第1章模块简介和基本技能
【目的】
本章介绍NX运动仿真模块（Motion Simulation）的基本概念，提供创建运动仿真所需的基本技能。
【目标】
完成本章学习后，读者将能够：
?学习如何进入运动仿真模块及如何使用运动仿真导航器（Motion Navigator）。
?创建一个运动仿真。
?认识运动仿真模块工具条。
?设定运动仿真模块的系统预设置。
?了解运动仿真模块中解算器的作用。
?了解运动驱动（Motion Driver）、关节运动仿真（Articulation）和动画运动仿真（Animation）的基本工作模式。
?观察一个运动仿真，作运动仿真、关节运动仿真，并解算一个简单的设计问题。
1.1 概述
1.1.1 什么是运动仿真模块
运动仿真模块（Motion Simulation）是CAE应用软件，用于建立运动机构模型，分析其运动规律。运动仿真模块自动复制主模型的装配文件，并建立一系列不同的运动仿真，每个运动仿真均可独立修改，而不影响装配主模型，一旦完成优化设计方案，即可直接更新装配主模型以反映优化设计的结果。
1.1.2 运动仿真模块能执行的分析类型
运动仿真模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。运动仿真模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计（加长或缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线、调整齿轮比等）或调整零件的材料（减轻或加重、增加硬度等）。设计的更改可以反映在装配主模型的复制品上，即在运动仿真中再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改即可直接反映到装配主模型中。
1.1.3 创建运动仿真
可以认为机构是一组连接在一起运动的连杆的集合，NX可用下面3个步骤产生一个运动仿真。
第1步创建连杆（Links）。
NX可在运动机构中创建代表运动件的连杆。
第2步创建运动付（Joints）。
NX可创建约束连杆运动的运动付。在某些情况下，可同时创建其他的运动约束特征，如弹簧、阻尼、弹性衬套和接触单元。
第3步定义运动驱动（Motion Driver）。
运动驱动使机构产生运动。每个运动付可包含6种可能的运动驱动中的一种（关于运动驱动将在以后的章节中讨论）。
1.1.4 运动仿真中的机构运动方式
运动仿真中的机构以下面的两种形式运动。
（1）关节运动仿真（Articulation）
关节运动仿真是基于位移的一种运动形式。机构以指定的步长（旋转角度或直线距离）和步数运动。
（2）动画运动仿真（Animation）
动画运动仿真是基于时间的一种运动形式。机构在指定的时间段中运动，同时指定该时间段中的运动步数进行运动仿真。
1.1.5 预测工程和工程判断准则
NX运动仿真模块是用于预测工程的应用软件。也就是说，在许多情况下，在机构被生产前或在机构真正生产出来前，用该软件预测机构的运动特性，即类似于有限元分析（NX 有限元分析模块）和注塑流动分析（NX塑料零件分析顾问模块）。这些预测都是基于非常复杂的数学理论及公认的物理和工程原理的。数学公式及物理和工程原理应用于这些软件中，由这些软件产生求解结果，自然会受到实际工程判断准则的挑战。换句话说，当观察运动或其他预测工程结果时，应该这样问自己：“这是我期望的响应或结果吗？”、“这个响应或结果可行吗？”，如果不考虑实际的工程判断准则，直接接受预测工程的结果将获得错误的结论。
1.2 运动仿真模块
选择主菜单中的Start →Applications →Motion Simulation 命令，进入运动仿真模块。 在资源工具条上单击运动仿真导航器（Motion Navigator ）图标，观察运动仿真导航器，如图1-1所示。
运动仿真导航器提供图形结构树来显示和操纵运动仿真中
各种不同的文件和运动仿真对象。
装配主模型显示在结构树的顶端。可以建立多个仿真，对描
述机构的不同运动方式或表达进行分析；也可以在同一个仿真中
建立多个求解方案并进行求解，从而分析解决运动分析的问题。
每一个运动对象都分别存放在相应的对象容器（Container ）
中，包括连杆、运动付、封装选项等。
当在运动导航器中选择运动对象时，对象之间的父子关系会
带颜色高亮显示。例如，当选择了一个运动付时，属于该运动付
的连杆都会以高亮颜色显示。
可以从驱动容器（Driver Container ）和载荷容器（Load
Container ）中将驱动和载荷从仿真级拖动到每个求解方案中。
可以通过在各个节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择相应的命令执行创建仿真、创建求解方案、求解以及创建各种运动对象等各种操作。 可以在运动仿真导航器上通过拖动节点到新的位置对节点进行排序。默认情况下，系统按照名称的首字母排序。
1.3 嵌入式运动仿真解算器
NX 运动仿真模块提供两种解算器，分别为MSC Adams 解算器和Function Bay RecurDyn 解算器，购买软件时可以选购。这两种解算器都是嵌入于NX 运动仿真模块中的。
实验证明，对大多数的机构来说，用两种解算器解算的结果基本相同。关于Function Bay RecurDyn 解算器的更多信息，可以浏览Function Bay 网站。
本课程中的练习假定选用的是RecurDyn 解算器。也可以选用Adams 解算器，不过练习步骤和结果可能会有所不同。
1.3.1 前处理
创建运动仿真（创建连杆、运动付和定义运动驱动）是整个分析过程的前处理（Pre- Processing
）阶段。用这些运动仿真得到的信息生成内部的求解器输入数据文件，再传送到 图1-1 运动仿真导航器
解算器。
1.3.2 求解
在求解（Processing）阶段，解算器处理输入数据（确定递交的运动仿真的求解方案），并生成内部的输出数据文件，再传送到运动仿真模块中。
1.3.3 后处理
在后处理（Post-Processing）阶段，运动仿真模块解释解算器的输出数据文件，并转换成动画、图表或报表文件。
1.3.4 输出解算器输入文件
运动仿真模块可以产生一个解算器输入文件，该文件可以输入到与用户使用的解算器兼容的其他软件包，而其他软件包生成的结果也可输入回NX运动仿真模块，通过后处理读入，并转换成动画、图表和报表文件。
可以在运动仿真导航器中，将光标放在合适的运动仿真节点上，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Export→Adams Input命令或Export→RecurDyn Input命令，即可输出解算器输入文件。
1.3.5 两种解算器切换
可以在NX的客户默认文件（Customer Defaults）对话框中选择默认的解算器。
（1）选择文件（File）→实用工具（Utilities）→用户默认设置（Customer Defaults）命令。
（2）选择运动（Motion）→预处理器（Pre Processor）命令。
（3）在解算器和环境（Solver and Environment）页，选择Adams解算器或RecurDyn 解算器，如图1-2所示。
（4）选择分析（Analysis）页。
（5）在分析（Analysis）页，根据选择的解算器定义解算
器参数。有关每个参数的解释，可以参看运动仿真在线帮助或
客户默认文件对话框的工具提示。
（6）单击OK按钮。重新启动NX，所做的修改才能生效。
图1-2选择解算器对于给定的仿真，也可以在运动仿真导航器上用鼠标右
键单击激活的仿真节点，在弹出的快捷菜单中选择RecurDyn或Adams命令，然后设定解算器。
可以用下列方法设定默认解算器参数：
（1）选择预设置（Preferences）→运动（Motion）命令。
（2）单击解算器参数（Solver Parameters）按钮。
（3）在解算器参数对话框中定义各个参数。关于每个参数的解释，可参看运动仿真的在线帮助。
（4）单击OK按钮。
1.4 运动仿真命令选项
当运动仿真装配节点是激活工作零件时，将光标放在运动仿真装配节点上，单击鼠标右键即可弹出一系列运动仿真的管理和创建功能的命令，下面分别进行介绍。
?保存（Save）：用来保存激活的运动仿真。
?重命名（Rename）：给运动仿真分配一个独特的名称。默认的命名规则是motion_1、motion_2、motion_3、…、motion_n。
?删除（Delete）：删除一个运动仿真。
?克隆（Clone）：该功能可创建一个新的运动仿真及其装配文件，该运动仿真引用激活工作的运动仿真装配文件作为初始装配结构。用克隆功能创建的运动仿真将
包含原运动仿真中的运动对象、其他任何特征以及存在于原运动仿真中的几何体。
?新建运动对象（New）：该命令用于创建各种运动对象，如新建连杆（New Link）、新建运动付（New Joint）、新建力对象（New Force Object）等。
?环境（Environment）：选择该命令可以打开环境对话框指定解算器以及解算类型运动学（Kinematics）或动力学（Dynamics）。
?编辑表达式（Edit Expressions…）：选择该命令可以打开编辑表达式对话框，其中列出了激活的运动仿真装配模型中与装配主模型不同的表达式，并允许对表达式
做进一步编辑。
?输出表达式（Export Expressions…）：选择该命令可以打开输出表达式对话框，在其中可将运动仿真中编辑过的表达式输出到装配主模型中。
?信息（Information）：该功能可查询运动仿真的运动连接关系（Motion Connections）和已修改的表达式信息（Modified Expressions），这些信息可在信息窗口中列出，但不可编辑。
?输出（Export）：该功能下有许多命令，下面分别进行介绍。
?RecurDyn输入（RecurDyn Input）：创建一个RecurDyn输入文件，可以输入到其他的RecurDyn 软件模块中。
?ADM：将NX运动仿真中创建的连杆输出到MSC Adams。
?Adams Input：该功能用于创建Adams解算器的输入文件，该文件可为外部独立的Adams求解软件所用。
?Mechanism：该功能允许用户将机构与机构中指定的对象输出到外部的XML文件。用户可在不同的装配或子装配中输入此XML文件，以再次利
用机构。
?MPEG/MPEG2：该功能允许用户生成机构运动仿真的MPEG动画文件，后面的章节中将有详细的介绍。
?Animated GIF：该功能允许用户生成机构运动仿真的GIF动画文件。
?VRML：该功能允许生成VRML文件。可用第三方的VRML浏览器浏览VRML 文件。
?Teamcenter Visualization：该功能允许输出一个jt或vfm格式的、可以用Teamcenter Visualization进行交互操作的动画。用户可以输出当前显示零件的
几何体（.jt）和动画（.vfm）。.vfm是动画文件，.jt是装配文件，两个文件
都是需要的。
?输入机构（Import Mechanism）：允许用户将机构的XML文件（用Export命令输出的机构文件）输入到装配或子装配文件中。当输入一个机构定义时，软件会尽
可能与几何体相关联，如果不能关联，则软件也会创建机构的对象（不含几何体）。
?运动分析（Motion Analysis）：允许用运动仿真（Animation）、关节运动仿真（Articulation）、运行电子表格（Spreadsheet Run）、生成图表（Graphing）或载
荷传递（Load Transfer）。
?解算器（Solver）：切换Adams解算器和RecurDyn解算器。
1.5 运动仿真部件文件之间的关系
运动仿真部件文件由装配主模型文件及一个或多个运动仿真装配文件组成。运动仿真部件文件基于主模型装配模型。运动仿真零件的特点如下：
?总是真正的装配零件。
?是包含在初始装配结构的单个组件，该组件引用主模型装配。
一个运动仿真包含一个由许多机构运动对象构成的虚拟机构，建议按层的约定放置这些对象。推荐的层协定具体如下：
?定义虚拟机构的机构对象应该放在各自相应的层上。
?创建新的运动仿真后，将工作层改到新的没有用过的层上。
遵循以上协定，即可获得有规律的、易管理的模型。在本书中，对所有零件均规定第51层为放置机构对象的层。
1.6 创建初始的运动仿真
在运动仿真导航器窗口中，创建运动仿真的方法为：
在装配主模型节点上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单
中选择New Simulation命令，如图1-3所示。运动仿真导航
器窗口中即会列出新创建的运动仿真（motion_1），这个初
始的运动仿真会立即成为激活的工作零件，同时运动仿真模
图1-3创建新的运动仿真
块的工具条激活并可选。
在运动仿真导航器上，当激活一个运动仿真后，即可用鼠标右键单击仿真节点，在弹出的快捷菜单中选择下列文件编辑命令。
?保存（Save）：用来保存运动仿真文件。
?重命名（Rename）：给激活的运动仿真重新命名。
?删除（Delete）：删除激活的运动仿真。
?克隆（Clone）：创建一个新的运动仿真及其装配文件，该运动仿真引用激活工作的运动仿真装配文件作为初始装配结构。用克隆功能创建的运动仿真将包含原运
动仿真中的运动对象、其他任何特征以及存在于原运动仿真中的几何体。
1.7 运动仿真的结构
在创建初始的运动仿真前，需要先了解文件的目录结构。如图1-4所示的文件结构图，在机构（Mechanism）目录下包含一个名为Mech_1.prt的装配主模型文件。
当对装配主模型Mech_1.prt执行创建新的运动仿真（New Simulation）功能时，NX自动创建和装配主模型名称相同的子目录（本例为Mech_1），如图1-5所示。同时，在这个目录下自动创建一个运动仿真装配模型，初始运动仿真装配模型的默认名称为motion_1。之后创建的运动仿真也放在该目录下，且默认的名称依次为motion_2、motion_3、…、motion_n。
图1-4 文件结构图1-5 运动仿真的文件结构
图1-6用来说明有多个运动仿真时目录、零件文件和结果文件之间的结构关系。图中目录结构的上半部分是有意省略的。
图1-6 多个运动仿真的文件结构
创建的第一个运动仿真装配模型motion_1.prt文件必定是基于装配主模型的基础上的。
随后创建的运动仿真文件可以基于装配主模型也可以基于上一个运动仿真文件。
上述的结构布置允许用户对运动仿真文件进行修改、编辑、调整和分析，从而实现多个运动仿真的机构设计比较，而不必修改原始的装配主模型。
1.8 运动仿真模块工具条
当创建一个运动仿真或从运动仿真导航器窗口激活一个运动仿真时，运动仿真模块工具条被激活并可选，用这些工具条（如图1-7至图1-13所示）上的图标可创建、编辑动画运动仿真或进行运动仿真分析及关节运动仿真。
图1-7 运动（Motion）工具条
图1-8 连杆和运动付（Link and Joint）工具条图1-9 模型准备（Model Preparation）工具条
图1-10 连接与载荷（Connector and Load）工具条图1-11 运动分析（Motion Analysis）工具条
图1-12 仿真控制（Animation Control）工具条图1-13 运动控制（Motion Control）工具条
1.9 运动仿真模块预设置
运动仿真模块预设置功能可控制显示参数、分析文件及后处理参数。这些参数用来控制运动仿真对象的显示方式、求解时解算器用到的质量、重力常数以及一些其他的后处理功能。
1.9.1 运动仿真模块预设置对话框
选择Preferences→Motion命令，即进入运动仿真模块预设置对话框，如图1-14所示。
图1-14 运动仿真模块预设置对话框
1.9.2 运动机构对象参数
（1）名称显示（Name Display）
名称显示复选框控制这些名称是否显示。如果选中该复选框，则名称显示在图形窗口中，此复选框对现存的及随后创建的对象均起作用。当创建或调试机构时，建议选中此复选框以显示连杆及运动付的名称。
（2）标记显示（Show Through Display）
标记显示复选框控制运动对象标记（如连杆、运动付等）如何显示。如果选中该复选框，则始终显示标记而不管模型的方位和显示模式（如着色、隐藏边界等）。
（3）图标比例（Icon Scale）
图标比例文本框用来控制机构对象图标的显示比例，改变此参数会立即影响所有现存的以及随后创建的对象图标。
（4）角度单位（Angular Units）
角度单位选项用于控制角度输入或显示时弧度（Radians）与度（Degrees）之间的切换，默认是度。该设置影响整个运动仿真模块的角度输入以及各类报表中的角度单位。
（5）单位列表（List Units）
单击单位列表按钮将打开一个信息窗口，该信息窗口中显示了各种可测量值的单位，如力（Force）、力矩（Torque）、速度（Velocity）和加速度（Acceleration）等。
在创建原始的装配主模型时，已经决定了约定单位为英制或公制。列出的单位不能修改，只供用户查询解算器在求解时所用。
此外，当输入一个数值时，系统用的是解算器默认的单位。假设已约定单位为英制，当输入的力矩数值为50时，系统认为是50inch·lb*（英寸磅力）而不是50ft·lbf*（英尺磅力）。
1.9.3 分析文件参数
（1）质量特性
当进行运动仿真时，质量特性（Mass Properties）复选框用于控制解算器在求解时是否采用质量特性。如果选中该复选框，软件就会计算质量特性，若选择了用户自定义质量特性则需要输入值。对于复杂的模型，软件将花费一些时间来计算所有的特性。有些分析不需要质量特性，不过大多数情况下，需要选中该复选框。求解动力学问题时，必须选择质量特性，否则分析失败。
（2）重力常数
单击重力常数（Gravitational Constants）按钮，将弹出全局重力常数（Global Gravitational Constants）对话框，如图1-15所示。
图1-15 全局重力常数对话框
该对话框可以控制重力加速度的大小和方向，其设定可能需要调整以符合模型的重力取向。
1.9.4 解算器参数
当求解一个运动模型时，积分器（Integrator）参数控制所用的积分和微分方程的求解精度。和所有数学软件一样，计算精度、计算时间及计算能力之间存在一定关系，即精度越高，处理时间越长，对计算机能力的要求也越高。
在求解复杂运动仿真时，分析的技艺体现在精度、处理时间及可用的计算机资源之间的平衡。
（1）积分器参数
允许选择Newton-Raphson（N-R）积分器或Robust Newton-Raphson积分器。对求解静力平衡问题，Robust N-R是最好的方法。
（2）最大步长
当求解一个运动仿真模型时，最大步长（Maximum Step Size）选项控制积分和微分方程的dx因子，最大步长越小，精度越高。
（3）最大迭代次数
最大迭代次数（Maximum Iterations）选项控制解算器的最大迭代次数，如果解算器的迭代次数已达到最大，但结果与微分方程之间的误差未达到要求时（即不收敛时），解算器结束求解。默认的最大迭代次数为10。
1.9.5 后处理参数
（1）跟踪或爆炸的对象输出到主模型（Trace/Explosion to Master）
选中跟踪或爆炸的对象输出到主模型复选框，则在运动仿真中创建的跟踪或爆炸的对象将保存到主模型中。
（2）运动仿真中保存序列（Sequence to Motion）
在分析结果中利用创建序列（Create Sequence）命令产生的装配序列可以保存到运动仿真中。如果取消选中该复选框，序列保存在主模型上并能在建模模块（Modeling）中重放。
1.10 环境设置
可以在如图1-16所示的环境（Environment）对话框中设置运动环境。
图1-16 环境对话框
当创建一个新求解方案时，可以用鼠标右键单击运动仿真导航器的仿真节点，并在弹出的快捷菜单中选择Environment命令，在弹出的环境对话框中即可改变环境设置。
（1）运动学分析（Kinematics Analysis）
运动学分析仿真机构的运动并决定机构在约束状态下的位移、速度、加速度和反作用力的值的范围。
进行运动学求解时需注意以下几点：
?软件根据求解时输入的时间与步长的值对模型作动画仿真。
?机构运动是输入的运动与约束的函数。
?外部的载荷与内部的力影响反作用力但不影响运动。
?连杆和运动付假定都是刚性的。
?自由度为0。
注意：运动学分析时，对有自由度或有初始力的机构解算器不进行求解，这类机构需要作动力学分析。
（2）动力学分析（Dynamics Analysis）
如果模型有一个或多个自由度，则必须作动力学分析。本书中的大多数练习都是作动力学分析。
在动力学仿真中，可以在求解方案对话框中选择静力平衡选项。静力平衡分析将模型移动到一个平衡的状态，并在运动付输出反作用力。
（3）Co-仿真（Co-Simulation）
可以用Co-Simulation特征模拟与控制系统相连接的运动机构，控制系统逻辑图可以用Mathworks公司的MATLAB Simulink进行建模。
Co-Simulation是一个集成的求解器，它可以在NX Motion Simulation和Simulink中运行，从而实现闭环的系统分析。在Co-Simulation的过程中，从机构运动和控制系统的输出结果可以在规定的时间间隔内相互传递，控制系统收到关于机构的状态信息，如位移、速度和加速度等，并以一个指令作为响应，该指令作为机构中的运动驱动的一个输入，如力或扭矩。更多关于Co-Simulation，可参看运动仿真在线帮助。
（4）马达驱动（Motor Driver）
可以用Motor Driver特征来描述永磁直流电机（PMDC）的可变调速。用信号图结合马达驱动即可创建PMDC马达对象。此功能允许创建由开环或闭环系统控制的马达。
（5）基于组件的仿真（Component-Based Simulation）
该选项限制在创建连杆时只能选择装配组件。只能采用装配组件来定义连杆将运动分析模块与装配模块完全兼容。某些运动仿真功能需要运动仿真模块与装配完全兼容。
1.11 求解方案
在分析机构时，可以建立一个或多个求解方案，在这些求解方案中，可以定义不同的分析条件。一个求解方案可以包含特定的设置和值，这些设置将覆盖在机构中定义的默认值。
创建多个求解方案可以让用户对不同的分析条件进行试算。
对每个求解方案，可以定义下面一些参数。
?解算器的参数（Solver Parameters）：对当前的求解方案重新设置解算器的参数，它将覆盖运动预设置中所设置的参数值。
?求解方案的类型（Solution Type）：运动仿真（Normal Run or Animation）、关节运动仿真（Articulation）和表格驱动（Spreadsheet Run）。
?分析类型（Analysis Type）：运动学/动力学（Kinematics/Dynamics）、静力平衡（Static Equilibrium）和控制/动力学（Control/Dynamics）。
?载荷（Loads）：矢量力、标量力和矢量扭矩、标量扭矩。
?运动驱动（Motion Drivers）：将在1.12节中讨论。
?重力常数（Gravitational Constants）：对当前的求解方案重新设置重力常数而不管运动预设置中所设的重力常数值。
求解方案也提供了一个进行运动分析的更有效率的工作流程，求解一个求解方案会产生一组结果，用户可以逐个进行分析。
1.12 运动驱动、关节运动仿真和动画运动仿真
1.1
2.1 运动驱动
运动驱动（Motion Drivers）是赋给运动付控制运动的运动付参数，可以加在旋转付、滑动付或柱面付上。在柱面付上加载运动驱动仅限于RecurDyn解算器的运动仿真。运动驱动总是与运动付相关。
可以对一个运动付加载默认的驱动，也可以仅对某个特定的求解方案添加独立的驱动。
在求解方案中，独立驱动将覆盖为运动付定义的默认运动驱动。对于任何运动付，一个求解方案只能有一个独立驱动。
独立驱动允许对指定的运动付进行各种不同的试验。可以先对指定运动付加载一个默认的运动驱动，然后加载不同的驱动，并建立不同的求解方案，最后求解每一个求解方案，对结果进行比较。
共有6种运动驱动类型，下面分别进行介绍。
（1）恒定驱动（Constant）
恒定驱动用不变的数值将某一运动付设为（旋转或平移）运动，所需的输入参数是初始位移（时间t=0时的初始位置）、速度和加速度。
（2）简谐运动驱动（Harmonic）
简谐运动驱动将产生一个光滑的向前或向后的正弦运动。所需的输入参数是振幅（Amplitude）、频率（Frequency）、相位角（Phase Angle）和位移（Displacement）。
（3）运动函数驱动（Function）
运动函数是描述复杂运动驱动的数学函数。可以直接向运动付指定Adams或RecurDyn 函数，也可以用函数编辑器（XY Function Editor）。下面是一个阶梯（Step）函数的例子，运动付直接按时间和位移之间的关系运动，如当时间t1=0时，位移x1=0；当时间t2=5时，位移x2=20，则描述此运动的数学函数为：
STE（TIME, 0, 0, 5, 20）
（4）关节运动驱动（Articulation）
关节运动驱动设某一运动付以特定的步长（旋转或线性位移）和特定的步数运动，所需的输入参数为步长（Step Size）和步数（Number of Steps）。
（5）马达驱动（Motor）
马达驱动需要分配一个马达和信号图驱动运动付。只有在环境对话框中选中了Motor Driver复选框，马达驱动才在驱动对话框中可选。马达驱动只能用于Control/Dynamics的求解方案。
（6）无驱动（None）
无驱动即没有外加的运动驱动赋在运动付上。
可以在运动付对话框中的Driver页为运动付定义为求解方案关联的、默认的运动驱动，也可以在驱动对话框中定义独立的运动驱动。
无论执行关节运动仿真还是动画运动仿真，都可以对机构施加运动驱动。
1.1
2.2 关节运动仿真
当运动驱动定义为关节运动驱动时，单击运动分析工具条中的关节运动仿真（Articulation）图标，并输入步长和步数即可进行分析。
单击运动分析工具条中的关节运动仿真图标，弹出关节运动仿真（Articulation）对话框，如图1-17所示。
图1-17 关节运动仿真对话框
一系列已分配好运动驱动的运动付就会出现在关节运动对话框上部。
选中运动付名称前的复选框激活关节运动付，即会自动弹出步长选项（Step Size）和位移选项（Displacement）供编辑。
在步数（Number of Steps）文本框中输入关节运动的运动步数。
关节运动控制按钮的功能如下。
?后退（Step Backward）：按定义步数后退。
?前进（Step Forward）：按定义步数前进。
?设计位置（Design Position）：单击该按钮，模型回到原始的（设计的）位置，当前步长复位为0。
?装配位置（Assembly Position）：装配位置与设计位置的区别是，模型的装配位置可能不同于模型的设计位置，在后面的章节中会学到有关“捕捉连杆（Snap
Link）”运动付的内容，即在设计位置上，连杆是分离的，随后再捕捉到一起变为
装配位置。
?动画延迟（Animation Delay）：动画延迟用于定义动画帧或步长之间的延迟时间。
1.1
2.3 动画运动仿真
当运动驱动为非关节运动时，即可在求解类型中选择Normal Run，然后在运动分析工具条中单击动画运动仿真图标，弹出动画运动仿真对话框，如图1-18所示。
图1-18 动画运动仿真对话框
当创建Normal Run求解方案时，时间（Time）值表示模型分析的时间周期；步长（Step）值表示在规定时间段中需要计算和显示的点数。
练习1-1 关节运动仿真：曲轴、活塞装配机构
本练习的目的是操练下列技能并理解其意义：
?如何加载一个部件并启动NX运动仿真模块？
?了解运动仿真的结构，并隔离驱动运动仿真的虚拟机构。
?如何设定NX运动仿真模块的预设置？
?对运动仿真作关节运动仿真，并用不同的方法观察。
第1步打开目录act_parts下的部件文件rotating_，如图1-19所示。
第2步进入NX运动仿真模块。
?选择Start→All Applications→Motion Simulation命令。
?在运动仿真导航器上双击motion_1节点，激活motion_1。
motion_1被激活或成为“工作”的运动仿真，如图1-20所示。同时，有关运动功能的工具条激活并可选。
图1-19 rotating_文件图1-20 激活motion_1
观察下列变化：
?motion_1变成激活的运动仿真。
?运动仿真工具条被激活并可选。
?工作层变为第51层。
激活motion_1，系统从装配主模型rotating_切换到新的部件文件motion_1
.prt上。
注意：现在是在运动仿真装配模型上工作。
部件文件motion_1.prt包含了一个驱动运动模型的虚拟机构，虚拟机构放在第51层上。机构是连杆模型组件及其运动对象的集合。
第3步将机构隔离在第51层上。
?将层设置（Layer Settings）图标加入到实用（Utility）工具条中。
?选择Format→Layer Setting命令或单击层设置图标，验证并设定第51层为工作层，其余层为不可见。
?单击OK按钮，关闭对话框，并在图形屏幕上隔离第51层，如图1-21所示。
第51层上显示的对象总称为“机构”，这是个虚拟的“机构”驱动运动仿真装配模型。这个机构包含3个连杆（活塞（Piston）、连杆（Rod）和曲轴（Crank））和4个运动付（J1-对地固定带关节运动的旋转付、J2-万向节、J3-球付、J4-滑动付）。
?单击层设置图标，并恢复第5、6、7、8层为可选层。
?单击OK按钮，关闭对话框，恢复显示模型。
第4步设定运动仿真预设置。
?用鼠标右键将显示模型改为线框（Static Wireframe）显示。
?选择Preference→Motion命令，打开运动仿真预设置对话框。验证显示名称（Name Display）开关为打开，设图标比例（Icon Scale）为2，验证角度单位（Angular Units）设定为度（Degrees），如图1-22所示。
Piston
Rod Crank
图1-21 虚拟的“机构”驱动运动仿真装配模型
图1-22 角度单位设为度
?单击OK按钮。
注意：运动对象的图标变大了。
第5步对运动仿真作关节运动仿真。?将显示模式设为着色（Shaded）。
?用鼠标右键单击运动仿真导航器的motion_1节点，选择新建解算方案（
New Solution）。?在求解对话框中设置解的类型（Solution Type）为关节运动仿真（Articulation）。?选中Solve with OK复选框，然后单击OK按钮。机构求解并显示关节运动对话框，如图1-23所示。
图1-23 关节运动仿真对话框
?选中J1复选框，激活驱动运动付J1。
?在J1的步长（Step Size）文本框中输入2，表示转动的步长为2°。
?在步数（Number of Steps）文本框中输入180，表示单击一次前进按钮，机构运动180步。
本例中机构共转动360°（每步2°，共180步）。至此机构已设置好，可以运动了。?单击前进（Step Forward）按钮，模型做一整圈的关节运动，同时当前位移（Current
Displacement）选项记录整个运动过程中模型的位置。
?单击后退（Step Backword）按钮。
第6步增加关节运动仿真的速度。
?将步长改为10，步数改为36。
?单击前进（Step Forward）按钮。
注意：如果设置了较大的步数，而希望在结束以前停止，则可以单击Stop按钮，机构会在下一步停止操作。
第7步关闭对话框和部件文件。
练习1-2 运动仿真：考虑重量的悬臂机构
本练习的目的是操练下列技能并理解其意义：
?如何加载一个部件文件并启动NX运动仿真模块？
?如何作运动仿真分析？
?如何进行静力学仿真分析？
?演示为什么预测工程的结果会受到实际工程判断准则的挑战。
?如何在运动仿真环境下编辑部件的几何尺寸？
?演示运动的对象（特别是弹簧）如何影响运动仿真的结果？
笫1步打开目录act_parts下的部件文件bar_and_，如图1-24所示。
图1-24 bar_and_文件
第2步进入NX运动仿真模块。
?选择Start→All Applications→Motion Simulation命令。
?观测运动仿真导航器（Motion Navigator）。
本模型包含3个运动仿真模型的内容：
（1）original_grv
?运动仿真original_grv中的几何体和装配主模型bar_and_相同。
?在本机构定义中不包含运动驱动。
?在本运动仿真中，连杆在重力作用下自由下落。
（2）modified_mot
示波器的使用和数据保存 1.示波器的参数 " Number of axes" 项用于设定示波器的Y 轴数量，即示波器的输入信号端口的个数，其预设值为"1" ，也就是说该示波器可以用来观 察一路信号，将其设为"2" ，则可以同时观察两路信号，并且示波器的图标也自动变为有两个输入端口，依次类推，这样一个示波器可以同时观察多路信号。 "Time range" (时间范围) ，用于设定示波器时间轴的最大值，这一般可以选自动(auto) ，这样X 轴就自动以系统仿真参数设置中的起始和终止时间作为示披器的时间显示范围。 第三项用于选择标签的贴放位置。 第四项用于选择数据取样方式，其中Decimation 方式是当右边栏设为"3" 时，则每3 个数据取一个，设为"5" 时，则是5 中取1 ，设的数字越大显示的波形就越粗糙，但是数据存储的空间可以减少。一般该项保持预置值"1" ，这样输入的数据都显示，画出的波形较光滑漂亮。如果取样方式选Sample time 采样方式，则其右栏里输入的是采样的时间间隔，这时将
按采样间隔提取数据显示。该页中还有一项"Floating scope" 选择，如果在它左方的小框中点击选中，则该示波器成为浮动的示波器，即没有输入接口，但可以接收其他模块发送来的数据。 示波器设置的第二页是数据页，这里有两项选择。第一项是数据点数，预置值是5000 ，即可以显示5000个数据，若超过5000 个数据，则删掉前面的保留后面的。也可以不选该项，这样所有数据都显示，在计算量大时对内存的要求高一些。如果选中了数据页的第二项"Save data to workspace" ，即将数据放到工作间去，则仿真的结果可以保存起来，并可以用MATLAB 的绘图命令来处理，也可以用其他绘图软件画出更漂亮的图形。 在保存数据栏下，还有两项设置，第一项是保存的数据命名(Variable name) ，这时给数据起一个名，以便将来调用时识别。第二项是选择数据的保存格式(Format) ，该处有3 种选择:Arrary格式适用于只有一个输入变量的情况;Structure with time 和Structure 这两种格式适用于以矢量表示的多个变量情况，并且前者同时保存数值和时间，后者仅保存数值。用Arrary 格式保存的变量，为了以后可以用
《信息技术基础》模块练习题 第一单元认识信息世界 单选题：40/1 1．是事物运动的状态和方式，它的差不多功能是消除对客观事物认识上的不确定性。 A．物质 B．信息 C．信号 D．消息2．具有普遍性、共享性、依附于载体、能够传递、具有价值的要紧特征。 A．信息技术 B．信息 C．信息素养 3．关于信息，下列讲法错误的是：________ A．信息必须依附于载体而存在 B．信息是能够共享的 C．信息是能够处理的 D．信息的价值可不能改变 4．下列不属于信息的是_________。 A．上课的铃声 B．开会的通知 C．存有照片的数码相机 D．电视里播放的汽车降价消息 5．人类在进展中，经历了五次信息革命，其中错误的讲法是：。
A．语言的形成 B．文字的产生 C．指南针的发明 D．造纸与印刷术的发明 E．电报、电话、无线广播、电视的发明 F．计算机与现代通信技术 6．信息技术是指与信息有关的技术。 A．输入、输出 B．猎取、加工、存储、传输、表示和应用 C．加工和输出 D．分类和加工 7．信息技术的英文全称是________，简称IT。 A．Information Technology B．Information Technique C．Communication Transmit D．Information Transmit 8．、物质和能量是构成人类社会资源的三大支柱。 A．技术 B．科学 C．信息 D．能源9．3G（Third Generation）是： A．第三代移动通信技术 B．第三代互联网技术
C．第三代多媒体技术 D．第三代通信技术 10．2009年诺贝尔物理奖获得者最先提出可用高纯度的玻璃纤维实现长距离低损耗激光通信理论。 A．钞票永健B．丁肇中C．高锟D．崔琦 多选题：10/2 1．信息技术可能带来的消极阻碍有： A．信息泛滥 B．信息污染 C．信息犯罪 2．信息技术的进展趋势有： A．多元化 B．网络化 C．多媒体化 D．智能化推断题：10/1 1．信息素养包括信息意识、信息技能等层面，不包括文化素养。2．3G技术能够将无限通信、视频谈天、因特网访问、多媒体技术结合起来。 第二单元有效猎取信息 单选题： 1．当今的计算机差不多能够处理文字、声音、图形图像等信息，这要归功于信息的________。 A．娱乐化 B．数字化 C．电子化 D．网络化
1.1信息及其特征 一、教学内容分析和设计： “信息及其特征”是教育科学出版社的高一《信息技术基础》第一章第一节的内容。由于这个内容理论性较强，如果只是由教师来讲，学生可能会觉得枯燥，所以我准备在教师的引导下，举出现象，让学生进行探讨，然后归纳获得知识。有不足之处由教师或学生来补充。这样能让学生积极参与，活跃课堂气氛，既让学生学到知识，又培养了学生将学习与生活联系的习惯和自主学习的习惯。 二、教学对象分析： 知识的获取者是刚刚升入高中的学生，按照人的成长认知规律，学生对知识的获取开始由感性认识提升到理性认识。对于“信息”这一事物的认识，可以让他们从大量存在的现象中，发现并归纳出他们应该获得的知识。老师在此过程中起着引导的作用。 三、教学目标： 1、知识、技能目标：学生能够列举学习与生活中的各种信息，感受信息的丰富多彩性；举例说明信息的一般特征；培养学生分析问题、解决问题的能力。 2、过程、方法目标：培养学生从日常生活、学习中发现或归纳出新知识的能力。 3、情感态度与价值观目标：让学生理解信息技术对日常生活和学习的重要作用，激发对信息技术强烈的求知欲，养成积极主动地学习和使用信息技术、参与信息活动的态度。 四、教学重点： 1、信息特征的认识。 五、教学难点： 信息的含义。 六、教学方法 本节概念性强，实践性弱。采用讲授法，讨论法。 教学过程 谈话引入：同学们，信息技术这门课程，我们在初中阶段就已经学习。那么下面请同学们说一说，什么是信息？在我们日常生活中，你认为哪些属于信息？（举例）
生1：校园里铃声响，可以告诉我们信息：上课或下课。 生2：观看校运会，可以获得很多运动会赛场上的信息。 生3：从网上可以获得很多信息，如：学习资料、娱乐、新闻报导等。 生4：在报纸上可以了解国内外的信息。 ……师：同学们举的例子非常好。 其实信息在我们日常生活周围无时不在，无处不有，当然，信息不仅存在于我们的周围，同样可以在我们身体内部找到它的影子，如，医生通过听诊器来感知我们的身体内部的变化以确定病因，因此我们可以说信息是用文字、数字、符号、图像、图形、声音、情景、状态等方式传播的内容。 师：信息无处不在，无时不有。信息的存在多种多样，作为万物中的一种，它们同样有着其固有的特性，也就相同的本质。下面我们通过所获取到的信息，找出它们共同的特性。 师：在我们周围存在的信息中,书刊上的文字依附于纸张,颜色依附于物体的表面,老师讲课的声音依附于空气。还有很多的信息，同学们能举出其他的现象吗？ 生：（讨论）我们的体重依附于身体，CD音乐依附于光盘，…… 师：有没有信息是不依附于任何载体而存在呢？ 生：（讨论）找不到。 师：这说明了什么？ 生：（齐）信息必须依附于载体而存在，信息依附的物体多种多样。 师：通过前面的学习知道信息是必须依附某一媒体进行传播的，所以不能独立存在；文字既可以印刷在书本上，也可以存储到电脑中；信息可以转换成不同的载体形式而被存储下来和传播出去，供更多的人分享，而“分享”的同时也说明信息可传递、可存储。 师：（课件演示） 1、载体依附性 （1）信息不能独立存在，需要依附于一定的载体； （2）同一个信息可以依附于不同的媒体。 （3）载体的依附性具有可存储、可传递、可转换特点。
SIMILINK模块库按功能进行分为以下8类子库： (1)Continuous（连续模块） (2)Discrete（离散模块） (3)Function&Tables（函数和平台模块） (4)Math（数学模块） (5)Nonlinear（非线性模块） (6)Signals&Systems（信号和系统模块） (7)Sinks（接收器模块） (8)Sources（输入源模块） 连续模块（Continuous）continuous.mdl Integrator：输入信号积分 Derivative：输入信号微分 State-Space：线性状态空间系统模型 Transfer-Fcn：线性传递函数模型 Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型 Memory：存储上一时刻的状态值 TransportDelay：输入信号延时一个固定时间再输出VariableTransportDelay：输入信号延时一个可变时间再输出离散模块（Discrete）discrete.mdl Discrete-timeIntegrator：离散时间积分器DiscreteFilter：IIR与FIR滤波器 DiscreteState-Space：离散状态空间系统模型
DiscreteTransfer-Fcn：离散传递函数模型 DiscreteZero-Pole：以零极点表示的离散传递函数模型 First-OrderHold：一阶采样和保持器 Zero-OrderHold：零阶采样和保持器 UnitDelay：一个采样周期的延时 函数和平台模块(Function&Tables)function.mdl Fcn：用自定义的函数（表达式）进行运算 S-Function：调用自编的S函数的程序进行运算 Look-UpTable：建立输入信号的查询表（线性峰值匹配） Look-UpTable(2-D)：建立两个输入信号的查询表（线性峰值匹配） 数学模块（Math）math.mdl Sum：加减运算 Product：乘运算 DotProduct：点乘运算 Gain：比例运算 MathFunction：包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数TrigonometricFunction：三角函数，包括正弦、余弦、正切等 MinMax：最值运算 Abs：取绝对值 Sign：符号函数 LogicalOperator：逻辑运算
Simulink模块库简介0 修改历史 1、连续模块（continuous） （1）Derivative输入信号微分； （2）Integrator输入信号积分； （3）State-Space状态空间系统模型 （4）Transfer-Fcn传递函数模型 （5）TransportDelay输入信号延时一个固定时间再输出 （6）VariableTransportDelay输入信号延时一个可变时间再输出 （7）Zero-Ploe零极点模型 2、非连续模块（Discontinuous） （1）Backlash间隙非线性 （2）Coulomb&ViscousFriction库仑和粘度摩擦非线性 （3）DeadZone死区非线性 （4）DeadZoneDynamic动态死区非线性
（5）HitCrossing冲击非线性 （6）Quantizer量化非线性 （7）RateLimiter静态限制信号的变化速率 （8）RateLimiterDynamic动态限制信号的变化速率 （9）Relay滞环比较器，限制输出值在某一范围内变化 （10）Saturation饱和输出，让输出超过某一值是能够饱和 （11）SaturationDynamic动态饱和输出 （12）WrapToZero 3、离散模块（Discrete） （1）Difference差分环节 （2）DiscreteDerivative离散微分环节 （3）DiscreteFilter离散滤波器 （4）DiscreteState-Space离散状态空间系统模型 （5）DiscreteTransferFcn离散传递函数模型 （6）DiscreteZero-Pole以零极点表示的离散传递函数模型 （7）Discrete-TimeIntegrator离散时间积分器 （8）First-OrderHold一阶保持器 （9）IntegerDelay整数被延迟 （10）Memory输出本模块上一步的输入值 （11）TappedDelay延迟 （12）TransferFcnFirstOrder离散一阶传递函数 （13）TransferFcnLeadorLag传递函数 （14）TransferFcnRealZero离散零点传递函数 （15）UnitDelay一个采样周期的延时 （16）WeightedMovingAverage权值移动平均模型 （17）Zero-OrderHold零阶保持器 4、逻辑和位操作模块（LogicandBitOperation） （1）BitClear位清零 输入的数指定位清零 请参考（3）的示例图。
2016年肇庆市高中信息技术基础模块试卷四满分：100分本卷分为第一卷和第二卷两部分。第一卷为客观题，含单选题和判断题，其中单选题20小题，共60.0分；判断题10小题，共15.0分。第二卷为操作题，共2题，第1题10.0分，第2题15.0分，共25.00分。 单选题 1、(3分) 体现我国政府对计算机软件知识产权进行保护的第一部政策法规是（）。 A.《计算机软件保护条例》 B.《中华人民共和国技术合同法》 C.《计算机软件著作权登记》 D.《中华人民共和国著作权法》 答案:A 学生答案：A 得分：3.00 评析：正确 2、(3分) PowerPoint2003中，文件不能保存为（）类型的文件。 A.POT B.PPT C.HTM D.PSD 答案:D 学生答案：D
得分：3.00 评析：正确 3、(3分) 下列叙述正确的是（）。 A.智能手机里面的软件全是智能工具软件 B.相貌评分软件是人工智能工具软件 C.ＩＱ测试软件是人工智能工具软件 D.人工智能软件一定比非人工智能软件功能强大 答案:B 学生答案：B 得分：3.00 评析：正确 4、(3分) 下列叙述正确的是（）。 A.用高级语言编写程序比用低级语言编写程序困难 B.用高级语言编写的程序，计算机能直接执行 C.用高级语言编写的程序，只能局限在一种操作系统上使用 D.计算机的各种高级语言的编译系统都是一种系统软件 答案:D 学生答案：C 得分：0 评析：错误 5、(3分) 多媒体技术中使用数字化技术，与模拟方式相比，下面（）不是数字化技术的专有特点。 A.经济，造价低 B.数字信号不存在衰减和噪音干扰问题
Simulink模块库简介 在进行系统动态仿真之前，应绘制仿真系统框图，并确定仿真所需要的参数。Simulink 模块库包含有大部分常用的建立系统框图的模块，下面简要介绍常用模块。 1、连续模块 （continuous） (2) 2、非连续模块 （Discontinuous） (2) 3、离散模块 （Discrete） (3) 4、逻辑和位操作模块 （Logic and Bit Operation） (4) 5、查找表模块 （Lookup Table） (5) 6．数学模块 （Math Operations） (5) 7、模型检测模块 （Model Verification） (7) 8、模型扩充模块 （Model-Wide Utilities） (8) 9、端口和子系统模块 （Prot & Subsystems） (8) 10、信号属性模块 （Signal Attributes） (9) 11、信号路线模块 （Signal Routing） (10) 12、接收器模块（Sinks） (11) 13、输入源模块 （Sources） (12) 14、用户自定义函数模块 （User-DefinedFunctions） (13) 15、AdditionalMath&Discrete (14) 综合 (15)
1、连续模块（continuous） 图 1 （1）Derivative输入信号微分； （2）Integrator输入信号积分； （3）State-Space状态空间系统模型 （4）Transfer-Fcn传递函数模型 （5）Transport Delay输入信号延时一个固定时间再输出 （6）Variable Transport Delay输入信号延时一个可变时间再输出（7）Zero-Ploe零极点模型 2、非连续模块（Discontinuous） 图 2 （1）Backlash间隙非线性 （2）Coulomb&Viscous Friction 库仑和粘度摩擦非线性
《信息技术基础》模块试题 答题时间：４5分钟 第一部分单选题(共60分,每题1分) 1．是事物运动的状态和方式，它的基本功能是消除对客观事物认识上的不确定性。 A.能量B．数据Ｃ.信息 D.信号 ２．具有普遍性、共享性、通过载体而存在、具有价值的主要特征。 A．信息技术 B.信息Ｃ.信息素养D．电脑 3．目前普遍使用的微型计算机所用的逻辑部件是______＿_ A.电子管? B.晶体管?Ｃ.小规模集成电路?D．大规模集成电路 4.世界上第一台电子计算机被命名为__＿__＿_。 A.ENIAC B.IBM ? C.INＦO Ｄ.ＰC 5．以下说法错误的是。 A．使用计算机应遵守行业道德规范 B．开机时要先开显示器，后开主机;关机的顺序与开机的顺序相反 C．为了提高工作效率,可在开机状态下插拔各种接口卡 Ｄ.选择计算机的工作环境要注意：温度、湿度、摆放位置、防尘 6.有关信息技术一词的含义,以下说法正确的是＿_＿_＿_＿。 A．信息技术就是指计算机技术和通讯技术 Ｂ．信息技术就是指数据编码的技术 Ｃ.信息技术是实现对信息的获取、加工、存储、传输、表示和应用的技术 D．信息技术就是指计算机技术和网络技术 7.当Wｉndows系统出现某些错误而不能正常启动或运行时,为了提高系统自身的安全性， 在启动时可以进入模式。 A.单步启动 B.正常启动C．安全D．命令提示符 8．现代计算机系统都属于体系。 Ａ．冯?诺依曼 B.戴克斯特拉C．比尔?盖茨D．图灵 9.电子计算机的硬件系统基本由五个部分组成。 A.输入设备、内存储器、外存储器、运算器、输出设备 B.输入设备、内存储器、外存储器、控制器、输出设备 C.输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备 Ｄ．输入设备、存储器、运算器、CPU、输出设备 10.以下说法错误的是。 A．CＰU是计算机的主机B．ROM是只读存储器 Ｃ．ＲAM是随机存储器D．ＣPU是计算机的中央处理器 11．随机存储器的缩写是,只读存储器的缩写是。 A．RＯM、ＲAM B．RAM、ROM １2．计算机系统是由和软件系统组成。 A．硬件系统 B.系统硬件
Simulink常用模块名称中英文对照Sources库 Band-Limited White Noise 宽带限幅白噪声模块，把一个白噪声引入到连续系统中 Chirp Signal 线性调频信号（频率按时间线性变化的正弦波）模块，产生频率增加的正弦信号 Clock 时钟信号模块，显示或者提供仿真时间 Constant 常量输入模块，产生一个常数值 Digital Clock 数字时钟模块，按指定的间隔产生采样时间 Digital Pulse Generator 产生具有固定间隔的脉冲 From File 从一个文件读取数据 From Work space 从在工作空间定义的矩阵读入数据Ground 接地模块，将一个未连接的输入端接地In1 输入端口模块 Pulse Generator 脉冲信号发生器模块，产生固定间隔的脉冲 Ramp 斜坡信号输入模块，产生一个以常数斜率增加或者减小的信号 Random Number 产生正态分布的随机数 Repeating Sequence 产生一个可重复的任意信号 Signal Generator 产生多种多样的普通信号 Signal Builder 自定义信号发生器 Sine Wave 产生正弦波信号 Step 阶跃信号模块，产生一个单步函数Uniform Random Number 产生均匀分布的随机数 Sinks库 Display 实时数字显示模块，显示其输入信号的值Floating Scope 浮动示波器模块 Out1 输出端口模块
Scope 示波器模块，显示在仿真过程产生的信号的波形 Stop Simulation 仿真终止模块，当它的输入信号非零时，就结束仿真 Terminator 信号终结模块，结束一个未连接的输出端口To File 写数据到文件 To Workspace 把数据写进工作空间里定义的矩阵变量XY Graph 用一个MATLAB图形窗口来显示信号的X-Y坐标的图形 Continuous库主要用于连续系统的仿真 Derivative 微分模块，输出为输入信号的微分。无 需设置参数 Integrator 积分模块，输出时输入信号的积分，可设定初始条件（比如混沌系统的仿真），通常情况下初始条件不用考虑Memory 输出来自前一个时间步的模块输入 State-Space 状态空间模块，主要应用应用于现代控制理论中多输入多输出系统的仿真，双击模块可设置的主要参数有：系数矩阵A,B,C,D以及初始条件 Transfer Fcn 传递函数多项式模型，实现现行传递系统，双击可设置分子多项式和坟墓多项式的系数 Transport Delay 时间延迟模块，通过模块内部参数设定延迟时间 Variable Transport Delay 将输入延迟一可变的时间 Zero-Pole 传递函数零、极点模型，实现一个用零极点标明的传递函数，双击设置零点、极点、增益 Disontinuous库主要用于非线性系统仿真 Backlash 磁滞回环特性模块 Coulomb & Viscous Friction 库伦摩擦与黏性摩擦特性模块 Dead Zone 死区特性模块 Hit Crossing 检测输入信号的零交叉点模块 Quantizer 阶梯状量化处理模块
2009年04月18日星期六 13:41 SIMULINK的模块库介绍 SIMILINK模块库按功能进行分为以下8类子库： Continuous（连续模块） Discrete（离散模块） Function&Tables（函数和平台模块） Math（数学模块） Nonlinear（非线性模块） Signals&Systems（信号和系统模块） Sinks（接收器模块） Sources（输入源模块） 连续模块（Continuous） Integrator：输入信号积分 Derivative：输入信号微分 State-Space：线性状态空间系统模型 Transfer-Fcn：线性传递函数模型 Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型 Memory：存储上一时刻的状态值 Transport Delay：输入信号延时一个固定时间再输出 Variable Transport Delay：输入信号延时一个可变时间再输出离散模块（Discrete） Discrete-time Integrator：离散时间积分器 Discrete Filter：IIR与FIR滤波器 Discrete State-Space：离散状态空间系统模型 Discrete Transfer-Fcn：离散传递函数模型
Discrete Zero-Pole：以零极点表示的离散传递函数模型 First-Order Hold：一阶采样和保持器 Zero-Order Hold：零阶采样和保持器 Unit Delay：一个采样周期的延时 函数和平台模块(Function&Tables) Fcn：用自定义的函数（表达式）进行运算 MATLAB Fcn：利用matlab的现有函数进行运算 S-Function：调用自编的S函数的程序进行运算 Look-Up Table：建立输入信号的查询表（线性峰值匹配） Look-Up Table(2-D)：建立两个输入信号的查询表（线性峰值匹配） 数学模块（ Math ） Sum：加减运算 Product：乘运算 Dot Product：点乘运算 Gain：比例运算 Math Function：包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数Trigonometric Function：三角函数，包括正弦、余弦、正切等 MinMax：最值运算 Abs：取绝对值 Sign：符号函数 Logical Operator：逻辑运算 Relational Operator：关系运算 Complex to Magnitude-Angle：由复数输入转为幅值和相角输出 Magnitude-Angle to Complex：由幅值和相角输入合成复数输出
SIMULINK的模块库介绍 (1)Commonly Used Bus Creator Create signal bus Bus Selector Select signals from incoming bus Constant Generate constant value Data Type Conversion Convert input signal to specified data type Demux Extract and output elements of vector signal Discrete-Time Integrator Perform discrete-time integration or accumulation of signal Gain Multiply input by constant Ground Ground unconnected input port Inport Create input port for subsystem or external input Integrator,Integrator Limited Integrate signal Logical Operator Perform specified logical operation on input Mux Combine several input signals into vector Outport Create output port for subsystem or external output Product Multiply and divide scalars and nonscalars or multiply and invert matrices Relational Operator Perform specified relational operation on inputs Saturation Limit range of signal Scope and Floating Display signals generated during simulation
《信息技术基础》模块复习题 一、填空题（将所要填的内容写在横线上。每题1分，30分） ⒈信息无处不在，所有用语言、文字、数据、符号、图像和声音等表示的__内容__都是信息。 ⒉信息是事物运动的状态和方式。信息的基本功能就是消除认识上的不确定因素。信息的一些基本特征有：普遍性、共享性、可认知性、时效性和可处理性等。 ⒊信息在_时间_上的传递是以存储方式进行的，因而文化能够得以传承；_空间_上的传递是以通信方式进行的，比如电话、电视、网络等。 ⒋信息被接收后产生的效果和影响包括：形成印象、产生判断、_引起行动__。 ⒌信息是不能直接进行处理的。人们是通过对承载信息的_载体_进行处理，从而达到处理信息的目的。 ⒍计算机中最小的信息计量单位是比特，就是一个二进制位。数据率就是信息的传输速率，即每秒钟传输多少个二进制数字“0”和“1”，其基本单位为： b/s。 ⒎信息的数字化过程是指利用必要的仪器设备把文本、图像、声音、视频等信息采集为声、光、电等物理信号（也称为模拟信号），再经过采样、量化和数字编码，转化成用二进制数字表示的数字信息，最后进入计算机保存。 ⒏为了将感觉媒体输入到计算机等数码设备当中，人为地研究、构造出来一种_表示_媒体。它有各种编码方式，如：文字编码、图像编码和声音编码等。 ⒐现代信息技术主要是指以微电子技术为基础的传感技术、通信技术、技术、计算机技术等的综合技术。通常人们所说的信息技术，往往是指现代信息技术。 ⒑信息技术发展迅速，多元化、网络化、多媒体化、__智能化_和__虚拟化已成为信息技术发展的趋势。 ⒒数据是人类社会的一种重要资源，是对现实世界中客观事物的符号化的表示。 ⒓计算机__病毒_传播的途径是指主要通过_网络____、U盘等方式来传播的，在较短的时间内传染到较大的范围，并会造成较大程度的破坏。 ⒔矢量图形中所有的对象都是用数学公式表示的，所以其占用的磁盘空间相对较小，并且其文件大小与分辨率和图形尺寸无关。 ⒕在计算机中，图片是以文件形式来保存的。 ⒖数据管理是指对数据的收集、分类、组织、编码、存储、查询和维护等活动。 ⒗数据库系统采用了数据模型表示的数据结构，用统一格式存放数据。这样不仅可以描述了数据，还描述了数据之间的关系，能够方便地、快捷地进行检索数据等操作。 ⒘计算机网络传输信息的速度快、容量大，并实现了全球性的信息资源共享。计算机网络就是一些相互连接的计算机的集合。互联网就是用路由器（Router）将一些计算机网络相互连接在一起的集合。 ⒙万维网（World Wide Web，简称为 WWW）是世界范围的网。是大规模分布式的信息储藏所。是因特网中最重要的应用之一。 ⒚在因特网中使用的TCP/IP是一种_网络协议_。
常用Simulink模块简介 Sources库中模块 Band-Limited white Noise 给连续系统引入白噪声 Chirp Signal 产生一个频率递增的正弦波（线性调频信号） Clock 显示并提供仿真时间 Constant 生成一个常量值 Counter Free-Running 自运行计数器，计数溢出时自动清零Counter Limited 有限计数器，可自定义计数上限 Digital Clock 生成有给定采样间隔的仿真时间 From File 从文件读取数据 From Workspace 从工作空间中定义的矩阵中读取数据 Ground 地线，提供零电平 Pulse Generator 生成有规则间隔的脉冲 In1 提供一个输入端口 Ramp 生成一连续递增或递减的信号 Random Number 生成正态分布的随机数 Repeating Sequence 生成一重复的任意信号 Repeating Sequence Interpolated 生成一重复的任意信号，可以插值Repeating Sequence Stair 生成一重复的任意信号，输出的是离散值Signal Builder 带界面交互的波形设计 Signal Generator 生成变化的波形 Sine Wave 生成正弦波 Step 生成一阶跃函数 Uniform Random Number 生成均匀分布的随机数 Sink库中模块 Display 显示输入的值 Floating Scope 显示仿真期间产生的信号，浮点格式 Out1 提供一个输出端口 Scope 显示仿真期间产生的信号 Stop Simulation 当输入为非零时停止仿真 Terminator 终止没有连接的输出端口 To File 向文件中写数据 To Workspace 向工作空间中的矩阵写入数据 XY Graph 使用Matlab的图形窗口显示信号的X-Y图 Discrete库中的模块 Difference 差分器 Difference Derivative 计算离散时间导数 Discrete Filter 实现IIR和FIR滤波器 Discrete State-Space 实现用离散状态方程描述的系统 Discrete Transfer Fcn 实现离散传递函数 Discrete Zero-Pole 实现以零极点形式描述的离散传递函数Discrete-time Integrator 执行信号的离散时间积分 First-Order Hold 实现一阶采样保持 Integer Delay 将信号延迟多个采样周期
《信息技术基础》模块测试题 一，选择：（单选，多选）（共44分，每题2分） （基础知识） 1, 酒店的电脑“叫醒服务”信息,具有信息的（）特征. A, 载体依附性B,价值性C,时效性D,共享性 2, 小章要购买一本急用的书藉，他可以选择的最快方式是（）.（单选） A, 到书店的电脑查询系统上查找并购买B,找同学咨洵，到指定书店购买 C,到因特网上查找并在网上购买D,找书店营业员咨询并购买 3, 属于信息技术的应用有（）? A, CAD B,纳米技术C,真空包装D,电子商务 4, 根据研究性学习小组活动的安排，刘晖要到森林公园收集野生动物的生存状况等资料，并制作一份演示文稿作品.他应恰当选择的信息采集工具是（）. A,数码相机,扫描仪，数码摄相机B,数码相机，数码摄相机 C,普通相机，数摄码相机，视频采集卡D,普通相机,扫描仪 5, 如果你只需要保存一,个软件的序列号或仅保存一段文本（如软件说明书），使用方便且占用空间小的应用软件是（）. A, WPS B,Word C,永中Office D,记事本 6, 为了获取本地区人口与经济发展关系的相关资讯，小林可以通过电视,网络,报纸，向朋友咨询等多种途径实现,你认为表示这些信息还可用（）. A,结构图B,表格C,图形D,线段图 7, 要对2004年欧洲杯各参赛队的积分情况分组制表，并进行积分排序,可以使用的软件有（）? A, Powerpoint B,Excel C,Word D,Visual Basic 8, 一位爱好程序设计的同学,想通过程序设计解决”鸡兔同笼“的问题，他制定的如下工作过程中，更恰当的是（）.（单选） A,提出问题，设计算法，编写程序，得到答案B,提出问题，编写程序，运行程序，得到答案C,设计算法，编写程序,调试程?序，得到答案D,提出问题，设计程序，编写程序，运行程序 9, 陈明要将已完成的数学第一至五章的练习共5个文件，通过电子邮件,发给数学老师，他可采用的最简捷方法是（）.（单选） A, 将5个文件分别作为邮件的附件，一?次发送出去 B, 将5个文件放入“数学作业”文件夹，再将“数学作业“文件夹作为附件，一次发送 C, 将5文件压缩打包为一个文件,作为邮件的附件发送 D, 将5个文件分别作为5个邮件的附件，分别发送 1 0,根据统计,当前计算机病毒扩散最快的途径是（）.（单选） A,软件复制B,网络传播C,磁盘拷贝D,运行游戏软件 （技能） 11, 家中新买计算机的配置为:Intel奔腾4 2.8GHz/ 256M/ 80GB/50X/15,其中通常用来表示内存大小的是（）.（单选） A, Intel 奔腾42.8GHz B,256M C,80GB D,50X 12, 一同学要搜索歌Yesterday Once More",他访问google搜索引擎，键入关键词（）, 搜索范围更为有效?（单选）
Matlab中SIMULINK的模块库以及比较常用的模块 2009年04月18日星期六 13:41 SIMULINK的模块库介绍 SIMILINK模块库按功能进行分为以下8类子库： Continuous（连续模块） Discrete（离散模块） Function&Tables（函数和平台模块） Math（数学模块） Nonlinear（非线性模块） Signals&Systems（信号和系统模块） Sinks（接收器模块） Sources（输入源模块） 连续模块（Continuous）continuous.mdl Integrator：输入信号积分 Derivative：输入信号微分 State-Space：线性状态空间系统模型 Transfer-Fcn：线性传递函数模型 Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型 Memory：存储上一时刻的状态值 Transport Delay：输入信号延时一个固定时间再输出 Variable Transport Delay：输入信号延时一个可变时间再输出 离散模块（Discrete） discrete.mdl Discrete-time Integrator：离散时间积分器 Discrete Filter：IIR与FIR滤波器 Discrete State-Space：离散状态空间系统模型 Discrete Transfer-Fcn：离散传递函数模型 Discrete Zero-Pole：以零极点表示的离散传递函数模型 First-Order Hold：一阶采样和保持器 Zero-Order Hold：零阶采样和保持器 Unit Delay：一个采样周期的延时 函数和平台模块(Function&Tables) function.mdl Fcn：用自定义的函数（表达式）进行运算 MATLAB Fcn：利用matlab的现有函数进行运算 S-Function：调用自编的S函数的程序进行运算 Look-Up Table：建立输入信号的查询表（线性峰值匹配） Look-Up Table(2-D)：建立两个输入信号的查询表（线性峰值匹配） 数学模块（ Math ） math.mdl Sum：加减运算 Product：乘运算 Dot Product：点乘运算 Gain：比例运算 Math Function：包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数
光模工作原理介 块简 目录 摘要 (2) 关键词 (2) 1 引用的文档和参考标准说明 (2) 2 缩写说明 (2) 3 正文 (2)
摘要 以SFP光模块为例，介绍光模块内部的组成和工作原理。 关键词 SFP光模块 1引用的文档和参考标准说明 2缩写说明 SFP：Small Form-factor Pluggable 小型化可插拔 3正文 光模块是我们群路科都要用到的PHY层的器件，虽然封装，速率，传输距离有所不同，但是其内部组成基本是一致的。SFP收发合一Transceiver因其小型化，热插拔方便，支持SFF8472标准，模拟量读取方便（IIC读取），且检测精度高（+/-2dBm以内）而逐渐成为运用的主流，下面就以SFP光模块为例，介绍其内部的组成和相关的工作原理。 SFP内部结构图 SFP光模块的内部结构： 由上图可见，光模块主要部分是由光发射组件，激光驱动器，光接收组件（L16.2光模块光接收部分使用APD接收机，还需要升压电路），限幅放大器和控制器组成的。驱动芯片和限幅放大器一般都支持从155Mb/s到2.67Gb/s多速率。速率不同，传输距离不同的光模块有很多只是前端光组件的差别，高速率SFP光模块BOM成本的90％都集中在光组件上。由上图还可以看出，为了保证上电顺序，SFP光模块的金手指部分的长度是不一样的，最长的是信号地，其次是电源，最短的是信号，这样在插拔的时候就保证了地－电源－信号的顺序。 光发射组件 TOSA（Transmiter Optical Sub-Assembly）： 常用的光发射组件由两大类，一类是采用发光二极管LED封装的TOSA，一类是采用半导体激光二极
《信息技术基础》模块会考复习题 第一部分信息获取 1.（）是构成人类社会资源的三大支柱。 A. 能量 B. 信息 C. 宇宙 D. 物质 E. 意识 2.信息的基本特征是具有普遍性、不完全性、依附性、时效性和（）。 A. 传递性 B .特殊性 C. 广泛性 D. 快捷性 E. 安全性 3.电报、电话、广播、电视的发明和普及应用是第（）次信息技术革命。 A. 一 B. 二 C. 三 D. 四 E. 五 4.人类在发展中，经历了五次信息革命，其中错误的说法是（）。 A. 语言的形成 B. 文字的产生 C. 指南针的发明 D. 造纸与印刷术的发明 E. 电报、电话、无线广播、电视的发明 F. 计算机与现代通信技术 5.信息技术正朝着（）的方向发展。 A. 高速化 B. 网络化 C. 数字化 D. 多媒体化 E. 智能化 6.下列是操作系统软件的有（）。 A. Windows 98 B. Visual BASIC 6.0 C. Linux D. Windows XP E. Macintosh 7.在下列软件中不属于操作系统软件的是（）。 A. Windows 98 B. Visual BASIC 6.0 C. Windows 2000 D. Windows XP E. OFFICE 8.属于输入设备、输出设备、即是输入又是输出设备的一组是（）。 A. 扫描仪、话简、游戏操纵杆 B. 鼠标、显示器、U盘 C. 打印机、耳机、显示器 D. 音箱、手写板、CD刻录机 9.将信息存储在下列设备中，断电后数据会消失的是（）。 A. 内存 B. 硬盘 C. 软盘 D. 光盘 E. U盘 10.下列不属于信息的是（）。 A. 上课的铃声 B. 开会的通知 C. 存有照片的数码相机 D. 电视里播放的汽车降价消息 11.冯·诺依曼结构要点是（）。 A. 硬件系统和软件系统 B. 计算机由输入、存储、控制、运算、输出五大功能部件组成 C. 计算机内部采用二进制数 D.“程序存储” 12.1946年2月5日，美国宾西法尼亚大学的实验室里诞生了世界上著名的电子数字计算机——埃尼阿克 (ENIAC)。计算机经历了总共经历了（）代。 A. 电子管时代 B. 晶体管时代 C. 集成电路时代 D. 大规模集成电路和超大规模集成电路时代 E. 人工智能时代 13.机器语言是用（）表示的计算机语言。
MATLAB/Simulink/Power System工具箱简介Simulink工具箱的功能是在MATLAB环境下，把一系列模块连接起来，构成复杂的系统模型；电力系统(Power System)仿真工具箱是在Simulink环境下使用的仿真工具箱，其功能非常强大，可用于电路、电力电子系统、电动机系统、电力传输等领域的仿真，它提供了一种类似电路搭建的方法，用于系统的建模。 本章以MA TLAB6．1版本为基础，首先概述Simulink和PowerSystem工具箱所包含的模块资源和Simulink／PowerSystem的模型窗口；其次介绍Simulink／PowerSystem模块的基本操作。 2.1 Simulink工具箱简介 在MA TLAB命令窗口中键人“Simulink'’命令，便可打开Simulink工具箱窗口，如图2-1所示。 图2-1 Simulink模型库界面 在图2-1所示的界面左侧可以看到，整个Simulink工具箱是由若干个模块组构成的。在标准的Simulink工具箱中，包含连续模块组(Continuous)、离散模块组(Discrete)、函数与表模块组(Function&Tables)、数学运算模块组(Math)、非线性模块组(Nonlinear)、信号与系统模块组(Signals&Systems)、输出模块组(Sinks)、信号源模块组(Sources)和子系统模块组(Subsystems)等。现简要介绍电力电子电路仿真要使用的模块组和模块。 电力电子电路使用的模块组有连续模块组、数学运算模块组、非线性模块组、信号与系统模块组、输出模块组、信号源模块组和子系统模块组等。 2．1．1 Continous模块组及其图标 该模块组包括的主要模块及其图标如图2－2所示，共由7个标准基本模块。