一种主动智能矫形器的设计
专业：机械工程1309班
学号：1049721302830
老师：刘有源
姓名：夏文文
武汉理工大学
2014年6月
一种主动智能矫形器的设计
摘要：本文旨在设计出一种智能矫形器。首先，搭建整体的智能矫形器框架原理图，通过逐步分析各个模块来实现整体的设计。接着，将对矫形器的设计思路与方法进行具体的说明，以此进行具体的机构设计，以及这样设计与现今流行的矫形器相比较有什么优点。最后，论述了信息的控制机理和对控制系统的设计。关键词：智能；设计思路；控制机理；控制系统
1 引言
智能假肢是20世纪后10年发展起来的具有高性能的新一代假肢。与普通假肢相比，其主要功能特点是能根据外界条件变化和工作要求，自动调整假肢系统的参数，使其工作可靠，运动自如，具有更好的仿生性。本文主要研究下肢膝上假肢，膝关节是膝上假肢系统的核心部件，是保证截肢者能站立和行走的关键所在。由于膝关节是人体最主要的承重关节，它负重多且运动量大，是下肢活动的枢纽。随着对假肢性能要求的不断提高，下肢假肢不仅要满足能够站立和行走者两个基本功能，还要求步态自然，与健侧（健全下肢一侧）对称性好，能适应步行状态的变化。例如步行速度变化，路况（坡道，楼梯）的变化等；此外还要在使用者可能被障碍物绊倒的紧急情况下的保证安全等。这些功能是普通假肢无法实现的。
2 智能矫形器整体框架的构建
本文依据信息理论和智能控制理论，提出了人体和假肢结合的新型下肢假肢控制方案。如图1所示，该方案由两个重要部分组成，一是控制机理的研究，主要实现生物信息到物理控制信息的转换，为假肢的控制提供依据。二是假肢中的控制系统的研究，主要实现假肢的运动控制，将机器人设计（关节与灵巧机构）与控制技术（协调控制、姿态步态规划和伺服控制）移植到下肢假肢的研制上。
图1 智能矫形器总体设计框架
3 矫形器的设计
3.1 矫形器的材料
用于制作矫形器的材料包括金属、皮革、橡胶、纤维等五大类，每一类又可分为若干品种。例如金属材料包括：钢材、铝合金、钛合金。近年来随着各种新
型材料的不断出现，促进了矫形器的结构、外观、重量、耐久性以及作用力的分布等方面较大的改进。而一些传统材料，如钢材、皮革等仍被广泛使用，在多数情况下，一具矫形器由数种材料组成。不同的材料适用于不同的部位。
3.2 矫形器的设计思路与方法
本文提出通过机构设计，将膝关节以上部分的负载直接传递给膝关节以下部分，由机构和膝关节共同承担载荷来实现对膝关节免载的新思路，如图2所示。一般膝关节矫形器由大腿托、小腿托及两者的连接机构组成。为实现上述新方法，本文将膝关节矢状面的伸展运动转化成大腿托向上直线运动的连接机构，以与小腿固结的矫形器小腿托作为受力支点，在下肢伸展时可将膝关节上部向上牵拉，达到对膝关节的免载目的，如图3所示。由于机构动力来自下肢的屈伸运动，最后也作用于下肢，必须考虑膝关节的解剖结构和运动特性，具体分析机构对膝关节屈伸的影响。
图2 膝关节整体免荷思路图3 膝关节整体免荷方案3.3 具体方法的设计与分析
如图4是人体平地行走时的一个步态周期姿势。人体最大屈曲角度能达130°~150°，在非工作角度，矫形器机构对膝关节免荷反而会阻碍膝关节的正常屈曲运动，增加额外能耗。因此，在设计膝关节免荷矫形器时，即要求矫形器机构在膝关节工作角度对膝关节进行免载，特别是减小胫骨、股骨的峰值压力，还要求在非工作角度，尽量减小其对膝关节屈伸的影响。
图4 人体平地行走时的一个步态周期的姿势
如图5所示是设计机构的原理图。整个机构由与大腿、小腿绑接的夹板2、
夹板7、大腿托1、推杆3、主动槽轮4、从动槽轮5、传动销轴6等组成。主动槽轮夹在两个从动槽轮中间，其槽径比从动槽轮略大，通过主轴连接在小腿夹板上。传动销轴穿过三者的槽孔，其做成中间粗，两端细的阶梯轴，分别和主动槽轮，从动槽轮的曲线槽配合，这样传动轴通过从动槽轮的内壁进行轴向限位。传动轴的两端与小腿夹板的直槽配合。传动轴直径较大的轴段可配上轴套，可减小传动轴与主动槽轮壁的摩擦。当膝关节屈曲大于90°时，主动槽轮4和从动槽轮5的轮廓中心线完全重合，两者与大腿同方向转动。当膝关节小于90°伸展时，两者的轮廓中心线交叉相交，此时主动槽轮4随着大腿逆时针转动，并通过传动销轴6和特殊的槽轮结构使从动槽轮5反向转动。在此过程中与从动槽轮5连接的推杆3将带动大腿托上移，使膝关节免载变成可能。因此在这个过程中，大腿是动力源，带动大腿夹板及与其固结的主动槽轮转动，通过传动销轴带动从动槽轮反向转动，并在推杆的作用下推动大腿夹板及大腿托向上直线运动，最后又作用于大腿，形成封闭的力传递过程，同时也将运动从转动变为扩大行程的直线移动。
图5 矫形器机构原理图
根据以上的分析，机构整个运动过程可分为大于90°的非工作区间和小于90°的工作区间。其运动和功能实现的关键部分是实现主动槽轮和从动槽轮反转的力传递机制以及大腿托与大腿作用的变化过程，因此需从这两个方面加以分析。
如图6所示，F1、f1指主动槽轮槽壁所受压力、摩擦力，F2、f2指从动槽轮槽壁所受的压力、摩擦力，L1、L2、l1、l2分别是主动槽轮、从动槽轮相应的压力和摩擦力力臂的长度，由摩擦力定义可知，f1、f2远小于F1、F2，因此力矩传递主要由F1、F2及其力矩完成。在此区间，膝关节伸展时，主动槽轮和从动槽轮顺时针同向转动，推杆行程一直为零，因为没有负载，F1，f1，F2，f2值很小，产生的阻力矩也很小，而传动轴在主动槽轮，从动槽轮，夹板滑槽的压力和摩擦力作用下保持平衡。这个阶段，大腿托在大腿上的行程为零，不会产生免载效果。
如图7所示，右图是传动销轴的受力示意图，其在主动槽轮，从动槽轮以及
小腿夹板压力、摩擦力作用下保持平衡。整个过程中，大腿转动带动主动槽轮，主动槽轮则带动传动销上升，传动销则挤压从动槽轮的槽壁，促使其逆时针转动。图中符号的命名与上图相同，设 M 1 为主动槽轮顺时针转动所受到的阻力矩，M 2 为从动槽轮所受到的动力矩，由以下公式表示：
111
11M FxL f xl =+ 22222M F xL f xl =+
图6 屈伸角度大于90°时受力图 图7 屈曲90°伸展至0°时受力图 由结构的对称性可知，L 1=L 2，l 1与 l 2之差为传动销的直径。因为传递的力矩是由负载决定，增大 L 1、L 2的力臂长度有利于减小 F 1、F 2、f 1、f 2，提高机构的传递效率，减小轴向的不平衡转矩以及槽壁的磨损程度，因此，曲线槽形状的选用是需要着重考虑的，即在相同的尺寸内（槽轮直径），选用力臂长度较大的曲线槽形状。
该方案充分利用厚度方向的空间，通过特殊设计的槽轮机构将膝关节的屈伸运动变成扩大行程的直线运动，因此，能在较小的平面尺寸内获得较大的位移。并且机构在膝关节小于90°屈伸的工作区间发挥作用，而在大于90°时则不产生牵拉的行程，减小机构对下肢大角度屈伸的影响。另外，膝关节直立时，推杆与下肢关节轴线平行，机构处于力学死点的稳态位置，有助于维持膝关节稳定。该方案相比现在社会上矫形器的产品优势更为明显。
4 控制机理与控制系统
4.1 肌电信号的采集
在肌电信号的采集方面存在一个重要的问题，即信号的有效性。采集正确有效的信号是进行有效控制的前提和基础。国内有研究提出了一种基于虚拟仪器的肌电信号采集方案，利用传统的肌电图仪、高性能数据采集卡和美国国家仪器公司Lbaview 软件的丰富组件开发了一套肌电信号采集系统。新的采集系统能够实时的采集，数字化，显示常规肌电图，可以对所采集的信号进行实时的处理和分析，具有开发容易、功能完备、易于升级、适用范围广的特点。
4.2 生物信息转化为控制信息
肌电控制假肢一般通过对残肢的表面肌电信号进行处理，得到控制信号。国内主要是清华大学采用肌电信号作为信息源，通过对实测肌电信号的分析处理，来实现对路况(平地、上下坡、上下楼梯)的识别，从而改变膝力矩的模式。此外，通过下肢肌骨模型的建模，研究肌肉在下肢步行运动中的作用，从而指导肌电信号的提取。金德文等2000年提出，当行走在不同的地形时，膝盖活动存在着相当大的差异，为了适应变化的环境，假肢应该使膝盖能够识别地形环境。他们利用肌电信号进行地形识别，实现基于EMG 地形辨识的智能膝上假肢。实验结果
表明，此技术可以识别和适应不同的地形。
4.3 假肢控制系统的实现
由于此控制系统用于假肢，根据假肢本身的特点，应本着体积小，功耗低，速度快的原则选用器件。控制系统总体设计思路如图6所示。
图6 控制系统设计原理图
光电隔离电器的选择应满足假肢响应速度的要求以及抗干扰的能力。由于电机驱动部分会产生较大的电流波动，致使电路之间产生电磁干扰，这样会引起测量误差，并且对数字电路部分的处理部分带来不良影响。这样可以采用隔离技术将系统的模拟部分和数字控制部分隔开。现在己证实利用光隔离传输数字和模拟信号可以达到一定的抗干扰效果。
控制系统电机的选型主要从重量、体积、性能等方面考虑来满足假肢的应用要求。首先，选择电动机的类型，然后比较电动机的机械特性与负载特性，看它们是否吻合，并在此基础上检查是否满足调速范围与精度，顺便考虑一下经济性的问题，如果以上各个方面均满足，接下来，我们便可以开始计算电动机功率，进行起动转矩过载倍数及加速转矩校验、发热校验等。如过发热校验不通过，可以减小功率数或改用FSN小的电机。或者，在满足加速度要求下，看能否通过减小加速转矩来满足上述要求。最后，再做出具体决定。
5 总结
首先介绍了智能假肢是现代矫正的主要趋势。智能假肢装置依附于人体,肢体不是失踪,肢体的感觉并非完全丢失。而是通过生物电流转化为可控制的信号，反馈到大脑。其次，搭建了智能矫形器的框架，为后面的设计提供了重要的依据。接着，对矫形器的设计方法和设计思路进行了描述，设计出了一款矫形器。通过对矫形器的运动学分析与现今流行的矫形器相比有很大的优点。比如说：能在较小的平面尺寸内获得较大的位移等。最后，详细叙述控制机理，包括生物信息转化为控制信息等。对控制系统各个部件的选型进行了说明。设计的智能矫形器具有很好的应用前景。
参考文献
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《机电控制技术》 课程大作业一 基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：1108110 学号：1110811005 姓名：崔晓蒙 2013-06-17
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1.计算电流和转速反馈系数 电流反馈系数：） （A V I U nom im /25.14210 *=?==λβ 转速反馈系数：)/min (02.0500 10 *r V n U nom nm ===α 2.电流环的动态校正过程和设计结果 2.1确定时间常数 由题给电流反馈滤波时间常数s ms T oi 0002.02.0==， 调制周期s f T s 0001.010 1 14=== ， 按电流环小时间常数的近似处理方法，有 s T T T oi s i 0003.00002.00001.0=+=+=∑ 2.2选择电流调节器结构 电流环可按Ⅰ型系统进行设计。电流调节器选用PI 调节器，其传递函数为 s s K s G i i i ACR ττ1 )(+= 2.3选择调节器参数 超前时间常数：s T l i 008.0==τ。 电流超调量由题给为%5≤i σ，电流环开环增益：取5.0=∑i I T K ，因此 6667.16660003 .05 .05.0=== ∑i I T K 于是，电流调节器的比例系数为 .7778718 .425.18 008.06667.1666=???==s i I i K R K K βτ 2.4检验近似条件 电流环的截止频率1/s 6667.1666==I ci K ω。 1）近似条件一：s ci T 31≤ ω
武汉轻工大学 软件系统设计大作业 专业：软件工程 班级：软工1203班 学号：1205110627 姓名：司福江 指导老师：蒋丽华 2015年5月2日
一．实验目的 通过制作一个电子通信录系统来掌握使用https://www.doczj.com/doc/d613988772.html,访问与操纵数据库的方法，或者设计制作教材中所述的伪邮件系统，或者设计制作自己拟定的工资、学籍、图书管理系统之类的系统。二．实验内容 1、电子通信录包括三部分信息： 用户登录注册信息 通信组信息 联系人信息 2、电子通信录系统应至少包括下列功能页面（页面布局自定）： 用户首先要进行注册，注册成功后，还要允许用户进行密码修改。
通信组的创建AddGroup.aspx 通信组的显示与维护AltGroup.aspx（包括通信组信息的删除和修改） 通信组是根据联系人之间的关系建立不同性质的Group，以上页面主要访问数据库中的TableGroup数据表。页面主要功能分别为：组的创建和维护。比如，可以建立亲友通信组、工作通信组、同学通信组以及其他类型通信组等。 联系人信息的添加AddPerson.aspx 联系人信息的显示与维护AltPerson.aspx（包括联系人信息的删除和修改） 根据联系人与通信组的关系，对联系人进行分类添加和维护，以上页面涉及到对TableUser数据表的操作，同时需要考虑与TableGroup数据表之间的关系。 查找通信录Find.aspx 设置查找条件，用户可以直接输入查询关键字，也可以先选择通信组，再输入查询关键字，系统返回查询结果，可以绑定DataGrid控件来显示查询结果。 三．需求分析 本系统除了用户的注册设计外，还可设置收发邮件的查看删除功能。包括： 加强信息保管的安全性；提高信息准确度和全面性；提高信息获
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《机电系统控制基础》大作业一 基于MATLAB的机电控制系统响应分析 哈尔滨工业大学 2013年11月4日
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2 题目1 单位脉冲响应曲线 单位阶跃响应曲线
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哈尔滨工业大学工业工程系 机电系统控制技术大作业 班级：1008401班 学号：1100800807 姓名：匡野 日期：2013.7.14 指导教师：崔贤玉成绩：
机电系统控制技术大作业要求 根据PI 、PD 、PID 调节器的频率特性简述其校正的作用；以近似PID 调节器为例详述其校正的过程；最后以下题的指标要求为例详细设计校正网络及参数。 题：某单位反馈系统的开环传递函数为 ()11(1)(1)1060K G s s s s =++ 当输入速度为1rad/s 时，稳态位置误差为 e ss ≤1 126rad ，相位裕度,0()30c γω≥，幅值穿越频率,20c ω≥rad/s 。
（1）根据稳态精度位置误差求出系统开环放大系数 原系统为I型系统，所以 。 做出原系统的图，如图所示。由图可得，错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，原系统不稳定。 （2）选择校正方式 虽然采用一级超前校正，无法实现如此大的相位超前；若采用两级超前校正，虽可以实现需要的相位超前，但响应速度将远远超出性能指标的要求，带宽过大，抗高频干扰能力变差，同时需要放大器，系统结构复杂，故不宜采用两级超前校正。如采用串联滞后校正，虽
可实现相位裕量的要求，但响应速度又不能满足要求，同时之后校正装置的转折频率必须远离错误！未找到引用源。，则校正装置的时间常数错误！未找到引用源。将大大增加，物理上难以实现，故也不宜采取滞后校正。因此，现拟采用无源串联滞后-超前网络来校正。（3）设计滞后-超前校正装置 首先选择校正后系统的幅值穿越频率错误！未找到引用源。。从原系统的博德图可以看出，当错误！未找到引用源。时，原系统的相角为错误！未找到引用源。。故选择校正后的系统幅值穿越频率错误！未找到引用源。较为方便。这样在错误！未找到引用源。处，所需相位超前角应大于或等于错误！未找到引用源。。当错误！未找到引用源。选定之后，下一步确定滞后-超前校正网络的相位滞后部分打的转折频率错误！未找到引用源。，选错误！未找到引用源。。且取错误！未找到引用源。，则滞后部分的另一转折频率错误！未找到引用源。，故滞后-超前校正网络的滞后部分的传递函数错误！未找到引用源。就可确定为 滞后-超前校正网络网络超前部分可确定如下：因为校正后的幅值穿越频率错误！未找到引用源。，从图1可以找出，未校正系统在错误！未找到引用源。处的对数幅值错误！未找到引用源。。因此，如果滞后-超前校正网络在错误！未找到引用源。处产生错误！未找到引用源。幅值，则校正后的幅值穿越频率即为所求。根据这一要求，
《信息系统分析与设计》课程大作业 提交截止时间：2020年6月3日晚23:55 注意事项： 1）请独立完成作业，可以参考所有网络、文献资料，但所有的参考资料请严格标注出处。所有作业将经过查重，未经引用和说明的大面积雷同将视作抄袭，该题计0分。如发现两份作业雷同，则两份作业均计0分。 2）提交作业请按最后一页的格式，不用复制粘贴题目，标示题号即可。最后请提交PDF文件。 3）不以篇幅论成败，尽量言之有物。 1.（20分）面向对象建模与分析 某公司拟开发一个外卖配送和服务平台。该平台为顾客展示其所在地附近的外卖商家、菜品，顾客选择商家和菜品后，可以在该平台进行订单结算、支付（接入第三方支付平台），同时平台推送估计送达时间给用户。平台进而推送订单信息到商户，商户看到订单信息后确认并开始制作。进入制作环节之后，系统推送配送业务到临近的外卖小哥，外卖小哥抢单并到相应商家取餐，根据平台上第三方地图提供的路线进行配送。若3分钟内无人接单，系统自动派发订单给距商家近邻的小哥。顾客可以实时追踪外卖小哥送餐轨迹，外卖小哥将餐送给顾客后，顾客对该订单进行评价。 a)根据以上需求描述，请分析该系统的参与者，并针对该系统需求进行用例建模，在必要的情 况下可适当采用<
6011机电一体化系统设计基础大作业 责任教师高秋红 学校：北京一轻高级技术学校学号：111100140 姓名： 一、基础知识题（每题10分，共40分） 1.机电一体化系统的定义？机电一体化产品的分类？ 答：机电一体化系统是由机械技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。 按发展水平分：功能附加型初级系统，功能代替型中级系统，机电融合型高级系统 按应用分：民用机电一体化产品，办公机电一体化产品和产业机电一体化产品 2. 机电一体化系统的基本组成要素？试分析试说明图中的各个部分分别属于机电一体化系统的哪一基本结构要素。 答：按照机电一体化系统的基本结构要素，图示数控机床的各个部分归类如下：（1）控制及信息处理单元：键盘、计算机、显示 （2）测试传感部分：光电编码器、信号处理 （3）能源：电源 （4）驱动部分：功放、电机 （5）执行机构：联轴器、齿轮减速器、丝杠螺母机构、工作台
3. 为什么采用机电一体化技术可以提高系统的精度？ 机电一体化技术使机械传动部分减少，因而使机械磨损，配合间隙及受力变形等所引起的误差大大减少，同时由于采用电子技术实现自动检测，控制，补偿和校正因各种干扰因素造成的误差，从而提高精度。 4．简述机电一体化产品设计的工程路线（主要步骤） 机电一体化产品设计的工程路线（主要步骤）：拟定产品开发目标和技术规范；收集资料，市场分析，可行性分析和技术经济性分析；总体方案设计；总体方案的评审和评价；详细设计；详细设计方案的评审和评价；试制样机；样机实验，测试；技术评价与审定；小批量生产；试销；正常生产；销售。 二、综合分析设计题（60分） 1．已知电机驱动的三自由度位置控制系统，单个自由度的驱动系统如图所示。要求： （1）说明单自由度驱动系统的两种测量方案；（20分） 要求给出传感器的类型及具体安装位置。 （2）确定整个系统的控制方案、画出控制系统原理图。（40分） 要求写出两种控制方案，方案一使用工业PC机完成系统的控制和方案二使用单片机完成系统的控制。 解：依题意有两种测量方案 1）高速端测量方案： 传感器安装在电机的尾部，通过测量电机的转角实现工作台位移的间接测量。可选用光电编码器式传感器或者磁电式编码器。
机电一体化系统分析 ————数控机床 班级： 学号： 姓名： 鉴于这个学期正在上数控机床这门课程，所以选择数控机床的机电一体化系统来进行分析。
数字控制技术是从金属切削机床数控的基础上发展起来的。自1952年由美国帕森斯公司与麻省理工学院机构实验室研制成功世界上第一台三坐标数控铣床以来，数控机床经历了硬件数控（NC）、计算机数控（CNC）、多机台计算机直接群控（DNC）和微机数控（MNC）五个发展阶段，形成了门类齐全、品种繁多的数控机床，如数控车床、铣床、钻床、磨床和加工中心等。 一数控机床的原理 数控机床加工零件时，是将被加工零件的工艺过程、工艺参数等用数控语言编制成加工程序，这些程序是数控机床的工作指令。将加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变速、起停，进给运动的方向、速度和位移量，以及其它辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合要求的零件。为了提高加工精度，一般还装有位置检测反馈回路，这样就构成了闭环控制系统，其加工过程原理如下图所示。 数控机床工作过程原理图 二数控机床的组成 从工作原理可以看出，数控机床主要由控制介质、数控装置、伺服检测系统和机床本体等四部分组成，其组成框图如下图所示。 ①控制介质。用于记载各种加工信息（如零件加工的工艺过程、工 艺参数和位移数据等），以控制机床的运动，实现零件的机械加工。常用 的控制介质有磁带、磁盘和光盘等。控制介质上记载的加工信息经输入 装置输送给数控装置。常用的输入装置有磁盘驱动器和光盘驱动器等， 对于用微处理机控制的数控机床，也用操作面板上的按钮和键盘将加工 程序直接用键盘输入，并在CRT显示器显示。 ②数控装置。数控装置是数控机床的核心，它的功能是接受输入装 置输送给的加工信息，经过数控装置的系统软件或电路进行译码、运算 和逻辑处理后，发出相应的脉冲指令送给伺服系统，通过伺服系统控制 机床的各个运动部件按规定要求动作。
软工14级《UML系统分析与设计》 大作业 问题定义： 设计某医药公司进销存管理信息系统的进货、库存、销售三个组成部分。 进货子系统有 药品验收处理 1 产生进货传票（进货传票编码、商品编码、品名、规格、厂商、有效 期、进价、进货数量）。 2进货传票将被打印给供货商作为收货凭证。一次进货可有多项药品，由进货传票编码唯一标识；一种药品由商品编码唯一标识。系统设有一个商品目录（商品编码、品名、规格、厂商、有效期、销售价格）。 3当进货的药品是新药品（商品目录中没有的药品）时，进货子系统自动把新药品写入商品目录。 库存子系统有 1进货入库 2销售出库 处理维护库存帐（商品编码、品名、规格、厂商、有效期、进货量、进价、出库量、销售价、库存数量、库存下限量、库存上限量），库存帐不能做修改操作， 当进货入库时，根据进货传票产生一条新记录，库存数量加上进货量；
当销售出库时，根据销售传票产生一条新记录，库存数量减去出库量；商品编码是各药品的唯一标识字。 库存子系统设库存自动报警，当库存数量大于库存上限量或者小于库存下限量时，给出警告信息。 销售子系统有 定价处理和销售处理。 1定价处理有一个商品价格表（商品编码、品名、规格、厂商、有效期、建议价格、销售价格、批准责任人）首先由销售管理员定建议价格，经过经理批准后确定销售价，并自动更新商品目录的销售价； 2销售处理在公司的销售窗口，售货员根据顾客要求查找商品目录和库存帐，如果有货（库存数量满足顾客要求），一项销售成立，产生销售传票的一条记录，一次销售可有多项记录，由销售传票唯一标识。销售传票的数据结构是（销售传票编码、商品编码、品名、规格、厂商、有效期、销售价、销售数量）。销售传票是库存子系统记录库存帐的依据。销售传票将被打印给顾客作为提货凭证。 以上为本次试题的基本部分（称基本系统），为必做部分。事实上的进销存系统还有其它组成，例如“退货处理”、“客户管理”、“供货商管理”、“定价管理”等，有兴趣的同学可以选做或者补充某些附加容。 作业要求： 1.针对上述需求，请用面向对象的系统分析和设计方法完成附件中作业要求； 2.解答时可以查询资料、可以讨论、可以使用建模工具（如Rose、together等），
检测传感技术在机械工业当中的应用随着机械制造业在我国的迅速发展，诞生了许许多多的机械设备，用于不同的领域生产中，而在不同的领域中，不同的机械设备有着不同的作用。这些机械设备能帮助人们完成人们不能的任务，并使机械生产任务更加快速，甚至能实现全自动化生产制造。而要更加精确的完成机械加工，传感技术的发展为其提供了很好的平台。一．传感技术的概念 传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器（又称换能器）、信息处理和识别的规划设计、开发、制/建造、测试、应用及评价改进等活动。传感技术是当前代表国家综合科研水平的重要技术，传感技术的具体应用是传感技术转化的重要途径和方法。加强对传感技术应用的研究也是了解传感技术发展现状并对其未来发展进行预测的基础和前提。主要传感技术大概可分为光电传感技术、多传感技术和生物传感技术，其中光电传感技术又称为光传感技术，是将光信号转化为电信号的一种传感技术。光电传感技术可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等，也可用来检测能转换成光电量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度、以及物体形状、工作状态等，光电传感技术具有非接触、响应快、性能可靠等特点，目前主要应用于工业自动化装置和机器人技术中。
二．传感技术的发展 早期由于敏感技术的落后，主要是直接机械量输出或电参量输出的机械型传感器。随着微电子加工技术的发展，产生了固态敏感元件。利用材料的不同特性和物理量、化学效应，制成了敏感元件传感器。纤维光学的飞速发展，随后也使光纤进入传感检测领域。现在，生物传感器成为传感器发展的一个新方向，是集现代生物技术与先进电子技术于一体的高科技产品。传感检测技术的发展，无疑也使机械手得到了升级换代。传感检测技术用于检测系统本身、操作对象和作业环境的状态，为有效控制系统的运行提供了必须的相关信息。随着熄灯号程度的进一步加强，传感检测技术已渗透到军事、医疗、环保、能源、服务、娱乐等各个领域。 三．传感技术在我国机械领域的应用 传感器就是运用传感技术发展而成的一种检测装置，它是将各种非电量按一定规律转接成电量输出的装置，以便于对其进行分析处理和调整受控制装置的工作状态，先进的传感器大多与微处理器结合形成自控装置。 光电传感器在机械中的应用：光电传感器由于反应速度快,能实现非接触测量,而且精度高、分辨力高、可靠性好,加之半导体光敏器件具有体积小、质量小、功耗低、便于集成等优点,因而被广泛应用于军事、检测与农业机械等多种领域中。光电传感器具有一下几个优点：①检测距离长。②对检测物体的限制少。③响应时间短。④分辨率高。能通过高级设计使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光
《软件系统分析与设计》 期末大作业 选题名称：游戏平台管理系统设计人：徐文豪刘青海 赖超宇甘智宏 班级：软工143班 南昌大学软件学院 2016.6.1
目录 一、整体描述 (2) 二、需求分析 (3) 三、系统功能概况 (4) 四、类的属性与方法 (5) 五、系统界面界限 (11) 六、设计模型 (13) 七、设计原则 (17) 八、设计模式······················
一、整体描述 随着移动通讯的发展，手机应用也越来越多，其中，游戏应用占据了很大的比重，游戏平台管理系统是整合了大量游戏应用，以及玩家线上交流的平台。 主要受众群：拥有移动端或电脑端的人群。 应用前景：移动互联的发展为游戏平台的发展提供了很大的生存空间，应用前景十分广阔 盈利方式：向平台中游戏的开发商收取一定的费用，游戏玩家向游戏中注入资金时，收取一定比例的游戏收入。 面临的困难：游戏平台前期的推广，提高游戏平台本身对开发商和游戏玩家的吸引力，游戏平台能否适应大部分游戏玩家的要求。 玩家首先要注册账号，然后就可以在上面下载游戏应用，上传自己的游戏资源。同时，根据玩家的活跃程度获取相应积分，用积分可以兑换游戏礼包，也会根据玩家等级在游戏装备上给与相应的优惠和等级奖励。玩家在每一款游戏的评论区都可以交流游戏经验，提出意见和建议，以便游戏及时更新，弥补相应不足。玩家也可以建立游戏工会，不同游戏的玩家都可以加入，分享自己的游戏心得或者转赠游戏装备或积分。
二、需求分析 时间when：游戏厂商：随时；注册用户：随时；管理人员：正常工作时间。 地点Where：游戏厂商，管理人员：工作地点；注册用户：随地 人员who：游戏厂商，管理人员，注册用户， What：游戏厂商：推广游戏，管理人员：扩大服务，盈利；注册人员：玩游戏。 Why：游戏厂商：推广力度不大，效果不好，管理人员：方便管理，注册用户：良好的游戏环境。 性能Performance：系统提供服务的效率，响应时间快，由于是手机端的APP吞吐量不需要太大。 成本Cost：实现系统需要付出的代价，耗费****元 时间Time：2016年6月3日 可靠性Reliability: 需要系统长时间正确运行的能力 安全性Security: 由于该平台会涉及资金的流动，所以需要对信息安全的保护能力。 合规性Compliance: 需要符合各种行业的标准，法律法规，规范。技术性Technology:要求基于安卓平台开发。 兼容性Compatibility:需要与一些支付平台进行兼容能力。还有对游戏的兼容性。
目录 本科生课程论文 ........................................................................... 错误!未定义书签。 一、仿真题目 (2) 单闭环直流调速系统仿真 (2) 二、仿真过程 (2) 2.1 仿真总图 (2) 2.2 PWM模块 (3) 2.3 电机模块 (3) 2.4 仿真结果 (4) 三、心得体会 (10)
一、仿真题目 单闭环直流调速系统仿真 直流电动机：型号为Z4-132-1，额定电压400N U =V ，额定电流52.2dN I =A ，额定转速为2610 r/min ，反电动势系数e C =0.1459 V ?min/r ，允许过载倍数λ=1.5；PWM 变换器开关频率：8KHz ，放大系数：s K =107.5；(538/5=107.5)，直流母线电压为538V 。 电枢回路总电阻： 0.368R =Ω； 时间常数：电枢回路电磁时间常数l T =0.0144s ，电力拖动系统机电时间常数 m T =0.18s ；转速反馈系数0.00383min/V s =?α(N n V /10≈)； 对应额定转速时的给定电压V U n 10* =。 ● 在matlab/simulink 仿真平台下搭建系统仿真模型。其中PWM 变换器利用给 出的PWM 控制器模块和simulink/Powersystem 工具包中的功率封装模块搭建，不能直接利用传递函数建模。比例积分调节器进行积分和输出限幅，输出限幅值为+5和-5。 ● 给出采用比例调节器（7p K =）、比例积分调节器时（7p K =，1107 =τ ）空载起动 到额定转速的转速波形，并就稳态静差和动态性能进行对比，分析说明原因。 ● 给出采用比例积分调节器时（7p K =，1107 =τ ）的转速、电流、电枢电压波形， 分析空载起动过程中电流过流原因，请给出解决过流问题的方法。 ● 在4s 突加40%额定负载，给出仿真波形（包括转速、电流、转速调节器输 出），并加载过程中波形变化加以分析，比较加载前后稳态转速，说明原因。 二、仿真过程 2.1 仿真总图
一、简述题（每小题10分，共100分） 1、机电控制系统的基本要求？ 答：稳定性（长期稳定性）、准确性（精度）和快速性（相对稳定性）. 稳定性：对恒值系统要求当系统受到扰动后,经过一定时间的调整能够回到原来的期望值. 对随动系统,被控制量始终跟踪参据量的变化.稳定性是对系统的基本要求,不稳定的系统不能实现预定任务.稳定性,通常由系统的结构决定与外界因素无关. 快速性：对过渡过程的形式和快慢提出要求,一般称为动态性能.稳定高射炮射角随动系统,虽然炮身最终能跟踪目标,但如果目标变动迅速,而炮身行动迟缓,仍然抓不住目标. 准确性：用稳态误差来表示.如果在参考书如信号作用下,当系统达到稳态后,其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差.显然,这种误差越小,表示系统的输出跟随参考输入的精度越高. 由于被控对象具体情况的不同,各种系统对上述三方面性能要求的侧重点也有所不同.例如随动系统对快速性和稳态精度的要求较高,而恒值系统一般侧重于稳定性能和抗扰动的能力.在同一个系统中,上述三方面的性能要求通常是相互制约的.例如为了提高系统的动态响应的快速性和稳态精度,就需要增大系统的放大能力,而放大能力的增强,必然促使系统动态性能变差,甚至会使系统变为不稳定.反之,若强调系统动态过程平稳性的要求,系统的放大倍数就应较小,从而导致系统稳态精度的降低和动态过程的缓慢.由此可见,系统动态响应的快速性、高精度与动态稳定性之间是一对矛盾. 2、机电控制系统的基本结构？画图说明 答：机电控制系统是机电控制技术的具体表现形式，通过控制器并合理选择或设计放大元件、执行元件、检测元件与转换元件、导向与支承元件和传动机构等．使机电装备达到所要求的性能和功能。机电控制系统是 机电一体化 产品及系统中承担着控制对象输出，并按照指令规定的规律变化的功能单元，是机电一体化产品及系统的重要组成部分。机电控制系统是一种自动控制系统。 机电控制系统一般由指令元件，比较、综合与放大元件，转换与功率放大元件，执行元件，工作机构，检测与转换元件等6部分组成，如图1．4所示。为了研究问题方便，通常又把指令元件和比较、综合与放大元件合称为 控制器 (控制元件)；将转换与功率放大元件和执行元件合称为机电动力机构；机电动力机构和工作机构合称为被控对象。对于控制精度要求不高且执行元件的输出能够按其给定规律运动时，可以采用开环控制。此时检测与转换元件也可以没有；但为了显示与检测，系统中仍应装有检测与转换元件。
《电子商务系统的规划与设计》 课程设计大作业 ——吃喝玩乐网上预订餐厅电子商务系统规划与设计 报告 西安石油大学经济管理学院电子商务专业0801班 组长：董保华 组员：王亚超 组员：梁国昌
前言 (2) 第一章系统背景描述 (4) 第二章企业需求描述 (4) 第三章系统设计的原则及目标 (6) 第四章商务模型建议 (6) 第五章系统数据流程分析 (9) 第六章总体结构 (10) 第七章应用系统方案设计................................................................................................ 12错误!未定义书签。结论 . (14) 主要参考文献 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
前言 一、选题说明 目前餐饮业信息化程度较低，服务品种单一，各地呈现信息不对称，需求多样化，区域差异化等现象，很多顾客往往找不到一家可以预订菜品和个性化服务的网上餐厅，同时餐厅方面由于无法准确的预测顾客的需求，常常出现压货囤货的现象，造成经营成本偏高。本餐厅预订系统正是为了解决这一系列问题而推出的，它是通过创建一个网上订餐平台，以网上预订网上推广为主要经营方向。餐厅以基本实现零库存和为顾客提高个性化服务盈利。 1. 基本思路 通过整合餐饮企业信息资源，建立网上订餐平台，为顾客提供至少提前一天预定的服务，包括订餐时间、用餐人数、饭菜详单预订，快餐速递以及各类个性化服务。预订成功后我们将以短信方式给顾客发一个电子订餐券，对于选择去餐厅就餐的顾客，顾客持该电子订餐券前去就餐，而对于选择快餐速递的顾客，我们将会提供送货上门的服务。顾客可以通过网上或者线下支付两种方式完成支付，并可以对品尝的饭菜质量和服务等给餐厅评价。 2. 作业目标 （1）希望通过此次作业，小组的每位成员都能熟练地进行类似电子商务规划报告的创作。 （2）通过此次作业，希望小组成员都能对电子商务系统的创建过程形成一个清晰的思路和认识，较好掌握创建系统过程中所需的理论和实践技术。 二、工作业绩 1、组员1（姓名：梁国昌） （1）个人主要工作：完成系统规划报告中第一、二、三章。 （2）主要收获：了解的系统设计的主要流程和原则目标，收集了大量关于系统设计和系统需求的资料，积累了一定的分析和设计系统的经验。 2、组员2（姓名：王亚超） （1）个人主要工作：完成系统规划报告中第四、五章。 （2）主要收获：比较熟练地掌握了电子商务商务模型的创作流程，以及电子商务模型的优势劣势，为餐厅订餐系统流程的合理化提出了系统的建议。从而对电子商务系统有了进一步的深入认识。 3、组员3（姓名：董保华）
电力系统分析课程报告姓名 ******* 学院自动化与电气工程学院 专业控制科学与工程 班级 ******* 指导老师 ******* 二〇一六年五月十三
一、同步发电机三相短路仿真 1、仿真模型的建立 选取三相同步发电机模型，以三相视图表示。励磁电压和原动机输入转矩Ef 与Tm均为定常值，且发电机空载。当运行至时，发电机发生三相短路故障。同步发电机三相短路实验仿真模型如图1所示。 图1 同步发电机三相短路实验仿真模型 2、发电机参数对仿真结果的影响及分析 衰减时间常数Ta对于直流分量的影响 三相短路电流的直流分量大小不等，但衰减规律相同，均按指数规律衰减，衰减时间常数为Ta，由定子回路的电阻和等值电感决定（大约）。pscad同步发电机模型衰减时间常数Ta对应位置如图3所示（当前Ta=）。 图3 同步发电机模型参数Ta对应位置
1）Ta=时，直流分量的衰减过程（以励磁电流作为分析）如图4所示。 图4 Ta=发生短路If波形 2）Ta=时，直流分量的衰减过程（以励磁电流作为分析）如图5所示。 图5 Ta=发生短路If波形 短路时刻的不同对短路电流的影响 由于短路电流的直流分量起始值越大，短路电流瞬时值就越大，而直流分量的起始值于短路时刻的电流相位有关，即直流分量是由于短路后电流不能突变而产生的。 Pscad模型中对短路时刻的设置如图6所示 图6 Pscad对于短路时刻的设置 1）当在t=时发生三相短路，三相短路电流波形如图7所示。 图7 t=时三相短路电流波形 2）当在t=时发生三相短路，三相短路电流波形如图8所示。 图8 t=6时三相短路电流波形 Xd、Xd`、Xd``对短路电流的影响 1) Xd的影响 Pscad中对于Xd的设置如图9所示： 图9 Pscad对于D轴同步电抗Xd的设置 下面验证不同Xd时A相短路电流的稳定值。 i.Xd=（标幺制，下同）时，仿真波形如图10所示 图10 Xd=时A相短路电流波形 ii.Xd=10时，仿真波形如图11所示 图11 Xd=时A相短路电流波形 2）Xd`的影响 在Pscad中暂态电抗Xd`的设置如图13所示： 图13 Pscad对于暂态电抗Xd的设置 下面验证不同Xd`时A相短路电流的暂态过程。 i.Xd`=时A相短路电流的波形如图14所示： 图14 Xd`=时A相短路电流波形 ii.Xd`=1时A相短路电流的波形如图15所示： 图15 Xd``=1时A相短路电流波形 3）Xd``的影响 这里次暂态电抗Xd``与暂态电抗Xd`相似，Xd``影响的是短路后的次暂态过程。
《A S P.N E T》 课程大作业 ——学生评教管理系统设计报告 西安石油大学经济管理学院 班级：商务1402 组号：6组 组员：王煊南少兵
第1章系统概述 (1) 第2章相关技术 (2) 第3章系统分析 (3) 第4章系统设计 (4) 第5章系统实现 (5) 第6章总结 (6)
（1）章标题（黑体，小二号，加粗，居中） 每章另起一页！！！ （2）节标题（字体，宋体，四号，加粗） （3）目录和正文（字体，宋体，小四号） 正文行间距：20磅 本页显示的内容不要出现在最终提交的报告中（定稿后删掉本页）！！！
第1章系统概述 1.1 系统背景 教育理论与教育实践如何统一是当前教育界亟待解决的问题。教学评估系统是教育理论和教育实践的中间环节，教育评价有助于教育理论与教育实践达到统一。评教系统是在教学的过程中，通过学生在学习过程中的反馈信息，对教师的授课情况的一项调查，目的是为了及时的了解教师与学生之间在教与学的过程中所遇到的问题，有针对性的开展教学工作，提高教学质量。教学评估在高校的整个教学过程中，起着很大的作用。 1.2 开发目的 随着因特网技术的飞速发展为校园带来了全新的信息产业时代，以往的教学评价分析工作将得到彻底的改革和规范。因为过去传统的教学评价与分析方式已经不能满足膨胀的校园信息管理剧增的客观要需求，这就需要一种全新的评价及分析方式—计算机评价分析[2]。利用教学评价系统,可促进教师教学质量评价工作的规范化、程序化,提高工作效率,保证评价工作的质量。以数据库管理系统为核心,以计算机网络为平台,向校内各部门、各教职工提供方便、及时、准确的信息查询,实现数据共享,满足学校各种管理的需要[3]。以此来缓解手工评价及分析的压力，并为学生和教师提供方便快捷的教学评价及分析方式，这对促进学校建设有积极的意义。根据现在的基于Web的学生评教系统的实现功能和应用技术来看，主要呈现以下几点： 1)系统普遍性能较差，工作效率低，数据库陈旧，系统结构不完 善，严重阻碍了教学评价及分析工作的开展。 2)系统自动恢复性能较差，当出现错误时不能迅速恢复。 3)系统内部结构单一，只能处理较少的评价及分析工作，而且登陆 人数有限，不能满足大量用户同时登录使用。 4)系统查询功能单一。 5)系统操作复杂，操作费时方法落后，影响教学评价分析工作的效 率。 因此，新的教学评价分析系统在保留原先系统的优点的同时还要解决以上这些缺点。新的教学评价分析系统性能优秀，结构完善，容易掌握，使教学评价工作更快速更有效地完成。新系统克服了老系统只能处理较少评价的缺点，支持管理员，学生，教师等多种权限的登录，能满足大量用户的使用。而且新的教学评价分析系统操作简单，易于掌握，大大加快了教学评价和分析工作的