双容水箱液位串级控制的仿真研究
科目：计算机控制理论与设计
姓名：王亚歌
学号：1001345
班级：双控4班
日期：2010-12-25
双容水箱液位串级控制的仿真研究
王亚歌 1001345
摘要：阐述了串级控制系统结构、组成与控制规律。与传统的单回路控制系统相比，串级控制系统增加了一个副回路，当干扰落于副回路时，其抗干扰能力比同等条件下单回路控制系统提高了。由于单回路控制系统不能更好的满足双容水箱的液位控制，现将串级控制系统应用到对双容水箱的液位控制，由SIMULINK 仿真发现，串级控制系统与单回路系统相比，抗干扰能力增强，系统超调量减小，调节时间缩短，体现了串级控制的优越性。
关键词：单回路控制系统 串级控制系统 液位控制 仿真
1 引言
液位控制问题是工业生产过程中的常见问题之一。如火电厂的汽包水位控制便属于液位控制。汽包水位反映了锅炉蒸汽流量和给水量之间的平衡关系。汽包水位过高，会影响汽水分离效果，使蒸汽带液、过热器结垢，影响过热器效率。如果带液蒸汽进入汽轮机，会损坏汽轮机叶片；如果水位过低，会破坏水循环而损坏锅炉，尤其是大型锅炉，一旦停止给水，汽包存水会在很短时间内完全汽化而造成重大事故，甚至爆炸。而串级控制就应用于锅炉汽包水位的三冲量控制系统中[1]。
本文针对SUPCON CS4000实验装置上的双容水箱的液位控制问题,借助双容水箱液位控制实验装置,得到系统的液位数学模型,设计串级控制系统,并应用SIMULINK 对单回路控制系统和串级控制系统进行系统仿真。由仿真结果通过分析单回路液位控制系统与串级液位控制系统的性能指标，讨论了两种液位控制系统的性能优劣，得出了串级控制系统所具有的一系列的优越性。
2 对象模型描述
双容水箱对象特性是通过在浙江中控教学仪器厂出品的CS4000型过程控制实验装置上进行阶跃响应实验来获取的。在液位串级控制系统中，把上水箱即#3水箱的液位作为副被控对象，其传递函数为
()()12.33534.1152+==-s e s G s G s
副，
从#1水箱的数学模型()s G 总中分出副被控对象()s G 2，剩下部分为串级控制系统主被控对象，则有
()()()15.193142516.194++=-s s e s G s
总，
()()1
2468656.0G 791+==-s e s s G s
主。 即满足 ()()()s G s G s G 总副主
≈。
3 串级控制的描述
串级控制系统为双闭环系统或多闭环控制系统，控制系统内环为副控对象，外环为主控对象。内环的作用是将外部扰动的影响在内环进行处理，而尽可能不使其波动到外环，这就加快了系统的快速性并提高了系统的品质。因此串级控制系统中选择内环时应该考虑其响应速度要比外环响应速度快的多[2]。
图1是计算机串级控制系统的结构图。图中的()z D 1、()z D 2为数字控制器， 1T 、2T 分别为主控回路和副控制回路的采样周期。由结构图可以看出，串级控制
在结构上形成了两个环，一个闭环在里面，称为内环、副环或副控回路，其控制器为副控制器，在控制中起“粗调”的作用；一个在闭环外面，称为外环、主环或主控回路，其控制器称为主控制器，在控制中起比“细调”的作用，最终保证被控量满足控制要求。主控制器的输出作为副控制器的给定值，而副控制器的输出则去控制被控对象。这种由两个控制器串在一起控制一个执行机构的控制系统，称为串级控制系统。作用在外环的扰动()s V 1称为一次扰动，作用在内环的扰动()s V 2称为二次扰动。
图1 计算机串级控制系统结构图
串级控制系统的性能可归纳如下：①可以显著提高系统对二次扰动的抑制能力，甚至在二次扰动对主被控量尚未产生明显影响时就被副回路克服了。由于副回路调节作用的加快，整个系统的调节作用加快了，对一次扰动的抑制能力也提高了。②提高系统的动态性能。由于副回路显著改善包括控制阀在内的副对象特性，减小其时间常数和相位滞后，使得整个系统的动态性能有明显的改善。③提高系统的工作频率。由于副回路性能的改善，使得主控制器的比例带可以更窄，从而提高系统的工作频率。④有一定的自适应能力。
根据串级控制的特点，为充分发挥串级控制的作用使系统的性能达到满意的要求，一般来说串级控制系统的设计应遵循以下原则：①系统主要的扰动应该包含在副控回路之中。把主要扰动包含在副控回路中，可以在扰动影响主控被控参数之前，已经由副控回路的调节，使扰动影响大大消弱。②副控回路应该尽量包含积分环节。积分环节的相角是滞后是 90-，当副控回路包含积分环节时，相角滞后将可以减少，有利于调节系统的品质。③必须用一个可以测量的中间变量作为副控被控参数，或者通过观测分析，由下游状态推断上游状态中间变量。④主控、副控回路的采样周期一般选择1T =(3-10)2T ，以避免主控回路和副控回路之间发生相对干扰和共振。
主、副控制器用得较多的控制规律是PID 控制规律。对于主控制器()z D 1，为了减少稳态误差，提高控制精度，应该具有积分控制；为了使系统反应灵敏，动作迅速，应该加入微分控制。因此主控制器一般选用PID 控制规律。对于副控制器()z D 2，通常可以选用比例控制。当副控制器的比例不能太大时，则应当加入积分控制，即采用PI 控制规律。副控制回路较少采用PID 控制规律的。
4 控制系统仿真
将双容水箱抽象成具体的数学模型，其传递函数分别为：
()()1
2468656.0G 791+==-s e s s G s
主，
()()12.33534.1152+==-s e s G s G s
副。
主控制器的控制规律选PID 控制，其参数分别为：
,2.11=p K s T i 3001=，701=d T 。
副控制器的控制规律选PI 控制，其参数分别为：
2.22=p K ，s T i 882=。
单回路控制系统和串级控制系统的给定值和干扰值均为阶跃响应，它们的终值都设为10，则单回路控制系统及串级控制系统的SIMULINK 模块图分别如图2和图3所示。
图2 单回路控制系统
图3 串级控制系统
本系统中的采样周期为s T 1=，对单回路系统和串级控制系统分别进行仿真得到它们的仿真图，如图4和图5所示[4]。
图4 单回路控制系统仿真图
图5 串级控制系统仿真图
5 结果分析
由仿真图可以看出，在抗干扰方面，串级控制系统与单回路控制系统相比有着优越的控制性能。主要体现在以下几个方面：
①、超调量：单回路控制系统最大偏差大，超调量明显；而串级控制系统的最大偏差小，超调量比较小。
②、过渡过程时间：单回路控制系统的过渡过程时间长；而串级控制系统的过渡过程时间与单回路的相比缩短了一半，从而使系统能够更快的达到稳定状态，系统的的快速性增强了。
③、达到稳定状态以后的平稳性：单回路控制中在系统达到稳定状态以后，可以明显的看到，系统的仿真曲线还有微小的波动，从而导致系统的稳定效果不好；而串级控制在系统达到稳定状态以后，曲线的平稳性好，波动不大，从而使系统取得满意的控制效果。
经上述比较可知，串级控制系统与单回路控制系统相比，改善了系统过程的动态特性，加快了系统的响应速度，提高了系统控制质量；能够有效地克服进入
副控回路的二次干扰；在快速性和稳定性上都具有较好的控制效果。
尽管串级控制系统与单回路控制系统相比，有着一系列优越的控制性能，但有串级控制系统的仿真曲线可以看出，系统仍有一定的超调量存在，调节时间也不是特别理想。可以考虑对主、副控制器的PID参数进行整定，直到系统达到满意的控制效果。
6结束语
串级控制系统是一个双回路系统，实质上是把两个控制器串接起来，通过它们的协调工作，使一个被调量准确保持为设定值。通常，串级系统副回路的对象惯性小，工作频率高，而主回路惯性大，工作频率低。这种结构，使其具有自己的特点，在一个串级控制系统中，因为控制器的放大系数数值决定了这个系统偏差信号的敏感程度，因此也就在一定程度上反映了这个系统的抗干扰能力。可以证明，串级调节系统中，由于系统多了一个副回路，当干扰落于副环时，其扰动能力比同等条件下的单回路控制系统提高了。本文针对双容水箱的液位控制，通过采用串级PID对系统进行控制，通过在MATLAB的SIMULINK环境下进行仿真，说明针对该系统，串级控制相比单回路控制可以取得较好的控制效果。
参考文献
[1]王志新，谷云东，王加银，等．双容水箱上的几种液位控制实验及被控对象的数学模
型［J］．北京师范大学学报，2006，42（2）：126－129．
[2]关守平，计算机控制理论与设计，2010，9．
[3]刘建昌，关守平，周玮等．计算机控制系统［M］．科学出版社，2009，８．
[4]赵广元，MA TLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009，8．
1 一元稀疏多项式的运算 问题描述：设有两个带头指针的单链表表示两个一元稀疏多项式A、B，实现两个一元稀疏多项式的处理。 实现要求： ⑴输入并建立多项式； ⑵输出多项式，输出形式为整数序列：n，c1，e1，c2，e2……c n，e n，其中n是多项式的项数，c i，e i分别为第i项的系数和指数。序列按指数降序排列； ⑶多项式A和B相加，建立多项式A+B，输出相加的多项式； ⑷多项式A和B相减，建立多项式A-B，输出相减的多项式； ⑸多项式A和B相乘，建立多项式A×B，输出相乘的多项式； ⑹设计一个菜单，至少具有上述操作要求的基本功能。 测试数据： (1) (2x+5x8-3.1x11)+(7-5x8+11x9) (2) (6x-3-x+4.4x2-1.2x9)-(-6x-3+5.4x2+7.8x15) (3)(x+x2+x3)+0 (4)(x+x3)-(-x-x-3) 2 成绩排序 假设某年级有4个班，每班有45名同学。本学期有5门课程考试，每门课程成绩是百分制。假定每个同学的成绩记录包含：学号、姓名各门课程的成绩共7项，其中学号是一个10位的字符串，每个学生都有唯一的学号，并且这4个班的成绩分别放在4个数组中，完成以下操作要求： ⑴编写一个成绩生成函数，使用随机数方法，利用随机函数生成学生的各门课程的成绩（每门课程的成绩都是0∽100之间的整数），通过调用该函数生成全部学生的成绩； ⑵编写一个平均成绩计算函数，计算每个同学的平均成绩并保存在成绩数组中； ⑶用冒泡排序法对4个班的成绩按每个同学的平均成绩的以非递增方式
进行班内排序； ⑷用选择排序法对4个班的成绩按每个同学的平均成绩的以非递增方式进行班内排序； ⑸对已按平均成绩排好序的4个班的同学的构造一个所有按平均成绩的以非递增方式排列的新的单链表； ⑹设计一个菜单，至少具有上述操作要求的基本功能。 3 迷宫问题 问题描述：以一个m×n的长方阵表示迷宫，0和1分别表示迷宫中的通路和障碍。设计一个程序，对任意设定的迷宫，求出一条从入口到出口的通路，或得出没有通路的结论。 实现要求： ⑴实现一个以链表作存储结构的栈类型，然后编写一个求解迷宫的非递归程序。求得的通路以三元组（i,j,d）的形式输出，其中：（i,j）指示迷宫中的一个坐标，d表示走到下一坐标的方向。 ⑵编写递归形式的算法，求得迷宫中所有可能的通路； ⑶以方阵形式输出迷宫及其通路。 [测试数据] 迷宫的测试数据如下：左上角（1，1）为入口，右下角（8，9）为出口。 1 2 3 4 5 6 7 8 实现提示：
第一讲 1、什么是计算机数字控制系统？一般由哪几部分组成？请用框图形式给出实例，并简单说明其工作原理。 计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统；一般由计算机和生产过程两部分组成； 计算机控制系统由工业控制计算机主体（包括硬件、软件与网格结构）和生产过程两大部分组长。其中硬件系统有主机、输入输出通道、外部设备、检测与执行机构组成； 三个步骤原理： ①实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输 入。 ②实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制 规律，决定将要采取的控制行为。 ③实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完 成控制任务。 2、实时、在线方式、离线方式的含义是什么？ 实时：指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间围完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。 在线方式：在线方式亦称为联机方式，是指生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为。
离线方式：离线方式亦称为脱机方式，是指生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式。 3、简述计算机数字控制系统的发展趋势。 计算机数值控制系统的发展趋势有控制系统的网络化、扁平化、只能化、综合化。 第二讲 1、简述计算机控制系统中过程通道的基本类型及其作用。 数字量输入通道：接受外部装置或产生过程的状态信号，同时将状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号； 数字量输出通道：把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控制的数字驱动信号； 模拟量输入通道：把被控对象的过程参数如温度、压力、流量、液位重量等模拟信号转换成计算机可以接收的数字量信号； 模拟量输出通道：把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或电流信号，去驱动相应的执行器，从而达到控制的目的。 2、简述计算机控制系统抗干扰技术的基本措施。 克服干扰的措施主要有：硬件措施、软件措施和软硬结合的措施。 其中硬件抗干扰措施包含：①过程通道抗干扰技术；②CPU抗干扰技术；③系统供电与接地技术。针对不同的干扰采用不用的抗干扰技术： ①过程通道抗干扰技术：针对串模干扰，采用滤波器、双积分式A/D转换器、双绞线作信号引线等方法来抑制；针对共模干扰，采用变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比等方式；针对长线传输干扰可采用双绞线与同轴电缆进行传输； ②CPU抗干扰技术：使用Watchdog(俗称看门狗)、电源监控(掉电检测及保护)、复位等；
计算机基础与程序设计试题 课程代码：02275 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.微机一般是16位机或32位机，它指的是机器的( )。 A.速度 B.容量 C.系列号 D.字长 2.若当前路径为C盘TC子目录，仅将A盘根目录下的文件名第3个字符为P，扩展名为C 的所有文件复制到C盘TC子目录下，一定成功的命令是( )。 A.COPY A：\*P*.C B.COPY A:\??P*.C C: C.COPY A:\??P*.C D.COPY ??P*.C C:\TC 3.在C程序中，main函数的位置是( )。 A.必须作为第一个函数 B.必须作为最后一个函数 C.可以放在任意位置 D.必须放在它所调用的函数之后 4.设int a=3;下列哪一个表达式的值等于0( )。 A.a&&(a>0) B.!a||a C.a%=a D.a>=a 5.如果a=5,b=2,c=3,d=4，则表达式a>b? a:c>d? c:d的值是( )。 A.2 B.3 C.4 D.5 6.在C程序中，设一表达式中包含有int, long, char和unsigned类型的变量和数据，这四种类型数据的转换规则是( )。 A.int→unsigned→long→char B.char→int→long→unsigned C.char→int→unsigned→long D.int→char→unsigned→long 7.设有说明：int a=11, b=10；执行表达式a%=b+(a&&b)后，a的值为( )。 A.0 B.1 C.11 D.22 8.下面程序段的运行结果是( )。 main() { int x=1,y=2,z=3,s=0; if(y>x) if(y>z) s=1; else s=2; else s=3; printf(”% d\ n”,s); } A.0 B.1 C.2 D.3 1
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《计算机程序设计基础》 习 题 册
班级学号姓名成绩一、单选题 1.C++源程序文件的默认扩展名为A。 A) cpp B) exe C) obj D) lik 2.由C++源程序文件编译而成的目标文件的默认扩展名为C。 A) cpp B) exe C) obj D) lik 3.由C++目标文件连接而成的可执行文件的默认扩展名为B。 A) cpp B) exe C) obj D) lik 4.编写C++程序一般需经过的几个步骤依次是B。 A)编译、编辑、连接、调试 B)编辑、编译、连接、调试 C)编译、调试、编辑、连接 D)编辑、调试、编辑、连接 5.程序中主函数的名字为 A 。 A) main B) MAIN C) Main D) 任意标识符 6.下面四个选项中,均是不合法的用户标识符的选项的是C。 A) A p_o do B)float lao _A C)b-a goto int D)_123 temp INT 7.下列变量名中合法的是C。 A) B)C)Tom B) 3a66 C) _6a7b D) $ABC 8.存储以下数据，占用存储字节最多的是 D 。 A) 0 B) ‘0’ C) “0” D) 0.0 9.在C++语言中，字符型数据在内存中的存储形式是D。 A) 补码 B) 反码 C) 原码 D) ASCII码 10.若有说明语句：char c =’\072’；则变量c A。 A) 包含1个字符 B) 包含2个字符 C) 包含3个字符 D) 说明不合法，变量的值不确定 二、填空题 1.C++头文件和源程序文件的扩展名分别为.h和.cpp 。 2.C++语言规定，标识符只能由字母、数字、下划线三种字符组成，而且第一个字符必须是字母或下划线。 3.一条表达式语句必须以__分号_;___作为结束符。 4.用于从键盘上为变量输入值的标准输入流对象是___cin____；用于输出表达式值的标准输出流对象是__cout____。 5.在一个C++程序文件中，若要包含另外一个头文件或程序文件，则应使用以_#include___标识符开始的预处理命令
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HEFEI UNIVERSITY MATLAB 在计算机控制系统中的应用 系 别 电子信息与电气工程系 专 业 自动化 班 级 09自动化（1）班 姓 名 完成 时间 2012.6.5
MATLAB 在计算机控制系统中的应用 摘要：计算机控制技术是电气自动化的专业必修课，涉及的专业知识面很广，是一门理论和实践紧密结合，综合性很强的课程，而MATLAB软件在数值分析、矩阵运算、信号处理、自动控制、优化设计等方面得到广泛应用，在控制领域的应用尤为重要。将MATLAB 引入计算机控制技术的课程教学内容中有着十分重要的作用，诸如模拟控制器的离散化参数计算、响应曲线的描绘和控制系统仿真等应用.在MATLAB 语言中,可方便地输入连续系统的传递函数; 可求系统零极点; 可绘制频率特性曲线; 可进行自动控制系统仿真等。 关键词：MATLAB 、Simulink、PID、滤波控制器、传递函数 正文： 一、《计算机控制技术》课程和MATLAB概述 1 《计算机控制技术》课程的特点、性质及目的 《计算机控制技术》是计算机技术、自动控制技术、自动检测与传感技术相结合的综合应用技术，是自动化专业的一门主要专业课，具有承上启下的作用。它涉及的基础理论和知识面较广，知识集成度高，牵涉电气、计算机、自动控制理论等综合知识，在专业课程体系中占举足轻重的地位。 正确处理本课程与其他课程的关系以及它们之间的内在联系，形成完整而系统的知识体系，是本课程的主要作用。在讲课中，综合有关课程的基本内容，将我们学生学到的知识，通过本课程有机和谐地结合在一起, 也是本课程教学中责无旁贷的任务。 我们学生在学完本课程后,应了解并掌握如何合理地选择和组织计算机控制系统的软件、硬件、外围设备和接口通道以及控制管理生产过程的基本原理和方法，将控制对象、硬件(计算机、传感器、通道和接口、执行机构)和软件(系统软件以及各种应用软件)组织成一个有机的整体，形成完整的计算机控制系统，达到预定的控制目的，再结合其他课程内容可使我们具备一定的开发计算机控制系统的能力。 2 MATLAB 软件概述 MATLAB 是目前世界上最流行的、应用最广泛的工程计算和软件仿真，它将计算、可视化和编程等功能同时集于一个易于开发的环境。MATLAB 主要应用于
2 Solutions Solution 2.1 2.1.1 a.add f, g, h add f, f, i add f, f, j b.addi f, h, 5 addi f, f, g 2.1.2 a.3 b.2 2.1.3 a.14 b.10 2.1.4 a. f = g + h b. f = g + h 2.1.5 a.5 b.5 Solution 2.2 2.2.1 a.add f, f, f add f, f, i b.addi f, j, 2 add f, f, g
S20 Chapter Solutions 2 2.2.2 a.2 b.2 2.2.3 a.6 b.5 2.2.4 a. f += h; b. f = 1–f; 2.2.5 a.4 b.0 Solution 2.3 2.3.1 a.add f, f, g add f, f, h add f, f, i add f, f, j addi f, f, 2 b.addi f, f, 5 sub f, g, f 2.3.2 a.5 b.2 2.3.3 a.17 b.–4
Chapter 2 Solutions S21 2.3.4 a. f = h – g; b. f = g – f – 1; 2.3.5 a.1 b.0 Solution 2.4 2.4.1 a.lw $s0, 16($s7) add $s0, $s0, $s1 add $s0, $s0, $s2 b.lw $t0, 16($s7) lw $s0, 0($t0) sub $s0, $s1, $s0 2.4.2 a.3 b.3 2.4.3 a.4 b.4 2.4.4 a. f += g + h + i + j; b. f = A[1];
第三部分程序设计基础 3.1 程序、程序设计、程序设计语言的定义 ⑴程序：计算机程序，是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列，或者可以被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列。 ⑵程序设计：程序设计是给出解决特定问题程序的过程，是软件构造活动中的重要组成部分。程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。 ⑶程序设计语言：程序设计语言用于书写计算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规则。根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。在程序设计语言中，这些记号串就是程序。程序设计语言有3个方面的因素，即语法、语义和语用。 3.2 高级语言和低级语言的概念及区别 ⑴高级语言：高级语言（High-level programming language）是高度封装了的编程语言，与低级语言相对。
它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言，使用一般人易于接受的文字来表示（例如汉字、不规则英文或其他外语），从而使程序编写员编写更容易，亦有较高的可读性，以方便对电脑认知较浅的人亦可以大概明白其内容。 ⑵低级语言：低级语言分机器语言（二进制语言）和汇编语言（符号语言），这两种语言都是面向机器的语言，和具体机器的指令系统密切相关。机器语言用指令代码编写程序，而符号语言用指令助记符来编写程序。 ⑶区别： 高级语言：实现效率高，执行效率低，对硬件的可控性弱，目标代码大，可维护性好，可移植性好低级语言：实现效率低，执行效率高，对硬件的可控性强，目标代码小，可维护性差，可移植性差 了解知识：CPU运行的是二进制指令，所有的语言编写的程序最终都要翻译成二进制代码。越低级的语言，形式上越接近机器指令，汇编语言就是与机器指令一一对应的。而越高级的语言，一条语句对应的指令数越多，其中原因就是高级语言对底层操作进行了抽象和封装，
第一章目的与要求 书上有。 第二章需求分析 软件设计的一个重要的环节就是需求分析。本章在对ATM取款机管理系统的应用情况作了全面调查的基础上，确定系统目标，并对系统所需要的基础功能进行分析，从而确定用户的需求。以下是ATM取款机管理系统所需要的需求分析。 ATM管理系统包括六个模块：登录，挂失功能，修改密码，取款功能，转账功能，查询功能。 ①登录： 输入银行卡的账号，密码，验证银行卡的卡号，密码是否正确，之后进入主界面 ②挂失功能： 确认是否对银行卡进行挂失，挂失后账户无法操作 ③修改密码： 用户可自由对其银行卡密码进行修改，修改之后的新密码将会覆盖其原密码 ④取款功能： 用户可自由取得所持银行卡内的存款，所取款数必须在其原有账户余额之内 ⑤转账功能： 用户可将本账户中的存款转入其他账户，转账过程中，需要转入账户的账
号 ⑥查询功能： 用户可查询用户信息，其中包括用户姓名、用户身份证号码、银行卡号以及存款余额 模拟ATM取款机的操作： 首先录入账户信息，格式如下 ㈠、登录功能：输入帐号和密码进行登录，如密码错误提示重新输入密码，如帐号错误提示无此帐户。 ㈡、查询功能：查询账户余额。 ㈢、取款功能：取款，更新余额。 ㈣、挂失功能：挂失后，该账户不能进行任何操作。 ㈤、修改密码：输入原密码和新设置密码。 ㈥、转账功能：输入转账的转出账户以及转账金额，进行转账。
第三章设计分析 3.1、ATM系统管理 3.1.1系统基本功能 首先，确定系统中存在两种用户，一种是ATM，可以进行信息录入和后台管理。另外一种是取款人，取款人主要是进行信息的查询，不能进行信息录入。所以在创建类的时候，先创建一个ATM类，然后创建取款人类，并与ATM 类形成有元，进而继承ATM的所有功能，并添加录入信息的功能。 基本功能： 登录功能---------输入帐号和密码进行登录，如密码错误提示重新输入密码，如帐号错误提示无此帐户。 查询功能---------查询账户余额。 取款功能---------取款，更新余额。 挂失功能---------挂失后，该账户不能进行任何操作。 修改密码---------输入原密码和新设置密码。 转账功能---------输入转账的转出账户以及转账金额，进行转账。、
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟 凹印机自动电脑套色的控制原理与应用 凹印机彩色自动套色装置的发展已有30多年历史，它的发展受印刷 机械和电子技术的影响极大，尤其是近10年来，计算机技术、光纤传感 及其他现代科学技术在凹印机上获得了广泛应用，使凹印机彩色控制技术 的智能化自动控制更加完善，印刷速度和套准精度愈来愈高。目前，国内 一些高档电脑套色控制更加完善，印刷速度和套准精度愈来愈高。目前， 国内一些高档电脑套色凹印机采用了微型计算机控制的新型自动套色控制 器（如日本产DT－950M2），能进行高速追踪、迅速修正、高精度印刷，印刷速度可达180～200m／min，纵向套准和横向套准精度均提高到 ±0．1mm，还具有印前自动对版功能。因此，大大提高了凹印机的生产率，保证了印刷品质量，减少了原材料的浪费。图1 色标印刷在承印物上的排列方式图一、套色标志与套色误差的检测众所周知，凹印 机在印刷彩色图像时，是将彩色图像分成若干单色图像，并按一定的颜色 顺序分别制版。在印刷过程中，再将各单色图像重叠，组合成精美的彩色 图像。例如，首先印刷第一种颜色，通过干燥箱使之充分干燥，然后再印 刷第二种颜色。这样，由于物料通过很多根导辊和干燥箱，承印材料会引 起伸长或收缩；另外，各印刷单元机构存在同步误差以及各版辊间张力变 化等，这些因素都会使承印物料产生微妙的变化。假如这些变化是一定的话，那幺就不会发生套色偏差问题。但是，由于上述各种各样的变化因素，使套色偏差不可避免。这种套色偏差在性质上是连续变化的，且偏差量也 不一定，因而必须要不断地、难确地监视和采样，及时加以修正，才能较 好地保证高档次彩印产品质量的稳定性，彩印图案才不会产生套色“跑版” 。人工监视套色偏差时，很难直接看清图案，而是在承印物的一侧印 专注下一代成长，为了孩子
《计算机程序设计基础》课后练习题1 一．判断题 (1)（错）事件过程由某个用户事件或系统事件触发执行，但不能被其他过程调用。 (2)（错）若X＝2, Y＝5，则表达式 Y－2>X AND X＋2＞Y 的结果为：True。 (3)（错）常量是指在程序运行过程中其值可以改变的那些量。 (4)（错，timer没有）VB工具箱中的所有控件都具有宽度（Width）和高度（Height）属 性。 (5)（错）定义变量：Dim max,min as Single , 则max 和 min 的数据类型均为Single。 (6)（对）如果创建的菜单项的标题是一个减号“-”，则该菜单项显示为一条分隔线。 (7)（错）标准模块文件的扩展名是“*.VBP”。 (8)（错，都不能）定时器控件可以响应Click事件，但不能响应DbClick事件。 (9)（错）在默认情况下，数组下标下界的缺省值为1。 (10)（对）在使用字体对话框时，需要对其Flags属性先进行相应设置。 二．单选题 (11)在Visual Basic中，表示鼠标单击事件的是 C 。 A）Activate B）DoubleClick C）Click D）MouseDown (12)用于设置计时器时间间隔的属性是 A 。 A）Interval B）Name C）Left D）Top (13)函数Int(10*Rnd)是在 D 范围内的整数。 A）[1，10] B）[1，10] C) [0，9) D）[0，9] (14)Select case语句结构的结尾应使用 D 。 A）End B） End Case C） End Sub D） End Select (15)改变了容器的坐标系后，该容器的 A 属性值不会改变。 A）left B）scaleleft C）scaletop D）scalewidth (16)执行下列语句后，列表框中各表项顺序为 D List1.Clear For i=1 to 4 : List1.AddItem i-1,0 ：Next i A）B）C）D） (17)输入对话框InputBox的返回值的类型是 A 。
解决方案4第4章解决方案S-34.1 4.1.1信号值如下：RegWrite MemReadALUMux MemWrite aloop RegMux Branch 0 0 1（Imm）1 ADD X 0 ALUMux是控制ALU输入处Mux 的控制信号，0（Reg）选择寄存器文件的输出，1（Imm）从指令字中选择立即数作为第二个输入。铝合金是控制Mux输入寄存器文件的控制信号，0（ALU）选择ALU的输出，1（Mem）选择存储器的输出。X值表示“不关心”（不管信号是0还是1）4.1.2除了未使用的寄存器4.1.3分支添加单元和写入端口：分支添加，寄存器写入端口没有输出：无（所有单元都生成输出）4.2 4.2.1第四条指令使用指令存储器、两个寄存器读取端口、添加Rd和Rs的ALU，寄存器中的数据存储器和写入端口。4.2.2无。此指令可以使用现有的块来实现。4.2.3无。此指令可以在不添加新的控制信号的情况下实现。它只需要改变控制逻辑。4.3 4.3.1时钟周期时间由关键路径决定。对于给定的延迟，它正好得到加载指令的数据值：I-Mem（读取指令）、Regs（长于控制时间）、Mux（选择ALU）输入）、ALU、数据存储器和Mux（从内存中选择要写入寄存器的值）。这个路径的延迟是400ps 吗？200秒？30秒？120秒？350马力？30秒？1130马力。1430马力（1130马力？300
ps，ALU在关键路径上）。4.3.2第4.3.2节加速度来自于时钟周期时间和程序所需时钟周期数的变化：程序要求的周期数减少了5%，但循环时间是1430而不是1130，所以我们的加速比是（1/0.95）*（1130/1430）？0.83，这意味着我们实际上在减速。S-4第4章解决方案4.3.3成本始终是所有组件（不仅仅是关键路径上的组件）的总成本，因此原处理器的成本是I-Mem、Regs、Control、ALU、D-Mem、2个Add单元和3个Mux单元，总成本是1000？200？500？100？2000年？2*30？3*10？3890我们将计算与基线相关的成本。相对于此基线的性能是我们先前计算的加速，相对于基线的成本/性能如下：新成本：3890？600？4490相对成本：4490/3890？1.15性价比：1.15/0.83？1.39条。我们必须付出更高的代价来换取更差的性能；成本/性能比未经修改的处理器差得多。4.2.2的单位是4.2倍，所以指令选择4.2倍的时间，而不是4.2倍的时间？4注意，通过另一个加法单元的路径较短，因为I-Mem的延迟比加法单元的延迟长。我们有：200秒？15磅？10磅？70秒？20秒？315 ps4.4.3条件分支和无条件分支具有相同的长延迟路径来计算分支地址。此外，它们还有一个长延迟路径，通过寄存器、Mux和ALU计算PCSrc
《计算机程序设计基础》 计算机程序设 计基础_基础知识（一） 班级 学号 姓名 成 绩 一、 单选题 习题册
1.C++源程序文件的默认扩展名为A。 2.A) cpp B) exe C) obj D) lik 3.由C++源程序文件编译而成的目标文件的默认扩展名为C。 4.A) cpp B) exe C) obj D) lik 5.由C++目标文件连接而成的可执行文件的默认扩展名为B。 6.A) cpp B) exe C) obj D) lik 7.编写C++程序一般需经过的几个步骤依次是B。 8.A)编译、编辑、连接、调试 B)编辑、编译、连接、调试 C)编译、调试、编辑、连接 D)编辑、调试、编辑、连接9.程序中主函数的名字为 A 。 10.A) main B) MAIN C) Main D) 任意标识 符 11.下面四个选项中,均是不合法的 用户标识符的选项的是 C。 12.A) A p_o do B)float lao _A C)b-a goto int D)_123 temp INT 13.下列变量名中合法的是 C。 14.A) B)C)Tom B) 3a66 C) _6a7b D) $ABC 15.存储以下数据，占用存储字节最 多的是 D 。 16.A) 0 B) ‘0’
C) “0” D) 17.在C++语言中，字符型数据在内存中的存储形式是D。 18.A) 补码 B) 反码 C) 原码 D) ASCII码 19.若有说明语句：char c =’\072’；则变量c A。 20.A) 包含1个字符 B) 包含2个字符 C) 包含3个字符 D) 说明不合法，变量的值不确定 二、填空题 1.C++头文件和源程序文件的扩展名分别为.h和.cpp 。 2.C++语言规定，标识符只能由字母、数字、下划线三种字符组成，而且第一个字符必须是字母或下划线。 3.一条表达式语句必须以__分号_;___作为结束符。 4.用于从键盘上为变量输入值的标准输入流对象是___cin____；用于输出表达式值的标准输出流对象是__cout____。 5.在一个C++程序文件中，若要包含另外一个头文件或程序文件，则应使用以_#include___标识符开始的预处理命令 计算机程序设计基础_基础知识（二） 班级学号姓名成绩 一、单选题 1.下列哪一个是C++语言中合法的变量 C A) 8ZSe B) ±A0 C) X0_2 D) ’x0’2.已知ch是字符型变量，下面不正确的赋值语句是A 3.A) ch='a+b' B) ch='\0'
1 矩阵的操作（6人） 设有两个矩阵A=(a ij)m×n，B=(b ij)p×q 实现要求： ⑴编写矩阵输入函数INPUT_MAT，通过该函数完成矩阵的输入并返回保存矩阵的数组和对应矩阵的行数、列数。（不能使用全局变量） ⑵编写矩阵输出函数OUTPUT_MAT，通过该函数完成矩阵的输出。 ⑶求矩阵的转置，矩阵的转置A’=(a ji)n×m，转置前输出原矩阵，转置后输出转置矩阵。 ⑷求矩阵A、B的和。矩阵A和B能够相加的条件是：m=p，n=q；矩阵A和B如果不能相加，请给出提示信息；若能够相加，则求和矩阵C并输出C。 C=A+B=(c ij)m×n，其中c ij=a ij+b ij ⑸求矩阵A、B的积。矩阵A和B能够相乘的条件是：p=n；矩阵A和B 如果不能相乘，请给出提示信息；若能够相乘，则求积矩阵D并输出D。 D=A×B=(d ij)m×q，其中d ij=∑a ik×b kj，k=1,2,……,n ⑹设计一个菜单，具有求矩阵的转置、求矩阵的和、求矩阵的积、退出等基本的功能。在求矩阵的和或求矩阵的积时要求能够先提示输入两个矩阵的，然后再进行相应的操作。
2 数据汇总 (6人) 问题描述： 在数据处理中经常需要对大量数据进行汇总，将相同关键字记录的某些数据项的值叠加起来，生成一个分类汇总表。 假设某超级市场销售有m种商品（假设商品的编号为1，2，3，┅┅，m），有n台前台收款机（假设收款机的编号为1，2，3，┅┅，n）进行收款，以记录的形式提供给计算机，每个记录表示某台收款机的一种商品一次交易的数量和销售额。记录由4个域组成：收款机编号、商品编号、销售数量、销售金额。构造一个结构体类型，每次销售数据以一个结构体变量保存在一个数据文件中。实现要求： ⑴编写实现将数据记录插入到数据文件的最后的函数； ⑵编写以收款机为单位的数据分类处理函数。构造n个单链表，每个链表保存一台收款机的销售记录，这n个单链表的头指针存放在一个指针数组中，通过数组的下标就可以知道是哪台收款机。读取数据文件的记录，将所有的销售记录(数据文件中的全部记录)分解插入到n个单链表； ⑶统计每台收款机的销售总额； ⑷编写以商品为单位的数据分类处理函数。构造m个单链表，每个链表保存一种商品的销售记录，这m个单链表的头指针存放在一个指针数组中，通过数组的下标就可以知道是哪种商品。读取数据文件的记录，将所有的销售记录(数据文件中的全部记录)分解插入到m个单链表； ⑸以商品为单位，统计每种商品的销售总额。 ⑹设计一个菜单，具有插入数据记录、按收款机统计销售总额、按商品统计销售总额、退出系统等最基本的功能。
浅谈计算机控制技术 引言： 计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工控机）来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体（包括硬件、软件和网络结构）和受控对象两大部分组成。随着计算机技术和现代控制理论的快速发展，计算机控制技术诞生并迅速蓬勃发展起来，其应用遍及国防、航空航天、工业、农业、医学等多种领域。本文将主要针对计算机控制技术的发展历史、当今现状以及计算机控制技术的发展趋势做一介绍，并结合它的具体实例介绍计算机控制技术的一些主要应用领域。 正文： 一、计算机控制技术的概述 1、计算机控制的定义： 计算机控制是自动理论和计算机技术相结合而产生的一门新兴学科，计算机控制技术是随着计算机技术的发展而发展起来的。 2、计算机控制的发展历史： 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期，美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作，进行计算机控制的研究，他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配，根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术迅速发展，并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也紧随其后，迅猛的发展起来。现如今，微型计算机的出现和发展使计算机控制技术又进入了一个崭新的阶段。 二、计算机控制技术的应用领域 1、计算机控制技术在农业领域的应用实例 在农业日趋机械化及自动化的今天，自动控制技术在农业中的应用也越来越广泛，利用计算机控制技术管理控制农业生产已成为目前研究的一个重点。农业大棚、智能化养殖场等等都是计算机控制技术在农业生产领域应用的鲜明例子。 智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作，还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息，经输入通道进行AD转换，传入计算机，计算机既可以利用这些数据进行监控，同时又可以利用这些数据对大棚进行控制，进行加湿、加温、增加光照等控制，从而实现温室大棚的自动化智能控制。 2、计算机控制技术在工业领域的应用实例
计算机程序设计基础 ——精讲多练C/C++语言 程序的基本结构 1、在屏幕上显示如下图形： **************** * Hello World * **************** #include