《测量金属丝的电阻率》实验报告
徐闻一中：麦昌壮
一、实验目的
1.学会使用伏安法测量电阻。
2.测定金属导体的电阻率。
3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。
二、实验原理
设金属导线长度为l ，导线直径为d ，电阻率为ρ，则： 由S
l
ρ
R
=，得： l
R d l RS 42?==πρ。
三、实验器材
已知长度为50cm 的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。
四、实验电路
五、实验步骤
1.用螺旋测微器测三次导线的直径d ，取其平均值。
2.按照实验电路连接好电器元件。
3.移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。
4.观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U和电流I的值。
5.根据公式计算出电阻率ρ的值。
六、实验数据
d/m U/V I/A R/Ωρ/Ω·m 第一次测量 2.80×10-4 5.00×10-17.8×10-2 6.41 1.97×10-7第二次测量 2.78×10-48.00×10-1 1.18×10-1 6.78 2.06×10-7第三次测量 2.82×10-4 1.00 1.46×10-1 6.84 2.18×10-7
七、实验结果
ρ平均=(1.97+2.06+2.18)÷3×10-7Ω·m=2.07×10-7Ω·m
八、实验结论
金属丝的电阻率是2.07×10-7Ω·m。
九、【注意事项】
1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访必须采用电流表外接法
2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待洲金属导线的两端
3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度．测量时应将导线拉直．
4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置
5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用0～0．6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．
6.求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U／I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（U－I图线）的斜率来求出．若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．
十、误差分析
1.测金属丝直径时会出现误差，通过变换不同的位置和角度测量，然后再求平均值方法，达到减小误差的目的；
2.测金属丝长度时出现的误差，一定要注意到测量的是连入电路中的电阻丝的长度；
3.电压表、电流表读数时会出现偶然误差；
4.不论是内接法还是外接法，电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响；本实验中，由于金属丝的电阻不太大，应采用电流表外接法测电阻；
5.电流过大，通电时间过长，会使电阻丝发热导致电阻发生变化，产生误差
第一题 考察温度对烧碱产品得率的影响，选了四种不同温度进行试验，在同一温度下进行了5次试验（三数据见下表）。希望在显着性水平为。 1.SSE的公式 2.SSA的公式 3.将表格粘贴进Excel，然后进行数据分析，勾选标于第一行，显示在下面 P=，远小于，所以是显着的 “方差分析” “响应C1C2C3C4” “选单因素未重叠” 4.打开Minitab，复制表格， “统计” 点击“比较”勾选第一个，确定 结果:工作表3 单因子方差分析:60度,65度,70度,75度 来源自由度SSMSFP 因子误差合计 S==%R-Sq（调整）=% 平均值（基于合并标准差）的单组95%置信区间 水平N平均值标准差------+---------+---------+---------+--- 60度度度度合并标准差= Tukey95%同时置信区间 所有配对比较 单组置信水平=% 60度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 65度度度度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 70度度度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 75度获得结果，区间相交包含的不明显，反之明显 第二题 为研究线路板焊点拉拔力与烘烤温度、烘烤时间和焊剂量之间关系。从生产过程中收集20批数据，见下表: 1.将表格粘贴进Minitab，然后“统计”“回归”“回归”“响应，变量”“图形，四 合一” 2.P小于，显着 4.残差分析 第三题 钢片在镀锌前需要用酸洗方法除锈， 为提高除锈效率，缩短酸洗时间，需 要寻找好的工艺参数。现在试验中考 察如下因子与水平：
结构优化设计实验报告 1.实验背景 结构优化能在保证安全使用的前提下保证工程结构减重，提高工程的经济效益，这也是课程练习的有效补充。 2.实验课题 问题1：考察最速下降法、拟牛顿法（DFP，BFGS）、单纯形法的性能，使用matlab中的fminunc 和fminsearch 函数。 ●目标函数1: 目标函数，多元二次函数 其中，，,, 初值 ●目标函数2 1.3 结果分析：从上述结果可以看出牛顿法具有较好的稳定性，最速下降法和单纯形法在求解超越函数时稳定性不佳，最速下降法迭代次数最少，单纯形法
迭代次数最多。 问题2：使用matlab中的linprog和quadprog函数验证作业的正确性。 用单纯形法求解线性规划问题的最优解 ●目标函数1 6 , 运行结果： 单纯形法的解析解 用两相法求解线性规划问题的最优解 ●目标函数2 , 运行结果: 单纯形法的解析解 求解二次规划问题的最优解 ●目标函数2 , , 运行结果：
问题3：用Matlab命令函数fmincon求解非线性约束规划问题 ●目标函数1 运行结果： 迭代次数：8 ●目标函数2 运行结果： 迭代次数：16 问题4：用Matlab命令函数fmincon求解人字形钢管架优化问题。已知：2F = 600kN，2B = 6 m，T=5 mm，钢管材料E = 210 GPa，密度=, 许用应力[ ]=160MPa，根据工艺要求2m ≤ h≤6m ，20mm ≤ D≤300mm 。求h , D 使总重量W为最小。
求 目标函数1 运行结果：
迭代次数：8 问题5：修改满应力程序opt4_1.m 和齿形法程序opt4_2.m ，自行设计一个超静定桁架结构，并对其进行优化。要求: （1）设计变量数目不小于2； （2）给出应力的解析表达式； （3）建立以重量最小为目标函数、应力为约束的优化模型。 分别用满应立法和齿轮法求解图2超静定结构，已知材料完全相同， ， , 2000,1500==σσ ， 满应力法和齿轮法运行结果：
实验1:W i n d o w2003S N M P服务配置 1.掌握简单网络管理协议的操作知识 （SNMP网络管理模型，抽象语法表示（ASN.1），管理信息结构（SMI），常用的管理信息（MIB）。SNMP协议数据格式与工作模式，网络管理系统） 2.收集在网络上实现SNMP所必需信息 （1）一个典型的网络管理系统包括四个要素：管理员、管理代理、管理信息数据库、代理服务设备。一般说来，前三个要素是必需的，第四个只是可选项。 （2）网络管理软件的重要功能之一，就是协助网络管理员完成管理整个网络的工作。网络管理软件要求管理代理定期收集重要的设备信息，收集到的信息将用于确定独立的网络设备、部分网络、或整个网络运行的状态是否正常。管理员应该定期查询管理代理收集到的有关主机运转状态、配置及性能等的信息。? 网络管理代理是驻留在网络设备中的软件模块，这里的设备可以是UNIX工作站、网络打印机，也可以是其它的网络设备。管理代理软件可以获得本地设备的运转状态、设备特性、系统配置等相关信息。管理代理软件就象是每个被管理设备的信息经纪人，它们完成网络管理员布置的采集信息的任务。管理代理软件所起的作用是，充当管理系统与管理代理软件驻留设备之间的中介，通过控制设备的管理信息数据库（MIB）中的信息来管理该设备。管理代理软件可以把网络管理员发出的命令按照标准的网络格式进行转化，收集所需的信息，之后返回正确的响应。在某些情况下，管理员也可以通过设置某个MIB对象来命令系统进行某种操作。 路由器、交换器、集线器等许多网络设备的管理代理软件一般是由原网络设备制造商提供的，它可以作为底层系统的一部分、也可以作为可选的升级模块。设备厂商决定他们的管 理代理软件可以控制哪些MIB对象，哪些对象可以反映管理代理软件开发者感兴趣的问题。 （3）管理信息数据库（MIB）定义了一种数据对象，它可以被网络管理系统控制。MIB是一个信息存储库，这里包括了数千个数据对象，网络管理员可以通过直接控制这些数据对象去控制、配置或监控网络设备。网络管理系统可以通过网络管理代理软件来控制MIB数据对象。不管到底有多少个MIB
一、实验名称：基本信号的产生 二、实验目的：I 利用MATLAB 产生连续信号并作图 II 利用MATLAB 产生离散序列并作图 III 利用MATLAB 进行噪声处理 三、 实验内容： I 利用MATLAB 产生下列连续信号并作图 ①X(t)=-2u(t-1),-1 -1.5-1 -0.5 0.5 1 1.5 2 II 利用MATLAB 产生下列离散序列并作图 ① X(t)=1,-5<=t<=5 else 0,-15<=t<=15 MATLAB 程序如下: k= -15: 15; x=[zeros(1,10),ones(1,11),zeros(1,10)]; stem(k,x) 图形如下： ② X(t)=0.9^k*(cos(0.25*pi*k)+sin(0.25*pi*p),-20 试验优化设计与分析(教材) 成果总结 成果完成人：任露泉，丛茜，杨印生，李建桥，佟金成果完成单位：吉林大学 推荐等级建议：二等奖 1.立项背景 在现代社会实现过程和目标的最优化，已成为解决科学研究、工程设计、生产管理以及其他方面实际问题的一项重要原则。试验优化技术因其具有设计灵活、计算简便、试验次数少、优化成果多、可靠性高、适用面广等特点，已成为现代设计方法中一个先进的设计方法，成为发达国家企业界人士、工程技术人员、研究人员和管理人员的必备技术，它对于创造利润和提高生产率起着巨大的作用。因此在我国为了赶超世界先进水平，促进科研、生产和管理事业的发展，编著相关教材，大力推广与应用试验优化技术，不仅具有普遍的实际意义，也具有一定的迫切性。 20世纪80年代初，鉴于国民经济建设实践和科学技术研究中对试验优化技术的广泛需求，为推动教学改革、提高教学质量，任露泉教授对试验优化理论与技术进行了深入系统研究，为本科生开设了“试验设计”课程，为研究生开设了“试验优化技术”课程，并于1987年由机械工业出版社出版了教材《试验优化技术》，产生了很高的学术与技术影响。 2001年任露泉教授在《试验优化技术》一书的基础上编著了《试验优化设计与分析》教材，由吉林科技出版社出版发行。该教材是对1987年出版的《试验优化技术》的修改、补充和发展。作者根据对试验优化的教学和科研应用的多年实践与体会，为适应读者学习与使用的实际需要，调整修改了原书中的部分内容和一些方法的设计程式；补充了一些试验优化设计的新方法、新技术；增添了试验优化的一些最新应用实例；并增加了试验优化分析一篇。 本教材2001年获吉林省长白山优秀图书一等奖，2002年被遴选为教育部全国研究生教学用书，再次出版发行，2004年获吉林省教学成果一等奖。 2.教材内容 本教材万字，共分三篇二十一章。第一篇试验设计，除正交设计、干扰控制设计与数据处理等常用技术外,还介绍SN比设计、均匀设计、广义设计、调优运算及稳健设计等正交试验设计技术的拓广应用和现代发展的最新方法；第二篇回归设计，除各种回归的正交设计、旋转设计、饱和设计、多项式设计、还介绍多次变换设计、交互作用搜索设计、混料设计以及D-最优设计等回归设计技术的进一步完善与最新应用技术；在第三篇试验优化技术分析中,介绍了试验数据处理过程中经常遇到的难题及其解决办法，数据分析的最新研究成果及其应用实例。例如：有偏估计、PPR分析、探索性数据分析等；此外还介绍了试验优化的常用统计软件。 3.教材特点 优化设计实验报告 无约束非线性规划问题 ) sin(1)(min 2 2 35x e x x x x f x -+-++= fun='(x^5+x^3+x^2-1)/(exp(x^2)+sin(-x))'; ezplot(fun,[-2,2]); [xopt,fopt,exitflag,output]=fminbnd(fun,-2,2) 输出： xopt = 0.2176 fopt = -1.1312 exitflag = 1 output = iterations: 12 funcCount: 13 algorithm: 'golden section search, parabolic interpolation' message: [1x112 char] 二维无约束非线性函数最优解 )12424()(min 2212 2211++++=x x x x x e X f x fun='exp(x(1))*(4*x(1)^2+2*x(2)^2+4*x(1)*x(2)+2*x(2)+1)'; x0=[0,0]; options=optimset('largescale','off','display','iter','tolx',1e-8,'tolfun',1e-8); [x,fval,exitflag,output,grad,hessian]=fminunc(fun,x0,options) f='exp(x)*(4*x^2+2*y^2+4*x*y+2*y+1)'; ezmesh(f); First-order Iteration Func-count f(x) Step-size optimality 0 3 1 2 1 9 0.717044 0.125092 1.05 2 15 0.073904 10 1.28 3 21 0.000428524 0.430857 0.0746 4 24 0.000144084 1 0.0435 5 27 1.95236e-008 1 0.000487 6 30 6.63092e-010 1 9.82e-005 7 33 1.46436e-015 1 4.91e-008 Local minimum possible. fminunc stopped because it cannot decrease the objective function along the current search direction. Computing finite-difference Hessian using user-supplied objective function. x = 0.5000 -1.0000 fval = 1.4644e-015 exitflag = 5 output = 软件工程实验报告 姓名：冯巧 学号 实验题目：实验室设备管理系统 1、系统简介: 每天对实验室设备使用情况进行统计，对于已彻底损坏的作报废处理，同时详细记录有关信息。对于有严重问题（故障）的要即时修理，并记录修理日期、设备名、修理厂家、修理费用、责任人等。对于急需但又缺少的设备需以“申请表”的形式送交上级领导请求批准购买。新设备购入后立即对新设备登记（包括类别、设备名、型号、规格、单价、数量、购置日期、生产厂家、购买人等），同时更新申请表的内容。 2、技术要求及限定条件: 采用C#语言设计桌面应用程序，同时与数据库MySql进行交互。系统对硬件的要求低，不需要网络支持，在单机环境下也能运行，在局域网环境下也能使用。方案实施相对容易，成本低，工期短。 一：可行性分析 1、技术可行性分析 计算机硬件设备，数据库，实验室设备管理软件与实验室设备管理系统的操作人员组成，能够实现实验室设备管理的信息化，提高工作效率，实现现代化的实验室设备管理。系统需要满足实验室设备管理（包括对实验设备的报废、维修和新设备的购买）、实验室设备信息查询（包括按类别进行查询和按时间进行查询）、实验室设备信息统计报表（包括对已报废设备的统计、申请新设备购买的统计和现有设备的统计）。这些功能框图如下图所示： 2、经济可行性分析 依据用户的现实需求、技术现状、经济条件、工期以及其他局限性因素等等因素，考虑到工期的长短、技术的成熟可靠、操作方便等因素，本方案具备经济可行性。 3、系统可选择的开发方案 ①方案A用C#开发系统的特点是：开发工具与数据库集成一体，可视化，开发速度较快，但数据库能够管理的数据规模相对较小。系统对硬件的要求低，不需要网络支持，在单机环境下也能运行，在局域网环境下也能使用。方案的实施相对容易，成本低，工期短。 ②方案B：以小型数据库管理系统为后台数据库，该前台操作与数据库分离，也能够实现多层应用系统。系统对硬件的要求居中，特别适合在网络环境下使用，操作方便。但系统得实现最复杂，成本最高，工期也较长。 二：软件需求分析 1．软件系统需求基本描述： 实验室设备管理系统是现代企业资源管理中的一个重要内容，也是资源开发利用的基础性工作。实验室设备在信息化之前，在用户系统管理、设备维修管理、设备的增删改查管理等方面存在诸多不利于管理的地方，不适应现代的企业管理形势和资源的开发利用。 2．软件系统数据流图（由加工、数据流、文件、源点和终点四种元素组成）： 1)顶层数据流图 2）二层流程图 3)总数据流图 第一题 如何用计算机模拟一个随机事件，并估计随机事件发生的概率以计算圆周率π。 解： （一）蒙特卡洛方法可用于近似计算圆周率：让计算机每次随机生成两个0到1之间的数，看以这两个实数为横纵坐标的点是否在单位圆内。生成一系列随机点，统计单位圆内的点数与总点数，（圆面积和外切正方形面积之比为π：4），当随机点取得越多时，其结果越接近于圆周率。 代码： N=100000000; x=rand(N,1); y=rand(N,1); count=0; for i=1:N if (x(i)^2+y(i)^2<=1) count=count+1; end end PI=vpa(4*count/N,10) PI = 3.1420384 蒙特卡洛法实验结果与试验次数相关，试验次数增加，结果更接近理论值 （二）18世纪，法国数学家布丰和勒可莱尔提出的“投针问题”，记载于布丰1777年出版的著作中：“在平面上画有一组间距为d的平行线，将一根长度为l （l 福建农林大学金山学院实验报告 系（教研室）：信息与机电工程系专业：机械设计制造及其自动化年级：2008 实验课程：优化设计姓名：学号：实验室号：_1# 607 计算机号：实验时间：指导教师签字：成绩： 一、实验目的 通过实验教学加深学生对优化设计方法的理解，培养学生程序调试和出错处理的能力，提高学生应用优化设计方法和程序设计的能力。 本实验课程的基本要求： 1）熟悉VB集成开发环境的使用，掌握设计程序和调试程序的基本方法。 2）掌握一些重要优化算法，并具有较强的编程能力和解决实际优化问题的能力。 3）具有设计简单综合应用型程序的能力。 二、实验内容及进度安排 1、进退法2学时 2、黄金分割法2学时 3、基于最优步长的坐标轮换法2学时 4、鲍威尔法4学时 三、实验设备 微型计算机100台以上，并已安装Visual Basic 6.0。 四、实验要求 1. 设计程序总体编程结构，根据程序N-S图，设计编写出程序； 2. 完成程序调试，并进行实验结果分析； 3. 完成实验报告。 五、实验注意事项 1. 树立严肃认真、一丝不苟的工作精神，养成实验时的正确方法和良好习惯，维护国 家财产不受损失； 2. 严格遵守实验室的规章制度，注意保持实验室内整洁； 3. 上机过程中注意保存程序，以免数据丢失，结束后应存储到个人移动设备并关闭计 算机； 4. 认真做好上机前的准备工作，实验后认真完成实验报告。 六、实验操作步骤及方法 （一）.上机前的准备工作包括以下几个方面 1.复习和掌握与本次实验有关的教学内容。 2.根据实验的内容，对问题进行认真的分析，搞清楚要解决的问题是什么？给定的条件 是什么？要求的结果是什么？需要使用什么类型的数据（如整型、实型、双精度型、字符型等）？制定好程序总体编程结构。 3.根据程序N-S图，设计、编写出程序，在纸上编写好相关功能的事件代码。 本科实验报告 课程名称：软件工程导论 实验项目：实验室设备管理系统 实验地点：实验楼210 专业班级：软件1319 学号：2013005655 学生姓名：张卫东 指导教师：王会青 2015年05 月21 日 一、实验目的和要求 1．系统简介 某大学每学年都需要对实验室设备使用情况进行统计、更新。 其中： （1）对于已彻底损坏的实验设备做报废处理，同时详细记录有关信息。 （2）对于有严重问题（故障）的需要及时修理，并记录修理日期、设备名、编号、修理厂家、修理费用、责任人等。 （3）对于急需使用但实验室目前又缺乏的设备，需以“申请表”的形式送交上级领导请求批准购买。新设备购入后要立即进行设备登记（包括类别、设备名、编号、 型号、规格、单价、数量、购置日期、生产厂家、保质期和经办人等信息），同 时更新申请表的内容。 （4）随时对现有设备及其修理、报废情况进行统计、查询，要求能够按类别和时间段等条件进行查询。 2．技术要求及限制条件 （1）所有工作由专门人员负责完成，其他人不得任意使用。 （2）每件设备在做入库登记时均由系统按类别加自动顺序号编号，形成设备号；设备报废时要及时修改相应的设备记录，且有领导认可。 （3）本系统的数据存储至少包括：设备记录、修理记录、报废记录、申请购买记录。 （4）本系统的输入项至少包括：新设备信息、修理信息、申请购买信息、具体查询统计要求。 （5）本系统的输出项至少包括：设备购买申请表、修理/报废设备资金统计表。 二、实验内容和原理 可行性分析报告 可行性研究主要是初步确定项目的规模和目标，确定项目的约束和限制。对于项目的功能和性能方面的要求进行简要的概述。详见组长田彦博的实验报告。 需求规格说明书 需求规格说明书主要是进一步定制实验室设备管理系统软件开发的细节问题，便于用户与开发商协调工作。在此主要绘制了系统的数据流图、相应的数据字典、E-R图、以及系统的功能图，对于各个方面的需求进行了详细的阐述。详见组长田彦博的实验报告。 概要设计说明书 概要设计说明书是为了说明整个实验室设备管理系统的体系架构，以及需求用例的各个功能点在架构中的体现。在此主要绘制了系统流程图、总体结构和模块的外部设计，而且对于数据库中逻辑结构方面也进行了详细的设计。详见组长田彦博的实验报告。 实 验 报 告 实验课程名称： 语音信号处理实验 姓名： 班级： 20120811 学号： 指导教师 张磊 实验教室 21B#293 实验时间 2015年4月12日 实验成绩 实验序号 实验名称 实验过程 实验结果 实验成绩 实验一 语音信号的端点检测 实验二 语音信号的特征提取 实验三 语音信号的基频提取 实验一 语音信号的端点检测 一、实验目的 1、掌握短时能量的求解方法 2、掌握短时平均过零率的求解方法 3、掌握利用短时平均过零率和短时能量等特征，对输入的语音信号进行端点检测。 二、实验设备 HP 计算机、Matlab 软件 三、实验原理 1、短时能量 语音信号的短时能量分析给出了反应这些幅度变化的一个合适的描述方法。对于信号)}({n x ，短时能量的定义如下： ∑ ∑∞ -∞ =∞ -∞ =*=-= -= m m n n h n x m n h m x m n w m x E )()()()()]()([222 2、短时平均过零率 短时平均过零率是指每帧内信号通过零值的次数。对于连续语音信号，可以 考察其时域波形通过时间轴的情况。对于离散信号，实质上就是信号采样点符号变化的次数。过零率在一定程度上可以反映出频率的信息。短时平均过零率的公式为： ∑∑-+=∞ -∞=--= ---=1)] 1(sgn[)](sgn[2 1 ) ()]1(sgn[)](sgn[21N n n m w w m n m x m x m n w m x m x Z 其中，sgn[.]是符号函数，即 ? ? ?<-≥=0)(10)(1 )](sgn[n x n x n x 实验优化设计考试答案 精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8- 第一题 考察温度对烧碱产品得率的影响，选了四种不同温度进行试验，在同一温度下进行了5次试验（三数据见下表）。希望在显着性水平为。 1.SSE的公式 2.SSA的公式 3.将表格粘贴进Excel，然后进行数据分析，勾选标于第一行，显示在下面 P=，远小于，所以是显着 的 4.打开Minitab，复制表 格，“统计”“方差分 析”“选单因素未重 叠”“响应 C1C2C3C4” 点击“比较”勾选第一 个，确定 结果: 工作表 3 单因子方差分析: 60度, 65度, 70度, 75度 来源自由度 SS MS F P 因子 3 误差 16 合计 19 S = R-Sq = % R-Sq（调整） = % 平均值（基于合并标准差）的单组 95% 置信区间水平 N 平均值标准差 ------+---------+---------+---------+--- 60度 5 (------*------) 65度 5 (------*------) 70度 5 (------*------) 75度 5 (------*------) ------+---------+---------+---------+--- 合并标准差 = Tukey 95% 同时置信区间 所有配对比较 单组置信水平 = % 60度减自: 下限中心上限 ------+---------+---------+---------+--- 65度 (------*------) 70度 (------*-----) 75度 (------*------) ------+---------+---------+---------+--- 65度减自: 下限中心上限 ------+---------+---------+---------+--- 70度 (------*-----) 75度 (------*------) ------+---------+---------+---------+--- 70度减自: 优化设计实验指导书 潍坊学院机电工程学院 2008年10月 目录 实验一黄金分割法 (2) 实验二二次插值法 (5) 实验三 Powell法 (8) 实验四复合形法 (12) 实验五惩罚函数法 (19) 实验一黄金分割法 一、实验目的 1、加深对黄金分割法的基本理论和算法框图及步骤的理解。 2、培养学生独立编制、调试黄金分割法C语言程序的能力。 3、掌握常用优化方法程序的使用方法。 4、培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。 二、实验内容 1、编制调试黄金分割法C语言程序。 2、利用调试好的C语言程序进行实例计算。 3、根据实验结果写实验报告 三、实验设备及工作原理 1、设备简介 装有Windows系统及C语言系统程序的微型计算机，每人一台。 2、黄金分割法(0.618法)原理 0.618法适用于区间上任何单峰函数求极小点的问题。对函数除“单峰”外不作 其它要求，甚至可以不连续。因此此法适用面相当广。 0.618法采用了区间消去法的基本原理，在搜索区间内适当插入两点和，它们把 分为三段，通过比较和点处的函数值，就可以消去最左段或最右段，即完成一次迭代。 然后再在保留下来的区间上作同样处理，反复迭代，可将极小点所在区间无限缩小。 现在的问题是：在每次迭代中如何设置插入点的位置，才能保证简捷而迅速地找到极小点。 在0.618法中，每次迭代后留下区间内包含一个插入点，该点函数值已计算过，因此以后的每次迭代只需插入一个新点，计算出新点的函数值就可以进行比较。 设初始区间[a,b]的长为L。为了迅速缩短区间，应考虑下述两个原则：（1）等比收缩原理——使区间每一项的缩小率不变，用表示(0<λ<1)。 （2）对称原理——使两插入点x1和x2，在[a,b]中位置对称，即消去任何一边区间[a,x1]或[x2,b]，都剩下等长区间。 即有 ax1=x2b 如图4-7所示，这里用ax1表示区间的长，余类同。若第一次收缩，如消去[x2,b]区间，则有：λ=(ax2)/(ab)=λL/L 若第二次收缩，插入新点x3，如消去区间[x1,x2]，则有λ=(ax1)/(ax2)=(1-λ)L/λL 郑州轻工业学院本科 数据库课程设计总结报告 设计题目：设备管理系统 学生姓名：xx 、xx 系别：计算机与通信工程学院 专业：计算机科学与技术 班级：计算机科学与技术10~01 学号：xx 指导教师：张保威金松河 2012 年12月30 日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目设备管理系统 专业、班级计算机科学与技术10－1 学号 xx 姓名 xx 学号 xx 姓名 xx 主要内容： 了解设备管理的基本流程，根据构思活出E---R图。根据所化E---R图，对相应的试题和关系建立表格，实现数据的初始化。用SQL建立数据库表，然后再用其他软件建立界面（如此设备管理系统用的是C#实现界面），将建立好的界面同数据库进行链接，实现对数据库的简单的增删改查。 E-R图思路： 部门向设备处申请所需设备的数量及类型，设备处产生采购清单递交给采购员。 采购员从供应商获得设备存放在设备存放处，设备管理员将设备分配到需要设备的各个部门，部门将设备分给员工进行使用。 在使用设备的过程中，如果设备在保修期限内出现质量问题部门向设备处申请，设备退回供应商；如果设备损坏，由部门向维修人员报修；若无维修价值，则申请报废。 基本要求： 立足于科技日益发达，自动化组不占据主要市场，要求学生根据自己所学的数据库知识，建立简单的数据库实现对设备管理的机械化，自动化。 1：能够数量掌握SQL； 2:能够运用其他辅助工具做图形界面。 3：能够实现对C#和数据库的链接。 4：作出的系统能够对数据库进行简单的增删改查。 5：通过机械化，自动化工具的使用，提高工作效率、准确率。 主要参考资料等： 《数据库系统概论》作者：王珊萨师煊出版社：高等教育出版社 《数据库系统概论》课堂课件。 完成期限：两周 指导教师签名： 课程负责人签名： 2012年 12月 30 日 ( 2011-2012 学年 第二学期) 重庆理工大学研究生课程论文 课程论文题目： 《工程信号处理实验报告》 课程名称 工程信号处理实验 课程类别 □学位课 非学位课 任课教师 谢明 所在学院 汽车学院 学科专业 机械设计及理念 姓名 李文中 学 号 50110802313 提交日期 2012年4月12日 工程信号处理实验报告 姓名：李文中学号：50110802313 实验报告一 实验名称：数据信号采集及采样参数选定 1实验目的 1.1了解信号采集系统的组成，初步掌握信号采集系统的使用。 1.2加深对采样定理的理解，掌握采样参数的选择方法 1.3了解信号采集在工程信号处理中的实际应用，及注意事项。 2 实验原理 2.1 模数转换及其控制 对模拟信号进行采集，就是将模拟信号转换为数字信号，即模/数（A/D）转换，然后送入计算机或专用设备进行处理。模数转换包括三个步骤：（1）采样，（2）量化，（3）编码。采样，是对已知的模拟信号按一定的间隔抽出一个样本数据。若间隔为一定时间 T，则称这种采样为等时间间隔采样。除特别注明外，一般都采用等时间间隔采样；量化，是一种用有限字长的数字量逼近模拟量的过程。编码，是将已经量化的数字量变为二进制数码，因为数字处理器只能接受有限长的二进制数。模拟信号经过这三步转换后，变成了时间上离散、幅值上量化的数字信号。A/D转换器是完成这三个步骤的主要器件。 在信号采集系统中，A/D 转换器与计算机联合使用完成模数转换。用计算机的时钟或用软件产生等间隔采样脉冲控制 A/D 转换器采样。A/D 转换器通过内部电路进行量化与编码，输出有限长的二进制代码。信号采集系统中，通常由以 A/D转换器为核心的接口电路及控制软件，进行信号采集控制。 *注这部分是由本实验所用的信号采集器自动完成的，以上也是实验器材-信号采集器的部分工作原理。以后实验中就不再赘述。 2.2 信号采集的参数选择 机械优化设计 实 验 报 告 姓名：欧阳龙 学号：2007500817 班级：07机设一班 一、黄金分割法 1、 数学模型 2()2f x x x =+，56x -≤≤ 2、 黄金分割法简介 黄金分割法适用于单谷函数求极小值问题，且函数可以不连续。黄金分割法是建立在区间消去法原理基础上的试探方法，即在搜索区间[],a b 内适当插入两点1α、2α，并计算其函数值。1α、2α将区间分成三段。应用函数的单谷性质，通过函数值大小的比较，删去其中一段，使搜索区间得以缩短。然后再在保留下来的区间上作同样的处置，如此迭代下去，使搜索区间无限缩小，从而得到极小点的数值近似解。黄金分割法能使相邻两次都具有相同的缩短率0.618，故黄金分割法又称作0.618法。 3、黄金分割法程序清单 #include 用友ERP生产管理系统实验报告 本课程共分14单，以用友ERP-U8.72为实验平台，以一个企业的生产经营业务贯穿始终，分别介绍了ERP生产管理系统中物料清单、主生产计划、产能管理、需求规划、生产订单、车间管理、工程变更、设备管理的生产制造模块，以及与生产管理活动有关的销售管理、采购管理、委外管理、库存管理、应收款管理及应付款管理等模块的相关功能。 用友ERP生产管理系统是ERP-U8企业管理软件的重要组成部分，是企业信息化管理核心的和有效的方法和工具。它面向离散型和半离散型的制造企业资源管理的需求，遵循以客户为中心的经营战略，以销售订单及市场预测需求为导向，以计划为主轴，覆盖了面向订单采购、订单生产、订单装配和库存生产四种制造业生产类型，并广泛应用于机械、电子、食品、制药等行业。 本实验报告要针对的实验项目有客户订货、排程业务、产能管理、采购业务、委外业务、生产业务、车间管理、销售发货业务、应收款和应付款系统的制单业务、期末处理、物料清单维护、工程变更管理和设备管理。 实验一客户订货 一、实验目的 1．理解销售报价的作用，掌握销售报价的操作。 2．理解销售订货管理的主要功能，掌握相关的基本操作。 二、实验内容 1．输入销售报价单。 2．审核销售报价单。 3．输入销售预订单。 4．输入销售订单。 5．审核销售订单。 6．修改已审核销售订单。 三、实验步骤 1．输入报价单。 2．审核报价单。 3．根据报价单生成销售订单。 4．审核销售订单。 5．修改已审核销售订单。 6．手工输入新的销售订单。 7．审核手工输入的销售订单。 四、实验成果 实验二排程业务 一、实验目的 理解主生产计划和物料需求计划的作用，掌握产销排程和物料需求计划的操作。 二、实验内容 1．MPS累计提前天数推算和库存异常状况查询。 2．MPS计划参数维护。 3．MPS计划生成。 4．MPS计划作业的供需资料查询。 5．MRP累计提前天数推算和库存异常状况查询。 6．MRP计划参数维护。 7．MRP计划生成。 8．MRP供需资料查询。 三、实验步骤 1．MPS累计提前天数推算和库存异常状况查询。 2．MPS计划参数维护。 3．MPS计划生成。 数字信号处理 第四次实验报告 一、 实验目的 1.了解离散系统的零极点与系统因果性能和稳定性的关系 2.观察离散系统零极点对系统冲激响应的影响 3.熟悉MATLAB 中进行离散系统零极点分析的常用子函数 4.加深对离散系统的频率响应特性基本概念的理解 5.了解离散系统的零极点与频响特性之间的关系 6.熟悉MATLAB 中进行离散系统分析频响特性的常用子函数，掌握离散系统幅频响应和相频响应的求解方法。 二、实验过程 9.2已知离散时间系统函数分别为 ) 7.05.0)(7.05.0(3 .0)(1j z j z z z H ++-+-= )1)(1(3 .0)() 8.06.0)(8.06.0(3 .0)(32j z j z z z H j z j z z z H ++-+-= ++-+-= 求这些系统的零极点分布图以及系统的冲击响应，并判断系统因果稳定性。 %---------第一式-----------------------------------------------------------------------------% z1=[0.3,0]';p1=[-0.5+0.7j,-0.5-0.7j]';k=1; %z1零点向量矩阵，p1极点向量矩阵,k 系统增益系数---------------------------% [bl,al]=zp2tf(z1,p1,k); %将零极点增益函数转换为系统传递函数 subplot(3,2,1),zplane(bl,al); %zplane 显示离散系统的零极点分布图 ylabel('极点在单位圆内'); subplot(3,2,2),impz(bl,al,20); %impz 绘制系统的冲激响应图 %---------第二式-----------------------------------------------------------------------------% z2=[0,3,0]';p2=[-0.6+0.8j,-0.6-0.8j]'; %z2零点向量矩阵，p2极点向量矩阵---------------------------------------------------% [b2,a2]=zp2tf(z2,p2,k); %将零极点增益函数转换为系统传递函数 subplot(3,2,3),zplane(b2,a2); %zplane 显示离散系统的零极点分布图 ylabel('极点在单位圆上'); subplot(3,2,4),impz(b2,a2,20); %impz 绘制系统的冲激响应图 %---------第三式-----------------------------------------------------------------------------% 《机械优化设计》 实验报告 班级: 机械设计（2）班 姓名：邓传淮 学号：0901102008 1 实验名称：一维搜索黄金分割法求最佳步长 2 实验目的：通过上机编程，理解一维搜索黄金分割法的原理，了解计算机在优化设计中的应用。 3 黄金分割法的基本原理 黄金分割法是用于一元函数f(x)在给定初始区间[a,b]内搜索极小点α*的一种方法。它是优化计算中的经典算法，以算法简单、收敛速度均匀、效果较好而著称，是许多优化算法的基础，但它只适用于一维区间上的凸函数[6]，即只在单峰区间内才能进行一维寻优，其收敛效率较低。其基本原理是：依照“去劣存优”原则、对称原则、以及等比收缩原则来逐步缩小搜索区间[7]。具体步骤是：在区间[a,b]内取点：a1 ，a2 把[a,b]分为三段。如果f(a1)>f(a2)，令a=a1,a1=a2,a2=a+r*(b-a)；如果f(a1) 4实验所编程序框图(1)进退发确定单峰区间的计算框图 （2）黄金分割法计算框图 5 程序源代码 （1）进退发确定单峰区间的程序源代码 #include 操作系统实验报告 实验目的： 随着操作系统应用领域的扩大，以及操作系统硬件平台的多样化，操作系统的体系结构和开发方式都在不断更新，目前通用机上常见操作系统的体系结构有如下几种:模块组合结构、层次结构、虚拟机结构和微内核结构。为了更好的了解计算机操作系统体系结构，以及linux 的体系结构，特作此报告。 实验内容： 计算机操作系统体系结构 一、模块组合结构 操作系统刚开始发展时是以建立一个简单的小系统为目标来实现的，但是为了满足其他需求又陆续加入一些新的功能，其结构渐渐变得复杂而无法掌握。以前我们使用的MS-DOS 就是这种结构最典型的例子。这种操作系统是一个有多种功能的系统程序，也可以看成是一个大的可执行体，即整个操作系统是一些过程的集合。系统中的每一个过程模块根据它们要完成的功能进行划分，然后按照一定的结构方式组合起来，协同完成整个系统的功能。如图1所示: 在模块组合结构中，没有一致的系统调用界面，模块之间通过对外提供的接口传递信息，模块内部实现隐藏的程序单元，使其对其它过程模块来说是透明的。但是，随着功能的增加，模块组合结构变得越来越复杂而难以控制，模块间不加控制地相互调用和转移，以及信息传递方式的随意性，使系统存在一定隐患。 二、层次结构 为了弥补模块组合结构中模块间调用存在的固有不足之处，就必须减少模块间毫无规则的相互调用、相互依赖的关系，尤其要清除模块间的循环调用。从这一点出发，层次结构的设计采用了高层建筑结构的理念，将操作系统或软件系统中的全部构成模块进行分类:将基础的模块放在基层(或称底层、一层)，在此基础上，再将某些模块放在二层，二层的模块在基础模块提供的环境中工作;它只能调用基层的模块为其工作，反之不行。严格的层次结构，第N+l层只能在N层模块提供的基础上建立，只能在N层提供的环境中工作，也只能向N 层的模块发调用请求。 在采用层次结构的操作系统中，各个模块都有相对固定的位置、相对固定的层次。处在同一层次的各模块，其相对位置的概念可以不非常明确。处于不同层次的各模块，一般而言，不可以互相交换位置，只存在单向调用和单向依赖。Unix/Linux系统采用的就是这种体系结构。 在层次结构中，强调的是系统中各组成部分所处的位置，但是想要让系统正常运作，不得不协调两种关系，即依赖关系和调用关系。 依赖关系是指处于上层(或外层)的软件成分依赖下层软件的存在、依赖下层软件的运行而运行。例如，浏览器这部分软件就依赖GUI的存在和运行，GUI又依赖操作系统的存在和运行。在操作系统内部，外围部分依赖内核的存在而存在，依赖内核的运行而运行，内核又依赖HAL而运行。处在同层之内的软件成分可以是相对独立的，相互之间一般不存在相互依赖关系。 三、虚拟机结构 虚拟机的基本思想是系统能提供两个功能:①多道程序处理能力;②提供一个比裸机有更方便扩展界面的计算机。操作系统是覆盖在硬件裸机上的一层软件，它通过系统调用向位于试验优化设计与分析(教材)
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