【哈工大 培训精品】工程系统分析讲义6
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哈工大 机电控制系统分析与设计(讲义)
2.1 引言.......................................................................................................................10 2.1.1 数学模型的简化性和精确性.......................................................................10 2.1.2 线性系统.......................................................................................................10 2.1.3 线性定常系统和线性时变系统...................................................................10 2.1.4 自动控制知识回顾.......................................................................................10 2.1.4.1 拉氏变换 ................................................................................................... 11 2.1.4.2 传递函数 ...................................................................................................13 2.1.4.3 框图 ...........................................................................................................14 2.1.4.4 阻抗分析法 ...............................................................................................14
工程项目系统分析 PPT课件( 100页)
防范计划：勘察工作要详细、准确，以保证初步设计大纲的 述的问题
正确性
签名：×××
日期：2009年1月
三、项目范围管理
项目范围的定义要以其组成的所有产品的范 围定义为基础，这也是一个由一般到具体、 层层深入的过程。
二、工程项目范围确定的过程
如图3-1 1）项目目标的分析。 2）项目环境的调查与限制条件分析。 3）项目可交付成果的范围和项目范围的确定。 4）对项目进行结构分解工作（WBS）。 5）项目单元的定义。 6）项目单元之间界面的分析，包括界限的划分与定义、
2、项目需求的表达
（1）让提出需求的人把他们的感觉尽可能清楚地表达出 来；
（2）针对需求的真实性、可行性、重要性和影响向客户 提出问题，以从不同的角度理解需求；
（3）从技术和方法的角度对项目作一些必要的研究，更 好地处理需求；
（4）根据以上三步得出的结论，尽可能清楚地描述项目 需求；
任何工程项目都是一个系统，具有鲜明的系统特征。
任何项目管理者，项目的参加者，工程技术人员首先必须 确立基本的系统观念，这体现在:
全局的观念，系统地观察问题，解决问题，作全面的整体的计划 和安排，减少系统失误。
追求项目的整体最优化，强调系统目标的一致性，强调项目的总 目标和总效果，而不是局部优化。
9
第二节 工程项目范围的确定
一、项目范围
工程项目本身是一个系统，系统应该是有边界的。 工程项目范围，是指工程项目各过程的活动总和，或指组
织为了成功完成工程项目，并实现工程项目各项目标，所 必须完成的各项活动。 所谓“必须”完成的各项活动，是指不完成这些活动工程 项目就无法完成； 所谓“全部”活动，是指工程项目的范围包括完成该工程 项目要进行的所有活动，不可缺少或遗漏。
正确性
签名：×××
日期：2009年1月
三、项目范围管理
项目范围的定义要以其组成的所有产品的范 围定义为基础，这也是一个由一般到具体、 层层深入的过程。
二、工程项目范围确定的过程
如图3-1 1）项目目标的分析。 2）项目环境的调查与限制条件分析。 3）项目可交付成果的范围和项目范围的确定。 4）对项目进行结构分解工作（WBS）。 5）项目单元的定义。 6）项目单元之间界面的分析，包括界限的划分与定义、
2、项目需求的表达
（1）让提出需求的人把他们的感觉尽可能清楚地表达出 来；
（2）针对需求的真实性、可行性、重要性和影响向客户 提出问题，以从不同的角度理解需求；
（3）从技术和方法的角度对项目作一些必要的研究，更 好地处理需求；
（4）根据以上三步得出的结论，尽可能清楚地描述项目 需求；
任何工程项目都是一个系统，具有鲜明的系统特征。
任何项目管理者，项目的参加者，工程技术人员首先必须 确立基本的系统观念，这体现在:
全局的观念，系统地观察问题，解决问题，作全面的整体的计划 和安排，减少系统失误。
追求项目的整体最优化，强调系统目标的一致性，强调项目的总 目标和总效果，而不是局部优化。
9
第二节 工程项目范围的确定
一、项目范围
工程项目本身是一个系统，系统应该是有边界的。 工程项目范围，是指工程项目各过程的活动总和，或指组
织为了成功完成工程项目，并实现工程项目各项目标，所 必须完成的各项活动。 所谓“必须”完成的各项活动，是指不完成这些活动工程 项目就无法完成； 所谓“全部”活动，是指工程项目的范围包括完成该工程 项目要进行的所有活动，不可缺少或遗漏。
哈工大机械系统设计第六章
明确机械系统的设计要求和使用需求，进行功能定义和性能指标分析。
需求分析
对完成的机械系统进行试验和性能评估，验证其是否满足设计要求和使用需求。
试验与评估
根据需求分析结果，进行初步的方案设计和构思，形成多个可行的方案。
概念设计
对初步方案进行详细设计，确定各部件的形状、尺寸、材料等参数，进行性能分析和优化。
哈工大机械系统设计第六章的习题与思考题
05
该习题考察了机械系统设计的基本概念和原则，通过解析可以加深对机械系统设计理论的理解。
习题1解析
该习题涉及到机械系统的动力学分析，解析过程有助于掌握动力学分析的方法和技巧。
习题2解析
该习题要求进行机械系统的优化设计，解析能够帮助理解优化设计的原则和方法。
习题3解析
思考题2解析
该思考题要求对机械系统的安全性进行分析，解析有助于掌握安全性分析的要点和方法。
思考题3解析
该思考题考察机械系统的能效设计，解析有助于理解能效设计的原则和技巧。
思考题4解析
哈工大机械系统设计第六章的思考题解析
该部分提供了习题1的答案及详细解析，有助于检验学习效果和巩固知识点。
习题1答案与解析
技术设计
根据技术设计结果，进行施工图纸设计和工艺流程规划，确保制造和装配过程的可行性。
施工设计
02
01
03
04
05
机械系统设计的流程
CAD软件
CAE软件
设计方法学
创新设计方法
机械系统设计的工具与技术
01
02
03
04
用于二维和三维建模、装配、工程图绘制等。
用于进行有限元分析、动力学分析、热分析等。
包括功能分析、参数化设计、优化设计等理论和方法。
需求分析
对完成的机械系统进行试验和性能评估，验证其是否满足设计要求和使用需求。
试验与评估
根据需求分析结果，进行初步的方案设计和构思，形成多个可行的方案。
概念设计
对初步方案进行详细设计，确定各部件的形状、尺寸、材料等参数，进行性能分析和优化。
哈工大机械系统设计第六章的习题与思考题
05
该习题考察了机械系统设计的基本概念和原则，通过解析可以加深对机械系统设计理论的理解。
习题1解析
该习题涉及到机械系统的动力学分析，解析过程有助于掌握动力学分析的方法和技巧。
习题2解析
该习题要求进行机械系统的优化设计，解析能够帮助理解优化设计的原则和方法。
习题3解析
思考题2解析
该思考题要求对机械系统的安全性进行分析，解析有助于掌握安全性分析的要点和方法。
思考题3解析
该思考题考察机械系统的能效设计，解析有助于理解能效设计的原则和技巧。
思考题4解析
哈工大机械系统设计第六章的思考题解析
该部分提供了习题1的答案及详细解析，有助于检验学习效果和巩固知识点。
习题1答案与解析
技术设计
根据技术设计结果，进行施工图纸设计和工艺流程规划，确保制造和装配过程的可行性。
施工设计
02
01
03
04
05
机械系统设计的流程
CAD软件
CAE软件
设计方法学
创新设计方法
机械系统设计的工具与技术
01
02
03
04
用于二维和三维建模、装配、工程图绘制等。
用于进行有限元分析、动力学分析、热分析等。
包括功能分析、参数化设计、优化设计等理论和方法。
系统建模与仿真讲义-哈尔滨工业大学
5
第一章 绪论
概述
系统辨识是控制论的一个分支，系统辨识、状态 估计、控制理论构成了现代控制论的三大支柱。 经典控制理论中蕴含着系统辨识：用试验法确定 系统传递函数。20世纪60年代，系统辨识发展成现代 控制论的一个活跃分支。 目前，系统辨识被推广至其他广泛领域，如气象 学、生物学、生态学和社会经济学等。
11
模型的含义： 所谓模型（model）就是把关于实际系统的本质的 部分信息简缩成有用的描述形式。
是分析系统和预报、控制系统行为特性的有力工具。
是根据使用目的对实际系统所作的一种近似描述。
12
●
模型的表现形式
(1)直觉模型：开车、指挥战斗
13
(2) 物理模型：根据相似原理把实际系统加以缩小的 复制品，或是实际系统的一种物理模拟。
哈尔滨工业大学
控制与仿真中心
1
教学与考核方式
教学方式
总学时 授课学时 上机学时 24 16 8
目的：掌握系统辨 识的基本原理方法，
提高解决问题能力
和编程能力。
考核方式
期末考试 实验
60分 开卷 40分 （3个实验，10+15+15分）
2
主要内容安排
第一章 绪论 第二章 系统辨识常用输入信号 第三章 系统数学描述及经典辨识法 第四章 最小二乘法辨识
23
（3）在目的方面的可信性：从实践的观点出发，假如 运用一个模型能达到预期的目标，那么这个模型就是成 功的、可信的。一个模型只有在它用于原定的目标时， 它才真正的发出光来。
1.1.5 建模过程 建模过程总的来说可以用下图来描述。
24
先验 知识
演绎分析 目 标 协 调 归 纳 程 序
第一章 绪论
概述
系统辨识是控制论的一个分支，系统辨识、状态 估计、控制理论构成了现代控制论的三大支柱。 经典控制理论中蕴含着系统辨识：用试验法确定 系统传递函数。20世纪60年代，系统辨识发展成现代 控制论的一个活跃分支。 目前，系统辨识被推广至其他广泛领域，如气象 学、生物学、生态学和社会经济学等。
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模型的含义： 所谓模型（model）就是把关于实际系统的本质的 部分信息简缩成有用的描述形式。
是分析系统和预报、控制系统行为特性的有力工具。
是根据使用目的对实际系统所作的一种近似描述。
12
●
模型的表现形式
(1)直觉模型：开车、指挥战斗
13
(2) 物理模型：根据相似原理把实际系统加以缩小的 复制品，或是实际系统的一种物理模拟。
哈尔滨工业大学
控制与仿真中心
1
教学与考核方式
教学方式
总学时 授课学时 上机学时 24 16 8
目的：掌握系统辨 识的基本原理方法，
提高解决问题能力
和编程能力。
考核方式
期末考试 实验
60分 开卷 40分 （3个实验，10+15+15分）
2
主要内容安排
第一章 绪论 第二章 系统辨识常用输入信号 第三章 系统数学描述及经典辨识法 第四章 最小二乘法辨识
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（3）在目的方面的可信性：从实践的观点出发，假如 运用一个模型能达到预期的目标，那么这个模型就是成 功的、可信的。一个模型只有在它用于原定的目标时， 它才真正的发出光来。
1.1.5 建模过程 建模过程总的来说可以用下图来描述。
24
先验 知识
演绎分析 目 标 协 调 归 纳 程 序
工程系统分析：系统分析课件
局部 有利 不利 有利 不利
全局 不利 有利 有利 不利
选否 不选 可选 最优 最差
系统分析
§2-1 系统分析概述
一、系统生命周期的概念 二、系统分析的特征 三、系统分析的准则
1.系统要素与外部环境相结合 2.当前利益与长远利益相结合 3.局部效益与全局效益相结合 4.定性分析与定量分析相结合
遵循“定性—定量— 定性”的循环
系统分析
§2-1 系统分析概述
一、系统生命周期的概念 二、系统分析的特征 三、系统分析的准则 四、系统分析的要素
1.兰德公司的描述 2.系统分析五要素
（1）目的 （2）替代方案 （3）费用与效益 （4）模型 （5）评价基准
确定各种替代方案优先 选用次序的标准。
系统分析
§2-1 系统分析概述
一、系统生命周期的概念
不同的系统分析，所 解决的问题不同；
相同的系统，所要求 解决的问题不同，也 需进行不同的分析。
系统分析
§2-1 系统分析概述
一、系统生命周期的概念 二、系统分析的特征
1.以整体为目标 2.以特定问题为对象 3.运用定量方法
许多复杂的情况，必 须有可靠的数字资料 作为决策依据；
在资料整理上，必须 运用各种科学的计量 方法。
费用：用于实施方案的实 际支出
效益：达到目的所取得的 成果
系统分析
§2-1 系统分析概述
一、系统生命周期的概念 二、系统分析的特征 三、系统分析的准则 四、系统分析的要素
（1）目的 （2）替代方案 （3）费用与效益 （4）模型
1.兰德公司的描述 2.系统分析五要素
模型是实体系统的映像。 通过模型可以预测出各种 替代方案的性能、费用与 效益，有利于方案的分析 比较。
精选工业工程分析教材
制品工程分析
复合型途中发生分岐，再度合流的工程，通常称为复合型，主要有二种类型退到分岐点以前的工程合流从分岐点跳过几项工程，在以后实施的工程合流。
制品工程分析检查项目表
制品工程分析次序-STEP1
次序一：展开预备调查制品的生产量(计划、实绩)制品的内容、品质的标准检查的标准(中间检查、出货检查的作法)设备的配置(摆设)。工程的流动(分岐、合流的状况)。原料(种类)
工程分析
工程分析的基本步骤1 展开预备调查，使问题明确化2 分解工程，将工程内容按照要素项目进行分解3 绘图，将工程内容用记号绘成流程图4 详细调查，把握实际现状5 问题研究6 改善项目罗列，相关数据收集7 改善方案拟订，评审8 改善实施及效果确认9 新的工程安排及标准化
制品工程分析
何谓制品工程分析制品工程分析，是以原料、材料、零件，或者制品为对象，对工程如何的被进行，展开分析调查的方法。制品工程分析，是工程分析的主流，只要能够熟悉的运用，其它的分析法，应用起来就会显得容易多了。制品工程分析有四种典型：直列型合流型分岐型复合型
工程分析
工程分析
何谓工程分析就是把一连串的工程按照顺序调查、分析，以便调查工程中的浪费、不均，以及勉强，再导出改善的重点，拟成改善案的分析手法。工程分析目的是在工作中发现问题，把它妥当的解决首先整理好工程的流动作业检讨工程的流程作业是否有浪费以及停滞之处工程的顺序妥当吗?工程的设备配置及搬运方法，有没有问题?工程中的作业都必要吗?能否省略一些?
工程分析的改善原则
重排:对程序图上的作业序列进行宏观分析，考虑重新排列的必要性和可能性，有时仅仅通过重排就可显著提高效率，例如：重新排列工艺流程，使程序优化重新布置工作现场，使物流路线缩短重排流水线工位，消除薄弱环节重新安排作业组的分工，使工作量均衡
复合型途中发生分岐，再度合流的工程，通常称为复合型，主要有二种类型退到分岐点以前的工程合流从分岐点跳过几项工程，在以后实施的工程合流。
制品工程分析检查项目表
制品工程分析次序-STEP1
次序一：展开预备调查制品的生产量(计划、实绩)制品的内容、品质的标准检查的标准(中间检查、出货检查的作法)设备的配置(摆设)。工程的流动(分岐、合流的状况)。原料(种类)
工程分析
工程分析的基本步骤1 展开预备调查，使问题明确化2 分解工程，将工程内容按照要素项目进行分解3 绘图，将工程内容用记号绘成流程图4 详细调查，把握实际现状5 问题研究6 改善项目罗列，相关数据收集7 改善方案拟订，评审8 改善实施及效果确认9 新的工程安排及标准化
制品工程分析
何谓制品工程分析制品工程分析，是以原料、材料、零件，或者制品为对象，对工程如何的被进行，展开分析调查的方法。制品工程分析，是工程分析的主流，只要能够熟悉的运用，其它的分析法，应用起来就会显得容易多了。制品工程分析有四种典型：直列型合流型分岐型复合型
工程分析
工程分析
何谓工程分析就是把一连串的工程按照顺序调查、分析，以便调查工程中的浪费、不均，以及勉强，再导出改善的重点，拟成改善案的分析手法。工程分析目的是在工作中发现问题，把它妥当的解决首先整理好工程的流动作业检讨工程的流程作业是否有浪费以及停滞之处工程的顺序妥当吗?工程的设备配置及搬运方法，有没有问题?工程中的作业都必要吗?能否省略一些?
工程分析的改善原则
重排:对程序图上的作业序列进行宏观分析，考虑重新排列的必要性和可能性，有时仅仅通过重排就可显著提高效率，例如：重新排列工艺流程，使程序优化重新布置工作现场，使物流路线缩短重排流水线工位，消除薄弱环节重新安排作业组的分工，使工作量均衡
工程系统分析
种学科的科学理论和人的经验知识结合起来.这三者
本身也构成了一个系统.这个方法的成功应用, 就在 于发挥这个系统的整体优势和综合优势
四、综合集成方法的实例
财政补贴、价 格、工资综合 研究
财政补贴增多，出现 财政赤字，国家财政 收入增长速度低于国 民收入增长速度
农产品收购提价 和超购加价政策， 销售价格没有调整
1
四、综合集成方法的实例
结论
财政补贴、价格、工资以及直接和间接有关的各个 经济组成部分, 是一个互相关联互相制约的具有一 定功能的系统。调整价格和工资从而取消财政补贴, 实质上就是改变和调节这个系统的关联、制约关系,
以使系统具有我们希望的功能。
五、综合集成还可以用知识工程
知识工程是人工智能的一个重要分支,
一个科学新领域
开放的复杂巨系统及其方法论
目录
一、系统的分类 二、开放的复杂巨系统 三、开放的复杂巨系统的研究方法 四、综合集成方法的实例 五、综合集成还可以用知识工程 六、开放的复杂巨系统研究的意义
一、系统的分类
按着不同的原则可将系统划分为各种不同的类 型 根据组成系统的子系统以及子系统种类的多少 和它们之间关联关系的复杂程度, 可把系统分 为简单系统和巨系统两大类
二、开放的复杂巨系统
开放的特殊复杂巨系统, 即通常所说的社会系 统.它的特征是：
① 系统的子系统间可以有各种方式的通讯 ② 子系统的种类多, 各有其定性模型 ③ 各子系统中的知识表达不同, 以各种方式获取知 识 ④系统中子系统的结构随着系统的演变会有变化, 所以系统的结构是不断改变的
这个方法的成功应用就在于发挥这个系统的整体优势和综合优势四综合集成方法的实例?财政补贴价格工资综合研究农产品收购提价和超购加价政策销售价格没有调整财政补贴增多出现财政赤字国家财政收入增长速度低于国民收入增长速度农业丰收四综合集成方法的实例?解决方法由经济学家管理专家系统工程专家等依据他们掌握的科学理论经验在第一步的基础上进行系统建模用对模型的研究来反映对实际系统的研由经济学家管理专家系统工程专家共同再分析讨论和判断直到各321的科学理论经验知识和对实际问题的了解明确间题的症结所在对解决问题的途径和方法作出定性判断
哈工大机电一体化课件资料
瞬时输出功率大；过载差； 一旦卡死，会引起烧毁事故； 受外界噪音影响大。
气体压力源压力5~7×MPa； 气源方便、成本低；无泄露而 功率小、体积大、难于小型
气 要求操作人员技术熟练。 压
污染环境；速度快、操作简便。 化；动作不平稳、远距离传 输困难；噪音大；难于伺服。
式
液体压力源压力
输出功率大，速度快、动作平 设备难于小型化；液压源和
形状记忆合金就是利用一些材料的晶体结构的相互转变来使其具有形状记忆功能的。
33
3. 形状记忆合金特性 集传感、驱动、控制、换能于一身 机械性质优良，能恢复的形变可高达10％以上，而一般金属材料只有0.1％以下 有确定的转变温度 镍~钛 50℃ 在加热时产生的回复应力非常大，可达500MPa 对环境适应能力强，不受温度以外的其他因素影响 无振动噪声，无污染 抗疲劳 回忆变形500万次不疲劳变形
1932年瑞典人欧勒特在观察某种金镉合金的性能时首次发现形状记忆效应。 1962年美国海军实验室在开发新型舰船材料时，在Ti-Ni合金中发现把直条形的材料加工成弯曲形 状，经加热后它的形状又恢复到原来的直条形。从 此形状记忆合金引起了极大的关注。
32
2.形状记忆合金记忆原理 人们利用同一种成分的材料可以有不同的“相”， 就能演出一幕幕“相”变戏，即改变外界条 件如温度,使材料由一种晶体结构变成另一种晶体结构，材料的力学性能和物理或化学性能也就随 之改变，当温度恢复时材料的晶体结构也恢复到原来的状态，性质也随之复原。
34
3. 形状记忆合金的应用 （1）形状记忆合金在航空航天中的应用
35
2. 智能机械手 ➢形状记忆元件具有感温和驱动双重功能，因此可用于制作智能机械手。手指和手腕靠Ti-Ni合金螺旋弹簧的 伸缩实现开闭和弯曲动作，肘和肩是靠直线状Ti-Ni合金丝的伸缩实现弯曲动作。各个形状记忆合金元件都由 直接通上的脉宽可调电流加以控制。 ➢这种机械手的最大特点是小型化，非常适于航天的无人操作活动。其另一个重要特征是动作柔软，非常接 近人手的动作,可完成许多细腻的工作，如取出鸡蛋等。
【学习课件】第三章工程项目的系统分析
四.调查方法
工程项目的环境调查可以通过各种途径获得信息: 1.新闻媒介 2.专业渠道 3.委托、请人提供咨询服务,提供信息 4.派人实地考察、调查 5.通过业务代理人调查 6.向侨胞,同行,合作者,朋友调查 7.专家调查法 8.直接询问
2021/7/9
10
第三节 工程项目的结构分析
分析方法.
工程项目的结构分解在本书中具有独特的地位,它是项目管理 最基本,也是最重要的方法之一.它对整个项目管理起纲领性作用.项目 结构分解的不确定性很大,应学会自己所从事的工程项目的结构分解方 法.
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1
第一节 工程项目的系统性
一.概述
系统的定义:系统是由若干个相互作用和相互依赖的要素组合而成, 且有特定功能的整体.任何工程项目都是一个系统,具有鲜明的系统特征
3.在现代工程项目管理中,人们越来越强调系统的集成.
工程项目的系统的集成要求项目管理者必须进行项目全生命期的目标管 理,综合的计划,综合的控制,良好的界面管理,良好的组织协调和信息沟通.
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2
二. 工程项目的系统描述
(一)工程项目的目标系统
工程项目的目标系统实质上是工程项目所要达到的最终状态的描述系统, 具有如下特点:
将项目结构图用表来表示则为项目结构分析表,它的结构类似于计算机中文 件的目录路径.
(二)项目结构分解过程
其基本思路是:以项目目标体系为主导,以工程系统范围和项目的总任务为依 据,由上而下,由粗到细的进行.
在结构分解过程中,甚至在整个项目的系统分析过程中,应尽可能让相关部门 的专家、将来项目相关任务的承担者参加,并听取他们的意见,这样才能保证 分解的科学性和实用性,进而保证整个计划的科学性.
任何项目管理者,项目的参加者,工程技术人员首先必须确立基本的 系统观念.这体现在:
工程项目的环境调查可以通过各种途径获得信息: 1.新闻媒介 2.专业渠道 3.委托、请人提供咨询服务,提供信息 4.派人实地考察、调查 5.通过业务代理人调查 6.向侨胞,同行,合作者,朋友调查 7.专家调查法 8.直接询问
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第三节 工程项目的结构分析
分析方法.
工程项目的结构分解在本书中具有独特的地位,它是项目管理 最基本,也是最重要的方法之一.它对整个项目管理起纲领性作用.项目 结构分解的不确定性很大,应学会自己所从事的工程项目的结构分解方 法.
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第一节 工程项目的系统性
一.概述
系统的定义:系统是由若干个相互作用和相互依赖的要素组合而成, 且有特定功能的整体.任何工程项目都是一个系统,具有鲜明的系统特征
3.在现代工程项目管理中,人们越来越强调系统的集成.
工程项目的系统的集成要求项目管理者必须进行项目全生命期的目标管 理,综合的计划,综合的控制,良好的界面管理,良好的组织协调和信息沟通.
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二. 工程项目的系统描述
(一)工程项目的目标系统
工程项目的目标系统实质上是工程项目所要达到的最终状态的描述系统, 具有如下特点:
将项目结构图用表来表示则为项目结构分析表,它的结构类似于计算机中文 件的目录路径.
(二)项目结构分解过程
其基本思路是:以项目目标体系为主导,以工程系统范围和项目的总任务为依 据,由上而下,由粗到细的进行.
在结构分解过程中,甚至在整个项目的系统分析过程中,应尽可能让相关部门 的专家、将来项目相关任务的承担者参加,并听取他们的意见,这样才能保证 分解的科学性和实用性,进而保证整个计划的科学性.
任何项目管理者,项目的参加者,工程技术人员首先必须确立基本的 系统观念.这体现在:
工业系统工程系统分析
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(2) 目的及目标
目的是对系统的总要求，目标是系统 目的的具体化。目的具有总体性和唯一性， 目标具有从属性和多样性。目标分析是系统 分析的基本工作之一，其任务是确定和分析 系统的目的及其目标，分析和确定为达到系 统目标所必须具备的系统功能和技术条件。 目标分析可采用目标树等结构分析的方法， 并要注意对冲突目标的协调和处理。
综合 方案
模型 化
优化或 仿真 分析
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系统 评价
Y
决策 （分析）
N
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SA要素：
① 问题 ② 目的及目标 ③ 方案 ④ 模型（结构、数学、仿真） ⑤ 评价 ⑥ 决策者
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• (1) 问题
在系统分析中，问题一方面代表研究的对象，或称对象系统。需 要系统分析人员和决策者共同探讨与问题有关的要素及其关联状况， 恰当地定义问题；另一方面，问题表示现实状况(现实系统)与希望状 况(目标系统)的偏差，这为系统改进方案的探寻提供了线索。
18
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3、方案模型分析和选优
根据实际问题的需要和系统目标的要求 收集各种信息，寻找多个方案，并对其进行模型 化及优化或仿真计算，尽可能求得定量化的分析 结果，这是系统分析的核心内容。
在系统方案综合(设计)中应注意：
①要搞多方案，但不要过多，通常以3～4个为 宜；
②方案要有基本的同目的性(可替代性)、能实 现性(方案详细可分)、可识别性(能评价系统目的、 功能的达成度或优劣)等要求；
• 方法—用系统的方法，定性、定量的工具分析结构和状态，提出方 案并进行评价和协调
哈工大工程光学分析PPT课件
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二、光在单轴晶体中传播方向的确定 (一)计算法 由波法线方向→相应光线的方向
n12 no2
ne2
no2ne2
no2 sin2 ne2 cos2
θ为波法线与光轴夹角， θ’ 为光线与光轴夹角
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(二)作图法 惠更斯作图法解释光的折射现象
A
B
C
空气
介质
第36页/共94页
kk11） ) rr
0反射定律
0折射定律
说明：（1）波矢 k1, k1, k2 都和界面法线共面，
即都在入射面内， 折射、反射定律成立是对波法线
（波矢）而言的。晶体中e光光线方向一般不与波法线
方向一致，因而e光光线一般不在入射面内，且不遵守
折、反射定律。
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（2）折、反射定律可写成：
ri
E k0
1 n2
又因为Ei
1
i
Di
1
0 ri
Di
(i x, y, z) n rur r
因为D k ，所以 D k0 0 ，联立上式可以得到
k02x
k02y
k02z
0
1 n2
1
rx
1 n2
1
ry
1 n2
1
rz
波法线菲涅耳方程
令vi c
ri
k02x vk 2 vx2
第v2k02k页02/y共vy924页
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单轴正、负晶体的划分：
正晶体： vo ve , no ne
e光波面在o光波面之内。
z 光轴
二、光在单轴晶体中传播方向的确定 (一)计算法 由波法线方向→相应光线的方向
n12 no2
ne2
no2ne2
no2 sin2 ne2 cos2
θ为波法线与光轴夹角， θ’ 为光线与光轴夹角
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(二)作图法 惠更斯作图法解释光的折射现象
A
B
C
空气
介质
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kk11） ) rr
0反射定律
0折射定律
说明：（1）波矢 k1, k1, k2 都和界面法线共面，
即都在入射面内， 折射、反射定律成立是对波法线
（波矢）而言的。晶体中e光光线方向一般不与波法线
方向一致，因而e光光线一般不在入射面内，且不遵守
折、反射定律。
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（2）折、反射定律可写成：
ri
E k0
1 n2
又因为Ei
1
i
Di
1
0 ri
Di
(i x, y, z) n rur r
因为D k ，所以 D k0 0 ，联立上式可以得到
k02x
k02y
k02z
0
1 n2
1
rx
1 n2
1
ry
1 n2
1
rz
波法线菲涅耳方程
令vi c
ri
k02x vk 2 vx2
第v2k02k页02/y共vy924页
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单轴正、负晶体的划分：
正晶体： vo ve , no ne
e光波面在o光波面之内。
z 光轴
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§6-1 概述
•1四. 、系统应分用析系（统以动某态地学区模人型口的问步题骤分析研究为例） 2. 绘制诸因素的因果反馈关系图，建立模型框架 3. 依照系统因果关系图绘制系统流图
NIP
IB
IPM
ID
POP
BR
DEH
BB
PF
（NBR）
NIN
EIN BD
（ NDE ）
§6-1 概述
•1四. 、系统应分用析系（统以动某态地学区模人型口的问步题骤分析研究为例） 2. 绘制诸因素的因果反馈关系图，建立模型框架 3. 依照系统因果关系图绘制系统流图 4. 将各子系统流图衔接为总模型流图
第六章 系统动态学模型
•概述 •系统动态学的几个基本概念 •系统的典型结构及其行为 •系统动态学专用软件及应用 •系统动态学模型应用举例
§6-1 概述
• 一、系统动态学的产生与发展 • 二、系统动态学的理论基础 • 三、建立系统动态学模型的原则 • 四、应用系统动态学模型的步骤
§6-1 概述
• 一、系统动态学的产生与发展
§6-2 系统动态学的几个基本概念
• 二、系统的反馈回路
● 概念
一系列因果链串接闭合而成的回路
● 特点
无法分辩谁是因谁是果
● 类型 负反馈回路、正反馈回路
§6-2 系统动态学的几个基本概念
• 二、系统的反馈回路
1. 负反馈回路及特征
具有奇数个负因果链的反馈回路
+
订货率
库存量
-
(-) +
-
库存量差额 调整时间
然出生、死亡增长率、期望增长率、政策因素 常数----自然出生率基数、自然死亡率基数 （4）确定模型边界，从而确定外生变量与内生变量 （5）收集数据资料，确定仿真时间要求和输出要求
§6-1 概述
•1四. 、系统应分用析系（统以动某态地学区模人型口的问步题骤分析研究为例）
2. 绘制诸因素的因果反馈关系图，建立模型框架
+
Hale Waihona Puke 11.供货实际 所需的 延迟时间
国民收入 NIP
+
人均国民收入
-
IPM
人均收入 影响出生率
IB
+ +
自然出生率 基数BB
+
+
-
+
人口
出生率 +
BR
+
POR
+ -
死亡率 DEH
+
政策因素 + 期望增长率
PF
EIN
-
人均收入 影响死亡率
ID
+
自然死亡率 +
基数BD
+
自然出生率
NBR
+
自然增长率 -
NIN
自然死亡率 NDR
子系统边界
§6-1 概述
•1四. 、系统应分用析系（统以动某态地学区模人型口的问步题骤分析研究为例） 2. 绘制诸因素的因果反馈关系图，建立模型框架 3. 依照系统因果关系图绘制系统流图
• 流位变量 •（累积性变量）
• 外生变量
• 流率变量 •（速率性变量）
• 常数 • 物质流
• 辅助变量 •（一般性变量）
• 函数
• 信息流 • 物质流源或汇 • 图内未定义变量
创始人：美国MIT的福瑞斯特（Jay Forrester W）
福瑞斯特曾在自动控制及发展数字计算机等方面做出过 重大贡献
20世纪50年代，他转向利用控制论研究工业系统的经营 管理
1958年发表“工业动态学”论文，并建立了专门研究系 统动态学的机构
1961年出版第一本系统动态学专著“工业动态学” 1970年在罗马俱乐部会议上提出用系统动态学研究的世
8.推销员 -
平均工资
§6-2 系统动态学的几个基本概念
• 二、系统的反馈回路
3. 系统总体特征的体现
工厂销售系统
2.推销员 总数
+- -
1.推销员 + 3.推销员
雇佣速度
不足额
+
13.供货
+
+
4.争取到的
信誉
订货单量
+
5.销售 净收入
+
+
9.未处理的 +
订货单
-
+
-
12.顾客觉察 到的供货
延迟时间
模型变量与系统因素对应，含义清晰，可 定量化，有时变性
认真分析实际系统的信息反馈作用，设置 模型信息反馈回路
注重模型的整体性和动态连续性
§6-1 概述
• 四、应用系统动态学模型的步骤
1. 系统分析（以某地区人口问题分析研究为例） （1）了解系统，明确问题 研究目的----控制每年增长率不超过预期的人口数指标 （2）逐步逐层剖析与研究目的相关的因素及其相互影响性质 因素----人口、出生率、死亡率、人均收入等 （3）深入考察系统要素，设置变量、常数和参数 累积性变量----人口 速率性变量----出生率、死亡率 一般性变量----人均收入、人均收入对出生率、死亡率的影响、自
界模型初型
§6-1 概述
• 二、系统动态学的理论基础 •
1. 系统分析 2. 信息反馈控制理论 3. 决策论 4. 电子计算机模拟技术
§6-1 概述
• 三、建立系统动态学模型的原则
侧重于系统行为的了解和判断，而不仅仅 是参数预测
必要因素纳入模型，其他相关因素作为外 生变量，考虑仿真软件的处理能力
§6-2 系统动态学的几个基本概念
• 一、系统的因果关系 (因果链)
1. 因果关系的表示
原因
结果
2. 正因果链 设有A、B两个因素，A增加△A导致B增加△ B
3. 负因果链 设有A、B两个因素，A增加△A导致B减少△ B
A
+
（产品价格）
B （生产量）
A
-
（存货量）
B （货价）
4. 确定因果链的注意事项 采用两两隔离的方法确定因果关系
库存量 + 库存量
差额
目标
自我抑制、自我寻求目标实现
§6-2 系统动态学的几个基本概念
• 二、系统的反馈回路
2. 正反馈回路及特征 没有或具有偶数个负因果链的反馈回路
+
产值 (+) 积累
+ 投资 +
自我强化、自我壮大
§6-2 系统动态学的几个基本概念
• 二、系统的反馈回路
3. 系统总体特征的体现
§6-1 概述
•1四. 、系统应分用析系（统以动某态地学区模人型口的问步题骤分析研究为例） 2. 绘制诸因素的因果反馈关系图，建立模型框架 3. 依照系统因果关系图绘制系统流图 4. 将各子系统流图衔接为总模型流图 5. 最（后1）收流集位整变理量数的据基值（初始值）
（2）建立函数关系 （3）确定常数、参数值 6. 编写系统动力学方程，上机模拟 7. 解释和分析模拟结果 8. 修正再模拟
工厂销售系统
2.推销员 总数
+
-
1.推销员 + 3.推销员
雇佣速度
不足额
+
13.供货
+
+
4.争取到的
信誉
订货单量
+
5.销售 净收入
+
+
9.未处理的 +
订货单
-
+
-
12.顾客觉察 到的供货
延迟时间
+
11.供货实际 所需的 延迟时间
-
7.可雇销售员 + 6.支付推销员
人数
工资预算 11.订单处理
+
速度
10.供货 速度