第4章 系统分析
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哈尔滨工程大学 自动控制原理 第4章 离散系统分析
19
；
， q1
， q2
第4章 离散系统分析
朱利稳定判据（※P353）：特征方程D(z)=0的根， 全部位于Z平面上单位圆内的充分必要条件是：
D(1) 0 0 当n为偶数时 D(1) 0 当n为奇数时
左式等价于-1)个约束条件成立：
者所有特征根的模均小于1，即|zi| <1，则相应的 线性定常离散系统是稳定的。
9
第4章 离散系统分析
闭环特征方程为：
10(1 e 1 ) z D( z ) 1 HG ( z ) 1 0 1 ( z 1)( z e ) z 2 4.952 z 0.368 0
Im
Re
图4-5 Z平面与w平面的映射关系
12
第4章 离散系统分析
（2）劳思稳定判据 通过w变换，可将线性定常离散系统在Z平面上 的 特 征 方 程 D(z)=0 转 换 为 在 w 平 面 上 的 特 征 方 程 D(w)=0。于是，离散系统稳定的充要条件，由D(z)=0 的所有根位于Z平面上单位圆内，转换为D(w)=0的所 有根位于左半w平面。这后一种情况正好与在S平面上 应用劳斯稳定判据的情况一样，所以根据w域中的特 征方程系数，可以直接应用劳思表判断离散系统稳定 性，并相应的称为w域中的劳斯稳定判据。
第4章 离散系统分析
具体步骤：
① 求离散系统在Z域的特征方程： D(z)=0
w 1 ② 进行w变换（z ），得w域的特征方程：D(w)=0 w 1
③ 对w域的特征方程，应用劳思判据判断系统稳定性。 例3（ ※ P352例7-28） ：设闭环离散系统如图4-6所示， 其中T = 0.1s，求系统稳定时K的界值。
第4章 离散系统分析
；
， q1
， q2
第4章 离散系统分析
朱利稳定判据（※P353）：特征方程D(z)=0的根， 全部位于Z平面上单位圆内的充分必要条件是：
D(1) 0 0 当n为偶数时 D(1) 0 当n为奇数时
左式等价于-1)个约束条件成立：
者所有特征根的模均小于1，即|zi| <1，则相应的 线性定常离散系统是稳定的。
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第4章 离散系统分析
闭环特征方程为：
10(1 e 1 ) z D( z ) 1 HG ( z ) 1 0 1 ( z 1)( z e ) z 2 4.952 z 0.368 0
Im
Re
图4-5 Z平面与w平面的映射关系
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第4章 离散系统分析
（2）劳思稳定判据 通过w变换，可将线性定常离散系统在Z平面上 的 特 征 方 程 D(z)=0 转 换 为 在 w 平 面 上 的 特 征 方 程 D(w)=0。于是，离散系统稳定的充要条件，由D(z)=0 的所有根位于Z平面上单位圆内，转换为D(w)=0的所 有根位于左半w平面。这后一种情况正好与在S平面上 应用劳斯稳定判据的情况一样，所以根据w域中的特 征方程系数，可以直接应用劳思表判断离散系统稳定 性，并相应的称为w域中的劳斯稳定判据。
第4章 离散系统分析
具体步骤：
① 求离散系统在Z域的特征方程： D(z)=0
w 1 ② 进行w变换（z ），得w域的特征方程：D(w)=0 w 1
③ 对w域的特征方程，应用劳思判据判断系统稳定性。 例3（ ※ P352例7-28） ：设闭环离散系统如图4-6所示， 其中T = 0.1s，求系统稳定时K的界值。
第4章 离散系统分析
第4章 系统静态分析与静态模型
例：在一个大公司里，公司总裁只认识那些核心职员，不认 （1）关联关系 识所有的普通职员，而所有的职员都认识总裁
（1）关联关系
Class Company { ... } Class Person { ... }
Class Job private private private private private ... } }
接口
接口是在没有给出对象的实现和状态的情况下对对象 行为的描述。接口是一种特殊的类，所有接口都是有 构造型<<interface>>的类。在UML中，接口使用一个 带有名称的小圆圈来进行表示，并且可以通过一条 Realize（实现关系）线与实现它的类相连接。
类之间的关系
1.关联关系（Association） • 聚合（aggregation)
（1）可见性
可见性 Public Protected Private Rose图注 StarUML图注 + ＃ -
(2)属性名称
属性是类的一部分，每个属性都必须有一个名字以区别 于类中的其他属性。 通常情况下，属性名由描述其所属类的特性的名词或名 词短语构成。 按照UML的约定，属性的名称的第一个字母小写，如果 属性名包含了多个单词，这些单词要合并，并且除了第 一个英文单词外，其余单词的首字母要大写。
•
组合（composition）
2.泛化关系（Generalization） 3.依赖关系（Dependency） 4.实现关系（Realization）
（1）关联关系
关联关系是一种结构关系，指出了一个事物的对象与另 一个事物的对象之间的连接。 描述关联的要素 • 关联名称 • 对象在关联中的角色 • 多重性 • 导航性 代码体现 成员变量
机械工程控制基础(第4章 系统的频率特性分析)
（4.1.10）
根据频率特性的定义可知，系统的幅频特性和相频特性分别为：
G ( j ) Xi ( ) G ( j ) A ( ) X o ( )
（4.1.11）
故 G ( j ) G ( j ) e
j G ( j )
就是系统的频率特性，它是将 G ( s )
d dt
微分方程
dt
s 传递函数 s
系统
j
频率特性
j
图4.1.2 系统的微分方程、传递 函数和频率特性相互转换关系图
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机电学院
4.1.4 频率特性的特点和作用
第1
系统的频率特性就是单位脉冲响应函数的Fourier变换，即频谱。 所以，对频率特性的分析就是对单位脉冲响应函数的频谱分析。
第2
K
所以
A
X o Xi
1 T
2
2
arctan T
或
K 1 T
2 2
e
j arctan T
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2. 将传递函数中的s换为 j (s=j )来求取
由上可知，系统的频率特性就是其传递函数G(s)中复变量s j 的特殊情况。由此得到一个极为重要的结论与方法，即将系统的传递
G
j 端点的轨迹即为频率特性的极坐标图, 或称为Nyquist 图, 如
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图4.2.1所示。它不仅表示幅频特性和相频特性, 而且也表示实频特性和
虚频特性。图中的箭头方向为从小到大的方向。
正如4.1节所述, 系统的幅频特性和相频特
性分别为
A ( ) X o ( ) Xi G
第四章 系统分析案例
10
序号
方案内容
方案特点
运输费用大，既不安全、又不可靠 油管架设成本高出三倍，沿途设加 温站难度大 方案可行，但输送了无用的海水并 增加分离工艺流程 既输油又送气，成本低、安全、可 靠，仅管道费就节约60亿美元
备注
淘汰 淘汰 淘汰 中选
方案Ⅰ 油船运输 方案Ⅱ 带加温S的油管输送
原油掺海水后 方案Ⅲ 用常规油管送
25
从这个折衷方案可以看出如下问题： 首先，整个系统线路布局没有更改，这是为了照顾 供水委员会的威信，该委员会为了保持其威望绝不会从 原定的布局后退一步的。然而该委员会认为，为了节约 费用，可以对原设计作些更改，但这并不意味着在技术 或工程上出了什么问题。当然，纽约市的预算当局是欢 迎削减规模、节约费用的。由此可见，经过折衷后产生 的设计方案，其系统的最优化并不是占主导地位的。 其次，本系统分析的任务，如同其它系统分析一样， 只是澄清问题，指出原设计中值得更改之处。系统分析 只是提供所需用的炮弹，最后这些炮弹能否发挥作用， 除了取决于系统分析的质量外，往往还受许多因素的制 约和影响。因此，用系统分析后所取得的实际成果来评 价系统分析本身的工作价值是不合适的。
17
最后制定的目标包括如下内容： (1) 系统的总性能； (2) 市区用水的方便程度； (3) 供水的可靠性； (4) 基建和保持运行的总费用。
18
3、制定衡量效果的准则 作为估算，可采用供水压力来评价供水系统的性能。由 于静压能用来测量水的能量，所以它可转换成速度。从力学 观点说，可以用此来表示供水的质量。系统的总性能即是以 供水网络中各主要点上的压力的平均值，乘以加权因子 ( 即 每个点上所需的水量)，具体地说，这个指标即是
有了总性能之后，还需要有衡量局部效果的准则。有时 为了取得所需的总性能，往往需要牺牲某些局部的性能，本 例的局部性能就是网络终端的性能。供水系统的可靠性是指 当三个主管道中的一个发生故障必须关闭时，系统的性能将 受到什么影响。
孙炳达版 《自动控制原理》第4章 控制系统的根轨迹分析法-5
R(s)
s 1
k s 2 (s 2)
Y(s)
j
j
σ
-1/τ
σ
4.5 系统性能的根轨迹分析
系统开环传递函数：
Gk ( s) Kg s( s 2)(s 3)
Þ ¿ Î ª » ·Á ã µ ã
j¦ Ø 2 -3 -2 -1 0 ¦ Ò -2
增加零点-z
Gk ( s) K g (s z) s( s 2)(s 3)
4.5 系统性能的根轨迹分析
例 系统的结构图如下，
R(s)
K
s 2 2 s 5 ( s 2 )( s 0.5 )
Y(s)
要求： １）用根轨迹法确定使系统稳定的Ｋ的取值范围； ２）用根轨迹法确定系统的阶跃响应不出现超调 量的Ｋ的最大值。
4.5 系统性能的根轨迹分析
解 由已知条件画出根轨迹如图， 其中根轨迹与虚轴的交点 分别为0和1.254j，对应的开环 增益Ｋ分别为0.2和0.75。 分离点为d=-0.409。 所以，系统稳定Ｋ的取值范围为：0.2<K<0.75 不出现超调量的Ｋ最大值出现在分离点处d=-0.409 处。将d代入 D( s ) ( s 2)(s 0.5)
由根轨迹图可测得该对主导极点为：
s1, 2 b jn n j 1 2 n 0.35 j 0.61
由根轨迹方程的幅值条件，可求得A、B两点：
Kg OA CA DA 2.3
根据闭环极点和的关系可求得另一闭环系统极 点s3=-4.3，它将不会使系统超调量增大，故取 Kg=2.3可满足要求。
4.5 系统性能的根轨迹分析
将零点z1<-10，系统根轨迹为 系统根轨迹仍有两条始 终位于S平面右半部， 系统仍无法稳定。
信号与系统分析第四章 连续时间系统的频域分析
(4.5)
Y(j)
H(j) F(j)
()y()f()
第四章 连续时间系统的频域分析
可见, |H(jω)|是角频率为ω的输出与输入信号幅度之 比, 称为系统的[HTH]幅频响应; φ(ω)是角频率为ω的输 出与输入信号的相位差, 称为系统的相频响应。 由于 H(jω)是h(t)的傅里叶变换, 因而当h(t)为实函数时, 由傅 里叶变换的性质可知, |H(jω)|关于ω偶对称, φ(ω) 关于ω 奇对称。
(4.1)
第四章 连续时间系统的频域分析
设系统的初始状态为零, 则y(t)为系统的零状态响应, 对上式两边取傅里叶变换, 并令 Yzs (jω)=F［y(t)］, F(jω)=F［f(t)］, 由时域微分性质, 可
[ j) ( n a n 1 ( j) n 1 a 1 ( j) a 0 ] Y z ( j s ) [ b m ( j) m b m 1 ( j) m 1 b 1 ( j) b 0 ] F ( j)
第四章 连续时间系统的频域分析
本章将讨论连续时间系统的频域分析。 系统的频 域分析就是把系统的激励和响应的关系应用傅里 叶变换从时域变换到频域, 在频域中求系统的响应或 分析系统的特性。 利用频域分析法求系统响应, 是 通过运用傅里叶级数或傅里叶变换, 将信号分解为一 系列正弦分量或虚指数信号(ejωt)之和或积分, 并将这 些单元信号作用于系统所得的响应进行叠加, 从而得 到完整的系统响应。
系统函数表征了系统的频域特性, 是频域分析的关 键。 系统函数的求解方法有如下几种:
第四章 连续时间系统的频域分析
(1) 若系统由微分方程给出, 则可以对微分方程两边 取傅里叶变换, 按照式(4.3)直接求取;
(2) 若给定系统的冲激响应, 则可以对其做傅里叶变 换来求取;
控制工程第4章_系统的瞬态响应与误差分析
➢对稳定的线性定常系统来说，稳态响应只是由输入信号 引起，而与系统初始状态无关。因为初始状态由于能量 有限，所以它引起的响应总要衰减到0，因此，初始状 态引起的响应属于瞬态响应（但不等于瞬态响应，因为 输入量也能引起瞬态响应）。稳态响应反映了系统响应的
准确性。
*
17
4-1 时间响应
➢ 求系统时间响应的方法：
➢系统的快速性
快速性是指输出量和输入量产生偏差时，系统消除 这种偏差的快慢程度。
*
4
引言
➢ 二阶系统G(s)=ωn2/(s2+2ζωns+ωn2)的单位阶跃响应曲线
二阶系统 G (s) n 2/(s2 2 n s n 2)的单位阶跃响应曲线
2
=0
1.8
1.6
1.4
允 差
=0.4 =0.7 =1
y(t) 输出 Y(s)
Y (s)G (s)X (s)
系统对任意输入的响应
y ( t) L 1 [ Y ( s ) ] L 1 [ G ( s ) X ( s ) ]
*
零状态响应
18
4-2 一阶系统的时间响应
1. 一阶系统的数学模型 2. 一阶系统（惯性环节）的单位阶跃响应 3. 一阶系统（惯性环节）的单位脉冲响应 4. 一阶系统（惯性环节）的单位斜坡响应
*
14
4-1 时间响应
➢瞬态响应ctr(t)：对稳定的系统，瞬态响应是指时 间响应中随着时间的增加而逐渐减小，最终趋于0 的那部分响应。
➢教材中的定义：系统受到外加作用激励后，从初 始状态到最终状态的响应过程称为瞬态响应。指 的是稳定状态之前的整个时间响应过程。
➢稳态响应css(t)：是指当时间趋于无穷大时系统的 输出状态。
准确性。
*
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4-1 时间响应
➢ 求系统时间响应的方法：
➢系统的快速性
快速性是指输出量和输入量产生偏差时，系统消除 这种偏差的快慢程度。
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引言
➢ 二阶系统G(s)=ωn2/(s2+2ζωns+ωn2)的单位阶跃响应曲线
二阶系统 G (s) n 2/(s2 2 n s n 2)的单位阶跃响应曲线
2
=0
1.8
1.6
1.4
允 差
=0.4 =0.7 =1
y(t) 输出 Y(s)
Y (s)G (s)X (s)
系统对任意输入的响应
y ( t) L 1 [ Y ( s ) ] L 1 [ G ( s ) X ( s ) ]
*
零状态响应
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4-2 一阶系统的时间响应
1. 一阶系统的数学模型 2. 一阶系统（惯性环节）的单位阶跃响应 3. 一阶系统（惯性环节）的单位脉冲响应 4. 一阶系统（惯性环节）的单位斜坡响应
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4-1 时间响应
➢瞬态响应ctr(t)：对稳定的系统，瞬态响应是指时 间响应中随着时间的增加而逐渐减小，最终趋于0 的那部分响应。
➢教材中的定义：系统受到外加作用激励后，从初 始状态到最终状态的响应过程称为瞬态响应。指 的是稳定状态之前的整个时间响应过程。
➢稳态响应css(t)：是指当时间趋于无穷大时系统的 输出状态。
第四章投入产出技术与经济系统分析
n
acj = ∑aij
i=1
为j部门的中间投入率 , 反映了j 部门与所有部门的 直接经济联系。acj越大，说明某一部门与所有其 他部门之间的联系越紧密。
直接消耗系数的矩阵分析
♦ n 个部门的中间投入率构成中间投入率的行向
量 Ac 。
Ac = (ac1, ac2 Lacn ) = IA
其中 , I 为单位行向量。
（3）定义直接消耗系数矩阵的行向结构系数
β :β =
a ij a ij
aij aie
因此 ,
β
a ij 就是
j 部门对第 i 种产品的单位消耗
占全部 n个部门单位消耗总量的比例。
直接消耗系数的矩阵分析
（4）如果将aie除以n , 得到,
1 ai = aie n
即是国民经济平均生产单位产品对第i产品的消 耗量。以 a为参照值 , 比较第 i 行aij的大小 , 可 i 分析第i种产品在各部门单位消耗中的地位。
第四章
投入产出技术 与经济系统分析
主要内容
§4.1 §4.2 §4.3
经济联系分析 经济结构分析 经济效益分析
§4.1
经济联系分析
♦ 一、直接经济联系分析 ♦ 二、完全经济联系分析 ♦ 三、产业关联分析 ♦ 四、影响乘数分析
一、直接经济联系分析
直接经济联系的基本表现是成品生产与原料 投入之间的相互关系。利用投入产出工具可 以分析这种投入与产出之间的经济关系。具 体地说 , 可以用投入产出中许多重要的经济 系数反映经济活动中的若干直接经济联系。 。 （3）增加值流量 是各部门劳动者报酬、生产税净额、固定资产 折旧和营业盈余的数量。这些数据本身直接反 映国民经济各部门与经济总体之间、各部门之 间的技术经济 联系。
acj = ∑aij
i=1
为j部门的中间投入率 , 反映了j 部门与所有部门的 直接经济联系。acj越大，说明某一部门与所有其 他部门之间的联系越紧密。
直接消耗系数的矩阵分析
♦ n 个部门的中间投入率构成中间投入率的行向
量 Ac 。
Ac = (ac1, ac2 Lacn ) = IA
其中 , I 为单位行向量。
（3）定义直接消耗系数矩阵的行向结构系数
β :β =
a ij a ij
aij aie
因此 ,
β
a ij 就是
j 部门对第 i 种产品的单位消耗
占全部 n个部门单位消耗总量的比例。
直接消耗系数的矩阵分析
（4）如果将aie除以n , 得到,
1 ai = aie n
即是国民经济平均生产单位产品对第i产品的消 耗量。以 a为参照值 , 比较第 i 行aij的大小 , 可 i 分析第i种产品在各部门单位消耗中的地位。
第四章
投入产出技术 与经济系统分析
主要内容
§4.1 §4.2 §4.3
经济联系分析 经济结构分析 经济效益分析
§4.1
经济联系分析
♦ 一、直接经济联系分析 ♦ 二、完全经济联系分析 ♦ 三、产业关联分析 ♦ 四、影响乘数分析
一、直接经济联系分析
直接经济联系的基本表现是成品生产与原料 投入之间的相互关系。利用投入产出工具可 以分析这种投入与产出之间的经济关系。具 体地说 , 可以用投入产出中许多重要的经济 系数反映经济活动中的若干直接经济联系。 。 （3）增加值流量 是各部门劳动者报酬、生产税净额、固定资产 折旧和营业盈余的数量。这些数据本身直接反 映国民经济各部门与经济总体之间、各部门之 间的技术经济 联系。
第四章物流系统分析
系统分析：利用系统科学原理，针对已有 系统进行研究、探索，从中找出规律的具 体方法。
物流系统分析：在一定时间、空间里，以 所从事的物流活动和过程作为一个整体来 处理，用系统观点、系统工程的理论和方 法进行分析研究，以实现其空间和时间的 经济效应。
• 系统分析概述 • 物流系统分析的本质、原则和内容 • 物流系统目的分析 • 物流系统结构分析 • 物流子系统分析
• 解决方法
通常可将内部因素作为决策变量，将 外部条件作为约束条件，用一组联立 方程式来反映它们之间的相互关系。
当前利益与长远利益相结合
• 系统分析的目的就是要最终实现系 统的最优化。 • 选择最优方案，不仅要从目前利益 出发，而且还要同时考虑长远利益， 要两者兼顾。
• 两者发生矛盾，应该坚持当前利益 服从长远利益的原则。
• 决策人员的处理策略
▲ 考虑到系统的安全和供油的稳定性，暂把方案Ⅱ 作 为参考方案做进一步的细致研究，为规划做准备； ▲ 继续拨出经费，广泛邀请系统分析人员提出竞争的 新方案。
提高原油输送效率的一般思路
• • • • • 选择最优的管道直径、 选择最优的管道壁厚、 选择最优的加压泵站的压力 确定合适的管道输送距离 ，，，，
从专业角度提出 和分析各种问题 的途径
阐明问题
分析者的任务
提出问题的目的、问题的边界和约束条 件、划分系统和环境、阐明解决问题的 对策和资源、确定评价指标。 最关键： 系统目的、评价指标和约束条件的确定
寻找备选方案
• 良好的备选方案 是进行良好系统分析的基础。
• 备选方案是多多益善。
建模和预计结果
Where:
使用的场所在哪里？即在何处做？
Who:
是以谁为对象的系统？即谁来做？
物流系统分析：在一定时间、空间里，以 所从事的物流活动和过程作为一个整体来 处理，用系统观点、系统工程的理论和方 法进行分析研究，以实现其空间和时间的 经济效应。
• 系统分析概述 • 物流系统分析的本质、原则和内容 • 物流系统目的分析 • 物流系统结构分析 • 物流子系统分析
• 解决方法
通常可将内部因素作为决策变量，将 外部条件作为约束条件，用一组联立 方程式来反映它们之间的相互关系。
当前利益与长远利益相结合
• 系统分析的目的就是要最终实现系 统的最优化。 • 选择最优方案，不仅要从目前利益 出发，而且还要同时考虑长远利益， 要两者兼顾。
• 两者发生矛盾，应该坚持当前利益 服从长远利益的原则。
• 决策人员的处理策略
▲ 考虑到系统的安全和供油的稳定性，暂把方案Ⅱ 作 为参考方案做进一步的细致研究，为规划做准备； ▲ 继续拨出经费，广泛邀请系统分析人员提出竞争的 新方案。
提高原油输送效率的一般思路
• • • • • 选择最优的管道直径、 选择最优的管道壁厚、 选择最优的加压泵站的压力 确定合适的管道输送距离 ，，，，
从专业角度提出 和分析各种问题 的途径
阐明问题
分析者的任务
提出问题的目的、问题的边界和约束条 件、划分系统和环境、阐明解决问题的 对策和资源、确定评价指标。 最关键： 系统目的、评价指标和约束条件的确定
寻找备选方案
• 良好的备选方案 是进行良好系统分析的基础。
• 备选方案是多多益善。
建模和预计结果
Where:
使用的场所在哪里？即在何处做？
Who:
是以谁为对象的系统？即谁来做？
电力系统分析第四章-新
试确定当总负荷分别为400MW、700MW时，发电厂间功率
的经济分配（不计网损的影响）？
4.2 电力系统有功功率的最优分配
解：(1) 按所给耗量特性可得各厂的微增耗量特性为：
dF1 λ1 = = 0.3 + 0.0014PG1 dPG1 dF2 λ2 = = 0.32 + 0.0008PG2 dPG2 dF3 λ3 = = 0.3 + 0.0009PG3 dPG3
t
活、气象等引起，三次调频）
4.1 电力系统有功功率的平衡
2、有功平衡和频率调整： 根据负荷变动的分类，有功平衡和频率调整也相应分为三类： a. 一次调频：由发电机调速器进行； b. 二次调频：由发电机调频器进行； c. 三次调频：由调度部门根据负荷预测曲线进行最优分配。 ☆ 前两种是事后的，第三种是事前的。 ☆ 一次调频时所有运行中的发电机组都可以参加，取决于发 电机组是否已经满负荷发电，这类发电厂称为负荷监视厂； 二次调频是由平衡节点来承担；
有功功率电源的最优组合 有功功率负荷的最优分配
2、主要内容
要求在保证系统安全的条件下，在所研究的周期内，以小
时为单位合理选择电力系统中哪些机组应该运行、何时运行
及运行时各机组的发电功率，其目标是在满足系统负载及其 它物理和运行约束的前提下使周期内系统消耗的燃料总量或
总费用值为最少。
4.2 电力系统有功功率的最优分配
三次调频则属于电力系统经济运行调度的范畴。
4.1 电力系统有功功率的平衡
三、有功功率平衡和备用容量
1、有功功率平衡：
P
Gi
= PLDi + ΔPLoss,Σ
即保证有功功率电源发出有功与系统发电负荷相平衡。 2、相关的一些基本概念： 有功功率电源：电力系统各类发电厂的发电机； 系统电源容量（系统装机容量）：系统中所有发电厂机组
第4章-系统可靠性模型与分析
在分析系统可靠性时，要透彻了解系统中每个单元的功能，各 单元之间在可靠性功能上的联系，以及这些单元功能、失效模 式对系统功能的影响，即就其功能研究系统可靠性。
系统功能逻辑框图：用方框表示单元功能，每一个方框表示一 个单元，方框之间用短线连接起来，表示单元功能与系统功能 的关系。
为预计或估算产品的可靠性所建立的可靠性方框 图和数学模型。
（2）1000h任务时间时的系统可靠度；
（3）系统平均故障时间。 λ1=6.5个故障（106h） λ2=26.5个故障（106h）
解：对于常故障率，第i个的可靠度为
t
Ri e 0i (t )dt eit
则串联系统的可靠度为
n
i (t )dt
i1
st
R e e S
n
S i i 1
对于假设部件具有常故障率的串联系统，系统故障率可由给定 值代入得到
3、
4、 5、
班级团队项目
• 组成一个5个人组成的team，分别代表 – 市场 – 设计 – 试验 – 质量与可靠性 – 客户支持
• Team成员确定一个感兴趣的产品 • 确定产品的可靠性指标、条件、判别依据
多种可靠性建模方法
可靠性框图 网络可靠性模型 故障树模型 事件数模型 马尔可夫模型 Petri网模型 GO图模型
4.1 模型
• 原理图
– 反映了系统及其组成单元之间的物理上的连接与组合 关系
• 功能框图、功能流程图
– 反映了系统及其组成单元之间的功能关系
• 系统的原理图、功能框图和功能流程图是 建立系统可靠性模型的基础
i 1
i 1
当各单元服从指数分布时：nRs (t) Nhomakorabean
e e it
第4章3 频率特性分析系统性能
二阶系统开环频率特性与动态性能的关系
二阶系统开环频率特性为
jω
(
ω n2 jω + 2 ζ ω n )
1. 二阶系统 与系统平稳性的关系 二阶系统γ与系统平稳性的关系 当ω =ω c时,A(ω c)=1，据此求出： ，据此求出：
ωc =
− 2ζ
2
+
4ζ
2ζ
4
+ 1 ⋅ω n
γ = arctan
−
−2ζ 2 + 4ζ 4 + 1
3.II型系统 （二阶无差度系统） 型系统 二阶无差度系统）
II型系统的 ω)如图所示，开环积分环节的个数 型系统的L( 如图所示 开环积分环节的个数v=2，低频渐近 如图所示， 型系统的 ， 线表达式为 L(ω)=20lgK-40lgω 低频渐近线的斜率为-40dB/dec 低频渐近线的斜率为
1）ω=1时，低频渐近线或者延长线上有 ） 低频渐近线或者延长线上有L(1)= 20lgK。 。 2）K值可由低频渐近线或者延长线与频率轴的交点来确定。 值可由低频渐近线或者延长线与频率轴的交点来确定。 ） 值可由低频渐近线或者延长线与频率轴的交点来确定 L(ω)=20lgK-40lgω=0 解之得： 解之得： L(ωk)=0时,有K=ωk2。
3开环对数幅频特性L(ω)高频段与系统抗干扰性能的关 开环对数幅频特性 高频段与系统抗干扰性能的关 系
一、高频段与系统动态性能的关系
从图中可以看出，三个系统的低频段与中频段完全相同， 高频段的衰减速度有所差别。 从图中可以看出，三个系统的低频段与中频段完全相同，仅高频段的衰减速度有所差别。 低频段与中频段完全相同 高频信号有较强的抑制能力， 由于系统1在高频段的衰减速度最快，说明系统对高频信号有较强的抑制能力 在高频段的衰减速度最快 由于系统 在高频段的衰减速度最快，说明系统对高频信号有较强的抑制能力，对于输 入信号中的高频分量不能很好地复现，因此，高频段的幅值， 入信号中的高频分量不能很好地复现，因此，高频段的幅值，直接反映系统对高频干扰 的抑制能力。高频段的分贝越低，系统的抗干扰能力越强。 的抑制能力。高频段的分贝越低，系统的抗干扰能力越强。 由于系统开环波德图高频段的转折频率远离中频段穿越频率， 由于系统开环波德图高频段的转折频率远离中频段穿越频率，因此对系统的主要动 态性能指标（ 态性能指标（ts与σ%）影响较小。 ）影响较小。
第4章线性系统的根轨迹分析
➢根轨迹的渐近线 根轨迹的渐近线就是确定当开环零点数目m小于极点 数目n时，(n-m)条根轨迹沿什么方向趋于[s]平面无 穷远处。由式(4-1-7)及式(4-2-1)求得
k (s z1)(s z2 )(s zm ) 1 (s p1)(s p2 )(s pn )
(4-2-6)
g(t) c(t) 1 et /
闭环系统特征方程为
f (s) s3 3s2 2s k 0
df (s) 3s2 6s 2 0 ds
s1 0.422, s2 1.578
由前边分析得知，s2 不是根轨迹上的点，故舍 去。s1是根轨迹与实轴分离点坐标。最后画出
根轨迹如图4-2-4所示。
图4-2-4 例4-2-1的跟轨迹图
利用多项式乘法和除法，由式(4-2-6)可得
n
s n ( pi )s n1
k
i 1 m
s m ( z j )s m1
j 1
m
n
s nm ( z j
pi )s nm1
j 1
i 1
将式(4-2-8)代入上式可得
m
n
(s )nm snm ( z j pi )snm1
(n m)
(4-2-1)
式中 s z j ( j 1,2,, m) 为系统的开环零点 s pi (i 1,2,, n) 为系统的开环极点
k称为根轨迹增益或根轨迹放大倍数。设系统为v型， 即有s=0的开环极点，将式(4-2-1)改写为
G(s)H (s)
K (1s 1)( 2s 1)( ms 1)
当1<k<∞时，两个闭环极点变为一对共轭复数极点
明当sk1→、s21、∞ 时s12，位js1于、k(s-121,将,且j趋0s1)、向点s于且2 无平的限行实远于部处虚不。轴随图的k变4直-化1线的，上控说。
k (s z1)(s z2 )(s zm ) 1 (s p1)(s p2 )(s pn )
(4-2-6)
g(t) c(t) 1 et /
闭环系统特征方程为
f (s) s3 3s2 2s k 0
df (s) 3s2 6s 2 0 ds
s1 0.422, s2 1.578
由前边分析得知，s2 不是根轨迹上的点，故舍 去。s1是根轨迹与实轴分离点坐标。最后画出
根轨迹如图4-2-4所示。
图4-2-4 例4-2-1的跟轨迹图
利用多项式乘法和除法，由式(4-2-6)可得
n
s n ( pi )s n1
k
i 1 m
s m ( z j )s m1
j 1
m
n
s nm ( z j
pi )s nm1
j 1
i 1
将式(4-2-8)代入上式可得
m
n
(s )nm snm ( z j pi )snm1
(n m)
(4-2-1)
式中 s z j ( j 1,2,, m) 为系统的开环零点 s pi (i 1,2,, n) 为系统的开环极点
k称为根轨迹增益或根轨迹放大倍数。设系统为v型， 即有s=0的开环极点，将式(4-2-1)改写为
G(s)H (s)
K (1s 1)( 2s 1)( ms 1)
当1<k<∞时，两个闭环极点变为一对共轭复数极点
明当sk1→、s21、∞ 时s12，位js1于、k(s-121,将,且j趋0s1)、向点s于且2 无平的限行实远于部处虚不。轴随图的k变4直-化1线的，上控说。
信号与线性系统分析 (第四版)第四章 级数
f (t ) sin n tdt n 1,
T 2 T 2 T 2 T 2
b-n
f (t ) sin( n t ) dt bn
龚茂康
扬州大学信息工程学院
f (t )
a0 2
( an cos n t bn sin n t )
n 1
信号与线性系统分析
A0 2
A0 2
A n cos(n t n )
n 1
A n Cos n Cos(n t ) -A n Sin n Sin(n t )
n 1 n 1
a n An Cos n , b n An Sin n ,
A n an
0
an
信号与线性系统分析
(2)奇函数 : 关于原点对称, f ( t ) f (t )
f (t )
t
a0 0
f (t )
龚茂康
n 1
an 0
b n sin n t
扬州大学信息工程学院
f (t ) cos nt为t的奇函数
an
信号与线性系统分析
信号与线性系统分析
第四章
傅里叶变换和系统的频域分析
很多问题在时域求解比较麻烦, 例如卷积; 很多问题在时域解释不清,例如声 音信号中的高低音处理; 第一个变换域------频域; 如何在频域中描述信号和系统?
龚茂康 扬州大学信息工程学院
信号与线性系统分析
§4-1 信号分解为正交函数 常用正交函数集 ①三角函数集
上式的物理意义：
f t 中含有sint、sin3t、sin5t等的正弦分量。
T 2 T 2 T 2 T 2
b-n
f (t ) sin( n t ) dt bn
龚茂康
扬州大学信息工程学院
f (t )
a0 2
( an cos n t bn sin n t )
n 1
信号与线性系统分析
A0 2
A0 2
A n cos(n t n )
n 1
A n Cos n Cos(n t ) -A n Sin n Sin(n t )
n 1 n 1
a n An Cos n , b n An Sin n ,
A n an
0
an
信号与线性系统分析
(2)奇函数 : 关于原点对称, f ( t ) f (t )
f (t )
t
a0 0
f (t )
龚茂康
n 1
an 0
b n sin n t
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f (t ) cos nt为t的奇函数
an
信号与线性系统分析
信号与线性系统分析
第四章
傅里叶变换和系统的频域分析
很多问题在时域求解比较麻烦, 例如卷积; 很多问题在时域解释不清,例如声 音信号中的高低音处理; 第一个变换域------频域; 如何在频域中描述信号和系统?
龚茂康 扬州大学信息工程学院
信号与线性系统分析
§4-1 信号分解为正交函数 常用正交函数集 ①三角函数集
上式的物理意义：
f t 中含有sint、sin3t、sin5t等的正弦分量。
数字信号处理 第4章 信号与系统的复频域分析
有的零点和极点以及比例因子bm，就可以 确定系统函数。因此，系统函数的零点和
极点的分布反映了系统的各种特征。
系统函数往往用零点和极点在S平面上的分 布图来表示，以”○”表示零点，以”×” 表示极点，以“⊙”表示重零点，以”*” 表示重极点。
jω
×
1
○
*
-2
-1
○
01
○
2
σ
×
-1
H
(s)
s(s (s2 2s
求上式的拉氏反变换，就可以得到系统的
冲激响应为：
n
h(t) bm kie pit i 1
每一极点对应一分量 epit ,(有r重极点时对 应 t e r1 pit ），极点位置就决定了该分量 的时域性质。
在H(s)的系数都为实数时，如果有一极点
为复数，必有另一极点是该极点的共轭复 数，同时系数k也将为共轭复数，一对共轭 极点组成的响应分量仍然为实数。
系统稳定性：对于任何一个有界的激励， 稳定系统产生的响应在任何时候都是有界 的。也就是要求系统的冲激响应有界（随 着t→∞，|h(t)|将逐渐衰减到零）。系统的 冲激响应的时域性质可由系统函数的极点 位置确定，因此，系统的稳定性可由系统 函数的极点位置来判断。
1、系统函数的极点全部位于左半S平面时， 随着t→∞将逐渐衰减到零，系统稳定。因
1
F (s)estds F (s)estds
2 j C0 Ci
Ci
0
k
Re
s(sk
)
1
2
j
Ci
F
(s)e st ds
F (s)estds 0 t 0
C1
F (s)estds 0 t 0
C2
极点的分布反映了系统的各种特征。
系统函数往往用零点和极点在S平面上的分 布图来表示，以”○”表示零点，以”×” 表示极点，以“⊙”表示重零点，以”*” 表示重极点。
jω
×
1
○
*
-2
-1
○
01
○
2
σ
×
-1
H
(s)
s(s (s2 2s
求上式的拉氏反变换，就可以得到系统的
冲激响应为：
n
h(t) bm kie pit i 1
每一极点对应一分量 epit ,(有r重极点时对 应 t e r1 pit ），极点位置就决定了该分量 的时域性质。
在H(s)的系数都为实数时，如果有一极点
为复数，必有另一极点是该极点的共轭复 数，同时系数k也将为共轭复数，一对共轭 极点组成的响应分量仍然为实数。
系统稳定性：对于任何一个有界的激励， 稳定系统产生的响应在任何时候都是有界 的。也就是要求系统的冲激响应有界（随 着t→∞，|h(t)|将逐渐衰减到零）。系统的 冲激响应的时域性质可由系统函数的极点 位置确定，因此，系统的稳定性可由系统 函数的极点位置来判断。
1、系统函数的极点全部位于左半S平面时， 随着t→∞将逐渐衰减到零，系统稳定。因
1
F (s)estds F (s)estds
2 j C0 Ci
Ci
0
k
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s(sk
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1
2
j
Ci
F
(s)e st ds
F (s)estds 0 t 0
C1
F (s)estds 0 t 0
C2
自动控制理论第四章 线性系统的根轨迹分析
由以上分析得知：
根轨迹表明了系统参数对闭环极点分布的影 响，通过它可以分析系统的稳定性、稳态和 暂态性能与系统参数之间的关系。
利用根轨迹，可对系统动态特性进行下述分析： （1）判断该系统在K1从0到变化时的稳定性； （2）判断系统在K1从0到变化时根轨迹的条数； （3）判断该系统K1取值在何范围时处于过阻尼、 临界阻尼和 欠阻尼状态； （4）判断系统的“型”，从而计算系统稳态特性； （5）当K1值确定后，在根轨迹上找到闭环极点，从而计算系 统闭环性能指标；或反之；
•根轨迹法作为经典控制理论的基本方法,与频率特性法 互为补充,是分析和研究自动控制系统的有效工具。
•实际上，我们可以利用matlab方便地绘制系统的根轨 迹图。
本章内容
第一节 根轨迹的基本概念 第二节 绘制根轨迹的方法 第三节 参量根轨迹和多回路系统根轨迹 第四节 正反馈系统和零度根轨迹 第五节 利用根轨迹分析系统的暂态性能 第六节 延迟系统的根轨迹 本章小结、重点和习题
当K1由0变化到时，试按一般步骤与规则绘制 其根轨迹图。 解: （1）本系统为3阶系统，有3条根轨迹； （2）起始点：系统没有开环零点，只有三个开环 极点，分别为p1=0，p2=-1，p3=-2。 （3）渐近线：K1时， p1 p2 p3 0 1 2 a 1 有3条根轨迹趋向无穷远处， nm 30 其渐近线与实轴的交点和 (2q 1)180 (2q 1)180 a nm 3 倾角分别为：
满足相角条件,s1=-1.5+j2.5是该系统根轨迹上的点。
（3）利用幅值条件求得与s1 相对应的K1值。
K1
s1 ( s1 2) ( s1 6.6) ( s1 4)
1.5 j 2.5 0.5 j 2.5 5.1 j 2.5 2.5 j 2.5
第四章 计算机控制系统分析1(稳定性分析)
lim y (k ) = lim ∑ Ai pik = 0
§4.2 离散控制系统的稳定性分析 本节首先讨论线性定常离散系统的稳定性分析，主要介绍 本节首先讨论线性定常离散系统的稳定性分析， z 域中的朱雷（Jury ）和劳斯稳定判据。进一步讨论李雅 域中的朱雷（Jury）和劳斯稳定判据。 普诺夫稳定性分析。 普诺夫稳定性分析。 1．Z域中闭环系统的稳定性分析 ． 域中闭环系统的稳定性分析 朱雷（Jury） （1）朱雷（Jury）稳定判据 在应用朱雷稳定判据时，首先根据闭环 闭环特征方程式 在应用朱雷稳定判据时，首先根据闭环特征方程式 的多项式的系数构造一个表格。为此， 的 P(z) 的多项式的系数构造一个表格。为此，将式改写为
a1
zn
a0
1 2 3 4 5 6
an−1 an-2
⋅⋅⋅ a2
a0
a1a2a3an−2an−1
an
bn−1 bn-2 bn−3 bn−4
b0 b1 b2 b3
⋅⋅⋅ b 1
b0
bn−2 bn−1
cn−2 cn−3 cn−4 cn−5 ⋅⋅⋅
c0 c1 c2 c3 ⋅⋅⋅
c0
cn−2
2n − 4
2n − 3
K ( z) = R( z ) =
0 1 m
z n + a1 z n−1 + ⋅⋅⋅ + an
R 函数， 若系统输入为 δ 函数， ( z ) = 1 ，系统的输出为
b j z m− j ∑ Y ( z ) = K ( z ) R( z ) = ai z n −i ∑
i =0 j =0 n
m
(4.6)
图4.8 S平面主带右半平面的映射
根据与前述相同的分析方法，可得出S右半平面主带区在 根据与前述相同的分析方法 ，可得出 右半平面主带区在 Z平面上映射为单位圆的外部区域，如图 所示。 平面上映射为单位圆的外部区域， 所示。 平面上映射为单位圆的外部区域 如图4.8所示
管理信息系统第4章 系统分析
1.系统分析的目的 系统分析的目的就是要弄清楚新系统将要做什
么，建立新系统的逻辑模型，这一过程不涉及 具体的物理实现。因此，在系统分析阶段，要 集中精力，认真分析用户的需求，在理解用户 需求的基础上，用科学的方法将新系统的方案 表达出来，然后分析新系统方案。
4.1.1 系统分析的概念
2.系统分析的定义
结构。虽然信息系统并不完全依赖于组织结构， 但也不能脱离组织结构凭空设计一个理想的系 统结构。了解企业内部各级组织机构，可以使 系统分析人员明确进一步调查的对象与方向。
4.3.1 组织结构分析
1.组织结构图 组织结构图，是一张反映组织内部之间隶属关
系的树状结构图。
厂长
计划科
生产部
财务部
供销科
计 划 组
为了得到详尽有用的资料，系统分析人员可以 采用座谈、访问、填表、抽样、查阅资料、发 电子邮件、电话和电视会议、深入现场和跟班 劳动等方法，进行详细调查研究。
1.开调查座谈会 2.重点询问 3.发放调查表 4.直接参加业务实践
4.3 组织结构与功能分析
4.3.1 组织结构分析 组织结构分析就是调查分析系统内的各级组织
系统的逻辑模型。 （3）写出系统分析报告。
系统分析的任务如图4.1所示。
新系统目标 调查、讨论
（具体化）
用户需求 调查、分析
新系统逻辑模型 （系统分析报告）
4.1.3 系统分析的方法
1.结构化系统分析的基本思想 结构化系统分析的基本思想是用系统的思想，
系统工程的方法，按用户至上的原则，结构化、 模块化、自顶向下地对信息系统进行分析，并 用结构化分析的图表作为系统逻辑模型描述的 主要手段。
系统的功能结构图如图4.3所示。
销售系统管理
么，建立新系统的逻辑模型，这一过程不涉及 具体的物理实现。因此，在系统分析阶段，要 集中精力，认真分析用户的需求，在理解用户 需求的基础上，用科学的方法将新系统的方案 表达出来，然后分析新系统方案。
4.1.1 系统分析的概念
2.系统分析的定义
结构。虽然信息系统并不完全依赖于组织结构， 但也不能脱离组织结构凭空设计一个理想的系 统结构。了解企业内部各级组织机构，可以使 系统分析人员明确进一步调查的对象与方向。
4.3.1 组织结构分析
1.组织结构图 组织结构图，是一张反映组织内部之间隶属关
系的树状结构图。
厂长
计划科
生产部
财务部
供销科
计 划 组
为了得到详尽有用的资料，系统分析人员可以 采用座谈、访问、填表、抽样、查阅资料、发 电子邮件、电话和电视会议、深入现场和跟班 劳动等方法，进行详细调查研究。
1.开调查座谈会 2.重点询问 3.发放调查表 4.直接参加业务实践
4.3 组织结构与功能分析
4.3.1 组织结构分析 组织结构分析就是调查分析系统内的各级组织
系统的逻辑模型。 （3）写出系统分析报告。
系统分析的任务如图4.1所示。
新系统目标 调查、讨论
（具体化）
用户需求 调查、分析
新系统逻辑模型 （系统分析报告）
4.1.3 系统分析的方法
1.结构化系统分析的基本思想 结构化系统分析的基本思想是用系统的思想，
系统工程的方法，按用户至上的原则，结构化、 模块化、自顶向下地对信息系统进行分析，并 用结构化分析的图表作为系统逻辑模型描述的 主要手段。
系统的功能结构图如图4.3所示。
销售系统管理
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业务流程图绘制步骤： （1）业务流程分析：
外部实体：车间、供货单位、有关部门 单位和人员：库长、库工、采购人员 业务功能：审批领料单、查阅库存、订货、入库 单证、报表：领料单、用料计划、领料通知、缺 货通知、催货单、补充订货单、提货通知、库存报表 数据存储、存档：库存帐、用料流水账、订货合 同
用料计划
三、详细调查
详细调查不同于初步调查。
系统初步调查（回顾）
1．系统初步调查的对象 现行系统（包括手工系统和已采用计算机 的管理信息系统）
2．系统初步调查的目的 从整体上了解企业信息系统建设的现
状，并结合所提出的系统建设的初步目标 来进行可行性分析，为可行性分析报告的 形成提供素材。
3.现行系统调查的内容 ① 组织机构：工作任务、范围，以及领导关系。 ② 业务流程：各主要业务流程及对信息的需求。 ③ 工作负荷：现行系统工作及工作量。 ④ 费用：现行系统运行的各项费用开支及总额。 ⑤ 人员：人员状况及安排使用情况。 ⑥ 设备：设备状况及使用情况。 ⑦ 计算机应用情况：已有计算机的配置情况，使用
在数据流图中，处理框间的数据流越少，各个处 理就越独立，所以我们应尽量减少处理框间输入 输出数据流的数目。
均匀分解 适当的命名
【练习1】根据数据流程图的设计原则， 阅读下图所示的数据流程图，找出其中的错 误之处。
【练习2】首先绘制教学管理系统的业务流程图，之 后在业务流程图的基础上抽取数据流程图。
领料通知
库长
有
订货合同 采购员
车间 领料单
未批准 领料单
有关部门
审批领料单 已批准 领料单
查阅库存 无
缺料通知单
订货处理
用料流水帐
用料登记
库存台帐
库工
入库处理
补充订货单 催货单
库存报表 库存统计
入库单 提货通知单 供货单位
图4-1 物资管理业务流程图
练习：某工厂成品库管理的业务过程： 成品库保管员按车间送来的入库单登记库存台
效率，存在问题等。 ⑧ 现行系统中存在的主要问题和薄弱环节。
详细调查
1.系统详细调查的目的
完整地掌握现行系统的状况，发现问题，收集资 料，为下一步系统化分析和提出新系统的逻辑设 计做好准备。
2.系统详细调查过程中应遵循的原则
(l)自顶向下全面展开、系统调查工作应严格按照自 顶向下的系统化观点全面展开。
对各个部门、各业务人员进行详细的调查， 现行业务流程如下：
学生填写学生情况登记表，招生办公室进行核对，无 误后形成学生情况档案；
教务科还要根据学生情况档案作学生情况统计，形成 各种统计报表递交省教委、校长及各有关单位；
根据学生情况档案建立学生变动台账，及时反映学生 学籍变动情况；
各专业和教务科一起开会讨论教学计划草稿，形成正 式教学计划；
父图中某一处理框的输入、输出数据流必须出现在 相应的子图中，否则就会出现父图与子图的不平衡。
任何一个数据流至少有一端是处理框。换言之，数 据流不能从外部实体直接到数据存储，不能从数据 存储到外部实体，也不能在外部实体之间或数据存 储之间流动。
3.提高数据流图的易理解性 简化处理间的联系。
教务科打印教学计划，发放到各院系，院系排出教师 教学任务分配表；
根据教学任务分配表、教学计划和教务科提供的教室 情况登记表编排课程表，分别发放给教师和学生；
根据教学计划和学生情况档案对作日常事务处理；
教师将学生成绩单交给教务科，教务科根据学 生成绩单通过更新学生成绩档案和学生情况档 案完成学生学籍处理工作。。
数据处理指对数据的逻辑处理功能，也就是 对数据的变换功能。
在数据流图中，用带圆角的长方形表示处理， 长方形分为三个部分：标识部分；功能描述 部分；功能执行部分。
数据流表明数据的流动方向及其名称（名 词），是数据载体的表现形式之一。
是指处理功能的输入或输出，用一个水平箭 头或垂直箭头表示。箭头指出数据的流动方 向。
1、绘制业务流程图的几个基本符号：
外部实体
业务处理 单位或部门
各类单证、报表
业务功能描述
Hale Waihona Puke 数据流动及方向 数据存储或存档
2、绘制步骤
确定画图对象
深入现场调查，工作人员介绍业务处理过程
依据图例，绘制草图
向工作人员讲解描述、讨论
正确？
不正确
正确
绘制正式业务流程图
修改
3、举例：物资管理(车间去仓库领原材料)
可帮助分析员表示出系统中各种单据和报告都 与哪些部门发生业务关系。
顾客
销售部门 开出销售单
销售单
12 34
存档
财务部门
库房
应付款处理
应付帐 销售人员
付 款 收 据
存档
登记流水帐
登记库存台帐
发货处理
发货单
1 2 34
顾客
第三节 数据流程调查
计算机信息系统完成的是信息处理的工作， 这些工作包含在大量的业务处理过程之中， 但是并非所有的业务流程都能够由计算机来 完成，因此存在一个从现行业务中抽取由计 算机自动或半自动完成的那一部分业务活动 的过程。
(2)弄清它存在的道理再分析有无改进的可能性。 (3)工程化的工作方式 (4)全面铺开与重点调查结合
详细调查
1.系统详细调查的目的
完整地掌握现行系统的状况，发现问题， 收集资料，为下一步系统化分析和提出新 系统的逻辑设计做好准备。
2.系统详细调查过程中应遵循的原则
(l)自顶向下全面展开、系统调查工作应严格按照自 顶向下的系统化观点全面展开。
帐。发货时，发货员根据销售科送来的发货通知单 将成品出库，并发货，同时填写三份出库单，其中 一份交给成品库保管员，由他登记库存台帐，出库 单的另外两联分别送销售科和会计科。
试按以上业务过程画出业务流程图。
车间 销售科
入库单
入库登记
库存台帐
发货员
发货 通知单
成品出库
保管员 出库单
出库登记
会计科
表格分配图
系统分析
结构化系统开发方法包含三个开发阶段： 系统分析（做什么） 系统设计（怎么做） 系统实施
系统分析的好坏，在很大程度上决定了系统 的成败。
第一节 系统分析概述
一、系统分析的任务
系统分析员与用户在一起，充分了解用户的要求， 并把双方的理解用系统说明书表达出来。
系统分析阶段关键在于“理解”和“表达”。 “理解”是开发人员对系统需求的理解 （1）挖掘用户需求； （2）修正需求。 “表达”是对理解用逻辑模型描述出来，一方 面能让用户看懂，另一方面能让程序员理解。
处理--P 数据流-- F 数据存储--D 外部实体-- S
例如：
P 2 .3 .1
数据流程图案例
学籍管理系统顶层DFD
学籍管理系统的第一层DFD
“成绩管理”框的展开第2层
“分析期末成绩”框的展开第3层
“确定异动情况”框的展开第4层
P2.1.5
画数据流程图的注意事项 1.关于数据流图层次的划分
数据流图描述数据流动、存储、处理的逻辑 关系，也称为逻辑数据流图（Logical Data Flow Diagram），一般简称为DFD。
数据流图用到四个基本符号，即：
外部实体 数据流 数据存储 数据处理
外部实体指系统以外又与系统有联系的人或 事物。它表达该系统数据的外部来源或去处， 例如顾客、职工、供货单位等等。外部实体 也可以是另外一个信息系统。
课程表
学生 成绩单
各院系
教务科
学生
教师
教学管理系统高层业务流程图
通过对“学籍处理”业务的详细调查，可以了解到其业务 处理有：
1、跳级、转专业、休复学、退学、降留级处理。学生的跳 级、转专业、休复学、退学（指自动退学）都要由本人提 出学籍变动申请，经系、院教学办公室审查初步同意后， 报教务处教务科进行复核，最后报请学校领导批准由教务 处教务科负责执行，相应的执行结果要记入学生情况档案 ，并将学籍变动通知学生。
车间填写领料单到仓库领料，库长根据用料计划审 批领料单，未批准的退回车间。库工收到已批准的领料 单后，首先查阅库存帐，若有货，则通知车间前来领取 所需物料，并登记用料流水账；否则将缺货通知采购人 员。采购人员根据缺货通知，查阅订货合同单，若已订 货，则向供货单位发出催货请求，否则就临时申请补充 订货。供货单位发出货物后，立即向订货单位发出提货 通知。采购人员收到提货通知单后，就可以办理入库手 续。接着库工验收入库，并通知车间领料。此外，仓库 还要根据库存帐和用料流水账定期生成库存报表，呈送 有关部门。
第二节 管理业务流程调查
一、任务
业务流程调查主要任务是调查系统中各环节的业 务活动，掌握业务的内容、作用、及信息的输入、 输出、数据存储和信息的处理方法及过程等。它 是掌握现行系统状况，确立系统逻辑模型不可缺 少的环节。
二、方法
调查业务流程应顺着原系统信息流动的过程逐步 地进行，内容包括各环节的处理业务、信息来源、 处理方法、计算方法、信息流经去向、提供信息 的时间和形态（报告、单据、屏幕显示等）。
系统分析员与用户之间存在“语言障碍 对策有：
• 做好用户的组织与培训工作； • 做好系统分析员的培训工作； • 要有正确的开发方法和良好的工具。 系统分析员的知识水平和工作能力决定了 系统的成败。
二、系统分析的一般步骤
1、现行系统的详细调查 2、业务流程分析 3、系统数据流程分析 4、建立新系统的逻辑模型 5、提出系统分析报告（系统说明书）
2、每学期期末教师将学生成绩单送交各系院，由教学办公 室负责将学生成绩存档，在新学期的开学初期，各系院要 根据学生的学习成绩和学生情况进行降留级或退学等学籍 处理，并报教务处教务科审批实施,相应的执行结果要记入 学生情况档案，并将学籍变动通知学生。