第5讲 计算机模拟
第5讲 离散事件仿真
2.1.1 仿真程序的主要成分：
采用步长法仿真的程序主要由以下部分组成： ① 仿真时钟：提供仿真时间的当前值 ② 事件表：由策划和事件调度生成事件名称、时间的二维表，即有 关未来事件的表 ③ 系统的状态变量：描述系统状态的变量 ④ 初始化子程序：用于模型初始化 ⑤ 事件子程序：每一类事件的服务子程序 ⑥ 调度子程序：将未来事件插入事件表的子程序 ⑦ 时钟推进子程序：根据事件表决定下次的事件，将仿真时钟推进 到事件发生时刻 ⑧ 随机数产生子程序：产生给定分布随机数的子程序 ⑨ 输出函数子程序：用于系统性能分析的子程序 ⑩ 统计计数器：用来存放与系统性能分析有关的统计数据的各个变 量值 ⑾ 主程序：调用上述各子程序并完成仿真任务全过程
❖ 引起系统状态变化的行为称为事件。“顾客到达事件”引起了系统 状态变化：服务员由“闲”变为“忙”，或排队的队长加1。事件是 在某一时间点的瞬时行为，从某种意义上来说，系统是由事件驱动 的。事件不仅用来协调两个实体之间的同步活动，还用于各个实体 之间传递信息。
❖ 一个系统中往往有许多类事件，事件发生与某一实体相联系，并可 能引起其它事件的发生。 仿真模型中必须建立事件表，记录每次发 生的事件或将要发生事件的类型、时间、相关实体属性等。
2.1.2 仿真程序的流程管理：
仿真流程管理（即仿真调度）是仿真建模的核心.
(1) 仿真时钟
离散事件系统仿真中时间的变化是用一个逻辑时钟的时间数来表示。 仿真时间与所有实体的活动及所有事件的调度有关系，仿真时间与真实 时间可以通过选定的时间的比例尺相关联。每一事件通过被调度事件时 间与仿真时钟相关联，当对应的物理事件发生时，这个事件时间就对应 于实际系统的真实时间。仿真时钟一般有两种推进方式：
1.3 离散事件建模的步骤
第五讲认知心理学与传播
• 认知理论：是指当代心理学和学习心理学中的一 种理论。它包括结构主义的观点和信息加工的观 点。
• 认知心理学：狭义的认知心理学指信息加 工心理学，它把人的认知和计算机进行功 能模拟。
广义的认知心理学既包括信息加工的观点， 也包括结构主义的原理，还涉及到情绪和 动机。
心理学派
结构学派 机能学派 格式塔学派 行为主义 精神分析
• 2、它隐含着理论所要求的世界观，决定某种自然图像以 及某种价值标准，形成不同的形式系统或符号系统。
• 3、它是得到一定科学共同体一致赞同的，其成员共同拥 有的信念。
• 因此范式是一个包括各种科学、哲学、社会因素在内的综 合体。范式由符号概括、形而上学假定以及范例（解决具 体问题的解题模型）三个要素组成。
态度有以下几个特性：
(1)态度不是生来俱有，而是后天习得； (2)态度必有对像。它可以是具体的人、物、事件，
也可以是抽像的思想、理论等； (3)态度一旦形成，将持续相当长的时间； (4)态度有结构，由认知、情感和行为倾向性构成。
彼此间协调一致。 (5)态度是内在的体验，只有通过言语、行为、间接
地推测； (6)态度有方向、强度和信任度。
霍夫兰对传播学最突出的贡献:
• 一是将心理实验方法引入传播学研究；
• 二是通过研究揭示了传播效果形成的条件 性和复杂性，对否定早期的“子弹论”效 果观起到了很大作用。
库恩对于科学哲学的最大贡献就是深化了范式的概念。 一般说来范式指的是科学共同体的共有信念，它至少 有以下三方面的内容：
• 1、它建立在最大理论成就的基础上，为以后的科学研究 工作提供了可供模仿的范例，提示了一种新思路、新框架， 规定了一定时期中这门科学发展的道路和工作方式。
认知心理学
第5讲 离散事件仿真
1.2 离散事件系统模型的建立
• 还可以根据系统输入信息及状态演变的确定性/不确定性， 分成确定性DEDS模型和随机性DEDS模型。
• 根据状态变化的量化特征，分成逻辑（定性）模型与数 量（定量）模型等。
• 从现有各类的DEDS模型来看，尚没有通用的、适合于各 类研究对象的模型表示形式。 从现有模型的形成过程来 看，DEDS模型的常用办法主要有 –排队论方法 –网络图或事件图法 –形式语言与自动机法 –随机过程描述法（如Markov过程和CSMP过程） –抽象代数法（如双子代数、极小代数、极大代数）
• 进程是由若干个事件和若干个活动组成，它描述了事 件及活动之间的相互逻辑关系及时序关系。
[例2] 在一个有较大水位落差河段上的船闸运行系统，从上游 新来的船只到达船闸时，进行排队，排到时，船闸打开，船只 过闸，最后船只离开船闸。 该系统的实体、事件、活动和进 程，它们之间的关系？
实体：船只为临时实体，船闸为永久实体.
相互关系
相互关系规定了系统中不同变量的相互关联，指影响系统变化的各实 体、变量和参数之间的连接关系和作用关系。 相互关系大部分反映在 各成分的活动之中，而活动又由事件所引发，所以弄清事件、活动的 关系是系统描述中极为重要的。
例如，船闸运行系统中的事件：船只到达、船闸开始服务、船闸结束服务、船只 离开。活动有：排队活动、过闸服务等。按仿真目的表示出这些事件发生的顺序、 活动持续过程，以便描述出系统间的相互关系，由此可以进一步画出系统的流程 图和网络图。
• 而离散事件仿真通常是面对事件的，时间指针不是固 定增值推进，而是由事件的推动而随机递进。
• 连续系统仿真中，系统的动力学模型是由表征系统变 量之间的关系的方程来描述的，仿真的结果表现为系 统变量随时间变化的历程。
计算机一级PPT05计算机组成
7 内存大小的计算
【例1】：某存储器的地址范围为1000H~4FFFH，其寻址范 围是（ 16 ）KB？
实际存储空间
1B 1B 1B 1B … 1B 1B
地址
4FFFH 4FFEH 4FFDH 4FFCH …. 1001H 1000H
解： 存储空间数量：
(1)运算器(ALU) 运算器主要由算术逻辑单元和各种寄存器组成。主 要功能是执行数值运算的加、减、乘、除等算术运算和 执行与、或、非的逻辑运算。
1.1 五大基本硬件-CPU
(2)控制器 控制器是计算机的指挥中枢，用于控制计算机各个部 件按照指令的功能要求协同工作，负责全机控制。其基 本功能是从内存取指令、分析指令、执行指令和向其他 部件发出控制信号。 控制器的主要部件由程序计数器(PC) 、指令寄存器 (IR) 、指令译码器(ID) 、操作控制器(OC)组成。
工具：编译程序
解释程序
2 系统软件-程序设计语言
解释方式：口译 特点：边翻译边执行 不产生目标程序
6 硬盘大小的计算
磁盘空间大小的计算 磁盘的数据存储是按照扇区进行存储的，同时，存储
容量是硬盘的主要参数。目前机械硬盘存储容量已经超过 6TB，一般的计算机也会达到几百GB到几TB，存储容量的 公式为：
存储容量=盘面数 × 磁道数 × 扇区数 × 每个扇区容量 例如：一个机械硬盘有64个扇面，1600个磁道，1024个扇
4FFFH-1000H+1 = 4000H 转换成十进制： 4000H = 4*163 空间大小： 4*163/210 = 16KB
02软件系统
1 基本概念
► 软件
程序、程序运行所需要的数据及开发、使用和维护这些程序所需要的文档。
信息化导论 第5讲 通信与计算机网络B
4.5.3 TCP/IP模型
本来无层，人为添加
（1）网络接口层 TCP/IP协议栈结构没有包含数据链路层和物理层，因此不 能完成计算机网络的全部功能，必须与其他协议协同工作。 网络接口层负责将IP分组封装成适合在具体的物理网络上 传输的帧结构并交付传输。它包括： · 用于协作IP分组在现有网络介质上传输的协议，如IEEE 802.x； · IP地址与实际物理网络地址间的转换协议——ARP （Address Resolution Protocol）和RARP； · 用于串行线路连接主机与网络或连接网络与网络的SLIP 协议和PPP协议。
Leabharlann （4）应用层 TCP/IP的应用层是几个可以在各种机型上 广泛实现的协议，如文件传输协议FTP、远 程终端访问协议Telnet、域名服务程序 （Domain Name Service，DNS）、简单邮件 传输协议（Simple Message Transfer Protocol， SMTP）等。
4.5.2 IEEE 802模型
IEEE于1980年2月成立了局域网标准委员会， 简称IEEE 802委员会，专门从事局域网的 标准化工作，它为局域网制定了一系列标 准，统称为IEEE 802标准。
1. 局域网的特点
局域网覆盖范围有限、站点不多，与广域网相比，它的体系结构也有 很大不同。 （1）局域网的物理层与OSI的物理层具有相同的功能，包括了位流传 输与接收、信号电平与编码、拓扑结构、传播速率等。但是，由于局 域网传输距离短，可以使用的传输介质比较多，并且各种介质差异较 大，从而使物理层的处理比较复杂。为了有效地进行这些处理，局域 网的物理层被分成两个子层： · 下面的子层用于对传输介质进行说明，如以太网中的物理信令 （physical signaling，PLS）子层； · 上面的子层作为传输介质的访问单元，用于发送/接收比特、编码以 及介质处理，类似于OSI/RM的物理层，如以太网中的物理连接 （physical medium attachment，PMA）子层。
信息化导论 第5讲 通信与计算机网络A
1950年 时分多路通信应用于电话系统 1951年 直拨长途电话开通 1956年 铺设越洋通信电缆 1969年 电视电话业务开通 20世纪70年代程控数字交换机、光纤通信系统 投入使用 20世纪90年代 蜂窝电话系统开通，各种无线通 信技术不断涌现。 1997年 68个国家签定国际协定，互相开放电信 市场
跨越时间的通信
广西西南左江流域的宁明、 龙洲等壮族聚居地区，已 发现有８０多处花山崖壁 画，据有关专家统计所有 花山崖壁画的图案超过１ ８００个，其中人像就有 １３００多个，已有２０ ００多年的历史。
跨越时间的通信
楔形文字的指公元前３０ ００年左右，由苏美尔创 造的一种文字。这种文字 多刻写在石头和泥版上。 笔划呈楔状，颇像钉头或 箭头。古代西亚的阿卡得 人、巴比伦人、亚述人、 波斯人等，都曾使用过这 种文字。
不过，这件事并没有最后了结。2002年6月16日， 美国众议院通过表决，推翻了贝尔发明电话的历 史，认定安东尼奥· 梅乌奇为电话的发明者，梅乌 奇因而被称为“电话之父” 梅乌奇是一位贫穷的佛罗伦萨移民。19世纪30年 代，他移居古巴。在研究用电击法治病的过程中， 他发现声音能以电脉冲的形式沿着铜线传播。他 在1850年移居纽约后继续这项研究，并制作出电 话的原型。1860年，他公开展示了这套装置。当 时纽约的意大利文报纸报道了这一消息。
电磁波的发现产生了巨大影响。不到6年的时间，俄国的波 波夫、意大利的马可尼分别发明了无线电报，实现了信息 的无线电传播，其他的无线电技术也如雨后春笋般涌现出 来。
1901年12月，意大利发明家马可尼 （1874.4,25—1937.7.20日）成功地用莫尔斯电 码传输无线电信号，首次跨越了大西洋，距离 远达3200公里。此事一经传开即引起轰动，马 可尼一夜之间成为世界名人。
第五讲微机保护的数据采集系统
usc
2、对采样保持电路的要求 a）截获时间（Tc）尽量短，以便采用很短采样脉冲。 b）保持时间长，在保持期间输出电压变化小。 c）模拟开关的动作延时、闭合电阻和开断时的漏电流要小。 采样保持电路的典型芯片
usr
usc
usr
uHale Waihona Puke cS/H3、模拟低通滤波器
电力系统故障初期，电流、电压中可能含有相当高的频率分 量（如2 kHZ以上）。而目前大多数微机保护原理都是反映 50HZ工频分量的。因此，在采样保持前用一个模拟低通滤波器 把高频分量过滤掉，防止高频分量混叠到工频来。 最简单的模拟低通滤波器是RC低通滤波器。 其中 R = 4.3kΩ
当采样时间 Ts 很小时，且输入模拟信号中没有高频分量时， u也不变。则有： 可以认为在采样时间内输入模拟电压 sr (t )
D = KV ⋅ usr (t) ⋅ ∫
t
′ dτ = KV ⋅ usr (t) ⋅Ts = KV ⋅ usr (t)
所以最终输出的数字量D也正比于输入的模拟信号 usr (t)。
微机保护的硬件构成
数据采集系统（ 二、 数据采集系统（模拟量输入系统）
（一）电压形成回路
微机保护要从被保护电力线路的电流互感器、电压互感器取 得电流、电压信息，必须把这些电流互感器、电压互感器的 二次电流、电压（5A或1A、100V）进一步变换降低为±5V或 ±10V范围内的电压信号，供微机保护的模数转换芯片使用。
第五讲 微机保护数据采集系统
微机继电保护举例
微机保护 的结构
CPU板 板
一、 概述
微机保护的硬件构成由三部分组成
1、模拟量输入系统（数据采集系统）：电压形成、模拟 滤波、采样保持(S/H)、多路转换(MPX)以及模数转换(A/D)， 完成将模拟输入量准确地转换为所需的数字量 2、CPU主系统：微处理器(MPU)、只读存储器(ROM)或闪存 内存单元(FLASH)、随机存取存储器(RAM)、定时器、并行以 及串行接口等。MPU执行编制好的程序，以完成各种继电保 护测量、逻辑和控制功能 3、开关量（数字量）输入/输出系统：并行接口(PIA或 PIO)、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成，完成保 护的出口跳闸、信号、外部接点输入及人机对话等功能
2020届高考化学一轮总复习第二章第5讲物质的组成、性质和分类练习(含解析)
物质的组成、性质和分类1．科学家用计算机模拟后确认，60个N原子可结合成N60分子，下列关于N60的叙述正确的是( )A．N60是一种新型化合物B．N60和N2性质完全相同C．一个N60分子中有30个N2分子D．N60和N2混合形成的是混合物解析：N60是一种单质，A项错误；N60和N2是两种不同的单质，物理性质不相同，化学性质相似，B项错误；N60是纯净物，不含有N2分子，C项错误。
答案：D2．下列说法正确的是( )A．由不同原子组成的纯净物一定是化合物B．非金属氧化物一定是酸性氧化物C．含金属元素的离子一定都是阳离子D．胆矾是纯净物，水泥是混合物解析：A项，如HD(D为氢的同位素)是由不同原子组成的纯净物，但它属于单质，A项错误；B项，如CO为非金属氧化物，但它不是酸性氧化物；C项，如MnO－4含金属元素Mn，但它是阴离子。
答案：D3．下列有关物质的叙述正确的是( )A．沼气和天然气都是可再生能源B．盐酸和醋酸既是化合物又是酸C．冰和干冰既是纯净物又是化合物D．豆浆、牛奶和油脂都属于胶体解析：A项，天然气是不可再生能源；B项，盐酸是HCl的水溶液，是混合物，不是化合物；D项，油脂不属于胶体。
答案：C4.符合图中阴影部分的物质是( )A．Na2CO3B．Cu2(OH)2CO3C．NaClD．NaHCO3解析：Na2CO3分别属于正盐、碳酸盐和钠盐，故A正确；Cu2(OH)2CO3属于碱式盐，故B 错误；NaCl不属于碳酸盐，故C错误；NaHCO3属于酸式盐，故D错误。
答案：A5．下列物质归类正确的是( )A．电解质：冰醋酸、小苏打、明矾、氧化铝B．化合物：液氯、干冰、烧碱、纯碱C．混合物：漂白粉、铝热剂、矿泉水、磁性氧化铁D．胶体：豆浆、墨水、血液、生理盐水解析：明矾是十二水合硫酸铝钾，溶于水电离出钾离子、铝离子和硫酸根离子，为电解质，冰醋酸在水溶液中部分电离，为电解质，小苏打在水溶液中完全电离，为电解质，氧化铝为熔融状态下能导电的化合物，为电解质，故A正确；液氯是由同种元素组成的纯净物，为单质，故B错误；磁性氧化铁为四氧化三铁，为纯净物，故C错误；生理盐水是溶液，不是胶体，故D错误。
5.计算机网络题目第五章讲解学习
一.术语辨析从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。
1．F 延时带宽积 2． D 访问控制3．W 网桥 4． K 冲突窗口5．J 载波侦听 6． P 地址学习7．X 生成树协议 8． R 背板带宽9．A 共享介质 10．S 虚拟局域网11.N 接受状态 12．Y 跳频扩频13．E 令牌总线 14．H 802.11标准15．C 冲突 16．L 截止二进制指数后退延迟算法17．T 数率自动协商 18．G 局域网交换机19．Z 点协调功能 20．Q 直接交换A．连接多个节点的总线。
B．多个节点通过总线发送和接收数据的现象。
C．同一个时刻有两个或两个以上的节点同时在一条总线上发送数据的现象。
D．控制多个节点通过总线发送数据的方法。
E．采用令牌控制的逻辑环网。
F．传输介质上可以连续发送的比特数。
G．可以在多个端口之间同时建立多个并发连接的局域网设备。
H．定义无线局域网访问控制子层与物理层的标准。
I．定义CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层的标准。
J．确定总线是否空闲的方法。
K．Ethernet传播延迟两倍的值。
L．CSMA/CD的后退延迟算法。
M．Ethernet帧头中表示网络层使用协议类型的字段。
N．Ethernet节点不发送数据帧时应处的状态。
O．Ethernet的物理地址。
P．交换机通过检查帧的源地址与进入端口号对应关系来获取端口转发表数据的方法。
Q．交换机只接收并检测到目的地址字段，不进行差错校验立即转发的方法。
R．交换机单位时间内能够交换的最大数据量。
S．可以通过软件设置的方法将计算机划分成多个逻辑工作组的局域网。
T．能够使10Mbps与100Mbps共存的机制。
U．连接中继器多个缆段的物理层联网设备。
V．所有节点属于同一个冲突域的星状网络连接设备。
W．在MAC层互连两个或两个以上局域网的设备。
X．能够自动控制局域网系统的拓扑形成无环路逻辑结构的协议。
Y．发送器以固定的间隔变换发送频率的调制方法。
第5讲：大气数据计算机
自整角机同步信号/数字转换
电阻/数字转换
S/H
A/D
输入信号的传输
2020年4月18日6时1分
第15/共45
数字式大气数据计算机-----输入 接口（一）
2020年4月18日6时1分
二进制译码器
A B C D S0 S1
逻辑多路转 换器
第16/共45
数字式大气数据计算机-----输入接 口（二）
Ts
!0.2M
2 a
由于
a2 kRT
且
Ma
V a
考虑到总温探头误差
2020年4月18日6时1分
第5/共45
大气数据计算机
组成
传感器测量
静压传感器、全压传感器、总温传感器、 攻角传感器等
具有可进行误差修正和补偿的解算装置 座舱指示、显示装置及信号输出装置
2020年4月18日6时1分
第6/共45
2020年4月18日6时1分
第13/共45
全温探头
2020年4月18日6时1分
第14/共45
数字式大气数据计算机-----输入 接口
多路转换器
直流电压/数字转换
V-T式A/D转换
多 路
双积分式A/D转换
转 换
逐次逼近式A/D转换
器
交/直流转换原理
频率/数字转换原理
频率测量原理
周期测量原理
VDC1 sin VDC2 cos
自整角机
信号转换 方框图
将三相同步信号变换成传送角的正弦、余弦两相交流信号， 然后再变成直流信号，再通过A/D转换成相应的数字量。
2020年4月18日6时1分
第24/共45
角度信号的反变换
sinα cosα
多媒体计算机技术-5
该标准规定了两种工作方式，即顺序方式和渐进方式；还 规定了三种级别的编码算法，即基本系统(Baseline system)、扩展系统(Extended system)和无失真系统 (Lossless coding)。
顺序方式
图像被分割为成行成列的四方小块，编 码时由左而右，由上而下地逐行逐列对每个 小块进行运算，直到所有小块都被编码为止。 每个小块的编码都是一次完成。解码时按编 码顺序逐块解码，也是一次完成。
基于小波变换的极低码率 视频编码技术
目前极低码率的视频编码方法有很多种， 其中基于小波的极低码率编码技术已经得 到很好的发展并已在实际应用中发挥重要 的作用。已开发的基于小波的视频编码芯 片的最高压缩比可达350︰1，甚至更高。
基于小波变换的极低码率 视频编码技术
传统的视频压缩算法通常都是用预测编码来减少 帧间冗余度，采用二维的DCT变换减少帧内冗余 度，采用熵编码减少统计冗余度。在常规的块匹 配运动补偿中，将图像分割成多个不重叠的块， 经搜索每个块赋予一个运动矢量。
然而建立在IP协议之上的互联网及其他的包交换 网络只能提供尽力而为的服务，没有一个完备的 服务质量保证机制。在发生阻塞时，各种排队时 延和数据包丢失可能导致视频和音频质量的极度 下降。
概述
在网络上进行视频传输必须考虑两个问题：
信号处理的问题。对于图像和视频信号的压缩 来说，高效的算法是任何一个好的系统设计的 核心问题。
位移向量D
相关性增大，差值信号减小，
运动物体的帧间位移
从而提高压缩比。
第K帧
运动估计
所谓运动估计就是使用于帧间编码方式时，通过 参考图像产生对被压缩图像的估计。 运动估计的准确程度对帧间编码的压缩效果非常 重要。如果估计做得好，那么被压缩图像与估计 图像相减后得到的数据量就很小。运动估计以宏 块为单位进行，计算被压缩图像与参考图像的对 应位置上的宏块间的位置偏移。这种位置偏移是 以运动向量来描述的，一个运动向量代表水平和 垂直两个方向上 动态图像的特点 运动图象压缩技术的发展 MPEG标准概述 MPEG-1标准 MPEG-2标准
两相流数值模拟(第5讲)-两相流数值模拟方法分类0420
如：颗粒动力学模型， 颗粒群模型等
（2）欧拉－欧拉方法： 如：均相模型 小滑移模型 分相模型 多流体模型
两相流数值模拟方法的分类
第三，介观层次的数值模拟方法。
（1）流体本来是由离散的分子所组成，通常将流体当作连续介质来 处理；
两相流数值模拟方法的分类
分子气体动力学模型
分类方法很多
离散的介观层次格子类方法
格子－气体（Lattice Gas）法 格子－波尔兹曼（Lattice Boltzman）方法
均相模型
气体动力学模型 颗粒群轨道模型 拟流体模型
均相模型
连续介质模型 Eulerian
这类方法从微观层次上将多相流看作是大量离散分子的集合，流体的运动特性 由这些离散分子的相关特性的统计平均来决定。
比较典型的如直接蒙特卡洛模拟(Direct Simulation Monte Carlo, DSMC )方 法，最近10余年内得到迅速发展。
这类方法由于需要对计算区域内每一个分子的力学行为进行描述与计算，因而 所需计算机内存很大，目前还无法应用到复杂流场计算中。
两相流数值模拟方法的分类
注意要点： ２）上述分类方法并不一定百分之百地科学，可有多种分类方法。
由于与单相连续介质力学模型的内在本质联系，经典的连续介质力学方法最易 为人们所理解和接受，直接推广和延伸到两相流应用领域。
连续介质力学方法是当今应用最为广泛的方法，连续介质力学模型可分为两类：
欧拉－拉格朗日方法 欧拉－欧拉方法
两相流数值模拟方法的分类
注意要点： １）在实际应用中，需要结合研究具体目标，灵活采用不同的方法及其组合。
第5讲 数字控制器的设计
• 数字控制器概念 • 数字控制器的设计方法 • 模拟系统的离散化方法
计算机控制技术
3
第5讲 数字控制器的设计
一、数字控制器的概念
1.什么是控制器？ 按照给定的系统性能指标和系统的原始数学模型， 依据闭环控制结构，设计出的使原有系统满足控制 要求的功能模块。
设定值 + -
控制器
被控对象
（2）微分饱和： 1)当出现高频干扰时→微分项输出幅值大且持续时间短，由于
执行机构的动作范围有限和它的惯性→执行机构动作不到位，引起 系统振荡或长期波动（微分饱和）
2)偏差e(k) 突然变大时，控制器的输出在偏差产生的那一个 采样周期内，微分输出的数值很大，可能使执行机构发生饱和 抑制方法：不完全微分PID
模拟PID控制算法
u(
t
)
KP
[ e(
t
)
1 Ti
0t e(
t
)dt
Td
de( t dt
)
]
将上式离散化（积分用求和代替、微分用后向差分代替）后，得到
u(
k
)
K
P
[
e(
k
)
T Ti
k
e(
j0
j )Td
e( k )e( k 1 ) ] T
式（5-2）
计算机控制技术
19
第5讲 数字控制器的设计
特点：1）式（5-2）的控制算法提供了执行机构的位置与时间的
计算比例项输出 KP[e(k)-e(k-1)]
计算积分项 的累加和输出
计算积分项 输出KPKie(k)
计算微分项 输出
计算微分项输出 KPKd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]
第五讲参数估计与假设检验
33
第二节 假设检验——引言
参数估计可以用于推断某个未知总体参数取值 的可能范围，在实际工作中还会遇到这样的问 题：某种药物中有效成分含量是否符合国家规 定的标准值？两种药物治疗某种疾病的有效率 是否存在差异？某个变量的分布是否服从某种 理论分布等等。要回答这类问题，需要使用统 计推断的另一类重要方法——假设检验 （hypothesis test）来解决。
假设事 件A成 立 推导
中医药统计学与软件应用
曹治清
成都中医药大学管理学院 数学与统计教研室 czq9771@
第5讲 参数估计与假设检验
参数估计
假设检验
正态性检验与数据转换
参数估计的电脑实验
2
第5讲 参数估计与假设检验—引言
在研究医药现象的总体特征时通常采用抽样研 究，即从总体中随机抽取部分观察单位作为样 本进行研究，根据得到的样本信息对未知总体 的分布和数量特征作出以概率形式表述的非确 定性估计和判断，这种研究方法称为统计推断。 统计推断是现代统计学的核心内容，包括两个 重要方面：参数估计和假设检验。
16
第一节 参数估计——均数的抽样误差与标准误
如果抽样来自的总体非正态总体，则样本含量n 较小时，样本均数的分布并非正态分布，而样本 量足够大（n≥50）时，样本均数的分布近似于 正态分布。
17
标准误与标准差的联系和区别
标准差 1. 都是描述变异程度的指标 联 系 意 义 产 生 区 别 应 用 标准误
27
第一节 参数估计——区间估计
计算方法
（1）总体标准差 已知 （2）总体标准差
X Z / 2 X
X Z / 2 X
未知，但样本量足够大时
X Z / 2 S X
第五讲 DDC算法
第五讲 DDC 控制所谓DDC 是英文direct digital control 的缩写，即“直接数字控制”。
指计算机的输出不是通过模拟控制器间接作用于被控对象，而是通过D/A 转换直接作用于被控对象，从而实现对被控对象的闭环调节控制。
实现DDC 控制通常有两种方法：一种是通过经典控制理论设计模拟调节器，然后在计算机软件中对模拟算法进行数字模拟。
第二种方法是采用离散控制理论直接分析和设计数字控制器。
前一种方法为广大技术人员所熟识所以，目前采用的数字控制方法大都属于用数字调节器来替代模拟调节器的方法。
在这一节，作为基础我们将介绍如何用代替方法设计一个温控器的DDC 控制程序，以及怎样将其调试到实用的程度。
我们过去在自动控制原理课中，已经学到了许多有关闭环调节系统得知识，为了使一个系统快、准、稳的达到预定的目标，必须采用恰当的环节对系统进行校正。
按偏差的比例、积分和微分进行控制的调节器简称为 PID 调节器，是连续系统中技术成熟、应用最为广泛的一种调节器。
PID 调节器结构简单，参数易于调整，在长期应用中已积累了丰富的经验。
特别在工业过程中，由于控制对象的精确数学模型难以建立，系统的参数又经常发生变化，运用现代控制理论分析综合要耗费很大代价进行模型辨识，但往往不能得到预期的效果，所以人们常采用 PID 调节器，并根据经验进行在线整定。
由于软件系统的灵活性，PID 算法可以得到修正而更加完善。
本章将着重介绍数字 PID 控制算法以及与此有关的问题。
5.1基本控制规律一个典型的单输入单输出的闭环控制系统如图所示。
其中，PID 调节的任务是在任意时刻根据输入e 和给出输出u ，使被控对象保持输出c 接近于给定值x 。
确定校正装置的具体形式时，应先了解校正装置提供的控制规律，常常采用比例、积分、微分等基本控制规律，或者这些基本控制规律的某些组合，如比例-微分、比例-积分、比例-积分-微分等控制规律，以实现对被控对象的有效控制。
第5讲 仿真中的随机变量与随机数(简版)
17
一.产生随机数的方法
在物流系统仿真中，能否产生具有一定性能要求 的随机数，是确定仿真结果是否可信的重要因素之一。
一般计算机上，产生随机数的函数为[0，1) 均匀分布的随机数。
−λ x f ( x ) = λ e ( x ≥ 0) 指数分布的密度函数：
其累积分布函数
F ( x) = ∫ f ( x)dx = 1 − e
0
x
− λx
23
指数分布的密度函数：
f ( x) = λ e − λ x ( x ≥ 0)
其累积分布函数由下式算得：
F ( x) = ∫ f ( x)dx = 1 − e
2
¾ 仿真结果如表3.3
系统运行状态 确定性系统 设备1 共加工零件/个 设备利用率/% 设备前的最长排队长度 400 83.3 1 设备2 400 83.3 1 设备1 406 84.8 10 随机系统 设备2 400 83.3 9
60 min × 16 / 2 = 400(个） 1.2
400（个） × 2 min = 800 min = 40 h /16h = 83.3% 3
x1 x2
x3
•
x4
X
ω •1
ω •2
离散型随机变量 随 机 变 量
Ω
ω
• 3
ω4
如“投掷一个骰子出现的点数”，“理发馆顾客数”等。
连续型随机变量
如，“电灯泡的寿命”，实际中常遇到的“测量误差”等。
6
定义9：某些随机变量X的所有可能取值是有 限个或可数个, 这种随机变量称为离散型随 机变量。 教材P31
第5讲 信息在计算机中的表示
第5讲信息在计算机中的表示计算机中进行处理的信息也称为数据。
数据在计算机中均以二进制形式存放，并用它们的组合表示不同类型的信息。
本节介绍各种形式的数据在计算机中的存储。
一、进位计数制数制，即进位计数制，是指用统一的符号规则来表示数值的方法。
数制中的术语：1．基数（基）：在采用进位计数的数字系统中，如果只用r个基本符号（例如0、1、2、……、r-1）表示数值，则称其为基r数制，r称为该数制的“基数”，在进位计数制中常用“基数”来区别不同的进制。
2．位权（权）：任何一个进制的数都是由一串数码表示的，其中每一位数码所表示的实际大小与它所在的位置有关，由位置决定的值叫位权。
各数位的权都是基数的幂，即权＝（基）i。
其中i为数码所在位的编号，从小数点向左依次为0、1、2、3、……；自小数点向右依次为-1、-2、-3、……。
3．按权展开式：某数位的数值等于该位的系数和权的乘积。
对任何一种进位计数制表示的数都可以写出按其权展开的多项式之和，任意一个r进制数N可表示为：N=an-1×rn-1+an-2×rn-2+…+a1×r1+a0×r0+a-1×r-1+…+a-m×r-m其中：ai是数码，r是基数，ri是权；不同的基数，表示是不同的进制数。
（一）十进制数十进制数的主要特点：1．基数是10。
有10个数码（数符）构成，即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。
2．进位规则是“逢十进一”。
当基数为M时，便是“逢M进一”。
3．各数位的权为10的幂。
4．任意一个十进制数，如527 可表示为（527 ）10 、[527]10 或527D 。
有时表示十进制数后的下标10 或D 也可以省略。
5．一般地说，任意一个十进制N 可表达为以下形式：[N]10 ＝an-1×10n-1+an-2×10n-2+…+a1×101+a0×100+a-1×10-1+…+a-m ×10-m 例：1234.56＝21123106105104103102101--⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯＝1000+200+60+7+0.5+0.06（二）二进制数二进制数的特点：1．基数是2。
第5讲空间数据结构(栅格和面向对象部分)
2、栅格数据结构的组织方式
将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记 录代码，可以每行都从左到右逐个像元记录，也可以奇数行 地从左到右而偶数行地从右向左记录，为了特定目的还可采 用其他特殊的顺序 。
2、栅格数据结构的组织方式
（1）基于像元 以像元为独立存储单元，每一个 像元对应一条记录，每条记录中的记 录内容包括像元坐标及其各层属性值 的编码；节省了许多存储坐标的空
3、压缩栅格数据结构
沿行方向进行游程长度编码：
0 4 4 4 4 4 4 4 4 7 4 4 7 4 8 7 7 8 7 7 7 7 7 7
（0，1），（4，2），（7，5）； （4，5），（7，3）；
0
0 0 0 0
0
0 0 0 0
4
8 0 0 0
8
8 8 0 0
8
8 8 8 0
8
8 8 8 8
(1,6,2,7),(1,8,1,7),(2,1,1,4),(2,4,1,4),
(2,5,1,4),(2,8,1,7),(3,1,1,4),(3,2,1,4), (3,3,1,4),(3,4,1,4),(3,5,2,8),(3,7,2,7), (4,1,2,0),(4,3,1,4),(4,4,1,8),(5,3,1,8), (5,4,2,8),(5,6,1,8),(5,7,1,7),(5,8,1,8), (6,1,3,0),(6,6,3,8),(7,4,1,0),(7,5,1,8), (8,4,1,0),(8,5,1,0)。
沿列方向的游程长度编码：
0 4 4 0 0 0 0 0 4 4 4 0 0 0 0 0 4 4 4 4 8 0 0 0 7 4 4 8 8 8 0 0 7 4 8 8 8 8 8 0 7 7 8 8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 8 8 8 7 7 7 7 8 8 8 8
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A
O
B
D
C
Байду номын сангаас
求解过程: 求解过程 1. 建立平面直角坐标系:A(x1,y1), B(x2,y2), C(x3,y3), D(x4,y4). 2. 取时间间隔为Δt,计算每一点在各个时刻的坐标.
设某点在 t 时刻的坐标为: ( xi , y i ) 则在 t + ∆t 时刻的坐标为: ( xi + v∆t cosα , y i + v∆t sin α ) 其中
计算程序: 计算程序
v=1; dt=0.05; x=[0 0 10 10]; y=[0 10 10 0]; for i=1:4 plot(x(i),y(i),'.'),hold on end d=20; while(d>0.1) x(5)=x(1);y(5)=y(1); for i=1:4 d=sqrt((x(i+1)-x(i))^2+(y(i+1)-y(i))^2); x(i)=x(i)+v*dt*(x(i+1)-x(i))/d; y(i)=y(i)+v*dt*(y(i+1)-y(i))/d; plot(x(i),y(i),'.'),hold on end end
To Matlab(chase)
返回
已知有一个等边三角形，如图，在三角形 内任取一点，现丢一色子，若朝上的点 数为3，则这个点运动到这个点与B点的 中点，以此下去，问丢了1000个点后的 图像 A: 1, 2
B: 3, 4
C: 5, 6
xi +1 − xi cosα = d
sin α =
y i +1 − yi d
d = ( xi +1 − xi ) 2 + ( y i +1 − y i ) 2
3. 取足够小的 ε , d < ε 时结束算法. 4. 对每一个点，连接它在各时刻的位置,即得所求运动轨迹.
To Matlab(chase) 返回
追逐问题 状态随时间连续变化的系统称为连续系统 连续系统。对连续系 连续系统 统的计算机模拟只能是近似的，只要这种近似达到一定的 精度，也就可以满足要求。 追逐问题: 例 追逐问题 如图,正方形ABCD的四个顶
点各有一人.在某一时刻,四人同时出发以匀速 v=1米/秒按顺时针方向追逐下一人,如果他们始 终保持对准目标,则最终按螺旋状曲线于中心点 O.试求出这种情况下每个人的行进轨迹.