第2章—变量及控制
实验心理学第二章习题
一、填空题1. 额外变量是使实验结果发生混淆的主要根源。
对额外变量的控制，通常采用以下几种方法：____________、____________、__________、____________、_____________、______________。
2. 被试内设计是__________须接受自变量的________的处理。
3. 多自变量实验是指在一个实验中包含_______的自变量的实验。
它具有三个明显的优点：________、________和_________。
4. 变量是指在___________或__________可变的事物的___________。
在实验中实验者_________、__________的变量称为自变量；由操纵而引起的被试者的__________称为因变量。
5. 当一个自变量产生的效果在第二个自变量的______________不一样时，就发生了__________。
6. 匹配法是使_________和___________中的被试属性相等的一种方法。
7. 排除法是把___________从实验中排除出去。
8. 实验的外部效度是指___________能够普遍推论到_________的总体和其它同类现象中去的程度，即实验结果的_________和__________。
9. 实验设计乃是进行科学实验前做的____________。
它主要是__________和安排__________的计划。
10. 心理学实验涉及的自变量种类很多，大致可以分为三类：_________、_________和__________。
11. 在实验尚未正式开始前先行着手控制额外变量的方法称为实验前控制。
但有时候由于条件限制，在实验前，难以完全控制额外变量的影响，这时必须使用实验后控制，又称为__________。
12. 主试在实验中可能以某种方式（如表情、手势、语气等）______影响被试，使他们的反应附和主试的_________。
力控学习指南-第二章-变量
97第二章变量变量是力控HMI（人机界面）部分的重要成员。
力控HMI的运行系统View在运行时，工业现场的生产状况将实时地反映在变量的数值中，操作人员在计算机上发布的操作指令也是通过变量由界面传递给实时数据库，再由数据库迅速传达到生产现场。
变量也是View进行内部控制、运算的主要数据成员。
力控提供多种变量，包括：数据库变量、中间变量、间接变量、窗口中间变量等。
2.1 变量定义若要定义一个新变量，可按如下步骤进行：1、激活“特殊功能[F]/ 定义变量”命令，此时将显示“变量定义”对话框。
2、在“变量名”输入框内键入新的变量名。
3、在“数据类型”下拉框中为变量选择一种数据类型。
4、在“变量类别”选择框中为变量选择一种变量类型。
5、如果选定的变量类别是“数据库变量”，还要指定数据库的“数据源”及具体点参数。
6、输入定义变量所需要的其它信息。
7、单击“确认”按钮保存输入内容并退出“变量定义”对话框，或单击“保存”按钮保存输入内容。
2.1.1 “变量定义”对话框：要创建一个新的变量名，单击此按钮。
：单击此按钮保存输入内容。
98 第二部分用户指南：单击此按钮，按字母降序依次浏览变量。
：单击此按钮，弹出变量选择对话框：上面这个对话框显示了一些已创建的“中间变量”的内容，其中包括系统变量和自定义变量。
系统变量用一个美元符号（$）前导，后跟一个预定义变量名。
选择要浏览或编辑的变量名，双击鼠标或单击“返回”按钮返回“变量定义”对话框。
：单击此按钮，按字母升序依次浏览变量。
：单击此按钮，进入“删除变量”对话框。
第二章变量99：单击此按钮，进入实时数据库点定义对话框。
如图：：当要创建新的变量时，在此输入框内输入变量名。
变量名最长可达31个字符。
其第一个字符必须为A-Z或a-z,其后的字符可以为A-Z、a-z、0-9或其它字符。
变量名称在系统中必须唯一。
：您可以为变量加上注释性说明（最长不超出63个字符）。
此项内容不是必需的。
第二章控制系统的数学模型.
2.2.1传递函数的定义和性质
⑴ 定义 线性定常系统的传递函数,定义为初始条件为零时,输出 量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比,记为G(S),即:
C ( s) G( s) R( s)
(2-4)
注：所有初始条件为零，指的是原系统处于静止状态. 设线性定常系统的n阶线性常微分方程为
dn d n 1 d a0 n c(t ) a1 n 1 c(t ) an 1 c(t ) an c(t ) dt dt dt dm d m1 d b0 m r (t ) b1 m 1 r (t ) bm1 r (t ) bm r (t ) dt dt dt
F(t)
K
F(t) F2(t)
m
f
m
x(t)
F1(t) b)
x(t)
根据牛顿第二运动定律有：
d 2 x (t ) F (t ) F1 (t ) F2 (t ) m dt2
a)
图2-2 机械位移系统
（2-2） 7
式中:
F1 (t ) ——阻尼器阻力。其大小与运动速度成正比，方向 与运动方向相反，阻尼系数为f，即： dx (t ) F1 (t ) f dt F2 (t ) ——弹簧力。设为线性弹簧，根据虎克定律有：
F2 (t ) Kx(t )
K——弹簧刚度 联立以上三式并整理得：
d 2 x (t ) dx(t ) m f Kx (t ) F (t ) 2 dt dt
（2-3） 8
综上所述,列写元件微分方程的步骤可归纳如下: ① 根据元件的工作原理及其在控制系统中的作用,确定其 输入量和输出量; ② 分析元件工作中所遵循的物理规律或化学规律,列写相 应的微分方程; ③ 消去中间变量,得到输出量与输入量之间关系的微分方 程,便是元件时域的数学模型. 9
第02章 控制系统基本组成环节特性分析
1
h(t) Ka (1 e
) 0 . 632 Ka
t T
)
其阶跃响应曲线
h(t)
0.632h()
h()
T
（2）时间常数T对过渡过程的影响
一般用时间常数T来描述对象对输入响应的快慢程度，不同对象， 时间常数T不同。
qi
以一阶线性水槽为例，其传递函数：
H(s) K Ts 1
2.1.4 描述对象特性的参数及其对过渡过程的影响
对象模型由三个基本参数决定：放大系数K、时间常数T、滞后时间τ 一、放大系数 K及其对过渡过程的影响 典型的微分方程
（1）放大系数K基本概念 以一阶线性对象为例 典型的阶跃响应曲线
qi
a
T
dh dt
h K qi
典型的传递函数
H (s) Q i (s ) K Ts 1
二、建模的方法：机理建模、实验建模、混合建模
实验建模 ——在所要研究的对象上，人为的施加一个输入作用， 然后用仪表记录表征对象特性的物理量随时间变化的 规律，得到一系列实验数据或曲线。这些数据或曲线 就可以用来表示对象特性。 这种应用对象输入输出的实测数据来决定其模型的方法， 通常称为系统辨识。 其主要特点：是把被研究的对象视为一个黑箱子，不管其内部 机理如何，完全从外部特性上来测试和描述对象的动态特性。 对于一些内部机理复杂的对象，实验建模比机理建模要简单、 省力。
问题：求右图所示的对象模型（输入输出模型）。 解： 该对象的输入量为qi 被控变量为液位h2 （同样利用物料平衡方程）
槽1： A1 槽2： A 2
qi
A1 h1
R1 q1
d h1 dt
q i q1
第二章_控制系统的数学模型
R
a
La
Ea
+
if -
i a (t ) U a (t )
m Mm
Jm fm
MC
dia ( t ) R a i a (t) E a dt E a C e m ( t ) u a La M m (t) M c (t) J m M m (t) C mi a (t) dm ( t ) f m m ( t ) dt
2.2 控制系统的复数域数学模型
1、传递函数的定义
在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变 换与输入量的拉普拉斯变换之比，定义为线性定常系统 的传递函数。 即，
传递函数与输入、输出之间的关系，可用结构图表示:
若已知线性定常系统的微分方程为 dnc(t ) dn 1c(t ) dc(t ) a0 a1 a n 1 anc(t ) n n 1 dt dt dt m m 1 d r(t ) d r(t ) dr (t ) b0 b1 b m 1 b mr(t ) m m 1 dt dt dt
设 c(t)和r(t)及其各阶导数初始值均为零，对上 式取拉氏变换，得
(a0s a1s
n m
n 1
an 1s an )C(s)
(b 0s b1s
m 1
bm 1s bm )R(s)
则系统的传递函数为
C(s) b 0sm b1sm 1 bm 1s bm G (s ) R(s) a0sn a1sn 1 an 1s an
L[f (t )] e sF(s)
F ( s ) f ( 1 ) ( 0 ) ( 1 ) L[ f (t )dt ] , f (0) f (t )dt t 0 s s
C语言程序设计 第2章 数据类型
2.2常量和变量 变量名与变量值的关系：
2.2常量和变量
变量的使用：先定义后使用
变量定义的一般形式：
数据类型 变量名1，变量名2，…，变量名n；
2.2常量和变量
➢ 凡未被事先定义的，系统不把它认作变量名，这就 能保证程序中变量名使用的正确
例：varname，在使用的时候误写成vaname
➢ 在定义变量时要指定变量的类型，在编译时就能为 变量分配相应的存储单元
5
2.2常量和变量
甘草 三七 干姜 葛根
枸杞 人参 陈皮 地黄
山药 当归 谷芽 黄连
贴上标签 加以区分
用标识符给变量起名字
2.2常量和变量 变量命名规则
➢ 只能由字母(a~z，A~Z)、数字(0~9)和下划线(_)构 成
➢ 第一个字符不能为数字 ➢ 不能与关键字同名
例：a9，_a, A_num √ 9a， a*num，int ×
控制语句：控制语句用于控制程序的流程。 C语言提供三类控制语句： ➢ 选择语句 ➢ 循环语句 ➢ 转移语句。 控制语句会在第三章和第四章详细介绍。
2.7 表达式与语句
复合语句： 复合语句由一对大括号括起来的一 条或多条语句组成。 例：{
turnOn(0,3); turnOn(0,4); turnOn(0,5); turnOn(1,4); }
2.7 表达式与语句
表达式语句：表达式末尾加上“;”就构成一条 表达式语句。 例：
s = 3.14 * r * r; 就是一条赋值表达式语句。表达式语句最后的 分号是语句中必不可少的一部分。
2.7 表达式与语句
函数调用语句：函数调用语句由函数调用加分 号构成。 例：
turnOn(1,1);
第二章控制系统数学模型
有极限存在。
终值定理在分析研究系统的稳态性能时(例如分析系统的稳态误差，求取系统
输出量的稳态值等)有着很多的应用。因此终值定理也是一个经常用到的运算
定理。
7.初值定理： lim f (t) lim sF (s)
18
2
例2-1：写出RLC串联电路的微分方程。
ui
L
R
i
C
uo
ui 输入
uo 输出
[解]：据基尔霍夫电路定理：
L di dt
Ri
1 C
idt
ui
①
uo
1 C
idt
②
由②： i C d，uo代入①得： dt
LC
d 2uo dt 2
RC
duo dt
uo
ui
这是一个线性定常二阶微分方程。
3
例2-2 设一弹簧、质量块、阻尼器组成的系统如图所示，当外力 F(t)作用于系统时，系统将产生运动。试写出外力F(t)与质量块的 位移y(t)之间的微分方程。
uR uc Us
把 uR i R
和
ic
C
duc dt
代入电路，可得到电路的
微分方程：
RC
duc dt
uc
Us
23
现在对于上面的微分方程，我们用Laplace变换求解。
首先，利用Laplace变换中的微分定理，将微分方程变换成如下形式：
RC
duc dt
uc
Us
RCsU c (s) Uc (s) Us R(s)
利用待定系数法可求得：
A 1 ARC B 0
F (s) L[ f (t)] f (t)e st dt 0
第2章 控制系统数学模型的建立
di
Ri dt
的增量方程式：Dur
dD(i) dDi
K1 dDi
RDi dt
整理得：
Dur
K1K
dDi dt
RDi
省略偏量符号Δ得：
ur
L
di dt
Ri
13
2.3 传递函数
2.3.1 传递函数的概念
RC电路如下：根据克希霍夫定律， 可列写微分方程
Ri(t) uc (t) ur (t)
消去中间变量i(t)，得 对上式进行拉氏变换
K
（线性定常二阶微分方程式）
5
举例3 电枢控制的直流电动机
电枢电压控制的直流电动机线路原理图和结构图
输入—电枢电压ua
输出—轴角位移q 或角速度w
扰动—负载转矩ML
（1）列写原始方程式。电枢回路方程式：La
dia dt
Rai
Kew
ua
根据刚体旋转定律，写出运动方程式：
J
dw
dt
ML
Md
（2）Md和ia是中间变量。由于电动机转矩与电枢电流和气 隙磁通的乘积成正比，又因磁通恒定，有M d Kmia ， 联立求解，整理后得
15
2.3.1 传递函数的性质
(1)传递函数是复变量s的有理真分式函数，分子的阶数m一 般低于或等于分母的阶数n， 即m≤n ，且所有系数均为 实数。
(2)传递函数只取决于系统和元件的结构和参数，与外作用
及初始条件无关。
(3)一定的传递函数有一定的零、极点分布图与之对应，因
此传递函数的零、极点分布图也表征了系统的动态性能。
令C(s)=L[c(t)]，R(s)=L[r(t)]，在初始条件为零时，进行拉氏变换， 可得到s的代数方程
现代控制理论基础-第2章-控制系统的状态空间描述精选全文完整版
(2-18)
解之,得向量-矩阵形式的状态方程
(2-19)
输出方程为
(2-20)
(5) 列写状态空间表达式
将式(2-19)和式(2-20)合起来即为状态空间表达式,若令
则可得状态空间表达式的一般式,即
(2-21)
例2.2 系统如图
取状态变量:
得：
系统输出方程为：
写成矩阵形式的状态空间表达式为：
1.非线性系统
用状态空间表达式描述非线性系统的动态特性，其状态方程是一组一阶非线性微分方程，输出方程是一组非线性代数方程，即
(2-7)
2. 线性系统的状态空间描述
若向量方程中 和 的所有组成元都是变量 和 的线性函数，则称相应的系统为线性系统。而线性系统的状态空间描述可表示为如下形式： （2－8） 式中，各个系数矩阵分别为 （2－9）
4．线性定常系统的状态空间描述
式中的各个系数矩阵为常数矩阵
当系统的输出与输入无直接关系（即 ）时，称为惯性系统；相反，系统的输出与输入有直接关系（即 ）时，称为非惯性系统。大多数控制系统为惯性系统，所以，它们的动态方程为
（2－11）
1.系统的基本概念 2. 动态系统的两类数学描述 3. 状态的基本概念
2.2 状态空间模型
2.2.1状态空间的基本概念
1.系统的基本概念
■系统:是由相互制约的各个部分有机结合，且具有一定功能的整体。 ■静态系统:对于任意时刻t，系统的输出惟一地取决于同一时刻的输入，这类系统称为静态系统。静态系统亦称为无记忆系统。静态系统的输入、输出关系为代数方程。 ■动态系统:对任意时刻，系统的输出不仅与t时刻的输入有关，而且与t时刻以前的累积有关(这种累积在t0(t0<t)时刻以初值体现出来)，这类系统称为动态系统。由于t0时刻的初值含有过去运动的累积，故动态系统亦称为有记忆系统。动态系统的输入、输出关系为微分方程。
实验心理学 第2章 心理学实验中的变量及其控制考研笔记-精品
第二章心理学实验中的变量及其控制自变量是被操纵的变量，而因变量是被测定或被记录的变量。
在心理学实验中，自变量与因变量的关系有以下几种可能性：①当自变量增加时，因变量直线增加。
直线的斜度可能不同，但关系总是线性的；（A）②自变量与因变量两者没有关系。
它说明行为不受自变量的影响。
（如B）③当自变量增加时，因变量却相应减少。
（如C）④自变量与因变量形成非线性的关系。
其中有的是一致关系（如D、E）,有的是倒转关系（如F）。
在后一种情况下，因变量先随自变的上升而上升，以后，自变量继续上升，而因变量持续下降。
第二节自变量及控制、自变量的含义简述自变量的含义。
自变量的含义：自变量是研究者所操纵且对被试反应产生影响的变量（自变量的不同取值称为水平X自变量的变化水平完全取决于研究者的操纵。
又称为独立变量。
如反应时实验中的不同照明条件，记忆实验中的不同识记条件等。
理解：①在心理学实验中，自变量的代名词是"处理"或"处理变量〃。
任何一个心理学实验的目的都是发现自变量在心理或行为中的效应, 因此选择自变量是研究者需要做出的最重要的决定之一。
②在实验设计中，自变量也叫因素或因子。
通常讲的单因素实验设计、多因素实验设计是指自变量的个数。
③水平是同一个自变量采取的维度，即自变量的不同取值，也叫实验处理。
每种自变量水平也叫一种实验处理。
AxB实验设计指自变量A水平的个数和自变量B水平的个数。
、自变量的种类举例说明自变量的种类。
实验的本质，无外乎是在有限个控制情境下的观察、比较，而这控制的关键就在于自变量。
划分根据自变量种类自变量定义举例（1）根据自变量的操作水平划分的种类①操作性自变量是指研究者可以直接操纵的变量，即自变量可很好地被量化并且是可以控制的。
①在记忆实验中，学习的次数是研究者可很好地操纵的自变量。
②在汉字加工的研究中，研究者常选择汉字的频率作为自变量。
让被试对高频汉字和低频汉字进行命名反应。
第2章 随机变量及其分布
, 解 死亡人数 X ~ B(10000 0.005)
40 (1) P{ X 40} C10000 0.005400.9959960 .
k C10000 0.005k 0.99510000 k . (2) P{ X 70} k 0 70
计算相当复杂，下面介绍一个实用的近似公式。
2
2、在有些试验中，试验结果看来与数值无关，但我 们可以引进一个变量来表示它的各种结果.也就是说， 把试验结果数值化. 例1 抛一枚硬币，观察正反面的出现情况. 显然，该试验有两个可能的结果： H , T
我们引入记号：
1, X X (e ) 0,
eH ， e T
于是我们就可以用 { X 1}表示出现的是正面， 而用 { X 0} 表示出现的是反面。 X就是一个随机变量。
路口1
路口2
路口3
1 P{ X 0} P( A1 ) . 2
10
路口1
路口2
路口3
1 P{ X 1} P ( A1 A2 ) . 4
路口1
路口2
路口3
1 P{ X 2} P ( A1 A2 A3 ) . 8
11
路口1
路口2
路口3
1 P{ X 3} P ( A1 A2 A3 ) . 8
24
定义
若随机变量X的概率分布为
k! 则称X服从参数为 的泊松分布,记为 X ~ ( ) .
验证规范性：
P{ X k }
k
e , k 0,1,2, , ( 0)
k!
k 0
k
e ，
k! e
k 0
第2章基本数据类型、常量及变量
型必须有一个长度的限制
这个长度是指数据存储在计算机中需要占用多少个 字节数 不同类型的数据在内存中占用的字节数是不同的
溢出处理
不同的数据类型规定了不同的机内表示长度，
也决定了对应数据量的变化范围，当某一数据 超出该数据类型所规定的范围时，计算机会拒 绝接受，而将之转换成范围内的另外某个数， 这种情况称之为溢出处理。
6
3.常量
常量
在程序运行过程中其值不能被改变的量值
例1：
1，200 3.1，-4.0 „A‟，‘b‟ “abc”，“AB\n”
提示
在程序中使用常量时，一般不需要具体指出它属于 哪一种类型C语言编译系统会自动根据常量的数据 大小和直观形式来确定它的数据类型 例2：
3，3.0，‘3‟，“3”
提示
每个数据类型都有固定的表示方式
这个表示方式确定了可能表示的数据范围以及数据在内存中 的存放形式 C程序中所出现的所有数据都必须明确指定其数据类型
数据类型的体现
常量和变量是在计算机中数据类型的表现形式
不再是抽象的概念而是实在的数据，这些数据符合对 数据类型的规定（形式和运算规则两方面） 常量和变量之间的区别在于程序执行过程中的变化情 况
3.常量
整型常量
一个整数 常用的整数类型（IBM PC机及其兼容机上对C语言整型数的规定 ）
整型
2字节： -32768～32767 4字节：-2147483648～2147483647 2字节： 0～65535 4字节 ：0～4294967295
长整型
现代控制原理第二章课后答案
第二章被控对象的数学模型第一章自动控制系统基本概念1.简述被控对象、被控变量、操纵变量、扰动(干扰)量、设定(给定)值和偏差的含义？答:自动控制系统中常用的几个术语其含义是：被控对象自动控制系统中，工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。
被控变量被控对象内要求保持设定数值的工艺参数。
操纵变量受控制器操纵的，用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量。
扰动量：除操纵变量外，作用于被控对象并引起被控变量变化的因素。
设定值：被控变量的预定值。
偏差：被控变量的设定值与实际值之差。
2.自动控制系统按其基本结构形式可分为几类?其中闭环控制系统中按设定值的不同形式又可分为几种?简述每种形式的基本含义。
答:自动控制系统按其基本结构形式可分为闭环自动控制系统和开环自动控制系统。
闭环自动控制是指控制器与被控对象之间既有倾向控制又有反向联系的自动控制。
如图1—1(a)即是一个闭环自动控制。
图中控制器接受检测元件及变送器送来的测量信号，并与设定值相比较得到偏差信号，再根据偏差的大小和方向，调整蒸汽阀门的开度，改变蒸汽流量，使热物科出口温度回到设定值上。
从图l—1(b)所示的控制系统方块图可以清楚看出，操纵变量(蒸汽流量)通过被控对象去影响被控变量，而被控变量又通过自动控制装置去影响操纵变量。
从信号传递关系上看，构成了一个闭合回路。
在闭环控制系统中，按照没定值的不同形式又可分为：(1)定值控制系统定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统。
定值控制系统的作用是克服扰动对被控变量的影响，使被控变量最终回到设定值或其附近。
以后无特殊说明控制系统均指定值控制系统而言。
(2)随动控制系统随动控制系统的设定值是不断变化的。
随动控制系统的作用是使被控变量能够尽快地、准确无误地跟踪设定值的变化而变化。
(a)(b)图1-1闭环自动控制基本结构(3)程序控制系统程序控制系统的设定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数,即设定值按一定的时间程序变化。
自动控制理论-第二章
2-1 控制系统的时域数学模型
1、控制系统微分方程的建立 （1）举例 例1：电路无源网络 试列写以 u (t ) 为输入量，以 u (t )为 输出量的网络微分方程
i
o
解：设回路电流为 i(t ) ，由基尔霍夫 定律可写出回路方程为
di ( t ) 1 + i ( t ) dt + Ri ( t ) = u i ( t ) dt C ∫ 1 u o (t ) = i ( t ) dt C ∫ L
f 2 (t )
c(t ) = c1 (t )
作用时， c(t ) = c2 (t ) 叠加性：当 f (t ) 、 f (t ) 同时作用时，c(t ) = c1 (t ) + c2 (t ) 均匀性：当 f (t ) = A ⋅ f1 (t ) 时， c(t ) = A ⋅ c1 (t ) 线性系统的叠加原理表明：两个外作用同时加于系统所产生的 总输出，为各个外作用单独作用时分别产生的输出之和。
[
]
1 1 1 F ( s ) + n f ( −1) (0) + L + f ( − n ) (0) n s s s
式中
f
( −1)
f ( −1) (0)、f ( −2) (0) L f ( − n ) (0)
(−n)
为
f (t )
的各重积分在 t = 0 时的值。如果
(0) = f ( −2 ) (0) = L = f
(0) = 0 ，则有
L ∫ L ∫ f (t )(dt ) n =
[
]
1 F (s) sn
（4）初值定理 若函数 f (t ) 及其一阶导数都是可拉氏变换的，则
f (0 + ) = lim f (t ) = lim sF ( s)
第2章 基本数据类型、常量和变量
第2章 基本数据类型、常量和变量2.1 C 数据类型简介一个程序应该包括对数据的描述和对数据的处理。
但是程序要面临处理的数据有各种各样的类型，例如有一个用来处理学生基本信息的程序，所要处理的数据包括：学生的学号和姓名都是字符串，学生的年龄是整数，学生的成绩用浮点数表示等等。
而不同类型的数据不仅在机内的存储格式不同(例如整数用补码存放，而字符串是按串中每个字符的ASCII 码存放的)，而且可以实现的运算也不同。
为了更好地对数据进行描述和处理，C 语言被设计成强类型语言(strongly typed language )，即C 语言程序中的每个数据必须具有明确的类型。
C 语言的数据类型可分为基本数据类型(整型、字符型和浮点型)、基于基本数据类型的构造数据类型(数组、struct 、union 、enum)、指针类型、空类型(void)，见图2-1。
C 语言中数据分为常量和变量。
简单理解，在程序运行过程中其值不能改变的数据就是常量，而其值可以改变的数据称为变量。
下面分别介绍各种基本数据类型的常量和变量。
图2-1 C 语言中的数据类型数据类型2.2 基本数据类型——整数类型一、整型常量整数类型常量用于表示没有小数部分的数值，在C程序中整型常量可以表示成十进制、八进制或者十六进制形式，用不同的前缀来区分：(1) 十进制整型常量以非0(零)数字开头，例如237、-2009；(2) 八进制整型常量带有前缀0(零)，例如027(等价的十进制数为23)，-012(等价的十进制数为-10)；(3) 十六进制整型常量带有前缀0x(X)，例如0x2A(等价的十进制数为42),-0XA5b(等价的十进制数为-2651)。
【例2.1】下列哪些整型常量是合法的？012，oX7A，00，078，0x5Ac，-0xFFFF，0034，7B【例2.2】下面四个选项中，均是合法整型常量的选项是。
A) 160、-0xffff、011 B) –0xcdf、01a、0xeC) -01、986,012、0668 D) –0x48a、2e5、0x【例2.3】下面四个选项中，均是正确的八进制数或十六进制数的选项是。
第2章 变量与实验设计
（3）
Ⅲ 多变量相关关系的统计思路与研究设计
统计分析
（相关设想） 积差相关矩阵，因素分析 （因果设想） 积差相关矩阵，多元回归 （因果设想） F –test（多向方差分析） （相关设想） χ2-test，列联表相关 （因果设想）
12
Variable & Experimental Design
两种研究思路
人为分组，组内同质，组内随机分派实验处理／相关组T-test，Ftest
3. 匹配组设计（被试间设计／相关样本设计）:
各组同质，组间随机分派实验处理／相关组T-test，F-test
4. 重复测量设计（被试内设计）：
所有被试接受所有实验处理／相关组T-test，重复测量F-test
Variable & Experimental Design 17
前实验设计：最原始的实验类型，对任何无关
变量都没有控制，因而效度很低，通常被称为 “非实验设计”。它具备实验研究最基本的两个要 素——实验处理和测量，是其他实验类型发展的 基础。 单组后测设计： X —→ O 单组前后测设计： O前 —→ X —→ O后 静态组比较设计： X —→ O1 O2
Variable & Experimental Design
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3.2 实验设计分类1：按照实验控制的程度
前实验设计 准实验设计 真实验设计
完全 自然 真实 的条 件
准 实 验 法 自 然 实 验 法 实 验 室 试 验 法
观 察 法
严密 控制 的实 验条 件
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Variable & Experimental Design
4
1.2 变量的类型
1.2.1 按照变量的载体划分： 主体变量（subject variable）：存在于研究对象主体 身上的各种变量，包括性别、年龄、教育程度、认 知过程、性格、动机、态度等被试变量，以及身高、 体重、饥饿程度、心率、脑电频率等机体变量等； 客体变量（object variable）：存在于研究对象主体 以外的各种变量，包括其他的人和群体（如主试的 态度、他人的行为和态度、群体气氛、家庭结构 等），物理环境特征（如环境温度、噪音等）。
实验心理学第2章
•
指标的可靠性 因变量的指标应该是可靠的，即在不同场合 和时间重复测试的条件下，观测值能够比较稳 定和一致。如果同一被试在相同的实验条件下， 有时在因变量指标上得分高，有时得分低，那 么这个指标就是不可靠的。
• 指标的有效性
如果所选取的指标能够较好的反映该因变量的理 论内涵或构想，那么就称该指标是有效的。 论内涵或构想，那么就称该指标是有效的。这 一点是与操作性定义的过程密切相关。 一点是与操作性定义的过程密切相关。 • 指标的敏感性 因变量的指标不能太难或太容易， 因变量的指标不能太难或太容易 ， 否则就会对 自变量的变化不敏感。 自变量的变化不敏感。 天花板效应（ 天花板效应（ceiling effect） effect） 当要求被试完成的任务过于容易，所有自变量 水平下的被试都取得了非常好的成绩，没有什 么差别，这时我们说出现了天花板效应。
第二章 心理学实验研究基础
第一节 心理学实验中的变量 一、变量的涵义 • 变量（Variable）是指性质或数量上可以变化 变量（Variable） 的事物的特征。 的事物的特征。 物理量：视觉刺激、 物理量：视觉刺激 、 听觉刺激的强度 人接受刺 激的类别（视觉还是听觉或其它） 激的类别（视觉还是听觉或其它） 心理量：明度和响度 情绪 动机的强度 疲劳的 程度 • 变量的两个基本特点：变化性和可观测性
第二节 自变量的操纵、因变量的观测和 自变量的操纵、 额外变量的控制 实验研究是为了探讨自变量与因变量的因果关 系。先操纵自变量发生变化，在对其它有关变 先操纵自变量发生变化， 量进行控制的条件下， 量进行控制的条件下，观察因变量是否也起了 相应的变化。 相应的变化。
一、自变量的操纵 如何操纵自变量的变化？ 如何操纵自变量的变化？ 在自变量的取值范围内依次取一些不同的点， 在自变量的取值范围内依次取一些不同的点， 然后观察在这些不同值的条件下， 然后观察在这些不同值的条件下，相应的因变 量的值有没有差异。 量的Байду номын сангаас有没有差异。如果有差异就说明因变量 是随自变量变化而变化的， 是随自变量变化而变化的，即它们之间有因果 关系。 关系。如果没有差异就说明自变量的变化对因 变量没有影响。 变量没有影响。当然前提是对其它有关变量进 行控制。 行控制。 上述在自变量取值范围内的一些不同的点就 是自变量的不同水平。 是自变量的不同水平。实验研究中在确定自变 量之后，就应该进一步确定自变量的水平了。 量之后，就应该进一步确定自变量的水平了。
《自动控制原理》第2章自动控制系统的数学模型
dt
t 0
[
d
nf dt
(t
n
)
]
snF(s)
sn1
f
(0)
sn2
f
(1) (0)...
f
(n1) (0)
定理4 积分定理
2021年2月
t
[
f ( )d ] F (s)
0
s
自动控制原理
定理6 初值定理
设F(s)为f(t)的拉氏变换，且
lim
s
sF
(s)
存在
lim f (t) lim sF(s)
实验求取
2021年2月
自动控制原理
例2－1试列写图2-1所示电路
输入量 u r (t) 与输出量 u c (t) 的微分方程。
1. 确定输入、输出量 2. 列写与输入、输出有
关的微分方程
L
di(t) dt
Ri(t)
u
c
(t)
u
r
(t)
i(t) C du c (t)
dt
3. 消去中间变量
LC
d
2u c (t) dt 2
G(s) Ks1 Ks2 ... Ksn
s s1 s s2
s sn
且
Ks1 [(s
….
si )G(s)]ss1
(s2
Q( s1 ) s1)(s3 s1)...(sn
s1)
2021年2月
自动控制原理
例：已知函数
1 设因式展开为 G(s) s(s 1)3 (s 2)
G(s) K1 K2 K3 K4 K5 s s 2 s 1 (s 1)2 (s 1)3
u(c’t)
+
北师大版--八年级上册-北师八上 第2章 科学探究的方法与控制变量法 教案
【同步教育信息】本周教学内容：北师八上第2章科学探究的方法与控制变量法教案【学习过程】一. 科学探究的方法与控制变量法（一）科学探究的主要要素：第一要素：提出问题，其实质就是探究什么。
第二要素：猜想与假设，其实就是根据生活经验对提出的问题进行猜想。
第三要素：制定计划与设计实验。
第四要素：进行实验与收集数据。
第五要素：分析与论证，实质就是对探究的数据进行描述，对探究的现象归纳总结的过程，从而将实验结论升华为物理概念和规律。
第六要素：评估，就是对探究反思的过程，讨论科学探究中所存在的问题，获得的发现和改进建议等方面内容。
第七要素：交流与合作（二）控制变量法：两个以上的因素影响一个变化过程的现象在自然界十分多，在物理学中这种问题则采取控制变量法，也就是只让其中一个因素变化，而控制其他因素不变，考察这个变化的因素与这个变化过程的关系。
【典型例题】例1：阅读并回答问题探究是学习物理知识的一种重要的方式。
科学探究都要经历一个基本的过程，下面短文中叙述了小明同学探究灯泡熄灭的原因就经历了这些过程。
阅读短文后，将文中反映探究过程的句子用曲线画出，并在其旁边注明探究步骤的名称。
一天晚上，小明在房间看书，台灯的灯泡突然熄灭了，电灯为什么会熄灭呢？他根据自己以有的一些知识和经验，小明提出了可能引起灯熄灭的原因，可能是小区停电了；可能是自己家的保险丝烧断了；可能是灯丝断了：可能是灯头里的电线与螺丝连接处松了；…究竟是哪一种原因引起电灯熄灭的呢？需要找有关的证据。
小明首先从玻璃窗观察窗外的情况，发现邻居家中的电灯仍然亮着，路灯也是亮的，于是他判断问题出在家里。
他走到另一个房间，打开开关，电灯亮了，于是他判断家里的保险丝没断，问题可能出在灯泡上。
他拿了一只手电筒，爬上椅子照着灯泡，观察发现灯丝完好，于是他断定问题出在灯头里。
第二天，小明爸爸请来了一位电工师傅，师傅打开灯头，发现灯头里有一根铜丝与螺丝已经断开，铜丝和螺丝都有被烧过的痕迹。
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被试（要求特征） 主试（实验者效应） 实验设计 实验环境 数据处理
要求特征
•
在心理学实验中，被试并不是消极被动的，他们总 是以某种动机、态度来对待实验，因而实验结果很大程 度上也依赖于被试对实验的态度。那么很有可能，被试 会自发地对主试的试验目的产生一个假设或猜想，然后 再以一种自以为能满足这一假想的实验目的的方式来进 行反应。这称为“要求特征”。
• ①可以使研究者的思考具体而清晰 • ②方便不同研究进行比较，增进沟通的正确性 • ③减少一门学科所用概念或变量的数目
• 2、规定自变量的不同水平
• • • • • • • （1）水平（检查点）数 因素型实验：不超过4个 函数型实验：3—5；若关系更复杂，至少5 （2）自变量范围 前人研究；预备实验 （3）自变量的间距 如果预期自变量和因变量的关系接近线性函数， 则各水平平均分布即可 • 如果预期自变量和因变量关系符合对数函数， 则各水平的间距应按对数单位变化
• 二、因变量的控制 • 3、避免量程限制 • 天花板效应 • 地板效应
• 如何避免天花板和地板效应？
• 尝试先通过实验设计去避免极端的反应， • 然后再试着通过测试少量的先期被试来考察他们对 任务操作的反应情况。 • 如果被试的反应接近指标量程的顶端或底端，那么 实验任务就需要修正。 •
例：Asch的首因效应实验
• 通过双盲法来控制额外变量的方法属于 • A、匹配法 B、平衡法 • C、排除法 D、恒定法
• 在心理学实验中要求特征是影响实验效果 的因素之一，反映要求特征的典型例子是 • A、Stroop效应 B、练习效应 • C、霍桑效应 D、序列效应
• 在学年开始时，实验者测试了所有儿童的智 商，然后从每班随机抽取几名儿童，告诉他 们的班主任这些儿童“智力超常”。学年结 束时，再对所有儿童进行同样的测试，发现 “智力超常”儿童智商分数提高的幅度明显 超过其他儿童。这种现象称为 • A、罗森塔尔效应 B、安慰剂效应 • C、反应定势 D、肯定偏向
• 如何消除历史因素影响？ • ——引入控制组
• 实验组：新教学法＋数学竞赛 之间的相互作用 • （3）成熟或自然发展的影响 • （4）被试的亡失
• 实例学习 • 某提供求职机会中心开设了一门为期4周到课程，教授年
轻人寻找工作的方法和程序。该课程每天都有课，以寻找工作的 地点、所找工作的类型和如何填写申请表为授课内容，并提供用 于选择职员的心理测验。60名学生登记参加这个实验，指导中心 随机选择30人参加这个课程，另外30人作为控制组用于检验课程 的效果。该中心告诉控制组的人，课程人数已满，所以他们必须 自己找工作。 • 因变量是课程结束后一个月内两组被试找到工作的人所占的 百分比。结果完成课程的16人（不是30人）中，有12人（75%） 在一个月内找到工作；控制组的30名被试，有15人（50%）在一 个月内找到工作。中心指导人员把这个结果作为课程有效性的证 明
3、零结果对内部效度问题的提示 • （1）自变量的操纵是否有效 • （2）因变量的测量是否充分 • （3）额外变量是否得到有效控制
4、内部效度的特例——统计程序的有效性 • 统计程序的有效性是指有关决定实验处理 效应的数据分析程序的有效性和准确性，它 涉及研究误差的变异来源和如何恰当运用统 计显著性检验的问题。 • 有两方面影响到统计程序的有效性：一是 数据的质量，包括数据类型、分布和量表特 征；二是统计检验的假设。
二、实验信度 • ——结论的可靠性和前后一致性程度
（一）影响实验信度的因素 • 1、观察量（样本量） • 2、结果的统计检验
（二）实验信度的验证 • 1、直接验证 • 2、系统验证 • 3、概念验证
练习
• 一项实验拟考查图片材料是否比文字材料 更容易识记，则材料是 • A、自变量 B、因变量 • C、控制变量 D、无关变量
• •
• • • • • •
3、控制呈现仪器
仪器不仅能对自变量的操作达到严密准确，同时也应该具 备控制额外变量的能力 所使用的仪器应该具备的条件是： ①准确精密不失真 ②仪器性能稳定 ③操作方便，反应灵敏，显示范围要满足自变量变化的要求 ④仪器不应干扰、阻碍、改变所要研究的心理现象，即不能 引起新的无关变量 ⑤同一型号的仪器同质信度要高
•
思考：实验组只有完成课程的16人，而 不是30人保留下来，那么“哪类人是被排 除的”？ • 实验组中被排除较差的：如可能是寻找 工作的动机小，；可能是智商不够因此不 理解课程内容；或者意志不坚定不能坚持 每天来中心上课。（只剩优秀的） • 控制组则很难排除被试，优秀者和较差 者都包含在里面
• （5）统计回归（极值的影响）
• 乙组 看到的词单： 先否定后肯定 如： 忌妒的、易冲动的、 固执的、勤奋的、一 丝不苟的、聪明的 最后评价： 他是一个有些能力的 “问题”人物
•
该研究的自变量、因变量分别是什么？
• 自变量：形容词的呈现顺序 • 因变量：对某人的印象（评价）
第三节 额外变量及控制
• 额外变量 Control variable • 在心理实验中，能影响因变量的变化，但不
第四节 实验研究的效度和信度
一、实验效度
实验效度是指实验方法达到实验目的的程 度，也就是实验结果的准确性和有效性程度。 内部效度 外部效度
（一）内部效度 • 1、概念 • 内部效度是指实验中的自变量和因变量 之间因果关系的明确程度。
• 2、影响内部效度的因素 • （1）历史（经历） • 在实验过程中，与实验变量同时发生，并对实验结果产
第二节 因变量的种类及控制
因变量 Dependent Variable • 是被试的反应变量，它随着自变量的变化而 变化，是自变量的结果，是主试观察或测量的变 量
一、因变量的种类 • 1、客观指标 • 2、主观指标
客观指标： • 反应速度 • 反应速度的差异 • 反应的正确性 • 反应难度
主观指标
第二章 心理学实验中的变量及其控制
• • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 心理实验中的自变量及其控制 心理实验中的因变量及其控制 心理实验中的额外变量及其控制 实验研究的效度和信度
变量：实验的基本特征 自变量 因变量 额外变量
第一节 自变量及其控制
自变量 Independent Variable • 由研究者（主试）选定，并进行操纵控制以产 生所欲研究的心理现象的变量。 因变量 Dependent Variable • 是被试的反应变量，它随着自变量的变化而变 化，是自变量的结果，是主试观察或测量的变量 • “灯光亮度对阅读速度的影响” • “材料熟悉性对测验成绩的影响”
第一节 自变量及其控制
• 一、自变量的种类
• • • • 1、刺激特点自变量 2、环境特点自变量 3、被试特点自变量 4、暂时造成的被试差别
二、自变量的控制 • 1、给自变量规定“操作定义” • 2、规定自变量的不同水平 • 3、控制呈现仪器 • 4、控制呈现刺激方式 • （刺激呈现时间、时间间隔、呈现顺序、 空间位置）
二、因变量的控制 • 1、反应控制 • 通过指导语实现 • 规范指导语的要求： • （1）内容确定 • （2）完全 • （3）简单明确 • （4）标准化
• • • • • • •
二、因变量的控制 2、选择恰当的因变量指标 （1）有效性（效度） （2）可靠性（信度） （3）敏感性 （4）客观性 （5）数量化
（二）外部效度 • 1、外部效度（生态效度） • 外部效度是指实验结果能够推论到样本 的总体和其他同类现象中去的程度，即实 验结果的普遍代表性和适用性。
• • • •
2、制约外部效度的因素 （1）实验环境的人为性 （2）被试样本缺乏代表性 （3）测量工具的局限性
• • • • •
补充：影响外部效度的因素（朱滢） （1）测验的反作用效果 （2）选择偏差与实验变量的交互作用 （3）实验安排的反作用效果 （4）重复实验处理的干扰
•
要求特征的典型例子是霍桑效应和安慰剂效应
实验者效应
• 主试在实验中可能以某种方式（如表情、 手势、语气等）有意无意地影响被试，使 他们的反应附和主试的期望，这种现象称 为实验者效应
• 二、额外变量的控制
实例分析
• 指出下列实验中的自变量、因变量和 控制变量。
• 一汽车制造商想了解为了使后面的汽车司 机能够尽快地知道前面的车子已经停住， 汽车的刹车灯应该多亮？ •
• 第一次测量平均值偏高者，第二次测量 平均值有偏低的倾向（向常态 分布的平均 数回归）；第一次测量平均数偏低者，第 二次测量平均值有趋高的倾向（也向常态 分布的平均数回归）。
• （6）仪器使用不当
• （7）选择与成熟的交互作用
选择与成熟的交互作用实例
• 研究者要检验某心理治疗方法的效果，分别选 择一些有心理异常的学生为实验组，选择一些心理 正常的学生为控制组，在实验处理前，两组均作心 理测验，测验表明，异常组的异常倾向分数比正常 组的该项分数高的多。在异常组实施异常心理治疗 后，再对两组进行心理测量，发现异常组的异常倾 向分数大为降低，或接近正常组的该项成绩分数。
• 实验目的：在形成对某人的印象时，关 于这个人的最初信息（首因信息）是否比 后来的信息（近因信息）更加重要？
• • • • • •
• 甲组 看到的词单： 先肯定后否定 如： 聪明的、一丝不苟的、 勤奋的、固执的、易 冲动的、忌妒的 最后评价： 他是有能力的人， 虽然有某些缺点
• • • • • •
是研究者选择和操纵的变量，需要在研究中加以控 制以保持恒定，这类变量称为控制变量或额外变量 或无关变量或噪音。
• 概念区分： • 无关变量 • 相关变量 • 额外变量 • 控制变量 • “噪音”
第二节 额外变量及控制
• 一、额外变量的种类 • （一）随机额外变量 • • • （二）系统额外变量 • •
生影响的特定事件。当出现这种情况时，研究者往往无法 判断实验结果是由处理（自变量）引起的，还是由特定事 件引起的。