匹配的基本原理.

第一节 匹配的基本原理

1. 阻抗匹配的概念： （impedance matching) 使微波电路/系统 无反射，尽量接近行波。

重要性： a) 负载和传输线功率最大，损耗小； b) 避免失配时大功率击穿； c) 减小失配对信号源的牵引作用。

2. 基本阻抗匹配理论：

如图1-1（a ）所示：输入信号经过传输以后，其输出功率与输入功率

之间存在以下关系，信号的输出功率直接决定于输入阻抗与输出阻抗之比。

in out S

S

in S L L

L S S

L P k k

P R V P R k R R R R V R I Pout ?+=

?=?=?+=?=2

2

2

2

2)

1()(

图1-1(a) : 输出输入功率关系图

输出功率与阻抗比例的关系图见图1－1（b ）。

由图可知，当R L =R S 时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。

/ R s )

图2-1(b) : 输出功率与阻抗比例关系图

推而广之，如图2－1（c ）所示，当输入阻抗Z S 与负载阻抗Z L 间成为

Z S =Z L *的关系时，满足广义阻抗匹配的条件。所以，阻抗匹配电路也可以称

为阻抗变换器（Impedance Transformer ）。

当Z L =Z S *,即是[匹配](Matched)

图1-1(c) : 广义[阻抗匹配]关系图

2.选择匹配网络要考虑的因素

满足性能指标的最简单设计 在较大的带宽内匹配 可实现性 可调整性

(完整版)控制图的基本原理

控制图的基本原理 质量特性数据具有波动性，在没有进行观察或测量时，一般是未知的，但其又具有规律性，它是在一定的范围内波动的，所以它是随机变量。 一、正态分布 如果随机变量受大量独立的偶然因素影响，而每一种因素的作用又均匀而微小，即没有一项因素起特别突出的影响，则随机变量将服从正态分布。 正态分布是连续型随机变量最常见的一种分布。它是由高斯从误差研究中得出的一种分布，所以也称高斯分布。随机变量服从正态分布的例子很多。一般来说，在生产条件不变的前提下，产品的许多量度，如零件的尺寸、材料的抗拉强度、疲劳强度、邮件的内部处理时长、随机测量误差等等都是如此。 定义若随机变量的概率密度函数为： 则称的分布为正态分布，记为。 正态分布的概率密度函数如图5—1所示。

图5-l正态分布概率密度曲线 从图中我们叫以看出正态分布有如下性质： (1)曲线是对称的，对称轴是x=μ； (2)曲线是单峰函数，当x=μ时取得最大值； (3)当曲时，曲线以x轴为渐近线； (4)在处，为正态分布曲线的拐点； (5)曲线与x轴围成的面积为1。 另外，正态分布的数字特征值为： 平均值 标准偏差 数字特征值的意义：平均值μ规定了图形所在的位置。根据正态分布的性质，在x=μ处，曲线左右对称且为其峰值点。 标准偏差，规定了图形的形状。图5-2给出了3个不同的值时正态分布密度曲线。当小时，各数据较多地集中于μ值附近，曲线就较“高”和“瘦”；当大时，数据向μ值附近集中的程度就差，曲线的形状就比较“矮”和“胖”。这说明正态分布的形状由的大小来决

定。在质量管理中，反映了质量的好坏，越小，质量的一致性越好。 图5-2大小不同时的正态分布 在正态分布概率密度函数曲线下，介于坐标 ,,,间的面积，分别占总面积的58.26%，95.45%，99.73%和99.99%。它们相应的几何意义如图5-3听示。 图5-3各种概率分布的几何意义 二、控制图的轮廓线

【精品】动画十二基本法则

【关键字】精品 动画十二基本法则.txtゅ你不用一上线看见莪在线，就急着隐身，放心。莪不会去缠你。说好的不离不弃现在反而自己却做不到╮NO.1手绘技巧(Solid Drawing) 保守的手绘动画需要非常扎实的绘画训练以及对美感的敏锐度,不过在三维动画领域,手绘已经不再是动画师的工作内容.但是,不论是制作保守动画还是电脑动画,动画师都需要有扎实的绘画基础训练,才能将动画中所需要的画面更完整的表现出来.(跑车:在POSE TO POSE 的动画制作中,拿起笔来绘制想要的动作,会让你更准确的把握整体和细节.) NO.2 吸引力(Appeal) 所有的角色都要有它吸引人的地方,无论是英雄,恶棍还是小丑.这就需要清晰的角色设定,简约的设计,鲜明的个性,并且让角色的行为随着故事的发展有所改变.(跑车:一个角色让人们从它的肢体语言看出他的一切,说到容易做到难.) NO.3 慢入慢出(Slow-in and slow-out) 当现实生活中的物体开始运动或是停止下来的时候,它们会经历加速和减速的自然过程.在人的行走中,人在迈出脚步的开始和结束时运动减缓,而在中间加快,从而使整个动作更加饱满舒缓. NO.4 预备(Anticipation) 角色完成一个动作需要经历预备,动作和结束三个阶段.预备通常是在一个大幅度的,快速的主要动作之前,方向与之相反而且比较缓慢,幅度也小一些.预备动作的目的是使观众更清晰的看到动作,明白动作之间的联系,否则角色的动作会显得非常的突兀和僵硬.那么在实际制作过程中预备应该应用到哪种程度呢?这依赖于下面的一些因素: ☆施加了多少力 ☆运动有多快 ☆你希望观众有多惊讶 ☆在一个预备中预备是否正在发生,或者在一个动作中的方向已开始改变 ☆是角色身体的一部分还是整体在为动作做准备 NO.5 弧线(Acrs) 使用弧线来表现角色的动作可以达到非常自然的视觉效果,这是因为有生命的物体都是按照曲线路径来移动的,而非完全的直线运动.例如当角色头部从左向右转时,在中间位置的时候,头部并非水平,儿时应当略微低下来一些,否则观众会有僵硬,受限制的感觉. 在三维动画中,动画师在表现弧线运动时要注意它的前后变化,把握好加/减速原理.作为动画中最常运用的一种原则,动画师必须理解力的基本原理,比如重力,空气阻力,摩擦力和力的传递等对弧线运动的影响和作用.才能更好的使角色动作有优美圆滑的韵律感. NO.6 节奏(Timing) 节奏是角色在一个动作上所用的时间.生活中的一切物体的运动都是充满节奏感的.节奏感是由不同速度的交替变化产生的.这可能是在教授和学习动画中最难的一个环节了,每个人心中的想法和感受都是不同的,通过改变节奏可以使一个动作表现出不同的韵律和情感. ☆静止-慢-快或快-慢-停止,这种渐快或渐慢的速度变化产生柔和的节奏感. ☆快-急停或快-急停-快,这种突然的速度变化产生强烈的节奏感. ☆慢-快-急停,由慢至快再突然停止的转折变化能产生戏剧性. 经过长期的三维动画工作,我认为最好的节奏就是你能让观众用最短的时间理解发生了什么动作. NO.7 直前与姿势到姿势动作(Straight-ahead Action and Pose-to-pose) 直前动作和姿势到姿势动作是两种不同的动画技术.在直前动作中,角色不需要预先设置主

自动控制原理基本概念总结

68.二阶系统中，闭环零点的出现，加快了系统响应速度，克服了阻尼过大，响应速度慢的缺点。实现快速性和平稳性均提高。 69.二阶系统中，引入比例微分控制，不影响系统误差，自然频率不变。 70.在二阶系统中引入微分反馈，速度反馈使增大，振荡和超调减小，改善了系统平稳性。 71.在二阶系统中引入微分反馈，速度负反馈控制的闭环传递函数无零点，其输出平稳性优于比例——微分控制。但是，系统快速性会降低。 72.在二阶系统中引入微分反馈，系统跟踪斜坡输入时稳态误差会加大，因此应适当提高系统的开环增益. 73.高阶系统瞬态响应各分量的衰减快慢由指数衰减系数pj和ζkωnk决定。如果某极点远离虚轴，那么其相应的瞬态分量持续时间较短。对系统暂态性能的影响就小。 74.当某极点pj靠某零点zi很近，相应瞬态分量的系数就越小，极端情况下,当pj和zi重合时，该零极点为偶极子，对系统的瞬态响应没有影响。 75.在系统中，某极点距虚轴的距离小于其他所有极点距虚轴的距离的1/5，在其附近没有零点存在,则该极点为主导极点。系统的瞬态响应取决于主导极点。若主导极点为一个负实数，高阶系统近似为一阶系统；若主导极点为一对共轭复数，高阶系统近似为二阶系统。 76.必要条件:控制系统特征方程式的所有系数ai(i=0,1,2,…,n)均大于零，小于零或者等于零（缺项）系 统必不稳定。 77.充分条件:劳斯表中第一列的元素均大于零时，系统稳定；反之，如果第一列出现小于零的元素时，系 统就不稳定。第一列元素符号的改变次数，代表特征方程的正实部根的个数。第一列出现0元素，系统临 界稳定。 78.系统的相频特性是指输入、输出正弦相位差与频率的关系，幅频特性是指输入、输出正弦幅值比与频率的关系。 79.系统的稳态输出正弦的复数形式与输入正弦函数的复数形式之比是－个复数，复数的幅值就是幅频特性，复数的幅角就是相频特性。 80.由奈氏判据可知，当ω从－∞变化到＋∞时,系统的开环频率特性G(jω)H(jω)按逆时针方向包围(－1, j0)点P周,P为位于s平面右半部的开环极点数目。 81.由奈氏判据可知，闭环系统稳定的充分和必要条件是：系统的开环频率特性G(jω)H(jω)不包围(－1,j0)点。 82.闭环系统稳定的充分必要条件是,当ω由0变到∞时,在开环对数幅频特性L(ω)≥0的频段内,相频特性φ(ω)穿越－180°线的次数(正穿越与负穿越次数之差)为P/2。P为s平面右半部开环极点数目。 83.系统校正的实质是，利用校正装置所引入的附加的零、极点，来改变整个系统零、极点的配置，改变根轨迹或频率特性的形状从而影响系统的稳、暂态性能。 84.开环对数幅频特性的低频段决定系统的稳态精度，中频段决定系统的暂态性能，高频段则决定系统的频宽和抗扰能力等。 85.比例元件在信号变换中起着改变增益而不影响相位的作用。 86.在串联校正中，比例校正元件只影响系统的开环增益，从而影响系统的稳态误差。显然，增大开环增益，系统将提高稳态精度，同时，剪切频率增大，系统的快速性提高。但是它又往往使系统的相角裕量减小， 所以系统的平稳性变差。 87.微分元件在信号变换中起着对信号取导数即起到加速的作用，同时使相位发生超前。但由于它对恒定信号起着阻断作用，故在串联校正中不能单独使用， 88.比例微分校正可全面改善系统稳态及暂态性能，但是对系统抗高频干扰的能力影响较大，只能用于原系统抗高频干扰的能力非常强的系统。 89.积分元件在信号变换中起着对信号进行积分即积累的作用，同时使相位发生滞后，积分控制可以提高系统的无差度，即提高系统的稳态性能。但积分控制相当于系统增加一个开环原点极点，这将不利于系统的 稳定性。

工程力学静力学与材料力学(单辉祖谢传锋著)高等教育出版社课后答案

工程力学 静力学与材料力学 (单辉祖 谢传锋 著) 高等教育出版社 课后答案 1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解： 1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。 (a) B (b) (c) (d) A (e) A (a) (b) A (c) A (d) A (e) (c) (a) (b)

工程力学 静力学与材料力学 (单辉祖 谢传锋 著) 高等教育出版社 课后答案 解： 1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。 (d) (e) B B (a) B (b) (c) F B (a) (c) F (b) (d) (e)

解： 1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD ；(b) 半拱AB 部分；(c) 踏板AB ；(d) 杠杆AB ；(e) 方板ABCD ；(f) 节点B 。 解： (a) F (b) W (c) (d) D (e) F Bx (a) (b) (c) (d) D (e) W (f) (a) D (b) C B (c) B F D

1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A ，结点B ；(b) 圆柱A 和B 及整体；(c) 半拱AB ，半拱BC 及整体；(d) 杠杆AB ，切刀CEF 及整体；(e) 秤杆AB ，秤盘架BCD 及整体。 解：(a) (d) F C (e) W B (f) F F BC (c) (d) AT F BA F (b) (e)

(b) (c) (d) (e) F AB F A C A A C ’C D D C’ B

PID控制的基本原理

盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 PID 控制的基本原理 1．PID 控制概述 当今的自动控制技术绝大部分是基于反馈概念的。反馈理论包括三个基本要素：测量、比较和执行。测量关心的是变量，并与期望值相比较，以此误差来纠正和控制系统的响应。反馈理论及其在自动控制中应用的关键是：做出正确测量与比较后，如何用于系统的纠正与调节。 在过去的几十年里，PID 控制，也就是比例积分微分控制在工业控制中得到了广泛应用。在控制理论和技术飞速发展的今天，在工业过程控制中95%以上的控制回路都具有PID 结构，而且许多高级控制都是以PID 控制为基础的。 PID 控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成，它的基本原理比较简单，基本的PID 控制规律可描述为： G(S ) = K P + K1 + K D S (1-1) PID 控制用途广泛，使用灵活，已有系列化控制器产品，使用中只需设定三个参数（K P ，K I和K D ）即可。在很多情况下，并不一定需要三个单元，可以取其中的一到两个单元，不过比例控制单元是必不可少的。 PID 控制具有以下优点： （1）原理简单，使用方便，PID 参数K P、K I和K D 可以根据过程动态特性变化，PID 参数就可以重新进行调整与设定。 （2）适应性强，按PID 控制规律进行工作的控制器早已商品化，即使目前最新式的过程控制计算机，其基本控制功能也仍然是PID 控制。PID 应用范围广，虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过适当简化，也可以将其变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，就可以进行PID 控制了。 （3）鲁棒性强，即其控制品质对被控对象特性的变化不太敏感。但不可否认PID 也有其固有的缺点。PID 在控制非线性、时变、偶合及参数和结构不缺点的复杂过程时，效果不是太好； 最主要的是：如果PID 控制器不能控制复杂过程，无论怎么调参数作用都不大。 在科学技术尤其是计算机技术迅速发展的今天，虽然涌现出了许多新的控制方法，但PID 仍因其自身的优点而得到了最广泛的应用，PID 控制规律仍是最普遍的控制规律。PID 控制器是最简单且许多时候最好的控制器。 在过程控制中，PID 控制也是应用最广泛的，一个大型现代化控制系统的控制回路可能达二三百个甚至更多，其中绝大部分都采用PID 控制。由此可见，在过程控制中，PID 控制的重要性是显然的，下面将结合实例讲述PID 控制。 1.1.1 比例（P）控制 比例控制是一种最简单的控制方式，其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳定误差。比例控制器的传递函数为： G C (S ) = K P (1- 2) 式中，K P 称为比例系数或增益（视情况可设置为正或负），一些传统的控制器又常用比例带（Proportional Band，PB），来取代比例系数K P ，比例带是比例系数的倒数，比例带也称为比例度。 对于单位反馈系统，0 型系统响应实际阶跃信号R0 1(t)的稳态误差与其开环增益K 近视成反比，即： t→∞

动画的12条基本原理

动画的12条基本原理 1 Timing 节奏 It may seem kind of silly to even have something as basic as timing on the list. Obviously timing is the essence of animation. The speed at which something moves gives a sense of what the object is and why it is moving. Something like an eye blink can be fast or slow. If it's fast, a character will seem alert and awake. If it's slow the character may seem tired and lethargic. 有些人会觉得把timing（节奏）放在法则列表里似乎很愚蠢，因为这个对动画制作来说实在是太基本了。显而易见，“节奏”是动画的基本要素。物体运动的速度说明了物体物理本质，和运动的成因。仅仅是“眨眼”的动作就可或快或慢。如果眨的快，角色看上去就处在“警觉或者醒着”的状态，如果眨得慢，角色就会显得比较慵懒，疲惫，昏昏欲睡。 John Lasseter gave a good example in his famous Siggraph paper using a character with a head that turns left and right. Essentially, he gives different durations for the exact same head turn motions, and shows how it can be 'read' differently based merely on the timing. If the head turns back and forth really slow, it may seem as if the character is stretching his neck. A bit faster it can be seen as saying "no". Really fast, and the character is reacting to getting hit by a baseball bat. John Lasseter在他的那篇著名的Siggraph论文里使用了一个关于头部从左向右的转动的范例。虽然是同一个转头的动作，但他按照不同的时间节奏做出来，却表现出不同的意思，而本质上他仅仅是改动了运动的timing“节奏”而已。如果头从后往前转的很慢的话，角色看上去只是在活动颈部而已。加快一点速度，看上去就象是在说：NO! 再快点，角色看上去就很象被物体砸到头部一样。 Having a good sense of timing is critical for good animation. Cartoony motion is usually characterized as fast snappy timing from one pose to another. Realistic tends to have more to do about going between the poses. But both require careful attention to the timing of every action. 对于好的动画来讲，好的“节奏”感非常重要，非常基本。动作的卡通风格一般要求物体从一个pose(姿势)到另外一个pose的变换很灵活简洁。写实风格的则要求在pose之间细节上要有变化。但是无论哪种风格，都要注意每一个动作的timing节奏问题。 I think it was Chuck Jones who said "The difference between the right timing and the almost right timing, is the difference between lightning and a lightning bug." 记得Chuck Jones曾经说过：“好的timing节奏和差强人意的timing节奏之间的差别就有如“光”和发光的萤火虫之间本质的差别”。 2 Ease In and Out (or Slow In and Out) 渐进和渐出（或慢进慢出） Ease in and out has to do with gradually causing an object to accelerate, or come to rest, from a pose. An object or limb may slow down at it approaches a pose (Ease In) or gradually start to move from rest (Ease Out). 渐进和渐出的规律通常是运用在物体pose的加速或减速变化过程中。一个当物体接近某个POSE时，通常是减速变化的（称之为渐进或慢进）；相反地当它从一个POSE开始向另外一个POSE变化时，应该是加速的（称之为渐出或慢出）。

自动控制原理基本知识测试题DOC

自动控制原理基本知识测试题 第一章自动控制的一般概念 一、填空题 1.（）、（）和（）是对自动控制系统性能的基本要求。 2.线性控制系统的特点是可以使用（）原理，而非线性控制系统则不能。 3.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为（）控制系统、（）控制系统和（）控制系统。 4.自动控制的基本方式有（）控制、（）控制和（）控制。 5.一个简单自动控制系统主要由（）、（）、（）和（）四个基本环节组成。 6.自动控制系统过度过程有（）过程、（）过程、（）过程和（）过程。 二、单项选择题 1.下列系统中属于开环控制的为（）。 A.自动跟踪雷达 B.无人驾驶车 C.普通车床 D.家用空调器 2.下列系统属于闭环控制系统的为（）。 A.自动流水线 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.家用电冰箱 3.下列系统属于定值控制系统的为（）。 A.自动化流水线 B.自动跟踪雷达 C.家用电冰箱 D.家用微波炉 4.下列系统属于随动控制系统的为（）。 A.自动化流水线 B.火炮自动跟踪系统 C.家用空调器 D.家用电冰箱 5.下列系统属于程序控制系统的为（）。 A.家用空调器 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.火炮自动跟踪系统 6.（）为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。 A.连续控制系统 B.离散控制系统 C.随动控制系统 D.线性控制系统 7.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是（）。 A.稳定性 B.复现性 C.快速性 D.准确性 8.下列不是自动控制系统基本方式的是（）。 A.开环控制 B.闭环控制 C.前馈控制 D.复合控制 9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是（）。 A.被控对象 B.被控变量 C.控制器 D.测量变送器 10.自动控制系统不稳定的过度过程是（）。 A.发散振荡过程 B.衰减振荡过程 C.单调过程 D.以上都不是 三、简答题 1.什么是自动控制？什么是自动控制系统？ 2.自动控制系统的任务是什么？ 3.自动控制的基本方式有那些？ 4.什么是开环控制系统？什么是闭环控制系统？各自的优缺点是什么？ 5.简述负反馈控制系统的基本原理及基本组成。 6.自动控制系统主要有那些类型？ 7.对控制系统的基本要求是什么？请加以说明。 8.什么是自动控制系统的过度过程？主要有那些种？ 四、名词解释 1.被控对象 2.被控变量 3.给定值 4.扰动量 5.定值控制系统 6.随动控制系统 7.程序控制系统 参考答案

自动控制原理总复习资料(完美)

总复习 第一章的概念 1、典型的反馈控制系统基本组成框图： 2、自动控制系统基本控制方式：(1)、反馈控制方式；(2)、开环控制方式；(3)、复合控制方式。 3、基本要求的提法：可以归结为稳定性（长期稳定性）、准确性（精度）和快速性（相对稳定性）。 第二章要求: 1、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法； 2、牢固掌握传递函数的概念、定义和性质； 3、明确传递函数与微分方程之间的关系； 4、能熟练地进行结构图等效变换； 5、明确结构图与信号流图之间的关系； 6、熟练运用梅逊公式求系统的传递函数； 例1 某一个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数: )()(,)()(1211s R s C s R s C ，) () (,)()(2122S R S C s R s C 。

4 3213211243211111)() (,1)()()(G G G G G G G s R s C G G G G s G s R s C --= -= 例2 某一个控制系统动态结构图如下，试分别求系统的传递函数： ) () (,)()(,)()(,)()(s N S E s R s E s N s C s R s C 。 例

例4、一个控制系统动态结构图如下，试求系统的传递函数。 X r 5 214323 211)()(W W W W W W S X S X r c ++= 例5 如图RLC 电路，试列写网络传递函数 U c (s)/U r (s). 解: 零初始条件下取拉氏变换： 例6某一个控制系统的单位阶跃响应为：t t e e t C --+-=221)(，试求系统的传递函数、微分方程和脉冲响应。 解：传递函数： )1)(2(2 3)(+++=s s s s G ，微分方程：)(2)(3)(2)(3)(2 2t r dt t dr t c dt t dc dt t c d +=++ 脉冲响应：t t e e t c 24)(--+-= 例7一个控制系统的单位脉冲响应为t t e e t C ---=24)(，试求系统的传递函数、微分方程、单位阶跃响应。 (t) )()() ()(2 2t u t u dt t du RC dt t u d LC r c c c =++11 )()()(2 ++==RCs LCs s U s U s G r c ) ()()()(2s U s U s RCsU s U LCs r c c c =++=?k K K P 1

PID控制的基本原理

S lim e (t ) = 1 +RK t →∞ PID 控制的基本原理 1．PID 控制概述 当今的自动控制技术绝大部分是基于反馈概念的。反馈理论包括三个基本要素：测量、比较和执行。测量关 心的是变量，并与期望值相比较，以此误差来纠正和控制系统的响应。反馈理论及其在自动控制中应用的关键是： 做出正确测量与比较后，如何用于系统的纠正与调节。 在过去的几十年里，PID 控制，也就是比例积分微分控制在工业控制中得到了广泛应用。在控制理论和技术 飞速发展的今天，在工业过程控制中 95%以上的控制回路都具有 PID 结构，而且许多高级控制都是以 PID 控制为 基础的。 PID 控制器由比例单元（P ）、积分单元（I ）和微分单元（D ）组成，它的基本原理比较简单，基本的 PID 控 制规律可描述为： G (S ) = K P + K 1 + K D S (1-1) PID 控制用途广泛，使用灵活，已有系列化控制器产品，使用中只需设定三个参数（ K P ， K I 和 K D ） 即可。在很多情况下，并不一定需要三个单元，可以取其中的一到两个单元，不过比例控制单元是必不可少的。 PID 控制具有以下优点： （1） 原理简单，使用方便，PID 参数 K P 、K I 和 K D 可以根据过程动态特性变化，PID 参数就可以重 新进行调整与设定。 （2） 适应性强，按 PID 控制规律进行工作的控制器早已商品化，即使目前最新式的过程控制计算机，其 基本控制功能也仍然是 PID 控制。PID 应用范围广，虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过适当简化，也 可以将其变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，就可以进行 PID 控制了。 （3） 鲁棒性强，即其控制品质对被控对象特性的变化不太敏感。 但不可否 认 PID 也有其固有的缺点。PID 在控制非线性、时变、偶合及参数和结构不缺点的复杂过程时，效果不是太好； 最主要的是：如果 PID 控制器不能控制复杂过程，无论怎么调参数作用都不大。 在科学技术尤其是计算机技术迅速发展的今天，虽然涌现出了许多新的控制方法，但 PID 仍因其自身的优 点而得到了最广泛的应用，PID 控制规律仍是最普遍的控制规律。PID 控制器是最简单且许多时候最好的控制器。 在过程控制中，PID 控制也是应用最广泛的，一个大型现代化控制系统的控制回路可能达二三百个甚至更多， 其中绝大部分都采用 PID 控制。由此可见，在过程控制中，PID 控制的重要性是显然的，下面将结合实例讲述 PID 控制。 1.1.1 比例（P ）控制 比例控制是一种最简单的控制方式，其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输 出存在稳定误差。比例控制器的传递函数为： G C (S ) = K P (1- 2) 式中， K P 称为比例系数或增益（视情况可设置为正或负），一些传统的控制器又常用比例带（Proportional Band ， PB ），来取代比例系数 K P ，比例带是比例系数的倒数，比例带也称为比例度。 对于单位反馈系统，0 型系统响应实际阶跃信号 R 0 1(t)的稳态误差与其开环增益 K 近视成反比，即： t →∞ 对于单位反馈系统，I 型系统响应匀速信号 (1- 3) R 1 (t)的稳态误差与其开环增益 K v 近视成反比, 即: lim e (t ) = R 1 K V (1- 4)

迪斯尼动画的12条运动规律~~经典!

迪斯尼的12条动画规律 迪斯尼动画技巧原理之一——挤压与拉伸 我们所说的挤压和拉伸是动画中最重要的发现。当用图画的变换来表现一个物体的移动，但其形体不发生变化的时候。它的动作会明显的表现出僵硬。在真实的生活中，这只能表现在一些坚硬的物体上。比如象椅子、器皿和盘子等这类物件。但是任何有生命的物体，无论它的骨骼怎样，每做一个动作，它的形态会体现出相当多的运动。象手臂的弯曲和伸展引起二头肌明显的隆起和拉伸这就是很好的一个例子。外形明显的向体内收缩和外形极端的拉伸形成对照。对于面部，无论咀嚼，微笑还是讲话仅仅表现一个表情的变化,要使其更有生命力，应该在面颊，唇部和眼睛处加以刻画。不然的话，就象蜡像一样僵硬。 我们能够用使物体受到压力而变平或者被推挤成一块来表现挤压。对于拉伸，我们始终用一种相似的形式来表现，就是将物体合适的延长或扩大。从一幅图画的动作到下一个动作这是动画的本质。我们不再用脸上的一条简单的线来表现一个微笑；现在它包含了唇形定义和与面颊的关系。我们不再将腿表现的象一个小管子或橡皮水管；增大弯曲和伸展使他们显得更加有柔性。 动画师竞相使用大量的挤压和拉伸技巧来制作动画,以将那些原有的动画法则推动到极限：象在表现眼睛闭合时，可以将眼睛挤压使之倾斜；和表现眼睛睁开时，可以将眼睛拉伸的象瞪出眼珠一样；“吸气”时的脸颊的凹陷和与之相反的吐气时面颊的膨胀；在表现咀嚼动作时，先将嘴拉伸到在鼻子下较远处，然后再上提压缩超过鼻子的位置（最好改变嘴的形状）。在三十年代中期，动画师专门制作出两张图画，用 于确定挤压位置和拉伸位置。 为了避免使被挤压的图画看上去不会过于发涨和被拉伸时不会显得象萎缩一样，这里有一些好的建议。就是在考虑挤压和拉伸的时候，把物体的形状或体积看成一个装了半袋面粉的布袋。当它掉落在地面上的形态，与它的初始状态相比它好象被压扁了，如果逐渐的将它提高，它会比它装满时候的形态表现的还要伸展，然而它的体积并没有发生变化。我们甚至绘出面粉袋不同的姿态——直立，扭曲和各种带有情绪的动作，直至我们使它看上去不再象一个面粉袋。这样可以迫使我们去寻找，用最直接的绘制方法和最简单的描述来表现它。我们发现其中有许多内部的细节在对与整个形状的表现上是不必要的，所以我们必须进行适当的构思和删减。这些经验被运用到米奇的身体，他的面颊，其他动物的鼻子，嘴巴，甚至于唐 纳德的头上。 在每日报纸的运动页上我们发现一个平常没有注意到的宝藏。这里的照片展现出人类肢体各种各样的拉伸、伸展和激烈的动作表现出人类肢体的弹力。我们的动画原理能够很清楚的在其中展现出来。这些与整体的形态一起传达着喜悦、挫折、专注和所有在运动世界中体现出来的强烈的情感。这些开拓了我们 的视野，让我们开始用一种新的方式来观察。 所有初期的动画艺术家的动画测试标准是画一个跳跃的球。让人感到惊讶的是，它快速表现和容易变化的特点，使它成为检验我们所学到东西的依据。其方法是先简单描绘一个圆圈来表示球，然后在连续的画出使它掉落碰撞地面，反弹后回到空中，这样循环的图画。我们可以让球从画纸外跳入，前进直至跳出画纸，或者在任意一点上开始小球的循环跳跃反弹的动作。这些看上去似乎很单调，但是经过这样的测试，我们可以生动的掌握到关于节奏，挤压和拉伸的技巧。

PWM控制的基本原理

PWM控制的基本原理 PWM（Pulse Width Modulation）控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。 PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，PWM 控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。理论基础： 冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。 图1形状不同而冲量相同的各种窄脉冲 面积等效原理： 分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图2a所示。其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。从波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。脉冲越窄，各i(t)响应波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲，则响应i(t)也是周期性的。用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。 图2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形 用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。 SPWM波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。 图3 用PWM波代替正弦半波 要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。 PWM电流波：电流型逆变电路进行PWM控制，得到的就是PWM电流波。 PWM波形可等效的各种波形： 直流斩波电路：等效直流波形 SPWM波：等效正弦波形，还可以等效成其他所需波形，如等效所需非正弦交流波形等，其基本原理和SPWM控制相同，也基于等效面积原理。 随着电子技术的发展，出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM 法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，而本文介绍的是在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法。它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。 PWM技术的具体应用

迪斯尼经典动画原理—动画的12条基本原理

转载]迪斯尼经典动画原理—动画的12条基本原理【转贴】 (2011-05-10 17:14:11) 转载原文 标签： 转载 很好，很有用 原文地址：迪斯尼经典动画原理—动画的12条基本原理【转贴】作者：动画er 动画的12条基本原理【转翻译】 Introduction 简介 翻译: CG先锋 什么是角色动画?就是让一张张的图片中了魔法一样动了起来!!表现的内容也千奇百怪, 可以是扫把走路,老鼠说话,也可以是跳舞的虫子,甚至是会飞的玩具.可制作过程却是非常艰苦的,得花时间来从策划,绘制,到校订,其间还有不断的调试测试,过程非常艰苦,但却是一项非常有成就感的艺术创作. 随着计算机技术的突飞猛进,越来越多的人从事创作高质量的CG角色动画这项事业.然而,高质量却不是那么容易达到的.很多顶级的动画师都花了几年甚至更长时间来磨练他们的技术.因结合了计算机和艺术两方面知识,动画也许是最难掌握的一种. 作为动画师,不但要掌握绘画或者速写的技术,还要有时间感,洞察力,表现力,和对物体运动规律的理解.此外,角色动画师同时也要是个演员,具有赋予一件事物生命活力的能力.通过这些不同领域知识的融合,动画师仿佛具有了魔力,让角色活灵活现,具有了生命力. 下列所述,是一些大家学习制作动画过程中要掌握的传统的法则.它们不仅对传统角色 动画十分重要,同样也适用于计算机角色动画.除了一些最基本的理论,我还对一些传统意义

上的法则做了调整和综合.其间,感谢很多CG-char上列出的许多CG界的朋友们!(参见“special thanks section”特别感谢部分) 每条法则都会做定义，同时也会做些解释说明，外加一个动画范例配合讲解。其目的不仅是为了定义这些法则是什么，还要讲清楚这些法则是怎么应用的，在哪里运用。同时每个人都可以在真实的场景中运用这些法则。但无论怎样，这些文字都还只是起着引导作用，道理还是需要你们自己去学，去实践，去理解。通过综合运用，可以做出很真实，很有趣味的角色动画。 我期待我写的这些文字能对读者们有所帮助，如果你们有任何的意见或者建议，可以发EMAIL给我：comet@https://www.wendangku.net/doc/1219006752.html,我本人其实也是在学习掌握这门艺术，同大家一样对真正的动画大师也是非常敬仰的。 Timing节奏 有些人会觉得把timing（节奏）放在法则列表里似乎很愚蠢，因为这个对动画制作来说实在是太基本了。显而易见，“节奏”是动画的基本要素。物体运动的速度说明了物体物理本质，和运动的成因。仅仅是“眨眼”的动作就可或快或慢。如果眨的快，角色看上去就处在“警觉或者醒着”的状态，如果眨得慢，角色就会显得比较慵懒，疲惫，昏昏欲睡。 John Lasseter在他的那篇著名的Siggraph论文里使用了一个关于头部从左向右的转动的范例。虽然是同一个转头的动作，但他按照不同的时间节奏做出来，却表现出不同的意思，而本质上他仅仅是改动了运动的timing“节奏”而已。如果头从后往前转的很慢的话，角色看上去只是在活动颈部而已。加快一点速度，看上去就象是在说：NO! 再快点，角色看上去就很象被物体砸到头部一样。 对于好的动画来讲，好的“节奏”感非常重要，非常基本。动作的卡通风格一般要求物体从一个pose(姿势)到另外一个pose的变换很灵活简洁。写实风格的则要求在pose之间细节上要有变化。但是无论哪种风格，都要注意每一个动作的timing节奏问题。 记得Chuck Jones曾经说过：“好的timing节奏和差强人意的timing节奏之间的差别就有如“光”和发光的萤火虫之间本质的差别”。

(完整word版)自动控制原理概念最全整理

1.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 变换值比，定义为线性定常系统的传递函数。传递函数表达了系统内在特性，只与系统的结构、参数有关，而与输入量或输入函数的形式无关。 2.一个一般控制系统由若干个典型环节构成，常用的典型环节有比例环节、惯 性环节、积分环节、微分环节、振荡环节和延迟环节等。 3.构成方框图的基本符号有四种，即信号线、比较点、方框和引出点。 4.环节串联后总的传递函数等于各个环节传递函数的乘积。环节并联后总的传 递函数是所有并联环节传递函数的代数和。 5.在使用梅森增益公式时，注意增益公式只能用在输入节点和输出节点之间。 6.上升时间tr、峰值时间tp和调整时间ts反应系统的快速性；而最大超调量 Mp和振荡次数则反应系统的平稳性。 7.稳定性是控制系统的重要性能，使系统正常工作的首要条件。控制理论用于 判别一个线性定常系统是否稳定提供了多种稳定判据有：代数判据（Routh 与Hurwitz判据）和Nyquist稳定判据。 8.系统稳定的充分必要条件是系统特征根的实部均小于零，或系统的特征根均 在跟平面的左半平面。 9.稳态误差与系统输入信号r(t)的形式有关，与系统的结构及参数有关。 10.系统只有在稳定的条件下计算稳态误差才有意义，所以应先判别系统的稳定 性。 11.Kp的大小反映了系统在阶跃输入下消除误差的能力，Kp越大，稳态误差越 小; Kv的大小反映了系统跟踪斜坡输入信号的能力，Kv越大，系统稳态误差越小； Ka的大小反映了系统跟踪加速度输入信号的能力，Ka越大，系统跟踪精度越高 12.扰动信号作用下产生的稳态误差essn除了与扰动信号的形式有关外，还与扰 动作用点之前（扰动点与误差点之间）的传递函数的结构及参数有关，但与扰动作用点之后的传递函数无关。 13.超调量仅与阻尼比ξ有关，ξ越大，Mp则越小，相应的平稳性越好。反之，

自动控制原理知识点.

第一章自动控制的一般概念 1.1 自动控制的基本原理与方式 1、自动控制、系统、自动控制系统 ◎自动控制：是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制 器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自 动地按照预定的规律（给定值）运行。 ◎系统：是指按照某些规律结合在一起的物体（元部件）的组合，它们相互作用、相互依存， 并能完成一定的任务。 ◎自动控制系统：能够实现自动控制的系统就可称为自动控制系统，一般由控制装置和被 控对象组成。 除被控对象外的其余部分统称为控制装置，它必须具备以下三种职能部件。 ?测量元件：用以测量被控量或干扰量。?比较元件：将被控量与给定值进行比较。

?执行元件：根据比较后的偏差，产生执行作用，去操纵被控对象。 参与控制的信号来自三条通道，即给定值、干扰量、被控量。 2、自动控制原理及其要解决的基本问题 ◎自动控制原理：是研究自动控制共同规律的技术科学。而不是对某一过程或对象的具体控 制实现（正如微积分是一种数学工具一样）。 ◎解决的基本问题： ?建模：建立系统数学模型（实际问题抽象，数学描述） ?分析：分析控制系统的性能（稳定性、动/稳态性能） ?综合：控制系统的综合与校正——控制器设计（方案选择、设计） 3、自动控制原理研究的主要内容 经典控制理论现代控制理论 研究对象单输入、单输 出系统 （SISO） 多输入、多输 出系统 （MIMO）

4、室 温控 制系统 5、控制系统的基本组成 ◎被控对象：在自动化领域，被控制的装置、物理系统或过程称为被控对象（室内空气）。 ◎控制装置：对控制对象产生控制作用的装置，也称为控制器、控制元件、调节器等（放大 器）。 ◎执行元件：直接改变被控变量的元件称为执行元件（空调器）。 ◎测量元件：能够将一种物理量检测出来并转化成另一种容易处理和使用的物理量的装置称 数学 模型 传递函数 状态方程 研究 手段 频域法、根轨迹法 状态空间方法 研究 目的 系统综合、校正 最优控制、系统辨识、最优 估计、自适应 控制

振动控制的基本原理

B 图1-1 振动控制的基本原理 （1）电动台的工作原理及框图 载流导体载磁场中受电磁力的作用而运动，根据电磁学的基本原理，一段载流元dI 放在磁场中（见图1-1）所受的电磁力可用下式表示Df=BId ?sin （d ?^B ）式中B 一载流导体所处磁场的磁通（Gs ）I 一载流导体的电流有效值 （A ）dI ^B 一电流元与V 的夹角载振动台的设计中d ?^B=90°则sin （d ?^B ）=sin90°=1∴df=BId ?整个驱动动圈的线圈式由无数小电流元组成的因此动圈所受的力F 为 F=∫? 0BId ?=IB ?………(1-1) ?…………动圈的有效长度 显然，在上式中，当振动台与定型时B ?为定值则F αI 因此，当动圈上通过的电流I 以正弦规律变化，即产生所谓振动。 由（1-1）式可知 振动台的激振力大小取决于I 、B 、?三个参数的打小，气隙磁通B 的大小式不能无限制地增加的，当采取恒磁场时，B 一般为6000Gs 一7000Gs ，当采用单磁场励磁时，B 一般在13000Gs 左右，采用双

图1-2 动台体体积大小限制。如果要增加激振力，则要增加动圈驱动电流I 的大小，而I是由功率放大器提供的，也就要增大功率放大器输出的大小。 为了表明由功率化为激振力的能力，人们常用数来表达，它定义为每产生一公斤的激振力所需功率放大器的瓦数，称为该振动台的力常数。 在振动台的应用中常用下列量纲 I…………安培（A） ?…………厘米（cm） B…………高斯（Gs） F…………公斤力（kgf） 则（1-1）改写成 F=2x10-7IB ?……………………1—2 （2）电动台的框图及各部件作用 电动台的框图如图1-2所示

自动控制原理总经典总结

《自动控制原理》总复习

第一章自动控制的基本概念 一、学习要点 1.自动控制基本术语：自动控制、系统、自动控制系统、被控量、输入量、干扰量、受控对 象、控制器、反馈、负反馈控制原理等。 2.控制系统的基本方式： ①开环控制系统；②闭环控制系统；③复合控制系统。 3.自动控制系统的组成：由受控对象和控制器组成。 4.自动控制系统的类型：从不同的角度可以有不同的分法，常有： 恒值系统与随动系统；线性系统与非线性系统；连续系统与离散系统；定常系统与时变系统等。 5.对自动控制系统的基本要求：稳、快、准。 6.典型输入信号：脉冲、阶跃、斜坡、抛物线、正弦。 二、基本要求 1.对反馈控制系统的基本控制和方法有一个全面的、整体的了解。 2.掌握自动控制系统的基本概念、术语，了解自动控制系统的组成、分类，理解对自动控制 系统稳、准、快三方面的基本要求。 3.了解控制系统的典型输入信号。 4.掌握由系统工作原理图画方框图的方法。 三、内容结构图

四、知识结构图 第二章 控制系统的数学模型 一、学习要点 1．数学模型的数学表达式形式 （1）物理系统的微分方程描述；（2）数学工具—拉氏变换及反变换； （3）传递函数及典型环节的传递函数；（4）脉冲响应函数及应用。 2．数学模型的图形表示 （1）结构图及其等效变换，梅逊公式的应用；（2）信号流图及梅逊公式的应用。 二、基本要求 1、正确理解数学模型的特点，对系统的相似性、简化性、动态模型、静态模型、输入变 量、输出变量、中间变量等概念，要准确掌握。 2、了解动态微分方程建立的一般方法及小偏差线性化的方法。 3、掌握运用拉氏变换解微分方程的方法，并对解的结构、运动模态与特征根的关系、零输入 响应、零状态响应等概念有清楚的理解。 4、正确理解传递函数的定义、性质和意义。熟练掌握由传递函数派生出来的系统开环传递函 数、闭环传递函数、误差传递函数、典型环节传递函数等概念。（＃） 5、掌握系统结构图和信号流图两种数学模型的定义和绘制方法，熟练掌握控制系统的结构图 及结构图的简化，并能用梅逊公式求系统传递函数。（＃＃）