剧场理论及其实例

剧场理论及其实例

一、什么是剧场理论

1983年，格莱夫与费斯克提出了服务剧场理论。经过研究，他们认为，提供服务与舞台表演具有一定的相似性，舞台剧场的构成要素与服务的构成要素之间能形成一定的对应关系。剧场理论的组成要素包括以下四个方面：

1、演员构面，包含服务人员衣着打扮、服务人员态度和行为、服务人员专业技术、服务人员对顾客的承诺。

2、观众构面，包含顾客配合与服务态度、顾客配合参与服务的行为、顾客间的互动。

3、场所构面，包含服务场所布置、服务场所空间配置、服务场所清洁。

4、表演构面，包含产品质量、服务实时作业处理、服务流程及设计。

二、剧场理论应用

锦绣中华民俗村

中国民俗文化村占地20 多万平方米，是中国第一个荟萃各民族民间艺术、民俗风情和民居建筑于一园的大型文化旅游景区，内含22 个民族的25 个村寨，均按 1 ：1 的比例建成。通过民族风情表演、民间手工艺展示、定期举办大型民间节庆活动，如华夏民族大庙会、泼水节、火把节、西双版纳风情月、内蒙古风情周等多种方式，多角度、多侧面地展示出我国各民族原汁原味、丰富多彩的民风民情和民俗文化，让游客充分感受中华民族的灵魂和魅力。中华民俗村集多种民俗文化于一体，也集表演，服务，游玩于一体，很适用于剧场理论。

1、演员

中华民俗村里的每一位服务人员都是在向来这里旅游的游客展示他们的

表演，贴心的服务，心与心之间的沟通，能够感受每位游客的需求。汇

聚了各个民族的不同风情，他们身穿不同民族的特色服装，表演各具特

色的民族习俗和舞蹈，向游人展示了一幅丰富多彩的民俗文化画卷，让

游客亲身经历感受不同文化的碰撞与火花。同时也有严格的标准，使游

人能够得到满意。

2、观众

由于我国是一个多民族的国家，很多人对其他民族和它的各种民俗不太

了解，中华民俗村就将我国少数民族的风情汇集在一起，集中向游客展

示。在一些节庆活动中，游客也可以参与其中，一同感受，还可以体验

各种民俗风情。游客在此可以学习民间工艺品制作，品尝民族风味食

品，观看马战实景《一代天骄》、大型民族音乐舞蹈《东方霓裳》、

大型广场艺术晚会《龙凤舞中华》，亲验科尔沁滑草场、飞瀑溜索民

俗风情的独特魅力。

3、场所

整个的民俗村有22 个民族的25 个村寨，均按1 ： 1 的比例建成。

给人以身临其境的感觉。这里有汉族的牌坊群、北京的四合院。各

少数民族村寨更具特色，在苗族、侗族、瑶族、佤族、黎族、景颇

族的村寨里，繁忙的少数民族姑娘和小伙子们热情地接待着国内外

客人。白族、藏族、纳西族、朝鲜族、高山族的民居建筑风格各异；

还有布依族的石头寨、摩梭人的木楞房，哈尼族的“蘑菇房”，傣族的竹楼，哈萨克族的毡房，土家族的水上街市，蒙古族的蒙古包，藏族的喇嘛寺，彝族的“土掌房”等更吸引无数游客入房参观，这些村寨为这些表演提供了依托，正是这些硬件设施，才使得民俗这种有形与无形相结合的实物，更加真实的呈现在游客眼前。

4、表演

民俗村内的表演都各具特色，富有个性化，也有很多的节庆表演和游行活动，每一项表演都深深的烙印着这个民族的文化。1亿元打造的演出盛事龙凤舞中华，16年积淀的艺术表演实力，凝聚数百位艺术家的奇思妙想，将声、光、电、水等现代舞台手段悉数用尽，让舞蹈、杂技、魔术等艺术手段共聚一堂。一个豪迈大气的专业舞台、500多名演员、1200多套服装、55分钟的演出，让你尽情体验中华民族文化的绚丽风姿，整个过程恢弘磅礴。

剧院声学设计说明(供装修说明)资料讲解

电视的声学设计说明（供装饰招标用） 一．设计依据 1．XX院提供的XX广电城建筑平、剖面图纸 2．中华人民共和国行业标准“剧场建筑设计规范”JGJ 57—2000 3．中华人民共和国国家标准“剧场、电影院和多用途礼堂建筑声学设计规范”GB/T 50356—2005 4．Acoustics–measurement of the reverberation time of rooms with reference to other acoustical parameters (ISO 3382) 5．中华人民共和国国家标准“厅堂扩声系统设计规范” GB 50371—2006 6．“音乐厅和歌剧院”（白瑞纳克著） 二．功能及建筑概况 使用功能：以大型舞台剧、综艺演出、歌剧为主，兼顾音乐会和会议功能。

容座：观众厅容座为XX座，其中池座XX座（其中轮席椅4个），一层楼座XX座，二层楼座76座。 建筑概况：建筑平面呈马蹄形。 三．主要建声设计技术指标 1．中频满场混响时间： （设置可变混响装置，建议采用木格栅后藏可升降吸声帘幕） RT=1.4±0.1秒（大型舞台剧、综艺演出、歌剧演出时） RT=1.2±0.1秒（会议时） RT=1.6±0.1秒（音乐演出时，舞台设置音乐反射罩）混响时间频率特性如下： 中频基本平直，低频有一定提升（相对中频约提升20%），高频由于空气吸收，允许略有下降。 2．低频比重BR：在1.1~1.3之间 3．透明度C：在-1~3dB之间 4．清晰度D：在35% ~ 60%之间

5．重心时间t s：≤130ms 6. 侧向反射系数LF：在10% ~ 20%之间 7. 声场力度G：≥0dB 8. 初始时间延迟间隙t I：<25ms 9. 声场不均匀度ΔL P：≤±4dB 10．本底噪声：LA≤30dBA 或NR≤25曲线 四．观众厅的体形设计 1.确定观众厅的体积 为了使观众厅获得合适的混响时间，观众厅需要合适的体积。体积太小，有可能不加任何吸声材料，也难以达到需要的混响时间；体积太大，虽然通过增加较多的吸声材料，可以获得合适的混响时间，但厅内的声能密度会相应地减少。 同时由于观众和座椅具有较大的吸声量，所以每座容积是一个很重要的设计标准。对于本音乐剧剧场而言，每座容积宜控制在7~8m3/座。 本剧场的观众席座位数为XX座，故观众厅的体积宜控制在8680 ~9920m3。

现代控制理论实验报告

实验报告 ( 2016-2017年度第二学期) 名称：《现代控制理论基础》 题目：状态空间模型分析 院系：控制科学与工程学院 班级： ___ 学号： __ 学生姓名： ______ 指导教师： _______ 成绩： 日期： 2017年 4月 15日

线控实验报告 一、实验目的： l.加强对现代控制理论相关知识的理解； 2.掌握用 matlab 进行系统李雅普诺夫稳定性分析、能控能观性分析； 二、实验内容 1 第一题：已知某系统的传递函数为G (s) S23S2 求解下列问题： （1）用 matlab 表示系统传递函数 num=[1]; den=[1 3 2]; sys=tf(num,den); sys1=zpk([],[-1 -2],1); 结果： sys = 1 ------------- s^2 + 3 s + 2 sys1 = 1 ----------- (s+1) (s+2) （2）求该系统状态空间表达式： [A1,B1,C1,D1]=tf2ss(num,den); A = -3-2 10 B = 1 C = 0 1

第二题：已知某系统的状态空间表达式为： 321 A ,B,C 01：10 求解下列问题： （1）求该系统的传递函数矩阵： （2）该系统的能观性和能空性： （3）求该系统的对角标准型： （4）求该系统能控标准型： （5）求该系统能观标准型： （6）求该系统的单位阶跃状态响应以及零输入响应：解题过程： 程序： A=[-3 -2;1 0];B=[1 0]';C=[0 1];D=0; [num,den]=ss2tf(A,B,C,D); co=ctrb(A,B); t1=rank(co); ob=obsv(A,C); t2=rank(ob); [At,Bt,Ct,Dt,T]=canon(A,B,C,D, 'modal' ); [Ac,Bc,Cc,Dc,Tc]=canon(A,B,C,D, 'companion' ); Ao=Ac'; Bo=Cc'; Co=Bc'; 结果： （1） num = 0 01 den = 1 32 （2）能控判别矩阵为： co = 1-3 0 1 能控判别矩阵的秩为： t1 = 2 故系统能控。 （3）能观判别矩阵为： ob = 0 1

剧场建筑声学设计规范

剧场建筑声学设计规范 声学 一、剧场设计应包括建筑声学设计；建筑声学设计应参与建筑、装饰设计全过程。 二、扩声设计应与建筑声学设计密切配合；装饰设计应符合声学设计要求。 三、自然声演出的剧场，声学设计应以建筑声学为主。 观众厅体形设计 一、观众厅每座容积宜符合下列规定： 剧场类别容积指标(m3/座） 歌剧 4.5～7.0 戏曲、话剧 3.5～5.5 多用途(不包括电影) 3.5～5.5 设置扩声系统时，每座容积可适当提高。 二、观众厅体形设计，应符合下列规定： 1、观众厅体形设计，应使早期反射声声场分布均匀、混响声场扩散，避免声聚焦、回声等声学缺陷。电声设计应避免电声源的声聚焦、回声等声学缺陷。 声学装饰应防止共振缺陷。 2、楼座下挑台开口的高度与挑台深度比，宜大于或等于1:1.2，楼、池座后排净高应大于或等于2.8m。 三、观众厅声学设计应包括伸出式舞台空间。 四、剧场作音乐演出时，宜设置舞台声反射罩或声反射南。 观众厅混响设计 一、观众厅满场混响时间设定宜符合下列规定： 1、根据使用要求及不同体积，在500~1000HZ范围内宜符合下表规定： 使用条件观众厅混响时间设置 歌舞 1.3～1.6s 话剧 (2000～10000m3) 1．1～1．4s 戏曲 多用途、会议 2、混响时间频率特性，相对于500~1000HZ的比值宜符合下表规定： 使用条件 125Hz 250Hz 2000Hz 4000Hz 8000Hz 歌舞 1.00～1.35 1.00～1.15 0.90～1.00 0.80～1.00 0.70～1.00 话剧 1.00～1.20 1.00～1.10 戏曲 多用途、会议 上列混响时间及其频率特性，适用于600~1600座观众厅。 二、混响时间设计，采用125、250、500、1000、2000、4000、8000Hz等七个频率；设计与实测值的允许偏差，宜控制在10%以内。

现代控制理论实验报告3

实验三 利用MATLAB 导出连续状态空间模型的离散化模型 实验目的： 1、基于对象的一个连续时间状态空间模型，导出其相应的离散化状态空间模型； 2、通过编程、上机调试，掌握离散系统运动分析方法。 实验原理： 给定一个连续时间系统的状态空间模型： ()()()()()() x t Ax t Bu t y t Cx t Du t =+=+& （3.1） 状态空间模型（3.1）的输入信号()u t 具有以下特性： ()(),u t u kT kT t kT T =≤≤+ （3.2） 已知第k 个采样时刻的状态()x kT 和第k 个采样时刻到第1k +个采样时刻间的输入()()u t u kT =，可得第1k +个采样时刻(1)k T +处的状态 (1)((1))((1))()((1))()k T kT x k T k T kT x kT k T Bu d τττ++=Φ+-+Φ+-? （3.3） 其中： ((1))((1))A k T kT AT k T kT e e +-Φ+-== ((1))((1))A k T k T e ττ+-Φ+-= 由于输入信号在两个采样时刻之间都取常值，故对式（3.3）中的积分式进行一个时间变量替换(1)k T στ=+-后，可得 0((1))()()()AT A x k T e x kT e d Bu kT τ σσ+=+? （3.4） 另一方面，以周期T 对输出方程进行采样，得到 ()()()y kT Cx kT Du kT =+ 在周期采样的情况下，用k 来表示第k 个采样时刻kT 。因此，连续时间状态空间模型

（3.1）的离散化方程可以写成 (1)()()()()()()() x k G T x k H T u k y k Cx k Du k +=+=+ （3.5） 其中： 0()()()AT A G T e H T e d B τσσ==? （3.6） 已知系统的连续时间状态空间模型，MATLAB 提供了计算离散化状态空间模型中状态矩阵和输入矩阵的函数： [G,H]=c2d(A,B,T) 其中的T 是离散化模型的采样周期。 实验步骤 1、导出连续状态空间模型的离散化模型，采用MATLAB 的m-文件编程； 2、在MATLAB 界面下调试程序，并检查是否运行正确。 例3.1 已知一个连续系统的状态方程是 010()()()2541x t x t u t ????=+????--???? & 若取采样周期0.05T =秒，试求相应的离散化状态空间模型。 编写和执行以下的m-文件： A=[0 1;-25 –4]; B=[0;1]; [G,H]=c2d(A,B,0.05) 得到 G= 0.9709 0.0448 -1.1212 0.7915 H= 0.0012 0.0448 因此，所求的离散化状态空间模型是 0.97090.04480.0012(1)()()1.12120.79150.0448x k x k u k ????+=+????-????

浅谈剧院观众厅设计资料

浅谈剧院观众厅设计 观演建筑按其声学特性可分为两大类：音乐类与语言类，无论是哪一类设计，观众厅均为其核心空间。观众厅的空间形态决定了一座观演建筑的定位及质量，观演建筑建设领导品牌——赛宾（中国）对其空间形态设计作一些探讨和总结。 一、观众厅的空间模式 浅谈剧院观众厅设计。观众厅的空间模式，亦即观众厅的体形设计，对大厅的声音质量起着重要作用，是观众厅设计的基础环节。观众厅发展至今有多种模式，最早的观众厅形式是矩形；传统歌剧院以马蹄形或接近马蹄形的U形平面为主，也有少量扇形平面；现代剧院，尤其是20世纪中叶以后，产生了较多新的平面形式，主要包括了椭圆形、钟形、多边形和不规则形等。 1.马蹄形平面 这种经典的平面对于大容量歌剧院是比较合适的。它的内部空间围合，增加了演出的气氛，同时观众视距短，视觉质量较高；明显的缺陷是台口两侧观众的视觉效果差。马蹄形的改进型平面则通过将台口两侧做成斜面，不设观众席，增强了中前区观众席的侧向早期反射声。美国的肯尼迪演艺中心及建设中的国家大剧院、温州大剧院均采用此种方式。 2.扇形平面 扇形平面最大的优点是观众席充分利用了舞台120°的展开角范围，以达到较大的观众容量。当扇形角度比较小时，会使大量座席远离舞台，后排视距较远，直达声弱，且池座大部分座席几乎得不到来自侧墙的早期反射声。因而，这种平面较适合于可用电声补充的会议中心观众厅，作为剧院使用则较少。 3.多边形平面 多边形平面一般在侧墙设多层包厢或逐层向台口伸展的跌落包厢，加之其侧墙的倾斜增加了侧向早期反射声，不仅视觉、声学效果好，同时观众包厢与楼池座一起形成对舞台的围合效果，提高了观演的亲切感。悉尼歌剧院是这方面的典型例子。我们完成的温州会议中心、东莞大剧院也采用了这种平面方式。 4.不规则形平面 不规则形平面较适合音乐厅、会议中心，在歌剧院中采用较少。东莞大剧院观众厅在主体为多边形平面的基础上，后部根据平面条件层层后退，形成不规则形空间，增加了空间的趣味性。在国内剧院设计中，这是第一例采用不规则形平面的案例。 5.钟形平面 钟形平面的结构简单，台口两侧的斜墙面为观众厅提供了早期反射声，有较好的声学和视觉效果。法国巴士底歌剧院、上海大剧院即是这方面的典型例子。 二、观众厅设计的技术特征 浅谈剧院观众厅设计。随着各种技术的成熟、材料的完善及现代计算机智能控制的引入，观众厅设计日趋成熟，并表现出如下几方面的特征： （1）现代剧院更注重自然声演出的效果。从自然声的实效出发，一般座位数控制在1800座以下，而不再追求过大的容量。这也是综合建筑声学、视觉效果各方面平衡的结果。 （2）计算机智能化设计控制引入剧院设计。通过计算机三维模型，可以模拟实际剧院的声场分布、视觉情况，大大提高了设计效率。 （3）灯具及调光设备的突破性进展。长距离、高亮度的射灯和可控硅调光技术的发展，满足了多道面光及远距离追光的要求。同时，灯具的使用寿命和安全性有了保证。 （4）计算机控制下的舞台机械设备已趋于成熟和完善，基本上可以满足多种演出的特殊需求。国内新建剧院大多采用欧洲经典的品字形舞台，舞台面可以平移、升降、旋转、倾斜，适应多功能需要。 （5）现代结构计算水平的提高，产生了许多新颖的建筑造型及布局。两个观众厅空间可以上下重迭设置，并将两部分结构截然分开，以切断声桥的联系，保证了声学效果。 （6）舒适性设计被日益重视，更强调以人为本的设计理念。 三、观众厅的视线设计 剧院观众厅设计的关键在于视觉质量。 东莞大剧院歌剧院观众厅人数为1605座，为了有热烈的演出气氛，便于观众参与到演出中来，设计中采用了大面宽小进深平面，两侧另设计了三层侧包厢。用这种布置方法，观众从三面包围舞台，演员与观众融为一体，缩短了视距，营造出良好的空间效果。但是，大面宽亦造成两侧观众的视角较小，侧包厢里视线遮挡严重的负面影响。另外，观众厅的耳光室突出的后边墙亦对侧包厢观众席形成严重的遮挡。 在初步设计开始的阶段，我们就视线的硬遮挡、视角以及耳光室设计问题进行了反复论证，并请清华大学建筑设计院作了专门的视线分析报告。根据视线分析结果，我们发现问题的焦点在台口两侧的“金三角”地区。首先，我们以保证视线质量为出发点，界定了以观众能看到舞台面表演区的80%为视角限制的最低条件。以16m边界的台口为界，与80%表演区一起限定了侧边座位的范围，从而保证了座位视线

现代控制理论实验

华北电力大学 实验报告| | 实验名称状态空间模型分析 课程名称现代控制理论 | | 专业班级：自动化1201 学生姓名：马铭远 学号：2 成绩： 指导教师：刘鑫屏实验日期：4月25日

状态空间模型分析 一、实验目的 1.加强对现代控制理论相关知识的理解； 2.掌握用 matlab 进行系统李雅普诺夫稳定性分析、能控能观性分析； 二、实验仪器与软件 1. MATLAB7.6 环境 三、实验内容 1 、模型转换 图 1、模型转换示意图及所用命令 传递函数一般形式： MATLAB 表示为： G=tf(num,den)，，其中 num,den 分别是上式中分子，分母系数矩阵。 零极点形式： MATLAB 表示为：G=zpk(Z,P,K) ，其中 Z，P ，K 分别表示上式中的零点矩阵，极点矩阵和增益。 传递函数向状态空间转换：[A,B,C,D] = TF2SS(NUM,DEN)； 状态空间转换向传递函数：[NUM,DEN] = SS2TF(A,B,C,D,iu)---iu 表示对系统的第 iu 个输入量求传递函数；对单输入 iu 为 1。

例1：已知系统的传递函数为G（S）= 2 2 3 24 11611 s s s s s ++ +++ ,利用matlab将传递函数 和状态空间相互转换。 解：1.传递函数转换为状态空间模型： NUM=[1 2 4];DEN=[1 11 6 11]; [A,B,C,D] = tf2ss(NUM,DEN) 2.状态空间模型转换为传递函数： A=[-11 -6 -11;1 0 0;0 1 0];B=[1;0;0];C=[1 2 4];D=[0];iu=1; [NUM,DEN] = ss2tf(A,B,C,D,iu); G=tf(NUM,DEN) 2 、状态方程状态解和输出解 单位阶跃输入作用下的状态响应： G=ss(A,B,C,D);[y,t,x]=step(G);plot(t,x). 零输入响应 [y,t,x]=initial(G,x0)其中，x0 为状态初值。

剧院声学设计

剧院声学设计 1．建声设计目标 2．建声设计依据 3.体型设计 对于演出的歌剧院来说，体形设计至关重要，它要解决响度（音量）、声场分布、声扩散、早期反射声的分布和消除音质缺陷等问题。 剧院平面、剖面图分别如图一、图二所示。 图一：观众厅池座平面图 图二：观众厅剖面图 剧院的室内设计阶段，我方会和装修方积极协调解决声学装修工作的问题，提出合理化建议和提供声学方面的数据。 为对声学设计进行验证，对剧院观众厅进行了计算机模型进行室内音质预测。 计算机模拟通过建立三维模型，通过计算机模拟软件对大剧院观众厅的室内音质进行模拟分析。 EASE模拟计算分析：

3.1 观众厅声学设计和室内各界面材料控制 根据剧院观众厅的混响时间要求，在声学设计初期，根据室内装修中使用材料和构造的声学特性进行分析，选择合适的数据进行混响时间计算。 观众厅两侧墙面采用15mm厚木饰面高密度板，为减小材料的低频吸声特性，建议安装过程中，增加龙骨密度，以增强板材的刚度。在台口两侧部分采用18mm 厚高密度板，表面安装50mmX100mm木饰面条。该做法有两个用途，一是起到装饰美观的效果，二是增加板材的刚度，减小低频吸收。 观众厅吊顶设计 该观众厅的吊顶造型设计兼顾剧院的其他功能（如音箱桥、面光桥等）和声学要求。暂定为折线型吊顶。通过调整吊顶的倾角，达到前部吊顶为池座中前部观众席提供有益的早期反射声；中后部吊顶增强后部观众席声级。控制吊顶标高，防止出现长延时反射声；将近次反射声相对于直达声的初始时间间隙控制在 35ms以内。为了避免低频被吊顶吸收，观众厅的吊顶可采用了35mm厚GRG增强型反声板。 3.2台口侧墙设计 台口侧墙采用大号角形，可以将演员声反射并导向观众席，让池座中前区观众席得到较多的早期反射声；另外利于耳光、扬声器的布置。由于受座椅布置影响，只能将一层位置台口处理成直角形（但还是建议减少前排边座椅，实现扩声需求）。 3.3后墙设计 观众厅后墙使用弧形扩散吸声构造，一是控制厅内混响时间，二是防止舞台发出的声音从观众厅后墙反射回前排观众席和舞台，形成回声或扩声系统的反馈啸叫。该剧院的后墙为控制室，若有太强的回声，容易引起音质缺陷。厅堂后墙

现代控制理论实验报告

现代控制理论实验报告

实验一系统能控性与能观性分析 一、实验目的 1.理解系统的能控和可观性。 二、实验设备 1.THBCC-1型信号与系统·控制理论及计算机控制技术实验平台； 三、实验容 二阶系统能控性和能观性的分析 四、实验原理 系统的能控性是指输入信号u对各状态变量x的控制能力，如果对于系统任意的初始状态，可以找到一个容许的输入量，在有限的时间把系统所有的状态引向状态空间的坐标原点，则称系统是能控的。 对于图21-1所示的电路系统，设iL和uc分别为系统的两个状态变量，如果电桥中 则输入电压ur能控制iL和uc状态变量的变化，此时，状态是能控的。反之，当 时，电桥中的A点和B点的电位始终相等，因而uc不受输入ur的控制，ur只能改变iL的大小，故系统不能控。 系统的能观性是指由系统的输出量确定所有初始状态的能力，如果在有限的时间根据系统的输出能唯一地确定系统的初始状态，则称系统能观。为了说明图21-1所示电路的能观性，分别列出电桥不平衡和平衡时的状态空间表达式： 平衡时：

由式（2）可知，状态变量iL和uc没有耦合关系，外施信号u只能控制iL的变化，不会改变uc的大小，所以uc不能控。基于输出是uc，而uc与iL无关连，即输出uc中不含有iL的信息，因此对uc的检测不能确定iL。反之式（1）中iL与uc有耦合关系，即ur的改变将同时控制iL和uc的大小。由于iL与uc的耦合关系，因而输出uc的检测，能得到iL 的信息，即根据uc的观测能确定iL（ω） 五、实验步骤 1．用2号导线将该单元中的一端接到阶跃信号发生器中输出2上，另一端接到地上。将阶跃信号发生器选择负输出。 2．将短路帽接到2K处，调节RP2，将Uab和Ucd的数据填在下面的表格中。然后将阶跃信号发生器选择正输出使调节RP1，记录Uab和Ucd。此时为非能控系统，Uab和Ucd没有关系（Ucd始终为0）。 3．将短路帽分别接到1K、3K处，重复上面的实验。 六、实验结果 表20－1Uab与Ucd的关系 Uab Ucd

剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范)

费钱、费工的事，这种情况应尽量避免。 标准把噪声控制作为专门的章节进行了规范，关于噪声控制是剧场建声设计的重点和难点。 根据实际的测试结果，剧场的静态噪声往往达不到NR30曲线的要求。究其原因主要是： 1、剧场的xx的隔声量不达标。 2、空调盘管风机噪声过高。 3、消防机械排烟风道未做隔声降噪处理。 4、规划布局不合理，离主要街道过近，未利用走道等过渡降噪。 这些是老问题了，但国内的大量多功能剧场就是很难达标，这应该引起设计者、业主等的共同重视。 当然，建声设计离不开工艺设计，工艺设计的达标合理与否也可以影响到剧场的声学环境，作为声学专家，应该熟读标准，多跟装修设计其他工种的设计人员多沟通，选取最合理的方式，满足设计规范的要求。 剧场的建声设计中，舞台的声学处理往往被忽略，结果舞台上的混响时间太长，大大超过观众厅而影响到观众席的听音效果。舞台上的布景等装置并非固定，设计者就要对舞台空间及固定装置（如大幕、侧幕、天幕、等）作一估计，根据选取的材质，确保不要比观众厅的混响时间更长，标准中只提供舞台中频混响时间是因为低频部分较难达到，而高频部分往往影响不大。关于乐池的声学设计主要为乐队人员提供良好听闻条件作考虑，不要有强反射声存在即可。这里还要注意的是有关音箱的摆位，看似是电声系统的问题，其实与建声设计的声场分布有密切的关系。主要是音箱的位置、投射角度、音箱外的装修网罩等，都要与电声系统技术人员沟通才能合理解决，获得满意的声场分布效果，这也是目前建声设计中的普遍未予重视的方面。 GB/T50356H2005的提出，为剧场建筑声学设计提出了明确可行的依据，问题 是如何逐条的加以落实，这是对声学设计者理论、实际、沟通能力的考验。

剧场的声学设计

第五章剧场的声学设计 厅堂的形状、体积、边界面的布置和表面处理、地面起坡、座位排列、观众容量以及装修材料的选择等，在很大程度上影响着观众厅的声学效果。因此声学处理不应当是建筑设计的追加手段，而应该融于建筑整体设计之中。 第一节室内声波传播特性 声波在传播过程中，当遇到障碍物，如墙、孔洞等，将产生反射、吸收、穿透、绕射现象，在室内由于多次反射会引起混响。 1．声波的反射 声波在传播过程中遇到不同的介质时，波速将发生突变（空气中为340m/s,砖和砼中约为4000m/s）。在波速突变的分界面上，入射波的一部分返回原介质继续传播，这部分叫反射波。这种现象叫做波的反射。 ◇反射声比直达声总是要延迟一定的时间到达接收处，其延迟的时间叫做时差。 ◇时差在5毫秒以内的反射声叫做短延时反射声，能使人产生声源位移的感觉。 ◇延迟时差为5~50毫秒，即声程差1.7~17米的反射声，叫做前次反射声。这种反射声好象使原来直达声的延续，听起来相当于加强了直达声的强度。这是影剧院建筑中所需要的。 ◇反射声的延迟时差超过50毫秒，且声压级较强，能听到两个声音，这就是回声，应避免。 ◇延迟时差虽然超过50毫秒，但声压级较低，湮没在一个接一个的反射声中，分辨不出单个声音，也就是听不到回声，称为混响声。在影剧院建筑中，根据观众厅的容积等情况，需要保证一定的时间。 2．吸声系数和吸声量 不同介质对声的吸收是不同的，吸声能力较高的建筑材料称为吸声材料，一般，坚硬光滑，结构紧密和重的材料吸声能力差；反射能力强；粗糙松软，具相互贯穿的内外微孔的多孔材料则相反，如玻璃棉、矿棉、泡沫塑料、木丝板、微孔砖等，都是这类材料。 吸声系数：是表示材料吸声能力大小的量，用〆表示。 〆=吸收声能/入射声能数值在0~1。 〆同样也表示某材料单位面积的吸声量。 吸声量：用A表示。 A=S?〆单位：m2

现代控制理论1-8三习题库

信息工程学院现代控制理论课程习题清单

3.有电路如图1-28所示。以电压U(t)为输入量，求以电感中的电流和电 容上的电压作为状态变量的状态方程，和以电阻 R 2上的电压作为输出 量的输出方程。 4.建立图P12所示系统的状态空间表达式。 M 2 1 f(t) 5.两输入u i ，U 2，两输出y i ，y 的系统，其模拟结构图如图 1-30所示, 练习题 ，输出为，试自选状态变量并列写出其状 2. 有电路如图所示，设输入为 态空间表达式。 C ri _ l- ------- s R 2 U i U ci L u A ------ — 2 R i

试求其状态空间表达式和传递函数阵。 6.系统的结构如图所示。以图中所标记的 x 1、x 2、x 3作为状态变量，推 导其状态空间表达式。 其中，u 、y 分别为系统的输入、 输出，1、 2 试求图中所示的电网络中，以电感 L i 、L 2上的支电流x i 、X 2作为状态 变量的状态空间表达式。这里 u 是恒流源的电流值，输出 y 是R 3上的 支路电压。 8. 已知系统的微分方程 y y 4y 5y 3u ，试列写出状态空间表达式。 9. 已知系统的微分方程 2y 3y u u ， 试列写出状态空间表达式。 10. 已知系统的微分方程 y 2y 3y 5y 5u 7u ，试列写出状态空间 表达式。 7. 3均为标量。

11. 系统的动态特性由下列微分方程描述 y 5 y 7 y 3y u 3u 2u 列写其相应的状态空间表达式，并画出相应的模拟结构图。 12. 已知系统传递函数 W(s) 坐 卫 2 ,试求出系统的约旦标准型 s(s 2)(s 3) 的实现，并画出相应的模拟结构图 13. 给定下列状态空间表达式 X 1 0 1 0 X 1 0 X 2 2 3 0 X 2 1 u X 3 1 1 3 X 3 2 X 1 y 0 0 1 x 2 X 3 (1)画出其模拟结构图；(2)求系统的传递函数 14. 已知下列传递函数，试用直接分解法建立其状态空间表达式，并画出状 态变量图。 15. 列写图所示系统的状态空间表达式。 16. 求下列矩阵的特征矢量 0 1 0 A 3 0 2 12 7 6 17. 将下列状态空间表达式化成约旦标准型(并联分解) (1)g(s ) s 3 s 1 3 2 s 6s 11s 6 ⑵ g(s ) s 2 2s 3 3 c 2 s 2s 3s 1

现代控制理论实验指导书-第1章

实验 一 利用MATLAB 进行线性系统的 模型转换及联结 实验目的： 1、学习系统状态空间模型的建立方法、了解状态空间模型与传递函数、零极点模型之间相互转换的方法； 2、通过编程、上机调试，掌握系统状态空间模型与传递函数相互转换的方法。 3、通过编程、上机调试，掌握系统模型的联结方法。 实验原理： 一、连续系统 （1）状态空间模型 x Ax Bu y Cx Du =+=+ （1.1） 其中：n x R ∈是系统的状态向量，m u R ∈是控制输入，p y R ∈是测量输出，A 是n n ?维状态矩阵、B 是n m ?维输入矩阵、C 是p n ?维输出矩阵、D 是直接转移矩阵。在MA TLAB 中，用（A,B,C,D ）矩阵组表示。 系统传递函数和状态空间模型之间的关系如式（1.2）所示。 1()()G s C sI A B D -=-+ （1.2） （2）传递函数模型 11101110 ()(),()m m m m n n n n b s b s b s b num s H s m n den s a s a s a s a ----++++==≤++++ 在MA TLAB 中，直接用分子/分母的系数表示 1010[,,,] [,,,] m m n n num b b b den a a a --== （3）零极点增益模型 1212()()()()()()() m n s z s z s z H s k s p s p s p ---=--- 在MA TLAB 中，用[z, p, k]矢量组表示，即

1212[,,,]; [,,,];[]; m n z z z z p p p p k k === 例1.1 求由以下状态空间模型所表示系统的传递函数， []1122331230100001255255120100x x x x u x x x y x x ????????????????=+????????????????----????????????=?????? 编写并执行以下的m-文件： A=[0 1 0;0 0 1;-5 –25 –5]; B=[0;25;-120]; C=[1 0 0]; D=[0]; [num,den]=ss2tf(A,B,C,D) 得到： num= 0 -0.0000 25.0000 5.0000 den= 1.0000 5.0000 25.0000 5.0000 因此，所求系统的传递函数是 32255()5255 s G s s s s +=+++ 例1.2 考虑由以下状态空间模型描述的系统： 11122211220111254011001x x u x x u y u y u ??????????=+??????????--????????????????=??????? ????? 求其传递函数矩阵。 解 这是一个2输入2输出系统。描述该系统的传递函数是一个22?维矩阵，它包括4个传递函数： 11122122()()()()()()()()Y s U s Y s U s Y s U s Y s U s ??????

利用MATLAB设计状态观测器—现代控制理论实验报告

实验六利用MATLAB设计状态观测器 ******* 学号 1121*****

实验目的： 1、学习观测器设计算法； 2、通过编程、上机调试，掌握基于观测器的输出反馈控制系统设计方法。 实验原理： 1、全阶观测器模型： () ()x Ax Bu L y Cx A LC x Bu Ly =++-=-++ 由极点配置和观测器设计问题的对偶关系，也可以应用MATLAB 中极点配置的函数来确定所需要的观测器增益矩阵。例如，对于单输入单输出系统，观测器的增益矩阵可以由函数 L=(acker(A ’,C ’,V))’ 得到。其中的V 是由期望的观测器极点所构成的向量。类似的，也可以用 L=(place(A ’,C ’,V))’ 来确定一般系统的观测器矩阵，但这里要求V 不包含相同的极点。 2、降阶观测器模型： ???w Aw By Fu =++ b x w Ly =+ 基于降阶观测器的输出反馈控制器是： ????()[()]()b a b b a b w A FK w B F K K L y u K w K K L y =-+-+=--+ 对于降阶观测器的设计，使用MATLAB 软件中的函数 L=(acker(Abb’,Aab’,V))’ 或 L=(place(Abb’,Aab’,V))’ 可以得到观测器的增益矩阵L 。其中的V 是由降阶观测器的期望极点所组成的向量。 实验要求 1．在运行以上例程序的基础上，考虑图6.3所示的调节器系统，试针对被控对象设计基于全阶观测器和降 阶观测器的输出反馈控制器。设极点配置部分希望的闭环极点是1,22j λ=-± （a ） 对于全阶观测器，1 8μ=-和 28μ=-； （b ） 对于降阶观测器，8μ=-。 比较系统对下列指定初始条件的响应： （a ） 对于全阶观测器： 1212(0)1,(0)0,(0)1,(0)0x x e e ==== （b ） 对于降阶观测器： 121(0)1,(0)0,(0)1x x e === 进一步比较两个系统的带宽。

剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范

剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范 由建设部2005年发布的GB/T50356国家标准，对三大类厅堂的建筑声学设计进行了规范，这里的三大类厅堂除专业电影院外，应该是相近的厅堂，未特别注明话剧剧场、戏曲剧场、歌剧院或音乐厅等，都归入多功能剧场。事实上，各地所建的大剧院、文化中心剧场都为多功能剧场，其建声设计均应按此规范进行。 一般认为建声设计应包含厅堂体型、体量、混响时间、声场分布、噪声控制及声缺陷消除几个方面。既然称为建声设计，其与建筑的整个过程及多个工种会发生关联，理应相互配合。但目前国内对剧场的设计往往分为建筑设计、内装修设计及各工种设计几大块，时间、过程、设计单位等相对独立，建声设计虽然贯穿于剧场建设的整个过程，但联系、配合的很少，这样就达不到理想的结果，这是应引起重视的 作为设计者，大家对混响时间、声场分布的重要性是有认识的，但对混响时间频率特性重视不够，这是因为混响时间频率特性跟厅堂的装修材料、结构密切相关，只有与装修设计者充分沟通、协商。采用不同的装修材料，不同的吸声结构才能予以满足，而相对合适的混响时间、混响时间频率特性对音质的影响更大。 作为建声设计，按国家标准，对体型、体量等作为一般性规定，由负责建声设计者提出意见、建议，但现实情况是，在规划阶段，建声还未参与，往往是由业主提出，更有甚者是某一领导提出，交由土建设计单位。理论上不存在无法处理的建声解决办法，但毕竟是一件

费钱、费工的事，这种情况应尽量避免。 标准把噪声控制作为专门的章节进行了规范，关于噪声控制是剧场建声设计的重点和难点。 根据实际的测试结果，剧场的静态噪声往往达不到NR30曲线的要求。究其原因主要是： 1、剧场的太平门的隔声量不达标。 2、空调盘管风机噪声过高。 3、消防机械排烟风道未做隔声降噪处理。 4、规划布局不合理，离主要街道过近，未利用走道等过渡降噪。这些是老问题了，但国内的大量多功能剧场就是很难达标，这应该引起设计者、业主等的共同重视。 当然，建声设计离不开工艺设计，工艺设计的达标合理与否也可以影响到剧场的声学环境，作为声学专家，应该熟读标准，多跟装修设计其他工种的设计人员多沟通，选取最合理的方式，满足设计规范的要求。 剧场的建声设计中，舞台的声学处理往往被忽略，结果舞台上的混响时间太长，大大超过观众厅而影响到观众席的听音效果。舞台上的布景等装置并非固定，设计者就要对舞台空间及固定装置（如大幕、侧幕、天幕、等）作一估计，根据选取的材质，确保不要比观众厅的混响时间更长，标准中只提供舞台中频混响时间是因为低频部分较难达到，而高频部分往往影响不大。关于乐池的声学设计主要为乐队人员提供良好听闻条件作考虑，不要有强反射声存在即可。

《现代控制理论》实验报告

. 现代控制理论实验报告 组员： 院系：信息工程学院 专业： 指导老师： 年月日

实验1 系统的传递函数阵和状态空间表达式的转换 [实验要求] 应用MATLAB 对系统仿照[例1.2]编程，求系统的A 、B 、C 、阵；然后再仿照[例1.3]进行验证。并写出实验报告。 [实验目的] 1、学习多变量系统状态空间表达式的建立方法、了解系统状态空间表达式与传递函数相互转换的方法； 2、通过编程、上机调试，掌握多变量系统状态空间表达式与传递函数相互转换方法。 [实验内容] 1 设系统的模型如式(1.1)示。 p m n R y R u R x D Cx y Bu Ax x ∈∈∈?? ?+=+= (1.1) 其中A 为n ×n 维系数矩阵、B 为n ×m 维输入矩阵 C 为p ×n 维输出矩阵，D 为传递阵，一般情况下为0，只有n 和m 维数相同时，D=1。系统的传递函数阵和状态空间表达式之间的关系如式(1.2)示。 D B A SI C s den s num s G +-== -1)() () (()( (1.2) 式(1.2)中，)(s num 表示传递函数阵的分子阵，其维数是p ×m ；)(s den 表示传递函数阵的按s 降幂排列的分母。 2 实验步骤 ① 根据所给系统的传递函数或（A 、B 、C 阵），依据系统的传递函数阵和状态空间表达式之间的关系如式(1.2)，采用MATLA 的file.m 编程。注意：ss2tf 和tf2ss 是互为逆转换的指令； ② 在MATLA 界面下调试程序，并检查是否运行正确。 ③ [1.1] 已知SISO 系统的状态空间表达式为(1.3)，求系统的传递函数。

现代控制理论实验2

河南工业大学《现代控制理论》实验报告 一、实验题目： 线性系统可控、可观测性判断 二、实验目的 1. 掌握能控性和能观测性的概念。学会用MATLAB 判断能控性和能观测性。 2. 掌握系统的结构分解。学会用MATLAB 进行结构分解。 3. 掌握最小实现的概念。学会用MATLAB 求最小实现。 三、实验过程及结果 1. 已知系统 u x x ?? ????+??????---=140143 []x y 11--= （1）判断系统状态的能控性和能观测性，以及系统输出的能控性。说明状态能 控性和输出能控性之间有无联系。 能控性判断： A=[-3 -4;-1 0];B=[4;1];C=[-1 -1];Uc=ctrb(A,B) 求秩rank(Uc) 不满秩，可知系统是状态不可控的

能观性判断： Vo=obsv(A,C) 求秩rank(Vo) 不满秩，可知系统不可观 输出能控性判断: Uy=[C*Uc D] 求秩rank(Uy) 系统是输出可观的 可以知道，系统的状态能控性和输出能控性之间无联系。 (2) 令系统的初始状态为零，系统的输入分别为单位阶跃函数和单位脉冲函数。用MATLAB函数计算系统的状态响应和输出响应，并绘制相应的响应曲线。观察和记录这些曲线。当输入改变时, 每个状态变量的响应曲线是否随着改变？能否根据这些曲线判断系统状态的能控性？ 零状态，单位阶跃: A=[-3 -4;-1 0];B=[4;1];C=[-1 -1];D=0;Gss=ss(A,B,C,D);

x0=0;[yo,t,xo]=step(Gss); plot(t,xo,':',t,yo,'-') [yo,t,xo]=impulse(Gss); plot(t,xo,':',t,yo,'-')

歌剧院室内设计与建筑声学的关系

歌剧院室内设计与建筑声学的关系 摘要：歌剧院是传播音乐文化的重要场所，对声音以及音响具有较强的要求，因此本文主要探讨了歌剧院室内设计与建筑声学的关系，旨在为相关工作者提供借鉴。 关键词：歌剧院；室内设计；建筑学 随着人们生活水平的不断提高，人们的生活品质逐渐提升，歌剧院也越来越受人们的欢迎。歌剧院是大空间场所，人群较为集中，无论是视线要求还是听觉要求，都要满足人们的需求，而歌剧院对听觉的要求较高，应保证歌剧院内部无杂音，给人以听觉上的享受，这样才能发挥歌剧院的功能，与此同时歌剧院还应具有艺术性，因此应加强室内设计与建筑声学设计的有效结合，以此提高歌剧院建筑设计水平，因此需要进一步探讨歌剧院室内设计与建筑声学的关系。 1 室内设计与建筑声学设计分析 在歌剧院建筑设计过程中，室内设计和建筑声学设计是其重要组成部分，下面针对两部分内容进行详细分析。 1.1建筑声学设计 建筑声学设计主要包括三大部分，即噪声控制、室内声学以及声景观学，目前对于建筑声学的新定义为通过有关声学理论、技术以及方法，对人居生环境进行改善。建筑声学能够为人们创造一个良好的声学环境，可以保证人们交流时，听到的声音不仅清晰，而且安全，同时对于伤害人体以及引起烦躁的噪音，能够降低或者屏蔽，对于特殊的场所，如歌剧院、演艺厅，还能够使人欣赏到美好的音乐。 歌剧院开始修建于15-17世纪的欧洲，其内部包厢大多都是呈环形桩，在设计座位，通常将其设计呈台阶式，同时在排列时，座位最高处接近于顶棚，同时无论是听众，还是衣着，对声能都具有吸收的作用，并且在建筑物内部，还设计了许多的凹凸装置，这些装饰可以起到散射声音的作用，这样可以保证歌剧院内部混响时间较为适中，同时对于声场的分布，应可以保证一定的均匀性。目前我国对于厅堂音质的评价，首选的物理指标为混响时间，在厅堂声学设计过程中，应将其作为重要的科学依据。 1.2室内设计 室内设计是指通过一定的设计手段，在现有建筑物内部空间基础之上，进一步优化以及调整，同时室内设计可以看作为建筑设计的继续以及深化，对于空间形体以及工程技术，应充分与艺术的结合。在歌剧院等建筑设计过程中，应将建筑声学以及建筑艺术充分结合，充分发挥声学以及建筑艺术在建筑中协作，这对于提升歌剧院等演艺建筑的设计水平具有重要作用。 2 室内设计与建筑声学的关系 2.1建筑声学设计是歌剧院设计理念的立足点 歌剧院建筑作为一种文化演艺建筑，其功能以视听为主，应通过科学、合理的设计手段，达到良好的视觉效果以及听觉效果。歌剧院建筑尤其对听觉效果提出的了要求，这样就反映了歌剧院建筑的独特内涵，即“凝固的音乐”。对于歌剧院的的听觉效果，受到了许多的因素的影响，包括室内界面材料、内部空间体型以及安装位置等等，同时由于歌剧院以及音乐厅其功能要求，所以其声学设计在工程建设中尤为重要，在建筑声学是歌剧院室内装修设计的重要基础，必须保证建筑声学效果达到设计要求，之后再开展室内装修设计工作。

现代控制理论实验报告

现代控制理论实验指导书 实验一：线性系统状态空间分析 1、模型转换 图1、模型转换示意图及所用命令 传递函数一般形式： )()(11101110n m a s a s a s a b s b s b s b s G n n n n m m m m ≤++++++++= ---- MATLAB 表示为：G=tf(num,den)，其中num,den 分别是上式中分子，分母系数矩阵。 零极点形式： ∏∏==--= n i j m i i p s z s K s G 1 1 ) () ()( MATLAB 表示为：G=zpk(Z,P,K)，其中 Z ，P ，K 分别表示上式中的零点矩阵，极点矩阵和增益。 传递函数向状态空间转换：[A,B,C,D] = TF2SS(NUM,DEN)； 状态空间转换向传递函数：[NUM,DEN] = SS2TF(A,B,C,D,iu)---iu 表示对系统的第iu 个输入量求传递函数；对单输入iu 为1; 验证教材P438页的例9-6。求P512的9-6题的状态空间描述。 >> A=[0 1;0 -2];

>> B=[1 0;0 1]; >> C=[1 0;0 1]; >> D=[0 0;0 0]; >> [NUM,DEN] = ss2tf(A,B,C,D,1) NUM = 0 1 2 0 0 0 DEN = 1 2 0 >> [NUM,DEN] = ss2tf(A,B,C,D,2) NUM = 0 0 1 0 1 0 DEN = 1 2 0 给出的结果是正确的，是没有约分过的形式 P512 9-6 >> [A,B,C,D]=tf2ss([1 6 8],[1 4 3])

现代控制理论实验报告.doc

现代控制理论实验报告 学院：中北大学信息与通信工程学院学号： 姓名：

实验一 线性定常系统模型 一 实验目的 1. 掌握线性定常系统的状态空间表达式。学会在MATLAB 中建立状态空间模型的方法。 2. 掌握传递函数与状态空间表达式之间相互转换的方法。学会用MATLAB 实现不同模型之间的相互转换。 3. 熟悉系统的连接。学会用MA TLAB 确定整个系统的状态空间表达式和传递函数。 4. 掌握状态空间表达式的相似变换。掌握将状态空间表达式转换为对角标准型、约当标准型、能控标准型和能观测标准型的方法。学会用MATLAB 进行线性变换。 二 实验内容 1. 已知系统的传递函数 (a) ) 3()1(4)(2++=s s s s G (b) 3 486)(22++++=s s s s s G （1）建立系统的TF 或ZPK 模型。 （2）将给定传递函数用函数ss( )转换为状态空间表达式。再将得到的状态空间表达式用函数tf( )转换为传递函数，并与原传递函数进行比较。 2. 已知系统的状态空间表达式 (a) u x x ?? ????+??????--=106510& []x y 11= (b) u x x ???? ??????+??????????---=7126712203010& []111=y

（1）建立给定系统的状态空间模型。用函数eig( ) 求出系统特征值。用函数tf( ) 和zpk( )将这些状态空间表达式转换为传递函数，记录得到的传递函数和它的零极点。比较系统的特征值和极点是否一致，为什么? （2）用函数canon( )将给定状态空间表达式转换为对角标准型。用函数eig( )求出系统特征值。比较这些特征值和（1）中的特征值是否一致，为什么? 再用函数tf( )和zpk( )将对角标准型或约当标准型转换为传递函数。比较这些传递函数和（1）中的传递函数是否一致，为什么? 三实验结果 1 (A) 1) >> num=4;den=[1 5 7 3 0];G=tf (num, den) Transfer function: 4 ------------------------- s^4 + 5 s^3 + 7 s^2 + 3 s 2) >> %ex14 num=4;den=[1 5 7 3 0];Gtf=tf(num,den); Gss=ss(Gtf) Gtf1=tf(Gss) a = x1 x2 x3 x4 x1 -5 -0.875 -0.04688 0 x2 8 0 0 0 x3 0 8 0 0 x4 0 0 8 0 b = u1 x1 0.0625 x2 0 x3 0 x4 0 c = x1 x2 x3 x4