cad结课论文
西安石油大学
CAD/CAM 结课论文
题目：Cad/cam 在化工机械方面的优化与设计方法
学院：机械工程学院
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CAD/CAM 在化工机械方面的优化与设计方法
摘要
随着CAD/CAM技术的产生与发展，此项技术在各个行业得到了广泛的认可。人们越来越依赖于此项技术从事相关的设计，研究等工作。尤其在机械设计方面，与传统的手工设计以及机械图纸的绘制相比较。Cad有无法取代的优越性。它所绘制的图纸，清晰，准确，这些都是传统的设计无法比拟的。一般情况下化工方面的设备都在高压高温的工况下工作。存在一定的安全隐患，如果我们能够利用相应的软件模拟出一下外在的工作条件如：高压，高温，自重等，从而对化工机械进行优化和设计，那么会大大的减少我们的设计时间，降低我们的设计成本以及提高设备的安全性与可靠性。本论文涉及的内容旨在让同学们能够更加清晰的认识CAD/CAM的产生，发展，应用。重点在化工设备方面的设计，应用以及前景。让我们能够更加的清醒的认识到此项技术的重要性。方便我们以后关于此项技术的学习
关键词:优越性, 化工机械 , 优化和设计
目录
一定义 (1)
二 CAD/CAM发展以及应用 (1)
2.1CAD的发展史 (1)
2.2CAD与机械制造的联系 (1)
三cad/cam 系统的主要任务 (2)
四cad/cam 在化工机械方面的设计及应用 (2)
4.1CAD/CAM在机械方面的应用 (2)
4.2CAD/CAM对化工装备封头设计的应用 (2)
4.3CAM在化工设备方面的应用现状 (3)
五 CAD/CAM在化工设备方面的发展前景 (3)
5.1CAD在化工设备方面的发展前景 (3)
5.2CAM在化工设备方面的发展前景 (4)
六总结 (4)
参考文献 (5)
一，定义
计算机辅助设计与辅助制造(Computer Aided Design and Manufacturing)这样一门综合性的应用技术，简称CAD / CAM。
二，cad/cam 的发展以及应用
（一）CAD的发展史
20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。60年代初期出现了CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。70年代，完整的CAD系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了CAD技术的发展。
80 年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世，CAD技术在中小型企业逐步普及。80 年代中期以来，CAD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用；系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统；固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用，极大地提高了CAD系统的性能；人工智能和专家系统技术引入CAD，出现了智能CAD技术，使CAD系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。
（二）CAD与机械制造的联系
在机械制造领域中，计算机技术与机械制造技术的相互结合与渗透，产生了计算机辅助设计与辅助制造 (Computer Aided Design and Manufacturing)这样一门综合性的应用技术，简称 CAD / CAM。它具有高智力、知识密集、综合性强、
效益高等特点，是当前世界上科技领域的前沿课题。随着计算机技术的发展，CAD / CAM 技术在各个领域得到了广泛的应用，成为当代最杰出的工程技术成就之一。CAD /CAM 技术的应用带来了明显的经济效益，CAD /CAM 技术从根本上改变传统的设计、生产、组织模式，对于推动现有企业的技术改造、带动整个产业结构的变革、发展新兴技术、促进经济增长都具有十分重要的意义。同时，CAD / CAM 技术作为 CIMS的核心技术和高新技术产业的重要组成部分，它的发展与应用程度已成为衡量一个国家科技进步和
三CAD/CAM系统的主要任务
CAD / CAM 系统需要对产品设计、制造全过程的信息进行处理，包括各模块间的数据交换接口、几何造型、设计分析、工程绘图、工艺设计(CAPP)、NC 自动编程、工程数据库的管理、仿真等各个方面。
四 CAD/CAM在化工机械方面的设计及应用
(一)CAD/CAM在机械方面的应用
随着全球企业信息化智能化的进展,利用各类CAD/CAM技术软件进行产品设计制造在机械行业广泛采用,它将机械产品的研发、设计、相关分析、制造以及技术管理有机集成于一体,大大提高了工作效率,时对于一些现实中一些无法实现的工况实验。利用计算机软件也能很好的模拟出来。大大的节约了设计成本。而更为重要的是能大大的提高产品的安全性与可靠性。产品设计是CAD/CAM系统的重要功能，产品设计的好坏决定了产品的实用价值与否。化工机械与设备的安全性要求很高，因此其零部件的设计环节十分重要。目前市场上高级CAD/CA M软件都具有强大的产品设计功能，能够满足各种复杂零部件的设计要求。Pro /E在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CA E/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的CAD/CAM软件之一。Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。
（二）cad对化工装备的封头设计
目前利用CAD来对化工设备进行设计，其中关键技术就是对封头的设计。封头是化工设备中的通用零部件，其相关类型已有系列化标准。形式一般为椭圆形、
平板、碟形、球形和锥形等。作为封头中的一种，椭圆形封头应用广泛，而且我国有关部门制定了以内、外径作为公称直径的椭圆形封头标准系列。Pro/E中对于标准件的设计可通过建立部件族或标准件库来调用，类似于椭圆形封头就可以采用该方法，这将大大节省产品的设计与制造周期，有利于提高生产效率。椭圆形封头的三维设计过程是先根据相关参数绘制椭圆形封头轮廓曲线，然后利用旋转或拉伸功能生成三维实体。封头作为化工设备中的通用零部件，其相关类型已有系列化标准。
对已经设计好的零件图利用Pro/E可以进行装配，再利用“啮合”、“插入”、“对齐”很容易的把零件装配起来，同时利用自身携带的检测可用于检查设计是否合理，同时保持设计意图。在为加工之前就已经将一些不合理的问题解决掉。
（三）CAM在化工设备方面的应用现状
CAM中的核心技术是数控技术，编制零件加工程序是数控技术应用的重要环节，靠手工编程无法满足复杂零件数控加工的需求，CAM系统仅以CAD模型的局部几何特征为目标对象的基本处理形式，已经成为智能化、自动化水平进一步发展的制约因素。只有采用面向模型、面向工艺特征的CAM系统，才能够突破CAM 自动化、智能化的现有水平。随着CAM的发展，可以利用CAD、Pro/E所完成。
五CAD/CAM在化工设备方面的发展前景随着科技的发展，人们越来越依靠计算机来设计产品，然后利用软件对性能进行分析，从而这方面的研究将也是越来越繁荣的，因而其发展前景应是光明的因而研究出最新的发展趋势，将对我们的课题研究起到很大的作用。
（一）CAD在化工设备方面的发展前景
在化工设备设计中，往往需要大量的整体零件图、装配图，若利用简单的手画则明显效率低下，故利用软件设计是一种有效的方法。在对图形的设计，有时需要不同的人来完成，这些即是CAD的发展方向。CAD体系结构大体可分为基础层、支撑层和应用层三个层次。基础层由计算机及外围设备和系统软件组成。随着网络的广泛使用，异地协同虚拟CAD环境将是CAD支撑层的主要发展趋势。应
用层针对不同应用领域的需求，有各自的CAD专用软件来支持相应的CAD工作。CAD技术的发展趋势将主要从标准化、开放性、集成化、智能化方向发展。标准化是指产品的设计有一个通用的标准，也逐步实现ISO标准和工业标准外面向应用的标准的零部件库、标准化设计方法等。开放性CAD系统目前广泛建立在开放式操作系统视窗95/98/2000/NT和UNIX平台上，为最终用户提供二次开发环境，甚至这类环境可开发其内核源码，使用户可定制自己的CAD系统。集成化是指技术体用的算法，甚至模块或系统做成专用芯片，以提高CAD系统的使用效率。还有一种集成就是基于计算机网络环境实现异地、异构系统在企业间的集成。智能化是指CAD的表达思维更符合人类的使用习惯，使人们更容易、更清楚的使用它，运用它。这个趋势将对信息科学的发展产生深刻的影响在设备设计中，单靠二维的图形不能形象反应一个设备的全貌，故很多时候，需要更有立体效果的三维图形起到了很大的帮助。目前CAE的发展趋势主要体现在：
1. 真三维图形处理与虚拟现实
随着计算机的发展，计算机速度成百上千的提高，如何对所画的产品模型进行好坏分析则成为一个研究方向。则利用现在CAE软件中的前后处理系统将会在复杂的三维实体建模及相应的自适应有限元剖分。
2. 面向对象的工程数据库及其管理系统
随着计算机和机群的高性能性已成为技术人员实施技术创新的得力工具。因而不久的将来，新型的高精度和高效率的计算机将投入使用，那些必将会做成cae 的软件模块，使其在对复杂的工程或产品仿真时，能够充分发挥超级并行计算系统的软、硬件资源，高效率和高精度地获得计算结果。这样我们的科技成果更新将更快，所以设备的质量安全性将也会更加提高。
（二）CAM在化工设备方面的发展前景
计算机的辅助制造则利用最先进的车床对设备进行加工，日本的九轴联运车床算是现在比较先进的机床，我想世界的制造业应该会有高精更大的发展。CAM 的发展应该是面向对象、面向工艺特征的结构体系。还应该是基于知识的智能化系统，再成熟的CAM将会为制造更为工艺管理手段。
六总结
随着自动化智能化的发展，CAD/CAM技术在设计研究方面能给我们带来越来越多的便利。掌握这门知识以及很好的应用对于我们以后从事这方面工作的同学至关重要同时我们要更近一步的了解此项技术在化工机械方面的应用，为我们以后走向工作岗位打下坚实的基础
七参考文献
一书本
《CAD/CAM技术》葛友华 2004-1
朱小勇;浅谈CAD技术在化工机械设计中的应用[J];装备制造技术;2011年11期
张亚林;浅谈化工设备设计中CAD/CAM/CAE的应用[J];化工设计通讯;2008年01期
高慧;CAD/CAM技术及应用对我国机械制造业的影响[J];机械管理开发;2007年04期
杨健;探究机械设计过程中CAD技术的应用[J];科技与企业;2012年15期
二网络
https://www.wendangku.net/doc/f93376613.html,/link?url=GfsEsLyyoCx-Ctr9RIVBTfw0jtA615a-B xRLqM3LSwPl8pUsQnBgdQxQm68qNtlkO4dGrUQkLMliiJsJenLdTa
https://www.wendangku.net/doc/f93376613.html,/subview/4176/5047542.htm?fr=aladdin
https://www.wendangku.net/doc/f93376613.html,/p-678642338.html
https://www.wendangku.net/doc/f93376613.html,/link?url=tYV5-xA0Egzj79R5h26HsBSrnT31GG9Vi QgjaTdH18oNZ2vxsZyHQbbiFbMiW_ShGWQc6gIMtp9Yrk0V4O3Mc7X86TF3MTF1Ar 0n64HxktG
CAD课程设计论文
摘要 我国地域广阔，粮食的收获季节从南到北有很大差别，由于南方气候潮湿，而北方气温较低，粮食收获后不能自然干燥，需要烘干。国家粮食主管部门对粮食烘干一直非常重视，近20年来投资兴建了大量的烘干设备，这些设备绝大部分为塔式烘干机，其最基本配置为：一台有换热器的燃煤热风炉、一台塔式干燥机、一台斗式提升机、一台塔下出粮皮带机和必要的清理设备及电控设备，结合200吨烘干机的结构及其干燥工艺,建立粮食烘干机的偏微分方程数学模型,用向前差分方法对偏微分方程进行离散化,并编制进行计算机模拟程序;对模型进行仿真实验,研究热风温度、热风流量、入机粮含水率、环境温湿度、排粮速度等参数对干燥过程的影响,分析各参数之间的相互关系,确定出影响出机粮含水率的主要参数;对控制软件进行仿真实验,对控制策略进行研究分析和仿真,检验建立智能模型的算法和智能优化算法是否有效,对控制系统的动态性能和稳态性能进行分析。1998年起,我国连续几次投巨资兴建国家粮食储备库。在建库的同时,配备了大量的粮食烘干机,这些粮食烘干机的采购基本上都是通过招投标方式,代表着我国粮食烘干机的发展方向,具有国内先进水平。 关键词: 粮食烘干烘干机系统常见故障分析塔式烘干机收获季节烘干设备燃煤热风炉斗式提升机
第一章绪论 1.1概述 我国是世界上最大的粮食生产和消费国家2007年中国粮食产量为5.015亿，2008年中国粮食产量达到5.25亿。虽然我国在粮食生产区已建成了大批谷物烘干机，逐步解决了粮食烘干问题但烘干后的粮食仍存在着水分不均匀。烘后品质差等问题，这主要是由于烘干机内温度控制不够稳定引起的。当烘干机内温度过高时，粮温上升速度快，粮食过度干燥，爆腰率增加，当烘干机内温度较低时烘干速率降低，出粮水分高于达标粮食储存含水率；因此，实现粮食烘干过程中烘干机内温度稳定是保证粮食烘后品质的有效手段和必要措施模糊控制具有实现简单，成本低，对采样要求不高，无需建模等优点，它与传统控制相比，在处理非线性大时滞系统上具有良好的效果。近年来，模糊控制技术在机械制造领域得到了迅猛的发展，已成为一个研究的热点[1]。模糊控制不依赖于对象的数学模型，通过对模糊信息的处理可以对复杂对象实施良好的控制，具有良好的鲁棒性和稳定性等优点[2,3]。但是模糊控制不具有积分环节，运行时存在稳态误差，确保烘干粮食品质良好，这是当今粮食烘干行业最关注的问题。粮食烘干作为粮食储藏的第一道关键性作业程序，对于保持储存粮食品质和效益、延长粮食储藏年限、节粮增效、有效保障国家粮食安全、使粮食储藏向优质、安全、营养方向发展和为全面建设小康社会提供物质基础意义重大。辽宁省有1017台粮食烘干机（东北地区有3000多台），烘干工艺形式繁多。烘干过程控制的严重滞后性和烘干结果的不可调整性，造成了粮食在烘干过程中品质陈化和劣变、破碎率增高、亏损、掉库、减量等品质问题与重量损失。为解决粮食品质在烘干环节中控制滞后、控制不住、控制不准等关键技术问题，降低粮食的烘干损耗，节粮增效，我们进行了粮食烘干机过程控制系统的研究开发。生产运行考核证明，粮食烘干机是一个多变量、大滞后、强非线性、非平衡的开放式热力学体系，“粮食烘干机过程控制系统”采用系统状态控制与前馈控制相结合方式，通过对烘干过程状态的控制，实现对出机粮食水分较准确的控制，避免了原来出现周期性高水分粮和低水分粮的情况。本系统对粮食烘干机的烘干过程控制有较明显的作用。 1.2设计目的 （1）了解常用工控软件的主要特点及应用。
CAD结课论文
航空工业管理学院 结课设计（论文） 2011 级电子信息工程专业1113083 班级 课程电子线路CAD (双语I) 姓名董清山 学号111308304 指导教师宇 二О一三年十二月九日
结课设计题目一、抄画电路原理图（30分）
1、新建设计项目文件1.PrjPcb； 2、新建原理图文件，文件名为1.SchDoc； 3、按下图尺寸及格式画出标题栏，按照附图一容填写，其后容不必填写； 注：尺寸单位为：mil。 4、按照附图一容画图； 5、生成网络表； 6、生成材料清单； 7、所有文件保存在第一题文件夹中。 附图一
二、集成元件库设计（30分） 1、按照附图二提供的容，设计一集成库DM74LS04.Libpkg； 2、创建原理图元件库为1.SchLib，并添加元件DM74LS04；(6集成度，部组成如附图二示) 3、零件封装库为2.PcbLib，并通过向导添加双列直插式零件封装DIP14，焊盘及外形尺寸如附图三所示； 4、生成集成库文件DM74LS04.IntLib； 5、保存全部文件至文件夹下第二题文件夹下。 附图二 附图三
三、电路原理图设计及PCB制作（40分） 1、电路设计要求：利用220交流电供电，设计4路抢答器功能电路原理图及PCB板图。 具体功能：4人抢答由4个按键开关K1、K2、K3、K4完成，某一路按键先被按下后，其对应的发光二极管点亮，喇叭响；其余按键再按下后不起作用；只有当主持人按下复位按键S后，新一轮抢答开始。 2、文件名设定要求： 项目文件3.PrjPcb，原理图文件3.SchDoc，PCB文件3.PcbDoc；其他文件以默认文件名保 存即可。 3、PCB设计要求： （1）PCB板设计尺寸根据需要而定，原则上在符合设计规则的情况下PCB面积越小越好； （2）PCB元件布局及参数设计： ①电路板中各元器件布局尽量以信号流向合理布局；
电气CAD论文
题目：Auto CAD在电气设计制图中的应用姓名：邵鹏飞 学院：工学院 专业：电气工程及其自动化 班级：09级2班 学号：1609090223
AutoCAD在电气设计制图中的应用 摘要：随着电子工业的发展，计算机的应用越来越广泛。Auto CAD是近几年发展起来的计算机辅助设计、计算机辅助绘图的通用软件，是一套功能很强的工具。与传统的手工绘图相比，它以操作方便、计算精确、出图迅速、便于存储、方便修改、功能齐全等优点被广泛用于许多行业的图纸设计。其中Auto CAD作为电气图样设计的优秀工具，在电气设计制图领域得到了广泛的应用。 关键词：CAD ；电气设计制图；应用 Auto CAD是美国Autodesk公司1982年推出的一种通用的微机辅助绘图和设计软件包，近2O年来，版本不断更新，功能日益增强，日趋完善，从简易二维绘图发展成目前集三维设计、真实显示及通用数据库于一体的软件。最早使用CAD 的航空制造业、汽车制造业、气象部门、地图测绘部门都已经成熟地采用计算机绘图技术。如今Auto CAD已广泛应用于电气工程、建筑工程、服装工程等与生活息息相关的工程当中，实际上已成为一种通用的微机CAD系统，是工程设计技术人员之间交流思想的共同语言。 Auto CAD 在电气领域内的设计主要包括： （1）机械及汽车电气设计。如零件图、装配图、电气原理图、KE-Jetronic 电路图、发动机点火装置电路图的绘制。 （2）变电工程图设计。如变电工程图、电气主接线图、变电所断面图、高压开关柜外观图的绘制。 （3）输电工程图设计。如架空线路图、电缆线路工程图的绘制。 （4）电子线路图的设计。如数字电路、模拟电路及电力电子电路的绘制。 （5）工厂电气控制图的设计。如工厂低压系统图、电动机控制图、车间接地线路图、工厂智能系统配线图的绘制。 （6）通信工程图的设计。如移动通信系统图、数字交换机系统结构图、无线寻呼系统图的绘制。 （7）建筑电气平面图设计。如办公楼配电平面图、屋顶防雷接地平面图的绘制等。 虽然计算机技术迅速发展，许多制图软件不断涌现，都没有取代Auto CAD 普遍使用的地位。更重要的是，该软件使用简单、灵活，让学生在动手绘制的时候有想象的空间。如一套完整的电气系统图它包括：电气原理图、电气布置图、电气安装接线图，它们都可以通过Auto CAD一次性完成。
线性代数结课论文
华北水利水电大学 线性代数发展简史 课程名称：线性代数 专业班级： 成员组成：姓名 学号 联系方式： 年月日
摘要：一次方程也叫线性方程，讨论线性方程及线性运算的代数就是线性代数，它是高等代数的一大分支，同时也是大学数学教育中一门主要基础课程。线性代数的主要内容有行列式、矩阵、向量、线性方程组、线性空间、线性变换、欧式空间和二次型等。 关键词：线性代数行列式矩阵向量线性方程组二次型群论 正文： 1.引言：线性代数是大学数学教育中一门主要基础课程，对于培养面向21世纪人才起着重要作用。通过了解线性代数的发展简史可以让我们更好地理解数学，从而更好地学习并应用它。 2.1 行列式 我们知道，在线性代数中最重要的内容之一就是行列式，它不仅是一种语言和速记，而且他的大多数生动的概念能对新的思想领域提供钥匙，同时人们已经证明了这个概念是数学、物理中非常有用的工具。 行列式出现于线性方程组的求解，它的概念最早是由十七世纪日本数学家关孝和在其著作《解伏题之法》中提出的。他于1683年写
了这本书，书里对行列式的概念和它的算法进行了清除的叙述。同时代的德国数学家莱布尼茨是欧洲提出行列式的第一人，也是微积分学的奠基人之一，他于1693年4月在写给洛比达的一封信中使用并给出了行列式，而且给出方程组的系数行列式为零的条件。 1750年，瑞士数学家克莱姆在其著作《线性带分析导引》中，比较完整、明确地阐述了行列式的定义与展开法，并且发表了求解线性系统方程的重要公式，即我们现在所称的解线性方程组的克莱姆法则。 1764年，数学家贝祖将确定行列式每一项符号的方法进行了系统化，利用系数行列式等于零这一条件判断对给定了含n个未知量的n 个齐次线性方程是否有非零解。 尽管上述几位数学家对行列式的提出与应用做出了很大的贡献，但仍在很长一段时间内，行列式只是作为解线性方程组的一种工具使用，并没有人意识到它可以独立于线性方程组之外，单独形成一门理论加以研究。 可喜的是，法国数学家范德蒙给出了一条法则，用二阶余子式和它们的余子式来展开行列式，从而把行列式理论与线性方程组求解相分离，他也因此成为了第一个对行列式理论做出连贯的系统的阐述的人。范德蒙自幼在父亲的指导下学习音乐，但他对数学却有浓厚的兴趣，后来终于成为了法兰西科学院院士，就对行列式本身这一点来说，他是这门理论的奠基人。 1772年，拉普拉斯在论文《对积分和世界体系的探讨》中证明了范德蒙的一些规则，并推广了他的展开行列式的方法。
CAD 结课论文
郑州航空工业管理学院 结课设计（论文） 2011 级电子信息工程专业1113083 班级 课程电子线路CAD (双语I) 姓名董清山 学号111308304 指导教师陈宇 二О一三年十二月九日
结课设计题目 一、抄画电路原理图（30分） 1、新建设计项目文件1.PrjPcb； 2、新建原理图文件，文件名为1.SchDoc； 3、按下图尺寸及格式画出标题栏，按照附图一内容填写，其后内容不必填写； 注：尺寸单位为：mil。 4、按照附图一内容画图； 5、生成网络表； 6、生成材料清单； 7、所有文件保存在第一题文件夹中。
123 4 A B C D 4 321D C B A 考生姓名准考证号码身份证号码 评卷姓名 题号出生年月日成绩 性别 （考生单位） S1SW-PB S2 SW-PB S3 SW-PB S4 SW-PB S5 SW-PB S6 SW-PB S7 SW-PB S8SW-PB 12345678 16151413121110 9 RP14.7k S9RESET +5V +5V D1 LED D2 LED D3 LED D4 LED D5 LED D6 LED D7 LED D8 LED R1 470 R2 470 R3 470 R4 470 R5 470 R6 470R7 470 R8 470 C230p C330p EA/VP 31 X119X218RESET 9RD 17WR 16INT0 12 INT113T014 T115P101P112P123P134P145P156P167P17 8 P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P07 32 P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P27 28 PSEN 29 ALE/P 30TXD 11RXD 10U1 89C51P10 P11 P12 P13 P14 P15P16 P17 P10P11P12P13P14P15P16P17 +5V X1X2Y1 12MHz X1X2A02A13A24A35A46A57A68A7 9 B018B117B216B315B414B513B612B7 11 E 19DIR 1 U2 74LS245 R9270R101K C122u RST RST D0D1D2D3D4D5D6D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5D6 D7 附图一
矩阵论论文
西安理工大学 研究生课程论文 课程名称：矩阵论 任课教师：XXX 论文/研究报告题目：线性变换在 电路方程中的应用 完成日期：2014年11月5日学科：Xxxx 学号：XXXXXXX 姓名：XXX 成绩：
线性变换在电路方程中的应用 摘要：电路分析中的坐标变换和复杂绕组变压器分析中所用的变压器变换都是电路方程的线性变换。根据矩阵理论，对坐标变换和变压器变换进行了统一阐释。坐标变换本质是一个方阵和对角阵的相似变换，变压器变换的本质是新变量对旧变量的表示，当变换矩阵的逆阵等于它的转置（共轭转置）阵时，坐标变换和变压器变换数学表示是相同的。通过对电路方程系数矩阵和三角阵的相似变换，同时得到了三相 abc 坐标系和任意速度旋转两相 dq0 坐标系、瞬时值复数分量 120 坐标系、前进 - 后退 FB0 坐标系之间的变换矩阵。这有助于在更加基础的理论层面上揭示和理解电路方程线性变换的本质，也为提出电路方程线性变换的新类型提供了思路。 关键词：电路方程；线性变换；坐标变换；变压器变换 引言 在交流电机等电路分析中，常用的坐标变换是指三相静止 abc 坐标系任意速度旋转两相 d q坐标系、瞬时值复数分量 120 坐标系、 前进 - 后退 F B坐标系，以及它们对应的特殊坐标系的变量之间的 相互转换。电路方程坐标变换的主要目的是使电压、电流、磁链方程系数矩阵对角化和非时变化，从而简化数学模型，使分析和控制变得简单、准确、易行。还有一类电路方程变换，其目的是用旧变量表示出新变量，例如变压器中由原边变量利用变比变换而来的副边变量，把这类电路方程变换称为变压器变换。坐标变换已有很多文献进行了阐述，但这些阐述大都是基于物理概念的。变压器变换在复杂绕组变
CAD结课论文
*********管理学院 结课设计（论文）2012 级物联网专业******** 班级 课程电子线路CAD（双语I） 姓名****** 学号************** 指导教师陈*** 二О一四年十一月二十三日
第一题抄画电路原理图 1、在第一题文件夹中新建设计项目文件1.PRJPCB； 步骤如下： （1）单击工具栏‘文件’下‘创建’|‘项目’|‘PCB项目’，右键保存在作业文件夹中作业1， 2、新建原理图文件，文件名为1.SchDoc；点击文件|创建|原理图，进行全部保存命名为1.Schlib。
3、按下图尺寸及格式画出标题栏，考生姓名填写本人姓名，准考证号填写班级学号，其他可不填 （1）单击‘设计’|文档选项，取消‘图纸明细表’前面框的勾选。 （2）在原理图中添加线，和文字。在X770Y20处向上画线至X770Y100,其余部分根据计算依次画出。
【4】按照附图一内容画图 （3）向原理图中添加*8051*器件，然后单击‘设计’|‘建立设计项目库’。 然后根据下图修改每个引脚参数。（双击引脚更改1-8引脚电气类型为passive.| 12,13,16,17为OpenCollector,其余引脚按此方法修改）。更改完后单击左边‘放置’放入原理图1. （4）向原理图1再添加74ls245器件，如步骤（3）修改器件参数。 （5）向原理图1添加晶振CRYS电阻RES2开关SW电容CAP,将器件摆好后照附图连线。
最终结果如图 图1-1 电路原理图 5生成网络表 步骤单击“设计”\设计项目的网络表\PROTEL 在Generated下产生1。NET文件如下图
矩阵论论文
利用蚁群算法分析TSP问题 “旅行商问题”(Traveling Salesman Problem,TSP)可简单描述为：一位销售商从n个城市中的某一城市出发，不重复地走完其余n-1个城市并回到原出发点，在所有可能路径中求出路径长度最短的一条。旅行商的路线可以看作是对n城市所设计的一个环形，或者是对一列n个城市的排列。由于对n个城市所有可能的遍历数目可达(n-1)!个，因此解决这个问题需要O(n!)的计算时间。而由美国密执根大学的Holland教授发展起来的遗传算法，是一种求解问题的高效并行全局搜索方法，能够解决复杂的全局优化问题，解决TSP问题也成为遗传算法界的一个目标。 与粒子群算法相似，蚁群算法也是通过对生物的群体进行观察研究得来的。在研究蚂蚁的行为时发现，一只蚂蚁，不论是工蚁还是蚁后，都只能完成很简单的任务，没有任何一只蚂蚁能够指挥其他蚂蚁完成筑巢等各种复杂的行为。蚂蚁是如何分工，如何完成这些复杂的行为的这一问题引起了科学及的兴趣。 生物学家发现，蚁群具有高度的社会性。在蚂蚁的行动过程中，蚂蚁之间不只是通过视觉和触觉进行沟通，蚂蚁之间的信息传递还可以通过释放出一种挥发性的分泌物，这是一种信息素之类的生物信息介质。一只蚂蚁的行为极其简单，但是一个蚁群的行为则是复杂而又神奇的。蚂蚁在觅食的过程中，如果没有发现信息素，会随机选择一个方向前进，遇见障碍物也会绕开，直到遇见食物，若果遇见的食物比较小，就即刻搬回巢穴，假如食物很大，则会释放信息素之后回去搬救兵。在一只蚂蚁发现食物并留下信息素之后，其它的蚂蚁会跟着信息素很快找到食物。 虽然对蚂蚁的行为有了一定的了解，在实际模拟蚁群的时候仍然存在不少问题。蚂蚁觅食过程中在没有信息素的情况下，蚂蚁会随机向一个方向前进，不能转圈或者震动。虽然有了一个方向，蚂蚁也不能一直只向着同样方向做直线运动，这一运动需要有点随机性，由此，蚂蚁的运动在保持原有的方向的同时对外界的干扰能够做出反应，也有了新的试探。这一点在遇到障碍物时是非常重要的。在有了信息素之后，大多数的蚂蚁都会沿着信息素去找食物，这条路上的信息素会越来越多，但这并不一定会是最优的路径，所以还需要找到最优的路径。好在蚂
CAD毕业论文
毕业设计（论文） 计算机辅助设计在生产中的应用 院（系）名称： 专业名称： 班级名称： 学生学号： 学生姓名： 指导教师：
计算机辅助设计在生产中的应用 摘要 计算机辅助设计是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。 随着现代计算机技术的飞速发展，计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）在生产中的应用日益广泛，本文主要从计算机辅助设计在机械生产中的应用等方面阐述了其在机械设计中的显著优势，并对目前国内企业机械产品开发过程三维CAD系统应用现状和存在问题进行了分析。从产品开发的实际需求和产品特点与软件功能出发，对企业应用三维CAD过程提出了改进方案，最后介绍了三维CAD技术发展的趋势。
1 绪论 1.1课题背景及目的 计算机的发展及应用，使人们的生活日新月异。计算机辅助设计源于计算机图形技术的产生，计算机辅助设计的研究构想发端于1950年，但最早记录是在1963年，美国麻省理工学院的研究人员 伊凡?苏泽 兰在美国计算机联合会会议上发表了名为《画板》的论文，从而开始了计算机辅助设计的发展历程。他从1950年开始着手开发通过图形技术来处理人与电脑交互对话的操作系统。1963年这套以电脑主机、显示屏、光电笔和键盘为工具的图形画线系统得到实现。这套图形画线系统开发和引进了许多计算机绘图的基本思想和技术，使用户可以运用电脑画出直线、复杂曲线以及简单的标准部件。 最初CAD被解释为“计算机辅助绘图”，由于当时计算机在设计上的作用是替代传统手工绘图的一种新工具，但随着后来信息技术的飞速发展，计算机技术在各领域的广泛应用，CAD的含义也在不断变化扩展，随着20世纪70年代像素的产生、80年代三维曲面造型系统的开发等，使电脑绘图从只能用“线”这一基本绘制元素发展到可以用点、面、体进行绘制计算机图形，从而使CAD的含义也发展成现在人们比较熟知的计算机辅助设计
矩阵论课程教学大纲
《矩阵论》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号： xxxxx 课程中文名称：矩阵论 课程英文名称：Matrix Theory 课程性质：学位课 考核方式：考试 开课专业：工科各专业 开课学期：1 总学时：36学时 总学分： 2学分 二、课程目的和任务 矩阵论是线性代数的后继课程。在线性代数的基础上，进一步介绍线性空间与线性变换、欧氏空间与酉空间以及在此空间上的线性变换，深刻地揭示有限维空间上的线性变换的本质与思想。为了拓展高等数学的分析领域，通过引入向量范数和矩阵范数在有限维空间上构建了矩阵分析理论。 从应用的角度，矩阵代数是数值分析的重要基础，矩阵分析是研究线性动力系统的重要工具。为了矩阵理论的实用性，对于矩阵代数与分析的计算问题，利用Matlab计算软件实现快捷的计算分析。 三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求） 通过本课程的学习，使学生在已掌握本科阶段线性代数知识的基础上，进一步深化和提高矩阵理论的相关知识。并着重培养学生将所学的理论知识应用于本专业的实际问题和解决实际问题的能力。 本课程还要求学生从理论上掌握矩阵的相关理论，会证明简单的一些命题和结论，从而培养逻辑思维能力。要求掌握一些有关矩阵计算的方法，如各种标准型、矩阵函数等，为今后在相关专业中实际应用打好基础。 四、教学内容与学时分配 (一) 线性空间与线性变换 8学时 1. 理解线性空间的概念，掌握基变换与坐标变换的公式；
2. 掌握子空间与维数定理，了解线性空间同构的含义； 3. 理解线性变换的概念，掌握线性变换的矩阵表示。 (二) 内积空间 6学时 1. 理解内积空间的概念，掌握正交基及子空间的正交关系； 2. 了解内积空间的同构的含义，掌握判断正交变换的方法； 3. 理解酉空间的概念，会判定一个空间是否为酉空间 4. 掌握酉空间与实内积空间的异同； 5. 掌握正规矩阵的概念及判定定理和性质。 (三) 矩阵的对角化与若当标准形 6学时 1. 掌握矩阵相似对角化的判别方法； 2. 理解埃尔米特二次型的含义； 3. 会求史密斯标准形； 4. 会求若当标准型。 (四) 矩阵分解4学时 1. 会求矩阵的三角分解和UR分解； 2. 会求矩阵的满秩分解和单纯矩阵的谱分解； 3. 了解矩阵的奇异值和极分解。 (五) 向量与矩阵的重要数字特征4学时 1. 理解向量范数、矩阵范数； 2. 有限维线性空间上向量范数的等价性； 3. 向量范数与矩阵范数的相容性。 (六) 矩阵分析 4学时 1. 理解向量和矩阵的极限的概念； 2. 掌握矩阵幂级数收敛的判定方法； 3. 理解矩阵的克罗内克积； 4. 会求矩阵的微分与积分。 (七) 矩阵函数 4学时 1. 理解矩阵多项式的概念； 2. 掌握由解析函数确定的矩阵函数； 3. 掌握矩阵函数的计算方法。 五、教学方法及手段（含现代化教学手段） 本课程的所有授课内容，均使用多媒体教学方式，教案采用PowerPoint编写，教师使
cad论文
面向快速成形与制造的CAD模型直接切片软 件研究与开发 毛飞龙 （上海大学机自学院，上海200072） 摘要：快速成形技术（Rapid Prototyping, RP）有效的缩短了产品开发周期，降低了开发风险，提高了产品的市场竞争力，从而得到了广泛的应用。然而 STL 格式存在数据冗余、几何精度低、容易产生错误等缺点，给实际应用带来了诸多不便。该论文采用模型直接切片方法进行模型分层切片，以克服基于 STL 的模型分层切片方法的缺陷；为了使该方法具有很好的独立性和灵活性，利用 IGES 和STEP203这两种数据结构开放的文件格式与通用的几何造型软件之间进行数据交换；为了降低开发难度和工作量，提高程序开发效率和稳定性，引入 Open CASCADE 几何造型内核并利用该内核中的相关工具执行求交计算。基于该方法开发面向快速成形的模型直接切片软件导入通用几何造型软件生成的IGES 格式和 STEP203 格式数据文件，进行模型分层切片和层片内扫描路径规划操作，最终生成快速成形设备所能识别的数据文件用于控制零件加工过程。 关键词：快速成形技术，直接切片技术，路径规划，IGES，STEP203，Open CASCADE Research and Development of CAD Model Direct Slicing Software Facing to Rapid Prototyping and Manufacturing Mao Fei-long (school of mechanics,Shanghai University, Shanghai 200072, China) Abstract:Rapid Prototyping (RP) technology has been widely used because it can shorten product development cycle and decrease development risk, which enhance the market competitiveness of the product.However it also has some disadvantages such as data redundancy, low accuracy, data errors and so on, which cause some inconvenience.Model direct slicing method is used in this paper to avoid the disadvantages of the STL format file. In order to make certain of the independence and flexibility of this method, IGES format file and STEP203 format file, which can be generated by any existing CAD modeling software, are used to exchange data between CAD modeling software and the model slicing software. Open CASCADE modeling kernel is used to make the development easier and the more efficient. The model direct slicing software based on this method imports IGES format and STEP203 format file and implement the model slicing and path planning. The data file which can be accepted by the RP machine is generated by the software to control the manufacturing process. Key words:rapid prototyping, model direct slicing, path planning, IGES, STEP203,Open CASCADE 随着社会的发展，消费者对于产品多样性的需求日益增加，这使得制造类企业必须不断缩短产品开发周期、提高产品质量、降低制造成本才能够很好的响应市场的不断变化。快速成形技术（Rapid Prototyping, RP）就是在这样的背景下产生的。与传统的去除材料的加工方法不同，快速成形技术采用添加材料的方法，逐层堆积实体材料构成三维实体模型[1]。快速成形技术不需要木模、塑料模或者陶瓷模，可以根据 CAD 造型数据或反求所得到的模
矩阵论文
矩阵分析在雷达信号波达方向估计中的应用 摘要：本文介绍了矩阵分析在雷达信号波达方向估计中的应用，主要介绍了DOA 估计中 常用的基于矩阵特征空间分解的MUSIC 算法的基本原理，并用MATLAB 对此算法性能进行了仿真。 关键词：矩阵分析 DOA 估计MUSIC 算法算法仿真 1、引言 矩阵分析作为一种重要的数学工具，在信号与信息处理领域起着不可代替的作用。矩阵分解是解决矩阵问题的重要方法之一，将一个矩阵分解为几个简单矩阵的乘积，有很强的技巧性和实用性。比如在雷达信号波达方向估计常用的MUSIC 算法中涉及了较多的矩阵分解的知识。 2、矩阵分析在MUSIC 算法中的应用 波达方向(DOA)估计的基本问题就是确定同时处在空间某一区域多个感兴趣的信号的空间位置(即多个信号到达阵列参考阵元的方向角)。最早的也是最经典的超分辨率DOA 估计算法是著名的多信号分类(MulitPleSignalClassicfiaitno)法,简称MUSIC 算法,是一类经典的基于特征结构分析的空间谱估计[1,2]方法。该方法是Scmhidt 和Bienveun 及Kopp 于1979年独立提出的,后来scmhidi 于1986年重新发表[3]。 MUSIC 算法基本原理及矩阵分析如下： 阵列阵元数为M ，则信号()i S t 到达各阵元的相位差所组成的向量为 ()()()(M 1)11,,...,,...,i i T jw j w i i M i a e e a a θθθ---??==? ????? (1) 称为信号()i S t 的方向向量。又知共有N 个信号位于远场，则在第K 个阵元上观测或接收信号()k x t 为： ()()()()1 N k k i i k i x t a S t n t θ==+∑()k n t 表示第K 个阵元上的加性观测噪声。 将M 个阵元上的观测数据组成1M ?维数据向量： ()()()()12,,...,T M x t x t x t x t =???? (2) 类似地，定义1M ?维观测噪声向量： ()()()()12,n ,...,n T M n t n t t t =???? (3) 空间信号的1N ?维矢量： ()()()()12,s ,...,s T N s t s t t t =???? (4)
CADCAM结课论文
发泡模具计算机辅助设计系统开发 摘要: 本文主要介绍了发泡模具计算机辅助设计系统的开发环境与技术、以及开发过程。首先根据系统应具有的功能要求与性能要求进行总体设计，将系统分为模具程序设计模块和三维模型生成模块。将模具程序设计模块进一步划分为模具信息输入模块、模具设计模块和中间文件生成模块三个子模块。通过向导对话框，实现对发泡模具的结构及尺寸的设计。针对MDT三维绘图环境，开发了相应的三维模型生成模块。通过三维模型生成模块实现三维模具零部件模型的建立、更新，并将各零部件结构模型进行组合，最终形成所要设计发泡模具的总装三维模型。采用ASP环境和ADO技术，使系统具备自动生成包含模具设计参数和模具总装模型动态网页的功能。该系统设计全过程在Visual C++6.0中完成，具有良好的人机交互环境的可移植性和友好性。 关键词：发泡模具；功能模块设计；CAD/CAM集成技术 Development of 3D Computer Aided Design System of Foaming Mould Abstract: The paper mainly introduces the design environment, technology, and design process of the “Foaming Mould Computer Aided Design System”. Firstly, the system was overall design according to the functional and performance requirements deserved to be owned. Mould program designing module is composed of the inputting mould information module, the mould designing module, and the midst files generating module. The modules to generate 3D patten are developed in the three-dimension drawing environment of the MDT. By use of the module，the three-dimension pattens of mould parts and components are established and updated, and the assembly of the mould can be completed. Adopting ASP technology and ADO technology, the system has function of automatically creating dynamic home pages including newest initial datum of mould design and pattens of the assembly. The whole design process was conducted in the Visual C++6.0, possessing the transplantability and affiliation of the man-machine interaction circumstance. Keywords: Foaming Mould; Function Module Design; CAD/CAM Integrated Technology
矩阵论在神经网络中的应用详解
矩阵论论文 论文题目：矩阵微分在BP神经网络中的应用 姓名: 崔义新 学号: 20140830 院（系、部）: 数学与信息技术学院 专业: 数学 班级: 2014级数学研究生 导师: 花强 完成时间: 2015 年 6 月
摘要 矩阵微分是矩阵论中的一部分，是实数微分的扩展和推广.因此，矩阵微分具有与实数微分的相类似定义与性质.矩阵微分作为矩阵论中的基础部分，在许多领域都有应用，如矩阵函数求解，神经网络等等. BP网络，即反向传播网络(Back-Propagation Network）是一种多层前向反馈神经网络，它是将W-H学习规则一般化，对非线性可微分函数进行权值训练的多层网络. 它使用最速下降法，通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值，使网络的误差平方和最小.在其向前传播的过程中利用了矩阵的乘法原理，反传的过程中则是利用最速下降法，即沿着误差性能函数的负梯度方向进行，因此利用了矩阵微分. 关键词:矩阵微分;BP神经网络;
前 言 矩阵微分(Matrix Differential)也称矩阵求导(Matrix Derivative)，在机器学习、图像处理、 最优化等领域的公式推导过程中经常用到.本文将对各种形式下的矩阵微分进行详细的推导. BP （Back Propagation ）神经网络是1986年由Rumelhart 和McCelland 为首的科学家小组提出，是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络，是目前应用最广泛的神经网络模型之一.BP 网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系，而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程.它的学习规则是使用最速下降法，通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值，使网络的误差平方和最小.BP 神经网络模型拓扑结构包括输入层（input ）、隐层(hiddenlayer)和输出层(outputlayer). BP (Back Propagation)神经网络，即误差反传误差反向传播算法的学习过程，由信息的正向传播和误差的反向传播两个过程组成.输入层各神经元负责接收来自外界的输入信息，并传递给中间层各神经元；中间层是内部信息处理层，负责信息变换，根据信息变化能力的需求，中间层可以设计为单隐层或者多隐层结构；最后一个隐层传递到输出层各神经元的信息，经进一步处理后，完成一次学习的正向传播处理过程，由输出层向外界输出信息处理结果.当实际输出与期望输出不符时，进入 误差的反向传播阶段. 误差通过输出层，按误差梯度下降的方式修正各层权值，向隐层、输入层逐层反传.周而复始的信息正向传播和 误差反向传播过程，是各层权值不断调整的过程，也是神经网络学习训练的过程，此过程一直进行到网络输出的误差减少到可以接受的程度，或者预先设定的学习次数为止. 1 矩阵的微分 1.1 相对于向量的微分的定义 定义1 对于n 维向量函数，设函数 12 ()(,,,)n f f x x x =X 是以向量X 为自变量的 数量函数，即以n 个变量 x i 为自变量的数量函数. 我们将列向量 1n f x f x ???????? ???????????? 叫做数量函数f 对列向量X 的导数， 记作 1n f x df f f d f x ??? ?????= = =????? ???????? grad X 12T n df f f f d x x x ?? ???=? ?????? X （1.1）
cad课程设计论文
目录 第一章设计目的 (1) 第二章设计要求 (2) 第三章设计内容 (3) 3.1教学内容 (3) 3.2PROTEL DXP软件介绍 (3) 3.3PCB制版介绍 (3) 3.4并行口硬件接口介绍 (5) 3.574HC244N (6) 3.6设计步骤 (7) 3.7PCB板的生成 (8) 第四章个人总结与展望 (11) 4.1个人总结 (11) 4.2未来展望 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)
通过《电路CAD应用设计课程设计》的学习，最主要目的是让学生了解并掌握用protel软件绘制简单电路图；掌握用protel软件设计库元件；掌握简单电子元件电路或产品的设计能力；了解电子产品设计与制作的一般过程；掌握一般电子线路PCB图的设计及电子线路装配的基本方法。培养学生的动手操作能力，提高学生的专业技能水平。为学生将来就业于应用电子技术类岗位打下坚实的基础。
通过CAD课程设计，学生能掌握电子产品自动化设计与制作的一般过程，能阅读电路原理图、PCB图，能借助手册查阅与电子元器件及材料的有关数据，能正确选择使用元器件和材料，能借助微机熟练进行电路原理图、PCB图设计，并通过手工制作简单的PCB板，装接电子电路并使用电子仪器进行测试，能在教师指导下解决电子电路制作过程中出现的一般问题，能对所制作电路的指标和性能进行测试并提出改进意见。
3.1 教学内容 熟练掌握使用PROTEL DXP软件进行电子线路原理图、PCB（印制电路板，简称印制板）图的设计。绘制内容包括“89C51单片机存储系统原理图”；“超声波发射接收电路原理图”、“高速A/D、D/A转换电路原理图”等。理解各电路图工作原理并将以上原理图按具体要求制作成PCB板图。 3.2 PROTEL DXP软件介绍 Protel DXP在前版本的基础上增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双显示器支持，可固定、浮动以及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。Protel DXP是第一个将所有设计工具集于一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。Protel DXP运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术融合，Protel DXP提供了全面的设计解决方案。 3.3 PCB制版介绍 pcb制板工艺流程与技术 pcb制板的工艺流程与技术可分为单面、双面和多层印制板。现以双面板和最复杂的多层板为例。 ?常规双面板工艺流程和技术。 ①开料---钻孔---孔化与全板电镀---图形转移（成膜、曝光、显影）---蚀刻与退膜---阻焊膜与字符---HAL或OSP等---外形加工---检验---成品 ②开料---钻孔---孔化---图形转移---电镀---退膜与蚀刻---退抗蚀膜（Sn,或Sn/pb）---镀插头---阻焊膜与字符---HAL或OSP等---外形加工---
矩阵论课程论文
西安理工大学 研究生课程论文报告 课程名称：矩阵论 课程代号： 任课教师： 论文报告题目：矩阵函数在线性定常系统 状态转移矩阵求解中的应用完成日期：2015 年10 月25 日学科：电力电子与电力传动 学号： 姓名： 成绩：
矩阵函数在线性定常系统状态转移矩阵 求解中的应用 摘 要 控制系统的运动是系统性能定量分析的重要内容。“运动”是物理学上的一个概念，它是通过求系统方程的解)(t x 、)(t y 来分析研究的。由于状态方程是矩阵微分（差分）方程，输出方程式为矩阵代数方程，因此求系统方程的解主要是求状态方程的解。而求状态方程的解的关键是求状态转移矩阵。本文主要介绍了矩阵对角化标准型，约当标准型，凯莱-哈密顿定理及矩阵函数知识在线性定常系统的齐次状态方程的状态转移矩阵求解中的应用。 关键词：状态转移矩阵，约当标准型，凯莱-哈密顿定理，矩阵函数. 1.问题提出 线性系统有线性定常系统和线性时变系统，最为基本的是线性定常系统。而线性定常系统根据有无初始输入，分为线性定常齐次方程，和线性定常非齐次方程。本文只给出线性定常系统的齐次状态方程的状态转移矩阵的求解。 线性定常系统齐次方程的解亦即系统的自由解，是指系统输入为零时，由初始状态引起的自由运动。 线性定常系统齐次状态方程为 ()()t Ax t x = ()1-1 其中，x 是n 维状态向量；A 为n n ?系数矩阵。设初始时刻00=t ，系统的初始状态()()00x t x =。仿照标量微分方程求解的方法求方程()1-1的解。 设方程()1-1的解为t 的向量幂级数形式，即 )(t x = ++++++k k t b t b t b t b b 332210 ()2-1 式中，() ,2,1,0=i b i 为n 维向量。 式()2-1代入方程()1-1得 () +++++=+++++-k k k k t b t b t b b b A t kb t b t b b 3322101232132 ()3-1 既然式()2-1是方程()1-1的解，则式()3-1对任意的t 都成立。因此，式()3-1的等式两边t 的同次幂项的系数应相等，有