STEP（共12篇）
STEP 篇1
RS 码是信道编码中一类纠错能力很强的多进制BCH 码,它可用于纠随机错误,也可用于纠突发错误,而纠突发错误的能力更强。大规模可编程器件的出现以及电子设计自动化使得设计专用集成芯片过程非常简单,而将RS码的编译码算法设计成专用集成芯片的实用意义很大。1999年Erl-hueilu 提出了一种Step-by-step 的译码算法,由于该算法在接收端纠错前忽略了求错误定位多项式这一步,所以其译码过程相对代数译码方法而言更简单,且易于用硬件实现。
本文在深入分析该算法的基础上,完成了RS(7,3) 的编译码,并给出了编译码设计的硬件构成框图以及仿真结果。试验结果表明所设计的电路能够纠正7 位接收符号中的任意两位错误。
1 RS码的基本原理
RS 纠错编码是在Galoias 域的基础上构建的。域是一种数学的构建模型, 它是由一些非零元素组成的, 域中元素的个数称为域的阶,q阶的Galoias域通常用GF (q) 来表示。 域的一个重要性质是域中至少包含一个元素α, 通常称为本原元或者生成元, 用它可以生成域中的任何q-1个元素, q-1个非零元素可以表示为α,α2,α3,…,αq-1。
符号取值在有限域GF(q) ,生成多项式g (x) 的根, 在其扩展域GF(qm) 上的码α,α2,α3,…,αq-1称为q进制BCH码。RS码最主要的特点是码元取自GF(q) , 而它的生成多项式也在GF(q) 上, 所以RS码是一种码元的符号域与根域一致的BCH码。因为
式中,n=2k+t, 所以, 式(1)可以简化为
2 RS 码的编码原理
RS码也是循环码的一种,因此RS码的每个码字必是生成多项式g(x)的倍式。设一个能纠t个错误的RS码的生成多项式为
由RS码的定义可知,RS(7, 3)为GF(23)上的本原BCH码。GF(23)的本原多项式为f(x)=x3+x+1,其根为本原元,设为α,则生成多项式g(x)=(x+α)(x+α2)(x+α3)(x+α4)=x4+α3x3+x2+αx+α3。
3 RS的Step-by-step译码算法及其在现场可编程门阵列(FPGA)上的实现
常用的RS译码方法可分为时域译码和频域译码两大类,BM(Belekamp-Masscy)迭代算法和Euclidean算法都属于时域译码,它们一般的译码步骤如下:
(1) 由接收到的码多项式求伴随式的值S;
(2) 由伴随式的值求错误位置多项式δ(x);
(3) 用钱(Chien)搜索求δ(x)的值,得到错误位置;
(4) 求出相应的错误值,得到错误图样,完成纠错。
其中(2)、(3)步骤的运算量很大。
传统的Step-by-step算法是一种代数译码方法,它可以直接求出错误位置和错误值,而不必通过求错误位置多项式的根来估计错误值。遵循的原理是利用伴随式矩阵,不同错误图样的重量是可以彼此分辨的。因此,将接收码字中的每个符号与GF(2m)中的qm-l个非零元素依次相加,判断错误图样的重量是否下降,如果下降则说明找到了错误位置和相应的错误值。但是对GF(2m)域中所有的非零元素全部检验,将增加巨大的计算量,难以满足快速译码的要求。
本文介绍一种改进的Step-by-step算法,它能够快速地计算出错误位置和错误值,与传统的Step-by-step算法相比,该算法在寻找错误位置和错误值时,不用再对GF(2m)域中所有的非零元素全部检验,而是直接根据已经计算出来的行列式的值来得到错误值, 从而完成整个码字的纠错。该算法简单而有规则,实现时占用硬件资源最少。
3.1 伴随式的定义
(n ,n- 4)的纠两位错RS 码的改进的Step-by-step算法重新定义伴随式为
由纠错码原理得知,对于Sw=αwe(αw),w=1,2,3,4,在信噪比保证每一个接收序列中最多发生两个错误符号的前提下,可以得到以下结论,用于估计最高位错误值en-1的规则如下:
(1) S1+S2+S3+S4=0且S1S4+S2S3=0,则en-1=S1;
(2) (S1+S2)(S3+S4)+S
(3) 其他情况时,en-1=0。
根据上述规则可得改进的Step-by-step译码步骤如下:
(1) 令k=0,计算Sw=αwe(αw),w=1,2,3,4;
(2) 估计en-k-1,并对rn-k-1进行纠错;
(3) k=k+1,若k=n,则结束,否则回到(2)。
3.2 译码电路
基于Step-by-step译码算法的硬件结构如图1所示,它包括4 个部分:
(1) 状态缓冲寄存器。其中每个状态寄存器都由位并行触发器构成。该缓冲寄存器存储接收矢量,并按符号形式对接收矢量进行纠错。
(2) 伴随式计算单元。该单元按式(2)计算伴随式。
(3) 处理单元。由逻辑门电路的组合和一个查找表组成。该单元由1、2、3、4计算4 个临时数据,这几个数据送入判决单元估计缓冲寄存器相应位置的错误值。
(4) 判决单元。由3 个与门和1 个或门组成。该单元估计缓冲寄存器当前位置的错误并发送相应的状态缓冲寄存器输出,纠正相关错误。
根据图1,在FPGA 上设计RS (7,3)译码,
具体电路见图2。图中接收矢量同时进入7级移位寄存器和伴随式计算单元,控制信号enable7是宽度为7 个系统时钟的脉冲,它控制伴随式计算单元中对接收矢量的选择,还控制接收矢量对错误图样的选择。在伴随式计算单元中完成伴随式的计算,处理单元用来计算由伴随式6、7、8、9得到的4 个中间数据,并将这些数据送入判决单元,由判决单元估计出寄存器最高位符号的错值6。该错值一方面用以纠正接收矢量最高位符号的错误,另一方面送入伴随式计算单元用以修正伴随式的计算值。
4 仿真结果
对于编码,若输入的信息码组为(001),用多项式可以表示为m(x)=1,由式(2)可以很快地计算出校验码组为(α31αα3),即生成多项式除x4项之外各项的系数。仿真结果如图3所示。由图3可以看出仿真输出与用数学方法计算所得结果完全一致。
对于译码,将编码器的输出码字的两个符号进行更改,然后将其作为译码器的输入,输入数据中第1个符号和第7个符号出错,经过波形仿真后,码组中的两个符号错误均被纠正,输出为正确的序列(001α31αα3),仿真结果如图4所示。
由图4可知,本文设计的RS(7,3)码可以实现连续译码,但是不能实现连续编码,因为输入的码字短,但输出的码字相对长些,而且仿真的结果大约都有半个周期的延时。 经过测试,系统时钟在40 MHz时,由于运算量大且时钟太快,编译码器会输出错误的码字,而当系统时钟为25 MHz时,编译码器运作正常,若将4路并行的输入输出改为单路串行,则串行二进制数据速率高达100 Mbit/s,可满足实际的数字无线通信系统的通信要求。
5 结束语
本文根据信道编码的基本理论对RS码的Step-by-step译码算法进行了讨论,试验结果表明所设计电路能够纠正7 位接收符号中的任意两位错误。该算法不用计算错误位置多项式,节省了译码时间,且能方便地设置码长和生成多项式的系数等参数,能够获得较短的开发周期和较好的灵活性,在数字无线通信系统中非常适用。
参考文献
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[2]侯伯亨.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计[M].西安:西安电子科技大学出版社,1997.
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[4]Chen T C,Wei C H,Wei W.Step-by-Step DeeodingAlgorithm for Reed-Solomon Codes[J].IEEE Proc.Communication,2000,147(2):1.
STEP 篇2
step是可数名词,基本意思是“脚步,步”,指脚抬起来再放下,有时还可指“脚步声”,引申可表示“一步距离,短距离”,前面加short强调“短”,加good则表示“相当远”,其前加数词时可表示“…步的距离”,而作“短距离”解时,常用于单数形式。
step还可作“台阶,楼梯”解,主要指室内的台阶或楼梯,有时还可指梯子,引申可表示“级别,等级; 阶段”,有时可指温度计的“度”。a flight of steps表示“一排台阶”。
step还可作“步骤,措施”解,指一系列行动中的一步行动。
step用作名词的用法例句
The government is taking steps to control the rising crime rate.政府正采取措施以控制不断上升的犯罪率。
We should take steps to prevent war.我们应当采取措施制止战争。
However, the next step can be started.然而,下一步骤可以开始。
step可以用作动词
step用作名词时意思是“脚步”,转化为动词意思是“踩”“踏”“举步”“跨步”。
step可用作及物动词,也可用作不及物动词。用作及物动词时,接表示脚踏之处的地点名词或代词作宾语。
step用作动词的用法例句
She stepped on a loose stone and twisted her ankle.她踩到一块松动的石头上，扭伤了脚踝。
I hope you try to get them to step up production.希望你们尽力使厂家增加生产。
STEP 篇3
当心，“怒”比你想象的更复杂，理性制怒，可是关乎身心健康的大事哦!
中医：怒伤肝
我们常说，怒火攻心，实际上，按照中医理论，怒伤的是我们的肝!
中医古籍对情绪和脏腑有如下记载：“怒伤肝、喜伤心、忧伤肺、思伤脾、恐伤肾。”人体五脏失调会引起不同情绪反应，反之，情绪又会影响五脏。“盛怒”、“暴怒”导致肝气亢奋，过度消耗肝血。使肝血不足，则出现阳亢而阴不足的病理状态；“怒则气上”，气过升而不降。使气机升降失衡，也会影响到肝及其他脏的功能。
内伤脏腑的病理表现：肝气逆行，使得血液运行失常，消化功能出现障碍，常出现腹胀腹痛腹泻。严重时还可出现吐血、中风等危及生命的情况。
调养方法：推拿按摩肝经和胆经可以通畅肝气，保持其正常的疏泄功能。调整血液和津液的运行，使得情志舒畅。可以自制枸杞梅菊饮。配制方法：枸杞15克、乌梅10克、菊花10克。开水泡服。
心理学：怒来自矛盾
愤怒是一种情绪，来自于外在的刺激与自我的认知之间的矛盾，不会凭空消失。愤怒的情绪若处理不好。会有许多负面影响。心理学研究表明。脾气暴躁，经常发火，不仅增强诱发心脏病的致病因素，带来身体上的负面效应，还给个人生活带来消极影响。发怒不仅会让自己不开心，也容易得罪别人，使人际关系变差，导致工作不顺利。甚至职位不保丢掉饭碗等。
有效地抑制生气和不友好的情绪。使自己更融于他人，最有效的方法在于提高自己的修养及得到亲人及朋友的帮助与劝慰。
专家支招：五步泄怒法
Step1辨识自己的愤怒
有时候，我们会在躯体上有一些症状，如胃疼、口干舌燥，或者在行为上表现出一些偏差，如汽车追尾、丢三落四。一种可能是我们正在愤怒或压抑愤怒。所以，要学会的第一件事就是知道自己是不是在生气。当愤怒时，我们可能直接表达。可能经过修正让愤怒不那么直接，而以不满、挑剔、怨恨等加以隐藏，也可能以更间接的沮丧表达。
Step2分析原因
当感知到愤怒的情绪后，我们需要冷静下来分析是什么让我们生气。需要寻找的原因并非是具体的事件，而是事件下面暗指的触犯到你的底线的细节。是因为他人损害了你的权益、自尊?还是因为事态没有按照你的预期发展而感到挫折?或者你是以愤怒的方式来争取自己的权益?
Step3思考愤怒对自己的意义
接下来。你需要思考这样两个问题——“我为什么(不)生气?”、“(不)生气有什么好处?”当我们感到愤怒时，我们的情绪如同火焰一样燃烧，这样的状态阻碍了自我分析、自我觉察的过程。
Step4寻找无法表达愤怒的原因
我们常常受一些潜在观念影响，而阻碍了我们的表达，包括如何表达我们的怒意。而这些让我们无法表达愤怒的原因对于制怒而言至关重要。所以有必要把它们揪出来。整理整理。
Step5选择适宜的表达方式
STEP 篇4
三维CAD系统用实体模型表示产品,其模型表示由点、边、面等几何信息构成。CAPP和CAM系统需要加工信息例如轴、孔、槽等来进行工艺推理和加工轨迹的生成。特征识别技术[1]从产品的实体模型出发自动识别出其中具有一定工程意义的几何形状(特征),并将其进一步转换为可用于后续加工的特征。特征识别技术已成为一体化CAD/CAM环境中必不可少的组成部分。
20世纪80年代以来,国内外许多学者对特征识别技术进行了研究,但主要集中在算法研究上,实现过程的论述较少。从已公开的资料来看,主要存在以下问题:
(1)算法方面,基于图的特征识别方法的研究较多,多采用属性邻接图方法[2]和凸壳(convex hull)方法[3]来处理相交特征,并将这些方法与其他方法结合,产生了多种混合特征识别算法[4,5,6]。上述算法的时间复杂度与零件复杂度相关,且难以有效地识别相交特征并提供相交特征的多重解释。
(2)研究往往针对某一特定的CAD系统,通过对该CAD系统的二次开发,实现特征识别。
(3)对特征识别的研究仍停留在特征的面表示层次。对于面特征的边界表示,尤其是特征识别中的面、边环、边的多态耦合性很少涉及。
笔者采用基于STEP的特征识别技术[7,8]识别来自不同三维CAD系统的模型,引入面向对象的方法,预定义二维面、边环、边等实体类以提高特征识别系统代码的重用性,并通过基于子图匹配和基面分解的属性邻接图分解方法来识别特征。
1 STEP模型的表示与基于STEP的特征识别过程
STEP模型采用B-Rep法和参数表示法的混合表示方法来表示。B-Rep法的拓扑表示规则如下:体是B-Rep表示的顶层对象,由壳包含而成;壳由一系列面连接而成;面由边界包含而成,边界具有方向性,其参数由边环给出;边环由有向边按照连接顺序构成,有向边的参数由边给出;边由点定义,通过起点和终点确定边的参数。高阶的较复杂物体必须建立在基本体基础上。对于自由曲线曲面,STEP采用参数表示法来描述。STEP应用NURBS方法来表达复杂的自由曲线曲面,该方法允许局部修改曲率,并能准确地描述几何基元。
本文所述的基于STEP的特征识别基于AP203协议,采用边界匹配方法来识别特征。识别过程由以下4个步骤组成:
(1)预定义特征类型,建立特征库。
(2)生成STEP模型拓扑几何结构树。
(3)识别STEP面和边环的类型并获取其几何参数。
(4)采用基于子图匹配和基面分解的属性邻接图分解方法识别预定义特征。
2 预定义特征的属性邻接图表示
属性邻接图[2](attributed adjacency graph,AAG) 是目前广泛应用的特征识别方法,可表示用B-Rep法描述的零件的拓扑几何关系。在属性邻接图中,顶点表示模型中的面,顶点之间的弧表示两相交面的共有边,用顶点和弧的附加属性表来表示拓扑几何属性。采用属性邻接图时,特征定义规则的表示简单直观,便于进行特征拓扑几何构成的描述。
图1为4种常见特征的属性邻接图。笔者采用属性邻接图的特征表示方法,但引入面向对象方法采用了新的实现方式,可预定义二维面、边环、边等实体类,以类成员变量代替属性邻接图中的属性表。引入面向对象的方法,可以显著提高特征识别系统的代码重用性,便于实现特征识别系统的组件化,有利于实现面向不同应用的快速开发。
(d)开口直槽特征
图1a和图1b所示为圆柱体与圆锥体特征,其组成中都包含两个圆形表面;图1c和图1d为长方体和开口直槽特征(都是由矩形平面组成)。预先定义圆形平面、矩形平面类及其低阶图素构成的方法,可以提高特征识别系统代码的重用性。图1a和图1b的圆柱和圆锥体特征的属性邻接图的图表示完全相同。对于预定义的圆柱体和圆锥体类来说,采用相同形式的属性邻接图可准确描述这两种特征,并可减少用于表示预定义特征的属性邻接图数量。
3 STEP模型拓扑几何结构树生成
STEP模型的拓扑几何结构为树状解构,如图2所示。
特征识别前需从STEP模型文件中解析数据,并按照STEP模型拓扑几何结构重新组织数据,生成STEP模型拓扑几何结构树。具体生成过程如下:
(1)建立STEP实体类型与C++结构的映射关系。分析STEP实体类型的数据定义,建立与之对应的C++结构。每个C++结构将定义的ID成员变量作为唯一标志,其他成员变量与STEP实体类型的参数一一对应。
(2)将STEP实体解析为对应的C++结构变量。笔者使用VC的CStdioFile∷ReadString函数读入STEP文件,解析获得实体类型,然后用switch case语句判断实体类型并将该实体的低阶实体行号和数据转换存入对应的C++结构链表。由于笔者开发的原型系统中解析的STEP实体类型数量较多,故在此仅给出解析流程,如图3所示。
(3)生成STEP模型拓扑几何结构树。根据C++结构变量的ID成员变量,按照STEP模型拓扑结构逐层搜索,逐层添加构成高阶拓扑实体的低阶拓扑几何实体元素,生成模型的拓扑几何结构树。
4 STEP面和边环的类型识别及几何参数获取
可用于属性邻接图的面类,如矩形平面、圆形平面在STEP中未定义,面的类型是由边环类型和面几何参数共同确定的。例如,圆形边环与平面位置定位共同确定一个圆形平面,矩形边环与平面位置定位共同确定一个矩形平面等。边环类型,例如矩形边环、平行四边形边环、圆形边环等在STEP中也未定义,需要通过组成边环的边数量、边与边之间的几何关系等组合规则来识别。例如,由两条等半径半圆构成的边环即为圆形,由4条直线两两垂直构成的边环即为矩形,由4条直线两两平行且互不垂直构成的边环即为平行四边形等。因此,必须预定义边环类型的识别规则,识别出边环类型并获取参数后,结合面几何参数识别出可用于后续特征识别的面类型并获取其参数。
按照STEP模型的拓扑几何结构,自顶向下查找并识别出低阶类型,获取其几何参数后,根据低阶类型的不同组合可实现高阶类型的识别和几何参数的获取。笔者开发的原型系统可实现圆形平面、矩形平面、圆柱面等面类型的识别,由于具体的识别算法较为繁杂,笔者在此仅给出识别算法整体流程:
(1)遍历STEP模型面链表,读取STEP面结构对象。
(2)读取面对象的面几何参数变量,使用switch case语句判断面的几何参数类型,转入对应分支。
(3)读取面对象的面边界参数变量,获取构成边界参数变量的边环对象及边环的边数量的变量后,使用switch case语句判断边环的边数量,转入对应分支。
(4)读取边环对象的边类型数量的变量,使用switch case语句转入对应分支。获取边的类型和参数,并结合边与边的几何关系识别边环类型,解析边对象的参数获得边环参数。
(5)根据面几何参数和边环类型识别面的类型,解析获取几何参数。
5 基于子图匹配和基面分解的属性邻接图分解方法
复杂零件的属性邻接图中存在与预定义特征匹配的子图,通过子图匹配可以识别出零件所包含的特征。但是直接在零件属性邻接图中搜索子图是NP问题,算法复杂度与零件复杂度相关,因此在子图匹配前进行属性邻接图分解可降低算法复杂度。目前属性邻接图分解有多种方法[2,3,4,5],但这些方法无法有效解决相交特征的识别,且算法复杂、编程实现工作量较大。
在相交特征识别中,若一个面含有内环或者它的外环上含有凹边,则称其为基面,基面是体上连接特征的面即相交特征的相交面[9]。笔者提出了基于基面分解的属性邻接图分解方法,该方法的子图搜索算法时间复杂度仅与特征子图的复杂度相关,而与零件复杂度无关,因此可减少冗余计算量。算法流程简述如下:
(1)为面类设置基面标志变量。基面标志变量的设置规则由两部分构成:①多环判定中,多环为真,其他为假;②混合环和凹环判定中,混合环或凹环为真,其他为假。
(2)遍历面链表,读取面对象的基面标志变量,为真则获取基面。
(3)由基面开始采用深度优先算法进行图的遍历,生成子图。
(4)将子图与预定义属性邻接图匹配,识别预定义特征。
(5)解析特征参数,根据不同的特征与基面的相对位置,判断相交特征凸凹性。
图4为圆柱体与立方体相交而成的零件及其属性邻接图,其中,F3面包含2个边环,其基面标志为真。遍历面链表获取F3面,子图分解后如图5所示,分别与图1中圆柱体与立方体的属性邻接图表示匹配,该零件由一个圆柱体和立方体特征构成。
笔者使用VC++6.0开发了基于STEP的特征识别原型系统,可识别圆柱体、圆孔、矩形槽等常见特征和部分复杂特征。
6 结束语
本文阐述了基于STEP的特征识别技术及其实现过程,采用属性邻接图表示预定义特征。引入面向对象方法可以简化属性邻接图的表示,提高特征识别系统的代码重用性,便于实现特征识别系统的组件化,有利于实现面向不同应用的快速开发。基于子图匹配和基面分解的属性邻接图分解方法,降低子图搜索算法复杂度,可识别多环相交特征和预定义混合环相交特征。今后的研究方向是提高对混合环相交特征和过渡特征的处理能力。
摘要：针对不同CAD模型的特征识别,论述了基于STEP的特征识别技术及其实现过程:在传统属性邻接图方法的基础上,引入面向对象方法以提高特征识别系统的代码重用性;解析生成的STEP模型拓扑几何结构树后,按照STEP拓扑结构,分层识别了STEP面和边环的类型及几何参数;通过基于子图匹配和基面分解的属性邻接图分解方法来识别特征。
关键词：属性邻接图,拓扑几何结构树,子图匹配,基面分解
参考文献
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[7]杜娟,田锡天,朱名铨,等.基于STEP和STEP-NC的AD/CAPP/CAM/CNC系统集成技术研究[J].计算机集成制造系统,2005,4(11):487-491.
[8]Rameshbabu V,Shunmugam M S.Hybrid Feature Recognition Method for Setup Planning from STEP AP-203[J].Robotics and Computer-integrated Manufacturing.2009,25(2):393-408.
STEP 篇5
STEP--设备工程发展的推动力
阐述了产品数据信息的重要性;介绍了STEP标准的`基本情况、组成结构及内容;从优秀内在品质、用户利润要求、与世界融合的需要、制造业内部和外部环境五方面,分析了实施STEP的优势,最后指出采纳STEP是设备工程发展的推动力.
作 者：王生凤 吴建忠 徐宗昌 作者单位：装甲兵工程学院,研究生部,北京,长辛店杜家坎21号,100072 刊 名：中国设备工程 英文刊名：CHINA PLANT ENGINEERING 年，卷(期)：2004 “”(4) 分类号：F406.14 关键词：STEP 产品数据信息 优势STEP 篇6
1. I want ________ ________ （想买） two ________ ________ （两条） pants.
2. These are doctors， those are ________ ________. （女老师）
3. ________ you ________ （需要） a dress？
4. Whats the ________ （价格） of this bag？
5. That store ________ （卖） CDs.
二、根据句意填写单词，首字母已给出。
1. That shop s________ school things. You can buy an eraser there.
2. I dont n________ bags for school.
3. Come down to Mr. Cools Fruit Shop and see for y________.
4. We have sweaters in all c________ for $20 each.
5. I like white. I dont like b________.
6. The bags on s________ are fifteen yuan each.
7. My sister likes to go to that c________ store to buy clothes.
8. The boy in w________， not the one in black， is his cousin.
9. You can buy the shirt for eight d________ or twenty RMB.
10. The white pants are too s________ for Jim， but the black pants are too long for him.
三、单项选择。
（ ）1. I like sports. My friend Allan ________ likes sports.
A. too B. but C. and D. also
（ ）2. My shoes ________ nice. I like ________.
A. are； they B. are； them C. is； them D. is； they
（ ）3. They have T-shirts ________ green and black for only $13 in the shop.
A. at B. in C. with D. for
（ ）4. Jims ________ is red.
A. shoes B. socks C. bag D. pants
（ ）5. —How much are the pants？ —________ twenty dollars.
A. It has B. It is C. They have D. They are
一、单项选择。
（ ）1. The hat is nice， but its too ________ for me. I want a small one.
A. small B. big C. long D. short
（ ）2. ________ of these bags is 12 dollars.
A. Every B. Each C. All D. Both
（ ）3. —Mom， I ________ a new dictionary for school.
—OK. We can buy one in the afternoon.
A. need B. spell C. take D. bring
（ ）4. —How much are these shorts？ —Two dollars ________ one pair.
A. in B. of C. for D. at
（ ）5. —Mom， I ________ a new dictionary for school.
—OK. We can buy one in the afternoon.
A. need B. spell C. take D. bring
二、完形填空。
Today is my birthday. In the morning， my mother asks me to 1 shopping with her in Grand Shopping Mall. She wants to 2 something for me. Im very happy. My shoes are too
3 for me now and they look very old. So I 4 to have a larger pair of shoes. In the store， there are many shoes 5 different colors. And we find a black pair. It looks 6 . I like it very much. But it is too expensive. It is 500 yuan. 7 we have to take a look at another pair. It also looks great and it is just 180 yuan， so we 8 it. My mother also buys my father a white
9 . Its very beautiful. I think my father will like it because 10 is his favorite color and his shirt is too old. After that， we go home and my mother makes a big birthday cake for me.
（ ）1. A. take B. go C. call D. have
（ ）2. A. buy B. get C. make D. do
（ ）3. A. big B. small C. beautiful D. new
（ ）4. A. help B. need C. watch D. get
（ ）5. A. on B. for C. in D. at
（ ）6. A. fun B. bad C. relaxing D. good
（ ）7. A. Or B. Because C. But D. Then
（ ）8. A. take B. sell C. give D. bring
（ ）9. A. shoes B. jacket C. shirt D. socks
（ ）10. A. pink B. blue C. black D. white
三、阅读理解。
[Masons Clothes Store
Clothes Color Price
socks white， blue $4
pants black $11
sweater red， white $8
T-shirt red， green， black $7
hat black， red $6]
（ ）1. Which is the cheapest （最便宜的） of all ？
A. Hat. B. T-shirt. C. Pants. D. Socks.
（ ）2. How much are two sweaters and a hat？
A. $14. B. $20. C. $21. D. $22.
（ ）3. You can buy ________ in Masons Clothes Store.
A. black pants B. a blue sweater C. a green hat D. red socks
（ ）4. You like red and you only have $6. You can buy ________.
A. a sweater B. a hat C. a T-shirt D. a pair of pants
（ ）5. You only have sixteen dollars. You can buy ________.
A. a sweater and a pair of pants B. two T-shirts and a pair of socks
C. two sweaters D. a sweater and two hats
一、单项选择。
（ ）1. —________？
—Yes， please. I want a sweater.
A. Can I help you B. What color do you like
C. Whats this D. What do you want
（ ）2. Come to the bookstore and see for ________.
A. you B. your C. yourself D. myself
（ ）3. Do you need shoes for sports ________ dance？
A. or B. and C. but D. of
（ ）4. The store ________ school things ________ us.
A. sells； to B. sells； from C. sell； to D. sell； from
（ ）5. —The trousers are only 40 dollars. Do you want to buy ________？
—Yes， Ill take one pair.
A. those B. it C. they D. them
（ ）6. —You ________ very nice in this red skirt.
—Thank you very much.
A. see B. look C. think D. know
（ ）7. Many clothes are ________ sale in Mr. Greens Store and they are ________ good prices.
A. for； with B. on； with C. on； at D. for； at
（ ）8. —Do you want ______ this red hat？
—Yes， I do.
A. buy B. go C. to buy D. to go
（ ）9. —How much are the socks？
—________ twenty dollars.
A. It has B. It is C. They have D. They are
（ ）10. —________？
—I want a purple.
A. How much is it B. What can I do for you
C. What color do you like D. What color is it
二、完形填空。
I work in a small shop. Its near an English 1 . Every day students come to 2 things.
In the 3 ， I get up （起床） at six. And then I have breakfast.
I arrive （到达） at the 4 at about six fifty. The shop opens at seven. We sell things 5 food and drink. We have school things， 6 ， so there 7 often many people in our shop 8 morning to evening.
I have 9 in the shop. At seven in the evening the shop is closed. We go home 10 supper.
（ ）1. A. farm B. factory C. school D. river
（ ）2. A. buy B. sell C. take D. want
（ ）3. A. evening B. afternoon C. noon D. morning
（ ）4. A. classroom. B. school C. shop D. club
（ ）5. A. with B. like C. for D. about
（ ）6. A. too B. also C. and D. but
（ ）7. A. are B. have C. see D. come
（ ）8. A. in B. on C. at D. from
（ ）9. A. supper B. breakfast C. tea D. lunch
（ ）10. A. to B. at C. with D. for
三、阅读理解填词。
Its Sunday afternoon. Mary g 1 shopping with her mother. Her mother wants to buy some f 2 for dinner. Mary wants to buy a new skirt and some other school things.
“What does your shop s 3 ？” Mary asks.
“L 4 of things，” the beautiful girl at the shop gate says， “You can buy food， drinks， clothes and school things， too.”
Mary says， “I n 5 a skirt.”
“What c 6 do you want？” asks the girl in the shop.
“White.”
“How much is the skirt？”
“Its ninety yuan.”
“Thats too dear （贵的）. Can I find a cheaper （便宜些的） one？”
“What a 7 the blue one？ Its o 8 forty yuan.”
“OK， Ill t 9 it. Thank you！”
“Youre w 10 .”
1. g________ 2. f________ 3. s________ 4. L________ 5. n________
STEP 篇7
数控技术自出现以来经过近六十年的发展给机械制造业带来了巨大的变化, 同时随着计算机及信息技术的快速发展, 作为现代加工车间最重要装备的数控机床, 其发展也应朝着开放化、智能化、网络化发展。
但众所周知, 到目前为止, 数控编程依然是基于G/M代码即ISO6983标准。这种标准的数控程序是面向过程的, 它通过直接指定机床轴的运动来实现加工, 而不包含产品数据的其他信息。因此不支持现场对产品的修改及编程, CAD/CAM系统与数控系统之间信息只能单向传输、数控程序依赖于所用的数控系统等。这些问题制约着数控系统智能化、集成化、网络化的发展。
针对这些问题, 国际标准化组织ISO在STEP (standard exchange of product data model即产品模型数据交换标准) 的基础上制定了CAM与CNC之间新的数据接口标准———STEP-NC (STEP compliant data interface for numerical control, ISO14649) 来取代传统的数据接口标准ISO6983[1]。STEP的目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制, 能够描述整个生命周期中的产品数据, 同时保持数据的一致性和完整性。其优点如下:不需要后置处理, 消除数控程序对数控系统的依赖性, 极大地提高数控程序的可移植性和系统的柔性;实现数控系统与CAD/CAM系统之间双向数据交换, 加工现场可得到较全面的产品信息, 为网络化制造创造有利条件等。
1 STEP-NC数据模型结构
STEP-NC数控程序文件能够完整地描述产品的设计和制造信息, 其在结构上可分为文件头和数据段两部分。文件头的标记为“HEADER”, 主要说明加工零件的相关信息及注释, 如文件名称, 编程人员及日期等。数据段则以“DATA”开始, 是程序的主体部分, 包含了加工零件所需的所有信息和操作任务[2]。其中“PROJECT”语句是整个加工程序执行的起点, 主要包括工作计划、可执行语句、技术描述、几何描述等信息, 如图1所示。它与传统的数控加工程序最大的不同在于STEP-NC数控程序是面向加工对象即加工特征的。
2 STEP-NC数控系统相关技术的研究
目前关于STEP-NC的国内外研究主要可分为两方面。1) 是有关STEP-NC标准的建立与完善, 2) 针对STEP-NC的应用研究。二者相辅相从, 相互促进共同提高。对STEP-NC的应用研究主要集中在以下几方面:对STEP-NC控制器体系结构的研究, STEP-NC标准数控程序的生成, 对STEP-NC文件进行解释 (即STEP-NC程序解释器) , STEP-NC加工仿真等方面。
2.1 STEP-NC控制器的体系结构
STEP-NC控制器的体系结构大致可分为三类:传统控制器改造型、新控制器和智能控制器[3]。传统控制器改造型是在传统的CNC控制器上加上STEP-NC插件使之能读取STEP-NC文件, 通过处理后生成G/M代码, 再输入到现有的数控机床进行加工。这种控制器实际上并不是真正意义上的直接读取STEP-NC程序, 只是将STEP-NC文件转换成了G/M代码。
新控制器自身带有一个STEP-NC程序解释器, 能够直接读取STEP-NC数控程序, 并按照所获取的信息, 自动生成刀具轨迹, 直接驱动机床运动, 按顺序执行数控程序中的加工工步。这种控制器能够生成刀具轨迹, 但不具备智能化功能。目前国内外对STEP-NC控制器的研究大多属于这一类。
智能控制器是STEP-NC控制器的发展方向。这种STEP-NC数控系统具有较高的智能功能, 如自动识别特征、自动生成无碰撞的刀具轨迹、自动选择刀具、自动选择切削参数、检测机床状态和自动恢复, 以及反馈加工状态与结果等。
2.2 STEP-NC程序的生成
对STEP-NC程序的生成研究较为深入的是国外的STEP Tools公司。其他对STEP-NC程序生成的研究有在国外ST-Developer上进行二次开发的, 也有在独立开发平台上生成STEP-NC程序。
STEP-NC数控程序的生成如图2所示, 可分为四步:结构设计 (又称为编译预处理) , 特征识别, 工艺规划, 生成STEP-NC文件。现在大多数CAD软件都有STEP转换接口, 可以输出AP203格式的文件, 但AP203文件仅包括零件的几何信息, 并不包括零件的制造信息。AP203文件也是由文件头和数据段两部分组成。
首先对AP203文件进行编译预处理, 生成STEP-NC文件结构。STEP-NC的头文件可通过AP203文件的文件头生成或者通过人机交互的方式生成。STEP-NC程序的数据段则是通过对AP203文件逐行读入, 将每行的实体ID、实体名称和实体属性保存在结构体数据中, 为特征识别做好准备。
特征识别就是根据在编译预处理步骤中保存在结构体数据中的几何信息如零件的点、线、面等根据一定的规则转换成数控编程系统中所对应的制造特征。特征识别的入口是关键字“CLOSED SHELL”。
工艺规划包括机床及刀具的选择、加工策略的制定、切削参数的选择等。STEP-NC数控系统根据所建立的制造特征, 确定加工工步、操作、工艺参数等。
STEP-NC程序的生成就是通过从AP203文件中所获得的几何信息, 由特征识别生成制造特征, 由工艺规划形成一系列的加工工步后, 将这些信息按照STEP-NC的标准格式生成STEP-NC文件。
2.3 STEP-NC程序解释器的原理
STEP-NC程序解释器用来读取STEP-NC程序, 通过分析, 从中逐一识别出零件加工所需的所有信息和操作任务, 是STEP-NC数控系统的一个重要模块。目前有关解释器的研究也可分为两大类。1) 利用Visual C++的平台, 独立开发解释器。2) 由美国STEP-TOOLS公司提供的ST-Developer环境下进行的, 利用ST-Developer工具中ROSE C++类库提供的一系列C++类来创建、操作EXPRESS定义的数据。
STEP-NC程序解释器总体结构如图3所示, 首先从代码中读取“PROJECT”关键词, 提取加工零件所有的制造特征、工作计划与可执行语句及技术参数、几何信息等, 从中过滤出几何参数、坐标、刀具、机床等数据信息, 将这些信息存储到指定的数据结构中, 为下一步进行刀具轨迹的生成奠定基础。
STEP-NC是基于特征的, 并不直接对刀具运动进行编程, 因此在STEP-NC数控系统中应以制造特征所对应的加工工步为设计单位来进行刀具路径的规划。根据STEP-NC中给出的工步所对应的进退刀策略和加工策略来规划制造特征加工时的刀具路径, 将每个工步的刀具路径规划完成后, 根据加工工步的顺序对单个工步的路径规划排序, 再加上个工步之间的过渡路径, 连接各加工工步的路径规划和过渡路径, 最终生成一条连续的总体加工路径。
2.4 加工仿真
基于STEP-NC的数控铣削系统的基本功能是输入STEP-NC程序, CNC能够识别提取出STEP-NC文件中的加工特征, 并以此生成刀具轨迹[4]。该系统与传统数控系统的重要区别之一便是刀具轨迹的自动生成。因此在实际加工前对生成的刀具轨迹进行加工仿真非常必要。
这种仿真不仅可以获得与加工过程相似的真实感, 直观地检验加工路径的正确性, 监视加工过程, 而且可以防止可能出现的刀具与工件、夹具、机床之间的干涉与碰撞, 从而提高实际生产效率。在进行加工仿真步骤之前, 首先要对工件及刀具建模, 调用轨迹规划后生成的加工路径, 运用插补算法, 对刀具轨迹规划模块生成的加工路径单元逐段进行插补, 并将之离散为每个插补周期的刀位点, 将刀位点保存。读取刀位点数据, 作为当前刀具位置, 然后根据刀具的类型、位置和工件进行动态求交运算, 更新刀具位置以及工件模型, 显示材料的去除效果, 实现仿真加工过程。
3 结语
数控技术的发展正朝着开放化、智能化、网络化发展。STEP-NC的数据模型不依赖于具体的数控系统, 其数控程序具有可移植性和兼容性, 因此基于STEP-NC标准的数控系统具有开放性。STEP-NC是具有产品全生命周期信息的数据模型, 在企业内部, 利用STEP作为数据交换标准, 实现产品信息从CAD, CAPP到CAM, CNC以及PDM, ERP的无瓶颈传送, 这一特性可以保证数控系统得到工件的全面信息, 机床操作者在加工前就可通过现场编程界面了解到最终产品, 并可以解决目前智能化数控机床面临的产品信息不全, 智能算法速度慢, 不能满足实时数控加工等问题。另外, 利用XML (extensible markup language) 可在网上方便地传输产品信息, 使网络化制造成为现实。据STEP Tools公司的研究数据表明:STEP-NC的应用将使目前加工前数据准备时间减少75%, 工艺规划时间减少35%, 加工时间减少50%。STEP-NC刚刚起步, 如果能把握时机, 对缩短我国与发达国家数控技术水平的差距具有不可估量的意义。
参考文献
[1]朱晓明, 富宏亚, 王永章, 等.STEP-NC数控系统若干关键实现技术研究[J].计算机集成制造系统, 2009, 15 (6) :1122-1129.
[2]ISO 14649-11.Data model for computerized numerical controllers:part11–process data for milling.International Standards Organization, 2003.
[3]M.Minhat, V.Vyatkin, X.Xu, etc.A novel open CNC architecture based on STEP-NC data model and IEC 61499 function blocks[J].Robotics and Computer-Integrated Manufacturing.2009, 25:560–569.
STEP 篇8
随着可编程序控制器(PLC)技术的发展，由于其高可靠性、高性价比、广泛的工业现场适应性和方便的工艺扩展性能，PLC在工业自动控制过程中得到了越来越广泛的应用。
SIMATCIS7系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7一200/300/400系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能，因此S7系列具有极高的性能/价格比。目前，西门子PLC在中国已经占据着最多市场分额，也更受欢迎。
在应用PLC时，最多应用的当属PID模块，用户不必知道PID具体如何工作，只要调用就行。PID控制包的功能块(FB)包括了用于连续控制(CONT_C)和步进控制(CONT_S)的控制块，以及用于脉宽调制(PULSEGEN)的FB。
1 问题
PID模块在调用时，有很多参数需要调节，除CYCLE参数外，其他参数均很好理解。很多人对参数CYCLE并不完全清楚，在调用时要么不填，要么随便填一个。如果不填，则系统使用默认时间1S(对CONT_C和CONT_S而言，而对PULSEGEN来说则是10ms)，这个时间和大多数工程实际是不相符的。如果不填或乱填，最后会致使在实际现场对PID调节时间进行调试时不能很快使系统稳定，有时候甚至无法稳定，或即使稳定，其调节时间参数也出现让自己不能解释的现象。现以S7-300中SFB 41/FB 41“CONT_C”为例来进行说明，以此让大家对CYCLE采样参数有更深入的理解。
2 分析
CYCLE，在PLC帮助文档中的解释为“SAMPLE TIME(采样时间)块调用之间的时间必须恒定。‘采样时间’输入规定了块调用之间的时间，应该与OB35设定时间保持一致。”之所以跟OB35有关是因为PLC默认的是OB35规定的调用时间间隔，但并非一概而论，要视具体情况具体对待。如果PID模块调用时间间隔不是OB35，而是其整数倍，那么采样时间CYCLE要和后者保持一致。
先来看看PID控制算法。离散化PID控制算式为：
式中：T———采样周期;
P、I、D——分别表示比例环节、积分环节、微分环节;
KP、KI、KD———分别表示比例系数、积分系数、微分系数。
那么在PLC中所说的采样周期CYCLE，其实就是这里的采样周期T。PLC的程序是循环执行的，同样，PID模块的调用也是根据用户的需求，间隔一定时间重复执行，这个间隔时间就是采样时间。PLC在执行PID运算时，就是按照上述的离散化PID算式运算的。那么，采样时间如何与PID的调用时间一致。
假如在分析系统之后得出的PID系数分别为KI、KD，这时，我们可以算出相应的TI、TD。那么如果这时把采样时间设置的和调用时间一致，在输入TI、TD时，会很快让系统稳定下来，即便这个调节时间因为误差原因而不合适，我们也只需微调即可。例如，我们算出来的调节时间为：TI,10S,l S,那么只需要把PID模块中和时间参数初始成10S和1S，如果系统在此基础上性能还不是太好，我们只需要稍稍调整这两个参数，一般都会得到较好结果。但如果采样时间和调用时间不一致时，PID就会误判。假设采样时间设置成调用时间的2倍，但PID在调用时候，同样我们假设TI和TD参数初始仍然为10S和1S，那么根据上式KD将会缩小原来的2倍，KI会放大原来的2倍，相应的TI、TD也就和原来系统理论算出来的参数不符，导致系统的积分和微分环节分量与理论值严重失配，在实际调节时系统自然很不稳定。此时微调完全不起作用，理论调节时间值已失去参考价值，只能盲目粗调，导致很难找到合适的配对参数点。这给工程造成不必要的麻烦，需要很长时间去调节，完全处于试凑状态，即浪费精力，也浪费时间。
3 结束语
在过程控制领域,PID是最基本，也是最主要、最常用的调节器,其原理简单、适用性和鲁棒性强,最突出的特点是它不依赖于对象精确的数学模型,因此可以解决工业过程精确建模时的困难，目前各种PLC都提供相应的PID控制指令和相应的回路调节软件。因此,将PLC应用于PID控制,能够使控制系统小型化,使控制模块高度集成,且易于操作和维护。虽然PID使用简单方便，但我们也不能马马虎虎。PLC(Step7)在应用PID模块时，参数CYCLE要和PID模块的调用时间保持一致，这样才能使PID运算时按照数学模型计算出的PID调节时间进行正确调节。作为工程技术人员，不但要知其然，而且要知其所以然，否则，系统无法按照要求达到稳定，工程有可能无法完成。
参考文献
[1]金以惠.过程控制[M].北京.清华大学出版社,1993,3.
[2]西门子公司.S7-PID控制用户手册[Z].德国:西门子公司.
[3]李睿敏等.基于PLC的PID控制器在抛丸系统中的应用[J].铸造技术,2006,27(05):154——156.
STEP 篇9
1 STEP的方法论
ISO10303 Part21定义了以EXPRESS语言描述的产品数据从一计算机系统到另一计算机系统的交换机制。主要包括交换结构的句法和语法规范、从EXPRESS模式到句法和语法的映射等内容。文件的扩展名为.stp或.step。STEP物理文件包括头文件段和数据段两部分。
(1)头文件段包括文件描述、文件名和文件模式三部分。文件描述中包含一些有关中性文件内容的非正式描述和该文件要求的后处理器层次。文件名提供了人可读的关于交换结构的信息。文件模式实体表明数据段中实体实例的EXPRESS模式。
(2)数据段包含了由交换结构所传递的数据实例。每个交换结构至少有一个数据段。每个数据段包含了头文件中EXPRESS模式所对应的实体实例。实体实例在交换结构中的位置并不是固定的,一个实体实例可能被它之前的其他实体实例参考。
AP应用协议是STEP的可执行的数据规范,它包括满足特定应用领域的产品数据需求的EX-PRESS信息模型,由合适的集成资源和具体应用领域的约束和特定概念组成。每个应用协议分为几个相对独立又互相关联的部分。这种结构不仅有利于应用协议的开发,而且使得回顾、执行和使用变得更加容易。
STEP-NC期望使用STEP的部分或全部的表达方法和体系结构,为CNC数据提供一种标准化的表达方式。STEP-NC有两种数据模型:ISO10303中的AP-238[3]和ISO14649[4],其中AP-238为应用解释模型,而ISO14649为应用参考模型。这两种数据模型都可用作STEP-NC具体实现的源数据模型。
2 几何信息提取过程
ST-Developer是美国STEPTools公司开发的计算机工具,ST-Developer提供的ROSE C++类库,作为应用系统与STEP数据、OODB、RDB或物理文件的接口。ROSE库利用由一些C++类提供的函数来产生和操纵EXPRESS描述的模型中的数据。ROSE类库联编方式可以分为早联编、晚联编和混合联编(早、晚联编混合使用)三种方式[5]。早联编方式是在编写应用程序之前,针对某一特定模式的应用协议所对应的模式文件,利用EXPRESS编译器进行编译产生C++类。用这些C++类创建应用程序。在应用程序中,只要包含编译产生的C++类的头文件就可以操作EXPRESS定义数据。晚联编方式与早联编方式有所不同,它利用EXPRESS编译器编译应用协议对应的模式文件,产生的不再是C++类,而是EX-PRESS数据字典,利用EXPRESS数据字典来检索数据。
在ST-Developer10.0环境下,以VC++6.0为开发工具,使用ROSE库函数,将EXPRESS语言描述的AP-203文件信息转换为STEP设计对象和C++类,按AP-203数据模型的几何信息属性的层次结构,逐次提取几何信息。如图1所示,首先通过ROSE接口把AP-203文件中的所有实体信息读入系统。然后,对一个确定实体,通过一个遍历函数和ROSE功能扩展类从系统中读取自己的属性值。如果该属性本身又是另一个实体,其自身还包括属性,则就要再一次进行信息的提取和遍历。当该实体的属性及其子实体的属性全部创建完成后,才完成该实体数据的全部提取过程。
2.1 头段提取及实例
头段信息主要是与几何信息相关的管理信息,描述文件的名称、注释等。可以使用ROSE C++类库中的函数提取其中的相关信息。下面是使用ROSE C++类库提取头段信息基本方法的示意程序:
输入的STEP文件的头段部分信息内容为图2所示,提取出的头段数据如图3所示。
2.2 数据段提取及实例
数据段信息提取是AP-203信息模型的信息提取核心部分,主要是提取AP-203信息模型中的几何信息,不同的STEP数据对象代表了不同的EX-PRESS数据结构,把AP-203文件读入计算机内存后,需将AP-203文件映射为STEP设计对象和C++类。在数据转换模块中,本文使用混合联编的方式来转换EXPRSS数据格式:使用ROSE库函数将STEP文件转换为STEP设计对象,使用EXPRESS Compiler将EXPRESS定义的每个几何实体转化为相应C++类,每类几何实体是具有类似特性的对象,对象的特性在实体定义中用属性和规则来表达,用ROSE API和C++类直接操作STEP文件。数据段中的每个实体实例用ROSE库读取到内存后转换为相应的STEP设计对象,它是Rose Object类的一个实例。通过游标遍历Rose Cursor类来实现对一个设计内部的遍历。针对每个具体的STEP设计对象用get Attribute()函数按几何信息的层次属性顺次提取其属性值[4]。
2.2.1 STEP文件的读入与遍历
进行数控程序开发前,首先必须把实体实例文件读到内存中变为STEP数据对象,这一过程使用ROSE接口类函数find Design()实现,函数原形为Rose Design*find Design(char*design_name)。使用此函数搜索内存和磁盘,寻找名字为design_name的设计对象,如果找到该设计对象就把它读入内存,否则返回NULL。
对于文件中的信息,通过遍历STEP对象实体,利用ROSE类库中Rose Object类建立实体的Rose Object对象指针。Rose Object类是所有STEP设计对象的父类,它提供了操作任意类型STEP数据的函数。通过游标遍历ROSECursor类来实现对一个设计内部的遍历。
利用函数Rose Interface::begin Traversal()和Rose Interface::end Traversal()来界定遍历的对象。
若所得实体属性信息与AP-238应用协议所规定的实体属性信息的表达不符,则利用ROSE_CAST()函数将得到的实体指针转换成所需的实体指针。对遍历之后出现的冗余信息,使用函数rose_move_to_trash()或rose_empty_trash()进行删除。
2.2.2 实体属性的提取
设计对象中的STEP对象的属性可以用晚联编方式进行操作。晚联编中使用Rose Object类中定义的get和put函数来读写每种数据类型的对象的属性。其中get函数的基本形式如value=get<type>(attribute),put函数的基本形式如put<type>(value,attribute)。
上面介绍了数据段信息的提取过程中的关键函数,现以文件中的advanced_brep_shape_representation实体为例说明实体属性的提取过程。其提取成员变量属性的具体代码为:
采取上述函数可完成advanced_brep_shape_representation实体所有属性的提取,提取结果如图4所示。
以上为advanced_brep_shape_representation实体的提取方法,同理完成STEP文件的其余几何信息的提取过程。提取出的信息作为特征识别的数据基础。
3 结束语
本文在ST-Developer10.0环境下,以VC++6.0为开发工具,使用ROSE库函数,将EXPRESS语言描述的AP-203文件信息转换为STEP设计对象和C++类,按AP-203数据模型的几何信息属性的层次结构,逐次提取几何信息。提取出的信息作为特征识别的数据基础。最后以STEP文件中的实体advanced_brep_shape_representation为例给出具体的实例提取方法。
摘要：本文使用ROSE库函数,将EXPRESS语言描述的AP-203文件信息转换为STEP设计对象和C++类,按AP-203数据模型的几何信息属性的层次结构,逐次提取几何信息,主要包括头段和数据段信息的提取。对实现CAD/CAPP集成提供了技术支持,是实现STEP-NC的基础。
关键词：信息提取,AP-203,STEP-NC,几何信息
参考文献
[1]王淑红,王军,孙军.ROSE类库在STEP-NC数控程序中应用的研究[J].机床与液压,2007,35(2):66-68.
[2]李梅竹,田文欣,赵亚楠.基于STEP-NC型腔特征识别方法的研究[J].锻压装备与制造技术,2015,50(4):109-112.
[3]ISO/DIS 10303-238.Industrial automation systems and integration-Product data representation and exchange-Part238:Application protocol:Application interpreted model for computerized numerical controllers.2006:204-736.
[4]ISO14649-1.Industrial automation systems and IntegrationPhysical device control-ISO14649 Data model for Computerized Numerical Controllers-Part1:Overview and fundamental principles.2003:1-10.
[5]王军,刘哲,孙军.基于ST-Developer10几何信息提取方法的研究[J].沈阳建筑大学学报,2006,22(1):163-167.
STEP 篇10
在传统的设计中,由于操作人员知识水平的不一致和经验的局限性,经常不能考虑到影响排序的各方面因素,仅仅依靠经验来进行决策,因而编排的工艺路线往往不是最佳方案。因此,工序的自动排序和优化技术已成为CAPP系统集成化、智能化的瓶颈之一。许多学者都进行了大量的研究,有的采用基于导数的解析方法,这种优化方法的特点是基于局部的搜索,因此很难达到一个全局的最优解;有的采用枚举法,这种方法虽然能求出精确的最优解,但当集合空间较大时,该方法的求解效率比较低。
遗传算法(genetic algorithm,GA)由于其具有以编码、基因重组和变异为基础的全局搜索优点,近年来受到了广泛的重视和研究,遗传算法被越来越多地应用到加工工步排序的优化领域中[1,2,3],本文利用基于精英选择模型的遗传算法来进行工步序列的优化。
1 基于精英选择的遗传算法原理
为了防止由于选择误差,或者交叉和变异的破坏作用而导致当前群体的最佳个体在下一代的丢失,De Jong[4]提出了精英选择(elitist selection)策略。从GA的整个选择策略来讲,精英选择的优点是解决群体收敛到优化的问题。
原理:如果下一代群体的最佳个体适应值小于当前群体最佳个体的适应值,则将当前群体最佳个体或者适应值大于下一代最佳个体适应值的多个个体直接复制到下一代,随机替代或替代最差的下一代群体中的相应数量的个体(图1)。
2 加工工步的优化过程
a) 基因编码
基因编码是GA方法应用的第一步,为了充分反映特征和所对应的加工等信息,每一个基因由四部分组成,它们分别是:加工方位代码、制造特征代码、加工操作代码和加工刀具代码,每一个基因对应于SETP-NC中的一个加工工步。在生成基因代码之前,首先分别给加工方位、制造特征、加工方法和被选用刀具进行顺次编号,考虑到在一次加工中可能含有多个工步的情况,基因中的每一部分则由两位十进制数组成。所有工步的基因按任意方式进行排列就组成了一条染色体。
b) 初始群体的产生
通过工步约束规则和有效工步序列转换算法,将那些无效工步序列逐一转化成有效工步序列,所有有效的工步序列集就组成了初始群体。
c)选种
选种是指从初始群体中选择出一些优良的个体进行后代的繁衍和进化,种子个数控制在20～100以内。采用如下的方法进行:
1) 从初始群体中任意选择出一些个体作为第一代的种子;
2) 当选出第一代种子后,接着进行个体评价,把适应值最大的个体作以标一记Amax并把该最大适应值赋予一个变量fmax进行保存,以便和下一代种群中的最大的适应值进行比较;
3) 进行交叉、变异操作,初步形成下一代种群;
4) 对下一代种群进行评价,并把适应值最小的个体作以标记Bmin,同时把最大适应值赋给一变量f
5) 将上一代的最大适应值与本代(下一代)的最大适应值进行比较,如果上代的最大适应值大于本代的最大适应值,则将上一代的最大个体Amax代替掉本代适应值最小的个体Bmin,而本代中的其他个体保持不变,这样就形成了本代最终的种群P(t+1);如果上代的最大适应值小于本代的最大适应值,则将本代的最大适应值赋予变量fmax,即:fmax = f
d) 评价函数
在工艺设计中,评价指标是加工时间最短、加工成本最低。若以加工时间最短作为工步序列的优化目标,数控加工中心中影响加工时间的主要是零件特征的加工时间和零件转位、刀具更换等所占用的辅助时间,在这里主要考虑辅助时间对整个零件加工的影响,因此目标函数可以表达为:
g(x)=min(f1,f2,…,fm)
其中m为种群中染色体的个数,人为第i条染色体所对应的加工时间,即第i条工步序列链条所对应的加工时间。而每一条染色体其加工时间可通过下列等式计算:
式中,n为染色体的长度(即工步序列所包含的工步个数),t1[j]为连续两道工步的转位时间,t2[j]为连续两道工步的换刀时间,L[j]为第j个工步所对应的加工方位代码,T[j]为第j个工步所对应的刀具代码。对上式有下列的等式成立。
为了保证目标函数的优化方向对应于适应值增大的方向,有必要建立适应函数与目标函数的映射关系,保证映射后的适应值是非负的。由于上述目标函数是属于最小化问题,因此对于适应函数f(x)和目标函数g(x)有以下的映射关系:
其中,Cmax是一个理论最大值,设定最大的加工时间为理论最大值,即假设每道工步都存在转位和换刀操作,在这种情况下计算其加工时间即可得到最大理论值Cmax。
e) 交叉运算(crossover)
GA交叉算子是模仿自然界中有性繁殖的基因重组过程,其作用在于将原有的优良基因遗传给下一代个体,并生成包含更复杂基因结构的新个体,具体步骤如下:
首先在种群中任意选取两个种子作为父辈类进行交叉运算,假设两个父类分别为P1和P2,在这两个父类中任意指定两个交叉点作为交叉的位置,这样父类染色体被分成了三部分:左半部分、中部右半部分。交叉运算分两步来进行:1) 对于下一代染色体个体Child1的生成,首先将父类P1的左半部分和右半部分分别复制到子代Child′1的左右部分;2) 然后在父代P2中依次寻找出与父代P1中左半部分和右半部分基因具有相同加工方位代码、制造特征代码和加工操作(加工方法)代码的全部基因,并将它们划掉,将父代P2中剩下的基因按照它们原来的顺序依次复制到子代Child1的中间部分,这样子代Child1就生成了,采用同样的方法就可生成子代Child2,由于父代染色体是有效的染色体,因此采用该交叉方法生成的子代染色体也是有效的。
f) 变异算子(mutation)
变异操作是通过模拟自然界生物体进化中染色体上某位基因发生的突变现象,从而改变染色体的结构和物理性状。采用随机交换染色体中的两个基因代码的位置来完成变异运算。由于交换基因代码后,会出现无效的染色体,因此当完成位置交换后,还必须依据工步的约束规则对染色体的有效性进行判断,如果出现了无效染色体则需要将其转化为有效的染色体。
g) 循环终止条件 (100次后终止)。
3 实例证明
利用VisualC++语言开发了一个STEP-NC加工系统[5],演示了非线性工艺设计的过程,并对上述提出的遗传优化算法进行了验证。图2为零件加工工步图,(a)精铣平面;(b)钻孔;(c)扩孔;(d)粗铣型腔;(e)精铣型腔。为了验证本文提出的遗传优化算法的有效性和稳定性,利用Matalab软件对上述实例零件进行了不同参数情形下的优化仿真计算,其收敛效果见图3所示,运行参数和结果见表1,假设零件平均转位时间为5s,平均换刀时间为15s,优化结果得出的最短加工辅助约为130s。
4 结论
基于精英选择策略的遗传优化算法在工艺优化中具有很好的有效性、合理性、稳定性和收敛性。
参考文献
[1]秦宝荣、柯文等,基于遗传算法的箱体零件加工路线决策方法研究[J].中国机械工程,2002,13(24):2071-2075.
[2]M.Shakeri,IlnPlementation of an automated oPeration Planningand oPtimum oPeration sequencing and tool seleetion algorithms,ComPuters in Industry,Volume54,Issue3,August2004,Pages223-236.
[3]D.Kritsis,K-P.Neuendorf and P.Xirouehakis,Petri net teeh-niques for Proees Planning cost estimation,Advanees in Engineer-ing Software,Volume30,Issue6,June1999,Pages375-387.
[4]李敏强、寇纪淞,等.遗传算法的基本理论与应用[M].北京:科学出版社,2002.50-300.
STEP 篇11
一、从B栏中找出与A栏相匹配的答语。
A B
（ ）1. What do you think of games shows？ A. Because they can keep me fit.
（ ）2. Does she want to watch the news？ B. No， not at all.
（ ）3. Why do you like doing sports？ C. Thats a good idea.
（ ）4. Lets watch sitcoms. D. You can learn some speaking skills.
（ ）5. What can you expect to learn from talk shows？ E. I dont mind them.
二、根据汉语提示填写单词，补全句子。
1. I like to watch ________ （情景喜剧）. What about you？
2. He likes telling ________ （玩笑） with his friends.
3. I think this documentary is ________ （有教育意义的）.
4. We had a ________ （讨论） about traffic yesterday.
5. I hope I will travel ________ （周游） the world one day.
三、根据句意填写单词，首字母已给出。
1. Does your mother wash clothes with s________ or something else？
2. When you are in trouble， do not lose h________.
3. We cant s________ Jessie. She is always too noisy.
4. Lets have a d________ on how to have a wonderful English party.
5. What gift do you p________ to buy for your mother？
6. Whats h________ to the old man who is lying on the ground？
7. Telling j________ is fun and can make us laugh.
8. Our teachers e________ us to finish homework before ten oclock.
9. You m________ find Bob if you go to the library.
10. N________ is a kind of information which can help us in many ways.
四、单项选择。
（ ）1. —________ does she think of the hat？ —She loves it.
A. What B. How C. Who D. Why
（ ）2. —How do you like the new TV play？ —________.
A. Thats right B. Its interesting C. Of course D. Id love to
（ ）3. —What do you think of the TV sitcom Home with Kids？
—Its very ________. Many children like watching it.
A. boring B. funny C. surprising D. terrible
（ ）4. —Could you tell me ________？
—By searching the Internet.
A. how you got the information B. why you got the information
C. how did you get the information D. why did you get the information
（ ）5. —I heard Linda is in hospital. What ________ her？
—She cut her arm when she ran.
A. left for B. left C. happened D. happened to
<＼＼DANDAN＼其他资料＼2014年 随堂演练及单元要点检测题＼2014年 七年级 随堂演练及单元要点检测题＼2014年 七年级（上） 随堂及检测题＼20071121145859779_2.TIF> [Section B]endprint
一、单项选择。
（ ）1. —I found it hard to do well in the English reading.
—I think its important to get the ________ idea of each passage first.
A. only B. main C. good D. similar
（ ）2. —I can see lots of old people dance together after dinner.
—Its very ________ that people want to keep healthy.
A. famous B. boring C. strange D. common
（ ）3. —Your sister is too young to look after herself.
—But she learned to ________ herself and feed herself.
A. stand B. laugh C. touch D. dress
（ ）4. —Mr. Liu is ill today.
—Will Mr. Zhang ________ to give us a lesson？
A. take his place B. take his seat C. put up his hand D. try his best to
（ ）5. The fire last night destroyed many buildings. ________， no one was killed.
A. Actually B. Simply C. Luckily D. Immediately
（ ）6. —Jim didnt ________ until it was ten past nine.
—He is always late. We should tell its wrong to be like that.
A. reach B. appear C. find D. happen
（ ）7. —Im sorry. I ________ my homework at home.
—OK， please hand it in tomorrow.
A. lost B. left C. forgot D. forget
（ ）8. —Do you have all of your things？
—Yes， I ________ to go.
A. am afraid B. am free C. am ready D. am careful
（ ）9. —Mr. Depp is a great scientist. He is a good example for us.
—So what can we ________ him？
A. learn from B. talk about C. ask for D. think of
（ ）10. —Is this a new movie？
—Yes， it just ________ a month ago.
A. came out B. put on C. got out D. went on
二、补全对话，每空一词。
A： Can we go to the game on Saturday？
B： Im sorry， I 1 . Im going to meet my sister.
A： Why dont you bring your sister？
B： Thanks， but we cant. We have to buy a 2 for my moms birthday.
A： And after that？
B： Well， I must make cookies 3 the party.
A： Can we go out in the evening？
B： Id love to. But I have to 4 up my cousins at the station.
A： How 5 Sunday？
B： Sorry. I have to look after my little brother.
1. ________ 2. ________ 3. ________ 4. ________ 5. ________
三、阅读理解。
One day Mr. and Mrs. Black were driving to a party. Mr. Black drove the car very fast. “Please dont drive so fast.” Mrs. Black asked his husband to drive more slowly. “If you drive so fast， maybe well have some trouble.” “Oh， no， dont be worried， my dear.” said Mr. Black with a smile. “You know Im good at driving. You wont be in danger. And there is little time. If I dont drive fast， well be late for the party.”endprint
A few minutes later， his wife， Mrs. Black， said to him， “If you dont slow down， well be in hospital.”
Just at this moment a car came out of a side road and crossed in front of their car. Mr. Black stopped their car quickly. It nearly hit that car， “Oh， dear， Im sorry for that. You are right， my dear，” said Mr. Black. “Ill never drive fast later. Now let me drive slowly.” Then car drove very slowly to the party. Of course they were very late for the party.
（ ）1. Mr. and Mrs. Black were driving to ________ one day.
A. a meeting B. their home C. a party D. work
（ ）2. What did Mrs. Black ask her husband to do？
A. To stop the car. B. To drive more slowly.
C. To drive to a hospital. D. To drive faster.
（ ）3. Mr. Black drove so fast， because ________.
A. he was good at driving B. he was very happy
C. he was in danger D. he didnt want to be late for the party
（ ）4. What happened to them a few minute later？
A. Their car hit another car. B. Their car nearly hit another car.
C. Their car was broken. D. Something was wrong with their car.
（ ）5. At last Mr. Black drove their car ________ to the party
A. faster B. slow C. very slowly D. happily
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一、单项选择。
（ ）1. —What does Jack want to be when he grow up？
—He ________ to be an actor in the future.
A. remembers B. asks C. expects D. hopes
（ ）2. —I like the dress， but Im ________ I havent got enough money.
—Dont worry. I dont mind ________ you some if you like.
A. afraid； lending B. glad； lending
C. afraid； to lend D. glad； to lending
（ ）3. —Tom ________ stand the boring lessons.
—I cant stand them， ________.
A. can； too B. cant； either C. can； either D. doesnt； too
（ ）4. —What does he ________ soap operas？
—He doesnt like them.
A. think over B. think about C. think of D. think hard
（ ）5. Tom doesnt ________ the belt and Clark cant ________ the watch.
A. minds； stands B. minds； stand C. mind； stand D. mind； stands
二、完形填空。
Mr. Turner worked in a shoe factory. He worked very hard. But he is a careless man. He often 1 something and his friends call him “Mr. Forgetful”.
One afternoon he got home but found dinner wasnt ready， he didnt find his wife in theendprint
2 . He thought she must go shopping and began to 3 a newspaper in the sitting room. Suddenly he heard her 4 in the bedroom. He went in quickly and found she was ill in bed.
“Oh dear！” called out Mr. Turner. “What 5 to you？”
“I had a bad headache，” said the woman， “Go and ask for Mr. Browns 6 ！”
Mr. Brown is their friend and hes a good 7 too. He started at once. He 8 his car in front of Mr. Browns house and knocked at （敲，击） the 9 . The Browns were having dinner with their friends and asked him to 10 something with them. He didnt eat anything after work and was just hungry and sat down. They talked about a football match that he was intersted in and he joined them at once. Night fell （降临） and Mr. Browns friends said goodbye to them.
“How is Mrs. Turner？” asked Mr. Brown. “Why doesnt she come here with you？”
Now the careless man remembered what he went there for. He called out， “Oh dear！Shes waiting for you now！”
（ ）1. A. made B. did C. forgot D. kept
（ ）2. A. bathroom B. kitchen C. bed D. garden
（ ）3. A. write B. copy C. draw D. read
（ ）4. A. cry B. laugh C. sing D. talk
（ ）5. A. came B. happened C. got D. gave
（ ）6. A. help B. money C. food D. drinks
（ ）7. A. nurse B. shopkeeper C. policeman D. doctor
（ ）8. A. sold B. sent C. stopped D. put
（ ）9. A. door B. window C. table D. car
（ ）10. A. sell B. buy C. see D. have
三、阅读理解。
In some Western countries， many children do chores to get pocket money. They usually start to do this when they are ten years old.
School students have to do homework and study for tests. They dont have much free time on weekdays. They often do chores on weekends. Young kids only do easy chores. So they dont get much money. But thats enough. Many of them only want to buy candy （糖果）. And candy is cheap！ They often help do the dishes， sweep the floor， or feed the pet cat or dog.
When they get older， they want to buy more and more things. They want things that are more expensive than candy. So they have to work harder！ They often help their parents wash the family car， cut the grass or cook meals.
Some jobs are a good way for kids to learn new things. For example， they can learn how to use a lawn mower （割草机） or how to cook. Of course， their parents help them at first.
根据短文内容判断句子正（T）误（F）。
（ ）1. The children in all Western countries start doing chores at ten to get pocket money.endprint
（ ）2. Children are usually busy from Monday to Friday.
（ ）3. All chores are too hard for the young children to do.
（ ）4. Children can help with washing the car or cooking when they get older.
（ ）5. Children can learn a lot by doing the chores.
四、阅读理解填词。
Little Tom likes cartoons very much. When the cartoons begin on TV， he does nothing u 1 theyre over. Sometimes hed rather （宁愿） w 2 for a long time and go to bed late.
In the morning his mother has to wake （叫醒） him up， or he will be l 3 for school.
Yesterday Tom h 4 there would be an interesting cartoon today. This morning， when he g 5 up， he turned on the television， but didnt r 6 the program. He had to have breakfast and t 7 went to school. After school he ran home while his mother was cooking dinner in the k 8 . He hurried to the sitting room and turned on the television again， but he couldnt f 9 the cartoon. He ran to his mother and asked her to help.
“Its only five now.” said the woman. “Your program will be after supper.”
“Well， l 10 have supper right now！”
1. u________ 2. w________ 3. l________ 4. h________ 5. g________
STEP 篇12
目前, 网络制造系统中信息的集成处理并非仅为阶段信息交换, 实质上则是一种信息共享, 即基于Web的信息集成。运用XML中的DTD, 对产品信息数据进行定义。利用XML实现产品数据信息的交换对实现信息实时共享十分便利, 也有利于Internet信息发布和应用系统信息集成。
二、基于STEP和XML研究现状
目前XML在制造业中的应用与研究已形成一定规模。在STEP标准中用XML表示STEP标准描述语言, 即作为EXPRESS语言格式数据的表示方法, 以实现集成 (STEP、XML) 。在美国国防部的研究中, 对产品数据标记采用PDML, PDML是XML的一组词表, 将Internet所发布的产品信息进行可视化。还有一种技术NCML, 是一种数控标记语言, 主要技术功能在于允许买卖双方沟通, 并通过Internet发布的电子商务信息进行产品零件的制定。在不断深化研究中研究人员提出了STEP和XML网络化产品信息集成, 并对STEP有关XML的映射问题进行分析。基于STEP标准是对产品模型数据进行中性文件转换, 该数据交换方式不够灵活, 在Web环境下无法实现良好应用。因此EXPRESS应运而生, 即从EXPRESS到XML文档映射, 并在ISO 10303标准下制定了相关标准。由于EXPRESS具有多样性特征, 导致其元模型始终没有统一。
三、基于STEP和XML的网络数据库的建立
虽然EXPRESS模式没有统一性, 却可以通过分析研究UML建模方式来实现EXPRESS元模型的创建, 以更标准、便利的实现XML DTD文档的建设。该方法具有一定的标准性, 其系统原型能够巩固对软件之间共享数据进行准确描述, 增进软件之间的通讯效率, 减少企业生产时间。
1. UML与EXPRESS元模型建立。
UML是一种应用较为广泛的建模形式, 将Booch以及OOSE等方法中的定义进行融合, 能够实现面向对象的分析和设计。UML的定义涵盖UML语义以及表示法。与UML语言相比, EXPRESS语言有着明显的区别。EXPRESS语言是一种纯数据语言, 是从实体到关系域的语言, 而UML语言则是对象到实现域的语言, 属于对象建模语言。EXPRESS语言在设计选择上也与UML语言存在差异。
2. 创建XML DTD文档。
元模型转换为XML DTD文档较简单, 从XML 1.0中能够找到相应标准。以某EXPRESS元模型为例, EXPRESS Schemas数据模型到XML映射可为:
用XML则表示为:
用XML DTD文档表示的示例结果如图1所示。
四、结束语
DTD在XML数据库技术中的作用实质是定义XML数据文件的架构、元素标记与相关属性, 而UML对依照DTD建立XML文件并进行验证有着重要参照作用, 构建相应的XML DTD文档标准就能建立标准交换数据。但由于尚未有统一的元模型, 在设计标准的EXPRESS XML DTD文档过程中仍然存在一定的难度, 还需要不断地进行探索研究。
参考文献
[1]朱晓明, 王永章, 富宏亚, 韩德东.基于STEP的网络化制造框架系统初步研究[J].组合机床与自动化加工技术, 2011, 05 (25) :223-225.
[2]王正成, 李泽彪, 王世雄.基于STEP与XML的网络化制造信息集成[J].中国机械工程, 2010, 12 (30) :699-702.
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