计算机模型设计（精选10篇）
计算机模型设计 篇1
参数化计算机辅助设计 (CAD) 软件的核心技术是参数驱动技术。图形对象的约束参数或标注尺寸的修改可以将图形对象的定位及尺寸改变, 从而重建图形, 即为参数驱动的基本原理。凭此方法虽然可以提高产品开发的效率, 但却没有明确参数取值的有效参考范围, 只能通过输入参数值尝试。一旦赋值不合理就会重建失败。参数绘图系统中参数的有效取值范围是提高系统使用者设计效率及软件人性化和智能化程度的关键因素。
1 参数化模型
为求出参数化模型中距离约束参数的有效取值范围, 本文采用化简模型的方法, 将在二维环境中过于约束的模型或者欠缺约束的模型进行化简, 化简为约束完整的的简单多边形的参数化模型, 再用代数计算方法求解。参数有效范围是指无论在参数化模型有效的参数值的范围内取什么值, 重建的参数化模型几何实体的拓扑形状都不会发生改变。将n个顶点, n条边的简单多边形的平面上n个点分别设为P0, …, Pn-1, 并以Pi为顶点。完整约束下的2n-3个距离约束和2n-3个角度约束包括已知|PiPi+1|的距离约束和已知线段PiPi+1和线段PwPw+1之间的角度 (下标模n) 。因为简单多边形是由点和直线组成的, 那么几何实体的基本几何元素就是点和线, 设为gi;直线的距离约束和直线间的角度约束在简单多边形中最为常见, 也就是所谓的几何实体中的几何约束关系, 并将其设为ci。最后, 用{ (g1, g2, …, gn) , (c1, c2, …, cn) }来代表一个具有完整约束的几何实体的参数化模型。所谓拓扑形状不变表示的是几何形体在重新构建之后点与线、线与线的的拓扑位置关系依旧保持不变。
2 简化参数化模型的算法
本为以无向图表示为基础提出的计算方法, 并将其储存为邻接表。对简单的多边形中距离约束参数有效取值范围进行求解, 其具体的步骤可分为两步。一是根据约束情况和需要求解的参数情况, 将简单多边形进行简化;二是针对简化后参数化模型, 求解参数的有效范围。化简参数化模型需要首先根据原模型的距离约束和角度约束条件, 以及需要求解的距离约束参数进行, 还需要利用三种几何变换对除对参数所约束直线段以外的其他几何元素进行求解以化简模型。
图1 (a) 中是由4个距离约束以及3个角度约束所确定的一个简单的多边形。现假设的是对线段L4的距离约束参数d4的有效取值范围进行求解, 那么第一步是要用新线段P2P4来代替线段P3P2、线段P3P4和点P3, 这就是在进行所谓的刚体变换, 接下来第二步通过计算可知新线段P2P4的长度是8.6888, 刚体中的角度a4=35 o, 这样就可以得到如图1 (b) 所示的刚体。第三步变换角度a2, 那么a2=a2-a4=880-350, 得到刚体变换后的几何图形, 如图1 (c) 。第三步继续进行刚体变换, 需要一直进行到无法继续刚体变换为止。下面将详细阐述具体的步骤。
简单多边形的参数化模型简化算法的具体步骤:
步骤1:通过角度变换的方法得到直线的等价类AL1, AL2?以及ALs, 对同一ALi中的两条直线的间角度进行计算。邻接表指针p的初始值设置为指向第一个头节点。
步骤2:此时邻接表指针p所指结点且如果V是空的, 则表示已经搜索完全部的节点, 程序结束。如果v不是空的, 而是直线并且v≠Li, 或者V上只存在Pvs和Pve两个端点, 已知线段V的长度, 程序进入步骤3, 否则邻接表指针P指向下一个头结点时, 程序返回步骤2。
步骤3:临时指针P从v开始以下一个头结点为指向。
步骤4:临时指针q以结点s为指向, 假如s不是空的, 并且满足以下三个条件, 程序进入步骤5, 否则临时指针q指向下一个头结点, 程序返回步骤4。三个条件具体如下:1.S是一条长度已知的直线。2.直线s上只有两个端点, 且s≠Li。3.在同一等价类中有直线v和s时, 临时指针q指向结点s。
步骤5:当具有同一个端点Pvs (或Pve) 且v≠s时, 进行刚体变换。将一条已知长度的引入直线添加到邻接表的结尾处, 再把引入直线添加到直线v的等价类中, 并删除线v, s以及点Pvs (或Pve) , 此时如果邻接表指针p指向了下一个头结点, 那么程序就返回到步骤2。最后将此时刚体中的直线v, s和点Pvs (或Pve) 的参数约束以及引入直线的距离约束参数。
步骤6:当v≠s且没有共同端点, 则直线段上的端点为对应点平移后指针p与指针q间 (包括指针q指向的直线段s) 的直线段结点。将新引入的Lw添加到邻接表的结尾处, 并且在平移之前将直线段Lw以及相应的点一并替换掉。如果邻接表指针指向了下一个头结点, 那么程序依然返回到步骤2。
3 结论
在重建几何实体过程中, 一旦参数赋值不合理就会导致几何实体重建失败, 为此本文提出了参数化模型中参数有效范围的计算方法。此算法可以有效避免重建几何实体失败, 但求解过程复杂。为降低求解的难度, 可以对参数化模型进行刚体变换以便简化该计算法的求解规模。本文提出的此种计算方法提高了参数化CAD软件的设计效率和人机交互的智能化水平。
摘要：确定一类二维参数化CAD模型中参数的有效范围, 就可减少在参数化CAD系统中重建几何实体失败的情况, 本文为此提出了相应的代数算法。所有简单多边形中距离约束参数的有效值取值范围均可以通过此算法求出, 但是求解效率不高。通过多次计算验证得出结论即在任一赋值只要在有效取值范围内的, 都能够使几何实体在重建之后保持拓扑形状不会改变, 这个结论对于提高参数化CAD软件的设计效率和人机交互的智能化水平具有积极的意义, 本文还对该算法的复杂度为O (n2) 进行了分析。
关键词：参数化,参数有限范围,几何变换
参考文献
[1]石峰, 高兴华, 方志刚.参数化模型在舰艇作战效能仿真评估中的应用[A].第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C], 2011.
[2]高小山, 黄磊东, 蒋鲲.求解几何约束问题的几何变换法[J].中国科学E辑:技术科学, 2001 (2) .
[3]孟祥旭, 徐延宁.参数化设计研究[J].计算机辅助设计与图形学学报, 2002 (11) .
“语文文体”模型与计算题模型 篇2
1、物理计算题的题目结构示意图
例如：如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2，求
（1）BP间的水平距离。
（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点。
（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功
1.1“说明文”部分：如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。
1.2“记叙文”部分：用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。
1.3“议论文”部分：求（1）BP间的水平距离。（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点。（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功
2、物理计算题读题策略
正如干国祥所说：“课堂，是真理呈现之处；教学，是知识散发出魅力之时。在静态的教材下面，蕴藏着人类最伟大的奥秘：发现问题，梳理整个物理过程。课堂教学，是这一发现与梳理的重温，是这一发现与梳理的延续。而如果没有将“问题-知识-真理”作为课堂教学的核心，那么，一切的热闹都将是浅薄而不值一提的。”
2.1把说明具体形象化
把说明部分物理量标注在右图的草图上，化文字描述为图象直观，然后再针对草图复述说明与题目对比，达到防止遗漏.
2.2把记叙部分过程化
过程一、用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。
过程二、用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为，过程三、物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。
2.3把议论部分论证具体化
论点一、BP间的水平距离。由三个物理过程C到B过程 ；B到D过程；D到P过程。此论点涉及到主要的“运动情况”。对运动情况分析应该立足于受力分析。
论点二、判断m2能否沿圆轨道到达M点。该论点涉及竖直面的“类轻绳”运动模型。对此轻绳与类轻绳问题，应该立足于“临界状态分析”
论点三、释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功：该论点涉及的是变力做功问题：该论点阐述应该立足于“变力功的模型求解法”
3、计算题的表述模式
3.1过程语言犀利陈述，过程如下
解题——规范解答：文字规范：简练指明对象、状态、过程；作图规范：线条清晰、直观准确；列式规范：能符合物理公式的基本形式；符号规范：按题设符号和规范符号书写；单位规范：数值结果应有单位；答案规范：最终结论应与题设问题相契合
整理解题流程，确定书写顺序
3.2状态特征明确，原理清晰
3.3过程衔接要分清
计算机模型设计 篇3
1.1 模型计算机概念的引入
多年来,计算机一直沿着高速度、大容量、多媒体和网络化的方向发展,其硬件与软件也日益复杂化、多样化。这给计算机原理的学习带来一定的困难。因此,在计算机原理的学习中引入模型计算机的概念是完全必要的。
所谓模型计算机(以下简称“模型机”),并不是一台有实际使用价值的计算机,它是实际计算机的简化和抽象,并用计算机编程语言设计而成的一台虚拟机,即它是一台逻辑的计算机而不是一台物理的计算机。它可以展示在计算机显示器上,由用户自己动手操作,并直观动态地显示其运行过程。其目的是为学习计算机原理提供方便。它的复杂程度可由学习的需要及实现的条件由设计者决定。
本文为了突出计算机组成中最重要的部分,对实际的计算机作了最大的简化和抽象,所设计的模型机仅仅包含CPU与内存这两大主机部件,输入设备暂无,输出设备仅仅包括数码显示器LED。使硬件系统达到最简化。同时,它的软件也仅仅包含送数、加法、减法、显示和停机五种指令功能,而没有操作系统。使软件系统也达到最简化。然而,麻雀虽小,五脏俱全,PC机结构中的接口、总线、时钟和启停按钮等却一个也没有省缺。
通过模型机原理的直观动态演示,可以深刻地理解计算机的组成原理和计算机工作原理,为学习和理解其他的计算机专业知识打下基础。
1.2 模型机的界面与功能
模型机的界面如图1所示。
模型机的功能:中央处理器CPU能识别并执行送数、加法和停机等五种指令;存储阵列PROM有16个存储单元,字长8位;控制器CON在指令信号和时序信号的共同作用下能够产生12种控制信号;使得模型机能够运行直线结构的简单程序并输出运算结果。
模型机还具备计算机原理等课程的学习与教学的辅助功能。
2 模型机的硬件组成
2.1 五大基本部件
根据冯·诺依曼的计算机组成原理,模型机中五大基本部件的内部组成设计如下:
1)运算器:包括数据寄存器DR,累加器A,算术逻辑单元ALU。
2)控制器:包括指令寄存器IR,程序计数器PC,控制单元CON。
3)存储器:包括地址寄存器AR,存储阵列PROM。
4)输入设备:暂无。
5)输出设备:包括数码显示器LED。
2.2 PC结构部件
根据PC机的结构及组成特点,模型机还应设计如下部件:
1)输入输出接口:输出寄存器O。
2)总线:8位双向公共总线BUS。
3)时钟:CLK。
4)按钮:启动开关RUN,复位开关RESET。
以上五大基本部件和四大PC结构部件,组成了模型机身体的各个“器官”。这就是基于PC结构的模型机的硬件组成设计。
模型机各部件的内部组成及功能如表1所示。
3 模型机的软件编码
3.1 指令格式
模型机的指令格式设计为字长8位。具体如下:
其中:操作码是指令的二进制形式,它确定指令的操作类型;
地址码是存储单元编号的二进制形式,它确定指令的操作对象,即数据的存放地点。
操作码(4位),从0000→1111,可以编码16种不同的操作类型。
地址码(4位),从0000→1111,可以编址16个不同的存储单元。
3.2 指令编码
指令系统是CPU所能执行的全部指令的集合,它体现了CPU的功能。模型机的指令系统设计支持以下五种指令,它们的功能与具体编码如表2所示。
表中:A是累加器,Mi是存储单元,O是输出接口。
3.3 地址编码
模型机的存储阵列PROM设计支持16个单元,字长8位,共16个字节(Byte)。
存储阵列的具体编码设计如表3所示。
3.4 数据编码
模型机字长8位,可以表示的数值范围为从00H到FFH(即0到255)。数值数据的具体编码为二进制00000000B到11111111B。将计算机运行所需的指令、地址和数据全部都表示成二进制编码,这就是模型机的软件编码设计。
4 模型机的程序控制
4.1 程序编制
计算机能够自动高速运行的原因之一,在于其程序控制原理,即计算机是按照人们预先编制好的并预先存放在存储器中的运算程序(即算法步骤)逐条地执行指令,最后输出运算结果。
模型机仅设计16个存储单元,无法实现复杂的运算和程序,只能运行顺序结构的仅含几个操作数的加减运算的简单程序。
模型机中设计的算例是:12H+54H-36H
其算式可表达为:A=M9+MA-MB
上式中:M9,MA,MB单元分别存储12H、54H和36H这三个操作数,A是累加器。
由于程序运行时,每条指令只能执行一个运算,因此,必须将以上一个算式编写为多条指令的序列即程序。具体操作步骤为:
再加上运算前的取数,和运算后的输出、停机,这样就构成了一个虽然简单但却完整的模型机的应用程序。这样,计算机按照程序的规定,分步顺序执行指令,从而实现计算机的自动高速运行。
4.2 程序存储
计算机能够自动高速运行的另一原因是,在于其程序存储原理。描述解决应用问题的算法步骤即程序,和运算所需的原始数据,必须预先按序连续地存放到计算机的存储单元中,计算机启动运行以后,从存储阵列中按序逐条提取程序中的指令并执行之,而不再需要人的手工干预操作。
模型机的存储阵列在设计使用上分为程序区、数据区和空闲区三部分,见表4。
表中:M0到M4为程序区;M9到MB为数据区;
M5到M8,MC到MF为空闲区,*可取任意数。
程序必须“预先设计”与“预先存储”,计算机启动后,由程序对计算机的运行过程进行控制而不需人工干预。这就是冯?诺依曼计算机的程序控制与程序存储原理。
4.3 程序运行
程序运行是计算机从存储阵列中依序提取指令并进行译码和执行,直到存储阵列中最后一条指令为止。简言之,程序运行就是程序中多条指令的运行过程。而每一条指令的运行过程是相同的。
按照模型机的指令格式,每条指令由操作码和地址码两部分组成。因此,模型机每一条指令的具体运行过程分为:取指令地址、按址读取指令、程序计数器PC+1、取地址(即从指令码的后半字节截取操作码,得到操作数的地址)、再按址读取操作数、然后按不同指令的操作码执行该指令所规定的运算或操作。其中,每条指令的取指过程大都一样,而执指过程却因指令而各不相同。
模型机中,当前正在执行的指令的地址,由程序计数器PC(ProgrameCounter)记载。每执行一条指令,程序计数器就加1,以指向下一条待取指令的地址。
周而复始地提取指令并执行指令,直至停机指令而程序运行结束。这就是计算机的程序运行原理(或称为计算机的工作原理)。
4.4 指令运行
如上所说,指令运行的每一个步骤就是指令节拍,一条指令的运行过程是由多个指令节拍操作所组成。即一条指令在运行过程中的不同步骤都是在相应的时钟节拍内完成。
模型机设计的指令节拍为T0到T5,共6个节拍。
各节拍的作用如下:
T0节拍:取指令地址,即PC→MAR;
T1节拍:按址取指令,即PROM→IR;
T2节拍:程序计数器加1,即PC+1→PC;
T3节拍:取地址码,即IR→MAR,或A→O;
T4节拍:按址取操作数,即PROM→A,或PROM→B;
T5节拍:操作数运算,如A+B→A,或A-B→A。
模型机的指令节拍详见表5。
程序编制、程序存储、程序运行和指令运行,这些就是模型机的程序控制设计。
5 模型机的时序控制
模型机内部有三类信息:即指令如ADD,地址如M9,数据如12H。它们分别按照时钟节拍信号的节奏在作有序流动。这都有赖于控制单元所发出的控制信号的作用。控制信号决定了何时何指令作何节拍操作,它由各指令信号与各节拍信号经过复杂的逻辑组合而产生。
1)指令信号LDA/ADD/SUB/OUT/HLT:为模型机规定当前指令的操作类型,通过截取指令寄存器IR的高四位,得到指令的操作码,即指令信号。各指令的信号电平同前3。2节指令编码表中的操作码。(此处,1代表高电平,0代表低电平)
2)节拍信号T0/T1/T2/T3/T4/T5:为模型机提供统一的定时,规定当前指令的当前操作步骤,可由一个字长6位的循环移位寄存器产生。各节拍信号的信号电平如表6。
3)控制信号CON:按照指令功能与节拍时序,为模型机的各个部件适时地发出相应的控制信号。模型机的控制信号由各指令信号与各节拍信号经逻辑组合产生。
模型机的控制信号共12位:
控制信号各位的作用及形成方法如表7。
表7中,E表示部件数据送到总线BUS上(Enable见Ep,Er,Ei,Ea,Eu);
L表示总线BUS上数据送到部件(Load,见Lm,Li,La,Lb,Lo);
S表示减法(Sub,有Su=1与Su=0两种情况);
C表示程序计数器计数(Count);
+表示逻辑或运算;
*表示逻辑与运算。
各脚标分别代表相应部件。
模型机的控制器实际上是一个组合逻辑电路部件,根据逻辑关系用与门、或门、非门等逻辑部件不难实现。控制器是模型机的核心部件,也是模型机从逻辑设计到物理实现的转换枢纽。
指令信号、时序信号并由此产生模型机的控制信号,这些就是模型机的时序控制设计。
6 模型机的实现
1)程序界面(见1.2节插图)。
2)程序代码框架。
存储阵列PROM内程序与数据初始化;程序启动时加载数据
For M=0 to 15;外循环:从存储单元M0到MF,依地址提取指令
取一条指令
For T=0 to 5;内循环:从时序节拍T0到T5,依节拍执行指令
Case 0:PC?Bus;时序T0到T2各指令操作相同
Case 3 To 5:;时序T3到T5各指令操作不同Select case指令
7 模型机的设计与实现小结
7.1 模型机主机的设计与实现
模型机的设计与实现,需要考虑和处理许多技术难题。为了突出重点、抓住难点,本文主要从逻辑上而非物理上入手,从主机入手而暂不涉及部件设计与外设接口设计。
本文模型机的具体设计与实现,涵盖了基于PC结构的冯·诺依曼计算机的诸多方面,通过模型机的完整而系统的设计与实现,从硬件到软件、从宏观到微观,再由静态到动态等不同角度,真正从理论与实践上阐明了计算机的软硬件系统组成、各部分工作原理以及时序上的相互配合。
7.2 模型机部件的设计问题
模型机各个功能部件电路上的具体物理实现,这虽然属于数字电路技术的范畴。但如能深入功能部件电路的设计,对于模型机部件工作原理的透彻理解将大有帮助。
7.3 模型机外设接口的设计问题
为了降低对计算机结构的复杂性和微观工作原理的理解难度,模型机主要突出了计算机的主机部分,即CPU+内存这部分,而未涉及模型机主机与外部设备之间的数据传输,而这些内容应该属于计算机接口技术的范畴。如能包含外设接口的设计,模型机结构上将更加完整。
因此,完整意义上的模型机设计与实现,拟应包括模型机部件、模型机主机和模型机接口这样前后关联而又互相衔接的三个部分。
参考文献
[1]郑学坚.微型计算机原理及应用[M].北京:清华大学出版社,1995.
[2]王荣良.微机原理与接口[M].上海:上海市电视中等专业学校,1996.
地下室外墙计算模型的选择 篇4
关键词：地下室外墙；计算模型；支座；跨度；支承作用
中图分类号：TU311文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）16-0181-02
一、问题的提出
在日常结构审核工作中，常常发现设计人在地下室外墙设计过程中所选择的计算模型与实际受力不符的情况。
例如：某项目地下室外墙有顶板无底板，墙顶与顶板相连，墙底设置的是条型基础，未设置内隔墙与壁柱，设计人员将该外墙按悬臂式档土墙考虑，显然没有考虑顶板对墙体的支承作用。
又例如：某项目地下室外墙无顶板和底板，设计人在墙顶布置一道暗梁，墙底处设置一道比墙体稍宽的地梁，而在计算时采用的却是上端简支，下端固定的单向板计算模型，如图1所示。这个计算模型显然是错误的。我发现很多设计人员经常不论地下室的外墙支承情况如何，都会机械的照搬如图1或图4的单向板计算模型，这在很多情况下与实际受力是不相符的。
二、地下室外墙受力模型分析
地下室外墙可以看成是竖向放置的板，主要承受侧向的土压力与水压力。当上部结构荷载主要由柱和剪力墙承受，外墙仅承受顶板的荷载时，则沿板平面方向的压力可忽略不计，外墙可以简化为以承受侧向压力为主的板式受弯构件。当上部结构的荷载较大且直接作用于地下室外墙上时，则沿板平面方向的压力不能忽略，外墙可以简化为以承受侧向压力为主的板式压弯构件。板构件的支承应根据地下室的层数、与外墙相连的壁柱及内隔墙、顶板、中间楼板与底板的支承情况综合考虑。一般地下室的顶板厚度较外侧墙薄，认为顶板对外侧墙的抗弯可以忽略，顶板对外墙仅提供垂直于外墙的轴力支承即简支。地下室的底板一般较厚，外墙下与底板相交处一般都设置一条较大的地梁，且底板下的地基土对底板的变形也起到一定的约束作用，故在这种情况下，认为底板对外墙除了提供垂直轴力支承以外，还提供完全的抗弯约束即固定支承。这其实都是为了计算方便而做出的简化假定，要知道在任何情况下都不可能有完全的简支与固定支承，因此在设计时对这样的假定所产生的不利影响应有足够的估计并通过构造手段处理。当不存在顶板或底板又没有其它足够的垂直支承时，相应端应按自由端考虑。当与外墙相连的壁柱较大或存在有垂直于外墙的内隔墙时，外墙可按多跨连续板考虑，壁柱或内隔墙可以作为多跨连续板的内支座，对外侧墙提供支承，当壁柱较小时，可忽略壁柱的作用，而将外墙按整块板考虑，当地下室超过一层时，则中间层的楼板也可以作为外墙连续板的中间支座考虑。
因此，地下室外墙的一般计算模型就是：以承受水土压力为主的，以顶板、底板、垂直向外墙、内隔墙、壁柱、中间层楼板为支承的多跨连续板。如图2所示。
必须指出的是：如果外侧墙的中间支座是壁柱的话，外侧墙对壁柱的侧向作用不能忽略，此时应将壁柱对外侧墙的支座反力反作用于壁柱，对壁柱进行压弯验算。
三、地下室外墙的模型简化
上一节提到的多跨连续板外墙计算模型非常符合实际，但要精确计算必须采用有限元分析方法进行。因此在实际设计过程中，可以将以上模型适当简化，以便于计算。
首先，可以将多跨连续板简化为单跨双向板，如图3所示，顶板或底板相连处可以按上一节的情况进行支座简化，中间支座处可以简化为固定支承。
值得注意的是，不同地下室的层高和内隔墙或壁柱的跨度是千变万化的，即使同一个工程的地下室的不同开间这些参数也不完全相同，因此对一个地下室的外墙不可能仅选用一个板块就解决整个地下室外墙计算，而要根据不同的开间和层高选取几个不同的典型板块进行计算才能保证整个外墙的经济合理与安全。
图3的计算模型适用于b/h＜2的情况。
有些工程不采用壁柱，或壁柱较小不计其作用，此时如简化为图3计算模型时，会出现b/h≥3的情况，根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），10.1.2条第3小条，则可以简化为竖向的单向板进行计算，此时该计算模型就简化成了图1的计算模型。同样的另一个特例是二层地下室，无壁柱或内隔墙，开间远大于层高的情况下，可以简化为竖向的单向连续板，即图4模型，当然同样情形出现在多层地下室的情况下，则可以类推为相应的多跨单向连续板模型。必须注意，单跨和多跨连续的单向板计算模型只是地下室外墙计算模型比较典型的特例，不分场合和支座与边界情况机械照搬这些计算模型是错误的。
对于简化为图3计算模型时2≤b/h＜3的情况，按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），10.1.2条第2小条的规定，建议最好仍按图3双向板计模型进行计算，也可以采用图1或图4单向板计算模型计算，此时应对水平构造分布筋适当加强。
现在回到第一小节提到的两个外墙实例。
第一个实例是：地下室外墙有顶板无底板，墙顶与顶板相连，墙底设置的是条型基础，未设置内隔墙与壁柱，由于墙底设有条形基础，基础的大放脚对墙身有足够的抗弯能力，所以墙底可按固定支承考虑，墙顶的顶板对墙身构成铰支。由于未设壁柱和内隔墙，开间远大于层高，可简化为竖向的单向板，因此该实例的最终简化的计算模型最接近图1。
第二个实例的地下室外墙无顶板和底板，中间设有与外墙相连的壁柱，由于没有顶板与底板，该墙的上下端应视为自由端，而以两壁柱为固定支座，形成如图5所示的水平单向板的计算模型，该外墙的主要受力筋应是水平钢筋，而竖向钢筋为构造分布筋，这与图1计算模型，主要受力筋为竖向筋，而水平钢筋为分布筋的情况正好相反，可见，计算模型选取错误，计算结果与实际配筋肯定是不正确的。
该例还需要注意的一点是，外墙板的主要支座为壁柱，则外墙对壁柱的侧向压力是不可忽略的，事实上，在将外墙压力添加到壁柱，对壁柱进行压弯验算后，壁柱的配筋比不考虑侧压力的情况下增加了50%以上。
该例的另一个处理办法是在项目允许的情况下在墙顶和墙底增加垂直于外墙的肋梁，形成板的支座，注意该肋梁应有足够的水平刚度，如图6所示，此时该外墙则可以简化为如图7的计算模型。
四、结语
地下室外墙选取合适的计算模型是非常重要的，不分场合不管实际的支承条件生搬硬套某一个计算模型是不对的，甚至是非常危险的。我们在实际的设计过程中，应对工程项目的具体情况进行具体的分析，应对地下室的顶板、底板、壁柱、内隔墙、垂直外墙、中间层楼板对外墙的支承作用进行合理的评价，从而选择相应合适的支座类型，并对外墙板的各个方向的支承跨度进行分析，通过分析选择合理的简化模型，只有这样，才能保证选择的计算模型符合实际，才能保证地下室外墙结构的经济与安全。
复杂计件工资计算模型的设计 篇5
一、复杂计件工资的形式
显然, 复杂计件一般是在集体计件的情形下出现。本文探讨的复杂计件工资就是在集体计件的基础上, 出现的以下三种情形及其组合。
1. 按产量分段计价。
不同车间班组一般生产不同的产品, 有时同一个班组在不同的时间段也会生产不同的产品。为了鼓励工人提高产量, 一些企业对于超过一定数量的产品实行更高的计件单价。实际工作中, 分段计件一般采用超量累进计价形式, 有点类似于个人所得税计算。为了方便计算, 企业通常采用在全额累进计价的基础上扣除一个速算扣除数的方法, 来获得超额累进计价结果。当然, 如果想制约工人增产, 理论上也可能有超量累减形式, 但实际工作中用的不多。
2. 先提成再进行集体分配。
一些负有特殊责任的工人, 除与他人一起参加劳动外, 可能需要单独额外付出劳动。这部分额外劳动是进行集体生产必需的, 却又不能由多人一起共同完成, 因此需要优先得到补偿。比如轧钢企业退火车间的看火工, 在装炉和出炉时和他人一起生产, 但在退火期间需要单独守候查看炉温和时间情况。退火车间的集体计件工资总额根据退火产量和计件单价计算, 扣除支付给看火工的定额提成后, 按照考勤情况和岗位系数在各组员之间进行分配。
3. 非定编生产比例扣补。
班组全部成员一起进行定编生产是集体计件的常态, 但有时个别成员可能会因病因事等各种原因缺勤, 或者员工辞职尚未有合适的新员工, 只好由剩下的成员在缺员情况下进行生产;也有可能企业招收了较多的新员工, 需要混合在老员工组成的班组里暂时进行培训试用, 导致超员生产。在进行集体计件的生产中, 产量主要受制于机器工作时间, 超员生产或缺员生产主要是对生产工人的劳动强度带来影响, 而对产品产量的影响不大。为了使工人付出的劳动和所得的报酬互相匹配, 适当均衡员工工资水平, 很多企业规定超员生产由公司按一定比例支付超员人员工资, 缺员生产则将缺员人员工资的一定比例扣除, 或转作公司年终奖励基金统一分配。
二、工资计算模型样式设计
设计工资计算模型的基本目标是合理构建工资计算模型样式, 并正确定义需要自动计算单元的取数公式, 以便在录入原始数据后能快速准确地生成有关结果数据。在进行样式设计时, 必须满足工人了解每天及当月工资情况的需要, 并确保所需的结果数据能够准确地计算出来;设计的界面要尽可能简洁明了, 计算过程清晰;要尽量消除基础数据重复录入和中间步骤的手工转录, 如果确有必要重复呈现有关数据, 必须采用自动取数方式, 以减少录入错误, 最好有自动核查或容错功能, 提高处理效率和准确性。
在进行计件工资计算模型样式设计时, 基础数据的内容和形式影响很大。基础数据通常包括工资政策和生产记录。工资政策包括班组定员标准, 岗位及系数, 计件方式和计件单价, 单独提成标准, 超员或缺员生产工资扣补比例等。如果企业全面实施了ERP系统, 或者上述内容已经电子化和数据库化, 那么在计件工资计算模型样式中, 基础数据可以不予设置;如果工人获取工资数据的唯一渠道就是工资计算表, 那么这些内容就要予以充分体现。通常情况下, 工人对工资政策应该是关心并了解的, 所以这些数据一般可以直接引用。
生产记录包括工人考勤记录, 从事工作岗位及系数, 产量记录等。这些记录由班组进行填写, 经有关人员审核确认签字后作为计算工资的直接依据, 是数据量最大、工人最为关心的基础数据。所以, 我们设计的模型将复杂的工资政策数据单独呈现, 将简单的工资政策数据直接体现在计算过程里, 样式表中只考虑基础数据、必要计算过程和结果数据。具体样式分为三部分:一是每日班组合计数据和中间数据, 共8列, 即A至H列;二是每日个人考勤记录和计件工资数据, 每人7列, 企业一个班组通常5人左右, 考虑到超员或中途换人, 预置10人, 共70列, 即I至CU列;三是每日产量记录和定额工资总额数据, 每日5列, 预置31日, 共165列, 即CV至IT列。将三者结合在一起时, 为了界面整齐, 保持表头行数一致, 增加了一些企业和工人都关心的中间数据。同时, 为防止一些数据被循环调用, 在不影响表格所需数据项的基础上, 对个别数据的位置顺序进行了调整。每个班组每月设计成一张Excel表, 各部分表头和第一行表体样式及相应地址如图1、图2、图3所示。
上述三图中, 日期在模型中是固定的, 标有数字0的单元格只能根据公式自动计算数据, 其他单元格需要输入基础数据, 具体包括职工姓名、每日出勤、岗位、每日生产产品、产量等。
三、表头数据定义
表头数据是根据相应部分表体数据进行累计或平均而成。由于表体数据总是和某些表头数据处于同一列, 在定义表头数据计算公式时, 要对其进行扣减。本模型各部分表头数据Excel计算公式定义如下表所示。
四、模型内取数单元公式定义
模型内取数单元计算过程, 不需要调用本模型以外的工资政策数据表中数据, 而仅需利用本模型内有关数据就可以进行计算。我们按照数据形成的逻辑顺序对上述三个部分中的各个计算公式进行定义, 其中每个部分只对其第一行数据进行设置, 其他部分采用自动填充方式生成。
1. 每日产量记录和定额工资表体数据定义。
本部分表体待定义数据包括单价、速扣数、金额, 只有金额数据在模型内取数。表体中的金额是指当日生产一定数量的某种产品的定额工资, 根据产量数据、单价和速扣数进行计算, 计算公式为:金额=产量×单价-速扣数, 其Excel公式为:cz5=cw5*cx5-cy5。
2. 个人考勤和计件工资数据公式定义。
本部分表体待定义数据包括岗位系数、本日提成、本日分配、本日小计四项, 后两项在模型内取数。
本日分配指该工人当日可以分配到的计件工资额, 根据个人的出勤记录、岗位系数以及当日单位系数工资确定。计算公式为:本日计件工资=出勤情况×岗位系数×当日单位系数计件工资;当日单位系数计件工资=当日可分配工资÷当日实际系数之和, 故本日计件工资=出勤情况×岗位系数当日可分配工资÷当日实际系数之和, 其Excel公式为:m5=j5*l5*h5/e5。
本日小计指本日该工人应该得到的全部劳动报酬, 数值等于本日计件与提成之和, 其Excel公式为:o5=m5+n5。
3. 每日班组合计数据和中间数据公式定义。
本部分表体待定义数据包括当日定额工资、系数定额、实际系数、计资系数、应付合计、提成、可分配工资等七项。除了系数定额外, 其他均需从模型内取数进行计算。
定额工资, 是指按照当日不存在超员缺员情况下, 根据生产产量和计件单价计算的集体计件工资, 金额应该与每日班组产量记录和定额工资数据表中的相应数据相同。为了简化公式并能进行自动填充, 引入单元地址偏移函数offset, 定义其Excel公式为:b5=offset ($cw$3, 0, 5*row () -25) 。
实际系数指出勤的班组成员岗位系数之和, 计算公式为:实际系数=∑班组成员岗位系数×出勤情况。其中, 出勤情况“1”表示出勤, “0”表示缺勤。同理, 为了简化公式并能进行自动填充, 引入乘积求和sumproduct函数、求余mod函数和列标column函数三个函数。由于各班组成员出勤情况和岗位系数在j至cp列, 且按一定规律分布, 实际系数的Excel公式定义为:d5=sumproduct (j5:cp5*l5:cr5* (mod (column (j5:cp5) , 7) =3) ) 。
计资系数是指按产量和计件单价计算所得的定额计件工资总额, 是调整企业当日实际应支付的计件工资总额的系数, 是由缺勤或超员生产而引起的。计算公式为:计资系数=1+ (实际系数-系数定额) ×扣补比例/系数定额。为方便说明, 假定超员补助比例为60%, 缺员扣除比例为50%, 则其Excel公式为:e5=if (d5-c5>0, 1+ (d5-c5) *0.6, 1+ (d5-c5) *0.5) 。
应付合计是指考虑超员缺员扣补后的定额计件工资金额, 是公司实际应该支付给工人的工资总额。计算公式为:应付合计=额定工资×计资系数, 其Excel公式为:f5=b5*e5。
提成是指根据规定在计件工资总额中, 需要单独优先提取并支付给特定岗位工人的金额。班组当日合计提成应该与当日个人考勤记录和计件工资数据表中相应数据保持一致。其Excel公式为:g5=sumproduct (n6:cu6* (mod (column (n6:cu6) , 7) =0) ) 。
可分配工资是指按岗位系数计算, 当日可用于向班组出勤人员进行分配的工资金额, 它等于当日应付合计数与当日提成之差。其Excel公式为:h5=f5-g5。
五、模型外取数单元公式定义
模型外取数单元计算涉及本模型内置数据以外的工资政策数据表, 主要有计件单价及相应的速扣数、每日岗位系数和提成额、班组定额系数。为方便使用, 本文按班组分别组织相应工资政策数据, 并存放在与本模型相同文件的“某班组工资政策”工作表中。其中一班组工资政策工作表的内容与形式举例如图4所示。
1. 计件单价及相应的速扣数。
计件单价和速扣数涉及工资政策中的分段计件单价数据, 该部分数据存放在班组工资政策工作表F至I列。为了能自动根据基础数据确定相对应的单价、速扣数, 需要引入矢量形式的lookup函数。它是在一行或一列区域 (称为矢量) 中查找数值, 然后返回另一行或另一列区域中相同位置处的数值。为自动确定计件单价和速扣数, 首先要在产量上限列中找到和实际产量相匹配的值, 再定位其相应的计件单价和速扣数。故定义其Excel公式分别为:cx5=lookup (cw5, 一班组工资政策!$g:$g, 一班组工资政策!$h:$h) 、cy5=lookup (cw5, 一班组工资政策!$g:$g, $i:$i) 。
2. 岗位系数及提成。
每日岗位系数和提成额涉及工资政策中的岗位定员及系数数据, 该部分数据存放在班组工资政策工作表A至E列。为了能自动根据出勤工人岗位确定相应岗位系数和提成额, 首先要在岗位列中找到和工人岗位相匹配的值, 再定位其相应的系数和提成。其Excel公式可以分别定义为:l5=lookup (k5, 一班组工资政策!$b:b, 一班组工资政策!$d:$d) 、n5=lookup (k5, 一班组工资政策!$b:b, 一班组工资政策!$e:$e) 。
3. 每日系数定额。
每日系数定额也涉及工资政策中的岗位定员及系数数据, 它实际上就是班组岗位系数的合计值, 与岗位系数公式定义基本相同。首先要在岗位列中找到“班组合计”值, 再定位班组合计相应的系数值。其Excel公式为:c5=lookup (“班组合计”, 一班组工资政策!$b:b, 一班组工资政策!$e:$e) 。
完成上述核心工作内容后, 再对模型进行自动填充, 将其扩展至对应区域。首先选择第二部分表体第一行7列数据, 向右填充10人至CU列, 选择第三部分表体第一行5列数据, 向右填充31日至IT列;然后再选中表体第一行全部数据, 向下填充31行至第36行。最后, 通常要对禁止修改的单元进行锁定保护, 设置保护密码, 使只有正确输入密码者才能修改本模型, 从而防止有意或无意的不当改动, 起到保护作用。
摘要：对于一些特殊而复杂的计件工资计算, 市场上没有现成的系统或模型, 需要另行设计一个Excel模型, 才能满足这些企业的需要。本文探讨了产品分段计价、优先提成、非定编生产扣补等特殊情形下集体计件工资计算模型的设计方法。
关键词：Excel,复杂计件工资,样式设计,公式定义
参考文献
张瑞君.计算机财务管理:财务建模方法与技术[M].北京:中国人民大学出版社, 2011.
蔡健, 易斌.制药企业生产计件工资管理系统的设计与实现[J].湖南工业大学学报, 2013 (2) .
计算机模型设计 篇6
“大学计算机基础”课程是大学生的第一门计算机课程，课程以知识和技能培养为基础，以思维培养为目标，培养学生利用计算机与信息技术工具分析问题、解决问题的意识与能力，为后继专业学习奠定信息技术基础。目前课程教学存在以下两个问题：第一，课程内容庞大且课时有限，56个课时完成对计算机基础知识、软硬件、数据库、多媒体、网络基础、算法与程序设计基础等内容的讲解。第二，课程教学班人数较大，一般可达90至120人。这就要求教师必须设计合理的教学过程，考虑如何通过合理地组织教学过程并设计合理的课堂活动，在有限的学时内既得到教学的最大可能效果，又不致造成师生负担过重。
笔者在“大学计算机基础”课程中采用BOPPPS模型进行教学设计，利用参与式学习提高学生的课堂参与度及记忆留存率，得到了良好的教学效果。后文将简单介绍“有效教学”及“BOPPPS”教学设计模型，通过教学案例介绍笔者在教学实践中将这两者结合的做法。
二、有效教学的内涵及原则
有效教学是教学过程有效性即符合教学规律的教学，有效教学有三重含义[1]。第一，有效果：教学活动结果与预期学习目标的吻合程度；第二，有效率：教学效率=教学效果/教学投入；第三，有效益：教学目标与特定的社会和个人的教育需求相吻合。
这里的“符合教学规律”即指遵循学生的认知规律和相关的学习规律。要想教学“有效果”就必须巧妙设计课堂教学过程，要想教学“有效率”就必须采用合适的教学手段和方法，要想教学“有效益”就要设置合适的教学目标。笔者认为，“有效益”主要受到学校、学院制定培养方案的影响，对于一线教师来说，在不至于造成师生负担过重的前提下这里最主要的是要提高教学的效果和效率。
Ramsden提出六点有效教学原则[2]：第一，要让课程有趣；第二，教师要关心、尊重学生及其学习；第三，教师要给予学生适当的评价及反馈以促进其学习；第四，课堂目标需清楚，且教学内容需有一定的挑战性；第五，学生需要独立、自制和主动的参与教学中；第六，要教学相长。教师遵循Ramsden有效教学的六个原则进行教学设计才能提高教学效果。
三、BOPPPS教学模型概述
（一）BOPPPS教学模型简介
BOPPPS是一种有效的教学设计模型，起源于北美地区，被广泛使用于加拿大和台湾地区。BOPPPS模型从教学组织和实施角度将教学过程分为六个模块，这六个模块遵循双环学习理论中“教学目标→教学活动→教学评估→教学目标”的教学循环[3]，即在教学实践的指导下修正教学目标和教学设计。
BOPPPS模型各模块组成、每个模块的主要教学任务和设计注意事项如表1所示。
下面分别介绍BOPPPS模型的每个模块。（1）导入（B）：精彩、有效的开场与Ramsden有效教学原则一相对应，它主要是为了吸引学生注意力、引起学生兴趣；（2）目标（O）：告知学生学习目标，让学生带着目的去学习，这和Ramsden有效教学原则四相对应，目标需要明确具体、可评估、水平适当；（3）前测（P）：通过前测了解学生目前的情况从而规划好教学时间及教学难度和深度，这和Ramsden有效教学原则二和原则三相对应；（4）参与式学习（P）：在此模块中设计合适的教学互动环节，通过保证学生学习的参与度从而保障教学效果，也就是Ramsden有效教学原则五中强调的主动参与教学；（5）后测（P）：通过后测给予学生适当的教学反馈以及评价，在一定程度上教师也可根据测试结果评价自己的教学效果，从而调整、改进自己的教学目标和教学设计，这不仅与Ramsden有效教学原则三相符，同时也符合双环学习理论的要求；（6）总结（S）：通过总结模块帮助学生梳理、总结和延伸教学内容。采用BOPPPS模型所设计的整个教学过程前后呼应、环环相扣，通过互动和及时的教学评价也体现了Ramsden有效教学原则中的“教学相长”这一原则。
（二）参与式学习
人本主义学习理论认为教育的作用只在于提供一个合适的心理环境，使得学生内在的优异潜能自动地得以展现。采用参与式学习以学生为中心的教学模型，让学生尽量多地参与课堂，可让学生的学习潜质得到充分的发挥和展现。参与式学习环节是BOPPPS模型中保障教学效果的核心环节，也是教学的主体环节，它的目的是保持学生注意力，鼓励教学中的参与和互动，让学习者主导教学过程，从而提高教学效果。
图1显示了各种不同教学方法下的学生记忆留存率，从图中可以很明显地看到，金字塔下三层对应的主动学习方式能够帮助学生提高记忆留存率，这也就是说，在课程条件允许的情况下，教师应该设计更多能够让学生主动参与学习的环节来提高学生的记忆留存率。
常见的参与式学习的类型有：学习者和授课者之间互动、学习者之间互动。例如：教师提问、表扬学生、布置作业、头脑风暴、案例学习、小组讨论、学生做演示及操作、翻转课堂、讨论、汇报、同学之间互评、角色扮演、情景法、模拟法等。
（三）采用BOPPPS模型进行教学设计的注意事项
采用BOPPPS模型进行教学过程设计时需注意以下几点：（1)BOPPPS六模块的顺序可根据需要调整；（2）后测最好和前测呼应；（3）课程的前后承接需合理；（4）通过相应的指示性语言使得各模块层次更明确；（5）“教学有法但无定法”，采用BOPPPS模型进行教学设计时不应拘泥于BOPPPS的六个模块的结构和顺序，教学者需按照所教内容自然地将BOPPPS模型融入教学设计中。
四、基于BOPPPS的“大学计算机基础”有效教学设计策略
下面以“数值型数据编码”教学过程设计为例，阐述有效教学模型BOPPPS和参与式学习在“大学计算机基础”课程实际教学中的应用。教学过程设计如表2所示，教学中所用哈利魔法游戏如图2所示。
表2所示教案按照BOPPPS有效教学模型将教学过程划分为6个部分。首先，教案采用“哈利魔法”这个益智魔法游戏导入（B）课程，告诉学生只有后续知识才能解密这个游戏，从而增加学习的积极性。第二，明确讲解了学习目标（O），且目标是具体的、可评估的。第三，通过前测（P）了解学生在excel中对数据类型相关知识的掌握程度，根据需要在讲解编码之前帮助学生简单梳理数据类型的知识。第四，在参与式学习（P）环节通过解密游戏的过程讲解二进制的原理（“哈利魔法”游戏见图2）。游戏解密过程采用刚才学生所猜数字，写出其“有”、“无”序列，将之转换成二进制序列，通过二进制编码的学习让学生理解游戏背后的原理。此外，参与式学习这个环节也注重了学生在课堂的参与，通过随堂作业和同伴讨论导学达到了参与式学习的目的。第五，通过后测（P）让学生简单梳理核心内容，帮助教师检测授课结果从而调整后续授课，同时，后测与导入所用游戏以及前测都有所呼应。第六，总结（S）部分帮助学习者统整、反思、并延伸应用了教学内容。
教学实践表明，通过综合BOPPPS模型和参与式学习确实能够提高教学的效果。有趣的课堂吸引学生积极地参与教学，主动地提高记忆留存率。明确的目标使得学生能够有目的地去学习，课堂营造的学习环境激发学生潜能，从而提高教学效果。
摘要：文章从“大学计算机基础”课程的现状出发,阐述了有效教学的内涵及BOPPPS模型的特点,以数值型数据在计算机内的编码为例,提出了基于BOPPPS模型的“大学计算机基础”有效教学设计策略。
关键词：有效教学,“大学计算机基础”,BOPPPS模型
参考文献
[1]姚利民.有效教学涵义初探[J].现代大学教育,2004,(5).
[2]Ramsden,P.Learning to Teach in Higher Education[M].London:Routledge,2003.
计算机模型设计 篇7
关键词：飞控系统,飞控计算机,综合测试系统,传感器
0 引言
飞行控制系统中装有各种各样的传感器, 用来精确测量被控对象飞机的各种运动参数, 这些参数可以完善描述飞机的运动状态及其在空间的位置。当获得这些参数后, 便可按一定的控制规律, 人工或自动地控制飞机, 使其按给定姿态、航向和轨迹飞行。因此传感器在飞行自动控制系统中起着非常重要的作用。
在飞控计算机 (FCC) 测试系统中, 要构建一套类似于飞机的工作环境, 以便和飞控计算机的各种接口交联, 测试系统不可能安装飞机的真实装置, 如速率陀螺、无线电高度计、加速度计、压力表等, 那么在测试中只能以电子模型的方式来仿真这些装置, 以达到类似于实物的工作效果。
1 测试系统
1.1 测试系统定义
一般来说, 测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。测试过程中传感器将被测对象特征的物理量, 如压力、加速度、温度等, 检出并转换为电量, 然后传输给中间变换装置;中间变换装置对接受到的电信号用硬件电路进行分析处理, 或A/D变换后用软件进行计算, 再将处理结果以电信号或数字信号的方式传输给显示记录装置;最后由记录装置将测试结果显示出来, 提供给观察者或其他自动控制装置。
1.2 飞控计算机综合测试系统
飞控计算机综合测试系统包括集成测试环境 (ITF) 和开发综合设备 (DIF) , 主要完成飞控计算机的信号加载、监控、测试等, 如图1所示。
飞控计算机对外接口主要包括:舵机、飞机开关、传感器、控制显示、电源和其他航电接口等。ITF要满足和飞控计算机的信号对接, 对于飞机开关、离散显示、外部接口总线以及模拟量信号等, 可以通过商用货架 (COTS) 产品来实现;对于像舵机、传感器等就没有相应的COTS产品, 对这类专用的信号只有根据其功能建立电子模型, 通过电路仿真来实现。
2 传感器在飞机上的应用
传感器主要用于测量飞机的飞行姿态、状态、导航定位参数、动力装置即燃油系统工作参数, 测量武器火控系统以及飞控、液压、电源、起落架、环控、救生、安全与防护等机载设备系统的工作参数, 供驾驶员直接了解飞机的有关状态, 对各种机载装置和系统进行控制。
一般的飞控系统需要使用以下几类传感器 (按功能分类) :驾驶员指令传感器, 与操纵形式及容错有关;飞机运动传感器, 与控制功能设施及控制算法有关;大气数据和惯性基准传感器;特殊用途传感器, 与基本的三轴控制功能之外的其他功能的实现相关。
3 仿真电路设计
3.1 传感器的模型
在飞控系统中主要应用到线位移传感器 (LVDT) 和角位移传感器 (RVDT) 。在每一个LVDT或RVDT中, 输出绕组是由两组对称线反接而成, 用于传感器自监控。
仿真电路主要完成对传感器的电气功能仿真, 模拟图2中传感器的基本部分, 即敏感元件到电信号的转换部分, 直接由电信号来替换敏感部分的物理元件, 即用ITF的DA输出代替敏感元件。信号调节与转换电路部分直接对应到与被测件的接口电路部分, 按照接口电路的要求, 针对不同信号类型的传感器设计不同的接口。对于电路仿真, 无论是LVDT或RVDT, 其电路的结构是一致的。
图2为交流传感器的模型结构图。其输出为带有自监控模式的传感器模型, 为三段输出, 即位高端、中抽 (接到解调电路的模拟地上, 在模型图上没有画出) 、低端 (高端低端对地输出同相位) , 这种类型的传感器的解调方式需要采用相敏解调, 所以要求传感器的供电激磁和解调电路的激磁无相移, 必须同源, 所以图2中有激磁调整电路部分。
3.2 传感器的仿真电路
根据传感器的模型结构, 仿真电路由以下几部分组成 (如图3所示) :
(1) 差值控制电路。该电路由运算放大器N1A和乘法器N3组成。其输入为ITF的DA信号, 范围为-10~+10V。DA信号经放大器N1A增益调整后和激磁调整电路N2A的输出同时施加到乘法器N3上, 经乘法器相乘后输出到求和电路和求差电路上, 用于完成传感器的差值输出控制。该电路主要模拟传感器的输出变化, 起到仿真传感器敏感元件的作用。
(2) 和值控制电路。该电路由电压参考、电位计R21、运算放大器N1C和乘法器N4组成。电压参考为+10V, 放大器增益输出可以通过电位计调节改变, 该输出和激磁调整电路N2A的输出同时施加到乘法器N4上, 经乘法器相乘后输出到求和电路和求差电路上。该电路控制传感器的和值输出范围和精度。
(3) 激磁调整电路。该电路由运算放大器N2A组成, 输入为飞控计算机的激磁信号, 该信号为差分交流信号, 幅值范围比较大, 通过运算放大器N2A的增益调整使其达到一个合适的输出值7V, 以满足乘法器N3、N4的输入接受范围, 同时起到隔离飞控计算机和ITF的作用。
(4) 求和电路。该电路由运算放大器N1B组成, 同时将乘法器N3、N4的输出作为求和电路的输入, 进行求和, 其输出即为传感器的高端。
(5) 求差电路。该电路由运算放大器N1D组成, 同时将乘法器N3、N4输出作为求差电路的差分输入, 进行求差, 其输出即作为传感器的低端。
根据传感器模型结构, 其输出为三端信号, 分别为高端XP_H、中抽XP_C、低端XP_L, 传感器的和值为:
传感器的差值为:
根据以上计算, 可知传感器的和值为VH+L=-2VN4, 差值为VH-L=-2VN3, 当和值控制电路的电位计R21不变时, VN4保持不变, 其和值VH+L也不变。所以传感器的和值由电位计R21直接控制, 根据R21的取值, 不仅可以控制和值的精度, 而且可以控制和值范围的大小。当来自ITF的DA值变化时, VN3的值改变, 所以差值VH-L随之变化。DA部分模拟传感器的敏感部分, 当DA变化时, 传感器输出变化, 并且与DA的变化成线性关系。
4 模型应用
以飞机上的杆位移传感器为例, 该传感器以飞控计算机的交流16V/2400Hz信号为激磁电源, 经激磁电路调整后其值为7V。要求该传感器的和值输出为8V, 差值输出为6V。根据图4所提供的参数进行计算。
4.1 和值计算
和值控制电路的公式为:
X2、Y2接地, 根据原理图提供的参数, R21可变, 所以可得和值控制电路运算放大器的输出范围为:VN1C=- (5.53~8) V。
由此可见其和值范围可以控制在7.46~11.2之间, 通过调节电位计R21, 可以控制将其和值输出精确到8V。
4.2 差值计算
差值控制电路的公式为:
X2、Y2接地, 根据原理图提供的参数, 可得差值控制电路的运算放大器输出为:VN1A=-0.499VDA, 激磁调整电路的输出为:VN2A=7V, 可得:
根据求差电路的公式:VH-L=-2VN3, 将VN3=-3.349VDA带入上式, 可得传感器的差值输出范围为:
因为ITF, 得VDA= (-10~+10) V, 所以应能满足差值在0~6V的变化范围。
5 测试数据
通过计算可知, 当DA的输出值为0.143V时, 传感器的差值为1, 为了便于控制DA的输出, 在软件内部设置软件窗口和DA的比例关系为1∶0.143, 即需要传感器输出差值为1时, 在软件窗口写1, DA输出0.143。根据对软件窗口的赋值, 由数字多用表分别测量传感器高低端的值, 和值即为高端的测试值加上低端的测试值, 差值即可通过多用表的表笔高低端直接测量, 也可通过高端的测试值减去低端的测试值计算得到。
传感器和值差值数据如表1所示, 可以看出传感器的和值始终不变, 差值随DA的变化成线性关系, 输出精度比较高, 完全实现了传感器的电气功能, 能够满足对ITF的使用要求。
6 结语
传感器仿真电路功能明确, 结构清晰, 易于实现, 与实物相比, 易于控制输出、便于故障注入、提高了测试的灵活性。应用电路仿真不仅提高了系统的测试覆盖率和自动化程度, 而且提高了系统的集成度, 节约了开发成本。
参考文献
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计算机模型设计 篇8
关键词：人力资源管理,绩效考核,计算机模型设计
由于现代社会上的商业竞争在不断的激烈化, 而商业环境也在不断的发生着改变, 复杂性与不确定性在逐步增加, 所以大多数企业都认识到了, 只有加强内部管理, 才能提升企业的内在潜力, 来适应新时期的挑战。而内部管理主要是针对员工的管理, 于是人力资源管理, 就显得尤为重要了。那么如何对员工进行绩效考核, 就成为企业管理人员需要考虑的问题。
一、绩效考核的功效
绩效考核是进行人力资源管理的手段之一, 是指企业在生产运作中, 以规定的标准作为评价依据, 对工作人员在岗位上的表现和业绩进行收集, 分析, 评价和反馈的方法, 以便于企业管理者对人事资源进行决策。而进行绩效考核, 主要是为了将考核的结果作为一个资源来规划员工将来的工作, 以实现对员工潜能的开发和对公司利益的提升。作为人力资源管理的核心, 它可以为企业运作的其他环节提供基础数据, 而且为构建科学的人力管理机制提供理论和数据基础。同时, 它也是激励员工上进心的方法, 促使员工不断的完善自己, 以此来提高企业的整体素质。
二、传统的绩效考核存在的问题
(一) 缺乏企业整体的考核理念
由于传统的绩效考核全由人力部门负责, 其他部门负责协助, 这就使得其他部门对绩效考核的意义有了一个误解, 他们会误认为绩效考核就是对自身的惩罚和监管, 增加了自身的压力。因而在考核中, 给予本处室人员较高的评价, 对其他处室的人员, 要么团结一致, 要么互相攻击, 使得绩效考核的功效无法实现。
(二) 缺乏可行的考核方案
进行绩效考核方案的设计, 大都无法体现不同部门的员工的特点。这就使得考核的内容大都一致, 无法对员工的工作起到激励和鼓舞的效果。而且考核的指标也都一致, 无法体现不同部门的工作需求。这就使得绩效考核成了一个空壳机制, 发挥不了真正的作用。
(三) 考核评价交流不顺畅
由于传统的绩效考核都是采用打印的纸质评价表来进行评价, 这样的评价表容易发生丢失和损坏, 而且不方便信息的整理和记录。同时下发的评价表做不到及时的填写与进行提交, 使得绩效考核一拖再拖。而且纸质的绩效考核评价表保存起来会占用很大的空间, 同时又做不到长久的保存。需要进行计算的时候还要进行人工的检索分类, 耗时耗力。
三、计算机绩效考核的模型设计
(一) 考核模型内容的设计
从评价关系与评价内容两方面进行设计。首先是对评价关系, 分为三个方面, 即自我评价, 领导评价与同事评价, 它们各自占的权重为10%, 40%和50%。其中, 领导评价又分为直属领导评价与相关领导评价, 各占领导评价的60%与40%;而同事评价又分为本处室评价与其他处室的评价, 各占同事评价的60%与40%。其次是对评价内容, 分为业绩评价, 能力评价与态度评价, 其中业绩评价占60%权重, 对任职资格和岗位内工作的完成情况进行考核;能力评价占20%权重, 对其分析计划能力, 计划执行能力, 沟通表现能力与工作责任能力进行考核;态度评价也占20%权重, 对员工的积极意识, 服务意识, 道德意识, 协作意识与纪律意识进行考核。
(二) 考核模型计算方法的设计
基于借助计算机来进行绩效考核, 所以可以利用其运算的快速性与准确性, 来对考核内容的各项分数进行计算。需要进行相应数据的编程处理, 制作出一个计算程序, 来进行后期的计算。而计算方式针对评价关系与评价内容, 可以分为两种。针对评价关系的计算方法:A=自评分数×10%, B= (直属领导评价分数×60%+相关领导评价分数×40%) ×40%, C= (本处室评价平均值×60%+其他处室评价平均值×40%) ×50%, D=A+B+C, 其中A是自我评价的最后值, B是领导评价的最后值, C是同事评价的最后值, D则是评价关系值。针对评价内容的计算方法也是这样的, 只不过不同的是, 对评价内容进行计算的时候, 是采取多次评分的算术平均值来进行计算。
(三) 考核模型思路的设计
首先在计算机上建立一个评价关系的数据库, 即该员工会有哪些人员对其进行评价, 这些人员又是属于哪一个级别的, 所占评价权重又是多少, 进行准确的系统的记录。其次, 建立一个动态的考核内容的模型, 可以实时进行内容的修改和添加, 而且将考核的计算方法定义到所属大项的后面, 并对其进行编号与记录。再者, 在前二者的基础上, 进行编程, 让计算机自动生成对员工的绩效考核表, 然后以电子邮件的形式下发到各个评价人的手中, 让其及时对员工进行评价。之后, 收到绩效考核表的人员, 要做到认真负责, 实事求是的原则, 对员工进行评价, 并且对需要录入的内容仔细思考后进行录入, 保存后依然用电子邮件的形式回执给企业的管理人员。最后, 在所有下发的邮件都得到回执之后, 企业的管理人员需要仔细阅读绩效考核表中的回执内容, 并且应用计算机来对其中的分值进行计算, 来确保评价的准确性, 然后保存到指定的数据库内, 为日后对员工进行奖罚提供数据基础。
绩效考核是各大企业进行人力资源管理的必经程序, 它不仅可以优化企业的人事资源, 还能为企业营造共同发展的氛围和培养员工团结协作的精神。所以企业应当根据自身的情况, 进行传统的绩效考核模式向计算机模式的转变, 来显现其特有的功效。
参考文献
[1]陈志刚, 尚东光, 王玲.浅谈我国公共部门人力资源绩效考核方法模型的创建[J].知识经济, 2008;2
[2]赵玉虹.绩效考核在人力资源管理中的作用[J].科技创业月刊;2009;8
计算星期数的另一种模型 篇9
关键词：星期数；取整；取余
1．前言
历史上的某一天是星期几？未来的某一天是星期几？关于这个问题有很多计算公式，其中最著名的是德国数学家克里斯蒂安蔡勒在1986年推導出的蔡勒公式：
w≡y+[y/4]+[c/4]-2c+[13(m+1)/5]+d-1(mod7)(1)
公式中的符号含义如下：w：星期数；c：世纪数减一；y：年（后两位数）；m：月（3≤m≤14，1月和2月分别看作上一年的13月和14月，比如2005年1月1日要看作2004年13月1日进行计算）；d：日；[…]是取整；本文在蔡勒公式的基础上进行改进得到一种计算星期数的另一种方法，此公式中所要计算的日期都不用变动.
2．问题的提出和分析
为了使所有的日期都按实际的进行计算.就要考虑闰年，特别要考虑的是闰年的2月份，因为闰年的2月份是29天.能被4整除的年份中除了能被100整除不能被400整除的年份之外都是闰年.如何判断年份N是不是闰年呢？假如把闰年看作0，平年看作1，那么就可以用一个数学式子来表示平年和闰年.利用学过的取整、取余运算可以得出：k=[y/100][r(c-1,4)/3]+,当k=0时，是闰年；当k=1时，是平年.其中，c和y的值由下式确定： N=100c+y,.[…]是取整即取不大于该实数的最大整数， 是上取整即取不小于该实数的最小整数,r(a,b)是取a/b的余数.
对星期几给一个数字作为代表：星期日=0，星期一=1，星期二=2，星期三=3，星期四=4，星期五=5，星期六=6.这些代表星期几的数字称之为星期数.
3．结果与证明
下面来证明：日期是N年m月d日时星期数的计算公式：
（mod7）（2）
公式中的符号含义如下：[…]是下取整，mod是模. ：星期数；这里的c和y的值由下式确定：N=100c+y,.
公式（2）的证明 证明途径是这样的：先求出每个世纪第一年1月1日的星期数，再求N年1月1日的星期数，然后求N年m月1日的星期数，最后求N年m月d日的星期数.
（1）每个世纪第一年1月1日的星期数计算公式
利用蔡勒公式计算世纪第一年1月1日的星期数.
年份：1601（2001，2401，…） 年份：1701（2101，2501，…）
星期数：1星期数：6
年份：1801（2201，2601，…） 年份：1901（2301，2701，…）
星期数：4星期数：2
从上述可以发现每隔400年,世纪第一年1月1日的星期数就重复一次，经过试算得到每个世纪第一年1月1日的星期数的计算公式：
W≡2(1-r(c,4))+6(mod7)
利用商与余数的关系有 r(c,4)=c-4[c/4]
代入上式整理可得
W≡[c/4]-2c+1(mod7) (3)
这就是要求的每个世纪第一年1月1日的星期数计算公式
（2）N年1月1日的星期数计算公式
设所求日期到日期所在的世纪的第一年中有S年不是闰年，T年是闰年.由于平年是365天，闰年是366天.365≡1用 表示这天的星期数，显然有 = .观察闰年和平年每个月的天数（见下表）
因此，这一天是星期五.
最后，必须说明的是该公式是在蔡勒公式的基础上得到的，该公式所说的公历规则是是教皇格里哥利十三实行的，是改革了原有的恺撒历，为了使季节和日历之间的关系协调一致.格里哥利十三于原来恺撒历的1582年10月5日（星期五），把这一天改为1582年10月15日（星期五），并按他规定的办法来确定闰年.因此该公式只能计算1582年10月15日以后的日期是星期几.还要指出的是，英国和它的殖民地直到1752年才实行格里哥利历法，把原来的1752年9月3日改为1752年9月14日.所以，对那些地区只适用于计算1752年9月14日以后的日期的星期数.当然，如果以后历法改变，公式也要作相应的改变.
参考文献：
[1] 潘承洞.初等数论[M].北京大学出版社.1982
[2] 柳柏濂.竞赛数学的原理和方法[M].广东高等教育出版社.2001
[3]冯思琮.自己就是一本活日历—对蔡勒公式的改进.
http//www.my-edu.net/news/newdetail.php?targetnewid=2259 .
计算机模型设计 篇10
1 建筑模式设计制作的优势
近些年来,房地产业得到了飞速的发展,其市场竞争也随之越来越激烈,另外,现代顾客不仅对建筑数量上有很大的需求,同时对建筑其他功能也有更高的要求,为了能够使顾客更加的满足,同时也为了能够房地产工作人员紧张的工作情绪,的确需要采取更为高效便利的方法,而建筑模型制作就是一个非常可行的有效的方法。首先,建筑模型比建筑图纸相比,具有立体化的特点,能够让顾客更为直观的观察建筑,尤其是建筑很多细节方面,通过模型能够清晰的展现在顾客面前 ;其次,便于建筑设计人员分析研究,通过建筑模型的制作,设计人员能够对设计方案进行更深入的分析,尤其是结构十分复杂的建筑,建筑模型对设计人员的帮助更大,它能够将建筑每个结构都立体化清晰的呈现给设计人员,有些缺陷显而易见,进而缩短了设计人员修改方案的时间 ;最后,便于工作人员讲解,工作人员通过模型来向顾客进行介绍,顾客对建筑有一个清晰的感知,便于沟通交流,达成协议。
2 建筑模型制作的认识及思考
第一,正常情况下,建筑模型的制作应该有建筑设计人员来完成,因为模型是设计理念的初级体现,由设计人员来完成制作,更能够充分的理解建筑所包含的各种“语言”,但是实际上,因为内外部环境的影响,建筑模型的制作通常是有第三方来完成,这在一定程度上影响了制作的效果,因为即使是相同的图纸,交由不同的制作方来完成,其完成的作品也会存在差异,再加之,第三方人员的制作水平、文化水平等存在差异,这种差异的存在会是模型的制作存在更大的差异,有些建筑模型只是一部分映出设计人员的理念,其整体感觉相差甚远。
第二,建筑模型制作要想取得良好的效果,对制作人员有很高的要求,最基本的要求就是对制作模型的各种材料要熟知,达到灵活运用的程度,材料运行是否合理巧妙直接影响着最终的制作结果是否能够设计人员满足。材料最为建筑模型最重要也是最基础的组成部分,其重要性可想而知,但是因为能够作为建筑模型的材料非常多,因此如何选择合适的材料成为制作人员需要解决的重点问题。
第三,优良的建筑制作作品,除了需要做好材料的合理选择之外,对制作人员还有更高的要求,即掌握制作方法与技巧。比如根据建筑设计图纸,能够判别出模型制作的比例,与此同时还能够选择出合适的表现方法。模型制作是一项非常专业的工作,尤其考验制作人员的刻画功夫,在刻制窗框时,稍微粗心大意就会出现歪斜或者损坏的情况,而影响整体的效果。但是一般经验丰富的建筑模型制作人员,往往不会出现太大的错误,只有初学者因经验不足往往不会一些严重的错误,但是只要用心,勤加练习,熟能生巧,最终就会达到得心应手的程度。
3 计算机辅助设计在建筑模型制作中的运用
通过建筑模型,顾客以及观赏者能够更加真实的了解建筑,这是一种传达设计理念的最直接的方法,目前这种方法早已应用在楼盘竞标以及城市总体设计规划中,但是如果只是单纯的使用手工来完成模型的制作,而不借助任何的工具,既浪费时间,也要需要大量的人力做支撑,其实用价值大大降低,因此在其制作过程中,必须应用先进的手段来辅助制作,计算机辅助设计软件的应用则能够完全符合要求,现如今计算机辅助设计手段已经被广泛的应用在建筑模型制作中
3.1 建筑模型与 Auto CAD 软件的交互式运用
该种计算机软件主要的功能是制作图纸,传统的设计图纸都是由人工手绘完成,效率低,而且还可能出现误差,而用这种软件来设计则可以避免上述问题,即使出现了误差也能够及时的调整。建筑模型的制作,众所周知,无法按照建筑原有比例来制作,所以需要应用比例尺的概念。这种软件作为建筑模型制作不可缺少的辅助工具,不仅简单,而且科学。但是在模型制作过程中,需要使用各种新工艺以及新材料,再加之,有些造型难以成型,即使应用该软件也存在一定的难度,所以一般情况下,制作人员都是图纸绘制与模型制作同时进行,处于相互的状态,这种制作方法不仅能够保证制作的效率与质量,同时对软件水平的提高也有一定的作用。
3.2 建筑模型与 3DMAX 软件的交互式运用
建筑模型是为了展示建筑的建筑外观和设计想法的一种形式,计算机辅助的介入使得建筑模型有了实体和虚拟之分,3DMAX软件正是常用的模拟现实模型的主要软件之一,也是建筑物虚拟制作建筑漫游的主要工具。尤其在房地产开发和古建筑维护方而,3DMAX软件更能体现出两者的交互性能3DMAX制作的模型效果图很容易表现出模型的外观和设计想法,使设计者对模型有整体的把握,从而降低模型制作过程中重复的修改和减少不必要的耗材,也方便非建筑行业人员的快速理解,使之达到良好的沟通,更是检验模型制作图纸的准确性和可操作性的有力工具。其次,3DMAX可制作建筑模型的三维动态漫游效果。建筑模型在制作过程中是在三维空间中形成的,因此立体感觉是真实的,而3DMAX在模型现实空间上有很强大的功能,它可以实现建筑模型的三维动态效果。
4 结语