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在建立系统模型时,通常采用什么描述法?经典控制理论中对系统的描述采用什么模型?

作者:五金加工
文章来源:本站

  在建立系统模型时,通常采用什么描述法?

  在建立系统模型时,通常采用的有结构化建模方法、信息工程建模方法和面向对象建模方法。结构化建模方法以过程为中心,适用于分析一个现有的系统以及定义新系统的业务需求,其创建的模型为数据流图(DFD),主要适用于流程较为稳定的系统;

  信息工程建模方法以数据为中心,但过程敏感,强调在分析和研究过程需求之前,首先研究和分析数据需求,其创建的模型为实体联系图(ERD),主要用于数据建模;

  面向对象建模方法将数据和过程集成到对象中,创建的模型为对象模型,通过统一建模语言(UML)描述,定义了几种不同类型的模型图,以对象的形式共建一个信息系统或应用系统。

  verilog hdl是一种用于数字逻辑电路设计的语言。用verilog hdl描述的电路设计就是该电路的verilog hdl模型。

  verilog hdl既是一种行为描述的语言也是一种结构描述的语言。这也就是说,既可以用电路的功能描述也可以用元器件和它们之间的连接来建立所设计电路的verilog hdl模型。

  verilog模型可以是实际电路的不同级别的抽象。这些抽象的级别和它们对应的模型类型共有以下五种:

   系统级(system):用高级语言结构实现设计模块的外部性能的模型。

   算法级(algorithm):用高级语言结构实现设计算法的模型。

   rtl级(register transfer level):描述数据在寄存器之间流动和如何处理这些数据的模型。

   门级(gate-level):描述逻辑门以及逻辑门之间的连接的模型。

   开关级(switch-level):描述器件中三极管和储存节点以及它们之间连接的模型。 一个复杂电路系统的完整verilog hdl模型是由若干个verilog hdl模块构成的,每一个模块又可以由若干个子模块构成。其中有些模块需要综合成具体电路,而有些模块只是与用户所设计的模块交互的现存电路或激励信号源。

  利用verilog hdl语言结构所提供的这种功能就可以构造一个模块间的清晰层次结构来描述极其复杂的大型设计,并对所作设计的逻辑电路进行严格的验证。 verilog hdl行为描述语言作为一种结构化和过程性的语言,其语法结构非常适合于算法级和rtl级的模型设计。

  这种行为描述语言具有以下功能:

   · 可描述顺序执行或并行执行的程序结构。

   · 用延迟表达式或事件表达式来明确地控制过程的启动时间。

   · 通过命名的事件来触发其它过程里的激活行为或停止行为。

   · 提供了条件、if-else、case、循环程序结构。

   · 提供了可带参数且非零延续时间的任务(task)程序结构。

   · 提供了可定义新的操作符的函数结构(function)。

   · 提供了用于建立表达式的算术运算符、逻辑运算符、位运算符。 · verilog hdl语言作为一种结构化的语言也非常适合于门级和开关级的模型设计。因其结构化的特点又使它具有以下功能:

   - 提供了完整的一套组合型原语(primitive); - 提供了双向通路和电阻器件的原语; - 可建立mos器件的电荷分享和电荷衰减动态模型。 verilog hdl的构造性语句可以精确地建立信号的模型。

  这是因为在verilog hdl中,提供了延迟和输出强度的原语来建立精确程度很高的信号模型。

  信号值可以有不同的的强度,可以通过设定宽范围的模糊值来降低不确定条件的影响。

   verilog hdl作为一种高级的硬件描述编程语言,有着类似c语言的风格。其中有许多语句如:if语句、case语句等和c语言中的对应语句十分相似。如果读者已经掌握c语言编程的基础,那么学习verilog hdl并不困难,我们只要对verilog hdl某些语句的特殊方面着重理解,并加强上机练习就能很好地掌握它,利用它的强大功能来设计复杂的数字逻辑电路。下面我们将对verilog hdl中的基本语法逐一加以介绍。

  经典控制理论中对系统的描述采用什么模型?

  1、在数学模型方面不同经典控制理论主要采用常微分方程、传递函数和动态结构图,仅描述了系统的输入和输出之间的关系,不能描述系统内部结构和处于系统内部的变化,且忽略了初始条件。不能对系统内部状态的信息进行全面的描述。现代控制理论的数学模型通常是状态空间表达式或状态变量图来描述的,这种描述又称为系统的“内部描述”,能够充分揭示系统的全部运动状态。

  2、建立的基础不同。经典控制理论是自动控制理论是建立在频率响应法和根轨迹法基础上的一个分支。现代控制理论建立在状态空间法基础上的一种控制理论,是自动控制理论的一个主要组成部分。

  3、系统不同经典控制理论的研究对象是单输入、单输出的自动控制系统,特别是线性定常系统。经典控制理论的特点是以输入输出特性(主要是传递函数)为系统数学模型,采用频率响应法和根轨迹法这些图解分析方法,分析系统性能和设计控制装置。现代控制理论中,对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的,基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多,包括线性系统和非线性系统,定常系统和时变系统,单变量系统和多变量系统。

  4、方法不同经典控制理论的数学基础是拉普拉斯变换,占主导地位的分析和综合方法是频率域方法。现代控制理论 它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。

  5、特点不同经典控制理论经典控制理论的研究对象是单输入单输出的自动控制系统,特别是线性定常系统。经典控制理论的特点是以输入输出特性为系统的数学模型。现代控制理论所包含的学科内容十分广泛,主要的方面有:线性系统理论、非线性系统理论、最优控制理论、随机控制理论和适应控制理论。

  

在建立系统模型时,通常采用什么描述法?经典控制理论中对系统的描述采用什么模型?

  

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在建立系统模型时,通常采用什么描述法?经典控制理论中对系统的描述采用什么模型?

  

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