第一篇：系留氣球壓力調節系統的建模和設計論文

0引言

系留氣球作為一種浮空平臺,其基本工作原理是利用氣球囊體內的填充氣體在空氣中產生的浮力搭載有效載荷,并通過系留纜繩的拖曳實現在空中的長時間駐留,其在通信、公共安全、地質勘探、軍事用途和商業活動等多種場合有著廣闊的應用前景。系留氣球系統是一項復雜的系統工程,涉及到氣動、通訊、計算機、傳感器、材料和有效載荷等多個學科。

壓力調節系統是系留氣球系統中一個重要的分系統,它的主要功能是根據氣球系統的不同工作模式和外部條件,通過控制各個囊室充氣的風機和放氣的閥門來調節各部分的內外壓力差,使氣球保持既定的氣動外形,以期達到平穩帶載浮空的目的。壓力調節系統的正常運行是系留氣球平穩浮空的前提和保障,執行器(主要包括風機、閥門、撕裂幅等)的錯誤動作有可能致使氣球因外形變化而導致姿態失衡,以及因內外壓差過大而導致氣球囊體爆裂,甚至球皮被錯誤撕裂等嚴重故障,這對于整個氣球任務系統而言都是致命的。因此在進行壓力調節系統的軟、硬件設計時,既需要嚴格保證各執行機構在既定模式下動作的準確性和有效性,又需要最大限度地提高自身運行的可靠性。

1壓力調節系統建模

根據系留氣球的氣動外形,通常需要設計成若干個囊室,一般包括主氣囊、副氣囊、整流罩和尾翼氣囊等。其中,副氣囊、整流罩和尾翼氣囊的內部都填充空氣,主要用于調節各個囊室的壓差,進而維持系留氣球的氣動外形,因此每個囊室都配有可控的充氣風機和放氣閥門。考慮到安全因素,主氣囊一般填充密度較小的惰性氣體———氦氣,主要用于產生浮力,因此只配有可控的放氣閥門,但該閥門只有在主氣囊壓力過大,危及囊體安全時才允許打開。同時考慮到纜繩斷裂且球上球下通訊中斷等極端情況,在主氣囊處裝有囊體撕裂裝置,在氣球脫系且遙控失效后球上系統會自動打開撕裂幅,以迅速放掉氦氣,使氣球盡快下落至地面。

一般而言,系留氣球壓力調節系統的執行機構包括:主氣囊閥門、副氣囊風機和閥門、整流罩風機和閥門、尾翼氣囊風機和閥門、撕裂幅電機等,而影響這些執行機構動作的輸入變量包括:壓力調節系統工作模式Mi,球體處風速WB,主氣囊與外界大氣壓差ΔP1,整流罩氣囊與外界大氣的壓差ΔP2,尾翼氣囊與外界大氣的壓差ΔP3等。輸入變量中很多相關項直接或間接來自外部放置的各種傳感器,如GPS、風速風向儀、差壓儀、姿態傳感器、溫濕度傳感器、通訊設備鏈路等。其中,壓力調節系統工作模式Mi根據需要和實際情況又可分為圖1所示的子模式。

壓力調節系統在上述工作模式時,對各個執行機構所需的控制輸入項和控制準則不盡相同,而且還要考慮到針對各執行機構的控制,氣動總體設計師可能在系統設計初期無法給出完整而準確的輸入條件,從而帶來調試過程中的種種改動,所以必須對系留氣球壓力調節系統進行建模分析,以期找到一種安全、有效、可靠且可擴充的控制策略,否則難以保證系統設計能完全滿足要求。

建模時,首先要把壓力調節系統中所有工作模式Mi下所有可能影響執行機構動作的輸入條件D歸類,并將輸入條件類之間的關系解耦合,把輸入條件類之間變得相互獨立。此時,對于任意的輸入條件類Di和Dj從概率學角度描述應該滿足:

P(DiDj)=P(Di)P(Dj)(1)

然后將同一類的輸入條件Di全部分解為若干個互斥的Di1,Di2,…,Dik,且為遍歷分解,即把每個類的各種情況都歸納到此條件中,此時從概率學角度描述應該滿足:

P(∑mk=1Dik)=∑mk=1P(Dik)=1(2)

至此把可能影響執行機構動作的所有輸入條件D全部分解為“類間獨立,類內互斥”的子條件Dik,為控制傳遞函數的建立,創造了可使用的輸入變量。

針對任何一個執行機構Q(k),如果決定其動作的輸入條件有D1,D2,…,Dm,則對于不同的工作模式Mi,其傳遞函數總可以表示為:

Q(k)=∑ni=1{Mi∑[∏(D1,D2,…,Dm)]}(3)

式中:Mi代表控制模式中的第i種,當系統工作在第i種工作模式時,對應的Mi為TRUE,否則為FALSE;∏(D1,D2,…,Dm)代表對應輸入條件的邏輯最小乘積項。

根據該模型建立的壓力調節系統,將任務書中不同模式下各執行機構的各種復雜控制條件變成了一個個易于表述的邏輯函數表達式。這樣,在工程實施時該建模就有以下幾個方面的優勢:

(1)該模型把所有的輸入條件進行了分類、歸整,利用邏輯函數化簡方法(如代數法、卡諾圖法、系統化簡法等),易于發現其中的遺漏條件、不合理條件、自相矛盾條件,甚至是錯誤條件,特別是對于調試過程中臨時改動或增加的輸入條件。

(2)該模型把眾多可枚舉的工作模式和輸入條件進行一一對應,把復雜的系統任務分解為若干個模塊級獨立小任務的組合,易于工程化的實現,降低了各功能模塊之間的耦合,減少了軟件出錯的概率。

(3)基于該模型設計的控制系統,邏輯清晰,流程順暢,易于實現軟、硬件的擴充設計。特別是模型邏輯最小項中任意項(或稱約束項)的巧妙使用,對于實現諸如滯環控制等功能將帶來極大方便。

2壓力調節系統設計

下面結合某型系留氣球的實際工程設計,簡要介紹一個壓力調節系統的設計實例。

2.1硬件設計

由于系留氣球壓力調節系統是一個多傳感器輸入、多執行機構輸出的復雜系統,硬件設計時,既要考慮系統運行平臺、傳感器選型、輸入/輸出接口設計等電性能指標,更重要的是必須考慮安全性設計、可靠性設計、電磁兼容性設計等方面,同時還要兼顧考慮遠程下載程序的設計、有效載荷系統等多方面因素的影響。系留氣球壓力調節系統的硬件設備分布在球上和球下兩部分。兩部分設備通過系留纜繩中的光纖和無線通訊設備進行數據交換。

首先要確定的是壓力調節系統運行平臺的選擇。由于球上有大量的傳感器設備和執行機構,接口眾多,而且考慮到遠程更新程序的需要,故選擇基于PC104總線架構、網絡通訊機制和VxWorks實時操作系統的雙冗余計算機作為球上信息處理平臺。該平臺具有方便集成開發,可靠性高,體積重量小,支持遠程下載程序等特點,非常適合作為球上設備平臺使用。相對球上而言,球下的設備相對單一,僅為一臺6U結構的CPCI計算機提供氣球測控系統的人機界面。

傳感器是壓力調節系統中輸入信息的重要來源,其中可能使用到差壓傳感器、風速風向儀、三維姿態傳感器、GPS/北斗機、纜繩拉力傳感器、溫濕度傳感器等不同類型的傳感器。在傳感器設計選型時,應從以下幾個方面權衡考慮:

(1)各傳感器的量程、分辨率、響應速度等指標要符合系統對被測量參數的要求;

(2)各傳感器的環境適應性(包括溫濕度、海拔高度、氣壓、電磁環境等);

(3)各傳感器的輸出量優選數字信號,且通訊接口優選抗干擾能力強的RS422或RS485接口;

(4)各傳感器的供電、尺寸、體積、重量等指標要合理。

即使對于使用系留纜繩內光纖通訊的系統而言,無線通訊設備也是應急時球上球下通信的重要保障。根據需要,其間傳輸的既有一般的控制命令和回饋命令,也可能包括視頻監控圖像,因此在選擇無線通訊設備時要綜合考慮通訊距離、頻段、帶寬、與負載設備的電磁兼容性等因素。同時還要根據氣動總體輸入的氣球最大姿態偏移和位置飄移確定球上球下通訊天線的覆蓋范圍,以保證在極限情況下兩處通訊的正常進行。通訊設備的天線一般遵循“球上全向,球下定向”的原則,保證通訊信號的有效重疊覆蓋。

電磁兼容設計是保證系統正常工作的重要前提,特別是球上設備中的整流/逆變電源,以及壓力調節系統中的機電設備、無線通訊設備、有效負載系統、空間電磁輻射和接地電阻大(甚至浮地)等諸多因素交織在一起,導致球上設備工作的電磁環境異常復雜,所以必須在系統設計初期就把電磁兼容設計作為一項系統工程,從干擾源、干擾對象和干擾路徑三個方面分析入手,廣泛采用屏蔽、加裝磁環、地線單點等電位技術手段。

2.2軟件設計

考慮到通訊中斷等極端情況,除了系統工作在人工控制模式時,壓力調節系統的絕大部分控制策略都是由球上計算機編制軟件完成的,所以球上壓力調節控制軟件既能進行自主壓力調節控制,又能根據球下操縱臺的命令進行控制。

控制軟件首先根據外部輸入的信息判斷當前的工作模式。比如判斷纜繩斷裂必須同時滿足以下五個條件,否則不判定為纜繩斷裂:

(1)光纜通訊中斷時間大于某值(如:大于10s);

(2)纜繩拉力持續小于某值(如:持續10s拉力小于100kg);

(3)球上降壓變壓器輸入端線電壓過低(如:三相電壓皆小于100V);

(4)主氣囊與外界大氣壓力差大于某值(如:100mmH2O);

(5)在GPS正常的前提下,球體高度大于某值一定時間(如:超過10s高于4000m);

此時若判定纜繩正常,再根據當前的通訊狀態判斷是進入Ma1模式(纜繩正常、通訊正常),還是進入Ma2模式(纜繩正常、通訊中斷)。

當準確判定了壓力調節系統當前的工作模式Mi后,控制軟件會根據當前模式所需要的輸入條件逐一按照既定的邏輯函數表達式控制各個執行件動作。

3結語

本文介紹的壓力調節系統建模方案能有效地將系留氣球壓力調節系統中使用到的復雜的輸入變量歸納分類,并通過明晰的函數表達式對應到各個執行器的控制中去,降低了軟件編制的復雜度,減少了錯誤的發生。同時,文中描述的建模方法能夠方便地拓展到其他控制系統中,對控制系統的軟件編制具有有益的參考作用。硬件系統的搭建考慮了工程設計和實施的各個方面,具有較高的可靠性和良好的擴展性。基于這種控制模型設計的某系留氣球壓力調節系統,長期以來系統功能正常,運行穩定可靠。

第二篇：人事管理系統論文：基于SSH的人事管理系統的設計和實現

人事管理系統論文：基于SSH的人事管理系統的設計和實現

【中文摘要】企業人事管理是企業管理的一項重要內容.在整個企業的管理中具有重要地位。隨著計算機技術的飛速發展和企業信息化的發展趨勢,人事管理系統已經成為企業管理內不可缺少的一部分,是適應現代企業制度要求、推動企業勞動人事管理走向科學化、規范化的必要條件。一直以來人們使用傳統人工的方式管理文件檔案,這種管理方式存在著許多缺點,如效率低、保密性差。另外,時間一長將產生大量的文件和數據,這對于查找、更新和維護都帶來了不少的困難。隨著計算機技術的飛速發展。計算機在企業管理中應用的普及.利用計算機實現企業人事管理勢在必行。合理的利用有助于企業發展的管理系統是企業改革的一種優越的體現。不僅保證了核算準確度。還成倍的提高了工作效率.而且便于查詢。隨著Internet技術的不斷發展,很多應用系統的體系結構從C/S結構向更加靈活的B/S體系結構轉變。在原來的C/S結構當中,幾乎所有的應用邏輯都在客戶端實現,使得應用程序的維護、移植和互操作變得相當的復雜和困難。對于B/S模式而言,開發、維護等幾乎所有工作都集中在服務器端,當企業對網絡應用進行升級時,只需要更新服務器端的軟件即可,這樣減輕了系統維護與升級的成本。因此,C/S正逐漸退出舞臺,取而代之的是B/S結構,即3層次(3-tier)或者層(n-tier)企業計算框架。J2EE下的B/S應用系統通常由運行在客戶端的Web瀏覽器(用戶界面)、Web容器中的Web組件(Web層)和運行在EJB(企業JavaBean)容器中的處

理事務的EJB組件(業務層)組成,其中Web層的設計是否易于管理和擴展,將直接影響到應用程序整體性能。本文所闡述的人事管理系統是采用B/S模式,運用Eclipse開發平臺,Struts,Spring,Hibernate框架,MVC開發模式和Java,Jsp等相關技術開發的。本系統依據實際需求設計數據庫結構,并實現了人事管理系統的基本功能,如職工檔案信息,勞動合同信息等數據的查詢,添加,統計等功能,從而提升了企業的效率和競爭力,滿足了現代企業管理的需求。

【英文摘要】The business enterprise personal management in enterprise management is an important content in the enterprise management.Has the important position.Along with the rapid development of computer technology and development trend of enterprise informatization, the personnel management system has become an enterprise management inside, is an indispensable part of modern enterprise system, promote enterprise labor personnel management to scientific and standardization of the necessary conditions.Since people use traditional artificial waymanagement document files, this mode of administration has many shortcomings, such as low efficiency, secrecy.In addition, a long time, will produce the massive documents and the data, for the search, the renewal and the maintenance has brought about a lot of difficulties.Along with the rapid development of computer technology.The computer application in enterprise

management, the popularization.By using computer to realize enterprise personnel management is imperative.Reasonable use helps the development of the enterprise management system is a kind of superior enterprise reform.Not only guarantee the accuracy of accounting.Still have multiplied to improve the work efficiency.And easy to search.With the constant development of the Internet technology, the system structure of many applications from C/S structure to more flexible B/S structure transformation.In the original C/S structure, almost all the application logic in client applications, make the maintenance and transplantation and interoperability become quite complex and difficult.For B/S model, development and maintenance work almost all focus on the server, when the enterprise of network application upgraded, only need to update server software can be reduced, so the cost of maintenance and update.Therefore, C/S is gradually withdraw stage, instead of B/S structure, namely 3 levels(3tier)enterprise computing framework.The B/S under J2EE application system is usually run in the client Web browser(user interface), Web containers module(Web)and operation in Web layer(EJB JavaBean)in the container handling affairs EJB components(business), which is easy to design of Web layer

management and expansion, will directly affect the application performance.This paper expounds the personnel management system is adopted B/S model, using the Eclipse development platform, Struts are Hibernate framework, and development mode and Java, MVC, related technology development of Jsp tags.This system based on the actual demand design database structure, and realize the basic function of the personnel management system, such as worker archives information, labor contract information, data, add, statistical, and other functions, so as to enhance the efficiency of the enterprise competitiveness, and meet the needs of modern enterprise management.【關鍵詞】人事管理系統 Struts Spring Hibernate 【英文關鍵詞】Personnel management system Struts Spring Hibernate 【目錄】基于SSH的人事管理系統的設計和實現4-5ABSTRACT5-6

第一章 引言10-141.2 課題研究現狀11-121.4 論文章節安排12-1414-20

2.1 SSH 框架14-18

2.1.3 摘要1.1 課題1.3 第二章 2.1.1 研究背景和意義10-11論文的主要工作12系統開發關鍵技術Struts 簡介14

2.1.2 Spring 簡介14Hibernate 簡介14-1515-18

2.1.4 SSH 框架的整合2.3 JAVA 技術2.2 MVC 模式18

18-192.4 JSP 技術192.5 本章小結19-203.1 需求分析20-22

第3.1.1 三章 系統需求分析20-33數據需求20-2122-3222-30息管理31章小結32-33系圖33-34計管理33-34信息表實體34-3535-36設計36-38功能描述37-38

3.1.2 功能需求21-223.2 數據流圖3.2.1 用戶登錄223.2.2 職工信息管理

3.2.4 用戶信

3.3 本4.1 實體聯3.2.3 職工信息統計管理30-313.2.5 代碼表維護和權限管理31-32

第四章 概念結構設計33-364.1.1 職工信息管理33

4.1.2 職工信息統

4.2.1

4.2 實體及其所包含的屬性34-35

4.2.2 代碼表實體35

4.3 本章小結5.1 系統功能模塊第五章 系統總體設計36-47

5.1.1 系統功能結構圖

36-375.1.2 系統

5.2.1

5.2 系統數據庫結構設計38-46

5.2.2 結構描述46系統數據庫結構38-46結46-47

5.3 本章小6.1 選擇第六章 系統詳細設計及實現47-65

6.1.1 選擇開發模式軟件開發的平臺47-5147-4950-516.1.2 選擇開發工具49-506.1.3 選擇數據庫

6.2.1 用戶

6.2.3 職6.2 主要模塊的設計與實現51-59

6.2.2 職工信息管理模塊51-54登錄模塊51工信息統計模塊54-5757-58

6.2.4 用戶信息管理模塊

6.3 系統開發遇6.2.5 代碼表維護模塊58-59到的主要問題及解決方法59-646.3.1 中文亂碼問題

59-60查詢60-616.3.2 圖片處理問題60

6.3.4 安全性問題61

6.3.3 HQL 語言的條件6.3.5 不能映射6.3.6 表之間的外action 或者服務器開啟后自動關閉61-62鍵關聯問題6262點64明65-73

6.3.7 服務器8080 端口被占用

62-64

6.4 本系統特6.3.8 Excel 數據的導入問題6.5 本章小結64-657.1 測試環境65

65-72

第七章 系統測試及使用說7.2 測試方案65

7.3 基本功能單元測試65-67

7.3.1 系統登陸界面

7.3.3 職工變7.3.2 職工基本信息管理67-69

7.3.4 職工合同信息管理動信息管理69-7070-7171-7273-7573-7476-797.3.5 代碼表維護管理717.4 本章小結72-738.1 總結738.3 收獲74-75附錄

79-87

7.3.6 權限維護管理

第八章 結論

8.2 系統的不足之處及展望致謝75-76

參考文獻

第三篇：酒店信息管理論文：基于GPRS網絡和嵌入式系統的酒店信息管理平臺的設計與實現

酒店信息管理論文：基于GPRS網絡和嵌入式系統的酒店信

息管理平臺的設計與實現

摘 要:基于GPRS網絡的嵌入式系統平臺具有低成本、高效率的特性,論文介紹了針對小規模酒店信息管理平臺基于GPRS網絡和嵌入式系統的軟件、硬件的設計和實現。

關鍵詞:GPRS;嵌入式系統;Qt Embedded;TCP/IP;sqlite 1 酒店信息化發展趨勢以及本技術的應用場景隨著全球經濟一體化的深入發展,酒店業的客源結構更加豐富并呈現出多樣化趨勢,客源市場也變得更加廣闊。同時,酒店業也將面臨日趨激烈的競爭環境和不斷提高的客戶期望,這迫使酒店業內人士進一步尋求擴大酒店銷售、改進服務質量、降低管理成本和提升客戶滿意度的新方法,以便增強酒店的核心競爭力。及時地共享客人的信息,給客人提供人性化的服務業已成為酒店管理的目標與方向,而酒店裝潢、客房數量、房間設施等質量競爭和價格競爭將退居二線。可以預見的是,未來酒店的競爭將主要在智能化、信息化方面展開。小型旅館或家庭酒店在智能化、信息化方面仍與星級酒店存在著明顯弱勢,這是由資金、人力、品牌等多方面的因素導致的。筆者提出的酒店信息管理平臺主要針對規模較小的酒店提供信息化服務,解決酒店規模和信息化需求之間的矛盾。本技術基于嵌入式系統實現,利用可視化的操作方式輕松實現,并且通過GPRS網絡,將客房信息發布到統一的信息平臺以便查詢預定。酒店信息管理平臺框架設計總體來講,本系統屬于C/S模式,客戶端指處理終端,用于處理酒店信息的本地管理,服務器端指Web服務器,用于系統內酒店的客房信息和其他酒店信息的發布,以及客戶的遠程查詢和預定。此外,客戶也可以通過電話網絡直接與酒店終端聯系完成業務流程。主要功能模塊本系統基于嵌入式系統方式,所以它的特點是體積小、功耗小、全觸摸屏操作、方便安裝和移動,同時它涵蓋了小型酒店管理的各個方面(見圖2),主要功能模塊包括:(1)系統設置:設置系統登錄密碼、屏幕保護、電源管理、系統時間等。(2)客戶管理:記錄和管理客戶信息,包括姓名、性別、電話,以及自定義的客戶信息,支持客戶信息的快速查詢、分組管理,并為其他模塊提供客戶信息支持。(3)職員管理:管理酒店職員信息,包括姓名、性別、職務、薪金、權限等。(4)短信服務:該模塊主要用于客戶的個性化服務,如預定確認、訂單提醒、生日祝福、優惠信息等。(5)客房預定:支持本地預定和遠程預定。本地預定即客戶直接與酒店聯系產生的訂單,遠程預定是客戶通過網絡信息平臺產生的訂單,通過GPRS同步到本地。(6)數據備份:系統可以根據設置,定期將終端數據備份到U盤等存儲設備上,防止設,避免給酒店帶來損失。(7)統計分析:對客戶訂單信息、職員業務信息等進行統計分析,生成業務報表。此外,該模塊可以擴展為酒店管理的高級應用,隨著客戶和訂單等信息數據的積累,可以引入數據挖掘技術,對酒店日常經營提供決策支持。(8)信息同步:利用GPRS技術,同步本地終端和Web平臺的數據,包括客房情況、客戶預定信息、酒店促銷信息等,便于客戶通過網絡平臺遠程預定客房。通信模塊采用展迅SM5100,它是專為數據傳輸設計的GSM/GPRS無線通信模塊,集成了完善的協議棧及應用層軟件,具有尺寸小、性能好、開發簡便等優點。Intel pxa310通過RS232控制SM5100,完成GPRS網絡數據傳輸和短信、通話等功能。終端采用64M SDRAM和128NAND Flash,用于保存操作圖3 終端硬件設計圖系統、上層應用、用戶數據等,并提供足夠的數據存取性能。為了方便用戶操作,采用640×480分辨率的大尺寸觸摸屏,使得所有操作通過觸屏方式完成,同時進一步縮小了終端的物理尺寸。USB接口用于連接U盤等外部存儲設備和打印設備,并可用于后期的軟件升級等功能。在終端的軟件設計方面,采用Linux操作系統控制整個系統的運行。Linux操作系統包含了完整的TCP/IP協議棧、PPP協議棧,所以不需要添加TCP/IP協議硬件轉換芯片,有利于減少硬件體積和成本,SM5100作為Modem,用于連接設備和

網絡。利用GPRS網絡與分組數據網絡互聯互通的特性,實現了將設備接入最大的PDN網絡Internet。設備與SM5100模塊之間采用串行接口通訊,在SM5100連接上網絡后,設備即可以通過其來實現與Internet上的主機進行數據通訊,SM5100透明收發數據。這種實現方法類似于使用家用PC做代理接入的方式,只是這里采用了無線方式,網關改為SM5100模塊。上層應用軟件基于Qt Embedded實現可視化界面操作風格,由于pxa310強大的處理能力,保證了界面操作非常流暢的操作速度。此外,我們集成了sqlite數據庫,實現客戶數據等的靈活存儲和查詢。結論

本系統將嵌入式操作系統、GRPS技術有機地結合在一起,利用sqlite數據庫實現靈活的數據處理,并實現基于Qt Embedded的可視化操作界面,借助于嵌入式硬件平臺的強大處理能力和Internet網絡,實現了集本地酒店管理和遠程客房預定于一身的嵌入式酒店管理平臺,針對小規模酒店管理的信息化需求,有效地解決了信息化管理和資金投入的矛盾。

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