西农学子三下乡 用心访云渡桃雕
【暑期三下乡】
西农学子三下乡用心访云渡桃雕
来源：西北农林科技大学人文学院
作者：陈露露/文付丽/图
在2004年的时候，云渡桃雕被列入省级民族民间文化保护工程重点项目，2009年被列入第一批江苏省非物质文化遗产名录扩展名录，目前正在申报国家级非物质文化遗产名录。云渡桃雕作为非物质文化遗产是优秀传统文化的重要组成部分，蕴含着特定的精神价值和艺术价值。
为了深入了解非物质文化遗产云渡桃雕的历史与发展现状，2019年8月16日，西北农林科技大学人文学院赴江苏省泗阳县云渡桃雕调研服务队前往江苏省泗阳县临河镇云渡村开展暑期三下乡社会实践活动。
调研队的队员
们首先前往云渡村
村委会，经云渡村
村委会负责人的介
绍，“云渡桃雕”距
今已有四百多年的
历史，早在明朝，
云渡村的村民就掌握了用桃核雕刻工艺品的技艺。发展至今，云渡桃雕的雕刻技术日趋
精湛，以“平中寓奇，拙中见巧”而闻名，与苏州“光福核雕”共同成为江苏核雕两大流派。十年前是云渡桃雕发展的鼎盛时期，云渡村几乎家家户户都在做桃雕，然而现在只有几位云渡桃雕传承人在做云渡桃雕了。为了调查云渡村村民对云渡桃雕的态度，队员们在云渡村村委会负责人的带领下，前往云渡村，并使用提前设计好的调查问卷对村民进行问卷调查和访谈。
队员们
从对云渡桃
雕的了解程
度、接触方式、
现状、未来前
景以及发展
建议等几个方面，了解云渡村村民对云渡桃雕的态度。问卷结果显示，云渡村的村民大部分是通过制作桃雕来接触和了解云渡桃雕，其中百分之八十的村民会自己制作桃雕，但百分之六十的人不愿意让自己或家人从事与云渡桃雕有关的工作。村民透露，村中大部分的年轻人会选择外出务工或者到泗阳县临河镇附近的木材厂上班。由此可见，云渡桃雕无法让村民们养家糊口，也就无法成为村民的职业选择。另外，百分之六十的村民认为云渡桃雕的发展前景不容乐观，并且会渐趋消亡。当村民被问及云渡桃雕发展困难的原因，村民们主要列出以下原因：其一，传承云渡桃雕的手工艺人太少；其二，政府扶持、宣传力度不够；其三，工艺难度大。这些原因也为我们解决云渡桃雕发展难
题提供了思路，首先要发掘人才，多培养云渡桃雕手艺人；其次政府要加大宣传和扶持云渡桃雕的力度；其三，开设系统的桃雕学习课程，让更多的云渡村村民参与制作精雕。
在此次三下乡社会实践活动中，队员们通过实地走访云渡村，并运用问卷调查法和访谈法，对云渡桃雕的发展与传承困境及其原因有了进一步的了解，通过与云渡村村民的面对面的交流，队员们了解到保护与发展云渡桃雕的必要性与重要性，更想以大学生的身份为云渡桃雕的传承与发展尽一份自己的力量！
信号与系统实验
《信号与系统及MATLAB实现》实验指导书
前言 长期以来，《信号与系统》课程一直采用单一理论教学方式，同学们依靠做习题来巩固和理解教学内容，虽然手工演算训练了计算能力和思维方法，但是由于本课程数学公式推导较多，概念抽象，常需画各种波形，作题时难免花费很多时间，现在，我们给同学们介绍一种国际上公认的优秀科技应用软件MA TLAB，借助它我们可以在电脑上轻松地完成许多习题的演算和波形的绘制。 MA TLAB的功能非常强大，我们此处仅用到它的一部分，在后续课程中我们还会用到它，在未来地科学研究和工程设计中有可能继续用它，所以有兴趣的同学，可以对MA TLAB 再多了解一些。 MA TLAB究竟有那些特点呢？ 1．高效的数值计算和符号计算功能，使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来； 2．完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化； 3．友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，易于学习和掌握； 4．功能丰富的应用工具箱，为我们提供了大量方便实用的处理工具； MA TLAB的这些特点，深受大家欢迎，由于个人电脑地普及，目前许多学校已将它做为本科生必须掌握的一种软件。正是基于这些背景，我们编写了这本《信号与系统及MA TLAB实现》指导书，内容包括信号的MA TLAB表示、基本运算、系统的时域分析、频域分析、S域分析、状态变量分析等。通过这些练习，同学们在学习《信号与系统》的同时，掌握MA TLAB的基本应用，学会应用MA TLAB的数值计算和符号计算功能，摆脱烦琐的数学运算，从而更注重于信号与系统的基本分析方法和应用的理解与思考，将课程的重点、难点及部分习题用MA TLAB进行形象、直观的可视化计算机模拟与仿真实现，加深对信号与系统的基本原理、方法及应用的理解，为学习后续课程打好基础。另外同学们在进行实验时，最好事先预习一些MA TLAB的有关知识，以便更好地完成实验，同时实验中也可利用MA TLAB的help命令了解具体语句以及指令的使用方法。
KR210机器人雕刻系统
诺博泰智能雕刻系统是由山东诺博泰智能科技有限公司精心打造、重磅推出的高度模块化集成的雕刻机器人工作站。 迄今为止集成度最高、性价比最好的雕刻机器人工作站。 采用全进口顶级机器人制造商德国KUKA KR210本体及其一整套操作及控制系统的高端配置。 雕刻主轴采用意大利HSD高精度15KW水冷电主轴，采用标准ISO40标准刀柄。 刀具检测单元采用马波斯TS30高精度对刀仪，保证加工刀具tcp的准确性，从而保证加工质量。 工件回转平台由采用我公司专门为机器人雕刻系统设计研发的可与机器人进行联动的单轴回转变位机 软件系统是从意大利QD公司引进国际领先的的机器人离线编程系统机器人各系统与离线编程系统间无缝衔接，如此精心打造只为了一个目的，使机器人雕刻编程更简单，产品生产更经济，产品加工适应性更好，这也是诺博泰智能科技有限公司的企业宗旨。
1：气动控制单元2：电器控制柜3:机器人控制柜4：气动刀架5：冷却单元6:刀具测量检测装置7：机器人底座8：KR210机器人本体9: 15KW 电主轴10：回转平台 机器人雕刻系统效果图 本产品适合于工业生产中各种批量工件的雕刻工作，适用于工件的切削、磨削、转孔等加工，木材、石材、铝合金及复合材料的产品造型等。与回转变位机协调运动，集成USP端口，使用离线编程系统可执行复杂工件加工。可随意更改配置100%完美兼容。非常适合于机器人自动化集成企业对该产品的二次开发，功能无限扩展。该机器人即使在恶劣的环境下也能正常工作，使用寿命可达15年，平均事故间隔时间长达7万小时。 一、德国库卡（KUKA）机器人系统 标准6轴焊接机器人KR210 R2700 库卡KR 210 R2700机器人是库卡新推出的轻负载机器人，其210公斤的负载能力尤其适用于完成雕刻工作。无论是安装在地面上还是悬挂安装在天花板上，它均能以极高的连续轨径精确性，迅速且有效地完成工作，并同具有2700 毫米的工作范围。此外，其模块化设计也使之成为了一种经济型的解决方案。
数学建模习题
数学建模与数学实验课程练习 练习集锦 1简述数学建模的一般过程及建模过程中需要注意的问题。 2 简述数学模型及数学建模的特点。 3 简述数学建模的常用分类方法。 4求方程 06 /12 625 .05 .04 )(=------=x x x x f 的模最大的根的近似 值（精确到小数点后两位）。 5在抢渡长江模型中，如果水流速度 1.8/v m s =为常数，人的游泳速度 1.5/u m s =为常数，江面宽度为1200H m =，终点位置在起点下游 1000L m =处的条件，确定游泳者的最佳游泳路径及最短游泳时间。 6沿江的某一侧区域将建两个水厂，在江边建一个取水口。现需要设计最优的管线铺设方案，通过管线从取水口向水厂送水。水厂与江岸的位置见右图。 如果不用共用管线，城区单位建设费用是郊区的2倍。 （1） 对于最优方案，用α表示,βγ。 （2） 求最优取 水口位置。 7在层次分析法建模中，我们介绍了成对比较矩阵概念，已知矩阵P 是成对比较矩阵 (,0) P x
31/52a b P c d e f ?? ??=?? ???? ， （1）确定矩阵P 的未知元素。 （2）求P 模最大特征值。 （3）分析矩阵P 的一致性是否可以接受（随机一致性指标ＲＩ取）。 8在层次分析法建模中，我们介绍了成对比较矩阵概念，已知矩阵P 是三阶成对比较矩阵 322P ? ???=?????? ，（1）将矩阵P 元素补全。 （2）求P 模最 大特征值。 （3）分析矩阵P 的一致性是否可以接受（随机一致性指标ＲＩ取）。 9考虑下表数据 (1)用曲改直的思想确定经验公式形式。 （2）用最小二乘法确定经验公式系数。 10考虑微分方程
信号与系统综合实验项目doc信号与系统综合实验项目(竞
信号与系统综合实验项目doc 信号与系统综合实验项目 (竞 实 验 指 导 项目一 用MATLAB 验证时域抽样定理 目的： 通过MATLAB 编程实现对时域抽样定理的验证，加深抽样定理的明白得。同时训练应用运算机分析咨询题的能力。 任务： 连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t)，通过理想抽样后得到抽样信号fs(t)，通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。 方法： 1、确定f(t)的最高频率fm 。关于无限带宽信号，确定最高频率fm 的方法：设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm 。 2、确定Nyquist 抽样间隔T N 。选定两个抽样时刻：T S 1.对高度的定义 2.应根据不同的材质、雕刻内容、选择不同的刀具、主轴转速、进刀量等加工用量。 3.对雕刻编辑生成文件的要求： [1]雕刻文件为G代码，是本石材雕刻机的指令代码。 [2]为使雕刻自动识别文件，要求在文件的第一行有起始符“%”、在文件的最后有结束符“！”，作为工作开始和结束的命令。 [3]工作数据（加工精度）保留小数点后两位，即0.01mm。 [4]G代码含义：本石材雕刻机执行G代码中的G00、G01两种指令，即快速移动和移动指令。 [5]通讯、采用标准RS232串行通讯方式，波特率为19.2K。8位数据位，1位停止位，与主计算机的握手方式为DSR/DTR。 [6]石材雕刻机坐标原点与编辑软件原点的对照关系。 编辑软件中的0点，是雕刻机加工的原点。制作加工文件时，0点的位置直接影响工件的加工起始位置，应根据工件的形状确定便于定刀的位置作为加工文件的“0”点来完成编辑工作。 ◆石材雕刻刀 1.本设备可使用刀柄为直径为3.175mm到6mm的各种切割、雕刻、钻孔刀具。随机提供 3.175mm、6mm的两种弹簧夹头。 2.随机提供的刀具有：刀柄直径为 3.175mm、和6mm的刀具共10把，主要适合于硬木和塑料的雕刻、切割。雕刻切割金属、大理石、铜板材料的刀具需另外订货。 3.装刀：雕刻刀通过弹簧夹头安装在主轴下端。装刀时先在主轴锥孔中放入大小合适的弹簧夹头，再把刀具放入夹头的中孔，用随机的小扳手卡住主轴颈部的扁槽，使之不能转动，再用大扳手反时针方向旋转紧主轴螺丝母，把刀具上牢。 ◆材料和工件装夹 本设备加工的材料有：有机玻璃、双色板、大理石、硬橡胶、黄铜、紫 铜、硬铝、不锈钢等。加工双色板、有机玻璃等软质薄弱板材可用双面胶 带粘在随机所附的有机玻璃台面上。有机玻璃台面用螺丝固定在铝合金工作台面上。有机玻璃台面的表面可用大直径铣刀自行铣平。加工金属、大理石等硬质材料时，因切割力较大，为防止工件移动，工件应用T形螺丝和压板直接固定在铝合金工作台面上，加工图章之类高而窄的工件时，应在工作台上安装一个夹具，将工件夹紧在夹具中进行加工。 ◆设置 学生实验报告 （理工类） 课程名称：信号与线性系统专业班级：M11通信工程 学生学号：1121413017 学生姓名：王金龙 所属院部：龙蟠学院指导教师：杨娟 20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验内容与过程；实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 （1）细致观察，及时、准确、如实记录。 （2）准确说明，层次清晰。 （3）尽量采用专用术语来说明事物。 （4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。 （5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求 实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。 实验项目名称：常用连续信号的表示 实验学时： 2学时 同组学生姓名： 无 实验地点： A207 实验日期： 11.12.6 实验成绩： 批改教师： 杨娟 批改时间： 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB 软件；利用MATLAB 软件，绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机，装有MATLAB7.0软件 三、实验过程 1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?=； 2. 绘制指数信号at Ae t (f =），其中A=1，0.4a -=； 3. 绘制矩形脉冲信号，脉冲宽度为2； 4. 绘制三角波脉冲信号，脉冲宽度为4；斜度为0.5； 5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换，分别得出)2t (f ，)2t 2(f -； 6. 绘制抽样函数Sa （t ）,t 取值在-3π到+3π之间； 7. 绘制周期矩形脉冲信号，参数自定； 8. 绘制周期三角脉冲信号，参数自定。 四、实验结果与分析 1．制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?= 实验代码： A=1; 第1章 习 题 1-1 日常生活中存在许多控制系统，其中洗衣机的控制是属于开环控制还是闭环控制？卫生间抽水马桶水箱蓄水量的控制是开环控制还是闭环控制？ 解：洗衣机的洗衣过程属于开环控制，抽水马桶的蓄水控制属于闭环控制。 1-2 用方块图表示驾驶员沿给定路线行驶时观察道路正确驾驶的反馈过程。 解：驾驶过程方块图如图 所示。 图 驾驶过程方块图 1-3自动热水器系统的工作原理如图T1.1所示。水箱中的水位有冷水入口调节阀保证，温度由加热器维持。试分析水位和温度控制系统的工作原理，并以热水出口流量的变化为扰动，画出温度控制系统的原理方块图。 图T1.1 习题1-3图 解：水位控制：输入量为预定的希望水位,设为H r, 被控量为水箱实际水位,设为H。当H=H r时，浮子保持一定位置，冷水调节阀保持一定开度，进水量=出水量，水位保持在希望水位上。当出水量增加时，实际水位下降，浮子下沉，冷水入口调节阀开大，进水量增加，水位上升直到H=H r。同理，当出水量减少时，实际水位上升，浮子上升，冷水入口调节阀关小，进水量减少，水位下降直到H=H r。 温度控制：在热水电加热器系统中，输入量为预定的希望温度（给定值），设为T r，被控量（输出量）为水箱实际水温，设为，控制对象为水箱。扰动信号主要是由于放出热水并注入冷水而产生的降温作用。当T=T r时，温控开关断开，电加热器不工作，此时水箱中水温保持在希望水温上。当使用热水时，由于扰动作用使实际水温下降，测温元件感受T 广州大学 综合设计性实验 报告册 实验项目选频网络的设计及应用研究 学院物电学院年级专业班电子131 姓名朱大神学号成绩 实验地点电子楼316 指导老师 《综合设计性实验》预习报告 实验项目：选频网络的设计及应用研究 一 引言： 选频网络在信号分解、振荡电路及其收音机等方面有诸多应用。比如，利用选频网络可以挑选出一个周期信号中的基波和高次谐波。选频网络的类型和结构有很多，本实验将通过设计有源带通滤波器实现选频。 二 实验目的： （1）熟悉选频网络特性、结构及其应用，掌握选频网络的特点及其设计方法。 （2）学会使用交流毫伏表和示波器测定选频网络的幅频特性和相频特性。 （3）学会使用Multisim 进行电路仿真。 三 实验原理： 带通滤波器： 这种滤波器的作用是只允许在某一个通频带范围内的信号通过，而比通频带下限频率低和比上限频率高的信号均加以衰减和抑制。 典型的带通滤波器可以从二阶低通滤波器中将其中一级改成高通而成，如图1所示。 电路性能参数可由下面各式求出。 通带增益：CB R R R R A f vp 144+= 其中B 为通频带宽。 中心频率：)1 1(121 3 12 20R R C R f += π 通带宽度：)2 1(14 321R R R R R C B f -+= 品质因数：B f Q 0 = 此电路的优点是，改变f R 和4R 的比值，就可以改变通带宽度B 而不会影响中心频率0f 。 四 实验内容： 设计一个中心频率Hz f 20000=，品质因数5>Q 的带通滤波器。 五 重点问题： （1）确定带通滤波器的中心频率、上限频率及下限频率。 （2）验证滤波器是否能筛选出方波的三次谐波。 六 参考文献： [1]熊伟等.Multisim 7 电路设计及仿真应用.北京：清华大学出版社，2005. [2]吴正光，郑颜.电子技术实验仿真与实践.北京：科学出版社，2008. [4]童诗白等.模拟电子技术基础（第三版）.北京：高等教育出版社， 2001. 图1 二阶带通滤波器 数学建模实验三 Lorenz 模型与食饵模型 一、实验目的 1、学习用Mathematica 求常微分方程的解析解和数值解，并进行定性分析； 2、学习用MATLAB 求常微分方程的解析解和数值解，并进行定性分析。 二、实验材料 2.1问题 图3.3.1是著名的洛仑兹(E.N.Lorenz)混沌吸引子，洛仑兹吸引子已成为混沌理论的徽标，好比行星轨道图代表着哥白尼、开普勒理论一样。洛仑兹是学数学出身的，1948年起在美国麻省理工学院（MIT ）作动力气象学博士后工作，1963年他在《大气科学杂志》上发表的论文《确定性非周期流》是混沌研究史上光辉的著作。以前科学家们不自觉地认为微分方程的解只有那么几类：1)发散轨道；2)不动点；3)极限环 ；4)极限环面。除此以外，大概没有新的运动类型了，这是人们的一种主观猜测，谁也没有给出证明。事实上这种想法是非常错误的。1963年美国麻省理工学院气象科学家洛仑兹给出一个具体模型，就是著名的Lorenz 模型，清楚地展示了一种新型运动体制：混沌运动，轨道既不收敛到极限环上也不跑掉。而今Lorenz 模型在科学与工程计算中经常运用的问题。例如，数据加密中。我们能否绘制出洛仑兹吸引子呢？ 图3.3.1 洛仑兹(E.N.Lorenz)混沌吸引子 假设狐狸和兔子共同生活在同一个有限区域内，有足够多的食物供兔子享用，而狐狸仅以兔子为食物.x 为兔子数量,y 表狐狸数量。假定在没有狐狸的情况下，兔子增长率为400％。如果没有兔子，狐狸将被饿死，死亡率为90％。狐狸与兔子相互作用的关系是，狐狸的存在使兔子受到威胁，且狐狸越多兔子增长受到阻碍越大，设增长的减小与狐狸总数成正比，比例系数为0.02。而兔子的存在又为狐狸提供食物，设狐狸在单位时间的死亡率的减少与兔子的数量成正比，设比例系数为0.001。建立数学模型，并说明这个简单的生态系统是如何变化的。 2.2预备知识 1、求解常微分方程的Euler 折线法 求初值问题 ? ??=='00)(),,(y x y y x f y （12.1） 第一章 绪论 1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答：1开环系统 (1) 优点:结构简单，成本低，工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时，可得到满意的效果。 (2) 缺点：不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化，外来未知扰动存在时，控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点：不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值，都会产生控制作用去清除此偏差，所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点：主要缺点是被控量可能出现波动，严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈？为什么闭环控制系统常采用负反馈？试举例说 明之。 解答：将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如，一个温度控制系统通过热电阻（或热电偶）检测出当前炉子的温度，再与温度值相比较，去控制加热系统，以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型（线性，非 线性，定常，时变）？ （1）22 ()()() 234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ （2）()2()y t u t =+ （3）()()2()4()dy t du t t y t u t dt dt +=+ （4）() 2()()sin dy t y t u t t dt ω+= （5）22 ()() ()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= （6）2() ()2() dy t y t u t dt += 中南大学 信号与系统试验报告 姓名: 学号: 专业班级:自动化 实验一 基本信号的生成 1．实验目的 ● 学会使用MATLAB 产生各种常见的连续时间信号与离散时间信号； ● 通过MATLAB 中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用信号的 理解； ● 熟悉MATLAB 的基本操作，以及一些基本函数的使用，为以后的实验奠 定基础。 2．实验内容 ⑴ 运行以上九个例子程序，掌握一些常用基本信号的特点及其MATLAB 实现方法；改变有关参数，进一步观察信号波形的变化。 ⑵ 在 k [10:10]=- 范围内产生并画出以下信号： a) 1f [k][k]δ=； b) 2f [k][k+2]δ=； c) 3f [k][k-4]δ=； d) 4f [k]2[k+2][k-4]δδ=-。 源程序： k=-10:10; f1k=[zeros(1,10),1,zeros(1,10)]; subplot(2,2,1) stem(k,f1k) title('f1[k]') f2k=[zeros(1,8),1,zeros(1,12)]; subplot(2,2,2) stem(k,f2k) title('f2[k]') f3k=[zeros(1,14),1,zeros(1,6)]; subplot(2,2,3) stem(k,f3k) title('f3[k]') f4k=2*f2k-f3k; subplot(2,2,4) stem(k,f4k) title('f4[k]') ⑶ 在 k [0:31]=范围内产生并画出以下信号： a) ()()k k 144f [k]sin cos π π=； b) ()2k 24f [k]cos π =； c) ()()k k 348f [k]sin cos π π=。 请问这三个信号的基波周期分别是多少？ 源程序： k=0:31; f1k=sin(pi/4*k).*cos(pi/4*k); subplot(3,1,1) stem(k,f1k) title('f1[k]') f2k=(cos(pi/4*k)).^2; subplot(3,1,2) stem(k,f2k) title('f2[k]') f3k=sin(pi/4*k).*cos(pi/8*k); subplot(3,1,3) stem(k,f3k) title('f3[k]') 其中f1[k]的基波周期是4, f2[k]的基波周期是4, f3[k]的基波周期是16。 第二章认识精雕CNC雕刻系统和雕刻流程 教学提示： 精雕机对于大部分受训人员来说，都是全新的，要求培训教员授课时要从基本意识、基本常识、基本规矩讲起。 受训人员一般缺乏“CNC雕刻的基本常识”（或者说根本没有），在培训中首先要进行基本常识的学习，在基本常识的学习中必须要为学员建立正确的“概念”。 本章选取“区域”作为培训的基本概念，并以之为基础为客户建立CNC“雕刻意识”，在教学的过程中强化“动作的目的性”，循序渐进地进行教学。 在教学实践中，“雕刻意识的培养”应以上大课为主！使用课时应为两天！ 教学目的： 1、使学员对于精雕CNC系统组成有一个整体的认识。 2、通过培训教师的演示及学员自己动手操作，使学员初步了解精雕机是如何进行工作的。 3、初步培养学员的雕刻意识，为学员在以后的学习中奠定雕刻意识基础。 4、要求学员对实例进行反复练习，达到能独立设计和雕刻为止。 教学重点： 1、用尽量短的时间将演示工作走一遍，并在演示过程中以通俗易懂的语言向学员简单介绍 各步骤的作用。 2、手把手地教学员进行雕刻，然后在培训教师的指导下，让学员练习所演示的流程内容。 3、将演示内容进行简单总结，总结内容重点放在雕刻意识的培养上。 4、培训教师粗略讲解设计和加工中涉及到的参数的意义和应用，重点讲解“区域雕刻”中 部分参数。 5、将阳雕的构成通过简单的例题讲解出来，引出“集合”的应用。 6、讲解尺寸概念和图形位置关系，引出精确制图。 2.1 精雕CNC雕刻系统基本组成 教学目的： 通过讲解精雕CNC雕刻系统的各组成部分，使学员明白各部分的作用。 教学重点： 1、精雕设计软件——JDPaint； 2、精雕机； 3、精雕雕刻工艺。 要认识精雕雕刻过程，首先就要搞清楚以下这些问题： 雕刻的过程就是去材料。雕刻什么？怎样雕刻？由谁来完成雕刻？ 要搞清楚这几个问题，就要搞清楚精雕CNC雕刻系统的组成部分。 精雕CNC雕刻系统是由那些部分组成的呢？ 精雕CNC雕刻系统是精雕科技独立开发和生产的，集软硬件为一身，它主要由三部分组成：精雕设计软件——JDPaint、精雕CNC雕刻机、精雕雕刻工艺。现在我们就分别对这几部分的功能进行简单介绍。 2.1.1 精雕雕刻软件——JDPaint 精雕雕刻软件JDPaint是一个集成的CAD/CAM软件。CAD是指计算机辅助设计；CAM是指计算机辅助加工。 它是精雕CNC雕刻系统的核心，是精雕CNC雕刻系统的真正灵魂。它的基本功能有两个：抄图和生成刀具路径，也就是解决“雕刻什么和怎样雕刻”。 （1）什么是抄图？ 抄图也就是操作人员在JDPaint里根据图纸或者实物，绘制出要雕刻的图形的过程，无论采用何种方式，只要得到了所要雕刻的图形，那么抄图的任务也就完成了。 图形绘制完成后，接下来的工作就是生成刀具路径。 （2）什么是刀具路径？ 所谓刀具路径，就是机床在加工过程中，刀具中心的运动轨迹线。 产品的加工文件生成后，接下来就是要用精雕机将它加工出来，下面我们就简单介绍一下精雕机。 内江师范学院 中学数学建模 实验报告册 编制数学建模组审定牟廉明 专业: 班级:级班 学号: 姓名: 数学与信息科学学院 2016年3月 说明 1.学生在做实验之前必须要准备实验,主要包括预习与本次实验相关的理论知识,熟练与本次实验相关的软件操作,收集整理相关的实验参考资料,要求学生在做实验时能带上充足的参考资料;若准备不充分,则学生不得参加本次实验,不得书写实验报告; 2.要求学生要认真做实验,主要就是指不得迟到、早退与旷课,在做实验过程中要严格遵守实验室规章制度,认真完成实验内容,极积主动地向实验教师提问等;若学生无故旷课,则本次实验成绩不合格; 3.学生要认真工整地书写实验报告,实验报告的内容要紧扣实验的要求与目的,不得抄袭她人的实验报告; 4.实验成绩评定分为优秀、合格、不合格,实验只就是对学生的动手能力进 行考核,跟据所做的的情况酌情给分。根据实验准备、实验态度、实验报告的书写、实验报告的内容进行综合评定。 实验名称:数学规划模型(实验一)指导教师: 实验时数: 4 实验设备:安装了VC++、mathematica、matlab的计算机 实验日期:年月日实验地点: 实验目的: 掌握优化问题的建模思想与方法,熟悉优化问题的软件实现。 实验准备: 1.在开始本实验之前,请回顾教科书的相关内容; 2.需要一台准备安装Windows XP Professional操作系统与装有数学软件的计算机。 实验内容及要求 原料钢管每根17米,客户需求4米50根,6米20根,8米15根,如何下料最节省？若客户增加需求:5米10根,由于采用不同切割模式太多,会增加生产与管理成本,规定切割模式不能超过3种,如何下料最节省？ 实验过程: 摘要:生活中我们常常遇到对原材料进行加工、切割、裁剪的问题,将原材料加工成所需大小的过程,称为原料下料问题。按工艺要求,确定下料方案,使用料最省,或利润最大就是典型的优化问题。以此次钢管下料问题我们采用数学中的线性规划模型、对模型进行了合理的理论证明与推导,然后借助于解决线性规划的专业软件Lingo 11、0对题目所提供的数据进行计算从而得出最优解。 关键词:钢管下料、线性规划、最优解 问题一 一、问题分析: (1)我们要分析应该怎样去切割才能满足客户的需要而且又能使得所用原料比较少; (2)我们要去确定应该怎样去切割才就是比较合理的,我们切割时要保证使用原料的较少 的前提下又能保证浪费得比较少; (3)由题意我们易得一根长为17米的原料钢管可以分别切割成如下6种情况(如表一): 表一:切割模式表 模式 4m钢管根数 6m钢管根数8m钢管根数余料/m 1 4 0 0 1 2 1 2 0 1 3 2 0 1 1 4 2 1 0 3 5 0 1 1 3 6 0 0 2 1 数学建模实验三Lorenz模型与食饵模型 一、实验目的 1、学习用Mathematica求常微分方程的解析解和数值解，并进行定性分析； 2、学习用MATLAB求常微分方程的解析解和数值解，并进行定性分析。 二、实验材料 2.1问题 图3.3.1是著名的洛仑兹(E.N.Lorenz)混沌吸引子，洛仑兹吸引子已成为混沌理论的徽标，好比行星轨道图代表着哥白尼、开普勒理论一样。洛仑兹是学数学出身的，1948年起在美国麻省理工学院（MIT）作动力气象学博士后工作，1963年他在《大气科学杂志》上发表的论文《确定性非周期流》是混沌研究史上光辉的著作。以前科学家们不自觉地认为微分方程的解只有那么几类：1)发散轨道；2)不动点；3)极限环；4)极限环面。除此以外，大概没有新的运动类型了，这是人们的一种主观猜测，谁也没有给出证明。事实上这种想法是非常错误的。1963年美国麻省理工学院气象科学家洛仑兹给出一个具体模型，就是著名的Lorenz 模型，清楚地展示了一种新型运动体制：混沌运动，轨道既不收敛到极限环上也不跑掉。而今Lorenz 模型在科学与工程计算中经常运用的问题。例如，数据加密中。我们能否绘制出洛仑兹吸引子呢？ 图3.3.1 洛仑兹(E.N.Lorenz)混沌吸引子 假设狐狸和兔子共同生活在同一个有限区域内，有足够多的食物供兔子享用，而狐狸仅以兔子为食物.x为兔子数量,y表狐狸数量。假定在没有狐狸的情况下，兔子增长率为400％。如果没有兔子，狐狸将被饿死，死亡率为90％。狐狸与兔子相互作用的关系是，狐狸的存在使兔子受到威胁，且狐狸越多兔子增长受到阻碍越大，设增长的减小与狐狸总数成正比，比例系数为0.02。而兔子的存在又为狐狸提供食物，设狐狸在单位时间的死亡率的减少与兔子的数量成正比，设比例系数为0.001。建立数学模型，并说明这个简单的生态系统是如何变化的。 2.2预备知识 1、求解常微分方程的Euler折线法 求初值问题 第一章绪论 一、自动控制技术 自动控制技术被大量应用于工农业生产、医疗卫生、环境监测、交通管理、科研开发、军事领域、特别是空间技术和核技术。自动控制技术的广泛应用不仅使各种生产设备、生产过程实现了自动化，提高了生产效率和产品质量，尤其在人类不能直接参与工作的场合，就更离不开自动控制技术了。自动控制技术还为人类探索大自然、利用大自然提供了可能和帮助。 二、自动控制理论的发展过程 1.1945年之前，属于控制理论的萌芽期。1945年，美国人伯德（Bode）的“网络分析与放大器的设计”奠定了控制理论的基础，至此进入经典控制理论时期，此时已形成完整的自动控制理论体系。 2.二十世纪六十年代初。用于导弹、卫星和宇宙飞船上的“控制系统的一般理论”（卡尔曼Kalman）奠定了现代控制理论的基础。现代控制理论主要研究多输入-多输出、多参数系统，高精度复杂系统的控制问题，主要采用的方法是以状态空间模型为基础的状态空间法，提出了最优控制等问题。 3.七十年代以后，各学科相互渗透，要分析的系统越来越大，越来越复杂，自动控制理论继续发展，进入了大系统和智能控制时期。例如智能机器人的出现，就是以人工智能、神经网络、信息论、仿生学等为基础的自动控制取得的很大进展。 三、自动控制技术与人类历史发展 1.自动计时漏壶：古代利用滴水、沙多少来计量时间的一种仪器。水漏是以壶盛水，利用水均衡滴漏原理，观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。历史可追溯到夏、商时期。沙漏是为了避免水因气温变化而影响计时精度而设计的。其原理是通过流沙推动齿轮组，使指针在时刻盘上指示时刻。最早记载见于元代。 2.记里鼓车：记里鼓车是中国古代用于计算道路里程的车，行一里路打一下鼓的装置，故名“记里鼓车”。记里鼓车这是一种会自动记载行程的车辆，是中国的科学家、发明家研制出的自动机械物体，被机器人专家称为是一种中国。记里鼓车的记程功能是由完成的。车中有一套减速齿轮系，始终与车轮同时转动，其最末一只在车行一里时正好回转一周，车子上层的木人受牵动，由绳索拉起木人右臂击鼓一次，以示里程。 3.指南车：指南车又称司南车，是中国古代用来指示方向的一种装置。它与指南针利用地磁效应不同，它不用磁性。它是利用机械传动系统来指明方向的一种机械装置。其原理是，靠人力来带动两轮的指南车行走，依靠车内的机械传动系统来传递转向时两车轮的差动来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同，使车上的木人指示方向，不论车子转向何方，木人的手始终指向指南车出发时设置木人指示的方向，“车虽回运而手常指南”。 4.伺服机构(servomechanism)系指经由闭和回路控制方式达到一个机械系统位置、速度、或加速度控制的系统，其中被控量为机械位置或机械位置对时间的。一个伺服系统的构成通常包含受控体(plant)、致动器(actuator)、(sensor)、(controller)等几个部分。 1.1.1 自动控制和自动控制系统 信号与系统综合设计实验项目 实 验 指 导 项目一 用MATLAB 验证时域抽样定理 目的： 通过MATLAB 编程实现对时域抽样定理的验证，加深抽样定理的理解。同时训练应用计算机分析问题的能力。 任务： 连续信号f(t)=cos(8*pi*t)+2*sin(40*pi*t)+cos(24*pi*t)，经过理想抽样后得到抽样信号fs(t)，通过理想低通滤波器后重构信号f(t)。 方法： 1、确定f(t)的最高频率fm 。对于无限带宽信号，确定最高频率fm 的方法：设其频谱的模降到10-5左右时的频率为fm 。 2、确定Nyquist 抽样间隔T N 。选定两个抽样时间：T S 雕刻机的数控系统是一种轨迹控制系统。从本质上讲，是以各运动轴的位移量为控制对象，使各运动轴协调运动的自动控制系统其基本工作过程为：首先通过雕刻软件将待加工的图形数字化，并生成加工路径信息，通过某种数据传输方式将加工路径信息传输给控制系统然后控制系统根据加工路径信息进行相应的运算及处理，生成控制命令并发送给各运动轴，使X、Y、Z三坐标轴、雕刻机主轴以及辅助动作协调运动，实现刀具与被加工工件的相对运动，自动完成加工。由此即可雕刻出在雕刻软件中设计的平面、文字或立体图形，实现了自动化的雕刻加工。 硬件是系统运行的基础，是实现系统控制功能的必要载体，控制系统的优劣直接影响雕刻机的加工性能、工件的加工精度等诸多方面。控制系统的硬件主要由主控制模块、进给驱动系统模块、主轴驱动模块、雕刻机电源模块以及辅助模块五大模块构成。 01 主控制模块 主控制模块是控制系统的核心部分，雕刻加工代码的分析处理、整个雕刻机系统的控制管理都由该模块完成。因此，主控模块的处理速度直接决定着整个雕刻机控制系统的运行速度。主控制模块主要有：以高性能通用CPU组成的工控板构成主控制模块、以高速运动控制芯片构成主控制模块、以APM处理器高性能单片机构成主控制模块、以PC+高速运动控制卡构成主控制模块以及以PC+模拟数控软件构成主控制模块。 02 进给驱动系统模块 目前雕刻机进给系统主要有步进电机驱动系统和交流伺服电机系统两种方式。步进电机是将脉冲信号转换为角位移的执行元件，电机绕组每接收到一个脉冲，转子就会转过一个相应步距角，通过对脉冲数和脉冲频率的控制即可实现对步进电机的控制。由于步进电机没有累计误差，且控制性能好，因此在数控系统中被广泛应用。随着技术的不断发展，交流伺服系统逐渐发展成熟并越来越多的应用到数控系统中，它与步进电机在控制方式上十分相似，但实用性能和应用场合却有较大的差异。 03 第1章习题参考答案 1-1 自动控制系统通常由哪些环节组成？它们在控制过程中担负什么功能? 解:见教材P4- 1-2 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。 解:见教材P4-6 1-7题1-7图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理并画出系统原理方框图。 解: 当合上开门开关时， 电桥会测量出开门位置与开门实际位置间的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起，与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制,系统原理方框如下图所示。 电桥电路放大器电动机绞盘大门 _ 期望门位实际门位 仓库大门控制系统原理方框图 1-8 电冰箱制冷系统工作原理如题1-8图所示。试简述系统的工作原理，指出系统的被控对象、被控量和给定量，画出系统原理方框图。 题1-8图电冰箱制冷系统工作原理 题1-7图仓库大门自动开闭控制系统原 解: 电冰箱制冷系统结构如下图 电冰箱制冷系统结构图 系统的控制任务是保持冰箱内温度c T 等于给定温度r T 。冰箱体是被控对象；箱内温度是被控量，希望的温度r T 为给定量（由电位器的输出电压r U 对应给出）；继电器、压缩机、蒸发器、冷却器所组成制冷循环系统起执行元件的作用。 温度控制器中的双金属温度传感器（测量元件）感受冰箱内的温度并转换为电压信号c U ，与控制器旋钮设定的电位器输出电压r U （对应于希望温度r T ）相比较，构成偏差电压c r U U U -=?（表征希望温度与实际温度的偏差），控制继电器K 。当U ?大到一定值时，继电器接通，压缩机启动，将蒸发器中的高温低压制冷剂送往冷却器散热，降温后的低温低压制冷剂被压缩成低温高压液态进入蒸发器，急速降压扩展成气体，吸收箱体内的热量，使箱体的温度下降；而高温低压制冷剂又被吸入冷却器。如此循环，使冰箱达到制冷的效果。电冰箱控制系统的原理方框图如下图所示。 电冰箱控制系统的原理方框图 目录雕刻机常识
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(完整版)自动控制原理第1章习题参考答案
基于PLC的雕刻机控制系统设计
1 绪论 ............................................................................................................................................................ 1 1.1 课题的研究意义................................................................................................................................... 1 1.2 雕刻机的应用及发展........................................................................................................................... 1 1.2.1 雕刻机的应用........................................................................................................................... 1 1.2.2 国内外发展与现状................................................................................................................... 2 1.3 课题研究的主要内容........................................................................................................................... 3 1.3.1 实验平台简介........................................................................................................................... 3 2 方案选择 ..................................................................................................................................................... 4 2.1 三轴驱动方案选择.................................................................................................................................. 4 2.1.1 直流驱动 ..................................................................................................................................... 4 2.1.2 交流伺服驱动............................................................................................................................. 4 2.1.3 步进驱动 .................................................................................................................................... 5 2.2 控制器的选择 ........................................................................................................................................ 6 2.3 限位开关 ................................................................................................................................................. 7 3 硬件电路设计 ............................................................................................................................................. 9 3.1 主电路设计 ............................................................................................................................................. 9 3.1.1 步进电机及步进驱动器.............................................................................................................. 9 3.1.2 主轴及变频驱动......................................................................................................................... 9 3.2 控制电路设计 ........................................................................................................................................11 3.2.1 控制要求 ....................................................................................................................................11 3.2.2 步进电机驱动器......................................................................................................................... 12 3.2.3 PLC 选型 ................................................................................................................................... 14 3.2.4 I/O 配置及 PLC 外部接线图 ................................................................................................... 16 4 软件设计 ................................................................................................................................................... 18 4.1 PTO/POS 配置........................................................................................................................................ 19 4.1.1 PTO 配置 .................................................................................................................................. 19 4.1.2 PTO/PWM 组件 ....................................................................................................................... 29 4.2 主程序 .................................................................................................................................................... 29 5 总结 ........................................................................................................................................................... 33 致谢 .............................................................................................................................................................. 33