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系统设计论文范文精选

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MIS系统设计论文

1开展综合性、设计性实验的必要性

管理信息系统(MIS)是安徽农业大学物流工程专业的一门专业基础课,培养学生信息系统分析、设计、开发能力,同时要求学生具有较强的动手实践能力。通过这门课程的实验及实践课教学,培养学生综合运用知识和开发应用系统的初步能力。该课程的实验及实践课程具有演示性、设计性、综合性的特点,要求学生灵活运用所学知识进行实际操作实验。通过已开设实验项目的练习,学生虽然理解了基本知识,但其综合应用能力较差。因此,必须以学生的计算机综合应用能力为中心,增设综合性、设计性实验项目,有针对性地开展实验教学活动,使学生能够及时巩固所学知识点,将各知识点融会贯通,提高MIS的综合应用及设计能力,为今后的学习和工作打下坚实的基础。综上,在前期实验项目的基础上,有必要再开设综合性和设计性实验项目,进一步深入了解开发任何一个管理信息系统分析、设计与开发必须经历的主要过程,以及在开发过程的各个阶段上,作为开发者应当完成的各项工作内容和应当提交的书面成果。例如,人事管理信息系统、物业收费管理系统、旅游资源管理系统等。本文以在线考试系统设计与开发为例,简明阐述信息系统的分析方法和MIS开发流程,促使学生能够更好的理解、掌握和应用计算机软件,设计出满意的作品。

2开发背景

对于高校教师来说,组织一场考试是一项十分繁重的工作,而考试又是必不可少且频繁的事务,他们在上课之余需要考虑如何出一份合理的试卷,考试结束以后更加需要花费大量时间去批改试卷、统计分数,如果能够利用信息技术为教师建立一个轻松、快捷、高效的考试环境无疑会带来事半功倍的效果,对于教师来说,可以从繁重的劳动中解脱出来,对于学生来说,考试结束以后不仅可以更快的知道自己的考试成绩,并且不会对自己的考试成绩产生更多质疑。在信息技术飞速发展的当今时代,利用信息系统可以很轻松的完成这项工作,将教师从繁重的工作中解脱出来。从当前形势来看,各大高校无一例外的建立了自己的校园局域网络,这就为本系统的建立提供了很好的开发环境,一个基于C/S模式的完善的在线考试系统的成功开发,不仅可减轻教师的工作量,还可以在课程结束之后提供给学生使用,使得可以及时自检,发现学习过程中的不足之处,从而补缺补差,最大程度上提高学习效率。因此,为了适应新形势的发展要求,支持学校在局域网内进行在线考试,建立一个基于网络的“在线考试系统”非常必要,即可辅助考试管理,也可支持学生在线练习。在线考试系统应具备以下功能:自动生成试卷、提交试卷、考试成绩的生成等,同时,为了实现网络考试的自动化,建立一套成熟完善的题库可让今后的工作省时省力。基于此,本文主要介绍如何利用VisualBasic6.0和SQLServer2008快速开发一个在线考试系统。

3系统分析

首先是可行性分析,从技术角度来说,各个学校的局域网建设已经相当成熟,完全符合VisualBasic6.0和SQLServer2008使用的环境,这两款软件的结合使用,给基于C/S模式的应用程序开发提供了良好的软硬件环境,因此,从技术上来说,实现在线考试系统的开发是完全可行的。从经济可行性角度分析,在线考试系统的成功开发,可以自动完成试题随机生成、试卷提交以及成绩批阅等工作,教师只需要设计题目,完成题库的制作,后续进一步加以完善即可,大大减少了教师的工作量;另一方面,基于试卷的随机性,监考人员配备或可减少。综上所述,都大大减少了财政支出,其经济型不言而喻。信息系统开发过程中的非常核心的一环就是系统分析,在很大程度上决定了系统的成败。在线考试系统的开发者需根据事先制定的规划要求,将用户的需求以及解决方法确定下来,在了解现有组织管理状况的基础上,能够明确用户对信息系统功能的需求,及时发现问题和薄弱环节,并绘制业务流程图、数据流程图;明确管理功能并建立数据指标体系等。

4系统设计

根据系统分析的结果,并在系统分析报告已经获得通过的基础上,结合开发者的知识与经验即可进行系统设计。为下一阶段的系统实现(如编程、调试、试运行等)制定蓝图。

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公文管理系统设计论文

摘要

随着网络信息化的高度发展,传统的以字符为主题的信息传播形式已不再满足需要。基于Web的办公系统显得越来越必要。本系统正是为了满足这样的需求而设计开发的。程序在VisualStudio2003平台下使用编程语言,数据库使用SQLSERVER2000。

本公文系统实现了公文处理的自动化流转,包括公文起草、已发公文、待办公文、已办公文、公文委托、流程监控以及类别定制。系统完成了创建公文流的路径;起草的公文能按照已创建的公文流路径流转;能对其起草的公文进行统计及实时的监控;能够查看自己审批过的公文;能委托其他人代自己审批公文;能够添加、维护人员信息。

关键词:公文管理系统;B/S模式;;SQLSERVER

1引言

随着行政机关、公司企业公文电子化工作的进一步展开,电子化公文管理成为政府机关和公司企业的一个战略性课题,但当前公文管理技术与标准还不够成熟,为了进一步推动政府信息化的建设,必须进一步研究开发适应新时代的基于Internet的公文管理系统,以提高公文办理效率,提升政府和公司绩效。

公文管理系统以数据管理为核心,在数据库等计算机信息系统的支持下,对公文处理的各种信息进行收集、整理、存储、检索、统计和传播。为了实现对公文处理信息的有效管理和操作,就要把这些信息转化为规范的数据结构,并使之适应公文管理的要求。提供网络电子公文管理功能需求实例是宣传管理部门的迫切要求。但是由于基层部门缺乏既精通公文管理业务又懂计算机软件开发的人才,在参与系统开发建设中仍然遇到很多困难,如缺少可供参考、借鉴的网络公文管理解决方案,很难提出准确、系统的功能需求。由于公文管理系统的功能需求优先和相对独立干系统开发的计算机软硬件环境,功能需求分析和编制工作可以在系统设计开发前进行。所以,公文管理系统需要深入进行功能需求研究,及时提供具有借鉴、参考作用的功能需求实例。

公文管理系统在实际应用上概括起来说是向着普及性和高层次两个方向发展。从普及性方面来说,随着计算机和网络功能的增强和广泛应用,以微型计算机为主要信息处理工具的、功能完善的公文管理系统将越来越多地受到各级管理者的欢迎,并且要逐渐地向着取代原始的公文方式的方向发展。

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城市导视系统设计论文

【论文关键词】城市导视设计;心理体验;艺术教育;环境行为

【论文摘要】城市导视系统的构建与设计应该是功能合理的、具有人情味的、准确体现城市意象的系统设计。一是符合城市环境行为科学;二要体现城市地方文化特色;三要符合人与环境的视觉和谐;四要达到规范城市导视系统视觉形象体系。

随着现代城市设计的进步,人们对于设计城市文化内涵的要求愈加迫切,尤其是对与居民生活息息相关的城市公共环境设计日益重视。很多原来制作铭牌的公司也都改头换面为标识设计公司,似乎导视设计已经达到了相当成熟的水平。事实并非如此。在目前,即使已经导入了城市导视系统设计的城市,我们依然会发现要想顺利的去往一个目的地,要想快捷的寻找到距离最近的公共卫生间也非易事。与目前城市导视设计行业繁荣发展不相称的是:导视系统行业的专业人员平均比率偏低,人才短缺问题已经成为制约城市导视系统设计发展的最大瓶颈。即使已经从事或正在从事导视设计的人员也有很多是没有受过系统的、专业的导视设计教育。当私密空间与公共空间逐渐分离,人们比以往更需要城市环境趋向艺术化与人性化。公共环境作为城市空间的组成要素,其视觉形象已成为城市形象的有机组成部分。

一、城市导视系统含义

导视系统来自英文“Sign”,有信号、标志、说明、指示、痕迹、预示等含义,现在已开拓成为一门完整学科。导视系统是指整体的城市指示系统,包括行政交通导视系统、商业导视系统、文化旅游导视系统等。城市导视系统是塑造城市形象和体现城市人性设计的重要组成部分。城市导视系统设计是建立在科学性以及公共性基础之上的设计,要求注重设计伦理性、设计文化内涵以及设计功能更为合理的表达。城市形象和指示系统是基于城市文脉形成的一个城市特有的城市表情,在设计时还要特别关注生活便利以及精神满足等人性化需求。城市导视系统设计应以城市环境行为为基础,建立多个层级系统。如信息导视系统可分为一级、二级信息系统。

二、城市导视系统设计教育的现状分析

1、城市环境设计的繁荣与城市导视系统教育本身薄弱形成反差

首先,社会对城市导视系统认识过于简单化。在我国开设艺术设计教育的众多学校中,没有进行城市导视系统设计的相关课程,专业划分互不联系,系统观念人为割裂。学习平面设计的不懂市场调查与营销,学习环艺设计的不懂平面版式,然而城市导视系统是要满足社会需要的。设计中必须考虑到环境调查、人群细分、信息媒介、相关法规等必须考虑的因素,在专业的操作流程下进行导入设计。其次,学校无法真正提供给学生在社会实践的机会,理论建设和项目执行比较少。由于城市导视系统设计从形成到发展经历了很短的时间,绝大部分教师在导视系统设计实践上显得商业行为掌握不足。最后,学生急功近利,缺乏团队精神,忽视设计理论的学习与思考。大部分学生缺乏与别人配合完成任务的心理准备,而完善的导视系统设计恰恰不是以个人力量能够独自完成的。

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电子商务系统设计论文

在互联网开放的环境下,电子商务系统,就是基于浏览器/服务器应用方式,通过信息网络以电子数据信息流通的方式在商业和贸易领域中进行并完成的各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动[1]。在我国的电子商务系统开发中,基于现代化信息技术的提升,开始采取UML统一建模语言开发设计该系统。UML是Rationl公司设计开发的面向对象的语言,应用UML技术,能够将系统模型中的信息,应用标准化的图形元素将信息数据直观的表示出来[2-5],简化系统设计开发难度。同时,UML不仅支持面向对象系统的设计,还支持软件应用系统从需求分析与设计完成的各个阶段,提升软件设计质量[6]。在电子商务系统设计中,应用UML建模语言,不仅功能强大,适用的范围面广,也可以降低电子商务系统的开发成本,合理化配置电子商务资源,发挥积极应用价值[7-12],可以在实践电子商务系统开发中应用该技术。

1系统设计需求分析

在系统设计中,要确定用户角色。在互联网电子商务系统中,其角色为客户。因为,角色并不是都表示人,也可以是外部系统。所以,本系统的数据库处理角色就是一个外部系统。客户在登陆到电子商务系统的首页时,可以根据需求选择商品,并能够将商品加入到系统的购物车之中,然后用户在判断商品价值后,基于购买决策为商品付账,就相当于完成一次电子商务交易,提升系统可用性[13-15]。在整个电子商务系统设计中,可以确保该电子商务系统设计完成后符合用户实际应用需求。

2基于UML设计实现电子商务系统

2.1系统总体结构设计

采用UML对象建模,在财务软件的客户端与数据库之间可以加入了一个中间层,将财务软件应用程序的将业务规则、数据访问以及合法性校验等放到中间层进行处理。系统的客户端采用JavaScript、Java等网络编程语言编写,其脚本程序简单易用、灵活性强,可以控制整个Web页面。其总体结构如图1所示。

2.2系统功能设计

对于UML对象建模中,在设计电子商务系统中,能够用统一的UML建模语言,构建电子商务系统,提升系统软件的可用性。其电子商务系统功能设计如图2所示。用户管理:主要通过全局变量,记录系统中的登录用户信息。商品管理:查看商品基本信息;根据商品名称查看商品;对查询结果进行操作。电子商务购物管理:用户查看商品,选择要购买的商品;能够将用户选中的商品加入到电子商务系统的购物车中,并且确保购物车信息也可以依据用户需求变化,动态的更改购物车数据。

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远程教学系统设计论文

摘要:远程教学是网络教育的重要组成部分,实时双向交互式远程教学系统能为远程教育提供一个符合信息化教育规律的真正高效的现代化教学手段。文章阐述了系统设计的理论依据,对该系统进行了设计和实现。

关键词:远程教学;系统;设计

一、引言

传统的教学模式在目前的教育教学体系中仍然占据着重要的地位,但其仍存在着一些局限性。远程教育利用网络技术实现教学方式在空间层面上的跨地域性,可以利用网络进行实时交互,更可以通过把优秀的教育资源置于网络服务器上,达到资源共享。远程教育是网络教育的重要组成部分,所谓实时双向交互式远程教学,就是利用计算机网络通信技术和多媒体技术,以网络作为载体,进行教学工作,克服地理区域和时间上的限制,使任何地方的用户都能够通过网络进行学习,使师生双方能进行实时的、双向交互的教与学的活动。

二、系统设计的理论依据

(一)设计的理论基础

随着Internet技术的普及,远程教育正经历由“远”到“近”的转变过程。虽然物理距离仍然存在,然而学生之间的实际学习“空间”更近了。网络教学可以传统教室里获得更好的交互性,不仅如此,Internet和WWW的应用和推广,还使得远程教育从行为注意学习理论逐渐向建构注意学习理论转变。由皮亚杰(J.Piaget)提出的建构主义(Constructivism)学习理论认为:知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。

通过Internet进行远程教学,在教学上不受时间和地点的限制,教师和学生可以在适合自己的时间、地点上网,能够提供给教师与学生之间、学生与学生之间通过网络进行实时的交互。因此,基于Internet的远程教学更能为学习者提供一个建构主义的学习环境,充分体现学生的首创精神,学生有更多的机会在不同的情境下去运用他们所学的知识,而且学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。

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系统思想书籍设计论文

一.书籍设计目标系统定位

任何系统的存在都有目的性,书籍设计系统的目的性要求设计师首先明白这一系统究竟要达到何种目的?究竟要解决什么问题?“不同的设计解决的问题不同,目标系统也在不断移动和重新确立。目标系统确立的过程也就是设计定位的过程。”[5]明确目的对设计人员来说是极其重要的工作,当设计师在面对不同层次不同系统中的问题,就要具体问题具体分析。由于复杂系统是具有多目标和多方案性的,当组织规划这个复杂的大系统时,先确定战略目的这一大的系统,保证大的方向正确无误之后,再制定不同的战术目标等子系统,通过对大系统的各项目的的分析、探讨和商榷,逐渐达到综合平衡,目标的接连实现进而向最终目不断靠近。

二.从整体上认识、处理书籍设计中的问题

系统的整体观念是系统论的核心思想,从整体出发,考虑整体与个体,环境之间的联系和作用,全面的分析和处理问题。书籍设计就是一个大系统,它由若干复杂的子系统所构成。按照书籍设计形态构成要素划分为“文字、图像、媒材、色彩、时间”等子系统。当设计人员面对这样一个如此复杂的设计系统,首先,必须从整体出发,树立全局观念,古人云“不谋全局者不足谋一域”。其次,加强系统要素管理,系统中各要素的性质和行为都会影响到系统的整体功能,确保各要素良性运行和协调发展,最后对各要素资源的组织与利用的归宿又统一于整体。

三.优化书籍设计各系统要素之间的结构关系

恩格斯说:“我们所面对的整个自然界形成一个体系,即各种物体相互联系的总体,这些物体是相互联系的,这就是说,他们是相互作用着的,并且正是这种相互作用构成了运动”可见系统各要素相互联系,相互作用,其中某一要素的变化势必影响其他要素相应的变化。书籍系统各要素之间的相互作用决定系统的工作状态,书籍设计各要素之间相互作用是书籍设计系统形成的基础,书籍设计各要素之间的作用力大于瓦解力时,书籍设计系统才得以存在,反之系统将灭亡。因此,书籍设计就是要通过构建书籍设计文化,建立合理有效的书籍设计机制,加强要素之间的黏性作用力,维护整个系统的稳定性。正如荷加斯所说:“我们首先应该考察的是每一个东西的局部与其整体意图的适应,因为它对整体的美具有最大的意义。”

四.构建书籍设计的环境适应性系统

“书籍并不是瞬间静止的凝固物,而是与周围环境息息相关的生命体”系统的输入来自环境,系统的输出也必须适应环境。在一定的环境条件下,系统只有涌现出特定的整体性,才能与环境相适应,形成稳定的环境依存关系。书籍设计的外部环境包括经济、政治法律、文化、科技、地域、不同群体与读者等因素。书籍设计系统是个开放的系统,他必然与整个外部的社会环境产生物质、信息、能量的交换,又必然受不同文化、不同地域、不同读者环境的制约,因此书籍设计系统必须适其外部环境的变化而变化,其发展的过程也是不断适应环境变化的过程。设计师根据现实情况和现有条件灵活运用设计的一般原理和方法,形成与环境相适应的书籍设计体系和模式。

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综合布线系统设计论文

一、需求分析

综合布线系统是酒店智能化系统的信息网络基础,本设计注重系统的质量、科学性、先进性、可靠性及安全性,易扩展,同时本设计兼顾考虑酒店的应用特点,将来发展的需要。因此,在系统设计和产品选型中重点关注布线产品的质量、布线系统的模块化、以及系统的安全性、可管理性和可维护性。

酒店综合布线系统的目标是:以系统规范为指导,以具有当前国际领先水平的综合布线技术、计算机技术、通讯技术和自动化技术为支撑,建立一套统一规划、高度集成的布线系统,为酒店计算机网络系统数据、图像及控制信号提供统一的传输线路、设备接口和高质量的传输性能。全面实现酒店计算机通信网络的通讯、办公、管理手段的智能化、集成化,把酒店计算机通信网络建成一个高起点、高标准、功能设施一流、且具有高开放性和平滑升级性的网络平台。同时,该布线系统兼顾了计算机网络系统未来的发展要求,提供15年保证;在酒店大楼增加新系统时,对新设备提供信号传输的支持。

作为酒店智能化系统的基础平台-综合布线系统将为整个酒店的语音通信、宽带数据、图像联网、酒店管理系统及网站建设提供高质量的传输通道。酒店大楼内的各个功能区通过高性能的结构化综合布线系统连接起来,组成一套具备高传输带宽的、结构化的信息高速公路。

二、系统功能

本设计提出的综合布线系统实现了酒店设备的网络物理层上的相互联系,满足系统间信息共享的要求,为酒店集中管理以及与Internet的连接建立了基础设施。具体来说,,本方案设计的布线系统可以支持以下各类应用及设备。

话音:程控交换机、电话、传真、卫星通讯、电话会议、语音信箱等。

数据:快速以太网、千兆以太网、1.2GATM、TCP/IP、INTERNET、INTRANET等。

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数据采集系统设计论文

1系统的构成框架和工作原理

通过对电极形状、数目的选择,接地屏蔽层的合理设计和对传感器结构参数的比较优化,最终确定传感器模块采用16极板的ECT系统传感器。为便于在设计中及时发现错误并改正,提高工作效率,设计了基于FPGA的数据采集系统,该方法能够根据需要实现系统的重构。另外,为了有效地抑制杂散电容干扰,采用锁相环技术实现相干检测,进一步完成了对C/V转换电路的设计。计算机成像模块通过接口电路将数据缓存区的数据传输给计算机,采用迭代算法实现对图像的重建。

2传感器模块

ECT系统由均匀安装在管道表面的电极对组成,目前常用的有8极板、12极板、16极板等模型,极板数目越多,则可以获得的测量数据就越多,数据源的增多将提高重建图像的显示质量,然而也会引入信噪比降低、边缘效应增大等隐形问题。综合考虑采用16极板的传感器系统。

3数据采集系统设计和处理模块

结合航空发动机实际工作情况,可知此数据采集过程需满足高速率、高精度、大存储量以及对环境适应性强的性能要求,基于以上比较,本文选取FPGA芯片作为核心的逻辑控制器件。该器件选用Xilinx公司的Spartan—3系列FP-GA芯片,其核心芯片为XC3s500E。选用LTC1407型A/D转换器,VerilogHDL语言作为描述语言实现了对整个系统的采样、数据处理等过程的控制,并以XilinxISEDesignSuite13.1软件为平台,仿真验证了这一系统的可行性。

3.1C/V转换电路

电容作为一个特殊物理量,测量系统中存在的杂散电容值往往要大于被测电容值,而基于ECT技术的测量系统对微小电容的检测存在一定的局限性,因此,应系统要求,本文选择了抗杂散电容能力较强的物理电路。

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电子邮件系统设计论文

论文关键词:视听邮件系统结构媒体服务器ASF

论文摘要:视听电子邮件系统是针对传统电子邮件系统的创新,文章叙述了系统构思、系统结构和系统设计中解决的主要技术问题。对其中的邮件客户端模块、媒体文件接收模块等主要程序模块的工作原理,模块结构,功能详细介绍。最后,对系统开发作了总结和展望。

【Keywords】AudiovisualE-mail;Structureofsystem;WindowsMediaServer;ASF.中国论文联盟

【Abstract】TheaudiovisualE-mailsystemistheinnovationwhichaimsattraditionalE-mailsystem,thearticledescribessystemtoconceiveoutlineandresolvesinstructureofasystemandsystemdesignofcardinaltechniqueproblem.Amodelofthemailclient,amodelofthemediumdocumentreceives,andsoonmainprogrammoduleprincipleofwork,modularstructure,functiondetailedintroduction.Endmadesummaryandoutlooktothesystemdevelopment.

1概述

电子邮件作为Internet网信息交流方式为人们广泛采用,随信息技术的发展人们对视听媒体信息交流有了更多的要求。目前,以电子邮件发送视、听媒体信息采用2种方式实现:1.视、听媒体以附件发送;2.视、听媒体信息存放地址的超链接,通过超链接可以下载或点播观看。以上方式不足的是:需求收发方邮箱都有大的附件空间;媒体信息私密性弱;邮件系统视、邮件系统视、听功能集成度弱。

我们设计的视、听邮件系统,实现了视听收发功能的集成。克服了目前电子邮件系统发送视、听媒体信息的不足。系统的基本工作模式是:在客户端完成采集、编码、加密媒体信息,通过网络上传媒体信息到邮件服务器和流媒体服务器。在邮件接收客户端,通过帐号、口令到邮件服务器和流媒体服务器接收邮件,邮件中如有媒体信息的话直接点击就可以通过流媒体服务器直接传输并在接收客户端播放。该系统是我们提出的一种具有特定功能的邮件系统,系统已经设计实现,并已通过项目专家组的验收。

2系统设计

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机械系统概念设计论文

1可变功能机械系统概念设计模型

可变功能机械系统由不同的分功能组成,且功能间会发生耦合。笔者基于FBS概念设计模型对可变功能机械系统进行研究,先将各分功能独立,分别建立自顶向下的设计模型,即先对功能进行分解,由功能-行为映射求解得到相应的行为层级结构,分析相应的行为模型,得出映射层结构方案。可变功能机械的FBS模型详解如图1所示。在研究可变功能机械系统时,本研究将分功能到行为和行为到结构的映射并行研究,功能总和代表了各分功能不同模型的集合,系统实现其中一个功能时,另一个分功能处于待用模式,为加以区分,用功能符号“F”+“i”(数字)代表分功能序号,用“or”(或者)连接各分功能。之后本研究建立分功能的层级结构及相应的功能分解模型、行为过程层级结构及其行为过程模型,最后进行映射求解。这种并列的设计过程存在交集,即这些分功能间具有耦合性,系统的功能分解有部分相似,例如当农用拖车的连接器连接不同的耕作设备可以完成不同的生产功能,施肥机可以进行移动施肥,洒水机完成浇灌工作等,系统的动力功能和传动功能并未发生改变,改变的仅是执行端的功能。本研究将相似的功能结构和行为结构以及方案层的具体实施构件组合用虚线连接,代表它们之间存在的特殊联系。为具体表达该设计过程中的模型联系,基于经典相似理论中对序结构的定义,本研究将系统要素按一定组成规律、一定顺序出现的序列结构称为序结构,序结构与系统有着紧密的联系。根据可变功能机械系统概念设计层次,笔者对序结构进行特征分析,分为功能序结构、行为序结构以及方案序结构。由于篇幅原因,本研究仅对功能分解和行为结构的序结构表达进行描述,并构建相似模型。

2相似模型构建

2.1功能序结构和行为序结构模型相似包括功能相似以及行为相似,功能具有相同的效果不代表行为也具有相似性。研究系统相似度时需要衡量功能相似度和行为相似度不同的权重值,建立相似模型,从系统的角度将不同的功能及其行为映射用序结构表达出来,用系统要素的方式进行模型构建。功能是表达系统特性最抽象的方式,功能的表达需满足:(1)能根据给定要求表示设计者的意图;(2)能准确描述满足设计要求的设计对象;(3)能被定性或者定量地评价,并可以测定设计意图的满意度。功能的系统要素为能量、物质和信息,每个功能要素都有其输入和输出,因此可以运用“输入流-输出流”的方法进行功能描述。功能要素在时间和空间上有一定的顺序,即功能序。本研究将功能序的关系进行分类,分别有组成关系、时序关系和因果关系如图2、图3所示。时序关系又有顺序关系,并存关系。功能序是功能序结构的基础组成。在概念设计模型中,功能是一个模糊而粗糙的概念,而行为相对而言更为具体,能激发设计者的灵感,引导设计者保证三大流(即物质、能量、信息)的有序流动,不违背自然规律。行为的系统要素包括运动学要素、力学要素和能量要素。结合目前行为结构的表达方法,本研究统一用“输入流-输出流”的方式表达行为序结构。行为可以分为基本行为和组合行为。基本行为对应基本结构,较为简单;组合行为由基本行为构成,包括运动转换行为、执行行为、检测行为、控制行为等,这些基本行为通过一定的顺序连接起来形成组合行为。行为序就是指这些基本行为和组合行为间的连接,行为序结构则表达了行为序间的连接关系。行为序结构分类如图4所示。行为序的关系有以下几种:①串联顺序关系;②并联同时关系;③选择发生关系。

2.2基于序结构的相似模型构建由相似第一定律即序结构定律可知,不同类型、不同层次系统存在一定的序结构,当系统序结构存在共同性时,系统之间出现相似特性,相似性大小随序结构的共同性程度增大而上升,反之则下降。上节已将可变功能机械系统概念设计中的功能层和行为层用序结构进行表达来探索功能和行为的相似性,本节在此基础之上运用数学建模对相似度进行计算。可变功能机械系统具有一定的相似性,即相似度大于零,某些功能或行为能通过改变一些系统组成就能形成新的功能系统,若是没有相似性即相似度为零,那么整个分功能系统就转变成了多功能的单个系统的集合,不在本研究的研究范围之内。本研究将系统或者系统的一部分进行序结构构建和分析之后,为每个序进行编码,用eik表示序要素的集合,要素包含属性和特征值,属性由所属功能或者行为的输入输出流决定,i是分功能编号,k是序的编号。相似序的概念是将分功能序结构的要素和特征联系形成两两组合的有序偶,用(e1k,e2k)表示。相似度由相似序的个数和相似序对相似的影响权重所决定,相似度以q表示,相似序个数决定的相似度为q1,影响权重决定的相似度。权重的分配也是相似度量的重要环节之一,主要包括主观权重分配方法和客观权重分配方法。相似序模型分析之后根据经典相似理论进行数学建模,系统的总相似度由功能、行为和结构的相似度综合得出。本研究根据所建立的序结构进行系统知识表达,计算可变功能间的相似性,设机械系统共有两个可变分功能,特征参数取自输入输出流的类型和数值,如功能的能量类型和所代表的数值等,对整个系统进行相似模型构建,并计算相应的相似度数值。相似求解模型如图5所示。建模的一般步骤可表述如下:(1)分别对分功能系统进行层次划分,建立基于功能或者行为结构的模型。可用输入流输出流的方式按2.1节所述分别建立分功能的具体模型,对应的序结构统计如表1所示。

3实例分析

笔者选取典型的可变功能机械系统进行研究,选取如图6所示的机床作为研究对象,通过更换不同的刀具执行机构可以获得钻孔,扩孔和铰孔3个不同的功能。可以看出,这是一种通过改变系统执行机构达到改变功能的情况。本研究按上文所述的步骤进行分析,首先由系统的可变功能得到功能的序结构模型,所建立的模型如图7所示。表3所示机床的可变功能由更换执行机构来实现,在系统层面上达到了改变功能的要求。本研究按上文所述,根据所建立的序结构模型,通过分析相似要素应用公式(1~3)得到系统功能级的相似度数值。

4结束语

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