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第2课Windows运行原理

第2课Windows运行原理
第2课Windows运行原理

第2课:Windows运行原理

1.1如何学好VC

1、需要有好的C/C++基础。正所谓“磨刀不误砍柴工”,最开始

接触VC时不要急于开始Windows程序开发,而是应该进行一些字符界面程序的编写。这样做的目的主要是增加对语言的熟悉程度,同时也训练自己的思维和熟悉一些在编程中常犯的错误。更重要的是理解并能运用C++的各种特性,这些在以后的开发中都会有很大的帮助,特别是利用MFC进行开发的朋友对C++一定要能熟练运用。

2、理解Windows的消息机制,窗口句柄和其他GUI句柄的含

义和用途。了解和MFC各个类功能相近的API函数。

3、一定要理解MFC中消息映射的作用。

4、训练自己在编写代码时不使用参考书而是使用Help Online。

5、记住一些常用的消息名称和参数的意义。

6、学会看别人的代码。

7、多看书,少买书,买书前一定要慎重。

8、闲下来的时候就看参考书。

1.2例子

#include

int main()

{

printf("Hello World!\n"); /* 输出*/

return 0; /* 指定返回值*/ }

Windows等价程序

#include

int WINAPI WinMain (HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,

PSTR szCmdLine, int nCmdShow) {

MessageBox (NULL, TEXT("Hello, World!"), TEXT("Hello"), 0) ;

return 0 ;

}

头文件Windows.h是最主要的包含头文件,它还包含了其他一些Windows头文件。例如:

windef.h: 基本类型定义

winbase.h: 内核函数

wingdi.h: 用户接口函数

winuser.h: 图形设备接口函数

在C/C++程序中,其入口函数都是main。但在Windows程序中,这个入口函数由WinMain来代替。该函数是在winbase.h中声明的,其原型如下:

Int WINAPI

WinMain(HINSTANCE hInstance,

HINSTANCE hPrevInstance,

LPSTR lpCmdLine,int nShowCmd);

①WinMain函数被声明成为返回一个int值,同时WinMain 函数名前还有WINAPI标识符的修饰。WINAPI是一种“调用约定”宏,它在windef.h中有如下定义:

#define WINAPI _ _stdcall

所谓“调用约定”,就是指程序生成机器码后,函数调用的多个参数是按怎样的次序来传递,同时函数调用结束后堆栈由谁来恢复,以及编译器对函数名的修饰约定等的协议。

函数调用约定“协议”有许多,其中由WINAPI宏指定的_ _stdcall是一个常见的协议,内容包括:参数从右向左压入堆栈;函数自身修改堆栈;机器码中的函数名前面自动加

下划线,而函数后面接@符号和参数的字节数。

特别地,Visual C++的MFC方式却采用了_ _cdecl调用约定:参数从右向左压入堆栈;传递参数的内存栈由调用者来维护(正因为如此可实现变参函数);机器码中的函数名只在前面自动加下划线。

②WinMain函数的第一个和第二个参数都是HINSTANCE (实例句柄)类型。HINSTANCE中,H表示Handle,是“句柄”的意思。在Windows编程中,句柄是一个应用程序用来识别某些资源、状态、模块等的数字。由于句柄唯一标识着对应的资源、状态、模块等,因而使用句柄就是使(调)用相应的资源、状态、模块。

当应用程序运行多次时,每一次都是应用程序的“实例”。由于同一个应用程序的所有实例都共享着应用程序的资源,因而程序通过检查hPrevInstance参数就可确定自身的其他实例是否正在运行。

③WinMain函数的第三个参数lpCmdLine用来指定程序的命令行,其参数类型为LPSTR。但在HelloMsg.c中,却将其改为PSTR。这两种数据类型都是合法的,也都是指向字符串的指针类型。其中的STR是“STRING,字符串”的含义,是指以\0结尾的字符串,LP前缀表示“长指针”,在Win32中它与“P”前缀表示的“指针”含义相同。

④WinMain函数的第四个参数nShowCmd用来指定程序最

初显示的方式,它可以是正常、最大化或最小化来显示程序窗口。

纵观上述参数和类型名可以发现它们的命名规则:

C/C++的类型名仍保留其小写,但新的类型都是用大写字母来命名。

参数名(变量名)都是采用“匈牙利表示法”的命名规则来定义的。它的主要方法是将变量名前后加上表示“类型”和“作用”的“前缀(小写)”,而变量名本身由“状态”、“属性”和“含义”等几个部分组成,每一个部分的名称可以是全称,也可以是缩写,但通常只有第一个字母是大写。例如,hPrevInstance则是由前缀h(表示“句柄”类型)+状态Prev(表示“以前的”)+属性Instance(表示“实例”)组成的。

(接课件)

1.3 MessageBox函数

Msdn MSG

1.4WinMain()程序

1.

#include

#include

LRESULT CALLBACK WinSunProc(

HWND hwnd, // handle to window

UINT uMsg, // message identifier

WPARAM wParam, // first message parameter

LPARAM lParam // second message parameter

);

int WINAPI WinMain(

HINSTANCE hInstance, // handle to current instance

HINSTANCE hPrevInstance, // handle to previous instance

LPSTR lpCmdLine, // command line

int nCmdShow // show state

)

{

WNDCLASS wndcls;

wndcls.cbClsExtra=0;

wndcls.cbWndExtra=0;

wndcls.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH);

wndcls.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_CROSS);

wndcls.hIcon=LoadIcon(NULL,IDI_ERROR);

wndcls.hInstance=hInstance;

wndcls.lpfnWndProc=WinSunProc;

wndcls.lpszClassName="jsjx2013";

wndcls.lpszMenuName=NULL;

wndcls.style=CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;

RegisterClass(&wndcls);

HWND hwnd;

hwnd=CreateWindow("jsjx2013","巢湖学院计算机系",WS_OVERLAPPEDWINDOW, 0,0,600,400,NULL,NULL,hInstance,NULL);

ShowWindow(hwnd,SW_SHOWNORMAL);

UpdateWindow(hwnd);

MSG msg;

while(GetMessage(&msg,NULL,0,0))

{

TranslateMessage(&msg);

DispatchMessage(&msg);

}

return 0;

}

LRESULT CALLBACK WinSunProc(

HWND hwnd, // handle to window

UINT uMsg, // message identifier

WPARAM wParam, // first message parameter

LPARAM lParam // second message parameter

)

{

switch(uMsg)

{

case WM_CHAR:

char szChar[20];

sprintf(szChar,"char is %d",wParam);

MessageBox(hwnd,szChar,"计算机系",0);

break;

case WM_LBUTTONDOWN:

MessageBox(hwnd,"mouse clicked","计算机系",0);

HDC hdc;

hdc=GetDC(hwnd);

TextOut(hdc,0,50,"计算机编程语言培训",strlen("计算机编程语言培训"));

ReleaseDC(hwnd,hdc);

break;

case WM_PAINT:

HDC hDC;

PAINTSTRUCT ps;

hDC=BeginPaint(hwnd,&ps);

TextOut(hDC,0,0,"巢湖学院培训",strlen("巢湖学院培训"));

EndPaint(hwnd,&ps);

break;

case WM_CLOSE:

if(IDYES==MessageBox(hwnd,"是否真的结束?","计算机系",MB_YESNO)) {

DestroyWindow(hwnd);

}

break;

case WM_DESTROY:

PostQuitMessage(0);

break;

default:

return DefWindowProc(hwnd,uMsg,wParam,lParam);

}

return 0;

}

2.mfc建造同样的程序

第二章 自动控制原理答案

图2.68 习题2.1图 解: (a) 11r c u u i R -=,2()r c C u u i -= ,122c u i i R +=,12122 121212 c c r r R R R R R Cu u Cu u R R R R R R +=++++ (b) 11()r c C u u i -= ,1 21 r u u i R -=,1221i i C u += ,121c u i R u =+, 121211122112121121()()c c c r r r R R C C u R C R C R C u u R R C C u R C R C u u ++++=+++ (c) 11r c u u i R -=,112()r C u u i -=,1122u i i R +=,112 1c u i dt u C = +? , 121212222112122221()()c c c r r r R R C C u R C R C R C u u R R C C u R C R C u u ++++=+++ 2.2 试证明图 2.69(a)所示电路与图 2.69(b)所示的机械系统具有相同的微分方程。图2.69(b)中X r (t )为输入,X c (t )为输出,均是位移量。 (a) (b) 图2.69 习题2.2图 解: (a) 11r c u u i R -=,12()r c C u u i -= ,12i i i +=,22 1c u idt iR C =+? , 121211122212121122()()c c c r r r R R C C u R C R C R C u u R R C C u R C R C u u ++++=+++ (b) 2121()c B x x K x -= ,1121()()()r c r c c B x x K x x B x x -+-=- , 121221212121211212 ()()c c c r r r B B B B B B B B B x x x x x x K K K K K K K K K ++++=+++

驱动程序原理

知识体系结构 应用程序:是一段可以执行的代码,由操作系统管理。 编译原理,链接器,装载器:是对操作系统依赖的一个工具,将用户的代码变成可执行的机器码,编译器仅仅检查和翻译用户的语言逻辑,但并不装配成符合操作系统要求的可执行文件格式,如windows要求的EXE文件为PE格式(EXE文件并不仅仅是一个可执行的代码段,而且包含了很多其他的内容,如数据段)。 操作系统接口API:是一个可以被用户程序调用的系统功能接口,可以说,我们编写程序,除了计算和流程控制这些只需要用到CPU指令和CPU寄存器的代码外,其余要访问其他(硬件)资源(包括内存,外设)的代码,均是通过调用OS的API来操作除CPU外的资源的,如向屏幕写一个字母,对于程序来说简单得很,print(“A”); 但是其编译后执行的过程是复杂的,编译后的程序会调用操作系统的API,将当前应用程序的状态(上下文,如光标的位置)以及字母传递给显示器的驱动程序去显示。 操作系统管理与调度:操作系统要实现一般通用的资源管理,也要实现资源使用的协调,包含CPU,内存,磁盘,外设。 首先要确定为什么需要操作系统,操作系统设计的目标是什么? 1.我们总是不能等做完一件事情才去做另外一件,因为有些事情做的过程需要等待,有时候也需要暂停一下当前的任务,先去处理更急的事情,等我回来 时又需要以前的任务保持当时的状态,所以需要计算机也要具备这样的能 力,那怎么实现呢? 2.CPU和内存是计算机的最需要的资源,就如我们的人脑一样,一般很难在同一时间做两件事情。需要处理好一件事情再处理另一件,如果处理得越快就 越好,但是不能前一件事情要等待,你就休息了,后面一件也做不了,计算 机的办法就是你不用CPU了,那好你等待下,我先处理下一个事情。 3.我们写程序,不可能对每个应用,我们重新去写那些驱动程序,也不可能按照自己的想法去处理这些通常的资源管理。否则很多人各自写的应用软件就 没法在一个电脑上运行。 操作系统目标: 1.实现代码重用,对于硬件的访问,对于CPU和内存的充分利用,使不同的应用不需要重新去写这些代码。 2.实现各个任务(不同应用程序)的协调使用,使用户可以实现暂停、重新启用某个任务。 3.实现数据的安全管理,实现良好的人机界面的管理。 4.实现一个开放的体系结构,提供系统调用使用户可以快速编写自己的应用,并提供编译器、链接器、装载器来让用户编写的程序变成可以与操作系统接口的 可执行软件。 操作系统的功能分层: CPU管理是操作系统的核心:操作系统与用户程序其实可以看成是一个程序,与以前的单任务系统和单片机程序没有本质的区别。 我们来看整个PC机运行过程: 1.系统上电。 2.主板上CPU的CS值设置为0Fx000,IP值设置为0xFFF0,这样CS:IP就指向0xFFFF0位置,这个是程序的开始地址,而硬件上在总线上挂接在0xFFFF0地址 的是主板的BIOS芯片,BIOS开始运行,BIOS是Basic Input Output System简写, 意思即基本的输入输出系统,如果学过单片机就很好理解,其实就是一个程序,由主

Windows Server 2008系统安装教程

Windows Server 2008系统安装教程 安装Windows Server 2008系统,微软官方给出了主机的推荐配置: Windows Server 2008 Beta3 提供了三种安装方法: 1、用安装光盘引导启动安装; 2、从现有操作系统上全新安装; 3、从现有操作系统上升级安装。 主要介绍用安装光盘引导启动安装,其他方法安装也差不多的! 首先将电脑第一启动设置为光驱启动,由于主板厂商的不同,我们无法确定您的设定方式与我们完全相同,所以本部分请使用者自行参考主板说明书的"BIOS配置设定"章节.

Part 2.正在启动安装程序正在启动安装程序,加载boot.wim,启动PE环境,稍候片刻..... ↑启动安装程序 安装程序启动安装程序启动,选择您要安装的语言类型,同时选择适合自己的时间和货币显示种类及键盘 和输入方式。

4.点击“现在安装”,开始安装 ↑现在安装 Part5.输入“产品密钥” 输入“产品密钥”,许可协议,废话当然接受。当然您也可以不在这里输入“产品密钥”,而直接点击下一步,这时会出现一个警告,点击“否”即可。然后在出现的列表中选择你所拥有的密钥 代表的版本,同时把下面的复选框的勾打上。

7.选择安装类型 选择安装类型,升级or 自定义(推荐),当然如果您选择的是“用安装光盘引导启动安装”,你们升级是不可用的。

↑选择安装类型 Part8.设置安装分区 下面就可以设置安装分区了。安装Windows Server 2008的话你需要一个干净的大容量分区,否则安装之后分区容量就会变得很紧张。需要特别注意的是,Windows Server 2008只能被安装在NTFS格式分区下,并且分区剩余空间必须大于8G。如果您使用了一些比较不常见的存储子系统,例如SCSI、RAID、或者特殊的SATA硬盘,安装程序无法识别您的硬盘,那么您需要在这里提供驱动程序。点击“加载驱动程序”图标,然后按照屏幕上的提示提供驱动程序,即可继续。当然,安装好驱动程序后,您可能还需要点击“刷新”按钮让安装程序重新搜索硬盘。如果您的硬盘是全新的,还没有使用过,硬盘上没有任何分区以及数据,那么接下来还需要在硬盘上创建分区。这时候您可以点击“驱动器选项(高级)”按钮新建分区或者删除现有分区(如果是老硬盘的话)。同时,您也可以在“驱动器选项(高级)”您可以方便的进行磁盘操 作,如删除、新建分区,格式化分区,扩展分区等等.

windows7系统安装及更新

如何安装或重新安装Windows7 如何重新安装或更新windows7 解决方案 因安装系统需要对硬盘进行格式化操作,为了避免重要数据的丢失,请事先把硬盘上的重要数据进行备份。需要备份的数据包括: 个人撰写的文档,电子邮件等资料 重要的图片、音乐或视频资料 IE的收藏夹内容 办公软件生成的各种数据和报表 程序安装文件(没有光盘只备份在硬盘上的重要程序的安装文件) 一、更新安装 您可以升级或执行自定义安装。升级将保留您的文件、设置和程序(这是安装Windows 最简便的方法)。自定义安装不会保留您的文件、设置或程序。您可以使用自定义安装来完全替换当前的操作系统,或在您 选择的特定设备或分区上安装Windows。 安装Windows 的基本步骤是: 1. 打开PC。 2. 安装程序应该会自动启动,如果没有,请依次单击「开始」按钮和“计算机”,打开DVD 驱动器中的 Windows 7 安装光盘,然后双击setup.exe。

3. 在“安装Windows”页面上,单击“立即安装”。 4. 在“获取安装的重要更新”页面上,我们建议获取最新的更新,以帮助确保成功安装及保护您的计算机受 到安全漏洞威胁。在Windows 安装过程中,计算机需要连接到Internet 才能获取这些更新。

5. 在“请阅读许可条款”页面上,如果接受许可条款,请单击“我接受许可条款”,然后单击“下一步”。

6. 在“您想进行何种类型的安装?”页面上,单击“升级”或“自定义”。您可能会看到兼容性报告。继续按说明 完成安装Windows 7。 二、光驱引导安装程序 1. 设置光驱引导:将安装光盘放入光驱,重新启动电脑,当屏幕上出现“LENOVO”的开机LOGO时,按下 键盘上的“F12”键,选择“CD/DVD(代表光驱的一项)”,按下回车(Enter)键确定。

现代控制理论1-8三习题库

信息工程学院现代控制理论课程习题清单

正确理解线性系统的数学描述,状态空间的基本概念,熟练掌握状态空间的表达式,线性变换,线性定常系统状态方程的求解方法。 重点容:状态空间表达式的建立,状态转移矩阵和状态方程的求解,线性变换的基本性质,传递函数矩阵的定义。要求熟练掌握通过传递函数、微分方程和结构图建立电路、机电系统的状态空间表达式,并画出状态变量图,以及能控、能观、对角和约当标准型。难点:状态变量选取的非唯一性,多输入多输出状态空间表达式的建立。 预习题 1.现代控制理论中的状态空间模型与经典控制理论中的传递函数有何区别? 2.状态、状态空间的概念? 3.状态方程规形式有何特点? 4.状态变量和状态矢量的定义? 5.怎样建立状态空间模型? 6.怎样从状态空间表达式求传递函数? 复习题 1.怎样写出SISO系统状态空间表达式对应的传递函数阵表达式 2.若已知系统的模拟结构图,如何建立其状态空间表达式? 3.求下列矩阵的特征矢量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - = 2 5 10 2 2 1- 1 A 4.(判断)状态变量的选取具有非惟一性。 5.(判断)系统状态变量的个数不是惟一的,可任意选取。 6.(判断)通过适当选择状态变量,可将线性定常微分方程描述其输入输 出关系的系统,表达为状态空间描述。 7.(判断)传递函数仅适用于线性定常系统;而状态空间表达式可以在定 常系统中应用,也可以在时变系统中应用. 8.如果矩阵A 有重特征值,并且独立特征向量的个数小于n ,则只能化为 模态阵。 9.动态系统的状态是一个可以确定该系统______(结构,行为)的信息集 合。这些信息对于确定系统______(过去,未来)的行为是充分且必要 的。 10.如果系统状态空间表达式中矩阵A, B, C, D中所有元素均为实常数时, 则称这样的系统为______(线性定常,线性时变)系统。如果这些元素 中有些是时间t 的函数,则称系统为______(线性定常,线性时变)系 统。 11.线性变换不改变系统的______特征值,状态变量)。 12.线性变换不改变系统的______(状态空间,传递函数矩阵)。 13.若矩阵A 的n 个特征值互异,则可通过线性变换将其化为______(对 角阵,雅可比阵)。 14.状态变量是确定系统状态的______(最小,最大)一组变量。 15.以所选择的一组状态变量为坐标轴而构成的正交______(线性,非线性) 空间,称之为______(传递函数,状态空间)。

程序多开器工作原理剖析

程序多开器工作原理剖析 一、背景 以前使用QQ游戏玩一些小游戏,发现QQ游戏客户端没办法开两个。校内通也同样有这个问题,导致我不能同时开几个校内通。 在网上下载了一个程序多开器,使用多开器开启的校内通可以打开两个一起“偷菜”(很久以前的事了)。 程序多开器的原理我也大致有所了解,自己写的一些程序也会使用这些技术防止同一个进程多次运行。正好下载的程序多开器可以使用,就拿它开刀了。 二、分析过程 程序多开器安装文件夹下有3个文件: 双击打开程序多开器,出现主界面: 点击【运行】时会调用API CreateProcess?IDA载入“程序多开器.exe”,从输入表中找到了CreateProcessA函数,查找参考后可以找到调用处的代码,直接F5得到伪代码:

大致流程是先使用CreateSuspended参数启动待运行的程序,然后向进程中注入一个DLL,最后使用ResumeThread恢复进程运行。那么重点就落在了DLL注入和DLL中具体 的功能了,CreateProcessWithDllInjection函数内部如下:

注入的代码猜测一下不难理解,使用GetThreadContext获得待恢复进程的主线程环境,获得EIP和ESP,抬高栈顶申请局部空间,将DLL加载的汇编代码和当前线程环境信息写入到抬高后的栈中(DLL加载的代码中也包括了加载以后的线程环境恢复代码),修改线程的EIP和ESP并调用SetThreadContext恢复线程环境,最后调用ResumeThread 恢复进程运行。 接下来是Dll中的代码了,先看看DLL中做了什么手脚吧。使用程序多开器启动一个程序,用XueTr.exe看看有没有Hook的代码,从应用层钩子->进程钩子中扫描到的 Hook信息发下: 用IDA载入MyDll.dll后查找得到了faked_GetLastError函数:

自动控制原理课后习题答案第二章

第二章 2-3试证明图2-5( a )的电网络与(b)的机械系统有相同的数学模型。 分析首先需要对两个不同的系统分别求解各自的微分表达式,然后两者进行对比,找岀两者之 间系数的对应关系。对于电网络,在求微分方程时,关键就是将元件利用复阻抗表示,然后利用电压、电阻和电流之间的关系推导系统的传递函数,然后变换成微分方程的形式,对于机械系统,关键就是系统的力学分析,然后利用牛顿定律列岀系统的方程,最后联立求微分方程。 证明:(a)根据复阻抗概念可得: 即取A、B两点进行受力分析,可得: 整理可得: 经比较可以看岀,电网络( a)和机械系统(b)两者参数的相似关系为 2-5 设初始条件均为零,试用拉氏变换法求解下列微分方程式,并概略绘制x(t)曲线,指岀各方程式的模态。 (1) (2 ) 2-7由运算放大器组成的控制系统模拟电路如图2-6所示,试求闭环传递函数U c ( s )/U r ( s)。 图2-6 控制系统模拟电路 解:由图可得 联立上式消去中间变量U1和U2,可得: 2-8某位置随动系统原理方块图如图2-7所示。已知电位器最大工作角度,功率放大级放

大系数为K3,要求:

(1) 分别求岀电位器传递系数 K 0、第一级和第二级放大器的比例系数 K 1和K 2; (2) 画岀系统结构图; (3) 简化结构图,求系统传递函数。 图2-7 位置随动系统原理图 (2)假设电动机时间常数为 Tm 忽略电枢电感的影响,可得直流电动机的传递函数为 式中Km 为电动机的传递系数,单位为。 又设测速发电机的斜率为,则其传递函数为 由此可画岀系统的结构图如下: (3)简化后可得系统的传递函数为 2-9若某系统在阶跃输入 r(t)=1(t) 时,零初始条件下的输岀 响应,试求系统的传递函数 和脉冲响应。 分析:利用拉普拉斯变换将输入和输出的时间域表示变成频域表示, 进而求解出系统的传递函数, 然后对传递函数进行反变换求岀系统的脉冲响应函数。 解:(1),则系统的传递函数 (2)系统的脉冲响应 2-10试简化图2-9中的系统结构图,并求传递函数 C(s)/R(s ) 和C(s)/N(s) 分析:分别假定 R(s)=o 和N(s)=O ,画出各自的结构图,然后对系统结构图进行等效变换, 将其化成最简单的形式,从而求解系统的传递函数。 解:(a )令N (s )= 0,简化结构图如图所示: 可求出: 分析:利用机械原理和放大器原理求解放大系数, 构图,求岀系统的传递函数。 解:(1) 然后求解电动机的传递函数, 从而画岀系统结

自动控制原理夏超英 第2章+习题解答

第二章 习题解答 2-1试求下列各函数的拉氏变换。 (a )()12f t t =+,(b )2 ()37()f t t t t δ=+++,(c )23()2t t t f t e e te ---=++, (d )2 ()(1)f t t =+,(e )()sin 22cos 2sin 2t f t t t e t -=++,(f )()2cos t f t te t t -=+,( g )()sin32cos f t t t t t =-,( h )()1()2cos 2f t t t t =+ 解: (a )212()F s s s = +(b )23372 ()1F s s s s =+++(c )2 121()12(3)F s s s s =+++++ (d )2 ()21f t t t =++,3221()F s s s s =++(e )222222()44(1)4s F s s s s =++++++ (f )2222 211621()11(1)s d s s F s s ds s s ?? ?++??=+=++++ (g )2222222223262231()(3)(1)s d d s s s s F s ds ds s s ???? ? ? +++????=-+=-++ (h )2222 211684()(4)s d s s F s s ds s s ?? ?++??=+=++ 2-2试求图2.54所示各信号的拉氏变换。 (a ) (b ) (c ) (d ) 图2.54 习题2-2图 解: (a )021()t s e X s s s -=+(b )000 221()t s t s e e X s t s s s --=-+- (c ) 33112212()()t s t s t s t s t s t s t s t s a ae be be ce ce a b a c b ce X s e e s s s s s s s s s s ----------=-+-+-=++- (d ) 11 ()1()1()1()()1()1()11 ()1()(2)1(2)1(2)111 1()21()2()1()(2)1(2)1(2) x t t t T t t t T t T t T T T t T t T t T t T t T T T t t T t t T t T t T t T t T T T T =--+------ --+--+-=-?-+---+--+-

自动控制原理课后习题答案第二章

第 二 章 2-3试证明图2-5(a)的电网络与(b)的机械系统有相同的数学模型。 分析 首先需要对两个不同的系统分别求解各自的微分表达式,然后两者进行对比,找出两者之间系数的对应关系。对于电网络,在求微分方程时,关键就是将元件利用复阻抗表示,然后利用电压、电阻和电流之间的关系推导系统的传递函数,然后变换成微分方程的形式,对于机械系统,关键就是系统的力学分析,然后利用牛顿定律列出系统的方程,最后联立求微分方程。 证明:(a)根据复阻抗概念可得: 22212121122122112121122121221 11()1()1 11 o i R u C s R R C C s R C R C R C s R u R R C C s R C R C R C C s R C s R C s + ++++== +++++ + + 即 220012121122121212112222()()i i o i d u du d u du R R C C R C R C R C u R R C C R C R C u dt dt dt dt ++++=+++取A 、B 两点进行受力分析,可得: o 112( )()()i o i o dx dx dx dx f K x x f dt dt dt dt -+-=- o 22()dx dx f K x dt dt -= 整理可得: 2212111221121212211222()()o o i i o i d x dx d x dx f f f K f K f K K K x f f f K f K K K x dt dt dt dt ++++=+++ 经比较可以看出,电网络(a )和机械系统(b )两者参数的相似关系为 11122212 11,,,K f R K f R C C : ::: 2-5 设初始条件均为零,试用拉氏变换法求解下列微分方程式,并概略绘制x(t)曲线,指出各方程式的模态。 (1) ; )()(2t t x t x =+&

win8.1系统安装详细图文教程

系统安装方式目前有三种,分别是硬盘装系统、U盘装系统、光盘装系统。它们各有优 缺点小编就不在此累述。小编编写此篇教程的目的是为了教大家在系统没崩溃的情况下,通过硬盘安装GHOST系统的方式,实现快速装机目的。具体步骤如下: 硬盘装系统 一、系统下载完成之后,右键单击ISO镜像,弹出菜单选择解压文件; 二、解压完成,文件夹内容如下,双击打开autorun.exe文件或直接打开名为”安装系统”的程序:

三、弹出的“AUTORUN.EXE”运行界面中选择“安装GHOST系统到C盘”; 四、进入系统安装界面,如下图点选相应选项,点确认即可

选择完成,点击确定,然后选择自动重启,即可进入自动装机状态,时间约持续5~10分钟; 注意事项:1、如果自动装机完成后没有直接进入桌面,而出现了黑屏状态,毋须担心,不是系统问题,直接手动重启电脑,重启完成即可正常使用。 2、解压时请直接进行解压,不可系统存放路径不可存有中文字符,否则将无法正常安装。 3、请将解压出的gho文件放到除C盘外的分区,否则将无法正常安装;点击确定后会重新启动自动化安装,一般安装时间在5-10分钟! U盘装系统 U盘装系统是目前最常用的系统安装方式。特别适合于未安装光驱的台式机或超薄笔记本电脑上。小编为了给这类无光驱用户提供最大的便利,将在本文中为大家讲解最详细的U盘装系统教程。 您需要准备一个空的U盘(注意U盘中的重要数据请及时的备份出来,最好提前格式化U盘,U盘容量不小于4G) 第一步:1、下载大白菜U盘制作软件到你的电脑中; 2、下载GHOST系统到你的电脑中; 第二步:首先插入U盘,右键点击U盘,弹出菜单选择快速格式化(切记U盘中重要文件事先要备份出来,以防丢失),然后启动大白菜软件,界面如下图,点击界面最下方的“一键制作U盘启动”按钮,进入自动制作U盘启动盘;

现代控制理论第2章l

第2章 线性系统理论 线性系统是实际系统的一类理想化模型,通常用线性的微分方程或差分方程描述。其基本特征是满足叠加原理,可分为线性定常系统和线性时变系统。 现代控制理论中,采用状态变量法描述系统,它既能反映系统内部变化情况,又能考虑初始条件,也为多变量系统的分析、综合提供了强有力的工具。 2.1 基本概念 输入:外部施加到系统上的全部激励。 输出:能从外部测量到的来自系统的信息。 状态变量:确定动力学系统状态的最小的一组变量。 状态向量:若n 个状态变量)(1t x ,)(2t x ,…,)(t x n 是向量)(t x 的各个分量,即 )(t x 为状态向量。 状态空间:以各状态变量作为基底组成的n 维向量空间。在特定的时间,状态向量)(t x 在状态空间中只是一个点。 状态轨迹:状态向量)(t x 在状态空间中随时间t 变化的轨迹。 连续时间系统:)(t x 的定义域为某时间域],[f 0t t 内一切实数。 离散时间系统:)(t x 的自变量时间t 只能取到某实数域内的离散值。 状态方程:描述系统状态变量与输入变量之间动态关系的一阶微分方程

组或一阶差分方程组。一般形式为 或 式中 u ——输入向量; k ——采样时刻。 状态方程表征了系统由输入引起的内部状态的变化。 输出方程:描述输出变量与系统输入变量和状态变量间函数关系的代数方程,具有形式 它是一个代数变换过程。 状态空间表达式:状态方程与输出方程联立,构成对动态系统的完整描述,总称为系统的状态空间表达式,又称动态方程。 线性系统的状态空间表达式具有下列一般形式: 1)连续时间系统 ? ??+=+=)()()()()()()()()()(t t t t t t t t t t u D x C y u B x A x & (2–1) 式中 A (t )——系统矩阵或状态矩阵,n ?n 矩阵; B (t )——控制矩阵或输入矩阵,n ?p 矩阵; C (t )——观测矩阵或输出矩阵,q ?n 矩阵; D (t )——输入输出矩阵,q ?p 矩阵; x ——状态向量,n 维; u ——控制作用,p 维; y ——系统输出,q 维。 2)离散时间系统

自动控制原理第2章习题解

习 题 2 2-1 试证明图2-77(a)所示电气网络与图2 77(b)所示的机械系统具有相同的微分方程。 图2-77习题2-1图 证明:首先看题2-1图中(a) ()()()s U s U s U C R R -= ()()()()s U Cs R s CsU s U R s I R R R R ?? ? ??+=+= 11 ()()s I s C R s U C ???? ? ?+=221 ()()()[]s U s U s C R s C R s U C R C -??? ? ??+???? ??+=112211 ()()s U s C R s C R s U s C R s C R R C ???? ??+???? ??+=??????+???? ??+???? ? ?+112211221 1111 ()()()()()()s U R s C R s C s C R s U R s C R s C s C R R C 11122211122211111+?+=?? ????++?+ 2-2试分别写出图2-78中各有源网络的微分方程。 图2-78 习题2-2图 解: (a)()()()t u R t u R dt t du C o r r 211-=+ (b)()()()?? ????+-=t u R dt t du C t u R r o 2o 111

(c) ()()() ? ? ? ? ? ? + - =t u dt t du C R t u R r c c 2 1 1 2-3某弹簧的力一位移特性曲线如图2-79所示。在仅存在小扰动的情况下,当工作点分别为x0=-1.2,0,2.5时,试求弹簧在工作点附近的弹性系数。 解:由题中强调“仅存在小扰动”可知,这是一道非线性曲线线性化处理的问题。于是有,在x0=-1.2,0,2.5这三个点处对弹簧特性曲线做切线,切线的导数或斜率分别为: 1) () ()35.56 25 .2 80 5.1 75 .0 40 40 2.1 = = - - - - = - =x dx df 2)20 2 40 = - - = = x dx df 3)6 5.2 15 5.0 3 20 35 5.2 = = - - = = x dx df 2- 4图2-80是一个转速控制系统,其中电压u为输入量,负载转速ω为输出量。试写出该系统输入输出间的微分方程和传递函数。 解:根据系统传动机构图可列动态如下: ()()()t u K dt t di L t Ri r e = + +ω(1) i K T T em =(2) dt d J T i K T T L T L em ω = - = -(3)将方程(3)整理后得: dt d K J T K i T L T ω + = 1 (4)将方程(4)代入方程(1)后得: ()t u K dt d K LJ dt dT K L dt d K RJ T K R r e T L T T L T = + + + +ω ω ω 2 2 (5)

(完整word版)现代控制理论习题解答(第二章)

第二章 状态空间表达式的解 3-2-1 试求下列矩阵A 对应的状态转移矩阵φ(t )。 (1) ???? ??-=2010A (2) ?? ? ???-=0410A (3) ??????--=2110 A (4) ???? ??????-=452100010A (5)?? ??????? ???=000010000100 0010A (6)? ???? ? ??? ???=λλλλ000100010000A 【解】: (1) ???? ? ? ????? ?++=?? ????+-=-=Φ-----)2(10)2(11}201{])[()(11 111s s s s L s s L A sI L t ??? ? ????-=????? ? ??????++-=---t t e e s s s s L 22105.05.01)2(10)2(5.05.01 (2) ?? ? ???-=???? ? ? ??????+++- +=?? ????-=-=Φ-----t t t t s s s s s s L s s L A sI L t 2cos 2sin 22sin 5.02cos 44 441 4}41{])[()(222211 111 (3) ??? ? ? ?????? ?++-+++=?? ????+-=-=Φ-----222211 111)1()1(1)1(1 )1(2 }211{])[()(s s s s s s L s s L A sI L t ??? ? ????--+=Φ------t t t t t t te e te te e te t )( (4) 特征值为:2,1321===λλλ。 由习题3-1-7(3)得将A 阵化成约当标准型的变换阵P 为

现代控制理论基础第二章习题答案

第二章 状态空间表达式的解 3-2-1 试求下列矩阵A 对应的状态转移矩阵φ(t )。 (1) ???? ??-=2010A (2) ?? ? ???-=0410A (3) ??????--=2110 A (4) ???? ??????-=452100010A (5)?? ??????? ???=000010000100 0010 A (6)? ???? ? ??????=λλλλ000100010000A 【解】: (1) (2) (3) (4) 特征值为:2,1321===λλλ。 由习题3-1-7(3)得将A 阵化成约当标准型的变换阵P 为 ???? ??????=421211101P ,??????????----=-1211321201 P 线性变换后的系统矩阵为: (5) 为结构四重根的约旦标准型。 (6) 虽然特征值相同,但对应着两个约当块。 或}0 100010000{ ])[()(1 111----?? ??? ????? ??------=-=Φλλλλs s s s L A sI L t 3-2-2 已知系统的状态方程和初始条件 (1)用laplace 法求状态转移矩阵; (2)用化标准型法求状态转移矩阵; (3)用化有限项法求状态转移矩阵; (4)求齐次状态方程的解。 【解】:

(1) (2) 特征方程为: 特征值为: 2,1321===λλλ。 由于112==n n ,所以1λ对应的广义特征向量的阶数为1。 求满足0)(11=-P A I λ的解1P ,得: 0110000000312111=????????????????????--P P P ,???? ? ?????=0011P 再根据0)(22=-P A I λ,且保证1P 、2P 线性无关,解得: 对于当23=λ的特征向量,由0)(33=-P A I λ容易求得: 所以变换阵为: []??????????-==11001000132 1 P P P P ,???? ??????=-1100100011P 线性变换后的系统矩阵为: (3) 特征值为: 2,1321===λλλ。 即 (4) 3-2-3 试判断下列矩阵是否满足状态转移矩阵的条件,如果满足,试求对应的矩阵A 。 (1)??? ???????-=Φt t t t t sin cos 0cos sin 0001 )((2)????????-=Φ--t t e e t 220)1(5.01)( (3)???? ??? ?+--+--=Φ--------t t t t t t t t e e e e e e e e t 22222222)((4)? ??? ??? ?++-+-+=Φ----t t t t t t t t e e e e e e e e t 33335.05.025.025.05.05.0)( 【解】: (1) ∴不满足状态转移矩阵的条件。 (2) ∴满足状态转移矩阵的条件。 由)()(t A t Φ=Φ &,得A A =Φ=Φ)0()0(&。

正版Windows7系统安装方法

随着Windows7的普及,想使用WIN7操作系统的人确实不在少数,但多部分人都不懂得如何安装,看别人使用,而自己却不能使用!去电脑城买个盗版的系统盘吧,总是被强制安装很多软件,有时还有毒,很不安全!那就只能用XP,总感觉心理挺难受的吧。 好了废话不多说了,现在我就教大家如何使用虚拟光驱安装官方正版的WIN7系统吧。(注意:这里教安装的是单系统的WIN7,想装双系统只须将WIN7系统安装在原系统以外的分区即可,这里不进行详细讲述。) 虽然微软并没有免费发布出WIN7旗舰版提供下载,但是只要你想要。一切还是有的,嘿嘿 Windows 7 x86版下载地址:https://www.doczj.com/doc/494466621.html,/ghostxp/966.htm Windows 7 x64版下载地址:https://www.doczj.com/doc/494466621.html,/ghostxp/965.htm x64 是指CPU是64位版本的。x86 是指CPU是32位版本的。如果你的CPU是64位的。可以安装64位的,也可以安装32位的,反过来只能安装32位的。又普及了一个知识,这时 候可以有掌声了 下面我们正式开始: 1.我们将下载好的WIN7镜像用虚拟光驱载入,如果电脑开启了自动播放功能就会弹出如下图所示对话框

如果没有这个对话框的用户不要着急,我们可以进到虚拟光驱将这个程序打开就可以实现相同的效果。

在上图中,我们看到的这些文件就是用虚拟光驱载入的WIN7镜像文件所产生的,此时我们只需要运行“setup.exe”程序就会出现如下图所示的对话框

我们点击“现在安装(I)”按扭开始安装。等会就会出现如下图窗口

《现代控制理论》第3版课后习题答案

《现代控制理论参考答案》 第一章答案 1-1 试求图1-27系统的模拟结构图,并建立其状态空间表达式。 解:系统的模拟结构图如下: 系统的状态方程如下: 令y s =)(θ,则1x y = 所以,系统的状态空间表达式及输出方程表达式为 1-2有电路如图1-28所示。以电压)(t u 为输入量,求以电感中的电流与电容上的电压作为状态变量的状态方程,与以电阻2R 上的电压作为输出量的输出方程。 解:由图,令32211,,x u x i x i c ===,输出量22x R y = 有电路原理可知:? ? ? +==+=++3 213 222231111x C x x x x R x L u x x L x R 既得 2 221332 2222131111111111x R y x C x C x x L x L R x u L x L x L R x =+- =+-=+-- =? ? ? 写成矢量矩阵形式为: 1-4 两输入1u ,2u ,两输出1y ,2y 的系统,其模拟结构图如图1-30所示,试求其状态空间表达式与传递函数阵。 解:系统的状态空间表达式如下所示: 1-5系统的动态特性由下列微分方程描述 列写其相应的状态空间表达式,并画出相应的模拟结构图。 解:令.. 3. 21y x y x y x ===,,,则有 相应的模拟结构图如下: 1-6 (2)已知系统传递函数2 )3)(2() 1(6)(+++= s s s s s W ,试求出系统的约旦标准型的实现,并画出相应的模拟结构图 解:s s s s s s s s s W 31 233310)3(4)3)(2()1(6)(22++++- ++-=+++= 1-7 给定下列状态空间表达式 []??? ? ? ?????=???? ??????+????????????????????----=??????????321321321100210311032010x x x y u x x x x x x ‘ (1) 画出其模拟结构图 (2) 求系统的传递函数

存储程序工作原理

一、存储程序工作原理 二、计算机的三个基本能力:一是采用二进制,二是能够存储程序,三是能够自动地执行程序。 三、计算机是利用“存储器”(内存)来存放所要执行的程序的,而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令,并加以分析和执行,直至完成全部指令任务为止。 四、总线(Bus):是微型计算机中用于连接CPU、存储、输入/输出接口等部件的一组信号线和控制电路,是系统内各种部件之间共享的一组公共数据传输线路。 五、回收站:硬盘的部分存储区域 六、文件:新建打开保存另存为页面设置打印 七、编辑:撤消重复复制粘贴查找替换 八、格式:字体段落分栏文字方向背景 九、表格:绘制表格插入表格合并单元格绘制斜线表头表格属性 十、计算机网络是指通过通信设备将地理位置分散、具有独立功能的多个计算机连接起来,按照协议进行数据通信,以实现资源共享和信息传递的系统。 十一、计算机网络的物理组成:计算机传输介质连接设备 十二、网络连接设备:网络适配器集线器交换机中继器网桥路由器网关调制解调器 十三、国标字符集有6763个常用汉字 十四、由三部分组成: 十五、字母、数字和各种符号,共687个 十六、一级常用汉字,共3755个,按汉语拼音排列 十七、二级常用汉字,共3008个,按偏旁部首排列 十八、基本思想:先把编制的程序存储起来,再用程序来控制计算机的运行. 十九、“存储程序”工作原理:在计算机中设置存储器,将二进制编码表示的计算步骤与数据一起存放在存储器中,机器一经启动,就能按照程序指定的逻辑顺序依次取出存储内容进行译码和处理,自动完成由程序所描述的处理工作 二十、计算机网络的概念:概念:计算机网络是通信技术与计算机技术相结合的产物,是以资源共享为主要目的、以通信媒体互连起来的计算机的集合二十一、计算机:服务器、客户机和同位体。 二十二、传输介质:计算机与通信设备之间、以及通信设备之间都通过传输介质互连,具体有双绞线、同轴电缆、光纤、电话线、微波信道、卫星信道等。 二十三、通信设备:其作用是为计算机转发数据,具体有交换机、集线器、路由器、调制解调器等。 二十四、中国教育科研网(CERNET )中国公用信息网(ChinaNET )中国科学技术网(CSTNET )中国金桥信息网(CHINAGBN) 1.阐述系统软件和应用软件的分类和作用。 系统软件:操作系统、程序设计语言、语言处理程序、诊断程序、数据库管理系统。 应用软件:用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软件包;文字处理软件包;图像处理软件包;各种财务管理、税务管理、工业控制等行业软件。

现代控制理论基础_周军_第二章状态空间分析法

2.1 状态空间描述的基本概念 系统一般可用常微分方程在时域内描述,对复杂系统要求解高阶微分方程,这是相当困难的。经典控制理论中采用拉氏变换法在复频域内描述系统,得到联系输入-输出关系的传递函数,基于传递函数设计单输入-单输出系统极为有效,可从传递函数的零点、极点分布得出系统定性特性,并已建立起一整套图解分析设计法,至今仍得到广泛成功地应用。但传递函数对系统是一种外部描述,它不能描述处于系统内部的运动变量;且忽略了初始条件。因此传递函数不能包含系统的所有信息。由于六十年代以来,控制工程向复杂化、高性能方向发展,所需利用的信息不局限于输入量、输出量、误差等,还需要利用系统内部的状态变化规律,加之利用数字计算机技术进行分析设计及实时控制,因而可能处理复杂的时变、非线性、多输入-多输出系统的问题,但传递函数法在这新领域的应用受到很大限制。于是需要用新的对系统内部进行描述的新方法-状态空间分析法。 第一节基本概念 状态变量指描述系统运动的一组独立(数目最少的)变量。一个用阶微分方程描述含有个独立变量的系统,当求得个独立变量随时间变化的规律时,系统状态可完全确定。若变量数目多于,必有变量不独立;若少于, 又不足以描述系统状态。因此,当系统能用最少的个变量 完全确定系统状态时,则称这个变量为系统的状态变量。 选取状态变量应满足以下条件:给定时刻的初始值, 以及的输入值,可唯一确定系统将来的状态。而时 刻的状态表示时刻以前的系统运动的历史总结,故状态变量是对系统过去、现在和将来行为的描述。 状态变量的选取具有非唯一性,即可用某一组、也可用另一组数目最少的变量。状态变量不一定要象系统输出量那样,在物理上是可测量或可观察的量,但在实用上毕竟还是选择容易测量的一些量,以便满足实现状态反馈、改善系统性能的需要。

自动控制原理 第二章习题答案

2-1试建立如图 所示电路的动态微分方程。 解: 输入u i 输出u o u 1=u i -u o i 2=C du 1 dt ) - R 2(u i -u o )=R 1u 0-CR 1R 2( du i dt dt du o o i 1=i-i 2 u o i= R 2 u 1 i 1= R 1 = u i -u o R 1 dt d (u i -u o ) =C C d (u i -u o ) dt u o - R 2 = u i -u o R 1 CR 1R 2 du o dt du i dt +R 1u o +R 2u 0=CR 1R 2 +R 2u i (a) i=i 1+i 2 i 2=C du 1 dt u o i 1= R 2 u 1-u o = L R 2 du o dt R 1 i= (u i -u 1) (b) o = R 1 u i -u 1 u o +C R 2 du 1 dt u 1=u o + L R 2 du o dt du o dt R 1R 2 L du o dt + CL R 2 d 2u o dt 2 = - - u i R 1 u o R 1 u o R 2 +C )u o R 1R 2 L du o dt ) CL R 2 d 2u o dt 2 = + +( u i R 1 1 R 1 1 R 2 +(C+ 解: 2-2 求下列函数的拉氏变换。 (1)t t t f 4cos 4sin )(+= (2)t e t t f 43 )(+= (3)t te t f --=1)(

(4)t e t t f 22)1()(-= 解: (1) f(t)=sin4t+cos4t L [sin ωt ]ω=s s+42+16L [sin4t+cos4t ]+s ω2+s 2L [cos ωt ]=解:(2) f(t)=t 3+e 4t 解: L [t 3+e 4t ]6s+24+s 4 s 4(s+4)= (3) f(t)=t n e at L [t n e at ]=n!(s-a)n+1(4) f(t)=(t-1)2e 2t L [(t-1)2e 2t ]=e -(s-2)2(s-2)3 解:解: 2-3求下列函数的拉氏反变换。 (1))3)(2(1)(+++= s s s s F (2) ) 2()1()(2++=s s s s F (3) )1(1 52)(2 2++-=s s s s s F (4) )2)(34(2)(2++++=s s s s s F A 1=(s+2)s+1(s+2)(s+3)s=-2=-1 =2f(t)=2e -3t -e -2t (1) F(s)=解:A 2=(s+3)s+1(s+2)(s+3)s=-3F(s)= 2s+3- (2) F(s)=s (s+1)2(s+2)F(s)=-2e -2t -te -t +2e -t 解:= A 2s+1s+2+ A 3+ A 1(s+1)2A 1=(s+1)2s (s+1)2(s+2)s=-1A 3=(s+2)s s+2][A 2s=-1=-1 =2=-2 (3) F(s)=2s 2-5s+1s(s 2+1)F(s)(s 2=A 1s+A 2s=+j A 2=-5 A 3解: = A 3 s 2+1A 1s+A 2=1 2s s 2-5s+1=A 1s+A s=j j -5j-1=-A 1+jA 2 A 1=1 F(s)= 1s s 2+1s -5s 2+1 ++ (4) F(s)=s+2s(s+1)2(s+3) 解:=+A 1A (s+1)2+A +A A 123A 3= A 4A 2d []A 2+e 212 -+f(t)=-t 32e -3t -t e -t 1 t t t f sin 5cos 1)(-+=

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