《自控系统数字仿真》实验指导书西安建筑科技大学信息与控制工程学院
目录
目录 (1)
1 课程简介，实验内容及学时安排 (1)
1.1 课程简介 (1)
1.2 实验内容及学时安排 (1)
2 《线性系统理论基础》课程实验 (3)
实验一 MATLAB的基本运算和符号运算的使用 (3)
实验二 MATLAB语言程序设计和图形绘制 (8)
实验三 Simulink基础 (12)
实验四连续系统数值积分法仿真 (17)
附录一MATLAB 函数参考........................................................ 错误！未定义书签。附录二控制工具箱介绍............................................................... 错误！未定义书签。
1 课程简介，实验内容及学时安排
1.1 课程简介
《自控系统数字仿真》课程是电子信息类专业及仪器测量类专业本科生的专业应用技术课程，通过本课程的学习，使学生建立系统仿真的基本概念、掌握常用的仿真方法、模型的建立、仿真常用参数的选择、系统参量间的配合，能够分析仿真结果与实际系统响应的关系，掌握系统仿真在控制系统设计中应用等。同时对当今最具代表性的控制系统数字仿真语言——MATLAB/Simulink进行学习，掌握MATLAB 的基本概念和原理，侧重于学习MATLAB语言编程基础与技巧，数值分析算法的MATLAB实现，着重掌握动态系统的数学模型及仿真工具SIMULINK等。
《自控系统数字仿真》课程作为联系理论教学内容与“课程设计”、“毕业设计”等实践教学环节的一门专业类课程，是以提高学生能力为主要目的的，《自控系统数字仿真实验》是学习数字仿真技术的一个重要环节。通过该实验课的基本训练，使学生充分理解控制系统仿真的原理，掌握基本的仿真步骤和方法，熟悉MATLAB软件的使用，具备对一般控制过程的仿真能力，为学生在今后的学习、工作中提供一个强有力的工具，能有效地加强教学中的实践教学环节，培养学生的独立工作能力和创造性思维能力，为学生今后从事该领域的科学研究和技术开发工作打下扎实的基础。
1.2 实验内容及学时安排
本课程的实践环节单元实验和综合实验构成，目前实验主要基于MATLAB仿真软件进行仿真实验。单元实验每个实验2学时，综合实验4学时，要求学生一人一机，独立完成，由此使学生得到较全面的基础训练。
通过该课程的实验训练，应达到下列要求：
1. 使学生掌握控制系统仿真的基本方法和手段；
2. 使学生了解MATLAB仿真软件的使用方法和基本编程方法，重点掌握MATLAB控制工具箱的使用方法；学会使用Simulink；
3. 能对简单的实际系统进行仿真计算和分析。
2 《线性系统理论基础》课程实验
实验一 MATLAB的基本运算和符号运算的使用
一、实验目的
1．熟悉MATLAB 开发环境，掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算；
2．熟悉符号对象和符号表达式；掌握符号表达式和符号函数的操作，学习求解符号代数方程。
二、实验基本知识
(一)熟悉MATLAB 环境：
MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口，即：命令窗口（The Command Window）、m-文件编辑窗口（The Edit Window）和图形窗口（The Figure Window），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。
熟悉MATLAB 桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。
(二)掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算；
●
●MATLAB变量与运算符
表1 MATLAB 的特殊变量与常量
表2 MATLAB 算术运算符
表5 MATLAB 特殊运算
●
表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式
●
表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表
MATLAB 的常用函数
表8 标准数组生成函数
(三) 符号运算基本指令
1、符号对象的生成和使用：syms
三、实验内容
练习A
1、新建一个文件夹（自己的名字命名）；
2、启动MATLAB，将该文件夹添加到MATLAB 路径管理器中（File→Set Path
→Add Folder）；
3、学习使用help 命令，例如在命令窗口输入help eye ，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）；
4、学习使用clc、clear，了解其功能和作用，观察command window 、command history 和workspace 等窗口的变化结果；
练习B
1输入一个2 维数值数组，体会标点符号的作用（空格和逗号的作用）；
2两种运算指令形式和实质内涵的比较。设有3 个二维数组A（2×4），B（2×4），C（2×2），写出所有由2 个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令；
3学习使用表8 列出的常用函数（通过help 方法）；
4利用diag()，ones()生成下如下矩阵
5 0 -2 0 0 0 0 0
0 4 0 -2 0 0 0 0
0 0 3 0 -2 0 0 0
0 0 0 2 0 -2 0 0
3 0 0 0 1 0 -2 0
0 4 0 0 0 0 0 -2
0 0 5 0 0 0 -1 0
0 0 0 6 0 0 0 -2
四、实验设备及注意事项
1.计算机174台；
2.MATLAB软件1套。
注意不同版本MATLAB软件的异同。
五、实验报告要求
记录完成实验内容所采取的步骤、方法和结果。
六、预习要求及思考题
要求实验前，必须预习实验知识点，按实验内容的要求的做好设计，并写出根据自己的理解应得的结果，以便在实验时进行比较、验证。
实验二 MATLAB语言程序设计和图形绘制
一、实验目的
1.熟悉MATLAB 程序编辑与设计环境，掌握各种编程语句语法规则及程序设
计方法；
2.函数文件的编写和设计；
3.学习MATLAB 图形绘制的基本方法，熟悉和了解MATLAB 图形绘制程序
编辑的基本指令；
4.熟悉掌握利用MATLAB 图形编辑窗口编辑和修改图形界面，并添加图形的
各种标注。
二、实验基本知识
（一）程序流程控制语句
1、for 循环结构
语法：for i＝初值：增量：终值
语句1
…
语句n
end
说明：1）i＝初值：终值，则增量为1。
2）i＝初值、增量、终值，则增量可正可负，可以是整数，也可以是小数，只须符合数学逻辑。
2、while 循环结构
语法：while 逻辑表达式
循环体语句
end
说明：1）whiIe 结构依据逻辑表达式的值判断是否执行循环体语勾。若表达式的值为真，执行循环体语句一次，在反复执行时，每次都要进行判断。若表达
式的值为假，则程序执行end 之后的语句。
2）为了避免因逻辑上的失误，而陷入死循环，建议在循环体语句的适当位置加break 语句、以便程序能正常执行。（执行循环体的次数不确定；每
一次执行循环体后，一定会改变while 后面所跟关系式的值。）3）while 循环也可以嵌套、其结构如下：
while 逻辑表达式1
循环体语句1
while 逻辑表达式2
循环体语句2
end
循环体语句3
end
3、if-else-end 分支结构
语法：if 表达式1
语句1
else if 表达式2(可选)
语句2
else(可选)
语句3
End
end
说明：1）if 结构是一个条件分支语句，若满足表达式的条件，则往下执行；若不满足，则跳出if 结构。
2）if 表达式2 与else 为可选项，这两条语句可依据具体情况取舍。
3）每一个if都对应一个end，即有几个if，记就应有几个end 。
4、switch-case 结构
语法：switch 表达式
case 常量表达式1
语句组1
case 常量表达式2
语句组2
……
otherwise
语句组n
end
说明：1）switch 后面的表达式可以是任何类型，如数字、字符串等。
2）当表达式的值与case 后面常量表达式的值相等时，就执行这个case 后面的语句组如果所有的常量表达式的值都与这个表达式的值不相等时，则执行otherwise 后的执行语句。
5、程序流程控制指令
break 、return 、pause
（二） 函数文件的结构和编写方法
函数只能在函数体内对变量进行操作，也就是只能访问函数本身工作空间中的变量。M 函数文件的结构：
1. 函数定义行（function ）
2. H1 行（函数帮助文本的第一行）
3. 函数帮助文本
4. 函数体
5.
注释
注意：① 函数文件编写后，保存时，其文件名必须与函数名相同；
② 函数名不要与MATLAB 自身的函数命令相同。
（三） 线性坐标图形绘制
1） plot(x,y)——绘制由x,y 所确定的曲线；
2） 多组变量绘图：plot(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, ……)； 3） 双Y 轴绘图：plotyy( )函数； 4） 图形窗口的分割（subplot ）；
5） 图形编辑窗口的使用（Edit →Figure Properties ）。 三、实验内容 （一） 程序设计
熟悉MATLAB 程序编辑与设计环境。在MATLAB 的m-文件编辑窗口完成下面编程任务。（在MATLAB 主界面上选择菜单“File →New →M-file ”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open ”就可以打开一个已经存在的m-文件。） 1、用for 循环语句实现求1～100 的和。
2、编写命令文件：计算1000321<++++n 的最大n 值。
3、编写函数文件：分别用for 和while 循环结构编写程序，求2的0到n 次幂的和。 （二）图形绘制
1、输入所给程序，观察产生的图形，分析各语句的功能，再按要求进行相关的实验。
（1）t=(0:pi/50:2*pi)'; k=0.4:0.1:1; Y=cos(t)*k; plot(t,Y)
再实验plot(t), plot(Y), plot(Y,t)，观察产生图形的不同。
（2）用图形表示连续调制波形y=sin(t)sin(9t) 及其包络线。
t=(0:pi/100:pi)';
y1=sin(t)*[1,-1];
y2=sin(t).*sin(9*t);t3=pi*(0:9)/9;
y3=sin(t3).*sin(9*t3);
plot(t,y1,'r:',t,y2,'b',t3,y3,'bo');axis([0,pi,-1,1])
2、运行下列程序，观察结果，请用命令为图形加标题“受热压力容器温度与压力的阶跃响应曲线”，为x轴加标注“时间t（s）”、y轴分别加标注“温度C（\circ）”及“压力F（MPa）”。
考虑直接用plot（）绘图，通过图形编辑窗口如何完成以上要求。
四、实验设备及注意事项
1、计算机174台；
2、MATLAB软件1套。
注意不同版本MATLAB软件的异同。
五、实验报告要求
记录完成实验内容所采取的步骤、方法和结果。
六、预习要求及思考题
要求实验前，必须预习实验知识点，按实验内容的要求的做好设计，并写出根据自己的理解应得的结果，以便在实验时进行比较、验证。
实验三 Simulink基础
一、实验目的
1、熟悉SIMULINK 工作环境及特点，掌握SIMULINK 的建模与仿真方法；
2、掌握线性系统仿真常用基本模块的用法；
3、子系统的创建和封装设计。
二、实验基本知识
1．了解SIMULINK 模块库中各
子模块基本功能
连续系统库常用模块数学库常用模块
非线性系统库常用模块输出库常用模块
信号与系统库常用模块
2. SIMULINK 的建模与仿真方法
（1）打开模块库浏览器，找出相应的模块。鼠标左键点击相应模块，拖拽到模型窗口中，双击每个模块设置参数，按相互关系连接每个模块即可建立Simulink中的仿真模型。
（2）设置仿真控制参数。
（3）运行并分析结果。
3. 自定义子系统与子系统的封装
1）自定义子系统
对于复杂、大型系统的模型，为了减少功能模块的个数，简化图形，使控制系统仿真模型的结构清晰，上下层次分明，相互关系明确，常常把能够实现某些功能的相关模块组合（Group）在一起，构成新的功能模块，成为子系统。
自定义新功能模块的方法：
（1）在Simulink模块库浏览器的“Ports & systems”模块组中的“Subsystem”功能模块，利用其编辑区重新设计组合新的功能模块（可将要构成子系统的模块复制到其中）；
（2）在模型窗口中，选择要构成子系统的模块，然后执行菜单“Edit”下的“Greate Subsystem”，创建新功能模块。
2）子系统的封装
当一个大系统中子系统很多时，管理起来会相当麻烦，因为当修改子系统，特别是要修改子系统内多个模块的参数时，就要逐个打开模块参数对话框来进行操作，子系统封装后，可以将多个模块参数对话框集成为一个对话框，方便参数修改；其次，可以制作被封装子系统的图标，形象标识被封装子系统模块并说明其用途；最后，可以将对个别模块的描述或者帮助集成在一起，能有效地帮助了解被封装定制的子系统。
子系统封装的方法：选中要封装的子系统，然后执行菜单“Edit”下的“Mask Subsystem”，将打开“Mask editor”即子系统的封装编辑器，根据要求进行相应
设置，便可得到封装了的子系统。
封装步骤①创建子系统；②封装子系统；③设置参数；④修改和设计模块图标。
三、实验内容
1． 双环调速的电流环系统的方框图模型如图3-1所示：图中参数设为Ks=44；Ts=0.00167；Ta=0.017；R=1；Tm=0.075；Ce=0.1925；Kt=0.01178；T1=0.049；T2=0.088， （1）在Simulink 集成环境下建立模型，在给定信号作用点处输入单位给定阶跃响应信号，并绘制相应的响应曲线。
（2）将虚框中的模块自定义为一个新的功能模块，命名为控制对象。 （3）设计PID 调节器替代图中的比例积分调节器，调节K P ，T i ，T d 用使系统满足超调量15%，上升时间0.3s ，调节时间0.4s 的要求。（要求将加入的PID 控制器封装成一个模块使用）
2． 带饱和输出特性的PID 控制系统的被控对象为8001
()601
s G s e s -=+，其PID 控制器为110.022
()(1)4c P D P I D I G s K T s K K K s T s s s
=+
+=++=+
。以0()G s 与()c G s 为前向通道构成单位反馈系统。
（1）试对于PID 控制器分别采用3种方法：PID 控制3个分量叠加、传递函数方框图与PID 控制子系统绘制其Simulink 仿真模型图，并对其进行仿真；
（2）将仿真结果输出到MATLAB 命令窗口，用plot 命令绘制响应图，并通过图形编辑窗口，为图形加图名、坐标标注及图注。
四、 实验设备及注意事项
1. 计算机70台；
图3-1
2.MATLAB软件1套。
注意不同版本MATLAB软件的异同。
五、实验报告要求
记录完成实验内容所采取的步骤、方法和结果。
六、预习要求及思考题
要求实验前，必须预习实验知识点，按实验内容的要求的做好设计，并写出根据自己的理解应得的结果，以便在实验时进行比较、验证。
实验四 连续系统数值积分法仿真
一、实验目的
1．掌握数值积分法的基本概念和原理，掌握常用的数值积分法的使用；
2．分析数值积分算法的计算步长计算精度、速度、稳定性与的关系； 3. 对数值算法中的“病态问题”进行研究。 二、实验基本知识
用数字计算机来仿真或模拟一个连续控制系统的目的就是求解系统的数学模
型。由控制理论知，一个n 阶连续系统可以被描述成由n 个积分器组成的模拟结构图。因此利用数字计算机来进行连续系统的仿真，从本质上讲就是要在数字计算机上构造出n 个数字积分器，也就是让数字计算机进行n 次数值积分运算。
龙格-库塔（Runge-kutta ）法是求解常微分方程初值问题最常用的一种数值积分算法。著名的四阶RK 法算法如下：
1123412132
4
3(22)
6
(,)(,)22(,)
22(,)
k k k k k k k k k k h
x x k k k k k f t x h h k f t x k h h k f t x k k f t h x hk +=++++=??
?=++??
?=++??=++? （4-1） （一） 面向方程的数值积分法仿真 1、MATLAB 程序设计思路 若系统的状态空间表达式为
x Ax bu y Cx
=+= （4-2）
其中 A : n ×n; b : n ×1; C :1×n
假设在仿真中，数值积分法采用四阶龙格－库塔方法，因对于n 阶系统，其状态方程式（4-2）可写成以下n 个一阶微分方程
1122123...(,,,,,)
(1,2,,)i i i in n i i n x a x a x a x bu f t x x x x i n =++++==
故根据式（4-1）可得求解以上一阶微分方程组的四阶龙格－库塔公式如下：
(1)()1234(22)
(1,2,,)6
k k i i i i i i h
x x k k k k i n +=++++=
1112221111311224
1133()()()()
222
()()()222()()()k k k
i i i in n i k k k i i i in n i i k
k k i i i in n i i k
k k i i i in n i i k k a x a x a x b u t h h h k a x k a x k b u t h h h k a x k a x k b u t k a x hk a x hk b u t h ?=++++?
?=++++++??
?=++++++??=++++++? （4-3） 式中 k i x 为t=t k 时刻的x i 值，1
k i
x +为t=t k+h 时刻的x i 值。令：
[]
[][][]
1
11
11212
111211212222313233414
244T
k k k k n
T
k k
k k n T
n T n T n T
n x x x x x x x x K k k k K k k k K k k k K k k k ++++??=????=?
?
====
则式（4-3）可写成如下矩阵的形式
11234121324
3(22)
6
()()()22()()
22()()
k k k k k k k k
k k h
x x K K K K K Ax bu t h h K A x K bu t h h K A x K bu t K A x hK bu t h +=++++=+??
?=+++??
?=+++??=+++? 根据式（4-2）可得t=t k +1时刻的输出
11k k y Cx ++=
计算机辅助设计（CAD） 唯一的国家级CAD应用水平认证为您提升岗位竞争力 受认可的计算机辅助设计（CAD）专业技能将让您在竞争激烈的就业中脱颖而出。 高新考试计算机辅助设计（CAD）认证是对您知识和技能的可靠证明；代表着在专业设计领域的专业技术与实操技能。 拥有计算机辅助设计（CAD）认证将让您就业受益，助您在设计生涯中获取成功。 计算机辅助设计（CAD）认证能为您提供诸多的优势与好处，增加您的技术认可度。 认证性质 计算机辅助设计（CAD）认证考试是为提高大中专、职业技术院校在校学生以及企事业单位的工程技术人员的数字化设计能力而设计的应用、专业技术水平考试。 认证平台分类 计算机辅助设计-建筑-CAD、计算机辅助设计-机械-CAD、计算机辅助设计-服装-CAD 认证对象 任何希望证明所具备AutoCAD软件知识的人都可以参加认证。计算机辅助设计（CAD）认证强调持证者的技能和知识，任何在工作中使用AutoCAD软件的人都可以从认证项目中获益。通过计算机辅助设计（CAD）认证考试，即证明其具备完成指定工作任务的知识和技能。可应用职务 CAD程师、建筑设计／绘图人员、水电及其他工程绘图人员、机械设计／绘图人员、室内设计／装潢人员、计算机绘图人员、平面设计／美编人员、商业设计、工业设计等等。证书等级及发证机构 证书分为初级、中级、高级，由人力资源与社会保障部职业技能鉴定中心核发。 证书价值 该证书用于从事相关工作岗位的水平等级证明和职业资格证明，是职场岗位晋级、职称晋级和工资福利晋级的必要证书。高级技工（即国家三级）资格证书是日后申评国家二级（即
技师）和国家一级（即高级技师）的必要条件，也是学生从事相关工作的岗位能力证书。认证基本要求 要求考生比较系统地理解AutoCAD的基本概念和基本理论，掌握其使用的基本命令、基本方法，同时要求考生具有一定空间想象能力、抽象思维能力，要求考生在掌握基本操作的基础上能综合运用所学的知识、方法进行复杂产品的设计和开发。 认证方式与考试时间 计算机辅助设计（CAD）认证采用上机考试的形式，使用全国统一题库，按照操作或编程要求，完成指定的考试题目。操作技能考试全部在计算机的相应操作系统和应用程序中完成，实际测试操作能力与操作技能，中级考试时间为120分钟，高级考试时间为180分钟。认证内容 计算机辅助设计（CAD）认证主要是考核AutoCAD中的各种功能，包括人机交互、图档管理、对象生成与修改的高级功能、三维建模的方法、注释与剖面线填充、打印和发布图形，以及数据共享等方面。其中又以生成与修改对象、图档管理、人机交互、三维建模和注释与打印为主要内容。 为什么选择计算机辅助设计（CAD）认证 国家权威认证 由人力资源与社会保障部职业技能鉴定中心推出，至2012年6月全国已经有超过1000万人次参加高新技术考试。 为个人档案添光 无论读书,还是职场晋升,都要面对激烈的竞争,如果拥有计算机辅助设计（CAD）认证,你一定会从激烈的竞争中脱颖而出！ 满足职场技能 计算机辅助设计（CAD）认证给企业员工提供一种提升工作效率、证明自己具备专业技能的方式，这样更助于个人完善自己的职业生涯、增加自身价值！ 学分抵免 计算机辅助设计（CAD）认证项目获得了众多职业院校的认同，将其纳入教学计划，并对于获得计算机辅助设计（CAD）认证的学生给予学分抵免政策。
精心整理 计算机辅助设计与制造 闭卷考试； 考试题型：名词解释 单选 填空 综合 判断 第1章 1.4 广义 狭义 设计；NC自动编程；计算机辅助测试技术；动态仿真；工程数据管理； 4.CAD/CAM系统大致分为两类：通用集成化（CADAM,UG-II,Pro/ENGINEER, I-DEAS,CV）；单功能系统（GDS,GNC,PLOYSURE,GEMS）; 5.CAD技术与CAM技术结合起来，实现设计、制造一体化具有的明显优越性： （1）有利于发挥设计人员的创造性，将他们从大量繁琐的重复劳动中解放出来。 （2）减少设计、计算、制图、制表所需时间，缩短设计周期。
（3）由于采用了计算机辅助分析技术，可以从多方案中进行分析、比较，选出最佳方案，有利于实现设计方案的优化。 （4）有利于实现产品的标准化、通用化和系列化。 （5）减少零件早车间的流通时间和在机床上装卸、调整、测量、等待切削的时间，提高了加工效率。 （6）先进的生产设备既有较高的生产过程自动化水平，又能在较大范围内适应加工对象的变化，有利于企业提高应变能力和市场竞争力。 （7 （8） 第2章 1. 2.根据以大型 3.根据 立的） 4.根据 5. （1 （2 磁带类、光盘类（光盘存储器）； （3）显示器、键盘、鼠标。 6.输入设备（填空、选择、判断）：键盘；鼠标和操纵杆；数字化仪；图形版（图形输入板）；光笔；触摸屏；扫描输入设备；语音输入设备；数据手套；位置传感器； 7.输出设备（填空、选择、判断）：显示器；打印机；绘图机；立体显示器；3D听觉环境系统；生产系统设备[加工设备（各类数控机床、加工中心）；物流搬运设备（有轨小车、无轨小车、机器
第1章计算机辅助设计概述 1.1 计算机辅助设计的概念 计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD），它是计算机科学技术发展和应用中的一门重要技术。所谓CAD技术，就是利用计算机快速的数值计算和强大的图文处理功能来辅助工程师、设计师、建筑师等工程技术人员进行产品设计、工程绘图和数据管理的一门计算机应用技术，如制作模型、计算、绘图等。 计算机辅助设计对提高设计质量，加快设计速度，节省人力与时间，提高设计工作的自动化程度具有十分重要的意义。现在，它已成为工厂、企业和科研部门提高技术创新能力，加快产品开发速度，促进自身快速发展的一项必不可少的关键技术。 与计算机辅助设计（CAD）相关的概念有： CAE（Computer Aided Engineering ）：计算机辅助分析。就是把CAD设计或组织好的模型，用计算机辅助分析软件对原设计进行仿真设计成品分析，通过反馈的数据，对原CAD设计或模型进行反复修正，以达到最佳效果。 CAM（Computer Aided Manufacture ）：计算机辅助制造。就是把计算机应用到生产制造过程中，以代替人进行生产设备与操作的控制，如计算机数控机床、加工中心等都是计算机辅助制造的例子。CAM不仅能提高产品加工精度、产品质量，还能逐步实现生产自动化，对降低人力成本、缩短生产周期有很大的作用。 把CAD、CAE、CAM结合起来，使得一项产品由概念、设计、生产到成品形成，节省了相当多的时间和投资成本，而且保证了产品质量（如图1-1所示）。 是 图1-1 计算机辅助设计过程 计算机辅助设计（CAD）技术是集计算、设计绘图、工程信息管理、网络通讯等计算机及其他领域知识于一体的高新技术，是先进制造技术的重要组成部分。其显著特点是：提高设计的自动化程序和质量，缩短产品开发周期，降低生产成本费用，促进科技成果转化，提高劳动生产效率，提
C A D概述 人类在表达思想、传递信息时，最初采用图形，后来逐渐演化发展为具有抽象意义的文字。这是人类在信息交流上的一次伟大革命。在信息交流中，图形表达方式比文字表达方式具有更多的优点。一幅图纸能容纳下许多信息，表达内容直观，一目了然，在不同的民族与地区具有表达思想的相通性，而往往可以反映用语言、文字也难以表达的信息。 工程图是工程师的语言。绘图是工程设计乃至整个工程建设中的一个重要环节。然而，图纸的绘制是一项极其繁琐的工作，不但要求正确、精确，而且随着环境、需求等外部条件的变化，设计方案也会随之变化。一项工程图的绘制通常是在历经数遍修改完善后才完成的。 在早期，工程师采用手工绘图。他们用草图表达设计思想，手法不一。后来逐渐规范化，形成了一整套规则，具有一定的制图标准，从而使工程制图标准化。但由于项目的多样性、多变性，使得手工绘图周期长、效率低、重复劳动多，从而阻碍了建设的发展。于是，人们想方设法地提高劳动效率，将工程技术人员从繁琐重复的体力劳动中解放出来，集中精力从事开创性的工作。例如，工程师们为了减少工程制图中的许多繁琐重复的劳动，编制了大量的标准图集，提供给不同的工程以备套用。
工程师们梦想着何时能甩开图板，实现自动化画图，将自己的设计思想用一种简洁、美观标准的方式表达出来，便于修改，易于重复利用，提高劳动效率。 随着计算机的迅猛发展，工程界的迫切需要，计算机辅助绘图(ComputerAidedDraw—ing)应运而生。早期的计算机辅助设计系统是在大型机、超级小型机上开发的，一般需要几十万甚至上百万美元，往往只有在规模很大的汽车、航空、化工、石油，电力、轮船等行业部门中应用，工程建设设计领域各单位则难以望其项背。进入80年代，微型计算机的迅速发展，使计算机辅助工程设计逐渐成为现实。计算机绘图是通过编制计算机辅助绘图软件，将图形显示在屏幕上，用户可以用光标对图形直接进行编辑和修改。由微机配上图形输入和输出设备(如键盘、鼠标、绘图仪)以及计算机绘图软件，就组成一套计算机辅助绘图系统。 由于高性能的微型计算机和各种外部设备的支持，计算机辅助绘图软件的开发也得到长足的发展。 CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称cad。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图
一、Auto CAD（计算机辅助设计）版本介绍：2002、2004、2005、2007、2008、2009等。 ※高版本可以打开同版本或低版本的图纸，但低版本的图纸不能打开高版本的图纸。 例：Auto CAD2005的图纸可以用Auto CAD2005、2007、2008、2009打开，而用Auto CAD2004、2002就打不开。如果电脑中安装的是Auto CAD2004的版本，那此版软件只能打开Auto CAD2004、2002或更低的版本，Auto CAD2004（不含2004）以上高版本的图纸就打不开了。这时应把高版本的图纸另存为低版本的图纸。（请注意：文件类型为.dwg格式） 二、打开“Auto CAD图纸” 1.打开需要的图纸如“三幼平面图”双击； 2.出现“指定字体给样式”对话框，选择国标字体“gbcbig.shx”，点确定。（请注意：一般图纸均选择国标字体，有可能需重复这个操作选择国标字体“gbcbig.shx”，点确定。直到可以打开图纸。）
3. ※，可以说是 ※（1）鼠标的滚轴前后滑动，可以将图形放大、缩小。（2）按住鼠标滚轴拖动图形，可以移动图形。（请注意：（1） （2）配合使用，放大、缩小，左右上下移动。）相当于工具栏中如果赶上没有滚轴的鼠标，就用这 个吧。 ※绘图工具如下： （当不知道这些图形代表什么，把鼠标箭头放在上，等一会儿，会出现中文。） 第一个是直线，点左键，开始画图，终止画图按“确认”即可终止。 第三个是多段线“确认”即可终止。（请注意：多段线可用于电气图纸中电气管线的长度计量，也可用于快速粗略的计算面积。） 例：计算亲子活动室的面积，用左键点多段线，粉色线从 起点围一圈画回起点即可，按Li后，按空格出现“文本窗口”。
CAD概述 人类在表达思想、传递信息时，最初采用图形，后来逐渐演化发展为具有抽象意义的文字。这是人类在信息交流上的一次伟大革命。在信息交流中，图形表达方式比文字表达方式具有更多的优点。一幅图纸能容纳下许多信息，表达内容直观，一目了然，在不同的民族与地区具有表达思想的相通性，而往往可以反映用语言、文字也难以表达的信息。 工程图是工程师的语言。绘图是工程设计乃至整个工程建设中的一个重要环节。然而，图纸的绘制是一项极其繁琐的工作，不但要求正确、精确，而且随着环境、需求等外部条件的变化，设计方案也会随之变化。一项工程图的绘制通常是在历经数遍修改完善后才完成的。 在早期，工程师采用手工绘图。他们用草图表达设计思想，手法不一。后来逐渐规范化，形成了一整套规则，具有一定的制图标准，从而使工程制图标准化。但由于项目的多样性、多变性，使得手工绘图周期长、效率低、重复劳动多，从而阻碍了建设的发展。于是，人们想方设法地提高劳动效率，将工程技术人员从繁琐重复的体力劳动中解放出来，集中精力从事开创性的工作。例如，工程师们为了减少工程制图中的许多繁琐重复的劳动，编制了大量的标准图集，提供给不同的工程以备套用。 工程师们梦想着何时能甩开图板，实现自动化画图，将自己的设计思想用一种简洁、美观标准的方式表达出来，便于修改，易于重复利用，提高劳动效率。 随着计算机的迅猛发展，工程界的迫切需要，计算机辅助绘图(ComputerAidedD raw—ing)应运而生。早期的计算机辅助设计系统是在大型机、超级小型机上开发的，一般需要几十万甚至上百万美元，往往只有在规模很大的汽车、航空、化工、石油，电力、轮船等行业部门中应用，工程建设设计领域各单位则难以望其项背。进入80年代，微型计算机的迅速发展，使计算机辅助工程设计逐渐成为现实。计算机绘图是通过编制计算机辅助绘图软件，将图形显示在屏幕上，用户可以用光标对图形直接进行编辑和修改。由微机配上图形输入和输出设备(如键盘、鼠标、绘图仪)以及计算机绘图软件，就组成一套计算机辅助绘图系统。 由于高性能的微型计算机和各种外部设备的支持，计算机辅助绘图软件的开发也得到长足的发展。 CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称cad。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。cad 能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动，专注于设计本身，缩短设计周期和提高设计质量。
电子线路CAD—PSPICE 1．PSPICE介绍 电子线路CAD中的典型软件PSPICE是电子电路计算机辅助分析与设计中的电子电路模拟软件它具有功能强、速度快、精度高、容量大、使用方便、价格低廉等优点,受到人们的普遍欢迎,它主要用在对所设计的电路硬件实现之前,先对电路进行模拟,进行不同输入状态的时间响应、交流小信号分析最坏情况分析以及其它有关信息分析和优化,以保证所设计的电路达到性能指标最优。特别用PSPICE 分析低频电路具有很大的优越性。与人工计算比较,它快捷得多,而且对于复杂电路的各种特性,人工计算实验法测定频率特性相比较,它相对准确很多,并且既可以打印各频率点的准确计算值,又能很方便地显示和打印频率特性曲线,包括用对数坐标所表示的波特图。 2.PSPICE程序的性能特点 2.1通用性强 PSPICE程序能够进行各种基本电路的分析，处理常用的无源和有源器件，自动地根据用户提出的各种分析要求列出方程求解、给出分析结果。 2.2简单易学 PSPICE程序中有各种自建的数学模型，使用PSPICE时，用户无需自建数学模型，只要将被分析电路的拓扑信息、电路参数及分析内容以自由格式编写输入源程序，并送入计算机，计算机便可自动运行给出结果，整个过程简单易行，便于掌握。 2.3性能优良 PSPICE程序可分析电路规模:最大节点号9999。器件数目:受内存限制，对于内存为512K字节的IBM／PC机限定为120个管子。电路中可包含元件种类:电阻、电容、电感、互感五种独立源、四种受控源、四种半导体器件。分析类型:直流工作点、交流传输特性、瞬态分析、频率响应、直流小信号传递函数(包括放大倍数、输入电阻、输出电阻)等。 2.4 PSpice可分析的电路特性 (1)直流分析，包括静态工作点、直流灵敏度、直流传输特性、直流特性扫描分析。(2)交流分析，包括频率特性、噪声分析。(3)瞬态分析，包括瞬态响应分析、傅里叶分析。(4)参数扫描，包括温度特性分析、参数扫描分析。(5)统计分析，包括蒙托卡诺分析、最坏情况分析。(6)逻辑模拟，包括逻辑模拟、数/模混合模拟、最坏情况时序分析。 3．PSpice仿真实验教学的特点
第一章服装CAD概况 一、服装CAD概述： CAD是计算机辅助设计Computer Aided Design的英文缩写，应用于服装领域的CAD，我们称为“服装CAD”，也就是计算机辅助服装设计。 二、国内外服装CAD发展状况、趋势及前景 服装CAD是于20世纪60年代初在美国发展起来的，目前美国、日本等发达国家的服装CAD普及率已达到90%以上。我国的服装CAD技术起步较晚，但发展的速度很快，虽然技术上有一定差距，但普及率已经越来越高，并且技术上也在逐渐完善。 三、服装CAD的应用环境： 服装CAD产品由计算机硬件及应用软件组成。 1、硬件配置 硬件系统由计算机、输入设备、输出设备组成。 1)输入设备包括数字化仪（也叫读图板）、扫描仪、数码相机等 2)输出设备包括绘图仪、打印机、切割机、裁床等 2、软件构成 服装CAD系统主要包括：款式设计系统（Fashion Design System）、结构设计系统（Pattern Design System）、推板设计系统（Grading System）、排料设计系统（Marking System）、试衣设计系统（Fitting Design System）、服装管理系统（Management System）等。 四、目前比较常用的服装CAD软件： 浙江爱科、台湾富怡、北京航天、日升天辰、丝绸之路、美国的格柏（GGT）、美国的匹吉姆（ＰＧＭ）、法国的力克（Lectra）、香港博克等。 其他服装CAD软件： 比力、日本旭化成、优卡、服装樵夫CAD系统、金顶针服装设计大师、佑手、德卡、Pay back CAD韩国派贝克打板、DoCad（度卡）、宝仙路、东丽、TOP3000(拓普打版)、丽格等。 我们将要学习的是爱科服装CAD，爱科公司地处浙江杭州成立于1994年，到目
控制系统计算机辅助 设计实验 一、实验教学目标与基本要求 上机实验是本课程重要的实践教学环节。实验的目的不仅仅是验证理论知 识，更重要的是通过上机加强学生的实验手段与实践技能，掌握应用MATLAB/Simulink 求解控制问题的方法，培养学生分析问题、解决问题、应用知识的能力和创新精神，全面提高学生的综合素质。 通过对MATLAB/Simulink进行求解，基本掌握常见控制问题的求解方法与命令调用，更深入地认识和了解MATLAB语言的强大的计算功能与其在控制领域的应用优势。
二、题目及解答 第一部分：MATLAB 必备基础知识、控制系统模型与转换、线性控制系统的计算机辅助分 析： 编写rossler.m文件： function dx=rossler(t,x) dx=[-x(2)-x(3);x(1)+0.2*x(2);0.2+(x(1)-5.7)*x(3)]; 主函数： >> x0=[0;0;0]; [t,y]=ode45('rossler',[0,100],x0); plot3(y(:,1),y(:,2),y(:,3)),grid >> plot3(y(:,1),y(:,2),y(:,3)),grid >> plot(y(:,1),y(:,2)),grid 所的图像：三维相轨迹（下图） xoy平面投影 2. 编写c2exmobj.m文件：
function y=c2exmobj(x) y=x(1)^2-2*x(1)+x(2); 编写c2exmcon.m文件： function [c,ce]=c2exmcon(x) ce=[]; c=[4*x(1)^2+x(2)^2-4]; 主函数为： A=[];B=[];Aeq=[];Beq=[];xm=[0;0];xM=[];x0=[0;0]; ff=optimset;ff.Tolx=1e-10;ff.TolFun=1e-20; x=fmincon('c2exmobj',x0,A,B,Aeq,Beq,xm,xM,'c2exmcon',ff) 运行结果： Warning: Trust-region-reflective method does not currently solve this type of problem, using active-set (line search) instead. > In fmincon at 422 Optimization terminated: first-order optimality measure less than options.TolFun
CAD即计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD），其概念和内涵正在不断地发展中。1972年10月，国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”上给出如下定义：CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、造型、分析和编写技术文档等设计活动的总称。 根据模型的不同，CAD系统一般分为二维CAD和三维CAD系统。二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本……”等几何元素的集合，系统内表达的任何设计都变成了几何图形，所依赖的数学模型是几何模型，系统记录了这些图素的几何特征。二维CAD系统一般由图形的输入与编辑、硬件接口、数据接口和二次开发工具等几部分组成。 三维CAD系统的核心是产品的三维模型。三维模型是在计算机中将产品的实际形状表示成为三维的模型，模型中包括了产品几何结构的有关点、线、面、体的各种信息。计算机三维模型的描述经历了从线框模型、表面模型到实体模型的发展，所表达的几何体信息越来越完整和准确，能解决“设计”的范围越广。其中，线框模型只是用几何体的棱线表示几何体的外形，就如同用线架搭出的形状一样，模型中没有表面、体积等信息。表面模型是利用几何形状的外表面构造模型，就如同在线框模型上蒙了一层外皮，使几何形状具有了一定的轮廓，可以产生诸如阴影、消隐等效果，但模型中缺乏几何形状体积的概念，如同一个几何体的空壳。几何模型发展到实体模型阶段，封闭的几何表面构成了一定的体积，形成了几何形状的体的概念，如同在几何体的中间填充了一定的物质，使之具有了如重量、密度等特性，且可以检查两个几何体的碰撞和干涉等。由于三维CAD系统的模型包含了更多的实际结构特征，使用户在采用三维CAD造型工具进行产品结构设计时，更能反映实际产品的构造或加工制造过程。 目前，三维CAD系统已经成为企业进行产品创新设计的主流工具。三维CAD系统已经从早期的实体造型，发展到特征造型和基于约束的造型。 CAD系统广泛应用于机械、电子、汽车、航空航天、模具、仪表、轻工等制造行业。三维CAD 系统在产品的零件造型、装配造型和焊接设计、模具设计、电极设计、钣金设计等方面提供了强大的功能，真实感显示、曲面造型的功能也已经很强大。 目前，高端的三维CAD系统主要包括UG NX、CATIA、PRO-E。中端主流的三维CAD系统主要包括SolidWorks、SolidEdge、Inventor。国产的三维CAD系统有Solid3000和CAXA实体工程师。而我国流行的二维CAD系统主要包括AutoCAD、CAXA、中望、浩辰等。 基于三维CAD系统，已经有很多CAE/CAM系统，支撑产品的设计/仿真和制造。 CAD/CAE/CAM技术的现状与发展趋势
《计算机辅助设计》(CAD)教学大纲 课程名称：计算机辅助设计 英文名称：Computer Aided Design 课程编码：1341011 学分： 3 总学时: 48 理论学时：0 实验学时：0 上机学时：48 实习实训学时：0 适用专业：机电一体化技术、机电设备维修与管理 先修课程：《机械制图》、《大学计算机基础》 执笔人：严小黑 审定人：叶大萌 一、课程性质、地位和任务 课程性质：本课程是理工科机械制造大类、汽车类各专业学生必修的一门专业基础课。 课程地位: 本课程是工科院校学生必修的一门学科基础课，其目的是为培养学生用计算机绘图、读图技能及空间想象能力。同时又是学生学习后续课程和完成课程设计、毕业设计不可缺少的基础。 课程任务：通过听课、上机操作等教学环节，学生应掌握点的定位方法，建立准确绘图的理念；掌握绘图、编辑的方法；掌握一些绘制机械图常用的技巧；掌握机械样板图的建立与调用。为后续CAD/CAM课程的学习打下基础。 二、教学基本要求 （一）知识基本要求 1、建立准确绘图的理念，掌握准确定位点的方法。 2、掌握直线、圆、圆弧、矩形、正多边形、剖面线的绘制方法。 3、掌握选择对象常用的方法：单个选择、窗口选择、交叉窗口选择。 4、掌握擦除、撤消、恢复、复制、镜像、编置、阵列、移动、旋转、修剪、打断、倒 角、倒圆角、分解、格式刷的使用方法。 5、建立图层的概念，掌握图层建立和管理的方法。 6、掌握视图变换的方法。 7、掌握绘图环境的设置方法。 8、掌握文字与尺寸标注的输入方法。 9、掌握块的建立与使用方法。 10、掌握样板图的建立与调用方法。 11、掌握打印出图的方法。 （二）能力基本要求 1、具有应用AutoCAD软件绘制一般复杂程度二维图形的能力。 2、具有打印出图的能力。
AutoCAD是目前计算机辅助设计(Computer Aided Design)领域最流行的CAD软件，在国内外广泛应用 于机械、建筑、家居、纺织等诸多行业。在AutoCAD系列软件中，最具代表性的就是Auto cad 2007,起 点为您提供cad2007破解版下载，有需要的朋友下载吧。 cad2007下载最新软件版本将直观强大的概念设计和视觉工具结合在一起，促进了2D设计向3D设计的 转换! Autodesk推出AutoCAD 2007软件，该软件将帮助建筑师、工程师和设计师更充分的实现他们的想法。 新的AutoCAD 2007软件能够帮助用户在一个统一的环境下灵活地完成概念和细节设计，并且在一个环境下进行创作、管理和分享设计作品。它的概念设计特点使得用户可以更快更轻松的寻找到适合的设计方式，然后将这种信息作为进行设计的基础。AutoCAD 2007非常适合那些用手工进行概念设计的专业人员，它 能够加快设计进程，欲了解更多关于AutoCAD 2007的特性及优点，可访问 AutoCAD 2007平台拥有强大直观的界面，可以轻松而快速的进行外观图形的创作和修改，它还具有的一 些新特性能够使得更多行业的用户可以在项目设计初期探索设计构思，为设计探索提供了更快的反馈和更多的机会。世界各地的1，000多家测试版用户参与测试并促使最终版本的产生。
“Autodesk能够不断地为AutoCAD增添新的特性并且使之越来越容易操作，这真的很了不起。他们在AutoCAD 2007里致力于提高3D设计效率，它通过扩展和增强现有的特性满足了我作为一名 CAD经理的需求。” Progressive AE CAD经理和高级主管Doug Barense 说“有了AutoCAD 2007，我们不需要别的附加软件就可以创作出客户期待的作品，这就节约了时间和金钱。” Autodesk的产品还将利用AutoCAD平台改进的优势，并且为本来已经非常强大的3D模型环境提供更多显著的改进。对于使用多种Autodesk设计工具（比如AutoCAD 和 Autodesk Revit 或 Autodesk Inventor）的用户来说，资料交换和协同工作的能力已经显著的提高了。通过在整个产品线中将技术标准化，客户可以利用这些应用软件，将3D设计环境上升到新水平。 【安装说明】 cad2007破解版下载安装过程非常简洁，不像最近的版本那样需要很长时间或者出现卡顿的情况。如需输入序列号请输入111-11111111或任意。
计算机辅助设计cad 计算机辅助设计cad 二维和三维软件能通过确定设计、工程和制造各阶段的影响因素，模拟真实环境自动绘制图像，这不仅节省时间和成本，还能为工程 师提供比手绘更精确的可视化图像。 此外，CAD软件开发商还在努力使软件更易上手，便于工程师在 几周内精通CAD软件。现在，使用CAD软件更是工程师在制造、工程、维修等领域从事工程工作时的必备技能。近十年来，随着越来 越多的快速成形和工装设备的发展，以及新型轻质材料的日趋流行，CAD软件在航空航天制造领域得到了稳步发展。 一、市场现状 当前，CAD市场的收入超过70亿美元，为航空航天业提供CAD 解决方案的最大供应商主要有美国的Autodesk和PTC、德国的西门 子和法国的达索系统公司，其中最受欢迎的是达索系统的CATIA产品。该产品集CAD、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE) 功能于一体。CAM利用设计数据控制自动化加工，CAE可用于测试材 料强度和疲劳寿命等特性。 另一款流行的软件是达索系统的SolidWorks，它最初起源于美国，后于1997年被达索系统收购。SolidWorks具有广泛的用户群，包括Taylor-Deal航空(TDA)维修企业和航电制造商EAD宇航等。达 索系统公司认为CAD软件在功能扩展上已经发生了很大的变化，远 远超越了简单的设计、建模，而是涵盖了机械、电气、校验和数据 管理等多个方面。 二、适用于维修企业的软件 众所周知，CAD软件已经帮助飞机制造商大幅提升了制造能力， 而今在飞机设计阶段也逐渐开始考虑维修性。达索系统公司认为， 近年来最大的发展趋势是重视扩大下游工程，即产品全寿命周期中
船舶计算机辅助设计 This manuscript was revised on November 28, 2020
船舶计算机辅助设计 题型：1、概念题 2、简答题 3、计算题 范围： 1、设计软件分类：⑴CAD--Computer Aided Design（计算机辅助设计） ⑵CAE-- Computer Aided Engineering（计算机辅助工程） ⑶CAM--Computer Aided Manufacturing（计算机辅助制造） 2、交互 (Interaction) :人和计算机之间直接和连续的信息交流。 系统（System）：若干相同或相关的事物按一定秩序和内部联系组合而成的整体。 3、计算机辅助设计系统组成 4、CAE的分类：按研究对象分为：静态结构分析，动态分析； 按研究问题分为：线性问题，非线性问题 5、船舶CAD的组成:：数值计算、绘图和图形显示、数据库 6、船舶CAD的内容: 完备的CAD工程系统，包含着从船舶设计到生产的全部内容。 ⑴具备了传统的经验设计方法能力，同时具有现代的一切设计方法和能力（最优化 设计，有限元分析和各种数值计算）都可以程序模块的形式存储起来，以便使CAD 系统在执行过程中使用。 ⑵计算与绘图可以交互进行。三视图，透视图，剖面图等可让设计者确认。 ⑶计算结果和图形数据以及设计模型可存储调用。 ⑷对各方案进行各种特性分析，指标，性能…各设计变量的灵敏度分析 7、船舶CAD的特征: ①具有强有力的支撑数据库 ②具有丰富的程序库 ③具有面向问题的语言——造船专用操作系统 ④可靠的硬件系统 ⑤较好的扩展，连网，更新的适应性 8、船舶CAD系统的设计阶段： ①报价和初步设计阶段②详细设计阶段③施工设计阶段。 9、船舶CAD系统的主要模块： 1）型线设计模块：型线自动生成和光顺（母型船改造法、数学船型法）此模块以数学方法为基础 2）总布置模块：对船舶舱容，上层建筑，通道以及主要设备装置，系统等进行全面规划和布局。 3）结构设计分析模块：对结构形式，构造布局及结构的强度进行分析和优化。（是船舶设计中非常复杂的问题，它一般大型结构有限元分析作为基础再辅以优化方法来进行。主要基础是固体力学的内容。） 4）其他模块：各部信息互相传递和制约 ①静力学：稳性，抗沉性②航速计算，螺旋桨设计
AUTOCAD(计算机辅助设计)教案 Auto CAD 即Auto Computer Assist Dsign（计算机辅助设计）是美国 Auto desk 公司开发用于个人计算机的辅助绘图设计系统。自1982年推出第一个版本后，经过数次更新版本，已成为当今世界使用最为广泛的CAD系统。据有关资料介绍 Auto CAD的用户近三百万户，以Auto CAD为平台进行二次开发的注册开发商达2500余家，开发出近 5000多种应用软件，广泛应用于各个工程领域。目前国内最流行的Auto CAD版本是Auto CADR12.0汉化DOS版（有大恒、浩长、华远等多个汉化版本）。 Auto CAD 为一种高效的绘图软件，它根据用户的指令迅速准确地绘出所需的图形，具有容易校正绘图误差以及作较大的修正而无需重新绘出全图的特点，最后能绘出清晰而准确的图纸。 Auto CAD提供一组实体，用来构成图形。实体是图形元素，如直线、圆、文字串等。通过输入命令告诉 Auto CAD 要绘制哪一种实体。命令可以从键盘输入，也可以从菜单中选择，然后回答显示屏上的提示，对所选实体提供某些参数，这些参数通常是图中各点的坐标，有时也需要给出尺寸和旋转角。提供这些数据后，实体便能生成，并且显示在图形监视器上。然后可以输入新的命令来绘制别的实体，或实现 Auto CAD 的其它功能，并可立即在屏幕上显示用户每次所作的修改。 Auto CAD 的其它功能可以让用户以各种方式来修改图形。可以擦去、移动或拷贝实体以生成重复的图形。用户可以改变在图形监视器上所显示图形的视图，或显示所绘制图形的有关信息。Auto CAD 也能提供绘制辅助手段，帮助用户精确地确定实体的位置，当需要把图拷贝到图纸上时，用户可绘制在绘图机上实现。Auto CAD所具有的简单命令格式使用户得以轻而易举地完成所有这些功能。 一、基本概念： （一）AUTOCAD软件使用的三个最基本的原则，“清晰”、“准确”、“高效”。 使用CAD画图，最重要的是什么？对这个问题，每个人都有可能理解不同，但在我看来，最重要的是时时刻刻记住自己使用CAD画图的目的是什么。 我们进行工程设计，不管是什么专业、什么阶段，实际上都是要将某些设计思想或者是设计内容，表达、反映到设计文件上。而图纸，就是一种直观、准确、醒目、易于交流的表达形式。所以我们完成的东西（不管是最终完成的设计文件，还是作为条件提交给其他专业的过程文件，一定需要能够很好的帮助我们表达自己的设计思想、设计内容。 有了这个前提，我们就应该明白，好的计算机绘制的图纸应该具有以下两个特征：清晰、准确。 １、清晰：我们要表达的东西必须清晰，好的图纸，看上去一目了然。一眼看上去，就能分得清哪是墙、哪是窗、哪是留洞、哪是管线、哪是设备；尺寸标注、文字说明等清清楚楚，互不重叠……。除了图纸打印出来很清晰以外，在显示器上显示时也必须清晰。图面清晰除了能清楚的表达设计思路和设计内容外，也是提高绘图速度的基石。 ２、准确：200宽的墙体不能画成240；留洞不能尺寸上标注的是1000X2000，而实际量量是1250X2100；更常见的错误是分明是3000宽的一条线，量出来却是2999.87。制图准确不仅是为了好看，更重要的是可以直观的反映一些图面问题，对于提高绘图速度也有重要的影响，特别是在图纸修改时。 我们在使用CAD绘图时，无时无刻都应该把以上两点铭刻在心。只有做到这两点，才能够说绘图方面基本过关了。
计算机辅助设计 CAD 大 作 业
计算机辅助设计CAD期末大作业 1.1.1 1．画图思路 1）设置五个图层 2）依次将每个图层置为当前图层，画圆环。 2．实验步骤 正在重生成模型。 AutoCAD 菜单实用程序已加载。 命令: layer 命令: _donut 指定圆环的内径<0.5000>: 15 指定圆环的外径<1.0000>: 20 指定圆环的中心点或<退出>: 50,50 指定圆环的中心点或<退出>: 命令: layer 命令: _donut 指定圆环的内径<15.0000>: 15 指定圆环的外径<20.0000>: 20 指定圆环的中心点或<退出>: 72,50 指定圆环的中心点或<退出>: 72,50 指定圆环的中心点或<退出>: 命令: layer 命令: _donut 指定圆环的内径<15.0000>: 15 指定圆环的外径<20.0000>: 20 指定圆环的中心点或<退出>: 94,50 指定圆环的中心点或<退出>: 命令: layer 命令: _donut 指定圆环的内径<15.0000>: 15
指定圆环的外径<20.0000>: 20 指定圆环的中心点或<退出>: 61,42 指定圆环的中心点或<退出>: 命令: layer 命令: _donut 指定圆环的内径<15.0000>: 15 指定圆环的外径<20.0000>: 20 指定圆环的中心点或<退出>: 83,42 指定圆环的中心点或<退出>: 命令: '_zoom 指定窗口的角点，输入比例因子(nX 或nXP)，或者 [全部(A)/中心(C)/动态(D)/范围(E)/上一个(P)/比例(S)/窗口(W)/对象(O)] <实时>: 按Esc 或Enter 键退出，或单击右键显示快捷菜单。 *取消* 1.1.2 1．画图思路 1）以圆心（100，100）画一个半径为40的圆，然后在画一段270°的圆弧，画一条直线将圆弧封闭。
几种常用CAD软件的比较 摘要 为了了解目前各种行业中常用的CAD\CAM软件，便于学习者选择适合自己的软件，查阅了大量文献资料，咨询了一些软件使用者，介绍了常见CAD软件，对CAD 软件从学习性、兼容性、渲染能力、编辑修改、曲面建模、操作性、界面设计等方面进行了比较，初步对ＣＡＤ有了较全面的了解。 关键词：常用ＣＡＤ软件、国产ＣＡＤ、国外ＣＡD 、学习性、渲染能力、曲面建模、操作性、界面设计 1.CAD软件概述 CAD即计算机辅助设计 (CAD-Computer Aided Design)，利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。工程师通过使用计算机进行产品零件的设计，并对零件数据进行管理，缩短设计时间，提高工作效率，并提高企业的竞争力。在CAD软件这个行业里面。有很多厂商，包括国内的和国外的，价格也纷纷不一。 CAD主要用途： 工程制图：建筑工程、装饰设计、环境艺术设计、水电工程、土木施工等等。
工业制图：精密零件、模具、设备等。 服装加工：服装制版。 电子工业：印刷电路板设计。 广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。2.常见CAD软件比较 2.1 国产CAD 首先了解一下国内的CAD软件厂商。国内大部分CAD软件厂商大部分都是二维的。三维的比较少，出的比较早的是新洲三维solid3000。国内软件产品研发的时间比较迟，比较短，技术比国外的技术欠成熟，国内三维软件厂商很少。国内主要CAD产品有： 1.CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师 CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师软件的开发与销售单位是北京北航海尔软件有限公司(原北京航空航天大学华正软件研究所)。该公司是从事CAD/CAE/CAM软件与工程服务的专业化公司。 CAXA电子图板是一套高效、方便、智能化的通用中文设计绘图软件，可帮助设计人员进行零件图、装配图、工艺图表、平面包装的设计，适合所有需要二维绘图的场合，使设计人员可以把精力集中在设计构思上，彻底甩掉图板，满足现代企业快速设计、绘图、信息电子化的要求。
网络环境下的自主型学习模式初探 ——《计算机辅助设计CAD》课程改革实践 【摘要】网络教育是当今较为科学合理的一种教学方式，通过利用网络资源激发学生自主学习《计算机辅助设计CAD》的兴趣，让学生在自主学习中发现并解决问题，提高自学能力与学习的效率 【关键词】网络环境自主型学习计算机辅助设计（CAD）课程改革 网络教育是随着现代信息技术发展而产生的一种新型教育形式，是构建知识经济时代人们实现终身学习的重要手段。网络教育的重要特征之一是学习者自主型学习。特别是随着计算机多媒体技术和计算机网络技术应用于网络教学，能够为网络教育学习者提供友好的学习界面，提供图文声像并茂的视听感官综合刺激，使产生于认知学习理论基础之上的自主型学习得到前所未有的发展。因此，笔者在《计算机辅助设计CAD》课程教学中加强自主型学习及其策略的研究，激发学生网络教育形式下自主型学习的兴趣，提高了教学的效率。 一、网络环境下自主型学习具有科学合理性 1、自主型学习模式的基本含义 自主型学习模式是基于学生自主学习而开展的。当前的教学改革，十分重视发挥学生的主体意识，即使学生积极、主动地进行学习。布鲁姆认为，学生学好的先决条件有两个：第一是“认知前提能力”，即在学习新知识以前要具备相应的基础知识及预习新课的学习习惯等；第二是“情感前提能力”，即学习兴趣和自信心。学习是学习者
通过自己对来自环境刺激的信息进行内在的认知加工而获得能力的一系列认知过程。自主学习是建立在建构主义基础上的学生的自主、自觉学习。自主学习与被动学习相对。传统自主学习主要是学生根据现有的资料自己学习，资料一般是教科书和相关习题。部分学生利用网络资源自己学习，学习的系统性不强，效果差异很大。传统的教学是以教学计划为依据，以教师教学为主，容易忽略学生的自主性。尤其是信息技术基础课程，很多学生在中学时代已经学习过初级的内容，部分学生又没有掌握，个体的基础差异较大。如果完全按照大学的要求来学习，基础差的学生会感到学习强度大，很吃力；而基础较好的学生又会感到内容太熟悉，没有吸引力，难度不够。 2、网络环境下自主型学习的基本思路 网络环境下自主型学习是在网络环境下，以教研小组的形式，利用各种网络资源组建教学资源网，集中组织学生有针对性地开展自主学习，同时结合适量的课堂集中授课答疑，主动引导学生开展自主学习的一种新型教学模式，使学生寻求适合自己的学习方法与内容的难度，有效利用网络教学资源，在提高教学成果的同时更有利于学生找到更有效的学习方法。 二、自主型网络学习模式构建 1、自主型网络学习模式 网络环境下的自主学习是指学生充分利用网络技术的优势，在学习中自主进行意义建构的过程。学生可以在教学网站上阅读教学大纲、教学计划、教学安排、教学要求和评估测试方式等相关内容，带