《城市读本》读书报告

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摘要:读书报告的两篇文章选自The City Reader Fifth edition的第七部分“城市规划理论与实践”,两篇文章分别是彼得·霍尔的“The City of Theory”from Cities of Tomorrow: An Intellectual Historyof Urban Planning and Design in the TwentiethCentury, 3rd edn (2001)和尼格尔·泰勒的Anglo-American Town PlanningTheory Since 1945:Three Significant Developments But No Paradigm Shifts。分别对两篇文章的主要观点进行归纳整理,并进行横向比较。首先,对霍尔关于1955-1987年城市规划理论的演变的论述进行梳理,比较详细地呈现了一个连续的时间序列里规划理论的变迁,包括以空间形态设计为主的片断性理论、系统规划理论的发展、马克思主义规划理论的出现、规划理论的文化转向几个阶段,同时对规划理论脱离实践进行了批判。其次,对泰勒关于1945年以来城市规划理论的重要变化进行总结,是针对3个关键节点的论述,具体包括城市规划由设计转向系统和理性过程规划、规划师由技术专家转向协调者以及思维方式由现代主义向后现代主义转变,泰勒认为这是一个变化而且连续的过程,同时提出环境更优理论是城市规划最重要任务之一。尽管在叙述逻辑上和某些规划理论主导时间认定上有所差别,两者对于规划理论的演变的论述体现出很多相似性。最后,总结了西方规划理论演变对我国当代规划发展的启示,认为在存量规划日渐突出的大背景下,我国城市规划理论和实践应当关注以上理论在不同层面的运用和协调。

关键字:空间形态设计系统规划协调性规划新马克思主义后现代主义

1.引言

第一篇文章《理论之城》节选自彼得·霍尔的《明日之城》,以城市规划实践和理论的关系(即分离和关联)为线索梳理了城市规划理论的演进过程,叙述了1955-1987年英美的规划理论的范式转变,并批判了规划界理论和实践脱离的现实。文章中呈现了许多具体的细节,提供了一个比较详实易懂的理论演变图景。第二篇文章是尼格尔·泰勒《1945年以来的英美城市规划理论:3个重要重要发展,但不涉及范式转变》,作者简明扼要地总结出了3个重要的理论转变:首先,规划师由设计师转变为科学的分析者和理性决策者;其次,规划师由技术专家转变为管理者和协调者;再次,规划的思维方式由现代主义转向后现代主义。但对“范式转变”这一说法持谨慎态度,认为在1945年以来,规划理论的确经历了几个重要的变化,但同时也存在着显著的连续性,并没有一种范式“革命”掉另一种范式,而是不同范式在不同的层次上发挥作用,规划理论只是更加充实和丰富了,因此也就没有范式的所谓

“转变”。

相比较而言,第一篇文章是对规划理论发展历史的叙述,更像是一个连续性的历史叙事,第二篇文章是对规划理论几个重要转变的提炼总结,观点更为清楚明确,前者重叙述,后者重分析。尽管两位学者的说法存在一定的差异性并且叙述逻辑略有差别,但所梳理城市规划理论的具体内容则有很多交叉(彼得·霍尔实际上也引用了尼格尔·泰勒的重要结论),第二篇文章实际上可以视为第一篇文章的归纳提炼。下面分别梳理两篇文章的主要内容。

2.城市规划理论的发展过程:彼得·霍尔的主要观点梳理

2.1学术性城市规划的初级阶段:以空间形态设计为主的片断化理论(1930年-1955年)

1930年-1955年,城市规划由于职业需要而发展起来,规划的主要任务是制定规划和规范。规划理论主要是这些相关的知识和技术,具体表现为综合土地利用规划,采取了“工程师为设计公共项目而发展起来的思维方式和分析方法”,是“社会科学碎屑和建筑决定论的混杂”。在这一阶段,规划理论来自于实践而非抽象思维,强调城市规划的实践,规划师直觉地根据自己的价值观确定目标,提供城市规划的终极蓝图。同时,规划师独立于政治干扰之外,依靠技术能力自主工作。

在这一时期,城市规划只存在一些理论片断,包括芝加哥学派关于城市的社会分异,关于城市地租级差的土地经济学理论,关于自然区域的地理学概念等,盖迪斯的“调查——分析——设计”理论。它们的主要特征是静态的、带有明确的空间属性的。

2.2系统规划理论的发展:快速城市化的倒逼和区位理论热潮的推动(1955年-1960年代中期)

二战后,西方国家的社会经济发展背景发生了变化,城市快速发展,对传统的规划理论造成了冲击。人口生育迎来了高峰,经济繁荣同时启动。相应地,这催生了生育相关的医疗设施、学校、工厂、办公楼、商场以及住房的大量需求。城市发展和城市化骤然提速,结果是,传统的规划理论与现实无法相匹配而受到巨大冲击。

与此同时,空间区位理论的兴起提供了理论供给。1950年代中期,城市与区域研究领域发生了“知识革命”,早先德国的区位理论重获重视(包括农业区位论、工业区位论与中心地理论等),学者们开始了研究空间分布规律的热潮。结果,在1960-1970年的10年间,新方法新技术大量出现,物质规划原理迅速积累,规划开始“从一门以一套关于城市概念的

粗浅的个人知识为基础的手工艺转换成一种明显科学化的行为”。城市被视为一个复合系统,规划被视为针对这些系统进行控制和监控的连续过程,从控制论中派生出来,以工程学为基础的方法首次进入传统的土地利用规划师的领域,并且相当标准化,例如加林—劳瑞模型可以在给定的就业与交通的关系数据下,得出城市活动与土地利用的结构模型。

到1960年代中期,系统规划理论得到了发展,但仍然有相当的局限性。许多“系统”规划仍带有浓重的蓝图色彩,并成为为固定投资所指定的死板方案。认识上仍然认为规划系统是主动的,城市系统纯粹是被动的。同时,对政治现实缺乏考虑,假定政治系统乐于接受规划建议。问题的核心还在于逻辑上的自相矛盾。由于城市规划目标的多元性(而且有可能是矛盾的),系统规划的目标难以实现,系统的存在也并非不证自明;在系统中很多现象存在不确定性、成本收益难量化。因此开放性系统分析仍然靠直觉和判断。

2.3系统规划范式的危机:左右两翼对系统规划理论的批判与倡导性规划的提出(1960年代中期-1970年代中期)

1960年代后期,系统理论的各种问题开始受到攻击。首先是来自哲学右翼的攻击。他们认为重要的政治决策是在复杂的政治结构中做出的,个人或团体不可能拥有全部的知识和权力。现实中的政策发展示价值观与分析的混合物,目标与手段的混同体、无法分析的选择项和对理论的回避。他们批评工程师通过强调专业技术和专注于狭隘目标来取胜,只是一种政治游戏。现实中的规划与理论中冷静、理性、严格的方式差距甚远。其次,左翼的批判对系统规划师的合法性造成了致命性打击。在公民权运动等社会运动推动下,公众对专家和自上而下规划的普遍不信任。1960年代中期美国频发的城市骚乱显示出系统规划在解决城市问题上的乏力等。批判家指出“系统规划是穿着华丽服饰的老式综合规划”“忽略了政治现实”。

左翼呼吁规划师做出改变,成为“倡导性规划师”,实践自下而上的规划,在各种群体中进行各种干预,多样性是显著特征,形成民主、地方化、多元化的结构。同时,遭受人口下降和去工业化痛苦的内城穷人受到关注,规划师们逐渐从仅仅物质性的规划转入到社会与经济规划中,其逐渐意识到土地开发建设与社会问题之间的关联性,进而开始将工作重心由环境建设和土地开发转向解决贫困、种族隔离、弱势群体等社会问题。但由于规划涉及的范围太广,反而因此失去了意义,并且在否定自己宣称合法的东西,同时,规划理性选择的目标难以达成,逻辑实证主义者受到挑战,规划触及到“范式危机”(1970年代中期),需要新的理论把城市物质和社会系统联系起来。

2.4马克思主义研究理论出现:逻辑实证主义者被取代,规划理论进一步抽象化(1970年代中期-1980年代中期)

在这一阶段,在城市规划理论研究中,随着逻辑实证主义从知识领域的战场败下阵来,马克思主义者取而代之。一个重要的背景是,1970年代发生了马克思主义研究的复兴,并深刻影响到城市规划。到1970年代中期,相关研究成果大量出现,代表性的有大卫·哈维的资本循环理论和亨利·列夫菲尔的空间生产理论等。马克思主义者内部的争论焦点是国家的角色,一种认为国家角色在于通过宏观经济规划和基础设施投资直接为私人资本的直接生产性投资提供基础和帮助;另一种认为,是提供集体性消费,为劳动力的再生产提供保障并平息阶级冲突。显然规划的角色兼而有之,资本主义城市是资本追求利润的产物,并会产生周期性的危机,城市规划就是要减少由某些资本的某些行为而导致系统其他部分受损的负外部性。另一方面,虽然马克思主义带有强烈的结构性特征,但它的解释却趋于多元化。马克思主义者认为国家在城市系统中干预越多,不同社会群体分支与国家决策的立法之间对抗的可能性就越大,作为一个整体的城市生活越来越多地受到政治论战和困境的侵扰。规划理论是对导致规划形成的社会力量的一种创造。因此,规划便不同于科学探究,仅是一种独立的、自我合法化的行为,同时反映了所在的时代环境。在此基础上,部分马克思主义者认为民主政策或规划要求来自集体性批判达成的一致,可以揭示真正的选择,但在实践中几乎与之前的倡导性规划无差别,如培育社区网络、倾听民众、强调参与的必要性等。同时,马克思主义者认为规划理论应当避免所有的描述,而是应该站在规划过程之外,分析对象,而不能设想“先验的操作概念”,规划师应当从规划中抽身出来,进入到学术的象牙塔之中,进入到纯粹地抽象地理论研究中。

2.5规划理论的文化转向:后现代主义思潮对马克思主义的冲击(1980年代晚期)

1980年代晚期,激进的学术圈在与城市“系统”之间的斗争虽然比较积极,但它们“在理智上后撤了”,城市规划学术界从社会经济争论的前沿阵地转而进入到文化对话中。后现代思潮的影响十分明显,后现代主义者强调事物的不确定性和多元性,同时具有浓重的相对主义色彩。后现代主义、多元文化主义和政治实践中的“文化政治学”形成了马克思主义的冲击,后者的一个关键性缺陷在于它缺乏能力将资本主义运转良好的微观分析与其宏观分析结合起来。与此同时,城市规划理论的“文化转向”发生了,斯多普称之为“文化转向的知识唯我主义”,认为关于社会的理论建立在不同文化群体之间的某种关系基础之上。另一方

面,后现代主义者和文化转向学者攻击现代主义的基石,即合理性原则,并且推崇反中心化,促使采取地方主义和自愿主义来取代国家主义。倡导性规划转变为“激进的民主”,从底层来获取权力,规划师将自己视为“受压制阶层的参谋”而非“国王的参谋”,为道德少数派而追逐群体利益。“交往性规划”是其中之一,认为不同的群体通过协商可以找到最佳解决方案。

2.6小结:彼得·霍尔对规划理论脱离实践的批判

彼得·霍尔在对规划理论的变迁进行回顾时,批判了规划界理论脱离于规划实践的现实。在1970和1980年代,城市研究和规划领域对实践的脱离越加失控,规划的地位开始削弱。尽管规划理论得到了发展,但并不注重实际的规划实践和一线从业人员的需求,大量的理论成果与普通的参与者无关或者难以被理解,规划实践的参与者也感觉与规划学术理论不大相关,在城市但理论和实践之间的隔阂是非常明显的。基于以上认识,霍尔提出理论与实践的关系应该更加密切,规划理论应该能够指导规划实践,反过来后者也要促进规划理论的进一步完善。

3.规划理论的三个重要变化(尼格尔·泰勒的观点梳理)

尼格尔·泰勒认为,规划理论的转变从1960年以前作为物质空间形态设计活动的传统城市规划理论,至1960年代系统与理性过程规划理论;从1970年代马克思主义者关于资本主义社会规划角色的观点,到规划实施理论,以及最近的将规划工作视为一种“沟通行为”的理论。在具体的分析中,尼格尔·泰勒经由“范式”这一概念来分析城市规划思想的变化和延续特征。科学史是以不同的发展时期为标志,在某个时期既定的理论观点和框架即所谓“范式”,托马斯·范式的转变以革命性事件为标志。作者认为,城市规划理论虽有深刻的变化和发展,但并没有根本的改变,其发展更多的是一种丰富和优化,具体阐述如下。

3.1城市规划从设计到科学

与彼得·霍尔的观点相同,泰勒也认为城市规划理论起初是一个物质设计的过程。城市规划本质的主流认知包含以下几点:①规划本质是物质环境规划,并与社会规划和经济规划相区分;②规划以设计为核心,城市规划被视为城市尺度上的建筑学,而城市规划被设定为由建筑师来完成;③城市规划工作内容是为城市土地使用和空间形态架构提供详细蓝图。在空间形态的设计过程中,城市实用性或“功能性”需求得到满足。同期的规划理论主要集中

在城市设计方面,以规范理论为主导。与霍尔的观点相比,泰勒认为,这一思想的影响更为久远,一直到二战后的20年间都占据主导地位。

1960年代,城市规划理论发生重要转折,系统规划和理性过程规划的思想产生重要影响,象征着对传统空间形态设计理论的突破。系统思想是基于城市规划研究对象的观点,理性程序思想关乎规划本身的过程。这种转变包括:对城市的认识,由作为物质或空间形态结构转向不断变化且相互联系的功能系统;对城市的评价,由物质的和美学的角度转变为社会和经济角度;对规划的认识,由之前的终极的“蓝图式”规划转变为“过程”性规划;以上变化反映到技术手段上,产生了“科学”分析方法的必要性。这些变化表明城市规划从艺术逐渐转变为科学。

但与此同时,泰勒认为,传统城市规划并未被完全取代,地方规划当局的发展管理部门仍然继续用设计和审美尺度来评价发展项目,许多地方管理机构通过总结好的“城市设计原理”形成明晰的理论基础。这一阶段的规划理念变革的真正意义是区分了两个规划层次,策略性、长期性规划层次与地方性、感知性规划层次。系统和理性过程的规划思想仅仅在更宏观、更策略的层面取代了基于设计的规划观点。

3.2城市规划师从技术专家到“沟通者”

泰勒认为,1960年代开始,城市规划理论出现了另一个重要转变,即认为规划包含了价值判断的政治过程的观点。人们逐渐认识到规划决策最根本的是价值判断,而非纯粹的技术判断,城市规划是一个价值载体、政治过程。亨利·勒菲弗尔、大卫·哈维和曼努埃尔·卡斯特尔斯等新马克思主义者认为规划师应该关注社会的公正和平等,而保罗·达维多夫等人认为穷人和弱势群体应当纳入到规划决策的过程中去,或者决策时考虑他们的利益。学者们将城市规划师的角色看作一个识别和调停涉及到土地开发的不同利益集团需求的观念成为规划理论的新的主流认识。面对城市如何规划这一问题,规划师不被当作专家,而更多地作为思想“协调者”。英国规划理论家帕齐·希利提出沟通行动规划理念,把规划师视为协调者和执行者。美国规划师朱迪斯·英尼斯和戴维·布赫指出处理复杂的规划问题时,协同规划是一种重要的方法。

泰勒认为,由技术专家到“沟通者”仍然不是范式的转变。除了少数的极端观点,基于设计与基于系统和理性过程的规划理念都是承认规划师所具备的普通人所不具备的专业知识的。城市规划师作为交往者和谈判者与作为技术专家也并不矛盾,而且后者时常能促进前者这一角色的作用。规划师所拥有的实质性的专业知识使得他能够指出城市在空间和功能方

面的发展建议,进而帮助公众做出决策。这进一步体现出规划理论的延续性。

3.3思维方式由现代主义转向后现代主义

上世纪七、八十年代,西方思想界发生了一个根本性变化,即从现代主义转向后现代主义,这一转变深刻影响到城市规划。以柯布西耶为代表的现代主义者在建筑和规划理论与实践方面在上世纪20-50年代达到鼎盛。他们崇尚简约的功能主义规划,提倡以理性、科学的方式来解决问题,喜欢大体量的、高效运作的城市。上世纪60年代开始,现代主义开始受到质疑,戴维·哈维、迈克·戴维斯和迈克尔·迪尔发展出了一套崭新的后现代主义城市理论。后现代主义表达了对现代化运动促进的艺术和设计风格的反抗。后现代主义重视历史和本土特色,并提出城市开发要关注人的尺度,相对于简洁与秩序,复杂性和丰富性受到更大的偏好,例如简·雅各布斯对严格的功能分区的批判和对功能混合的提倡。凯文·林奇、威廉姆·怀特、艾伦·雅各布斯和唐纳德·阿普尔亚德以及扬·盖尔提出的城市设计理论也体现出后现代主义的特点。人们开始思考通过理性规划能否使城市变得更好这一问题,挑战了现代主义的基础。现代主义的基本观点是科学和理性,通过理性分析和科学理解创造更合适的生活环境。后现代主义者认为缺乏标准来判断和比较不用理论立场的优势,也就无法厘清不同理论的争论。这两部分的结论并不意味着完全拒绝后现代主义,它仅代表着风格和美学思想的改变。后现代主义关于生活质量的价值观对城市规划工人的价值观和基本原理带来了更大的冲击。与现代主义者强调强调简朴、秩序、统一与整齐相区别,后现代主义者更关注复杂性、多样性、差异性和多元化。由于大城市生活的多元化和多样化,以及选择自由,对大城市生活的赞美成为后现代主义价值观的核心。因为自由主义者也欣赏多元社会,因此这也得到了他们的支持。

针对这个转变过程,泰勒仍然认为不是范式的转变。他的观点是,多元文化、基于社区的规划可能是可取的,通过这些“不同的方式”对规划的了解有助于理解和制定好的规划,但并不能因否认一个整体性的规范性价值观以及政府实施规划的必要性。

3.4小结:1945年以来城市规划理论演变的特征——变化与延续

在泰勒看来,在不同的时期,并非只存在一种规划理论,而是不同风格或类型的规划理论并存,分别来回答不同类型的规划问题或同一问题的不同方面。他认为1945年以来的规划理论尽管有以上几个重大变化,但也有着显著的连续性,这最终促进了城市规划理论的丰富和完善。

泰勒认为,在理论的演化进程中,关于规划目标的哲学思考是规划理论的核心,规范理论(包括道德哲学和政治哲学)是城市规划理论的当然主题。泰勒将城市规划的广泛特性归纳为2个方面。首先,城市规划是一种社会实践,以某些方法对世界进行干预(保护或者改变)。它最需要做的是判断——做什么以及如何做最好。因此,严格意义上,规划既非艺术,也非科学,只是它的推理判断运用了艺术和科学的基本原理。其次,城市规划的主要内容还包括自己最擅长做的判断,即居住环境如何规划最佳。泰勒认为城市规划基本上是作出关于我们想要保护或者创造的环境类型的价值判断。其理论核心也就成了关于环境质量的分析和推理,例如环境质量的构成要素有哪些,不同社群对环境质量的不同观点,高质量的环境如何创造等。基于以上观点,泰勒认为环境质量的更优理论是城市规划理论的最重要任务之一。

4.启示

上述规划理论的演变的背后是在思想方法的发展,具体而言,就是从物质空间决定论、系统规划、理性规划、“形而下”实践观、直至对价值判断的注重和将城市规划作为公共政策理解。不同经济社会发展阶段,不同的政治制度背景催生了不同规划思想和规划理论,城市规划自身的发展其实是对现实背景的呼应,在这个过程中城市规划思想流变大大丰富了城市规划理论和手段。就中国城市发展的现实情景而言,存量规划特征日渐突出,城市规划实践所面临的问题进一步复杂化,除了传统的空间形态设计,将更多地涉及政策制定和沟通协调;各类层出不穷的城市发展新理念(如智慧城市、海绵城市、韧性城市等)对城市规划的技术发展提出更高的要求;理论层面,城市经济学、城市社会学、城市地理学等理论持续发展。中国的城市规划实践是多层次、多领域的,相对应的规划理论也应是多元并存的,适应于不同的场景。不管是美学的、技术的,还是社会学的原理都可以集成到规划之中,而这些规划理论的核心命题,正如泰勒所说,就是“如何创造更优的城市环境质量”。

通信原理课程设计报告书

通信原理课程设计 题目:脉冲编码调制(PCM)系统设计与仿真 院(系):电气与信息工程学院 班级:电信04-6班 姓名:朱明录 学号: 0402020608 指导教师:赵金宪 教师职称:教授

摘要 : SystemView 仿真软件可以实现多层次的通信系统仿真。脉冲编码调制(PCM )是现 代语音通信中数字化的重要编码方式。利用SystemView 实现脉冲编码调制(PCM)仿真,可以为硬件电路实现提供理论依据。通过仿真展示了PCM 编码实现的设计思路及具体过程,并加以进行分析。 关键词: PCM 编译码 1、引言 随着电子技术和计算机技术的发展,仿真技术得到了广泛的应用。基于信号的用于通信系统的动态仿真软件SystemView 具有强大的功能,可以满足从底层到高层不同层次的设计、分析使用,并且提供了嵌入式的模块分析方法,形成多层系统,使系统设计更加简洁明了,便于完成复杂系统的设计。 SystemView 具有良好的交互界面,通过分析窗口和示波器模拟等方法,提供了一个可视的仿真过程,不仅在工程上得到应用,在教学领域也得到认可,尤其在信号分析、通信系统等领域。其可以实现复杂的模拟、数字及数模混合电路及各种速率系统,并提供了内容丰富的基本库和专业库。 本文主要阐述了如何利用SystemView 实现脉冲编码调制(PCM )。系统的实现通过模块分层实现,模块主要由PCM 编码模块、PCM 译码模块、及逻辑时钟控制信号构成。通过仿真设计电路,分析电路仿真结果,为最终硬件实现提供理论依据。 2、系统介绍 PCM 即脉冲编码调制,在通信系统中完成将语音信号数字化功能。PCM 的实现主要包括三个步骤完成:抽样、量化、编码。分别完成时间上离散、幅度上离散、及量化信号的二进制表示。根据CCITT 的建议,为改善小信号量化性能,采用压扩非均匀量化,有两种建议方式,分别为A 律和μ律方式,我国采用了A 律方式,由于A 律压缩实现复杂,常使用 13 折线法编码,采用非均匀量化PCM 编码示意图见图1。 图1 PCM 原理框图 下面将介绍PCM 编码中抽样、量化及编码的原理: (a) 抽样 所谓抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息,也就是说能无失真的恢复原模拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。 (b) 量化 从数学上来看,量化就是把一个连续幅度值的无限数集合映射成一个离散幅度值的有限数集合。如图2所示,量化器Q 输出L 个量化值k y ,k=1,2,3,…,L 。k y 常称为重建电

线性系统理论大作业小组报告-汽车机器人建模

审定成绩: 重庆邮电大学 硕士研究生课程设计报告 (《线性系统理论》) 设计题目:汽车机器人建模 学院名称:自动化学院 学生姓名: 专业:控制科学与工程 仪器科学与技术 班级:自动化1班、2班 指导教师:蔡林沁 填表时间:2017年12月

重庆邮电大学

摘要 汽车被广泛的应用于城市交通中,它的方便、快速、高效给人们带来了很大便利,这大大改变了人们的生活. 研制出一种结构简单、控制有效、行驶安全的城市用无人智能驾驶车辆,将驾驶员解放出来,是大大降低交通事故的有效方法之一,应用现代控制理论设计出很多控制算法,对汽车进行控制是非常必要的,本文以汽车机器人为研究对象,对其进行建模和仿真,研究了其模型的能控能观性、稳定性,并通过极点配置和状态观测器对其进行控制,达到了一定的性能要求。这些研究为以后研究汽车的自动驾驶和路径导航,打下了一定的基础。 关键字:建模、能控性、能观性、稳定性、极点配置、状态观测器

目录 第一章绪论 (1) 第一节概述 (1) 第二节任务分工 (2) 第二章系统建模 (2) 2 系统建模 (2) 2.1运动学模型 (2) 2.2自然坐标系下模型 (4) 2.3具体数学模型 (6) 第三章系统分析 (7) 3.1 能控性 (7) 3.1.1 能控性判据 (7) 3.1.2 能控性的判定 (8) 3.2 能观性 (10) 3.2.1 能观性判据 (10) 3.2.2 能观测性的判定 (12) 3.3 稳定性 (13) 3.3.1 稳定性判据 (13) 3.3.2 稳定性的判定 (14) 第四章极点配置 (15) 4.1 极点配置概念 (15) 4.2 极点配置算法 (15) 4.3 极点的配置 (16) 4.4 极点配置后的阶跃响应 (17) 第五章状态观测器 (18) 5.1概念 (19) 5.2带有观测器的状态反馈 (20) 5.3代码实现 (21) 5.4 极点配置和状态观测器比较 (23)

线性系统理论Matlab实践仿真报告

线性系统理论Matlab实验报告 1、本题目是在已知状态空间描述的情况下要求设计一个状态反馈控制器,从而使得系统具 有实数特征根,并要求要有一个根的模值要大于5,而特征根是正数是系统不稳定,这样的设计是无意义的,故而不妨设采用状态反馈后的两个期望特征根为-7,-9,这样满足题目中所需的要求。 (1)要对系统进行状态反馈的设计首先要判断其是否能控,即求出该系统的能控性判别矩阵,然后判断其秩,从而得出其是否可控; 判断能控程序设计如下: >> A=[-0.8 0.02;-0.02 0]; B=[0.05 1;0.001 0]; Qc=ctrb(A,B) Qc = 0.0500 1.0000 -0.0400 -0.8000 0.0010 0 -0.0010 -0.0200 Rc=rank(Qc) Rc =2 Qc = 0.0500 1.0000 -0.0400 -0.8000 0.0010 0 -0.0010 -0.0200 得出结果能控型判别矩阵的秩为2,故而该系统是完全可控的,故可以对其进行状态反馈设计。 (2)求取状态反馈器中的K,设的期望特征根为-7,-9; 其设计程序如下: >> A=[-0.8 0.02;-0.02 0]; B=[0.05 1;0.001 0]; P=[-7 -9]; k=place(A,B,P) k = 1.0e+003 * -0.0200 9.0000 0.0072 -0.4500 程序中所求出的k即为所求状态反馈控制器的状态反馈矩阵,即由该状态反馈矩阵所构成的状态反馈控制器能够满足题目要求。 2、(a)要求求该系统的能控型矩阵,并验证该系统是不能控的。

城市意象读书笔记.doc

《城市意象》读书报告

浅析《城市意象》 1.书籍简介 《城市意象》是一部影响了世界各国城市设计的理论著作,它的作者凯文.林奇是当代著名城市设计师、美国麻省理工学院教授,林奇的一生致力于城市设计理论的研究,他还因在MIT的出色教育成就被誉为一位杰出的城市设计教育家。 《城市意象》的研究始于对城市地理学量化研究方法的质疑和批判。在20世纪60年代末期,对城市空间组织和内部模型的大量实证研究使人们认识到理论模型的预测与实际观察结果之间存在着许多差异。因此开始对根据小样本建立的模型运用到达分为区域或把有限的地区性模型无条件推广到其他地区提出了疑问,并且人的行为多是处在一种假设状态的研究,真实生活中往往呈现出非理性状态。这种对量化研究的不满以及对规范模型可接受性的质疑,导致了60年代后期对个体行为的普遍关注,从而形成了风行于70年代的“行为革命”。凯文·林奇他便是把研究建立在行为研究的方法之上 ,强调对个体以及对该行为产生影响的个体知觉的研究,主要体现在对个体和集体的心智图研究,借鉴了各项实验研究方法 ,如访谈、画图、情景的界定、描述、重复再现、系列再现等对个体获取的信息进行数据分析。 凯文·林奇在这本书中首次将环境心理学引入其中,这是一本有关城市意象研究最具影响的著作。书中林奇通过以上方法对美国三个城市——波士顿、泽西城、洛杉矶的城市意象作了调查和分析,提出了有关公众意象的概念,并就城市意象及其元素、城市形态等问题作了论述。 2.内容概述 书中所说的城市意象,可理解为由于周围环境对居民的影响而使居民产生的对周围环境的直接或间接的经验认识空间, 是人的大脑通过想象可以回忆出来的城市印象, 也是居民头脑中的“主观环境”空间,林奇对这种人们对于城市环境的感知进行了具体的研究。 “一个可读的城市,它的街区、标志或是道路,应该容易认明,进而组成一个完整的形态”,这种通过清晰、协调的形式,满足生动、可懂的外形需要来创造意象的功能,是城市迈向内在意蕴表达的重要的第一步,一个高度可意象的城市应该看起来适宜、独特而不寻常,应该能够吸引视觉和听觉的注意和参与。基于这种观点,林奇进一步将城市意象中物质形态的内容归纳为五种元素——道路、边界、区域、节点和标志物,这五个要素的提出在城市研究领域有较大的影响,也是我们在目前城市设计中关注的基本要素。 林奇将五要素称之为充当城市设计的标准元件,在详细分析这五种元素时,他又引入空间、结构、连续性、可见性、渗透性、主导性等设计特性与之相结合,从而创造出一套崭新的设计理论和方法。城市设计不应再是建筑师或城市规划设计师的主观创作,而应是探索每座城市的自然和历史条件及其特色,并加以组织发挥,使每座城市都有自己的特点,使每座城市都有其本身的可意象性。 3.城市意象及其元素 在城市意象中,林奇关注的是城市的视觉品质。在组成这些视觉品质的环境意象中,道路、边界、区域、节点、标志物五元素尤为重要。提高城市的可意象性就是使它在形象上更易于辨别和组织。城市区域组成,区域由节点组成,由边界限定范围,通过道路在其间穿行,并四处散布一些标志物,元素之间有规律地互相重叠穿插。

全维状态观测器的设计

实 验 报 告 课程 线性系统理论基础 实验日期 2016年 6月 6 日 专业班级 姓名 学号 同组人 实验名称全维状态观测器的设计 评分 批阅教师签字 一、实验目的 1、 学习用状态观测器获取系统状态估计值的方法,了解全维状态观测器的 极点对状态的估计误差的影响; 2、 掌握全维状态观测器的设计方法; 3、 掌握带有状态观测器的状态反馈系统设计方法。 二、实验内容 开环系统? ??=+=cx y bu Ax x &,其中 []0100001,0,10061161A b c ????????===????????--???? a) 用状态反馈配置系统的闭环极点:5,322-±-j ; b) 设计全维状态观测器,观测器的极点为:10,325-±-j ; c) 研究观测器极点位置对估计状态逼近被估计值的影响; d) 求系统的传递函数(带观测器及不带观测器时); 绘制系统的输出阶跃响应曲线。 三、实验环境 MATLAB6、5 四、实验原理(或程序框图)及步骤

利用状态反馈可以使闭环系统的极点配置在所希望的位置上,其条件就是必须对全部状态变量都能进行测量,但在实际系统中,并不就是所有状态变量都能测量的,这就给状态反馈的实现造成了困难。因此要设法利用已知的信息(输出量y 与输入量x),通过一个模型重新构造系统状态以对状态变量进行估计。该模型就称为状态观测器。若状态观测器的阶次与系统的阶次就是相同的,这样的状态观测器就称为全维状态观测器或全阶观测器。 设系统完全可观,则可构造如图4-1所示的状态观测器 图4-1 全维状态观测器 为求出状态观测器的反馈ke 增益,与极点配置类似,也可有两种方法: 方法一:构造变换矩阵Q,使系统变成标准能观型,然后根据特征方程求出k e ; 方法二:就是可 采用Ackermann 公式: []T o e Q A k 1000)(1Λ-Φ=,其中O Q 为可观性矩阵。 利用对偶原理,可使设计问题大为简化。首先构造对偶系统 ???=+=ξ ηξξT T T b v c A & 然后可由变换法或Ackermann 公式求出极点配置的反馈k 增益,这也可

城市意象读书报告

2012 —2013 学年第一学期 课程名称:城市设计概论 任课教师:谭跃王冰 题目:《城市意象》读书报告 学号:ACH09033 姓名:范博扬 年级:09级 专业:建筑学 提交日期:2012年10月9日评语: 成绩:评卷人:

《城市意象》读书报告 摘要:通过阅读凯文?林奇所著的《城市意象》,作者站在城市使用者的角度上(也可以说是社会心理学的角度上)通用过实例调查分析研究和对各阶层、各行业等的城市使用者的探访与交流,总结出了城市设计的原则性以及城市设计五元素。在此基础上本书还给出了城市设计导则性方法,并罗列大量的可触性或可视性等元素,进一步阐明了基于社会学或经验主义的城市设计的可操作性,同时,结合几个大城市的实例对城市意象五要素有了更加深刻的理解,并作出小结及心得感想。 关键词:城市意象五要素感知 前言:《城市意象》作者凯文?林奇,这本书写于1959年,是基于大量的社会调查后完成的。他帮助建立了城市规划系,并将之发展为世界上最著名的建筑学院之一。凯文?林奇(Lynch.K)是将心理学领域引入城市研究的学者之一,其标志便是他于1960年所著的《城市意象》(The Image of the City)一书的问世,这是一本有关城市意象研究最具影响的著作。书中林奇通过画地图草图和言语描述这两种方法对美国三个大城市——波士顿、泽西城、洛杉矶的城市意象作了调查和分析,提出了有关公众意象的概念,并就城市意象及其元素、城市形态等问题作了论述。 正文:凯文?林奇用朴素、生动的笔墨,在40多年前为我们展示了一个新的评价城市形态的方法,首次提出了通过视觉感知城市物质形态的理论,是对大尺度城市设计领域的一个重大贡献。此外,书中所列举的波士顿、泽西城、洛杉矶三个城市以及他们在城市发展中产生的问题,多多少少都已在我们身边的城市中出现。《城市意象》为现代城市规划及园林,建筑设计等均产生了重大的意义及广泛的影响。 本书讲述的内容是有关于城市的面貌,以及它的重要性和可变性。城市的景观,在城市众多的角色中,同样是人们可见、可忆、可喜的源泉。赋予城市视觉形态是一种特殊而又相当新的设计问题。 在检查这个新问题的过程中,本书着眼于三个美国城市:波士顿、泽西城和洛杉

通信原理 数字基带传输实验报告

基带传输系统实验报告 一、 实验目的 1、 提高独立学习的能力; 2、 培养发现问题、解决问题和分析问题的能力; 3、 学习matlab 的使用; 4、 掌握基带数字传输系统的仿真方法; 5、 熟悉基带传输系统的基本结构; 6、 掌握带限信道的仿真以及性能分析; 7、 通过观察眼图和星座图判断信号的传输质量。 二、 实验原理 在数字通信中,有些场合可以不经载波调制和解调过程而直接传输基带信号,这种直接传输基带信号的系统称为基带传输系统。 基带传输系统方框图如下: 基带脉冲输入 噪声 基带传输系统模型如下: 信道信号 形成器 信道 接收 滤波器 抽样 判决器 同步 提取 基带脉冲

各方框的功能如下: (1)信道信号形成器(发送滤波器):产生适合于信道传输的基带信号波形。因为其输入一般是经过码型编码器产生的传输码,相应的基本波形通常是矩形脉 冲,其频谱很宽,不利于传输。发送滤波器用于压缩输入信号频带,把传输 码变换成适宜于信道传输的基带信号波形。 (2)信道:是基带信号传输的媒介,通常为有限信道,如双绞线、同轴电缆等。信道的传输特性一般不满足无失真传输条件,因此会引起传输波形的失真。另 外信道还会引入噪声n(t),一般认为它是均值为零的高斯白噪声。 (3)接收滤波器:接受信号,尽可能滤除信道噪声和其他干扰,对信道特性进行均衡,使输出的基带波形有利于抽样判决。 (4)抽样判决器:在传输特性不理想及噪声背景下,在规定时刻(由位定时脉冲控制)对接收滤波器的输出波形进行抽样判决,以恢复或再生基带信号。 (5)定时脉冲和同步提取:用来抽样的位定时脉冲依靠同步提取电路从接收信号中提取。 三、实验内容 1采用窗函数法和频率抽样法设计线性相位的升余弦滚讲的基带系统(不调用滤波器设计函数,自己编写程序) 设滤波器长度为N=31,时域抽样频率错误!未找到引用源。o为4 /Ts,滚降系数分别取为0.1、0.5、1, (1)如果采用非匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统,计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性,计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。 (2)如果采用匹配滤波器形式设计升余弦滚降的基带系统,计算并画出此发送滤波器的时域波形和频率特性,计算第一零点带宽和第一旁瓣衰减。 (1)非匹配滤波器 窗函数法: 子函数程序: function[Hf,hn,Hw,w]=umfw(N,Ts,a)

线性系统理论课程报告

线性系统的坐标变换及其相关特性 坐标变换的概念: 系统坐标变换的几何意义就是换基,即把状态空间的坐标系由一个基底换为另一个基底。 坐标变换的代数表征: 对系统的坐标变换代数上等同于对其状态空间的基矩阵的一个线性非奇异变换。 线性时不变系统的坐标变换的一个状态空间描述: 对(1)式表征的线性时不变系统的状态空间描述,引入坐标变换即线性非奇异变换 ,则变换后的系统系统状态空间描述为: 推导过程如下: 此时,原系统的状态空间描述与变换后的系统的状态空间描述之间的系数矩阵有如下关系: 对线性时不变系统的(1),引入同样的线性非奇异变: x Ax Bu y Cx Du =+=+∑(1)1x p x -=: x Ax Bu y Cx Du =+=+∑(2)11x p x x p x --=?=1111()x p x p Ax Bu p Apx p Bu ----==+=+y Cx Du Cpx Du =+=+11,,,A p Ap B p B C Cp D D --====

换 ,则变换前后的系统的传递函数不变,即成立 。 进而得 基于上述讨论可得出在线性时不变系统变换下系统具有一些特性: (1)对线性时不变系统,不管是系统矩阵还是传递函数矩阵,其特征多项式在坐标变换下保持不变。 (2)对线性时不变系统,系统矩阵A 的特征值在坐标变换下保持不变,而特征向量在坐标变换下具有相同的变换关系,即对 的线性非奇异变换有: 线性时变系统的坐标变换的一个状态空间描述: 对线性时变的状态空间描述(3),引入坐标变换即线性非奇异变换 (4), 为可逆且连续可微,则变换后的状态空间描述为: 推导过程如下: 对 (4) 式两边关于 t 求导得: 1x p x -=()()G s G s =1111111()() [()] ()() G s Cp sI p Ap p B D C p sI p Ap p B D C sI A B D G s -------=-+=-+=-+=1x p x -=1,1,2,3i i v p v i -== : ()() ()()x A t x B t u y C t x D t u =+=+∑(3)()x p t x =()p t ()() ()()x A t x B t u y C t x D t u =+=+(5)()() x p t x p t x =+(6)

二阶倒立摆实验报告

. I 线性系统实验报告 : 院系:航天学院 学号: . .

2015年12月

1.实验目的 1)熟悉Matlab/Simulink仿真; 2)掌握LQR控制器设计和调节; 3)理解控制理论在实际中的应用。 倒立摆研究的意义是,作为一个实验装置,它形象直观,简单,而且参数和形状易于改变;但它又是一个高阶次、多变量、非线性、强耦合、不确定的绝对不稳定系统的被控系统,必须采用十分有效的控制手段才能使之稳定。因此,许多新的控制理论,都通过倒立摆试验对理论加以实物验证,然后在应用到实际工程中去。因此,倒立摆成为控制理论中经久不衰的研究课题,是验证各种控制算法的一个优秀平台,故通过设计倒立摆的控制器,可以对控制学科中的控制理论有一个学习和实践机会。 2.实验容 1)建立直线二级倒立摆数学模型 对直线二级倒立摆进行数学建模,并将非线性数学模型在一定条件下化简成线性数学模型。对于倒立摆系统,由于其本身是自不稳定的系统,实验建立模型存在一定的困难,但是经过小心的假设忽略掉一些次要的因素后,倒立摆系统就是一个典型的运动的刚体系统,可以在惯性坐标系应用经典力学理论建立系统的动

力学方程。对于直线二级倒立摆,由于其复杂程度,在这里利用拉格朗日方程推导运动学方程。 由于模型的动力学方程中存在三角函数,因此方程是非线性的,通过小角度线性化处理,将动力学非线性方程变成线性方程,便于后续的工作的进行。 2)系统的MATLAB仿真 依据建立的数学模型,通过MATLAB仿真得出系统的开环特性,采取相应的控制策略,设计控制器,再加入到系统的闭环中,验证控制器的作用,并进一步调试。控制系统设计过程中需要分析容主要包括得出原未加控制器时系统的极点分布,系统的能观性,能控性。 3)LQR控制器设计与调节实验 利用线性二次型最优(LQR)调节器MATLAB仿真设计的参数结果对平面二阶倒立摆进行实际控制实验,参数微调得到较好的控制效果,记录实验曲线。 4)改变控制对象的模型参数实验 调整摆杆位置,将摆杆1朝下,摆杆2朝上修改模型参数、起摆条件和控制参数,重复3的容。 3.实验步骤

长春城市意象调研报告 长春城市印象

摘要 一座城市,无论景象多么普通都可以带来欢乐。有关城市的面貌,以及它的重要性和可变性。城市的景观,在城市的众多角色中,同样是人们可见、可忆、可喜的源泉。赋予城市视觉形态是一种特殊而且相当新的设计问题。针对于城市居民对城市的印象,笔者做了调查,结合着调研报告,人们对长春的认知,分析了长春的公众意向。 关键词城市认知意向

1 研究背景、意义及相关理论评述 1.1研究背景与研究意义 长春是一座历史悠久、活力四射的城市,它处巍巍乎东北亚制高点长白山腹地,莽苍苍东北大平原中心,历史悠久的松花江支流伊通河自南而北,穿城而过。 “城市形象问题成为热门话题至今已有好几个年头了,这可能是由于长期以来,城市建设和建筑设计工作一直贯彻“实用、经济、在可能条件下注意美观”的方针,注重城市形象美不够的一种“反弹”。”[1]构成城市的元素都有哪些呢?随处随时可见的人群,穿梭如流的大车小车,灯红酒绿的街道,琳琅满目的

广告牌,四通八达可以让人随时迷失的道路,便利快捷的交通,星罗棋布样式多样的店铺,丰富多彩的公园、游乐园、广场,千篇一律除了门牌号几乎难以区分的水泥建筑群,里面住着互相熟悉的陌生人,还有什么呢,红绿灯,时尚,工厂等等。感觉城市就是一大群忙碌终日的人所生活的用钢筋水泥浇筑而成的一个空间很大结构很复杂的场所,在这个地方,人与人之间的关系复杂而简单。结合城市五要素充分展示了城市的重要性和可变性。城市的景观,在城市的众多角色中,同样是人们可见、可忆、可喜的源泉。赋予城市视觉形态是一种特殊而且相当新的设计问题。 1.2相关理论评述 凯文?林奇(Kevin Lynch)是最早将知觉图式应用到城市空间研究领域的学者之一。他的《The Image of the City》一书堪称城市意象理论的里程碑。“理想城市应被构造成可意象的景观,清晰、连贯且有条理,使它引人注目,成为城市生活的标志。”[2]标志,道路,边界,区域,结点是林奇对城市空间意象构成的五个要素。 但是,我们通过凯文?林奇的要素分析方法得到的是一个静态的物质空间意象。从这样的意象中,我们无法认知空间发展演进的过程与引发这演变的原因,而对于长春乃至我国历史文化名城而言,悠久的历史带来的是深厚的文化底蕴和积淀,在进行元素分析时我们应带着这些对传统文化的理解来解读城市。 2 基础数据获取 2.1调查范围与调查方法 本次调查范围指长春市区,包括朝阳区、二道区、经开区和高新区。本研究主要采取三种调查方法,即问卷调查,照片识别以及绘制认知地图。在调查问卷中,由笔者根据凯文?林奇的区域、通道、节点、标志物、边缘这五个基本要素设置相关的21个问题,要求受访者一一作答。 在照片识别法中,首先在长春市选择具有标志意义的10个点,分别对这些点进行实地考察,在每个点分别选取不同角度拍摄照片,由在长春居住的10人进行辨认,然后让受访者辨认,能说出照片景物的名称或所处大致位置即算回答正确。 认知地图是本次调查的主要依据,因为认知地图能最直观清晰的反映受访者

通信技术读书笔记

通信技术读书笔记 【篇一:通信发展简史读书笔记(格式)】 五邑大学土木建筑学院学院 读书笔记 课程名称: 专业: 学号: 姓名:任课教师: 时间: 评定成绩: 读书笔记 1.潜艇堪称水中暗藏的杀手,其突出的特点之一就是其隐蔽性,影响潜艇隐蔽性的因素很多,而潜艇的通信,特别是潜艇的主动发信行为则是潜艇暴露的重要因素之一。随着无线电测向技术的发明,利用岸基、舰载或机载无线电测向设备能测出潜艇发信时的位置,使潜艇招致打击。故此,各国都对潜艇的通信方法和新的通信技术进行了研究,目的就是在确保潜艇在满足必要的通信同时尽量增强潜艇的通信隐蔽性。 潜艇通信的方法主要有无线电静默和快速通信。潜艇无线电静默是潜艇在规定的时间和海区内禁止无线电发信而只收信甚至不收信的隐蔽措施。一般在舰艇接敌前、通过敌占区或执行特殊任务的隐蔽航行时采用。目的是防止敌方利用无线电台和无线电测向设备获取已方舰艇的发信时间、功率、联络关系和电台移动的速度、方向,从而测到己方潜艇所在海区、数量、指挥关系、航速、航向和行动企图等情报。潜艇无线电静默有全面静默和单方静默,单方静默是只接收不发信。 ——摘自《潜艇通信杂谈》 2.turbo码(turbo code)是一种应用在外层空间卫星通信和设计者寻找完成最大信息传输通过一个限制带宽通信链路在数据破坏的噪声面前的其它无线通信应用程序的高性能纠错码。 turbo码的判决 传统的数字化方法一般是先确定一个阈值电平。信号电平低于这个阈值就判决为“0”,高于就判决为“1”,即硬判决。在turbo码的解码过程中,对于一个给定比特的电平被量化成整数,例如从-99到

+99。其数值就被作为判决这个比特为“0”或“1”的可信度的指标(如-89意味着这个比特很可能是“0”,如+28意味着这个比特也许是“1”,但把握不是很大),即软判决。 星通信技术的发展也促进了信道编码技术的迅速发展,从现在的整 体状况来看,turbo码的使用已经越来越广泛了,在国际卫星信道中 的比例也越来越大,这些都是因为turbo码具备了许多优点,例如:turbo码具有接近香农极限的性能、延迟时间短、解码算法能够充分 利用软判决、突发错误纠错性能好、甚至当信道条件差时仍具有较 好的纠错能力等,这是rs码和其他编码不具备的。事实已经证明,turbo码技术具有强大的功能和灵活性,能够为各行各业的用户及 卫星运营商们带来非常明显的效益。 码会很快取代现在所使用的其他前向纠错技术,在卫星通信领域里 得到非常广泛的应用。 ——摘自《解析卫星通信中的turbo码编解码原理》 3.projectloon计划通过热气球给偏远地区提供互联网接入服务。 人们通过使用安置于家中建筑物上的特制网络天线,让信号从天线 发射到热气球,再由气球返回数据传送进入全球因特网中。https://www.360docs.net/doc/5913459165.html,也是使用类似的方法,唯一的不同就是,计划利用无人 机作为传输媒介 通讯技术愈加发达的当今社会,反而加剧了缺少网络覆盖的偏远地 区与发达社会间的差距。 最近google和facebook两个巨头公司的均发起了相关项目,googleproject loon和markzuckerberg成立的https://www.360docs.net/doc/5913459165.html,组织,致力于借助空中网络基站为世界上网络不畅的偏远地区提供互联网 服务。 projectloon计划通过热气球给偏远地区提供互联网接入服务。人们通过使用安置于家中建筑物上的特制网络天线,让信号从天线发射 到热气球,再由气球返回数据传送进入全球因特网中。https://www.360docs.net/doc/5913459165.html, 也是使用类似的方法,唯一的不同就是,计划利用无人机作为传输 媒介。 ——摘自《什么是空中基站》 4.铁路应急通信系统是当铁路运输发生自然灾害或突发事件等紧急 情况时,为确保铁路实施救援指挥的需要,在突发事件现场与救援 指挥中心之间,各相关救援中心之间及现场内部建立的语音、图像 等通信系统。

线性系统理论Matlab实践仿真报告指南

线性系统理论实验报告 学院:电信学院 姓名:邵昌娟 学号:152085270006 专业:电气工程

线性系统理论Matlab实验报告 1、由分析可知系统的状态空间描述,因系统综合实质上是通过引入适当状态反馈矩阵K,使得闭环系统的特征值均位于复平面S的期望位置。而只有当特征根均位于S的左半平面时系统稳定。故当特征根是正数时系统不稳定,设计无意义。所以设满足题目中所需要求的系统的期望特征根分别为λ1*=-2,λ2*=-4。 (a) 判断系统的能控性,即得系统的能控性判别矩阵Q c,然后判断rankQ c,若rank Q c =n=2则可得系统可控;利用Matlab判断系统可控性的程序如图1(a)所示。由程序运行结果可知:rank Q c =n=2,故系统完全可控,可对其进行状态反馈设计。 (b) 求状态反馈器中的反馈矩阵K,因设系统的期望特征根分别为λ1*=-2,λ2*=-4;所以利用Matlab求反馈矩阵K的程序如图1(b)所示。由程序运行结果可知:K即为所求状态反馈控制器的状态反馈矩阵,即由该状态反馈矩阵所构成的状态反馈控制器能够满足题目要求。 图1(a) 系统的能控性图1(b) 状态反馈矩阵 2、(a) 求系统的能控型矩阵Q c,验证若rank Q c

城市意象读书笔记

感知中的城市意象 [摘要]本文介绍了凯文.林奇的著作《城市意象》的背景和概要,对书中提及的城市意象五要素做了简单的回顾,并指出了城市意象研究的局限性。 [关键词]凯文.林奇城市意象城市设计 -----王梆,《映城志》 1 概要 “至少在过去20多年中,林奇关于城市设计思想的影响力一如柯布西耶对现代建筑的影响。”[1]著名学者夏铸九如是评价凯文.林奇,由此林奇对城市设计理论的贡献可窥见一斑。凯文.林奇——当代著名城市设计师、美国麻省理工学院教授,一生致力于城市设计理论的研究,他还因在MIT的出色教育成就被誉为一位杰出的城市设计教育家。凯文·林奇的理论对世界各国的城市设计产生很大影响,他的著作被译成各种文字。他撰写过不少著作,如《城市意象》(The Image of City)、《地段规划》(Site Planning)、《好的城市形态》(The Good City Form)等。此外他还有大量城市设计实践。 其中《城市意象》是林奇一本非常重要的著作,该书也是后现代时期一部的传世名作。《城市意象》的研究始于对城市地理学量化研究方法的质疑和批判。在20世纪60年代末期,对城市空间组织和内部模型的大量实证研究使人们认识到理论模型的预测与实际观察结果之间存在着许多差异。因此开始对根据小样本建立的模型运用到达分为区域或把有限的地区性模型无条件推广到其他地区提出了疑问,并且人的行为多是处在一种假设状态的研究,真实生活中往往呈现出非理性状态。这种对量化研究的不满以及对规范模型可接受性的质疑,导致了60年代后期对个体行为的普遍关注,从而形成了风行于70年代的“行为革命”。凯文·林奇他便是把研究建立在行为研究的方法之上,强调对个体以及对该行为产生影响的个体知 觉的研究,主要体现在对个体和集体的心智图研究,借鉴了各项实验研究方法,如访谈、画图、情景的界定、描述、重复再现、系列再现等对个体获取的信息进行数据分析,这是历史上第一次把环境心理学引进城市设计。林奇通过多年细心观察和群众调查,对美国波士顿、洛杉矶和泽西城3座城市作了分析,将城市景观归纳为道路(path)、边缘(edge)、地域(district)、节点(node)和标志(landmark)五大组成因素。他认为市民就是通过这五大景观因素去辨认城市的风貌特征,因此,城市设计不应再是建筑师或城市规划设计师的主观创作,而应是探索每座城市的自然和历史条件及其特色,并加以组织发挥,使每座城市都有自己的特点(identity)。在分析这五大因素时,他又引入空间(space)、结构(structure )、连续性(continuity)、可见性(visibility)、渗透性(penetration)、主导性(dominance)等设计特性与之相结合,从而创造出一套崭新的设计理论和方法。

通信原理报告(DOC)

课程设计任务书 姓名学号 班级学院电子信息学院课程通信原理课程设计 题目数字调制系统误比特率(BER)测试的仿真设计与分析 设计任务 1.利用SystemView软件按照课设指导书分别画出2DPSK 系统中相干解调与差分解调的高频与不加噪声时低频的误比特率仿真测试原理图。 2.观测低频的仿真过程中原始基带信号波形、差分码波形、2DPSK信号波形、本地载波、解调端相乘器输出、低通滤波器输出、抽样判决输出波形以及码反变换后的输出波形。观测输入和输出波形的时序关系。 3.在2DPSK系统中,“差分编码/译码”环节的引入可以有效地克服接收提取的载波存在180°相位模糊度,即使接收端同步载波与发送端调制载波间出现倒相180°的现象,差分译码输出的码序列不会全部倒相。重新设置接收载波源的参数,将其中的相位设为180°,运行观察体会2DPSK系统时如何克服同步载波与调制载波间180°相位模糊度的。 4.利用建立的SystemView DPSK系统相干接收的仿真模型进行BER测试,产生该系统的BER曲线以此评估通信系统的性能。 时间 进度 课程设计要求在1.5周内做完 主要参考资料[1] 樊昌信,张甫翊,徐炳祥,吴成柯.通信原理(第五版)[M] 北京:国防工业出版社,2002 [2] 罗卫兵,孙桦,张捷.SystemView动态系统分析及通信系统仿真设计[M] 北京:电子工业出版社,2002 [3] 李东生, 雍爱霞, 左洪浩。System View 系统设计及仿真入门与应用[M] 北京: 电子工业出版社, 2002 [4] 青松, 程岱松, 武建华等。数字通信系统的System View 仿真与分析[M] 北京: 北京航空航天大学出版社, 2001

系统的能控性,能观测性,稳定性分析

实验报告 课程线性系统理论基础实验日期年月日 专业班级姓名学号同组人 实验名称系统的能控性、能观测性、稳定性分析及实现评分 批阅教师签字 一、实验目的 加深理解能观测性、能控性、稳定性、最小实现等观念。掌握如何使用MATLAB进行以下分析和实现。 1、系统的能观测性、能控性分析; 2、系统的稳定性分析; 3、系统的最小实现。 二、实验内容 (1)能控性、能观测性及系统实现 (a)了解以下命令的功能;自选对象模型,进行运算,并写出结

果。 gram, ctrb, obsv, lyap, ctrbf, obsvf, minreal ; (b )已知连续系统的传递函数模型,182710)(23++++=s s s a s s G ,当a 分别取-1,0,1时,判别系统的能控性与能观测性; (c )已知系统矩阵为???? ??????--=2101013333.06667.10666.6A ,??????????=110B ,[]201=C ,判别系统的能控性与能观测性; (d )求系统18 27101)(23++++= s s s s s G 的最小实现。 (2)稳定性 (a )代数法稳定性判据 已知单位反馈系统的开环传递函数为:) 20)(1()2(100)(+++=s s s s s G ,试对系统闭环判别其稳定性 (b )根轨迹法判断系统稳定性 已知一个单位负反馈系统开环传递函数为 ) 22)(6)(5()3()(2+++++=s s s s s s k s G ,试在系统的闭环根轨迹图上选择一点,求出该点的增益及其系统的闭环极点位置,并判断在该点系统闭环的稳定性。 (c )Bode 图法判断系统稳定性

城市意象读书笔记

《城市意象》读书笔记 按:《城市意象》这本书的一个简单介绍,更多关于此书的介绍与读书笔记请使用本站的建筑专业搜索! 城市在人们的记忆中或者印象中始终是部分的、片断的,城市的发展也是由一系列连续的片断组成的(我胡诌了一句“空间的时间过程”和“时间的空间记忆(录)”来描述这种过程)。 作者引用了苏赞·格兰对建筑的简略定义:一切被创造的可见的环境。在作者讨论“环境意象”时,这个词语是指类似道路、标志物、边界、节点和区域这些东西,作者创造了“可意向性”这个概念来描述他们应该具备唤起观察者强烈意象的特点。作者认为环境意象具有可读性,城市是由一系列可认知的符号组成,是可以通过视觉领悟的相关联的形态,他这样描述“环境意象”:这种意象是个体头脑对外部环境归纳出的图像,是直接感觉与过去经验记忆的共同产物,可以用来掌握信息进而指导行为。环境意象被认为由三部分构成:个性、结构和意蕴:“一个可加工的意象首先必备的是事物的个性,即其与周围事物的可区别性,和它作为独立个体的可识别性,这种个性具有独立存在的、唯一的意义。其次,这个意象必须包括物体与观察者以及物体与物体之间的空间或形态上的关联。最后,这个物体必须为观察者提供实用的或是情感上的意蕴,这种意蕴也是一种关系,但完全不同于空间或形态的关系。” 作者在第一章用来详细讨论“环境意象”这个概念时,为此书增加了一个附录“关于定位的参考献”,这里面主要是讨论人们依照什么方式来确定自己的位置即与周围事物的关系,讨论方位感是通过什么参照物、参照系统来达成的,讨论景观的意义、意象的形成和形式的意义。这是非常有趣味的附录,它告诉我们五花八门的定位参照系统和不同人群的不同方位感,最关键的是,这些都和人类的思维或者是文化联系起来。 第二章涉及的专业知识较强,但是仍有一些可以摘记,例如描述一个城市设计很劣质时可以用这样一句:“混乱、节点的不确定性、边界模糊、孤立、连续中断、含糊不清、分叉、缺乏特征与个性等等”,另外一个很嘲讽的句子是:“频繁的改建抹去了历史进程中形成的识别特征,元素自身,尽管(有时是因为)它们一遍遍地修饰,试图表现华丽,但在表面上它们常常缺乏特征。” 第三章标题为《城市意象及其元素》,详细介绍了构成城市意象的五大元素:道路、边界、区域、节点、标志物以及这些元素之间的相互关系,和它们是怎样构成城市意象的。在介绍元素时候十分细致,给我触动的是在“标志物”里谈到它很容易被识别而且被当作重要事物,这涉及到作者谈过的意象性包含的“象征”意味,因此纽约世贸大厦双子座高楼的摧毁,不仅仅是建筑的消失,而且是象征的消失,人们对城市的认同从此留下了一个巨大的空白,这一方面可以以“城市意象”的角度解释为什么纽约以及美国人在911后产生的更为深层次 的失落,而且也可以为“重建世贸”增加理由——一个新的标志物的出现,不仅仅会相对摸平创伤,而且在填补空白的同时让建筑蕴涵很多的意味,坚韧?强大?或者其它。 作者在这章用了大量篇幅对各个元素进行分析,但是也始终没有忘记,做这种细节的分析是基于经验,同时为了给讨论带来助益,然后在城市设计中需要整体考虑,同样,“城市意象”也是落在人们心里的整体素描。“意象自身并不是将现实按照比例缩小、统一抽象、精确缩微后的一个模型,而是有目的的简单化,通过对现状进行删减、排除、甚至是附加元素,融会贯通,将各部分关联、组织在一起,才形成最终的意象。” 第四章很认真的讨论城市设计中如何应用前面的研究成果,因此专业性较强也具有实际指导意义,但是更为精彩的还是他在第一节里面给我们的城市形态的分析,因为充满了人的存在。一开始就有吸引我的内容:“城市形态首先必须具有它应该表达的最根本功能,即

通信原理学习笔记

通信与网络复习笔记——通信部分 第一讲信息论 信息的度量: 不确定度 平均不确定度,熵:单位bit 定理:离散随机变量的最大熵,S表示该随机变量的取值集合 联合熵:pij 联合概率,则联合熵是 条件熵:条件概率的熵H(X|Y)=∑∑p(i,j) log p(i|j) 关系: 互信息: 互信息的理解:①X的不确定度减去观测Y后X残存的不确定度,通过观测Y帮助了解X ②Y的不确定度减去观测X后Y残存的不确定度,通过观测X帮助了解Y的信息 集合对应:并——联合熵;减——条件熵;交——互信息量 X、Y独立→互信息量为0 →H(XY)=H(x)+H(Y)→H(X|Y)=H(X) X、Y相等→互信息量=自身信息量,最大互信息→条件熵为0 信道:信息的通道。信息传输的本质就是,利用接收的结果估计发送的结果,互信息 信道容量:互信息最大值 常见信道: I)BSC 对称二进制信道,差错概率ε,信道容量C=1+εlogε+(1-ε)log(1-ε) II)高斯信道:描述信道转移的概率,加性噪声 互信息量 用到h(X|X)=0 。Gauss是最差的加性信道,h(N)最大 信道容量C=max I(X:Y)(信号自己功率受限P) 香农定理:*信号带宽W,单位时间最多2W个采样 低信噪比:C=1.44P/n0 微分熵: 给定峰值约束,规定则最大微分熵的分布是均匀分布p(X)=1/(2A); 若能量受限,最大熵是高斯分布,熵h(N)= 若随机向量映射:J是X对Y的,则

第二讲压缩编码理论 常用傅立叶变换对 ———— 带通抽样:fs≥2 fH/[fH/B] []是取整最低抽样率:2B 窄带信号 O量化 I)均匀量化:量化噪声方差 Δk=Δ=2V/L 量化噪声Δ^2/12 。还有过载噪声 最优量化分层电平在重建电平终点,重建电平在分层电平质心(用x概率密度求) 此时表示yk最小bit数 工程运用:-V~V均匀量化,不考虑过载,信噪比:/=,多一位码字6dB改善 II)非均匀量化:用于语音,经常落入的区域精度高,损失小,不常落入的区域权重低 压缩编码:取ln→均匀量化→编码;扩张解码:解码→均匀重建→扩张(做exp) 对数量化:y=1/B*lnX 则信噪比S/=3*(L/BV)^2 O PCM 脉冲编码调制 13折现A律近似,或者15折现μ律近似 PCM协议:M1~M8:M1,极性(正负);M2~M4,段落;M5~M8 每段中电平位置 第三讲数字基带传输(一) O符号映射 bit:数字传输的“基本粒子” 符号:集装箱卡车,用于承载信息,可以是物理量 常用M表示符号集合的元素数目。1个符号承载的比特: 临位最小差错映射:格雷码。相邻符号对应的比特串只差错一位。 PAM符号集合: PSK、QAM符号集合:

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