防抱死系统在常用轿车上的使用特点分析

防抱死系统在常用轿车上的使用特点分析
防抱死系统在常用轿车上的使用特点分析

防抱死系统在常用轿车上的使用特点分析

“ABS”(Anti-locked Braking System)中文译为“防抱死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种。

现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。

普通制动系统在湿滑路面上制动,或在紧急制动的时候,车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而安全抱死。

近年来由于汽车消费者对安全的日益重视,大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS,紧急制动通常会造成轮胎抱死,这时,滚动摩擦变成滑动摩擦,制动力大大下降。而且如果前轮抱死,车辆就失去了转向能力;如果后轮先抱死,车辆容易产生侧滑,使车行方向变得无法控制。所以,ABS系统通过电子机械的控制,以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放,来达到防止车轮抱死,确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力,使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。

随着世界汽车工业的迅猛发展,安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统(ABS)使人们对安全性要求得以充分的满足。

汽车制动防抱系统,简称为ABS,是提高汽车被动安全性的一个重要装置。有人说制动防抱系统是汽车安全措施中继安全带之后的又一重大进展。汽车制动系统是汽车上关系到乘客安全性最重要的二个系统之一。随着世界汽车工业的迅猛发展,汽车的安全性越来越为人们重视。汽车制动防抱系统,是提高汽车制动安全性的又一重大进步。

ABS防抱制动系统由汽车微电脑控制,当车辆制动时,它能使车轮保持转动,从而帮助驾驶员控制车辆达到安全的停车。这种防抱制动系统是用速度传感器检测车轮速度,然后把车轮速度信号传送到微电脑里,微电脑根据输入车轮速度,通过重复地减少或增加在轮子上的制动压力来控制车轮的打滑率,保持车轮转动。在制动过程中保持车轮转动,不但可保证控制行驶方向的能力,而且,在大部分路面情况下,与抱死〔锁死〕车轮相比,能提供更高的制动力量。

ABS发展历程

ABS系统的发展可以追溯到本世纪初期,早在1928年制动防抱理论就被提出,在30年代机械式制动防抱系统就开始在火车和飞机上获得应用,博世(BOSCH)公司在1936年第一个获得了用电磁式车轮转速传感器获取车轮转速的制动防抱系统的专利权。

进入50年代,汽车制动防抱系统开始受到较为广泛的关注。福特(FORD)公司曾于1954年将飞机的制动防抱系统移置在林肯(LINCOIN)轿车上,凯尔塞·海伊斯(KELSEHAYES)公司在1957年对称为“AUTOMATIC”的制动防抱系统进行了试验研究,研究结果表明制动防抱系统确实可以在制动过程中防止汽车失去方向控制,并且能够缩短制动距离;克莱斯勒(CHRYSLER)公司在这一时期也对称为“SKIDCONTROL”的制动防抱系统进行了试验研究。由于这一时期的各种制动防抱系统采用的都是机械式车轮转速传感器的机械式制动压力调节装置,因此,获取的车轮转速信号不够精确,制动压力调节的适时性和精确性也难于保证,控制效果并不理想。

随着电子技术的发展,电子控制制动防抱系统的发展成为可能。在60年代后期和70年代初期,一些电子控制的制动防抱系统开始进入产品化阶段。凯尔塞·海伊斯公司在1968年研制生产了称为“SURETRACK”两轮制动防抱系统,该系统由电子控制装置根据电磁式转速传感器输入的后轮转速信号,对制动过程中后轮的运动状态进行判定,通过控制由真空驱动的制动压力调节装置对后制动轮缸的制动压力进行调节,并在1969年被福特公司装备在雷鸟(THUNDERBIRD)和大陆·马克III (CONTINENTALMKIII)轿车上。

克莱斯勒公司与本迪克斯(BENDIX)公司合作研制的称为“SURE-TRACK”的能防止4个车轮被制动抱死的系统,在1971年开始装备帝国(IMPERIAL)轿车,其结构原理与凯尔塞·海伊斯的“SURE-TRACK”基本相同,两者不同之处,只是在于两个还是四个车轮有防抱制动。博世公司和泰威士(TEVES)公司在这一时期也都研制了各自第一代电子控制制动防抱系统,这两种制动防抱系统都是由电子控制装置对设置在制动管路中的电磁阀进行控制,直接对各制动轮以电子控制压力进行调节。别克(BUICK)公司在1971年研制了由电子控制装置自动中断发动机点火,以减小发动机输出转矩,防止驱动车轮发生滑转的驱动防抱转系统.

瓦布科(WABCO)公司与奔驰(BENZ)公司合作,在1975年首次将制动防抱系统装备在气压制动的载货汽车上。

第一台防抱死制动系统ABS(Anti-lock Brake System),在1950年问世,首先被应用在航空领域的飞机上,1968年开始研究在汽车上应用。70年代,由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器,促使了ABS在汽车上的应用。1980年后,电脑控制的ABS逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。到目前为止,一些中高级豪华轿车,如西德的奔驰、宝马、雅迪、保时捷、欧宝等系列,英国的劳斯来斯、捷达、路华、宾利等系列,意大利的法拉利、的爱快、领先、快意等系列,法国的波尔舍系列,美国福特的TX3、30X、红彗星及克莱斯勒的帝王、纽约豪客、男爵、道奇、顺风等系列,日本的思域,凌志、豪华本田、奔

跃、俊朗、淑女300Z等系列,均采用了先进的ABS。到1993年,美国在轿车上安装ABS已达46%,现今在世界各国生产的轿车中有近75%的轿车应用ABS。

现今全世界已有本迪克斯、波许、摩根.戴维斯、海斯.凯尔西、苏麦汤姆、本田、日本无限等许多公司生产ABS,它们中又有整体和非整体之分。预计随着轿车的迅速发展,将会有更多的厂家生产。

这一时期的各种ABS系统都是采用模拟式电子控制装置,由于模拟式电子控制装置存在着反应速慢、控制精度低、易受干扰等缺陷,致使各种ABS系统均末达到预期的控制效果,所以,这些防抱控制系统很快就不再被采用了。

进入70年代后期,数字式电子技术和大规模集成电路的迅速发展,为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础。博世公司在1978年首先推出了采用数字式电子控制装置的制动防泡系统--博世ABS2,并且装置在奔驰轿车上,由此揭开了现代ABS 系统发展的序幕。尽管博世ABS2的电子控制装置仍然是由分离元件组成的控制装置,但由于数字式电子控制装置与模拟式电子控制装置相比,其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高,因此,博世ABS2的控制效果己相当理想。从此之后,欧、美、日的许多制动器专业公司和汽车公司相继研制了形式多详的ABS系统。

“自动防抱死刹车”的原理并不难懂,在遭遇紧急情况时,未安装ABS系统的车辆来不及分段缓刹只能立刻踩死。由于车辆冲刺惯性,瞬间可能发生侧滑、行驶轨迹偏移与车身方向不受控制等危险状况!而装有ABS系统的车辆在车轮即将达到抱死临界点时,刹车在一秒内可作用60至120次,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械自动化的“点刹”动作。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑,同时加大轮胎摩擦力,使刹车效率达到90%以上。

从微观上分析,在轮胎从滚动变为滑动的临界点时轮胎与地面的摩擦力达到最大。在汽车起步时可充分发挥引擎动力输出(缩短加速时间),如果在刹车时则减速效果最大(刹车距离最短)。ABS系统内控制器利用液压装置控制刹车压力在轮胎发生滑动的临界点反复摆动,使在刹车盘不断重复接触、离开的过程而保持轮胎抓地力最接近最大理论值,达到最佳刹车效果。

ABS的运作原理看来简单,但从无到有的过程却经历过不少挫折(中间缺乏关键技术)!1908年英国工程师J. E. Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论,但却无法将它实用化。接下来的30年中,包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner M?hl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的《汽车科技手册》中写到:“到现在为止,任何通过机械装置防止车轮抱死危险的尝试皆尚未成功,当这项装置成功的那一天,即是交通安全史上的一个重要里程碑”,可惜该书的作者恐怕没想到这一天竟还要再等30年之久。

当时开发刹车防抱死装置的技术瓶颈是什么?首先该装置需要一套系统实时监测轮胎速度变化量并立即通过液压系统调整刹车压力大小,在那个没有集成电路与计算机的年代,没有任何机械装置能够达成如此敏捷的反应!等到ABS系统的诞生露出一线曙光时,已经是半导体技术有了初步规模的1960年代早期。

精于汽车电子系统的德国公司Bosch(博世)研发ABS系统的起源要追溯到1936年,当年Bosch申请“机动车辆防止刹车抱死装置”的专利。1964年(也是集成电路诞生的一年)Bosch公司再度开始ABS的研发计划,最后有了“通过电子装置控制来防止车轮抱死是可行的”结论,这是ABS(Antilock Braking System)名词在历史上第一次出现!世界上第一具ABS原型机于1966年出现,向世人证明“缩短刹车距离”并非不可能完成的任务。因为投入的资金过于庞大,ABS初期的应用仅限于铁路车辆或航空器。Teldix GmbH公司从1970年和奔驰车厂合作开发出第一具用于道路车辆的原型机——ABS 1,该系统已具备量产基础,但可靠性不足,而且控制单元内的组件超过1000个,不但成本过高也很容易发生故障。

1973年Bosch公司购得50%的Teldix GmbH公司股权及ABS领域的研发成果,1975年AEG、Teldix与Bosch达成协议,将ABS系统的开发计划完全委托Bosch 公司整合执行。“ABS 2”在3年的努力后诞生!有别于ABS 1采用模拟式电子组件,ABS 2系统完全以数字式组件进行设计,不但控制单元内组件数目从1000个锐减到140个,而且有造价降低、可靠性大幅提升与运算速度明显加快的三大优势。两家德国车厂奔驰与宝马于1978年底决定将ABS 2这项高科技系统装置在S级及7系列车款上。

在诞生的前3年中,ABS系统都苦于成本过于高昂而无法开拓市场。从1978到1980年底,Bosch公司总共才售出24000套ABS系统。所幸第二年即成长到76000套。受到市场上的正面响应,Bosch开始TCS循迹控制系统的研发计划。1983年推出的ABS 2S系统重量由5.5公斤减轻到4.3公斤,控制组件也减少到70个。到了1985年代中期,全球新出厂车辆安装ABS系统的比例首次超过1%,通用车厂也决定把ABS列为旗下主力雪佛兰车系的标准配备。

1986年是另一个值得纪念的年份,除了Bosch公司庆祝售出第100万套ABS系统外,更重要的是Bosch推出史上第一具供民用车使用的TCS/ ASR循迹控制系统。TCS/ ASR的作用是防止汽车起步与加速过程中发生驱动轮打滑,特别是防止车辆过弯时的驱动轮空转,并将打滑控制在10%到20%范围内。由于ASR是通过调整驱动轮的扭矩来控制,因而又叫驱动力控制系统,在日本又称之为TRC或TRAC。ASR和ABS的工作原理方面有许多共同之处,两者合并使用可形成更佳效果,构成具有防车轮抱死和驱动轮防打滑控制(ABS /ASR)系统。这套系统主要由轮速传感器、ABS/ ASR ECU控制器、ABS驱动器、ASR驱动器、副节气门控制器和主、

副节气门位置传感器等组成。在汽车起步、加速及行进过程中,引擎ECU根据轮速传感器输入的信号,当判定驱动轮的打滑现象超过上限值时,就进入防空转程序。首先由引擎ECU降低副节气门以减少进油量,使引擎动力输出扭矩减小。当ECU 判定需要对驱动轮进行介入时,会将信号传送到ASR驱动器对驱动轮(一般是前轮)进行控制,以防止驱动轮打滑或使驱动轮的打滑保持在安全范围内。第一款搭载ASR系统的新车型在1987年出现,奔驰S 级再度成为历史的创造者。

随着ABS系统的单价逐渐降低,搭载ABS系统的新车数目于1988年突破了爆炸性成长的临界点,开始飞快成长,当年Bosch的ABS系统年度销售量首次突破300万套。技术上的突破让Bosch在1989年推出的ABS 2E系统首次将原先分离于引擎室(液压驱动组件)与中控台(电子控制组件)内,必须依赖复杂线路连接的设计更改为“两组件整合为一”设计!ABS 2E系统也是历史上第一个舍弃集成电路,改以一个8 k字节运算速度的微处理器(CPU)负责所有控制工作的ABS系统,再度写下了新的里程碑。该年保时捷车厂正式宣布全车系都已安装了ABS,3年后(1992年)奔驰车厂也决定紧跟保时捷的脚步。

1990年代前半期ABS系统逐渐开始普及于量产车款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版:ABS 5.0系统,除了体积更小、重量更轻外,ABS 5.0装置了运算速度加倍(16 k字节)的处理器,该公司也在同年年中庆祝售出第1000万套ABS系统。

ABS与ASR/ TCS系统已受到全世界车主的认同,但Bosch的工程团队却并不满足,反而向下一个更具挑战性的目标:ESP(Electronic Stabilty Program,行车动态稳定系统)前进!有别于ABS与TCS仅能增加刹车与加速时的稳定性,ESP 在行车过程中任何时刻都能维持车辆在最佳的动态平衡与行车路线上。ESP系统包括转向传感器(监测方向盘转动角度以确定汽车行驶方向是否正确)、车轮传感器(监测每个车轮的速度以确定车轮是否打滑)、摇摆速度传感器(记录汽车绕垂直轴线的运动以确定汽车是否失去控制)与横向加速度传感器(测量过弯时的离心加速度以确定汽车是否在过弯时失去抓地力),在此同时、控制单元通过这些传感器的数据对车辆运行状态进行判断,进而指示一个或多个车轮刹车压力的建立或释放,同时对引擎扭矩作最精准的调节,某些情况下甚至以每秒150次的频率进行反应。整合ABS、EBD、EDL、ASR等系统的ESP让车主只要专注于行车,让计算机轻松应付各种突发状况。

延续过去ABS与ASR诞生时的惯例,奔驰S 级还是首先使用ESP系统的车型(1995年)。4年后奔驰公司就正式宣布全车系都将ESP列为标准配备。在此同时,Bosch于1998及2001年推出的ABS 5.7、ABS 8.0系统仍精益求精,整套系统总重由2.5公斤降至1.6公斤,处理器的运算速度从48 k字节升级到128 k字节,

奔驰车厂主要竞争对手宝马与奥迪也于2001年也宣布全车系都将ESP列为标准配备。Bosch车厂于2003年庆祝售出超过一亿套ABS系统及1000万套ESP系统,根据ACEA(欧洲车辆制造协会)的调查,今天每一辆欧洲大陆境内所生产的新车都搭载了ABS系统,全世界也有超过60%的新车拥有此项装置。

“ABS系统大幅度提升刹车稳定性同时缩短刹车所需距离”Robert Bosch GmbH (Bosch公司的全名)董事会成员Wolfgang Drees说。不像安全气囊与安全带(可以透过死亡数目除以车祸数目的比例来分析),属于“防患于未然”的ABS系统较难以真实数据佐证它将多少人从鬼门关前抢回?但据德国保险业协会、汽车安全学会分析了导致严重伤亡交通事故的原因后的研究显示,60%的死亡交通事故是由于侧面撞车引起的,30%到40%是由于超速行驶、突然转向或操作不当引发的。我们有理由相信ABS及其衍生的ASR与ESP系统大幅度降低紧急状况发生车辆失去控制的机率。NHTSA(北美高速公路安全局)曾估计ABS系统拯救了14563名北美驾驶人的性命!

从ABS到ESP,汽车工程师在提升行车稳定性的努力似乎到了极限(民用型ESP 系统诞生至今已近10年),不过就算计算机再先进仍须要驾驶人的适当操作才能发挥最大功效。

多数车主都没有遭遇过紧急状况(也希望永远不要),却不能不知道面临关键时刻要如何应对?在紧急情况下踩下刹车时,ABS系统制动分泵会迅速作动,刹车踏板立刻产生异常震动与显著噪音(ABS系统运作中的正常现象),这时你应毫不犹豫地用力将刹车踩死(除非车上拥有EBD刹车力辅助装置,否则大多数驾驶者的刹车力量都不足),另外ABS能防止紧急刹车时的车轮抱死现象、所以前轮仍可控制车身方向。驾驶者应边刹车边打方向进行紧急避险,以向左侧避让路中障碍物为例,应大力踏下刹车踏板、迅速向左转动方向盘90度,向右回轮180度,最后再向左回90度。最后要提的是ABS系统依赖精密的车轮速度传感器判断是否发生抱死情况?平时要经常保持在各个车轮上的传感器的清洁,防止有泥污、油污特别是磁铁性物质粘附在其表面,这些都可能导致传感器失效或输入错误信号而影响ABS系统正常运作。行车前应经常注意仪表板上的ABS故障指示灯,如发现闪烁或长亮,ABS系统可能已经故障(尤其是早期系统),应该尽快到维修厂排除故障。

要提醒的是,ABS/ ASR/ ESP系统虽然是高科技的结晶,但并不是万能的,也别因为有了这些行车主动安全系统就开快车。

ABS这种最初被应用于飞机上的技术,现在已经十分普及,在十万元以上级别的轿车上都可见到它的踪影,有些大客车上也装有ABS。装有ABS的车辆在遇到积雪、冰冻或雨天等打滑路面时,可放心的操纵方向盘,进行制动。它不仅有效的防止了事故的发生,还能减少对轮胎的摩损,但它并不能使汽车缩短制动距离,在某

些情况下反而会有所增加

ABS的工作原理

控制装置和ABS警示灯等组成,在不同的ABS系统中,制动压力调节装置的结构形式和工作原理往往不同,电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能ABS通常都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子不尽相同。

在常见的ABS系统中,每个车轮上各安装一个转速传感器,将有关各车轮转速的信号输入电子控制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状态进行监测和判定,并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电磁阀组成,电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体,通过制动管路与制动主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制,对各制动轮缸的制动压力进行调节。

ABS的工作过程可以分为常规制动,制动压力保持制动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段,ABS并不介入制动压力控制,调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态,各出液电磁阀均不通电而处于关闭状态,电动泵也不通电运转,制动主缸至各制动轮缸的制动管路均处于沟通状态,而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状态,各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化,此时的制动过程与常规制动系统的制动过程完全相同

在制动过程中,电子控制装置根据车轮转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时,ABS就进入防抱制动压力调节过程。例如,电子控制装置判定右前轮趋于抱死时,电子控制装置就使控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电,使右前进液电磁阀转入关闭状态,制动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸,此时,右前出液电磁阀仍末通电而处于关闭状态,右前制动轮缸中的制动液也不会流出,右前制动轮缸的刮动压力就保持一定,而其它末趋于抱死车轮的制动压力仍会随制动主缸输出压力的增大而增大;如果在右前制动轮缸的制动压力保持一定时,电子控制装置判定右前轮仍然趋于抱死,电子控制装置又使右前出液电磁阀也通电而转入开启状态,右前制动轮缸中的部分制动波就会经过处于开启状态的出液电磁阀流回储液器,使右前制动轮缸的制动压力迅速减小右前轮的抱死趋势将开始消除,随着右前制动轮缸制动压力的减小,右前轮会在汽车惯性力的作用下逐渐加速;当电子控制装置根据车轮转速传感器输入的信号判定右前轮的抱死趋势已经完全消除时,电子控制装置就使右前进液电磁阀和出液电磁阀都断电,使进液电磁阀转入开启状态,使出液电磁阀转入关闭状态,同时也使电动泵通电运转,向制动轮缸泵输送制动液,由制动主缸输出的制动液经电磁阀进入右前制动轮缸,使右前制动轮缸的制动压力迅速增大,右前轮又开抬减速转动。

ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复而将趋于防抱车轮的滑动率控制,

在峰值附着系数滑动率的附近范围内,直至汽车速度减小至很低或者制动主缸的常出压力不再使车轮趋于抱死时为止。制动压力调节循环的频率可达3~20HZ。在该ABS中对应于每个制动轮缸各有对进液和出液电磁阀,可由电子控制装置分别进行控制,因此,各制动轮缸的制动压力能够被独立地调节,从而使四个车轮都不发生制动抱死现象。

尽管各种ABS的结构形式和工作过程并不完全相同,但都是通过对趋于抱死车轮的制动压力进行自适应循环调节,来防止被控制车轮发生制动抱死。

[编辑本段]ABS的功用

制动性能是汽车主要性能之一,它关系到行车安全性。评价一辆汽车的制动性能最基本的指标是制动加速度、制动距离、制动时间及制动时方向的稳定性。

制动时方向的稳定性,是指汽车制动时仍能按指定的方向的轨迹行驶。如果因为汽车的紧急制动(尤其是高速行驶时)而使车轮完全抱死,那是非常危险的。若前轮抱死,将使汽车失去转向能力;若后轮抱死,将会出现甩尾或调头(跑偏、侧滑)尤其在路面湿滑的情况下,对行车安全造成极大的危害。

汽车的制动力取决于制动器的摩擦力,但能使汽车制动减速的制动力,还受地面附着系数的制约。当制动器产生的制动力增大到一定值时,汽车轮胎将在地面上出现滑移。其滑移率

δ=(Vt-Va)/Vt×100%

式中:δ--滑移率;

Vt--汽车的理论速度;

Va--汽车的实际速度。

据试验证实,当车轮滑移率δ=15%一20%时附着系数达到最大值,因此,为了取得最佳的制动效果,一定要控制其滑移率在15%~20%范围内。

ABS的功能即在车轮将要抱死时,降低制动力,而当车轮不会抱死时又增加制动力,如此反复动作,使制动效果最佳。

[编辑本段]ABS的两种控制方式

1、双参数控制

双参数控制的ABS,由车速传感器(测速雷达)、轮速传感器、控制装置(电脑)和执行机构组成。

其工作原理是车速传感器和轮速传感器,分别将车速和轮速信号输入电脑,由电脑计算出实际滑移率,并与理想滑移率15%一20%作比较,再通过电磁阀增减制动器的制动力。

这种曳速传感器常用多普勒测速雷达。当汽车行驶时,多普勒雷达天线以一定频率不断向地面发射电磁波,同时又接收反射回来的电磁波,测量汽车雷达发射与接

收的差值,便可以准确计算出汽车车速。而轮速传感器装在变速器外壳,由变速器输出轴驱动,它是一个脉冲电机,所产生的频率与轮速成正比。

执行机构由电磁阀及继电器等组成。电磁阀调整制动力,以便保持理想的滑移率。这种ABS可保证滑移率的理想控制,防抱制动性能好,但由于增加了一个测速雷达,因此结构较复杂,成本也较高。例如

汽车杂志社沈树盛审报的专利(专利号92221809.9)。

2、单参数控制

它以控制车轮的角减速度为对象,控制车轮的制动力,实现防抱死制动,其结构主要由轮速传感器、控制器(电脑)及电磁阀组成。为了准确无误地测量轮速,传感头与车轮齿圈间应留有1mm间隙。为避免水、泥、灰尘对传感器的影响,安装前应将传感器加注黄油。

电磁阀用于车轮制动器的压力调节。对于四通道制动系统,一个车轮圈有一个电磁阀;三通道制动系统,每个前轮拥有一个,两个后轮共用一个。电磁阀有三个液压孔,分别与制动主缸与车轮制动分缸相连,并能实现压力升高、压力保持、压力降低的调压功能。工作原理如下。

1)升压在电磁阀不工作时,制动主缸接口和各制动分缸接口直通。由于主弹簧强度大,使进油阀开启,制动器压力增加。

2)压力保持当车轮的制动分缸中的压力增长到一定值时,进油阀切断关闭。支架就保持在中间状态,三个孔间相互密封,保持制动压力。

3)降压当电磁阀工作时,支架克服两个弹簧的弹力,打开卸荷肉使制动分缸压力降低。压力一旦降低,电磁阀就转换到压力保持状态,或升压的准备状态。

控制装置ECU的主要任务是把各车轮的传感器传回来的信号进行计算、分析、放大和判别,再由输出级将指令信号输出到电磁阀,去执行制动压力调节任务。电子控制装置,由四大部分组成,输入级A、控制器B、输出级C,稳压与保护装置D。电子控制器以4一101tz的频率驱动电磁阀,这是驾驶员无法做到的。

这种单参数控制方式的ABS,由于结构简单、成本低,故目前使用较广。

在美国克莱斯勒型高级轿车中大多配备了这种单参数控制方式的ABS。它在轿车的四个轮上都装有轮速传感器。

在车轮轴上安装有45齿或100齿的齿圈,轮速传感器的传感头装在齿圈的顶上。当车轮转动时,使传感器不断产生电压信号,并输入电脑,与RoM中理想速度比较,算出车轮的增速或减速,向电磁阀发出升压或卸压的指令,以控制制动分缸制动力。

5G移动通信系统分析与研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/529072014.html, 5G移动通信系统分析与研究 作者:周颖 来源:《科学与信息化》2019年第19期 摘要随着我国通信技术不断发展,4G技术的到来给人们生活提供了极大的便利,在“十三五”时期下,我国4G网络实现了全面覆盖,并逐渐朝向5G通信技术方向延伸,进一步提高移动通信服务质量。各大通信运营商近些年纷纷建立5G通信试点城市,在2020年实现部分地区普及。5G通信技术不仅能够提升信息传输效率,还可以提升移动网络的服务体验。基于此,本文提出5G移动通信含义,分析5G移动通信系统的核心技术,并探究其发展趋势。 关键词 5G移动通信系统;数据传输;核心技术;发展趋势 引言 在移动通信不断发展背景下,移动网络使用费用逐渐降低,提升了人们对移动通信的依赖性。在2012年移动终端数量首次超过PC端,截止到2018年12月末,我国智能手机普及率已经达到了90%以上。智能手机的快速发展势必会带动移动通信发展,同时也加剧了市场竞争[1]。在4G网络全方位普及背景下,加强5G通信技术的研究是必然趋势,我国华为集团首次研发出5G移动通信技术,并在2020年逐渐推广使用(当即还处于试点阶段),实现移动通信技术的再次突破。由此可见,未来几年移动通信主要是朝向5G方向发展,加强5G通信系统研究有着重要意义。 1 5G通信技术阐述 5G通信技术是指第五代移动通信网络,理论上其传输速度能够达到1Gb/s,比4G网络传输速度高出百倍。如一部2G电影可以在8s之内完成下载。相比2G、GPRS(2.5G)、3G、 4G技术,5G技术有着巨大的差异。以上四种通信网络系统都是采用单一技术框架,而5G通信技术是上述四代技术结合,从而提升了通信网络的峰值速率,让5G移动通信网络在使用中更加稳定、安全。作为4G移动通信网络的升级,5G网络弥补了前代通信技术的漏洞与弊端,可以满足绝大部分人群对移动网络的追求,在未来“十四五”规划期间,5G网络势必会实现全面普及。 2 5G移动通信系统中的关键技术分析 2.1 大规模MIMO 在发射机和接收机端MIMO系统使用多个天线,首先可以有效提升无线链路频谱效率。MIMO系统提出了多用户理念,通过增加基站天线数量(比基站同时服务于相同时频块用户天线数量更多),用几百个天线同时为千万用户提供服务时,频谱效率理论上可以提升5~10倍,小区边缘用户也可以享受到理想的吞吐量[2]。再次,每个用户信号通过预编码处理降低

水资源系统分析期末复习资料

系统:是由相互作用和依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体,而其本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。 系统的功能:把系统输入转换为输出就是系统的功能。 系统的类型:1.按组成部分的属性分类:自然系统、人工系统、复合系统;2.按系统组成部系统的形态分类:实体系统、概念系统3.按系统与环境的关系分类:封闭系统、开放系统;4.按系统所处的状态分类:静态系统、动态系统;5.按系统的规模分类:小型、中型、大型、超大型系统。 系统分析:是系统工程的量化和定性分析发放,它通过研究确定系统的有关要素、结构、功能、状态、行为等之间的关系以及系统与环境之间的相互关系,并通过推理和理算的定量途径,找出可行方案;再经过分析、综合与评价技术,选出可行方案的最佳者,供决策者参考。 系统分析方法:传统的系统分析方法主要有数学规划、对策论、排队论、集合论、多目标决策技术、网络技术、模拟技术等。 水资源系统:是自然与社会相结合的开放性动态复合系统,其结构、功能受自然规律的制约,对社会、环境的影响效应受人类意识的支配。根据研究的范围,水资源系统可分为跨流域水资源系统、流域水资源系统、区域(行政区域、供水区域等)水资源系统等。 水资源系统模拟分类:1.水资源系统表现形式(物理模型、数学模型)解析模型、随机模型2.表现形式抽象模型、实际模型3.模拟模型的动态性:静态模型、动态模型。 水资源系统的分析步骤:1.系统描述2.目标选择3.方案确定4.约束分析5.模型建立6.模型求解7.模型检验与方案评价8.决策与实施 遗传算法(GA)求解步骤:1.解函数的编码2.初始父代个体群的生成3.父代个体的解码4.父代个体的概率选择5.父代个体的杂交6.子代个体的变异7.进化迭代 遗传算子种类:选择算子、交叉算子、变异算子。 标准粒子群算法(PSO)的原理:通过个体间的协作与竞争,在复杂空间中搜索最优解。首先生成初始种群,即在可行解空间中随机初始化一群粒子,每个例子都为优化问题的一个潜在的解,并由目标函数为之确定一个适应值。每个粒子将在解空间中运动,并经逐代搜索最后得到最优解。每一代中粒子追踪两个极值:最优解、最优助解。蚁群算法(ACA)的原理:模拟蚂蚁群体寻找最优路径的过程而形成,用蚂蚁的行走路径表示待求问题的可行解,每只蚂蚁根据问题依赖的准则,从备选的初始状态出发,在解空间独立地搜索可行解或者是解的一个组成部分。解的质量越好,在行走路径是留下的信息素越多,信息素浓度增高,选择的蚂蚁相应增多,在正反馈机制下找到最优解的路径。 人工鱼群算法(AFSA)的原理:利用了鱼群的觅食、聚群和追尾行为,以构造一条鱼的底层行为作为起始,通过鱼群中各个体的局部寻优,最终达到全局最优值在群体中凸显出来的目的。 鱼群觅食的几种典型行为:随机行为、觅食行为、聚群行为、追尾行为 人工鱼群算法流程图(步骤) 1.初始化设置。 2.计算初始鱼群各个体适应值,取最优人工鱼状态及其值赋予公告牌。 3.对每个个体进行评价,对其要执行的行为进行选择,包括 觅食、聚群、追尾和随机行为。 4.执行人工鱼的行为,更新自己,形成新鲜鱼 5.评价所有个体,若个体优于公告栏,则将公告牌更新为该个体 6.当公告牌最优解达到满意误差内时,算法结束,否则转3

第三代移动通信系统的研究现状和发展趋势(一)

第三代移动通信系统的研究现状和发展趋势(一) 摘要本文介绍了第三代移动通信系统的研究现状,分析和比较了分别以日本、美国和欧洲为主提出的W-CDMA、CdmaOne和TD-CDMA系统的技术特点,最后探讨了第三代移动通信系统的发展趋势。 关键词第三代移动通信系统码分多址IMT-20001引言第三代移动通信系统是指能够满足国际电联提出的IMT-2000/FPLMTS系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的评估标准,对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。IMT-2000系统的基本特征有以下几点:球范围设计的高度兼容性;MT-2000中的业务与固定网络的业务兼容;质量;机体积很小,具有全球漫游能力;用的频谱为 885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz(共230MHz)1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(限于卫星使用)动终端可以连接地面网和卫星网,可移动使用也可固定使用;线接口的类型应尽可能得少,而且具有高度的兼容性。从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性,用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务,这就对无线接口提出了较高的要求。ITU已对IMT-2000的测试环境提出了具体要求,给出了表征IMT-2000系统的最低限度的参数,包括:支持的数据率范围,误码率要求,单向的时延要求,激活因子和业务量模型。根据ITU的要求,目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要以日本DoCoMo公司为首提出的W-CDMA;美国Lucent、Motorola等公司提出的CdmaOne;欧洲西门子、阿尔卡特等公司提出的TD-CDMA。总体来说,在第三代移动通信系统中采用CDMA技术已达成共识,但各自实现方案还有较大差别,下面分别介绍并比较。2三种方案的特点(1)W-CDMA系统由于欧洲的GSM系统已经在数字移动通信市场中占据了很大的份额,美国的窄带CDMA系统(IS-95)也正在迅速赶上来,而日本的第二代数字移动通信系统PDC仅限于国内使用,无法推广到其它国家,所以日本很早就开始从事第三代移动通信系统的开发工作,分别提出了基于TDMA(时分多址)和基于CDMA(码分多址)的第三代移动通信系统,希望在未来的市场中占据有利地位,尤其以DoCoMo公司(NTT)的W-CDMA系统最有竞争力,目前DoCoMo公司正在同爱立信、Motorola、Lucent,以及其它厂家合作,努力完善系统,争取在1998年完成样机,1999年进行商业试验。W-CDMA 系统无线接口的基本参数为扩频方式:可变扩频比(4~256)的直接扩频;载波扩频速率:4.096Mchip/s;每载波带宽:5MHz(可扩展为10MHz/20MHz);载波速率:16kbit/s~256kbit/s 帧长度:10ms;时隙长度(功率控制组):0.625ms;调制方式:QPSK功率控制:开环+自适应闭环方式(功控速率1.6kbit/s)W-CDMA系统中采用导频符号相干RAKE接收机技术,解决了反向信道的容量限制问题,每个无线帧长度为10ms,分成16个时隙(timeslot),每个时隙长度为0.625ms,在每个时隙的前部插入全“1”或全“0”的导频符号进行信道参数估计,这种方法在其它系统的调制中也有采用的,但W-CDMA系统将从导频符号得到的衰落信道的振幅和相位信息,作为RAKE接收机最大比值合并的加权系数,取得了很好的效果。与IS-95不同,W-CDMA系统不采用GPS精确定时方式,不同基站间不采用精确定时,优点是摆脱了美国GPS系统的控制,可采用较为自由的信道管理方式。缺点是需要快速实现小区搜索。自适应阵列天线技术可以增加系统容量,而干扰消除技术可以减少高速率用户对系统造成的干扰。虽然这两种技术在实际应用中还有许多问题尚未解决,但日本正努力在W-CDMA系统中采用这两项技术。自适应阵列天线技术已经有很多文章论述过,这里不再介绍。干扰消除技术实际上是多用户检测技术的一种实现方式。采用2~3级干扰消除器,容量可增加30%。另外,W-CDMA系统采用了精确的功率控制,即采用基于SIR(信噪比)的开环+闭环的功率控制方式,在业务信道帧中插入功率控制比特,插入速率1.6kbit/s,比IS-95的功控速率增加一倍,可以跟踪一般的快衰落过程。(2)CdmaOne系统CdmaOne是

水资源系统分析作业

1.用EXCEL 规划求解或Matlab 优化工具求解下列随机线性规划问题(10分) 目标函数:max E (z)=E (C 1).x 1+ E (C 2).x 2 约束条件: P(5 x 1+4x 2≤b 1)≥0.975 P(2 x 1+3x 2≤b 2)≥0.985 式中, C 1、C 2、b 1、b 2均为正态分布的随机变量 C 1,N (9,32);C 2,N (8,22);b 1,N (30,82);b 2,N (20,72) (要求附规划求解的屏幕拷贝图,或Matlab 程序求解的屏幕拷贝图) 解:(1) 目标函数:21221189)()()(m ax x x x C E x C E z E +=+= 约束条件: 在上述模型中,对于机会约束,查正态分布表得到与025.0975.01=-和015.0985.01=-对应的960.1-=z 和170.2-=z ,于是 320.14)960.1(*830)025.0(1 =-+=b 810.4)170.2(*720) 015.0(2 =-+=b 原约束转化为确定性约束: 810 .432320.14452121≤+≤+x x x x (2) 在MATLAB 中求解,问题如下: Obj: 2189)(m ax x x z E += Sb.to: 810 .432320.14452121≤+≤+x x x x 即目标函数的最大值为25.2514,在x 1=3.3886,x 2=-0.6557时取得。

2. 某水源地可供水量为Q,可以分配给3个用户,分配水量x j 给用户j 时所产生的效益可近似表示为E j =a j x j 2+b j x j +c j ,j=1,2,3。如何分配水量才能使总效益最大?列出数学模型,并用Lagrange 乘子法求解。如果Q=19.25,a 1=-0.5,a 2=-0.4,a 3=-0.5,b 1=7.65,b 2=6.40,b 3=6.85,c 1=1710,c 2=1650,c 3=1580,求出具体的水量分配方案(15分) 解:(1) 以分配水量获得的总效益最大为目标函数,根据题意建立如下数学模型: 目标函数: ∑=++=3 1 2max j j j j j j c x b x a Z 4940 *85.6*5.0*40.6*4.0*65.7*5.01580*85.6*5.01650*40.6*4.01710*65.7*5.032 322 212 1323222121++-+-+-=++-++-++-=x x x x x x x x x x x x 约束条件: ,,25.19321321≥=≤++x x x Q x x x (2) 构造拉格朗日函数: 4940*85.6*5.0*40.6*4.0*65.7*5.0),(32 322 212 1++-+-+-=x x x x x x X L λ )25.19(*2321θλ+-+++x x x 其驻点满足条件: 040.68.0065.72211 =++-=??=++-=??λλx x L x x L 0**2025.19085.6232133 ==??=+-++=??=++-=??θλθ θλλL x x x L x x L (3) 解得: 考虑到θλ,至少有一个为0,则存在以下三种情况。 ① 0==θλ 解得:85.6,8,65.7321===x x x ,不符合约束条件,因而舍去。 ② 0,0≠=θλ 此时,约束条件不起作用,解得:85.6,8,65.7321===x x x ,也不符合条件,因而也舍去。 ③ 0,0=≠θλ 解得:85.5,75.6,65.6,1321===-=x x x λ。

UML系统分析与架构设计实战

UML系统分析与架构设计实战 课程简介: 目前,在软件开发领域,各种框架、模型以及设计模式充斥着整个IT行业,纵观现在的各种软件开发技术 培训,我们发现几乎所有的培训中都会出现UML知识的培训。毋庸置疑,UML已经成为了现在的软件开 发技术的基础。但是如何透彻理解UML,迅速掌握UML的精髓却是所有技术人员一直以来困惑的地方。 本次培训,特别邀请了长期从事软件开发的国内著名架构师,以实战训练方式让大家迅速理解和掌握如何 利用UML贯穿于整个软件的OO设计与分析。课程没有枯燥的理论,在课程实战练习中,从UML疑难辨 析开始一直到软件体系的架构模式与设计模式,透彻了解UML的精髓。鉴于此,本中心联合国内知名IT 厂商,总结了几十个项目案例的经验与教训,推出了“UML系统分析与架构设计实战”培训课程,旨在为IT 行业培养高质量的软件分析、设计人员,打造软件厂商的核心竞争力。具体相关事宜通知如下: 本课程是一个UML系统分析与设计的高端课程,主要面向开发团队中的设计人员、系统分析人员、开发经 理、或项目经理,以及有望或有志成长为高级软件设计者的技术人员。 本课程通过一些大量的实际项目案例,揉合讲师的大型项目实际工作经验,以项目过程中的问题带动原理 的描述,从理论和实践的结合上有重点讲清问题。 【主办单位】中国电子标准协会【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 培训目标: 1、了解UML的正确应用方法与原理; 2、学员将了解如何把UML应用到面向对象分析和设计乃至整个软件过程中,包括使用UML建立业务模 型、需求模型、分析模型、设计模型、实现模型等; 3、重点讲解UML在具体的真实项目中的使用和应用过程指南,如何应用UML处理需求的变更,分析、 设计出强壮的架构,建立充分的实现模型。强调具体项目的过程。 4、运用系统分析模式进行本质分析; 5、了解如何设计稳健并易于扩展的架构; 6、通过实际的案例,掌握需求、分析设计的关键技巧; 7、看到好的和差的实际案例,反思自我,提高实际工作能力; 8、深入了解如何解决实际开发问题; 9、理解UML贯穿于迭代化、用例驱动和以构架为中心的过程; 10、掌握如何基于UML设计的可扩展的业务架构、应用架构和程序结构。 课题内容 第一单元: UML概念(一般介绍) UML的构成 视图、模型元素、图(用例、类、对象、序列、协作、状态、活动、构件、部署) 公共机制(规约、修饰符、扩展机制) 结构模型视图 数据类型、多重性、类、类与对象;关联(自关联、关联的多重性、角色名、关联的具体 化);属性和操作。

移动通信技术参考答案

移动通信技术参考答案 第一章 思考题与练习题 1-1 什么是移动通信?移动通信有那些特点? 答:移动通信是指通信的双方,或至少一方,能够在移动状态下进行信息传输和交换的一种通信方式。移动通信的特点是通信双方不受时间及空间的限制、随时随地进行有效、可靠、安全的通信。频率 1-2 移动通信系统发展到目前经历了几个阶段?各阶段有什么特点? 答:移动通信系统发展到目前经历了四个阶段,分别为公用汽车电话、第一代通信技术(1G)、第二代通信技术(2G)、第三代通信技术(3G)。特点分别为,公用汽车电话的特点是应用范围小、频率较低、语音质量较差、自动化程度低。第一代通信技术(1G)的特点是该系统采用模拟技术及频分多址技术、频谱利用率低、系统容量小抗干扰能力差、保密性差:制式不统一、互不兼容、难与ISDN兼容、业务种类单一、移动终端复杂、费用较贵。第二代通信技术(2G),采用数字调制技术和时分多址(TDMA)、码分多址技术(CDMA)等技术、多种制式并存、通信标准不统一、无法实现全球漫游、系统带宽有限、数据业务单一、无法实现高速率业务。第三代通信技术(3G)的特点是能提供多种多媒体业务、能适应多种环境、能实现全球漫游、有足够的系统容量等。 1-3 试述移动通信的发展趋势和方向。 答:未来移动通信将呈多网络日趋融合、多种接入技术综合应用、新业务不断推出的发展趋势。移动通信的发展方向是功能一体化的通信服务、方便快捷的移动接入、形式多样的终端设备、自治管理的网络结构。 1-4 移动通信系统的组成如何?试述各部分的作用。 答:移动通信系统的组成主要包括无线收发信机、交换控制设备和移动终端设备。无线收发信机的作用是负责管理网络资源,实现固定网与移动用户之间的连接,传输系统信号和用户信息。交换控制设备的作用是实现用户之间的数据信息交换。移动台的作用是实现移动通信的终端设备。 1-5 常见的移动通信系统有那些?各有何特点? 答:常见的移动通信系统有:1、蜂窝移动通信系统2、无线寻呼系统3、无绳电话系统蜂窝移动通信系统的特点是越区交换、自动和人工漫游、计费及业务统计功能。无线寻呼系统的特点是即可公用也可专用。无绳电话系统的特点是携带使用方便。 1-6 集群移动通信系统的组成有那些? 答:集群移动通信系统的组成有移动台、基站、调度台以及控制中心组成。 1-7 移动通信的工作方式及相互间的区别有那些? 答:移动通信的工作方式有单工制、半双工制、双工制。单工制的优点主要有:1、系统组网方便2、由于收发信机的交替工作,所以不会造成收发之间的反馈3、发信机工作时间相对可缩短,耗电小,设备简单,造价便宜。单工制的的缺点是:1、当收发使用同一频率时,临近电台的工作会造成强干扰2、操作不方便,双方需要轮流通信,会造成通话人为的断断续续3、同频基站间的干扰较大。半双工制的优点主要有:1、设备简单、省电、成本低、维护方便,临近电台干扰小2、收发采用异频,收发频率各占一段,有利于频率协调和配置3、有利于移动台的紧急呼叫。半双工制的缺点是移动台需按键讲话,松键收话。使用不方便,讲话时不能收话,故有丢失信息的可能。双工制的优点有:1、频谱灵活性高2、

水资源系统分析研究生教学大纲001.pdf

《水资源系统分析》研究生课程 教学大纲 研究生课程教学大纲 课程编号:s2908460课程名称:水资源系统分析 课程英文名称:Water Resources Systems Analysis 开课单位:水文水资源系 教学大纲撰写人: 课程学分:2分课内学时:40学时 课程类别:必修课程性质:非学位课 授课方式:讲授考核方式:笔试开卷 适用专业:水文水资源,水利工程,地质工程 先修课程:水力学,水文学,水资源综合利用 指定教材参考书目: 教材水资源系统分析董增川,中国水利水电出版社; 第1版(2008年7月1日) ISBN: 7508453719 水资源系统分析付强中国水利水电出版社;第1版(2012年6月1日) ISBN: 7508498895 参考书目水资源系统分析方法及应用尚松浩清华大学出版社; 第1版(2006年1月1日) ISBN: 7302119619 课程中文简介 本课程系统介绍了水资源系统分析的主要内容,包括水资源系统和水资源系统分析的基本概念,建立水资源系统模型的一般方法,水资源系统分析中常用的最优化技术与模拟技术,以及风险型决策、不确定型决策、多目标决策和大系统优化的主要方法,为研究生今后从事水资源系统规划、设计和管理工作打下基础。

课程英文简介 This course systematically introduces the primary contents of water resources system analysis. The course includes the basic concepts and theories of water resources system analysis, the general methods of water resources system models, frequently-used optimization technology and simulation technology in water resources system analysis and the main methods of risk type decision, uncertain type decision, multi-objective decision and big system optimization. It helps graduate students that work in the field about planning, design and management of water resources system in the future building foundation. 教学大纲 1学时分配表 0绪论 ξ0.1 水资源系统规划与管理(学时 1 ) ξ0.2 水资源系统分析的发展概况(学时1 ) 第一章水资源系统分析的基础知识 ξ1.1水资源系统分析的特点及步骤(学时 1 ) ξ1.2水资源系统规划目标(学时1 ) ξ1.2多目标问题(学时 1) 第二章最优化技术 ξ2.1 最优化概述(学时 1) ξ2.2 线性规划及应用(学时 4) ξ2.3 整数规划概述(学时 2) ξ2.4 非线性规划和动态规划概述(学时 2) ξ2.5 智能优化算法(学时 4) 第三章动态规划及应用 ξ3.1概述(学时 1) ξ3.2 动态规划法(学时 2) ξ3.3动态规划的基本定理及应用(学时 2)

系统模型与系统分析

系统模型与系统分析 课程教师:xxx教授 学院:通信工程学院 姓名:五里雾 一、什么叫系统分析?系统分析的要素有哪些?系统分析的“5W1H”要点是什么?(25 分) 系统分析产生于20世纪40年代末期的美国兰德公司,早期主要用于武器系统的成本效益分析,60年代后,开始用于社会经济系统。 系统分析是通过一系列步骤,帮助领导者选择最优方案的一种系统方法。 主要步骤有:研究领导者提出的整个问题,确定目标,建立方案,并且根据各个方案的可能结果,使用适当的方法比较各个方案,以便能够依靠专家的判断能力和经验处理问题。 系统分析的要素:(1)目标;(2)可行方案;(3)费用(寿命周期总费用(Life Cycle Cost));(4)模型;(5)效果(效益和有效性);(6)准则(目标的具体化);(7)结论(建议,不是决策) 5W1H是指:

(1)任务的对象是什么?即要干什么(What); (2)这个任务何以需要?即为什么这样干(Why); (3)它在什么时候和什么样的情况下使用?即何时干(When); (4)使用的场所在哪里?即在何处干(Where); (5)是以谁为对象的系统?即谁来干(Who); (6)怎样才能解决问题?即如何干(How)。 二、对系统模型有哪些基本要求?系统建模主要有哪些方法?请分别说明这些建模方 法的适用对象和建模思路。(25分) 系统模型的基本要求是:1 切题;2 模型结构清晰;3 精度要求适当;4尽量使用标准模型。 系统模型的定义:系统模型是一个系统某一方面本质属性的描述,它以某种确定的形式(如文字、符号、图表、实物、数学公式等)提供关于该系统的知识。 系统模型一般不是系统对象本身,而是现实系统的描述、模仿和抽象。如:地球仪是地球原型的本质和特征的一种近似或集中反映。系统模型是由反映系统本质或特征的主要因素构成的。系统模型集中体现了这些主要因素之间的关系。 建模的主要方法及其适用对象和建模思路: 1、推理法(“白箱”问题) (1)、对象:比较简单的白箱系统。 (2)、方法:利用自然科学的各种定理、定律(如物理、化学、数学、电学的定理、定律)和社会科学的各种规律(如经济规律),经过一定的分析和推理,可以得到S的数学模型。 2、实验法和统计分析法(“黑箱”或“灰箱”问题)(注:此方法也可分成两类。老师PPT 分成两类,在此处合并为一类进行叙述。) (1)、对象:可实验和不可实验的黑箱和灰箱系统; (2)、方法:通过实验或者查阅历史统计资料,找出系统的输入和输出数据,然后运用自控中的传递函数方法或其它的数学方法(如回归分析、时序分析等方法),建立系统输出与输入之间的关系——系统的数学模型。 3、混合法 也称数据拟合法。相当多的建模过程是以统计数据或实验数据为基础的。以收集和分析数据为基础去构建一个系统模型的方法,称之为数据拟合法。 4、类似法(相似模型) (1)、对象:用推理法难以建模的复杂的白箱系统; (2)、方法:利用不同事物具有的同型性,建造原系统的类似模型。 三、考虑湖水的污染与净化问题,如果流入湖的污水浓度比湖水浓度高,那么湖水就要 受到污染;反之,如果将清水注入湖内,则可以使湖水净化。为了简化问题,现在做如下假设: (1)蒸发量和降雨量相等,流入与流出的平均速度相等,即湖水总量保持不变; (2)污水不发生化学变化,也不引起沉淀; (3)污水瞬间混合是均匀的,即湖中水的浓度总是均匀的。 记湖水体积为Ω,初始浓度为C0,,注入水的速度为V,注入水的浓度为C,如果以清水注

移动通信系统论文

2010-2011学年第2 学期 考试科目移动通信系统 姓名 年级 专业 学号 2011年6 月12日

移动通信系统中基于自适应调制和编码的资源分配的控制消息传输 摘要:总的说来,链路自适应方案,如自适应调制和编码(AMC)以及混合自动重复请求(HARQ),加强了时变无线信道的系统容量。为了应用这些链路自适应方案,必须对资源的每一帧进行自适应和动态的分配。因此,系统需要控制消息来发送关于动态资源分配的信息给用户。这些信息包括用户ID,资源位置,调制等级,以及编码和自动重复请求(ARQ)信息。然而,这些资源分配信息的传输,造成了控制开销。在这篇文献中,我们介绍了一种利用AMC来传输资源分配信息的方案,并分析了它在支持截断ARQ,如链路层ARQ和HARQ的系统中的性能。除此之外,我们还证明了使用AMC来传输控制消息是减少控制开销的一种好方法。特别是当每帧的用户数较大,如对于互联网语音服务协议(V oIP),这种方法非常有效。 关键字:自适应调制和编码(AMC);控制消息;控制开销;资源分配Adaptive-Modulation-and-Coding-Based Transmission of Control Messages for Resource Allocation in Mobile Communication Systems Liu Zhihu S100131051 Keywords—Adaptive modulation and coding (AMC), control messages, control overhead, resource allocation. 1.引言 最近的以分组为导向的系统,如移动WiMAX和高速数据分组接入(HSDPA),通过使用链路自适应技术提高了数据吞吐量。这些技术有自适应调制和编码(AMC),混合自动重复请求(HARQ),以及快速信道感知调度。AMC 方案能够通过选择信号星座图以及适合它的时变信道的信道编码来提高系统容量。自动重复请求(ARQ)有效地减轻了由于信道衰落造成的分组错误。除此之外,截短的ARQ通过限制在应用AMC时的最大重传次数以及在物理层只使用固定的调制和编码,改进了系统吞吐量。重传机制,特别是基于HARQ的机制,提供了一种改进由于信道测量和反馈延时错误造成的链路自适应误差的健壮性的好方法。为了应用这些链路自适应方案,系统必须对每帧资源进行自适应的和动态的分配。并且,目前开发的大多数业务都是基于分组的。所以,资源的有效利用要求无线资源能够在移动站之间得到有效共享。最后,自适应和动态资源分配要求逐帧链路自适应和资源的有效利用。因此,对于动态资源分配的控制消息的设计非常重要。资源的链路自适应分配的控制消息应该与数据一块传输,以告

WCDMA移动通信系统分析报告

WCDMA移动通信系统分析报告 摘要 WCDMA作为3G的三大主流技术标准之一,已经得到业界的广泛认可。在技术创新和市场驱动的双重作用下,WCDMA从概念向产业化的进程正在加快.全球主要设备制造商都在积极跟踪和研发基于WCDMA技术的3G网络产品。本文对WCDMA的组网能力进行了分析,并给出了相应的组网结构和组网模式。BSC6900是BSC6000、BSC6810后的新一代控制器产品,是华为公司Single RAN解决方案重要组成部分。它采用业界领先的多制式、IP化、模块化设计理念,融合UMTS RNC 和GSM BSC业务功能,有效满足移动网络多制式融合发展的需求;BS3900为华为GSM新开发分布式基站,实现基带部分和射频部分独立安装,其应用更加灵活,广泛用于室内、楼宇、隧道等复杂环境,实现广覆盖,低成本等优势;本文对BSC6900设备原理及其在组网中的作用以及DBS3900设备原理及其在组网中的作用进行了分析。 关键词:宽带码分多址(WCDMA );组网;3G;BSC6900;DBS3900 WCDMA移动通信系统分析报告 一、WCDMA移动通信网组网结构及其关键技术 1.WCDMA发展进程 WCDMA是IMT一2000家族最主要的三种技术标准之一。从基本意义上来说,WCDMA版本的演进过程也是一个技术和业务需求不断提高的过程。WCDMA标准经过多年发展,已渐趋成熟,其标准化工作由3GPP组织完成。到目前为止,主要有五个版本,即3GPP R99、3GPP R4、3GPP R5、3GPP R6和3GPP R7,前四个版本已经完成并终结,目前正在进行R7版本的制定工作。不同版本间的功能划分并不是绝对和清晰的.而是按时间进度和工作完成情况进行灵活划分.不一定某个功能必须在某个版本中完成,在修改版本时应遵守向后兼容的原则,各版本的演进时间如图所示 2.WCDMA 组网要求 为了打造综合价值最大化的WCDMA核心网络,在组网时需要考虑如下几个问题: (1)核心网综合成本最优原则。对于3G网络的建设,我们认为应该从长期、全局的角度进行规划,规划的网络应该满足大容量、少局所、广覆盖的原则,具有清晰的全IP演进路线,避免后续网络频繁调整;能够进一步融合移动固定业务能力,便于向NGN演进。 (2)建设3G网的版本选择。随着3G牌照进一步后续.3GPP R4版本标准已经成熟,各个厂家基于3GPP R4版本的设备也进一步成熟,作为3G核心网建设的关键环节,起点版本的选择越来越成为讨论的焦点。采用3GPP R99还是3GPP R4进行组网,主要取决于网络建设时间、多厂家供货环境的形成和网络功能定位等多种因素。根据目前网络情况,核心网的结构又有3GPP R99、类3GPP R4、全TDM一3GPP R4结构、全IP 3GPP R4结构和混合3GPP R4结构等多种选择。 (3)现网资源的整合。3G核心网建设应保证对现有网络的影响最小,对传统移动运营商应能保证GSM/GPRS设备的再利用,并考虑现有电路传输网络、分组数据网络和信令网的共享、利旧还是新建.短消息业务(SMS)、多媒体消息服务(uus)、智能网(IN)业务和数据业务管理平台(DSMP)争l 台的弛问瓯综合考虑以上几个问题,做好核心网规划,同时在3G网络建设过程中利用后发优势、吸取2G网络的建设经验.避免2G网络中现有的各种技术和应用弊端,从而建设一个高质量、具有长远发展潜力的3G核心网络是完全有可能的。 3.WCDMA R99组网结构

4G移动通信系统的主要特点和关键技术

4G 移动通信系统的主要特点和关键技术 1、引言随着人们对移动通信系统的各种需求与日俱增,目前投入商用的2G、2.5G 系统和部分投入商用的3G 系统已经不能满足现代移动通信系统日益增长的高速多媒体数据业务,许多国家已经投入到对4G 移动通信系统的研究和开发中。本文将概要介绍4G 移动通信系统的主要技术特点,并讨论4G 系统中可能采用的有关关键技术。2、4G 移动通信系统的主要特点与3G 相比,4G 移动通信系统的技术有许多超越之处,其特点主要有:(1)高速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mb/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mb/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mb/s。(2)以数字宽带技术为主。在4G 移动通信系统中,信号以毫米波为主要传输波段,蜂窝小区也会相应小很多,很大程度上提高用户容量,但同时也会引起系列技术上的难题。(3)良好的兼容性。4G 移动通信系统实现全球统一的标准,让所有移动通信运营商的用户享受共同的4G 服务,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。(4)较强的灵活性。4G 移动通信系统采用智能技术使其能自适应地进行资源分配,能对通信过程中不断变化的业务流大小进行相应处理而满足通信要求,采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。(5)多类型用户共存。4G 移动通信系统能根据动态的网络和变化的信道条件进行自适应处理,使低速与高速的用户以及各种各样的用户设备能够共存与互通,从而满足系统多类型用户的需求。(6)多种业务的融合。4G 移动通信系统支持更丰富的移动业务,包括高清晰度图像业务、会议电视、虚拟现实业务等,使用户在任何地方都可以获得任何所需的信息服务。将个人通信、信息系

移动通信系统发展趋势分析论文

移动通信系统发展趋势分析论文 摘要本文介绍了第三代移动通信系统的研究现状,分析和比较了分别以日本、美国和欧洲为主提出的W-CDMA、CdmaOne和TD-CDMA系统的技术特点,最后探讨了第三代移动通信系统的发展趋势。 关键词第三代移动通信系统码分多址IMT-2000 1引言 第三代移动通信系统是指能够满足国际电联提出的IMT-2000/FPLMTS系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的评估标准,对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。 IMT-2000系统的基本特征有以下几点: 球范围设计的高度兼容性; MT-2000中的业务与固定网络的业务兼容; 质量; 机体积很小,具有全球漫游能力; 用的频谱为 885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz(共230MHz) 1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(限于卫星使用) 动终端可以连接地面网和卫星网,可移动使用也可固定使用; 线接口的类型应尽可能得少,而且具有高度的兼容性。 从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性,用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务,这就对无线接口提出了较高的要求。ITU已对IMT-2000的测试环境提出了具体要求,给出了表征IMT-2000系统的最低限度的参数,包括:支持的数据率范围,误码率要求,单向的时延要求,激活因子和业务量模型。 根据ITU的要求,目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要以日本DoCoMo公司为首提出的W-CDMA;美国Lucent、Motorola 等公司提出的CdmaOne;欧洲西门子、阿尔卡特等公司提出的TD-CDMA。总体来说,

水资源系统分析数学模型

水资源系统分析数学模型 水资源系统数学模型在水资源的系统分析中起着十分重要的作用。水资源系统的数学模型一般包括决策变量、约束条件和目标函数三个部分,每一个具体的水资源项目由于自然条件和经济条件的不同,兴建工程的目的和要求不同,其数学模型是不同的。本例综合应用高等数学中的线性规划、矩阵、数学建模等知识,建立了一个简单的水资源系统数学模型。 数学模型在水资源的系统分析中起着十分重要的作用。首先能放大深化人们对于复杂系统性能、行为的理解,模型不会产生新的信息,但能从已有的数据库中综合出许多有用的、便于做出决策的信息;其次,数学模型可以将复杂系统和所提出的系统规划中的许多特征用一个单项表达式显示出来,可以将众多数据有效地组织起来;数学模型还可以将各种性能的测度汇集起来,并进行比较评价。 水资源系统的数学模型一般包括决策变量、约束条件和目标函数三个部分,每一个具体的水资源项目由于自然条件和经济条件的不同,兴建工程的目的和要求不同,其数学模型是不同的。数学模型的建立一般包括以下几个方面内容: (1)对系统的性能、目标、环境等因素进行调查,并给出定量描述; (2)确定系统结构和界限,并进行数学描述; (3)确定决策变量和常量; (4)建立目标函数; (5)建立约束条件的数学表达式。 下面简例说明水资源系统数学模型的建立: 1、约束条件 (1)水流连续性约束(水量平衡约束) 该约束的物理基础是:水的质点在系统中运动时,符合物质的不灭定律。因此对于系统中的任意一点,流入水量一定等于流出水量。以图1.1中的水库为例。(图1.1表示水库处的水流关系,图1.2表示有上游水流影响的水库水流关系) 对某一季节,其水流连续性关系可写为 st st st st st t s D E I Q S S --++=+1, (1)

系统分析与设计复习提纲

系统分析与设计复习提纲 一、试题类型 ●选择题:基本概念, 见复习要点 ●填空题:基本概念, 见复习要点 ●判断题:基本概念, 见复习要点 ●名词解释:见下列复习题 ●简答题:见下列复习题 ●画图、程序题 二、各章复习要点(完整叙述参见课本或PPT) OOAD A分析:做正确的事(对问题需求调查研究) D设计:正确地做事(概念上的解决方案) OA面向对象分析:发现描述领域对象 OD面向对象设计: 定义软件对象及如何协作 关键技能:为软件对象分配职责 统一过程UP 核心思想: 短固迭代进化可适应 6个主要科目(工作流):业务建模,需求,设计,实现,测试,部署 4个阶段:初始、细化、构造、移交 敏捷开发 宣言:工、文、合、计 需求 定义:能力,条件 分类:"FURPS+"模型 制品:USGVR 用例 概念:参与者、场景、用例模型作用:捕获用户目标的最好办法;发现定义需求的核心机制;强调了F:功能需求;不是OO,是OOAD关键需求的输入 表示法:摘要、非正式、详述 How:选边界;定主参;定目标;以目标编用例 细化阶段 一句话:构核架,决高险,定需求,预进度 领域模型 What is:"可视化字典"/"概念模型"/"领域对象模型"/"分析对象模型" How to:寻找策略: 重用修改现有模型(首要); 常见分类列表; 名词短语(从详述用例) 系统顺序图SSD 作用:SSD是OC和OD的输入;SSD中的操作在OC中分析;SSD是协作对象设计的起点;UC文本是它的输入系统事件:特定场景, 跨系统边界的事件 系统操作:对系统事件进行处理的系统行为或功能 操作契约OC 后置条件:三种状态变化:实例创建删除;属性修改;

物流系统分析期末考试题及答案

1. 下列选项中不赴物流系统分析特点的是()。 ?以整体为目标.运用定馈方法 ?以子系统最优为目标?以待定何題为对象 二用()观点来研究物流活动是现代物流科学的核心问题。 .发展.系统 ?动态?历史D S.()就是为实现一定口标而设计的、由各个相互作用、相互依赖的物流要索(或子系统)所构成的有机整体. ?物流技术?物流设施 ?物流系统?物流活动 4. 物流系统中存在的制约关系也称为()。 .一律悖反原理?二律悖反原理 ?一.律存反原理?Uy律悖反原埋 5. 在物流系统中.提高物流系统效率的关键活动是(). ?装卸搬运?信息处理 ?包装设汁 6. 物流系统中存在的制约关系冇()。 A. 物流戯务和物流成本间存在制约关系 B. 构成物流服务子系统功能Z间存在约束关系 C. 构成物流成木的各个环节费用Z间也〃在相IL制约关系 D. 各个系统的功能和所耗费用Z间也17在二律背反关系 E. 物流服务和物流成木Z间是一种菲制约关系 7.物流系统分析的特点包括()。 ?以整体为目标 ?凭借价值判断 ?追求利益昴大化 S作为物流系统服务性的衡量标潴止确的是(?对用户的订货能很快地进行配送 ?接受用户订货时商品的缺货率低?以持定问题为对象?运用定址分析力法 )β ?在运送中交通M故、货物损伤、丢失和发送错渓少?保管中变质、丢失、破损现象少 ?装卸搬运功能满足运送和保管的要求 9.下列选项中属「物流系统设计中的基本数据是()β ?商品的种类.品口等.商品的数垃?运输?物流成本 ?时间 10.物流系统具有的独特系统性质是( ?整体性?可分性?多口标性?智能性?目的性

参考答案:1C、2B、3C、4B、5B、6 ABCDX 7 ABCDX 8ABCDE9ACDEIOACDE

移动通信传输网络管理系统分析

移动通信传输网络管理系统分析 1传输网络资源管理系统的分类与介绍 传输网络资源管理系统是一个针对传输网络管理工作开展情况,并结合传输网络资源管理工作的特点开发设计的一个传输网络资源管理系统。可以对传输网络资源管理的业务流程进行科学的控制,对业务所涉及的数据信息进行全方位的管理。需求的功能是使传输网络资源管理工作人员能够通过软件系统,进行一系列的操作,从而使传输网络资源管理工作能有顺利、高效率地实施。在传输网络资源管理系统中,主要分为故障信息管理功能、设备资源管理功能、系统设置功能、人员信息管理功能以及部门信息管理功能五大功能。在最初的电信企业业务跨系统数据传输使用的是原始的socket编程,socket是一种协议,采用tcp或udp协议通信。Tcp、udp属于网络层,上边各层的应用都需要自己实现,例如端口的定义,数据包的定义,数据包的加密解密等。随着电信业务越来越复杂,使用原始的socket编程将会花费大量的时间和精力。这对各个电信系统提供商来说都是一大难题,而且其后期的维护也是非常麻烦的,各个传输层都要维护。在这样的情况下,各大电信运营商和系统提供商讨论使用webservice框架来实现夸系统的数据传输。 2传输网络资源管理系统的原理及模式 此次研究主要对传输网络进行系统的管理,把以往分散到各个系统中的传输网络进行统一的管理,为管理各个系统间的传输网络,将通过webservice的方式进行数据的传递,把不同系统间的传输网络数据整合到一个系统中,从而完成对所有有传输网中的资源点管理的要求。本系统完成后,将有效地解决移动公司对传输网中的资源点管理不够透明的问题,为移动公司提高管理水平、减少工作量提供支撑。本系统具有J2EE的MVC的三层架构模式:即数据展示层-请求控制层-业务处理层。MVC架构是“Model-View-Con-troller”的缩写,中文翻译为“模型-视图-控制器”。MVC应用程序总是由这三个部分组成。Event(事件)导致Controller改变Model或View,或者同时改变两者。只要Controller改变Models 的数据或者属性,所有依赖的View都会自动更新。类似的,只要Controller改变View,View会从潜在的Model中获取数据来刷新自己。

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