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vi設(shè)計論文范文1
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vi設(shè)計論文范文2
關(guān)鍵詞：Petri網(wǎng)；工作流；電子合同；電子商務(wù)
中圖分類號：TP311.5
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑诓唤?jīng)意間已經(jīng)改變了很多人的工作、生活。為此，國家經(jīng)過廣泛的征求意見和修改，在2005年4月1日已頒布實施了《中華人民共和國電子簽名法》，其中第十四條明確指出“可靠的電子簽名與手寫簽名或者蓋章具有同等的法律效力”。電子商務(wù)蓬勃發(fā)展，電子簽章已然成為是我國印章史上的一場革命。電子簽章系統(tǒng)將數(shù)字認證技術(shù)應(yīng)用于印章管理中，強化對電子簽章的制作和應(yīng)用各個環(huán)節(jié)的管理，確保電子簽章持有者身份真實、可靠、安全。現(xiàn)有的電子合同平臺如[1]中所提到的，并未使用Petri網(wǎng)對工作流建模來保證電子合同平臺系統(tǒng)代碼本身的安全性以及可靠性，本文提出使用Petri網(wǎng)對工作流建模，從而保證系統(tǒng)流程的安全、可靠。
1 關(guān)鍵技術(shù)
1.1 工作流技術(shù)
1.1.1 工作流的基本概念
根據(jù)工作流管理聯(lián)盟（WfMC）的定義，工作流的定義是：一類能夠完全或部分自動執(zhí)行的業(yè)務(wù)過程，在此過程中，文檔（Paper）、信息（Information）或其它任務(wù)按照事先預(yù)定的規(guī)則進行流轉(zhuǎn)。業(yè)務(wù)、工作、辦事等人員和應(yīng)用系統(tǒng)之間相互的協(xié)調(diào)工作，從而來實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程中所要達到的最終目的。換句話說，工作流就是一些能夠自動運行的業(yè)務(wù)活動，它們是相互關(guān)聯(lián)的、相互銜接的。
1.1.2 基于網(wǎng)的工作流建模方法
這類方法適用于流程的可視化建模。網(wǎng)中的結(jié)點用來表示流程中的活動，網(wǎng)中的邊用來表示控制流。使用這類方法的主要問題在于對模型的描述是否有形式化的語義。大多數(shù)工作流產(chǎn)品的可視化建模方法都缺乏形式化語義。具有形式化語義的基于網(wǎng)的方法可以轉(zhuǎn)換成其它建模方法，如基于規(guī)則的、時序邏輯的和腳本語言的方法等。在基于網(wǎng)的工作流建模方法中，使用最多的是Petri網(wǎng)和狀態(tài)圖（state charts）， Petri網(wǎng)被廣泛用于建立工作流模型，Ellis和Nutt在Petit網(wǎng)的基礎(chǔ)上提出了工作流CN模型，它實際上是高級Petri網(wǎng)的一個擴展，在其描述中用庫所表示活動，用變遷表示活動間狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。Vander Aalst則在Petri網(wǎng)的基礎(chǔ)上定義了WF-Net即工作流網(wǎng)。在工作流網(wǎng)中，變遷被用來表示活動而庫所則表示活動的可實施條件。Vander Aalst七還把工作流管理聯(lián)盟在規(guī)范中提出的幾種基本的工作流原語映射成相應(yīng)的Petri模型，由此建立了工作流網(wǎng)的基本組件與觸發(fā)機制。
因此Petri網(wǎng)作為一種從過程的角度出發(fā)描述和分析復(fù)雜系統(tǒng)的模型工具，被廣泛地應(yīng)用工作流的系統(tǒng)建模中，用Petri網(wǎng)工作流建模方法研究，始終是一個非常活躍的領(lǐng)域。
1.2 Petri網(wǎng)綜述
Petri網(wǎng)理論[2][3]首先是在1961年在Carl Adam Petri的博士論文中提出，他在他的博士論文《用自動機通信》中首先提出將用一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來模擬了通信系統(tǒng)。
1.2.1 Petri網(wǎng)的引入原因
在分析工作流系統(tǒng)時，我們需要應(yīng)用數(shù)學(xué)的分析方法[4]。而Petri網(wǎng)理論正好為我們解決了這些問題。在Petri網(wǎng)理論體系中主要有基于狀態(tài)方程和代數(shù)的分析技術(shù)和基于可達樹（圖）的分析技術(shù)的兩種建模方法。
1.2.2 Petri網(wǎng)的數(shù)學(xué)描述
Petri網(wǎng)是一種數(shù)學(xué)和圖形的描述與分析工具，適合于描述并發(fā)、異步、分布、并行、不確定性和隨機性的信息處理系統(tǒng)，進行系統(tǒng)模型的構(gòu)造、分析及評價。下面簡單介紹本文將使用的與Petri 網(wǎng)有關(guān)的基本概念、定義、術(shù)語和性質(zhì)[5]：
定義1（Petri網(wǎng)）
（1）基本Petri網(wǎng)是一個三元組N=（P，T，F(xiàn)），其中，P和T分別為有限非空的庫所和變遷集合，P∩T= ；F P×T∪T×P是一個有向弧的集合。
（2）令Σ= （P，T，F(xiàn)）是一個網(wǎng)，對所有x∈P∪T： x ={y∈P∪T|〈y，x〉∈F}是x的前集；x = {y∈P∪T|〈x，y〉∈F}是x的后集。結(jié)點集x的前集（或后集）定義為：
。
網(wǎng)中任一庫所結(jié)點在任何時刻都可能含有0個或多個托肯，稱為庫所的標記。托肯在網(wǎng)中的分布反映了網(wǎng)的狀態(tài)，稱為網(wǎng)的標識，記為M。標識M實際上反映了網(wǎng)中庫所結(jié)點向一個整數(shù)集合的映射。在M下庫所p的標記記為M（p），表示p中含托肯的數(shù)量。事實上，M是一個多重集。給定了初始標識M0的網(wǎng)Σ稱為Petri網(wǎng)，記為PN =（Σ，M0）。
1.2.3 Petri網(wǎng)的性質(zhì)
（1）可達性。可達性是任何系統(tǒng)動態(tài)特性的基本性質(zhì)。按照Petri網(wǎng)的轉(zhuǎn)移方法，有效轉(zhuǎn)移的啟動將改變標記的分配情況（產(chǎn)生新的狀態(tài)）。如果存在一個從M0狀態(tài)到Mn狀態(tài)的運行序列，那么我們就認為狀態(tài)M0是可以到達狀態(tài)Mn的，啟動運行順序表示為：=M0t1M1t2M2…tnMn或簡化表示為=t1t2…tn。可用M0 [>Mn表示三者之間的關(guān)系，即從M0標識表示經(jīng)過啟動序列到達標識Mn。在網(wǎng)（N，M0）中所有從標識M0可達的標識集合，可表示為S（N，M0）或簡化為S（M0），從M0觸發(fā)的所有可能啟動運行順序的集合可表示為F（N，M0）或簡化為F（M0）。這樣，Petri網(wǎng)的可達性問題就轉(zhuǎn)化為對于網(wǎng)（N，M0）和給定狀態(tài)Mn，尋找是否存在Mn∈S（M0）。
（2）有界性。對Petri網(wǎng)（N，M0）若存在一個整數(shù)，我們把M0的到任一個可達狀態(tài)的數(shù)設(shè)為k，若k申購始終不超過K，即對于每個狀態(tài)標識M∈S（M0）和每個狀態(tài)，M（i）≤K均成立，則稱Petri網(wǎng)（N，M0）為是以K為界或簡稱Petri網(wǎng)（N，M0）有界。若Petri網(wǎng)（N，M0）為1有界，即每個系統(tǒng)的狀態(tài)只有一種時，則稱此Petri網(wǎng)是安全的或則說是穩(wěn)定的。這種網(wǎng)的每一個位置要么只存在一個標記狀態(tài)，要么沒有一個標記狀態(tài)。
（3）活性。一個Petri網(wǎng)（N，M0）被稱為活的，當(dāng)且僅當(dāng)從M0可達的任一標識狀態(tài)出發(fā)，都可以通過按照某一種變遷執(zhí)行的順序序列而最終啟動其它任何一個變遷。這就說明，無論網(wǎng)的開始狀態(tài)如何，一個活的Petri網(wǎng)都可以保證無死鎖發(fā)生。
（4）可逆性。一個Petri網(wǎng)（N，M0）被稱為可逆的，僅當(dāng)對S（M0）中的每個狀態(tài)標識Mi，M0都是可以從Mi達到的。也就是說，一個可逆網(wǎng)是這樣一個網(wǎng)，它可以使得狀態(tài)返回到初始標識或初始狀態(tài)。在很多應(yīng)用中，比如在合同流轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，當(dāng)我們要求哪一步合同需要重新審核時，我們只要求合同流轉(zhuǎn)系統(tǒng)回到某個特定狀態(tài)就可以了，而不必要返回到初始狀態(tài)。那么我們稱這個特定狀態(tài)當(dāng)前所返回的狀態(tài)就為主要狀態(tài)M′。即對于S（M0）的每個狀態(tài)標識Mi，主要狀態(tài)M′都是可達的。
1.3 基于Petri網(wǎng)的工作流建模技術(shù)
應(yīng)用Petri網(wǎng)對工作流進行建模，利用線性結(jié)構(gòu)來研究工作流的流轉(zhuǎn)方式和運行效率。主要方法是先將語義上的工作流進行轉(zhuǎn)換成簡單的活動圖G=（V，E），再通過活動圖進行轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的Petri網(wǎng)模型。采用算法如圖1所示[6]，對活動圖進行轉(zhuǎn)化，首先對該活動圖G=（V，E）進行深度優(yōu)先遍，將每個節(jié)點，分成順序，與分支，與合并，或分支，或合并五類，然后按照不同的策略進行轉(zhuǎn)化。對于結(jié)v∈V，分別定義 v和v 為v的前置結(jié)點集和后置結(jié)點集，圖1算法將合同在線簽訂流程活動圖G轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的Petri網(wǎng)，算法的時間復(fù)雜度為O（V）。
Input：活動圖G=（V，E），其中V為節(jié)點的集合，E為有向弧的集合，其中|V|=n。
Output：Petri網(wǎng)N=（P，T，F(xiàn)）
Initialize：P= ，T= ，F(xiàn)=
begin
廣度優(yōu)先方式遍歷G，并且從1開始編號。
將圖G復(fù)制到G’，把圖G’中的結(jié)點vi轉(zhuǎn)化為ti，那么就形成了工作流網(wǎng)的變遷集合T。
for（i=0 to n） //循環(huán)添加
{
if（ti∈T∧（.ti= ）） //添加開始庫所
{
P=P∪{pk}；
F=F∪{pk，ti}；
for each （tj∈ti.）
{
P=P∪{pj}，F(xiàn)=F∪{（ti，pj），（pj，tj）}
}
}
if（ti∈T∧（ti.= ）） //添加結(jié)束庫所
{
for each （tj∈.ti）
{
if （Pj tj）
{
P=P∪{pj}，F(xiàn)=F∪{（ti，pj）}
}
F=F∪{（pj，ti）}
}
if （tj T）{T=T∪{tj}}
F=F∪{（ti，pk）}
}
if （ti∈T∧|.ti|=1∧|ti.|=1） //處理順序結(jié)構(gòu)
{
if （tj∈.ti∧pk ）
{
P=P∪{pk}，F(xiàn)=F∪{（tj，pk） }
}
F=F∪{（ pk ，ti） }
if（！（vj∈vi. ∧pk=∈.tj））
{
P=P∪{pk}，F(xiàn)=F∪{（ pk ，tj） }
}
F=F∪{（tj，pk） }
}
if （.vi|=1∧（|vi.|>1∧（vi==1）） //處理與分支結(jié)點，“1”代表與分支//
{
if （vj∈.vi∧pk∈tj.） { F=F∪{（ pk ，ti） }
for each （vj∈vi）{ P=P∪{pj}，F(xiàn)=F∪{（ ti ，pj） }}
}
if （.vi|=1∧（|vi.|>1∧（vi==2）） //處理或分支結(jié)點，“2”代表或分支//
{
if （vj∈.vi∧pk∈tj.） { F=F∪{（ pk ，ti） }
}
if （.vi|=1∧（|vi.|=1∧（vi==3）） //處理與合并結(jié)點，“3”代表與合并//
{
for each （vj∈vi）{ if（pj∈tj.）{ F=F∪{（pk，ti）}}
P=P∪{pk}，F(xiàn)=F∪{（ti，pk）}
}
if （.vi|=1∧（|vi.|=1∧（vi==4）） //處理或合并結(jié)點，“4”代表或合并//
{
if （vj∈.vi∧pk∈tj.） { F=F∪{（pk ，ti）}
P=P∪{pk}，F(xiàn)=F∪{（ti，pk）}
}
}
}
end
圖1 活動圖到Petri網(wǎng)的轉(zhuǎn)化算法
2 電子合同系統(tǒng)應(yīng)用流程
平臺采用J2EE架構(gòu)進行開發(fā)，實現(xiàn)登錄平臺用戶的合同洽談、合同簽訂、合同查詢等功能，應(yīng)用流程如圖2。
圖2 電子合同系統(tǒng)流程圖
基于電子簽章技術(shù)的電子合同平臺實現(xiàn)了網(wǎng)上可信電子合同的洽談、簽訂等功能，為有協(xié)議簽訂需求的用戶提供安全合作的辦公平臺，確保用戶合法權(quán)益，對用戶登錄系統(tǒng)后的操作進行處處留證的監(jiān)控，為有可能發(fā)生的合同糾紛等意外事故提供權(quán)威的責(zé)任認定功能。
3 基于Petri網(wǎng)電子合同系統(tǒng)建模
從整體上講，電子合同系統(tǒng)可以分為電子合同在線簽訂和在線合同洽談兩個部分。這兩個流程是整個電子合同系統(tǒng)的核心。對其進行研究具有一定的現(xiàn)實意義，下面對電子合同在線簽訂流程進行Petri網(wǎng)建模以及模型分析。
3.1 電子合同在線簽訂流程的Petri網(wǎng)模型
電子合同在線簽訂的第一步驟，一般是由秘書或辦公室主任進行擬稿。這一步是這一流程最主要的部分。
電子合同在線簽訂流程主要包括：合同擬稿，合同核對，合同相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)會簽、不合格合同回退，合同催辦，合格合同歸檔。
（1）合同擬稿：即審批文檔的起草過程。在其中要確定合同名稱，擬稿的部門，擬稿人員，主送部門或人員，合同的種類，合同的密級，合同打印限制，以及合同的內(nèi)容，合同所帶的附件等。
（2）合同核對：將擬寫好的合同進行核對以后送給領(lǐng)導(dǎo)審核。核對內(nèi)容包括文字的準確性，合同的合理性，以及其他一些合同的必要屬性。
（3）合同領(lǐng)導(dǎo)會簽：合同會簽是指在同一個步驟上允許一個合同可以由一個或者一個以上的公司領(lǐng)導(dǎo)同時進行簽章，并進行在線簽章驗證。
（4）不合格合同回退：在合同核對和會簽的過程中，若合同有錯誤，就要立即進行合同的回退，以重新擬稿。
（5）合同催辦：在合同在某一步驟停留時間超過某一時間時應(yīng)該生成催辦信息，通過郵件系統(tǒng)進行提醒。
（6）合格合同歸檔：合同審批通過以后及時進行合同歸檔，以便于可以進行合同的在線洽談和在線簽訂。相應(yīng)的合同在線簽訂流程如圖3所示：
圖3 電子合同在線簽訂流程的活動圖
將以上活動圖通過圖1的算法進行建模，得到圖4的Petri網(wǎng)順序模型：
圖4 電子合同在線簽訂流程的Petri網(wǎng)順序模型
圖4的各個變遷以及狀態(tài)含義如下：
P0：合同未擬稿狀態(tài)。
T0：主辦人員或者單位合同擬稿。
P1：合同擬稿完成，等待審批。
T1：主送單位進行合同核稿。
P2：合同核稿無誤，準備進入下一步。
T2：各個單位進行合同會簽并進行驗證。
P3：合同會簽完成狀態(tài)。
T3：進行合格合同歸檔。
T4：合同催辦，提醒優(yōu)先處理該合同，以提高流轉(zhuǎn)效率。
P4：合格合同歸檔；
T5：不合格合同回退到第一步重新開始擬稿。
3.2電子合同在線簽訂流程的并發(fā)Petri網(wǎng)模型
并發(fā)模型主要是指合同在線簽訂過程中，一個合同同時有兩個或兩個以上的單位代表在同一步驟上進行會簽，如此一來，在同一步驟上的會簽人員可以同時打開該公文，相對于只能等待前一個單位代表操作完成才能開始審閱、簽訂的過程來說，大大增加了工作的效率。會簽的同時不受到任何約束。對于開發(fā)人員來說，在流程的控制上也可以更方便，更簡單。一個最常見的并發(fā)模型如圖5所示，其中虛線框里的是會簽時的一種典型的并發(fā)模型。
圖5 電子合同在線簽訂流程的Petri網(wǎng)并發(fā)模型
圖5的各變遷以及狀態(tài)含意如下。
P0：合同未擬稿狀態(tài)。
T0：主辦人員或者單位合同擬稿。
P1：合同擬稿完成，等待審批。
T1：主送單位進行合同核稿。
P2：合同核稿無誤，準備進入下一步。
T2：各個單位進行合同會簽并進行驗證。
P3：合同會簽完成狀態(tài)。
T3：進行合格合同歸檔。
T4：合同催辦，提醒優(yōu)先處理該合同，以提高流轉(zhuǎn)效率。
P4：合格合同歸檔；
T5：不合格合同回退到第一步重新開始擬稿。
虛線框里的含義：
T21：合同進入會簽流程。
P21：合同處于會簽狀態(tài)。
T22：會簽人員1簽訂。
T23：會簽人員2簽訂。
P31：會簽完成，進入合同自動檢驗狀態(tài)。
T24：檢驗合同是否合格。
3.3電子合同在線簽訂流程的Petri網(wǎng)模型分析
Petri網(wǎng)的分析方法主要有可達樹分析、可達圖分析和矩陣方程來分析，這里我們主要采用可達樹和可達圖來分析在線簽訂流程模型。根據(jù)可達樹生成算法，我們可以得到圖6 電子合同在線簽訂流程的Petri網(wǎng)順序模型相應(yīng)的可達樹模型。
圖6 電子合同在線簽訂流程的可達樹模型
我們可以從圖6可以得到電子合同在線簽訂流程Petri網(wǎng)的特性：
（1）該電子合同在線簽訂流程Petri網(wǎng)是有界的，因為可達樹中沒有出現(xiàn) 。（2）該電子合同在線簽訂流程Petri網(wǎng)是安全的，因為只有“0”，“1”出現(xiàn)在可達樹標識中。（3）因圖6中所有該發(fā)生的變遷都出現(xiàn)在該可達樹中，說明了該電子合同在線簽訂流程Petri網(wǎng)是“活的”，也就是說沒有多余變遷。
4 結(jié)束語
隨著電子合同法律地位的確定、數(shù)字簽名法律效力的認可，在電子商務(wù)活動中已經(jīng)出現(xiàn)了大量的電子合同。本平臺設(shè)計集成了PKI/CA技術(shù)、電子簽章技術(shù)和數(shù)字水印技術(shù)等，采用J2EE架構(gòu)建立起一套具有適用性、安全性的電子合同平臺，有效的彌補書面合同的缺陷，減少人力、物力和財力方面的支出，提高工作效率、降低成本，其經(jīng)濟和社會效益顯著。在編寫代碼之前，對系統(tǒng)流程進行Petri網(wǎng)并發(fā)模型建模，保證了系統(tǒng)可以支持兩個或者以上的合同涉及方進行同時的合同會簽。但同時，因為普通Petri網(wǎng)的一些缺陷，比如會產(chǎn)生空間爆炸等，運用普通Petri網(wǎng)對系統(tǒng)流程建模并不是最好的建模方法，運用高級Petri網(wǎng)進行建模將會成為下一步研究方向與目標。
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作者簡介：謝漢天（1990.07-），男，浙江省金華市，在讀碩士研究生，研究方向：信息安全。
vi設(shè)計論文范文3
關(guān)鍵詞:LabVIEW;數(shù)據(jù)采集;可視化
中圖分類號:TP31文獻標識碼:A文章編號:16723198(2010)01029802
1 可視化數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的實現(xiàn)
本數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)是一個虛擬儀器系統(tǒng),它的任務(wù)是實現(xiàn)在激光多光路混頻實驗中對多路光強度、波長、相位信號的采集和處理。由于處理三種信號來自不同的傳感器或設(shè)備反饋,不僅需要進行多種設(shè)備的控制,而且要對三種信號之間的時序進行協(xié)調(diào),使其實現(xiàn)同步顯示。本系統(tǒng)的光源選用美國continuum公司生產(chǎn)的ND6000可調(diào)諧染料激光器,光的相位移動采用自制擁有專利技術(shù)的微位移爬行器實現(xiàn),數(shù)據(jù)采集卡選擇北京阿爾泰科技發(fā)展公司USB2815,軟件開發(fā)平臺用LabVIEW。
1.1 LabVIEW軟件開發(fā)平臺簡介
LabVIEW是一種實現(xiàn)虛擬儀器技術(shù)的圖形化語言,具有系統(tǒng)實現(xiàn)簡單、構(gòu)建靈活、層次體系明晰等特點。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器,其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。使用圖形化語言編程時,不用寫程序代碼,取而代之的是流程圖。采用LabVIEW進行數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的開發(fā),可產(chǎn)生獨立運行的可執(zhí)行文件,具有編程快速、可讀性強,修改方便等功能,而且該軟件通過兩種方式可以實現(xiàn)外部程序調(diào)用。用“代碼接口節(jié)點”功能實現(xiàn)對LabVIEW程序的調(diào)用;用“調(diào)用庫函數(shù)節(jié)點”節(jié)點功能,實現(xiàn)對動態(tài)鏈接庫函數(shù)“.DLL”后綴文件的調(diào)用。使用LabVIEW進行原理研究、設(shè)計、測試時,可以大大提高工作效率。
1.2 數(shù)據(jù)采集卡USB2815簡介
本文中應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集卡為北京阿爾泰科技發(fā)展公司的USB2815。本卡基于USB總線,其主要性能參數(shù)如下:
250KS/s 16位16路 模擬量輸入;
帶DA、DIO等功能;
16位AD精度 250KS/s采樣頻率;
AD緩存:8K字FIFO存儲器;
數(shù)字量輸入/輸出各8路;
該數(shù)據(jù)采集卡提供了采用C、C++、LabVIEW等多種編程語言編寫的庫函數(shù),方便使用者編程時調(diào)用。
1.3 染料激光器和微位移爬行器簡介
1.3.1 染料激光器
ND6000染料激光器用來產(chǎn)生實驗需要的波長連續(xù)可調(diào)的激光。在實驗過程中,通過計算機對激光器進行控制,激光器反饋給計算機波長數(shù)據(jù)。染料激光器硬件部分主要分三部分:光學(xué)系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)和輸入輸出系統(tǒng)。
光學(xué)系統(tǒng)主要由步進電機及其驅(qū)動系統(tǒng)、保護開關(guān)、正弦驅(qū)動絲桿及回位飛輪三部分組成。其中步進電機負責(zé)精確改變光學(xué)腔的長度來改變激光器的波長,保護開關(guān)負責(zé)保證步進電機不要移動超出界限,當(dāng)其超出時會觸動保護開關(guān)切斷步進電機的電源,正弦驅(qū)動絲桿及回位飛輪負責(zé)配合步進電機的移動并保證精確性。
在激光器中有自帶的控制模塊并支持串口通信,因此可以實現(xiàn)可編程操作,不僅可以用自帶的控制軟件控制激光器工作,也可自編程序?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的控制。
輸入輸出系統(tǒng)是指電腦鍵盤、鼠標、顯示器和染料激光器上的工作觸發(fā)口。
1.3.2 微位移爬行器
微位移器的運動是由三個PZT模塊一系列順序的動作生成。如圖1所示為微位移爬行器移動一步的過程。最外面的兩個PZT模塊(圖1中1和3)扮演著夾具的角色。中間的PZT模塊(圖1中2)在電壓的作用下沿著電機的軸做伸縮運動。盡管三個PZT模塊是獨立工作的,但是卻是連為一體的整體。
當(dāng)對PZT模塊1加電壓,它夾緊軸。然后對PZT模塊2加一變化速率一定的階梯狀電壓,引起其產(chǎn)生不連續(xù)的納米量級形變。模塊2完成形變后,對PZT模塊3加一電壓,使其夾緊軸。然后去掉PZT模塊1上的電壓,使其釋放軸。梯狀電壓開始向下直到達到它的最低值,使模塊2恢復(fù)形變前狀態(tài),完成一個循環(huán),即一步,如圖1顯示過程。
1.4 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
Labview可以將大程序分解為多個子程序,稱為子VI。每個子VI實現(xiàn)一個小功能,最后用一個主程序?qū)崿F(xiàn)對每個子VI的調(diào)用,形成最后的控制程序。
各控制部分如圖2所示,單獨進行自控制程序編寫,通過主控制程序進行調(diào)用,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制。
1.4.1 激光器控制和反饋信號采集
激光器采用固定格式的命令進行控制和參數(shù)設(shè)定,并對掃描開始和結(jié)束動作進行反饋。對激光器寫入字母和數(shù)字混合的字符串,激光器的掃描開始和結(jié)束動作以脈沖的形式進行反饋。為了實現(xiàn)對激光器的控制,我們采用了軟件自帶Basic Serial Write and read.VI子程序并對其進行簡單修改,就可實現(xiàn)對激光器命令的寫入。
1.4.2 微位移爬行器控制的實現(xiàn)
我們通過在常溫(25°)下反復(fù)測量爬行器一萬步前進和后退位移距離,精確計算出爬行器前進和后退的步進距離。通過將圖1所以得循環(huán)過程程序化,編寫微位移爬行器控制子VI,實現(xiàn)對微位移爬行器的控制。
1.4.3 數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)
我們通過Labview的調(diào)用動態(tài)鏈接庫方式(DLF),調(diào)用數(shù)據(jù)采集卡的動態(tài)鏈接庫,編寫數(shù)據(jù)采集卡初始化子VI,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集卡采樣頻率、增益等參數(shù)的設(shè)置;編寫數(shù)據(jù)采集卡寫入命令子VI,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集卡連接的激光器和信號采集傳感控制命令寫入和參數(shù)設(shè)定;編寫數(shù)據(jù)采集卡讀取數(shù)據(jù)子VI,實現(xiàn)對激光器和傳感器反饋信號的實時讀取和判斷。
利用激光器產(chǎn)生波長連續(xù)可調(diào)的特點,用波長信號作為參照,將通過數(shù)據(jù)采集卡得到的波長、相位和光強三者信號進行同步,得到波長―光強圖,或者相位―光強圖,方便實驗分析。也可以建立矩陣數(shù)組,顯示為三維曲面圖。
2 結(jié)論
通過對Labview軟件在激光器控制、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)顯示方面的應(yīng)用研究可見, Labview是一款非常好的圖形編程軟件和虛擬實驗平臺軟件,能夠快速實現(xiàn)可視化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的創(chuàng)建,相信隨著學(xué)習(xí)的深入,會對今后的研究工作帶來更大的幫助。
參考文獻
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vi設(shè)計論文范文4
【關(guān)鍵詞】價值工程，方案設(shè)計，教室，聲學(xué)特性
引言
價值工程在建設(shè)工程項目中的應(yīng)用可擴展到工程項目全壽命周期的各個階段，包括項目建議書、勘察、設(shè)計、施工、運營、廢棄處理等各階段，其中在價值規(guī)劃階段即項目建議書、可行性研究、勘察、設(shè)計階段的價值工程分析尤能對項目的價值起到事半功倍的作用。本文將用價值工程分析大學(xué)階梯教室的聲學(xué)設(shè)計方案，從中選出最為合適的方案，從而以一定的投資達到較大的效益。
1 150人用階梯教室的相關(guān)說明及假定
本文以山西某大學(xué)教學(xué)主樓中的150人用階梯教室為例進行分析，該教室如圖1所示，開間和進深分別為14.4 m和10.8m，層高4.5 m。該教室相關(guān)說明及假定如下：
1） 教室地面和講臺均為水磨石，墻面為普通白灰抹面，窗戶總面積54.4 m2，安裝普通玻璃，設(shè)兩個普通硬木拼板門，上有亮子，門洞面積為7.2 m2；
2）教室設(shè)8級臺階，每層臺階高120 mm，寬900 mm；
3）采用德國ADA聲學(xué)設(shè)計公司開發(fā)的EASE軟件做聲學(xué)模擬，在距地面1.78 m（距講臺1.58 m）處以略提高的講話聲為聲源，其500 Hz和1kHz時前方1 m處的聲壓級（A）分別為60dB 和58 dB；在聽眾區(qū)選取50個測點教室；
4）教室處于大學(xué)校園內(nèi)，周圍環(huán)境噪聲較低，采用普通磚墻砌筑即可滿足教室一、二級隔聲標準[1]，且教室內(nèi)無產(chǎn)生較高噪聲的特殊設(shè)備，所以背景噪聲采用40 dB；
2 模擬結(jié)果及其分析
在用軟件EASE對四種方案進行模擬后得出結(jié)果，如表1所示。教室背景噪聲采用40 dB[1]；美國ANSI S12.60―2002標準規(guī)定教室信噪比（S/N）最小應(yīng)為15dB[2]，“教室聲學(xué)”研究表明教室信噪比（S/N）小于10 dB時，聽力正常的學(xué)生語言清晰度會嚴重降低，要使聽力上有缺陷的兒童聽清楚，需要至少15 dB的信噪比[3]免費論文。從表1可看出：從方案一到方案四整個聲場的聲壓級略有下降，方案一的最大聲壓級差為1.6 dB，聲場比較均勻，最小信噪比較大，為14.3 dB。
表1 四種方案的軟件模擬結(jié)果
語言可懂度是混響時間、聲壓級和信噪比等的綜合評價標準，相關(guān)資料表明如果混響時間為0.5 s，信噪比為+10 dB時，可懂度可達90%以上，如信噪比為0 dB，則可懂得僅有55%；如信噪比為+10 dB，而混響時間為1.5 s，可懂度為75%左右；如混響時間為1.5 s，信噪比為0 dB時教室，可懂度僅僅30%[3]。語言可懂度有許多評價指標，本文以輔音清晰度損失率（Alcons）為指標，損失越小，可懂度越好，根據(jù)軟件規(guī)定損失率為0%～7%時，優(yōu)秀；7%～11%時良好；11%～15%為一般；15%～18%時較差；18%以上很差，不可接受。分析表1可知，方案四有四個測點輔音清晰度損失率最小，達優(yōu)秀，四十六個測點輔音清晰度損失率在7%～11%之間，為良好，聲學(xué)環(huán)境相對最好；在四個方案中，方案一聲環(huán)境較差，良好率和一般率分別為18%和82%。
3各方案的價值工程分析
3.1價值工程[4]
價值工程是以提高產(chǎn)品或作業(yè)價值為目的，通過有組織的創(chuàng)造性工作，尋求以最低的壽命周期成本，可靠地實現(xiàn)使用者所需功能的一種管理技術(shù)。其計算方法可分為兩大類：功能成本法和功能指數(shù)法。現(xiàn)以功能指數(shù)法分析本文的四種方案，其表達式為：
VI = FI / CI ①
②
③
其中VI即為第i個評價對象的價值指數(shù)，F(xiàn)I為第i個評價對象的功能指數(shù)， Fi即各方案教室中50個測點功能得分的平均值； CI為第i個評價對象的成本指數(shù)； I ， i均取1，2，3，4。
VI= 1此時評價對象的功能比重與成本比重大致平衡，合理匹配，可以認為實現(xiàn)該功能的現(xiàn)實成本合理；VI < 1此時評價對象的成本比重大于其功能比重，表明對于系統(tǒng)內(nèi)其它對象而言，目前所占成本偏高，從而會導(dǎo)致該對象功能過剩，應(yīng)降低成本；VI > 1此時評價對象的成本比重小于其功能比重，可能原因有三種，1），成本偏低導(dǎo)致功能偏低，應(yīng)增加成本；2），目前功能超過應(yīng)具有的水平教室，也即存在過剩功能，應(yīng)降低功能水平；3），對象在技術(shù)、經(jīng)濟等方面有某些特征，致使功能較高而所需成本較低，無需改進。
4實驗數(shù)據(jù)
在后續(xù)的具體施工過程中，建筑方根據(jù)實際情況和分析比較，選用了方案二，即礦棉裝飾吸音板吊頂教室，講臺上部設(shè)置鋁合金微穿孔聲學(xué)反射板，內(nèi)置玻璃棉氈，用4418型建筑聲學(xué)分析儀（丹麥B&K公司），4224型標準聲源（丹麥B&K公司）進行了試驗，現(xiàn)列舉到場學(xué)生數(shù)不同時的混響時間實測值，見表4。
表4：教室混響時間實測值
從表4可看出，無論空場還是滿場，混響時間都能滿足使用要求，500 Hz時的混響時間均小于1 s，高頻與中頻混響時間基本保持一致，低頻混響時間比中頻段略有提高。通過比較表1和表4，也可看出，方案二的混響時間與實測時空場的混響時間基本吻合，說明對該教室進行軟件模擬分析方案聲品質(zhì)的正確性和可行性。在使用中對不同年級、不同專業(yè)的師生進行了問卷調(diào)查，普遍反映該教室音質(zhì)效果良好。
5結(jié)論
本文通過對具體教室的幾種聲學(xué)設(shè)計方案進行聲品質(zhì)比較和經(jīng)濟學(xué)的價值分析，從中選出最為合適的方案，取得良好效果。表明在方案設(shè)計階段價值分析的重要性和可行性，在既有條件下，可以以有限資本實現(xiàn)較大功能，達到較高價值。
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vi設(shè)計論文范文5
論文關(guān)鍵詞：對比，實驗
電子線路是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的學(xué)科。在電子線路的教學(xué)過程中不論是基本概念的建立，重點的突出，難點的突破，還是疑點的消除都可以通過演示實驗來完成，為了充分發(fā)揮演示實驗的作用，我們根據(jù)不同的教學(xué)目的，設(shè)計了各種類型的對比性實驗，引導(dǎo)學(xué)生通過比較來理解要闡述的問題。
一 導(dǎo)入新課的對比實驗
教師由對比實驗導(dǎo)入新課，不僅能激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲，而且有利于向?qū)W生顯示新課題的目的性。例如，我們在講'晶體二極管'這一新課題時，先演示兩個引導(dǎo)性的對比實驗。實驗一：在音樂片中正向串接一只晶體二極管，接通電路，學(xué)生會聽到一段優(yōu)美的音樂；實驗二：將此二極管反向接在電路中，結(jié)果無音樂聲發(fā)出，學(xué)生對此不無感到新奇，接著教師向?qū)W生提出問題：為什么出現(xiàn)不同的現(xiàn)象？學(xué)生的注意力會迅速集中到研究的對象-晶體二極管上。此時教師因勢利導(dǎo)，告訴學(xué)生：接入電路的是一只晶體二極管，這就是我們本節(jié)課要研究的對象。
二 形成概念的對比性實驗
對于學(xué)生難以理解的抽象概念，采用對比性實驗的好處在于：化抽象為具體，變教條為活用；通過邊實驗，邊分析的教學(xué)方法進行對比和分析概括出事物的本質(zhì)特征，進而形成概念，完成認識上的第一次飛躍。如在”濾波“這一概念的教學(xué)中設(shè)計如下對比實驗：首先在半波整流的輸出端接示波器，接通電源后讓學(xué)生觀察半波整流輸出電壓波形，這時學(xué)生可以清楚地看到脈動的直流電壓波形。然后在電路的輸出端并接濾波器，接通電源，再讓學(xué)生觀察輸出波形，可以看出波形發(fā)生了變化，由此教師引導(dǎo)學(xué)生分析兩個波形不一樣的原因，從而得出結(jié)論。通過上面的對比試驗使”濾波”的概念建立在感性認識的基礎(chǔ)上，學(xué)生更容易理解。
三 導(dǎo)出規(guī)律的對比試驗
教材中有些內(nèi)容容易造成學(xué)生片面的認識，為此我們設(shè)計了針對性較強的對比試驗，采用實驗觀察與理論分析相結(jié)合的教學(xué)方法，認真處理實驗觀察與思維加工的關(guān)系，使教學(xué)內(nèi)容變得形象、具體，學(xué)生易于接受核心期刊目錄。如在RC積分的微分電路中，我們設(shè)計了幾組實驗，采用邊實驗，邊分析，邊對比的做法引導(dǎo)學(xué)生通過對實驗現(xiàn)象的觀察物理論文，分析比較，推導(dǎo)出正確的結(jié)論。電容C在接入電路前要進行放電處理。實驗一：示波器接在R兩端，將開關(guān)打在A點，開關(guān)閉合的瞬間，發(fā)現(xiàn)示波器上顯示的波形突然躍升到一個新的位置后穩(wěn)定，說明R兩端的電壓發(fā)生突變。實驗二：將示波器接在C兩端，示波器上顯示的波形逐漸緩慢上升，然后停在一個穩(wěn)定位置，說明電容器兩端的電壓不能突變，實驗三：示波器接在C兩端將開關(guān)打在B點，開關(guān)閉合的瞬間，示波器上顯示的波形是逐漸緩慢下降 最后接近為零，同樣說明電容器兩端的電壓不能突變。學(xué)生通過觀察分析得出如下結(jié)論：在RC電路中，電阻兩端的電壓能突變，而電容器兩端的電壓不能突變。
實驗原理如圖1-1
圖1-1
四 消除疑點的對比試驗
三極管共發(fā)射極放大電路中，學(xué)生對“單相共發(fā)射極放大電路具有反向作用”這一特性不理解，疑點較多。為此，我們設(shè)計以下演示實驗：用雙蹤示波器分別接在共發(fā)射極放大電路的輸入端和輸出端，從示波器上可以一目了然的看出V0與Vi的相位關(guān)系，這樣在實驗提供的感性認識的基礎(chǔ)上，再通過理論分析學(xué)生就可消除認識上的疑點，對“單相共發(fā)射極放大電路具有反向作用”這一理論的理解就更具體，深刻了。
五 排除混淆的對比試驗
學(xué)生在學(xué)習(xí)晶體管開關(guān)特性時，雖然知道三極管截止和飽和可以相當(dāng)于開關(guān)的斷開和接通，但在實際做題時容易混淆。為此，可以演示以下實驗，如圖1-2所示，把開關(guān)合在A點，燈不亮，把開關(guān)合在B點，燈亮，由此引導(dǎo)學(xué)生分析三極管是相同的，區(qū)別是輸入電壓不同，再經(jīng)過理論計算，弄清楚該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。學(xué)生通過對比試驗的觀察與分析，明白了兩種電路既有區(qū)別又可以依據(jù)一定的條件相互轉(zhuǎn)化，從而達到感性認識和理性認識的統(tǒng)一。
圖1-2
總之，對比性實驗在電子線路教學(xué)過程中應(yīng)大量推廣和應(yīng)用，使枯燥無味的理論分析變得更具體，形象，這樣不僅能激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望，提高學(xué)生的動手能力而且能培養(yǎng)他們團結(jié)協(xié)作的精神。
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vi設(shè)計論文范文6
【關(guān)鍵詞】 旅游城市品牌形象 地域性文化 公交候車亭/站牌設(shè)計 應(yīng)用性 秦皇島
秦皇島做為中國濱海名城，每年都有來自國內(nèi)外的游客避暑度假，2011年年接待國內(nèi)外游客達到2127.44萬人次，實現(xiàn)旅游總收入約172.84億元，較之本市去年的旅游業(yè)總收入147億元，各項指標均創(chuàng)歷史新高，旅游業(yè)收入占全市國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的16.24%以上，是市國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，在全市經(jīng)濟中具有重要地位和作用。在國家繼續(xù)加大重視旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大好形勢和品牌化經(jīng)營的趨勢下，如何凸顯地域文化特色、構(gòu)建旅游地品牌形象是每個旅游城市積極實施的舉措。
1. 公交候車亭/站牌設(shè)計在城市旅游品牌形象中的重要作用
城市旅游品牌形象是一個系統(tǒng)的規(guī)劃，在推動旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用，具體包括理念部分（Mind Identity簡稱MI）、行為部分（Behavior Identity，簡稱BI）和視覺設(shè)計部分（Visual Identity， 簡稱VI），本文主要針對VI視覺部分中的公交候車亭/站牌進行基于秦皇島地域性文化蘊涵的開發(fā)應(yīng)用性研究。
每一位來秦皇島旅游的游客對秦皇島的印象包括很多方面，比如服務(wù)、交通、住宿、氣候等因素，但最首要的是視覺的第一感官，如果每位游客目光所及之處和她（他）在其他海濱城市一樣的感覺，那對她（他）而言，秦皇島這所城市就缺少了新意。所以視覺部分是向游客傳遞秦皇島特有的地域文化旅游城市形象的最直觀的要素之一。
公交候車亭/站牌是每位游客來秦皇島旅游時會看到的公共設(shè)施之一，它雖然不是宏大建筑，但它的存在卻有著舉足輕重的意義，一方面它要體現(xiàn)自身最基本的候車功能，讓每位游客了解公交站站點、方向、路線等基本信息，另一方面它起到的更重要的作用是作為公共設(shè)施中具有宣傳城市旅游形象的設(shè)施之一，在這方面做得比較好的是旅游城市蘇州，它以園林知名于國內(nèi)外游客，在蘇州臨街建筑外裝飾和公交站牌以及垃圾桶的設(shè)計中都無不體現(xiàn)了蘇州園林的文化底蘊和地域性特征，這給游客留下了深刻美好的印象。如果秦皇島市公交候車亭和站牌的設(shè)計都基于體現(xiàn)秦皇島的特有的文化蘊涵，那顯而易見則會給游客以細節(jié)處見底蘊，可以感受到秦皇島這座旅游城市的形象是獨特的有文化底蘊的，無疑是對城市旅游形象的一個有力推廣。
2. 基于地域文化蘊涵的公交候車亭/站牌設(shè)計原則
2.1融入當(dāng)?shù)匚幕?/p>
提取代表性本地特有的地域性文化元素，運用到具體的公交候車亭/站牌的開發(fā)應(yīng)用中。對我市現(xiàn)有文化遺產(chǎn)進行調(diào)研、整理（包括歷史文化、名人故事文化、民間傳統(tǒng)文化、山海文化、長城文化等），使本市的公交候車亭/站牌不但具有自身的功能性，同時還讓游客感受到濃郁的秦皇島地方特色；
2.2公交設(shè)施藝術(shù)化
在本市的公交候車亭/站牌設(shè)計中，要設(shè)計的鮮活靈動，從藝術(shù)角度出發(fā)，表象是靜態(tài)的公共設(shè)施，內(nèi)在要體現(xiàn)似雕塑般的藝術(shù)性，切忌程式化、孤立化，要結(jié)合考慮地處環(huán)境因素，遠觀似一件立體藝術(shù)品，與周圍環(huán)境很好的相融合，使其成為宣傳秦皇島獨特地域性的標識性設(shè)施，切實有效提升本市旅游形象；
3. 結(jié)合秦皇島地域文化蘊涵的公交候車亭/站牌的具體設(shè)計應(yīng)用
秦皇島市共分為三個區(qū)，即海港區(qū)、山海關(guān)區(qū)、北戴河區(qū)，在具體的公交候車亭/站牌設(shè)計中有選取性的基于三個區(qū)的歷史文化、神話傳說結(jié)合秦皇島地處海域的地理要素進行不同的造型設(shè)計：
3.1提取海港區(qū)秦始皇求仙入海的傳說來進行公交候車亭/站牌設(shè)計
秦皇求仙入海處位于海港區(qū)東南部，傳說公元前215年秦始皇東巡曾在此拜海求仙（據(jù)《史記·秦始皇本紀》記載，秦始皇于公元前215年東巡碣石—秦皇島，并在此拜海，先后派盧生、侯公、韓終等兩批方士攜童男童女入海求仙，尋求長生不老藥）在海港區(qū)公交候車亭/站牌設(shè)計中運用秦時期闕門與秦始皇東巡所坐木車轱轆造型元素，進行提煉、簡化，同時將青龍、白虎、朱雀、玄武四靈以浮雕形式出現(xiàn)在公交候車亭檐上（考慮造價問題也可以將一些秦時代裝飾紋樣進行平面化做舊處理手繪至候車亭和站牌上方）；
3.2山海關(guān)主要是長城文化（山海關(guān)，又稱“榆關(guān)”，位于秦皇島市東北15公里，匯聚了中國古長城之精華，有“天下第一關(guān)”之稱嗎， 與萬里之外的嘉峪關(guān)遙相呼應(yīng)，聞名天下。1961年，山海關(guān)被中華人民共和國國務(wù)院公布為全國重點文物保護單位。2001年，國務(wù)院將山海關(guān)列為國家歷史文化名城旅游景區(qū)），在山海關(guān)區(qū)公交候車亭/站牌設(shè)計中基于長城文化，將長城古城墻的元素進行提煉，運用到公交候車亭/站牌的具體造型設(shè)計中，讓游客感受濃郁的山海關(guān)特有的長城文化和天下第一關(guān)的氣勢；
3.3北戴河主要突出海域文化與神話傳說（北戴河地處秦皇島市中心的西部。是中國開發(fā)最早的海濱度假區(qū)。受海洋氣候的影響，夏無酷暑，冬無嚴寒，常年保持一級大氣質(zhì)量，沒有污染，沒有噪音，城市森林覆蓋率54%，人均綠地630平方米。這里氣候宜人，二十里長、曲折平坦的沙質(zhì)海灘，沙軟潮平，背靠樹木蔥郁的聯(lián)峰山，自然環(huán)境優(yōu)美）在北戴河區(qū)公交候車亭/站牌設(shè)計中主要提取海域特點的浪花元素和北戴河名字由來的神話傳說中的小白玉龍元素進行提煉、整合、添加運用到公交候車亭和站牌的具體造型設(shè)計中，凸顯北戴河的地域文化特點。
隨著旅游業(yè)飛速發(fā)展，加大力度對城市公共設(shè)施的設(shè)計與開發(fā)，必將對旅游城市形象的提升和旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有進一步的推動作用！