系统设计论文例1

随着现代城市设计的进步，人们对于设计城市文化内涵的要求愈加迫切，尤其是对与居民生活息息相关的城市公共环境设计日益重视。很多原来制作铭牌的公司也都改头换面为标识设计公司，似乎导视设计已经达到了相当成熟的水平。事实并非如此。在目前，即使已经导入了城市导视系统设计的城市，我们依然会发现要想顺利的去往一个目的地，要想快捷的寻找到距离最近的公共卫生间也非易事。与目前城市导视设计行业繁荣发展不相称的是：导视系统行业的专业人员平均比率偏低，人才短缺问题已经成为制约城市导视系统设计发展的最大瓶颈。即使已经从事或正在从事导视设计的人员也有很多是没有受过系统的、专业的导视设计教育。当私密空间与公共空间逐渐分离，人们比以往更需要城市环境趋向艺术化与人性化。公共环境作为城市空间的组成要素，其视觉形象已成为城市形象的有机组成部分。

一、城市导视系统含义

导视系统来自英文“Sign”，有信号、标志、说明、指示、痕迹、预示等含义，现在已开拓成为一门完整学科。导视系统是指整体的城市指示系统，包括行政交通导视系统、商业导视系统、文化旅游导视系统等。城市导视系统是塑造城市形象和体现城市人性设计的重要组成部分。城市导视系统设计是建立在科学性以及公共性基础之上的设计，要求注重设计伦理性、设计文化内涵以及设计功能更为合理的表达。城市形象和指示系统是基于城市文脉形成的一个城市特有的城市表情，在设计时还要特别关注生活便利以及精神满足等人性化需求。城市导视系统设计应以城市环境行为为基础，建立多个层级系统。如信息导视系统可分为一级、二级信息系统。

二、城市导视系统设计教育的现状分析

1、城市环境设计的繁荣与城市导视系统教育本身薄弱形成反差

首先，社会对城市导视系统认识过于简单化。在我国开设艺术设计教育的众多学校中，没有进行城市导视系统设计的相关课程，专业划分互不联系，系统观念人为割裂。学习平面设计的不懂市场调查与营销，学习环艺设计的不懂平面版式，然而城市导视系统是要满足社会需要的。设计中必须考虑到环境调查、人群细分、信息媒介、相关法规等必须考虑的因素，在专业的操作流程下进行导入设计。其次，学校无法真正提供给学生在社会实践的机会，理论建设和项目执行比较少。由于城市导视系统设计从形成到发展经历了很短的时间，绝大部分教师在导视系统设计实践上显得商业行为掌握不足。最后，学生急功近利，缺乏团队精神，忽视设计理论的学习与思考。大部分学生缺乏与别人配合完成任务的心理准备，而完善的导视系统设计恰恰不是以个人力量能够独自完成的。

2、矛盾重重的城市导视系统设计教育

其一，单一知识结构和综合运用的矛盾限制了城市导视的系统设计。城市导视系统是一个综合性学科。包括设计学、环境行为学、广告学、营销学、消费学、心理学、传媒学以及电脑制作和相关制作工艺等，哪一样都不可或缺。然而从行业到设计院校的人为专业划分减少甚至割裂了专业间的互相联系；其二，城市导视系统的现有理论与项目操作研究存在不相匹配的矛盾。城市导视系统设计是一个十分强调实用性的行业，但国内有关该内容的教育理论研究和教育实践还比较薄弱。

3、改善城市导视系统设计教育的出路

首先，整合交叉学科，加强交流。城市导视系统设计教育要突破作为短期阶段性课程的惯例，要建立整体思维观念与其他专业、甚至其他院系相互协作。例如城市导视系统设计课程可以分成若干单元，每个单元是由交叉学科专业老师带课，或者通过课题合作等多种形式加强交叉学科交流。第二、重视师资理论更新。教师要不断的接受城市导视系统设计的最新讯息和一定的技术实践来完善知识体系，深化理论并将之运用于教学。

三、规范城市导视系统设计

评价一个城市是否适宜居住是由城市的各种组合因素共同形成的。城市的宜居程度不仅反映在功能齐全上，还反映在生活的便利程度，和心灵的愉悦程度。城市导视系统的误读性或不易读性会影响城市形象的塑造与建立。例如，欧洲的城市街道与社区大部分不是直线式的，然而，只要你能够认知地图，就可以轻松的找到你的目的地。这与当地城市导视系统的易读性和人性化设计不无关系。平面设计清晰、信息准确、方位设置合理的导视系统，从心理上给市民和外地游客以正确识别和认知，从而产生对于城市生活的安全感。与之相比，国内部分城市规划布局中规中矩的，建筑单体设计也十分漂亮，但是导视系统却混乱不堪。且不说美感设计，即便是识别与指示功能都不能尽如人意。尤其是在场所、方位、道路的信息令人费解，例如，同是车站名“北大街”，可能所指方位完全不同，中间相距几站路。试想连本地人都晕头转向，更何况外地游客？所以经常会见到有游客拿着地图无所适从，也就见怪不怪了。更加可笑的是我们也能看到一些在本该是属于放置明显路标的地方，例如立交路桥上赫然树立的巨大广告牌，路标指示牌被挤压到角落，被花花绿绿的产品广告所吞没。城市导视系统的构建与设计不应只是做做样子，为了看起来像是大都市而已，它更应该是功能合理的、具有人情味的、准确体现城市意象的系统设计。

1、符合城市环境行为科学

城市导视系统设计要符合环境行为学特点，细节设计要符合人性要求，充分考虑人们的行为特征和心理需求。城市导视系统设计应从人体工程学、生态学和美学等角度达到完美，以国家的标准为参照，实现以人为本的目的。导视系统信息设计要能够被容易的、无误的认知。导视系统设计要体现人与城市之间的沟通，根据人群分布和流动特点进行合理设置导视牌的尺度与位置，只有这样才能达到导视系统与人群行为模式的相配。

2、体现城市地方文化特色

导视系统的造型和颜色要与城市整体形象协调，符合城市地方文化基本特征，体现城市整体性认知。建立区域导向系统，延续城市规划设计理念，与城市设计的风格相统一。

3、符合人与环境的视觉和谐

环境要素，如气候、光等客观物质环境对视觉有一定影响。周围环境等客观因素的实地调查与模拟导入是有必要的，具有针对性的导视设计能够更加有效的解决实际问题，一方面达到人与环境的和谐，另一方面人们的户外生活空间更加具有心理安全感。

4、规范城市导视系统视觉形象体系

城市导视系统设计逐级层次表现要具有一致性，视觉表达与信息要相协调，并形成视觉系统规范、内容丰富的形象体系。符号文字要符合国际通行的标准，配以英文等外文，以适应国际化发展需要。根据总体规划进行区域划分，采用分级检索、图文的有机结合和实效美观的立体造型进行标识导向设计，以求建立布点合理、信息完整、指示明确的城市导视系统。

【参考文献】

[1]李道增：《环境行为学概论》[M]，北京：清华大学出版社，1999.

[2]徐磊青、杨公侠：《环境心理学》[M]，上海：同济大学出版社，2002.

系统设计论文例2

20世纪桥梁工程领域的成就不仅体现在预应力技术的发展和大跨度索支承桥梁的建造以及对超大跨度桥梁的探索，而且反映于人们对桥梁结构实施智能控制和智能监测的设想与努力。近20年来桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的开发推动了大距度桥梁的发展；同时，随着人们对大型重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注，桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。由于桥梁监测数据可以为验证结构分析模型、计算假定和设计方法提供反馈信息，并可用于深入研究大跨度桥梁结构及其环境中的未知或不确定性问题，因此，桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。本文结合近十年来桥梁健康监测的研究状况以及大跨度桥梁工程的研究与发展，较系统地阐述桥梁健康监测的内涵，并由此探讨监测系统设计的有关问题。

一、桥梁健康监测系统与理论发展简况

1．监测系统

80年代中后期开始建立各种规模的桥梁健康监测系统。例如，英国在总长522m的三跨变高度连续钢箱梁桥Foyle桥上布设传感器，监测大桥运营阶段在车辆与风载作用下主梁的振动、挠度和应变等响应，同时监测环境风和结构温度场。该系统是最早安装的较为完整的监测系统之一，它实现了实时监测、实时分析和数据网络共享。建立健康监测系统的典型桥梁还有挪威的Skarnsundet斜拉桥（主跨530m）［2］、美国主跨440m的SunshineSkywayBridge斜拉桥、丹麦主跨1624m的GreatBeltEast悬索桥［3］、英国主跨194m的Flintshire独塔斜拉桥[4]以及加拿大的ConfederatiotBridge桥[5]。我国自90年代起也在一些大型重要桥梁上建立了不同规模的结构监测系统，如香港的青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥，内地的上海徐浦大桥以及江阴长江大桥等[6~8]。

从已经建立的监测系统的监测目标、功能以及系统运行等方面看，这些监测系统具有以下一些共同特点：

（1）通常测量结构各种响应的传感装置获取反映结构行为的各种记录；

（2）除监测结构本身的状态和行为以外，还强度对结构环境条件（如风、车辆荷载等）的监测和记录分析；同时，试图通过桥梁在正常车辆与风载下的动力响应来建立结构的"指纹"，并藉此开发实时的结构整体性与安全性评估技术；

（3）在通车运营后连续或间断地监测结构状态，力求获取的大桥结构信息连续而完整。某些桥梁监测传感器在桥梁施工阶段即开始工作并用于监控施工质量；

（4）监测系统具有快速大容量的信息采集、通讯与处理能力，并实现数据的网络共享。

这些特点使得大跨度桥梁健康监测区别于传统的桥梁检测过程。另外需要指出的是，桥梁健康监测的对象已不再局限于结构本身：一些重要辅助设施的工作状态也已纳入长期监测的范围（如斜拉索振动控制装置[4]等）。

2．理论研究

十多年来，桥梁健康监测理论的研究主要集中于结构整体性评估和损伤识别。由于基于振动信息的整体性评估技术在航天、机械等领域的深入研究和运用，这类技术被用于土木结构中除无损检测技术以外的最重要的整体性评估方法并得到广泛的研究【1，7，9～11】。人们致力于基于振动测量值的整体性评估方法研究的另一个原因是，结构振动信息可以在桥梁运营过程中利用环境振动法获得，因此这一方法具有实时监测的潜力。

结构整体性评估方法可以归结为模式识别法、系统识别法以及神经网络方法三大类【1】。结构模态参数常被用作结构的指纹特征，也是系统识别方法和神经网络法的主要输入信息。另外，基于结构应变模态、应变曲率以及其他静力响应的评估方法也在不同程度上显示了各自的检伤能力[10]。然而，尽管某些整体性评估技术已在一些简单结构上有成功的例子，但还不能可靠地应用于复杂结构。阻碍这一技术进入实用的原因主要包括：①结构与环境中的不确定性和非结构因素影响；②测量信息不完备；③测量精度不足和测量信号噪声；④桥梁结构赘余度大并且测量信号对结构局部损伤不敏感。

另外，从评估方法上，目前对大跨度桥梁的安全评估基本上仍然沿袭常规中小桥梁的定级评估方法，是一种主要围绕结构的外观状态和正常使用性能进行的定性、粗浅的安全评价。

二、桥梁健康监测新概念

桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状态的监控与评估，为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，为桥梁维护潍修与管理决策提供依据和指导。为此，监测系统对以下几个方面进行监控：

·桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态；

·桥梁重要非结构构件（加支座）和附属设施（如振动控制元件）的工作状态；

·结构构件耐久性；

·大桥所处环境条件；等等。

与传统的检测技术不同，大型桥梁健康监测不仅要求在测试上具有快速大容量的信息采集与通讯能力，而且力求对结构整体行为的实时监控和对结构状态的智能化评估。

然而，桥梁结构健康监测不仅仅只是为了结构状态监控与评估。由于大型桥梁（尤其是斜拉桥、悬索桥）的力学和结构特点以及所处的特定环境，在大桥设计阶段完全掌握和预测结构的力学特性和行为是非常困难的。大跨度索交承桥梁的设计依赖于理论分析并过风洞、振动台模拟试验预测桥梁的动力性能并验证其动力安全性。然而，结构理论分析常基于理想化的有限元离散模型，并且分析时常以很多假定条件为前提。在进行风洞或振动台试验时对大桥的风环境和地面运动的模拟也可能与真实桥位的环境不全相符。因此，通过桥梁健康监测所获得的实际结构的动静力行为来验证大桥的理论模型、计算假定具有重要的意义。事实上，国外一些重要桥梁在建立健康监测系统时都强调利用监测信息验证结构的设计。

桥梁健康监测信息反馈于结构设计的更深远的意义在于，结构设计方法与相应的规范标准等可能得以改进；并且，对桥梁在各种交通条件和自然环境下的真实行为的理解以及对环境荷载的合理建模是将来实现桥?quot;虚拟设计"的基础。

还应看到，桥梁健康监测带来的将不仅是监测系统和对某特定桥梁设计的反思，它还可能并应该成为桥梁研究的"现场实验室"。尽管桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的出现不断推动着桥梁的发展，但是，大跨度桥梁的设计中还存在很多未知和假定，超大跨度桥梁的设计也有许多问题需要研究。同时，桥梁结构控制与健康评估技术的深入研究与开发也需要结构现场试验与调查。桥梁健康监测为桥梁工程中的未知问题和超大跨度桥梁的研究提供了新的契机。由运营中的桥梁结构及其环境所获得的信息不仅是理论研究和实验室调查的补充，而且可以提供有关结构行为与环境规律的最真实的信息。另外，桥梁振动控制与健康评估技术的开发与应用性也需要现场试验与调查。

综上所述，大型桥梁健康监测不只是传统的桥梁检测加结构评估新技术，而是被赋予了结构监控与评估、设计验证和研究与发展三方面的意义。

三、健康监测系统设计

1．监测系统设计准则

两座大型桥梁健康监测系统的测点布置情况可以看出，两个监测系统的监测项目与规模存在很大差异。这种差异除了桥型和桥位环境因素外，主要是因为对各监测系统的投资额和（或）建立各个系统的目的（或者说是对系统的功能要求）不同。因此，桥梁监测系统的设计实际上有意或无意地遵循着某些准则。

显然，监测系统的设计应该首先考虑建立该系统的目的和功能。上节所述的桥梁健康监测三方面的意义也正是桥梁健康监测的目的和功能所在。对于特定的桥梁，建立健康监测系统的目的可以是桥梁监控与评估，或是设计验证，甚至以研究发展为目的；也可以是三者之二甚至全部。一旦建立系统的目的确定，系统的监测项目就可以基本上确定。另外，监测系统中各监测项目的规模以及所采用的传感仪器和通信设备等的确定需要考虑投资的限度。因此在设计监测系统时必须对监测系统方案进行成本一效益分析。成本-效益分析是建立高效、合理的监测系统的前提。

根据功能要求和成本一效益分析可以将监测项目和测点数设计到所需的范围，可以最优化地选择并安装系统硬件设施。因此，功能要求和效益-成本分析是设计桥梁健康监测系统的两大准则。

2．监测项目

不同的功能目标所要求的监测项目不尽相同。绝大多数大跨度桥梁监测系统的监测项目都是从结构监控与评估出发的，个别也兼顾结构设计验证甚至部分监测项目以桥梁问题的研究为目的[5]。文献［12］通过对国内多座运营中的斜拉桥进行大量病害调查与检测分析，提出了用于斜拉桥状态监控与评估的颇具代表性的监测项目。

如果监测系统考虑具有结构设计验证的功能，那就要获得较多结构系统识别所须要的信息。因此，对于大跨度余支承桥梁，须要较多的传感器布置于桥塔、加劲梁以及缆索/拉索各部位，以获得较为详细的结构动力行为并验证结构设计时的动力分析模型和响应预测。另外，在支座、挡块以及某些连结部位须安设传感器拾取反映其传力、约束状况等的信息。

目前，某些监测系统以开发结构整体性与安全性评估技术为目的之一。结合桥梁问题研究的监测系统虽不多见，但有些系统也有监测项目是专为研究服务的。与理论研究相关的监测项目可以根据待研究问题的性质来确定。从目前桥梁工程的发展状况看，以下几方面的问题可以借助桥梁健康监测进行深入研究或论证。

·抗风方面：包括风场特性观测、结构在自然风场中的行为以及抗风稳定性。

·抗震方面：包括研究各种场地地面运动的空间与时间变化、土-结构相互作用、行波效应、多点激励对结构响应的影响等。通过对墩顶与墩底应变、变形及加速度的监测建立恢复力模型对桥梁的抗震分析具有重要的意义。

·结构整体行为方面：包括研究结构在强风、强地面运动下的非线性特性，桥址处环境条件变化对结构动力特性、静力状态（内力分布、变形）的影响等。这对于发展基于监测数据的整体性评估方法非常重要。

·结构局部问题：例如边界、联接条件，钢梁焊缝疲劳及其他疲劳问题，结合梁结合面（包括剪力键）的破坏机制，等等。索支承桥梁缆（拉）索和吊杆的振动与减振、局部损伤机制等也值得进一步观察研究。

·耐久性问题：桥梁结构中的耐久性问题尚有许多问题须要深入研究。缆（拉）索与吊杆的腐蚀、锈蚀问题尤须重视。

·基础：大直径桩的采用也带来一些设计问题，直接套用原先用于中等直径桩的计算方法不很合理。借助大型桥梁监测系统调查大直径桩的变形规律、研究桩的承载力问题，也是设计部门的需要。

四、小结

（1）桥梁结构健康监测不只是传统的桥梁检测技术的简单改进，而是运用现代传感与通信技术，实时监测桥梁运营阶段在各种环境条件下的结构响应与行为，获取反映结构状况和环境因素的各种信息，由此分析结构健康状态、评估结构的可靠性，为桥梁的管理与维护决策提供科学依据。同时，大型桥梁结构健康监测对于验证与改进结构设计理论与方法、开发与实现各种结构控制技术以及深入研究大型桥梁结构的未知问题具有重要意义。因此，健康监测为桥梁工程的发展开辟了新的空间。

系统设计论文例3

2多元化需求促使多元化设计的发展

在当代社会背景下，设计产品取得了快速发展，具体体现在目前的产品种类越来越丰富，功能越来越完善，造型越来越优美，技术越来越高超，体验越来越美好.这些特征分别从产品的功能、造型、技术、使用体验等角度反映当今消费者的消费需求.根据美国人本主义心理学家马斯诺的“需要层次理论”，将人的需要概括为五种最基本的需求，即生理需求、安全需求、社会需求、尊重需求和自我实现需求.这五种需求相互联系具有一定的等级关系，只有较低层次的需求得以满足后，才会出现较高层次的需要.例如，穿衣服是满足人最基本的穿衣需求，穿不同风格、样式新颖的衣服体现的则是在满足基本需求之上的高层次需求，是消费者自我实现的需要.正如墨子所说的“衣必常暖，而后求丽，居必常安，而后求乐”.面对不同类型消费者的不同消费心理体现出的是丰富多彩、千差万别的消费需求，即多元化的消费需求.因此，产品作为满足消费者使用、实现其价值的物质载体，其必然在设计理念上符合消费者各式各样的使用需求.目前，根据产品设计的发展趋势，多元化的消费促使人性化设计、情感化设计、可持续设计、服务设计、交互设计等诸多设计理念的产生，它们分别从不同角度反映产品与“人”、“环境”之间的关系.不管是人性化设计、情感化设计，还是可持续设计、服务设计，它们的设计目的始终是以产品功能为中心，在达到消费者对产品基本功能的需求之后去满足消费者更高层次的需求，即满足消费者在功能、审美、体验、环保方面的需求.

3以系统设计的理念进行多元化设计

近年来，从以人为本的人性化设计到以生态环境为核心的可持续设计再到以促进服务为目标的社会创新设计，多元化设计不断发展，具体体现在：通过对“人—机”系统、“人—环境”系统和“机—环境”系统的不同侧重，为“人—系统设计理念下的多元化设计分析———从“人—机—环境”的角度出发刘世平，冷荣亮（滁州学院北校区美术与设计学院，安徽滁州239000）摘要：系统是一个整体的概念.它通常要求设计者以整体的观点去考虑设计过程，从而使子系统与主系统、子系统与子机—环境”整体系统理念的发展提供系统支持.

3.1“人—机”系统

“人—机”系统中关注的是人与设计物之间的关系，体现两者之间的和谐交互关系，其中最具代表性的是人性化设计、情感化设计.人性化设计和情感化设计是“人—机”子系统下的重要设计理念，其核心思想是以人为本，它以人与产品的基本关系为出发点，考虑人在使用产品过程中的生理及心理特征.众所周知，产品功能是产品存在的本质目的，通过实现其功能来满足消费者的实际需求.而人性化设计在实现产品功能的过程中还体现出对使用者关爱的特点，具体体现在产品的功能多样化、形态人机化、使用舒适化、视觉美观化等多个方面.目前，人性化设计作为“人—机—环境”系统设计理念下的子内容，实现设计中“人—机”系统的和谐.设计师通过对设计形式和功能等方面的“人性化”因素的注入，赋予设计物以“人性化”的品格，使其具有情感、个性、情趣和生命.如图1，伞是生活中常备的产品，通过对伞柄上增加一简单的缺口为人在日常生活中提供新的使用方式，充分体现对人关怀.

3.2“人—环境”系统

环境包括自然环境和社会环境，“人—环境”系统在系统设计中表现出人与环境的友善态度，人作为客观主体与环境之间相互依存.近年来，人类生存的自然环境受到极度破坏，社会环境也变得越来越复杂，但是人类也逐渐意识到环境的重要性，在设计中把环境因素作为重要的设计原则，其中可持续设计的发展便是人类在多元化的社会里对环境的关爱.可持续设计仍然是以绿色概念为主题，着眼于人与自然的生态平衡关系，在设计过程的每一个决策中都充分考虑到环境效益，尽量减少对环境的破坏.此外，人与社会环境的关系是现代设计的新内容，以服务设计为例，可以通过有效的设计和社会创新促进服务效率、提高服务品质.服务设计是在创新的背景下产生的，其面对的是关系复杂、系统庞大的社会问题，和以往的设计形式不同，设计并不再仅仅以提供实际产品的形式参与其中，而更多的是以服务的形式.例如，湖南大学进行的“新通道”设计项目，旨在通过社会创新来保护与传承湖南通道县“侗”族的非物质文化遗产，其项目成果包括平面印刷、产品设计、服务体系和建筑设计等,通过现代设计的表现形式对湖南通道县的侗族文化进行传承与推广.

3.3“机—环境”系统

“机—环境”系统反映出产品对环境所产生的影响，产品在生产和使用过程中会对环境产生有利影响或者不利影响.有利的影响是指产品对环境起到改善的作用，或者有助于预防对环境的破坏.然而，不利的影响是指产品在生产或使用过程中对生态环境起到一定的破坏.为了保持生态环境的和谐健康发展，因此，应当通过设计尽量避免产品在生命周期内对生态环境所造成的不利影响，使产品与环境之间保持一种和谐的状态.可持续设计、低碳设计、绿色设计等设计理念在产品、环境的系统中始终把产品和环境的协调关系放在第一位，呼吁设计对环境的保护作用.能源是产品与环境关系比较密切的问题，为了利用新能源减少对生态资源的消耗，各种绿色能源使用概念被广泛提出，充分表现设计者对环境的保护.是关于地铁门禁的概念设计方案，产品通过吸收人体表面的热能进行发电，为其提供工作能源，减少现实产品对电的消耗，从一定意义上来讲，为产品能源利用提供新思路.是关于对现在空调外机的改良设计，根据温差发电的原理，该产品在空调外机的出风口增加一个发电装置，合理利用排风扇周围的温差进行发电，达到对能量的有效利用.

系统设计论文例4

2传感器模块

ECT系统由均匀安装在管道表面的电极对组成，目前常用的有8极板、12极板、16极板等模型，极板数目越多，则可以获得的测量数据就越多，数据源的增多将提高重建图像的显示质量，然而也会引入信噪比降低、边缘效应增大等隐形问题。综合考虑采用16极板的传感器系统。

3数据采集系统设计和处理模块

结合航空发动机实际工作情况，可知此数据采集过程需满足高速率、高精度、大存储量以及对环境适应性强的性能要求，基于以上比较，本文选取FPGA芯片作为核心的逻辑控制器件。该器件选用Xilinx公司的Spartan—3系列FP-GA芯片，其核心芯片为XC3s500E。选用LTC1407型A/D转换器，VerilogHDL语言作为描述语言实现了对整个系统的采样、数据处理等过程的控制，并以XilinxISEDesignSuite13．1软件为平台，仿真验证了这一系统的可行性。

3．1C/V转换电路

电容作为一个特殊物理量，测量系统中存在的杂散电容值往往要大于被测电容值，而基于ECT技术的测量系统对微小电容的检测存在一定的局限性，因此，应系统要求，本文选择了抗杂散电容能力较强的物理电路。

3．2A/D转换电路

本系统采用的A/D转换电路是一个双通道的模拟信号采集电路，它由可变增益放大器LTC6912—1和A/D转换芯片LTC1407—1两部分组成。通过外部调节，自主改变可变增益放大器的放大倍数可以为芯片提供合适的电压信号，从而提高整个系统的转换精度。

3．3系统流程控制

考虑到FPGA不善长流程控制，在本文设计中引入了MCU软核，用于数据采集过程的流程控制。

4计算机成像模块

图像重建基本思想是依据有限的投影数据，采用简单有效的图像重建算法以实现Radon逆变换的过程。其主要数学理论基础是基于Radon变换和Radon逆变换，奥地利数学家Radon于20世纪初期在其发表的论文中证明，任何N维物体可以通过其N－1维投影来重建。

5仿真结果与验证

由于航空发动机尾气是多相流介质，且各项介质具有不同的相对介电常数。一旦发动机尾气内组分浓度发生变化，相应地就会引起多相流混合介质等价介电常数发生变化，并导致极板间电容值和实时采集的投影数据皆更变的连锁效应，为模拟管内充满相对介电常数为1的物质时所测得的120个电容测量值。如果其中掺杂进去相对介电常数为3的物质流，便可得到120组新的电容测量数据，由数据通过计算机成像便可重建出管道内物质分布，如图10所示，图中四幅图像表示发动机管中存在相对介电常数为3的物质流由汇聚到摊开的形状变化过程。结果表明:当设计管道内放入两相或多相介质时，通过本系统能够成功采集数据，并经USB接口传送给计算机能实现图像重建，最终重建出飞机发动机中介质分布图像，验证了本设计的可行性。

系统设计论文例5

1.1各功能分解设计

（1）data.asp。Data.asp文件主要实现数据库的连接功能。可方便其他功能页面连接数据库时引用。

（2）default.asp。该页面为系统的首页，提供系统入口。在此页面可实现用户的登录和注册引导。利用表单域获取用户输入的验证信息，提交给处理页面进行处理，反馈结果，并连接至相关页面。

（3）register.asp。该页面实现用户注册功能，用户填写所需的注册信息，该页面进行预处理，检测数据库用户表中是否有冲突信息，若无冲突信息则写入数据库用户表，有冲突则提示用户冲突项，更正后重新执行注册代码。

（4）select.asp。该页面实现用户登陆考试系统后进行考试科目的选择，考生信息的核对，提供信息给考试页面生成试题。

（5）test.asp。该页面为考试页面，实现条件实现随机试题的生成，并对培训考试时间进行提示，在预设时间点对考生给予时间提醒。该页面使用Randomize产生0-1间的随机数，用于控制系统对试题的随机选择。考试结果页面，考试结束后若仅有主观题，则系统自行进行判卷，反馈考试结果，并对考试记录和分数进行入库操作。

1.2关键算法介绍

系统设计过程中有三处关键算法。第一个是如何实现在随机选题。随机选题使用常用的rnd()函数，在使用该函数前需使用Randomize产生随机因子。第二个是保证随机选题不重复。为解决该问题，设计使用在题目表中开一列ifselect字段来标识是否已经进行过该题的选取，若为0则表明为选取，代码选择该题，若为1，则跳过。再每次生成考卷后都将ifselect赋值为0，以便下一用户选题。第三个是如何将test.asp中所有试题ID号传到result.asp中。因为试题数是变值，用一般的使用变量方式行不通。可采用将id号以逗号分隔存在字符串变量中，然后到result.asp页面中用split（）函数拆开存放到数组中的办法进行解决。

系统设计论文例6

2信息准确性原则应用

通用设计的信息明确无误原则指的是不管环境条件或使用者的感官灵敏度如何，设计都可以向使用者传达有效和重要的信息。通过图形、语音、触摸等不同方式的重复表达基本的信息，并保证基本信息的易读性，与背景的反差性能够用描述的方式将要素予以区分，便于向人们发出指示或口令，在对感官灵敏有限制的人群也可以提供兼容的其他装置或技术。（1）商业停车系统设计内的网络信息化。运用WIFI无线网络进行上网沟通，若将城市商业停车系统内覆盖无线WIFI网络，让停车等候的车主可以通过无线网络功能实况搜索到停车系统内的状况。另外，现在人们都喜欢用手机APP下载各种软件。例如，各类商家的优惠劵、导航地图等等。（2）商业停车系统设计中的相合适宜化。所谓的相合适宜化意思是指在设计的考虑之初要注意事物与事物之间方向、空间，位置排布上的相合。运用通用设计这一原则在设计中时刻考虑到商业停车系统设计的相合性问题。（3）商业停车系统设计里红外线感应技术。通用设计的提示反馈设计指的是在使用产品的时候能够得到明确的提示并在最短的时间范围内反馈出来，以避免或减少失误。将红外线感应功能装置在城市商业停车系统设计中，通过提示反馈传达给用户，从而给前来商业区停车的所有人群提供更加高性能的便利快捷的服务。

3容错原则的应用

通用设计中的容错原则指的是设计要将危险以及因意外或非故意动作导致的负面后果降到最低。通用设计容许错误这一原则分有四个方面，即可恢复性、安全性、警示性及防护性设计。

系统设计论文例7

1CSCL实施流程

CSCL是指利用计算机技术尤其是多媒体和网络技术的辅助和支持，以增强学习者之间的交互和小组学习，促进学习小组成员的知识共享与建构的一种协作学习方式。其具体的实施流程如下。(1)学习活动的设计：教师根据教学需要确定学习目标，并将学习目标融入相关学习活动的设计中，通过活动情境激发学生的学习热情和兴趣。(2)学习小组的划分：教师需要划分若干个学习小组，各小组由小组长和小组成员组成，其中小组长将协助教师完成各小组的学习活动。(3)学习活动的执行：根据学习目标，小组长组织小组成员讨论并明确各自的职责和任务。通过分工合作，共同完成小组学习任务。在学习活动中，组内的协作沟通十分重要，教师可以参与小组讨论并在学生有困难时进行有效地指导。学习任务完成后，各小组把学习成果上传到成果库中等待进一步的评审。在整个学习过程中，教学资源库提供辅助学习的内容材料、课件、其他资源库链接和相应功能的软件等。(4)学习成果的评价：学习成果的评价是检验学习是否达到目标的必要手段。我们可以采用教师评价、自我评价以及小组互评相结合的方法。评价需要从多个方面进行考虑，尽量保证评价的公平和公正。

可见，在CSCL系统中，学习者以群组为单位，在网络环境中协作、探讨和交流，共同完成学习目标，从而使得协作学习能够最大化个人和他人的习得成果。CSCL系统中的交互性、协作性、共享性等特点是系统实现的核心，它们是小组学习活动得以完成的有力支撑。

2面向PAAS模式的CSCL系统架构

基于以上对CSCL系统实施流程的分析，我们构建了一种面向PAAS模式的CSCL系统。PAAS（PlatformasaService,平台即服务）是一种基于云计算技术的服务，它在统一的应用程序模型的基础上，将云平台能力进行封装，并提供基于云基础设施的开发和托管环境。该模式可有效地缩短系统的开发时间、忽略底层硬件设计、节约成本等。本系统架构图如图1所示，整个系统自上而下分为应用层、平台层和基础设施层。应用层：本系统使用SQLAzure来进行数据库管理，构建在WindowsAzure云操作系统之上。用户（学习者和老师）终端使用各自权限通过WindowsAzure的访问接口对CSCL系统进行访问，实现CSCL系统资源浏览、查询、数据处理和系统设置等功能。学习者通过浏览所在小组的任务并与其他小组成员进行沟通协作，共同完成学习任务，最终提交小组学习成果（可以是作品或研究报告等）。老师可以跟踪和干预各小组的学习进度，参与各小组的学习活动，评价各小组的学习进展和学习成果。

平台层和基础设施层：本文利用WindowsAzure云服务平台的开放式架构进行系统运行底层的构建，WindowsAzure是一个互联网级的运行于微软数据中心系统上的云计算服务平台，它的数据中心能够提供十分高效的数据同步、副本创建与更新策略以及相应的容错机制，即使在某个数据中心失效时，也能够保证数据的完整性、准确性。该平台层通过虚拟化技术实现动态伸缩，使得应用的容量和能力根据访问需求动态的改变。在应用部署和开始运行之后，云平台提供相应的管理工具和环境对应用程序进行运行时的管理，比如应用性能的监控、配置的动态修改等。针对整个平台的管理工作，运维环境能够有效地处理应用的上线、升级、卸载和应用的在线配置等，保证平台的健康运行和资源的高效使用。

3PAAS开发环境的部署

基于平台层的解决方案开发可以有两种形式：离线形式和在线形式。离线形式是用户在本地的开发工具中进行解决方案的开发和测试，开发完成后远程部署到云平台上；在线形式是用户根据云平台的标准在线开发和部署自己的应用。本文采用第一种形式，在本地开发完成系统后再部署到WindowsAzure平台上并连接SQLAzure数据库，具体开发环境配置如下。

（1）操作系统的配置

Azure服务平台使开发者能够在原有的技能、工具和技术的基础上，进一步提高应用程序开发的灵活性和有效性。因此在本研究的开发过程中，笔者选用WindowsAzure云服务平台对本文的PAAS架构进行支撑。为了配置云本地开发模拟环境，需要先安装IIS7.0,然后再安装WindowsAzureTools。

（2）数据库管理系统的配置

系统本地开发时选用SQLServer2008。需要预安装.NETFramework2.0和WindowsInstaller4.5等组件。MicrosoftSQLAzure提供了基于云的关系数据库服务（基于SQLServer技术构建），这使将本地SQLServer2008数据库移动到SQLAzure变得相对容易，可以使用本地SQLServerManagementStudio(SSMS)方便的连接和管理SQLAzureDatabase。

（3）开发工具的配置

Microsoft在VisualStudio2010和VisualWebDeveloper2010Express中新增了直接生成WindowsAzure应用程序的支持。本研究选用了MicrosoftVisualStudio2010作为开发工具。配置如下：启动VisualStudio2010，单击“文件”菜单，选择“新建”|“项目”，打开“新建项目”对话框。在“VisualC#”下，选择“云”节点。这将显示“启用WindowsAzureTools”项目模板，单击该模板后，将显示一个页面，其中包含用于安装WindowsAzureToolsforVisualStudio的按钮。

（4）支持工具的配置

最后，安装WindowsAzureSDK工具包，这个可使开发者依托Azure平台应用.NET服务。此外MSDN代码库页包含许多代码示例，可帮助生成运行于WindowsAzure上的可缩放Web应用程序和服务。

系统的关键技术

1群组技术

群组技术是构建CSCL系统的基础，它将有相同爱好或是有共同兴趣的个体以小组的形式组织起来，在计算机支持的环境中交流思想、共享心得。CSCL系统中群组大多为异质群组，可以更好地发挥学生的优势。异质群组的分组原则为，组内差异度最大，组间差异度最小。秉承这一原则，本文设计了基于PAM的异质群组算法，该算法的具体步骤如下。

（1）建立用户信息模型

英国教育学家Baker发现，学习者个体特质将严重影响协作学习的效果。协作学习的基础是分析学生的个人特质，对此本文建立了学生信息模型，如表1所示。该模型将学生的个体特质描述为{性格特质、学习风格、学习能力、协作素质、基础成绩、学习兴趣}六个方面构成的向量，并以1-10分为评价标准。举个例子来说：向量a1={483594}表示个体a1性格内向、学习风格偏向于场独立型、学习能力较低、能够与其他同伴进行沟通、有扎实的基础、对课程没有太大的兴趣；向量a2={637745}表示个体a2性格外向、学习风格偏向于场依存型、学习能力较强、容易沟通、基础成绩一般、兴趣一般。

（2）PAM聚类描述

我们将上述采集的一组学生特性数据看成是一个向量，那么随机从集合空间内选择几个向量作为中心向量，计算其它向量到中心向量的距离，将距离最短的归成一类；反复用非中心向量替换中心向量，以提高聚类的质量。聚类质量用代价来衡量，该代价也是判断非中心替换中心是否恰当的标准。具体算法描述如下：给定n个数据对象，每个对象有p个属性，将其划分为k个簇。其具体步骤为：1)在n个数据对象中随机选择k个向量作为中心向量，即代表该簇的一个对象，其它n-k个向量为非中心向量。2)利用公式1的距离度量公式，计算剩下的n-k个非中心向量到k个中心向量的距离。其中，d(i,j)表示向量i到向量j的距离，且i用向量(,)i1i2ipaa…a描述，j用向量(,)j1j2jpaa…a描述。

（3）基于PAM的异质群组

假设分组人数为n，如果n<=6，则为一组。否则，在上述的描述中我们选择聚类数k=4，这样可以控制群组的基本规模在4-6个人。聚类完成后形成了4个簇，每个簇中含有的人数为num，其中最少的人数为min_num个。我们将从每个簇中选一个个体，可以分成num_class个小组（第一次聚类后的num_class=min_num）。最后我们在每个组中间选择一个成员为组长，该个体到该组其它成员的平均距离最短。

2协同工作流技术

协同技术是CSCL系统的核心技术，协同技术就是要利用现有的技术来高效地管理学习过程，合理地划分学习任务，有效地组织学习活动，从而协调不同学习者协同一致的完成某一目标。对学习过程的处理是协同的关键，而工作流技术正是处理学习过程的有效手段。协作学习工作流指的是教师、组长、组员拥有不同的业务处理权限，将学习任务划分、分配和审核的一整套的流程。（1）构建协作学习工作流本文利用工作流技术将学习任务划分为多个学习活动，使其在一定的约束条件下在学习者之间传递、执行，最终实现学习目标。要实现协作学习流程，需要定义协作学习过程。本文以WfMC定义的工作流过程元模型为指导，定义了协作学习过程模型，如图2所示。（2）协作学习流程分析本文以协作学习的过程定义为基础，分析了CSCL系统的协作流程。主要体现在业务流程、人机交互和信息处理三个方面，其主要思想如图3所示。主要的业务为：明确学习目标、分配学习活动、审核学习成果、活动结束以及审核任务状态等。人机交互则表现为：提交学习成果、评价活动成果、评价任务等。信息处理主要包括：状态信息处理、数据库信息处理以及下一步工作处理等。

3交互技术

交互技术是CSCL系统中的主要支撑技术，是开展协作学习的有效保证。CSCL系统中的交互指学习者充分发挥其主体作用，在原有的知识结构上，通过与网络资源、学生、教师等相互作用来积极主动地构建知识的过程。在本文设计的CSCL系统中，我们依据平等参与、观点互动的原则，采用虚拟圆桌交互活动的组织策略。具体实施过程如下：群组成员围绕在圆桌周围，对每个成员进行1-6编号；1号同学先发表自己的主要观点或展示作品，其他同学按照编号针对1号的观点或作品进行评论，形成结果；然后，2号同学发表自己的观点，按照编号进行评论，直到所有同学都陈述完观点或展示了作品；以上步骤完成后，每人根据大家的评论，修改完善自己的观点或作品，再按照以上方法重新组织发言和评论。

运用虚拟圆桌式交互组织策略能够让发言更加有规律，从而最大限度地调动各方面的积极意见以得到及时的反馈消息。每个组员均有平等发言的机会，促使组员积极参与讨论，有利于培养组员之间的合作精神。除了通过虚拟圆桌交互活动支持协作学习交流以外，本系统还设计了教师在线咨询和论坛等交流模块以帮助学生解决学习问题、分享学习经验。

面向PAAS模式的CSCL系统的实现

1系统的“云部署”流程

（1）程序开发及部署到WindowsAzure的流程

如下图4所示。本地Web网站构建完毕后，使用VS2010提供的“Web角色”云模板将本地应用程序迁移到云端。WindowsAzure角色是指在云中运行的可单独缩放的组建，云中的每个角色实例都分别对应于一个虚拟机（VM）实例。有两种类型的角色：Web角色是运行于IIS上的Web应用程序。该角色可通过HTTP或HTTPS终结点访问。工作线程角色是一个可运行任意.NET代码的后台处理应用程序。它能公开面向Internet的终结点和内部终结点。迁移完毕后，在VS2010中生成可在云端运行的角色包。最后通过WindowsAzure开发者门户上传部署该“角色”包后得到唯一域名的Web网站。

（2）将本地数据库迁移到SQLAzure

将本地数据库移动到SQLAzure，具体操作步骤如下：登录到WindowsAzure管理门户，设置目标SQLAzure数据库；生成DDL脚本，根据SQLAzure执行DDL脚本；创建迁移帮助存储过程；禁用外键约束，禁用非聚集索引；使用bcp命令行工具从源SQLServer2008数据库导出表数据，使用bcp命令行工具将表数据导入目标SQLAzure数据库；重新生成非聚集索引，启用外键约束。

2系统的主要模块实现与测试

（1）信息获取模块的实现与测试

学生信息是构建CSCL系统的基础。在CSCL系统中，无论是实现群组算法，还是交流都离不开学生信息。因此，本文设计了信息获取模块来采集学生信息，运行后界面如下图5所示。信息获取模块包括注册模块和登录模块，而注册模块包括基本信息调查和在线测试两部分。测试模块以群组技术中的学生个性化建模表为基础，测试内容包括：性格特质、学习风格、学习能力、协作素质、基础成绩和学习兴趣等。本系统采用卡特尔16项个性因素测试(16PF)测试性格特质；采用所罗门测试表测试学习风格；依据学生过往的学习行为，来判断他们的学习能力、协作素质和兴趣。登录模块用来判断用户的角色，同时记录学习者的登录次数，为后期分析学习行为提供有效的参考数据。

（2）协作学习模块的实现与测试

协作模块是CSCL系统中的核心模块。该模块需要为学生分组，分配任务，提供交互工具等。运行后界面如下所示，图6为学习者分组界面。我们可以将协作模块细分为群组模块、自主学习模块、交流模块和评价模块。群组是协作的基本单位，群组模块利用基于PAM的异质群组算法实现。在分组后，学生可以看到该小组的风采，同组成员的基本信息、照片以及相关的联系方式等。交流是分享学习经验，解决学习问题，提升学习能力的有效手段，如图7所示。本文设计的交流模块包括邮件、教师在线咨询、讨论室、论坛和布告板等。其中，讨论室提供的交流策略有：教师的在线引导、虚拟圆桌讨论、随机讨论等。

（3）讨论室管理模块的实现与测试

在该管理模块中，教师可以同时监控多个讨论室的情况，根据讨论室的热度和小组成员的讨论情况进行指导、干预和帮助。该系统为教师提供了一个同时监控各个讨论室状态的平台，运行后界面如图8所示。利用hot或者cool判断当前讨论是否激烈，通过调查成员是否有问题来进行宏观调控，同时通过了解学生的问题进行个性化的干预。其它功能模块的实现与测试，鉴于篇幅原因，就不一一截图展示了。

系统设计论文例8

2系统设计

2．1DSP模块

采用DSP(TMS320F2812)作为自动调焦系统核心。TMS320F2812是TI公司针对数字控制领域而推出的，具有控制精度高、速度快、使用灵活以及集成度高等优点，已广泛应用于工业自动化、光学网络以及自动化控制等领域。TMS320F2812的CPU运行速率可以达到150MIPS，数据总线为32位，内部集成乘法累加器，指令采用流水线处理，使得数据处理的能力大大增强;同时在片内还集成了128KB×16位的Flash存储器和18KB×16位的SARAM存储器。针对数字控制领域，还集成了两个事件管理器(可以发送12路PWM信号)，为电机及功率变换控制提供了良好的控制功能，还兼有死区控制功能。本系统并没有使用TMS320F2812全部外设接口，而只是使用其中的一小部分，如GPIO接口和EVA/EVB接口。由于采用可编程逻辑器件(FPGA)，使得DSP的硬件电路设计非常简单。将DSP的数据总线、地址总线、读写控制线以及中断信号线都引入到FP-GA中，根据特定的要求，在FPGA内完成时序和逻辑设计，如为TL16C654、AD7864提供地址选通信号等。由于电机的信号线、限位开关线数量很多，需要本系统的I/O口的数量较多，还需要在FPGA内完成扩展I/O口的功能。

2．2FPGA模块

选用Cyclone系列FPGA中的EP1C12Q240C8作为整个系统的时序和逻辑控制核心，EP1C12Q240C8提供12060个逻辑单元(LE)和173个I/O口，可以内嵌4K的RAM。采用模块化的设计思想，对FPGA设计进行模块分解，FPGA需要扩展I/O口的功能，产生PWM调宽波信号，还需要为TL16C654和AD7864提供片选和读写信号等。TL16C654地址译码模块:在FPGA内部，针对DSP的读写以及地址信号进行译码，为TL16C654提供读写信号以及片选等信号。AD7864地址译码模块:对DSP的地址信号进行译码，为AD7864提供读写、片选以及通道选择等信号。在设计FPGA时，采用VHDL开发语言，在Quar-tusII环境下开发程序。根据FPGA的设计框图，在设计程序时采用模块化的设计思想。每个模块都独立设计(即每个模块都是一个文件)，最后建立一个顶层文件，将各个模块有机地联结起来。

2．3串行收发模块

自动调焦系统与主控计算机通信时，必须要提供串行通信接口，这里采用TL16C654完成并行数据和串行数据之间的转换。控制器在与其他分系统进行串行通信时，由TMS320F2812作为控制核心，间接控制TL16C654串行发送或接收。FPGA是DSP和TL16C654之间通信的桥梁，为TL16C654提供片选和读写信号。当TL16C654的接收FIFO满等情况发生时，会产生中断信号，FPGA对TL16C654的中断信号组进行处理，然后向DSP发送中断信号，并协助DSP得到TL16C654发出中断的通道号。TL16C654在发送或接收数据时，可以采用中断或查询的工作方式。在控制器与外部进行串行通信时，TL16C654在接收时采用中断方式，发送时采用查询方式。

2．4模拟量采集模块及数字温度传感器

模拟量采集选用美国模拟器件公司生产的AD7864模数转换芯片，分辨率为12位，可实现4通道同时采样。数字温度传感器采用型号DS18B20，DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现双向通信，测量范围:－55℃～+125℃，分辨率0．5℃。

2．5电机驱动器及执行电机

步进电机驱动采用UP－4HB01B步进驱动芯片。它把FPGA发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，FPGA每发一个脉冲信号，驱动器就使步进电机旋转一步距角，步进电机转速与脉冲信号频率成正比。该驱动芯片适用于四相六出头混合式步进电机，单极恒压驱动，四相八拍励磁方式。执行电机选用常州微特电机厂生产的混合式步进机，型号为42BYG015，电机为混合式四相步进电机，按四相八拍方式工作，步距角为0．9°。

系统设计论文例9

2校园平台应用情况与存在问题研究

在高等院校中，校园网络化平台的搭建工作还是覆盖率较高的。基本上都能够实现校园网络互通，使用如教务平台的网络式平台。能够实现网络选修，网络成绩基于PAGERANK算法的校园平台系统设计研究孙丽丽哈尔滨信息工程学院150028姜海红哈尔滨应用职业技术学院150078查询等基本功能。可以说取得了一定的成绩。但成绩不能让前进的步伐停滞。校园平台还是存在很多问题的。首先，高校使用的网络校园平台，设计开发的企业不同造成水平相差较多。有些网络平台经不住长期使用的考验，同时在设计时没有预留拓展空间，不能满足教育改革进程中的新需要新要求。其次，网络平台中的资源陈旧，不能及时更新。学生找不到适合课程的好的学习资源。校园平台实时性差。

3校园平台开发工具与开发模式

由于校园平台集成功能较多，对于安全性要求相对高。所以服务器端操作系统使用微软系列的2003版本。后台数据库使用成熟的SQLSEVER，作为校园平台的开发，当然是以网站互动的模式呈现给使用者，所以脚本语言不可少，ASP。NET是不错的选择。工作模式选择为浏览器、服务器模式，客户端、服务器端交互模式。

4pagerank算法的体现

精研计算机技术的人员应该熟悉这种算法，此算法在2000年之前就已经提出了，属于网页级算法。作用是通过计算二级、三级等分页的链接数量，判断相应时间，然后进行优先权限的分配工作。在大型网站的建设过程中，这种算法常常应用于搜索功能实现当中。通过分级页数的多少？通过页面被访问数以及重要性来设计算法。这个网页的重要性，经常用一个专有名词。上面就是一个该算法使用排名因子进行计算的典型公式。算法的优点在于它对互联网上的网页给出了一个全局的重要性排序，并且算法的计算过程是可以离线完成的，这样有利于迅速响应用户的请求。不过，其缺点在于主题无关性，没有区分页面内的导航链接、广告链接和功能链接等，容易对广告页面有过高评价；另外，PageRank算法的另一弊端是，旧的页面等级会比新页面高，因为新页面，即使是非常好的页面，也不会有很多链接，除非他是一个站点的子站点。这就是PageRank需要多项算法结合的原因。HITS算法的优点在于它能更好地描述互联网的组织特点，由于它只是对互联网中的很小的一个子集进行分析，所以它需要的迭代次数更少，收敛速度更快，减少了时间复杂度。但HITS算法也存在如下缺点：中心网页之间的相互引用以增加其网页评价，当一个网站上的多篇网页指向一个相同的链接，或者一个网页指向另一个网站上的多个文件时会引起评分的不正常增加，这会导致易受“垃圾链接”的影响；网页中存在自动生成的链接；主题漂移，在邻接图中经常包括一些和搜索主题无关的链接，如果这些链接自身也是中心网页或权威网页就会引起主题漂移：对于每个不同的查询算法都需要重新运行一次来获取结果。这使得它不可能用于实时系统，因为对于上千万次的并发查询这样的开销实在太大。

系统设计论文例10

2设备振动强度及减重设计

由于设备装机位置处环境条件要求严格，根据以往工程经验看，设备振动条件相对其它设备非常恶劣，再加上设备本身要求有很高的可靠性和耐久性，该设备倾向于选择加装隔振系统。首先简化设备模型、约束处理、网格划分和设置材料参数，在不装隔振系统情况下，对设备进行模态分析。得出1阶模态：470.8Hz、2阶模态：702.Hz、3阶模态：875.6Hz、4阶模态：1043Hz。通过模态分析可以看出，设备的1阶和2阶模态频率和结构件容易产生共振，对设备结构件和内部器件的结构强度和刚度容易造成损坏［4］，这样就更加论证了需要加隔振系统的方案。根据设备的振动条件定制了所需的隔振器，隔振器主要参数是：固有频率为70Hz；最大共振放大率小于3；单只公称载荷为1.5kg；隔振器单只重量为130g。同时为满足设备的装机要求，还设计了设备安装架，安装架通过4个底部隔振器安装机平台，而整机则通过安装架后面的导销，前面的锁紧装置固定在安装架上，以实现快速拆卸，其整体结构形式如图7所示。

根据设计的隔振系统再次对安装了隔振器的设备进行了模态分析，结果如表3和图8所示。从表3和4图8可以看出，安装减振器后，设备的前3阶模态以减振器3个方向的平动振动为主，第4阶模态以减振器的水平扭振为主，其它低阶模态主要集中在安装架上。扭振的发生与设备重心位置及减振器的安装位置密切相关，如果减小减振器的安装平面位置与系统重心的相对尺寸，就可以避免扭振的发生。从仿真分析来看，该振动设计能够满足设备振动需求。当然除了满足振动设计以外，设备还需要满足装机重量要求。目前综合考虑刚度-密度比、加工性和成本等多方面因素，设备结构材料主要采用5A06铝。从整体看，该设备为LRU设备，设备采用安装架固定方式，结构设计必须受到接插件、冷板和减振器装配及安装诸多特殊要求的限制，结构优化设计余量很小，该设备在满足上述设计要求的前提下，尽量削减所有非重要承力部件（其中外部结构强度和电磁屏蔽要求，预留2.5mm左右薄板。设备内部有3处需要考虑电磁屏蔽要求，隔板厚度暂设定为3mm）。在此基础上完成结构设计后，对设备进行了随机振动响应分析，通过对设备内部标准差位移和标准差加速度的对比分析，经过几次耦合设计，最终设计出一个既满足振动设计又尽可能轻的电子设备。