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欧特克Autodesk 的专有几何建模内核 ShapeManager(ASM 引擎)

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CAD 工具建立在几何内核之上,几何内核是一个软件组件,用于定义如何创建模型的几何图形。

目前内核市场由1980 年代后期推出的Parasolid和ACIS主导。最新进入市场的内核是1996 年开发的C3D和 1998 年开发的 Convergence Geometric Modeler以及2010年华天软件开发的DGM;它们在 2013 年和 2011 年,2021年作为独立产品推出。ShapeManager没有出现在内核许可市场上,2001 年Autodesk明确表示他们不会进入这个业务。


    最常见的几何内核是 Parasolid,它由西门子所有,被西门子 CAD 程序 Solid Edge 和 NX 使用,奇怪的是,它还被授权给西门子的主要竞争 MCAD 程序,即达索系统的 SOLIDWORKS。

  ShapeManager 由 Autodesk 于 2001 年开发,在Inventor的开发过程中,Autodesk创建了自己的ShapeManager (ASM) 引擎(ACIS 7.0 的一个分支),并一直在 ASM 之上构建其产品。值得回顾的是,Autodesk因使用ACIS创建ASM而导致违反合同而被达索公司起 诉。最终,达索输掉了官司,因为法 院认为 Autodesk 与 Spatial 的原始合同赋予 Autodesk 适当使用 ACIS 的权利,包括进行必要的更改。(有消息说:ShapeManager (ASM) 无法 正确支持并行计算。)

  2000 年,达索系统收购了 ACIS 建模内核的制造商 Spatial。但是,达索系统并未在自己的 CAD 程序中使用该软件。他们的 SOLIDWORKS 程序许可 Parasolid。他们的 CATIA 程序继续使用其自主开发的内核 Convergence Geometric Modeler。不使用 ACIS 并不能激励其他人使用它。也许正因为如此,ACIS 曾经是几何内核的市场领导者,现在却远远落后于 Parasolid。

  ACIS 再次遭到 Autodesk 的不信任投票,Autodesk 决定购买 ACIS 代码的权利,并使用它来构建自己的实体建模内核,并将其命名为 ShapeManager,以在 Inventor 和 AutoCAD 中使用。在此之前,由于 AutoCAD 拥有数百万个许可证,ACIS 是排名第一的几何内核 - 尽管很少有 AutoCAD 用户使用该程序的 3D 功能或了解实体建模。

   在剩下的主要 CAD 公司中,PTC 创建并使用了自己的几何内核(称为 Granite),首先在 Pro/ENGINEET 中使用,然后在其后续产品 Creo 中使用。然而,PTC 的 Onshape(2019 年收购)继续使用 Parasolid 内核。

   只有 IronCAD 一款实体建模器为用户提供使用 Parasolid 或 ACIS 的选择。

   俄罗斯公司 C3D Labs 的 C3D 几何内核取得了一些成功。它已获得 Ascon、法国 CAM 公司 ESPRIT、Altium Designer (EDA) 的 nanoCAD、Kompas-3D 使用许可。


   Open Cascade 是一个开源 B-rep 实体模型几何内核,是从 1998 年废弃的 Matra Datavision 的 Euclid 程序中抢救出来的。它似乎被开源实体建模器 FreeCAD 使用。

Autodesk ShapeManager

  2001 年末,Autodesk 宣布计划基于 Spatial 的 ACIS 7.0 开发自己的几何建模软件 ShapeManager。此举部分是因为 Spatial 现在是达索系统的子公司,部分是因为 Autodesk 希望控制自己的技术。根据与 Spatial 签订的早期许可协议,Autodesk 有权获得 ACIS 内核的永久许可。

Autodesk 的内核将通过 SAT(另存为文本的 ACIS 格式)与 ACIS v7 保持兼容。

2023 年,以下软件使用 ACIS 作为其几何内核/引擎:Alibre Design、BricsCAD、 SpaceClaim、TurboCAD、Cimatron和 Vertex。

   Autodesk ShapeManager它最初是在 2001 年 11 月从ACIS 7.0分叉出来的,第一个版本于 2002 年 2 月在 Inventor 5.3 中可用。 在宣布当天,Autodesk 副总裁 Robert Cross 否认了 ShapeManager 的起源是Dassault Systèmes于2001年 7 月从Spatial Corp 收购ACIS , 尽管行业专家评论了 Autodesk 对其主要竞争对手(达索拥有SolidWorks)控制的技术的依赖。

    这一举措是由 Autodesk 和 Spatial 之间 1990 年合同中的一项条款促成的,该条款使 Autodesk 成为与 Spatial 软件的联合开发商(有一些限制),并提供了购买合同的选项,以继续在他们的平台上开发源代码。稍后以 640 万美元的价格拥有。

    此举之后,达索于 2001 年 12 月 27 日针对 Autodesk 和D-Cubed(当时从事内核开发的承包商)的违约行为提出禁令,理由是这些承包商被允许访问源代码。在陪审团审议了不到两个小时的时间后,诉讼最终于 2003 年 10 月 2 日以有利于 Autodesk 的方式告终,并且基本上同意了 Spatial 联合创始人 Richard Sowar 的录像证词,后者证实 D-cubed十年来,两家公司都签订了合同,负责代码的各个部分,而没有任何违反合同的迹象。达索关于该证据不应被法庭采纳的上诉也在 2006 年败诉。

   Autodesk宣布计划基于Spatial Corp.许可的ACIS 7.0内核开发名为“Shape Manager”的新三维实体建模内核

    2001年11月28日——Autodesk制造部副总裁罗伯特·克罗斯宣布,Autodesk计划开发一种新的三维建模内核,最终将其集成到Inventor和其他Autodesk设计软件中。

    Autodesk增加了一个开发团队,其任务是为Inventor创建专门构建的基于特征的建模引擎。Cross sad表示,这将是“发明家项目中最大的团队”。该团队将包括位于英国剑桥的D-Cubed咨询软件开发业务部门提供的人员。

   名为Autodesk ShapeManager的新建模引擎基于从达索系统公司Spatial Corp获得许可的Autodesk ACIS 7.0内核。交叉引用能够同步Inventor及其建模引擎的发布周期的愿望作为创建ShapeManager的动机。Cross指出,ACIS 7.0于10月份发布,比Inventor 5.0的发布晚了一个月。

   新引擎将保持与ACIS 7.0或更早版本的兼容性。进一步的开发工作将旨在满足Inventor的特征建模需求和消费品行业的设计需求。ShapeManager将具有增强的脱壳和放样功能。

    达索系统公司是一家全球CAD/CAM/CAE解决方案提供商,于2000年11月收购了Spatial Technology。达索系统产品线包括CATIA、ENOVIA和DELMIA。

Autodesk 开发自己的内核?

    2001 年 9 月 30 日出人意料的是,Autodesk 宣布将为其设计产品(AutoCAD、MDT、ADT、3D Studio、Inventor 等)开发下一代建模内核,而不是与 Spatial 为其 ACIS 内核建立现有关系。为此,该公司将行使合同权利,获得当前版本 ACIS 的永久许可,并从现在开始进行自己的内核开发工作。

    MCAD 市场分为两大阵营,一类是开发自己的内核——PTC、VX、think3 等,另一类是使用来自第三方的“组件”——SolidWorks (Parasolid)、Autodesk (ACIS)、ImpactXoft (ACIS) 等。过去两年市场出现了整合,强大的 Dassault Systemes 收购了 Spatial 和 EDS,(前身为 UGS 和 SDRC)通过 Solid Edge、Unigraphics 和其他产品推广其 Parasolid 内核。

      中端建模市场已成为一个竞争激烈的领域,Autodesk 和 SolidWorks 这两个主要竞争者在生死存亡的斗争中展开了激烈的角逐。SolidWorks 处于领先地位,虽然 Autodesk 的 Inventor 紧随其后,但两家公司都渴望获得新功能以占上风。作为一项大胆的举措,这将大大增加其研发成本,Autodesk 决定冻结 ACIS 目前使用的版本,并在公司内部开发新功能。

     要了解这一举措的后果,了解一点 Autodesk 的历史可能会有所帮助。早在 90 年代初,AutoCAD R13 的主要进步之一就是包含了 Spatial 的 ACIS 实体建模内核,为当时的 2D 产品提供了 3D 实体建模功能。将 ACIS 放入 AutoCAD 的决定是 Autodesk 为每个核心市场“垂直化”和开发产品的更大计划的一部分,包含 ACIS 象征着该公司有意为 MCAD 市场开发实体建模解决方案. 其结果是机械桌面 (MDT),它提供了定制的功能,将用户从 2D 转移到创建 3D 零件和装配体。要真正与世界上的 PTC 和 SolidWorks 竞争,

     通过与 ACIS 签约,Autodesk 立即成为 Spatial 的最大客户,并且几乎让 Spatial 开发人员满足了其功能需求,推动了建模内核的快速增强。Spatial 当时的 CEO Bruce Morgan 告诉我,Dominic Gallello(当时是 Autodesk 的 MCAD 副总裁)是一个难缠的客户,但他的需求帮助推动了 ACIS 的发展。

     2000年,Spatial 和 ACIS 出售,以资助 CEO 的愿景,即建立一家名为 PlanetCAD 的具有模型修复技术的网络服务公司。Morgan 告诉我,Spatial 的销售至关重要,因为来自 UGS 的 Parasolid 业务集团的激烈竞争已经大大降低了内核销售的利润率。

     由于几乎所有专业 Autodesk 产品中都有 ACIS 副本,许多人希望 Autodesk 购买 Spatial,但这并没有发生,相反,Inventor 最大竞争对手 SolidWorks 的所有者 Dassault System 收购了该公司和该技术。业界思考这对 Autodesk 成为其最大竞争对手之一的客户意味着什么。当时 Autodesk 表示不想涉足内核业务,因此收购 Spatial 不是一个选择。但是现在,仅仅一年半之后,Autodesk 宣布它正在开发自己的内核,仍然坚持“它不属于内核业务”。

    Autodesk MCAD 副总裁 Robert Kross 在与记者的电话会议中解释了此举背后的原因。新的内核技术将被称为ShapeManager,将基于ACIS 7。为了协助内核的开发,Autodesk从剑桥(几何发展的温床)招募了一支火箭科学家团队,并在D-Cubed(也在剑桥),曾为 Spatial 工作。

    尽管有我的唠叨,克罗斯坚持认为 Autodesk 不会进入“内核业务”,并表示 Autodesk 的开发不会被许可给任何其他公司,但确实表示该技术将部署在其他 Autodesk 产品中,即 AutoCAD, ADT、MDT 和 3D 工作室。由于所有这些产品都具有 ACIS,因此在 ACIS 之上开发的好处意味着产品之间不存在迁移问题。因此,Autodesk 定义它不属于“内核业务”意味着它不属于实体建模内核组件业务,与 ACIS 和 Parasolid 竞争。

    决定控制自己的内核开发是因为 Autodesk 认为它可以比 Spatial 更快地改进引擎。就目前而言,Spatial 在其自己的时间框架内发展,Kross 强调 Inventor 5 比 ACIS 7 早一个月推出,这是一个错失的机会。该团队的首要任务是从 ACIS 获得更好的性能,以及处理更复杂零件和更多形状描述的能力。Kross 表示,安装基础正在迅速转向 3D,Autodesk 控制其核心 3D 技术是有意义的。

    当 Autodesk 首次与 Spatial 签署协议时,其中包含一项条款,允许 Autodesk 以一定的价格放弃当前版本的 ACIS 内核,作为做它想做的事情的永久许可。显然,Autodesk 决定执行该条款并花费大量资金购买许可并招募该领域的一些顶级开发人员。

   我问这对数据传输意味着什么,Kross 说他想快速增强内核并保证向前和向后兼容性太有限了。对 SAT 文件格式的 ACIS 7 版本的支持“是给定的”,但无法提供向前推进的承诺。Autodesk 一直在单独开发自己的曲面技术,该技术应该会出现在 Inventor 的下一个版本中,这笔交易不应对此产生影响。

这笔交易有两个方面,技术和政治。

      在技术方面,Autodesk 现在可以控制自己的内核开发,因此它不再依赖于任何人都可以许可的组件技术,开发团队可以开始生产独特的功能,以将 Inventor 与竞争对手区分开来。在中端建模市场的残酷世界中,与 ACIS 的发布不同步可能意味着落后。似乎这里的所有技术动作都是为了进一步开发 Inventor。虽然其他产品将受益,但 Inventor 现在是 MCAD 团队的主要关注点。AutoCAD 由建筑行业/AEC 团队开发,他们不需要高级实体建模,但我 我确信 Autodesk ACIS 建模器会在某个时候找到进入核心 AutoCAD 的方法。在这里,如果添加任何附加功能,这可能会迫使 DWG 发生变化,Kross 说这种情况并非有意为之。

    ACIS 建模引擎已有大约 14 年的历史,其中 7 次是主要重写。但是,通过承担这一责任,Autodesk 将不得不在某个时候从头开始开发新内核,因为技术不会永远持续下去。但是为什么要重新发明轮子呢?中档和中等价位的建模器存在的原因是因为该技术可以负担得起的组件形式提供。通过进行内核开发,Autodesk 已同意在其机械方面的研发投入数百万美元。

    在政治上,Autodesk 已经摆脱了对其内核技术不断支付和依赖竞争对手 Dassault 的束缚。与 Spatial 一样,SolidWorks 归达索所有,是 Inventor 的主要竞争对手。因此,尽管 Autodesk 强调它不在内核业务中,但 Autodesk 现在在内核开发业务中。作为证明,Kross 在总结此举对 Autodesk 的好处时指出,一夜之间,其新的 ShapeManager 技术将成为市场上使用最广泛的内核!

    ASM(Autodesk Shape Manager)是Inventor几何建模的核心算法,很多Inventor的建模功能都是基于它开发出来的。Revit,Fusion 360和欧特克AUTOCAD三维CAD功能都是基于Autodesk Shape Manager内核。。。

   Autodesk 公司在二维软件(CAD 2D)领域有着压倒性的优势,该公司的第一款三维软件 MDT 的市场表现不尽人意,在2012年之前 Inventor 是 Autodesk 公司的三维CAD软件,也是该公司主推的拳头产品。2012年之后,欧特克三维CAD主推Fusion 360。

   

   目前欧特克的C位“Fusion 360”,边缘化的Inventor只在国内大赛中频频露脸。。。


    Autodesk 希望Fusion 取代 Inventor,尽管备受推崇的 MCAD 程序今年迎来了 25 周年里程碑,但该公司在主题演讲中并未提及 Inventor。尽管如此,Autodesk 仍在继续更新它。

 Fusion(以前称为 Fusion 360)是一款商业计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE) 和印刷电路板(PCB) 设计软件应用程序,由Autodesk开发。它适用于Windows、macOS和Web 浏览器,并提供适用于Android和iOS的简化应用程序。Fusion 以付费订阅方式获得许可,并提供免费的有限家庭非商业个人版本。

   Fusion 由 Autodesk 于 2013 年 9 月 24 日推出。它融合了 Inventor Fusion 的许多功能,并取代了 Inventor Fusion。

  • 2009年,发布技术演示Inventor Fusion


  • 2013 年夏天,Fusion 360 被公开发布,它是原始版本的云支持版本。


  • 2024 年,Fusion 进行了品牌重塑,删除了之前产品名称“Fusion 360”中的“360”

发布后,Fusion 360 中还集成了其他 Autodesk 产品:

  • 2017年,集成了Autodesk 123D的Slicer功能。


  • 2021 年,Autodesk Meshmixer 在功能集成到 Fusion 360 后停产


  • 2021年,Netfabb并入Fusion 360


    1999年10月27日Autodesk在北京介绍新的三维机械设计软件Inventor。这是Autodesk从1996年春开始,在圣地亚哥集中了120多人,用三年半时间开发成的。用户界面更加简单直观,操作更加简便,草图设计能力更强,自顶向下进行产品装配设计时允许用二维草图作为部件方案,与详细展开的三维结构模型并列,融入统一的产品结构树中。UG也在着手开发新一代的特征造型系统。技术的发展永无止境,一个企业的产品发展策略如果棋错一着,将有可能产生全盘皆输的惨重后果。

 

    Alias+Inventor+PowerMill融合,才是需要的。然而原本属于三家不同公司开发的产品,应用不同平台 独立发展了若干年,怎么去融合,可行性不高。

    Autodesk应该裁剪产品线,现在不是有些多,是太多了。。。。

    Autodesk Fusion 360目前是欧特克主推的云平台, Inventor事实上的被官方冷藏。。。。

   Fusion 360安装在本地 PC 上(顺便说一句:Fusion 360 产品的 CAD 引擎不是云环境)并使用ASM 的最新版本。

   像 Autodesk Fusion 360这样的系统只是半云。传统的桌面软件必须从云中的服务器下载并安装在计算机上。与国内皇冠 CrownCAD不同,Fusion 360无法在手机、平板电脑、Chromebook、Linux 等设备上运行。CAD 数据从云中的服务器下载并复 制到每个用户的计算机。但是通过文件复 制,真正的无限制协作是不可能的。用户必须担心谁编辑了什么、阻止了什么等。在这些系统上工作与使用 Dropbox(通过云实现文件复 制)在 SolidWorks(顺便说一句,也可以从云中的服务器下载和安装)中工作时发生的情况没有什么不同。



来源:山涧果子
SpaceClaimACTSystem电路建筑CATIACONVERGEECADMCAD控制曲面
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首次发布时间:2025-01-23
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山涧果子
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MBSE典型应用场景 81.5 MBSE国内外实践情况 10第2章 MBSE语言、工具和方法 142.1 MBSE语言概述 152.1.1 SysML 162.1.2 Modelica 172.2 MBSE工具概述 192.2.1 系统设计建模软件 192.2.2 系统仿真建模软件 232.2.3 MWORKS平台简介 232.3 MBSE方法概述 282.4 MBSE方法应用实践的关键问题 292.4.1 共性问题 292.4.2 通用流程与工程行业的结合问题 302.4.3 通用语言与专业知识的结合问题 312.4.4 通用工具与专业工具的结合问题 312.4.5 多阶段与多专业协同的结合问题 32第3章 MWORKS.Sysbuilder系统设计建模功能 333.1 概述 343.2 模型组织结构管理 363.2.1 包定义 363.2.2 包图 373.3 模型导入、导出 393.4 需求定义 443.4.1 需求条目 443.4.2 场景分析 443.4.3 系统需求分析 483.5 系统功能分析 503.5.1 序列图 503.5.2 活动图 553.5.3 状态机图 603.6 系统组成设计 653.6.1 模块定义 653.6.2 模块定义图 663.6.3 内部属性定义 663.6.4 内部模块图 683.7 设计验证 693.7.1 约束定义 693.7.2 参数图 703.7.3 约束设计 723.7.4 参数计算 723.8 分析评估 733.8.1 追溯性分析与需求覆盖 733.8.2 架构多方案权衡 743.8.3 参数计算 773.9 表格视图与关系矩阵 773.10 链接Modelica模型 813.11 生成Modelica模型 823.12 报告生成 84第4章 设计与仿真一体化的新一代MBSE方法 864.1 设计与仿真一体化的MBSE技术体系 874.2 新一代MBSE方法的技术特点 894.3 MBSE方法的“三阶段六过程” 944.3.1 流程模型 944.3.2 第一阶段:使命任务定义与需求分析 974.3.3 第二阶段:系统架构定义与可行性论证 994.3.4 第三阶段:运行方案仿真与综合评估 1004.4 多领域统一模型体系 1024.5 设计与仿真一体化的MBSE工具平台 1044.6 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MBSE与人工智能的结合 199附录A SysML图元 201参考资料 235二.通信系统建模与仿真 基于MWORKS 本书以MWORKS 2023b为平台,以MWORKS.Syslab与MWORKS.Sysplore通信系统建模工程案例为背景,通过业技术与大量实例相结合的形式,加深读者对通信系统原理的理解。 本书共7章,内容括:绪论、MWORKS科学计算与系统建模基础、通信系统的信源编码、通信系统的信道编码、数字信号基带传输、通信系统的载波调制、通信系统的应用开发实践案例。每章正文之前有内容提要,每章后附有本章小结和习题,以满足教学和自学的需要。 本书可作为高等学校通信、电子信息、计算机等业本科生和研究生的教学用书,也可作为相关业科研人员、工程技术人员的参考用书。作者介绍: 李伟,院长助理(分管学院人才引育和国际化),预聘教授,博导,*家级人才项目入选者(2021年),黑龙江省B类高层次人才(2022年)。黑龙江省新一代网络技术与信息保障实验室副主任,IEEE/ACM Member,CCF*级会员,CCF信息系统/数据库/人机交互专委执行委员,CCF智慧交通分会执行委员。2021年回国加入哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院。李博士主要研究数据库、图数据管理与挖掘、时空数据挖掘、基于位置的服务计算等。近年来,李博士在上述相关领域发表论文40余篇,主持/参与澳大利亚联邦政府CRC项目、国家重点科技攻关计划、国家自然科学基金项目、黑龙江省自然基金、科技部外事专家项目等。担任哈工程未来学院和联合学院计算机类课程群负责人,获得省教学成果二等奖。担任国际期刊JIHMSP副主编,期刊Applied Sciences客座编辑,担任知名国际会议SMC、DASFAA等的PC Member,国际期刊TKDE、TKDD、TBD、DSEJ等的特邀审稿人,国际会议ICDE、VLDB、DASFAA等的特邀审稿人。三.控制系统建模与仿真 基于MWORKS 本书是为希望深入了解和掌握控制系统计算机辅助设计与技术的读者心准备的。全书共七章,系统地介绍了控制系统的计算机辅助设计理论、方法以及基于MWORKS平台的具体应用技术,涵盖了从基础理论到高级分析方法,再到实际应用的全过程。 第1章为引言,介绍了计算机辅助设计技术在控制系统设计中的发展、现状及其重要性。第2章深入探讨了控制系统建模的基本理论和方法,以及如何利用技术进行系统分析和设计,为后续章节的深入学习奠定理论基础。第3~6章详细介绍了利用MWORKS平台进行控制系统设计与分析的各个方面,括时域分析、频域分析、系统校正以及状态空间点配置等,每一章配以丰富的实例,在帮助读者掌握基于MWORKS的控制系统设计与技术。第7章展示了一系列选的实际案例,通过具体的实践,将前六章介绍的理论知识和MWORKS平台的应用方法巧妙地结合起来,展现了MWORKS在控制系统设计与中的强大功能和灵活性。 本书面向的读者群体十分广泛,不仅适合于自动控制、电子工程、机械工程等相关业本科生和研究生,也适合于在控制系统设计与领域工作的工程师和技术人员。无论对希望从基础学起的初,还是对寻求深入理解和拓展应用的有经验的业人士,本书是一本不可多得的学习和参考资料。通过阅读本书,读者不仅能够掌握控制系统的基础理论和计算机辅助设计的方法,还能深入了解MWORKS平台的强大功能,从而在实际工作中设计出更高效、更稳定的控制系统。作者简介: 张超,北京航空大学自动化科学与电气工程学院机电系统健康服役与可靠性实验室研究员,博士生导师, 中国运筹学会可靠性分会 副秘书长,研究方向主要为机电系统建模与可靠性优化设计、故障诊断与健康管理、可靠性理论与可靠性试验、维修理论及维修决策、机器学习在可靠性工程应用。目录:目 录第1章 控制系统计算机辅助设计概述11.1 计算机辅助设计技术综述21.1.1 控制系统计算机辅助设计技术的发展21.1.2 控制系统计算机辅助设计领域方法概述51.2 MWORKS简介61.2.1 MWORKS.Sysplorer81.2.2 Modelica简介91.2.3 MWORKS.Syslab161.2.4 Julia简介17本章小结21习题121第2章 控制系统建模与仿真理论基础222.1 自动控制系统简介232.1.1 自动控制系统232.1.2 控制系统建模292.2 系统稳定性概述322.2.1 稳定性描述322.2.2 稳定性判据332.3 系统传递函数模型382.3.1 传递函数的概念382.3.2 传递函数的定义392.3.3 关于传递函数的几点说明402.3.4 典型元器件的传递函数412.4 MWORKS控制系统模型的建立442.4.1 传递函数模型442.4.2 状态空间模型482.4.3 零极点增益模型49本章小结49习题250第3章 基于MWORKS的控制系统时域分析513.1 时域响应分析523.1.1 典型输入信号523.1.2 时域性能指标543.2 MWORKS时域分析函数553.2.1 阶跃响应553.2.2 脉冲响应613.2.3 斜坡响应633.2.4 任意信号的响应643.3 线性系统的时域分析673.3.1 一阶系统673.3.2 二阶系统693.4 稳定性分析773.4.1 使用闭环特征多项式的根判定稳定性773.4.2 使用劳斯判据判定稳定性78本章小结81习题381第4章 基于MWORKS的控制系统频域分析834.1 频率特性的基本概念844.1.1 频率特性的定义854.1.2 使用MWORKS求取频率特性864.2 频率特性的曲线表示904.2.1 幅频特性、相频特性和幅相特性904.2.2 对数频率特性924.2.3 典型环节的频率特性944.3 系统的开环频率特性1004.3.1 开环幅相特性曲线1004.3.2 开环对数频率特性曲线1024.4 频域稳定性分析1034.4.1 稳定性判据1034.4.2 波特图分析1064.4.3 稳定裕度108本章小结111习题4111第5章 基于MWORKS的控制系统校正分析1135.1 校正概述1145.1.1 控制系统性能指标1145.1.2 校正的基本概念1145.2 根轨迹法1155.2.1 根轨迹法串联超前校正1175.2.2 根轨迹法串联滞后校正1205.3 频域响应校正法1235.3.1 基于频域法的超前校正1245.3.2 基于频域法的滞后超前校正1325.4 比例积分微分控制1405.4.1 比例积分微分控制原理1405.4.2 PID控制的MWORKS实现142本章小结146习题5147第6章 基于MWORKS的状态空间极点配置1486.1 状态空间反馈基础1496.1.1 状态空间及状态空间表达式1496.1.2 状态反馈和输出反馈1506.2 能控性与能观性1526.2.1 系统的能控性1526.2.2 MWORKS分析函数1546.2.3 反馈对能控性和能观性的影响1566.3 极点配置与必要条件1576.3.1 状态反馈1576.3.2 输出反馈1616.4 状态观测器应用1626.4.1 全维状态观测器1626.4.2 降维状态观测器1646.4.3 MWORKS仿真算例165本章小结172习题6172第7章 应用实例1747.1 齿轮副的动力学仿真1757.1.1 问题描述1757.1.2 数学模型1757.1.3 仿真分析1777.2 四通阀控制液压缸1827.2.1 问题描述1827.2.2 数学模型1837.2.3 仿真分析1867.3 泵控液压马达1897.3.1 问题简述1897.3.2 数学模型1907.3.3 仿真分析1947.4 四旋翼飞行器的高度控制1977.4.1 问题描述1977.4.2 数学模型1987.4.3 仿真分析202本章小结206四.MWORKS开发平台架构及二次开发 本教材从MWORKS二次开发的角度出发,系统介绍MWORKS开发平台架构及其二次开发原理、流程和案例。全书共6章,第1章简要介绍科学计算与系统建模平台MWORKS,第2章简要介绍MWORKS 平台开放架构与二次开发,在此基础上,第3~5章分别讨论面向科学计算的二次开发、面向系统建模的二次开发和带用户界面的应用开发,第6章是综合应用二次开发实践。 本教材是国内第一本门介绍MWORKS开发平台架构及二次开发的教材,适合作为普通高等院校相关业科学计算与系统建模等课程的教材,也可供从事国产化科学计算软件开发和系统设计与验证平台研发的广大科研人员和科技工作者阅读参考。作者介绍: 张莉,教授,博士生导师。北京航空航天大学校学术委员会会员,校教学指导委员会副主任、校务委员会委员。2002-2011年曾担任北京航空航天大学计算机学院教学副院长,现为软件学院副院长、计算机学院软件工程研究所所长,软件工程*家级*流专业建设点负责人,*家级教学团队主要成员。曾担任全国软件工程领域专业学位研究生教育协作组组长、教育部理工类计算机基础课程教学指导分委员会委员。现为教育部软件工程专业教学指导委员会委员,全国高等学校计算机教育研究会副理事长。中国工程教育计算机专业认证委员会委员。计算机学会教育专委会副主任、软件工程专委常委。北京市教学名师,北京市“三八”红旗奖章、中创软件人才奖、宝钢全国*秀教师奖获得者。曾入选北京市科技新星计划、教育部"新世纪*秀人才支持计划"等。多次获得国家教学成果、北京市教学成果奖、部级科技步奖等奖励。来源:山涧果子

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