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鍵結圖

指数 鍵結圖

鍵結圖(Bond Graph),或稱鍵圖,是一種可同時處理多種領域的動態系統模擬方法。.

22 关系: 动力系统动能势能動態模擬状态方程線性關係瑞典电路电阻电感物理学非線性面向对象程序设计齿轮能量阻抗電子計算機電容陀螺儀模擬机械方程式

动力系统

动态系统(dynamical system)是数学上的一个概念。動態系统是一种固定的规则,它描述一个给定空间(如某个物理系统的状态空间)中所有点随时间的变化情况。例如描述钟摆晃动、管道中水的流动,或者湖中每年春季鱼类的数量,凡此等等的数学模型都是動態系统。 在動態系统中有所谓状态的概念,状态是一组可以被确定下来的实数。状态的微小变动对应这组实数的微小变动。这组实数也是一种流形的几何空间坐标。動態系统的演化规则是一组函数的固定规则,它描述未来状态如何依赖于当前状态的。这种规则是确定性的,即对于给定的时间间隔內,从现在的状态只能演化出一个未来的状态。 若只是在一系列不连续的时间点考察系统的状态,则这个動態系统为离散動態系统;若时间连续,就得到一个连续動態系统。如果系统以一种连续可微的方式依赖于时间,我们就称它为一个光滑動態系统。.

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动能

动能是物质运动时所得到的能量。它通常被定义成使某物体从静止状态至运动状态所做的功。由于运动是相对的,动能也是相对于某参照系而言。同一物体在不同的参照系会有不同的速率,也就是有不同的动能。动能的国际单位是焦耳(J),以基本单位表示是千克米平方每秒平方(kg·m2·s-2)。一个物体的动能只有在速率改变时才会改变。.

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势能

势能(Potential Energy),亦稱--,是储存于一物理系统内的一种能量,是一个用来描述物体在保守力场中做功能力大小的物理量。保守力作功与路径无关,故可定义一个仅与位置有关的函数,使得保守力沿任意路径所做的功,可表达为这两点函数值的差,这个函数便是势能。 从物理意义上来说,势能表示了物体在特定位置上所储存的能量,描述了作功能力的大小。在适当的情况下,势能可以转化为诸如动能、内能等其他能量。.

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動態模擬

動態模擬(Dynamic simulation)是用電腦程式來模擬系統在不同時間下的特性。系統一般會用常微分方程或偏微分方程來描述。 當数学模型加入了真實世界中的一些限制(例如背隙或是急停後的反彈),系統會有非線性特性,因此會需要利用數值方法來求解問題。计算机模拟會在一定的時間內,計算其導數曲線下的面積,以此方式來計算積分量的近似值。有些方式在每一次增加的時間量是固定值,有些方式則會自動調整增加的時間量,一方面使誤差維持在可允許範圍內,也可以節省運算時間。有些方式則是在模擬模型的不同部份使用不同的時間增加量。動態系統有許多工業應用例,範圍包括核電廠、汽輪機、車輛建模的六自由度分析、馬達、計量經濟模型、生物系統、機械手臂、質量-彈簧-阻尼系統、液壓系統、以及通過人體遷移的藥物劑量等。這些模型可以實時執行,其虛擬反應類似真實系統。在过程控制及机械电子学系統中格外適用,在設計自动控制系統時,配合動態模擬,可以在連接真實系統之前先進行調適,也可以在人員控制實際系統之前先進行訓練。 模擬也常用在電腦遊戲中,也可以用物理引擎進行加速。物理引擎是許多计算机图形软件(例如3ds Max、Maya、LightWave 3D等)中使用的強大技術,可以模擬實際的物理特性。在電腦模擬中,可以針對像毛发、布、液体、火或是顆粒來進行建模,而動畫師繪製的是較簡單的物件。電腦為基礎的動畫最早用在1989年皮克斯动画工作室的短片中,內容是將雪及小石頭移到魚缸中。.

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状态方程

在物理学和热力学中,状态方程(Equation of state),也称物态方程,表达了热力学系统中若干个态函数参量之间的关系。特別是在热力学中,状态方程是一个热力学方程,描述了给定物理条件环境下物质的状态,例如其温度、压强、体积和内能。状态方程在描述流体、混合流体、固体甚至是研究恒星内部都十分有用。.

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線性關係

在现代学术界中,線性關係一詞存在2种不同的含义。其一,若某數學函數或数量关系的函数图形呈現為一條直線或線段,那么这种关系就是一种線性的關係。其二,在代数学和数学分析学中,如果一种运算同时满足特定的“加性”和“齐性”,则称这种运算是线性的。.

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瑞典

典王国(Konungariket Sverige)是一个位于斯堪地纳维亚半岛的北歐国家,首都为斯德哥尔摩。西鄰挪威,东北与芬兰接壤,西南濒临斯卡格拉克海峡和卡特加特海峡,東邊為波罗的海與波的尼亞灣。即瑞典和與丹麦、德国、波兰、俄罗斯、立陶宛、拉脫維亞和爱沙尼亚隔海相望,於西南通过厄勒海峽大桥与丹麦相连。瑞典於1995年加入欧洲联盟。 瑞典面积为449,964平方公里,为北歐第一大国家,人口1000万,第三页 - 于2007年7月10日查阅。。64%的國土由森林覆蓋,人口密度低,只有都會地區人口密度較高,84%的人口居住在只佔国土面积1.3%的城市裡。瑞典是一个現代、自由與民主的高度发达国家,其公民享有高质的生活,政府亦非常注重环保。 瑞典是传统的铁、铜和木材出口国,其水资源也很丰富,但是石油和煤矿十分匮乏。隨著運輸以及通訊的進步,這些自然資源也能夠更大規模地從各地開採,尤其是木材與鐵礦。經濟自由與教育普及而讓瑞典開始歷經快速的工業化,並從1890年代開始發展製造業。20世紀瑞典成為一個福利國家。 1397年,瑞典與丹麦和挪威一起所組成了卡爾馬聯合(芬兰此時還是瑞典王國的一部分)。瑞典於16世纪初脫離卡爾馬聯合,並且與鄰國進行了多年的戰爭,尤其是與俄羅斯以及從未完全承認瑞典已經離開了卡爾瑪聯合的丹麥-挪威聯合。17世纪時瑞典藉由戰爭擴張領土,成為了強權國家,其領土面积為目前的兩倍之大。1809年瑞典失去了芬蘭,也不再具有強權地位。之后,瑞典沒有再參與過戰爭。 現今,瑞典被視為極力追求人权和平等的国家之一。瑞典二戰後設立許多社會福利的制度,並在聯合國開發計劃署的人类发展指数中通常名列前茅。.

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电路

电路(Electrical circuit)或稱电子迴路,是由电气设备和--, 按一定方式連接起来,为电荷流通提供了路径的总体,也叫电子线路或稱電氣迴路,簡稱网络或迴路。如電源、电阻、电容、电感、二极管、三极管、電晶體、集成電路和电键等,构成的网络、硬體。负电荷可以在其中运动。.

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电阻

在電磁學裏,電阻是一個物體對於電流通過的阻礙能力,以方程式定義為 其中,R為電阻,V為物體兩端的電壓,I為通過物體的電流。 假設這物體具有均勻截面面積,則其電阻與電阻率、長度成正比,與截面面積成反比。 採用國際單位制,電阻的單位為歐姆(Ω,Ohm)。電阻的倒數為電導,單位為西門子(S)。 假設溫度不變,則很多種物質會遵守歐姆定律,即這些物質所組成的物體,其電阻為常數,不跟電流或電壓有關。稱這些物質為「歐姆物質」;不遵守歐姆定律的物質為「非歐姆物質」。 電路符號常常用R來表示,例: R1、R02、R100等。.

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电感

電感(Inductance)是閉合迴路的一種屬性,即當通過閉合迴路的電流改變時,會出現電動勢來抵抗電流的改變。如果這種現象出現在自身迴路中,那麼這種電感稱為自感(self-inductance),是閉合迴路自己本身的屬性。假設一個閉合迴路的電流改變,由於感應作用在另外一個閉合迴路中產生電動勢,這種電感稱為互感(mutual inductance)。電感以方程式表達為 其中,\mathcal是電動勢,L是電感,i是電流,t是時間。 術語「電感」是1886年由奥利弗·赫维赛德命名。通常自感是以字母「L」標記,這可能是為了紀念物理學家海因里希·楞次的貢獻。互感是以字母「M」標記,是其英文(Mutual Inductance)的第一個字母。採用國際單位制,電感的單位是亨利(henry),標記為「H」,是因美國科學家約瑟·亨利命名。1 H.

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物理学

物理學(希臘文Φύσις,自然)是研究物質、能量的本質與性質,以及它們彼此之間交互作用的自然科學。由於物質與能量是所有科學研究的必須涉及的基本要素,所以物理學是自然科學中最基礎的學科之一。物理學是一種實驗科學,物理學者從觀測與分析大自然的各種基於物質與能量的現象來找出其中的模式。這些模式(假說)稱為「物理理論」,經得起實驗檢驗的常用物理理論稱為物理定律,直到有一天被證明是有錯誤為止(具可否證性)。物理學是由這些定律精緻地建構而成。物理學是自然科學中最基礎的學科之一。化學、生物學、考古學等等科學學術領域的理論都是建構於這些物理定律。 物理學是最古老的學術之一。物理學、化學、生物學等等原本都歸屬於自然哲學的範疇,直到十七世紀至十九世紀期間,才漸漸地從自然哲學中分別成長為獨立的學術領域。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集,如量子化學、生物物理學等等。物理學的疆界並不是固定不變的,物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制,有時還會開啟嶄新的跨領域研究。 通過創建新理論與發展新科技,物理學對於人類文明有極為顯著的貢獻。例如,由於電磁學的快速發展,電燈、電動機、家用電器等新產品纷纷涌现,人類社會的生活水平也得到大幅提升。由於核子物理學日趨成熟,核能發電已不再是藍圖構想,但其所引致的安全問題也使人們意識到地球環境、生態與人類的脆弱渺小。.

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非線性

#重定向 非線性系統.

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面向对象程序设计

面向对象程序设计(Object-oriented programming,缩写:OOP)是種具有物件概念的程式編程典範,同时也是一种程序开发的抽象方针。它可能包含資料、、程式碼與方法。对象則指的是类的实例。它将对象作为程序的基本单元,将程序和数据封装其中,以提高软件的重用性、灵活性和扩展性,物件裡的程序可以訪問及經常修改物件相關連的資料。在物件導向程式編程裡,電腦程式會被設計成彼此相關的物件。 面向对象程序设计可以看作一种在程序中包含各种独立而又互相调用的对象的思想,这与传统的思想刚好相反:传统的程序设计主张将程序看作一系列函数的集合,或者直接就是一系列对电脑下达的指令。面向对象程序设计中的每一个对象都应该能够接受数据、处理数据并将数据传达给其它对象,因此它们都可以被看作一个小型的“机器”,即对象。目前已经被证实的是,面向对象程序设计推广了程序的灵活性和可维护性,并且在大型项目设计中广为应用。此外,支持者声称面向对象程序设计要比以往的做法更加便于学习,因为它能够让人们更简单地设计并维护程序,使得程序更加便于分析、设计、理解。反对者在某些领域对此予以否认。 当我们提到面向对象的时候,它不仅指一种程序设计方法。它更多意义上是一种程序开发方式。在这一方面,我们必须了解更多关于面向对象系统分析和面向对象设计(Object Oriented Design,简称OOD)方面的知识。許多流行的程式語言是物件導向的,它們的風格就是會透由物件來創出實例。 重要的物件導向程式語言包含Common Lisp、Python、C++、Objective-C、Smalltalk、Delphi、Java、Swift、C#、Perl、Ruby 與 PHP等。.

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齿轮

齒輪(Gear或cogwheel)是輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動和動力的机械零件,齒輪依靠齒的齧合傳遞扭矩。齒輪通過與其它齒狀機械零件(如另一齒輪、齒條、蝸桿)傳動,传动方式是啮合传动,可實現改變轉速與扭矩、改變運動方向和改變運動形式等功能。由於傳動效率高、傳動比準確、功率範圍大等優點,齒輪機構在工業產品中廣泛應用,其設計與製造水平會直接影響到工業產品的品質。 齒輪輪齒相互扣住齒輪會帶動另一個齒輪轉動來傳送動力。將兩個齒輪分開,也可以應用鏈條、履帶、皮帶來帶動兩邊的齒輪而傳送動力。齒輪一般由輪齒、齒槽、端面、法面、齒頂圓、齒根圓、基圓和分度圓組成。 兩個齒輪为外啮合齿轮机构時,轉動的方向會相反。如右圖: 为内啮合齿轮机构時,轉動的方向會相同。.

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能量

在物理學中,能量(古希臘語中 ἐνέργεια energeia 意指「活動、操作」)是一個間接觀察到的物理量。它往往被視為某一個物理系統對其他的物理系統做功的能力。由於功被定義為力作用一段距離,因此能量總是等同於沿著一定的長度阻擋某作用力的能力。 一個物體所含的總能量奠基於其質量,能量如同質量一般,不會無中生有或無故消失。能量就像質量一樣,是一個純量。在國際單位制(SI)中,能量的單位是焦耳,但是在有些領域中會習慣使用其他單位如千瓦·時和千卡,這些也是功的單位。 A系統可以藉由簡單的物質轉移將能量傳輸到B系統(因為物質的質量等效於能量)。然而,如果能量不是藉由物質轉移而傳輸能量,而是由其他方法轉移能量,將會使B系統產生變化,因為A系統對B系統作了功。這功表現的效果如同於一個力沿一定的距離作用在接收能量的系統裡。舉例來說,A系統可以藉由轉移(輻射)電磁能量到B系統,而這會在吸收輻射能量的粒子上產生力。同樣的,一個系統可能藉由碰撞轉移能量,而這種情況下被碰撞的物體會在一段距離內受力並獲得運動的能量,稱為動能。熱可以藉由輻射能轉移,或者直接藉由系統間粒子的碰撞而以微觀粒子之動能的形式傳遞。 能量可以不表現為物質、動能或是電磁能的方式儲存在一個系統中。當粒子在與其有交互作用的力場中受外力移動一段距離,此粒子移動到這個場的新位置所需的能量便如此的被儲存了。當然粒子必須藉由外力才能保持在新位置上,否則其所處在的場會藉由釋放儲存能量的方式,讓粒子回到原來的狀態。這種藉由粒子在力場中改變位置而儲存的能量就稱為位能。一個簡單的例子就是在重力場中往上提升一個物體到某一高度所需要做的功就是位能。 任何形式的能量可以轉換成另一種形式。舉例來說,當物體在力場中,因力場作用而移動時,位能可以轉化成動能。當能量是屬於非熱能的形式時,它轉化成其他種類能量的效率可以很高甚至達百分之百,如沿光滑斜面下滑的物體,或者新物質粒子的產生。然而如果以熱能的形式存在,則在轉換成另一種型態時,就如同熱力學第二定律所描述的,總會有轉換效率的限制。 在所有能量轉換的過程中,總能量保持不變,原因在於總系統的能量是在各系統間做轉移,當某個系統損失能量,必定會有另一個系統得到這損失的能量,導致失去和獲得達成平衡,所以總能量不改變。這個能量守恆定律,是十九世紀初時提出,並應用於任何一個孤立系統。(其後雖有質能轉換方程式的發現,但根據該方程式,亦可以把質量視為能量的另一存在形式,所以此定律可說依舊成立)根據諾特定理,能量守恆是由於物理定律不會隨時間改變而得到的自然結果。 雖然一個系統的總能量,不會隨著時間改變,但其能量的值,可能會因為參考系而有所不同。例如一個坐在飛機裡的乘客,相對於飛機其動能為零;但是相對於地球來說,動能卻不為零。.

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阻抗

阻抗(electrical impedance)是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。阻抗是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗;其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,容抗和感抗合称为电抗。阻抗將電阻的概念加以延伸至交流電路領域,不僅描述電壓與電流的相對振幅,也描述其相對相位。當通過電路的電流是直流電時,電阻與阻抗相等,電阻可以視為相位為零的阻抗。阻抗的概念不仅存在与电路中,在力学的振动系统中也有涉及。 阻抗通常以符號 Z 標記。阻抗是複數,可以用相量 Z_m \angle \theta 或 Z_m e^ 來表示;其中,Z_m是阻抗的大小,\theta 是阻抗的相位。這種表式法稱為「相量表示法」。 具體而言,阻抗定義為電壓與電流的頻域比率。阻抗的大小 Z_m 是電壓振幅與電流振幅的絕對值比率,阻抗的相位 \theta 是電壓與電流的相位差。採用國際單位制,阻抗的單位是歐姆(Ω),與電阻的單位相同。阻抗的倒數是導納,即電流與電壓的頻域比率。導納的單位是西門子 (單位)(舊單位是姆歐)。 英文術語「impedance」是由物理學者奧利弗·黑維塞於1886年發表論文《電工》給出。於1893年,電機工程師亞瑟·肯乃利(Arthur Kennelly)最先以複數表示阻抗。.

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電子計算機

--,亦稱--,计算机是一种利用数字电子技术,根据一系列指令指示其自动执行任意算术或逻辑操作序列的设备。计算机遵循被称为“程序”的一般操作集的能力使他们能够执行极其广泛的任务。 计算机被用作各种工业和消费设备的控制系统。这包括简单的特定用途设备(如微波炉和遥控器)、工业设备(如工业机器人和计算机辅助设计),以及通用设备(如个人电脑和智能手机之类的移动设备)等。尽管计算机种类繁多,但根据图灵机理论,一部具有最基本功能的计算机,应当能够完成任何其它计算机能做的事情。因此,理论上从智能手机到超级计算机都应该可以完成同样的作业(不考虑时间和存储因素)。由于科技的飞速进步,下一代计算机总是在性能上能够显著地超过其前一代,这一现象有时被称作“摩尔定律”。通过互联网,计算机互相连接,极大地提高了信息交换速度,反过来推动了科技的发展。在21世纪的现在,计算机的应用已经涉及到方方面面,各行各业了。 自古以来,简单的手动设备——就像算盘——帮助人们进行计算。在工业革命初期,各式各样的机械的出现,其初衷都是为了自动完成冗长而乏味的任务,例如织机的编织图案。更复杂的机器在20世纪初出现,通过模拟电路进行复杂特定的计算。第一台数字电子计算机出现于二战期间。自那时以来,电脑的速度,功耗和多功能性不断增加。在现代,机械计算--机的应用已经完全被电子计算机所取代。 计算机在组成上形式不一,早期计算机的体积足有一间房屋的大小,而今天某些嵌入式计算机可能比一副扑克牌还小。当然,即使在今天依然有大量体积庞大的巨型计算机为特别的科学计算或面向大型组织的事务处理需求服务。比较小的,为个人应用而设计的称为微型计算机(Personal Computer,PC),在中國地區简称為「微机」。我們今天在日常使用“计算机”一词时通常也是指此,不过现在计算机最为普遍的应用形式却是嵌入式,嵌入式计算机通常相对简单、体积小,并被用来控制其它设备——无论是飞机、工业机器人还是数码相机。 同计算机相关的技术研究叫计算--机科学,而「计算机技术」指的是将计算--机科学的成果应用于工程实践所派生的诸多技术性和经验性成果的总合。「计算机技术」与「计算机科学」是两个相关而又不同的概念,它们的不同在于前者偏重于实践而后者偏重于理论。至於由数据为核心的研究則称為信息技术。 传统上,现代计算机包括至少一个处理单元(通常是中央处理器(CPU))和某种形式的存储器。处理元件执行算术和逻辑运算,并且排序和控制单元可以响应于存储的信息改变操作的顺序。外围设备包括输入设备(键盘,鼠标,操纵杆等)、输出设备(显示器屏幕,打印机等)以及执行两种功能(例如触摸屏)的输入/输出设备。外围设备允许从外部来源检索信息,并使操作结果得以保存和检索。.

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電容

在電路學裡,給定電壓,電容器儲存電荷的能力,稱為電容(capacitance),標記為C。採用國際單位制,電容的單位是法拉(farad),標記為F。電路圖中多半以C開頭標示電容,例:C01、C02、C03、C100等。 平行板電容器是一種簡單的電容器,是由互相平行、以空間或介電質隔離的兩片薄板導體構成。假設這兩片導板分別載有負電荷與正電荷,所載有的電荷量分別為-Q\,\!、+Q\,\!,兩片導板之間的電位差為V,則這電容器的電容C為 1法拉等於1庫侖每伏特,即電容為1法拉的電容器,在正常操作範圍內,每增加1伏特的電位差可以多儲存1庫侖的電荷。 電容器所儲存的能量等於充電所做的功。思考前述平行板電容器,搬移微小電荷元素\mathrmq從帶負電薄板到帶正電薄板,每對抗1伏特的電位差,需要做功\mathrmW: 將這方程式積分,可以得到儲存於電容器的能量。從尚未充電的電容器(q.

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陀螺儀

螺儀(英文:gyroscope),是一種用來感測與維持方向的裝置,基於角动量守恒的理論設計出來的。陀螺儀主要是由一個位於軸心且可旋轉的轉子構成。 陀螺儀一旦開始旋轉,由於轉子的角动量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。陀螺儀多用於導航、定位等系統。.

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模擬

#重定向 仿真.

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机械

機械是由機械結構(機構)組成,機械結構再由機械元件(构件)組成,是機械工程學的一個基本概念。機械就是能幫助人們節省工作難度或省力的工具裝置。有一些機械單純轉換力的大小或(及)方向,被稱為簡單機械。而複雜機械就是由二種或二種以上的簡單機械構成(是真的).

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方程式

方程式,可能是指:.

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功率键合图键结图

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