_自動控制原理_復(fù)習(xí)版_CAI課件設(shè)計

1、?自動控制原理?(復(fù)習(xí)版) CAI 課件設(shè)計時蕾(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院河南鄭州450052)摘要?: 自動控制原理?CAI 課件 (復(fù)習(xí)版) 是各大專院校自動控制類及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)?自動控制原理?課程的計算機(jī)輔助教學(xué)課件 。在 Windows 平臺上用 Visual Basic 6 . 0 開發(fā) ,操 作方便簡單 ,采用全漢字系統(tǒng) ,人機(jī)對話功能強(qiáng) ,組件靈活方便 ,并設(shè)有試題測驗 ,具有評分的功能 ,是一套實用性強(qiáng)的 CAI 課件 。關(guān)鍵詞 :計算機(jī)輔助教學(xué)自動控制原理CAI 課件一 、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算機(jī)輔助教學(xué)軟件是一種強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互作 用 ,進(jìn)行教學(xué)活動的軟件 ,也是一種應(yīng)用軟件 。因 此

2、設(shè)計過程既要遵循軟件設(shè)計的共同規(guī)律 , 又要 強(qiáng)調(diào)其課程的教學(xué)作用 , 顧及各種教學(xué)模式的應(yīng) 用所造成的結(jié)構(gòu)上的特點 。我們研制的“自動控制原理 CAI采用框架結(jié)構(gòu)和模塊結(jié)構(gòu) ,按我院該 課程教學(xué)大綱內(nèi)容進(jìn)行課件的安排 ,學(xué)生學(xué)習(xí)時 , 可根據(jù)自己的情況任意選取章節(jié) 。這一過程是用 按鈕方式完成的 ?！白詣涌刂圃鞢AI 課件的結(jié) 構(gòu)設(shè)計總框圖如下圖 。為一個根本課件 ,每一根本課件包含三個局部 ,分別是內(nèi)容單元 、例題單元和習(xí)題單元 。內(nèi)容單元 主要是對每章內(nèi)容進(jìn)行概括的總結(jié) , 突出根本概念 ,根本方法 ,及每章重點 、難點內(nèi)容 ,有利于學(xué)生 較好掌握課程內(nèi)容 。第二局部是例題單元 , 是

3、精選的相關(guān)例題及其解法 , 能使學(xué)生較好地掌握解 題方法 。第三局部是習(xí)題單元 , 主要是利用人機(jī) 對話的功能在計算機(jī)與人之間進(jìn)行一問一答的練習(xí) ,由計算機(jī)來判斷答復(fù)的正確性 ,可大大提高學(xué)生的興趣 。二 、編制語言的選擇在選用編制語言時 , 我們考慮了多種編制語 言 ,最終選擇使用 VB 作為軟件的開發(fā)語言 ,這是 因為它有如下的優(yōu)點 :11VB 的可視化編程 ,使得程序的編寫直觀生動 ,而且許多諸如窗 口 的 設(shè) 計 與 生 成 等 工 作 , VB都已幫你完成 ,使程序員能專注于算法的實現(xiàn) ,從 而大大提高了編程效率 。21VB 是目前流行的編程語言之一 ,得到了許多軟件開發(fā)公司的有力支

4、持 , 開發(fā)了許多配套的 工具軟件 ,如 VB 中可選用的許多用戶自選控件 ,不僅加強(qiáng)了 VB 的功能 ,也為軟件的改良與開展提導(dǎo)下 ,根據(jù)教學(xué)中各知識點之間的相互聯(lián)系 ,設(shè)計象 。每 個 嵌 入 控 件 中 的 對 象 都 表 示 為 一 個教學(xué)局部的結(jié)構(gòu) ,并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)地參加圖形 ,同時還注意配套功能的設(shè)計 , 如幫助 、存盤等 系統(tǒng)設(shè)計及它們與主模塊之間的連接 。整體系統(tǒng) 的設(shè)計必須注重使用 UML (統(tǒng)一建模語言) 的概念進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)一建模 , 統(tǒng)一建?？梢钥s短開發(fā)周 期 、降低開發(fā)風(fēng)險和提高軟件關(guān)聯(lián)強(qiáng)度 。11 界面的設(shè)計本 CAI 軟件運(yùn)行在 Windows 平臺上 ,采用風(fēng)

5、格 統(tǒng)一的圖形化用戶界面 ,使用戶易于操作 ,并增加了軟件的生動性 ,主要的界面設(shè)計如下 :(1) 按鈕的設(shè)計 本軟 件 中 的 絕 大 多 數(shù) 操 作 均 通 過 按 鈕 來 完成 ,例如選擇章節(jié) , 前后翻頁 、評分等 。為了增加 生動性 ,我們使用了 3D Control 這一控件來制作 圖形按鈕 。按 鈕 的 設(shè) 計 必 須 注 重 界 面 風(fēng) 格 的 統(tǒng) 一 ,所以按鈕的位置 、前后關(guān)聯(lián)以及內(nèi)容指向應(yīng)該 清晰直觀 。(2) 超文本設(shè)計超文本設(shè)計即是有熱鏈 URL 的文本 ,它提供 了各頁面之間的另一種跳轉(zhuǎn)方式 。在設(shè)計超文本 URL 時 , 利 用 RichTextBox 控 件 加

6、 圖 片 框 ( PictureBox) 控件的方法來制作 ,對于用戶而言 ,通過點擊圖片或鏈接文字啟動 URL 跳轉(zhuǎn)到指定的頁面 ,這 種實現(xiàn)方法占用系統(tǒng)資源小 ,可移植性強(qiáng) ,整個開發(fā)周期可以大大縮短 , 對可視化圖形鏈接的支持非常好 。這局部的設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計中的重點也是 難點 。使用 RichTextBox 控件是因為它在允許用戶輸 入和編輯文本的同時 ,提供了比普通的 TextBox 控 件 更 高 級 的 格 式 特 征 。語 法 RichTextBox 說 明 RichTextBox 控件提供了數(shù)個有用的特征 , 你可以 在控件中安排文本的格式 。要改變文本的格式 , 必須先選中該

7、文本 。只有選中的文本才可以編排字符和段落的格式 。有了這些屬性 , 就可以設(shè)置 文本使用粗體 ,改變字體的顏色 ,創(chuàng)立超底稿和子底稿 。也可以設(shè)置左右縮排或不縮排 , 從而調(diào)整段落 的 格 式 。RichTextBox 控 件 可 以 打 開 和 保 存RTF 文件或普通的 ASCII 文本文件 。你可以使用 控件 的 方 法 (LoadFile 和 SaveFile ) 直 接 讀 和 寫 文件 ,或者在 Visual Basic 的文件輸入/ 輸出語句中使用控 件 的 屬 性 如 SelRTF 和 TextRTF 等 。Rich2TextBox 控 件 使 用 OL EObjects 集

8、 合 支 持 嵌 入 的 對48OL EObject 對象 ,這允許文檔中創(chuàng)立的控件可以包含其他控件或文檔 。例如 ,可以創(chuàng)立一個包含 Mi2 crosoft Excel 報表 、Microsoft Word 文檔或任何在系 統(tǒng)中 注 冊 的 其 他 OL E 對 象 的 文 檔 。要 在 Rich2TextBox 控件中插入對象 ,可以簡單地拖住一個文 件 (如使用 Windows 95 的 Explorer) 或其他應(yīng)用程 序 ( 如 Microsoft Word) 中所用文件的加亮局部 ( 選擇部 分 ) , 將 其 直 接 放 到 該 RichTextBox 控 件 上 。RichTe

9、xtBox 控件支持剪貼板和 OL E 對象的 OL E 拖放功能 。當(dāng)從剪貼板粘貼對象時 , 就在當(dāng)前的插 入點插入該對象 。如果對象是拖放到控件中 , 那么 插入點將跟隨鼠標(biāo)指針位置變動 , 直到釋放開鼠 標(biāo) ,然 后 在 鼠 標(biāo) 釋 放 處 插 入 對 象 。要 打 印 Rich2TextBox 控件中的所有或局部文本 ,使用 SelPrint 方 法 。因為 RichTextBox 控件是數(shù)據(jù)綁定控件 , 可以 將其與 Data 控件綁定到 Microsoft Access 數(shù)據(jù)庫的 Binary 或 Memo 數(shù)據(jù)域 ,或其他數(shù)據(jù)庫中類似的數(shù) 據(jù)域 ( 如 SQL Server 中

10、的 TEXT 數(shù) 據(jù) 類 型 的 數(shù) 據(jù)域) 。RichTextBox 控件支持幾乎所有的 TextBox 控 件中的屬性 、事件和方法 ,如 MaxLength ,MultiLine , ScrollBars , SelLength , SelStart 和 SelText 。 使 用TextBox 控 件 的 應(yīng) 用 程 序 很 容 易 改 為 使 用 Rich2TextBox 控件 。然而 , RichTextBox 控件并沒有普通TextBox 控件的 64 K 字符能力的限制 。尤其值得注 意的是 ,要在應(yīng)用程序中使用 RichTextBox 控件 ,必 須給工程文件增加 Richt

11、x32 . OCX。當(dāng)分布應(yīng)用程 序時 , 在 用 戶 的 Microsoft WindowsSYSTEM 目 錄 下 安裝 Richtx32 . OCX 文件 。(3) 幫助的設(shè)計 本軟件在總目錄處提供了幫助 , 幫助的設(shè)計主要是利用菜單編輯器 。在幫助的調(diào)用中 , 對當(dāng) 前頁面內(nèi)容的自動關(guān)鍵詞關(guān)聯(lián)和幫助系統(tǒng)中的關(guān) 鍵詞重復(fù)調(diào)用和分級結(jié)構(gòu)是設(shè)計幫助系統(tǒng)的重點和難點 。(4) 目錄的設(shè)計目錄的設(shè)計主要使用了 VB 中的 CommandBut2 ton 控件 ,通過單擊按鈕的處理來選定章節(jié) , 從而 到達(dá)跳轉(zhuǎn)的目的 。(5) 存盤的設(shè)計存盤的設(shè)計主要使用了 VB 中的 CommandDialog

12、控件 ,通過單擊“退出按鈕自動調(diào)用或者在系統(tǒng)菜單 中調(diào)出存儲對話框 ,到達(dá)存盤的目的 。(下轉(zhuǎn) 50 頁)有一個是零時很容易驗證) 設(shè) :矩形四個頂點坐標(biāo)為 :A ( x1 , y1) , B ( x2 , y2) , C ( x3 , y3) , D ( x4 , y4) ; 矩形的中心為 M ( x0 , y0) x3 - x4) 2 + ( y3 - y4) 21 + k2 1 + h2( c -a) ( b - d)=,( k + h) 2d -a , y1dk -ah1 )AB : y = kx + a , x1 =( h = -S 2y0 =k -b -hk -bk -hahka

13、, y2B C : y = hx + b , x2 =k -b -hk -bk -hch( c - a) ( b - d) ( h2 + 1) ( a + c) + (1 + k2) ( b + d) c , y3CD : y = kx + c , x3 =1k -d -hk - h( b)( k - h) 3由 ( a) , ( b) 可知 : V = S 2y0c , y4dk -chAD : y = hx + d , x4 =k -hk -h ( b + d) - ( a + c)同理可證 :當(dāng)矩形區(qū)域在 x 軸下方時 , 旋轉(zhuǎn)體的體積為 :V = S 2( - y0)從而一般地 : V

14、 = S 2| y0 |推論 1 :矩形區(qū)域繞 y 軸旋轉(zhuǎn)一周所得的旋轉(zhuǎn) 體的體積為 : V = S 2| x0 |推論 2 :矩形區(qū)域繞直線 y = ax + b 旋轉(zhuǎn)一周 所得的旋轉(zhuǎn)體的體積為 : V = S 2d . 其中 d 為矩形x0 =,2 ( k - h) ( b + d) k - ( a + c) hy0 =2 ( k - h)其中 h , k 分別為矩形的四條邊所在直線的斜率 ,且 h = - 1 (由圖不妨假設(shè) k 0)k那么由微元法可知矩形區(qū)域 (2) 繞 x 軸旋轉(zhuǎn)一周所成的旋轉(zhuǎn)體的體積為 :x2x3x2= x hx + b dx + x kx + c dx - x k

15、x) 2) 2(V的中心到直線 y = ax + b 的距離 設(shè)矩形與直線至多有一個交點) 。 (證明方法類似 ,略) 三 、小結(jié)本文中求旋轉(zhuǎn)體體積的簡單方法只對圓盤域及矩形域有效 ,而對其它一些區(qū)域旋轉(zhuǎn)所得的旋轉(zhuǎn)體的 體積是否有效 ,有待證明 。341x1+ a) 2 dx - ( hx + d) 2 dxx4y3)= 1 ( y3 -+ 1 ( y3 -1 ( y3 -y3)y3)-2334213 h3 k3 k1 ( y3 -y3) 143 h= ( b - d) ( c - a) ( h2 + 1) ( a + c) + (1 + k2) ( b1+ d) ( a)參考文獻(xiàn)同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)教研室主編?高等數(shù)學(xué)?,北京高等教育出版社 ,1998 第四版 ,344 348責(zé)任編輯 :岳邦文 ( k - h) 3設(shè)矩形面積為 S ,那么 :( x4 - x1) 2 + ( y4 -y1) 2S =(上接 48 頁)21 課件的源文本文件的設(shè)計在制作 CAI 軟件時 ,一個重要的任務(wù)就是 :作為主 要