序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇云計算的基本原理范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：體驗操作；位圖；壓縮

中圖分類號：G434 文獻標識碼：B 文章編號：1671-7503（2013）01/03-0113-04

■教材分析

隨著信息技術的不斷發展，中學生有更多的機會在日常生活中接觸到各類信息技術工具。通過網絡更快地掌握這些信息技術工具的使用，原有教材中的純應用環節就稍顯滯后，而學生在熟練掌握基本工具的同時，對信息流程及工具原理仍顯得生疏，甚至有時會習慣性的“敬而遠之”，所以，原有教材中涉及到的“原理”部分，不僅應該保留而且應更深入的探討。但如何使學生更好，更容易“親近”這些看上去有些艱澀的內容，歸根到底最有效的方法，就是不要怕把課堂交給學生。基于此理念，我們在進入圖像加工實戰教學前，將圖像數字化的基本原理較為詳細地進行探討。本節內容即為圖像這一模塊的第一節課《位圖》，從數字化圖像入手，了解圖像的基本參數，讓學生從自己動手實踐中得出并理解圖像大小的計算公式，再與實際的生活經驗產生沖突，從而引出圖像的壓縮。“原理”的講解必須遵循來源于生活，應用于生活，處處與生活緊密相連，再給學生足夠的課堂空間，相信課堂定如行云流水，繁簡得當，絕無晦澀之感。

■學情分析

本課教授對象為高一學生，從技術層面來說，他們的基礎是了解數字進制的基本概念、計算機的工作原理以及存儲單位的換算；從生活實踐經驗來看，他們的基礎是熟悉數字圖像的獲取方式，對數碼相機、手機、掃描儀等產品工具較為熟悉；從實際需求來看，他們雖會使用數碼產品，但對相關參數設置并不十分了然，需要理解圖像數字化的基本原理方能解決這一問題。

■教學目標

1.知識與技能

（1）了解位圖的基本參數：像素、分辨率、色彩深度。

（2）掌握圖像大小的計算公式并加以應用。

（3）了解圖像壓縮的基本原理及兩種壓縮方式。

2.過程與方法

通過自主動手實驗的方式推算出圖像大小的計算公式，并加以驗證。

3.情感態度與價值觀

通過本節課學習，養成學生“實驗――推算――得出結論――驗證”的自主探究模式，提高學生在理論課上的自主性。同時，培養在實際生活中解決問題的能力。

■課時安排

安排1課時。

■教學重點與難點

1.教學重點

圖像大小的計算公式；圖像的壓縮。

2.教學難點

推算出圖像大小的計算公式。

■教學方法與手段

任務驅動、自主探究、情境創設。

■課前準備

篇(2)

【關鍵詞】環境研究法；實用性；實踐環節

環境研究法是農業高校環境類專業的一門重要必修課程，在專業人才培養方面具有重要地位[1]。該課程以試驗設計和數據統計分析為基礎，結合農業領域環境科學或環境工程方面的研究，從科研課題的選題、數據資料的收集、數據資料的整理及數據資料的統計分析等方面系統介紹環境科學領域開展科學研究的基本方法，這對于培養農業高校環境類專業人才的基本科研素質和能力具有重要意義。然而，該課程包含很多統計學的數學原理，教師授課普遍感覺難度較大，很多學生也覺得枯燥難學。為了激起學生的學習興趣，提高教學效果，我們認為可以從一下幾個方面進行教學改革：

1 闡明學好環境研究法課程的重要性

講環境研究法緒論時，對學生強調學好這門課程的重要意義對于提高學生對課程的重視程度，激發學生的興趣具有重要意義。要向學生強調環境研究法講述的是環境科學或工程領域最常用、最有效的試驗設計及數據統計分析的基本原理和基本方法，是一門實用性很強的工具課，是一項必不可少的專業技能，以引起學生對這門課的足夠重視。此外，結合學生學習的心理特點，強調學好這門課的現實意義。學生畢業后的去向一般是考研和就業兩條途徑，對于準備畢業后從事科研工作的學生，強調學好這門課程在科學研究、發表科研論文等方面的重要性；而對于就業的學生，學好這門課對于他們在工作中進行數據分析、工作報告撰寫等方面也是十分必要的。在緒論的講述過程中，結合實際案例，重點強調這門課的實際應用價值，從而調動學生的學習熱情，讓學生明白，學習這門課是有用的。

2 優化課程教學體系，重點講述課程的實用性內容

試驗設計基本原理和方法和統計分析基本原理是環境研究法課程的主要組成部分，這些內容大部分是比較抽象和枯燥的，如果教師不注意課程內容的邏輯性和針對性，很容易導致學生興趣下降，達不到理想的教學效果[2]。為了避免此情況的發生，在課堂講授過程中應當注意以下幾點：

（1）應突出重點和難點。在講試驗設計基本原理部分時，應該強調試驗設計過程中出現的基本概念，如處理、水平、試驗因素等，應結合實際案例，進一步讓學生理解這些概念的含義，最終的目標是讓學生能夠正確使用和表達這些概念。生物試驗設計部分內容繁多而零碎，這更要求教師要明確劃分出重點難點，讓學生做到有的放矢，而不是胡子眉毛一把抓。講統計分析部分時，教材或講義中往往包含過多內容，這其中的很多內容平時是不常用到的，如統計假設檢驗中的百分數的假設檢驗、卡方檢驗、適應性檢驗，統計分析部分的拉丁方試驗數據統計等，因此，對于這些內容，應該做適當刪減，從而能夠使學生能夠更加容易的理解常用試驗統計的基本原理。過分強調這些內容，一方面會使學生云里霧里，將各種數學原理交纏在一起，理不清思路，反而起到不好的教學效果；另一方面，即使學生能夠在課堂上把這些數學原理都能夠搞清楚，但如果以后很少用到這些數學模型，便會很快忘掉，教學效果也及其有限。而讓學生牢牢記住幾個常用的數學模型，就能夠在以后的科研實踐中拿來即用，達到事半功倍的效果。

（2）公式推導過程少講，多講統計分析的實際應用方法。讓學生理解環境研究法中的數據原理是基礎，而學習這門課的最終目的是實際應用。這門課中包含大量的復雜數學公式的推導，例如三因素方法分析各變異因素的劃分、平方和的計算、方差的計算、自由度的計算、以及多重比較過程的復雜計算，裂區試驗數據分析中的復雜計算等等，有些老師過分注重這些復雜公式的推導計算，不但學生覺得枯燥、難以理解，而且教師也常常一時思路混亂，出現講述錯誤，教學效果可想而知。然而，及時把這些公式的推導過程講好，意義又在哪里？目前各種試驗統計都是通過統計分析軟件進行，巨大的計算量交于電腦解決，人們只需要會分析統計結果就可以了，沒有哪個人會把那些復雜的公式記住。因此，這些公式推導過程讓學生大體知道來龍去脈即可，要把重點放在最后統計分析結果的解讀上，讓學生知道如何去看統計分析的結果，寫論文的時候如何表述這些結果，這才是最貼合實際的內容。

（3）布置適當的課程作業，及時批改作業。要達到理想的教學效果，對于環境研究法課程來說，只進行課堂講授是遠遠不夠的，還必須讓學生通過作業來加深對試驗設計和統計分析原理的理解和認識，因此，適量布置課堂作業是一個必不可少的環節。建議在試驗設計、以及每一種統計分析的數學模型部分均布置課堂作業，讓學生親自動手去寫試驗設計的方案、應該基本的統計分析公式去計算、最后把數據分析結果用文字表達出來。教師應及時批改學生作業，并將學生在作業中出現的典型錯誤在課堂上重點進行講述，加深學生的理解。

3 讓學生積極參與課堂，重視實習環節

要讓學生積極參與課堂，充分理解課堂內容是前提條件，因此，學生參與課堂環境應該在課程主要內容講完后進行?？梢宰寣W生自己或者由教師選擇一個微型試驗，要求學生從選題依據、試驗設計、試驗實施、數據分析到最終結論，完成一個完整的試驗過程。小組合作是讓學生參與課堂的重要形式。合作學習被人們譽為“最重要和最成功的教學改革”，發達國家普遍采用這樣的教學方式。在引導學生參與學習的過程找那個，要讓每個學生真正參與試驗，在小組合作過程中，學生可以充分體驗學習過程，使參與面達到最大化，能夠進一步加深學生對所學知識的理解。學生完成試驗選題和試驗設計后，讓每個研究小組派出代表以PPT的形式宣講自己的試驗設計，讓其他同學提建議，一方面鍛煉學生的科學表述能力，另一方面可根據大家的建議進一步完善試驗方案。環境研究法課堂授課結束后，就進入實習環節，實習就是讓學生將確定好的研究方案付諸實施，讓學生親身感受試驗完整過程，同時將課堂上所學的知識應用到實際中去，最后形成一份完整的實習報告，教師可對實習報告進行檢查，對出現的問題進行及時指導。通過這些環節，學生及掌握了理論知識，又能做到將其在實踐中合理運用，必然會取得良好的教學效果。

【參考文獻】

篇(3)

數字有線電視機頂盒中串口通訊的解決

>> 基于Sti5518的機頂盒串口通訊的實現及其在節目點播的應用 IP機頂盒的功能及其發展 基于Linux的機頂盒的現狀與展望 基于三網融合機頂盒的設計與實現 基于LINUX的IPTV機頂盒設計 基于SiliconBackPlane平臺的機頂盒soc設計 機頂盒硬盤接口的設計及應用 融合網絡資源的機頂盒應用 關于數字機頂盒技術的發展與應用 機頂盒企業的傷痛(上) 機頂盒企業的傷痛(下) 網絡機頂盒的混沌江湖 淺談基于VB的串口通訊及其軟件實現 關于單向機頂盒置換為雙向機頂盒的思考 基于機頂盒硬件的自適應牛頓插值算法的圖像處理應用 雙向機頂盒的用戶收視行為監測的實現 云計算下“機頂盒”的商業模式分析與技術實現 高清有線機頂盒軟件安全可靠升級的實現 基于UPnP的數字電視機頂盒控制技術的研究 如何滿足客戶對機頂盒的質量要求 常見問題解答 當前所在位置：中國 > 科技 > 基于Sti5518的機頂盒串口通訊的實現及其在節目點播的應用 基于Sti5518的機頂盒串口通訊的實現及其在節目點播的應用 雜志之家、寫作服務和雜志訂閱支持對公帳戶付款！安全又可靠！ document.write("作者：未知 如您是作者，請告知我們")

申明:本網站內容僅用于學術交流，如有侵犯您的權益，請及時告知我們，本站將立即刪除有關內容。 摘要：本文介紹了異步串行通訊基本原理，提出了一種基于Sd5518微控制器的

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關鍵詞:粒子系統;煙花模擬;紋理映射;改進

中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)34-9805-03

Fireworks Simulator Based on the Particle System Improved

WANG Ji-wen, ZHANG Yan-yan, LU He-jun

(Key Lab of Intelligent Computing and Signal Processing, Ministry of Education, Anhui University, Hefei 230039, China)

Absrtact: Particle system is an effective method in simulating irregular moving object. First,This pape introduces the principle of particle system and makes a further study on the basic model of firework particle system and the principle of letting off fireworks.Then set up a model based on the particle system and texture mapping,making use of the basic idea of particle systems,combined with the specifci characteristics of fireworks,simulating the fireworks from up to an explosion,then the process of disappearing. Then we modify the model already built to make the firewok blooming into other shapes again. It can improve the flexibility of simulated fireworks.

Key words: particle system; fireworks simulating; feature of texture; improve

模擬自然界動態景物一直是計算機圖形學領域的研究熱點,例如云、煙、火、雨、雪等。1983年Reeves首次提出的粒子系統原型,它可用于模擬不規則的模糊物體(Fuzzy Object) 。用粒子系統來模擬不規則物體能得到很好的效果。其基本思想是把不規則形狀的物體看作是許多粒子所組成的,各個粒子都有自己的屬性,粒子的這些屬性隨時間的推移而不斷地改變,從而模擬出不規則物體及其運動變化的過程。最近,其它一些模擬方法還有很多,但是由于基粒子系統的方法很簡單,所以這種方法依然很多人使用。人們正在不斷地探索和改進這種方法,使其在計算機圖形學的更多領域里領域能夠更好地發揮作用。

本文首先闡述了粒子系統的基本原理,然后對煙花粒子系統的基本模型和燃放原理進行了分析。然后對煙花模型進行了改進,使得煙花綻放之后能夠再次綻放成其他形狀,從而使基于粒子系統的煙花模型的應用更加靈活、方便。

1 粒子系統的基本原理

粒子系統把要模擬的不規則物體定義為大量隨機分布的微小粒子圖元,在粒子系統中,粒子圖元的形狀可以是小球、立方體、正四面體或者其它形體。每個粒子都有一組屬性,如位置、速度、顏色和生命期等。一個粒子究竟有些什么樣的屬性, 主要取決于具體應用。比如說用來模擬煙花的粒子的顏色一般都是五顏六色的,這樣就能得到比較好的仿真效果。粒子系統是一個動態的模型,粒子在系統中要經過“產生”、“運動”和“消亡”三個階段。隨著時間的推移,系統中舊的粒子不斷消失,新的粒子不斷加入。與此同時,與粒子有關的每個屬性均受到一個隨機過程的控制而不斷的進行更新。

通常用粒子系統繪制一幅圖畫的過程如圖1所示。

2 煙花模擬原理

煙花在空中上升之后爆炸形成不同的形狀,可以說是千姿百態。由于煙花燃放時姿態各異,所以每種煙花都的模擬需要對應著不同的煙花粒子系統。煙花的形狀就是我們所看到的禮花的外部,一般常見的形狀有以下幾種:最典型的就是球形也就是牡丹狀的煙花,然后是束狀,還有流星狀等等。

本文選擇其中具有代表性的“牡丹狀”進行研究和模擬。其他形狀的煙花可以由此基本模型修改而成?！澳档睢睙熁Ｗ訄F是一組有限的,具有某種相似性質的煙花粒子的集合。每個煙花有一個頭粒子(根部)和一組尾粒子(爆炸后的粒子),它們具有相同的顏色、形狀和速度。頭粒子最大最亮,上升到空中某點時爆炸成球形狀,爆炸后的粒子逐漸變細變暗,直到最后消失。

2.1 煙花粒子的生成及初始化

2.1.1 煙花粒子

定義為實數域上的一個n維向量,表示為: Rn = {Position,Speed,Accelerate_ speed,Direction, Color, B right, Lifetime, Type, Flow},Rn表示某一煙花粒子的性質和狀態,包括:粒子的空間位置、運動速度及加速度、運動方向、顏色、亮度、生存期、運動狀態等屬性。它是組成煙花的基本粒子。

煙花粒子的數據結構如下:

struct fire_point

{floatx,y,z; // 粒子的位置

float xSpeed, ySpeed, zSpeed; //粒子的速度

float xg, yg, zg; // 粒子各方向的加速度

float r,g,b; //粒子的顏色

int style; //煙花的類型};

fire_point

煙花則是由一組具有相似性質的煙花粒子組成的。煙花的數據結構如下:

struct firework

{ int type;// 煙花的類型

float x,y,z;// 煙花的位置

float time; //煙花的生命時間

float dir;//煙花的方向

int flg;// 標志

structfire_poinp[MAX_POINTS];//爆炸后的煙花粒子

structfirework *next; // 下一個粒子

};

2.1.2 煙花粒子數量定義

在煙花模型中, 煙花粒子升到空中爆炸產生所要模擬的效果。粒子只在某一幀產生, 在后面的運動過程中不再產生新粒子,僅僅是這些初始粒子運動狀態的更新。這樣粒子數可以定義為一個常數MAX_PARTICLES。這個常數的選擇很重要,如果過多,會影響系統的實時性。如果過少,則會影響煙花模擬的真實性。

2.1.3 煙花粒子的初始化

1)粒子的初始位置:粒子的初始位置position(x,y,z)是用隨機函數rand()來生成的。在燃放點處,所有粒子幾乎都集中在一個點上,給我們的視覺感覺是一個亮亮的圓點。為了達到這種效果,應該使煙花的所有粒子坐標都是在給定的基礎上加上一個在允許范圍range內的隨機三維坐標,使粒子位于以設定坐標為中心,在range大小范圍內的整個區域。

2)粒子的初始顏色:顏色是煙花顯示中重要的一個特性。在煙花模擬中,每團煙花都需要用大量的粒子來描述。在模型中把各種粒子顏色放在一個數組中,然后由系統隨機調用。

3)粒子的初始速度和加速度:如果煙花是直線型升到空中發生爆炸,則粒子初始速度Speed在x,z方向上都為0.只有y方向上有初始速度和加速度。其中速度是隨機函數生成的,是由我們給定的初始值,然后再加上一個一定范圍內的隨機值來確定的。加速度由動力學可知是g=9.8m/s2。如果煙花上升過程中發生偏轉,則x,y方向上的速度和加速度都不為0。

2.2 煙花粒子的運動更新

通過分析煙花的燃放過程,我們可以看出其包括兩個主要階段:頭粒子上升到一定高度,尾粒子爆炸后形成牡丹狀的煙花。下面我們分別對這兩個階段進行分析:

1)第一階段:粒子的初始位置確定之后便開始上升,上升后遵循動力學原理:

s = gt^2/2 其中t為粒子的運動時間,s為粒子y方向上的位移。

2)第二階段:當煙花粒子y方向的速度變為0時,粒子上升到最高點,則要發生爆炸。爆炸形成一個圓形,即所有的煙花粒子以y軸為基準向四周偏轉一個角度,從而形成一個牡丹狀的煙花。實現代碼為:fp[i].xSpeed = fp[i].xSpeed.rad*sin(i*θ/(2*3.14159));其中θ為繞y軸旋轉的角度。

2.3 煙花粒子的消亡

粒子產生后, 經過一定的時間間隔, 由于某種原因從系統中被除去稱為粒子消亡。煙花爆炸后能量慢慢的減少,最后到消息。煙花模型中用變量flg來表示粒子的生命期,當粒子產生時賦予flg一個0~1之間初值,隨著時間的推移,flg慢慢減小,最后為0。flg=0時說明粒子的生命期已經結束,則從系統中刪除此粒子。

2.4 OpenGl紋理映射

OpenGL中紋理映射就是將紋理的顏色和與某個物體對應的象素顏色相互結合所產生的一種效果。在煙花粒子繪制時,采用什么形狀粒子將會影響系統的實時性。粒子形狀可以采用點、線、三角形等簡單的形狀,并且根據具體情況賦予該粒子位置、顏色、生存期、速度大小、速度方向等屬性,對其貼紋理以達到更加逼真的效。利用不同的幾何圖元將會得到不同的模擬效果。

模型中采用圖片是128×128的BMP圖片,圖片是黑色背景,白色紋理,如圖2所示。

3 改進的煙花模型

從第3節可以看出,粒子系統初始化時具有很大的隨機性。粒子的初始位置是由隨機函數rand( )來實現的,非常不利于控制。為了能很好的控制煙花的位置,可以結合Visual C++6.0中的鼠標消息函數來實現用鼠標控制煙花首次綻放的位置。

為了實現煙花再次綻放的效果,首先我們要用鼠標消息函數來控制煙花首次綻放的位置。然后用首次綻放的位置來確定再次綻放的位置。

煙花首次綻放的模型是由基本模型來實現的,對于煙花再次綻放的形狀,我們可以再次編輯成我們想要的形狀。

主要的實現代碼是:

DWORD WINAPI fireworks(LPVOID no)

{CPoint point,p1; // point 用來獲取當前鼠標坐標,p1用來獲取當前窗口左上角坐標

::GetCursorPos(&point);//point坐標

CFlowerDlg*pWnd=(CFlowerDlg*)(AfxGetApp()->m_pMainWnd); // pWnd指向當前窗口

CRect rect;

pWnd->GetWindowRect(&rect); // 獲取當前窗體結構體

p1=rect.TopLeft(); //p1坐標

point.x=point.x-p1.x;

point.y=point.y-p1.y;// 設置point.x point.y為相對當前窗口坐標

//繪制基本煙花的代碼

point.y=point.y-50; // 煙花再次綻放的位置

//再次綻放煙花的繪制代碼

//全局函數等待鼠標單擊相映多線程

Void CFlowerDlg::

OnRButtonDown(UINTnFlags, CPoint point)

{// TODO: Add your message handler code here and/or call default

OnLButtonDown(nFlags,point);

CDialog::OnRButtonDown(nFlags, point);}

voidCFlowerDlg::

OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)

{// TODO: Add your message handler code here and/or call default

HANDLEmHandle=CreateThread (NULL,

0,ffireworks,0,0,NULL);

CDialog::OnLButtonDown(nFlags, point);}

其中,再次綻放的煙花代碼的思路是首先準備一張圖案紋理(最好是黑色背景,隨后對它添加其他顏色就比較方便)。其次,在紋理圖中查找顏色,在白色的地方添加粒子。這樣隨著紋理圖片的不同,所模擬出來的圖案也是不同的。理論上可以模擬出任何形狀的圖案。

4 實驗結果與分析

根據上述算法, 在普通PC機(Athon(tm)2.10GHz處理器,1G內存)上利用標OpenGL 圖形庫實現了煙花的模擬。

圖3為用點作為圖元的煙花效果,圖4是用圖2作為紋理映射到矩形面片上來實現的不規則形狀的煙花模擬,可以看出來模擬的真實性很好。

文中從模擬逼真程度、系統簡單性、實時性、靈活性出發建立了煙花模型,結合OpenGL紋理映射技術,模擬了煙花從上升到爆炸的過程,實現了較好的煙花效果。并且用對此模型進行了修改,實現了煙花綻放后又綻放成其他形狀的效果,有效的提高了煙花模擬系統的靈活性。

我們可以看到為了更好地發揮粒子系統的作用, 在使用過程中還要與其他算法相結合。在模型中還要進一步考慮風場等因素,要適當調整模型的參數,讓它具有很好的可移植性,這樣才能更好的利用粒子系統的基本原理來模擬出理想的效果。

參考文獻:

[1] REEVES W. Particle systems: a technique for modeling a class of fuzzy objects[J].Computer Graphics,1983,17(3):3592375.

[2] 丁紀云,陳利平,李思昆.基于OpenGL 的煙花動態模擬方法的研究與實現[J].計算機工程,2002(4):240-241.

[3] 肖何,何明耘,白忠建.OpenGL中基于粒子系統的噴泉模擬實現[J].計算機仿真,2007(12).

[4] 陳志宏,張正蘭.動畫煙霧動態模擬算法研究[J].計算機仿真,2009(2).

[5] 張芹,吳慧中,張健.基于粒子系統的建模方法研究[J].計算機科學,2003(8):144-146.

[6] 張芹,吳慧中.火焰、煙、云等不規則物體的建模方法研究綜述[J].中國圖象圖形學報,2000(3):1862190.

[7] 林夕偉,于金輝.基于粒子和紋理繪制的火焰合成[J].計算機應用,2004(4):77279.

[8] 周永霞.基于物理的煙霧動畫研究[D].杭州:浙江大學計算機科學與技術學院, 2006.

[9] Shreiner D. OpenGL編程指南[M].徐波,譯.北京:中國電力出版社,2006.

篇(5)

[關鍵詞]邊坡穩定性；有限元分析；安全系數

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

1、引言

邊坡是人工邊坡和自然岸(斜)坡的統稱。根據邊坡體組成的材料,邊坡可分為土質邊坡和巖質邊坡。在公路、鐵路等交通設施的建設、水電工程、土壩工程、港口工程等天然資源的開發和利用以及房屋建筑和深基坑的開挖工程中都會遇到邊坡的穩定問題。由于不合理的設計、施工,邊坡垮塌、失穩等工程事故屢屢發生。我國有占國土面積三分之二以上的山地,大多分布在我國的西南和西北地區。隨著國民經濟的發展,特別是西部大開發政策的實施,水利工程、鐵路、公路及城市等基礎設施建設方興未艾,在這些工程中經常要涉及到邊坡穩定分析的問題,如大壩壩肩、水庫庫岸穩定等。另外,在有些地區滑坡發生頻率高,災情嚴重,有的直接威脅

人民生命財產安全,阻礙災區經濟發展。目前,邊坡失穩已變成了同地震和火山并列的全球性三大地質災害(源)之一,所以進行邊坡穩定分析研究是很有必要的。邊坡工程研究的目的是通過對邊坡穩定性的分析和評價,為實際工程提供合理的邊坡結構,以及對具有破壞危險的邊坡進行人工處理,避免邊坡失穩造成的災害和損失.并提高工程總體經濟效益。因此,邊坡穩定性分析和評價成為邊坡工程研究核心。

2、有限元基本理論

有限單元法是一種己發展成熟、適用廣泛的數值方法,自從20世紀60年代美國克拉夫(Clough)和伍德沃德(Woodward)首次將有限元分析土壩以來,有限元在巖土工程中被廣泛應用川。它的基本原理是:將無限自由度的結構體轉化為有限個自由度的等價體系,即將結構離散成有限個小單元,用這些離散單元體代替原來的結構,因此,將對結構的分析就轉化為對單元體的分析。根據分析時所選取未知量的不同,有限元法可分為位移法、力法和混合法;根據應力應變的關系又可將其分為線性有限元法和非線性有限元法,而非線性有限元分析則可逐段地化為一系列線性有限元問題,因此,線性分析是非線性分析的基礎。在材料非線性中,研究得最透徹的是彈塑性。彈塑性模型把總的變形分成彈性變形和塑性變形兩部分,用虎克定律計算彈性變形部分,用塑性理論來求解塑性變形部分。對于塑性變形,要做三方面的假定:(l)屈服準則;(2)流動法則;(3)硬化規律。

3、基于有限元法的強度折減系數基本原理

在土坡穩定分析中,土坡在外荷載或自重的作用下失穩破壞時,塑性區會貫穿整個土坡而形成一滑裂帶,整個土破將沿該滑裂帶滑動,從而使得沿滑裂帶以上的土體成為機動結構,因而其有限元計算結果不會收斂,強度折減系數法正是基于這一點提出來的。有限元強度折減系數法的基本原理是將坡體強度參數:粘聚力c和內摩擦角的正切值tanθ同時除以一個折減系數F,得到一組新的C1、θ1值,然后作為新的資料參數輸入,再次試算是否收斂。不斷調整F值進行試算,直到尋求的折減系數F使得計算結果正好處于臨界收斂狀態,即折減系數F若有微小的增加,計算結果就不收斂。此時對應的F被稱為坡體的最小穩定安全系數凡,此時坡體達到極限狀態,發生剪切破壞。

進行邊坡穩定性分析計算時，采用強度折減法來實現。首先選取初始折減系數F，然后對邊坡土體材料強度系數進行折減，折減后凝聚力以及摩擦角分別：

Tanθ1=tanθ/F(3-1)

C1=C/F (3-2)

其中：C和θ為邊坡土體的初始凝聚力和摩擦角

4、模型建立及求解

假設國內某礦邊坡為彈性和塑性兩種材料，邊坡尺寸如圖4-1

圖4-1 邊坡模型

表4-1 邊坡模型圍巖參數

類別 彈性模量/GPa 泊松比v 重度/KN/m3 內聚力/MPa 摩擦角θ

圍巖A1 30 0.25 25 0.9 42

圍巖A2 30 0.24 27

對于像邊坡這樣縱向很長的實體，計算時模型簡化為平面應變問題。假定邊坡所承受的外力不隨Z軸變化，位移和應變發生在自身平面內。對于邊坡變形和穩定性分析，這種平面假設是合理的采用雙層模型，模型上部為理想的彈塑性材料，下部為彈性材料，左右邊界水平位移為零，下邊界豎向上位移為零。

圖4-1施加約束和重力載荷后邊坡模型

圖4-2 F=2.8時邊坡變形圖

圖4-3 F=2.8求解收斂時迭代過程圖

圖 4-4 F=2.8時，邊坡X方向位移云圖

圖 4-5 F=2.8時，邊坡模型塑性應變云圖

5、結果分析

通過ANSYS 數值模擬分析知，誰著強度折減系數F的增加，邊坡變形加大，當F=3.0時迭代不收斂，邊坡失衡；隨著強度折減系數F的增加邊坡水平位移增加，到F=2.2以后，邊坡位移開始減小。當F=2.8后，水平位移開始急劇下降。當F=3.0時，邊坡模型的水平位移下降到19.472mm，說明此時邊坡已經發生破壞；從邊坡模型的塑性區云圖看，隨著強度折減系數F的增加，塑性應變從無到逐漸增大，塑性區也從無到逐漸增大，當F=3.0時，塑性區貫通到坡頂，并且此時解不收斂，也表明邊坡破壞。

6、本文總結

如果使有限元法保持足夠的計算精度,那么有限元法較傳統的方法具有如下優點:

(l)能夠對具有復雜地貌、地 質 的邊 坡 進 行 計算;

(2)考慮了土體的本構關系,以及變形對應力的影響:

(3)能夠模擬土坡的失穩過程及其滑移面形狀滑移面大致在水平位移突變的地方及塑性變形 發展嚴重的部位;

(4 ) 求解安全系數時,可以不需要假定滑移面的形狀,也無需進行條分。

參考文獻：

[1]王淑云,方保熔,王如云.數值分析方法[M].南京:河海大學出版社,2000

[2]鄒廣電.復雜邊坡穩定分析條分法的優化方法[J].水利學報,1989.(2):55~60.

[3]肖專文,張奇志,梁力,林韻梅.遺傳進化算法在邊坡穩定性分析中的應用[J].巖土工程學報,1998,20(l):44~46.

[4]鄭穎人，趙尚毅.用有限元法求邊坡穩定安全系數[J].公路交通技術,2002,3(l):7~9.

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1 概述

隨著新能源的不斷發展，尤其是風電技術等新能源電力技術的發展，變流器在電力系統中的重要性也越來越高。而相對于傳統兩電平變流器，三電平變流器具有明顯的優點，如主開關器件承受的電壓和du/dt減小一半，輸出電壓諧波小等優點，具有廣闊的前景和應用價值[1]。

空間矢量脈寬調制[1][2]具有輸出電流諧波少、轉矩脈動小、直流利用率高等優點，是三電平變流器控制的首選方案。相對傳統算法，文章闡述了一種相對簡單的方式來得到所需的作用時間，只需一個大區域的18個作用時間即可得到所需的所有作用時間，另外以60度坐標系來判斷扇區簡化計算，使算法變得簡單。

2 SVPWM算法

三電平SVPWM算法根據參考電壓矢量由幾個基本矢量合成的原則來進行三電平變流器的控制，根據所需量的先后順序，可以分為區域判斷、作用時間計算以及作用時間分配三個部分。

2.1 參考矢量所在區域判斷

與傳統算法類似，我們將基本空間矢量區域劃分為6個大扇區、24個小區域。但與傳統算法不同，這里采用60度g-h坐標系來劃分區域，簡化計算。

以公式（1）轉換到60度g-h坐標系后，以下列規則判斷大扇區：N=1時，Vg>0且Vh>0；N=2時，Vg0且Vg+Vh>0；N=3時，Vg0且Vg+Vh

2.2 作用時間計算

判斷完參考矢量在具體某一個區域之后，我們就可以根據伏秒平衡原理預先計算各個基本矢量所需的時間。首先需要找到合成參考矢量所需的三個基本矢量V1、V2、V3，然后根據下面進行計算：

V1T1+V2T2+V3T3=VrefTs （2）

T1+T2+T3=Ts （3）

類似地可以得到參考電壓矢量在其他區域時的各基本矢量的作用時間，需要將各個區域所有基本矢量作用時間都計算出來，方便在使用時直接提取數據。

但對于各矢量作用時間計算模塊來說，我們摒棄了將每一個區域的各個矢量作用時間都計算出來的繁瑣且需大存儲的方法，而采用如圖1所示的方法，以小區域為基本單位，以調換小區域內三個電壓矢量作用時間次序的方式，就可以以一個大區域18個矢量作用時間實現其余五個大區域的所有矢量作用時間。文章選用區域I的18個作用時間作為基準時間，采用MATLAB仿真模型各個大區域之間作用時間邏輯關系，如圖1所示。其中Tabc表示區域I各小區域的三個矢量作用時間Ta、Tb、Tc，N則表示大區域號，n表示小區域號。

3 仿真及波形分析

前面分析了三電平SVPWM算法的原理，接下來將按照上述原理在MATLAB/simulink中對所述算法進行仿真分析，并對相關波形進行分析。其中，輸入為311V，頻率50Hz的三相交流電壓，前端直流輸入為600V，兩個電容為4700uF，三相負載每相都是電阻12Ω，電感0.02mH，仿真采樣周期為TS=62.5-6S。仿真結果如圖2。

從以上仿真結果圖可以看出，相對于傳統兩電平逆變器，三電平逆變器輸出電壓電平數更多，相電壓三電平，線電壓五電平，更為接近正弦，因而在相同開關頻率的情況下，輸出電壓諧波大大減少。圖2（b）是輸出相電壓濾波后的波形，對比輸入三相交流電壓，可知結果比較理想。

4 結束語

文章介紹了三電平變流器的基本結構，并闡述了三電平空間電壓矢量控制算法基本原理，并對一些復雜環節的簡易算法加以闡述。最后在MATLAB/Simulink中對所述算法建立模型，進行仿真計算并分析結果?？梢钥闯?，三電平SVPWM算法結構簡單易懂，不用經過太過復雜的計算，同時具有和傳統兩電平算法一樣的準確性，并在某些方面更具優勢，運用前景廣闊。

參考文獻

[1]苑春明.三電平變換器SVPWM關鍵技術研究[D].合肥工業大學，2008.

[2]李啟明.三電平SVPWM算法研究及仿真[D].合肥工業大學，2008.

[3]于月森，姜小艷，符曉，等.三電平變換器SVPWM算法綜述[J].變頻器世界，2009，9：35-40.

[4]桂紅云.三電平變換器控制策略的研究[D].浙江大學，2005.

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【關鍵詞】云技術 GOOGLE DOCS 信息技術 互聯網

云技術在近幾年風靡全球，成為一種熱門的技術，多數專家學者提出，云技術的誕生會取代互聯網傳統的技術基礎，甚至可能成為整個計算機領域格局的影響者。

1 云技術的基本原理簡介

云技術是由谷歌和IBM等專業網絡公司共同構建的計算機儲存計算中心，在網絡連接的情況下，用戶只需通過瀏覽器就可以順利訪問該計算中心，將“云”這種資料進行存儲或者應用。

“云技術“采用分布式處理和并行處理的方式，并順應網格計算的發展趨勢，換句話說也是計算機科學領域向商業化發展的實現。云技術的基本工作原理是將計算分布在海量的分布式計算機上，而不是存放在本地計算機或者遠程的服務器中，這種分布方式可以使企業數據庫的工作模式更加接近互聯網，并使企業能夠將更多的資源投入到相對缺乏的應用上面，再根據要求對計算機和存儲器進行訪問。這種新型的計算模式顛覆了以往傳統的計算方式，是一場偉大的革新，這場革新它好比日常生活中的水電煤，不僅極大地方便了人們的生活與工作，價格也低廉，但是它最大的特色在于，云技術是以互聯網為平臺進行傳輸的。

2 云技術在信息技術中的重要性

在云技術的推動下，信息技術事業也在不斷發展不斷進步。人們開始從云技術的角度來重新思考信息技術。由于云技術的特點決定它在教育事業中較受歡迎，因此比其他新型技術更容易被教育領域所接受，且它對用戶的硬件設備要求非常低，僅這一點就可以解決學校硬件設施配置低的問題。云技術具有較強的共享，可以大大提高學生的學習主動性，激發學生的學習興趣，并引導學生進行探究，與此同時，還能糾正一部分學生的學習觀念，不再認為信息技術課就是上網玩游戲聊天的課程。最后，云技術還能幫助學校減少一些設備系統維護更新方面的費用。

3 云技術在信息技術中的運用―GOOGLE DOCS

由GOOGLE公司研發的GOOGLE DOCS就是一個經典的云技術產品，它的功能類似于微軟研發的OFFICE辦公軟件，可以對文本文檔、表格、幻燈片等文件進行搜索和處理。相比于其他的辦公軟件來說，GOOGLE DOCS最大的優勢是可以實現協作共享，它允許不同的計算機用戶同時對一個項目進行查閱并進行更改，這種協作共享模式使得不同用戶之間的共享更加便捷。在GOOGLE DOCS中，以下三個特點體現了它在信息技術中的重要性。

3.1 在沒有網絡的情況下也能編輯文檔

GOOGLE DOCS具有強大的離線功能，即使在網絡沒有連接的情況下，也能對文檔進行編輯，一旦網絡進行連接，且被該系統檢測出來，GOOGLE DOCS就會將文檔中的內容進行自動存檔。在GOOGLE DOCS離線功能的幫助下，學生即使在斷網的情況下也能編輯文檔，這種方式為教師也帶來了極大的便利，學生也可以在沒有網絡誘惑的情況下進行單純的學習，很大程度上提高了信息技術的效果。

3.2 自動儲存文檔，便于查找

在學校的計算機中一般都安裝了還原卡，只要將電腦進行重新啟動，之前儲存的資料都會自動刪除。使用GOOGLE DOCS的話，學生在編輯完文檔之后可以保存在GOOGLE DOCS中，在下次上課時仍然能夠找回文檔。即使重新啟動也不會影響文檔的下次使用。除此之外，GOOGLE DOCS還為學生提供了文檔搜索的應用功能，學生若要查找某個文檔，只需要輸入文檔名稱、編輯時間、存檔時間等，就能很快速地查找到所需要的資料。

3.3 文件共享，方便快捷

在信息技術課程的小組活動中，需要同一小組成員訪問同一個文件，每人負責其中的一部分內容。在沒有云技術之前，通常的做法是安裝局域網FTP軟件，為每個小組建立帳戶并設置私有密碼放置屬于小組的文件時。但在這種方式下，多人登錄后同一時間只能一人處理文件，而其他組員只能等待。有了云共享則不同，可多人從不同計算機上在云中訪問同一個文件，并各自保存修改內容。利用云共享還可以將某臺計算機上的某文件夾同步到云端，這樣無論什么地點什么時候只要有網絡登錄云端都可訪問該文件夾中的內容，并儲存訪問、修改的結果，如同直接在那臺計算機上進行操作，使實現共享如此簡單方便。

4 結語

隨著云技術的不斷發展，它已經被人們稱為最具革命性的計算模型，互聯網已經逐漸普及了，人類正在向互聯網環境不斷邁進，我們的工作和生活也在發生著翻天覆地的變化。知識經濟發展的勢頭越來越猛烈，面對當今社會源源不斷的各種挑戰與機遇，人們對“云技術”的重視程度也越來越高。至今為止“云技術”已經被應用在各種領域中，其中在信息技術教育中的應用較廣泛，它解決了現階段一些學校信息技術中的各種實質性問題，也培養了學生的實際操作能力和動手能力，使學生能夠更好地掌握各種信息技術相關工具。除此之外，還發展了學生在信息技術環境下的合作意識。因此學生盡早地認識云技術、理解云技術、并使用云技術，可以幫助學生更好地學習信息技術。

參考文獻

[1] 劉鵬.云計算[M].電子工業出版社，2010.

[2]張為民，唐劍峰，羅治國，錢嶺.云計算：深刻改變未來[M].北京：科學出版社，2009.

[3] 楊洋.網絡教學中教師主導作用的探討[M].北京：中央電大出版社，2007.

[4] 張媛媛，趙廣宇，余華鴻.云計算與高校教學教育資源整合[J].今日科苑，2009（4）.

作者簡介

朱莉（1977-）女，本科，單位：江蘇省無錫市大橋實驗學校，研究方向：信息技術教學與研究、課堂教學創新。