绘制楼梯详图建筑课件.ppt

高等职业教育建筑工程技术专业精品系列教材,建筑CAD多媒体课件,项目七 绘制楼梯详图,任务一 创建楼梯详图文件任务二 绘制楼梯剖面图习题,任务一 创建楼梯详图文件,（1）打开“一层平面图.dwg”，文件另存为“楼梯详图.dwg”；（2）保留G、D轴线、标高符号、图框、图名，其他图形全部删除；（3）换图层，将“建筑-墙”设置为当前层。特别提示：利用原图形的目的，是利用原来已经设置好的图层、文字样式、标注样式、标高符号、图框、图签等已有内容。,任务二 绘制楼梯剖面图,（注：一般楼梯在900以上，休息平台1200以上，1200以上的要两边都要有扶手，家居的楼梯800到1200就可以了。踏步宽度正常时350MM，最少得250，踏步高度一般在150，最高最好不要超过170，一般因为住宅的空间不够才会太高踏步的高度的。楼梯扶手高度9001100,不能低于900。）,1、绘制轴线、墙体和平台使用直线（L）和偏移（O）命令绘制楼梯间墙线、墙线均向中间偏移120；使用直线（L）和偏移（O）命令绘制楼板，楼板厚120。2、开窗洞、门洞，绘制窗户使用直线（L）和偏移（O）修剪（TR）等命令按尺寸在右侧墙体上开窗洞、门洞，绘制窗户；3、绘制楼梯梁使用直线（L）修剪（TR）、偏移（O）、复制（CO）、延伸（EX）命令完成楼梯梁剖面，梁上表面与平台平齐，梁高度为240；4、绘制楼梯踏步使用直线（L）修剪（TR）、偏移（O）、复制（CO）、延伸（EX）命令完成楼梯基本框架，踏步宽度为250，踏步高度为160；使用直线（L）修剪（TR）、偏移（O）、复制（CO）、延伸（EX）命令完成楼梯扶手，沿首末两级踏步中心线开始绘制，扶手高度900；使用直线（L）修剪（TR）、偏移（O）、复制（CO）、延伸（EX）命令完成楼梯地板的绘制；使用镜像（MI）绘制远端楼梯。5、绘制其他辅助线段使用直线（L）修剪（TR）、偏移（O）、复制（CO）、延伸（EX）命令完成辅助线等。6、标注设置标注样式，对楼梯进行标注。,习题,项目一 AutoCAD基本知识与操作,任务一 安装AutoCAD软件任务二 AutoCAD基本操 任务三 设置绘图环境,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.1.1 了解AutoCAD绘图软件 CAD（Computer Aided Design）的含义是指计算机辅助设计，是计算机技术的一个重要的应用领域。AutoCAD则是美国Autodesk企业开发的一个交互式绘图软件，是用于二维及三维设计、绘图的系统工具，用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计图形。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.1.2 掌握AutoCAD安装方法安装过程 1）执行安装程序图1.1 启动安装文件,项目一 AutoCAD基本知识与操作,2）署许可协议,项目一 AutoCAD基本知识与操作,3）输入序列号和用户信息,项目一 AutoCAD基本知识与操作,4）选择安装类型,项目一 AutoCAD基本知识与操作,5）指定安装目录,项目一 AutoCAD基本知识与操作,6）系统安装,项目一 AutoCAD基本知识与操作,7）结束安装,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.1.3 各种鼠标光标形状及含义,表1-1 各种鼠标光标形状及含义,项目一 AutoCAD基本知识与操作,任务二 AutoCAD基本操1.2.1 认识CAD工作界面1.2.2 CAD图形文件的管理1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧1.2.4辅助绘图功能的显示设置1.2.5 工具栏的调用1.2.6视窗的缩放与平移,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.1 认识CAD工作界面,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理1 创建新文件在AutoCAD2006中创建新图有3种途径： 下拉菜单File New命令。单击Standard工具栏中的New按钮。在Command：提示下输入New并回车。 执行New命令后，弹出对话框 ，该对话框列出了所有可供使用的样板，供用户单击选择。用户可以利用样板创建新图形。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理1 创建新文件重要提示：此时新建的文件，并不能满足我国制图标准，因为CAD软件是国外引进软件，样本文件采用的图框都是国外标准图框，并不适合我国制图标准，因此不宜采用此方法新建文件。建议新文件创建的方法：直接打开CAD程序，点击保存，命名为所需要新文件名称。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理1 创建新文件2)、项目实例（1） 项目要求：建立新文件，此文件为某教学楼一层平面图（建施）（2）操作步骤：a.打开CAD程序b.鼠标点击菜单【文件】【保存】，出现“图形另存为”对话框，见图1.25所示,项目一 AutoCAD基本知识与操作,图1.25 创建新文件对话框,1.2.2 CAD图形文件的管理1 创建新文件,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理1、创建新文件c.修改文件路径，保存于“D”盘（或“E”、“F”等）d.建立新文件夹“某教学楼建筑施工图”，并打开新文件夹e.修改文件名称，命名为“一层平面图”，见图如图1.25所示f.点击右下角“保存”，新文件创建成功,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理2 打开图形文件1）命令调用用户可使用“open”命令在AutoCAD中打开已有的图形文件，该命令的调用方式为：工具栏：“” 菜单：【文件】【打开】命令行：Open,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理2 打开图形文件2)、项目实例(1）项目要求：将新建的某教学楼“一层平面图”打开(2）操作步骤a.鼠标点击菜单【文件】【打开】，出现对话框b.搜索文件路径，打开于“D”盘（或“E”、“F”等）c.打开文件夹“某教学楼建筑施工图”d.双击文件 “一层平面图”，如图1.26所示,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理2 打开图形文件,图1.26 “选择文件”对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理3 保存图形文件 1)、命令调用对于新建图形或修改后的图形，用户可将其保存在磁盘中。该命令的调用方式为：工具栏：“” 菜单：【文件】【保存】命令行：qsave或者save,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理3 保存图形文件2）、项目实例（1）项目要求：将绘制一部分的某教学楼“一层平面图”图形保存（2）操作步骤a.鼠标点击菜单【文件】【保存】；b.当文件已经命名为“一层平面图”时，屏幕图形界面无任何变化，但文件保存程序已运行，文件已经保存；c.当文件未命名为“一层平面图”时，将出现图1.27所示对话框，此时，可参考本章2.2.1中项目实例，将文件保存为“一层平面图”。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理3 保存图形文件,图1.27 “图形另存为”对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧1 辅助工具的设置第一种：菜单调用选择菜单【工具】【草图设置】，弹出“草图设置”对话框，并选择“Snap and Grid（捕捉和栅格）”选项卡，如图1.29所示。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧,图1.29 “草图设置”对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧2 对象捕捉第二种：在状态栏正交、对象捕捉等处，点击鼠标右键，弹出“设置”，单击设置，即弹出图1.29所示对话框。分别选中“启用捕捉”和“启用栅格”开关，打开捕捉和栅格模式，并按图1.30所示内容进行设置，然后按键确认。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧1 “草图”设置,图1.30 “对象捕捉”对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,菜单调入：【工具】【草图设置】，出现“草图设置”对话框，见图1.43所示，点击左下角按钮，出现“选项” 对话框，见图1.44所示。或者【工具】【选项】，出现“选项” 对话框，见图1.44所示。,6,1 0 0 -1 0 1,-1 -1 1 0 0 0,0 1 0 0 -1 -1,0 0 -1 1 1 0,设为参考节点，划去第4行。,称A为降阶关联矩阵 (n-1)b ，表征独立节点与支路的关联性质。也称关联矩阵。,各行不独立。,一、关联矩阵、割集矩阵和回路矩阵的定义,2. 割集矩阵,(1,2,3)，(1,4,5)，(2,6,8)，(5,7,8)是该图的一组独立割集，流出闭合面方向为割集方向。,基本割集矩阵Qf,选 2 、 4、5、8为树支，连支为1、3、6 、7。,3. 回路矩阵,基本回路矩阵Bf,选 2 、 4、5、8为树支，连支为1、3、6 、7。,1.用矩阵A描述的基尔霍夫定律的矩阵形式,(1)KCL的矩阵形式,以节点为参考节点,矩阵形式的KCL:Aib = 0,二、用矩阵A、Q、B表示的基尔霍夫定律的矩阵形式,(2) KVL的矩阵形式,矩阵形式,矩阵形式的KCL：,矩阵形式的KCL：Qf ib =0,(1)KCL的矩阵形式,取（2，3，6）为树，,2.用矩阵Qf 描述的基尔霍夫定律的矩阵形式,电路中的（n-1）个树支电压可用（n-1）阶列向量表示，即,(2) KVL的矩阵形式,，,，,，,，,l个独立KVL方程,矩阵形式的KVL：Bf ub= 0,3. 用矩阵Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式,(1) KVL的矩阵形式,(2)KCL的矩阵形式,独立回路电流,Q,Qi = 0,QTut = u,小结：,ul = - Btut,A,B,Ai = 0,BTil = i,ATun = u,Bu = 0,13-1电路的有向图如图所示，(1)节点为参考写出其关联矩阵A，(2)以实线为树枝，虚线为连支，写出其单连支回路矩阵Bf (3)写出单树支割集矩阵Qf。,(1)以节点为参考节点，其余4个节点为独立节点的关联矩阵A为,应用举例,(2)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单连支回路矩阵Bf为,(3)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单树支割集矩阵Qf为,1.对于一个含有n个节点b条支路的电路，关联矩阵反映了什么关联性质？,检验学习结果,3.对于一个含有n个节点b条支路的电路，割集矩阵反映了什么关联性质？,4.对于一个含有n个节点b条支路的电路，用矩阵A、Qf、Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式分别是什么？,13.3 回路电流方程的矩阵形式,一、复合支路,第k条支路,1.电路中不含互感和受控源的情况(相量法),按定义写开,二、支路方程的矩阵形式,2.电路中含有互感的情况,设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）：,其余支路电压、电流的关系为：,故回路电流方程不变，只是阻抗阵Z不再为对角阵， 其非对角线元素的第k行、第j列和第j行、第k列的两个元 素是两条支路的互阻抗。互阻抗前的“” ，电流流入同名 端的对应取“ ”，反之取“”。,仍可统一写为,3.电路中含有受控源的情况,而,这时含有受控源的支路阻抗 Z 为非对角阵，非对角线上的元素是与受控电压源的控制系数有关的元素。因支路方程的右端加上受控电压源，故支路阻抗阵变为：,取回路电流（连支电流）为未知变量。,回路方程矩阵形式,支路电压与支路电流的关系,代入上面方程，整理后得,回路矩阵方程,三、回路电流方程的矩阵形式,13.2列出图示电路矩阵形式回路电流方程的频域表达式。, 画出有向图，给支路编号，选树(1,4,6)。,应用举例,矩阵形式回路电流方程的频域表达式为,13-3列出图示电路矩阵形式回路电流方程的复频域表达式。,画出有向图，给支路编号，选树(1,4)。,应用举例,矩阵形式回路电流方程的复频域表达式为,。,小结,列写回路电流方程矩阵形式的步骤如下：,(1)画有向图，给支路编号，选树。,(2)写出支路阻抗矩阵Z(s)和回路矩阵Bf。按标准 复合支路的规定写出支路电压列向量,(4)写出矩阵形式回路电流方程的复频域表达式,或,思考 回答,1.什么是复合支路？,2.矩阵形式回路电流方程的列写中，若电路中含有无伴电流源，将会有何问题？,13.4 节点电压方程的矩阵形式,一、复合支路, 元件电流, 支路电流, 受控电流, 支路的复导纳（阻抗）, 支路电压, 独立电压源, 独立电流源,按复合支路的规定，电路中不允许有受控电压源，也不允许存在“纯电压源支路”。,复合支路规定了一条支路可以最多包含的元件数，可以缺少某些元件，但不能缺少阻抗。,二、支路方程的矩阵形式 分三种不同情况进行分析。,1.电路中不含互感和受控源,支路阻抗阵、支路导纳阵为 bb 矩阵：,按定义列写,2.具有互感情况下的节点电压分析,设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）。,则,3.具有受控电流源的节点分析,对第k条支路有,(1)VCCS时 ：,(2)CCCS时 ：,考虑b条支路,则割集电压方程的矩阵形式为：,由此可得：,(1)两个割集互电导中的公共支路若同时与两个割集同(或反)方向，该支路电导取正号，反之取负号。,因为每一树支只能出现在本割集中，所以割集互导不可能包含树支，全部由连支构成。任一连支若是某两单树支割集的共有支路，则该两树支必包含在这个连支的单连支回路中，则： 当沿着树绕行，两个树支方向相同时其割集互导为正，反之为负。,(2)当电压源正极性对着该割集方向时取正号，反之取负号。,检验学习结果,1.列写割集电压方程的矩阵形式的步骤是什么？,2.节点电压方程和割集电压方程有何区别和联系？,13.6 状态方程,一、状态和状态变量,1.状态:电路在任何时刻所必需的最少信息,它们和自该时刻以后的输入(激励)足以确定该电路的性状。,2.状态变量:描述电路的一组最少数目独立变量,如果某一时刻这组变量已知，且自此时刻以后电路的输入亦已知，则可以确定此时刻以后任何时刻电路的响应。,选定系统中一组最少数量的变量X = x1，x2，xnT ,如果当t = t0 时这组变量X(t0)和t t0 后的输入e(t)为已知,就可以确定 t0 及 t0 以后任何时刻系统的响应。,二、状态方程,用状态变量和激励所描述的电路的一阶微分方程组。,特点：,1. 联立一阶微分方程组；,2. 左端为状态变量的一阶导数；,3. 右端仅含状态变量和输入量；,一般形式:,nn,nm,选uC , iL 为状态变量，,列微分方程。,整理得,三、状态方程的列写,1.直观法,13-6电路图如图所示，选uC，iL为状态变量，列写状态方程。,应用举例,矩阵形式,(4)把状态方程整理成标准形式。,对于简单的网络，用直观法比较容易，列写状态方程的步骤为：,(1) 选择独立的电容电压和电感电流作为状态变量；,(2) 对只接有一个电容的节点列写KCL方程；对只包含一个电感 的回路列KVL方程；,(3)列写其他必要的方程，消去方程中的非状态变量；,直观编写法的缺点： 1)编写方程不系统，不利于计算机计算。 2)对复杂网络的非状态变量的消除很麻烦。,步骤： (1)选择一个树，也称为特有树，它包含电容和电压源， 而不包含电容和电流源。 (2)对包含电容的单树支割集列写KCL方程。 (3)对包含电感的单连支割集列写KVL方程。 (4)列写其他必要的方程，消去非状态变量。 (5)整理并写出矩阵形式。,13.7 列写如下图所示电路的状态方程。,对图示的两个树支，按基本割集列写KCL方程,对图示的两个连支，按基本回路列KVL方程,应用举例,整理得,矩阵形式状态方程为,检验学习结果,1.状态方程系统列写法的步骤是什么？,2.如何选取特有树？,13.7 应用实例计算机辅助电路分析,电路的矩阵表示,用计算机程序分析电路时，应根据电路图写出这些电路数据，在程序运行时，从键盘将这些数据输入计算机，或者将这些数据先存入到某个数据文件(例如D.DAT)中，让计算机从这个文件中自动读入这些数据。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,图1.44“选项”对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,2 “选择”设置,图1.45选项”对话框中的“选择”分支对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.5 工具栏的调用在其他任意工具栏空白处点击鼠标右键，见图1.46所示 图1.46 工具栏调用,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.6视窗的缩放与平移1 ZOOM即视窗的缩放AutoCAD提供了Zoom命令，通过此命令，可对图形的显示大小进行缩放，便于用户观察图形，进行绘图工作。启动Zoom命令有3种方式： 在Standard工具栏上单击Zoom命令对应的三个图标按 钮之一。 在Command：提示下输入Zoom（简捷命令Z）并回车。 打开下拉菜单【View】 Zoom 命令，此时弹出一 级联菜单，如图1-6所示，在其中可选择相应的Zoom 命令。,2 pan 视窗的平移如果想查看当前屏幕外的实体，可以使用视窗平移命令Pan。Pan比缩放视图视窗要快得多，另外平移视窗的操作直观形象而且简便。启动Pan命令有3种方法： 打开下拉菜单【View】 Pan命令包含一个级联菜单，菜单中含有Pan命令的各个选项，选择合适的一个，即 可执行Pan命令。 单击Standard工具栏上的Pan按钮。 在Command：提示下输入Pan（简捷命令P）并回车。 此时屏幕上出现 图标，拖动鼠标，即可移动图形显示，就像用手在图板上推动图纸一样。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,任务三 设置绘图环境1.3.1 创建与删除图层1.3.2 图层名称设置1.3.3 线型设置1.3.4 线宽设置1.3.5 颜色设置1.3.6 图层设置综合运用,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.3.1 创建与删除图层1 .创建图层调用图层命令的方式：工具栏：“”菜单：格式图层命令行：layer（或别名la、ddlmodes）调用该命令后，系统将弹出“图层特性管理器”对话框.,项目一 AutoCAD基本知识与操作,2. 删除图层删除图层：选中需要删除的图层，此时图层变蓝，点击删除图层的图标即可。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,任务一 安装AutoCAD软件任务二 AutoCAD基本操 任务三 设置绘图环境,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.1.1 了解AutoCAD绘图软件 CAD（Computer Aided Design）的含义是指计算机辅助设计，是计算机技术的一个重要的应用领域。AutoCAD则是美国Autodesk企业开发的一个交互式绘图软件，是用于二维及三维设计、绘图的系统工具，用户可以使用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享及准确复用富含信息的设计图形。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.1.2 掌握AutoCAD安装方法安装过程 1）执行安装程序图1.1 启动安装文件,项目一 AutoCAD基本知识与操作,2）署许可协议,项目一 AutoCAD基本知识与操作,3）输入序列号和用户信息,项目一 AutoCAD基本知识与操作,4）选择安装类型,项目一 AutoCAD基本知识与操作,5）指定安装目录,项目一 AutoCAD基本知识与操作,6）系统安装,项目一 AutoCAD基本知识与操作,7）结束安装,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.1.3 各种鼠标光标形状及含义,6,1 0 0 -1 0 1,-1 -1 1 0 0 0,0 1 0 0 -1 -1,0 0 -1 1 1 0,设为参考节点，划去第4行。,称A为降阶关联矩阵 (n-1)b ，表征独立节点与支路的关联性质。也称关联矩阵。,各行不独立。,一、关联矩阵、割集矩阵和回路矩阵的定义,2. 割集矩阵,(1,2,3)，(1,4,5)，(2,6,8)，(5,7,8)是该图的一组独立割集，流出闭合面方向为割集方向。,基本割集矩阵Qf,选 2 、 4、5、8为树支，连支为1、3、6 、7。,3. 回路矩阵,基本回路矩阵Bf,选 2 、 4、5、8为树支，连支为1、3、6 、7。,1.用矩阵A描述的基尔霍夫定律的矩阵形式,(1)KCL的矩阵形式,以节点为参考节点,矩阵形式的KCL:Aib = 0,二、用矩阵A、Q、B表示的基尔霍夫定律的矩阵形式,(2) KVL的矩阵形式,矩阵形式,矩阵形式的KCL：,矩阵形式的KCL：Qf ib =0,(1)KCL的矩阵形式,取（2，3，6）为树，,2.用矩阵Qf 描述的基尔霍夫定律的矩阵形式,电路中的（n-1）个树支电压可用（n-1）阶列向量表示，即,(2) KVL的矩阵形式,，,，,，,，,l个独立KVL方程,矩阵形式的KVL：Bf ub= 0,3. 用矩阵Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式,(1) KVL的矩阵形式,(2)KCL的矩阵形式,独立回路电流,Q,Qi = 0,QTut = u,小结：,ul = - Btut,A,B,Ai = 0,BTil = i,ATun = u,Bu = 0,13-1电路的有向图如图所示，(1)节点为参考写出其关联矩阵A，(2)以实线为树枝，虚线为连支，写出其单连支回路矩阵Bf (3)写出单树支割集矩阵Qf。,(1)以节点为参考节点，其余4个节点为独立节点的关联矩阵A为,应用举例,(2)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单连支回路矩阵Bf为,(3)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单树支割集矩阵Qf为,1.对于一个含有n个节点b条支路的电路，关联矩阵反映了什么关联性质？,检验学习结果,3.对于一个含有n个节点b条支路的电路，割集矩阵反映了什么关联性质？,4.对于一个含有n个节点b条支路的电路，用矩阵A、Qf、Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式分别是什么？,13.3 回路电流方程的矩阵形式,一、复合支路,第k条支路,1.电路中不含互感和受控源的情况(相量法),按定义写开,二、支路方程的矩阵形式,2.电路中含有互感的情况,设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）：,其余支路电压、电流的关系为：,故回路电流方程不变，只是阻抗阵Z不再为对角阵， 其非对角线元素的第k行、第j列和第j行、第k列的两个元 素是两条支路的互阻抗。互阻抗前的“” ，电流流入同名 端的对应取“ ”，反之取“”。,仍可统一写为,3.电路中含有受控源的情况,而,这时含有受控源的支路阻抗 Z 为非对角阵，非对角线上的元素是与受控电压源的控制系数有关的元素。因支路方程的右端加上受控电压源，故支路阻抗阵变为：,取回路电流（连支电流）为未知变量。,回路方程矩阵形式,支路电压与支路电流的关系,代入上面方程，整理后得,回路矩阵方程,三、回路电流方程的矩阵形式,13.2列出图示电路矩阵形式回路电流方程的频域表达式。, 画出有向图，给支路编号，选树(1,4,6)。,应用举例,矩阵形式回路电流方程的频域表达式为,13-3列出图示电路矩阵形式回路电流方程的复频域表达式。,画出有向图，给支路编号，选树(1,4)。,应用举例,矩阵形式回路电流方程的复频域表达式为,。,小结,列写回路电流方程矩阵形式的步骤如下：,(1)画有向图，给支路编号，选树。,(2)写出支路阻抗矩阵Z(s)和回路矩阵Bf。按标准 复合支路的规定写出支路电压列向量,(4)写出矩阵形式回路电流方程的复频域表达式,或,思考 回答,1.什么是复合支路？,2.矩阵形式回路电流方程的列写中，若电路中含有无伴电流源，将会有何问题？,13.4 节点电压方程的矩阵形式,一、复合支路, 元件电流, 支路电流, 受控电流, 支路的复导纳（阻抗）, 支路电压, 独立电压源, 独立电流源,按复合支路的规定，电路中不允许有受控电压源，也不允许存在“纯电压源支路”。,复合支路规定了一条支路可以最多包含的元件数，可以缺少某些元件，但不能缺少阻抗。,二、支路方程的矩阵形式 分三种不同情况进行分析。,1.电路中不含互感和受控源,支路阻抗阵、支路导纳阵为 bb 矩阵：,按定义列写,2.具有互感情况下的节点电压分析,设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）。,则,3.具有受控电流源的节点分析,对第k条支路有,(1)VCCS时 ：,(2)CCCS时 ：,考虑b条支路,则割集电压方程的矩阵形式为：,由此可得：,(1)两个割集互电导中的公共支路若同时与两个割集同(或反)方向，该支路电导取正号，反之取负号。,因为每一树支只能出现在本割集中，所以割集互导不可能包含树支，全部由连支构成。任一连支若是某两单树支割集的共有支路，则该两树支必包含在这个连支的单连支回路中，则： 当沿着树绕行，两个树支方向相同时其割集互导为正，反之为负。,(2)当电压源正极性对着该割集方向时取正号，反之取负号。,检验学习结果,1.列写割集电压方程的矩阵形式的步骤是什么？,2.节点电压方程和割集电压方程有何区别和联系？,13.6 状态方程,一、状态和状态变量,1.状态:电路在任何时刻所必需的最少信息,它们和自该时刻以后的输入(激励)足以确定该电路的性状。,2.状态变量:描述电路的一组最少数目独立变量,如果某一时刻这组变量已知，且自此时刻以后电路的输入亦已知，则可以确定此时刻以后任何时刻电路的响应。,选定系统中一组最少数量的变量X = x1，x2，xnT ,如果当t = t0 时这组变量X(t0)和t t0 后的输入e(t)为已知,就可以确定 t0 及 t0 以后任何时刻系统的响应。,二、状态方程,用状态变量和激励所描述的电路的一阶微分方程组。,特点：,1. 联立一阶微分方程组；,2. 左端为状态变量的一阶导数；,3. 右端仅含状态变量和输入量；,一般形式:,nn,nm,选uC , iL 为状态变量，,列微分方程。,整理得,三、状态方程的列写,1.直观法,13-6电路图如图所示，选uC，iL为状态变量，列写状态方程。,应用举例,矩阵形式,(4)把状态方程整理成标准形式。,对于简单的网络，用直观法比较容易，列写状态方程的步骤为：,(1) 选择独立的电容电压和电感电流作为状态变量；,(2) 对只接有一个电容的节点列写KCL方程；对只包含一个电感 的回路列KVL方程；,(3)列写其他必要的方程，消去方程中的非状态变量；,直观编写法的缺点： 1)编写方程不系统，不利于计算机计算。 2)对复杂网络的非状态变量的消除很麻烦。,步骤： (1)选择一个树，也称为特有树，它包含电容和电压源， 而不包含电容和电流源。 (2)对包含电容的单树支割集列写KCL方程。 (3)对包含电感的单连支割集列写KVL方程。 (4)列写其他必要的方程，消去非状态变量。 (5)整理并写出矩阵形式。,13.7 列写如下图所示电路的状态方程。,对图示的两个树支，按基本割集列写KCL方程,对图示的两个连支，按基本回路列KVL方程,应用举例,整理得,矩阵形式状态方程为,检验学习结果,1.状态方程系统列写法的步骤是什么？,2.如何选取特有树？,13.7 应用实例计算机辅助电路分析,电路的矩阵表示,用计算机程序分析电路时，应根据电路图写出这些电路数据，在程序运行时，从键盘将这些数据输入计算机，或者将这些数据先存入到某个数据文件(例如D.DAT)中，让计算机从这个文件中自动读入这些数据。,表1-1 各种鼠标光标形状及含义,项目一 AutoCAD基本知识与操作,任务二 AutoCAD基本操1.2.1 认识CAD工作界面1.2.2 CAD图形文件的管理1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧1.2.4辅助绘图功能的显示设置1.2.5 工具栏的调用1.2.6视窗的缩放与平移,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.1 认识CAD工作界面,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理1 创建新文件在AutoCAD2006中创建新图有3种途径： 下拉菜单File New命令。单击Standard工具栏中的New按钮。在Command：提示下输入New并回车。 执行New命令后，弹出对话框 ，该对话框列出了所有可供使用的样板，供用户单击选择。用户可以利用样板创建新图形。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理1 创建新文件重要提示：此时新建的文件，并不能满足我国制图标准，因为CAD软件是国外引进软件，样本文件采用的图框都是国外标准图框，并不适合我国制图标准，因此不宜采用此方法新建文件。建议新文件创建的方法：直接打开CAD程序，点击保存，命名为所需要新文件名称。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理1 创建新文件2)、项目实例（1） 项目要求：建立新文件，此文件为某教学楼一层平面图（建施）（2）操作步骤：a.打开CAD程序b.鼠标点击菜单【文件】【保存】，出现“图形另存为”对话框，见图1.25所示,项目一 AutoCAD基本知识与操作,图1.25 创建新文件对话框,1.2.2 CAD图形文件的管理1 创建新文件,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理1、创建新文件c.修改文件路径，保存于“D”盘（或“E”、“F”等）d.建立新文件夹“某教学楼建筑施工图”，并打开新文件夹e.修改文件名称，命名为“一层平面图”，见图如图1.25所示f.点击右下角“保存”，新文件创建成功,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理2 打开图形文件1）命令调用用户可使用“open”命令在AutoCAD中打开已有的图形文件，该命令的调用方式为：工具栏：“” 菜单：【文件】【打开】命令行：Open,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理2 打开图形文件2)、项目实例(1）项目要求：将新建的某教学楼“一层平面图”打开(2）操作步骤a.鼠标点击菜单【文件】【打开】，出现对话框b.搜索文件路径，打开于“D”盘（或“E”、“F”等）c.打开文件夹“某教学楼建筑施工图”d.双击文件 “一层平面图”，如图1.26所示,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理2 打开图形文件,图1.26 “选择文件”对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理3 保存图形文件 1)、命令调用对于新建图形或修改后的图形，用户可将其保存在磁盘中。该命令的调用方式为：工具栏：“” 菜单：【文件】【保存】命令行：qsave或者save,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理3 保存图形文件2）、项目实例（1）项目要求：将绘制一部分的某教学楼“一层平面图”图形保存（2）操作步骤a.鼠标点击菜单【文件】【保存】；b.当文件已经命名为“一层平面图”时，屏幕图形界面无任何变化，但文件保存程序已运行，文件已经保存；c.当文件未命名为“一层平面图”时，将出现图1.27所示对话框，此时，可参考本章2.2.1中项目实例，将文件保存为“一层平面图”。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.2 CAD图形文件的管理3 保存图形文件,图1.27 “图形另存为”对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧1 辅助工具的设置第一种：菜单调用选择菜单【工具】【草图设置】，弹出“草图设置”对话框，并选择“Snap and Grid（捕捉和栅格）”选项卡，如图1.29所示。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧,图1.29 “草图设置”对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧2 对象捕捉第二种：在状态栏正交、对象捕捉等处，点击鼠标右键，弹出“设置”，单击设置，即弹出图1.29所示对话框。分别选中“启用捕捉”和“启用栅格”开关，打开捕捉和栅格模式，并按图1.30所示内容进行设置，然后按键确认。,项目一 AutoCAD基本知识与操作,1.2.3 命令操作中辅助工具的使用技巧1 “草图”设置,图1.30 “对象捕捉”对话框,项目一 AutoCAD基本知识与操作,菜单调入：【工具】【草图设置】，出现“草图设置”对话框，见图1.43所示，点击左下角按钮，出现“选项” 对话框，见图1.44所示。或者【工具】【选项】，出现“选项” 对话框，见图1.44所示。,2、总线接口部件BIU,6）总线控制逻辑总线控制逻辑发出总线控制信号，实现存储器的读/写控制和I/O的读写控制。它将CPU内部总线与外部总线相连，是CPU与外部电路进行数据交换的路径。总线控制逻辑控制8086通过20条引脚线分时传送20位地址线、16位数据和4位状态信息。,3、BIU和EU的工作过程,8086的总线BIU和EU在很多时候可以并行工作，使得取指令、指令译码和执行指令这些操作构成操作流水线。当指令队列中有两个空字节，且EU没有访问存储器和I/O接口的要求时，BIU会自动把指令取到指令队列中。,3、BIU和EU的工作过程,当EU准备执行一条指令时，它会从指令队列前部取出指令执行。在执行指令的过程中，如果需要访问存储器或者I/O设备，那么EU会向BIU发出访问总线的请求，以完成访问存储器或者I/O接口的操作。如果此时BIU正好处于空闲状态，那么，会立即响应EU的总线请求；但如果BIU正在将某个指令字节取到指令队列中，那么，BIU将首先完成这个取指令操作，然后再去响应EU发出的访问总线的请求。,3、BIU和EU的工作过程,当指令队列已满，而且EU又没有总线访问时，BIU便进入空闲状态。在执行转移指令、调用指令和返回指令时，下面要执行的指令就不是在程序中紧接着的那条指令了，而BIU往指令队列装入指令时，总是按顺序进行的。在这种情况下，指令队列中已经装入的指令就没有用了，会被自动消除。随后，BIU会往指令队列中装入另一个程序段中的指令。,2.2.2 8086的工作模式,把8086CPU与存储器、外设构成一个计算机系统时，根据所连的存储器和外设的规模，8086CPU具有两种不同的工作模式来适应不同的应用场合：最小模式最大模式 8086的工作模式由硬件设计决定： 引脚连电源（5V），则8086处在最小模式； 引脚接地，则8086处在最大模式。,MN/MX,MN/MX,2.2.2 8086的工作模式,最小模式最小模式也称为单处理器模式，是指系统中只有一片8086微处理器，所连的存储器容量不大、片子不多，所要连的I/O端口也不多，系统的控制总线就直接由CPU的控制线供给，从而使得系统中的总线控制电路被减到最少。最小模式适用于较小规模的系统。,2.2.2 8086的工作模式,最大模式最大模式是相对于最小模式而言的，适用于中、大型规模的系统。在最大模式的系统中有多个微处理器，其中一个是主处理器8086，其他的处理器称为协处理器，承担某方面专门的工作。和8086配合的协处理器有数值运算协处理器8087，和输入/输出协处理器8089。8086通过一个总线控制器8288来形成各种总线周期，控制信号由8288供给。,数据总线为16位地址总线为20位40条引脚 部分引脚分时复用,2.3 8086的引脚特性,2.3 8086的引脚特性,描述方面：引脚的功能信号的有效电平信号的流向引脚的复用三态能力,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,状态信息S6总是为低电平。S5反映当前允许中断标志的状态。S4与S3一起指示当前哪一个段寄存器被使用。其规定如表所示。,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1