第一篇：PWM在ARM_Linux中的原理和蜂鸣器驱动实例开发（本站推荐）
PWM在ARM Linux中的原理和蜂鸣器驱动实例开发
一、开发环境
主 机：VMWare--Fedora 9 开发板：Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4 编译器：arm-linux-gcc-4.3.2
二、PWM怎样工作在ARM Linux中 1.什么是PWM？
PWM(脉冲宽度调制)简单的讲是一种变频技术之一，是靠改变脉冲宽度来控制输出电压，通过改变周期来控制其输出频率。如果还不是很清楚，好吧，来看看我们实际生活中的例子，我们的电风扇为什么扭一下按扭，风扇的转速就会发生变化；调一下收音机的声音按钮，声音的大小就会发生变化；还有待会儿我们要讲的蜂鸣器也会根据不同的输入值而发出不同频率的叫声等等！这些都是PWM的应用，都是通过PWM输出的频率信号进行控制的。
2.ARM Linux中的PWM 根据S3C2440的手册介绍，S3C2440A内部有5个16位的定时器，定时器0、1、2、3都带有脉冲宽度调制功能(PWM)，定时器4是一个没有输出引脚的内部定时器，定时器0有一个用于大电流设备的死区生成器。看下图解释吧！
由S3C2440的技术手册和上面这幅结构图，我们来总结一下2440内部定时器模块的特性吧：
1）共5个16位的定时器，定时器0、1、2、3都带有脉冲宽度调制功能(PWM)； 2）每个定时器都有一个比较缓存寄存器(TCMPB)和一个计数缓存寄存器(TCNTB)；
3）定时器0、1共享一个8位的预分频器(预定标器)，定时器2、3、4共享另一个8位的预分频器(预定标器)，其值范围是0~255；
4）定时器0、1共享一个时钟分频器，定时器2、3、4共享另一个时钟分频器，这两个时钟分频器都能产生5种不同的分频信号值(即：1/
2、1/
4、1/
8、1/16和TCLK)；
5）两个8位的预分频器是可编程的且根据装载的值来对PCLK进行分频，预分频器和钟分频器的值分别存储在定时器配置寄存器TCFG0和TCFG1中； 6）有一个TCON控制寄存器控制着所有定时器的属性和状态，TCON的第0~7位控制着定时器0、第8~11位控制着定时器
1、第12~15位控制着定时器
2、第16~19位控制着定时器
3、第20~22位控制着定时器4。
还是根据S3C2440手册的描述和上图的结构，要开始一个PWM定时器功能的步骤如下(假设使用的是第一个定时器)：
1）分别设置定时器0的预分频器值和时钟分频值，以供定时器0的比较缓存寄存器和计数缓存寄存器用；
2）设置比较缓存寄存器TCMPB0和计数缓存寄存器TCNTB0的初始值(即定时器0的输出时钟频率)；
3）关闭定时器0的死区生成器(设置TCON的第4位)； 4）开启定时器0的自动重载(设置TCON的第3位)； 5）关闭定时器0的反相器(设置TCON的第2位)；
6）开启定时器0的手动更新TCNTB0&TCMPB0功能(设置TCON的第1位)； 7）启动定时器0(设置TCON的第0位)；
8）清除定时器0的手动更新TCNTB0&TCMPB0功能(设置TCON的第1位)。由此可以看到，PWM的输出频率跟比较缓存寄存器和计数缓存寄存器的取值有关，而比较缓存寄存器和计数缓存寄存器的值又跟预分频器和时钟分频器的值有关；要使用PWM功能其实也就是对定时器的相关寄存器进行操作。手册上也有一个公式：定时器输出频率 = PCLK / {预分频器值 + 1} / 时钟分频值。下面我们来通过一个蜂鸣器的实例来说明PWM功能的使用。
三、蜂鸣器驱动实例
1.蜂鸣器的种类和工作原理
一、开发环境
主 机：VMWare--Fedora 9 开发板：Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4 编译器：arm-linux-gcc-4.3.2
二、PWM怎样工作在ARM Linux中
蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压），多谐振荡器起振，输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的区别：这个“源”字是不是指电源，而是指震荡源，即有源蜂鸣器内有振荡源而无源蜂鸣器内部没有振荡源。有振荡源的通电就可以发声，没有振荡源的需要脉冲信号驱动才能发声。
额外知识：简单蜂鸣器的制作方法
1）制备电磁铁M:在长约6厘米的铁螺栓上绕100圈导线,线端留下5厘米作引线,用透明胶布把线圈粘好,以免线圈松开,再用胶布把它粘在一个盒子上,电磁铁就做好了；
2）制备弹片P：从铁罐头盒上剪下一条宽约２厘米的长铁片，弯成直角，把电磁铁的一条引线接在弹片上，再用胶布把弹片紧贴在木板上；
3）用曲别针做触头Q，用书把曲别针垫高，用胶布粘牢，引出一条导线，如图连接好电路；
4）调节M与P之间的距离（通过移动盒子），使电磁铁能吸引弹片，调节触点与弹片之间的距离，使它们能恰好接触，通电后就可以听到蜂鸣声。
2.开发板上蜂鸣器原理图分析
由原理图可以得知，蜂鸣器是通过GPB0 IO口使用PWM信号驱动工作的，而GPB0口是一个复用的IO口，要使用它得先把他设置成TOUT0 PWM输出模式。
3.编写合适开发板的蜂鸣器驱动程序，文件名：my2440_pwm.c /* == Name : my2440_pwm.c Author : Huang Gang Date : 25/11/09 Copyright : GPL Description : my2440 pwm driver == */ #include #define PWM_MAJOR 0 //主设备号 #define PWM_NAME “my2440_pwm” //设备名称 static int device_major = PWM_MAJOR;//系统动态生成的主设备号 //打开设备 static int pwm_open(struct inode *inode, struct file *file){ //对GPB0复用口进行复用功能设置，设置为TOUT0 PWM输出 s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB0, S3C2410_GPB0_TOUT0);return 0;} //关闭设备 static int pwm_close(struct inode *inode, struct file *file){ return 0;} //对设备进行控制 static int pwm_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg){ if(cmd <= 0)//如果输入的参数小于或等于0的话，就让蜂鸣器停止工作 { //这里又恢复GPB0口为IO口输出功能，由原理图可知直接给低电平可让蜂鸣器停止工作 s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPB0, S3C2410_GPB0_OUTP);s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPB0, 0);} else//如果输入的参数大于0，就让蜂鸣器开始工作，不同的参数，蜂鸣器的频率也不一样 { //定义一些局部变量 unsigned long tcon;unsigned long tcnt;unsigned long tcfg1;unsigned long tcfg0;struct clk *clk_p;unsigned long pclk;//以下对各寄存器的操作结合上面讲的开始一个PWM定时器的步骤和2440手册PWM寄存器操作部分来看就比较容易理解 tcfg1 = __raw_readl(S3C2410_TCFG1);//读取定时器配置寄存器1的值 tcfg0 = __raw_readl(S3C2410_TCFG0);//读取定时器配置寄存器0的值 tcfg0 &= ~S3C2410_TCFG_PRESCALER0_MASK;tcfg0 |=(50-1);//设置tcfg0的值为49 tcfg1 &= ~S3C2410_TCFG1_MUX0_MASK;tcfg1 |= S3C2410_TCFG1_MUX0_DIV16;//设置tcfg1的值为0x0011即：1/16 __raw_writel(tcfg1, S3C2410_TCFG1);//将值tcfg1写入定时器配置寄存器1中 __raw_writel(tcfg0, S3C2410_TCFG0);//将值tcfg0写入定时器配置寄存器0中 clk_p = clk_get(NULL, “pclk”);pclk = clk_get_rate(clk_p);//从系统平台时钟队列中获取pclk的时钟频率，在include/linux/clk.h中定义 tcnt =(pclk/50/16)/cmd;//计算定时器0的输出时钟频率(pclk/{prescaler0 + 1}/divider value)__raw_writel(tcnt, S3C2410_TCNTB(0));//设置定时器0计数缓存寄存器的值 __raw_writel(tcnt/2, S3C2410_TCMPB(0));//设置定时器0比较缓存寄存器的值 tcon = __raw_readl(S3C2410_TCON);//读取定时器控制寄存器的值 tcon &= ~0x1f;tcon |= 0xb;//关闭死区、自动重载、关反相器、更新TCNTB0&TCMPB0、启动定时器0 __raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);//设置定时器控制寄存器的0-4位，即对定时器0进行控制 tcon &= ~2;__raw_writel(tcon, S3C2410_TCON);//清除定时器0的手动更新位 } return 0;} //设备操作结构体 static struct file_operations pwm_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = pwm_open,.release = pwm_close,.ioctl = pwm_ioctl, };//定义一个设备类 static struct class *pwm_class;static int __init pwm_init(void){ //注册为字符设备，主设备号为0让系统自动分配，设备名为my2440_pwm，注册成功返回动态生成的主设备号 device_major = register_chrdev(PWM_MAJOR，PWM_NAME, &pwm_fops);if(device_major < 0){ printk(PWM_NAME “ register falid!n”);return device_major;} //注册一个设备类，使mdev可以在/dev/目录下自动建立设备节点 pwm_class = class_create(THIS_MODULE, PWM_NAME);if(IS_ERR(pwm_class)){ printk(PWM_NAME “ register class falid!n”);return-1;} //创建一个设备节点，设备名为PWM_NAME，即：my2440_pwm device_create(pwm_class, NULL, MKDEV(device_major, 0), NULL, PWM_NAME);return 0;} static void __exit pwm_exit(void){ //注销设备 unregister_chrdev(device_major, PWM_NAME);//删除设备节点 device_destroy(pwm_class, MKDEV(device_major, 0));//注销设备类 class_destroy(pwm_class);} module_init(pwm_init);module_exit(pwm_exit);MODULE_LICENSE(“PGL”);MODULE_AUTHOR(“Huang Gang”);MODULE_DESCRIPTION(“my2440 pwm driver”);4.将PWM蜂鸣器驱动代码部署到内核中。 #cp-f my2440_pwm.c /linux-2.6.30.4/drivers/char //把驱动源码复制到内核驱动的字符设备下 #gedit /linux-2.6.30.4/drivers/char/Kconfig //添加PWM蜂鸣器设备配置 config MY2440_PWM_BEEP tristate “My2440 PWM Beep Device” depends on ARCH_S3C2440 default y---help---My2440 PWM Beep #gedit /linux-2.6.30.4/drivers/char/Makefile //添加PWM蜂鸣器设备配置 obj-$(CONFIG_MY2440_PWM_BEEP)+= my2440_pwm.o 5.配置内核，选择PWM蜂鸣器设备选项 #make menuconfig Device Drivers---> Character devices---> <*> My2440 PWM Beep Device(NEW)6.编译内核并下载到开发板上。这里要注意，现在我们不需要手动的在开发板上创建设备的节点了，因为我们现在使用了mdev进行管理了(使用方法请看：设备文件系统剖析与使用)，在驱动程序中也添加了对类设备接口的支持。之前讲的一些驱动都没有，以后我们都使用这种方法。现在可以查看到/dev目录下自动创建好的my2440_pwm设备节点，就直接可以使用它了。 7.编写PWM蜂鸣器驱动的测试程序。文件名：pwm_test.c /* Name : pwm_test.c Author : Huang Gang Date : 25/11/2009 Copyright : GPL Description : my2440 pwm driver test */ #include fd = open(“/dev/my2440_pwm”, O_RDWR);if(fd < 0){ printf(“Open PWM Device Faild!n”);exit(1);} //提示用户输入一个参数来对蜂鸣器进行调频，0表示停止工作 printf(“please enter the times number(0 is stop):n”);while(1){ //输入参数 scanf(“%d”, &tmp);printf(“times = %dn”, tmp);//IO控制 ioctl(fd, tmp);if(tmp <= 0){ break;} } //关闭设备 close(fd);return 0;} 8.在开发主机上交叉编译测试应用程序，并复制到文件系统的/usr/sbin目录下，然后重新编译文件系统下载到开发板上。 #arm-linux-gcc-o pwm_test pwm_test.c 9.在开发板上运行测试程序。可以看到根据你输入参数的大小，蜂鸣器也会发生不同频率的叫声，输入0蜂鸣器停止鸣叫。 实例式教学在自动控制原理教学中的运用和研究 摘要：实例式教学法是一种实用、有效的教学方法，它要求学生根据已有知识，通过自主学习，针对实际例子学会解决问题，从而提升自己能力。本文在分析实例式教学法的基础上，结合自动控制原理课程特点，以“磁盘驱动读取系统”为例探讨了实例式教学法在自动控制原理课堂教学中的应用和实施效果。 Abstract： The case teaching method is a practical，effective teaching method.It requires the students to solve the problem based on existing knowledge，through independent study and according to the actual example，so as to enhance their ability.Based on the analysis of the case teaching method and combined with characteristics of automatic control principle course，this paper takes “disk drive to read the system” as an example to discuss the case teaching method in application and implementation effect of the automatic control principle teaching.关键词：实例式教学法；自动控制原理；教学方法 Key words： case teaching method；automatic control theory；teaching method 中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）13-0176-03 0 引言 《自动控制原理》是工科类电气自动化专业一门重要的综合性很强的专业基础课，是自动化专业、电气工程及其自动化专业、机械制造及自动化等专业必修课。本课程具有学科交叉性，理论性、实践性和综合性都很强，学生对基本概念的理解和掌握有一定的困难。教学过程中存在的普遍问题 ①课程内容涉及面广，课时有限：课时信息量大，使学生对教学内容难以及时进行有效的消化，教学效果受到影响，不利于学生掌握知识以及对整个课程知识系统有总体上的把握； ②公式推导较多，容易使学生乏味：在教学中发现，学生对繁琐的数学计算以及系统分析过程普遍感到难以理解，觉得非常抽象，因而对课程的学习兴趣慢慢就会减弱； ③教学手段单一，课堂教学枯燥：传统的自动控制原理课堂教学，教师通常采用简单的板书教学手段，单 一、呆板的教学方式使课堂气氛沉闷，很难激发起学生的兴趣。 结合学生的特点和课程教学实践，在《自动控制原理》教学中应用实例教学贯穿法，会取得良好的教学效果。实例式教学法 实例式教学法是以贯穿整个学期的综合实例为中心，逐步将新知识点融入到案例中的一种教学方法。随着案例的完善，学习的知识点也融入到案例中，这样就将理论和实践完全结合起来，培养了学生的学习兴趣而且加深了学生对新知识点的理解。该方法与传统的“理论知识讲授+习题作业+计算机仿真”的教学模式完全不同，它采用的是“知识点的讲解+应用实例分析+综合设计讨论”模式，把重点放在知识点的贯穿讲解上，并注意应用到实际中。实施过程分析 这里以分析“磁盘驱动读取系统”为例，探讨该系统的建模、时域分析、根轨迹分析、校正控制的教学设计。 3.1 系统建模 磁盘可以方便有效地储存信息，其快速便捷、大容量和高可靠性使它在图书、电脑行业中广泛使用。考察图1所示的磁盘驱动器结构示意图，可以发现，磁盘驱动器读取装置的目标是要将磁头准确定位，以便正确读取磁盘磁道上的信息。永磁直流电机和读写手臂是磁盘驱动读写系统的主要组成部分。磁头安装在与手臂相连的簧片上，实时读取磁盘上各点的磁通量，提取出存储的信息。弹性金属制成的簧片保证磁头以小于100nm的间隙悬浮于磁盘之上。磁盘驱动系统的设计目标是尽可能地将磁头准确定位在指定的磁道上。 至此，可以给出系统的初步配置结构，如图2所示。该闭环系统利用电机驱动磁头臂到达预期的位置。 针对这个系统，本节首先要确定被控对象、传感器和控制器，然后建立被控对象G（s）和传感器的模型。在读取磁盘上预存的索引磁道时，磁头将生成偏差信号。用电枢控制式直流电机模型作为永磁直流电机的模型，其传递函数可表示为G（s）=，这是一种近似模型，但已经有足够的精确度。同时，假定磁头足够精确，如图3所示，传感器环节的传递函数为H（s）=1。此外，我们还假定簧片是完全刚性的，不会出现明显的弯曲。 利用方框图等效化简规则容易得到： 利用磁盘驱动读取系统的一些典型参数，将这些参数代入G（s）可以得到二阶近似模型： 3.2 时域分析 这一部分讨论该实例磁盘驱动器对干扰和参数变化的响应特性，当调整放大器增益Ka时，分析系统的稳定性，以及对阶跃输入信号的瞬态响应和稳态误差。考虑图2给出的闭环系统，该系统的控制器是一个可调增益放大器。系统闭环传递函数为 利用劳斯判据易知，当Ka>0时，系统稳定。 当输入为单位阶跃信号R（s）=1/s时，计算磁盘驱动读取系统的稳态误差。当反馈回路H（s）=1时，可以得到跟踪误差： 由此可见，系统对单位阶跃输入的稳态跟踪误差为零，即e（∞）=0。这个结论不会随着系统参数的改变而改变。 惯性在实际生活中的应用实例及启示 初中时我们就学过，惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。一个物体，只要不受外力作用，原来静止的就会一直静止下去，而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于：惯性是否是物体的性质？依据牛顿第一运动定律，任何物体均具有惯性。因而，看来惯性不是被研究物体的性质，因为这一性质是一切物体所具有的，也就是说它与物体的个别特征无关。因而，惯性只能是存在的一个特征，是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说，它是存在于物体周围的一种条件，一种约束。 惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因（诚然，所有物体均会表现出惯性），它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映，事实上，它是存在的美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的，在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实，惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在的性质，它使物体的存在行为非常简单，而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止，运动的永远作匀速直线运动，惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的，均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书，下面我们来看一些具体的例子。 例1．惯性也有不利的一面，高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以，在城市的市区，对机动车的车速都有一定的限制，以利于行车安全。 在这里，不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大？略作思考，读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是，由于车辆质量较大，而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小，不能使车辆很快地减速，从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大，那么我认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。 并且，这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。 例2．把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下，斧头就牢牢地套在斧柄上了，这是什么缘故呢？ 通常标准答案是这样的：开始斧头和斧柄同时向下运动，当斧柄遇到障碍物时突然停止，而斧头由于惯性保持原来的运动状态，这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。 事实上，斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移，而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种（克服一定力的）运动，因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时，实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系，它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”，正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移，从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题，那么可以这样认为：虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力，但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能，正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看，一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移，二是斧头与斧柄的接触面上在发热。 如果仅从动力学的角度来看，斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间（或所通过的位移）所共同决定的，也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率，从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是，虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因，可严格地说，斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系，因而，撞击“几下”也是一个非常重要的条件。 例3．小车上竖直放置一个木块，让木块随小车沿着桌面向右运动，当小车被档板制动时，车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢？ 教科书上的答案是这样的：小车突然停止的时候，由于木块和小车之间的摩擦，木块的底部也随着停止，可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态，所以木块向右倾倒。 事实上，本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物，小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩，从而木块向右倾倒。若以小车为参照物，小车被档板制动时已是一个非惯性系，作用在木块（重心）上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。 需要指出的是，在上述例2和例3中，斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题，而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是，在非惯性系中，我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立，从而也失去了此两例的代表意义。也就是说，这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别哪些是属于惯性现象，而哪些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子，毫无疑问是正确的，但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时，用不着举更新鲜的特别例子，倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于，惯性不是使物体改变运动状态（使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒）的原因。严格地说，这些原因和物体的惯性无关，只和力有关，而至于火车制动得及时不及时，斧头套在斧柄上牢不牢，小木块倾倒得快不快，则不仅与力有关，还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。 惯性，这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质，其实是物体存在方式的一种条件性：“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候，车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题，在汽车急剧刹车前，相对于汽车而言，乘客是静止的，在汽车急剧刹车时，乘客突然向前倾，这就是说，以汽车为参考系统，乘客由静止而突然向前倾，并不保持其静止状态，并不表现出惯性”。这个条件就是：物体要表现出惯性，它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时，惯性系总有着特殊的地位。可是，这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应，惯性系的存在有其形而上的基础：自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性，我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式，其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是：存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而，我们应当从审美的视角来看待惯性，而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。 所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈，可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说，把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候，对学生的这一期望是合适的吗？其实这是一个误区：当教完一些物理学的基本概念与规律以后，就要求学生用它们解释自然现象。事实上，物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象，它没有这个功能，它只是告诉我们要去感受些什么，它提供给我们的不是一种推理的方式，而是一个判断的原则 ：它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。 摘要：雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。本文主要简析防雷器在电源系统中的应用等。 一、雷电防护基本原理 雷电及其它强干扰对通信系统的致损及由此引起的后果是严重的，雷电防护将成为必需。雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成。其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。对于电子信息设备而言，危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量，通过以下三个通道所产生的瞬态浪涌。金属管线通道，如自来水管、电源线、天馈线、信号线、航空障碍灯引线等产生的浪涌；地线通道，地电们反击；空间通道，电磁小组的辐射能量。 其中金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击是电子信息系统致损的主要原因，它的最见的致损形式是在电力线上引起的雷损，所以需作为防扩的重点。由于雷电无孔不入地侵袭电子信息系统，雷电防护将是个系统工程。雷电防护的中心内容是泄放和均衡。 1.泄放是将雷电与雷电电磁脉冲的能量通过大地泄放，并且应符合层次性原则，即尽可能多、尽可能远地将多余能量在引入通信系统之前泄放入地；层次性就是按照所设立的防雷保护区分层次对雷电能量进行削弱。防雷保护区又称电磁兼容分区，是按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：LPZOA区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各特体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。LPZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场没有衰减。LPZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区假如需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。在现代雷电防护技术中，防雷区的设置具有重要意义，它可以指导我们进行屏蔽、接地、等电们连接等技术措施的实施。 2.均衡就是保持系统各部分不产生足以致损的电位差，即系统所在环境及系统本身所有金属导电体的电位在瞬态现象时保持基本相等，这实质是基于均压等电位连接的。由可靠的接地系统、等电位连接用的金属导线和等电位连接器组成一个电位补偿系统，在瞬态现象存在的极短时间里，这个电位补偿系统可以迅速地在被保护系统所处区域内所有导电部件之间建立起一个等电位，这些导电部件也包括有源导线。通过这个完备的电位补偿系统，可以在极短时间内形成一个等电位区域，这个区域相对于远处可能存在数十千伏的电位差。重要的是在需要保护的系统所处区域内部，所有导电部件之间不存在显著的电位差。 3.雷电防护系统由三部分组成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。外部防护，由接闪器、引下线、接地体组成，可将绝大部分雷电能量直接导入地下泄放。过渡防护，由合理的屏蔽、接地、布线组成，可减少或阻塞通过各入侵通道引入的感应。内部防护，由均压等电位连接、过电压保护组成，可均衡系统电位，限制过电压幅值。 二、防雷器的作用及技术参数 防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。鉴于目前的雷电致损特点，雷电防护尤其在防雷整改中，基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内，转移有源导体上多余能量。 进入地下泄放，是实现均压等电位连接的重要组成部分。防雷器的一些主要技术参数：额定工作电压、额定工作电流，特批串并式电源防雷器的载流量。通流能力，防雷器转移雷电流的能力，以千安为单位，与波开开式有关。防雷器在功能上可分为可防直击雷的防雷器和防感应雷的防雷器。可防直击雷的防雷器通常用于可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOA区与LPZ1区交界处的保护。用10/35μs电流波形测试与表示其通流能力。防感应雷的防雷器通常用于不可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOB区与LPX1区、LPZ1区交界处的保护。用8/20μs电流波形测试与表示其通流能力响应时间，防雷器对瞬态现象起控制作用所需的时间，与波形性质有关。残压，防雷器对瞬态现象的电压限制能力，与雷电流幅值及波形性质有关。 三、防雷器的选用 基于防雷器的防护想要取得理想的效果，应注重“在合适的地方合理地装设合适的防雷器”，防雷器的选择十分重要。 1.进入建筑物的各种设施之间的雷电流分配情况如下：约有50%的雷电流经外部防雷装置泄放入地，另有50%的雷电流将在整个系统的金属物质内进行分配。这个评估模式用于估算在LPAOA区、LPZOB区和LPZ1区交界处作等电位连接的防雷器的通流能力和金属导线的规格。该处的雷电流为10/35μs电流波形。在各金属物质中雷电流的分配情况下：各部分雷电流幅值取决于各分配通道有的阻抗与感抗，分配通道是指可能被分配到雷电流的金属物质，如电力线、信号线、自来水管、金属构架等金属管级及其它接地，一般仅以各自的接地电阻值就可以大致估算。在不能确定的情况下，可以认为接是电阻相等，即各金属管线平均分配电流。 目录 1农业技术推广....................2农业技术推广的现状......................2.1现行科技体制不顺.........................2.2农业技术推广人员专业能力较低,缺乏积极性,意识认识不足..............2.3技术推广方式简单.........................2.4农民的文化程度较低,对农业技术推广接受程度较低................2.5资金不足,对农业技术推广缺乏必要的支持....................3对农业技术推广的对策...................3.1要充分尊重农民的意愿.......................3.2加强对农业技术推广人员的培养...................3.3进一步加强农业技术推广的宣传...................3.4要提高农民的文化科技素质.....................3.5加大投入,建立监督机制.....................4农业技术推广对粮食增产的影响..................5农业技术推广对新农村建设的影响..............参考文献.......................5 谢 词.......................6 浅谈推广学原理在农业技术推广中的应用 摘要：农业技术推广是农民实现增收、国家实现稳定发展的重要举措,是农业科技进步的主要力量,是国家实现农业产业化和现代化的重要保证。农业技术推广是推动经济发展的重要途径之一,是由我国的基本国情和社会发展需要决定的,有着它的必然性。深化农业技术推广,向农民朋友推广经济效益好、营养价值高的农作物产品,调整并优化农业结构,提高农产品的质量和经济效益,努力增加农民朋友的收入,是新时期的农业技术推广工作的目的和要求。什么是农业技术推广？现状如何？取得的成就有哪些？我们下一步该怎样发挥农业技术推广的作用，为我国粮食增产，为我国新农村建设，为我国稳定做出贡献。 关键词：农业技术推广,粮食增产,新农村建设 Application of extension theory in Agricultural Technology Extension Abstract:The agricultural technology promotion is the farmers' income, an important measure to realize the stable development of the state, is a major force in the progress of agricultural science and technology, is an important guarantee of national agricultural industrialization and modernization.The popularization of agricultural technology is one of the important ways to promote economic development, is determined by China's basic national conditions and the needs of social development, has its inevitability.Deepen agricultural technology promotion, agricultural products promotion to farmer friend with good economic benefits, high nutritional value, adjust and optimize the agricultural structure, improve the quality of agricultural products and economic benefits, efforts to increase farmers income, is the new agricultural technology extension work purposes and requirements.What is the agricultural technology promotion? The current situation how? What are the achievements? How can we play the role of agricultural technology extension next step, for grain yield in China, for China's new rural construction, makes the contribution for our country stability.Key words: popularizing agricultural technique,grain production, the new rural construction 1农业技术推广 什么是农业技术推广？农业技术推广是指通过试验、示范、培训、指导以及咨询服务等，把农业技术普及应用于农业生产产前、产中、产后全过程的活动。 农业推广是一种发展农村经济的农村社会教育工作。农业推广人员应用行为科学的原理，组织农民与农民沟通农业和农家生活有关的实用信息，借以增进农民的知识，改变态度，提 高技能，不但使农民接受新事物并且要培养个人与社团发展能力，以改善农家生活，促进农村社会经济的发展。农业推广是一种活动，是把新科学、新技术、新技能、新信息通过试验、示范、干预、沟通等手段，根据农民的需要传播、传授、传递给生产者、经营者，促使其行为的自愿变革，以改变其生产条件，改善其生活环境，提高产品产量、收入，提高智力以及自我决策的能力，达到提高物质文明与精神文明最终目的的一种活动。 2农业技术推广的现状 2.1现行科技体制不顺 主要表现为科研、技术服务与生产三部门之间相互独立，缺乏有机的、紧密的联系。科研院所的许多科研成果不能有效进入农业生产一线，技术服务部门掌握和储备的实用技术少，且尚未形成有效的科技推广体系，缺乏科技推广经费，技术推广盲目，所推广的多数是些简单的常规性技术；生产者得不到急需得到的技术，同时受自身文化水平的限制，整个生产过程中采用的技术有限，从而使农业生产技术水平和产品竞争力均受到很大影响，农业生产效益得不到提高，群众增收幅度不大。 2.2农业技术推广人员专业能力较低,缺乏积极性,意识认识不足 农业技术推广人员专业能力较低,缺乏积极性,意识认识不足,这些都影响和阻碍了农业技术推广的效率。 2.3技术推广方式简单 一是科技推广机构没有就重点区域、资源分布、市场需求等状况进行有计划、有步骤地安排开展科技推广，没有深入实际真正了解市场和群众的需求，而是只从本部门单方面的主观意愿出发开展技术推广工作，生产与技术推广的衔接不够密切；二是技术推广后的后续评估工作严重滞后，往往只注重短期效益，而至于2～3年或更长时间内一项技术的实施效果如何、是否值得继续推广方面的调研、评估工作做得极少，因而不能较准确地掌握哪些技术符合我县实际而应大力推广，哪些技术不具推广价值或失去先进性而应予以淘汰。 2.4农民的文化程度较低,对农业技术推广接受程度较低 农业技术推广的主要范围在边远的农村地区,农民居住的地方分散不集中,信息落后,消息闭塞,为农业技术推广的工作带来了一定的困难。 2.5资金不足,对农业技术推广缺乏必要的支持 农业技术推广是一项长期的工作,给予一定的物质支持和资金支持是非常有必要的,只有足够的物质和资金上的保障,农业技术推广才能持续的进行下去,最终取得理想的成绩,实现预期的目标。 3对农业技术推广的对策 3.1要充分尊重农民的意愿 一是尊重农民的参与权。多年来我国所形成的农业科技推广模式，是自上而下的，也是单向的，是强制性的，农民缺少参与的机会。因此，在“以民为本”的时代，要真正建立起一种有农民参与的推广模式。二是尊重农民的经验。农民长期生活在极其复杂的社会和自然环境下，十分了解农村的实际和所面临的问题，所积累的生产、生活经验都可供我们学习、借鉴。同时，用适合他们经验的方式进行讲解、举例，让他们从自己的经验中对新技术触类旁通，理解并接受新技术。三是尊重农民的选择。 3.2加强对农业技术推广人员的培养 农业技术推广工作能否顺利实现最终还是取决于推广人员,因此我们必须加强农业技术推广人员的培养。让他们在充分认识农业技术推广工作价值的基础上,加强对他们的专业能力和素质的培养,使他们都成为“专家”,可以更好的解决推广工作当中所遇到的各种问题,充分的发挥他们的作用,加快农业技术推广的步伐,尽快实现农业技术推广的价值。 3.3进一步加强农业技术推广的宣传 农业技术推广是利国利民的大事,无论是领导还是农民都应该积极的配合,但是一些领导和农民对农业技术推广的认识还很浅薄或是根本没有认识,针对此种情况,我们应该进一步的加强农业技术推广的宣传工作,让所有人都真正的意识到农业技术推广的必要性,让他们从根本上转变观念,积极的支持和配合农业技术推广的工作,提高推广工作的效率,尽快的完成推广工作的目标。 3.4要提高农民的文化科技素质 农民是技术的最终接受者和使用者，其对技术的接受和使用状况，对农业生产技术和竞争力具有非常关键的影响。 3.5加大投入,建立监督机制 农业技术推广离不开政府的支持,为了确保农业技术推广能够持久、稳定的推广下去,除了上面我们所谈到的几点外,还有一点值得注意的是政府要对农业技术推广加大投入力度,包括资金的投入、物质的投入以及人员的投入,只有加大投入力度才能确保农业技术推广不会因资金、人员匮乏等人为原因而中途夭折。 4农业技术推广对粮食增产的影响 针对80年代中期出现的粮食产量徘徊不前的局面，1996年7月农业部门向国务院提出了“关于保障农业持续稳步增长的建议”，提出须加速推广应用十项投入少、收效大的先进适用技术，促进农牧渔业增产增收。国务院批准后，农业部编制了100项农业技术推广项目，经与财政部酝酿，于1986年11月宣布从1987年起由农业部、财政部共同组织实施“全国农牧渔业丰收计划”，把先进适用的农业新技术组装配套，因地制宜地大面积、大规模地推广应用，促进农业增产增收。 5农业技术推广对新农村建设的影响 加快新农村建设，关键是推广农业新科技；加强农业科教体制改革和农业科技创新人才建设，农民科技知识的培训，农业科技成果的转化；加强农村能源环保和生态环境建设；加强农业科技引进力度，农业科技研发投入和农业资源配置调整，才能加快新农村建设。 推广胡锦涛同志在党的十七大报告中强调“统筹城乡发展，推进社会主义新农村建设，事关全面建设小康社会大局”。 首先要加强农业科教体制改革加强农业科教体制改革，必须认真贯彻中央关于科技体制改革精神和全国农业科学技术大会精神，加快农业科研、教育、推广机构的体制创新、机制创新和管理创新。深化农业科研体制改革，按照有利于科技与农业的有效结合，有利于农业科技创新，有利于新农村建设的原则，合理配置农业科研机构和高等农业院校的研究力量，充分利用现有基础，集中力量从事重大农业基础研究和应用研究；农业科研机构应逐步转变为科技型企业或企业集团的技术开发机构，建立起分别承担公益性职能和经营性服务的农技推广队伍，逐步形成国家兴办和国家扶持、无偿服务与有偿服务相结合的新型基层农技推广体系。[1] 其次要加强农业科技创新体系和人才队伍建设加强农业科技创新体系和人才队伍建设，要以实施国家科技攻关计划、国家自然科学基金项目、国家重大科学工程为依托，建成国家农业科研基地和产业综合研究中心，加强农业基础研究、重大应用技术研究和农业高新技术研究，尽快提高我国农业科技创新能力。 小结 当今农业要上新台阶，农业要增效，农民要增收，农业新技术的推广是一条重要的途径。所以要加快我国稳定发展，农业是保障，相信农业技术推广和当今农业和新农村结合在一起，以技术为指导，坚持科学发展观，那么我们的国家将会越来越好！ 参考文献： [1]王福海.农业推广学.北京；中国农业出版社，2002 [2]胡传志.新时期农业技术推广工作的思考[J].河南水利与南水北调,2010,(02).[3]王宏艳,郜云飞.关于深化农业技术推广体制改革的思考与对策[J].榆林科技,2008,(2).谢辞 走的最快的总是时间，来不及感叹，课程已近尾声，几周的努力与付出，随着本次论文的完成，将要划下完美的句号。 本论文设计在赵波老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，论文初稿与定稿无不凝聚着赵老师的心血和汗水，在我的论文设计期间，赵老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动。 在此，谨向赵教授表示崇高的敬意和衷心的感谢！谢谢赵教授在我撰写论文的过程中给与我的极大地帮助。 同时，论文的顺利完成，离不开其它各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中，各位老师、同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。 在临近结课之际，我还要借此机会向在这几周中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们几周来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成课程论文。 通过此次的论文，我学到了很多知识，跨越了传统方式下的教与学的体制束缚，在论文的写作过程中，通过查资料和搜集有关的文献，培养了自学能力和动手能力。并且由原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识，这可以说是学习方法上的一个很大的突破。通过课程论文，我们学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题。 在论文的写作过程中也学到了做任何事情所要有的态度和心态，首先做学问要一丝不苟，对于发展过程中出现的任何问题和偏差要通过正确的途径去解决，在做事情的过程中要有耐心和毅力，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的。而且要学会与人合作，这样做起事情来就可以事半功倍。 最后，再次感谢我的大学和所有帮助过我并给我鼓励的老师，同学和朋友，谢谢你们！ 2013年09月08日第二篇：实例式教学在自动控制原理教学中的运用和研究
第三篇：惯性在实际生活中的应用实例及启示
第四篇：浅谈防雷器在电源系统中原理以及应用
第五篇：浅谈推广学原理在农业技术推广中的应用
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