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電子金融系統(tǒng)分析方法
電子金融系統(tǒng)分析方法【1】
摘要:在電子金融系統(tǒng)開發(fā)中,常用數(shù)據(jù)流程圖法,這是結(jié)構(gòu)化分析方法的核心內(nèi)容,主要體現(xiàn)基于流程的思想,并能有效地表達(dá)功能的層次性和信息關(guān)聯(lián)性。
數(shù)據(jù)流程圖法包括三個主要內(nèi)容:數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典(datadictionary,DD)以及相關(guān)的處理邏輯說明。
關(guān)鍵詞:電子金融系統(tǒng); 數(shù)據(jù)流程圖;數(shù)據(jù)字典
無論電子金融系統(tǒng)的建設(shè)采取何種開發(fā)方法,對其系統(tǒng)進(jìn)行分析都是必要的環(huán)節(jié),大量的實(shí)踐證明。
系統(tǒng)分析工作的好壞,業(yè)務(wù)人員和技術(shù)人員的配合情況在一定甚至是很大程度上都決定了系統(tǒng)的成敗。
一個電子金融系統(tǒng)的項目,在分析階段的任務(wù)是:先對原有的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行充分的了解,在了解的基礎(chǔ)上,對問題進(jìn)行識別、可行性分析和詳細(xì)的調(diào)查,最后要完成并提交多個新的系統(tǒng)的邏輯方案,真正的做到將解決什么問題,如何去解決問題移交給系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)。
一、數(shù)據(jù)流程圖
作為 一種全面描述信息系統(tǒng)邏輯模型的工具——數(shù)據(jù)流程圖,其可以使用少數(shù)幾種符合綜合的反映出信息在系統(tǒng)中的流動、處理和存儲情況。
(一)數(shù)據(jù)流程調(diào)查
在對數(shù)據(jù)流程圖進(jìn)行設(shè)計之前,需要對現(xiàn)有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)流程的調(diào)研工作,調(diào)研的重要內(nèi)容就是收集各種資料,這個過程包括以下步驟:一是收集原系統(tǒng)全部輸入單據(jù)和憑證、輸出報表和數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(如賬本、清單)的典型格式;二是各個環(huán)節(jié)的處理方法和計算方法要弄清楚;
三是無論是單據(jù)樣品還是其他各種資料上面都要對其相關(guān)信息進(jìn)行備注,比如發(fā)生的頻率、制作單位等;四是在上述各種單據(jù)和資料樣品上注明各項數(shù)據(jù)的類型、長度、取值范圍,利用調(diào)查收集到的各種信息資料就可以繪制出原系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。
(二)數(shù)據(jù)流程圖的構(gòu)成
1.數(shù)據(jù)流。
數(shù)據(jù)流可以是一項數(shù)據(jù)也可以是一組數(shù)據(jù),總之就是流動著的數(shù)據(jù),也可以表示對數(shù)據(jù)文件額存儲操作,其不僅要描述各個組成系統(tǒng)部分之間的數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系,還需要在數(shù)據(jù)流符號的上方表明數(shù)據(jù)流的名稱。
2.數(shù)據(jù)存儲。
它又稱之為文件,指通過數(shù)據(jù)文件、文件夾或賬本等存儲數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)存儲是與處理有關(guān)的數(shù)據(jù)集合。
3.數(shù)據(jù)處理。
處理是對注入的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,因此若給數(shù)據(jù)處理起名,它一般應(yīng)為一個動詞,在一個數(shù)據(jù)流圖中應(yīng)至少有一個處理,它是數(shù)據(jù)流圖中的核心部分。
4.外部實(shí)體。
指本系統(tǒng)之外的人或單位,它們和本系統(tǒng)有信息傳遞關(guān)系。
在繪制某一子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖時,凡屬本子系統(tǒng)之外的人或單位,也都被列為外部實(shí)體。
(三)數(shù)據(jù)流程圖的思想
1.自頂向下、逐步求精的方法。
對于一個復(fù)雜的系統(tǒng),需要用自頂向下,逐層分解的方法來繪制流程圖,通常一個數(shù)據(jù)流程圖的層次不超過三個。
(1)頂層圖的繪制:頂層圖是DFD的第一張圖,它描述了系統(tǒng)的范圍和邊界。
(2)底層圖的繪制:底層圖是系統(tǒng)最后的分解圖,在底層圖中每個處理應(yīng)描述一個簡單的獨(dú)立功能。
(3)中間圖:描述系統(tǒng)中間層的分解過程。
即描述了上一層的某一個處理,分解成幾個獨(dú)立的處理。
逐層分解的關(guān)鍵在于對系統(tǒng)的描述不要很快地陷入更多的細(xì)節(jié),而應(yīng)提綱挈領(lǐng)地先從系統(tǒng)頂層的總體功能開始并有控制地逐步增加細(xì)節(jié),實(shí)現(xiàn)從抽象到具體、從總體到局部的過渡。
這大大有助于理解和描述一個復(fù)雜系統(tǒng),使復(fù)雜性降低到可描述的地步。
2.由外向里的原則。
“由外向里”地繪制每層流程圖是一種易于掌握且比較自然而且有條理的思考過程。
即在繪制頂層圖時,先考慮整個系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù)流,這樣可以先定義出該系統(tǒng)的范圍,然后再考慮系統(tǒng)內(nèi)部的其他元素。
二、數(shù)據(jù)字典
(一)概 念
數(shù)據(jù)字典是描述和說明數(shù)據(jù)流程圖中各元素的內(nèi)容的集合。
從上面可以知道,數(shù)據(jù)流程圖描述了系統(tǒng)的分解,即描述了系統(tǒng)由哪幾個部分組成,各部分之間有什么聯(lián)系,但并沒有說明系統(tǒng)中各個成分的內(nèi)容,這就需要用數(shù)據(jù)字典對電子金融系統(tǒng)中涉及的每個數(shù)據(jù)流、存儲數(shù)據(jù)的文件以及與它們有關(guān)的數(shù)據(jù)項進(jìn)行詳細(xì)的描述和確認(rèn)。
一般而言,數(shù)據(jù)字典需要對數(shù)據(jù)流程圖中的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、處理邏輯、數(shù)據(jù)存儲以及外部實(shí)體等方面進(jìn)行具體的定義。
數(shù)據(jù)流程圖加上數(shù)據(jù)字典,就可以從圖形和文字兩方面對金融系統(tǒng)的邏輯模型進(jìn)行完整的描述。
(二)內(nèi) 容
一是數(shù)據(jù)流條目:包括數(shù)據(jù)項名、別名、組成的數(shù)據(jù)項、注釋等;二是文件條目:包括文件名、別名、組成的數(shù)據(jù)項、文件的組織結(jié)構(gòu)、注釋等;三是數(shù)據(jù)項條目:包括數(shù)據(jù)項名、別名、類型、長度、取值范圍、是否允許為空、初始值、注釋等。
三、處理邏輯說明
結(jié)構(gòu)分析方法的基本思路是將一個大型的復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行逐層的分解,分解成足夠簡單的最為基本的處理,然后再進(jìn)行理解,每個處理用“做什么”來進(jìn)行描述。
通常來講,數(shù)據(jù)流程圖中較簡單的計算性的處理邏輯可以在數(shù)據(jù)字典中做出定義,但對于一些較為復(fù)雜的業(yè)務(wù)處理,還需要用一些描述處理的工具進(jìn)行說明,比如判斷表和決策等。
處理邏輯說明描述的邏輯模型是下一階段系統(tǒng)設(shè)計與編程的基礎(chǔ)和技術(shù)說明書。
因此,它只要說明系統(tǒng)“做什么”,即明確表達(dá)最終用戶的需求,而不需要具體表達(dá)系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)的。
四、實(shí)例說明
運(yùn)用結(jié)構(gòu)化方法中的數(shù)據(jù)流程圖分析一個電子銀行系統(tǒng),其重要的內(nèi)容就是分析并規(guī)范表達(dá)該系統(tǒng)的交易處理過程。
下面僅以我們大家都比較熟悉的ATM聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(后方交換型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu))的交易處理過程為例,說明數(shù)據(jù)流程圖在電子金融系統(tǒng)中的應(yīng)用。
數(shù)據(jù)流程圖是分層次的,繪制時采取自頂向下逐層分解的辦法,首先畫出頂層,即第一層的數(shù)據(jù)流程圖。
頂層數(shù)據(jù)流程圖只有一張,它說明了系統(tǒng)所涉及的所有處理對象、主干業(yè)務(wù)處理以及重要的數(shù)據(jù)存儲文件。
后方交換型的ATM共享系統(tǒng)所涉及的交易處理對象主要有:持卡人、ATM終端、代理行、交換中心、發(fā)卡行、央行清算中心等。
(一)第一層的數(shù)據(jù)流程圖
后方交換型的ATM共享系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流程圖反映了ATM共享系統(tǒng)處理跨行取款交易的情況:持卡人屬非本行客戶要求提款;作為代理行,在信息發(fā)出前要先將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)格式,然后將信息發(fā)送到交換中心,經(jīng)交換中心識別信息并存儲備份后發(fā)往相應(yīng)的代理行,并在日終于央行清算中心清算;ATM內(nèi)必須有足夠的現(xiàn)金;若發(fā)卡行同意事后清算資金,則代理行應(yīng)支付款項給持卡人;為保障資金安全,各項信息傳送必須在控制的時間段內(nèi)完成才有效;要符合系統(tǒng)規(guī)定的所有安全規(guī)則。
(二)業(yè)務(wù)處理
邏輯說明ATM共享系統(tǒng)的處理過程比較復(fù)雜,它由三向傳輸處理流程構(gòu)成。
這三項處理是請求處理、響應(yīng)處理和確認(rèn)處理。
與此相應(yīng),在系統(tǒng)中傳輸著三種信息流,即請求信息、響應(yīng)信息和確認(rèn)信息。
(三)數(shù)據(jù)字典說明
數(shù)據(jù)字典主要是有關(guān)數(shù)據(jù)流程圖的信息處理內(nèi)容的詳細(xì)說明。
因此,完成流程設(shè)計后,還需要對在ATM系統(tǒng)中傳輸?shù)母鞣N信息的內(nèi)容和格式進(jìn)行設(shè)計,以保證各個結(jié)點(diǎn)接收到的信息是沒有二義性的標(biāo)準(zhǔn)信息。
為簡化信息長度,還需要進(jìn)行各種編碼設(shè)計。
(四)數(shù)據(jù)流程圖的細(xì)化
流程圖的細(xì)化也就是對上一層流程圖各個結(jié)點(diǎn)的分解處理,就是將結(jié)點(diǎn)作為研究對象,依據(jù)結(jié)點(diǎn)同環(huán)境之間的輸入/輸出關(guān)系,根據(jù)自頂至底的設(shè)計方法,逐步細(xì)化各層設(shè)計,直到能讓軟件人員進(jìn)行編程為止。
ATM系統(tǒng)在完成上述設(shè)計后,要對系統(tǒng)中各個結(jié)點(diǎn)應(yīng)完成的主要處理內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計和說明。
結(jié)點(diǎn)的處理數(shù)量與上層的輸入信號有關(guān),一般有多少種輸入信號,結(jié)點(diǎn)就應(yīng)有多少項處理內(nèi)容。
下面僅就ATM系統(tǒng)中第一層以及第一個處理結(jié)點(diǎn)的內(nèi)容作概要分解說明。
1.ATM終端機(jī)處理。
終端機(jī)要同持卡人和銀行主機(jī)交換信息,因此,終端機(jī)同環(huán)境的關(guān)系,就是同持卡人和銀行主機(jī)的關(guān)系。
這樣,終端機(jī)的輸入信號,包括來自持卡人的插卡信號、持卡人輸入的PIN信號和交易信息,以及銀行主機(jī)的響應(yīng)信號。
因此,終端機(jī)應(yīng)有讀卡處理、讀鍵盤處理和支付處理;此外,終端機(jī)還可能接收管理人員從終端機(jī)或從銀行主機(jī)發(fā)來的管理信號,因此終端機(jī)還有管理功能。
2.讀卡處理。
處理過程為:終端機(jī)根據(jù)不同的讀卡結(jié)果,進(jìn)行相應(yīng)的讀卡處理。
檢查銀行卡規(guī)格時,若發(fā)現(xiàn)插卡方向錯誤,或非本系統(tǒng)的銀行卡,則退卡,顯示相應(yīng)信息,結(jié)束服務(wù);若檢查通過,則向客戶發(fā)出輸入PIN指令從而進(jìn)入讀鍵盤處理。
終端機(jī)讀卡處理頂層的其他結(jié)點(diǎn)類似終端機(jī)處理的逐層分解細(xì)化,通常分解到第三層數(shù)據(jù)流程圖,通過處理說明就可以移交給軟件人員進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計和程序設(shè)計了。
五、結(jié) 語
目前,電子金融已經(jīng)融入到全球網(wǎng)絡(luò),所以對于系統(tǒng)的建立要多從戰(zhàn)略的高度進(jìn)行充分的考慮。
電子金融系統(tǒng)開發(fā)的重要內(nèi)容在于對系統(tǒng)的規(guī)劃和流程的再造,因為只有利用IT作為使能器,對原有業(yè)務(wù)流程重新設(shè)計,才能達(dá)到改善經(jīng)營業(yè)績的目的。
作為金融從業(yè)人員,在電子金融系統(tǒng)的建設(shè)過程中主要涉入的過程是在系統(tǒng)分析階段,掌握一定的分析思想對
基于數(shù)學(xué)模型的金融系統(tǒng)分析研究【2】
摘要:金融系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的線性系統(tǒng),而金融危機(jī)是該系統(tǒng)產(chǎn)生的一種混沌現(xiàn)象。
從客觀的角度來說,金融系統(tǒng)擁有自己的運(yùn)行規(guī)律。
金融系統(tǒng)如果能夠通過數(shù)學(xué)模型來表達(dá),就可以從中窺探出一些不為人知的秘密,同時可以與我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合,制定具有針對性的發(fā)展策略,避免受到金融危機(jī)的影響。
在金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型當(dāng)中,其機(jī)理的分析與控制是最重要的兩個方面。
關(guān)鍵詞:金融系統(tǒng);數(shù)學(xué)模型;機(jī)理分析;機(jī)理控制
金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型在建立之初,主要是受金融危機(jī)的影響,同時受到影響的國家和地區(qū)也想要通過一些具有實(shí)際意義的方式方法得知金融系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
為了從數(shù)量上比較明確地描述金融系統(tǒng)的規(guī)律,尋求對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測或最優(yōu)的控制管理方案,我們需要建立金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,通過加入實(shí)際的數(shù)據(jù)和資料,利用模型來推導(dǎo)出后續(xù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和發(fā)展重點(diǎn),以及必須規(guī)避的某些問題。
目前,金融系統(tǒng)不再是一個虛擬的存在,它的數(shù)學(xué)模型完全可以與現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的各項經(jīng)濟(jì)策略及經(jīng)濟(jì)發(fā)展行為掛鉤,控制好金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,就可以間接地掌控金融的發(fā)展,同時對世界和各個國家的進(jìn)步具有非常重要的影響。
一、金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的機(jī)理分析
(一)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
在金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型當(dāng)中,穩(wěn)定性是所有機(jī)理分析的基礎(chǔ)。
當(dāng)金融系統(tǒng)處于混沌狀態(tài)的時候,其機(jī)理會表現(xiàn)出一定的特殊性,雖然這種特殊情況也是研究的重點(diǎn),但是對機(jī)理分析來說,單獨(dú)的一種情況并沒有辦法作為總體來進(jìn)行分析。
在系統(tǒng)穩(wěn)定性達(dá)到某一個標(biāo)準(zhǔn)的時候,金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型就會呈現(xiàn)出一定的規(guī)律去運(yùn)算和排列,從而幫助我們得到金融正確的發(fā)展方向和日后的改進(jìn)方向。
經(jīng)濟(jì)學(xué)家和一些學(xué)者、教授在不斷的探究當(dāng)中給出了一個由生產(chǎn)子塊、貨幣、證券子塊、勞動力子塊組成的三維混沌金融系統(tǒng)模型,即
曾窯=z+(y-a)x
1-by-x2=0
扎窯=-x-cz
其中,x表示利率,y表示投資需求,z表示為價格指數(shù),a表示儲蓄量,b表示投資成本,c表示商品需求彈性。
在本文中,主要采用方法來判斷金融系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
為了能夠求得一個較為準(zhǔn)確的系統(tǒng)平衡點(diǎn),a=0.9,b=0.2,c=1.2,根據(jù)上面的公式,可以推導(dǎo)出如下數(shù)學(xué)式
z+(y-a)×x=0
1-b×y-x2=0
-x-c×z=0
從以上的數(shù)學(xué)式來看,當(dāng)各個支撐數(shù)學(xué)模型的元素達(dá)不到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)時,某一個元素就會發(fā)生錯亂的情況,有時候是過高、有時候是過低,最終導(dǎo)致金融系統(tǒng)出現(xiàn)混沌的現(xiàn)象。
(二)金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的混沌運(yùn)動性
對于金融系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來說,不僅僅要掌握好穩(wěn)定性方面的各項要素及運(yùn)動狀態(tài),同時還要對金融系數(shù)數(shù)學(xué)模型的混沌運(yùn)動性進(jìn)行了解。
取參數(shù)a=0.9,b=0.2,c=1.2,初始值取為[3,1,5],根據(jù)上述的數(shù)學(xué)模型,我們可以通過龍格―庫塔法進(jìn)行數(shù)值模擬。
經(jīng)過反復(fù)多次計算及模擬,最后的結(jié)果表明:非線性系統(tǒng)科產(chǎn)生復(fù)雜而豐富的動力學(xué)行為,包括混沌運(yùn)動。
金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的混沌運(yùn)動形態(tài)呈現(xiàn)出多方位的運(yùn)用。
例如,在現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中,金融危機(jī)并不會一直存在,但也不可能完全消除。
在某些過激的金融行為引發(fā)下,就有可能導(dǎo)致金融危機(jī)這種混沌情況的發(fā)生,同時一些正確的金融舉措和保守的經(jīng)濟(jì)發(fā)展策略能夠逐步化解金融危機(jī)。
二、金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的控制方法
目前,金融系統(tǒng)在運(yùn)行和發(fā)展的過程中發(fā)生了較大的變化。
單純地進(jìn)行機(jī)理分析并無法有效控制混沌情況,同時對各個領(lǐng)域的工作會產(chǎn)生較大的影響。
我們根據(jù)金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的各項特點(diǎn)及總體上的趨向,制定了一系列的控制方法。
根據(jù)理論,當(dāng)a=0.9,b=0.2,c=1,2的時候,平衡點(diǎn)(0,5,0)呈現(xiàn)出非常不穩(wěn)定的狀態(tài)。
但是,在下面利用金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型也可以獲得有益的一面,采用不同的反饋方法,對數(shù)學(xué)模型當(dāng)中的平衡點(diǎn)進(jìn)行控制,直到穩(wěn)定。
被控金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型表述如下
曾窯1=z1+(y1-a)x1+u1
贈窯1=1-by1-x12+u2
扎窯1=-x1-cz1+u3=-x1-cz1+u3
在上述的數(shù)學(xué)模型當(dāng)中,都是相應(yīng)的控制系數(shù)。
(一)線性反饋控制
采用線性反饋控制的方式能夠在一定程度上控制金融系統(tǒng)的混沌性,同時對解決實(shí)際的金融問題具有較大的積極意義。
若ui是線性形式:u1=-k1x1,u2=-k2y1,u3=-k3z1,這里的ki是反饋系數(shù),經(jīng)過計算和模擬以后,數(shù)學(xué)模型為
曾窯1=z1+(y1-a)x1-k1y1
贈窯1=1-by1-x12-k2y1
扎窯1=-x1-cz1-k3z1
采用線性反饋控制的優(yōu)勢在于,能夠結(jié)合金融系統(tǒng)非線性的混沌狀態(tài)來進(jìn)行控制,不僅能夠?qū)Ρ砻婊囊恍﹩栴}進(jìn)行深入處理,同時可以在最大限度上解決混沌狀態(tài)所帶來的消極影響。
但是,金融系統(tǒng)的混沌狀態(tài)并不是統(tǒng)一的,各個國家和地區(qū)的情況不同,混沌狀態(tài)也有所差異,所以線性反饋控制需要根據(jù)不同的訴求來決定采用何種模型來進(jìn)行分析和控制。
(二)加速反饋控制
在上述的被控數(shù)學(xué)模型當(dāng)中,如果u1=0,而u2,u3呈現(xiàn)出一定的加速形式,控制方法就要采用加速反饋控制,此時u2=k2贈窯1,u3=k3扎窯1。
用數(shù)學(xué)模型表示為
曾窯1=z1=(y1-a)x1
贈窯1=1-by1-x12-k2y1
取a=0.9、b=0.2、c=1.2及k2=2、k3=3。
由下圖可見(a)穩(wěn)定以后,x對t的軌跡;(b)穩(wěn)定以后,y對t的軌跡;(c)穩(wěn)定以后,z對t的軌跡。
混沌系統(tǒng)(1)控制到平衡點(diǎn)(0,5,0)。
加速反饋控制的時間較短,但是效果確很理想。
通過金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及被控模型,能夠了解到混沌狀態(tài)的運(yùn)動速度,也就是現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中的金融危機(jī)程度和惡化的速度。
隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化的不斷發(fā)展和進(jìn)步,加速反饋控制已經(jīng)成為了一種主流的控制方式,因為每一個人都希望金融危機(jī)這種混沌狀態(tài)能夠在最短的時間內(nèi)被消除,而不是長久的拖拉造成惡性事件。
在進(jìn)行加速反饋控制的時候,必須注意時間的把握及具體事件的情況,再結(jié)合數(shù)學(xué)模型的變化和反復(fù)模擬,才能得到最好的結(jié)果。
(三)雙周期函數(shù)反饋控制
雙周期函數(shù)反饋控制和前兩種方式有一定的區(qū)別,但是采用雙周期函數(shù)反饋控制能夠在一定程度上加深對金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的機(jī)理分析與控制,同時在一定程度上優(yōu)化金融系統(tǒng),無論是控制混沌性,還是以后的相關(guān)工作,都能夠產(chǎn)生較大的積極影響。
若u1=0,u3=0,u2是雙周期函數(shù)形式:u2=k2C(y1,m),而k2是速度反饋系數(shù),m是雅克比橢圓函數(shù)的模,數(shù)學(xué)模型為
曾窯1=z1(y1-a)x1
贈窯1=1-by1-x12+k2CN(y1,m)
扎窯1=-x1-cz1
從以上的模型來看,雙周期函數(shù)反饋控制從另一個角度出發(fā),對金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析和控制,達(dá)到了全面分析控制的效果。
三、總結(jié)
本文對金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的機(jī)理分析與控制進(jìn)行了一定的闡述。
從現(xiàn)有的情況來看,金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的分析和控制還在一個比較理想的范圍內(nèi),但是隨著影像因素的增多和一些不可控制的社會性因素,金融系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型還面對著很大的挑戰(zhàn),日后必須進(jìn)一步強(qiáng)化各種計算和模擬方式,才能得到更好的成果。
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汽車液壓防滑電子控制系統(tǒng)【3】
摘要:社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動了汽車制造向著更加人性化,科技含金量更高的方向發(fā)展。
目前市場上的汽車大多采用安全性更高的液壓防滑電子控制系統(tǒng),本文就汽車防滑控制系統(tǒng)的特點(diǎn)以及工作原理等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。
關(guān)鍵詞:汽車防滑控制系統(tǒng);電子控制單元;ABS與ASR
前言
為了保證汽車駕駛的安全性,汽車防滑控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,而且經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)由最初僅可控制制動過程的防抱死控制系統(tǒng)(ABS)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的制動控制和驅(qū)動防滑控制(ASR)的綜合汽車防滑控制系統(tǒng)。
這種防滑控制保證了汽車安全性和穩(wěn)定性的提升,除此之外ASR的應(yīng)用在一定程度上還使得汽車短時間提速能力得到了提升。
1液壓防滑電子控制系統(tǒng)概述
目前普遍應(yīng)用的汽車電子防滑控制系統(tǒng)是由ABS系統(tǒng)和ASR系統(tǒng)兩者共同構(gòu)成的。
ABS系統(tǒng)最先應(yīng)用在汽車上,它可以避免汽車制動時因車輪無法及時運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生路面滑移的現(xiàn)象,這對于一些新手駕駛員來說更是至關(guān)重要的。
ASR系統(tǒng)也就是驅(qū)動防滑系統(tǒng),可以說這是ABS的升級和補(bǔ)充版,該系統(tǒng)是為了防止汽車驅(qū)動的防滑而誕生的。
因為隨著汽車數(shù)量增加和普及,人們發(fā)現(xiàn)不僅在制動過程中,汽車驅(qū)動車輪也會發(fā)生打滑等現(xiàn)象,這使得汽車的不可操縱性大大增加,增加了汽車駕駛的危險性。
而ASR恰好可以解決這些問題,提升汽車的安全性,而且由于其對驅(qū)動的控制調(diào)節(jié)使汽車可以獲得更大的驅(qū)動力,在一定程度上提高了汽車行行駛的加速度,也正是如此ASR越來越受到人們的青睞,得到了良好的發(fā)展。
汽車的液壓防滑控制系統(tǒng)由來已久,但是通過電子單元進(jìn)行控制卻是近些年才發(fā)展的起來。
目前我國的汽車制造業(yè)相對于發(fā)達(dá)國家來說還是存在較大的差距,因而相關(guān)技術(shù)的自主研發(fā)能力也比較弱。
但是隨著近些年來經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國家對行業(yè)的重視,目前的汽車相關(guān)技術(shù)的研究已經(jīng)開始逐步發(fā)展而且態(tài)勢良好。
2 ABS和ARS系統(tǒng)原理
2.1 ABS系統(tǒng)工作原理
ABS對汽車的制動車輪進(jìn)行控制保證汽車的正常行駛。
液壓電子汽車防滑控制系統(tǒng)是通過對液壓壓力大小的調(diào)節(jié)來控制制動力的大小,從而使制動車輪可以穩(wěn)定進(jìn)行轉(zhuǎn)動,提高汽車的穩(wěn)定性和安全性。
目前普遍采用的ABS系統(tǒng)是液壓系統(tǒng),采用電子元件對其進(jìn)行控制。
ABS系統(tǒng)分為制動主缸、輪缸、蓄能器、回油泵等部分,這些部分之間還有電磁線圈進(jìn)行控制,也就是控制信號的傳導(dǎo)。
首先當(dāng)控制信號發(fā)出后通過電磁線圈進(jìn)行傳導(dǎo),通過主缸和輪缸之間的換向閥進(jìn)行液壓的控制,從而控制制動力的大小。
當(dāng)動力過大時需要將液壓降低,這時就需要通過回油泵將多余的油液泵回主缸,維持整體的穩(wěn)定。
蓄能器的作用如同它的名字一樣,它充當(dāng)制動液的暫存地,位于主缸和輪缸的中間部位。
換向閥通過控制制動液的流向來控制液壓系統(tǒng)內(nèi)的壓力大小,控制動力的穩(wěn)定。
以上這些部件間的控制信息的傳遞都是通過電磁線圈內(nèi)的電流來實(shí)現(xiàn)的,也就是說當(dāng)汽車行駛狀態(tài)觸發(fā)某個命令時控制中芯片通過電流向換向閥發(fā)送信號,換向閥再通過電流對主缸、輪缸、蓄能器的進(jìn)行控制,從而達(dá)到控制制動液液壓大小即制動壓力大小的目的。
2.2 ARS系統(tǒng)工作原理
ASR通過對驅(qū)動車輪的控制來提升汽車行駛的穩(wěn)定性,ASR系統(tǒng)是在ABS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,因而與ABS系統(tǒng)之間有著密切的關(guān)系。
ASR系統(tǒng)包括電子控制元件、傳感器和命令執(zhí)行部件幾個部分。
傳感器主要是為了感測車輪速度,再將感測結(jié)果通過電子元件傳回中心控制系統(tǒng),從而判斷汽車的行駛狀態(tài)從而確定是否要做出防滑措施。
ASR的電子控制元件也是ABS的電磁線圈,兩個系統(tǒng)中的電子控制元件的功能相同,而且共同使用,兩個系統(tǒng)都通過這些元件進(jìn)行信息的傳遞,這些元件也是ABS和ARS進(jìn)行良好配合的關(guān)鍵。
執(zhí)行結(jié)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)和系統(tǒng)整體壓力調(diào)節(jié)兩個部分。
首先電控元件通過對傳感器傳回的車輛行駛數(shù)據(jù)的分析判斷汽車所處的狀態(tài),一旦汽車狀態(tài)出現(xiàn)異常,電控元件便向步進(jìn)電機(jī)傳達(dá)減小副節(jié)氣門開啟程度的命令,從而減小汽車的驅(qū)動力,進(jìn)而對汽車的車速進(jìn)行控制,防止打滑。
但是當(dāng)副節(jié)氣門的減小無法降低車速時這時ASR系統(tǒng)的電控元件就向ABS發(fā)送減小制動力的命令,通過對制動壓力的調(diào)節(jié)控制保證汽車行駛的平穩(wěn)性。
2.3 ABS系統(tǒng)與ARS系統(tǒng)的關(guān)系
首先ARS是在ABS的系統(tǒng)上發(fā)展起來的,ARS系統(tǒng)對ABS的一些構(gòu)成元件進(jìn)行借鑒和優(yōu)化從而達(dá)到對驅(qū)動車輪的控制,但是其很多部分都是直接套用了ABS系統(tǒng)的構(gòu)成。
而且ARS和ABS的電控元件在液壓防滑電子控制系統(tǒng)中是共用的,傳感器的原理也大致相似,且ASR的執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括對制動壓力的控制,也就是當(dāng)ASR的驅(qū)動壓力調(diào)節(jié)無法實(shí)現(xiàn)對車速的控制時需要ABS調(diào)節(jié)的配合。
現(xiàn)有汽車使用的綜合系統(tǒng)也是通過ASR和ABS系統(tǒng)兩者的相互配合來實(shí)現(xiàn)對制動車輪和驅(qū)動車輪的整體控制,兩者的配合提高了車輛的防滑性能和可操縱性。
3 液壓電子防滑控制系統(tǒng)的控制方式
3.1 ABS系統(tǒng)的控制方式
ABS對汽車制動壓力的控制分為提高壓力、保持壓力穩(wěn)定和減小壓力三個方面。
首先是當(dāng)汽車行駛速度過慢時的壓力升高控制,也可簡單稱為升壓。
由于行駛速度過低這時電控元件一般不傳達(dá)控制信息,這時的換向閥控制主缸的制動液向輪缸方向流動,蓄能器以及回油泵都不工作,這是為了保證汽車不因為行駛速度過慢打滑而進(jìn)行的升壓控制。
當(dāng)汽車行駛速度達(dá)到一定的限度時ABS開始進(jìn)行保壓控制,也就是保證制動動力的穩(wěn)定。
根據(jù)車輛性能以及控制裝置的不同速度的限定也會有所不同,當(dāng)保壓命令觸發(fā)時,ABS主缸和輪缸之間的制動液通道關(guān)閉,制動液不發(fā)生流動,從而保證輪缸內(nèi)制動壓力的穩(wěn)定。
最后是ABS的減壓控制,也就是通過系統(tǒng)內(nèi)液壓的降低減小系統(tǒng)的制動力。
這時的電控元件開始進(jìn)行工作,電磁換向閥打開輪缸與蓄能器之間的閥門,并控制輪缸內(nèi)的制動液向蓄能器的方向流動,通過降低輪缸內(nèi)的液壓達(dá)到降低制動力的目的。
3.2 ARS系統(tǒng)的控制方式
ARS可以通過調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩以及驅(qū)動輪的制動力來達(dá)到對驅(qū)動車輪的控制,來實(shí)現(xiàn)防滑的目的。
首先是對發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)。
當(dāng)傳感器傳回的數(shù)據(jù)反映車速過快存在危險時,這時ARS系統(tǒng)的電控元件就開始向執(zhí)行結(jié)構(gòu)傳達(dá)命令,要求其減小發(fā)動機(jī)的驅(qū)動力,這時步進(jìn)電機(jī)就會對副節(jié)氣門的開合程度進(jìn)行調(diào)節(jié),通過減小副節(jié)氣門的開度減小發(fā)動機(jī)的空氣進(jìn)量,進(jìn)而達(dá)到減小發(fā)動機(jī)動力的目的。
除此之外還可以通過動發(fā)動機(jī)的供油量以及發(fā)動機(jī)的溫度來控制發(fā)動機(jī)的驅(qū)動動力。
驅(qū)動輪的制動調(diào)整也是ARS控制的重要方式。
當(dāng)車速超過一定的界限時ASR的電控元件下達(dá)制動的命令,這樣的瞬間制動可以增大制動系統(tǒng)的摩擦力,從而達(dá)到降低車速的目的,但是這種瞬間制動存在導(dǎo)致制動系統(tǒng)的溫度升高,因而不建議經(jīng)常采用該種方式。
另外一些高端的汽車的ARS通過配備差速鎖的方式進(jìn)行防滑控制。
4 結(jié)論
隨著人們生活水平提高,私家車的數(shù)量與日俱增,人們對于汽車安全性、穩(wěn)定性以及可控制性的要求也日益提高,而這種將制動與驅(qū)動相結(jié)合的液壓電子防滑控制系統(tǒng)恰恰滿足了這些需求,因而也被廣泛應(yīng)用在汽車上。
相關(guān)的汽車制造業(yè)的科技人員也要注重對于汽車防滑控制系統(tǒng)的研究完善,不斷推動我國汽車制造業(yè)的發(fā)展。
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