WorksOptiStruct的辐射制冷支撑结构拓扑优化设计
科学技术与工程１０卷
约束条件ｇｉ（ｘ）≤０√＝１，…，ｍ
ｈＩ（Ｊ）｜ｆ）＝０，ｋ＝１，…，ｍ＾
髫；≤髫ｉ≤ｘｙ，ｉ＝１，…，，ｌ。
式中，Ｘ＝菇。，戈：，…，省。是设计变量；八Ｘ）是目标函数；ｇ（ｘ）是不等式约束函数；ｈ（ｘ）是等式约束函数；上角标Ｌ是指下限，上角标（，是指上限。
在ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ中，目标函数／（ｘ）、约束函数ｇ（Ｘ）与ｈ（Ｘ）是从有限元分析中获得的结构响应。设计变量Ｘ是一个矢量，它的选择依赖于优化类型，在拓扑优化中，设计变量为单元的密度。
在拓扑优化中，用连续变量的方式表示材料的分配问题。ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ使用均匀化法和密度法定义材料的流动规律。对于本文采用的密度法，每个单元的材料密度直接被作为设计变量，在０—１之间连续变化，０和１分别代表空或实。
１．３初步优化建模
首先在３Ｄ建模软件中完成辐射制冷器支撑的三维初步建模，使其满足必要的接口条件，然后导入ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ。
图１辐射制冷器支撑拓扑优化模型图
在ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ中的模型如图１所示，其中：蓝色法兰部分为非设计区域，红色底部支撑部分为设计区域。辐射制冷器在模型中用重心处的集中质量点表示，采用ｒｂｅ３与法兰圈连接。模型材料为铝，结构总质量为３４．８ｋｇ，悬臂结构所加集中质量为２４ｋｇ，采用六面体的方式划分为３０３３７个单元。模型采用底部加全自由度约束的方法进行约束，拓扑优化的设计变量为模态和体积分数，优化目标为体积分数最小，优化约束为一阶频率不小于８０Ｈｚ。１．４优化结果分析
通过ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ模块对前述模型进行拓扑优化计算，经过８０步的迭代，得到的优化结果如图２所示。
图２经过８０步迭代后的优化结果图
图２所示的拓扑优化结果显示了三个轻量化的方向（图２中蓝色区域），通过简单的探索性实验可知：对上图①区域所代表的侧板进行去材料，支架的模态变化不大；对上图②区域所代表的正面立板进行去材料，支架的一阶频率降低明显；对上图③区域所代表的底板进行取材料，支架的一阶频率略有降低。由于篇幅所限，此部分内容不进行详细阐述。
１．５轻量化设计与模态分析
根据拓扑优化与探索实验的结果，对辐射制冷器支撑结构进行轻量化设计，轻量化后的结构有限元模型如图３所示。
轻量化后的模型总质量为１４．５ｋｇ，材料仍为铝，采用四面体的方式划分为２２８９５个单元。法兰与支架的连接螺钉采用ｂａｒ单元进行模拟，两端采用ｒｂｅ３的方式模拟连接。采用在底部安装孔周围加全约束的方式进行约束。
对此辐射制冷器支撑结构进行模态分析，系统前三阶频率分别为：７０．５Ｈｚ、７７．９Ｈｚ和１２１．１Ｈｚ。
系统的一阶振型如图４所示，一阶振型下的变
１
１期
邢立坤，等：基于ＨｙｐｅｒＷｏｒｋｓ／ＯｐｔｉＳｔｒｕｃｔ的辐射制冷支撑结构拓扑优化设计
图３轻量化后的结构模态分析模型图
形集中在顶部，运动形式为绕戈轴的弯曲。
对改进后的结构进行模态分析，系统前三阶频率分别为：９５．２Ｈｚ、１５２．６
Ｈｚ和３１２．１Ｈｚ，满足设计
要求。
对辐射制冷器支撑结构进行频响分析，在约束
点分别输入Ｘ、ｌ，、Ｚ方向（５一１００）Ｈｚ的加速度激
励，以法兰盘中心靠近支架的节点作为频响输出节点，得到的频响分析结果如下图所示（结果图中蓝色实线为Ｘ方向频响输出，红色虚线为ｙ方向频响输出，绿色点划线为Ｚ－方向频响输出）。
图５一Ａ盖方向激励下结构频响结果图
图５一ＢＹ方向激励下结构频响结果图
图４结构一髟ｒ振型幽
由模态分析结果可知，此辐射制冷器支撑结构
设计与设计目标存在一定差距，需要进行改进设计。
１．６
改进设计与频响分析
根据模态分析结果，需要对辐射制冷器支撑结
图５－Ｃ
ｚ方向激励下结构频响结果图
构顶部进行加强，由于结构本身的设计空间有限，故采用在结构顶部增加与周围部件安装接口的形由上述频响分析结果可知，系统在９５Ｈｚ处出式进行加强。此种加强方式在有限元模型中通过
现共振峰，三个方向的放大倍数分别为：１?２倍、３?７在结构顶部（图３所示的①和②区域）增加约束点
倍和ｌ－７倍，满足设计要求。
的方式来体现。
总线型拓扑结构优缺点是什么
总线型拓扑结构优缺点是什么 什么是拓扑结构计算机网络拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式，在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式。现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑（由总线型演变而来）以及它们的混合型。顾名思义，总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上，且总线两端必须有终结器；星形拓扑则是以一台设备作为中央连接点，各工作站都与它直接相连形成星型；而环形拓扑就是将所有站点彼此串行连接，像链子一样构成一个环形回路；把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型了！ 计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小、形状无关的点、线关系的方法，把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。 拓扑结构的分类1、总线型拓扑总线型拓扑是一种基于多点连接的拓扑结构，是将网络中的所有的设备通过相应的硬件接口直接连接在共同的传输介质上。总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道，每台PC只要连一条线缆即可。在总线型拓扑结构中，所有网上微机都通过相应的硬件接口直接连在总线上，任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散，并且能被总线中任何一个结点所接收。由于其信息向四周传播，类似于广播电台，故总线型网络也被称为广播式网络。总线有一定的负载能力，因此，总线长度有一定限制，一条总线也只能连接一定数量的结点。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。 总线布局的特点：结构简单灵活，非常便于扩充；可靠性高，网络响应速度快；设备量少、价格低、安装使用方便；共享资源能力强，非常便于广播式工作，即一个结点发送所有结点都可接收。 在总线两端连接的器件称为端结器（末端阻抗匹配器、或终止器），主要与总线进行阻抗匹配，最大限度地吸收传送端部的能量，避免信号反射回总线产生不必要的干扰。总线型
现场总线技术的特点及发展趋势
现场总线技术的特点及发展趋势 摘要现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。 关键词现场总线数字通讯集散系统 现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90 年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。现场总线不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多有实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。 人们把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代控制系统，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代控制系统，把数字计算机集中式控制系统称为第三代控制系统，把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代控制系统，把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。作为新一代控制系统，它一方面突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现有较强实力和影响的现场总线技术有:FoudationFieldbus（FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。 一、现场总线的技术特点 1、具有良好的系统开放性。现场总线技术通信协议公开，相关标准的一致，它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。用户可按自己需要的大小把来自不同供应商的产品随意组成不同的系统。 2、系统结构的高度分散性。因为自控技术的飞速发展，现场设备本身已经具备自动控制的基本功能，所以现场总线技术采用了全分布式控制系统的体系结构。这种体系结构从根本上改变了现有DCS的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了系统可靠性。 3、互可操作性与互用性。现场总线技术可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。互用性意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。 4、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、流量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
几种网络拓扑结构及对比
局域网的实验一 内容:几种网络拓扑结构及对比 1星型 2树型 3总线型 4环型 计算机网络的最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。计算机网络的拓扑结构就是把网络中的计算机与通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点与线组成的几何图形就就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构:分为逻辑拓扑与物理拓扑结构这里讲物理拓扑结构。总线型拓扑:就是一种基于多点连接的拓扑结构,所有的设备连接在共同的传输介质上。总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道,每台PC只要连一条线缆即可但就是它的缺点就是所有的PC不得不共享线缆,优点就是不会因为一条线路发生故障而使整个网络瘫痪。环行拓扑:把每台PC连接起来,数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地,在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台一台出错,整个网络会崩溃因为两台PC之间都有电缆,所以能获得好的性能。树型拓扑结构:把整个电缆连接成树型,树枝分层每个分至点都有一台计算机,数据依次往下传优点就是布局灵活但就是故障检测较为复杂,PC环不会影响全局。星型拓扑结构:在中心放一台中心计算机,每个臂的端点放置一台PC,所有的数据包及报文通过中心计算机来通讯,除了中心机外每台PC仅有一条连接,这种结构需要大量的电缆,星型拓扑可以瞧成一层的树型结构不需要多层PC的访问权争用。星型拓扑结构在网络布线中较为常见。 编辑本段计算机网络拓扑 计算机网络的拓扑结构就是引用拓扑学中研究与大小,形状无关的点,线关系的方法。把网络中的计算机与通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点与线组成的几何图形就就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系,就是建设计算机网络的第一步,就是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。最基本的网络拓扑结构有:环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。 1、总线拓扑结构 就是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。拓扑结构 优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,节点的故障不会殃及系统,就是局域网常采用的拓扑结构。缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。另外,由于信道共享,连接的节点不宜过多,
结构拓扑优化的组合准则及应用
结构拓扑优化的组合准则及应用 丁繁繁* 郭兴文 (河海大学工程力学系,江苏,南京,210098) 摘要：本文研究了拓扑相关荷载作用下连续体结构拓扑优化设计问题，探讨了ESO 方法中单独应用最大拉应变准则或主应力准则来删除单元的问题,提出了基于主压应力删除准则与最大拉应变删除准则的组合优化删除准则,给出了组合准则的迭代步骤.依据所提准则与迭代步骤, 应用Ansys 分析软件对一受拓扑相关径向均布荷载作用的连续体进行了拓扑优化设计,获得了相应的最优拓扑结构,算例表明,本文提出的组合优化法可以消除单一应力删除准则在优化过程中出现的迭代波动问题,能加快拓扑优化的收敛速度. 关键词:拓扑优化, 拓扑相关荷载, 主应力准则, 最大拉应变准则，组合准则 1.前言 结构拓扑优化设计是目前结构优化设计领域最赋有挑战性的研究课题,近十几年来，随着科学技术的进步, 结构拓扑优化设计得到了迅速的发展. 有关结构拓扑优化设计的最新发展,文献以综述的形式作了详细的叙述.连续体结构拓扑优化方法主要有均匀化法、两相法、内力法、变厚度法、变密度法、人工材料、渐进结构优化法及线性规划法等。其中渐进结构优化法(简称ESO)是通过一定的删除准则，将无效或低效的材料逐步去掉,结构将逐渐趋于优化。该方法可采用已有的有限元分析软件,通过迭代过程在计算机上实现,该法的通用性很好。 ESO 法最早是由澳大利亚华裔学者谢忆民于1993年提出来的。随后得到了荣见华等人的发展，成功应用于包含应力、位移（刚度）、临界应力和动力学约束的众多结构拓扑优化领域。基于主应力的ESO 法考虑了实际材料在拉、压应力方面的特性差异，特别适用于一些拉压性质明显的建筑类型，例如桥梁工程，从而改进了ESO 法的工程适用性。 ]4~1[]5[目前,连续体结构拓扑优化研究主要集中在荷载作用位置及作用方向不变情况下的结构拓扑优化问题，而对于荷载作用位置变动情况下的连续体结构拓扑优化研究刚刚起步. ]6[本文研究了荷载位置随拓扑变化而变化作用下的连续体结构拓扑优化问题，该连续体结构是一混凝土受压结构。优化过程中在进行尝试使用不同删除准则的基础上,提出了基于主压应力删除准则与最大拉应变删除准则的组合优化删除准则.依据提出的组合优化删除准则, 应用Ansys 分析软件对一受径向均布荷载作用简支的矩形初始构型进行了拓扑优化设计, 获得了相应的最优拓扑结构,算例表明,本文提出的组合优化法可以消除单一应力删除准则https://www.sodocs.net/doc/f116074722.html,
几种现场总线技术的介绍比较
几种现场总线技术的介绍比较 ---- [编者按]:现场总线技术是自动化领域计算机、通讯和网络技术的发展而发展起来的新兴技术，它是先进的电子技术、仪表技术、计算机技术和网络技术的集成体。现场总线（Filedbus）是在生产现场用于连接智能现场设备的数字式、双向传输、多分支结构的通讯网络，现场总线控制系统FCS（Filedbus control system）则是基于现场总线的自动控制系统，即以现场总线作为工厂底层网络，通过网络集成而构成的自动控制系统网络，按照公开、规范的通讯协议在智能设备之间、智能设备与远程计算机之间实现数据传输和信息交换，从而实现控制与管理一体化的综合自动控制系统。纵观控制系统的发展过程，任何一种新的控制系统的出现都是针对旧的控制系统存在的缺陷而给出的解决方案，并在用户需求和市场竞争等外部因素的推动下占据主导地位，现场总线和现场总线控制系统的产生和发展也经历了同样的过程。[FCS的发展与历史] 现场总线技术(FCS)简介 现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制 造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基 础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一 个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、 数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的 热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多实力、有影响的公司都先后 在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场总线设备的工作环境处于过程设备的 底层，作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低 的特点:具有一定的时间确定性和较高的实时性要求,还具有网络负载稳定，多数为短帧传 送、信息交换频繁等特点。由于上述特点，现场总线系统从网络结构到通讯技术，都具 有不同上层高速数据通信网的特色。所谓PAC，ARC咨询公司率先提出这一概念，他们提出， “目前自动化技术领域出现了一种新的发展趋势，即高端PLC的功能正在接近小型DCS和 SCADA系统的功能，而同时一种新兴的技术——可编程自动化控制器（PAC）的出现，开始 改变PLC市场格局。相比PLC，这种PAC产品具有更强的通讯能力，更大的存储容量和更快 的CPU速度，使PLC成为一种通用的自动化平台组件。”同时，他们还对PAC的概念进行了 详细定义：诸如在一种平台上实现逻辑控制、传动控制、运动控制和过程控制等多种功能； 具有公用对象标记和统一数据库的多学科开发平台；控制软件允许用户根据多个设备或多个 过程单元之间的过程流进行控制设计具有开放和模块化的结构，无论是工厂的机械设计还是 过程行业的单元运行，都能满足其生产过程特点；网络接口和编程语言等都采用事实上的工 业标准，能够实现不同供应商的自动化系统之间的数据交换，有利于实现多种产品的网络化
升降辊床连杆摇臂结构拓扑优化设计
升降辊床连杆摇臂结构拓扑优化设计 升降辊床作为一种新型输送设备，具有高速、稳定、易于维护等优点，在各汽车焊装车间得到了广泛应用。文章对辊床连杆摇臂结构进行动力学分析，在此基础上针对摇臂结构进行结构拓扑优化，改善机构应力应变并提升疲劳寿命。 标签：升降辊床;摇臂结构;有限元;拓扑优化;疲劳寿命 引言 “冲压、焊装、油漆和总装”被称为当代汽车制造的四大工艺[1]，在上汽大众仪征工厂焊装车间，焊接工艺种类多达8至10种，用来转运车身的工艺生产线多达12条，拥有德国KUKA自动化机械臂800多台，工艺过程极其复杂，工位数量繁多。基于曲柄连杆摇臂结构的Siemens高速输送升降辊床的大量应用，极大地提高了生产节拍，使生产线实现了柔性生产，产能得到大幅度提高[2]。 1 辊床结构及动力学分析 本文以西门子公司11-0908-1200系列升降辊床为研究对象，主要参数如表1所示。升降辊床主要由底座、升降机構、水平输送辊床和控制系统四大部分组成，实现其升降功能的是一个典型的多连杆机构，并可拆分为两个四杆机构，即前半部分为曲柄连杆摇臂机构[3-4]，后半部分为平行四杆机构，因此，在运动学分析计算中可以忽略后半部分的平行四杆机构，仅分析前半部分的曲柄连杆摇臂机构[5]（图1）。 为了解曲柄连杆摇臂机构在其运动周期内各构件的受力情况，在Adams软件中创建升降辊床曲柄连杆摇臂动力学仿真模型，施加辊床框架及雪橇、车身的重力负载为13000N，直接作用在前后摇臂上，受力方向始终竖直向下，经求解，后摇臂受到来自连杆的峰值拉力为17588N，在升降辊床从低位向高位运行过程中，摇臂克服负载力并将其向上举升，拉力从峰值开始逐渐降低为0N。 2 辊床有限元仿真分析 对辊床连杆结构进行有限元分析。摇臂的制造原材料为Q235B，建立摇臂模型并导入到ANSYS软件中，网格划分后共得到47478个节点、19295个单元。连杆与后摇臂相连的铰接转动副-单孔摇臂关节轴承处，其转动副处最大受力为17588N，选取此瞬态时刻，对后摇臂进行静力学分析，施加负载、约束后进行计算，得到其应力、应变分析结果情况如图2所示。 通过分析发现，在主轴中部轴颈与曲柄连接处是应力集中最严重的部位，从有限元分析结果可以看出，最大应力为91.36MPa，虽然小于摇臂材料的屈服强度235MPa，但这些应力集中部位极易出现疲劳裂纹，直至机械失效损坏，该分析结果与摇臂在实际生产作业中发生的断裂故障一致。
几种网络拓扑结构及对比
局域网的实验一 内容：几种网络拓扑结构及对比 1星型 2树型 3总线型 4环型 计算机网络的最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。计算机网络的拓扑结构是把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构：分为逻辑拓扑和物理拓扑结构这里讲物理拓扑结构。总线型拓扑：是一种基于多点连接的拓扑结构，所有的设备连接在共同的传输介质上。总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道，每台PC只要连一条线缆即可但是它的缺点是所有的PC不得不共享线缆，优点是不会因为一条线路发生故障而使整个网络瘫痪。环行拓扑：把每台PC连接起来，数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地，在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台一台出错，整个网络会崩溃因为两台PC之间都有电缆，所以能获得好的性能。树型拓扑结构：把整个电缆连接成树型，树枝分层每个分至点都有一台计算机，数据依次往下传优点是布局灵活但是故障检测较为复杂，PC环不会影响全局。星型拓扑结构：在中心放一台中心计算机，每个臂的端点放置一台PC，所有的数据包及报文通过中心计算机来通讯，除了中心机外每台PC仅有一条连接，这种结构需要大量的电缆，星型拓扑可以看成一层的树型结构不需要多层PC的访问权争用。星型拓扑结构在网络布线中较为常见。 编辑本段计算机网络拓扑 计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点，线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系，是建设计算机网络的第一步，是实现各种网络协议的基础，它对网络的性能，系统的可靠性与通信费用都有重大影响。最基本的网络拓扑结构有：环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。 1. 总线拓扑结构 是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上，结点之间按广播方式通信，一个结点发出的信息，总线上的其它结点均可“收听”到。拓扑结构 优点：结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，节点的故障不会殃及系统，是局域网常采用的拓扑结构。缺点：所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；出现故障诊断较为困难。另外，由于信道共享，连接的节点
各类汽车总线的特点比
几种汽车总线的特点比较 随着汽车功能的不断增加、可靠性要求的不断提高以及价格的不断下降，越来越多的电子控制单元（ECU）将被引入到汽车中。目前，在高端汽车中一般会有50个以上的ECU。为了使这些ECU能够在一个共同的环境下协调工作，也为了进一步降低成本，人们设计了针对汽车通信网络的总线协议。 一般来说，汽车通信网络可以划分为四个不同的领域，每个领域都有其独特的要求。现有的主流汽车总线协议都无法适应所有的要求： 信息娱乐系统：此领域的通信要求高速率和高带宽，有时会是无线传输，目前主流应用协议有MOST，正在推出的还有IDB-1394等； 高安全的线控系统（X-By-Wire）：由于此领域涉及安全性很高的刹车和导向系统，所以它的通信要求高容错性、高可靠性和高实时性。可以考虑的协议有TTCAN、FlexRay、TTP 等； 车身控制系统：在这个领域CAN协议已经有了二十多年的应用积累，其中包括传统的车身控制和传动装置控制； 低端控制系统：此系统包括那些仅需要简单串行通信的ECU，比如控制后视镜和车门的智能传感器以及激励器等，这应该是LIN总线最适合的应用领域。 其中，控制器局域网（CAN）是最有名的、也是最早成为国际标准的汽车总线协议。CAN 协议是串行协议，能够有效地支持具有高安全等级的分布实时系统。CAN是一个多主机系统，所以它设计了高效率的仲裁机制来解决传输冲突问题，具有高优先级的系统总能优先得到总线的使用权。CAN还同时使用了其它一些防错手段，能够判断出错的节点并及时关闭之，这
样就在很大程度上保证了总线的可靠性。CAN的传输速率和总线长度相关，最高可以到 1Mbps，一般车内使用的速率是500Kbps到200Kbps。 CAN多年来作为车身控制的主干网已经形成了从IC设计到软件开发和测试验证的完整产业链，而且它还将在新的汽车主干网行业标准确立之前一直充当这一角色。 在车内，还有许多ECU的控制并不需要CAN这样高速率和高安全的通信，本地互联网络（LIN）就是为适应这类应用而设计的低成本解决方案。LIN是一个公开的协议，它基于SCI （UART）串行通信的格式，结合了汽车应用的特点。LIN是单一主机系统，不但降低了硬件成本，而且在软件和系统设计上也能更容易地兼容其它网络协议，比如CAN。LIN的传输速率最高可到20Kbps，主要是受到EMI和时钟同步的限制。 由于LIN器件易得——几乎所有的IC都带有SCI（UART）接口，LIN很快就在车内低端控制器领域取得领先地位。典型的LIN应用有车门、后视镜、导向轮、马达、照明以及其它智能传感器。LIN不但定义了物理层和数据层，还定义了相关的应用软件层。这些都为LIN 方案提供商解决了设备兼容的问题，很有利于汽车工业的规模生产。相信LIN协议会是汽车低端控制网络的未来标准。 车内除了嵌入式控制系统以外，还有诸如媒体播放器、导航系统、无线通信系统以及其他多种信息娱乐设备，这些设备之间的互连需要更高速的通信协议。媒体导向系统传输协议（MOST）是目前车载信息娱乐系统普遍接受的高速通信协议。MOST基于ISO/OSI七层网络模型设计，物理层由光纤通信组件构成，具有很好的抗干扰性，设计传输速率可达150Mbps （目前产品可达25Mbps）。除了控制数据外，MOST数据可分为同步传输数据和异步传输数据，具有很大的灵活性——同步数据可直接用于音视频设备，异步数据可用于传输其它数据块，如导航地图数据等，甚至也可用于支持TCP/IP数据包的传输。MOST还定义了应用层，包括MOST设备、功能块、功能函数以及参数格式等等，这些协议可以确保各个厂家生产的设备具有MOST互联性，也有利于车内信息娱乐设备的及时更新换代。 IDB-1394是从IEEE 1394标准演化而来的另一种支持车内信息娱乐系统的高速通信协议。IDB-1394可以达到400Mbps或更高的传输速率，而且IEEE 1394也是一种很成熟的通信协议，已经有很多设备支持。这些都是IDB-1394的优势，然而由于MOST受到更多厂商的支持，包括一些软件开发商的支持，可以预计MOST将会在汽车工业中进一步扩张势力。 汽车线控系统，按照汽车工程师社团（SAE）的定义，需要一个安全等级为C的通信网络架构。如果要实现一个完全的线控汽车，没有传统的机械或液压系统作备份，不但要对传统的机械和液压单元作创新性的ECU替代，而且传统的CAN总线系统也不再适用。CAN的本质是一种事件驱动的协议，在高安全性的系统中，CAN缺乏必要的决定性、同步性和容错性。因此人们开始为线控汽车设计满足安全性要求的新一代汽车主干通信网络。TTCAN、FlexRay 和TTP就是其中的主要代表，它们无一例外地都采用了时间驱动的机制。在时间驱动的系统里，信息的发送由预先设立好的时间表确定，所有的节点都知道什莫时间该发送，什莫时间该收取；信息收发的不确定性仅仅是时间同步的误差，而这个误差通常可以控制在非常小的范围内。这一特点使时间驱动的通信网络成为线控汽车通信网络的必然选择。 TTCAN由CAN发展而来，数据格式和CAN兼容。它定义了一个时间周期，在此周期内又有多个时间间隔，有些时间间隔专用于特定的网络节点（无需仲裁），其余间隔类似普通的
现场总线的概念和特点
现场总线的概念和特点 1.什么是现场总线随着网络技术发展和市场需求的变化，工业设备实 现网络化管理控制已经成为一种必然趋势，改善工业控制系统同样也需要在不同生产设备之间实现高效、可靠、标准化的互联，经过多年的努力，国际上最后公布了8 种现场总线。制定总线的初衷在于不同厂家的设备进行互连，可是，这8 种总线目前是不能完全互连的。 所谓现场总线，是指将现场设备(如数字传感器、变送器、仪表与执行机构等)与工业过程控制单元、现场操作站等互连而成的计算机网络，具有全数字化、分散、双向传输和多分支的特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。现场总线控制系统FCS 是集当今计算机技术、网络技术和控制技术为一体的当代最先进的计算机控制技术，它适用于工业过程控制、制造业及楼宇自动化等领域，将成为现代计算机控制系统的主流。具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率快、系统安全、造价低廉、维护成本低等特点。现场总线技术使现场级设备的信息作为整个企业信息网的基础，提高了控制系统的信息处理能力和运行可靠性，节省了系统的硬件和布线费用，方便了用户对系统的组态、管理和维护。 现场总线(Field b 山)技术是工业自动化最深刻变革之一。PLC 和工控机采用现场总线后可方便地作为νo 站和监控站连接在DCS 系统中。现场总线可以更容易地从现场获取设备信息，工厂操作员和管理人员能够对其过程进行更严格的控制，从而改进性能、增加过程的可用性和一致性。 当前，国际上具有代表性的现场总线技术与产品是Profibus、CanBus 与LonWorks，CC-link，DeviceNet，Modbus 等，后面分别予以简要说明。2.现场总线技术特征
结构拓扑优化设计的三角网格进化法
第19卷 第3期应用力学学报Vol.19 No.3 2002年9月CHINESE JOURNAL OF APPL IE D MECHANICS Sep.2002 文章编号:100024939(2002)0320050204 结构拓扑优化设计的三角网格进化法Ξ 罗 鹰 段宝岩 (西安电子科技大学 西安 710072) 摘要:针对进化式拓扑优化方法的不足,提出了一种基于遗传算法的新型进化式拓扑优化方法—三角网格进化法,该方法不仅能够同时进行拓扑、形状与截面变量优化设计,而且在优化过程中实现了退化和进化的统一,提高了优化效率。另外本文还首次对结构类型变量进行了优化计算,取得了有益的结果。最后几个数值算例证明了本方法的可行性和有效性。 关键词:拓扑优化;进化法;类型优化;遗传算法 中图分类号:039TB121 文献标识码: A 1 引 言 工程结构拓扑优化方法可分为两类:退化法和进化法。退化法又可进一步分为基结构方法(ground structural approach)[1]和均匀化方法(ho2 mogenization method)[2],退化法的基本思想是在优化前将结构所有可能杆单元(对基结构方法而言)或所有材料(对均匀化方法而言)都加上,然后构造适当的优化模型,通过一定的优化方法逐步删减那些不必要的结构元素(杆单元及节点)或材料,直至最终得到一个最优化的拓扑结构形式。当然,在删减的同时也可能伴随着少量结构元素的再加入。进化法[3～6]正好与退化法相反,它是从另一个途径考虑问题。根据给定的固定节点与载荷,首先给出简单拓扑结构形式,然后通过一定的优化策略不断增加结构元素,直到获得最优的拓扑结构。K irsch[5,6]曾对此类方法进行过分析与展望,并且由William在1995年提出了自然生长方法[3],Mc Keown在1998年又提出了节点增加方法[4]。它们的不足之处在于,优化过程中,只有结构元素(包括杆单元和节点)的增加而不能够删减。另外,根据目前所掌握的文献看,结构类型变量优化还未被问津。本文利用遗传算法(G A)将结构类型也作为一类设计变量,对它进行了数学优化计算的尝试。 2 优化模型 本文讨论的是结构的整体优化问题,设计目标是使结构整体重量最轻(或体积最小),而约束条件包括应力约束以及各节点坐标位移约束。设计变量包括结构类型、拓扑、可动节点坐标以及单元截面积四种参数。由于遗传算法(G A)[5,7,8,9]不能直接处理结构优化中各设计变量,而必须将它们转换成遗传空间中由基因个体排列组成的染色体或个体。为此,引入以下几组参数: 211 结构类型参数αi 杆系结构的类型不仅有桁架、刚架(梁)结构,还有杆、梁组合结构(即结构中既有杆单元又有梁单元)。为此引入参数αi(i=1,2,…,N)分别代表结构中各单元的类型。其中,N表示结构单元数。其数学表达式为: α i = 0 单元i为杆单元 1 单元i为梁单元 (i=1,2,…,N) (1)结构的总刚度方程为: Ξ基金项目:国家自然科学基金项目(95635150) 来稿日期:2001202220 修回日期:2002202227第一作者简介:罗鹰,男,1970年生,西安电子科技大学机电工程学院博士生;研究方向:面向工程的广义优化1
网络拓扑图结构类型优缺点分析
网络拓扑图结构类型优缺点分析 导读： 计算机网络拓扑图是用来表示计算机组成中网络之间设备的分布情况以及连接状态的。在计算机网络设计中，网络拓扑结构的设计也显得尤为重要，其中第一个需要解决的就是在给定计算机的位置，并且保证一定的网络响应时间、吞吐量以及可靠性的条件下，再通过选择适当的路线、线路容量以及连接方式等，使整个网络结构合理并耗费最低的成本。 在绘制网络拓扑图时，不管是局域网还是广域网，拓扑绘图的选择也要考虑到很多要素。那么，在常见的几种结构类型中，应该如何选择呢? 1、星型拓扑结构：是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成。
优点：集中控制，结构简单灵活、建网容易，便于控制和管理，故障诊断和隔离比较容易。 缺点：是中央结点负担较重，容易形成系统的“瓶颈”，线路的利用率也不高。 2、总线拓扑结构：是由一条高速主干电缆也就是总线跟若干节点进行连接而成的网络形式。总线拓扑是使用最普遍的一种网络。
优点：结构简单灵活，易于扩充，布线容易，使用方便，性能较好。 缺点：总线的传输距离有限，通信范围受到限制，而且总线故障将对整个网络产生影响。 3、环型拓扑结构：环型拓扑网络由站点和连接站的链路组成一个闭合环，其信息的传送是单向的，所以每个节点需要安装中继器，以此来接收、放大、发送信号。环型拓扑是局域网常采用的拓扑结构之一。
优点：结构简单，建网容易，传输距离远，便于管理。 缺点：当结点过多时，将影响传输效率，不利于扩充，故障检测也比较困难。 4、树型拓扑结构：树型拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。树形拓扑结构是当前网络系统集成工程中最常见的一种结构。
网络拓扑结构大全和图片(星型、总线型、环型、树型、分布式、网状拓扑结构)
网络拓扑结构总汇 星型结构 星型拓扑结构就是用一个节点作为中心节点,其她节点直接与中心节点相连构成得网络。中心节点可以就是文件服务器,也可以就是连接设备。常见得中心节点为集线器。 星型拓扑结构得网络属于集中控制型网络,整个网络由中心节点执行集中式通行控制管理,各节点间得通信都要通过中心节点。每一个要发送数据得节点都将要发送得数据发送中心节点,再由中心节点负责将数据送到目地节点。因此,中心节点相当复杂,而各个节点得通信处理负担都很小,只需要满足链路得简单通信要求。 优点: (1)控制简单。任何一站点只与中央节点相连接,因而介质访问控制方法简单,致使访问协议也十分简单。易于网络监控与管理。 (2)故障诊断与隔离容易。中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测与定位,单个连接点得故障只影响一个设备,不会影响全网。 (3)方便服务。中央节点可以方便地对各个站点提供服务与网络重新配置。 缺点: (1)需要耗费大量得电缆,安装、维护得工作量也骤增。 (2)中央节点负担重,形成“瓶颈”,一旦发生故障,则全网受影响。 (3)各站点得分布处理能力较低。 总得来说星型拓扑结构相对简单,便于管理,建网容易,就是目前局域网普采用得一种拓扑结构。采用星型拓扑结构得局域网,一般使用双绞线或光纤作为传输介质,符合综合布线标准,能够满足多种宽带需求。 尽管物理星型拓扑得实施费用高于物理总线拓扑,然而星型拓扑得优势却使其物超所值。每台设备通过各自得线缆连接到中心设备,因此某根电缆出现问题时只会影响到那一台设备,而网络得其她组件依然可正常运行。这个优点极其重要,这也正就是所有新设计得以太网都采用得物理星型拓扑得原因所在。 扩展星型拓扑: 如果星型网络扩展到包含与主网络设备相连得其它网络设备,这种拓扑就称为扩展星型拓扑。 纯扩展星型拓扑得问题就是:如果中心点出现故障,网络得大部分组件就会被断开。 环型结构 环型结构由网络中若干节点通过点到点得链路首尾相连形成一个闭合得环,这种结
现场总线NCUC-Bus的技术特点与应用情况
现场总线NCUC-Bus的技术特点与应用情况 1.现场总线NCUC-Bus 技术在国内的发展情况 为加快中国高档数控系统的技术研发进度，2008 年2 月，成立了由华中数控、大连光洋、沈阳高精、广州数控、浙江中控组成的数控系统现场总线技 术联盟(NC Union of China Field Bus ) ,国家发改委副主任张国宝亲自担任领导联盟的领导小组组长。2010 年至2012 年间，联盟召开多次重大会议，设立了NCUC-Bus 协议规范的标准工作组，形成了协议的草案，经标准审查会审查之后，最终确立了NCUC-Bus 现场总线协议规范的总则、物理层、数据链路层规范和服务、应用层规范和服务。 2.现场总线NCUC-Bus 的技术特点 如图2 所示，基于NCUC-Bus 的总线式伺服及主轴驱动，采用统一的编码器接口，支持BISS ,HIPERFACE, ENDAT2.1/2.2、多摩川等串行绝对值编码器通讯传输协议。板卡上带有光纤接口，可以通过光纤连接至总线上，实现基 于NCUC-Bus 协议的数据交互。用PHY + FPGA 的硬件结构，整个协议的处理都在FPGA 中实现，并通过主从总线访问控制方式实现各站点的有序通信。NCUC-Bus 采用动态“飞读飞写”的方式实现数据的上传和下载，实现了通信的 实时性要求;通过延时侧量和计算时间戳的方法，实现了通信的同步性要求;同时，采用重发和双环路的数据冗余机制及CRC 校验的差错检测机制，保障了 通信的可靠性要求。通过在一些高档数控机床项目中的实施，取得了良好的应 用效果，验证了NCUC-Bus 的有效性。 如图1 所示，基于NCUC-Bus 的数控系统IPC 单元，是属于嵌人式工业计算机模块，可以运行LINUX, WINDOWS 操作系统，它具备VGA, USB,RJ- 45 等PC 机标准接口，可以用于数控装置HMI、MLU 及数控系统内部职能模
RS485 总线拓扑结构
总线拓扑结构的分类： 总线拓扑结构可以分为星型拓扑结构，树形拓扑结构，总线型拓扑结构还有环形拓扑结构，按照485总线的标准布线规范，485总线布线只能按照总线型拓扑结构进行布线，但是现场环境复杂多变，为了485线路能够稳定运行，可能需要其他的拓扑结构，利用相应的设备，485总线是可以有其他的拓扑结构的。 本文介绍一下相关的拓扑结构形式以及他们是怎样实现的。 总线型拓扑结构： 总线型拓扑结构是485总线布线的标准敷设方式，其主控设备与多个从控形成手牵手的菊花链连接方式，即：假设整个485总线上有A,B,C,D,E多个设备，其接线方式是，将A的485+接到B的485+接口上，再从B的485+上面再引一条线接到C的485+上面，以此类推，一直接到E的485+接口上面，485-的接线方式和485+的接线方式类似。 星型拓扑结构：星型拓扑结构是485总线使用得比较多的接线方式，由于485总线上的设备相对比较分散，而且主控设备一般作为主控室大多都位于中心位置，星型拓扑结构是很多施工方选择的接线方式，星型拓扑结构必须要借助485集线器才可以做到。 树形拓扑结构：其实总线型拓扑结构就是一种特殊的树形拓扑结构，只不过总线型拓扑结构的分支距离几近于零，而485总线在通信时，如果有分支并且超过一定距离的话，就会形成信号反射，从而导致485信号相互干扰，导致信号变弱甚至于出错，导致整个系统通信
质量大大下降，将485中继器接在分支上，将分支与主干线相互隔离，使其没有信号反射问题，从而可以使得485总线可以实现树形拓扑结构。 环形拓扑结构：485总线一般情况下都不会用到环形拓扑结构，如果要敷设成环形拓扑结构，485总线的通信方式必须是四线全双工485通信模式，只有在全双工通信模式下，才可以有环形拓扑结构。
现场总线技术的现状及其发展前景
现场总线综述 设计题目：现场总线技术的现状及其发展前景 学院名称：电子与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名：+++ 班级：电气112 班 学号：指导教师：邱雪娜 2014 年11 月17 日
现场总线技术的现状及其发展前景 +++ （工程学院，电子与信息工程学院， 315000） 摘要：现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点,最后展望了该技术的未来发展趋势。 关键词：现场总线；产生与发展；特点；发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng （School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China） Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words：f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言 现场总线控制系统技术自70年代诞生至今，由于它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意，得到大围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展，现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化，专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大，前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义 从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、线、无线电等等。通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计算机部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室，所以这种总线被称为现场的总线，简称现场总线。 1.2现场总线的特点 现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方式的方法，它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输，同时在保证传输实时
结构优化设计的综述与发展
结构优化设计的综述与发展 摘要：结构优化设计，就是在计算机技术等高科技手段的支持下，为了提升机械产品的性能、工作效率，延长机械产品的工作寿命，对机械产品的尺寸、形状、拓扑结构和动态性能进行优化的过程。这是机械行业发展的必然要求，也是信息时代的必然要求。结构优化设计，必须在保证机械产品满足工作需要的前提下，通过科学的计算来实行。文章将简单对结构优化设计的发展状况进行介绍，列举几种优化设计方法，以及讨论未来优化的发展情况。 关键词：结构优化设计发展优化设计方法 1 结构优化设计 结构优化简单来说就是在满足一定的约束条件下，通过改变结构的设计参数，以达到节约原材料或提高结构性能的目的。结构优化设计通常是指在给定结构外形，给定结构各元件的材料和相关载荷及整个结构的强度、刚度、工艺等要求的条件下，对结构进行整体和元件优化设计。结构优化设计一般由设计变量、约束条件和目标函数三要素组成。评价设计优、劣的标准，在优化设计中称为目标函数；结构设计中以变量形式参与的称为设计变量；设计时应遵守的几何、刚度、强度、稳定性等条件称为约束条件，而设计变量、约束函数与目标函数一起构成了优化设计的数学模型。结构优化的目的是让设计的结构利用材料更经济、受力分布更合理。 结构优化设计根据设计变量选取的不同可以分为截面（尺寸）优化、形状优化、拓扑优化三个层次。尺寸优化是选取结构元件的几何尺寸作为设计变量，例如，杆元截面积、板元的厚度等等[1]。而形状优化是选取结构的内部形状或者是节点位置作为设计变量。拓扑优化就是选取结构元件的有无作为设计变量，为0-1型逻辑型设计变量。 2 结构优化设计研究概况与现状 结构优化设计最早可以追溯到17世纪，伽利略和伯努利对弯曲梁的研究从而引发了变截面粱形状优化的问题。后来Maxwell和Michell提出了单载荷仅有应力约束条件下最小重量桁架结构布局的基本理论，为系统地分析结构优化理论作出了重大的贡献。然而长期以来，由于缺乏高速可靠的计算手段和理论，结构优化设计一直无法获取较大发展。 到上世纪六十年代，有限元技术借助于计算机技术，得到了极大的发展。1960年Schmit在求解多种载荷情况下弹性结构的最小重量问题时，首次在结构优化中引入入数学规划理论，并与有限元方法结合应用，形成了全新的结构优化思想，标志着现代结构优化技术的开始[2]。 1973年Zienkiewicz和Campbell[3]在解决水坝的形状优化问题时，首次以节点坐标作为设计变量，在结构分析方面使用了等参元，在优化方法上使用了序列线性规划的方法。其后，众多的学者在此基础上，逐渐发展形成了使用边界形状参数化方法描述连续
总线型拓扑结构
总线型拓扑结构 总线型拓扑结构简称总线拓扑,它就是将网络中的各个节点设备用一根总线(如同轴电缆等)挂接起来,实现计算 机网络的功能。 总线型拓扑结构的数据传输就是广播式传输结构,数据发送给网络上的所有的计算机,只有计算机地址与信号中的目的地址相匹配的计算机才能接收到。采取分布式访问控制策略来协调网络上计算机数据的发送,如图1、5所示。 图1、5 主要优点 ①网络结构简单,节点的插入、删除比较方便,易于网络扩展。 ②设备少、造价低,安装与使用方便。 ③具有较高的可靠性。因为单个节点的故障不会涉及整个网络。 主要缺点 ①故障诊断困难。总线型的网络不就是集中控制,故障诊断需要在整个网络的各个站点上进行; ②故障隔离困难。当节点发生故障,隔离起来还比较方便,一旦传输介质出现故障时,就需要将整个总线切断; ③易于发生数据碰撞,线路争用现象比较严重。 主要适用于家庭、宿舍等网络规模较小的场所。 星型拓扑结构
星型结构以中央节点为中心,并用单独的线路使中央节点与其她各节点相连,相邻节点之间的通信都要通过中心节点。 星型拓扑采用集中式通信控制策略,所有的通信均由中央节点控制,中央节点必须建立与维持许多并行数据通路。 星型拓扑采用的数据交换方式主要有线路交换与报文交换两种,线路交换更为普遍。 网络的扩展通常就是采用增加中央节点的方式,将中央节点级联起来,需要增加的节点再与新中央节点连接。 1、主要优点 ①易于故障的诊断与隔离。 ②易于网络的扩展。 ③具有较高的可靠性。 2、主要缺点 ①过分依赖中央节点。 ②组网费用高。 ③布线比较困难。 星型网络就是在现实生活中应用最广的网络拓扑,一般的学校、单位都采用这种网络拓扑结构组建她们的计算机网络,如图1、6所示。 图1、6 环型网络