核心能力与安徽制造业的发展及合肥工业大学电气与自动化工程学院系统仿真综合实验报告

核心能力与安徽制造业的发展论文摘要自90年代普拉哈拉德和哈默提出核心能力理论以来，掀起了核心能力研究热潮，至今方兴未艾。尽管我们可以从经济学或管理学的抽象理论上来研究核心能力的定义、特征、因素以及各种因素之间的内在关系，获得对于核心能力的理论理解和解释，但是核心能力毕竟首先是一个现实和具体的经济现象。只有在一定的时间维度和空间维度中，核心能力才会真实地表现出来，才会有现实意义。本文试图从核心能力的理论、应用和实践的结合上，探讨如何发展安徽的制造业。关键词核心能力，制造业，发展一、理解核心能力㈠核心能力理论的提出20世纪80年代，波特的产业结构分析理论开创了研究企业竞争的先河，在其代表作《竞争战略》、《竞争优势》中，把传统的产业组织理论框架（市场结构——行为——绩效）与企业战略问题研究相结合，确立了“产业与竞争分析——一般竞争战略——获取和维持竞争优势”的企业管理基本框架。参阅迈克尔·波特：《竞争战略》、《竞争优势》，华夏出版社，1997。但波特的理论似乎过于强调企业竞争的外部环境——产业结构和市场力量，而忽略了企业的特质，仍将企业作为一个“黑箱参阅迈克尔·波特：《竞争战略》、《竞争优势》，华夏出版社，1997。R.P.Rumelt(1991),HowMuchDoesInduseryMatter?，StrategicManagementJournal,Vol\12（3）,PP167—185.也许正是在这一背景下，1990年美国密歇根大学商学院教授普拉哈拉德（C.K.Prahalad）和伦敦商学院教授哈默（G.Hamel）在《哈佛商业评论》上发表了《企业核心能力》（Thecorecompetenceofthecorporation）一文，提出企业战略上的成功来源于它们在发展过程中的核心能力。这标志着核心能力（又译，核心竞争力）理论的正式提出。文章发表以来，有关核心能力的研究已经成为企业管理学、经济学的一个研究热点。一项文献分析表明，在20世纪90年代，普拉哈拉德与哈默的“企业核心能力”分别被收录于SCI、SSCI＆HCI中的533篇文献所引证。具体参阅张炜：“核心竞争力辩析”具体参阅张炜：“核心竞争力辩析”，《经济管理》2002(2).。陈劲、王毅、许庆瑞：“国外核心能力述评”，《科研管理》1999年第5期。㈡核心能力的定义和特征虽然世界各国诸多专家学者都对核心能力的定义、特征、范围和作用等作了诸多研究，取得了瞩目的成果。但仍难以达成一致，或给出统一定义。普拉哈拉德与哈默把“核心能力”定义为“是组织中的集体学习，尤其是如何协调多种多样的生产技术以及把众多的技术流一体化”。他们在进一步描述核心能力时用了一个非常形象的“树型”理论。他们将企业比作一棵大树，企业的最终产品是果实，最终服务是树叶，树枝是结合产品与服务的战略业务单位，树干是核心产品，而为整棵树提供养分，维系生命，稳固树身的根部就是核心能力。而麦肯锡管理顾问公司提出：“核心能力是某一组织内部一系列的技能和知识的结合，它具有使组织的一项或多项业务达到世界一流水平的能力”。我国学者陈劲、王毅和许庆瑞三位通过把繁杂的定义和范围加以分析归类，总结出国外有关核心能力的主要观点，并将其归结为八大类——整合观、网络观、协调观、组合观、知识载体观、元件构架观、平台观和技术能力观等。各种观点侧重点不同，各有千秋。金碚：《竞争力经济学》，第金碚：《竞争力经济学》，第435页，广东经济出版社，2003年5月。虽然对核心能力的概念的理解各种各样，但对核心能力的特征的理解却大同小异。企业核心能力的特征，实质上是企业能力理论的一般逻辑推理，它表明核心能力是企业持续竞争优势的源泉。核心能力至少具有以下几个方面的特征：一是用户价值性。核心能力首先必须特别有助于实现用户所看重的价值，并且它还能使企业比对手更好更快地实现用户看重的价值。惟有能始终把用户需求放在第一位的企业才能获取核心能力。二是独特性。企业任何一种单一的能力都有可能被对手模仿或复制，但企业核心能力是在一定文化基础上企业各种能力整合的结果，往往难以直接比较和直接计量，因而是不可交易、难模仿和难替代的独特的优势因素。三是延展性。企业核心能力如果运用得当，能为企业拓展多种产品或服务市场提供动力，使企业在竞争中获胜。㈢核心能力的意义从理论上说，核心能力范畴的提出，为企业管理学研究提供了一个新的视角和一个贯穿企业组织内外企业管理学知识的逻辑线路，为整个企业管理学研究提供了一个新平台，并可以把整个企业管理学知识体系建立在竞争概念的基础上；从实践的角度看，核心能力的主要意义就在于它是企业获得长期的竞争优势的关键动力。具有核心能力的企业能在长期内获得超过同行业平均水平的投资回报率。不难发现，有生命力的企业大多都具有某种核心能力。如麦当劳的核心能力是它的特许经营和品牌优势；耐克的核心能力是创新，创新使耐克公司后来者居上；英特尔公司的核心能力是它对技术的独占，通过专利保护来维持它在芯片上的优势。笔者认为，行业结构分析理论与核心能力理论关注的重点不同，前者重视外部产品市场的环境，强调外因的作用；后者重视内在素质，强调内因的作用，两者都只强调了问题的一个方面，必须综合考察企业外部生存环境和企业内部条件。在竞争日趋激烈的今天，尤其应重视企业核心能力的培育，以获得持续竞争优势。二、解读安徽制造业在解读安徽制造业之前似乎应该为“制造业”这一关键词下一个定义。但关于制造业的定义说法很多。一般认为，制造业是指对原材料（采掘业的产品和农产品）进行加工或再加工，以及对零部件装配的工业部门的总称。一般而言，将工业中除去采掘业和公用业后的门类称作制造业。制造业一般有消费品制造业和资本品制造业、轻型制造业和重型制造业、民用制造业和国防制造业、传统制造业和现代制造业之分，但越本来重要的是一般制造业和装备制造业之分。制造业是衡量一个国家综合国力的重要标志，制造业在各工业国的经济增长中起到了发动机的作用。由于核心能力理论是直接针对美国的一些全球性大企业提出的，直接运用到我省一批仍属省内、国内市场的制造业企业，则问题多多。目前，我省尚无一个制造业企业进入《Fortune》世界500强企业榜，企业的活动范围又基本限于国内市场。可以这样说，按普拉哈德和哈默提出的有关核心能力的具体方法和标准，C.Prahalad,G.Hamel:“Thecorecompetenceofthecorporation,”C.Prahalad,G.Hamel:“Thecorecompetenceofthecorporation,”HarvardBusinessReview,May-Junepp.79-91.康荣平、柯银斌：《中国企业核心能力剖析：海尔与长虹》，《中国工业经济》,2000（3）。1×32×33×31×22×23×21×12×13×1图1、企业战略能力矩阵这是一个九区的矩阵。其纵轴为市场范围，粗略划分为本地市场、全国市场和全球市场。横轴为时间长度，粗略划分为短期（1-3年）、中期（5-8年）和长期（10年以上）。纵轴的三个阶段与横轴的三个阶段交叉，形成九个区位的矩阵，再用1、2、3互乘标出其位势。并定义出三个基本区位：1、核心能力。图的右上角3×3区位，表示处于该区位的企业在本行业全球市场中具有长期获利的优势能力。2、亚核心能力。图的中间2×2区位，表示处于该区位的企业在本行业的全国市场中具有中期获利的优势能力。3、基本能力。图的左下角1×1区位，表示处于该区位的企业在本行业的本地市场中具有短期获利的优势能力。三个基本区位确定后，其余六个区位的定义就很容易。例如1×2、1×3区位就分别表示企业在本行业的本地市场上具有中期、长期获利的优势能力。我们借助企业战略能力矩阵这一简便工具对我省制造业核心能力进行分析。根据我省制造业企业的总体情况，综合考虑市场占有率和盈利能力等各种因素，基本判断是，我省大部分制造业企业处于1打头的区位，只有少数企业进入2打头的区位，极少数企业接近或达到亚核心能力。以下从全省情况和有一定实力的行业进一步分析如下：㈠全省主要经济指标及在全国的位次统计资料显示，我省人口和第一产业的国内生产总值均居于第8位，其余各项指标基本上在第14-16位之间（见表1），综合实力居于中等水平。据我们根据《安徽统计年鉴》的历年统计资料计算在工业总产值和工业增加值中制造业的产值和增加值均占80%以上。大致可以判断安徽制造业在全国制造业的位次与工业在全国的位次基本相同，居16位左右。表1安徽省主要经济指标及在全国的位次指标2000年位次2001年位次2002年位次人口数（万人）国内生产总值（亿元）其中：第一产业第二产业第三产业工业总产值（亿元）工业增加值（亿元）固定资产投资额（亿元）社会消费品零售总额（亿元）59863038.24732.191296.311009.731661.44507.38576.001054.30914814151616151563283290.11754.161415.241120.711824.64577.18659.401142.80814814151618151563683569.10772.601552.201244.302123.61690.64791.991228.708148141516161515资料来源：《安徽统计年鉴（2003）》，第627-636页。㈡上市公司竞争力分析我省目前在深、沪两市上市的企业有35家，其中80%以上为制造业企业，它们可以说是我省企业的精华。据中国经营报竞争力基本数据监测估算，我省的上市公司（监测32家，2002年的数据）总分在全国排名第12位，按照竞争力平均得分在全国排名第18位（见表2）。总分排名较前，而平均得分较后，说明上市公司数量较多，但质量较差，整体竞争力较低。该监测同时显示，在安徽的上市公司中只有2家制造业企业进入竞争力“百强”企业，分别是安徽海螺水泥股份有限公司（居41位）和芜湖海螺型材科技股份有限公司（居65位）。按照《中国企业竞争力报告（2003）》对上市公司竞争力“五个集团”的划分，以上两企业属于第二集团，“五个集团”“五个集团”划分：超强集团、第一集团、第二集团、第三集团、落后集团金碚：《中国企业竞争力报告（2003）》，第57页，社会科学文献出版社，2003年11月。表2安徽及周边省市上市公司竞争力标准化得分比较区域各区域上市公司竞争力标准化得分总和按照得分总和各区域排名各区域上市公司竞争力标准化平均得分按照竞争力平均得分区域排名安徽江苏浙江山东福建江西上海河南湖北湖南7983.3818108.3615572.7316075.429547.184932.2638637.226430.9312766.728984.92124651020116711249.48274.37268.50272.47265.20259.59299.51257.24255.33256.71184759112131615资料来源：节选自《中国企业竞争力报告（2003）》，第64-65页表3-5，社会科学文献出版社，2003年11月。㈢企业名牌状况分析名牌是指具有较高知名度、美誉度和良好市场表现的品牌。企业之间的竞争已从产品竞争、技术竞争、资金竞争转为形象和品牌竞争。名牌是企业巨大的无形资产，能为企业带来滚滚财源。谁拥有名牌，谁就能占居竞争的制高点。名牌的多少更是一个地区竞争力的重要标志。我省对创建名牌极为重视，2002年成立安徽省名牌战略推进委员会，2003年又以省政府的名义颁发了《安徽名牌产品管理办法》。统计表明，我省目前已有省级品牌351个，主要集中在制造业，如轻工、化工、机械、纺织、电子、烟草等行业。但在国家名牌战略推进委员会不久前公布的国家名牌产品中，安徽无一家上榜名牌。据有关部门介绍，约有1/6的安徽名牌产品的市场占有率居全国同行业前5位左右，具有争创中国名牌的潜力，有4个产品曾获得中国名牌产品称号。名牌战略是一项长期、艰巨的系统工程，安徽制造业要创立名牌，要走的路还很长。㈣汽车工业竞争力分析汽车工业是我省提出要着力抓好的第一大产业，确立的四大重点企业分别是奇瑞、江汽、星马和昌河，其中江汽与安凯客车已实现资产重组，安凯集团将其所持有的28%的股权转让给了江汽集团。依据总体规模、技术能力、产量、市场占有率、产品等因素可将中国汽车工业整车生产企业分成四个梯队。第一梯队是一汽、东风、上汽等企业；第二梯队是长安、南京菲亚特、奇瑞、吉利、昌河、哈飞、江铃、华晨等厂家；第三梯队为有一定规模的载货汽车的厂家；第四梯队为生产专用汽车、改装汽车的厂家。据此分类我省的汽车生产企业可分别归入第二、三、四梯队。另据了解，从1997年到2002年安徽汽车持续增长，到2002年业内企业74家，整车产量为20多万辆，占全国的6.42%，排名也由1997年的第12位上升到2002年的第五位。安徽汽车工业近几年表现不俗，如，江汽集团拥有江淮汽车，安凯客车两家上市公司，产品结构形成卡车（轻卡、重卡）、商务车、客车、底盘和零部件五大平台。已形成底盘和轻卡两大优势产品。轻型客车底盘市场，江汽已连续7年保持了40%的份额，而轻卡仅次于北京福田，与东风不相上下。从现代汽车引进的H1小型商务车（名为瑞风）在2003年9月MPV排名上，瑞风名列第二，超过广本奥德赛，仅次于别克GL8。已基本达到亚核心能力。再如，奇瑞成立于1997年3月。1999年12月，第一辆奇瑞汽车下线，因拿不到生产目录许可，只能在芜湖当地卖出少许。2000年12月与上汽集团签署协议，更名为上汽奇瑞汽车公司，奇瑞终于名正言顺，至2003年3月，10万辆汽车下线，并出口轿车一千多辆，成为业界神话。基本接近亚核心能力。但也应清醒地看到，江淮汽车的两大优势产品轻卡和底盘，轻卡利润微薄，毛利率连10%都不到；底盘亦非长久的利润来源，目前的趋势是，有一定实力的客车企业纷纷自己上马底盘项目。至于奇瑞与上汽（拥有奇瑞20%的股权）是分是合尚难预料，与通用汽车的知识产权纠纷仍在调解之中。更为致命的是中国汽车工业这两年的繁荣都是KD（散件组装）促成的。中国汽车工业发展咨询公司首席分析师贾新光说：“这两年下线的新车大都是以CKD（全散件组装）、SKD（半散件组装）方式生产的”。《合肥晚报》：汽车产业面临《合肥晚报》：汽车产业面临“人财两空”，2003年11月5㈤家电工业竞争力分析家电工业从国内看，是海尔高歌猛进，TCL、长虹紧随其后，安徽家电工业总体竞争力较弱，其领头羊美菱和荣事达在20世纪90年代曾一度辉煌，基本获得了亚核心能力。美菱的优势产品冰箱、荣事达的优势产品洗衣机，都曾获得过中国名牌产品的称号，在国内家电产品中都曾具有很强的竞争力，但由于没有培育出核心能力，竞争优势难以长期保持。2001年美菱股份巨亏1.94亿元，2003年5月合肥市将其持有的20.03%的国有股权以2.07亿元的价格转让给了民营企业格林柯尔，现仅持有9.8%的股份，已沦为第二大股东。荣事达集团1995-1998年洗衣机销量曾连续四年位居全国第一，但2001年出现亏损几千万。现在国内外的家电企业海尔、美的、日立、西门子、康佳等纷纷抢滩安徽，形成一定的产业集聚，为我省建立家电产业基地打下了一定基础。㈥机械装备产业竞争力分析我省在工程机械、农用机械、电工电器、环保设备等行业的重点企业，如日立挖掘机、合力叉车、长江拖拉机、飞彩集团和国祯环保等在全国都具有一定的竞争力，接近或基本达到亚核心竞争力。此外，我省还有一批在全国有一定影响的大型制造业企业，如马钢、铜陵有色、安庆石化、安徽古井、蚌埠卷烟厂等，都是发展安徽制造业的基础。三、培育安徽制造业一般认为，培育企业的核心能力可以通过两条途径：一是采取一系列管理措施、推行内部管理战略，以实现企业内部资源的优化配置，如强化企业的研究与开发，加强生产管理、财务管理和市场营销，建立合理的激励约束机制，实施名牌战略等等，即所谓的传统途径。二是实施外部交易型战略，进行以资本经营为主要内容的企业重组，主要是通过兼并、收购、分拆、上市和联合等方式，对企业外部资源进行有效整合，即所谓的现代途径。笔者认为，仅仅按照上述两条途径来培育核心能力是不够的，还应更进一步，从核心能力形成的基础和动力——文化上着手培育，才能培育出真正的核心能力。离开文化谈核心能力，其实是在畅想空中楼阁。文化广义地说，是指人类在社会历史实践过程中所创造的物质和精神财富的总和，是人类文明发展的基础和重要的精神动力。我们现在所讲的文化概念，实际上主要指精神财富。从一个地区来说，有地域文化；从一个企业来说，有企业文化。文化因素是无孔不入的，社会和经济中的一切现象，不管是精神的还是物质的，几乎没有不和文化相联系的，技术、产品和人的行为，无不打着文化的烙印。有人可能认为，制度更重要。笔者认为制度并非是一些条条框框，而是人们内心中活的潜在规则，是由文化内生的一整套东西。也就是说，制度是文化的显件，文化是制度的隐件。企业如同人一样，是有“个性”的。这种个性是由一套相对持久和稳定的特征所组成，称之为企业文化。企业文化具有整合员工思想和行为、影响企业业绩和变革的功能。不同的企业有着不同的文化。如美国通用汽车公司被普遍描绘成冷静的、正规的、不愿冒风险的公司；相反，休利特——帕卡德公司是一个非正规的、结构松散的、极富人情味的公司。尽管两家公司的文化截然不同，但他们在过去都获得了极大的成功。不同企业的文化对其成员的影响程度是不同的。一个强烈拥有并广泛共享基本价值观的企业具有强文化，能为企业获取核心能力提供强大的无形动力；反之，若一个企业分不清什么是重要的，什么是不重要的，则该企业具有弱文化的特征，对企业竞争优势的形成也起不到太大的作用。所以，对于致力于获取核心能力的企业来说，应构建独具特色的强文化。如江汽和安凯的资产重组，2001年启动时，针对两集团公司的文化差异，提出了一个新的重组理念，即先进行“无形资产”的整合，然后推进“有形资产”的整合，以减少重组的协调成本，从而使两企业优势得到有效互补。江汽将自己的文化理念、企业管理制度引进安凯，使两家企业员工在思想观念和心灵上得到沟通。经过一年多的“无形资产”的整合，不仅江汽的发展更加强劲，安凯也走低谷，产销成倍增长，2003年1至9月份，安凯的销售收入近8亿元，增长48%，在国内客车市场整体下滑的情况下安凯客车逆势上扬《合肥晚报》：《合肥晚报》：“江淮安凯无缝对接皖汽重组芙蓉出水”，2003年10月30四、发展安徽制造业㈠充分发挥文化的软件作用我省属中部地区，不东不西，是南方与北方的过渡地带，是长江中游和下游的接壤段，地域文化上有“吴头楚尾”之称，兼有黄河、淮河与长江三大流域的特点，表现为多元综合的人文现象。徽文化起源于安徽，徽文化又造就了徽商。徽商崛起于南宋，鼎盛于明清，衰落于清末，历史达六七百年，影响至深至大。但我们不能醉心于徽商的成功和辉煌，应该去其糟粕，取其精华，创造新徽商、新文化。宏扬其重视教育、经商不言败、讲究诚信职业道德等精神；摈弃其教条、轻科技、任人唯亲和官商结合等不利于长远发展的因素。安徽又是老庄道家哲学的发源地。道家主张：“无为而治”，是说应该尊重客观规律，而不要人为干涉。老庄哲学对现代商战有着重要的指导作用，那就是企业经营一定要顺其自然，实事求是地结合企业的外部环境和内部条件来决定经营战略，要符合客观规律。可以这样说，安徽有着丰厚的文化底蕴，这就是我们发展制造业，培育核心能力的优势和基础。我们需要通过文化的继承与创新，通过弘扬和建设好的价值观来实现安徽制造业的发展。安徽制造业的发展乃至整个经济的发展，只有建立在优秀文化之上，才是建立在磐石之上，才能培育出真正的核心能力，才能使企业立于不败之地。否则，我们不知道，哪一天制造业大厦会倒塌。㈡加强职业技术教育，培养高素质的制造业大军由于我省是人口大省，劳动者资源十分丰富，一般性的劳动力供应几乎处于无限供给状态。据安徽省农调队对3100户2000年住户调查资料测算：安徽省农村显性剩余劳动力约为239.82万人，隐性农村剩余劳动力约为798.74万人，二者合计1038.56万人。此外我省还有大量的城镇下岗、失业人员和每年进入劳动年龄新增的劳动力。而劳动力素质和态度对企业甚至整个地区的竞争力有着重要的影响。如果企业所在的地区，劳动力素质较高，能够保证大量熟练工人的供应，劳动者态度也较好，就有利于提高企业的劳动生产率，增加竞争力；反之，如果企业所在的地区劳动力素质较低，缺乏熟练的产业工人，即使劳动力平均工资水平较低，但由于劳动生产率更低，企业效率工资水平（实现单位产出所花费的工资额）并不低。如，我国中西部地区工人平均工资水平较低，但由于劳动生产效率也较低，其效率工资水平反而要高于东部沿海地区（见表3）。表3我国三大地带工业工资水平比较项目东部地区中部地区西部地区1995年每百元工业增加值支付的工资和福利费用（元）1999年制造业职工平均工资水平（元）1999年每百元制造业总产值所支付的工资额（元）32.388488.8634.2607912.1735.0695413.44资料来源：王洛林主编，《未来50年中国西部大开发战略》，北京出版社，2002版，第21页。为此，必须加强职业技术教育，培养高素质的产业大军。这样，一方面可吸引投资，因投资者更看重的是效率工资而不是名义工资；另一方面也是更重要的是有利培育整个地区的核心能力。这也许可以从芬兰的崛起得到有益的启示。芬兰连续多年超过美国在世界各国竞争力排名第一，而芬兰是一个自然资源不足的二战战败小国（人口500多万），除森林资源（面积占69%）外，没有其他重要自然资源。从60年代开始，芬兰重视发展教育和科技事业，成立国家科学政策理事会；70年代发展高等教育，在传统产业中引进技术，注重创新；80年代后，芬兰抓住世界信息技术兴起的机遇，及时进行经济结构调整，大力投资教育和科技，新建技术学院25所，建立国家研究与发展基金（SITRA）；90年代芬兰加快产业结构调整，从以资源为基础向以知识为基础的经济增长方式转变。正是因为芬兰拥有高素质的人才，才使得以诺基亚为代表的一批大公司的崛起，才使得诺基亚能战胜摩托罗拉和爱立信，成为世界最强大的移动通信公司。芬兰的崛起决不是偶然的，而是有着深刻的内因，那就是芬兰所拥有的唯一资源，高素质的芬兰人。周光召：《芬兰的启示》，《南方周末》周光召：《芬兰的启示》，《南方周末》2001年11㈢抓住转移机遇，促进制造业发展进入21世纪，中国经济正在从工业化中期向工业化后期转变，国际制造业向中国转移成为一个趋势，丰富、廉价的劳动力资源与近13亿人口的巨大市场以及基础设施和投资环境的改善，使中国拥有目前世界上最有利的发展工业、特别是制造业的条件。据有关专家按1998年的资料推算，以中国制造业的平均周工资为“1”来计算，泰国为1.94，马来西亚为2.6，韩国为8.12，中国台湾为10.96，中国香港为14.6，中国内地的优势十分明显。1990年，中国吸引的国外直接投资只相当于东盟四国的1/3，到2000年，中国吸引的国外直接投资已相当于东盟四国总和的两倍多。丸尾丰二郎：丸尾丰二郎：“中国经济的飞跃发展和亚洲的对应”，《开放导报》2002年2-3期。从国内看，制造业经过20多年的发展，已经形成三大聚集区域。其中珠江三角洲地区以计算机、家用电器、微电子产业等为主；长江三角洲地区以电子通讯、仪器仪表、机械、汽车等产业为主；环渤海经济圈以高新技术产业、机械、化工、食品等产业为主。三大聚集区域由于受土地资源、劳动力成本等因素的影响已开始向周边地区扩散。如近期提出的“泛珠江三角经济圈”，称之为“9+2”，即内地广东、福建等9个省区，加上香港和澳门两个特别行政区的广阔区间。长江三角洲也不会例外，安徽毗邻长三角（属泛长三角），拥有丰富、廉价的劳动力、土地和原材料等资源。按照距离衰减原理，地理客体之间相互影响的强度与它们之间的距离成反比，距离越小影响强度越大。因而长三角的扩散对安徽的影响强度最大。对转入区来说，产业转移不仅会提高转移产业的生产能力，增加就业机会，而且，转移往往伴随着技术和管理经验的扩散，因而它将有利于提高资源配置效率，提高劳动生产率和创新能力，有利于转入区企业在学习中积累知识和技术，培育自己的核心能力，并提高整个地区的产业竞争力，带来地区经济的繁荣。安徽制造业可抓住国际制造业向中国转移、长三角就近扩散的机遇，加速发展制造业，实现从原材料大省向制造业大省的转变。㈣低成本与差别化并重安徽过去一直是农业大省，制造业起步较晚，大多数制造业企业属于后发展型企业。企业成长理论认为后发展型企业具有两大主要特点：（1）企业成长时，该行业里已有许多大公司（或跨国公司）；（2）该类企业的核心技术主要是引进的。面对激烈的竞争，安徽制造业应选择何种发展战略，才能较快地发展呢？可以从两个方面进行分析，一是可能选择的战略；二是跨国公司的薄弱点。按波特的竞争优势理论，企业可获得的竞争优势有两种最基本的战略，即低成本和差别化。而跨国公司的主要弱点是：（1）母国劳动力成本高；（2）在东道国建销售网络成本高，风险大。根据上述因素分析，安徽制造业最佳的选择则是：低成本和差别化并重。所谓低成本是指企业通过在内部加强成本控制，在研究开发、生产、销售、服务和广告等领域把成本降到最低限度，成为产业中的成本领先者的战略。按照波特的思想，成本领先战略应该体现为产品相对于竞争对手而言的低价格。选择低成本战略，一是我省拥有丰富、廉价的劳动力；二是制造业企业经过多年的发展，销售网络已基本建立；三是过去一直困绕企业发展的先进技术问题已不是遥不可及的东西。据研究，2001年41%的企业在中国使用的是国外3年以内最先进的技术，真正让中国本土使用淘汰的产品和技术比例只有14%。就一般产业而言，技术可以花钱买到，而劳动力恰恰由于不可流动性，发达国家不容易模仿，所以我们才独具企业竞争力（江小涓2003）。所谓差异化战略是指企业向顾客提供的产品和服务在产业范围内独具特色，这种特色可以给产品带来额外加价，如果一个企业的产品或服务溢出价格超过因其独特性所增加的成本，那么拥有这种差异化的企业将获得竞争优势。与低成本相比，差别化所需代价更大，但为了获取长期竞争优势，这是必然的选择。因为虽然高新技术可以花钱买，但毕竟受控于人，没有主动权，也不利于核心能力的培育。要在竞争中获得优势，必须另辟蹊径，在局部或发达国家还没有形成绝对优势的领域，有所侧重，取得突破，争得市场先机。一个人要是没有特长，则随时有许多人等着取代你；一个企业同样也是如此。只有致力于若干核心技术，或者专攻某一领域技术的公司，才会有更出色的能力与表现。正所谓“一招先，吃遍天”。如：美菱在1989年率先推出181型大冷冻室冰箱，改变了一直沿用西方大冷藏小冷冻室的模式，产生了轰动全国的“181效应”，一跃进入中国500家最大工业企业行列；1998年美菱又推出保鲜冰箱，掀起“保鲜冲击波”，跻身“中国最有价值品牌”20强行列。又如：我国在内燃机汽车技术上距国际先进水平有近20年的差距，但在电动汽车方面则全然不同，国家863计划电动汽车专项总体组组长、首席科学家万钢表示，在混合动力汽车方面，我们和国际先进水平的差距大约在5年，而在燃料电池汽车方面我们和全球最领先的戴——克最新的车型也只有2年左右的差距。在某些技术上——比如燃料电池组——我们还有局部优势。《南方周末》：“暗战未来中国争夺电动汽车方向盘《南方周末》：“暗战未来中国争夺电动汽车方向盘”，2003年11月13㈤围绕增强整体优势，推进企业并购、重组与战略联合安徽制造业要想在竞争中求得生存和发展，必须加强资本运营，重视企业间的兼并与重组。通过市场运作的并购、重组活动，特别是采取强强联合等形式，在不同行业形成几个在全国排名靠前，在世界有一定影响的特大型企业集团。在运用并购战略时要遵循围绕主业、优势互补、全面计算并购成本等原则，并特别注意并购后的整合。如：安徽汽车工业，江汽与安凯已实现资产重组，并取得显著效果。在妥善处理好奇瑞与上汽股权问题的前提下，可考虑江汽与奇瑞、星马等企业的进一步重组，组建安徽汽车集团，并选择国际汽车业巨头进行合作，以整合内外部资源，增强整体竞争力。否则，无法在中国汽车工业中争得一席之地。据了解，国内三大汽车企业集团并购、重组步伐明显加快。2002年6月，一汽与天汽正式签订了中国汽车工业史上规模最大的联合重组协议；2002年8月，一汽与丰田签署全面合作协议。2002年9月，东风与日产签署了全面合作协议，在乘用车和商用车领域进行全系列车型的广泛合作；2002年10月东风与法国标致雪铁龙集团（PSA）签订扩大合作协议；此外，东风还通过悦达实现了与韩国起亚的合作。上汽集团与德国大众续签了合资上海大众的合同，将合资合作期限延长20年；2002年11月，由上汽集团、美国通用汽车（中国）公司和柳州五菱汽车有限公司三方投资的上汽通用五菱汽车股份有限公司正式成立。此外，上汽还参股通用——大宇，进军国际市场等等。㈥实施“走出去”战略在全球市场中具有长期获利的能力是具备核心能力的显著标志。安徽制造业要想获得核心能力，必须在国内市场取得竞争优势的前提下，实施“走出去”战略。按照企业国际化阶段理论，企业国际化应该是一个渐进性发展过程，遵循的过程是国内经营通过中间商出口直接出口设立海外销售部海外投资生产。也就是说，国际化的起端从出口开始，等到产品在出口市场上成为有影响的品牌、有一定的市场份额后，再转为在这个市场上投资，在当地生产和销售，即所谓的“先有市场后有工厂”。从全省情况看，据省统计局2002年统计公报，我省2002年出口总额为24.5亿美元，增长7.5%，其中95%以上为制造业出口，在全国居第12位。美菱的电冰箱、洗衣机等主要产品出口到世界三十多个国家和地区。奇瑞公司至今已累计出口轿车1000多辆，居国内同行业之首，在伊朗建厂项目正按计划进行等。我省实施“走出去”战略时，要特别关注两个方面的问题：一方面是企业改革要到位。企业改革是保证海外投资项目成功的体制前提。只有按照市场经济的要求，实现转机建制，使企业真正成为自主经营、自负盈亏的法人实体和市场竞争主体，企业才会有长期不懈的“走出去”的内在激励。应以名牌产品和优势企业为龙头，对国有经济进行战略性结构调整，以股份制改造为突破口，进行体制的创新，为实施“走出去”战略提供体制上的保证。另一方面是要有切实可行的投资战略。企业需要事先制定周密的投资战略。要找准定位，特别是要具有风险防范意识。当前和今后一段时期，我省产品出口和海外投资市场主要分布在亚洲、非洲、大洋洲、中东、东欧及拉美地区。2002年，我省出口增长较快的是大洋洲、北美洲，分别增长22.8%和16.2%，对非洲、亚洲和拉丁美洲的出口分别增长9%、8.5%和3.5%，对欧洲出口下降1.9%。引自《安徽统计年鉴（2003）》。我省制造业企业的产品在这些地区有一定的竞争优势，但这些地区有不少国家投资风险较高。因此，“走出去引自《安徽统计年鉴（2003）》。参考文献（1）迈克尔·波特：《竞争战略》、《竞争优势》，华夏出版社，1997年。（2）安德鲁·坎贝尔：《核心能力战略》，东北财经大学出版社，2003年8月。（3）金碚：《竞争力经济学》，广东经济出版社，2003年5月。（4）金碚：《中国企业竞争力报告（2003）》，社会科学文献出版社，2003年11月。（5）刘世锦：《2003·中国产业发展蓝皮书》，华夏出版社，2003年5月。（6）赵春明：《企业战略管理——理论与实践》，人民出版社，2003年8月。（7）黄速建：《现代企业管理——变革的观点》，经济管理出版社，2002年1月。（8）康荣平、柯银斌：《中国企业核心能力剖析：海尔与长虹》、《中国工业经济》，2000（3）。（9）李海舰、聂辉华：《企业的竞争优势来源及其战略选择》、《中国工业经济》，2002（9）。（10）、C.K.PrahaladandG.Hamel(1990),Thecorecompetenceofthecorporation,HarvardBusinessReview,May-June.合肥工业大学电气与自动化工程学院综合实验报告实验名称:系统仿真综合实验姓名:学号:专业班级:实验地点:指导教师:成绩:日期:实验一MATLAB基本操作实验目的1．熟悉MATLAB实验环境，练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基本操作。2．利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。3．利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。实验原理 MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口，即：命令窗口（TheCommandWindow）、m-文件编辑窗口（TheEditWindow）和图形窗口（TheFigureWindow），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。 1．命令窗口（TheCommandWindow） 当MATLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀，所以称为m-文件。 2．m-文件编辑窗口（TheEditWindow） 我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。 3．图形窗口（TheFigureWindow） 图形窗口用来显示MATLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形，也可以是照片等。MATLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材《自动控制系统计算机仿真》的相关章节。Simulink是MATLAB的一个部件，它为MATLAB用户提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。有两种方式启动Simulink:1．在Commandwindow中，键入simulink，回车。2．单击工具栏上Simulink图标。启动Simulink后，即打开了Simulink库浏览器（Simulinklibrarybrowser）。在该浏览器的窗口中单击“Createanewmodel（创建新模型）”图标，这样就打开一个尚未命名的模型窗口。把Simulink库浏览器中的单元拖拽进入这个模型窗口，构造自己需要的模型。对各个单元部件的参数进行设定，可以双击该单元部件的图标，在弹出的对话框中设置参数。实验内容1用MATLAB可以识别的格式输入下面两个矩阵再求出它们的乘积矩阵C，并将C矩阵的右下角2×3子矩阵赋给D矩阵。赋值完成后，调用相应的命令查看MATLAB工作空间的占用情况。答案：程序：A=[1233;2357;1357;3239;1894];B=[1+4i43678;233554+2i;26+7i5342;189543];C=A*BD=C(4:5,4:6)结果：C=1.0e+002*Columns1through40.1400+0.0400i0.5200+0.2100i0.51000.40000.2500+0.0800i1.0300+0.3500i1.03000.77000.2400+0.0400i0.9900+0.3500i1.00000.71000.2200+0.1200i1.0800+0.2100i1.11000.82000.3900+0.0400i1.1400+0.6300i1.08000.9300Columns5through60.41000.3100+0.0400i0.77000.5900+0.0600i0.70000.5100+0.0600i0.79000.6500+0.0400i0.99000.7000+0.1600iD=82.000079.000065.0000+4.0000i93.000099.000070.0000+16.0000i工作空间:NameValueA<5x4double>B<4x6double>C<5x6double>D[82.000000000000000+0.000000000000000i,79.000000000000000+0.000000000000000i,65.000000000000000+4.000000000000000i;93.000000000000000+0.000000000000000i,99.000000000000000+0.000000000000000i,70.000000000000000+16.000000000000000i]小结：matlab通过确认下标，可以对矩阵进行插入子块、提取子块和重排子块的操作。如果提取子块时，n或m是常数，则返回指定的行列；如果n或m是向量，则返回的是指定矩阵的子块。2分别用for和while循环结构编写程序，求出答案：程序1：s=0;fork=0:63;s=s+2^k;enddisp('Thesumis'),s结果：Thesumiss=1.8447e+019程序2：>>s=0;k=0;whilek<=63;s=s+2^k;k=k+1;enddisp('Thesumis'),s结果：Thesumiss=1.8447e+019小结：在for循环语句，循环体内不能出现对循环控制变量的重新设置，否则会出错；while循环语句中，在语句内必须有可以修改循环控制变量的命令，否则将陷入死循环，除非循环语句中有控制退出循环的语句。3选择合适的步距绘制出下面的图形（1），其中（2），其中答案：（1）t=0.1:0.001:10;y=sin(t.^(-1));plot(t,y)小结：t=0.1：0.001：10是代表一个步长为0.001的向量，t.^(-1)是代表这个向量的点运算，而不是代表这个向量的向量运算，运算才不会出错。（2）t=linspace(-pi,pi,60);y=sin(tan(t))-tan(sin(t));plot(t,y)小结：linspace函数能够生成线性分度的向量。4对下面给出的各个矩阵求取矩阵的行列式、秩、特征多项式、范数。，，答案：程序：A=[7.53.500;8334.10;09103-1.5;003.719.3];B=[5765;71087;68109;57910];C=[1234;5678;9101112;13141516];D=[3-3-24;5-518;1185-7;5-1-3-1];detA=det(A),rankA=rank(A),polyA=poly(A),normA=norm(A)detB=det(B),rankB=rank(B),polyB=poly(B),normB=norm(B)detC=det(C),rankC=rank(C),polyC=poly(C),normC=norm(C)detD=det(D),rankD=rank(D),polyD=poly(D),normD=norm(D)结果：detA=4.3222e+005rankA=4polyA=1.0e+005*0.0000-0.00160.0713-1.06594.3222normA=103.7228detB=1.0000rankB=4polyB=1.0000-35.0000146.0000-100.00001.0000normB=30.2887detC=4.7332e-030rankC=2polyC=1.0000-34.0000-80.0000-0.0000-0.0000normC=38.6227detD=595.0000rankD=4polyD=1.0000-2.0000-32.0000532.0000595.0000normD=16.6958小结：det、rank、poly、norm分别求出矩阵的行列式、秩、特征多项式以及范数5求解下面的线性代数方程，并验证得出的解真正满足原方程。(a)，(b)答案：(a).程序：A=[721-2;9153-2;-2-2115;13213];B=[4;7;-1;0];X=inv(A)*B结果：X=0.49790.14450.0629-0.0813(b)A=[13213;721-2;7153-2;-2-2115];B=[90;64;117;-2-1];X=inv(A)*B结果X=0.92470.46950.41400.2186-0.19070.07910.5550-0.0987小结：求矩阵A*B=C,已知A,C求B，则应用逆矩阵来求解即B=(A*(-1))*C6假设有一组实测数据x0.10.20.30.40.50.60.70.80.91y2.32012.64702.97073.28853.60083.90904.21474.51914.82325.1275用最小二乘法拟合，求出相应的二次函数。答案：程序x=0.1:0.1:1;y=[2.32012.64702.97073.28853.60083.90904.21474.51914.82325.1275];p=polyfit(x,y,2)结果：p=-0.15633.28281.9967小结：polyfit是最小二乘拟合的函数，本题说明用最小二乘拟合求得的二次函数为y=-0.1563*x^2+3.2828*x+1.99677考虑线性微分方程试用Simulink搭建起系统的仿真模型，并绘制出仿真结果曲线。将给定的微分方程转换成状态方程，并建立S函数，再利用Simulink进行仿真。答案：(1)参数设置：Integrator1,2,3,4：Initialcondition分别设置成0.2，0.5，0.5，1Gain0,1,2,3：gain分别设置成3，3，4，5SineWave：Frequency(rad/sec)设置成4；phase(rad)设置成pi/3TransferFcn：Numeratorcoefficients设置成[1]；Denominatorcoefficients设置成[15]TransferFcn1：Numeratorcoefficients设置成[1]；Numeratorcoefficients设置成[13]Add：Listofsigns设置成++----仿真模型：（2）建立相应的S函数：function[sys,x0,str,ts]=reds7_2(t,x,u,flag,A,B,C,D)switchflagcase0[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(A,D);case1sys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B);case3sys=mdlOutputs(t,x,u,C,D);case{2,4,9}sys=[];otherwiseerror(['Unhandledflag=',num2str(flag)]);endfunction[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(A,D)sizes=simsizes;sizes.NumContStates=size(A,1);sizes.NumDiscStates=0;sizes.NumOutputs=size(A,1)+size(D,1);sizes.NumInputs=size(D,2);sizes.DirFeedthrough=1;sizes.NumSampleTimes=1;sys=simsizes(sizes);x0=[1;0.5;0.5;0.2];str=[];ts=[-10];functionsys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B)sys=A*x+B*u;functionsys=mdlOutputs(t,x,u,C,D)sys=[C*x+D*u;x];由此建立仿真模型仿真曲线：小结：可以根据微分方程做出状态图并赋初值，得到系统的仿真模型以及仿真结果曲线；通过构建S函数，可以将状态方程封装在S函数，以简化运算。8建立下图所示非线性系统的Simulink模型，并观察在单位阶跃信号输入下系统的输出曲线和误差曲线。答案：参数设置：Relay:Switchonpoint设置成0.5；Switchonpoint设置成0.5；Outputwhenon设置成2.5；Outputwhenoff设置成0Relay1:Switchonpoint设置成-0.5；Switchonpoint设置成-0.5；Outputwhenon设置成2.5；Outputwhenoff设置成0TransportDelay:Timedelay设置成0.4TransferFcn:Numeratorcoefficients设置成[30];Denominatorcoefficients设置成[10.51]TransferFcn1:Numeratorcoefficients设置成[30];Denominatorcoefficients设置成[16.51]仿真模型：仿真曲线小结：1.用两个继电器并联得到具有死去特性的三位置继电特性2.从图中可以看出输出比较稳定实验二经典控制理论实验目的以MATLAB及Simulink为工具，对控制系统进行时域、频域及根轨迹分析。实验原理时域分析法是根据系统的微分方程（或传递函数），利用拉普拉斯变换直接解出动态方程，并依据过程曲线及表达式分析系统的性能。时域响应指标如图所示。延迟时间td，指响应曲线第一次达到其终值一半所需要的时间。上升时间tr，指响应曲线从终值10%上升到终值90%所需要的时间；对于有振荡的系统，也可定义为响应从零第一次上升到终值所需要的时间。上升时间是系统响应速度的一种度量。峰值时间tp，指响应超过终值达到第一个峰值所需要的时间。调节时间ts，指响应达到并保持在终值±5%（或±2%）内所需要的时间。超调量σ%，指响应的最大偏离量h(tp)与终值h(∞)之差的百分比，即：稳态误差，描述系统稳态性能的一种性能指标。频域分析法通常从频率特性出发对系统进行研究。在工程分析和设计中，通常把频率特性画成一些曲线，从频率特性曲线出发进行研究。这些曲线包括幅频特性和相频特性曲线，幅相频率特性曲线，对数频率特性曲线以及对数幅相曲线等，其中以幅相频率特性曲线，对数频率特性曲线应用最广。对于最小相位系统，幅频特性和相频特性之间存在着唯一的对于关系，故根据对数幅频特性，可以唯一地确定相应的相频特性和传递函数。根据系统的开环频率特性去判断闭环系统的性能，并能较方便地分析系统参量对系统性能的影响，从而指出改善系统性能的途径。根轨迹是求解闭环系统特征根的图解方法。由于控制系统的动态性能是由系统闭环零极点共同决定，控制系统的稳定性由闭环系统极点唯一确定，利用根轨迹确定闭环系统的零极点在s平面的位置，分析控制系统的动态性能。实验内容*1．控制系统数学模型的转换《自动控制系统计算机仿真》教材第4章中的所有例题【例4-1】已知系统的传递函数如下，利用MATLAB建立其相应的传递函数系统模型答案程序：clc,clearnum=5*[203];den=conv(conv(conv([100],[31]),conv([12],[12])),[5038]);printsys(num,den,'s')G=tf(num,den)结果：小结：G=tf(num,den)是用来求传递函数的系统模型的函数【例4-2】已知系统传递函数如下应用MATLAB函数将其转换为状态方程形式的模型答案：程序：clcclearnum=[1224020];den=[24622];sys=tf(num,den)s=ss(sys)结果：Transferfunction:12s^3+24s^2+20-------------------------------2s^4+4s^3+6s^2+2s+2a=x1x2x3x4x1-2-1.5-0.5-0.5x22000x30100x40010b=u1x14x20x30x40c=x1x2x3x4y11.51.501.25d=u1y10Continuous-timemodel.小结：tf(num,den)函数用来求传递函数的状态模型【例4-3】某线性定常系统的状态空间表达式如下，求该系统的传递函数。答案：clcclearA=[011;001;-10-17-8];B=[0;0;1];C=[561];D=0;SS=ss(A,B,C,D)G1=tf(SS)结果：Transferfunction:s^2+11s+5-----------------------s^3+8s^2+27s+10小结：ss(A,B,C,D)函数是用来求状态方程的传递函数【例4-4】对于例4-3题中的线性定常系统，将其转换为zpk形式答案：程序：clcclearA=[011;001;-10-17-8];B=[0;0;1];C=[561];D=0;[z,p,k]=ss2zp(A,B,C,D)G1=zpk(z,p,k)结果：z=-10.5249-0.4751p=-0.4199-3.7901+3.0745i-3.7901-3.0745ik=1.0000Zero/pole/gain:(s+10.52)(s+0.4751)--------------------------------(s+0.4199)(s^2+7.58s+23.82)小结：zpk(z,p,k)是用来求状态方程的zpk形式的函数【例4-5】某系统的传递函数如下，求它的部分分式形式。答案：程序：clcclearnum=[2010];den=[11574120];[R,P,H]=residue(num,den)结果R=-55.000090.0000-35.0000P=-6.0000-5.0000-4.0000H=[]小结：[R,P,H]=residue(num,den)函数是用来求传递函数的部分分式函数【例4-6】某连续系统的状态空间表达式如下，采用零阶保持器将其离散化，设采样周期为0.1秒，求离散化的系统方程。答案：程序：A=[010;001;-6-11-6];B=[10;2-1;02];C=[1-10;21-1];D=0;T=0.1;G=ss(A,B,C,D);Gn=c2d(G,T)结果a=x1x2x3x10.99910.09840.004097x2-0.024580.95410.07382x3-0.4429-0.83660.5112b=u1u2x10.1099-0.004672x20.1959-0.0902x3-0.11640.1936c=x1x2x3y11-10y221-1d=u1u2y100y200Samplingtime:0.1Discrete-timemodel.小结：Gn=c2d(G,T)采用零阶保持器将系统模型离散化，求出采样周期为T离散化的系统方程的函数【例4-7】已知系统如图所示，利用MATLAB求出系统的状态空间表达式。其中，sys1:sys2:答案：程序：A1=[-917;-13];B1=[0-1;-10];C1=[-32;-1318];D1=[-10;-10];num=[2];den=[12];G1=ss(A1,B1,C1,D1);G2=tf(num,den);sys=feedback(G1,G2,2,2,-1)结果a=x1x2x3x1-9171x2-130x3-2636-2b=u1u2x10-1x2-10x3-20c=x1x2x3y1-320y2-13180d=u1u2y1-10y2-10Continuous-timemodel.小结：sys=feedback(G1,G2,2,2,-1)是用来求反馈系统的函数【例4-8】已知系统的状态空间表达式如下，求线性变换，将其变换成能控标准形。答案：程序：A=[12-1;021;1-32];B=[0;1;1];C=[101];Qc=ctrb(A,B);A1=poly(A)ifrank(Qc)==3disp('Thesystemiscontrollable')Q=Qc*[A1(3)A1(2)1;A1(2)10;100],P=inv(Q)Qb=P*A*Q,Bb=P*B,Cb=C*Qelsedisp('Thesystemisuncontrollable')end结果A1=1.0000-5.000012.0000-11.0000ThesystemiscontrollableQ=3.00001.000002.0000-2.00001.00007.0000-6.00001.0000P=0.2353-0.05880.05880.29410.1765-0.17650.11761.4706-0.4706Qb=-0.00001.00000.0000-0.000001.000011.0000-12.00005.0000Bb=001Cb=10.0000-5.00001.0000小结：Qc=ctrb(A,B)是用来求能控矩阵的秩，从如判断其能控性，进而求出其线性变换，并将其变换成能控标准形【例4-9】已知系统传递函数如下，用不同状态空间实现函数进行转换。答案：num=[451];den=[16116];G=tf(num,den);[A,B,C,D]=tf2ss(num,den);G1=ss(A,B,C,D)G2=ss(G)G3=canon(G,'modal')G4=canon(G,'companion')结果：a=x1x2x3x1-6-11-6x2100x3010b=u1x11x20x30c=x1x2x3y1451d=u1y10Continuous-timemodel.a=x1x2x3x1-6-2.75-1.5x2400x3010b=u1x12x20x30c=x1x2x3y120.6250.125d=u1y10Continuous-timemodel.a=x1x2x3x1-300x20-20x300-1b=u1x1-15.52x2-19.6x35.745c=x1x2x3y1-0.70860.35728.604e-016d=u1y10Continuous-timemodel.a=x1x2x3x100-6x210-11x301-6b=u1x11x20x30c=x1x2x3y14-1971d=u1y10Continuous-timemodel.小结：系统传递函数可以用不同状态空间实现函数进行转换2．已知二阶系统闭环传递函数为：（1）编写程序求解系统的阶跃响应；计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率；（2）编程计算并在同一幅图上绘出和的阶跃响应曲线；（3）编程计算并在同一幅图上绘出和的阶跃响应曲线。（4）绘出以下系统的阶跃响应曲线，并与原系统响应曲线比较（将5条曲线画在同一幅图上）；；；记录各系统的峰值和峰值时间，计算超调量。答案：（1）、（2）、（3）：程序：num1=[10];den1=[1210];num2=[10];den2=[12*sqrt(10)10];num3=[10];den3=[14*sqrt(10)10];num4=[10];den4=[4410];num5=[40];den5=[1440];G1=tf(num1,den1);G2=tf(num2,den2);G3=tf(num3,den3);G4=tf(num4,den4);G5=tf(num5,den5);[wn,kai,p]=damp(G1);wn=wn',ksai=kai',p=p'step(G1,'-');holdongtext('原系统')pausestep(G2,':');holdongtext('ksai1=1')pausestep(G3,'*');holdongtext('ksai2=2')pausestep(G4,'.');holdongtext('wn1=wn/2')pausestep(G5,'-.');gtext('wn2=2wn')结果：wn=3.16233.1623ksai=0.31620.3162p=-1.0000-3.0000i-1.0000+3.0000i小结：1）[wn,kai,p]=damp(G1)函数是用来求系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率的2）阻尼比在（0,0.7）范围内，阻尼比越大，调节时间越短，上升时间越长在大于0.7范围内，阻尼比越大，调节时间越长，上升时间越长3）无阻尼振荡频率越大峰值时间越大（4）程序:num1=[210];den1=[1210];num2=[10.510];den2=[1210];num3=[10.50];den3=[1210];num4=[10];den4=[1210];num5=[10];den5=[1210];G1=tf(num1,den1);G2=tf(num2,den2);G3=tf(num3,den3);G4=tf(num4,den4);G5=tf(num5,den5);step(G1,'-');holdongtext('G1')pausestep(G2,'--');holdongtext('G2')pausestep(G3,':');holdongtext('G3')pausestep(G4,'+');holdongtext('G4')pausestep(G5,'m-');gtext('原系统')结果：系统峰值峰值时间超调量G(s)1.350.9930.35G1(s)1.430.7950.43G2(s)1.111.390.11G3(s)-0.3940.906无穷G4(s)0.2080.397无穷小结：开环增益一样，最后终值相同；开环增益为0时，终值为03．已知某控制系统的开环传递函数试绘制系统的开环频率特性曲线（奈魁斯特曲线和伯德图），判断闭环系统是否稳定？并求出系统的幅值裕量与相位裕量。答案：num=[1.5];den=[1320];G=tf(num,den);>>nyquist(G)奈氏曲线不包围（-1，j0），故系统稳定再输入：margin(G)从图上可以看出：幅值裕度Gm=12Db,相角裕度Pm=41.5deg小结：可以根据乃奎斯特曲线和伯德图来判断闭环系统是否稳定；利用margin不仅可以得到伯德图，还可以得到幅值裕度和相角裕度4.已知开环传递函数令k＝1作伯特图，应用频域稳定判据确定闭环系