文献综述
——基于音乐喷泉的计算机辅助设计
(除综述题目外，其内容一般包含前言、主题、总结、参考文献四个部分，撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲，再根据提纲进行撰写工作。)
1. 前言
为了使设计更具有合理性、前沿性和实践性，我参考了音乐喷泉系统控制、音乐喷泉历史形态以及其相关的部件等一大批相关资料。在此基础上对音乐喷泉相关的系统控制有了一定意义上的了解，从中去糟取精，从而对我所查阅的文献资料做出了如下的概述与总结。
2．主题
假山、楼阁、喷泉自古以来就是园林景观中的经典，喷泉跟音乐的结合，也就是音乐喷泉，它的出现更是园林学上的一大进步，声、光、水、色的完美结合从形、色、韵、感等多方面展示了它的独特魅力，刺激了人们的感光，丰富了人们的美感，特别是彩色音乐喷泉。音乐喷泉主要用于建造公园、广场等休闲场所以营造气氛为目的，广泛适用于大型商场、星级宾馆、音乐厅等室内外，它不仅可以增加周围空气湿度，减少空气中的尘埃，降低空气温度，更为人们生活增添了不少情趣，同时喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子，有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们越来越注重居住环境的改善和美化，在城市建设与规划中，人们对休闲场所的建设提出更高的要求，各种休闲广场、公园的建设也越来越美化，其中音乐喷泉是城市景观建设的重要组成部分，国内大、中城市已争相建设音乐喷泉、并向小城市发展。目前很多广场和公园等也采用音乐喷泉美观设计，个类花样的喷泉、色彩的灯光和优美的音乐形成了一幅宜人的夜景而吸引着人们，使得音乐喷泉系统日渐被推广应用。
音乐喷泉是现代科技与艺术的综合，利用喷泉来表现音乐的美，令人赏心悦目。早期的音乐喷泉其音乐和喷泉并无密切关系，目前发展趋势是喷泉随着音乐变化改变其形态，呈现丰富多彩的花型变化，经由视觉和听觉共同感受音乐丰富的内涵。每支乐曲所表达的情感不同，喷泉的花型变化也应不同。近年来，随着我国科技、经济、社会的快速发展，音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的功能，愈来愈成为城市休闲娱乐产业中一项重要产品。喷泉控制系统的性能很大程度上决定了一个音乐喷泉的表演效果。目前，国内的喷泉项目逐渐向智能化，分散化，综合化方向发展，从而也对喷泉控制系统提出了更高的要求。
音乐喷泉控制系统集合音乐控制、可编程序控制、人工智能控制技术，综合当今国际上最流行的先进科技成果，是一种工业现场控制系统，也是一种比较典型的光机电一体化应用系统。目前音乐喷泉控制系统主要采用以下三种形式：集中式控制系统、现场总线式控制系统、网络总线式控制系统。为了节省能源和改善系统性能，其控制方式正在由调压调速向PWM控制和矢量控制方向发展。
目前许多单位均推出了自己的音乐喷泉，取得了良好的效果。但纵观这些音控产品，有的利用音乐的时域变化来控制喷泉；有的将音乐分成几个频段来控制喷泉的花型，且多采用低频、中频和高频三个频段来控制。缺点是都没有在频域上很好地展现音乐，因此不能很好地体现音乐的内涵。在王月琴、张笑微、朱玉玉的《TMS320C6713DSP在音乐喷泉控制系统中的应用》[2]一文中针对这些问题提出了一种新的方法来控制喷泉的变化，通过喷泉水柱的喷射高低来实时地展现音乐的频谱，首先对音频信号进行放大、滤波、采样和A／D转换等预处理，经过DSP对音频信号进行傅立叶变换，可以得到音频信号的频谱，即各频率对应声音信号的强度，通过变频控制系统就可以将频谱图用喷泉的水柱表现出来，水柱的高低按线性比例反映音频信号的幅度。
音乐喷泉的系统控制形式是多种多样的，各种控制形式规格不一、优缺点也不样。在音乐喷泉的控制方式上，目前普遍采用的是工控机加上扩展的模拟量和数字量输出卡构成的集中式控制系统。在《改善音乐喷泉“水声”滞后效应的计算机控制方法》[5]一文，讲述的就是这种工控机控制方法及其相关原理，把多媒体计算机作为音乐喷泉的控制核心，采用基于预处理的计算机控制处理来协调音乐、灯光、流水的变化，效果理想；但是这种传统的（工控机和电气驱动柜都置于一个单独的喷泉控制室内，然后电缆直接从控制室连入喷泉池设备现场）的控制方式，具有很大的局限性，只适用于控制点数不多，且分布比较集中的场合。 然而，目前大型喷泉系统的控制点数(包括模拟量和数字量)达到数百或上万，而且倾向于多池化设计，设备也越来越分散化，若采用传统控制方式，务必会耗费大量电缆，成本太高且不易维护和扩展，在《基于以太网的音乐喷泉控制系统的设计与实现》[9]中提出了一种基于以太网的分布式的控制系统架构，即上位机部分仍采用PC或工控机整体协调控制，下位机部分采用具有远程控制功能的嵌入式控制器完成I／O功能，两者根据预先制定好的上层协议通过以太网的方式进行通讯的方式对音乐喷泉进行控制的方法很好的解决了这个问题；在《变频控制系统在音乐喷泉中的应用》[3]一文中讲述了音乐喷泉的变频器控制的有关原理及其控制方法，频控制技术引入音乐喷泉控制系统，可以使水柱随着音乐快慢变化，使音乐喷泉更加生动化；在《基于VB的音乐喷泉控制系统的研究与开发》[6]一文中具体全面的叙述了在VB环境下，利用VB相
关控件来控制音乐喷泉的控制系统。
目前，大型音乐喷泉的控制方式主要有工业PC和以工业PC为上位机，PLC为下位机的总线控制两种方式。这里的工业PC控制方式是指以工业控制计算机为核心，通过各种10板卡和通讯卡发送控制信号的音乐喷泉控制系统。随着大点数工业10板卡的推出以及计算机多媒体技术的发展，相比以工业PC为上位机，多个PLC为下位机的总线控制方式相比，它具有更高的性价比，而且充分利用了目前计算机的多媒体技术。在《基于工业PC的音乐喷泉控制系统》[7]中对工业PC的音乐喷泉控制系统及其原理、方法做了具体的介绍。然而在《单片机控制在音乐喷泉中的应用》[4]一文中阐述了用可编程控制器PLC作为音乐喷泉的控制系统，用工控机作为控制核心对小型音乐喷泉来说不太恰当，不适合其经济性，在此文中介绍了一种最适合于小型音乐喷泉系统的单片机控制方法，以单片机作为其控制核心，控制简单，成本低廉且易于普及。
目前最前沿的音乐喷泉控制方式是矢量控制法和PWM控制方法。矢量控制放法：它基于粒子系统的基本思想，把喷泉划分为水珠、水柱、喷泉三个层次来分别实现，对音乐与喷泉的结合更上一个台阶；PWM控制方法则是运用状态空间法和功率键合图建立了音乐喷泉的仿真模型，用仿真的方法找出其视误差，这样不但可以在设计时找出系统参数的最佳结台点，还可按得出的仿真结果，在计算机输出控制时对音乐喷泉的不同环路采用不同的延时，使音乐广场各个方位的观众都能感觉到音乐与水型的同步，最终获得满意的效果，这样大大的节省了能源且改善了音乐喷泉的性能。
3总结
音乐喷泉的设计包括音乐分析、给排水、电气、通讯和计算机自动控制等，喷泉工程的工艺系统通常由水泵、喷头、阀门及管道等组成，其系统控制方式多种多样。但不管是工控机控制还是以太网控制，不管是单片机控制还是工业PC控制，都有它的优点和缺陷。从喷泉的经济性、合理性、实际性出发，为了实现音乐与喷泉的完美结合，实现喷泉声、形、色、感全方面的完善，音乐喷泉系统控制将向矢量控制和PWM控制方向发展。
参考文献：
[ 1 ] 孙维东，屈福政．基于PWM变频调速的音乐喷泉的仿真． [ 2 ] 王月琴，张笑微，朱玉玉．TMS320C6713DSP在音乐喷泉控制系统中的应用．
[ 3 ] 王连涛，张长君．变频控制系统在音乐喷泉中的应用． [ 4 ] 张长君，王连涛．单片机在音乐喷泉中的应用．
[ 5 ] 屈福政，吕传林．改善音乐喷泉“水声”滞后效应的计算机控制方法． [ 6 ] 王宝祥．基于VB 的音乐喷泉控制系统的研究与开发．
[ 7 ] 梁广瑞，林小峰，宋绍剑，蔡春晓．基于工业PC的音乐喷泉控制系统．
[ 8 ] 马骏，朱衡君，龚建华．基于矢量控制法和LOD的音乐喷泉模拟． [ 9 ] 李晨曦，李昌智，胡包钢．基于以太网的音乐喷泉控制系统的设计与实现．
[10] 刘丹，张乃尧，朱汉城．基于音乐特征识别的音乐喷泉计算机辅助设计系统．
[11] 陶红，唐年庆，蒋猛．音乐喷泉控制系统设计． [12] 唐莉萍，汪颍．音乐喷泉上位机控制系统的设计． [13] 贾树军，任晓红．组态王在音乐喷泉中的应用．
[14] 丛福建，吴军辉，田梦倩．用MCS51单片机制作的音乐喷泉控制器． [15] 吴仁华，祁大勇．大型音乐喷泉控制系统的设计．
我把相关的参考文献的格式附录在下面，主要看看下面的示例：
9．参考文献
论文（设计说明书）引用的文献应以近期发表的与毕业设计（论文）工作直接有关的文献为主。参考文献是论文中引用文献出处的目录表。凡引用本人或他人已公开或未公开发表文献中的学术思想、观点或研究方法、设计方案等，不论借鉴、评论、综述，还是用做立论依据、学术发展基础，都应编入参考文献目录。直接引用的文字应直录原文并用引号括起来。直接、间接引用都不应断章取义。
参考文献的著录方法采用我国国家标准GB7714-87《文后参考文献著录规则》中规定采用的“顺序编码制”，中外文混编。论文中，引用出处按引用先后顺序用阿拉伯数字和方括号[ ]放在引文结束处最后一个字的右上角作为对参考文献表相应条目的呼应。文后参考文献表中，各条文献按在论文中的文献序号顺序排列。各类文献的著录格式如下： （1） 专著
顺序号 著者.书名.版本.其他责任者.出版地:出版者,出版年,文献数量 示例:
1 夏小华,高为柄.非线性系统控制及解耦.第2版.北京:科学出版社,1997 （2） 期刊
顺序号 作者.题名.其他责任者.刊名,年,卷（期）:在原文献中的位置
示例:
2 高为柄,程勉,夏小华.非线性控制系统的发展.自动化学报,1991,17（4）:513～523 （3） 论文集
顺序号 作者.题名.见:编者.文集名.出版地:出版者,出版年. 在原文献中的位置 示例:
3 Fox R L, Willmert K D.不等式约束的连杆曲线最优化设计.见:机构学译文集编写组. 机构学译文集.北京:机械工业出版社,1982.232～242 （4） 技术标准
顺序号 标准代号 标准顺序号—发布年标准名称 示例:
4 GB3100～3102—93 量和单位 （5） 学位论文
顺序号 作者.题名:[学位论文].保存地:保存者,年份 示例:
5 陈淮金.多机电力系统分散最优励磁控制器的研究:[学位论文].北京:清华大学电机工程系,1988
论文文献综述(示例)
