發(fā)布時(shí)間：2024-01-15 15:13:22
序言：寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的石油石化智能化樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
高級(jí)電機(jī)類型
AC電感(AcI)電機(jī)能很好地滿足各種不同高性能應(yīng)用的需求，其中包括白色家電、泵、風(fēng)扇以及壓縮機(jī)等(如冰箱和HVAC系統(tǒng))。由于電機(jī)的內(nèi)部定子和轉(zhuǎn)子由可變電流控制且以不同的速度旋轉(zhuǎn)，因而ACI電機(jī)采用異步工作模式。ACI擁有優(yōu)異的速度與扭矩控制，能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn)卓越的穩(wěn)健性，且在高速情況下具有出色的效率。ACI的主要劣勢(shì)在于其需要復(fù)雜的反饋和控制機(jī)制，才能避免速度變化和較低速度時(shí)的效率不受影響。
無(wú)刷DC(BLDC)電機(jī)采用同步工作模式，可通過(guò)可變電流控制定子磁通量，而定子磁通量則由永磁線圈或電流饋電線圈保持為常量。同步控制能夠提供非常高的位置精度，以及更高的電源效率(也就是說(shuō)，由于磁鐵固有的磁通量，因而驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的電流可以降低)。BLDC電機(jī)采用一系列狀態(tài)(參見(jiàn)圖1)對(duì)位置進(jìn)行控制。所支持的狀態(tài)越多，對(duì)位置的控制精確度就越高，但這同時(shí)也意味著需要更復(fù)雜的處理過(guò)程。由于BLDC為無(wú)刷操作，因而理想適用于維護(hù)和磨損對(duì)總擁有成本影響較大的應(yīng)用領(lǐng)域。BLDC是發(fā)展速度最?決的一種電機(jī)類型，能針對(duì)中高扭矩實(shí)現(xiàn)高效可靠的操作，具有高功率密度和可用于易燃環(huán)境等特性，非常適用于自動(dòng)化、牽引、精密設(shè)備和白色家電等應(yīng)用。由于BLDC采用簡(jiǎn)單的換向技術(shù)，因而這種系統(tǒng)復(fù)雜度較低、重量較輕，有助于實(shí)現(xiàn)小尺寸、高效率、低成本等優(yōu)異特性，而且在變速及低速情況下均能實(shí)現(xiàn)出色性能。
永磁同步電機(jī)(pMSM)與BLDC電機(jī)的不同之處在于采用了“持續(xù)”的控制方案(參見(jiàn)圖2)。也就是說(shuō)，PMSM可實(shí)現(xiàn)低噪聲工作、最小的換向轉(zhuǎn)矩紋波，且能與低成本的分布繞組協(xié)同配合。其可支持更高的最高可達(dá)速度和更高的效率與轉(zhuǎn)矩，因此非常適用于需要高精度位置控制、超高速度和／或極高轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用，例如牽引、高精度自動(dòng)化(機(jī)器人)以及混合動(dòng)力／電動(dòng)汽車等。
智能控制機(jī)制
對(duì)于如何控制不同類型的電機(jī)而言，開發(fā)人員有許多選擇，具體取決于保持電機(jī)效率的工作范圍(如高／低速度、高轉(zhuǎn)矩)以及需要多高的精度(如位置、速度、轉(zhuǎn)矩等)。每一種控制機(jī)制都在成本、電源效率、精度和性能方面擁有最佳的平衡點(diǎn)。
簡(jiǎn)單的標(biāo)量控制(也稱為V／f或單位頻率電壓)是一種用于驅(qū)動(dòng)ACI電機(jī)的流行方法，因?yàn)檫@種方法實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)單直接，且其相應(yīng)的處理要求也不高。可通過(guò)改變用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正弦波頻率來(lái)管理速度，無(wú)需控制電流或優(yōu)化轉(zhuǎn)矩。但是，簡(jiǎn)單的標(biāo)量控制在高速和低速情況下轉(zhuǎn)矩效率均較低，動(dòng)態(tài)性能不佳，對(duì)變化的響應(yīng)遲緩，對(duì)設(shè)置點(diǎn)產(chǎn)生過(guò)沖，并在低速情況下內(nèi)部電源損耗非常嚴(yán)重。
磁場(chǎng)定向控制(FOC)相對(duì)于簡(jiǎn)單標(biāo)量控制而言，F(xiàn)OC是一種智能化程度更高的控制機(jī)制，根據(jù)應(yīng)用的不同，其更高的復(fù)雜性能實(shí)現(xiàn)相對(duì)更出色的低成本性和電源效率以及更高的精度和性能。此外，F(xiàn)OC也稱為矢量控制，能在整個(gè)轉(zhuǎn)矩和速度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)ACI和PMSM電機(jī)(表1)的最佳控制。FOC不僅能在最小化轉(zhuǎn)矩紋波的同肘提升起始轉(zhuǎn)矩，而且還能有效支持所有速度的最大轉(zhuǎn)矩。其可對(duì)變化進(jìn)行快速響應(yīng)并能在滿負(fù)載條件下保持零速，從而可在整個(gè)電機(jī)速度范圍內(nèi)確保性能穩(wěn)定可靠。由于FOC采用電流控制模式，因而開發(fā)人員可根據(jù)特定應(yīng)用來(lái)相應(yīng)優(yōu)化電源轉(zhuǎn)換器電路和電機(jī)大小。
梯形與正弦控制是BLDC電機(jī)控制兩種最主要的選擇。由于梯形控制比較簡(jiǎn)單且成本較低，因而傳統(tǒng)上一直屬于首選方法。但是，為了實(shí)現(xiàn)更順暢的操作、更及時(shí)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)性以及更低的電氣噪聲，現(xiàn)在許多開發(fā)人員開始轉(zhuǎn)而采用正弦控制方法。這不僅能提高性能和效率，還能配合分布繞組工作，且在較高速度條件下也能表現(xiàn)出更強(qiáng)大的控制能力，從而有助于OEM廠商實(shí)現(xiàn)出色的系統(tǒng)差異化。例如，梯形控制法的EMI(電磁干擾)較高，會(huì)造成電機(jī)系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而顯著影響性能，同時(shí)還會(huì)加大人耳可覺(jué)察的干擾噪音。
反饋
高級(jí)控制機(jī)制的更高性能和復(fù)雜性從一定程度而言都與反饋環(huán)路的使用有關(guān)。反饋環(huán)路可對(duì)速度、位置／角度、電流、磁通量以及轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié)。FOC需要測(cè)量速度以及轉(zhuǎn)子與定子之間的角度。梯形和正弦控制則需要測(cè)量速度、位置和電流。
開發(fā)人員既能夠采用傳感器也能夠采用無(wú)傳感器方案來(lái)實(shí)施反饋。就采用ACI電機(jī)的應(yīng)用而言，可使用測(cè)速計(jì)直接測(cè)量速度。采用PMSM的設(shè)計(jì)方案則可使用編碼器或分解器對(duì)位置進(jìn)行跟蹤，同時(shí)可通過(guò)測(cè)量一定時(shí)間內(nèi)的位置變化來(lái)計(jì)算速度。傳感器確實(shí)會(huì)增加系統(tǒng)的成本和組件數(shù)量，但對(duì)高精度系統(tǒng)來(lái)說(shuō)往往是必需的。
對(duì)于無(wú)傳感器的方案而言。需要通過(guò)滑模(sliding Mode)和模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)(MRAS)等“狀態(tài)觀察器”根據(jù)實(shí)時(shí)電流與電壓的測(cè)量結(jié)果對(duì)電機(jī)的速度和角度進(jìn)行建模(也就是進(jìn)行估算)。這種方法的益處是電流和電壓傳感器比位置傳感器(采用單個(gè)DC分流就能以低成本的方式對(duì)電流進(jìn)行可靠的測(cè)量)便宜得多，但實(shí)施數(shù)學(xué)電機(jī)建模工作會(huì)占用系統(tǒng)微處理器一定量的MIPS資源。
集成型電機(jī)控制
當(dāng)前片上系統(tǒng)集成的發(fā)展趨勢(shì)改變了開發(fā)人員實(shí)施電機(jī)控制的方式?，F(xiàn)在，支持智能控制機(jī)制宴施的MCU成本還不足2美元，即便對(duì)大量低成本應(yīng)用而言也足以接受，有助于提升性能、效率和精度。舉例來(lái)說(shuō)，德州儀器(TI)的低成本C2000Piccolo MCU可在單顆芯片上控制兩個(gè)電機(jī)，同時(shí)仍能為功率因數(shù)校正(PFC)等其他高價(jià)值特性預(yù)留足夠的性能空間。此外，這種微處理器還集成了眾多基于硬件的特性，能夠進(jìn)一步提升性能和效率。
?加速器：基于硬件的處理能將主MCU解放出來(lái)，進(jìn)而加快計(jì)算速度并簡(jiǎn)化整體設(shè)計(jì)：例如，控制律加速器(cLA)能完全承擔(dān)起整個(gè)閉環(huán)FOC系統(tǒng)的處理任務(wù)：除了可提升電機(jī)控制的精度之外，加速器還能提供更多的處理預(yù)留性能空間，使開發(fā)人員能夠通過(guò)抽象來(lái)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，實(shí)施更高級(jí)的算法和／或采用成本更低的MCU。
?電機(jī)控制專用外設(shè)：MCU上的集成外設(shè)不僅能降低系統(tǒng)成本、提高系統(tǒng)精度，而且還能加速設(shè)計(jì)進(jìn)程：例如，高分辨率和已同步的ADC能讓MCU通過(guò)CPU獲取來(lái)實(shí)現(xiàn)ADC采樣同步，以執(zhí)行時(shí)延極低的高準(zhǔn)確度電流測(cè)量：基于硬件的可編程PWM配合增強(qiáng)型特性不僅能優(yōu)化性 能，還能提升效率，并確保ADC采樣不與PWM切換同時(shí)發(fā)生：最后，諸如CAP／QEP傳感器接口等集成型接口能夠顯著簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作、減少組件數(shù)，并降低系統(tǒng)成本。
?實(shí)時(shí)調(diào)試支持：電機(jī)控制應(yīng)用面臨的一個(gè)特殊挑戰(zhàn)，就是要在電機(jī)不間斷運(yùn)行的情況下，持續(xù)提供中斷的同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試：為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要讓基于硬件的實(shí)時(shí)調(diào)試電路系統(tǒng)幫助開發(fā)人員以非侵入式的方式直接存取內(nèi)部微處理器資源：此外、基于硬件的調(diào)試還可對(duì)已部署的系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)故障排除。
加速開發(fā)進(jìn)程
獲得設(shè)計(jì)與調(diào)試所需的軟硬件是最大限度加速開發(fā)進(jìn)程的關(guān)鍵。比方說(shuō)，通用硬件平臺(tái)能幫助開發(fā)人員實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展性，能針對(duì)不同應(yīng)用實(shí)現(xiàn)軟件的重復(fù)使用，如從簡(jiǎn)單的電機(jī)應(yīng)用直到高端的高精度應(yīng)用等。此外，提供豐富電機(jī)控制庫(kù)的可視開發(fā)工具也能進(jìn)一步擴(kuò)展平臺(tái)的價(jià)值，使開發(fā)人員能夠?qū)F(xiàn)有框架進(jìn)行快速調(diào)諧以適用于特定的應(yīng)用領(lǐng)域，從而實(shí)現(xiàn)高級(jí)別的功能。
可視開發(fā)工具使開發(fā)人員能夠?qū)F(xiàn)有框架進(jìn)行快速調(diào)諧以適用于特定應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)高級(jí)別的設(shè)計(jì)。例如雙通道無(wú)傳感器FOC式PMSM系統(tǒng)的增量構(gòu)建。在這一點(diǎn)上，開發(fā)人員能夠確認(rèn)目標(biāo)獨(dú)立的模塊、占空比以及PWM更新。此外，對(duì)電機(jī)表現(xiàn)建模的功能還可幫助開發(fā)人員在電機(jī)斷連時(shí)確認(rèn)PWM操作，從而可避免意外熔斷。
關(guān)鍵詞：英語(yǔ)；基礎(chǔ)；鞏固；實(shí)踐；能力
傳統(tǒng)的英語(yǔ)教學(xué)方式就是背誦與記憶，我們可以將其納入到新的教學(xué)方式中，教師除了做系統(tǒng)詳細(xì)的講解之外，也要做好有效的分析，提升自己的水平，這就是我們的專注的態(tài)度，獲得新的感悟與分析。這個(gè)過(guò)程就是在基礎(chǔ)之上進(jìn)行提升，在實(shí)際的交流中獲得實(shí)踐，使我們的學(xué)習(xí)起到事半功倍的作用。
一、在學(xué)習(xí)中夯實(shí)與鞏固基礎(chǔ)知識(shí)
英語(yǔ)綜合能力的提升，要求學(xué)生要有個(gè)深厚的功底，然后才能游刃有余，達(dá)到靈活運(yùn)用的目的。在實(shí)際的教學(xué)之中，最基礎(chǔ)的東西就是英語(yǔ)的單詞、短語(yǔ)和常用句子的拓展，課文句式的分析與理解，課文主旨的概括歸納等，這就是我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和考試的中心。
實(shí)際教學(xué)中，我們就從這種最基礎(chǔ)的東西入手，一步步深入到課文中，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的歸納總結(jié)，這樣可以分布做到知識(shí)的鞏固，但是無(wú)法形成統(tǒng)一的整體，缺乏全面有效的認(rèn)知，無(wú)法進(jìn)行靈活的運(yùn)用。我們可以進(jìn)行整體的認(rèn)知，在學(xué)習(xí)句子的過(guò)程中進(jìn)行單詞的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)段落的過(guò)程中進(jìn)行句子的學(xué)習(xí)，這樣就可以達(dá)到整體的認(rèn)知，將分散的知識(shí)點(diǎn)整體結(jié)合起來(lái)，做到知識(shí)的有效夯實(shí)與鞏固提升。
例如我們可以通過(guò)與生活相互結(jié)合的實(shí)踐進(jìn)行單詞的學(xué)習(xí)，我們經(jīng)常遇見(jiàn)的詢問(wèn)天氣的話題，像基本的句型“what is the weather”？“How do you like the weather”？等等，都是需要我們注意的地方，里面的重點(diǎn)單詞放在句子里進(jìn)行，這樣我們可以通過(guò)簡(jiǎn)短的對(duì)話進(jìn)行連接?！癐 want to go to the park， do you want there with me？ I am not sure！ If tomorrow is a good weather， I want to go there with you. Ok！ See you tomorrow.
以上的句型就將常用單詞和句式放在一起進(jìn)行的，而且具有整體性，同時(shí)將學(xué)生的思路放到一起進(jìn)行拓展，從而獲得有效的提升與感悟。里面有重點(diǎn)的單詞，也有常用的句型，這種學(xué)習(xí)方式有利于帶動(dòng)學(xué)生的同時(shí)記憶，加強(qiáng)其中的內(nèi)在聯(lián)系，取得良好的學(xué)習(xí)效果。
二、在實(shí)踐中提升學(xué)習(xí)英語(yǔ)的能力，進(jìn)行雙向的提升
英語(yǔ)不僅僅放在口頭上，更要放在實(shí)踐中提升，像聽說(shuō)讀寫等，讓學(xué)生進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)與提升，這是在英語(yǔ)能力的提升中的必由之路。教師在立足課本的基礎(chǔ)上，進(jìn)行課外知識(shí)的拓展，做到兩者的相互提高，進(jìn)行聽力和閱讀的實(shí)踐性，同時(shí)教師要有效的將口語(yǔ)的提高放在一個(gè)重要位置上。
例如我們通過(guò)有效的說(shuō)明，進(jìn)行產(chǎn)品的介紹，這就是將學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)放在實(shí)踐中進(jìn)行有效提升，將對(duì)知識(shí)進(jìn)行活學(xué)活用，達(dá)到學(xué)以致用的目的。比如我們來(lái)分析一種產(chǎn)品在不同國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)，最終會(huì)獲得什么效果，我們就可以運(yùn)用所學(xué)過(guò)的單詞和句型，放到里面去，提升自己的水平，將這種小短文進(jìn)行具體化，達(dá)到我們的目的，像下面的例文：
Compete between countries：During the expansion， many countries bring all kinds of compete， which attitude we should take is a problem. Recently，The industrial cleaning is developing ， a country walk into foreign market， is always meet the forcefully compete. Especially， WTO rulers conclude the checking way form import ， this is appear between importing countries and exporting country.里面單詞就是我們?cè)?jīng)學(xué)過(guò)的，而且是常用的句型，達(dá)到我們的教學(xué)目的。
三、提升自己的英語(yǔ)素養(yǎng)與能力
本著英語(yǔ)素養(yǎng)提升的初衷，我們就可以進(jìn)行有效的思維拓展，達(dá)到我們的目的，相對(duì)來(lái)說(shuō)英語(yǔ)的思維面比較廣，當(dāng)中可以有效的提升學(xué)生的能力。例如教師可以提出一個(gè)話題，具有正反兩方面的意思，進(jìn)行論述，例如“Do you like spring-festival or not”，這樣的話題可以提升學(xué)生的實(shí)踐能力，引發(fā)學(xué)生的興趣和欲望，去獲得一種新的感悟。這種方式與我們的生活相互聯(lián)系，提升自己的感悟和素養(yǎng)。
通過(guò)上述分析我們得知，在實(shí)際的教學(xué)當(dāng)中，我們要從頭做起，從基礎(chǔ)抓起，夯實(shí)好自己的英語(yǔ)水平，然后通過(guò)理論與實(shí)踐的相互結(jié)合，達(dá)到綜合提升的目的，教師要將學(xué)生作為主體進(jìn)行教學(xué)，將學(xué)生看作是課堂的主人，自己就是為學(xué)生服務(wù)的，去獲得更加多樣的方式和手段，通過(guò)基礎(chǔ)知識(shí)和能力素養(yǎng)一步步展開提升，使教學(xué)達(dá)到多樣化，學(xué)到真正的本領(lǐng)，去進(jìn)行感悟和運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)
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3、張啟途 《商務(wù)英語(yǔ)綜合教程》北方交大出版社 2008-05
一、硬件電路的功能擴(kuò)展
1.旋轉(zhuǎn)編碼器樓層定位電路。（1）編碼器的安裝方法。將旋轉(zhuǎn)編碼器直接安?b在曳引機(jī)輸出軸的軸端上，編碼器隨曳引機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可以從旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖輸出端獲得與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號(hào)，一是供變頻器反饋轉(zhuǎn)速，二是供電梯計(jì)算樓層之間的脈沖距離。（2）編碼器與控制系統(tǒng)的連接。對(duì)于只有A、B相兩相脈沖輸出的增量型編碼器，它有四條引線，其中兩條是脈沖輸出線，與PLC的高速計(jì)數(shù)端相連，一條是COM端線，一條是電源線，與電源的正極和負(fù)極相連。對(duì)于絕對(duì)型編碼器，它直接輸出脈沖個(gè)數(shù)的數(shù)字量，其信號(hào)輸出方式有并行輸出、串行輸出、總線輸出、變送為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出等。
2.稱重控制電路。稱重控制電路由稱重傳感器和控制儀兩部分組成。稱重傳感器將重量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送給控制儀，由控制儀進(jìn)行運(yùn)算處理，完成電梯稱重。當(dāng)電梯轎廂內(nèi)重量變化時(shí)，控制儀根據(jù)要求可以輸出多組繼電器觸點(diǎn)信號(hào)，如0～10mA電流信號(hào)、0～10V或-10V～+10V電壓信號(hào)，超載時(shí)控制儀發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，為電梯稱重及啟動(dòng)提供精確的數(shù)據(jù)。
3.應(yīng)急救援裝置。當(dāng)電梯供電中斷（如停電、缺相等），或電梯自身出現(xiàn)軟故障（非電梯安全回路或門鎖回路故障），應(yīng)急救援裝置將自動(dòng)投入應(yīng)急救援，將電梯轎廂慢速運(yùn)行到就近層站?？浚蜷_轎門和廳門，放出受困的乘客。電梯應(yīng)急救援功能是電梯維修技術(shù)人員必須掌握的重要技能之一，因此電梯教學(xué)的實(shí)訓(xùn)裝置有必要設(shè)計(jì)應(yīng)急救援裝置。
二、軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)
根據(jù)四層電梯的控制要求，進(jìn)行控制程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)，與原實(shí)訓(xùn)裝置功能相同部分的程序不做改動(dòng)。
1.編碼器樓層定位程序。編碼器樓層定位程序根據(jù)輸入脈沖數(shù)計(jì)算電梯位置與運(yùn)行速度的程序。在電梯運(yùn)行前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，將信號(hào)，如換速點(diǎn)位置、平層點(diǎn)位置、制動(dòng)停車點(diǎn)位置等所對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)，分別存入相應(yīng)的內(nèi)存單元。在電梯運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)，使用軟件實(shí)時(shí)計(jì)算以下信號(hào)：電梯所在樓層位置、換速點(diǎn)位置、平層點(diǎn)位置，從而進(jìn)行樓層計(jì)數(shù)，發(fā)出換速信號(hào)和平層信號(hào)，再通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)換速、樓層定位以及廂門廳門的開關(guān)控制等。
2.稱重控制程序。稱重控制程序首先讀取壓力傳感器的載重信號(hào)，然后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并與內(nèi)存中的額定載重量進(jìn)行比較。當(dāng)轎廂內(nèi)的重量達(dá)到或超過(guò)額定載重量（設(shè)定值）的95%時(shí)，輸出滿載信號(hào)，顯示電梯滿載，不再響應(yīng)呼梯信號(hào)；當(dāng)轎廂內(nèi)的重量達(dá)到或超過(guò)額定載重量（設(shè)定值）的102%時(shí)，控制超載繼電器動(dòng)作，顯示超載信號(hào)，不能關(guān)閉廂門與廳門，直至退出超載狀態(tài)為止，以確保電梯安全可靠運(yùn)行。
3.應(yīng)急救援程序。應(yīng)急救援程序首先判斷是聯(lián)機(jī)方式還是脫機(jī)方式，并進(jìn)行分別處理。在脫機(jī)方式下，不使用應(yīng)急救援功能。在聯(lián)機(jī)方式下，當(dāng)外加電源正常時(shí)，硬件電路自動(dòng)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電控制，并且用LED顯示快充、慢充、充電完成等狀態(tài)。當(dāng)外加電源斷電或缺相，以及電梯控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)急救援程序接管電梯的全部控制權(quán)，啟動(dòng)逆變電路工作，將蓄電池的直流電壓逆變成三相交流電壓，向電梯供電，使電梯繼續(xù)保持慢速運(yùn)行5～30分鐘，直至運(yùn)行到最近的平層位置，開門使乘客安全撤離。在救援過(guò)程中，即使外加電源恢復(fù)正常供電，也不會(huì)影響應(yīng)急救援裝置的正常救援工作，直到救援工作結(jié)束后再恢復(fù)正常的電梯運(yùn)行。為了避免外界干擾，當(dāng)外加電源發(fā)生故障時(shí)間少于3秒或者控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)間少于裝置設(shè)定時(shí)間時(shí)，應(yīng)急救援程序不響應(yīng)救援工作，確保電梯優(yōu)先運(yùn)行。
一臺(tái)智能化的印染機(jī)器人，可替代一條生產(chǎn)線上的數(shù)個(gè)工人，這樣的機(jī)器人不僅有利于節(jié)省人力，由于能夠精確控制給料，也能大幅減少污染，提升印花品質(zhì)……紡織機(jī)器人在國(guó)內(nèi)紡織企業(yè)的出現(xiàn)及逐步推廣，是紡機(jī)智能化步伐帶來(lái)的全新氣象。
紡織是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，各方面的條件相對(duì)較差，隨著生活水平的提高，在這個(gè)行業(yè)里就業(yè)的人會(huì)越來(lái)越少。除非使勞動(dòng)條件有大幅度改善，在工作當(dāng)中有很多靈活機(jī)動(dòng)的部分，才會(huì)逐漸有人才聚集。從產(chǎn)業(yè)本身角度講，工人越多成本越高，人為因素也越高。智能紡機(jī)自動(dòng)化節(jié)省成本，減少人為因素，在中國(guó)在全世界都是一個(gè)大方向，也是必然趨勢(shì)。
中國(guó)紡織機(jī)械器材工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)王樹田表示，智能化需求在這兩年里特別明顯。
“以前的420錠細(xì)紗機(jī)需要人工換紗管，現(xiàn)在已經(jīng)有相當(dāng)多的企業(yè)選擇使用1080錠自動(dòng)落紗機(jī)。這只是第一步，今后還將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)落筒、自動(dòng)輸送，大幅度減少人力。企業(yè)老板投資之后不需要過(guò)多管理人的成本，計(jì)算生產(chǎn)就可以了。目前，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)車錠數(shù)已經(jīng)超過(guò)傳統(tǒng)短車錠數(shù)的銷售量?！?/p>
“下一次工業(yè)革命”
從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，制造業(yè)下一步的發(fā)展將由人工智能、機(jī)器人和數(shù)字控制信息技術(shù)這三部分組成，有人將這稱為“下一次的工業(yè)革命”。紡織機(jī)械器材工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)祝憲民這樣說(shuō)：我國(guó)作為制造大國(guó)，要發(fā)展成為制造強(qiáng)國(guó)，也必然要走這條路。未來(lái)，各類大型處于生產(chǎn)第一線的技術(shù)裝備都有向著智能化發(fā)展的趨勢(shì)，我國(guó)也出臺(tái)了關(guān)于智能裝備制造十二五規(guī)劃。
其中智能制造裝備的具體定義是：具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合。重點(diǎn)推進(jìn)高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備，自動(dòng)化成套生產(chǎn)線，智能控制系統(tǒng)，精密和智能儀器儀表與試驗(yàn)設(shè)備，關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、元器件及通用部件，智能專用裝備的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、智能化、精密化、綠色化，帶動(dòng)工業(yè)整體技術(shù)水平的提升。
隨著用工勞動(dòng)力成本逐年增長(zhǎng)，減少用工，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，文章開頭提到的印染機(jī)器人就是這其中的一部分。
目前已經(jīng)有不少在使用機(jī)器人生產(chǎn)的企業(yè)，包括印染、紡紗、織布企業(yè)。祝憲民對(duì)此解釋道：不要把機(jī)器人單純理解成一個(gè)人，有腿有腳具備人的形態(tài)，那只是狹義上的機(jī)器人。
實(shí)際上機(jī)器人是指模仿人的動(dòng)作代替人進(jìn)行生產(chǎn)，比如紡紗自動(dòng)集體落紗的小車，進(jìn)行抓管放管操作，就是機(jī)器人。目前紡織機(jī)器人的發(fā)展非常迅速，自動(dòng)落筒機(jī)可能實(shí)現(xiàn)多只手臂，快速完成落筒工作。
而人工智能則與機(jī)器人不同，具有比較嚴(yán)格的定義。首先要具有感知，要了解生產(chǎn)對(duì)象的狀況，隨后進(jìn)行分析，做出判斷，最后完成決策。能完成這樣幾步程序，才是人工智能。所謂人工智能，就是機(jī)器能夠代替人類的思考。不僅感知，還要能夠進(jìn)行分析決策，代替人的思考過(guò)程。
比如，將人工智能應(yīng)用于粗細(xì)聯(lián)合細(xì)紗機(jī)，粗紗筒自哪臺(tái)粗紗機(jī)上落下來(lái)，哪臺(tái)細(xì)紗機(jī)缺少粗紗需要準(zhǔn)備，都由人工智能負(fù)責(zé)傳送。如果都不缺少，則需要判斷送進(jìn)哪個(gè)粗紗庫(kù)，需要時(shí)又要如何調(diào)出……這些都不是一個(gè)簡(jiǎn)單的控制，而是需要進(jìn)行思考分析。
當(dāng)這樣的思考過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)，以細(xì)紗無(wú)人鐺車為例，夜班時(shí)間節(jié)是用電峰谷價(jià)格便宜，企業(yè)需要開車又想做到無(wú)人值守夜班，則需要斷紗少，斷紗少則需要做出適當(dāng)降低錠速的判斷。這些本來(lái)需要平時(shí)經(jīng)驗(yàn)的積累由人工進(jìn)行判斷，將這種人工分析判斷植入人工智能，便可以做到替代人力，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，有效降低各類成本。
令技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)
“形勢(shì)好的時(shí)候，放臺(tái)機(jī)器在那里開著就能掙錢，那時(shí)候技術(shù)差別無(wú)法顯現(xiàn)。但越是在形勢(shì)不好的時(shí)候，高端技術(shù)的優(yōu)勢(shì)越是會(huì)突顯出來(lái)。在去年仍然實(shí)現(xiàn)贏利的，多是采用高端技術(shù)紡機(jī)的企業(yè)?！弊椕竦目捶ㄊ趾V定。
2012年，智能制造裝備產(chǎn)業(yè)增速仍然保持在裝備全行業(yè)的前列，需求量總體保持穩(wěn)步上升態(tài)勢(shì)。工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長(zhǎng)李東表示，高端裝備制造業(yè)是國(guó)家“十二五”規(guī)劃提出的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)七大領(lǐng)域之一，智能制造裝備是高端裝備制造業(yè)的重點(diǎn)方向之一。
“智能制造裝備”概念自2010年秋《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》首次作為發(fā)展重點(diǎn)明確提出，近兩年在制造業(yè)內(nèi)外都得到了廣泛的關(guān)注，尤其是工業(yè)機(jī)器人、3D打印技術(shù)等新領(lǐng)域的涌現(xiàn)，更是使智能制造裝備躍升為媒體熱炒的未來(lái)產(chǎn)業(yè)之星。但從當(dāng)前我國(guó)的發(fā)展情況來(lái)看，智能制造技術(shù)和裝備的應(yīng)用拓展仍需要政府和業(yè)內(nèi)企業(yè)的更多努力。
智能化的研發(fā)成本較高，但紡織工業(yè)的自動(dòng)化與智能化恰恰恰可能率先在中國(guó)實(shí)現(xiàn)。祝憲民這樣說(shuō)：“因?yàn)槲覀兙哂谐杀镜膬?yōu)勢(shì)，我們國(guó)家的紡織機(jī)械比國(guó)外進(jìn)口機(jī)械成本低得多。在臺(tái)灣有一家紡織廠，采用一套進(jìn)口自動(dòng)化設(shè)備，用工很少，萬(wàn)錠用工只有不到10個(gè)人，但是老板說(shuō)，這套設(shè)備是賠錢的，要靠其他普通紡紗設(shè)備來(lái)養(yǎng)這臺(tái)設(shè)備。即它的固定資產(chǎn)投資成本高，平時(shí)機(jī)械的維護(hù)成本也很高，與節(jié)省的人工成本相比，并不劃算。”
那么，我國(guó)的紡織機(jī)械呢？當(dāng)然不能仍然走這樣的路。與進(jìn)口紡機(jī)相比，我國(guó)紡機(jī)要將成本優(yōu)勢(shì)進(jìn)行到底。
祝憲民回憶，豐田公司曾經(jīng)在90年代初就研發(fā)出自動(dòng)接頭機(jī)，豐田老總卻表示那是研發(fā)失敗，這失敗不是技術(shù)層面上的失敗，而是機(jī)械成本太高，賣給企業(yè)，節(jié)省的人力卻不可能實(shí)現(xiàn)贏利的平衡，這便失去了高端技術(shù)的本來(lái)意義。
對(duì)此，祝憲民表示，在智能化高端技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中，不能只從技術(shù)角度上考慮，還要從生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的實(shí)際上考慮。如果推出一個(gè)高端技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，自然不會(huì)有人用，技術(shù)的研發(fā)等于一場(chǎng)空。我們不能在技術(shù)上過(guò)關(guān)經(jīng)濟(jì)上卻失敗，那一切的努力就沒(méi)有任何意義了。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué)；期末復(fù)習(xí)課；構(gòu)建知識(shí)體系
期末復(fù)習(xí)的內(nèi)容周期較長(zhǎng)，如何讓學(xué)生通過(guò)復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)、構(gòu)建科學(xué)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高問(wèn)題解決能力，這是每位教師都要面對(duì)的問(wèn)題。要實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)的目標(biāo)，我想：復(fù)習(xí)課一定不能沉悶，應(yīng)該充分調(diào)動(dòng)孩子的能動(dòng)性，把孩子帶進(jìn)數(shù)學(xué)的新境界！下面，我談?wù)剛€(gè)人在小學(xué)數(shù)學(xué)高年級(jí)復(fù)習(xí)中的幾點(diǎn)嘗試：
一、梳理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)――讓知識(shí)具有生長(zhǎng)力
形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，首先需要學(xué)生自行梳理，進(jìn)行針對(duì)性地查漏補(bǔ)f，其次需要學(xué)生相互交流中不斷調(diào)整，提升對(duì)已學(xué)知識(shí)的理解，通過(guò)相互補(bǔ)充，相互質(zhì)疑，逐步完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，讓知識(shí)網(wǎng)絡(luò)具有生長(zhǎng)力。在復(fù)習(xí)《多邊形面積的整理和復(fù)習(xí)》時(shí)，我課前先設(shè)計(jì)好導(dǎo)學(xué)單（課件出示），安排學(xué)生課前根據(jù)導(dǎo)學(xué)單要求對(duì)多邊形面積的知識(shí)進(jìn)行梳理。課上，我先引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)交流，然后再請(qǐng)小組來(lái)匯報(bào)是怎樣整理的。以下是學(xué)生所完成的一張知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖：
老師進(jìn)一步引導(dǎo)：除了這三種圖形外，我們還學(xué)習(xí)哪些平面圖形面積計(jì)算公式？怎樣推導(dǎo)出這些平面圖形面積計(jì)算公式？這樣，學(xué)生通過(guò)參與梳理、討論交流等學(xué)習(xí)形式，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行全面整理和鞏固，對(duì)相關(guān)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，感受到知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系以及異同，賦予知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖以生長(zhǎng)的力量。
二、巧妙設(shè)問(wèn)理答――培養(yǎng)學(xué)生思維能力
讓學(xué)生學(xué)會(huì)“數(shù)學(xué)地思維”，并讓學(xué)生具有數(shù)學(xué)的精神和眼光是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心。在數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課中，我注重培養(yǎng)學(xué)生思維方法和思維能力，例如在《多邊形面積的整理與復(fù)習(xí)》中我設(shè)計(jì)這樣的活動(dòng)：判斷圖1中左右兩個(gè)梯形面積的大小。
學(xué)生填空完，教師引導(dǎo)：1.把圖1左圖變一變（成為圖2），那么圖2中的兩個(gè)梯形面積相比，怎么樣？為什么？2.如果把圖2中的左圖照這樣繼續(xù)變下去（成為圖3），可能變成什么？這個(gè)三角形跟原來(lái)的梯形有什么聯(lián)系？接著教師繼續(xù)把三角形變成平行四邊形（成為圖4），這個(gè)平行四邊形跟原來(lái)的梯形有什么聯(lián)系？學(xué)生獨(dú)立思考片刻后，我進(jìn)一步呈現(xiàn)這樣的問(wèn)題：在研究它們面積公式之間的聯(lián)系時(shí)，淘氣是這樣表示的，你覺(jué)得有道理嗎？
S梯形=（a+b）÷2×h
S三角形=（a+0）÷2×h（當(dāng)梯形的上底縮短為0時(shí)，梯形就變成了三角形）
S平行四邊形=2a÷2×h（當(dāng)梯形的上底跟下底一樣長(zhǎng)時(shí)，它就變成了平行四邊形）。通過(guò)這樣的活動(dòng)設(shè)計(jì)，從而引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)、看、聽、說(shuō)等活動(dòng)中，感受了圖形之間有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，體驗(yàn)了數(shù)學(xué)世界的奇妙，學(xué)生的抽象思維、邏輯思維憑借直觀形象的演繹得到了進(jìn)一步的發(fā)展。
三、精心設(shè)計(jì)練習(xí)――溝通知識(shí)間的聯(lián)系
期末復(fù)習(xí)中，習(xí)題的設(shè)計(jì)舉足輕重，要讓學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)，在解決中打通知識(shí)間的聯(lián)系。課上，我在孩子梳理出知識(shí)網(wǎng)絡(luò)后，針對(duì)學(xué)生平時(shí)在學(xué)習(xí)中易錯(cuò)、掌握不牢固的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)了這樣一道題：
1.計(jì)算下面三個(gè)圖形的面積。（每個(gè)小格邊長(zhǎng)為1M）
（1）計(jì)算這個(gè)三個(gè)圖形的面積。
（2）觀察這三個(gè)圖形，你發(fā)現(xiàn)了什么？
2.判斷：兩個(gè)面積相等的三角形能拼成一個(gè)平行四邊形（ ）
三角形的面積是平行四邊形的一半（ ）
學(xué)生通過(guò)計(jì)算、觀察、交流等活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了三角形的面積是與它等底等高平行四邊形面積的一半；兩個(gè)三角形的底和高的乘積相等，它們的面積就相等；三角形的面積相等，形狀不一定相同。在此基礎(chǔ)上引申判斷，而因?yàn)橛辛饲懊娴挠?jì)算、觀察比較、交流等活動(dòng)。此時(shí)學(xué)生又一次將多邊形面積的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)、盲點(diǎn)不攻自破了，學(xué)生在觀察、交流中品悟了笛У謀局省
總之，小學(xué)數(shù)學(xué)期末復(fù)習(xí)，立足教材，細(xì)致分析學(xué)情，設(shè)計(jì)“生動(dòng)”的練習(xí)，讓復(fù)習(xí)課不再沉悶，甚至可以非常曼妙，幫助學(xué)生建構(gòu)系統(tǒng)的知識(shí)體系，做到“優(yōu)教減負(fù)”，從而促進(jìn)學(xué)生在復(fù)習(xí)中有所樂(lè)，有所得。
關(guān)鍵詞：粒子群算法優(yōu)化應(yīng)用；智能算法；編程語(yǔ)言matlab
中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：009-3044(2012)02-0429-03
1導(dǎo)論
有優(yōu)化作用的粒子群算法是主要應(yīng)用在計(jì)算智能領(lǐng)域中。相比早期的智能算法如經(jīng)典的蟻群算法和魚群算法等，它又是又一類群體智能的優(yōu)化算法。該算法最早由Kennedy和Eberhart在1995年提出的。該算法的靈感來(lái)源于對(duì)鳥類捕食行為的研究。我們觀察在鳥類捕食時(shí)，對(duì)所有鳥來(lái)說(shuō)，找到食物最有效、簡(jiǎn)單的的數(shù)據(jù)信息就是由當(dāng)前距離食物最近的周圍區(qū)域的鳥群提供。粒子群算法就從這種生物種群行為特征受到啟發(fā)并借鑒應(yīng)用于求解優(yōu)化問(wèn)題的。在算法中可知優(yōu)化問(wèn)題每次的潛在存在的解集合都是由搜索空間中假定的“粒子”的狀態(tài)決定，每個(gè)粒子的適應(yīng)度值由目標(biāo)函數(shù)決定的，它們飛翔的方向和距離由粒子的速度決定了。粒子由自身及同群同伙伴的飛行經(jīng)驗(yàn)協(xié)調(diào)性地且動(dòng)態(tài)地調(diào)整進(jìn)行，即粒子自己?jiǎn)蝹€(gè)個(gè)體具備的最優(yōu)解和整個(gè)種群所具備的最優(yōu)解。如此反復(fù)在解空間中不斷搜索，如遇滿足要求停止。本測(cè)試用例就是用PSO算法來(lái)求標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試函數(shù)的極值，表明該算法在系統(tǒng)極值尋優(yōu)中的有效作用。
2原理
可以視為第i個(gè)粒子的周圍附近粒子所能得到的最優(yōu)位置，上述方法也有“局部PSO算法”的提法。比較而言，全局PSO算法收斂快，數(shù)值在局部最優(yōu)附近容易聚集。相反局部PSO收斂速度會(huì)慢一點(diǎn)，但不易走入局部最優(yōu)。
3算法實(shí)現(xiàn)
3.1算法流程
①群算法參數(shù)初始化，群體規(guī)模，每個(gè)粒子的位置xi和速度,Vi
②對(duì)應(yīng)計(jì)算每個(gè)粒子的適應(yīng)度值Fit[i]；
③對(duì)應(yīng)于每個(gè)粒子，比較它的適應(yīng)度值和個(gè)體極值，如存在Fit [i]> pbes (i),則用Fit [i]替換掉pbes (i);
④對(duì)應(yīng)于每個(gè)粒子，比較它的適應(yīng)度值Fit[i]和全局極值gbes(i),如存在Fit [i]> pbes (i)則用Fit [i]代替gbes(i)；
⑤根據(jù)公式（1），（2）更新替換粒子的速度xi和位置Vi；
⑥如遇結(jié)束條件滿足退出(誤差足夠好或到達(dá)最大循環(huán)次數(shù))，否則重復(fù)步驟②。
圖1 PSO算法流程圖
3.3實(shí)現(xiàn)結(jié)果
在本實(shí)驗(yàn)中，采用matlab實(shí)現(xiàn)該算法，如下是算法的顯示結(jié)果：
圖2 PSO實(shí)現(xiàn)結(jié)果（c1=0,c2=4）
4應(yīng)用
PSO算法簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn),沒(méi)有太多參數(shù)需要調(diào)整,且不需要可微可導(dǎo)信息和與之相關(guān)的此類的信息。PSO可作為連續(xù)優(yōu)化和混合整數(shù)非線性問(wèn)題和排列組合優(yōu)化問(wèn)題的優(yōu)化方法[2]。PSO早期應(yīng)用于諸如神經(jīng)等網(wǎng)絡(luò)初步訓(xùn)練上，稍后PSO進(jìn)一步可以用來(lái)確定在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)。如今廣泛應(yīng)用于在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練為后的函數(shù)優(yōu)化、模糊性系統(tǒng)控制與其他智能算法的應(yīng)用領(lǐng)域。
4.1函數(shù)優(yōu)化
粒子群算法原理與收斂性的研究都是為了更好研究和解決函數(shù)的優(yōu)化問(wèn)題，通常象這一類問(wèn)題都是相當(dāng)復(fù)雜的，問(wèn)題特征表現(xiàn)為規(guī)模之大、維數(shù)之高、數(shù)學(xué)性質(zhì)上可體現(xiàn)為非線性、非凸和不可微等微積性質(zhì)，大量極小局部存在函數(shù)分布里。相對(duì)早期的傳統(tǒng)的優(yōu)化確定性算法解決這類問(wèn)題速度較快，反應(yīng)靈敏度高，初值的選擇上體現(xiàn)出相應(yīng)的的要求，局部特性上可見(jiàn)易陷入局部最小。提到另外具有優(yōu)化全局性的算法，如智能遺傳算法、退火模擬算法、進(jìn)化規(guī)劃等，它們各自的不同的機(jī)理和結(jié)構(gòu)單一，難以實(shí)現(xiàn)在高維復(fù)雜函數(shù)等方向上的高效優(yōu)化。但PSO算法綜合這些優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)化對(duì)復(fù)雜高維函數(shù)的作用。
4.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練
PSO算法現(xiàn)在主要是在訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的3個(gè)大的方面（網(wǎng)絡(luò)幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及函數(shù)傳遞、連接時(shí)權(quán)重的設(shè)置、智能學(xué)習(xí)采用算 法）。每個(gè)粒子可完整勾勒表達(dá)出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)的所有參數(shù)，反復(fù)更新來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)這些參數(shù)的優(yōu)化，由此達(dá)到訓(xùn)練的功效。相比同類型的學(xué)習(xí)算法如誤差反向傳播算法，使用粒子群算法在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方面的優(yōu)點(diǎn)在于不借助于可微可導(dǎo)等微分性質(zhì)，進(jìn)而使用一些不可微的在函數(shù)之間傳遞信息。大概率情況下所能得到的結(jié)果比誤差反向傳播算法要好，速度也更快些。
4.3參數(shù)優(yōu)化
粒子群算法選用在連續(xù)的各類問(wèn)題和離散的各類問(wèn)題的參數(shù)優(yōu)化。目前有信號(hào)處理機(jī)器人路徑規(guī)劃、模糊控制器的設(shè)計(jì)和模式識(shí)別等問(wèn)題
4.4組合優(yōu)化
由“01”串的編碼方式實(shí)現(xiàn)的粒子群算法在許多組合優(yōu)化問(wèn)題中有序結(jié)構(gòu)的表達(dá)問(wèn)題以及約束條件處理問(wèn)題等上尚需有更合理的解決方案和措施。所以問(wèn)題的不同，提相應(yīng)問(wèn)題的特定粒子表達(dá)方式不同，也可以通過(guò)重新定義算子來(lái)解決。已解決了多種TSP、VRP以及車間調(diào)度等問(wèn)題的優(yōu)化方案。
5結(jié)束語(yǔ)
粒子群算法是新型的群體智能的進(jìn)化算法,其研究也開始興起,遠(yuǎn)沒(méi)有像遺傳算法和模擬退火算法穩(wěn)健發(fā)展，有一定的系統(tǒng)的分析方法和一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),許多問(wèn)題要進(jìn)一步地分析，給出方法。
可喜的是目前我國(guó)大量學(xué)者在對(duì)PSO算法的適用性和方法性的研究上有了新的研究動(dòng)態(tài)[4],能讓粒子群算法能在更多優(yōu)化研究工作上帶來(lái)更多的新的啟發(fā)和思路。
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關(guān)鍵詞：煉鋼；副槍；轉(zhuǎn)爐
中圖分類號(hào)：TF345 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 12-0000-01
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，有力地推動(dòng)了氧氣轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化控制的研究與開發(fā)。對(duì)于副槍系統(tǒng)而言，擔(dān)負(fù)著在不倒?fàn)t的情況下，完成熔池的溫度測(cè)量、結(jié)晶碳測(cè)量任務(wù)，并將這些熔池的過(guò)程參數(shù)向過(guò)程計(jì)算機(jī)傳遞，過(guò)程計(jì)算機(jī)根據(jù)副槍測(cè)量系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，通過(guò)控制模型計(jì)算出達(dá)到終點(diǎn)控制[2]目標(biāo)所要求的溫度和碳含量，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐冶煉的動(dòng)態(tài)控制。
一、主要完成工作及開發(fā)過(guò)程
（一）副槍HMI人機(jī)操作畫面整體漢化
副槍系統(tǒng)操作畫面自2008年投產(chǎn)以來(lái)一直為全英文界面，操作人員在實(shí)際使用時(shí)有諸多不便，特別是最近一年來(lái)，新進(jìn)的操作人員日趨增多，他們對(duì)英語(yǔ)環(huán)境大多不是很熟悉，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)都只會(huì)點(diǎn)擊最簡(jiǎn)單的幾個(gè)常用按鈕，而對(duì)副槍循環(huán)、副槍連鎖等等功能知之甚少，常常出現(xiàn)由于操作界面不熟練而延誤生產(chǎn)的情況。
根據(jù)目前現(xiàn)狀，通過(guò)在西門子WINCC軟件中建立內(nèi)部變量，將每個(gè)英文字符通過(guò)內(nèi)部變量管理轉(zhuǎn)換成中文，將副槍各個(gè)主要畫面全部漢化，并且可以實(shí)現(xiàn)一鍵中英文切換功能，不僅讓操作人員得到更良好的操作環(huán)境，同時(shí)還不影響外方人員對(duì)系統(tǒng)的正常維護(hù)，大大人性化了人機(jī)交流界面，杜絕了誤操作和反復(fù)操作，目前該漢化版本已經(jīng)成功應(yīng)用到一煉鋼三座副槍畫面上，同時(shí)達(dá)涅利康利斯公司還將此漢化版本應(yīng)用在國(guó)內(nèi)包括馬鋼、首鋼曹妃甸新區(qū)、河北普陽(yáng)鋼廠等大型鋼廠副槍項(xiàng)目上，主要實(shí)施措施：
（1）根據(jù)PLC屬性，在WINCC軟件中建立內(nèi)部變量“@Lang”。
（2）將每個(gè)英文按鈕字符背景后添加上內(nèi)部變量“@Lang”
（3）在WINCC畫面上添加中英文切換按鈕，將內(nèi)部變量“@Lang”附著在該按鈕上，將所有主要畫面的英文譯成中文，并且將中文與內(nèi)部變量“@Lang”連接，當(dāng)中英文切換按鈕被點(diǎn)擊時(shí)，所有英文自動(dòng)變成中文，實(shí)現(xiàn)一鍵式中英文切換。
（二）副槍卷?yè)P(yáng)平臺(tái)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化
副槍在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，在運(yùn)行至測(cè)量位時(shí)往往出現(xiàn)較大幅度的晃動(dòng)，從而使副槍定位不準(zhǔn)，不能及時(shí)下槍進(jìn)行測(cè)溫定氧，并且在這種強(qiáng)烈的慣性沖擊下常常使機(jī)械連接處松動(dòng)磨損，形成比較大的設(shè)備隱患，同時(shí)也加重了設(shè)備維護(hù)的強(qiáng)度，屬于副槍設(shè)計(jì)中的一個(gè)較大缺陷。
針對(duì)現(xiàn)狀，將副槍旋轉(zhuǎn)電機(jī)的速度控制曲線進(jìn)行修改，并且編寫程序，將副槍在高低速切換點(diǎn)之后的停止速度降低，從而使副槍能平滑緩慢地停止，在這個(gè)速度下降的過(guò)程中，也消耗了大部分的慣性使能，使得卷?yè)P(yáng)平臺(tái)能很好的停止，不至于出現(xiàn)大幅度的晃動(dòng)，主要實(shí)施點(diǎn)：
（1）優(yōu)化旋轉(zhuǎn)電機(jī)速度控制曲線。
（2）根據(jù)y=ax+b數(shù)學(xué)曲線編寫速度程序。
（3）逐步測(cè)試停止點(diǎn)的速度，通過(guò)輸出4-20mA控制電流至SIEMENS6SE70變頻器中實(shí)現(xiàn)卷?yè)P(yáng)平臺(tái)的平滑停止。
（三）副槍口新型清渣法
副槍口粘渣問(wèn)題一直是制約副槍高節(jié)奏冶煉的主要問(wèn)題。同時(shí)由于副槍口處在與氧槍口相鄰的位置，在員工清渣操作時(shí)不僅要承受劇烈的高溫炙烤，而且作業(yè)環(huán)境極其危險(xiǎn)，維護(hù)清渣工作的勞動(dòng)強(qiáng)度特別高。
鑒于以上原因，我們?cè)噲D改善副槍口清渣操作的作業(yè)條件，希望借助一種新型的副槍口清渣操作法來(lái)降低員工作業(yè)的強(qiáng)度及提高副槍的使用和冶煉效率，最大限度的改善和改良副槍口的清渣工作，為生產(chǎn)冶煉創(chuàng)造有利條件。
該操作法基于北京鋼鐵研究院2008年為邯寶煉鋼廠調(diào)試時(shí)新增的氧槍“打爐口模式”，同時(shí)通過(guò)對(duì)Danieli-Corus公司副槍密封帽進(jìn)行控制方式改造，使副槍密封帽得以與氧槍“打爐口模式”配合進(jìn)行清渣。
該操作法關(guān)鍵點(diǎn)在于開發(fā)了副槍口密封帽遠(yuǎn)程開關(guān)功能，使得副槍口在“打爐口模式”下能夠完全打開讓高溫反向氣流得以在副槍口內(nèi)進(jìn)行高速流通。
原Danieli-Corus公司設(shè)計(jì)的副槍口密封帽為全自動(dòng)控制，在副槍沒(méi)有冶煉運(yùn)行時(shí)不能遠(yuǎn)程自主打開密封帽，這樣，在“打爐口模式”下氧槍口的高溫高速氣流就不能在副槍口內(nèi)形成流通，副槍口內(nèi)的余渣不能被清理掉，所以常常需要員工上副槍口進(jìn)行手工清渣。
在有需要從主控畫面打開密封帽時(shí)，點(diǎn)擊“開聯(lián)鎖”按鈕，下方會(huì)彈出“打開聯(lián)鎖”窗口，如果里面的兩個(gè)聯(lián)鎖條件“無(wú)B盤本地操作”、“無(wú)測(cè)量循環(huán)運(yùn)行”背景顏色都為綠色的話，說(shuō)明此時(shí)所有聯(lián)鎖條件都已經(jīng)滿足，可以操作密封帽，只要有一個(gè)聯(lián)鎖條件為灰色的話，則不能對(duì)密封帽進(jìn)行畫面本體操作。
改造后的密封帽，完全可以與“打爐口模式”進(jìn)行配合自動(dòng)清渣，不需要人工參與，是對(duì)副槍口清渣方法的一次大膽嘗試，投用將近半年，再也不用員工上副槍口平臺(tái)進(jìn)行手動(dòng)清渣，真正意義上的解決了這個(gè)副槍口的清渣難題。
二、結(jié)語(yǔ)
邯寶煉鋼廠在對(duì)副槍控制系統(tǒng)優(yōu)化和新功能的開發(fā)過(guò)程中，獲得了大量副槍設(shè)備改造的經(jīng)驗(yàn)，很多功能的實(shí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)都是首次，外方專家也將這些新的功能升級(jí)到下一代副槍設(shè)備當(dāng)中，很多都已經(jīng)在國(guó)內(nèi)同類型鋼廠中付諸實(shí)施，并獲得了認(rèn)可。同時(shí)，邯寶煉鋼廠也借著歷次副槍設(shè)備新功能的升級(jí)，組織相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)討論，不斷提高自身的業(yè)務(wù)水平，也為更加安全穩(wěn)定的轉(zhuǎn)爐自動(dòng)化生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng) 優(yōu)化規(guī)劃 研究
配電網(wǎng)作為供電系統(tǒng)的核心部分，一直被世人所關(guān)注，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)在，必須加快電網(wǎng)改造工程，跟上時(shí)代步伐，滿足市場(chǎng)需求。雖然電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)完成對(duì)城市網(wǎng)絡(luò)以及農(nóng)村電網(wǎng)的改革，可現(xiàn)在用電量高，隨之而來(lái)的是無(wú)處不在的電器、電能使用，對(duì)供電造成極大的負(fù)擔(dān)。使用智能配電網(wǎng)迫在眉睫，在保障電力供應(yīng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，充分利用所有可利用資源，這樣的智能化領(lǐng)域絕對(duì)是大家所關(guān)注的焦點(diǎn)。利用現(xiàn)有電力基礎(chǔ)，建設(shè)一個(gè)安全、可靠、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的智能配電模式必不可少，實(shí)施自動(dòng)化電力系統(tǒng)以成為現(xiàn)在供電領(lǐng)域的必然發(fā)展趨勢(shì)。
1 智能配電網(wǎng)特點(diǎn)
智能配電網(wǎng)也是在逐步發(fā)展中完善，首先是傳統(tǒng)配電網(wǎng)，最后逐步轉(zhuǎn)換，成為數(shù)字配電網(wǎng)。然而數(shù)字配電網(wǎng)也存在些許弊端，通過(guò)不斷改良，最后朝智能配電網(wǎng)逐步轉(zhuǎn)型。一般，最開始基本依靠手動(dòng)操作，包括管理、供方主導(dǎo)，以及單向供電都以高度的自動(dòng)化模式轉(zhuǎn)變。實(shí)現(xiàn)用戶參與、分布式的處理方式，切實(shí)滿足在用電過(guò)程中的智能需求。通過(guò)不斷的技術(shù)改良，現(xiàn)下智能化改善模式，早已成熟。
1.1 集成性優(yōu)良
智能配電網(wǎng)通過(guò)技術(shù)改良，在流程、信息等各個(gè)方面進(jìn)行整合，確保企業(yè)在管理、調(diào)度、生產(chǎn)管理等各個(gè)方面，都能夠做到自動(dòng)化運(yùn)行。企業(yè)集成性提升，能夠滿足企業(yè)在管理過(guò)程中，更加規(guī)范管理、細(xì)化流程，并且將效率大幅度提升。
1.2 與市場(chǎng)互動(dòng)
在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，能夠與批發(fā)、零售商家進(jìn)行無(wú)縫銜接，對(duì)電力資源進(jìn)行更好的優(yōu)化，并且滿足市場(chǎng)配置；與此同時(shí)，也將電力供系統(tǒng)的安全水平大幅度提升，促進(jìn)電力企業(yè)在交易過(guò)程中，更好管理供電市場(chǎng)。
1.3 自愈性強(qiáng)
在運(yùn)行速度之中，能夠進(jìn)行在線運(yùn)行安全評(píng)估，并且能夠有極高的防御手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，快速進(jìn)行處理。監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的變化，對(duì)事故進(jìn)行預(yù)警，并且將事故區(qū)域進(jìn)行隔離，并且快速診斷、修復(fù)。
2 城市配電網(wǎng)規(guī)劃
2.1 進(jìn)行數(shù)據(jù)收集
規(guī)劃之前一定要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并且包括規(guī)劃區(qū)域的相關(guān)歷史數(shù)據(jù)、未來(lái)規(guī)劃區(qū)等各種資料都必須要極盡詳細(xì)。城市配電網(wǎng)規(guī)劃是建立在大量數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)上來(lái)完成。
在對(duì)規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)狀分析之時(shí)，包括對(duì)人口、用電量、用地、工業(yè)開況都必須要掌握。在這調(diào)查過(guò)程之中，各種流程都很繁雜，投入的人力物力也相當(dāng)龐大。
針對(duì)所完成的數(shù)據(jù)收集，還要對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，確保規(guī)劃是在準(zhǔn)確基礎(chǔ)上進(jìn)行，這點(diǎn)至關(guān)重要。
2.2 了解現(xiàn)狀
對(duì)電網(wǎng)現(xiàn)狀必須要有絕對(duì)的了解，利用大量資料進(jìn)行分析。從而確定所需要的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)投入等各項(xiàng)指標(biāo)。
供電能力如何，現(xiàn)有供電能力是否能夠滿足用電量，負(fù)荷符合增長(zhǎng)。這點(diǎn)是了解的主要特點(diǎn)?，F(xiàn)有電力可靠性是否可以確保，N-1準(zhǔn)則檢測(cè)可靠性，在故障情況下，是否能夠完成電力負(fù)荷轉(zhuǎn)供。在經(jīng)濟(jì)壯大之下，用戶對(duì)用電的需求是否得以滿足。
2.3 對(duì)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)
城市配電網(wǎng)建設(shè)，必須要符合科學(xué)方針。針對(duì)現(xiàn)下電力需求，必須要將電負(fù)荷預(yù)測(cè)，作為在城市電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的基礎(chǔ)工作進(jìn)行之中。符合預(yù)測(cè)是否合理、準(zhǔn)確，對(duì)城市配電網(wǎng)建設(shè)有著極大的影響。
3 智能配電網(wǎng)規(guī)劃方法
3.1 高壓配電網(wǎng)規(guī)劃
高壓配電網(wǎng)在進(jìn)行規(guī)劃之前，必須要進(jìn)行檢測(cè)，有具體規(guī)劃方式，可如下進(jìn)行：
根據(jù)規(guī)劃區(qū)域的線路走勢(shì)、電源點(diǎn)、220kV變電站的準(zhǔn)確位置，以及120kV、65kV、36kV主變臺(tái)數(shù)及其容量如何，以此來(lái)配合研究使用怎樣的接線方式最為適合。
從典型接線模式之中，找出最適合高壓智能配電網(wǎng)的構(gòu)架方案，利用科學(xué)計(jì)算方式進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析。在實(shí)施智能配電網(wǎng)之后，對(duì)于整個(gè)供電保護(hù)都可以在上臺(tái)階，因此，在進(jìn)行規(guī)劃之時(shí)，一定確保精益求精。
3.2 中壓配電網(wǎng)
根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行規(guī)劃方案，根據(jù)目標(biāo)和規(guī)劃原則進(jìn)行合理的構(gòu)架。在進(jìn)行供電構(gòu)架之時(shí)，必須著眼于以后發(fā)展形式，這點(diǎn)極其重要?？紤]整體構(gòu)架，結(jié)合城市發(fā)展需求而進(jìn)行。10kV主干線進(jìn)行側(cè)重分析，細(xì)節(jié)問(wèn)題也應(yīng)考慮在規(guī)劃過(guò)程之中。在110kV的變電站供電區(qū)域進(jìn)行分析，需要計(jì)算在此范疇之中對(duì)中壓區(qū)域進(jìn)行供電，并且將10kV網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行區(qū)域劃分，還要考慮到其他110kV變電站之間供應(yīng)的10kV線路之間的聯(lián)系，不同母線的供應(yīng)也需要在考慮范圍之中。
3.3 智能配電網(wǎng)分布
智能配電網(wǎng)分布網(wǎng)點(diǎn)成主要問(wèn)題，現(xiàn)今主要是以路徑為主要選擇，針對(duì)開關(guān)站的地址選擇，進(jìn)行供電區(qū)域的劃分。截止目前，發(fā)達(dá)城市的城市配網(wǎng)率相對(duì)較高，大部分環(huán)網(wǎng)來(lái)自一個(gè)變電站，并且從不同母線供電。簡(jiǎn)而言之，現(xiàn)今還未實(shí)現(xiàn)變電站點(diǎn)對(duì)點(diǎn)供應(yīng)模式，如果變電站的相互供應(yīng)力度不夠，也會(huì)導(dǎo)致供應(yīng)靈活度不夠，從而出現(xiàn)許多弊端。
3.4 智能配電網(wǎng)優(yōu)化
在智能電網(wǎng)優(yōu)化過(guò)程之中，是對(duì)電壓質(zhì)量進(jìn)行改善、減少電網(wǎng)損耗的過(guò)程。在此過(guò)程之中，損耗和負(fù)荷都會(huì)因?yàn)樨?fù)荷功率大而受險(xiǎn)嚴(yán)重。因此，必須要將功率保持穩(wěn)定之中，確保維持安全范圍。想要將智能配電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，就必須遵循平衡原則，以及功率因數(shù)大于0.8的原則進(jìn)行。在進(jìn)行優(yōu)化之時(shí)，必須要對(duì)各區(qū)情況進(jìn)行核對(duì)，結(jié)合智能分布式配電網(wǎng)的優(yōu)化意識(shí)，兩者結(jié)合，做出可行性調(diào)整方案。
4 智能配電網(wǎng)多目標(biāo)規(guī)劃體系
城市職能配電網(wǎng)是一項(xiàng)重大工程，不僅是與人們的生活息息相關(guān)，也可以有效促進(jìn)城市發(fā)展與繁榮。職能配電網(wǎng)是控制安全供電的最后一道關(guān)口，關(guān)乎用電可靠性。
4.1 分布式接入多目標(biāo)問(wèn)題
分布式發(fā)電能夠接入智能配電網(wǎng)之中，是一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)革新。DG的位置和容量都會(huì)對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性、安全性造成極大的影響；特別是在電流、線路電壓等各個(gè)方面，都會(huì)形成不同程度上的影響力。DG必須要選擇一個(gè)合理位置，并且將容量進(jìn)行穩(wěn)定，對(duì)供電都有極大的輔助。
4.2 配電網(wǎng)故障問(wèn)題
智能配電網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，許多分支、長(zhǎng)度長(zhǎng)，在出現(xiàn)故障之后維修難度大，無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行解決。一般遇到故障都有兩種方法進(jìn)行解決，一種是啟發(fā)式搜索，另外一種是優(yōu)化算法，配電網(wǎng)故障過(guò)程中進(jìn)行階段式恢復(fù)的重要策略。
分布式電源有接入的情況下，必須要最大限度滿足智能配電網(wǎng)的需求，考慮在發(fā)生故障之時(shí)，能夠確?？焖俣ㄎ?，并且可以盡快恢復(fù)。在發(fā)生故障之時(shí)進(jìn)行快速定位、隔離、診治，在整個(gè)供電過(guò)程中十分重要。在智能配電網(wǎng)運(yùn)行之中，加入大量分布式傳感設(shè)備、終端，比如FTU、TTU等高級(jí)設(shè)備，都會(huì)給為發(fā)生故障之時(shí)進(jìn)行定位提供大量有利的輔助。一般，將某市的配電圖進(jìn)行分析，通過(guò)安裝終端裝置，在某一個(gè)支路發(fā)生故障之后，主線馬上會(huì)收到故障反饋。收集故障發(fā)生之時(shí)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，診斷什么原因造成的故障。隨之進(jìn)行隔離，對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。這樣自動(dòng)定位故障區(qū)模式，對(duì)形成城市智能配電網(wǎng)適應(yīng)性有著極高的輔意義。
5 結(jié)語(yǔ)
涉及多領(lǐng)域產(chǎn)生的跨行系統(tǒng)，能夠滿足城市發(fā)展需求；在龐大的系統(tǒng)工程之中，能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享、能源輸入等一些特色服務(wù)優(yōu)勢(shì)，這就是智能配電網(wǎng)。在城市電網(wǎng)規(guī)劃之中，將智能配電網(wǎng)當(dāng)中一項(xiàng)重要指標(biāo)來(lái)完成，致力于發(fā)展安全、可靠性極高的供電系統(tǒng)。針對(duì)常見(jiàn)的配電網(wǎng)問(wèn)題，進(jìn)行綜合分析，其中很明確表示智能配電網(wǎng)使用DG方案效果良好；故障定位也是可以有效保障電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)安全進(jìn)行。打造先進(jìn)、實(shí)用、高標(biāo)準(zhǔn)智能電力系統(tǒng)。
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