空氣的性質(zhì)精選(九篇)

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第1篇：空氣的性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制設(shè)備；可靠性測試

中圖分類號： TM621.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

電氣自動化技術(shù)是現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。目前，電氣自動化控制設(shè)備的可靠性和安全性研究已經(jīng)是一個重要的課題。因此，掌握電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試的方法，合理選擇電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試條件，是加強(qiáng)其可靠性的重要途徑。

1、電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試的主要方法

1.1、試驗室測試方法

這種方法要求試驗室必須滿足特定的條件，利用相關(guān)測試工具進(jìn)行現(xiàn)場模擬，使被測的電氣自動化控制達(dá)到在實際中應(yīng)該遇到的環(huán)境壓力，將試驗累計的耗費(fèi)時間和失效數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)處理分析，得到一系列相關(guān)的可靠性指標(biāo)。這種實驗方法對于實驗條件有嚴(yán)格的要求，實驗數(shù)據(jù)的真實性、準(zhǔn)確性很大的原因取決于實驗條件是否與現(xiàn)實生活和工作中的接近程度。但是大部分情況下，由于客觀條件的限制，實驗數(shù)據(jù)很難與真是情況達(dá)到一致，并且實驗需要較高的費(fèi)用。此方法需要測試的樣品多，顧應(yīng)該考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)批量和成本，較適用于生產(chǎn)批量較多的產(chǎn)品。

1.2、保證實驗法

保證實驗法，又被稱為“烤機(jī)”，主要工作原理是在產(chǎn)品沒有出廠的情況下對其進(jìn)行故障測試，保證產(chǎn)品投入使用后可以正常運(yùn)行。就實質(zhì)而言，“烤機(jī)”其實就是對電氣自動化控制設(shè)備的可靠性進(jìn)行測試，但這一方法在實際操作中所耗費(fèi)的時間和精力是非常巨大的，所以對于大中型產(chǎn)品就需要采取隨機(jī)調(diào)查的方式來進(jìn)行，這樣能夠有效的節(jié)省時間，還可以保證測試的準(zhǔn)確率，然后根據(jù)隨機(jī)調(diào)查結(jié)果對整體設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行分析評價，如果產(chǎn)品數(shù)量較少，就進(jìn)行全面調(diào)查，對全部商品都進(jìn)行實驗，這種測試方法其實最真實有效，但因為條件限制，只適用于數(shù)量較少的產(chǎn)品規(guī)模中。由上述情況可知，保證實驗法更適用于較小規(guī)模的產(chǎn)品的可靠性檢測中。

1.3、現(xiàn)場測試方法

現(xiàn)場測試方法是在真實工作環(huán)境下、在實際使用情況下對電氣自動化控制設(shè)備的可靠性等參數(shù)進(jìn)行收集測試的方法。這種現(xiàn)場測試的方法不僅可以盡可能降低直接費(fèi)用，還可以在設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行中直接進(jìn)行測試，不影響電氣自動化控制設(shè)備的正常運(yùn)行。但是，在相比較于實驗室測試方法，由于缺乏各種可靠性測試的測試儀器和設(shè)備，得到的數(shù)據(jù)并不能達(dá)到完全準(zhǔn)確的程度。另外，現(xiàn)場測試由于各種環(huán)境的影響，傳統(tǒng)的在線仿真器在現(xiàn)場測試中無法使用，現(xiàn)場測試必須要尋找更好的方法和手段來完成。

表1可作為進(jìn)行可靠性測試時選擇測試方法的依據(jù)

表1

2、電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試條件的選擇

2.1、場地選擇

一般情況下，應(yīng)該在已有的環(huán)境中選擇比較適合控制設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境來進(jìn)行實驗測試，因為在這種環(huán)境中工作的設(shè)備測試結(jié)果具有一定的客觀性。進(jìn)行測試實驗時，針對不同的可靠性指標(biāo)的要求，測試場地的選擇也有所不同，例如，要檢測控制設(shè)備在正常條件下的工作指標(biāo)，就應(yīng)該選擇比較典型的場地進(jìn)行測試；要檢測的控制設(shè)備可靠性規(guī)定在某一范圍間，就應(yīng)該選擇比較惡劣的試驗場地來進(jìn)行；想要得到控制設(shè)備比較真實的測試數(shù)據(jù)，就應(yīng)該選擇無大差異的試驗場地。

2.2、實驗環(huán)境的選擇

鑒于不同工作環(huán)境狀況下電氣自動化控制設(shè)備工作效果有很大差異，所以在實驗場地合適的條件下，保證設(shè)備在一般感應(yīng)力作用下進(jìn)行測試，避免選取惡劣實驗環(huán)境，以確保測試結(jié)果的客觀性、準(zhǔn)確性。這就要求測試人員在對電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行試驗前，必須做好實驗環(huán)境的選擇，依據(jù)不同設(shè)備的不同情況，具體分析與設(shè)備工作狀況要求相符合的環(huán)境，以便能得到較符合其工作狀態(tài)下的可靠性測試結(jié)果。

2.3、試驗產(chǎn)品選擇

選擇的電氣自動化控制設(shè)備的可靠性測試要選擇典型的設(shè)備進(jìn)行檢測。根據(jù)設(shè)備的不同性質(zhì)通?？梢苑譃榇笮驮O(shè)備和中小型設(shè)備兩種；對電氣自動化控制設(shè)備的運(yùn)行情況來看主要可以分為連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備以及間斷運(yùn)行的設(shè)備這兩種?？傊瑢﹄姎庾詣踊刂圃O(shè)備的可靠性測試要選擇例如造紙機(jī)電控設(shè)備以及礦井提升機(jī)電控設(shè)備等具有代表性的試驗產(chǎn)品。

2.4、組織工作選擇

在設(shè)備的試驗中，最為重要的一點就是組織工作。測試組織部門要對場地的選擇和試驗的管理工作負(fù)責(zé)，另外，還要在試驗過程中收集和整理數(shù)據(jù)信息。這個部門必須要保證試驗工作順利進(jìn)行，對人員選擇，資料分析，結(jié)果斷定都要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督。

3、案例分析

下面以某一水電站的電氣設(shè)備進(jìn)行的分析：

3.1、對發(fā)電控制設(shè)備分析

勵磁系統(tǒng)是由功率柜、勵磁控制系統(tǒng)、滅磁開關(guān)子系統(tǒng)和調(diào)節(jié)器等構(gòu)成，每個系統(tǒng)息息相關(guān)，缺一不可，當(dāng)其中的一個出現(xiàn)問題后，勵磁系統(tǒng)就不能正常的運(yùn)行了，由此可以看出，這幾個子系統(tǒng)之間是存在一個或門關(guān)系的。不僅如此，這幾個子系統(tǒng)內(nèi)部也是存在或門關(guān)系的，功率柜是由整流部件和開關(guān)組成，勵磁控制系統(tǒng)是由電源和繼電器組成，電器部分和機(jī)械部門組成了滅磁開關(guān)，而調(diào)節(jié)器系統(tǒng)和切換板構(gòu)成了勵磁調(diào)節(jié)器。

3.2、電氣元件的可靠性特征量

3.2.1、不可修復(fù)元件的可靠性指標(biāo)

時間和壽命都是不可修復(fù)的元件，因此在對元件進(jìn)行不可修復(fù)元件進(jìn)行分析時，壽命T就是最重要的一個量。T是一個連續(xù)性隨機(jī)變量，因此我們可以用一定的概率分布函數(shù)來描述它的分布規(guī)律，這個累積概率函數(shù)為F(t)=P{T≤ t}，這里面的t其實就是理論上這個元件的使用壽命。

3.2.2、可修復(fù)元件的可靠性指標(biāo)

在對于元件進(jìn)行分析的時候，其實大部分還是一個可修復(fù)性的，不然消耗就會太大了。

（1）可用率。就是隨著時間的推移，元件在能保持正常工作的條件下正常工作的概率。

（2）可靠度。就是元件隨著時間的推移，在一定的時間內(nèi)不會出現(xiàn)任何問題，一直正常工作的概率。一般來說開始工作到第一次發(fā)生故障的時間是這樣元件可靠度的最好的數(shù)據(jù)。

（3）不可用率。這是對于可修復(fù)元件來說的，就是在其能正常工作的情況下，在某一個時間點會不正常工作的概率。可用率和不可用率其實是互補(bǔ)的，兩個相加是等于1的。

（4）不可靠度。就是元件在開始工作后，在能正常工作的狀態(tài)下，在某個時間段內(nèi)第一次沒有正常工作的概率。這個不可靠度和可靠度也是一個互補(bǔ)值，相加也是等于1的。

4、電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試應(yīng)注意的問題

4.1、加強(qiáng)控制設(shè)備的散熱防護(hù)

溫度是影響電氣設(shè)備可靠性的一個普遍因素。電氣設(shè)備在正常運(yùn)行的時候，會產(chǎn)生大量熱量，其功率的損失主要是以熱能的形式散發(fā)出來的，特別是一些好散功率較大地元器件。當(dāng)空氣中的溫度過高的時候，設(shè)備產(chǎn)生的熱量就會很難散發(fā)出去，導(dǎo)致設(shè)備的溫度過高。為了有效的降低設(shè)備的溫度，一般在大功率的設(shè)備上安裝散熱器，散熱器的肋片要沿其長度垂直安裝，散熱器上有多個肋片的時候，要選擇肋片間距大地散熱器，更有利于熱量的發(fā)散。

表2

4.2、加強(qiáng)對電氣設(shè)備的氣候防護(hù)

空氣的濕度、溫度以及霉菌等對電氣設(shè)備的影響非常大，其中影響最大的因素是空氣中的濕度?？諝庵械臐穸纫话阍诘蜏氐臈l件下就會達(dá)到飽和，一旦濕度飽和，就會使設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，凝露現(xiàn)象的出現(xiàn)會對設(shè)備的使用性能產(chǎn)生負(fù)面影響，并會增加設(shè)備發(fā)生事故的幾率?？諝庵械臐穸忍撸蜁乖O(shè)備長期處于潮濕的環(huán)境下，設(shè)備表面的水膜就會滲透到設(shè)備的內(nèi)部，從而腐蝕設(shè)備內(nèi)部的零件，損壞設(shè)備結(jié)構(gòu)。所有的設(shè)備的表面都有保護(hù)皮層，長期潮濕的空氣環(huán)境會使設(shè)備的保護(hù)皮層脫落，使設(shè)備失去自身的保護(hù)作用。為了避免外界環(huán)境對設(shè)備的損壞，通常情況下采用的措施是將設(shè)備密封、灌封或浸漬。

結(jié)語

總而言之，電氣自動化控制設(shè)備的可靠性檢測是一項非常重要的工作，因此我們要重視對電氣自動化控制設(shè)備可靠性的測試，選擇合適的測試方法，加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，控制設(shè)備工作的環(huán)境，進(jìn)而提高產(chǎn)品的質(zhì)量，延長產(chǎn)品壽命。

參考文獻(xiàn)：

第2篇：空氣的性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞：政府自利性 政府自利惡性膨脹 公共利益 自利性的控制

1.政府的自利性及其表現(xiàn)形式

1.1政府自利性的界定

政府自利性是指政府除了具有管理公共事物，提供公共服務(wù)的屬性外，所具有的自我服務(wù)的傾向和尋求自身利益最大化的屬性。

1.2政府自利性的表現(xiàn)形式

（1）地方各級政府的自利

首先表現(xiàn)在：東西部地區(qū)政府利益之爭。其次表現(xiàn)在：上下級政府的利益之爭，地方政府為實現(xiàn)本地的經(jīng)濟(jì)社會管理職能而與中央爭利。再表現(xiàn)為：地方政府為了實現(xiàn)政府目標(biāo)而為本地企業(yè)爭利。最后地方政府自利性體現(xiàn)在：地方政府為了吸收外來投資而無原則地讓利。無原則的讓利，使本地國有企業(yè)與外資企業(yè)競爭不在同一個起跑線上。

（2）政府職能部門的自利

①政府職能部門執(zhí)法產(chǎn)業(yè)化。目前在一些地方，某些部門把執(zhí)法的過程變成實現(xiàn)某種利益和經(jīng)濟(jì)收入的過程，執(zhí)法所得的收入少量交給國家，而大量的卻化歸執(zhí)法部門或者執(zhí)法群體所有，甚至給予執(zhí)法的個人予以“提成”，這就是“執(zhí)法產(chǎn)業(yè)化”。

②政府職能部門與地方政府爭利。例如：某些職能部門獨(dú)自發(fā)文，擅自執(zhí)法，與地方政府爭奪地方事務(wù)的管轄權(quán)。有些部門將獲得的盈余，直接留下，不上交政府。這種部門為了獲得更多的盈余，不遺余力地利用職權(quán)到市場中去逐利。

（3）政府組織成員的自利

公務(wù)員作為公職人員常常尋求權(quán)力擴(kuò)張的突破口，以滿足自己的利益需要。干違法亂紀(jì)的事，那不僅是自利的膨脹，更是對社會的犯罪。

2.政府自利性膨脹的危害

如果政府能通過正常合理、公開公正的途徑來滿足自身的利益要求，我們可以說這種自利性出于合理的范圍內(nèi)。合理的自利性能有效地激勵政府及其行政人員高效負(fù)責(zé)的開展工作。然而一旦政府的自利超越了合理的界限，惡性膨脹的話，則會給整個社會帶來難以估量的危害：

2.1政府的自利性導(dǎo)致政府實有職能的擴(kuò)張。政府在自利性的強(qiáng)烈驅(qū)使下，從自身利益出發(fā)對市場、社會、個人進(jìn)行全面直接的干預(yù)或介入，從而導(dǎo)致政府實有職能的擴(kuò)張和權(quán)力尋租行為的盛行。

2.2政府自利性導(dǎo)致政府應(yīng)有職能的萎縮。政府的自利性往往會導(dǎo)致政府將財政支出投入于容易立竿見影的職能，而不是投資大、回報周期長的戰(zhàn)略性工程。而對于戰(zhàn)略性工程的不屑一顧也就導(dǎo)致政府的基本職能、主要職能和根本職能的萎縮。

2.3導(dǎo)致公共政策的制定缺乏公正性，增加了隨意性。當(dāng)政府的自利性惡性膨脹是，政府在制定政策時將會制定有利于自身的公共政策，并使這種為自身利益從社會中攫取財富的手段“合法化”，同時出于自身利益的考慮，政府會人為地增加政策的靈活性和隨意性，這也是政府一政策制定來設(shè)租和尋租的一個表現(xiàn)。

2.4政府的自利性會導(dǎo)致政府機(jī)構(gòu)的膨脹和財政支出的擴(kuò)大。政府自利性擴(kuò)張導(dǎo)致行政成本的惡性膨脹。行政成本的居高不下和惡性膨脹，將嚴(yán)重?fù)p害公民的切身利益，會引起公民的強(qiáng)烈不滿，將阻礙社會的穩(wěn)定發(fā)展。

2.5政府自利性的膨脹則會極大地扭曲政府的行為，削弱政府的能力，誘發(fā)群體性腐敗，影響政府形象。

3.控制政府自利性惡性膨脹的途徑

3.1界定合理的政府自利

（1）從中央政府與地方政府關(guān)系上界定政府自利的合理范圍。處理中央政府與地方政府的關(guān)系的最重要手段，是用法律明確中央政府與地方政府的權(quán)限劃分，對于地方政府的權(quán)限越明確具體，地方政府的自利也就能更準(zhǔn)確地界定。

（2）從政府與企業(yè)的關(guān)系上界定政府自利的合理范圍。對待企業(yè)問題政府管理失效是客觀的，可引入政府體制改革中“小政府、大社會”的方法，徹底將企業(yè)交給社會中介組織去管理，政府只管公共事務(wù)，企業(yè)的“私務(wù)”交給社會中介組織，政府加強(qiáng)對中介組織的監(jiān)管。在政府的嚴(yán)格監(jiān)管下，中介組織全權(quán)管理企業(yè)的事務(wù)。

（3）從政府“塊塊”與部門“條條”之間關(guān)系上界定政府自利的合理范圍。理順地方政府與職能部門的關(guān)系十分重要。理順關(guān)系的中心環(huán)節(jié)就是更加明確地以法律規(guī)定兩者的管轄范圍、責(zé)任和權(quán)利。

3.2制度設(shè)計

（1）實行政務(wù)公開制度，擴(kuò)大公民對公共行政的參與。行政公開可以將政府權(quán)力運(yùn)作透明化，將知情權(quán)、決定權(quán)、監(jiān)督權(quán)交給群眾。

（2）量化自由裁量權(quán)，減少政府不合理自利。通過量化自由裁量權(quán)，將政府行政的可自由處理的額度降到最低，行政相對方就能較好地控制行政主體的行為，也就在相當(dāng)程度上抑制政府不合理自利的惡性膨脹。

（3）建立并實行人性化、多樣化、差異化的功績制，而不是單純以經(jīng)濟(jì)增量和增速為中心的政績制。

（4）完善體制外監(jiān)督機(jī)制。首先要強(qiáng)化公民的主觀意識，其次要完善群眾監(jiān)督機(jī)制，從法律上求保障。還要完善新聞媒體等輿論監(jiān)督的相關(guān)立法，同時要制定能有效保護(hù)舉報人積極性和安全感的立法，保護(hù)舉報人的各項權(quán)益。

（5）引入競爭機(jī)制。即在供給相同或相近公共服務(wù)的官僚機(jī)構(gòu)之間引入競爭，撥款機(jī)構(gòu)最終會傾向于選擇成本較低的部門承擔(dān)公共物品的提供，在這一激勵下，政府會想方設(shè)法降低生產(chǎn)成本。

（6）實行審計的社會化，追究政府不合理自利。允許社會審計組織參與政府財務(wù)的審計，讓政府部門有一個外部審計的制約機(jī)制，外部審計機(jī)制應(yīng)得到人大授予相應(yīng)權(quán)力，并向人大負(fù)責(zé)。

3.3運(yùn)用行政倫理的力量

加強(qiáng)對行政人員進(jìn)行公共精神、行政倫理、職業(yè)道德的灌輸、教育。提高行政人員的倫理自主性將有助于從個人層面甚至在行政環(huán)境層面上遏制政府自利性。

第3篇：空氣的性質(zhì)范文

【關(guān)鍵詞】三棲 飛行器 智能控制 實時操作系統(tǒng)

隨著傳感器技術(shù)和自動控制技術(shù)的發(fā)展，近年來多旋翼飛行器已迅速興起，廣泛應(yīng)用于航空拍攝、地理勘探、運(yùn)送貨物，電力巡檢等場景，但市面上的產(chǎn)品多只具備基礎(chǔ)的飛行功能，受限于空中環(huán)境復(fù)雜和電池續(xù)航技術(shù)的制約，其應(yīng)用受到一定的限制。因此三棲飛行器智能控制系統(tǒng)具有較高的實際應(yīng)用價值，本系統(tǒng)采用嵌入式智能控制技術(shù)，對飛行器的姿態(tài)進(jìn)行精確的處理。在已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的卡爾曼濾波和PID控制技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合多棲飛行器本身的特點進(jìn)行了適應(yīng)性改進(jìn)，使其能正常工作于各種狀態(tài)。

1 三棲四軸飛行技術(shù)介紹

在目前所有的飛行器中，四軸飛行器是機(jī)械結(jié)構(gòu)最為簡單的一種，其采用十字形結(jié)構(gòu)，通過機(jī)體分布在十字末端的四個電機(jī)的協(xié)同工作來改變運(yùn)動狀態(tài)。但是其簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)意味著相比固定翼和直升機(jī)它的控制算法更為復(fù)雜。

1.1 結(jié)構(gòu)原理

如圖1所示為四軸飛行器常見的基本模型，其動力來源為機(jī)體上的四個旋翼，通過控制四個旋翼的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生不同的驅(qū)動力，四個方向的動力合成之后的作用力控制著機(jī)體的運(yùn)動狀態(tài)，因此，精確控制每個方向驅(qū)動力的大小是精確控制機(jī)體姿態(tài)的關(guān)鍵所在。

1.2 基本運(yùn)動原理

1.2.1 垂直運(yùn)動

圖1中，其對角線上的一對電機(jī)轉(zhuǎn)動方向相同，相鄰兩個電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向相反，當(dāng)對角線上的兩對電機(jī)轉(zhuǎn)速相同時，電機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的反作用力會互相抵消，會產(chǎn)生完全向下的升力，當(dāng)升力大于機(jī)體所受的重力時，機(jī)體向上升高，反之則下降。

1.2.2 俯仰運(yùn)動

同理，如圖1所示，若電機(jī)1和電機(jī)4的轉(zhuǎn)速低于電機(jī)3和電機(jī)2的轉(zhuǎn)速，則其電機(jī)1和4方向的升力低于另一邊，導(dǎo)致機(jī)體向電機(jī)1和4的方向傾斜，規(guī)定此方向為前方，便可實現(xiàn)向前飛行；反之可以向后飛行。

1.2.3 橫滾運(yùn)動

與俯仰運(yùn)動類似，成對改變電機(jī)1、2和電機(jī)3、4的轉(zhuǎn)速，可以控制機(jī)體左右飛行。

1.2.4 偏航運(yùn)動

飛行器上有兩對電機(jī)為順時針轉(zhuǎn)動，另外兩對為逆時針轉(zhuǎn)動，如果順時針轉(zhuǎn)動的電機(jī)的轉(zhuǎn)速與逆時針轉(zhuǎn)動的電機(jī)相等，則其產(chǎn)生的橫向的扭力會相互抵消，機(jī)體保持穩(wěn)定；若順時針轉(zhuǎn)動的電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，則其收到的反作用力會使機(jī)體在水平方向上逆時針旋轉(zhuǎn)，反之，機(jī)體順時針旋轉(zhuǎn)

2 系統(tǒng)總體構(gòu)架

本系統(tǒng)是由可轉(zhuǎn)動防護(hù)架，機(jī)體的重量由防護(hù)架支撐，僅由電機(jī)產(chǎn)生控制方向的力，從而實現(xiàn)陸地上的運(yùn)動，此時機(jī)體的能耗會大大降低，延長活動時間，當(dāng)?shù)孛嫫教共挥蒙赵竭^障礙時，可獲得更長的使用時間。

防水機(jī)架采用密封輕質(zhì)外殼，機(jī)體可以依托浮力漂浮于水面，與陸地模式類似，此時的功耗也會大為降低，在不需要立刻工作時可以暫時停放在水面或者地面，提高寶貴的續(xù)航時間。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要包括2個部分：傳感器軟件節(jié)點設(shè)計和控制節(jié)點組成。

3.1 傳感器軟件節(jié)點設(shè)計

傳感器節(jié)點用于現(xiàn)場姿態(tài)數(shù)據(jù)的采集，將數(shù)據(jù)從模擬量轉(zhuǎn)換為電信號，它包括加速度計、陀螺儀、磁力計、GPS、氣壓計等傳感器，傳感節(jié)點上電后，會進(jìn)行硬件電路初始化，然后定期采集數(shù)據(jù)并發(fā)送給姿態(tài)解算系統(tǒng)。

3.2 控制節(jié)點設(shè)計

控制節(jié)點設(shè)計將采集過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計算，得出當(dāng)前機(jī)體的狀態(tài)信息，諸如機(jī)體運(yùn)動的方向、速度、相對于水平面的傾斜角度等等，對電機(jī)進(jìn)行控制，調(diào)整機(jī)體保持在設(shè)定的姿態(tài)。在采集數(shù)據(jù)期間 每過一定周期就會跳入中斷中判斷當(dāng)前姿態(tài)是否需要調(diào)整，如圖2軟件流程圖設(shè)計所示。

4 結(jié)束語

四軸飛行器作為時下最熱門的一種飛行器，已經(jīng)越來越受到廣大科技愛好者和商業(yè)公司的關(guān)注，從電影電視的拍攝到運(yùn)送貨物，從森林火災(zāi)巡檢到地圖繪制，甚至是用于違章停車的檢查，都已出現(xiàn)它的身影。而我們對它通行能力的加強(qiáng)和拓展，能使它的應(yīng)用場景更為廣闊。

（通訊作者：胡安正）

參考文獻(xiàn)

[1]聶博文，馬宏緒，王劍，王建文.微小型四旋翼飛行器的研究現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)[J].電光與控制，2007（06）.

[2]朱家海主編.慣性導(dǎo)航[M].國防工業(yè)出版社，2008.

[3]黃友銳，曲立國著.PID控制器參數(shù)整定與實現(xiàn)[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

[4]張木水，李玉山編著.信號完整性分析與設(shè)計[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

第4篇：空氣的性質(zhì)范文

【關(guān)鍵詞】靜電除塵；臭氧殺菌；負(fù)離子

隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，人口不斷增加，空氣污染日益加重，空氣中的塵挨、細(xì)菌、異味及有害氣體對人體健康有直接影響。同時，隨著日用家電增多，室內(nèi)綠化不足，對人體健康有益的負(fù)離子含量也越來越少。因此能否有效、徹底地解決室內(nèi)空氣質(zhì)量問題，已逐漸被人們所關(guān)注。目前，我國空氣凈化器大部分都是采用藥物消毒、機(jī)械過濾器、紫外燈殺菌、臭氧消毒等方法。隨著空氣凈化器推廣和應(yīng)用，上述產(chǎn)品仍有不足之處。例如藥物消毒將會造成二次污染，紫外燈殺菌不能去除空氣中灰塵，單純臭氧消毒僅能在無人環(huán)境下使用（臭氧濃度超標(biāo)對人體有害），且臭氧強(qiáng)氧性易腐蝕室內(nèi)物品。鑒于上述弊端，我院采用等離子體靜電除塵技術(shù)、高頻沿面放電臭氧技術(shù)，采用新型除塵結(jié)構(gòu)，新型負(fù)離子電極，研制成功了電箭牌KJQ型新型空氣凈化器。

新型空氣凈化器結(jié)構(gòu)框圖下圖

1.基本結(jié)構(gòu)

整機(jī)主要部件由前蓋，中框，后蓋，底盤4件塑殼組成。前蓋上設(shè)有引風(fēng)機(jī)，前置過濾網(wǎng)及工作狀態(tài)顯示屏，遙控接收器。中框由集塵層，臭氧殺菌層，活性碳吸附層組成。后蓋設(shè)有負(fù)離子產(chǎn)生層。底盤由控制電路及高壓電源組成，底盤有旋轉(zhuǎn)功能。

1.1控制電路和高壓電源

單片機(jī)選用At89C2051l（20引腳），片內(nèi)集成2K字節(jié)電擦除閃爍存儲器。通過編制程序能實現(xiàn)紅外遙控接收，數(shù)碼管顯示、時間控制、故障報警等功能。高壓電源采用我院生產(chǎn)的小型臭氧發(fā)生電源CS－500D型（頻率25kHz）輸出電壓3500v。

靜電基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技帶研究

1.2 引風(fēng)機(jī)的前置過濾層

為了降低設(shè)備功耗的噪聲，引風(fēng)機(jī)采用12V高速低噪聲風(fēng)機(jī)。前置過濾層采用尼龍繩絲網(wǎng)，能夠過濾空氣中大顆粒雜質(zhì)。前置過濾層可以抽出清洗。

1.3 靜電除塵層

靜電除塵層是4層結(jié)構(gòu)，其外形尺寸是：150mm×150mm×40mm。第一層，15mm×150mm不銹鋼板上均勻開50Φ10圓孔，在5排圓孔上焊接150mm×5mm支架，在5個支架上焊接50個長15mm鋼針。第二層，在150mm×150mm不銹鋼板上設(shè)計50個Φ10圓孔，要求50個圓孔與第一層50個鋼針一一對應(yīng)。前兩層是出鋼針尖端與圓孔周圍形成傘狀負(fù)離子層，同時，形成強(qiáng)大的離子風(fēng)。在黑暗環(huán)境中能清晰看見傘狀放電。第三層，是高壓陽極板，結(jié)構(gòu)為五棱瓦棱形不銹鋼板，每個棱上開5mm×10mm通風(fēng)道。第四層與第三層結(jié)構(gòu)一樣，但第四層與第三層瓦棱互相錯位一個棱位，便于前面帶上負(fù)電荷塵，能夠有效地吸附到兩層高壓陽極板上。各層之問用絕緣柱連接。另外，為了便于清理吸附下來的灰塵，集塵板下方還設(shè)有一個集塵盒。

1.4 臭氧殺菌層、活性碳吸附層和負(fù)離子層

臭氧殺菌層尺寸是100mm×100mm×20mm半封閉長方體，兩端為進(jìn)出氣口，上下分別安裝兩個37mm×15mm臭氧陶瓷片?；钚蕴嘉綄樱捎贸叽?00mm×100mm×20mm新型蜂巢狀一體化活性碳，具有通風(fēng)量大，能有效地吸附空氣中殘余臭氧及異味，使用時間長，且可以電加熱再生。負(fù)離子的產(chǎn)生是由繩形碳纖維及負(fù)離子電源組成。繩狀碳纖維體積小、產(chǎn)量大，克服以往負(fù)離子電極體積大、噪聲大的缺點。

2.工作原理

2.1靜電除塵原理

把高頻電源（頻率25kHz，電壓3500V）輸出端兩倍壓后接到負(fù)極板上，陰極接第三層集塵極。這時在電暈區(qū)里自由電子和負(fù)離子逸出，飛向陽極板。當(dāng)帶有粉塵的氣體通過收塵室時，這些帶負(fù)電粒子就會在運(yùn)動中不斷地碰撞和吸附到灰塵顆粒上，從而使灰塵帶上負(fù)電荷，荷電后的粉塵在電場力作用下，先后到達(dá)陽極板，負(fù)電荷被陽極板吸附，粉塵就沉積在陽極板上并滑落到收塵盒里。

2.2臭氧產(chǎn)生積極殺菌原理

當(dāng)電極施加高頻高壓電場時，氣體電離，空氣沿電介質(zhì)表面發(fā)生脈沖電暈放電，同時產(chǎn)生高濃度等離子體，電子和離子在極強(qiáng)大電場力作用下，氣體分子碰撞加速，在10ns內(nèi)使氧分子分解成單原子氧，在數(shù)10ns內(nèi)氧原子與氧分子結(jié)合成臭氧。臭氧具有極強(qiáng)的氧化能力，它能夠破壞和分解細(xì)菌的細(xì)胞壁，并迅速擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)，氧化破壞細(xì)胞內(nèi)酶，致死菌原體，從而達(dá)到瞬間殺菌作用。同時，臭氧能氧化分解室內(nèi)空氣中對人體有害的有機(jī)物、致癌物（如甲醛HCHO）及上下水異味（成份C12 H22O），將其分解成CO2，O2，H2O。

O2十e2O

2O十2O22O3。

2.3 負(fù)離子產(chǎn)生原理

電暈放電法，在兩個電極間加高壓高頻電位差，其中一極接繩形碳纖維，另一極接地。高壓電場會產(chǎn)生大量負(fù)離子，負(fù)離子會隨氣流散到空氣中，提高了空氣中負(fù)離子濃度?？墒谷藗冊谇鍧嵉目諝庵懈惺茇?fù)離子新鮮空氣感。

3．主要技術(shù)參數(shù)

輸入電壓：AC220V或DCl2V

適用范圍：3m2～45m2

輸入功率：16W

遙控距離：8m

定時時間：10min～180min

外形尺寸：200mm×20mm×180mm

4．實驗室實驗

為了能從感觀上直接驗證該設(shè)備凈化空氣的效果，在一間27m實驗室，同時點燃100根香，20min后，室內(nèi)充滿了煙霧，煙氣味很大。此時把空氣凈化器放置在室內(nèi)中間，運(yùn)行30min后，室內(nèi)煙霧完全消失。也無煙味了，凈化空氣效果明顯。

5．應(yīng)用實驗

為了驗證該設(shè)備技術(shù)指標(biāo)，我們選定了在一個體積為54m3的辦公室內(nèi)進(jìn)行測試。用新型空氣凈化器處理30min、45min、60min，其實驗結(jié)果如下

5.1 靜電除塵實驗

靜電除塵檢測效果如表1：

注：選用D－5LZC便攜式微電腦粉塵儀測試。

5.2 臭氧殺菌實驗

空氣采用平板沉降法，即在室內(nèi)5個不同位置放5個不加蓋瓊脂平板，采用15min，置于37℃恒溫箱中，培養(yǎng)24h，觀察菌落生長數(shù)。在54m3密閉辦公室內(nèi)，運(yùn)行空氣凈化器60min后，空氣中自然菌可以減小92.85％．臭氧對空氣殺菌效果如表2。

表2 空氣殺菌指標(biāo)

5.3 負(fù)離子濃度和殘余臭氧濃度實驗

一般室內(nèi)負(fù)離含量0～56個/cm3，海濱、山谷、瀑布周圍負(fù)離子含量達(dá)到2×103個/cm3負(fù)離子對人體健康及輔助治療都大有益處。室內(nèi)維持微量臭氧對人體有益，過量臭氧對人體有害。國家標(biāo)準(zhǔn)空氣中臭氧濃度標(biāo)準(zhǔn)不大于0.2mg/m3。

測試結(jié)果如表3：

表3 負(fù)離子含量積極殘余臭氧濃度指標(biāo)

注：用SD－8003大氣離子濃度測量儀和BMT－962臭氧氣體濃度測試儀測試。

6．結(jié)論

6.1 通過實驗檢測，該設(shè)備達(dá)到以下設(shè)計指標(biāo)

（1）空氣中細(xì)菌總數(shù)含量符合手術(shù)室細(xì)菌標(biāo)準(zhǔn)≤4cfu／平板或≤200cfu/m3

（2）空氣中灰塵含量小于0.15mg/m3

（3）處理風(fēng)量100m3/h

（4）負(fù)離子含量≥1.0×105個/cm3

殘余臭氧濃度≤0.2mg/m3（0.1ppm）

6.2 該設(shè)備有以下優(yōu)點

該設(shè)備不僅具有除塵、殺菌、除味、增加負(fù)離子等多種功能，而且還具有體積小，功耗低、噪音小，交直流兩用等特點，可廣泛用于醫(yī)院、賓館、學(xué)校、食品加工業(yè)等人員密集場所或?qū)諝赓|(zhì)量有特別要求地方。另外，也可應(yīng)用于軍用坦克、潛水艇、軍用特種車輛中。

【參考文獻(xiàn)】

第5篇：空氣的性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞：不確定性系統(tǒng);保性能控制;線性矩陣不等式;狀態(tài)反饋

中圖分類號：TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1004373X(2008)1711403

Design of Guaranteed Performance Control on Uncertainty System

LUAN Yaqun,JU Yongfeng

(School of Electronic and Control Engineering,Chang′an University,Xi′an,710064,China)

Abstract：The phenomenon of uncertainty exits generally in all kinds of controlled systems,in order to decrease the influence of uncertainty about the system,the existence condition of state feedback guaranteed performance controller and the shoe of parameter are educed based on linear matrix inequalities.The design methods of optimal guaranteed performance controller are presented by establishing and explaining of the convex optimal problem.The system can make full use of the current state and design more reasonable controller.The simulation indicate that the algorithm is very effective.

Keywords：uncertain system;guaranteed performance control;linear matrix inequality;state feedback

1 引 言

由于被控對象在建模過程中必然會產(chǎn)生誤差,系統(tǒng)參數(shù)隨著時間的推移和環(huán)境的變化亦會不斷產(chǎn)生變化。因此,任何實際系統(tǒng)的設(shè)計和分析都將面臨不確定性,因此在設(shè)計控制器的時候如果忽略不確定性的研究,將使得實際系統(tǒng)的控制效果不佳,嚴(yán)重時將使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。常用的基于LMI的保性能控制已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于不確定性系統(tǒng),取得了一些較好的效果［1-3］。

第6篇：空氣的性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞：可編程控制器 PLC 狀態(tài) 電氣設(shè)備 輸入 輸出

1 PLC的簡介及組成

可編程控制器（簡稱為PLC）已成為當(dāng)今世界一種最重要、應(yīng)用最廣泛的工業(yè)控制器。是基于計算機(jī)技術(shù)和自動控制理論發(fā)展而來的，是專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的。

作為一種特殊形式的計算機(jī)控制裝置，其核心是一臺單板機(jī)，在單板機(jī)配置了相應(yīng)的接口電路，在單板機(jī)中配置了監(jiān)控程序。

即由兩大部分組成：

①硬件：由單板機(jī)、輸入輸出接口電路、電源、擴(kuò)展接口、編程器接口、存貯器接口、編程器組成。

②軟件：由系統(tǒng)監(jiān)控程序和用戶程序兩部分組成。

2 三電模擬屏的現(xiàn)狀及利用PLC實現(xiàn)模擬屏信號多狀態(tài)指示的總體設(shè)計思路

陽煤三電廠主控室模擬屏建廠就投入運(yùn)行，電氣設(shè)備所處的狀態(tài)指示不明顯，即只有運(yùn)行、不運(yùn)行兩種狀態(tài)指示，不能從模擬屏上真正看到設(shè)備的所處狀態(tài)（運(yùn)行、熱備用、試驗、冷備用、檢修），這樣只能到就地檢查才能確定設(shè)備的位置。

模擬屏指示信號的取回有以下三種：

①6kV設(shè)備信號主要通過開關(guān)的起、停，帶動開關(guān)輔助節(jié)點的開閉斷開或接通DC220V，直接驅(qū)動光電耦合電路來控制DC24V繼電器，由繼電器的開、閉點接通或斷開發(fā)光二極管控制回路。

②各電壓互感器、PT和光帶的信號由電壓互感器二次回路的電壓經(jīng)全波整流、T型濾波后，通過光電耦合電路來控制DC24V繼電器，由繼電器的開、閉點接通或斷開發(fā)光二極管控制回路。

③35kV設(shè)備信號主要通過開關(guān)的起、停，接通或斷開DC220V直接驅(qū)動光電耦合電路來控制DC24V繼電器，由繼電器的開、閉點接通或斷開發(fā)光二極管控制回路。見下圖：

可見信號的取回都需要24V的直流繼電器，如仍用傳統(tǒng)的方式實現(xiàn)設(shè)備多狀態(tài)的指示，至少需要90多個繼電器，而且配線難度較大，這對近70多臺手車開關(guān)來說，難度是相當(dāng)大的。即使改造成功，對日后的維護(hù)也帶來諸多不便。如采用PLC就解決了輸入輸出的問題了。它的所有輸入輸出信號全部都經(jīng)過隔離，無論任何輸入輸出最終都是經(jīng)過光電耦合或繼電器將信號傳入/送出。

PLC輸入的兩種形式：

一種直流輸入，其輸入器件是無源觸點或傳感器的集電極開路晶體管；另一種是交流輸入，是將交流信號經(jīng)整流、限流后再通過光耦傳入CPU。

三電廠模擬屏信號涉及的電氣設(shè)備眾多，除各電壓互感器、PT和300-2、301-3、302-3、307-3刀閘的信號仍由原回路控制，其余大部分電氣設(shè)備均可利用其開關(guān)的輔助點來接通、斷開直流電源，實現(xiàn)設(shè)備多狀態(tài)信號的輸入。

PLC輸出接口電路的三種形式：

一種是繼電器輸出型，CPU接通繼電器的線圈，繼而吸合觸點，觸點與外線路構(gòu)成回路；另一種是晶體管輸出，它是通過光電耦合使開關(guān)晶體管通斷以控制外電路；再一種就是可控制硅輸出型。

對模擬屏電氣設(shè)備的輸出信號，均采用晶體管輸出型，由PLC輸出端子直接驅(qū)動發(fā)光二極管控制回路，來實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)信號的輸出。

以6kV手車開關(guān)為例加以說明：

將開關(guān)柜內(nèi)的端子二次插頭由一排改為兩排，分別控制設(shè)備的試驗和工作位置狀態(tài)；在接地刀閘操作機(jī)構(gòu)內(nèi)加裝行程開關(guān)，來控制設(shè)備在冷備用和檢修位置的狀態(tài)。其輸出直接由PLC輸出端子驅(qū)動發(fā)光二極管控制回路。這樣，一個開關(guān)需輸入4點（有一點為保護(hù)接點輸入），輸出5點（有兩點為報警器和報警燈輸出），外加一個三開三閉的直流24繼電器，就可實現(xiàn)設(shè)備不同狀態(tài)的指示。

要想實現(xiàn)上述功能，就必須進(jìn)行程序梯形圖的編寫，以6kV電氣設(shè)備為例：

當(dāng)開關(guān)在運(yùn)行狀態(tài)時，開關(guān)的輔助點接通24V，分別啟動外部繼電器和PLC內(nèi)部輸入繼電器，其常開觸點閉合啟動PLC內(nèi)部輸出繼電器，其輸出通過外部繼電器的開點接通運(yùn)行指示回路。

當(dāng)開關(guān)在熱備用狀態(tài)時，開關(guān)的輔助點斷開24V， PLC內(nèi)部輸入繼電器常閉觸點啟動PLC內(nèi)部輸出繼電器，其輸出通過外部繼電器的閉點接通熱備用指示回路。

PLC電源：PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型為交流電源220V由主控室遠(yuǎn)動電源屏供電，實現(xiàn)供電不間斷。

3 利用PLC電子模擬屏實現(xiàn)其他功能

PLC除能實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)模擬指示功能外，還能實現(xiàn)以下功能：

3.1 三表合一

隨著PLC進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，PLC處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力得到大幅度提高。將發(fā)電機(jī)電壓、電流互感器的二次電壓、電流整流濾波后，轉(zhuǎn)換為DC0～5V，輸入至PLC的模擬量輸入端子上，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，存入不同的寄存器，通過PLC的四則運(yùn)算、帶鎖存的7段顯示功能指令和復(fù)雜的編程，由PLC輸出直接驅(qū)動7段顯示器，實現(xiàn)發(fā)電機(jī)實時有功、無功、電壓和三相電流的依次顯示。

3.2 聲光報警功能

當(dāng)電氣設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生事故跳閘后，應(yīng)有聲光音響信號，告知運(yùn)行人員。利用PLC中的輔助繼電器、定時器及計數(shù)器，通過復(fù)雜的編程，設(shè)計一個包括計數(shù)器和定時器的閃光報警電路的控制程序，由PLC輸出接通事故音響和閃光回路，延時自動復(fù)歸聲光報警。解決了電氣設(shè)備事故跳閘后不易被運(yùn)行人員注意的問題。以6kV電氣設(shè)備為例，程序梯形圖的編寫如下圖：

編程如下：

3.3 通信功能

PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體。通過PLC的通訊模塊、RS422K口或RS232口，實現(xiàn)與上位機(jī)之間的通信。將其所有元件的數(shù)據(jù)和狀態(tài)由PLC送入上位機(jī)，由上位機(jī)采集這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和狀態(tài)監(jiān)視。還可以通過專用的接口裝置掛接在DCS系統(tǒng)上，實現(xiàn)在線監(jiān)控。

3.4 防電氣誤操作功能

為了防止誤操作，重要的電氣設(shè)備均裝設(shè)防誤操作的電氣閉鎖。利用PLC的“邏輯與”、“邏輯或”判斷功能實現(xiàn)電子閉鎖。當(dāng)出線斷路器在合閘狀態(tài)，PLC判斷為“邏輯與”，電子閉鎖出線刀閘操作機(jī)構(gòu)，禁止倒閘操作；反之，出線斷路器在斷開狀態(tài)，PLC判斷為“邏輯或”，電子閉鎖解除，允許出線刀閘進(jìn)行倒閘操作。避免了帶負(fù)荷拉刀閘的誤操作，確保了人身和設(shè)備的安全。

4 結(jié)束語

PLC所具有的高可靠性、編程方便、易于使用、環(huán)境要求低及與其它裝置聯(lián)接方便等特點，使其在電氣模擬屏的應(yīng)用上具有了可操作性。其應(yīng)用在電氣模擬屏上所展示的上述功能對保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行、提高操作安全系數(shù)上起到了重要作用并在今后企業(yè)生產(chǎn)的安全化、自動化、信息化發(fā)展上更加突顯其本色。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘肇新，彭侃.可編程控制器原理及應(yīng)用.華南理工大學(xué)出版社.

第7篇：空氣的性質(zhì)范文

【關(guān)鍵詞】 連鑄二冷水 動態(tài)控制 波形控制

1 使用的數(shù)學(xué)模型

1.1 靜態(tài)模型

靜態(tài)模型也稱為水表，本文使用計算方式的水表如下：

（1）

式中： flow為二冷水流量，與二冷水控制回路有關(guān)，v為鑄造速度（這里的速度意指速率）。a，b，c 為常數(shù)，與鑄坯厚度和噴水方式（全緩或前緩后強(qiáng)）有關(guān)。

1.2 動態(tài)模型

1.2.1 理論模型[1]

將坐標(biāo)軸放在鑄坯橫斷面表面，x軸指向鑄坯中心，因鑄坯沿長度和寬度方向上的溫差變化率及其微小，可以假設(shè)熱量只沿厚度方向上傳遞。設(shè)時間為t，溫度分布函數(shù)為U（x，t），那么，U（x，t）滿足如下熱傳導(dǎo)方程： （2）

邊界條件：

U（x，t） |x=0=US （3） k|x=0 （4）

U（x，t）|x=XS=TS （5） k|x=XS （6）

初始條件：

U（x，t） |t=0 =TN （7） XS（t）|t=0 =0 （8）

US（t） |t=0 = TS （9） U（x，0） |x=XS = TS （10）

式中：c比熱，ρ密度，k熱傳導(dǎo)率，US為鑄坯表面溫度，h為熱傳導(dǎo)系數(shù)，UW為冷卻水溫度，XS為殼厚，TS為凝固溫度，TN結(jié)晶器內(nèi)鋼水溫度（=液相溫度），QK為潛熱。

1.2.2 在線模型[2]

化簡理論模型可以得到如下在線模型：

（1）熱傳導(dǎo)系數(shù)；（11） （12）

式中：h為導(dǎo)熱系數(shù)，S為熱傳導(dǎo)系數(shù)，k熱傳導(dǎo)率，hx，hr，γ為常數(shù)，與二冷水控制回路有關(guān)，w為單位面積單位時間上的冷卻水量。

（2）殼厚； （13）

式中：XS為殼厚，t為時間，為時間增量，AX，BX為常數(shù)。

（3）鑄坯表面溫度；設(shè)：α=那么，鑄坯表面溫度US按下式計算：

Y（）=+（Y（t）-

（14）

US（）=Y（）*+UW （15）

式中：Y鑄坯表面溫度計算參數(shù)，AY，BY為常數(shù)，TS為凝固溫度，UW為冷卻水溫度，XS為殼厚，t為時間，為時間增量。

（4）鑄坯表面溫度控制計算； （16）

SA=S+ （17）

式中：USA為目標(biāo)表面溫度，US為表面溫度，G為控制增益

（5）二次冷卻水流量計算；QA= （18）

式中：QA為噴水流量，SPW為噴水寬度，SPL為噴水長度

2 運(yùn)行結(jié)果

圖中紅色曲線為鑄坯實時表面溫度，藍(lán)色曲線為目標(biāo)表面溫度，棕色曲線為鑄坯殼厚。在曲線顯示區(qū)域內(nèi)，鼠標(biāo)左鍵按下，會產(chǎn)生一條量線，用以測量各曲線的值。

2.1 開澆時的控制結(jié)果（圖1）

2.2 穩(wěn)態(tài)時的控制結(jié)果（圖2）

2.3 降速時的控制結(jié)果（圖3、圖4）

2.4 升速時的控制結(jié)果（圖5、圖6）

2.5 停澆時的控制結(jié)果（圖7）

3 控制結(jié)果分析

總體來講，在拉速發(fā)生變化時，動態(tài)控制能很好地抑止鑄坯表面溫度的波動，對提高鑄坯質(zhì)量有一定的幫助。另外，動態(tài)控制可以提高出坯溫度，節(jié)省冷卻用水，有利于熱裝熱送和降低生產(chǎn)成本。但在拉速由高變低并且進(jìn)入低速穩(wěn)態(tài)階段后，參見圖4，由于鑄坯表面溫度波形不好，導(dǎo)致動態(tài)控制有很大的控制誤差，這些誤差在接下來的加速過程中會存在很長一段時間。

4 連鑄二冷水動態(tài)控制存在的問題和解決方向

我們知道，連鑄二冷水動態(tài)控制是根據(jù)某冷卻回路的平均溫差決定水量的，參見式（16）平均溫差是由某冷卻回路內(nèi)各切片溫差之和除以切片個數(shù)得到的。這就在理論上存在一個問題，如果該冷卻回路的鑄坯表面溫度以目標(biāo)溫度為橫軸呈正弦波狀，則不管振幅多大，其平均溫差等于0，此時動態(tài)控制就不進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，存在的溫差得不到抑制，見圖4。盡管控制軟件很容易判斷出該冷卻回路是否出現(xiàn)了正弦波狀的表面溫度，但增加水量或減少水量的擾動處理都不能破壞正弦波的波形，因為這一周期的水量增加，就意味著下一周期的水量減少。從圖4可以看到：一個區(qū)鑄坯表面溫度產(chǎn)生正弦波波形后，會使接下去的冷卻區(qū)同樣產(chǎn)生正弦波波形，具有一定的傳遞性。

5 結(jié)語

綜上所述，這種各個冷卻區(qū)單獨(dú)調(diào)節(jié)，不考慮本區(qū)的調(diào)節(jié)對其它冷卻區(qū)產(chǎn)生的影響，很難從理論上徹底解決連鑄二冷水的控制問題。筆者認(rèn)為：為了徹底解決目前連鑄二冷水動態(tài)控制的缺陷，為了實現(xiàn)表面溫度波形的有效控制，應(yīng)該使用現(xiàn)代控制論的方法，整體考慮連鑄二冷水的控制，以最小二次性能指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)（鑄坯表面溫度與目標(biāo)溫度之差的絕對值和），研究多輸入（各回路流量）多輸出（鑄坯表面溫度）以及之間的關(guān)系，建立一套基于現(xiàn)代控制論的數(shù)學(xué)模型。

參考文獻(xiàn)：

第8篇：空氣的性質(zhì)范文

關(guān)鍵詞：德國商業(yè)銀行；內(nèi)部控制；啟示

中圖分類號：F830.33

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-9031(2007)08-0046-03

近年來，國際金融領(lǐng)域風(fēng)險不斷顯現(xiàn)與發(fā)生，尤其是近來突現(xiàn)的世界性的流動性過剩，嚴(yán)重威脅著金融業(yè)的安全和發(fā)展，世界金融市場的全球化趨勢在推動金融發(fā)展的同時，也使得金融風(fēng)險也不斷增大并顯現(xiàn)出來。國際貨幣基金組織的研究表明，許多發(fā)生過銀行危機(jī)或困難的國家，普遍都存在銀行內(nèi)部控制的缺陷。由此可見，健全和有效的商業(yè)銀行內(nèi)部控制是銀行業(yè)控制風(fēng)險的基礎(chǔ)。

一、商業(yè)銀行內(nèi)部控制的內(nèi)涵與現(xiàn)實意義

(一)商業(yè)銀行內(nèi)部控制的內(nèi)涵

商業(yè)銀行內(nèi)部控制理論是在企業(yè)內(nèi)部控制理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。巴塞爾委員會1998公布的《銀行內(nèi)部控制系統(tǒng)的框架》(Framework for Internal Control Systems in Banking Organization)認(rèn)為：“商業(yè)銀行內(nèi)部控制是一個受銀行董事會、高級管理層和各級管理人員影響的程序。它不僅僅只是一個特定時間執(zhí)行的程序或政策，它一直在銀行內(nèi)部的各級部門連續(xù)運(yùn)作”。[1]依據(jù)中國人民銀行2002年9月18日公布的《商業(yè)銀行內(nèi)部控制指引》，我國對商業(yè)銀行內(nèi)部控制的看法則是：內(nèi)部控制是商業(yè)銀行為實現(xiàn)經(jīng)營目標(biāo)，通過制定和實施一系列制度、程序和方法，對風(fēng)險進(jìn)行事前防范，事中控制、事后監(jiān)督和糾正的動態(tài)過程和機(jī)制。

(二)研究商業(yè)銀行內(nèi)部控制理論的現(xiàn)實意義

1.完善商業(yè)銀行內(nèi)部控制是金融業(yè)安全保障體系的微觀基礎(chǔ)。金融業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的神經(jīng)中樞系統(tǒng)，而銀行業(yè)是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的“晴雨表”。從以往的金融危機(jī)可以看出，個別銀行的經(jīng)營失敗可能會引起全社會的金融恐慌，甚至出現(xiàn)“多米諾骨牌效應(yīng)”，導(dǎo)致整個金融業(yè)出現(xiàn)區(qū)域性甚至系統(tǒng)性危機(jī)。由此可見，保障銀行業(yè)的安全運(yùn)行關(guān)乎整個金融業(yè)的穩(wěn)定，建立和完善商業(yè)銀行內(nèi)部控制的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出銀行業(yè)自身的范圍。

2.沒有健全的內(nèi)部控制就無法遏制銀行業(yè)趨于擴(kuò)大的巨大風(fēng)險。隨著經(jīng)濟(jì)一體化與經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程加快，銀行業(yè)所面臨的金融風(fēng)險呈放大的趨勢。根據(jù)國際貨幣基金組織的統(tǒng)計，自1980年以來，經(jīng)歷過銀行業(yè)問題的130多個國家，幾乎占到國際貨幣基金組織成員國的3/4。銀行危機(jī)會如此普遍和嚴(yán)重，商業(yè)銀行內(nèi)部控制不完善是重要原因之一。而我國正處于經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)軌時期，市場機(jī)制尚待完善，與西方國家相比有著更為嚴(yán)重的潛在問題，因而，加強(qiáng)內(nèi)部控制是我國商業(yè)銀行應(yīng)對金融風(fēng)險的基礎(chǔ)性工作。

3.內(nèi)部控制不到位就無法推進(jìn)商業(yè)銀行改革的進(jìn)程。當(dāng)前，我國商業(yè)銀行正處于商業(yè)化改革的關(guān)鍵時期，改革的目標(biāo)能否順利實現(xiàn)，要看商業(yè)銀行能否真正成為“自主經(jīng)營、自我約束”的企業(yè)法人，完善內(nèi)部控制是在商業(yè)銀行內(nèi)部建立起自律機(jī)制的重要環(huán)節(jié)。因此，加強(qiáng)商業(yè)銀行內(nèi)部控制系統(tǒng)建設(shè)有助于實現(xiàn)集約化的經(jīng)營體制，建立和完善商業(yè)銀行內(nèi)部控制是商業(yè)銀行改革縱深化的必然要求。

4.商業(yè)銀行內(nèi)部控制的健全與否將直接影響到金融市場的有效性。商業(yè)銀行作為金融市場的一個重要參與者，其自身的規(guī)范經(jīng)營對于維護(hù)金融市場有序性起著非常重要的作用。由于商業(yè)銀行經(jīng)營的特殊性，使其擁有巨大的客戶群、廣泛的營業(yè)網(wǎng)點以及超大規(guī)模的資產(chǎn)負(fù)債，這就使得市場對其變動有著異常的敏感性。如中農(nóng)信、海發(fā)行的經(jīng)營失敗就引起了金融市場秩序的小范圍動蕩。健全商業(yè)銀行內(nèi)部控制有助于規(guī)范商業(yè)銀行經(jīng)營行為，有利于建立開放、統(tǒng)一、有序競爭的金融市場體系。

5.內(nèi)部控制的失效會削弱金融監(jiān)管的力度。有效的銀行監(jiān)管，必須注重外在約束和自我約束的有機(jī)統(tǒng)一。國際銀行界虧損倒閉事件頻頻發(fā)生，使得國際銀行業(yè)和各國監(jiān)管機(jī)構(gòu)對銀行內(nèi)部控制的健全性、有效性越來越給予高度的重視。完善商業(yè)銀行內(nèi)部控制，提高銀行自律管理水平，成為國際銀行業(yè)有效監(jiān)管的又一重要趨勢。

當(dāng)我國的商業(yè)銀行面向市場，成為自主經(jīng)營、自負(fù)盈虧、自擔(dān)風(fēng)險、自我約束的商業(yè)銀行時，在利潤和效益目標(biāo)的驅(qū)使下，經(jīng)營風(fēng)險大大增加。如何建立嚴(yán)密的風(fēng)險防范體系，保證商業(yè)銀行各項業(yè)務(wù)健康發(fā)展，已成為當(dāng)務(wù)之急。德國銀行業(yè)在長期的經(jīng)營實踐中積累了豐富的管理經(jīng)驗。[2]在戰(zhàn)后歐洲的金融發(fā)展中，德國當(dāng)屬穩(wěn)健經(jīng)營的典范。這對于正在走向國際化、市場化的我國金融業(yè)來說，無疑具有十分重要的借鑒意義。

二、德國商業(yè)銀行內(nèi)部控制的特點

內(nèi)部控制是德國商業(yè)銀行管理的重要內(nèi)容，長期以來，德國非常重視銀行內(nèi)控機(jī)制的建立。[3]為了防范經(jīng)營風(fēng)險，各銀行都建立了健全的內(nèi)部控制體系和有關(guān)制度，從內(nèi)部控制機(jī)構(gòu)建設(shè)上看，主要是建立了內(nèi)部審計機(jī)構(gòu)、風(fēng)險管理機(jī)構(gòu)和證券監(jiān)察機(jī)構(gòu)。從內(nèi)控機(jī)制上來講，崗位分工有序、職責(zé)明確，形成了有效的牽制機(jī)制。如德意志銀行為加強(qiáng)內(nèi)部監(jiān)督控制，實行全員控制和全員監(jiān)督，既有專業(yè)控制，又有地區(qū)和部門控制，職責(zé)明確，責(zé)任到人，已形成一套較為科學(xué)和完整的內(nèi)部管理體系。

(一)健全的內(nèi)部控制機(jī)構(gòu)

1.內(nèi)部審計機(jī)構(gòu)。各銀行一般均設(shè)有內(nèi)部審計部，通過內(nèi)部稽核，及時發(fā)現(xiàn)問題。銀行所有權(quán)人可以監(jiān)督經(jīng)理人，以此實施有效的監(jiān)管，防范經(jīng)營風(fēng)險。而且內(nèi)部審計部門具有相當(dāng)大的獨(dú)立性，一般都直接對董事會負(fù)責(zé)，向董事會報告內(nèi)部監(jiān)督稽核情況。銀行的所有高層管理人員都有義務(wù)支持內(nèi)部審計部門開展業(yè)務(wù)，而且內(nèi)部審計部門不受非主管的高層管理人員干涉，在指定審計范圍、內(nèi)容和進(jìn)行審計時完全獨(dú)立。即使個別銀行由于規(guī)模小而不設(shè)內(nèi)部審計部門，也必須由一位高層管理人員主管內(nèi)部審計。

2.風(fēng)險管理機(jī)構(gòu)。各銀行都建立了一套有效的風(fēng)險管理機(jī)制，董事會、市場風(fēng)險管理部、各業(yè)務(wù)部門、審計部門都分別對風(fēng)險負(fù)有明確的職責(zé)。董事長負(fù)責(zé)整個銀行的風(fēng)險管理，確定風(fēng)險及其上限。銀行每天通過數(shù)字計算的方法確定風(fēng)險的大小，如超過了規(guī)定的風(fēng)險上限，董事會將馬上采取措施降低風(fēng)險。市場風(fēng)險管理部是銀行專門負(fù)責(zé)風(fēng)險管理的職能部門，負(fù)責(zé)制定衡量市場風(fēng)險的指標(biāo)，對各業(yè)務(wù)部門進(jìn)行檢查、監(jiān)督，隨時提供風(fēng)險信息。同時，建立一些數(shù)學(xué)模型來預(yù)測和計算風(fēng)險。通過進(jìn)行量的分析到質(zhì)的定性，提供降低風(fēng)險的措施。各業(yè)務(wù)部門要預(yù)測本部門業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的風(fēng)險上限，定時檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)險及時采取措施，并向風(fēng)險管理部門報告。

3.證券監(jiān)察部。德國1995年實施《證券交易法》，并成立了聯(lián)邦證券委員會。為配合實施《證券交易法》和聯(lián)邦證券監(jiān)管委員會的有效監(jiān)管，各銀行都依法成立了證券監(jiān)察部，具體負(fù)責(zé)對本銀行證券經(jīng)營業(yè)務(wù)活動的監(jiān)督。對于證券經(jīng)營的各級權(quán)限都有明確規(guī)定，嚴(yán)禁越權(quán)與違規(guī)，尤其重視對衍生工具交易的審慎性與及時監(jiān)督反饋。新金融工具交易必須經(jīng)管理人員授權(quán)后方可進(jìn)行，只有在實驗階段取得成功，人員和設(shè)備齊全，建立了風(fēng)險控制系統(tǒng)后，才能全面開展新金融工具交易。

(二)有效的內(nèi)部制約機(jī)制

1.職責(zé)分工明確。德國內(nèi)部控制上最突出的特點是“四眼原則”(也稱雙人原則)，也就是業(yè)務(wù)交叉核對，資產(chǎn)雙重控制和雙人簽字。各項交易活動必須有明確的職能分工，包括四個層次：一是一線交易；二是后臺結(jié)算；三是會計審計；四是監(jiān)控。一線交易與其他職能部門要分開，即使是交易管理人員也必須遵守這個原則。

2.監(jiān)督與牽制到位。在一個職能部門中，相關(guān)但不同的工作要由不同的人員去做，以確保相互的業(yè)務(wù)監(jiān)督牽制。使用自動數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)時，要有相應(yīng)的程序來保證實施監(jiān)督數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中輸入人員要與交易、后線結(jié)算分開，會計審核要與業(yè)務(wù)監(jiān)控人員分開。任何數(shù)據(jù)的修改，由處理系統(tǒng)自動記錄在案。為控制與交易業(yè)務(wù)相關(guān)的風(fēng)險，每個業(yè)務(wù)部門必須建立一個用于測量和監(jiān)控風(fēng)險頭寸和分析潛在虧損大小并對其進(jìn)行控制和管理的系統(tǒng)。風(fēng)險控制人員要與一線交易人員分開，頭寸權(quán)限由管理人員授予，交易產(chǎn)生的風(fēng)險要及時得到監(jiān)控，要有一名管理人員專門負(fù)責(zé)風(fēng)險控制和管理工具，并且他本人不介入每天的前線交易。[4]

三、我國商業(yè)銀行內(nèi)部控制的現(xiàn)況及完善的對策

(一)我國商業(yè)銀行內(nèi)部控制的現(xiàn)狀

經(jīng)過20多年的改革開放，我國商業(yè)銀行初步形成了一種相互制約、相互監(jiān)督的內(nèi)部控制機(jī)制。但商業(yè)銀行的內(nèi)部控制在我國仍屬于一個較新的領(lǐng)域，在制度設(shè)計和實際操作方面還存在缺陷。

1.對內(nèi)部控制的認(rèn)識不夠深刻、全面。有些商業(yè)銀行把內(nèi)部控制機(jī)械地理解成各種規(guī)章的制定、裝訂和匯總；有的在理論上比較重視內(nèi)部控制制度的建設(shè)，但表現(xiàn)在實踐中則發(fā)生了背離。

2.內(nèi)部控制制度不健全。我國現(xiàn)行商業(yè)銀行內(nèi)部控制制度一個顯而易見的問題是內(nèi)部控制制度本身的不完善以及體系間的相互脫節(jié)，即內(nèi)部控制制度牽制乏力，缺乏一個賞罰有度的激勵約束機(jī)制，對管理者疏于管理。[5]

3.風(fēng)險管理系統(tǒng)不健全。許多商業(yè)銀行僅僅滿足于決策環(huán)節(jié)的“審貸分離”，使得銀行的業(yè)務(wù)管理從一開始就孕育著難以預(yù)測的風(fēng)險。

4.現(xiàn)存制度的滯后性。在會計核算手段日趨高級化、科學(xué)化的同時，原有的監(jiān)督制約機(jī)制已經(jīng)不再能適應(yīng)新興業(yè)務(wù)的需要，相應(yīng)的會計電算化的內(nèi)部控制措施沒有及時加以配套，形成了內(nèi)部控制領(lǐng)域的盲點。從我國當(dāng)前的實際情況看，計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在銀行的廣泛運(yùn)用與我國商業(yè)銀行技術(shù)管理的相對薄弱以及稽核監(jiān)督的長期空白已經(jīng)形成了矛盾。

總體來講，我國整個商業(yè)銀行特別是國有商業(yè)銀行系統(tǒng)尚未形成一個完整有效的內(nèi)控制度體系，因而如何借鑒國際先進(jìn)經(jīng)驗，并結(jié)合我國銀行業(yè)的經(jīng)營環(huán)境以及內(nèi)部控制管理現(xiàn)狀進(jìn)行積極的探索，已經(jīng)成為中國銀行業(yè)防范風(fēng)險的重要途徑。[6]

(二)完善我國商業(yè)銀行內(nèi)部控制的對策建議

1.進(jìn)一步完善商業(yè)銀行公司治理結(jié)構(gòu)。在我國商業(yè)銀行中長期存在較為嚴(yán)重的“內(nèi)部人控制”問題，國有銀行股份制改革，引入戰(zhàn)略投資者，只是開了一個頭，真正要貫徹現(xiàn)代企業(yè)制度，還有很長的路要走。首先，在股份制改造的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善董事會結(jié)構(gòu)，確保董事會履行其受托責(zé)任，保證董事會決議的獨(dú)立性和科學(xué)性，適當(dāng)增加獨(dú)立董事人數(shù)。其次，強(qiáng)化監(jiān)事會的作用，確保監(jiān)事會對董事會和行長的監(jiān)督。再次，完善商業(yè)銀行的激勵機(jī)制和約束機(jī)制。在激勵機(jī)制方面要改革“官本位”的激勵機(jī)制，改變“短期激勵”效應(yīng)。另外，在約束機(jī)制方面，一要強(qiáng)調(diào)所有者約束，充分發(fā)揮股東大會的人事任免權(quán)與董事會的作用來任免管理人員和決定管理層薪金水平，充分利用監(jiān)事會的作用對高層經(jīng)營活動進(jìn)行有效監(jiān)督；二要強(qiáng)化外部約束和市場約束，完善證券市場，發(fā)揮證券市場“用腳投票”的作用，促進(jìn)信息披露制度的實行，強(qiáng)化外部監(jiān)控機(jī)制。

2.按獨(dú)立性原則進(jìn)行商業(yè)銀行內(nèi)部審計的組織設(shè)計。首先，要按照獨(dú)立性原則進(jìn)行商業(yè)銀行內(nèi)部審計的組織設(shè)計，各商業(yè)銀行總行的內(nèi)部審計部門應(yīng)在董事會的直接領(lǐng)導(dǎo)下開展工作，各分支行的內(nèi)部審計人員應(yīng)由總行實行派駐制，受總行內(nèi)部審計部門總經(jīng)理直接領(lǐng)導(dǎo)。其次，要完善內(nèi)部審計方法。要將過去的補(bǔ)救型或堵漏型的事后審計方法改變?yōu)槭虑皩徲嫹椒?，將現(xiàn)代審計方法運(yùn)用于商業(yè)銀行內(nèi)部審計，以評價內(nèi)部控制系統(tǒng)的有效性為主，提高內(nèi)部審計的效率和有效性。再次，加強(qiáng)與外部審計的協(xié)調(diào)。一方面要積極配合中央銀行等外部機(jī)構(gòu)的審計；另一方面要進(jìn)一步落實外部審計的意見，適時調(diào)整內(nèi)部審計的對象、范圍和重點，以共同發(fā)揮審計的整體功能。

3.適應(yīng)市場環(huán)境變化建立商業(yè)銀行動態(tài)的風(fēng)險評估體系。我國商業(yè)銀行必須盡快建立起一個能夠?qū)崟r監(jiān)控風(fēng)險的動態(tài)的風(fēng)險評估系統(tǒng)。首先，加強(qiáng)風(fēng)險評估的組織領(lǐng)導(dǎo)，完善風(fēng)險管理的組織結(jié)構(gòu)；其次，完善信貸業(yè)務(wù)的風(fēng)險評估程序，建立信貸風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)；再次，加強(qiáng)市場風(fēng)險管理，建立動態(tài)的風(fēng)險評估模型；第四，重視新業(yè)務(wù)的風(fēng)險評估，在新業(yè)務(wù)開展之前就應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的風(fēng)險評估方法和程序。

4.利用信息技術(shù)建立高效的信息系統(tǒng)。首先健全會計信息質(zhì)量保證機(jī)制，確保會計信息的真實性；其次，建立管理信息系統(tǒng)，滿足各級管理層對信息的需求，而且要注意不能以會計信息系統(tǒng)來代替管理信息系統(tǒng)；再次，充分運(yùn)用信息技術(shù)，提高信息傳遞效率；第四，加強(qiáng)銀行內(nèi)控電子化管理，保障銀行業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。加強(qiáng)內(nèi)控應(yīng)用軟件開發(fā)，形成一套有效的內(nèi)部電子監(jiān)督系統(tǒng)和電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。[7]

參考文獻(xiàn)：

[1] Basle Committee on Banking Supervise ：“Framework for Internal Control Systems in Banking Organization”，《Compendium of Documents Produced by the Basle Committee on Banking Supervision》，2001.

[2] [美] P?金德爾伯格.西歐金融史[M].北京：中國金融出版社，1991.

[3][美] 彼德?S?羅斯.商業(yè)銀行管理[M].北京：經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，1999.

[4] 梁春滿，陳靜.現(xiàn)代銀行內(nèi)控[M].北京：中國金融出版社，2000.

[5] 毛孝霖.健全商業(yè)銀行崗位管理[J].中國內(nèi)部審計，2006，(5).

第9篇：空氣的性質(zhì)范文

【關(guān)鍵詞】最優(yōu)控制器；干擾觀測器；抗干擾

1.引言

現(xiàn)代控制理論中，線性二次型最優(yōu)控制問題的解可以寫作統(tǒng)一的解析表達(dá)式，并且這類問題能夠?qū)崿F(xiàn)求解過程的規(guī)范化，在求解過程中能夠得到一個簡單的線性狀態(tài)反饋控制律，易于構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，已逐漸成為控制領(lǐng)域較為重要的設(shè)計方法之一。但在實際工程應(yīng)用中，系統(tǒng)或多或少會受到外部干擾的影響，這在一定程度上會對系統(tǒng)的跟蹤性能以及穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。為此，必須利用額外的方法對外部干擾進(jìn)行抑制，以最大限度地減小因干擾對系統(tǒng)所造成的影響。

本文根據(jù)干擾觀測器的原理，設(shè)計了基于干擾觀測器的二次型最優(yōu)控制器，預(yù)測干擾并對干擾進(jìn)行補(bǔ)償，以抑制干擾對系統(tǒng)的影響。

2.最優(yōu)控制器的設(shè)計

在線性時不變系統(tǒng)中，假設(shè)其狀態(tài)空間描述為：

（1）

式中：x（t）為n維狀態(tài)向量；U（t）為m維控制向量，且不受約束；W為P維干擾信號向量；y（t）為q維輸出向量；A，B，B，C分別為維數(shù)適當(dāng)?shù)某?shù)矩陣。假設(shè)為q維期望輸出向量，e（t）為誤差向量，由下式定義：

（2）

本文所要研究的問題是：給定線性時不變系統(tǒng)（1），在對干擾抑制的同時，設(shè)計狀態(tài)反饋控制器K，得控制律為：

u（t）=Kx（t） （3）

使得系統(tǒng)能實現(xiàn)對參考輸人的漸近跟蹤，即：

（4）

最優(yōu)控制就是尋找一個控制u（t）誤差向量e（t）保持在允許的誤差范圍內(nèi)，假設(shè)控制變量不受限制，要使誤差最小，需要非常大的控制能耗。因此，一方面要求誤差最?。涣硪环娇刈兞坎灰?。

基于跟蹤問題最優(yōu)解的結(jié)論，可容易導(dǎo)出最優(yōu)跟蹤控制的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

3.干擾觀測器的設(shè)計

干擾觀測器的基本思想是，將外部力矩干擾及模型參數(shù)變化造成的實際對象與名義模型輸出的差異等效到控制輸入端，即觀測出等效干擾。在控制中引入等效的補(bǔ)償，實現(xiàn)對干擾完全抑制，基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖中的為對象的傳遞函數(shù)，d為等效干擾，為觀測的干擾，u為控制輸入。由此圖可求出等效干擾的估計值為：

（5）

對實際物理系統(tǒng)，其實現(xiàn)存在如下的問題：

在通常情況下，的相對階不為零，其逆在物理上不可實現(xiàn)；

對象的精確數(shù)學(xué)模型無法得到；

考慮到測量噪聲的影響，該方法的控制性能將下降；

解決上述問題的唯一方法是在的后面串入低通濾波器，并用名義模型的逆-1來代替。

為對象的傳遞函數(shù)，d為等效干擾，為等效干擾的估計值，n為傳感器的等效測量誤差，Q（s）為干擾觀測器的低通濾波器，為參考模型?？刂破鞯妮敵鰹椋?/p>

（6）

式中：c為最優(yōu)控制器的輸出。干擾觀測器的設(shè)計主要是對濾波器Q（s）的設(shè)計，其決定整個擾觀測器的動態(tài)性能。如何使干擾觀測器獲得好的動態(tài)性能和高的穩(wěn)定性是Q（s）設(shè)計的關(guān)鍵。因此，Q（s）的相對階數(shù)應(yīng)大于參考模型的相對階數(shù)。Q（s）的帶寬設(shè)計應(yīng)在干擾觀測器的魯棒性和擾抑制能力之間折中。

4.仿真研究

為不失一般性，可設(shè)被控對象傳遞函數(shù)為：

（7）

設(shè)伺服系統(tǒng)被控對象為：

（8）

取Q=5000，R=1，利用Matlab中的控制系統(tǒng)工具箱（ControlSystem Toolbox）提供的lqr（）函數(shù)設(shè)計最優(yōu)控制器，得最優(yōu)控制器為：K1=70.7107，K2=[70.71053，0.40526]

因為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的變動主要表現(xiàn)在狀態(tài)方程中系數(shù)的變動，因此的傳遞函數(shù)為：

（9）

利用干擾觀測器可以實現(xiàn)對外部干擾的抑制，使因外部干擾而引起的系統(tǒng)誤差減小，從而使輸出跟蹤曲線能很好地跟蹤輸入信號。

5.結(jié)束語

本文研究了利用最優(yōu)控制理論中二次型性能指標(biāo)對線性系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，對于外部的干擾，利用干擾觀測器對干擾進(jìn)行觀測，并實現(xiàn)對于擾的抑制。在有外部干擾的情況下，對有無觀測器進(jìn)行仿真可知，在利用控制系統(tǒng)的標(biāo)稱模型實現(xiàn)二次性最優(yōu)控制的同時，用干擾觀測器對外部干擾進(jìn)行抑制的最優(yōu)控制方案是非常有效的。

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