智能控制技术论文范文

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第1篇

1.控制目标和策略

在实际工作中，极其的作业形式和作业方法都存在着一定的差异，所以智能控制技术在控制目标和控制策略的选择上也存在着很大的不同。在智能控制技术应用于挖掘机领域方面，其主要要实现的控制目标就是要实现节能环保，同时也要提高机械生产的效率。智能控制技术使用在压路机领域方面主要就是要实现碾压的质量和压实的速度。当前挖掘机主要有两种控制策略,一是“负载适应控制”另一种是“动力适应控制”。负载适应控制主要就是指在发动机发出功率已经稳定的情况下，液压系统能够根据实际的需要对自身的运行状态进行适当的调整，从而使其能够以最佳的状态来完成工作。动力适应控制就是在实际的工作中发动机要根据运行的具体情况支持发动机的动力输出，这也极大的节约了能源。采用“负载适应控制”技术的挖掘机,一般设有几种动力选择模式,如最大功率模式,标准功率模式和经济功率模式,每种模式下的发动机输出功率基本恒定,同时液压泵业设有几条恒功率曲线与之匹配。由于系统中采用了发动机速度传感控制技术（ESS控制技术）,在匹配时将每种功率模式下的泵的吸收功率设定为大于或等于该模式下的发动机输出功率,这样可以使液压系统充分吸收利用发动机的功率,减少能量损失。还可以通过对泵的吸收功率的调节,协调负载与发动机的动力输出,避免发动机熄火。在实际的工作中，操作人员需要根据作业面的具体情况选择发动机电费模式，所以这种方式在实行的过程中还需要一定的人工参与，如果操作不当，非常容易造成浪费的现象。采用动力适应控制以后挖掘机就能够开启自动控制的模式，在作业的过程中，该技术可以根据实际的需要为发动机的运行提供一定的动力，这样也有效的避免了资源和能源的浪费现象，该系统可以根据机械运行的实际需要来供给动力，在运行的过程中不需要过多人工的操作和参与，在经济性和高效性上都有着很好的表现。这一系统的运行思路是让机器对施工的具体情况进行有效的识别，同时根据其分析的具体状况制定适当的解决办法，发动机和该系统在运行的过程中会对运行的状态进行适当的调整，这样就能够保证其在运行的过程中处于良好的状态。在挖掘机智能控制技术中还需要一些节能和为操作提供方便的方法，采用这些方法能够更好的对系统进行维护和保养，能够更加有效的提升整个系统的性能和运行质量。智能压路机在使用智能控制技术的过程中需要根据设定的质量和目标对压实的效果进行有效的检测和控制，同时还要通过系统的自我调节来寻找最佳的解决方案。

2.控制方法

任何智能控制系统包含三个过程：

（1）采集信息；

（2）处理信息并做出决策和思考；

（3）决定执行。挖掘机是通过检测液压系统得运行参数来识别载荷大小的,如检测液压系统中泵的控制压力,泵的输油压力和各机构（行走,回转,动臂提升和斗杆收回）的工作压力等。有的还检测先导手柄的位移量和系统流量等。挖掘机控制器根据采集的信息,通过模糊控制理论推理出所需功率的大小和发动机的最佳转速。执行决定的过程是由控制器驱动发动机油门执行器,使发动机设定到理想的转速和输出功率。而压路机是通过连续检测振动轮的振动加速来识别地面压实质量的。振动轮内的旋转偏心快产生的振动,理论上是一条正弦曲线。当振动轮在地面上振动时,曲线总是被扰动的,在软地面上额度扰动小,在硬地面上的扰动大。通过对压路机振动轮的加速度进行快速傅立叶变换处理,能够计算出地面压实的数据。

二、结语

第2篇

广东省电力系统包括21个地市电网，现有最高运行电压等级为500kV，珠江三角洲地区已形成500kV环网，并以500kV电压与广西联网，以400kV和110kV电压分别与香港和澳门联网。此外，广东电网还向湖南宜章和临武两县以及江西赣南地区供电。

粤中(珠江三角洲地区)地网是广东电网的核心，也是全省最大的负荷中心，该电网与广西、香港等电网互联，除了向珠江三角洲地区提供电力外，还担负着电力交换任务。在粤中地区建设一个强大的500kV电网，对保证广东电网乃至香港电网以及澳门电网的安全运行有着重大意义。目前广东500kV电网东已延伸至汕头西翼，江门——茂名500kV输变电工程正加紧建设，2000年前可望投入使用。

广东省的电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组时代。随着整个电网变得越来越复杂，电网规划中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网运行、发展带来隐患，资金盲目使用的可能性加大。结合目前理论的发展，我们认为电网规划是一个受到多种条件约束的、以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统，我们认为适宜以控制论为基础，结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。

从控制论角度来看，电网是一个巨维数的典型动态大系统，它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含大量未建模动态部分的特征。另外，电力网络地域分布广阔，大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效决策控制是极为困难的。另一方面，由于公众对新建高压线路的不满日益增强，线路造价，特别是走廊使用权的费用日益昂贵，以及电力网的不断增大，使得人们对电力网络的决策控制提出了越来越高的要求。正是由于电网具有这样的特征，一些先进的控制论思想和技术被不断地引入到电网中来。下面将阐明综合智能控制技术引入电网规划中的必要性和可行性。

1综合智能控制技术

1.1智能控制的概念

迄今为止，智能控制尚无统一的概念，文献［1］有如下归纳：

a)最早提出智能控制概念当推傅京孙教授，他通过对人-机控制器和机器人方面的研究，将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。他认为在低层次控制中用常规的基本控制器，而在高层次的智能决策，应具有拟人化功能。

b)Saridis在傅京孙工作的基础上，提出了三元结构的智能控制理论体系，他认为仅有二元结合无助于智能控制的有效和成功应用，必须引入运筹学，使其成为三元结合，并提出了其递阶智能控制的理论框架。

c)国内蔡自兴教授在研究了上述理论结构以后，从系统的整体性和目的性出发，于1986年提出了四元结构价格体系，将智能控制概括为控制理论、人工智能、运筹学和系统理论4学科交叉。

总之，智能控制是多学科知识的结合，除了从控制论出发来研究它，还可以从信息论、生物学以及社会科学角度来讨论和研究。

1.2综合智能控制技术

综合智能控制一方面包含了智能控制与传统方法的结合，如模糊变结构控制，自适应模糊控制，自适应神经网络控制，神经网络变结构控制等；另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉综合，如专家模糊控制，模糊神经网络控制，专家神经网络控制等。

2一个国外的电网规划专家系统

第3篇

我国的在制冷空调行业起步较晚，但是经过了几十年的发展，虽然还存在一些不完善的方面，但是总体来说已经取得了一定的成绩。但是与发达国家先进的制冷空调相比较，我国的制冷空调在节能技术方面存在很大不足，大多是采用的国外先进技术，并没有自己的研发成果。瑕不掩瑜，我国的制冷企业已经充分注意到制冷空调节能技术的重要性，特别是近年来大力推动了新技术、新工艺的研发工作，目前已经具备了一定程度的研发能力，与西方发达国家在制冷空调节能技术之间的差距正在不断缩小。

2制冷空调技能技术

制冷空调节能技术主要的目的就是要实现合理用能，并且降低电力高峰期的符合，现阶段主要的制冷空调节能技术主要有七种，分别是：蓄冷技术、燃气技术、太阳能技术、热电冷联产技术、热泵技术、热声制冷技术以及人工智能技术。

2.1蓄冷技术

现阶段空调用电量已经占据了人们生活总耗电量中的70%左右，并且由于电力紧张以及能源紧缺现状的不断加剧，促进了制冷空调新技术的研发。蓄冷技术是在这种条件下被研发出来的，该技术就是使空调在非高峰期用电来保持最佳节能状态，此时空调系统的冷负荷由所需的潜热的形式释放冷量来满足，也就是通常所说的，空调系统冷负荷使用融冰释放的冷量来满足，蓄冷设备也就是储存冰的容器，这样的空调不仅可以提高本身的经济效率，还能够增强系统稳定性。按照我国每年新增3亿m2的商用建筑，如果均使用蓄冷空调系统，每年可为国家节电40亿元，节煤330万吨。

2.2燃气制冷技术

燃气空调的使用，不仅可以降低空调使用对于电网的负荷，也可以提高能源的一次利用率，对于减少污染，平衡冬夏季燃气用量具有非常重要的意义。经过相关部门的测算，如果燃气制冷量1×107万RT，消耗天然气约6×108m3，这些制冷量就相当于少发电3.5×107KW，这种技术不仅提高了电力设备的运转利用率，还能够节约发电设备的投资。随着我国城市燃气管网的逐步完善，燃气空调必然得到快速的发展和应用，此外国家也推出了一系列的政策支持燃气空调的发展，其对于提高能源利用率、缓解夏冬季用电高峰、提高能源供应安全具有非常重要的意义。

2.3太阳能制冷技术

目前太阳能空调主要有两条技术路线，分别是通过光热转换，以热能制冷，另一种是以光电转换，利用电力制冷，而现阶段应用较多的就是热能制冷。作为一种可再生的资源，太阳能的应用对于缓解能源供需矛盾、控制环境污染具有非常明显的效果。但是太阳能光伏/光热发电再制冷的技术在制冷空调中的应用并未取得显著地效果，一个原因是成本过高，另一个就是能源利用率较低。而利用太阳能进行光热直接驱动的空调虽然性能系数赶不上传统的机械式空调，但是由于其成本较低，并且具有较高的能源利用率，因此其是目前应用最为广泛的一种太阳能制冷空调。虽然太阳能具有可再生的特性，但是由于其能量供应具有随机性而且能源密度也较低，给其大规模扩展应用带来了一定的阻力。现阶段的太阳能制冷技术的应用首先就要解决其可靠性、稳定性，并且相应的提高系统性能系数以及效率。最后，也可以将太阳能制冷技术与其他能源技术结合，形成一个多能源系统，充分利用废热、废气以及其他能源。

2.4热泵技术

热泵技术主要有两种，分别是水源热泵技术和土壤源热泵技术。热泵技术具有性能可靠、无污染、高效节能的优点，可以在夏季制冷、冬季制热，并提供一定数量的生活热水，此外配套的热泵系统还具有结构简单、可靠性高、节能效果好的优点。鉴于其明显的节能降耗优势，其已经在国外得到了广泛的应用，并且在我国也有了很多的应用实例，通过对比，我们总结出：虽然热泵技术的初期投入与中央空调基本持平，但是其投入运行后的使用费用远远低于传统的中央空调。据相关部门估算，我国地级以上城市每年浅层地热能可利用资源量相当于3.56亿吨标准煤，扣除消耗电量，可节约相当于2.48亿吨标准煤。

2.5热电冷联产技术

作为一种综合利用能源的系统，热电冷联产技术不仅增加了热电联产中的夏季热负荷，提高了汽轮机组的负荷率，实现了机组效率的提升，还能够提高低品位热能的利用率。燃气轮机发电是以天然气为动力源，并且将废热直接排放到吸收式冷热水机组，长生了用于制冷的冷冻水，并且将热量应用在除湿型空调上面，这样就可以大幅度增加热电冷联产的综合效率。该技术的节能效果非常显著，至少在10%以上，因此我国近年来也开展了该技术的应用，例如上海的黄浦区中心医院以及浦东国际机场都采用了燃气轮机热电冷联产系统，具有非常明显的节能效果。

2.6热声制冷技术

作为一种新发展起来的制冷技术，热声制冷技术与传统的蒸汽压缩式制冷技术相比，取消了对于环境具有破坏作用的制冷剂，直接使用惰性气体或者惰性气体的混合物作为制冷剂，减少了对于温室效应的危害以及臭氧层的破坏。而且热声制冷技术具有结构简单可靠、无需特殊材质，在制造成本具有非常大的优势，而且它减少了活塞、剂的使用，在维护成本上同样具有非常明显的优势。此外，热声制冷技术几乎没有现阶段制冷系统的缺点，因此其可以成为未来制冷空调节能技术的主要发展方向。

2.7人工智能技术

随着科学技术的不断发展，人工智能技术已经广泛应用在了人工工作和生活中的各个方面，人工智能技术主要应用在智能控制、负荷预测以及故障检测和诊断等方面。但是由于人工智能技术在制冷空调中的应用仍处于初期阶段，仍存在很多的不足，所以我们应将传统的方针系统与人工智能制冷技能技术相结合，通过计算机技术的广泛应用，实现空调制冷效率的最大提升，并且实现最大化的节能效果。

3结束语

第4篇

电气工程是以计算机为操作平台，现代控制技术的应用可以为住户提供技术信息，在实现信息共享的同时，为住户提供极大的便利。在电气工程中，电气控制控制技术以电气工程的实时监控为基础，及时分析系统反馈的运行数据，并评价系统的运行状况，以便于能够及时、有效的发现运行故障，提高了电气工程的安全性；同时在节能环保的基础上极大的保证了居民生命财产的安全。

2电气控制技术的发展阶段

2.1手动化到自动化

电气控制技术的初始阶段是手工控制阶段，随着科学技术的发展，手工操作逐渐迈向了半自动化操作阶段，并随着应用经验的积累和科学技术的进步，逐渐实现了自动化。其主要的表现形式为控制方法和控制设备的自动化，这一阶段的电气控制技术是一次革命化的变化，极大解放了人力资源，优化了人力资源配置，为电气控制技术的发展奠定了基础。

2.2简单化到智能化

电气控制技术实现简单的自动化后，还需要借助人力的操作，因此其故障率一直比较的高，同时这些失误通过控制人力操作是难以避免的。因此，相关的专家把研究的重点放在了更高级的电气控制技术上，尤其是智能化技术更是科学家研究的重点，自动化的电气控制技术不可避免的会出现故障问题，人为故障比率较高，但是智能化控制技术则提高了机器的改错能力，极大提高了系统运行的可靠性，因此，电气控制技术实现了智能化的控制是一次深层次的革命，实现了控制技术的质的飞跃。

2.3逻辑化到网络化

电气控制技术在漫长的发展历史中已经实现了智能化的发展模式，但是随着人们需求的提高，智能化的控制技术已经不能满足时展的需求，因此进行控制技术的革新势在必行，尤其是简化控制技术是革新的重点。当前电器控制技术面临着从逻辑化到网络化的发展趋势，海量的统计数据整理发展到了信息化的处理模式，电气控制技术的控制原理也从单一的触头硬接线逻辑控制系统发展到了微处理器或者微计算机为中心的网络化自动控制系统，同时其控制设备的体积减小，设备操作更加简洁。

3智能化技术在电气工程中的应用

智能化技术在电气工程中应用取得了很好的效果，在自动化控制、设备故障监测、工程优化等方面发挥着重要作用，提高了自动化程度、加快了电气工程的设备事故监测维修速度，极大地优化了电气工程。

3.1智能化技术理论基础

人工智能技术的概念在20世纪50年代提出，随后被其他领域行业普遍接受采纳，并且智能化技术的应用广泛推展。电气工程是人类从事各种生产活动的基本技术要素，作为计算机技术中高端分支的智能化技术正逐渐被应用其中。人工智能技术通过模拟人的智能的方法和技术，开发研究升级的科学技术，人工智能的工作目的是设计出和人类智能相似的机器，以解决工作出现的复杂情况变化，提高工作的效率和精度，通过调查研究显示，在电气工程的自动化控制中使用智能化操作技术能合理整合电气工程中的资源配置，降低成本。

3.2智能技术在电气自动化控制中的应用

智能化技术在电气设备中的应用，涉及的工作领域较多，分工较为明确，是一项很复杂的工作，需要有极强的技术和人才支撑，同时还需要控制人员有较高的责任感和操作能力。另外，要加强电气控制中人工智能的有效使用，电气控制是整个工程中的重要一环，在电气工程中，要加强自动化控制的保护，把GPS定位系统安装在电气控制线路中，通过定位系统控制电气控制的线路工作，以便于能及时的传输、反馈电气工程中的运行数据，并做出智能化分析，及时采用有效的智能化控制措施。

3.3智能技术在电气工程故障检测分析中的应用

在电气工程中，可以使用智能化的控制手段进行系统故障的监测，通过问题的及时反馈，进行智能化的数据分析，以便于进行故障的维修，并能够进一步的实施监控措施，在故障检测中常用的方法有神经网络、模糊网络、专家系统等。对于电气的变压器、发动机、发电机进行有效的监控，利用智能化监测系统能清晰的判断故障的所在，通常在系统中采用模糊理论、神经网络、专家系统来分析，从而提高了工作效率和精度。尤其是在变压器的故障监控中，传统的诊断方法技术是通过检测变压箱中的气体来判断故障，其方法较为复杂、检测时间长，检测精确度差，很难有效的解决故障。

3.4智能技术在电气工程电气设备优化中的应用

主要包含两个方面：①智能化技术的遗传算法，这种算法是通过模仿生物遗传，利用生物的进化规律进行智能搜索和运算，利用生物遗传规律的完美型来优化系统内部缺陷。②智能化专家系统，通过设置完善的数据分析软件，把存在的问题和缺陷进行自我优化。在实际的工程中，一般要结合两种优化措施，以便达到最佳的优化效果。此外，在智能化系统中，也采用模糊逻辑、神经网络的方法进行设备的优化升级，其主要的作用原理是：利用物理学的方法和神经网络的方法进行设备和计算机算法的升级优化，从而解决了神经网络运算的速度问题，极大地提升了计算机的运行处理速度和智能化反应速度。

4数控技术在电气工程中的应用

4.1数控技术的电气工程中的应用前景

数控技术是一种数字化的控制方式，借助于精密的信息处理系统实现了系统数据的监控，同时通过传输系统把相关指令传输到控制中心，控制中心配备的高效、即时的控制系统，可以快速处理传输数据，并做出相关的指令。数控技术在各个领域中发挥着重要作用，数控在20世纪末技术已经逐渐得到了完善，各种系统内的漏洞也逐渐完善化，从而解决了一系列的工程问题，因此为了更好的实现控制技术的安全，保证了电气工程人员的人身安全，实现电气设备的自动化、无人化、程序化、数据化的操作模式应当前数控技术发展的重点。

4.2数控技术在电气工程中应用的合理性与科学性

电气工程系统较为复杂，同时也是一个连续性的工程，因此，数控技术的应用应当结合电气工程的实际，确保电气工程中数控技术运用的合理性与科学性。数控技术的基础环节是数控体系，通常而言，数控体系的完成需要借助于服务主机和控制器，并通过两者之间的连接方式来确定系统的安全性和可靠性。当前KVM主机在电气工程中应用广泛，常采用CATS链接和KVM链接两种模式与数控系统机房进行连接，而本地的控制中心则通过KVM主机收集的信息数据来了解整个电气系统的运行状况，并根据运行数据对系统稳定性做出相应的评估。服务器的功能则是将系统的运行状况转化为数字化的电信号，同时担负着数据的存储和调取功能，这就提高了系统信息存储的科学化和全面，方便了控制工作的进行。此外控制中心也可以根据系统的运行做出相应的指令调整，而指令调整的信息也以同样的方式存储早服务器主机中，方面以后的信息调取工作。远程控制中心则是利用各种网络设备和电气系统与本地控制中心实现有效链接，在同一时内监控多个电气系统，常常应用于较为高层的片区系统。

4.3数控技术对电气工程设备运行环境的监控

数控技术在电气工程的一个重要作用就是运行环境的监控，包括对电气系统运行环境、管理环境的监控。对于电气系统环境的监控包括运行环境湿度和温度、电压、电量等，根据设置的参数来确定外部环境和内部控制系统的匹配度，如果电气控制监控系统的数据出现了异常，例如温度不稳、电压过大或者过小等情况都会造成内部环境的异常，而这些数据都会被及时反馈到控制中心，控制中心接收到相关数据信号后就会与预先设定的警戒值进行比较，从而根据比对的数据做出相应的判断，同时发出有效的指令信号。

5结语

第5篇

随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。

2数控技术发展趋势

2.1性能发展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。

(4)实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。

2.2功能发展方向

(1)用户界面图形化用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3体系结构的发展

(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。

(2)模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

(3)网络化机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

(4)通用型开放式闭环控制模式采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。

3智能化新一代PCNC数控系统

第6篇

关键词：建筑节能；外墙保温；施工技术

1 建筑节能外墙外保温技术的优势

在建筑节能备受关注的当今时代，采用合理的方法进行保温工程的施工十分必要，以节能保温外墙的保温效果而言，外保温技术相比于其他施工技术具有明显的优势。外保温的手段可以利用与新建的建筑，也可以用于固有建筑保温系统的改造，施工过程在建筑外侧进行，避免了住户临时搬迁带来的生活困扰，扰民程度较小；新建建筑的外保温工程可以与室内的装修同步进行，二者之间不会互相影响，能加快工程进度；采用外墙保温技术，可以在保温材料之外铺上装饰材料，使建筑的整体外形更加美观。

外墙外保温系统能够有效延长建筑的使用寿命，在外墙的内部粘贴保温层的做法是建筑的外墙和内墙出现温度差，内墙以及室内环境的年温度变化在60-80摄氏度左右，导致建筑结构的不稳定，而外保温系统的保护材料位于外墙之外，能够防治建筑的主体结构受到风吹雨打等自然因素的影响，增强了建筑的结构稳定性。热桥是保温系统常见的隐患，既增加了室内热源的消耗，额外的热损失以及冬季的返冰现象极大地影响了建筑的居住效果，建筑的外墙是建筑重要的承重部位，为了实现保温必然采用增厚墙体厚度的措施，以保温层的手段可以使建筑的墙体厚度适当变薄，内保温的手段增厚了保温层，既影响了室内的建筑面积，在外墙更薄的情况下容易形成热桥，使墙面返霜的现象严重化，外保温的手段则能有效避免热桥的形成，减缓室内热能的流失。

2 外墙外保温技术存在的问题

外墙的外保温层常年暴露在外界环境中，承受外界环境的侵蚀，加之室外的气温变化，会出现裂缝。裂缝是保温建筑通病中的重症，因此外保温技术需要解决的一个重要技术问题就是裂缝。裂缝产生的原因很多，受到自然界的各种环境的影响。保温层外的抗裂防护层只有3～20mm，且保温材料具有很大的热阻。在接收相同热量的情况下，保温层的温度变化较小；当温度突降时，由于保温板的热容量较大，保温层的温度变化较小，但抗裂砂浆层的炕温差能力却较差，会产生较大的温差，同时由于其柔韧性的限制，难以满足由温差引起的体积变化，于是产生了裂缝。

3 建筑节能外墙保温施工的质量控制措施

3.1 加强对材料质量的管理

施工材料在进入施工现场之前要进行详细的质量检查及验收，仔细分析图纸对保温材料的要求，确保所使用的材料相互匹配。防止有质量问题及与图纸不符的材料使用到施工中，给外层保温施工质量带来严重的威胁。由于使用的材料过多，很多施工单位都采用抽样调查的方法来对施工材料进行检查，这种做法虽然方便，但是给材料安全带来了隐患。因此，施工现场管理人员尽可能的对施工材料进行全面的管理，确保所有材料质量符合施工规范。施工中所涉及到的施工材料都应按照施工平面布置图规定的地点进行摆放，并使其整齐、一致、稳固。材料的堆放不能超过一定高度，并且严禁在围栏或者其他建筑物墙壁堆放，材料与材料之间的距离应大于50厘米，两头空间应密封，防止有人入内，引起意外事故。对于施工过程中一些剩余材料或者拆卸下来的材料应按照类别进行回收、清理，并且⑵渲械亩ぷ拥任O瘴锲烦去或者打磨，防止搬运人员产生刮伤等现象。对于油漆类或具有挥发性物质的材料，应防止在通风较好、严禁烟火的仓库。

3.1.1 使用保温材料玻化微珠外保温系统

玻化微珠砂浆外墙外保温系统是现在常用的外墙外保温系统中的一种，这种外墙外保温系统所具有的优势有以下几个方面。第一，这种外保温墙系统施工工艺较为简单，可以随意造型，在建筑立面丰富的建筑物中经常会被运用；第二抗压强度高，抗压强度高这个优势可以同时保障保温外墙的保温性能和保温材料强度，让两者同时得到兼顾；第三，整体性好，在整个保温外墙中没有空腔，渗漏的情况不容易发生；第四，蓄热和隔热性能比较好，可以有效防止内部热量的散失和外部热量的进入，对夏季炎热、冬天寒冷的地区特别适用；第五，可以有效防火，这种外墙保温系统是A级不燃材料，可以有效阻止火势的蔓延，并且在火灾发生时也不会产生有毒的气体，更好保障人的生命健康；第六，这种外保温墙使用寿命较长，一般与建筑物的存在相同步，首次施工完成后不需要再进行保温施工；第七，透气性和收缩性好，可以有效防止外部湿气往室内渗透，也能使保温墙外部尺寸保持稳定。

3.2 加强对施工技术的管理

施工技术关系着外墙保温质量是否能够符合建筑产品的规范，对于施工质量有着重要的作用，良好的施工技术能够使施工达到事半功倍的效果。为了能够使施工技术进行最大限度的发挥，在使用之前应进行试验，并且将试验结果编写成技术操作指南，供参与施工的人员阅读和学习。在施工过程中，项目负责人员应对施工技术进行监督与管理，当发现施工技术不符合操作规范时，要及时叫停并勒令整改，指导施工人员按照行业内规范完成施工。应积极在施工中引入计算机技术和网络技术，通过加强对现代科学技术的学习来提升外墙保温施工的质量和效果。

4 结语

作为我国节能工作的重点，建筑节能在能源和资源得到充分有效利用的前提下，能够创造健康舒适的生活环境、使建筑物的使用功能更加满足生活的实际需要，建筑节能外墙保温施工技术对实现建筑物整体的可持续发展有着重要的影响和作用，所以相关部门应该在实践中不断创新与发展建筑外墙保温技术，促进这种技术的普及，真正实现建筑节能，有效提高建筑物的利用率。

参考文献

第7篇

关键词:双语教学;智能控制课程;教材选用;教学效率;学习兴趣

由于我国高等教育,特别是工科教学过分偏重理论、脱离工程实际、内容比较陈旧;英语语言教学也采用低效的应试教育方式,因而教育部和科技专家都提出了在高校开设双语专业课程[1],选用英语原版教材,甚至引进外国专家授课的建议。从2008年起,教育部连续3年推出了双语教学示范课程。

我国现阶段开展大学双语教学非常有意义,有助于学习国外先进的高等教育理念和人才培养理念,使教学内容务实、结合工程实际,适应科学技术的发展[2];也出现一些问题,如效率低,学生掌握慢、兴趣降低等[3],教学管理难,教学难度大,很多学校主动愿望不强,一些非顶尖的应用型、教学型高校,一般每专业只选择1～3门简单的基础课程进行双语教学。

现在,各层次科研、技术人员的工作与国际科学技术的交流、合作越来越密不可分[4]。因此,教师应逐渐加强双语课程的比例。首先是专业导论课,其次是发展快的新技术课程,太过宽泛的基础课程反而不是首选,因为专业词汇少、新概念少。比如对自动化专业,我们的开设选择顺序是:自动化导论、计算机控制、智能控制技术。相反,电路分析、信号与系统并不适宜作为首选。

1双语教学的问题

目前,智能控制课双语教学中的问题表现在教与学两方面:

1) 教师教学难度大、教学效率低。目前的双语教学主体基本都是国内老师,英语水平有限,交流能力不强。智能控制课需要理解理论,更需要掌握应用技术,内容本身就有一定难度。同时,英语讲解慢,课堂传授的信息量减少,按原来的教学课时无法完成教学任务。表1是双语教改前采用全双语教学与未使用双语教学的普通班教学效果对比。

2) 学生学习兴趣低。学生开始学习的兴趣还是很高的,但由于英语水平不够、学习效率低、理解差,会导致很快失去兴趣。作为专业选修课,开始选课学生人数还很多,最后坚持下来的人数少。表2是教改前学生选课人数变化对比。

从表中的数据也可以看到,采用双语教学后,虽然学生的英语水平有提高,但专业学习反而受到影响,教学效果不好,学生意见也很大。

2教学内容和教材选择

结合学生情况和意见进行分析,我们学校是地方高校,以培养应用型人才为主,学生英语水平比较差。为此,我们在教学内容和双语比例上进行了改革。

目前,国内还找不到很满意的双语教学教材,而直接选用国外教材,难度太大,学习效率低。值得借鉴的是,清华大学出版社的《机器视觉算法与应用》教材[5]直接译自德语原著,同时双语对照,虽然占用版面,但学生的学习效果好。

在尚未有好教材的情况下,采用教师自编讲义是一个比较好的选择。自编讲义基本采用双语对照方式,核心概念、新技术内容完全采用国外原版教材内容,同时介绍一些最新技术文献,供学生自学阅读,介绍相关计算机软件英语版的使用。

由于智能控制学科起源于西方,很多基本概念、理论都翻译自国外文献,直接使用原文的概念定义、理论解释、应用举例,对于更准确地理解概念、掌握基础理论是很有帮助的。

3英语讲授比例掌握

在双语教学中,英语讲授比例一直是困扰双语教师的问题。过去只强调英语教学,口语、课本几乎全是英语,教学效率低、学生兴趣差,教学效果很不好。结合双语教学的目的、学生和课程的实际情况,我们提出了“汉语入门、英语加深、双语互助、师洋根本”的教学思想。不把英语在教学中所占的比例数据作为开设双语课程教学的一个指标,而是根据需要采用英语教学。具体措施如下:

1) 新概念、新课程入门时先使用中文介绍,使学生有基本概念,能先入门。

2) 再学习英语材料,对关键概念、知识进行加深理解和正确理解。

3) 对最新技术和发展快的技术知识,较多地使用英语材料,并侧重于阅读,使学生掌握智能控制技术的核心根本,并能灵活应用。

4) 淡化口语、听力教学。绝大多数学生以后主要是阅读英语文字资料,所以双语教学应以专业教学为核心,英语是教学辅助,学习国际最新的先进技术知识是根本。

4教学方法改革

智能控制课教学内容的专业性很强;相关技术发展很快,不断有新的研究突破和技术进步;而且该课程的工程应用性很强,是一门技术应用型课程。在双语教学实践中,结合课程特点,我们在教学方法上进行了改革。

4.1结合英文原著阅读

智能控制的基本概念和基本理论是比较复杂的,照本宣科的讲解不仅使学生没有兴趣,而且也难以准确理解。在教学中,我通过中文介绍,使学生对基本理论先有一个简单了解,然后直接选用著名学者的经典原著、代表性的研究论文作为学习材料。西方学者的研究原著、科技论文是深入浅出的,而且结合理论的图解、实例非常丰富。通过教师讲授,专业词汇学习,学生可以很快看懂、理解这些英语材料,而且对专业基础知识的理解更准确。

例如,学生对模糊集合、模糊推理等概念的理解不好,我在教学中讲授了模糊逻辑创始人扎德教授标志性的研究论文《Fuzzy Sets》[6]。论文中对模糊逻辑的研究背景、思想起源、概念定义、结论推导的翔实介绍,使学生对整个技术的起源、发展都有了了解,对概念理解和知识掌握很有帮助。

为了使教学内容与最新技术成果联系得更紧密,我们还从IEEE数据库下载了很多最新研究论文,布置给学生课后阅读,并进行讨论。

4.2知识讲授结合工程设计应用

智能控制课是技术应用型课程,要培养学生应用开发智能控制系统的能力。美国Matrix公司的MATLAB软件有专门的智能控制技术相关软件工具箱,如模糊逻辑、神经网络、遗传算法等,而且有很好的仿真平台,用户可以利用该软件开展设计和仿真实验。在教学中,我们就是结合MATLAB专业工具箱的智能控制系统开展设计开发和仿真实验。MATLAB软件目前还是英文版,对英语专业词汇的学习有助于学生使用该软件。

在学习了模糊控制技术后,学生可以使用MATLAB的模糊逻辑工具箱设计水箱液位模糊控制器、倒立摆模糊控制器,而且进行仿真实验。动态仿真显示实验效果、曲线显示控制数据,使教学形象生动,既提高了学生的学习兴趣,又培养了他们的实际工程设计应用能力。

在学习遗传算法工具箱时,如果不学习专业词汇,学生根本无法看懂大量的参数设置,更无法使用该工具进行应用开发[7]。图1是MATLAB的遗传算法图形用户界面,可见参数设置要看懂大量的专业词汇。

5教学效果

双语教学改革后,我们在2006级自动化专业同样开设了双语班和传统全中文教学普通班,对表1和2的统计项目重新进行了统计对比,如表3和表4所示。

从表中数据可以看到,经过双语教学改革后,学生不仅英语能力提高了,而且专业成绩大大提高,学习兴趣也提高了,教学效果大大改善。

6结语

由于我国在科学技术和高等教育领域与西方国家存在一定差距,因此双语教学是教育改革的一项很有意义的措施。对双语教学中的具体问题,还必须结合实际进行教学改革,适当掌握双语讲授比例,注意双语教学的根本。随着高等教育的发展,双语教学水平会不断提高,教学效果会更好。

参考文献:

[1] 教育部. 教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[EB/OL]. [2007-01-22]. edu. cn/gao_deng_781/20070205/t20070205_217843.shtml.

[2] 韩秋. 高校专业课双语教学的思考[J]. 中国高等教育,2009(19):37-38.

[3] 吴平. 五年来的双语教学研究综述[J]. 中国大学教学,2007(1):37-45.

[4] 黄明. 我国高校双语教学与国外双语教育之比较[J]. 西南交通大学学报:社会科学版,2006,7(3):49-54.

[5]C. Steger, M. Ulrich, C. Wiedemann. 机器视觉算法与应用[M]. 杨少荣,吴迪靖,段德山,译. 北京:清华大学出版社,2008:1-21.

[6]L. A. Zadeh. Fuzzy Sets[J]. Information Control,1965,8(3):338-353.

[7] 雷英杰,善文,李续武,等. Matlab遗传算法工具箱及应用[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2006:160-172.

Reform on Bilingual Teaching of Intelligent Control

LUO Bing, GAN Jun-ying, ZHANG Jian-min

(School of Information Engineering, Wuyi University, Jiangmen 529020, China)

第8篇

关键词：电力传动系统 智能控制 应用措施 应用意义

中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0013-01

随着控制手段的日益更新和控制技术的不断发展，智能控制技术已经逐渐在控制行业中占据主导地位，相应的大量的智能控制软件也逐渐取代了常规的控制软件，像在生活中经常提到的神经网络，模糊控制等都属于智能控制的范畴。由于智能控制的控制效果很好，很适合应用在电力传动系统中，因此有必要研究适合电力系统的更简便，性能更优异的智能控制系统。同时，要想将智能控制这一理念成功的应用在电力传动系统中就必须充分了解智能控制的原理和应用特点，虽然现在已经有了一些应用实例，但是这并不普及，还有许多缺陷，因此，在电力系统中应用智能控制系统仍然是一个很大的挑战。

1、智能控制简介

智能控制是现代自动控制领域内一个全新的词汇，但是其凭借着自己独特的控制优势已经迅速的发展起来，如今已经广泛的应用到了各个领域中。相信在不久的将来，智能控制系统也能为电力行业带来崭新的面貌。与大多数理论产生的背景一样，智能控制也是为了解决工程技术问题而在实践中产生并发展起来的一个理论。随着“自动化”理念的逐渐深入以及社会对控制要求的不断提高，以前的控制理念早已不能跟上社会发展的脚步，随之，智能控制理念就逐渐出现了。按以往的经验来看，在电力等行业中，手动控制虽然控制效率差但其效果很好，只要技术熟练，工作人员就能操作自如，因此人们就想到了用计算机模拟人的操作来进行控制的方法，这就是我们所说的智能控制。计算机技术可以在判断，推理，计算，数据处理，信息收集等诸多方面模仿人的思维模式，这也是智能控制实现的基础。

与普通的自动化控制相比，智能控制系统具有如下几个特点：（1）智能控制系统成功的完成了脱离传统模式中依靠的数学模型进行工作的模式，它以实际效果作为控制对象，在控制的实施中不依赖任何数据模型。（2）智能控制系统很好的模拟的人脑的思维模式，并采用非线性控制系统的工作模式。（3）智能控制系统可以根据当前系统的工作状态来调整自己的控制模式进而提高系统的工作性能。（4）许多智能控制系统还具有在线识别，在线决策以及自我评估的能力，这有效的提高了整个系统的控制效率和工作效率。（5）智能控制系统采用分层信息处理法工作，反应速度较快。

2、几种常见的智能控制系统

2.1 模糊控制

模糊控制就是用模糊集合来刻画人们日常所使用的概念中的模糊性，从而使控制器能够模仿人的控制思维的一种控制方式，尽管模糊控制器的结构比较复杂，但是其输入输出特性都是比较简单的形式，在实际应用中，如果在模糊控制器上增加积分效应那么它就相当于一个PID控制器。

2.2 单神经元控制

众所周知，神经网络具有很强的信息处理能力，可以高速的解决许多复杂问题，但是不可否认，神经网络缺乏计算机硬件的支持。可是从控制电气传动系统这一角度出发，单神经元控制器构成的电气传动控制系统可以很好的完成控制系统工作的任务，并可以提高系统的鲁棒性。

3、电力系统中的智能控制

在电力传动系统中应用智能控制理论已经引起了许多学者的研究兴趣，专家表示通过智能系统的合理应用很可能将电力系统的控制水平提升一个台阶。目前所使用的交直流传动系统的控制手段比较成熟，如矢量控制，闭环控制等都有很好的效果。虽然利用PID控制法可以很容易的完成数学建模进行传统的控制，但是可以发现实际的电力传动系统并不是稳定不变的，电机本身的一些参数要随着其工作状态的改变而不断变化，这就为传统的建模控制带来了很大的困难。智能控制便可以很好的解决这一问题，首先智能控制是采取非线性，变结构的模式来进行工作的，它可以很好的克服电力传动系统的变参数问题，从而在很大程度上提高电力传动系统的鲁棒性。另外值得注意的是将智能控制应用到电力传动系统中时要结合传统的控制理念共同作用，如果完全排斥传统控制方法，生搬硬套的直接应用智能控制不但不能发挥其优势反而会引发一系列问题，因此在引入这一控制手段时要注意继承一些传统的控制理念，做到扬长避短。就拿交流电机为例来说，前面已经说到交流电机以往采取矢量控制和闭环控制，因此在将智能控制引入之一系统中时，应该保留一些矢量控制法和PID控制法，可以将智能能控制作为外环控制，将一些传统的控制手段用做内环做辅助控制，这样新旧相结合的方法可以将智能控制的优势充分的发挥出来，提高系统的工作效率。这主要是因为内环的控制可以帮助外环完成采样工作，提高外环采样频率同时通过内环的控制可以减少外环的控制误差。

参考文献

[1]戴汝为，杨一平.一类智能控制和决策支持系统的体系结构[A].1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集（上册）[C]，1995年.

[2]费敏锐，陈伯时，郎文鹏.综合智能控制方法概述[A].1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集（上册）[C]，1995年.

第9篇

【Abstract】With the rapid development of advanced technology， many enterprises have applied science and technology to their own business， and achieved good results. This fully shows that the innovation and development of science and technology plays an important role in the progress of modern enterprises. In the study， we mainly analyze the application of intelligent power technology in thermal power plant from several aspects ，such as the concept ，characteristics and application status of the intelligent power technology.

【P键词】智能电站技术；火电厂；技术应用

【Keywords】intelligent power station technology； thermal power plant； technology application

【中图分类号】TM76 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0193-02

1 引言

随着科学技术的不断发展，对电力资源的使用越来越多，这样的状况使得火电厂在发展的过程中对自身的生产能力提出了较高的要求。将智能电站技术应用到火电厂当中能够更好地对生产和输出的数据进行详细的分析，并最终给出准确性较高的信息，这样不仅能帮助火电厂实现对生产资源的节省，同时还能在一定程度上提升其实际的生产效率。智能电站技术涉及到的方面有测量技术、控制技术、在线仿真技术和优化调度技术等，这些技术在火电厂中得到了广泛的应用。因此，本文将从这几个方面对其相应的内容进行分析和研究。

2 智能电站技术的基本概念

智能控制理论的发展历史比较短，只有十几年的时间，和其他先进科学技术的概念一样，智能控制理论直到今天都没有一个准确的定义，在智能控制方面也没有形成一个完整的理论知识体系。人们根据智能控制的技术特点和发展历史，对它进行了简单的定义：通过定性和定量相结合的方法，针对对象环境与任务的复杂性和不确定性，实现复杂信息的处理、优化决策和控制功能。在中国，傅京孙很早就把人工智能的启发式推理规则运用到学习控制的系统中，然后他又论述了人工智能和自动控制的二元交集论的想法，这使他成为国际所承认的智能控制方面的专家。智能控制理论正逐渐为人们所了解和分析，同时智能控制也得到了进一步的发展。

3 智能电站技术的特征

智能控制电站主要有智能化、系统性、信息化、经济性四个特征。智能化是指对火电厂的自动化控制，对机组的高精度控制，这样可以使机组运行在参数边界周围，进而达到节能降耗的要求；系统性是指把发电机组、电厂、电网进行整体的分析与研究；信息化是指通过对信息数据的收集、处理和反馈，从而最大程度的达到自动化，为智能电站的相关工作提供有效的信息数据；经济性是指通过智能电站的运行，有效实现节能减排的目标，提高机组的工作效率。最近几年，我国的工业智能控制取得了很大的进步，同时也带来了一定的经济效益，随着我国智能控制技术的发展，今后智能控制技术在工业化中的应用将会越来越广泛，而且智能控制技术也将会被使用在实际生产生活中。

4 智能电站技术在火电厂中的应用

4.1 先进测量在火电厂中的应用

智能电站技术在火电厂先进测量中的应用，主要有以下几个方面：①智能电站技术在煤质线上测量技术中的应用。这种技术分为三种，一种是智能电站技术在脉冲子源的煤质线上分析技术中的应用，另一种是智能电站技术在LIBS基础上的煤质线上分析技术中的应用。最后一种是智能电站技术在同位素基于同位素子源的煤质线上分析技术中的应用。②智能电站技术在炉膛温度测量中的应用。首先是在CCD三维的可视化技术中的应用，然后是在超声波的测量技术中的应用。③智能电站技术在烟气测量中的应用。首先是将智能电站技术应用于智能的烟气线上分析仪中，其次是在信息融合基础上的软测量技术手段中的应用，最后是在LIBS基础上烟气测量技术中的应用。

4.2 控制技术在火电厂中的应用

通过对火电厂的数据信息进行在线观测，并利用在线仿真手段，能够在一定程度上做到在实时数据基础上的控制策略仿真、重现历史、运行故障的分析和判断、预报运行数据参数等。通过在线上仿真平台中应用智能电站技术，能够较好的获取某个历史运行时刻机组的开始工况和终了工况，从而为分析研究机组状态提供着手点，使控制的过程实现高精度的重现，并且和现有的过程做出分析比较，以获得最佳的控制曲线。先进的控制过程指的是与常规控制过程相比，具有更佳控制效果的控制策略理论的一个统称，是在控制过程中提高控制质量，处理复杂过程问题的技术。目前来说，先进过程控制已经逐渐成为过程控制效果最好、最成功的一种控制的方式，其内容丰富，覆盖面广泛，主要有自适应控制、预测控制、专家控制、模糊控制、神经网络控制等。

4.3 在线仿真技术在火电厂中的应用

火电厂的在线监测是重要组成部分，在线仿真及控制应用，结合了职能电站技术来实现运行数据的先进控制，对其历史故障进行分析和诊断，总结出安全参数。通过在线仿真平台，火电机组将以机组的状态为起点，对过程进行比较，确定控制曲线后，对内外部数据进行实时监控。此过程可以有效提高过程控制质量，同时对复杂的问题提出相应的解决方案，且方案内容丰富，包括预测控制、神经网络控制等，专门解决一些先进控制无法解决的问题。

4.4 优化调度在火电厂中的应用

智能电站技术在调度方面的应用，使火电厂实现了厂级优化和燃烧在线优化。厂级优化调度应用，是满足全火电厂负荷电网的要求下，保证机组的正常运行，同时合理的调配各机组的调节任务，降低调节频率，提升火电厂中机组设备的稳定性和延长性。在燃烧在线优化方面，是根据火电厂物理及化学过程而进行优化的。如图一所示，锅炉的燃烧优化，使火电厂的安全性和经济性得到了提升，通过先进的建模形式，结合智能电站技术，提升锅炉运行的效率，降低有害物质的排放，实现火电机组的节能减排[1]。

4.5 数据挖掘与故障预警在火电厂中的应用

智能电站技术的应用，可以帮助各火电厂进行数据的挖掘与故障预警分析。火电厂对数据的传送需要有关科技部门的支持，其必须从大量的数据当中，选取对火电厂有效的信息，传送到故障设备中对其进行早期问题的预警和诊断。另外，通过分析和信息挖掘，大量数据在样本中寻找预测性信息，从财务、供应商、客户、经营状况等，结合相关性分析，建立预警机制。

第10篇

关键词：中央空调；节能技术

中图分类号：S210文献标识码： A

引言

近年来，伴随着人们追求更高的物质文化生活水平，要求创造舒适而健康的室内空气环境，中央空调势必成为21世纪健康环境不可或缺的重要组成部分之一。但中央空调系统运行耗能很大，在某些工业发达国家，供暖和空调系统的能源消耗约占国家总能源消耗的1/3。因此，提高空调系统的能源利用效率已成为空调工程技术的一项重要课题。为了降低空调系统的能耗，在世界能源日益紧张、环境保护日益重要的今天，探讨空调系统的节能环保问题意义重大。

一、中央空调的特点

1、对象特性

不同的被控对象,在相同的干扰作用下,被控量随时间的变化过程也不同。空调自控系统的任务就是克服这些干扰因素,维持空调房间一定的温、湿度和空气品质。但温、湿度的控制效果不仅取决于自控系统,更是取决于空调系统的合理性及空调的对象特性。

2、温湿度相关性

多数情况下，空调控制主要是对空调房间内温度和湿度的控制,这两个参数常常是在一个调节对象里同时进行调节的两个被调量，且这两个参数在调节过程中又相互影响。

3、干扰性

空调系统运行中,由于气温、太阳辐射、风、晴、雨、雪等外部条件和空调房间中设备、投入运行的多少,以及人员的增减等内部条件的变化,都会干扰空调系统的运行。

4、整体控制性

空调自动控制系统一般是以空调房间内的空气温度和相对湿度控制为中心,通过工况转换与空气处理过程每个环节紧密联系在一起的整体控制系统。空调系统中空气处理设备的启停都要根据系统的工作程序,按照有关的操作规程进行,处理过程的各个参数调节及联锁控制都是与室内温、湿度密切相关的。

5、多工况运行及转换控制

由于空调系统是在全年的室内外条件变化下,按照一定的运行方式(即工况)进行调节的。同时在内外条件发生显著变化时要改变运行调节方式,即进行运行工况的转换。

二、中央空调系统节能的意义

1、建筑节能法规要求空调系统降低能耗

长期以来，当季节变化、昼夜温差变化、温室效应和空调实际使用工况发生变化时，中央空调系统在传统的运行模式下，能源浪费很大。就我国情况而言，现代建筑中采用中央空调的民用、公用及商用建筑，中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50％左右，商场和综合大楼等的能耗甚至可能高达60％以上。我国属能源消耗大国，能源有限，利用率不高且依赖性强。近年来能源短缺的现实迫使国家把公共建筑节能提升到战略高度，相应制定了节约能源法，对公共建筑能耗国家实施国家节能标准。

2、产业办公楼宇的发展对空调系统节能提出了更高的要求

现阶段，产业办公楼从发展初期的以“产权式商铺”为主要销售模式逐渐被经营持有型物业所取代，从投资者的经济效益来说，过去一段时间由于利润的实现，产业办公楼多以出售为主，受短期利益的驱动，往往只追求建设阶段的低成本和销售时的高收益，对后期实际使用阶段的效果和运营成本很少考虑，后期往往中央空调系统效率低、能耗大。而目前越来越多的项目——主要为商业办公地产，以持有物业持续经营为主要赢利模式，这势必使投资者及发展商从一开始就关注能耗问题。现阶段我国中央空调能耗现状概述我国现阶段中央空调系统的应用中，更多的关注的是空调系统温湿度控制效果及空气品质控制效果，往往忽略了空调系统的能耗情况。

三、中央空调节能环保技术

1、太阳能空调

太阳能是一种可持续利用的清洁能源。利用太阳能供热与制冷是近年来国内外新能源研究领域的热点课题。利用太阳能真空集热管与溴化锂双效吸收式制冷技术的有机结合，形成夏季制冷、冬季供热和全年生活热水供应的空调热水机组，做到一机多用，从而可以显著提高太阳能空调系统的利用率和经济性。

太阳能空调热水系统的优点：季节适应性好。太阳能空调系统的制冷能力是随着太阳辐射能量的增加而增大的，这正好与夏季人们对空调的迫切要求相匹配；太阳能吸收式空调热水系统以不含氟氯烃化合物的溴化锂为工作介质，无臭、无毒，减少了温室气体的排放量，有利于环境保护。

2、变频空调系统

变频空调是指采用变频原理得到可变化交流电源来控制压缩机的转速，从而根据需要控制空调器的输出能力。在中央空调系统中目前运行使用的大部分空调输送系统，大都按传统方法设计运行，即根据空调的最大负荷设计水系统和风系统，而空调系统大部分时间处于部分负荷状态，一般水系统通过阀门节流，风系统通过再加热等措施以适应部分负荷运行的需要，而采用此种调节方式能量浪费严重。有资料统计表明，此类调节方式中，定速泵和风机所耗电能有60％一70％消耗于调节阀、节流控制压降等处，因此改变空调输送系统的流量调节方式，节能潜力巨大，而变频调速技术的发展成熟，可将其应用于空调输送系统中，当空调负荷下降时，通过变频装置调节水泵(风机)的转速，从而减少水(风)量，节省电机的耗电量，达到节能目的。

3、智能控制技术

智能控制技术是自动化技术发展到高级阶段的产物，融合了控制技术、信息技术和人工智能等多种技术，包括模糊控制技术和神经网络控制技术等。对于现代空调日益复杂的系统，传统控制技术难以实现精确、可靠且有效的控制，智能控制技术因此应运而生。

（1）模糊控制技术

模糊控制是模糊数学、人工智能和计算机科学等多种学科相互渗透而产生的一种具有很强理论性的控制技术。模糊控制系统的理论基础是模糊集合论、模糊逻辑推理规则和模糊语言变量，计算机控制技术是其系统的主要实现形式，其核心为智能模糊语言控制器。这种控制系统具有智能性和自学习性，并且并不需要建立精确的系统数学模型，适用于复杂的系统和过程。目前模糊控制已经在中央空调的定风量空调系统和变风量空调系统中得到了应用。

利用模糊控制技术对空调回风温度和湿度进行自动调节，可以受到不错的节能效果。利用温度传感器将测得的回风温度信号输入到模糊语言控制器中，并与给定值进行比较，根据比较结果自动调节回水调节阀的开度，以实现控制冷冻水流量的目的，从而使室内温度稳定在设定值。对于这个自动控制系统，新风温度的变化是系统的一个干扰量，为了提高系统的控制精确性，可以将新风温度传感器的信号作为一个反馈信号加入到系统中。采用模糊控制的回风湿度自动控制系统与回风温度自动控制系统工作原理相类似。

（2）神经网络控制。神经网络控制融合了人工神经网络理论和系统控制理论，属于智能控制的另一个分支。其原理是模拟人脑神经系统的工作方式，以大量简单的处理单于相互连接，构成一种复杂的网络。神经网络的结构可分为输入层、隐含层、和输出层。在中央空调的控制系统中，采用神经网络代替原来的控制器或辨识器，就构成了神经网络控制系统。这种控制方式对于复杂的、不确定的系统具有良好的控制效果，整个控制系统可以获得较高的稳定性和动静态性能。并且对于变化的环境有着良好的适应性。基于这些优秀的性能，神经网络控制技术在中央空调的控制系统中也得到较多的应用。

结束语

我国的建筑施工中的中央空调的施工建设已经取得了长足地发展，节能环保技术成为施工技术中控制的重点，同样的现今我国的很多的施工建设都是和节能相关联，我国的科学家也在不断地研究和探索节能的新理念，相信我国的中央空调的建设施工会更好的实现节能和环保这两个目标。

参考文献

[1]谭胤.张德源智能中央空调节能系统设计实现[期刊论文]-工业控制计算机2013.

第11篇

关键词：中厚板；智能控制；神经网络；模糊控制

由于中厚板层流冷却控制系统本身所具有的多变量、强耦合、大滞后以及非线性时变等特点，对于这样的控制问题，智能控制是一种解决途径，于是，研究人员把目光转向了智能控制。智能控制的主要特点是不依赖被控对象的精确模型，根据事实和数据来实现优化控制。智能控制这种特性使得那些缺乏精确模型的复杂控制问题变得简单了，因此，将智能控制方法应用于中厚板控制冷却中成为了研究的热点和方向，同时研究也表明这种方法很有潜力。

1 智能控制技术

智能控制是控制科学发展的高级阶段，是一门新兴的交叉前沿学科。智能控制把人工智能融入了控制理论，改变控制策略以适应被动对象模型的复杂性和不确定性，不完全依赖系统模型实现控制。智能控制在诸多领域拥有极为广泛的应用前景。

2 常用的神经网络

从连接方式上看，神经网络主要分为两种，即前馈型神经网络（BP网络、径向基函数网络等）和反馈型神经网络（Hopfield网络等）。神经网络应用于控制领域初期，BP神经网络以它独有的算法和优点很快便成为了学者们研究应用的重点。但BP神经网络同时也存在训练速度慢、易陷入局部极值等缺陷，因此，近年来，越来越多的研究人员开始对模糊神经网络、RBF神经网络、小脑模型神经网络（CMAC）等神经网络进行研究，并积极应用于实际中。

模糊神经网络综合了神经网络和模糊推理的优点，既可以利用已有专家经验知识进行模糊推理，又拥有自学习、自适应的能力，同时可以通过不断的学习来调整已有的控制规则。模糊神经网络的出现为控制领域再添了一个优秀的工具。

BP神经网络算法及改进

BP神经网络（Back Propagation Neural Network）是一种单向传播的多层前馈神经网络，每个神经元用一个节点表示，整个网络通常由输入层、隐含层、输出层节点组成，如图所示。

BP神经网络算法主要由两个传播过程组成，即正向传播过程和反向传播 过程。网络首先由输入层经过隐层向输出层进行正向传播，计算出相应的网络权值和阈值，如果输出层的输出达到期望，则学习算法终止；如果输出存在误差，则由输出层开始将误差传向输入层，即反向传播误差，并调整网络各层的权值和阈值，使得输出误差减小。

3 模糊控制系统及原理

模糊控制系统是一种自动控制系统，同时也是一种智能控制系统。它是以模糊数学、模糊逻辑推理和模糊语言为基础，采用计算机控制技术构成的闭环结构控制系统。模糊逻辑控制系统主要由模糊化过程、知识库、推理决策和精确化计算组成。

4 结束语

本文采用模糊控制建立模型对冷却区冷却段开启数进行调整，模糊控制作为一种智能控制，模仿人的思维，运用专家或熟练操作工的经验，对许多没有复杂且精确模型的问题给出了较为理想的控制方案，并得到了良好的控制效果。因此，采用模糊控制方法来解决这一复杂的问题，从而实现对冷却区冷却段数的调整是可行的。通过仿真对比，理论上，在中厚板控制冷却系统中，模糊控制方法的控制精度高于传统PID控制方法的控制精度，模糊控制的效果更为理想。

因此，采用模糊控制方法对中厚板终冷温度进行控制，方法适合，调整后控制效果良好，实测终冷温度控制在误差允许的范围内，提高了终冷温度的控制精度。

本文设计了一套较完善的控制规则，通过这些模仿人思维的控制规则，模糊控制器便可以由这些复杂的输入量得出相应的控制输出量，而这个实际的 控制输出量就是水冷区冷却段数的调整量。通过冷却段数的调整，预设定冷却段数与调整量叠加后，得到了最终动态调节的水冷区冷却段数，从而达到 了控制终冷温度的目的。

模糊控制系统输出控制量（即冷却段数调整量）和调整后的水冷区冷却 段开启数仿真曲线如图1-1所示。图中，上半部为模糊控制器输出控制量曲线，下半部为调整后的冷却段数。

分析最终控制效果，如图1-1所示，加入模糊控制器之后q

的冷却系统，终冷温度目标值与实际值的误差基本控制在±30℃以内，绝大多数点能控制到±20℃以内，比例高达90%以上，误差率控制在±3%以内。而传统的PID控制方法，由图4.7可以看出，终冷温度控制的误差范围在±40℃左右，误差百分率在6%以内，误差较大。通过仿真对比，可以得出以下结论，理论上，在中厚板控制冷却系统中，模糊控制方法的控制精度高于传统 PID控制方法的控制精度，模糊控制的效果更为理想。

[参考文献]

[1]魏士政，等.中厚板控制冷却技术[J].钢铁研究学报，2002（5）：67-72.

[2]李士勇.模糊控制、神经控制和智能控制[M].哈尔滨：哈尔滨工业大 学出版社，2004.

[3]权太范.模糊控制技术在控制工程中的应用现状及前景[J].控制与决策，1988（1）：59-62.

第12篇

关键词：桥梁结构，风振，控制

 

1引言

随着大跨度桥梁的普遍兴建和高效能建桥材料的广泛应用，现代桥梁的结构形态逐渐向大跨、轻、柔方向发展。虽然这对于美观及经济性方面是有益的，但是却给结构设计、施工甚至运营提出了更高更严格的要求。大跨度桥梁作为生命线工程的重要组成部分，在政治、经济领域占据着重要的地位，对于它们的安全性应给予格外的重视。现代桥梁结构趋于轻、柔的特点给结构本身抗风抗震性能提出了考验。随着大跨度柔性桥梁的出现，风荷载往往成为结构上的支配性荷载。风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。风在行进中遇到结构，就形成风压力，使结构产生振动和变形。桥梁受风力的作用后，结构物振动与风场间产生的互制现象―空气弹力效应所引起的气动力不稳定现象机率大为增加，强风、弱风都有可能使之整体或局部产生损坏。例如，1940年11月7日，美国华盛顿州建成才4个月的老塔科马(Tacoma)悬索桥(主跨853m)仅在8级大风作用下就发生强烈的风致振动而破坏的严重事故。该事件促使了桥梁工程界对结构风致振动的研究，并由此发展了一门新的学科―桥梁风工程学。近几年来，随着我国大跨度桥梁的建设，桥梁风害也时有发生，江西九江长江公铁两用钢拱桥吊杆的涡激共振；上海杨浦大桥斜拉索的涡振和雨振损坏套索等。由此可见，通过对大跨度桥梁的抗风问题进行理论研究，采取有效的措施把风对桥梁的危害控制在容许范围内，具有十分重要的理论价值和实际意义。

2桥梁结构的风致振动

桥梁结构风致振动可分为两大类：一类为限幅振动，主要包括抖振和涡激振；另一类为发散性振动，主要包括驰振和颤振。

桥梁的抖振是指桥梁结构在紊流场作用下的随机性强迫振动。根据现有研究成果，抖振虽然并不像颤振那样引起灾难性的失稳破坏，但是过大的抖振响应在桥梁施工期间可能危及施工人员和机械的安全，在成桥运营阶段则会带来结构刚度问题而影响行人和车辆的舒适性以及引起交变应力缩短构件的疲劳寿命。

气流绕过物体时，在物体两侧会形成不对称脱落的漩涡，从而形成交替作用在物体上的横风向的涡激力或力矩，结构在这种类似简谐力的作用下，就会发生横风向或扭转的涡激振动，并且在漩涡脱落频率与结构的自振频率一致时将发生涡激共振。对桥梁结构而言，除透风率大于50%的桁架主梁可以不考虑涡激振动外，一般均需对主梁整体的涡激振动。此外，大跨度系杆拱桥的吊杆、斜拉桥的斜拉索、悬索桥和斜拉桥在施工阶段的独塔等也易于发生涡激振动。论文参考网。

浸没在气流中的弹性体本身会发生变形或振动，这种变形或振动相当于气体边界条件的改变，从而引起气流力的变化，气流力的变化又会使弹性体产生新的变形或振动，这种气流力与结构相互作用的现象称为气动弹性现象。气动力不稳定是一种典型的气动弹性现象。气流中的结构在某种力的作用下挠曲振动，这种初始挠曲又相继引起一系列具有振荡或发散特点的挠曲，这就是气动弹性不稳定。一切气动弹性不稳定现象都必含有因物体运动而作用在物体上的气动力，这种气动力就是自激力。桥梁结构的驰振与颤振是两种最主要的气动弹性不稳定现象，并可能造成严重的灾难性后果。

3桥梁风振的控制方法

对于大跨径桥梁，风致振动的形式多种多样，各种风致振动的机理也不同。单纯采用空气动力学措施并不能兼顾各个方面。理想的做法是选择适当的空气动力学措施，同时采用适当的振动控制措施(如增加阻尼器)来进一步抑制和减小桥梁结构风致振动。1972年Yao提出了结构控制的概念，将控制论引入了土木工程结构之中，从而开辟了崭新的研究领域。论文参考网。上世纪80年代以来，桥梁风振控制理论研究发展迅速，并且得到了实际应用。就目前技术水平而言，结构振动控制技术主要包括基础隔震、被动耗能减振、主动控制、半主动控制、混合控制及智能控制等。

基础隔震是在上部结构和基础之间设置水平柔性层，延长结构侧向振动的基本周期，使基础隔震结构的基本周期远离地震动的卓越周期，使上部结构的地震作用、横向剪力大幅度减小。同时，结构在地震反应过程中大变形主要集中在基础隔震层处，而结构本身的相对变形很少，此时可近似认为上部结构是一个刚体，从而为建筑物的提供良好的安全保障。

结构耗能减振就是把结构的某些非承重构件(如支撑、剪力墙、连接件等)设计成耗能元件，或在结构的某些部位(层间空间、节点、连接缝等)装设耗能装置。在小幅振动时，这些耗能元件或耗能装置具有足够的初始刚度，处于弹性状态，结构仍具有足够的侧向刚度以满足使用要求。当出现大幅振动时，随着结构侧向变形的增大，耗能元件或耗能装置率先进入非弹性状态，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量。

结构主动控制是在结构受到外部激励而发生振动的过程中，利用外部能源瞬时施加控制力或瞬时改变结构的动力特性，以迅速衰减和控制结构振动反应的一种减振控制技术。结构主动控制需要实时测量结构反应或环境干扰，采用现代控制理论的主动控制算法在精确的结构模型上运算和决策最优控制力，最后作动器在很大的外部能量输入下实现最优控制力。在结构反应观测基础上实现的主动控制成为反馈控制，而结构环境干扰观测基础上实现的主动控制则称为前馈控制。

结构半主动控制是在主动控制的基础上提出的，是一种以参数控制为主的结构控制技术。它是根据控制系统的输入输出要求，利用控制机构来实时调节结构内部的参数，使结构参数处于最优状态。结构半主动控制的原理与结构主动控制的基本相同，只是实施控制力的作动器需要少量的能量调节以便使其主动地甚至可以说是巧妙地利用结构振动的往复相对变形或相对速度，尽可能地实现主动最优控制力。因此，半主动控制作动器通常是被动的刚度或阻尼装置与机械式主动调节器复合的控制系统。

混合控制是主动控制和被动控制的联合应用，使其协调起来共同工作。这种控制系统充分利用了被动控制与主动控制各自的优点，它既可以通过被动控制系统大量耗散振动能量，又可以利用主动控制系统来保证控制效果，比单纯的主动控制能节省大量的能量，因此有着良好的工程应用价值。

把经验和直觉推理、综合判断等人类生物技能应用于一般控制之中，使结构具有感知、辨识、优化和自我控制等功能的控制称为智能控制。论文参考网。结构振动的智能控制是国际振动控制研究的前沿领域，主要涉及智能材料、人工智能、自动控制、力学、电学、机械和计算机等多门学科。结构智能控制主要包括两类：一类是利用智能材料研制的智能减振控制装置对结构实施的局部振动控制；另一类是将模糊逻辑控制、神经网络控制和遗传算法等智能控制算法应用于结构的振动控制。由智能材料制成的智能可调阻尼器和智能材料驱动器等智能减振控制装置构造简单、调节驱动容易、能耗小、反应迅速、时滞小，在结构主动控制、半主动控制、被动控制中有广阔的应用前景。

对于桥梁结构的风振控制，应依据不同的部位，采取响应的振动控制措施。例如，对于桥梁主体的风振控制目前主要采用减振技术。比较成熟的控制装置有调谐质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器（TLD）等，其中以TMD应用最为广泛。对于斜拉桥、悬索桥的索塔风振控制装置多采用主动质量驱动器（AMD）及悬挂式TMD。对于拉索振动控制，由于其振动机理比较复杂，因而拉索控制方式的探索也较活跃。大致有三种：其一，耗能减振方式，即采用高阻尼橡胶做成胶圈，安装在拉索的钢导管中。其二，采用专门的阻尼减振器，即在拉索与桥面相交处设置一对阻尼器，用以减小拉索自由长度，反馈拉索振动时的相对位移和相对速度。其三，采用减振副索，即用不锈钢丝绳将斜拉索连起来，借以增强拉索间的互相约束，增大附加阻尼。

4重点研究方向

鉴于桥梁风致振动控制当前存在的不足，应对其成桥后和施工状态下的风振理论及控制进行进一步的研究，主要有：空气振动的控制理论、控制措施、装置及相应的试验研究；数值模拟风洞及空气的动力稳定性计算的计算机仿真技术研究；大跨度桥梁结构体系的空气动力稳定性研究及相应的全桥模型实验；施工阶段空气动力稳定性研究及相应试验；空气动力参数的识别方法、评价及相应的风洞试验。以上问题的研究和解决势必为桥梁的建造产生直接的指导作用，使桥梁的振动控制研究更加科学、经济、可靠。

5结语

经过国内外学者、工程界人士的不断探索和实践，桥梁结构风振控制取得了丰富的研究成果和巨大的进展。虽然目前桥梁风振控制技术在工程中的应用还刚刚起步，还有许多问题尚未解决。但是相信随着科学技术的进步，有关各种技术难题会逐步得到完善，桥梁结构风振控制技术必将会被更广泛的应用到实际工程当中。

第13篇

关键字：优先车辆；交叉口信号；信号控制

Abstract: The urban population increased generation of emergency for the city to bring more possible, so as to solve all kinds of accidents of vehicles reach their destination quickly, first through the crossroad signal to the traffic signal control study brings new problems. This article first past the vehicle urban road intersection signal control do focus analysis. First, determine the priority vehicle range and clearly intersection signal control related concepts; secondly, listing the city intersection signal priority control technology; Finally, make a priority vehicle specific historical intersection signal control scheme.

Keywords: first vehicle; intersection signal; signal control

中图分类号： U491.1 文献标识码：A

1 引言

随着人类社会城市化发展的总趋势，城市已经成为世界上大部分人口居住的场所。城市交通合理规划在实现城市居民生活舒适、便利、安全、愉悦等方面扮演着相当重要的角色。众所周知，欲实现城市交通畅通无阻的最有效办法就是“多修路、多配车”，然而城市的土地面积是有限的，多修路不可行，多配车又因道路空间有限而不可行。实际上，缓解当前城市交通最有效的办法在于高效合理的城市交通管理与控制。交通控制通常采用点控（交叉口信号控制）、线控（干线控制）、面控（交通区域控制）三种控制方式，合理的点控促进线控，恰当的线控可以完善面控。城市道路交叉口信号控制成为整个交通控制系统的基础，故而研究城市道路单点控制的意义不容被忽视。

2 优先车辆范围界定及交叉口相关概念

2.1优先车辆范围

因城市人口数量的增长，一系列的城市灾难、事故数量也随之增长。火灾需要消防车前来救援、突发病症需要救护车来急救、交通事故需要110警车、120急救车来救助以及高考当天为考生提供免费接送的出租车等具有往返性突发或者确定时间发生的事件所用车辆都归属于优先车辆。而且此类救援车辆对某一路段的交通影响具有双重效应，即其交通特点具有往返性，从出发地途径一个或者多个交叉口后到达救援地，完成救援活动后，还会原路返回，对其所经过的各个交叉口会造成2次交通阻抗。简言之，本论文所讨论的优先车辆就是一类对交叉口影响具有往返二重性，且需要优先于其他车辆通行的特殊车辆。

2.2 交叉口信号控制相关重要概念

（1）信号周期

交叉口的信号周期是一个时间长度，指某一相位的绿灯时间、黄灯时间以及红灯时间之和。信号周期是交叉口信号控制的首选考虑参数。

（2）绿信比

绿信比通常用v来表示，是指定相位中绿灯时长g与信号周期c之间的比值，记作v=g/c。

（3）相位相序

相位和相序可以把交叉口分割为不同的空间分布和时间分布。

（4）饱和流量和通过能力

饱和流量（S）用来标记单位时间内通过某一交叉口的最大交通量（最多的车辆数）。通过能力是衡量交叉口通行能力的参数，其大小为饱和流量与绿信比的乘积，若记通行能力为N，则N=S*v 。

3城市交叉口车辆优先信号控制技术

城市交叉口信号控制经过多年的国内外研究，根据时间以及技术发展可归纳为传统控制和智能控制两个部分。

3.1 传统控制技术

（1）定时控制

定时控制根据以往的车流量经验，把交叉口各个相位的各个信号时长定制为固定的控制模式。技术要求较低，便于工作人员操作，但是控制方式呆板，只有个感应控制结合使用，或者结合智能控制来缓解交叉口的拥堵等问题。

（2）感应控制

感应控制相对于定时控制的时效性高很多，而且对于感应测速线圈、实时录像监控设备也提出较高的要求。对于短时内的交通控制效果比较明显，对于较复杂长时间的控制还不够理想。

3.2 智能控制技术

科学技术的发展推动交通信号控制技术的提升，智能交通在世界各大城市迅速使用推广。近些年来主要的信号控制系统由TRANSYT、SCOOT及SCATS系统发展到我国自行开发的海信智能交通HiCon系统。智能交通涉及到数学科学、运筹科学、计算机科学，以模糊理论和生物模拟模型等相关理论知识为基础。信号交叉口智能控制主要以模糊控制、神经网络以及遗传算法等来实现有效的交叉通信号控制。

（1）模糊控制模型

模糊控制理论是一种模仿人类思维的智能控制技术，以数学上的模糊逻辑、模糊集合、模糊运算为基础针对控制领域做研究。模糊理论在车辆密度较小的交叉口相位配时的应用中比定时控制更为实用，故在稀疏车队进入交叉口检测到优先车辆时，此时设L0为交叉口优先车辆相位车辆数，L为下一个相邻相位的车辆数；G0为本相位已开启的绿灯时长，ΔG为该相位绿灯增加时长。记ΔL=L 0- L；该例中单交叉口四相位控制算法[2]如下：

图1 模糊控制模型算例

（2）生物模拟控制

生物模拟控制在交通控制模型中实属多见，例如蚁群算法、神经网络模型、染色体理论等。染色体理论可用于确定交叉口相位数目[2],Petri网模型已有效地应用于信号相位配时[3]。

3.3 车辆优先控制技术

（1）主动优先

交叉口车辆主动优先控制是利用交叉口本相位信号绿灯提前开启和前一相位信号绿灯时间压缩来实现的优先控制。优先车辆驶入路段，由检测器检测其时速，计算出优先车辆到达时间，若到达时该相位是红灯信号，则压缩上一相位绿灯时长，该相位提前亮启绿灯；若本相位是绿灯信号，则延长本相位绿灯时长，确保优先车辆及时通过交叉路口；若对于优先较高的情况，例如需要开行紧急事件通道，则在交叉路口增加信号控制相位。

时效性优先

时效性优先控制，也叫做实时优先控制，通常与自适应通信号控制结合应用：当感应线圈检测到特定车辆到达时，把信息反馈到一个先进的系统当中做及时的运算处理，并输出相位信号控制方案，直接附给当前交叉路口信号控制系统。

被动优先

被动优先控制是指在优先车辆尚未到达交叉路口近内，信号控制根据已有的经验数据为优先车辆预留出相应的信号时间。这种控制适用于优先车辆信息已经由上游路口提供的下游交叉口信号控制或者又城市信息共享平台[5]预警的交通量信号交叉口。

4 优先车辆过往交叉口信号控制

4.1 优先控制原则

（1）就近原则：对于相同优先级的车辆，距交叉口最近的车辆所在相位优先级最高，通过延长本相位绿灯时间长，实现优先车辆快速通过交叉路口；对于不同优先级的车辆，结合距交叉口距离越近的较优先车辆所在相位绿灯提前亮起，压缩当前相位绿灯时间。优先车辆通过，控制系统向上下游交叉口发送信息，报告优先车辆位置。

（2）通过能力最大原则：保证某一相位优先车辆快速通过交叉路口的同时确保其他相位的通过能力最大，避免优先车辆通过后，其他相位车辆延误时间过长。

4.2 优先控制流程

（1）感应车辆属性

通过前端和后端检测器（如图2）、实时监控信息或者上游交叉口信息通知，来确定有优先车辆位置、优先车辆类型、时速进而判断车辆到达时间。目前城市交通感应设备种类较多，检测效果也不尽相同，选取智能程度越高的设备，反馈到控制系统的信息越精确。

图2单相位交叉口信号控制[4]

（2）实时控制车辆通过

利用感应设备收集到的信息，实时选取交叉口信号配时方案。采用petri网模型，离散petri网模型对优先车辆途径信号交叉口各个相位配时结合连续petri网模型控制优先车辆途径相邻的交叉口信号[3]。实时控制系统工作原理如下，流程见图3：

第一步：通过车辆属性，确定到达时间；

第二步：判断绿灯所在相位，结合配时模型调整绿灯信号时长；

第三步：保证车辆优先通过当前交叉路口，向下一交叉路口提交信息。

（3）联动信息反馈

根据本文优先车辆特有属性，研究信息联动是实现信号控制系统提前做出准备的必要措施。城市信息资源在相关部门之间的共享有助于应急情况下的交通指挥控制[5]。特殊交通控制信息反馈到城市信息共享平台，再发送给交通控制部门，预警交通控制系统，为优先车辆进入交通做提前准备，从而实施有效的被动优先控制。

图3 优先车辆途径交叉口信号实时控制系统简图

5 结束语

优先车辆被控于交通流中的现象屡见不见，且严重耽误应急事件救援。文章通过对优先车辆的界定和交叉口控制理论进一步采取交通控制相关技术缩短优先车辆通过交叉口时间，为优先车辆通过城市信号交叉路口信号控制提出理论上的方案，并提出城市信息联通反馈建议，为城市交叉口信号控制增加更多的信号参考依据。

参考文献

[1] 徐丽.单交叉口公交优先信号控制方法研究【学位论文】.西南交通大学.2012

[2] 韩强.刘治平等.城市交叉路口智能控制系统的研究[J].系统工程.2004

[3] 牟海波.俞建宁等.基于混合Petri网的交叉通信号控制研究[J].控制工程.2012

[4] 黄文杰.单个交叉口信号配时的模糊控制[J].交通科技.2009

第14篇

关键词：电力系统 自动化 技术应用 保护控制装置

引言

随着我国经济的发展和人们物质生活水平的不断提高，人们对于电力系统的安全性和稳定性有了更高的要求。电力自动化技术正好满足人们的要求，电力系统的自动化技术运用了现代的电子信息技术和网络技术，实现了对电力系统的运行参数以及整个电网的运行情况的监控，实施遥控命令，监控中心的管理人员能够全面的了解电力系统整体的情况，能够及时的发现故障的位置和原因，对于电力系统运行的数据分析更加简便。所以，电子信息和计算机网络技术对于推动电力系统自动化的进程有着至关重要的作用。

1电力系统自动控制的基本要求

1.1 迅速而正确地收集、检测和处理电力系统各元件、局部系统或全系统的运行参数。

1.2 根据电力系统的实际运行状态和系统各元件的技术、经济和安全要求，为运行人员提供调节和控制的决策，或者直接对各元件进行调节和控制。

1.3 实现全系统各层次、各局部系统和各元件间的综合协调，寻求电力系统优质供电、经济性和安全性的多目标的最优运行方式。

1.4 电力系统自动控制不仅能节省人力，减轻劳动强度，而且还能减少电力系统事故，延长设备寿命，全面改善和提高运行性能，特别是在发生事故情况下，能避免连锁性的事故发展和大面积停电。

2智能技术在电力系统自动化中的具体应用

本论文主要介绍线性最优控制、专家系统控制、神经网络控制、模糊控制以及综合智能控制等几种智能技术在自动化中的具体应用。

2.1在提高远距离输电的效率时，最优励磁控制的应用取得了一系列成效

励磁控制器通过测量发电机电压与给定电压比较，把偏差按PID方法计算出控制电压，将其控制电压转换为相应的移相角就能改可控硅整流桥的输出电压（转子电压），从而达到控制发电机电压的目的。励磁控制器中使用了线性最优控制技术，此项技术也在控制器发挥着重要的作用。最优控制作为组成现代控制理论的重要部分，在很多领域都得到了广泛应用。然而，需要指出的是这种线性最优控制技术只适用于局部的线性化模型，并非适用于电力系统中所有自动化程序。

2.2专家系统

这是一个智能计算机程序系统，它具有某个领域中专家水平的经验与知识，能够利用专家级别的知识来解决突发的问题，专家系统控制在电力系统中也得到了应用。在自动化操作中，专家系统的应用十分广泛。它能够清晰辨识处于紧急状态或者是警告状态的电力系统，并且通过智能系统，自行处理故障，帮助系统恢复。许多自动化设备的运行、操作、管理以及监控使用了专家系统控制，比如：故障点的分析与隔离、动态与静态的安全性分析以及配电系统自动化等。专家系统智能技术给电力系统自动化带去了很多福利，然而它也存在着一些不足。专家系统中只是输入了一些专家知识的数据，相当于一个巨大的程序数据库，虽然可以及时更新，但是它缺乏了解决问题的创新性，当面对新的问题或者更为复杂的问题时，程序便会很难应对。因此，使用专家系统控制技术时，也应当注重“人机结合”。

2.3网络神经系统

作为人工神经网络理论与控制理论相结合的产物，神经网络控制是智能控制的一个全新的分支，它在电力系统自动化中的应用也具有十分重要的意义。神经网络控制和最优线性控制不同，它具有非线性的特征，很强的处理能力。神经网络控制中的人工智能系统、数学系统、计算机科学理论以及自动控制系统，都能很好运用到电力系统中，比如，自动化设备管理中数据库的统计，分析和计算电力系统的总能耗和各个设备的能量消耗，以及根据数据自行分析设备的耗损情况。在电力系统自动化中，神经网络系统目前主要集中研究神经网络结构和模型、神经网络的硬件相关问题等。

2.4模糊控制

这是利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。在传统的控制领域里，影响控制优劣的最主要关键是控制系统动态模式的精确性。然而，对于复杂的系统，由于变量太多，经常很难掌握正确的系统动态，因此并不能控制精确的系统数据。模糊数学却能够轻易解决这些问题。模糊控制在电力系统自动化中的应用使得电力系统的发展又上了一个台阶。当需要检验一个新的自动化程序的可行性，模糊控制能够进行有效的模拟。由于模糊控制系统中包含了一套十分完整的推理智能技术，当对系统输入全套数据以及常规控制规则时，模糊控制系统能够自行对数据进行分析和推导，最终推断出模糊控制输出和结果。因为模糊控制是基于模糊数学的基本思想和基本理论的控制方法，推断出结果的精确性也比较高。模糊控制技术在电力系统自动化中能够对那些缺乏精确性以及具有不确定性的问题进行分析和处理，并且也能够有效解决由于电力设备的噪音而产生的一系列问题。除此之外，模糊控制在日常生活电器设备中的运用也十分广泛。例如，电热炉中的恒温器一般都是用来控制恒定温度进行烹饪，然而设备运行的过程中经常会出现一些问题：其一，当设备温度到达恒定温度时会出现温度摆动的现象；其二，在设备启动至到达恒定温度的过程中，有出现超越恒定温度的现象。当将恒温器换成模糊控制器后，可以解决类似的问题。用恒温控制将输入量温度设定为温度变化和恒定温度两个语言变量，其中语言变量用多组语言变量相互跨接描述。因此，控制量会出现多种规则，电热炉的恒温跃升现象也消失了，恒温摆动现象也不复存在，此外模糊控制还达到了省电的功效。

3关于综合智能系统

综合智能系统是指现代控制方法与智能控制的结合使用，另外也包含了各种智能技术的结合交叉使用。因为电力系统本身错综复杂，综合智能系统正好能够满足电力系统自动化的需求，对电力系统自动化进行综合处理。目前，多种智能技术相互结合的研究和使用也比较普遍，其中，神经网络系统和模糊控制的结合具有十分巨大应用潜力。模糊控制能够处理不确定的非统计性问题，而神经网络控制则应用到计算方法上，两种智能技术刚好得到了互补。

参考文献：

[1]王珊珊.电力系统自动化技术应用与发展探讨[J].科技风，2008.

[2]肖云峰.智能技术在电力统统自动化中的应用探析[J].科技与企业，2009.

第15篇

（1.武汉大学采购与招投标中心湖北武汉430072；

2.武汉大学后勤保障部湖北武汉430072）

【摘要】模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。本文以工程实例详细地介绍了模糊控制节能技术系统的构成，功能和特点，为中央空调的控制提供了全新的理念。

关键词 模糊控制；节能技术；系统

Applicationofafuzzycontrolofenergy-savingtechnologyonthecentralairconditioner

DuanZhaoxia1,LeiBingshan2

(1.ProcurementandBiddingCenterofWuhanUniversityHubeiWuhan430072;

2.WuhanUniversityLogisticsOfficeHubeiWuhan430072)

【Abstract】Fuzzycontrolisacomputernumericalcontroltechnologybasedonfuzzysettheory,fuzzylanguagevariableandfuzzylogicreasoning。Inthisarticle，weIntroducestheCompositionofsystem,functionandcharacteristicsofEnergysavingtechnologiesoffuzzycontrol,andprovidesanewideaforthecontrolofcentralairconditioner.

【Keywords】Fuzzycontrol;Energysavingtechnology;System

1.引言

（1）公共和民用建筑空调系统的负荷主要来自于围护结构传热(包括太阳辐射)、新风负荷和室内热源。围护结构和新风负荷是随室外气象条件而变化，室内热源则是随人员散热量、设备散热量逐时变化，因此，空调负荷是逐时变化的。由于空调系统一般是按照设计最大负荷来选择冷水机组及水泵，且水系统的设计又考虑了10%～20%的富裕量，因此，空调系统绝大部分时间都在部分负荷下运行。现阶段大多数大型建筑空调水系统均为定流量系统，在运行过程中水流量不能跟随负荷变化，水泵始终按照设计负荷全速运行。因而冷水机组和水泵容量远远大于实际需要，空调系统的运行费用居高不下。因此，构建一种自动分析和控制的系统，确保系统始终在最佳工况下运行，是降低系统运行能耗最有效的方式。

（2）本文以我校某医院内科（移植医学）病房综合楼（7.2万m2)中央空调所安装的节能控制系统为例，全面阐述该套节能控制系统组成和控制方式。该系统中央空调由3台直燃机、4台冷冻水泵、4台冷却水泵以及6组冷却塔风机共24台风机组成。系统机房运行最大负荷输入功率627KW/h，冷冻水泵及冷却水泵实行3用1备的原则，冷却塔风机根据冷却出水温度变化变频自动开启。末端最大输入功率340KW/h，按正常的运行工况看，该系统的在夏天开机状态下的运行能耗为967KW/h，即每小时耗电量967度电左右，夏季全天的耗电量超过1.8万度电。

2.模糊控制节能技术的系统组成

2.1模糊控制的概念及组成。

（1）模糊逻辑控制(FuzzyLogicControl)简称模糊控制(FuzzyControl)，是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。通过系统的运行状态参数采集，被控过程的信息归纳以及数据总结，利用库存数据，把历史数据与过程状态参数结合起来，经过模糊计算推理，构成一组自适性完善的控制参数，适时自动优化群控策略，确保系统在不同负荷条件下始终以最佳工况运行，从而最大限度地降低系统运行能耗。

（2）系统节能控制组件包括：模糊控制器（数据库、逻辑推理机、信号输入输出接口、处理器等）、变频器、信号输入反馈连接、动力连接、CRT触摸屏界面等。基于模糊控制的中央空调变流量系统框架如图1。

2.2主控模糊控制器。

主控模糊控制器由模糊化接口、数据库、规则库（知识库）、推理机、解模糊接口等构成。它的输入变量都选用受控变量，能够比较准确的反映受控过程中输出变量的动态特性。其中相关参数的采集是通过现场模糊控制箱中的PTIU模块和SIU模块对系统参数进行采集，主机工况通过DIU模块采集，系统扫描周期为0.5秒，用半双工的方式将所有模块连接，并实时的将数据传给上位机数据库，数据库中的数据不断的以历史数据及规则库中的数据进行交换，模糊控制器不断的对数据进行优化，并根据模糊控制预期算法模型和系统特性及循环周期，通过推理预测未来时刻系统的运行参数，达到对系统参数的优化，主控模糊控制柜置于空调机房中，通过通讯线缆与冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜、冷却塔风机智能控制箱、现场模糊控制箱等设备连接。通过协议解析，与各控制柜进行通信，通过对空调系统全面的参数采集，实现对空调系统运行的集中监测、控制和管理。

2.3冷冻水（冷却水）模糊控制系统。

（1）冷冻水模糊控制系统设置水泵智能控制柜4套（冷却水模糊控制柜4套），实现对空调系统的4台冷冻水泵变频节能控制。每台水泵智能控制柜经通讯导线与主机模糊控制柜连接，并接受、反馈和执行由控制系统发出命令。根据模糊预测算法模型、系统特性及循环周期，通过统计的方法计算出空调主机的输出负荷，推理预测未来时刻系统的运行参数，达到冷冻水回水温度的精确控制，在保证服务质量的前提下，最大限度的利用温差空间，降低水泵运行能耗（冷冻水温度运行区间见图2）。

（2）水泵智能控制柜设置就地/远程转换开关，转换开关置“就地”位可在柜上进行水泵起、停、调速，当处“远程”位时，由模糊控制器控制空调主机、冷冻水泵起、停，对冷冻水泵进行速度调节。模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，计算出负荷需用制冷量及最佳温度、温差、压差和流量值，并与检测到的实际参数作比较，根据其偏差值控制冷冻水泵的转速，改变其流量使冷冻水系统的供回水温度、温差、压差和流量趋于模糊控制器给定的最优值。

（3）当水泵智能控制柜启动后，模糊控制器向对应变频器发出控制指令，变频启动冷冻水泵，冷冻水泵启动后，按模糊控制器输出的控制参数值，调节各冷冻水泵变频器的输出频率，控制冷冻水泵的转速，动态调节冷冻水的流量，使系统在保证末端空调用户的舒适度需求的同时，可实现最大限度的节能。

2.4冷却风模糊控制系统。

（1）冷却塔风机控制系统设置冷却塔风机智能控制箱4套，冷却塔风机智能控制箱6套以及阀门控制箱5套，箱内配置数字量接口单元以及相应控制电路，用于自动控制6组24台冷却塔风机的启、停；冷却塔风机智能控制箱经通讯总线与模糊控制柜连接，从而实现塔风机的自动启动、停止控制。

（2）模糊控制器依据当时的环境温度、湿度、末端负荷、冷却塔效率特性、空调系统散热量，进行模糊推理运算，计算出系统最佳转换效率对应的冷却水的进口温度，并控制冷却塔风机的运行台数，动态调节冷却塔风机的风量，使冷却水的进口温度逼近最佳冷却水进口温度，从而保证中央空调系统随时处于最佳效率状态下运行。本系统中阀门和冷却风机联动运行。

3.系统功能

3.1运行状态监控。

（1）系统软件界面采用三维流程图显示，可在CRT上直观的反映现场系统的管路及设备的安装布置状况。流程图上显示了各个设备的一些主要参数，以便于操作员可以直接观看。操作员可以在流程图上点击任意设备进入该设备参数的详细显示/控制界面（运行管理界面见图3）。

（2）在各个界面上可完成中央空调系统工艺设备状态的监控，包括制冷机组的运行/停止/故障状态，单位时间能耗，累计能耗，单位时间制冷（热）量，累计制冷（热）量，累计运行时间等。同时可监测水泵（风机）的运行/停止/故障状态，运行频率，单位时间能耗，累计能耗，累计运行时间等以及阀门的开/关状态，故障等。同时，也可实现对中央空调系统各热工参数的监控，包括温度、压力（差）、流量、热量等。

3.2系统控制模式。

（1）本控制系统设置有“运行策略”，在“运行策略”中提供了手动工频软启动、变频自动、变频手动等多个控制模式供用户选择使用（控制模式选择界面见图4）。

（2）手动工频软启动控制方式：在各个智能控制柜或现场模糊控制箱上，将变频/旁路开关打到旁路上，由操作人员在现场直接进行启动、停止或调节操作。此时软件系统不能进行任何关于设备启停的操作。当系统出现故障时，可使用“手动工频软启动”模式实现设备的工频运行，为系统提供了一种备用的使用方法。

（3）变频自动控制方式：系统将按照预先设定的设备关联方案、时间表、节能优化方案，由控制程序自动实现设备或执行机构进行启动、停止或调节操作。此时系统采用具有人工智能的模糊控制，根据系统的负荷及历史运行记录来推断该状态下应该启动哪些设备，所有设备均是根据模糊规则和优化算法模型来自动控制，以实现经济高效运行。

（4）变频手动控制方式：在各个智能控制柜或现场模糊控制箱上，由操作人员在现场直接进行启动、停止或调节操作。此时软件系统不能进行任何关于设备启停的操作。当系统出现故障时，可使用“变频手动控制”模式实现设备的人工手动调频运行，为系统提供了一种备用的使用方法。

3.3设备关联、系统群控及泵组优选。

（1）自动关联：在模糊控制状态下，按照设备运行的时间或设备故障情况，由程序自动组合设备（执行机构）之间的关联关系。

（2）人工关联：在系统组态过程中，由操作员根据实际需要制订关联计划，来指定设备（执行机构）之间的关联关系。

（3）自动机组群控：自动机组群控控制模式可根据根据流量与温差来计算当前负荷（或直接通过能量表测量出负荷），并以当前负荷大小、历史负荷记录及负荷变化率，通过模糊推理规则来推断当前最佳的主机运行方案，同时经过相应的安全性判断之后确定最佳的主机运行台数及需要投入运行的具体机组。系统根据负荷来自动启、停主机，且负荷设定分为多个级别，可灵活避免中央空调机组的喘振现象出现，同时挖掘制冷机组的最大节能空间。

（4）基于时间策略的机组群控，是依据预先设置的“时间表单”自动启动或停止相关设备。用户可根据气候变化和实际需求情况，制订相应的时间表，由程序按照事先设定的时间自动起停设备或开关执行机构。在自动控制过程中，系统实时计算当前负荷所需的冷冻水流量，并推算在满足该流量及压力条件所需运行的并联冷冻水泵台数及其工作频率，使该状态下所消耗的功率最小，以实现最佳节能。

3.4控制参量的设置、权限管理及计量。

（1）在设备显示/控制界面，可完成对各设备的监测，也可设置或修改系统运行参量和设备控制参量，包括：冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、热水泵电机远程手动控制频率设置；调节阀开度设置；主机冷冻水出口温度低温报警点；主机冷却水出口温度高温报警点；主机冷冻水流量低报警点；管路压力高、低报警点；冷量分支路计量。

（2）系统的用户操作管理级别分为四级:普通级无需进行身份认证，只能监视设备运行状态和参数。操作员级需要进行身份认证才能进入，可以进行设备启停操作，修改设备运行参数，也可以修改自身密码。管理员级需要身份认证才能进入，可以添加/删除操作员，可以修改时间控制程序、服务质量需求和其他一些运行策略。用户对超越自己权限的功能进行操作控制，系统将无任何响应。

（3）本控制系统设置了各种计量装置或仪表，可实现的能耗计量包括：各个机电设备的电能消耗量，各个空调主机的能源消耗量和各个空调支路的输出冷（热）量。

4.模糊控制的技术特点

智能模糊控制技术，与楼宇自动化采用的PID（比例——积分——微分控制器）等控制技术相比，具有明显技术特点：

（1）首先，它是以技术工程师的丰富实践经验和思维过程构建的模糊规则为依据进行推理与判断，模拟工程技术专家做决策的过程来解决复杂专业问题。它无需对被控对象建立精确的数学模型，只需作模糊描述即可实现控制。

（2）其次，模糊控制是通过引入模糊逻辑语言变量及它们之间构成的模糊关系进行模糊推理，从而使计算机控制进入那些基于精确模型无法控制的区域，以便获得基于精确模型控制所无法达到的精确控制效果。

（3）最后，鉴于模糊控制先进的控制功能，用它控制的变频调速可以实现中央空调水系统真正意义上的变温差、变压差、变流量运行，使控制系统具有高度的应变能力，可根据对被控动态过程的参数收集识别，自适应地调整运行参数，以获得最佳的控制效果。显然，凭借着这种复杂非线性，才使得模糊控制成功地控制和克服了被控中央空调系统的非线性、时变性及不确定性等复杂性，从而达到很高的控制精度，实现中央空调系统的最优化运行——安全、舒适、节能。

5.结束语

该套模糊控制节能系统自2010年安装调试完毕，至今已运行了4年，效果良好。通过对本地区类似项目进行比较和统计，该系统能耗大幅度降低，每年可节约能耗在50万元以上。如果以设备使用寿命为15五年计算，可带来至少700万元以上的经济收益。且在使用模糊控制中央空调节能系统后，中央空调系统实现了计算机管理，运行管理的自动化程度得到大大提高。同时，水泵实现在低频状态下启、停，大大减少对电网的冲击和对电机的磨损，减少设备的故障率，延长设备的使用寿命。实践证明，它是中央空调这种多参量、非线性、时变性且参量间耦合很强的复杂系统最适宜的控制方式，也是目前最先进的控制方式。

参考文献

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