节能控制论文十篇

发布时间:2024-04-25 00:22:50

节能控制论文篇1

目前矿用提升机普遍使用交流绕线式电机转子串电阻调速控制系统。提升机在减速和爬行阶段的速度控制性能较差,特别在负载变动时很难实现恒减速控制,经常会造成过放和过卷事故;提升机频繁的启动和制动工作过程会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗;转子串电阻调速控制电路复杂,接触器,电阻器,绕线电机电刷等容易损坏,影响生产效益。针对串电阻调速系统的这些问题,本文介绍变频器在提升机调速系统中的应用。变频器的调速控制可以实现提升机的恒加速和恒减速控制,能很好的防止提升机过卷和过放事故发生;变频器的的调速还可以实现电动机的软启动,取除了转子串电阻造成的能耗,具有十分明显的节能效果;变频器调速控制电路简单,克服了接触器,电阻器,绕线电机电刷等容易损坏的缺点,降低了故障和事故的发生;

变频器灵活的调速控制便于实现提升机的多段速控制,能防止叉道和弯道脱轨事故;因此,变频器在提升机调速系统中的应用有十分广阔的前景。

2提升机变频调速系统的结构

图1所示,提升机变频调速系统主要由变频器;行程控制;操作控制;能耗制动和抱闸制动等组成,变频器主要对提升机的升降实现变频调速等;行程控制主要对提升机的变速,停车和制动等进行精确的行程控制;操作控制主要完成提升机的提升启动,下降启动,故障复位及紧急制动等操作控制;能耗制动和抱闸制动主要实现提升机停车控制。

2.1变频调速

在提升机系统的应用中,变频器主要进行恒加速变频调速启动,恒减速变频调速停车及行程变频调速运行等变频调速。变频调速是通过改变电动机输入电源的频率来调节电机转速的,因此调速范围很宽,一般变频器基本上都可以达到0~400Hz,频率调节精度一般为0.01Hz,可以很好的满足提升机的恒加速和恒减速无级调速的要求,所以,采用变频器后,电机可以实现真正意义上的软启动和平滑调速。变频器调速有别于转子串电阻调速,降低了转差率,提高了电路的功率因数,可以恒转矩输出,输出功率随转速变化,因此具有很好的节电效果。另一方面,变频器还可通过软件,

很方便地改变输出转矩(即调整转矩补偿曲线)和加减速时间、目标频率、上下限频率等。变频器还具有强大的兼容功能,并根据使用要求进行功能组合、参数设置(修改)和动态调速。变频器也可通过端子排控制,对行程进行多段速度控制。图2为变频器恒加速和恒减速调速过程示意图,加速和减速过程可以灵活的调节,这种调速方式对防止提升机的过卷,过放,脱轨等都是十分有利的。

2.2行程控制

图3是提升机提升和下降过程示意图,行程控制分为2个过程,一个为正向提升行程,另一个为反向下降行程,行程控制主要将提升机的升降过程划分成不同的行程区间,根据每一行程区间的实际情况,可以用不同的变频调速控制提升机的升降速度,行程控制不仅控制提升机整个升降行程过程的变频调速,而且控制提升机的停车和制动过程。行程控制可以很好的防止提升机过卷,过放,脱轨和翻车等事故发生,特别适合具有弯道和叉道的特殊斜井。

行程控制是根据提升机的升降位置(行程区间)实施控制,行程控制器将行程位置转换成开关信号,如图1所示,通过变频器的控制端子进行多段速变频控制,停车控制和制动控制等。

2.3制动控制

提升机的安全使用必须要有良好的制动和制动控制系统,制动一般采取能耗制动和抱闸制动相结合。能耗制动主要利用提升机的惯性在减速和下降行程所产生的再生能量进行制动,变频器使用能耗单元实现能耗制动,这是一种软制动形式,能很好的防止机械冲击和快速下滑。为了防止滑车等事故,使用抱闸对提升机实施抱死制动,抱闸制动一般在停车时使用,当运行到停车位时,行程控制器对变频器发出停车信号,同时,对抱闸制动器发出抱闸控制信号,实施抱闸制动,当发生脱轨等事故时,操作控制实行紧急抱闸制动。

升机的节能变频调速控制技术

2.4操作控制

操作控制主要执行提升启动,下降启动和紧急抱闸制动等控制,“提升启动”操作控制变频器正转运行,提升过程由行程控制器的提升行程控制完成。“下降启动”操作控制变频器反转,下降过程由行程控制器的下降行程控制完成。“紧急制动”操作主要控制异常时的变频器停止和抱闸制动。

3初始化调试与设置

当提升机初始安装后,应根据矿井实际情况对提升机的各行程区间的运行进行调试和设置,调试和设置主要包括变频器的运行设置和行程控制器的行程区间设置等。

3.1变频器设置

变频器的设置可分二部分进行,首先对变频器进行基本常规要求设置,参考变频器的使用手册进行;然后对变频器进行运行要求设置,结合矿井实际情况,主要设定变频器的控制功能要求,各段速运行频率,加减速过程等等。

3.2行程控制设置

行程控制设置主要根据要求设置各行程区间的范围,并依据各行程区间的运行要求设置行程控制器的控制功能等等。

4结论

变频器在提升机系统中的应用可以很好的解决调速和启动等问题,克服了转子串电阻调速系统的控制电路复杂,破损率高等缺点,而且具有十分明显的节能效果,具有很好的应用和推广价值。我们在几个金矿和煤矿两年多的实际应用显示:系统性能十分可靠稳定,生产效率明显提高,节能效果十分显著。

参考文献

[1]张同庄,曹以龙,谢桂林.矿井交流提升机低频拖动的智能控制[J].中国矿业大学学报1999,(2).

节能控制论文篇2

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摘要:路灯节能控制系统一般指对城市路灯的开关与照明亮度通过控制器、功率变换、阻抗变换器等器件进行智能控制,以达到节能的效果的电路系统。本文将通过对路灯节能控制系统详细的功能介绍,以及对路灯节能控制的设计研究,包括硬件与软件的设计,然后分析路灯节能控制系统的节能效果,以此为城市路灯节能控制系统的优化提供参考。 

关键词:路灯;节能;控制系统;软件实现 

一直以来,人类对能源的需求就没有停止过,除了部分可循环利用的能源外,我们目前运用的大多数能源均属于一次性能源,随着社会的发展,特别是进入二十一世纪以来人们对生活质量的要求大大的提升,对能源的需求也就越来越大,而我们的可利用的一次性能源却也越来越少,随着可持续性发展的观点的提出,人们对能源的认识也越来越清晰。据美国石油业协会估计,地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶,可供人类开采时间不超过95年。在2050年到来之前,世界经济的发展将越来越多地依赖煤炭。其后在2250~2500年之间,煤炭也将消耗殆尽,矿物燃料供应枯竭。面对即将到来的能源危机,全世界认识到必须采取开源节流的战略,即一方面节约能源,另一方面开发新能源。面对如此严峻的能源问题,而我们的城市路灯系统却存在着严重的能源浪费,在城市供电中路灯消耗电量占了30%左右。大多城市的供电系统还处于通宵同等供电的模式,而对于深夜已经不再需要大量的持续照明,如果能将其进行改进将会大大地节省城市照明供电。 

1.路灯节能控制系统的功能 

1.1分时控制 

在城市路灯供电系统中,大多是通宵统一标准供电,虽然控制简单,但是系统线路单一,无法对路灯不同时段,不同地区根据不同的照明需求改变照明亮度。而一年四季中,每个季节的日出日落的时间段都会有所不同,不同时间段的自然光照明度都会有所变化,且城市路灯照明不仅仅应考虑四季的时节变化,还需要考虑每天不同时段人们对照明量的需求,比如在人流量与车流量的高峰期的傍晚,需要让路灯进入最佳照明模式以保障人们的出现安全,在交通正常期的深夜和交通低谷期的凌晨,照明量应在保证基本出行安全的前提下相应降低照明量以节约用电。那么如何控制路灯的照明度呢,根据“一年分三季,一季分时段”的分时控制思想,在不同的时间段输入相对应的的电压,随着电压的变化,照明度相应也发生变化。在交通量较大的时间段根据人眼的感光——光线照明度减少10%,人的视觉感觉只减少了不到1%,而当电压减少到额定电压的93%时路灯的照明度会降低5%,而使用寿命将提升两倍,所以将此电压设为正常照明电压最为适合,既可以保证行人的照明需求与舒适度,还能大大提升路灯工作寿命与效率。相应的方法可以设计出正常期与低谷期相应的照明电压分别为额定电压的88%和80%。采取分时控制将大大地減少因交通照明需求的不同而造成的不必要的浪费。可以根据表1中的不同时间段的电压值来实现路灯照明的分时控制。 

1.2电压监控 

分时控制的基本理论是建立在路灯供电电压基本保持在稳定值的前提下的,但是在面对现实情况时往往没有那么理想。大多数地区电网电压都存在着安全正常范围内的电压波动,而,其电压值可能高于也可能低于额定电压。这时候使用路灯分时控制时间表中的比值来调整电压虽然也能达到节能效果,但是明显没有正常情况下那样显得那么理想。所以这时就需要在控制系统中加入电压监控系统,对供电电压提供实时的电压数据并传到分时控制系统中分析处理得出应控制输出的电压值。将电压监控系统与分时控制系统结合将会使得节能电压更加准确,节能效果更佳明显。 

1.3旁路模式 

在城市路灯供电系统中,还可以加入旁路模式,使得供电系统在接触器线路故障时可以自动切换到旁路供电模式。很多城市路灯供电系统没有安装旁路系统,在出现故障时不能够保障交通安全。而旁路供电模式可以使得交流电直接绕过控制器与变压器直接对路灯进行供电,此系统模式看似对节能没有起到直接的作用,但是保证道路交通的及时安全供电在某种程度上起到了保障人民生命安全,也间接起到了节电的作用。 

1.4通信功能 

加入了电压监控的分时控制电压的路灯节能系统已经在保障基本照明需求时很大程度地节约了用电量,但是在阴雨天时的傍晚,天黑的通常比正常情况要早很多,这就需要提前开启路灯照明系统,在下大雨的深夜,为了保障行车交通安全也需要路灯能保证充足的照明量。为了能保证分时控制供电系统和电压监控系统更加灵活地运用在城市路灯节能控制系统中,在控制系统中还需加入通信功能,使得供电电压与实时天气照明情况(阴雨天等特殊情况)及时反馈到中央监控系统,计算实时需求电压值,实时反馈到控制系统中以灵活运用节能系统。 

1.5多种电工参数的检测 

在多种控制系统的共同工作下,节能效果将会更加显著。但是更多的系统意味着更复杂的线路和电器元件。所以还需要设计可以显示各个器件故障的显示屏,不管是控制器,变压器或者是某个二极管出问题都可以实时清晰的明了的发现并及时地解决问题。 

2.路灯节能控制的设计 

2.1硬件设计 

节能硬件设计主要包括单片机设计、时钟电路、电工参数测量通道、键盘显示电路和通信电路。 

2.2软件设计 

软件的设计主要集中在通过程序的设计来完成对硬件的控制,比如档位的高低设置,通过分析电压监控系统数据分析是否需要根据实时电压而采取相应的降压或者升压效果。整个系统被分为分时分段模块、电压监控调档模块和实时显示模块。 

3.节能效果分析 

通过运用电压监控,分时控制等节能控制系统,使得电能控制系统更加高效,也使得节能效果更加明显。 

以1000w路灯为例,在满足正常的交通照明情况下,适当降低路灯的端电压,可节能20%左右。在深夜交通流量降低时,可将路灯的端电压降至170V~180V,路灯1h内耗电0.55kwh左右,除去其他损耗,可节约电能近40%。在使用了路灯节能系统情况下,在不影响行车照明的情况下能达到如此高额的节电量将会使得人们更加地了解到节能系统的优势。 

结语 

通过加入分时控制和电压监控等系统,以及路灯节能控制的设计,使得路灯节能系统更加完善。城市路灯的节能高效节能不仅仅可以更加高效地利用电能达到节约能源的效果,还可以向市民们传递节能的理念,让全民参与到节能中来,更加坚实地贯彻可持续发展思想。 

参考文献 

[1]李朝生,林鹤云.基于单片机控制路灯节电系统的研究[J].节能,2007,16(5):24-25. 

节能控制论文篇3

关键词:毕业论文监控

中图分类号:n53文献标识码:a文章编号:

毕业论文是实现大学生培养目标的重要教学环节,在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创新精神的重要实践环节。同时,毕业论文的质量也是衡量教学水平、学生毕业与学位资格认证的重要依据。因此保证和提高毕业论文的质量非常重要。

一、影响和制约毕业论文质量的主要因素

影响和制约毕业论文质量的因素主要有:学生做毕业论文时,正面临就业和考研的压力,使学生度毕业论文投入的精力严重不足;在完成毕业论文时准备不充分,临时抱佛脚,产生抄袭现象;另外学生对毕业论文的布置和要求不以为然,态度也不认真、不积极;学生对选题的认识不足,避难就易,重文轻理,重理论轻实践,形成综述类论文很多;部分学生认为做毕业论文就是走形式,根本不重视毕业论文的完成或把它按平时大型作业来完成;部分指导教师责任心不强,毕业论文指导不到位,对学生放任自流。针对以上影响因素,必须做好毕业论文各环节的质量监控,以保证和提高毕业论文的质量。

二、做好毕业论文前期准备工作

做好前期准备工作是毕业论文质量监控和保证毕业论文质量的前提和基础,准备工作做的充分,在完成毕业论文工作时才能收到事半功倍的效果。准备工作首先要做出详细的毕业论文工作具体安排并提出具体要求,包括:毕业论文工作领导小组的建立、毕业论文质量要求和评价标准、完成毕业论文的具体时间安排、指导教师的资格和指导人数要求、最终的存档目录等等。并把它作为毕业论文质量监控的指导性文件和主要监控管理依据。其次,在完成毕业论文过程中严格执行相关的文件要求并及时检查,对检查中出现的问题及时反馈,进行整改。另外,给出毕业论文模板,进行格式统一要求,规范毕业论文模式。

三、对毕业论文完成过程进行监控

1、监控毕业论文的题目选择和开题工作

毕业论文的题目选择直接关系到学生完成毕业论文的质量。监控毕业论文题目的选择,主要是监控论文题目的来源、题目涉及的领域、题目的大小、题目的实践性和可操作性等。监控论文题目的来源,可以有效控制题目的出处,防止题目的重复性和盲目性,防止题目涉及领域过宽过大,学生无法驾驭或完成不了;也可以有效控制题目的空洞或没有实践意义,便于学生在完成论文过程中理论和实践相结合,为学生完成或很好的完成毕业论文打下基础。同时,监控毕业论文题目选择对学生一人一题也能起到控制作用。对毕业论文题目的监控,可以要求有本科毕业生的各教学单位上报毕业论文题目汇总表,然后学院通过组织相关教学部门领导或教师、教授采取抽检或全面审查的方式进行。

另外,在学生开题的过程中,严格控制学生的开题报告完成情况,高度重视学生完成毕业论文所涉及到的相关材料和文献资料的查阅收集情况,必要时在开题过程中询问学生完成毕业论文的设想或完成步骤,以此监控学生对毕业论文涉及的理论知识和实践知识理解和掌握情况,判断学生完成毕业论文的能力。不满足开题要求的坚决不予开题,对毕业论文题目理解和材料搜集整理不充分的缓开题,以此来保证毕业论文的开题环节监控,为毕业论文的顺利完成把好开题关。监控的具体方法可以采取按学号抽检的方式进行。

2、监控指导教师资格和毕业论文中期检查工作

首先严控指导教师的资格和教师指导学生数量,应指派教学水平高、学历职称较高、有学术专长或有教研、科研课题的教师作为学生毕业论文的指导教师。指导教师的选派采用系部推荐与学生选择相结合的方法,即先由系部推荐的指导教师提出研究课题或研究方向,填写可供学生选择的毕业论文题目呈报表,然后由学生按照毕业论文题目呈报表,选择指导教师,再征求指导教师意见之后确定师生结对进行毕业论文工作。其次要加强毕业论文的中期检查工作。具体方法是按照学校毕业论文工作安排和学生毕业论文开题报告安排,监控检查各教学单位的整体毕业论文完成情况,抽查学生毕业论文具体完成情况,没有按进度要求完成的要及时督促或进行通报,限时完成。另外,检查毕业论文中期应该存档的材料,同样对没有按进度要求完成存档的要及时督促其完成或进行通报,限时完成。监控过程中可以采取抽检方式进行。

4、严格监控毕业论文答辩环节

毕业论文的答辩工作是对学生完成毕业论文情况全面检查和验收,是保证毕业论文质量的最重要环节,也是毕业论文质量监控的关键环节。指导老师首先对学生毕业论文全过程进行全面考核,结合《毕业论文质量标准》,实事求是地填写毕业论文相关文件,对不满足答辩要求的,坚决不允许其答辩;对完成情况有欠缺的,要求其及时修改,达到答辩要求的再允许其答辩。其次,成立毕业论文答辩领导小组,统一负责毕业论文的评阅及答辩具体安排。在答辩过程中严谨答辩环节,答辩小组要根据《毕业论文质量标准》和学生答辩中的自述及回答老师提问情况,对学生的毕业论文进行评定,给出答辩成绩。答辩不过关的学生,采取二次答辩。监控过程中充分发挥教学单位的管理职能作用,按照学校制定的毕业论文工作具体安排严格要求、督促、检查,并及时反馈整改。

5、监控毕业论文的最终资料整理和存档情况

毕业论文材料整理和存档也是监控中的重要环节,对毕业论文检查和验收具有重要意义。档案的保存科学合理,内容完整,有助于学校组织教务处管理人员和督学对学生论文的完成情况和结果进行抽查,有助于对教学单位毕业论文工作完成情况进行评判和审核。

四、做好毕业论文工作情况总结

毕业论文工作情况总结是毕业论文工作的收官工作,也是毕业论文质量监控的全面审视和回顾。做好总结可以找出毕业论文质量监控工作的突出优点和明显不足,对今后工作的促进和提高具有重要意义。

总之,毕业论文是检验学生理论学习成果和实践学习成果的一个重要环节,也是学生从理论学习走向实践学习的桥梁和纽带,是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验,因此,加强毕业论文质量监控,提高毕业论文整体质量,进而检验学生综合素质全程培养成果具有重要意义。

参考文献

[1]叶云飞.本科毕业论文质量提高研究[J].华东师范大学,2008(3):70-72.

节能控制论文篇4

[提要]近年来,全球范围内频发的财务舞弊案件表明企业内部控制不健全、不完善是其中的重要原因之一,理论界和实务界越来越重视内部控制的建设和评价。构建内部控制评价指标体系,既能及时发现来自公司内部控制环节的问题,也使得内部控制评价工作本身更有效率。内部控制过程包括制度的设计、运行、评价、改进等。本文从内部控制评价理论着手,建立企业内部控制评价体系框架,以及设计出公司层面的内部控制评价指标体系,以利于更好地改善企业内部管理。

关键词:内部控制;评价;指标体系

中图分类号:f27文献标识码:a

原标题:公司层面的内部控制评价指标体系设计研究

收录日期:2013年1月23日

内部控制是某一个单位采取的内部自我调整、约束、管理、评价和控制的一系列方法和措施的总称,内部控制对实现组织的经营目标、保护其资产的安全完整、保证会计信息资料的可靠性起着重要作用。建立内部控制评价体系框架及其具体的指标体系,对公司及时发现内部控制存在的问题、促进企业内部控制系统建设、实现良好内部管理意义深远。

一、企业内部控制评价理论

1、内部控制理论。对于什么是内部控制,没有统一的概念,从内部控制范围、内部控制目的、内部控制方法等不同的侧面有不同的定义。1992年美国虚假财务报告委员会下属的发起人委员会提出的内部控制的定义被许多国家引用,它的定义认为内部控制是一种过程,包括五大要素,即内部控制环境、风险评估、控制活动、信息与沟通、内部监督。

内部控制的理论从起源有管理监督论、组织协调论、过程论、系统论、程序方法论、制度论、职责分工论等七种。管理监督论认为内部控制是一种管理体系,管理层与内部各部门之间是相互监督的关系。组织协调论认为内部控制是一种行为机制,管理层通过建立的内部控制进行更好的协调和制约,旨在保障其经营目标的实现。过程论认为内部控制是一个过程,它只能提供合理而不是绝对的保证。系统论认为该控制系统是一个自我调节、自我制约的管理活动。程序方法论认为内部控制是一种维护企业财产安全、检查财务信息的可靠性、提高经营效率的管理措施。制度论认为,内部控制是一套重在关注决策制定执行、细化各个管理环节的制度。职责分工论认为它是一种要求领导层和各职能部门人员在工作流程中做到互相制约和互相联系的职责分工制度。

2、内部控制评价理论。内部控制是一个动态循环的系统过程,内部控制评价过程就是提供企业改善内部控制的途径,它通过对内部控制的设计合理性和贯彻执行的有效性进行测试和评价,发现存在的缺陷和薄弱环节,提出针对性的改进建议,以进一步完善企业的内部控制制度。内部控制评价的基础理论包括内部控制评价目标、评价主体、评价客体、评价程序、评价标准、评价指标、评价方法等方面。控制论、信息论、系统论、委托理论等都与内部控制有着密切联系。

控制论是关于动态系统控制调节的机理和一般规律的科学,该理论研究系统和经济过程如何发挥其功能、如何控制经济过程为目的,因而也成为内部控制的理论依据之一。信息论认为系统是通过取得、加工与整理、传递、利用信息来实现企业目标的。内部控制评价的作用在于提高信息的可靠性,低劣信息、虚假信息的传递导致了公司舞弊的发生。系统论认为要全面而不是局部地看问题,要连续而不是孤立地看问题,要发展地而不是静止地看问题。内部控制不是静态的制度,而是要根据环境的变化不断发现问题、解决问题。可见,内部控制中蕴含着大量的系统论理论。

企业的所有权与经营权相分离是现代公司的重要特征,委托-关系普遍存在。企业是各种契约关系的集合,建立一个有效的内部控制系统,是企业良好发展的重要保证。委托理论与内部控制关系紧密。

二、企业内部控制评价体系框架

1、内部控制评价的作用。实施有效的内部控制评价,是现代审计职能得以充分发挥的保证。现代审计是制度基础的审计,对内部控制进行符合性测试和实质性测试,有利于确定审计的范围、重点和拟采用的审计方法,有效提高审计效率,审计职能得以充分发挥。[论文网]

实施有效的内部控制评价,是完善企业内部管理的重要举措。内部控制是系统的、动态的过程,企业的内部控制要根据公司内部和外部环境变化适时调整,要通过定期或不定期的内部控制评价及时发现内控的缺陷,改进和完善内部控制,改善内部管理。

实施有效的内部控制评价,还能为信息使用者提供有用的决策依据。内部控制评价信息披露后,包括股东、债权人、政府财税部门、企业上级主管单位、企业客户在内的信息使用者将据此判断公司财务报告的可靠性与公允性、公司的经营合法性、长期生存能力和成长性、发展趋势,从而为他们的决策提供有用的决策依据。

2、内部控制评价体系框架。企业内部控制制度的制定、贯彻执行与评价是密不可分的,通过三方面的高效互动,企业才可能达成既定的内部控制目标。内部控制评价在这三个环节中起着承前启后的作用。完整的内部控制评价体系主要有评价目的、评价主体与评价客体、评价程序、评价指标、评价标准、评价方法等要素,各要素之间相互依存、相互影响。企业内部控制评价体系框架如图1所示。(图1)

企业建立了健全的内部控制制度后,衡量内部控制运行的效果,需要构建一套内部控制的评价指标体系。企业内部控制评价指标如图2所示。(图2)

三、公司层面的内部控制指标设计

内部控制包括内部控制环境、风险评估、控制活动、信息与沟通、内部监督五个要素,其评价指标也可分这五个方面进行设计。

1、内部环境。内部环境是内部控制的基础,其核心指标主要是组织架构、发展战略、人力资源政策、社会责任及企业文化。(表1)

2、风险评估。风险评估是企业对与完成目标相关的风险进行确认和分析,为管理风险提供基础。(表2)

3、控制活动。控制活动核心指标分为控制活动的设计及运行两大部分。(表3)

4、信息与沟通。信息与沟通由支持确认、捕捉和信息交换的流程和系统组成。(表4)

5、内部监督。内部监督由评估内部控制质量表现的流程组成。(表5)

内部控制评价指标的设计对于内部控制评价体系来说是重要的,我国内部控制评价指标体系的构建要在《企业内部控制基本规范》的指导下进行,要设计出符合企业特点的内部控制评价体系。该指标体系设计的关键之处在于选取恰当的评价指标和设定指标的参考标准。公司层面的内部控制评价体系的设计不仅需要企业管理层的努力,而且还需要内部各部门、全体员工以及外部相关者的配合。随着社会的发展和经济环境的变化,内部控制及其评价也要不断地发展和变化,对企业内部控制评价指标体系设计研究是无止境的。

主要参考文献:

[1]戴彦.企业内部控制评价体系的构建[j].会计研究,2006.l.

[2]孟林,任志宏.内部控制评价量化模型探析——基于公司治理的视角[j].东北财经大学学报,2007.6.

节能控制论文篇5

欠驱动机械系统按照其控制方程中有没有漂移项分为带漂移项的欠驱动机械系统和不带漂移项的欠驱动机械系统。欠驱动机械臂系统可根据是否受势能(如重力、弹力等)影响分为两类:受势能影响的欠驱动机械臂系统和不受势能影响的欠驱动机械臂系统。受势能影响的欠驱动机械臂系统包括acrobot机器人、pendubot机器人、倒立摆系统等。不受重力影响的欠驱动机械臂系统包括平面欠驱动机械臂系统,欠驱动H-Drive系统等。这些欠驱动机械臂系统的被动关节都是在水平面内运行,进而使重力对其运动过程影响最小。

欠驱动机械臂系统是一种高度非线性系统,并且在控制过程中不可避免的带有漂移项。与一阶非完整系统相比,对欠驱动机械臂控制的困难之一便是对控制方程中的漂移项进行控制。

目前有关此方面的研究文献已有一些,但有价值的一般性结果还很少见。此类系统的控制仍是一个尚未得到解决的问题,成为机器人研究领域的新热点。欠驱动机械系统涉及对象较多,范围很广,接下来就具有代表性的工作分国外和国内研究进行简单介绍。

2国外关于欠驱动机械系统的研究综述

近些年来,在欠驱动机器人的控制方面已取得一些进展。国外对这方面的研究比较多。

G-oriolo等推导了欠驱动机器系统的加速度约束条件在一定条件下能分别转变为二阶非完整约束、一阶非完整和完整约束条件,并研究了欠驱动系统的可控性,提出了将系统稳定于平衡流彤的方法DeLuca指出欠驱动系统一般具有以下三类控制问题:(1)路径规划一给定初始位姿和期望位姿,计算一条动态可行的路径;(2)路径跟踪一给定动态可行路径,计算反馈控制律使跟踪误差渐近趋于零;(3)设定点调节一给定期望位姿(平衡状态),计算反馈控制规律使其渐近稳定。如果没有可行的路径,研究路径跟踪和设定点调节就失去意义。同时,虽然路径存在但不一定能够计算得到,但可以通过设定点调节控制得到一条渐近稳定的路径。

mw·Spong用驱动自由度和欠驱动自由度的相关动态方程进行部分反馈线性化,提出了基于被动和能量的控制方法以及混合开关控制方法,并研究了欠驱动系统的非完整性问题;m.Reyhanoglu研究了欠驱动机械系统的动态和控制问题,给出了一些判断欠驱动机械系统的可控性及可镇定的条件;a.DeLuca给出了欠驱动机械系统小时间局部可控的条件。

上面的相关研究都是欠驱动机械系统分析和控制的一般性方法,以理论分析为主,主要分析欠驱动机械系统的可控性和可镇定性,工具有几何控制理论、代数控制理论以及反馈控制理论等。具体控制方法都是针对某一种具体控制对象提出的。针对运动控制受重力影响的欠驱动机械臂系统有以下成果:

mw·Spong用部分反馈线性化方法和基于能量的模糊控制研究了acrobot的摆起控制,用线性二次型调节器进行平衡控制;S·CBrown提出了分别用LQR、模糊和自适应模糊控制方法进行acrohot的平衡控制,而且采用部分反馈线性化pD控制、经典的状态反馈控制以及基于部分反馈线性化的模糊控制进行摆起控制,并使用了遗传算法调节各个控制器的参数。m.J.zhang用部分反馈线性化方法进行pendubot的摆起控制,用复合控制方法进行平衡控制,并给出了欠驱动机械系统为非完整系统的楔积判断方法;LFantoni针对pendubot提出了基于能量的控制方法,并将其稳定于其不稳定平衡点。

下面针对运动控制不受重力影响的欠驱动机械臂系统来进行介绍:

对于两杆平面机器人,当只有第一个杆有驱动时,Su—zuki等通过主动关节的周期运动来控制被动关节渐近稳定到平衡点,并且利用平均法将系统模型简化,使用李亚普诺夫稳定性方法设计了非线性反馈控制器;DeLuca等基于幂零近似理论给出了该系统局部可达性和小范围局部可控性的证明并提出了一种重复开环控制方法,将系统稳定到了平衡位置。

对于第三个关节为被动关节,前两个关节为主动关节的水平三连杆欠驱动机械臂,arai通过构造状态空间中的任意两点之间的运动轨迹证明了该类机械手的全局可控性,同时也提出了一个反馈控制方法以实现轨迹跟踪。murry证明了该系统在平衡点处的小范围局部可控性。

对于具有一个欠驱动关节的机器人系统,Rathinam和murray给出了系统为构形平滑的条件以及构造平坦输出的算法,arai利用time-sealling方法给出了一种双向路径规划算法。针对手端驱动的多杆冗余机器人系统,DeLuca等人分析了系统的可控条件,并对ppR机器人系统给出了开环控制算法;aneke在2003年的博士论文里面对欠驱动机械臂进行了详细的研究,并对实物成功的进行了控制。3国内关于欠驱动机械系统的研究综述

国内对欠驱动机械系统控制的研究还比较少,并且到目前为止还没有有关整类欠驱动系统理论研究和控制器设计方面的文献,都是针对某一具体控制对象提出的,如:赖旭芝针对体操机器人(aCrobot)和多自由度欠驱动手臂机器人提出了一种模糊与变结构控制相结合的方法,将控制分为摆起控制和平衡控制两个阶段;李德毅提出了云模型的概念并将之用于三级倒立摆的控制中,使三级倒立摆处于动态平衡模式状态;李洪兴哪]用变论域模糊控制方法将直线四级倒立摆的实物成功的进行了控制,还用同一方法对平面三级倒立摆成功的进行了实物控制;李祖枢对倒立摆的起摆作出了突破性的进展,并成功的实现了二级倒立摆的起摆;傅冬雪将基于能量的非线性控制应用到pendubot机器人的摆起控制中,并用LQR进行平衡控制。北方工业大学的何广平教授对平面欠驱动机械臂的两连杆和三连杆欠驱动机械臂的可控性和轨迹跟踪镇定有比较全面的研究,并取得一些非常有价值的结论。

大部分实际的一阶无漂移非完整系统都可通过状态和输入反馈变换转换为一阶链式标准型,从而使得控制器的设计得到简化,但对二阶非完整系统,目前尚无公认的标准型。对于含有一个欠驱动关节的三杆机器人系统和手端驱动的ppR机器人系统,马保离等通过状态和输人变换将其转化为二阶链式形式,然而对于一般的欠驱动机器人系统目前还没有得到将其化为二阶链式标准型的条件和算法。

节能控制论文篇6

关键词:组态软件pLC虚拟水泵

给水行业的配水、增压泵站进行变频调速节能技术改造后,经过运行,普遍发现在使用过程中存在以下问题:

1、在满足用户的需水量及保证供水压力的情况下,开并联泵组时,水泵节电很少甚至不节电;一台调速泵运行时,节电很少或不节电。

2、当工况点、管网参数等情况发生变化后,且在泵站系统满足工况条件下,调速系统经常出现运行不稳定现象,从而造成节能效果不能保持最低的单位电耗值。

针对供水行业的使用情况,许多人盲目的把变频调速设备当作节能设备来看待,实际上对变频技术根本不清楚,也没有确切衡量节电效果的准确尺度。对此,本文讨论在并联泵组中,机组如何合理搭配运行以及使用调速方式,采用力控组态软件+pLC控制技术,解决对泵站节能经济运行的量化问题。

一、能耗最小的并联泵组合理运行搭配及调速方式的控制理论

1、控制原理

在泵站系统的工艺参数(流量、压力)、设备参数(水泵、电机、调速装置)等确定的情况下,采用最小二乘法理论找出H-Q之间的函数关系,运用并联泵组特性曲线拟合法,自动找出一套耗能最小的运行搭配和调速方式,即优化泵组合方案(运行搭配合理的泵组工况点稳定运行在高效区间内)。当然,该优化泵组合方案并不一定是每台水泵都能达到最优,在这里是指一个泵站内水泵优化组合后的总体效果,可以形象的说把整个泵站内已优化组合后的每一泵组合方案看作一台水泵,我们把泵组合方案称为虚拟水泵,而这一台虚拟水泵在一定压力和流量下,用最小二乘法理论计算出虚拟水泵的特性方程和特性曲线为标准,找出虚拟水泵高效区的范围。当“虚拟水泵”的工况点不在高效区内运行时,控制系统可根据水泵调速的相似定理和等效率原理,通过设定参数自动调整变频泵的运行工况点,使动态运行虚拟水泵的工况点处在高效区内,此时单位流量耗能最小(控制原理示意见图1)。

欲使调速后的“虚拟水泵”方案工况点运行在高效区内,可根据相似定理和等效率原理,使“虚拟水泵”调速后的特性曲线经过设定的(流量、压力)参数点,此点就是“虚拟水泵”的最佳工况点。

二、技术设计与实现

1、泵站的工艺流程及控制流程

1.1泵站的工艺流程

我公司董庄配水泵站采用直抽方式对一条Dn800管道进行配水,最终配水流量为2100m3/h,出站压力为0.39mpa。主要设备有:2台日本mitSUtiSHiF系列变频器;4台离心式送水泵,每台送水泵配一台出水电动阀、一个吊水电磁阀;2台立式潜水泵(排水用);2台真空泵(送水泵真空吊水用)。此外,设备还有与系统相关的自动化仪表等。从节能降耗的目标出发,配水泵站最终的泵组优化搭配及调速方案(表1)。

配水水泵在清水池水位有效水深1.8米以上时,为自灌式;1.8米以下需进行真空吊水。水泵开停台数,根据清水池的水位、服务压力和流量的参数自动优化组合,并把机泵的运行状态通过pLC的i/o接口及时传送给力控组态软件实时数据库,使值班人员随时监控各机泵运行情况;排水泵根据集水坑水位、真空泵根据真空吊水要求自动确定开、停泵。在电气回路中,高、低压开关柜倒闸均为人工操作,电量和仪表数据记录自动传输,值班人员可从显示屏上及时看到每一台虚拟水泵的单位流量电耗值和其它参数。

1.2泵站的控制流程

泵站内的机泵控制,可采用现场手动控制方式、半自动控制方式、全自动控制方式,运行机泵出现故障时,备用机泵自动开启。

设定“虚拟水泵”的参数(流量、压力),显示屏上同时显示“虚拟水泵”的理论H-Q特性曲线和管网特性曲线(见图2)。根据每一台“虚拟水泵”对应的理论单位流量电耗值,选择“虚拟水泵”方案,并输出所选的方案。在机泵启动前,系统自动检测清水池水位状态、泵停止状态、泵非故障状态、泵运行状态、变频器非故障状态、阀门的位置状态信号是否正常,若不正常,停止开泵;若信号正常,依次启动调速泵、定速泵,自动打开对应出水阀门,“虚拟水泵”运行正常后,可从显示屏上监控“虚拟水泵”理论特性曲线与该“虚拟水泵”实际叠加后动态特性曲线的拟合情况,值班人员很快能知道“虚拟水泵”工况点是否运行在高效区,若“虚拟水泵”的实时单位流量电耗值超过理论单位流量电耗值,系统则发出声、光报警信号,及时通知值班人员,用本地控制方式由值班人员手动控制调节,使“虚拟水泵”的工况点运行在高效区内。若以上有任一信号不正确,管网压力和流量即使满足要求,也不能开泵,同时,发出报警信号。另外,每一台机泵的运行实时电流超过本身正常的额定电流,且延时8秒时,发出故障报警信号,并紧急停泵。水泵若未能按程序操作,则报警。每台水泵电机发生故障,都可以自动关闭对应阀门,并发出故障报警信号,同时备用泵自行投入运行。pLC接到关泵指令,先关闭对应出水阀门,水泵再停止运转。排水泵的控制逻辑和高、低压配电的监控参数由pLC单独控制。

2、软件的设计与实现

根据泵组合理运行搭配及调速理论、控制流程、,程序监控流程图(图3)为:

三、应用效果

2000年6月经过实测的数据统计分析,我们发现单独采用自控变频控制技术后,在并联泵组运行时,节能较少,跟没有使用变频设备差不多。2002年4月经过用组态软件+pLC+变频调速控制技术改造后,泵站系统在满足工况条件下,自动变频系统运行稳定,节能效果长期保持最低的单位电耗值,比原来用变频设备改造后节约30%左右(见表2)。

四、结语

综上所述,在供水行业内,使用自控变频设备是否节能,经过实践,我们认为只有对应用环境、控制对象以及经准确理论测算有多大的节能潜力,然后采用什么样的自动控制方案改造节能潜力最大,且系统稳定可靠,节能效果保持长期稳定,才是我们真正要达到的用当前信息工程技术改造传统控制过程的目的。

参考文献:

①培训教材编写组力控组态软件使用说明书.北京三维力控科技有限公司1999.07。

②培训教材编写组omRonpLC编程手册.上海omRon自动化有限公司1997.05。

③蒋继申等编著.给水行业自动控制系统河海大学出版社,1999.12。

④刘家春.泵站经济运行方案的确立.水泵技术,1998.02。

节能控制论文篇7

关键词:模糊控制ZigBee隧道照明

中图分类号:U453文献标识码:a文章编号:1672-3791(2017)01(b)-0053-02

近年来,随着高速公路车流量的不断增加,对高速公路交通工程及沿线设施提出了越来越高的要求。在高速公路路段中,隧道是一种特殊路段,特殊的结构决定了照明系统是不可或缺的一部分,照明系统是保障高速公路隧道行车安全的核心部分,因此,研究隧道照明系统对于提高高速安全运行具有重要意义。截止目前高速公路隧道每公里照明率达到87%,然而照明控制系统的管理还是比较落后,自动化程度不高。在国外,隧道照明控制系统的研究比较早,技术也比较成熟,早在20世纪60年代,就已经将自动控制技术应用到了照明系统,原理是根据对隧道内外参数变化实时调节隧道照明强度,并制定了相关的规范。随后研究者又发现使用LeD灯具进行照明每年可以节省大量的电费,且可以降低排放,使用LeD灯具,不仅展现了隧道照明的安全性和稳定性,同时在节能方面也发挥了突出作用。在我国目前的隧道照明系统中,不能根据环境实时调节控制依旧占主体,该方式虽然控制简单,但随着隧道数量的增加,将会带来巨大的能源浪费。因此,研究一套安全节能的隧道照明系统对于促进隧道照明系统的发展,降低能源的消耗具有重要意义。

1ZigBee技术及网络构架设计

1.1ZigBee技术

ZigBee技术是一种无线传感器网络技术,具有低功耗、结构简单及低成本等特点,具有独立的网络结构和通信协议。该设计无线通信的硬件和软件设计都是以ZigBee协议栈为基础,ZigBee协议栈由ieee802.15.4标准的媒体访问控制层(mediumaccessLayer)、物理层(physicalLayer)、网络层(networkLayer)及应用支持层(applicationSupport)4层构成[3]。

ZigBee网络结构可以分为星型网络、树状网络及网状网络。在星型网络结构中,有一个协调设备和各终端节点设备构成,各终端节点设备都可以协调设备通信,但各个节点之间无法通信。树状网络中比星型网络多了一个路由节点,可以实现更多的终端节点与协调器之间的通信。网状网络与前两种结构不同的是,在网状结构的网络中任何节点之间均可以通信,功能更加强大,网络覆盖面积较前两种更大。根据该设计的功能特点,选用星型网络拓扑结构最为合适。

1.2隧道照明系统构架设计

该次照明系统主要分为两个模块:(1)终端无线通讯子模块,该模块负责采集LeD灯及传感器运行时的实时参数,同时负责终端节点进行无线组网通讯。(2)分段控制箱子模块,该子模块负责与所在分段所有终端无线模块进行数据传输,并收集灯具的传感器采集的参数,同时接受来自后台服务器的控制指令。具体的系统构架如图1所示。

2基于模糊神经网络的隧道照明控制算法

2.1模糊控制原理

模糊控制算法是一种非线性的模仿人类思维活动的一种智能控制算法,对被控对象无需建立数学模型,根据人在生产中的经验进行控制,具有良好的鲁棒性和适应性,非常适合具有非线性的复s系统控制。模糊控制器的模型并不是由简单的数学模型,而是由一些模糊的条件语句构成的语言形式,因为模糊控制就是要模拟人的控制经验,以模糊集合、模糊语言及模糊逻辑为控制算法的数学工具,由计算机来实现的智能控制。

模糊控制系统与一般的数字控制系统相类似,只不过控制器采用模糊控制器。在计算机与模拟环节采用aD、Da模块进行转化实现,通过检测装置实现闭环的反馈控制。系统主要分为模糊控制器、输入输出接口、检测装置、执行机构及被控对象。

2.2模糊规则库的建立

根据公路照明细则,可得隧道照明的亮度取决于洞外亮度及车速、流量等参数。以隧道照明单向交通为例,将车速分为40、80、100、120km/h,将车流量分为350、650、950、1200veh/(h.ln)这4类,将洞外照明分为1000、2000、3000、4000、5000cd/m2这5类,将各个输入进行模糊子集划分,建立知识库。

2.3确定输入量与论域

此次设计采用两输入一输出的控制器进行模拟控制,e,ec为输入,u为输出量,将基本论域区间设定为[-e,e],[-C,C],[-U,U]。模糊子集论域为[-n,-n+1,-n+2,…,0,…,n-1,n],一般的选择误差论域值n1>5,误差变化率论域值n2>5,控制量论域值n3>5,n为的值越大,系统精度越高,计算量越大,系统就越复杂。

将3个空间分割为5个,nB负大,nS负小,Ze零,pS正小,pB正大,则输入量与输出量的模糊子集均为{nB,nS,Ze,pS,pB}。然后用描述方法对隶属度进行描述,选取普通的三角形隶属度函数,则误差值e的隶属函数图如图2所示。

2.4模糊算法仿真

该次采用的模糊控制算法以车流量、车速、洞外亮度作为输入信号,照明亮度为输出。通过matlab软件对算法进行模拟仿真,通过不断地调整训练次数和步长,其训练样本拟合图如图3所示。

3隧道照明系统的系统设计

3.1基于ZigBee隧道照明系统的硬件设计

由于LeD灯具需要直流电供电,因此,需要将220V的电压经过emi滤波电路和整流电路转换成直流电,然后通过矫正电路来提高电源功率因数。每一组LeD灯具组成一个无限网络,都可以完成控制信号的接受,将指令通过pwm模块实现灯光亮度的调节。

3.2基于ZigBee隧道照明系统的软件设计

该文设计中,在底层安装传感器将隧道外的照明亮度、车流量以及车速等信息通过RF射频模块转发至整个无线网络的协调器和中控机中,中控机通过计算将光亮度的指令发到信号接收模块,输入到pwm模块,驱动LeD的驱动电路,改变LeD灯具的亮度,实现实时的调节。

4结语

该文通过利用ZigBee无线网络完成控制信号的实时传输,在LeD灯具的亮度控制上采用模糊控制算法,以隧道外的亮度、车速及车流量为信号输入,以LeD灯具亮度为输出,动态的调节隧道照明。该系统对于隧道照系统的发展,具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]许景峰,翁季,胡英奎.基于采光光纤照明系统的隧道照明设计理论研究思路[J].灯与照明,2012(4):21-24.

节能控制论文篇8

【关键词】直流拖动系统;反馈;双闭环

现在全世界范围内的控制理论都有了比较好的发展,其中电力拖动系统在设计的时候其内容主要是现代控制理论,但是其中也包含有一些古典的控制理论,这样这两种控制理论可以相互配合,把各自的优点发挥出来,怎样才能够为电力拖动控制系统创造出更好的运行环境是我们这篇文章讲解的主要内容。我们在研究电力拖动系统的时候首先要从电动机的运行开始研究,一般电力拖动系统中应用到的都是直流电动机,因为直流电动机的起动性能和制动性能都比较好,而且研究的也比较完善,因此在电力拖动系统中基本都是在用直流电动机作为动力元件。

1.双闭环系统的工作原理和组成

在这种系统中设置有电流调节器以及转速调节器等电力元件,因为这两种元件在电路中可以起到电流负反馈的最用和转速负反馈的作用,在系统中两者一定要按照串联的方式进行联接,换句话说就是,转速调节器的输出部分完全可以作为电流调节器的输入部分,还有一种电气元件叫做晶闸管整流器,这各元件必须要由电流调节器的输出部分进行触发,这样晶闸管整流器才能够发挥出它应有的作用。电流环在双闭环结构当中处于内环,而转速环在双闭环结构的外环部分。为了能够有一个比较好的静态性能和动态性能,双闭环系统的电流调节器使用的是pi调节器,而且转速调节器应用的也是pi调节器,其他的一些主要的电气元件使用的也都是这种调节器,因为这种调节器的结构稳定,在具体的系统运行过程中不容易出现差错,最重要的是可以保证系统运行的安全。

2.起动过程中的几个特点

2.1饱和性控制

在这个系统中有一个电气元件成为aSR,这种元件在工作的时候会出现饱和状态和非饱和状态,正是由于这个元件的这种工作特点,所以系统在运行的过程中也会有两种状态。如果这个元件处于饱和状态,那么转速环就会处于开环状态,系统为恒定电流值的单笔换系统;如果这个元件处于非饱和状态,那么这时候系统的转速环会是一个闭环,同时系统会是一个没有静差的调速系统,与此同时电流内环也会呈现成一个电流随动性系统。饱和非线性控制的特点就是:在不同的状态下会表现出不同的线性特性。对此我们不能够只是简单的去进行理论的线性分析然后就去着手设计这种系统,我们可以应用部分线性化的原则对这个系统进行分析。当分析到系统的过渡过程的时候,一定要注意系统当时的初始状态,其实判断这个状态还是比较简单的,因为在这个双闭环控制系统中上一个阶段的终止状态其实就是后面一个阶段的起始状态。

2.2时间控制比较精准

在起动过程中最主要的就是第二阶段,也就是恒定电流加速阶段,这个阶段最明显的特征就是电流一直都不会发生改变,通常来说是系统允许的最大值,这样可以把电动机的过载能力很好地表现出来,而且电动机在起动的时候也会比较快。在这个阶段,电流处于一个受限制的环境,不过这个阶段是电流受到限制的最短的一个阶段。

2.3转速的调整

因为我们采用的是饱和非线性的控制方法,所以当电动机起动之后,就会自动的进入到第三个阶段的调速阶段,这时候一定要使转速调节器处在非饱和状态。我们可以根据pi调节器的一些特性,在这个阶段让转速处于超调的状态,而且要调整aSp装置的输入偏差电压,要把这个电压值调整为负值,只有这样做才能够让这个装置退出饱和状态。也就是说在双闭环调节中,由于应用了pi调节器,所以系统的转速响应肯定会出现超调的现象。

3.两种控制理论结合

这篇文章把现代的控制理论和古典的控制理论结合起来了,根据这种理论提出了一个新型的方法,在这种理论中,其主要思路还是根据现代的方式去进行的,然后通过一些手段把现代控制理论和古典控制理论进行了一个全面地比较,然后把古典控制理论中比较好的部分应用到了这种方法中。由于这种新型的方法是综合两种控制理论的长处,所以在进行调速的时候一些参数和指标会变得更加自由,而且在进行控制的时候也变得更加顺畅。这种方法可以对电动机拖动控制进行设计,比如随动系统、调速系统以及位置控制系统这些会经常用到的一些系统。这篇文章主要讲解的是直流调速系统,因为这个调速系统是我们在进行生产的过程中用到的最多的系统,同时也是最关键的系统之一。

3.1建立动态的数学模型

因为我们要对调速系统地稳态性能进行分析,而且还要对系统的动态性能进行分析,所以我们应该去根据相关的物理学知识建立起相应的动态图表和相应的微分方程,这些都对系统的研究有比较大的帮助,因为只有这样才能够把系统的传递函数求出来,之后才能够把比较分散的各个部分综合到一起,只有把系统的传递函数找出来之后才能够进行下面的研究内容。

3.2直流电动机的数学模型

在额定励磁之下的直流电动机可以简化在图纸上,那就是它的等效电路。在这个等效电路中电枢回路中的电感和电阻必须要出自同一个生产厂家,因为只有这样才能够把直流电动机的一些性能完美的表达出来,才能够达到构建这种数学模型的目的。

4.结语

总而言之,现在在全世界范围内电力拖动系统在工业上的应用已经非常广泛了,在这个系统中又包括随动系统、直流调速系统以及位置系统等比较重要的几个系统。我们通过对电力拖动控制进行仔细的学习之后,了解到了现在的电力拖动控制系统还存在着一定的缺陷,我们必须能够把这些缺点及时的进行处理,这也是能够保障工业生活的必然要求。[科]

【参考文献】

[1]张葛祥,李娜.matLaB仿真技术与应用[m].北京:清华大学出版社,2009.(15).

节能控制论文篇9

【关键词】piD;工业自动控制

引言

当前,随着工业自动化水平的逐渐提高,它已经变成权衡各个行业现代化水平的一个主要标准。并且控制理论的发展也历经了古典控制理论、现代控制理论以及智能控制理论三个部分。当前,已经出现许多piD控制以及控制器或者智能控制器仪表,产品在工程当中被大量使用,并广受好评。

一、piD工作的原理

比例、积分和微分控制在工程当中,是使用最为普遍的调节器控制规律,也称之为piD控制和piD调节。piD控制器产生至今约有70年的历程,它由于自身的结构简单、稳定性能强、可靠、调节方便等因素成为了工业自动控制的主要技术之一。一旦被控制对象的结构以及参数无法完全掌控,或者无法获得精准的数学模型时,控制理论的其它技术无法使用时,系统控制器的结构及参数就一定要通过经验和现场调解进行判断,此时应用piD控制技术最为便利。

二、选定piD被控参数

在控制方案设计中,选择被控参数极为关键,面对稳定生产、提升产品产量、质量起到了决定性的因素[1]。一旦没有正确选择被控参数,则不论构成何种控制系统,选择何种先进过程检测控制设备,都无法实现预期的控制成果。

由于对控制参数值变化的影响因素较多,并非一切影响因素都要进行控制,因此,准确选定被控参数尤为关键。选择被控参数需要通过生产工艺的要求,不断对生产工艺的过程进行深入分析,要令参数不但可以对产品的质量、产量以及安全生产起到决定性作用,还要较好的体现出工艺生产状态的变化,而这些参数是无法通过人工控制得以实现的。

在真正的应用当中,piD参数的选择并非唯一,也不是任意的,需要经由过程的特殊性不断进行分析,才可以给出正确的选择。

以下为选取被控参数的普遍原则:

首先,应选择出对产品的质量、产量、安全生产等有着决定性作用、能够直接测量的工艺参数当做被控参数;

其次,如果无法通过直接参数作为被控参数时,应当选择一个同直接参数具有线性单值函数对应关系的间接参数当做被控参数;

再次,被控参数一定要具备充分的灵敏性;

最后,被控参数的抉择,要考量工艺过程的合理性以及使用仪表的性能。

三、piD调节参数对自动控制过程造成的影响

对于比例调节而言,随着调节比例值的上升会令曲线的变化逐渐迟缓,也可以说,调节作用在持续降低。它的震荡周期越久,衰减也就越严重。假如比例调节只是纯比例作用,那么系统稳定后的余差也会较大。反之,一旦比例值过小,震荡周期也会随之缩短,曲线波动明显,衰减比会向着小的方向变动。

就积分调节来讲,积分时间尤为重要,积分作用会随着积分时间的延长而逐渐变弱,也会随着积分时间的缩短逐渐变强[2]。在这个过程里,曲线震荡越发明显,系统震荡周期逐渐降低。可是,一旦积分时间过短,曲线震荡就会较为强烈,从而使得系统操作无法稳定。如果积分时间过长,调节器就只能具有比例调节的功能。

对于微分调节来讲,最为重要的是微分时间,微分调节作用随着微分时间的延长而越发明显,震荡也会在这个时间里变得越发模糊,周期也会随着缩短。可是,一旦微分时间过长,就会引发振幅过渡增大,因此会令调节器的作用过于模糊。

对于工业自动控制而言,控制系统不会应用到所有调节方式,在较多状况里,只要其中的一到两种就能够达成标准。从参数影响中能够发现,一旦调节过程不用积分进行调节,就能够在设定时将积分时间设定为无限大。一旦无需通过微分调节,就能够将微分时间改成零。同理,一旦不用执行比例调节,就能够将piD回路增益改设成零。

四、设定piD调节最终参数

通常piD的调节作用想要实现最优态,就要对积分时间、微分时间乃至piD回路增益设定最佳值。在生产时间当中使用了经验整定法,这是由于现场经验整定法是当前应用最强、最普遍的工程整定方式,在这个过程里,整定调节方式是比例调节、积分调节和微分调节[3]。并且,在整个调节的过程当中随时对曲线的变动进行观察,逐渐转变参数取值,直到实现产品质量的设计要求。

机体调节过程如下:先将积分调节以及微分调节项进行关闭,也就是先将积分时间改成无限大,微分时间改成零。最初应用的比例参数先通过过往的经验进行设定,通过过程变量值曲线的转变,逐渐判断控制比例的程度,直到减弱过程变量值成为原本的1/4,此时就能够融入积分比例调节,对积分时间进行调整,积分时间的取值会逐渐降低,直到也实现了减弱过程的变量值为过去的1/4,如此就能够引入微分调节。微分时间最初设定为积分时间的1/3至1/4,之后将控制比例度调节成原本的数值,微分时间的调节,是由小变大的,一直到曲线到达满意值为限。

五、结束语

总而言之,文章通过对piD在工业控制中的工作原理以及参数,对控制过程的影响进行了分析,在此后的工业自动控制发展过程里,依旧会产生各种问题,这需要通过科研人员的不断努力,对piD不断进行研究,以此来提升我国工业自动化控制的能力,加快我国工业化迅猛发展的步伐。

参考文献

[1]宗素兰,章家岩,尹成贺.模糊piD控制在温度控制系统的应用[J].工业控制计算机,2010(08):75-77.

节能控制论文篇10

论文关键词:变频器调速技术,节能

 

在生产企业中,风机、泵类设备应用范围广泛;其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25%,是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入,市场竞争的不断加剧;节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一.而八十年代初发展起来的变频调速技术,正是顺应了工业生产自动化发展的要求,开创了一个全新的智能电机时代。一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式,使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出期刊网,从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。八十年代末,该技术引入我国并得到推广。现已在电力、冶金、石油、化工、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用。目前,变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。卓越的调速性能、显著的节电效果,改善现有设备的运行工况,提高系统的安全可靠性和设备利用率,延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。

二、综述

通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合,根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样,不论生产的需求大小,风机都要全速运转,而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加,设备使用寿命缩短,设备维护、维修费用高居不下。泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用空间,提水泵站、水池储罐给排系统、工业水(油)循环系统、热交换系统均使用离心泵、轴流泵、齿轮泵、柱塞泵等设备。而且期刊网,根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。这样,不仅造成大量的能源浪费,管路、阀门等密封性能的破坏;还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀,严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行,存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备,时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。近年来,出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求,加之采用变频调速器(简称变频器)易操作、免维护、控制精度高,并可以实现高功能化等特点;因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门的控制方案。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:n=60f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术,电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。

三、节能分析

通过流体力学的基本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量Q,压力H以及轴功率p具有如下关系:Q∝n,H∝n2期刊网,p∝n3;即,流量与转速成正比,压力与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。