发布时间：2024-01-15 15:13:22
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的石油石化智能化样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
高级电机类型
AC电感(AcI)电机能很好地满足各种不同高性能应用的需求，其中包括白色家电、泵、风扇以及压缩机等(如冰箱和HVAC系统)。由于电机的内部定子和转子由可变电流控制且以不同的速度旋转，因而ACI电机采用异步工作模式。ACI拥有优异的速度与扭矩控制，能够以较低的成本实现卓越的稳健性，且在高速情况下具有出色的效率。ACI的主要劣势在于其需要复杂的反馈和控制机制，才能避免速度变化和较低速度时的效率不受影响。
无刷DC(BLDC)电机采用同步工作模式，可通过可变电流控制定子磁通量，而定子磁通量则由永磁线圈或电流馈电线圈保持为常量。同步控制能够提供非常高的位置精度，以及更高的电源效率(也就是说，由于磁铁固有的磁通量，因而驱动电机所需的电流可以降低)。BLDC电机采用一系列状态(参见图1)对位置进行控制。所支持的状态越多，对位置的控制精确度就越高，但这同时也意味着需要更复杂的处理过程。由于BLDC为无刷操作，因而理想适用于维护和磨损对总拥有成本影响较大的应用领域。BLDC是发展速度最・决的一种电机类型，能针对中高扭矩实现高效可靠的操作，具有高功率密度和可用于易燃环境等特性，非常适用于自动化、牵引、精密设备和白色家电等应用。由于BLDC采用简单的换向技术，因而这种系统复杂度较低、重量较轻，有助于实现小尺寸、高效率、低成本等优异特性，而且在变速及低速情况下均能实现出色性能。
永磁同步电机(pMSM)与BLDC电机的不同之处在于采用了“持续”的控制方案(参见图2)。也就是说，PMSM可实现低噪声工作、最小的换向转矩纹波，且能与低成本的分布绕组协同配合。其可支持更高的最高可达速度和更高的效率与转矩，因此非常适用于需要高精度位置控制、超高速度和／或极高转矩的应用，例如牵引、高精度自动化(机器人)以及混合动力／电动汽车等。
智能控制机制
对于如何控制不同类型的电机而言，开发人员有许多选择，具体取决于保持电机效率的工作范围(如高／低速度、高转矩)以及需要多高的精度(如位置、速度、转矩等)。每一种控制机制都在成本、电源效率、精度和性能方面拥有最佳的平衡点。
简单的标量控制(也称为V／f或单位频率电压)是一种用于驱动ACI电机的流行方法，因为这种方法实施起来简单直接，且其相应的处理要求也不高。可通过改变用于驱动电机的正弦波频率来管理速度，无需控制电流或优化转矩。但是，简单的标量控制在高速和低速情况下转矩效率均较低，动态性能不佳，对变化的响应迟缓，对设置点产生过冲，并在低速情况下内部电源损耗非常严重。
磁场定向控制(FOC)相对于简单标量控制而言，FOC是一种智能化程度更高的控制机制，根据应用的不同，其更高的复杂性能实现相对更出色的低成本性和电源效率以及更高的精度和性能。此外，FOC也称为矢量控制，能在整个转矩和速度范围内实现对ACI和PMSM电机(表1)的最佳控制。FOC不仅能在最小化转矩纹波的同肘提升起始转矩，而且还能有效支持所有速度的最大转矩。其可对变化进行快速响应并能在满负载条件下保持零速，从而可在整个电机速度范围内确保性能稳定可靠。由于FOC采用电流控制模式，因而开发人员可根据特定应用来相应优化电源转换器电路和电机大小。
梯形与正弦控制是BLDC电机控制两种最主要的选择。由于梯形控制比较简单且成本较低，因而传统上一直属于首选方法。但是，为了实现更顺畅的操作、更及时的转矩响应性以及更低的电气噪声，现在许多开发人员开始转而采用正弦控制方法。这不仅能提高性能和效率，还能配合分布绕组工作，且在较高速度条件下也能表现出更强大的控制能力，从而有助于OEM厂商实现出色的系统差异化。例如，梯形控制法的EMI(电磁干扰)较高，会造成电机系统不稳定，从而显著影响性能，同时还会加大人耳可觉察的干扰噪音。
反馈
高级控制机制的更高性能和复杂性从一定程度而言都与反馈环路的使用有关。反馈环路可对速度、位置／角度、电流、磁通量以及转矩进行调节。FOC需要测量速度以及转子与定子之间的角度。梯形和正弦控制则需要测量速度、位置和电流。
开发人员既能够采用传感器也能够采用无传感器方案来实施反馈。就采用ACI电机的应用而言，可使用测速计直接测量速度。采用PMSM的设计方案则可使用编码器或分解器对位置进行跟踪，同时可通过测量一定时间内的位置变化来计算速度。传感器确实会增加系统的成本和组件数量，但对高精度系统来说往往是必需的。
对于无传感器的方案而言。需要通过滑模(sliding Mode)和模型参考自适应系统(MRAS)等“状态观察器”根据实时电流与电压的测量结果对电机的速度和角度进行建模(也就是进行估算)。这种方法的益处是电流和电压传感器比位置传感器(采用单个DC分流就能以低成本的方式对电流进行可靠的测量)便宜得多，但实施数学电机建模工作会占用系统微处理器一定量的MIPS资源。
集成型电机控制
当前片上系统集成的发展趋势改变了开发人员实施电机控制的方式。现在，支持智能控制机制宴施的MCU成本还不足2美元，即便对大量低成本应用而言也足以接受，有助于提升性能、效率和精度。举例来说，德州仪器(TI)的低成本C2000Piccolo MCU可在单颗芯片上控制两个电机，同时仍能为功率因数校正(PFC)等其他高价值特性预留足够的性能空间。此外，这种微处理器还集成了众多基于硬件的特性，能够进一步提升性能和效率。
・加速器：基于硬件的处理能将主MCU解放出来，进而加快计算速度并简化整体设计：例如，控制律加速器(cLA)能完全承担起整个闭环FOC系统的处理任务：除了可提升电机控制的精度之外，加速器还能提供更多的处理预留性能空间，使开发人员能够通过抽象来简化设计，实施更高级的算法和／或采用成本更低的MCU。
・电机控制专用外设：MCU上的集成外设不仅能降低系统成本、提高系统精度，而且还能加速设计进程：例如，高分辨率和已同步的ADC能让MCU通过CPU获取来实现ADC采样同步，以执行时延极低的高准确度电流测量：基于硬件的可编程PWM配合增强型特性不仅能优化性 能，还能提升效率，并确保ADC采样不与PWM切换同时发生：最后，诸如CAP／QEP传感器接口等集成型接口能够显著简化设计工作、减少组件数，并降低系统成本。
・实时调试支持：电机控制应用面临的一个特殊挑战，就是要在电机不间断运行的情况下，持续提供中断的同时进行系统调试：为了实现这一目标，需要让基于硬件的实时调试电路系统帮助开发人员以非侵入式的方式直接存取内部微处理器资源：此外、基于硬件的调试还可对已部署的系统进行现场故障排除。
加速开发进程
获得设计与调试所需的软硬件是最大限度加速开发进程的关键。比方说，通用硬件平台能帮助开发人员实现设计的可扩展性，能针对不同应用实现软件的重复使用，如从简单的电机应用直到高端的高精度应用等。此外，提供丰富电机控制库的可视开发工具也能进一步扩展平台的价值，使开发人员能够将现有框架进行快速调谐以适用于特定的应用领域，从而实现高级别的功能。
可视开发工具使开发人员能够将现有框架进行快速调谐以适用于特定应用，从而实现高级别的设计。例如双通道无传感器FOC式PMSM系统的增量构建。在这一点上，开发人员能够确认目标独立的模块、占空比以及PWM更新。此外，对电机表现建模的功能还可帮助开发人员在电机断连时确认PWM操作，从而可避免意外熔断。
关键词：英语；基础；巩固；实践；能力
传统的英语教学方式就是背诵与记忆，我们可以将其纳入到新的教学方式中，教师除了做系统详细的讲解之外，也要做好有效的分析，提升自己的水平，这就是我们的专注的态度，获得新的感悟与分析。这个过程就是在基础之上进行提升，在实际的交流中获得实践，使我们的学习起到事半功倍的作用。
一、在学习中夯实与巩固基础知识
英语综合能力的提升，要求学生要有个深厚的功底，然后才能游刃有余，达到灵活运用的目的。在实际的教学之中，最基础的东西就是英语的单词、短语和常用句子的拓展，课文句式的分析与理解，课文主旨的概括归纳等，这就是我们学习的重点和考试的中心。
实际教学中，我们就从这种最基础的东西入手，一步步深入到课文中，进行知识点的归纳总结，这样可以分布做到知识的巩固，但是无法形成统一的整体，缺乏全面有效的认知，无法进行灵活的运用。我们可以进行整体的认知，在学习句子的过程中进行单词的学习，在学习段落的过程中进行句子的学习，这样就可以达到整体的认知，将分散的知识点整体结合起来，做到知识的有效夯实与巩固提升。
例如我们可以通过与生活相互结合的实践进行单词的学习，我们经常遇见的询问天气的话题，像基本的句型“what is the weather”？“How do you like the weather”？等等，都是需要我们注意的地方，里面的重点单词放在句子里进行，这样我们可以通过简短的对话进行连接。“I want to go to the park， do you want there with me？ I am not sure！ If tomorrow is a good weather， I want to go there with you. Ok！ See you tomorrow.
以上的句型就将常用单词和句式放在一起进行的，而且具有整体性，同时将学生的思路放到一起进行拓展，从而获得有效的提升与感悟。里面有重点的单词，也有常用的句型，这种学习方式有利于带动学生的同时记忆，加强其中的内在联系，取得良好的学习效果。
二、在实践中提升学习英语的能力，进行双向的提升
英语不仅仅放在口头上，更要放在实践中提升，像听说读写等，让学生进行有效的学习与提升，这是在英语能力的提升中的必由之路。教师在立足课本的基础上，进行课外知识的拓展，做到两者的相互提高，进行听力和阅读的实践性，同时教师要有效的将口语的提高放在一个重要位置上。
例如我们通过有效的说明，进行产品的介绍，这就是将学习过的知识放在实践中进行有效提升，将对知识进行活学活用，达到学以致用的目的。比如我们来分析一种产品在不同国家之间的竞争，最终会获得什么效果，我们就可以运用所学过的单词和句型，放到里面去，提升自己的水平，将这种小短文进行具体化，达到我们的目的，像下面的例文：
Compete between countries：During the expansion， many countries bring all kinds of compete， which attitude we should take is a problem. Recently，The industrial cleaning is developing ， a country walk into foreign market， is always meet the forcefully compete. Especially， WTO rulers conclude the checking way form import ， this is appear between importing countries and exporting country.里面单词就是我们曾经学过的，而且是常用的句型，达到我们的教学目的。
三、提升自己的英语素养与能力
本着英语素养提升的初衷，我们就可以进行有效的思维拓展，达到我们的目的，相对来说英语的思维面比较广，当中可以有效的提升学生的能力。例如教师可以提出一个话题，具有正反两方面的意思，进行论述，例如“Do you like spring-festival or not”，这样的话题可以提升学生的实践能力，引发学生的兴趣和欲望，去获得一种新的感悟。这种方式与我们的生活相互联系，提升自己的感悟和素养。
通过上述分析我们得知，在实际的教学当中，我们要从头做起，从基础抓起，夯实好自己的英语水平，然后通过理论与实践的相互结合，达到综合提升的目的，教师要将学生作为主体进行教学，将学生看作是课堂的主人，自己就是为学生服务的，去获得更加多样的方式和手段，通过基础知识和能力素养一步步展开提升，使教学达到多样化，学到真正的本领，去进行感悟和运用。
参考文献
1、盛跃东 《当代中职英语》浙江大学出版社 2009-08
2、司建国 杨新义 《职业英语交流手册》外语教研 2009-07
3、张启途 《商务英语综合教程》北方交大出版社 2008-05
一、硬件电路的功能扩展
1.旋转编码器楼层定位电路。（1）编码器的安装方法。将旋转编码器直接安?b在曳引机输出轴的轴端上，编码器随曳引机转动而转动，这样就可以从旋转编码器的脉冲输出端获得与电动机转速成正比的脉冲信号，一是供变频器反馈转速，二是供电梯计算楼层之间的脉冲距离。（2）编码器与控制系统的连接。对于只有A、B相两相脉冲输出的增量型编码器，它有四条引线，其中两条是脉冲输出线，与PLC的高速计数端相连，一条是COM端线，一条是电源线，与电源的正极和负极相连。对于绝对型编码器，它直接输出脉冲个数的数字量，其信号输出方式有并行输出、串行输出、总线输出、变送为标准信号输出等。
2.称重控制电路。称重控制电路由称重传感器和控制仪两部分组成。称重传感器将重量信号转换成电信号传送给控制仪，由控制仪进行运算处理，完成电梯称重。当电梯轿厢内重量变化时，控制仪根据要求可以输出多组继电器触点信号，如0～10mA电流信号、0～10V或-10V～+10V电压信号，超载时控制仪发出声光报警信号，为电梯称重及启动提供精确的数据。
3.应急救援装置。当电梯供电中断（如停电、缺相等），或电梯自身出现软故障（非电梯安全回路或门锁回路故障），应急救援装置将自动投入应急救援，将电梯轿厢慢速运行到就近层站停靠，打开轿门和厅门，放出受困的乘客。电梯应急救援功能是电梯维修技术人员必须掌握的重要技能之一，因此电梯教学的实训装置有必要设计应急救援装置。
二、软件优化设计
根据四层电梯的控制要求，进行控制程序的优化设计，与原实训装置功能相同部分的程序不做改动。
1.编码器楼层定位程序。编码器楼层定位程序根据输入脉冲数计算电梯位置与运行速度的程序。在电梯运行前通过现场调试，将信号，如换速点位置、平层点位置、制动停车点位置等所对应的脉冲数，分别存入相应的内存单元。在电梯运行过程中，通过旋转编码器检测，使用软件实时计算以下信号：电梯所在楼层位置、换速点位置、平层点位置，从而进行楼层计数，发出换速信号和平层信号，再通过变频器实现换速、楼层定位以及厢门厅门的开关控制等。
2.称重控制程序。称重控制程序首先读取压力传感器的载重信号，然后进行A/D转换，并与内存中的额定载重量进行比较。当轿厢内的重量达到或超过额定载重量（设定值）的95%时，输出满载信号，显示电梯满载，不再响应呼梯信号；当轿厢内的重量达到或超过额定载重量（设定值）的102%时，控制超载继电器动作，显示超载信号，不能关闭厢门与厅门，直至退出超载状态为止，以确保电梯安全可靠运行。
3.应急救援程序。应急救援程序首先判断是联机方式还是脱机方式，并进行分别处理。在脱机方式下，不使用应急救援功能。在联机方式下，当外加电源正常时，硬件电路自动对蓄电池进行充电控制，并且用LED显示快充、慢充、充电完成等状态。当外加电源断电或缺相，以及电梯控制系统发生故障时，应急救援程序接管电梯的全部控制权，启动逆变电路工作，将蓄电池的直流电压逆变成三相交流电压，向电梯供电，使电梯继续保持慢速运行5～30分钟，直至运行到最近的平层位置，开门使乘客安全撤离。在救援过程中，即使外加电源恢复正常供电，也不会影响应急救援装置的正常救援工作，直到救援工作结束后再恢复正常的电梯运行。为了避免外界干扰，当外加电源发生故障时间少于3秒或者控制系统出现故障时间少于装置设定时间时，应急救援程序不响应救援工作，确保电梯优先运行。
一台智能化的印染机器人，可替代一条生产线上的数个工人，这样的机器人不仅有利于节省人力，由于能够精确控制给料，也能大幅减少污染，提升印花品质……纺织机器人在国内纺织企业的出现及逐步推广，是纺机智能化步伐带来的全新气象。
纺织是劳动密集型产业，各方面的条件相对较差，随着生活水平的提高，在这个行业里就业的人会越来越少。除非使劳动条件有大幅度改善，在工作当中有很多灵活机动的部分，才会逐渐有人才聚集。从产业本身角度讲，工人越多成本越高，人为因素也越高。智能纺机自动化节省成本，减少人为因素，在中国在全世界都是一个大方向，也是必然趋势。
中国纺织机械器材工业协会理事长王树田表示，智能化需求在这两年里特别明显。
“以前的420锭细纱机需要人工换纱管，现在已经有相当多的企业选择使用1080锭自动落纱机。这只是第一步，今后还将实现自动落筒、自动输送，大幅度减少人力。企业老板投资之后不需要过多管理人的成本，计算生产就可以了。目前，国内长车锭数已经超过传统短车锭数的销售量。”
“下一次工业革命”
从发展趋势来看，制造业下一步的发展将由人工智能、机器人和数字控制信息技术这三部分组成，有人将这称为“下一次的工业革命”。纺织机械器材工业协会副理事长祝宪民这样说：我国作为制造大国，要发展成为制造强国，也必然要走这条路。未来，各类大型处于生产第一线的技术装备都有向着智能化发展的趋势，我国也出台了关于智能装备制造十二五规划。
其中智能制造装备的具体定义是：具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。重点推进高档数控机床与基础制造装备，自动化成套生产线，智能控制系统，精密和智能仪器仪表与试验设备，关键基础零部件、元器件及通用部件，智能专用装备的发展，实现生产过程自动化、智能化、精密化、绿色化，带动工业整体技术水平的提升。
随着用工劳动力成本逐年增长，减少用工，实现自动化，文章开头提到的印染机器人就是这其中的一部分。
目前已经有不少在使用机器人生产的企业，包括印染、纺纱、织布企业。祝宪民对此解释道：不要把机器人单纯理解成一个人，有腿有脚具备人的形态，那只是狭义上的机器人。
实际上机器人是指模仿人的动作代替人进行生产，比如纺纱自动集体落纱的小车，进行抓管放管操作，就是机器人。目前纺织机器人的发展非常迅速，自动落筒机可能实现多只手臂，快速完成落筒工作。
而人工智能则与机器人不同，具有比较严格的定义。首先要具有感知，要了解生产对象的状况，随后进行分析，做出判断，最后完成决策。能完成这样几步程序，才是人工智能。所谓人工智能，就是机器能够代替人类的思考。不仅感知，还要能够进行分析决策，代替人的思考过程。
比如，将人工智能应用于粗细联合细纱机，粗纱筒自哪台粗纱机上落下来，哪台细纱机缺少粗纱需要准备，都由人工智能负责传送。如果都不缺少，则需要判断送进哪个粗纱库，需要时又要如何调出……这些都不是一个简单的控制，而是需要进行思考分析。
当这样的思考过程得以实现，以细纱无人铛车为例，夜班时间节是用电峰谷价格便宜，企业需要开车又想做到无人值守夜班，则需要断纱少，断纱少则需要做出适当降低锭速的判断。这些本来需要平时经验的积累由人工进行判断，将这种人工分析判断植入人工智能，便可以做到替代人力，实现无人值守，有效降低各类成本。
令技术真正实现经济
“形势好的时候，放台机器在那里开着就能挣钱，那时候技术差别无法显现。但越是在形势不好的时候，高端技术的优势越是会突显出来。在去年仍然实现赢利的，多是采用高端技术纺机的企业。”祝宪民的看法十分笃定。
2012年，智能制造装备产业增速仍然保持在装备全行业的前列，需求量总体保持稳步上升态势。工业和信息化部装备工业司副司长李东表示，高端装备制造业是国家“十二五”规划提出的战略性新兴产业七大领域之一，智能制造装备是高端装备制造业的重点方向之一。
“智能制造装备”概念自2010年秋《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》首次作为发展重点明确提出，近两年在制造业内外都得到了广泛的关注，尤其是工业机器人、3D打印技术等新领域的涌现，更是使智能制造装备跃升为媒体热炒的未来产业之星。但从当前我国的发展情况来看，智能制造技术和装备的应用拓展仍需要政府和业内企业的更多努力。
智能化的研发成本较高，但纺织工业的自动化与智能化恰恰恰可能率先在中国实现。祝宪民这样说：“因为我们具有成本的优势，我们国家的纺织机械比国外进口机械成本低得多。在台湾有一家纺织厂，采用一套进口自动化设备，用工很少，万锭用工只有不到10个人，但是老板说，这套设备是赔钱的，要靠其他普通纺纱设备来养这台设备。即它的固定资产投资成本高，平时机械的维护成本也很高，与节省的人工成本相比，并不划算。”
那么，我国的纺织机械呢？当然不能仍然走这样的路。与进口纺机相比，我国纺机要将成本优势进行到底。
祝宪民回忆，丰田公司曾经在90年代初就研发出自动接头机，丰田老总却表示那是研发失败，这失败不是技术层面上的失败，而是机械成本太高，卖给企业，节省的人力却不可能实现赢利的平衡，这便失去了高端技术的本来意义。
对此，祝宪民表示，在智能化高端技术的研发过程中，不能只从技术角度上考虑，还要从生产经济的实际上考虑。如果推出一个高端技术无法实现经济效益，自然不会有人用，技术的研发等于一场空。我们不能在技术上过关经济上却失败，那一切的努力就没有任何意义了。
【关键词】小学数学；期末复习课；构建知识体系
期末复习的内容周期较长，如何让学生通过复习巩固所学知识、构建科学的知识网络，提高问题解决能力，这是每位教师都要面对的问题。要实现复习的目标，我想：复习课一定不能沉闷，应该充分调动孩子的能动性，把孩子带进数学的新境界！下面，我谈谈个人在小学数学高年级复习中的几点尝试：
一、梳理知识网络――让知识具有生长力
形成知识网络，首先需要学生自行梳理，进行针对性地查漏补f，其次需要学生相互交流中不断调整，提升对已学知识的理解，通过相互补充，相互质疑，逐步完善知识网络，让知识网络具有生长力。在复习《多边形面积的整理和复习》时，我课前先设计好导学单（课件出示），安排学生课前根据导学单要求对多边形面积的知识进行梳理。课上，我先引导学生在小组内交流，然后再请小组来汇报是怎样整理的。以下是学生所完成的一张知识网络图：
老师进一步引导：除了这三种图形外，我们还学习哪些平面图形面积计算公式？怎样推导出这些平面图形面积计算公式？这样，学生通过参与梳理、讨论交流等学习形式，对所学知识进行全面整理和巩固，对相关知识的内在联系有一个系统的认识，感受到知识间的内在联系以及异同，赋予知识网络图以生长的力量。
二、巧妙设问理答――培养学生思维能力
让学生学会“数学地思维”，并让学生具有数学的精神和眼光是数学教学的核心。在数学复习课中，我注重培养学生思维方法和思维能力，例如在《多边形面积的整理与复习》中我设计这样的活动：判断图1中左右两个梯形面积的大小。
学生填空完，教师引导：1.把图1左图变一变（成为图2），那么图2中的两个梯形面积相比，怎么样？为什么？2.如果把图2中的左图照这样继续变下去（成为图3），可能变成什么？这个三角形跟原来的梯形有什么联系？接着教师继续把三角形变成平行四边形（成为图4），这个平行四边形跟原来的梯形有什么联系？学生独立思考片刻后，我进一步呈现这样的问题：在研究它们面积公式之间的联系时，淘气是这样表示的，你觉得有道理吗？
S梯形=（a+b）÷2×h
S三角形=（a+0）÷2×h（当梯形的上底缩短为0时，梯形就变成了三角形）
S平行四边形=2a÷2×h（当梯形的上底跟下底一样长时，它就变成了平行四边形）。通过这样的活动设计，从而引导学生在动、看、听、说等活动中，感受了图形之间有着千丝万缕的联系，体验了数学世界的奇妙，学生的抽象思维、逻辑思维凭借直观形象的演绎得到了进一步的发展。
三、精心设计练习――沟通知识间的联系
期末复习中，习题的设计举足轻重，要让学生综合应用知识，在解决中打通知识间的联系。课上，我在孩子梳理出知识网络后，针对学生平时在学习中易错、掌握不牢固的知识点设计了这样一道题：
1.计算下面三个图形的面积。（每个小格边长为1M）
（1）计算这个三个图形的面积。
（2）观察这三个图形，你发现了什么？
2.判断：两个面积相等的三角形能拼成一个平行四边形（ ）
三角形的面积是平行四边形的一半（ ）
学生通过计算、观察、交流等活动，发现了三角形的面积是与它等底等高平行四边形面积的一半；两个三角形的底和高的乘积相等，它们的面积就相等；三角形的面积相等，形状不一定相同。在此基础上引申判断，而因为有了前面的计算、观察比较、交流等活动。此时学生又一次将多边形面积的知识联系起来，学习中的难点、盲点不攻自破了，学生在观察、交流中品悟了笛У谋局省
总之，小学数学期末复习，立足教材，细致分析学情，设计“生动”的练习，让复习课不再沉闷，甚至可以非常曼妙，帮助学生建构系统的知识体系，做到“优教减负”，从而促进学生在复习中有所乐，有所得。
关键词：粒子群算法优化应用；智能算法；编程语言matlab
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：009-3044(2012)02-0429-03
1导论
有优化作用的粒子群算法是主要应用在计算智能领域中。相比早期的智能算法如经典的蚁群算法和鱼群算法等，它又是又一类群体智能的优化算法。该算法最早由Kennedy和Eberhart在1995年提出的。该算法的灵感来源于对鸟类捕食行为的研究。我们观察在鸟类捕食时，对所有鸟来说，找到食物最有效、简单的的数据信息就是由当前距离食物最近的周围区域的鸟群提供。粒子群算法就从这种生物种群行为特征受到启发并借鉴应用于求解优化问题的。在算法中可知优化问题每次的潜在存在的解集合都是由搜索空间中假定的“粒子”的状态决定，每个粒子的适应度值由目标函数决定的，它们飞翔的方向和距离由粒子的速度决定了。粒子由自身及同群同伙伴的飞行经验协调性地且动态地调整进行，即粒子自己单个个体具备的最优解和整个种群所具备的最优解。如此反复在解空间中不断搜索，如遇满足要求停止。本测试用例就是用PSO算法来求标准测试函数的极值，表明该算法在系统极值寻优中的有效作用。
2原理
可以视为第i个粒子的周围附近粒子所能得到的最优位置，上述方法也有“局部PSO算法”的提法。比较而言，全局PSO算法收敛快，数值在局部最优附近容易聚集。相反局部PSO收敛速度会慢一点，但不易走入局部最优。
3算法实现
3.1算法流程
①群算法参数初始化，群体规模，每个粒子的位置xi和速度,Vi
②对应计算每个粒子的适应度值Fit[i]；
③对应于每个粒子，比较它的适应度值和个体极值，如存在Fit [i]> pbes (i),则用Fit [i]替换掉pbes (i);
④对应于每个粒子，比较它的适应度值Fit[i]和全局极值gbes(i),如存在Fit [i]> pbes (i)则用Fit [i]代替gbes(i)；
⑤根据公式（1），（2）更新替换粒子的速度xi和位置Vi；
⑥如遇结束条件满足退出(误差足够好或到达最大循环次数)，否则重复步骤②。
图1 PSO算法流程图
3.3实现结果
在本实验中，采用matlab实现该算法，如下是算法的显示结果：
图2 PSO实现结果（c1=0,c2=4）
4应用
PSO算法简易实现,没有太多参数需要调整,且不需要可微可导信息和与之相关的此类的信息。PSO可作为连续优化和混合整数非线性问题和排列组合优化问题的优化方法[2]。PSO早期应用于诸如神经等网络初步训练上，稍后PSO进一步可以用来确定在神经网络中的实质结构。如今广泛应用于在神经网络训练为后的函数优化、模糊性系统控制与其他智能算法的应用领域。
4.1函数优化
粒子群算法原理与收敛性的研究都是为了更好研究和解决函数的优化问题，通常象这一类问题都是相当复杂的，问题特征表现为规模之大、维数之高、数学性质上可体现为非线性、非凸和不可微等微积性质，大量极小局部存在函数分布里。相对早期的传统的优化确定性算法解决这类问题速度较快，反应灵敏度高，初值的选择上体现出相应的的要求，局部特性上可见易陷入局部最小。提到另外具有优化全局性的算法，如智能遗传算法、退火模拟算法、进化规划等，它们各自的不同的机理和结构单一，难以实现在高维复杂函数等方向上的高效优化。但PSO算法综合这些优缺点，实现高效优化对复杂高维函数的作用。
4.2神经网络的训练
PSO算法现在主要是在训练神经网络的3个大的方面（网络几何拓扑结构及函数传递、连接时权重的设置、智能学习采用算 法）。每个粒子可完整勾勒表达出神经网络的相关的所有参数，反复更新来实现对这些参数的优化，由此达到训练的功效。相比同类型的学习算法如误差反向传播算法，使用粒子群算法在神经网络的方面的优点在于不借助于可微可导等微分性质，进而使用一些不可微的在函数之间传递信息。大概率情况下所能得到的结果比误差反向传播算法要好，速度也更快些。
4.3参数优化
粒子群算法选用在连续的各类问题和离散的各类问题的参数优化。目前有信号处理机器人路径规划、模糊控制器的设计和模式识别等问题
4.4组合优化
由“01”串的编码方式实现的粒子群算法在许多组合优化问题中有序结构的表达问题以及约束条件处理问题等上尚需有更合理的解决方案和措施。所以问题的不同，提相应问题的特定粒子表达方式不同，也可以通过重新定义算子来解决。已解决了多种TSP、VRP以及车间调度等问题的优化方案。
5结束语
粒子群算法是新型的群体智能的进化算法,其研究也开始兴起,远没有像遗传算法和模拟退火算法稳健发展，有一定的系统的分析方法和一定的数学基础,许多问题要进一步地分析，给出方法。
可喜的是目前我国大量学者在对PSO算法的适用性和方法性的研究上有了新的研究动态[4],能让粒子群算法能在更多优化研究工作上带来更多的新的启发和思路。
参考文献：
[1] Kennedy J , Eberhart R C. Particle Swarm Optlmization. Proc[R].IEEE Int ,Lconf.on Neural Networks. IEBE Service Center, Pisca-taway , NJ ,1995 (4) :1942-1948.
[2] Eberhart R,Kennedy J.A New Optimizer Using Particle Swarm Theory[C].In:Proc of the Sixth International Symposium on Micro Machine and Human Science,Nagoya,Japan,1995:39-43.
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[4]何妮,吴燕仙.粒子群优化算法的研究[J]科技信息,2008(6):179-220.
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关键词：炼钢；副枪；转炉
中图分类号：TF345 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
随着计算机技术的发展及其在工业领域中应用范围的扩大，有力地推动了氧气转炉自动化控制的研究与开发。对于副枪系统而言，担负着在不倒炉的情况下，完成熔池的温度测量、结晶碳测量任务，并将这些熔池的过程参数向过程计算机传递，过程计算机根据副枪测量系统提供的数据，通过控制模型计算出达到终点控制[2]目标所要求的温度和碳含量，实现转炉冶炼的动态控制。
一、主要完成工作及开发过程
（一）副枪HMI人机操作画面整体汉化
副枪系统操作画面自2008年投产以来一直为全英文界面，操作人员在实际使用时有诸多不便，特别是最近一年来，新进的操作人员日趋增多，他们对英语环境大多不是很熟悉，在相当长的一段时间内都只会点击最简单的几个常用按钮，而对副枪循环、副枪连锁等等功能知之甚少，常常出现由于操作界面不熟练而延误生产的情况。
根据目前现状，通过在西门子WINCC软件中建立内部变量，将每个英文字符通过内部变量管理转换成中文，将副枪各个主要画面全部汉化，并且可以实现一键中英文切换功能，不仅让操作人员得到更良好的操作环境，同时还不影响外方人员对系统的正常维护，大大人性化了人机交流界面，杜绝了误操作和反复操作，目前该汉化版本已经成功应用到一炼钢三座副枪画面上，同时达涅利康利斯公司还将此汉化版本应用在国内包括马钢、首钢曹妃甸新区、河北普阳钢厂等大型钢厂副枪项目上，主要实施措施：
（1）根据PLC属性，在WINCC软件中建立内部变量“@Lang”。
（2）将每个英文按钮字符背景后添加上内部变量“@Lang”
（3）在WINCC画面上添加中英文切换按钮，将内部变量“@Lang”附着在该按钮上，将所有主要画面的英文译成中文，并且将中文与内部变量“@Lang”连接，当中英文切换按钮被点击时，所有英文自动变成中文，实现一键式中英文切换。
（二）副枪卷扬平台动态性能优化
副枪在实际运行过程中，在运行至测量位时往往出现较大幅度的晃动，从而使副枪定位不准，不能及时下枪进行测温定氧，并且在这种强烈的惯性冲击下常常使机械连接处松动磨损，形成比较大的设备隐患，同时也加重了设备维护的强度，属于副枪设计中的一个较大缺陷。
针对现状，将副枪旋转电机的速度控制曲线进行修改，并且编写程序，将副枪在高低速切换点之后的停止速度降低，从而使副枪能平滑缓慢地停止，在这个速度下降的过程中，也消耗了大部分的惯性使能，使得卷扬平台能很好的停止，不至于出现大幅度的晃动，主要实施点：
（1）优化旋转电机速度控制曲线。
（2）根据y=ax+b数学曲线编写速度程序。
（3）逐步测试停止点的速度，通过输出4-20mA控制电流至SIEMENS6SE70变频器中实现卷扬平台的平滑停止。
（三）副枪口新型清渣法
副枪口粘渣问题一直是制约副枪高节奏冶炼的主要问题。同时由于副枪口处在与氧枪口相邻的位置，在员工清渣操作时不仅要承受剧烈的高温炙烤，而且作业环境极其危险，维护清渣工作的劳动强度特别高。
鉴于以上原因，我们试图改善副枪口清渣操作的作业条件，希望借助一种新型的副枪口清渣操作法来降低员工作业的强度及提高副枪的使用和冶炼效率，最大限度的改善和改良副枪口的清渣工作，为生产冶炼创造有利条件。
该操作法基于北京钢铁研究院2008年为邯宝炼钢厂调试时新增的氧枪“打炉口模式”，同时通过对Danieli-Corus公司副枪密封帽进行控制方式改造，使副枪密封帽得以与氧枪“打炉口模式”配合进行清渣。
该操作法关键点在于开发了副枪口密封帽远程开关功能，使得副枪口在“打炉口模式”下能够完全打开让高温反向气流得以在副枪口内进行高速流通。
原Danieli-Corus公司设计的副枪口密封帽为全自动控制，在副枪没有冶炼运行时不能远程自主打开密封帽，这样，在“打炉口模式”下氧枪口的高温高速气流就不能在副枪口内形成流通，副枪口内的余渣不能被清理掉，所以常常需要员工上副枪口进行手工清渣。
在有需要从主控画面打开密封帽时，点击“开联锁”按钮，下方会弹出“打开联锁”窗口，如果里面的两个联锁条件“无B盘本地操作”、“无测量循环运行”背景颜色都为绿色的话，说明此时所有联锁条件都已经满足，可以操作密封帽，只要有一个联锁条件为灰色的话，则不能对密封帽进行画面本体操作。
改造后的密封帽，完全可以与“打炉口模式”进行配合自动清渣，不需要人工参与，是对副枪口清渣方法的一次大胆尝试，投用将近半年，再也不用员工上副枪口平台进行手动清渣，真正意义上的解决了这个副枪口的清渣难题。
二、结语
邯宝炼钢厂在对副枪控制系统优化和新功能的开发过程中，获得了大量副枪设备改造的经验，很多功能的实现在国内都是首次，外方专家也将这些新的功能升级到下一代副枪设备当中，很多都已经在国内同类型钢厂中付诸实施，并获得了认可。同时，邯宝炼钢厂也借着历次副枪设备新功能的升级，组织相关技术人员学习讨论，不断提高自身的业务水平，也为更加安全稳定的转炉自动化生产创造了良好的条件。
参考文献：
[1]徐小伟，乌力平，刘国平.300t转炉自动化炼钢应用实践[J].炼钢，2011（04）：5-8，40.
能源与环境是当今社会发展的两大问题，我国是用煤大国,，国内煤的燃烧效率还不是很高，燃烧所产生的大气污染物还没得到有效的控制，燃煤发电机组的节能降耗工作降具有普遍性和显著的经济效益，。大家都应该树立“节能从我做起”的思想意识。。
锅炉系统自动化程度的高低，对其运行效率的高低、运行可靠性及安全性有重要影响。本文针对天源热电厂75t/h循环流化床锅炉的控制系统，进行其燃烧控制方案优化设计与试验。针对锅炉风煤系统的运行特点，分别从锅炉内传热分析及影响锅炉燃烧特性因素等几个主要方面，结合循环流化床锅炉的燃烧机理，实现循环流化床锅炉稳定与经济运行。最后，对锅炉燃烧控制系统进行了试验对比，对实际运行曲线和数据进行了分析，结果表明，本文控制优化方案是可行的和有效的。
关键词：循环流化床锅炉，排烟温度；飞灰含碳量；燃烧优化控制，PID控制
中图分类号：TK229文献标识码： A
1. 循环流化床锅炉的炉内传热分析
1.1.炉内传热的基本形式
对于循环流化床锅炉，炉内传热主要包括以下三种基本形式。
1) 颗粒对流换热
2) 气体对流换热
3) 辐射传热
1.2影响循环流化床锅炉炉内传热的主要因素
1) 颗粒浓度的影响
在循环流化床内所发生的传热强烈地受到床内颗粒物料浓度的影响；炉内传热系数随着床内物料颗粒浓度的增加而增大，由颗粒团向壁面的导热要比分散的对流换热多。
2) 流化速速的影响
当流化速度增大时，若保持固体颗粒的循环量不变，床层内颗粒浓度会减小，从而造成传热系数的下降，而由于流化速度的增加又会引起传热系数的上升，这两个相反趋势共同作用，使得当床层粒子浓度一定时传热系数在不同流化速度下变化很小。
3)床层温度的影响
在较高的床层温度下，气体和颗粒的热阻力减小，气体的导热系数和辐射传热都会增大。
4)循环倍率的影响
循环倍率对炉内传热的影响，实质上是颗粒浓度对炉内传热系数的影响。循环倍率越大，即返回炉内床层的物料增多，炉内物料量增多，颗粒浓度增加，传热系数增大。
2.影响CFB锅炉燃烧效率的主要因素分析
2.1风量(氧量)的影响
风量调整能有效地改善风、煤灰的混合程度，提供最佳的燃料、供风的混合方式，同时也是锅炉床温调整的主要手段之一。风量调整的主要任务是：
1) 维持最佳风煤比；
2) 维持床温在对应负荷范围内；
3) 维持合理的烟气含氧量；
1) 维持锅炉炉膛负压在±50Pa范围内，维持送风量和引风量的平衡。风量调整是循环流化床锅炉燃烧调整的关键因素之一。
2.2一、二次风比例的影响
一次风通过水冷布风板由风帽送至燃烧室用来物料流化和密相区缺氧燃烧，保证混合物料在燃烧过程中达到设计的烟气流速，维持物料在炉膛内部的停留、燃烧时间，提高一次燃烬率.
二次风从密相区的分层送入燃烧室，通过调整上、下二次风配比实现密相区的分级燃烧，提供燃料分级燃烧所需用的空气量；同时二次风必须有一定的刚度和穿透力，保证密相区的扰动能力，维持空气过剩系数，为锅炉顺利排渣提供动力，二次风需要较高的压力。
一、 二次风比例合理调整是锅炉燃烧、燃烬的保证。
3.锅炉燃烧控制系统状况
3.1影响燃烧系统自动化投入的因素
燃烧自动化调节系统包括主汽压力自动调节系统、送风调节系统和引风自动调节系统。自动系统的投入历来受制约因素比较多和复杂，如：
1) 系统的自平衡能力。对于有自平衡能力的系统，一般比较好实现自动的投入，而对于无自平衡能力的系统，则需要在控制策略上给予补偿修正，方可以实现自动的投入。
2) 调节手段和被控对象的适时响应性。一般选择的调节手段应该是影响被控对象的最主要因素，并且具有较好的实时响应性。
3) 被控参数以及其他参与调节的参数应该易于实现稳定可靠测量，测量设备应该满足调节稳定性、准确性、可靠性的要求。
4) 被控策略应该科学合理、安全可靠，具有良好的自动调节品质和平衡各种干扰的能力。
5) 其他问题。如：调节手段动态特性、系统的外扰、电子设备的选型、电子设备的抗扰和信号匹配等等。
3.2燃烧系统自动化投入的现状
3.2.1被测量参数的现状
目前，科学的测量手段以及稳定性能高的测量设备在燃烧调节系统中的应用给该系统的稳定投入奠定了基础。这包括性能的可靠的氧量分析仪、智能型压力变送器、各种风量测量装置、以及其他先进的测量技术。
3.2.2控制策略的现状
控制策略为燃烧控制系统带来了巨大的希望，传统的控制策略不适于实现该系统的稳定可靠投运。常规PID很少有完全实现投入的，但是随后通过采用解耦策略、前馈策略等先进的算法，大大改善了这种情况。最近国内外的各种优化算法和诸如模糊控制、专家控制、神经网络控制、遗传算法控制等一些智能控制策略开始走入现场应用阶段，使得燃烧系统的控制这一难题，将变得更简单。
3.2.3影响循环流化床自动控制投入率的主要问题
1)流化床锅炉是个集分布参数、非线性、多变量紧密耦合为一体的控制对象，其自控的系统需完成比一般煤粉炉更为复杂的控制任务。
2)采用现代控制理论的基础是要求更为精确的数学模型描述被控对象特性，由于循环流化床锅炉燃烧特性的复杂性，是的建立刚精度的数学模型成为一件十分困难的事。
3)由于循环流化床锅炉燃烧的复杂性和特殊性，对一般煤粉炉行之有效的常规控制方法，已难保证循环流化床各项控制指标的实现，目前大多数循环流化床的自控投入率较低。
4)循环流化床锅炉的床温控制对象具有高度不稳定的逆向响应特性，采用常规控制手段无法学的良好的控制效果，进而影响燃烧控制系统的稳定性和经济性。
4.天源热电节能优化控制效果及分析
4.1优化后汽包水位对比及分析
天源热电手动运行时汽包水位波动范围在±60mm内，波动范围较大。优化后给水控制系统克服给水量、蒸汽负荷、炉膛热负荷和汽包压力等扰动的影响，将汽包水位控制在±10mm范围内，保证汽包稳定的蓄液量及蒸发量。
4.2优化后主汽温度对比及分析
天源热电手动控制的主汽温度范围在420~450℃内，长期偏差约±15℃，超出允许范围。优化后的主汽温度范围在430~435℃内，长期偏差约±8℃。优化后克服蒸汽流量变化，炉膛燃烧工况变化，给水温度变化，流经过热器的烟气温度和流速等的变化引起的扰动，提高蒸汽温度的稳定性，保证蒸汽品质。
4.3负压优化对比及分析
维持炉膛出口负压在一定范围内有助于提高循环流化床锅炉效率。天源热电手动状态炉膛出口负压波动频繁，波动范围较大，约-200~0Pa之间。经分析导致以上现象的原因是燃烧不稳定，或瞬间排渣过大所致。燃烧不稳定会导致煤炭的燃烧效率低，瞬间排渣过大导致排渣含碳量高，降低锅炉燃烧效率。优化后的炉膛出口负压，其波动范围相对较窄，且维持在最佳范围内，确保锅炉稳定燃烧，减少锅炉尾部烟道的磨损，降低排烟热损失。
4.4优化后氧量对比及分析
碳的燃烧速度取决于氧气的扩散条件，过量空气系数越大，燃烧反应越容易进行，燃烧效率也有所提高，虽然过量空气系数增加，有利于促进燃烧，但过量空气系数过高将引起排烟热损失的增加，增大同时会引起床温的下降，过小又会引起燃烧不完全，增加化学不完全燃烧损失和机械不完全燃烧损失。
因天源热电75t/h锅炉掺烧污泥，根据锅炉的燃烧工况分析，优化系统认为低过后氧量应该控制在适宜的范围内。从图看优化前手动燃烧，低过后氧量波动范围大，在7%~13%之间，且波动频繁，不利于焦炭粒子表面与氧分的接触，也不利于悬浮段快速流化和气力输送区域燃料的燃烧效率。优化后红色线氧量的控制范围相对稳定，基本稳定在8%~10%之间，确保充足的氧量，氧量范围的稳定性使燃烧风分布均匀。有效降低灰渣含碳量，保证经济运行，同时增加二次风的入口速度，提高了二次风的穿透混合程度，减小燃烧室中上部核心的负氧区以利于细碳颗粒燃尽。
3.54.5优化后床温对比及分析
增加燃烧室温度可提高细碳颗粒的表面温度，提高细碳颗粒的燃烧速率，燃烧温度增加的同时可提高燃烧室内总的碳燃烧速率，还可以提高低负荷条件下的炉内温度水平，从而提高燃烧煤的负荷调节范围。
降低飞灰含碳量是实现节能优化的一项重要指标。据国产75t/hCFB锅炉的实验发现，当床温由850℃上升到910℃时，飞灰含碳量下降5.5%左右。从下图数据看出蓝色为手动床温数据线，波动范围在860℃~890℃左右。红色线为节能优化后床温历史数据，控制范围稳定在920℃~930℃内，由此估算飞灰含碳量下降4.58%左右。
4.6优化后排烟温度对比及分析
众所周知，排烟损失是对锅炉影响最大的一项损失，所以降低排烟损失对提高锅炉效率有着非常重要的意义。一般情况下，排烟温度降低10~15℃时，排烟热损失约降低1%，所以降低排烟温度对提高锅炉热效率有非常重要意义。
优化前后数据对比，手动运行时排烟温度数据，平均温度约为115.7℃。节能优化后自动运行的前两天的排烟温度与手动排烟温度差不多，约116℃，后四天排烟温度明显下降，平均温度约109.6℃，排烟温度降低6℃，估算出排烟温度损失降低0.5%左右。
5.结束语
该厂根据锅炉燃烧特性及影响锅炉燃烧效率的因素分析，结合现代控制理论，在原始DCS中嵌入优化后的控制方法，自动控制优化后减轻人工调节的工作量，提高燃烧系统稳定性和经济性。结合床温提高和降低排烟温度降低等指标，该锅炉优化后燃烧效率比以前大有提高。
参考文献：
赵伟杰，王勤辉，张文震，刘鹏翔. 循环流化床锅炉控制系统及应用 中国电力出版社
