時間：2023-04-13 17:26:45
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隨著電氣工程系統(tǒng)科技水平的不斷提高，尤其是各種智能化電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，更是對控制技術(shù)提出了較高的要求，現(xiàn)代化的控制技術(shù)應(yīng)當(dāng)滿足電氣工程系統(tǒng)的如下要求：
（1）能夠快捷高效的對電氣系統(tǒng)設(shè)備完成控制?，F(xiàn)代化的控制技術(shù)以數(shù)字信息作為載體對電氣工程系統(tǒng)設(shè)備操作指令，必須確保對于不同設(shè)備不同指令的精準(zhǔn)，各種失誤操作指令的概率必須極低。此外，現(xiàn)代化的控制技術(shù)還應(yīng)當(dāng)具有較好的信息數(shù)據(jù)交互功能，能夠及時的向控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的反饋，進(jìn)而確保控制的準(zhǔn)確性。
（2）可以實(shí)現(xiàn)對電氣工程系統(tǒng)設(shè)備的全面監(jiān)控。由于很多電氣工程系統(tǒng)設(shè)備都是全天候運(yùn)行，因此電氣控制系統(tǒng)同樣必須能夠?qū)崿F(xiàn)24h的全面監(jiān)控，并可以準(zhǔn)確的完成電氣工程系統(tǒng)設(shè)備故障地點(diǎn)的診斷。此外，現(xiàn)代化的控制技術(shù)還應(yīng)該依靠信息采集、信息處理以及指令反饋流程，形成全面的監(jiān)控管理，確保電氣工程系統(tǒng)能實(shí)時處于控制之下。
（3）具有較高的安全性。電氣工程系統(tǒng)由于容易受到外部環(huán)境、系統(tǒng)設(shè)備故障以及管理人員操作失誤的影響，很有可能造成電氣工程系統(tǒng)故障，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行安全事故。因此控制系統(tǒng)應(yīng)該具有較好的安全性，重點(diǎn)可以對電氣工程系統(tǒng)的運(yùn)行異常情況進(jìn)行及時準(zhǔn)確的動作處理，避免由于控制操作造成安全事故問題的發(fā)生。
2、電氣工程中現(xiàn)代化的控制技術(shù)應(yīng)用措施分析
（1）建立完善的電氣工程系統(tǒng)控制構(gòu)架。在電氣工程控制系統(tǒng)構(gòu)建之前，首先必須明確需要控制系統(tǒng)處理電氣工程的哪些問題，要求控制系統(tǒng)需要具備何種功能，同時控制系統(tǒng)需要具備哪些管理層次。一般在電氣工程控制系統(tǒng)中，需要設(shè)置數(shù)據(jù)管理模塊、運(yùn)行監(jiān)控模塊、電氣工程管理模塊、電氣工程設(shè)施養(yǎng)護(hù)模塊、工作人員維護(hù)操作模塊等幾項(xiàng)子系統(tǒng)組成。
（2）合理的選用電氣工程控制系統(tǒng)設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)設(shè)備是整個現(xiàn)代控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)保障，這也是控制系統(tǒng)效率與安全性的基礎(chǔ)。現(xiàn)階段在電氣工程控制系統(tǒng)中主要分為作業(yè)類、信息收集傳遞類以及控制處理類等三類設(shè)備。其中作業(yè)設(shè)備主要是進(jìn)行各種電氣工程操作的動作，主要是控制電氣開關(guān)、換閘以及變壓穩(wěn)壓等電氣工程設(shè)備。信息收集類設(shè)備主要是只對電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)備，主要包括電子信號轉(zhuǎn)換器、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)施等一系列的設(shè)備，控制類的設(shè)備則主要包括處理器與控制終端等，在設(shè)備的選擇上應(yīng)該盡可能的選擇各種智能化與高效化的控制設(shè)備。
（3）電氣工程控制系統(tǒng)的環(huán)境管理。對電氣工程系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，也是現(xiàn)代控制技術(shù)管理的重要內(nèi)容。對電氣工程系統(tǒng)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控的主要目的是為了準(zhǔn)確的掌握電氣工程系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的電壓穩(wěn)定性、電流、溫度以及濕度等外部環(huán)境狀況，同時如果電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境不適宜時，啟動空調(diào)、除濕、穩(wěn)壓等設(shè)備，確保電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定。
3、現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢
（1）智能化控制技術(shù)。電氣系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)步入到了電氣工程自動化的階段，實(shí)現(xiàn)電氣工程自動化的關(guān)鍵要素就是要實(shí)現(xiàn)對電氣工程系統(tǒng)的智能化控制，因此在目前現(xiàn)代控制技術(shù)中最主要的內(nèi)容就是對電氣工程系統(tǒng)的智能化控制。智能化的控制系統(tǒng)主要是通過采用智能化控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)控制的高效、自主、遠(yuǎn)程操作。電氣工程系統(tǒng)智能化在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)十分的廣泛，例如當(dāng)前電氣系統(tǒng)中有關(guān)于系統(tǒng)開關(guān)量以及模擬量等各項(xiàng)數(shù)據(jù)的動態(tài)實(shí)時采集以及反饋處理，都是通過智能化進(jìn)行控制。此外，在電氣系統(tǒng)工程中對于電氣工程系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測、對于故障的分析診斷以及緊急處理方面，都已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了智能化的控制技術(shù)。
（2）電氣系統(tǒng)模糊控制技術(shù)。電氣系統(tǒng)模糊控制技術(shù)主要是采用現(xiàn)代控制理論作為基礎(chǔ)，通過結(jié)合自適應(yīng)控制技術(shù)、人工智能技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制。在電氣工程系統(tǒng)控制中采用模糊控制技術(shù)，主要是針對無法準(zhǔn)確的確定數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜控制系統(tǒng)，通過在控制規(guī)則上設(shè)置具有一定模糊條件，來彌補(bǔ)電氣工程控制系統(tǒng)中的一些非線性以及不確定因素的運(yùn)行控制手段。模糊控制技術(shù)是一種以模糊數(shù)學(xué)、模糊語言以及模糊規(guī)則形成理論基礎(chǔ)的自動控制系統(tǒng)，通過采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)形成控制與反饋的具有閉環(huán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)，對于不確定系統(tǒng)的控制非常實(shí)用。
（3）非線性控制技術(shù)。當(dāng)前在電氣工程系統(tǒng)控制中，線性控制理論技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于線形控制技術(shù)主要是基于電氣工程設(shè)備運(yùn)行中局部的穩(wěn)定性來進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的簡化設(shè)計(jì)，在線性控制理論中并未充分的考慮到電氣工程設(shè)備的非線性因素，因此在電氣工程系統(tǒng)中引入非線性分析與控制方法則可以有效的解決這些問題。非線性控制系統(tǒng)的控制方式主要有兩種，一種是將非線性系統(tǒng)的某一鄰域做反饋線性化的處理，同時利用微分幾何理論等現(xiàn)代控制理論進(jìn)行反饋顯性化。另一種則是直接的將變結(jié)構(gòu)方法、魯棒控制或者是智能控制等非線性控制理論進(jìn)行實(shí)際的工程應(yīng)用。
4、結(jié)語
不斷升級的系統(tǒng)、不斷革新?lián)Q代的電氣設(shè)備，給電氣工程功能設(shè)置提供了多種可能，但同時，也為現(xiàn)代控制技術(shù)的應(yīng)用提出了更多服務(wù)要求，其中最為突出的幾方面內(nèi)容有：
（一）能高效、準(zhǔn)確控制電氣工程現(xiàn)代控制技術(shù)以數(shù)字信息為載體，所以通常利用發(fā)送數(shù)字、代碼、信息的方式指令，來完成控制操作。為確保多個指令能夠第一時間發(fā)送出去、準(zhǔn)確傳送到指定功能模塊、正確指導(dǎo)系統(tǒng)工作，系統(tǒng)必須設(shè)置獨(dú)立、且具備抗干擾能力的信息交流中心，依靠其交互功能，實(shí)現(xiàn)信息的生成、傳播、控制與管理。
（二）能全面監(jiān)控電氣工程運(yùn)行狀態(tài)大多數(shù)電氣工程的裝置和設(shè)備都是全天候運(yùn)行的，長時間工作，勢必會導(dǎo)致運(yùn)行故障的發(fā)生，為此，現(xiàn)代控制技術(shù)還要擔(dān)負(fù)起監(jiān)控電氣工程運(yùn)行狀態(tài)的責(zé)任，24小時監(jiān)督工程內(nèi)各系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)立即報(bào)警信息，同時，指明故障位置、故障源、故障影響，以及相關(guān)故障資料。工作人員接收到信息后，可第一時間做出反映，修復(fù)系統(tǒng)、設(shè)備，使電氣工程盡快恢復(fù)運(yùn)行。
（三）具有較高的安全性對于電氣工程而言，“安全”是生產(chǎn)不可忽視的重要原則之一，因此，為避免內(nèi)、外部環(huán)境因素給電氣工程造成運(yùn)行障礙和影響，現(xiàn)代控制技術(shù)不但要具備監(jiān)控能力，還要擁有較強(qiáng)的自清自查能力，可獨(dú)立清除、控制安全隱患。同時，現(xiàn)代控制技術(shù)還應(yīng)針對電氣工程眾多管理項(xiàng)目，設(shè)置單元模塊（如：運(yùn)行監(jiān)控模塊、電氣工程設(shè)施養(yǎng)護(hù)模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、工作人員維護(hù)操作模塊、電子工程管理模塊等），通過層層過濾的方式，提高技術(shù)應(yīng)用的安全性。只有這樣，現(xiàn)代控制技術(shù)才能為電氣工程提供安全、可靠的運(yùn)行環(huán)境。
二、現(xiàn)代控制技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用
（一）幫助電氣工程創(chuàng)建完整的控制系統(tǒng)眾所周知，電氣工程由多個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，要想讓這些單元結(jié)構(gòu)能夠獨(dú)立、連續(xù)的完成工作，現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)承擔(dān)選擇功能、設(shè)置功能、計(jì)劃功能、解釋功能等多種責(zé)任。首先，在各功能模塊上設(shè)置監(jiān)控器，監(jiān)測它們的操作行為、運(yùn)行狀態(tài)，并以數(shù)據(jù)的形式記錄，轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫中，如此，控制技術(shù)既可以依靠“復(fù)制數(shù)據(jù)”找出控制方式，又能隨時檢索系統(tǒng)運(yùn)行信息，查找故障問題；其次，創(chuàng)建中樞系統(tǒng)、裝置、設(shè)備的聯(lián)動控制機(jī)制，以“作業(yè)任務(wù)”的形式分配任務(wù)，以便于系統(tǒng)可以同步、集中處理重要“運(yùn)行信息”，不耽誤電氣工程正常工作；最后，因?yàn)殡姎夤こ滔到y(tǒng)、裝置、設(shè)備的運(yùn)行功能復(fù)雜、多樣，所以要想正確下達(dá)指令，明確指令內(nèi)容要求相對困難，利用現(xiàn)代控制技術(shù)，可將許多復(fù)雜的指令編撰成“編碼”，由翻譯器統(tǒng)一處理，如此一來，不僅方便了操作，電氣工程控制管理效率、水平也會大大提升。
（二）科學(xué)選擇控制系統(tǒng)設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，給電氣工程控制管理提供了多個便利條件、多種選擇可能，所以，作為控制管理的中樞，現(xiàn)代控制技術(shù)必須慎重選擇控制系統(tǒng)設(shè)備，使其與電氣工程形成配合，達(dá)到最佳管理效果。一方面，控制系統(tǒng)設(shè)備要具備信息分類、收集、檢索、處理功能，將復(fù)雜、且數(shù)目龐大的電氣工程數(shù)據(jù)集中整合到數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)管理、控制需要，高效檢索、準(zhǔn)確處理、順利傳遞出去；另一方面，控制系統(tǒng)設(shè)備還應(yīng)具備信息翻譯、解釋、轉(zhuǎn)換能力，因?yàn)殡姎夤こ讨械难b置、設(shè)備不可能使用統(tǒng)一的編碼、指令形式，所以如果兩個運(yùn)行系統(tǒng)、裝置的指令信息代碼不同，控制設(shè)備應(yīng)能夠兼容分辨，做出正確的處理和判斷，完成智能化、自動化控制。
（三）加強(qiáng)電氣工程內(nèi)、外部環(huán)境管理電氣工程內(nèi)、外部工作環(huán)境的監(jiān)測工作是其安全生產(chǎn)工作的重中之重，所以，現(xiàn)代控制技術(shù)管理工作的重要內(nèi)容便是環(huán)境監(jiān)測、管理，主要內(nèi)容包括：監(jiān)控電氣工程電流、溫度、濕度、電壓、電功率等基礎(chǔ)運(yùn)行指標(biāo)數(shù)據(jù)，如發(fā)現(xiàn)階段時間內(nèi)這些指標(biāo)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大波動變化，會立即發(fā)出報(bào)警信號；管理、控制電氣工程內(nèi)其他非主要工作設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，比如啟動空調(diào)、除濕設(shè)備、穩(wěn)壓設(shè)備、變壓設(shè)備、變頻設(shè)備等。
三、現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢
未來幾年，電氣工程將走上“自動化”發(fā)展道路，并逐步引入“智能化控制”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力、電能的高效化、安全化生產(chǎn)。由此可見，現(xiàn)代控制技術(shù)會向“智能化控制技術(shù)”、“模糊控制技術(shù)”、“非線性技術(shù)”領(lǐng)域發(fā)展。因?yàn)?，智能設(shè)備是實(shí)現(xiàn)自動生產(chǎn)的必要保證和唯一手段，所以無論是電氣工程的生產(chǎn)管理過程，還是信息傳遞過程，能夠獨(dú)立、自主、準(zhǔn)確完成控制行為的智能設(shè)備必然會走上電氣工程發(fā)展的歷史舞臺，成為技術(shù)發(fā)展的主力軍。此外，針對電氣工程無法在模糊條件下落實(shí)控制手段這一問題，模糊控制技術(shù)也為其提供了很好的解決方法，通過采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)形成控制與反饋的具有閉環(huán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)，其應(yīng)用價值更高。非線性控制技術(shù)的研發(fā)，主要依賴于線性控制理論發(fā)展，為向電氣工程提供穩(wěn)定、簡約的控制系統(tǒng)，非線性控制技術(shù)將電氣工程中的非線性系統(tǒng)的某一鄰域做反饋線性化的處理，同時利用微分幾何理論等現(xiàn)代控制理論進(jìn)行反饋，如此，顯性化數(shù)據(jù)便可正確、完整的呈現(xiàn)給控制管理者，幫助其做出科學(xué)、合理的控制決策。
關(guān)鍵詞：自動變頻；節(jié)能節(jié)水；灌溉系統(tǒng)；研究
目前全球淡水資源日趨緊張，在我國有很多地方農(nóng)田和生活用水緊張的情況相當(dāng)嚴(yán)重，有的已出現(xiàn)斷水現(xiàn)象，因此節(jié)水問題已成為全社會共同關(guān)注的嚴(yán)重問題。
早在1997年，在桐鄉(xiāng)市政府支持下，經(jīng)市水利勘測設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)并在河山含村示范區(qū)等地建成低壓地下管道灌溉試點(diǎn)工程，由于田間用水量變化大，為了解決水量流量的實(shí)時調(diào)控，泵站的出水池新建了高大的蓄水池，蓄水池內(nèi)安裝了液位控制器，串接于電機(jī)控制柜的控制回路中，初步解決了用水量、出水量的實(shí)時調(diào)控?！耙何蛔詣涌刂乒?jié)水灌溉系統(tǒng)”于1998年獲浙江省水利廳科技進(jìn)步三等獎，2004年獲浙江省水利廳優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)獎。2005年秋，桐鄉(xiāng)市水利局在石門鎮(zhèn)民豐村明渠灌溉的廟橋浜泵站試用手動變頻調(diào)速控制水泵運(yùn)行，取得較好地效果，受到當(dāng)?shù)厝罕姷母叨荣澴u(yù)。
一、“自控變頻節(jié)能節(jié)水灌溉系統(tǒng)”的總體設(shè)計(jì)
一是引入變頻調(diào)速技術(shù)、壓力傳感技術(shù)、可編程控制技術(shù)于農(nóng)田灌溉。由變頻器、壓力變送器、壓力顯示器、可編程控制器、可編程時控器、相序保護(hù)器和空氣開關(guān)、斷路器、交流接觸器、時間繼電器、熱繼電器、按鈕、指示燈、儀表等電器集成(均為國產(chǎn))的智能型自動控制柜“自控變頻節(jié)能控制柜”，作為“自控變頻節(jié)能節(jié)水灌溉系統(tǒng)”的指揮中心，能根據(jù)田間用水量的變化，自動變頻調(diào)速調(diào)節(jié)水泵出水量，自動進(jìn)行工頻變頻切換和單泵雙泵切換，自動按設(shè)定時間開機(jī)停機(jī)。在泵站建設(shè)中，針對平原水網(wǎng)地區(qū)泵站規(guī)模較小的特點(diǎn)，采用了涵洞式引水道、豎井式水泵室，使引水道和水泵井四周的土壓力相互平衡，比傳統(tǒng)的開敞式引水道有限地節(jié)省了工程量，減少了土方開挖和回填土，方便了施工。
二是將“液位自動控制節(jié)水灌溉”中的高蓄水池，改為較小的地下壓力水池，建在泵房地面之下。既節(jié)省了工程量，又減少了耕地占用。水池壁上預(yù)埋安裝壓力變送器和水位觀察管的鍍鋅鋼管，水池邊上設(shè)置調(diào)壓溢流管。選用專門為本地區(qū)低壓管道灌溉研制且不需要加引水、適于自動開機(jī)的HDB系列導(dǎo)葉式混流泵。用UPVC雙壁波紋管作為地下管道，用鋼筋混凝土預(yù)制接頭，施工方便，漏水少，管壁糙率小。干管和部份支管的進(jìn)口處安裝蝶閥控制，部份渠尾設(shè)置調(diào)壓管。用專利產(chǎn)品、工程塑料制造的FN-150(100)農(nóng)田灌溉節(jié)水閥作為田間放水閥，使用壽命長，不需維修，可做到滴水不漏。一只放水閥控制面積約5畝左右。
二、關(guān)鍵設(shè)備“自控變頻節(jié)能控制柜”的原理和工作過程
田間用水量的信息，通過管網(wǎng)壓力的變化，傳遞到壓力水池中，壓力水池中安裝的壓力變送器，把壓力信號變成電模擬量，輸入變頻器控制回路，變頻器根據(jù)輸入的模擬量，自動將連接水泵電機(jī)的主回路的交流電頻率變化，使管網(wǎng)壓力不斷向設(shè)定的“控制壓力”接近，達(dá)到恒壓供水。從而使水泵根據(jù)田間用水量自動調(diào)節(jié)供水量，達(dá)到節(jié)水節(jié)能目的。一個泵站安裝兩臺水泵，為了節(jié)省投資，采用一臺變頻器控制兩臺電機(jī)，由于田間用水量的變化涉及到單泵供水或雙泵供水，需單泵雙泵切換和工頻變頻切換，用可編程控制器設(shè)定條件進(jìn)行控制，還要設(shè)置“最高壓力”、“最低壓力”等參數(shù)。
控制柜的電路，有變頻器-電機(jī)主回路和控制回路兩大部份，控制回路有壓力變送顯示電路、可編程控制器外接電路、可編程時控器外接電路、變頻器外接電路、交流接觸器互鎖電路、手動控制電路、電機(jī)工況顯示電路、直流電源外接電路等，另外還設(shè)置了相序保護(hù)器、熱繼電器等。
控制柜的工作過程，以一臺變頻器控制兩臺電機(jī)的控制柜為例。首先合上電源空氣開關(guān)，接通電源，按照“自控變頻節(jié)能控制柜使用維護(hù)簡要說明”在變頻器控制面板上設(shè)置好“控制壓力”，在壓力顯示器上設(shè)置好“最低壓力”、“最高壓力”，在可編程時控器上設(shè)置好開機(jī)停機(jī)時間(或在時間繼電器上設(shè)置好停機(jī)時間)，把“功能轉(zhuǎn)換旋鈕”旋到“自動”，然后即可正常工作。其工作過程為：
當(dāng)?shù)竭_(dá)時控器設(shè)定的開機(jī)時間，如果壓力變送器檢測到的壓力低于“最低壓力”，1號機(jī)組(兩臺機(jī)組中功率較大的一臺)首先變頻軟起動，可見壓力顯示器中數(shù)值逐漸上升，水位觀察管中水柱同步上升，如此時田間用水量不多，一臺水泵水量已夠，則壓力上升到“控制壓力”以上，變頻器即自動降頻，壓力降低到“控制壓力”以下，變頻器即自動升頻，使水泵保持恒壓供水，田間用水量的變化反映在水泵轉(zhuǎn)速的變化上。
如果田間用水量逐漸增加，1號機(jī)組的出水量不夠了，此時盡管電機(jī)以最大頻率即50Hz運(yùn)行，但壓力顯示器中數(shù)值還是逐漸下降，待下降到設(shè)定的加泵壓力即“最低壓力時”，控制柜等待五分鐘，如果不是特殊的波動造成，五分鐘的壓力都低于最低壓力，此時才將1號機(jī)組自動轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行，將2號機(jī)組自動變頻軟起動，可見壓力顯示器中數(shù)值逐漸上升，如此時兩臺水泵供水量已夠田間用水，則壓力上升到“控制壓力”后，即保持恒壓供水，田間用水量的變化反映在2號機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化上。如果田間用水量繼續(xù)上升，兩臺水泵的供水量也不夠了，盡管兩臺水泵都以最高頻率50Hz運(yùn)行，供水壓力還是逐步下降，此時，應(yīng)關(guān)閉或調(diào)小部份節(jié)水閥，用水量減少到二兩臺水泵供水量以下，供水壓力就會恢復(fù)到設(shè)定的“控制壓力”。
如果田間用水量逐步減少，管道和壓力水池中的壓力會稍微上升，正在變頻運(yùn)行的2號機(jī)組轉(zhuǎn)速隨即降低，水泵出水減少，以保持恒壓供水。如果田間用水量進(jìn)一步減少，小于1號機(jī)組的出水量，但仍大于2號機(jī)組出水量，當(dāng)供水壓力超過設(shè)定的“最高壓力”，這時首先將正在工頻運(yùn)行的1號機(jī)組自動停機(jī)，然后自動將正在變頻運(yùn)行的2號機(jī)組轉(zhuǎn)成工頻運(yùn)行，再自動變頻軟起動1號機(jī)組。如果田間用水量進(jìn)一步減少，小于2號機(jī)組的出水量，這時即使1號機(jī)組頻率和轉(zhuǎn)速降到最低，水池壓力還是超過“最高壓力”，則正在工頻運(yùn)行的2號機(jī)組自動停機(jī)。如果田間用水量再進(jìn)一步減少到接近于零，則1號機(jī)組以最低頻率(設(shè)置為15HZ)運(yùn)行，使管道壓力保持一定數(shù)值，以備田間可以隨時用水。
可編程時控器到達(dá)設(shè)定停機(jī)時間，正在變頻運(yùn)行的1號機(jī)組變頻軟停機(jī)。也可以將“功能轉(zhuǎn)換旋鈕”從“自動”轉(zhuǎn)向“停止”。如果按下“緊急停車按鈕”，任何情況之下，兩臺機(jī)組都會立即停機(jī)。
三、該系統(tǒng)的改進(jìn)意見
任何技術(shù)都是在不斷改進(jìn)的，“自控變頻節(jié)能節(jié)水灌溉系統(tǒng)”也是在綜合許多先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，今后也將隨著技術(shù)的發(fā)和進(jìn)步不斷改進(jìn)。經(jīng)過一個灌溉季節(jié)的實(shí)踐，筆者認(rèn)為應(yīng)對系統(tǒng)做如下改進(jìn)：
一是對于只有一臺水泵的泵站，可以利用變頻器內(nèi)置簡易PLC編程控制，可降低控制柜造價。
二是對于只有一臺水泵的泵站，可以取消壓力水池，以進(jìn)一步降低泵站造價，逆止閥、調(diào)壓管仍舊保留。對于兩臺或兩臺以上水泵的泵站，壓力水池還是需要的。
三是針對現(xiàn)有泵站管理人員文化程度偏低的現(xiàn)象，建議今后選配泵站管理人員時，最好文化程度能在初中以上，便于熟練掌握控制柜各種功能的應(yīng)用，最大限度地發(fā)揮先進(jìn)設(shè)備的功能。
關(guān)鍵詞：建筑工程；混凝土施工；溫度控制
在大體積混凝土中，溫度應(yīng)力及溫度控制具有重要意義，首先，在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，溫度變化對結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。因此本文對混凝土施工中的一般技術(shù)與溫度控制做一探討。
一、混凝土建筑裂縫形成的溫度因素
水泥水化過程是混凝土路面中的主要溫度因素，水泥在水化過程中要發(fā)出一定的熱量。而水泥混凝土路面一般斷面較厚，水泥發(fā)出的熱量聚集在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部不易散失。通過實(shí)測，水泥水化熱引起的溫升，在水利工程中一般為15℃-25℃，而在建筑工程中一般為20℃-30℃，甚至更高。水泥水化熱引起的絕熱溫升，與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種（主要是水化熱值）有關(guān)，并隨混凝土的齡期（時間）按指數(shù)關(guān)系增長，一般在10d-12d接近于最終絕熱溫升（視氣溫變化而異）。但由于結(jié)構(gòu)物有一個自然散熱條件，實(shí)際上混凝土內(nèi)部的最高溫度，多數(shù)發(fā)生在混凝土澆筑后的最初3d-5d.
外界氣溫變化的影響也不可忽視，水泥混凝土路面在施工階段，外界氣溫的變化影響是顯而易見的。因?yàn)橥饨鐨鉁赜?，混凝土的澆筑溫度也愈高；而如果外界溫度下降，又增加混凝土的降溫幅度，特別是氣溫驟降，會大大增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫度梯度，這對水泥混凝土路面是極為不利的。
混凝土內(nèi)部的溫度是水化熱的絕熱溫度、澆注溫度和結(jié)構(gòu)物的散熱溫降等各種溫度的疊加，而溫度應(yīng)力則是由溫差所引起的溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。同時，在高溫條件下，水泥混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60℃-65℃，并且有較大的延續(xù)時間（與結(jié)構(gòu)尺寸和澆筑的塊體厚度有關(guān)）。在這種情況下，研究合理的溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的過大溫度應(yīng)力，就顯得更為重要。
二、混凝土施工技術(shù)
1、混凝土強(qiáng)度及主要影響因素。
混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強(qiáng)度，從混凝土強(qiáng)度表達(dá)式不難看出，混凝土抗壓強(qiáng)度與混凝土用水水泥的強(qiáng)度成正比，按公式計(jì)算，當(dāng)水灰比相等時，高標(biāo)號水泥比低標(biāo)號水泥配制出的混凝土抗壓強(qiáng)度高許多。所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標(biāo)號。另外，水灰比也與混凝土強(qiáng)度成正比，水灰比大，混凝土強(qiáng)度高3水灰比小，混凝土強(qiáng)度低，因此，當(dāng)水灰比不變時，企圖用增加水泥用量來提高溫凝土強(qiáng)度是錯誤的，此時只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。
影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度和水灰比，要控制好混凝土質(zhì)量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個主要環(huán)節(jié)。此外，影響混凝土強(qiáng)度還有其它不可忽視的因素。
粗骨料對混凝土強(qiáng)度也有一定影響，當(dāng)石質(zhì)強(qiáng)度相等時，碎石表面比卵石表面粗糙，它與水泥砂漿的粘結(jié)性比卵石強(qiáng)，當(dāng)水灰比相等或配合比相同時，兩種材料配制的混凝土，碎石的混凝土強(qiáng)度比卵石強(qiáng)。因此我們一般對混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右，細(xì)骨料品種對混凝土強(qiáng)度影響程度比粗骨料小，所以混凝土公式內(nèi)沒有反映砂種柔效，但砂的質(zhì)量對混凝土質(zhì)量也有一定的影響。因此，砂石質(zhì)量必須符合混凝土各標(biāo)號用砂石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于施工現(xiàn)場砂石質(zhì)量變化相對較大，因此現(xiàn)場施工人員必須保證砂石的質(zhì)量要求，并根據(jù)現(xiàn)場砂含水率及時調(diào)整水灰比，以保證混凝土配合比，不能把實(shí)驗(yàn)配比與施工配比混為一談?；炷翉?qiáng)度只有在溫度、濕度條件下才能保證正常發(fā)展，應(yīng)按施工規(guī)范的規(guī)定予在養(yǎng)護(hù)、氣溫高低對混凝土強(qiáng)度發(fā)展有一定的影響。冬季要保溫防凍害，夏季要防暴曬脫水。現(xiàn)冬季施工一般采取綜合蓄熱法及蒸養(yǎng)法。
2、混凝土標(biāo)號與混凝土平均強(qiáng)度及其標(biāo)準(zhǔn)差的關(guān)系。
混凝土標(biāo)號是根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度總體分布的平均值減去1.645倍標(biāo)準(zhǔn)值確定的。這樣可以保證混凝土確定均有95%的保證率，低于該標(biāo)準(zhǔn)值的概率不大于5%，充分保證了建筑物的安全，從此推定，抽樣檢查的幾組試件的混凝土平均確定一定大于等于混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號，其值大小取決于施工質(zhì)——J90量水平，即取決于大小。通過公式計(jì)算可以看出，施工人員不但要使混凝土平均確定大于混凝土標(biāo)號，更重要的是千方百計(jì)的減少混凝土確定的變異性，即要盡量使混凝土標(biāo)準(zhǔn)差降到較低值，這樣，既保證了工程質(zhì)量，也降低了工程造價。
3、混凝土質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
混凝土質(zhì)量控制包含兩個基本內(nèi)容：（1）使混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（2）在滿足設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量指標(biāo)前提下盡量降低成本，這兩條要求實(shí)際上是盡量降低泥凝土的標(biāo)準(zhǔn)差。混凝土的強(qiáng)度有一定離散性，這是客觀的，但通過科學(xué)管理可以控制其達(dá)到最小值，因此混凝土標(biāo)準(zhǔn)差能反映施工單位的實(shí)際管理水平，管理水平越高，標(biāo)準(zhǔn)差越小?？梢哉f，混凝土質(zhì)量控制實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)差的控制。實(shí)際上控制標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)從以下幾個方面人手。
（1）設(shè)計(jì)合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)確定，除滿足確定、耐久性要求和節(jié)約原材料外，應(yīng)該具有施工要求的和易性。因此要實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)合理的配比，必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強(qiáng)度，砂控制細(xì)度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料達(dá)到合格要求，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理的進(jìn)行，達(dá)到設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
（2）正確按設(shè)計(jì)配合比施工
按施工配合比施工，首先要及時測定砂、石含水率，將設(shè)計(jì)配合比換算為施工配合比。其次，要用重量比，不要用體積比，最后，要及時檢查原材料是否與設(shè)計(jì)用原材料相符，這要求供方提供兩份同樣材料，一份提供給實(shí)驗(yàn)室，一份給工地，工地收料人員應(yīng)按樣本收料，如來料與樣本不符，應(yīng)馬上向上級匯報(bào)，及時更改配合比（材料不合格不收料除外）。
（3）加強(qiáng)原材料管理，混凝土材料的變異將影響混凝土強(qiáng)度。因此收料人員應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，不允許不合格品進(jìn)場，另外與原材料不符及時匯報(bào)，采取相應(yīng)措施，以保證混凝土質(zhì)量。
（4）進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的測定，我們以28天強(qiáng)度為準(zhǔn)，為施工簡便和質(zhì)量保證，我們一般做7天試塊等，以對混凝土強(qiáng)度盡量根據(jù)其齡期測定其發(fā)展，以明確確定其質(zhì)量。
綜上所述，我們應(yīng)從各個方面控制混凝土質(zhì)量，以確保整個工程質(zhì)量，以保證企業(yè)信譽(yù)和發(fā)展。
三、混凝土的溫度控制
1、溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個階段：
（1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。
（2）中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這個時期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。
（3）晚期：混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。
2、溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類：
（1）自生應(yīng)力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。
（2）約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。
這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。
要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算。混凝土的徐變使溫度應(yīng)力有相當(dāng)大的松馳，計(jì)算溫度應(yīng)力時，必須考慮徐變的影響，具體計(jì)算這里就不再細(xì)述。
3、溫度的控制措施
控制溫度的措施一般采取以下幾種方式：
（1）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；
（2）拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；
（3）熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；
（4）在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；
（5）規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；
（6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施；
從溫度應(yīng)力觀點(diǎn)出發(fā)，保溫應(yīng)達(dá)到下述要求：
1）防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。
2）防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。
3）防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。
混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達(dá)到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。
適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的。混凝上的保溫措施常常也有保濕的效果。
從理論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時期，在施工中應(yīng)切實(shí)重視起來。
以上對混凝土的施工技術(shù)與溫度控制進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討，但對于具體的預(yù)防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一，同時在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土施工中的常見問題是完全可以避免的。
關(guān)鍵詞：直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，定子磁鏈，無速度傳感器，展望
引言
交流電動機(jī)自1885年出現(xiàn)后，由于一直沒有理想的調(diào)速方案，而只被用于恒速拖動領(lǐng)域。近三四十年來，電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，為交流調(diào)速產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)造了有利條件，使交流調(diào)速系統(tǒng)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快速動態(tài)響應(yīng)和四象限運(yùn)行等技術(shù)性能，完全可與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。由于直流調(diào)速系統(tǒng)所固有的缺點(diǎn)，目前，無論是調(diào)速領(lǐng)域還是伺服領(lǐng)域，交流驅(qū)動系統(tǒng)已逐步占據(jù)主導(dǎo)地位并有逐漸取代直流驅(qū)動的趨勢。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是繼矢量控制技術(shù)之后的一種新型高效的交流變頻調(diào)速技術(shù)，它以結(jié)構(gòu)簡單明了、轉(zhuǎn)矩快速響應(yīng)、魯棒性好等一系列的優(yōu)點(diǎn)正受廣大學(xué)者的青睞。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)自誕生以來，其理論研究和實(shí)驗(yàn)工作已取得了杰出的成績，然而作為一門新興的理論和技術(shù)，必然存在不成熟和不完善的地方。鑒于此，本文針對直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀、存在的問題及未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了詳細(xì)地?cái)⑹觥?/p>
1、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)概述
直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)（DTC）是繼矢量控制后交流調(diào)速領(lǐng)域一種新的控制方法，其特點(diǎn)是采用空間電壓矢量分析，直接在定子坐標(biāo)系下計(jì)算并控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁通，采用定子磁場定向，進(jìn)行bang一bang控制，產(chǎn)生PWM信號。系統(tǒng)通過保持磁鏈恒定， 對轉(zhuǎn)矩直接控制。因此，控制性能不受轉(zhuǎn)子參數(shù)的影響，控制思想獨(dú)特，結(jié)構(gòu)簡單。
2、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究熱點(diǎn)
2.1 對定子磁鏈的研究
（1）定子磁鏈的數(shù)學(xué)模型
在直接轉(zhuǎn)矩控制中，定子磁鏈的實(shí)際值取決于定子電壓、電流和轉(zhuǎn)速的檢測值以及電機(jī)參數(shù)。目前，描述定子磁鏈的數(shù)學(xué)模型有3種: u – i 模型，i - n模型，u - n模型[1-2]。
u - i模型: 由定子電壓與定子電流確定定子磁鏈。
該模型結(jié)構(gòu)簡單，受電機(jī)參數(shù)影響小。論文參考網(wǎng)。它采用開環(huán)積分法估計(jì)定子磁鏈，在電機(jī)高速運(yùn)行時可以估計(jì)出定子磁鏈。所以，當(dāng)很大時，與之相比可以忽略不計(jì)，控制精度較高。但在低速和零速運(yùn)行時，較小，與之相比不能忽略，如果對的估計(jì)誤差大，將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的控制性能。這時必須考慮的影響，需準(zhǔn)確測定出因溫度變化和磁通飽和而產(chǎn)生的變化量。
i- n 模型: 以轉(zhuǎn)子磁鏈為中間變量，由定子電流與轉(zhuǎn)速確定定子磁鏈。
在該公式中，沒有出現(xiàn)定子電阻，因此不受定子電阻變化的影響。但是，i - n模型要利用轉(zhuǎn)子時間常數(shù)及定、轉(zhuǎn)子電感值，還要精確地測量出轉(zhuǎn)子電角速度。這些參數(shù)的準(zhǔn)確性以及速度的測量精度對定子磁鏈估計(jì)的精度程度都會產(chǎn)生較大的影響，另外這些電機(jī)參數(shù)也隨著溫度和磁路飽和程度的變化而變化。
u - n模型: 由定子電壓和轉(zhuǎn)速來獲得定子磁鏈。這里僅給出改進(jìn)后的u - n模型。
改進(jìn)后的u - n 模型綜合了u - i模型和i - n模型的優(yōu)點(diǎn)，并通過修正項(xiàng)d完成了兩個模型間平滑的切換，可以作為一個全速域的定子磁鏈觀測模型。
（2）定子磁鏈的改進(jìn)方法
針對異步電機(jī)DTC系統(tǒng)中采用u – i模型觀測定子磁鏈時純積分環(huán)節(jié)造成直流分量積分漂移，引起低速時轉(zhuǎn)矩波動嚴(yán)重，采用一種具有幅值補(bǔ)償環(huán)節(jié)的改進(jìn)積分器算法取代純積分環(huán)節(jié)克服積分漂移；針對六區(qū)段電壓矢量開關(guān)表在定子磁鏈處于區(qū)段分界線附近控制性能差，引起低速運(yùn)行時定子磁鏈內(nèi)陷和電流畸變等問題，采用細(xì)分優(yōu)化的十二區(qū)段選擇電壓矢量開關(guān)表來代替?zhèn)鹘y(tǒng)六區(qū)段電壓矢量開關(guān)表。改善了異步電機(jī)DTC系統(tǒng)的低速運(yùn)行性能。
近年來，許多學(xué)者為了解決定子電阻對磁鏈的影響，引入了現(xiàn)代控制理論和智能控制理論，通常采用的方法有: 模糊定子電阻估計(jì)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定子電阻估計(jì)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定子電阻估計(jì)、最小二乘法定子電阻估計(jì)[3-5]。
另外， 一些學(xué)者對定子電阻溫度變化對定子磁鏈估計(jì)的影響也進(jìn)行了研究， 提出了一些控制方案，如定子電阻溫度補(bǔ)償、模型參考自適應(yīng)在線辨識等。
2. 2 無速度傳感器技術(shù)
傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制中，低速運(yùn)行時，如果選用與轉(zhuǎn)速有關(guān)的定子磁鏈模型來確定磁鏈，那么就需要知道精確的轉(zhuǎn)速信息；如果對速度的精確控制，需要轉(zhuǎn)速反饋進(jìn)行閉環(huán)控制，同樣需要知道轉(zhuǎn)速信息。傳統(tǒng)的方法采用速度傳感器，這樣不僅增加成本，而且使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性變差。尤其對于實(shí)際應(yīng)用中不允許安裝速度傳感器的領(lǐng)域，無速度傳感器技術(shù)顯得突出重要。論文參考網(wǎng)。
無速度傳感器技術(shù)常用的速度辨識方法包括:轉(zhuǎn)差頻率法、參考模型自適應(yīng)法、卡爾曼濾波法、高頻信號注入法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辨識方法等。目前應(yīng)用較好的方法是參考模型自適應(yīng)方法及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辨識方法[6-7]。這種自適應(yīng)閉環(huán)速度辨識方案，在一定的速度范圍內(nèi)，估計(jì)精度達(dá)到了相當(dāng)高的水平，然而這些方法沒有脫離電機(jī)的基本模型，在低速運(yùn)行時受電機(jī)參數(shù)的影響嚴(yán)重，尤其在零定子頻率運(yùn)行時，由于電動機(jī)轉(zhuǎn)速的不可觀測性[8]，基于模型的辨識方案往往會失效。
鑒于此，不依賴于電動機(jī)模型而僅依賴于電動機(jī)本身特性的辨識方法應(yīng)運(yùn)而生。Zinger等人利用轉(zhuǎn)子槽諧波可以調(diào)制出頻率與轉(zhuǎn)速成比例的定子磁鏈原理，應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)來提取轉(zhuǎn)速信息[9]。高頻信號注入法彌補(bǔ)了零定子頻率情況下的速度不可觀測性，然而由于感應(yīng)電動機(jī)常見的磁路飽和現(xiàn)象等不完善因素，導(dǎo)致了檢測的速度信號中含有低頻干擾信號。一旦檢測的速度信號直接用于控制，必然導(dǎo)致控制系統(tǒng)動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能惡化。如何結(jié)合高頻信號注入法與模型參考自適應(yīng)方法來獲得整個工作范圍內(nèi)都能適用的速度辨識方案將是無速度傳感器技術(shù)研究的核心內(nèi)容。
3、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)發(fā)展展望
在對直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究熱點(diǎn)進(jìn)行了較詳細(xì)的分析與討論后，針對尚存在的問題，本文結(jié)合當(dāng)前的科技發(fā)展情況和實(shí)際分析，對直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究方向進(jìn)行了展望。
（1）針對傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制方法存在轉(zhuǎn)矩脈動大的問題，我們可以嘗試通過設(shè)計(jì)基于模糊自適應(yīng)PI調(diào)節(jié)器的多級模糊控制DTC調(diào)速系統(tǒng)來解決。在外環(huán)控制方面，為了實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩突變時系統(tǒng)的快速響應(yīng)，可以采用模糊自適應(yīng)PI調(diào)節(jié)器控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器；在內(nèi)環(huán)控制方面，也可以采用模糊控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磁鏈兩點(diǎn)式、轉(zhuǎn)矩三點(diǎn)式的bang一bang控制，該算法能夠克服傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法中根據(jù)轉(zhuǎn)矩、磁鏈的大小程度簡單的選擇電壓矢量這一缺點(diǎn)，全面綜合考慮了轉(zhuǎn)矩誤差的大小程度，可以實(shí)現(xiàn)大誤差大調(diào)節(jié)、小誤差小調(diào)節(jié)的智能控制。
（2）針對無速度傳感器技術(shù)尚存在的不足，我們可以嘗試用基于改進(jìn)型蟻群BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的速度辨識器來替代傳統(tǒng)速度傳感器的方法來對其控制。論文參考網(wǎng)。由于蟻群算法是一種較新型的尋優(yōu)策略，與其它的智能算法相比較，具有良好的收斂速度，且能得到的最優(yōu)解更接近理論最優(yōu)解，同時易于與其它方法結(jié)合，具有較強(qiáng)的魯棒性。相信這樣能夠更準(zhǔn)確地辨識出電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到DTC系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能要求，實(shí)現(xiàn)無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制。
（3）近年來，直接轉(zhuǎn)矩控制的研究取得了很大進(jìn)展，特別是現(xiàn)代控制理論和智能控制理論的引入，在MATALB和DSP的基礎(chǔ)上，為直接轉(zhuǎn)矩的建模和實(shí)現(xiàn)控制提供了強(qiáng)有力的工具?，F(xiàn)代控制理論和智能控制理論(以模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主)等控制方案為提高直接轉(zhuǎn)矩控制的動態(tài)性能和魯棒性奠定了理論基礎(chǔ)，并為提高直接轉(zhuǎn)矩控制的性能提供了一種非常好的新思路，如最近研究十分活躍的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、非線性控制、變結(jié)構(gòu)控制等?？梢娭苯愚D(zhuǎn)矩控制技術(shù)智能化是未來研究方向之一。
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英文名稱：Computer and Modernization
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主辦單位：江西省計(jì)算機(jī)學(xué)會;江西省計(jì)算技術(shù)研究所
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國際刊號：1006-2475
國內(nèi)刊號：36-1137/TP
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創(chuàng)刊時間：1985
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Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
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期刊簡介
《計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化》雜志成為“中國科技核心期刊”、“中國科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊”！ 《計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化》系《中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫來源期刊》；《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》、《中國期刊網(wǎng)》、《中國數(shù)字化期刊群》、《中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫》全文引用期刊。其特點(diǎn)是：時效性強(qiáng)，密切跟蹤計(jì)算機(jī)科技發(fā)展動態(tài)，以最快的速度精選刊登計(jì)算機(jī)專業(yè)的新理論、新技術(shù)及其在各領(lǐng)域應(yīng)用成果的論文。既有相當(dāng)?shù)膶W(xué)術(shù)水平，又有實(shí)際指導(dǎo)意義。編輯管理規(guī)范，系《CAJ-CD規(guī)范》執(zhí)行優(yōu)秀獎期刊。 設(shè)有欄目：系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)與通信、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、中文信息技術(shù)、人工智能、信息系統(tǒng)與ERP、信息安全技術(shù)、電子商務(wù)、圖像處理、應(yīng)用與實(shí)踐等。 《計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化》于1985年創(chuàng)刊，多年來得到廣大讀者和作者的厚愛和支持，在此表示衷心的感謝，歡迎訂閱投稿。
主要欄目
系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
軟件工程
網(wǎng)絡(luò)與通信
控制技術(shù)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
中文信息技術(shù)
人工智能
信息系統(tǒng)與ERP
獲獎情況
關(guān)鍵詞：車輛電子控制技術(shù)；研究型教學(xué)；互動；教學(xué)方法
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0071-03
大學(xué)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)新世紀(jì)創(chuàng)新型人才，其關(guān)鍵是如何實(shí)施研究型教學(xué)與研究型學(xué)習(xí)。為此，我國各高校紛紛提出采用研究型教學(xué)的方式來培養(yǎng)、提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，加強(qiáng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。何謂研究型教學(xué)？研究型教學(xué)是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)識積累為基礎(chǔ)，在教學(xué)過程中通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，建立一種基于研究探索的學(xué)習(xí)模式。只有在“發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題”的“研究型”教學(xué)過程中，學(xué)生才可能學(xué)會“研究型”學(xué)習(xí)的能力，經(jīng)過這樣反反復(fù)復(fù)的教學(xué)和學(xué)習(xí)實(shí)踐，學(xué)生的“創(chuàng)新能力”才能培養(yǎng)和提高。因此，研究型教育是創(chuàng)新型教育的前提，二者實(shí)質(zhì)上是辯證統(tǒng)一的。
一、《車輛電子控制技術(shù)》課程的特點(diǎn)與存在的問題
《車輛電子控制技術(shù)》是車輛工程專業(yè)的專業(yè)必修課，也是其他工科專業(yè)的一門專業(yè)選修課。該課程重點(diǎn)介紹發(fā)動機(jī)、底盤、車身的電子控制設(shè)備的基本理論、基本組成、工作過程和控制原理。隨著汽車、拖拉機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代車輛為提高動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性，以及減少尾氣排放污染而廣泛采用了電子控制技術(shù)。電子控制技術(shù)是現(xiàn)代車輛技術(shù)發(fā)展的重要趨勢與標(biāo)志，從發(fā)動機(jī)的燃油噴射、點(diǎn)火控制、進(jìn)氣控制、排放控制、故障自診斷到底盤的傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向與制動系統(tǒng)，以及車身、輔助裝置等都普遍采用了電子控制技術(shù)。所以，該課程的重要性在不斷提高，為此，國內(nèi)許多院校將該課程列為車輛工程專業(yè)的必修課。該課程涉及的電子控制技術(shù)是很抽象，尤其是工科機(jī)械專業(yè)而言，學(xué)生對該課程充滿了向往，但學(xué)習(xí)卻很困難，其主要問題：重結(jié)構(gòu)原理，輕控制原理；重理論講解，輕實(shí)驗(yàn)制作。該課程的主要難點(diǎn)是在車輛各電子控制系統(tǒng)的信號采集、各執(zhí)行器的驅(qū)動電路的原理、各控制系統(tǒng)的控制策略等。由于涉及到電子控制、機(jī)械、液壓等部分的知識，所以要求學(xué)生有較全面扎實(shí)的基礎(chǔ)知識。為此，該課程在教學(xué)上應(yīng)突出各模塊的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，有些內(nèi)容通過現(xiàn)場教學(xué)，多媒體中的動畫、影視、教學(xué)模型講解，使難點(diǎn)內(nèi)容通俗化，可視化，形象化。注重理論聯(lián)系實(shí)際，大量加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，以提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的效果，保證該課程的教學(xué)質(zhì)量。通過開展了研究性學(xué)習(xí)，使自己選擇感興趣的車輛電子控制相關(guān)的題目，開展小課題的研究工作，這樣不但增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也增強(qiáng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
二、《車輛電子控制技術(shù)》課程研究型教學(xué)的具體方法
1.課程教學(xué)改革目標(biāo)。以任務(wù)模塊為基礎(chǔ)、以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)，圍繞設(shè)定的學(xué)習(xí)任務(wù)模塊進(jìn)行研究，以提高學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)，掌握該課程的基本理論、基本方法和基本技能。
2.課程教學(xué)改革方案。①制定學(xué)習(xí)任務(wù)模塊?！盾囕v電子控制技術(shù)》的研究型教學(xué)內(nèi)容共制定了18個學(xué)習(xí)模塊（專題），每個模塊共1學(xué)時講授，共18學(xué)時，學(xué)習(xí)任務(wù)模塊主要有：發(fā)動機(jī)供油控制、發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制、發(fā)動機(jī)爆震控制、發(fā)動機(jī)稀薄燃燒技術(shù)、防抱死控制系統(tǒng)（ABS）、線控制動、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR）、汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（ESP）、自動變速系統(tǒng)控制、無級變速控制、電控懸架系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、安全氣囊（SRS）、倒車防撞控制系統(tǒng)、防盜控制系統(tǒng)、電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、自動空調(diào)、電動座椅、智能前照燈控制系統(tǒng)、電控雨刮系統(tǒng)等。②劃分學(xué)習(xí)小組《車輛電子控制技術(shù)》共有34個學(xué)生選了此課程，共劃分6個學(xué)習(xí)小組，每個小組5～6人不等。③教學(xué)安排主要要點(diǎn)是：開學(xué)2周內(nèi)負(fù)責(zé)分配完各專題，并提出各專題的要求，列出主要參考文獻(xiàn)；每個小組分配3～4個專題，使每個專題有3個小組負(fù)責(zé)；各小組分別在課余時間查找資料，按要求歸納整理讀書報(bào)告，制作PPT；每2節(jié)課由3個小組分別用自制的PPT講授15分鐘，其他同學(xué)提問5分鐘，總體時間控制在60分鐘；最后主講老師點(diǎn)評每個小組的講授內(nèi)容，并現(xiàn)場給予各小組的得分，時間為30分鐘；每個小組的每一位成員至少主講一次。
3.輔導(dǎo)答疑措施。①組建一個課程輔導(dǎo)答疑小組。本學(xué)期初，組建了該課程的輔導(dǎo)答疑小組，該小組的成員主要由主講老師、實(shí)驗(yàn)老師、碩士研究生、博士研究生等構(gòu)成。輔導(dǎo)答疑小組成員名單：魯植雄、劉奕貫、白學(xué)峰、李曉勤、常江雪、郭兵、金月、姜春霞、周偉偉等。②籌建了該課程的QQ群。本學(xué)期初，籌建了一個《車輛電子控制技術(shù)》課程答疑QQ群，在網(wǎng)上隨時回答與指導(dǎo)學(xué)生。QQ群名稱：車輛電子控制技術(shù)論壇；QQ群號：118062691；群成員人數(shù)：44人。
4.成績評定方法。該課程成績由以下三部分構(gòu)成：①每個小組的3次PPT報(bào)告與回答問題情況，占40%；②每人的3篇專題讀書報(bào)告，占40%；③每人在課程QQ群的活動情況、平時出勤、作業(yè)等，占20%。
三、實(shí)施過程
該課程的教學(xué)改革得到車輛工程91～93班學(xué)生的大力支持和參加，每個小組從第2周起獲得3個任務(wù)模塊后，各小組成員根據(jù)各模塊設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容和考核要求，自主查找相關(guān)的中文與外文資料。進(jìn)行整理與歸納，研討模塊的主題，撰寫讀書報(bào)告和模塊論文報(bào)告。根據(jù)歸納總結(jié)的模塊內(nèi)容，學(xué)會PPT，以小組為單位宣講制作的PPT，并集體回答問題，每位同學(xué)均上臺主講1～2次。積極上網(wǎng)參加《車輛電子控制技術(shù)論壇》，能主動發(fā)貼子，老師回答問題時能進(jìn)行相互互動，對課程內(nèi)容進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。
四、實(shí)施效果
1.培養(yǎng)了學(xué)生自主獲取知識的方法技巧。各小組成員根據(jù)各模塊設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容和考核要求，學(xué)會自主查找相關(guān)的中文與外文參考資料。98%的學(xué)生在調(diào)查問卷中回答：學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究能力明顯提高。
2.培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)方法。在老師的指導(dǎo)下，每個小組根據(jù)搜集到的資料，進(jìn)行整理與歸納，研討模塊的主題，撰寫讀書報(bào)告和模塊論文報(bào)告，或者實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方案。100%的學(xué)生在調(diào)查問卷中回答：認(rèn)同該課程采用的教學(xué)模式。
3.訓(xùn)練了制作PPT能力。根據(jù)歸納總結(jié)的模塊內(nèi)容，學(xué)會制作界面友好的PPT。
4.培養(yǎng)了學(xué)生講解與回答問題能力。每一個專題均由2名學(xué)生主講15～20分鐘，既掌握了本專題的主要內(nèi)容，又培養(yǎng)了演講技巧。另外，講授后，其他同學(xué)提出一些對本專題相關(guān)問題，小組全體成員集體回答問題，進(jìn)一步提高了對本專題內(nèi)容的掌握，也鍛煉了回答問題能力。
五、對研究型教學(xué)的認(rèn)識與體會
1.增加了教師的工作量。要想使一個學(xué)習(xí)模塊（專題）在1學(xué)時內(nèi)講授完，并能活躍課堂氣氛，使學(xué)生能主動學(xué)習(xí)，教師需要花更多的時間，主要體現(xiàn)在：①要花更多的時間去掌握每個專題內(nèi)容，否則很難回答學(xué)生的提問；②要花時間查看學(xué)生制作的PPT，查看PPT內(nèi)容是否包涵了本專題需要講授的內(nèi)容？PPT界面是否友好？③要花時間在QQ群上回答學(xué)生的問題；④要花時間輔導(dǎo)、批改學(xué)生的讀書報(bào)告。
2.增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)時間。①需要花時間閱讀教材及參考資料，自學(xué)、討論、理解講授的內(nèi)容；②需要花時間制作PPT，對有的學(xué)生來說，是很難的一件事情；③需要花時間撰寫3篇課程；④需要在QQ群上發(fā)帖子
3.教師點(diǎn)評是關(guān)鍵。一個專題能否使全體學(xué)生掌握、課程氣氛是否活躍，教師的最后點(diǎn)評是關(guān)鍵。點(diǎn)評的內(nèi)容既要包涵本專題的核心內(nèi)容，又要調(diào)動學(xué)生的積極性，所以，點(diǎn)評要精練、精彩。
六、繼續(xù)實(shí)施研究型教學(xué)有待改進(jìn)的地方
1.完善各專題教學(xué)要求。進(jìn)一步完善每個專題的教學(xué)要求及相關(guān)參考文獻(xiàn)，列舉一些思考問題，使學(xué)生能小組進(jìn)行討論，以掌握各專題的內(nèi)容。
2.加強(qiáng)小組學(xué)習(xí)。每個專題應(yīng)以在小組共同討論的基礎(chǔ)上完成學(xué)習(xí)要求，但有一些專題只有某一小組成員完成，其他人員未參加的現(xiàn)象，需要進(jìn)一步探討小組學(xué)習(xí)模式。
3.加強(qiáng)課程論文撰寫質(zhì)量。撰寫課程論文需要花很多時間。為此，今后將列舉相關(guān)參考文獻(xiàn)，指定主要參考文獻(xiàn)，要求學(xué)生根據(jù)指定的參考文獻(xiàn)閱讀后撰寫課程論文。
《車輛電子控制技術(shù)》進(jìn)行研究型教學(xué)改革，受到大部分學(xué)生和教師的肯定和好評，全面提升了車輛工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)知識水平和綜合素質(zhì)，增加了畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。改革實(shí)施以來，學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力普遍得到加強(qiáng)。學(xué)生通過實(shí)踐平臺和實(shí)踐科研項(xiàng)目完成了包括汽車電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、智能倒車、自動泊車、巡航控制等項(xiàng)目。先后在“全國大學(xué)生F1賽車大賽”、“全國節(jié)能賽車比賽”等競賽中獲得了多項(xiàng)獎勵，激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究的熱情與學(xué)習(xí)興趣。但也不能過度夸大一種教學(xué)模式的作用，每一種教學(xué)方式均有適應(yīng)性。研究型教學(xué)一定要有研究課題基礎(chǔ)，所以，研究型教學(xué)優(yōu)適于高等院校的專業(yè)課教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的元典精神、質(zhì)疑精神和創(chuàng)新精神。
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