制动技术论文范文

时间:2023-03-22 06:08:15

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制动技术论文

篇1

论文摘要:在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车)减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机可能处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时,如果变频器中没采取消耗能量的措施,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时,这部分能量就可能对变频器带来损坏。

一、引言

在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中,当电动机所传动的位能负载下放时,电动机将可能处于再生发电制动状态;或当电动机从高速到低速(含停车)减速时,频率可以突减,但因电机的机械惯性,电机可能处于再生发电状态,传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能,通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时,如果变频器中没采取消耗能量的措施,这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时,这部分能量就可能对变频器带来损坏,所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。

在通用变频器中,对再生能量最常用的处理方式有两种:(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中,称之为动力制动状态;(2)、使之回馈到电网,则称之为回馈制动状态(又称再生制动状态)。还有一种制动方式,即直流制动,可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。

在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用,尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天,笔者提供一种新型的制动方法,它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点,也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。

二、能耗制动

利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。

其优点是构造简单;对电网无污染(与回馈制动作比较),成本低廉;缺点是运行效率低,特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。

一般在通用变频器中,小功率变频器(22kW以下)内置有了刹车单元,只需外加刹车电阻。大功率变频器(22kW以上)就需外置刹车单元、刹车电阻了。

三、回馈制动

实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术,将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网,从而实现制动。回馈制动的优点是能四象限运行,如图3所示,电能回馈提高了系统的效率。其缺点是:(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下(电网电压波动不大于10%),才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时,电网电压故障时间大于2ms,则可能发生换相失败,损坏器件。(2)、在回馈时,对电网有谐波污染。(3)、控制复杂,成本较高。

四、新型制动方式(电容反馈制动)

1、主回路原理

整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流,滤波回路采用通用的电解电容,延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块IGBT、充电、反馈电抗器L及大电解电容C(容量约零点几法,可根据变频器所在的工况系统决定)组成。逆变部分由功率模块IGBT组成。保护回路,由IGBT、功率电阻组成。

(1)电动机发电运行状态

CPU对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控,决定向VT1是否发出充电信号,一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值(如380VAC—530VDC)高到一定值时,CPU关断VT3,通过对VT1的脉冲导通实现对电解电容C的充电过程。此时的电抗器L与电解电容C分压,从而确保电解电容C工作在安全范围内。当电解电容C上的电压快到危险值(比如说370V),而系统仍处于发电状态,电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时,安全回路发挥作用,实现能耗制动(电阻制动),控制VT3的关断与开通,从而实现电阻R消耗多余的能量,一般这种情况是不会出现的。

(2)电动机电动运行状态

当CPU发现系统不再充电时,则对VT3进行脉冲导通,使得在电抗器L上行成了一个瞬时左正右负的电压(如图标识),再加上电解电容C上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。CPU通过对电解电容C上的电压和直流回路的电压的检测,控制VT3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流,确保直流回路电压νd不出现过高。2、系统难点

(1)电抗器的选取

(a)、我们考虑到工况的特殊性,假设系统出现某种故障,导致电机所载的位能负载自由加速下落,这时电机处于一种发电运行状态,再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路,致使νd升高,很快使变频器处于充电状态,这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。

(b)、在反馈回路中,为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来,选取普通的铁芯(硅钢片)是不能达到目的的,最好选用铁氧体材料制成的铁芯,再看看上述考虑的电流值如此大,可见这个铁芯有多大,素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯,即使有,其价格也肯定不会很低。所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。

(2)控制上的难点

(a)、变频器的直流回路中,电压νd一般都高于500VDC,而电解电容C的耐压才400VDC,可见这种充电过程的控制就不像能量制动(电阻制动)的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为,电解电容C的瞬时充电电压为νc=νd-νL,为了确保电解电容工作在安全范围内(≤400V),就得有效的控制电抗器上的电压降νL,而电压降νL又取决于电感量和电流的瞬时变化率。

(b)、在反馈过程中,还得防止电解电容C所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高,以致系统出现过压保护。

3、主要应用场合及应用实例

正是由于变频器的这种新型制动方式(电容反馈制动)所具有的优越性,近些来,不少用户结合其设备的特点,纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度,国外还不知有无此制动方式?国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器(仍有2台在正常运行中)改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列。

随着变频器应用领域的拓宽,这个应用技术将大有发展前途,具体来讲,主要用在矿井中的吊笼(载人或装料)、斜井矿车(单筒或双筒)、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。

篇2

关键词:果树病虫害;冬季;防治技术

冬季,果树进入休眠期,各种病虫害也进入越冬阶段。处于越冬休眠状态的病虫害,虽然耐受不良环境的能力较强,但其数量有限、不活动、越冬场所比较集中。因此,冬季是防治病虫害的有利时机,可采用与栽培管理、果树修剪相结合的综合防治措施,方法简单,一法多治,一举多得,可起到事半功倍的效果。另外,冬季是农闲时节,劳动力不紧张,落叶果树喷药容易均匀周到,既省药效果又好[1,2]。因此,利用冬季有利时机,做好病虫害防治,对确保果树高产、稳产有重要意义。现将冬季果树防治措施总结如下。

1剪除病虫枝

许多害虫以虫卵、卵块的形态在芽、嫩枝、叶子上越冬,病菌在病枝上越冬。如苹果白粉病是以菌丝在芽鳞痕、瘦弱病枝、当年生新梢上越冬,炭疽病以菌丝干枯枝、破伤枝、病果台和病僵果中过冬,另外在这些地方越冬的还有梨茎峰、苹果红蜘蛛卵、黄刺蛾蚜虫卵、苹果腐烂病菌等。对以上越冬的病虫害,应结合冬季修剪,剪除干枯枝、病虫枝,摘除病僵果,除净越冬卵茧并集中烧毁深埋,以减少多种病害的枯枝侵染源和虫口数量。对修剪所造成的伤口必须涂波尔多液、843康复剂和腐必清液加以保护。

2清洁果园

很多危害果树的害虫和病菌都在落叶以及杂草中越冬,所以应清除果园内的杂草、枯枝、落叶、落果、死树。如苹果褐斑病、灰斑病和梨的黑星病等病菌的越冬场所都在残枝落叶和杂草中,葡萄白腐病、桃褐腐病的病菌大部分在残果上越冬,梨木虱、梨网蝽、金纹细蛾等害虫多在杂草落叶中越冬;苹小卷叶蛾、山楂红蜘蛛等害虫多在树洞里、剪锯口处越冬,通过清扫可起到消灭越冬病原物的作用[3]。清除的时间最好在初冬季节,把清出的东西全部集中起来烧毁或堆积起来沤制肥料。

3果树刮皮

果树刮皮是冬季防治果树害虫的关键措施。有句农谚:“要想吃好梨,年年刮树皮。”因为许多危害果树枝干的病菌都潜伏在老皮、翘皮及裂缝中越冬。在果树的粗皮裂缝中还有许多潜伏越冬的害虫,如毛虫、梨蝽象、苹果小卷叶蛾、梨小食心虫、山楂叶螨等,通过认真细致的刮皮,不仅可以消灭这些病虫害,还可更新树皮,促进树体生长。果树刮皮要掌握4点:一是刮皮时间应该在冬季土壤结冻后到立春惊蛰前进行;二是刮皮要彻底,不要只刮树的主干,应将果树所有枝干的粗皮、翘皮刮除;三是刮皮深度要适宜,要掌握“小树、弱树宜轻;大树、旺树宜重”的原则;四是刮皮时要在树下铺上塑料布,以便于集中收拾销毁。

4树干涂白

树干涂白可减轻日灼和冻害,提高果树的抗病能力,破坏病虫的越冬场所,延缓果树的萌芽和开花,使果树免受春季晚霜的危害,又可兼治树干病虫害,起到防冻杀虫的双重作用。涂白剂配制比例为:石灰10~12份、黏土2份、石硫合剂原液2份、食盐1~2份、水36~40份,可加少量杀虫剂,搅拌均匀后涂抹树干。涂白的位置以树干基部为主,高约1m,涂抹时要由上而下,涂在树干和枝干上,对树干南部及树杈向阳处重点涂,在果树落叶后至封冻前涂最为适宜[4]。

5果园深翻

利用冬闲园地耕翻既是改良土壤、促进果树增产的重要措施,也是消灭越冬害虫的有效办法。在土壤内越冬的果树害虫很多,如桃小食心虫、枣步蛐等,可将土壤深层的害虫及病菌翻至地面而被冻死、或被天敌吃掉,使深埋地下的病虫不能羽化出土而被闷死。耕翻的时间最好在土壤临近封冻时进行,耕翻深度以25~30cm为宜。

6诱杀灭虫

利用害虫对越冬场所有独特的选择性,秋后在果树的主干上绑草或破麻袋片,也可把草搓成绳悬挂在树上,诱集害虫化蛹越冬,然后在翌年春天果树萌芽前把束草解下集中销毁。据调查,这种方法,对梨小食心虫、枣粘虫、旋纹潜叶蛾、苹果小卷叶蛾、苹小食心虫、山楂红蜘蛛等害虫都有很好的诱集作用。

7药剂防治

有的病虫在树的其他部位越冬,因此在清理、刮皮、剪除后,喷含油量为4%~5%的柴油乳剂和3~5°Bé石硫合剂1~2遍,既能杀菌又能灭虫,对蚧壳虫、红蜘蛛、苹果腐烂病以及梨树黑星病、葡萄黑痘病、白粉病等都具有显著的防治效果。对于蛀干害虫天牛等,可采用人工钩杀或用触杀剂农药稀释成有效浓度往蛀孔内灌注。

8生物防治

利用天敌消灭害虫,对人、畜、植物安全,不污染环境,不会引起害虫的再次猖獗和形成抗性,保护和利用害虫天敌,应注意改善天敌生存的环境条件,在果园中给害虫天敌增添食料或设置隐蔽越冬场所,使天敌种群能够顺利生存、繁衍。把果园周围的天敌招引进来,比如啄木鸟可在果树枝干上觅食吉丁虫、透翅蛾等蛀干害虫。

9加强果园肥水管理,增施有机肥

冬季肥源较足,多施有机肥料,可以改良土壤,促进根系发育,提高抗病防虫能力,如葡萄植株的营养主要靠冬天施有机肥料即基肥,结果植株如不施肥,将消弱抗病力,炭疽病、褐斑病发生较多。施有机肥料可增强植株抗旱能力,适当施钾肥,既可提高树体的抗病性能,也可改善果品的质量。

冬季是果树的休眠期,同时也是病虫害的越冬期,是病虫害一年中最弱的时期,便于彻底消灭,选择冬季预防和消灭虫害,将收到事半功倍的效果。

10参考文献

[1]姬宜改.果树休眠期病虫害的综合防治[J].河北果树,2005(1):52.

[2]邓广军,刘林.如何在冬季消灭果树病虫害[J].农村.农林.农民(A版),2004(12):32.

篇3

关键词:冬季温室黄瓜;高产;栽培技术

目前谯城区设施蔬菜栽培面积不断扩大,特别是日光温室黄瓜的栽培面积发展更为迅速。采取多种措施进一步提高谯城区温室黄瓜栽培的产量和效益,已是谯城区设施蔬菜生产中的重要问题,现将冬季温室黄瓜的高产栽培技术总结如下。

1精选品种

根据谯城区的气候条件选择抗病、耐低温的品种;根据当地的消费习惯或生产的黄瓜销往城市居民的消费习惯选择黄瓜是否密刺、颜色深浅、把柄的长短等特征,选择适销对路的品种;根据茬口选择品种的属性,一般越冬茬栽培应选择耐寒性强、早熟、早中后期产量均高的品种,冬春茬栽培应选择苗期耐寒性强、早熟前期产量高的品种,秋冬茬栽培应选择苗期耐热、结瓜期耐低温的中晚熟品种等。谯城区目前种植比较多的是冬美-2、冬棚巨峰、冬冠等品种。

2施肥整地

施足肥料是高产的基础,正常情况下施尿素1500kg/hm2、硫酸钾4500kg/hm2、标准磷肥2500kg/hm2、钙肥2700kg/hm2、镁肥500kg/hm2、有机肥150t/hm2,以上肥料除磷、镁、钙肥全部作为底肥一次性施入外,氮、钾肥留1/2在黄瓜结瓜期进行追施。整地一定要精细,一般黏土或两合土整地做垄时,垄高15cm左右即可;如果是沙土地,做垄时一定要做高垄,一般垄高25cm以上,以利于排水降低土壤湿度,促进黄瓜根系的生长[1,2]。有条件的利用秸秆生物反应堆栽培更好,在黄瓜定植行上按行距开沟,沟深25cm,宽60cm,在沟内填入25cm厚的作物秸秆,可以是新鲜的玉米秸秆、麦秸等,然后踏实,这样不仅节省肥料、改良土壤,而且增产效果明显。

3田间管理

在正常苗期管理的基础上,在营养土中适量加入氮、磷、钾速效肥,能促进壮苗,增加雌花的形成。根据多年的实践,在充分腐熟的有机肥4份、肥沃的非菜园土6份配成的营养土中,添加尿素300g/m3、磷酸二铵1.5kg/m3、草木灰5kg/m3,能促进壮苗,促进雌花的形成。在黄瓜苗期,温室内增施CO2气肥,使白天棚内CO2的含量达到800~1500mg/kg的浓度,可增加黄瓜前期和中期的雌花数,增加产量。黄瓜苗期在防治病虫害时使用烟雾剂,能有效地增加CO2的浓度,也具有促进雌花增多、减少雄花的作用。利用揭盖草帘的早晚来控制日照时间的长短,创造短日照,一般日照时间每天8~10h,有利于雌花的形成。一般上午温度23~26℃,午后22~30℃,前半夜16~18℃,早晨8~10℃,昼夜温差为8~15℃,有利于雌花的形成[3,4]。

4水分管理

土壤湿度70%~80%时,有利于花芽的分化和雌花的形成,比土壤湿度90%以上时雌花多1倍以上,比土壤湿度40%以下的条件下雌花多2~3倍。因此,在育苗时土壤湿度要控制在80%左右,定植后土壤湿度要控制在70%~80%,以促进花芽的分化和雌花的形成。一般根据黄瓜的生长情况,当卷须呈弧状下垂,叶柄和茎之间的夹角超过45°,中午叶片有下垂现象,此时应该浇水,宜安排在连续晴天的初期。浇水要考虑水温,一般地温与水温的差要小于4~5℃,大于此温差对根系生长不利。因此,应选择上午10时左右进行浇水。采取膜下浇水,在宽行里覆秸秆,以减少水分蒸发面积,降低棚内空气湿度,减少病害的发生。早上揭帘后,棚内温度在10℃以上时,进行短时通风,然后关闭通风口,温度升到20℃时,继续通风降湿,到棚内没有雾气时,关闭通风口进行升温,进行温度正常管理。

5植株管理

在植株缓苗进入正常生长期后,要及时整枝打杈、摘除瓜须,正常情况下,叶片的功能期为70d左右,之后开始老化、黄化,不但失去光合功能,还要消耗许多能量。因此,对于功能期超过70d的叶片,要及时摘掉,以减少不必要的营养消耗,并有利于通风透光,减少病害的发生。在黄瓜4叶前喷施50~80mg/kg的乙烯利,能有效控制徒长,促进花芽的分化,增加雌花的比例。

6病害防治

温室黄瓜的主要病害为霜霉病、细菌性病害、灰霉病,这几种病有时单发、有时混发[5],防治时应注意区分,防治霜霉病可选择霜霉威、甲霜灵、冠菌清等防治;灰霉病可选灰霉净等防治;细菌性病害可选冠菌清、DT、细菌灵、农用链霉素等防治,在阴雨、雾、雪天气或晴天浇水后,采取烟熏或喷粉防治效果更佳。

7参考文献

[1]马长云.冬季日光温室黄瓜超高产栽培技术[J].河南农业,2008(1):35.

[2]薛世库,张胜菊.冬季日光温室黄瓜高产栽培技术[J].农技服务,2008(3):17,26.

[3]钟松林.日光温室黄瓜高产栽培技术[J].陕西农业科学,2002(4):44-45.

篇4

摘要:近年发展起来的CDMA移动通信系统技术相对于FDMA、TDMA系统具有较大的容量,但由于多径干扰、多址干扰的存在,其容量优势并没有得到充分的发挥,如果在基站上采用智能天线可以降低这些干扰的影响,提高系统的性能。本文通过对智能天线的认识、优势的阐述,从而引发智能天线在现代移动通信中的重要性。

一、引言

我们知道,天线有很多种,但大体上可分为三大类:“线天线”、“面天线”及“阵列天线”。阵列天线最初用于雷达、声纳以及军事通信中,完成空间滤波和参数估计两大任务。当阵列天线应用到移动通信领域时,通信工程师喜欢用“智能天线”来称谓之。智能天线根据方向图形成(或称为波束形成)的方式又可分为两类:第一类,采用固定形状方向图的智能天线,且不需要参考信号;第二类,采用自适应算法形成方向图的智能天线,需要参考信号。

本文在以下提到的智能天线都是指第二类,即(自适应)智能天线,这也是目前智能天线研究的主流。

二、智能天线的技术现状

在分析研究智能天线技术理论的同时,国内外一些大学、公司和研究所分别建立了试验平台,用实验的方法来验证理论研究的成果,得出相应的结论。

(1)在美国

在智能天线技术方面,美国较其它国家要成熟的多,并已开始投入实用。美国ArrayComm公司将智能天线技术应用于无线本地环路(WLL)系统。ArrayComm方案采用可变阵元配置,有12阵元、8阵元环形自适应阵列可供不同环境选用,现场实验表明在PHS基站采用该技术可以使系统容量提高4倍。

(2)在欧洲

欧洲通信委员会(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)计划中实施了第一阶段智能天线技术研究,称为TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德国、英国、丹麦和西班牙合作完成。该项目是在DECT基站上构造智能天线试验模型,于1995年初开始现场试验,天线阵列由8个阵元组成,射频工作频率为1.89GHz,阵元间距可调,阵元分布有直线型、圆环型和平面型三种形式。试验模型用数字波束成形的方法实现智能天线,采用ERA技术有限公司的专用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作为中央控制。

(3)在日本

ATR光电通信研究所研制了基于波束空间处理方式的多波束智能天线。天线阵元布局为间距半波长的16阵元平面方阵,射频工作频率是1.545GHz。阵元组件接收信号在模数变换后,进行快速付氏变换(FFT)处理,形成正交波束后,分别采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,数字信号处理部分由10片FPGA完成,整块电路板大小为23.3cm×34.0cm。ATR研究人员提出了智能天线的软件天线的概念。

我国目前有部分单位也正进行相关的研究。信威公司将智能天线应用于TDD(时分双工)方式的WLL系统中,信威公司智能天线采用8阵元环形自适应阵列,射频工作于1785~1805MHz,采用TDD双工方式,收发间隔10ms,接收机灵敏度最大可提高9dB。

三、智能天线的优势

智能天线是第三代移动通信不可缺少的空域信号处理技术,归纳起来,智能天线具有以下几个突出的优点。

(1)具有测向和自适应调零功能,能把主波束对准入射信号并适应实时跟踪信号,同时还能把零响点对准干扰信号。

(2)提高输入信号的信干噪比。显然,采用多天线阵列将截获更多的空间信号,也即是获得阵列增益。

(3)能识别不同入射方向的直射波和反射波,具有较强的抗多径衰落和同信道干扰的能力。能减小普通均衡技术很难处理的快衰落对系统性能的影响。

(4)增强系统抗频率选择性衰落的能力,因为天线阵列本质上具有空间分集的能力。

(5)可以利用智能天线,实时监测电磁环境和用户情况来提高网络的管理能力。

(6)智能天线自适应调节天线增益,从而较好地解决远近效应问题。为移动台的进一步简化提供了条件。越区切换是根据基站接收的移动台功率的电平来判断的。由于阴影效应和多径衰落的影响常常导致错误的越区转接,从而增加了网络管理的负荷和用户的呼损率。在相邻小区应用的智能天线技术,可以实时地测量和记录移动台的位置和速度,为越区切换提供更可靠的依据。

四、智能天线与若干空域处理技术的比较

为了进一步理解智能天线的概念,我们把智能天线和相关的传统空域处理技术加以比较。

(1)智能天线与自适应天线的比较

智能天线与自适应天线并没有本质上的区别,只是由于应用场合不同而具有显著的差异。自适应天线主要应用于雷达系统的干扰抵消,一般地,雷达接收到的干扰信号具有很强的功率电平,并且干扰源数目比天线阵列单元数少或相当。而在无线通信系统中,由于多径传播效应到达天线阵列的干扰数目远大于天线阵列单元数,入射角呈现随机分布,功率电平也有很大的动态变化范围,此时的天线叫智能天线。对自适应天线而言,只需对入射干扰信号进行抵消以获得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。对智能天线而言,由于到达阵列的多径信号的入射角和功率电平均数是随机变化的,所以获得的是统计意义上的信干噪比(SINR)的最大化。

(2)智能天线与空间分集技术的比较

空间分集是无线通信系统中常用的抗多径衰落方案。M单元智能天线也可等效为由M个空间耦合器按优化合并准则构成的空间分集阵列。因此可以认为智能天线是传统分集接收的进一步发展。

但是智能天线与空间分集技术却是有显著的差别的。首先空间分集利用了阵列天线中不同阵元耦合得到的空间信号的弱相关性,也即是不同路径的多径信号的弱相关性。而智能天线则是对所有阵元接收的信号进行加权合并来形成空间滤波。一个根本性的区别:智能天线阵列结构的间距小于一个波长(一般取λ/2),而空间分集阵列的间距可以为数个波长。

(3)智能天线与小区扇区化的比较

小区的扇区化可以认为是一种简化的、固定的预分配智能天线系统。智能天线则是动态地、自适应优化的扇区化技术。现在,我们来讨论一个颇有争议的问题。根据IS-95建议,当采用120°扇区时系统容量将增加3倍。由此是否可以得到结论,扇区化波束越窄系统容量提高越大?考虑到实际的电磁环境,我们认为对这一问题的回答是否定的。这是因为窄波束接收到的信号往往是由许多相关性较强的多径信号构成的。一般情况下,各径信号的时延扩展小于一个chip周期。这时信号波形易于产生畸变从而降低信号的质量达不到增加系统容量的目的。同时如果采用过窄的波束接收信号,一旦该径信号受到严重的衰落,则将直接导致通信的中断。另外,过窄的接收波束在工程上是难以实现的,并将成倍地增加设备的复杂度。

五、智能天线的未来展望

(1)目前还没有一个完整的通信理论能够较全面地将智能天线的所有课题有机地联系起来,故需要建立一套较完整的智能天线理论;另一方面,高效、快速的智能算法也将是智能天线走向实用的关键。

(2)采用高速DSP技术,将原先的射频信号转移到基带进行处理。基带处理过程是数字算法的硬件实现过程。

(3)由于圆形布阵和二维任意布阵比等间隔线阵优越,同时阵列天线的数字合成算法能够用于任意形式阵列天线而形成任意图案的方向图,因而可考虑在CDMA基站中采用二维任意布阵的智能天线。

(4)在移动台中(如手机)采用智能天线技术。

(5)采用智能天线技术来改善移动通信信道中上下链路不能使用同一套权值的问题,以改善上下链路的性能。

(6)目前,智能天线技术的研究已不是单一地研究智能天线本身,应与CDMA的一些关键技术(如多用户检测技术、多用户接收技术、功率控制等)结合在一起研究。

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自动化控制技术对化工生产的控制主要表现在模型的检测分析和仪表的实时控制两方面。模型的监测分析要求对整个生产工艺的全过程进行有效地监督和控制,这个过程要求监督科控制人员在明确模型系统内部结构的前提下,了解模型分析困难的主要影响因素,通过系统转接知识库提供的材料在第一时间内找寻到合适的事故处理办法。自动化控制技术对化工生产的控制是实现动态监控和有效处理生产故障的依据。仪表的实时监控主要针对生产过程中随处可见的仪表设备,仪表借助相关信息可以及时反映出化工生产的实际状况,有实际生产工作经验的员工可以根据仪表上的数据信息及时处理生产过程中的各种安全隐患。

2.紧急停车系统的应用

紧急停车系统依据自动化控制和安全联锁在化工生产中的应用十分广泛。假如某设备出现故障需要检验和维修,系统会在第一时间内启动紧急停车系统,设备停止作业后,维修人员既可以开始维修工作。在实际生产必然存在突然停止动力供应的情况,化工生产过程中这种突发事故很多,紧急停车系统可以有效地解决因突然停止动力供应产生的意外损失,在保障生产安全的同时,还能为化工生产的顺利进行提供保障。化工生产中的紧急刹车系统不能与其他设备同时存在,在保持独立设置的同时,既不影响其他设备的正常工作,也不会因为系统突然启动引发的系统问题。最后,化工生产技术人员还应该减少紧急刹车系统运行过程中的冗余设备,为系统的安全运行提供动力保障。因此紧急刹车系统的使用必须坚持故障安全的原则,只有保障系统设备的安全运行才能从根本上发挥紧急刹车系统的作用。

3.安全自动化装置的应用

安全自动化装置是自动化控制及安全联锁在化工安全生产中的应用形式之一。安全自动化装置在化工安全生产中的主要目的有:第一,在实际施工过程中,如果施工人员很难发现安全隐患,安全装置在接受到安全隐患信号后将会自动发出报警动作,实际施工中安全自动化装置发出相应动作的事例有:对有毒气体进行密封隔离、发生火灾时自动启动灭火装置等。第二,安全装置的自动化还能有效处理施工现场工作人员难以解决的困难,减少因施工人员亲自解决施工危害产生的伤亡和经济损失,减少施工过程中各种不必要的意外事故。

4.自动连锁报警装置的应用

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学生姓名

学 号

类 型 网络教育

专 业 园林专业

层 次专升本

指导教师王力超

日 期2017年9月15日

目录

摘要……………………………………………………………………………………3

一、前言………………………………………………………………………………3

二、试验内容和方法…………………………………………………………………4

三、结果与分析………………………………………………………………………7四、结论与建议………………………………………………………………………13

参考文献……………………………………………………………………………14

旱冬瓜繁殖与栽培技术研究

摘要

试验采用正交设计L4(22)进行基质施肥和激素浸种培育旱冬瓜苗木的试验,了解不同处理组合的旱冬瓜苗木繁殖方法与栽培养护技术,选择促进旱冬瓜苗木生长较佳的处理组合,为进一步试验和生产实践提供科学依据。结果表明:处理组合3(2.5kg/0.246m2有机肥+0.2g/L吲哚丁酸溶液浸种)为试验的最优处理组合,苗龄60~204d期间,其平均地径、苗高、主根长和叶片数分别增加1.709、108.02、85.94 mm和7.7片,基质施肥和激素浸种具有促进旱冬瓜苗木繁殖与养护的效果,对旱冬瓜苗木生物量的积累具有明显的促进作用。

关键词:旱冬瓜;繁殖;栽培;基质施肥;激素浸种

1、前言

旱冬瓜(Alnus nepalensis),别名蒙自桤木(中国树木分类学),尼泊尔桤木(中国植物志),冬瓜树(云南)[1]。属桦木科(Betulaceae)落叶乔木,高达25m,胸径1m。幼时树皮淡绿色,老时为深灰褐色,鳞片开裂。冬芽有树脂,芽鳞2枚,幼枝初被黄色毛。叶卵形至卵状椭圆形,疏生单细锯齿或近全缘,侧脉6~15对,下面有白粉,沿叶脉有毛。雄花柔荑花序细长而下垂,雌花序多数集生于分枝的总柄上,果序矩圆形,长1.5~2cm,具短柄,果苞厚,木质,坚果两侧有窄翅[2]。其树型自然美观、生长快速、固碳能力强而成为近年城市绿化、公园观赏、住宅美化的首选树木。

旱冬瓜是速生树种,常作为胶合板、包装用材、也可用于木雕、火柴、制浆等用材[2];其具有生长迅速、耐贫瘠、适应性广的特点;其根具有固氮菌,并对矿质元素具有较强的吸收富集能力;叶是良好的有机肥料,对山地土壤的改良有较好作用;木材无异味,质轻,是制作食品包装箱的好材料,具有重要的生态和经济价值[3-5]。同时。旱冬瓜是我省重要的用材树种和荒山绿化树种,是营建生态林、用材林等多功能森林的优良树种[6]。近年,在云南各地的公园、住宅小区、城市绿化也用旱冬瓜,成了名副其实的城市观赏树木。

2试验内容和方法

2.1试验地概况

试验地在云南省曲靖市国营海寨林场,气候属北亚热带半湿润季风气候,年平均温度14.5℃,年平均降水量1008.9 mm,年蒸发量为2140.3mm,年平均日照时数2108.2小时,年均降雪天数5.3天,年均降霜天数32天。

2.2试验材料

旱冬瓜种子(采自云南省德宏州陇川县)、有机肥、复合肥(N、P和K含量分别为N≥14%,P≥6%,K≥18%)、电子天平(种子和肥料称重)、多菌灵(苗床消毒)、高锰酸钾(种子消毒和苗床消毒)、量杯、烧杯、塑料桶、纱布(包裹种子进行处理)、锄头、硬纸板(用于小区隔离)等。

2.3试验目的

了解不同有机肥施肥量和吲哚丁酸浓度处理组合的旱冬瓜苗木播种至0.6a期间不同苗龄等苗木地上(地径和苗高)、地下部分(根系)的生长指标、生物量,了解旱冬瓜苗木的生长过程和地上、地下部分的生长关系。

2.3.1试验的因素和水平

试验包括育苗的基质施肥和激素浸种2因素,每因素2水平(表1)。

表1 旱冬瓜苗木培育施肥的因素水平表

因素

水平

A:基质施肥

B:激素浸种

因素

水平

A:基质施肥

B:激素浸种

1

有机肥,5kg/m2

0.2g/L吲哚丁酸溶液浸种(浸种0.5h)

2

有机肥,10kg/m2

0.5g/L吲哚丁酸溶液浸种(浸种0.5h)

2.3.2试验设计

根据选定的因素及其水平,试验采用L4(22)正交设计(表2)。

表2 L4(22)旱冬瓜苗木培育正交试验设计

列号与组合

试验号

1

(A)

2

(B)

3

(交互列)

试验组合

试验组合内容

1

1

1

1

A1B1

有机肥,1.25kg;0.2g/L吲哚乙酸溶液浸种

2

1

2

2

A1B2

有机肥,1.25kg;0.5g/L吲哚乙酸溶液浸种

3

2

1

2

A2B1

有机肥,2.5kg;0.2g/L吲哚乙酸溶液浸种

4

2

2

1

A2B2

有机肥,2.5kg;0.5g/L吲哚乙酸溶液浸种

试验共4个处理,不设重复,每处理播种0.246m2(播种量10克),每处理一个小区,共四个小区。

2.4试验实施

2.4.1整地和试验小区划分

将试验地土团打细、整平,做成10cm的高床。在播种前2天用多菌灵进行苗床消毒,以8g/m2的标准配制1%的多菌灵液均匀地喷撒在床面上,播种前1天用0.5%的高锰酸钾溶液喷洒床面至土壤20cm表层湿透进一步土壤消毒。

整地后的苗床,根据试验设计划分试验区。在试验区的基础上,划分本试验的小区,每小区的床面长41cm、宽60cm,共四个小区,即面积为0.246m2,总面积约为0.984m2。

2.4.2施肥

整地完成后,在4个试验小区上依次施以有机肥1.25kg、1.25kg、2.5kg、2.5kg,并使其与土壤拌匀。

2.4.3种子处理与播种

(1)浸种消毒先称取4份等重(每份10g)的旱冬瓜种子并用干净的纱布包裹(因种子浸泡后会发胀,种子包裹适当的松一些),将包裹好的种子用0.5%高锰酸钾溶液浸泡0.5h,用清水洗干净后,再用清水浸泡24~36h后按照试验设计要求分别用不同浓度的吲哚丁酸溶液浸泡0.5h,待阴干后于细土拌匀后准备播种。

(2)播种时间与方法播种于2010年4月1日进行,播种采取撒播,即将种子均匀地撒在苗床上,然后用手或木杆反复整平使种子充分落入表层土内,以依稀可见种子为宜,不用盖土。

2.4.4 播后管理

每3~5d洒水1次,保持苗床湿润即可;空气温度保持在20~28℃,中午温度过高时盖上遮阳网并注意棚内通风透气。当苗木出土后,每天中午掀开薄膜的两侧保持通风降温,傍晚或阴天盖上塑料薄膜。苗床注意病虫害防治,每10~15d用多菌灵500倍液喷一次。此外要勤除草,以免杂草与苗木竞争养分、水分和光照而影响苗木生长。

2.5 数据测定与分析

试验于6~10月中旬分别五次进行数据的测定。根据出苗情况,分小区测算苗木的场圃发芽率并测定苗木的地茎、苗高、主根长、叶片数等生长指标。

2.5.1场圃发芽率的测定

场圃发芽率通过抽样的方法测定。

2.5.2绘制旱冬瓜苗木的生长过程图

各处理组合苗木不同苗龄测定和计算的地径、苗高平均值核对无误后输入计算机,运用Excel软件绘制旱冬瓜苗木随苗龄变化的生长过程图。

2.5.3生物量的比较

各处理组合的的鲜重和烘干重分别核对无误后输入计算机,运用Excel软件对各处理组合生物量进行直观的绘图分析。

3结果与分析

3.1场圃发芽率

苗龄为30d时,测定场圃发芽率,结果见表5。

表3 旱冬瓜种子场圃发芽率

样地号

试验样地苗木数

播种量(g)

播种粒数(粒)

场圃发芽率(%)

(株)

处理组合1

122

119

135

125

4805

10

21314

22.54

处理组合2

154

162

141

152

5843

10

21314

27.41

处理组合3

129

135

142

135

5189

10

21314

24.35

处理组合4

141

150

136

142

5458

10

21314

25.61

平均

---

---

---

---

5324

---

---

24.98

其中:n1—第一个样方内旱冬瓜苗数;n2—第二个样方内旱冬瓜苗数;n3—第三个样方内旱冬瓜苗数;n0—三个样方内旱冬瓜苗数的平均值。

表3的结果表明,在苗龄30d时,测定旱冬瓜的场圃发芽率,试验样地苗木数最多的是处理2,为5843株,最少的是处理组合1,仅4805株,4个样地的平均苗木数为5324株;场圃发芽率从少到多的排序为处理组合1(22.54%)<处理组合3(24.35%)<处理组合4(25.61%)<处理组合2(27.41%),平均场圃发芽率为24.98%;旱冬瓜种子的场圃发芽率随着有机肥量的增加而增加,最优的为处理组合2。

3.2苗木生长量分析

3.2.1地茎

地径生长过程旱冬瓜从播种后60d 开始至204d ,5次测定苗木地径生长随时间的变化过程(图1)。

图1旱冬瓜地径生长过程

图1显示出苗龄60d~115d时,处理组合2为地径生长量最小,处理组合1的生长量与其相似,处理组合3为地径生长量最大,其次为处理组合4;苗龄115d~131d时,处理组合1和2的地径生长量超过处理组合3和4的;131d~159d(之间,处理组合2的地径生长较缓慢,其余3个处理组合都进入了快速生长阶段。处理组合3在苗龄131~204d期间一直为地径生长量最大,而处理组合4在苗龄204d时地径生长量最。苗龄204d时,地径生长量最大的为处理组合3,其次为处理组合2和处理组合1,最小的是处理组合4。因此,旱冬瓜苗木总的生长过程,苗龄60 ~159d各处理组合地径生长相对比较缓慢,苗龄159~204d为地径的快速生长阶段,处理组合3的地径生长最优。

3.3.2苗高

苗高生长过程旱冬瓜从播种后60d开始至204d,5次测定苗木苗高生长随时间的变化过程(图2)。

图2 旱冬瓜苗高生长过程

图2显示出苗龄60d~115d期间4个处理组合的苗高生长量相似,在苗龄115d~131d开始出现差异,处理组合3为苗高生长量最大,处理组合2为苗高生长量最小,而且处理组合2出现缓慢下降的趋势,此后4个处理组合均进入了快速生长阶段。处理组合3在苗龄131d~204d期间一直为苗高生长量最大,而处理组合1和处理组合2在苗龄204d时苗高生长量最差,苗龄204d苗高生长量最大的为处理组合3,其次为处理组合4。因此,在播种后60d~131d各处理组合苗高生长相对比较缓慢,苗龄131d~204d进入快速生长阶段,处理组合3的苗高生长最优。

3.3.3主根生长

主根的生长过程旱冬瓜从播种后60 d 开始至204d,5次测定苗木主根生长随时间的变化过程(图3)。

图3 旱冬瓜主根的生长过程

图3显示出苗龄60~115d时4个处理组合的主根生长较缓慢,在115~131d进入同步增长状态;131~159d之间处理组合1和处理组合2的苗木生长非常缓慢;处理组合3和处理组合4在131~204d进入快速生长阶段,生长量明显高于处理组合1和2,且处理组合3的生长量大于处理组合4的。因此,159~204d是旱冬瓜苗木主根的快速生长阶段,且在204d时主根生长量最大的是处理组合3。

3.3.4 叶片的发育

叶片的生长过程旱冬瓜从播种后60d开始至204d,5次测定苗木叶片生长随时间的变化过程(图4)。

图4 叶片的生长过程

图4显示出苗龄115d~131d时段处理组合1的叶片生长量增长最快,其次为处理组合3;而在苗龄131d ~159d时,处理组合4的叶片生长量增长最快,其次为处理组合3;在204d时不同处理组合的叶片生长量最大的为处理组合3,最小的为处理组合2。

3.4生物量

3.4.1鲜重比较

4个处理组合不同苗龄的生物量平均鲜重统计并绘图,结果见图5。

图5旱冬瓜苗木的鲜重

由图5可知,4个处理组合下,苗龄60d~131d时,苗木的鲜重生物量增长较缓慢,苗龄131d~204d时,苗木的鲜重开始出现较明显的增长;苗龄159d~204d时,苗木的鲜重迅速增长,鲜重最大的是处理组合3,其次是处理组合4,最小的是处理组合1和2。苗木的鲜重处理组合1、2、3和4依次增加,说明浸种和施肥对旱冬瓜苗木的生物量累积具有促进作用。

3.4.2 烘干重比较苗木的生物量鲜重在温箱内烘干至恒重后与鲜重类似,绘图了解其生长过程。

图6旱冬瓜苗木的烘干重

由图6可知,4个处理组合下,苗龄60d~131d时,苗木的烘干重增长较缓慢,苗龄131~204d时,苗木的烘干重开始出现差异且在159~204d时段迅速增长,苗木的烘干重最大的是处理组合3,其次是处理组合4,最小的是处理组合1和2,说明基质施肥和激素浸种对旱冬瓜苗木的生物量累积具有促进作用。

4结论与建议

在2.5kg/0.246m2有机肥+0.2g/L吲哚丁酸溶液浸种情况下,对地径、苗高、主根、叶片生长的促进最明显,生长表现较佳,旱冬瓜苗木生长健壮。但是,由于试验观测时间较短,未进行重复的试验,建议进一步的开展旱冬瓜基质施肥和激素处理种子的处理组合试验,为生产实践提供旱冬瓜优质壮苗培育的应用技术。

参考文献

[1] 郑万钧.中国植物志[M](第二卷).北京:中国林业出版社,1985,11

[2]攀国盛、李乡旺、肖绍琼.思茅林区主要商品材树种手册[J].云南大学出版社,1997,4:23~24

[3]沈立新.喜玛拉雅地区山地旱冬瓜轮歇与间作系统研究[J].中国生态农业学报,2003,11 (1):148~149

[4]李恒,郭辉军,刀志灵.高黎贡山植物[M].北京:科学出版社,2000

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关键词:伺服驱动技术,直线电机,可编程计算机控制器,运动控制

1引言

信息时代的高新技术流向传统产业,引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业,在这场新技术革命冲击下,产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变,微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。

随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展,各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注,它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。

在机电一体化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,也得到前所未有的大发展,国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术(FullClosedACServo)、直线电机驱动技术(LinearMotorDriving)、可编程序计算机控制器(ProgrammableComputerController,PCC)和运动控制卡(MotionControllingBoard)等几项具有代表性的新技术。

2全闭环交流伺服驱动技术

在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中,交流伺服系统的应用越来越广泛,其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流,而且调试、使用十分简单,因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样,在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统,并充分发挥DSP的高速运算能力,自动完成整个伺服系统的增益调节,甚至可以跟踪负载变化,实时调节系统增益;有的驱动器还具有快速傅立叶变换(FFT)的功能,测算出设备的机械共振点,并通过陷波滤波方式消除机械共振。

一般情况下,这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式,即伺服电机上的编码器反馈既作速度环,也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度,应在最终的运动部分安装高精度的检测元件(如:光栅尺、光电编码器等),即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是:伺服系统只接受速度指令,完成速度环的控制,位置环的控制由上位控制器来完成(大多数全闭环的机床数控系统就是这样)。这样大大增加了上位控制器的难度,也限制了伺服系统的推广。目前,国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统,使得高精度自动化设备的实现更为容易。其控制原理如图1所示。

该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷,伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等),作为位置环,而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙(如齿轮间隙、丝杠间隙等),补偿机械传动件的制造误差(如丝杠螺距误差等),实现真正的全闭环位置控制功能,获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成,无需增加上位控制器的负担,因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中,开始采用这种伺服系统。

3直线电机驱动技术

直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视,并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。

在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。

1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件(如丝杠等),使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。

2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。

3.动刚度高由于"直接驱动",避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时也提高了其传动刚度。

4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车(时速可达500Km/h),所以用在机床进给驱动中,要满足其超高速切削的最大进个速度(要求达60~100M/min或更高)当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性,使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度,一般可达2~10g(g=9.8m/s2),而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1~0.5g。5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其行程长度。

6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),其运动时噪音将大大降低。

7.效率高由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗,传动效率大大提高。

直线传动电机的发展也越来越快,在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品,其中美国科尔摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统,它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动;德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。

4可编程计算机控制器技术

自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器(ProgrammingLogicalController,PLC)问世以来,PLC控制技术已走过了30年的发展历程,尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展,它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器(PCC)就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。

与传统的PLC相比较,PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小,这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题,它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台,这样应用程序的运行周期则与程序长短无关,而是由操作系统的循环周期决定。由此,它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来,满足了实时控制的要求。当然,这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求,任意修改。

基于这样的操作系统,PCC的应用程序由多任务模块构成,给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求,如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等,分别编制出控制程序模块(任务),这些模块既独立运行,数据间又保持一定的相互关联,这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后,可一同下载至PCC的CPU中,在多任务操作系统的调度管理下并行运行,共同实现项目的控制要求。

PCC在工业控制中强大的功能优势,体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS(分布式工业控制系统)技术互相融合的发展潮流,虽然这还是一项较为年轻的技术,但在其越来越多的应用领域中,它正日益显示出不可低估的发展潜力。

5运动控制卡

运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。它的出现主要是因为:(1)为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;(2)在各种工业设备(如包装机械、印刷机械等)、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;(3)PC机在各种工业现场的广泛应用,也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。

运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心,大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地,运动控制卡与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等);控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。

这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行,运动控制卡也形成了一个独立的专门行业,具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现,如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。

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高等职业教育与普通高等教育相互融合的过程,也就是学校、学生和企业之间不同利益诉求的协调过程。学校的着眼点集中在人才培养的专业设置和培养方式上;学生的学习在某种程度上是以就业为导向的;企业期望能达到本企业人力资本专用性较高的目标。移动通信工程正处于大规模建设期,企业对专业技术人才有持续大量的需求。但目前高等院校培养的人才与企业实际用人需求之间存在较大差距,刚走出校门的学生难以在移动通信行业就业,更得不到很好的职业发展。因此,实现职业教育和普通教育的融合,搭建培养学生职业技能的平台,是创新高等教育改革的发展之路。这种新型教育形态开启了促进学校自身发展、提高学生职业技能以及充实企业创新性工程技术人才储备的共赢局面。

二、建立以行业需求为驱动、面向工程技术应用的人才培养体系

人才培养体系是指围绕一定的培养目标组织起来的相对稳定的教育教学活动的结构样式。根据移动通信行业的需求分析,工程服务技术人员和产品制造技术人员是企业对于工程技术人才最大的需求。以这两个岗位对专业知识和专业技能的要求为基本出发点,确立通信工程专业移动通信技术人才的培养体系。在原通信工程专业培养标准的基础上进行适当扩展,使学生具有必要的专业理论知识和较强的专业操作技能,为学生今后的职业发展进行必要的知识储备,使学生具备初级工程师的技术素质,形成培养满足社会行业需求的专业技术人才的闭环模式。在经济全球化的新形势下,培养体系也需要逐步调整为持续、整体、完全和全面的终身培养体系,以适应社会对人才多样化的需求。

三、形成以课题为依托的人才培养机制

1.加强教师队伍的教师风范、学术水平与教学水平建设,确保教学工作顺利进行。

教师素质是影响教学质量的首要因素,教学团队应具有合理的整体素质、知识与年龄结构、较强的责任感、团结协作精神、较高的学术造诣、丰富的教学经验、鲜明的教学特色。在组建教师队伍时,要做到以下几点:第一,主动加强所讲课程的理论知识学习,坚持凝聚集体智慧的课程组集体备课制度,对于同一门课程要学大纲和进度。教师可将最新科研成果引入教学实践活动中来,或以科研成果为基础,在大学科技园创办成立科技型公司,促进科技成果产业化。科技园为入园企业和机构提供财务、法律、专利、商标等咨询服务;全面开放图书、网络、科研设施等资源。第二,努力学习高等教育学和心理学理论,夯实开展教育研究和教学改革的基础。积极参加教育教学研究活动,并承担课程质量检查评估和教育研究课题。每学期末对教学改革试点进行详细的教学实践总结,认真接受课程教学质量评议并从中总结经验教训。第三,及时了解学生的学习需求,按照学生年级、层次以及素质上的差异,有针对性地对学生进行学习方法论的教育,培养学生良好的学风和科学思维能力,形成良好的师生沟通桥梁。第四,在实施承担的课程、实验、实习等教学任务的过程中,注意随时收集和整理教学内容、重点、难点、学生学习效果、教学方法等方面的教学资料。第五,课程负责人每学期都应有计划地组织本课程组教师进行教学研究活动,遵循民主讨论原则,鼓励不同教学思想和观点间的讨论与交流,坚持定期教学研究活动日制度,努力提高教师群体的教学研究和教学水平。

2.健全“以学生为中心”的教学活动设计,助推学生奋发进取,挖掘学生的最大潜能。

“以学生为中心”的教学活动就是坚持以学生为本的原则,贴近学生个性,组织学生以小组形式进行讨论、各小组成员之间相互协作共同学习课程中教学难点。第一,在教学活动开展之前,教师要对先修课程、相关课程和后续课程进行正确而全面的了解,以便处理好课程间的衔接关系,减少内容上不必要的重复,提高课时效益。还要对学生的总体学习基础进行细致的摸底,按大多数学生的知识水平和接受能力精选教学内容,安排各教学环节的进度。第二,在教学活动开展过程中,教师要能承上启下,讲清该堂课程的教学目标、教学内容和工程背景。设计的课程内容应符合教学大纲的要求,具备思想性、科学性和系统性,反映出本课程和相关课程的新进展,才能深深吸引住学生。讲授课程时,要做到概念准确、思路清晰、层次分明;要突出重点问题、循序渐进地讲透难点,要注意观察学生的反馈使学生的思维跟上教师的节奏。教师要把握时机在适宜的时间提出问题,使学生始终处于积极思考中。鼓励学生参与到教学活动中来,给学生提供展示自我才华的机会,形成教师与学生、学生与学生之间良性沟通的渠道,创造出活跃的课堂气氛。第三,在教学活动结束后,要给学生布置能培养学习积极性和激发创新思维能力的作业,内容上要侧重于课程讲授的新概念、新知识的理解和综合应用,用于检测教学目标的实现程度。同时,注意收集学生对教学效果的评价,以便及时发现教学过程中的不足之处,逐渐优化教学内容和教学活动的组织形式,达到传授知识和培养能力并重的目标。

3.项目组人员管理的导生制协作学习是激发学生学习兴趣的有效措施。

在项目组成员中挑选学习成绩突出、动手能力较强的硕士研究生作为本科学生的组长,负责本小组的日常管理和对组员的学习指导。搭建小组制平台,既能锻炼组长的组织协调能力,鞭策组长养成钻研问题的良好习惯,进而给全体组员树立学习的榜样。项目组在统筹安排的基础上将项目涉及的研究问题分配给各小组,各小组成员共同解决问题的过程就是对所学知识消化、巩固和深化的过程。项目组每周例会中,由组长汇报各组的课题进展情况,将未解决的疑难问题提交项目组进一步讨论。项目组全体成员积极参与,集思广益进行新问题的探索,疏通课题研究的路障,在更深更广的维度上查阅资料,寻找问题的突破口。例会结束之前还要制订下一周的研究计划,督促各小组积极开展研究工作,确保项目实施稳步推进。

四、规划以突出工程技术人员职业能力为目标的开放式实验室

移动通信工程技术的实用性很强,为使学生达到企业的用人要求,应创造条件让学生在学校就具备项目实施的工作能力。为实现这一培养目标,必须为学生提供足量的实验和实训设备,结合实物学习,强化学习效果;模拟真实的应用环境,亲自动手操作,快速提升操作经验。实验教学是课程教学的有机组成部分,能加深理解课堂知识和扩大知识外延,在人才培养过程中具有重要的地位和作用。

1.高水平的实验室技术队伍是培养学生职业基本技能的必要前提。

实验技术人员是高等学校教学和科研队伍的重要组成部分,实验教学是提高教学质量和科研水平的有力支撑。应加强实验技术人员的队伍建设,鼓励实验技术人员提高专业技术水平,履行相应的职责,完成本职工作,为教学和科研工作做出应有的贡献。鼓励教师、工程技术人员参加实验室的建设,重视科研工作对实验教学质量提高的作用。积极组织学生参加实验室日常工作,培养学生在实际工作和操作中的能力。

2.不断革新实验教学内容,逐步实现教育资源最优配置的实验室开放式管理模式。

开放式实验室,即实验室对学生全天开放。学生可以利用实验室的仪器设备进行课外学习、实验研究和科技制作活动,使实验室成为培养学生创新精神和实践能力的基地。一方面,进一步开放教学实验内容,提供多个选修实验项目,学生能以“点菜式”方式自由选择实验项目。另一方面,允许学生自拟实验项目,加强近代测试技术训练,以开阔学生的视野和工作适应性。

五、与企业密切合作,共同探索协同发展的工作机制

校外实习作为职业教育的现场教学和实践环节,是增强学生感性认识和培养创新意识的关键。根据通信工程专业的学科特点,选择能满足实习教学任务需求的企业,本着双方自愿、各施所长、互补所需的原则,建立教学、科研、生产一体化的综合实习基地。校外实习阶段主要包括以下四个方面。

(1)实习教师的选定。

学院要选派责任心强、实践经验丰富且熟悉实习企业情况的教师作为院派实习带队教师,实习单位的实习指导教师应具有中级以上职称。

(2)实习内容的确定。

实习内容既要符合学院实纲的基本内容,也要照顾到企业的实际生产任务,争取得到实习单位对实习工作的支持。

(3)实习过程的管理。

学生实习前必须按照《实习守则》的要求,明确实习目的、意义及内容。实习期间要严格遵守实习单位的各项规章制度,在指定场所、岗位及设备进行实习,未经允许不得随意串岗。

(4)实习成绩的评定。

篇9

大家下午好!

全国艺术院校院(校)长高峰论坛在经过连续六届的成功举办后,今天又以分论坛的形式移师杭州,并且得到了在座各位专家、学者、领导的大力支持。在此,我代表中国文化传媒集团,向前来参加论坛的仲呈祥先生、董长侠先生、陈汗青先生,以及各位院校长和各位朋友们、同志们表示热烈的欢迎和衷心的感谢!

去年,我和在座的各位一同参加了第六届“全国艺术院校院(校)长高峰论坛”,给我留下了非常深刻而难忘的印象。作为当代有作为的艺术家,应该有一种历史的责任感和使命感,应该敢于担当、善于担当。我们的艺术家要用眼睛去观察,用笔去书写、记录,给历史、给后人留下宝贵的精神和文化财富。我们的作品,无论水平高低,应是对生动的社会现实的记录,它的价值就在这里。百年以后,我们在研究这些作品时,就能够从中得到一些启示,能够对当时所处历史的政治、经济、文化有所体悟。这是我们对历史的贡献。历史上有影响的文学作品,同样都是对当时政治、经济、文化的深刻记录,这是文学作品的价值所在。我们的艺术工作者、文化工作者为什么要“三贴近”?为什么要进行“走转改”?就是要让我们的文化艺术工作者深入的体验生活,反映鲜活的内容,这些鲜活的内容正是人民群众平凡的生活的凝练和积累。我们可以从中吸收营养,成为我们创作的源泉。所以,作为一个艺术工作者和文化工作者,就要善于观察,善于总结,善于提炼,用我们的笔,用我们的眼进行剖析、提升,来反映社会。我们这个论坛、包括杭州发展基地,就是要给各位艺术家搭建一个平台,给大家营造一个宽松的、和谐的、融洽的、开放的氛围,让大家的思想和意识无限奔驰,给大家一个广阔的空间,激发艺术家们的创作灵感,为社会、为人类留下宝贵的财富。正常的文艺批评是允许的,正常的文艺批评是激发我们改进和创作的基础,激发着我们如何深入生活,反映最鲜活的生活当中的精华,是帮助我们提高的一个重要手段。我们提供这样一个环境,就是要吸引大家的参与,大家的参与就是对我们工作的最大支持。对我们艺术工作者来说,责任感和担当非常重要,我希望通过我们的基地,能够有一大批传世佳作,若干年以后,我们这里创作出的作品应该是对国家、对杭州当今政治、经济、文化的反映。希望我们的艺术家能够利用好这个基地,成就艺术创作生涯中辉煌的一段。

党的十六大特别是十七大以来,文化建设的地位和重要性不断凸显。从国家层面来看,文化建设逐渐成为与经济建设同步发展的基本国策,有利于文化蓬勃发展的宏观环境不断得到优化和提升,文化建设在国民经济中所占的比重在逐年提高。从大众层面来看,文化建设所取得的丰富而巨大的成就正在改变着我们的物质生活和精神生活。众所周知,被历代文人誉为“人间天堂”的杭州,原本是长江三角洲经济圈中心城市之一,也是一座全球闻名的旅游城市,近几年来,因为拥有了“天堂硅谷”“动漫之都”等文化名片而享誉全国。杭州在文化建设上出奇制胜,成为国内众多城市学习效仿的对象。一踏进这座城市,你就会发现,这里的老百姓对文化有着一种深厚的感情,衣食住行,无处不在。我想,这才是一座城市真正的魅力所在。如果用我们艺术家的眼光去观察,可能会更加深刻。

文化建设也在影响着我们在座的每一位同志的事业。去年年初,在以仲呈祥先生为代表的一大批专家学者的长期呼吁下,国务院学位委员会审议通过了将艺术学科独立为“艺术学门类”的决议,使原属“文学门类”的艺术学科成为新的单独的学科门类。这为艺术教育的发展提供了更加广阔和美好的前景。而美术学科也由以往的二级学科提升为一级学科,美术教育发展的条件不断完善和优化。我们今天的论坛,正是在这种背景下举办的,其主要目的在于深入学习十七届六中全会关于推动社会主义文化大发展大繁荣,支持文化产业和艺术教育产学研融合以及公共文化服务平台建设的重要精神,总结交流全国艺术院校产学研发展的经验,推动全国艺术院校在国家文化创意产业发展中发挥更加积极的作用。

篇10

关键词:下运带式输送机;制动;盘式制动系统

Abstract: according to the characteristics of the china coal mines, the braking condition and requirements of the downward belt conveyors are analyzed, the fluid brake, hydraulic brake and disc brake are comparatively analyzed. At last it points out that the disc brake is the best choice for downward belt conveyors and is the main brake equipments in the future.

Key words: Downward belt conveyor; brake; disc brake

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:

0 前言

我国煤矿倾斜煤层众多,16°~25°的倾斜煤层大量存在,采用下运带式输送机能够大大减少采区巷道的开掘工作量,降低基建费用,缩短施工工期,从而产生巨大的经济效益和社会效益[5]。

下运带式输送机在我国于80年代末开始用于倾斜煤层的开采,随着其相关关键技术的解决以及对倾斜煤层开采量的逐渐加大,大功率、高运速、大角度的下运带式输送机随着国民经济增长需求量加大。

图1为下运带式输送机传动原理图。

1-头部改向滚筒 2-驱动滚筒 3-增面滚筒

4-改向滚筒 5-拉紧滚筒 6-尾部改向滚筒

图1 下运带式输送机传动原理图

下运带式输送机的运输方向与水平面有一个夹角β,它在头部受料向下运输,在尾部卸料。因为倾角的存在,物料及输送带自身重力中平行于输送带的分力与输送机运行方向相同。

1 下运带式输送机制动工况

下运带式输送机采用电机为动力。电机的工作特性曲线如图2所示,水平轴为电机的输出扭矩,垂直轴为电机的转速。

图2 异步电机的工作特性曲线

图中坐标系第一象限中的曲线为电机电动状态下的工作特性曲线,第二象限中的曲线为电机发电状态下的工作特性曲线。起动扭矩A,电机最大扭矩P,电机额定扭矩B,同步转速H,发电状态下额定扭矩C,发电状态下最大扭矩Q。

通过分析下运带式输送机运行工况、特点及电机转速与扭矩特性曲线图可知,下运带式输送机的驱动有两种运行工况:(1)轻载时,以电动工况运行。(2)重载时,物料自重的下滑分力大于输送机的工作阻力,其合力产生加速力,使输送带速度不断加快,当电机超过同步转速之后,电机以发电工况运行,直至达到平衡后,电机维持在一个稳定转速下工作。

当输送机严重超载或发生停电时,电机制动力消失,此时输送机失控,如没有高可靠性能的制动器,可能出现飞车,后果难以想象。因此,输送机能否可靠运行取决于其制动器及控制系统的可靠性。

2 制动器的要求

制动器是下运带式输送机不可缺少的一部分,制动器性能的好坏,直接影响着输送机的可靠运行,对其有以下几点要求:

(1) 可控的制动力。下运大功率带式输送机,要求制动器提供可靠的制动力,其要求制动减加速度在-0.3~-0.1m/s2之间。

(2) 断电能可靠制动。发生断电时,制动器仍能可靠地工作。

(3) 具有驻车制动功能。

(4) 满足井下防爆要求。

(5) 结构紧凑、使用寿命长。

3 制动技术现状

国内的下运带式输送机制动器主要有:液压制动、液力制动以及盘式制动系统等。

(1) 液力制动

液力制动结构与液力耦合器类似。在下运带式输送机中,液力制动输出轴与减速机的输入轴相连。输送机正常工作时,工作腔内不充液;在制动时才向工作腔内充液,对下运带式输送机产生制动力。

其制动力矩的计算公式为:

(1)

式中 M——制动力矩,N·m;λ——扭矩系数,s2/(rad2·m);g——当地重力加速度,m/s2;Dz——转子直径m;nz——输出轴转速,rad/s;, γ——传动媒介密度,kg/m3。

其主要特点:

1)制动扭矩M和输出轴转速nz的平方成正比,转速下降制动扭矩下降,当降低到工作速度的1/3时,制动失效,须机械辅助制动,此时会造成冲击和发热;

2) 工作时需要冷却;

3) 工作时,制动器内腔须立即充满工作介质,制动时间长;

4)停电时,储能罐向制动器内腔充满工作介质,从而实现平稳制动;

(2) 液压制动

液压制动是通过改变排油的流量和压力,从而对下运带式输送机产生制动力,制动力可以进行无级调节。

其制动力矩的计算公式为:

(2)

式中p——工作压力,MPa;Q0——泵每转排油体积,m3;ηm——机械效率。

液压制动系统的主要特点是:

1)制动力矩M与工作油压p及系统排量Q0的积成正比,制动可靠,仍需用机械辅助制动;

2)工作时需要冷却系统冷却;

3)停电时,靠蓄电池来控制制动器平稳制动;

4)系统复杂,维护较高。

(3) 盘式制动

盘式制动的制动力是由制动盘与制动头摩擦产生。

其制动力矩的近似计算公式为:

(3)

式中Fd0——碟形弹簧预作用力,N;μm——闸衬与制动盘的摩擦系数;K——制动器副数,;Rm——等效制动半径,m; Ap——活塞受压面积,m2。

其主要特点是:

1)制动扭矩M与液压系统油压p成比例,可实现制动力无级调节;

2)单盘制动盘会使散热性变差;

3) 制动盘线速度高时易产生火花,存在安全隐患;

4)停电时,靠蓄电池来控制制动器平稳制动;

4 结论

比较以上三种制动系统,盘式制动系统的优点明显,其突出体现在:它可以实现一级制动,而不用像其它两者那样需要采用先减速再利用机械闸抱死的二级制动方法,从而大大简化了制动系统,使整机的造价大为降低;盘式制动器在煤矿应用非常广泛,对其特性有较深刻的认识,技术也较成熟,易制定正确的控制策略;其散热性能差,易产生火花的缺点通过结构和材料的研究改进已经得到有效的改善。因此,盘式制动系统有着比较广阔的应用前景,是未来下运带式输送机的主要制动装置。

参考文献

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张尊敬,汪甦.DTⅡ(A)型带式输送机设计手册[M].北京:冶金工业出版社,2003

荆栋.基于模糊控制的下运带式输送机液压制动系统的研究[D].西安科技大学硕士学位论文,2005

于岩,朱路群.大倾角下运带式输送机的控制与检测系统[J].连续输送技术,1991(1):33-38

戴建立.煤矿下运带式输送机液力制动减速度控制系统研究[D].上海交通大学工程硕士学位论文,2002

杨育德,杨景山.下运带式输送机及其制动装置的应用[J].东北煤炭技术,1993(1):47-50