時間:2023-02-24 05:14:47
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇控制技術(shù),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:;花期;控制
1 概述
按照自然花期分為春菊(花期4月下旬至5月下旬);夏菊(花期5月下旬至8月);秋菊(花期10月下旬至11月下旬);寒菊(花期12上旬至次年的2月)。一般來說,植物的生長發(fā)育、花芽分化及開花,與日照、溫度及栽培等環(huán)境因素有著極為密切的關(guān)系。也不例外,的生長發(fā)育對日照的強度和長度極為敏感,但因種類及品種的不同,所需要的日照、溫度等條件也不同,開花期也就不同。對進行人為的日照、溫度等調(diào)控,可使按人們的意愿提早或延遲花期。花期比自然花期提早稱為促成栽培,而花期比自然花期延遲則稱為抑制栽培。
2 栽培技術(shù)
2.1 的促成栽培
根據(jù)的花芽分化需要短日照條件的特性,通過對秋菊進行短日照處理使其提早開花。其方法是用黑色塑料薄膜、遮蔭網(wǎng)等不透光材料,在早晨和傍晚遮去秋菊的自然光照,將每天的光照時間控制在9~10個小時。在做短日照處理期間,必須連續(xù)遮光,不可間斷,不得有絲毫的透光,遮蔽物上的洞孔及夜晚路燈、汽車燈等都會影響短日照處理效果。同時在做短日照處理時,又要保證在光照時間內(nèi)有充足的光照及適宜的水肥管理。不同的品種對短日照處理時間的長短會有所不同。一般情況下,株高25~30cm的在白天15~20℃,夜間10℃左右的條件下,10~15天可完成花芽分化,45~55天,當(dāng)花蕾充實并著色后即可撤除遮蔽物。
2.2 的抑制栽培
通過對進行長日照處理使其延遲開花。其方法是當(dāng)秋菊長到25~30cm時,開始進行補充光照。一般是在天黑前在距離1m左右的上方,用普通的白熾燈泡進行光照處理,使每天的光照達(dá)到15小時左右,如白熾燈泡再配置錫箔反射罩效果會更好。在長日照處理條件下,營養(yǎng)生長繼續(xù),花芽的分化受到抑制。停止長日照處理,花芽開始分化并現(xiàn)花蕾。溫度白天20℃,夜間15℃左右,約60天即可開花。
總之,要讓按人們的意愿提早或延遲花期,可根據(jù)預(yù)期的開花時間,來倒推實施的短日照或長日照處理時間。同時無論是的促成栽培還是抑制栽培,都要加強土、水、肥及病蟲害等方面的綜合管理,使其能夠生長健壯、枝繁葉茂、花色鮮艷、花多而大。
3 花期控制
根據(jù)的生物學(xué)特性,影響其花期的因素主要來自三個方面:一是環(huán)境條件因素,比如光照時間的長短、溫度高低的變化、水肥使用的多寡等;二是機械措施因素,這主要是通過機械損傷或改變其繁殖時間,而改變的生長發(fā)育期限,比如摘心時間的早晚及次數(shù)、剝蕾方式及去留數(shù)量扦插時間的早晚等;三是化學(xué)藥劑因素,采用乙烯、920等化學(xué)試劑噴灑,改變內(nèi)部激素成分和濃度,來影響的生長發(fā)育,從而達(dá)到控制花期的目的。
3.1 環(huán)境條件
3.1.1 光照影響。光照條件對于開花是較敏感的一個因素,尤其在生長的后期,不同光照條件對同一品種的花期差異影響很大。
為短日照花卉品種,可通過延長光照的控制,達(dá)到推遲花期的目的。根據(jù)計算決定長日照的處理時間,來推遲的花期。一般自9月初開始,每夜增補光照3小時,尤其是間斷夜間無光時間,起到延長日照的作用,以午夜前后為最好。100w燈泡的光照有效面積為1.2m2,光照強度一般為77~110Lx,經(jīng)過30天左右時間的長日照處理,可推遲花期,停止光照后即現(xiàn)蕾開花。
用短日照處理方法,可以使花期提前。在生長期間。每天只給8~10個小時的光照,對光照敏感的品種,21~28天花芽即可分化,一般品種42天后花芽也開始分化,從處理開始經(jīng)過70~75天即可現(xiàn)蕾開花。在生產(chǎn)時間上,遮光以早晚為宜,由于中午氣溫較高,遮光不利于菊株正常生長發(fā)育。在短日照處理中,遮光不能間斷或間隔,在前14天內(nèi)尤為重要,當(dāng)花蕾現(xiàn)色后即可停止短日照處理。
根據(jù)試驗資料表明,因品種不同,對光照的敏感程度也不一樣,一般花色深的品種,遮光時間要多些,黃色、白色等淺色品種,遮光時間要少些。通過短日照處理的品種,黃色花、白色花、紫色花等品種花色表現(xiàn)正常,而橙黃色、泥金色、粉紅色則花朵黯淡無光,但對觀賞影響不大。
3.1.2 溫度影響。溫度對生長發(fā)育影響也大,其生長最佳溫度為21℃,花芽分化期間,日溫18~21℃,夜溫15.6℃左右為宜。光照在12小時以下,夜溫在10℃時,開始花芽分化;而光照在13.5小時,夜溫在15℃時,花芽也可開始分化。由此可見。光照和溫度不同組合的微妙關(guān)系,都可直接影響花芽的分化。現(xiàn)蕾透色后,將溫度控制在0~5℃時,一般花期可延長1個月左右。也就是說,氣溫高,花期相對提前,花期縮短,反之花期相對推遲和延長。
3.1.3 水肥影響。水肥在花期控制中,雖然不是敏感因素,但其仍然直接和間接影響花期的早晚。比如,在整形摘心時要減少澆水量,待新芽萌發(fā)后再逐漸加大;花芽分化期必須扣水,這不僅控制的徒長,而且也利于花芽的分化。9月上旬,花芽分化時,要停止施肥1周;現(xiàn)蕾后要適當(dāng)增加水肥的施用,直至開花。在的日常管理中。生長發(fā)育的各個階段。肥料的使用上其氮、磷、鉀含量配比也不一樣,生長初期至中期多以氮肥為主,兼以磷鉀肥;而生長后期,則側(cè)重施用磷鉀肥,如增施磷酸二氫鉀等;磷肥可使花芽提前分化,促使花色艷麗。
3.2 機械措施
3.2.1 扦插時間影響。不同品種,由于本身的生物學(xué)特性不同,在同一環(huán)境條件下,其開花時間也不一樣,故有早花品種、中花品種和晚花品種之分;甚至花色不同,開花時間也有差異。以小菊為例,一般黃花、紅花品種花期較早,白花品種花期略晚。根據(jù)這些的特性。可利用扦插早晚來控制其花期。一般講,同一品種早扦插早開花,晚扦插晚開花。獨本菊、案頭菊自扦插到開花需要3個月時間,而多頭菊生長期間,由于多次摘心延長了其發(fā)育期,開花則需要6~7月時間。時間證明,3月中旬到4月中旬,扦插需22~25天可以上盆培育;5月上旬到6月中旬,扦插18~22天可以上盆配培育;7月中下旬到8月上旬,扦插8~12天就可以上盆培育,而11月扦插,溫度在10~15℃時,30天才可生根。對同一類型的其生長發(fā)育的長短,則直接影響的花期,甚至對于的花色和花朵的大小,影響也很明顯。
3.2.2 摘心早晚的影響。正常情況下,在立秋前后,進行最后一次摘心,80~85天就可開花;小菊在8月下旬~9月上旬進行最后一次摘心,70~75天就可開花。相對來講,摘心越早開花越提前,摘心越晚開花越退后。摘心與不摘心的同一品種比較。摘心的可推遲花期10天左右。
3.2.3 剝蕾方式的影響。在蒔養(yǎng)多頭菊和大立菊時,常用剝?nèi)セɡ俚氖址ǎ瑏砜刂坪驼{(diào)整花期。多留側(cè)蕾多消耗養(yǎng)分。少留側(cè)蕾多保留養(yǎng)分。以此來調(diào)整的生長勢。影響主蕾的發(fā)育。而達(dá)到推遲花期的目的。有時則以側(cè)蕾代替主蕾也可推遲花期,反之也可早剝側(cè)蕾,集中養(yǎng)分促使主蕾生長發(fā)育,促進早日開花。在日常管理中,為觀展需要常采用此法,來達(dá)到多頭菊和大立菊同盆、多盆同時開花的目的和調(diào)整不同品種同時開花的花期。
3.3 化學(xué)藥劑處理
關(guān)鍵詞:軟弱圍巖、變形開裂、支護參數(shù)、控制措施
中圖分類號:U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
根據(jù)新奧法理論, 為了充分發(fā)揮圍巖自身的承載能力, 在隧道開挖以后, 圍巖會有一定程度的變形, 借助圍巖自身的承載力, 減小支護結(jié)構(gòu)上的荷載。怎么避免圍巖的失穩(wěn)破壞, 保證隧道安全、經(jīng)濟、快速施工, 是隧道施工安全控制面臨的重要課題。
工程概況
該隧道工程全長19055m(單延米),設(shè)計有6個無軌斜井,2個有軌斜井,屬于極高風(fēng)險隧道,本文以其中一個斜井的正洞施工段為主要研究對象,斜井長度為1025m,承擔(dān)正洞施工任務(wù)左右線各2100m。隧道地層條件復(fù)雜,該段地層主要為二疊系下統(tǒng)板巖夾炭質(zhì)板巖,灰色-深灰色,變余泥質(zhì)、鈣質(zhì)結(jié)構(gòu),薄層板狀構(gòu)造,石質(zhì)較軟,巖層走向與正洞大角度相交,巖體受地質(zhì)構(gòu)造影響,節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖體較破碎,呈層狀、板狀結(jié)構(gòu),含泥化夾層,含少量裂隙水,處于高地應(yīng)力地段,隧道最大埋深約395m,最大開挖跨度為10.5m。
變形開裂特征分析
本工程采用“三臺階七步開挖法”進行施工,通過日常圍巖量測數(shù)據(jù)收集和歷次變形開裂發(fā)生、發(fā)展過程分析,我們對變形與各道工序和時間之間的關(guān)系以及施工工序間距對變形的影響進行深入細(xì)致的研究,進一步弄清了隧道變形開裂發(fā)生的特征。
1、變形與工序的關(guān)系
(1)變形與開挖的關(guān)系:中、下導(dǎo)坑落底時,拱部的變形最大,一般在5cm~13cm;挖仰拱時初支的變形相對緩和,收斂量一般在2cm~4cm左右。
(2)變形與噴射混凝土的關(guān)系:累計變形量達(dá)12cm~15cm,噴射混凝土表面可見裂縫 (中導(dǎo)坑最為明顯);15cm~18cm時,局部剝落;18 cm~22cm以上時,大塊剝落。
(3) 變形與初支的關(guān)系:使用單層20b#型鋼鋼架支護,累計變形量達(dá)18cm時鋼架局部變形,22cm時鋼架局部扭曲(如圖1所示),35cm以上時鋼架局部折斷、墻部收斂值大于拱頂下沉值;使用單層22b#型鋼鋼架,累計變形量達(dá)20cm時鋼架局部變形,25cm時鋼架局部扭曲,40cm以上時鋼架局部折斷(如圖2所示)、墻部收斂值大于拱頂下沉值;使用雙層22b#型鋼或單層200#H型鋼鋼架支護,累計變形量達(dá)30cm時,鋼架局部變形凸起,無鋼架扭曲和折斷現(xiàn)象。
圖1鋼架局部扭曲 圖2鋼架局部折斷
(4) 變形與時間的關(guān)系:初支完成后,若17d內(nèi)不及時施作二襯,初支變形面積將隨時間延伸不斷擴大而造成侵限,大多需要拆除重做。
2、施工工序間距對變形的影響
變形數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析得知,施工中各個階段的變形情況大致情況如下:
①上臺階開挖當(dāng)天累計變形量為2cm~4cm,初期支護施工完畢后為1cm/d~2cm/d;
②下臺階開挖當(dāng)天,水平收斂較大,累計達(dá)到3cm~5cm左右,初期支護施工完畢后保持在1 cm/d~2cm/d;
③仰拱開挖當(dāng)天變形在3cm左右,仰拱混凝土完成后保持在5mm/d~8mm/d。
(1)仰拱與下臺階間距對變形的影響
仰拱封閉成環(huán)后,初期支護形成整體受力結(jié)構(gòu),抵抗圍巖變形的能力大大增強,由仰拱成環(huán)前的每天變形1cm~2cm減少到仰拱成環(huán)后的每天5cm~8cm。也就是說,如果提前1d 將仰拱封閉成環(huán),則每天可將圍巖初期支護的變形減少一半(10cm)左右。
(2)上、下臺階工序的間距對變形的影響
上、下臺階的施工間距對于圍巖變形的影響主要表現(xiàn)在能否及時進行下臺階的施工,以及能否及時將仰拱施工完畢后形成封閉的整體受力結(jié)構(gòu)。
(3)二襯與掌子面間距對變形的影響
二襯與掌子面距離主要是控制變形的時間長短。距離越遠(yuǎn),則變形時間越長,總變形量就越大;距離越短,則變形時間就越短,總變形量就越小。但是混凝土施工太早,與掌子面距離很近,對施工干擾較大,施工速度就會降低;而且二次襯砌混凝土承受的圍巖壓力也越大,對混凝土結(jié)構(gòu)就越不利,見下圖3。
圖3二襯緊跟掌子面施工
軟弱圍巖隧道變形控制
1、科學(xué)開挖方法的選擇
在軟弱圍巖地層中開挖隧道一般采用施工方法有: 環(huán)形開挖留核心土法、雙側(cè)壁導(dǎo)洞法、CD法、CRD法等。綜合考慮梁家院子隧道具體情況, 采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法, 其施工工藝流程及隧道開挖圍巖變形三維示意圖見下圖 4、5。
圖4施工工藝流程
圖4隧道開挖圍巖變形三維示意圖
2、合理支護時間的確定
運用Burgers模型, 采用位移反分析方法對隧道流變變形規(guī)律進行研究, 得出軟巖隧道合理的支護時間, 從而理論上確定超短臺階法臺階的合理長度。
式中: p=Z;1,2為粘性參數(shù); E1, E2為彈性模量; R0為圓形巷道半徑; r為巖體內(nèi)任意點到圓形巷道的中心距離;
為蠕變損傷變量。
為方便計算, 將隧道開挖斷面理想化為圓形斷面, R0取4m,= 22kN/m3,Z=30m,穩(wěn)定變形速率u(t)= 0.033mm/h,其他參數(shù)選取方法見文獻(xiàn)[3],E1=1.5,104MPa,E2=2.4,104MPa,1=2106MPa h,2=7.89,105MPa h,代入公式計算得最佳二襯支護時間大約為開挖后 30d。據(jù)實際施工速度, 確定上臺階長度30d為宜。
3、軟弱圍巖變形控制工藝措施
軟弱圍巖隧道施工安全的核心是控制變形、防止坍方,參考上文反演分析及監(jiān)控量測結(jié)果,提出以下變形控制工藝措施。
(1)核心土。根據(jù)掌子面的自穩(wěn)情況調(diào)整核心土大小,核心土面積不小于掌子面面積的50%,長度為3~5m。利用核心土穩(wěn)定掌子面,然后開挖兩側(cè)邊墻、中部核心土,最后開挖仰拱。
(2)超短臺階。采用超短臺階可以有效縮小初期支護成環(huán)閉合的時間,控制支護結(jié)構(gòu)體系的整體變形。上臺階長度控制在15m范圍內(nèi)。
(3)鎖腳。在軟弱地層隧道中,加強鎖腳能夠有效減少基底弱化而引起的上臺階支護下沉和下臺階開挖初期支護的懸空引起的下沉。每級臺階采用8根注漿超前小導(dǎo)管鎖腳。
(4)墊塊、槽鋼。其作用類似于擴大基礎(chǔ),并使工字鋼不懸空,提高了拱腳的豎向承載力,達(dá)到控制變形的目的。
(5)超前支護。常用的超前支護方式有超前小導(dǎo)管和超前管棚。超前支護起到支護前方圍巖的作用,并進行注漿,加固周邊地層,松散地段采用雙層小導(dǎo)管,擴大加固圈范圍。
(6)上下臺階均衡推進。科學(xué)管理,提高工效,做到上下臺階均衡推進,使初期支護在15d內(nèi)封閉成環(huán),并及時施做仰拱, 從而有效地控制了支護結(jié)構(gòu)過度變形。
(7)臨時仰拱(橫撐)。對于變形非常大地段,及時閉合極其重要,閉合成環(huán)后,提高了結(jié)構(gòu)的承載能力,從而有效地控制變形、避免坍方。
結(jié)語
按照軟弱圍巖變形規(guī)律,合理選擇支護時間,保證圍巖的蠕變變形未達(dá)到加速蠕變階段,則能夠有效防止圍巖失穩(wěn)遭到破壞。圍巖變形主要是圍巖的流變屬性導(dǎo)致的, 圍巖變形、初支與二襯間的接觸壓力、圍巖壓力都隨時間而發(fā)生變化, 從而導(dǎo)致支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力隨時間的變化而變化, 所以設(shè)計軟弱圍巖隧道支護結(jié)構(gòu)時, 必須要對圍巖的流變作用加以考慮。
參考文獻(xiàn):
[1] 張端良 王劍 張運良:《軟弱圍巖隧道變形規(guī)律與施工安全控制技術(shù)》,《公路工程》, 2011年02期[2] 帥建兵:《軟弱圍巖區(qū)域隧道變形開裂的研究分析與控制技術(shù)》,《建筑工程》, 2012年03期
[3] 楊林德. 巖土工程問題的反演理論與工程實踐 [ M ]. 北京: 科學(xué)出版社, 1999.
【關(guān)鍵詞】PLC 自動控制技術(shù) 應(yīng)用措施
當(dāng)前,國家工業(yè)生產(chǎn)水平受到廣泛重視,主要因為其決定社會與國家的經(jīng)濟效益,是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱,因此,相關(guān)技術(shù)人員必須要全面分析PLC自動化技術(shù)的應(yīng)用特點,并且根據(jù)其實際應(yīng)用需求制定完善的措施,進而提高其應(yīng)用效率c質(zhì)量,為其后續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
一、PLC自動控制技術(shù)分析
PLC自動控制技術(shù)是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中最為重要的技術(shù)體系,在一定程度上,可以提高其應(yīng)用效率,進而達(dá)到良好的生產(chǎn)效果。具體技術(shù)概述分為以下幾點:
首先,PLC自動控制技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。PLC自動控制技術(shù)是將計算機作為基礎(chǔ)的控制裝置,核心硬件部分為CPU、儲存器等,可以支持系統(tǒng)的有效運行。同時,PLC中輸入單元可以與CPU相互連接,輸出單元也可以與相關(guān)輸出設(shè)備相互連接,通信接口與各類編程器、外部設(shè)施等相互連接。根據(jù)對各個部件連接方式的分析,可以將PLC自動控制設(shè)備分為整體式與模塊式,整體式可以將所有部件集成在一起,模塊式可以將各類部件分為幾個模塊封裝,在連接之后形成一個主體。
在PLC自動控制系統(tǒng)中,主要分為以下幾個硬件:第一,電源硬件。電源就是對PLC中的各個模塊進行整流與穩(wěn)壓,將外部的電流轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部電路所需要的直電流,進而提高其運行效率。第二,CPU硬件。就是在整個PLC中的核心為CPU,相當(dāng)于整個自動控制系統(tǒng)中的中樞神經(jīng),可以幫助PLC掃描周圍的內(nèi)容,進而完成相關(guān)工作。第三,存儲器硬件。就是在PLC自動控制系統(tǒng)中用來編寫與存儲程序的硬件。
其次,PLC自動控制功能。在PLC自動控制技術(shù)應(yīng)用過程中,其功能可以分為以下三種:第一,對于PLC自動控制系統(tǒng)的控制方案,主要就是建立相關(guān)軟件平臺,可以采用計算機技術(shù)等方式建立操作系統(tǒng)平臺,進而提高其發(fā)展效率,同時,相關(guān)技術(shù)人員還可以通過此類方式對PLC輸入信號進行處理,使得被處理后的信號有效傳輸?shù)綀?zhí)行機構(gòu)中,并且完成指定的動作。第二,制定完善的嵌入式與智能控制器方案,可以利用PLC固定控制軟件將其安裝在嵌入式的控制器中,進而將用戶所編寫的程序通過指定的協(xié)議傳達(dá)到傳輸系統(tǒng)嵌入控制器中,進而達(dá)到良好的控制效果。第三,制定傳統(tǒng)的PLC控制方案,在此類方案中,PLC自動控制技術(shù)可以成為一個硬件系統(tǒng)平臺,使得相關(guān)軟件可以安裝到硬件系統(tǒng)中,進而將用戶所編寫的程序傳輸?shù)接布到y(tǒng)中,使其向著更好的方向發(fā)展。
二、PLC自動控制技術(shù)的應(yīng)用措施
(一)控制開關(guān)量
PLC自動化控制系統(tǒng)所控制的點數(shù)可以達(dá)到上千個點,主要因為其可以與網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)相互連接,因此,對任何點數(shù)都可以有效控制,同時,PLC自動控制系統(tǒng)所控制的邏輯問題具有多樣性的特點,例如:對相關(guān)系統(tǒng)即時與延時問題的控制,或是控制隨機問題與順序的問題,達(dá)到良好的問題解決效果。
(二)控制模擬量
PLC自動控制技術(shù)在實際應(yīng)用過程中,可以有效控制壓力與溫度,進而形成連續(xù)變化的模擬量,使得具有連續(xù)性工業(yè)生產(chǎn)特點的系統(tǒng)得以有效控制。因此,在實際生產(chǎn)過程中,相關(guān)技術(shù)人員必須要有效應(yīng)用PLC自動控制技術(shù),將模擬量轉(zhuǎn)化為無量綱的標(biāo)準(zhǔn)格式,在運算之后,通常情況下會產(chǎn)生一定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)值,一旦標(biāo)準(zhǔn)值不在相關(guān)范圍之內(nèi),相關(guān)技術(shù)人員就要對其進行有效的解決,進而達(dá)到一定的應(yīng)用效果。
(三)控制數(shù)字量
在PLC自動控制技術(shù)實際應(yīng)用過程中,必須要對工業(yè)機床主軸的位移數(shù)字進行控制,確保可以提高其控制效率,達(dá)到一定的控制量,進而提高其發(fā)展效率,保證不會出現(xiàn)工業(yè)控制數(shù)字量的問題。
(四)數(shù)據(jù)采集
PLC在實際應(yīng)用期間,其儲存空間較大,雖然早期的PLC產(chǎn)品儲存數(shù)據(jù)空間較小,但是,其可以有效儲存一些數(shù)據(jù),在一定程度上,可以支持工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)儲存工作的運行,使其向著更好的方向發(fā)展。
(五)監(jiān)控系統(tǒng)
在應(yīng)用PLC自動控制技術(shù)的過程中,相關(guān)技術(shù)人員可以全面分析PLC自動控制系統(tǒng)的自檢信號特點,保證可以對其進行合理的應(yīng)用,進而全面監(jiān)控自動控制對象,如果自動控制對象較為復(fù)雜,就要確保監(jiān)控動作執(zhí)行的正確性,確保能夠有效診斷控制對象中存在的問題,采取有效措施降低系統(tǒng)故障率,一旦出現(xiàn)無法避免的故障情況,就要利用相關(guān)技術(shù)對故障進行排除,進而提高其運行效率,使其向著更好的方向發(fā)展。
三、結(jié)語
在應(yīng)用PLC自動控制技術(shù)的過程中,相關(guān)技術(shù)人員必須要全面關(guān)注自動控制技術(shù)的應(yīng)用手段,確保能夠通過正確的方式應(yīng)用PLC自動控制技術(shù),在對其進行全面分析的情況下,優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系,增強其實際發(fā)展效果,同時,技術(shù)人員還要階段性的學(xué)習(xí)PLC自動控制技術(shù)的應(yīng)用措施,使其向著更好的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵字】:自動控制技術(shù) 模糊控制 魯棒控制
1. 自動控制技術(shù)基本原理
自動控制技術(shù)是能夠在沒有人直接參與的情況下,利用附加裝置(自動控制裝置)使生產(chǎn)過程或生產(chǎn)機械(被控對象)自動地按照某種規(guī)律(控制目標(biāo))運行,使被控對象的一個或幾個物理量(如溫度、壓力、流量、位移和轉(zhuǎn)速等)或加工工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。它包含了自動控制系統(tǒng)中所有元器件的構(gòu)造原理和性能,以及控制對象或被控過程的特性等方面的知識;自動控制系統(tǒng)的分析與綜合;控制用計算機(能作數(shù)字運算和邏輯運算的控制機)的構(gòu)造原理和實現(xiàn)方法。自動控制技術(shù)是當(dāng)展迅速,應(yīng)用廣泛,最引人矚目的高技術(shù)之一;是推動新的技術(shù)革命和新的產(chǎn)業(yè)革命的核心技術(shù);是自動化領(lǐng)域的重要組成部分。
2. 自動控制技術(shù)的應(yīng)用背景
自動控制技術(shù)有很強的應(yīng)用背景,無論是在煉鋼、軋鋼、化工、石油、電力等工業(yè)上,或是造紙、紡織、皮革和食品等工業(yè)上;無論是在航空、航海、汽車和鐵路運輸工業(yè)和國防工業(yè)上,或是圖書資料的管理、實驗室技術(shù)設(shè)備上都得到廣泛應(yīng)用。自動控制技術(shù)對導(dǎo)彈和人造地球衛(wèi)星是非常重要的,對于研究原子能的應(yīng)用,研究飛機和導(dǎo)彈的空氣動力和結(jié)構(gòu)強度也是有用的。沒有應(yīng)用背景的“控制理論”就缺乏生命力。如何巧妙地運用控制的基礎(chǔ)理論來解決實際問題是和研究控制理論本身不同的另一種創(chuàng)造性工作。
3.自動控制應(yīng)用實例
3.1魯棒控制
魯棒控制(Robust Control)方面的研究始于20世紀(jì)50年代。上世紀(jì)60年代,狀態(tài)空間結(jié)構(gòu)理論的形成,與最優(yōu)控制、卡爾曼濾波以及分離性理論一起,使現(xiàn)代控制理論成了一個嚴(yán)密完整的體系。在過去的20年中,魯棒控制一直是國際自控界的研究熱點。
所謂魯棒控制,是使受到不確定因素作用的系統(tǒng)保持其原有能力的控制技術(shù)。魯棒控制的主要思想是針對系統(tǒng)中存在的不確定性因素,設(shè)計一個確定的控制律,使得對于系統(tǒng)中所有的不確定性,閉環(huán)系統(tǒng)能保持穩(wěn)定并具有所期望的性能。
具有魯棒性的控制系統(tǒng)稱為魯棒控制系統(tǒng)。一般魯棒控制系統(tǒng)的設(shè)計是以一些最差的情況為基礎(chǔ),因此一般系統(tǒng)并不工作在最優(yōu)狀態(tài)。
根據(jù)對魯棒控制性能的不同定義,可分為穩(wěn)定魯棒性和性能魯棒性。
3.1.1魯棒穩(wěn)定性(絕對穩(wěn)定性)
魯棒穩(wěn)定性是系統(tǒng)受到擾動作用時,保持其穩(wěn)定性的能力。這種擾動是不確切知道的,但是是有限的。穩(wěn)定性是對一個系統(tǒng)正常工作的起碼要求,所以對不確定系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性檢驗是必要的。因為傳統(tǒng)的設(shè)計方法不具有保證魯棒穩(wěn)定性的能力,包括七十年展起來的各種方法,INA(逆奈氏陣列)、CL(特征軌跡)、LQR(線性二次型調(diào)節(jié)器)等,都不能保證系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性。從九十年代起,大多數(shù)飛機、導(dǎo)彈、航天器都提出了魯棒性要求。魯棒穩(wěn)定性分為頻域分析及時域分析兩類,每一類又包含多種不同的方法。常用的魯棒穩(wěn)定性分析方法有:
1)矩陣特征值估計方法; 2)Kharitonov方法; 3)Lyapunov方法; 4)矩陣范數(shù)及測度方法。
3.1.2性能魯棒性(相對穩(wěn)定性)
對不確定系統(tǒng),僅僅滿足魯棒穩(wěn)定性要求是不夠的。要達(dá)到高精度控制要求,必須使受控系統(tǒng)的暫態(tài)指標(biāo)及穩(wěn)態(tài)指標(biāo)都達(dá)到要求。按名義模型設(shè)計的控制系統(tǒng)在攝動作用下仍能滿足性能指標(biāo)要求,則說該系統(tǒng)具有性能魯棒性。大多數(shù)設(shè)計方法不能保證性能魯棒性,因而對不確定系統(tǒng)進行性能魯棒性的檢驗是必要的。性能指標(biāo)的魯棒性分析方法也可分為頻域和時域兩種,使用何種性能指標(biāo),要視提出的性能指標(biāo)是在頻域還是在時域而定。性能魯棒性有時又稱為相對穩(wěn)定性、D-穩(wěn)定性等。所謂D-穩(wěn)定性,即為了保證系統(tǒng)的性能,要求在攝動作用下,系統(tǒng)的閉環(huán)特征值保持在某個區(qū)域D 內(nèi)。
3.2模糊控制
在傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域里,控制系統(tǒng)動態(tài)模式的精確與否是影響控制優(yōu)劣的最主要關(guān)鍵,系統(tǒng)動態(tài)的信息越詳細(xì),則越能達(dá)到精確控制的目的。然而,對于復(fù)雜的系統(tǒng),由于變量太多,往往難以正確的描述系統(tǒng)的動態(tài),于是工程師便利用各種方法來簡化系統(tǒng)動態(tài),以達(dá)成控制的目的,但卻不盡理想。換言之,傳統(tǒng)的控制理論對于明確系統(tǒng)有強而有力的控制能力,但對于過于復(fù)雜或難以精確描述的系統(tǒng),則顯得無能為力了。因此便嘗試著以模糊數(shù)學(xué)來處理這些控制問題。
一般控制系統(tǒng)的架構(gòu)包含了五個主要部分,即:定義變量、模糊化、知識庫、邏輯判斷及反模糊化,底下將就每一部分做簡單的說明:
1)定義變量:也就是決定程序被觀察的狀況及考慮控制的動作,例如在一般控制問題上,輸入變量有輸出誤差E與輸出誤差之變化率CE,而控制變量則為下一個狀態(tài)之輸入U。其中E、CE、U統(tǒng)稱為模糊變量。
2)模糊化(fuzzify):將輸入值以適當(dāng)?shù)谋壤D(zhuǎn)換到論域的數(shù)值,利用口語化變量來描述測量物理量的過程,依適合的語言值(linguisitc value)求該值相對之隸屬度,此口語化變量我們稱之為模糊子集(fuzzy subsets)。
3)知識庫:包括數(shù)據(jù)庫(data base)與規(guī)則庫(rule base)兩部分,其中數(shù)據(jù)庫是提供處理模糊數(shù)據(jù)之相關(guān)定義;而規(guī)則庫則藉由一群語言控制規(guī)則描述控制目標(biāo)和策略。
4)邏輯判斷:模仿人類下判斷時的模糊概念,運用模糊邏輯和模糊推論法進行推論,而得到模糊控制訊號。此部分是模糊控制器的精髓所在。
5)解模糊化(defuzzify):將推論所得到的模糊值轉(zhuǎn)換為明確的控制訊號,做為系統(tǒng)的輸入值。
4.自動控制技術(shù)發(fā)展趨勢
近年來自動控制技術(shù)發(fā)展迅猛,特別是計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)發(fā)展的突飛猛進,使人們籍助于許多使能技術(shù)的進步和一些開發(fā)工具的擴大,將人們構(gòu)思的自動操作得以付諸實現(xiàn)。如網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、可編程控制器等均屬于自動化控制技術(shù)中的使能技術(shù)。自動控制技術(shù)正向著網(wǎng)絡(luò)化、集成化、分布化、節(jié)點節(jié)能化的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
1.?模糊控制?,李士勇,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社
2.?魯棒控制理論及應(yīng)用?,王娟,張濤,徐國凱,電子工業(yè)出版社
3.?自動控制技術(shù)?,肖建章,中國勞動社會保障出版社
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關(guān)鍵詞:汽車懸架;振動主動;控制技術(shù)
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TB
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:16723198(2013)21019601
汽車懸架振動主動控制技術(shù)對于提高汽車的性能有著至關(guān)重要的作用。根據(jù)汽車行駛過程中路面的實際情況,汽車可以及時的產(chǎn)生所需要的控制力,使達(dá)到控制車身震動和最優(yōu)減震的狀態(tài)。汽車的懸架主動控制系統(tǒng)能夠提高汽車在行駛過程中的穩(wěn)定性,改善乘客乘坐汽車的舒適度。而且隨著汽車主動懸架控制技術(shù)的發(fā)展,節(jié)約能源減少噪音也成為該技術(shù)一項新的目標(biāo)。
1懸架振動主動控制技術(shù)的類型和原理
由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,現(xiàn)代汽車對于主動懸架的性能提出了更高的技術(shù)性要求,這就需要應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷地完善和更新懸架的振動控制方法和結(jié)構(gòu)形式來配合新技術(shù)的發(fā)展,懸架的分類方式和結(jié)構(gòu)形式有很多,我們主要介紹根據(jù)控制力的分類,將主動懸架系統(tǒng)分為被動、主動和半主動三種類型的懸架。
被動懸架系統(tǒng)在確定之后,汽車在行駛過程中就不能隨著外界條件的改變而改變,由于不能夠隨意改變和選擇參數(shù),使得被動懸架系統(tǒng)的性能受到了限制,因此被動懸架的缺點就在于它的減振性能較差。半主動懸架采用了可變性的彈簧和減震器,它在生產(chǎn)力方面類似于以往的被動懸架,進步的地方在于半主動懸架的減振性有所提高,主要工作原理是通過切換空氣來改變彈簧的剛度。主動懸架系統(tǒng)主要由執(zhí)行機構(gòu)和控制系統(tǒng)構(gòu)成,它可以通過傳感器來檢測汽車的運行情況、道路目前的狀況,這種懸架系統(tǒng)的減震性非常好,通常具有兩種懸架形式,一種是通過電機驅(qū)動的空氣式主動懸架,另一種是日產(chǎn)和豐田部分高檔汽車所應(yīng)用的電磁閥驅(qū)動的油氣式主動懸架,油氣式主動懸架利用與油壓缸相連通的彈簧來吸收振動產(chǎn)生的能量,從而實現(xiàn)減震的目的。
2懸架振動主動控制技術(shù)的特點
懸架振動主動控制技術(shù)主要是利用現(xiàn)代汽車科技新技術(shù),提高汽車的減振性能,減少車輪與車身之間的摩擦,降低能源消耗,減少噪音污染,保護環(huán)境。
主動懸架的研發(fā)應(yīng)該注重的是控制策略的運用,單單使用一種控制策略是不能取得較好的效果的,因此它需要多種控制方法的搭配,取長補短。另一方面還要考慮汽車主動懸架控制系統(tǒng)與汽車其他器件的搭配與磨合,只有相互配合相互作用才能取得較為滿意的效果,才能體現(xiàn)出高檔汽車的性能。
主動懸架系統(tǒng)是運用非線性機、電、液一體化的動力控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的被動懸架系統(tǒng)由于減振性差、消耗能源多的缺點已經(jīng)被主動懸架系統(tǒng)所取代,在汽車懸臂主動系統(tǒng)中研究出的最優(yōu)控制、自適控制、模糊控制等控制方法都取得了令人矚目的成績,這些成績使得汽車的功能、舒適度和減震性都得到了不斷的發(fā)展和完善,提高了汽車的性能,讓質(zhì)量和安全性更加有保障。
3懸架振動主動控制技術(shù)的方法
根據(jù)現(xiàn)代汽車技術(shù),汽車懸架振動主動控制系統(tǒng)已經(jīng)利用計算機處理并進行控制由傳感器來決定汽車的自身速度,車輪相對于車身的相對速度。現(xiàn)在汽車主動懸架控制主要是運用較好的控制方法,來達(dá)到減震的效果,從而降低能耗,實現(xiàn)又好又快的發(fā)展才是未來汽車主動懸架的發(fā)展方向。
根據(jù)現(xiàn)代汽車控制理論,從不同的方面得出切實可行的方案。主動懸架振動系統(tǒng)的現(xiàn)代控制方法總結(jié)主要有以下幾種可供參考:
(1)自適應(yīng)控制。
這種控制方法主要是根據(jù)具有一定的不確定性的控制系統(tǒng)而設(shè)計。自適應(yīng)控制就如同它的名字,它可以自動檢測到系統(tǒng)中參數(shù)的變化情況,從變化的參數(shù)中選擇最合適的參數(shù),使得自身能夠時刻保持性能最優(yōu)狀態(tài),滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
(2)最優(yōu)控制。
最優(yōu)控制是通過建立一個確定的目標(biāo)方程,通過數(shù)學(xué)方程取極值時的控制輸入,應(yīng)用最優(yōu)系統(tǒng)理論求得所設(shè)方程下最優(yōu)控制規(guī)律。相對于其他懸架控制方法,最優(yōu)控制方法對于系統(tǒng)的不確定變量的影響進行了風(fēng)險估算,因此,它具有很好的控制效果。
(3)模糊控制。
在近些年汽車懸架主動控制系統(tǒng)迅速發(fā)展完善的過程中,模糊控制是一種新型的汽車懸架控制方法。不需要確定的數(shù)學(xué)模型,用數(shù)字變量代替過去的語言變量,這是它最大的特點。上世紀(jì)九十年代開始,這種控制方法就已經(jīng)開始被應(yīng)用于汽車懸架的主動控制系統(tǒng)中,利用計算機進行模擬數(shù)據(jù)的分析從而控制車身的振動,它的實驗結(jié)果向世人證明了汽車懸架振動系統(tǒng)采用模糊控制的方法是行之有效的。
4結(jié)語
汽車是一個集科技、信息、智能化于一體的綜合性產(chǎn)品,人類對于它的需求不僅僅是一種代步工具,而且還要滿足舒適、安全、環(huán)保、穩(wěn)定的要求。而汽車的主動懸架作為汽車中的組成器件之一它要在不同的道路情況,汽車不同的行駛速度情況下都應(yīng)該發(fā)揮其最好的效果,傳統(tǒng)的被動懸架已經(jīng)被各類新型的電子控制系統(tǒng)所取代,而人類對于它的現(xiàn)代控制技術(shù)理論的研究將結(jié)合實際情況更加的深入具體,相信在不久的將來,新的懸架主動控制系統(tǒng)將會具有更加完善的功能。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:CDMA功率控制算法
中圖分類號:TK315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
隨著3G移動通信網(wǎng)絡(luò)逐步在世界各地進入商業(yè)化運營,3G不久將來不可避免地取代2.5G和GSM系統(tǒng)。截止2006年8月,全球有92個國家219個3G網(wǎng)絡(luò)運營商,共建設(shè)運營WCDMA網(wǎng)絡(luò)105個,CDMA2000網(wǎng)絡(luò)151個,用戶數(shù)量超過3.24億。中國積極參與IMT-2000國際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,提出TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn),成為ITU認(rèn)同并推薦的三個國際標(biāo)準(zhǔn)之一,這說明功率控制技術(shù)早已到了成熟階段。
最新的功率控制算法
一種應(yīng)用于實際的有效功率控制算法成功提高了20%系統(tǒng)容量,極大地擺脫了覆蓋和QOS的約束,它就是華為公司的“前向功率智能調(diào)整”算法。
1.1 功率不平衡影響功率效率,導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降
在對它進行介紹前,有些概念和定義必須先說明下。功率控制的效果如何,通常采用“功率效率”指標(biāo)來衡量。就CDMA2000系統(tǒng)的前向而言,功率效率體現(xiàn)為平均每Walsh愛爾蘭話務(wù)量的功率消耗。在載頻額定發(fā)射功率一定的情況下,功率效率越高,即平均每愛爾蘭話務(wù)量的功率消耗越小,系統(tǒng)能夠容納的用戶必然就越多。所以,提高CDMA2000系統(tǒng)前向容量的重要手段之一,就是提高功率效率。CDMA2000系統(tǒng)引入了前向快速功控,當(dāng)呼叫處于軟切換狀態(tài)時,每個基站獨立調(diào)整各自分支上的前向業(yè)務(wù)信道功率。但由于不同分支上的反向鏈路上誤碼相互獨立,導(dǎo)致不同基站解調(diào)出的手機的前向快速功控比特可能會有差別,從而導(dǎo)致不同基站的前向業(yè)務(wù)/導(dǎo)頻信道的功率比例不同。這種現(xiàn)象,我們稱之為功率不平衡。在軟切換過程中,手機以最大比合并的方式對來自不同基站的前向信號進行合并。最大比合并方式的特點是:手機檢測來自不同扇區(qū)相關(guān)導(dǎo)頻信道的能量,并根據(jù)導(dǎo)頻信道的能量加權(quán)對應(yīng)的業(yè)務(wù)信道信號,從而合并不同扇區(qū)的業(yè)務(wù)信道信號。在合并過程中,如果功率不平衡,即不同BTS的前向業(yè)務(wù)信道功率和導(dǎo)頻信道的功率比率(At/Ap)失調(diào),就會影響移動臺接收時的最大合并比實現(xiàn),使得移動臺接收性能下降,要求提升前向功率,造成了功率的浪費,導(dǎo)致前向功率效率下降,系統(tǒng)容量下降。特別是在軟切換狀態(tài)下,移動臺的反向功控通常以好的一個鏈路為基準(zhǔn),常常導(dǎo)致移動臺的信號不能為反向鏈路差的基站正確解調(diào),當(dāng)基站長時間不能解調(diào)轉(zhuǎn)入失鎖狀態(tài)后,為保證連接,就以最大功率發(fā)射,嚴(yán)重浪費前向功率,導(dǎo)致前向功率效率急劇下降,系統(tǒng)容量明顯下降。
1.2 “前向功率智能調(diào)整”算法成功解決功率不平衡問題
華為“前向功率智能調(diào)整”算法,目前已成功地解決了功率不平衡導(dǎo)致功率效率下降的難題,可使網(wǎng)絡(luò)容量提升20%以上。
軟切換狀態(tài)下,出現(xiàn)功率不平衡的一個直接原因就是各個基站之間相互不能通信,獨立調(diào)整各個鏈路的前向發(fā)射功率。功率智能調(diào)整算法,讓BSC(基站控制器)參與到前向功控中來,作為各個BTS(基站)聯(lián)系的紐帶,來協(xié)調(diào)各個BTS的發(fā)射功率,避免功率不平衡現(xiàn)象的出現(xiàn)。如圖1。
圖1 智能控制圖解
BSC以一定的周期,獲取各個BTS的前向發(fā)射功率和反向鏈路質(zhì)量信息,并判斷是否有功率不平衡的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)了功率不平衡,BSC在綜合考慮各個BTS的反向鏈路質(zhì)量信息和前向發(fā)射功率效率的基礎(chǔ)上,給出統(tǒng)一的有利于提高功率效率的參考值,各個BTS都參考這個統(tǒng)一的值并進行調(diào)整。這樣,各個BTS的前向發(fā)射功率就不再是獨立的,每隔一定周期,就會做一次同步。調(diào)整周期的選擇,綜合考慮了Abis鏈路的負(fù)荷、CPU的占用率以及功率效率的最大化。
由于有了功率智能調(diào)整方案,規(guī)避了軟切換狀態(tài)下各個前向鏈路的功率不平衡,影響前向功率效率的一個重大障礙就被清除了。功率效率提升,也就提升了CDMA網(wǎng)絡(luò)容量。
1.3 “前向功率智能調(diào)整”算法已成功應(yīng)用于多個商用網(wǎng)絡(luò)
在也門商用網(wǎng)絡(luò),對比前向功率智能調(diào)整方案啟動前后,運營商獲得以下利益:愛爾蘭話務(wù)量的功率效率提升45%。
可見,功率智能調(diào)整方案啟動后,每愛爾蘭話務(wù)量的功率效率提升45%,不含軟切換話務(wù)量的功率效率提升41%。可承載話務(wù)量的能力提高21%。
也門網(wǎng)絡(luò),有兩個基本載波、兩個疊加載波,其中兩個基本載波,承載基本的話務(wù)。只有當(dāng)基本載波的話務(wù)量高于一定門限后,基站才通過一定的策略將話務(wù)引導(dǎo)到疊加載波。測試發(fā)現(xiàn),在啟動功率智能調(diào)整方案后,基本載波實際承載的話務(wù)量提升了21%(表明基本載波可承載容量提升了),而疊加載波實際承載的話務(wù)量下降了17%(疊加載波的話務(wù)流向基本載波,疊加載波可承載容量也加大了)。啟動功率智能調(diào)整方案后,基本載波和疊加載波的話務(wù)量分布有了很大的變化。由此可見,功率智能調(diào)整方案啟動后,基本載波的功率消耗大幅降低,系統(tǒng)可承載話務(wù)量的能力大幅提高。
總而言之,功率效率的提升,沒有犧牲網(wǎng)絡(luò)KPI和用戶通信質(zhì)量,但帶來的直接好處就是系統(tǒng)容量的提升。
目前,前向功率智能調(diào)整算法功能已成功服務(wù)于國內(nèi)外華為的多個CDMA2000商用網(wǎng)絡(luò)。不僅在也門,其它商用網(wǎng)絡(luò)的對比數(shù)據(jù)也顯示了該功率智能調(diào)整算法對網(wǎng)絡(luò)性能提升帶來的效果:中國廣西局點表明,提升功率效率在郊區(qū)約10%,城區(qū)20%;孟加拉局點,提升功率效率25%;尼日利亞局點,提升功率效率20%。功率效率的提升帶來CDMA通信系統(tǒng)容量的提升,在保證網(wǎng)絡(luò)KPI和用戶通信質(zhì)量的前提下使運營商的收益擴大化。
目前功率控制技術(shù)的不足和展望
盡管功率控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟,但是仍存在不少有待提高的地方,比如提高測量精度,最佳優(yōu)化步長算法。個人認(rèn)為,功率控制可以引入統(tǒng)計預(yù)測的算法,在對信道規(guī)律的統(tǒng)計中把握信道的短時變化規(guī)律,從被動轉(zhuǎn)為主動進行控制,從而消除了系統(tǒng)的反應(yīng)時間。但是這又存在一個矛盾,增加了系統(tǒng)運算資源,CPU使用率會因此增加,移動通信信道變化的規(guī)律性把握起來難度大,一套合適的算法不大可能適應(yīng)所有的運作環(huán)境。另外,CDMA的快速功率控制帶來系統(tǒng)的性能改善的同時也降低了功率的利用率。
我個人認(rèn)為功率控制技術(shù)的發(fā)展趨勢會沿著改善以上不足的方向前進。功率控制的真正價值是伴隨CDMA(碼分多址)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生的,所以它跟CDMA技術(shù)是共存的。在未來的某一天,CDMA技術(shù)被取代的話,功率控制技術(shù)可能只能成為歷史了。
參考文獻(xiàn)
[1] 李世鶴譯.CDMA擴頻通信原理[M].北京:人民郵電出版社,1997
[2] 粟欣譯.3G移動網(wǎng)—W-CDMA和cdma2000[M].北京:人民郵電出版社,2003
[3] 章堅武.移動通信[M].陜西:西安電子科技大學(xué),2005
【關(guān)鍵詞】減震;結(jié)構(gòu)減震控制;耗能減震裝置
引言:
地震嚴(yán)重威脅著人類的生存和發(fā)展,自從人類誕生以來人們就為抗拒這種自然災(zāi)害而奮斗。隨著科學(xué)技術(shù)和人民生活水平的提高,預(yù)防與抵抗地震的能力也在不斷提高,而是通過調(diào)整或改變結(jié)構(gòu)動力特征的途徑,改變結(jié)構(gòu)的震動反應(yīng),有效地保護結(jié)構(gòu)在地震中的安全結(jié)構(gòu)減震控制技術(shù)作為抗御地震的一種有效方法,也得到了發(fā)展和應(yīng)用,并成為比較成熟的技術(shù),結(jié)構(gòu)減震控制方法改變了通過提高結(jié)構(gòu)剛度、強度、和延性來提高結(jié)構(gòu)的抗震能力的傳統(tǒng)方法,。
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)抗震方法是通過增強結(jié)構(gòu)本身的抗震性能(強度、剛度、延性)來抵御地震作用的,即由結(jié)構(gòu)本身儲存和消耗地震能量,這是被動消極的抗震對策。由于地震的隨機性,人們尚不能準(zhǔn)確的估計未來地震災(zāi)害作用的強度和特性,按照傳統(tǒng)抗震方法設(shè)計的結(jié)構(gòu)不具備自我調(diào)節(jié)功能。因此,結(jié)構(gòu)很可能在地震作用下不滿足安全性能要求,而產(chǎn)生嚴(yán)重破壞或倒塌,造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。
結(jié)構(gòu)減震控制根據(jù)是否需要外部能量輸入可分為被動控制、主動控制、半主動控制、智能控制和混合控制。其中,被動控制指在結(jié)構(gòu)的某些部件附加耗能裝置或子結(jié)構(gòu)系統(tǒng),或?qū)Y(jié)構(gòu)自身的某些構(gòu)件作構(gòu)造上的處理以改變結(jié)構(gòu)體系的動力特性。而且因其具有構(gòu)造簡單、造價低、易于維護及無需外部能源支持等諸多優(yōu)點,所以引起工程界的廣泛關(guān)注,成為應(yīng)用開發(fā)的熱點,因而許多被動技術(shù)日趨成熟,并在實際工程中應(yīng)用。被動控制不需要外部能量輸入提供控制力,控制過程不依賴于結(jié)構(gòu)反應(yīng)和外界干擾信息。
合理有效的減震途徑是對結(jié)構(gòu)施加抗震裝置(系統(tǒng)),由抗震裝置與建筑共同承擔(dān)地震作用,即共同儲存和消耗地震能量,以調(diào)節(jié)和減輕結(jié)構(gòu)的地震作用反應(yīng)。這是積極主動的抗震對策,也是目前抗震對策中的重大突破和發(fā)展方向[1]。
結(jié)構(gòu)耗能減震的實質(zhì)是在結(jié)構(gòu)中設(shè)置耗能構(gòu)件或耗能裝置,它們能為結(jié)構(gòu)提供較大的耗能機制,地震時大量消耗輸入構(gòu)件的震動能量,有效衰減結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。對于混合式耗能構(gòu)件,主要是綜合上述二者的原理,同時利用剛度改變機制和阻尼耗能機制進行消能抗震。對于位移相關(guān)型的摩擦耗能構(gòu)件、鋼件非彈性變形耗能和材料塑性滯形耗能,主要是通過附加耗能構(gòu)件的滯回耗能來消耗地震輸入能量,減輕地震作用。對于速度相關(guān)型的材料粘彈性耗能和液體阻尼耗能,耗能構(gòu)件作用于結(jié)構(gòu)上的阻尼力總是與結(jié)構(gòu)速度方向相反,從而使結(jié)構(gòu)在運動過程中消耗能量,達(dá)到耗能減震的目的。
耗能減震是最常用的被動控制系統(tǒng)之一。耗能裝置(元件)和支撐構(gòu)件共同構(gòu)成耗能部件,裝有耗能部件的結(jié)構(gòu)稱為耗能減震結(jié)構(gòu)[2][3]。結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)是在結(jié)構(gòu)物的某些部件(如支撐、剪力墻、結(jié)點、聯(lián)結(jié)縫或連接件、樓層空間、相鄰建筑間、主附結(jié)構(gòu)間等)設(shè)置耗能裝置或原件,通過耗能裝置產(chǎn)生摩擦,彎曲彈塑性滯形來耗散或吸收地震輸入結(jié)構(gòu)中的能量,減少主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。
結(jié)論:
地震發(fā)生時,地面運動引起結(jié)構(gòu)的震動反應(yīng),結(jié)構(gòu)吸收了大量的地震能量,能量的耗散必經(jīng)過轉(zhuǎn)換(一般轉(zhuǎn)換為動能或熱能等形式)才能實現(xiàn)。傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)體系,容許結(jié)構(gòu)及承重構(gòu)件(柱、梁、結(jié)點等)在地震中出現(xiàn)損壞,這一損壞過程就是能量的消耗過程,而結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的嚴(yán)重?fù)p壞或倒塌,就是地震能量轉(zhuǎn)化或消耗的最終完成。
隨著人們安全意識的提高,傳統(tǒng)的被動耗能方式已經(jīng)越來越不能滿足人們的安全需求。而與之相對,采用積極耗能方式的耗能減震技術(shù)更大的提高和保證地震中建筑的安全性和使用性。
安全耗能減震結(jié)構(gòu)在小震和設(shè)計風(fēng)載荷作用下處于彈性狀態(tài),從而保證結(jié)構(gòu)滿足正常使用要求,向主體結(jié)構(gòu)提供足夠的剛度;在中震、大震及強震作用下,耗能裝置(元件)率先進入耗能狀態(tài),產(chǎn)生較大的阻尼,耗散地震輸入結(jié)構(gòu)的大部分能量,而主體結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)明顯的彈塑性變形,并迅速衰減結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)(位移、速度、加速度等),從而保證其在強震或強風(fēng)災(zāi)害作用下的安全性和正常使用性。
參考文獻(xiàn):
[1]亓興軍,李小軍,劉萍. 土木工程結(jié)構(gòu)減震控制方法綜述[J]. 工業(yè)建筑,2006,08:59-63+100.
[2]姚謙峰,陳平,趙冬. 結(jié)構(gòu)減震技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1998,03:42-44.
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐煤氣凈化 控制技術(shù) 分布式 順序功能
相對傳統(tǒng)的控制技術(shù)和配置并結(jié)合國內(nèi)系統(tǒng)工藝、設(shè)備方面的特點,現(xiàn)對整個控制系統(tǒng)進行了多方面的改進創(chuàng)新,降低了電氣系統(tǒng)的施工和維護成本,對系統(tǒng)的運行起到了很好的促進作用。
1 概述
轉(zhuǎn)爐煤氣干法凈化控制系統(tǒng)總體由兩部分組成,一是轉(zhuǎn)爐車間內(nèi)的蒸發(fā)冷卻器和粗輸灰系統(tǒng),簡稱轉(zhuǎn)爐區(qū),另外是包括靜電除塵器、風(fēng)機、切換站、放散煙囪在內(nèi)的車間外部分,簡稱現(xiàn)場區(qū),兩個區(qū)域分別設(shè)置一套西門子S7400PLC系統(tǒng),之間采用光纖以太網(wǎng)通訊。
為了施工和日后的維護方便和更好的提高系統(tǒng)的可靠性,控制系統(tǒng)做出了如下幾個方面的改進。
2 分布式控制
轉(zhuǎn)爐煤氣干法凈化通常控制方式為集中式控制,轉(zhuǎn)爐區(qū)PLC控制柜和電機控制柜分開,并放置轉(zhuǎn)爐電氣控制室,現(xiàn)場區(qū)PLC控制柜和電機控制柜分開,并放置現(xiàn)場區(qū)電氣室。由于供配電柜和控制柜統(tǒng)一放置,電氣施工過程中,大量的電纜堆一起敷設(shè),為現(xiàn)場的施工和日后的檢修增加了難度。
在新項目中,電氣系統(tǒng)放棄集中控制方式,改為分布式控制,并且PLC柜和MCC柜和二為一,增加了系統(tǒng)的靈活度,并降低了電氣施工和檢修的難度。
轉(zhuǎn)爐區(qū),S7400PLC控制柜放置于轉(zhuǎn)爐電氣室,蒸發(fā)冷平臺和粗灰倉平臺分別設(shè)置ET200s遠(yuǎn)程站操作箱,內(nèi)置電機驅(qū)動電氣設(shè)備。
現(xiàn)場區(qū),供配電柜和S7400PLC控制柜及風(fēng)機變頻柜放置現(xiàn)場區(qū)電氣室,干油站、除塵器二層平臺、除塵器三層平臺設(shè)置ET200Pro遠(yuǎn)程控制柜,液壓站一層、液壓站二層分別設(shè)置ET200s遠(yuǎn)程控制柜,柜內(nèi)放置電氣驅(qū)動電氣設(shè)備。
3 ET200Pro驅(qū)動
ET200Pro系列是西門子推出的具有IP65防護等級的采集和控制模塊,馬達(dá)啟動器可以直接配置在遠(yuǎn)程站中驅(qū)動電機,在國內(nèi)控制系統(tǒng)中鮮有使用。考慮本地氣候條件和其他環(huán)境因素,除塵器室外平臺的遠(yuǎn)程柜采用防爆設(shè)計,柜內(nèi)電氣元器件防護等級也相應(yīng)提高采用ET200Pro系列。
馬達(dá)啟動的試用,不僅節(jié)約了遠(yuǎn)程柜內(nèi)空間,并且大大減少了PLC系統(tǒng)的IO點,同是減少了系統(tǒng)故障點,降低了施工和檢修難度。
馬達(dá)啟動器模塊同時還具有故障診斷、設(shè)備電流檢測等實用功能,方便系統(tǒng)維護人員及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。
4 GRAPH語言
根據(jù)轉(zhuǎn)爐煤氣干法凈化工藝及設(shè)備的特點,程序?qū)崿F(xiàn)時,將整個系統(tǒng)分為七大功能區(qū),蒸發(fā)冷功能區(qū)、粗輸灰功能區(qū)、靜電除塵器功能區(qū)、風(fēng)機功能區(qū)、切換站功能區(qū)、放散功能區(qū)、細(xì)輸灰功能區(qū)。各大功能區(qū)實現(xiàn)各自區(qū)域的電機控制、元器件檢測、儀表檢測。
梯形圖語言(即LAD)由于簡單明了,在工業(yè)邏輯控制中被廣泛接受和采用,但在順序控制中,GRAPH語言則顯示出其無可比擬的優(yōu)勢。干法除塵系統(tǒng)各個功能區(qū),尤其是靜電除塵器和輸灰系統(tǒng),功能區(qū)啟動和停止時,各設(shè)備需要按照規(guī)定的順序逐一動作。GRAPH結(jié)構(gòu)清晰明了,可輕易的對單體設(shè)備的啟動停止命令進行觸發(fā)。
5 控制趨勢控制
蒸發(fā)冷卻器的前期噴水量是根據(jù)蒸發(fā)冷卻器入口溫度、蒸發(fā)冷卻器出口溫度設(shè)定值以及靜電除塵器之后的煙氣流量進行計算的,中后期的噴水量主要根據(jù)蒸發(fā)冷卻器出口溫度進行調(diào)節(jié)。蒸發(fā)冷卻器的出口溫度控制的是否穩(wěn)定直接影響蒸發(fā)冷卻器的后續(xù)設(shè)備的工作。通常溫度控制方法是在雙PID調(diào)節(jié)法,即溫度PID控制加冷卻水PID調(diào)節(jié)。
由于溫度的反映滯后性,溫度PID環(huán)節(jié)往往出現(xiàn)大的波動,影響系統(tǒng)的整體運行,根據(jù)溫度量變化的特性并結(jié)合實際情況,提出溫度趨勢控制法。在溫度PID工作過程中,加入溫度變化率,將其作為決定參數(shù)修改PID的死區(qū),以達(dá)到溫度PID提前反應(yīng)的目的
溫度的變化率,即溫度在固定時間的變化值。溫度的變化率給溫度的變化做出定量的描述,并以此參與PID調(diào)節(jié)。
T1:目前的溫度
T2:1分鐘前的溫度(具體的間隔時間根據(jù)實際情況調(diào)節(jié))
Tc:溫度的變化率
Tc=T2-T1
溫度PID的死區(qū),即設(shè)定值與實際值之間的差值小于死區(qū)時,設(shè)定值與實際值在程序中認(rèn)為相等。
Er:PID調(diào)節(jié)時采用的誤差值
Ts:溫度設(shè)定值
Ta:溫度實際值
Te:PID死區(qū)
Er=|Ts-Ta|-Te的絕對值
對于PID,其輸出量大小由Er決定,當(dāng)Er0,PID開始調(diào)節(jié),并且Er越大調(diào)節(jié)的輸出量越大。
當(dāng)Er大于0,Tc大于設(shè)定值,并且實際溫度向設(shè)定的溫度變化時,調(diào)整PID的Te,使Te=|Ts-Ta|,PID停止調(diào)節(jié),進入溫度自動變化階段;其他階段正常PID調(diào)節(jié)。如圖1:
6 結(jié)束語
轉(zhuǎn)爐煤氣干法凈化控制系統(tǒng)改進,降低了電氣施工和檢修的難度,提高控制程序的可靠性和可讀性,有效降低了堵灰和卸爆的幾率。
參考文獻(xiàn)
[1]張慶林.電除塵的主要控制因素[J].黑龍江造紙,1998,26(2):31-32.
作者單位
[關(guān)鍵詞] 排放控制 燃油消耗 廢氣處理 排放監(jiān)測 發(fā)展方向
一、前言
保護環(huán)境與節(jié)約燃料已成為全球關(guān)注的重大事件,以發(fā)動機為動力的汽車是大氣污染的主要來源之一。排放的廢氣對大氣污染構(gòu)成嚴(yán)重影響,如CO2引起溫室效應(yīng);HC在陽光的作用下與NOX進行光化學(xué)反應(yīng),形成一種毒性較大的光化學(xué)煙霧。因此汽車的廢氣排放控制受到各國政府、汽車制造商的進一步重視。
二、汽車排放控制解決的問題
汽車運行時,廢氣排放主要由排氣管產(chǎn)生,包括CO、HC、CO2 、NOX 等氣體;對于柴油機而言,還包括顆粒物排放。CO、HC、CO2 等氣體含量較少且便于處理,廢氣排放控制主要解決汽車NOX和顆粒物的排放。故本文主要介紹由排氣管產(chǎn)生的NOX和顆粒物排放控制技術(shù)。
三、現(xiàn)代汽車排放控制技術(shù)
現(xiàn)代汽車廢氣排放控制策略從技術(shù)角度分為三大方面:降低燃油消耗和燃燒優(yōu)化、排放廢氣的處理和排放性能的監(jiān)測,其對應(yīng)技術(shù)如下所述。
1. 降低燃油消耗和燃燒優(yōu)化
降低燃油消耗和燃燒優(yōu)化可以降低汽車的使用費用、減少國家對進口石油的依賴、節(jié)省石油資源;同時降低了汽車的廢氣排放,其具體實現(xiàn)方法如下所述。
(1)汽車外型優(yōu)化,減輕車身質(zhì)量。汽車在行駛過程中,主要受到空氣阻力和滾動阻力,減小空氣阻力和滾動阻力可以有效降低燃油消耗。汽車外形優(yōu)化可以有效降低空氣阻力系數(shù)CD值,從而減小空氣阻力。減輕車身質(zhì)量則是減小滾動阻力的重要途徑。但隨著質(zhì)量的降低,汽車的安全性下降,因此需綜合考慮從而獲得最佳效果。
(2)發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展。發(fā)動機的熱損失和機械損耗占燃油化學(xué)能的65%左右,故提高發(fā)動機效能對降低燃油消耗、減小廢氣排放有重要作用。現(xiàn)階段發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展如下:
第一,柴油機共軌式電控燃油噴射技術(shù)(CRFIS)
柴油機運行時轉(zhuǎn)速很高,噴油器每次噴油時間很短,高壓油管內(nèi)各處壓力隨時間、位置不同而變化;當(dāng)噴油器針閥落座完成主噴后,高壓油管內(nèi)的壓力波動可能會引起“二次噴射”現(xiàn)象 ,造成噴油不均勻問題,增加了燃油消耗和廢氣排放。
針對上述問題,CRFIS對柴油機的噴油時刻和噴油過程進行控制,其基本原理是:通過柴油機共軌直接或間接形成恒定高壓預(yù)噴射燃油,然后將其送至帶有高速電磁開關(guān)閥的對應(yīng)噴油器內(nèi),高速電磁開關(guān)閥的開啟、關(guān)閉實現(xiàn)噴油過程的開始、結(jié)束。ECU(電控單元)根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、輸出功率控制高速電磁開關(guān)閥的開閉和開啟時間,從而間接控制噴油時刻和噴油過程。
CRFIS的特點:第一,CRFIS柴油機高壓油管內(nèi)噴射壓力的形成與噴射過程完全分開,噴射壓力大小與發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān),避免了“二次噴射”現(xiàn)象;第二,CRFIS柴油機的每次噴射量由噴射壓力和高速電磁開關(guān)閥開啟時間決定,ECU精確控制噴射過程,解決了“噴油不均勻”問題。
第二,均質(zhì)充量壓縮燃燒技術(shù)(HCCI)
HCCI是將點燃式內(nèi)燃機和壓燃式內(nèi)燃機有機結(jié)合的一項技術(shù),可有效減小汽車碳煙和NOX排放。其基本原理是:HCCI發(fā)動機與傳統(tǒng)的點燃式內(nèi)燃機類似,將比例非常均勻的燃油和空氣進行預(yù)先混合,然后注入氣缸內(nèi);傳統(tǒng)的點燃式內(nèi)燃機通過火花塞點燃混合氣,而HCCI發(fā)動機的點火過程則與壓燃式內(nèi)燃機類似,通過活塞壓縮混合氣,使之溫度升高至一定溫度后自行點燃。
HCCI的特點:第一,HCCI發(fā)動機無擴散燃燒過程,避免氣缸內(nèi)形成局部高溫和濃混合氣,有效降低了碳煙和 的排放;第二,HCCI發(fā)動機保留了壓燃式內(nèi)燃機高熱效率的特點,降低了燃油消耗和廢氣排放。
第三,渦輪增壓技術(shù)(Turbocharger)
渦輪增壓技術(shù)利用發(fā)動機排放廢氣的慣性力推動渦輪室內(nèi)的渦輪,渦輪帶動同軸的葉輪,旋轉(zhuǎn)的葉輪壓送經(jīng)過空氣濾清器的空氣,使其增壓并進入氣缸。伴隨著空氣量增加,循環(huán)供油量相應(yīng)增加,達(dá)到了增加功率的目的。
其特點:第一,在不增加發(fā)動機排量的基礎(chǔ)上,渦輪增壓技術(shù)可以增加發(fā)動機的輸出扭矩和功率;第二,渦輪增壓技術(shù)利用廢氣排放動能對新鮮空氣增壓,回收了部分能量,降低了燃油消耗和廢氣排放。
第四,燃料分層噴射技術(shù)(FSI)
FSI不像傳統(tǒng)發(fā)動機那樣將燃油注入進氣歧管,而是將燃油直接注入氣缸的技術(shù)。其基本原理是:FSI利用電子芯片計算分析并精確控制注入氣缸中的燃油噴射量,獲得具有理論空燃比的混合氣體,從而提高發(fā)動機的效率。
其特點:第一,FSI發(fā)動機完成一次工作循環(huán)有兩次噴油過程,對應(yīng)的噴油時刻分別為吸氣沖程和壓縮沖程末端;第二,FSI根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的不同,有分層注油和均勻注油兩種注油模式,其對應(yīng)的發(fā)動機工況分別是低速、中速工況和高速高負(fù)荷工況;第三,FSI發(fā)動機與傳統(tǒng)發(fā)動機相比,其動態(tài)響應(yīng)好,輸出扭矩和功率可以同時被提高,燃油消耗降低,廢氣排放減小。
(3)動力傳動系的優(yōu)化。傳動系的檔位增多,增加了選著合適檔位使發(fā)動機處于經(jīng)濟工作狀況的機會。按照這種思路,檔數(shù)無限的無級變速器在任何條件下都提供了使發(fā)動機在最經(jīng)濟工況下工作的可能性。若發(fā)動機能始終維持較高的機械效率,無級變速器將顯著地提高燃油經(jīng)濟性,減小廢氣排放。
2. 排放廢氣的處理
對排放的廢氣進行后續(xù)處理屬于機外處理方法。其主要包括選擇性催化還原技術(shù)、廢氣再循環(huán)技術(shù)、顆粒過濾器和柴油機氧化催化器四項內(nèi)容。對應(yīng)具體內(nèi)容如下所述:
(1)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)。SCR是一項處理廢氣中NOX的工藝。其基本原理是:NOX濃度傳感器檢測廢氣中NOX的濃度,ECU根據(jù)測量結(jié)果向廢氣中注入適量的氨、尿素等含氮化合物,兩者反應(yīng)生成N2和 H2O。其特點:第一,ECU根據(jù)廢氣中NOX濃度控制氨、尿素等含氮化合物的注入量。若注入量過少,NOX不能處理完全;若注入量過多,未參加反應(yīng)的含氮化合物進入空氣中污染空氣。因此SCR需要高靈敏度的NOX濃度傳感器和高精度的含氮化合物噴射裝置;第二,SCR對溫度較敏感,其還原效率易受燃油硫含量及廢氣中顆粒物含量的影響。
(2)廢氣再循環(huán)技術(shù)(EGR)。EGR是將少量排放廢氣送回氣缸,與未燃燒的混合氣再混合并進行再次燃燒的技術(shù)。該技術(shù)可有效降低廢氣中 NOX含量,其原因如下:第一,EGR增加了混合氣體中H2O、CO2 等三原子分子的含量,混合氣的熱容量增大,燃燒過程中最高溫度降低,廢氣中NOX含量從而下降;第二,EGR對混合氣具有稀釋作用,混合氣中氧氣含量降低,減小了NOX生成的機會;第三,EGR使混合氣中惰性氣體含量增加,惰性氣體會延緩燃燒過程,燃燒室的壓力形成過程變慢,排放廢氣的NOX含量降低。
(3)顆粒過濾器(DPF)。對于柴油機,使其顆粒物排放滿足排放法規(guī)的技術(shù)是DPF。DPF位于發(fā)動機廢氣排放管處,當(dāng)廢氣通過時,DPF收集和存儲廢氣中顆粒物,從而降低顆粒物的含量。DPF關(guān)鍵技術(shù)是過濾材料和過濾體再生,其作用效率受顆粒物生成速率、廢氣排放溫度、燃油硫含量及排氣管道處背壓的影響。
(4)柴油機氧化催化器(DOC)。DOC以鉑(Pt)、鈀(Pd)等貴金屬為催化劑,使顆粒物中有機物SOF發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2和H2O,通過減小SOF含量達(dá)到降低廢氣中顆粒物含量的目的。其作用原理和三元催化轉(zhuǎn)換器催化氧化HC和CO原理類似。
3. 排放性能的監(jiān)測(OBD)
新車運行時,廢氣排放指標(biāo)一般符合要求。但在使用過程中,隨著車輛的老化和損壞,其排放指標(biāo)可能不再符合汽車排放要求。OBD從發(fā)動機運行開始,便監(jiān)督與排放控制有關(guān)的零部件狀態(tài);一旦發(fā)動機廢氣排放超標(biāo),OBD便會在儀表盤中發(fā)出警示,提醒駕駛員做出相應(yīng)反應(yīng)。然而OBD系統(tǒng)并非對汽車的廢氣排放進行實時測量,而是當(dāng)發(fā)動機失火、催化轉(zhuǎn)化器儲氧能力下降以及氧傳感器劣化后,通過監(jiān)測某些相關(guān)參數(shù)的變化,推測汽車排放將會超標(biāo),從而發(fā)出警告信號。
四、結(jié)論
節(jié)能、環(huán)保是當(dāng)今世界發(fā)展主題,對于現(xiàn)代汽車,降低燃油消耗、減少廢氣排放既是其順應(yīng)時代潮流的必須,也是其前進發(fā)展的方向。汽油機具有廢氣排放量少、低熱效率的特點,低熱效率是制約汽油機繼續(xù)發(fā)展的一個瓶頸;唯有提高熱效率,汽油機才能在激烈的競爭中處于不敗地位。與汽油機相比,柴油機具有較高的熱效率,但廢氣中顆粒物含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽油機;在排放法規(guī)越來越嚴(yán)格的情況下,顆粒物排放無疑是阻礙柴油機大范圍推廣的主要因素。
因此,將汽油機和柴油機的優(yōu)點完美結(jié)合,使發(fā)動機具有熱效率高且排放量少的技術(shù)必會得到社會的認(rèn)可和普及,同時也是現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的方向。
參考文獻(xiàn):
[1]董 敬 莊 志 常思勤:汽車拖拉機發(fā)動機[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.1
[2]余志生:汽車?yán)碚揫M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.3
[3] 翁榮偉:淺談柴油機共軌電控燃油噴射技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].硅谷,2009
肉牛繁殖控制技術(shù)即通過人為的方法,改變母牛的生理周期,調(diào)整母牛的、排卵規(guī)律,使母牛按照人們的要求,在一定的時間內(nèi)、排卵、配種,一次得到兩個或更多的胚胎。繁殖控制技術(shù)主要包括誘導(dǎo)技術(shù)、同期技術(shù)和超數(shù)排卵技術(shù),其主導(dǎo)技術(shù)是超數(shù)排卵技術(shù)。
二、肉牛超數(shù)排卵有什么好處?
超數(shù)排卵是一種大幅度提升母畜繁殖力的先進技術(shù)。哺乳動物的初生卵巢上有20萬~40萬個卵母細(xì)胞,但在自然條件下,僅有數(shù)十個卵母細(xì)胞得以正常發(fā)育并排卵,每次僅僅排出1~3個卵子。使用超數(shù)排卵技術(shù),可以讓母畜一次排出10~20個卵子,在同期技術(shù)的控制下,將受精卵從母畜子宮內(nèi)提取出來,分別種植在不同的母畜子宮內(nèi)。
將超數(shù)排卵技術(shù)應(yīng)用于肉牛,有兩個好處:一是可以控制受孕母牛的懷胎數(shù)量,增加雙胞胎或多胞胎的概率,大幅度提升母牛的繁殖力;二是有利于開發(fā)卵母細(xì)胞資源,充分挖掘優(yōu)良母牛的繁殖潛力,加速肉牛品種改造。
三、肉牛的超數(shù)排卵需要哪些激素?
超數(shù)排卵在自然條件下不能完成,需要使用外源激素對母牛進行刺激和誘導(dǎo)。能夠提升肉牛繁殖力的激素有很多,生產(chǎn)上可以根據(jù)實際需求和價格水平靈活選用。這些激素有促卵泡素、促黃體素、孕馬血清促性腺激素、人絨毛膜促性腺激素、前列腺素等,只要運用合理,都能在一定程度上促進母牛的排卵量,達(dá)到“超數(shù)排卵”的效果。
1. 促卵泡素(FSH)
它主要作用是促進卵泡發(fā)育。正常情況下,垂體分泌的FSH只能保證1個卵泡發(fā)育至成熟,而其余卵泡發(fā)育至中途退化。使用外源性FSH后,可使卵巢中多個卵泡同時發(fā)育,達(dá)到超數(shù)排卵的目的。使用時可以每日或隔日肌肉注射,每頭牛每次200~400國際單位,與黃體素配合應(yīng)用效果最好。FSH在家畜體內(nèi)的半衰期較短,注射后在短時間內(nèi)失去活性,因此使用時需分次注射。
2. 促黃體素(LH)
它可與FSH協(xié)同作用,促進卵巢血流加速,促使卵母細(xì)胞成熟、排卵。使用時,一般每次肌肉注射200~300國際單位,1周后直腸檢查卵巢變化,變化不大時可再注射1次。將FSH和LH按5∶1的比例混合使用,也可以取得良好的超排效果。
3. 孕馬血清促性腺激素(PMSG)
它主要存在于懷孕母馬的血清中,具有類似促卵泡素和促黃體素的雙重活性,但以促進卵泡發(fā)育為主。因其經(jīng)濟實用,生產(chǎn)上常用其代替價格較高的促卵泡素,用于家畜的超數(shù)排卵。PMSG在體內(nèi)半衰期較長,一般情況下母牛的使用劑量為2000~3000國際單位,一次肌肉注射即可。臨床試驗證明,使用PMSG做超數(shù)排卵效果良好,藥效比較穩(wěn)定,卵巢體積不會過度增大,處理后卵巢容易恢復(fù)正常,排卵率高,殘留的成熟卵泡少。如配合使用抗PMSG可以控制發(fā)育的卵泡數(shù)量,排卵時間較集中,一側(cè)卵巢可排出比較理想卵子5~8枚。
4. 人絨毛膜促性腺激素(HCG)
商品制劑由孕婦尿液或流產(chǎn)刮宮液中提取,其功能與促黃體素很相似,可以促進母畜卵泡成熟、排卵和形成黃體。
5. 前列腺素(PG)
這是一組具有生物活性的類脂物質(zhì),其中有一種PGF2α可促進血液中促黃體素含量升高,而且具有促進排卵的作用。
6. 促排卵素(LRH)
這是一種人工合成的多肽類激素,具有促黃體素(LH)和促卵泡素(FSH)的作用。
四、超數(shù)排卵技術(shù)該怎樣操作?
在前四天,皮下或肌肉注射孕馬血清(PMSG)2000~3000國際單位,經(jīng)過4天或后再注射人絨毛膜促性腺激素(HCG)1500~2000國際單位。為使卵子有較多的受精機會,一般在后授精2~3次,每次間隔8~12小時。
臨床試驗證明,在黃體期注射PMSG后48小時配合注射PG,會促使黃體提早消退,超排效果更好,但是PMSG不宜與PG同時注射,否則會導(dǎo)致排卵率降低。近年來在周期的中期配合應(yīng)用PGF2α進行超數(shù)排卵的方法已被廣泛地采用。另外,如果用孕激素對母牛作預(yù)處理,可以提高母牛對促性腺激素的敏感性,增強超排效果。對比試驗證明,PMSG劑量以1200~1500國際單位誘導(dǎo)雙胎效果為好。
制定了超排方法地方標(biāo)準(zhǔn),即促卵泡素(FSH)5天注射法:以母牛開始作為周期的0天,從母牛周期的第九天開始,每天7~8時和19~20時各注射1次FSH,連續(xù)5天,用量遞減。
五、進行超數(shù)排卵需要注意什么問題?
超數(shù)排卵是一種先進的繁殖技術(shù),需要有相應(yīng)的設(shè)備和嫻熟的技術(shù)。實踐經(jīng)驗證明,青年母牛超排效果優(yōu)于經(jīng)產(chǎn)母牛,產(chǎn)后早期和泌乳高峰期超排效果較差。使用促性腺激素的劑量,前次超排至本次的間隔時間、采卵時間等均可影響超排效果。應(yīng)反復(fù)對母牛進行超排處理,一般第二次超排應(yīng)在首次超排后60~80天進行,第三次超排應(yīng)在第二次超排后100天進行。增加用藥劑量或更換激素制劑對母畜進行超排處理,不但超排效果差,而且還可能導(dǎo)致卵巢囊腫等病變,影響后續(xù)繁殖力的發(fā)揮。
六、有沒有讓母牛產(chǎn)雙犢的繁殖技術(shù)?
牛是單胎動物,在自然條件下生雙胞胎的概率只有十萬分之一。目前,在科研人員的共同努力下,研究出了一些能夠讓母牛產(chǎn)雙犢的繁殖技術(shù),但因為牛個體差別很大,同樣的激素劑量可能會出現(xiàn)不同的效果,所以,這些繁殖技術(shù)不是十分成熟,不能保證讓母牛百分之百產(chǎn)雙犢。常見的有如下幾種方法:
1. 促排卵素(LRH)法
LRH-A3和LRH-A2號,在母牛輸精前或輸精后同時肌肉注射20~40微克,1次即可。
2. 人絨毛膜促性腺激素(HCG)法
每頭母牛肌注HCG 2000~5000微克,隔7天后再注射2000~4000微克,第十一天時再注射2000微克,出現(xiàn)第二天上午輸精,間隔8~10小時再做第二次輸精。
3. 孕馬血清(PMSG)法
關(guān)鍵詞:鐵路;客運專線;箱梁混凝土;裂縫控制;技術(shù)
如今,鐵路客運專線當(dāng)中廣泛使用鋼筋混凝土箱梁。箱梁混凝土裂縫問題是在鐵路工程建設(shè)當(dāng)中是非常常見的技術(shù)問題。裂縫一旦出現(xiàn),尤其是貫穿裂縫在重要的結(jié)構(gòu)部位出現(xiàn),危害性非常大,會將結(jié)構(gòu)的耐久性降低,過早對鋼筋進行腐蝕,將構(gòu)件的承載力減弱,直接威脅到鐵路的安全使用,所以,需要對其進行控制。
1裂縫種類
1.1溫度裂縫。鐵路客運專線箱梁混凝土澆筑之后,水泥水化過程中將出現(xiàn)比較多的水化熱,正因為箱梁體積巨大,不容易散發(fā)水化熱,導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,表層散熱又極快,出現(xiàn)內(nèi)外溫差大的現(xiàn)象。溫差大造成不同的內(nèi)外冷熱情況,造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外不同的拉應(yīng)力,一旦外部拉應(yīng)力大于內(nèi)部混凝土抗拉應(yīng)力強度,就會出現(xiàn)裂縫。這樣的裂縫主要是發(fā)生于混凝土施工的后期,尤其是混凝土拆模的過程中,主要是因為內(nèi)外的溫度差比較大,混凝土表層溫度降低比較快導(dǎo)致收縮現(xiàn)象。這些主要是發(fā)生在表層范圍中,大部分出現(xiàn)在端部比較厚或者腹板的地方。混凝土當(dāng)中水泥用量以及水泥品種直接對混凝土產(chǎn)生多少水化熱有緊密的關(guān)系,用水泥量越高就容易出現(xiàn)比較高的水泥內(nèi)部溫度,出現(xiàn)溫度應(yīng)力比較大,從而增加出現(xiàn)溫度裂縫的可能性。1.2干縮裂縫。干縮裂縫主要是出現(xiàn)在養(yǎng)護箱梁一段時間或者澆筑之后的一周左右,完成澆筑之后混凝土表層受到外界條件的影響,水分損失非常快,變形也非常大,內(nèi)部水分損失緩慢,溫度改變幅度低,變形比較小,表層出現(xiàn)大的干縮變形是因為受到混凝土內(nèi)部約束力導(dǎo)致拉應(yīng)力較大,造成裂縫,因此,混凝土當(dāng)中相對濕度越小,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫就容易出現(xiàn)。1.3塑性收縮裂縫。混凝土凝結(jié)前,表層水分蒸發(fā)比較迅速導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫,這樣的裂縫就是塑形收縮裂縫,大風(fēng)或者干熱的情況下容易出現(xiàn)這種裂縫。,主要是因為終凝混凝土之前,混凝土強度比較弱,碰到大風(fēng)或者干熱天氣,造成表面水分過快流失,造成更大的負(fù)壓,以致于混凝土體積快速收縮,產(chǎn)生裂縫。
2混凝土裂縫控制技術(shù)
2.1優(yōu)選材料。(1)水泥。因為混凝土溫度的升高是水泥水化熱造成,所以控制混凝土裂縫需要從減少水泥水化熱開始,盡可能的挑選低熱水泥亦或者是降低混凝土水泥使用量來減少水泥水化熱的出現(xiàn)。(2)粗骨料。同樣強度等級的混凝土利用卵石所使用到的水和水泥的量要低于碎石的用水和水泥用量;同樣品種的骨料,骨料粒徑越大,級配越高,空隙率越小就說明總表面積越小,從而混凝土的水與水泥用量也降低,隨之水化熱降低,可更好的防止裂縫出現(xiàn)。(3)細(xì)骨料。普通的細(xì)骨料就是砂,按照粒徑大小分為粗、中、細(xì)砂,相同重量條件下的細(xì)砂總面積最高,混凝土當(dāng)中,因為砂的表面是由水泥包裹著,所以砂的表面積越大所需要的水泥越多。施工過程中要盡可能的選擇使用粗中砂,由此減小孔隙率以及總表面積,降低使用水泥的用量,減少水化熱。(4)外加劑。減水劑的關(guān)鍵作用就是將混凝土的和易性改良,有效的將水灰比減小,提高混凝土強度的前提下降低水泥使用量,預(yù)防混凝土出現(xiàn)裂縫。(5)摻和料。一般為了降低水泥使用量、降低水化熱同時將和易性提高,會利用粉煤灰取代部分水泥,不但降低水泥使用量,減少水化熱。同時,促使硬化之后的混凝土更加緊致,降低混凝土的收縮數(shù)值。2.2優(yōu)化混凝土施工工藝。(1)使用大剛度模板,防止?jié)仓炷恋倪^程中,受到側(cè)向壓力的作用導(dǎo)致模板出現(xiàn)變形,導(dǎo)致變形裂縫出現(xiàn)。(2)保持好混凝土原材料的溫度,夏季高溫要利用地下水將骨料、砂等原材料進行沖涼,防止在陽光下直射,有意遮蔽陽光,泵送管道上要利用草袋覆蓋以此起到隔熱的效果。(3)控制好混凝土的攪拌時間,如果時間太久就會導(dǎo)致水分蒸發(fā),混凝土坍落度過低,在混凝土體積上出現(xiàn)收縮裂縫,而且還是不規(guī)則的。(4)控制分層澆筑混凝土的步驟,增強混凝土散發(fā)內(nèi)部熱量的速度,掌控混凝土澆筑速度,保證硬化混凝土前后均勻沉石,防止不規(guī)則的裂縫。(5)降低混凝土的水化熱,為了可以將箱梁內(nèi)模拆除,每跨梁體之間留下兩個天窗,以便更好的將梁內(nèi)熱量散發(fā)出來,同時安裝吹風(fēng)機來朝著箱體內(nèi)部吹風(fēng),利用空氣的快速流動減少箱體溫度,降低箱體內(nèi)外混凝土的溫差,減小出現(xiàn)裂縫的幾率。(6)振搗混凝土,在豎向混凝土構(gòu)件表層構(gòu)成水渠,導(dǎo)致砂石下沉或者水泥漿上浮,箱體表層出現(xiàn)了塑像收縮,容易在梁體表層出現(xiàn)裂縫。2.3做好表面隔熱養(yǎng)護。箱體混凝土梁裂縫出現(xiàn),大部分都是因為箱體內(nèi)外溫差較大導(dǎo)致的。混凝土完成澆筑,內(nèi)外溫差加大,一般情況下,表面收縮受到內(nèi)部混凝土約束導(dǎo)致拉應(yīng)力,這種拉應(yīng)力比較低,不會高于混凝土的抗拉應(yīng)力限度。如果冷空氣侵襲,通風(fēng)散熱的速度加快,造成混凝土表面溫度降低速度加快,容易出現(xiàn)裂縫。因而拆模之后,特別是寒冷季節(jié),要對混凝土表面進行保護,防止因為表面溫度降低而出現(xiàn)的裂縫。科學(xué)的養(yǎng)護工作,不僅能夠保溫保濕,還可以將早期過大的內(nèi)外溫差以及表層收縮情況改良,同時確保混凝土強度快速提高,提高抗拉強度,地域內(nèi)外溫差和表層干縮造成的拉應(yīng)力,盡量將鐵路客運專線的箱梁混凝土內(nèi)部溫度減少。在溫度非常高的情況下,混凝土澆筑后,要及時做好灑水工作,確保混凝土的表面維持在濕潤的狀態(tài),這樣可以將外界高溫危害減少,同時還可以防止出現(xiàn)干縮裂縫,更好的將混凝土強度提高。
3結(jié)束語
總而言之,對鐵路客運專線箱梁混凝土裂縫控制,需要經(jīng)過科學(xué)合理選擇原材料、保證混凝土施工工藝、增強對混凝土的表面養(yǎng)護工作。只有這樣,才能夠?qū)﹁F路客運專線箱梁混凝土裂縫實現(xiàn)行之有效控制的目的,給箱梁混凝土更加穩(wěn)定健康的施工帶來更好的保障。
參考文獻(xiàn):
[1]周斌.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁后張法的施工質(zhì)量控制探討[J].工程技術(shù)研究,2017,(7):68+71.
[2]劉柏軍.建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理[J].工程技術(shù)研究,2017,(2):148+163.
[3]周明.工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因與控制[J].南方農(nóng)機,2007,(6):29-30.
1)汽車發(fā)動機基本原理和構(gòu)造
當(dāng)今世界上的汽車發(fā)動機工作過程基本上都由四個沖程組成,即進氣、壓縮、膨脹和排氣。利用燃料和空氣的混合氣在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體的膨脹,發(fā)動機借助于曲柄連桿機構(gòu)通過曲軸對外輸出扭矩而作功。發(fā)動機按照所用燃料可分成汽油機、柴油機和燃?xì)獍l(fā)動機;按照點火方式可分成點燃式和壓燃式;汽油機按照空氣和燃油的比例可分成理論當(dāng)量燃燒和稀薄燃燒;按照汽油噴射地點可分成中央噴射、進氣口噴射和缸內(nèi)噴射。
發(fā)動機的各個部分按其功能可分成燃油供應(yīng)系統(tǒng)、進氣排氣系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、曲柄連桿傳動機構(gòu)、系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)如發(fā)電機、起動機、空調(diào)壓縮機和各種泵等。
發(fā)動機工況可分成冷起動、起動后、暖機、怠速、部分負(fù)荷、全負(fù)荷、加速、減速和倒拖滑行等。這些工況主要根據(jù)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速,結(jié)合發(fā)動機溫度(即冷卻液溫度)來區(qū)分。
2)電子控制在發(fā)動機中的重要意義
汽車電子控制始于發(fā)動機電子控制。電子控制之于1957年引入發(fā)動機以及于1967年商品化,其初衷是為了滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)要求,同時提高汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性和舒適性。現(xiàn)代汽車和發(fā)動機技術(shù)離開了電子控制是不可思議的。電子產(chǎn)品的產(chǎn)值在整個汽車中所占的比例隨著汽車級別的提升而升高,可達(dá)30以上。
3)發(fā)動機電子控制的核心問題
汽油機電子控制的核心問題是燃油定量和點火定時。柴油機電子控制的核心問題是燃油定量和噴油定時。
2.汽車和發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的組成
汽車和發(fā)動機電子控制系統(tǒng)跟其它電子控制系統(tǒng)一樣,也是由傳感器、電子控制單元(ECU)和執(zhí)行器組成。
1)傳感器
(1)目前汽油機電子控制系統(tǒng)常用的傳感器有:
l進氣岐管絕對壓力傳感器(提供進氣岐管絕對壓力信息供計算負(fù)荷等)
l燃油壓力傳感器(提供油軌燃油壓力信息)
l燃油箱壓力傳感器(提供燃油箱壓力信息)
l機油壓力傳感器(提供機油壓力信息)
l冷卻液溫度傳感器提供(提供發(fā)動機溫度信息)
l進氣溫度傳感器(提供進氣溫度信息供計算空氣密度等)
l空調(diào)蒸發(fā)器溫度傳感器(提供空調(diào)蒸發(fā)器溫度信息)
l空調(diào)冷凝器溫度傳感器(提供空調(diào)冷凝器溫度信息)
l空氣流量傳感器(提供空氣流量信息供計算負(fù)荷等)
l節(jié)氣門位置傳感器(提供負(fù)荷信息、負(fù)荷范圍信息、加速減速信息)
l油門踏板位置傳感器(提供負(fù)荷信息、負(fù)荷范圍信息、加速減速信息等)
l霍爾傳感器(提供轉(zhuǎn)速信息、曲軸位置和相位信息)
l感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器(提供轉(zhuǎn)速信息和曲軸位置信息)
l燃油箱液面位置傳感器(提供燃油箱液面位置信息)
l爆震傳感器(提供發(fā)動機機體接收到的振動信息)
l排氣再循環(huán)閥閥桿位移傳感器(提供排氣再循環(huán)閥開度信息)
l氧傳感器(提供過量空氣系數(shù)l是大于1還是小于1的信息)
(2)目前柴油機電子控制系統(tǒng)常用的傳感器有:
l增壓壓力傳感器(提供增壓壓力信息)
l燃油壓力傳感器(提供共軌燃油壓力信息)
l機油壓力傳感器(提供機油壓力信息)
l冷卻液溫度傳感器(提供發(fā)動機溫度信息)
l燃油溫度傳感器(提供燃油溫度信息)
l進氣溫度傳感器(提供進氣溫度信息)
l排氣溫度傳感器(提供排氣口和排氣管的溫度信息)
l空調(diào)蒸發(fā)器溫度傳感器(提供空調(diào)蒸發(fā)器溫度信息)
l空調(diào)冷凝器溫度傳感器(提供空調(diào)冷凝器溫度信息)
l空氣流量傳感器(提供空氣流量信息)
l節(jié)氣門位置傳感器(提供節(jié)氣門位置信息用于排氣再循環(huán)控制)
l轉(zhuǎn)角傳感器(提供分配泵軸轉(zhuǎn)角信息)
l油門踏板位置傳感器(提供負(fù)荷信息、負(fù)荷范圍信息、加速減速信息)
l霍爾傳感器(提供轉(zhuǎn)速和曲軸相位信息)
l海拔高度傳感器(提供海拔高度信息)
l車速傳感器(提供車速信息)
l感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器(提供轉(zhuǎn)速信息和曲軸位置信息)
l燃油箱液面位置傳感器(提供燃油箱液面位置信息)
l排氣再循環(huán)閥閥桿位移傳感器(提供排氣再循環(huán)閥開度信息)
l氧傳感器(提供過量空氣系數(shù)l的具體數(shù)值)
l壓差傳感器(提供微粒物捕集器的壓差信息)
lNOX傳感器(提供排氣后處理系統(tǒng)的NOX濃度信息)
2)電子控制單元
電子控制單元(ECU)接受傳感器提供的各種信息并加以處理,根據(jù)處理向執(zhí)行器發(fā)出指令給,對發(fā)動機實施控制。電子控制單元由微型計算機和模擬電路組成。隨著發(fā)動機技術(shù)的不斷發(fā)展,電子控制單元的信息處理量越來越大,現(xiàn)在所用的芯片已經(jīng)達(dá)到32位,晶體管數(shù)量可超過700萬個,匹配參數(shù)可超過6000個,針腳數(shù)目可超過150個。
3)執(zhí)行器
(1)目前汽油機電子控制系統(tǒng)常用的執(zhí)行器有:
l電動燃油泵
l電磁噴油器
l點火線圈
l各種怠速執(zhí)行器
l炭罐控制閥
l排氣再循環(huán)控制閥
l電動節(jié)氣門(又稱電子油門)
l液壓回路電磁閥(用于可變氣門定時控制等)
l氣動回路電磁閥(用于可變進氣管長度控制等)
l全可變氣門電子控制執(zhí)行器
l渦輪增壓廢氣放空控制閥
l電動二次空氣泵
l三效催化轉(zhuǎn)化器加熱執(zhí)行元件
l冷卻風(fēng)扇
l空調(diào)壓縮機電磁離合器
l發(fā)動機上的其他輔助設(shè)備
(2)目前柴油機電子控制系統(tǒng)常用的執(zhí)行器有:
l電動輸油泵
l各種燃油噴射泵
l噴油量執(zhí)行器(集成于燃油噴射泵內(nèi))
l噴油提前角執(zhí)行器(集成于燃油噴射泵內(nèi))
l燃油切斷閥(集成于燃油噴射泵內(nèi))
l共軌高壓泵
l共軌壓力控制閥
l各種共軌噴油器
l單元噴嘴系統(tǒng)和單元泵系統(tǒng)的高壓燃油電磁閥
l熾熱塞
l排氣再循環(huán)控制閥
l電動節(jié)氣門(又稱電子油門)
l可變氣門控制執(zhí)行器
l可變進氣管長度執(zhí)行器
l渦輪增壓廢氣放空控制閥
l冷卻風(fēng)扇
l空調(diào)壓縮機電磁離合器
l發(fā)動機上的其他輔助設(shè)備
一部分柴油機傳感器和執(zhí)行器集成于燃油噴射設(shè)備之內(nèi),因所用的柴油噴射設(shè)備而異。
3.汽油機基本的電子控制項目
1)燃油定量。這是汽油機最重要的電子控制項目。控制對象是進入發(fā)動機的空氣與燃油的質(zhì)量比例,由ECU根據(jù)發(fā)動機的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和冷卻液溫度等參數(shù)決定。負(fù)荷就是駕車人對發(fā)動機的扭矩要求,通過吸入空氣量或油門踏板位置傳遞給ECU。執(zhí)行器是電動燃油泵和電磁噴油器。燃油定量影響汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性、舒適性、排放和零部件的安全。
2)點火定時。點火定時通常用點火發(fā)生時活塞在壓縮沖程上止點之前多少度曲軸轉(zhuǎn)角,即點火提前角來表征,也要根據(jù)發(fā)動機的負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和冷卻液溫度等工況參數(shù)決定。執(zhí)行器是點火線圈。點火定時同樣影響汽車的動力性、燃油經(jīng)濟性、舒適性、排放和零部件的安全。
3)爆震控制。汽油機爆震會損壞發(fā)動機,惡化排放和燃油經(jīng)濟性。通過電子控制避免爆震的主要途徑是減小點火提前角。所以爆震控制通過點火定時控制實施。但是過小的點火提前角會影響燃油經(jīng)濟性。爆震控制的目的就是使點火提前角保持在恰好不發(fā)生爆震的臨界點。
4)油箱蒸發(fā)排放物控制。油箱蒸發(fā)排放物都是碳?xì)浠衔铮怯泻ξ镔|(zhì),必須利用活性炭罐加以吸附,并在適當(dāng)?shù)臅r候用新鮮空氣清洗活性炭罐。清洗氣流通過進氣管送入氣缸燃燒。并不是任何工況下都可以進行清洗,所以要利用炭罐控制閥對清洗氣流加以控制。
4.柴油機基本的電子控制項目
柴油機基本的電子控制項目就是燃油定量和噴油定時。這兩者都由噴射設(shè)備根據(jù)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷和冷卻液溫度等信息控制。這里,負(fù)荷信息由油門踏板傳感器提供。如果說汽油機可以采用,也可以不采用油門踏板位置傳感器的話,那么柴油機必須采用。
5.?dāng)U展的發(fā)動機電子控制項目
1)擴展的汽油機電子控制項目
l可變進氣管長度電子控制。用于提高發(fā)動機動力性。
l可變氣門電子控制。用于提高發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和舒適性,降低有害物質(zhì)排放。
l增壓壓力電子控制。用于提高發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性,降低有害物質(zhì)排放。
l排氣再循環(huán)電子控制。用于降低發(fā)動機氮氧化物排放。
l二次空氣電子控制。用于滿足歐4以上法規(guī)對碳?xì)浠衔锖鸵谎趸寂欧诺囊蟆?/p>
l三效催化轉(zhuǎn)化器燃油加熱或電加熱電子控制。用于滿足歐4以上法規(guī)對排放的要求。
l停車-起動運行電子控制。用于提高發(fā)動機經(jīng)濟性和滿足歐4以上法規(guī)對排放的要求。
l氣缸封閉和氣門封閉電子控制。用于提高發(fā)動機經(jīng)濟性,降低有害物質(zhì)排放。
l噴油壓力和噴油定時控制。用于汽油直噴,提高動力性和經(jīng)濟性,降低有害物質(zhì)排放。
2)擴展的柴油機電子控制項目
l噴油壓力電子控制。用于提高發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性,降低有害物質(zhì)排放。
l噴油規(guī)律電子控制。用于提高發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性,降低有害物質(zhì)和噪聲排放。
l多次噴油電子控制。用于提高發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性,降低有害物質(zhì)和噪聲排放。
l可變進氣管長度電子控制。用于提高發(fā)動機動力性。
l可變氣門電子控制。用于提高發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和舒適性,降低有害物質(zhì)排放。
l增壓壓力電子控制。用于提高發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性,降低有害物質(zhì)排放。
l排氣再循環(huán)電子控制。用于降低發(fā)動機氮氧化物排放。
l停車-起動運行電子控制。用于提高發(fā)動機經(jīng)濟性和滿足歐4以上法規(guī)對排放的要求。
l氣缸封閉和氣門封閉電子控制。用于提高發(fā)動機經(jīng)濟性,降低有害物質(zhì)排放。
l微粒物捕集器再生電子控制。用于降低發(fā)動機微粒物排放。
6.展望和結(jié)語
1)發(fā)動機電子控制系統(tǒng)是一個非常有潛力的市場。隨著排放法規(guī)的逐步趨嚴(yán)和燃油經(jīng)濟性要求的逐步提高,發(fā)動機技術(shù)正在飛速發(fā)展,新的電子控制技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)。
2)都說世界制造業(yè)的重心正在向中國轉(zhuǎn)移。汽車行業(yè),包括汽車電子行業(yè),也在一定程度上出現(xiàn)了這種趨勢。但是,目前中國發(fā)動機電子控制系統(tǒng)的原配套產(chǎn)品基本上都出自外資企業(yè)。這些企業(yè)組裝產(chǎn)品用的元件幾乎都不是在中國生產(chǎn)的。由此我國喪失了許多GDP和就業(yè)崗位。國營和民營企業(yè)技術(shù)水平低下,只能仿造外資企業(yè)的產(chǎn)品,跟在外資企業(yè)后面從維修備件市場分一點殘羹冷飯。有的甚至還偷偷摸摸地打著外資企業(yè)的招牌,干著生產(chǎn)假冒偽劣產(chǎn)品的勾當(dāng)。這種局面應(yīng)當(dāng)扭轉(zhuǎn)。政府應(yīng)當(dāng)看到,這個行業(yè)的發(fā)展將會帶來巨大的GDP增長,并創(chuàng)造大量的就業(yè)機會。所以政府應(yīng)當(dāng)做出規(guī)劃,對這一行業(yè)加以扶植和整頓。