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功率分配器设计毕业论文

发布时间:2024-07-04 17:16:28

功率分配器设计毕业论文

功分器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、每个端口的电压驻波比等。

指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量再减去分配损耗的实际值,。插入损耗的取值范围一般腔体是:以下;微带的则根据二、三、四功分器不同而不同约为:、、。

技术指标

功率分配器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度、每个端口的电压驻波比等。

1、频率范围。这是各种射频/微波电路的工作前提,功率分配器的设计结构与工作频率密切相关。必须首先明确分配器的工作频率,才能进行下面的设计。

2、承受功率。在大功率分配器/合成器中,电路元件所能承受的最大功率是核心指标,它决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务。一般地,传输线承受功率由小到大的次序是微带线、带状线、同轴线、空气带状线、空气同轴线,要根据设计任务来选择用何种线。

太复杂了!!!

小功率无线充电器设计毕业论文

电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统

现如今智能手机统治着通讯领域,下面是我为大家精心推荐的关于手机科技论文,希望能够对您有所帮助。 关于手机科技论文篇一 智能手机时代老年人手机功能设计 摘要:现如今智能手机统治着通讯领域,而这个时代的来临和人口老龄化现象的不断发展,加之老年人口日益增多,老年人对社会的需求也不断增加;新的科学技术如何应用在老年人手机设计上,尤其是如何帮助提高老年人生活质量和生活便利上则显得更为重要。该文根据老年心理学等理论和社会现状就智能手机时代老年人手机的功能设计提出一些浅薄的见解。 关键词:智能手机时代;老年人手机设计;老年心理学 中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)35-7985-02 1 我国老年人口现状及其与手机的关系 据2010年我国第六次人口普查的数据统计显示:当前,我国60岁及以上人口占比达到,也就是说假如我国有13亿人口,那么老年人口数则有亿人。随着我国人口老龄化趋势的加快,如何为老年人构建和谐舒适的晚年生活,让老人的身体及精神生活等方面被人们所关注已成为全社会关注的热点。与此同时的现实状况却是,儿女们在外工作时,老年人往往是退休后自己在家,大多数的老年人便成为了我们所说的“空巢老人”。他们与家人沟通的方式则变得更加单一,能够独立上网使用QQ等社交聊天软件的老人可谓是屈指可数,对于大多数老年人来说手机便成为他们与家人朋友联系交流时最主要的平台和沟通的渠道。一部方便易用的设计贴心的手机便是陪伴他们生活中的好伙伴,也是儿女们更好的赡养老人和孝敬老人的好帮手。可是,由于周围环境及老年人身体条件的制约,大多数老年人在接收与传递信息时不是很便利,他们大多都不会像如今的年轻人一样刷微博、发微信、下载手机软件等,这样也会制约到老年人的日常生活,甚至对老年人的生活品质造成诸多不利的影响。 2 老年人的身体特征 多数人在进入老年期之前,感知能力就已经开始衰退了,因为个体的因素,大都不太明显;可是五六十岁以后不仅是听觉和视觉开始出现明显的衰退,其实连同皮肤的触觉等感觉也都随着年龄增长3 智能手机时代合理的老年人手机功能设计 智能手机是指像个人电脑一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序,通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称。无论是购物网站的页面上还是手机销售营业厅内,玲琅满目的手机映入眼帘,但是真正适合老年人用的手机真是屈指可数,有的打着老人机的口号,可是功能上却是年轻人才能快速操作的模式,有些手机的设计根本就没有以老年人的特征为根本,设计出来的产品并不符合老年人的需求。 作为能够给年轻人生活提供方便的产品,智能手机也必将成为老年人平常生活中不可缺少的伙伴,一款设计优秀的适合老年人使用的手机不但能让老年人的生活变得更便利还能够帮助提升老年人的生活品质。 那么在智能手机成为街机的今天,老年人手机设计成什么样,具备什么功能才能受到老年人的欢迎呢?从老年人生理机能和生活习性出发,针对老年人身体特征,老年人手机在功能上的设计建议如2: [老年人手机硬件功能设计\&老年人手机软件界面设计\&1、硬界面的键盘操作(有无键盘),键盘按压功能,老年人触觉的灵敏度下降,如何控制按压度的来操作手机及其程序。如果设置按键操作则需比正常手机按键尺寸大上倍。 2、手机屏幕的功能显示,易操作。 3、电池充电设置,自动提醒老年人及时充电。待机时间需要长些,可内置备用电池以备没电时突发事件的使用。 4、听筒的通讯功能,铃声功能,老年人听觉下降,所以铃声的音频设置很关键,铃声响亮且符合老年人的喜好。 5、外观的质地材料应选用绿色环保材料并且防滑防水、耐摔耐磨耐高温、手机的造型和色彩也要符合老年人的审美需求。 6、大键盘、FM收音机、一键呼叫、快速拨号、语音控制、超长待机、健康监测等都是必不可少的。\&1、界面色彩设计上选用黑色、白色、橙色及红色较佳。在同等条件下,老年人对暖色比冷色易于识别。 2、文字上,大小可调节以适应不同老年人视力的不同。 3、操作界面的设置要简洁清晰、操作深度低。 4、功能上除设置通话、短信等功能外,以下诸如急求功能、照明、闹钟、健康提醒(例如吃药时间的提醒)、心电及血压、娱乐(收音机、音乐、摄像头与家人的可视功能)等功能。 5、随时随地的地理位置及实时监控即GPS定位,及时老年人记忆不好走丢了,家人也能够找到老人的位置。 6、现在高科技技术的运用,比如把云服务等高技术手段运用到老人手机当中,就是把云服务的概念和技术完全的引入。子女可以通过身边的电脑手机等设备和父母的云服务手机建立连接,远程协助父母管理手机,进行远程管理设置,涵盖了远程定位、健康资料、联系人、图铃、闹钟、桌布时间与日期、键盘、高级设置、手机模式等菜单功能。\&] 图2 由此不难看出老年人手机功能上的设计应着重的体现出人性化、智能化和云服务等高新技术的注入。智能化使老年人专用手机可以能好更快捷的满足老年人日常所需要的手机服务,就像拥有了贴身的管家和秘书一样来帮助照顾老年人的日常生活;而云服务则可以随时随地的通过手机测量和检测到的数据,例如心电、血压水平及所处的地理位置等,实时上传到云端,让远在千里之外的儿女们对老年人的一举一动有所知晓,以至于出现异常和紧急状况的时候能够第一时间拨通儿女及家人的电话进行求救。老年人手机的整体功能设计应该简单易用且经济耐用,虽然老年人的生理及心理的机能都在下降,相信一款以人为本、以用户体验为中心的专为老年人贴心设计的手机会成为他们生活中必备的好伙伴。当然,儿女及家人对老年人的关爱才是老年人做到老有所养和老有所乐的根本,多一些关爱和探望,让“空巢老人”的心理和心灵不再空虚、寂寞,只有这样才能真正体现出人性的关爱。 参考文献: [1]赵慧敏老年心理学[M].天津:天津大学出版社,2010,1. [2] 张振萌.针对使用行为分析的老年人手机设计研究[D].沈阳:沈阳航空航天大学,2010. 关于手机科技论文篇二 智能手机时代手机恶意软件特征分析 摘 要:针对手机恶意软件特征进行研究,首先介绍手机恶意软件的定义与类型,再总结手机恶意软件威胁的种类及影响,以此为手机恶意软件防治研究提供有效的参考。 关键词:智能手机;恶意软件;特征分析;潜在威胁 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 02-0000-01 3G网络的普及推动了移动互联网的深度应用,更多的传统应用模式转移到移动互联网。近年来,手机以其小巧、便捷备受青睐。随着智能手机的快速发展,智能手机性能不断提高,加上网络宽带化发展,越来越多的用户倾向于手机上网。 一、手机恶意软件定义 手机恶意软件是指在用户未明确提示、许可的情况下,在用户手机上安装或运行并且侵犯用户合法权益的软件。一般说来,手机恶意软件具有七大行为特征,一些恶意软件符合多个特征。 (一)卸载困难。手机恶意软件一旦在手机端强制安装,用户使用常见卸载工具难以对手机恶意软件进行根本删除。 (二)强制安装。在用户未经许可或不知情的情况下,恶意软件强制安装至用户的手机上。 (三)广告推送。手机感染一些手机恶意软件后,恶意软件开发者可以与用户手机后台远程通讯,不时向用户手机推送大量的垃圾广告短消息、彩信[1]。 (四)浏览器中毒。手机浏览器收感染后,操作系统的API可能被恶意调用,以进一步达到窃取用户隐私信息的目的。 (五)窃取信息。如果手机感染某些手机恶意软件后,系统中的个人隐私信息,如用户通讯录、用户短消息等内容会被这些软件窃取。 (六)侵犯权限。手机恶意软件可能会在程序安装后,初始化运行的时段弹出提示框,让用户在无申辩力的情况下赋予手机恶意软件文件系统访问权限。 (七)恶意捆绑。一些恶意软件为了获取更多收益,在未经用户授权的情况下,绑定其他软件或广告, 二、手机恶意软件范围 参考计算机恶意软件分类与目前已出现的手机恶意软件种类,本文将手机恶意软件分为五类:手机蠕虫、手机病毒、僵尸网络、手机木马与间谍软件[2]: (一)手机蠕虫是一段能够自我复制与传播的恶意程序。系统破坏性不强,普通手机蠕虫一般情况下不会感染系统文件,主要目的是大量占用系统、网络资源。 (二)手机病毒是一段能够自身复制的程序,主要手段是破坏或篡改用户数据,影响信息系统正常运行,系统破坏性极强。 (三)僵尸网络是通过多种隐蔽手段在大量相同系统平台的智能手机中植入恶意程序,使攻击发起者通过一对多的命令与控制信道,操纵感染手机执行相同恶意行为,如发送大量的垃圾短信或对某目标网站进行分布式拒绝服务攻击等。 (四)手机木马是伪装成合法软件的一种恶意程序,软件本身不能在网络自行传播。通常会在用户不知情时,安装到用户手机上,并且会在后台隐秘执行某些恶意功能,如破坏系统文件等行为。 (五)间谍软件是一种能在手机后台隐秘收集手机用户数据,在用户不知情或未经许可的情况下,将这些个人数据通过网络发送给第三方的程序。这种程序危害性很大,也最隐秘,主要目的是窃取用户机密信息,例如IMSI, IMEI、密码、各种账号和密码等。 三、手机恶意软件威胁分类 手机恶意软件是故意在智能手机系统上执行恶意任务的蠕虫、病毒和特洛伊木马的总称。智能手机因有其相应的软件开发平台与开发语言,所以能帮助和规范软件开发者。巨大的智能手机市场带动了智能手机软件产业经济的迅速发展,但在经济利益的驱动下,智能手机软件成为了黑客新的攻击目标与掘金之地。根据目前手机恶意软件的分类与特征[3],手机恶意软件带来的潜在威胁可以分为以下四类: (一)信息窃取型。信息窃取型手机恶意软件主要是在经济利益的驱动下,窃取用户手机当中的个人重要信息。如果用户安装了这类手机恶意软件,一旦这些软件中的恶意程序被激活运行,那么手机中的个人信息,如通讯录、照片、各种账号与密码都存在被盗取的可能。 (二)功能破坏型。这类手机恶意软件主要目的是破坏系统和消耗资源。感染了这种类型的手机恶意软件主要表现为手机运行速度突然变慢,某些功能受到了限制,内存瞬间被消耗殆尽。 (三)推广传播型。这类手机恶意软件主要目的是推广、传播一些非法应用软件和广告,自身破坏性不强,在相关利益的诱惑下,放弃了软件的纯洁性,作为广告与其他软件的推广载体,牺牲用户部分体验,以获取部分利益。 (四)通信吸费型。这类手机恶意软件最终的目的就是获得经济收益。这类恶意病毒一种做法是通过手机后台程序用短信隐秘定制SP业务的方式,欺用户,收费业务费用。另一种做法是把恶意扣费和消耗大量流量代码直接嵌入到手机软件中。当用户运行了这种软件后,在用户不知情时就可能在无形中产生了通信和流量费用。这些恶意扣费一般都很隐蔽,有的甚至是通过运营商的合法渠道来实现的,对于普通手机用户来说根本无法察觉,一般都是恶意费用产生后才可能发现[4]。 四、结束语 随着我国4G网络的开通及智能手机行业的迅速发展,互联网上的违法犯罪行为必然会大规模地向手机上迁移,还会因手机具有的随身携带、频繁使用、个人信息丰富等特性而被扩充。针对智能手机和移动互联网的安全问题,工信部需要尽快制订相应的管理性技术规范,加快立法所需的技术性研究为移动互联网的健康有序发展提供技术指引和强有力的法律保障。 参考文献: [1]陈健,范明钮.基于恶意软件分类的特征码提取方法[J].计算机应用,2011,31(增刊1):83-84. [2]卢浩,胡华平,刘波.恶意软件分类方法研究[J].计算机应用研究,2006(9):4-8. [3]奚小溪,孙荣会.恶意软件的行为与检测技术分析[J].安徽建筑工业学院学报,2012(3):52-55. [4]周运伟.手机安全问题的难点剖析及其对策[J].第28次全国计算机安全学术交流会论文集,2013(10):78-80. 看了关于手机科技论文的人还看 1. 大学生如何利用好手机的论文 2. 关于大学生手机市场的论文 3. 大学生手机调查报告范文3篇 4. 关于手机市场的论文 5. 通信技术毕业论文范文

大学是干嘛的地方?无论多高的学历和职称,不会设计、制造教具,不会设计、制造教学仪器,不会维修仪器和设备;用你父母的钱进口教学仪器模仿了委托工厂仿制就是佼佼者;用你父母的钱请校外的人来维修设备、从校外采购配件;用你父母的钱请教学仪器生产企业提供教学实验讲义,将作者填上他们的名字就有教学突出成就奖;教你背诵的公式和外语,永远也比不上美国麻省理工学院在网上公开的教材内容。学生也不要埋怨学费贵,除了上面教师的原因,你们自己的基础实验、专业课就上的迷迷糊糊的,高额投资下的创新实验项目、挑战杯、科技竞赛、毕业论文、商业开发,都见不得阳光,将真金白银变成了一堆堆的垃圾!!!!

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多功能开瓶器的设计毕业论文

工业工程在国内企业,尤其是大型企业的应用研究,作为一个具有很强的理论和实际意义的课题,被推到前所未有的显要位置。下面是我为大家整理的工业工程系研究 毕业 论文,供大家参考。

任务导向工业工程实践研究

1实践过程

小组成员进入企业生产现场实地观察、观测、搜集与企业相关的文档资料,并多次与企业相关部门负责人讨论,通过与企业生产现场6S管理的标准做对比(例如生产现场作业地面和容器货架的标准要求:地面物品摆放时应有定位、标识,地面应无污染、无积水、无油污、无卫生死角、无杂物、主干通道畅通,标志线清晰、区域划分合理,区域线与标识清晰无剥落、安全警示区划分清晰并有明显的警示标志、容器、货架本身标识明确,无过期及残余标识等、容器、货架无破损及严重变形等),发现生产现场生产线工位器具定置以及生产线功能区域划分等方面存在很大的问题,因此企业生产现场成为我们的重要目标,经过反复研究最终我们把调查对象锁定在生产现场的中层领导和生产现场基层工作人员。

基层工作人员调查

根据对企业负责人的访谈,我们发现生产现场存在问题具有代表性的有以下几个部门,机加车间、装配车间、连杆车间、动力处和物流处。我们小组分别针对这几个重点部门,并且运用工业工程基础、精益生产、统计学的相关知识,设计了6S管理问题调查问卷。对调查问卷做出以下要求:问卷设计的方面有整理、整顿、清扫、素养、办公室清洁和安全。对于整理方面,主要从作业场所、休息区和物品摆放情况展开;整顿方面,从物品的定位、标识问题进行调查;清扫重点从作业场所、设备完好情况、通道线、周转车、周转器具和动力总成出库、零部件入库进行;素养,主要从工作人员的着装、个人行为习惯、休息室的环境和工作人员食堂就餐环境就行调查;办公室清洁从工作室的固定物品摆放情况、文件资料的摆放以及室内的卫生等进行;而安全问题主要从工作人员的 安全 教育 知识掌握情况进行调查。问卷设计内容,一部分是属于被调查者能够直接回答比较浅显的内容;另一部分是需要被调查者经过仔细思考才能得到的内容,这部分的问卷设计就是符合5W2H的应用 方法 。之后分别对五个典型部门的生产现场基层工作人员进行问卷调查,成功发放调查问卷,并对问卷进行统计汇总,与企业生产现场6S管理的标准做对比。

企业相关负责人调查

对现场工作人员展开问卷调查的同时,我们小组成员对机加车间、装配车间、连杆车间、动力处和物流处五个典型部门相关负责人进行了交谈。通过交谈,了解企业生产现场管理中存在的问题:上级任务下达的及时性、基层工作人员完成作业的有效性之间存在的矛盾,生产现场管理政策执行力度不到位,管理制度不完善、检查部门之间的互检性差、作业现场无效劳动人员普遍存在,生产无计划以及物料浪费严重等。并依据企业相关文件资料介绍,更深层次的发现问题,以便提出高质量的解决对策。

2 总结

本次调研达到了6S管理改善管理的目的,企业在实施改进 措施 时取得了一定的效果。这次实践提高了学生的 社会实践 能力,增强了运用知识解决实际问题的能力,有利于对理论知识的转化和拓展。

神经人因实验工业工程论文

一神经人因实验在工业工程学科中的应用

Kim等将影响生产系统的因素主要分为四大类,即人的因素、技术因素、结构因素和任务因素,并认为其中人的因素处于系统中四大因素之首的地位。当今的生产系统要能在新的复杂环境下进行有效决策和响应,应当对人的因素投入更多新的研究技术。这其中就包括神经人因实验的技术。神经人因实验以其能深入人的大脑思维和身体的生理反应层面所表现出的优势在工业工程领域备受瞩目。目前,各国学者在尝试运用神经人因实验来研究工业工程学科中的各项主题,神经人因学的提出者Parasuraman将神经人因实验的发展方向主要归纳为:多任务下脑力负荷的研究、个体认知差异的研究等。工业工程学科的实验教学与研究正由过去主要运用传统的行为学的研究方法向主要运用现代的神经人因实验的研究方法转变。

1神经人因实验在多任务脑力负荷研究中的应用

脑力负荷,是指工作者为达到作业标准而付出的注意力大小,其影响因素包括工作任务量的大小、工作时间要求、工作者素质和能力要求、工作者工作意愿以及工作环境和由环境引发的工作情绪等。在当今高度现代化的生产中,生产人员从过去大部分需要自己手工操作机器设备到现在更多地是监控自动化系统的运行。分布式的大型生产系统要求监控者管理更多的机器设备,各种工作任务以并行的方式将各种信息传送给高级的人机交互集成系统,人机交互集成系统将信息融合后以各种通道的方式呈现给监控者。在这种分布式的多任务并行处理的生产模式中,监控者需要监控大量的机器设备,感知和分析各种类型的数据信息,其脑力负荷较过去成倍增长,传统的行为学实验已经难以对多任务下的平行加工进行研究,而神经人因实验恰能对由过去经典的聚焦型注意转向分散型注意的多任务下脑力负荷进行有效测量。神经人因实验针对工作者在多任务监控过程中涉及到的对多种工作信息的自动感知、选择性注意以及敏捷操控,能够有效度量同时应对多项工作任务的脑力负荷。近年来,在工业工程的人的因素研究领域中,北京航空航天大学的人机与环境工程系运用神经人因实验系统地开展了多模式飞行模拟任务下飞行员的脑力负荷测量与评价。实验人员使用脑电的事件相关电位实验技术,选取听觉失匹配负波脑电成分为实验指标,采用oddball的神经人因实验范式,将听觉失匹配理论用于飞行员的脑力负荷评价中,在9种模式的飞行模拟任务条件下进行飞行员的脑力负荷测量,通过让被试者完成模拟飞行任务的同时,测试非注意条件下飞行员的听觉失匹配指标,得到脑力负荷与脑电的听觉失匹配负波同向变化的规律,为飞机座舱显示界面的设计提供了依据。除了航空领域,神经人因实验也能应用于道路交通、船舶航行、高危行业工作人员的脑力负荷度量。

2神经人因实验在个体认知差异研究中的应用

工业工程学科的主要任务是要对生产及服务系统中的人、机器、物料、环境和信息进行整体设计、评价和优化,在这些过程中,个体认知差异在感觉、动作和情绪过程中形成对各项任务的胜任力和局限性,由此产生的人的不同行为作用于技术系统和环境系统,最终影响整个系统的工作绩效。Karwowski从“人—技术—环境”3个系统之间的关系出发,认为人的不同行为是整个系统工作的核心,因此个体认知的差异是工业工程研究的重点。由于过去受实验技术条件的限制,对于人体认知的差异只能从外在行为学观察的角度进行实验。随着对被试的无损伤的神经测量技术的进步,神经人因实验现在能在大脑思维的层面从人的内在生理数据采集出发,进行基于人的生理与心理分析的个体认知差异实验。近年来,众多学者开始引入神经人因实验的技术,针对个体认知差异开展工作过程中个体和群体的心理与行为反应规律的研究。浙江大学神经工业工程团队通过采用神经人因实验中的事件相关电位技术,进行工作人员对安全标志信号词的感知和评价的神经过程实验。研究发现:人对安全标志信号词的处理过程分为早期感知和信息评价两个阶段,安全标志信号词的主观风险感知存在差异,不同的安全标志信号词能够传递不同的风险信息,人对安全标志信号词的认识会受到情绪的影响。这些研究结果为安全管理中的安全培训、安全标志信号词的设计及使用提供了依据。神经人因实验将在 系统安全 、产品可用性、职业安全等领域的个体认知差异研究方面有着广泛的应用前景。

二神经人因实验实例神经人因实验的过程

一般分为实验前的实验设计、实验实施和实验后的数据处理和分析。相较于以往的工业工程实验,神经人因实验的不同之处在于:在实验前的设计阶段,要根据实验目的选取合适的神经实验技术,比如事件相关电位技术、生物反馈技术、眼动技术、功能性核磁共振技术、脑磁技术、近红外脑成像技术等。在明确了具体的神经实验技术后,采用相应的实验范式设计实验,比如go-nogo范式、oddball范式、等概率范式、n-back范式等。在实验过程中,需要严格按照神经实验的国际规范开展神经人因实验。实验后要根据神经实验的统计分析方法进行神经测试数据的统计分析,在此基础上进行讨论并得出神经人因实验的结论。下面以笔者开展的一例关于船舶数字化界面测试的神经人因实验来展现神经人因实验的一般过程和方法。该实验使用真实的海洋工程船拖缆机的自动化控制界面作为刺激材料,通过模拟拖缆机的现实工况,让被试者在执行监控拖缆机卷筒转速变化任务的同时,感知自动化控制界面中的事故报警信号的变化,通过认知神经实验测试应急人员对事故报警信号的反应能力,从大脑思维的层面直接揭示船舶操作人员在事故信号变化下的应急反应机理。

1实验前准备

参考神经人因实验中关于视觉失匹配的论文,实验被试的数量分布在8~12名。本实验选择12名健康人员参加实验(6位男性,6位女性,年龄24~30岁,平均年龄岁,均为右利手),所有被试者实验前24h内未曾服用镇静催眠药物或者精神活性类物质。均向每位参加实验人员支付了被试费(20元/h)。每位被试均具有正常的视觉敏锐度和正常的色彩分辨力。本实验遵守《赫尔辛基宣言》,每位被试在实验前均签署了实验信息的知情同意书。被试在充分理解实验内容和进行练习后进行正式实验。实验刺激材料由E-Prime0软件编写和呈现,刺激材料采用的是海洋工程船拖缆机的自动化控制界面,显示于19寸液晶 显示器 中央。所有刺激材料的大小、亮度、对比度等指标一致。在实验刺激材料中,界面中央的数字表示拖缆机在正常工作情况下的卷筒速度为,界面两侧的图形符号代表拖缆机的系统压力报警信号,正常状态下为绿色,形成实验的标准刺激。异常报警时为红色,形成实验的偏差刺激。界面中的报警信号有5种类型的变化,分别为颜色、持续时间、朝向、形状和大小的不同变化。5种类型刺激融入一个完整的oddball实验范式中,在同一实验环境下测试这5种类型刺激变化下被试者的视觉失匹配指标。

2实验过程

实验在隔音、光线事宜和电磁屏蔽的房间中进行,被试者取舒适坐位,距离显示器1m。被试者被要求注视屏幕中的拖缆机控制界面。界面中央为拖缆机在工作情况下的卷筒速度,正常状态下为,超过允许的速度范围后,要求被试者尽快和尽可能准确地进行相应的反应动作,规则为:当速度由增大为时按键盘“Z”键,当速度由减小为时按键盘“/”键。这一工作任务代表拖缆机的监控者对卷筒工作速度的实时调整。在实验的过程中,被试者被要求专心完成拖缆机卷筒速度的监控工作,忽视界面两侧系统压力报警信号的变化。界面中央数字的变化与两侧报警信号的变化无关联性。通过这一设定,形成对报警信号的非注意,真正做到对任务不相关的刺激材料变化的视觉失匹配的检测。实验包括3个块(Block),每个块开始的前15个刺激为标准刺激,以形成一个记忆模板。每个块之间有一个休息过程,中间休息的过程由屏幕中的休息提示呈现,被试休息好后,按空格键继续。整个实验用于记录和分析的标准刺激有450个,每种类型的偏差刺激各有90个。整个实验大约用时18min。

3实验后数据处理和分析

使用脑电分析软件对实验数据进行离线分析。首先对原始脑电数据进行DC校正,然后进行脑电预览,拒绝具有明显漂移或杂质的脑电数据。接着去除眼电对 其它 导联数据的影响。然后进行脑电分段,分析时程为刺激后400ms,基线为刺激前100ms。接着进行基线校正,然后去除伪迹,波幅大于±100μV者被视为伪迹去除。接着分别对标准刺激和各类偏差刺激的脑电进行分类叠加平均,然后进行20Hz无相移低通数字滤波,最后将偏差刺激与标准刺激相减,得到视觉失匹配脑电波形(时间窗口:150~200ms)。统计分析时采用统计软件对视觉失匹配数据采用重复测量方差分析,因素分别为视觉失匹配类型(颜色、朝向、持续时间、形状、大小)×大脑半球(左、右)。可采用Greenhouse-Geisser法进行校正。分别列出了五种视觉失匹配的均值、标准误差和95%置信区间。描述性统计结果显示,视觉失匹配脑电波幅由大到小排列依次为:朝向偏差引起的失匹配、形状偏差引起的失匹配、颜色偏差引起的失匹配、持续时间偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。根据球形检验(Mauchly’sTestofSphericity)的统计结果,Mauchly的W=,Sig.=,表示各组间的方差矩阵接近相等,故接受球形假设,应接受“SphericityAssumed”的分析结果:各类型视觉失匹配脑电数据的重复测量结果之间的差异显著(F=193,p<);大脑左右半球间的差异不显著(F=336,p>);“视觉失匹配类型”与“大脑半球”的交互作用差异不显著(F=,p>)。根据实验的重复测量方差分析结果和脑电图(见图1),五种类型的视觉失匹配的主效应差异显著。实验结果说明采用oddball实验范式在同一个刺激序列中,不同类型的自动化控制界面的报警信号分别成功诱发出相应的视觉失匹配脑电波;各种类型的视觉失匹配之间的差异显著,视觉失匹配脑电波幅由大到小排列依次为:朝向偏差引起的失匹配、形状偏差引起的失匹配、颜色偏差引起的失匹配、持续时间偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。2D脑电电位分布图可看出,视觉失匹配在人脑的颞枕区最为明显。根据实验结果,可以指导设计人员在设计自动化控制界面时,优先选用视觉失匹配强的信号作为自动化控制界面的安全报警信号,以提高安全报警信号的感知效果,从而提升人—机系统的应急反应能力。

三结语

神经人因实验以其能深入探究生产作业中人的生理和心理的技术优势而在第三代工业工程的实验教学中占据重要地位。相较于以往工业工程以行为观察和问卷调查为主要手段的实验技术,神经人因实验不仅能有效将人的认知过程与行为过程相分离,避免认知与行为两者在实验测度上互相混淆,而且能研究工作中的人的内隐行为,解除人类内部认知过程的黑箱,通过神经人因实验揭示生产信息加工中各环节内隐行为的认知机理。因此,神经认知实验借助最新的神经测量技术手段和设备,突破过去工业工程实验教学的局限,满足第三代工业工程的教学与研究要求。随着当今生产自动化的程度日益提高,人机系统中的人的因素逐渐成为系统优化的瓶颈,随之而来的是人的注意力分散、警戒水平下降、人误概率增加等一系列问题凸现。神经人因实验能有效进行多任务下脑力负荷、个体认知差异等研究,揭示上述问题形成的机理,提供测度和评价指标,为改进和优化薄弱的人的因素提供客观依据。神经人因实验有其自身独特的研究方法和过程。本文通过一例具体的关于船舶数字化界面测试的神经人因实验展现了该类实验的实验范式选择、实验数据采集与分析等一般过程和方法。

本科生培养模式下工业工程论文

1国内外工业工程本科生培养模式对比

国外工业工程专业本科生培养模式

美国佐治亚理工学院在1924年建立了工业与系统工程系。他们认为,在当今信息社会中,传统的工业工程专业技术已经不能满足现代制造业和服务信息系统等企业的分析、设计和改善等多方面需求,只有借助计算机技术才能更好地发展工业工程技术。通过调整工业工程本科生的培养模式,更好地为社会提供具有复杂系统的监测控制和优化能力的工业工程师。该校重点培养学生的专业技术,开设众多具有特色的专业课程,其中包括:基础统计方法学、工程经济学、质量工程、随机制造与服务系统、仿真系统、供应链建模概论、工业工程建模、工程优化、健康系统概念、人机集成系统设计、物流学、技术预测与评价、机器人与自动化数据采集应用等课程。英国诺丁汉大学的工业工程专业主要开设制造工程和管理专业有关课程,他们致力于培养制造和管理工程师,使之能够通过生产和管理等措施达到降低生产成本、改进产品质量和提高生产率的目标,从而保持并提高企业的竞争力。第一学年主要安排制造工程和管理的基础课程以及分析方法的课程。第二学年制造工程领域的课程包括基于制造的设计模块,自动化模块和制造过程模块;管理领域的课程主要有工业关系模块,质量工程模块以及商业会计模块。在第三学年,学校安排了广泛的选修课程,使学生可以根据各自的 兴趣 爱好 选择所修课程。而在第四学年,诺丁汉大学加强了实践教学,通过与众多企业建立合作关系,为学生安排与本专业相关的实践活动,对实际研究项目进行调研、分析和答辩,进一步培养学生应用专业理论知识解决实际问题的能力。

国内工业工程专业本科生培养模式

上海交通大学的工业工程专业设置在工科院系,学生具有扎实的专业技术,有较好的工科基础,不仅掌握工程专业技术还掌握计算机、管理和工业工程专门技术,是社会急需的既懂技术又擅长管理的复合型专业技术人才,主要研究方向包括:

(1)生产与服务系统工程;

(2)现代物流工程;

(3)生产与服务系统规划、设计与控制;

(4)质量与可靠性工程。但是,学校安排的实践课程和去企业实习课程少,学生动手实践能力不足。天津大学工业工程专业隶属于管理学院,这种模式的专业基础为管理学、管理经济学、系统工程学、运筹学和一门工程学科(以机械工程为主)。本科毕业生需掌握工作研究、生产计划与控制、先进制造系统、物流工程、质量管理与控制、工程经济学、成本控制、人因工程和管理信息系统等工业工程专业知识和技能,成绩合格毕业授予管理学学士学位。其专业培养目标是旨在培养具有管理学、经济学和系统工程理论与方法的坚实基础,懂得自然科学和社会科学的基本理论,拥有扎实的专业工程技术。

主修课程:管理学、 市场营销 学、运筹学、应用统计学、经济学、企业 财务管理 、会计学、管理信息系统、经济法、工程经济学、系统分析、机械设计基础、现代制造技术、基础工业工程、质量管理、成本控制、生产计划与控制、精益生产、物流工程、可靠性工程、人机工程学、实验设计、制造系统仿真、工业工程应用与实践等。由此可见,学校基础课程比例高,而专业工程类课程比例较少。

由上述典型高校工业工程培养模式可知,我国高校工业工程专业的课程设置中管理类课程所占比重较高,而国外高校的工业工程专业课程安排大多以工程学科内容为主,管理类内容为辅。从专业实践能力来看,美国高校的工业工程专业更注重培养学生的实践动手能力。许多学校都安排了与机械有关的工厂实习和实际项目研究等方面的学习,使学生有机会获得生产第一线的基础 经验 ,不仅为以后工作打下了良好的基础,也使学生对所学专业内容有了具体的认识,对以后学习工作都有很大帮助。学习最终是为了投入实践,我国的工业工程专业也应该进一步加强学生实践能力的培养,真正做到理论与实践相结合,为国家和社会培养出优秀的工业工程专业人才。

2对国内高校的几点教学建议

根据各大高校的调查研究,我国现存教学方案存在以下不足: 教学方法 古板;教学实践环节薄弱;课程结构不合理;学生学习目标不明确。针对以上不足,现提出以下改革建议:(1)大力推行以学生为主体的启发式教学,改变学生思维模式。在国外经济发达国家,实行以学生为中心的启发式教学,以启发学生的思维为核心,促进他们生动活泼地学习,而我国采取的是以教师为中心的灌输式教学。启发式教学的特点是调动学生的主动性,启发学生独立思考,发展学生的 逻辑思维 能力。美国本科教育采取启发式互动教学方法,教师提问,学生分组讨论。只有每个学生都积极地进行讨论,才能真正参加到学习过程中。他们把学生在课堂上的活跃度作为平时考核很重要的一部分;

(2)将课程设计作为考核科目,锻炼动手能力。首先,手的操作不仅可以促进视觉、触觉、感知能力的发展,还可以增加身体协调性。其次,通过动手设计,可以掌握其产品原理和方法,对理论的理解更加深刻。再次,通过具体的实践操作把知识从课堂延伸到具体研究项目的执行、完成,为未来的学习、工作做好准备;

(3)实施开放式教学,完善课程结构。开放式教学的核心是学生自主探究,主动参与学习到过程中,突出展现了学生的主观能动性。教师在教学过程中不只是注重学习内容,重要的是从学生的实际需求和兴趣爱好出发,让学生选择所学内容,培养积极价值观。目前,开放式教学主要采用案例教学、项目教学和模拟教学等多种开放性的教学方法。案例教学法,一般来源于真实的生活环境,通过相似的组织结构、人员关系与时间,运用同样的资源约束、竞争压力、数据和信息,从总体战略的角度出发,培养学生的政策观点和解决实际问题的能力。

项目教学法,由学校和企业合作组成小组,深入实践第一线,在解决实际问题的同时,学习如何运用已有的知识,在实际操作中获取解决问题的能力。模拟教学法是计算机虚拟现实技术的使用,通过模拟企业实际的情况以及所面临的市场环境的复杂流动,来制定相应的营销策略,以培养学生解决问题的能力。在国外,一些知名大学几乎没有统一教材,学生也没有统一的课本。

教师总是想方设法地挑选最新的、最有发展前途的、就业率最好的内容来进行教学。毫无疑问,不局限于教材、注重实践能力培养的开放式教学更容易培养出适合社会需要的人才;(4)加大工厂实习力度,明确学习目标。注重理论教育的高校,很多学生不知道所学习的知识到底可以用在何处,以致最后渐渐失去了兴趣,没有了学习目标和学习动力。学校可以结合学生的就业,有针对性地选择典型的行业和企业,尝试建立校外实习基地。在学习过程中引导学生对企业生产经营中存在的实际问题进行分析,提出改革方案,实现校企共赢。

3结语

通过对国内外高校工业工程本科专业人才培养模式的对比研究,从而了解到国内外在工业工程专业人才培养上存在课程设计、培养目标等方面的差异,找出我国高校现存的工业工程专业人才培养模式的不足之处。从而调整现有工业工程专业的培养计划,不断优化培养方案,为制定和完善符合现代工业工程发展的专业人才培养模式提供参考。

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配电网无功功率优化研究毕业论文

配电网络规划 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作,为了获取最大的经济效益,电网规划既要保证电网安全可靠,又要保证电网经济运行,所以配电网络规划的主要任务是,在可行技术的条件下,为满足负荷发展的需求,制定可行的电网发展方案。 1 负荷预测 网络规划设计最终目的是为满足负荷需求服务的,负荷的发展状况足以影响网络发展的每个环节。网络规划的发展步骤要以负荷发展状况为依据,使用各馈线负荷数据可以掌握负荷发展情况,将过去的负荷进行分析,掌握负荷的发展规律。要对负荷进行分析,确定最高用电负荷时间和负荷率,得出最高用电负荷时间和负荷值,这些数据是预测未来负荷的基本资料。配电网络规划可以使用两种常用的预测方法。外推法就是基于用电区域的历史数据,假设负荷发展率是连续变化的,根据原来的负荷发展率推移以后各时期的发展状况。在一个用电区域里,初期负荷发展比较快,但土地资源逐步使用,用电负荷逐步趋于稳定,负荷发展率从大到小变化,最终负荷达到饱和或稳步发展状态。但对于经济发展迅速的地区,负荷发展率并不是连续变化的,而是呈现跳跃式的增长,用外推法显得有一定的误差。而仿真法与外推法有互补的作用,仿真法是以用电区域每年的用电量为依据的,通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的数量来计算负荷预测值。任何负荷预测方法都不可能完全准确,当掌握更新的负荷发展数据后,就必须对原有的负荷预测值进行修正。 2 确定网络的系统模型 确定网络的系统模型,包括确定网络是采用架空线路还是电缆供电,确定导线截面大小,网络接线方式,负荷转移方案,网络中有关设备的选型,网络在运行期间遇到不适应要求时应如何进行改造,系统保护功能,配网自动化规划等。 (1)在负荷分散或发展缓慢地区应使用架空线供电。在负荷密度比较大、发展迅速或基于城市环境美化建设考虑,应使用电缆供电。 (2)导线截面大小的选择确定了导线的输送容量,要选择足够大的导线保证线路满足网络规划的要求,例如:负荷发展时期,不应经常更换导线截面。在线路故障时,可以将故障线路的负荷转由临近馈线供电,而不会过负荷运行。另外,导线截面的选择要保证线路末端电压降处于合格的范围内。在线路发生短路故障时也能承受故障电流。所以导线截面要比最大负荷电流所需的截面大,但同时截面的选择要符合经济原则,在导线输送容量与工程投资之间作比较。 (3)具有灵活接线方式的规划,可以使供电网络最大地发挥功能。对于架空线网络,最有效的方式,是将馈线与邻近变电所或同一个变电所的不同母线段的出线在线路末端联网,两回馈线也分别装上分段负荷开关和隔离刀闸。在其中一回馈线出现故障时,可通过分段开关将故障段隔离出来,对于电缆网络接线方式可以采用两回馈线组成互为备用网络,或采用三回馈线相互联络组成一个供电区域,其中两回带负荷,一回空载,作为两回负荷线的备用线。馈线之间可以组成大环网,一条馈线的负荷之间也可以组成小环网,形成大环套小环的形式。在负荷密集地区还可以建设开关站,变电所与开关站通过电源线连接,再由开关站向附近负荷供电,其作用是将变电所母线延长至用电负荷附近。 (4)制定负荷转移方案的原则是减少停电范围,尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时,必须尽快查找到故障点,并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电,以使故障点的负荷隔离出去。 (5)国内外对各种电气设备都制定了详细标准,为设备选型提供了可靠依据。作为配网规划应选用运行效益好,损耗低,可靠性高,免维护的设备。对于开关设备应选用具备配网自动化功能,在设备中先安装配网自动化设备或者为以后发展预留空间。有些新型设备的购置费用虽然高,但运行可靠性高,故障率低,维护费用少,总体经济效益是相当理想的。 (6)配电网络规划在实施过程中随着负荷的发展状况稳定,在馈线负荷超出安全电流或没有足够的备用容量时,应该增加馈线,对用电区域的馈线正常供电范围进行调整。同时,配网规划内容也应作相应修改。 (7)为确保电网正常运行,必须建立健全的保护系统,在系统出现故障时,通过最少的操作次数将故障点隔离,保证非故障点尽早恢复用电。现在常用的系统保护方法有: ①用熔断器或过电流继电器实现过流保护,熔断器在超过熔断电流时自动熔断,迅速切断电流、保护用电设备,熔断器主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。 ②接地故障保护用于消除接地故障,对直接接地或通过不可调阻抗接地的系统,可以把电流互感器二次绕组接到接地故障继电器上,或者把过流继电器与接地故障继电器集中使用。对于中性点不接地系统或通过消弧线圈接地的系统,由于接地故障会造成系统电压和电流不对称,继电器可根据基本判据来确定是否控制相应的断路器动作断开。 ③单元保护,用于对系统中一个单元的保护,根据正常运行两侧电压相同的电路,流入的电流和流出的电流是相同的,通过比较两侧电流大小可以判断是否出现故障。但是单元保护要使用通讯线路,在保护线路太长的地方,很难将数据完整地集中起来进行比较。使用距离保护法可以打破这种局限性,在距离保护方案中,根据故障距离与故障阻抗成正比的原理,采用线路的电压和电流来计算故障距离。 ④自动重合闸装置的方法是利用继电器控制断路器去执行不同的跳闸与闭合顺序。线路中有大部分故障是可以自动消除或暂时性的,使用自动重合闸装置可以自动恢复供电。⑤电力系统中,有时出现运行电压远远超过额定电压值的情况,例如:开关操作瞬间或系统受雷击时,都会产生过电压现象。加强各设备绝缘强度和绝缘水平,或在网络中安装过电压保护设备,可以使过电压降低到安全水平,例如使用空气间隙保护或安装避雷器作保护。 (8)配电网络自动化管理系统是利用计算机网络,将自动控制系统和管理信息系统结合起来,建立系统控制和数据采集系统,为全面管理网络安全和经济运行提供依据。配网自动化系统的主要功能可以分成四个组成部分,第一是电网运行监控和管理功能,包括电网运行监视,电网运行的控制,故障诊断分析与恢复供电,运行数据统计及报告。第二是运行计划模拟和优化功能,包括配网运行模拟,倒闸操作计划的编制,各关口电量分配计划和优化。第三是运行分析和维护管理功能,包括对电网故障和供电质量反馈的信息进行分析,确定系统薄弱环节安排维修计划。第四是用户负荷监控和报障功能,包括用户端负荷和电能质量的遥测,用户端计量设备的控制,用户故障报修处理系统。 3 效益评估 配网规划经济效益评估,包括电网投资与增加用电量所产生收益的比较,以及为了使电网供电可靠性,线损率,电压合格率达到一定指标与所需投入费用之间的比较,采用投资与收益的研究可以确定使用那一种供电方式。 加快电力建设为地区经济发展提供了有利条件,但是电网投资与增加的用电量作比较,以此确定这些投资是否值得。所以电网投资要以分地区分时期发展,用电量发展快的地方相应电网投资也大,用电量发展慢的地方,相应电网投资也少一些。 对于用户来说,供电可靠性越高越好,但相应电网的投资也会大大增加。对于大用电量或重要用户,为确保有更高的可靠性,可以加大电网投资,因为减少停电时间可以同时减少用户和供电企业的损失。线损率是用来反映电能在电网输送过程中的损耗程度,公共电网中的损耗是由供电企业来承担的,通过对电网设备的技术改造,可以让供电企业直接得到经济效益。为了使供用电设备和生产系统正常运行,国家对供电电压质量制定了标准,对电压的频率、幅值、波形和三相对称性的波动范围作了规定。稳定的电压质量可以使供用电设备免受损害,让用户能正常生产,相比之下用户得到的好处会更多。

降 耗 节 能——做好无功补偿及滤波工作的现实意义当前,我国正在号召全民建设节能型社会,中央给各级政府与企业也都确定了明确的节能目标,各种节能项目迅速发展,为社会带来巨大的效益。在众多领域的节能项目中,电力节能是关系到国计民生的重要组成部分,而在众多的电力节能产品中,无功补偿无疑是电力节能最重要的措施之一。我国从50年代起就实行了《利率电费调整办法》,把无功补偿上升到了政策、法规层面,要求全社会共同重视,强制做好无功补偿方面的工作。合理有效的无功补偿可以为电力用户与供电系统带来巨大的效益,这已是的事实。理论分析及现场实测证实,合理有效的无功补偿使输配电线路、变压器等配电设施上的有功损耗可降低35%--50% ,设备带载能力可增加20%--30%。从业内总结的无功当量概念上看,每投入1kvar低压电容器,每天可以节约×24小时= 电能。我国的电网十分庞大,无功含量也十分巨大,还在消耗着系统的大量有功电能。可见,积极有效的开展无功补偿工作,让有不合理量无功存在的用电户得到合理的补偿,让存在故障、补偿不合理的无功补偿设备恢复正常运行,“投入电容1千乏,每天节约2度电”,将为全社会和企业带来巨大的经济效益,也使能源压力得到一定的缓解。 通过对无功补偿设备现状和使用情况的调查和研究表明,大部分设备都是由开关厂做为一个附属产品提供给用户的。由于设计、控制原理、补偿方式与实际应用脱节,做为十分重要、降耗节能的无功补偿设备并没有得到应有的重视,直接导致了无功补偿设备与用户系统不匹配,补偿能力不能充分发挥,产品质量得不到有效保证,无功补偿设备起不到应有的作用,给用户和社会带来了巨大的能源、经济损失。另外,供电部门对电力用户的无功电量有一个考核,即力率调整电费。向力率(功率因数)达不到要求的电力用户收取力率调整电费。对于这些电力用户,做好无功补偿的工作,不仅会让供电系统有功损耗降低,而且其本身也得到降低线损、变损及不支出力率电费的收益,并且补偿到位的,还会有电费奖励。专业无功补偿谐波治理领域的公司,对无功补偿和谐波治理有更多的理解思考,有效解决问题:对每一个用户现场进行测量和了解,针对每一个用户进行符合现场需要的合理设计和配置,使无功补偿和谐波治理设备的能力得到最大程度的发挥,得到最大的社会效益和经济效益。 有功功率 当电能转换成其它形式的能量时,如:电流通过白炽灯发热发光,转换成热能和光能;通过电动机的转动使电能转换成机械能等,这些在能量的转变过程中做功的电能,叫做有功电能,其功率称有功功率。无功功率 在交流电力网中使用最多的电动机与变压器,在运行中要产生磁场,而电容器及空载输电线路则产生电场。交流电流在电源与电感或电容负载之间往返流动,形成电能与磁场能、电场能能量的相互交换。此电能既不做功也不消耗,这种电能称为无功电能,其功率称无功功率。无功功率绝不是无用功率:电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动;变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。功率因数(力率) 有功功率与视在功率的比值, 称为功率因数, 用 表示 =P/S力率电费 全国供用电规则规定,用户的功率因数应达到的标准为:高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户,功率因数为以上,其它100KVA及以上的电力用户和大中型电力排灌站,功率因数为以上;农业用电功率因数为以上。凡功率因数达不到上述规定的用户,供电部门会在用户使用电费的基础上按一定比例对其加收一部分电费,这部分加收的电费称为力率电费,也即是罚款。 供用电政策 鉴于电力生产的特点,用户用电功率因数的高低,对发、供、用电设备的充分利用、节约电能和提高电能质量有着十分重要的影响,为了提高用户的功率因数,为提高供、用电双方的社会及经济效益,制订了《功率因数调整电费》。力率电费调整办法 全国供用电规则规定,凡是功率因数达不到上述规定的用户,供电部门对其加收一部分电费——力率调整电费;如果功率因数超过上述规定的用户,供电部门会对其减收一部分电费——奖励电费。具体按照《功率因数调整电费办法》执行。 高压计量的用户: 力率电费=(电度电费+基本电费)×罚款比例 奖励电费=(电度电费+基本电费)×奖励比例 低压计量的用户: 力率电费=电度电费×罚款比例奖励电费=电度电费×奖励比例电度电费是指动动力电费,不包括照明电费,照明不参与力率考核。高压计量的用户当变压器的容量超过315KVA时收基本电费。基本电费是按变压器容量来收取的。由此可见,《力率电费调整办法》是用电管理部门督促电力用户做好无功补偿的促进手段,做好无功补偿工作对供、用电双方都有巨大的经济效益。 以为标准值的功率因数调整电费表减收电费(奖励比例) 增收电费(罚款比例)实际功率因数 月电费减少% 实际功率因数 月电费增加% 实际功率因数 月电费增加% ~ 功率因数自及以下,每降低电费增加2% 表二 以为标准值的功率因数电费调整表减收电费(奖励比例) 增收电费(罚款比例)实际功率因数 月电费减少% 实际功率因数 月电费增加% 实际功率因数 月电费增加% ~ 为什么要进行无功补偿 负载需要的大量无功是从哪提供的呢?这些负载所需要的无功功率是由发电厂提供的,也就是说发电机在工作时会向系统提供有功电能,同时对有无功需要的负载提供相应的无功电能。发电机运行时必须要满足无功功率输出。当系统中无功功率需求增大时,如果不在系统人为地安装无功补偿装置,发电厂要通过调相的方式来加大无功功率输出,由于发电机的容量是一定的,那么就势必要减少有功功率的输出量,也就是为满足用电负荷无功功率的需求,降低发电机的有功功率输出能力;为满足用电质量的要求,发电机、供电线路和变压器的容量需增大,这样不仅增加供电投资、耗费资源、降低设备利用率,也将增加输、配电网络的有功电能的损耗。为了消除上述的弊端,我们在供电系统中负载需要无功较大的点投入相应的电容器来为感性负载提供无功功率,这样就极大的减轻了发电厂的无功供给压力,使无功功率就地提供,减少了无功电流在庞大电力网络中流动产生的有功损耗,并降低了用电户的变压器有功损耗。用户装设无功补偿装置,并随其负荷和电压变动及时投入或切除电容器,同时用户的功率因数达到相应的标准,避免供电部门加收力率电费,补偿到位的,还有奖励电费。因此,无论对供电部门还是用电部门,对无功功率进行自动补偿以提高功率因数,对节约电能、提高电能质量、降低用电部门的用电费用都具有非常重要的意义。 补偿无功功率,提高功率因数(如下图所示) 式中:P——有功功率,KW S1——补偿前的视在功率 S2——补偿后的视在功率 Q1——补偿前的无功功率 Q2——补偿后的无功功率 Φ1——补偿前的功率因数角 Φ2——补偿后的功率因数角 由图示可以看出,在有功功率P不变,无功得到补偿以后(补偿容量 ),功率因数角由Φ1减少到Φ2,电源提供的电功率由S1降低到S2;COS >COS ,提高了功率因数,降低了电源提供的电功率,减少了有功损耗。合理的补偿可以有效的降低系统电流,以系统自然功率为例,如通过补偿装置将系统功率因数提高到接近1的水平,系统电流将下降30%左右,即线路和变压器的有功损耗可降为P=I2R=(1-30%)2R=,即线路和变压器可变有功损耗可降低51%。 通过下列公式可计算线损和变损降低率:变损(或线损)降低率= 用电企业的自然功率因数一般在左右,功率因数从提高到以上线损降低率和变压器的可变有功损耗降低率如下表:cos 1线损降低率 46% 48% 49% 51%变损降低率 46% 48% 49% 51% 增加电网的传输能力,提高设备利用率 由于补偿装置可以有效的降低系统电流和视在功率,故可以有效的降低电网建设中所有相关设备的容量,从而降低电网建设中的投资、节省资源。功率因数在左右的系统,由于有效的补偿可使系统电流下降30%,即提高发电厂、变配电设施30%的带载能力。 改善电压质量 由于系统存在的大量感性负载将造成供电线路电压降低的损失,尤其在供电线路末端更为严重,通过合理的补偿可以有效的缓解线路压降,改善电能质量。 线路中的电压损失 的计算公式如下: ×10-3式中:P——有功功率,KW U——额定电压,KV R——线路总电阻, Q——无功功率,KVAR ——线路感抗, 由于系统的感抗远大于电阻,从上式中可以看到,无功的变化会引起电压产生很大的变化。线路中,无功功率Q减小以后,电压损失也就减少了。对于供电线路末端电压一般较低,可通过增加无功补偿装置来提升线路末端电压。节约电费支出 通过合理的补偿,,使计量点的功率因数达到国家标准的要求,可以消除力率电费,从而使电力用户电费支出大幅度降低。无功就地平衡,减少线路中无功电流的流动,是降低线路有功损耗最有效的方法。如果用户在负荷的终端做补偿,流过用户线路和变压器的电流会相应的降低,有功损耗与电流的平方成正比,线路和变压器的有功损耗会有明显的下降,且功率因数得到显著提高。供电政策中关于谐波部分要求由于现代电力电子设备的广泛使用,产生谐波的设备、设备种类、数量巨增,使得供用电系统中的谐波含量大量增加。电子电力装置 电力电子设备是电力系统中数量最大的谐波源,这种装置的主要类型是多相换流装置,包括整流器(交变直)、逆变器(直变交)和变频装置、三相交流调压器等,换流装置的特征谐波次数为HC=kp±1,k为任意正整数,p为换流装置的脉动数。变频装置 变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成分很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多。一般变频装置的特征谐波次数为5、7次。 电弧炉、电石炉 通常所谓的电弧炉是指交流电弧炉,用于钢铁冶炼。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网,其中主要是2~7次谐波,平均谐波畸变率可达基波的8%~20%,最大可达45%。气体放电类电光源 节能灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性可知,其非线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们给电网制造了大量的奇次谐波电流。虽然单体功率小、产生的谐波量有限,但其庞大的数量,使之产生的谐波污染不容忽视。 家用电器 电视机、录相机、计算机、调光灯具等,因具有调压整流装置,会产生奇次谐波。另外,工厂中常用的电焊机等也会产生大量的谐波。谐波的危害对供配电线路的危害 供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用继电保护,保证线路与设备的安全运行。但由于谐波的干扰,保护不能全面有效地起到保护作用,甚至产生误动或拒动。谐波严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。 影响电网的质量 电力系统中的谐波使电网的电压与电流波形发生畸变。如民用配电系统中的中性线,由于荧光灯、调光灯、计算机等负载,产生大量的奇次谐波,其中3次谐波的含量较多,可达40%;三相四线配电线路中,3的整数倍谐波在中性线上叠加,使中性线的电流值超过相线上的电流。另外,相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率,从而造成有功损耗,降低电网电压,占用电网的容量。 对电力设备的危害 对电力变压器的危害 谐波使变压器的铜耗增大,其中包括电阻损耗、导体中的涡流损耗与导体外部因漏磁通引起的杂散损耗都要增加。谐波还使变压器的铁耗增大,这主要表现在铁心中的磁滞损耗增加,谐波使电压的波形变得越差,则磁滞损耗越大。除此之外,谐波还导致变压器噪声增大,变压器的振动噪声主要是由于铁心的磁致伸缩引起的。 对电力电缆的危害 随着谐波次数升高,频率上升,使电缆趋肤效应明显,导致导线的有效截面积变小,交流电阻增大,增加导线的有功损耗。另外,电缆的电阻、系统母线、线路感抗与系统串联,提高功率因数用的电容器、线路的容抗与系统并联,在特定条件下可能发生谐振。 对电动机的危害 谐波对异步电动机的影响,主要是增加电动机的附加损耗,降低效率,严重时使电动机过热。尤其是负序谐波在电动机中产生负序旋转磁场,形成与电动机旋转方向相反的转矩,起制动作用,从而减少电动机的出力。另外电动机中的谐波电流,当频率接近某零件的固有频率时还会使电动机产生机械振动,发出很大的噪声。对低压开关设备的危害 对于配电用断路器、漏电断路器、电磁接触器、、热继电器来说,受谐波电流的影响,在工作中都有可能产生误动作。对弱电系统设备的干扰 对于计算机网络、通信、有线电视、楼宇自动化等弱电设备,电力系统中的谐波通过电磁感应、静电感应传导方式耦合到这些系统中,产生干扰。其中电磁感应与静电感应的耦合强度与干扰频率成正比,传导则通过公共接地耦合,有大量不平衡电流流入接地极,从而干扰弱电系统,使之不能正常工作。另外,谐波还能影响电力测量的准确性、对人体造成有害影响等等。谐波电流,特别是3次(及其倍数次)谐波侵入三角形连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使绕组发热。对Y形连接中性线接地系统中,侵入变压器的中性线的3次谐波电流会使中性线电流巨增、使中性线发热。由于谐波的频率较高,使导线的集肤效应加重,因此铜损急剧增加。同时变压器铁芯由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加。《中华人民共和国电力法》规定:“用户用电不得危害供电、用电安全和扰乱供电、用电秩序”。《供电营业规则》中规定:用户的非线性阻抗特性的用电设备接入电网运行,所注入电网的谐波电流,引起波形畸变超过标准时,用户必须采取措施予以消除。根据国家标准GB/T14549-93的规定,注入考核点的谐波电压和谐波电流畸变率应满足国家标准的要求。 ★ 公共电网谐波电压(相电压)限值电网标称电压(KV) 电压总谐波畸变率(%) 各次谐波电压含有率(%) 奇次 偶次 及以上 注入公共连接点的谐波电流允许值标准电压(kV) 基准短路容量(MVA) 谐波次数及谐波电流允许值 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 10 78 62 39 62 26 44 19 21 16 28 13 24 11 12 18 100 43 34 21 34 14 24 11 11 16 13 10 100 26 20 13 20 15 6.4 250 15 12 12 500 16 13 13 750 12 谐波的治理1) 在谐波源处装设无源调谐滤波装置,吸收谐波电流,有效地减少谐波对电力网及用电设备的影响。2)加装有源滤波装置,向电网注入与谐波电流相位相反、幅值相同的电流,来抵消电网中的谐波,从而达到消除谐波的目的。3)加装静止无功补偿装置(SVC),对系统、负荷无功功率进行快速动态补偿,改善功率因数,抑制不平衡电流产生,并滤除谐波源产生的谐波。4)改造谐波源,优化电力设备的结构设计和工艺,降低电力电子设备产生的谐波量。关于谐振由于电力系统中存在大量非线性负荷,根据并联电容器组和谐波源的位置,电容器组(容抗) 和系统等效电路(感抗)之间会出现串联谐振或并联谐振。当系统在基波的状况下,由于系统的容量很大,所以阻抗很小。而我们补偿的电容器在低压侧一般几百千乏,高压侧不过几千千乏或上万千乏,容量比较小,阻抗较大,远不能构成谐振条件:nXL=XC/n n=1 因此,在基波状态下,不会产生谐振。 但在谐波状况下,随着频率的变化,系统和电容器的阻抗均发生变化。系统感抗大增,而电容器装置的容抗大减,一旦达到nXL=XC/n 即nωL=1/nωC, ω=2πf 其中n为谐波次数。满足谐振条件,就会产生谐振。也就是说,无论功率因数是否为1,在谐波状况下都有可能产生谐振。这种谐振会使谐波电流放大几倍甚至几十倍,会对系统、特别对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁,常常使电容器和电抗器烧损。避免谐振最常用的方法是选用适当串联电抗率的电抗器与电容器相串联,调谐的谐振频率低于电力网络中含有的最低次谐波的频率,这样,无论是串联谐振还是并联谐振都可有效的避免。总之,经济有效的无功补偿、滤波装置,不仅会使输变电系统节约大量的有功电能,还能使用电户节约力率电费的支出,并能使电力网络中的电能质量得到很大的改善,使有功损耗减少,消除对其它用电器的干扰,利国利民。

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变频器的设计与装配毕业论文

论文题目:PLC和变频技术在恒压供水系统中的应用 PLC和变频技术在恒压供水系统中的应用WwWWW 摘要: 本文是针对节能和提高供水质量问题而提出的恒压供水系统设计和应用的研究.文中分析了旧系统存在的问题,介绍了水位自动检测技术及保护措施,阐述了采用变频技术、PLC技术及自动控制技术相结合来实现的恒压供水控制的系统总体设计方案和软件设计。通过实践证明.该系统具有较强的功能.对供水质量、节约能源和运行可靠性具有较好的改善。关键词:变频技术;PLC技术;恒压供水;自启动1 引言随着各住宅小区的宿舍楼等一座座高楼拔地而起,相应的生活用水量也大幅度增加。人们对提高供水质量的要求越来越高,另外人们的节能意识及对运行的可靠性的要求越来越强。采用变频器及PLC技术实现的无塔恒压供水系统,不仅能提高供水质量,而且在节约能源和运行可靠性具有较好的改善。其中,采用变频调速的主要目的是通过调速来恒定用水管道的压力以达到节能的目的,恒压供水则是为了满足用户对流量的要求。应用PLC技术是为了实现系统的软启动,减少手动操作或抚慰操作,同时替代部分继电器减少机械触点的故障,增强可靠性。下面笔者根据这方面的工作经验谈谈在恒压供水系统设计和实践过程中的一些思路和做法。2 变频器的工作原理在恒压供水控制系统中,关键技术主要是变频技术。目前效率最高、性能最好的系统是变压变频调速控制系统。2.1变频器的基本构成变频器的基本构成如图1所示,由主回路(包括整流器、滤波器、逆变器)和控制电路组成。 整流器的作用是把三相交流整流成直流。滤波器是用来缓冲直流环节和负载之间的无功能量。逆变器最常见的结构形式是利用六个半导体器件开关组成的三相桥式逆变电路,有规律地控制逆变器中主开关的通与断,可以得到任意频率的三相交流输出。控制电路主要是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。2.2变频器基本原理 变频器的基本原理是利用逆变器中的开关元件,由控制电路按一定的规律控制开关元件的通断,从而在逆变器的输出端获得一系列等幅而不等宽的矩形脉冲波形,来近似等效于正弦电压波。图2所示出正弦波的正半周,并将其分为n等分(n=12)。每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的等幅矩形所代替。这样,由n个等幅而不等宽的矩形脉冲所组成的波形与正弦波的正半周等效。正弦波的负半周也可以用相同的方法来等效。可采用正弦波与三角波相交的方案来确定各分段矩形脉冲的宽度。当逆变器输出端需要升高电压时,只要增大正弦波相对三角波的幅值,这时逆变器的输出的矩形脉冲幅值不变而宽度相应增大,达到了调压的要求。当逆变器的输出端需要变频时,只要改变正弦波的频率就可以了。3 控制系统总体设计过去的供水控制系统投资多,采用的模式为多台小功率水泵供水。在运行实践中暴露出主控电路设计不合理和逻辑控制设计不合理的现象。新系统总体设计方案如图3所示。在该供水系统的控制电路中除采用了变频器(VVVF),还采用一些先进控制装置如数字调节器(PID)、可编程控制器(PLC)等,这些装置都是以电脑芯片为内核完成各自不同的控制功能。为简化控制电路,根据负荷需要,使用一台18.5KW大容量水泵供水。为提高使用的安全系数,选用一台日本富士22.5KW变频器进行水泵调速,该变频器内置PID调节功能,但不具备参数监视功能。为能有效监视调节工况,特选数字显示调节器进行监视和控制,以备实现串级PID控制。鉴于外部I/O可控点数不多,可编程控制器PLC选用20点即可满足控制要求。4 水位检测电路设计4.1水位检测开关考虑到水位检测装置要求故障率少,运行可靠,为简化检测环节,设计中采用结构简单的浮子式水位检测开关,但为防止信号串扰,另外增加了一个隔离转换装置。该装置内选用了干簧继电器用以提高开关接点的可靠性和使用寿命。4.2水位检测逻辑控制水位检测逻辑控制功能如前所述完全由可编程控制器PLc编程实现,减少了硬件配置,提高了运行的可靠性和应用的灵活性。PLC的I/O地址分配见图4(a)所示,简化梯形图如图4(b)所示。其逻辑电路主要完成如下功能,见图4(b)所示。(1)水位信号保持功能水位开关检测分别由PLC的常开接点实现。由于水位由于簧管的常开接点来检测,只有在水面越过该点时闭合,低于该点即断开,因此信号需由PLC保持。(2)水位信号显示、报警、保护功能水位正常时01002动作,使输出绿灯亮。水位低时01003动作,使输出红灯亮,且通过其常闭接点停供水泵。水位高时20000、01000同时启动,使输出黄灯亮(闪光l5秒转平光)且无条件停蓄水泵。 5 操作保护功能设计除了常规保护功能外还增加了人性化操作功能。考虑到泵短时间内的频繁启动对泵运行不利,故设置1分钟内只允许连续启动两次,第三次需延时3分钟后进行,以利泵的散热,延长设备使用寿命,减少功耗。编程时可采用定时器和计数器配合来实现。这项功能在启停调试设备过程中得到检验。6 系统自启动功能设计(1)自启动概述为了方便运行维护人员,有两种情况可以考虑自启动:①系统断电一段时间后恢复供电的自启动,系统在正常运行工况下突然停电时,如果其它检测无异常则来电后可实现自启动,这一点在夜间更为重要,可给维护人员带来方便,此项功能得到了维护人员的认可。②低水位使泵跳闸后水位恢复时的自启动管网用水负荷过大或蓄水水压过低流量减少造成的低水位,会引起供水泵跳闸。在水位恢复正常后可实现自启动。(2)自启功能的实现 如图5所示。图中,“自启动条件”有两个:一是计数器C103接点,二是“水位正常”信号接点。由于计数器C103具有停电记忆特性,所以只要水位恢复正常时01002闭合就可自启动。其过程是:微分继电器20006(13)产生的微分信号由20009继电器保持,再经时间继电器"1"020延时后使其输出的常开接点"1"020(见图4b)接通启动回路,则水泵重新运转。 (3)自启动的预置自启动功能可根据用户需要事先预置,否则,该功能会被屏蔽。设计方案如下:①预置和解除均借用运行状态下的启动按钮。预置时按动启动按钮三下使计数器C103启动,则其常开接点C103闭合。解除自启功能:按住启动按钮1秒,使计数器C103复位或按停止按钮使泵停运的同时也解除了自启动设置。②预置的显示借用水位正常灯(闪光3秒),解除借用高水位报警灯(闪光3秒)。7 结束语上述无塔供水控制系统经投入使用,各项设计功能运行正常,供水质量有了很大提高,单位大功率设备用电量也明显减少。期间,还经历了系统实际异常情况自动处理的考验,如“储水罐满水后的蓄水泵自动跳闸”、“电力网停电来电后的供水泵自启动”、“电源缺相报警”等,这些功能都得到了很好的验证。参考文献[1]张燕宾主编.变频调速应用实践.机械工业出版社,2001.[2]北京四通工控技术有限公司编.FRENIC5000G11S/P11S说明手册.2001.[3]北京鹭岛公司编.OMRON可编程控制器使用手册.2000.[4]高勤主编.电器与PLC控制技术.高等教育出版社,2001. 借鉴一下吧,以前搞了很多,找不到了~不好意思

摘要前言第一章 变频恒压供水系统分析 供水系统方案确定 变频供水系统构成确定 恒压供水系统的原理 变频供水系统分析 变频恒压供水系统的优点 变频调速恒压供水设备的应用 第二章 硬件系统设计 气压罐部分设计 变频供水部分设计 硬件总设计 用水量计算及水泵的选型 可编程控制器的选取 PLC 安装位置确定 第三章 软件设计 程序设计方法选取 顺序功能图设计 PLC I/O 分配表 程序设计 变频器参数设置 总结 致谢 参考文献 有模板可以给你借鉴的!!!

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