人性化控制（精选11篇）
人性化控制 篇1
(一) 方案原理的构思
1. 本方案应达到的目的
在某宿舍使用大功率电器时, 控制器自动断电, 且延时一定时间, 让其有足够的时间清除违禁电器后自动恢复供电, 并同时记录违规次数, 在其违规达一定次数, 彻底断电, 直到管理人员复位后方可恢复供电。
2. 方案原理方框图
宿舍用电负载的变化, 将会引起线路电流的变化, 此信号送入比较电路进行比较, 若在正常的使用范围, 则执行电路不动作, 若超出正常范围, 执行电路动作切断电源, 延时电路延时, 计数电路计数。
(二) 总体方案的确定
1.信号检测电路
在此方案中, 主要是检测用户的电流变化。检测电流的方法很多, 最简单的是电流表, 但体积太大, 使用霍尔效应, 信号弱, 使得电路复杂, 经过筛选, 使用微型电流互感器, 体积小, 产生的信号强。
2.信号比较电路
信号比较电路采用电压比较器, 把信号检测电路检测的电流信号, 转变为电压信号, 与电压比较器的电压进行比较。电压比较器的种类很多, 经过筛选取, 使用556电路构成的电压比较器, 电路简单, 工作可靠。
3. 延时电路
延时电路的种类很多, 为了缩小电路的整体体积, 可使用由556电路构成的单稳态延时电路, 这样可以用一556同时构成电压比较器和延时器。
4. 计数器
计数电路在延时信号结束时记数, 所以, 应用延时信号的下降沿信号触发, 选用74LS74JK触发器组成计数电路, 价格便宜, 电路简单。
5. 执行电路
由于学生宿舍使用的电功率较低, 一般小于1000W, 固可用三极管构成开关电路, 小型继电器构成执行电路, 其电路简单, 材料易购, 若控制的功率较大, 可使用可控硅, 只是电路稍显复杂。
总体方案框图
(三) 单元电路及总体电路的设计
1.信号检测电路
由微型电流互感器B2检测用户电流信号, D5、C3整流滤波, R1R2R3分压, D6限制输入电压比较器的电压。
2.电压比较器
电压比较器由556 (1) 构成
3.延时电路
由R4C5及556 (2) 构成单稳态延时电路
4.计数电路
计数电路由两片74LS73A及复位电路R7C7及手动复位开关K2组成。
5.执行电路
执行电路由D8D9R5三极管Q1, 小型继电器K1, 续流二极管D10构成。R6D11组成工作状态显示电路, 用户负载正常时, D11点亮, 用户断电时D11熄灭。
(四) 电路试验
1. 检测电路的试验
检测电路要求:用户用电功率小于所要控制的功率时, 分压电路输出电压低于电源电压的三分之二, 电压比较器输出为高电平, 当用户用电功率大于所要控制的功率时, 分压电路输出电压高于电源电压的三分之二, 电压比较器输出为低电平。以下是对不同的控制功率所对应的分压电阻值的试验结果。
2. 电压比较电路及延时电路的试验
电压比较电路的性能要求:当输入电压低于电源电压的三分之二, 电压比较器输出为高电平, 当输入电压高于电源电压的三分之二, 电压比较器输出为低电平。
延时电路的性能要求:电压比较器输出为低电平时, 触发延时电路输出高电平, 高电平输出时间t=1.1R4C5确定, 本电路延时时间约为:30S。
由于使用了集成电路, 试验结果:比较电路输入电压大于等于3.6V时输出低电平, 触发延时电路输出高电平, 延时时间有一定误差, 符合电路性能要求。
3. 计数器电路的试验
电路的性能要求:在初次通电时, 计数器能自动复位及手动复位, 在延时电路输出信号的下降沿触发计数器计数。经过试验, 初次通电时, 计数器能自动复位, 计数器能够准确的计数, 手动复位工作正常, 只是最终输出电压约3.4V。
4. 执行电路试验
延时器和计数器, 理论上输出的高电平接近电源电压, 设为5V, 试验结果可以保证ss9013工作在开关状态, 继电器的工作电流约为75mA, ss9013的Icm=500mA, 完全可以驱动继电器的的正常工作。
5. 整体电路试验
整体电路试验时, 各单元电路工作正常, 只有执行电路由于计数器最终输出电压约为3.4V, 为保证在电网波动时, Q1工作于开关状态, R5的值调整为2.7 kΩ。另外, 由于JZC23F允许通过的交流电流为5A, 故控制用户的功率应低于1KW, 满足学生宿舍用电的需要。
(五) 元器件选择
B1选用功率为10W小型电源变压器, B2选用CT0101微型电流互感器, Q1用ss9013, 有极电容选取CD11型铝电解电容, 其它电容可选取CT1型圆片片瓷介电容, 电阻选取RT14型碳膜电阻器。其它元件如图所标。
(六) 电路工作原理综述
当某宿舍使用大功率违禁电器时, 引起电路中的电流变大, 此信号由微型电流互感器检测出经D5整流, C3滤波, R1R2R3分压后输入由556 (1) 时基电路组成的电压比较器, 此电压大于3.6V时电压比较器3脚输出低电平, 此低电平信号输入556 (2) 组成的单稳态定时电路并触发其反转, 其3脚输出高电平, 高电平时间为1.1R4C5确定;高电平信号经D8R5使三极管9013饱和导通, 继电器JZC23F得电, 其常闭开关K1断开, 用户断电, 同时指示灯D11熄灭;当556 (2) 延时结束后, 其3脚输出低电平, 三极管9013截止, JZC23F失电, K1接通, 用户恢复供电;同时556 (2) 的高电平下降沿信号触发由两片74LS74JK触发器组成的串行计数器计数, 记录违规一次。在断电期间, 若不清除违禁电器, 则延时电路、计数器再度工作, 记录8次后, 第二片JK触发器9脚输出高电平经D8R5使三极管9013饱和导通, 继电器JZC23F得电, 其常闭开关K1断开, 用户断电且不再自动接通, 这时需按下K2复位后, 电路方能正常工作。
(七) 电路调试
设定要控制的功率, 把同功率的电器接到用户, 断开分压电路与556 (1) 的连接, 调节R2, 使其对地电压达电源电压的三分之二即可。若达不到该电压值, 可增加R3的值。
本人已制作、调试好一台控制器, 能够很好的实现对违规电器的控制, 达到了预期目的, 控制器静态电流约20mA, 继电器吸合时电流为80mA, 灵敏可靠, 简单适用。
摘要：文章提出了一种新的学生宿舍用电控制方法, 通过检测宿舍用电的电流信号, 用电压比较器比较, 若违规使用大电器, 则断电且延时一定时间再自动通电, 用计数器记录违规次数, 达一定次数时彻底断电, 从而达到对学生宿舍用电的人性化控制。
关键词：信号检测,信号比较,延时,计数电路,执行电路,人性化控制
人性化控制 篇2
一、特殊学生的分析管理 对于随班就读的学生，根据实践情况进行分析。第一类智障学生，得到家长承认，是经过医学鉴定的；第二类是身体有残疾的学生；第三类学生是隐性的，他们或是智障，（常常是未查出的重于已查出的）或是患有较严重的精神心理疾病，由于家长的否定态度，不太可能进行医学鉴定，其管理难度也大大超过其他随班就读的特殊学生。对三类不同的学生，我们在积极开展家庭教育做家长的沟通工作的同时，在管理上也采取有效的方法，人性化管理，个性化服务，让这些学生正视人生，健康成长。我校随班就读的人数较少，有7人。两年中毕业了3人，去年年底由于家长思想的转变进行医学鉴定后又增加了3人。学校在区特教中心的具体指导下，建立了学校管理工作的体系，有了组织和制度的保证。一是成立工作小组，定期召开会议开展活动；二是参加特教工作的培训，及时贯彻落实有关特教工作精神；三是执行特殊学生的双学籍卡制度，认真记载学生的发展情况；四是在分配制度上纳入要素工资中，从绩效上明确奖励；五是建立以心理辅导为主要教育内容的资源室。1 我校把特殊教育作为学校教育教学工作的一个重要组成部分，给予极大的重视和关注。学校成立了以校长为组长，校务主任具体负责的随班就读工作领导小组，把随班就读工作纳入学校日常管理工作中。在师资配备上，学校也作了细致安排，挑选了业务能力强，学历高，工作责任心重，有耐心的教师担任班主任和任课老师。学校的随班就读工作已制度化，并形成了由校领导、班主任、任课老师、助学学生为队伍的特教网络。
二、平等教育的思想认识 “平等”教育，是我们贯彻随班就读工作的一个要点。我们要求老师对随班就读学生做到身份保密，关心到位，分层教学，公正评价。身份保密是出于家长的请求，家长怕在社会上抬不起头来。教师这项工作做得好不好，能体现出教师对随班就读学生的平等思想和人性关怀。关心到位则表现教师的责任心，反映教师的师德。分层教学工作是学校在五年前就开展的一项旨在帮助学习困难学生的具体措施，随班就读学生也包括在内，我们利用降低分数段，第二次考试和另一张试卷等方式，帮助随班就读的学生获得在原有基础上提高的机会。我们是把“回归”作为目标来追求的。公正评价是要求每一个任课教师多发现学生的优点和特点。原五年级的小静同学，虽然是一个智障学生，几年来老师没有对她丧失信心，并鼓励家长一起努力。到四、五年级，小静同学的语文成绩经常能得到及格的成绩，老师很高兴，她的妈妈更为激动，十分感谢学校在她身上所化费的心血。我们很清楚，这是持之以恒的努力所带来的结果。几年来，老师每天为她补课，她的母亲每天根据老师的要求帮助她复习，从不间断。虽然不是每一个智障学生都能取得这样的成功，但我们有一分希望也要付出十分努力，让小静同学在“回归”的道路上迈出一大步。现在五年级2班小胡同学，也是老师努力的一个目标。学习上的要求尽量与其他同学一样，虽然差一些，始终没有停止对她的鼓励和帮助。学校值勤队是班级中挑选出的部分队员，小胡同学每一次 2 都能入选，每一次的岗位值勤，小胡同学都会表现得十分优秀，得到老师和同学的称赞。她的语文成绩和英语成绩常常能获得及格，数学也正在努力，我们准备让回归后的小胡进入中学。
三、特殊教育的研讨辅导 在特殊教育工作中，我们遇到过特殊的学生和特殊的家长，学校也作了特殊的努力，这里要介绍的学校特殊教育研讨会，应该是一个有价值的特教工作案例。一个长得很漂亮的女孩婷，精神上和心理上均有严重的问题。会在上课时突然大声怪叫，会撕烂其他同学的书，用剪刀剪坏同学的衣服，会突然用水浇在同学衣领处，她会漫骂老师，也会跪地求你原谅。反常的行为举止一年甚于一年，更为严重的是其他学生家长纷纷投诉，要求学校保护其他同学的安全和学习权益。但是，由于特殊的家长——她的母亲也是喜怒无常，时常到学校来扰乱秩序，是个精神上有问题的人，她的父亲逃避在单位不愿回家。学校召开了全校教职员工的特殊教育研讨会，共同制订管理帮助措施。这次会上，学校制订了三条原则：一是同情她，因为她是有明显心理和精神疾病的人；二是关心她，每一个老师尽可能多的与她拉家常进行劝导；三是管教她，遇上有反常行为立即制止以免伤害自己或别人。学校老师打不还手，骂不还口。起先是轮流看护她，后来还专门聘请本校一位刚退休的教师做她的贴身“保姆”，只要表现一正常立即送进教室上课。另外，积极联系其父亲单位出面为她治疗。为这一个学生，几年来，学校多次召开特教研讨会，使全体教师形成共识，增加爱心，使特教工作明确方向，落实措施。学校在五年前就开设了“益智室”，设置了一些图书和玩具，为随班就读的学生提供一个活动场所。后来，这个“益智室”也成了婷的专用教室，老师经常在这里对她进行心理辅导。现在，我们把“益智室”发展成为学校的心理辅导站，学校的心理辅导网站吸引了许多学生，也成为随班就读的学生与老师沟通的重要场所。后来，学校还增加了资源活动室。原随班就读中度智障学生小冬在五年级时行为极其反常：不是上课睡觉就是躲在教室角落里。学校为此专门研讨针对他的特教方案。安排大队辅导员一对一做他的知心朋友，针对他喜欢动手的特点，手把手教他做船模，让 3 他的注意力能有所集中。当小冬看着他自己做的船模，笑得嘴也合不拢。现在，随着教学条件的改善，资源室的条件越来越好，还增加了电脑，随班就读的学生都爱上了资源活动室。
人性化控制 篇3
关键词：妇产科护士；职业危险因素；防护措施
【中图分类号】R248.3 【文献标识码】A 【文章编号】1672-8602（2014）08-0215-01
医院是具有潜在职业危险的工作场所，医院的工作人员直接或间接与病人和传染物接触，可以从病人获得感染，也可以把所得的感染或携带的病原体传给其他病人，并能在病人及工作人员之间传播，甚至扩散到社会上的人群。因此对工作人员进行感染管理，不仅关系到他（她）们自身的健康，而且也有益于全院病人及其家属乃至社会。
在医院众多职工中，可以说护理人员接触病人最多，每天都需要处理各种各样的感染性体液和分泌物，基本上是处于各种病菌包围之中，时刻受到感染的威胁，因此必须加强护理人员的自我防护与感染管理。
作为一名妇产科护士，就妇产科而言，妇产科护士在临床护理，检查，助产过程中，常暴露于羊水，血液，阴道分泌物及锐器损伤等多种危险因素之中，更是发生意外感染的高危人群。 针对我院多名妇产科护士进行调查，分析了妇产科护士潜在的职业危险因素并探究了相应防护对策。
一、资料与方法
1，本院多名妇产科护士。其中大，中专学历以上占48%，初中级职称16%，工作年限五年以上的50%，五年以下26%。
2，调查方法：，个人资料：年龄 学历 工作时间 职称
，接触血液，羊水，分泌物等污染物的原因，及接触后的处理。
，锐器损伤的原因，及损伤后采取的措施。
，工作中的防护行为
二、结果
接触血液，羊水，分泌物，锐器损伤等等污染物的原因：通过对调查的结果进行统计分析，护士接触产妇用物是主要原因：如更换破水垫，处理产妇用物，分娩过程中拨针，接触新生儿，处理带血物，会阴冲洗，拆线，溶药，加药等。
工作中的防护措施：除戴好手套和口罩之外，还必须勤洗手，穿隔离服等。
三、讨论
1，妇产科护士职业暴露的高危险因素：由于妇产科病人的特殊性，使妇产科护士在日常的治疗和护理过程中会较多的接触到患者的血液，羊水以及各种分泌物.在更换破水垫，处理破水用物，为破水病人更换衣物时及易接触到患者的血液和羊水，机率在80-100%之间，辅助分娩过程，护士100%要接触到羊水，为患者进行会阴冲洗时，也很容易接触到患者的分泌物，这种机率也在80-90%之间，频繁用药，溶药，加药，回套针帽，乱扔针头，处理废物等操作，使护士易受到锐器的损伤
2，加强职业安全教育，提高防护意识，培养安全意识，可以有效避免妇产科护士暴露于职业危险因素之下。调查结果证明，部分护士工作时间短，缺乏职业防护教育培训，自我防护意识不高，对自身面对的潜在职业危险因素认识不足，因此极易发生“医院”感染，所以，加强安全教育及其必要。医院管理者应组织全院医务人员有针对性的进行职业危险因素防护知识的培训，从根本上减少“医院”感染等职业损伤的机会。
四、总结（医院护士）
1 加强对护理人员的感染管理：在医院中各科室的工作环节对职工具有较高的感染危险性，对各科室护理人员感染的监测即是健康服务和预防感染的重要环节，也是医院感染监控及管理系统中的重要组成部分，对护理人员定期进行全面体格检查，建立健康状况档案，了解受感染的情况，以便采取针对性的措施。尤其护理人员在调入或调离某一部门时，都应进行健康检查，查明有无感染，感染的性质。是否取得免疫力等，并做好详细记录，在此基础上，进一步探讨我们的感染管理工作，明确改进目标，制订相应的预防措施。
2 提高护理人员的自我防护意识：护理人员在进行手术，注射，针剌，清洗机械，清理杂物等操作时，极易被税器剌伤， 人体的皮肤黏膜稍有破损，在接触带病毒的血液，体液中就有被感染的危险性。因此，在处理此类物品时应戴手套或采用不直接接触的操作技术，谨慎处理利器，严防利器刺伤，一旦被利器刺伤必须立即处理，挤血并冲洗伤口，清创，消毒，包扎，报告和记录，跟踪检测，尽量找到可能感染的病原种类证据，以便根据病原学的特点阻断感染，护理人员手上一旦出现伤口就不要再接触病人的血液和体液，对于从事有可能被病人体液或血液溅入眼部及口腔黏膜内的操作者，应强调戴口罩及佩戴护目镜，在供应区还应佩戴耳塞，穿防护衣，防护鞋等，在进行化学消毒时，应注意通风及戴手套，消毒器必须加盖，以及一系列的操作程序，防止环境污染带来的危害，
3 做好预防感染的宣传教育：护士人员在工作中双手极易被病原菌污染，有些护士往往只注意操作后洗手，而忽视了操作前同样需洗手，有的护理人员本身就是病原携带者，或由于长期接触大量抗菌药物已经改变了鼻咽部的正常菌群，成为耐药细菌的储菌源。这些病原体可通过手或先污染環境和物品，继而导致病人感染。例如：曾提及过的新生儿室发生的金黄色葡萄球菌感染的流行，即可是由于护理人员皮肤病灶化脓或鼻咽部带菌所致。因此，护理人员必须要养成良好的卫生习惯，尤其要强化洗手意识，减少病原体污染环境和物品，杜绝导致病人感染，对未经训练的新工作人员，应给予预防感染的基本操作技术培训，并结合各种形式（如板报 壁画 警示等）的宣传教育。
4 强化预防感染的具体措施：对患有传染疾病的护理人员，为防止感染扩散，应在一定时期内调离直接治疗或护理病人的岗位。并在工作中做好避免交叉感染的各项措施，对从事高危操作的工作人员，如外科医生，监护病房的护士以及血透析的工作人员等均应进行抗乙肝的免疫接种。被抗原阳性血液污染的针头等锐利器械剌破皮肤或溅污眼部，口腔黏膜者，应立即注射高效免疫球蛋白，以防感染发生，同时，还应加强对结核病的防治，以及在传染病流行期或遭受某种传染物质污染后，及时为护理人员进行各种相应的免疫接种，如乙肝疫苗，流感疫苗等。
人性化控制 篇4
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择了我院2013年6月- 2014年6月收治的妇产科疾病患者作为研究对象, 一共有106例, 所有患者的平均年龄在于20- 55岁, 其中月经不调患者有55例, 临床出血的患者有30例, 绝经后出血的有21例;产科患者有45例, 患有妇科疾病患者有61例。 所有患者在一般资料记录上的比较差异不存在统计学上的意义, 具有可比性。
1.2研究方法
对所有患者进行风险分析, 并且采用有效措施进行风险控制, 对患者进行人性化护理干预。
风险控制措施包括以下几点:
1.2.1建立风险控制体系
组成风险控制小组来讨论妇产科疾病治疗存在的风险与隐患, 制定质量控制对策, 并且把风险控制对策落实到日计划、周计划以及月计划中, 严格遵守与执行计划。
1.2.2强化安全意识
在查房与早会的时候重视讲解关于妇产科手术的风险与隐患的问题, 警示所有的医护人员。 每个月开会回顾当月在妇产科手术中发生的情况, 对现状做好分析性回顾, 排查存在风险与隐患环节, 提高医护人员的风险防范意识与能力。
1.2.3完善业务素质培训
针对年龄较大的护理人员护理知识可能存在因循守旧;年轻的护理人员由于缺少临床经验而应变能力相对较差的实际情况, 科室的管理人员应当制定培训计划, 定期对护理人员进行培训, 可以通过讲座、实际操作以及技术培训等方式来进行培训, 而且对所有的护理人员的核心能力每个月进行考核。
1.2.4优化手术流程以及明确职责
规定妇产科的手术必须按照预定的时间开台, 而且台次之间的间隔必须符合空气流自净的时间要求, 每个手术室的巡回护理人员应当严格执行监督职责。 在手术的接送车上必须加上保护作用的约束带来对患者进行保护, 同时必须配备专门的护理人员来护送。 在手术的过程中, 护理人员应当密切观察患者的生命体征, 对于出现异常的情况, 应当立即告知医生, 并且采取正确的救治措施。 对于进行全身麻醉的患者在手术完毕之后必须立即转入复苏室, 由专人负责看护患者一直到患者苏醒。
1.2.5手术的无菌操作
严格遵守手术的无菌操作的技术与原则, 在充分考虑手术部位的无菌要求, 确立手术中的消毒范围以及流程, 严格按照消毒流程与步骤进行消毒, 不可以缩减消毒的步骤。 对于宫腔镜、腹腔镜等内窥镜类手术器械应该有专人负责保管消毒, 以保证手术中手术器械的无菌性。
1.3统计学方法
采用了SPSS18.0的统计学软件进行计算, 采用了例数N值和百分比作为表示, 采用了T值检验, 当P<5%时, 表示数据的比较差异具有统计学上的意义。
2结果
风险控制前后的护理安全质量与评价指标的对比:
风险控制后:认同护理缺陷方面的病例达到1.5%, 认同存在风险隐患的病例达到0.5%, 对于护理安全质量的评分分值为99.8分, 患者对于护理措施满意程度评分为100分。
风险控制前:认同护理缺陷方面的病例达到6.9%, 认同存在风险隐患的病例达到12%, 对于护理安全质量的评分分值为90分, 患者对于护理措施满意程度评分为93分。
以上两组数据之间的比较差异存在统计学上的意义 (P<5%) 。
3结论
通过上述的研究结果显示, 可知与对策实施之前相比, 对策实施之后患者经过对护理风险的循证分析以及策略的处理, 其护理的缺陷以及风险隐患明显下降, 护理安全质量评分与患者的满意程度明显提高。 构建基于循证且适用于妇产科疾病护理风险管理的前馈控制模式, 能有效降低妇产科护理的风险, 减少护理安全隐患, 保障妇产科疾病治疗的安全, 提高病人满意度。
为了提高妇产科护理质量, 改善妇产科护理人员和患者之间的关系, 可以应用人性化护理措施进行干预。
人性化护理措施包括:采用健康教育方面的护理措施, 医院可以开展各种多样化的关于患者恢复的健康教育宣传活动, 例如宣传册、宣传栏、电话随访等, 正确指导患者关于术后抑郁等疾病发生的相关知识、危害性以及正确的防治措施等, 促使患者养成科学合理使用药物的良好习惯, 同时改正不良的生活习惯以及行为, 减低由外界刺激导致疾病意外发生的风险。
采用心理护理措施, 护理人员可以针对对所患疾病不了解, 对手术效果不确定, 容易产生焦虑状态的患者做好咨询与指导, 督促患者做好术前检查, 讲解疾病相关知识, 让患者加深对疾病及自身身体情况的了解, 正确认识治疗过程, 树立康复的信心, 从而有效的预防术后并发症的发生。
综上所述, 在妇产科护理中应用风险控制措施和人性化护理措施, 具有明显的应用效果, 有利于提高护理的安全性, 值得广泛应用以及推广。
摘要：目的:探讨了妇产科护理中的风险控制及人性管理。方法:选择了我院2013年6月-2014年6月收治的妇产科疾病患者作为研究对象, 一共有106例, 进行风险控制, 比较风险控制前和风险控制后的护理安全质量和指标。结果:控制后指标明显得到改善, P<0.05。结论:在妇产科护理中应用风险控制措施和人性化护理措施, 具有明显的应用效果, 有利于提高护理的安全性, 值得广泛应用以及推广。
关键词：妇产科护理,风险控制,人性化管理
参考文献
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人性化管理 篇5
【摘 要】经济学家给我们带来“利”与“害”的问题,研究经济为的是取得更多的经济利益,企业要的不是短期的贪婪,要的是长远的贪婪。员工是企业发展的基础,所以为了长远的利益,企业管理者应该尊重员工的价值。
【关键词】管理者;需求;有效的沟通
什么是管理?管理是通过计划、组织、控制、激励和领导等环节来协调人力、物力和财力资源,以期更好的达成组织目标的过程。当然我个人更欣赏福莱特对管理的描述“通过其他人来完成工作的艺术”。这个定义简单、明了的阐述了管理的实质。也就是说管理必须和人打交道,“人”是管理的重要载体。人性化管理是当今世界上比较先进的管理理念，它充分体现了以人为本的思想，具有很强的可操作性和实效性，正被越来越多的企业家认同和接受。从长远看，引入并运用这一理念，将有助于国有企业的发展。
管理者,在工作中扮演着三种角色:人际角色、信息角色、决策角色。其一,作为单位的领导,必须出席一些重要的社会活动,会见和宴请重要的客户;同时又要联系外界和员工,并和员工一起努力工作来实现工作目标。其二,管理者要密切关注内部环境和外部环境的变化,通过接触下属或利用个人的关系网获取信息,并要分析这些信息,以分清企业面对的机会与威胁;获取信息后管理者要将这些信息传递给相关的工作人员,和企业利益的攸关者。其三,管理者要不失时机的、因时制宜的创新自己的产品,以延长企业产品的生命周期。领导者又需要能够调节各种矛盾(如平息客户的怒气、调节员工间的矛盾)。要有良好的能力以胜任与员工、供应商、公关单位进行谈判。
轰动中国的富士康员工跳楼事件,让人触目惊心,那些年轻而有朝气的80后、90后,怎么会选择跳楼!富士康也在采取加薪的手段来稳定职工,但是我个人觉得至少有一个原因是肯定的,那就是员工的工作机械、同时企业又缺乏有效的心理关怀,企业也忽视了高压力下员工的心理问题。所以采取有效的人性化管理才是企业稳定员工的一个必要条件。全社会学习的“以人为本”,也是企业要学习之处,要尊重人,尊重员工的价值,让员工和谐健康的发展。现代的管理不是泰罗式的管理,工人也不是经济人,而是社会人,他们除了物质需求外,还有社会、心理等方面的需求,因此不能忽视社会和心理因素对工人工作积极性的影响。
人性化管理，作为结合制度与人性之间的一种管理方式，正被越来越多的企业和员工所推崇，并逐渐成为当今企业管理发展的新趋势。并且人性化管理在企业管理管理中有着重要的意义：
（1）人性化管理有利于员工工作积极性的提高；（2）人性化管理更有利于企业的长远发展；（3）人性化管理将形成企业的核心竞争力；（4）人性化管理是企业开发人才资源的管理妙方。下面介绍几种实施人性化管理的有效措施。
一、要尊重人的需求
根据马斯洛需求理论,人的需求被分为五个层次:生理需求、安全需求、情感需求、尊重需求、自我价值的实现。马斯洛指出了人的需要是由低级向高级不断发展的,这一趋势基本上符合需要发展规律的。因此,需要层次理论对企业管理者如何有效的调动人的积极性具有启发作用。
生理需求:即使人的吃穿住行等方面的需求,这是人最基本的需求,只有在这个需求得到满足后,才会有新的需求。这些需求一般员工的工资是可以基本满足的。
安全需求,人的财产不受到侵犯,身体健康不受到威胁。针对这一方面企业要做的是避免员工的职业病,比如现代的很多员工借助于电脑工作,所以一般脊椎都不好,有的严重的甚至影响行动。所以企业应该对于员工健康方面予以足够的关注,采取预防措施。
情感需求,人是社会性动物,不可能离开社会而存在,所以人需要交流、沟通,需要亲情、友情、爱的归属。员工一天里有近一半的时间是在工作。
尊重需求,人都希望自己的能力能够得到其他人的认可,自己的成就能够得到他人承认,这样他才会充满信心的在社会中生存。对于此,企业要肯定优秀员工,并适时、适地的予以认可。
自我价值的实现,这是人的最高需求,人实现了自己的理想,自己的能力也发挥到极致,所以快乐。对于此企业管理者要把适当的人放到适当的职位上,这样才能发挥最大的效率,管理者要合理的安排人力资源。
二、有效的缓解员工的压力
有很多企业的员工,就像机器一样工作,为了企业的利益而拼命,而随之带来的是心情压抑、急躁。就像一根绷紧了的皮筋,超出它所能承受的范围时,它就会断了。而按照弗洛伊德的说法人具有“生之本能”与“死之本能”。也就是说当人有高兴的事情的时候需要有人分享;失落的时候也需要有人与之沟通,让其排解抑郁情绪,如果没有做到,发展到极致,那就是他不能通过外力来释放压力的时候,他只有转向内部迫害自己。
人们越来越关心自己的精神健康。现代管理者也越来越清楚,长期高效的生产率在很大程度上取决于员工的奉献和精力投入。现代人必须应付交通堵塞、噪音、拥挤、竞争和其他人为的紧张环境,所以员工会对未来职业的发展具有不确定性,所以会紧张、焦虑。一些调查和研究发现,在美国和一些发达国家中,与紧张有关的精神失调已成为企业经营管理人员发展最快的职业病。每年,公司中有25%的劳动力会出现焦虑症或与紧张有关的疾病。
在现实的工作中有很多因素会引起员工的紧张情绪,比如:超负荷工作、时间压力、工作责任大、工作条件恶劣;职位的变动;人际关系不和谐;个人的家庭问题、经济问题、挫折、个性特点等方面是紧张的产生的因,紧张情绪是一种潜在的破坏力,因此要对产生紧张的来源加以控制,以调节工作压力,一些紧张的压力还是可以释放的。
解决紧张的方法:①否认,它把已经发生但又不能接受的不愉快事件加以否定,认为根本没有发生,以逃避心理上的紧张;②倒退,以幼稚的儿童方式来应付紧张,以满足自己的需要和欲望。③移置,由于某种原因,对某个人或某件事无法发泄自己的感情,而转移到其他能够接受的人或事上去。比如去旅游,或者采取其他的运动方式来释放紧张的压力;④合理化,找出各种理由为自己辩护和解释,以求自我安慰、减少紧张的情绪;⑤压抑,把一些不能忍受或引起内心苦痛的思想、感情和行为尽量抑制,以保持心境的安宁;⑥升华,把自己不能实现的欲望指向科学、文化领域中的较高目标。
三、有效的沟通
沟通是双方传递信息的方式,沟通是企业的生命线。它意味着沟通双方分享经验、思想、感知和情感;有效的沟通是指,传递和交流信息的可靠性和准确性高,实际上还表现为组织对内外噪音的抵抗能力强。沟通是管理者激励下属的有效手段,是企业与外部联系的桥梁。
管理者通过有效的沟通实现控制、激励员工的职能。管理者与下属交流、解决工作中出现的问题,指派工作任务和要求,告诉员工做什么、如何做、应达到什么标准,表扬员工。
员工通过群体内的沟通来满足自己的社会性需求,缺乏人际沟通的群体成员之间缺乏理解,缺乏情感交流和释放的心理机制。基于此企业管理者要注意与员工沟通、以及注意员工间的沟通。也许有人会觉得当管理者多好,多有派,但是殊不知为了实现领导的职能,为了对企业进行有效的管理,管理者的付出也是巨大的!
四、提供充分发展的空间，增强员工的成就感
在知识经济时代，企业员工的高级需要主要表现为谋求在事业上有较大的发展，实现自我价值。为此不少企业采取了相应的措施。
一是放松控制，让有创新潜能的员工自由发挥。如TCL集团在企业中广泛建立起分工明确、权责一致的授权、分权体系，放松对员工的控制，让员工参与到企业目标和自己人生目标的实现中去。
二是容许犯错误、失败，鼓励冒险。只要员工不是故意为之或重犯错误，作为企业的领导要容忍员工在工作中犯错误和出现失败，而且要积极鼓励员工去变革创新，以此保护他们的积极性和创造性。
三是改善、强化激励机制。既要有物质鼓励，更有精神激励，两者紧密配合。海信集团一贯坚持“发钱+发精神+发权利”的原则，对不同对象采用不同的激励方法，充分发掘了各部门、各单位、各个人的创造性和积极性，力求责权利的统一性、一致性，增加透明度，做到公开、公正、公平。有的企业还采取轮换工作，参与管理，让能人挑重担，开发质量小组活动等办法来激发员工的创新潜能和工作热情，使企业取得持续不断的成绩。
人性化控制 篇6
摘要：针对永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制系统存在转矩和磁链脉动较大的问题，引入反馈线性化理论，结合空间矢量脉宽调制技术（SVPWM），提出了使原系统实现输入输出线性化控制的改进方法。首先分析了控制系统实现反馈线性化的条件，给出了线性化系统控制模型，采用五段式SVPWM的控制算法，最后与传统直接转矩控制系统进行了仿真对比。结果表明，基于SVPWM的永磁同步电机反馈线性化直接转矩控制系统显著抑制了转矩和磁链的脉动，并且具有理想的动静态性能。
关键词：永磁同步电机；直接转矩控制；反馈线性化；SVPWM
中图分类号：TM341 文献标志码：A 文章编号：1007-2683（2015）06-0065-06
0 引言
永磁同步电机的直接转矩控制凭借着良好的动态性能和较强的鲁棒性，受到了国内外电力电子技术界和产业界的广泛关注。传统的直接转矩控制采用bang-bang控制策略，这使得转矩和磁链脉动很大。为此，国内外学者在近年来做了大量的研究。西安交大何栋炜等人采用了卡尔曼滤波磁链观测器对磁链进行估计，这种方法减小了转矩脉动。美国威斯康星大学电气工程系的Robert D.Lorenz教授提出了无差拍直接转矩和磁链控制（DB-DFTC）控制方法。Wei Xu提出一种低开关频率下的无差拍直接转矩控制器，使得开关损耗达到了最小化。
永磁同步电机的数学模型具有多变量、强耦合的非线性特点，反馈线性化方法能通过对系统进行坐标变换和状态反馈，在输入与输出之间建立线性关系，从而将非线性系统转变成线性系统，实现系统解耦。通过反馈线性化技术获得的线性模型是精确的状态变换的结果，这样就可以采用线性化理论来设计控制器。
SVPWM技术作为一种优化的PWM技术，能明显的减小逆变器输出电流的谐波成分，降低脉动转矩，且其控制简单，数字化实现方便，电压利用率高。SVPWM技术中两个零矢量的不同分配方案会产生多种调制方式，其中交替使用两个零矢量的五段式SVPWM能有效地减小开关损耗。
本文以永磁同步电机为研究对象，应用微分几何方法推导出PMSM直接转矩控制系统可以进行反馈线性化的条件，得到相应的反馈线性化模型。结合这个模型构造状态反馈控制器，将得到的反馈控制量输入到SVPWM中，实现对电机的控制。对模型系统进行仿真验证，并给出相同参数下传统直接转矩控制永磁同步电机的比较结果。
1 永磁同步电机直接转矩控制系统数学模型和反馈线性化条件
1.1 永磁同步电机数学模型
其中ψs=ψd+jψq，是定子磁链矢量，is=id+jiq是定子电流矢量，us=ud+juq是定子电压矢量，ψPM是永磁体磁链，ωr是转子角速度，Rs是定子电阻，对于隐极式永磁电机电感Ls=Ld=Lq。
电磁转矩Te和定子磁链幅值平方Fs定义如下：
将式（1）和式（2）分别代入到式（3）和式（4）的微分方程中可以得到：出通过控制电压值就可以控制转矩和磁链，但是状态方程是耦合的，非线性的。
1.2 PMSM直接转矩控制系统反馈精确线性化条件
根据微分几何理论，首先验证仿射非线性系统是否满足反馈精确线性化条件，即是否满足系统的相对阶数等于系统的维数且解耦矩阵非奇异。定义如下：
对于标准的仿射非线性系统。式中x为系统的状态向量，u、y为系统的控制输入和输出，f、g为光滑向量域，h为光滑标量函数。其中李微分定义如下：如果有下式
在d-q坐标系下，PMSM数学模型整理成如下形式：
控制系统框图如图1所示。该控制系统由反馈线性化控制单元、转矩调节、磁链调节、转矩和磁链计算单元、坐标变换及SVPWM模块构成。电机定子侧相电流ia、ib、ic与转子角位置θ相结合，经过坐标变换得到两相旋转电流id和iq，id和iq经过转矩和磁链计算单元得到转矩Te和磁链Fs。给定转速ω*与反馈转速ω相比较，经过速度控制器得到转矩T*e，T*e与计算单元得到的转矩Te相比较，经过转矩调节器得到控制量V1。给定磁链F*e与计算单元得到的磁链Fs相比较，经过磁链调节器得到另一个控制量V2。V1和V2经过反馈线性化单元得到d轴和q轴的电压Ud、Uq再和转子角位置θ相结合，经过坐标变换得到两相静止电压Uα和Uβ，再经过SVPWM模块得到六路脉冲驱动逆变器，进而控制永磁同步电机。
3 SVPWM算法实现
SVPWM的理论基础是平均值等效原理，即在一个开关周期内通过对基本电压矢量加以组合，使其平均值与给定电压矢量相等。
本文采用电压矢量合成法实现SVPWM。如上图2所示，在某个时刻，电压空间矢量旋转到某个区域中，可由组成这个区域的两个相邻的非零矢量和零矢量在时间上的不同组合来得到。先作用的称为主矢量，后作用的称为辅矢量，作用的时间分别为T1和T2。以扇区I为例，空间矢量合成示意图如图3所示。以在高调制指数下运行。考虑到五段式SVPWM的开关次数为七段式的2/3，减小了1/3的开关损耗，因此本文采用五段式SVPWM。扇区波形图如图4所示。
4 仿真对比实验
本文使用Matlab环境下的Simulink对所建控制系统模型进行仿真所选永磁同步电机参数为：Rs=0.9585Ω，Ld=Lq=0.00525H，极对数4，永磁体磁链为0.1827Wb进行如下仿真研究：系统以转速1000r/min，空载启动，在0.04s时转速由1000r/min升至1500r/min，在0.08s时由空载突变为5N·m，参考磁链为0.27Wb，k1=k2=6000，仿真框图如图5（a）和图5（b）所示，所得的转速响应曲线与传统直接转矩控制系统的对比如图6中（a）、（b）、（c）、（d）、所示，转矩响应曲线对比如图7中（a）、（b）、（c）、（d）、所示以及磁链轨迹圆与传统直接转矩控制系统的对比如图8中（a）、（b）所示。
从仿真波形可以看出，系统精确线性化以后，电机速度在0.01s之内迅速达到稳态，跟踪性能非常理想，几乎没有超调；当电机负载转矩从0跃变为5N·m时，系统速度、转矩可以在很短时间内到达给定值；转矩瞬时跟踪给定负载，其鲁棒性能理想；磁链在瞬间达到稳定，在整个过程中不受外加负载以及速度变化的影响，在整个运行期间完全保持恒定。由此可见，相同条件下基于五段式SVPWM的永磁同步电机反馈线性化直接转矩控制系统的磁链和转矩的脉动要小于传统直接转矩控制系统，而且这种控制系统具有更好的动、静态性能。
5 结论
本文阐述了基于五段式SVPWM的永磁同步电机反馈线性化直接转矩控制系统的实现方法。对永磁同步电机的数学模型进行坐标变换和状态反馈，使电机的转矩和磁链解耦，从而实现对转矩和磁链的线性化控制。仿真结果表明，基于五段式SVPWM及反馈线性化方法设计的永磁同步电机直接转矩控制系统跟踪性能快速精确，抗干扰能力强，鲁棒性能优越，有效地改善了传统控制方法中转矩和磁链脉动较大的问题，而且具有更好的动、静态性能。
人性化控制 篇7
1 资料与方法
1.1 一般资料
我院2012年1~11月收治的41例妇产科患者, 年龄24~65岁, 孕产妇29例, 子宫肌瘤9例, 宫颈癌2例, 子宫癌1例, 病程4个月~2年。
1.2 风险控制和人性化管理
1.2.1 以人为本, 提高服务意识:
妇产科患者大多是妊娠、分娩、恶性肿瘤或其他疾患, 病痛本身已经给她们带来很多的痛苦, 她们容易产生恐惧、忧虑等不健康心理。因此, 以人为本, 提高服务意识具有重要的作用与意义。现在的护士群体偏向年轻化, 社会经验不足, 服务意识有待提高, 应加强对护士的业务培训工作, 提高沟通交流的技巧, 教育她们时刻谨记患者的健康才是自己的幸福[1]。
1.2.2 完善业务能力:
护理是一份技术性工作, 护理人员的护理水平直接影响患者的治疗效果。妇产科护理任务多, 工作量大, 整体性和专业性强, 要求护理人员有全面的护理技能和较高的护理水平, 既要有相关的专业妇产科护理知识, 也要具备其他相关的知识。而医院目前的妇产科护理从业人员的现状是普遍年龄比较大, 文化水平相对偏低, 护理水平与护理质量普遍不高。因此, 应采取多种形式, 利用多种渠道, 加强护理人员的业务培训, 使她们熟练了解和掌握护理知识和操作过程, 使她们保持不断进步的状态, 减少因业务技术问题引发的护理纠纷。
2 结 果
41例妇产科患者在护理中进行了科学有效的风险控制和人性化管理, 无医疗纠纷发生, 患者的治疗效果良好。
3 讨 论
随着我国医学科技的不断进步, 医疗卫生事业也在不断完善, 但目前医疗卫生事业仍然存在诸多不尽人意的地方。近年来, 随着公众医疗健康知识水平的提高, 法律观念和自我保护意识的增强, 医疗护理承担的风险越来越大。妇产科是医学治疗中比较特殊的科目, 妇产科患者大多是妊娠、分娩、恶性肿瘤或其他疾患, 妇产科护理中隐藏着许多风险[2]。据有关文献报道, 我国医疗纠纷自2000年以来每年以11%的递增速度上升, 妇产科护士投诉排在第1位, 要求经济赔偿和追究法律责任的案件增多。妇产科护理风险产生的原因是多方面的, 一是患者方面的原因:现代生活节奏越来越紧张, 妇产科患者所存在的医疗危险也随之增加, 患者及家人对存在的风险没有引起充分的重视。二是护理方面的原因[3]:首先, 护理人员技术水平不高, 对护理技术认识的局限性, 加上护理经验不足, 操作不规范, 都会产生护理风险, 发生医疗纠纷;其次, 现在医院的工作量越来越大, 长期繁忙的工作, 使护理人员身心疲惫, 容易产生厌倦心理, 在护理工作中, 有的护理人员会表现出不耐烦, 这也会成为引发医疗纠纷的导火索。三是药物性因素:妇产科患者大多是妊娠、分娩、恶性肿瘤或其他疾患, 患者用药十分关键, 用药不慎可能会给患者带来无法挽回的危险[4]。如妇产科用的缩宫素, 要熟悉掌握该药的适应证, 在催产时, 如不准确调整液体的速度, 不仔细观察子宫收缩情况, 宫颈坚硬, 宫缩过强, 都有可能引发宫缩不稳定, 严重时还会导致子宫破裂。总之, 妇产科护理中如果出现护理问题不仅会给患者带来身体上的伤害, 还可能引发医疗纠纷。因此, 妇产科护理中进行科学有效的风险控制和人性化管理具有重要的作用与意义[5]。
妇产科是医学治疗中比较特殊的科目, 妇产科患者大多是妊娠、分娩、恶性肿瘤或其他疾患, 妇产科护理中隐藏着许多风险。妇产科护理中进行科学有效的风险控制和人性化管理, 不仅可以预防护理风险, 减少医疗纠纷发生, 还可以提高患者的治疗效果。
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人性化控制 篇8
1 妇产科护理工作中发生风险的原因
1.1 对于患者来说自身的心理素质决定了风险发生的可能性
现如今在经济快速发展的同时, 人们的生活节奏也越来越紧张。这样就加重了妇产科患者的心理负担, 同时也增加了护理过程中工作的难度;受传统观念的影响, 人们对于妇产分娩尚无正确的认识, 降低了对于患者护理的重视程度, 也人为性的增加了妇产护理工作的风险性。
1.2 护理工作人员自身的实际情况提高了医患事故的发生概率
随着我国社会保障体系的不断完善, 人们的生活水平也在日益提高, 大量医疗护理人员的缺失使医院的工作量也在相应增加。越来越多的年轻医护工作者被安排在岗位上, 繁重的工作使医护工作者身心疲惫, 严重影响了医护工作的正常性开展。在患者治疗过程中所表现的不良情绪不仅影响患者治疗, 同时更加造成医疗事故纠纷的发生, 直接危机到患者的生命安全。
1.3 医疗护理技术水平的高低影响着护理工作的正常性开展
一些年轻的护理工作者由于刚参加工作, 对于护理技术的实际操作能力有限。对于知识的了解仅停留在认识的层面上, 加上护理工作经验不足, 更加为患者的生命安全带来威胁。其对于一些新生儿未做到认真仔细的观察, 使一些疾病不能及时得到治疗, 造成新生儿人为性的夭折。妇产科的护理工作关系到母婴生命安全, 对于工作中出现的问题应及时进行解决, 保障其生命安全。
1.4 医护人员应该熟练掌握妇产科用药
由于妇产科的独特性, 决定了妇产科药物的特殊性。如果医护工作者未能熟练掌握这些药物的特性, 不合理用药会给患者带来不可估量的危险。对于催生素药物, 应明确药性及适应证, 准确调配药物的成份比例。
1.5 对于患者伤口要进行及时护理
由于手术造成患者身上的伤口要及时进行消毒工作, 否则会造成伤口感染, 无法及时愈合。对于新生儿的护理工作更应细心备至, 仔细对婴儿进行消毒擦拭工作, 以免造成儿童皮肤的损害危及生命安全。
1.6 对于患者病情观察不到位也会导致风险的发生
医护工作者在对于患者病情检查时, 若观察不仔细或者在对病情的处理上使用不当操作均会造成患者病情的加重甚至威胁生命安全。这都是由于医护工作者专业知识的匮乏、护理工作经验的缺失、自身的粗心大意造成的。
1.7 尚无明确的管理制度, 混乱的人事安排都造成了护理工作风险的发生
在一些医院中尚无明确的排班制度, 对于护理工作人员尚未进行合理的调配, 难以保证护理的工作质量。1名夜班护理人员有时要负责20~30例患者, 出现的一些问题会使护理人员应接不暇, 手忙脚乱。在这个过程中就会忽略医护工作的服务质量, 对于一些急重患者的抢救就会延误其他患者的病情治疗。对于该现象的发生, 医院可以根据患者的轻重缓急设立相应的医护工作人员进行管理。制订相关的规章制度, 全力以赴的解决患者提出的问题。购置一批全新的床位, 使患者享受到舒适的休息;优化结构空间, 使更加优质的服务正常的开展;增加护理人员对于病房巡视的频率, 在不影响患者病情的前提下, 提供优质的服务;使医护人员的增加与工作量相适应, 调配医护人员的工作范围;对于一些急重患者医护人员可以进行适当的加班, 以应对可能出现的问题;对于工作中出现的问题进行及时记录, 协调解决问题。
2 对于风险管理中出现的问题进行的防治工作
2.1成立专门管理妇产科工作的领导小组
制订相关的妇产科工作计划以及相应的规章制度, 宣传护理工作的重要性;培养护理工作人员的服务意识;对于妇产科工作中出现的问题进行及时的纠正, 并督促严厉的改进。对于医护工作人员进行合理的调配, 保证护理工作的正常开展对于一些护理人员工作中存在的问题, 要及时的进行培训加以改正。合理对高素质人才进行分配使用, 则才能更好规避护理工作中产生的失误。
2.2 增强服务意识, 更好的全心全意为人民服务
医护工作者的特殊性地位要求对于患者的管理要实行人性化的管理。由于现在的医护工作者年龄都偏低、护理经验不足、行业的服务意识更有待进一步提高, 使护理工作较难开展, 是目前护理工作中的主要问题所在。对于该医院可以在适当的时机对一些护理人员开展业务培训工作, 使其能更好的应对工作岗位的要求;聘请一些经验丰富的护理人员对其进行业务的讲解, 能更好的明确护理工作的实质, 在思想上加强服务意识;真正做到以人为本, 时刻牢记护理人员的本职工作[1]。
2.3 加强对于医疗设备的检查力度, 对于设备出现的问题及时向上级汇报
医护人员在工作中要时刻保持对于医疗设备的检查力度, 在紧急的情况下及时的将问题上报给主管部门;对于药物的监管工作要做到尽职尽责, 认真做好药物的备案工作, 保证药物的充足, 严格遵守医疗操作的细则, 方便医护工作人员的查看;使医护工作的顺利开展。
2.4 增强自身业务的培训, 完善业务能力
护理工作是一项技术性、操作性特别强的工作, 护理人员的实际操作水平影响着护理工作的顺利开展。护理人员应保持不断学习的思想, 增强对于自身业务的培训, 使自己处在不断发展进步的状态中;随时掌握护理的新知识, 纠正不正当的护理行为, 认清基本情况严格按照护理细则规范自己的操作过程。对于病重患者随时进行检查, 并做出详细记录, 减少纠纷发生的概率[2]。
2.5 对于危重患者要实行隔离分开管理的措施
患者在入院后, 医生会对患者进行全面检查, 评估具体的实际情况。对于一些相似病状可以采取合并的管理方式, 病情不稳定或是特殊患者可以独立管理, 派专门的医护人员进行重点观察管理。热心接待每例患者, 使其感受到春天般的温暖。患者在生病住院后心情都会莫名其妙的烦躁, 甚至无端性的发脾气。这时护理人员应对患者进行合理的开导, 友好沟通;缓解患者紧张的心理情绪[3], 为其营造一种轻松愉悦的就医环境, 适时的产妇进行引导;缓解因未知而产生的恐惧心理。对于一些出院的患者, 护理人员应该对其注意事项进行仔细的说明。协助家属办理出院手续, 更好为患者服务。
2.6 提高医护人员的业务水平, 完善医院相关设施
通过对于医护工作中风险的调查研究, 可以发现形成妇产科风险的主要原因是在医护人员的服务心态与实际的操作能力两个方面的原因。因此要解决控制风险的发生就要从这两个方面进行入手。制订切实可行的发展策略, 从服务的心态方面加强对医护人员的心理培训, 构建以人为本的服务型医疗体系, 树立积极的服务意识, 形成一个良好的发展环境。在医护方面不断加强医护人员的实际操作能力, 医院也可以加强对医疗设备的物资储备, 定期对医护人员进行测试, 确保医护人员工作不断的提升。拉近与产妇之间的距离, 耐心对其进行有效性的指导工作。用自己的爱心换取患者的信心, 以工作的耐心换取患者的安心[4]。
3 妇产科护理中人性化管理的实施
3.1 加强彼此之间的交流, 增加工作效率
在医院内部可以进行每月一次专题会议的开展, 及时反映在工作中出现的实际问题, 认真总结经验教训。交流彼此之间的心得体会, 对于集中出现的问题进行适时的整改。最大限度降低工作中错误的发生, 提高工作效率, 增强服务的质量。对外部也可以加强科室之间的联系, 不断提高改进自身的优缺点。定期与其他科室进行联系, 了解彼此的实际情况。及时搜集各种信息, 对于这些信息认真的分析总结;分析其客观产生的原因, 避免在工作中再次出现类似的现象;构建和谐文明的医院良好气氛[5]。
3.2 保持良好的心态, 认真的进行工作
患者在接受治疗过程中都要忍受巨大的痛苦, 在对于新生命渴望的过程中, 也要忍受难以想象的折磨。紧张的心态凝造成一段艰辛历程, 所以医护人员就要在这时加强对产妇的心理安抚, 使其更好的配合医护人员的管理。以保证母婴安全, 最大限度降低因为分娩而产生的不良心理。在管理过程中可以采取一对一的管理模式进行护理, 在护理过程中管理人员要对产妇进行必要的介绍, 降低产妇的敌视心态, 缓解情绪的压力;对于工作中出现的问题及时向主治医生做反映, 并配合医生进行救治。随时向产妇家属报告情况, 让家属放心。体现人性化的服务态度, 严谨的工作作风。保持孕妇的良好神经状态, 以更高的热情服务于人民。
3.3 制订详细的工作计划, 确保工作高效率的完成
对于患者要加强基础护理的工作, 定期对于患者进行心理辅导, 接受患者家属的监督, 按照患者的实际情况制订护理计划, 并及时进行更新, 确保对患者的负责。以十二分的服务心态照顾患者, 确保护理并发症的消失。
3.4 完善医护工作的每项环节, 确保医护工作高质量的完成
在医护工作过程中实行人性化的管理, 使患者配合医生的治疗工作, 预防在治疗过程中出现各种各样的问题。现实情况显示, 妇产科的医护工作风险无处不在, 因此在对待妇产科医护工作的问题应认真对待。医护工作者要在加强自身业务提高、树立正确的法制观念、加强自身的保护意识, 则才能更好地降低妇产科医护工作中出现的问题, 保证医护工作顺利的实施[6]。
4 结束语
总之, 在妇产科的护理过程中人性化的服务越来越受到重视, 这也是医疗护理工作中的难点所在, 人性化的医疗护理工作要求护理人员以关怀的方式对患者进行护理, 细致入微的关心, 同时也使护理工作人员深切的明白了以人为本思想的真正内涵。赢得了医院及患者的尊重, 从思想僵化的医疗操作转变为人性化的服务管理。满足了患者的不同需求, 最大限度降低了医患矛盾发生的可能性。人性化服务不仅是医疗卫生事业进步的重要体现, 更是构建和谐社会的重要保证;有利于树立医护工作者的职业形象, 更加便捷的实现了医护工作人员的自身价值, 完成了人格的升华。
摘要：随着我国经济的发展, 医疗卫生事业的不断进步, 其水平进一步得到提高, 人民的生活保障得到巩固。同时人们对于医疗护理工作的要求也越来越高。妇产科作为重要的特殊医疗卫生体系的组成, 决定着妇女儿童的生命安全。但现今妇产科隐藏着众多的风险, 一旦发生事故不仅会造成医院名誉的受损, 更加严重的是会危及到患者生命安全, 带给家庭诸多的不幸。因此, 有必要提高医护人员的业务水平, 增强服务意识避免危险的发生。
关键词：妇产科护理,风险控制,人性化管理
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线性化分段控制的作用 篇9
1 结晶工艺过程
在反应罐中加入定量的物料(即某种药品的饱和水溶液),对其加入适量的热乙醇使溶液的饱和度逐渐降低(这是由物料的物理性质决定的)从而有物料的晶体析出。当5h后热乙醇对物料的饱和度基本无影响时,便可通过加入循环的冷盐水(-9℃)给罐中的物料降温使其析出更多的晶体,直到罐温降到0℃时溶液中的有效药品都分离为结晶物。整个结晶过程为物理反应,第一阶段因乙醇温度高所以析出晶体时产生的热量基本等于罐壁的散失热量,该过程中的物料基本保持恒温。虽然两段结晶过程工艺简单,但在过程中加入乙醇和冷盐水的速度要适当,否则会产生次品。
2 硬件结构
考虑到结晶岗位和该车间其他岗位日后进行工艺或自动化改造的特点和目标,系统采用浙大中控SUPCON JX-300X DCS。其中主控卡、数据转发卡和计算机网卡均采用冗余配置,以防止由于硬件故障而影响到整个系统的实时监控和操作,其余I/O模块是否采用冗余配置可根据实际情况而定,冗余设计是提高系统可靠性的有效手段[2]。为保障通信的快速性和可靠性,DCS系统SCnetⅡ网络结构中的传输电缆双绞线的长度不能超过100m。结晶部分用到的硬件仪表为Pt100电阻体、浮子流量计、宝德阀门及调节阀等,宝德阀门控制浮子流量计测量的乙醇流量大小;调节阀调节冷盐水流量,控制罐温的高低。因为乙醇属易燃易爆品,所以要考虑这些仪表的防爆等级要求。
3 控制策略和实施
通过以上的工艺分析可以看出,整个结晶工艺过程并不复杂,物料的加入及周围环境也相对稳定,但是在整个过程中乙醇和冷盐水的加入量要随着反应时间的变化而变化,用传统的控制方式很难实现,用模糊控制又太繁琐。考虑到车间工人原来通过数显表和手动控制阀门的方式进行现场操作的经验,对物料的特性及工艺作进一部分析,最终决定采用分段式控制实现以上的工艺过程。
3.1 乙醇结晶
当加完物料后自动进入乙醇结晶系统,此系统过程将持续5h。通过试验将该过程时间等分为5段,每段间隔为1h。在每段间隔内乙醇的需求流量是一定的,此时便可采用PID模式控制乙醇流量的大小。当运行到1～5段中的任一段时,PID控制的设定值SP就取该段的流量设定值进行运算,设定值见表1。
在主控卡的程序为:
以上的程序和分析方法符合工艺控制要求,但在过程调试中乙醇流量忽高忽低很难稳定下来,这样就会影响到整个过程控制的效果。由过程控制理论得知PID用于流量、压力控制时一般无需微分,只需比例和积分调节就能满足过程要求,因此当系统不稳定时就需调节系统的比例度,当比例度增加到500%时,系统才能稳定下来,积分时间也需调节到适合,否则将引起系统波动。比例度和积分时间的参数大小是否合适在这里是十分重要的,否则以前的工作将毫无意义,无法实现正确合理的自动控制。
3.2 降温结晶
乙醇结晶过程结束后,停止加入乙醇并开始加入冷盐水降温以降低溶液的饱和度使其析出更多的晶体。由于此降温结晶过程的初始温度较高,降温过程过快会影响产品质量,因此过程时间持续较长,需要5h左右。通过分析可看出,降温结晶过程中物料和冷盐水的压力及周边环境相对稳定,可按上述的分段法进行过程控制,即模仿工人操作方法在不同的时间段设置不同的阀门开度使温度缓慢地下降,以满足工艺要求。通过操作试验将5h分为9段,每段的时间间隔和阀门开度可根据工艺情况进行设定,最终结果列于表2。
其控制程序为:
实践证明通过以上的控制方法可以方便、快捷地实现降温结晶控制。由图1可知,温度缓慢平滑地下降到零点,这样才能保障产品的质量要求。在实际应用过程中,冷盐水结晶分段控制相对于其他控制方式有很大的局限性,它是在物料、调节阀流量特性、冷盐水温度和管道压力相对稳定的条件下使用的,一旦这些条件发生变化,需重新调节分段间隔或与其相关联的阀门开度。所以在采用这种控制方式时,一定要认真分析系统的实际情况和反应规律以防止安全事故的产生和最终控制的失败。
4 结束语
随着科学技术的进步和化工制药行业的发展,现有的控制方式并不能完全满足其过程控制的需求,所以根据系统控制的实际情况和工艺特点灵活地运用现有的控制方式和方法,正确合理地实现稳定的自动化控制显得尤为重要。通过对乙醇结晶和降温结晶的分段化控制使得原来复杂的控制系统变的简单、易操作,出错率明显降低,产品质量和收率有所提高,其控制过程和温度具有可追溯性。改造半年多来,变送器、调节阀和自控系统均未出现过异常和错误,所以表1、2中的参数均未修改过。
参考文献
[1]孙天泽,袁文菊.嵌入式设计及Linux驱动开发指南——基于ARM9处理器[M].第2版.北京:电子工业出版社,2007.
非线性液位系统的反馈线性化控制 篇10
关键词：非线性液位系统,模型,反馈线性化,PID控制,Freelance 800F DCS
1 引言
液位控制系统是过程控制中的一类重要研究对象。在工业生产过程中, 有很多场合需要对控制对象进行液位控制, 所以研究液位控制系统具有显著的理论和实际意义。实际工业生产中的液位控制, 大部分是非线性的, 以往一般采用在工作点附近线性化方法来设计控制器。这种基于近似处理的方法缩小了系统的正常工作范围, 并造成性能的明显下降, 严重时甚至导致控制的失败。所以急需一种能够直接对非线性系统进行设计和处理的工具来取代这些线性近似方法, 以获得精确度更高、性能更优越的控制系统。在控制理论专家的不断努力下, 非线性控制理论研究和实际应用取得了很大的进展, 陆续提出了相平面法、李亚普诺夫法和描述函数法等[1]。但是非线性系统由于其结构的复杂性至今还有许多理论方面的工作尚需完善, 因而对非线性系统进行分析和设计是非常困难的。目前非线性控制理论中一种简单而又有效的方法是对非线性系统进行反馈线性化, 然后采用线性系统理论使线性化后的系统很容易就能达到期望的控制指标。反馈线性化控制一般分为两大类:微分几何反馈线性化方法和动态逆控制方法 (直接反馈线性化) 。前者方法抽象, 不利于工程应用, 所以本文采用后者来设计控制器, 通过抵消系统的非线性, 实现对单容水箱的液位控制 (1) 。
2 非线性液位控制系统
2.1 非线性液位控制系统结构
非线性液位控制系统由横卧的圆柱形单容水箱、储水箱、水泵、涡轮流量计FT、液位传感器LT、出水阀、入水阀、电动调节阀以及作为控制器的控制机柜、计算机组成, 结构如图1所示。
本非线性液位控制系统的工艺流程如下:对非线性单容水箱, 不断有水流入, 同时也有水不断流出。在实验过程中, 储水箱中的水经水泵抽出后由电动调节阀进入水箱, 然后通过出水阀流出并返回到储水箱。液位传感器LT用于检测水箱中的液位H, 涡轮流量计FT用于检测流入水箱的流量。水的流入量Qi由电动调节阀开度加以控制, 流出量Qo由用户根据需要通过调节出水阀开度来改变, 在整个实验过程中开度保持恒定。被控量是液位H, 控制量是电动调节阀开度, 由控制器对水位偏差信号进行PID运算后得到。
2.2 非线性液位控制系统的要求与难点
非线性液位控制系统的控制目标是使被控对象的液位值尽可能快地稳定在所给定的液位值上 (水箱的液位变化范围为0～21cm) 。当系统发生扰动, 工作点大范围变化时, 要求被控量能迅速稳定地恢复到系统所要求的液位值。
工业生产中的液位控制一般采用PID控制策略, PID控制器的参数是根据过程参数来整定的, 它与系统所处的稳态工作情况有关。工作点改变时, 控制器参数的“最佳值”也就随之改变, 这就需要PID控制器参数作相应调整。但是PID控制器没有这种“自适应”能力, 只能依靠人工采用试验加试凑的方法重新整定。由于生产过程的连续性以及参数整定需要一定的时间, 这种重新整定实际很难实现, 有时甚至是不可能的。
所以需要寻求一种在工作点改变时, PID控制器参数仍可保持不变的控制策略, 而反馈线性化控制是针对这种情况的一种简单有效的方法。
3 非线性液位控制系统的水箱模型
由于确定控制方案、整定调节器最佳参数、分析质量指标以及选择反馈结构都是以被控过程的数学模型为重要依据的, 所以先要建立被控对象的数学模型。可先通过机理分析确定模型的结构形式, 再通过实验数据来确定模型中各参数的大小。
3.1 单容水箱被控对象动态数学模型
如图1所示, 被控量为水位H, 它反应了水的流入和流出量之间的平衡关系, 控制量为电动阀的开度u。各参数的物理意义及数值如表1所示。
由物料的动态平衡关系可知, 某时刻水箱的进水流量Qi与出水流量Qo之差等于水箱内液体体积的变化率, 即:
在起始的稳定平衡工况下, 流入量Qi0等于流出量Qo0, 即:
用增量形式表示为:
由式 (5) 和式 (6) 可得:
所以由式 (7) ～式 (9) 可得模型的结构形式为:
3.2 模型参数获取
3.2.1 获取出水阀门流量系数k
对A 3000非线性单容水箱做流量与液位高度关系实验, 出水阀开度保持在2.1cm处, 流量与水箱液位之间的关系如表2所示。
由
可得:
在负载阀 (出水阀) 开度保持恒定的情况下, k可视为定值。
3.2.2 获取电动调节阀门流量系数Ku
Ku在不同的开度下值是不同的, 所以为了简化系统, 采用在平衡点处近似线性化的方法求取Ku, 在整个系统的设计中把它看作常数。做流量与开度关系实验, 绘制流量与开度曲线, 如图2所示, 可得电动调节阀流量系数为:
3.3 验证模型准确性
机理模型是建立在若干假设条件基础上的, 因此需要对数学模型正确性进行验证, 以确认所建数学模型的有效性。通过对比在阶跃信号作用下模型的仿真输出曲线与实际输出曲线来验证模型的有效性。
对比两者在平衡点 (液位高度为14cm) 时阀门开度增加20%的阶跃响应曲线, 利用Matlab绘制两者拟合程度图如图3所示。
图3中, 虚线为实际系统阶跃响应曲线, 实线为模型仿真阶跃响应曲线。
由图3可见两者是比较吻合的, 说明所建立的数学模型是准确的, 能够满足要求。
4 控制策略设计
反馈线性化方法是非线性控制理论中发展比较成熟的一种设计方法, 基本设计思想是:通过适当的非线性状态反馈和非线性坐标变换 (或动态补偿) , 将一个非线性系统部分或全部地变换成线性系统, 然后再用线性控制系统设计方法对变换后的线性系统进行设计, 使系统满足设计指标要求。与传统的非线性控制方法相比, 反馈线性化不再依赖于系统运动的求解和稳定性分析, 只需研究系统的反馈结构, 使得非线性系统的控制问题变得简单[2]。
4.1 直接反馈线性化方法 (DFL) [3]
如果单输入单输出非线性系统的输入-输出高阶微分方程具有下述形式:
式中:u (t) , y (t) ———系统的输入、输出。
定理对于某一类能控的单输入非线性系统, 如果其运动方程消去中间变量以后, 可以写成式 (14) 的形式, 而且对于任意时间函数V (t) , 非线性方程:
均有有界解:
对系统式 (14) 施加形如式 (16) 的非线性反馈补偿以后, 就可以化为新的线性化受控对象:
式中:u (t) ———非线性控制律;V (t) ———时间函数, 原系统式 (14) 的虚拟控制输入量。
实现反馈线性化就是选择虚拟控制量, 设计出非线性反馈补偿器去抵消原系统中的非线性因素, 使系统线性化, 即获得输入输出之间的一个线性微分关系。这种方法不需要进行复杂的非线性坐标变换, 物理概念清楚、数学过程简明, 便于工程界掌握4.2本模型的反馈线性化
根据直接反馈线性化理论, 对于式 (10) 所示的液位控制系统, 设控制输入为:
把式 (10) 右边用一个时间函数V (t) 来代表, 即:
那么, 相对于输入量V (t) , 式 (10) 所示的非线性系统就变成了一个线性化的新的受控对象:
整个反馈线性化过程可用图4表示。
求解出的非线性控制律u (t) 为:
式 (20) 为原受控对象式 (10) 的直接反馈线性化补偿律, 这样就实现了对非线性液位系统的反馈线性化, 就可采用我们熟悉的线性控制理论对其系统进行设计来实现控制目标。
5 非线性液位控制系统的硬件及组态设计
5.1 硬件
本实验装置采用北京华晟的A 3000系列综合过程控制实验系统, 它由现场系统和控制系统组成图5为A 3000现场系统。
本次实验将使用上述装置的上水箱 (横卧的圆柱形单容水箱) 、储水箱、2号水泵、涡轮流量计、液位传感器、电动调节阀等。
A 3000控制系统 (A 3000-CS) 包括传感器执行器I/O连接板、三个可换的子控制系统板和第三方控制系统接口板。这些设备都布置在一个工业机柜中。
基于以上硬件设备, 构建如图6所示的分散控制系统 (DCS) 。
过程级:安装在控制机柜中, 由AC 800F控制器组成, 包括中央单元、S800I/O站、通信接口、电源等。
监控级:操作员站 (安装了IndustrialITDigivis中文软件的两台台式PC机) , 工程师站 (台式PC机, 不进行组态时可兼作操作员站使用) 。
5.2 组态设计
采用IndustrialIT系统的CBF软件, 通过图形化组态方法对过程控制站硬件配置、所需的各种控制算法和策略、操作站人机接口 (HIS) 等进行组态。完成后的组态结果由工程师站通过系统网络下载至相应的过程站及操作员站中。硬件组态图如图7所示。
图8为操作员控制流程画面, 操作员可在该面板上执行相关操作。
6 调试及结果分析
在作为工程师站的计算机的CBF软件中打开项目文件a3000、Digvis软件, 同时在另一台作为操作员站的计算机中打开Digvis。在工程师站中通过系统网络加载组态至相应的过程站及操作员站中操作员执行相应操作, 同时打开A 3000过程控制装置电源和2号水泵, 就可以对系统进行调试。
6.1 调试
整个实验过程分为两个部分:参数调试实验和设定值扰动实验。参数调试实验的目的是:确定系统在稳态工作点 (平衡点) 的PID控制器的参数设定值扰动的目的是:在整定好的参数下改变系统的工作点, 比较传统PID策略和反馈线性化PID策略控制性能的优劣。
6.1.1 参数调试实验
手动给定阀门开度, 启动水泵, 使液位稳定在水箱中部即平衡点位置, 对传统PID控制系统和反馈线性化PID控制系统在平衡点附近加小范围的设定值扰动, 并用经验法整定PID参数。在操作员站的趋势图中观察系统的阶跃响应曲线 (见图9) , 并在线修改参数, 反复试凑, 最终确定的最佳参数为:比例系数KP=10, 积分时间TI=40s, 微分时间TD=0s。
6.1.2 设定值扰动实验
将工作点逐渐远离平衡点, 比较传统PID和反馈线性化PID策略两者的控制效果。
先对传统PID系统作设定值扰动实验, 步骤如下:
(1) 待系统稳定在平衡点后, PID控制器参数保持不变, 在PID控制面板上改变设定值, 设为8cm。
(2) 继续改变设定值, 设为4cm。趋势图如图10所示。再对反馈线性化PID系统作设定值扰动实验。在操作员站的控制流程画面下切换成反馈线性化PID控制, 其余步骤与传统PID系统设定值扰动实验步骤相同。趋势图如图11所示。
6.2 结果分析
由图10和图11两幅趋势图可得到以下结论:
(1) 在平衡点附近, 出现扰动时, 液位都能稳、准、快地回到系统的设定值。
(2) 当改变系统的工作点时, 常规控制PID控制方案控制性能恶化, 甚至造成系统不稳定。随着工作点逐渐远离平衡点, 控制性能恶化越明显。而反馈线性化PID的液位曲线比较平滑, 调节过程比较稳定, 最后液位值基本稳定在设定值。
由实验结果可知, 在PID控制器参数保持不变, 工作点大范围改变时, 反馈线性化PID控制的控制效果明显优于传统PID的控制效果。
7 总结
反馈线性化加入了抵消非线性的反馈结构, 补偿了动态过程中出现的非线性因素。对PID控制器而言, 它的广义被控对象是线性的, 对象特性不随工作点的改变而改变, 所以调节器参数也不需随着工作点的改变而重新整定, 不仅减轻了运行人员的工作量, 也增大了控制系统在大范围变工况下的稳定性。
通过构建DCS, 验证了所建立的单容水箱模型的准确性, 也验证了反馈线性化控制方案在非线性液位系统中的可行性和优越性。
但是, 本文所设计的控制系统还存在一些不足, 需要进一步研究, 如在设计反馈线性化控制策略时, 只对被控对象采用了反馈线性化, 而把电动调节阀近似看成是线性的。如若能把这一部分的非线性因素也考虑到系统的反馈结构中, 则可进一步改善系统的控制性能。
参考文献
[1]方勇纯, 卢桂章.非线性系统理论[M].北京:清华大学出版社, 2009.
[2]胡寿松.自动控制原理[M].第4版.北京:科学出版社, 2001.
人性化控制 篇11
风能已成为解决能源危机的一种有效资源, 风力发电技术得到了迅速发展, 风力发电机以年总装机容量超过20%的速度递增, 深入研究风力发电系统控制和设计对于促进低碳环保经济、能源可持续发展以及实现风电机组国产化具有重要理论指导意义和工程实用价值[1]。风力发电系统各个部分之间具有很强的耦合性, 由于风速随机变换, 使得空气动力学具有不确定性, 各种电力电子变换装置具有模型复杂和非线性特征, 使得风力发电系统模型为一个复杂、多变量、非线性的不确定系统[2]。传统的方法难以实现高精度控制, 所以本文提出永磁同步风力发电系统的建模及直接反馈线性化控制。
永磁同步发电机具有结构紧凑、功率密度高、转矩惯性比高等一系列优点, 在风电系统中得到了广泛应用。文献分析了风力机模拟中转速、转矩和功率之间的关系, 实现了永磁同步电机的风力机特性模拟, 并给出了转子磁场定向矢量控制算法, 满足了风力机模拟的动态和稳态性能[3,4]。文献[5]对大功率直驱风力发电系统并网变流器进行了研究, 论文将结合空气动力子系统、电磁子系统等实现风电系统的统一建模。然而, 永磁同步电动机是一个复杂的非线性系统, 其数学模型中含有角速度Ω和电流id、iq的乘积项, 要实现较为精确的控制, 必须对其角速度和电流进行解耦控制, 同时考虑其负载扰动等因素的影响, 进行必要的控制策略研究, 使其达到鲁棒控制也成为风电系统研究的重点[6]。
反馈线性化控制是在一定条件下, 将一个仿射非线性系统通过非线性状态反馈和恰当的坐标变换进行精确线性化, 被广泛应用于各种控制系统并取得了好的控制效果[7]。文献[8]采用直接反馈线性化控制方法, 实现了基于转矩扰动估计的电机反馈线性化控制, 提高了跟踪快速性。文献[9]将自适应反馈线性化控制方案应用到永磁同步电机伺服系统, 实现了参数在线估计, 通过进行坐标变换和非线性状态反馈, 达到了线性化控制。文献[10]采用状态反馈线性化理论对风轮机模型进行精确反馈线性化处理, 得出其全局线性化模型并实现了桨距角最优控制。论文将结合所建模型, 将直接反馈线性化控制应用于永磁同步风力发电系统, 通过构建MATLAB仿真模型, 通过系统仿真研究在反馈线性化控制下风电系统的性能。
1 永磁同步风电系统建模
1.1 空气动力子系统建模
根据风电系统运行中对空气动力学的描述, 风力机的叶尖速度比表示叶片速度与风速之比[11]:
R为风机叶片长度;Ω1为风轮角速度;υ表示风速。
功率系数Cp用以表示风力机的风能利用效率, 风力机的捕获功率可描述为:
ρ为空气密度。
转矩系数CΓ表征风轮输出转矩Γwt, 可表示为:
转矩系数可以用叶尖速比λ的多项式进行描述, 此处为了最优控制目的和反馈线性化计算的简化, 采用叶尖速比的二阶多项式表达:
因此, 风转矩可表示为风速和发电机转速为变量的表达式:
基于上述原理, 在MATLAB环境下构建了空气动力子系统模型, 如图1所示。
1.2 永磁同步风电系统建模
在永磁同步发电机模型中, 忽略电机铁损、假设磁路未饱和, 并假定系统定子绕组呈正弦分布, 电磁对称, 为了使得可以简单分析最优风能转换控制策略, 此处用等效负荷代替功率元件, 用常电感Ls和可变电阻Rs代替, 从而对电磁子系统和电网界面进行了简化, 由此构建的永磁同步风电模型用状态表达式描述为[12]:
其中:
其中:p为永磁同步电机的极对数, Ωh为发电机的旋转角速度;ωs是定子的场频, R为定子电阻;Ls、Ld、Lq分别表示定子电感、d轴和q轴电感值。
在风力发电系统中, 永磁同步发电机与传动机构相连, 忽略系统的静态和粘性摩擦, 高速轴的运动方程可表示为:
其中:J代表高速轴的转动惯量, Ωh为高速轴的旋转角速度, Γmec为机械转矩, ΓG为电磁转矩。
在MATLAB环境下构建的永磁同步风电子系统模型如图2所示。
2 永磁同步风电系统反馈线性化控制
2.1 反馈线性化控制原理
设非线性系统定义为:
式 (9) 中, x是状态矢量, x∈Rn, u是输入, y是输出;f和g都是非线性平滑函数, 寻找一个整数r和一个反馈[13]:
式 (10) 中, α (x) 和β (x) 是定义在x0∈Rn周围的平滑函数, uv是控制输入, 则系统的表达式为:
若对于每一个k<r-1和x0周围的每一个x有:
则r表示非线性系统的相关度。
为了确定系统相关度, 进行如下计算:
系统的相关度为2, 为了将系统表达式通用化, 进行坐标变换, 其线性化表达式为:
对应的逆变换为:
系统的控制输入为:
其中:
2.2 永磁同步风电系统反馈线性化控制
结合反馈线性化控制基本原理, 在MATLAB环境下构建了基于反馈线性化控制的最大风能捕获控制系统, 如图3所示, 系统包含永磁同步风力发电系统模型、状态计算、反馈线性化控制、输入控制等部分, 其核心部分为反馈线性化控制, 包含坐标变换、逆坐标变换和李导数求解等模块。
2.3 仿真及结论
在MATLAB环境下进行系统仿真, 仿真时间为200秒, 功率系数近似表达式中, 选取参数为:
a0=0.15, a1=-0.005, a2=-0.001, 系统中用到的其他相关参数见表1。
给定的风速变化曲线如图4所示, 反馈线性化控制曲线如图5所示, 图6和图7分别给出了永磁同步发电机的d轴和q轴电流波形。对反馈线性化控制与常规PID控制下系统性能进行了比较, 图8给出了叶尖速比变化曲线, 图9给出了功率系数变化曲线, 图10给出了最优性能跟踪曲线。通过仿真表明, 论文所建永磁同步风力发电系统模型能够有效进行风电系统仿真, 与传统控制方式相比较, 反馈线性化控制的最优控制特性跟踪性能更好。
摘要：构建了空气动力学系统、永磁同步发电机子系统和反馈线性化控制子系统的模型, 并给出了具体的MATLAB仿真模型。给出了直接反馈线性化控制的基本原理和实现方法, 将该控制策略应用到永磁同步风力发电系统中, 采用微分几何线性化理论和最大风能捕获原理, 实现了坐标变换和非线性系统状态反馈, 达到了永磁同步风电系统线性化, 并在MATLAB环境下给出了具体的仿真框图和实现技术。通过系统联合仿真, 表明所建永磁同步发电系统模型可以有效实现对控制系统性能的测试, 反馈线性化控制具有更高的控制性能, 能够确保最大风能捕获。通过研究, 找到永磁同步风电系统这一非线性系统的线性化控制策略, 从而提升系统的控制品质。