辨识分析论文（精选12篇）
辨识分析论文 篇1
近年来我国输油管线发生了较多的事故, 究其原因:一方面输油管道由于多年连续、高强度的输油作业, 导致了腐蚀、设备及管件老化, 且更新难度大;另一方面, 随着我国经济社会发展, 尤其是与之相伴城镇化、工业化进程, 使得各线面临着部分输油管道段人口越来越密集, 甚至是输油管道被厂房、住户等建筑占压的问题, 输油管道面临的社会环境严峻。输油管线不仅在正常输油作业时可能在薄弱环节出现泄漏, 若不及时处理或处置不当会导致火灾、爆炸及对人体的毒害作用;而且, 输油管线易遭受沿线建设、占压及人类其他社会活动的破坏, 引起泄漏、火灾、爆炸、毒害等危险因素。具体风险分析和辨识如下:
1油品火灾、爆炸事故
火灾是油品失去控制的燃烧, 爆炸是油气和空气在极短时间内释放大量能量, 在周围介质中造成高压。油品火灾、爆炸事故不仅会造成管道、设备损坏、抢修人员伤亡, 在人口密集区还会造成重大的恶性事故, 产生恶劣的社会影响。而在边远的农田、山区, 往往因消防力量不足或水源较远等条件限制, 还会造成灭火困难。
输送中油品是甲B类火灾危险性物质, 在空气具有易燃性, 其挥发的油气与空气具有易爆性。当原油或油气暴露在空气中, 遇激发能量点燃或引爆油品, 会火灾、爆炸事故。
油品具有的易燃、易爆性是其发生火灾、爆炸的根本原因。在正常情况下, 原油是在密闭系统中输送的, 不具备发生着火和爆炸的条件。但一旦发生泄漏, 处置不当会造成火灾爆炸事故。输油管线应注意防止油品泄漏, 进而形成着火和爆炸的客观条件如油气在有限空间的积聚达到爆炸极限。因此, 有效控制油品的泄漏是防止油品火灾、爆炸的关键。
原油、油气等油品发生火灾、爆炸的激发能量可能是油品与管道、设备相对运动造成的静电积累的静电火花, 或者是检修、抢修过程的明火, 或者是工程机械、抢修设备动作过程的产生的火花, 或者是强热辐射、或者是其他火灾产生的明火或强热辐射。激发能量是油品发生火灾、爆炸的外界诱发因素, 也是控制油品发生火灾、爆炸的重点环节。
值得重视的是, 在对输油管线检、维修作业时, 由于管理不善、“三违操作”等原因, 也会导致火灾爆炸事故发生。
2油品泄漏
相对于铁路、公路、船舶运输等方式, 长距离输油管道具有密闭性好、自动化程度高等特点, 其安全性更优。但输油管道在输送过程中发生泄漏也具有隐蔽性高、不易处理的特点。一旦发生输油管道泄漏, 不仅会污染环境、造成经济损失, 若处置不当还会造成火灾、爆炸事故。而且大量泄漏的油品对水源、土壤, 会对公众健康和环境造成长期的不良影响。
输油管道大量泄漏的主要原因是输油管道开裂。按管道开裂孔径的尺寸从小到大的一般排序是, 针孔、裂缝、漏口、裂口、断裂等。输油管道开裂孔径、面积越大, 平均泄漏量越大。输油管线油品泄漏的原因分析如下。
2.1管道缺陷。输油管道有裂纹, 或管道材质质量差, 或管道焊接时由于焊接不严密、焊接厚度不够、焊缝中有气体等管道缺陷, 会造成输油管道在带压输送中破裂。若焊缝质量差, 输油管道过程中在热应力和时效应力下也会出现焊缝裂。以上管道缺陷会导致油品泄漏。
2.2管件问题。由于法兰间垫片不匹配、老化等原因会导致管道泄漏;输油管线由于受疲劳、热应力等影响管道弯头等处出现变形、裂纹等不仅会导致该处泄漏, 还会降低管道本体的强度。
2.3管道腐蚀。管道常具有防腐层和外加设置阴极保护系统, 以保护管道免受外界腐蚀性物质的侵害。但防腐层在管道施工中可能会破损或开裂, 或与管线本体剥离, 或防腐材料质量差、涂层施工质量差, 加之土壤中的水、盐、碱及杂散电流的作用, 防腐层会失去防护作用。而阴极保护系统由于电位不足或出现过保护、自身材料电位差异, 也会失去防护作用。防腐层或阴极保护系统长期失去保护作用, 严重时会造成管道管壁穿孔或破裂, 导致漏油甚至发生火灾、爆炸事故。
2.4应力腐蚀。应力腐蚀开裂是指金属管道在固定作用力和特定介质的共同作用下引起的破裂, 这种破裂形式往往表现为脆性断裂, 而且没有预兆, 对管道具有很大的破坏性和危险性。导致管道应力破裂的原因主要包括三个方面:环境因素、材料因素、拉应力。
(1) 环境因素:包括土壤电导率、C l-含量及含水量;环境温度及土壤温度;管道防腐层若粘结性差剥离, 而在剥离区产生土壤应力腐蚀破裂;在防腐层剥离区易产生阴极保护屏蔽区, 此处易发生应力腐蚀破裂。 (2) 材料因素:材料因素分成内部因素和表面因素。内部因素与钢材种类、成分、杂质含量及管材制造方法、管材强度和塑性变形特性有关;表面因素是指管道的表面条件对管道产生裂纹、腐蚀起重要作用, 光滑的表面不易产生裂纹和腐蚀。 (3) 拉应力:存在于管道制造中的残留应力、管道工作中产生的工作应力、负荷应力等。
2.5人类活动。输油管道上部及附近道路修建及运输、城市扩建、居民建房、水库、水坝建设、开矿、山体或河床开采建筑材料、毁林开荒及电气化铁路、高铁等人类活动, 一方面会给输油管道的安全运行带来直接的不利影响, 如压管直接带来管线下沉变形、应力集中等影响, 不同管线并行带来杂散电流干扰, 采沙带来河道河床下切后洪水冲刷管线, 露管和悬空后直接受到洪水冲刷的危险;另一方面给管道的运行、维护及事故抢险等均带来不利的影响, 如巡检、清障、抢修、电流电位测试、防腐层性能测试和检修等。
3非法占压
非法占压会给管道的安全运行及维抢修带来严重危害:一是增加了管道上方的荷载, 容易使管道下沉, 造成管道开裂;二是使日常维修无法进行, 如电流电位测试等;三是出现险情不容易发现, 维抢修时无法通过车辆、机具设备, 维抢修时土方无处堆放;四是无法排水、排油;五是一旦发生着火、爆炸, 将出现重大人身伤害和财产损失;六是一些厂矿由于自身工艺、运行的危险性出现严重的火灾爆炸事故可能直接引发管道受损后出现严重的火灾爆炸事故。此外, 占压的建筑还容易成为盗气不法分子隐蔽的场所。
4打孔盗油
近年来, 针对输油管道的打孔盗油现象较为频繁, 打孔盗油活动不仅给国家带来财产流失, 还会破坏管道的整体性及其防腐等, 给输油管道的安全运行带来严重的不利影响。
5城市规划不合理
随着经济高速发展及城市快速扩张, 有些输油管道所在的城郊和农田被发展为新的城区或开发区, 这不仅恶化了输油管道存在的环境, 而且与城市扩展配套的管网规划建设不合理时, 会造成管道并行或交叉, 进而产生更大的危害。城市规划不合理的危害主要体现在以下方面。
(1) 在建设期, 运输车辆、工程机械会对管道造成挤压, 甚至是施工机械的直接破坏。 (2) 无序建设会造成输油管道占压情况。 (3) 城市管网规划建设不合理时, 如城市管网距现有的输油管道过近或交叉。在宏观上, 一方面会增加输油管道的检修、维护难度, 另一方面, 邻近的城市管网检修维护会增加破坏输油管道的风险。微观上, 可能加剧输油管道的腐蚀。 (4) 当输油管道漏泄时, 泄漏的油品可能进入城市管网敷设通道内, 甚至是管网内部如暗渠、污水排水渠等, 从而扩大事故危害范围、严重程度和事故后的波及范围。
6输油工艺不合理
若输油工艺不合理会造成输油管道压力和温度波动。压力波动不但会造成水击事故破坏管道强度, 还可能造成输送泵、管道、阀门、计量设施等损坏。温度过低会造成凝管。水击、凝管等由不良工艺条件造成的事故后果, 会对管道安全运行带来不利影响。
综上, 通过对输油管道的风险分析和辨识, 可以看出输油管道发生泄漏后, 火灾、爆炸是输油管线最主要的危险因素。建议油气输送企业可以依照本文提供的输油管道风险分析, 更好的完善安全管理, 从而做到防患于未然。
参考文献
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辨识分析论文 篇2
武器装备危险源辨识与风险分析方法研究
摘要：由于武器装备具有高能量、高毒性和强破坏性等特性,一旦发生事故,损失和危害极大.世界各国都极为重视武器装备的系统安全性,开展安全性工作.为确保人不受到伤害,物不受到损失,环境不受到破坏,文章结合工作实践,对武器装备科研、生产和操作过程中的“危险分析、风险评估和风险控制”有关方法进行了探索和研究.作 者：田思明 史振中 TIAN Si-ming SHI Zhen-zhong 作者单位：人民解放军总装备部驻某厂军事代表室,太原,030008期 刊：中国安全生产科学技术 ISTICPKU Journal：JOURNAL OF SAFETY SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：,3(2)分类号：X924.4关键词：武器系统 危险分析 风险控制 研究
辨识分析论文 篇3
关键词 难治性高血压 中医治疗 辨证施治
高血压是老年人的常见病，难治性高血压约占原发性高血压的10%［１］，是应用3种及以上的抗高血压西药治疗（含1种利尿剂），仍不能控制到140/90mmHg以下。祖国医学在治疗高血压有着悠久的历史和丰富的临床经验，中医辨证施治取得了较快的发展。2010年5月～2012年3月收治难治性高血压患者100例，现报告如下。
资料与方法
2010年5月～2012年3月收治难治性高血压患者100例，男42例，女58例，年龄36～81岁，平均58.2岁；高血压病史3～15年，平均6.8年。根据高血压分期：Ⅰ期11例（11.0%），Ⅱ期73例（73.0%），Ⅲ期16例（16.0%）。并发症情况：合并糖尿病6例，合并高血脂12例，合并肾功能衰竭6例，合并左心衰3例，合并冠心病3例。根据中医辨证施治分为肝阳上亢12例（12.0%），阴虚阳亢型60例（60.0%），脏腑亏损型10例（10.0%），痰浊内阻型18例（18.0%）。 治疗方法：自拟平肝降压汤，方药组成：玄参15g，淮牛膝30g，钩藤30g，牡丹皮15g，为基础方，根据患者的症候进行加减。①肝阳上亢型：患者主要表现为胸胁苦满，面易潮红，急躁易怒，头晕目眩，舌质红，口苦，苔黄，脉弦有力。证候分析：肝火偏亢，风阳升動，上扰清空，则头晕目眩；肝气郁结，化火上升，则急躁易怒，面易潮红；胸胁苦满，口苦，舌质红，苔黄，脉弦有力，皆为肝阳上亢之征。治法：平肝潜阳、熄风。方药：天麻钩藤饮加减。白蒺藜10g，珍珠母20g，牛膝15g，菊花10g，桑叶10g，石决明15g，钩藤10g，天麻10g，随证加减：肝阳化风，肝风欲动者，可加牡蛎20g，龙骨20g，必要时可吞服羚羊角粉。肝热盛者，可加丹皮10g，黄芩10g，栀子10g，龙胆草15g清肝泄热。②阴虚阳亢型：患者主要表现为腰膝酸软，目花视糊，头重脚轻，头晕欲仆，甚则梦遗泄精，舌质红，脉弦细无力。证候分析：经云：“精生气，气生神”。治法：育阴潜阳，滋水涵木。方药：镇肝熄风汤加减。龟板20g，白芍15g，元参10g，代赭石15g，石决明15g，珍珠母20g，牛膝15g，菊花10g，钩藤10g，天麻10g，牡蛎20g，龙骨20g。③脏腑亏损型：患者主要表现为：腰膝酸软，目花视糊，失眠多梦，眩晕久发，心悸，偏于阴虚者，五心烦热，舌质红，脉弦细。治法：益精补髓，固肾培元。方药：左归饮，右归饮加减。偏阴虚者，用左归饮以滋养肾阴，填精补髓为主，临证化裁加减。处方：淮牛漆10g，鹿角胶30g，菟丝子30g，枸杞15g，山萸肉10g，淮山15g，大熟地30g。偏阳虚者，用右归饮以温补肾阳为主，临证化裁加减。处方：附子10g，肉桂10g，杜仲12g，当归10g，鹿角胶20g，菟丝子15g，枸杞15g，山萸肉10g，淮山15g，大熟地30g。④痰浊内阻型：患者主要表现为四肢麻木，咳吐痰涎，少食嗜睡，胸闷泛恶，眩晕而见头重如蒙，方药：半夏白术天麻汤，或温胆汤［２］。湿重热轻，用半夏白术天麻汤加减。处方：甘草5g，茯苓10g，陈皮10g，半夏10g，天麻10g，白术10g，热重湿轻，用温胆汤加减。处方：甘草5g，茯苓10g，陈皮10g，半夏10g，黄芩10g，枳实10g，竹茹10g。
结 果
各型临床疗效：本组100例经过治疗显效69例，显效率69.0%，有效26例，有效率26.0%，无效5例，总有效率95.0%，各型治疗情况，见表1。
讨 论
关于本病的治疗，首先要帮助患者树立乐观主义精神，平时注意劳逸结合，参加适当的体育锻炼。在饮食上，忌食辛辣、肥甘类；忌烟酒，不饮浓茶、咖啡，修身养性。同时采取中西医结合的治疗方法，使病情稳定。
有些高血压患者伴有胸闷、心痛，心跳心慌，气急气短等症状，动则更甚，多属高血压性心脏病。治宜急用救心丹、救心油等药，对症治疗，多能获效。
风力机参数的可辨识分析 篇4
风能是清洁的可再生能源,由于环境污染和资源短缺等问题,风力发电得到了快速发展。随着风电装机容量的增长,相关技术问题成为广大专家和学者的研究热点,研究文献和研究成果很多[1,2,3,4,5,6,7,8,9],极大地促进了风电技术应用的提升和发展。风电系统的建模研究是关键的基础性研究课题。模型和参数的准确度,既直接关系到风电系统优化运行和安全稳定控制,又影响到电网的安全稳定运行与控制。风电系统的建模研究有风场的单机组建模和风场的总体动态等值,都必须以单机组各组成部分的精确建模为基础。
风力机是风电系统的原动机,针对风力机高度非线性的特性,国外大量文献提出和运用的风力机的数学模型[4,5,6,7,8,9],一般是直接用非线性函数描述风力机。文献[4]对定桨矩风力机参数辨识问题进行了较深入的研究,运用的是六参数模型。按照最大风能吸收的原则,在运行过程中,当风速低于额定风速时,需要调节叶尖速比和桨矩角,使风能捕获系数保持最大值或接近最大值,从而保证尽可能吸收和利用风能,因此变速变桨矩控制技术在风力机上得到了发展和运用,特别是1.5 MW及以上大容量风力发电机组更是广泛应用。变速变桨矩风力机需要用八独立参数模型来描述,鲜有文献对八参数模型进行精确建模研究。大量文献[5,6,7,8,9]在研究风电相关问题时如涉及到风力机模型,通常做法是直接引用文献,并假设特定的参数。本文研究变桨矩风力机辨识建模,具有理论和工程运用价值。
1 变桨矩风力机的数学模型
风力机在风力的作用下旋转运动,吸收风能,转化为机械能,通过连接轴、齿轮箱等将力矩传递给风力发电机而发出电能。变桨矩风力机在大容量风力发电机中广泛采用,国内外文献[5,6,7,8,9]广泛采用的准确度高的变桨矩风力机八独立参数模型为:
式中:PW为风力机实际获得的轴功率;CP为风能捕获系数,
c1～ c8为风力机参数;β为桨矩角,即叶片与旋转平面的夹角;1/Λ为中间变量,
λ为叶尖速比,
ω为风力机旋转的角速度;n为风力机转速;ρ为空气密度;S为风力扫过的面积,S=πR2;R为风轮半径;v为叶片的上游风速。
将式(3)代入式(2),令a(β)=c1ec6c8/(β3+1),b(β)=-[c1c8/(β3+1)+c2β+c3βc4+c5]ec6c8/(β3+1),则a(β),b(β)仅为β的函数,有
式(1)、式(4)、式(5)为变桨矩风力机的模型。
2 参数的可辨性分析
研究参数的可辨识性,不仅能从理论上分析寻找参数可唯一辨识的条件,还能依据条件,选择合适的辨识方法,避免参数不可辨识时辨识工作的徒劳无功。
风力机模型中的参量,变化且可测量的有n,R,v,β,ρ,而λ可根据式(4)计算,PW可以通过发电机侧的功率转换关系计算,厂家也会根据实测结果给定PW-v曲线,也就是说,不同β时的不同λ对应的CP已知,需要辨识的参数为c1～c8,这是风力机的特性参数,在同样输入情况下,由于不同风力机独特的特性参数,会导致不同的输出。下面分析参数c1～ c8的可辨识性。
2.1 c6的可辨识性
据式(5),由β=0°,有
式中:a(0)=c1ec6c8;b(0)=-(c1c8+c5)ec6c8;a(0)和b(0)为常数。
取测量已知的v1,v2,v3,n1,n2,n3及相应计算的CP1,CP2,CP3,根据式(4)可求得对应的λ1, λ2, λ3,即(CP1,λ1),(CP2,λ2),(CP3,λ3)已知,有
根据式(7)～式(9)消去a(0)和b(0),有
式(10)中c6是未知数,在数学上来说是可解的,最直接的办法就是用MATLAB函数工具箱求解。可知c6可辨识,同时求得a(0)和b(0)。当然,式(10)中的c6解不唯一,选取多组CP和λ的值,可求出c6的多个解,其中包括真解的频率最高,由此可确定c6的唯一解和对应的a(0)与b(0)。
2.2c7的可辨识性
据式(5),取β为某一测量值γ,有
式中:a(γ)=c1ec6c8/(γ3+1);b(γ)=-[c1c8/(γ3+1)+c2γ+c3γc4+c5]ec6c8/(γ3+1);a(γ)和b(γ)为常数。
再取3组已知的条件,采用同样的记号,根据式(5)并移项整理得:
用式(12)～式(14)消去a(γ)和b(γ),有
c6已可辨识,式(15)中c7是未知数,与辨识c6同样的原理,可辨识c7。同理可求得a(γ)和b(γ)。
2.3 c8,c1,c5的可辨识性
由a(0)=c1ec6c8,a(γ)=c1ec6c8/(γ3+1),可求得:c8=(1+1/γ3)ln(a(0)/a(γ))/c6,则c1=a(0)/ec6c8。又由b(0)=-(c1c8+c5)ec6c8,得到c5=-b(0)e-c6c8-c1c8。则c8,c1,c5可辨识。
2.4 c2,c3,c4的可辨识性
由b(γ)=-[c1c8/(γ3+1)+c2γ+c3γc4+c5]·ec6c8/(γ3+1),c6,c7,c8,c1,c5可辨识,令X=c2γ+c3γc4,由
则X可计算,由几个已知β和γ1,γ2,γ3,有
在式(17)～式(19)中消去c2和c3,有
令式(20)等号右边为Y,则Y可计算,且有:
式(21)中c4是未知数,与辨识c6和c7同样的原理,c4也可辨识,由式(17)、式(18)可知c2和c3可辨识。
由上述分析可知,参数c1 ～ c8都可辨识。
3 辨识步骤
从参数可辨识性分析的过程可见,辨识c1～c8的步骤如下:
1)由β=0°时已知的CP-v曲线,多取几组CP和λ值,根据式(10)编辑MATLAB计算程序,求得多个c6值,从中找到相近的且出现频率最高的解作为c6的解,再求其均值作为c6的辨识初值,同理求得a(0)和b(0)的均值;
2)另取某一个β为γ时的CP-v曲线,多取几组CP和λ值,根据式(15)编辑MATLAB计算程序,按照步骤1同样的原理,求解c7,a(γ),b(γ);
3)由求得的a(0),b(0),a(γ),b(γ),根据2.3节的分析计算求得c8,c1,c5;
4)再另取某几个β为γ1,γ2,γ3时的CP-v曲线和对应的λ值,用MATLAB计算程序,由步骤2求得几个b的值,由式(18)求得对应的X,由式(20)等号右边求得对应的Y,再由式(21)求得c4,由式(17)、式(18)求得c2和c3。
实际辨识时可以多取一些观测点,以提高辨识精度。
4 辨识算例
根据文献[8],设定风力机参数,计算得到8个独立参数。辨识过程中需要运用的已知量见表1,相应的中间量见表2,辨识结果见表3。
5 结语
进行风力机参数可辨识性分析,可以确定其参数可辨识需要满足的条件,分析表明其参数都可辨识。
根据可辨识性分析过程可以直接确定风力机参数的辨识方法,即通过一系列数值计算来确定参数,无需进行大量的搜索和寻找,这是本方法相对于其他辨识方法的优越性所在,当然是风力机特定的数学模型决定了此方法的有效性。辨识算例的结果显示,方法是有效的,辨识结果精度很高。
分析过程和算例强调运用MATLAB计算程序进行有关参数的辨识,因为其具有解复杂非线性一元方程的强大功能,还因为其具有数值计算精确度高的优点。正因为是高精度的数值计算,辨识精度才高。
风力机模型是高度非线性的,单个参数变化1%时,CP值偏移度特别大,这种数学特征的高度尖锐性决定了搜索类方法无法使用,限于篇幅,其数学模型的特征分析在此不再赘述。
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辨识分析论文 篇5
之时态、状态及能量小知识
一、危险源辨识包括3种时态：
1.过去时态(评价对残余风险的可承受度)、2.现在时态(评价现有控制措施情况下的风险)、3.将来时态（组织活动中或计划中可能带来的危险因素）；
二、3种状态：
1.正常状态(指正常生产情况)、2.异常状态(指机器、设备试运转、停机及发生故障时)、3.紧急状态(指不可预见何时发生、可能带来重大危险的状况，如地震、火灾、爆炸等)
三、7种能量类型
1)机械能；可造成物体打击、划伤人体等后果的2)电能：可造成人体触电、产生静电、雷击等
3)热能：可以发生灼伤、高温等事故的4)化学能：可产生有腐蚀、中毒等后果的5)放射能：发生电离辐射等后果的；
6)生物因素：可引起传染、瘟疫等后果的病毒、细菌生物等
辨识性别的色彩 篇6
“女汉子”和“男妹子”带来的思考：
近两年，网络上流行两个关键词抓住了我的眼球——“女汉子”、“男妹子”。去年，某卫视播出的一档真人秀节目《爸爸去哪儿》红透了两岸三地，人们在茶余饭后谈论得最多的，就是这5对可爱的父子。记得某一集，天天和cindy接到任务要出去找食材，天天顺手将篮子递给了cindy，天天的爸爸郑重地叮嘱：“天天，记住你是男孩子！”转头对cindy说：“cindy，记住你是女孩子，你不能替哥哥扛下这些力气活！”两个孩子当时认真的点点头，可几分钟后，cindy又将 天天篮子里的重物全扛了过来。天天的爸爸无疑是一位优秀的爸爸，他知道男孩子的责任感，应该从小着手培养，女孩子的内秀，不应用体力大小来体现。可是，处在竞争激烈的今天，有几个家长会有这样的认识呢？
从事教育工作的同仁们体会更为明显，幼儿园里有具有挑战性的任务，第一个冲上去的几乎都是女生；女生和男生发生矛盾，甚至小小的肢体冲突，处于下风的却换成了男生；如果遇到什么困难的事情，有些小男生就会“嘤嘤”的哭泣起来，身旁的女孩子却拍拍他的肩，洒脱地说：“没什么了不起的，别在意！”。类似于这样的现象举不胜举，这些现象不断地提醒着我们：让幼儿期的孩子清楚地辨识性别迫在眉睫！
一、“女汉子”和“男妹子”成因分析
1.来自家庭教育的影响：
21世纪的今天，每个家庭几乎都是“非常6+1”模式，即双方父母四人加上年轻的小夫妻共同照顾一个孩子，在这样温室中成长起来的男孩子格外脆弱、娇气。反之，有部分家长着眼于竞争激烈的今天，深怕自己的女儿会在竞争中吃亏、落败，于是，一味的教育自己的女儿好强好胜、什么都要去争、什么都不能输给别人。在幼儿期，女孩儿各方面的发展本来就要比男孩儿要靠前一些，在这样的教育下，更加显得女孩儿务必的强势，而男孩儿处处落于下风。
其次，有部分家长出于某些原因，喜欢把自己儿子当女儿打扮，女儿则当做男孩培养。这些虽然在某些方面能促进幼儿良好品质以及竞争能力，但却不利于孩子以后的性别意识以及个性成长。一位朋友的儿子长得粉粉嫩嫩，比女孩儿还好看。她也乐意给儿子偶尔别个小发夹什么的，用的杯子、小被子、小衣服等等大多都是女孩儿偏爱的色系。如今，孩子读小学2年级了，常常哭着不想上学，因为同学经常会取笑他“娘娘腔”，为此，我的朋友也陷入了深深的自责中。
2.幼儿园性别教育中存在的问题
（1）幼儿园男女不分厕
目前大多數幼儿园都存在一个问题，幼儿园不分厕，有时候我们会看到厕所的门口男孩和女孩同时进进出出，有的小孩子还在偷偷的笑，因为幼儿园的不分厕，所以孩子不愿意在幼儿园上厕所。现在的孩子普遍早熟，孩子在上中班的时候已经知道害羞，幼儿园分厕对孩子性别意识的认知有很重要的作用，有些幼儿园也在尝试这种做法。他们认为，性别角色是以性别为标准进行划分的一种社会角色，它决定着一个人的行为模式。
（2）女教师的影响，出现“女性化”教育
幼儿园出现“女性化”的教育对幼儿有一定的影响，要改变教师传统性别角色观念，在这样的教育环境下，幼儿的性别化过程出现了较大的偏差，男孩女性化，女孩子的女性化过强，幼儿的思维表现出了保守、单一、缺乏创造性，对问题总是追求唯一的、正确的、能得到教师或家长赞许的答案。幼儿的举手投足、语言表达等也表现出了较为强烈的女性特征，游戏中习惯于妈妈、护士、女营业员等女性角色的扮演，女教师的一言一行、服装、习惯都是影响幼儿性别意识的发展，而“男子汉”的勇敢、坚强在绝大多数男孩儿身上已荡然无存。
（3）教师和家长的交流
幼儿的性别教育不仅是幼儿园来培养他们的性别意识，父母也是培养孩子性别意识的关键，幼儿园老师对幼儿性别教育的不重视也影响到和家长的交流，很少去交流和探讨孩子的性别意识的培养，家园教育的不一致也是影响幼儿性别教育又一个影响。
二、在游戏中鹰架幼儿的性别意识
游戏是孩子学习的主要途径和方式，哪里有儿童哪里就有游戏。应该通过怎样的有效途径来重塑男、女孩子的个性呢？我们想到了——游戏。结合我园具体情况，经过近一年的实践研究，我们找到了利用游戏的途径来鹰架幼儿的性别意识的方法。
1.游戏材料，区别选择
游戏材料是幼儿开展游戏的必备，也是影响游戏进行的重要因素。我在选择游戏材料时，常常会给孩子提供不同颜色如：粉红、蓝色、黄色等等，从色彩上暗示性别的差异：不同性别的孩子游戏材料类型也不同，比如：在中三班进行建构游戏时，鼓励男孩子去领体积大，任务重的大纸板大积木。男孩子在拼接房子的时候，女孩子则细心地站在旁边帮忙扶好，或者拎着“油漆桶”仔细地给房子“刷油漆”或钉钉子等等。
2.因“性”游戏
性，是性别的性。人们常说：因材施教，这个“材”也有性别之分的，性别的不同，在选择游戏以及游戏的要求也要有所不同。例如，大三班孩子们每次在做音乐游戏的时候，一般男孩子会形成两派：一部分快乐地跟着女生一起舞动一起游戏，另一部分男孩子就开始“缩边边”，毫无参与欲望。针对以上现象，在以后的游戏中，老师将孩子们会分成男女两部分进行游戏，其内容也不一样。拿音乐游戏《马蹄声声》为例，在女生游戏时，我与她们一起摆动肢体，重点让她们体验蒙古舞的柔美；而男生，我则重在要求他们扮演奔马，体验马儿奔跑的速度与快乐。在晨间活动时，女孩儿一般自发的开始角色扮演游戏过家家、扮老师什么的。在保证安全的前提下，我们会鼓励男孩子自由玩耍和开展竞技类游戏。如：斗鸡、滚铁环、斗牛、打野鸭子等等，这些游戏可以提高孩子的兴奋度、主动性、竞争性、攻击性，对小男子汉来说，这些是非常必要的。在形成这些性格要素的时候，孩子的顽强毅力，抗挫折能力得到很大提高，一次输了，没关系，从头再来。即使摔倒了，在没摔坏的情况下，孩子也会笑着爬起来，坚强地继续玩。
3.“公主游戏”与“野性游戏”
在大二班开展角色游戏《孙悟空打妖怪》时，很多女孩子开心地拿起头纱、项链等打扮了起来，男孩子则争着商议谁扮孙悟空、谁来做猪八戒等问题，男生女生很自然的分成了两堆，各自热烈地讨论着，有的甚至已经开始了游戏。准备时间已经超出了很多了，我连着催促了几次，孩子们才不情愿的回到场地中央，有一个居然还说：“老师好烦哦，我们不想玩打妖怪，我们想自己玩！”这话让我哭笑不得，同时，我开始深深的反思：除了区角游戏，孩子们大多数的游戏形式是老师组织全班男女小朋友共同参与一个游戏，的确很难照顾孩子们在性别上的差异与要求。由此我想到，能不能为孩子提供分性别参与的游戏呢？于是，“公主游戏”与“野性游戏”就在孩子们的期盼中诞生了。
某区老年人群的中医体质辨识分析 篇7
1 对象与方法
1.1 研究对象：
朝阳区高碑店地区常住65岁以上社区居民，共随机调查934人。
1.2 调查方法：
在社区卫生服务中心及社区卫生站对就诊人群进行体质辨识问卷调查。纳入标准：65周岁以上的高碑店地区常住居民；对调查知情同意。排除标准：65周岁以下的人群；病情严重者；精神疾病；未获得知情同意者。
1.3 调查内容：
问卷采用2013年7月中华中医药学会发布的《老年版中医体质分类与判定》设定的中医体质测评量表。数据采集后录入KY3H智能系统。
1.4 数据分析：
采用SPSS16.0软件，运用卡方检验，对不同性别的体质类型进行分析。
2 结果
2.1 一般资料：
本次体质辨识调查共934例，其中女性515例（55.14%），男性419例（44.86%），年龄65～85岁，平均73.7岁。
2.2 九种体质分布情况：
平和质153例，占16.83%，八种偏颇体质781例，占83.62%，依次为：阳虚质27.09%、阴虚质21.84%、痰湿质18.84%、气虚质8.89%、气郁质4.18%、湿热质1.18%、特禀质0.96%、血淤质0.64%。
2.3 不同性别体质特点：
女性阳虚质高于男性；男性平和质、痰湿质明显多于女性。P<0.05，有统计学差异。具体见表1。
2.4 慢性疾病与体质的关系：
高血压、脑卒中、糖尿病中以阳虚、阴虚、痰湿体质较多；高脂血症痰湿、阴虚体质比较多。具体见表2。
3 讨论
九种体质类型在高碑店地区老年人群中的分布情况：平和质153例，占16.83%；其他八种偏颇体质781例，占83.17%。老年人中偏颇体质的人较多；偏颇体质中阳虚质和阴虚质居于前二位，显示老年人群生理功能衰退，体质多虚的特点。特禀质、血瘀质所占的比例最少，可见在所调查的高碑店地区老年人中，血瘀体质的人少，所以在治疗脑卒中等心脑血管疾病时，是否要广泛使用活血化瘀药值得进一步探索。
从性别分布显示，男性平和质明显多于女性，男性：89例，占21.24%，女性：64例，占12.43%。考虑与女性自身的生理特点、经带胎产有关。男性痰湿质比女性高，这与男性自身生理特点以及社会活动较多，多食膏粱厚味、饮酒有关；女性阳虚质明显高于男性，可见女性较男性体质多虚；男女性别不同，体质的倾向也有所不同，这与男女的生理特点、社会活动、饮食、心理等因素有关。
阳虚、阴虚、痰湿质在高血压、糖尿病、脑卒中均占70%左右，明显高于其他体质，可见这三种体质是高血压、糖尿病、脑卒中的易患体质。我们对这三种体质的人群，就要特别注意，定期随访，帮助他们改善体质。对于那些没患病，但属于这三种体质的人，通过改善体质，预防疾病的发生。对于已经患病，属于这三种体质的人，通过调节体质，使病情稳定，防止并发症的发生，达到“治未病”的目的。
临床经常有患者问：“我也不胖，吃的也不多，为什么血脂还高呢？”我们来分析一下表2中高血脂的易患体质，就可以得到答案。高血脂的易患体质是痰湿质，占24.07%，第二位是阴虚质，占18.52%，根据不同体质的特点，阴虚质的人多瘦小，所以有些人身材较瘦，血脂也会高。阴虚、阳虚、气虚在高脂血症中占48.15%，说明所调查人群中高血脂的病因病机与体虚有直接的关系。
注：*P<0.05
老年人的慢性疾病与体质有密切的关系，多项研究显示，通过改善某些疾病的易患体质，可以明显降低这些疾病的发病率。所以通过体质辨识，掌握慢病的易患体质对防治疾病非常重要。
参考文献
[1]王琦.中医体质学说的研究现状与展望[J].山东中医学院学报,1994,18(2):74-82.
辨识分析论文 篇8
1对象与方法
1 . 1对象在知情同意的基础上, 选择2 0 1 4 年3月- 2 0 1 5 年3 月, 在天津市南开区长江医院 (嘉陵道社区卫生服务中心) 门诊就诊或咨询的所有社区居民作为研究对象, 排除有精神疾患或存在认知障碍不能理解问卷或不能对自己的身体状况进行自我评价者, 不能配合完成中医四诊检查者, 拒绝填写体质调查问卷者。最终获得有效调查对象6 6 4 6 例。
1 . 2研究方法研究对象的体质类型按照北京中医药大学王琦教授的9 种体质分类标准判定。社区卫生服务中心的中医医师先对每名研究对象进行中医望、闻、问、切四诊合参, 收集其症状、体征、脉搏、舌象、现病史、既往史等临床资料, 之后请研究对象自行填写或由有中医背景的调查员询问填写王琦教授制定的《中医体质分类与判定表》。中医医师综合四诊资料和问卷结果, 对研究对象的体质类型作出辨识, 并录入数据库。
1 . 3统计学处理使用S P S S 1 9 . 0 统计软件包对数据进行统计分析, 体质类型年龄、性别分布特征采用% 进行描述, 构成比的比较采用 χ2检验, P < 0 .0 5 为差异有统计学意义。
2结果
2 . 1一般情况6 6 4 6 例研究对象中, 年龄为1 9 ~1 0 9 岁, 平均 (7 2 . 1 ± 1 0 . 8) 岁。 其中女性3 6 3 6 例, 占5 4 . 7 % , 男性3 0 1 0 例, 占4 5 . 3 % 。
2 . 2体质类型分布总体特征研究对象的体质类型的总体分布情况, 见表1 。可以看出, 研究对象大部分属于平和体质, 占5 2 .8 % , 其次为兼夹偏颇体质, 占3 3 . 5 % , 阴虚质、阳虚质、气郁质3 种体质类型人数相似, 血瘀质最少, 仅为0 .2 % 。
2 . 3不同性别体质类型分布特征不同性别研究对象的中医体质类型分布特征, 见表2 。可以看出, 男性和女性的体质类型构成不同。分别比较每种体质类型在不同性别群体中的构成比, 可以看出, 除了平和质、气郁质和特禀质外, 其他体质类型在男女群体中的构成比差异均有统计学意义 (P < 0 .0 5) 。
2 . 4不同年龄阶段体质类型分布不同年龄研究对象的中医体质类型分布特征, 见表3 。可以看出, 7 0岁以下的研究对象, 其体质类型均为平和质。7 1 ~ 8 0岁的老年人, 绝大多数属于偏颇体质, 其中兼夹偏颇体质最多见, 单纯偏颇体质依次为气郁质、阳虚质、阴虚质、气虚质、痰湿质、特禀质、湿热质和血瘀质。
3讨论
随着社会的发展、人口的老龄化, 亚健康人群及患有慢性非传染性疾病的人群日趋增多。在这样的背景下, 大力发展社区卫生服务, 以社区广大健康、亚健康居民和慢性病患者为对象, 采用适宜技术, 做好预防保健、疾病控制就显得越来越重要。中医“治未病”理论和技术因与公共卫生服务的宗旨不谋而合, 因而近年来被广泛应用于社区卫生服务中。
体质辨识是中医“治未病”的基础。体质学说最早出现于《内经》之中, 历代医家根据机体阴阳气血津液的多寡, 并结合影响体质形成的因素对人体体质作出分型[1], 但类型历来并不统一。北京中医药大学王琦教授团队综合运用流行病学、分子生物学、免疫学、遗传学等现代科学研究方法, 对中医体质进行了深入研究, 最终提出了具有指导性、普遍性和可参照性的中医体质分类与判定标准, 为中医“治未病”提供了方法、工具和评估体系。他将中国人的体质分为平和质、气虚质、阴虚质、阳虚质、血瘀质、湿热质、痰湿质、气郁质和特禀质共9 类。除平和质外, 其余体质都属于偏颇体质, 有其独特的形体特征、心理特征、对外界环境的适应能力和特定的发病倾向。体质辨识的意义即在于及时发现体质偏颇者, 及时调整, 使机体恢复平衡, 预防体质相关性疾病, 提高健康水平和生活质量。
体质既禀成于先天, 具有一定的稳定性, 亦关系于后天, 会受到生长壮老、环境变化、心理状态、营养状况、疾病等因素的影响而出现一定的变化。本研究中, 5 2 .8 % 居民属于平和体质, 提示本社区居民普遍具有良好的体质基础, 因此应大力开展健康教育, 宣传养生保健知识, 创造良好的生活环境, 使居民远离危害健康的因素, 维持其平和体质, 获得更佳的健康状态。此外, 研究对象中有相当一部分人属于兼夹体质, 有两种及以上体质类型集中于同一个体, 提示在对居民进行体质调养时, 必须准确辨识其存在的体质类型, 及时追踪其健康状态和体质类型变化, 在此基础上进行综合调治, 以免顾此失彼。在本社区中, 阳虚质、阴虚质、气郁质是较常见的单纯偏颇体质, 其余偏颇型体质较少。这可能与天津四季分明, 除夏季外, 其余季节相对少雨干燥有关, 加之社会竞争激烈、生活节奏快, 居民饮食无节、起居无常、精神内伤, 导致居民易出现或阴虚或阳虚、气滞郁结的体质状态。
性别作为重要的遗传因素, 必然会影响体质类型的分布。这也在本研究及其他同行研究中得到了佐证[2,3]。本社区女性人群中, 阳虚质构成比高于男性, 男性中阴虚质构成比高于女性。这正是“男子以阳为主, 则阳胜乎阴;女子以阴为主, 则阴胜乎阳”的生理规律的体现。可以指导女性平时多食牛肉、羊肉等温阳食品, 少食梨、西瓜等生冷寒凉之物, 少饮绿茶。而男性宜多食猪肉、鸭肉、冬瓜等甘凉滋润之品, 少食羊肉、韭菜、辣椒等性温燥烈之品, 并适当进行和缓的体育锻炼, 可选择太极拳、气功等。
此外, 本社区女性气虚质较男性为常见, 这可能与女性性格内向、细腻多思、不喜运动, 体内元气虚衰、脏腑功能低下。男性痰湿质、湿热质显著多于女性, 这主要是与男性喜食肥甘厚腻饮食有关。因此女性应多用益气健脾之物, 男性应饮食清淡, 坚持长期体育锻炼。
从体质的年龄分布特征看, 随着年龄的增长, 社区居民各种偏颇体质越来越多, 这是脏腑老化、生理功能衰退的必然结果。且随着年龄的增长, 兼夹质者所占的比例会增加, 这与奚磊等[4]的研究一致。可能是随着年龄增长, 个体容易同时患有各种慢性疾病, 从而使个体体质类型变得较为复杂。
综上所述, 通过本次体质辨识调查与分析, 把握了辖区居民的体质类型分布规律, 从而为充分发挥中医“治未病”优势, 因地制宜、因人制宜为不同年龄、性别和体质类型的社区人群提供个性化的中医预防保健服务, 奠定了良好基础。
参考文献
[1]王莉.治未病及体质辨识概念探讨及干预措施[J].吉林中医药, 2012, 32 (3) :224-225.
[2]杨佳琦.杭州市某社区3 048位社区居民中医体质辨识调查与分析[J].浙江医学教育, 2011, 10 (4) :32-43.
[3]杨仕年, 喻衫.成都市社区老年居民中医体质辨识与分析[J].湖南中医杂志, 2014, 30 (4) :139-140.
振动筛综合故障的辨识诊断分析 篇9
大型直线振动筛是沥青混凝土拌合设备中的主要设备之一。作为振动机械,不仅工作强度大,而且工作环境十分恶劣,容易产生故障,如无法启动或振幅小、物料流运动异常、筛分质量不佳、正常工作时筛机旋转减慢、轴承发热等。在整个的生产流程中,振动筛分是重要的一个环节,因此,振动筛能否正常工作显得十分重要,对振动筛振动故障状态辨识方法的研究具有非常重要的现实意义。本文通过采集正常状态的振动信号和设备发生故障状态后的振动信号,对这些不同状态的信息进行故障特征辨识、故障机理分析,从中找出故障原因,从而达到对振动筛故障状态进行辨识的目的。
1振动筛振动数据的采集
振动筛在高速旋转的激振器离心力的作用下做连续振动,在其筛面上实现物料的筛分作业。整个筛箱由4个螺旋弹簧支撑,筛箱侧板支撑方向加有纵向加强筋板,侧板中部和安装弹簧支撑座处的外侧衬有加强板。
为使物料能够自动分级,振动筛的筛面为组筛。有4个～6个叠放的筛子,每个筛子的筛孔大小不同,最上面的筛子筛孔最大,向下筛孔依次减小;筛子有一定的倾斜角度,每个筛子倾斜的下端对着一个料仓,不同的粒料进入不同的料仓。振动筛的工作原理见图1。
由于振动筛振动信号的频率成分很丰富,频带很宽,并且故障信息常常反映在中频段和高频段,所以测量振动所用的参数基本上是加速度。本文中加速度单位选用g,1g=9.8m/s2。测试采用稳态正弦激励信号,振动响应传感器采用三轴加速度传感器,型号为8638M004,由瑞士KISTLER公司生产,具有体积小、重量轻、灵敏度高的特点。其已经将放大器集成在加速度计的壳体内,完成了电荷放大、阻抗变换的功能,所产生的是低阻抗的电压信号,因而容易与后置仪器相匹配;可同时测量3个方向的振动,其测量范围为±10g,响应频率为22kHz,工作温度为0℃～65℃,灵敏度为500mV/g。本动态数据采集系统采用美国DataPhysics公司16通道数据采集器。
1.1 传感器布置
在数据采集中,我们选用4个三轴加速度传感器(8638M004型)分别测试如图2所示的4个位置的x、y、z三方位的数据,总共12个信号。因此,采用美国DataPhysics公司16通道数据采集器的前12个通道对数据进行采集。
1.2 振动数据基本参数
加速度传感器的灵敏度(mV/g): 500;
振动筛激振器激励: 正弦激励;
振动筛激振器(变频后)转速(r/min): 1 000;
数据采样时间(s): 25;
数据采样频率(Hz): 327.68;
采样点数: 8 192。
1.3 数据的采集
振动筛的振动信号通过加速度传感器转化为电压信号,再通过16通道数据采集器的12个通道将信号变换成数字信号,然后进入计算机中,对信号进行显示与处理。数据采集过程见图3。
2振动数据信号的处理
利用传感器采集的数据含有许多噪声和干扰,因此需要对信号进行处理后才可以用于故障诊断。振动数据的处理步骤如下:
2.1 采样数据的标定变换
我们令采得的数据为x(i)(i=1,2,3,…,8 192),x(i)为电压值,单位为V,因此,要换算成加速度。前边提到采集数据使用的加速度传感器的灵敏度为0.5V/g。令与x(i)相对应的加速度值为y(i)(i=1,2,3,…,8 192),其单位为g。则y(i)与x(i)的换算关系为:y(i)=2x(i),这样就把测得的电压值转换为加速度值。
2.2 消除多项式趋势项处理
由于放大器会随温度变化而产生零点漂移、传感器频率范围外低频性能的不稳定以及传感器周围环境的干扰,因此在振动测试中采集到的振动信号数据往往会偏离基线,甚至偏离基线的大小还会随时间变化。偏离基线随时间变化的整个过程被称为信号的趋势项,趋势项直接影响信号的正确性,应该将其去除[1]。
2.3 振动信号的小波降噪
一般地,噪声信号多包含在具有较高频率的细节中,从而可利用门限阈值等形式对所分解的小波系数进行处理,然后对信号进行小波重构即可达到对信号降噪的目的。可用MATLAB中的wden函数对所测得的振动信号进行一维自动降噪[2]。
2.4 对信号的其它处理
包括振动信号的时域处理和振动信号的频域处理。
3激振频率的确定
由于振动筛激振器经过变频器变频后转速为1 000r/min,因此,可以求得激振器激振频率fj=1 000/60=16.7Hz。因此,工作频率为16.7Hz。
4故障分析
正常状态和故障状态的加速度信号的有效值与工作频率16.7Hz处的功率谱幅值分别列于表1和表2。由表1发现正常状态时,1号传感器、2号传感器、3号传感器和4号传感器x方向在工作频率16.7Hz的幅值为-20.72dB、-7.809dB、-12.84dB、-7.603dB;而由表2发现故障状态时,1号传感器、2号传感器、3号传感器和4号传感器x方向的幅值为2.709dB、2.668dB、-14.06dB、3.234dB,幅值明显增加。
再看4个传感器正常状态和故障状态的加速度有效值。正常状态时,1号传感器、2号传感器、3号传感器和4号传感器x方向的有效值分别为0.001 9g、0.007 8g、0.001 9g和0.008 4g;故障状态时,1号传感器、2号传感器、3号传感器和4号传感器x方向的有效值分别为0.023 2g、0.025 4g、0.010 8g和0.015 8g。4个传感器x方向的加速度有效值明显增大,因此判断这是由于激振器不平衡造成的。
再观察3号传感器和4号传感器在z方向激振频率处的功率谱幅值,在正常状态时分别为25.84dB和24.84dB,而在故障状态时分别为26.95dB和26.66dB,有急剧的增大;而3号传感器和4号传感器在y方向激振频率处的功率谱幅值,正常状态时分别为21.85dB和23.56dB,故障状态时分别为22.09dB和23.17dB,增加不大,分析认为那部分增加的幅值是由于激振器不平衡造成的。同时观察1号和2号传感器在y、z方向的幅值变化,发现变化不是太大。根据机械故障诊断的经验知识,机械松动故障的特点是:松动可在松动方向产生振动,方向性很强[3]。由此可以判断在3号与4号传感器之间有机械松动。经过实际检查发现,横梁1与筛箱侧板的联接螺栓有松动。
5小结
本文介绍了振动筛振动数据的采集和对采得的数据的具体处理方法,并最终通过分析经过处理后的4个传感器x、y、z3个方向的振动数据,发现故障特征,分析故障产生的机理,最终实现故障的辨识。
通过以上辨识分析,发现振动筛的故障是由振动筛激振器不平衡和横梁1与筛箱侧板联接螺栓松动引起的综合性故障。由于振动筛激振器不平衡,物料在行进过程中,在筛箱内分布不均,物料透筛性能下降,影响筛分效果,同时由于激振器激振力增大,也使振动筛能耗增加。而横梁1与筛箱侧板联接螺栓的松动,则会使振动筛结构强度下降,同时也使振动筛的振动噪声增大。
参考文献
[1]王济,胡晓.MATLAB在振动信号处理中的应用[M].北京:中国水利水电出版社,知识产权出版社,2006.
[2]飞思科技产品研发中心.小波分析理论与MATLAB 7实现[M].北京:电子工业出版社,2005.
[3]崔宁博.设备诊断技术——振动分析及其应用[M].天津:南开大学出版社,1988.
辨识分析论文 篇10
摩擦力是影响机械系统动态性能的重要因素。建立精确摩擦模型并准确确定不同工况下的模型参数, 有助于开展精密机械系统摩擦补偿、轨迹跟踪和动态预测等工程应用研究[1,2], 具有重要的理论和实际意义。迄今为止, 已提出了多种描述摩擦特性的数学模型[3]。其中, LuGre摩擦模型[4]能够较准确地描述摩擦过程中的黏滑运动、摩擦滞后、预滑动位移、变最大静摩擦力等特性, 是目前较为完善的一种摩擦模型。该模型包含6个参数, 即鬃毛刚度系数和阻尼系数2个动态参数, 库仑摩擦力、静摩擦力、黏滞摩擦系数和Stribeck速度4个静态参数。由于6个参数之间存在耦合情况, 且模型中涉及的内部状态变量在实际系统中难以测量, 使得LuGre摩擦模型的参数特别是两个动态参数的确定非常困难。Canudas等[5]提出了一种基于局部线性化的两步辨识法, 利用最小二乘法对模型中的4个静态参数和2个动态参数分两步进行了辨识。此后, 基于两步法思想, 许多学者采用不同的优化方法对模型参数进行了辨识[6]。由于系统稳态阶段的速度-摩擦力曲线即Stribeck曲线能够测量, 且摩擦力与速度之间是线性关系, 易于建立形式简单的优化目标函数, 因此, 上述两步法与传统优化方法结合的辨识方法能够有效地辨识模型4个静态参数。然而, 对于模型中的2个动态参数, 其辨识目标函数复杂, 采用上述传统优化方法辨识时, 辨识结果对参数初值依赖性较强, 辨识收敛性难以保证, 往往得到的是局部最优解。Hensen等[7]提出了一种辨识LuGre模型动态参数的频域方法。该方法以随机噪声作为系统激励, 通过测得对应的频响函数, 来获得预滑动阶段两个动态参数的值, 但辨识效果不理想。Madi等[8]提出了利用区间分析方法对LuGre模型6个参数进行辨识。
本文基于两步法思想, 提出一种最小二乘法与边界误差估计方法[9]相结合的LuGre摩擦模型参数辨识方法。
1 边界误差估计方法
边界误差估计方法假定待估系统的测量误差是有界的, 并借助该有界误差和实测数据建立待估系统的理论输出值区间向量。通过比较仿真计算值与该理论输出值之间的包含关系, 最终获得待估系统参数的辨识值。
首先引入区间理论相关的基本概念和定义:
(1) , 定义为实数域R上的区间;
(2) [X]定义为实数域R上的区间向量, 包含n个区间元素[x1]~[xn];
(3) w ([X]) 定义为区间向量[X]中最大 (长) 区间元素的长度。
假设包含待估参数p的系统模型为yM (p) 。待估系统实测输出数据y与理论输出值yM (p) 之间的误差为e (p) , 则e (p) 必在给定的误差区间内。即, 待估系统理论输出值。因此, 当参数使得待估系统仿真输出值落在区间[Y]内时, 则表示该参数为满足误差要求的待估参数辨识值。所有满足误差要求的待估参数构成一个参数集S:
显然, 参数集S的长度越小, 表明待估参数的辨识值越接近参数真实值。
式 (1) 进一步改写成:
式 (2) 表示的是一个集反演问题。该问题的求解可以利用集反演 (set inversion via interval analysis, SIVIA) 方法[10?12]来实现。
SIVIA方法是基于给定的初始参数区间来求解的, 该区间包含了满足边界误差要求的所有参数值。将参数代入系统模型进行求解, 获得仿真输出值解集。将该解集与包含实测数据的可行集进行比较, 并将比较结果作为进一步切分参数区间的判据, 经过多次切分, 最后得到满足精度要求的全局最优参数区间。
当系统模型为常微分方程时, 不能直接将已知参数代入系统模型计算得到仿真输出值。此时, 需要在已知参数的基础上求解微分方程, 然后利用所得结果间接计算系统仿真输出值。以下是利用SIVIA算法辨识常微分方程中参数的过程[13]。
设任意T>0, 令I=[0, T]为实数域R上的任意闭区间。x为任意n阶向量, x= (x1, x2, …, xn) T。考察如下动力学系统:
式中, t为时间变量;u为系统外激励;f、g为状态函数和系统输出函数;x0为初始状态。
连续函数f满足唯一性条件。求解该常微分方程, 得到的解的下边界和上边界分别为
且
对式 (4) 和 (5) 进行数值积分, 得到变量x在不同时间节点的下边界和上边界, 然后回代到式 (3) 计算系统仿真输出值yM。
2 LuGre摩擦模型参数辨识
LuGre摩擦模型综合了Dahl模型和鬃毛模型的思想, 以状态变量z表示鬃毛的平均变形, 系统摩擦力Ff表示为
式中, v为两个接触面间的相对速度;σ0、σ1分别为鬃毛的平均刚度系数和阻尼系数;σ2为系统黏滞摩擦系数;vs为Stribeck速度;uC为库仑摩擦力;uS为静摩擦力;α (v) 为描述Stribeck负斜率效应的函数。
准确地确定σ0、σ1、uC、uS、σ2和vs这6个参数是利用LuGre摩擦模型进行摩擦补偿等相关研究的关键。
为研究在黏着阶段LuGre模型中鬃毛的动态特性不失一般性, 取质量为m的物体作为研究对象。该物体放置在固定的水平面上, 受外载荷P (t) 的作用而产生水平方向的位移x, 水平面对物体的摩擦力为Ff, 如图1所示。
物体与固定水平面之间的相对速度v=dx/dt。根据牛顿运动定律, 该物体的运动微分方程为
其中, 摩擦力Ff由式 (6) ~式 (8) 表示。式 (6) 和 (7) 是连续的非线性常微分方程。令:x1=x, , x3=z, 参数向量p= (σ0, σ1, σ2, vs, uC, uS) , 则式 (6) ~式 (9) 可以转化成形如式 (10) 的微分方程组:
当系统以摩擦力Ff作为输出时, 式 (10) 所表达的方程组在形式上与式 (3) 统一。因此, SIVIA方法可以应用到LuGre摩擦模型的辨识中。
考察上述系统中6个待辨识的参数组成的参数向量p。一方面, 随着待估参数数目的增加, 辨识所耗费的时间也会增多, 特别是在辨识过程中需要求解微分方程以获得仿真输出值的情况下, 这种耗时增多会更加明显。另一方面, 当上述系统处于稳定滑动状态时, 摩擦力是滑动速度的线性表达, 其中包含了4个静态参数σ2、vs、uC、uS。而稳定滑动状态下的速度-摩擦力曲线是实验可测的。因此, 利用传统的线性辨识方法如最小二乘法即可较好地辨识LuGre摩擦模型中的4个静态参数。这极大程度上降低了SIVIA法要辨识的参数向量的维数, 有利于在保证辨识精度的同时提高辨识效率, 对于LuGre摩擦模型在摩擦补偿中的广泛应用具有重要意义。
3 辨识实例
3.1 原始系统参数
本节以文献[4]中所提系统为例来验证本文所提方法的正确性和有效性。系统模型如图1所示。滑块质量m=1kg。系统摩擦参数如表1所示。
稳态滑动阶段所施加的外力为正弦函数P (t) =1.42sinωt。该系统对应的预滑动阶段摩擦力曲线如图2所示。
3.2 静态参数辨识
对于图1所描述的单自由度质量系统, 其稳态滑动状态下的摩擦力为[5]
由式 (17) 可以看出, 稳态下的摩擦力FSS是关于速度变量v的线性函数, 而函数的参数正是待辨识的4个LuGre摩擦模型参数。另一方面, 稳态下待估系统的速度-摩擦力曲线可以通过实验获得。因此, 对于该线性参数估计问题, 我们可以借助最小二乘法来解决。辨识目标函数为
式中, FSSi为离散的第i个摩擦力实测值;为第i个时间节点上由式 (17) 得到的摩擦力理论计算值。
辨识结果如表2所示。
3.3 动态参数辨识
在预滑动阶段, 摩擦力的影响因素主要由LuGre摩擦模型中的鬃毛刚度系数σ0和阻力系数σ1来表征。为此, 考察如下LuGre模型的线性化形式[5]:
为保证上述线性化模型适用, 实验中所施加的作用力非常小, 以保证产生的预滑动速度也较小。由式 (19) 可以得到x1=x3+c。c代表积分常数, 此处则表示初始内部状态变量z0。这里, 黏滞摩擦系数σ2已在3.2节中辨识得到, 此处直接作为已知参数代入而不再对其辨识, 且在预滑动阶段, 黏滞摩擦系数σ2相比鬃毛阻尼系数σ1要小很多, 对预滑动阶段的摩擦力影响也较小。
式 (19) 在形式上与式 (3) 统一, 因此, 可以利用SIVIA方法来辨识式 (19) 中的参数σ0、σ1、z0。其初始搜索区间[P0]如表3所示。误差精度ε=0.0005。表3给出了最终辨识结果。
为了对比本文所提方法与已有辨识方法的辨识效果, 本节同时利用文献[7]的方法对本例动态参数进行了辨识, 结果如表3所示。
由表3可以看出, 利用本文方法辨识所得两个动态参数的辨识结果比文献[7]中方法的结果更为接近原始数值, 表明所提辨识方法辨识精度更高。而且, 利用本文方法还额外获得了黏着阶段鬃毛变形情况, 这也有利于对LuGre模型动态特性进行更为深入的研究。
4 结束语
本文提出了一种基于最小二乘法和区间分析法的LuGre摩擦模型参数两步辨识方法。与传统非线性参数辨识方法相比, 本文所提方法的优势在于无需建立待估参数的显性目标函数, 也无需对实测数据进行复杂的转换, 克服了传统辨识方法中辨识结果对初值依赖性较强且不是全局最优解、辨识精度及收敛性难以保证等不足。本文给出的辨识实例, 表明了本文所提方法是正确和有效的。本文所提方法为LuGre摩擦模型在液压、气动、机器人等精密机械系统的摩擦补偿以及低速往复运动系统轨迹跟踪和动态预测等领域中更广泛的应用提供了可靠的保障。
公鸭辨识师 篇11
刚出生的黄色小鸭一只只被吴政宪捏在手里，停留不到1秒的时间，迅速被丢入不同的篮子。对吴政宪来说，时间就是金钱，他的工作是分出番鸭公母，辨识的方法有二：一种是挤鸭屁股用目测辨别；一种是触摸，公鸭屁股摸起来有颗粒，母鸭则无。
这个看似不起眼的工作却十分关键，因为台湾人爱吃姜母鸭，姜母鸭只用公番鸭，母鸭只能当一般肉鸭，价格差异极大：公雏鸭一只35元(新台币，下同)，母鸭一只3元。“公番鸭肉质较硬，纤维粗，久煮不烂。”除了姜母鸭，法国的鸭胸料理也是番鸭，只是在台湾的市场还不够大。
吴政宪说最巅峰的时代是：“20世纪80年代经济大好，做工的人一下工就喜欢吃姜母鸭配冰啤酒，连夏天也吃，一年吃掉1000万只，90年代末经济不如以往，变成冬天吃当进补，一年大约有300万只。”这一行十足看天吃饭，暖冬没人吃姜母鸭，鸭价大跌，鸭农惨赔连带隔年买不起雏鸭；下大雨、刮台风母鸭就不受孕。公鸭值钱，吴政宪试过各种方法都没法打破自然法则，公母比还是1：1。
吴政宪从小家里就养鸭，小学4年级就学会辩识技术，当时这还不算是一个“职业”，“以前番鸭孵化场专门养母种鸭生小鸭来卖，孵化场自己能辨识，后来农村人口老化，眼力不好才开始请人来做。”昊政宪年轻眼力好，又熟能生巧，愈做愈快，“最高一天摸一万只，摸到最后手指都麻了。”一般辨识正确率约99％，雏鸭2个月大时，母鸭会先长出羽绒，错误率太高，鸭农会上门抱怨。
煤化工企业危险源辨识与分析探讨 篇12
1 危险源辨识的分类
目前, 危险、有害因素的分类通常用“导致事故的直接原因”“参照事故类别”和“职业健康”的方法。危险、有害因素的类别是危险源辨识的主要依据。
1.1 按“导致事故的直接原因”, 依据《生产过程危险和有害因素分类与代码》 (GB/T13861-2009) 将危险有害因素分为人的因素、物的因素、环境因素、管理因素4大类。
1.1.1 人的因素。
一是生理、心理性危险有害因素, 如:超负荷作业、心理异常、健康异常、从事禁忌作业及其他生理、心理性危险和有害因素。二是行为性危险有害因素, 包括违章指挥、违章作业、违反劳动纪律、误操作、监护失误。
1.1.2 物的因素。
一是物理性危险有害因素, 如:设备设施缺陷、安全附件缺陷、警示标识缺陷、警示信号缺陷、防护缺陷、电击、噪声危害、振动危害、辐射、运动物伤害、明火、高低温物质、有害光照等。二是化学性危险有害因素, 有易燃液体、易燃固体、爆炸品、压缩气体和液化气体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有毒品、放射性物品、腐蚀品、粉尘、气溶胶等。三是生物性危险有害因素。包括细菌、病毒等致病微生物、传染病媒介物、致害动植物等。
1.1.3 环境因素。
一是室内作业场所环境不良, 如:室内作业场所狭窄、杂乱;室内地面滑、不平整;房屋基础下沉;室内安全通道、安全出口缺陷;室内采光照明不良、空气不良、排水不畅;室内温度、湿度、气压不适、室内涌水等。二是室外作业场地环境不良, 如恶劣气候与环境、作业场地湿滑等。三是地下作业环境不良, 如地下空气不良等。四是其他作业环境不良。
1.1.4 管理因素。
如组织机构不健全、安全责任制未落实、安全管理制度不完善、安全生产投入不足等。
1.2 按“参照事故类别”分类的主要依据是《生产过程危险和有害因素分类与代码》 (GB/6441-1986) , 将危险因素分为20类, 其中15类符合煤化工项目, 包括物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、锅炉爆炸、容器爆炸、其他爆炸 (如:粉尘爆炸等) 、中毒和窒息、其他伤害。
1.3 按“职业健康”分类的主要依据是《职业病分类和目录》 (国卫疾控发[2013]48号) , 包括导致以下职业病的危害因素:职业性尘肺病及其他呼吸系统疾病、皮肤病、眼病、耳鼻喉口腔疾病、化学中毒、放射性疾病、传染病、肿瘤等及中暑、低压、振动等物理因素致职业病。
2 危险有害因素的识别方法
危险有害因素的辨识应从宏观到微观、从大到小全面、系统、有序的进行, 避免出现缺项、漏项。宜从项目选址、平面布置、道路、建构筑物、生产工艺、生产设备装置、作业环境、管理措施等逐步进行。
2.1 项目选址。
重点辨识、分析评价项目选址的地形、地势、地质、水文条件、气象条件、周边环境、自然灾害 (如地震、泥石流等) 、交通运输情况等。宜在项目策划阶段进行辨识、分析。
2.2 平面布置。
重点辨识、分析评价功能分区、建构筑物的布置、风向、防火间距、安全间距、运输线路选择、动力供应和各种管线布置等方面。宜在项目设计阶段进行辨识、分析。
2.3 道路。
重点辨识、分析评价消防、运输、人员疏散、物流等。宜在项目设计阶段进行辨识、分析。
2.4 建构筑物。
重点辨识、分析评价火灾危险性分类、耐火等级、结构、层数、占地面积、防火间距、安全疏散等。宜在项目设计阶段进行辨识、分析。
2.5 工艺过程。
一是针对煤化工行业特点, 利用煤化工相关安全标准、规程进行分析、识别。二是根据典型的单元过程进行危险、有害因素的识别。煤化工项目宜采用危险和可操作性研究 (HAZOP) 方法对工艺过程中的危险源进行辨识。
2.6 生产设备、装置。
工艺设备方面, 重点识别温度、压力、流量、腐蚀性、误操作、检修、振动等方面。机械设备方面, 重点识别运动部件、误运转和误操作、检修等方面。电气设备方面, 重点识别触电、断电、雷电、火灾、误操作、误运转等方面。
2.7 作业环境。
重点识别各种职业危害因素的作业部位, 如:粉尘、噪声环境等。同时结合《生产过程危险和有害因素分类与代码》环境因素进行识别。
2.8 安全管理措施
重点识别、分析组织机构、管理制度、应急救援、教育培训等方面。
3 安全评价
安全评价的任务是对识别出的危险源进行分析、评价, 确定危险源的危险程度, 是否容许, 从中筛选出企业优先控制的危险源。对煤化工行业对“过程安全”常用危险和可操作性研究 (HAZOP) 评价方法。对“作业安全”常用作业条件危险性评价法 (LEC) 评价方法。
3.1 危险和可操作性分析 (HAZOP) 介绍
HAZOP分析技术是对化工装置的工艺过程进行危险与可操作性分析。该方法全面、系统的研究了生产工艺过程中某重要参数偏离了设计条件而导致的危险和可操作性问题, 主要通过研究工艺管线和仪表图、带控制点的工艺流程图 (P&ID) , 选择相关的重要参数, 例如:流量、温度、压力和时间。再通过“大于”、“小于”等关键词表, 引出潜在的偏离, 如:流量大、流量小、温度高、温度低等, 然后分析重要参数偏离造成的影响。最终应识别出偏离产生的概率、原因、后果及现有安全保护措施等, 同时提出应补充、完善的安全措施。
3.2 作业条件危险性评价法 (LEC) 介绍
LEC法是一种半定量评价方法, 该方法简单易行, 在安全评价中广泛应用。它是由美国格雷厄姆提出。格雷厄姆认为影响作业条件危险性的因素主要有发生事故的可能性大小 (L) 、人体暴露在这种环境中的频繁程度 (E) 、一旦发生事故会造成的损失后果 (C) 。LEC法即是基于这三个因素的评价方法。该方法是由熟悉现场作业环境、条件的评价人员组成评价小组, 按标准分别给L、E、C打分, 分别取平均值得到L、E、C的分值, 利用式D=L*E*C计算该作业的危险性 (D) , 根据危险性 (D) 值对照标准来确定改作业的危险等级。
4 重大危险源辨识及其管理要求
4.1 重大危险源辨识
煤化工项目重大危险源辨识的主要法律依据是《危险化学品重大危险源辨识》 (GB18218-2009) 及《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》 (安监管协调字[2004]56号) 。
4.2 对重大危险源的管理要求
一是备案制度。企业应严格按《安全生产法》规定及时对重大危险源及有关安全措施、应急措施进行备案, 以便监管部门全面掌握重大危险源的分布及具体危害情况, 加强监管, 防止重、特大事故的发生。二是登记建档。企业应按照法律规定对重大危险源登记建档, 重大危险源档案应包括:重大危险源相关制度 (包括责任制、检测评估制度、应急预案、安全设备设施维护保养制度等) 、台账记录报告 (包括原始设计文件、平面示意图、从业人员教育培训台账、检测检验报告、安全设备设施台账等) 。三是检测监控。企业应严格按规定对重大危险源进行定期检测、评估、监控, 建立实时监控预警系统, 对危险源的进行实时监控, 及时发出预警信息, 消灭事故。四是告知责任。企业应加强重大危险源宣传教育培训工作, 通过宣传培训、危害告知牌、告知卡、警示标识等方式告知相关人员在紧急情况下应采取的应急措施。五是应急体系。企业应建立完善的应急救援系统。包括建立应急预案、配备应急物资和应急人员, 定期组织演练, 检验和评估应急救援系统有效性, 最大限度的减少事故损失。
5 结语
安全管理的核心是风险管理, 一切工作都是围绕危险源来进行的, 危险源辨识是第一步, 在危险源辨识的基础上进行分析、评价, 并通过组织、技术、管理等措施进行控制, 使危险源始终处于有效控制状态, 便可实现安全生产。
摘要：组织完成好一份完整、标准的危险源辨识与分析表是安全管理人员的最基本技能, 本文具体阐述了煤化工企业危险有害因素的分类、识别及评价方法。简要介绍了煤化工企业生产系统内部和作业活动中危险源的辨识、评价方法以及重大危险源的辨识、评价方法, 对做好煤化工企业危险源辨识与分析有一定的借鉴意义。
关键词：煤化工,危险源,辨识
参考文献
[1]陈曦, 徐翯.煤化工企业危险识别和风险控制[J].北京劳动保障职业学院学报, 2011, 5 (4) :40-42.
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