动力控制（精选12篇）
动力控制 篇1
0 引言
混合动力汽车 (HEV) 与传统汽车最大的区别在于它有多个动力转化装置, 能根据行驶工况的变化随时改变动力输出源, 以达到最佳的燃油经济性和排放性能。如何将多个动力源有效地耦合, 使HEV的各项功能得到充分发挥是一项关键技术[1,2]。目前国外HEV动力耦合装置的功能已经十分完备, 可以实现HEV所有的动力传递要求。相比之下, 国内关于动力耦合装置的研究较少, 当前HEV采用的动力耦合装置结构过于简单, 难以实现HEV的全部功能, 已经严重阻碍了我国HEV产业化的进程。
1 行星机构运动特性分析
本文研究的行星机构动力耦合装置由1组双行星齿轮机构、2组湿式多片离合器 (C1、C2) 和1组制动器 (B1) 构成, 如图1所示。行星机构有2个自由度, 通过离合器和制动器控制1个自由度, 最终实现整车动力的稳定传递。
1.1 动力耦合装置的机械连接
行星机构的太阳轮与发动机曲轴直接相连;行星架一端与电机转子相连, 另一端与离合器C1的主动部分相连;齿圈与制动器B1的可动部分相连, 制动器B1的固定部分与变速器壳体固连, 一旦制动器B1接合齿圈被制动, 转速即变为0;齿圈还与离合器C2的主动部分连接;变速器的输入轴与离合器C1、C2的从动部分相连, 只要离合器C1或C2接合, 动力耦合装置的动力就会传递到变速器输入轴上。行星机构动力耦合装置的机械连接情况如图1所示。
1.2 行星机构的动力特性
本文所研究的行星机构是双行星轮机构, 其转速特性和力矩传递特性如下。
1.2.1 转速特性
双行星轮行星机构各构件的转速满足下式:
ωR=ρ ωS+ (1-ρ) ωH (1)
ρ=zS/zR
式中, ωS为太阳轮的绝对转速;ωR为齿圈的绝对转速;ωH为行星架的绝对转速;ρ为行星机构的特征参数;zS为太阳轮齿数;zR为齿圈齿数。
为了更直观地表示行星机构3个构件的转速关系, 本文引入了虚拟杠杆作为分析工具, 如图1所示。行星机构的3个构件分别由3个纵轴表示, 纵轴上的坐标值表示3个构件的转速。无论行星机构的转速怎样变化, 代表3个构件转速的节点都在一条直线上, 这样, 已知行星机构任意2个构件的转速, 通过这两点作直线与第3坐标轴的交点即为第3构件的转速, 行星机构3个构件的转速点仿佛在一条“杠杆”上。
1.2.2 力矩传递特性
在忽略摩擦的情况下, 根据内力矩平衡和功率的平衡原理可知行星机构的3个构件的力矩满足下式:
式中, TS为太阳轮的内力矩;TR为齿圈的内力矩;TH为行星架的内力矩。
利用虚拟杠杆进行力矩分析时, 作用在行星机构各构件的内力矩相当于作用在虚拟杠杆上的“力”, “力臂”就是3个纵轴间的距离 (由行星机构的结构参数ρ决定) , 如图1所示。已知任意1个构件的内力矩, 就可以通过杠杆平衡原理求出其余2个构件的内力矩[3]。
1.3 行星机构动力耦合装置的运动方程
为了更方便地分析HEV的各种工作模式, 将行星机构动力耦合装置与相关部件的运动和力矩传递关系总结成如下方程:
太阳轮运动方程
行星架运动方程
齿圈运动方程
变速器运动方程
角加速度约束方程
式中, Te为发动机输出转矩;Tm为电机输出转矩;TV为变速器输入轴上的等效阻力矩;TC1为离合器C1传递的转矩;TC2为离合器C2传递的转矩;TB1为制动器B1的制动力矩;
上述方程与式 (2) 构成了行星机构动力耦合装置的运动方程。当HEV处于不同工作模式时, 方程将会蜕化成各种简洁形式。
2 HEV的各种工作模式
行星机构动力耦合装置能实现HEV的10种工作模式, 这里仅以最具代表性的电力变矩模式为例说明动力耦合装置的工作状态。
2.1 电力变矩模式分析
当车速较低且驱动力矩要求较高, 电机驱动力矩达不到要求 (如低速爬坡工况) 时, 或荷电状态SOC较低不能实现电机起步时, HEV进入电力变矩模式[4]。该模式是行星机构动力耦合装置最具特色的一种工作模式。
汽车处于起步阶段, 发动机转速一般在800r/min以上, 而此时车速为0, 变速器输入轴转速也要由0逐渐提升。传统汽车通过液力变矩器 (或其他形式的起步离合器) 来消除这一阶段的转速差, 但是液力变矩器在起步阶段要产生大量的热以耗散发动机的盈余功率, 这对于降低整车油耗和起步离合器的磨损很不利。电力变矩模式通过行星机构动力耦合装置使电机反转发电, 吸收发动机起步过程中的盈余功率, 这样既减少了整车能耗, 又有效地避免了产生热量带来的不利影响。
电力变矩模式要求动力耦合装置的离合器C2接合, 离合器C1和制动器B1分离, 如图2所示。动力耦合装置将发动机的动力分成两部分:一部分拖动电机反转发电, 另一部分驱动车辆行驶。发动机对太阳轮输出动力, 太阳轮带动行星架和齿圈转动。行星架带动电机转子反转发电, 并调节齿圈的转速, 齿圈以合适的转速和转矩通过离合器C2带动变速器输入轴驱动车辆以低转速、大扭矩行驶。
整个电力变矩过程中, 发动机的转速稳定在最低经济转速, 开始时齿圈与变速器输入轴的转速为0, 对应车辆静止状态;电力变矩模式结束时行星架转速变为0, 齿圈与变速器输入轴的转速得到提升, 这时汽车已达到一定的行驶速度, 如图2所示。
电力变矩模式的约束条件为
变速器输入轴的力矩来自离合器C2, 由上述方程得TC2=Te/ρ (ρ<1) , 即驱动力矩相当于把发动机转矩放大了1/ρ倍, 电力变矩的名称也由此而来[5]。
2.2 HEV的10种工作模式分析
用同样的方法可以得到另外9种工作模式各构件的运动状态。行星机构动力耦合装置通过离合器C1、C2和制动器B1的接合/分离控制实现动力传递的不同路径;动力源的各种工作状态实现了能量的不同流向, 两者配合共同实现了HEV的10种工作模式[6], 如表1所示。
注:○分离, ●接合。
3 动力耦合装置的模式切换控制
由表1可知, 当HEV处于某种驱动模式时, 行星机构动力耦合装置的离合器和制动器首先进入相应的接合状态, 以实现该模式动力传递路径的畅通, 动力源随即进入相应的工作状态, 最终整车实现了与行驶工况相适应的工作模式。对于行星机构动力耦合装置来说, 模式切换控制就是对离合器C1、C2和制动器B1进行控制。
3.1 动力耦合装置的控制要求
由表1可知:要求离合器C1接合的模式有7种, 当电力变矩模式向发动机驱动模式切换时需要控制C1的接合速度, 以满足整车舒适性的要求;要求离合器C2接合的模式有4种, 当电机驱动模式向发动机驱动模式切换时需要控制C2的接合速度;要求制动器B1接合的模式有2种, 当发动机倒车模式时需要控制B1的接合速度。
HEV工作模式切换时, 既要满足动力性要求又要满足舒适性要求, 行星机构动力耦合装置依靠离合器接合控制满足这两方面要求。
3.2 离合器的接合控制
湿式多片离合器采用液压远程控制, 接合过程中离合器传递的力矩与控制压力成正比, 文献[7]详细阐述了湿式多片离合器的控制压力与其传递力矩的关系。
离合器的接合过程如图3所示, 大致可以分为三个阶段[8]:第一阶段, 根据驾驶员加速踏板开度α和开度变化率
3.3 离合器的模糊控制策略
为了缩短离合器的接合时间, 同时兼顾驾驶员的操纵要求, 需要控制离合器接合第一、第二阶段的压力。本文采用模糊控制算法, 以驾驶员的加速踏板开度和离合器的主从动片转速等作为输入量, 计算这两个阶段的离合器控制压力。图4为离合器C1在第一阶段的初始压力模糊规则MAP图, 图5为离合器C1在第二阶段的压力变化率模糊规则MAP图。
当HEV模式切换时, 由加速踏板信号和主从片转速信号根据图4、图5得初始压力ps和压力变化率
式中, pcl为离合器的控制压力;T为离合器接合过程的时间历程。
离合器C2和制动器B1的控制压力的计算方法与离合器C1相似。
4 行星机构动力耦合装置的试验研究
在现有车型CFA6470E的基础上搭建了混合动力试验样车, 样车上搭载了行星机构动力耦合装置并将其模糊控制策略下载到整车控制器中, 完成了10种工作模式的测试, 图6所示为电力变矩模式向发动机驱动模式切换的试验结果。
试验中, 离合器的接合状态用电磁阀的占空比 (PWM) 表示, 对于离合器C1, 0表示完全分离, 60%表示完全接合;对于离合器C2, 0表示完全接合, 50%表示完全分离。HEV由电力变矩模式起步, 当车速上升至3m/s时, 切换至发动机驱动模式。
模式切换过程中, 离合器C1先根据加速踏板开度和踏板开度变化率查MAP图 (图4) 得到一个合适的初始压力ps (转化成占空比) , 然后根据加速踏板开度变化率和离合器的主从动片转速差查MAP图 (图5) 得到一个压力变化率
电力变矩模式完全符合前面的分析;模式切换过程离合器C1、C2的控制也按照预先制定的控制策略接合;由于发动机驱动模式下离合器C1、C2均接合, 动力耦合装置蜕化成一个刚体, 行星机构3个构件连同变速器输入轴以同样的转速转动。进入发动机驱动模式后车速随加速踏板开度的增大而迅速提升。
5 结语
动力耦合装置是混合动力汽车的关键部件之一, 关系到整车动力性和乘坐舒适性。行星机构动力耦合装置巧妙地利用了行星机构的两自由度结构, 并通过离合器和制动器限制了一个自由度, 实现了混合动力汽车10种工作模式的动力传递要求。试验测试表明, 行星机构动力耦合装置不但实现了混合动力汽车的所有功能, 在模式切换过程中, 在保证汽车动力性的前提下还有效地避免了冲击, 提高了混合动力汽车的舒适性。
参考文献
[1]黄贤广, 何洪文.混合动力车辆动力耦合装置特性研究[J].上海汽车, 2008 (14) :4-7.
[2]黄贤广, 林逸, 何洪文, 等.混合动力汽车机电动力耦合系统现状及发展趋势[J].上海汽车, 2006 (7) :2-5.
[3]李兴华, 何国旗.等效杠杆法分析行星齿轮传动[J].机械设计, 2004, 21 (1) :44-45.
[4]Endo Hiroatsu, Ito Masatoshi, Ozeki Tatsuya.De-velopment of Toyota’s Transaxle for Mini-van Hybrid Vehicles[J].SAE Paper, 2002-01-0931.
[5]Oba Hidehiro, Yamanaka Akihiro, Katsuta Hiroshi, et al.Development of a Hybrid Powertrain System Using CVTin a Minivan[J].SAE Paper, 2002-01-0991.
[6]邹乃威, 刘金刚, 周云山, 等.混合动力汽车行星机构动力耦合器控制策略仿真[J].农业机械学报, 2008, 29 (3) :5-9.
[7]葛安林, 吴锦秋, 郭万富.离合器最佳接合规律的研讨[J].汽车工程, 1988 (2) :54-65.
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[9]周云山, 钟勇.汽车电子控制技术[M].北京:机械工业出版社, 2004.
动力控制 篇2
（一）锻炼呼吸肌肉群
1、练习腹肌
由于胸腹联合式呼吸调动了胸腹的所有呼吸肌肉一起运动，肌肉的训练必不可少，尤其是女生腹肌力量较为薄弱，可以用仰卧起坐锻炼腹肌。
2、练习膈肌
深吸气后，连发扎实的“hei”音。
深吸气后，连续发扎实的“ha、hei、hou”音。
（二）训练气息下沉
1、发“唉”延长音练习
按照胸腹联合式呼吸吸气的动作要领，吸气七八成，长长地叹口气，同时很放松的发出“唉”的延长音。不要提着气叹气，是真真切切地叹下去。
2、发元音延长音练习
按照胸腹联合式呼吸吸气的动作要领，吸气七八成，匀速而持久的发单元音“a、o、e、i、u、v延长音。”
3、发上声音练习
按照胸腹联合式呼吸吸气的动作要领，吸气七八成，夸大发上声字练习。
ai、ai、ao、u
宝岛好美满场响氧
“蚂蚁与米老鼠一起表演”。
这些都是上声字。这是练习气息下沉。
（三）呼吸控制能力训练
1、数数
按照胸腹联合式呼吸吸气的动作要领，吸气七八成，匀速而持久的数数，“1、2、3、4、5、、、、、、、”小腹渐渐收缩，两肋一点点地放松，不偷气，不漏气。
数数的过程放松自然，好像是在点数。
比如在数自己有几个好朋友，有多少种兴趣爱好等等。
一开始你可能数不了几个，随着控制能力的增强，女生一般能数到25个左右，男生一般能数到35个左右。
2、气息绕口令
《打枣》
出东门，过大桥，大桥底下一树枣儿，拿着杆子去打枣，青的多，红的少。一个枣儿，两个枣儿，三个枣儿，四个枣儿，五个枣儿，六个枣儿，七个枣儿，八个枣儿，九个枣儿，十个枣儿、九个枣儿，八个枣儿，七个枣儿，六个枣儿，五个枣儿，四个枣儿，三个枣儿，二个枣儿，一个枣儿，这是一个绕口令，一口气说完才算好。
《数葫芦》
一口气数不了二十四个葫芦，一个葫芦两块瓢，两个葫芦四块瓢，三个葫芦六块瓢，四个葫芦八块瓢，五个葫芦十块瓢，六个葫芦十二块瓢，七个葫芦十四块瓢，八个葫芦十六块瓢，九个葫芦十八块瓢，十个葫芦二十块瓢，十一个葫芦二十二块瓢，十二个葫芦二十四块瓢。
《数红旗》
广场上飘红旗，看你能数多少面旗，一面旗，两面旗，三面旗，四面旗，五面旗，六面旗，七面旗，八面旗，九面旗，十面旗、、、、、、、、。
《七样果》
一、一个一，一二三三二一，一二三四五六七，七六五四三二一，六五四，三二一，五四三二一，四三二一三二一
二一一，一、一个一。
一棵树，长着七个枝，七个枝，结了七样果，结的是
苹果、葡萄、石榴、柿子、李子、栗子、梨
绕口令的练习不要求快。理解意思后，饶有兴趣，轻松自然的练习。
（四）气息的通畅持久训练
1、夸张四声练习
运用声调的高低升降变化，体会气息上下畅通的感觉。尤其是夸张的“上声”体会气息下沉较为明显。“阴平”练习时注意平稳；“阳平”上升时气要拉住，这时口腔要立起，力度要加强，避免高音窄、挤;“去声”下降时，气要托住，口腔要有控制。这个练习要反复多次，可用块吸气来练，也可用慢吸气来练，字音要清晰准确，也可改变声音的高低、强弱、快慢并调节好气息。下面我们用几个音节的四声来体会。
ba-----ba-----ba-----ba
ma----ma----ma----ma
di-----di-----di-----di
mi-----mi-----mi-----mi
博大精深义正辞严视死如归铁面无私大义灭亲
神采飞扬气宇轩昂雄姿英发生龙活虎饱经风霜
心旷神怡欢天喜地喜出望外垂头丧气眉飞色舞
声情并茂抑扬顿挫谈笑风生字正腔圆胡编乱造
春意盎然烈日当空秋高气爽雪兆丰年三九严寒
日新月异焕然一新百废俱兴欣欣向荣赏心悦目
承上启下大同小异出生入死弄假成真温故知新
2、用中等速度说绕口令
绕口令的练习不要求快。理解意思后，饶有兴趣，轻松自然的练习。
《春雨贵如油》
春雨贵如油，渠水是美酒，美酒灌麦田，醉的麦苗绿油油。
《望月空满天星》
望月空，满天星，光闪闪，亮晶晶，好像那，小银灯，仔细看，看分明，大大小小，密密麻麻，闪闪烁烁，数也数不清。
《颠 倒 歌》
太阳从东往西落，听我唱个颠倒歌。
天上打雷没有响，地下石头滚上坡；
江里骆驼会下蛋，山里鲤鱼搭成窝；
腊月苦热直流汗，六月爆冷打哆嗦；
姐在房中手梳头，门外口袋把驴驮。
（五）换气训练
1、古诗词训练
古诗押韵而且语言凝练，包含丰富的感情色彩，需要根据诗词的意思安排气口，没有一定之规。换气处不得破坏语句的连贯，影响表情达意。
《渔歌子》
张志和
西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥。
青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归。
《虞美人》
李煜
春花秋月何时了，往事知多少。
小楼昨夜又东风，故国不堪回首明月中。
雕栏玉砌应犹在，只是朱颜改。
问君能有几多愁，恰是一江春水向东流。
《望岳》
杜甫
岱宗夫如何，齐鲁青未了。
造化钟神秀，阴阳割昏晓。
荡胸生层云，决此 入归鸟。
会当凌绝顶，一览众山小。
2、句段练习
（1）无论才能、知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异于纸上画饼充饥，无
补于事。
（2）你可以选择这样的“三心二意”：信心、恒心、决心；创意、乐意。
（3）只有一条路不能选择-----那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝-----那
就是成长的路。
（4）肯尼亚航空公司今天宣布，该公司的一架波音737---800型客机从喀麦
隆杜阿拉机场起飞后不久失踪。据悉，客机上有106名乘客和9名机组人员。
（5）如果我们做与不做都会有人笑，如果做不好与做得好还会有人笑，那么
我们索性就做得更好，来给人笑吧！
（6）《人类足迹》将带领观众踏上一段自出生便开始的旅程。从从出生到老
去再到离开这个世界，一个人平均要用掉3796块尿布，排掉254升尿液，吃掉10866根胡萝卜，洗7163次澡，每天平均放15个屁。通过这部纪录片我们还将知道，10个自杀者中有九人死于交通事故，1人死于火灾。
（7）就在我们向街对面的快餐店跨出第一步的时候，从旁边的街区里走出一
个小女孩儿，卷卷的头发，红红的脸颊，天真快乐的笑容在脸上荡漾。她手里抱着一个芭比娃娃，蹦蹦跳跳朝我走来。我有些意外，收住了脚步。
（8）五星级酒店冠以“未名湖”之名，以“清华”名义注册的公司多达上万
家。高校的校名、校徽、标志性图案等无形财产已经被社会不少商业机构看中。记者日前了解到，为了保护知识产权，北京大学、清华大学、武汉大学等多所高校已经成立标识管理办公室，“北大”、“清华”已被注册为商标。
（9）未来三天全国天气具体预报如下：
8日08时至9日08时，新疆、西藏大部、青海南部、川西高原北部、黑龙江北部等地有小到中雨雪或雨夹雪；甘肃南部、陕西南部、湖北西部、四川盆地、重庆、云南西部以及内蒙古中部偏东地区、华北中东部、辽宁、山东北部等地有小到中雨或雷阵雨。新疆北部、内蒙古、华北北部、东北地区大部有偏北风4~6级、阵风7级；内蒙古西部、甘肃西部等地的部分地区有扬沙或浮尘天气。
9日08时至10日08时，西北地区大部、西藏中东部、川西高原北部
等地有小到中雨雪或雨夹雪；黑龙江南部、吉林北部、云南中西部、四川大部以及广东西南部沿海、广西东南部沿海、海南等地有小到中雨或雷阵雨。新疆北部、南疆盆地西部和南部有4~6级偏北风，其中，新疆山口地区的风力可达8~9级；西北地区东部、内蒙古中西部有4~5级偏北或偏南风。渤海、黄海北部有5~7级风。
10日08时至11日08时，青海大部、西藏中东部以及内蒙古中东部、黑龙江西北部等地有小到中雨雪或雨夹雪；西北地区东部、华北、东北地区西部、黄淮北部、四川、重庆、贵州北部、云南大部以及广东西南部沿海、广西南部沿海、海南等地有小到中雨或雷阵雨，其中，甘肃南部、陕西西南部和东部偏北地区、山西中部的局部地区以及四川中部的部分地区有大雨，局部地区有短时雷雨大风等强对流天气。新疆北部、西北地区东部、内蒙古大部、华北、东北地区等地有4~6级偏北或偏南风。
3、贯口练习
（1）现在向大家介绍一下中国和外国的舞蹈种类：
送鼓舞、彩鼓舞、恒鼓舞、童鼓舞、手鼓舞、长鼓舞、太平鼓舞、面具舞、祭祀舞、宫廷舞、霍拉舞、拉鼓舞、秧歌舞、红绸子舞、水袖舞、草帽舞、狮子舞、顶龙舞、盾牌舞、旱船舞、龙升舞、鞍带舞、倘格舞。
伦巴舞、恰恰舞、多榔舞、芭蕾舞、跳脚舞、扁担舞、水萍舞、踢踏舞、欧亚舞、达漫溢舞、织布舞、多耶舞、拍手舞、扇子舞、孔雀舞、韩波舞、天鹅舞。
轮舞、象舞、盆舞、圣舞、赞舞、伞舞、花舞、弓舞、蛇舞、罐舞、竹马灯舞、花鼓灯舞、采茶灯舞、康布拉舞、珍珠舞、南旺武角灵舞、乡村舞、净演舞、恭驳舞、社交舞、中将舞、体育舞、农作舞、草编舞、插秧舞、丰收舞。
面巾舞、集锦舞、青春舞、宗匠舞、荷花舞、盘子舞、纱巾舞、中峦舞、群燕舞、蔷薇舞、红花舞、种瓜舞、拍球舞、达曼衣舞、波罗多舞、布泽美舞、阿西跳跃舞、迪斯科舞、西班牙斗牛舞。
（2）出国旅游
进老挝、万象、开罗、曼谷、缅甸、仰光、孟加拉、印度、加尔各答、孟
买新德里、过巴基斯坦、阿富汗、伊朗、伊拉克、叙利亚、黎巴嫩、土耳其、安卡拉，过黑海，到俄罗斯，乌克兰、（加快）斯大林格勒、列宁格勒、莫斯科、爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛、波罗的海，到芬兰、瑞典、斯德哥尔摩，挪威、丹麦、德国、柏林、波兰、华沙、捷克斯洛伐克、匈牙利布达佩斯、罗马尼亚、保加利亚索菲亚，希腊、阿尔巴尼亚、南斯拉夫、意大利、瑞士、法国巴黎、马赛、地中海、直布罗陀、葡萄牙、西班牙、马德里，过英吉利海峡，到伦敦、英格兰、苏格兰、爱尔兰、冰岛，过了大西洋到美洲！
（六）气息综合训练
新闻1：小学生入学“面谈”
扬子晚报讯上小学不允许对孩子进行智力测试，但是学校老师可以通过与学生面谈来了解生源情况，而记者在采访中发现，有些小学的入学“面谈”人均1小时以上，内容包括语文、数学、外语以及综合题。
据了解，小学报名学校都要对孩子进行面谈，很多家长对此都很紧张，担心学校会据此分快慢班。对此，南京某知名小学校长则告诉记者，学校的面谈是对孩子的一种摸底，但主要用于分班时的性别均衡和智力均衡，并没快慢班之说。家长应该重视“面谈”，但并不是要给孩子灌知识，而应该通过面谈检测孩子走进小学还缺些什么。“有的孩子很不礼貌，有的孩子很不愿意说话，有的孩子很没有耐心，孩子在面谈中会暴露出很多在家中的缺点，这样的孩子印象分自然不会高。不过对家长来说，重视的不该是分数，而是如何帮助孩子克服这些性格上的不足。”
新闻2:中石油在渤海湾勘探到储量达10亿吨油田
新华网北京5月3日电中石油天然气集团公司3日宣布，在渤海湾滩海地区发现储量规模达10亿吨的大油田----冀东南堡油田。
新发现的冀东南堡油田位于河北唐山市境内，属于石油冀东油田公司勘探开发范围。冀东油田公司有利勘探面积1570平方千米，其中陆上570平方千米，滩海1000平方千米。经过长达40年的艰苦探索，倒004年中石油在冀东陆上共发现5个油田，这5个油田累计探明石油地质储量1亿吨，原油年产量达到100万吨。
中石油方面表示，这对于落实国家关于石油工业“稳定东部、发展西部”战略方针，实现我国原油生产稳定增长和可持续发展，增强我国能源安全供应的保障能力具有重要意义。同时，也将有力地促进京津唐乃至环渤海湾地区经济社会的发展。
中国科学院院士、石油地质与结构地质学家贾承造认为，冀东南堡油田发现后，随着勘探工作的深入，还会有新的发现，在未来一段时间必将带来中石油冀东油田公司原油产量的快速上升。
文章1
《出 自 内 心 的 真 诚》
路遥
我们常常谈论所谓艺术的魅力，也就是说，我们的作品凭什么来打动别人的心灵！
在我看来，要达到这样的目的，最重要的是作家对生活、对艺术、对读者要抱有真诚的态度。否则，任何花言巧语和花术翻新都是枉费心机。请相信，作品中任
何虚假的声音，读者的耳朵都能听得到。无病的呻吟骗不来眼泪，只能换来讽刺的微笑；而用塑料花朵装扮贫乏的园地以显示自己的繁荣，这比一无所有更为糟糕。是的，艺术劳动，这项从事虚伪的工作，其实最容不得虚情假义。我们赞美，我们咀咒，全然应出自我们内心的真诚。真诚！这就是说，我们永远不丧失一个普通人的感觉，这样我们所说出的一切，才能引起无数心灵的共鸣。
文章2
《青 城 山 下 的 男 孩》
曹 桂 枚
我从青城山下来，急急地往停车场走去。爬了半天的山，有点儿累了，我想快点坐到车上歇歇。突然我发现，不知什么时候我身后跟了个孩子，是个男孩，七八岁的模样，脏兮兮的脸上抹的一道一道的。看样子他是跟了我一阵子了，只是我忙着赶路，没注意身后有这么个小尾巴。我发现他的时候，他正哭咧咧地冲着我叨咕着什么。见我注意到他，他用眼睛盯着我又不出声了。我问他：“你跟着我干吗？”他怯生生地把攥着的小手张开了，手心里一条项链：“你买了吧。”那是种最廉价的项链；一条白铁链下面吊着个玻璃珠，完全是哄小孩的那种。我忍不住笑了，对他说：“我不买，我不戴这玩意儿。”可他仍旧一步不落地跟着我。我心里有数：别看他一直哭咧咧的，但他并没有眼泪。装的，我心想，这种孩子我见过，小奸巨猾的，离他远点。
到车跟前，我回过身，冲着他随便往远处一指说：“你去那边看看吧，也许有人会买。”说完，我踏进了车门。那孩子一下子就哭了，这回他是真哭了，是那种有委屈有绝望的哭，仿佛那道车门关闭了他全部的希望。他一边哭一边说：“你买了吧，我上学还没有学费呢！”“上学？”我的心一下子就软了。于是我又走下车，从他手里拿过那串项链：“几块钱？”我问他。“3元。”唉，不就是3块钱吗？给他吧。我一边掏钱一边对他说：“你真会做买卖。谁教你的？”那孩子没说话，只是用手不停地抹眼泪。旁边一个买根雕的小伙子和一个老婆婆说：他爹妈都不在了，他是跟着奶奶过。原来是这样，难怪这么大点儿就出来奔波。我心里有点不平静。我打开钱包，没零钱，只有一张10元的，一张50元的。就犹豫了一下，然后抽出一张50元的递给他。他睁大了眼睛有点不知所措地望着我。我拉过他的手，轻轻地对他说：“拿着吧，好好学习。”那个老婆婆催促他说：“快谢谢阿姨，告诉阿姨，再来青成山，到你家去玩。”他接过钱，只是低着头，一句感谢的话也没有说。突然，他转身跑了，越跑越远。我忽然觉得我是不是太轻率了，这么简单就把钱掏给了人家。
上车了，我一直望着他跑过的那条小路。突然我发现，那条小路尽头又出现了他的身影，越来越近，他是跑着向这儿奔来的，这次他手里拎着个塑料袋，圆鼓鼓的。我心想：糟了，不知他又向我推销什么。我赶紧对司机说：“快关车门，别让他上来。”他没上车，而是径直地跑到我座椅的窗下，仰着小脸，气喘吁吁地把那个塑料袋举给我，隔着薄膜我看清了，是栗子，这种栗子是青城山特有的品种，个不大，尖尖的，5块钱一斤。我以为他又向我兜售，就忙摆手对他说不要，但那孩子说是送给我的，说着，他还用他那小黑手抓出一把给我看。
动力控制 篇3
不断加深的世界能源危机以及严峻的环境问题促使世界各国把新能源汽车作为未来汽车工业发展的主流方向［1-2］。未来10年内，按照国家新能源汽车的相关政策和国际上技术发展的趋势，混合动力汽车和纯电动汽车将作为一种比较成熟的交通工具得到规模化的应用［3］。中国科技部也将“混合动力汽车产业化技术攻关”列为国家高技术发展计划（863计划）重点发展项目之一。
VCU是混合动力汽车的核心控制部件，高性能、高可靠性及成本低廉是其硬件设计需要考虑的三个重要方面。目前国内整车控制器多是针对相应车辆进行的专门设计，不同种类车辆使用的控制器硬件不能完全通用［4-6］。对VCU硬件进行通用性设计可以降低硬件设计、试验及维护成本。本文期望通过综合考虑多种HEV的控制需求，设计出符合通用性要求的VCU平台，届时仅更改其内部软件和外部接线方式即可使其匹配至诸如ISG（起动机/发电机一体化）、串联式、并联式等类型的混合动力汽车上，实现整车控制功能。
本文仅以某款并联混合动力公交车作为研究对象，对VCU的通用性设计和开发展开研究。
1 并联混合动力汽车控制系统分析
如图1所示，该并联式混合动力公交车的动力来源为发动机和电动机，二者通过连接后桥的耦合器实现动力合成。VCU控制发动机、电机控制器和超级电容控制器，实现车辆各种工作模式。
VCU是混合动力汽车的核心控制单元，它采集加速踏板、制动踏板、离合踏板及其他部件信号并做出相应判断后，控制下层的各部件和控制器的动作，驱动汽车正常行驶。作为整车的指挥管理中心，VCU对汽车的正常行驶、制动能量回收、网络管理、故障诊断与处理、车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。
2 整车控制器设计
2.1 整车控制器硬件设计
2.1.1 硬件基本技术要求
（1）VCU能够采集数字和模拟信号，能够对输入信号做出正确处理，并输出相应控制信号。
（2）易调试、可扩展，具有可重复擦写的存储器，便于存储系统参数。
（3）电压工作范围宽（12V～36V），温度工作范围确定为-40℃～85℃；要求VCU能适应车辆运行中遇到的诸如震动、噪音、潮湿、冲击等。
（4）具有良好的电磁兼容性，满足国家对相关行业电气设备的电磁兼容标准。在本文研究的混合动力汽车中，其电机控制器和电机均会产生强烈的电磁干扰，所以VCU要有较强的电磁抗干扰能力［7］。
（5）VCU发生严重故障时能够保证车辆具有最基本的行驶能力，这点对于城市公交车特别重要，因此VCU要在硬件上实现严重故障后的车辆“跛行回家”功能。
2.1.2 整车控制器元件选型
为实现可靠性要求，元件选用汽车级产品。
（1）微控制器选用：按照所处理信号数量及存储要求，微控制器选用飞思卡尔公司的汽车级ECU芯片9S12XDT512MAA。
（2）外围芯片选用：模数转换芯片选用AD5623，实时时钟芯片选用DS1390，逻辑门芯片选择NXP公司的产品，隔离电路根据信号传输速度和种类不同，分别选用了普通光耦、高速光耦和线性光耦，运放采用MAXIM汽车级产品，DCDC采用了金升阳宽电压输入产品。
（3）分立器件选用：传输信号用固定电阻选用KOA的RA73H2A系列产品，微调电阻选用村田PV37WY系列产品，功率电阻采用国产碳膜电阻；贴片电容采用风华高科X7R型电容，大容量极性电容采用松下TK系列铝电解电容，小容量的电容采用风华高科CA45型钽电容；滤波电感选用TDK的屏蔽电感。
2.1.3 硬件电路设计
图2描述了VCU硬件电路总体结构。VCU多输入、多输出、数模混合共存的复杂系统，其各个功能电路相对独立，因此可以按照模块化思想设计硬件系统的各个模块，主要包括：电源模块、核心控制模块、信号隔离模块。
（1）核心控制模块：图2中“核心板”部分。负责数据的处理、逻辑运算以及控制功能的实现。MCU芯片9S12XDT512MAA运行速度快 （最高总线速度可达 40MHz），拥有大容量内存（512 KB 的 Flash、20 KB的RAM）可以满足VCU运行状态记录等要求，丰富的外设（SCI、SPI、CAN、PWM、ADC 等），可以省去相关芯片。该MCU还新增了XGATE协处理器成为双核MCU，后者可以单独处理繁重的通信和中断处理任务，使主核心从通信中解放出来以专门处理各种复杂的控制算法，程序运行效率得到了极大的提升。核心控制模块还布置了实时时钟（RTC）、模数转换（DA）和有源滤波电路。
（2）电源模块：由于VCU的核心控制模块与车身需要隔离，因此电源模块要能够为核心控制模块提供与车身隔离的电源。电源模块要提供的电源有供给核心板的隔离+5V、±12V和接口板需要的非隔离+5V、±12V。其中的±12V电源均用于给运放和电压基准供电。隔离电源由DCDC隔离模块产生，非隔离电源由LM2576产生。电源模块单独设计成一块电路板，靠插接件联接到VCU的接口板上。图3显示了部分电源模块电路。
（3）信号隔离模块：该模块的作用是对VCU的各种信号进行调理与隔离，提高VCU整体的抗干扰能力。来自电子踏板的信号和VCU输出至电子油门的信号等模拟信号使用线性光耦HCNR201隔离；来自车身上的开关量信号及VCU输出至指示灯等低速数字信号使用低速光耦PC817隔离；来自转速传感器的信号以及VCU的PWM输出等高速数字信号使用高速光耦隔离。隔离芯片前后需要的隔离电源由电源板产生。图4分别是低速数字信号隔离输入电路、低速数字信号隔离输出及驱动电路、模拟信号输入隔离电路。
2.1.4 电磁兼容与抗干扰设计
国标GB/T4765—1995《电磁兼容术语》对“电磁兼容”的定义是：“设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能接受的电磁骚扰的能力。”从电磁兼容的角度出发，除了设备能按设计要求完成其功能外，还有两点要求：
（1）系统本身抗电磁干扰能力要强，不易受到外界环境的干扰。
（2）系统本身不应成为一个噪声源，产生对其他仪器、设备的电磁干扰［8］。
基于以上两点，首先在VCU电源进入时就采用了抑制共模及差模干扰的LC滤波电路，辅以DCDC输出的LC低通滤波电路，既保证了VCU不受汽车本身诸如火花塞、电磁阀等强干扰对电源的不良影响，也防止核心控制模块产生的高频噪声干扰到车上其他电器（图3）；其次将核心控制模块与对外所有信号进行电气隔离，防止耦合至线缆上的干扰影响核心控制模块工作（图4）。
在VCU的设计中，PCB板的布局会对电磁兼容性有很大的影响。使用多层印刷线路板设计可以提高单片机的抗电磁干扰能力，四层板能比双层板噪声低20dB［8］。综合性能、成本和 VCU 体积的考虑，设计时将VCU分为电源板、核心板、接口板三块电路板，其中核心板为四层板，电源板和接口板为双层板。核心板与电源板通过插接件联接到接口板上，这样即实现了模块化设计的要求、减小了控制器的整体大小，同时由于电源板位于系统上方，利于散热（图5）。
在PCB布线时，对于双层板，特别是电源和基准部分，坚持单点接地，数字电路合理规划铺铜区域；对于四层板，要保持地平面的完整性，保证数字部分与模拟部分在整个电路板中只有在一处相连，注意接地的阻抗问题；MCU局部布线参照手册要求进行布置，以实现单点接地和防止高频串扰；对噪声特别敏感的信号，如各种模拟信号，单独为其划分出布线区，远离数字电路。
2.1.5 可靠性设计
可靠性设计要求VCU考虑车辆工作时遇到的异常情况，并作出行应处理，使车辆安全运行。例如当VCU发现电机水冷工作不正常时，VCU会停止电机工作并通过故障报警灯告知司机电机发生故障；当电容温度过高时要产生超温报警等。除在软件上加以考虑，硬件上也要保证VCU故障时车辆仍可以行驶，例如“跛行回家”功能：输入的油门踏板信号在VCU内部用继电器进行切换，系统正常工作时继电器通电，该信号由VCU处理后再传送给发动机，汽车工作在混合动力模式下；当VCU失效时继电器断电，该信号直接连向发动机，车辆可以像传统汽车一样安全驶回（图5）。
2.1.6 通用性设计
国内有多种整车控制器是基于CAN通讯网络的分布式控制系统［4-7］，按照通用性理念设计的VCU可以方便地从一种车辆移植到另外一种。
由于CAN已经是当今汽车总线的主流，VCU设计了两路CAN接口，一路专门用于与发动机和部分仪表进行大数据量通讯，另一路连接其他单元（图1）。RS232接口依然保留，以适应车辆上诸如GPS、数字化仪表等单元的传统通讯需求。
VCU需要处理众多的数字和模拟信号，为充分适应不同车辆需求，设计了尽量多的信号接口，最终设计了15路可配置高低端低速数字输入、4路高速捕捉数字输入、8路低端控制低速数字输出开关、4路高速PWM数字输出开关、4路模拟信号输入、2路模拟信号输出等IO接口，超过了多数整车控制器需要的IO接口数量，方便移植。
2.2 整车控制器软件设计
2.2.1 控制策略分析
城市公交车工况有如下特点：车辆大部分时间处于中低速行驶；车辆运行中起停工况多；车辆制动工况频繁［9］。超级电容具有功率密度高、充放电速度快、效率高、控制简单、绿色环保、运行温度范围宽等诸多优点［10］，特别适合混合动力公交车的工况特点。
超级电容混合动力汽车的主要目标是降低油耗及提高加速性能，根据已知参数，要尽力减少发动机处于低速大扭矩状态。查阅发动机万有曲线 （图6），900 r/min～1 400 r/min时输出最高转矩是油耗较高，因此将该转速范围作为进入助力模式的首要条件。当发动机进入该转速区间时，电动机通过耦合器与发动机一起驱动汽车，以使发动机工作在经济油耗区（如图6粗线处）。当踩下制动踏板时，根据车速和踏板开度，VCU控制电动机转换为发电机，整车进入制动回馈模式以给超级电容充电。在汽车处于其他运行状态时，电动机和超级电容处于待机状态，进入滑行模式。
在混合动力模式下，VCU控制整车在助力、制动回馈、滑行这三种模式下转换，这三种模式的转化不是很复杂，所以试验时采用基于逻辑门限值的算法编制控制程序。当VCU采集到的数据经过逻辑运算符合某种模式时，VCU进入相应模式的处理子程序中（图7）。
在助力模式下，力矩分配计算是VCU的主要任务。当驾驶员需求扭矩大于发动机在该转速下的经济油耗输出扭矩时，发动机输出经济油耗扭矩，电动机输出需求扭矩与经济油耗扭矩的差值；反之，发动机输出需求扭矩，电动机输出为零。
在制动回馈模式下，电动机转换为发电机，通过DCDC对超级电容充电，充电的电流大小与此时的车速和刹车踏板开度有关。
2.2.2 双核微控制器软件的编制
9S12XDT512具有两个独立的运算核心，主运算核心CPU12X内核功能丰富、接口众多，协处理核心运算速度快。XGATE的加入有助于提高系统的实时性，减轻CPU12X的工作负荷［11］。根据MCU双核的特点，将程序中的CAN、SPI等通讯部分和中断处理交由XGATE处理，车辆需求扭矩计算、运行模式判断、能量分配策略等复杂的控制算法由主核心CPU12X来处理，两核心间的数据交换通过共享RAM实现。这样既保证了通讯的实时性，又提高了控制算法的运行速度。
3 整车控制器功能验证
3.1 硬件在环仿真系统的搭建
硬件在环仿真不但克服了离线仿真不能模拟实际物理信号的缺点，还克服了实车试验成本高、周期长等缺点［12，13］。 图 8和图9所示硬件在环仿真控制系统包括 VCU、dSPACE（DS1005）、ControlDesk 软件和驾驶室仿真台等四个部分，驾驶室仿真台负责产生三种踏板信号和挡位信号，PC机中的ControlD-esk软件起到下载模型至dSPACE及监控dSPACE的作用，dSPACE负责产生车辆上的各种信号。
3.2 试验结果
图10 为硬件在环仿真的试验结果，显示了车速与超级电容电流和电压、发动机转速和扭矩、电动机转矩及挡位信号之间的关系。
分析可知在各个挡位下，当发动机在900 r/min～1 400 r/min时车辆进入助力模式，电动机助力使发动机运行于经济油耗区（图10A圈处），此处形成的曲线与图6中的最佳燃油消耗曲线很接近，此时超级电容输出电流，超级电容电压下降；当刹车踏板踩下时，车速较高的情况下VCU进入制动回收模式，电动机转换为发电机输出电流给超级电容，超级电容电压上升；在其余状态下，VCU进入滑行模式，电动机和超级电容待机，发动机单独工作。
VCU能够根据踏板及挡位信号准确地判断出的驾驶员意图，迅速切换到相应的工作模式，实现混合动力工作模式。
4 结论
（1）本文所述VCU考虑到了通用性的要求，可以将其方便地移植到其他种类的混合动力汽车上，从而降低了硬件开发和使用成本。
（2）在混合动力整车控制器上首次采用了双核微控制器，它可以将中断处理程序单独分配给一个内核，同时另一内核专门处理复杂的逻辑运算而不受中断影响，克服了传统的单核微控制器由于繁杂的中断请求导致其系统运行效率下降的缺点，提高了整个系统的实时性和运行效率。
（3）硬件在环仿真试验的结果表明所设计的VCU完成了包括车辆需求计算、运行模式判断、能量分配策略和数据信息交换等工作，工作稳定。根据发动机工作区优化策略而提出的逻辑门限值能量分配策略是可行的，工作时优化了发动机的工作区间。
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动力控制 篇4
就控制来说, 需要明确的就是控制谁和如何控制的问题。针对PHEV汽车控制目标有[1]:更加理想的油耗、排放、成本以及操控性能。同时还需要考虑:如何使发动机工作在更理想的工作区域来保证很高的工作效率;如何减少发动机的动态波动使得发动机工作转速稳定;如何加入发动机的相关保护措施如开启关闭的控制、最低转速的控制等;如何加入电池的监控保护措施如使得电池工作在合理安全的电压、容量总保持在合理的状态灯;如何让模式选择更加合理例如城市拥堵区域的零排放模式等。
2 电辅助控制策略分析
电辅助控制策略利用电子系统控制精确快速的特点, 控制电动机, 在PHEV汽车行驶过程中, 辅助发动机保证汽车的动力性, 同时使电池的SOC在合理范围, 从而对车辆来说体现出理想的动力性、经济性和排放性。
图1为工作情况示意图。当SOC小于cs_lo_soc (最低SOC限值) , 工作扭矩小于发动机的最小输出扭矩, 此时发动机以最小输出扭矩工作, 超出部分用于对电池的充电扭矩。
图2指出了某镍氢电池的工作区和需主动充电区[2]。电池在PHEV工作室存在主动充电和被动充电, 主动充电就是发动机带动电动机进行充电, 而被动充电就是在制动过程中由于车辆惯性带动电动机对电池充电。
其中:Maximum Torque Envelope为最大扭矩曲线;Minimum Torque Envelope为最小扭矩曲线;Off Torque Envelope为发动机关闭曲线;Electric Launch Speed为发动机转速门限;SOC为电池的荷电状态 (State of Charge) 。
汽车启动和低速运行时, 开启纯电动模式, 降低排放和油耗;当工作扭矩小于发动机的最小输出扭矩, 此时发动机以最小输出扭矩工作, 超出部分用于对电池的充电扭矩;当所需扭矩大于发动机峰值扭矩的时候, 开启联合工作模式, 电动机提供峰值扭矩。工作过程中制动优先, 也就是优先判断是否有制动信号, 如果有制动信号即进入制动模式。
图4为在Matlab/Simulink中的仿真模型, 图中红色区域消耗电能、绿色区域为补充电能区域, 纯电动起步阶段和峰值功率阶段以及发动机关闭纯电动模式下电池放电, 在发动机工作扭矩富余以及制动模式下给电池充电[3]。
如图5是最小扭矩子模型图, 为保证发动机不在低效率区工作, 通过计算得到某速度下的最小扭矩, 同时判断SOC是否小于目标的SOC, 如果小于, 发动机输出扭矩用于充电, 如果不小于, 发动机不输出扭矩。
之前所计算出来需要的发动机扭矩必须在发动机的状态下才有意义, 发动机只在以下情况同时满足时启动: (1) 钥匙门接通时; (2) 当处于怠速工况时, 转矩过高、转速过快; (3) 车辆速度超过启动速度限值; (4) 需要转矩达到发动机启动转矩下限或电池SOC值低于规定值。
如果发动机迁移时刻运转变速器换挡时发动机也要继续运转, 防止换挡过程中发动机瞬间关闭。
3 总结
本文配合在Matlab/Simulink中的仿真模型, 对并联混合动力汽车动力系统的一种典型控制策略———电辅助控制策略进行了分析, 为并联混合动力汽车的控制策略优化研究提供了一定理论基础。
参考文献
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动力控制 篇5
变形蔡氏电路的动力学分析及混沌控制
针对一个变形蔡氏电路,讨论了该系统的动力学行为,并利用反馈控制方法对该系统中的混沌进行控制.根据Routh-Hurwitz判据,得出将系统控制到平衡点及围绕平衡点的极限环时增益系数的`取值范围.数值模拟验证了分析的正确性.
作 者：魏艳辉 余永清 李太勇 WEI Yan-hui YU Yong-qing LI Tai-yong 作者单位：浙江林学院,天目学院,浙江,临安,311300刊 名：重庆工学院学报(自然科学版) ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CHONGQING INSTITUTE OF TECHNOLOGY年，卷(期)：23(2)分类号：O322关键词：变形蔡氏电路 稳定性 分岔 混沌控制
动力控制 篇6
摘要：本文主要阐述了热能动力工程技术的理论基础和应用价值，针对热能动力工程的在锅炉内燃烧控制方面的应用进行详细分析，研究热能动力工程技术的具体应用方式，分析其在应用过程中的不足之处。并结合热能动力的缺点进行重点研究，不断提高热能动力工程技术水平，以推动社会生产能力的提高，促进社会进步。
关键词：热能动力工程；锅炉；燃烧控制技术；不足
热能动力工程是人们在实际生产生活中不可或缺的部分，是在实际生活中进行应用的工程专业。热能动力工程是建立在热能、机械工程学和动力工程基础上的综合性学科，主要应用是将热能转化为机械能，为人们的实际生产提供动力。不断发展热能动力工程在锅炉运作过程中的技术，对我国能源的开发和利用率有着重要意义。本文主要通过阐述热能动力工程的专业技术，详细分析热能动力工程在锅炉中的应用以及在锅炉运作发展中的重要作用，以推动能源生产的发展，促进社会经济的发展。
一、热能动力工程技术
热能动力工程研究范围主要有机械工程、工程热物理等科学领域，通过运用热能和动力的转换，对机械和电动力工程方面进行控制，是建立在现代动力工程学基础上的专业。热能动力工程在电厂热能工程及自动化、液体机械及其自动控制、空调制冷和锅炉热能转换方面均可进行应用并不断发展，优化热力发动机、动力机械、热能工程、流体工程、制冷与低温技术等方面的能源利用，提高能源利用效率，进一步推动能源研究的发展。
二、热能动力工程技术在锅炉运作中的应用
（一）锅炉的概念和发展概况
锅炉是将热能进行转换的工具。锅炉的产生，促进了社会工业的发展，为社会进步作出巨大贡献。锅炉在工业生产过程中通过燃烧燃料将热能进行转换，按照燃料的不同可以分为燃油锅炉、燃气锅炉、燃煤锅炉、沼气锅炉、太阳能锅炉和电加热锅炉。锅炉的应用在社会生产中有着非常重要的作用，早在古代时就已经可以利用锅炉，对材料进行加热，可以提炼铜、铁，进行生活器具制造或者铸造兵器。在锅炉的发展中，人们对炉温的控制技术逐渐升高，不断进行热能动力工程方面的研究，让人们对锅炉的运作和能量控制方面逐渐完善，提高锅炉热能的利用效率。锅炉主要结构是炉膛燃烧部分和热能传递部分。炉膛由炉墙、炉拱、炉床等部分组成。热能传递部分主要由直接受热面和在烟道上不连续布置等部分组成。现代锅炉设备还配备了各自科技设备，包括计算机信息设备、感应装置等，便于对锅炉进行自动控制，提高锅炉工作效率。
（二）热能动力工程在炉内燃烧控制技术运用
在锅炉运作时，燃烧燃料产生热量，将锅炉中的水转化成高温、高压的水蒸气，然后输送到汽轮机并在汽轮机中降温，将热能转换成机械能，使汽轮机高速旋转拖动发电机发出电能。当前，热能动力工程主要控制锅炉内燃烧情况，并且经过不断地发展和研究，这种控制技术实现了从人力控制到自动化控制的转变。
锅炉温度的控制的系统。一种是连接烧嘴、燃烧控制器、比例阀、电动蝶阀和流量PLC等组成一个温度控制系统。该系统通过运用数学运算方式计算出电信号，将信号发到对应设备上进行控制，提高了温度控制效率。另一种连接烧嘴、流量计、热电偶、流量阀和燃烧控制器组成燃烧控制系统，这种控制系统对温度进行测量，形成电信号，再与预设温度进行比较，从而实施温度控制，是交叉式的燃烧控制系统。通过实现燃料燃烧的控制，实现了对锅炉温度的准确控制，节省了能源，提高了能源利用效率。但是无论哪种控制系统，在锅炉运作的实际应用过程中，都会出现偏差，必须进行反复确认、核实，才能进行操作。图1为锅炉核心模型结构。锅炉运作中应用了流化床燃烧技术。这种技术是一种洁净煤燃烧技术，现在广泛应用的是常压循环流化床和常压鼓泡流化床锅炉，这种技术有效处理了传统燃煤锅炉运作过程中产生的有害物质，减小了发电厂对环境的污染程度。
图1 锅炉核心模型结构
（三）热能动力工程应用过程中的不足
热能动力工程在锅炉运作应用中，存在着不利发展的因素。主要体现在锅炉风机部分。在锅炉工作时，主要通过风机进行输送和压缩气体，将气体运送到指定的机械内，实现把机械能转为动能的目的，是能量转换不可缺少的部分。可以看出，风机是发电厂锅炉中非常重要的部分，但是其消耗的能量同样巨大，不利于发电厂经济效益的提高。在现代社会建设步伐不断加快的过程中，人们生产形式不再局限于传统方式，逐渐向电力电气科技方面和自动化方面发展，对电力的需求与日俱增。因此对于锅炉风机的改进势在必行。热能动力工程技术在风机方面应进行合理的技术改进，但是叶轮机械运作时，影响其工作的因素很多，内部结构复杂，难以对其温度进行精准度检测和控制。难以处理机械内部中流动现象，需要进行进一步研究。
三、热能动力工程在锅炉方面的发展
现今，自动控制式填充燃料的方式已经得到普遍应用，温度控制系统在不断进行改进，由此可见，热能动力工程在锅炉运作方面的发展仍存在着巨大前景。由于在锅炉中的应用存在着不足之处，我们在技术发展过程中，应该结合在实际应用过程中遇到的制约因素进行重点研究，通过热能、动力工程和机械工程等科学的应用，进一步提高热能动力工程技术，力求锅炉的运作效率得到保证的同时，降低燃料的使用量。在此研究过程中，应该纳入处理净化生产过程中产生的废弃物的研究。节能环保一直是我国发展的重点，环境保护对于人们的生活有着重要的影响，不能因为工业的发展而忽视对环境的保护。由此可以看出，利用高级技术减小对自然环境的污染，降低污染程度是非常有必要的。因此，热能动力工程中的环保技术将对人类的生存和发展产生重要作用。
结束语
综上所述，热能动力工程技术为锅炉燃烧过程提供了许多高效的控制技术，进一步提高了锅炉燃烧效率，給人们的生产生活带来积极作用。热能动力工程技术的应用让发电厂的能量利用率提高，不仅节省了燃料的使用，同时促进了发电厂经济效益的提高，从而推动了社会工业发展，促进社会不断进步，满足人们的需求。同时，应该继续研究热能动力工程技术，不断改进和完善，优化技术应用，创造出更加节能的能源生产设备。
参考文献：
[1]詹振.热能动力工程在锅炉方面的发展探究[J].魅力中国，2014，（4）
浅析工程中劳动力的控制 篇7
一、劳动力资源的概念
劳动力指人的劳动能力, 是人在从事劳动时所能运用的体力和智力的总和。劳动力资源包括劳动力的数量和质量两方面。
(一) 劳动力资源数量
劳动力资源和总人口数及其年龄构成紧密相联。在年龄构成一定时, 人口越多, 劳动力资源就相对的越多;在总人口一定时, 符合劳动年龄的人口占的比重越大, 劳动力资源相对说也就越多。劳动力资源的数量是指符合劳动年龄并有劳动能力的人数以及参加劳动但超过和不到劳动年龄的人数。
各个国家规定的符合劳动年龄的标准不同。我国劳动年龄的标准是:男16~60岁, 女16~55岁。劳动年龄范围内的大部分构成劳动力资源, 但是, 青年学生、因各种原因丧失劳动能力的人等不属于劳动力资源。
(二) 劳动力资源质量
劳动力资源的质量是指劳动者的体力强弱、技术熟练程度以及科技、文化水平的高低等。在劳动力数量一定的情况下, 劳动力的素质越高, 相对来说劳动力资源就越多, 反之就越少。
二、我国劳动力资源现状
目前, 我国劳动力资源总量为世界之最, 但劳动力素质偏低已成为经济发展的一个主要障碍。世界部分国家成功的经验表明, 劳动力资源作为经济活动中的一个重要因素, 它的质量和数量影响着一个国家社会生产力的发展水平。长期以来, 我国传统的劳动人事管理对劳动力资源注重产出, 忽略投入, 倚重使用, 轻视开发;在管理方法上缺乏对劳动力资源的定量和定生的科学研究;在国民经济活动和决策中忽略劳动力资源作为一种经济性要素和生产性要素所起的重要作用。这些无不造成对劳动力资源的严重破坏和浪费。甚至延误了一代人的培养, 出现某些职业后继乏人, 劳动力素质不高。因此, 要科学地进行劳动力的管理, 就必须加强对我国现有职业的分析和研究, 使职业的构成趋于合理, 形成一套全面、系统化的职业分类体系, 以便将各类劳动力纳入科学、规范、有序的管理轨道中。此外, 职业分类对于进行劳动力需求预测和规划;对于开展职业培训、进行职业介绍和就业指导;对于企业劳动组织管理和促进生产技术发展等都具有重要意义。
三、劳动力资源管理的内容
一般说来, 现代劳动力资源管理主要包括以下几大系统:
1、人力资源的战略规划、决策系统;
2、人力资源的成本核算与管理系统;
3、人力资源的招聘、选拔与录用系统;
4、人力资源的教育培训系统;
5、人力资源的工作绩效考评系统;
6、人力资源的薪酬福利管理与激励系统;
7、人力资源的保障系统;
8、人力资源的职业发展设计系统;
9、人力资源管理的政策、法规系统;
四、劳动力资源的控制
1、职业分类。国际劳工组织早在1949年就研究制定供各国参考和比照的职业分类, 1958年出版了《国际标准职业分类》, 并于1968年、1988年两次进行修订。目前, 美国、加拿大、英国、德国、澳大利亚等都制定了符合本国国情的职业分类词典, 广泛运用于统计、就业、培训、经济等领域。我国在长期的劳动人事管理实践中, 初步形成了职业分类的雏形, 但总的来看, 职业分类工作还很薄弱, 无论是基础理论研究, 还是实践管理工作, 都还相对滞后, 亟待加强。
2、技能培训。一是充分利用现有高等、中等职业技术学校的优势和条件, 扩大招生规模, 搞好农村新增劳动力职业培训。二是以县级职教中心为基础, 发挥其在师资、设备、技术上的优势, 以乡镇农民文化技术学校和村级农民夜校为主阵地和辐射点, 广泛开展农村富余劳动力转移培训;三是广泛利用农业、劳动、扶贫等部门以及社会力量举办的培训机构开展农村劳动力转移培训。
3、就业环境。深入贯彻《劳动法》、《工会法》、《劳动保障监察条例》等法律法规, 切实维护劳动者的合法权益。有关部门要督促企业与劳动者签订劳动合同, 督促企业按时、足额支付劳动者工资, 严格执行最低工资标准, 健全劳动工资平等协商机制, 引导工资分配向技术工人、老职工倾斜。加强法律援助, 建立常年性欠薪处置工作机制, 对欠薪、工伤等开设绿色仲裁区, 开展免费法律援助工作。
4、劳动保护。加强对职工的劳动保护, 严格执行工作时间和休息休假的有关规定, 扩大工伤保险参保范围, 基本实现全覆盖。
五、小结
锅炉房动力设备电气控制设计 篇8
1 锅炉的定义及分类
锅炉就是利用燃料燃烧释放出的热能或其他形式的热能,加热水或是其他工质,使其达到一定温度或是压力的能量转换设备。锅炉是由负责吸热的“锅”和负责放热的“炉”两部分组成。
锅炉分类:按烟气在锅炉流动的状况可以分为:烟管锅炉和水管锅炉;按锅筒放置的方式可以分为:立式锅炉和卧式锅炉;按用途可以分为:电站锅炉、车船用锅炉和生活供暖用锅炉;按介质可以分为:蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉和有机热载体锅炉;按燃料可以分为:燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉和废热锅炉;按出口蒸汽压力可以分为:低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界锅炉和超临界锅炉;按燃烧方式可以分为:悬浮燃烧锅炉和沸腾燃烧锅炉;按排渣方式可以分为:固态排渣锅炉和液态排渣锅炉。
2 锅炉动力设备电气控制设计
锅炉动力设备主要包括:点火系统、保护系统、上煤系统、除灰渣系统、送风和引风系统等,以下将对这几个系统的电气控制设计做介绍。
2.1 点火系统电气控制设计
一般设计锅炉允许点火的条件主要包括:ESD的跳车信号;风机运行信号;点火烧嘴熄灭;主火焰信号A/B(二取二);炉膛压力高高;汽包压力高高;汽包液位高高;汽包液位低低;炉膛空气压力低低;进口燃气压力低低;烧嘴入口燃气压力高高;锅炉主燃气切断阀开;主燃气切断阀A/B关;主燃气放空阀开;点火切断阀A/B关;点火气放空阀开。
条件中的高高、低低等为条件联锁高报警或联锁低报警,只有在这些条件不处于报警情况时才允许锅炉点火。
2.2 保护系统电气控制设计
锅炉的保护系统条件一般设计如下:就地盘上紧急停炉按钮;机柜门上紧急停炉按钮;来自ESD的跳车信号;风机运行状态;辅、主火焰信号A/B丢失;炉膛压力高高;汽包压力高高;汽包液位高高;汽包液位低低;燃烧空气压力低低;进口燃气压力低低;烧嘴入口燃气压力高高;锅炉主燃气切断阀关回讯。
当上述任意一个条件被触发时锅炉就会进入联锁停机状态,执行如下动作:点火烧嘴切断阀切断、点火气放空阀打开、主燃气切断阀切断、主燃气放空阀打开、点火变压器失电,使锅炉进入安全保护状态。
2.3 上煤系统电气控制设计
用在不同行业的锅炉对煤粒大小的要求也不同,当煤粒的大小不符合锅炉燃烧设备的要求时,煤块必须要进行粉碎。因此,上煤系统中常设置有:碎煤装置(环锤式碎煤机、双辊齿牙式破碎机)、筛选装置、给煤设备(电磁振动给煤机、往复振动给煤机)和煤的计量装置。
锅炉用的燃煤从煤场运输到锅炉前贮煤斗中,用来向锅炉连续的提供燃煤,保证锅炉的正常运行。常用的运输燃煤的设备有:卷场翻斗上煤机、摇臂翻斗上煤机、电动葫芦吊煤罐、埋刮板输送机、胶带输送机及波状挡边带式输送机等。
2.4 除灰渣系统电气控制设计
除灰渣系统的电气控制系统所控制的设备包括:引风机、鼓风机、炉排电机、清灰机及除渣机。
除灰渣系统工作流程如下图:
当具备起车条件时,系统给出预起车信号,按顺序先开引风机,将空气引入管道,鼓风机作用为加大气体压力,之后一部分气体进入除渣机后,高压高速气体将煤渣吹走,另一部分气体进入炉排电机,使固体燃料充分燃烧,并将燃烧产生的灰吹入清灰机,若系统燃烧产生的灰量大,则可配备多个清灰机,使清灰效果更佳。
2.5 送风系统和引风电气控制设计
锅炉燃烧的过程是否经济,是否充分可用剩余空气系数来衡量,剩余空气系数通常用烟气含氧量来表示。实现锅炉经济燃烧最基本方法是使风量与燃料量成一定比例。送风控制系统的功能就是控制锅炉送风量与燃料量,使其成合理的比例,使锅炉充分燃烧,达到最高热效率。
保持炉膛压力要求范围内,引风量必须与送风量相适应。炉膛压力高低也关系着锅炉的安全和经济运行。若炉膛压力过低,将导致大量冷风流进炉膛,而增大引风机负荷引起内爆。相反,若炉膛压力过高,高出大气压力时,将导致火焰和烟气外冒,不仅危害设备和人生的安全,还会影响环境卫生,污染环境。引风量控制系统的作用就是保证炉膛负压力,将炉膛负压力控制在允许的范围内。
锅炉控制炉膛负压力手段是调节引风机引风量,其主要外部干扰是送风量。引风量的调节一般是采用单回路调节系统并加以前馈方法进行。送风量和引风量的平衡程度决定着炉膛负压力的大小,所以用送风量作为前馈信号,改善系统调节性能。另外,调节对象属于一个比例环节,被调量反应过于灵敏,要注意防止由于小幅度偏差引起的引风机频繁动作。
结束语:锅炉是一种很特殊的大型热能设备,为了保证锅炉安全、经济地运行,需要做好设计、调节、控制工作。在锅炉运行时,要实时对水位、蒸汽压力等重要参数的变化进行监测。随着时代的进步和科技的发展,出现了智能控制器和超大型可编程控制器以及模糊控制、自适应控制等智能控制算法,这些技术的应用使得锅炉的控制水平得到极大的提高,实现了锅炉运行的最优化控制,这样一来既可以消除锅炉运行时的安全隐患、防止事故发生,又可以减少燃料浪费、节约能源、降低环境污染、提高经济效益。因此可见,加强锅炉运行设备电气控制的设计工作是十分必要的。
摘要：锅炉是一种热能设备,最大的特点是具有高温、高压。锅炉作为常见的加温加压设备,在各个行业都有广泛的使用。由于锅炉高温高压的特性,使得其极其危险,一旦设计或是操作不当而发生事故,将会危及国家和人民生命财产安全,造成巨大的损失。因此,要对锅炉的材料选用、设计、制造和检验都制定严格的规章制度以保证安全。
关键词：锅炉,电气控制,电气设计,动力设备
参考文献
[1]高立群.浅谈电锅炉房的电气设计[J].中国新技术新产品,2008(14):73-74.[1]高立群.浅谈电锅炉房的电气设计[J].中国新技术新产品,2008(14):73-74.
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[3]赵忠瑞.大型锅炉房电气控制设计探讨[J].中州煤炭,2001(3):5-7.[3]赵忠瑞.大型锅炉房电气控制设计探讨[J].中州煤炭,2001(3):5-7.
[4]郭荣祥,赵金风,沙峰,等.热水锅炉燃烧系统智能控制的研究[J].冶金自动化,2008.[4]郭荣祥,赵金风,沙峰,等.热水锅炉燃烧系统智能控制的研究[J].冶金自动化,2008.
混合动力电动汽车结构与控制策略 篇9
关键词：汽车产业,混合动力电动汽车,汽车结构,控制策略
电动汽车是近些年来兴起的一种新型汽车构造, 其使用的过程中可以实现零排放、零污染, 而且可以利用煤炭、水等资源代替传统的石油资源作为燃料, 因此可以在节约燃油成本的同时, 减少对环境产生的污染。随着电动汽车技术的不断发展, 产生了混合动力电动汽车, 这种新型汽车的开发热点在于电力驱动系统和辅助动力单元结构的应用, 形成了不同的结构的布置形式, 降低了电动汽车的生产成本, 延长使用寿命。
1 混合动力电动汽车结构类型
1.1 串联式动力系统
串联式混合动力电动汽车是由发动机、发电机、驱动电机三个主要的构件组成, 发电机的作用是用来发电, 将电能提供给电动机, 由电动机驱动汽车行驶。除了提供汽车驱动的电能以外, 其他的电能也可以为电池蓄电, 延长电能的供给时间, 为汽车的驱动提供电能支持。另外, 也可以单独使用电池作为驱动力, 这种驱动状态可以实现汽车的零排放和零污染。
1.2 并联式动力系统
并联式混合动力电动汽车的结构, 主要包括发动机、电动/发电机两个构件, 可以单独运作, 也可以协调合作, 因此并联式混合动力电动汽车的结构形式较为多样, 可以满足不同的运行需求。在需要的情况下, 两种动力系统产生的公路可以实现叠加, 这时发动机的功率就会增强, 可以增强混合动力电动汽车自身的驱动力, 降低驱动成本。这种并联式动力系统的运作方式, 与内燃机汽车的运作原理存在很大相似之处, 但是其在动力驱动的行程方面比串联式动力系统的支撑时间更长, 效率也更高。另外, 并联式混合动力电动汽车可以依靠两套动力系统实现长效工作机制, 可以根据汽车行驶的环境、路况等差异随时调整动力系统的运行状态, 减少汽车磨损, 有利于延长汽车使用寿命。
1.3 混联式动力系统
混联式动力系统的应用是混合动力电动汽车结构的最优化设计, 也是几种汽车结构中作为复杂的结构。在汽车启动和低速运转时发动机是处于关闭状态的, 而这时系统启动的能量来源于电池中的电能;当发动机处在匀速运行状态时, 根据电池对电能的供给程度, 随时由发电机承担起发电和输送电能的责任, 保证结构的持续运行;制动时由发电机和发动机共同承担制动能量的回收责任, 并且开启电池充电功能。
1.4 电动轮式动力系统
上述三种动力系统都是运用动力传送的基本原理, 新型的电动轮式动力系统则用电子差速器取代了传统的汽车差速器和半轴结构, 直接将电动机安装在汽车的驱动轮上, 这样可以使整个驱动结构变得简洁, 也提高了系统运行的效率。
2 混合动力电动汽车控制策略
2.1 串联式混合动力电动汽车控制策略
串联混合动力电动汽车的控制策略, 主要的着力点在于发动机的功效区和排放区的控制, 同时考虑到电池、电动传送系统的总体功率, 根据驱动系统的运行要求, 分别采用恒温器控制、发动机跟踪器控制的策略。恒温器控制策略的原理是要保证发动机在启动和运行过程中保持恒定的功率排放, 当其超过特定数值时则发动机关闭, 由电动机驱动车轮。发动机跟踪器控制策略是随时跟踪发动机的功率变化与车轮功率的变化情况, 避免过高的发动机功率对车辆驱动系统造成的损坏。
2.2 并联式混合动力电动汽车控制策略
并联式混合动力汽车系统的控制策略的实施, 要保证在汽车性能稳定运行的基础上, 降低燃料消耗, 减少污染排放, 所以针对并联式混合动力系统的控制策略, 需要着重针对发动机的运行进行控制, 运用“削峰补谷”的策略稳定汽车运行状态。同时, 利用回收功能对汽车制动过程中产生的能量进行回收和再利用, 可以提高能量的利用效率。并联式混合动力电动系统的控制策略需要具备较强的电池功率、加速踏板和驱动功率等相关数据的支持, 根据特定的计算规则, 将其转化为系统控制的曲线, 从而满足系统驱动的要求。当前, 针对并联式混合动力电动汽车的控制策略, 主要有电力辅助控制策略、SOC扭矩平衡式控制策略、自适应控制策略、模糊逻辑控制策略等几种类型, 在实际的运用过程中, 需要根据并联式混合电动汽车的控制要求, 采用有针对性的控制策略, 可以达到更好的效果。
2.3 混联式混合动力汽车的控制策略
混联式混合动力结构的控制策略相比前两种更加复杂, 而且在控制形式方面较多样, 所以在控制策略方面需要结合串联和并联结构的特点, 灵活采用有针对性的控制策略, 才能达到控制目标。一是发动机恒定工作地点的控制策略, 将发动机作为主要的控制点, 通过调节功率调峰达到瞬时功率的控制, 这种控制策略可以减少发动机长期运行产生的磨损, 而且具有更高的灵敏度。二是发动机的曲线控制策略, 这种控制方法通常是从发动机静止状态进行跟踪控制, 对发动机的运转状态形成一个工作曲线, 根据曲线的调整使油耗始终处在最佳标准。当发动机关闭以后, 对其进行调整, 回到最优的静止状态。三是瞬时优化控制策略。这种控制策略主要是以曲线模式思想为基本原理, 对混合动力电动汽车的动力系统运行状态进行优化, 可以在瞬时达到最优, 再以这个最优为基点, 对每个变量进行动态控制, 减少油耗。四是全局优化控制策略。全局优化策略, 可以保证车辆在整个运行过程中都可以保持最优状态, 虽然计算方法较为复杂, 但是可以通过全局优化的算法对发动机工作状态进行实时监控, 保证可靠性的基础上实现优化调整。
2.4 电动轮式混合动力汽车的控制策略
电动轮式混合动力汽车主要是借助计算机技术的运用实现其电子差速的有效控制, 这也是新时期混合动力电动汽车技术发展的新方向。电动轮式混合动力汽车的电子差速器的控制策略, 主要是运用汽车行驶过程中左右两侧产生的车轮转速将传感器信号传输到中央处理器, 再由中央处理器对左右两轮的转速进行对比后, 确保处于相同的距离, 再将控制的结果传输到转向盘, 根据路面状况和车速情况对转向盘的角度进行控制, 从而保证电动轮的差速得到有效控制, 保证车速平稳。
3 结束语
综上所述, 混合动力电动汽车是新时期汽车产业发展的一个新型汽车结构, 其具有更高的制动功率, 可以减少燃油的损耗, 真正实现零排放和零污染, 具有较高的环保效益。随着我国汽车行业的不断发展, 在混合动力电动汽车的技术方面也将不断完善, 而实现汽车行业的清洁生产是促进能源可持续发展战略的重要举措, 有利于解决城市环境污染问题, 为人类创造健康的生活环境。
参考文献
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[3]过磊.并联式混合动力电动汽车模糊逻辑控制策略的设计与仿真[J].上海汽车, 2013 (2) .
给电子体控制乙烯聚合反应的动力 篇10
关键词：给电子体,乙烯聚合,催化
聚烯烃工业的发展离不开聚烯烃催化剂技术的进步,而给电子体的应用对推动催化剂的发展起了非常重要的作用。随着载体和给电子体的运用和发展,至今已出现五代Ziegler - Natta聚丙烯催化剂[1]。
给电子体对烯烃配位聚合催化剂性能的影响一直是人们感兴趣的话题,其主要原因是它显著改善催化剂的性能,有利于实际应用和工业化生产。其主要表现在: 影响聚丙烯的等规度和结晶度; 改变催化剂的活性; 控制聚合物相对分子质量、相对分子质量分布以及其它一些物理性能[2]。给电子体的主要作用机理可以归纳为如下几个方面[3]: ①用给电子体除去毒物。在活性中心形成过程中会生成有害物质,给电子体可以和这些有害物质络合而除去毒物。②与烷基化合物作用。给电子体与烷基化合物络合,会降低烷基化合物的有效浓度,或降低其反应能力,也有可能生成新的烷基化合物和新的催化剂,使活性中心和链转移反应的过程受到影响。③使活性中心发生变化。不同的给电子体可使不同的催化剂失活或者使催化剂的某些活性中心活化。④改变过渡金属化合物的物理形态。
给电子体改善催化剂催化性能的更重要方面是能影响聚合动力学行为。在试验中发现,以体积比为1∶1 的 γ - 氨丙基三甲氧基硅烷和 γ - 氨丙基三乙氧基硅烷的混合液作为给电子体,在催化剂制备的不同时期加入该给电子体体系对催化剂的性能有很大的影响。
1 试验方法
1. 1 催化剂的制备
称取一定量的镁粉置于反应器中,加入适量正己烷及少量碘; 加热搅拌一段时间后,加入少量氯代正丁烷,反应一段时间后冷却抽出滤液,用己烷洗涤4 次,每次抽去液体; 在留有固体的反应器内加入一定量的醇、加或不加给电子体,升温搅拌1 h; 冷至室温下滴加一定量的四氯化钛,加或不加给电子体,升温反应2 h; 过滤,固体用溶剂洗涤3 遍,抽干后得到深红色粒状固体,即所制得的烯烃聚合催化剂。
1. 2 乙烯聚合反应
将2L不锈钢聚合釜用氮气置换3 次,依次加入己烷、Al Et3及催化剂,搅拌升温,通入适量氢气后再通入乙烯,保持总压为0. 8 MPa,一定温度下聚合2 h,得到白色的聚乙烯。在聚合过程中记录时间和乙烯消耗量的对应关系。
2 试验结果
2. 1 给电子体加入方式对乙烯聚合动力学曲线的影响
①“前加”是醇修饰时加入,“后加”是加完Ti Cl4之后加入;②聚合反应条件:温度80℃;总压力0.8 MPa;氢气分压0.1 MPa;聚合时间120 min;溶剂正己烷;助催化剂Al Et3;Al/Ti摩尔比200。
通过在催化剂制备过程的不同时期加入体积比为1∶1 的γ - 氨丙基三甲氧基硅烷和 γ - 氨丙基三乙氧基硅烷,考察了催化剂的性能及聚合物形态,试验结果如表1 所示。同时考察了催化剂催化乙烯聚合的动力学行为,结果如图1 所示。
由表1 可知,加了给电子体的催化剂2、3 载钛量明显低于不加给电子体的催化剂1,这可能是因为加入的给电子体优先与载体中酸性较强的晶面络合,占据了载体的部分配位位置,减少了与Ti Cl4络合的晶面,导致催化剂中的载钛量下降。对比催化剂2 和3,两者载钛量没有太大的差别,这说明在加完Ti Cl4后加入给电子体不影响Ti Cl4与载体的配位。
图1 直观地体现了给电子体对催化剂性能的影响。结合表1 数据可以发现,加入给电子体后不仅提高了催化剂的催化活性,而且还使得到的聚乙烯形态得到改善,具体表现为聚合物堆密度增大。加入给电子体后催化剂的催化活性在得到提高的同时极大的改善了其聚合动力学行为。不加给电子体的催化剂1 催化乙烯聚合动力学行为表现为速升衰减型曲线; 只在醇处理过程中加入给电子体的催化剂2 催化乙烯聚合动力学行为表现为缓慢上升平稳衰减型曲线; 而在醇处理过程及加完Ti Cl4后均加入给电子体的催化剂3 催化乙烯聚合动力学行为则表现为缓慢上升型曲线。这表明给电子体对活性中心有一定的屏蔽作用,使得诱导期延长,聚合动力学衰减缓慢。
通过上面的研究发现,根据聚合工艺的要求通过添加给电子体可以平稳控制催化乙烯聚合动力学行为。这对实际生产有着巨大的意义。
2. 2 氢气分压对催化剂催化乙烯聚合动力学的影响
氢气是烯烃配位聚合反应最有效的链转移剂,通过在聚合体系加氢可以调节聚合物的相对分子质量,而且相对分子质量随着加氢量的增加而下降[4],因此氢气作为相对分子质量调节剂在聚合过程中被广泛使用。但随着氢气分压的提高,聚合反应速率下降,催化剂的催化活性降低。不同氢气分压对催化剂3 性能的影响如表2 所示。
①聚合反应条件:温度80℃;总压力0.8 MPa;聚合时间120 min;Al/Ti摩尔比200;溶剂,正己烷;助催化剂Al Et3。
由表2 可知,随着聚合过程中氢气分压的增大,催化剂的催化活性减小,由不加氢时的12. 74 × 106g PE / ( mol Ti·h) 减到0. 3 MPa下的1. 81 × 106g PE / ( mol Ti · h) 。这是因为作为链转移剂的氢气使得活性金属—碳键中心发生了氢解,生成M - H键,烯烃分子加进M - H键时重新生成活性中心( M - C键) ,而烯烃加到M - H键上远比加到M - C键需要的活化能高、速度慢,这决定了氢气存在下聚合速率必然降低,导致催化剂的催化活性随氢气分压的增加而下降[5]。
由表2 还可知,所得聚乙烯的堆密度并不受氢气分压的影响,其颗粒形态没有发生大的改变。在实验范围内的各种氢气分压条件下,聚合物的堆密度均保持在较高的水平,达到0. 32 ~ 0. 33 g / cm3。这也表明使用该催化剂在氢气存在下催化乙烯聚合并没有产生低聚物。同时聚乙烯的颗粒分布均一,没有超过200 目的细粉存在,这样颗粒形态的聚乙烯在生产过程中不容易产生静电,比较安全,在包装运输方面可以节约包装材料和减少运输费用,具有良好的经济效益。
3 结论
本文在催化剂制备的不同时期加入体积比为1∶1 的 γ - 氨丙基三甲氧基硅烷和 γ - 氨丙基三乙氧基硅烷组成的给电子体,大大改善了催化剂催化乙烯聚合动力学行为,易于实现工业化生产。同时,该催化剂具有很好的氢调敏感性,在用该催化剂催化乙烯聚合时可以很方便通过改变体系中氢气分压得到不同相对分子质量的聚合产物而不影响其聚合速率。
参考文献
[1]肖士镜,余赋生.烯烃配位聚合催化剂与聚烯烃[M].北京:北京工业大学出版社,2003:53.
[2]洪定一.聚丙烯——原理、工艺与技术[M].北京:中国石化出版社,2002:220.
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动力控制 篇11
关键词：仿真技术；库存控制；系统动力学
一、引言
随着市场经济的全球化，无论是传统行业还是新兴行业，之间的竞争都越来越大，大家关注的重点对象转移到了供应链的管理上。为了应对企业生产过程中的不确定性以及顾客需求的多样性、不确定性，供应链的各节点都必须要有一定的库存，这些库存不仅占用了很大的资金量，使企业的生产和经营成本增加，而且也供应链整体性能和综合成本受到制约。
在供应链系统中，每个节点企业具有一定库存，它们共同形成了一个多级库存系统。在传统的库存控制系统中，大多是仅仅考虑单个企业的库存，并没有综合研究。但是，随着企业内、外潜在的不确定性越来越多，对企业的影响也就越来越大。位于供应链上每个节点企业，为了能够更有效地管理和控制企业的运营，都在寻找库存成本与收益综合最大利润点，如何得到较高的顾客满意度和更低的库存成本，成为了企业家们更加关注的话题。因此需要从一个更广泛的角度来考虑和研究供应链环境下的库存控制问题。
有关供应链管理的研究逐渐成为热点，如Thomas等提出了协调的供应链管理结构，Bhatnagar等建立了多工厂协作模型。但大多数研究都是从管理运筹学的角度，运用线性规划、最优化理论等数学方法对库存控制系统进行分析。然而，供应链管理过程中也存在着许多复杂的制约因素。所以用系统的方法来解决供应链问题，能更好地展现与协调各节点之间的关系。
二、系统动力学方法
系统动力学是以系统反馈控制理论为基础的，定量与定性相结合，研究系统发展变化的动态行为的仿真方法。其主要的理论基础有：决策过程、反馈控制理论、系统分析的试验方法、计算机仿真技术等。它把系统方法作为基本的思考方法，为解决和分析复杂的动态性问题提供了独到而鲜明新思路。
系统的思考为系统动力学方法的理论基础，该方法能够把现实世界中系统的结构与决策，转换成动态的模型来表示，可进行试验，并对该模型进行仿真运行，把得到仿真结果作为反馈信息，用来参考并指导修正所构建模型，之后改进模型或重新制订策略。然后将新的策略加入之前得系统模型中，继续仿真运行，分析并比较结果，以到达进一步改进模型和策略。这些程序也许会不断地往复进行，直到我们建立的最终模型更加接近现实情况。
三、库存控制的系统动力学模型
（一）库存控制模式流程
在以往的库存控制模式下，每个节点处企业自己管理控制库存，物流链中的每一个节点都具备自有库存。每个企业都要对自己的库存控制和生产、分销或订货行为负责。在供应链中的每一个级别都有自己的库存，但这种模式使每个库存控制策略相互封闭，信息流与物流都是单向传递，它们之间不通信息，只有零售商真实的掌握客户需求。
（二）定量库存控制模型
当库存水平到达订货点（根据公司需要预先设定的库存水平）时，就发出订单，进行补货，这种模式就是定量库存控制。为了能够准确提供信息，必须经常检查物料的库存水平。订货点和订货批量是定量库存控制的两个重要参数。其中订货点的计算公式为：
订货点=平均需求率×采购提前期+安全库存
而订多少货则要根据经济订货批量法则来计算。该法则要求采购费用与库存费用（即总费用）最小。通常，库存费用与库存量是正相关的，而采购费用一般会随着采购批量的增加而相对减少，但是采购批量如果增加也会使库存费用增加。所以要找到一个最优的订货批量，来解决总成本与库存水平的矛盾，使得总费用最小。这时系统动力学方法就比传统的数学方法具有明显的优势。
假设订货批量每次都是一定的，采购提前期固定，平均物料消耗水平稳定，那么该条件下的定量库存控制模型如图1所示。（用Anylogic软件）
（三）定期库存控制模型
定期库存控制模式是按照设定的周期（T）来检查库存，当发现某个物资的当前库存（I）低于之前设定的库存水平（S）时，就开始补货。订货量计算方式为：Q=S-I+M（M为订货提前期期间消耗的库存量）。相比于定量库存控制方式，在定期库存控制模式没有固定的订货点，也不具有一定的订货批量，但需要设立安全库存。由此看来，确定订货周期和库存补充量是定期库存控制的核心问题。
订货数量要根据当前库存、最大库存和采购提前期三个指标来确定：
订货量=最大库存-当前库存+（采购提前期×物料的月或年需求/月或年）
那么，用Anylogic建立定期库存控制的系统动力学流程图如图2所示：
四、结论
库存的管理和控制是供应链管理中的重要组成部分。库存控制的目的就是要在保持较高的客户服务的前提下，控制并优化企业库存水平，尽可能地降低库存费用，减少企业的生产成本，使企业的市场竞争力争强，最终提高供应链管理的质量。本文采用系统动力学的方法，使用Anylogic软件，对定量与定期两种库存控制模式进行建模，能够较好的解决库存控制问题。由于篇幅限制，并没有对复杂的库存控制问题建模，可以根据实际问题在本文模型的基础上限制条件。（作者单位：首都经济贸易大学）
参考文献：
[1]李翀，刘思峰，方志耕，白洋.供應链网络系统的牛鞭效应时滞因素分析与库存控制策略研究[J].中国管理科学，2013，02：107-113.
[2]黄银平.基于系统动力学的供应链库存管理研究[D].大连海事大学，2008.
基于系统动力学的库存控制研究 篇12
系统动力学通过系统建模,明确系统内部各要素间的因果关系,设置结构方程式,然后根据需要进行必要的定性与定量分析。
本文中将以传统生产活动中的二阶段供应链模型的灵敏性分析来说明变量对库存的影响,从而达到科学指导实践的作用。
1 系统动力学库存控制模型的建立
(1)仿真建立的基本假设。a.在模型中我们只考虑一种产品,即某种啤酒。b.在模型中我们不考虑缺货成本。c.在模型中我们不考虑订单延迟。
(2)模型的提出。某啤酒的初始市场需求率为1 200箱/周,从第6周开始上升至1 400箱/周,各节点初始库存量和期望库存量为2 400箱。期望库存可持续时间均为2周,库存调整时间为6周,销售预测所需的移动平均时期数为8周。假设各节点运输延迟时间和制造商生产延迟时间均为3周,不存在订单延迟。仿真的时间范围是0~200周,步长为1。
(3)结构方程式。a.市场销售率=1 200+IF THEN ELSE(Time>=6,200,0)单位:箱/周。表示市场需求在前5周为1 200,从第6周开始上升至1 400。b.库存调整时间=6周。c.运输延迟时间=3周。d.移动平均时期数=8周。e.零售商订单=MAX(0,零售商销售预测+(零售商期望库存-零售商库存)/库存调整时间)单位:箱/周。表示当“零售商销售预测+(零售商期望库存-零售商库存)/库存调整时间”大于0时订单量取该值,小于或等于0时则取0。f.零售商库存=INTEG(制造商发货率-市场销售率,2 400)单位:箱。表示零售商库存量等于制造商发货率和零售商发货率差的积分,初始值为期望库存可持续时间×1 200=2 400。g.期望库存可持续时间=2周。h.零售商期望库存=零售商销售预测×期望库存可持续时间单位:箱。i.零售商销售预测=SMOOTH(市场销售率,移动平均时期数)单位:箱/周。表示零售商当期销售预测等于过去8周发货率的移动平均数。j.生产延迟时间=3周。k.制造商产出率=SMOOTH(制造商生产需求率,生产延迟时间)单位:箱/周。l.制造商发货率=SMOOTH(零售商订单,运输延迟时间)单位:箱/周。表示零售商订单经过一定的运输延迟才能满足。m.制造商库存=INTEG(制造商产出率-制造商发货率,2 400)单位:箱。表示制造商库存量等于制造商产出率和制造商发货率差的积分,初始值为期望库存可持续时间×1 200=2 400。n.制造商期望库存=制造商销售预测×期望库存可持续时间单位:箱。o.制造商生产需求率=MAX(0,制造商销售预测+(制造商期望库存-制造商库存)/库存调整时间)单位:箱/周。表示当“制造商销售预测+(制造商期望库存-制造商库存)/库存调整时间”大于0时订单量取该值,小于或等于0时则取0。p.制造商销售预测=SMOOTH(制造商发货率,移动平均时期数)单位:箱/周。表示制造商当期销售预测等于过去8周发货率的移动平均数。
2 模型的仿真与分析
将上述模型输入Vensim软件中进行运算得到如下图示:
然后本文将对该模型进行敏感性分析:
方案一:库存调整时间=6周
零售商库存初始值为2 400箱
期望库存可持续时间=2周
市场销售率前4周为1 200箱,第6周开始1 400箱
生产延迟时间=3周
移动平均时期数=8周
制造商库存初始值为2400箱
运输延迟时间=3周
将方案一数据录入可得到两表,表名分别为制造商1和零售商1。
方案二:市场销售率前4周为1 200箱,第6周开始1 300箱。
其他数据同方案一。
得到以下两表,为区别起见,分别命名为制造商2和零售商2。
通过比较制造商1图和制造商2图可以发现,制造商库存的凹凸变化明显变小,并且制造商期望库存和制造商库存之间的差距也缩小很多,还可以发现制造商产出率和发货率之间的差距也明显放缓,因此可知道,准确计算市场销售率可使制造商减少很多库存成本,特别是减少了库存积压。
通过比较零售商1图和零售商2图可以发现,与以上比较类似的是,零售商库存的起伏大大减小,并且零售商库存与零售商期望库存之间的变化量也下降很多,同时还可以观察到相同的是零售商1和零售商2图中零售商订单与制造商发货率曲线基本上重合。因此也可推出,准确的市场销售率的计算也可大大减少零售商的库存成本。
方案三:库存调整时间由6周降低到3周
其他数据同方案一,得到制造商3和零售商3。
比较制造商1图和制造商3图,库存调整周期的缩短使得制造商库存曲线起伏更加剧烈变化更加复杂,而通过观察制造商产出率曲线也发现了类似倾向。由此可推断库存调整周期的变化会造成制造商库存以及其产出率的剧烈波动,严重影响了库存控制效率。
相比之下,此时零售商各曲线的变化较平缓,不过也存在微小的波动。由此可推断相对于制造商库存及产出率来讲,库存调整周期的长短对于零售商库存及订单的影响不大。
3 结论
我们要充分利用理论知识指导实践,以减少企业和社会的成本。然而在实践中我们必须要优化供应链管理信息系统,充分共享供应链上下游信息,以准确指导上下游企业的行为(制造、订货、销售等),以期更好地减低整个供应链的成本,提高效率和收益。
参考文献
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