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控制管理论文范文1
关键词:砌体结构裂缝控制措施
1裂缝的性质
引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，既有地基、温度、干缩，也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类，一是温度裂缝，二是干燥收缩裂缝，简称干缩裂缝，以及由温度和干缩共同产生的裂缝。
温度裂缝
温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上，如在门窗洞边的正八字斜裂缝，平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝，以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因，是顶板的温度比其下的墙体高得多，而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多，故顶板和墙体间的变形差，在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大，中间渐小，顶层大，下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。
干缩裂缝
烧结粘土砖，包括其它材料的烧结制品，其干缩变形很小，且变形完成比较快。[KG-*2]只要不使用新出窑的砖，一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。[KG-*2]但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀，而且这种湿胀是不可逆的变形。[KG-*2]对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。〖KG-*2〗如砼砌块的干缩率为0.3～0．45mm/m，它相当于25～40℃的温度变形，可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快，如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形，以后逐步变慢，几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再次发生干缩变形，但其干缩率有所减小，约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝；在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝；在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝；在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝，框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝；空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝，这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。
1.3温度、干缩及其它裂缝
对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝，面对非烧结类块体，如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝，其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合，或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象，而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求，以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料，没有针对材料的特殊性，采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施，仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施，必然造成墙体出现较严重的裂缝。
2砌体裂缝的控制
2.1裂缝的危害和防裂的迫切性
砌体属于脆性材料，裂缝的存在降低了墙体的质量，如整体性、耐久性和抗震性能，同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展，人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高，对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣，如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多，建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构，特别是新材料砌体结构的抗裂措施，已成为工程量、国家行政主管部门，以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。
2.2裂缝宽度的标准问题
实际上建筑物的裂缝是不可避免的。此处提到的墙体裂缝宽度的标准(限值)，是一个宏观的标准，即肉眼明显可见的裂缝，砌体结构尚无这种标准。但对钢筋砼结构其最大裂缝宽度限值主要是考虑结构的耐久性，如裂缝宽度对钢筋腐蚀，以及外部构件在湿度和抗冻融方面的耐久性影响。我国到现在为止对外部构件(墙体)最危险的裂缝宽度尚未作过调查和评定。但根据德国资料，当裂缝宽度≤0.2mm时，对外部构件(墙体)的耐久性是不危险的。
对砌体结构来说，墙体的裂缝宽度多大是无害呢?这是个比较复杂的问题。因为它还涉及到可接受的美学方面的问题。它直接取决于观察人的目的和观察的距离。对钢筋砼结构，裂缝宽度＞0.3mm，通常在美学上是不能接受的，这个概念也可用于配筋砌体。而对无筋砌体似乎应比配筋砌体的裂缝宽度标准放宽些。但是对于客户来讲二者是完全一样的。这实际上是直观判别裂缝宽度的安全标准。
3现有控制裂缝的原则和措施
长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法，并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上，形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想，这些构想、措施有的已运用到工程实践中，一些措施也引入到《砌体规范》中，也收到了一定的效果，但总的来说，我国砌体结构裂缝仍较严重，纠其原因有以下几种。
3.1设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施
长期以来住房公有制，人们对砌体结构的各种裂缝习以为常，设计者一般认为多层砌体房屋比较简单，在强度方面作必要的计算后，针对构造措施，绝大部分引用国家标准或标准图集，很少单独提出有关防裂要求和措施，更没有对这些措施的可行性进行调查或总结。因为裂缝的危险仅为潜在的，尚无结构安问题，不涉及到责任问题。
3.2我国《砌体规范》抗裂措施的局限性
我认为这是最为重要的原因。《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条，一是第5.3.1条：对钢砼屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂，可采取设置保温层或隔热层；采用有檩屋盖或瓦材屋盖；控制硅酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时间和防止雨淋。未考虑我国幅原辽阔、不同地区的气候、温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。二是第5.3.2条：防止房屋在正常使用条件下，由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝。从规范的温度伸缩缝的最大间距可见，它主要取决于屋盖或楼盖的类别和有无保温层，而与砌体的种类、材料和收缩性能等无直接关系。可见我国的伸缩缝的作用主要是防止因建筑过长在结构中出现竖向裂缝，它一般不能防止由于钢砼屋盖的温度变形和砌体的干缩变形引起的墙体裂缝。
由此可见，《砌体规范》的抗裂措施，如温度区段限值，主要是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的，而对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的砼砌块和硅酸盐砌体房屋，基本是不适用的。因为如果按照砼砌块、硅酸盐块体砌体的干缩率0.2～0.4mm/m，无筋砌体的温度区段不能越过10m；对配筋砌体也不能大于30m。在这方面，国外已有比较成熟的预防和控制墙体开裂的经验，值得借鉴：一是在较长的墙上设置控制缝(变形缝)，这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同，而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形，又能隔声和防风雨，当需要承受平面外水平力时，可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多。如英国规范对粘土砖为10-15m，对砼砌块及硅酸盐砖一般不应大于6m；美国砼协会(ACI)规定，无筋砌体的最大控制缝间距为12-18m，配筋砌体控制缝间距不超过30m。二是在砌体中根据材料的干缩性能，配置一定数量的抗裂钢筋，其配筋率各国不尽相同，从0.03%～0.2%，或将砌体设计成配筋砌体，如美国配筋砌体的最小含钢率为0.07%，该配筋率又抗裂，又能保证砌体具有一定的延性。
关于在砌体内配置抗裂钢筋的数量(含钢率)和效果，是普遍比较关注的问题。因为它涉及到用钢量和造价的增幅问题。
4防止墙体开裂的具体构造措施建议
本文在综合了国内外砌体结构抗裂研究成果的基础上，结合我国当前的具体情况，提出的更具体的抗裂构造措施。它是对“防”、“放”、“抗”的具体体现。笔者认为这些措施可根据具体条件选择或综合应用。该措施已反映到我院为大庆油田砌块厂编制的《砼砌块建筑构造图集》中。
4.1防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂，宜采取下列措施
4.1.1屋盖上设置保温层或隔热层；
4.1.2在屋盖的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不大于30m；
4.1.3当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时，宜设置分隔缝，分隔缝的宽度不应小于20mm，缝内用弹性油膏嵌缝；
4.1.4建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外，宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不宜大于30m。
4.2防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一：
4.2.1设置控制缝
4.2.1.1控制缝的设置位置
(1)在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝；
(2)在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝；
(3)在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝；
(4)在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝；
(5)竖向控制缝，对3层以下的房屋，应沿房屋墙体的全高设置；对大于3层的房屋，可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置；
(6)控制缝在楼、屋盖处可不贯通，但在该部位宜作成假缝，以控制可预料的裂缝；
(7)控制缝作成隐式，与墙体的灰缝相一致，控制缝的宽度不大于12mm，控制缝内应用弹性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。
4.2.1.2控制缝的间距
1对有规则洞口外墙不大于6mm；
2对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍；
3在转角部位，控制缝至墙转角的距离不大于4.5m；
4.2.2设置灰缝钢筋
1在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝，钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm；
2在楼盖标高以上，屋盖标高以下的第二或第三道灰缝，和靠近墙顶的部位；
3灰缝钢筋的间距不大于600mm；
4灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm；
5灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片，网片的纵向钢筋不小于25，横筋间距不宜大于200mm；
6对均匀配筋时含钢率不少于0.05%；局部截面配筋，如底、顶层窗洞上下不小于38；
7灰缝钢筋宜通长设置，当不便通长设置时，允许搭接，搭接长度不应小于300mm；
8灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中，锚固长度不应小于300mm；
9灰缝钢筋应埋入砂浆中，灰缝钢筋砂浆保护层，上下不小于3mm，外侧小于15mm，灰缝钢筋宜进行防腐处理；
10当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时，其配筋量应按计算确定，其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm；
11不配筋的外叶墙应设控制缝，控制缝间距不宜大于6m；
12设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。
4.2.3在建筑物墙体中设置配筋带
1.在楼盖处和屋盖处；
2.墙体的顶部；
3.窗台的下部；
4.配筋带的间距不应大于2400mm，也不宜小于800mm；
5.配筋带的钢筋，对190mm厚墙，不应小于2ф12，对250～300mm厚墙不应小于2ф16，当配筋带作为过梁时，其配筋应按计算确定；
6.配筋带钢筋宜通长设置，当不能通长设置时，允许搭接，搭接长度不应小于45d和600mm；
7.配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固，锚固长度不应小于35d和400mm；
8.当配筋带仅用于控制墙体裂缝时，宜在控制缝处断开，当设计考虑需要通过控制缝时，宜在该处的配筋带表面作成虚缝，以控制可预料的裂缝位置；
9.对地震设防裂度≥7度的地区，配筋带的截面不应小于190mm×200mm，配筋不应小于410；
10.设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m；
4.3也可根据建筑物的具体情况，如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等，综合采用上述抗裂措施。
参考文献
〔1〕肖亚明，砌体结构裂缝与控制问题研究综述，第三届全国工程学术会议论文集，1994
控制管理论文范文2
在分析蓄冰系统优化控制的基础上，提出了基于专家系统的新方法。该算法的数学基础是运筹学的目标规划，通过一系列简化而成为一个整数规划问题，进而提出标准运行模式的概念，并由专家系统方法建立外温等影响热负荷的因素与标准运行模式的对应关系，这个关系是统计的和动态的。
关键词：优化控制整数规划标准运行模式专家系统方法
Abstract
Putsforwardamethodbasedamethodbasedontheexpertsystemafteranalyzingtheoptimizingcontroloficestoragesystems.Themathematicalbaseofthesolutionisobjectprogramminginoperationalresearch,throughaseriesofsimplifyingitbecomesanintegralprogrammingproblem.Givesstandardrunningmodels.Therelationshipisstatisticalanddynamic.
Keywords：optimizingcontrolintegralprogrammingstandardrunningmodelexpertsystemmethod
0引言
蓄冰系统常见的控制策略有制冷机优先、蓄冰罐优先、均匀融冰和优化控制等。优化控制是指提出一经济性目标函数，然后在一定的约束条件下求解以使该目标函数达到最小值的方法。
清华大学建筑技术科学系于1997年推出了一套蓄冰系统优化控制算法，笔者在该算法的基础上作了进一步研究。
1优化控制算法基本思路及在工程应用中存在的主要问题
1．1基本思路
①温度预测：根据历史数据和天气预报（最高温和最低温）预测第二天的24h温度曲线。
②负荷预测：根据历史数据在每日供冷开始前预测当天的负荷曲线。
③负荷优化分配：建立负荷优化的数学模型，用单纯的型法求解。
1．2存在的主要问题
①上述优化优化控制给出的逐时负荷分配结果常常使制冷机承担的负荷值逐时变化较大，导致制冷机启停频繁。这不仅造成运行管理不便，而且由于制冷机的启停带来的供冷量突然变化使得控制系统的稳定性下降。
②不易准确实测负荷。
③负荷预测过程中的大量矩阵运算，影响控制系统的可靠性。
2优化控制算法的数学模型的分析和简化
2．1负荷优化分配的数学模型
设用户k时刻的负荷为qk，其中制冷机负担qrk，蓄冰罐负担qik，冷冻机出力qrk的费用为R(qrk)，蓄冰罐出力qik费用为I(qik)，则全天的运行费M为
(1)
优化的目标是从经济性考虑全天的运行M最小化，优化的约束条件是：
0≤qrk≤qrkmax0≤qik≤qikmax
qrk+qik=qk(2)
其中qrkmax为冷冻机k时刻的最大制冷能力；qikmax为蓄冰罐k时刻的最大融冰供冷能力。
进一步分析，按电价结构、用户负荷、系统性能给出具体目标函数：
（3）
qikmax=r
假设蓄冰罐k时刻的最大融冰供冷能力与剩冰成线性关系：
（4）
其中ak是制冷机单位供冷负荷的费用；bk是冰罐单位冷负荷的费用；c，d是蓄冰罐k时刻的最大融冰供冷能力与剩冰之间的线性关系的两个常量，可根据蓄冰罐的融冰特性曲线求得；常量r是制冷机的最大制冷能力。
可见，优化负荷分配的数学模型是一个线性规划问题。求解上述线性规划问题的结果即可得到各时刻冷冻机和蓄冰罐分别负担的冷负荷qrk，qik。
2．2线性规划问题的多解性
上述问题为线性规划问题，其经典求解方法是单纯型法。例：某地电价结构如表1所示。
表1某地电价
时段8：00～11：0011：00～18：0018：00～22：0022：00～8：00
电价/元/kWh1.20.81.20.3
共3台制冷机，总最大出力1000kW，蓄冰总量8000kWh。
供冷时间为8：00～17：00，逐时负荷和由单纯型法求得的逐时负荷分配表2。
表2由单纯型法求得的制冷机和蓄冰罐的逐时负荷分配
时段8：00～9：009：00～10：0010：00～11：0011：00～12：0012：00～13：0013：00～14：0014：00～15：0015：00～16：0016：00～17：00
电价/元/kWh1.21.21.20.80.80.80.80.80.8
负荷/kW80010001400180020002200240020001400
qik/kW70040011008001000120014001000400
Qrk/kW100600300100010001000100010001000
上述给出的解，使制冷机在上午的运行负荷从100kW，变为600kW，后为300kW，不断变化。
但进一步分析发现，表3所示的负荷分配也是方程的一个解，但单纯型法没给出。
表3由优化方程得出的制冷机和蓄冰罐的逐时负荷分配
时段8：00～9：009：00～10：0010：00～11：0011：00～12：0012：00～13：0013：00～14：0014：00～15：0015：00～16：0016：00～17：00
负荷/kW80010001400180020002200240020001400
qik/kW50070010008001000120014001000400
qrk/kW333333334100010001000100010001000
我们还能发现上述方程的很多解。其实只要保证上午8：00～11：00制冷机供冷1000kW，而其余的负荷由融冰来承担，这样的分配就是优化方程的一个解。可见上述问题有无穷多个解。
常规的线性规划问题一般只有惟一解，但这里的优化方程有无数个解。这是因为我们所研究的线性规划问题有其特殊性：电价结构分段，而非逐时不同，从而导致在很多程度上，制冷机的出力可以在同一个电价段内进行平移，而不影响经济性。
比较优化方程的无数人解，可分出其"优劣"。
在上例中，制冷机的出力（kW）逐时为333，333，334，1000，1000，1000，1000，1000，1000是一个最优解，这个解对应的逐时的运行方式为：前3h1台制冷机全工况、后6h3台制冷机全工况运行。
2.3规划的改进全工况运行
如果从数学的角度分析上述例子，可以在原有的线性规划问题中地加下述约束：
qr9=qr10=qr11，qr12=qr13=qr14，qr15=qr16=qr17
3数学模型的离散近似解：标准运行模式
3．1数学模型的离散近似解
改进的数学模型用单纯型法求解，就能得到一个较满意的解。但如果从工程的角度考虑，有一个全新的解决之道，即离散近似解的解决方法。
从工程的角度看，把qrk求解准确到小数点后多少位并不重要。把qrk限制为制冷机最大出力的0，1/10，1/5，3/10，2/5，1/2，3/5，7/10，4/5，9/10，1等就已足够了，更为简单的处理是将qrk限制为冷机最大出力的0，1/4，1/2，3/4，1，或0，1/3，2/3，1，对经济性影响较小。
如果在新的规划总是中，把逐时的制冷机出力限制在若干个点上，就成了线性整数规划问题。由于解的可能组合并不多，因而完全可以采用试算法求解：把所有的可能组合代入整数规划的函数中，符合要求的就是要求的解。
为叙述方便，以qrk限制制冷机最大出的0，1/4，1/2，3/4，1作进一步的讨论。以上一个实例分析所有可能的组合有5×5×5=125种。求解时只要遍历所有这些可能就可以选择到需要的解。
3．2标准运行模式
引进标准运行模式的概念，就可以使问题更加简化。
就上述例子，qrk限制为制冷机最大出力的0，1/4，1/2，3/4，1，共有125种可能的运行方式，我们把每一种运行方式称为一个运行模式，而标准运行模式就是运行模式的一个子集，如表4所示。
表4不同运行模式
8：00～11：0011：00～14：0014：00～17：00
模式1000
模式2001/4
模式301/41/4
模式401/41/2
模式501/21/2
模式601/23/4
模式703/43/4
模式803/41
模式9011
模式101/411
模式111/211
模式123/411
模式13111
以上这些模式对应于负荷从小到大时运行模式的更替。原有125种可能，而表3中给出的仅为13种，它的特殊性在于每一种模式对应于一定负荷范围内的最经济（或接近最经济）的运行方式。也就是说考虑经济性的情况下，原有的125种可能性变成了10余种。
标准运行模式是这样一个解集：在运行模式中去掉大量的不可能是最经济的模式，由剩下的模式所构成的解集。
日逐时负荷千变万化，然而对应的运行模式却仅有10余种。显然每一种运行模式都要对应一组千变万化的日逐时负荷分布。这种对应关系可以通过"典型总负荷"来说明。从另一角度看，可以把日逐时负荷分布按运行模式进行分类。
可以定量地分析上述的标准运行模式的划分是否最佳，从而对其进行一定的修改。
4初值条件到运行模式的统计的对应关系--计算机专家系统方法的应用
4．1离散化和对应关系
有了标准运行模式的概念，就可以直接建立室外最高温和最低温与标准运行模式（运行方案）的对应关系。
以北京的夏季供冷为例，假设最高温度tmax∈[28，42]，最低温度tmin∈[18，35]。注意tmax>tmin。则这样的[tmax，tmin]组合共有2000余种。
如果假设逐时负荷决定于该日最高温和最低温，每一种可能的组合[tmax，tmin]惟一地对应于某一逐时负荷图，某一逐时负荷图又对应标准运行模式。
4．2统计的动态的对应关系
上述的对应关系基于这样的假设：负荷决定于室外最高温和最低温。而实际上系统负荷除主要与室外温度有关外，还与天气阴晴、建筑物的使用情况、建筑内的人员情况，甚至与星期几和季节等因素有关。如果把这些相关因素成是一个随机的变量，这些因素会导致负荷的波动，使得室外温度和负荷的对应关系呈现一种概率的现象，最终使得室外温度与最佳运行模式的对应关系带有一种统计性。
由于制冷机、蓄冰槽等设备本身在长期使用中性能会慢慢改变，建筑物的功能也会变化，因此对应关系是动态的。
以上的分析完成了整个工作的一半，应用专家系统方法建立外温、星期等与运行模式之间的对应关系是整个工作的另一半，此处不作介绍。
参考文献
1王勇，蓄冰系统优化控制研究：[硕士学位论文]。北京：清华大学，1997
2郑大钟，线性系统理论。北京：清华大学出版社，1990
控制管理论文范文3
1仿形运动分析
对于仿形加工，仿形仪压偏量的大小影响加工的稳定性和精度。在仿形加工中总要设定一个预期的压偏量，仿形过程中实际压偏量越接近预期压偏量，仿形稳定性和精度就越高，反之，仿形稳定性和精度就越低。
图1和图2是仿形过程中模型型面、仿形速度及压偏量的关系曲线图，图1a，图2a为沿仿形方向截得的模型表面轮廓曲线图，两轮廓基本相同，图1b、图2b为与之对应的仿形仪压偏量变化图，但速度不同。仿形过程中预期压偏量为400μm。分析图1和图2的实验结果，可以得到如下结论：
·平面仿形精度高于曲面仿形，且仿形精度受仿形速度的影响较小；
·曲面过渡越平缓，实际的压偏量越接近预期压偏量，仿形精度也越高；曲面过渡越剧烈，实际压偏量偏离预期压偏量的值越大，精度就越低；
·曲面仿形速度对仿形精度的影响较大，在同样的曲面上，仿形速度越大，仿形精度越低；
·模型曲面上的形状急剧变化处，如棱角、直壁、边缘等处，仿形仪压偏量变化很大，严重时会造成不正常的离模现象。
2仿形控制的改进方法
仿形加工过程中，在模型曲面过渡平缓的位置时，可以采用较高的仿形速度，而当仿形头在接近模型曲面变化剧烈的位置时，通过特殊控制方法使之减速，这时仿形头的速度较低，惯性较小，这样就可以使超调和欠调减小到最低限度，进而提高仿形加工的稳定性和精度。同时也可提高仿形加工的效率。
1）软减速电位线法
在仿形过程中，在模型棱角部分、曲面急剧变化等特殊位置附近设置软减速电位线(图3)。当仿形头在软减速线控制范围中时，以较低的速度进行仿形加工，其余均采用较高的理想仿形速度。以XOZ平面扫描，Y方向周期进给仿形方式为例进行讨论。软减速电位线的节点用Point来表示：
structPoint｛
floatX;∥节点的X方向坐标
floatY;∥节点的Y方向坐标
｝P［n］;∥N个节点
根据模型的特点，输入num≤n个节点坐标，就可以确定软减速电位线的位置。考虑到模型型面的复杂程度，可以最多设置m条软减速电位线。下面讨论中软减速电位线个数取为m，节点个数取为n。软减速电位线用Line表示：
structLine｛
structP［n］∥软减速电位线的节点
floatrg;∥软减速电位线的控制范围
｝L［m］;∥m条软减速电位线
2）自记录控制法
在仿形加工过程中，利用自记录控制法，记录第一次扫描路径中模型表面的形状急剧变化处，如直壁、边缘、折角等的位置。在以后的扫描路径中，遇到这些位置，仿形速度提前降低，进而避免仿形仪压偏量的大幅度波动，提高仿形加工稳定性和精度。该控制方法针对的模型有一定局限性，比较适合图3中的在某方向截面有类似性的模型，但其程序实现较为简单，并且实际中的模型也多为此种情况。
当然，也可以边仿形边记录模型表面的特殊位置，即把新的特殊位置按一定格式(该格式应与仿形方式相对应，以便于查找)插入到记录点的序列中去，并且始终检查本采样周期记录点处压偏量的变化情况，当其实时值与预定压偏量的差值小于某设定值时，便认为该记录点处的模型表面情况已平缓，进而把该记录点剔除。该过程要占用相当的CPU时间，由于该控制模块嵌在伺服控制模块中，为中断执行方式，所以会对控制过程产生一定影响，比如数据采集的速度。程序实现也较复杂。
在此，仍以XOZ平面扫描、Y方向周期进给仿形方式为例。记录采用偏差控制，仅记录第一次仿形路径上的特殊位置。在仿形过程中，当实际仿形压偏量Dact与预期压偏量Ddes的偏差|Dact-Ddes|≥Dlim(其中Dlim是预定的偏差量)，则记录该位置点。为了避免记录点记录得过密，而占用过多内存，且在实际应用上不具意义，通过实验人为设定一个最大记录距离，当本采样点与前一记录点的距离小于该最大距离时，该点不作为被记录点。利用链表结构有利于节省内存，且便于记录和查找，可节省时间。记录点用以下Learn表示
structLearn｛
floatX;∥记录点的位置
intDir;∥减速的方向
structlearn*next;
｝;
该控制方法的程序实现见图5、图6。其中Fdir为仿形方向，Flg为减速标志，Xact为实时的仿形头位置。
3实验
对这两种控制方法进行实验，仍采用图1、2中的模型截面进行仿形，理想仿形速度为2000mm/min，低速度为1000mm/min。在“软减速电位线法”中，两条软电位线对应于截面的节点分别在X，Y=10mm和X，Y=75mm处，控制范围为20mm，仿形过程中记录实时压偏量变化情况，得到图7的压偏量与位置关系图。通过分析可以得出，在0～10mm、30～75mm及最终路径上，虽采用较高速度，但由于模型型面变化较为平缓，压偏量波动较小。在10～30mm、75～95mm型面变化较为剧烈的特殊位置上，由于采用了低速度，压偏量波动情况明显好于图2中的情况。在“自记录控制法”中，预定的偏差量为50μm，记录压偏量波动情况，会得到同图7极为类似的图形，在此不再赘述。
4结束语
1）实验证明，利用“软减速电位线法”和“自记录控制法”可以较好地解决由于模型表面形状带来的仿形加工不稳定问题，提高了仿形加工精度，同时也提高了仿形加工的效率；
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一、15年骨干工程建设实践
截至2000年底，黄河流域已兴建骨干工程1369座，绝大部分分布在侵蚀模数大于5000t／km2·a的强度侵蚀区内。根据对剧烈侵蚀区的黄甫川、窟野河、县川河等流域的244座骨干工程，极强度侵蚀区的无定河、三川河、北洛河等流域的243座骨干工程，强度侵蚀区的湟水、渭河、浑河等流域的381座骨干工程单坝控制流域面积统计分析，强度侵蚀区单坝控制流域面积4．6～8．1km2，平均6．2km2；极强度侵蚀区单坝控制流域面积4．7～5km2，平均4．9km2；剧烈侵蚀区单坝控制流域面积2．9～3．6km2，平均3．3km2。对骨干工程单坝控制流域面积按侵蚀强度分级进行区分，正是吸收了这一实践成果。
二、适应黄土高原沟道地形条件，充分利用建坝资源
黄土高原地形破碎，沟壑纵横，坡陡沟深，沟壑密度一般为1～7km／km2，切割深度100～300m；地面坡度大部分在15°以上，大于25°的在23％以上，其中黄土丘陵沟壑区一、二副区达58％。同时，剧烈侵蚀区由于水土流失严重，各级沟道正处在发育阶段，各种坝控规模的坝址较易选择；强度侵蚀区，沟道发育相对稳定，较小规模的坝址不易寻找。据调查，黄河中游的河口镇至龙门区间，沟长0．5～30km的沟道有8万多条，其中沟长0．5～3km的沟道约7．3万条；3～5km的沟道4500条；5～10km的沟道2300条；10～20km的沟道720条；20～30km的沟道35条。这些沟道一般都有建坝条件，大部分沟道还没有建成坝系，可以大规模进行沟道工程建设。
三、控制工程规模和投资，确保防洪安全
1．控制工程规模，确保防洪安全
骨干工程总库容由拦泥库容和滞洪库容两部分组成，而拦泥库容是由侵蚀模数、淤积年限和坝控流域面积确定的。在一定区域范围内，侵蚀模数和一定设计标准的洪量模数是确定的，淤积年限可依据工程实际进行调整，所以坝控流域面积是确定工程规模的关键因素。
剧烈侵蚀区，侵蚀模数一般都在15000t／km2·a以上，最高可达30000t／km2·a，分布在陕西、山西等省的窟野河、孤山川、县川河等支流，属黄土丘陵沟壑区第一副区。产沙集中是该类型区最突出的特征，3．67万km2的剧烈侵蚀区，年输沙量达5．6亿t，其中50％左右是0．05mm的粗泥沙。一座控制流域面积3km2的骨干工程，按五等工程设计，侵蚀模数取15000t／km2·a时，拦泥库容为33．8万～67．7万m3，总库容可达54．8万～93．2万m3；若考虑30000t／km2·a的侵蚀模数，拦泥库容为67．7万～135．3万m3，总库容可达88．7万～160．8万m3。
强度侵蚀区，侵蚀模数一般在5000～8000t／km2·a，分布在青海、甘肃、宁夏、陕西、山西、内蒙古等省区的湟水、祖厉河、泾河、汾河、浑河等支流，属黄土高原沟壑区和黄土丘陵沟壑区第二、四、五副区。一座控制流域面积8km2的骨干工程，按五等工程设计，侵蚀模数取5000t／km2·a，拦泥库容30．1万～60．2万m3，总库容为98．1万～148．2万m3。若考虑8000t／km2·a的侵蚀模数，拦泥库容为48．1万～96．2万m3，总库容可达116．1万～184．2万m3。
上述分析是按最不利组合来考虑的，即坝控流域面积、侵蚀模数、淤积年限和设计标准按规范的极值同时遭遇的小概率事件的工程规模，即使这样，总库容也在200万m3以内，符合规范修订后对工程规模的要求。同时，避免了不同区域工程规模差别较大，造成防洪安全隐患。
控制面积较大的骨干工程，一般多兴建在干沟，淹没村庄、道路、沟台地，加之干沟洪水威胁大，“连锁垮坝”问题较多，安全防洪保收问题较为突出。如，1977年7月4～6日的陕北大暴雨，造成1万多座淤地坝毁损。
2．控制工程投资，减少地方和群众经济负担
工程控制面积越大（特别是在剧烈侵蚀区），工程规模也越大，坝体工程量和放水工程量势必增大；同时，有的工程加大控制流域面积，还需要增设溢洪道等泄洪工程，增加大量的石方和混凝土工程量，投资也随之大幅度增加。根据目前的定额水平，一座库容在50万～150万m3的骨干工程需投资50万～80万元，但国家目前采取补政策，每座坝仅补助30万～40万元，约50％的投资需要地方匹配和群众投劳共同完成，但是，黄土高原地区各级财政都比较困难，往往由于配套资金不到位，直接影响着工程建设的进度和质量。在国家现有投资水平下，若不控制规模和投资，势必加大地方和群众负担。
四、适应目前施工技术和管理水平
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关键词:交流调速功率控制效率
Abstract:Accordingtotheelectromechanicalenergyconversionprinciple,theessenceof
ACspeedregulationisanalyzedthoroughly;moreover,acreativeconclusionthatthe
essenceofACspeedregulationliesinthepowercontrolisdrawninthispaper.Infact,
alltheACspeedregulationapproachescanbegeneralizedintwobasicstrategies,
electromagneticpowercontrolandlosspowercontrol.Theformeristoadjusttheideal
no-loadrotationspeed,andthuspossesseshighefficiency.Whereas,thelatteristoregulate
therotationspeeddepression,andthuspossesseslowefficiency.
Keywords:ACspeedregulationPowercontrolEfficiency
[中图分类号]TM343[文献标识码]B文章编码1561-03(2003)-03-0024-031引言
交流调速实质的讨论，是关系到近代交流调速发展的重要理论问题。尽管传统电机学对此作了较深入的分析，但所给出的异步机转速表达式却是由转差率定义式变换而产生的，即根据上述的转速“定义式”，异步机被传统理论人为地划分为变频、变极和变转差率三种调速方案，文献1还认为“变频和变转差率调速有本质不同，在所有交流调速中，变频调速的效率最高(理由是转差率不变)是最合理和理想的方法”。这种观点既缺乏理论依据也与实践不符，例如串级、双馈调速和变频调速相比，机械特性和调速效率都很接近，并没有本质不同。
有鉴于此，本文根据电动机最基本的电-机能量转换原理，重新探讨异步机调速的原理，所得出的功率控制理论虽然导由异步机，但结论基本适用于所有电动机。
2电动机模型与功率控制原理
电动机是将电能转换成机械能的设备，因此可以普遍地表达为图1的两端口网络。
由电动机输出端口观察，根据动力学原理
(1)
式中:Pm为输出机械功率
T为输出转矩即电磁转矩
Ω为角速度由此可见，电动机调速的方法有两种:一是控制电磁功率，所改变的是理想空载转速;二是增大损耗功率，以增大转速降。公式(6)是电动机调速普遍的表达式。
2异步机模型与功率控制调速原理
异步机是电动机的一种，其调速原理必然服从上述的普遍调速规律。根据能量转换原理，异步机可以等效成图2的网络模型。异步机的定子通过旋转磁场的作用，将电磁功率传输给转子，因此旋转磁场可以等效为电磁功率的传输通道，即图2中的感应通道。在磁场的作用下，转子电磁功率除损耗外转化为机械功率，这种电磁感应通道的特点是交流机与直流机本质的区别。
异步机按转子型式可分为鼠笼型和绕线型，前者转子是封闭短路的，因此只有一个机械功率输出端口;后者转子是开启的，因此具有机械功率和电功率两个端口。转子的电功率端口可以通过电传导与外电路进行功率交换。
异步机调速可以通过定子口或转子口实施功率控制调速，分别控制电磁功率或损耗功率。前者改变的是理想空载转速，调速效率较高，机械特性为平行曲线;后者增大转速降，调速效率较低，机械特性为汇交曲线。
应该注意同步转速和理想空载转速的区别，同步转速n1是旋转磁场的变化速度，理想空载转速n0是假定、转子全部电磁功率都转换为机械功率的机械速度。电动机的速度显然与n0密切相关，而与同步转速没有直接、必然的联系。
3恒转矩的电磁功率控制调速
所谓恒转矩调速，是指额定输出转矩能力不变的调速，特点是主磁通Φm不变。恒转矩调速可以通过定子或转子的电磁功率控制实现，但在定子控制时，必须要注意主磁通Φm的恒定。
3.1定子电磁功率控制--变频调速的原理
从功率控制角度观察，变频调速是典型的定子电磁功率控制调速。由于转子电磁功率是由定子传输的，且定、转子电磁功率相等，因此控制定子电磁功率就可间接地控制转子电磁功率。定子电磁功率转矩平衡方程式约束，不能作为控制量。但单纯调压并不能实现定子电磁功率控制，因U1不但影响电磁功率，还作用于磁场。为了解决上述问题，应根据式(9)，在调压的同时正比地改变频率f1，使主磁通Φm保持不变。从而实现高效率的电磁功率控制调速。变频调速时，理想空载转速按n0随U1改变，此时同步转速n1随f1而变，且有n0=n1，但决定电动机转速的是n0而不是n1，下面将会看到，即使n1不变，n0也可随电磁功率改变，可见n0与n1没有直接、必然的联系。变频调速的功率控制原理如图3所示。可见恒转矩变频调速时，其充分条件是调压，必要条件是变频，调速的实质在于电磁功率控制。3.2转子电磁功率控制调速
对于绕线式异步机调速，可以对转子直接进行电磁功率控制。方法是从转子口移出或注入电功率，以改变转子的净电磁功率。与定子电磁功率控制调速(即调压变频调速)相比，两者并无原理的区别。对于图2(b)的模型，在转子口引入附加电磁功率时，转子的净电磁功率(13)
式中:Pem1为定子传输给转子的电磁功率
Pes为附加电磁功率，亦称电转差功率
Pem2将随Pes的方向和大小而改变。注意不要把Pes简单理解成转差功率Ps，应该把Ps中的电磁功率和损耗功率区别开来，对调速的影响也不同,Pes将改变异步机的理想空载转速。
式(13)中的-Pes表示移出，而+Pes表示注入，前者使转子的净电磁功率减小，后者则使其增大，异步机的理想空载转速(14)
可见，-Pes控制得到的是低同步调速，而+Pes则是超同步调速。
转子电磁功率控制调速的技术关键为:
l由于转子电压的频率为变化的转差频率，因此必须要进行频率变换，以使转子和附加电源进行有功功率交换。
l能够连续地控制Pes的大小，以获得平滑的无级调速。
l尽量避免产生感性无功功率以提高功率因数，减小无功损耗。
上述的技术关键是设计调速控制装置应该注意的。转子电磁功率控制的系统构成要点是附加电源，它是Pes传输所必须的。传统的方法是外置，例如串级(cascadecontrol)、双馈doubleFeed)等调速。外置电源将使系统复杂化，而且在低同步调速时造成Pes从定子至外置电源之间的无谓循环，增大了定子损耗。
较好的方法,是我国首创的斩波内馈调速。如图4示:该系统突出特征是将附加电源设置在异步机自身的定子上，附加电势由电磁感应产生，在典型的低同步调速时，由转子引出，经交流控制装置传给定子附加的内馈绕组(以前亦称调节绕组)。内馈绕组处于发电状态，通过电磁感应抵消定子原边输入的多余电功率。斩波控制,则是用以调节Pes的大小实现转速的无级调节，克服有源逆变器移相控制所带来的功率因数低、谐波分量大等一系列缺点。
4结论
(1)异步机调速的实质在于功率控制，控制原则有电磁功率控制和损耗功率控制，前者改变的是理想空载转速，后者增大转速降。
(2)动态转矩是功率激励和转速响应的结果，并随转速响应自动减小，直至新的转矩平衡后为零，稳态电磁转矩只能服从客观负载转矩，调速的实质并非转矩控制。
(3)调速效率和特性只决定于功率控制属性。转子电磁功率控制的调速与变频调压调速只有控制对象的不同，没有本质区别。
参考文献
[1]汤蕴缪.电机学—机电能量转换[M]机械工业出版社,1986.63-183
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一、成本控制的总体思路
（一）加强战略成本管理意识
以前我们的成本管理是单纯为降低成本而控制，依赖于现有的成本会计系统，关注于企业内部生产过程，重视有形成本，追求的是短期利润，不能根据企业内外部环境和企业战略制定相应的措施。而现在，市场竞争日趋激烈，传统的成本控制方法已不能满足现代企业管理的要求，我们应该以一种全新的理念、广阔的视角、创造性的思维方式，将成本管理与企业的竞争战略相结合，进行企业的成本控制管理，并从战略的角度分析哪些地方影响成本，应向哪个方向改进，以达到降低成本和加强战略位置的目的。
（二）实施全员、全过程、全方位的成本控制
成本发生在企业生产经营全过程，这就决定了成本控制必须实施全员、全过程、全方位的管理。企业在生产经营全过程的每一个环节都会发生有形的或无形的资源耗费，企业的每一个环节、每一个员工个体的行为都会影响到企业总成本的高低。这就要求把成本控制管理当作系统工程，把各个环节之间形成互动关系，并使人人有指标关心成本，个个有压力会算成本，促使每个环节、每个员工个体都处于受控状态，让成本控制的观念成为每个部门、每一个员工个体的自觉行动。
企业生产经营所需要的资源来自企业内外部两方面，企业的成本控制如何有效地整合利用内外资源，这是一个十分重要的问题。为此，企业应从战略的高度重视对企业内外部资源的整合利用，让成本控制的领域不断延伸、扩展，从成本发生的源头着手，在基建、生产、经营等各个领域进行全方位成本控制。
（三）以实现利润最大化为最终目标进行成本控制
在成本控制中要引入价值链方法，对企业生产经营过程的每个环节、每项工作都要用价值链分析方法，分析其是否有效地利用资源为企业创造了最大化的价值；使用投入产出的概念分析每个环节、每项工作是否都能获得效益，为企业整体价值最大化产生正面的作用。要从成本、售电量、安全生产等因素之间的相互关联来总体观察，要适应形势的发展变化，使用新的手段，对企业经营全过程的每个环节，无论是组织结构、业务流程，还是工作方法、业务手段都要进行深入的分析，不断优化企业经营全过程，让企业生产经营的各种要素，包括人、财、物及信息和流程都能得以最佳地配置，让有限的资源得以有效利用。
二、进行成本控制的具体措施
（一）实施目标成本控制管理
目标成本要按照科学性、关键性、挑战性和强制性的原则确定。根据不同部门、不同条件、不同成本项目，分别测定指标，对变动成本指标核定单位成本费用，对下达的成本指标力求客观、合理，既要避免指标定得过高，无法实现，又要避免指标定得过低，达不到管理的目的。成本控制的目标主要在材料费控制、修理费控制、工资及福利费控制、管理费用的核定控制等。二）加强燃料煤的管理
火力发电企业使用的燃料是煤，其成本占发电总成本的60%，所占比例非常大。近年来煤炭价格大幅上涨，直接导致电力产品的变动成本上升，在这种情况下，降低燃料煤成本成为维持火力发电厂生存和发展的关键。
第一，要抓好燃料煤的质量管理，发热量必须达到规定值以上才可以入炉；第二，要不断改进生产工艺，减少燃煤使用量，降低供电标煤耗；第三，进行动态成本分析，做到分机组、分小时计算燃煤成本，按日或小时汇总，形成机组的日成本或小时成本，实时观测燃料煤成本的变化情况，为降低其成本进行事前、事中的管理控制；第四，要与燃煤主要供应商签订长期供煤合同，降低采购价格以及避免价格波动带来的风险。
（三）采用综合利用项目
火力发电企业是燃煤大户，目前使用的煤粉锅炉会产生大量的二氧化硫、粉煤灰等污染物，对环境造成一定的危害。为了社会和企业的长远利益，企业应采用集综合利用、环境保护、节约能源于一体的新型环保锅炉，这有利于：第一，将原发电用的原煤改为煤矸石、中煤作燃料，而煤矸石、中煤是洗煤厂的废弃物，这将大大降低燃料煤的采购成本；第二，燃烧后的煤会产生粉煤灰，可用来制砖和水泥骨料，发电机组排出的循环水还可养殖罗鲱鱼，增加企业新的经济增长点，促进企业走出一条“一业为主，多种经营、综合开发、全面发展”的良性发展之路；第三，提高环境质量，减少环保部门的罚款支出；第四，企业采用综合利用项目后，可以享受免交50%的增值税的优惠政策，减少了企业的税负支出。
（四）控制工程造价
火力发电厂在工厂规划建设、生产线安排、设计阶段，总成本的80%左右就已经确定了，留待生产过程中可控成本大约只剩下20%，所以要做好发电企业建设的规划设计，严格控制工程造价，防止结算超预算、预算超概算、概算超估算的“三超”现象，要对工程造价进行审核、控制和把关；要从项目选择、设计方案优化、设备招标采购等方面采取有力措施，确保各项费用量准价实；要从前期工作开始到对工程工期、质量进行监督控制，全过程管理，在确保工程质量的前提下，最大限度降低工程造价。
（五）提高发电效率
发电量是计算电能生产数量的指标，是发电机组转换产出的有功电能数量，表示为电功率与时间的乘积，以发电机出口电能表计量为准。它通过规模经济效应影响企业成本，具有大机组的火力发电企业相对于小机组的小电厂来说具有明显的规模经济效益和无法比拟的成本优势。因此，火力发电企业应通过技术改造等方式提高装机容量，提高发电效率，降低每度电的固定成本。平时还要对发电设备进行定期的检修和维护，以提高发电设备的可靠性和完好率，使发电机组等效可用系数增大，降低发电成本。
（六）加强线损管理
在优化电网结构的基础上可从技术和管理两个层面来开展降低线损的工作。技术上：合理安排电网运行方式，优化潮流分配；加强用电需求管理，通过移峰填谷，充分利用低谷电力电量，最大限度地发挥电网供电能力，加强无功电压管理工作，做好无功分层平衡。管理上：进一步扩大分区、分压、分线考核管理的范围，加强用电营业管理工作和用电检查工作；加强关口表的管理，有效控制统计损耗。线损的管理实施分级管理，制定科学合理的线损考核指标，达到有效管理的目的。
