時間：2023-04-13 17:26:45
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隨著電氣工程系統科技水平的不斷提高，尤其是各種智能化電氣設備的廣泛應用，更是對控制技術提出了較高的要求，現代化的控制技術應當滿足電氣工程系統的如下要求：
（1）能夠快捷高效的對電氣系統設備完成控制?，F代化的控制技術以數字信息作為載體對電氣工程系統設備操作指令，必須確保對于不同設備不同指令的精準，各種失誤操作指令的概率必須極低。此外，現代化的控制技術還應當具有較好的信息數據交互功能，能夠及時的向控制中心進行數據信息的反饋，進而確?？刂频臏蚀_性。
（2）可以實現對電氣工程系統設備的全面監控。由于很多電氣工程系統設備都是全天候運行，因此電氣控制系統同樣必須能夠實現24h的全面監控，并可以準確的完成電氣工程系統設備故障地點的診斷。此外，現代化的控制技術還應該依靠信息采集、信息處理以及指令反饋流程，形成全面的監控管理，確保電氣工程系統能實時處于控制之下。
（3）具有較高的安全性。電氣工程系統由于容易受到外部環境、系統設備故障以及管理人員操作失誤的影響，很有可能造成電氣工程系統故障，甚至出現系統運行安全事故。因此控制系統應該具有較好的安全性，重點可以對電氣工程系統的運行異常情況進行及時準確的動作處理，避免由于控制操作造成安全事故問題的發生。
2、電氣工程中現代化的控制技術應用措施分析
（1）建立完善的電氣工程系統控制構架。在電氣工程控制系統構建之前，首先必須明確需要控制系統處理電氣工程的哪些問題，要求控制系統需要具備何種功能，同時控制系統需要具備哪些管理層次。一般在電氣工程控制系統中，需要設置數據管理模塊、運行監控模塊、電氣工程管理模塊、電氣工程設施養護模塊、工作人員維護操作模塊等幾項子系統組成。
（2）合理的選用電氣工程控制系統設備。控制系統設備是整個現代控制技術實現的重要基礎保障，這也是控制系統效率與安全性的基礎。現階段在電氣工程控制系統中主要分為作業類、信息收集傳遞類以及控制處理類等三類設備。其中作業設備主要是進行各種電氣工程操作的動作，主要是控制電氣開關、換閘以及變壓穩壓等電氣工程設備。信息收集類設備主要是只對電氣工程系統運行過程進行監控的設備，主要包括電子信號轉換器、系統運行監控以及網絡傳輸設施等一系列的設備，控制類的設備則主要包括處理器與控制終端等，在設備的選擇上應該盡可能的選擇各種智能化與高效化的控制設備。
（3）電氣工程控制系統的環境管理。對電氣工程系統設備的運行環境進行監控，也是現代控制技術管理的重要內容。對電氣工程系統設施進行監控的主要目的是為了準確的掌握電氣工程系統設備運行的電壓穩定性、電流、溫度以及濕度等外部環境狀況，同時如果電氣工程系統運行環境不適宜時，啟動空調、除濕、穩壓等設備，確保電氣工程系統運行的安全穩定。
3、現代控制技術應用發展趨勢
（1）智能化控制技術。電氣系統的發展已經步入到了電氣工程自動化的階段，實現電氣工程自動化的關鍵要素就是要實現對電氣工程系統的智能化控制，因此在目前現代控制技術中最主要的內容就是對電氣工程系統的智能化控制。智能化的控制系統主要是通過采用智能化控制技術來實現電氣工程系統控制的高效、自主、遠程操作。電氣工程系統智能化在電氣系統中的應用已經十分的廣泛，例如當前電氣系統中有關于系統開關量以及模擬量等各項數據的動態實時采集以及反饋處理，都是通過智能化進行控制。此外，在電氣系統工程中對于電氣工程系統設備運行狀態的實時監測、對于故障的分析診斷以及緊急處理方面，都已經廣泛的應用了智能化的控制技術。
（2）電氣系統模糊控制技術。電氣系統模糊控制技術主要是采用現代控制理論作為基礎，通過結合自適應控制技術、人工智能技術以及神經網絡技術實現控制。在電氣工程系統控制中采用模糊控制技術，主要是針對無法準確的確定數學模型的復雜控制系統，通過在控制規則上設置具有一定模糊條件，來彌補電氣工程控制系統中的一些非線性以及不確定因素的運行控制手段。模糊控制技術是一種以模糊數學、模糊語言以及模糊規則形成理論基礎的自動控制系統，通過采用計算機控制技術形成控制與反饋的具有閉環結構特點的現代數字控制系統，對于不確定系統的控制非常實用。
（3）非線性控制技術。當前在電氣工程系統控制中，線性控制理論技術已經得到了廣泛的應用，但是由于線形控制技術主要是基于電氣工程設備運行中局部的穩定性來進行數學模型的簡化設計，在線性控制理論中并未充分的考慮到電氣工程設備的非線性因素，因此在電氣工程系統中引入非線性分析與控制方法則可以有效的解決這些問題。非線性控制系統的控制方式主要有兩種，一種是將非線性系統的某一鄰域做反饋線性化的處理，同時利用微分幾何理論等現代控制理論進行反饋顯性化。另一種則是直接的將變結構方法、魯棒控制或者是智能控制等非線性控制理論進行實際的工程應用。
4、結語
不斷升級的系統、不斷革新換代的電氣設備，給電氣工程功能設置提供了多種可能，但同時，也為現代控制技術的應用提出了更多服務要求，其中最為突出的幾方面內容有：
（一）能高效、準確控制電氣工程現代控制技術以數字信息為載體，所以通常利用發送數字、代碼、信息的方式指令，來完成控制操作。為確保多個指令能夠第一時間發送出去、準確傳送到指定功能模塊、正確指導系統工作，系統必須設置獨立、且具備抗干擾能力的信息交流中心，依靠其交互功能，實現信息的生成、傳播、控制與管理。
（二）能全面監控電氣工程運行狀態大多數電氣工程的裝置和設備都是全天候運行的，長時間工作，勢必會導致運行故障的發生，為此，現代控制技術還要擔負起監控電氣工程運行狀態的責任，24小時監督工程內各系統設備的運行狀態，如發現故障，應立即報警信息，同時，指明故障位置、故障源、故障影響，以及相關故障資料。工作人員接收到信息后，可第一時間做出反映，修復系統、設備，使電氣工程盡快恢復運行。
（三）具有較高的安全性對于電氣工程而言，“安全”是生產不可忽視的重要原則之一，因此，為避免內、外部環境因素給電氣工程造成運行障礙和影響，現代控制技術不但要具備監控能力，還要擁有較強的自清自查能力，可獨立清除、控制安全隱患。同時，現代控制技術還應針對電氣工程眾多管理項目，設置單元模塊（如：運行監控模塊、電氣工程設施養護模塊、數據管理模塊、工作人員維護操作模塊、電子工程管理模塊等），通過層層過濾的方式，提高技術應用的安全性。只有這樣，現代控制技術才能為電氣工程提供安全、可靠的運行環境。
二、現代控制技術在電氣工程中的應用
（一）幫助電氣工程創建完整的控制系統眾所周知，電氣工程由多個系統結構構成，要想讓這些單元結構能夠獨立、連續的完成工作，現代控制技術應承擔選擇功能、設置功能、計劃功能、解釋功能等多種責任。首先，在各功能模塊上設置監控器，監測它們的操作行為、運行狀態，并以數據的形式記錄，轉存到數據庫中，如此，控制技術既可以依靠“復制數據”找出控制方式，又能隨時檢索系統運行信息，查找故障問題；其次，創建中樞系統、裝置、設備的聯動控制機制，以“作業任務”的形式分配任務，以便于系統可以同步、集中處理重要“運行信息”，不耽誤電氣工程正常工作；最后，因為電氣工程系統、裝置、設備的運行功能復雜、多樣，所以要想正確下達指令，明確指令內容要求相對困難，利用現代控制技術，可將許多復雜的指令編撰成“編碼”，由翻譯器統一處理，如此一來，不僅方便了操作，電氣工程控制管理效率、水平也會大大提升。
（二）科學選擇控制系統設備計算機網絡技術的發展，給電氣工程控制管理提供了多個便利條件、多種選擇可能，所以，作為控制管理的中樞，現代控制技術必須慎重選擇控制系統設備，使其與電氣工程形成配合，達到最佳管理效果。一方面，控制系統設備要具備信息分類、收集、檢索、處理功能，將復雜、且數目龐大的電氣工程數據集中整合到數據庫中，根據管理、控制需要，高效檢索、準確處理、順利傳遞出去；另一方面，控制系統設備還應具備信息翻譯、解釋、轉換能力，因為電氣工程中的裝置、設備不可能使用統一的編碼、指令形式，所以如果兩個運行系統、裝置的指令信息代碼不同，控制設備應能夠兼容分辨，做出正確的處理和判斷，完成智能化、自動化控制。
（三）加強電氣工程內、外部環境管理電氣工程內、外部工作環境的監測工作是其安全生產工作的重中之重，所以，現代控制技術管理工作的重要內容便是環境監測、管理，主要內容包括：監控電氣工程電流、溫度、濕度、電壓、電功率等基礎運行指標數據，如發現階段時間內這些指標數據出現較大波動變化，會立即發出報警信號；管理、控制電氣工程內其他非主要工作設備的運行狀態，比如啟動空調、除濕設備、穩壓設備、變壓設備、變頻設備等。
三、現代控制技術應用發展趨勢
未來幾年，電氣工程將走上“自動化”發展道路，并逐步引入“智能化控制”系統，實現電力、電能的高效化、安全化生產。由此可見，現代控制技術會向“智能化控制技術”、“模糊控制技術”、“非線性技術”領域發展。因為，智能設備是實現自動生產的必要保證和唯一手段，所以無論是電氣工程的生產管理過程，還是信息傳遞過程，能夠獨立、自主、準確完成控制行為的智能設備必然會走上電氣工程發展的歷史舞臺，成為技術發展的主力軍。此外，針對電氣工程無法在模糊條件下落實控制手段這一問題，模糊控制技術也為其提供了很好的解決方法，通過采用計算機控制技術形成控制與反饋的具有閉環結構特點的現代數字控制系統，其應用價值更高。非線性控制技術的研發，主要依賴于線性控制理論發展，為向電氣工程提供穩定、簡約的控制系統，非線性控制技術將電氣工程中的非線性系統的某一鄰域做反饋線性化的處理，同時利用微分幾何理論等現代控制理論進行反饋，如此，顯性化數據便可正確、完整的呈現給控制管理者，幫助其做出科學、合理的控制決策。
關鍵詞：自動變頻；節能節水；灌溉系統；研究
目前全球淡水資源日趨緊張，在我國有很多地方農田和生活用水緊張的情況相當嚴重，有的已出現斷水現象，因此節水問題已成為全社會共同關注的嚴重問題。
早在1997年，在桐鄉市政府支持下，經市水利勘測設計所設計并在河山含村示范區等地建成低壓地下管道灌溉試點工程，由于田間用水量變化大，為了解決水量流量的實時調控，泵站的出水池新建了高大的蓄水池，蓄水池內安裝了液位控制器，串接于電機控制柜的控制回路中，初步解決了用水量、出水量的實時調控。“液位自動控制節水灌溉系統”于1998年獲浙江省水利廳科技進步三等獎，2004年獲浙江省水利廳優秀工程設計獎。2005年秋，桐鄉市水利局在石門鎮民豐村明渠灌溉的廟橋浜泵站試用手動變頻調速控制水泵運行，取得較好地效果，受到當地群眾的高度贊譽。
一、“自控變頻節能節水灌溉系統”的總體設計
一是引入變頻調速技術、壓力傳感技術、可編程控制技術于農田灌溉。由變頻器、壓力變送器、壓力顯示器、可編程控制器、可編程時控器、相序保護器和空氣開關、斷路器、交流接觸器、時間繼電器、熱繼電器、按鈕、指示燈、儀表等電器集成(均為國產)的智能型自動控制柜“自控變頻節能控制柜”，作為“自控變頻節能節水灌溉系統”的指揮中心，能根據田間用水量的變化，自動變頻調速調節水泵出水量，自動進行工頻變頻切換和單泵雙泵切換，自動按設定時間開機停機。在泵站建設中，針對平原水網地區泵站規模較小的特點，采用了涵洞式引水道、豎井式水泵室，使引水道和水泵井四周的土壓力相互平衡，比傳統的開敞式引水道有限地節省了工程量，減少了土方開挖和回填土，方便了施工。
二是將“液位自動控制節水灌溉”中的高蓄水池，改為較小的地下壓力水池，建在泵房地面之下。既節省了工程量，又減少了耕地占用。水池壁上預埋安裝壓力變送器和水位觀察管的鍍鋅鋼管，水池邊上設置調壓溢流管。選用專門為本地區低壓管道灌溉研制且不需要加引水、適于自動開機的HDB系列導葉式混流泵。用UPVC雙壁波紋管作為地下管道，用鋼筋混凝土預制接頭，施工方便，漏水少，管壁糙率小。干管和部份支管的進口處安裝蝶閥控制，部份渠尾設置調壓管。用專利產品、工程塑料制造的FN-150(100)農田灌溉節水閥作為田間放水閥，使用壽命長，不需維修，可做到滴水不漏。一只放水閥控制面積約5畝左右。
二、關鍵設備“自控變頻節能控制柜”的原理和工作過程
田間用水量的信息，通過管網壓力的變化，傳遞到壓力水池中，壓力水池中安裝的壓力變送器，把壓力信號變成電模擬量，輸入變頻器控制回路，變頻器根據輸入的模擬量，自動將連接水泵電機的主回路的交流電頻率變化，使管網壓力不斷向設定的“控制壓力”接近，達到恒壓供水。從而使水泵根據田間用水量自動調節供水量，達到節水節能目的。一個泵站安裝兩臺水泵，為了節省投資，采用一臺變頻器控制兩臺電機，由于田間用水量的變化涉及到單泵供水或雙泵供水，需單泵雙泵切換和工頻變頻切換，用可編程控制器設定條件進行控制，還要設置“最高壓力”、“最低壓力”等參數。
控制柜的電路，有變頻器-電機主回路和控制回路兩大部份，控制回路有壓力變送顯示電路、可編程控制器外接電路、可編程時控器外接電路、變頻器外接電路、交流接觸器互鎖電路、手動控制電路、電機工況顯示電路、直流電源外接電路等，另外還設置了相序保護器、熱繼電器等。
控制柜的工作過程，以一臺變頻器控制兩臺電機的控制柜為例。首先合上電源空氣開關，接通電源，按照“自控變頻節能控制柜使用維護簡要說明”在變頻器控制面板上設置好“控制壓力”，在壓力顯示器上設置好“最低壓力”、“最高壓力”，在可編程時控器上設置好開機停機時間(或在時間繼電器上設置好停機時間)，把“功能轉換旋鈕”旋到“自動”，然后即可正常工作。其工作過程為：
當到達時控器設定的開機時間，如果壓力變送器檢測到的壓力低于“最低壓力”，1號機組(兩臺機組中功率較大的一臺)首先變頻軟起動，可見壓力顯示器中數值逐漸上升，水位觀察管中水柱同步上升，如此時田間用水量不多，一臺水泵水量已夠，則壓力上升到“控制壓力”以上，變頻器即自動降頻，壓力降低到“控制壓力”以下，變頻器即自動升頻，使水泵保持恒壓供水，田間用水量的變化反映在水泵轉速的變化上。
如果田間用水量逐漸增加，1號機組的出水量不夠了，此時盡管電機以最大頻率即50Hz運行，但壓力顯示器中數值還是逐漸下降，待下降到設定的加泵壓力即“最低壓力時”，控制柜等待五分鐘，如果不是特殊的波動造成，五分鐘的壓力都低于最低壓力，此時才將1號機組自動轉為工頻運行，將2號機組自動變頻軟起動，可見壓力顯示器中數值逐漸上升，如此時兩臺水泵供水量已夠田間用水，則壓力上升到“控制壓力”后，即保持恒壓供水，田間用水量的變化反映在2號機組轉速的變化上。如果田間用水量繼續上升，兩臺水泵的供水量也不夠了，盡管兩臺水泵都以最高頻率50Hz運行，供水壓力還是逐步下降，此時，應關閉或調小部份節水閥，用水量減少到二兩臺水泵供水量以下，供水壓力就會恢復到設定的“控制壓力”。
如果田間用水量逐步減少，管道和壓力水池中的壓力會稍微上升，正在變頻運行的2號機組轉速隨即降低，水泵出水減少，以保持恒壓供水。如果田間用水量進一步減少，小于1號機組的出水量，但仍大于2號機組出水量，當供水壓力超過設定的“最高壓力”，這時首先將正在工頻運行的1號機組自動停機，然后自動將正在變頻運行的2號機組轉成工頻運行，再自動變頻軟起動1號機組。如果田間用水量進一步減少，小于2號機組的出水量，這時即使1號機組頻率和轉速降到最低，水池壓力還是超過“最高壓力”，則正在工頻運行的2號機組自動停機。如果田間用水量再進一步減少到接近于零，則1號機組以最低頻率(設置為15HZ)運行，使管道壓力保持一定數值，以備田間可以隨時用水。
可編程時控器到達設定停機時間，正在變頻運行的1號機組變頻軟停機。也可以將“功能轉換旋鈕”從“自動”轉向“停止”。如果按下“緊急停車按鈕”，任何情況之下，兩臺機組都會立即停機。
三、該系統的改進意見
任何技術都是在不斷改進的，“自控變頻節能節水灌溉系統”也是在綜合許多先進技術的基礎上改進的，今后也將隨著技術的發和進步不斷改進。經過一個灌溉季節的實踐，筆者認為應對系統做如下改進：
一是對于只有一臺水泵的泵站，可以利用變頻器內置簡易PLC編程控制，可降低控制柜造價。
二是對于只有一臺水泵的泵站，可以取消壓力水池，以進一步降低泵站造價，逆止閥、調壓管仍舊保留。對于兩臺或兩臺以上水泵的泵站，壓力水池還是需要的。
三是針對現有泵站管理人員文化程度偏低的現象，建議今后選配泵站管理人員時，最好文化程度能在初中以上，便于熟練掌握控制柜各種功能的應用，最大限度地發揮先進設備的功能。
關鍵詞：建筑工程；混凝土施工；溫度控制
在大體積混凝土中，溫度應力及溫度控制具有重要意義，首先，在施工中混凝土常常出現溫度裂縫，影響到結構的整體性和耐久性。其次，在運轉過程中，溫度變化對結構的應力狀態具有顯著的不容忽視的影響。因此本文對混凝土施工中的一般技術與溫度控制做一探討。
一、混凝土建筑裂縫形成的溫度因素
水泥水化過程是混凝土路面中的主要溫度因素，水泥在水化過程中要發出一定的熱量。而水泥混凝土路面一般斷面較厚，水泥發出的熱量聚集在結構物內部不易散失。通過實測，水泥水化熱引起的溫升，在水利工程中一般為15℃-25℃，而在建筑工程中一般為20℃-30℃，甚至更高。水泥水化熱引起的絕熱溫升，與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種（主要是水化熱值）有關，并隨混凝土的齡期（時間）按指數關系增長，一般在10d-12d接近于最終絕熱溫升（視氣溫變化而異）。但由于結構物有一個自然散熱條件，實際上混凝土內部的最高溫度，多數發生在混凝土澆筑后的最初3d-5d.
外界氣溫變化的影響也不可忽視，水泥混凝土路面在施工階段，外界氣溫的變化影響是顯而易見的。因為外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也愈高；而如果外界溫度下降，又增加混凝土的降溫幅度，特別是氣溫驟降，會大大增加外層混凝土與內部混凝土的溫度梯度，這對水泥混凝土路面是極為不利的。
混凝土內部的溫度是水化熱的絕熱溫度、澆注溫度和結構物的散熱溫降等各種溫度的疊加，而溫度應力則是由溫差所引起的溫度變形造成的；溫差愈大，溫度應力也愈大。同時，在高溫條件下，水泥混凝土不易散熱，混凝土內部的最高溫度一般可達60℃-65℃，并且有較大的延續時間（與結構尺寸和澆筑的塊體厚度有關）。在這種情況下，研究合理的溫度控制措施，防止混凝土內外溫差引起的過大溫度應力，就顯得更為重要。
二、混凝土施工技術
1、混凝土強度及主要影響因素。
混凝土質量的主要指標之一是抗壓強度，從混凝土強度表達式不難看出，混凝土抗壓強度與混凝土用水水泥的強度成正比，按公式計算，當水灰比相等時，高標號水泥比低標號水泥配制出的混凝土抗壓強度高許多。所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標號。另外，水灰比也與混凝土強度成正比，水灰比大，混凝土強度高3水灰比小，混凝土強度低，因此，當水灰比不變時，企圖用增加水泥用量來提高溫凝土強度是錯誤的，此時只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。
影響混凝土抗壓強度的主要因素是水泥強度和水灰比，要控制好混凝土質量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個主要環節。此外，影響混凝土強度還有其它不可忽視的因素。
粗骨料對混凝土強度也有一定影響，當石質強度相等時，碎石表面比卵石表面粗糙，它與水泥砂漿的粘結性比卵石強，當水灰比相等或配合比相同時，兩種材料配制的混凝土，碎石的混凝土強度比卵石強。因此我們一般對混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右，細骨料品種對混凝土強度影響程度比粗骨料小，所以混凝土公式內沒有反映砂種柔效，但砂的質量對混凝土質量也有一定的影響。因此，砂石質量必須符合混凝土各標號用砂石質量標準的要求。由于施工現場砂石質量變化相對較大，因此現場施工人員必須保證砂石的質量要求，并根據現場砂含水率及時調整水灰比，以保證混凝土配合比，不能把實驗配比與施工配比混為一談?；炷翉姸戎挥性跍囟取穸葪l件下才能保證正常發展，應按施工規范的規定予在養護、氣溫高低對混凝土強度發展有一定的影響。冬季要保溫防凍害，夏季要防暴曬脫水。現冬季施工一般采取綜合蓄熱法及蒸養法。
2、混凝土標號與混凝土平均強度及其標準差的關系。
混凝土標號是根據混凝土標準強度總體分布的平均值減去1.645倍標準值確定的。這樣可以保證混凝土確定均有95%的保證率，低于該標準值的概率不大于5%，充分保證了建筑物的安全，從此推定，抽樣檢查的幾組試件的混凝土平均確定一定大于等于混凝土設計標號，其值大小取決于施工質——J90量水平，即取決于大小。通過公式計算可以看出，施工人員不但要使混凝土平均確定大于混凝土標號，更重要的是千方百計的減少混凝土確定的變異性，即要盡量使混凝土標準差降到較低值，這樣，既保證了工程質量，也降低了工程造價。
3、混凝土質量控制的關鍵環節
混凝土質量控制包含兩個基本內容：（1）使混凝土達到設計要求的質量標準。（2）在滿足設計要求的質量指標前提下盡量降低成本，這兩條要求實際上是盡量降低泥凝土的標準差?；炷恋膹姸扔幸欢x散性，這是客觀的，但通過科學管理可以控制其達到最小值，因此混凝土標準差能反映施工單位的實際管理水平，管理水平越高，標準差越小?？梢哉f，混凝土質量控制實質上是標準差的控制。實際上控制標準差應從以下幾個方面人手。
（1）設計合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由實驗室通過實驗確定，除滿足確定、耐久性要求和節約原材料外，應該具有施工要求的和易性。因此要實驗室設計合理的配比，必須提供合格的水泥、砂、石。水泥控制強度，砂控制細度、含水率、含泥量等，石控制含水率及含泥量等。只有材料達到合格要求，才能做出合理的混凝土配合比，才能使施工得以正常合理的進行，達到設計和驗收標準。
（2）正確按設計配合比施工
按施工配合比施工，首先要及時測定砂、石含水率，將設計配合比換算為施工配合比。其次，要用重量比，不要用體積比，最后，要及時檢查原材料是否與設計用原材料相符，這要求供方提供兩份同樣材料，一份提供給實驗室，一份給工地，工地收料人員應按樣本收料，如來料與樣本不符，應馬上向上級匯報，及時更改配合比（材料不合格不收料除外）。
（3）加強原材料管理，混凝土材料的變異將影響混凝土強度。因此收料人員應嚴把質量關，不允許不合格品進場，另外與原材料不符及時匯報，采取相應措施，以保證混凝土質量。
（4）進行混凝土強度的測定，我們以28天強度為準，為施工簡便和質量保證，我們一般做7天試塊等，以對混凝土強度盡量根據其齡期測定其發展，以明確確定其質量。
綜上所述，我們應從各個方面控制混凝土質量，以確保整個工程質量，以保證企業信譽和發展。
三、混凝土的溫度控制
1、溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：
（1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內形成殘余應力。
（2）中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。
（3）晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。
2、溫度應力引起的原因可分為兩類：
（1）自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內部溫度是非線性分布的，由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如，橋梁墩身，結構尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內部溫度高，在表面出現拉應力，在中間出現壓應力。
（2）約束應力：結構的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。
這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。
要想根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下，需要依靠模型試驗或數值計算?；炷恋男熳兪箿囟葢τ邢喈敶蟮乃神Y，計算溫度應力時，必須考慮徐變的影響，具體計算這里就不再細述。
3、溫度的控制措施
控制溫度的措施一般采取以下幾種方式：
（1）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；
（2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；
（3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；
（4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；
（5）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；
（6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施；
從溫度應力觀點出發，保溫應達到下述要求：
1）防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。
2）防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。
3）防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。
混凝土的早期養護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。
適宜的溫濕度條件是相互關聯的?；炷系谋卮胧┏３Ｒ灿斜竦男Ч?。
從理論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養護的關鍵時期，在施工中應切實重視起來。
以上對混凝土的施工技術與溫度控制進行了理論和實踐上的初步探討，但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土施工中的常見問題是完全可以避免的。
關鍵詞：直接轉矩控制技術，定子磁鏈，無速度傳感器，展望
引言
交流電動機自1885年出現后，由于一直沒有理想的調速方案，而只被用于恒速拖動領域。近三四十年來，電力電子技術、微電子技術、現代控制理論的發展，為交流調速產品的開發創造了有利條件，使交流調速系統逐步具備了寬調速范圍、高穩速精度、快速動態響應和四象限運行等技術性能，完全可與直流調速系統相媲美。由于直流調速系統所固有的缺點，目前，無論是調速領域還是伺服領域，交流驅動系統已逐步占據主導地位并有逐漸取代直流驅動的趨勢。直接轉矩控制技術是繼矢量控制技術之后的一種新型高效的交流變頻調速技術，它以結構簡單明了、轉矩快速響應、魯棒性好等一系列的優點正受廣大學者的青睞。直接轉矩控制技術自誕生以來，其理論研究和實驗工作已取得了杰出的成績，然而作為一門新興的理論和技術，必然存在不成熟和不完善的地方。鑒于此，本文針對直接轉矩控制技術的研究現狀、存在的問題及未來的發展趨勢進行了詳細地敘述。
1、直接轉矩控制技術概述
直接轉矩控制技術（DTC）是繼矢量控制后交流調速領域一種新的控制方法，其特點是采用空間電壓矢量分析，直接在定子坐標系下計算并控制電機的轉矩和磁通，采用定子磁場定向，進行bang一bang控制，產生PWM信號。系統通過保持磁鏈恒定， 對轉矩直接控制。因此，控制性能不受轉子參數的影響，控制思想獨特，結構簡單。
2、直接轉矩控制技術研究熱點
2.1 對定子磁鏈的研究
（1）定子磁鏈的數學模型
在直接轉矩控制中，定子磁鏈的實際值取決于定子電壓、電流和轉速的檢測值以及電機參數。目前，描述定子磁鏈的數學模型有3種: u – i 模型，i - n模型，u - n模型[1-2]。
u - i模型: 由定子電壓與定子電流確定定子磁鏈。
該模型結構簡單，受電機參數影響小。論文參考網。它采用開環積分法估計定子磁鏈，在電機高速運行時可以估計出定子磁鏈。所以，當很大時，與之相比可以忽略不計，控制精度較高。但在低速和零速運行時，較小，與之相比不能忽略，如果對的估計誤差大，將嚴重影響系統的控制性能。這時必須考慮的影響，需準確測定出因溫度變化和磁通飽和而產生的變化量。
i- n 模型: 以轉子磁鏈為中間變量，由定子電流與轉速確定定子磁鏈。
在該公式中，沒有出現定子電阻，因此不受定子電阻變化的影響。但是，i - n模型要利用轉子時間常數及定、轉子電感值，還要精確地測量出轉子電角速度。這些參數的準確性以及速度的測量精度對定子磁鏈估計的精度程度都會產生較大的影響，另外這些電機參數也隨著溫度和磁路飽和程度的變化而變化。
u - n模型: 由定子電壓和轉速來獲得定子磁鏈。這里僅給出改進后的u - n模型。
改進后的u - n 模型綜合了u - i模型和i - n模型的優點，并通過修正項d完成了兩個模型間平滑的切換，可以作為一個全速域的定子磁鏈觀測模型。
（2）定子磁鏈的改進方法
針對異步電機DTC系統中采用u – i模型觀測定子磁鏈時純積分環節造成直流分量積分漂移，引起低速時轉矩波動嚴重，采用一種具有幅值補償環節的改進積分器算法取代純積分環節克服積分漂移；針對六區段電壓矢量開關表在定子磁鏈處于區段分界線附近控制性能差，引起低速運行時定子磁鏈內陷和電流畸變等問題，采用細分優化的十二區段選擇電壓矢量開關表來代替傳統六區段電壓矢量開關表。改善了異步電機DTC系統的低速運行性能。
近年來，許多學者為了解決定子電阻對磁鏈的影響，引入了現代控制理論和智能控制理論，通常采用的方法有: 模糊定子電阻估計、神經網絡定子電阻估計、模糊神經網絡定子電阻估計、最小二乘法定子電阻估計[3-5]。
另外， 一些學者對定子電阻溫度變化對定子磁鏈估計的影響也進行了研究， 提出了一些控制方案，如定子電阻溫度補償、模型參考自適應在線辨識等。
2. 2 無速度傳感器技術
傳統的直接轉矩控制中，低速運行時，如果選用與轉速有關的定子磁鏈模型來確定磁鏈，那么就需要知道精確的轉速信息；如果對速度的精確控制，需要轉速反饋進行閉環控制，同樣需要知道轉速信息。傳統的方法采用速度傳感器，這樣不僅增加成本，而且使系統的穩定性和可靠性變差。尤其對于實際應用中不允許安裝速度傳感器的領域，無速度傳感器技術顯得突出重要。論文參考網。
無速度傳感器技術常用的速度辨識方法包括:轉差頻率法、參考模型自適應法、卡爾曼濾波法、高頻信號注入法、基于神經網絡的辨識方法等。目前應用較好的方法是參考模型自適應方法及基于神經網絡的辨識方法[6-7]。這種自適應閉環速度辨識方案，在一定的速度范圍內，估計精度達到了相當高的水平，然而這些方法沒有脫離電機的基本模型，在低速運行時受電機參數的影響嚴重，尤其在零定子頻率運行時，由于電動機轉速的不可觀測性[8]，基于模型的辨識方案往往會失效。
鑒于此，不依賴于電動機模型而僅依賴于電動機本身特性的辨識方法應運而生。Zinger等人利用轉子槽諧波可以調制出頻率與轉速成比例的定子磁鏈原理，應用鎖相環技術來提取轉速信息[9]。高頻信號注入法彌補了零定子頻率情況下的速度不可觀測性，然而由于感應電動機常見的磁路飽和現象等不完善因素，導致了檢測的速度信號中含有低頻干擾信號。一旦檢測的速度信號直接用于控制，必然導致控制系統動態、穩態性能惡化。如何結合高頻信號注入法與模型參考自適應方法來獲得整個工作范圍內都能適用的速度辨識方案將是無速度傳感器技術研究的核心內容。
3、直接轉矩控制技術發展展望
在對直接轉矩控制技術研究熱點進行了較詳細的分析與討論后，針對尚存在的問題，本文結合當前的科技發展情況和實際分析，對直接轉矩控制技術的研究方向進行了展望。
（1）針對傳統的直接轉矩控制方法存在轉矩脈動大的問題，我們可以嘗試通過設計基于模糊自適應PI調節器的多級模糊控制DTC調速系統來解決。在外環控制方面，為了實現在轉速和轉矩突變時系統的快速響應，可以采用模糊自適應PI調節器控制器代替傳統的PI調節器；在內環控制方面，也可以采用模糊控制器代替傳統的磁鏈兩點式、轉矩三點式的bang一bang控制，該算法能夠克服傳統直接轉矩控制方法中根據轉矩、磁鏈的大小程度簡單的選擇電壓矢量這一缺點，全面綜合考慮了轉矩誤差的大小程度，可以實現大誤差大調節、小誤差小調節的智能控制。
（2）針對無速度傳感器技術尚存在的不足，我們可以嘗試用基于改進型蟻群BP神經網絡的速度辨識器來替代傳統速度傳感器的方法來對其控制。論文參考網。由于蟻群算法是一種較新型的尋優策略，與其它的智能算法相比較，具有良好的收斂速度，且能得到的最優解更接近理論最優解，同時易于與其它方法結合，具有較強的魯棒性。相信這樣能夠更準確地辨識出電機轉速，達到DTC系統的動、靜態性能要求，實現無速度傳感器直接轉矩控制。
（3）近年來，直接轉矩控制的研究取得了很大進展，特別是現代控制理論和智能控制理論的引入，在MATALB和DSP的基礎上，為直接轉矩的建模和實現控制提供了強有力的工具?，F代控制理論和智能控制理論(以模糊控制、人工神經網絡為主)等控制方案為提高直接轉矩控制的動態性能和魯棒性奠定了理論基礎，并為提高直接轉矩控制的性能提供了一種非常好的新思路，如最近研究十分活躍的模糊控制、神經網絡控制、模糊神經網絡控制、非線性控制、變結構控制等。可見直接轉矩控制技術智能化是未來研究方向之一。
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《計算機與現代化》雜志成為“中國科技核心期刊”、“中國科技論文統計源期刊”！ 《計算機與現代化》系《中國學術期刊綜合評價數據庫來源期刊》；《中國學術期刊(光盤版)》、《中國期刊網》、《中國數字化期刊群》、《中國核心期刊(遴選)數據庫》全文引用期刊。其特點是：時效性強，密切跟蹤計算機科技發展動態，以最快的速度精選刊登計算機專業的新理論、新技術及其在各領域應用成果的論文。既有相當的學術水平，又有實際指導意義。編輯管理規范，系《CAJ-CD規范》執行優秀獎期刊。 設有欄目：系統分析與設計、軟件工程、網絡與通信、控制技術、計算機輔助設計、中文信息技術、人工智能、信息系統與ERP、信息安全技術、電子商務、圖像處理、應用與實踐等。 《計算機與現代化》于1985年創刊，多年來得到廣大讀者和作者的厚愛和支持，在此表示衷心的感謝，歡迎訂閱投稿。
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關鍵詞：車輛電子控制技術；研究型教學；互動；教學方法
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0071-03
大學教育的目標是培養新世紀創新型人才，其關鍵是如何實施研究型教學與研究型學習。為此，我國各高校紛紛提出采用研究型教學的方式來培養、提高學生的創新能力，加強創新型人才培養。何謂研究型教學？研究型教學是指教師以課程內容和學生的學識積累為基礎，在教學過程中通過優化課程結構，建立一種基于研究探索的學習模式。只有在“發現問題分析問題解決問題”的“研究型”教學過程中，學生才可能學會“研究型”學習的能力，經過這樣反反復復的教學和學習實踐，學生的“創新能力”才能培養和提高。因此，研究型教育是創新型教育的前提，二者實質上是辯證統一的。
一、《車輛電子控制技術》課程的特點與存在的問題
《車輛電子控制技術》是車輛工程專業的專業必修課，也是其他工科專業的一門專業選修課。該課程重點介紹發動機、底盤、車身的電子控制設備的基本理論、基本組成、工作過程和控制原理。隨著汽車、拖拉機技術和電子技術的迅速發展，現代車輛為提高動力性、經濟性、安全性、舒適性，以及減少尾氣排放污染而廣泛采用了電子控制技術。電子控制技術是現代車輛技術發展的重要趨勢與標志，從發動機的燃油噴射、點火控制、進氣控制、排放控制、故障自診斷到底盤的傳動系統、轉向與制動系統，以及車身、輔助裝置等都普遍采用了電子控制技術。所以，該課程的重要性在不斷提高，為此，國內許多院校將該課程列為車輛工程專業的必修課。該課程涉及的電子控制技術是很抽象，尤其是工科機械專業而言，學生對該課程充滿了向往，但學習卻很困難，其主要問題：重結構原理，輕控制原理；重理論講解，輕實驗制作。該課程的主要難點是在車輛各電子控制系統的信號采集、各執行器的驅動電路的原理、各控制系統的控制策略等。由于涉及到電子控制、機械、液壓等部分的知識，所以要求學生有較全面扎實的基礎知識。為此，該課程在教學上應突出各模塊的重點、難點內容，有些內容通過現場教學，多媒體中的動畫、影視、教學模型講解，使難點內容通俗化，可視化，形象化。注重理論聯系實際，大量加強實踐教學，以提高實驗課教學的效果，保證該課程的教學質量。通過開展了研究性學習，使自己選擇感興趣的車輛電子控制相關的題目，開展小課題的研究工作，這樣不但增加了學生學習的興趣，也增強了學生分析問題和解決問題的能力。
二、《車輛電子控制技術》課程研究型教學的具體方法
1.課程教學改革目標。以任務模塊為基礎、以學生為主體、以教師為主導，圍繞設定的學習任務模塊進行研究，以提高學生自主性學習和研究性學習，掌握該課程的基本理論、基本方法和基本技能。
2.課程教學改革方案。①制定學習任務模塊?！盾囕v電子控制技術》的研究型教學內容共制定了18個學習模塊（專題），每個模塊共1學時講授，共18學時，學習任務模塊主要有：發動機供油控制、發動機點火控制、發動機爆震控制、發動機稀薄燃燒技術、防抱死控制系統（ABS）、線控制動、驅動防滑控制系統（ASR）、汽車穩定性控制系統（ESP）、自動變速系統控制、無級變速控制、電控懸架系統、巡航控制系統、安全氣囊（SRS）、倒車防撞控制系統、防盜控制系統、電控轉向系統、自動空調、電動座椅、智能前照燈控制系統、電控雨刮系統等。②劃分學習小組《車輛電子控制技術》共有34個學生選了此課程，共劃分6個學習小組，每個小組5～6人不等。③教學安排主要要點是：開學2周內負責分配完各專題，并提出各專題的要求，列出主要參考文獻；每個小組分配3～4個專題，使每個專題有3個小組負責；各小組分別在課余時間查找資料，按要求歸納整理讀書報告，制作PPT；每2節課由3個小組分別用自制的PPT講授15分鐘，其他同學提問5分鐘，總體時間控制在60分鐘；最后主講老師點評每個小組的講授內容，并現場給予各小組的得分，時間為30分鐘；每個小組的每一位成員至少主講一次。
3.輔導答疑措施。①組建一個課程輔導答疑小組。本學期初，組建了該課程的輔導答疑小組，該小組的成員主要由主講老師、實驗老師、碩士研究生、博士研究生等構成。輔導答疑小組成員名單：魯植雄、劉奕貫、白學峰、李曉勤、常江雪、郭兵、金月、姜春霞、周偉偉等。②籌建了該課程的QQ群。本學期初，籌建了一個《車輛電子控制技術》課程答疑QQ群，在網上隨時回答與指導學生。QQ群名稱：車輛電子控制技術論壇；QQ群號：118062691；群成員人數：44人。
4.成績評定方法。該課程成績由以下三部分構成：①每個小組的3次PPT報告與回答問題情況，占40%；②每人的3篇專題讀書報告，占40%；③每人在課程QQ群的活動情況、平時出勤、作業等，占20%。
三、實施過程
該課程的教學改革得到車輛工程91～93班學生的大力支持和參加，每個小組從第2周起獲得3個任務模塊后，各小組成員根據各模塊設定的學習目標、內容和考核要求，自主查找相關的中文與外文資料。進行整理與歸納，研討模塊的主題，撰寫讀書報告和模塊論文報告。根據歸納總結的模塊內容，學會PPT，以小組為單位宣講制作的PPT，并集體回答問題，每位同學均上臺主講1～2次。積極上網參加《車輛電子控制技術論壇》，能主動發貼子，老師回答問題時能進行相互互動，對課程內容進一步深入學習。
四、實施效果
1.培養了學生自主獲取知識的方法技巧。各小組成員根據各模塊設定的學習目標、內容和考核要求，學會自主查找相關的中文與外文參考資料。98%的學生在調查問卷中回答：學生的自主學習和研究能力明顯提高。
2.培養了學生進行研究型學習方法。在老師的指導下，每個小組根據搜集到的資料，進行整理與歸納，研討模塊的主題，撰寫讀書報告和模塊論文報告，或者實驗設計與方案。100%的學生在調查問卷中回答：認同該課程采用的教學模式。
3.訓練了制作PPT能力。根據歸納總結的模塊內容，學會制作界面友好的PPT。
4.培養了學生講解與回答問題能力。每一個專題均由2名學生主講15～20分鐘，既掌握了本專題的主要內容，又培養了演講技巧。另外，講授后，其他同學提出一些對本專題相關問題，小組全體成員集體回答問題，進一步提高了對本專題內容的掌握，也鍛煉了回答問題能力。
五、對研究型教學的認識與體會
1.增加了教師的工作量。要想使一個學習模塊（專題）在1學時內講授完，并能活躍課堂氣氛，使學生能主動學習，教師需要花更多的時間，主要體現在：①要花更多的時間去掌握每個專題內容，否則很難回答學生的提問；②要花時間查看學生制作的PPT，查看PPT內容是否包涵了本專題需要講授的內容？PPT界面是否友好？③要花時間在QQ群上回答學生的問題；④要花時間輔導、批改學生的讀書報告。
2.增加了學生的學習時間。①需要花時間閱讀教材及參考資料，自學、討論、理解講授的內容；②需要花時間制作PPT，對有的學生來說，是很難的一件事情；③需要花時間撰寫3篇課程；④需要在QQ群上發帖子
3.教師點評是關鍵。一個專題能否使全體學生掌握、課程氣氛是否活躍，教師的最后點評是關鍵。點評的內容既要包涵本專題的核心內容，又要調動學生的積極性，所以，點評要精練、精彩。
六、繼續實施研究型教學有待改進的地方
1.完善各專題教學要求。進一步完善每個專題的教學要求及相關參考文獻，列舉一些思考問題，使學生能小組進行討論，以掌握各專題的內容。
2.加強小組學習。每個專題應以在小組共同討論的基礎上完成學習要求，但有一些專題只有某一小組成員完成，其他人員未參加的現象，需要進一步探討小組學習模式。
3.加強課程論文撰寫質量。撰寫課程論文需要花很多時間。為此，今后將列舉相關參考文獻，指定主要參考文獻，要求學生根據指定的參考文獻閱讀后撰寫課程論文。
《車輛電子控制技術》進行研究型教學改革，受到大部分學生和教師的肯定和好評，全面提升了車輛工程專業學生的專業知識水平和綜合素質，增加了畢業生的就業競爭力。改革實施以來，學生的創新實踐能力普遍得到加強。學生通過實踐平臺和實踐科研項目完成了包括汽車電控液壓動力轉向系統、智能倒車、自動泊車、巡航控制等項目。先后在“全國大學生F1賽車大賽”、“全國節能賽車比賽”等競賽中獲得了多項獎勵，激發學生科學研究的熱情與學習興趣。但也不能過度夸大一種教學模式的作用，每一種教學方式均有適應性。研究型教學一定要有研究課題基礎，所以，研究型教學優適于高等院校的專業課教學，以培養學生的元典精神、質疑精神和創新精神。
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