机电专业论文

机电专业论文

　　人类的教育有社会性、目的性，这与动物的本能教育有本质区别。人类教育本质是有目的的培养人的社会活动。而下面是有关于机电专业论文，欢迎阅读。

　　蓄热式加热炉温度模糊控制系统的研究【1】

　　【摘要】本文以宣化钢铁集团有限公司一钢轧厂型材车间蓄热式加热炉为研究背景，根据蓄热式加热炉的工艺流程和工艺要求，详细阐述了温度自动控制系统的设计过程。

　　在加热炉温度控制系统中对炉温采用分段控制，即P-模糊-PI控制，综合了PID控制和模糊控制的优点，响应快、超调小、无静差、抗干扰。

　　将该控制系统用PLC软件编程，直接应用在加热炉PLC控制系统中，大大降低了控制系统改造成本。

　　在实际应用测试中该系统的控制效果十分理想，能够很好地抑制冷热坯混装、煤气压力的随机变化及煤气热值波动对炉温的影响，炉温偏差能够控制在20℃以内，在没有干扰因素的情况下能控制炉温偏差在5℃以内，完全满足生产要求。

　　【关键词】加热炉;温度;模糊控制;PLC

　　1、宣钢蓄热式加热炉工艺概述

　　本文是以宣钢一钢轧厂型材车间蓄热式加热炉为项目进行的研究。

　　型材车间是一条年产70万吨型钢的生产线，主要生产圆钢、角钢、槽钢、工字钢和矿用U型钢等产品。

　　其加热炉是悬臂辊道侧进料、侧出料，单排布料的步进梁式蓄热加热炉，用于坯料轧制前的加热。

　　2、存在的问题分析

　　该加热炉在使用初期炉温控制上采用PID控制，应用SIEMENS S7-400 PLC自带PID功能块。

　　在使用过程中发现这种控制方式确实无法满足工艺要求，炉温偏差最大可达±40℃。

　　主要原因是该加热炉的燃料是转炉煤气，转炉煤气是炼钢生产的副产品，虽然其热值较高，但由于炼钢过程中无法连续收集转炉煤气，造成转炉煤气的压力和热值都很不稳定;其次是该加热炉进炉钢坯冷热混装，不同温度的钢坯入炉后需要的加热量不同，要求煤气流量控制必须及时;另外，轧钢生产的节奏也是影响炉温控制的因素。

　　由此可见蓄热式加热炉的燃烧过程是受随机因素干扰复杂过程，难以建立精确的数学模型，常规PID控制难以达到满意的控制效果。

　　3、改进方法设计

　　对于蓄热式加热炉这种受随机因素干扰的具有大惯性、非线性、纯滞后的复杂控制对象采用单纯的PID控制不能取得良好的控制效果。

　　因为PID算法只是在系统模型参数不发生变化的情况下，才能获得理想的效果。

　　当一个调整好参数的PID控制器被应用到模型参数随机变化的系统时，控制效果会变差。

　　而模糊控制，面对200-300℃的温度变化范围，要提高基本模糊控制器的控制精度，分档越细，性能越好，不过模糊控制规则数以及系统的计算量也大大地增加，从而使模糊控制规则表变得难以把握，调试时会更加困难。

　　而减少分档数，则会控制粗略，控制效果难以保证。

　　在以往诸多理论研究和工程实践中也证明了对于蓄热式加热炉这样复杂的系统采用单纯的PID控制或模糊控制是不能取得良好的控制效果的。

　　设计采用一种分段控制算法，即P-模糊-PI控制，来综合比例、模糊和比例积分控制的优点。

　　当偏差大于某一个阈值时，采用比例控制，加快系统的响应速度;当偏差小于阈值时，切换到模糊控制，用来增强系统的阻尼性能，减小响应过程中的超调。

　　采用这样的方法用来压缩模糊控制的论域，使其只是整个论域的一部分，也就是相当于模糊空间的分级数增加，提高了模糊控制的精度和灵敏度。

　　当模糊控制过程中偏差的语言变量值为“零”时，由于没有积分环节，必然会产生稳态误差，即可能在平衡点附近存在小幅震荡，因而在此时投入PI控制，利用其积分作用消除稳态误差，在小范围内PI控制的效果是最理想的。

　　整个过程可简单描述为：设X为某一阈值，E为绝对偏差，ZE表示模糊控制器语言值为“零”，则控制开关选择为

　　P-模糊-PI控制可以发挥三种控制方式的优点，使系统具有较快的响应速度、抗干扰变化的适应性及较高的控制精度。

　　三种控制方式在控制过程中依据偏差的变化分段切换使用，不会同时起作用而相互干扰。

　　P-模糊-PI控制器切换阈值的设定非常关键。

　　从比例控制向模糊控制切换的阈值选择必须恰当，如果选得过小，在非常接近目标值时才切换，就可能出现较大的超调，并且模糊控制的优点难以体现;如果选得太大，就会过早的切换到模糊控制，可能会影响系统的响应速度，同时也使得模糊论域变大，若不增加模糊空间分级数，控制精度变差。

　　只有根据系统的特点及控制目标的要求才能选择出较为恰当的阈值。

　　在从模糊控制向PI控制切换时，一般都选在偏差语言变量的语言值为“零”时，切换至PI控制，用PI算法：

　　其中Kp为比例系数，Ki为积分时间，U为PI输出控制量。

　　当模糊控制中语言变量的语言值为“零”时，其绝对偏差可能并不为零，所以应当应用积分器的作用来消除偏差，提高稳态性能。

　　蓄热式加热炉温度自动控制系统中，P-模糊-PI控制器的输入量为设定炉温T0与实际炉温T(k)的偏差E(k)，输出量控制煤气调节阀调节煤气流量;空燃比由在线气体分析系统的结果经过计算得出;煤气流量孔板检测出的煤气实际流量乘以空燃比就可计算出煤气完全燃烧所需的空气流量;空气调节阀由PID调节器控制，调节空气流量跟随煤气流量。

　　结束语

　　宣钢型材加热炉原有的温度检测，流量检测，气体分析，煤气、空气调节阀均可应用于该设计中。

　　P-模糊-PI控制器的P控制和PI控制，空气流量调节的PID控制均可应用加热炉燃烧控制PLC自带的PID模块实现。

　　完成该设计下一步最重要的工作就是总结加热炉人工控制过程中一些好的控制经验，应用模糊控制理论，完成模糊控制器的设计。

　　进一步将模糊控制器用PLC编程制作控制功能块，应用在加热炉温度自动控制系统中，并在实验中细化P-模糊-PI控制器的参数，力争将炉温控制在突发情况下偏差小于20℃，在正常情况下偏差小于5℃。

　　这个目标如果得以实现，不仅可以提高型材的产品质量，减少煤气消耗和污染排放，而且对宣钢其他的轧钢加热炉的温度控制有借鉴意义，进而整体提高宣钢的产品质量，实现节能降耗，为宣钢的挖潜增效做出贡献。

　　参考文献

　　[1]汪小澄，方强.基于PLC的模糊控制研究.武汉大学学报，2002，35(3)：79-81.

　　[2]张持健，王元航，方明星.高精度模糊PID控制器及其在温度控制中的应用[J].自动化仪表，2002(7)：21-23

　　[3]孙奉昌，乐恺，姜泽毅，张欣欣.智能控制算法对加热炉温度控制研究[J].热能动力工程，2009，24(3)：337-341.

　　基于微信公众平台的医院预约挂号系统研究【2】

　　【摘要】随着智能手机、平板电脑、4G网络的快速发展，促进了微信等移动应用软件的普及和应用。

　　微信公众平台是腾讯开发的一种信息发布平台，基于微信公众平台开发医院预约挂号系统，可以利用广大微信用户资源，提高医院的服务水平，具有重要的作用。

　　本文详细地描述微信公众平台的应用优势，利用原型化分析方法导出了系统逻辑业务功能，设计了预约挂号系统的架构，为移动医疗系统开发做出贡献。

　　【关键词】微信;公众平台;医院;预约挂号

　　1、引言

　　微信是一种手机即时通讯平台，能够为用户提供沟通交流、信息查询、新闻共享等多种功能，为人们带来了一种移动微生活。

　　目前，微信平台已经拥有数以亿计的海量用户，因此基于微信平台开发移动管理系统能够更好的发掘用户资源，实现媒体、客服、营销和公共服务等多种用户需求。

　　智能手机、平板电脑等移动工具为智能医疗服务提供了广阔的应用前景，基于微信平台实现医院挂号服务可以拓展微信平台的应用领域，拓展医院预约挂号的渠道，向用户提供信息定向推送、一对一互动、多样化开发和智能回复功能，使得医院挂号服务更加大众化、便利化和智能化。

　　2、微信公众平台应用

　　微信公众平台是微信的一个新型功能模块，可以为企业、公共机构、个人提供一个账户，可以定制个性化的文字、语音、图片等多媒体内容的全方位沟通和互动。

　　目前，微信公众账号包括两类，分别是订阅号和服务号，服务号的运营主体是企业、媒体或公益组织，订阅号除了上述组织外，还可以为个人提供申请通道。

　　服务号旨在为用户提供服务，详细功能如下：每隔一个月(30天)为用户提供一条群发信息;发给订阅用户的信息存储在平台中，可以显示在聊天列表;服务号可以显示在订阅用户的通讯录中，通讯录为用户提供一个专业的文件夹，单击即可显示所有的服务号;服务号可以申请自定义一个菜单，并且为用户提供一个接口，自定义开发程序。

　　订阅号是一种能够为组织和个人提供服务的账号类型，便于用户进行信息和资讯管理。

　　订阅号可以为用户提供的功能如下：每天可以向用户群发一条信息;发送的消息可以保存在订阅号的文件夹中。

　　公众号应用过程中，一是可以提升企业、公益机构的服务意识，更好的人民群众提供信息化、自动化、定制化的服务，按照自己的需求编辑信息，开发第三方应用功能;二是可以群发推送信息，向用户推送趣味性内容，比如医院可以向群众推送健康知识、抢救常识等，增强群众获取需要信息的便捷性;三是自动回复功能，用户可以根据公众号的导航提示，提取自己想要获取的知识;四是可以为用户提供一对一的交流服务功能，回答用户的常见问题，实现一对一的问答服务;无视可以为企业提供关键指标统计功能，比如公众号的关注人数、图文阅读次数、发送人数等功能，实现信息统计分析。

　　3、基于微信公众平台的医院预约挂号系统研究

　　3.1系统功能需求分析

　　普通的医院预约挂号系统可以为用户提供网上预约、医师浏览、挂号等功能，这些功能大多通过电脑客户端完成，将这些功能迁移到智能手机等移动终端上需要进行重塑，以便能够适应智能手机、平板电脑终端。

　　本文采用原型化分析方法导出了医院预约挂号系统功能，具体功能如下描述：

　　(1)预约挂号基础服务功能。

　　微信预约挂号系统可以提供预约、挂号、求医问药、医患互动等功能。

　　用户进入到预约挂号界面之后，可以提取菜单导航进入预约挂号等二级功能，完成医师专家浏览、医院科室查询，方便患者按照科室、医师描述选择挂号，并且合理的安排就诊时间。

　　医患互动功能可以为患者提供在线式的病症咨询与解答，便于医生、患者通过微信平台交流病情状况，咨询用药情况，随时建立一个患者交流平台，方便各个患者之间分享诊疗经验，同时开通实时评价功能，准确的反馈患者对医生的治疗和服务情况，为医院管理医生提供基础数据资料支持。

　　(2)挂号排队管理功能。

　　微信预约服务可以为用户提供自主选择医师服务，单击预约挂号之后，患者就可以通过移动终端完成挂号操作，挂号之后即可进入排队流程，及时的查询排队状态，可以完成实时就诊管理功能。

　　3.2系统功能架构设计

　　预约挂号微信公众平台可以为智能手机或移动设备用户提供登录操作功能，与传统挂号系统不同，预约挂号微信平台需要提供更加简洁、高校的功能，完成数据存储、访问和操作功能。

　　因此，预约挂号微信公众平台架构采用B/S模式，该体系架构部署的内容包括两种，分别是动态内容和静态内容，有利于用户访问，系统共架构如图1所示。

　　4、结束语

　　随着“互联网+”技术的快速发展，诞生了许多新型的用户交流、沟通工具，比如微信、微博等，绑定了许多的用户。

　　为了能够充分的利用用户资源，基于微信公众平台开发移动医疗管理系统，可以提高医疗服务水平，创新医疗服务模式，完善医疗体制，充分的利用信息化、智能化资源提高医疗资源的配置、使用效率。

　　参考文献

　　[1]傅锦秀.北京大学第一医院推出微信预约挂号服务[J].中华医学信息导报，2014(15)：6-6.

　　[2]张乐，刘智勇，吴式琇，等.基于公众号的医疗信息服务系统研究[J].中国医疗设备， 2015，30(1)：82-84.

　　[3]郑惠兰，周艳琴.医院微博、微信公众平台宣传的实践研究[J].中国卫生产业，2014(23)：43-44.

【机电专业论文】相关文章：

机电专业毕业论文10-01

机电专业毕业论文范文10-06

单招机电专业电学综合论文10-08

机电论文发表10-01

煤矿机电论文10-01

矿山机电论文10-01

机电应用专业教学方案的制定论文10-08

浅析机电专业实验实训研究论文10-09

机电一体化专业的论文10-02