模拟控制

模拟控制（精选十篇）

模拟控制 篇1

事实上，任何一个时间段内的需求量都是不确定的。当需求是随机时，自然会产生一个问题;库存低到什么水平时才需求下订单呢?我们把需要订货时的库存量称为订货点。很显然，订货点越高，缺货成本降低，存置成本增加。同样，订货点低，缺货成本增加，存置成本降低。其次，很多情况下，主要原材料、燃料的到货时间也是不确定的，即企业进行采购订货时，原材料、燃料并不能在一个精确的时间到达，有的早，有的晚，这也涉及到一个订货提前期的问题，提前期长，缺货成本降低，存置成本增加，提前期短，缺货成本增加，存置成本降低。那么，企业在每周原材料用量和到货时间均不确定的情况下如何控制库存成本呢?蒙特卡罗法为我们提供了这个问题的解决方案。

1 蒙特卡罗模拟法原理

蒙特卡罗模拟法又称随机模拟法，统计试验法，由匈牙利数学家Von Neumann建立，它是为了求解确定性问题而构造一个与原来问题没有直接关系的概率过程，并利用它产生统计现象的方法，使用这种方法进行模拟时，要从系统的研究方法开始。目前，蒙特卡洛法已成为模拟的有力工具，在物流系统工程中，它被用来解决订货、风险性决策、排队等很多问题。

蒙特卡洛的原理是：在所研究的系统中，采用某种特定方法产生随机数和随机变量，模拟随机事件，对结果进行统计处理，从而得到问题的解。

1.1 注意事项

(1)关于随机数和随机变量的产生。随机数和随机变量的产生必须符合实际问题的概率特征，因此，构造模拟的数学概率模型尤为重要。产生随机数的方法过去常用掷币、袋中摸球等，得到个别具体解之后，把它加以平均，才能获得我们所要知道的决策变量和目标函数之间存在的关系。

(2)关于统计结果的处理。任何模拟问题的个别具体解本身并不表征这个系统。只有得到了很多的个别具体解之后，把它加以平均，才能获得我们所要知道的决策变量和目标函数之间存在的关系。

1.2 蒙特卡洛法的步骤

(1)根据实际问题，对资料进行分析和处理，构造模拟的数学概率模型。

(2)根据数学概率模型的特点，设计和应用降低方差的各种方法，以加快模拟结果的收敛。

(3)给出概率模型中各种不同分布的随机变量的抽样方法。

(4)统计处理模拟的结果，得到问题的解，并估计解的精度。

1.3 随机模拟步骤

(1)求出模拟事件出现的概率。

(2)计算累计频率。

(3)将累计频率转换为随机概率。

(4)从随机数表中任意指定一个随机数作为始点，一个一个地模拟。

2 实例模拟

某企业为改善经营管理降低成本，拟建立主要原材料的经济批量和安全备用量制度，根据过去材料消耗情况得知，耗用量、到货期均不固定。

分析以往资料得知主要原材料在100周内每周的消耗数量(见表1)及100次到货时间统计表(见表2)。

我们知道，蒙特卡洛法的关键是建立模拟模型，而建立模拟的关键是确定随机数，产生随机数的方法有很多，如掷骰子、掷硬币等等，这里我们通过查随机表以确定随机数。为了使用上的方便，人们将预先产生的随机数排列在表格中，称为随机数表(见表3)。随机数表中随机有数的分布具有较好的随机性和均匀性，在取用随机数时要按照随机化性原则确定随机数的起点。随机数的起点确定后，可以从左到右或由上到下连续使用，或按一定间隔使用。

成本部门核算该种原材料每周占用成本为10元/件，每批订购量费25元，缺货损失为100元/件。初步确定库存量不足13件时就要订货，订货批量每次16件。用随机数模拟14周的使用、到货、存储量及成本(见表4)，随机数表由表3左对齐横向选用。

表4是按时间顺序进行模拟的，首先从初期存货20件开始。查随机数表得知：第一周需用3件，(表4查到随机数33相当于需用33件)，到第一周末存储数量减至17件，占用成本17×10=170元。第二周也需用3件(随机数50表示需用3件)，第三周随机数为13，需用量为2，第三周末存量减到12件。原设定13件为再订货点，现已低于13件故应订货补充。依此类推可得表4。

通过上表，我们可以看出，需求量是随机变化的，需求量大时，存贮量在单位时间内下降得较快，需求量较小时，存贮量在单位时间内下降得较慢。总共进行了两次进货，第一周期的订货3周内到达，存贮量未降到零时，订货到达，不发生缺货，第二周期四周后到达，也是存贮量未降到零时，订货到达，但面临缺货的危险。

3 结语

表4是订货点为13件，批量为16件，初始存货点为20件的情况，最后得出的平均成本为(170+140+145+……+150)/14=130.7143。如果取不同的订货点，订货量以及初始库存时，可以得到另外的表，可取其中总成本最低做为控制的依据。但真正要计算出库存成本最低时的订货点，订货批量及初始库存，最起码要进行几百次甚至上千次的模拟，现在借助于计算机也可以在很短的时间内完成。

摘要：进行库存控制时,需求和到货时间都是随机的,这给库存控制带来了一定的难度,本文首先介绍了蒙特卡洛模拟法的原理,然后运用此方法进行了需求和到货时间在不确定条件下的库存控制模拟,希望能给业界以启示。

关键词：蒙特卡洛模拟法,库存控制

参考文献

模拟器控制键 篇2

W----上

S----下

A----左

D----右

J----A K----B I----C O----D----投币

H----爆气----1P开始

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三国战记(适用于115,117)

诸葛亮 →→B←↓→C←↑→D←←B

貂禅 ↓→D↑↓CCCC ←→B↓↑

张辽 D↑→↓←B←↓→↑C↑↓←→

其他版本

诸葛亮 DCBBC↑↓↑↓

貂禅 BCD↑→↓←↑→↓←

张辽 DBBCD↑↓←→↑↓←→BCD

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三国战记2

孔明：DBDCCBDB上下

貂蝉：CDBBCD上下上下

庞统：BCD上下左左右CD

孙权：BBBCDCBB下下

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三国战纪2-群雄争霸

十八人选法：

模式选择画面中，按住BD，再输入 ← ← C C →

九人模式：

模式选择画面中，输入 ← ← C C →

武将挑战模式打双BOSS方法：

在武将挑战模式，玩家数少于3人时，按住C+D再按A选择角色既可

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三国战记风云再起

诸法：在选人画面BBB左CCC上DDD右BCD右DCB

黄金版（网络签名版）

游戏开始前请先同时压住 1P摇杆↑+B 2P摇杆↓+C

再按START，您就会发现选人画面金光闪闪，恭喜您, 您可以使用网路排名系统了。

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三国战记七星转生

选吕布的方法：机台运行一定时日后（至标题有吕布头像）

日文版：在吕双双处，上上下下，按住atart不放，按BCCAAB

简体版：在吕双双处，上下下上，按住start 不放，按CAABBC

繁体版：在貂蝉处，下上上下，按住start不放，按ABBCCA。

新！英文版：在貂蝉处，下下上上，按住start不放，按AABBCC

〖隐藏宝物篇〗

三国战记-风云再起

隐藏天书取得方法

w

1、第二关打完马BOSS后，升降台出来的四个兵不要太快打死，然后留下探马最后杀死，进入升降台后用诸葛亮、赵云或陆逊打箱就会得到火书。

2、第二关火剑密室，去碰上边的火柱就会得到火书。

3、第二关黄忠等法正摇红旗后再出去，接着靠近夏侯渊引发刀劈夏侯渊的剧情就会得到地书。

4、第三关下路，双打或多人打时撞那个睡着的驯兽师两下会得到电书。

5、第三关上路打夏侯敦前的冲车会得到电书。

6、第三关下下路进入1代的七星灯密室，有无名火的人打上面的灯台得到地书。

7、游戏时间倒数到90秒前将沙摩柯打死就会得到电书。

8、60秒内打死吕布就会得到遁甲天书。

9、在时间倒数到80秒之前打死左慈就会得到雨书。

10、电道密室里面的木桩，左边的柱子3下破，右边的柱子5下破，不管前面怎么打，如果最后一下同时打烂两柱则有别的道具，从左往右开(用66A撞)得黄石公，从右往左开得地遁书。

11、三人站在电道密室里的太极图上休息10秒就会得到火书，四人的话就会得到电书、风书和雨书，注意必须站着不能动。

四剑合一

1、第二关黄忠拿了金蝎子后进入第二关的毒气门，身上有傀儡娃娃的诸葛亮或马超打箱就会得到火剑。

2、第三关秒杀貂蝉进入老鹰密室并打死吕布就会得到电剑。

3、第三关40秒内撞吕蒙11次可以得到冰剑。

4、集齐三剑和和氏璧的人手持普通剑在第五关开始后马上进入荆州密室，在二楼将墙上的砖都打掉，有和氏璧的人先进入爆剑密室就会得到爆剑，四剑集齐后攻击力就会大增。

取得5本天书的方法

上路

天遁书：夏侯敦出现前的第七部冲车

地遁书：打死吕布

人遁书：打死吕布

太平要术：打死貂蝉

太平青领：在爆剑密室里

下路

天遁书：第三关下下路，双打或多人打时去撞睡着的驯兽师两下

地遁书：第三关下下路的洞中，持有无名火的人打烂上面的灯台

人遁书：打死吕布

太平要术：打死吕布

太平青领：在游戏时间倒数到80秒前用火书将左慈打死

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三国战记2

明光铠 新野武器库 依序撞击右边龙头5下，左边龙头3下，画面上方落下宝箱，打开即可获得

太平道袍 森林密室 除黄色山贼兵外其他小兵先型打倒，再撞黄色山贼兵2次

青龙偃月刀 武器库密室 在所有小兵死亡前，先跑步撞击右边龙头五次，再跑步撞击左边龙头三次，将武器库打开。１人玩时、使用金珠向右边墙壁石板射五次，即可进入武器库取得。多人玩时、关羽以外的任一角色，可站上左边地上的石板，关羽即可进入武器库取得。

祝融神火弓 黄忠在场，白河上游曹仁 撞击曹仁5下，即会落下。

吴钩 屋顶密室 密室内其中一个宝箱打开即可取得。

霸王战甲 长坂坡密室 打开密室内宝箱

天师道袍 司马懿 保护刘琦成功然后打倒司马懿，即会落下

红缨梨花枪 襄江 于第三关一开始保护难民任务成功率达100%（12位难民皆到画面左端消失，动物除外）于最后会有一位老人送出

血匕首 长坂坡密室 进入长坂坡密室，多段跳跃打击密室天花板包袱3次，即会落下。

青釭剑 长坂坡回程 救到阿斗或保护刘琦任务完成，在长坂坡回程，20秒内打倒回程3阵型，并打倒第4批铁甲兵阵型，即会出现

丈八蛇矛 孟获

保护难民任务成功（最少9位难民到画面左端消失，动物除外）并救到阿斗后，张飞于长坂桥使用火牛踹地超必杀技吓走孟获后会落下

五火神焰扇 司马懿 有孔明在场，保护刘琦成功然后打倒司马懿，即会落下

于吉仙衣 东吴路线，左侧船队的船舱密室 打开密室内铁宝箱

盘龙三节棍 东吴路线，右侧船队的船舱密室 孙权使用“霸王虎爪”必杀技打击右边挂灯三次

巫刀 追击曹军路线的船舱密室 依序打击大小宝箱

若是三大两小，就是大→小→大→小→大

若是两大三小，就是小→大→小→大→小

猛虎劈山弓 甘宁 取得祝融神火弓，并达成招降甘宁条件，以黄忠超必杀技“焚心箭”射死甘宁

秦皇宝甲 南彝陵 于骑兵队长（黑色）第一次出现时，攻击队长3次（掉落三个补血品），骑兵队长第二次出现时，小兵包含骑兵队长在内刚好4苹时，先打倒队长或一起打倒所有敌人，即可获得

蚩尤战甲 江陵道 救黄盖任务成功，下马车后黄盖丢下

鱼鳞宝衣 北彝陵密室-右 打开密室内铁宝箱

张鲁战袍 北彝陵密室-左 打开密室内铁宝箱

飞天虎爪 乌林徐晃 招降徐晃成功时，有貂蝉在场中

倚天剑 葫芦口下坡 在葫芦口下坡战场撞击夏侯渊５下，即会落下

蛮王藤甲 南郡道 打倒孟优

鹤羽宝衣 古墓 打倒左慈

毒龙铁胎弓 山寨桥上 于第六关一开始阻止断桥任务成功，并用黄忠以使用弓箭系的超必杀技打倒桥上弓箭手

天罡劈水扇 火焰洞密室 依火焰洞一开始墙上的雕像闪动顺序打击密室内头像，并打破铁宝箱

玄铁鸳鸯简 四神兽密室第二层 在四神兽密室第二层中，于一开始出现的木人消失前打倒木人，即会落下

方天画戟 四神兽密室第三层白虎密室 于四神兽密室第三层中，达成招降吕布的条件，选择杀了吕布即会落下

〖降服武将篇〗

三国战记-风云再起

阿斗

4分30秒内，打死孙姬过第一关，并且达到等级限制：双打时，有1人3级以上，另一人2级以上 多人打时，有3人以上达到2级以上。

夏侯渊

1、黄忠爆气超必杀-李广射虎，杀死夏侯渊

2、赵云爆气超必杀-倒转昆仑（或哪吒滚轮），杀死夏侯渊（必须有黄忠在场）

孟优 时间倒数到70秒前杀死他

夏侯敦 30秒内将他打死即可

曹彰 手上有人遁书、免死金牌，用人遁书杀死曹彰

吕布 在老鹰密室被10级以上的貂蝉打死

吕蒙

1、被关羽最后一击打死

2、被任何主角用血滴子打死

沙摩柯 在第五关的竹林路线加以拦截，把握时间，在他逃跑前将他杀死

孟获 队伍中有诸葛亮，将他杀死就有

黄盖 使用吕蒙打死黄盖

曹丕 使用青囊书将他打死

魏延 时间倒数到90秒前将他打死

司马懿

1、必须由同一人持有太平青领、太平要术、天遁书、地遁书和人遁书，并且用物理攻击打死司马懿（道具可）

2、司马懿被吕布打死

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风云再起-

模拟训练8调节与控制（二） 篇3

A. 若将乙图中的B浓度稀释至80%. 则弯曲角度α大于α1

B. 生长素浓度为16μmol·L-1时，对半边茎外侧细胞的生长起抑制作用

C. 弯曲角度a的大小与外、内侧细胞生长速率的差值有关

D. 选择无叶和侧芽的茎段是为了排除它们产生的生长素对该实验的影响

2. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。下列关于人体稳态的叙述正确的是（ ）

A. 人体内环境中，与组织液成分最接近的液体是淋巴

B. 人体长时间进行剧烈运动时，有氧呼吸和无氧呼吸都增强，导致CO2和乳酸都增多，最终使体液的pH值明显降低

C. 在寒冷环境中，人体加强产热主要是通过体液调节实现

D. 记忆细胞接受抗原刺激，能分泌抗体

3. 科学研究揭示，与病毒和肿瘤作战的T细胞，具有短期保护和长期保护的分工。当研究人员捕捉到刚刚分化的T细胞时，T细胞相反的两极分别生成了两类不同的蛋白，一类蛋白带有“战士”的分子标记，另一类显示“记忆细胞”的特性，而记忆T细胞能潜伏多年，以防备未来的异物入侵。下列关于记忆T细胞的说法正确的是（ ）

A. 记忆T细胞再次受到相同抗原刺激后，能够迅速地产生大量的抗体

B. 记忆T细胞一旦产生就能够永久记忆

C. 记忆T细胞能够呈递抗原并激活靶细胞内的溶酶体酶

D. 记忆T细胞和效应T细胞相比，细胞中的DNA相同，RNA不同

4. 为验证“甲状腺激素具有促进幼年动物发育”的作用，某实验小组的同学将一只幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察。作为对照，他们还应该（ ）

A. 用一只成年的家兔做同样的实验

B. 用一只幼年家兔外源补充甲状腺激素并在相同环境中观察

C. 用一只相似的幼年家兔在颈部切开伤口并缝合，在相同的环境中观察

D. 用一只幼年家兔做相同处理后，外源补充甲状腺激素并在相同的环境中观察

A. 用一定的电流刺激a点，甲发生一次偏转，乙发生两次偏转

B. 图中共有4个完整的突触

C. 在b点施加一强刺激，则该点的膜电位变为内正外负，并在f点可测到电位变化

D. 在e点施加一强刺激，则a、b、d点都不会测到电位变化

6. 研究表明在人体细胞免疫过程中，效应T细胞能够分泌一种称为穿孔素的蛋白质。穿孔素可将被病毒感染的细胞或肿瘤细胞的膜溶解而形成孔洞，导致这些靶细胞解体死亡。下列与这一免疫过程有关的说法不正确的是（ ）

A. 效应T细胞与靶细胞密切接触后，引起效应T细胞分泌穿孔素

B. 靶细胞裂解死亡后，侵入靶细胞的病毒要经过体液免疫予以消灭

C. 在效应T细胞分泌穿孔素过程中起重要作用的细胞器是高尔基体

D. 效应T细胞产生的穿孔素属于抗体

7. 下列关于体液与内环境的说法不正确的是（ ）

A. 细胞质基质是体液的一部分

B. 体液的成分主要是水，还含有非蛋白氮如尿素、肌酸、氨基酸等

C. 内环境除包括血浆、组织液和淋巴三部分外，还包括脑液、脊液等

D. 胰岛素、神经递质、抗体、淋巴因子和胰蛋白酶都属于人体内环境的成分

8. 下列有关排尿反射的叙述错误的是（ ）

A. 感受器和效应器都位于膀胱

B. 成人排尿的低级中枢在脊髓

C. 婴儿尿床与大脑皮层发育不全有关

D. 高位截瘫患者既能产生尿意又能非自主排尿

9. 下表是某中年男子血液化验单中的部分数据：

根据所学知识判断下列叙述正确的是（ ）

A. 该男子可能患有糖尿病，可服用胰岛素制剂进行治疗

B. 该男子可能患有高血脂，应不吃脂肪，多吃糖类食物

C. 该男子可能患有地方性甲状腺肿，细胞代谢速率偏低

D. 血浆的生化指标应保持 不变，否则将引起代谢紊乱

A. 调节渗透压相对稳定能力最弱的是乙

B. 维持内环境相对稳定能力最强的是丙

C. 在较低浓度的海水中才能维持内环境相对稳定的是甲

D. 在较高浓度的海水中才能维持内环境相对稳定的是丙

11. 如图为突触的结构，在 a、d两点间连接一测量电位变化的灵敏电流计，下列分析中正确的是（ ）

A. 兴奋可以在A、B两神经元之间和A、C两神经元之间传递

B. C细胞膜上的特异性受体只能接受B细胞产生的递质

C. 若ab=bd，则兴奋在ab段和bd段的传导速度不等

D. 与突触后膜受体结合的递质的化学本质是蛋白质

12. 动物激素调节的特点是（ ）

A. 激素是细胞的组成物质，种类多、含量极微

B. 激素分子弥散在体液中，对全身细胞都起作用

C. 健康人体内的激素含量是固定不变的

D. 激素与靶细胞结合并发挥作用后被灭活

13. 糖类是生物体的主要能源物质，下列有关人体内糖代谢及血糖平衡调节的叙述，不正确的是（ ）

A. 胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等激素共同调节以维持血糖的相对平衡，其中，胰岛素是唯一能降低血糖的激素

nlc202309030808

B. 血糖在满足氧化分解供能的前提下，可以合成糖原和转化成非糖物质

C. 由于在调节血糖方面胰岛素和胰高血糖素是拮抗作用，所以，一种激素增加，必然导致另一种激素的减少

D. 糖尿病病人也可能血糖正常，尿液中不含糖；正常人也可能血糖偏高，尿液中含糖

14. 如图表示的是甲状腺激素、生长激素和性激素在不同年龄阶段对生长发育的影响程度，据图并结合所学知识，分析下列说法，其中错误的是（ ）

A. 幼年时甲状腺激素缺乏，将会影响大脑的发育

B. 生殖器官的生长发育只在8～20岁之间进行

C. 从出生到20岁左右，一直分泌较多的激素是生长激素

D. 人的生长发育受到多种激素的共同调节

15. 下列免疫细胞和免疫活性物质在体液免疫和细胞免疫中都发挥作用的是（ ）

①吞噬细胞 ②T细胞 ③B细胞 ④记忆细胞 ⑤效应T细胞 ⑥浆细胞 ⑦淋巴因子 ⑧抗体 ⑨溶菌酶

A. ①③⑤⑨ B. ②④⑥⑧

C. ①②④⑦ D. ①③④⑤

16. 下列有关特异性免疫作用的叙述中，错误的是（ ）

A. 淋巴因子能促进B细胞增殖分化成浆细胞

B. 抗原刺激T细胞是效应T细胞形成的唯一途径

C. 效应T细胞能杀伤被抗原侵入的靶细胞

D. 抗原与特定的抗体能形成复合物从而被吞噬细胞吞噬

17. 实验证明，光照可以影响生长素的分布，而不会使生长素分解。现切取甲、乙、丙三个相同大小且生长状况相似的胚芽鞘尖端，其中甲、乙纵向插入不透水的云母片，将三者分别置于a、b、c、d四个琼脂块上（如图所示， c、d两琼脂块不接触）。然后将甲装置放进不透光的暗盒中，乙、丙装置给予右侧单向光照射。经过一段时间后，测定琼脂块中生长素的含量为（ ）

18. 结核杆菌是结核病的病原体，结核杆菌进入机体后，能引起T淋巴细胞增殖分化。近年来因抗药菌株增多等原因，使人类结核病的发病率和死亡率上升。下列有关结核杆菌的叙述，正确的是（ ）

A. 结核杆菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核

B. 结核杆菌抗药性的产生是应用抗生素诱导基因突变的结果

C. 接种卡介苗后，T细胞受刺激成为记忆细胞，产生相应的抗体

D. 感染结核杆菌后，机体主要通过特异性细胞免疫的作用将其消灭

19. 下图为体液免疫示意图，有关叙述不正确的是（ ）

[抗原→吞噬细胞→T细胞→B细胞][效应B细胞→抗体][记忆细胞] [①][②][③][④] [⑤]

A. ①过程体现了细胞膜的流动性

B. ⑤过程主要发生在内环境中

C. 依靠该过程，人体可以消灭结核杆菌、麻风杆菌等抗原

D. ④体现了细胞的分裂和分化过程

A. 细胞2、细胞4依靠细胞表面的糖蛋白识别信息

B. 信息从细胞3传递到细胞4的速度比从细胞1传递到细胞2快

C. 若细胞1为下丘脑中的分泌细胞，产生的激素作用于细胞2，细胞2是甲状腺细胞

D. 人体对寒冷的反应与乙图所示调节有关，也与甲图所示的调节有关

21. 根据下面人体体液分布及物质交换示意图回答问题：

（1）人体细胞的内环境包括图中的 （只写字母），过程d和c依次表示水分的 和 作用。机体维持稳态的主要调节机制是 。

（2）A中代谢废物的排出途径除图中表示的外，还应有 。A和B的交换是通过 进行的。B与A相比，B中不含有的成分是 。

22. 下图表示神经、免疫、内分泌三大系统相互调节的部分示意图，请据图回答：

（1）由图可知，神经系统可通过突触前膜 直接调节免疫器官或免疫细胞的活动，还可通过有关激素间接调节免疫器官或免疫细胞的活动。

（2）维持机体稳态离不开细胞间的信息交流，动物细胞间进行信息交流的途径有：一是 （至少填两种）等信息分子通过体液运输并作用于靶细胞来实现；二是通过细胞间的接触实现信息交流。吞噬细胞将抗原呈递给T细胞是通过 途径实现的。

（3）若抗体结合到呼吸道上皮细胞，再接受同一抗原刺激后引起哮喘，这在免疫学上称为 。

（4）有关免疫机理存在着两种学说：诱导学说和克隆选择学说。克隆选择学说认为，人体内存在着各种淋巴细胞，这些淋巴细胞表面带有与某种抗原互补的受体，当某种抗原侵入后，少数淋巴细胞能与抗原选择性地结合，并恢复分裂能力，产生大量带有相同抗体的淋巴细胞群。

按照克隆选择学说，如果体内的某淋巴细胞消失或丧失其功能，就不能与某种抗原结合并发生免疫反应。请根据下面提供的实验材料设计实验验证克隆选择学说。

（1）据题中所给信息可知，进入0℃环境时，首先增加的是哪项生理指标项： （填表一中字母），它代表的是 ；表中C项代表的是 。

（2）实验过程中，能调节小鼠产热量的生理指标是 （填表一中字母），能调节小鼠散热量的生理指标是 （填表一中字母）。其中A的分泌受 激素、 激素的调节。

（3）动物生理学家为了确定下丘脑在体温调节中的作用，做了如下实验：刺激下丘脑的前部，发现实验小鼠有出汗现象，而刺激其下丘脑后部，实验小鼠则出现寒颤现象，据此科学家得出了如下结论：散热中枢位于下丘脑的 。

24. 秋末植物的叶片衰老时，在叶柄基部开始形成离层（如图甲所示），而后从植物体上脱落。离层部位细胞相关的生命活动如图乙所示。请据图回答下列问题：

（1）由图乙可知，叶柄基部离层的产生，与 ，（植物激素）有密切关系。在该植物激素的作用下，细胞核中的有关基因进行表达，基因表达过程分别在 、 中进行。

（2）A物质由内质网以出芽的方式形成小泡，运往高尔基体，再由高尔基体形成分泌囊，运往细胞膜，而后通过细胞膜的 作用，分泌到细胞外。这一系列的过程能够证明 。

（3）该过程分泌到细胞壁之间的物质，对离层形成所起的作用是什么？[核糖体]

（4）在图乙中可以看到多个核糖体与mRNA连接，这一现象也常见于其他细胞中，如图所示。其生物学意义是由于mRNA是单链，结构 ，容易被水解成 ；多个核糖体与mRNA连接，就能够在短时间内，迅速合成较多的产物，这样可以减少能量的消耗，符合“节约”的原则。

模拟路灯控制系统(1) 篇4

一、方案的论证与比较

方案一:基于PLC控制器的系统方式。

方案二:采用单片机作为控制核心, 控制一整路路灯的亮灭, 并且可以分别独立控制每盏路灯, 采用总线的形式控制系统的外围器件。

方案三:用P89V51单片机作为主控芯片, 每盏路灯各配置一个单元控制模块, 分别对每盏路灯单独控制, 支路控制器采用485通信对单元模块控制。

上述三种方案均可完成系统设计的任务, 只是与PLC相比, 单片机控制简单可靠、价格便宜。然而仅采用一片单片机则负荷太重, 系统运算复杂, 对于路灯控制系统中, 每盏分别单独控制比较繁琐, 故选方案三。

二、系统基本原理

1. 系统硬件部分

系统采用P89V51单片机作为控制芯片, 每盏路灯配置一个单元控制模块, 分别对每盏路灯单独控制, 支路控制器采用485通信对单元模块控制。外围设备有人机交互模块, 光学传感器接收转换模块, 数据存储模块, AD (DA) 转换模块, 时钟控制模块, 光电传感模块, 报警装置, 以及恒流源LED驱动控制模块, 实现系统的智能化控制。系统原理框图如图1所示。

2. 系统软件部分

路灯系统程序总体框图2, 3所示。

三、元器件选择

1. 主控单片机P89V51

P89V51RD2是Philips公司生产的一款51系列微控制器, 包含64KB Flash和1024字节的数据RAM。选择P89V51解决了程序容量和在线编程的问题, 而且他内置可编程看门狗定时器 (wdt) , 提高了系统的稳定性和可靠性。他具有低功耗模式, 可在系统正常工作的情况下, 减轻单片机的负担, 不仅节能, 而且增加系统寿命。

2. 时钟控制模块

该模块采用DS1302是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路, 可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时, 采用三线接口与CPU进行同步通信, 内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器, 增加了主电源/后背电源双电源引脚, 如图4所示。

3. 数据存储模块

此电路为24LC16B数据存储器的典型应用电路, 24LC16B16K bit的数据存储器, 如图5所示。

4. 人—机界面模块

单片机应用系统的人机对话是应用系统与人之间的信息传递渠道。包括人对应系统的状态干预与数据输入以及应用系统向人报告运行状态与运行结果。

本系统采用LCD液晶显示, 8个按键的独立键盘操作, 键值分别对应了系统的各个状态和对系统的设定和操作, 具有很好的直观可视性, 提高了系统的可操作性。电路如图6所示。

5. 光学传感模块

此部分采用比较灵敏的光敏电阻作为光学传感器件, 其亮阻为5kΩ左右, 暗阻值100kΩ左右。将它与一个100k电位器相连, 通过分压, 调节光敏电阻压降, 从而控制V0端的模拟输入电压, 传入A/D转换器中, 进行处理。A/D转换器为TLC1549, 如图7所示。

6. 声光报警模块

系统设置了报警装置, 当系统检测到系统内部出现错误的时候, 会自动跳入错误状态, 显示屏显示系统内部具体出错位置 (若是检测到有路灯坏了, 则显示坏灯编号) , 并且蜂鸣器报警、报警灯闪烁。

7. 单元模块

路灯单元模块采用89C51作为控制器, 恒流源驱动1Wled发光二极管, AD/DA采集并转换数据, 光电传感器采集路面情况。

(1) 光电传感模块

光电传感的设置, 是为检测路面环境, 控制路灯的亮暗程度。提高电能的利用率。

(2) RS-485通信

主控单片机与单元单片机之间采用RS-485的串行通信方式支持1500m的通信距离, 数字通信, 信号在传输过程中抗干扰能力强, 使系统可投入实际电路系统运行, 实用性强。此模块电路如图8所示。

(3) 恒流源驱动大功率LED模块

系统采用1Wled作为控制光源, 它的节能性使它逐步代替传统路灯的光源成为现代化路灯的发展方向。要驱动单片机输出的电压电流都无法驱动大功率LED达到它的额定功率, 所以我们搭建了一个程控恒流源, 来驱动大功率LED发光, 并且可以通过控制它的电压来控制它的亮度, 电路如图9所示。

四、调试

整机焊接完毕, 首先对硬件进行检查, 连线有无错误, 再逐步对各模块进行调试。首先对主控单元进行调试, 载入键盘程序、时钟和液晶模块程序, 显示正常, 但不能调整时间, 调整程序后工作正常, 但是键盘不灵敏, 经过反复查找发现由于传输线过长, 影响信号传输质量。调整传输线的距离变短, 此问题解决。添加存储模块程序, 工作正常。调整受控单元板, 载入AD/DA、传感器控制程序, 经测试演示状态不正常, 反复修改程序, 问题得到解决。用串口调试精灵分别对主控和受控单元板进行通讯调试, 通讯正常。整体调试, 发现调光功能不稳定, 是AD芯片损坏导致传输数据不正常, 从而影响了调光, 更换后调光正常。最后进行整体测试, 经过程序的完善, 独立控制每支灯的开关时间, 根据交通情况调节亮灯状态, 声光报警及调光功能均能实现。但是, 调光精度不够, 经程序的细化和算法的变化基本达到要求。

五、心得体会

食品安全与质量控制模拟试题 篇5

（1）下面四个产品不是食品的是（）

A、水果罐头 B、火腿肠 C、人参 D、山楂

1.下面关于食品安全表述，正确的是：（）A、经过高温灭菌过程，食品中不含有任何细菌

B、食品无毒、无害，符合应当的营养要求，对身体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害

C、原料天然，食品中不含有任何人工合成物质 D、虽然过了保质期，但外观、口感正常 2.关于有机磷农药，不正确的说法（）A、大部分不能够溶于水

B、这一类农药的药效高 C、不易为微生物所降解 D、很少有农药毒性残留

3.关于平盖酸败，不正确的说法（）A、罐头外观正常 B、因平酸菌引起

C、原因菌多需氧 D、原因菌多耐热

4.引起毒素型食物中毒，不包括下面哪一细菌（）

A、沙门菌 B、韦氏梭菌 C、蜡样芽孢杆菌 D、肉毒梭菌 5.关于GMP，不正确的说法（）

A、是在提倡企业产品遭到投诉后再做检验 B、是一种起源于药品生产的标准化管理 C、是指对于生产环节实行重点控制 D、是提供了一种新的终产品检验方法 6.下列哪些不属于防腐剂（）

A、苯甲酸及其钠盐 B、山梨酸及其钾盐 C、丁基羟基茴香醚 D、对羟基苯甲酸酯 7.在HACCP术语中，危害分析指的是什么（）A、分析危害以了解它们是否可能在食品中产生

B、对危害及其存在条件的信息进行收集和评估的过程 C、对食品加工步骤进行分析以确定什么会出错

D、对食品加工步骤进行分析以确定如果在某处出错可能是有害 8.关于CCP的下列说法，不正确的是（）

A、关键限值（CL）是确保CCP有效控制危害所必须满足的底线 B、在HACCP体系中，至少要在生产流程图中设立两个CCP C、生产过程中的小步骤也可视做控制点，但只有部分作为CCP D、是生产过程中的点、步骤或程序可对此处采取预防控制措施 9.下列哪项在产品配方中不涉及食品安全危害?（）

A、水分活度

B、苯甲酸钠

C、蛋白含量

D、柠檬酸含量 10.引起水俣病的毒性物质是：（）

A、元素汞 B、氯化汞

C、甲基汞

D、硫酸汞 11.下面物质中，目前公认是属于致癌物的包括（）

A、三聚氰胺

B、亚硝胺 C、苏丹红 D、黄曲霉毒素

12、ABS指（）

A、聚乙烯 B、聚丙烯 C、聚苯乙烯 D丙烯腈丁二烯

13、在罐藏食品的安全性控制方面，下列说法不正确的是（）A、金属罐、玻璃罐需经82℃以上的热水清洗、消毒 B、水果罐头采用抽空处理

C.冷却水加氯量应使排放的冷却水中余氯量不低于0.5 mg/kg D、在高酸水果罐头中加入0.1%动物胶延长罐头保质期

14.可进行重复照射其总的累积吸收剂量不得大于10kGy的食品（）A、为控制病虫害而进行辐照的含水分高的食品 B、用高剂量辐照过的原料制成的食品

C、为达到预期效果可将所需的全部吸收剂量分多次进行照射的食品 D、含6%以下辐照配料的食品

15.凡属我国创新的物质特别是对其中化学结构提示有慢性毒性、遗传毒性或致癌性可能者或产量大、使用范围广、摄入机会多者，必须进行全部（）A.二个阶段的毒性试验 B.三个阶段的毒性试验 C.四个阶段的毒性试验 D.五个阶段的毒性试验 二.填空题

1、煮豆浆时为使毒素有效破坏，应防止＿＿现象。

2、公认的极毒、强致癌物，有“世纪之毒”之称的是＿＿。

3、在油炸用油中添加抗氧化剂和增效剂，降低油脂变质速度，最理想添加＿＿。

4、常用的抗氧化剂TP是＿＿。

5、＿＿表示一定剂量外来化合物与机体接触后所引起的生物学变化。

6、危害识别所需材料中的人体材料主要来自＿＿。

7、质量管理的中心任务是＿＿。

8、国际食品生物技术委员会提出采用＿＿原则对转基因食品进行安全性评价。

9、三致作用即＿＿作用。

10、能引起一群个体死亡50%所需的浓度，一般以＿＿（单位）表示水中外来化合物的浓度。三.名词解释

1、农药残留

2、MAC

3、HACCP

4、无作用剂量

5、安全系数 四.简答题

1.影响食品安全与卫生的因素 2.动物性食品中药物残留的原因 3.热加工过程中的安全性控制措施 4.亚慢性毒性试验原理

5.我国实施GAP标准化与认证的意义 五.论述题

1.ISO9000，GMP，HACCP的关系 2.控制生物污染的措施 六.案例分析题 某企业为糖果制造厂,此前已经建立并实施了ISO9000体系，目前又在策划HACCP并申请认证。审核员在第一阶段的现场审核中,发现生产流程中需添加色素等化合物。根据资料，人工合成色素使用不当会造成危害，如致畸、突变等。

审核员考虑：（1）后道工序无法控制这些化学残留物质（2）我国有关食品添加剂卫生标准等法规有此要求。所以判定配料司称工序为CCP，查企业的HACCP计划，并没有把此过程识别为CCP——HACCP小组的解释是：在ISO9000体系中已将其作为关键工序，所以没必要作为CCP。

审核员参考ISO9000体系程序文件，发现对该工序的要求是：检验物料品种，注意使用正确性和称量准确性，但缺少CCP所要求的：（1）色素添加步骤CCP及建立CL（依据我国以及各进口国的标准要求），（2）确定CCP的监控程序，以及（3）偏离该CL时的纠偏行动。可以看出，虽为同一工序，但两个体系所强调的重点和控制的深度却不同。

审核员认为，目前仅仅以ISO9000的程序对这一点进行控制是不充分和不严格的，建议将该工序列入HACCP计划中的CCP，并实现与原有体系的融合运行。

问：何谓CCP?你对CCP怎样理解？结合本案例谈谈体会。

答案

一.BCCAA CBBAC BDDCC 二.假沸 二恶英 甲基硅油 茶多酚 效应 流行病学调查 建立并实施文件化的质量体系 判断树 致癌、致畸、致突变 mg/L 三.CCP可以从两个层面来理解：（1）是这个点在某个食品生产过程中，能起到控制作用（控制对象包括生物、化学或物理的危害）；（2）理解为这一个点失控将导致不可接受的健康危险,或理解为某显著危害只此点能控制,而后无法控制。这样的点、环节、步骤或工序就是CCP。体会：（1）在建立HACCP体系时,于前期策划阶段就应采用科学方法,合理确定CCP；（2）对关键过程,两体系所强调的重点和控制的深度不同,不能因为有了ISO9000体系,相关的关键步骤就不再确定为CCP，从而不纳入计划中；（3）确定CCP是HACCP原理的核心，如CCP确定过多,会增加工作量及失去重点，但过少,则使危害环节未能全部识别。

一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐和加工工艺的需要，加入食品中的()

A.化学合成物质 B.化学合成或天然物质

C.天然物质 D.化学合成或矿物质

2.丙烯酰胺是一种白色晶体物质，很容易经消化道、皮肤、肌肉或其他途径吸收，并能通过胎盘屏障，是一种公认的()

A.神经毒素和致癌物 B.细胞毒素和准致癌物

C.神经毒素和准致癌物 D.神经毒素和细胞毒素

3.“良好操作规范”是特别注重在生产过程中实施对食品卫生安全的管理，英文缩写是()

A.ERP B.GAP

C.AMP D.GMP

4.食品企业加工用水一般来自()

A.城市公共用水 B.城市公共用水、自供水和海水

C.城市公共用水和自供水 D.城市公共用水和海水

5.绝对致死剂量指某实验总体中引起一组受试动物全部死亡的()

A.极大剂量 B.中等剂量

C.最高剂量 D.最低剂量

6.在一生中，对消费者健康没有可感知危险的日摄入量，即日允许摄入量又称()

A.AOI值 B.ADI值

C.GMP值 D.MPM值

7.风险发生的可能性总是以某种活动所能带来的不利因素的概率来表述,数值范围是()

A.“0～100” B.“1～10”

C.“0～1．0” D.“0～1000”

8.风险分析的科学框架组成部分是()

A.风险评估、风险管理和风险信息交流 B.风险计划、风险管理和风险信息交流

C.风险评估、风险研究和风险信息交流 D.风险评估、风险管理和风险防范交流

9.过程决策程序图即()

A.PDCA图 B.PDPC图

C.PCPC图 D.POPC图

10.所谓计量值数据是指数据在给定的范围内可以取任何值，即被测数据可以是连续的，但是，由于测量方法受到限制，或者是没有必要把所有产品的数据都测量，因此，测量结果的数据是不连续的，数据的变化情况取决于()

A.测量仪器类型 B.生产设备精确度

C.测量人员 D.测量仪器精确度

11.5S活动指的是()

A.计划、整顿、清扫、清洁、修养 B.计划、实施、清扫、清洁、修养

C.计划、实施、评估、清洁、修养 D.整理、整顿、清扫、清洁、修养

12.质量管理体系认证申请的必备条件之一是：已按质量管理体系标准建立了文件化的质量管理体系，并已有效运作至少达()

A.一个月 B.三个月

C.六个月 D.十二个月

13.食品市场准入标志由“QS”和“质量安全”中文字样组成。标志主色调为蓝色，字母“Q”与“质量安全”四个中文字样为蓝色，字母“S”为()

A.红色 B.黄色

C.蓝色 D.白色

14.食品企业危机管理的步骤是()

A.危机的预防-危机管理的准备-危机的确认-危机的管理-危机的解决-从危机中获利

B.危机的预防-危机管理的准备-危机的控制-危机的确认-危机的解决-从危机中获利

C.危机的预防-危机管理的准备-危机的确认-危机的控制-危机的解决-从危机中获利

D.危机的发现-危机管理的准备-危机的确认-危机的控制-危机的解决-从危机中获利

15.质量成本也叫质量费用，是指为确保和保证满意的质量而导致的费用以及没有获得满意的质量而导致的()

A.有形的和无形的损失 B.无形的损失

C.有形的损失 D.损失

二、多项选择题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)

在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。

1.为保证和提高食品质量,食品质量管理所进行的活动有()

A.质量策划 B.质量控制

C.质量保证 D.质量改进

E.质量计划

2.污染食品的放射性核素有()

A.90Sr B.89Sr

C.137Cs D.131I

E.14C

3.食品生产车间面积要与生产能力相适应，布局合理，排水畅通,车间地面用材料要求()

A.防滑 B.坚固

C.不透水 D.耐腐蚀

E.无毒

4.对于生产即食食品、油炸食品、肉制品的加工企业，要做到以下几方面不能相互交叉()

A.原料 B.人流

C.物流 D.气流

E.水流

5.HACCP体系认证步骤通常分()

A.企业申请阶段 B.认证审核阶段

C.证书保持阶段 D.年审阶段

E.复审换证阶段

三、名词解释(本大题共5小题，每小题3分，共15分)

1.食品质量

2.菌落总数

3.纠偏行动

4.排列图

5.最小有作用剂量

四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

1．什么是质量螺旋？

2．农药残留的危害有哪些？

3．我国的良好操作规程中对生产原料、辅料卫生的要求有哪些？

4．食品安全性毒理学评价程序是怎样的？

五、论述题(本大题10分)

HACCP七大基本原理是什么？食品企业如何建立和执行HACCP？

六、案例分析题(本大题15分)

消毒奶在保质期内发生变质，希望通过特性要因图找出消毒奶变质的可能的主要原因，以便采取针对性措施加以解决。

一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.食品卫生是指为了确保食品安全性和食用性，在________必须采取的一切条件和措施。（）

A.食品加工阶段 B.食品生产阶段

C.食物链的所有阶段 D.食品销售阶段

2.食品标准体系和________是食品质量安全体系的核心内容。（）

A.食品质量管理体系 B.食品安全性检测技术

C.食品质量检验监测体系 D.食品卫生管理部门

3.植物中的天然有毒物质是指植物体本身存在的或者由于储存条件不当形成的某种对人体健康有毒害的（）

A.非营养性天然物质成分 B.营养性天然物质成分

C.重金属污染物 D.农药残留

4.水体污染物的主要来源就是（）

A.海水 B.污水

C.湖水 D.地下水

5.预防、治疗、诊断禽畜等动物疾病的物质称为（）

A.农药 B.兽药

C.抗生素 D.生长促进剂

6.河豚鱼的致死毒素是________，肌肉中一般没有。（）

A.河豚素 B.河豚酸

C.河豚毒素 D.河豚卵巢素

7.食品毒理学安全评价试验的第四个阶段是（）

A.急性毒性试验 B.慢性毒性试验

C.亚慢性毒性试验 D.遗传毒性试验

8.________是指人终生每日摄入某种药物或化学物质残留而不引起可察觉危害的最高量。（）

A.ADI B.LD100

C.MAC D.LD50

9.由上方的太阳、下方的叶片和中心的蓓蕾组成的是________的标志。（）

A.有机食品 B.无公害农产品

C.绿色食品 D.出口食品

10.建立HACCP体系必须具备的先决条件和基础是实施（）

A.GAP和GMP B.SSOP和ISO9000质量体系

C.SSOP和GMP D.食品GMP和ISO9000质量体系

11.GMP是________的英文缩写。（）

A.良好生产规范 B.良好农业规范

C.联合国粮农组织 D.良好操作规范

12.市场管理方在经销商进入市场经营前,应查验入市经销商的营业执照、税务登记证、________、销售授权书等必要的资质证明文件。（）

A.身份证 B.户口簿

C.卫生许可证 D.体检证

13.为了保证食品质量，超市中冷冻库（柜）的温度应该低于（）

A.5℃ B.–2℃

C.–18℃ D.0℃

14.已经出口的食品一旦发现存在安全隐患，食品出口企业应当主动________并立即向所在地检验检疫机构报告。（）

A.停售 B.销毁

C.封存 D.召回

15.食品超市的从业人员________至少进行一次健康检查，必要时接受临时检查。（）

A.每个月 B.每季度

C.每年 D.每两年

二、多项选择题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)

在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。

16.常见的最主要的人畜共患的病毒性传染病有（）

A.疯牛病 B.禽流感

C.口蹄疫 D.狂犬病

E.结核病

17.罐制食品的安全性问题主要包括（）

A.微生物学问题 B.细菌性问题

C.腐蚀问题 D.物理性问题

E.化学问题

18.食品危险性分析包括以下几个组成部分（）

A.危险性评估 B.危险性管理

C.危害性信息 D.危险性信息交流

E.危害特征描述

19.餐饮的食品安全控制主要包括________等方面。（）

A.从业人员卫生要求 B.加工场所的卫生条件

C.税务登记证 D.加工操作卫生要求

E.卫生管理

20.建立国际食品安全管理机构和法规的目的是（）

A.保证人类的健康 B.保证动植物的健康

C.保护环境 D.规范贸易行为

E.解决争端

三、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

21.农药残留

22.人畜共患病

23.生物污染

24.最小有作用剂量

25.CCP

四、判断题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“╳”。

26.贝类毒素对贝类本身并无毒性作用，但是人食用后能够引起中毒。（27.食品毒理学安全性评价程序不要求提供受试物的物理、化学性质。（28.无污染、安全、优质、营养是有机食品的基本特征。（）））

29.农产品批发市场应对本市场内销售的食用农产品的质量安全进行检测，因此必须配备相应的快速检测仪器，有些项目还应该委托具有法定资质的检测机构进行检测。（）

30.国际兽疫局主要负责动物检疫。（）

五、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

31.何谓新资源食品？新资源植物源性食品进行安全性评价的主要内容是什么？

32.何谓食品辐照技术？有何作用？

33.GAP和安全食品生产有哪些联系和区别？

34.食品安全法对国务院有关食品安全监管部门的职责进行了哪些明确的界定？

六、论述题（本大题10分）

模拟控制 篇6

关键词：光伏阵列；模拟器；模糊控制；反馈；V-I特性曲线；BUCK直流变换器

中图分类号：TM615文献标识码：A

文章编号：1674-2974（2016）02-0092-09

光伏模拟器能够准确模拟任意光照和环境温度条件下光伏电池及其阵列的输出特性，且不受环境因素的影响.因此，在光伏发电系统的研究中被广泛用来替代光伏电池及阵列，以保证研发进度，降低研发成本，提高研发效率和保障结果的可信性[1-3].

目前光伏阵列模拟器的研究主要集中在以下3个方面：1）光伏电池工程数学模型，包括传统指数模型和平抛运动模型等[4-8]；2）主电路拓扑结构，采用不同的DC/DC拓扑结构和数字控制器实现光伏阵列模拟 [9-11]；3）模拟器算法，传统模拟器算法主要有逐点逼近法、弦截法、迭代法和四折线法等[12-15].本文提出一种电流反馈模糊控制模拟器.该模拟器综合利用专家经验，设计简单，抗干扰能力强，响应速度快，对系统参数的变化有较强的鲁棒性 ，在光伏模拟器这种非线性系统中具有良好的控制效果，能够极大地弥补传统控制方法的不足[16-18].

模糊控制光伏模拟器主电路采用BUCK变换器，控制器为TMS320F2812，模糊控制生成BUCK主电路的PWM控制量，使变换器的输出工作点位于光伏电池V-I曲线上，实现光伏模拟.Matlab/Simulink仿真和样机实验结果一致性好，模拟器能够快速稳定地追踪参考工作点，实现各种条件下完整V-I特性曲线的模拟，且超调量小于3.5%，稳态误差小于3.6%，纹波系数小于3%，跟踪时间小于0.3 s.

1光伏电池输出特性及工程数学模型

1.1光伏电池输出特性

光伏电池模拟器的主要目标是实现对光伏电池输出V-I特性曲线的模拟.光伏电池输出特性具有非线性，受光照强度和环境温度的影响大，如图1所示.当光照强度S一定、环境温度T升高时，输出电流I增大，输出电压V下降；当环境温度T一定、光照强度S升高时，输出电流I增大，输出电压V也增大.

4实验与分析

在图6所示模糊控制模拟器仿真模型和图5（b）所示模拟器实验系统上，对不同环境条件下的模拟器性能进行了验证.仿真模型由BUCK主电路、光伏电池数学模型、模糊控制器以及PWM发生器组成，图6中的Stepi（i=1，2，3，4）模块用来控制负载、光照和温度的突变.

4.1仿真实验

仿真分为启动与工作点突变跟踪、光照量突变跟踪和温度突变跟踪3种情况.所有仿真均从光伏电池的短路电流开始.

4.1.1启动与工作点突变跟踪

本实验研究标准测试条件下模拟器的启动性能和工作点突变跟踪性能.图7为初始工作点负载R=10 Ω时系统启动与t=0.2 s时R突变为16 Ω的跟踪仿真波形，图8为初始工作点负载R=16 Ω时系统启动与t=0.2 s时R突变为10 Ω的跟踪仿真波形.其中，图7（a）和图8（a）的上图均为负载电压波形，下图为负载电流波形；图7（b）和图8（b）均为对应的负载电流和光伏电池理论电流波形.

由光伏电池的V-I特性曲线（图2）可知，当模拟器负载R小时，其输出电压小、电流大；反之，负载R大时，输出电压大、电流小.由模拟器工作原理和控制算法可知，基于电流反馈的模糊控制模拟器的动态特性跟实际负载电流与目标工作点电流的差值有关，差值越大调节时间越长.

图7中的初始工作点负载比图8中的小，系统启动跟踪到稳态的时间约为0.07 s，图8的时间约为0.05 s；在0.2 s时进行工作点突变跟踪，图7的跟踪时间约为0.04 s，图8的跟踪时间约为0.1 s；2种情况的稳态误差都约为0.8%，纹波系数约为0.6%.

4.1.2光照强度突变跟踪

本实验研究环境温度T=30 ℃，负载R=10 Ω条件下，光照强度S在0.2 s时从1 000 W/m2突变为800 W/m2的模拟器跟踪性能.仿真波形如图9所示，图9（a）上图和下图分别为负载电压与电流波形，图9（b）为对应的负载电流和光伏电池理论电流波形.模拟器完成跟踪的时间约为0.12 s，稳态误差和纹波系数分别为0.8%和0.6%.同时，从仿真结果可以清楚地看出，光照量下降对光伏电池V-I特性的影响：目标工作点电压和电流都会降低.

4.1.3温度突变跟踪

本实验研究光照强度S=1 000 W/m2，负载R=8 Ω条件下，环境温度T在0.2 s时从70 ℃突变为10 ℃的模拟器跟踪性能.仿真波形如图10所示，图10（a）上图与下图分别为负载电压与电流波形，图10（b）为对应的负载电流和光伏电池理论电流波形.模拟器完成跟踪的时间约为0.08 s，稳态误差和纹波系数分别为1% 和0.6%.

从仿真结果还可以看出，在较小的负载（如R=8 Ω）条件下，环境温度下降对光伏电池V-I特性的影响：目标工作点电压和电流都会降低；反之，若负载较大，目标工作点电压与电流都会升高.

4.2模糊算法与逐点逼近法的对比实验

在图5所示的光伏模拟器系统中，分别用本文模糊算法和逐点逼近法对模拟器启动、工作点突变跟踪、环境突变跟踪进行了实验研究.实验波形均由泰克DPO2012B双踪数字示波器采集，负载电流的采样电阻为0.1 Ω.

4.2.1启动实验

本实验检验光照强度S=1 100 W/m2，温度T=30 ℃，负载R=10 Ω时，采用模糊算法与逐点逼近法的模拟器启动性能.实验波形分别如图11（a）和图11（b）所示.模糊算法启动跟踪的时间约为0.2 s，稳态误差约为2%，纹波系数约为2.8%；逐点逼近法启动跟踪的时间约为0.26 s，稳态误差约为3%，纹波系数约为3%.显然，模糊算法的启动跟踪速度快于逐点逼近法，稳态误差更小.

4.2.2工作点突变跟踪实验

本实验研究模拟器在光照强度S=1 100 W/m2，温度T=30 ℃时，采用模糊算法与逐点逼近法的工作点突变跟踪性能.图12和图13分别为模糊算法与逐点逼近法的实验波形，其中图12（a）和图13（a）均为负载R=8 Ω突变为R=16 Ω的实验波形，图12（b）和图13（b）均为负载R=16 Ω突变为R=8 Ω的实验波形.

由图12和图13可知，初始工作点不同，追踪时间存在差异.图12（a）的初始工作点负载比图12（b）的小，跟踪时间约为0.18 s，而图12（b）的跟踪时间约为0.32 s，稳态误差均为2.2%；图13（a）的跟踪时间约为0.2 s，而图13（b）的跟踪时间约为0.38 s，稳态误差均为2.6%.显然，模糊算法的跟踪速度明显快于逐点逼近法，稳态误差更小.

4.2.3环境突变跟踪实验

本实验研究采用模糊算法和逐点逼近法的模拟器对环境突变的跟踪性能.

图14（a）和图14（b）分别为模糊算法与逐点逼近法在环境温度T=30 ℃，负载R=11 Ω条件下，光照强度从1 200 W/m2突变为800 W/m2时的实验波形.图14（a）的跟踪时间约为0.11 s，稳态误差约为2.2%；图14（b）的跟踪时间约为0.2 s，稳态误差约为3%.

图15（a）和图15（b）分别为模糊算法与逐点逼近法在光照强度S=1 100 W/m2，负载R=6 Ω条件下，温度从30 ℃突变为70 ℃时的实验波形.图15（a）的跟踪时间约为0.12 s，稳态误差约为2.2%；图15（b）的跟踪时间约为0.3 s，稳态误差约为3.2%.

可见，模糊算法具有比逐点逼近法更快的跟踪速度和更小的稳态误差.

4.3不同条件下模糊算法模拟器的完全V-I特性

实验

本实验完成了3种不同环境条件：①S=1 100 W/m2，T=30 ℃；②S=800 W/m2，T=30 ℃；③S=900 W/m2，T=70 ℃时模糊控制模拟器对光伏电池V-I特性的模拟性能研究.

实验通过模糊控制算法调节BUCK电路主开关的导通占空比d，取流过负载电阻的电流和负载电阻的端电压作为试验数据.试验中，对每一种条件都取20～30组试验数据，对应负载电阻位于[0，200 Ω]区间.将试验数据标注于相应环境条件的光伏电池V-I理论曲线上，如图16所示.由图16可知，在3种不同环境条件下，模拟器均能很好地实现光伏V-I曲线模拟.图中误差的均方差可忽略不计，其绝对值可认为是由模糊算法阈值、采样电阻精度和模拟负载的滑线电阻发热等因素产生的.

5结论

本文提出了一种电流反馈型光伏模拟器模糊控制算法，采用BUCK主电路和TMS320F2812控制芯片设计了模糊控制模拟器实验平台.该算法实时采集模拟器输出电压和电流，将输出电压代入光伏电池工程数学模型计算参考电流，参考电流与输出电流比较，其差值及差值变化量作为模糊控制器的输入，模糊控制器输出用于产生BUCK开关的PWM控制信号，从而使模拟器输出工作点逼近目标点，实现对光伏电池阵列输出V-I特性的模拟.仿真实验和模拟器样机的模糊算法与逐点逼近法对比实验结果表明：电流反馈模糊控制算法能够实现不同条件下光伏电池特性曲线的完全模拟，且模拟性能远优于逐点逼近法，具有动态响应速度快和模拟精度高等特点，在光伏电池阵列模拟器系统和光伏发电系统的研究与开发中具有极大的实用价值.

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整车道路模拟试验控制技术 篇7

建立室内道路模拟试验可以达到缩短产品的开发周期以及降低开发成本的目的,是加速新车型开发、提高产品质量的有效手段。因此道路模拟试验在汽车可靠性和耐久性研究方面得到广泛的应用。

中集集团技术中心为了满足试验新设计产品厢式半挂车,罐式、骨架、平板等各类半挂车以及其他专用车整车道路模拟试验需求,以引进的美国MTS320型整车轮胎耦合式道路模拟试验机为核心构成整车道路模拟试验台架系统。

该系统有6立柱,8通道,其中2个通道提供牵引销(第五轮)垂直方向和左右侧倾载荷。作动器可协调或单独进行工作。该道路模拟系统能根据所采集的道路谱迭代完成时间历程复现及加速试验(道路模拟),并完成正弦/正弦扫描及相位控制、方波、三角波、半正弦波、半三角波、半方波、梯形波、斜波、随机波、频谱等加载波形;并能根据用户编辑的程序进行单项或综合的试验。是一套技术先进、功能齐全,能够按用户要求正常运转的道路模拟试验系统。

1 道路模拟试验系统组成

整车道路模拟试验系统是综合机械、液压、电子、计算机、机电等技术的高科技产品。道路模拟试验系统主要由MTS320整车轮胎耦合式道路模拟试验机、试验数据采集系统、油温冷却系统、试验车型减震器冷却系统等组成,如图1所示。

从系统组成可以看出,一个完整的整车道路模拟系统由4个功能系统组成:

(1)台架系统:MTS320整车轮胎耦合式道路模拟试验机。该系统由6立柱、1个主销、8个作动器以及数字控制器系统(Flex Test 100)、系统控制软件包、道路模拟软件、基础数据处理软件及计算机等组成。

(2)液压系统:多台液压站HPU+7个分油器(HSM)组成的动力源系统。

(3)数据采集系统:包括数据采集器,数据采集用的加速度传感器、位移传感器、应变片等。

(4)其他设备系统:主要包括液压系统油温、试验产品关键部件提供监控保护的系统。

总体系统具有以下功能:

(1)时间历程数据采集、并行采集和数据处理功能。

(2)标准波形、组合波形及随机谱加载功能。

(3)手动及远程调压功能。

(4)位移、油温、压差及误差等参数自动检测及故障报警功能。

(5)系统位移具有参数设定和超限保护功能。

系统具有各种安全保护措施或装置,对超过安全限值具有多种响应,如停电、紧急停车、位移过载、压差过载、油温超限、油源脏、压空压力低、样车关键部件失效等。系统应能在这些保护动作未消除前防止操作者启动、使用设备,保护动作消除后系统能迅速恢复正常。

2 道路模拟试验系统原理

汽车道路模拟的基本要求就是在室内试验台架上能复原道路试车场上的试验,或者说室内试验台架上的作动器对样车的激励能等效于试车场上的道路路面激励。因此判断室内试验台架上的响应信号与试车场上的道路响应信号一致是道路模拟试验的基本要求。

汽车道路模拟试验的基本原理:将汽车在试验场道路上行驶时实测的路谱信号(加速度、位移、应变等)作为道路模拟试验系统的目标信号,该目标信号在试验台架上经计算机远程参数控制(RPC)迭代计算处理以后可以形成一个台架作动器期望驱动信号供模拟试验用。模拟控制系统根据该信号发出指令,经过调节、放大后通过伺服阀控制作动器的运动,同时接受作动器反馈的位移或力信号进行比较和控制,构成一个闭环PIDF控制回路,以实现试验场目标波形再现控制,从而达到台架道路模拟试验与试车场同样的试验效果。

从以上基本原理我们可以得知,要实现汽车道路模拟试验系统在室内试验台架上再现复原汽车试验场上试验,其核心要求就是室内试验台架作动器给样车的激励等效于试验场路面激励,从而使样车的响应信号相同。因此一个完整的道路模拟试验系统要求知道样车在试验场路面激励下的响应信号,要有一种控制技术能根据试车场响应信号得出作动器的等效激励信号,作动器在得到该激励信号后,能按该信号要求精确快速运行使作动器盘对样车轮胎的作用等效试车场路面对样车轮胎的作用。

3 数据采集

整车道路模拟试验的数据采集分两次进行。

首先是道路原始数据采集,让汽车在实际试验场路面上行驶,根据不同车型试验需要,在样车运动或受力要着重关注的位置(如汽车轴头、主销、悬挂、车架)上布置相应的加速度传感器、应变片、位移传感器等,并用数据采集器记录各种路况下期望响应点的控制变量(如加速度、应变、位移、温度等)的时域信号,从而获得进行试验车型道路模拟试验所需的实际响应信号Y(t)。

其次是RPC建模,即计试验FRF过程中,测量在白噪声激励下道路模拟系统台架样车响应信号,以及RPC迭代修正激励信号时,用于作为系统的响应信号来计算与目标信号的误差。

以上两次应用到的相同信号点要求用相同的传感器、相同的设置。在台架试验过程中,数据采集器通过模拟量模块输出模拟量信号给MTS控制器。路谱采集示意图如图2所示。

4 RPC技术

RPC理论的基础为现代控制理论。可以把道路模拟机的数控模块、液压伺服作动器、被试车辆样件、加载机构、检测单元看成一个车辆试验台架系统。这个系统由许多环节组成。从系统动力学的观点来分析它的输入与输出关系,台架系统可以用一个传递函数矩阵H(t)或H(f)的线性系统来描述。把试件的响应信号Y(t)作为台架系统的输出,把推动作动器的驱动信号X(t)作为台架系统的输入。道路模拟系统的输入、输出和作动器的数目相等。道路模拟系统的输入与输出矩阵数学模型表示为FRF。传递函数模型如图3所示。

如果:FRF=H(f),Y(t)=所得期望响应信号,Y(t)→Y(f)。

所以:X(f)·FRF=Y(f)=>X(f)=Y(f)·FRF-1=>X(f)→X(t)。

对于试验系统的FRF,可以通过白噪声信号X(t)激励来获得白噪声响应Y(t),从而可以获得整个试验系统的数学模型FRF。如果将试验场所得的路谱信号作为目标信号,通过反运算即可得到需要的驱动信号。RPC采用离线迭代的计算方法逐步修正激励信号,使系统的响应信号趋近目标信号。激励信号计算如图4所示。

对于检测中心6立柱、8通道的道路,模拟输入输出的矩阵数学模型为:

RPC主要由以下6个步骤组成:

(1)道路原始数据采集。

让汽车在实际路面上行驶,根据不同的试验需要,在样车运动或受力要着重关注的位置(如汽车轴头、主销、悬挂、车架)上布置相应的加速度传感器、应变片、位移传感器等,并用数据采集器记录各种路况下期望响应点的时域信号,从而获得进行试验车型道路模拟试验所需的实际响应信号Y(t)。

(2)整理编辑原始数据。

对所获得的实际响应信号必须进行模数转换、分析与编辑的处理。删除那些对样车不会引起损坏的信号,以节约模拟所用的时间。经过这个过程得到的路谱即为汽车在模拟机上再现的路面振动的理想响应信号Y0(t)。

(3)系统频响函数FRF(即H)的测定和分析。

用随机的白噪声信号驱动道路模拟试验台架系统并记录响应信号,以计算出整个试验系统(包括电液伺服道路模拟试验系统和被试验对象)的响应与激励之间的频率响应函数矩阵。即系统的频响函数FRF。

(4)初始驱动信号Y0(t)的估计。

根据第(3)步得到的FRF和第(2)步得到的理想响应的信号Y0(t),按照X0=H-1·Y0得出初始驱动信号的估计值。

(5)驱动信号的迭代修正。

整个试验系统(包括试验台架、液压作动器、样车、测量系统等)存在一定程度上的非线性,使得根据线性系统假设计算得到的激振信号去激励系统时,得到的响应和期望目标响应之间存在很大的误差。为了消除非线性的影响,需要通过迭代的计算方法逐步修正激振信号,使系统的响应信号趋近目标信号。

(6)进行道路模拟试验。

用迭代获得的满足精度要求的激励信号作为控制器的控制输入信号驱动电液作动器,开始正式进入整车疲劳试验阶段。

5 作动器PIDF控制

PIDF控制是带前馈环节的闭环反馈控制。

道路台架试验的执行机构是电液伺服作动器,对电液伺服作动器的控制是通过数字控制器PIDF控制方式实现的。PIDF是一个闭环控制系统,道路模拟试验台每个通道所控制的电液伺服作动器控制结构如图5所示。执行机构为电液伺服作动器,调节对象为电液伺服作动器位移,检测机构为LVDT及△P传感器,控制器执行给定、比较、校正、放大等环节。通过PIDF调节控制,所控制的对象———电液作动器的位移能按照所设定的目标准确实现。

样车上台架之前需对每个作动器进行调谐,设置P、I、D、F参数,使所控信号波形处于理想状态。调谐效果图如图6所示。

RPC迭代最终获得的满足精度要求的激励信号即是数字控制器PIDF控制的输入命令信号。

6%其他设备控制

整车道路模拟试验系统设备是由多套设备控制系统组成的,如320道路模拟试验机是用MTS Flex Test100型控制器+RPC+973软件实现控制的,每台HPU液压站用Modicon TSX Micro PLC+Magelis XBT GT HMI实现控制,Terminaux Magelis XBT-F人机终端作为主站与多台HPU液压站PLC通过FIPWAY网络通信,主销机构的升降采用SIEMENS S7-300 PLC控制,所有这些设备以外的台架盖板运动小车、油温冷却水系统、样车减震器和作动器的冷风系统设备以及区域安全防护的控制系统采用SIEMENS S7-300PLC+HMI组成。为了提高试验系统的自动化程度,所有以上设备的控制需要互相交换控制信息,实现联动、联锁功能。

以上多个控制系统,如HPU的系统TSXMicro PLC、主销与SIEMENS S7-300 PLC、附属设备SIEMENS S7-300PLC、MTS控制器、数据采集器之间通过DI/DO、AI/AO交换信息,以确保信号之间的联锁反馈。

如附属设备的PLC采集HPU液压站油温AI信号及运行状态DI信号,根据液压油油温工艺要求,启动冷却水泵、冷却塔风扇运行(DO信号),并自动控制各HPU单元电磁阀开启/关闭时机,控制油温在合适的温度范围内,防止夏季油温高、冬季油温冷却过低等问题。当冷却系统故障时联锁HPU站运行,避免在高油温下运行,HPU联锁信号传送给MTS控制器,停止试验运行。

对于试验样车,因是在室内台架上运行而非在道路上行驶,因此需要解决一些零部件如减震器的冷却问题。作动器在底坑安装,连续运行会造成作动器温度高,过高的温度会使液压密封件寿命缩短,液压泄漏,作动器寿命缩短。因此在样车减震器、作动器表面安装测温热电偶检测温度,信号传送给PLC(也可以通过数据采集器以AI/AO方式传给MTS控制器),PLC根据温度范围自动启动/关闭冷却风机进行温度控制,使其在合适的温度范围内。当该冷却系统故障时,联锁MTS控制停止试验运行。主销控制器检测台架空气弹簧气压、安全钳液压,只有以上参数在正常范围内,才允许进入试验状态,MTS控制系统才能打开HSM液压站进入试验阶段。

试验台架上有一些运动部件,如主销升降、牵引座前后移动、小车合与开等,PLC控制这些运动并相互联锁,避免互碰损坏试验设备。当这些系统处于正常状态后,才允许试验设备运行。

试验期间设置试验区域安全保护,当闲杂人员无意闯入试验区域时发出声光报警及语音、指示牌提示,提醒人员退出试验区域,保护人员及设备安全。

附属设备控制系统如图7所示。

7%结语

介绍检测中心道路模拟系统的组成、功能和特点,并且详细说明了道路模拟试验所采用的控制技术(RPC技术)的工作原理和工作步骤。

摘要：结合CIMC整车试验室建设,重点介绍整车道路模拟试验系统控制系统构成、控制技术、工作原理及应用。

轧钢机系统的模拟控制 篇8

(1) 按下启动按钮, 上下两扎电机 (主拖动电机, M1) 起动运转, 轧制方向为从右向左轧制。左右侧道电机 (M2和M3) 启动, 逆时针运转, 向左输送。 (2) 设备启动3秒后, PLC检测有无等待的轧件, 传感器S1的信号为ON (表示有钢板) 。若无轧件则一直等待。S1有效信号到来后, PLC通过某一路开出控制电磁铁动作, 打开轧件挡板, 让轧件进入轧机的右侧轨道。 (3) 待轧机完全进入后 (设需时5秒) , 释放电磁铁, 关闭轧件挡板。 (4) 轧件在右侧道推动下进入轧下轧制, 轧间有热金属探测仪给出正在轧制的信号, 即S2有信号为ON。 (5) S2信号消失表示轧件已经通过了轧。 (6) 1秒后启动左侧道向右输送。 (7) S1信号为ON表示轧件已经完全回到了轧右侧。PLC断开电磁阀Y2电源, 并停止左侧道运转。 (8) 重复第 (4) ~ (7) 完成第二次轧制, 并准备好第三次轧制。 (9) 第三次轧制完成后, 即热金属探测仪输出由搞定平变为低电平后, 左侧道继续向左输送3秒钟, 把轧件送出轧机。结束盖轧件的轧制过程。 (10) 回到第二步。 (11) 按下停止按钮结束工作。

二、设计要求与控制原理

要求:当启动按钮SD接通, 电机M1、M2运行, 传送钢板, 检测传送带上有无钢板的传感器S1的信号 (即开关为ON) , 表示有钢板, 电机M3正转 (MZ灯亮) ;S1的信号消失 (为OFF) , 检测传送带上钢板到位后的传感器S2有信号 (为ON) , 表示钢板到位, 电磁阀动作 (YU1灯亮) , 电机M3反转 (MF灯亮) 。给一向下压下量, S2信号消失, S1有信号, 电机M3正转……重复上述过程。

原理:当启动按钮按下, 电机M1、M2运行, 传送钢板, 检测传送带上有无钢板的传感器S1有信号 (为ON) , 表示有钢板, 则电机M3正传, S1的信号消失 (为OFF) , 检测传送带上钢板到位后的传感器S2有信号 (为ON) , 表示钢板到位, 电磁阀Y2动作, 电机M3反转。

三、控制方案

1) 轧钢机控制系统电动机均由交流接触器完成起, 停控制, 电机M3要采用正, 反转控制。2) 轧钢机系统中设两个传感器一个检测有无钢板, 还有一个检测钢板是否到位。3) 负载回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器, 实现短路保护。4) PLC选用继电器输出型。5) PLC自身配有24V直流电源, 外接负载时考虑其供电容量.PLC接地端采用第三种接地方式, 提高抗干扰能力。

四、运行调试

本设计是利用两个传感器来检测外来信号的, 从而实现对主电路的控制功能。利用传感器S1来检测传送带上有无钢板, 若S1有信号 (即开关为ON) , 表示有钢板, 电机M3正转, 信号指示灯MZ亮。S1的信号消失 (即为OFF) , 检测传送带上钢板到位的传感器S2有信号 (为ON) , 表示钢板到位, 电磁阀动作, 指示信号灯YU1亮, 电机M3反转, 指示信号灯MF亮。此时, Y给一向下压下量, S2信号消失, S1有信号, 电机M3正转……如此重复上述过程。

由于时间和知识掌握的不够全面等各种原因, 所以, 调试过程不是非常成功总结了调试中遇到的问题

(1) 有部分参数设置的不够精确, 还有一些现象不能够完全的演示出来。

调试时的注意事项

(2) 注意输入、输出信号线一定不要按错或接反, 以免增加调试工作量。

(3) 认真检查输入程序。根据执行出现的错误逻辑现象, 判断出错程序段, 逐步缩小范围, 最后纠正错误、完成调试。

(4) 位置发生错误时, 关掉可编程序控制器电源, 将转盘位移到最下方, 并将码盘置位, 然后重新通电, 将程序中位置计数器复位。

摘要：钢铁的用途十分广阔, 在国民经济中起着极为重要的作用。轧钢技术发展前景是世界轧钢工业的技术进步主要集中在生产工艺流程的缩短和简化上, 最终形成轧材性能高品质化、品种规格多样化、控制管理计算机化等。

关键词：轧钢机,模拟控制,自动化

参考文献

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高程控制网模拟法设计程序 篇9

用传统的等权替代法估算高程控制网的精度,计算原理虽然比较简单,但规律性不强,不易编写成计算机程序。网形复杂时,计算量大,甚至很难计算出精度,即使能够计算出来,如果控制网的精度不满足需要,修改网形设计,必须重新计算,因此用它来优化设计很不现实。用平差原理的方法来估算高程控制网的精度,计算量虽然大,但平差方法规律性强,容易实现编程,以前有许多参考资料介绍过,但遗憾的是以前的程序设计语言早已过时,不加改编,在电脑上很难运行。高程控制网优化设计应用广泛,尤其是高精度的工程控制网,设计时没有注意到控制网的精度可行性,可能对生产造成不良后果,因此控制网优化设计对生产的指导作用不可忽视。本着在借鉴他入成果的基础上,再次编写了这个程序。

二、高程控制网模拟法优化设计的基本思想

基本思想:先根据控制网的初始方案,模拟一套与观测值有关数据(例如从图上量得线路长、假定先验观测值精度等),按平差原理,估算平差后未知参数及函数的精度。然后根据未知参数及函数的方差——协方差阵对图形或观测值精度进行修正,反复模拟计算,最后得到切实可行、经济合理和精度满足需要的控制网设计方案。

对于设计高程控制网,进行模拟计算时仅需要评定网中结点及最弱点(或相邻最弱点)的精度。前者可以衡量网中的均匀性,后者可以判断网的设计是否满足基本精度要求。基本流程如图1所示。

三、测量中高程控制网常用的定权方法

如按线路长定权,设两点之间的距离为Dij,则高差观测值的权为P=。

由于三角高程高差误差与距离成正比,因此对于三角高程一般取P=。

如果由若干测段组成三角高程线路,则其权取P=。

其中D2为线路中各测段的平方和。

对于按测站数定权的水准测量,设两点之间的测站数为Nij,则高差观测值的权为P=。

四、条件平差法程序设计

(一)条件平差公式

函数模型和随机模型:

条件方程:

法方程:

其解为:

改正数方程:

观测量平差值及协因数:

平差值函数:

其权函数:

平差值函数φ方差:

(二)条件方程个数的确定

设水准网的观测值个数为N,条件方程个数为r,待定点个数为t。

1. 在有已知点的水准网中,必要观测的个数等于待定点的个数t,则条件方程个数r=N-t;

2. 在没有已知点的水准网中,则必须假设一个已知点,必要观测的个数等于待定点的个数t-1,则条件方程个数r=N-t+1。

(三)条件平差法程序设计流程图

五、间接平差法程序设计

(一)间接平差原理

间接平差法(参数平差法)是通过选定t个独立参数,将每个观测量分别表达成这t个参数的函数,建立函数模型,按最小二乘原理,用求自由极值的方法解出参数的最或然值,从而求得各观测量的平差值。

(二)间接平差公式

间接平差的函数模型和随机模型:

平差值方程和误差方程为:

式中:L=L一L0=L-(BX0+d)或L=L-F(X0)

法方程为:BTPBx-BTT PL=0

观测量和参数的平差值:

平差参数X的协方差阵:

平差参数函数的协方差阵:

(三)间接平差法程序设计流程图

本程序选取待定点的高程平差值作为平差参数,其优点为法方程系数阵逆Nbb-1就是待定点高程的协因数阵。总体流程如图3所示。

自动列出误差方程为本程序的核心部分,其流程如图4所示。程序变量说明:StartPN(I)为测段起点名,EndPN (I)为测段终点名,用Ts=0、Te=0表明该点为已知点,Ts=1、Te=1表名该点为待定点,NK标记待定点在误差方程式中的位置,B(I,NK)为误差方程式中的系数阵数,B (I,K)为重复待定点在误差方程式中的系数阵数。

六、算例

某三角高程网的两个设计方案(见图5),A、B为高级点,P3～P8为待定点,各测段的距离注明于图上(单位:km),预计每公理高差测量的中误差为±10mm (单位权中误差)。

方案1为初始方案,用程序计算结果:网中最弱点P8的高程中误差为±20.5mm,最弱相邻点P3～P4的高差中误差为±23.4mm,均超过±20mm的限差。方案2为在初始方案的基础上增加P3～P4、P6～P8测段,因为从计算结果可以看出这两段相邻点高差中误差比较大,经过这样修改之后,精度已满足要求。计算结果见附页(注:间接平差法计算的高差中误差为所有待定点组成点对高差中误差,网的精度主要从最弱点和相邻最弱点的精度判断,前面已说明)。

本算例介绍的是通过增加观测量,达到满足控制网的设计精度,同样只要初始方案的控制网的精度有剩余,可以通过删减观测量,得到切实可行、经济合理和精度满足需要的控制网设计方案。

七、本程序的特点

1.两种方法已知信息使用数据文件形式输入,检查数据比较方便,可以反复删除和修改数据,改变方案时,不需要改变全部数据。使用输出参数设置功能,可以在成果文件中输出想要的所有中间计算过程,方便了解计算过程。

2.本程序为Windows应用程序,界面友好,操作简单,只要在Windows操作系统下,都可以运行。

3.用条件平差法程序估算高程控制网的精度,除了必要的观测信息,还要根据线路给出条件方程信息及待估函数信息,总之输入已知信息比较复杂,一般人员难以运用。用间接平差法程序估算高程控制网的精度,只需要输入已知点名和观测信息,就可以计算所有信息,使用相当简便。

八、结束语

用条件平差法和间接平差法估算高程控制网的精度,由于都是在最小二乘原理下求解,因此计算结果完全一致。从计算需要的已知信息来看,条件平差需要更多的起算信息,而间接平差只需要已知点名、先验权中误差和观测信息等最基本数据,就可以进行估算,因此条件平差法的规律性不如间接平差法的规律性强。由于间接平差规律性强,用间接平差法设计的程序带有人工智能性,所以商业平差软件一般采用间接平差设计。本程序稍加改正,结合电子水准仪或电子记录手簿,加上数据预处理程序,就可以变为内外业一体化的严密平差程序。

由于现在电脑的计算功能强大,并且内存量很大,对小型计算程序来说没有必要考虑这方面,本程序编写时只注重功能的实现,没有花费太多的精力去研究如何优化程序。

摘要：文章介绍如何利用条件平差原理和间接平差原理来编写程序以及估算高程控制网的精度，从而实现高程控制网模拟法优化设计，最后给出一个算例。本程序使用VB6．0语言编写，为windows应用程序。

关键词：高程控制网,优化设计

参考文献

[1]武汉测绘科技大学测量平差教研室．测量平差基础．测绘出版社．1994．

[2]孔祥元，梅是义．控制测量学(上册)．武汉测绘科技大学出版社，1996．

[3]顾孝烈，毛锋．测量电算程序设计．石油大学出版社，1991．

PLC教学模拟控制板研制 篇10

目前, 大多数高校均存在实验教学设备投资不能满足教学实践性环节的需要。针对此问题研发了可编程序控制器 (PLC) 控制系统, 使学生充分掌握PLC控制系统的组成, 了解PLC各部分的作用及其相互关系, 培养学生软件编程的能力和方法等, 为今后的PLC技术应用打下扎实软硬件基础。

结合教学及科研的前期工作, 充分反映PLC教学模拟板技术方面的新成果, 在这样的思想指导下, 自制了PLC教学模拟控制系统。PLC教学模拟控制板系统是根据PLC原理及应用课程的实验、实训和考工要求, 根据控制对象, 把电源、PLC、模拟量输入输出模块、运动控制模块、输入输出扩展模块、人机界面、输入输出元件、变频器等有机地组合在一起, 构成的一种综合控制系统。

1 PLC教学模拟控制板系统概况

PLC教学模拟控制系统提供的是一种实验、实训和考工用环境。在这一环境中, 上位机和PLC作为主要的硬件设备起着信息处理和展示的功能, 而使它们实现上述功能的软件以及实现两者之间联系。软件和辅助硬件装置则是使这一控制环境发挥其应用作用的保证。为保证系统的功能和可靠性要求, 在系统设计时对各功能模块进行合理的划分处理, 同时确定好各模块之间的相互联系和作用。

PLC控制系统主要由电脑和PLC两部分组成。电脑部分通过USB接口与信号处理板进行数据传输, 其中USB传输协议由后台通讯程序和USB固件程序共同组成。后台通讯模块负责上位机与信号处理板之间的USB通讯, 与信号处理板部分的USB固件程序一起完成整个USB传输协议。为了方便其他模块的调用, 它是以动态链接库的形式提供的。电脑与PLC之间通过PPI协议进行通讯, 用来进行PLC控制程序的下载和在线监控程序的编写。信号处理板主要负责采集PLC输出口的状态和发送PLC输入口控制信号, 它与PLC之间是通过排线相连。电脑部分主要由计算机硬件和软件模拟被控对象、控制系统监控软件、编程和调试软件组成等。

a) 软件模拟被控对象:应用计算机仿真方式对被控对象中的执行器件、传感器等部件进行模拟, 实现对被控制对象工作状态和控制器控制命令之间信息的交换, 达到对被控对象的软件模拟仿真。被控对象模拟部分由基础实验和综合实验两部分组成, 每个实验都检验学生不同的知识点。采用仿真真实的被控对象, 既直观, 又方便。

b) 控制系统监控软件:该部分软件通过PC/PPI电缆得到PLC控制系统的所有信息, 实现通常的监控组态软件对PLC控制系统的监控功能。在线监控软件以顺序功能图和时序图的形式工作, 负责实时监控PLC的运行状态, 方便学生调试PLC控制程序。

c) 编程和调试软件:该部分软件实现PLC控制系统的编程、系统配置和系统调试等功能。主要由硬件模拟被控对象、信号调理板和PLC三部分组成。1) 硬件模拟被控对象, 应用操作面板对被控对象中的执行器件、传感器等部件进行模拟, 实现对被控制对象工作状态和控制器控制命令之间信息的交换, 达到对被控对象的硬件模拟仿真。2) 信号调理板, 主要实现硬件、软件模拟被控对象与PLC之间硬件连接及其信号调理。信号处理板部分负责对PLC的输入输出口的状态进行采集和控制, 并完成与上位机的通讯。该部分将PLC信号调理成与单片机相匹配的信号, 并将采集得到的数据发送给PLC进行分析处理。

2 控制系统构成

该控制系统核心部分是以德国西门子S7-300 CPU226和三菱变频调速器 (FR-S520E-1.5K-CHT) 为主, CPU模块采用整体式结构, 它的体积小、价格低, CPU模块、I/0模块和电源装在一个箱形机壳内, 前盖下面有模式选择开关、模拟量电位器和扩展模块连接器。I/0模块中输入24点, 输出16点, 可实现高速输入输出响应, 内部具有高速计数和中断处理功能。

该控制板将PLC主机固定于板子中央, PLC的输入输出端子均接到面板相应的接线端子排, 输入输出信号通过这些接线端子排可由其他地方直接引入, 这些接线端子排的布置与PLC的输入输出端子以及电源端、接地端和公共端的实际位置一一对应。在控制板的一侧安装有开关电源, 其作用是将220V交流电降压并整流为24V直流电源。

I/0模块接口将输入输出信号引入到控制主板上。正转STF, 反转STR, 多段速度RH, RM, RL分别与对应输出相连接。PC/PPI编程电缆上标有PC的RS-232端连接电脑的RS-232通信接口, 标有PPI的RS-485端连接到CPU模块的通信口, 并拧紧两边接口的螺丝。PC/PPI编程电缆通常在教学中下载梯形图程序时使用。PLC主板和演示板相应的输入输出点连接起来。按钮作为输入元件其一端接PLC的输入点, 另一端接输入的L+, M, 1M端接地;正转STF接Q0.0, 反转STR接Q0.1, 多段速度RH, RM, RL分别与Q0.2, Q0.3, Q0.4相连接。公共端SD接PLC输出端上M, 1M, 2M端, 1L+, 2L+, L+接L1端。L1, L2, L3接工频电源, U, V, W接三相鼠笼电机。

3 模拟控制板系统通信网络

STEP7-Micro/WIN配置波特率和站地址, 波特率的设置必须与网络上的其他设备相同, 而站点地址必须是唯一的。通常不需要改变STEP 7-Micro/WIN的缺省地址0, 如果你的网络中包含有其他的编程设备使用STEP7之类的编程软件, 你需要改变STEP 7-Micro/WIN的站地址STEP 7-Micro/WIN配置波特率和站点地址非常简单, 步骤为:1) 在通讯窗口双击图标;2) 在Set PG/PC Interface对话框中点击属性按钮;3) 为STEP7-Micro/WIN选择站地址;4) 为STEP7-Micro/WIN选择波特率等。STEP 7-Micro/WIN配置如图1所示。

4 结语

PLC教学模拟控制板, 不仅促进了教学实验基地的建设, 而且为扩大科研课题范围和承担能力提供了手段。教师的教学水平和科研能力得到了提高, 教学内容更充实了, 教师讲授自己制作的设备的有关内容就讲得有声有色, 很生动, 提高了教学品质。学生利用这些装置进行设计性地实验, 开拓了思路, 锻炼了分析间题、解决问题的能力。真正意义上实现了理论与实践环节的有机结合, 更好地发挥教学的效果。

PLC教学模拟控制板既能满足机电类专业学生对可编程序控制器教学的需要, 也能用于对外企业工程技术人员的培训, 并在高级工、技师培训中将得到应用, 具有较高的教学应用和实践价值。

参考文献

[1]廖常初.PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社, 2005.

[2]吴江贤.直线悬臂电镀的PLC自动控制[J].机械制造与自动化, 2007, 36 (6) :154-155.

[3]吴江贤.自动送料装车模拟板研制[J].机械制造与自动化, 2007, 36 (2) :132-133.