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测控导论论文

测控导论论文范文第1篇

关键词:连续梁;悬浇;施工工艺;关键技术

Abstract: based on the high-speed rail bridge deformation monitoring in the process of the construction of the large bridge construction experience, summed up the high speed railway suspended pouring construction technology in construction of continuous girder bridge, and the key technology of for some construction made a detailed introduction. Including detection method for construction, monitoring stations arrangement and observation method is introduced and the control of the linear beam body, etc made some reviews, expectations for later engineering can play a guiding role.

Keywords: continuous beam; Suspension pouring; Construction technology; The key technology

中图分类号:U445文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1 施工监测方法

1.1 施工监测理论

实际工作监测理论是指通过施工控制理论与方法严格控制和调整连续梁在施工的每一个阶段[1-4]。通常情况下,理论计算应与实践相结合。通过理论计算得出连续梁施工中桥梁的变形,包括梁所受内力作用、梁体所受挠度、梁墩的沉降量等等;通过实际检测,可以得到施工过程中的一些关键控制参数,如主梁线形、主梁应力等等。分析理论与实测参数之间的误差,从而来指导实际施工过程,并采用合理的方法来控制。

进行施工监测流程:首先对现场安装实时监测体系,得出实时监测值;与此同时,对于现场进行相关实验验证,通过实验得出现场测试参数。比较这两组参数,再进行参数识别与修正,得出施工控制参数。通过设计方案,按设计参数通过相关理论计算出施工参数,与测试值进行对比分析,并进行分析和修正,最终确定下阶段的施工资料,指导施工。

施工监测的原则为:第一、根据相关连续梁的实际施工特点,来确定实施监测;第二、实施监测所需要测得的主要参数为桥墩的变形和梁体内力两个方面;第三、施工阶段不同对于监测的侧重点不同,最开始进行桥墩施工时,所需要重点监测的是桥墩的内力与变形,同样的,梁体施工过程主要是监测梁体。

施工监测的内容主要包括:其一、控制前期理论分析。即通过理论来模拟连续梁的施工全过程,得出各施工阶段下理论的结构预期状态,计算分析出理论上各施工阶段的变形和受力预期情况;并对施工误差进行相关理论分析,确定出理论上减小误差的施工方法,整理出内力与变形的调整方案。其二、现场测试得出实际参数。根据实际施工情况,设计相关试验,以一个尽可能真实的环境来模拟施工,得出现场测试的数据,通过这些数据所得参数与第一步的参数比较,综合分析,使得施工控制与实际情况相符。其三、施工过程的实时监测。主要监测数据为变形特性和力学特性,通过监测进行反馈分析。其四、实时控制分析。对于上面三步所得到的数据进行整体考虑,结合实际施工环境,制定出最有效的施工方案。

当遇到实际测得参数与理论参数偏差较大时,应立即检差施工流程,看是否是施工过程所导致的较大误差,在则进行理论分析指导,综合考虑,协助施工方一起解决问题。

2 监测方法与检测点布置

建立现场监测网

通过现场勘测,确定出现场控制点,以现场控制点为基础,组成监控网络。监控点的布置原则是连续梁的每段桥梁都必须布置两个及以上监测点,原则上为三个不在一条直线的三个观测点。使用全站仪对每一个观测点进行观测控制,保证整个观测网络的稳定性。观测频率依据施工情况来定,开始施工时,需要进行每天监测,施工完成之后,时间间隔可稍微长些。监测网的等级要求与监测距离有关,一般来说,平面控制网监测按一级标准实施监测,高程控制网监测使用二等水准技术进行检测。

布置监测点与检测要求

目前连续梁的施工大都采用悬臂挂篮技术,这种施工方法的监测点一般布置在挂篮上的主梁以及底篮所浇筑梁体上,通常情况下,梁体的监测点位于梁体的端部与梁体中部位置,特殊情况下依据具体情况而定。现浇边跨的观测点主要布置在两侧梁体、腹板与底模上。对于梁体的监测主要采用钉入式的方式布置监测仪器,端部布设点设置在实际端部的50cm处,防止脱落;中间的布置点尽可能布置在中轴线上,防护墙的内外各布置2个;腹板上的布置点主要作用是验证梁体两端是否发生扭曲。其中值得注意的是,梁体每施工一段,就要进行及时观测,开始的观测点应该多设置几个,对于腹板的翼缘处设置辅助观测点,监测各阶段施工。

3 梁体的线性控制

为了保证通过线性理论的计算值能够直接指导实践,对于梁体的各种因素必须要综合考虑[5],综合识别修正梁体的一些参数,设置合理的梁段立模标高,对于梁段立模标高的定义公式如下:

式中:表示梁段立模标高;

表示第i段梁体的设计标高;

表示其他梁体自重对于第i段所产生的挠度值;

表示由于张拉预应力对于第i段产生的挠度值;

表示由于外界因素(收缩、徐变)对第i段所导致的挠度;

表示梁体上的活荷载值对梁体所造成的挠度;

表示梁体所受机械重力所导致的挠度;

表示挂篮变形值;

表示温度的修正后的挠度值。

通过上式,可以看出梁段的立模标高的影响因素,分别为自身影响因素与外界的影响因素;因此对于实际情况下,应当综合考虑各种外界因素,对于理论值进行及时修正。

实践表明,对于张拉预应力值、管道的摩擦系数值以及温度应力所导致的徐变值等等都与设计值有较大偏差,这种偏差所导致的挠度计算值偏差也会很大,因此在实际工程施工过程中,因对这些关键性因素格外注意。

4 温度影响与观测对策

对于一些受日照情况好的桥梁,其混凝土凝结时间会比较短,因此前期对这种桥梁的监测频率要比较高;与此同时,有些地段的日夜温差较大,对于混凝土结构的变形影响就会比较大,因此这种情况应当每隔一个小时进行一次观测,若发现混凝土由于热胀冷缩导致桥梁结构不稳定现象,应及时采取措施补救。

结束语:对于悬浇连续梁的施工过程,没有真正能够知道实践的施工工艺,在施工过程中,各种外界影响因素都会有所不同,因此根据经验来进行即时的指导显得非常的重要,对于桥梁的检测手段与检测频率也需要综合考虑当地的各种因素,选择最适合的施工方法。

参考文献

[1]孙树礼.京沪高速铁路桥梁工程[C]//2008中国高速铁路桥梁技术国际交流会.北京:中国铁道出版社,2008.

[2]刘名君,曾永平,戴胜勇,等.客运专线无砟轨道悬臂浇筑连续梁线形控制探讨[C]//2008中国高速铁路桥梁技术国际交流会.北京:中国铁道出版社,2008:373-377.

[3]张文建,郑景文.京津城际铁路大跨度连续梁徐变及线形监控[C]//2008中国高速铁路桥梁技术国际交流会论文集.北京:中国铁道出版社,2008:390-399.

测控导论论文范文第2篇

摘要:隧道的顺利贯通,洞内控制测量至关重要,本文作者结合工作经验,对隧道洞内控制测量进行了论述,引发思考。

关键词 :隧道贯通洞内控制测量测量方案

1 概述

隧道贯通时,贯通误差的影响值,由洞外和洞内控制测量两部分组成。由于洞外控制测量现如今多采用gps 静态观测控制网,精度高,且观测条件不利影响因素对测量精度的影响较小,易于控制,本文主要对洞内控制测量方案进行论述、分析。本文以作者主持施测的G314 国道奥依塔克镇至布伦口段公格尔隧道工程为例进行论述、分析。

2 测量方案的要求及精度

2.1 洞内导线测量。根据《工程测量规范》(GB50026-2007)规定,洞内的平面控制网宜采用导线形式,并以洞口投点(插点)为起始点沿隧道中线或隧道两侧布设成直伸的长边导线或狭长多环导线。导线的边长宜近似相等,直线段不宜短于200m,曲线段不宜短于70m,导线边距离洞内设施不小于0.2m。当双线隧道或其他辅助坑道同时掘进时,应分别布设导线,并通过横洞连成闭合环。

本次论述、分析的实例公格尔隧道全长为2.3km,根据测量规范要求,本次洞内导线测量的等级应为四等。2.2 洞内水准测量。根据《工程测量规范》(GB50026-2007)规定,洞内的高程控制测量宜采用水准测量方法。隧道两端的洞口水准点、相关洞口水准点(含竖井和平洞口)和必要的洞外水准点,应组成闭合或往返水准路线。洞内水准测量应往返进行,且每隔200~500m 应设立一个水准点。

本次论述、分析的实例公格尔隧道全长为2.3km,根据测量规范要求,本次洞内高程控制测量的等级同样分为四等。

3 测量方案的设计对比及选定

3.1 隧道洞内平面控制网布设方案设计。由于隧道内施工场地狭小,控制网布设难度较大,为了提高导线端点的精度,在不增加较多工作量的前提下,提出以下两个方案。方案一:支导线法(单导线)。传统的支导线布设方案(如下图)简单,观测工作量少,布设灵活,但由于没有多余观测和其他约束条件,在实际工作中即使发生错误也无法检查,同时随着导线长度的增加,端头点横向误差随机迅速变大。

支导线法控制点布置对隧道贯通误差预计的影响计算如下:结合洞内施工条件,洞内导线平均边长200m,从洞口至贯通面设7 个导线点,按四等导线测量技术要求,测角中误差2.5义,导线全长相对闭合差1/35000。

①测角中误差对贯通的影响:

②测边中误差对贯通的影响:因为支导线控制点基本在隧道中线附近布置,测边中误差对贯通误差的影响极小,故将测边中误差对贯通的影响忽略不计。

所以公格尔隧道支导线法布置控制点洞内测量对贯通误差的影响为±45mm。

方案二:双导线法(主副导线法)。沿洞内布置控制点形成闭合导线环,沿隧道中线布设主导线,在主导线旁靠隧道边布设副导线,构成主、副导线环,组成一个闭合导线环。观测闭合环的所有内角,进行角度检核,测量各条导线的边长,通过角度闭合差可以评定角度观测的质量和提高测角的精度,对提高导线端点的横向点位精度非常有利(主副导线网布置见下图)。

双导线法(主副导线法)控制点布置对隧道贯通的影响:

结合洞内施工条件,洞内导线平均边长200m,从洞口至贯通面设7 个导线点,按四等导线测量技术要求,测角中误差2.5义,导线全长相对闭合差1/35000。

①测角中误差对贯通的影响:

②测边中误差对贯通的影响:因为双导线导线控制点基本在隧道中线附近布置,测边中误差对贯通误差的影响极小,故将测边中误差对贯通的影响忽略不计。

所以公格尔隧道双导线法(主副导线法)布置控制点洞内测量对贯通误差的影响为±24mm。

根据以上综合分析可得出以下结论:①导线横向误差随导线延伸成递增趋势,导线越长增加速度越快,当采用双导线法方案时,横向误差精度明显提高。在上述两个方案中,支导线的精度最低,双导线法(主副导线法)精度较高。②在工作量方面,双导线法(主副导线法)较高,支导线法较低。结合以上两方面,按《工程测量规范》(GB50026-2007)中规定,本隧道洞内控制测量横向贯通中误差的限值为45mm,本隧道采用支导线法横向贯通中误差影响值已经达到45mm,故本隧道不可采用支导线法布置洞内控制点;本隧道采用双导线法(主副导线法)布置洞内控制点,经计算横向贯通中误差影响值为24mm,小于《工程测量规范》(GB50026-2007)中规定的45mm,故决定本隧道洞内应使用双导线法(主副导线法)布置洞内控制点。

3.2 隧道洞内高程控制网布设方案设计。为保证隧道竖向施工的精度,首先对隧道洞口附近至少2 个已知高程点进行附合测量,合格后方可进行后续高程测量。高程控制网布设直接利用双导线置的平面控制点,布置图见前文双导线法布置示意图。

本隧道高程测量设计为四等水准,每公里(km)高程测量高程中数中误差m塄=±5mm。

则m塄h=±m塄姨L =±5×姨2.4 =±7.7mm。

结合以上计算,按《工程测量规范》(GB50026-2007)中规定,本隧道洞内控制测量高程贯通中误差影响值的限值为25mm,本隧道采用四等水准高程测量设计经计算高程贯通中误差影响值为7.7mm,小于《工程测量规范》(GB50026-2007)中规定的25mm,故决定本隧道洞内高程测量采用四等水准。

4 技术总结及结束语

由于隧道洞内施工条件的限制,隧道洞内施工控制网在保证隧道顺利贯通有着重要的地位和起着相当关键的作用,而如何合理、严密的建立隧道洞内施工控制网,便成了决定工程质量和生产效益的必不可少的先决条件。因此,在国内外各种长大隧道施工中,测绘工作人员之间也对如何能够建立满足更高精度要求的施工控制网进行了各种论证研究。本着为工程服务的原则,本文以作者主持施测的公格尔隧道控制测量方案的研究简要归纳出以下提高隧道洞内工程控制测量精度的现场施测方案、方法。

通过对两种导线控制网方案的分析比较最终确定采用双导线法(主副导线法),因为此种方法在保证精度的同时又能检核测量成果。此种方法可以使长度在1000 米以上隧道的控制测量取得良好效果,可长期运用到隧道控制测量中。不过隧道工程洞内施工控制网的建立都大同小异,很难找到具有突破性质的新方法,但并不是说所有施工控制网的精度都一样,而相同的最佳布置形式在不同的情况下也不一定是最佳方案。因此,控制测量没有定论,如何选择更好的布置形式不单取决于外界等因素,也要依靠测量工作者长期的经验积累和大量的知识积累。

参考文献:

[1]GB50026-2007,工程测量规范[S].

测控导论论文范文第3篇

【关键词】地方本科院校;测控技术与仪器专业;毕业设计;教学改革

引言

毕业设计工作是人才培养环节中最重要的一环,是本科生运用自己所学的基本理论、基本知识和基本技能解决实际问题能力、独立工作能力和创新创业能力的重要途径,是一个知识深化和升华的关键教学过程,也是对学生大学四年的学习效果、学习成果和创新创业能力等综合素质的全面检验[1]。本文基于地方本科邵阳学院技术应用型人才的培养目标,根据测控专业的培养模式及学校与地方实际情况,有针对性地探索新的毕业设计模式力求符合人才培养规律、适合当前社会现状。为了进一步提高本科生毕业设计的教学质量,逐步完善各项质量管理制度,提高学生的毕业设计质量,促进技术应用型人才的创新、创业能力的培养。下面主要是多年指导本科毕业设计的实践体会。

1测控专业毕业设计特点

测控专业是仪器科学与技术一级学科中唯一的本科专业,伴随科学技术的发展、尤其是超大规模集成电路和传感检测技术、计算机技术、通信技术的快速发展,测控技术领域也同样发生了较大变化。由最初的纯机械结构、机电结合、机光电结合等简单结构逐步发展为集传感检测技术、计算机技术、通信技术、电子信息技术、现代光学、精密机械等高新技术于一体的复杂工程系统,其工程应用也从检测数据采集、结合超大规模集成电路技术逐步转变为信号发生、信号采集、信号传输、信号调理以及自动控制过程为一体的复杂测控系统[1-8]。尤其是二十一世纪以来,随着计算机技术的飞速发展、更新换代的周期越来越短,加上网络通信技术、算法软件技术、工业新材料的微纳米技术的蓬勃发展,测量与控制技术、仪器仪表技术也有转向微型、网络型、虚拟型和智能型的发展趋势,从而使仪器科学和其他多学科技术相交叉、相融合的属性日趋明显。邵阳学院作为地方本科院校,主要培养适应地方经济建设和社会发展需要的,具有从事信息检测、处理、控制及仪器仪表分析、设计、运行、维护、管理、教育工作的基础扎实、实践能力强、综合素质高、具有创新意识的应用型高级专门人才。针对培养目标,测控专业课程设置力求从知识技术、素质能力等方面构建专业课程体系,该体系的基本框架如图1所示。强化学生专业素养和创新创业能力的训练与培养,构建了“课外研学”和“工程实践”两类“3+1”实践教学体系。课外研学分为社会实践、技能考核、科研训练加创业实践;工程实践由基础实践、专业实践、工程设计加工程师执业技能训练(如图2所示),两类实践训练形式上互为补充,内容上互相渗透。

2对邵阳学院测控专业学生毕业设计的探索与成效

2.1毕业设计的选题和开题

从2013届到2017届测控毕业的学生来看,每届学生的选题工作从前一年的11月开始,尽量要求教师结合自己的科研项目进行命题,参加各种学科竞赛学生也可以利用优势,在教师的指引下把自己感兴趣的项目作为毕业设计课题,在选题方面,选题程序采用“指导教师出课题--教研室审题--学生、教师双向选择--指导教师下达任务书—院里审核”的程序。四年的实践中,共征集论文题目大于学生选题人数的25%,保证学生一人一题,为学生选题提供了较大的空间。这些课题结合了教学、科研、生产实际的需要,切实做到了与理论研究、应用研究、技术开发、工程设计紧密结合,具有一定的理论价值和实用价值。开题工作一般在前一年的年底完成,保证学生有充足的时间和精力去查阅资料、设计技术方案、完成开题报告。前期要求每一位准毕业生必须进行开题报告答辩,由答辩小组成员集体评议设计方案的可行性、保证学生有一个正确的努力方向。

2.2校企联合指导毕业设计

部分学生在毕业设计之前或者设计期间已经和企业或者公司签订了三方协议,用人单位要求准毕业生到公司去一边在公司岗前培训、做工程项目的同时完成毕业设计,对学生而言也是十分乐意的事,她(他)们可以工作拿到薪水,同时又能顺利完成毕业设计。甚至有些公司还会在工作经费、仪器设备、项目场地和技术力量上给予相应的支持政策。已签约的学生对公司而言,是公司未来的员工,是公司的新鲜血液,从政策、人力、财力上进行支持,是培养员工的主人翁精神。增强企业的育人社会责任感,对企业和学生而言是双赢。校企联合指导毕业设计一般采用双方共同指导,模式主要以公司企业为主导、学校教师为辅助。通常设计题目由企业提供,学校和企业协商确定,校内教师一般负责设计过程管理,审核设计的进度和各阶段完成情况;学生设计的具体内容一般由企业技术人员进行详细的指导并提供相应的技术资料,协调毕业生与现场人员、相关公司之间的关系。校企联合指导学生完成毕业设计,既可以增加校内教师了解公司企业的机会,了解行业的最新技术动态,又可以提高教师的解决实际复杂工程的能力,提升教师科研能力。近四年来测控技术与仪器专业和校外公司联合指导毕业设计的准毕业生人数呈现逐年增加的发展趋势。

2.3落实三个阶段的检查

毕业设计工作学校一般有前期、中期、后期检查工作,相应地各院系、教研室配合学校检查,先行进行自查。前期:重点检查设计任务书是否按时发给学生,任务书的填写是否符合学校规范、任务书中的技术指标是否合理,开题工作的具体情况,包括学生是否进行了开题报告的答辩,是否有记录,开题报告格式是否符合要求,设计方案是否可行。指导教师的指导记录是否属实。中期:重点检查指导老师的指导记录情况,学生的毕业设计进度是否拖后,学生的中英文翻译完成情况,文献综述、设计的方案、图纸等毕业设计(论文)过程材料,及时发现问题,并采取切实可行的措施尽快解决。后期:重点检查毕业设计的答辩情况、学生的毕业设计质量,包括附件材料的签字,设计指标是否完成,设计内容合理性,格式的规范性,考评答辩相关材料审查。近四年测控专业的实践表明,及时检查对设计过程中出现的问题能够早发现、早解决,有效地提高了毕业设计的质量,培养学生的实践能力。

2.4严把考评答辩和成绩关

近四届工作相比,每一年的考核工作在上一年的基础上有改善,基本上是执行资格审查、评阅、最终成果审查的环节前重点加了现场考评,对每一届测控方向的学生凡是单片机、PLC及仿真类课题必须要有仿真结果或实物装置,理论研究类课题必须要有理论推导过程及应用介绍,此环节的增加对提高学生设计(论文)成果质量起到了显著作用。多样化设计必须参加各项审查。学生交出的论文不出现自己以及指导教师的名字,然后交给不同的教师进行评阅,这种“准盲型”供评阅人完成评阅。评阅人与指导教师必须不同,穿插评阅不同组学生的成果,并有充足的评阅时间,可以从总体上把握学生的成果水平,对学生的成果给出客观的评价。答辩资格审查。答辩资格审查内容包括:(1)任务书(双面打印),(2)开题报告,(3)毕业设计日志,(4)论文报告,(5)论文(必须是完整论文1本,论文内含有比较完整的原理图),(6)仿真或实物,(7)中英文翻译,(8)进度考核表(要求指导教师签字),(9)评阅表(要求指导教师写好评阅意见),(10)其他与设计有关的资料。答辩程序和成绩评定。测控专业毕业设计(论文)答辩小组组织实施。参加答辩的学生分为两类:(1)考评和论文评阅通过指导老师推荐评优及本人申请评阅的学生;(2)从考评和论文评审通过,并且合格的但未被推优的学生中自己抽签产生。抽签办法为:答辩前30分钟抽签,随机从各指导老师所带学生中,抽出30%的学生进行答辩。未被抽中的同学,成绩在良好与及格之间视现场考评和论文评阅进行成绩评定。推选优秀学生毕业设计(比例为10%)和不合格者(比例为至少10%)参加院级答辩。在答辩整个过程中,应详细做好答辩原始记录(专用记录本),专业答辩领导小组指定专人(秘书)负责记录,答辩时,至少要保证有5位答辩教师在现场。成绩评定,需经历三个阶段:第一阶段(现场考评),第二阶段(论文评审),第三阶段(答辩)。连续通过三个阶段考核者,近两年新增学生的毕业设计(论文)进行知网,全部通过者方能获得及格(含及格)以上成绩等级(目前成绩综合评定实行五等级:优秀、良好、中等、及格和不及格)。答辩期间,由学校督导组对各答辩小组现场答辩情况进行巡视和现场点评与指导。学生设计的最后成绩由三部分构成:指导老师初评成绩、评阅老师成绩、答辩成绩,比例是3:3:4。答辩意见不一致或者对成绩评定结论有异议者,交由院答辩小组及院答辩委员会研究决定。

3结束语

本科毕业设计是学生本科学习过程的重要阶段,指出了地方院校测控专业毕业设计质量中存在的主要问题,重点对毕业设计的选题、开题、中期检查和答辩等进行过程监控。毕业设计结合教师科研项目,实现产学研结合,提升测控专业学生的技能,培养创新创业型人才。

参考文献:

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[3]牛金星,申杰,李恒灿.关于测控技术与仪器专业本科生毕业设计的思考[J].科技创新导报,2011(27).248

[4]冯飞飞.提高测控技术与仪器专业学生毕业设计(论文)质量的思考[J].产业与科技论坛,2010,9(10).180-181,183

[5]冯梅琳,何学文,罗小燕,等.基于CDIO理念的测控专业实践教学创新体系[J].实验室研究与探索,2014(3).180-184

[6]宋爱国,吴涓,崔建伟.测控技术与仪器专业学生工程意识培养与创新教育的探索[J].中国大学教学,2012(1).41-43

[7]唐鸿儒,吴桂峰,束长宝,等.测控专业实践能力培养与训练体系建设[J].电气电子教学学报,2012(2).77-79

测控导论论文范文第4篇

关键词:测量管理体系,期间核查,舒沃特控制图

 

(一)引言

计量管理部门对在用计量标准及测量设备在相邻的两次检定或者校准间隔内对其稳定性进行核查。目的在于使其保持良好的置信度的检定或者校准状态,防止由于出现失准而导致量传失准,并缩短失准后的追溯时间,以确保量值准确统一。

采用内部质量控制图来描述期间核查结果,可以标明测量过程是否处于统计控制状态之中,而且有助于测量模型的建立以及测量不确定度的评定。同时,也为实验室认可机构考核提供重要依据。

(二)测量管理体系期间核查

通过测量管理体系认证的公司企业,为了保持测量设备良好的置信度的检定和校准状态,防止由于其失准而导致量值失准,并缩短失准后的追溯时间,以确保量值准确统一,应更好的做好期间核查工作。论文大全,测量管理体系。期间核查结果控制图的制定和运用,是对测量过程的状态按照预防为主、科学合理、经济有效的原则进行控制的手段。控制图能够提供异常原因存在的信息,便于查明原因和采取纠正措施,以达到测量过程受控的目的。采用舒沃特控制图来描述期间核查结果,可以表明测量过程是否处于统计控制状态中,而且有助于测量模型的建立以及测量不确定度的评定。同时,也为实验室认证和机构考核提供了重要依据。

(三)舒沃特控制图

核查标准

期间核查用到的核查标准是单个或一组计量器具,日常并不用于检定或校准工作,主要用于期间核查。所以,对核查标准的技术要求是其量值具有良好的稳定性,管理要求是易于控制,以满足正常的期间核查或测量过程有疑点时随机核查。期间核查的时间间隔取决于对测量过程控制的情况,每次核查重复测量次数n决定于控制图的类型喝实际条件,而不一定于相关检测规程、校准规范所规定的重复性次数相同,通常要较多一些。至于期间核查的时间间隔,在达到控制状态前可较短,即期间核查组数m较多,而达到控制状态后可以延长,。组于组时间间隔并不要求必须均匀。

舒沃特控制图

内部质量控制图大多数才用舒沃特控制图。舒沃特控制图包括平均值、极差R和标准偏差S三个控制图。大多数只使用平均值和极差R两种控制图即可。

平均值控制图:主要用于控制过程的系统影响。每次核查时都应对被核查标准进行n次测量成为一组。取n次测量平均值为本组核查的结果,一般每组内测量次数n=3~6次,共核查m组。将各组核查的结果i,按时间顺序画在控制图上,就是平均值控制图,简称图。

极差R控制图:主要是对n太小时(n<10时)才使用。同一组测量值中的最大值与最小值之差称为极差R。同样,将所得到的极差值R i,按时间顺序画在控制图上,就是极差控制图,简称R图。

标准偏差S控制图:单次测量结果i的试验标准偏差S控制图用于检验测量过程的重复性,。一般的,当n>10时,按贝塞尔公式得到S。当n<10时按JJF1059-1999《测量不确定度评定和表示》4.4条介绍的极差R除以极差系数C的方法近似的评价得到S,即S=R/C。将所有得到的标准偏差值S i画在控制图上,就是标准偏差S 控制图,简称S图。

一般只使用平均值和极差R两种控制图。

舒沃特控制图的绘制

历时13个月对一等克组砝码标准装置中的200g砝码实施期间核查。核查标准采用二等200g,不锈钢实心体砝码,核查标准属实物量具,故其计量性能稳定,并且按照体系要求给与控制。所选的核查标准不做量传用途,仅用作核查标准。论文大全,测量管理体系。

核查方法依据现行JJG99-1999《砝码》(试行)检定规程中的规定的单次替代衡量法。

每组内测量次数n=6,核查组数m=20。核查数据表见表1(其中数据为200g砝码的修正值,单位为mg)。论文大全,测量管理体系。

建立控制图之前,首先要确定测量过程的过程参数。其中包括、、。在被控制的测量过程中,预先对选定的核查标准(200g二等砝码),进行了m=20组重复测量,以便充分暴露测量过程中的各种影响(如温度、湿度、气压、气流扰动和使用测量的天平状况)的变化。由每组的测量值可以得到算数平均值、极差R和标准偏差S。论文大全,测量管理体系。论文大全,测量管理体系。再由各组的i,取得算数平均值,,由各组极差Ri去算数平均值得到,同理得到。

表1

过程参数

过程参数、、分别是平均值、极差R和标准偏差S控制图中的极限(中心线)CL。

当每组测量次数n(本次n=6)相同时,分别为

==0.805(mg)

==0.07(mg)

==0.027(mg)

控制极限

按照国际标准ISO8258:1991“舒沃特控制图”上述三种控制图的控制极限可按表2确定(控制图上限-UCL;控制图下限LCL)。表2中的A、D、B分别是求统计量、R、S控制极限时与测量次数n有关的控制极限系数,可查表3得。

表2

表3

图:n=6,查表3得A2=0.483

UCL(上限)=+ A2=0.839 mg

LCL(下限)=- A2=0.771 mg

R图:n=6,查表3得D3=0.000,D4=2.004

UCLR(上限)=D4=0.15mg

UCLR(下限)=D3=0.00mg

S图:n=6,查表3,得B3=0.030,B4=1.970

UCLS(上限)=B4=0.053mg

UCLS(下限)=B4=0.001mg

绘制、R和S图

从图1可知一等克组砝码标准装置(200g)处于稳定的正常工作状态,未见异常。若图中的点落在控制极限外,即为异常,应即刻查明愿意,以便采取相应措施,及时排除导致异常的因素。

比较R图与S图,两者神形相似,犹如“双胞胎”。R图反映测量系统的变动性,S图反映测量系统的重复性,其实两者反映的都是测量系统的随机效应。因而当n较小时,只需要绘制-R图即可,这也符合经济性要求。当n≥10时,绘制-S图能更好的表明控制图的作用。实际运用中不必将三个图绘出。

(四)结论

制定期间核查方案,应依据检定规程和作业指导书确定测量方法,并按照统计分析的方法确定一组内重复测量次数n。同时尽可能使所有影响测量过程的因素都有机会暴露出来。核查最好在校准工作运行中进行。论文大全,测量管理体系。为了保证控制的长期持续有效性,机构应当建立期间核查数据库以便控制图的绘制和复查,并随时掌握在用计量标准及设备的工作状态。

【参考文献】

[1]李金海误差理论与测量不确定度评定[M] 中国计量出版社 2007

[2]赵若江现代企业计量工作指导手册[M] 中国标准出版社 2005

[3]ISO 8258-1991 Shewhart control charts[S]

测控导论论文范文第5篇

关键词:测量管理体系,期间核查,舒沃特控制图

 

(一)引言

计量管理部门对在用计量标准及测量设备在相邻的两次检定或者校准间隔内对其稳定性进行核查。目的在于使其保持良好的置信度的检定或者校准状态,防止由于出现失准而导致量传失准,并缩短失准后的追溯时间,以确保量值准确统一。

采用内部质量控制图来描述期间核查结果,可以标明测量过程是否处于统计控制状态之中,而且有助于测量模型的建立以及测量不确定度的评定。同时,也为实验室认可机构考核提供重要依据。

(二)测量管理体系期间核查

通过测量管理体系认证的公司企业,为了保持测量设备良好的置信度的检定和校准状态,防止由于其失准而导致量值失准,并缩短失准后的追溯时间,以确保量值准确统一,应更好的做好期间核查工作。论文大全,测量管理体系。期间核查结果控制图的制定和运用,是对测量过程的状态按照预防为主、科学合理、经济有效的原则进行控制的手段。控制图能够提供异常原因存在的信息,便于查明原因和采取纠正措施,以达到测量过程受控的目的。采用舒沃特控制图来描述期间核查结果,可以表明测量过程是否处于统计控制状态中,而且有助于测量模型的建立以及测量不确定度的评定。同时,也为实验室认证和机构考核提供了重要依据。

(三)舒沃特控制图

核查标准

期间核查用到的核查标准是单个或一组计量器具,日常并不用于检定或校准工作,主要用于期间核查。所以,对核查标准的技术要求是其量值具有良好的稳定性,管理要求是易于控制,以满足正常的期间核查或测量过程有疑点时随机核查。期间核查的时间间隔取决于对测量过程控制的情况,每次核查重复测量次数n决定于控制图的类型喝实际条件,而不一定于相关检测规程、校准规范所规定的重复性次数相同,通常要较多一些。至于期间核查的时间间隔,在达到控制状态前可较短,即期间核查组数m较多,而达到控制状态后可以延长,。组于组时间间隔并不要求必须均匀。

舒沃特控制图

内部质量控制图大多数才用舒沃特控制图。舒沃特控制图包括平均值、极差R和标准偏差S三个控制图。大多数只使用平均值和极差R两种控制图即可。

平均值控制图:主要用于控制过程的系统影响。每次核查时都应对被核查标准进行n次测量成为一组。取n次测量平均值为本组核查的结果,一般每组内测量次数n=3~6次,共核查m组。将各组核查的结果i,按时间顺序画在控制图上,就是平均值控制图,简称图。

极差R控制图:主要是对n太小时(n<10时)才使用。同一组测量值中的最大值与最小值之差称为极差R。同样,将所得到的极差值R i,按时间顺序画在控制图上,就是极差控制图,简称R图。

标准偏差S控制图:单次测量结果i的试验标准偏差S控制图用于检验测量过程的重复性,。一般的,当n>10时,按贝塞尔公式得到S。当n<10时按JJF1059-1999《测量不确定度评定和表示》4.4条介绍的极差R除以极差系数C的方法近似的评价得到S,即S=R/C。将所有得到的标准偏差值S i画在控制图上,就是标准偏差S 控制图,简称S图。

一般只使用平均值和极差R两种控制图。

舒沃特控制图的绘制

历时13个月对一等克组砝码标准装置中的200g砝码实施期间核查。核查标准采用二等200g,不锈钢实心体砝码,核查标准属实物量具,故其计量性能稳定,并且按照体系要求给与控制。所选的核查标准不做量传用途,仅用作核查标准。论文大全,测量管理体系。

核查方法依据现行JJG99-1999《砝码》(试行)检定规程中的规定的单次替代衡量法。

每组内测量次数n=6,核查组数m=20。核查数据表见表1(其中数据为200g砝码的修正值,单位为mg)。论文大全,测量管理体系。

建立控制图之前,首先要确定测量过程的过程参数。其中包括、、。在被控制的测量过程中,预先对选定的核查标准(200g二等砝码),进行了m=20组重复测量,以便充分暴露测量过程中的各种影响(如温度、湿度、气压、气流扰动和使用测量的天平状况)的变化。由每组的测量值可以得到算数平均值、极差R和标准偏差S。论文大全,测量管理体系。论文大全,测量管理体系。再由各组的i,取得算数平均值,,由各组极差Ri去算数平均值得到,同理得到。

表1

过程参数

过程参数、、分别是平均值、极差R和标准偏差S控制图中的极限(中心线)CL。

当每组测量次数n(本次n=6)相同时,分别为

==0.805(mg)

==0.07(mg)

==0.027(mg)

控制极限

按照国际标准ISO8258:1991“舒沃特控制图”上述三种控制图的控制极限可按表2确定(控制图上限-UCL;控制图下限LCL)。表2中的A、D、B分别是求统计量、R、S控制极限时与测量次数n有关的控制极限系数,可查表3得。

表2

表3

图:n=6,查表3得A2=0.483

UCL(上限)=+ A2=0.839 mg

LCL(下限)=- A2=0.771 mg

R图:n=6,查表3得D3=0.000,D4=2.004

UCLR(上限)=D4=0.15mg

UCLR(下限)=D3=0.00mg

S图:n=6,查表3,得B3=0.030,B4=1.970

UCLS(上限)=B4=0.053mg

UCLS(下限)=B4=0.001mg

绘制、R和S图

从图1可知一等克组砝码标准装置(200g)处于稳定的正常工作状态,未见异常。若图中的点落在控制极限外,即为异常,应即刻查明愿意,以便采取相应措施,及时排除导致异常的因素。

比较R图与S图,两者神形相似,犹如“双胞胎”。R图反映测量系统的变动性,S图反映测量系统的重复性,其实两者反映的都是测量系统的随机效应。因而当n较小时,只需要绘制-R图即可,这也符合经济性要求。当n≥10时,绘制-S图能更好的表明控制图的作用。实际运用中不必将三个图绘出。

(四)结论

制定期间核查方案,应依据检定规程和作业指导书确定测量方法,并按照统计分析的方法确定一组内重复测量次数n。同时尽可能使所有影响测量过程的因素都有机会暴露出来。核查最好在校准工作运行中进行。论文大全,测量管理体系。为了保证控制的长期持续有效性,机构应当建立期间核查数据库以便控制图的绘制和复查,并随时掌握在用计量标准及设备的工作状态。

【参考文献】

[1]李金海误差理论与测量不确定度评定[M] 中国计量出版社 2007

[2]赵若江现代企业计量工作指导手册[M] 中国标准出版社 2005

[3]ISO 8258-1991 Shewhart control charts[S]

测控导论论文范文第6篇

关键词:地籍测量

 

地籍管理县土地管理的基础,核心是土地权属管理。地籍测量是实现地籍管理的基础工作,它为地籍管理提供必要的基础资料。目的是为土地管理提供准确的数据。地籍测量具有动态性即地籍测量获得更新要随着土地变更登记的进行及时更新,及时反出土地依法变更的现状;地籍测量精度指标要求高即保证土地权属管理需要的精度为前提,在检查评定其成果质量时,把相邻精度作为重要指标;地籍测量的法律性即在土地登记条例中单列地籍测量条目,这就赋予了地籍测量在法律上的权利义务并承担后果的法律责任。以费县城镇地籍测量为例

⑴测区概况:临沂市费县位于山东东南部,地跨东经117°36 '~118°18',北纬35°01'~35°33',现辖费城镇等14个镇和勺药山等4个乡,总面积为1894.48平方千米,总人口为92.08人。地势南北高、中低,呈西北、东南倾斜。科技论文,地籍测量。境内浚河、温凉河、祊河、沭河4大河流纵贯,交通便利,兖石铁路,京沪高速公路、日东高速公路贯通全县,国道、省道、县乡公路连接个乡镇村。

⑵特点:1、为保证费县建成区成果资料的精度并与临沂市坐标系统统一决定选用中央经线为118°30'00。科技论文,地籍测量。科技论文,地籍测量。临沂市C级GPS控制网资料有中央经线为117°00'00和118°30'00两套成果由于费县地理位置位于东经118°00'00两侧,利用C级GPS控制点的坐标分别按中央经线为117°00'00、118°30'00、118°00'00的成果计算每公里实际边长投影至参考椭球面上的变形值进行比较分析 (范围3.9~12.7mm)选用中央经线118°30'00时,费县建成区变形值最小。科技论文,地籍测量。

2、D、E级GPS控制测量

2.1 平面坐标采用1980西安坐标系,采用高斯正形投影任意带的平面直角坐标系,投影面为参考椭球面;高程采用1985国家高程基准。科技论文,地籍测量。布设D级GPS控制网16点,平均边长10Km。E级GPS控制网24点,根据各个镇具体情况平均边长0.2~5Km。相邻GPS控制点最小距离应大于平均距离的1/3,最大距离应小于平均距离的3倍

2.2 一级控制测量

一级控制测量在C级 D级、E级GPS控制点下加密,在建成区及建制镇布设103点,编号按阿拉伯数字顺序编排,点号前冠以罗马数字“Ⅰ” 。一级控制点平均距离300~500m,建成区平均边长300m,建制镇平均边长500m.

2.3 控制点的外业观测

使用Topcon hiper GD双颇GPS接收机或Trimbie 4600 LS单颇GPS接收机,按快速静态定位模式观测。天线高两次量测,较差不得超过3mm,取中数使用,天线高记录不得划改。

基线解算即平差使用GPS接收机随机软件、武汉测绘科技大学PowerADJ软件。

3、高程控制测量

3.1 建成区布设四等水准路线约100Km,四等水准联测部分位于平地的D、E级GPS控制点和一级控制点。

3.2各建制镇位置分散且处于丘陵地区,不便于水准联测,各镇控制点高程利用了三等水准的C级GPS控制点和就近的国家水准点单独布设四等水准。四等水准以国家二、三等水准点和联测了三等水准的C级GPS控制点为起算点。

3.3 外业观测使用DS3型以上等级水准仪和区格式水准标尺。水准仪、水准标尺按GB 12898—91《国家三、四等水准测量规范》中5.2.2的检测项目检验,并进行记录和整理,检验合格的仪器的标尺方能投入使用。

水准测量采用中丝读数法进行单程观测,测站观测顺序为“后后前前”,距离直读,每一测段的测站数均应为偶数。平差计算采用水准网严密平查程序计算。未联测四等水准的D、E级GPS点及一级控制点的高程,利用GPS点的大地高进行高程拟合求定。

4、图根控制测量在一级及其以上等级控制点的基础上,以附合导线、支导线、极坐标法进行布测,开阔地区采用GPS—RTK方法施测。图根点的编号以街道为单位按阿拉伯数字顺序编排,点号前冠以英文字母“P”。图根点的高程使用全站仪观测一测回的方法进行,使用近似平差软件进行平差计算。

5、 碎部测量

5.1 碎部测量采用全解析法进行,即使用MAPSUV数字绘图软件,利用全站仪进行野外数据采集,内业使用微机进行编辑

5.2 地籍要素采集的主要内容包括各级控制点、居民地、工矿建(构)筑物、交通、管线、水系、地貌、植被等。

5.3地籍要素野外数据的采集,在各级控制点上利用全站仪极坐标法、交会法或内外分点等方法测定。科技论文,地籍测量。当控制点不能满足需要时,发展支导线作为测站,总长不超过200m。

6、绘制地籍图

地籍图的内容包括各级行政界线、街坊界线、地籍编号、宗地界址点、界址线、宗地用途、土地使用者所有者、地类号、宗地面积、控制点、街道名称门牌号、河流湖泊及其名称、必要的建筑物和构筑物、围墙等。将外业采集点和地籍要素数据,直接传输至微机内,利用MapGIS数字测图模块MapSUV进行编辑,形成地籍图图形文件.

测控导论论文范文第7篇

关键字:预应力应力 线性 监控

中图分类号:TU378文献标识码: A 文章编号:

Abstract: Based on practical engineering, the paper analyzes the actual stress and linear control method of continuous girder bridge, theory combined with the actual, analyzes the monitoring technology of stress and linear to the continuous girder bridge, ensure to meet the design requirements of stress and linear, Provide guidelines for quality and safety of the continuous beam construction.

Key Words: Prestressed;Stress ; Linear;Monitoring

0引言

近年来随着高速铁路的快速发展,桥梁建设也是突飞猛进,但施工安全问题和工程质量问题也随之产生,这导致有了“量”而忽略了“质”,特别是在大跨度桥梁中比较突出。

为了施工质量和安全问题,应力监控也成了一个必要的环节,通过应力和线性监控,分析掌握桥梁内力状况和线性,为施工质量、施工安全、运营的安全性及耐久性的保证。

1依托工程

本文以兰新二线3标预应力变截面连续梁(32+48+32)m为背景。该桥为单箱单室变高度、变截面结构,主墩墩顶3.0m范围内梁高相等,截面中心梁高4.05m;跨中合龙段及边跨现浇段截面中心高3.05m,梁底曲线为二次抛物线,箱梁顶宽12.2m,中支点处宽度6.7m,跨中及边墩支点处底宽5.74m。箱梁砼采用C50预应力钢筋混凝土。

钢束采用:箱梁纵向钢束9Φs15.2mm和12Φs15.2mm高强度低松弛钢绞线,箱梁横向顶板钢束:采用4Φs15.2mm钢绞线,钢材为HPB235。

2监控方案

2.1应力监控

主梁钢筋应力监测测点一般布置在悬臂根部、跨中等应力关键控制截面,以保证能及时反映受监测的连续梁在各阶段的实际应力分布情况。本桥设置在中跨和边跨的1L/4处,每个断面布置6个测点,顶板、底板个3个,具置见下图1

图1:各断面钢筋应力计布置位置及数量

预应力混凝土连续梁桥施工中的主梁应变观测是一项长时间的现场监测工作。根据以往的经验,本桥选用某公司生产的J JMZX - 416AT型混凝土埋入式振弦应变计,其观测值较为稳定,并且耐久性较好,适合应力场的长期观测。每个应力计在安装之前都做了详细的标定,如下表1。

表1:钢筋应力计标定表

应力测试是通过测试构件的应变方式来反映应力, 即:б=E·ε。其中: E为构件材料弹性模量; ε为测试应变值。

2.2线性监控

桥梁线形监控是以实际施工情况为依据,通过比较实际观测挠度和理论计算挠度对结构进行监测,通过修正理论模型(理论模型的修正是通过对模型中各相关控制参数的调整来实现的)来消除理论与实际的偏差以便掌握结构的实际挠度,进而达到对桥梁线形进行控制。

3数据分析

3.1软件Midas/Civil分析

使用结构分析软件Midas/Civil2010,对桥梁结构的各施工阶段及成桥状态进行分析,结构模型见图3。

图2:全桥节点、单元划分图图3:全桥合龙后线形

3.2数据分析

线形监控取22#墩6#块为例,分析6#浇筑与张拉前后梁高的实测值与计算值的差值。

a.6#浇注前后实测值与计算值比较图

b.6#张拉前后实测值与计算值比较图

c.6#底板测量值和设计值比较

图4:6#块实测值与计算值比较图(a/b/c)

从标高实测数据的分析得出,连续梁桥主桥线形平滑,所提供的立模标高数据符合现场实际(见图3),混凝土浇筑和预应力束的张拉均达到了设计要求,桥梁各悬臂浇筑段均达到了外观线形优美与内在品质优良协调的统一。

在桥梁中跨、边跨L/4截面布置应力测点,每个截面布置6个应力测点。

表2:连续梁合龙后各测试断面应力状态表

图5:连续梁合龙后各测试断面实测应力值与理论值对比图

从上面图表中可以看出,主梁应力实测值与理论计算值的误差较小,说明了本文所采用的计算程序的正确性以及本桥计算模型是符合实际的,计算结果是可靠的;同时,也说明钢筋应变计可以用来长期观测砼结构的应变,而且其测量精度及灵敏度等各项指标满足测试工作的需要

4结语

对连续梁桥的监控工作,通过实际监测数据对设计参数进行估计,修正计算结果,用于指导和控制施工,使得各施工阶段的实际状态,最大限度地接近理想状态,确保了成桥后的内力状态和几何线形符合设计要求。监控工作中使用的一些工作方法以及相关结论值得推广,而且对今后桥梁的运营维护以及其他类似桥梁的设计与施工,具有非常重要的实际参考与指导意义。

参考文献:

[1] 高延奎. 大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制[D]. 西安: 长安大学,2009.

[2] 范立础. 预应力混凝土连续梁桥[M]. 北京: 人民交通版

社,1999.

[3] 杨雅勋. PC 连续刚构桥施工控制技术研究与应用[D].长安大学, 2005.

[4] 徐君兰. 大跨度桥梁施工控制[M]. 北京: 人民交通出版社,2001.

[ 5]向富中.桥梁施工控制技术[ M] . 北京: 人民交通出版社, 2001.

测控导论论文范文第8篇

关键词 机电一体化;检测与控制;课程整合

中图分类号:G642.4 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2013)21-0074-03

传统学科体系的界限随现代科技发展变得模糊,呈现相互渗透和交叉的态势。在机械工程领域,现代机械结构、检测与控制技术往往互为条件并紧密结合。这种密切的关系促使工业生产由机械工程领域迈入以机电一体化为特征的发展新阶段,从而需求大量具备机电一体化基础理论,强调机械动手能力与机电控制能力相结合的新型机械专业人才。为适应这种需求,机械大类下机电一体化方向的教学探讨逐渐被重视,检测与控制类课程在机械专业的教学培养中的地位逐步提高。但传统思想的影响使传统课程和检测与控制系列课程自成体系,内容脱节,造成学生即使熟识机械结构也无法清楚其控制运作流程。要改变知识结构上“机强电弱”的严峻局面,解决知识更新与课时减少的矛盾,迫切要求进行课程内容整合,开展教学改革和实践分析。

基于传统机械专业教学模式,如何把握好机电一体化的内涵,教学中避免机械、检测和控制等技术的简单组合、拼凑,如何通过课程整合和优化课程内容,探讨教学中机电的合理结合,成为教学改革中的核心问题。本文从分析现阶段的具体问题,突出机电一体化的需求着手,面向机械大类进行“检测与控制”系列课程的整合和优化教学改革研究。文中主要分析如何优化课程的配置和联系,有效使用先进的教学方法和手段,充分利用资源,将机械工程的特点和检测与控制的课程整合为一个现代机械工程测控系统的教学体系,使学生在有限的学时内能够掌握机电一体化的基本理论及先进技术,系统、有效地将机、电结合,从而有效提高教学质量和教学效率。

1 优化课程结构,丰富教学内容,推进课程整合

通过企业走访、毕业生座谈等方式,明确了社会对机电一体化方向人才的需求:需具备传统机械专业扎实的机械结构设计、力学分析、切削原理等基础理论,又要有较好的电力电子、电机传动、测控技术等知识。检测与控制系列课程作为机电一体化方向的主要电类课程,内容广且复杂,单纯地将检测与控制系列课程捆绑在传统机械专业上,是不可能达到较理想的教学效果的。因此,根据社会调研的结论,在“机为基础,电为机用,机电合一”思想的指导下,对检测与控制类课程内容进行整合优化。

在课程教学中改变以前惯势,淡化课程中一些纯理论的内容,如传感器的结构形式和工作原理的繁复推导与演算过程,把重点放在常见传感器的应用上。同时适当增加一些跨学科内容,如:如何对传感器输出信号进行处理;结合数控技术和机械加工工艺需求,以一些实际机电设备为例,分析机电测量与控制系统的构建;在检测与控制中,常用的分析信号的方法和仪器以及计算机辅助虚拟软件;等等。通过诸如此类结合机械工业中实际应用的课内整合,合理安排教学内容,增强各部分之间的衔接,使课程内容综合化、一体化,使学生更快地形成熟练的机电一体化综合专业技能。

现阶段各种相关教材各有特点,但都把测试和控制分成两个独立的知识环节,导致学生不能理解测量系统与被控对象、自控系统之间的内在联系,无法正确分析自控系统中测量信号的获取,更无法正确进行测量仪器的选择、配置和使用。此外,教材内容以理论分析为主,抽象枯燥,很难调动学生的学习热情,达不到期望的教学效果。

基于这种情况,通过充分理解教材中基本内容及之间的联系,教学中调整知识结构,大胆合理地对教材内容进行专题式整合,着眼应用,引入机械加工、数控技术等实例来分析,将学习内容按系统性、层次性的特点重新“建构”,使学生对知识有整体的把握。如在课程讲授中,打破教材的局限,把常用的机械量的检测与控制进行整合,形成温度检测控制系统、位移(速度、加速度)检测控制系统等多个专题,结合工业实例,分析信号特征、传感器选用、信号处理、自控系统结构及其动态性能分析等,将教学内容整合为全面系统的机械工业自动测控技术体系。

通过课程整合,体现了机电合一的目标。但要切实取得相应的教学效果,教学设计和教学处理尤为重要。课堂教授语言精炼,突出重点,精粗得当才能化难为易。如检测技术中信号的采集处理都基于传感器,而传感器的工作原理多种多样,后续信号处理也各不相同,讲授中突出常用机械量检测中应用到的传感器及其信号处理系统的分析,淡化检测的繁难理论而重应用,这样适合机电一体化方向的要求。而对包含大量数学推导和电学、力学基础理论的控制部分知识,讲授中辅以动画、录像等手段,以讲清基本原理和分析问题的思路为主线,从专业需求入手,以应用为主,尽可能避开繁复的数学推导,不给学生造成心理压力。

2 以探究性教学模式,引导学生自主学习,加强实践教学

课堂教学以引导学生自主思考、动手实践为目的。教学中以设问—讲授—归纳—解决问题的方式展开,通过课内和课外给学生提供更多的自主学习和实践探究的机会,强化学生知识的迁移能力,使学生具备与未来职业相适应的分析和解决问题的能力。根据学生电类知识相对比较单薄的特点,明确在实践环节上需下大力气。如何利用现有的资源给学生提供更多的实践平台,来实现延伸课堂教学,扩展学习空间,巩固和加深对理论的理解,是教学改革中需要重点解决的问题。

经过这两年的教学改革实践,以验证为主的实践教学模式被打破,为加深学生对基础理论的理解而设置的验证性实验仍保留,但加大综合性实验和设计性实验的比例。其中以典型检测控制系统为实验对象的综合性实验,通过分析系统的结构、选择传感器、分析检测系统的动态参数和控制系统动态性能,从而提高学生运用知识进行分析和综合的能力。增设少量综合性较强的设计性实验,可以综合运用到所学电子技术、传感器与自动检测技术、自动控制技术、计算机等知识来分析、解决实际问题,从而帮助学生全面提高机电一体化的能力。

全面开放实验室给学生提供自己动手、自己思考、自主探究的舞台。学院的创新实验室中齐备的电子元件以及单片机开发板、PCB制版设备等可以让学生在教师指导下将自主设计的思想性产物,通过动手制作变成出色的成品。这个实验室现今保存了近几年来许多学生的实践成果,而这些学生出色的动手实践能力和扎实的机电基础,成为他们就业的竞争资本。此外,利用学校大力支持学生科研的优势,鼓励和指导学生设计制作参与国家、省级创新大赛和挑战杯等。这几年学生取得的成绩,说明部分学生的学习主动性被充分调动,实现了真正意义上的理实统一。

3 课程教学资源包的建设

检测与控制类课程与数学联系紧密,内容多,枯燥且难消化。在教学改革中,努力寻求信息技术与课程教学实践中的整合点,建设完善了信息丰富的教学资源包,藉此作为学生促进知识学习和能力提高的辅助工具。教学改革中的专题式整合教学,课堂教授中将会对教材内容进行调整和组合,并涉及很多来源于教材以外的内容,没有就此整理编写出相应教材之前,建设相应的课程教学资源包对学生来说无疑是加深巩固课堂内容的一个有意补充。

课程教学资源包的建设主要包含理论教学资源包、实验教学资源包、仿真实验平台以及习题库、试题库、项目课题库等。理论课的教学中,多样的媒体软件将繁复抽象的内容通过动画形式直观地展示给学生,如检测类课程中传感器的纯理论不容易理解,通过Flash的小动画来动态显示应变片在力作用下的变形情况、加速度传感器的运动与惯性的应用等;实行全过程的动态课件多媒体教学。一些必讲的公式推导,采用讲解结合PPT逐次推进演示,动态教学引起更强的关注;通过动画、录像等各种资源精心设计探究性教学结构,进行探究性教学,并将行业发展的最新成果及最新动态融于课程教学中,提高学生的学习兴趣,引导学生自主学习。在控制部分知识的教授中,利用基于MATLAB语言建立起来的控制理论仿真实验和教学平台,把控制系统的分析讨论以仿真图变化来验证,让学生接触到仿真软件的使用,并且对理论教学有很好的促进作用。

在实验课教学中,辅以实验教学和学生创新性实验录像等作为教学活资源。开放实验室、开放实验项目,由学生通过网络资源自行设计实验,培养创新能力,培养学生研究性学习的兴趣和能力。已经完成了基于MATLAB的控制理论仿真实验平台的构建,并在理论和实验的辅助教学中收到较好的教学效果,让学生感受了工程设计仿真软件功能的强大。通过这个仿真实验平台,学生可以去分析实践自己的想法,感受实际系统和虚拟系统的统一,从而提高学习的兴趣和主动性。

通过分析整合后的知识体系,以覆盖课程主要内容,涉及基本概念、系统计算、综合分析问题等诸方面,建立相应的习题库,方便学生复习。考试上,对基本理论的考核采取闭卷的方式。但针对课程的应用性要求,总评成绩中加强实践操作的记分权重,鼓励学生结合机械原理及其设计的相关知识,从结合学生实际知识结构建立的项目课题库中挑选题目自己动手设计制作,以期正确引导学生全面掌握知识,会学会用,增强对今后工作的适应能力。

4 结语

过去两年的面向机电一体化方向的教学中,积极推进课程结构和知识结构的整合,加强机电有机融合,形成机电一体化方向合理的检测控制类课程的教学结构。推行了多媒体教学和课堂互动式教学;针对机电一体化的要求对教学内容进行了提炼,不断完善和扩充教学资源包;引入工程软件,通过实际应用和仿真分析,强化教学效果;结合工程实例和设计实例,设置综合性和设计性实验环节,开展探究性的教与学。课程的整合和优化改革,对引导学生自主学习有积极作用,是机械专业下的机电一体化方向机电合一教学的发展趋势。

参考文献

[1]孙晓华,等.机电一体化创新人才培养模式的研究与实践[J].中国教育技术装备,2012(36):76-78.

[2]杨冠琼.机械工程测试技术教学实验系统的研究[D].重庆:重庆大学,2011(4).

测控导论论文范文第9篇

关键词: 精度误差支导线控制网

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

由于全站仪测量精度较高、功能多, 在作业方式上改变了传统测量的一些特点, 所以在井下测量中得到广泛应用,使得井下测量工作的精度和效率大大提高。受到井下采场巷道的布设限制,可以利用全站仪精度高、功能齐全的特点,将井下采场平面控制网布设成支导线形式。下面以南方NTS-372RC型全站仪为例,来讨论利用全站仪支导线测量布测井下采区平面控制网的精度及允许连续支点的个数。

1水平角观测值误差来源

首先通过误差传播理论来分析水平角观测值误差来源及大小,水平角观测时其误差来源主要有以下几个方面。

(1)、仪器误差mi

仪器误差对水平角观测影响主要来源有:①视准轴误差(即望远镜视准轴不垂直于横轴的误差)及横轴倾斜误差(横轴不垂直于仪器竖轴的误差),可以采用盘左和盘右两个盘位观测水平角,并取其平均值作为观测成果的方法,可基本消除上述两项误差;②水平度盘刻划误差(即度盘刻划不均匀的误差),可以选用变换个测回水平度盘位置,从而用度盘的不同部位进行测角,以减小其误差测影响;③水平度盘偏心差(即水平读盘旋转中心与度盘刻划中心不一致对度盘读数的影响)和照准部偏心差(即照准部旋转中心与水平度盘刻划中心不重合对水平度盘读数的影响),此两项可以通过盘左、盘右观测,取一测回平均值的方法来消除;④竖轴倾斜误差(照准部水准管轴与仪器竖轴不垂直的误差)。其中不能用观测方法消除的仪器误差主要是竖轴倾斜误差,只能通过校正尽量减少残存误差。南方NTS-372RC型全站仪管水准器分划值为 20"/2mm,当忽略仪器置平精度时, 由仪器结构产生的测角误差不超过1.5", 故取mi = ±1.5"

(2)、仪器对中误差mc

仪器对中误差是指仪器经过对中后,仪器竖轴没有与过测站点中心的铅垂线严密重合的误差。它对水平角观测的影响如图1所示,设O为测站标志中心,O'为仪器中心,β为无对中误差时的角度(即正确的角度),β'为有对中误差时的角度(即实测的角度),顾及度盘注记为顺时针方向,测站点的偏心距为e(即OO'),DA、DB为目标A、B至测站点的距离,则观测角值β'和正确角值β之间的关系式为,因ε1、ε2很小,故,

图1仪器对中误差

因此,仪器对中误差对水平角的影响为

当θ=90°,β'=180°时,Δβ最大,即

设DA=DB=D,ε1=ε2=ε,则

(1)

在井下测量中, 常采用垂球点下对中, 其测站点的偏心率e一般在±2mm 以内, 若以导线边长D=80m,根据公式(1)计算,则仪器对中误差对测角的影响为mc=±5.2"。由公式(1)可知,Δβ大小与偏心距e大小、e的偏离方向及测量距离D大小有关。当D一定时,e越长,Δβ越大;当e一定时,D越长,Δβ越小。e的大小不变而只改变方向时,e与D正交时Δβ最大,因此,在观测接近180°的水平角或边长过短时,应特别注意仪器的对中,尽可能减小仪器对中误差。

(3)、目标偏心误差mt

目标偏心误差是指照准点上所立的照准物(井下一般为线绳或棱镜)不垂直或没有立在点位中心而使观测方向偏离点位中心的误差。如图2所示O为测站点,A、B分别为目标点标志实际中心,A'、B'为观测时照准的目标中心,e1、e2分别为目标A、B的偏心误差,β为实际的角度,β'为观测角度,DA、DB为目标A、B至测站点的距离,δ1、δ2分别为A、B目标偏心对水平观测方向值的影响。则观测角值β'和正确角值β之间的关系式为

而,

图2目标偏心误差

因δ1、δ2很小,故由上式可以看出,此种误差的影响与仪器对中误差的影响大致相同,目标偏心距越大,距离越短,对观测方向值的影响愈大。因此可取目标偏心误差对测角的影响为mt=±5.2"。

(4)、照准误差ms

在角度观测中,影响照准精度的主要因素有望远镜的放大率,人眼的分辨率,目标的形状、颜色、亮度等。一般认为望远镜的放大率和人眼的分辨率是影响照准精度的主要因素。研究证明,人眼的最小视角一般为60",当望远镜放大倍率为ν时,人眼的鉴别能力可提高ν倍。故照准误差可按下式计算:

(5)、读数误差mr

测量数值在全站仪液晶屏上显示, 当照准目标后可自动重复显示, 但多次显示的数值差一般不超过1", 故全站仪的读数误差可取mr=±1"。

(6)、外界条件的影响mv

由于井下工作环境较差,外界条件主要是温度变化对视准轴的影响最大, 经测试温度变化1℃ 时对角度测量的影响范围在0.27"-0.85"之间, 故取mv=±0.5"。

根据误差传播理论知, 半测回方向中误差mι为

2全站仪支导线平面控制网末端点点位中误差

下面介绍一下求的支导线控制网末端点点位中误差的基本原理。如图3所示,设导线起点为第1点,终点为第( n + 1)点,共需推算n个点的坐标,在推算中,设各点角度观测值为βi,各边观测值为Si,各边方位角为αi,各点坐标为xi、yi,则支导线控制网末端点坐标为:

图3支导线控制网点位分布示意图

如不考虑起始点坐标xi、yi的误差影响,微分上式可得:

(2)

式中yn+1-yi、xn+1-xi分别为第i点至末端点在y和x方向的坐标增量。下面将(2)式分为两部分,前半部分为测距误差对导线点x和y坐标的影响,后半部分为测角误差对导线点x和y坐标的影响。因此,测角误差对坐标的影响为:

(3)

将(3)式转化为中误差关系式,且令,显然Di是第i点至末端点的距离,则(3)可变化为

下面就红外测距的情况讨论dSi的影响,设μ为每米的偶然误差,λ为每边的系统误差,则dSi=λ+μ·Si,于是有:

同理:

上两式中(xn+1-x1)、(yn+1-y1)分别为导线终点与起点的坐标增量,令L为起点到终点的距离,根据误差传播理论有测距误差对坐标的影响为:

(4)

现在先讨论的影响,因为:

可得:

所以

同理可得:

将上式代入(4)式可得:

综上所述,支导线控制网端点相对于起点的中误差关系为:

因控制网布置为支导线,且导线边长近似相等,则有L=nS

故:

南方NTS-372RC型全站仪测距精度为±(2mm+2×10-6·D),设在支导线平面控制网中导线平均边长为80m, 代入上式有:

(5)

《黑色冶金矿山井巷施工测量规范》中规定,井下全站仪导线控制网根据其施测精度不同可分为三种等级,井下采区平面控制网一般建立15"级复测支导线网。经计算,当支导线边数即n=24时,代入公式(5)得支导线平面控制网终点中误差为0.047m,而按《规范》中的相对闭合差计算得到支导线平面控制网终点中误差为0.048m。因此, 利用全站仪支导线测量布测井下采区平面控制网时,支站点在24个以内基本上都能满足规范的要求。为了避免出错, 在测量时应尽量使支导线附合到某一已知点上作为一个检核条件。

参考文献

[1]梅连友,杜晓梅.全站仪导线坐标平差方法的探讨[J].四川测绘,2000,(2):70~73

[2]索效荣,李天和.地形测量[M].北京:煤炭工业出版社, 2007

[3]於宗俦,鲁成林.测量平差基础[M].北京:测绘出版社,1994

测控导论论文范文第10篇

〔关键词〕网络舆情监测;高校图书馆;信息服务

DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2012.02.019

〔中图分类号〕D669 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2012)02-0071-02

How the Library Should be Involved in the Network Monitoring Public WorkYu Huixin1 Ruan Jianhai2

(1.Faculty of Computer and Information Science,Southwest University,Chongqing 400715,China;

2.Library,Southwest University,Chongqing 400715,China)

〔Abstract〕In the web2.0 environment,the network to become one of the main carrier of public opinion.By analyzing the definition of public opinion,features,network monitoring public opinion work who needs,network monitoring public opinion,the main method used and the current problems,combined with the advantages of the library,giving a opinion on how the library should be involved in the network monitoring public work.

〔Key words〕network monitoring public opinion;university library;information service

在Web2.0环境下,每个人都成为了网络的生力军,网民不再单纯的是信息的接受者,不再仅仅处于信息链条的末端,不再单纯的被动接收信息,而是成为整个信息网上的一个结点,可以是信息的者,也可以是信息的传播者,还可以是信息的存储者和利用者,因此,网络作为信息交流和知识共享的最好平台,被公认为是继报纸、广播、电视之后的“第四媒体”,成为反映社会舆情的主要载体之一。

1 网络舆情的定义

当前学者对舆情概念的认识有狭义广义之分。

狭义上,王来华认为舆情指在一定的社会空间内,围绕中介性社会事项的发生、发展和变化,作为舆情主体的民众对国家管理者产生和持有的社会政治态度[1]。

广义上,张克生认为舆情指国家管理者在决策活动中所必然涉及的,关乎民众利益的民众生活(民情)、社会生产(民力)、民众中蕴涵的知识和智力(民智)等社会客观情况,以及民众在认知、情感和意志的基础上,对社会客观情况以及国家决策产生的主观社会政治态度(民意)[2]。简而言之,广义的舆情,就是指民众的全部生活状况、社会环境和民众的主观意愿,也就是通常所说的“社情民意”。

刘毅著的《网络舆情研究概论》是国内在网络舆情研究理论方面的第一本专著。他认为舆情是由个人以及社会群体构成的公众,在一定历史阶段和社会空间内,对自己关心或自身利益密切相关的各种公共事务所持有的多种情绪、意愿、态度和意见交错的总和[3]。而网络舆情是通过互联网表达和传播的各种不同情绪、态度和意见交错的总和。

总结前人的观点,笔者认为网络舆情就是通过互联网围绕中介性社会事项的发生、发展和变化,作为舆情主体的网民表达和传播各种情绪、态度和意见的总和。主要通过BBS论坛、博客、新闻跟帖、转帖等实现并加以强化。

2 网络舆情的特点

网络舆情具有舆情所具备的特点外还具备自身的特点。

2.1 网络舆情的场所特点

Web2.0以用户参与网站内容制造,更加注重交互性为特点引导起互联网革命,使互联网变为“可写可读互联网”,每个人都参与信息供稿。网络舆情在这种背景下应运而生,主要通过以下手段实现:发播各类信息的网站,网页,以及论坛,留言板,BBS,博客,SNS社区以及新兴的微博等交互式栏目。依靠网民的浏览,发帖,跟帖和转载形成人气,可以迅速集中地反映公众的意见和言论,是民间舆论或者民意得以展现。

2012年2月第32卷第2期高校图书馆如何参与网络舆情监测工作Feb.,2012Vol.32 No.22.2 网络舆情发展的阶段性

一般网络舆情的发展可划分为4个阶段:舆情议题发展阶段、舆论平稳向消退发展阶段、网络舆情爆发阶段、控制和引导阶段。有关网络言论能否成为网络舆情,很大程度上由议题的敏感性和活跃性所决定的。在网络舆论发展的第二阶段是网络舆论由潜性舆情向显性舆情转化的关键阶段,为网络舆论引导提供了良好的时机。如果在舆论处于潜舆论的时候进行适当的引导,容易得到较好的效果;而引导显舆论的困难程度,则远大于潜舆论。

2.3 网络舆情具备互联网的特性

言论的匿名性:每一个网络用户在互联网上均可以有自己所设计的任何一种身份出现。这样舆论人可以在完全公开、完全没有后顾之忧的情况下,尽情阐述自己的观点和意见。交流的平等性:言论的匿名性导致了意见交流的平等性。过程的速成性:与传统舆论相比,网络舆论的形成过程更加迅速。网络的传播特性使网络舆论能够在非常短的时间,在全球范围内聚集起相当数量的人群。

网络舆情的主要传播途径:电子邮件及新闻组;即时通讯工具,如QQ、MSN、飞信等;电子公告板(BBS论坛)、聊天室;博客、微博;维客、聚合新闻、播客等。

3 网络舆情工作的主要需求者

市场上对于网络舆情监测有需求的主要是企业和政府。企业进行舆情监测的目的主要有了解用户使用公司的产品或服务的反馈情况了解用户的需求和产品或服务需要改进的地方、出现危机是民众的态度以便做好应对动作、竞争对手的动态等。政府进行网络舆情监测主要了解个别政府官员的违法乱纪行为;涉及司法系统法制建设等;涉及部分政府部门公共政策公共产品城管队伍等;群众最关心、最直接、最现实的衣食住行等系列民生问题;涉及社会收入分配等;涉及国家利益、国家安全、民族自豪感;重要或敏感国家地区的突发性事件等。

4 网络舆情监测工作

中国石油大学李子儒认为对不良网络舆情预警是十分重要的,它不仅关系到社会公平公正和民主政治的建设,而且也关系到社会的和谐与稳定[4]。

据笔者实际工作了解,社会上一些做网络舆情监测的企业将不良网络舆情定位负面舆论,主要分为4个等级:红色等级(危险)、橙色等级(亚危险)、黄色等级(可控)和绿色等级(安全)。不同的网站因为其日均IP访问量、日均PV浏览量、网站受众范围、类型的不同,具有不同的权重。不同权重的网站其舆论影响力也是不同的,所以要对网站进行分析管理,划分为核心监控阵地、重点监控阵地和普通监控阵地。根据舆论所属的阵地、访问量、回复量、转载量和是否出现在首页重要板块来确定负面舆论所属的等级。

天津社科院刘毅指出做好网络舆情监测分析是有效引导网络言论的前提[5]。

目前网络舆情监控分析主要采用人工监测和运用舆情软件监测两种方法进行。人工监测方法主要流程是:监测员接到任务,通过对专题的分析、查找关键词、确定关键词,然后对搜索引擎、门户网站、论坛贴吧、微博等网站等进行查找、搜集信息,经过多次的关于这一个专题的监测,总结出核心监控阵地、重点监控阵地和普通监控阵地,以后的监测主要针对这些网站进行,不同的阵地监控的频率也不同,最后汇总监控到的信息,撰写监测报告。人工监测的方法的优点是搜集的信息精确;缺点是监控的频率低,容易漏掉信息。人工监测主要适合与对专题进行监测分析。运用舆情监测软件是现在主要的监控方法,市场上有很多公司开发了舆情监测软件,这些软件通过融合最新的海量信息搜集、全文搜索和数据挖掘技术24小时监控成千上万的网站、论坛、微博舆情和博客,帮助用户及时、全面的掌握各种信息。舆情软件监测的优点是监测的范围广、信息搜集全;缺点是信息的相关性小。总结上述情况,好的舆情监测分析应该是运用舆情监测软件和人工监测相结合,运用舆情监测软件搜集信息,然后人工进行筛选、汇总、撰写分析报告。

5 网络舆情监控存在的主要问题

5.1 相关部门在掌握舆情方面,存在巨大的困难

华中科技大学纪红则从舆情信息的角度提出要科学地搜集和分析网络舆情、掌握网上舆论主动权[6]。而目前无论是政府还是一部分企业,对于网络舆情监测,没有专业的人员,不能及时掌握舆情信息。有些选择外包给专门做网络舆情监测的单位,有些甚至任其随意发展。

5.1 缺乏专业人员

网络舆情监控员大多数缺乏专业知识背景,各种学历各种专业人员混杂,只要掌握基本电脑操作的,再经过做舆情监测的公司简单的培训,就可以上任工作,导致搜集的舆情有漏报、相关性小、延时报道等问题的出现。

5.2 缺乏理论指导

市场上众多舆情监测公司,缺少专业的信息服务人员,没有相应的理论指导。一些有实力的公司选择与高校合作,从高校专业人员中获取理论帮助,制定科学完善的舆情监测指标体系、计算出合理的舆情指数。而大多公司只是凭经验进行监控,撰写分析报告,使得报告的精准度降低、相应体系没有科学的根据。

6 高校图书馆如何参与网络舆情监测工作

高校图书馆应该适应市场需求,扩大信息服务内容高校图书馆信息服务工作。图书馆充分利用自己的优势参与到舆情监测工作中来。

6.1 完善的工作机制、技术和方法

建设专业的重大事件舆情数据库,一方面丰富了馆藏资源;另一方面有利于总结网络舆情的特点、借鉴成功经验。建立与完善危机舆情应对方案,完善网络舆情工作的工作机制、技术和方法。推动各馆资源共享,打造舆情监测专业平台。

6.2 雄厚的理论基础指导舆情监测的实践工作

图书馆信息服务工作有其成熟的理论基础,多年实践工作经验,应参与舆情监测工作,充分发挥自己的优势,拓展信息服务工作内容。

6.3 丰富的信息服务专业人力资源

图书馆有大量的信息服务专业人员,他们是具有合理的知识结构和能力的信息资源检索与开发人才,长期从事信息服务工作的图情人员具有善于通过检索、观察、阅读发现隐性、连带的新信息能及时、全面、准确的获取舆情信息;通过思考、归纳概括、发现本质、找出规律应对网络舆情监测工作。

总之图书馆充分发挥自己的人力资源、信息资源、理论基础优势,适应市场需求,参与到网络舆情监测中来将大有作为。

参考文献

[1]王来华.舆情研究概论:理论、方法与现实热点[M].天津:天津社会科学院出版社,2003:5-8.

[2]张克生.国家决策:机制与舆情[M].天津:天津社会科学院出版社,2004:17-19.

[3]刘毅.网络舆情研究概论[M].天津:天津人民出版社,2007:53-54.

[4]李子德.论和谐社会视野中不良网络舆情的预警[J].中国石油大学学报,2008,(4):37-39.

测控导论论文范文第11篇

【论文关键词】:结构振动控制 ;预测控制 ;模型算法控制

【论文摘要】:结构振动控制虽然在理论上己经解决了很多复杂的控制问题,但在实际应用中仍然存在许多问题和困难,如测量和时滞的影响。而预测控制采用最优估计理论,对对象未来的动态特性进行优化。预测控制应用于结构振动中具有显著的优势,逐渐发展成为一种新型的控制方法,如今已在许多行业的应用领域取得不小的成功。

目前,土木工程结构控制通常采用经典控制理论,使用基于传递函数模式的频域分析法,或者采用现代控制理论,使用基于状态方程模式的时域分析法[1]。无论采用哪种方法,其特点都是基于模型的控制,通常认为模型是已知的。传统控制方法对解决高度非线性问题、强祸合问题等系统,缺乏实用有效的分析方法,其控制对象比较单一,输入和输出量比较简单。当控制对象比较复杂时,就很难有效发挥作用,甚至是无能为力。因此,研究不依赖于精确模型、调节简单的控制算法对有效的减轻结构在风和地震等作用下的反应和损伤,有效提高结构的抗振能力具有十分重要的意义。预测控制的发展为解决这一问题提供了理论基础。

本文以升船机结构为主要研究对象。垂直升船机结构一般由二个或四个巨大的钢筋混凝土筒体加顶部设置的一个超高和超大跨度的单层厂房所组成,它是一种高柔结构,升船机结构下部筒体结构的侧移刚度很大,而顶部单层厂房柱的侧移刚度很小,当受到地震作用时,这种巨大的刚度突变引起升船机顶部厂房强烈的鞭梢效应,引起严重破坏。由于使用功能上的要求,升船机顶部厂房排架方向无法设置任何的耗能系统,无法采用常规的抗震设计方法来减小升船机顶部厂房的地震反应。目前,这己经成为制约大型垂直升船结构抗震设计的一个瓶颈,解决这一问题只能应用结构振动控制的方法。

结构振动控制是近二十年发展起来的新兴科学。它是指通过采取一定的控制措施以减轻或抑制结构由于动力荷载所引起的反应。其目的是要采取一定的控制措施,减轻和抑制结构在地震、强风及其它动力荷载作用下的动力反应,增强结构的动力稳定性,提高结构抵抗外界振动的能力,以满足结构安全性、使用性、舒适性、经济性等要求。

目前,结构振动控制己成为一门独立的学科,主要研究对结构动力响应进行控制的理论、方法和技术。它综合控制论、计算机科学、结构振动理论与新材料等前沿学科的最新研究成果和技术,是土木结构振动工程的高科技领域,成为土木结构工程发展方向之一[2]。

尽管现代控制理论经过几十年的发展,理论上己经解决了很多复杂的控制问题,但在实际应用中仍然存在许多问题和困难。就结构对象而言,传统控制方法的不足主要表现在如下方面[3]:数学建模和建筑结构存在很大差异;外荷载具有不确定性,导致实际控制性和设计目标之间的差异;测量和时滞的影响等等。在实际控制中,传感器采集到的信号不可避免的存在噪声污染,而结构振动控制一般采用实时控制方式,这就可能因测量过程中的未知因素的影响而造成观测溢出和控制溢出,从而使得控制性能下降甚至可能导致结构不稳定,形成激励,加速结构破坏,导致灾难性后果。一般控制算法是假定在理想状态下,即不存在时滞,但实际在测量转化、信号处理、计算控制信号、施加控制力都需要一定时间,从而造成控制的时滞。如果未考虑这个因素,就会造成控制效率下降,更严重的会造成控制结构的失稳。

而预测控制采用最优估计理论,由所测得的结构反应预测将要发生的结构反应或外部激励,不断修正预测律,针对预测的结构反应或外部激励,计算施加的控制力序列,对对象未来的动态特性进行优化。利用预测模型可以预测系统从当前状态开始,经过有限时域后的未来开环特性;根据该动态特性可以得到最优的

控制序列,它使得预先指定的目标函数有最小值。因此,预测控制应用于结构振动中具有显著的优势。目前国内对预测控制在结构振动控制领域方面的研究还较少,随着科学理论研究的深入和计算机控制技术水平的提高,预测控制逐渐成熟并发展成为一种新型的控制方法,如今已在许多行业的应用领域取得不小的成功[4]。

与其它预测控制算法相比,模型算法控制的优点主要表现在以下方面:由于采用的是脉冲响应模型,无需降低其模型阶数;对于过程输入的大小和变化率的约束,可正确地直接进行处理;控制率是时变的,闭环响应对于受控对象的变化具有鲁棒性;依靠内部模型的在线更新,可以实现增益预调整;脉冲响应模型的设定和控制量的计算使用相同的算法,可以简化硬件条件;对于不同的受控对象,可以采用不同的采样周期;对于传感器故障或系统控制特性的恶化,可以在线修改控制规则。动态矩阵控制(DMC)和模型算法控制(MAC)是以非参数模型为基础的预测控制算法。

当前人们对预测控制的研究和应用,无论是从广度上还是深度上都有很大的发展。随着计算机的普及和计算机控制技术水平的提高,预测控制必然会向更高层次进一步发展。但是目前国内对预测控制在结构振动控制领域中的研究和应用还很少,存在很多迫切需要解决的理论和实际问题,但其基本原理的适应性无疑是富有吸引力的。

参考文献

[1]阎维明,周福霖,谭平. 土木工程结构振动控制的研究进展.世界地震工程,1997,13(2):8-20

[2] 李敏霞,刘季.主动结构振动控制算法综述.世界地震工程,1998, 14(4):6169

测控导论论文范文第12篇

关键词:工程测量;理论;技术;发展

中图分类号:TU713文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)0011(C)-0162-01

引言:工程测量是指在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术。工程测量是综合性的应用测绘科学与技术,它直接为工程建设服务的,它的服务和应用范围包括矿业、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。

一、工程测量理论

1、最小二乘法测量平差理论

最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。现在,许多测量作业单位喜欢依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定,采用附合导线进行逐级加密。但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。

2、工程控制网优化设计理论

解析法优化设计是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。模拟法优化设计是根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。

用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。

二、工程测量技术的发展

1、地图数字化技术

在建立各种GIS系统时,对于已有纸制地图,若其现势性、精度和比例尺能满足要求,就可利用数字化仪将其输入计算机,经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。目前,数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法,主要设备是全站仪、电子手簿等,其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配,从而具有较高成图效率。

2、全球卫星定位技术(GPS)

GPS是美国开始研制与1970年,全面建成于1994年,具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS接收机的改进,广域差分技术、载波相位差分技术的发展,加之美国SA技术的解除,使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。

实时动态(RTK)技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新GPS定位测量方式,是GPS应用的重大里程碑。RTK测量可不布设各级控制点,仅依据一定数量的基准控制点,便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标,利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。

3、地理信息技术(GIS)

GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,实现管理的科学化、标准化、信息化。

结语:随着矿业工程的不断发展,工程测量理论和测量技术也会不断进步,测量作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化已经成为现代矿业工程测量的大势所趋。

作者单位:国投新集能源股份有限公司口孜东矿测量队

参考文献:

[1]朱智峋.关于工程测量的发展分析[J].广东科技.2010.(10).

测控导论论文范文第13篇

关键词煤矿;煤矿安全;安全监测;监控系统;问题

中图分类号:TD76 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)12-0155-01

我国大多数矿井都安装了煤矿安全监测监控系统,但是在实际工作中,这些监测监控系统的使用存在一些问题,没有将其作用真正的发挥。在煤矿生产中安全监测监控系统的相关专业技术人员相对的缺乏,进行这项安全监测监控工作的人员,大多只进行生产中的监测,而没有进行安全方面的监测监控,因此造成了一些煤矿安全事故[1]。这些安全事故的发生,是因为没有对其安全监测监控高度的重视,也包括安全监测监控系统本身存在一定的不足,导致效果不好,隐藏着安全隐患。对煤矿生产中存在的问题进行总结分析,进而提出针对性解决策略。

1煤矿安全监测监控系统存在的问题

1.1 缺乏安全监测观念

部分煤矿生产业主以及管理人员在思想上没有高度的认识,对安全监测监控的重要性没有引起高度的重视。在煤矿生产中发生安全事故是不可避免的,即使安装了煤矿安全监测监控系统,也是会发生煤矿安全事故。安装煤矿安全监测监控系统,在其正常运行时,还是需要人工井下监测,所以他们将工作的重心,放在了生产上,而忽视了安全监测监控的重要性。

1.2 监测监控系统不健全

煤矿安全监测监控的系统以及程序规定了完整的煤矿安全监测监控工作流程。而在一般的评价公司是将工作的程序以示意图的方式来呈现,对于客观的监测监控失去了完整度以及科学性,因监测监控系统的建立上存在很大的不健全。

1.3 安全监测监控针对性较弱

煤矿系统的安全性问题,受到了地质条件、开采条件、岩力学性质、开采工艺、通风管理等多方面的影响,因此对于煤矿安全监测监控的分析要实现地域、地质等针对性,这样就难以实现对于监测监控的准确度,安全的保证就难以实现。

1.4 监控人员业务水平低

在煤矿安全监测监控系统中有很多科技,这需要有一定技术的人员进行监测监控管理,在煤矿安全监测监控系统中有传感器、计算机、电子技术等,这些都需要有一定的专业知识和技术[2]。然而,在实践监测工作中,管理人员的文化程度相对较低,出现参差不齐的现象,甚至有部分人员并未经历正规的选拨而进入到监测监控中工作,导致缺乏一定的安全及防爆意识,同时还缺乏相应的操作技能,对于一些较为先进的工作并不能够对其操作。

2煤矿安全监测监控系统的解决对策

2.1 转变传统观念

煤矿安全生产直接关系到财产、人员安全,因此,要求煤矿工作人员树立监控管理意识。首先,建立相应的安全监控管理方法,通过规章制度的约束,逐渐引起工作人员的重视。其次,加大安全监控管理力度,通过宣传,使煤矿企业中每一位工作人员意识到安全监控的重要性[3]。如:可通过微信、微博及QQ平台等,在这些论坛中宣传如何安全监控,以及最近全国各地发生的煤矿安全事故,提高工作人员的警惕性。再次,加强领导对安全监控的重视。建立相应的领导值班制度,让领导参与到安全监控工作中,与基层监控人员共同对煤矿安全进行监控,这样一来,能够激发基层人员工作信心,一旦发现问题,可及时向领导汇报,通过讨论及交流等制定详细解决对策。最后,做好煤矿通风安全工作。由于在煤矿开采中会出现二氧化碳及一氧化碳、瓦斯等气体,不仅对现场工作人员身体有害,若不及时进行通风,可能发生火灾或爆炸事故,将造成严重的人身及财产损失。为此,应对煤矿通风机进行监控,确保其正常运行。

2.2 建立监控系统

近几年来,随着信息技术的不断发展,煤矿安全生产中应充分利用现代信息技术,建立相应的监控系统。并派遣相应工作人员轮流工作,一方面减轻人员的工作量,另一方面还能够提高监控效率。此外,还应做好煤矿安全监控设备及档案的相关管理,全面及系统反应设备的性能及其使用性。在煤矿生产地区建立相应的系统维护中心,定期对监控设备进行检修,确保监控系统的正常运转。并配备足量的专职监测人员,实现24小时轮流制,对煤矿瓦斯监测数据进行查询,并绘制相应曲线,生成监测报表等,以便人员查看,并以此为依据,采取预防性对策[4]。

2.3 加强监控人员素质

要想较好的实现煤矿安全监控,较为重要的就是完善内部监控制度。首先,对监控方面进行严格规定,明确职责,使工作岗位落到实处,做到人人负责。其次,做好监控人员的培训工作,使其掌握正确的操作规范,时刻与相关部门保持联络。其培训不仅包括技能而且还包括理论知识,若没有丰富的理论知识,一切都是徒然,只有具备丰富的理论知识,才能够将理论与实践有效的结合起来。最后,可开展技能活动大赛,在活动中锻炼人员技能,使其得到有效开展[5]。

3结束语

总而言之,煤矿安全生产直接关系到人身安全及企业的财产安全,因此,应做好煤矿安全监控工作。本文通过分析煤矿安全监控现状,然后重点分析安全监测策略,从监控制度、监控系统及其监控人员的素质等几方面进行详细探讨,旨在提高煤矿生产的安全性,促进企业的可持续发展。

参考文献

[1]李季.浅议我国煤矿安全环境监测监控系统[J].中国科技投资,2013(35):111-111.

[2]周育辉,李军民,蒋萍萍等.无线网络技术在煤矿安全监测系统中的应用[J].煤炭技术,2011,30(11):149-151.

[3]邓怀勇,马琴.煤矿生产监控设备的设计与发展[J].煤炭技术,2013(10):84-84,85.

[4]文增生,张良,张福兵,等.煤矿安全监控系统应用中存在问题的解析[J].山东煤炭科技,2011(6):173-174.

测控导论论文范文第14篇

【关键词】工程测量;施工技术

工程施工测量的主要任务是采用专用测量器具,通过一定的技术方法把设计图纸的位置、数据、几何形状真实的放样到实地。其测量放样的成果直接影响着工程建设项目的质量等级、结构、安全及建成后的功能。

1 建筑工程测量技术特点与理论

1.1 工程测量技术特点。工程测量是一个过程操作,是施工质量的根本所在。在整个施工阶段,工程测量起到了非常重要的作用。准确、周密的测量工作不但关系到一个工程是否能顺利按图施工,而且还给施工质量提供重要的技术保证,为质量检查等工作提供方法和手段。

1.2 工程测量理论方法。1)测量平差理论。最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。2)工程控制网优化。控制网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。

2 建筑工程测量技术

某工程具有深基础、大凌空、高程落差大、曲线类型多、结构平面形式复杂等大型建筑特点,且工期紧、任务重、图纸多,促成施工测量工作内业计算量超常。因此,如何控制本工程测量放样的精度,如何进行系统地、高效地、全面地图纸审核和快速准确的提供施工测量数据,是测量工作的重中之重,直接关系着最终工程的质量。

2.1 控制点的布置及施测。1)从场地实际情况看,拟建建筑物的四周场地狭小,故南北向和东西向控制点集中布设在东侧和北侧的原有混凝土路面上,西侧和南侧只布设远向复核控制点。2)布设的控制点均引至四周永久性建筑物或马路上,且要求通视,采用正倒镜分中法投测轴线时或后视时均在观测范围之内。3)根据甲方要求和测量大队提供的控制点形成四边形进行控制。

2.2 轴线及各控制线的放样。1)场地控制测量,按照由整体到局部、先控制整体后控制碎部的逐级控制的测量原则,结合场地、工程建筑结构特点,根据现场通视条件以及现场施工的需要,以城市导线点为高级控制点,沿场地周围布设了一条闭合导线,作为首级控制导线网。导线全长相对中误差高于1/35000,方位角闭合差小于±5"(n 为导线点个数),平差后精度指标:测角中误差小于±2.5",边长相对误差高于1/40000。2)由于曲线类型多、通视条件差、占地面积大、平面形状复杂等施工特点,外控制点的布设困难大,布设导线边长差异大,首级导线点之间精度不均匀,且在施工过程中的使用率也会受到很大程度的限制。因此,在施工测量的总体控制采取内控为主,外控为辅,内外控相结合的控制方法,但始终保持内、外联测。3)轴线控制点的测放,按常规正倒镜投点法投测,并经平差、复核后,采用内分法或直角坐标法测放出其他线及墙体控制线等细部线。如基坑开挖进行边坡上、下口线控制时,应根据坡度计算边坡外放量。

3 工程测量施工技术的应用

工程施工测量中,除了大范围的斜线,复杂的平面曲线,螺旋曲线也是本工程的重点与难点,以下将分别从平面斜线、二维曲线(旋转餐厅),异形曲线楼梯等结构的测量控制加以探讨。

3.1 复杂平面斜线的测量控制。本工程的结构平面为非对称性平面,且无主轴定位线,对测量控制标准要求更高(本工程的内控制标准比国家提高一级),考虑到施工中其他分项工程(如钢筋、模板工程)的相互制约。施工测量步骤如下:1)在1 点处架设经纬仪,观测2(2'),旋转90°0'0"之后取3 点及4 点,满足相应的距离;(此时正南北、正东西控制线已施测出来了)。2)在3 点、4 点处架设经纬仪,向内转15°(a 值);至此本工程主楼的平面方位控制线均已明确。

3.2 旋转餐厅的施工测量控制。1)基本特征。旋转餐厅位于主楼顶部,呈半悬挑状态,平面为一半径为6m 的圆弧图形,内弧半径为6m,外圆弧半径为8m,悬挑3m。旋转餐厅有3 层,包括设备层、餐厅、水箱间3 部分。2)测量控制。根据施工餐厅与主楼屋面有高低差,故旋转餐厅的测量分为:高程传递与平面控制两大部分。本文着重介绍平面控制测量方法:将仪器架设于2 点处,将2、2' 线移至标高H1 处,再在2'处架仪器,2'2"线即可出来。

4 工程测量施工计算机技术的应用

在大型工程的施工测量中,由于结构复杂、计算量大,尤其是对于平面不规则的施工放样与数据计算,使用传统的计算方法已不能满足工程的需要。

因此,利用计算机程序进行计算也越来越广泛地应用在大量的测量内业计算中,不但计算精确、高效,而且能快速完成复杂、大量的计算,极大地提高工作效率。现代计算机技术的研究与发展为工程测量技术应用提供良好的发展前景,其技术应用对提高工程测量质量、提高工程施工质量、为工程规划设计与施工提供准确数据奠定了良好的基础。

4.1 曲线放样计算程序。根据曲线特征要素,为施工放样的方便起见,以一定弧长为等分圆弧起始步长,来实现计算圆弧中间加密点坐标,输入已知数据即可算出该段圆弧中所加密点数和各点在当前坐标系内的坐标值。对于椭圆曲线,可以一确定距离为限定界限等分拖延来计算加密点坐标。

4.2 计算机电子模拟制图应用。施工测量工作中,电子版模拟制图的广泛应用,在处理复杂部位施工上起到了明显的效果,如曲线、不规则斜线、基础开挖边坡控制、汽车坡道三维实体模拟等。除此,应用电子版制图模拟法还可快速求点坐标和量取距离及图形面积、实体体积、图纸校对等。但值得注意的是使用电子版制图应与施工坐标系统相统一,以及与其他方法的正确复核。

总之,在现代工程建设中,所有工程建设和管理的核心都是要在确保施工安全的前提下,保证工程施工建设的质量,而无论是哪一方面,工程的测量都是至关重要的一个环节。因此,必须要从各个方面对工程的测量工作进行全面的监督和管理,包括对监理工作的重视,对现代数字测量技术的应用等,尽量符合现代工程测量的要求。

参考文献

[1]陈斌.浅谈新技术在工程测量中的应用[J].科学之友:下旬,2006(12).

[2]魏静,李明庚.建筑工程测量[M].北京:高等教育出版社,2002.

测控导论论文范文第15篇

关键词:电磁场理论 矢量网络分析仪 微波暗室 测量

中图分类号:G315 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2013)02-0265-01

1 一维电磁场理论分析

麦克斯韦方程组是支配所有宏观电磁理论的一组基本方程组,对于一般的时变场,这组方程写成微分形式――自由空间中的麦克斯韦方程组:

对于给定的自由空间,对于一维情形比较简单,可以采用吸收边界条件或者完美匹配层处理边值问题,可以对波动方程求出解析解,也可以利用matlab工具箱PDE对电场波动方程求解;

2 利用矢量网络分析仪对电场进行测量

2.1 矢量网络分析仪操作介绍

矢量网络分析仪vector network analyzer,是一种电磁波能量的测试设备,被称为“仪器之王”,是射频微波领域的万用表,对使用者的专业技术要求很高,价格也随着测量频率的升高而升高,一般一台矢量网络分析仪价格在两百万人民币以上。在科研及生产中,高性能的矢量网络分析仪是功能最强的网络分析仪,它对于各种微波器件和组件的特性分析具有至关重要的作用。它具有频域和时域两类测试功能,可以很好地完成诸如滤波器、放大器、混频器以及系统中有源和无源微波组合等的各种参数的调试和测量。

图1矢量网络分析仪

收发天线:我们采用双站测量,在微波暗室中一对喇叭天线通过馈线与矢网相连,一端置于暗室的支架上,一端固定与暗室的另一端,为满足远场要求二者相距20米。

转台和支架:转台位于接收天线的下方,通过支架与接收天线相连,通过转台转动使得喇叭天线转动不同方位来测量电磁波。

控制柜:控制柜是控制转台转动的一种紧密仪器,可以严格精密的调节转台角度,分为直接控制和自动控制两种,一般为了试验的精确性,多以自动控制为主。

2.2 矢量网络分析仪测量过程

首先,校准矢网分析仪;

其次,调节对消器的衰减器和移相器,使得矢网分析仪的散射参数达到最小。

第三,用控制柜调节转台的初始位置,设置转台的扫描参数,每隔一定角度开始发射一次信号并接受保存。

第四,对接受的数据进行处理。由于微波暗室内存在的杂波,我们需要采取去噪步骤,一般采用的是小波分析去噪。

最后,对测量的数据与理论值进行对比。

2.3 测量结果与理论值的对比

在此,为了直观起见,我们将矢网分析仪在自由空间中的一维电场测量数据导入matlab中,并将理论值也嵌入matlab中,将二者的数据绘制成电场图形,以便验证测量的准确性。

图2 自由空间电场实部图(左图)和相位图(右图)

红色:理论值;蓝色:测量值

3 结论

使用矢量网络分析仪对微波暗室中的电场进行测量,并分别求出空间中的电场各个分量――幅度、相位、实部以及虚部,将其数据导入matlab中作预处理;另一方面,通过文章前半部分对电场波动控制方程的理论推导,我们将得出的解析数据输入matlab软件,将二者数据绘图对比,分别画出了电场的实部和虚部的图形。从图中可以看到,二者的吻合还是非常好的。通过数据对比之后,做出误差估计,二者误差在1.2%~2.3%之间。考虑到测量时微波暗室中的杂波、暗室吸收条件以及空气代替自由空间等因素的存在,这个数量级的误差是完全可以接受的。

参考文献:

[1]Shi Lihua.Time domain calibration of pulsed magnetic field sensors.Acta Metrologica Sinica.1997,18(2):140-144

[2]刘密歌.基于矢量网络分析仪的RCS测量系统及应用[J].西北工业大学国防科技研究院.西安.电子测量与仪器学报.2007.02

[3]胡昌华.基于matlab的系统分析与设计[J].西安电子科技大学出版社.1999