機(jī)電專業(yè)論文

　　人類的教育有社會(huì)性、目的性，這與動(dòng)物的本能教育有本質(zhì)區(qū)別。人類教育本質(zhì)是有目的的培養(yǎng)人的社會(huì)活動(dòng)。而下面是有關(guān)于機(jī)電專業(yè)論文，歡迎閱讀。

　　蓄熱式加熱爐溫度模糊控制系統(tǒng)的研究【1】

　　【摘要】本文以宣化鋼鐵集團(tuán)有限公司一鋼軋廠型材車間蓄熱式加熱爐為研究背景，根據(jù)蓄熱式加熱爐的工藝流程和工藝要求，詳細(xì)闡述了溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。

　　在加熱爐溫度控制系統(tǒng)中對(duì)爐溫采用分段控制，即P-模糊-PI控制，綜合了PID控制和模糊控制的優(yōu)點(diǎn)，響應(yīng)快、超調(diào)小、無靜差、抗干擾。

　　將該控制系統(tǒng)用PLC軟件編程，直接應(yīng)用在加熱爐PLC控制系統(tǒng)中，大大降低了控制系統(tǒng)改造成本。

　　在實(shí)際應(yīng)用測(cè)試中該系統(tǒng)的控制效果十分理想，能夠很好地抑制冷熱坯混裝、煤氣壓力的隨機(jī)變化及煤氣熱值波動(dòng)對(duì)爐溫的影響，爐溫偏差能夠控制在20℃以內(nèi)，在沒有干擾因素的情況下能控制爐溫偏差在5℃以內(nèi)，完全滿足生產(chǎn)要求。

　　【關(guān)鍵詞】加熱爐;溫度;模糊控制;PLC

　　1、宣鋼蓄熱式加熱爐工藝概述

　　本文是以宣鋼一鋼軋廠型材車間蓄熱式加熱爐為項(xiàng)目進(jìn)行的研究。

　　型材車間是一條年產(chǎn)70萬噸型鋼的生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)圓鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼和礦用U型鋼等產(chǎn)品。

　　其加熱爐是懸臂輥道側(cè)進(jìn)料、側(cè)出料，單排布料的步進(jìn)梁式蓄熱加熱爐，用于坯料軋制前的加熱。

　　2、存在的問題分析

　　該加熱爐在使用初期爐溫控制上采用PID控制，應(yīng)用SIEMENS S7-400 PLC自帶PID功能塊。

　　在使用過程中發(fā)現(xiàn)這種控制方式確實(shí)無法滿足工藝要求，爐溫偏差最大可達(dá)±40℃。

　　主要原因是該加熱爐的燃料是轉(zhuǎn)爐煤氣，轉(zhuǎn)爐煤氣是煉鋼生產(chǎn)的副產(chǎn)品，雖然其熱值較高，但由于煉鋼過程中無法連續(xù)收集轉(zhuǎn)爐煤氣，造成轉(zhuǎn)爐煤氣的壓力和熱值都很不穩(wěn)定;其次是該加熱爐進(jìn)爐鋼坯冷熱混裝，不同溫度的鋼坯入爐后需要的加熱量不同，要求煤氣流量控制必須及時(shí);另外，軋鋼生產(chǎn)的節(jié)奏也是影響爐溫控制的因素。

　　由此可見蓄熱式加熱爐的燃燒過程是受隨機(jī)因素干擾復(fù)雜過程，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，常規(guī)PID控制難以達(dá)到滿意的控制效果。

　　3、改進(jìn)方法設(shè)計(jì)

　　對(duì)于蓄熱式加熱爐這種受隨機(jī)因素干擾的具有大慣性、非線性、純滯后的復(fù)雜控制對(duì)象采用單純的PID控制不能取得良好的控制效果。

　　因?yàn)镻ID算法只是在系統(tǒng)模型參數(shù)不發(fā)生變化的情況下，才能獲得理想的效果。

　　當(dāng)一個(gè)調(diào)整好參數(shù)的PID控制器被應(yīng)用到模型參數(shù)隨機(jī)變化的系統(tǒng)時(shí)，控制效果會(huì)變差。

　　而模糊控制，面對(duì)200-300℃的溫度變化范圍，要提高基本模糊控制器的控制精度，分檔越細(xì)，性能越好，不過模糊控制規(guī)則數(shù)以及系統(tǒng)的計(jì)算量也大大地增加，從而使模糊控制規(guī)則表變得難以把握，調(diào)試時(shí)會(huì)更加困難。

　　而減少分檔數(shù)，則會(huì)控制粗略，控制效果難以保證。

　　在以往諸多理論研究和工程實(shí)踐中也證明了對(duì)于蓄熱式加熱爐這樣復(fù)雜的系統(tǒng)采用單純的PID控制或模糊控制是不能取得良好的控制效果的。

　　設(shè)計(jì)采用一種分段控制算法，即P-模糊-PI控制，來綜合比例、模糊和比例積分控制的優(yōu)點(diǎn)。

　　當(dāng)偏差大于某一個(gè)閾值時(shí)，采用比例控制，加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度;當(dāng)偏差小于閾值時(shí)，切換到模糊控制，用來增強(qiáng)系統(tǒng)的阻尼性能，減小響應(yīng)過程中的超調(diào)。

　　采用這樣的方法用來壓縮模糊控制的論域，使其只是整個(gè)論域的一部分，也就是相當(dāng)于模糊空間的分級(jí)數(shù)增加，提高了模糊控制的精度和靈敏度。

　　當(dāng)模糊控制過程中偏差的語言變量值為“零”時(shí)，由于沒有積分環(huán)節(jié)，必然會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誤差，即可能在平衡點(diǎn)附近存在小幅震蕩，因而在此時(shí)投入PI控制，利用其積分作用消除穩(wěn)態(tài)誤差，在小范圍內(nèi)PI控制的效果是最理想的。

　　整個(gè)過程可簡(jiǎn)單描述為：設(shè)X為某一閾值，E為絕對(duì)偏差，ZE表示模糊控制器語言值為“零”，則控制開關(guān)選擇為

　　P-模糊-PI控制可以發(fā)揮三種控制方式的優(yōu)點(diǎn)，使系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度、抗干擾變化的適應(yīng)性及較高的控制精度。

　　三種控制方式在控制過程中依據(jù)偏差的變化分段切換使用，不會(huì)同時(shí)起作用而相互干擾。

　　P-模糊-PI控制器切換閾值的設(shè)定非常關(guān)鍵。

　　從比例控制向模糊控制切換的閾值選擇必須恰當(dāng)，如果選得過小，在非常接近目標(biāo)值時(shí)才切換，就可能出現(xiàn)較大的超調(diào)，并且模糊控制的優(yōu)點(diǎn)難以體現(xiàn);如果選得太大，就會(huì)過早的切換到模糊控制，可能會(huì)影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度，同時(shí)也使得模糊論域變大，若不增加模糊空間分級(jí)數(shù)，控制精度變差。

　　只有根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)及控制目標(biāo)的要求才能選擇出較為恰當(dāng)?shù)拈撝怠?/p>

　　在從模糊控制向PI控制切換時(shí)，一般都選在偏差語言變量的語言值為“零”時(shí)，切換至PI控制，用PI算法：

　　其中Kp為比例系數(shù)，Ki為積分時(shí)間，U為PI輸出控制量。

　　當(dāng)模糊控制中語言變量的語言值為“零”時(shí)，其絕對(duì)偏差可能并不為零，所以應(yīng)當(dāng)應(yīng)用積分器的作用來消除偏差，提高穩(wěn)態(tài)性能。

　　蓄熱式加熱爐溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)中，P-模糊-PI控制器的輸入量為設(shè)定爐溫T0與實(shí)際爐溫T(k)的偏差E(k)，輸出量控制煤氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)煤氣流量;空燃比由在線氣體分析系統(tǒng)的結(jié)果經(jīng)過計(jì)算得出;煤氣流量孔板檢測(cè)出的煤氣實(shí)際流量乘以空燃比就可計(jì)算出煤氣完全燃燒所需的空氣流量;空氣調(diào)節(jié)閥由PID調(diào)節(jié)器控制，調(diào)節(jié)空氣流量跟隨煤氣流量。

　　結(jié)束語

　　宣鋼型材加熱爐原有的溫度檢測(cè)，流量檢測(cè)，氣體分析，煤氣、空氣調(diào)節(jié)閥均可應(yīng)用于該設(shè)計(jì)中。

　　P-模糊-PI控制器的P控制和PI控制，空氣流量調(diào)節(jié)的PID控制均可應(yīng)用加熱爐燃燒控制PLC自帶的PID模塊實(shí)現(xiàn)。

　　完成該設(shè)計(jì)下一步最重要的工作就是總結(jié)加熱爐人工控制過程中一些好的控制經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用模糊控制理論，完成模糊控制器的設(shè)計(jì)。

　　進(jìn)一步將模糊控制器用PLC編程制作控制功能塊，應(yīng)用在加熱爐溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)中，并在實(shí)驗(yàn)中細(xì)化P-模糊-PI控制器的參數(shù)，力爭(zhēng)將爐溫控制在突發(fā)情況下偏差小于20℃，在正常情況下偏差小于5℃。

　　這個(gè)目標(biāo)如果得以實(shí)現(xiàn)，不僅可以提高型材的產(chǎn)品質(zhì)量，減少煤氣消耗和污染排放，而且對(duì)宣鋼其他的軋鋼加熱爐的溫度控制有借鑒意義，進(jìn)而整體提高宣鋼的產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，為宣鋼的挖潛增效做出貢獻(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]汪小澄，方強(qiáng).基于PLC的模糊控制研究.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，35(3)：79-81.

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　　[3]孫奉昌，樂愷，姜澤毅，張欣欣.智能控制算法對(duì)加熱爐溫度控制研究[J].熱能動(dòng)力工程，2009，24(3)：337-341.

　　基于微信公眾平臺(tái)的醫(yī)院預(yù)約掛號(hào)系統(tǒng)研究【2】

　　【摘要】隨著智能手機(jī)、平板電腦、4G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，促進(jìn)了微信等移動(dòng)應(yīng)用軟件的普及和應(yīng)用。

　　微信公眾平臺(tái)是騰訊開發(fā)的一種信息發(fā)布平臺(tái)，基于微信公眾平臺(tái)開發(fā)醫(yī)院預(yù)約掛號(hào)系統(tǒng)，可以利用廣大微信用戶資源，提高醫(yī)院的服務(wù)水平，具有重要的作用。

　　本文詳細(xì)地描述微信公眾平臺(tái)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，利用原型化分析方法導(dǎo)出了系統(tǒng)邏輯業(yè)務(wù)功能，設(shè)計(jì)了預(yù)約掛號(hào)系統(tǒng)的架構(gòu)，為移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)開發(fā)做出貢獻(xiàn)。

　　【關(guān)鍵詞】微信;公眾平臺(tái);醫(yī)院;預(yù)約掛號(hào)

　　1、引言

　　微信是一種手機(jī)即時(shí)通訊平臺(tái)，能夠?yàn)橛脩籼峁�溝通交流、信息查詢、新聞共享等多種功能，為人們帶來了一種移動(dòng)微生活。

　　目前，微信平臺(tái)已經(jīng)擁有數(shù)以億計(jì)的海量用戶，因此基于微信平臺(tái)開發(fā)移動(dòng)管理系統(tǒng)能夠更好的發(fā)掘用戶資源，實(shí)現(xiàn)媒體、客服、營銷和公共服務(wù)等多種用戶需求。

　　智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)工具為智能醫(yī)療服務(wù)提供了廣闊的應(yīng)用前景，基于微信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)醫(yī)院掛號(hào)服務(wù)可以拓展微信平臺(tái)的應(yīng)用領(lǐng)域，拓展醫(yī)院預(yù)約掛號(hào)的渠道，向用戶提供信息定向推送、一對(duì)一互動(dòng)、多樣化開發(fā)和智能回復(fù)功能，使得醫(yī)院掛號(hào)服務(wù)更加大眾化、便利化和智能化。

　　2、微信公眾平臺(tái)應(yīng)用

　　微信公眾平臺(tái)是微信的一個(gè)新型功能模塊，可以為企業(yè)、公共機(jī)構(gòu)、個(gè)人提供一個(gè)賬戶，可以定制個(gè)性化的文字、語音、圖片等多媒體內(nèi)容的全方位溝通和互動(dòng)。

　　目前，微信公眾賬號(hào)包括兩類，分別是訂閱號(hào)和服務(wù)號(hào)，服務(wù)號(hào)的運(yùn)營主體是企業(yè)、媒體或公益組織，訂閱號(hào)除了上述組織外，還可以為個(gè)人提供申請(qǐng)通道。

　　服務(wù)號(hào)旨在為用戶提供服務(wù)，詳細(xì)功能如下：每隔一個(gè)月(30天)為用戶提供一條群發(fā)信息;發(fā)給訂閱用戶的信息存儲(chǔ)在平臺(tái)中，可以顯示在聊天列表;服務(wù)號(hào)可以顯示在訂閱用戶的通訊錄中，通訊錄為用戶提供一個(gè)專業(yè)的文件夾，單擊即可顯示所有的服務(wù)號(hào);服務(wù)號(hào)可以申請(qǐng)自定義一個(gè)菜單，并且為用戶提供一個(gè)接口，自定義開發(fā)程序。

　　訂閱號(hào)是一種能夠?yàn)榻M織和個(gè)人提供服務(wù)的賬號(hào)類型，便于用戶進(jìn)行信息和資訊管理。

　　訂閱號(hào)可以為用戶提供的功能如下：每天可以向用戶群發(fā)一條信息;發(fā)送的消息可以保存在訂閱號(hào)的文件夾中。

　　公眾號(hào)應(yīng)用過程中，一是可以提升企業(yè)、公益機(jī)構(gòu)的服務(wù)意識(shí)，更好的人民群眾提供信息化、自動(dòng)化、定制化的服務(wù)，按照自己的需求編輯信息，開發(fā)第三方應(yīng)用功能;二是可以群發(fā)推送信息，向用戶推送趣味性內(nèi)容，比如醫(yī)院可以向群眾推送健康知識(shí)、搶救常識(shí)等，增強(qiáng)群眾獲取需要信息的便捷性;三是自動(dòng)回復(fù)功能，用戶可以根據(jù)公眾號(hào)的導(dǎo)航提示，提取自己想要獲取的知識(shí);四是可以為用戶提供一對(duì)一的交流服務(wù)功能，回答用戶的常見問題，實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的問答服務(wù);無視可以為企業(yè)提供關(guān)鍵指標(biāo)統(tǒng)計(jì)功能，比如公眾號(hào)的關(guān)注人數(shù)、圖文閱讀次數(shù)、發(fā)送人數(shù)等功能，實(shí)現(xiàn)信息統(tǒng)計(jì)分析。

　　3、基于微信公眾平臺(tái)的醫(yī)院預(yù)約掛號(hào)系統(tǒng)研究

　　3.1系統(tǒng)功能需求分析

　　普通的醫(yī)院預(yù)約掛號(hào)系統(tǒng)可以為用戶提供網(wǎng)上預(yù)約、醫(yī)師瀏覽、掛號(hào)等功能，這些功能大多通過電腦客戶端完成，將這些功能遷移到智能手機(jī)等移動(dòng)終端上需要進(jìn)行重塑，以便能夠適應(yīng)智能手機(jī)、平板電腦終端。

　　本文采用原型化分析方法導(dǎo)出了醫(yī)院預(yù)約掛號(hào)系統(tǒng)功能，具體功能如下描述：

　　(1)預(yù)約掛號(hào)基礎(chǔ)服務(wù)功能。

　　微信預(yù)約掛號(hào)系統(tǒng)可以提供預(yù)約、掛號(hào)、求醫(yī)問藥、醫(yī)患互動(dòng)等功能。

　　用戶進(jìn)入到預(yù)約掛號(hào)界面之后，可以提取菜單導(dǎo)航進(jìn)入預(yù)約掛號(hào)等二級(jí)功能，完成醫(yī)師專家瀏覽、醫(yī)院科室查詢，方便患者按照科室、醫(yī)師描述選擇掛號(hào)，并且合理的安排就診時(shí)間。

　　醫(yī)患互動(dòng)功能可以為患者提供在線式的病癥咨詢與解答，便于醫(yī)生、患者通過微信平臺(tái)交流病情狀況，咨詢用藥情況，隨時(shí)建立一個(gè)患者交流平臺(tái)，方便各個(gè)患者之間分享診療經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)開通實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)功能，準(zhǔn)確的反饋患者對(duì)醫(yī)生的治療和服務(wù)情況，為醫(yī)院管理醫(yī)生提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料支持。

　　(2)掛號(hào)排隊(duì)管理功能。

　　微信預(yù)約服務(wù)可以為用戶提供自主選擇醫(yī)師服務(wù)，單擊預(yù)約掛號(hào)之后，患者就可以通過移動(dòng)終端完成掛號(hào)操作，掛號(hào)之后即可進(jìn)入排隊(duì)流程，及時(shí)的查詢排隊(duì)狀態(tài)，可以完成實(shí)時(shí)就診管理功能。

　　3.2系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　預(yù)約掛號(hào)微信公眾平臺(tái)可以為智能手機(jī)或移動(dòng)設(shè)備用戶提供登錄操作功能，與傳統(tǒng)掛號(hào)系統(tǒng)不同，預(yù)約掛號(hào)微信平臺(tái)需要提供更加簡(jiǎn)潔、高校的功能，完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、訪問和操作功能。

　　因此，預(yù)約掛號(hào)微信公眾平臺(tái)架構(gòu)采用B/S模式，該體系架構(gòu)部署的內(nèi)容包括兩種，分別是動(dòng)態(tài)內(nèi)容和靜態(tài)內(nèi)容，有利于用戶訪問，系統(tǒng)共架構(gòu)如圖1所示。

　　4、結(jié)束語

　　隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的快速發(fā)展，誕生了許多新型的用戶交流、溝通工具，比如微信、微博等，綁定了許多的用戶。

　　為了能夠充分的利用用戶資源，基于微信公眾平臺(tái)開發(fā)移動(dòng)醫(yī)療管理系統(tǒng)，可以提高醫(yī)療服務(wù)水平，創(chuàng)新醫(yī)療服務(wù)模式，完善醫(yī)療體制，充分的利用信息化、智能化資源提高醫(yī)療資源的配置、使用效率。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[2]張樂，劉智勇，吳式琇，等.基于公眾號(hào)的醫(yī)療信息服務(wù)系統(tǒng)研究[J].中國醫(yī)療設(shè)備， 2015，30(1)：82-84.

　　[3]鄭惠蘭，周艷琴.醫(yī)院微博、微信公眾平臺(tái)宣傳的實(shí)踐研究[J].中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)，2014(23)：43-44.

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