時(shí)間：2023-03-16 15:49:29
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正文
現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)正步入以世界統(tǒng)一市場為標(biāo)志的世界經(jīng)濟(jì)一體化軌道，企業(yè)的成敗，取決于信息獲取、識(shí)別、處理、轉(zhuǎn)換、傳遞的準(zhǔn)確性、效率與速度。因此，信息在企業(yè)經(jīng)營管理中的重要作用也將愈來愈顯著。隨著我國改革開放，確立市場經(jīng)濟(jì)體制，和加入WTO，企業(yè)要能在國際國內(nèi)激烈的市場競爭中求得生存與此同時(shí)發(fā)展，一個(gè)重要的條件就是——必須要有一個(gè)健全的高效的信息系統(tǒng)，以滿足企業(yè)經(jīng)營管理決策所需的各種內(nèi)外信息。因此，作為提供信息的企業(yè)統(tǒng)計(jì)必將在其中扮演重要角色，發(fā)揮重要作用。特別是對我們***系統(tǒng)來說，隨著“大企業(yè)、大市場、大品牌”的形成，以行政區(qū)劃為單一的卷煙市場割據(jù)將很快被打破，搬掉門檻推倒墻是大勢所趨。再下一步就有可能是***專賣法的取消，所有這些都告訴我們，***行業(yè)也將馬上面臨著國際國內(nèi)激烈的市場競爭。想在這種激烈的競爭中生存發(fā)展，必須要有一支能夠?yàn)槠髽I(yè)的決策和管理者提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的素質(zhì)過硬的統(tǒng)計(jì)隊(duì)伍。
近年來，我國統(tǒng)計(jì)工作取得了比較顯著的成績。從總體上來看，我國現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，基本上還是能夠反映客觀實(shí)際的。但是，隨著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，利益主體多元化，再加上體制轉(zhuǎn)化過程中經(jīng)濟(jì)秩序混亂，人為干擾增多，因而搞準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的難度也就日益增大，統(tǒng)計(jì)失實(shí)的潛在危險(xiǎn)性也就日漸嚴(yán)重，并將逐步暴露。對此，我們必須要有清醒的認(rèn)識(shí)，要始終不渝地把提高統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，擺到統(tǒng)計(jì)工作的首要位置，并采取綜合治理措施，切實(shí)抓緊抓好。下面就統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題談?wù)勛约阂恍┐譁\的看法。
一、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的意義
企業(yè)統(tǒng)計(jì)的目的是為企業(yè)經(jīng)營決策管理提供統(tǒng)計(jì)信息。在市場經(jīng)濟(jì)條件下，企業(yè)經(jīng)營決策極具風(fēng)險(xiǎn)性，風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生于不確定性并由不確定性程度決定風(fēng)險(xiǎn)的大小，而不確定性又與信息的準(zhǔn)確和及時(shí)程度直接相關(guān)，信息愈準(zhǔn)確及時(shí)，不確定性愈低，反之，亦然。所以，準(zhǔn)確性和及時(shí)性是對統(tǒng)計(jì)資料的兩項(xiàng)基本要求。其中，準(zhǔn)確性的要求是第一位的，是統(tǒng)計(jì)工作的生命。它確定著統(tǒng)計(jì)資料是否有效和價(jià)值的高低，是衡量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的根本標(biāo)志。準(zhǔn)確可靠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，便于決策和管理者正確地把握形勢，客觀地剖析問題，從而作出科學(xué)的決策。反之，有水分的、失實(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，相互矛盾的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，給決策者以錯(cuò)誤的信號(hào)，將會(huì)誤導(dǎo)決策和調(diào)控，對企業(yè)的發(fā)展將會(huì)造成重大損失。因此，統(tǒng)計(jì)工作者必須以對本職工作高度負(fù)責(zé)的精神，以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為對象，以消除統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的差錯(cuò)為目標(biāo)，千方百計(jì)搞準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，達(dá)到強(qiáng)化統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的目的。
二、常見的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題及分析
（一）、數(shù)據(jù)虛假
這是最常見的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，也是危害最為嚴(yán)重的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。這類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)完全是虛構(gòu)的杜撰的，毫無事實(shí)根據(jù)。造成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)虛假的因素多種多樣，比如，有意虛報(bào)，瞞報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料，指標(biāo)制定不嚴(yán)密，統(tǒng)計(jì)制度不完善，不配套等。
（二）、拼湊的數(shù)據(jù)
這種數(shù)據(jù)是把不同地點(diǎn)，不同條件，不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)在收集、加工、傳遞過程中，人為地拼湊成同一時(shí)間、地點(diǎn)、條件和性質(zhì)下的同一數(shù)據(jù)。這種東拼西湊的數(shù)據(jù)，雖然分別有事實(shí)根據(jù)，但是從整體上看數(shù)據(jù)是不符合事實(shí)的，其性質(zhì)與數(shù)據(jù)虛構(gòu)相同。
（三）、指標(biāo)數(shù)值背離指標(biāo)原意
這是由于對指標(biāo)的理解不準(zhǔn)確，或者是因?yàn)橹笜?biāo)含義模糊，指標(biāo)計(jì)算的隨意性大等原因造成的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，表現(xiàn)為收集整理的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不是所要求的統(tǒng)計(jì)內(nèi)容，數(shù)據(jù)與指標(biāo)原意出現(xiàn)走樣，面目全非。
（四）、數(shù)據(jù)的邏輯性錯(cuò)誤
這是指統(tǒng)計(jì)資料的排列不合邏輯，各個(gè)數(shù)據(jù)、項(xiàng)目之間相互矛盾。例如，企業(yè)卷煙庫存商品中主要的組成部分是省產(chǎn)煙、省外煙、國外煙，如果企業(yè)報(bào)送的統(tǒng)計(jì)資料中，卷煙庫存商品總金額顯著下降，而省產(chǎn)煙庫存金額大幅度上升，省外煙和國外煙庫存金額只是持平或只有小幅度的下降，這就存在矛盾，表明數(shù)據(jù)有邏輯性錯(cuò)誤。
（五）、數(shù)據(jù)的非同一性
它是指同一個(gè)指標(biāo)在不同時(shí)期的統(tǒng)計(jì)范圍、口徑、內(nèi)容、方法、單位和價(jià)格上有差別而造成的數(shù)據(jù)的不可比性。例如，2003年的統(tǒng)計(jì)資料中不含稅價(jià)在30元以上的卷煙為一類卷煙，而在2004年的統(tǒng)計(jì)資料中，不含稅價(jià)50元以上的卷煙為一類卷煙，如果在此基礎(chǔ)上來比較兩年的一類卷煙的銷售量，而得出一類卷煙銷售量大幅度下降的結(jié)論顯然是不合理的。
（六）、數(shù)據(jù)不完整
這里指調(diào)查單位出現(xiàn)遺漏，所列項(xiàng)目的資料沒有搜集齊全，不符合統(tǒng)計(jì)資料完整性的要求。數(shù)據(jù)不完整，就不可能反映研究對象的全貌和正確認(rèn)識(shí)現(xiàn)象總體特征，最終也就難以對現(xiàn)象變化的規(guī)律性做出明確的判斷，甚至?xí)贸鲥e(cuò)誤的結(jié)論。
（七）、統(tǒng)計(jì)手段和統(tǒng)計(jì)分析落后
目前許多企業(yè)統(tǒng)計(jì)工作仍處于手工狀態(tài)，很原始！即使采用計(jì)算機(jī)也僅僅是減少工作量去做一些匯總、指標(biāo)計(jì)算，并沒真正引用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。所做的統(tǒng)計(jì)分析也局限于事后分析，即對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單純的講解說明；不能利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)行信息共享等方式進(jìn)行事前分析和預(yù)測。換句話說，“統(tǒng)計(jì)預(yù)測”這一職能根本沒有發(fā)揮作用，缺乏對信息的收集、綜合和系統(tǒng)化。
此外，常見的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)問題還有計(jì)算錯(cuò)誤、筆誤等。
可見，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題既可能是來自于設(shè)計(jì)階段，也可能是來自于統(tǒng)計(jì)資料的整理階段。
三、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法
（一）、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的原則應(yīng)當(dāng)是全過程的、全員參加的、以預(yù)防為主的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。
首先，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制要貫穿于統(tǒng)計(jì)工作的全過程。每進(jìn)行一步，都要對已完成的工作進(jìn)行檢查、對已發(fā)生的差錯(cuò)及時(shí)進(jìn)行糾正，做到層層把關(guān)，防止差錯(cuò)流入下一個(gè)工作環(huán)節(jié)，以保證統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。其次，參加統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理和控制的人員應(yīng)當(dāng)是全面的。全體統(tǒng)計(jì)工作者都要樹立數(shù)據(jù)質(zhì)量意識(shí)，各個(gè)主要的工作環(huán)節(jié)都要落實(shí)專人負(fù)責(zé)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，是許多工作和許多統(tǒng)計(jì)工作環(huán)節(jié)質(zhì)量的綜合反映，牽涉到統(tǒng)計(jì)工作的所有部門和人員，因此，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量需要依靠所有統(tǒng)計(jì)工作者的共同努力，決不是單純靠某一個(gè)部門或少數(shù)人所能搞得好、抓得了的。只有人人關(guān)心數(shù)據(jù)質(zhì)量，大家都對數(shù)據(jù)質(zhì)量高度負(fù)責(zé)，產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)才有堅(jiān)實(shí)的群眾基礎(chǔ)。因而，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制要求把差錯(cuò)消滅在它的形成過程中，做到防檢結(jié)合，以防為主。這就要求有關(guān)人員在質(zhì)量控制中具有超前意識(shí)，拋棄那種出現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)問題才想辦法解決問題的被動(dòng)的局面。
實(shí)行全員性的質(zhì)量控制，就要把統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量目標(biāo)及其關(guān)鍵交給廣大統(tǒng)計(jì)工作者，落實(shí)到每個(gè)工作崗位，使每個(gè)崗位都有明確的工作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，做到合理分工、職責(zé)明確，職責(zé)越明確，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制就越有保證。
（二）、統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制
統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)是統(tǒng)計(jì)工作的首要環(huán)節(jié)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，首先決定于這個(gè)過程，它是提高統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的前提。如果設(shè)計(jì)過程的工作質(zhì)量不好，就會(huì)給統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量留下許多后遺癥。設(shè)計(jì)過程的質(zhì)量控制需要抓好以下幾項(xiàng)工作：
1、正確規(guī)定統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是指根據(jù)不同的統(tǒng)計(jì)目的對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)精度所提出的要求。滿足統(tǒng)計(jì)目的精度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)就是準(zhǔn)確的，高質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。首先要作充分的調(diào)查，系統(tǒng)地收集市場和用戶對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的反映和實(shí)際使用效果的情況；其次要分析研究過去統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的主要質(zhì)量問題，找準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主攻方向；最后要進(jìn)行反復(fù)論證，考慮到統(tǒng)計(jì)工作中實(shí)際能夠達(dá)到的水平。
2、合理設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系及其計(jì)算方法。
統(tǒng)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)得是否合理，也是影響統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素之一。采用統(tǒng)計(jì)報(bào)表搜集資料，首先要實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，制定的指標(biāo)要符合統(tǒng)計(jì)制度的規(guī)定，范圍要全，分組要準(zhǔn)，指標(biāo)涵義的解釋和計(jì)算方法要精確；其次要對統(tǒng)計(jì)報(bào)表的設(shè)計(jì)、頒發(fā)、填制、匯總的全過程實(shí)行全面質(zhì)量管理。
（三）、資料整理鑒別階段的質(zhì)量控制
統(tǒng)計(jì)資料整理鑒別階段出現(xiàn)的差錯(cuò)是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的重要方面。如果資料不準(zhǔn)確，就會(huì)影響結(jié)論的正確。因此，要特別注意審查資料的可靠性和適用性，要弄清楚統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的口徑范圍、計(jì)算方法和時(shí)期時(shí)點(diǎn)。對于口徑不一致或不完整的資料，需要進(jìn)行調(diào)整、補(bǔ)充；對于相互比較的資料，必須要注意有無可比性；一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有嚴(yán)重的質(zhì)量問題，應(yīng)進(jìn)行核實(shí)，避免有質(zhì)量問題的資料進(jìn)入?yún)R總處理階段?？傊?，對搜集到的資料，經(jīng)過鑒別推敲、核實(shí)審定、使之準(zhǔn)確無誤，才能使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量得到保證。
（四）、人為錯(cuò)誤的質(zhì)量控制
1、盡可能采用計(jì)算機(jī)處理統(tǒng)計(jì)資料，同時(shí)提高統(tǒng)計(jì)分析水平。
計(jì)算機(jī)作為當(dāng)今社會(huì)不可缺少的高科技產(chǎn)物已滲透到我們生活、工作中的各個(gè)環(huán)節(jié)。運(yùn)用計(jì)算機(jī)整理、匯總統(tǒng)計(jì)資料，速度快、效果好，其優(yōu)越性是手工整理無可比擬的。現(xiàn)在國內(nèi)大部分著名企業(yè)基本上實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化、全球化，利用網(wǎng)絡(luò)資源了解世界先進(jìn)行業(yè)信息，采用科學(xué)先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)分析方法和手段，進(jìn)行橫向、縱向?qū)Ρ?，找差距挖潛力，努力趕超世界先進(jìn)企業(yè)。要能夠?qū)懗鲇幸欢ㄉ疃鹊慕y(tǒng)計(jì)分析預(yù)測報(bào)告，系統(tǒng)、全面、科學(xué)地去挖掘利用網(wǎng)絡(luò)資源和從市場取得的第一手資料，完善整個(gè)分析、預(yù)測手段方法和過程。但是，也應(yīng)重視計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題，提高計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵在于提高錄入數(shù)據(jù)的可靠性。
2、統(tǒng)計(jì)工作者本身應(yīng)提高自身素質(zhì)。
統(tǒng)計(jì)人員沒有深厚的專業(yè)知識(shí)和豐富的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，沒有跟上時(shí)代及時(shí)進(jìn)行知識(shí)更新，不善于統(tǒng)計(jì)調(diào)查獲取第一手資料，寫不出有一定深度關(guān)于本企業(yè)某一方面對決策層有參考價(jià)值的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。因此，對統(tǒng)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)培訓(xùn)工作，企業(yè)內(nèi)部應(yīng)建立配套的培訓(xùn)機(jī)制，對每一層次統(tǒng)計(jì)崗位實(shí)施針對性的培訓(xùn)，必要時(shí)到企業(yè)外請有關(guān)專家學(xué)者授課，或到相關(guān)先進(jìn)單位進(jìn)行考察學(xué)習(xí)，做到取長補(bǔ)短。統(tǒng)計(jì)工作者本身也應(yīng)該努力學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)知識(shí)，鉆研業(yè)務(wù)，不斷提高統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)素質(zhì)和水平，杜絕因業(yè)務(wù)不熟悉而造成的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。
3、加強(qiáng)對統(tǒng)計(jì)人員的職業(yè)道德培訓(xùn)。
目前，上級(jí)部門下達(dá)計(jì)劃和各類政績考核對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)干擾不可低估。有些地方，以是否完成計(jì)劃和各類數(shù)據(jù)的高低作為考核地方政績的依據(jù)，導(dǎo)致很多下級(jí)部門所報(bào)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)高于計(jì)劃數(shù)或持平，這并不是計(jì)劃部門的計(jì)劃多么精確合理，而是說明某些統(tǒng)計(jì)對象或統(tǒng)計(jì)部門受某種利益的驅(qū)動(dòng)而使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量得不到保障。當(dāng)然，數(shù)據(jù)不真實(shí)、不準(zhǔn)確的原因是多方面的，其中統(tǒng)計(jì)人員的思想道德對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的影響是很大的。這就要求我們加強(qiáng)對統(tǒng)計(jì)人員的思想品德和職業(yè)道德教育，要求每一個(gè)統(tǒng)計(jì)工作者必須堅(jiān)持實(shí)事求是的工作作風(fēng)，認(rèn)真對待每一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如實(shí)地反映情況。
4、加大統(tǒng)計(jì)執(zhí)法力度，保證源頭數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
廣東省電力系統(tǒng)包括21個(gè)地市電網(wǎng)，現(xiàn)有最高運(yùn)行電壓等級(jí)為500kV，珠江三角洲地區(qū)已形成500kV環(huán)網(wǎng)，并以500kV電壓與廣西聯(lián)網(wǎng)，以400kV和110kV電壓分別與香港和澳門聯(lián)網(wǎng)。此外，廣東電網(wǎng)還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區(qū)供電。
粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心，也是全省最大的負(fù)荷中心，該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián)，除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外，還擔(dān)負(fù)著電力交換任務(wù)。在粵中地區(qū)建設(shè)一個(gè)強(qiáng)大的500kV電網(wǎng)，對保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重大意義。目前廣東500kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500kV輸變電工程正加緊建設(shè)，2000年前可望投入使用。
廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機(jī)組時(shí)代。隨著整個(gè)電網(wǎng)變得越來越復(fù)雜，電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行、發(fā)展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結(jié)合目前理論的發(fā)展，我們認(rèn)為電網(wǎng)規(guī)劃是一個(gè)受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標(biāo)的多目標(biāo)的系統(tǒng)工程。對于這樣一個(gè)系統(tǒng)，我們認(rèn)為適宜以控制論為基礎(chǔ)，結(jié)合信息論、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程等理論來研究。
從控制論角度來看，電網(wǎng)是一個(gè)巨維數(shù)的典型動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)，它具有強(qiáng)非線性、時(shí)變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動(dòng)態(tài)部分的特征。另外，電力網(wǎng)絡(luò)地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復(fù)雜的物理特性，對這樣的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強(qiáng)，線路造價(jià)，特別是走廊使用權(quán)的費(fèi)用日益昂貴，以及電力網(wǎng)的不斷增大，使得人們對電力網(wǎng)絡(luò)的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征，一些先進(jìn)的控制論思想和技術(shù)被不斷地引入到電網(wǎng)中來。下面將闡明綜合智能控制技術(shù)引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。
1綜合智能控制技術(shù)
1.1智能控制的概念
迄今為止，智能控制尚無統(tǒng)一的概念，文獻(xiàn)［1］有如下歸納：
a)最早提出智能控制概念當(dāng)推傅京孫教授，他通過對人-機(jī)控制器和機(jī)器人方面的研究，將智能控制概括為自動(dòng)控制和人工智能的結(jié)合。他認(rèn)為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器，而在高層次的智能決策，應(yīng)具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎(chǔ)上，提出了三元結(jié)構(gòu)的智能控制理論體系，他認(rèn)為僅有二元結(jié)合無助于智能控制的有效和成功應(yīng)用，必須引入運(yùn)籌學(xué)，使其成為三元結(jié)合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結(jié)構(gòu)以后，從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā)，于1986年提出了四元結(jié)構(gòu)價(jià)格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)理論4學(xué)科交叉。
總之，智能控制是多學(xué)科知識(shí)的結(jié)合，除了從控制論出發(fā)來研究它，還可以從信息論、生物學(xué)以及社會(huì)科學(xué)角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術(shù)
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結(jié)合，如模糊變結(jié)構(gòu)控制，自適應(yīng)模糊控制，自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。
2一個(gè)國外的電網(wǎng)規(guī)劃專家系統(tǒng)
關(guān)鍵詞：移相調(diào)控；單片機(jī)；電壓斜坡起動(dòng)；限流起動(dòng)；軟停車；節(jié)能運(yùn)行
1概述
眾所周知，三相交流異步電動(dòng)機(jī)以其低成本，高可靠性和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)而在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，它在直接起動(dòng)時(shí)，存在著很大的缺點(diǎn)：首先，它的起動(dòng)電流高達(dá)額定電流的5～7倍，既對電網(wǎng)造成了很大的沖擊，又影響了電器控制設(shè)備的使用壽命，甚至影響到其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行；其次，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)正常轉(zhuǎn)矩的2倍，這會(huì)對負(fù)載產(chǎn)生沖擊，增加傳動(dòng)部件的磨擦和額外維護(hù)。為此，出現(xiàn)了三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)設(shè)備。
圖1智能電機(jī)控制模塊結(jié)構(gòu)圖
傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)有以下幾種方法:
1）在電動(dòng)機(jī)定子電路中串入電抗器，使一部分電壓降在電抗器上；
2）星形—三角形(Y—)轉(zhuǎn)換降壓起動(dòng)，即起動(dòng)時(shí)電機(jī)接成星形，起動(dòng)結(jié)束后，通過一個(gè)轉(zhuǎn)換器變成三角形接法；
3）補(bǔ)償器起動(dòng)（自耦變壓器起動(dòng)）。
傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備體積龐大，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與負(fù)載匹配的電機(jī)轉(zhuǎn)矩很難控制，也就是說很難得到合適的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；而且在切換瞬間會(huì)產(chǎn)生很高的電流尖峰，由此產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)會(huì)損害電機(jī)轉(zhuǎn)子，軸連接器，中間齒輪以及負(fù)載設(shè)備。
因此，就需要有一種能克服傳統(tǒng)起動(dòng)缺點(diǎn)的起動(dòng)裝置。銀河公司開發(fā)生產(chǎn)的捷普牌新一代數(shù)字式智能電機(jī)控制模塊，不但完全克服了傳統(tǒng)起動(dòng)的缺點(diǎn)，對各種起動(dòng)方法做了進(jìn)一步的改善和提高，而且還增加了很多其他功能，比如：節(jié)能運(yùn)行，過流保護(hù)，過熱保護(hù)，缺相保護(hù)等。
這種模塊采用數(shù)碼管顯示，按鍵控制，整個(gè)起動(dòng)過程全部由單片機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)完成，操作極其方便。
用戶通過按鍵調(diào)整參數(shù)設(shè)置，可以按實(shí)際情況選擇不同的起動(dòng)方式，能夠很方便地控制起動(dòng)電流，得到與負(fù)載相匹配的電機(jī)轉(zhuǎn)矩。
2模塊結(jié)構(gòu)及電氣原理
模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1可以看出，該模塊的主電路與相控電路及單片機(jī)共同封裝于同一殼體內(nèi)，同時(shí)內(nèi)置多個(gè)電流、電壓傳感器。用接插件將模塊與控制盒連接在一起，實(shí)現(xiàn)各種功能的設(shè)置和顯示。
主電路為6只玻璃鈍化方形晶閘管芯片，通過一體化焊接技術(shù)，將其貼在DBC（陶瓷覆銅板）上，并與導(dǎo)熱銅板焊接在一起。模塊使用時(shí)，導(dǎo)熱銅板與散熱片通過導(dǎo)熱硅脂緊密接觸。這種結(jié)構(gòu)使模塊具有很高的絕緣性能和散熱性能。
圖2是模塊電氣原理方框圖。移相控制電路部分是銀河公司自主開發(fā)的JP-SSY01數(shù)字移相集成電路。該電路為SOP28封裝，5V單一電源供電，全數(shù)字化處理方式，具有很高的移相精度及對稱度。對控制端加0～10V電平信號(hào)，即可控制移相角度。
同步變壓器輸出同步信號(hào)給移相電路，其中另一路給單片機(jī)，作為單片機(jī)采集電壓、電流信號(hào)的基準(zhǔn)。這樣，就克服了如果交流電頻率變化帶來的計(jì)算誤差，提高了計(jì)算精度。
傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器。兩種傳感器中均使用了霍爾元件，具有體積小、反應(yīng)快、線形度高的特點(diǎn)，通過與模塊結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)，方便地置于模塊內(nèi)部。兩種傳感器將電壓模擬量、電流模擬量傳給12位高速A/D轉(zhuǎn)換器，通過A/D轉(zhuǎn)換，將相應(yīng)的數(shù)字量傳給單片機(jī)，以供單片機(jī)進(jìn)行處理。
顯示、控制部分采用串行口與單片機(jī)進(jìn)行通信，這種通信方式大大減少了該部分與模塊內(nèi)部的連線。5個(gè)數(shù)碼管顯示，8個(gè)按鍵控制，使顯示與控制直觀、方便。
3主要功能
智能電機(jī)控制模塊主要完成電壓斜坡起動(dòng)，限流起動(dòng)，電壓突跳起動(dòng)，軟停車，節(jié)能運(yùn)行，過流、過熱、缺相保護(hù)等功能。
3.1電壓斜坡起動(dòng)
如圖3所示，系統(tǒng)首先給電機(jī)加一個(gè)電壓Us，之后電壓線性上升，從Us增加到最大電壓Umax，即電網(wǎng)輸入電壓。Us由用戶設(shè)定，可供用戶選擇的電壓為80～300V。ts也由用戶設(shè)定，可以在1～90s選擇。在實(shí)際使用中，用戶根據(jù)實(shí)際情況，例如電機(jī)功率大小、負(fù)載大小等，選擇合適的參數(shù)，達(dá)到最佳起動(dòng)效果。
這種起動(dòng)方式的特點(diǎn)是起動(dòng)平穩(wěn)，可減少起動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)大大減輕起動(dòng)力矩對負(fù)載帶來的機(jī)械振動(dòng)。
3.2限流起動(dòng)
如圖4所示，這種起動(dòng)方式是由用戶設(shè)定一電流值Ik，在整個(gè)起動(dòng)過程中，實(shí)際電流不超過設(shè)定值Ik。Ik由用戶根據(jù)實(shí)際負(fù)載大小自己設(shè)定。
限流起動(dòng)可以使大慣性負(fù)載以最小電流起動(dòng)加速，可以通過設(shè)置電流上限，以滿足在電網(wǎng)容量有限的場合使用。這種起動(dòng)方式特別適合于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。
3.3電壓突跳起動(dòng)
實(shí)際應(yīng)用中，很多負(fù)載具有很大的靜摩擦力。在電壓斜坡起動(dòng)方式中，電壓是由小到大逐漸上升的。如果直接使用電壓斜坡方式起動(dòng)，在起動(dòng)開始的一段時(shí)間內(nèi)，因所加電壓太小，克服不了負(fù)載的靜摩擦力，電機(jī)不動(dòng)，這可能會(huì)造成電機(jī)因發(fā)熱而損壞的情況。電壓突跳功能則解決了這個(gè)問題。在電機(jī)起動(dòng)前，模塊先輸出一電壓Ut，且持續(xù)一段時(shí)間tt，用以克服靜摩擦力，待電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)之后，再按照原設(shè)定方式起動(dòng)，從而比較好地保護(hù)了電機(jī)，如圖5所示。對于不需要該功能的負(fù)載，只要將tt設(shè)置為0即可。Ut可調(diào)整，范圍是0～380V，tt可調(diào)整，范圍是0～10s。
3.4軟停車
如圖6所示，按下停車鍵后，模塊的輸出電壓立即下降到Up1，然后逐漸下降，經(jīng)過時(shí)間tp后，下降到Up2，再立即下降到0。Up可調(diào)整，范圍是100～380V；Up2可調(diào)整，范圍是0～300V；tp調(diào)整的范圍是0～90s。
軟停車可以大大減少管道傳輸中液體的沖擊。
3.5節(jié)能運(yùn)行
對于大摩擦負(fù)載，由于起動(dòng)電流大，需要功率較大的電動(dòng)機(jī)，而在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)載力矩比電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩小得多，這就造成電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行。對于間歇性負(fù)載，持續(xù)大電流的工作時(shí)間占整個(gè)工作周期很小一部分，從而造成輕載時(shí)無功損耗?浪費(fèi)，使運(yùn)行功率因數(shù)大大降低。智能電機(jī)控制模塊通過檢測電壓和電流，根據(jù)負(fù)載大小自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓，使電機(jī)工作在最佳效率工作區(qū)，達(dá)到節(jié)能目的。
3.6保護(hù)功能
共有三種保護(hù)功能：過流保護(hù)，過熱保護(hù)，缺相保護(hù)。
在起動(dòng)或者運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)上述三種故障之一，模塊會(huì)自動(dòng)斷電，控制盒上的數(shù)碼管會(huì)閃爍顯示故障原因，待排除故障以后，按復(fù)位鍵即可恢復(fù)正常。
在上述保護(hù)中，過流保護(hù)值可調(diào)。
4實(shí)驗(yàn)情況及實(shí)際應(yīng)用效果
我們對一只正在使用中的智能電機(jī)控制模塊進(jìn)行了實(shí)際測量并作了記錄。所用負(fù)載為18.5kW風(fēng)機(jī)，供電電壓實(shí)際測量值為390V左右。
為了作一個(gè)比較，首先拆掉模塊進(jìn)行直接起動(dòng)。合上空氣開關(guān)后，電壓立即上升到390V，電流快速上升到150A，持續(xù)一段時(shí)間，逐漸下降，最后穩(wěn)定在30A左右。同時(shí)，可清楚地聽到由于大電流沖擊，使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)而發(fā)出的噪聲。
然后接上智能電機(jī)控制模塊，設(shè)置為限流方式起動(dòng)，限流值為90A，打開節(jié)能運(yùn)行。按下“起動(dòng)”鍵，可觀測到電流上升速度明顯變慢，逐漸上升到90A，保持2～3s后，逐漸下降為30A。電壓由0V緩慢上升到390V。起動(dòng)時(shí)間為6s。在整個(gè)起動(dòng)過程中，電機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)，聽不到機(jī)械沖擊的噪聲。15s后，電壓逐漸下降為355V，電流不變，開始穩(wěn)定運(yùn)行。
數(shù)字式智能電機(jī)控制模塊現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域和其他場合，實(shí)際應(yīng)用效果如下：
1）降低了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流；
2）避免了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)供電線路瞬間電壓跌落，造成電網(wǎng)上用電設(shè)備、儀表誤動(dòng)作；
3）防止了起動(dòng)時(shí)由于產(chǎn)生的力矩沖擊，而使機(jī)械斷軸或產(chǎn)生廢品；
4）可以較頻繁地起動(dòng)電動(dòng)機(jī)(軟起動(dòng)裝置一般允許10次/h，而使電動(dòng)機(jī)不致過熱)；
5）對泵類負(fù)載可以防止水錘效應(yīng)，防止管道破裂；
6）對某些工藝應(yīng)用(如染紗機(jī)械)，可防止由于起動(dòng)過快而產(chǎn)生染色不勻的質(zhì)量問題；
7）對某些易碎的容器灌漿生產(chǎn)線，可防止容器破損；
8）適應(yīng)供電變壓器容量較低的場合(如注塑機(jī))；
9）可以降低電網(wǎng)適配容量，節(jié)省增容費(fèi)開支；
10）適用于需要方便地調(diào)節(jié)起動(dòng)特性的場合。
一、虛擬儀器與運(yùn)動(dòng)控制
1.虛擬儀器與圖形化編程語言-LabVIEW
虛擬儀器(即VirtualInstrument，簡稱NI)是一種基于計(jì)算機(jī)的儀器，就是在通用計(jì)算機(jī)上加上軟件和(或)硬件，使得使用者在操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)，就象是在操作一臺(tái)他自己設(shè)計(jì)的專用的傳統(tǒng)電子儀器。在虛擬儀器系統(tǒng)中，硬件僅僅是為了解決信號(hào)的輸入輸出，軟件才是整個(gè)儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵，任何一個(gè)使用者都可以通過修改軟件的方法，很方便地改變、增減儀器系統(tǒng)的功能與規(guī)模，所以有“軟件就是儀器”之說。虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)，徹底打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義，用戶無法改變的模式，虛擬儀器技術(shù)給用戶一個(gè)充分發(fā)揮自己的才能、想象力的空間。用戶(而不是廠家)可以隨心所欲地根據(jù)自己的需求，設(shè)計(jì)自己的儀器系統(tǒng)，滿足多種多樣的應(yīng)用需求。
虛擬儀器系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與儀器系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它利用PC計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形編程環(huán)境和在線幫助功能，結(jié)合相應(yīng)的硬件，快速建立人機(jī)交互界面的虛擬儀器面板，完成對儀器或設(shè)備的控制、數(shù)據(jù)分析與顯示，提高儀器的功能和使用效率，大幅度降低儀器的價(jià)格，使用戶可以根據(jù)自己的需要定義儀器的功能，方便地對其進(jìn)行維護(hù)、擴(kuò)展、升級(jí)等。
LabVIEW是美國NI公司利用虛擬儀器(virtualinstnlments)技術(shù)開發(fā)的32位，主要面向計(jì)算機(jī)測控領(lǐng)域的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)。LabVIEW同時(shí)也是一一種功能強(qiáng)大的圖形編程語言，但它與傳統(tǒng)的文本編程語言(如c語言)不同，采用了一種基于流程圖的圖形化編程形式，因此也被稱為G語言(graphicallanguage)。這種圖形化的編程形式，方便了非軟件專業(yè)的工程師快速編制程序。LabVIEW也不同于傳統(tǒng)文本式的編程語言的順序執(zhí)行方式，而是采用了數(shù)據(jù)流的執(zhí)行方式，這種方式要求程序僅在各節(jié)點(diǎn)已獲得它的全部數(shù)據(jù)后才執(zhí)行。
多任務(wù)并行處理一般是通過多線程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，不同的任務(wù)實(shí)際上通過各自的線程輪流占用CPU時(shí)間片來達(dá)到“同時(shí)”處理的目的。LabVIEW也采用了多線程技術(shù)，而且與傳統(tǒng)文本式的編程語言相比，有兩大優(yōu)點(diǎn)：LabVIEW把線程完全抽象出來，編程者不需對線程進(jìn)行創(chuàng)建、撤銷及同步等操作；LabVIEW使用圖形化的數(shù)據(jù)流的執(zhí)行方式，因此在調(diào)試程序時(shí)，可以非常直觀地看到代碼的并行運(yùn)行狀態(tài)，這使編程者很容易理解多任務(wù)的概念。
LabVIEW圖形化編程語言有效地利用了當(dāng)今圖形用戶接口的點(diǎn)擊特性。編寫程序只包含以下的一些簡單步驟：
用鼠標(biāo)選擇儀器函數(shù)作為對象；
描述測試步驟和對象之間的關(guān)系；
建立初始條件。
2.運(yùn)動(dòng)控制
運(yùn)動(dòng)控制卡是一種基于PC機(jī)、用于各種運(yùn)動(dòng)控制場合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因?yàn)椋?/p>
為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開放性等要求；
在各種工業(yè)設(shè)備、國防裝備(如跟蹤定位系統(tǒng)等)、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊的硬件平臺(tái)；
PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用，也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。
運(yùn)動(dòng)控制卡通常采用專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制芯片或高速DSP作為運(yùn)動(dòng)控制核心，大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地，運(yùn)動(dòng)控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面的工作(例如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號(hào)的監(jiān)控等等)；控制卡完成運(yùn)動(dòng)控制的所有細(xì)節(jié)(包括脈沖和方向信號(hào)的輸出、自動(dòng)升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號(hào)的檢測等等)。運(yùn)動(dòng)控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在相應(yīng)系統(tǒng)平臺(tái)下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運(yùn)動(dòng)控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)由于具有轉(zhuǎn)子慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點(diǎn)，成了控制系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件之一。步進(jìn)電機(jī)的控制方法包括開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種。
二、基于虛擬儀器的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)與原理
一般運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由五部分構(gòu)成：被移動(dòng)的機(jī)械設(shè)備、運(yùn)動(dòng)I/O的馬達(dá)(伺服或步進(jìn))、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)單元、智能運(yùn)動(dòng)控制器、以及編程/操作接口軟件。
本系統(tǒng)的目標(biāo)是利用筆者實(shí)驗(yàn)室已有美國國家儀器公司(NI)的NIPCI7354伺服/步進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制卡及其配套軟件、NI7604伺服/步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器及其配套軟件、兩相步進(jìn)電機(jī)、LabVIEW軟件、多軸精密電移臺(tái)(負(fù)載)、PC機(jī)等構(gòu)建一套步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，分別實(shí)現(xiàn)單軸、兩軸、三軸和四軸的運(yùn)動(dòng)控制，要求系統(tǒng)具有數(shù)控系統(tǒng)的基本功能，能實(shí)現(xiàn)不同坐標(biāo)系下的直線、圓弧插補(bǔ)、速度控制、電子傳動(dòng)等功能，以供實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1示。
圖1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖
1.NIPCI7354運(yùn)動(dòng)控制卡
NIPCI7354控制卡可同時(shí)控制包括交流和步進(jìn)電機(jī)的4軸運(yùn)動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)諸如點(diǎn)到點(diǎn)位置控制、速度控制、三維直線、圓弧、螺旋型和球形運(yùn)動(dòng)、電子傳動(dòng)、混合運(yùn)動(dòng)、回程和限位控制、Trigger輸入和Breakpoint輸出等功能。NIPCI7354的嵌入式固件是基于RT0S(實(shí)時(shí)操作系統(tǒng))內(nèi)核的，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，通過簡單易用的運(yùn)動(dòng)控制器、軟件、以及外設(shè)提供集成方案的功能與能力，為一般伺服與步進(jìn)應(yīng)用提供精確、高性能的運(yùn)動(dòng)功能。該運(yùn)動(dòng)控制器可以使用支持Windows2000/NT/Me/xp操作系統(tǒng)的LabVIEW、MeasurementStudio(LabWindows/CVI、VisualBasic)以及C/C++進(jìn)行編程。
NIPCI7354運(yùn)動(dòng)控制卡是高性能PCI步進(jìn)/伺服控制器，可用于所有運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制器采用先進(jìn)的技術(shù)，在嵌入式實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)或者以主機(jī)為中心的編程環(huán)境中提供混合運(yùn)動(dòng)軌跡控制和完全協(xié)同的圓形、線性、點(diǎn)到點(diǎn)、齒輪和空間矢量控制。其豐富的功能可以滿足最為嚴(yán)格的要求。
NIPCI7354運(yùn)動(dòng)控制卡的主要特點(diǎn)：通過PCI總線與主機(jī)(上位機(jī))通信；68芯VHDCI輸出電纜；普通數(shù)字輸出電壓：0-32V；高電平3.5--30V，低電平0—2V；最大脈沖速率：100KHZ；運(yùn)行電流：3-14mA；觸發(fā)輸出最大脈沖速率：1MHz；
2.運(yùn)動(dòng)控制軟件
利用NILabVIEW圖形化編程語言以及各種應(yīng)用軟件可以開發(fā)功能強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制程序，運(yùn)動(dòng)控制器配備NI-Motion驅(qū)動(dòng)軟件提供的LabVIEWVI、固件更新程序、DLL程序，可以利用其它開發(fā)工具(比如MeasurementStudio，LabWindowsCVI)或其它編程語言開發(fā)運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。NI運(yùn)動(dòng)助手(MotionAssistant)是一個(gè)采用LabVIEW代碼生成方法的附加工具，運(yùn)用該工具您只需進(jìn)行極少編程甚至無需編程即可開發(fā)LabVIEW運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。
3.NI7604驅(qū)動(dòng)器
NI7604驅(qū)動(dòng)器將NI7354提供的四軸運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)放大，以驅(qū)動(dòng)兩相步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)精密電移臺(tái)運(yùn)動(dòng)。該驅(qū)動(dòng)器將運(yùn)動(dòng)控制器與特定應(yīng)用馬達(dá)、編碼器、限位器、用戶I/O連接在一起。一根控制電纜連接運(yùn)動(dòng)控制器與驅(qū)動(dòng)器，為全部的命令集與反饋信號(hào)提供一個(gè)通道。
NI7604的主要特點(diǎn)：輸入電壓：115V/23V，2/1A，60/50Hz；步進(jìn)放大器：IM481H；每相電流：0.2—1.4A；電源連續(xù)輸出容量：80W；輸入電纜：68芯VHDCI型；輸出電壓：24VDC；+5V輸出：1A。
4.運(yùn)動(dòng)控制外設(shè)
兩相步進(jìn)電機(jī)4臺(tái)，四軸精密電移臺(tái)一套，電移臺(tái)是滾珠絲杠/螺母驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)原理圖如圖2示。
三、系統(tǒng)工作原理
通過上位機(jī)(PC機(jī))的數(shù)據(jù)終端設(shè)備設(shè)置步進(jìn)電機(jī)的目標(biāo)位置、加速度、速度和減速度(即發(fā)出運(yùn)動(dòng)控制任務(wù))，NIPCI7354運(yùn)動(dòng)控制卡根據(jù)設(shè)置信息控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間(輸出脈沖個(gè)數(shù))和方向，即控制卡完成實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，NI7604驅(qū)動(dòng)器放大脈沖信號(hào)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在電機(jī)運(yùn)行過程中，控制脈沖的頻率f應(yīng)隨時(shí)變化以滿足電機(jī)低速起停及高速運(yùn)行的需要。脈沖頻率由發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率(B)決定，每發(fā)出一個(gè)脈沖需用兩個(gè)二進(jìn)制位1和0來構(gòu)成其高、低電平，所以f＝B/2，通過調(diào)整發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率可改變所發(fā)出的控制脈沖的頻率。按常規(guī)波特率系列發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)所產(chǎn)生的控制脈沖頻率變化較大，不能滿足電機(jī)正常起停及調(diào)速的要求，為此計(jì)算機(jī)需按非標(biāo)準(zhǔn)的波特率發(fā)送數(shù)據(jù)以產(chǎn)生任意頻率的控制脈沖。一般在電機(jī)起動(dòng)及停止階段每發(fā)送一個(gè)字節(jié)調(diào)整一次波特率，以使電機(jī)起停得盡量平滑。
四、軟件研究與實(shí)現(xiàn)
在系統(tǒng)硬件環(huán)節(jié)構(gòu)建完成后，先后逐步完成了單軸直線運(yùn)動(dòng)控制、兩軸平面運(yùn)動(dòng)控制、三軸空間運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件研究與開發(fā)。
控制軟件利用LabVIEW7這種虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)，每個(gè)程序分為前面板和框圖程序兩部分。前面板用于設(shè)置控制參數(shù)和顯示控制過程及結(jié)果，框圖程序是程序的代碼。兩軸平面螺旋運(yùn)動(dòng)前面板如圖3示，兩軸平面螺旋運(yùn)動(dòng)框圖程序(局部)。
關(guān)鍵詞：大體積砼承臺(tái)裂縫控制溫度應(yīng)力施工技術(shù)措施
1引言
白果渡嘉陵江大橋是國道212線四川武勝至重慶合川高速公路橫跨嘉陵江的一座特大橋，全橋長1433米，主橋?yàn)椋?30+230+130）m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)，單箱單室，下部結(jié)構(gòu)為16根24米長Ф230cm的群樁基礎(chǔ)，上接大體積分離式承臺(tái)。單幅承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸為18.7mx10.2mx5m，單幅承臺(tái)砼方量為953.7m3，一次澆注完成。
2簡述
2.1溫度應(yīng)力的主要成因：
2.1.1大體積砼在硬化期間，水泥水化后釋放大量的熱量，使砼中心區(qū)域溫度升高，而砼表面和邊界由于受氣溫影響溫度較低，從而在斷面上形成較大的溫差，使砼的內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力（稱為內(nèi)部約束應(yīng)力）。
2.1.2當(dāng)砼的水化熱發(fā)展到3～7d達(dá)到溫度最高點(diǎn)，由于散熱逐漸產(chǎn)生降溫產(chǎn)生收縮，且由于水分的散失，使收縮加劇，這種收縮在受到基巖等約束后產(chǎn)生拉應(yīng)力（稱為外部約束應(yīng)力）。
2.2溫度應(yīng)力在承臺(tái)砼內(nèi)的分布如下圖所示：
綜上所述，在承臺(tái)大體積砼施工前，必須進(jìn)行砼的溫度變化，應(yīng)力變化的估算，以確定養(yǎng)護(hù)措施、分層厚度、澆筑溫度等施工措施，并以此來指導(dǎo)施工。
3C30承臺(tái)大體積砼砼裂縫控制的施工計(jì)算
3.1相關(guān)資料：
3.1.1配合比
水泥：粉煤灰：砂子：碎石：水：NNO-Ⅱ減水劑
369：50：677：1148：176：3.66
1：0.136：1.835：3.111：0.48：1%
3.1.2材料：
水泥：騰輝F.032.5級(jí)水泥
碎石：草街連續(xù)級(jí)配碎石（5~31.5mm）
混合中砂：機(jī)制砂40%，渠河細(xì)砂60%
粉煤灰：硌黃華能電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰
外加劑：達(dá)華NNO-Ⅱ型緩凝減水劑
3.1.3氣象資料
相對濕度80~82%；年平均氣溫17.5~17.6℃，最高氣溫40.5℃，夏熱期（5~9月份）平均氣溫20℃。
3.1.4采用自動(dòng)配料機(jī)送料，裝載機(jī)加料，拌和站集中拌和，混凝土泵輸送砼至模內(nèi)。
3.2砼最高水化熱溫度及3d、7d的水化熱絕熱溫度
C=369kg/m3；粉煤灰32.5水泥：水化熱Q7d=257J/kg，Q28d=222J/kg（騰輝水泥廠提供的數(shù)據(jù)）；c=0.96J/kg.k；ρ=2400kg/m3。
3.2.1砼最高水化熱絕熱溫升
Tmax=CQ/cρ=(366*257)/(0.96*2400)=40.83℃
3.2.23d的絕熱溫升
T（3）=40.83*(1-e-0.3*3)=24.23℃
ΔT（3）=24.23-0=24.23℃
3.2.37d的絕熱溫升
T（7）=40.83*(1-e-0.3*7)=35.83℃
ΔT（7）=35.83-24.23=11.6℃
(4)15d的絕熱溫升
T（15）=40.83*(1-e-0.3*15)=40.38℃
T（15）=40.38-35.83=4.55℃
3.3砼各齡期收縮變形值計(jì)算
εy（t）=εy0（1-e-0.01t）*M1*M2*…*M10
查表得：M1=1.10，M2=1.0，M3=1.0，M4=1.21，M5=1.2，M6=1.11(1d)、1.09(3d)、1.0(7d)、0.93(15d)，M7=0.7，M8=1.4，M9=1.0，M10=0.895
則有：M1M2M3M4M5M7M8M9M10
=1.10*1.0*1.0*1.21*1.2*0.7*1.4*1.0*0.895=1.401
3.3.13d收縮變形值
εy（3）=εy0*（1-e-0..03）*1.401*M6
=3.24*10-4*（1-e-0..03）*1.401*1.09=0.146*10-4
3.3.27d收縮變形值
εy（7）=εy0*（1-e-0..07）*1.401*M6
=3.24*10-4*（1-e-0..07）*1.401*1.0=0.307*10-4
3.3.315d收縮變形值
εy（15）=εy0*（1-e-0.15）*1.401*M6
=3.24*10-4*（1-e-0..15）*1.401*0.93=0.588*10-4
3.4砼收縮變形換算成當(dāng)量溫差
3.4.13d
T（y）（3）=-εy（3）/α=(-0.146*10-4)/(1.0*10-5)=-1.46℃
3.4.27d
T（y）（7）=-εy（7）/α=(-0.307*10-4)/(1.0*10-5)=-3.07℃
3.4.315d
T（y）（15）=-εy（15）/α=(-0.588*10-4)/(1.0*10-5)=-5.88℃
3.5各齡期砼模量計(jì)算E（t）=Ec*（1-e-0..09t）
3.5.13d齡期
E（3）=3.0*104*（1-e-0..09*3）
=7.1*103N/mm2
3.5.27d齡期
E（7）=3.0*104*（1-e-0..09*7）
=1.40*104N/mm2
3.5.315d齡期
E（15）=3.0*104*（1-e-0..09*15）
=2.22*104N/mm2
3.6砼的溫度收縮應(yīng)力計(jì)算
砼強(qiáng)度換算f（n）=f（28）*lgn/lg28，砼抗拉強(qiáng)度ft=0.23*f2/3cu對于C30砼f（28）=15N/mm2
3d齡期:f（3）=f（28）*lg3/lg28=15*lg3/lg28=8.76N/mm2
ft=0.23f2/3(3)=0.23*4.952/3=0.668N/mm2
7d齡期:f（7）=f（28）*lg7/lg28=15*lg7/lg28=8.76N/mm2
ft=0.23f2/3(7)=0.23*8.762/3=0.98N/mm2
由于在七月份澆注承臺(tái)砼，氣溫較高，假設(shè)入模溫度To=30℃，Th=25℃
3.6.13d齡期H（t）=0.57,R=0.35,V=0.15
ΔT=To+2/3T(t)+Ty(t)-Th=30+2/3*24.23+1.46-25=22.61℃
σ=-(7.1*103*10*10-6*22.61*0.57*0.35)/(1-0.15)
=0.377N/mm2＜(0.668/1.15)=0.581N/mm2可
3.6.27d齡期H（t）=0.502,R=0.35,V=0.15
ΔT=30+2/3*35.83+3.07-25=31.96℃
σ=-(1.4*104*10*10-6*31.96*0.502*0.35)/(1-0.15)
=0.93N/mm2＜0.98N/mm2
抗裂安全系數(shù)：K=0.98/0.93=1.05<1.15
4裂縫控制的施工技術(shù)措施
通過以上分析可知，承臺(tái)基礎(chǔ)在露天養(yǎng)護(hù)期間，7d齡期時(shí)，抗裂安全系數(shù)K值稍小于1.15，此時(shí)砼有可能出現(xiàn)裂縫，因此，在設(shè)計(jì)配合比、砼施工過程及養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)采取一定措施，以減小砼表面與內(nèi)部溫差值，使得砼表面與砼內(nèi)部溫差小于25℃，σ/（1.15）＜ft，則可控制裂縫的不出現(xiàn)。采取如下措施：
4.1采用雙摻技術(shù)，摻入粉煤灰和NNO-II型緩凝減水劑，粉煤灰摻入采用超量代換法，減水劑的緩凝時(shí)間15個(gè)小時(shí)（通過實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果表明），延緩砼的初凝時(shí)間，延緩砼水化熱峰值的出現(xiàn)。
4.2通過技術(shù)性能比較，石灰?guī)r碎石的線膨脹系數(shù)較小，彈模低，極限拉伸值大，據(jù)相關(guān)資料表明，在相同溫差下，溫度應(yīng)力可減小50%，能提高砼的抗拉強(qiáng)度，因此，選用石灰?guī)r碎石作為粗骨料；控制骨料（砂、石）的含泥量，以減小砼的收縮，提高極限拉伸。
4.3嚴(yán)格控制砼的入模溫度在30℃左右。選擇在傍晚開始澆注承臺(tái)砼，對粗骨料進(jìn)行噴水和護(hù)蓋；施工現(xiàn)場設(shè)置遮陽設(shè)施，搭設(shè)彩條布棚，避免陽光直曬；在水箱中加入冰塊，降低拌和水的溫度；在基坑內(nèi)設(shè)一大功率的鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)散熱。
4.4埋設(shè)6層冷卻管，每層冷卻管配一潛水泵，在第一批開始砼初凝時(shí)由專人負(fù)責(zé)往冷卻管內(nèi)注入涼水降溫，冷卻水流速應(yīng)大于15L/min，冷卻水采用嘉陵江水，持續(xù)養(yǎng)生7天。通過冷卻排水，帶走砼體內(nèi)的熱量，許多工程實(shí)踐表明，此方法可使大體積砼體內(nèi)的溫度降低3~4攝氏度。
4.5澆注砼時(shí)，采用薄層澆注，控制砼在澆注過程中均勻上升，避免砼拌和物堆積過大高差，砼的分層厚度控制在20~30cm。
4.6設(shè)10臺(tái)插入式振搗器，加強(qiáng)振搗，以期獲得密實(shí)的砼，提高密實(shí)度和抗拉強(qiáng)度，澆注后，及時(shí)排除表面積水，進(jìn)行二次抹面，防止早期收縮裂縫的出現(xiàn)。
4.7砼澆注后，搭設(shè)遮陽布棚，避免陽光曝曬承臺(tái)表面。
4.8砼澆注后，砼表面用土工布覆蓋保溫，并灑水養(yǎng)生，使砼緩慢降溫、緩慢干燥，減少砼內(nèi)外溫差。
4.9砼澆筑后，每2小時(shí)量測冷卻管出口的水溫和砼表面溫度，若溫差大于20℃時(shí)，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施，如加快冷卻水的流通速度等措施，以控制溫差小于25℃。
5溫度監(jiān)測
承臺(tái)砼入模溫度為30℃～34℃，1.5d后中心溫度最高達(dá)50℃，溫升達(dá)20℃，3d后中心溫度達(dá)57℃～60℃，溫升27℃～30℃，經(jīng)過10～12d降溫階段后，中心溫度基本穩(wěn)定。
承臺(tái)中心與側(cè)面中心溫度的最大溫差為10℃，與承臺(tái)表面的最大溫差為17℃左右，因此，在養(yǎng)護(hù)階段必須做好承臺(tái)表面的保溫措施，延緩承臺(tái)表面的降溫速度，減小溫差。
1.1電力市場開放和能源政策的變遷隨著社會(huì)對電力的依賴越來越大，電力市場的競爭又越發(fā)的激烈，然而電力的安全與布局分布發(fā)電等問題也愈發(fā)的嚴(yán)重，加上煤炭等資源的緊缺和環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)重，國家大力推行新能源的開發(fā)與能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，使得通過數(shù)字化控制的電網(wǎng)面臨著極大的挑戰(zhàn)。
1.2電網(wǎng)發(fā)展滯后與運(yùn)行控制不協(xié)調(diào)無論是國外發(fā)達(dá)國家還是像中國這樣發(fā)展比較快的國家，由于電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)比較老化、電網(wǎng)運(yùn)行冗余度小，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)不是通過整體的發(fā)展自上而下規(guī)劃發(fā)展來的，而是在基礎(chǔ)上一步步添加而來的，這就使得電網(wǎng)的發(fā)展比較落后，電網(wǎng)的運(yùn)行控制也不協(xié)調(diào)。
2數(shù)字化在電網(wǎng)應(yīng)用中的體系結(jié)構(gòu)
2.1數(shù)字化電網(wǎng)的概念數(shù)字化電網(wǎng)是利用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)整體的經(jīng)濟(jì)、可靠、高效的運(yùn)營。數(shù)字化電網(wǎng)需要與企業(yè)信息化相結(jié)合，通過自身的特點(diǎn)來達(dá)到相輔相成。數(shù)字化電網(wǎng)主要側(cè)重電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)營和運(yùn)行過程中通過數(shù)字化對電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控與控制。
2.2數(shù)字化電網(wǎng)的特點(diǎn)數(shù)字化電網(wǎng)具有自愈功能，能夠通過自身的自動(dòng)檢測來不斷地更新，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，這樣的特點(diǎn)能夠保證電網(wǎng)更經(jīng)得起外部的安全攻擊。數(shù)字化電網(wǎng)能夠容納各種發(fā)電形式，可以提供更高的電能質(zhì)量，能夠更好地對電力市場進(jìn)行支持。
3通過數(shù)字化對電網(wǎng)信息集成
3.1數(shù)字化電網(wǎng)中信息集成的特點(diǎn)數(shù)字化電網(wǎng)中的信息主要通過采集裝置從電網(wǎng)中獲得，主要是通過國家電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸{(diào)度控制中心。數(shù)字化電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)有統(tǒng)一的模型，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)按照統(tǒng)一的模型在信息平臺(tái)中統(tǒng)一存儲(chǔ)。
3.2以當(dāng)前電網(wǎng)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電網(wǎng)的信息集成數(shù)字化電網(wǎng)的建設(shè)并不是對電網(wǎng)進(jìn)行全面改革，而是在原有電網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有計(jì)劃地對電網(wǎng)中的問題進(jìn)行改良，想要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電網(wǎng)的信息集成，首先應(yīng)當(dāng)解決電網(wǎng)系統(tǒng)中存在的系統(tǒng)異構(gòu)問題，然后按照統(tǒng)一的模型建立信息中心，目前我國主要對以下幾點(diǎn)進(jìn)行研究：
⑴建立統(tǒng)一的電網(wǎng)信息模型，完善開發(fā)的模型基礎(chǔ)；
⑵發(fā)開高效的信息對接平臺(tái)，解決系統(tǒng)間的交互困難；
⑶提取各系統(tǒng)之間的共同信息量，建立數(shù)據(jù)交換平臺(tái)；
⑷規(guī)劃生產(chǎn)調(diào)度信息平臺(tái)，建立統(tǒng)一的信息中心。
4數(shù)字化在電力管理中的前景展望
如今社會(huì)對于電網(wǎng)的要求越來越高，人們急需一個(gè)更加智能更加可靠的電網(wǎng)，數(shù)字化電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)可以從根本上解決原有電力結(jié)構(gòu)的不足之處，數(shù)字化電網(wǎng)的信息集成不會(huì)出現(xiàn)以前信息中的孤島現(xiàn)象，而是以信息平臺(tái)的方式提供信息中心，實(shí)現(xiàn)信息的橫向和縱向的互聯(lián)，數(shù)字化電網(wǎng)中的信息平臺(tái)涉及到管理與維護(hù)，需要適當(dāng)?shù)目紤]管理流程。
5結(jié)束語
