模拟设备教学范文（精选10篇）
模拟设备教学 第1篇
关键词：计算机数值模拟,铸造工艺,冒口,铸造缺陷
铸造是材料成型与控制专业的一个重要的方向之一, 也是促进本科生就业的一个重要的方向, 《铸造工艺与设备》是铸造专业方向的主干课程, 该课程讲授铸造工程师必备的工艺理论和基础知识。目前《铸造工艺与设备》课程缺乏和理论课程相配套的实验, 面临这个现实, 将计算机模拟仿真技术应用于铸造专业课程的教学是一个很好的教学方法。应用计算机模拟技术及其仿真软件对砂型铸造过程进行工艺参数及砂模结构进行优化是一门前沿新技术。采用模拟仿真进行铸造工艺课程教学, 既解决了实践环节缺少的矛盾, 又能直观逼真地模仿铸造工艺过程, 使学生较快掌握所学专业知识及并优化工艺和模具, 直观生动地展现铸造过程各种物理场的细节变化, 科学准确地传递大量有价值的数据, 可提高教学质量, 起到事半功倍的作用。
案例:铸造工艺冒口设置对铸件质量的影响, 此零件为直齿轮, 铸件材质为铸钢, 零件净重为2 2.6 8 k g, 铸型重量2 3.98kg, 铸件轮廓尺寸为83.88×Φ358.72, 属于回转体中小型零件, 大量生产。技术要求:铸造圆角R3-R5;齿部面淬火HRC40-45.铸件的最小壁厚为12mm, 超过了可铸壁厚6-10mm的上限, 不易产生浇不到的现象。考虑到铸件80mm处为整个铸型的最高处, 则在此处要考虑排气问题, 避免产生气孔缺陷。
两种冒口设计方案 (见图1) :方案1、齿轮中央放置一个冒口;方案2、在齿轮中央放置一个冒口、边缘放置一个冒口。
方案1存在大量的卷气现象, 方案2不存在卷气现象。方案1存在大量的缺陷, 方案2不存在缺陷, 因此, 采用方案2是合理的。见图2, 图3。
计算机数值模拟技术在《铸造工艺与设备》课程教学中的应用, 可以充分发挥仿真软件理论和实践结合紧密的特点, 克服当前该课程理论和实践教学存在的问题, 全面提高学生的素质和综合能力, 促进学生对铸造工艺过程的深入了解, 激发学生的独立思考和创新意识, 培养学生自主学习和勇于实践的能力。教师对铸造工艺课程的教学起到了事半功倍的作用, 也在一定程度上弥补了实验室实践教学缺乏的不足。但计算机模拟技术在铸造工艺教学中的应用尚处在刚刚起步的阶段, 仍有不少亟待完善之处。
参考文献
[1]刘全坤.材科成形基本原理[M].北京:机械工业出版社, 2007.
驾驶模拟设备成必需？ 第2篇
官网： 驾驶模拟设备成必需？
自国庆起，驾驶员考试培训新政就开始实施了。新政里明确指出，需运用驾驶模拟设备组织训练。模拟教学学时为4学时，“基础和场地驾驶”中“操纵装置的规范操作”和“起步前车辆检查与调整”教学内容，应采用驾驶模拟设备教学：“道路驾驶”中“恶劣条件下的驾驶”、“山区道路驾驶”、“高速公路驾驶”等内容，可采用驾驶模拟设备教学。
其实，中智仿真早早便预见到，驾驶模拟仿真设备对驾驶员培训的积极重要意义。中智积累、研发出睿航系列汽车驾驶模拟舱，并在深圳开设了10家线下体验店，为深圳十余万学员提供了完整的模拟练车服务。那么，中智仿真的模拟器能带给您什么呢？一起来看看吧。
汽车模拟器六大优势： 1.实车训练效率明显提高
在真车训练过程中，受天气、教学方法、心理、生理等因素的影响，学员操作失误率居高不下，实车训练的效率之低，无形中也增加了驾校的培训成本。据研究表明，全部使用实车训练，训练时间的平均利用率为：初期10－20％，中期30－40％，后期50％左右。运用“模拟+实车”组合训练模式，能代替60%的实车训练时间。在确保同等训练效果的前提下，可减少实车训练时间，从而提高实车训练效率，节约培训成本。
2.基础动作明显规范
一个好的老师，上课是不需要课本的，课本自在老师的心中。同样，一个好的教练，教学方法也早已刻在教练的心中，但是，这一定程度上导致了教练教学的口语化及个人习惯化，这种不规范的教学，也导致了学员学得不规范。运用模拟器学习，让专业的教学人员来辅导学员，不但教学人员有统一的教学用语，模拟器上也有正确的提示步骤，学员一步一步跟着模拟器学习，新鲜又好玩。遇到不懂的，还可咨询专业教学人员，双管齐下，达到教学规范化。模拟器还能根据学员的学车习惯，系统智能安排针对性课程。如A学员倒车入库操作不到位，系统检测到数据后，自动安排2学时给学员练习此项目，并通过短信或者APP推送告知学员。学员完成模拟器训练后，再去练习真车，做到心里有底、练车有技术。
3.教学进度明显加快
在驾校教练车、教练有限的前提下，解决学员积压一直是每个驾校的心头大患，学员拿证周期越长，及格率越低，就越不利于驾校招生。一套模拟教学设备，可同时训练2－3台教练车的学员。每人一个座舱，真实驾驶真实体验 深圳市中智仿真科技有限公司 地址：深圳市福田区梅林东路5号广仁大楼五楼
中国驾培行业模拟教学解决方案商
官网： 不受车辆维修、天气等影响，学员可利用碎片化学时，随约随学，方便快捷。利用模拟器学习后，学员省力、教练省心，模拟器训练在能提高考试合格率约15%-20%之余，有效降低培训成本，可谓是双赢。
4.学员内在动力明显增强
模拟训练形象直观，调动了学员的学习兴趣。练习真车前的模拟训练，有利于消除学员紧张情绪、解决学员心理包袱。如果初学驾驶员直接上实车，极容易产生过度的紧张情绪，造成动作失调、反应敏捷度降低等后果，而模拟练习则无此压力。学员可以在模拟驾驶器上逐步调整动作。操作错误时，也可以随时矫正。
5.实车训练安全系数明显加大
传统的教学方式是让学员驾驶实车在道路上完成初学的起步、停车、加档、减档等训练。由于初学者的紧张心理，再加上年龄、文化水平、反应能力的差别，手忙脚乱地把油门当制动踩的现象时有发生，且此行为不可控。初学驾驶员控制方向的能力差，在道路驾驶中极易走偏。模拟教学把原来在道路上要完成的训练课目，搬到体验店里来完成，这就大大提高了训练时的安全系数，避免了一些不必要的事故发生。此外，模拟器上还有实际道路训练和应急驾驶训练，在练习科目的同时，也模拟处理了突发状况，锻炼驾驶员的应变能力，克服胆怯心理。
6.节能环保，培训成本明显降低
据统计，真车训练48小时，油耗144升，排放86400m³尾气；模拟器训练减少真车16学时，省油48升，减少28800m³尾气排放；
注：据权威数据统计，真车训练每辆车每小时油耗为3升，尾气排放量为1800m³。
未来，随着模拟驾驶训练的广泛深入，模拟将逐渐成为驾培的核心。汽车模拟器会大行其道，模拟驾驶应用范围将更广泛，用于教育培训的汽车驾驶模拟器在我国大有发展前景。
中智仿真在深圳已有几十万注册用户，并开设了10家仿真学车体验店。目前，中智仿真正将这种独特的学车模式推向全国市场。
关于中智仿真
作为中国驾培行业模拟教学领域的开拓者、领导者和一体化解决方案商，深圳市中智仿真科技有限公司是一家集驾培行业模拟教学、虚拟教学软硬件研发和驾培行业解决方案为一体的工业级高科技公司。公司秉承着“真实驾驶，真实体验”的品牌理念，深耕行业技术和行业产品，旗下产品包括：睿航汽车驾驶模拟器系列产品、驾培行业模拟教学一体化解决方案、学时数据对接平台，在深圳已率先开设中国驾培行真实驾驶真实体验 深圳市中智仿真科技有限公司 地址：深圳市福田区梅林东路5号广仁大楼五楼
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官网： 业第一批线下模拟教学体验中心。自成立以来，我们一直以为国家和社会培养合格的、高文明素养的驾驶员为自身生存和发展的使命，我们尊重科技，但更尊重生命。
基于模拟退火算法的设备配备优化 第3篇
[关键词]设备配备；编配优化；模拟退火
1、设备配备问题描述及数学模型
1.1配备问题描述
设备配备通常按照人员岗位编配，考虑引入适应度矩阵。适应度矩阵中的元素表示某一型号设备对某一岗位的适应程度。适应度矩阵由具有丰富经验的专家进行评估得来，是一组主观数值。适应度矩阵以表格形式表示见表1。
设备配备通常还受岗位重要性、经济性和保障性等因素制约。其中岗位重要性是指设备配备的岗位的相对重要性。经济性是指配备的总成本，即配备设备的总价格。保障性是指配备的设备型号数量，总数量越少则保障越容易，保障性越高。
1.2定义数学模型
假设需要配备设备的岗位有n类，待分配的设备有m种，则定义分配矩阵X=[xij]mn。xij表示第i种设备配到第j类岗位的数量，其值为自然数。定义适应度矩阵S=[sij]mn。sij表示第i种设备对第j类岗位的适应程度，当完全适应时其值取1，当不能适应时取0。适应度值根据设备新旧、替换使用性和需求匹配度等因素由专家经验确定。
设行n维向量K为岗位的效能权重向量，kj为第j类岗位的权重因子。则设备配备综合效能目标函数可由式（1）表示。
（1）
考虑配备的经济性，要求总体价格成本要尽量低。设m维向量C为设备的成本向量，ci为第i种设备的采购价格。则成本目标函数可由式（2）表示[3]。
（2）
考虑设备的保障性，要求各岗位配备设备的型号数要尽量的少。为便于统计型号数量，需要对分配矩阵X进行适当变换。
设m维向量U，令，则配备设备型号总数目标函数可由式（3）表示。
（3）
式中，为符号函数，当自变量大于0时函数值为1，等于0时函数值为0。此处用来消除同一种设备配备到多种岗位时产生的累加效果。
1.3约束条件
（1）各崗位仅分配一件或者不分配设备，即xij=1或0。（2）各岗位权重因子之和为1，即。
2、设备配备优化算法设计
通过以上模型可以看出，设备配备优化实际上是处理有限资源的多目标优化问题，要在一定约束条件下寻找全局最优解。模拟退火算法最早是由MetroPolis N等人借鉴统计热力学中物质退火方法而提出的，它在每一次修改模型的过程中，随机产生一个新的状态模型，然后以一定的概率选择邻域中能量值大的状态。以概率接受新状态的方式使模拟退火算法成为一种全局最优算法，并得到理论证明和实际应用的验证[1]。
2.1模拟退火配备优化算法
在模拟退火算法中，从一个随机解X0开始探测整个解空间，采取一定方式扰动此解产生一个新解Xn，按照 Metropolis准则判断是否接受新解，并相应的下降控制温度。算法主要步骤描述如下：（1）初始化参数。设定初始温度T=T0，温度衰减因子为d；（2）随机产生一个分配矩阵Xn，计算评价函数F（X0）；（3）设置循环计数器初值k=1，最大循环步数loopm；（4）对X0作一个随机扰动，产生新的分配矩阵Xn，计算新分配矩阵的评价函数F（Xn），并计算评价函数增量△F=F（Xn）-F（X0）；（5）如果△Fy≤0，接受Xn为新的最优解。如果，计算exp（-△F/T）；如果exp（-△F/T），则同样接受Xn为新的最优解。否则，X0不作改变；（6）循环计数，如果K 2.2配备优化评价函数 将多目标优化问题转化为单目标优化问题的方法很多，本文采取线性加权和法。配备优化模型中有配备综合效能P、配备总体成本C和配备型号总数量Y三个目标函数，其中配备总体成本C和配备型号总数量Y具有不同量纲，且函数值在量级上有较大差异，需要先转化为无量纲且等量级的目标函数。设Cnax为编配最大成本，N为设备型号总数量，令Cz=1-C/Cnax，Yz=1-Y/N。式中Cz为经济性指标，Yz为保障性指标。可以看出，Cz、Yz均无量纲且值在[0，1]之间。成本C越低，则经济性指标越高；配备总型号数量Yz越少，则保障性指标Yz越高。设α、ΒΓ分为配备综合效能、经济性和保障性指标的加权因子，则评价函数F（X）可由式（6）表示。 F（X）=α·P+β·Cz+γ·Yz （6） 2.3降温管理和收敛准则 （1）降温管理。在产生新解的过程中，当解的质量变差的概率呈Boltzmann分布时，S.Geman和D.Geman从理论上证明了采用t（k）=K/log（1+k）对数降温方式可使模拟退火算法收敛于全局最优解；当解的质量变差的概率呈Cahchy分布时，H.Szu和R.Hartley从理论上证明按t（k）=K（1+k）降温方式可使模拟退火算法收敛于全局最优解[2]。实际应用中为了简化计算，常采用一些简单直观的温度下降方法。本文采用式（7）所示的等比率下降方法，也即每一步温度以相同的比率下降。 Tk+1=d·Tk （7） 式中k≥O，为温度下降次数；0 （2）收敛准则。算法的收斂准则设为多次迭代都没有新解产生或者控制参数小到一定程度，即经过loopm次循环，按照Metropolis准则判断，均不接受新解，或者温度下降到终止温度Tend。 3、程序实现 3.1程序模块结构 根据夜视装备编配优化模拟退火算法，可设计程序模块结构如图1所示。 （1）主程序模块。该模块通过调用初始数据录入模块、产生初始解模块、模拟退火处理模块、评价函数计算模块和运算结果输出模块，实现全部算法功能。 （2）初始数据录入模块。该模块用于输入问题的已知条件和算法运行参数，问题的已知条件包括设备总数、岗位总数及权重、各型号设备价格、设备对岗位的适应度矩阵、评价函数中的各分函数加权因子等；算法的运行参数包括初始温度、终止温度、温度衰减系数、循环次数等。 （3）产生初始解模块。用于按照矩阵排列的解的表示方法，随机产生1个元素值均为0或1的m×n矩阵，该排列即为一个初始解，将该初始解作为当前解。 （4）模拟退火处理模块。该模块用于在同一温度下不断执行扰动操作，并按模拟退火算法的接受概率决定是否以扰动产生的新解代替当前解。 （5）评价函数计算模块。该模块的作用是根据问题的已知条件，计算各目标函数值，并利用公式（6）计算出该解的评价值。 （6）运算结果输出模块。该模块用于输出程序的运算结果，即算法求得的最终解所对应的分配矩阵和目标函数值。 3.2模拟退火部分程序 本文程序用C语言实现，下面给出模拟退火部分程序片段。 while（T>T_end） { dF=J（F（i+1））-J（F（i））； if（dF>=0） //表达扰动后得到更优解，则总是接受扰动 F（i+1）=F（i）； //接受从F（i）到F（i+1）的扰动 else { if（exp（dF/T）>random（0，1）） F（i+1）=F（i）； //接受从F（i）到F（i+1）的扰动 } T*=d； //降温退火 ，0 i++；} 4、结束语 设备配备优化是一个多目标组合优化问题，本文研究采用模拟退火算法寻找全局最优解，给出了具体算法步骤和程序实现方案。将智能算法应用于解决设备配备优化的问题，具有实践指导意义。 参考文献 [1]林令娟.模拟退火微粒群混合算法的研究[D].济南：山东师范大学，2010. 俗话说得好, “要想跑得快、全靠车头带”。铁道部对我国干线铁路先后进行了6次大规模提速, 列车速度的提高, 铁路向高速、重载方向发展, 实际上就是对列车制动技术最为严格的挑战, 对制动系统的研究显得尤为重要, 制动问题是随着铁路的出现而伴生的古老问题, 其研究随着铁路大跨越式的发展, 带来了大量的新知识、新技术的运用。新知识、新技术的运用是否合理与熟练, 直接影响到铁路运行安全和铁路快速发展的需求。因此, 对机车乘务员的驾驶技术水平要求也非常高, 学校将面临一个新的培训课题, 培训的学员是否能够被企业认可、是否能够培训出合格人才, 是学校急需解决的问题, 同时也是社会的实际需要。 随着我国铁路跨越式的发展, 列车的运行速度已达到了每小时350公里, 列车的制动装置对列车安全运行起到了关键的作用, 其动作的好坏直接影响到列车的平稳操纵和安全, 其微小的故障都会给列车带来很大的安全隐患。因此对机车乘务员提出了更高的操作、故障的应急处理能力的要求。我校是铁道部指定培训机车乘务员, 社招生的院校, 为了保证学员的学习质量, 提高学员的动手能力, 我校研制了内燃机车制动机多媒体试验台, 内燃机车《内燃机车ZJ-7型制动机》多媒体仿真试验台, 本试验台性能完全符合铁道部机务局, 内燃机车JZ-7型制动机标准作业试验程序。并且还具有多媒体、多功能的特点。本实验台由制动机的自, 单阀, 仪表显示板, 操纵面板, 显示面板, PLC可编程控制器 (PLC英文全称Programmable Logic Controller, 中文全称为可编程逻辑控制器, 定义是:一种数字运算操作的电子系统。它采用一类可编程的存储器, 用于其内部存储程序, 执行逻辑运算, 顺序控制, 定时, 计数与算术操作等面向用户的指令, 并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程, 也是一种和硬件结合很紧密的语言。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体, 易于扩展其功能的原则而设计) 、步进电机、语音模拟、计算机等系统组成, 通过七千多条的程序控制, 仿真度极高。 本试验台根据学院的要求, 一是必须符合铁道部机务局规定《内燃机车JZ-7型制动机》标准作业试验程序。简称是《七步闸》共计7大步28小步。检查试验程序规定试验台必须满足包括各仪表指针的旋转速度、角度、数值、指针的动作顺序及电器的动作顺序等, 要求与实际设备不能有一丝一毫的差距, 压力精确到0.01帕, 时间要求精确到毫秒级。试验程序如达不到本要求, 实训台不能使用。二是造价低, 三是性能必须稳定, 故障率低, 升级维修容易。 控制开发的实训设备是我们在实践中反复摸索总结出来的, 前期在使用单片机控制的试验台, 在理论上可行, 在实验室表现不错, 可是一到现场或实际应用环境中, 就表现出典型的“水土不服”。出现各种问题, 表现出不稳定, 随机性大, 故障率高等情况。而采用PLC制作的实训设备能真正的是设备性能, 设备的稳定度, 抗干扰的能力大幅度提高, 故障率极低。设备通过程序的编写升级修改非常方便。 根据要求, 我选择了采用三菱PLCFX2N-48MT-001可编程控制器, 绝对编码器, 传感器, 光耦等制作试验台。 具体要求是, 自阀七个位置, (过充位, 运转位, 最小减压位, 最大减压位, 过量减压为, 取柄位, 紧急制动位) 最小减压位到最大减压位之间所对应的凸轮圆周外表面是一条阿基米德螺线, 阿基米德螺线对应的凸轮圆心角为50°, 降程量为1.7毫米, 自阀手柄由最小减压位向最大减压位每移动4.17°, 凸轮奖惩增加0.1毫米, 均衡风缸减压10千帕, 最大有效减压量为140千帕 (货车) , 同时为了便于乘务员操纵减压量有所感觉, 又设置了12个齿槽。单阀 (单独缓解位, 运转位, 单独制动区) 三个位置。单独制动区最大减压量为300千帕 (机车单独制动) 为了保证符合实际的要求:一共用了6个步进电机驱动三块双针压力表的表针旋转, 为了保证精度, 双针压力表表针没有采用步进电机直接驱动的方法, 而是采用了1:10比例的齿轮间接驱动方式, 步进电机由PLC驱动带动指针同步显示减压量。每一步的具体要求是自单阀手柄移动旋转一定的角度后, 制动机自, 单阀手柄位置, 模拟显示各仪表的各种指示, 声音的同时, PLC还与计算机联控, 使计算机根据制动机自、单阀的位置同步显示每一步由Flash MX制作动画, 利用3DMX制作的显示“五大阀”工作原理、结构、通路等, 具有实用性, 观赏性, 使一些抽象, 复杂的问题具体化, 简单化, 图文并茂能激发学员学习的积极性, 起到了事半功倍的效果。在练习操纵出现错误时, 伴有语音提示, 报警灯亮。同时试验台还具有单步, 综合程序练习等各种功能, 并可以反复练习, 满足个层次学员的练习要求, 学员也可根据自己的要求选择要学习的内容。通过近一年的使用, 反映效果良好, 性能稳定, 声像俱佳, 形象逼真, 过程生动, 真实可靠与实物相比, 其作用性能更为准确、直观, 完全可替代近百万元的实际操纵系统。 判断题 判断题 判断题 判断题 家用电梯是指安装在私人住宅中，仅供单一家庭成员使用；也可安装在非单一家庭使用的√ 作答正确 作答正确 √ 作答正确 正确 正确 正确 曳引驱动电梯是依靠液压驱动的电梯 × 建筑物内，作为单一家庭进入其住所的工具。 载货电梯在运送货物时，允许有人员伴随。 电梯导轨架一般为整体式结构，要有足够的弹性。× 作答正确 5电梯零速停车是指电动机使电梯轿厢停止运行后，制动器才动作。√ 6控制柜是电梯电气系统完成各种主要任务，实现各种性能的控制中心。√ 7电梯曳引电动机是驱动电梯上下运动的动力源。它把电能转换为机械能。√ 8 9 10 11 12 14 判断题 判断题 判断题 判断题 判断题 判断题 电梯对重支架上，只在下侧的两个角上设备导靴。× 作答正确 电梯轿厢空间尺寸要符合要求，都是宽大于深。× 非岗位人员未经安全管理员同意不得进入机房。 √ 作答正确 作答正确 √ 作答正确 电梯受检单位及维护保养等相关单位应当向检验机构提供有关的技术资料，并安排相关专不需要易地重新安装的特种设备，设备定期检验期限不变。√ 正确 作答正确 剪切部位只设置警示标示即可。× 作答正确 √ 正确 作答正确 作答正确 作答正确 业人员到场配合检验。 13施工单位技术负责人，主要负责本单位承担的机电类特种设备施工中的技术审核工作。√ 15电梯的随机技术资料，应从安装开始就明确专人负责统一保管。16安全管理人员要按安全操作规程操作电梯，不要违章操作电梯。× 17 判断题 紧急情况下，自动扶梯可作为疏散人群的楼梯作用。√ 18《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》中规定，重大事故，是指造成死亡 3-9 人，或者受伤 20-49 人，或者直接经济损失100 万元（含 100 万元）以上 500 万元以下的设备事故。√ 19 判断题 《锅炉压力容器压力管道特种设备安全监察行政处罚规定》规定：检验、检测及有关从事√ 作答正确 作答正确 审查、型式试验等机构伪造检验数据或者出具虚假证明的，按《中华人民共和国产品质量法》的有关规定进行处罚。20 21 22 判断题 判断题 判断题 《特种设备质量监督与安全监察规定》中规定，门锁、安全钳、限速器、缓冲器等重要安按《特种设备安全监察条例》规定,电梯的使用单位，应当设置特种设备安全管理机构或者《特种设备作业人员监督管理办法》的规定:特种设备作业人员应当持证上岗，按章操作，作答正确 全部件，必须具有有效的型式试验合格证书。√ 配备专职的安全管理人员。√ 作答正确 发现隐患及时处置或者报告。√ 23《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》中规定，为防止事故扩大、抢救人员或者疏通通道等，需要移动现场物件、设施时，必须做出标志，绘制现场简图并写出书面记录，见证人员应签字，必要时应当对事故现场和伤亡情况录相或者拍照。√正确 24 判断题 《锅炉压力容器压力管道特种设备安全监察行政处罚规定》规定：应当履行设备制造、安 √ 装、修理、改造安全质量监督检验程序而未按照规定履行的，责令应当履行设备制造、安装、修理、改造安全质量监督检验程序而未按照规定履行的，责令改正；属非经营性活动的，处一千元以下罚款25 26 27 28 作答正确 判断题 判断题 判断题 判断题 《特种设备质量监督与安全监察规定》规定：处于施工质量保证期的电梯，因享受施工单 作答正确 √ 作答正确 按《特种设备安全监察条例》规定,电梯的安装、改造、维修活动结束后，电梯制造单位应《山东省特种设备安全监察条例》规定，转让特种设备的，由受让单位按照国家规定办理《特种设备安全监察条例》规定，特种设备使用单位应当对在用特种设备的安全保护装置 位的免费维修服务，不必再对电梯进行日常维护保养 × 当按照安全技术规范的要求对电梯进行校验和调试，并对校验和调试的结果负责。注销登记。× 作答正确 进行定期校验、检修，并作出记录。√ 29 3031 32 33 34 判断题 判断题 作答正确 单选题 单选题 单选题 单选题 作答正确 作答正确 国家质检总局《特种设备作业人员监督管理办法》规定，申请《特种设备作业人员证》的违反《山东省特种设备安全监察条例》规定，使用单位未将特种设备登记标志或者安全检 人员，应当首先向市级质量技术监督部门报名参加考试。× 验合格标志置于该设备的显著位置的，由县以上特种设备安全监督管理部门，处以相应的经济处罚。× 信号控制电梯将与电梯运行方向（）的呼梯信号排列好，依次应答。A.一致；B.相反；在信号控制的基础上把召唤信号集合起来进行有选择的应答是（）方式。A.手柄操纵；集选控制电梯应（）司机操作。A.有；B.无；C.有或无；；；C 正确 除最低层和基站外，电梯仅将其他层站的下方向呼梯信号集合起来应答的是（）控制方式。 C.一致或相反；；；A 作答正确 B.按钮控制；C.集选控制；D.交流驱动；；；C 作答正确 A.手柄操纵；B.按钮控制；C.下集选控制；D.并联控制；；；C正确 35“低速”电梯是按（）划分的电梯类别。A.用途；B.速度；C.拖动方式；D.控制方式；；；B正确 36一般情况下，电梯补偿绳用于（）m/s以上的电梯。A.1；B.1.5；C.1.75；D.2.5；；；C 作答正确 37 39 40 41 无齿电梯的曳引轮安装在（）轴上。A.减速器；B.制动器；C.导向轮；D.电动机；；；A 作答错误 电梯门滑轮悬挂在（）上。A.门框；B.轿厢架；C.门导轨；D.钢丝绳；；C 正确 单选题 单选题 电梯补偿装置主要是为了消除（）的重量引起的不平衡。A.对重；B.轿厢；C.载重； 作答错误 电梯制动器必须具有当电梯轿厢有（）%额定载荷和全速运行时，不依赖其它装置将电梯 正确 A.急停；B.速 38（）引导轿厢和对重沿着导轨运行。A.导轨架；B.导向轮；C.导靴；D.对重；；；C 作答正确 D.钢丝绳；；；A 停止的能力。A.100；B.110；C.125；D.150；；C 作答正确 42电梯常用导轨有（）型导轨和空心导轨。A.U；B.T；C.∏；D.山；；；B 43 单选题 度调节；C.终端限位；D.位置监控；；；B 作答正确 44电梯制动器是一个机电式制动器，当主回路和控制回路断电时，制动器（）。B 45 46 单选题 单选题 自动人行道的倾角为（）度。A.0-12；B.0-20；C.0-10；；；B 错误 电网输入电压应正常，电压波动应在额定值（）的范围内。A.±5%；B.±6%；C.±7%； 作答正确 正确 电梯开关门结构中应设有（）装置，以实现快捷平稳，避免终端冲击。 D.±8%；；；C 作答正确 47渐近式安全钳与瞬时式安全钳制停距离相比（）。A.较短；B.较长；C.相同；；；B 48 49 50 51 52 53 54 单选题 单选题 单选题 单选题 单选题 单选题 单选题 D.公司法人；；；B 作答正确 自动扶梯设置扶手带入口保护装置保护，使（）免受伤害。A.扶手带；B.人到手指和手； 作答正确 门联锁保护装置是锁住（）不被随便打开的重要安全保护机构。A.层门；B.轿门；C.检 作答正确 A.使用记录档案；B.安全技术档案；C.作答正确 特种设备使用单位，应当建立特种设备（）。 C.围裙板；D.梳齿板；；；B 修门；D.安全门；；；A 电梯钥匙及安全提示牌应由（）来保管。A.电梯司机；B.安全管理人员；C.维修人员； 值班人员档案；D.维修记录档案；；；B 《制造许可证》自批准之日起，有效期为（）年。A.2；B.3；C.4；D.5；；；B 作答错误 电梯报废时，使用单位应当在（）日内到原使用登记机关办理注销手续。A.10；B.15；轿厢内应设置（），并保证在正常照明电源中断时，自动燃亮。A.永久性照明；B.应急 A.2m；B.2.5m；C.2.3m；D.2.2m；；；D 错误 C.20；D.30；；；D 作答正确 照明；C.临时照明；D.应急电源；；；B 作答正确 55梯级上方垂直净高度应不小于（）。 单选题 监督检验机构收到验收检验申请后，必须在（）个工作日内安排检验工作。 作答错误 A.10；B.15；C.20；D.30；；；B 57（）发现电梯运行事故隐患需要停止使用的，有权作出停止使用决定，并立即报告本单位负责人。A.电梯司机；B.维修人员；C.安全管理人员；D.安装人员；；；C 正确 58 59 6061 62 单选题 单选题 单选题 作答正确 单选题 单选题 《特种设备质量监督与安全监察规定》规定：受检单位对检验结果有异议时，可以在收到按《特种设备安全监察条例》规定,涉及生命安全、危险性较大的特种设备的目录由国务院作答正确 错误 《特种设备质量监督与安全监察规定》规定：企业自检站检验范围内的在用特种设备，应在自动扶梯或自动人行道入口处应设置（）的标牌。A.使用须知；B.警示；C.制造厂；施工中的土建、起重和脚手架架设等专项业务，应由（）单位承担。A.使用；B.施工；《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》中规定一般事故由（）组织成立事故调 D.指示；；；A 作答正确 C.制造；D.维修；；；B 作答正确 查小组，必要时由上一级质量技术监督行政部门组织。A.事故发生单位；B.维保单位；C.安装单位；；；A 检验报告之日起()日内，以书面形式向监督检验机构提出。A.5；B.10；C.20；D.15；；；B 作答错误 负责()的部门制定并批准。A.安全生产监督管理；B.工商行政管理；C.特种设备安全监督管理；D.劳动和社会保障；；；C 64 单选题 63《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》中规定：事故分为（）B 当接受监督检验机构的抽检，抽检比例不得高于该企业当年应当检验设备问题的（）%。A.5；B.10；C.20；D.30；；；B 作答错误 65 D 66 67 单选题 作答正确 单选题 单选题 《特种设备质量监督与安全监察规定》规定：监督检验机构在完成相应检验工作后，必须《特种设备安全监察条例》规定，()、客运索道、大型游乐设施等为公众提供服务的特种按《特种设备安全监察条例》规定,电梯()等相关单位应当向检验机构提供有关的技术资料,并安排相关的专业人员到现场配合检验。A.受检单位；B.维修保养 ；C.制造单位；D.受检单位及维修保养；；； 在（）个工作日内出具检验报告。A.5；B.10；C.20；D.30；；；A作答错误 设备运营使用单位，应当设置特种设备安全管理机构或者配备专职的安全管理人员；其他特种设备使用单位，应当根据情况设置特种设备安全管理机构或者配备专职、兼职的安全管理人员。A.电梯；B.起重机械；C.锅炉；D.场（厂）内机动车辆；；；A 68 单选题 正确 《特种设备质量监督与安全监察规定》规定：监督检验机构在接到具备验收检验或者定期 检验条件的检验申请后，必须在()个工作日内安排相应的检验。A.10； B.20；C.30；D.40；；；B 作答错误 69按《特种设备安全监察条例》规定,对于不具备现场检验条件的电梯，以及继续检验可能造成安全和健康损害时，检验人员可以()。A.终止检验；B.通知使用单位；C.继续检验；D.采取防护措施；；；A 作答正确 70 71 单选题 单选题 《特种设备质量监督与安全监察规定》规定：()必须加强检验工作质量管理，确保检验工 作答正确 按《特种设备安全监察条例》规定,特种设备出厂时，未按照安全技术规范的要求附有设计 作质量保证体系的正常运转。A.使用单位；B.安装单位；C.检验单位；D.监督检验机构；；；D 文件、产品质量合格证明、安装及使用维修说明、监督检验证明等文件的，由特种设备安全监督管理部门责令改正；情节严重的，责令停止生产、销售，处违法生产、销售货值金额()以下罚款。A.100%；B.20%；C.30%；D.50%；；；；A 作答错误 作答正确 72《特种设备质量监督与安全监察规定》规定：特种设备安全监察员在行使安全监察职权时，应当出示特种设备()。A.操作人员证；B.许可证；C.安全监察员证；；；C 73 单选题 按《特种设备安全监察条例》规定,()负责全国特种设备制造许可工作的统一管理。A.国家 作答错误 质量监督检验检疫总局特种设备安全监察机构；B.国家安全生产监督管理局；C.工商行政管理部门；D.特种设备检验检测机构；；；B 75 单选题 单选题 《特种设备安全监察条例》规定，特种设备的目录由（）负责特种设备安全监督管理的部 A.国务院；B.省级；C.市级；；；A 作答正确 《特种设备安全监察条例》规定，发生重大事故，对事故发生负有责任的单位的主要负责 作答正确 门（以下简称国务院特种设备安全监督管理部门）制订 人未依法履行职责，导致事故发生的，由特种设备安全监督管理部门处（）罚款。A.上一年年收入40%的；B.上一年年收入60%的；C.上一年年收入20%的；D.上一年年收入30%的；；；B 76 单选题 备安全监督管理部门处（）罚款 77 单选题 《特种设备安全监察条例》规定，发生一般事故，对事故发生负有责任的单位，由特种设 A.10万元以上20万元；B.2000元以上2万元以下 ；C.2万元以上 5万元以下 ；D.1000元以上5000元以下；；；B 作答错误 《特种设备安全监察条例》规定，特种设备检验检测机构和检验检测人员应当客观、公正、及时地出具检验检测结果、鉴定结论。检验检测结果、鉴定结论经检验检测人员签字后，由（）签署。A.检验机构质量责任人；B.检验检测机构负责人；C.检验机构技术责任人；D.检验机构检验责任人员；；；B 78 作答正确 单选题 《特种设备安全监察条例》规定，特种设备使用单位从事特种设备作业的人员，未取得相 应特种作业人员证书，上岗作业的，由特种设备安全监督管理部门责令改正，逾期未改正的，责令停止使用或者停产停业整顿，处（）罚款。A.1000元以上5000元以下；B.5万元以上20万元以下；C.2000元以上2万元以下 ；D.2万元以上5万元以下 ；；；C 作答正确 79 单选题 《特种设备安全监察条例》规定，锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游 乐设施的安装、改造、维修以及场（厂）内专用机动车辆的改造、维修竣工后，安装、改造、维修的施工单位()将有关技术资料移交使用单位A.应当在验收后30日内；B.应当在验收时；C.应当在验收后60日内；D.应当在验收前；；；A 作答正确 80《山东省特种设备安全监察条例》规定，特种设备拟停用（），使用者应当自停用和重新启用之日起三十日内，书面告知原注册登记的特种设备安全监督管理部门。重新启用的，应当报经特种设备检验检测机构检验检测；未经检验检测或者经检验检测不合格的，不得启用。A.一年以上的；B.半年以上的；C.两年以上的；D.一个定检周期以上的；；；A 正确 81电梯分类一般按照（）来分。A.用途；B.速度；C.拖动方式；D.控制方式；；；ABCD 82电梯导向系统由（）等组成。A.导轨；B.对重；C.轿厢；D.支架；；；ABC 84 85 86 87 88 多选题 多选题 多选题 多选题 多选题 错误 作答正确 83电梯曳引驱动系统包括（）等部件。A.电动机；B.联轴器；C.减速器；D.导向轮；；；；ABC错误 易地重新安装的特种设备，新使用单位应当按照规定办理那些手续（）。A.申请备案；B.验发生下列哪种情况，司机不能开动电梯（）。A.超载荷；B.安全装置失效；C.物件堆放电梯的技术档案包括以下（）方面的内容。A.新梯的移交资料；B.设备的档案卡；C.电《特种设备质量监督与安全监察规定》规定：电梯出厂时，必须附有制造企业关于该电梯 作答正确 《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》中规定，事故调查应当根据事故性质和 作答正确 A.载人（货）电梯；B.自动扶梯； 收检验；C.注册登记；D.注销原注册登记；；；BC 作答错误 不牢固，不稳妥；D.层、轿门未关好；；；ABD 作答错误 梯的各种运行记录；D.注册登记记录；；；AC 作答错误 产品或者部件的()等出厂随机文件。A.出厂合格证；B.使用维护说明书；C.装箱清单；；；ABC 当事人的行为，确定当事人应当承担的责任，并在事故报告书中，提出事故处理意见。A.事故性质； B.事故发生地点和地点；C.当事人的行为；D.事故伤亡程度；；；AC 89 90 多选题 《特种设备安全监察条例》中规定电梯包括（）。 作答正确 A.锅炉；B.压力容器中的气瓶；C.客运索道、大型错误 C.自动人行道；；；ABC 多选题《特种设备安全监察条例》规定，（）的设计文件，应当经国务院特种设备安全监督管 1 飞行模拟设备产业的组成和特点 飞行模拟设备产业涵盖飞行模拟设备研发和飞行员培训等两个大的方面。其中, 飞行模拟设备可以大致按照级别、机型、是否需要通过局方鉴定三个维度进行分类。行业常用的分类方式为按照级别分为:虚拟仿真器、程序训练器、综合程序训练器、飞行训练器 (FTD) 和飞行模拟机 (FFS) 五大类。每类按照复杂程度、用户要求和符合标准分为不同层级。局方只对FTD和FFS类设备进行鉴定和监管, 只有应用局方监管的设备开展训练时间可等效为真实飞行时间, 不同类型飞机对应飞行模拟设备也不相同。飞行员培训包括从一名普通学员到单发飞机执照、双发飞机执照以及大型运输机飞行执照各个培训阶段和复训要求。 经过多年的发展, 飞行模拟业务呈现以下特点。 1) 产品种类多, 按照不同机型、级别 (类型) 、是否鉴定等维度, 同一机型类别模拟设备, 根据用户要求又有不同配置, 因此种类和数量十分繁多。 2) 以是否通过局方鉴定为标准, 直接决定了产品研制门槛和应用范围, 提高了进入门槛和难度。 3) 分工专业化, 诞生出一批专门从事运动平台、视景系统、飞机建模等专业公司或技术团队。 4) 追求与模拟机型最大程度一致和高度相似是衡量其功能和性能的重要标志。 5) 对商业培训模拟设备, 需飞机主机单位授权数据包开发和使用权, 支付授权费用。 6) 与其他系统互动训练已成为飞行模拟设备另一重要用途, 如与空管系统交互训练、机务维修训练等。 7) 干支线飞机全动模拟机是产业链价值高地, 具有技术门槛高、涵盖专业广、单台造价及利润高等特点, 固定模拟器具有技术相对成熟、应用范围广和单台造价及利润相对低等产业特点;公务机模拟设备具有市场需求数量相对少、价值和利润高等特点;通用航空模拟设备种类多、数量庞大、单台售价和利润相对较低。 8) 飞行模拟器的研发生产和后期的培训业务关联度较高, 训练模拟领域更多的盈利点体现在培训运营方面。 2 国外飞行模拟设备产业发展现状和趋势分析 飞行模拟设备以其安全、经济、高效和环保的特点, 历经40多年, 在世界航空业得到了普遍的应用和发展。飞行模拟设备研制与生产, 国外起步较早, 从60年代就已开始, 1970年有了产品标准, 经过四十年的持续发展, 已可以进行批量化和系列化生产, 产品面向国际, 加拿大CAE公司是典型的代表。飞行模拟设备的使用在美欧发达国家较为普及, 国外生产商掌握了飞行模拟设备研发生产的核心技术。国际知名的5个主要的飞行模拟设备生产厂商分别是:加拿大CAE、Flight Safety、L3 (含原Thales公司) 、Mechtronix、和Simindustries。无论在飞行模拟设备产品销售还是在飞行培训领域排名前5的这几个供应商都占据了超过90%甚至更多的市场份额, 尤其是加拿大CAE, 占据了全球超过46%的市场的份额。飞行数据包是飞行模拟设备研发的核心, 获得飞行数据包的途径是飞机OEM厂家的授权, 加拿大的CAE公司和法国的THALES公司几乎拥有所有飞机机型的数据包。 从工程技术的角度来看, 飞行模拟设备研发正向节能、模块化控制方向发展, 如全动飞行模拟机运动平台正逐步由液压式、全电动式、以及电液混合的方向发展。早期的设备采用液压式运动平台, 主要产于上世纪90年代, 由于维护工作量较大、污染较高, 已经逐渐被淘汰。电驱动的运动平台主要用于10吨级以下的飞行模拟机, 由于大力矩的电动机技术的逐渐成熟, 目前正逐步取代了液压式运动平台。此外随着显示技术的日益成熟, 模拟机视景投影系统由传统模式向硅基液晶 (LCOS--Liquid Crystal on Silicon) 的趋势发展。 在商业模式上, 飞行模拟设备生产厂商都与飞机制造厂家或航电生产厂家开展广泛合作, 而且这种合作日趋紧密。比如加拿大的CAE公司就成为空客公司的全球战略合作伙伴。中航工业蓝天与美国罗克韦尔-柯林斯 (Rockwell Collins) 公司合作研制中国首款高标准配置全动模拟机 (新舟60和新舟600飞机的高等级全动模拟机) 。在业务扩展上, 飞行模拟设备公司不仅研发、生产、销售飞行模拟机, 也研发销售基于模拟器的训练方法和课程套件, 充分将飞行模拟设备产品和飞行器厂商的课程相结合。 目前, 全球民用航空模拟训练市场整体仍以北美和欧洲为主体, 仅美国约占全球FFS保有量的43%。尽管如此, 市场重心正在从北美和欧洲转移到亚太、中东以及拉美等新兴市场。加拿大航空模拟训练巨头CAE公司每4套全动飞行模拟机订单, 就有3套来自以上地区。因此, 未来10年人口周密的亚太地区是模拟机最大的需求市场。 3 国内飞行模拟设备产业发展现状及趋势 我国飞行模拟设备产业起步于上世纪80年代初, 其应用经历了非持续性发展, 经过近30年的技术和经验积累, 近年来才形成行业标准。与国外相比, 我国飞行模拟技术的研究起步较晚, 其发展基本可分为三个阶段。第一阶段飞行模拟器主要以机械式为主, 第二阶段是模拟功能有所增强, 并采用了机电技术。第三阶段是从90年代至今, 也是我国飞行模拟技术发展最为迅速、活跃的时期, 先后研制成功计算机成像视景系统, 六自由度协和式运动系统等一些模拟设备的关键组成部分。随着计算机软件技术、计算机成像技术和通讯网络技术的普及与飞速发展, 国内与国外在技术上差距正在逐步缩小, 研发高等级飞机飞行模拟器产品的条件越发成熟。 目前国内在飞行训练模拟领域的研发企业主要有北京蓝天航空科技有限责任公司 (北京蓝天) 、天津华翼蓝天科技有限公司、摩诘创新、成都西麦克虚拟现实电子技术有限公司等单位。国内已初步具备研制C级全动模拟机, 以及5级飞行训练器的能力。 近几年随着国内外航空业的发展和国家“十二五”规划的实施, 国内各大航空公司进口空客和波音飞机数量激增, 导致飞行员的培养远远滞后于飞机的引进, 高等级飞机飞行训练模拟器的需求量大增, 形成了飞机飞行模拟器产品市场需求的巨大空间。然而, 此类进口民机的飞机飞行训练模拟器产品均依赖进口, 主要由国外公司所垄断, 使得进口飞机飞行模拟器技术受制于国外厂商, 价格极其昂贵, 特别是售后服务和备件费用高昂惊人。 截止目前, 通过中国民航局鉴定的飞行模拟设备共182台, 分属42家培训运营商。全动模拟机113台, 飞行训练器69台。 根据波音公司2014年发布的预测报告, 未来20年中国新增干支线飞机数量6020架, 按照平均每20架飞机就会带动一台模拟机的市场需求, 仅中国市场需要全动模拟机约300台;同时, 按照亚太航空公司协会预测未来20年中国需要7.2万名飞行员, 新增飞行员数量约4.3万名, 每名新驾驶员需针对各新机型接受初级机型等级训练, 且每名驾驶员每年都需参与两门周期性训练课程。这些因素都为后续在中国开展飞行模拟运营业务创造了巨大的市场机遇。如果考虑到中国通用航空产业的增长, 据保守估计, 未来20年通航飞行员将需要40万至50万名 (其中包括从事救援、测绘等工作的职业飞行员, 但更多的是以个人非职业需要出发学习飞行驾驶并取得执照的人) , 这将进一步促进飞行训练模拟产业的爆发式增长。 4 我国飞行模拟设备产业发展的对策建议 未来在我国飞速发展的航空工业和国家产业政策鼓励下, 中国飞行模拟设备产业将迎来黄金发展机遇。中国企业应牢牢把握战略机遇期, 迅速布局, 在全动模拟机领域有所作为。为此, 提出以下四点建议。 1) 坚持国际合作与自研相结合的发展路径。当前国内企业在飞行模拟训练设备领域的技术实力与国际一流企业相比还有很大差距, 尤其是在全动模拟机研发方面, 国内尚未成功开发一台经过认证的D级全动模拟机。在航空业务迅猛发展的今天, 如果仅靠自身研发支撑产业发展明显不足, 因此建议采取国际合作与自主研发相结合的道路, 站在巨人的肩膀上, 利用国内自身的基础和国外一流企业成熟的经验, 高起点发展飞行模拟训练业务, 快速形成高端产品, 最终形成自主研发和系统集成能力。 2) 坚持“自顶向下”优先发展产业价值链高端环节。以主流干线飞机高端全动模拟机为起点, 兼顾发展民机和军机所有机型模拟设备符合行业现状及发展需求, 以此逐步形成涵盖军机和民机全动模拟机、固定模拟机和工程模拟机的全系列产品, 抢占市场份额。 3) 坚持研发业务和运营服务业务的共同发展。在研发生产飞行模拟设备全系列产品的同时, 兼顾发展培训运营业务, 用以反哺研发生产工作更快更好发展, 并快速实现投资回报, 是飞行模拟训练产业科学客观的发展之路。 4) 坚持关联产业间互动协同。飞行模拟训练产业与航空电子等产业具有较高的关联度, 能为我国航空电子、空中交通管理、维修与服务保障等产业的发展提供支撑;同时航空电子等产业的发展也将推动训练模拟产业的创新、转型。因此, 处在相关行业内的企业应加强产业的互动及合作, 进而促进中国民用航空产业的发展。 摘要：本文从飞行模拟设备产业组成出发, 认真分析研究了国外飞行模拟设备产业发展现状和趋势, 结合我国飞行模拟设备产业现状和问题, 提出了后续发展建议。 重要的航天设备都要在地面真空实验室进行低温及高温的模拟试验,通过检测要求的设备才允许安装在上天设备上,在做真空环境下的低温及高温试验时,因受传输介质的影响,只能靠空间辐射,在这种环境下温度控制十分困难,温度可能超调,但不允许超过实验的极限温度,否则会损坏设备,因而必须采用质量良好的控制设备,采用有效的控制方式,才可满足控制要求。本文提出了一种模糊控制方法,在吸取前人控制策略成功经验的基础上,研究开发了基于模糊控制技术的控制器取代原系统的手动控制方法。 2 模糊控制器整体结构 模糊控制技术的核心在于模糊控制器的设计[1,2,3]。按照拟定的控制方案,采用目前最为常用的“双入单出”模糊控制器,如图1所示。以被控变量的误差和误差的变化率作为输入,输出一个控制变量,即在控制过程中不仅要对被控量的误差进行反馈,同时还要对被控量的误差变化率进行反馈,从而保证系统的稳定性,不至于产生振荡及超调现象。 模糊控制器的模糊输入变量[4]可选为实际温度y与温度给定值yg之间的误差e=y-yg及其变化率ec,而其输出模糊变量为电加热器的输出控制u。 3 论域的确定 为了提高控制精度,本系统采用4个控制精度各不相同的模糊控制器,用于降温的主进液阀控制器、辅助进液阀控制器和用于升温的热沉加热器、底板加热器,控制精度依次设定为±10℃,±8℃,±6℃,±5℃。各个温控器温度偏差的论域设定为[-10℃,+10℃],[-8℃,+8℃],[-6℃,+6℃],[-5℃,+5],将它们量化在模糊论域[-6,+6]中,共分13个等级,即{-6,-5,-4,-3,-2,-l,0,+l,+2,+3,+4,+5,+6},则偏差量化因子分别为: 设误差e的基本论域为[-6℃,+6℃],若选定E的论域X={-6,-5,,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5,+6},则得误差e的量化因子kl=6/6=1。为语言变量E选取7个语言值:PB、PN、PS、ZE、NS、NM和NB。 通过操作者的实践经验总结,可确定出在论域X上用以描述模糊子集PB、PM、PS、ZE、NS、NM、NB的隶属度函数μ(x),并据此建立语言变量E的赋值表。 设定本系统最大升温速率600℃/hour=0.17℃/s,而采样周期T=1000ms,这样升温速率<0.5。则ec的基本论域可设为[-0.5,+0.5],选择偏差变化率语言变量EC的论域Y=(-6,-5,,-l,0,+l,+2,+3,+4,+5,+6),则得误差变化率ec的量化因子k2=6/0.5=12。为语言变量EC选取PB、PM、PS、ZE、NS、NM、NB共7个语言值。通过操作者的实践经验总结,在确定出模糊子集PB,,NB的隶属函数μ(x)之后,便可建立语言变量EC的赋值表。 设控制量变化u的基本论域为[-36,+36],若选定u的论域为Z=(-6,-5,-1,0,+l,+2,+3,+4,+5,+6),则得控制量变化u的比例因子k3=36/6=6。同样,为语言变量U选取PB、PM、PS、ZE、NS、NM、NB共7个语言值。通过操作者的实践经 验总结,在确定出模糊子集PB,,NB的隶属函数μ(x)之后,便可建立语言变量U的赋值表。 4 模糊控制器查询规则的建立 基于操作者手动控制策略的总结,得出一组由49条模糊条件语句构成的控制规则[5,6],将这些模糊条件语句加以归纳,可建立反映真空温度控制系统的控制规则表,如表1。 模糊控制状态表包含的每一条模糊条件语句都决定一个模糊关系,有49个: 通过49个模糊关系元(i=1,2,,49)的“并”运算,可获取表征温控系统控制规则的总和模糊关系R,即: 计算出模糊关系R后,基于推理合成规则,由系统误差e的论域X={-6,-5,,0,+1,,+5,+6}和误差变化率ec的论域Y={-6,-5,-4,,0,,+5,+6},根据语言变量误差E和误差变化EC赋值表,针对论域X,Y全部元素的所有组合,求取相应的语言变量控制量变化U的模糊集合,并应用最大隶属度法对此模糊集合进行模糊判决,取得以论域z={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5,+6}的元素表示的控制量变化值u。 在上述离线计算基础上,便可建立如表2所示查询表。查询表[7]是真空温控系统模糊控制算法总表,把它存放到计算机的文件中,并编制一个查找查询表的子程序。 在实际控制过程中,只要在每一个控制周期中,将采集到的实测误差e(k)(k=0,1,2,)和计算得到的误差变化e(k)-e(k-1)分别乘以量化因子k1和k2取得以相应论域元素表征的查找查询表所需的e和ec后,通过查找表的相应行和列,立即可输出所需的控制量变化u,再乘以比例因子k3,便是加到被控过程的实际控制量变化值。 5 真空温度模糊控制程序流程图 模糊控制器的控制算法是由计算机的程序实现的。这种程序一般包括两个部分,一个是计算机离线计算查询表的程序,属于模糊矩阵运算,另一个是计算机在模糊控制过程中在线计算输入变量(误差,误差变化),并将它们模糊量化处理,查找查询表后再作输出处理的程序。图2所示为模糊控制程序设计流程图。通过流程图就可以进行编制实用的控制程序软件了。 6 结论 相对于传统的PID控制,模糊控制的响应具有较小的超调量,且调节时间也较短,对被控对象模型的依赖性较低,其控制品质明显高于传统PID所达到的控制性能指标,但同时也应该注意到模糊控制虽然在动态响应与抑制系统内部参数变化对系统输出的影响等方面都能取得更好的效果,且结构简单,实现方法简明,但在某些性能方面尚有欠缺,这就需要进一步对将模糊控制与其他的控制策略结合使用的模糊集成控制系统的设计和工程实现进行研究。但总体而言,本研究在不依赖过程对象精确数学模型的基础上,利用PLC实现的模糊控制策略己经较好地实现了对电加热器以及电磁阀的控制,并给出了PLC实现的具体编程参考方法。 参考文献 [1]周兴禧,王氯等.变频空调器基于系统的变工况模糊控制仿真研究[J].流体机械,2000,28(7):42-46. [2]高军.空调变频器自适应模糊控制器的研究[C].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2003. [3]黄翔,王洋浩等.智能模糊控制在化纤厂纺丝车间侧吹风空调系统中的应用[J].制冷,1997,61(4):50-53 [4]汤兵勇,路林吉.模糊控制理论与应用技术[M].北京:清华大学出版社,2002. [5]Timothy J.Ross,Fuzzy Logic With Engineering Applica-tion,2001. [6]周奕辛,于艳春.模糊控制在温度控制系统中的应用[J].仪器仪表用户,2007,14(2)8-9. 关键词：高海拔潜水,高低压两用舱,正负压转换,氦氧混合气 1 引言 高海拔潜水是高原地区水、电等基建工程水下作业的必要举措,然而目前高海拔潜水的报道不多[1,2],可供借鉴的经验和依据比较有限。我科与上海交通大学海洋水下工程科学研究院合作,在高低压两用舱内模拟海拔3 000、4 000 m潜水30 m,海拔5 200 m潜水30、50 m的载人潜水科学实验,为高海拔潜水作业提供科学依据。相关的设备与技术保障是该实验成功的重要前提。现将实验过程中设备和技术保障的有关工作总结如下。 2 资料与方法 2.1 实验人员 实验人员共5人,均为上海交通大学海洋水下工程科学研究院的职业潜水员,经过严格的身体检查、体能测试和心理测试,其中4人进舱参试,另1人为备选人员。 2.2 实验设备 高低压两用舱(江南造船厂1979年制造,烟台冰轮高压氧舱有限公司2006年改造,舱容34 m3,最大工作压力1.5 MPa,最大模拟海拔高度30 000 m)1台;德国ROTORCOMP公司DS150-37型空气压缩机3台;德国RIETSCHLE公司VC500型油式旋片真空泵1台,VLR500型爪式真空泵1台;氦氧混合气25瓶,北京氦普北分气体工业有限公司配制;美国BIOPAC公司MP150型多导生理信号记录仪1台;日本光电工业株式会社ECG-9020P心电图机1台;法国Bubble Tecnical System多普勒超声血流气泡测定仪1台。 2.3 实验方法 实验为期9 d,潜水员全程位于高低压舱内,模拟高海拔状况下潜水[3],实验方案见表1。期间,完成脑电图、心电图、氧饱和度、体能等多项医学、生理指标测试[4]。 3 结果 3.1 实验前的设备改造与技术准备 3.1.1 穿舱线缆的准备 通过舱体的3个穿线孔穿入线缆,分别满足心电图仪、多导生理信号记录仪、多普勒超声血流气泡测定仪以及在舱内接入220V电压的连接需要。 3.1.2 仪表的校验 为确保实验数据的准确性,将高低压舱的2块精密压力表、2块高度表、2块升降速度表送至具有资质的相关部门进行校验,校验合格后重新安装;更换测氧仪的传感器,并进行定标[5]。 3.1.3 管路的改造 对现有管路进行改造,增加氦氧管路,增设一字阀、球阀各1个;对原急救供氧汇流排进行改造,将原有氧气减压器更换为氦氧减压器,原汇流排气瓶接口由2个增改为5个,如图1所示。通过管路的改造,满足了实验不同阶段潜水员呼吸纯氧和氦氧混合气的需要。 3.1.4 氦氧混合气的配制 实验开始前2 d,根据潜水深度、潜水员活动强度、减压时间等因素配制氦氧混合气25瓶,共2种规格,见表2。 3.1.5 实验前的测试与演练 (1)每项改造实施完毕,均进行相关测试,结果符合实验要求。 (2)进行72 h模拟海拔7 000 m试验,期间,2台真空泵交替使用,每8 h进行切换,测试过程顺利,无故障。 (3)模拟60 m潜水试验,运行空压机输出压缩空气将储气罐充满,约780 m3,然后以8 m/min的速度加压,可按预计时间到达潜水深度。 3.2 实验中的设备保障与技术方案 (1)2台真空泵交替使用,每台运行5 h进行切换,连续不间断运转。 (2)高海拔的升降速度和潜水的加减压速度控制。高海拔状态的上升速度控制在10 m/s,下降速度控制在20 m/s;潜水的加压速度控制在8 m/min,减压时,除5 200 m潜水30、50 m停留第一站用时分别为2 min和3 min外,其余至各停留站减压时间均控制在1 min。 (3)高海拔状态与潜水状态的转换操作步骤。以海拔5 200 m高度氦氧常规潜水50 m为例说明,如图2所示。其余海拔高度下的潜水,除潜水减压方案不同外,转换操作步骤均相同。 4 讨论 良好的设备状况、完善的技术方案是此次科学实验顺利完成的重要保障。实验前,我们对实验设备进行了全面的检查和多次超过实验要求的空舱测试、动物试验,确保实际实验时设备保障和人员安全的万无一失。具体做法:(1)进行60 m潜水,查看舱室的气密性,观察快速加压状况下的温湿度变化,演练能否按照实验要求的加压速度到达相应深度。(2)模拟海拔7 000 m环境,对真空泵进行长时间的负荷运转测试,确保实验时真空泵的切换周期安全可靠。(3)对高低压舱的阀门控制、仪表电气、通讯联络、空气调节、呼吸装置、供排气以及供氧等系统逐项测试[6],发现不符合实验条件的问题逐一解决。比如,线缆穿入舱体后加压0.6 MPa进行测试,发现由于线缆直径较粗(12 mm),会从线缆中的数根导线中漏气,我们就在舱内的线缆内部导线间用509胶水密封,再次加压测试不再漏气;线缆内无屏蔽线,对数据信号的传输影响较大,我们采用密度为60目的铜网包裹缠绕线缆外部,效果良好,干扰信号完全消除。 根据实验安排,在高海拔状态,测试人员将携额定电压为220 V的多导生理信号记录仪进入舱内。根据国家相关标准的规定,空气加压舱的进舱电压不得高于24 V[7,8]。对于低压舱,舱内能否接入强电,目前尚没有相关国家标准,但从安全角度而言,凡是在正常大气环境中可安全使用的电器设备,在低压舱使用均是安全的。为此,我们在舱内接入了强电插座,仪器使用时,舱外就接上220 V电压,由专人负责看管,测试完毕后,立即断开插头并安上保护套。实验证明,高低压舱在低压状况下使用时,舱内接入220 V电压是安全可行的,但应严格遵守操作规范,使用完毕应立即切断电源,严防在高压状况下误使用,确保安全。 完善的技术方案和技术人员熟练准确的操作是此次科学实验成功与否和潜水员安全保证的关键。受实验条件所限,我们无法实现由高海拔状态直接转至潜水状态,必须先由高海拔降至海平面状态,再从海平面状态进行潜水。由此,中间必须进行设备的正负压转换,此过程也是该实验的操作重点。按照实验方案,海拔5 200 m时潜至水下50 m停留时间应控制在60 min,从图2(a)可知,由海拔5 200 m处以20 m/s速度降至海平面耗时4 min 20 s,由海平面以8 m/min的速度潜至50 m耗时6 min 15 s,这2个阶段需耗时10 min 35 s,剩余49 min 25 s为正负压转换和50 m停留时间。在50 m停留期间,舱内4名潜水员需完成脑电图、心电图、体能、氧饱和度等测试项目,平均每人完成测试约需11 min左右。因此,在海平面的正负压转换过程时间越短越好,这样才能给各项医学生理测试留出更多的时间,也才能更真实地模拟高原潜水的过程。为尽可能缩短正负压转换时间,我们经过反复演练,制定了完善的技术方案:总指挥发出指令,1人在控制台专职操舱;2人开启、关闭两侧舱门,切换真空表和压力表管路阀门;1人切换负压管路和高压管路阀门、切换纯氧管路和氦氧混合气管路阀门;1人负责控制氦氧混合气汇流排阀门,调整输出压力;1人负责关闭真空泵,协助处理氦氧混合气瓶的切换。此过程耗时仅2 min,使医学生理测试均得以顺利完成。 由潜水状态转至高海拔状态,因中途到达海平面停留吸氧、通风换气的时间较长,近20 min左右,如图2(b)所示,所以正负压转换过程时间充裕,且转换步骤相对简单,可从容进行相关操作。 在高海拔状态下,还有些细节问题需要注意。医学生理测试人员通过过渡舱进、出主舱时,操舱人员应注意保持相应海拔高度,避免海拔高度的较大起伏;应保持潜水员所处的主舱和过渡舱相通,在主舱打开进气阀门,在过渡舱打开抽气阀门,使空气流动更加合理,主舱噪音有效降低,并给予较大的气体交换量,使舱内潜水员更加舒适。 5 结语 通过我们实验前对设备的改造与检修,制定完善的技术方案,进行多次演练,实验中紧密配合,准确操作,保证技术操作零失误,实验设备零故障,使实验得以按预期计划顺利完成,也为今后开展模拟高海拔潜水研究提供了设备保障和技术方案的参考依据。 参考文献 [1]Leach J,McLean A.Mee FB:High altitude dives in the Nepali Himalaya[J].Undersea Hyperb Med 1994,21(4):459-466. 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[7]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.GB/T12130-2005医用空气加压氧舱[S]. 北京市电力公司组织北京电科院相关专家和技术人员, 历时2年, 利用退运的变压器、GIS、电缆及10 kV配网设备等, 设计建成了我国第一个最高电压等级为110 kV的输变配设备缺陷模拟系统, 研究了典型放电缺陷的种类、位置、缺陷模拟及设置技术, 实现了在实际运行工况下典型放电缺陷的模拟及再现。该系统运行稳定、可靠, 可有效地模拟变电站运行工况及实际电磁环境。 在此基础上, 北京市电力公司利用特高频、高频、超声波、地电波等带电检测技术, 对各类设备放电缺陷进行了深入研究, 提出了综合局部放电带电检测与缺陷诊断方法。该方法采用综合检测技术, 提高了探测器的抗干扰水平、检测灵敏度和局部放电源定位精度, 建立了起始放电、严重放电、危急放电3阶段5种典型的油纸绝缘放电模型图谱库, 完善了设备缺陷劣化程度的评判标准。 据北京市电力公司科技信息部负责人介绍, 目前, 国内外对输变配设备带电检测技术的研究方向很广泛, 但缺乏面向现场测试的应用技术研究。此项研究成果可直接指导带电检测现场测试, 并可对现场积累的经验进行系统研究, 为不断完善带电检测技术规范提供技术依据。 地铁车体作为车辆设备及运营载荷的主要承载部件, 必须具有足够的强度和刚度。底架边梁悬挂与传统悬挂座悬挂结构相比, 优点明显:底架边梁的刚度较大, 设备直接悬挂在边梁上减少了设备的振动;同时, 边梁悬挂也增加了设备与地板的距离, 更有利于布线、布管的安装;设备布置与布线布管完全在空间上错开, 相互干涉的可能性将大大减少, 设备横向移动方便。但是, 在车体静强度试验时, 设备直接悬挂在底架边梁上可能会造成局部载荷集中, 影响整个车体应力分布。为了验证底架设备加载位置对车体受力的影响, 本文对两种底架设备加载方式对车体静强度试验应力及位移的影响进行了对比试验分析。 1 静强度试验方法 根据EN 12663-1-2010标准[1]地铁车辆车体静强度试验主要包括:4种垂直载荷试验 (车体自重载荷、准备状态AW0、超载载荷AW3, 以及最大运营载荷1.3倍AW3) ;2种纵向载荷试验 (纵向拉伸、纵向压缩) ;2种架车试验 (枕梁架车、牵引梁架车) 以及1种复轨救援试验。其中底架设备加载位置对垂直载荷工况影响最大, 本文主要研究准备状态AW0 (BⅡ) 工况, 超载载荷AW3 (BⅢ) 工况, 以及最大运营载荷1.3倍AW3 (BⅣ) 工况下两种加载方案对静强度试验中的应力及位移的影响。 2 底架边梁悬挂试验原理及过程描述 2.1 试验原理 试验采用电测法, 以电阻应变片为传感元器件, 测量在载荷下的各测点的应变值。采用单一变量法, 分别有如下两种试验加载方案: 方案一:将底架大型设备 (制动模块、蓄电池、辅助逆变器) 通过试验工装分别加载到底架边梁指定位置, 其他乘客载荷均布在客室地板上, 如图1所示。 方案二:将底架设备制动模块368 kg、蓄电池500 kg×2和辅助逆变器1 750 kg分别加载到15~22;25~28等区域上, 其他乘客载荷均布在客室地板上, 如图2所示。 2.2 试验过程 底架悬挂设备通过工装托盘及悬挂吊杆安装在底架悬挂梁上, 底架悬挂梁安装在底架边梁上。乘客的载荷用均布的方式在车体内进行模拟。载荷配重采用配重砝码和沙袋, 配重砝码有1 000 kg、500 kg、300 kg、200 kg、100 kg及50 kg六种规格, 沙袋则主要用于调整配重 (每袋重20 kg或10 kg) 。客室配重托盘用叉车加载到客室, 如图3、图4所示。 3 试验结果及分析 3.1 应力差异 各应力测点所测得的数据是应变值, 可以根据弹性力学的胡克定律通过计算求得应力。 根据TB/T 2541-2010标准[2]第11条进行应力数据计算。分别选取垂向载荷影响较大的门角、窗角及底架部分各4个测点作为对比分析点, 两种方案应力差异见表1。 3.2 位移差异 根据GB/T 7928-2003标准[3], 在最大垂直载荷作用下车体静挠度不超过两转向架支承点之间距离的1‰。即在AW3载荷下, 车体最大垂向位移不得超过15.7mm。两种方案三种工况位移差异如表2所示 (V1~V9在左侧, V10~V18在右侧) 。 注:偏差率=│方案一应力-方案二应力│/许用应力×100% 3.3 结果分析 根据表1可知, 在BⅡ、BⅢ、BⅣ三种工况下, 两种加载方案的的最大偏差率约为3.67%。 根据图5、图6可知, 方案一、方案二最大垂向位移分别为-10.16 mm、-10.68 mm, 两者位移仅差0.52 mm, 偏差率为4.9%。 4 结语 为了分析公司地铁车体底架悬挂设备加载位置对车体静强度试验结果的影响, 本文进行了底架悬挂设备加载到底架悬挂梁上和加载到客室上的对比试验研究。通过分析三种垂直载荷工况的应力和位移, 发现两种加载方式应力和位移偏差均小于5%。 试验结果表明:1地铁车辆底架边梁悬挂与原有底架悬挂座悬挂对车体静强度试验结果影响很小;2底架边梁悬挂车体进行静强度试验时, 仍可采用原有客室加载方案, 为今后地铁车辆底架边梁悬挂结构车体静强度试验指明了一种可行的试验方法, 节省了大量的底架悬挂工装及试验工序。 摘要：为了验证底架设备悬挂在底架边梁与加载到客室地板对车体应力的影响, 对底架设备加载方案进行了试验对比分析。对同种工况不同加载方式进行试验对比, 分析了两种加载方案在三种垂向载荷试验中的应力和位移差异。试验结果表明:两种加载方案下, 车体相同测点的应力和垂向位移差偏差均小于5%;今后地铁车辆底架边梁悬挂结构车体静强度试验仍可采用客室加载的试验方法。 关键词：地铁车辆车体,边梁悬挂,静强度,试验方法 参考文献 [1]EN 12663-1-2010铁路应用、铁路车辆车体的结构强度要求[S]. [2]TB/T 2541-2010机车车体静强度试验规范[S].模拟设备教学 第4篇
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