第一篇：電機驅(qū)動系統(tǒng)效率優(yōu)化控制技術(shù)研究現(xiàn)狀

1.2 電機驅(qū)動系統(tǒng)效率優(yōu)化控制技術(shù)研究現(xiàn)狀

電動汽車的動力由電動機提供，電機驅(qū)動系統(tǒng)（簡稱驅(qū)動系統(tǒng)）的性能直接影響了電動汽車的性能。電動汽車系統(tǒng)需要能夠滿足頻繁停車啟動、加速、大負載爬坡以及緊急制動等要求，也需要考慮到汽車行駛路況復雜多變，存在雨天、酷熱、下雪等惡劣天氣，以及顛簸、泥濘等復雜路況。另外，在滿足行駛條件的情況下還應最大限度地保證駕駛?cè)藛T和乘坐人員的舒適安全。作為電動汽車的核心部分，驅(qū)動系統(tǒng)應滿足寬調(diào)速范圍、寬轉(zhuǎn)矩輸出范圍、良好的加減速（起動、制動）性能、運行效率高（提高續(xù)航里程）以及高可靠性等要求。

針對永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)的效率優(yōu)化，總體來說可分為以下三個方向： 1）從電機本體的電磁設(shè)計、制造工藝以及電機的材料著手，開發(fā)高效電機。2）改進脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation，PWM)技術(shù)，降低功率開關(guān)器件上的損耗從而提高逆變器的整體效率；降低變頻器輸出電壓的諧波含量，如采取空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)技術(shù)和軟開關(guān)技術(shù)，減小諧波含量從而提高驅(qū)動系統(tǒng)的整體效率。

3）研究合適的控制策略，在保證電機滿足運行條件的情況下減小直流側(cè)的功率輸入，提高驅(qū)動系統(tǒng)的效率。

目前，針對永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)效率優(yōu)化所提出的控制策略很多，總體來說可以分為兩大類：第一類是基于損耗模型的效率優(yōu)化控制(Loss Model Control，LMC)策略；第二類是基于搜索法的效率優(yōu)化控制(Search Control，SC)策略。下面分別進行概述。

1.2.1 基于損耗模型的效率優(yōu)化控制策略

該控制策略作為一種基于前饋式的控制方法，基本原理是：在充分考慮電機各部分損耗的基礎(chǔ)上，建立較為精確的損耗模型，根據(jù)電機運行狀況（負載轉(zhuǎn)矩和實際轉(zhuǎn)速）計算出該運行狀況下最優(yōu)的控制變量（一般為磁場、電壓或者電流）以減小驅(qū)動系統(tǒng)的損耗。若控制變量為電樞電流，對永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)來講一般選擇最優(yōu)的直軸電流id和交軸電流iq，對混合勵磁電機驅(qū)動系統(tǒng)來講包括id、iq以及勵磁電流If。這種控制策略目前已被廣泛應用到了閉環(huán)傳動系統(tǒng)中，可以保障電機驅(qū)動系統(tǒng)在全局運行范圍內(nèi)都能實現(xiàn)效優(yōu)化。基于損耗模型的同步電機效率優(yōu)化控制基本框圖如圖1.1所示。

基于損耗模型的驅(qū)動系統(tǒng)效率優(yōu)化策略最早由T.M.Rowan和T.A.Lipo，以及H.G.Kim[2]

[3][4]等人提出并進行研究；1987年Bose等人將該策略運用到永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)中。美

[1]

國學者X.Wei和R.D.Lorenz已將基于損耗模型控制策略結(jié)合直接轉(zhuǎn)矩控制(Direct Torque Control，DTC)中，以提高永磁同步電機在瞬態(tài)過程中的效率[5]。針對同步電機而言，基于損耗模型的效率優(yōu)化策略總共可以分為五種類型：考慮鐵損的損耗模型控制策略銅損的損耗模型控制策略耗模型損耗模型控制策略

[8][9]

[6][7]、考慮、考慮鐵損和銅損的損耗模型控制策略和約束條件下的損耗模型控制策略

[10][11]、基于電機精確損

[12][13][14][15]。

n*矢量控制器控制變量逆變器TL損耗模型控制器同步電機

圖1.1基于損耗模型的效率優(yōu)化控制策略

基于損耗模型效率優(yōu)化控制策略的技術(shù)特點在于，它根據(jù)電機運行狀況，通過解析法計算出使電機損耗最小的控制變量，在滿足電機運行的同時降低驅(qū)動系統(tǒng)損耗。該方法控制變量由算法直接給出，電機效率的優(yōu)化能夠直接實現(xiàn)，數(shù)學概念清楚，物理意義明確，而且變量直接給定導致響應速度快，根據(jù)電機實際運行條件計算變量，從而能保證電機在全局運行范圍內(nèi)高效運行。但這種策略的缺點也不容忽視：①該策略需要對電機參數(shù)有很詳細的了解，電機在運行過程中，電機參數(shù)包括電感參數(shù)、電樞繞組電阻、勵磁繞組電阻、各部分的損耗系數(shù)等都會隨電機運行條件的變化而改變，電機參數(shù)的變化必然會導致?lián)p耗模型不準確，從而導致控制變量的計算值不能實時追蹤實際的最優(yōu)值；②損耗模型建立的越準確，計算結(jié)果越接近于真實值，但也會導致計算過程越繁瑣；③實際過程中為了簡化計算，又不得不對損耗模型進行簡化，這必然會導致計算值和實際值的差距變大，所以最終尋優(yōu)結(jié)果也僅僅是一種簡化后的次尋優(yōu)。

1.2.2 基于搜索法的效率優(yōu)化控制策略

基于搜索法效率優(yōu)化策略的基本原理是：在恒定的運行條件（恒定的轉(zhuǎn)速和負載轉(zhuǎn)矩）下，通過控制器不斷實時調(diào)整控制變量（一般為磁場或電流），尋找該運行狀態(tài)下的系統(tǒng)損耗最高點。

?P(k)??id?id(k)方向判斷P(k?1)

圖1.2輸入功率最小效率優(yōu)化控制策略

控制策略的基本框圖如圖1.2所示，其中P(k-1)、P(k)和Δid(k)分別為第k-1和第k次直流側(cè)功率檢測值以及第k次的控制變量。搜索法一般包括梯度法[16]、定步長（細分）法[17]、最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率法[18]、基于斐波那契數(shù)列法[19]、神經(jīng)網(wǎng)絡法[20]、黃金分割法[21]以及模糊搜索法[22]。

清華大學的學者[23]分析了感應電機搜索控制的三種算法，即Ramp法[24]、Rosenbrock法[25]以及黃金分割法，對比了各種算法的復雜性、收斂速度以及效率優(yōu)化效果，在此基礎(chǔ)上提出了改進后的基于在線搜索的效率最優(yōu)算法。改進后的黃金分割法收斂速度明顯加快，硬件中加入低通濾波器，對輸出轉(zhuǎn)矩的脈動進行了有效抑制，并將該技術(shù)用于電動汽車驅(qū)動用感應電機。

國外學者S.K.Sul和M.H.Park選用電機的轉(zhuǎn)差頻率作為控制變量，提出了一種基于輸入功率最小的搜索方法[26]。該方法將電機不同運行狀況下的最小輸入功率對應的最優(yōu)轉(zhuǎn)差頻率，以表格的形式預先保存在控制器的內(nèi)存中，電機運行時根據(jù)運行狀況獲得表格內(nèi)的最優(yōu)控制變量，對實際變量進行實時跟蹤。

南京航空航天大學的學者對采用直接轉(zhuǎn)矩控制的電動汽車PMSM驅(qū)動系統(tǒng)效率優(yōu)化進行了研究[27]，由于公式計算需要濾波時間，電機變量調(diào)節(jié)也需要一定的收斂以及穩(wěn)定時間，因此搜索法一般需要較長的運行周期，不適合應用到需要頻繁加減速的電動汽車領(lǐng)域。為解決該問題，提出了一種分區(qū)式是在線效率優(yōu)化方法，與傳統(tǒng)在線搜索法不同，該方法將尋優(yōu)搜索過程“多線程”化，將搜索區(qū)間“離線”化。減小了搜索時間，只需保證在區(qū)間內(nèi)完成一次尋優(yōu)循環(huán)即可，但該策略的技術(shù)難點在于搜索區(qū)間的量化。

基于搜索技術(shù)效率優(yōu)化控制策略的優(yōu)勢顯而易見，即不要預知電機參數(shù)，省略了建立損耗模型和推導最優(yōu)變量的過程。系統(tǒng)能夠在電機運行過程中，通過不斷調(diào)整控制變量的方式自動搜索效率最高的運行點，因而魯棒性強，適用性好；避免了建模過程中由于運行條件不同導致參數(shù)改變而引起的誤差，從而尋優(yōu)精度高。但該策略的缺點也不容忽視：①需要很高的輸入功率檢測精度；②輸入功率與跟尋優(yōu)變量有關(guān)，在系統(tǒng)效率最高點的附近變化可能會比較平坦，這要求對輸入功率的測量，必須為高精度且無噪聲的；③系統(tǒng)效率可能是復雜的且非線性的函數(shù)，這種情況下難以讓系統(tǒng)快速地運行到效率最高點，即搜索過程需要一定的時間，不適合應用到像電動公交這種頻繁起動、制動的場合；④一般憑經(jīng)驗給出固定的搜索步長，收斂速度慢，收斂時間長，不適合應用于負載變化、運行狀況變化頻繁的場合；⑤增加硬件系統(tǒng)件設(shè)備，從而增加成本。

第二篇：《驅(qū)動電機及控制技術(shù)》教學大綱

《驅(qū)動電機及控制技術(shù)》教學大綱

一、授課對象

本課程適用于 汽車服務系新能源汽車制造與裝配專業(yè)（中、高級）班 三年 制 二、課程學時

總學時 108課時，6課時/周，1學期授完。

三、課程的任務和目的

本課程是中等職業(yè)學校電子技術(shù)應用與維修專業(yè)教材，是一門機電類專業(yè)課程。其任務是：使學生掌握常用電動機的結(jié)構(gòu)及其控制方法，培養(yǎng)學生對常用電動機的維護、保養(yǎng)與檢修的技能和解決實際問題的能力；對學生進行職業(yè)意識培養(yǎng)和職業(yè)道德教育，提高學生的綜合素質(zhì)與職業(yè)能力，增強學生適應職業(yè)變化的能力，為學生職業(yè)生涯的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

本課程目的是：使學生能掌握電動類、制冷類日用電器中主要使用的三種電動機——單相異步電動機、直流電動機和單相串勵電動機的結(jié)構(gòu)、原理及應用，以及電動類、制冷空調(diào)類電器專用電動機的結(jié)構(gòu)及其控制方法。熟悉對上述電動機進行維護、保養(yǎng)與檢修。結(jié)合生產(chǎn)生活實際，培養(yǎng)學生對所學專業(yè)知識的興趣和愛好，養(yǎng)成自主學習與探究學習的良好習慣，從而能夠解決專業(yè)技術(shù)實際問題，養(yǎng)成良好的工作方法、工作作風和職業(yè)道德。

四、課程內(nèi)容和要求

第一章：直流電動機 8課時 1．教學內(nèi)容：

第一節(jié)：直流電動機的結(jié)構(gòu)和分類

第二節(jié)：直流電動機的工作原理與運行特性 第三節(jié)：直流電動機的起動、反轉(zhuǎn)和調(diào)速。

2．教學要求與建議：了解直流電動機的基本結(jié)構(gòu)和分類，掌握直流電動機的基本工作原理，理解直流電動機的起動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速的原理和方法，初步了解直流電動機常見故障的檢修方法。

第二章：單相異步電動機 10課時 1.教學內(nèi)容：

第一節(jié)：異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 第二節(jié)：單相異步電動機的分類 第三節(jié)：單相異步電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速

2．教學要求與建議：了解單相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)，掌握單相異步電動機的基本工作原理，理解異步電動機的分類和起動方式，了解單相異步電動機的反轉(zhuǎn)、調(diào)速的原理和方法，初步了解單相異步電動機常見故障及其檢修方法。第三章：單相串勵電動機 12課時

1、教學內(nèi)容

第一節(jié)：單相串勵電動機的結(jié)構(gòu)和運轉(zhuǎn)原理 第二節(jié)：單相串勵電動機的運行特性 第三節(jié)：單相串勵電動機的反轉(zhuǎn)和調(diào)速

2、教學要求與建議：理解單相串勵電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，了解單相串勵電動機的主要特點和應用。

第四章：三相異步電動機 16課時 1．教學內(nèi)容：

第一節(jié)：三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 第二節(jié)：三相異步電動機的運行特性

第三節(jié)：三相異步電動機的反轉(zhuǎn)、起動和調(diào)速 2．教學要求與建議：

了解三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)，掌握三相異步電動機的基本工作原理和運行特性，理解三相異步電動機起動、反轉(zhuǎn)與調(diào)速的原理和方法。

第五章：其他類型的電動機簡介 10課時

1、教學內(nèi)容：

第一節(jié)：單相同步電動機 第二節(jié)：步進電機

2、教學要求與建議：

了解其他類型的電動機（包括單相同步電動機、步進電機和直線電動機）的基本結(jié)構(gòu)、原理和應用。

第六章：電風扇電動機及其控制 16課時

1、教學內(nèi)容： 第一節(jié)：電風扇電動機 第二節(jié)：電風扇控制電路

2、教學要求與建議：

掌握電風扇的電控方式，各種常用電控器件的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法；能夠閱讀典型的電風扇電控線路圖。

第七章：空調(diào)電動機及其控制 16課時

1、教學內(nèi)容：

第一節(jié)：制冷壓縮機電動機的結(jié)構(gòu)與原理 第二節(jié)：空調(diào)控制電路

2、教學要求與建議 掌握空調(diào)的壓縮機電動機的結(jié)構(gòu)、工作原理及應用；掌握空調(diào)的基本控制方式，常用電控器件的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法，掌握其典型電控線路和讀圖方法。

第八章：各類電動機維修實訓 20課時

1、教學內(nèi)容：

實訓一：電動機維修基礎(chǔ)實訓 實訓二：直流電動機維修實訓 實訓三：單相異步電動機維修實訓 實訓四：電風扇電動機的檢修

實訓五：制冷壓縮電動機及其控制電路的檢修

2、教學要求與建議

掌握電動機維修常用工具和儀表的使用方法；掌握日用電器直流電動機的拆裝方法和常見的檢修方法；學會測定單相異步電動機的技術(shù)參數(shù)；掌握洗衣機電動機的拆裝方法及常見故障的檢修方法；掌握臺扇、轉(zhuǎn)頁扇、吊扇的結(jié)構(gòu)、電動機繞組展開圖、電動機拆裝、繞組重繞的方法及常見故障的檢修方法；掌握電冰箱、空調(diào)器中制冷壓縮機電動機的結(jié)構(gòu)和常見故障的檢修方法。

五、考核方式

平時成績（40％）+期末考試成績（60％）= 課程總成績 其中：平時成績包括：作業(yè)、筆記、考勤、課堂討論、查找資料

第三篇：淺談優(yōu)化數(shù)學課堂教學系統(tǒng)提高教學效率

談如何提高初中數(shù)學課堂教學效率

關(guān)鍵詞： 優(yōu)化數(shù)學課堂 教學系統(tǒng) 效率 反饋 訓練 鞏固

摘要：每位數(shù)學教師總希望自己的每堂課都是成功的好課.有時聽了名師的優(yōu)質(zhì)課或看了名師的優(yōu)秀教案后,總想親自實踐一下,然而效果往往并不理想,這是為什么呢?原因在于課堂教學中沒有把教授最優(yōu)化與學習最優(yōu)化相應地融合在一起,換言之,如果只注意教師教授的最優(yōu)化,而忽視了學生原有的基礎(chǔ)知識,學習習慣及思維方式,就達不到學習的最優(yōu)化。要想達到最優(yōu)化需要一下幾步：

正文：

一、了解學生,精心備課

課堂教學系統(tǒng)的設(shè)計是否最優(yōu)化,主要看教師的備課是否下功夫,課堂教學設(shè)計是否合理,只有當構(gòu)成教學系統(tǒng)的諸要素——教師、學生、教學內(nèi)容及教學手段處在優(yōu)化的組合狀態(tài),才能保證最優(yōu)化的教學系統(tǒng)真正得到落實。

備課要考慮的因素很多,諸如教學目的,重點難點,教學方法,教學手段等,而最關(guān)鍵的是如何結(jié)合實際,以學生的興趣、愛好、需要為基礎(chǔ),針對學生的年齡特點、個性差異、學習習慣、思維方式等進行備課,因為只有了解、分析和研究學生的實際情況,教師在制定教學要求、組織教材、確定重點難點、選擇教學方法及組織教學時才有了既合情又合理的依據(jù)。

二、根據(jù)課堂教學的具體內(nèi)容，選擇恰當?shù)慕虒W方法

每一堂課都有每一堂課的教學任務，目標要求。教師能隨著教學內(nèi)容的變化，教學對象的變化，教學設(shè)備的變化，靈活應用教學方法。數(shù)學教學的方法很多，對于新授課，我們往往采用講授法來向?qū)W生傳授新知識。而在立體幾何中，我們還時常穿插演示法，來向?qū)W生展示幾何模型，或者驗證幾何結(jié)論。如在教授立體幾何之前，要求學生每人用鉛絲做一個立方體的幾何模型，觀察其各條棱之間的相對位置關(guān)系，各條棱與正方體對角線之間、各個側(cè)面的對角線之間所形成的角度。這樣在講授空間兩條直線之間的位置關(guān)系時，就可以通過這些幾何模型，直觀地加以說明。此外，我們還可以結(jié)合課堂內(nèi)容，靈活采用談話、讀書指導、作業(yè)、練習等多種教學方法。有時，在一堂課上，要同時使用多種教學方法。俗話

說：“教無定法，貴要得法”。只要能激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習積極性，有助于學生思維能力的培養(yǎng)，有利于所學知識的掌握和運用，都是好的教學方法。各種教學方法的運用，都是為一定的教學任務服務的。教師運用恰當?shù)慕虒W方法進行教學，學生學起來就有興趣，易于接受，就會收到良好的效果。

三、培養(yǎng)興趣,情感投入

興趣是學習的內(nèi)部動力,只有當學生對學習教學產(chǎn)生了濃厚的興趣后,才能使學生從“要我學”轉(zhuǎn)化為“我要學”,教學質(zhì)量才有根本性的提高。

對學生學習興趣的培養(yǎng),主要是依賴教師對教學系統(tǒng)的合理設(shè)計,教師的學識水平,教師的口頭表達能力以及是否有針對性地對學生進行思想教育等,而教師“教”的能力又直接制約著學生學習數(shù)學的興趣。因此,教師在講課時,不僅應做到語言清晰、準確簡練,具有科學性與邏輯性,還切不可忽視語言藝術(shù)性與趣味性。優(yōu)美的語言不僅給人以優(yōu)美的享受,更重要的是他能喚起學生學習的興趣,提高授課藝術(shù)效果。

在課堂教學系統(tǒng)中,師生間通過語言交流,建立在融洽的情感交流基礎(chǔ)上的良好師生關(guān)系,能促進學生學習數(shù)學興趣的發(fā)展與持久,要使學生潛心于你所教的學科之中,必須有“情感”這座橋梁來聯(lián)系教師與學生。教師的主導地位,首先應該表現(xiàn)在激發(fā)學生學習熱情,培養(yǎng)刻苦學習數(shù)學的興趣,變被動的學習為積極的、主動的學習,以充分發(fā)展學生潛在的積極向上的內(nèi)驅(qū)力,使他們始終以濃厚的興趣,投入到學習、探索、研究數(shù)學知識之中。

四、要善于應用現(xiàn)代化教學手段

隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，三機一幕進入了尋常教室。對教師來說，掌握現(xiàn)代化的教學手段顯得尤為重要和迫切?，F(xiàn)代化教學手段，其顯著的特點，一是能有效地增大每一堂課的課容量；二是減輕教師板書的工作量，使教師能有精力講深講透所舉例子，提高講解效率；三是直觀性強，容易激發(fā)起學生的學習興趣，有利于提高學生的學習主動性。四是有利于對整堂課所學內(nèi)容進行回顧和小結(jié)。在課臨近結(jié)束時，教師引導學生總結(jié)本堂課的內(nèi)容，學習的重點和難點。同時通過投影儀，同步地將內(nèi)容在瞬間躍然“幕”上，使學生進一步理解和掌握本堂課的內(nèi)容。在課堂教學中，對于板演量大的內(nèi)容，如立體幾何中的一些幾何圖形、一些簡單但數(shù)量較多的小問答題、文字量較多應用題，復習課中章節(jié)內(nèi)容的總結(jié)、選擇題的訓練等等都可以借助于投影儀來完成。對于有條件的學校，還可以自編電腦課件，借助電腦來生動形象地展示所教內(nèi)容。如講授正弦曲線、余弦曲線的圖形、棱錐體積公式的推導過程都可以用電腦來演示。

五、要想方設(shè)法與學生建立融洽的關(guān)系

社會環(huán)境的變化，家庭的嬌寵，使現(xiàn)在的學生養(yǎng)成以自我為中心的思維方式，那種盲目懼怕，絕對俯首帖耳的學生已不多見。在絕不遷就姑息的基礎(chǔ)上，教師也調(diào)整自身，從教育學、心理學等方面以科學的管理方法去面對學生，教師在課堂上應有主持人的優(yōu)雅自如的風度。要自然、大方，面帶微笑，使學生在和諧的氣氛中學習?！坝H其師”才能“信其道”，學生喜歡教師，也會對這位教師所任的學科感興趣，進而幻想在這門學科領(lǐng)域里有所創(chuàng)造。建立了良好的師生關(guān)系，為學生創(chuàng)設(shè)一個輕松、愉快、和諧的學習情境，課堂教學效率才會大大提高。因為厭煩而形成的冷漠的師生關(guān)系，是不適應現(xiàn)代化教育，也無從談保證上課效率的六、及時反饋,調(diào)控合理

由于教學過程是一個系統(tǒng)工程,教師在備課時往往會事先設(shè)計好一系統(tǒng)有利于理解所學知識,深化所學知識內(nèi)容,但是由于教師的調(diào)控對象不是僅僅只會接受信息的機器,而是具有一定分析與處理信息能力的思維活躍的人,他將會對輸入信息作出不同的反應。教師必須根據(jù)所收到的反饋信息作出及時調(diào)控,不斷的因勢利導地把學生的思維引導到正確的,積極的途徑上來,否則教師的教學設(shè)計將受到干擾,基礎(chǔ)被破壞,從而影響優(yōu)化教學過程的實施。

教學過程是一個動態(tài)的平衡過程,只有當教師教學目標與學生的學習目標相統(tǒng)一,才能使教師的教與學生的學處于最優(yōu)化的統(tǒng)一狀態(tài),如在講銳角三角函數(shù)時,有位學生舉手問:“大于90°的角的三角函數(shù)值怎樣求呢?”顯然學生提出這樣的問題是沖著對所學知識有質(zhì)疑或是學生想考考老師,但無論學生處于何種心態(tài),教師都必須立即自我調(diào)控,決不能大動肝火,而應當首先肯定學生的勤學好問,勇于質(zhì)疑的精神,然后可啟發(fā)學生:這個問題限于我們現(xiàn)有的知識還無法解決,我們繼續(xù)學習到高中就能解決這些問題,通過這樣的處理,花費時間不多,又能調(diào)整課堂氣氛,同時又不使學生失望。

七、思路同步,教為不教

學生由于受年齡、知識、家庭、社會等影響,思維方式的提高必定跟不上知識學習層次的提高,教師在教學過程中應多研究不同年齡階段學生的思維發(fā)展特點,既要借鑒教材的思路,又要受教材思路的約束,更不能受優(yōu)秀教案、優(yōu)秀課等的束縛.而應該根據(jù)自己學生的學習特點,形成一條以促進學生思維發(fā)展為核心,既符合科學性,又合乎邏輯性,既傳授知識,又培養(yǎng)學生能力,既有主導作用,又能激發(fā)學生主動學習優(yōu)化的教學思路,換言之,這是一條以教師思路為主導,以學生思路為軸心的優(yōu)化思路。

參考文獻：

[1] 《當代教育心理學》

[2] 《有效備課》

[3] 《有效上課》

[4] 《上好課應知應會》

第四篇：多臺電機同時控制的電控系統(tǒng)設(shè)計的論文

摘要：變頻器加變頻電機這種調(diào)速方式，以低廉的價格和穩(wěn)定的性能，很快的在自動化設(shè)備制造和設(shè)備改造中應用。PLC的功能強大、使用容易、可靠性高，常用于控制系統(tǒng)中。本文主要介紹一個變頻器控制兩個變頻電機，實現(xiàn)超寬速度調(diào)節(jié)的一種方法及電控設(shè)計。

關(guān)鍵詞：調(diào)速；變頻器；離合器PLC

隨著自動控制理論，工業(yè)網(wǎng)絡技術(shù)，計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，單臺電機的控制已經(jīng)不能滿足實際的需求，越來越多的生產(chǎn)設(shè)備需要多臺電機同時控制，所以多電機的控制問題已經(jīng)成為控制行業(yè)發(fā)展研究的一個重要內(nèi)容。

1背景介紹

近年來，隨著工業(yè)發(fā)展對各種機械性能，電控要求和產(chǎn)品質(zhì)量越來越高，單臺電機的控制已經(jīng)不能滿足工藝參數(shù)的要求。本文遇到的問題為：一個移動平臺有快速運動和慢速運動兩種模式，兩種速度的跨度非常大。慢速工位要求0.1 mm/min至5mm/min,快速工位要求200 mm/min至700 mm/min.經(jīng)研究一臺電機是不能滿足該工況需求。同時面臨兩臺電機又怎樣控制一個輸出，是否能用一臺變頻器控制兩臺電機。

2機械系統(tǒng)設(shè)計

2.1機械機構(gòu)組成系統(tǒng)由機械部分和電氣部分組成。其中機械系統(tǒng)由兩臺同型號同功率電機，兩個不同型號的擺線針減速器，兩個磁粉離合器，兩個聯(lián)軸器、一套絲杠和導向滑軌組成。其結(jié)構(gòu)見圖1.2.2機械機構(gòu)原理

由于兩種工位不會同時工作，本系統(tǒng)最終選擇一個變頻器控制兩臺電機，實現(xiàn)兩種工作狀態(tài)。

快速工況：快速慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到快速位，快速位磁粉離合器工作，連接輸出軸，按動正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)按鈕，快速電機工作，調(diào)節(jié)調(diào)速旋鈕，實現(xiàn)快速工況速度調(diào)節(jié)。按動停止按鈕，電機停止工作。

慢速工況：快速慢速轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到慢速位，慢速位磁粉離合器工作，連接輸出軸，按動正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)按鈕，慢速電機工作，調(diào)節(jié)調(diào)速旋鈕，實現(xiàn)慢速工況速度調(diào)節(jié)。按動停止按鈕，電機停止工作。

3系統(tǒng)電控系統(tǒng)設(shè)計

3.1系統(tǒng)電氣控制原理

根據(jù)機械工作原理，其電控的基本原理見圖2.從圖2可以看出，如果采用傳統(tǒng)的接線，會產(chǎn)生大量的工作量，線路也容易出現(xiàn)問題，不便于后期的系統(tǒng)維護。PLC的出現(xiàn)，以可靠的性能，較強的抗干擾能力，擴充方便，組合靈活等特點慢慢的替代著傳統(tǒng)的控制電路。系統(tǒng)電控系統(tǒng)由PLC,按鈕，指示燈，接觸器，變頻器組成。

3.2 PLC系統(tǒng)電控設(shè)計

一臺變頻器控制兩臺同型號電機。PLC和變頻器通過RS485接口進行通信，通過接觸器的切換將變頻器的輸出分配到快慢電機。再通過輸入到PLC模擬量接口的電壓變化實現(xiàn)兩臺電機的快慢速調(diào)節(jié)。其PLC接線見圖3.4應用效果與結(jié)論

根據(jù)現(xiàn)場使用情況，該方法已經(jīng)解決寬范圍調(diào)速的問題。通過使用PLC讓本來龐大的配電柜變得小巧而整齊，后期的維護和檢修也變得更加容易。但是快速和慢速切換的時候需要將電機停止后才能切換到另外一種工況。通過后期對控制系統(tǒng)的改進與提升可以不需停止的實現(xiàn)0.1 mm/min至700 mm/min的寬范圍調(diào)速。

參考文獻：

[1]王曉芳，變頻器同步控制解決方案[J],科技創(chuàng)新與應用，2014（30）。

[2]朱秀斌?；赑LC控制的機械電氣傳動同步控制器研發(fā)設(shè)計[J].煤炭技術(shù)。2012（06）。

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[4]魏召剛。工業(yè)變頻器原理及應用[M].電子工業(yè)出版社，2006.

第五篇：蘇州市公共自行車系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及其優(yōu)化研究

蘇州市公共自行車系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及其優(yōu)化研究

摘 要：通過對蘇州公共自行車系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)研，分析了系統(tǒng)中存在的各種問題，并在此基礎(chǔ)上利用多項 logit 模型對系統(tǒng)進行優(yōu)化研究，最大限度的滿足市民出行。

關(guān)鍵詞：公共自行車；logit 模型；優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.249

引言

目前全國很多城市開始逐步探索實施以公共交通引領(lǐng)城市發(fā)展為導向的“公交都市”城市戰(zhàn)略，蘇州市于2010年推出了公共自行車交通系統(tǒng)，并將其納入到公共交通領(lǐng)域，該項工程是推進節(jié)能減排、倡導綠色出行的有效手段，是改善交通環(huán)境，緩解“行路難、停車難”的有力措施，也是推進全民健身運動的一種方法。本文通過對蘇州公共自行車系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)研，分析了系統(tǒng)中存在的各種問題，并在此基礎(chǔ)上利用多項 logit 模型獲取蘇州市公共自行車的分擔率，建立租賃點短期多時段的需求預測模型，測算出蘇州市公共自行車的租借需求，完善和優(yōu)化各站點自行車和停車樁的配置數(shù)量，以最大限度的滿足市民對公共自行車的需求，提高經(jīng)濟效益和社會效益。蘇州市公共自行車系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

在蘇州大市內(nèi)，實地考察典型區(qū)域、重點地段不同站點公共自行車的借還數(shù)據(jù)、維修記錄；實地走訪城市相關(guān)職能部門的規(guī)劃、戰(zhàn)略；調(diào)查統(tǒng)計公共自行車不同使用人群的反饋信息。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)公共自行車使用率逐步提高，尤其是軌道交通的換乘，提升了蘇州的旅游品質(zhì)，但也存在在諸多亟需改進的地方：

（1）部分站點的分布不科學、利用率不高、租還不暢通、運營管理滯后；（2）租還過程中的問題：租車時找不到站點、站點無車可租、租到壞車、找不到站點還車、還車系統(tǒng)故障、還車位已滿（見圖1）；（3）公共自行車使用過程中的問題：車胎損壞、車鏈損壞、座椅損壞及其他。蘇州市公共自行車系統(tǒng)優(yōu)化研究

為了優(yōu)化各站點自行車和停車樁的配置數(shù)量，我們通過預測未來年市民出行OD，構(gòu)建不同出行方式的效用函數(shù)，利用多項 logit 模型得到公共自行車的分擔率，統(tǒng)計高峰、平峰時公共自行車的租借需求，考慮現(xiàn)有公共自行車和停車樁的周轉(zhuǎn)率，完善和優(yōu)化各站點自行車和停車樁的配置數(shù)量，以最大限度的滿足市民對公共自行車的需求（見圖2）。

設(shè)市民n出行方式選擇方案集合為An，選擇第i種交通方式的效用函數(shù)Uin=Vin+εin，其中Vin是可由過往數(shù)據(jù)得到的特性變量計算的固定部分，εin是由其他因素的影響及已有變量的偏差引起的隨機部分。當滿足Uin>Ujn，i≠j，j∈An，市民n出行時在選擇方案集合An中選擇第i種交通方式的效用最大。設(shè)市民n出行選擇第i種交通方式的概率：

Pin=Prob（Uin>Ujn，i≠j，j∈An）=Prob（Vin+εin>ε*n，i≠j，j∈An）

其中U*n=V*n+ε*n=Max（Vjn+εjn），ε*n服從指數(shù)分布，則市民出行方式選擇的多項 logit 模型的一般形式為。多項 logit 模型的似然函數(shù)，用極大似然估計法估計概率L*最大時的參數(shù)。利用多項 logit 模型得到：租賃點j初始時刻公共自行車的數(shù)量Bj=MaxBkj，為k時段（k=1，2表示高峰、平峰時段）初始時刻租賃點j的公共自行車數(shù)量，其中Mkj為第k時段租賃點j的借車需求，αkj為k時段租賃點j的公共自行車周轉(zhuǎn)率；公共自行車的總量M=∑Mj，Mj=MaxMkj租賃點j的租車需求；調(diào)度中心需儲備的公共自行車；租賃點j的公共自行車停車樁數(shù)量Aj=MaxAkj，為k時段租賃點j需要的停車樁數(shù)量，其中Nkj為第k時段租賃點j的還車需求，βkj為k時段租賃點j的停車樁周轉(zhuǎn)率。結(jié)語

要解決“公交最后一公里”，緩解城市“行路難、停車難”，為市民提供更加便利的公共交通服務，提倡“綠色”出行的愿景。除了完善和優(yōu)化各站點自行車和停車樁的配置數(shù)量，蘇州市公共自行車系統(tǒng)還需要進一步優(yōu)化整體服務水平、優(yōu)化運營管理、優(yōu)化經(jīng)營模式，致力構(gòu)建生活品質(zhì)之城。

參考文獻：

[1]李黎輝，陳華.武漢市公共自行車租賃點布局規(guī)劃[J].城市交通，2009，7（04）：39-44.[2] 錢儉，鄭志峰，馮雨峰.杭州公共自行車設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查與思考[J].規(guī)劃師，2010，26（0l）：7-76.[3]耿雪，田凱.巴黎公共自行車租賃點規(guī)劃設(shè)計[J].城市交通，2009，7（04）：21-29.[4]項禹曉旭，劉端，向雅嫻.關(guān)于武漢市公共自行車系統(tǒng)運行的調(diào)查分析[J].統(tǒng)計與決策，2011（16）：91-93.基金項目：蘇州市職業(yè)大學研究性課題――“蘇州市公共自行車系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及其優(yōu)化研究”（SZDYKC-150901）。

作者簡介：王志剛（1979-），男，江蘇蘇州人，講師，研究方向：應用數(shù)學。