磁悬浮与城市生活作文

2024-04-11

磁悬浮与城市生活作文（通用13篇）

篇1：磁悬浮与城市生活作文

城市大气总悬浮颗粒物与城市热岛

城市大气总悬浮颗粒物是造成全球大部分城市空气污染严重的原因之一,世界各国对之已进行过很多的研究.大量的研究显示,总悬浮颗粒物的污染非常严重,是影响城市空气质量的首要污染物.总悬浮颗粒物的源以人为来源为主,其汇则以湿沉降为主.总悬浮颗粒物对城市气候的影响主要通过2种方式:一种是通过散射或吸收太阳辐射直接影响气候;另一种是以云凝结核的形式改变云的光学特性和云的分布而间接影响气候.但是总悬浮颗粒物与城市热岛相互关系的研究目前还未受到应有的关注,总悬浮颗粒物与城市热岛的相互作用尚未有定论,总悬浮颗粒物既有促进城市热岛形成,也有促进城市冷岛形成的`研究报道.文章认为可从如下3个方面探讨总悬浮颗粒物与城市热岛的相互关系:(1)总悬浮颗粒物在城市热岛中的贡献;(2)总悬浮颗粒物影响城市热岛的作用机理;(3)总悬浮颗粒物与城市植被和城市热岛的相互关系及植被对总悬浮颗粒物的净化、对城市热岛的缓解.研究总悬浮颗粒物与城市热岛的相互关系为制定科学合理的城市大气总悬浮颗粒物污染防治措施,有效缓解现代城市热岛难题提供理论依据.

作者：周凯叶有华彭少麟粟娟 ZHOU Kai YE Youhua PENG Shaolin SU Juan 作者单位：周凯,ZHOU Kai(中国科学院华南植物园,广东,广州,510650;中国科学院研究生院,北京,100039)

叶有华,YE Youhua(中山大学生命科学学院,广东,广州,510275)

彭少麟,PENG Shaolin(中国科学院华南植物园,广东,广州,510650;中山大学生命科学学院,广东,广州,510275)

粟娟,SU Juan(广州市林业局,广东,广州,510000)

刊名：生态环境 ISTIC PKU英文刊名：ECOLOGY AND ENVIRONMENT 年，卷(期)： 15(2) 分类号：X16 关键词：总悬浮颗粒物城市热岛城市气候

篇2：磁悬浮与城市生活作文

城市磁悬浮轨道交通系统安全问题研究

摘要：采用初步危害分析(PHA)方法,对磁悬浮城市轨道交通系统进行潜在安全事故分析.从人员、车辆、电气设备和线路等角度,列出各部分的危险源清单,及其产生的事故后果.针对各种主要的`潜在危险和事故提出预防措施,建立并健全安全管理部门,同时采用先进的技术装备,保证系统安全运行.针对事故类型,制定专项应急救援预案,若一旦事故发生,则启动相应应急预案程序,减少人员伤亡和财产损失.为保证城市磁悬浮轨道交通系统的安全运行具有一定的参考价值.作者：曹刚曾科李艳 CAO Gang ZENG Ke LI Yan 作者单位：西南交通大学交通运输学院,成都,610031期刊：中国安全科学学报 ISTICPKU Journal：CHINA SAFETY SCIENCE JOURNAL年，卷(期)：,16(11)分类号：X913.4关键词：安全预先危险分析磁悬浮预防措施应急预案

篇3：磁悬浮垂直位置控制的设计与仿真

关键词：积分环节,磁悬浮,位置,模糊控制,稳态误差,阈值

1 引言

磁悬浮系统本质上是一个高度非线性、不稳定的系统,目前虽然对其控制的方法有多种[1],但大多数都比较复杂,成本也高[2]。由于磁悬浮系统通常被应用于高速、高精度定位且开环不稳定的情况下,因此对其线圈绕组的电流响应速度与精度就提出了很高的要求[3,4,5];同时对其位置的控制精度也有着非常高的要求[6]。随着控制技术的发展,模糊控制由于能够克服非线性因素的影响而且不依赖于被控对象精确的数学模型,对调节对象的参数变化具有较强的鲁棒性,而且在响应速度上有着较大的优势,因此在工程实际中得以广泛应用。然而,由于其存在着稳态误差,因此在控制精度上往往不能达到预定的效果[7,8],本文提出含有积分环节的模糊控制并应用于磁悬浮的位置控制,在MATLAB/SIMULINK环境下给出了设计和仿真的全过程以及最终的仿真结果。

2 磁悬浮控制系统的模型

磁悬浮系统组成如图1所示。

2.1 过程模型

1.用线圈电流I和气隙ε表示的吸引力F表达式[9]

磁路的磁阻由下列关系表示:

由磁导率μr→∞及电磁感应公式得

(磁力线和表面积S垂线间的夹角ϕ=0)

式中:B:电磁感应强度;

S:电磁铁表面积;

μ0:空气磁导率(4л×1 0-7);

N:电磁线圈的匝数。

2.过程传递函数[10]

因为电磁可由电流或电压控制,所以可写出位移x(t)、电流I(t)和放大器输出电压U(t)之间的传递函数表达式。

(1)工作点ε(t)=ε0附近过程的线性化

引力F由线圈电流I(t)和气隙ε(t)这两个变量决定。通过假定悬浮块移动的距离与ε0相比仍很小来限制这个作用。所考虑的系统能简化成如下的近似公式描述的一个线性系统:

由牛顿第一定律,有∑F=Mγ

(2)电磁电流控制

将(6)式进行拉式变换得

(3)电磁电压控制

式中,r为电磁线圈电阻;

所以(8)式可写为

上式的拉普拉斯变换为

再根据(7)式,经过拉式变换后的电磁电压控制可表示为

(4)电流放大器控制系统

电磁吸引过程本质上是不稳定的。为了克服不稳定,线圈中的电流必须在位置偏差x(t)=0时,很快地校正。因此,再控制位置x(t)前,必须控制电磁线圈的电流I(t)。

电流控制系统原理图如图2所示。

图中,Vref为系统给定参考电压值;Vm(t)为实际控制电压。考虑感应系数L等于常数L0。线圈电流由Vm(t)电压转换系数k的增益产生。传递函数G1为:

为了减小位置误差,使用PI校正。由此可推导出控制系统传递函数为

式中,D1为PI调节器中的比例系数;D2为PI调节器中的积分系数。

式(13)的自然震荡角频率和阻尼系数为

如果制定一条绝对规则以获得自然频率为500rad/s和阻尼系数ξ=0.7,则获得校正环节的比例参数D1和积分参数D2的取值。

2.2 磁悬浮位置控制系统的模型

电磁吸引过程本质上是不稳定的,将电流控制系统集成在位置x(t)控制回路中以控制电磁线圈的电流I(t)。位置x(t)的传感器假定在点x=0附近为线性,产生一个位置电压函数Vx(t)。其系统框图如图3所示。

其传递函数为

式(14)中,Vref为给定位置电压函数;

k为Vm(t)电压和线圈电流I(t)的转换系数;

k1、k2为替换系数,如公式(4)、(5)所示;

k3为位置传感器的转换系数;

D1为校正电流环传递函数中的P I调节器的比例系数;

D2为校正电流环传递函数中的PI调节器的积分环节参数;

M为移动块的质量。

3 模糊积分控制

模糊控制由于具有不依赖被控对象的精确数学模型、设计简单、鲁棒性强以及良好的非线性控制特性等特点,在工业过程控制等领域得到了广泛的应用,并已成为智能控制的一个主要分支。但是采用常规的模糊控制的最大问题,就是存在稳态误差。为此,出现了模糊积分理论[10]以及与神经网络相结合的方法[11]。本文提出一种有别于模糊积分理论的所谓模糊积分控制器,即将积分环节融入模糊控制的输入当中,应用于磁悬浮位置控制。

3.1 积分环节的引入

在对常规模糊控制器的大量应用和研究中,人们感到它仍有许多不足之处,其中最主要的就是系统存在一定的偏差无法消除,其主要原因是常规的模糊控制器在结构上有些简单。由于模糊论域的量化等级是有限的,特别是在零域内,尽管有误差(误差很小),系统也被认为处于稳定状态,于是控制输出为零,即零域内的小偏差没有得到控制。再加上常规模糊控制器在参数的选取时,既要考虑当误差较大时,控制系统的主要任务是消除误差;又要考虑当误差较小时,控制系统的主要任务是减小超调量、使系统尽快稳定下来。于是从控制的结果看,系统在稳态时就有一定的小误差的存在,即所谓的稳态误差。针对上述状况提出含有积分环节的模糊控制。

假设e为模糊控制器的误差输入,则其输入的等价形式为

引入积分环节后,模糊控制器的误差输入的等价形式变为

式(17)中,t1为系统刚刚进入到小误差的时刻(此小误差值也称为阈值,可根据现场的实际需求情况由用户自行设定设定),t2为系统最终进入到稳态状态的时刻。

3.2 模糊积分控制器的结构

模糊积分控制器的结构如图4所示。

图4含有积分环节模糊控制器的结构图

上图中各个参数的意义如下:

r、y分别为系统的设定值和系统的输出值(精确量);

e、ec、u分别为系统误差、误差变化率和模糊控制器的控制输出(精确量);

E、Ec、U分别为反映系统误差、误差变化率和模糊控制器输出(模糊量);

Kec、Kc、Ku分别为误差、误差的变化率的量化因子和控制量的比例因子;

e0为给定误差值,即阈值(由用户根据系统的实际情况确定);

KI为积分系数(根据系统的实际情况确定)。

3.3 控制机理

本控制器是由常规模糊控制器、判断电路和积分电路三部分构成。在控制初始阶段(t1≥t>0),由于系统的误差较大,判断电路由于条件不满足,其输出始终处于断开状态,因此,此时只有常规模糊控制器起作用,目的是使系统快速响应(可以适当的改变参数以提高系统的响应速度);此时u2(t)=u1(t);在系统达到所要求的阈值时(t2≥t>t1),判断电路由于条件满足而闭合输出,此时由公式(17)所示,不难得出,此时的u2(t)>u1(t),即将已经是比较小的误差进行积分(累加),然后和原来的误差一起作为新误差输入模糊控制器中,从而使模糊控制器产生作用,进而达到极大地减小系统的稳态误差的作用;当t>t2时间里,由于积分环节的作用,使模糊控制器仍能够对此时的小误差继续起控制作用,所以,此时的误差又迅速变小,所以,这个期间u2(t)

4 程序控制流程图

控制系统程序流程图如图5所示。

5 系统的设计与仿真

图6系统仿真模型结构图

假设上述系统为移动块质量M=1kg;电磁铁表面积S=4 cm;电磁线圈的圈数N=1 00 0;电磁线圈的电阻r=2Ω,移动块和电磁铁之间的控制距离x0=5mm,电感感应系数L0=50 m H。若取k=0.0 4,自然频率为500 r ad/s和阻尼系数ξ=0.7,位置传感器灵敏度1 V/m m对应k3=1000V/m,则可计算出k1≈14,k2≈3941,I0=1.4A D1=825,D2=312500。于是根据上述描述在MATLAB/SIMULINK中设计出系统的仿真结构图如图6所示。

图6中,Currected current amplifier1和Currected current amplifier2是系统修正后的电流控制环节(即电流放大器),其内部结构如图7所示。

为了更好地表达控制的效果,在图中还同时给出采用常规模糊控制的仿真模型(图中虚线内所示)。同时对移动快的位置控制电压、线圈的控制电流和输入模糊控制器的误差e进行控制仿真,仿真中输入信号为斜坡信号,仿真结果如图8、9、10所示。

6 结束语

从图10(b)中可以看到,在系统控制开始阶段,由于模糊积分控制的判断电路不满条件而不起作用,因此,此时两个控制结果基本相同;当系统达到小误差的时候(图中0.04s~0.06s),由于模糊积分控制的判断电路起作用,使输入模糊控制器的输入误差值为误差的积分(累加)值,因此,此时的输入误差大于输入常规模糊控制的误差值,然而,随着误差的输入,常规模糊控制由于判断此时的系统已经处于稳态了,因此基本上保持了现在的状态,而模糊积分控制则根据此时的误差值继续发挥作用,随着控制过程的进行,误差值迅速减小(图中0.06s以后),最后达到了一个很小的程度。图8(b)和图9(b)中均显示,块位置控制电压和线圈的控制电流的精度都有了很大的提高。

由此可见含有积分环节的模糊控制方法能最大限度地减小控制系统的稳态误差,提高控制系统的控制精度,并具有使用方便的特点,具有一定的实用价值。

参考文献

[1]邓永权.磁悬浮控制原理研究[J].学术动态,2007,(4):7-10.

[2]毛保华,黄荣,贾顺平.磁悬浮技术在中国的应用前景分析[J].交通运输系统工程与信息,2008,8(1):29-39.

[3]刘恒坤,郝阿明,常文森.弹道轨道上的磁悬浮系统控制方法研究[J].控制工程,2008,15(4):392-394.

[4]宋文容,于国飞,王延凤等.磁悬浮微进机构的PID控制[J].哈尔滨工业大学学报,2004,(1):28-31.

[5]MIYZKIK,YANG z j,KANAES et al.Adaptive ro-bust nonlinear control of magnetic levitation system viaDSC technique[J].Electrical Engineering in Japan,2004,149(4):42-51.

[6]刘恒坤,常文森,佘龙华.磁悬浮系统的非线性控制[J].自动化技术与应用,2005,24(11):1-3.

[7]SHU LIANG LE,i ALAN PALA ZZOLO.Real TimeDigital Control of Magnetic Bearings with Microprocessors[J].First International Conference on Innovative Computing,Information and Control,2006,(Ⅱ):154-157.

[8]孙荣斌,王鑫,夏加宽.基于模糊神经网络的磁浮车悬浮控制器[J].机电工程,2008,25(1):86-92.

[9]舒光伟,陈伟宫,Reinhold Meisinger.磁悬浮系统模型的研究[J].电机与控制学报,2005,9(2):187-189.

[10]LI YAN-PENG,LI XIANG,ZHUANG ZHAO-WEN.Target identification effect evaluation based on choquet fuzzyintegral[J].Journal of Systematic Imitation,2005,17(5):695-699.

篇4：“磁悬浮”与“磁浮”

《新华字典》(1998年修订本，商务印书馆)浮：表面的；暂时的；不沉着；空虚；超过。悬：吊在空中，无着落；距离远。

《辞海》(1999年版，上海辞书出版社)浮：漂在液体表面或空中，如浮萍、浮云；空虚不实，如浮名；暂时、不固定；表面上的，如浮层、浮土；超过；多余等。悬：吊挂、悬空、无所依倚。

《辞源》(1987年，商务印书馆)浮：在水上汎行；漂流；超过。悬：悬空无所依倚。

从汉语辞书的解释看出悬浮和浮是有区别的。

在技术术语上：浮，是物体漂在液体表面或飘在气体中。悬，含有吊挂之意。悬浮是指物体克服地心引力且不与周围其他物体接触的一种稳定或随机平衡状态。悬浮是一种场力平衡的结果，其特点是摆脱重力场的束缚，其次是非接触、无摩擦，更重要的是如何实现稳定悬浮。悬浮根据原理的不同可以分为气悬浮、声悬浮、光悬浮、磁悬浮等。磁悬浮是利用磁场（力）来实现悬浮的一种方法，他是利用磁场力克服地心引力而实现悬浮的。由于磁场(力)的不同又可为永磁悬浮、电磁悬浮、超导（分为低温、高温）磁悬浮。

磁浮和磁悬浮的共同点是利用磁场力克服地心引力，不同点是磁浮这种克服地心引力的相互作用力的方向强调的是向上的“浮”，磁悬浮表面上只增加了一个“悬”字，实际上是增加了“悬”字的吊挂之意。所以，“磁浮”和“磁悬浮”不是完全相同的概念，既不能将“磁浮”认为是“磁悬浮”的简称，也不能将磁悬挂方式的磁悬浮称之为磁浮。在规范的技术术语中建议应该采用“磁悬浮”为宜。

篇5：磁悬浮与城市生活作文

本研究利用悬浮填料生物膜床反应器处理高校生活污水,对CODCr、氨氮和总磷有较好的去除效果.水力停留时间6 h时,CODCr总去除率最高可达到95%,出水CODCr稳定在30 mg/L以下;总磷去除率达到50%以上,出水总磷含量低于0.5 mg/L;对NH3-N的去除率可以稳定在80%以上,出水NH3-N低于1 mg/L.

作者：吴根宋存义郭湛 WU Gen SONG Cunyi Guo Zhan 作者单位：吴根,WU Gen(科技部基础研究中心,北京,100862)

宋存义,郭湛,SONG Cunyi,Guo Zhan(北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083)

篇6：磁悬浮列车作文

磁悬浮列车是目前世界上最快的陆地交通工具。它主要是通过控制系统，依靠电磁吸力和电动斥力，使列车高速度运行。走进车站，站台宽敞明亮，让人感觉非常舒适。银白色的磁悬浮列车像一条钢铁巨龙卧在轨道上，列车头呈子弹形，非常美丽。

我带着许多的猜测和想像，走进了车厢。车厢一共有五节。列车上有时速表，它能记下我们现在开了多少时速。列车启动了，很快窗外的景物发生了变化，楼房、汽车、树木，都倾斜着飞快地向后闪逝。列车速度表上，数字飞快地跳跃着，不停地上升，30千米、60千米、190千米……最后竟然达到了最高时速431千米/小时。当我还沉浸在思绪飞扬中的时候，列车已临近终点了，但感觉马路上的一切景物仍被抛在车后，当列车稳稳地停在浦东机场车站时，全程只用了不到8分钟的时候。哇，真是神速啊!如果从高空俯视，我觉得像是一条稍纵即逝的“白龙”，而我身处其中，就像感觉客机在贴着地面“飞”。

篇7：磁悬浮列车作文

我先拿了几块磁铁，然后又找来了一根比较细的笔芯。我看着它们，心想：“这些东西怎么能做出一个磁悬浮列车呢?”可是好奇心却没有让我停止。我把那根笔芯竖起来，先往笔芯上套进一个环形磁铁，然后再套进一个磁铁，“啊!”我叫了起来：“这两块磁铁没有浮起来，反而还吸到一起去了呀!”我又翻开科学书看了一下，把上面的那一块磁铁拿了出来，翻了一个面再放了进去。这下我高兴得一蹦三尺高，因为上面的那一块磁铁浮起来了!我兴奋得又放进去了几块环形磁铁，也都浮上来了。原来磁悬浮列车是利用了相同磁极相互排斥的磁力而悬浮起来的呀!

虽然我的“磁悬浮列车”和真正的磁悬浮列车相差了十万八千里，但一定是因为这个现象，科技人员才想到并设计出了真正的磁悬浮列车。

篇8：第一次坐磁悬浮作文

首先，我们坐地铁到了龙阳路。接着，我们坐磁悬浮到达上海浦东国际机场。最后，我们乘坐飞机抵达四川的外婆家。其中，令我最难忘的还是第一次坐磁悬浮的感受。

在办完一系列手续后，我们坐上了磁悬浮。刚开始，列车的行驶速度不快，我心想：这磁悬浮的`速度也不快嘛！不是说最快时速高达四百多米嘛！不一会儿，列车越开越快，一下子就从一百多米每小时快到了三百多米每小时。车子慢慢地斜过来。让人感觉好像真的悬浮在半空中一样！列车一会儿往左边斜一会儿往右边斜，好像真的飞起来了一样，刺激极了！才过了一会儿，列车便慢了下来，目的地到了！我不禁赞叹磁悬浮的迅速。如果坐地铁到浦东国际机场最起码需要三十多分钟，而磁悬浮则把原来的时间压缩到了九分钟，实在是太迅速了！

篇9：坐上了磁悬浮列车作文400字

爸爸告诉我说有一种火车能飞，它叫磁悬浮列车。我们上海就有磁悬浮列车，所以到上海前，我就要求我一定要去尝试一下。

我们到达了磁悬浮列车站。我怀着很疑惑的心情想，它怎么能会飞呢?又没有翅膀。磁悬浮列车进站了，白白的身子，油光闪亮光，一阵风拂在我的脸上，它轻轻地停在我的`身边。我们上了磁悬浮列车，它开起了。刘睿快看，那个速度记时器!老爸一边叫我一边指着车箱头记时器，它飞快的加着数字99、100、101300。哇，300公里了。

好神奇呀!窗外的景物一律都倾斜着一闪即逝，我是根本没办法看清外面的景物，让我眼花缭乱，真不知道我到底看到了什么。车内一点儿也不晃荡，像在平地一样，老爸还在车内走来走去。如果不是朝车窗外望去，根本感觉不到列车的飞速行驶，我这才知道它怎么飞的了，因为它的速度太快了，感觉它真的在空中飞。

篇10：磁悬浮与城市生活作文

1、打开360安全卫士，在电脑体检界面下，通过“管理”打开“功能大全”。

2、在功能大全中选择“流量防火墙”，点击打开。

3、点开360流量防火墙右上方的小箭头按钮，打开流量防火墙设置，开启流量防火墙，勾选“显示悬浮窗”。

二、流量悬浮窗的关闭

篇11：巧制悬浮笔叙事作文

星期天上午，我早早地写完了所有的作业，看了一会儿课外书，就没有什么事可做了。离吃饭还有一个小时左右，我朝着电视柜上的一堆小零件望了望，平时空闲时间我最爱拆装玩具，此时我突发奇想：不如我来做一枝悬浮笔?

就这么决定了，说干就干。我兴冲冲地拿来模板、笔和其他零件，开始制作起来。其实，本来悬浮笔很早以前就做好了，不过后来它被我不小心摔了一下，摔坏了。

我努力回忆着以前那枝悬浮笔的样子———这块板该插在哪儿呢?我拿着模板和另一块板犹豫不决。对了，是这!我突然想起来了，终于，悬浮骨架做好了!我拿来几块磁铁，找来一些双面胶，把磁铁粘到了骨架上。

接下来要做的就是改装笔了。磁铁已经不够用了，我该怎么办呢?对了!我灵机一动，找来一些磁扣，把里面的环形磁铁拿了出来。然后，我把磁铁和泡沫套合在了一起，做成了两个磁环。哈哈，现在只要把它们套在笔上就行了!

可是，我发现，磁环根本套不上笔。是笔杆太粗了吗?不对，它并不粗，甚至比一般的铅笔还细。莫非，因为它是六角形的铅笔?我换了一枝圆形的`铅笔，果然，我一用力，它就套进去了。

好了，我调试好角度，小心翼翼地把笔放在了笔架上———太棒了!它浮起来了!我欣喜若狂，把它摆在了柜子上。

篇12：悬浮的鸡蛋小学生作文

鸡蛋能悬浮于水中央吗?对于这个问题大家一定会感到奇怪：还用问吗?鸡蛋肯定会沉到水底的。让我通过实验来告诉你吧：鸡蛋在一定的条件下是能够浮在水中央的。

实验要准备的材料是：生鸡蛋一个，透明杯子一个，水一碗、勺子一把、筷子一双、一些食盐。

1.将清水加入杯子至大半杯，然后把鸡蛋放进去，鸡蛋没有漂浮，却沉到了水底。

2.将杯子中鸡蛋取出，给水中加入一勺食盐，并进行搅拌，到食盐全部溶解后，再把鸡蛋放进去，鸡蛋还是没有漂浮，继续沉入水杯底。(如图三)

3.再取出杯中鸡蛋，继续给杯中加入一大勺食盐，并进行搅拌，使食盐全部溶解，重新放入鸡蛋。奇迹出现了，这次鸡蛋没有沉入水杯底，而是悬浮在溶液的上部，无论怎样摇动杯子，鸡蛋一直悬浮着，不再会沉到杯底。

呵呵，这个实验结束了，有趣吧!那么这种现象是什么原因呢?在老师的指导下，结合科学课文所讲的有关力的知识，我得到的结论是：鸡蛋能在食盐溶液中悬浮的科学道理是浮力的作用。所谓的浮力，就是物体在溶液中所受到向上的托力，浮力的大小于物体排开溶液的重量有关，排开溶液的重量越多，浮力就越大;反之越小。当把鸡蛋放入清水中，由于水的比重较小，鸡蛋受到的浮力也较小，不能使鸡蛋浮起;而当食盐加入到一定程度，使溶液浓度增加到一定程度，溶液比重相应增大到一定程度，使得增大的浮力就能够托起鸡蛋，使鸡蛋悬浮于溶液上部。

不做不知道，科学真奇妙，不妨我们一起动手试试把鸡蛋换成鸭蛋会怎样?把食盐换成白糖又会怎样?