噪声控制新技术

噪声控制新技术（精选6篇）

篇1：噪声控制新技术

噪声控制新技术

1402032026孙小飞环境工程（2）班

摘要：我国噪声控制技术的研究起步较晚，但发展很快，取得了许多有益的成果及技术，并得到了较好的应用。本文综述了我国噪声控制技术的发展现状，从噪声测量技术、无源噪声控制技术、有源噪声控制技术、声学材料的发展等四个方面详细介绍了噪声控制技术的研究现状，这将对噪声控制技术的研究起到一定的参考作用。

关键词：噪声；控制；有源噪声；无源噪声；现状

噪声控制技术在五十年代初已引起学者们的注意并开展了研究，我国起步较晚，但进展较快，近二十年来，我国对噪声控制技术进行了 较为系统的研究，取得了可喜的成果，在某些方面还有突破性的进展。一．噪声测量技术

噪声测量技术是控制技术的重要组成部分，是编制控制设计方案的前提，通过测量来了解噪声源的特性及传播规律，有针对性地采取治理措施。八十年代以来，计算机和信号处理技术有了很大的发展，从而使噪声测量技术出现了一个崭新的局面

二．声强测量技术

声强测量技术始于七十年代末，到九十年代已出现了手提式声强测量系统。这使得过去只能在特定的试验室例如消声室、混内室、隔声室等）内进行的声学测量，现在可以在一般环境中进行。声强测量可 以在现场快速而准确地进行声源识别，测量声功率，进行大梁、楼板等结构声的研究。我国声强测量技术的研究与应用，目前还只局限于少数科研设计单位和大专院校，国产声强测量仪器还未商品化，与发达国家相比差距较大。随着便携式声强仪的普及和应用，将在更大的范围内取代传统的测量方法，使用领域将更加广泛。三．智能化、小型化测试仪器以及噪声测试工作站

目前很多噪声测量仪器已具备了自动采集数据、数据存储、数据处理等功能，有的可进行实时分析，呈现出智能化的特点；为便于现场 测量，很多仪器朝小型化、袖珍化方向发展；有的仪器集多种功能于一体，将噪声的常规测量和信号处理分析系统组合于一个仪器内，由于其功能多，故有工作站之称。这种工作站有的是便携式，十分适用于现场测量和数据处理。目前我国已能生产满足环境噪声测量所需的智能化、小型化测量仪器，噪声测量工作站也正在建立当中。四．无源噪声控制技术

无源噪声控制技术包括隔声、吸声、消声、隔振和阻尼减振，也 称为常规控制技术或传统的控制技术。无源控制技术日趋成熟，是目前对噪声源和振动源进行控制的员主要的也是最有效的手段，其发展状况概述如下：

1.采用CAtiS行优化设计，可以做到针对性强、多方案比较，以 最简单的结构和最少的费用，达到比较满意的效果。例如消声器的设 计采用CAP其结构形式更加简化，消声效果得到提高；

2.低频吸声、隔声、消声等难题有所突破 ；

3.新开发的建筑材料、化工材料应用于噪声控制工程。例如建筑 板材应用于隔声，塑钢门窗应用于隔声窗，p〇tS应用于声屏障等；

4.某些结构向元件化、拼装化、装饰化方向发展；

5..无纤维吸声材料、洁净吸声材料已有应用并在深入研究 ；

6.根据著名声学专家中科院院士马大猷教授的微穿孔板理论而 设计的具有许多优越性的微穿孔板吸声、消声结构，应用范围已由室 内扩展到室外，正在酝酿突破性的进展 ；

7.大型设备隔振技术应用更为广泛 ； 8.阻尼减振技术已从军用转为民用。

无源控制技术我国与发达国家相比，在原理方面来讲没有什么差 距，发展方向也大体是以上八个方面

。某些控制技术，例如微穿孔板吸

声技术，我国已处于国际领先地位。但在无源控制技术的工艺制造方 面差距较大，CAE在无源控制方面的应用、普及、深入研究差距也很 大。五．有源噪声控制技术

有源噪声控制技术（AN在本世纪三十年代就有人提出，但发展缓慢。直到七十年代，由于计算机和信号处理技术的发展，有源控制才得到了迅速发展。进入八十年代，对有源控制的原理和方法有了更 深入的研究，同时与ANdH套的高恒定功率扬声器、次级声源、换能器以及相关信号处理装置有了很大发展，致使ancS入了实用阶段。与无源噪声与振动控制技术相比，ANC的优点在于能解决无源控制中难以解决的低频问题，针对性强，装置体积小，灵活方便，可减少被控制对象的结构改动。

目前ANC已投入应用的领域主要有 ：

1．管道有源消声，例如在中央空调的送、排风管道，各种空气动 力设备的进出口管上加装有源消声器等 ；

2．有源护耳器、有源抗噪声送、受话器等，在局部空间有源降噪，有利于个人防护和语言通讯 ；

3.简单的分离谱噪声例如变压器噪声等）的有源控制； 机械设备基础传递中有源阻尼器的控制 ；

4.低频强噪声自由或半自由空间的有源控制 六．声学材料的发展

随着材料工业发展，越来越多的各类声学材料出现在市场。在建材行业，已有一批较先进和已形成规模化生产能力的企业，特别是纤维性吸声材料及护面材料、轻质隔声材料和隔声结构等。噪声控制工 程师可以更有余地选用标准化、系列化的声学材料，包括吸声材料、隔声材料、阻尼材料及其复合材料。七．环保型和安全型声学材科

大量的环境和人居场所的污染和化学、物理危害因素调查工作表 明，人们应注意使用 坏保型和安全型声学材料，包括无毒无害、阻 燃防火等，一些用户甚至要件使用 天然”和功能性的声学材科。特别是居住场所、人员集中工作场所、有特殊要求的场所对环保型和安全型声学材料要求呼声更高。世界各 国在环保型和安全型声学材料领域的研究工作非常活跃。微穿孔板吸声结构和微穿孔消声器在国内外地成功应用是一个典型的实例。八．复合型声学材料

汽车、火车、飞机等交通运输工具。各类工程机械、家用电器设备 的噪声发射已列入重要产品质量评价指标，由于考虑重量和空间的限 制，大量不同类型复合声学材料被采用，已成功应用在这些噪声源控 制中的复合声学材料有阻尼 ^及声复合材科、阻尼^及声-隔声复合材 料等。

九.多功能声学材料

。在一些情况下，希望声学材料集多种功能于一体，除吸声、隔声、阻尼等声学能外，还具有其他功能，如电磁屏蔽、射线屏蔽、防火阻燃 以及其它防护功能。这类多功能声学材料在特种车辆、建筑施工等设 备和场所得到应用，并受到欢迎。

研究声源控制技术，最主要的就是要研制出低噪声产品和装置，替代高噪声设备。从八十年代开始，国际上就提出从声源和振动源上 进行控制是最积极最有效的方法，是治本技术，同时噪声和振动的降低往往也意味着制造精度的提高或结构的改变或运行效率的提高。我国在声源控制技术的研究方面进展较快，目前可提供的低噪声产品种类有2除个。例如低噪声风机、低噪声冷却塔、低噪声空压机、低噪声电机、低噪声木工机械等。但由于产品的低噪声化涉及多个学 科，与整个工业技术水平有关，因此在声源控制技术方面与国外的差 距还是比较大的，需要进一步的深入研究与探索，才能使噪声控制技术在国际上占有重要的一席。参考文献

[1]贺启环.环境噪声控制工程[M].北京：清华大学出版社，2011:1 [2]Mackenzie L.Davis,Susan I.Masten.环境科学与工程原理[M].北京：清华大学出版社，2007:631 [3]许兆义，李进.环境科学与工程概论[M].北京：中国铁道出版社，2010:660~662 [4]毛东兴，洪宗辉.环境噪声控制工程[M].北京：高等教育出版社，2010:5 [5]朱蓓丽.环境工程概论[M].北京：科学出版社，2011:182~183 [6]曲向荣，李辉，吴昊.环境工程概论[M].北京：机械工业出版社，2011:131~134 [7]孔昌俊，杨风林.环境科学与工程概论[M].北京：科学出版社，2004:240~241 [8]王光辉，丁忠浩.环境工程导论[M].北京：机械工业出版社，2006:218 [9]郑正.环境工程学[M].北京：科学出版社，2004:601 [10]蒋展鹏.环境工程学[M].高等教育出版社，1992:508~512

篇2：噪声控制新技术

正式上课前要说明的几个问题

1、自我介绍，点名

2、纪律要求

课堂纪律：不影响其他人（老师教学及其他同学学习）即可

考勤制度：一次无故缺课者即取消考试资格（除非点名前已交上带有主管学生工作书记签字的请假条，但注意：① 5次请假=1 次无故缺课；② 病假有医生开具诊断书或假条的可酌情放宽）

3、课程介绍

课程概况：讲授电气设备（主要是电动机）的控制方法

课程特点：简单+重要（少有的实用技术型课程、学位必修课）学习方法：睡好觉吃饱饭+课上认真听讲+课后及时复习

教材问题：可买可借，书名带“电气控制”或“常用电器”字样即可 课时安排：30学时授课+10学时实验 答疑安排：事先预约

与其他课程关系：专业课！主要内容：

手动控制电气控制继电接触控制

PLC控制等其他高级控制方式常用低压电器电气控制技术（继电接触控制）基本电气控制线路

电气控制线路设计第1章 常用低压电器（区别一下“电器”与“电气”）1．1 电器的作用与分类

一、电器的作用

1、电器是广义的电气设备，可大可小，可简单可复杂。

2、工业意义上的控制电器：指能根据特定的信号和要求，自动或手动地接通或断开电路，断续或连续的改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。（可以简单理解为能分、合电路的就是电器）

二、电器的分类

1、按工作电压等级 按控制对象 具体器件 高压电器低压配电电器接触器继电器 低压电器断路器低压控制电器行程开关熔断器主令电器

2、也可按动作方式（手自动）、使用场合等分类。

1．2低压电器的电磁机构及执行机构

从结构上，电器一般具有两个基本组成部分，即

感测部分一般为电磁机构（各自功能说一下，以接触器为例讲灭弧装置执行部分触点（头）解一下）

图1-1 1．2．1 电磁机构

一、作用 将电磁能转换成机械能，带动触点动作，使之闭合或断开。（吸引）线圈铁心静铁心

二、组成衔铁动铁心

磁路铁轭空气隙

三、分类

衔铁绕棱角转动

1、按衔铁的运动方式衔铁绕轴转动

衔铁直线运动U型

2、按磁系统（铁心）形状

E型

3、按线圈连接方式并联（电压）线圈串联（电流）线圈

4、按线圈电流种类直流线圈交流线圈

四、工作原理（吸力与反力的配合）

（一）吸力特性

1、概述

（1）吸力特性定义：电磁机构的电磁吸力F（线圈电流I）与气隙的关系曲线。（2）电磁吸力大小近似公式为：F410BS

52B为气隙磁感应强度/磁通密度 一般的有B SS为决定电磁吸力的（铁心）衔铁端面面积 S一般变化不大 所以有FB22

（3）吸力特性随线圈励磁电流种类、线圈联结方式的不同而有所差异。

2、直流并联线圈电磁机构的吸力特性

（1）在直流电路中线圈主要呈现电阻特性，因为外加电压和线圈电阻不变，则根据欧姆定律I=U/R知流过线圈的电流大小不变为常数，与气隙大小无关。（2）根据磁路欧姆定律IN（IN为磁动势/安匝数，Rm为磁阻），因为I为Rm22常数且Rm，则有FB11，表明电磁吸力大小与气隙的22Rm平方成反比，在衔铁闭合前后变化很大。

3、交流并联线圈电磁机构的吸力特性

（1）在交流电路中线圈主要呈现电感特性，则有U(E)4.44fN(由相关电路知识知，实际上应为m)，进而U，在电源频率f、匝数N、电

4.44fN源电压U为常数时，为常数，所以F亦为常数，与气隙大小无关。实际上考虑到漏磁的作用，F随的减小略有增加，但一般可认为F大小在衔铁闭合前后变化不大。（2）根据磁路欧姆定律IN，在、N为常数情况下，且Rm，所以IRm与呈线性关系，表明线圈电流大小在衔铁闭合前后变化很大。

注意：对于可靠性要求高或频繁动作的控制系统要选用哪种电磁机构？why?(对于一般U形交流电磁机构，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，电流将达到吸合后额定电流的5-6倍，E形交流电磁机构将达到10-15倍。如果衔铁卡住不能吸合或则频繁动作，就可能烧毁线圈。)

（二）反力特性

1、定义：电磁机构转动部分的静阻力f与气隙的关系曲线。

2、阻力f大小与作用弹簧、摩擦阻力及衔铁质量有关。

3、反力特性曲线（触点接触前后两种情况）

（三）吸力特性与反力特性的配合

1、为使吸合过程中衔铁能正常闭合，吸力在各个位置上必须大于反力，就要保证吸力特性高与反力特性。

2、吸力不能过大，否则会影响电器的机械寿命，也不能过小，否则会影响动作时间。实际中常常通过调整反力弹簧或触点初压力以改变反力特性，使之与吸合特性良好配合。

（四）短路环（分磁环）问题

1、对于交流电磁机构，uumsint---msint---BBmsint---2F2105BmS(1cos2t)F0(1cos2t)，如图所示，吸力一会儿大于反力一会儿又小于反力，导致衔铁时而吸合时而打开，产生强烈振动与噪声，甚至使铁心松散。*反力特性就是F0---平均吸力，与气隙的关系曲线。

2、在铁心端面上安装一个铜制的分磁环（或称短路环），即可解决该问题。Why?（电磁机构的交变磁通穿过短路环所包围的截面---一般为总截面的2/3，在环中产涡流，根据电磁感应定律，此涡流产生的磁通在相位上落后于未被短路环包围的截面中的磁通，这两个有相位差的磁通分别产生电磁吸力，其合力始终大于反力，从而使衔铁的振动现象消失。）

1．2．2 执行机构

执行机构一般由触点和灭弧装置（在电流较大情况下需具有）组成。

一、触点

（一）作用 用来接通或断开被控制的电路。

静触点

（二）组成动触点(一般都是铜制的)压力弹簧

（三）分类

1、按所控制电路分为主触头辅助触头

2、按原始状态分为常开（动合）触头常闭（动断）触头

3、按结构形式分为桥型触点指型触点点接触

4、按接触形式分为线接触

面接触（分别适用于小、中、大容量，线接触型还有两个优点。what？触点在通断过程中是滚动接触，1、可以将触点表面的氧化膜自动清除；

2、长期工作位置不被灼烧。）

（四）初压力、终压力及超行程

二、灭弧装置

（一）电弧的产生

1、产生条件：触点切断电路时，电路中电压超过10-12V并且电流超过80-100mA。

撞击电离

2、产生机理: first强电场+second高温---热电子发射气体放电---形成电弧

热游离同时还进行消电离---电弧消灭

3、电弧的危害：烧毁触头；电路切断时间延长；弧光短路；引起火灾。

4、灭弧原则：降低电场强度（电弧两端电压）+降低电弧温度---使消电离加强

灭弧罩交、直流灭弧均可用磁吹式灭弧装置用于直流灭弧

（二）常用的灭弧装置

灭弧栅用于交流灭弧多断点灭弧用于交流灭弧* 交、直流两种电弧不一样，交流电弧有过零点，容易灭掉

1．3 接触器

一、作用 是用来频繁接通和切断电动机或其它负载主电路的一种自动切换电器。

电磁机构

二、组成触点系统（典型的电磁式电器）

灭弧装置

三、分类

直流接触器

1、按主触头通过电流种类分为（讲一下二者电磁机构上的区别）

交流接触器单极

2、按主触头极数（对数）分为双极

多极直流接触器一般为单极或双极，交流接触器为三极（大多）以上。***2324413辅助触点213143KM142232辅助触点44135246主触点绝缘连杆135A124主触点6A2线圈反力弹簧铁心线圈A2线圈A1KM135KM13213143KM246主触点A1A214223244辅助触点(a)接触器示意图交流接触器的结构示意图及图形符号

(b)接触器图形符号

四、主要技术数据

1、额定电压、额定电流（指主触头上，如何选择见3.8，下同。辅助触头？一般都是5A标准）

2、线圈的额定电压（不是接触器的额定电压）

3、额定操作频率（指每小时接通次数，一般为150-1500次/h）

4、电寿命和机械寿命（一般为50-100万次/500-1000万次h）

五、电气符号

作业1：国产低压电器产品型号辨识----附录1 1.4 继电器 1．4．1 概述

一、作用 是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。

（与接触器的区别：白领与蓝领）

承受机构感测部分

二、组成中间机构

执行部分

三、分类

电压继电器电流继电器功率继电器

1、按输入量的物理性质分为

时间继电器温度继电器速度继电器电磁式继电器感应式继电器

2、按动作原理分为电动式继电器

电子式继电器热继电器快速继电器

3、按动作时间分为延时继电器

一般继电器有触点继电器

4、按执行环节作用原理分为

无触点继电器我们主要学习电磁式继电器、时间继电器、热继电器和速度继电器，下面以电磁式继电器为例学习继电器的输入-输出特性及主要参数。

四、继电器的输入输出特性及主要参数

1、输入输出特性（以欠电压继电器为例讲解一下）

2、主要参数

（1）释放值（x1）和吸合值（x2）（2）返回系数（k=x1/x2）

一般继电器k要低0.10.6。why?（3）吸合时间和释放时间

从线圈上（失）电到衔铁完全吸合（释放）所需的时间，很短，0.0几s!1．4．2 电磁式继电器

一、组成电磁机构触点系统与动作原理（与接触器类似）

二、返回系数的调整

1、调节释放弹簧松紧程度

（拧紧时，x1、x2、k均增大；反之均减小）

2、调整铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄

（增厚时，x1增大、x2不变、k增大；反之，x1减小、x2不变、k减小）

3、改变衔铁吸合后的气隙

（增大气隙时，x1增大、x2不变、k增大；反之，x1减小、x2不变、k减小）

4、改变衔铁打开后的气隙

（增大气隙时，x1不变、x2增大、k减小；反之，x1不变、x2减小、k增大）

三、几种典型的电磁式继电器

过电流继电器电流继电器欠电流继电器过电压继电器电磁式继电器电压继电器

欠电压继电器中间继电器

1、电压、电流继电器的功能（保护功能）

2、电压、电流继电器结构上的区别（主要是线圈不同）

3、中间继电器功能（转换控制信号）---结构上是电压继电器

4、电气符号

1．4．3 时间继电器

一、作用 感测部分获得信号后执行部分要延迟一段时间才动作,使控制对象按预定时间动作的继电器。

二、组成

三、分类 感测部分执行部分

通电延时型

1、按延时方式分为

断电延时型电磁阻尼式空气阻尼式

2、按工作原理分为电动式

电子式数字式

四、电气符号

1．4．4 行程开关（限位开关）

一、作用 是一种根据生产机械运动的行程位置而动作的小电流开关电器。

操作头

二、组成

触头系统

三、分类 直动式

1、按结构分为滚动式

微动式

2、按触头能否自动复位分为自动复位非自动复位

四、电气符号

1．4．5 速度继电器（反接制动继电器）

一、作用 是一种利用速度原则对电动机进行控制的自动控制电器。

转子

二、组成定子

触头15

三、工作原理（就是电磁感应）

四、电气符号

1．4．6 热继电器

一、作用 是一种利用电流的热效应原理来工作的保护电器，用于电动机的过载保护。（什么是电动机的过载？讲一下）

二、组成双金属片发（加）热元件触头（加热方式有直接、间接、复式三种）

三、工作原理

四、电气符号

作业2：电动机起动过程中电流会很大，热继电器会不会动作？为什么？ 1．5 其它常用电器 1．5．1 低压熔断器

一、作用 是一种利用熔体的熔化作用而切断电路的保护电器，用于电路的过负载保护和短路保护。

二、组成熔断体支持件

RT型有填料封闭管式RM型无填料封闭管式

三、分类螺旋式RL型

快速式RS型插入式RC型17

四、安秒特性（保护特性）：熔体通过的电流与熔化时间的关系

五、电气符号

1．5．2 低压隔离器

低压隔离器 是一种在断开位置能符合规定的隔离功能要求的机械开关电器。

隔离开关 是指在断开位置能满足隔离器隔离要求的开关。

刀开关

1．5．3 低压断路器(空气开关)

一、作用 能够不频繁接通、断开负载电路，并具有故障自动跳闸功能的低压电器。

触头灭弧装置

二、组成脱扣机构

操作机构

三、分类万能式用于大容量线路塑料外壳式

四、工作原理

五、电气符号

1．5．4 主令电器

（1）控制按钮（结构、原理、自复式与非自复式、颜色）

（2）万能转换开关与主令控制器（均是多挡式、控制多回路的主令电器）

通断图与通断表

作业3：第一章课后题 第2章 基本电气控制线路（1）电气控制系统 是由许多电气元件按照一定的要求连接而成，实现对某种设备的电气自动控制。

手动控制（2）电气控制继电接触控制

计算机控制* 未作特殊说明的情况下电气控制系统即指继电接触控制系统 2．1 电气控制线路的绘制及国家标准

2．1．1常用电气图形及文字符号的国家标准

（1）电气控制系统图的由来 为便于对电气控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维护，需将系统中各元件及其相互连接关系用统一规定的符号以图的形式表示出来，这种图就是电气控制系统图。（2）电气控制系统图的分类电气安装图电气原理图(我们主要学习原理图)电气安装图 按照电器实际位置和实际接线线路绘制而成，便于安装。电气原理图 根据电气设备的工作原理绘制而成，便于研究和分析电路的工作原理。* 无论哪种图都须按照国家规定的标准（包括符号、绘制原则）绘制。* 常用电器符号见表2.1及附录二 2．1．2电气原理图的绘制原则

（1）根据简单清晰的原则，采用电气元件展开形式绘制。

包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电器元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的大小。（2）原理图分为电源电路、主电路、控制电路。（耗能元件在下，触点在上）（3）电器触点按没有通电和外力作用时的开闭状态画出。

（4）同一电器元件的各个部件可以不画在一起，但必须采用统一文字符号标明。（5）原理图中有直接电联系的交叉导线连接点用实心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点；可拆卸或测试点用空心圆点表示。

上：用途栏2．1．3图面区域的划分中：线路图

下：索引表图区编号栏2．1．4符号位置的索引

原理图中接触器、继电器的线圈和触点往往是分开的，为便于阅读在接触器、继电器的线圈的下方画出其触点的索引表。2．2 基本电气控制方法 注意：（1）以普通笼型三相异步电动机控制为例；（2）只讲线路图。2．2．1起保停控制

起动

一、控制功能保持（自锁/记忆功能）

停止短路保护通过熔断器实现配合实现

二、保护功能过载保护通过热继电器与接触器失（零）压保护通过按钮与接触器配合实现*也有欠压保护功能

* 失压保护：电动机正常工作时，如果因为电源电压的消失而停转，那么在电源电压恢复时就可能自行起动而造成人身事故或机械设备损坏。为防止电压恢复时电动机的自行起动或电气元件的自行投入工作而设置的保护称为失压保护。

三、规律：电器控制的基本方法是通过按钮发布命令信号；而由接触器执行对电路的控制；继电器则用以测量和反映控制过程中各个量的变化（如热继电器反映被控制对象的温度变化），并在适当时候发出控制信号使接触器实现对主电路的控制。2．2．2多地点控制

* 规律： 起动（停止）按钮串（并）联

2．2．3长动与点动控制（各种控制方式的优缺点、触点竞争概念）

* 规律： 自锁其作用就能长动，反之就能点动 2．2．4正反转控制（两种控制方式的应用场合）

* 规律： 互锁 2．2．5顺序控制

* 规律： 要求甲接触器动作后乙接触器才能动作，则须将甲接触器的常开辅助触点串在乙接触器的线圈电路中（起动顺序联锁）

要求乙接触器线圈先断电释放后才能使甲接触器线圈断电释放，则须将乙接触器的常开辅助触点并在甲接触器的线圈电路中的停止按钮上（停止顺序联锁）

联锁控制规律：实现的基本方法是采用反映某一运动的联锁触点控制另一运动的相应电器，从而达到联锁工作的要求。联锁控制的关键是正确选择联锁触点。参量控制规律: coming„„

起动制动2．3 异步电动机的基本电气控制电路

调速转向25 2．3．1起动控制电路

电源容量

一、起动方式选择依据起停频繁程度

负载性质用刀开关控制直接（全压）起动用按钮和接触器控制

二、起动方式分类 星角降压起动间接（降压）起动自耦变压器(起动补偿器）降压起动定子串电抗器降压起动* 直接起动---控制简单、起动力矩大，所以只要电源容量+起停频繁程度许可，应尽量采用。但缺点是起动电流大，导致电网电压下降。

降压起动---在电源容量不允许情况下使用，虽然可以减小起动电流，但同时也减小了起动转矩，仅适用于空载或轻载下起动。控制也较复杂。* 控制方式---时间原则控制

2．3．2制动控制电路（电动机从切除电源到停转要有一个过程，需要一段时间）

无要求间要求尽可能缩短停车时

一、制动方式选择依据---根据要求要求精确定位

回馈电能工作安全原因27 反接制动电气制动能耗制动

二、制动方式分类 回馈制动机械制动电磁抱闸制动* 反接制动、能耗制动:系统动能（反接制动中还有电能）均消耗在转子的电阻上；回馈制动：系统动能转换为电能并回馈给电网。

* 反接制动中为减小制动电流通常在电动机定子电路中串接反接制动电阻。* 各种制动方式的优缺点与适用场合。

* 控制方式---速度原则控制、时间原则控制

2．3．3调速控制电路

一、调速原理

1、转速公式 n=(1-s)n0=(1-s)60f/p

2、△/YY与Y/YY变换

* 两种变换均使定子磁极对数由2变为1，使速度由低速变为高速，但前者为恒功率调速，后者为恒转矩调速。

二、双速异步电动机调速控制电路

* 各种电路的特点与适用场合 2．3．4位置控制电路

* 控制方式---行程原则控制 * 极限位置保护

2．4 电气控制线路的逻辑代数分析方法（自学）

1)电器（的线圈和触点）---存在两种物理状态---可采用逻辑表示 2）三个规定：a、线圈得电为1 失电为0 b、触点闭合为1 断开为0 C、线圈和常开触点的状态用原理图上相同字符表示，但常闭触点的状态用“非”形式表示 3）逻辑函数与真值表 在继电接触控制线路中

* 表示触点状态的逻辑变量---输入逻辑变量

* 表示继电器、接触器（线圈）等受控元件状态的逻辑变量---输出逻辑变量 * 输出逻辑变量的取值是随各输入逻辑变量取值变化而变化的，输入、输出逻辑变量的相关关系---逻辑函数或真值表 4)电路的逻辑表示（以起保停电路为例）

将电路表示为逻辑形式后就可以运用逻辑代数的知识进行分析研究，进而帮助

分析电路的工作或进行控制电路的设计。作业4：第二章课后题 第3章 电气控制线路设计

3．1 电气控制设计的基本要求、基本内容和设计程序（自学）3．2 电力拖动方案的确定

电力拖动方案是 指根据给定条件（如精度、工作效率、结构、运动部件的数量、运动要求、负载性质、调速要求以及投资额等）

类型、数量、传动方式确定 电动机

控制要求（起动、运行、调速、转向、制动）3．3 电气控制方案的确定

电气控制方案: 实现电力拖动方案中对电动机的控制要求 3．3．1电气控制方案的可靠性 * 电气控制方案必须具有可靠性

* 设计时须注意三点：a、实事求是b、系统尽可能简化c、利用可靠性设计方法 3．3．2电气控制方案的确定（相当于确定硬件形式）

1）继电接触器控制系统---适用于工艺简单、控制元件数目少、工作程序固定情况 2）可编程控制、微机控制---适用于工艺复杂、信号多、控制要求经常变动的情况 3）分散控制、集中控制（计算机联网控制）---适用于大规模控制，如自动生产线 3．3．3控制方式的选择（相当于确定软件内容）（1）简单控制---用基本的联锁控制规律即可实现

（2）自动化（复杂）控制---须采用按控制过程的变化参量进行控制的规律

参量控制规律:控制过程的变化参量很多，通过测量元件反映参量的变化，并将这一变化参量反馈回来作用与控制装置，实现自动控制。参量控制的关键是正确选择变化参量。

* 对于自动化程度要求较高的控制任务，只用简单的连锁控制规律已不能满足要求，需要根据生产工艺对控制系统提出的不同要求，正确选择如实反映控制过程中的变化参量，诸如时间、速度、行程、电流等来进行控制，以实现预期的要求。* 按控制过程的变化参量进行控制是一种具有普遍性的自动控制基本规律。* 电气自动控制系统框图

* 控制过程中的变化参量分类

时间速度过程变化参量（从参量物理性质分）

行程电流过程变化参量直接过程变化参量间接过程变化参量（从参量反应过程变化的角度分）

* 例：刀架的自动循环控制系统分析与设计（钻孔加工过程自动化）

一、工艺要求 1）自动循环 2）无进给切削 3）快速停车

二、设计步骤（即经验设计法/一般设计法设计步骤）1）设计主电路

2）设计控制电路的基本部分

3）设计控制电路的特殊部分（选择控制参量、确定控制原则）4）设置必要的连锁、保护环节 5）综合审查与简化设计线路 具体细化： 1）设计主电路

2）设计控制电路的基本部分

3）设计控制电路的特殊部分（选择控制参量、确定控制原则）a、自动循环---行程控制原则

* 加行程开关检测行程信号---直接过程变化参量

b、无进给切削---时间控制原则

* 加时间继电器反映切削时间---间接过程变化参量

c、快速停车---采用反接制动，速度控制原则

* 加速度继电器检测速度信号---直接过程变化参量

4）设置必要的连锁、保护环节 5）综合审查与简化设计线路 3．4 电气设计的一般原则

3．4．1应最大限度地实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求（1）、弄清楚生产要求（2）、借鉴已有的、经过实践验证的典型控制线路（3）、密切关心技术的新发展，不断更新自己的知识，及时应用于设计之中 3．4．2在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单经济

1、尽量选用标准的、常用的或经过实际考验过的线路和环节

2、尽量缩减连接导线的数量和长度

3、尽量缩减电器元件的品种、规格和数量，尽可能采用性能优良、价格便宜的新型器件和标准件，同一用途尽可能选相通型号

4、减少不必要的触点以简化电路：A、合并同类触点；B、利用二极管；C、设计完成后使用逻辑方法简化电路

5、设计时注意：在控制电路工作时，除必要的电器必须通电外，其余的尽量不通电，使这些电器处在短时工作制，节约电能并延长电器的使用寿命

3．4．3保证控制线路工作的可靠和安全

1、选用可靠的元件

2、具体线路设计时注意以下几点： 1)正确连接电器的触点

2)正确连接电器的线圈

3)避免出现寄生电路（假电路）

4)避免出现许多电器依次动作才能接通另一个电器的情况

5)防止出现触点竞争现象

6)防止误操作带来的危害，设置必要的连锁

7)设计的线路应能适应所在的电网情况

8)注意触点的容量问题

3．5 电气保护类型及实现方法

一、电气保护的作用：保证人身、设备安全，制止事故的扩大。

电流型保护设置保护环节电压型保护其它保护

二、电气保护措施 设置指示信息合闸、断开事故、安全3．5．1 电流型保护

一、电流型电气故障产生原因

电气元件在正常工作中，通过的电流一般在额定电流以内。短时间内，只要温升允许，超过额定电流也是可以的，这就是各种电气设备或电器元件根据其绝缘情况条件的不同，具有不同的过载能力的原因。电器元件由于电流过大引起损坏的根本原因是引起的温升超过绝缘材料的承受能力。

二、电流型保护的基本原理

将保护电器检测的信号，经过变换或放大后去控制被保护对象，当电流达到整定值时保护电器动作（在控制回路中串连一个受检测信号控制的常开或常闭触点）。

三、电流型保护具体类型

1、短路保护

 故障电流可达额定电流的几倍甚至几十倍  保护要求具有瞬动特性

 常用方法：熔断器或空气开关（* 空气开关具有多种保护功能）

2、过电流保护

 故障电流大于额定电流但一般不超过2.5倍  保护要求具有瞬动特性

 常用方法：过电流继电器与接触器配合（* 过电流控制也可以用于控制目的）

3、过载保护

 故障电流大于额定电流但一般不超过1.5倍  保护要求具有反时限特性

 常用方法：热继电器与接触器配合

4、欠电流保护

 故障电流小于整定值  保护要求具有瞬动特性

 常用方法：欠电流继电器与接触器配合

5、断相保护

 故障电流：与过载情况类似，但有不同  保护要求具有反时限特性

 常用方法：对绕组为星型接法的电动机---普通热继电器与接触器配合

对绕组为角型接法的电动机---断相保护热继电器与接触器配合

3．5．2 电压型保护

一、电压型电气故障产生原因（在“三”中分别说明）

电动机或电器元件都是在一定的额定电压下正常工作，电压过高、过低或者工作过程中非人为因素的突然断电，都可能造成生产机械的损坏或人身事故。

二、电压型保护的基本原理（与电流型保护的基本原理同）

三、电压型保护具体类型

1、失压保护（或叫零压保护） 失压故障的危害  常用方法：

对能自动复位的主令器件（如按钮）---按钮与接触器配合

对不能自动复位的主令器件（如开关）---与零压继电器、接触器配合

2、欠电压保护

 欠电压故障的危害

 常用方法：欠电压继电器与接触器配合（或按钮与接触器配合）

3、过电压保护

 过电压故障的危害

 常用方法：过电压继电器与接触器配合

* 直流电磁机构、电感量大的一类负载需设置相应的泄放回路来进行过电压保护

篇3：探讨内燃机噪声识别及控制新技术

关键词：内燃机噪声,识别技术,噪声控制

随着我国生态文明建设的大力推进, 噪声问题越来越成为环保部门和人民群众关注的焦点。由于我国汽车销量的急剧上升, 汽车噪声越来越严重地影响着人们的生活, 因此汽车数量的控制逐渐受到社会各方的重视[1]。内燃机噪声是汽车噪声的主要来源, 近年来世界各国在大力控制内燃机排放的同时, 也在逐步加强对内燃机噪声控制的研究。对内燃机进行深入研究, 对噪声源识别技术进行深入探索, 是内燃机噪音控制中的重要研究方向。

1 内燃机噪声产生机理及分类

内燃机由活塞、配气机构、气门传动装置、曲柄连杆机构、机体、进排气系统等部分组成, 内燃机噪音与其的结构、功率、转速、排量等因素相关, 由多种噪声混合而成。根据传播途径, 内燃机噪声源的辐射方式分为2种:直接向大气辐射, 由于气流震动而产生直接向大气辐射的噪声, 包括进、排气噪声和风扇噪声;表面辐射, 由内燃机机械振动产生的向大气辐射的噪声, 包括燃烧噪声和机械噪声[2]。

1.1 机械噪声

机械噪声是内燃机内部部件由于撞击、振动、传动齿轮等因素产生的噪声, 影响因素包括结构刚度、不平衡力、运动属性、装配空间等因素。每个发动机工作循环中, 活塞与气缸壁发生碰撞, 从一侧移向另一侧, 会产生噪声;齿轮的振动与不平衡力所产生的机械冲击也会产生噪声。

1.2 燃烧噪声

燃烧噪声是燃料燃烧导致的气缸内的气压突变产生的振动, 由于气体振荡特性的影响, 火焰在气缸内不断冲击, 从而形成空气震荡。最终由气缸振动传播到内燃机的表面发出噪音。燃烧噪声主要形式包括:低频气体压力振动、中频结构振动、高频压力振动。

1.3 空气噪声

空气动力噪声主要有进气噪声、风扇噪声和排气噪声3类。

进气噪声是由进气门不断开启和关闭, 导致进气管压力不断变化而产生的。排气噪声是内燃机噪音的最大来源, 也是首要的控制目标。风扇噪音主要分为叶片切割空气形成的旋转噪声和叶片旋转时周围气体形成的涡流噪声。而排气噪音是当排气门打开时, 废气从间隙中冲出, 形成的一个高能量噪声[2]。

2 内燃机噪声的识别技术

通常内燃机的主要部件 (飞轮、气缸体、油底壳等部件) 表面辐射噪声在内燃机噪声中所占的比例最大, 约占总噪声的80%[3]。因此, 测量内燃机噪声的主要研究方向是主要部件的振动表面辐射噪声。常用的噪声识别方法主要有近场声压法、声通道法、封闭法、分步运转法、振动测试法、信号处理法等。

2.1 内燃机噪声传统识别技术

传统识别技术由于技术简单, 成本低廉, 可靠性高, 操作简单等优点被广泛应用。但由于其精度较低, 识别范围有限, 存在许多的不足。传统的噪声识别技术主要有以下4种:

2.1.1 近场声压法是通过测量近场振动的声压级, 估算其表面的噪声级。

由于该方法极容易受到其它声源的干扰, 精度不高, 因此只能作为近似性评估的方法。

2.1.2 封闭法是使用隔声性能好的金属封闭内燃机的噪声源, 仅露出待测量的部分, 进而测量噪声级的方法。

该方法虽精度较高, 但成本高、耗时长的劣势使其难以广泛应用, 通常只在精确测量某部件噪声时使用。

2.1.3 声通道法是把特制的声学导管布置于振动表面上测量噪声级的方法。

该方法的优势是能有效避开其它噪声源的干扰。但由于目前技术不成熟, 且测量成本较高, 相关理论的研究还有待进一步发展。

2.1.4 分步运转法是在不同时刻对不同噪声源进行控制, 从而实现分时测算各部件的噪声数值。

此方法经常被用来估算某些噪声源的数值。但当某一部件停止工作时, 往往其他部件的工作情况也会受到影响, 因此此方法只能用于近似估算。

2.2 内燃机噪声识别新技术

2.2.1 振动测量法是对部件振动表面的法向信号进行识别和测量, 再根据数字信号和声学原理对表面的辐射效率进行计算得出噪声数值的方法。但若想准确测出各构建的辐射率仍有难度, 此方法仍在研究改进中。

2.2.2 声强法是近年来在内燃噪声测量领域发展出的新技术。该方法通过2个相互平行而靠近的配对传声计, 对相临两点的声压信号进行测量, 再使用快速傅立叶分析系统计对功率谱进行计算, 得到法向声强数值[4]。声强法由于无需特殊的声学环境, 因此颇受重视。

2.2.3 声阵列法是通过在固定位置上设置的一组传声器组成的阵列对声场进行测量, 并对每个传声器测量的声压脉动信号进行处理, 即可得到有关声场的准确声源信息。这种对传声器阵列信号的处理方法称为“波束成形”。波束成形是针对传声器阵列测得的阵列信号进行处理的方法, 可以使传声器阵列在特定方向上形成指向性, 从而实现定向接收, 进而对信号实施空间滤波, 提取所需信号源和信号属性等详细信息[5]。

3 内燃机噪声的控制方法

根据噪声产生和传播途径的不同, 噪声控制的方法可以分为2类:控制噪声源、控制噪声传播途径[6]。降低内燃机噪声要从控制噪声声源入手, 在控制噪声源的基础上进一步控制噪声的传播途径, 以实现减噪的目的[7]。

3.1 控制噪声源

3.1.1 机械噪声

内燃机的结构、加工精度、使用材料、运动速度都会影响机械噪声, 因此提高部件平衡性能、减少机械振动为降低机械噪声主要目标[8]。

对于曲柄连杆机构产生的噪声, 通常通过减小活塞和缸壁的摩擦和撞击实现。实际情况下, 通常采用活塞销孔中心偏置气缸中心线的方法来降低曲柄连杆机构的摩擦和撞击, 通用、福特等品牌汽车上的内燃机都采用了此方法。

除此之外, 还有以下几种降低机械噪声的方法:通过增大活塞高度和承压面积来减小摩擦和撞击;通过减少活塞环数量, 实现减轻活塞重量、降低传热系数的目的;改善缸套结构和材料可减小活塞的敲击和摩擦噪声;加注充足和优质的润滑油确保良好的润滑, 进而减小摩擦。

3.1.2 燃烧噪声

燃烧噪声的传播路径主要有2条:通过气缸盖和气缸套经由气缸体上部向外辐射, 通过曲柄连杆机构由气缸体下部向外辐射。

降低燃烧噪声的关键点在于控制最高压力升高率。气缸压力升高率与燃烧室结构型式、供油系统参数、供油规律、燃料性质等因素有关。降低燃烧噪声的一般方法有:研究开发新型燃烧室、提高压缩比、合理组织供油、采用电子控制高压燃油喷射系统和废气涡轮增压技术等。

排气噪声是内燃机最主要的噪声源, 排气管距离排气口0.5m处的噪声高达115~128d B, 其频谱范围在几十到1万Hz之间。控制排气噪声首先应从噪声源机理入手, 使排气通道光滑通畅;采用排气消声器, 将噪声降至有限值内。除此之对排气管进行合理布置可避免共振, 减少涡流。

减小进气噪声的方法主要有2种:减低进气管压力脉动强度、减小气门截面处的涡流震动。采用波纹型进气管能对压力脉动进行缓冲;还可以通过延长吸气管、增大空滤器容积、缩小吸入孔等实现目标。

风扇噪声包括旋转噪声和涡流噪声。风扇噪声的影响因素有风扇的构造和运转参数、内燃机冷却系统的结构设计等。降低风扇噪声的措施包括:选用适合的风扇叶片, 调整安装角, 提高风扇利用率。

3.2 控制传播途径

当噪声源的控制达到一定程度时, 通过控制噪声的传输途径也可达到降低噪声的目的。控制传播途径通常采用吸消声处理、隔振处理和阻尼减振、隔声屏障、隔声间等方法来实现。

3.2.1 安装降噪装置

例如改进消声器结构, 能有效降低排气噪声。

3.2.2 隔声

利用一些具有吸声特性的材料或部件对发动机进行包裹, 实现声传播途径的阻断, 如安装隔声壁板、隔声罩等。将隔声罩安置在内燃机上可隔离空气声, 阻断传播途径。内燃机上常用的是局部隔声罩, 具有隔音效果高、成本低等优点。

3.2.3 隔振和减振

使用弹簧、橡胶等隔振元件作为内燃机的承载结构, 或以损耗系数较大的阻尼材料覆盖构件表面, 可实现隔震减震的效果。

3.2.4 吸声

若采用吸收声能的材料, 可降低传播过程中的声能, 以减小噪声。

4 结束语

经过近几十年的发展, 世界各国对内燃机噪声识别和控制的理论研究已经取得较大突破。但由于汽车噪声已逐渐引起环保部门及广大市民的关注, 内燃机噪声识别及控制新技术的研究是内燃机噪声控制研究的重要方向。因此降低内燃机噪声不仅能改善人们的工作和生活环境, 也对21世纪内燃机技术的发展有着重要意义。

参考文献

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[2]李玉军, 杨建国.内燃机噪声控制技术研究现状和发展趋势[J].柴油机, 2006, 28 (06) :33-37.

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[7]梁旭坤, 龙东新.内燃机噪声控制技术现状及发展[J].研究与开发, 2010 (10) :86-91.

[8]褚志刚, 杨洋.基于非负最小二乘反卷积波束形成的发动机噪声源识别[J].振动与冲击, 2013, 32 (23) :75-76.

篇4：有关运动控制新技术的研究

【关键词】伺服驱动技术；直线电机；可编程计算机控制器；运动控制

【中图分类号】TP273

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0068-01

1　引言

随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展，各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注，它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。

在机电一体化技术迅速发展的同时，运动控制技术作为其关键组成部分，也得到前所未有的大发展，国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。

2　全闭环交流伺服驱动技术

在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中，交流伺服系统的应用越来越广泛，其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流，而且调试、使用十分简单，因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器（Digital　SignalProcessor，DSP），可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样，在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统，并充分发挥DSP的高速运算能力，自动完成整个伺服系统的增益调节，甚至可以跟踪负载变化，实时调节系统增益；有的驱动器还具有快速傅立叶变换（FFT）的功能，测算出设备的机械共振点，并通过陷波滤波方式消除机械共振。

该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷，伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件（如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等），作为位置环，而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙（如齿轮间隙、丝杠间隙等），补偿机械传动件的制造误差（如丝杠螺距误差等），实现真正的全闭环位置控制功能，获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成，无需增加上位控制器的负担，因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中，开始采用这种伺服系统。

3　直线电机驱动技术

直线电机在机床进给伺服系统中的应用，近几年来已在世界机床行业得到重视，并在西欧工业发达地区掀起“直线电机热”。

在机床进给系统中，采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台（拖板）之间的机械传动环节，把机床进给传动链的长度缩短为零，因而这种传动方式又被称为“零传动”。正是由于这种“零传动”方式，带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。

1　高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件（如丝杠等），使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。

2　精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差，减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制，即可大大提高机床的定位精度。

3　动刚度高由于“直接驱动”，避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象，同时也提高了其传动刚度。

4　速度陕、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车（时速可达500Km／h），所以用在机床进给驱动中，要满足其超高速切削的最大进个速度（要求达60～100M／min或更高）当然是没有问题的。也由于上述“零传动”的高速响应性，使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速，高速运行时又能瞬间准停。

5　行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。

6　运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨（无机械接触），其运动时噪音将大大降低。

7　效率高由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗，传动效率大大提高。

4　可编程计算机控制器技术

自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器（ProgrammingLogical　Controller，PLC）问世以来，PLC控制技术已走过了30年的发展历程，尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展，它已在软硬件技术方面远远走出了当初的“顺序控制”的雏形阶段。可编程计算机控制器（PCC）就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。

与传统的PLC相比较，PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I／O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的“控制速度”依赖于应用程序的大小，这一结果无疑是同I／O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题，它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台，这样应用程序的运行周期则与程序长短无关，而是由操作系统的循环周期决定。由此，它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来，满足了实时控制的要求。当然，这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下，按照用户的实际要求，任意修改。

PCC在工业控制中强大的功能优势，体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS（分布式工业控制系统）技术互相融合的发展潮流，虽然这还是一项较为年轻的技术，但在其越来越多的应用领域中，它正日益显示出不可低估的发展潜力。

5　运动控制卡

运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制单元。它的出现主要是因为：（1）　为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求；（2）在各种工业设备（如包装机械、印刷机械等）、国防装备（如跟踪定位系统等）、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中，急需一个运动控制模块的硬件平台；（3）PC机在各种工业现场的广泛应用，也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。

运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地，运动控制卡与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。

这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行，运动控制卡也形成了一个独立的专门行业，具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现，如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。

6　结束语

篇5：农业面源污染控制新技术2011

北京金凌爽环保设备有限公司 黄祥雯

2011-08-20

一、中国农业对环境面源污染的现状

“中国使用农业化肥的强度是独一无二的” 多位中外著名专家、学者呼吁，过量施用化肥、农药导致的农村面源污染，已成为中国水环境污染的“元凶”，污染地下水；使湖泊、池塘、河流和浅海水域生态系统营养化，导致水藻生长过盛、水体缺氧、水生生物死亡；实际上，中国不但是世界上最大的化肥使用国，也是最大的农药使用国。农药同样存在过度施用问题，目前中国农药的过量施用在水稻生产中达40%，在棉花生产中超过了50%。许多被禁止的农药依然在使用，不仅对环境造成损害，而且导致了在食品中的有害残留。

中华环保基金会会长曲格平忧心忡忡地对记者说，“化肥、农药污染是一个世界性的难题，但在中国来得这么快，这么严重，令人震惊。中国化肥、农药的使用量已经到了一个极限，已到非治不可地步，应该采取新的有效措施了。”

二、农业面源污染是可防控的

为什么农村面源污染的研究和项目很多，但未能取得突破？为什么农村面源污染日益严重，治理速度慢于土壤衰退速度和土壤污染速度？破解农村面源污染问题的出路在哪里？根据北京市北运河流域的农业面源污染防控技术应用的经验可见一斑。

北京市农业局高度重视北京的水环境污染及治理工作，自2009年以来，首先开展了对北运河流域水系综合治理工作，成立了“推进北运河流域水系综合治理、防治农业污染”工作协调小组，将农业面源污染防治工作列为重点任务，并作为各部门绩效考核指标，通过定期例会制度，全面、及时掌握相关工作情况。同时，局领导和相关部门多次进行现场调研，总结分析情况并及时解决问题，保障了北运河流域农业面源污染防治工作的顺利开展。

在两年多的时间里，市农业局通过整合资源、部门联动，全面实施各项防治工作；各行业充分发挥专业部门作用，选取了化肥用量控制、农药减施和养殖粪污治理与资源化利用、新型吊袋式二氧化碳增施技术等成熟的技术，并制定实施方案和管理办法，在市财政、市环保等部门的大力支持下，推动了工作又好又快地发展。通过两年的建设，有效地改善了流域周边农业生产生活环境，提升了农业标准化水平，降低了流域周边由于农业生产引发环境问题的可能性。本市在北运河流域内的农田化肥施用控制方面，通过采取测土配方技术，根据土壤地力、肥效和作物营养需求量，开展针对性和标准化施肥，采用环保、无公害的新型吊袋式二氧化碳发生剂的推广使用，有效控制了化肥和农药施用量。在北运河流域内62.16万亩农田中，推广了测土配方技术，累计推广有机肥10000吨、配方肥6000吨、缓释肥500吨、新型吊袋式二氧化碳气肥23万袋，节本增效1000余万元。同时，为及时、准确掌握粮田、蔬菜等耕地土壤肥力，他们建立长期定位质量监测点100个，开展对区域内土壤肥力长期检测评价。通过两年的实施，项目区内共减少化肥投入2471吨（纯养分），年减少化肥量30%左右，有效地保护了流域生态环境。北运河流域内，通过实施生物防治、物理防治、精准施药等综合措施，使项目区菜田农药用量减少25%。

北京市的相关部门将“北运河流域农业面源污染治理”项目作为中心工作来抓，整合项目资源，开展耕地养分调查、测土配方施肥技术推广及物化服务、有机肥培肥地力、肥料监督抽查等工作。初步制定了《北京市农田肥料使用控制和管理意见》，提出将流域内化肥用量控制在每亩播种面积50公斤左右，化肥利用率提高3~5个百分点。

据了解，为提高农民参与综合防治的积极性，北京市开展了优质商品有机肥和配方肥补贴。对流域内肥料投入品进行安全监管，杜绝不合格肥料投入品的使用。检测有机肥、化肥的有效养分和重金属含量，共300个样品。推广畜禽粪便与设施废弃物循环利用示范面积500亩。

针对化肥的农业面源污染，北京市提出了4项措施：一是面源污染控制施肥技术推广应用 ；二是提质减量与土壤培肥技术推广，通过优质有机肥、专用肥、二氧化碳气肥等新型肥料的补贴应用，调控肥料的科学配比施用，减少不必要的浪费；三是设施蔬菜残体等废弃物的资源化利用，通过好氧菌堆肥，将蔬菜园区产生的秸秆等废弃物无害化、资源化利用；四是同时加大对流域内肥料投入品质量的检测，建立流域内土壤氮磷风险监控制度，制定相关政策。

根据北京市的控制农业面源污染的经验可以总结出： 1.政府相关部门要充分认识农业面源污染控制和治理的必要性，将此纳入各级党委政府的重要议事日程，切实加强对农业面源污染防治工作的领导，齐抓共管能有效地防治农业面源污染；

2.对广大的农业种植户广泛宣传教育，切实帮助农民走“生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路”。营造防治农业面源污染的社会氛围；

3.政府切实加大对农业面源污染防治的投入力度，增加农业生态财政扶持专项资金投入，建立了农业面源污染防治专项资金解决了投入问题。

4.加强了对农业面源污染防治的科研攻关针对农业面源污染防治的突出问题，积极组织实施农业面源污染防治的科研攻关。

5.强化了科技支撑，加大综合治理力度，防治化肥、农药污染的同时加快了农业面源污染的综合治理。

例如： * 深入实施以测土配方施肥技术为主重点区域监控点的建设，大力推广普及测土配方施肥技术；

* 大力推广有机肥和平衡施用氮磷钾肥及微量元素肥料。鼓励和引导增施有机肥、生物肥、吊袋式二氧化碳专用肥等新型高效肥料。

* 及时向广大农民提供病虫草害发生情况及防治措施，切实有效科学合理使用农药。

三、高科技产品的应用是防控农业面源污染的重要环节

专家们还强调指出：“在各级政府的农业发展规划中加强面源污染的危害和原因的宣传，增强全民生态环境意识与参与，首先就是要让农民少用化肥或农药，如果没有相应的可以增产的有效肥料的使用，就不会使农民确实达到增收致富的基本国策，因此环保无公害的新型高效肥料开发及应用是要先行一步的，不要让农民没有肥料可用。”

“在我国设施农业有如雨后春笋，每年均在快速的递增，而在设施蔬菜种植的过程中单位面积上使用的有害于环境的化肥及农药用量远远大于其它的大田农作物，这是不可忽视的大问题。”

北京土肥工作站推广的新型、高效“吊袋式二氧化碳发生剂”是广泛应用于日光温室大棚种植蔬菜、水果、花卉必不可少的气体肥料。众所周知；植物生长主要依靠的是光合作用，二氧化碳气肥是植物光合作用的主要原料，因此二氧化碳气体被称之为“植物的粮食”。新型吊袋式二氧化碳气体发生剂，是专供日光温室大棚等设施保护地的蔬菜、水果、花卉等种植使用的一种生长促进剂。北京金凌爽环保设备有限公司是专业生产新型吊袋式二氧化碳气体发生剂的高新技术企业，也是全国第一家该高新技术产品的生产加工基地。新型吊袋式二氧化碳发生剂项目是金凌爽公司历尽三年多的时间新近研发、推广的拳头产品，该产品采用物理的方法制取产生二氧化碳的纳米催化缓释剂材料，属国内首创，该技术通过查询，国内同类研究项目尚无前例，达到同类应用技术的领先水平，开创了该技术应用于日光温室大棚的先河。是我国一项农业应用技术领域空白的补充。

这种新型吊袋式二氧化碳发生剂特点是；不需要任何水、电等外界条件，只需将发生剂简单地吊挂在植物以上50厘米处，每亩大棚一次性吊挂20袋，在白天阳光照射下可自动产生二氧化碳气体。晚间无太阳光，则很少或不产生二氧化碳气体，完全符合植物自然条件下正常生长的需要，避免了人工投加所造成的不稳定因素。新型吊代式二氧化碳发生剂可连续使用一个月时间才需更换，它的使用成本低，易操作，而且安全、方便、环保，且抗病、防病、增产效果显著。通过实践证明：合理使用二氧化碳发生剂可促进植物生长，减少病虫害，提高产品品质，大幅度增加产量，随种植品种的不同，平均普遍可增产15-30%，个别品种可达到增产40%，经济效益显著。《金凌爽牌》吊袋式二氧化碳发生剂的问市，给广大的温室大棚种植户带来了福音，且为无公害绿色农业的实现提供了一种可行的技术手段，由此得到有关农业专家、科技人员及广大种植户的普遍欢迎。

新型吊袋式二氧化碳发生剂已通过：

 国家知识产权局颁发的发明专利证书（专利号：ZL 200410033683.7）；  已获得国家商标管理部门颁发的《金凌爽≈》商标证书；  已入编农业部《无公害适用肥料指南》；

 已通过北京农业部门的相关检测——建议推广应用；  已通过北京技术监督部门的产品备案；  已通过北京市农业局的二氧化碳气体发生剂的使用效果检测；  已通过山东龙口、沂水等县市植保站检测认可；

 曾获得山东省科学技术进步三等奖、临沂市科学技术奖和部分地方县、市级的新技术推广奖等。

 曾由北京农业技术推广站在中央电视台7频道和北京新闻中推广应用。 连续两年在宁夏、辽宁、及北京等地政府采购的项目招标中中标为独家供应商。

为使吊袋式二氧化碳气肥尽快得到更加广泛的应用，我公司愿与各界人士真诚合作。

公司地址：北京市丰台区右安门外大街2号迦南大厦1106室 公司网址： 联系电话：010-63558146 010-63558205

篇6：噪声控制新技术

《机电控制与可编程序控制器技术》课程设计说明

课程设计是本专业集中实践环节的主要内容之一，是学习专业技术课所需的必要教学环节。通过课程设计的教学实践，使学生所学的基础理论和专业知识得到巩固，并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练；课程设计的设置应使学生接触和了解实际局部设计从收集资料、方案比较、计算、绘图的全过程，进一步提高学生的分析、综合能力以及工程设计中计算和绘图的基本能力，为今后毕业设计做必要的准备。

通过本课程的学习使学生掌握可编程控制器的工作原理及基本构成，掌握可编程控制器的应用范围与应用环境等。着重培养学生设计、安装、调试、运营、管理以可编程控制器为核心的自动控制系统的能力。要求学生能够运用可编程控制器改造继电控制系统，提高生产设备可靠性和生产效率的能力。同时培养学生运用以可编程控制器为核心的自动控制系统的技术标准、技术规范、技术手册等技术资料的能力。