控制工程論文范文
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第1篇
1.1強耦合多變量問題
工業生產中，我們多半會遇到強耦合多變量問題，它不像單變量那么單一，條件和環境都比較好控制。從多變量的對象來看，被控對象、控制器以及測量和執行元件都有可能涉及到，構成了復雜的網絡結構。各變量之間多數存在耦合關系，耦合的強度有大有小。耦合強度較小時比較好控制，多半以一種線性獨立的方式來控制。當耦合強度超出了系統的控制范圍，就不可小覷了，如果繼續發展下去就會造成系統的不穩定。
1.2模糊控制規則和參數對實際應用的影響
研究人員根據其豐富的實踐經驗和理論知識研制出模糊控制器，并將其應用在電子技術方面。在實際操作過程中，模糊控制的規則獲得和參數的選取在決定技術推廣應用中起到關鍵作用。但是，由于專家經驗的缺乏和邏輯判斷的失誤，往往會導致模糊控制規則應用的不完全，同時影響到相關參數的改變，這樣就直接關聯到最終結論的不準確和整個系統的效果減弱。由此可見，模糊控制規則起著舉足輕重的作用。
1.3模糊控制器的精度控制
模糊控制器具有很多優點，因為其魯棒性良好、非線性控制特性而受到歡迎。但它也存在一些不足，比如余差的客觀存在、在穩定性控制方面精度較低等。特別是在控制精度上，受到被控對象性能的約束，所面臨的標準是日趨增加。就拿電液混合位置伺服系統來說，液壓缸的工作頻率如果超過50Hz，就得調整位置精度值在30um范圍內。
2模糊控制工程應用的問題解決方案
2.1強耦合多變量問題的解決方法
強耦合多變量問題是模糊控制工程中常見的問題，遇到這種情況專家通常采用分層多規則集法。多個變量的輸入所導致的控制作用未必都相同，過程狀態的判斷可以依據全局變量，而且過程狀態又是由不同的控制規則來決定的，所以使得這樣的控制更加專一，也能收獲到良好的效果。全局變量外還有一種輔助變量，即局部變量。這種變量是由模糊推理語句構成的一個具有一定規則的集合，在整個模糊控制系統中，其主要是作為高層規則集合進行使用，主要功能是判斷系統運行的過程狀態；而低層規則集合則主要是針對不同的過程運行狀態進行的一個模糊控制。其中低層模糊集合在使用過程中，主要是將系統中受控變量或者是與之相關的過程變量進行控制，這就是局部變量的具體內容。模糊控制工程是將全局變量和局部變量相結合的一種特殊工程應用系統，可以對一個層次上的多個簡單的模糊變量進行分解，完成一個規則集合的變量控制。多變量模糊控制器可以通過這樣一種方式來描述：在高層：（過程狀態判別規則集RR）if過程狀態是K，then控制規則為Rk。在低層：（控制規則Rk）ifE=EkiandEC=ECkj，thenU=Ukq通常情況下，分層多規則集模糊控制器的規則集合都是有各自的結構組成。在低層，各過程狀態下的控制規則集合常常以單變量模糊控制器的形式存在，不同過程狀態中，它們表現出的特點不一樣，控制規則的建立是以這些特點為基礎的。在高層，過程狀態或者工藝階段區分的規則建立是需要相關的經驗積累以及生產過程中的機理分析協助完成的。
2.2模糊控制規則和參數影響的解決方法
模糊控制器的設計規則和參數的優化關聯到輸入變量的合理選擇和組合模式，另外模糊變量論域的合理劃分以及模糊變量錄屬度函數的設計也對其有一定的影響。這些工作的成敗也決定著模糊控制是否能很好地應用在實際的工程中。關于參數的優化，有專家給出了遺傳算法如錄屬度函數的形狀和量化因子等這種方式來進行控制。模糊控制的應用比較廣泛，船舶的自動駕駛也可以使用這種設計模式。因為影響自動駕駛的因素相互耦合，導致模糊規律的獲得會出現困難的局面，故多數專家采用遺傳算法來實現模糊推理規則的制定，從而幫助船舶穩定駕駛。
2.3模糊控制器的精度控制方法
模糊控制器的精度控制方法有很多，很多研究者是采取增加各樣的積分器來減少模糊控制器的穩定狀態誤差，從而達到提高控制精度的目的。有專家采用增加前饋積分項來控制伺服系統，也有專家是采用增加動態積分項來控制輸出，從而使系統的控制性能增加。當然，積分項的增加可以將模糊控制器的精度控制提高，但是它也有不利于系統的一面，那就是會增加超調等。所以，使用的專家應該合理選擇。另一種比較普遍的方法就是通過調整模糊控制參數來提高模糊控制器的穩態精度。調整參數可以從兩方面做起，一個就是在線調整，采用的是自適應的機制；另一個就是采用優化方案來優化參數，可以在線亦可以離線處理。
3結束語
第2篇
1.1鈦合金復合板防腐方案鈦是一種優異的耐蝕金屬材料，這是由于鈦的表面容易生成穩定的鈍化膜，鈍化膜是由極薄（幾個納米到幾十納米）的氧化鈦構成，在許多環境中是很穩定的，并且一旦局部被破壞還具有瞬間再修補的特性。因此，鈦在酸性、堿性、中性鹽水溶液中和氧化性介質中具有很好的穩定性，比現有的不銹鋼和其它有色金屬的耐腐蝕性都好。介質溫度在315℃以下時，鈦的氧化膜始終保持這一特性，完全滿足在惡劣環境中的耐蝕性。但在氧化膜被破壞后，若不存在修復的環境介質，這時鈦的腐蝕速度比鐵還快。在通常情況下，鈦對中性、氧化性、弱還原性的介質具有較好的耐蝕性。而對于強還原性和無水強氧化性的介質則不耐腐蝕，這一點是由鈦表面鈍化膜的性質決定的。因此，盡管鈦合金復合板是國際煙囪設計標準推薦的方案，也有國家標準對其設計、安裝和檢驗提出要求，但鈦合金復合板防腐設備泄露事故在電廠仍時有發生，并存在如下劣勢：（1）壽命還需考證。國外最新試驗結果表明，50℃、10%的硫酸溶液腐蝕條件下，Ti的腐蝕速率約為0.1mm/a，80℃～100℃條件下Ti的腐蝕速率提高到約0.2mm/a，在有HF等混合酸的環境下，腐蝕速率還會大大加快。（2）鈦合金復合板（一般為1.2mm）在運輸、卷板、吊裝過程中均可能出現缺陷。（3）焊縫多，焊接質量難以控制。鈦合金復合板在制作時采用爆炸焊，施工難度大；現場安裝采用手工焊接時，如果焊接用氬氣純度不夠，或雜質含量過高或惰性氣體保護措施不力時，焊縫易發生氧化，形成夾渣、氣孔等缺陷；焊接過程中，焊縫周圍受熱面積較大，焊接升、降溫速度較快造成焊縫熱影響區組織脆性較大，極易形成冷裂紋；焊接電流把握不當，容易形成未熔合、燒穿等缺陷。（4）鈦合金板與碳鋼板之間容易發生電化學腐蝕，特別是焊縫附近，發生的可能性更大。（5）一次投資成本相對較高，價格昂貴。目前，鈦合金復合板造價均在3000元/m2以上。（6）施工過程中的人為因素較多，施工周期較長。（7）普通碳鋼板與鈦板的線膨脹系數不同，且鈦合金復合板焊接均采用搭接方式，空氣極易被密封在設備的搭接部位內，在熱脹冷縮后可能會將鈦合金板拉裂。
1.2“賓高德”玻璃磚防腐方案“賓高德”玻璃磚是美國漢高公司獨家經營的專利產品，系特制的硼硅玻璃發泡制品，具有耐酸腐蝕、高絕熱性、耐高溫、低熱膨脹系數、安裝簡便等特性。“賓高德”玻璃磚內襯主要由玻璃轉、黏接劑與底膠構成，其中，發泡玻璃磚為防腐系統的骨架，提供保溫、防沖刷及一定的防滲作用，黏接劑提供阻斷氣液內滲及保證系統柔性的作用，底膠解決表面處理后的防銹與黏接功能。“賓高德”膠黏劑的一大特點是能在受熱溫度不高于93℃的條件下長期保持較好的彈性，能使內襯系統適應熱脹冷縮的溫度變形，保證內襯系統的完整性和密閉性，濕法脫硫系統正常運行后的煙氣溫度一般都低于該溫度，符合“賓高德”防腐內襯系統的理想工作條件。但在國內防腐施工中仍有失敗案例，存在以下不足：（1）整體性差，施工要求高。膠泥勾縫、隔離層材料或打底材料易出問題，施工時間雖較鈦合金復合板短，但防腐周期仍較長，且不能耐HF酸腐蝕。（2）膠黏劑耐溫不能超過93℃。國外電廠脫硫設備常年運行，沒有旁路，故溫度不超過93℃，“賓高德”玻璃磚使用很好。但國內電廠的脫硫設備不一定常年運行，且有旁路，溫度經常超過93℃，事故狀態時更遠超93℃。（3）高溫老化失效快，易脫落。“賓高德”玻璃磚磚厚35mm或51mm，加上膠厚約54mm，磚縫隙約3mm，高溫煙氣接觸到玻璃磚的外層后，因磚保溫隔熱性能好，黏接劑所承受的溫度遠遠小于93℃，磚縫之間的膠黏劑的最外層受熱會炭化，但不會脫落，保護了內層的黏接劑。但這是理想狀態，國內電廠在旁路經常開啟或事故狀態下，真正達到黏結材料部分的溫度經常超過93℃，高溫下這些黏結材料及隔離層材料早已失去強度和黏結特性，老化失效非常快。（4）國內產品的價格較高。因而在實際使用中，承包方在原材料方面經常以次充好。
1.3結構型玻璃鋼（SFRP）防腐方案SFRP是由高級玻璃纖維和熱固性樹脂復合形成的兼具結構性和功能性的復合材料，具有優良的防腐能力，對大氣、水和一般濃度的酸、堿、鹽及多種油類、溶劑均有較好的抵抗能力。結構型玻璃鋼是歐美新建煙囪的主要防腐形式，已形成了FRP煙囪或管道結構設計、制造和施工方面的系統標準。國內由于2006年山東某新建電廠SFRP內筒施工火災事故后，至今再無大型電廠使用的案例，目前僅用于小型發電廠及部分電廠的煙塔合一項目。由整體纏繞成型工藝生產的玻璃鋼排煙筒能夠自承重，具備比耐硫酸露點鋼更加優異的耐酸防腐性能，可以取消保溫層，特別適合燃煤電廠脫硫不加GGH的濕煙囪運行條件。但該方案在實際應用中也存在如下不足：（1）成本高。盡管比鈦合金復合鋼板方案的成本要低不少，但是較之其他防腐方案還是要高出很多。懸掛式20mm的FRP整體煙囪內筒的工程造價則至少要達2000元/m2。（2）老化問題。FRP材料在長期使用過程中，尤其是特高溫頻繁時，很容易出現光澤減退、顏色變化、樹脂脫落、纖維、分層等老化現象，FRP性能下降是不可避免的。玻璃鋼煙囪的使用適合于濕煙囪，前提是不采用GGH系統，也沒有部分煙氣旁路開啟的情況，即要杜絕出現特高溫煙氣的情況，這在國內目前還很難完全滿足。（3）高溫強度問題。FRP在中低溫條件下有優異的耐腐性能和結構性能，但隨著溫度的升高，其結構性能衰減很快，即使是高耐熱的酚醛型乙烯基酯樹脂，當使用溫度超過其熱變形溫度（HDT）后，樹脂的結構性能也會發生很大改變。（4）阻燃問題。在一定的條件下，聚合物都是可燃的。這也是國內外在設計中已越來越多采用化學阻燃型耐高溫酚醛型乙烯基酯樹脂的原因。（5）僅適用于新建工程。由于SFRP煙囪采用分段整體成型生產模式，目前不適用于改造煙囪。（6）SFRP內筒對溫度要求較高。對于溫度變化較大的煙囪，SFRP內筒可能不太適用。（7）施工周期相對較長。因需預制內筒，且安裝時需固定，需要較長的施工時間。（8）制造工藝要求高。樹脂與纖維的選擇及玻璃鋼纏繞過程的質量都會直接影響FFRP的使用性能。
2功能型玻璃鋼復合材料的應用
2.1功能性玻璃鋼復合材料的發展功能性玻璃鋼復合材料技術源自高溫涂料，但涂料不可能做厚，抗沖刷能力差，其強度和韌性遠低于玻璃鋼材料，于是，兼具涂料和結構性玻璃鋼復合材料優點的功能性玻璃鋼復合材料由此產生，其采用黏接技術在設備基體表面形成一層幾毫米厚的玻璃鋼內襯，解決了濕法脫硫后煙氣排放控制設備的特殊防腐要求。功能性玻璃鋼復合材料在國內火電廠的應用經歷了多個發展階段，具體情況如下：（1）第一階段：采用有溶劑乙烯基酯+玻璃纖維+固化劑等原材料，在設備表面形成玻璃鋼內襯層。這種防腐方案在噴涂時采用槍內聚合的方式進行施工，采用了較低比例的固化劑。該防腐方案的主要代表是“薩偉真”防腐內襯技術，是美國薩偉真（Sauere-isen）公司針對電廠防腐蝕而研發的專利產品。該方案的主要缺點是防腐內襯易脫落、噴涂設備損壞率較高。具體原因是：1）由于該方案采用有溶劑樹脂，與無溶劑樹脂相比，樹脂中的溶劑在固化過程中將不斷向基體內外擴散，形成如下幾種效應：當溶劑從垂直方向向內外擴散時留下空間，形成針孔，為酸液今后的滲透埋下禍根，降低了材料的抗腐蝕性能；當溶劑從水平方向向基體邊緣擴散時會留下空間，大大降低材料的黏接性能，一旦復合材料在承受交變溫度和復雜腐蝕環境時將會發生脫落；2）該防腐方案采用樹脂與固化劑先混合后噴涂的方式進行施工，雖然為防止反應速度過快而采用了較低比例的固化劑，但樹脂與固化劑在噴涂前預先進行混合而發生聚合交聯反應，因此，在材料噴涂過程中，如果噴涂時間把握不好就極易堵槍，而且，噴槍在一個項目使用后往往不易清洗，難以在下個項目重復使用，造成噴涂設備的大量損壞和浪費。（2）第二階段：采用有溶劑環氧樹脂+玻璃纖維+固化劑等原材料，在設備表面形成玻璃鋼內襯層。這種防腐方案在施工時也采用槍內聚合的方式和較低比例的固化劑。該防腐方案的代表是“APC雜化結構層防技術”，是美國先進聚合物涂料公司（AdvancedPolymerCoatingLLC，簡稱APC公司）針對軍工產品而研發的一種耐腐蝕材料，20世紀80年代后逐漸用于電力化工等強腐蝕性環境。該材料是由改性環氧基聚合物組成的一種極高交聯密度的防腐蝕材料，將具有高度耐腐蝕和耐溫的無機物二氧化硅（SiO2）與有機的環烷苯基醚相連接，形成無機－有機結構化合物（環硅的縮水甘油醚），該結構中不含有羥基和酯基，而代之以最強的化學鍵（-C-O-C），形成三維空間的交聯立體結構，其分子結構中具有28個可交聯官能團，在固化過程中通過芳香型交聯劑作用，可結合轉變成784（28×28）個交聯點。與通常的熱固性樹脂固化后形成的立體結構不同，在該材料的立體結構中存在著環結構，因此具有優良的柔韌性，從而把高度的交聯結構和良好的柔韌性統一起來。該材料整體性能（如黏接性）雖然優于美國“薩偉真”防腐材料，但仍未解決易脫落和噴涂設備易損壞的缺點。（3）第三階段：采用無溶劑高性能混和樹脂+玻璃纖維+固化劑+納米/微米材料等原材料，在設備表面形成玻璃鋼內襯層。這種防腐方案在施工時采用槍外聚合的方式和較高比例的固化劑。該防腐方案的代表是“VF功能性玻璃鋼復合材料”，是武漢某環保公司針對濕法脫硫后煙氣排放控制設備，與國內外高等院校和專家合作而研發的具有自主知識產權的一種高性能耐腐蝕材料，該防腐方案的原材料主要采用國產材料，除具備“薩偉真”“APC雜化聚合物材料”等進口材料的優點外，還在防腐內襯易脫落和噴涂設備易損壞等方面采取了有效的改進措施。其優勢包括：1）由于采用無溶劑樹脂，不存在溶劑擴散問題，防腐內襯黏接性能和防腐性能得到大幅提高；2）在施工中，采用槍外聚合噴涂方式，不會損壞噴涂設備。在噴涂過程中，樹脂流、固化劑流、短切玻纖紗流三流合一，在設備表面完成聚合反應，通過分層碾壓，確保材料充分混合；3）由于采用高性能無溶劑混合樹脂，與采用單一樹脂的FFRP復合材料相比，綜合防腐性能有較大提升。混合樹脂綜合了多種樹脂的優點，如優異的耐酸堿性：耐溫性比環氧樹脂提高；改善了單一樹脂的脆性：產品的黏度低、滲透性強、固化速度快，且改善了潮濕基面的固化性；4）通過在面層加入納米/微米材料，有效提高了材料的耐磨性能。另外，還可在面層樹脂中加入阻燃材料、含氟單體等提高材料的阻燃和防腐性能。
2.2功能性玻璃鋼復合材料的工程應用第三代功能性玻璃鋼復合材料與第一、二代復合材料相比，綜合防腐性能有較大提高，材料的線膨脹系數與由普通樹脂生產的玻璃鋼相比大大降低，但由于這三類產品的線膨脹系數仍高于基體材料，而且如果基體處理不干凈，仍有脫落的風險。因此：1）要在材料方面繼續進行研發，生產新一代功能性玻璃鋼復合材料，如在碳纖維價格降低后，可采用性能更優越、更低線膨脹系數的碳纖維代替玻璃纖維等；合理調節固化劑比例，降低復合材料脆性；2）要提高材料的施工性能，如加大施工設備研發力度，提高噴涂設備的精準性和自動化程度；改善施工工藝，提高現場基面處理的質量；嚴格按規范要求的溫度、濕度施工環境條件施工等。盡管功能性玻璃鋼復合材料仍有較大的改進空間，但該防腐方案在質量、成本和施工周期等方面具有其他防腐方案不可比擬的優勢，并且已在國內火電廠煙氣排放控制設備防腐領域取得了不俗的業績。隨著國家對煙氣排放控制設備防腐領域的不斷規范，功能性玻璃鋼復合材料防腐方案必將成為未來火電廠煙氣排放控制設備防腐領域的重要手段。功能型玻璃鋼復合材料與其它防腐方案的性能比較如下表所示。
3結論
第3篇
事前審計即工程項目開工前審計，內審人員應重點關注工程設計、招標控制價和招投標等環節，從源頭加強控制，起到事半功倍的效果。
（一）以工程設計審計為起點加強審計控制。工程設計是影響和控制工程造價的關鍵環節，也是控制工程造價的起點和切入點，審計人員可以通過招標的方式，審核工程方案，對備選工程方案進行分析、選擇、優化。在確定工程設計方面，內審人員應當參與到工程設計確定過程中，與基建或工程管理部門協作，共同對工程項目的資金情況、投資規模等重要指標進行分析，審核投資規模是否與設計標準匹配、是否充分優化，技術、施工規模是否與設計、概算相符，從而保證工程概算的準確性。
（二）加強招標控制價環節審計。招標控制價是依據國家或行業有關計價依據和辦法，對招標工程限定的最高工程造價，也是招標人在工程招標時能接受的投標人報價的最高限價，其編制的合理性和準確性直接影響到工程投資的控制。內審人員對招標控制價的審核重點要關注預算編制內容是否與施工圖一致、工程量計算是否準確、計價定額是否合理、工程量清單是否齊全，其他項目清單、分項清單、規費等是否符合相應的計價原則和規定。
（三）嚴格招投標階段審計，以市場競爭的方式取得最優價格。一是審核招標、投標文件的規范性。嚴格審核招標文件內容，確保文件表述準確、內容規范，尤其對于施工范圍、評標原則、評標方法和標準進行清晰界定。二是審核招投標程序。審核招投標是否符合我國《招投標法》及相關規章制度要求，是否嚴格按照投標邀請、投標人資格預審、招標文件澄清、編制投標書及提交、開標、評標和中標的程序組織實施。審計人員在監督過程中，關注招投標是否按照公開、公平、公正的原則實施，可以編制現場監督報告的形式對監督過程中發現的問題予以記錄和反饋。三是審核投標單位資質。著重考察施工單位的資質、信譽、以往業績、合同履行能力，特別關注是否有出讓或轉讓資質，由無資質的單位“掛靠”資質雄厚的單位參加招標的現象，防止出現中標單位和施工單位不一致情況，給將來施工帶來潛在的不安全因素。
二、加強事中審計監督，確保工程造價控制有效和工程質量提升
工程項目事中審計即在施工階段開展審計，也是工程投資集中和工程變更出現最多的階段，內審人員應當及時跟蹤施工現場，掌握現場第一手資料。
（一）嚴格合同審計，確保合同規范合法。應當對合同簽訂的程序、規范性、合法性進行審核，重點檢查合同主體是否合法、內容是否清晰完整、文字表達是否準確無歧義、格式是否規范，相關條款是否與招投標文件一致。特別關注與工程造價有關的條款，例如工程款項的支付時間、比例，增減項目的結算辦法，工程質保金的約定、違約索賠等內容。
（二）重點關注工程設計變更與現場簽證審計。工程設計變更與現場簽證是造成投資超預算的重要影響因素，如果出現施工單位變更或增加工程量，導致工程造價提高的現象，內審人員應嚴格審核工程變更與簽證理由，查驗資料是否完整、真實。對于重大設計變更，內審人員要及時進入現場，進行記錄、測量、計算，合理預測今后的費用。
（三）隱蔽工程審計不容忽視。由于隱蔽工程在工程結束后難以恢復原狀并復核，內審人員進行隱蔽工程審計的成本也相對較高，因此也是施工過程中偷工減料、以次充好、高估冒算等現象的多發環節。審計人員應跟蹤隱蔽工程進度中的每個環節和工序，例如“挖、埋、填”等日后難以復原查驗的現場應當在發生時進行拍照記錄，并及時跟蹤計算測量，為日后工程竣工結算積累資料。
（四）費用支付審計是關鍵。內審人員應當定期檢查和對照施工階段費用支付情況，對費用超支和節約情況進行分析，發現問題及時提出改進建議。審核進度款支付時應重點審核相關資料，跟蹤支付進度并核價，從總體上合理控制工程進度款的支付。
三、加強工程竣工結算審計，把好造價控制的最后一關
竣工后審計是控制工程造價的最后一道關口，必須嚴格把關審核，如果把關不嚴格，將會給企業帶來無法挽回的損失。
（一）審核清單計價合理性和準確性。內審人員應重點對所列項目的合理性進行審核，審核是否有重復、弄虛作假問題，項目是否與規則相符。其次審核定額套用和費用標準，防止高套定額和不合理取費情況的發生。三是審核計算結果是否準確，避免出現故意計算錯誤、合計錯誤、筆誤等問題。
（二）核實工程量計算。依據工程竣工圖紙，審計工程項目是否與圖紙一致，核算工程量的計算是否符合計算規則，避免計算錯誤。如果無圖紙的工程項目，審計人員要前往現場進行實地測量，以確保工程造價的真實性。
