自动控制心得及实例分析(精选8篇)
毕业2年左右,一直都在生化室工作,每天接触的都是生化仪,自己平时摸索,和大家分享下个人心得。
一、初次使用心得:
1、刚接触生化仪难免会有些陌生,不要急得去操作仪器,一般来说越高级的仪器就越精贵,一不小心错了一步,会造成一些不可挽回的损失,应该先看说明书,最好找中文的,如果实在没有,只有硬着头皮去看英文的,日文的不用看了,直接一把火烧了,不是人写的。
2、看说明书不一定要看得非常细,粗看个大概,关键是操作,维护,保养这几个大地方先看了,因为是最先用到的。这几个方面熟读几遍以后就可以试着操作了。
3、第一次正式使用生化仪,最好找一个熟练的老师在旁边看着,这样避免犯错误,同时可以要老师指导一下,每个步骤不求快,但求准确,并牢记在心。
4、要苦学英文,因为现在大多数的全自动生化分析仪都是进口的,操作系统大部分都是英文的,所以如果对仪器上的英文不是很熟悉的话,就会造成很多失误。所以说,鸟语必须得学。
二、日常维护和清理
维护保养个人认为应该分成三级来完成。
一级保养是日常保养,不管什么品牌的全自动生化仪,都离不开一些必需的外部设备。例如纯水处理机(或者是蒸馏水),UPS保护电源,外接的电脑工作站,以及废液排出管道。上班后,在仪器工作以前检查一下这些设备是否完好,如电压是否稳定,电脑工作正常与否,水处理机是否正常工作,废液排出管道是否通畅。此外,实验室环境也极其重要,温度和湿度是影响仪器工作质量以及仪器寿命的关键要素。应当建立室内的温度和湿度登记表,严格纪录,每月绘制表格。此外在仪器操作方面,正常的开关机,日常清洗仪器,样品试剂剂量检查,以其表面清洁等等都是不能疏忽的。
二级保养是针对性保养,这种保养一般要求对仪器结构有一定了解,能够拆卸一部分仪器部件,例如加样针、石英比色杯等。仪器使用到一定程度,多少都会出现加样针堵塞(标本内蛋白凝固所致),这个时候会造成无法吸样,导致结果为零,如果出现管道堵塞等问题。会发生仪器漏水,溢水的现象,这个时候靠常规的清洗程序不能达到效果,就需要拆下仪器元件手工清洗,由于堵塞的原因大多是蛋白凝集所致,可以先物理清通,再用血细胞分析仪的去蛋白液浸泡就好,对于橡胶的管道,可以用84(稀释后)浸泡,效果也不错,但是此法不建议多用,会造成橡胶老化。而有的时候,仪器物理轴承阻力增大,抑或是噪音增大,这种情况先要弄清楚,是不是轴承元件缺乏润滑引起的。可以针对性地使用润滑剂,最好使用医用的凡士林。
三级保养是更换性保养,这一类的保养一般出现在仪器老化,使用年限偏长,超负荷工作,会造成灯泡的寿命不足,仪器元件过于老化。轴承磨损严重。这时候需要和厂家联系,购买元件并更换元件。
上面说的都是些一起维护的大概总结,现在谈下个人的一些心得。
1、使用生化仪器首先要摸透它,多请教前辈或者工程师,大多数生化仪都有它的自我报警系统,熟悉每一种符号的代表意义,对于仪器维护意义重大。
2、使用仪器操作必须正规,但不是盲目的按部就班的操作,操作的过程中要结合仪器的工作原理,有目的操作仪器。减少时间的浪费。
3、仪器和人一样,也会损坏,会老化,仪器出现问题的时候,一方面要向上级老师汇报,另一方面要积极思考故障原因,不能总是依靠工程师或是别人,一方面自己得不到进步,另外工程师可是又慢又要收钱的。
4、对于生化仪,作为你的工作伙伴,你必须勤劳细心。时常给生化仪器做清洁,不只是表面的防尘,内部的防尘更为重要。很多仪器买来以后就重来没有拆开过,要知道,仪器内部是许多电子元件,其工作基本原理和电脑主机是一样的,也有CPU,存储系统,大家拆开电脑机箱会发现很多灰尘,生化仪也是一样,我常看见有的生化仪打开以后里面厚厚的一层灰。(当然拆卸仪器以前,你要具备相应的知识)。
最后谈些生化审核的问题。我们都知道,生化作为检验的一大组成部分,其结果的真实与否对临床诊断具有很大的意义。这里我主要谈几个方面。
一、生化定标问题。生化定标是生化仪器使用的一大重点,使用进口机器配套进口试剂的可以不看这一条,因为机器的参数都是设置好了的,不需要修改。针对国内大多数检验科都是用的进口仪器,国产开放试剂,所以仪器的定标正确与否就非常重要。主要有几个方面。1定标方法的选择,首先,国内的酶类测试项目目前都没有溯源,所以大多数都采用因子数作为定标,也就是Factor,对于非酶类的项目如血糖都采用标准定标,这里有牵扯到单标准和多标准定标,定标方法选择不同,直接影响到结果的准确性和测试项目的线性。这个在别的文章里面有提示http:///bbs/post/view?bid=131&id=8836556&sty=1&tpg=2&age=0 此外,测试波长,终点法抑或是速率法等等设置,都和定标有关系。这里就不一一表述,实在太多了,我手打得累,有问题的站友可以跟贴或者是PM我。
二、生化质控的问题,室内质控必须天天做,同时必须拥有自己的参考值。省或国家的室间质评最好也做,可以看看自己实验室和别人的区别。关于质控,相关的文章太多,不一一叙述。有问题的站友可以跟贴或者是PM我。
三、交叉污染的问题,这个问题比较复杂,基本上大多数仪器都有,大家平时也都比较忽略这个问题。标本污染的原因,一般有重度溶、脂血,试剂针内外冲洗系统异常等,而试剂间的干扰有两个的原因:一是试剂中含有下一个测试所要测定的底物,或是含有的某种试剂成分与下一反应所要测定的底物有作用,因而直接干扰下一反应的测定结果;另一个则是该试剂所引导的反应对下一个项目的反应进程带来了间接的干扰,因为在有试剂污染的情况下,下一项目所测定的是前后两个项目反应的综合作用结果。例如: ALP(IFCC)、CK(NAC-activated)、CK-MB(NAC-activated)、CO2(PEPC)、α-Amy(EPS)等试剂中使用磷酸缓冲液,可能会对其后的Mg2+ 测定带来干扰。Mg2+试剂(Calmagite)中含有EGTA成分,为Ca2+络合剂,可能对Ca2+的测定带来干扰。CK(NAC-activated)、CK-MB(NAC-activated)试剂中含有Glu成分,其分析方法的原理中包含Glu的已糖激酶(HK)反应过程,因此可能对Glu测定带来干扰,尤其对Glu的HK法测定可能带来严重干扰等。排除干扰的方法也很简单,合理安排检测顺序,调整试剂的方法学,通常情况下可以按照以下顺序安排项目:ALT、AST、ALP、γ–GT、ChE、TP、Alb、TBIL、DBIL、Urea、UA、Cr、CK、CK-MB、α–HBDH、LD、Glu、TG、TC、HDL-C、LDL-C、ApoAI、ApoB、α–Amy、CO2、P3-、Fe3+ Ca2+ Mg2+。(上述为个人建议,因为生化监测组合项目的多样性,所以具体还是看各位的体会)
四、结果复查问题,极度反感一看着结果过高或过低就复查的,或者是从来不复查的。首先,结果好不好,先要分析自己的仪器状态是否正常(元件是否老化等),其次质控是否在靶内,再次,标本是否存在问题,(重度溶、脂血、凝固等)如果这些都不存在问题,那么针对一个高值的标本难道还能得出两个差异很大的结果么??
关键词:全自动分析仪,使用心得,标本,审查,维护,保养
日本森美康株式会社生产的Sysmex-XS-800i全自动血液分析仪, 软件功能先进, 检测结果精密度好、准确性高, 是高层次全自动五分类血细胞分析仪。该仪器利用光检测器模块, 应用流式细胞计数法, 执行白细胞分析和五分类分析。红细胞检测器利用流体聚焦法来分析红细胞和血小板计数。分析数据将显示在信息处理装置 (IPU) 上, 血红蛋白检测器利用SLS血红蛋白的检测法来分析血红蛋白。我院引进该仪器至今已有1年时间, 笔者在使用过程中摸索和积累的经验报道如下:
1 标本制备
为了取得准确、可靠的检验结果, 首先必须取得高质量的标本, 高质量的标本是高质量检验的第一步, 保证血液标本中各项细胞的完整形态是作为血常规检验用的高质量标本的最基本要求。
1.1 标本的采集
在制备全血标本时, 应使用定量的含EDTA盐的真空采血管, 采集静脉血。在采集样本后, 务必在4 h内进行分析, 如果无法在4 h内分析样本, 请将其存放在2~8℃冰箱里, 直至可以开始分析。
1.2 标本的编号
在编号前必须检查血液有无凝块, 防止血块堵塞机器吸样针, 使检测结果不准确, 采血量不得<0.5 ml。同时检测前充分混匀样本, 但不能用力摇动, 避免血液溶血影响检验结果, 只需轻轻反复颠倒数次即可上机检测, 标本号必须与化验单编号一致, 以方便查对结果。
2 结果
在打印报告前必须审查, 一是防止跳号, 二是看是否需要复查。
3 日常保养
3.1 空白值
开机运行时每项参数都通过后方可进行标本的检测, 但进行标本的检测前必须进行质量控制检测, 执行质量控制是为了检测仪器在使用过程中的性能。同时质控全血专门用来判断仪器的分析技术, 失控不能测定标本。
3.2 关机清洗
每天工作完毕后执行关机程序, 该程序的目的是通过自动吸入仪器专用清洗液以去除样品针、计数池、计数微孔、废液排放管道黏附的蛋白质。此程序每日至少做1次, 否则可随蛋白质的逐步积聚而使仪器出现堵塞故障。
4 常见故障
进样器分析停止, 样本无法抽吸, 分析处理:先检查探针, 全血抽吸导管, 如该部件无故障, 则按如下步骤清洗仪器的液路系统, 使用“CELLCLEAN”试剂运行1次, 每月清洗程序, 当每月清洗程序结束后, 重新启动仪器, 系统进入就绪状态后, 重新分析样本, 如果错误仍然存在, 取下探针检查是否被凝块堵塞, 及时去除凝块, 如仍然不通, 则应更换探针, 同时更新连结导管, 重新启动分析仪主机, 报警消除[1], 仪器恢复正常。
抽吸托盘升起后不能降下去, 分析处理:控制样品升架台起落的开关, 不能自动复位, 故当样品升架台升起后不能自动下降, 按“执行关机程序”的步骤在菜单窗口中执行一次关机操作, 关闭主机电源, 再打开机盖, 将抽吸装置托盘提起并抽出。用自来水或酒精清洗开关接触的地方, 干净后, 装回外壳, 按重新启动分析仪主机, 报警消除, 仪器恢复正常。
吸样时间出错, 自动进样时开始吸样就突然中止:检查气泵压力发现在穿刺针吸样时, 气泵的压力从414 kPa下降至262 kPa, 在气泵内正压端进气口的“muffle”有灰尘堵塞, 拆下“muffle”清洗后, 按下“RESET”键, 重新启动分析仪主机, 仪器恢复正常。
执行质控分析中, 数据超出QC界限值, 分析处理:在做质控时经常会出现数据超出QC界限值, 在质控分析对话框单击图形并检查分析数据, 在质控分析对话框中, 单击接受, 使数据显示在QC图表中, 检查已记录有错误的各项参数, 并在线形图中检查详细的数据, 分析超限的原因, 检查指控品是否过期, 是否在摇动过程中有气泡产生, 如果原因查找到后, 重新执行质控操作程序, 从分析值文件中读取靶值和界限值, 以不超出QC界限值判定仪器的分析指标是否正确。必须要建立以预防性质量质控为主, 回顾性质量控制为辅的科学全面质量控制 (TQC) 体系[2]。
在仪器运行过程中出现报警STROMATOLYSER-4DS分析处理:试剂容器与主机相连的导管扭结、阻塞或者断开或试剂在尚未达到预定操作次数时用完, 更换相应的导管或清洗及更换试剂, 然后在帮助对话框中选择相应的执行程序, 完成后无报警则仪器恢复正常。
5 总结
由于血细胞分析仪是一种精密仪器, 对工作环境和电压的稳定性要求较高, 采用交流稳压电源, 并接地线, 在仪器周围最好不要有大型医疗设备, 同时避免在仪器周围使用手机或用同一个插座给手机充电, 并让技术好、工作认真的同志专门负责每日、每周、每月的保养工作, 专门派出负责此项工作同志与仪器维护人员保持联系, 将出现的问题及时与技术人员沟通, 确保仪器少出故障, 使检测结果更准确, 为临床提供可靠的诊断依据。
综上所述, 在工作中遇到的很多问题都是因为长时间连续使用, 疏于保养造成的。同时检验科人员必须加强法律意识, 严格遵守国家法规和检验手册[3], 恪守医疗执业道德, 捍卫自身利益, 才能避免医疗纠纷。
参考文献
[1]马景枝.LH750全自动血球分析仪使用心得[J].中华医学检验杂志, 2008, 9 (4) :219.
[2]丛玉龙.关于医疗纠纷中检验报告单准确性“举证”的几点思考[J].中华医学杂志, 2004, 82 (17) :1156.
关键词:地铁车辆;牵引控制电路;故障;控制措施
一、前言
地铁车辆控制系统作为车辆的重要组成部分,在日常的正常行车及安全方面起到重要作用,同时也是检修方面重点工作。控制系统包含的部件多,分布广,连接着车上的许多设备,其故障后带来的影响也比较大,因此更需提高其可靠性。
二、部件年度故障率统计
根据对深圳地铁2号线控制电路常见故障统计表:
从以上的统计可以看出,司控器、接线故障的故障率是逐渐降低的,而继电器故障却是逐年上升;故障总数上可以看出故障多发生在新车运营的前两年,后期故障较为平稳。因此,在运营初期需重点关注的是司控器、接线检查,随着运营时间的增加需重点关注继电器的维保。
三、各部件典型故障
1、司控器
1)司控器分压电阻故障
故障现象:2011年5月,229车、216车先后在正线报“司控器超量程故障”,HMI上显示“主控手柄”图标红色,推牵引手柄但无牵引力输出。列车以TRB模式回库后,检查发现司控器分压定值电阻阻值都变为无穷大,判定为电阻故障导致牵引参考值输出超过了理论值,导致列车故障。该分压定值电阻为陶瓷电阻,在震动工况下容易出现内部电阻丝熔断现象;将陶瓷电阻全部更换为金属电阻,故障再未次发现。
故障原因:陶瓷分压定值电阻不适用于强震动的工况。
2)警惕按鈕无法按下
故障现象:2012年1月19日,233车在正线出现司控器警惕按钮卡滞无法按下故障,检查发现主控手柄金属杆固定螺母压紧在警惕按钮下半部橡胶上,司机在转动警惕按钮时固定螺母产生联动,导致固定螺母上升脱出,无法按下警惕按钮;经普查发现共有24台司控器存在同样的问题,将有问题的警惕按钮下半部橡胶内圈深度减少0.5-1mm后恢复正常。
故障原因:警惕按钮下半部分橡胶块注塑工艺尺寸不统一。
3)司控器钥匙联锁块螺丝松动
故障现象:2012年12月13日,207车在新秀折返后2071车司控器方向手柄无法回零,司机室无法切换到6端;检查发现列车主控钥匙与方向手柄间的联锁块螺丝松出并阻止方向手柄动作。
故障原因:司控器钥匙联锁块螺丝松动。
2、接线故障
1)接线螺丝不紧固导致打火
故障现象:2011年6月23日,2266车一位端空调机组不工作,且司机室送风机不工作,检查发现5车的三相空开2QF10跳闸,且W相接线铜排有严重的放电烧伤痕迹,更换新的接线铜排及接线端子。
故障原因:接线紧固螺栓松动。
2)整改后接线未包扎导致接地故障
故障现象:2013年2月15日,212车司机在世界之窗上行线报,列车站台作业完毕后AMC、MCS模式均无法动车,右侧开、关门灯不亮,7QF01空开跳闸且不可恢复,手动开门无效;司机手动解锁车门后清客退出服务。检查发现强行开门按钮处有两根已废弃的线裸露,且其中一根7105线的线头处有烧损痕迹,判定为整改时遗留的接线只取消了一端且未进行包扎,导致接地。重新将废弃的接线两端都进行取消并进行包扎。
故障原因:整改未执行到位,作业质量问题。
3)接线破皮接地
故障现象:2013年2月17日,210车在东角头上行时报列车受电弓降下,列车没有牵引力,启动救援程序将列车推至就近存车线。检查发现PH箱内部高压开关辅助触点接线被金属边缘磨破放电,导致双弓降下。
故障原因:PH箱高压开关辅助触点接线被金属边缘磨破接地。
4)端子排与短接片不匹配
故障现象:2014年10月,2081车在正线报列车远、近光灯都不亮。回库后检查发现远、近光灯的电源接线5201线在司机室设备柜端子排处的短接片接触不良。由于5201线需分别接到主、副司机台下,因此在司机室设备柜采用了两个端子排进行了接线,中间使用了一个短接片;检查发现使用的端子排一片为2.5mm2,另一片为1.5mm2,而使用的短接片为1.5mm2的,因此在震动时会产生短接片与2.5mm2端子排接触不良的情况,更换短接片后恢复正常。
故障原因:短接片两端的端子排大小不一致。
3、继电器故障
1)继电器线圈断线故障
故障现象:2013年6月23日211车司机在世界之窗上行线报,列车AMC模式进站对标准确,但车门、屏蔽门无法打开,空开未跳闸;司机手动解锁车门后清客退出服务。回库后检查发现列车开右门继电器7KA04(型号:D-U204-KLC)线圈阻值为5.03MΩ(正常为5.3KΩ),说明继电器线圈断线。后续连续发生相似故障,厂家回复为该批次继电器焊接工艺问题,对该批次继电器进行更换。
故障原因:继电器焊接工艺问题。
2)继电器触点阻值变大
故障现象:2015年1月21日222车以AMC模式运行时发生紧制,信号屏显示车门未锁闭;后经检查发现车门关好回路上的3KA02继电器(型号:D8-U204)5R/9R常开触头在得电闭合后,其阻值在8.4千欧姆至43.7千欧姆跳变,超出正常范围,更换新的继电器。
故障原因:继电器触点阻值变大。
3)延时继电器卡滞故障
故障现象:2012年4月16日,224车在试验开门后转换司机台作业时发现车门无法关闭,检查其他车辆也发现在快速转换司机台时容易出现该现象;后经调查原因为车门电路上采用的TDE-U204-KLC延时继电器为无源延时继电器,其在短时间得电的情况下(<20ms)内部电容无法完成充电,会导致继电器无法动作的情况;后续全部更换为有源延时继电器。
故障原因:延时继电器本身特性问题。
4、空开故障
1)保护开关整定值偏小
故障现象:2013年6月,空调系统频繁报高压故障,检查故障原因大部分为空调冷凝风机跳闸;对空开整定电流值进行调整后恢复正常。
故障原因:空开整定电源值设定低于实际电路要求。
5、按钮/旋钮故障
按钮/旋钮的故障多表现在指示灯的故障。
四、预防控制措施
1、从以上的典型故障可以看出,产品设计类的问题较多;因此需参与到列车的设计、部件选型等,及时将日常使用、维护中遇到的问题反馈给列车制造厂,从源头上解决问题。
2、加强列车的预验收管理,把好列车到段后的首关。很多问题如果能在列车预验收上发现并督促厂家整改,就可以减少正线运营指标。如司控器螺丝松动、接线松动等,就应该能在预验中发现并处理。
3、对列车运营中出现的普遍性问题,要求厂家进行全面的普查、整改,避免问题扩大化。如在发现几个继电器线圈断线等特殊问题时,就应及时联系厂家提供问题原因及整改方案。
4、加强日常维护,制定科学的维修周期及内容。如继电器触点电阻值增大等,就需要定期对继电器进行更换。
5、对部分特别关键部件,可以考虑增加旁路等技改方案,提高列车可靠性。如影响到列车牵引、制动功能等特别重要的继电器,可考虑增加旁路开关或备用模式。
五、结束语
误差分析 系统误差:使用台秤、量筒、量取药品时产生误差; 随机误差:反应未进行完全,有副反应发生;结晶、纯化及过滤时,有部分产品损失。
1、实验感想:
在实验的准备阶段,我就和搭档通过校园图书馆和电子阅览室查阅到了很多的有关本实验的资料,了解了很多关于阿司匹林的知识,无论是其发展历史、药理、分子结构还是物理化学性质。而从此实验,我们学习并掌握了实验室制备阿司匹林的各个过程细节,但毕竟是我们第一次独立的做实验,导致实验产率较低,误差较大。
在几个实验方案中,我们选取了一个较简单,容易操作的进行实验。我与同学共做了3次实验,第一次由于加错药品而导致实验失败,第二次实验由于抽滤的时候加入酒精的量过多,导致实验产率过低。因此,我们进行了第三次实验,在抽滤时对酒精的用量减少,虽然结果依然不理想,但是我们仍有许多的收获:
(1)、培养了严谨求实的精神和顽强的毅力。通过此次的开放性实验,使我们了解到“理论结合实践”的重要性,使我们的动手能力和思考能力得到了锻炼和提高,明白了在实践中我们仍需要克服很多的困难。(2)、增进同学之间的友谊,增强了团队合作精神。这次的开放性实验要求两个或者两个以上的同学一起完成,而且不像以前实验时有已知的实验步骤,这就要求我们自己通力合作,独立思考,查阅资料了解实验并制定方案,再进行实验得到要求中的产物。我们彼此查找资料,积极的发表个人意见,增强了团队之间的协作精神,培养了独立思考问题的能力,同时培养了我们科学严谨的求知精神,敢于追求真理,不怕失败的顽强毅力。当然我们也在实验中得到了很大的乐趣。
九、实验讨论及心得体会
本次实验练习了乙酰水杨酸的制备操作,我制得的乙酰水杨酸的产量为 理论上应该是约1.5g。所得产量与理论值存在一定偏差通过分析得到以下可能原因: a、减压过滤操作中有产物损失。b、将产物转移至表面皿上时有产物残留。c、结晶时没有结晶完全。
上了公司并购及案例分析课后,使我懂得了现代市场经济的一些特点和规则以及一些公司并购方面的知识。
我是一名工科生,可是对经济学有着很高的学习热情,因为经济学,市场经济永远和生活有着非常密切的关系。我们每天都在用金钱做着生活中的各种交易来满足我们的生活所需。上了这门课后让我懂得了什么是经济市场,经济体系的一些基础知识和我们所了解的市场规则,让我们从中学到了市场经济体制的变革等常识。
这门课的主讲人李老师每堂课讲得都非常精彩,生动,这样使我更加对经济学有兴趣,感觉上经济学的课不会感到乏味。老师用平时我们生活中的例子来讲述着经济学的一些现象和有关经济学的有关的内容,老师很幽默,我们学生听得也很认真。这门课通过老师的讲解能让我们了解到公司之间并购的原因,我所学到的就是公司并购不一定是其中的一个公司有多么的失败,公司并购其实就是一个公司继续生存下去的保障,被并购之后有了更高的科学技术,有了更强大的科学生产能力,这样才保证了公司的继续生存发展和员工的就业也得到了很好的保障。所以说被并购可能也是经济学中很自然,很正规的游戏规则。我个人有着对大品牌,大公司的崇拜,我比较喜欢他们的产业的创始人,比如牛根生,史玉柱等。他们能把企业做大做强是因为他们比别人更能抓住经济体制的规则和更能预料到经济体制改革的走向。只有对经济市场有着敏锐的嗅觉,有着很高的洞察力和远见才能做到遇到困难时及时处理的能力。我个人认为经济学真的是一门看似很平常因为它不像是哲学有着理论,经济学也有着理论但是我们每天生活中都能感受到市场的一些变化,和我们生活必须品物价的变化。从这们课中或多或少的知道了我们国家的一些公司的并购及跨国并购的一些案例,看到了企业生存发展中可能要走的必须的一步。
最后,我认为我们当今的大学生无论是学什么专业的都应该学经济类的,管理类的学科,因为我们每个人都是社会人,经济和管理跟社会关系最为密切,因为我们的生活处处离不开经济学中的交易,我们要生活就要买东西,或者卖东西。当代的大学生也应该或者说必须清楚的认识到我国乃至世界当前的经济形势,这是因为经济形势和我们大学生毕业就业有着很大的关系,目前我国的社会结构化矛盾比较突出导致了大学生毕业后很难找到自己喜欢的工作,即使找到了工作可能也和自己想象中好的福利还有着很大的差别,所以说关注经济形势会给我们就业有着一点点指导,毕竟我们清楚当前国家经济形势,清楚什么样的工作岗位是缺少的,我认为经济学应该是我们大学生的一门必修课,上了这样的课能使我们更清楚的认识市场经济。
姓 名:
学 号: 教 师:
专 业:
二〇〇九年十二月二十九日
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
目 录
第一章 绪论...................................................................................................................1 第二章 倒立摆系统建模...............................................................................................2 2.1 状态空间表达式...............................................................................................2 2.1.1 数学模型建立.........................................................................................2 2.1.2 状态变量及状态空间表达式.................................................................3 2.1.3 系统的约旦标准型.................................................................................4 2.1.4 系统的并联实现.......................................................................................5 第三章 倒立摆系统状态空间表达式的解...................................................................7 3.1 状态转移矩阵...................................................................................................7 3.2 系统在单位阶跃函数作用下的解...................................................................7 第四章 倒立摆系统的能控性和能观性.......................................................................8 4.1 倒立摆系统的能控性.......................................................................................8 4.2 倒立摆系统的能控标准型...............................................................................8 4.2.1 能控标准Ⅰ型.........................................................................................8 4.2.2 能控标准Ⅱ型.........................................................................................9 4.3 倒立摆系统的能观性.....................................................................................10 4.4 倒立摆系统的能观标准型.............................................................................10 4.4.1能观标准Ⅰ型..........................................................................................10 4.4.2 能观标准Ⅱ型.......................................................................................11 第五章 倒立摆系统的稳定性与李亚普诺夫方法.....................................................12 第六章 倒立摆系统的综合.........................................................................................13 6.1 系统性能指标的确定.....................................................................................13 6.2 系统极点配置.................................................................................................13 6.3 状态观测器.....................................................................................................14 6.3.1 全维状态观测器...................................................................................14 6.3.2 降维观测器...........................................................................................15 6.4 利用状态观测器实现状态反馈.....................................................................18 第七章 倒立摆系统的最优控制方案及控制器设计.................................................20 参考文献...........................................................................................................................21
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
第一章 绪论
倒立摆作为一个高阶次、多变量、非线性和强祸合的自然不稳定系统,一直是控制领域研究的热点问题。它广泛应用于控制理论研究、航空航天控制、机器人、杂技顶杆表演等领域,在自动化领域中具有重要的理论价值和实践价值。这些物理装置与控制系统的稳定性密切相关,深刻揭示了自然界一种基本规律,即一个自然不稳定的被控对象,通过控制手段可使之具有良好的稳定性。
倒立摆的研究具有重要的工程应用价值。如机器人问题,机器人行走类似倒立摆系统,尽管第一台机器人在美国问世以来己有三十多年的历史,但机器人的关键技术至今仍未很好解决。再如太空应用中,倒立摆系统的稳定与空间飞行器控制和各类伺服云台的稳定有很大相似性,它也是日常生活中所见到的任何重心在上、支点在下的控制问题的抽象,因此,倒立摆机理的研究又具有重要的工程应用背景,成为控制理论中经久不衰的研究课题。倒立摆的控制方法,在军工、航天和机器人领域有广泛的用途,对处理一般工业过程亦有指导性作用。
倒立摆常见类型有:(1)直线型倒立摆,(2)环型倒立摆,(3)旋转式倒立摆,(4)复合倒立摆系列。由于时间水平有限,本文仅针对一阶直线型倒立摆进行现代控制分析。图1.1为一级倒立摆装置简图。
摆杆滑轨小车皮带电机
图1.1 一级倒立摆装置简图
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
第二章 倒立摆系统建模
2.1 状态空间表达式
2.1.1 数学模型建立
倒立摆系统由质量为M的小车和质量为m,长度为L的的连杆即摆构成。连杆的一端与小车通过旋转关节自由连接,即该关节无驱动力矩。该机械系统目的是操作小车的驱动力F,使得摆稳定在倒立点上,即连杆不倒下,即不超过预先定义好的一个垂直偏离角度范围。图2.1为倒立摆系统图,小车位移为x,摆的角度为。
在系统数学模型中,首先假设:(1)摆杆为匀质刚体;(2)忽略摆杆与支点间的摩擦;(3)忽略小车与导轨的摩擦。
YLΘoFMmgX 图2.1 倒立摆系统图
0摆杆质心的绝对位移为 Hxlsin 系统的初始状态 0,根据牛顿第二运动定律,对系统整体水平方向受力分析,求得方程d2xd2F(t)M2m2(xlsin)
(2-1)dtdt对摆杆O点取力矩平衡,得到方程
27.5°d2HM0m2cosmglsin0
(2-2)dt2
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
方程(1)(2)是非线性方程,由于控制的目的是保持倒立摆直立,在施加的外力条件下,假定很小,接近于零是合理的。则sin,cos1。在以上假设条件下,对方程线性化处理后,得到倒立摆系统的数学模型为:
(2-3)mmlF(t)Mxx
(2-4)lglx2.1.2 状态变量及状态空间表达式
在用状态空间法分析系统是,系统的动态特性是用状态变量构成的一阶微分方程组描述的。它能反映系统的全部独立变量的变化,从而能同时确定系统的全部内部运动状态,而且还可以方便的处理初始条件[1]。
)T为系统的一组状态变量,输入为:uF(t),输出,,取(x1,x2,x3,x4)T(x,xyx,则系统的状态方程为:
01x0x2x304x010mg0M00(mM)g0Ml00x110x2Mu
1x30x104Mlx1xy1,0,0,02
x3x4为便于计算,假设小车的质量M=1kg,摆杆质量m=0.2kg,摆杆长度为l=0.5m,g=10m/s2则系统状态方程为
Axbu
ycxx
00其中A001002000240001,b,c1,0,0,0
0102倒立摆系统的原始模拟结构图如图2.2所示。
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
u+xx1-2x2x1y22-x4x4x33+x24 图2.2 倒立摆系统的原始模拟结构图
2.1.3 系统的约旦标准型
根据系统的特征方程IA0,得到2(224)0,解得特征值为
120,34.899,44.899。
对应于T10,由(1IA)P10,解得特征向量P11000。对应于20,由(2IA)P2P1,解得特征向量P0100T2。对应于34.8,9由9(3IA)P30,解得特征P14.8991258.788T3。
对应于44.8,9由9(4IA)P40,解得特征PT414.8991258.788。
由特征向量组成的变换矩阵
101100.08330T014.8994.899100.08331,T10001212000.04170.0085
0058.78858.788000.04170.00854
量量 向向
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
001约旦标准型矩阵TAT00变换后的相关矩阵为
100000 04.8990004.899T1b00.8330.0170.017,cT1011
T2.1.4 系统的并联实现
00s100s201 系统的传递函数为W(s)C(SIA)1b100000s100024s2W(s)14 s2s2(s224)1W(s)145150.0170.017 22222ss(s24)6s6(s26)(s26)6ss4.898s4.898用矢量矩阵形式表示为
10xx20x3040x1x10000x21u 04.8990x31004.899x4100x1x2y0.833000.0170.017 x3x4倒立摆并联型模拟结构图如图2.3所示
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
2xx21xx10.08334.489u++3xx30.017+++y-4.489++x44x-0.017
图 2.3 倒立摆并联型模拟结构图
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
第三章 倒立摆系统状态空间表达式的解
3.1 状态转移矩阵
根据约旦标准型矩阵,求得
10At1e(t)TT00011114.8994.8990012120058.78858.7880t00110000e4.899t0000e4.899t000.08330100.083300.04170.008500.04170.00851000 t0.08330.0417e4.899t0.0417e4.899t0.0833t0.0085e4.899t0.0085e4.899t10.2043e4.899t0.2043e4.899t0.08330.0416e4.899t0.0416e4.899t00.5e4.899t0.5e4.899t0.102e4.899t0.102e4.899t02.451e4.899t2.451e4.899t0.5e4.899t0.5e4.899t3.2 系统在单位阶跃函数作用下的解
初始时刻为t00,初始状态x(0)0,输入u(t)1(t),根据
x(t)(t)x(0)(t)bu()d
0t1t0000t0.08330.0417e4.899(t)0.0417e4.899(t)0.0833(t)0.0085e4.899(t)0.0085e4.899(t)010.2043e4.899(t)0.2043e4.899(t)0.08330.0416e4.899(t)0.0416e4.899(t)1d4.899(t)4.899(t)4.899(t)4.899(t)000.5e0.5e0.102e0.102e4.899(t)4.899(t)4.899(t)4.899(t)202.451e2.451e0.5e0.5et0.1666(t)0.017e4.899(t)0.017e4.899(t)4.899(t)4.899(t)t0.8330.0832e0.0832ed0 0.204e4.899(t)0.204e4.899(t)4.899(t)4.899(t)ee2.04t20.00347e4.899t0.00347e4.899t4.899t4.899t0.8160.0169e0.0169e 0.0416e4.899t0.0416e4.899t4.899t4.899t0.204e0.204e7
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
第四章 倒立摆系统的能控性和能观性
在现代控制理论中,能控性和能观性是两个很重要的概念,是卡尔曼在1960年首先提出来,它是最优控制和最优估计的设计基础。
4.1 倒立摆系统的能控性
对于线性连续定常系统,如果存在个分段连续的输入u(t),能在有限时间区间t0,tf。使系统由某一初始状态x(t0),转移到指定的任一终端状态x(tf)。则称此系统是状态完全能控的。系统的能控性完全取决于系统的结构、参数以及控制作用的施加点。
判断该倒立摆系统能控性有如下几种方法:
(1)根据图2.2倒立摆系统的原始模拟结构图,可以看出该系统是完全能控的。
(2)由系统约旦标准型矩阵,可以看出输入矩阵b中相应于约旦块的最后一行元素不为零,故该系统是能控的。
(3)根据能控判别矩阵MbAbA2b04011040,A3b0204820480rank(M)=n=4,故系统是完全能控的。
4.2 倒立摆系统的能控标准型
倒立摆系统属于单输入单输出系统,在能控判别证中只有唯一的一组线性无关量,因此系统的能控标准型是唯一的。
4.2.1 能控标准Ⅰ型
进行非奇异变化xTc1x,将原状态空间表达式化成
Axbu yCxx
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
1aAbb3a2a101a3a2001a300 01Tc1A3bA2b系统特征方程为42420,即a00,a10,a224,a30
010104040110Tc148020240048020240010020010002000 000201000200.02500.0500.0500.025 Tc11000.500000.500 ATc11ATc1001001000240000 bTc11b ccTc120010
0101s220当然也可根据系统输入输出传递函数W(s)4,直接写出A和c。
s24s24.2.2 能控标准Ⅱ型
进行非奇异变化xTc2x,将原状态空间表达式化成
Axbu,yCx xTc2MbAbA2b040110403 Ab02048204801.200.101.200.10 Tc2100.0500.0250.0500.02509
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
01TAT1Ac1c100001000000 b ccTc20001 1024010204.3 倒立摆系统的能观性
对于线性连续定常系统,对任意给定的输入u(t),在有限观测时间tft0,使得根据t0,tf期间的输出y(t),能唯一的确定系统在初始时刻的状态x(t0),则称状态x(t0)是可观测的。
(1)根据图2.2倒立摆系统的原始模拟结构图,可以看出该系统是完全能观的。(2)由系统约旦标准型矩阵,可以看出输出入矩阵c中相应于每个约旦块开头的一列元素不为零,故该系统是能观的。
C1CA0(3)根据能控矩阵N2CA03CA0能观的。
000100,rank(N)=n=4,故系统是完全
0200024.4 倒立摆系统的能观标准型
4.4.1能观标准Ⅰ型
进行非奇异变化xT01x,将原状态空间表达式化成
buAxx yCxC1CA0T01N2CA03CA0000100
02000210
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
101T0100000100 00.50000.510010002402000 ccT011000
bT011b1100001AT01AT01004.4.2 能观标准Ⅱ型
进行非奇异变化xT02x,将原状态空间表达式化成
buAxx yCx1a301T020000a2a310a1cA302402a2cA224020 a3cA010011000c011AT02AT020000100020000 ccT010001
bT011b1024100注释:因为状态空间表达式能观标准Ⅰ型与能控标准Ⅱ型对偶,能观标准Ⅱ型分别与与能控标准Ⅰ型相对偶,依据对偶原理A1A2T,b1c2T,c1b2T,可以直接写出系统的能关标准型。
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
第五章 倒立摆系统的稳定性与李亚普诺夫方法
倒立摆系统是线性系统,系统的稳定性只取决于系统的结构和参数而与系统的初始条件及外界扰动无关。
李亚普诺夫第一法关于线性系统的稳定判据为:线性定常系统:(A,b,c)
Axbu
ycxx,平衡状态xe0渐进稳定的充要条件是矩阵A的所有特征值具有负实部。
倒立摆系统的特征方程IA0,2(224)0,解得特征值为120,34.899,44.899,故该系统的状态不是渐进稳定的。
s220系统输入输出传递函数为W(s)C(SIA)b4,传递函数的极点为
s24s21s1s20,s34.899,s44.899,并不是都位于s平面的左半平面,故该系统输出不是渐进稳定的。
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
第六章 倒立摆系统的综合
6.1 系统性能指标的确定
本文中的倒立摆系统是四阶的高阶系统,忽略某些留数很小的或离虚轴很远的极点所对应的瞬态分量,可以用一个二阶的低阶系统来近似。各瞬态响应分量衰竭快慢取决于对应的闭环极点距离s平面虚轴的远近,其中最靠近虚轴的闭环极点对系统的瞬态响应起主导作用,称为闭环主导极点。若其他非主导极点的实部比主导极点的实部大5倍以上,则主导极点对应的瞬态分量衰减到进入稳态(即△=±2%或△=±5%)所需要的调整时间比其他非主导极点所需时间慢5倍以上[2]。
配置二阶系统的性能指标,超调量Mpe12100%15%,得出阻尼比0.2727。00.8时,对应于稳态允许误差范围△=±2%,调整时间计算公式ts42s,算出无阻尼固有频率n7.334rad/s。故二阶主导极点为nS1,2nn1n22j7.056,远离这两个主导极点配置系统的另外两个极点S315,S418。
6.2 系统极点配置
由极点S1,22j7.056,S315,S418,22系统的期望特征多项式为f()(2nn)(3)(4)
4373455.7882285514522.76
倒立摆系统的能控标准Ⅰ型为
00x001001000240000xb 100113
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
y20010x
由于该系统完全能控,故可实现状态反馈配置极点,加入状态反馈矩阵Kk0k1k2k3,系统的闭环特征多项式为
f()det[I(AbK)]
4(k3)3(24k2)2(k1)(k0)
比较f()和f()的各项对应系数,可解得
k014522.76,k12855,k2479.788,k337,K14522.762855479.78837 反变换到x状态
10KKT01114522.762855479.7883700000100
00.50000.514522.762855239.89418.5
6.3 状态观测器
6.3.1 全维状态观测器
本文中倒立摆系统是完全能观的,可以构造状态观测器 系统的能观Ⅱ型为
01x0000100020000
y0001x
xu0241100引入反馈阵Gg1g2g3g4T,得到观测器特征多项式为
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
g10010g2f()det[I(AGc)]det0124g3001g44g43(24g3)2g2g1
比较f()和f()的各项对应系数,可解得
G14522.762855431.78837
T
反变换到x状态,0240214522.7668450240202855516 GT02G0100431.7884.229810003721.549全维观测器方程为
ˆ(AGc)xˆbuGy x684505164.229821.5490000100200024100200024006845001516ˆxuy 104.22980221.549006845001516ˆˆ)xu(yy104.22980221.549倒立摆系统的全维状态观测器如图6.1所示。
6.3.2 降维观测器
01T0000100001100-10T00011000010000 1015
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
001ATAT01001bTb0***000000100010020002400011000001000011020000024010010000 00001010 10202000100001100001 0001ccT100000引入Gg1g2Tg3得到观测器特征多项式为
f()detI(A11GA21)
g1detg2g3203g12(242g2)24g12g31= 24配置观测器极点为-15,-15,-15,期望的观测器特征多项式为
3f()(+15)34526753375
比较f()和f()各相应项系数,得
g145,g2349.5,g32227.5,即观测器为
G45349.52227.5
T观测器方程为
ˆ1(A11GA12)wˆ[(A11GA12)G(A12GA22)]y(B1GB2)u wˆ1wˆGy x204527201ˆ1349.501wˆ17950y0u w2227.52401086302
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
u(A,b,C)yˆy-68450++-516ˆ1xˆ1xˆ2x+++ˆ2xˆ3x-24.2298++-221.549ˆ3x24+++ˆ4xˆ4x
图 6.1 倒立摆系统的全维状态观测器
45ˆ1wˆ349.5y x2227.5整个状态量x的估计值为
ˆ145ywˆˆˆˆx1wGyw2349.5y xˆ2227.5yx4x4w3y原系统的状态估计为
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
0ˆ1ˆTxx0000100001ˆ145yy1wˆˆw45y0w2349.5y1 ˆ0wˆ32227.5yw2349.5yw0yˆ32227.5y系统降维观测器如图6.2所示。
u(A,b,c)yˆ4x90-4517950272045+++-349.5+-2++349.5ˆ1x-699108625.5++2227.5++++-45++ˆ2x2227.5++-+ˆ3x4455图 6.2 倒立摆系统的降维状态观测器
6.4 利用状态观测器实现状态反馈
根据全维观测器方程
68450516ˆx4.229821.549状态反馈阵
100200024006845001516ˆxuy 104.22980221.549K14522.762855239.89418.5
可以得出全维观测器闭环系统图如图6.3所示。
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
u(A,b,C)y-68450+++++-516ˆ1xˆ1xˆ2xˆ2xˆ3x4.2298+24+ˆ3x-2-2+++21.549ˆ4xˆ4x图 6.3 闭环系统模拟结构图
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
第七章 倒立摆系统的最优控制方案及控制器设计
针对第二章倒立摆系统的状态空间方程式,通过确定最优控制量u(t)Kx(t)的矩阵K,使得闭环系统渐进稳定,同时使线性二次型最优控制指标(式6-1)达到最小。
J1tfT1TT[xQ(t)xuQ(t)u]dtx(tf)Q0x(tf)(6-1)12t202式中,Q1(t)为nn维半正定的状态加权矩阵;Q2(t)为rr维正定的控制加权矩阵;Q0(t)为nn维半正定的终端加权矩阵。Q1(t)和Q2(t)是用来衡量状态变量和输入向量的权重。
针对倒立摆系统的平衡问题,可引入全状态反馈。当给系统施加阶跃输入时,找出满足系统性能的反馈增益矩阵K,使在其作用下将系统由初始状态驱动到零平横状态。如果系统受到外界干扰而偏离零状态,施加最优控制u使得系统回到零状态附近并同时满足J达到最小,其中u由公式6-2解得。
uQ21(t)BT(t)P(t)x(t)K(t)x(t)(6-2)求解黎卡提(Riccati)矩阵方程(式6-3)的就可获得P的值以及最有反馈矩阵K值即式6-4。
-PA-ATPPBQ-1BTP-Q(6-3)P21KR1BTP(6-4)当tf趋向无穷时,P(t)趋近于一个常值矩阵,Pt0,因此,上式给出的Riccati方程就简化为PAATPBR1BTPQ0。
20
基于倒立摆的现代控制模型建立及分析
参考文献
在进行测量时,不可避免的要产生误差,为了提高测量精度,就要设法减小误差,控制误差。这就要求测量人员必须了解误差的来源、误差产生的原因,采取相应的措施来消除或者减小误差,从而提高测量的精度。在角度测量中影响观测精度的因素很多,主要有仪器本身的误差、观测误差和外界环境条件的影响等。
1 仪器误差
1)仪器自身误差主要来源有两方面:这些误差一般都比较小,并且大多数都可以通过采取相应的措施减弱或消除它们的影响。仪器自身制造加工不完善所引起的误差,如水平度盘偏心差可以通过盘左、盘右观测取平均值的观测方法来消除;度盘刻划不均匀带来的误差,可以通过观测多个测回,并在各测回观测时变换度盘其位置读数,使读数均匀的分布在度盘各个位置,从而减小度盘刻划不均匀误差。
2)仪器检验校正不完善所引起的误差,如望远镜视准轴与仪器横轴(也称视准差)不垂直、仪器横轴与竖轴(常称为支架差)不垂直,可以通过盘左、盘右观测取平均值的观测方法来消除此误差;竖轴倾斜误差不能用盘左、盘右观测取平均值的方法来消除,因此在观测前应对仪器严格检验、校正照准部水准管,在观测时要严格整平,尽可能减小此误差。
2 观测误差
2.1 仪器对中误差
在水平角观测时,若经纬仪对中有不准确,将使仪器中心与角的顶点中心不在同一铅垂线上,造成测量误差。在安置经纬仪时,应注意对中,即仪器中心通过垂球对准测站点的标志中心。通过计算可知,测角误差与偏心距离成正比,与所测点的边长成反比,所以要尽量减小偏心距,对短边进行测量时更应注意对中。
2.2 目标偏心误差
在角度测量时,通常是在目标点上立标杆,作为照准标志。当标杆倾斜且又瞄准标杆顶部时,会使照准点偏离目标从而产生目标偏心误差,目标偏心误差对水平角观测的影响和仪器对中误差的影响类似,边长越短瞄准位置越高,误差也就越大。因此,在水平角观测时应将标杆竖直,并要求尽可能瞄准标杆的底部,以减少误差。
2.3 仪器整平误差
由于整平误差不能用某种观测方法消除其影响,照准部水准管的气泡不居中,水平度盘此时处在倾斜位置,仪器竖轴不铅垂,这时望远镜视准轴扫描的是一个斜面,又投影在倾斜面上,对于仰角、俯角较大的目标水平角测量影响比较大。而对与仪器同高度的目标,相对来说影响稍小些,因此在角度观测过程中,要特别注意仪器的整平,在同一测回观测时,若气泡偏移超过2格,应对仪器重新进行整平,并重新进行观测该测回。
2.4 照准误差
在测量角度时人的眼睛通过望远镜照准目标时而产生的误差称为照准误差。此误差与望远镜的放大率,眼睛的分辨能力,目标的大小、形状、亮度、颜色和清晰度等因素有关。一般认为,人的眼睛的分辨率约为60″,如果望远镜的放大率为V,则人的眼睛的分辨能力就可以提高V倍,则照准误差为±60″/V。比如DJ6光学经纬仪的放大率一般为28倍,则照准误差大约为±2.1″。所以在角度观测时应认真做好调焦和照准工作。
2.5 读数误差
此项误差与读数设备、照明情况及观测者的经验有关,其中主要还是读数设备。对于DJ6光学经纬仪的最大估读误差一般不超过±6″,对于DJ2光学经纬仪一般不超过±1″,如果照明条件不太好,操作不熟练或者读数不仔细,读数误差可能更大。
3 外界条件影响
在角度观测时外界影响因素很多,大风、松土对仪器的稳定有影响;地面辐射热影响大气稳定会引起物像的跳动;空气透明度会影响照准精度;温度变化会影响仪器正常状态等。这些因素都会不同程度的影响角度测量的精度,要完全避开这些影响是不可能的,所以观测者只能采取相应的措施、选择有利的观测条件和时间,如打伞遮阳、设置测站点时,尽量避开松土和建筑物,注意尽量避开一些不利的自然因素影响,如烈日、大风、有雾等天气不利于进行观测。让这些外界因素的影响降到最小的程度,从而保证角度测量的精度。
4 角度观测的注意事项
为减少误差,确保观测成果的精确性,还要注意以下事项:
经纬仪是一种较为精密、价值较为贵重的测量仪器,为了保持仪器的良好性能,除了正确使用外,还要注意仪器的维护与保养。
1)携带仪器时,应注意检查仪器箱盖是否锁好,提手背带是否牢固。
2)放置仪器箱时要平稳,不要将箱盖朝下,以免开箱时仪器滚出造成损坏。
3)开箱取仪器前,要记住仪器平卧箱内的各部位置,以便用完仪器按原位放回。
4)脚架放稳后,再取仪器,用双手握支架或者一手握支架,另一手托住基座取出仪器,握紧仪器轻放在架头上,一只手仍握住仪器支架,另一只手旋紧脚架中心连接螺旋。随即将仪器箱盖上扣好。不要提着望远镜从箱中取出仪器,这样最易损坏仪器。
5)仪器安置完毕,测站上不要离人。
6)使用仪器时用力大小要有轻重感,旋转螺旋用力应均匀。制动螺旋未松开时,不得硬性转动仪器照准部;脚螺旋和微动螺旋等活动范围有限,使用时应尽可能保持在中间部位,不要旋至极限位置,以免失灵。
7)长距离迁站时,仪器应装箱搬运。短距离迁站时可一手托仪器,一手抱住架腿,夹持脚架于腋下。
8)仪器不要在阳光下暴晒,若在烈日下观测时要撑伞遮阳。若遇下雨应防雨淋受潮。
9)仪器使用完后,应用小毛刷刷掉灰尘,如若仪器上落有雨点或汗珠,要用软布擦拭。镜头上的灰尘,应用擦镜纸擦拭,不要用手或脏布擦。
10)仪器用完装箱时,应先松开各制动螺旋,对位放稳妥后,各附件应放回原位,然后关箱,上扣、锁好。如箱盖关不上,应查明原因,不可强压,以免仪器受损。
5 结语
在角度观测中误差是存在的,我们通过采取相应的测量措施,消除或者减小误差,从而提高测量精度。
摘要:针对测量中不可避免要产生误差的现状,分析了仪器误差的来源及仪器检验校正不完善引起的误差,主要对观测误差进行了论述,并探讨了外界条件的影响因素,总结了角度观测时应注意事项,以期消除或减小误差,从而提高测量精度。
关键词:角度测量,仪器误差,外界环境
参考文献
[1]刘绍堂.建筑工程测量[M].郑州:郑州大学出版社,2007.
某段城市快速主干道沥青混凝土路面工程,起止桩号为:K0+000-K3+250,全长3250米,主线四车道,计算行车速度60公里/小时,路基宽度26米,沥青混凝土面层。本工程路面上、中面层沥青混合料中沥青采用90号改性沥青,下面层沥青混合料中沥青采用A级道路改性沥青。沥青砼面层厚18cm,采用三层结构,其中上面层采用厚5cm的AC-13C型中粒式改性沥青砼,中面层采用6cm的AC-20C型中粒式改性沥青砼,下面层采用厚7cm的AC-25C型粗粒式沥青砼。
2.沥青混凝土路面面层施工技术
本工程路面上、中面层沥青混合料中沥青采用SBS改性沥青,下面层沥青混合料中沥青采用优质重交通道路石油沥青AH-90。上面层5cm,中面层为6cm, 下面层为7cm,其施工顺序如下:
1.施工准备
1)施工原材料检验。石油沥青按规范的技术要求进行试验,每批运到现场的沥青应有生产厂的证明和出厂试验报告,沥青进场后及时取样试验,符合规范要求后,呈报监理工程师签字认可,方可使用;2)沥青混合料所用的集料要符合规范要求的级配。
2.沥青混凝土的拌制
拌和设备调试检查。施工作业前,认真检查校正供料系统、加温系统、计量系统的工作运转状态。做好冷料、热料、矿粉、沥青的实际供应量的核对,确保配比的准确性。沥青混合料拌和作业按操作规程进行,根据料单进料,严格控制各种材料用量及其加热温度,逐盘打印各种参数,拌和后的沥青混合料均匀一致,无花白、无离析和结块等现象。控制加热温度,沥青加温在155~165度,集料加热温度在160~180度,沥青混合料出厂温度在145~165度,当高温超限30度时视作废料。检测试验人员要加强拌和料的各项技术指标(矿料级配、油石比、温度及马歇尔试验)的检测试验,每日上、下午各做一次抽样检查,并把检测结果及时向拌和站通报。出厂的成品混合料,应及时运往摊铺现场或储存。
3.沥青混凝土的运输
混合料用15吨自卸车运输,在装料前车槽底部和厢板面上涂抹薄层油水混合液(柴油:水=1:3),运料车在接料过程中,要不断移动车的位置,防止混合料离析,一般应先装前后车厢,最后装车厢中部,使混合料呈山字形堆积,拌和站人员要车车监视检查出料情况,发现异常及时调整。拌和站运料车辆放行,由测温员签发每车出料温度检测单(一式三份)留底一份,一份运料司机存,一份交前场测温员,及时掌握车辆运行情况和料温的变化。自卸汽车的数量要与拌和机产量相匹配,另增加五台,始终保持摊铺前有五台车在等待卸料,同时也使拌和机不因等车而停机,提高了生产效率。运输车辆要加盖篷布,防雨、防尘、保温。
4.沥青混凝土摊铺施工
1)清扫下承层,混合料摊铺的前1~2天,对摊铺的路段下承层,进行清扫或冲洗对污染严重的地段,如清洗无效,应洒粘层乳化沥青进行改善,以增加层间联结;2)施工放样,测量下承层顶面高程,确定摊铺厚度,对高程偏差大的地段,要作详细的测量,为前场指挥提供可靠数据,以便采取特殊处理措施;3)摊铺前调整摊铺机的各项参数,测量熨平板的高程,根据松铺系数确定松铺厚度,调整横坡度和平整度,用长方木块垫好,确定熨平板的初始工作迎角,调整振捣梁的高度和刮料护板的高度,固定安装自动找平装置和浮动导梁,使摊铺机处于良好的工作状态;4)摊铺作业。根据拌和设备的生产能力和面层每延米需混合料数量,确定摊铺速度,摊铺作业,应缓慢、均匀,连续不断的进行,摊铺过程中不得随意变换速度或停顿。为此要求摊铺机前等待卸料的运输车辆始终保持4~5辆,给摊铺供料,保证摊铺机连续作业。摊铺温度应控制在130~165度之间,摊铺出的层面均匀平整,不得有粗料窝(团块)油班(团条)、垄埂、垄缝等质量问题,如有上述质量问题应予铲除,并找出原因加以改进。在施工过程中,施工员要经常检查铺层厚度、宽度和平整度。
5.沥青混凝土压实
沥青混合料的压实按初压、复压、终压三个阶段进行,每阶段压路机运行速度及碾压遍数,应严格控制,初压时,压路机紧跟摊铺机及时碾压,以获得最佳密实度。初压使用双钢轮振动压路机静压2遍,初压温度不低于130度,根据经验,使用双钢轮振动压路机,不带振紧跟摊铺机进行静压,温度控制在130度左右,碾压效果更佳。复压使用双钢轮振动压路机,在温度110~130度时振动碾压2~3遍,碾压时采用高振频、低振幅,复压后检查平整度和拱度。终压使用轮胎压路机和振动压路机(不带振)组合排压四遍,温度不低于90度,其中轮胎压路机碾压二遍,振动压路机光压二遍。碾压过程中,严格控制压机轮上的喷水量,为防粘轮,可在水中加入少量的洗衣粉,以减少喷水量,轮胎压路机在碾压前可用喷雾器向轮上喷洒少量油水混合物,但应采取有效措施,防止油料或其它杂物落在路面上,待轮胎升温后可停止喷洒。
3.施工质量控制措施
1.沥青路面施工过程特别注意控制路面的质量,尤其是路面的平整度
控制措施如下:1)严格控制混合料的拌和质量,使生产的热拌混合料的矿料级配、沥青含量以及混合料的温度严格满足规范要求,而且在运输过程中不发生粗细集料的离析和混合料的不均匀降温;2)选择最新型的ABG423型摊铺机,该摊铺机采用了机电一体化的自动控制技术,包括摊铺机行走速度的自动调节装置,混合料供给量和料位高度的自动调节装置以及针对拖点高程干扰和混合料阻力变化而设置的熨平板自动调平系统;3)根据各面层的具体情况选择三种方法建立摊铺机自动调平系统的纵向参考基准,固定在路侧边的弦线基准,沿着接缝相邻路面滑动的调平滑靴基准和平均梁式移动参考基准;4)安排经验丰富的摊铺机操作手,尽可能保持摊铺机的稳定作用,即稳定的摊铺速度、稳定的刮板输送器供料量、稳定的螺旋输送器送料量;5)从路面基层摊铺即开始严格控制各层施工平整度,防止平整度片差的不断积累,从而导致出现上面层施工时平整度调整相当困难的情况;6)选用适宜的碾压设备,采取正确的碾压方法和碾压工艺,从而在碾压工序上保证路面平整度。碾压设备选用振动压路机、轮胎压路机和CC21双钢轮压路机;7)严格控制拌和温度、摊铺温度和碾压温度,由专人负责检测。每日必须进行三次混合料級配、油石比、马歇尔稳定度、沥青的技术指标等各项检验。使混合料温度始终保持在规范允许范围之内并保持恒温,避免因混合料温度差而出现各部分压缩量不同从而影响路面的平整度,路面压实度检测,使用灌砂方法与核子密度仪联合进行检验以确保碾压密实。
2.透层油不均匀,油厚等质量问题
控制措施如下:1)透层油和粘层油应在铺沥青路面前至少24 h施工;2)采用压力喷洒机在喷嘴打开的同时按适当的洒布速度行驶;3)在每段接茬处用铁板或施工用纸横铺在洒点前已洒好部分及本段未洒沥青的终点处以保证接茬处喷洒整齐,而无重叠;4)喷洒过程中把过量的沥青及时刮掉,漏洒或少洒的地方及时补上;5)在沥青材料充分渗入前,如果需要在洒了透层油的表面开放交通时,为防止车轮粘油,应撒铺适当数量的砂,作为吸油材料,以覆盖住未安全吸收的沥青。
3.沥青混凝土路面压实度不符合设计和规范要求,路面裂缝问题等
控制措施如下:1)经过试验确定符合设计和规范要求的配合比,并严格按照配料单配料;2)控制各种材料和沥青混合料的加热温度和出厂温度,沥青混合料的出厂温度应控制在120~160℃;3)拌和后的沥青混合料应均匀一致,无花白、无粗细料分离和结团成块等现象;4)运输沥青混合料的车辆上应有覆盖设施,控制运至摊铺地点的温度,石油沥青混合料不应低于130℃,煤沥青混合料不宜低于90℃;4)控制摊铺温度,石油沥青混合料不应低于100℃,煤沥青混合料不应低于70℃;5)严格按照试验段确定的压路机和碾压工艺顺序进行碾压;6)施工气温在5℃以下或冬季气温虽在5℃以上,但有大风时,运输沥青混合料的车辆必须采用覆盖保温;7)要注意气象预报,遇雨时应暂停沥青面层的摊铺,待雨过后且路面水分已排出和蒸发后再进行摊铺,对未经压实即遭雨淋的沥青混合料要全部清除,更换新料。
4.结语
本文结合笔者从事道路工程施工工作的相关经验,以某城市快速主干道沥青路面工程施工为例,结合该工程特点,对沥青路面施工技术进行了简要的概述,深入地分析了沥青路面施工的要点,提出了关键部位施工质量的措施,以提高道路施工质量,提出的措施或方法可为相关的设计人员参考借鉴。
参考文献:
[1] 黄东生. 沥青路面施工中平整度控制 [J]. 西部探矿工程,2009,35(04):28-31.
[2] 韩波. 永武高速公路沥青路面施工工艺控制 [J]. 筑路机械与施工机械化,2011,28(03):29-32.
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