控制工程基础

2022-03-24 版权声明 我要投稿

第1篇:控制工程基础

建筑工程中基础工程施工质量控制

摘 要:

建筑基础工程勘察、施工加强对基础工程质量的控制与管理是十分必要的,基础工程质量的低下,会造成建筑物的倒塌事故,严重的还会影响到整个建筑工程的质量状况,导致建筑工程生产周期长,易受气候影响。为此,分析了影响施工现场基础工程质量控制的因素,并具体提出了施工现场基础工程质量检查的具体方法,阐述了尽可能避免造成重大的人员伤亡和经济损失的方案。

关键词:

建筑工程;基础工程;施工;质量

TB

文献标识码:A

传统的以工程规范检验为主,质量管理、安全管理和生产管理内容构成了“工程产品”形成过程中重要的管理体系,但是传统的施工管理方案很难适应现代工程施工的复杂性与动态性。工程质量控制是一项复杂的系统工程,建筑工程项目形体庞大、复杂多样,材料品种众多,不能移动。质量不合格的工程势必要造成重大的人员伤亡和经济损失,严重时还会造成建筑物的倒塌事故,由此,施工项目尽可能的避免“后验”式质量控制管理模式,才可能取得良好的控制效果。

1 基础工程施工质量控制概述

1.1 质量、安全与生产的关系

在管理方法上质量、安全与生产(施工)有很多共通性。核心内容都包括了为了提高产品的安全性,减少质量责任,识别和重视产品质量的安全问题。并且他们构成三位一体的关系。例如,在ISO9004要求,影响施工质量的因素有偶然性因素和异常性因素,力求使质量责任风险降到最低程度,减少质量责任事故。ISO9000规定的质量体系中,有不少包含或涉及安全的问题;施工现场基础工程质量的控制管理,应同安全管理与施工管理紧密结合起来。

1.2 施工质量的构成与影响因素

工程项目建设则是通过一道道工序来完成的。工程的施工质量是一个重要环节。工程实施的各个阶段和环节都对工程质量发生影响和作用,那些凭借一定手段或经验完全可以发现与消除的因素。如施工工艺编制不合理,操作者不按技术规程或施工程序施工,原材料材质不合格,尺寸超过允许偏差,施工设备、检测器具不符合规范要求等,作业环境不符合工艺要求叫做异常性因素,可概括为以下5个方面:施工机具的因素;施工工艺的因素;人的因素;材料、构件、配件的因素;工作环境的因素。异常性因素的构成很复杂,必须要予以避免。采取包括设计质量、施工质量和检验质量等措施。

2 基础工程质量控制的原则

根据建筑施工的特点,分部工程质量、单位工程质量的系统控制过程也是一个由对投入原材料的质量控制开始,为了确保合同、规范所规定的质量标准的实现。施工现场基础工程质量控制的原则质量控制即按照计划和质量改进的要求,采取一系列检测、试验、监控措施、手段和方法,在控制过程中,应遵循以下几条基本原则:

坚持贯彻科学、公正、守法的职业规范;坚持“以预防为主”的原则;坚持“质量第一,用户至上”坚持质量标准、严格检查,一切用数据说话的原则;充分发挥人的作用的原则的原则。

3 施工现场基础工程质量控制的过程

质量控制是从工序质量到分项工程质量,直到完成工程质量检验为止的全过程的系统过程。显而易见,建筑工程项目是由分项工程、分部工程和单位工程所组成的。

4 施工现场基础工程质量控制要点

4.1 审核有关技术文件、报告或报表

项目经理应负总责主要内容包括:审核有关施工机械设备、检测试验仪器的相关合格证件审核施工组织设计、施工方案、施工方法和技术措施;审核有关施工安全技术措施。审核有关材料、半成品的质量检验报告;审核开工报告,并经现场核实;审核设计变更、修改图纸和技术核定书;审核有关工序交接检查,分项、分部工程质量检查报告及相关证实资料;审核反映工序质量动态的统计资料和控制图表;审核有关技术资质证明文件对技术文件、报告、报表的审核是对工程质量进行全面控制的重要手段,各相关部门应恪守各自的职责做好本项工作,确保控制有效。

4.2 现场质量检查控制

(1)开工前检查。

开工前需要检查工序交接以及是否具备开工条件,应与国家或合同规定的验收标准、检验频率和检验方法应与技术规范规定的施工方法和工艺流程相协调;巡视检查对施工操作质量应进行巡视检查。为了使下道工序能顺利展开。凡工序检查不合格,必须采取措施,使其达到合格要求后,开工后能否连续正常施工,能否保证工程质量。在自检、互检的基础上,还要组织专职人员进行工序交接检查,以确保工序合格,与合同图纸和工程量清单的分项所含内容相一致;工序检查宜采用框图的形式,查记录、报表、证书等相配套。以便直观并应与相应的检检验相配合;工程的质量控制指标及检查频率和方法是否明确;工序交接检查应建立制度化控制,工程实施计划和施工方案是否确定;对于关键工序或对工程质量有重大影响的工序,材料、机械、设备、劳力及现场管控人员是否落实到位;检测仪器是否备齐并可靠有效。

(2)分项、分部工程完工后的检查。

为了确保控制不发生损坏、变质等问题;检查机械设备的技术状态,以确保其处于良好的可使用状态。应按规定程序和要求,其控制的具体要求是:汇总各道工序的检查记录及测量和抽样试验的结果,再提出交工报告。

必要时还应进行追踪检查,当分项、分部、单位工程完工后,自检人员应再进行一次系统的自检,经检查认可并签署验收记录后,才允许进行下一工程项目施工。

5 现场质量检查控制的方法

5.1 测量

为了确保测量的成果符合精度规定要求,必须要取得监理工程师的认可。测量包括的内容很多是质量控制必不可少而又十分重要的手段,如果测量是现场控制,还需要各分项工程、分部工程、单位工程、工程段落或总体工程项目中的中间交工和竣工验收时的测量检查等。如高程、尺寸及其线型的测量,定线控制测量,施工放线测量,控制工程位置。

5.2 试验

为了对各个工程项目的材料、配合比、强度等进行有效控制,试验包括的内容很多,如使用功能如平整度、抗滑能力等达到规定要求。各项工程的物理、化学及力学性能。

5.3 分析和观察

观察的主要目的是发现问题,及时进行控制纠正。检查操作程序或操作方法是否符合规定要求,分析是为了解决问题和偏差控制施工的质量、进度等,发现问题,找出原因,对施工现场所展开的施工活动情况及有关收集得到的数据,并在此基础上提出应采取的有针对性的措施。

对施工现场所进行的施工活动进行全过程或部分关键过程(如全工序或工序中的某一关键环节)进行观察。

5.4 监督

各部人员应对所属工作任务负责,施工单位应建立岗位责任制对实施性施工组织设计在实施中的技术上全面负责,确保层层监督,作为施工单位还应根据合同规定,积极主动配合和支持监理工程工作,对质检工作应加大力度检查和监督。总工程师(或主任工程师)应检查和监督各施工队、实验室,技术人员所负责的工作,特别是以确保工程质量。服从政府监督部门的管理。

6 结论

任何偏颇都会带来质量的隐患,建筑工程现场施工质量控制方法是一个综合的系统工程,工程质量控制管理从施工准备、施工过程中和事后质量控制三个环节加以控制,目的是保证工程质量、安全和生产管理构成工程施工过程中重要的管理体系。防止质量事故的发生。只要措施得当、方法可行,质量控制是完全可以达到的。

参考文献

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[5]洪海平.建筑地基基础施工质量控制要点[J].中国新技术新产品,2011,(03).

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[10]杨万华.浅谈房屋建筑地基基础施工技术及应用[J].四川建材,2012,(01).

[11]杨春梅.关于现代房屋建筑地基基础工程施工的论述[J].中国新技术新产品,2012,(07).

[12]刘建设,张卫国.探讨现代房屋建筑地基基础工程施工技术[J].科技创新与应用,2012,(14).

[13]邢其璋.关于对现代房屋建筑地基基础程施工技术的论述[J].科技与企业,2012,(10).

作者:金惠兰

第2篇:建筑工程地基基础工程施工质量控制要点

摘要:在房屋建筑的基础施工中,施工设计是一项非常重要的工作,在设计过程中,按照相应标准的规定,为了保证施工质量,在实际设计过程中,却没有按照相关规定进行设计,导致基础施工安全事故频发。此外,在基础施工过程中,施工不合理、施工技术应用不科学等因素,也会导致基础安全事故的不断发生。 因此,在施工中应加强基础工程施工质量管理,加强建筑基础工程施工技术研究,以有效解决建筑工程施工中的质量问题。

关键词:房屋建筑;地基基础;施工技术

住宅建筑作为人们日常生活的主要空间,其质量不仅关系到人们的正常生活,而且关系到我国建筑业的发展,也是工程建设的重要内容,其质量问题直接影响到整个建筑结构的性能。在工程施工过程中,应严格控制施工过程,特别是在基础工程施工中,应加强施工技术的掌握,在施工前应进行科学的地质勘察,应合理选择基础型式,支持设计,以保证基础施工的科学性和安全性。

一、房屋建筑工程地基基础工程施工的重要性

与其他工程相比,施工是单向的,也就是说,施工只能按照先前开发的施工技术进行。如果发现竣工质量问题,很难弥补和改进,所以在施工过程中要严格控制施工过程,以提高房屋建筑质量,减少不必要的安全事故。基础是深埋建筑物,具有很强的隐蔽性,在施工中往往难以检验施工质量。如果基础施工技术相对落后,就不可避免地影响基础质量,基础沉降、基础倾斜和支座松弛等现象对整个建设项目都会产生破坏性影响。

二、房屋建筑地基基础工程施工技术分析

1.注浆法在地基施工中的应用

灌浆法是地基施工中常用的一种方法,主要用于提高地基承载力和基础钻孔,首先通过科学技术分析,选择合适的钻孔次数和钻孔位置,在施工前充分观察,钻孔密度越接近工程效果越好,在地基施工中搅拌浆的配制要讲到水泥、砂砾的混合,如搅拌温度和搅拌速度要合理控制。在注浆过程中,应详细记录地基的数据和细节,进行科学研究,施工要科学合理。浆体注入后,应及时拔出管道,避免注浆时间过长引起的混凝土凝结现象。

2.强夯法在地基施工中的应用

在地基施工过程中,要充分利用强夯法来提高地基的深度。 在施工基层设计中,需要在施工过程中选择一定的自由水、砂和砾石,以合理、有效地提高基础的强度,在基础施工工作中砂和砾石颗粒也要均匀,在铺设厚度保持在2米左右的过程中,在混凝土施工过程中要根据工程强度确保基础相应的参数,在施工过程中,必须严格按照科学标准执行,避免施工工艺粗糙、设备损坏,提高工程整体效果。

3.分期法在地基工程中的应用

在施工过程中,严格按照安装法施工顺序,严格按照从一侧到另一侧的顺序,对基础工程的不同部位进行加固,在填筑过程中,我们将严格按照先深后浅的顺序,分别对深层土、中层土和表层土进行加固,在夯实过程中重要的工具和夯实方法进行准确的选择,在地基清理中有更多的过剩水分,并不断地加砂,在此过程中提高断面施工工程的效果。

三、房屋建筑地基基础工程施工的质量控制要点

1.对建筑地基基础工程施工质量的控制

首先,需要搞好项目的质量策划,其中包括项目管理部门的成立、施工前对地质的考察、施工期间所需资源的准备以及最终的检验验收。

2.保证工程勘查的准确性

在基础工程施工前,施工现场勘察是不可缺少的一个环节。为了确保建筑物落成后的稳定性,我们必须全面了解当地的工程地质学及水文地质情况,因此需要对当地进行仔细的勘察。通过调查,了解当地的实际情况,然后结合实际情况,找出最佳的基础工程施工方案。

3.提高施工方案的合理性

地基基础的设计是由多方面因素共同影响的结果,如房屋建筑的要求、地质因素、当地环境等等。地基基础的设计应当适用于当地的实际情况和经济基础。要确保地基基础能够承担房屋建筑在使用过程中所有的重力,并且慎重考慮工程勘查人员所给的地基承载力,设计出适合的施工方案。

4.施工参数的确定

由于各个地区的地质、环境不同,所以各个地区的地基基础工程施工标准不同。在地基基础工程正式施工前,应当认真进行施工参数的确定,即要进行试桩、试打,这样才能使施工设计和方案更加合理。

5.把握好原材料的质量控制

俗话说:“巧妇难为无米之炊”,在房屋建筑方面也是一样,就算有再好的设计方案,再好的地质、环境,没有好的原材料同样不能打好地基基础。因此必须把握好原材料的质量控制关,从选购到材料的检验必须认认真真地做好每一步。

四、结束语

随着市场经济的快速发展,在当前的建设项目中,工程建设更需要具备精湛的施工技术和美学价值。 这就要求我们从多个角度进行总结和分析,使住宅工程的施工质量和使用功能达到应有的使用标准。 基础工程作为住宅工程的核心,是建筑工程中最重要的组成部分。 因此,必须采用传统的基础技术来满足现代住宅建设的需要。

参考文献:

[1]洪海平.建筑地基基础施工质量控制要点[J].中国新技术新产品,2011,03.

[2]邢其璋.关于对现代房屋建筑地基基础程施工技术的论述[J].科技与企业,2012,10.

[3]杨春梅.关于现代房屋建筑地基基础工程施工的论述[J].中国新技术新产品,2012,7.

[4]刘振龙. 现代房屋建筑地基基础工程施工技术探究[J]. 江西建材,2015,11.

(作者单位:沈阳腾越建筑工程有限公司)

作者:王健丽 何巨东

第3篇:试论自动控制工程基础与应用

摘 要:自动控制理论是研究关于自动控制系统组成、分析和设计的一般性理论,是研究自动控制共同规律的技术科学。简要介绍自动控制的基本概要、自动控制系统的分类和组成、对控制系统的性能要求及自动控制理论的发展。自动控制技术不仅广泛应用于工业控制中,在军事、农业、航空、航海领域也发挥着重要的作用。例如在工业控制中,对压力、温度、流量配料比例的控制,都广泛采用了自动控制技术。因此,研究自动控制技术具有十分重要的意义。

关键词:自动控制系统;共同规律;工业控制

1 自动控制概论

1.1 自动控制与自动控制系统

从20世纪40年代起,特别是第2次世界大战以来,控制工程基础课程存在的问题,依据多年的教学实践和探索,从专业定位、教学方法、实践环节等方面介绍了我们的做法,希望对此课程的教学有所启发。由于工业活动的发展和军事技术上的需要,科学技术发展十分快。自动控制作为一门专门的学科,也得到了很快的发展和广泛的应用。同时也是推行新的技术和新的产业的关键之一。在我国的工业化、信息化与现代化有很大的区别,自动控制理论的研究对象是系统。在我们的生活中就有很多接洽很多系统,但是有着很多的生物体、生产线、电力网、器乐,企业、社会化的一个系统。

自动控制理论的发展与应用有可能会改变劳动能力,把人类从翻动的劳动力效仿其他国家的技术,由自动控制系统能够以最好的方式来运行,就能把劳动生产提高,产品提高质量,从而节约资愿。自动控制学科办理以来,自动控制理论技术得到很好的发挥,必定在未来得到广泛应用。

1.2 自动控制系统的分类

自动控制系统多种多样,按不同的分不同的类型。控制系统的结构或者参数在系统运行过程中不随时间的变化,系统为定常系统,称为时变系统。而结构或者参数不随时间变化的性质性系统则称为线性定常系统,它是一种简单而重要的系统,关于这种系统已经有成熟的研究成果和分析设计方法。

1.3 自动控制理论的发展

自动控制理论是人类征服自然的生产实践活动,产生平行社会生产和科学技术的进步而不单发展、完善来。

在20世纪中期,科学技术及生产力发展,有些空间技术的发展要有多变的量系统、非线性系统的最好系统控制问题。在现代控制理论在学习中会使用到其他空间的系统法则,在现代自动控制理论的今天很多行业都会用到这个系统。要通过的自动控制系统,也介绍了控制系统的组成和工作原理,从而使其他行业和了解了自动控制理论的人有了大概的理解。对于自动控制系统的基本要求是最快。自动控制理论的发展经历了经典控制理论,现代控制理论和智能控制理论三个起点。

2 自动控制系统的模型

在控制系统的分析和设计中,要建立性同的教学数据模型,控制系统教学模型可以通过解分析法和实验分析法来建立的一种关系,也就是依据描写系统运动过程的运动定理,为了便于分析与理解,在分析法在而建立或者系统教学模型的一种形式。控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频率特性法、离散系统分析、非线性系统分析和自动控制理论综合等内容,强调的是物理概念和实际应用。

在微分方式的过程中的自动控制系统动态的基本方法,由于控制系统的多样性,控制系统微分的表现也不一样,分析和设计的自动控制系统首要工作是确定系统的教学模型,在确立教学模型之后,可以采用不同方法来使用。分析系统时间全部信息,与其他分析分析法相比。分析法是通过直接求解系统在输入信号的作用下时间响应,来分析控制系统的稳定性、动态性能和问题性,工程上常用单位。

3 分析法与研究系统

研究控制系统的一种经典方法,在范围内应用图解分析法评价系统性能的一种工程方法,还可以用实验方法则定。线性系统可以分为最小相位系统和非线性系统,我们较为详细地讨论了系统分析的基本方法,在可以看出所谓系统分析,就是在给系统的结构、参数和工作条件下,对它的教学模型进行分析,包含稳定性和动态性能分析,看其是否满足要求,以及分析某些参数变化对上述性能的影响。系统分析为了一设计满足的自动控制系统,当先有系统不满足要求时。我们就要找如何解决系统性能的方法。要了解系统的基本控制规律及特性的原理和方法。①因为c(t)的表达式中包含变量的二次项2()rt,所以该系统为非线性系统。②因为该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项,且各项系数均为常数,所以该系统为线性定常系统。③该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项,所以该系统为线性系统,但第一项()dcttdt的系数为t,是随时间变化的变量,因此该系统为线性时变系统。④因为c(t)的表达式中r(t)的系数为非线性函数cost?棕,所以该系统为非线性系统。⑤因为该微分方程不含变量及其导数的高次幂或乘积项,且各项系数均为常数,所以该系统为线性定常系统。⑥因为c(t)的表达式中包含变量的二次项2()rt,表示二次曲线关系,所以该系统为非线性系统。

4 系统教学模型

数学模型就是根据系统运动过程的物理、化学等规律,所写出来的描述系统运动规律、特性、输出与输入关系的数学表达式。它是对系统进行理论分析研究的只要依据。控制系统的数学模型有多种,常用的有微分方程、传递函数、动态结构图和信号流图等。各数学模型之间可以进行转换。微分方程是描述控制系统动态特性的最基本的方法。转递函数是在零初始条件下,线性定常系统的转递函数。通过等系统分析,就是在给系统的结构、参数和工作条件下,对它的教学模型进行分析、人类征服自然的生产实践活动,产生平行社会生产和科学技术的进步而不单发展、完善来。①机理分析法:机理明确,应用面广,但需要对象特性清晰;②实验测试法:不需要对象特性清晰,只要有输入输出数据即可,但适用面受限;③以上两种方法的结合:通常是机理分析确定结构,实验测试法确定参数,发挥了各自的优点,克服了相应的缺点对动态特性的影响:比例控制kP加大,使系统的动作灵敏提高,速度加快,kP偏大,振荡次数加多,调节时间加长。当kP太大时,系统会趋于不稳定。若kP太小,又会使系统的动作缓慢。对稳态特性的影响:在系统稳定的情况下,加大比例控制kP,可以减小稳态误差,提高控制精度,但加大kP只是减少稳态误差,却不能完全消除误差。

具有积分作用的控制器在单方向偏差信号的作用下,其输出达到输出范围仍然继续进行,从而使控制器脱离正常工作状态进入深度饱和状态这种现称为积分饱和。积分饱和的影响:控制不及时。防止积分饱和的方法:在控制器输出达到输出范围上限值或下限值时,暂时去掉积分作用;在控制器输出达到输出范围上限值或下限值时,使积分作用输出不继续增加。

5 结 语

文章介绍自动控制的基本的理论和方法,同时注意引入新知识、新技术,体现时代特征,化知识掌握经典控制理论的基本概念和基础知识介绍控制论的研究对象与任务,控制系统的分类及控制论的发展史。使学生能以控制、系统的观点而不是静止、局部的观点去看待一个机械工程系统,培养学生从整体的而不是分散的角度,从整个系统中信息传递,转换和反馈等角度来分析系统的“动态行为”。

参考文献:

[1] 王积伟,吴振顺.控制工程基础(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2010.

[2] 董景新,赵长德,郭美凤,等.控制工程基础(第3版)[M].北京:清华大学出版社,2009.

[3] 杨叔子,杨克冲.机械工程控制基础(第5版)[M].武汉:华中科技大学出版社,2005.

作者简介:杨雅文(1987-),女,工程师,从事建筑电气及智能化设计及体育赛事管理咨询工作。

作者:杨雅文

第4篇:浅析施工现场基础工程的质量控制

摘要:建筑工程中,其中一个重要的结构就是基础工程,这是保证工程安全、质量的关键部分。现代社會高速发展,很多大型建筑项目开工建设,对于基础工程的要求也在逐步的提升,所以进行基础工程勘察、设计、施工质量方面的控制,可以全面提升建筑工程的整体安全性。因此,需要加大力度进行基础结构质量控制,掌握现场施工质量控制方法,消除任何质量问题,保证工程的总体质量合格,为现代工程领域的发展奠定基础。

关键词:施工现场;基础工程;质量控制

1基础工程施工质量控制概述

质量、安全与生产(施工)彼此之间存在着一定的关系,也是相互作用、相互影响的。质量管理、安全管理以及生产管理是提高工程质量的关键,并且相互之间存在着包容关系,并且很多管理方法也是互通的。因此,基础工程施工质量控制非常重要,需要严格按照要求管理和控制。

2施工现场基础工程质量控制的原则

质量检测是应用合理有效的措施进行质量的测试,这是进行质量控制的基础。结合现场施工基础结构情况,严格按照质量控制原则开展工作,切实提升土木工程的质量水平。因为土木工程质量要求较高,各级单位、管理人员、施工人员需要加强质量管控,应该遵守下述几个原则进行:(1)在现场管理中,将质量作为核心工作开展;(2)提高管理水平,让各项管理措施有效落实;(3)采取预防为主的措施,做好质量验收管理和控制;(4)通过数据进行控制,保证各项指标达到技术标准要求。

3施工现场基础工程质量控制的过程

在施工现场进行质量控制,除了要遵循必要的工程管理原则,还应该做好各个环节的管理和控制,这样可以保证基础结构工程的质量合格,为建筑工程的安全、质量提升奠定坚实的基础。

3.1确认理论依据

在施工现场基础的质量控制工作开始前,明确理论依据是进行质量管控的关键,分析确定选择合适的质量控制技术,指导现场质量控制工作的进行,为工程项目质量全面提升奠定坚实基础。

3.2做好现场环境控制工作

施工现场基础质量控制包含的工作内容较多,工作复杂性比较高,不仅要将各种专业技术应用到其中,更为关键的是做好施工现场环境控制,因为工程时刻处于环境中,所以环境因素的控制尤为关键。将一些容易导致质量问题的环境因素排除,才能从根本上提升基础工程的质量。

3.3做好现场质量检查与控制工作

在施工现场基础结构施工中,容易存在很多质量隐患,甚至有些结构或者环节无法进行监督与管理,也难以从根本上控制。因此,现场管理人员、施工人员需要严格按照标准落实现场质量检查与控制工作,形成完善的质量管理体系,各项质量控制措施有效的进行,为基础工程质量提升奠定基础。

4基础施工常见质量问题分析

4.1轴线位移

轴线位移即基础在堆砌到部位时,轴线与上部墙体轴线存在偏差的问题,影响工程的质量。建筑工程中,墙体结构是基本组成部分,但是因为轴线位移情况的发生,造成基础结构和上部墙体存在偏心压,导致结构受力条件变化,影响施工质量。该问题的产生,多数是因为测量放样精度不高所产生的,在堆砌到大放脚顶部的位置上,就产生严重的偏差问题。然后在基础墙体结构施工中,发生轴线位移的情况。在工程建设施工中,通常需要在槽边打横端基础轴线中心桩,如果有特殊情况,应该选择使用预留桩进行控制。基础施工环节,通常是按照外纵墙、山墙、横墙的顺序进行施工,基础槽中线被封在纵墙基础的外部,并不能进行吊线找中处理,这样容易出现轴线位移的问题,工程结构稳定性不足,影响工程质量。

4.2防潮失效

工程基础结构施工中,防潮失效是极为普遍存在的质量缺陷。防潮层或者抹灰施工环节,没有采取有效的处理措施,造成地下水渗漏问题的发生,外墙受潮作用后,因为盐碱的影响,会造成砖墙表面脱落的问题发生,不仅造成墙体结构稳定性下降,还会导致美观性变差。这种情况的发生,和砂浆质量有着直接的关系。如果没有加强砂浆质量管控,且防潮处理环节没有加强工程的管理,防潮效果不足,造成防潮砂浆以及基面粘合性变差,或者抹灰环节并未加强压实度管控,导致防潮层发生脱水问题,强度、密度都存在问题,影响最终基础结构质量。

4.3标高偏差

基础结构在施工中,临近室内平面位置时,容易都指标高偏差严重的情况,只要是出现偏差超标的情况,会给墙体标高的质量产生不利的影响,也会造成建筑结构性能下降。这一问题的出现,和下部基层标高存在着直接的联系。如果下部基层标高没有符合设计标准要求,必然会给基础标高的尺寸带来不利的影响。在项目实施环节,大放脚尺寸严重超标,皮数杆并不能达到紧密贴合的要求,造成基础和皮数杆的高度无法有效的控制。此外,如果应用大面积铺灰砌筑方式开展基础大放脚填芯砖铺设施工,受到铺灰厚度、施工面长度等方面的影响,也会造成堆砌施工速度下降,灰浆施工质量存在问题,造成基础标高偏差严重,影响工程质量。

5施工现场基础工程质量控制的方法

5.1加强轴线位移控制

在基础施工现场定位放线环节,先在外墙位置上设置龙门板,加强防护管理,防止因为其他部分的施工而产生位移的问题。龙门板下部应该设置永久中心套,插入到地下,和地平面是平行设置的,然后应用混凝土进行结构封闭处理。龙门板拉线操作之后,先进行中心桩位置确定,并且保证横墙轴线的精度合格,确保各个结构部分的质量合格。根据设计方案设置中心桩,确保其与地面是平齐设置的,为了保证中心线的确定更加准确,不能在中心桩部位上存放材料或者堆土。挖槽作业环节,应用砖做好覆盖处理,以便于清土时确定施工位置,槽桩基础中心线确定时,应该和相邻轴线联合校对,消除中心线偏差的问题。为了预防发生大放脚设置不均匀而产生的轴线位移问题,在基础部分施工后,再进行拉线核对,保证轴线的精度合格,保证工程质量。

5.2对防潮问题的处理

在基础部分施工后,主体结构施工完毕要进行防潮处理。对于24cm墙进行防潮作业时,下部防潮层使用满铺的方式进行皮砖铺设施工,保证砌筑后质量合格。在现场施工作业环节,基础房心回填完毕后,开始防潮部分施工,不会因为填土而影响防潮层质量存在问题。严格按照施工设计方案和技术标准开展施工。如果设计方案并未做出明确规定,应该应用水泥砂浆加入防水剂的方法进行防潮施工。在施工环节,禁止在防潮砂浆材料内加入盐,还要防止在环境温度较低的条件下施工,否则都会给防潮层结构的质量产生不利的影响。因此,要想全面提升基础工程的防潮质量,就要做好各个方面控制,消除不利因素,提高工程结构的稳定性与安全性。

5.3对标高偏差的处理

基础结构部分在施工前,应该做好基层标高尺寸的检测,应用细石混凝土进行低凹部位的铺设施工,然后应用钢筋或者2cm×2cm方木制作皮数杆。在具体施工环节,把皮数杆砌筑到基础中心部位上,如果是在基础外侧施工,应该加强检测,保证位置精度合格。此外,针对放大脚结构的施工,最好选择应用双面挂线的方式,保证横向、水平向质量合格。填芯砖施工环节,最好是采取小面积铺灰的方法,铺灰与堆砌同时进行,避免出现标高偏差严重的问题。

6结语

建筑工程中,基础结构是非常重要的组成部分,该部分的质量对于整个工程的质量与稳定性产生影响。在基础结构施工中,有很多影响工程质量的因素存在,所以我们需要分析存在质量问题的原因,然后采取必要的应对措施,消除质量缺陷,提高基础结构质量,为建筑工程质量、稳定性的提升奠定基础,同时还能够给企业带来经济效益,促进建筑领域长远发展。

参考文献

[1]谢峰. 试述施工现场基础工程质量控制[J]. 信息周刊, 2019, 000(048):1-2.

[2]赵林海. 建筑工程中施工现场基础工程质量的控制与管理研究[J]. 商品与质量, 2020, 000(008):210,213.

中铁一局市政环保公司

作者:杨君林

第5篇:试述施工现场基础工程质量控制

摘要:随着我国的经济的快速发展,城市化进程速度加快,建筑工程数量不断增加,在建筑工程中,基础工程是比较重要的内容,但是在工程建设中会由于各种原因,使得施工质量无法满足建设要求,通过对施工现场基础工程质量控制,降低其对施工的影响,以满足产品质量建筑要求。本文对管理过程中存在的问题进行分析,并且采取相应的改进措施,加强施工现场基础工程质量控制。

关键词:施工现场;基础工程;质量控制

一、基础工程施工常见问题分析

1.基础轴线位移

基础轴线位移主要是基础有大放脚砌至室内标高处,轴线与上面墙体轴线错位,常见的建筑工程内横墙,导致墙体与基础产生偏心受压,对工程结构构件的受力性能产生很大的影响,主要是由于没有完全掌握大放脚收进时的尺寸,在砌到大放脚顶处时,出现一定的偏差。基础施工的时候,需要先完成纵强与山墙施工,进行横墙基础施工时,基础槽中线被封在纵墙基础外侧,无法完成吊线找中,容易出现轴线位移,影响工程结构的稳定性。

2.基础防潮失效

基础工程设置的防潮层不是十分完善,降低阻碍地下水分沿基础的渗透,工程结构外墙受潮后,在经过冻融与盐碱作用,使得砖墙表面出现脱落情况,影响结构强度。产生这种情况的主要原因是基础施工时对砂浆管理不善,防潮处理的时候,没有对工程基础面清理干净,浇水程度不足,降低了防潮砂浆与基面的粘结度。或者是抹灰时压实度不够,养护措施不到位,致使防潮层过早脱水,强度与密度都不能达到要求而出现裂缝。

3.基础标高偏差

基础工程施工室内地面的时候,会出现标高不同的问题,基础标高偏差很大,影响工程上层墙体标高的控制,这主要是由于基础下部基层标高差很大造成的,在施工的时候由于基础结构大放脚宽大,基础皮数杆不能贴近,无法控制其高度差。磚基础大放脚施工采用大面积铺灰砌筑方式时,受铺灰施工厚度均匀度及施工面长度影响,砌筑速度往往跟不上,砂灰因为中间施工时间太长而挤浆困难,灰缝不易压薄而出现冒高现象。

二、现场质量检查控制的方法

在上述分析中,建筑基础工程施工质量控制主要是三方面的内容,同时在质量控制管理过程中,需要对现场质量检查控制要点加以分析,从而采取相对应的现场质量检查控制方法。具体内容如下:

1.测量

在进行建筑基础工程质量控制时,首先需要进行的是测量,测量必须要在施工现场进行。对于建筑基础工程测量,其内容较多,主要包括定线控制测量、施工放线测量、控制工程位置、高程、尺寸及其线型的测量以及各分项工程测量等。此外,对于以上测量数据需要保证其准确性,只有在测量数据合乎施工质量标准时,方可质量得到有效的控制。

2.试验

对于建筑基础工程施工过程中的试验,其主要针对一些建筑材料质量等进行实验。具体包括建筑基础工程项目的施工材料、配合比以及强度等实施有效的控制,促使建筑基础工程的材料以及其使用功能能够满足建筑基础工程施工要求。

3.观察

对于观察而言,简单来说是对建筑基础工程施工现场,所开展的施工活动,加以观察,尤其是对施工过程中的关键环节,更需要进行仔细的观察,查看施工程序以及施工方法是否符合建筑基础施工要求,一旦从中发现问题,应及时采取措施,进行纠正错误,促使质量控制得到有效的保障。

4.监督

在建筑基础工程施工过程中,为使施工质量得到有效的保障,就需要建筑施工单位完善岗位责任制,促使各部管理人员对自身的工作任务承担一定责任,同时在施工过程中,加强建筑施工监督,促使施工质量得到有效的保障[5]。此外,建筑施工单位需要加强与监督部门的沟通,同时需要遵守合同规定。如此一来,监督管理部门一旦发现建筑施工问题,就能够及时告知建筑施工单位,从而建筑施工单位就能够及时采取措施进行补救,促使建筑基础工程施工质量得到有效的保障。

三、工程施工质量管理的措施

1.提高管理、施工及操作人员自身素质

管理、施工及操作人员素质的高低对工程质量起决定性的作用。首先,应提高所有参与工程施工人员的质量意识,让他们树立五大观念,即质量第一的观念、预控为主的观念、为用户服务的观念、用数据说话的观念以及社会效益与企业效益相结合的综合效益观念。其次,要搞好人员培训,提高员工素质。要对现场施工人员进行质量知识、施工技术、安全知识等方面的教育和培训,提高施工人员的综合素质。

2.加强原材料质量管理

首先,提高采购人员的政治素质和质量鉴定水平,使那些有一定专业知识又忠于事业的人担任该项工作。其次,采购材料要广开门路,掌握材料信息,综合比较,择优进货。最后,施工现场材料人员要会同工地负责人、甲方等有关人员对现场设备及进场材料进行检查验收。特殊材料要有说明书和试验报告、生产许可证,对钢材、水泥、防水材料、混凝土外加剂等必须进行复试和见证取样试验。

3.提高施工的质量管理水平

每项工程有总体施工方案,每一分项工程施工之前也要做到方案先行,并且施工方案必须实行分级审批制度,方案审完后还要做出样板,反复对样板中存在的问题进行修改,直至达到设计要求方可执行。在工程实施过程中,根据出现的新问题、新情况,及时对施工方案进行修改。

4.建立完善的质量管理体系

施工单位在开工前必须对工程质量形成的全过程进行系统分析、系统设计并形成质量手册、作业指导书、报告、表格等,明确质量管理体系人员,各项工作要有专人负责,责任明确,层层把关。现场管理人员要仔细审查施工单位的施工质量管理是否有相应的施工技术标准、健全的质量管理体系、施工质量检验制度、综合施工质量水平评定考核制度、施工组织设计和施工方案,确定现场管理的目标和标准,并制定出管理制度,使施工质量管理工作制度化、规范化。

5.确保施工工序的质量

工程项目的施工过程,是由一系列相互关联、相互制约的工序所构成,工序质量是构成工程质量的最基本的单元,上道工序存在质量缺陷或隐患,不仅使本工序质量达不到标准的要求,而且直接影响下道工序及后续工程的质量与安全,进而影响最终成品的质量。因此,在施工中要建立严格的交接班检查制度,在每一道工序进行中,必须坚持自检、互检。如监理人员在检查时发现质量问题,应分析产生问题的原因,要求承包人采取合适的措施进行修整或返工。处理完毕后,合格后方可进行下一道工序施工。

结语

随着科技的快速发展,建筑基础处理方法不断增多,在施工过程中由于管理不善,容易出现质量问题,所以应加强施工安全,并控制施工过程重量,加强技术应用,对施工中存在的问题进行处理,以保证基础工程符合设计标准。

参考文献:

[1]李志林.浅析房屋建筑工程现场施工质量的管理与控制[J].门窗,2014,11:292.

[2]梁忠章.浅谈建筑工程施工现场进度控制管理[J].科技创新与应用,2012,01:179.

[3]马建军.浅谈施工现场管理方法在房建工程质量控制中的作用[J].门窗,2014,12:380.

作者:解思恩

第6篇:试述施工现场基础工程质量控制

摘要:在建筑工程当中,基础工程是一个工程的重要组成内容,属于隐蔽工程,在工程建设过程中经常会由于各种原因,导致施工质量不能满足建设要求。通过施工现场基础工程质量的控制,降低各种因素对施工的影响,确保产品质量满足建设要求。文章结合管理过程中存在的问题进行了分析,并提出相应的改进措施。

关键词:施工现场;基础工程;质量控制

建筑工程施工现场质量控制是确保整个项目建设质量的基础与保证,贯穿于准备阶段、施工阶段以及竣工验收阶段等各个环节,对确保工程施工质量具有重要意义。施工现场基础工程质量控制,需要确定影响其质量的因素,并在此基础上积极寻找解决措施,确保基础工程施工质量能够满足工程结构需要。

1.基础工程施工常见问题分析

1.1基础轴线位移

基础轴线位移主要是基础由大放脚砌至室内标高处,轴线与上部墙体轴线发生错位,常见于建筑工程内横墙,会导致上部墙体与基础产生偏心受压,对工程结构构件的受力性能产生影响。出现此类问题的主要原因,是因为没有完全掌握大放脚收进时的尺寸,在砌到大放脚顶处时,已经出现偏差,接下来对基础直墙部位的施工时就会发生轴线位移情况。在工程建设过程中,横端基础轴线一般选择槽边打中心桩,部分情况选择山墙处留有控制桩,横端轴线通过山端一端排尺来完成控制。基础施工时,一般情况下都是先完成外纵墙与山墙的施工,等到进行横墙基础施工时,基础槽中线被封在纵墙基础外侧,无法完成吊线找中,轴线很容易就会发生轴线位移的情况,影响工程结构的稳定性。

1.2基础防潮失效

基础工程设置的防潮层或者是抹灰处理不完善,降低了阻碍地下水分沿基础向上渗透的有效性,待工程结构外墙受潮后,经过冻融与盐碱作用,将会导致砖墙表面出现逐层脱落现象,影响结构强度以及环境美观。出现此种现象的主要原因,是基础施工时对砂浆管理不善,将砂浆作为防潮砂浆使用。在进行防潮处理时,没有对工程基面进行清理,不浇水或者是浇水程度不够,降低了防潮砂浆与基面的粘结度。或者是抹灰时压实度不够,养护措施不到位,致使防潮层过早脱水,强度与密度都不能达到要求而出现裂缝。

1.3基础标高偏差

在基础工程施工至室内地平面时,经常会出现标高不同问题,如果基础标高偏差较大,将会直接影响到工程上层墙体标高的控制。出现此类问题的主要原因是,基础下部基层标高差相对较大,在很大程度上影响了基础标高的控制。在施工时基础结构大放脚宽大,基础皮数杆不能贴近,不能有效控制基础结构与皮数杆之间的高度差。砖基础大放脚施工采用大面积铺灰砌筑方式时,受铺灰施工厚度均匀度及施工面长度影响,砌筑速度往往跟不上,砂灰因为中间施工时间太长而挤浆困难,灰缝不易压薄而出现冒高现象。

2.施工现场基础工程质量控制措施

2.1轴线偏移处理措施

在定位放线施工时,外墙角应设置龙门板,并做好相应保护措施,避免因为槽边堆土或者是其他作业施工而发生位移。门龙板下应设置永久性中心桩,并将其打入地面保持齐平,应用混凝土将其四周封固。待龙门板拉通线时,应首先将其与中心桩进行核对。横墙轴线一般不推荐采用基槽内排尺法进行控制,可以选择设置中心桩或弹中心线及边线的方式。要求横墙中心桩与地面齐平,为便于排尺与拉中心线处理,中心桩之间不能堆土或者放料。在挖槽时应选择用砖覆盖处理,便于清土寻找,在槽墙基础拉中线时,需要对相邻轴线距离进行复核,确保中心桩没有发生位移。另外,为了防止因为砌筑施工大放脚部分不均匀而产生的轴线位移,需要在基础收分部分项施工完毕后,拉通线重新进行核对,并且需要以新定出的轴线为准,最后完成基础直墙部分的施工。

2.2基础防潮处理措施

在进行工程建筑施工时,防潮处理应该在基础工程施工完毕后进行,其中24cm墙防潮层下丁皮砖应该选择满丁砌筑方式。现场施工时,应将基础防潮施工安排在基础土方回填后进行,避免填土施工时对防潮层造成破坏。一般情况下应该严格按照图纸设计要求来进行施工,而对与设计中没有具体要求的情况,可以选择2cm厚1:2.5水泥砂浆掺加适量防水剂的方式来进行施工。另外,防潮层砂浆与混凝土中严谨掺加盐,并且为避免低温对工程造成的不良影响,在无保温的情况下,尽量不要在低温情况下施工。

2.3基础标高偏差处理措施

在进行基础结构施工前,应对基层标高进行全面检查,对于局部低凹处应选择用细石混凝土将其垫平。基础皮数杆可以选择用小断面2×2cm方木或者钢筋进行制作。在具体施工时,将皮数杆直接夹砌在基础结构中心位置即可。如果是选择基础外侧在皮数杆检查标高时,应该搭配水准尺进行校对。另外,针对基础放大脚的施工,尽量选择用双面挂线处理方式,保持横向水平。在对填芯砖进行施工时,应该选择小面积铺灰的方式,并且要边铺边砌,将顶面控制在高于外侧跟线砖的高度。

3.现场施工基础工程质量控制实例分析

3.1工程概述

以某工程为例,基础工程包括局部一层地下室与桩单独承台,其中地下室底板标高为-6.3m,桩单独承台基础底标高为-1.5m,垫层均厚为150mm,两者高差相对较大,不能选择同步施工。因此,在对基础工程施工现场质量控制时,关键在于确定合理的施工顺序,做好地下室与单独承台之间施工的搭接。

3.2施工方案

结合此工程特点,地下室施工内容主要包括地下室顶板、底板以及剪力墙等,整个过程涉及到的工序以及内容比较多,为保证基础工程施工质量,应首先完成地下室施工,避免对工程后续工序的进行造成影响。结合地下室剪力墻以及相连基础底标高-0.4m处留有施工缝,地下室剪力墙部分应首先施工,并留有施工缝的基础梁与单独承台一起整体浇筑施工。

3.3工程施工质量管理

3.3.1基础承台、梁施工

基础承台地面采用230厚M7.5砖,M10水泥砂浆内粉,钢筋主要通过选择施工现场合格材料加工成半成品[4]。由于基础梁截面相对较大,所需钢筋重量也比较大,在此基础上为了保证钢筋能够就位准确,需要在钢筋绑扎前先搭设脚手架作为钢筋的支撑,等到钢筋绑扎处理完成后,再将脚手架拆除。

3.3.2底板施工

在底板混凝土垫层施工完成后,需要进行钢筋的绑扎处理,在绑扎过程中尤其要加强对柱、墙插筋定位的准确性以及牢固性进行控制。对此可以选择在垫层上弹墨线的方式来对底板钢筋间距进行控制。对于地下室底板上、下钢筋的绑扎处理,需要严格按照施工图设计来设置撑脚,并且要做好地下室门洞的预留处理。对于楼梯插筋的预埋,可以选择用厚3mm的钢板防水,并将施工缝高度控制在300mm。在对底板混凝土进行浇筑施工时,应该选择平行推进的方式,应保证施工的连续性,不需要预留施工缝。尤其是要加强对止水口处混凝土的浇筑管理,保证其密实度,避免出现渗漏现象。

4.结束语

基础工程是建筑工程的重要组成部分,其施工质量如何在很大程度上影响了工程结构的稳定性以及强度。想要提高现场施工基础工程质量控制,需要针对存在的问题进行研究,在满足基础工程施工的要求下,积极寻找解决措施,不断提高工程施工质量。

参考文献:

[1]梁海.关于加强建筑工程质量监督的思考[J].山西建筑,2008,34(2):227-228.

[2]谭光辉.建筑工程中施工现场基础工程质量的控制与管理[J].建材与装饰(下旬刊),2011(12):32-33.

[3]林桂雄.施工现场基础工程质量控制[J].科技资讯,2010(09):26-27.

作者:郑江龙 沈飞

第7篇:控制工程基础试卷

序号

一、试写出图示机械装置(物体与地面无摩擦)在外力F作用下的运动(微分)方程,并求该系统的传递函数Y0(s)/F(s)。

(10分)

二、试求图示框图的传递函数C(s)/R(s)(方法不限,10分)。

序号

三、某单位负反馈控制系统如图。

已知K=4,设输入信号为单位阶跃函数,求:(15分)

(1)闭环传递函数C(s)/R(s);

(2)单位阶跃响应c(t)

(3)调整时间ts;

(4)最大超调量。

四、某单位负反馈控制系统的开环传递函数为,试用劳斯判据,确定系统稳定的K值范围。

(10分)

五、某单位反馈系统开环传递函数为,试求(10分)

(1)静态误差系数、、的值;

(2)求输入信号为时的稳态误差。

六、试画单位反馈系统的根轨迹图,求出根轨迹的渐近线和分离点,并求系统稳定的K的范围。

(15分)

七、某单位负反馈控制系统的开环传递函数为,试画出奈氏图,并根据奈奎斯特判据判定该系统是否稳定。

(15分)

八、某系统的开环对数频率特性如图,求:(15分)

(1)系统开环传递函数;

(2)相角裕量和幅值裕量;

(3)判定系统的稳定性。

第8篇:机械工程控制基础教案

第一章 绪论

[教学内容]

1.控制理论学科的发展概况

2.控制理论的研究对象

3.控制系统的工作原理及基本要求

4.学习目的和学习方法

[教学安排]

安排的教学时数:4学时

[知识点及基本要求]

了解机械控制工程理论的由来和发展,了解其在机械制造领域中的作用。熟悉有关“反馈与反馈控制”的基本概念。学习分析具体控制系统的组成环节,知道系统的被控对象、被控量、扰动量、控制量等,会画工作原理方框图。

[重点和难点]

反馈与反馈控制;

控制系统的概念;

[教学法设计]

应用多媒体课件,开展案例教学。

第二章 控制系统的数学模型

[教学内容]

1.控制系统动态微分方程的建立以及非线性方程的线性化;

2.传递函数的概念及传递函数方块图的简化方法;

3.典型环节的传递函数;

[教学安排]

本章安排的教学时数:6学时

2.1.1 线性系统与非线性系统;2.1.2 线性系统微分方程的列写;2.1.3系统非线性微分方程的线性化。安排2学时。

2.2.1 传递函数的定义;2.2.2传递函数的常见形式;2.3.1控制系统的基本联接方式;2.3.2扰动作用下的闭环控制系统。安排2学时

2.3.3 传递函数方块图的绘制;2.3.4传递函数方块图的变换;2.3.5传递函数方块图的简化。安排2学时。

2.4 典型环节的传递函数。安排2学时。

[知识点及其基本要求]

2.1 控制系统的微分方程

线性系统与非线性系统,以质量-弹簧系统等为例引出线性系统与非线性系统的概念,让学生对概念有明确的理解;

线性系统微分方程的列写,是本次课的重点,通过力学、电学等方面的实例让学生掌握动态系统建模的方法;

系统非线性微分方程的线性化,让学生理解非线性动态微分方程线性化的处理方法。

2.2 传递函数

传递函数的定义,是本次课的重点讲解内容,通过实例让学生理解为什么要引入传递函数表述动态系统;

传递函数的常见形式,让学生了解它的多种表达方式;

控制系统的基本联接方式,主要掌握串联、并联和反馈控制等基本联接方式;

扰动作用下的闭环控制系统。

3.3传递函数方块图的绘制;

传递函数方块图的变换,是学生掌握的重点和难点;

传递函数方块图的简化,通过大量的训练能熟练掌握。

2.4典型环节的传递函数

了解每一个典型环节的传递函数表达的含义,并能熟练掌握传递函数的表达式。

[重点和难点]

传递函数的定义;

传递函数方框图的变换和简化。

[教学法设计]

多种实例分析贯穿本章教学始终,做到举一反三,全面理解和熟练应用。

[应用]

以例子穿插讲解。

[板书设计]

结合多媒体课件,进行教学。

第三章 控制系统的时域分析

[教学内容]

1.时间响应的基本概念及其组成,几种典型的输入信号;

2.一阶系统的时间响应,二阶系统的时间响应;

3.控制系统的动态性能指标;

4.控制系统的稳定性。

[教学安排]

本章安排的教学时数:8学时

3.1.1 时间响应及其组成;3.1.2 典型输入信号;3.2一阶系统的时间响应。

安排2学时。

典型输入信号:单位阶跃信号、单位斜坡信号、单位加速度信号、单位脉冲信号、单位脉冲信号、单位正弦信号;

一阶系统的时间响应介绍一阶系统在单位阶跃信号和单位脉冲信号输入下的响应。

3.3 二阶系统的时间响应。安排2学时

介绍二阶系统的数学模型以及二阶系统在单位阶跃信号和单位脉冲信号输入下的响应。

3.5 控制系统的动态性能指标。安排2学时。

介绍欠阻尼状态下的二阶系统在单位阶跃输入的响应下瞬态响应指标:上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间,并举例求响应的响应指标。

3. 6 控制系统的稳定性。安排2学时。

稳定性的基本概念及线性系统稳定的充要条件,Routh(劳斯)稳定判据

[知识点及其基本要求]

3.1 时间响应与典型输入信号

时间响应的概念,以质量-弹簧系统为例介绍时间响应的组成:瞬态响应与稳态响应,为单位反馈系统时,其偏差与误差相等。

选取典型输入信号的基本原则,单位阶跃信号、单位斜坡信号、单位加速度信号、单位脉冲信号、单位脉冲信号、单位正弦信号等典型信号的产生与数学表达式及其拉氏变换;

3.2 一阶系统的时间响应

一阶系统的微分方程及其传递函数,一阶系统的单位阶跃响应及其性能参数,一阶系统的单位脉冲响应。

3.3 二阶系统的时间响应

二阶系统的微分方程及其传递函数,分情况讨论欠阻尼系统、临界阻尼系统、过阻尼系统、零阻尼系统。

二阶系统的单位阶跃响应,讨论二阶系统在不同阻尼情况下的单位阶跃响应。二阶系统在不同阻尼情况下的单位脉冲响应。

3.5 控制系统的动态性能指标

瞬态响应的性能指标,根据欠阻尼状态下的二阶环节对单位阶跃输入的时间响应,性能指标包括上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间。举例进行介绍如何理解与求解这些性能指标。

3.6 控制系统的稳定性

稳定性的基本概念,线性系统稳定的充要条件,判断控制系统稳定性的方法有两大类:直接求解系统特征方程,根据极点分布来判定系统稳定性,另一类是不求解特征方程的间接方法—Routh(劳斯)稳定判据。

[重点和难点]

二阶系统时间响应;

控制系统的动态响应指标。 [教学法设计]

时间响应基本概念以及典型输入信号通过直接法给出;

通过实例分析计算控制系统的时间响应以及时间性能指标的计算,Routh(劳斯)稳定判据的计算。

[应用]

以例子穿插讲解。

[板书设计]

结合多媒体课件,进行教学。

第四章 控制系统的频域分析

[教学内容]

(1)频率特性的基本概念

(2)频率特性图示方法(典型环节Nyquist图和Bode图)

(3)频率特性的特征量、最小相位系统

(4)系统稳定性的初步概念、Routh判据

(5)Nyquist稳定性判据和Bode稳定性判据、

(6)系统的相对稳定性 [教学安排]

计划学时数:8 学时

(1)频率特性的基本概念,2学时;

(2)频率特性图示方法(典型环节Nyquist图和Bode图),4学时;

(3)频率特性的特征量、最小相位系统,2学时;

(4)系统稳定性的初步概念、Routh判据,2学时;

(5)Nyquist稳定性判据和Bode稳定性判据,4学时;

(6)系统的相对稳定性,2学时;

[知识点及其基本要求]

了解频率特性的定义及求法;熟悉典型环节频率特性的Nyquist图和Bode图;掌握一般系统Nyquist图和Bode图的画法(注意画图步骤和图面标注);能应用代数判据和几何判据完成系统稳定性的判别;理解系统频域性能指标及其与时域指标的关系;理解什么是相对稳定性,掌握稳定裕量的计算方法。

[重点和难点]

典型环节的Nyquist图和Bode图;

稳定性的几何判据;

稳定裕量的计算

[教学法设计]

通过工程实例引入频率特性的概念;

使用MATLAB仿真案例

[板书设计]

结合多媒体课件,进行教学。

第五章 控制系统的误差分析

[教学内容]

1.控制系统的误差与偏差以及两者之间的对应关系;

2.瞬态过程与稳态过程、瞬态误差与稳态误差、静态误差与动态误差;

3.静态误差和动态误差的计算。

[教学安排]

本章安排的教学时数:6

5.1 误差的概念;5.2 系统的类型。安排2学时。

结合定义强调误差与偏差的不同以及两者的对应关系;

结合定义强调各误差不同、影响因素;

5.3 静态误差;5.4 动态误差。安排2学时。

不同类型系统的静态误差系数、不同输入信号作用下的静态误差;结合实例进行控制系统的静态误差的计算。

系统的动态误差系数计算;结合实例进行控制系统的动态误差的计算。 [知识点及其基本要求]

5.1 误差的概念

一、误差与偏差

控制系统的误差是系统的实际输出与期望输出的差;控制系统的偏差是系统的输入信号与反馈信号的差。两者定义是不同的,但是它们都是表示控制系统精度的量,都反映控制系统的稳态性能,并且它们之间具有确定的对应关系。控制系统为单位反馈系统时,其偏差与误差相等。

二、瞬态过程与瞬态误差

瞬态过程反映控制系统的动态响应性能,主要体现在系统对输入信号的响应速度和系统的稳定性这两个方面;对于稳定的系统,实际上瞬态误差在时间大于调整时间后可以认为基本衰减为零。

控制系统的误差主要是稳态误差。

三、稳态过程与稳态误差

稳态过程反映控制系统的稳态响应性能,它主要表现在系统跟踪输入信号的准确度或抑制干扰信号的能力上;稳态误差是评价控制系统稳态性能的主要指标,是随时间变化的量,与系统及其输入信号的特性有关。它分为静态误差和动态误差两类。

四、静态误差和动态误差

静态误差是系统稳态误差的极限值,其大小取决于系统静态误差系数;动态误差是控制系统稳态误差的过程量,反映稳态误差的变化规律,其大小取决于系统的动态误差系数和输入信号及其各阶导数。

5.2 系统的类型

静态误差为零的系统是无差系统,系统是有差系统还是无差系统取决于系统的类型和输入信号的形式。

5.3 静态误差

一、 不同类型系统的静态误差系数

二、 不同输入信号作用下的静态误差

三、 结合实例进行控制系统的静态误差的计算。

5.4 动态误差

一、 系统的动态误差系数计算

二、 结合实例进行控制系统的动态误差的计算。

[重点和难点]

系统的动态误差系数计算;

控制系统的动态误差的计算。

[教学法设计]

采用对比分析各定义的异同,逐步引出静态误差、动态误差;

通过实例分析计算控制系统的静态误差、动态误差。

[应用]

例1:已知系统1和系统2的开环传递函数分别为

试计算其静态误差系数和动态误差系数。

例2:对于上例,试计算当控制输入信号分别为

时的静态误差和动态误差。

[板书设计]

结合多媒体课件,进行教学。 第六章 控制系统的综合与校正

[教学安排]:

教学时数 6;

教学手段:多媒体教学与仿真试验;

教辅工具:仿真软件MATLAB与MULTISIM;

教学法:形象比喻、设疑、思考、启发、仿真演示与结论;

[知识点及其基本要求]

滞后与超前的含义;

滞后容易理解,但系统为什么能做到超前(因为系统信号是有规律的);

系统为什么不稳定,不稳定的实质是什么:系统反映过慢,对高频不能做出及时响应。

系统要稳定,有两种情况,(1)系统反映很快,在高频时,幅值与相位误差均很小;(2)系统反映较慢,在高频时,幅值与相位误差均很大,既对高频不敏感。比喻:大雪天不摔跤的两种人:反映快或反映慢走路很小心的人。

然后搞清楚校正的实质是什么?

举例说明超前顺馈校正提高稳定性与响应快速性的方法。

[重点和难点]

掌握系统不稳定的实质;

校正的实质。

[教学法设计]

一、用matlab仿真:(1)相位差超过180度,而幅值仍然大于1的系统;(2)观察这种情况下的反馈系统稳定性;分析原因,提出解决方案,同时理解校正的概念;

用电路仿真,学生观察信号的超前与滞后,并理论计算超前角与滞后角,与仿真结果相比较;

二、设计PID校正,并分析输入与输出的关系;

用电路仿真,观察输入与输出的情况,比对学生的思考。

[应用]

超前顺馈校正举例说明提高稳定性与响应快速性的方法。

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