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操作系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型論文

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  系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型又稱數(shù)學(xué)模擬,是建立在客觀存的環(huán)境系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,反映評價(jià)涉及到的各種環(huán)境要素和過程以及它們之間相互聯(lián)系和作用一組數(shù)學(xué)表達(dá)式。下面學(xué)習(xí)啦小編給你分享操作系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型論文,歡迎閱讀。

  操作系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型論文篇一

  培養(yǎng)高中學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題,不僅是數(shù)學(xué)本身發(fā)展的要求,也是我們整個(gè)社會發(fā)展的需要。所以,我們的數(shù)學(xué)建模教學(xué)不僅僅要以使學(xué)生學(xué)到重要的數(shù)學(xué)知識為目的,更要旨在提高中學(xué)生的思維品質(zhì)。

  《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn))“前言”部分中指出:高中數(shù)學(xué)課程給教師留有一定的選擇空間,他們可以根據(jù)學(xué)生的基本需求和自身?xiàng)l件豐富課程;應(yīng)倡導(dǎo)積極主動、勇于探索的學(xué)習(xí)方式;應(yīng)注重提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力、發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識等。

  在新課概念教學(xué)中,選擇日常生活事例引導(dǎo)學(xué)生建模,在建模過程中了解概念的現(xiàn)象,掌握概念本質(zhì)。

  一、對數(shù)學(xué)模型的認(rèn)識

  建模思想是在20世紀(jì)80年代進(jìn)入我國大學(xué)的,一些西方國家的大學(xué)在20世紀(jì)60年代到70年代已經(jīng)引入了數(shù)學(xué)建模這一概念。經(jīng)過20多年的發(fā)展之后,數(shù)學(xué)建模已經(jīng)是各院校中開設(shè)的專業(yè)課程,是培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)方法分析、解決問題的一個(gè)有效方法。數(shù)學(xué)模型一般有算法模型、解析幾何模型、立體幾何模型、概率模型以及函數(shù)模型等等類型。數(shù)學(xué)建模是建立數(shù)學(xué)模型的過程,這個(gè)過程也可以說是一種用數(shù)學(xué)的思想思考問題的手段。數(shù)學(xué)建模主要是用數(shù)學(xué)方法和手段,通過簡化或者抽象描述,解決實(shí)際問題的一種手段。數(shù)學(xué)建模活動往往都有具體的教學(xué)活動作為實(shí)例,例如利用概率模型,調(diào)查一個(gè)班的學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況、作業(yè)完成情況和課后上網(wǎng)情況等等。

  二、創(chuàng)新數(shù)學(xué)建模活動,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

  高中教學(xué)中加入數(shù)學(xué)建模知識是一件非常有意義的事,因?yàn)閿?shù)學(xué)建模不僅可以提高學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,還可以培養(yǎng)高中生正確的數(shù)學(xué)觀、敢于挑戰(zhàn)困難的意志力。數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行證明、推理、分析的能力;還能培養(yǎng)學(xué)生用理解數(shù)學(xué)語言和用數(shù)學(xué)語言解決實(shí)際問題的能力;甚至還可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、安排、協(xié)調(diào)、組織能力以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件的編程能力和模擬能力。在高中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中,多層次、多角度地編排與生活有關(guān)的應(yīng)用內(nèi)容,能夠達(dá)到有效激發(fā)學(xué)生建模興趣的目的。例如,在函數(shù)的學(xué)習(xí)中可以設(shè)置不同的問題情境,建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。就過節(jié)包湯圓來說,一般情況下,1公斤面、1公斤餡,包100個(gè)湯圓?,F(xiàn)在,1公斤面不變,但是餡比1公斤多了,現(xiàn)在請問應(yīng)該多包幾個(gè)(直徑小一些),還是少包幾個(gè)(直徑大一些)?假設(shè)湯圓的形狀和皮的厚度都一樣。建立模型:大皮的半徑為R,小皮的半徑r。S=PR2,V=QR3;s=Pr2,v=Qr3且S=ns,可得V= (nv)≥nv??芍?,若100個(gè)湯圓包1公斤餡,則50個(gè)湯圓可以大約包1.41公斤餡。這樣通過引導(dǎo)學(xué)生用函數(shù)知識刻化生活問題,建立了函數(shù)關(guān)系解析式,解決了實(shí)際問題的一般性,學(xué)生們的建模興趣就會被進(jìn)一步激發(fā)出來。有了興趣之后,學(xué)生就會帶著積極上進(jìn)的心態(tài)去面對數(shù)學(xué)難題、克服困難,認(rèn)真、仔細(xì)地去比較、分析、探索認(rèn)識事物的變化發(fā)展規(guī)律,從而提高自己解決問題的能力和水平。

  通過調(diào)查我們得知,很多高中生對數(shù)學(xué)建模都有一定的了解,并且表示非常感興趣。很多學(xué)生認(rèn)為,“數(shù)學(xué)源于生活,生活依靠數(shù)學(xué),平時(shí)做的題都是理論性較強(qiáng),實(shí)際性較弱的題,都是在理想化狀態(tài)下進(jìn)行討論,而數(shù)學(xué)建模問題往往能貼近生活,充滿趣味性”;“數(shù)學(xué)建模使我們更深切地感受到高中數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的有緊密聯(lián)系,感受到數(shù)學(xué)問題廣泛于生活當(dāng)中,使我們對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性理解得更為深刻”。

  三、創(chuàng)新數(shù)學(xué)建?;顒?,發(fā)展學(xué)生應(yīng)用意識

  21世紀(jì)以來,數(shù)學(xué)科學(xué)逐漸在國家的科技與經(jīng)濟(jì)中扮演著重要的角色。隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化和計(jì)算機(jī)科學(xué)的快速發(fā)展,數(shù)學(xué)科學(xué)已成為了當(dāng)今高科技的一個(gè)重要組成部分。數(shù)學(xué)有一個(gè)很重要的特點(diǎn),就是具有廣泛的應(yīng)用性。因此,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和知識的能力已經(jīng)成為了高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中一個(gè)非常重要的方面。數(shù)學(xué)建模活動往往都有以具體生活實(shí)例作為教學(xué)內(nèi)容。例如,某旅游景區(qū)某星級大酒店有150個(gè)客房,經(jīng)過一段時(shí)間的經(jīng)營實(shí)踐,旅館經(jīng)理得到一些數(shù)據(jù):如果每間客房定價(jià)為160元,住房率為55%;每間客房定價(jià)為140元,住房率為65%;每間客房定價(jià)為120元,住房率為75%;每間客房定價(jià)為100元,住房率為85%。欲使每天收入最高,問每間住房的定價(jià)應(yīng)是多少?

  解答過程:

  可得出假設(shè):收入關(guān)于房價(jià)的曲線為中間高兩側(cè)低,可試一元二次函數(shù)回歸模型。

  模型建立:設(shè)y為收入,x為房價(jià),y=ax^2+bx+c

  求解:將以上四組數(shù)據(jù)代入公式,可解得a=-1,b=277.5,c=-5000。

  進(jìn)而得出y=x^2+277.5x+5000,求收入最高時(shí)的定價(jià),可知。當(dāng)求y=-x^2+277.5x-5000的最大值時(shí),可知x=138.75時(shí),每天收入最高。

  通過許多類似這樣的實(shí)例教學(xué),可以讓學(xué)生意識到數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用在生活當(dāng)中隨處可見,數(shù)學(xué)建模是我們生活中解決實(shí)際問題的一種重要方法和工具。

  四、創(chuàng)新數(shù)學(xué)建?;顒?,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)

  目前,在一些發(fā)達(dá)國家數(shù)學(xué)界都普遍重視數(shù)學(xué)建模的教學(xué),也贊同通過開展數(shù)學(xué)建模活動來推動教育的改革發(fā)展。就當(dāng)前世界形勢來看,發(fā)達(dá)國家數(shù)學(xué)界已有把數(shù)學(xué)建模活動逐漸從大學(xué)生教育轉(zhuǎn)移到高中學(xué)生的發(fā)展趨勢。數(shù)學(xué)建模主要是在現(xiàn)實(shí)情境中把數(shù)學(xué)問題抽離出來,經(jīng)過修改,建立成數(shù)學(xué)模型,再將此數(shù)學(xué)模型拿回到現(xiàn)實(shí)中檢驗(yàn)。這一個(gè)建模的過程不僅能拓寬高中學(xué)生的知識面,還能培養(yǎng)學(xué)生動腦、動手能力,在對實(shí)際問題進(jìn)行調(diào)查研究的時(shí)候,也能培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)。作為提高高中學(xué)生分析實(shí)際問題、解決實(shí)際問題能力的最主要過程,數(shù)學(xué)建模能夠很好地將各種知識應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)際問題中,是培養(yǎng)高中學(xué)生綜合素質(zhì)的一項(xiàng)重要科目。因此,有效地展開數(shù)學(xué)建?;顒?,可以培養(yǎng)學(xué)生的解決問題能力,提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

  總而言之,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)建?;顒邮欠浅V匾?,不可缺少。提高數(shù)學(xué)建模的意識,是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的首要過程。這樣一來,我們在中學(xué)教學(xué)內(nèi)容上面都要隨之變化,教學(xué)觀念和教育思想也需要隨之更新,而且在教學(xué)過程中,中學(xué)教師也需要學(xué)習(xí)好新的數(shù)學(xué)教學(xué)理念,經(jīng)過努力研究把中學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中。只有在深入對數(shù)學(xué)建模進(jìn)行研究之后,才能把握好數(shù)學(xué)建模問題的難度和深度,才能推動高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)更好、更快地發(fā)展。

  操作系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型論文篇二

  數(shù)學(xué)模型方法,不僅是處理數(shù)學(xué)理論問題的一種經(jīng)典方法,而且還是處理科技領(lǐng)域中各種實(shí)際問題的一般數(shù)學(xué)方法。現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)學(xué)模型方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)與社會科學(xué)的一切領(lǐng)域。馬克思曾說:“一門科學(xué)只有成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時(shí),才能達(dá)到了完善的地步。”如今數(shù)學(xué)在發(fā)展高科技、提高生產(chǎn)力及加強(qiáng)系統(tǒng)管理科學(xué)等方面的重要性已日益被人們所認(rèn)識。新課程實(shí)施后,數(shù)學(xué)模型是貫穿于整個(gè)高中數(shù)學(xué)課程中的重要內(nèi)容,這些內(nèi)容雖不單獨(dú)設(shè)置卻滲透在每個(gè)模塊或?qū)n}中。下面我就對數(shù)學(xué)模型的概念、類別和缺點(diǎn)、在初等數(shù)學(xué)中應(yīng)用及建模能力的培養(yǎng)談?wù)勔恍┛捶ā?/p>

  一、數(shù)學(xué)模型的概念

  數(shù)學(xué)模型是針對或參照某種事物系統(tǒng)的特征或數(shù)量相依關(guān)系,采用形式化的數(shù)學(xué)語言,概括或近似地表述出來的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。這種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是借助于數(shù)學(xué)概念和符號刻畫出來的某種系統(tǒng)的純關(guān)系結(jié)構(gòu),所以在數(shù)學(xué)模型的形成過程中,已經(jīng)用了抽象分析法,可以說抽象分析法是構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的基本手段。從廣義上講,數(shù)學(xué)中的各種基本概念如實(shí)數(shù)、向量、集合等可叫做數(shù)學(xué)模型,因?yàn)樗鼈兪且愿髯韵鄳?yīng)的實(shí)體為背景加以抽象出來的最基本的數(shù)學(xué)概念,這種可稱為原始模型。如例1:自然數(shù)1、2、3、4…n是用來描述離散型數(shù)量的模型;例2:每一個(gè)代數(shù)方程或數(shù)學(xué)公式也是一個(gè)數(shù)學(xué)模型,如ax +bx+c=0。但狹義的解釋,只有那些反映特定問題或特定的具體事物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)構(gòu)才叫數(shù)學(xué)模型。一般的,在應(yīng)用數(shù)學(xué)中,數(shù)學(xué)模型都作狹義講,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的目的就是為了解決實(shí)際問題。

  二、數(shù)學(xué)模型的類別

  1.按照建立模型的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分類,如初等數(shù)學(xué)模型、幾何模型、規(guī)劃模型等。

  2.按模型的表現(xiàn)特性,可分為確定性模型與隨機(jī)模型、靜態(tài)模型與動態(tài)模型、線性模型與非線性模型、離散模型與連續(xù)模型。

  3.按照建模目的分,有描述型模型、分析模型、預(yù)報(bào)模型、優(yōu)化模型、決策模型、控制模型等。

  三、數(shù)學(xué)模型的缺點(diǎn)

  1.模型的非預(yù)制性。實(shí)際問題各種各樣,變化萬千,這使得建模本身常常是事先沒有答案的問題,在建立新的模型的過程中,甚至?xí)殡S著新的數(shù)學(xué)方法或數(shù)學(xué)概念的產(chǎn)生。

  2.模型的局限性。首先模型是現(xiàn)實(shí)對象簡化、理想化的產(chǎn)物,所以一旦將模型的結(jié)論用于實(shí)際問題,那些被忽視的因素必須考慮,因此結(jié)論的通用性和精確性只是相對的。另外,由于人們認(rèn)識能力和數(shù)學(xué)本身發(fā)展水平的限制,有不少實(shí)際問題很難得到有實(shí)用價(jià)值的數(shù)學(xué)模型。

  四、建模的步驟

  建模過程有哪些步驟與實(shí)際問題的性質(zhì)、建模的目的等有關(guān),下面我們先看兩個(gè)例子:

  例一:家用電器一件,現(xiàn)價(jià)2000元,實(shí)行分期付款,每期付款數(shù)相同,每期為一個(gè)月,購買后一個(gè)月付款一次,再過一個(gè)月又付款一次,共12次,即購買一年后付清,若按月利率8‰,每月復(fù)利計(jì)算一次,那么每期應(yīng)付款多少?

  這是一道關(guān)于分期付款的實(shí)際應(yīng)用題,我們要求解就必須構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。通過分析,問題體現(xiàn)出的等量關(guān)系為分期付款,各期所付的款及各期所付的款到最后一次付款時(shí)所生的利息合計(jì),應(yīng)等于所購物品的現(xiàn)價(jià)及這個(gè)現(xiàn)價(jià)到最后一次付款時(shí)所生的利息之和。因此,設(shè)每期應(yīng)付款為x元,那么,到最后一次付款時(shí),

  第一期付款及所生利息之和為x×1.008 ,

  第二期付款及所生利息之和為x×1.008 ,

  第三期付款及所生利息之和為x×1.008 ,

  ……

  ……

  第十一期付款及所生利息之和為x×1.008,

  第十二期付款及所生利息之和為x,

  而所購電器的現(xiàn)價(jià)及其利息之和為2000×1.008 ,

  由此x×(1+1.008+1.008 +…1.008 )=2000×1.008 ,

  由等比數(shù)例求和公式得:

  ∴x≈175.46(元)

  也就是每期應(yīng)付款175.46元。

  例二:關(guān)于物體冷卻過程一個(gè)問題:設(shè)某物體置于氣溫為24℃的空氣中,在時(shí)刻t=0時(shí),物體溫度為u =150℃,經(jīng)過10分鐘后物體溫度變?yōu)閡 =100℃,試確定該物體溫度u與時(shí)間t之間的關(guān)系并計(jì)算t=20分鐘時(shí)物體的溫度。

  為了解決此問題就要構(gòu)造一個(gè)數(shù)學(xué)模型,首先由于該問題涉及必然性現(xiàn)象,故要選取一個(gè)確定性數(shù)學(xué)模型。又為了反映物體冷卻過程這樣一個(gè)物理現(xiàn)象,還必須應(yīng)用牛頓冷卻定律:在一定溫度范圍內(nèi),一個(gè)物體的溫度變化率恒與該物體和所在介質(zhì)之溫差成正比。在該問題里,物體溫度u應(yīng)是時(shí)間變量的連續(xù)函數(shù),記為u=u(t)。對初始溫度u 而言,溫差為u -u (u 為空氣介質(zhì)溫度)。我們又知道,應(yīng)變量(函數(shù))的變化率可用導(dǎo)數(shù)概念來表述,于是物體冷卻過程(現(xiàn)實(shí)原型)的數(shù)學(xué)模型就是如下形式的微分方程:

  =-k(u-u ),k為比例常數(shù),在具體問題里可確定下來。

  具體問題要求出函數(shù)關(guān)系u=u(t)的顯式表示。易得

  log (u-u )=-kt+c

  ∴u-u =A•e ,其中A為常數(shù),代入t=0時(shí),u=u ,則u -u =Ae°=A,

  ∴u=(u -u )e +u 這就是方程解。

  有了一般模型,只要把實(shí)際問題里的具體數(shù)據(jù)一一代入即可。

  100=(150-24)e +24

  ∴k=0.051

  因此對具體問題有特殊模型為u=24+126e ,將t=20代入則得u(20)=24+40=64答案即為64℃。

  所以我們建立數(shù)學(xué)模型的步驟可以歸納如下:

  模型準(zhǔn)備:首先要了解問題的實(shí)際情境,情況明白才能方法正確。總之,要做好建模的準(zhǔn)備工作。

  提出問題:通過恰當(dāng)假設(shè),將問題進(jìn)行簡化。

  模型構(gòu)成:根據(jù)分析對象的內(nèi)在規(guī)律和適當(dāng)工具,構(gòu)造各個(gè)量(常量和變量)之間的等式(或不等式)關(guān)系或其它數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。建模時(shí)應(yīng)遵循的一個(gè)原則是,盡量采用簡單的數(shù)學(xué)工具,這樣才有利于更多的人了解和使用。

  模型求解:可以采用解方程、邏輯運(yùn)算、數(shù)值計(jì)算等各種傳統(tǒng)方法,也可使用近代的數(shù)學(xué)方法如計(jì)算機(jī)技術(shù)等。

  模型檢驗(yàn):把數(shù)學(xué)上分析的結(jié)果翻譯回到實(shí)際問題,并用實(shí)際的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)與之比較,檢驗(yàn)?zāi)P偷暮侠硇院瓦m用性。若合乎則得出結(jié)果:若不合乎實(shí)際則應(yīng)重新建模,直到檢驗(yàn)結(jié)果合乎實(shí)際為止。

  四、有關(guān)數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)的建議

  在分析了數(shù)學(xué)建模的物點(diǎn)、過程之后,我們知道用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題首先是用數(shù)學(xué)語言表述問題,即構(gòu)造模型,這就需要有廣博的知識、足夠的經(jīng)驗(yàn)、豐富的想象力和敏銳的洞察力。

  1.教師應(yīng)努力成為數(shù)學(xué)建模的先驅(qū)者,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況提出一些問題供學(xué)生選擇,如關(guān)于哥尼斯堡七橋問題;或者提供一些實(shí)際情境,引導(dǎo)學(xué)生提出問題,如銀行的分期付款問題、公平的席位分配、傳染病的隨機(jī)感染、線性規(guī)劃等問題。特別要鼓勵(lì)學(xué)生從自己生活的世界中發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。

  2.數(shù)學(xué)建??刹扇≌n題組的學(xué)習(xí)模式,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會獨(dú)自思考,分工合作,交流討論,互相幫助。

  3.數(shù)學(xué)建?;顒又袘?yīng)鼓勵(lì)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)、計(jì)算器。

  4.教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生完成數(shù)學(xué)建模報(bào)告,并及時(shí)給出評價(jià),評價(jià)內(nèi)容應(yīng)堅(jiān)持創(chuàng)新性、現(xiàn)實(shí)性、真實(shí)性、合理性、有效性,這幾個(gè)方面不必追求全面,只要有一項(xiàng)做得好就應(yīng)該予以肯定。

  總之,數(shù)學(xué)建??梢钥闯梢婚T藝術(shù),藝術(shù)在某種意義下是無法歸納出幾條準(zhǔn)則或方法的,一名出色的藝術(shù)家需要大量的觀摩和前輩的指導(dǎo),更需要自身實(shí)踐,愿我們的教師增強(qiáng)建模意識,激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣,為使其今后具備較高的建模能力而努力。

  操作系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型論文篇三

  摘 要:為了提高電廠工作人員對DEH系統(tǒng)的組成、運(yùn)行機(jī)理及系統(tǒng)故障的認(rèn)識水平,本文對DEH系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)組成、系統(tǒng)功能進(jìn)行了介紹,并推導(dǎo)出電液伺服閥、油動機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型,為相似的工程提供了借鑒。

  關(guān)鍵詞:DEH系統(tǒng);組成;功能;數(shù)學(xué)模型

  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.263

  0 引言

  電廠DEH系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)控制器、操作系統(tǒng)、油系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、保護(hù)系統(tǒng),主要功能包括汽輪機(jī)自動保護(hù)、機(jī)組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控、汽輪機(jī)自動控制、汽輪機(jī)自動程序控制,在此基礎(chǔ)上提出了DEH系統(tǒng)主要控制對象的數(shù)學(xué)模型。

  1 DEH系統(tǒng)的主要組成

  DEH系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)控制將系統(tǒng)的邏輯判斷、控制運(yùn)算、軟件組態(tài)等優(yōu)勢發(fā)揮出來,將系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與保護(hù)、運(yùn)行監(jiān)測、順序控制等融為一體。采用高壓抗燃油EH液壓系統(tǒng)替代先前的液壓系統(tǒng)大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)DEH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可將系統(tǒng)分為控制器、操作系統(tǒng)、油系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和保護(hù)系統(tǒng)。(1)控制器??刂破髦饕刂乒駜?nèi)的DPU、I/O卡件、電源、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備。主要用于給定接收系統(tǒng)控制信號,利用邏輯運(yùn)行對系統(tǒng)進(jìn)行控制,系統(tǒng)采用控制器、網(wǎng)絡(luò)、電源冗余控制,以以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通訊,開關(guān)量和模擬量信號發(fā)出和接收通過I/O卡件通道,調(diào)節(jié)汽閥和主汽閥的閥門控制伺服調(diào)節(jié)回路由VCC卡實(shí)現(xiàn)。(2)操作系統(tǒng)。由工程師站和操作員站組成,為運(yùn)行人員提供系統(tǒng)運(yùn)行的信息監(jiān)測,系統(tǒng)操作,人機(jī)對話等功能,通過冗余的以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)操作員和DPU的系統(tǒng)通訊。(3)油系統(tǒng)。油系統(tǒng)由潤滑油系統(tǒng)和高壓控制油系統(tǒng)。潤滑油系統(tǒng)由主機(jī)拖動的潤滑油泵提供,高壓控制油系統(tǒng)為DEH控制系統(tǒng)提供控制與動力用油,接受調(diào)節(jié)器或操作盤的信號指令驅(qū)動控制油泵。(4)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。DEH的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由高壓調(diào)節(jié)電液伺服機(jī)構(gòu)、高壓主汽電液伺服機(jī)構(gòu)、中壓調(diào)節(jié)電液伺服機(jī)構(gòu)、中壓主汽電液伺服機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電液伺服閥、伺服閥放大器、快速卸載閥、線性位移變換器(LVDT)、油動機(jī),負(fù)責(zé)驅(qū)動DEH系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。(5)保護(hù)系統(tǒng)。保護(hù)系統(tǒng)是指在汽輪機(jī)超速運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)通過電磁閥關(guān)閉高、中壓調(diào)節(jié)汽閥,在汽輪機(jī)嚴(yán)重超速(110%)、EH油壓低、軸承油壓低等情況下危機(jī)遮斷和手動停機(jī)。

  2 DEH系統(tǒng)主要功能

  從根據(jù)機(jī)組的運(yùn)行要求和DEH系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性,DEH系統(tǒng)主要有汽輪機(jī)自動保護(hù)、機(jī)組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控、汽輪機(jī)自動控制、汽輪機(jī)自動程序控制功能(ATC)。(1)汽輪機(jī)自動保護(hù)功能。汽輪機(jī)的自動保護(hù)功能主要是避免機(jī)組因超速、振動、差脹等原因受到破壞。包括超速保護(hù)系統(tǒng)(OPC)、危急遮斷系統(tǒng)(ETS)、機(jī)械超速保護(hù)和手動脫扣。1)超速保護(hù)系統(tǒng)(OPC)。此項(xiàng)保護(hù)是在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的103%~110%時(shí),系統(tǒng)通過OPC電磁閥,快速關(guān)閉高、中壓調(diào)門,對機(jī)組進(jìn)行超速保護(hù)。2)危急遮斷系統(tǒng)(ETS)。此項(xiàng)保護(hù)措施是在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的110%時(shí),系統(tǒng)通過高壓遮斷電磁閥泄去高壓油,將系統(tǒng)主汽閥和調(diào)節(jié)汽閥關(guān)閉,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)組安全停機(jī),達(dá)到保護(hù)機(jī)組的目的。(2)機(jī)組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控功能。監(jiān)控系統(tǒng)主要包括CRT畫面、操作狀態(tài)指示、狀態(tài)按鈕指示,對DEH系統(tǒng)的信號通道、程序運(yùn)行情況和系統(tǒng)硬件等進(jìn)行監(jiān)控,通過CRT畫面顯示機(jī)組運(yùn)行的主要參數(shù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、故障信息等等。(3)汽輪機(jī)自動控制功能。汽輪機(jī)自動控制包括機(jī)組并網(wǎng)前的轉(zhuǎn)速自動控制和機(jī)組并網(wǎng)后的負(fù)荷自動控制。在轉(zhuǎn)速控制時(shí),系統(tǒng)的高壓調(diào)門、中壓調(diào)門和主汽門的控制回路反饋信號為汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。在汽輪機(jī)處于負(fù)荷控制時(shí),以汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速為電網(wǎng)負(fù)荷擾動的前饋信號,反饋信號則是發(fā)電機(jī)的功率和調(diào)節(jié)級壓力的折算功率,組成的串級控制回路實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)自動控制功能。(4)汽輪機(jī)自動程序控制功能(ATC)。此項(xiàng)控制功能可實(shí)現(xiàn)在機(jī)組允許的應(yīng)力范圍內(nèi),對機(jī)組啟動程序進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)機(jī)組最短時(shí)間、最高效率的啟動。ATC控制可實(shí)現(xiàn)機(jī)組在啟動階段的升速速率的調(diào)整、自動升速和高速暖機(jī)控制,在機(jī)組并網(wǎng)后可限制機(jī)組的升負(fù)荷速率,對負(fù)荷實(shí)現(xiàn)保持功能。

  4 結(jié)論

  本文介紹了汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和功能,并在此基礎(chǔ)上采用機(jī)理分析的方法推導(dǎo)出DEH系統(tǒng)的主要控制對象電液伺服閥、油動機(jī)、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型。

  參考文獻(xiàn):

  [1]肖林海.汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化及故障診斷研究[D].蘭州:蘭州理工大學(xué),2011.

  [2]靳智平.電廠汽輪機(jī)原理及系統(tǒng)[M].北京:中國電力出版社,2006.


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