时间:2022-10-26 01:00:01
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机工作总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1、预算编制人员应加强学习并作好准备工作
工程预算编制人员想要对一项工程进行预算首先要做好预算准备工作,要精通工程设计图纸,要懂得图纸中所标注的信息,要严格规范图纸设计细节上的问题,能够对工程预算软件操作自如,同时还要注意不能出现计算错误或漏记的事情出现,要掌握一定的地质勘测技术,不能光一味的听取他人的勘查结果,要对设计人员做好的设计图、施工图等各项资料严格审查,从而拟定最合适的施工方案,然后还要不断学习成功的施工案例,做好充足的准备工作。
2、预算编制人员应在预算编制前熟悉施工图纸
预算人员要认真审阅图纸,要针对工程项目施工的每个环节进行全面考虑,要做到了然于心,能够快速地将每个环节中所需的费用计算出来,要深入施工现场,跟随工程施工进度,做好新技术的学习和传播,要对市场动态仔细关注,预算编制人员要与设计者多沟通,要互相监督,尽早找出问题,确保项目施工的快速进行,要有较强的责任心,务必事事亲为,确保工程项目每个环节万无一失。
3、预算编制人员要保证项目直接费的准确性
在很多失败的项目案例中不难发现,项目的直接费直接影响着工程项目预算,尤其是施工设备的采购费用上,尽量减少购买环节,要直接联系厂家,避免设备实际费用不相符,出现回扣问题,同时还要对工程项目内容进行严格审查,要确保工程项目内容与定额内容尽量一致,这样就可以方便今后工程预算审查的便利,在施工过程中尽量按照施工图纸进行施工,如果出现改动要及早说明,避免出现大的经济损失。
4、预算编制人员确保其他各项费用和利税准确计算
目前计算机的应用已经十分普及,在工程预算编制工作中也开始融入计算机工作,可以用计算机软件代替传统数据统计方式,节省了大量的人力,同时计算机也使得预算效率大大提升,但是在这个过程中预算人员要确保对原始数据输入的准确性。在预算收费时,各个地方由于收费标准的不同也会出现一些问题,所以预算编制人员不仅要确保国家利益还要想办法维护企业的利益,要尽可能选取最合理、最公正的收费标准。
5、预算编制人员要注重工作总结和经验的积累
预算人员不仅需要专业的预算知识,往往很多时候预算人员的经验更为重要,所以在完成一个工程项目后,预算人员都要进行工作总结,要将预算编制过程中遇到的各种问题记录下来,以便在今后相似的项目中便于参考。在工程量计算上要尤其注意,这就需要掌握一定的计算技巧,要多向有经验的预算人员请教,在每个环节中都要找到解决方案,从而确保工程预算编制的准确性。
作者:黄宝翠 单位:广东机场白云信息科技有限公司
关键词:协同办公管理平台; 人性化服务; 信息共享; 信息孤岛
中图分类号:TN91934文献标识码:A文章编号:1004373X(2012)06003603
Design and implementation of university collaborative office platform based on B/S architecture
LI Xurong
(Shaanxi Post and Telecommunication College, Xianyang 712000, China)
Abstract:In order to improve college office efficiency, save costs and provide the humanized service for teachers and students, a efficient collaborative working platform with a threelayer architecture based on the Microsoft .Net platform was designed with the object oriented method. The platform eliminates information islands of the previous systems, makes the communication between departments of an university cooperate effectively, improves the utilization rate of resources and the sharing of information, reduces the cost, and improves the service quality.
Keywords: collaborative office platform; humanized service; information sharing; information island
收稿日期:201109170引言
协同是一种思想、观念和哲理,是一种指导信息系统的总体规划、分步实施的方法和策略[1]。协同办公系统是根据企业信息化的多样性、灵活性和复杂性推出的集文档管理、工作管理、沟通管理、网络办公、信息等应用为一体的企业级协同工作平台[2]。从功能来看协同办公系统的核心在于搭建了一个信息及时传递交互的平台,并通过引入工作流(即电子流程)来规范企业的协同办公[3]。
高校在信息化的过程中,往往会采购不同软件厂商的系统,例如针对学生成绩管理的成绩系统、针对学生日常管理的考勤和德育素质考评系统,针对学生收费的收费系统。这些系统往往自成体系,但随着信息化的深入,信息孤岛问题突现出来。 另外高校在日常办公中除了存储在数据库中的结构化的数据,还有很多非结构化的数据,这类数据在学校的数据中占有很大的分量,由于缺乏有效的管理机制,当这些数据越来越多时,却造成“物极必反”的现象,数据越多,数据越是“匮乏”。 基于B/S的高校协同工作平台利用计算机的速度快,资源多的特点,实现了信息、工作流程自动化、知识管理、辅助办公、即时通信等功能,解决了上述瓶颈问题。系统服务器端运行在Windows 2003 Server环境下,采用,运用面向对象编程技术开发而成,该系统适用于高校办公和管理。
1系统简介
1.1系统运行环境
1.1.1软件环境
协同工作平台的系统要求为:Windows 2003 Server;I2S 5/6,需支持 ;MDAC 2.6 或更高版本;.Net Framework 1.1 或更高版本;SQL Server 2000。
1.1.2硬件环境
为保证协同工作平台运行稳定,单独设置一台服务器,服务器配置为:P4 1.6 GHz,1 GB内存,100 GB硬盘,100 MB网卡和USB端口,Windows 2000 Server。
1.2系统运行流程图
该系统软件运行流程图如图1所示。
2系统各模块功能
该系统主要由授权系统、即时通信、信息、文档管理系统、工作管理系统、系统管理等部分组成。
2.1即时通信
即时通信系统(IM)是随着互联网的出现而兴起的新型通信手段[4]。该模块依据学院机构划分,确定每个用户所处的部门,实现功能为:
通信功能实现用户一对一或一对多的信息传输功能,用户可以传送文本或RTF格式的消息,消息可以中转至服务器,用户可以从服务器获取中转的好友消息。用户可以传输多个文件或文件夹。用户和用户之间可以实现语音和图像的多媒体通信。
查询功能用户能方便快捷查找到好友。
管理功能用户能方便对自己接收到的文件进行管理,能将接收到的文件从服务器下载到本地硬盘的文件夹中,能对文件进行删除等操作,还可以完成对相互之间发送的即时通信记录查找、删除、导出。
图1系统运行流程2.2信息
信息主要完成 新闻通知、文件简报、内部资料的应用,实现功能如下:
手机短信此模块为内部用户和外部用户之间的联系起到很方便的作用,能及时传递工作信息等。该部分分为发送短信、已发短信和短信统计3部分。手机短信模块还可以实现群发短信。避免了重复输入的麻烦,用电脑硬盘的海量存储,克服了SIM卡只能存储少量信息的缺点[5]。
个人助理此模块能够很方便地为用户提供临时信息提醒。该部分分为便笺记事和定时提醒2部分,前者可以记录各种临时信息,后者可以建立个人日程安排或临时信息进行定时提醒。
通信录通讯录是系统为用户提供的一个用于记录各种人员通讯信息的有效工具。 该部分分为个人通讯录、内部通讯录、外部通讯录和通讯录查询4部分。
信息信息是协同工作平台的重要组成部分,相对于即时通的信息传递即时性,信息系统主要维护相对静态的信息内容。如规章制度、通知公告等。同时它与即时通信有效的结合,使得信息交流更加顺畅。信息包括通知公告、新闻汇总、文件简报和交流园地等。其流程主要是系统管理员为各部门管理员分配权限,信息管理员根据自己的用户名和口令登录到管理界面,进行新闻的录入和[6]。
2.3文档管理
公文处理该模块是用户进行电子办公的主要模块,用于处理收发电子文档以及非电子文档。 此模块主要包含收、发文流程的若干操作,主要有任务建立,任务流转,数据修改,文件操作和任务督办。
文档浏览用户可以通过此模块进行文档的上传、下载、借阅。
2.4工作管理
请示汇报此模块包括请示汇报、批复请示等,完成建立、修改、删除、撤销请示,可完成请示的批复、批示、审核、撤销、转发等功能。
工作总结该部分分为我的工作总结、部门工作总结、工作总结查询和总结综合统计。前者用于个人进行工作总结,第二部分是用于部门领导进行部门工作总结和批注、审核员工的个人工作总结,第3部分是用来查询已写的工作总结,最后一部分是进行所有工作总结的综合统计。
日程安排该部分分为我的日程安排、部门日程安排和查询汇总3部分。第一部分用于个人进行日程安排;第二部分用于部门领导进行部门日程安排和查看员工的个人日程安排;最后一部分用于所有日程安排的查询以及汇总。协同日程安排解决方案通过建立组织级的统一信息视图,实现对各部门各人的日程安排统一访问,提供报表、图形等多种方式展现,实时、直观地反映部门每个人的工作行程[7]。
2.5系统管理
参数配置可以设置系统平台中的多级栏目,配置出来的模块将自动添加到默认界面中作为基准栏目结构。根据所属的用户群的工作重要的不同,随意组合系统给定的有权限的模块。
内容管理对系统平台风格、栏目进行管理,来对信息系统中分类存储的知识分类进行维护。
文档设置主要包括对文档类型、密级、流程文档,签名等项的维护与管理。
3系统平台的体系结构
协同平台采用了基于.Net的3层体系结构,用户层,业务逻辑层、数据访问层的展示如图2所示。
.Net是为简化在第3代因特网的分布式环境下的应用开发,基于开放互联网标准和协议之上,实现异质语言和平台交互性而构建的新一代计算和通信平台[8]。协同办公管理平台采用先进的基于.Net的B/S三层体系结构。这种模型使系统结构更加清楚,分工更加明确,有利于后期的维护和升级。
业务逻辑层完成系统业务逻辑的处理,如用户登录权限的验证,手机短信服务中的短信的时效性的验证等。
图2系统体系结构数据库采用Microsoft SQL Server 2000。SQL Sever是高性能的客户/服务器关系数据库管理系统,有许多重要的新特性,如透明分布式处理、简明管理、基于对象嵌入与链接技术(OLE)的程序设计接口,以及与Internet的集成等[9].采用SQL Sever存储系统的原始数据记录为应用服务器提供数据服务,支持应用服务器创建、修改和查询数据记录。
数据库访问技术采用,它是Microsoft为解决Web和分布式应用程序而设计的,使采用不同程序语言创建的应用程序能互相通信,并考虑了伸缩性、无状态性和XML的问题[10]。
4结语
针对目前高校办公自动化系统应用中存在在的信息孤岛、难以扩展、缺乏灵活性等问题,设计并实现了基于B/S的高校协同办公管理平台,给出了系统结构和主要功能等。借助该技术的高校办公管理平台已在某学院投入使用,试运行效果良好,说明该设计思路是合理可行的。
参考文献
[1]田广,唐宁,张岩.基于SoA体系的企业系统协同平台的研究和应用[J].计算机工程与设计,2010,31(21):5861.
[2]丁彦英.浅析协同办公系统的实施与运行[J].现代企业教育,2010(2):9394.
[3]国网信息通信有限公司.协同办公系统[J].办公自动化:综合版,2010(9):912.
[4]IBM. CISC demonstrates scalability of WebSphere MQSeries integrator[R].USA: IBM, 2001.
[5]刘伯红,蔡丽.短信群发系统的设计与实现[J].微型电脑应用,2004(20):2223.
[6]周晓娟.基于.Net的B/S架构下新闻系统的设计与实现[J].现代商贸工业,2010(1):2934.
[7]韦宝峰,万生瑶,威廷伟.部门协同日程安排解决方案研究[J].中国科技信息,2008(17):79.
[8]刘晓华.精通.Net核心技术:原理与构架[M].北京:电子工业出版社,2002.
[实习任务]
对计算机在人事管理方面的应用进行归纳总结,并查阅资料为毕业设计作准备.
[实习内容]
计算机在人事管理中的应用
随着社会的发展,科技的进步,作为信息载体的计算机日益显露出其举足轻重的地位。当今社会已步入了信息社会,知识经济将成为新世纪的主导产业。伴随计算机的逐步推广和使用,计算机已在科研、生产、商业、服务等许多方面创造了提高效率的途径,与此同时,单位技术成本也逐年有了明显的下降,然而办公室里的人事费用却不断增加。在国外,花费在专业、管理和行政人员上的成本占了办公室总成本的2/3—4/5,这一现象使人们对办公室自动化的要求与日俱增。我们必须在进行机构改革的同时,尽快使用现代化管理设备、管理手段、管理方法。
计算机在人事部门的广泛使用,改进了统计手段,改革了统计方法,提高了统计工计算机在人事部门的广泛应用,将为我国的人事管理工作,提供现代化的管理手段和科学的管理方法,并将为开创人事管理工作的新局面创造条件。
目前,计算机在我国的人事管理工作中,主要可用来进行报表处理,档案管理,文书编辑,信息查询,综合分析。干部统计作为人事管理的一个重要组成部分,是通过对干部情况的调查,整理和分析,了解干部队伍的发展趋势,为各级领导机关制定干部工作的方针,政策,加强干部管理,改革干部制度提供准确数字的依据。其工作除涉及到干部的基本情况统计之外,还包括干部的工资统计,干部编制情况统计,干部奖惩情况统计,干部安置情况统计,老干部情况统计等方面,其涉及的面之广,数据量之大可想而知,若利用手工进行干部的统计工作,大致要经过干部统计调查,干部统计资料的整理,干部统计分析三个过程,但这种手工统计过程,存在着几个明显的问题,比如说统计资料缺乏准确性,及时性,需要花费大量的人力,物力,财力等。
手工方法所表现出来的种种劣势,使人们慢慢意识到管理现代化已成为当代社会发展的一股不可抗拒的洪流。在管理现代化的浪潮中,人事管理现代化也势在必行。实现人事管理现代化是一个复杂的系统工程,需要采取科学的管理方法和先进的科技手段。科学的管理方法在管理中一般是指数学方法、系统方法、信息方法、控制论方法、社会学方法、心理学方法等科学方法,而先进的科技手段主要是运用当代最新科学技术之一的电子计算机来为人事管理现代化服务。
电子计算机作为数据处理系统,已逐渐成为人事管理现代化的重要工具,在人事管理中正在发挥着重要的作用。在我国,已经开始运用电子计算机进行人员工资管理、人事统计和查询、干部考评和人事档案管理以及人才预测和规划等。
管理现代化是汉代社会发展的一股不可抗拒的洪流。近几十年来社会化大生产的发展规模越来越大,综合性越来越强,生产专业化分工越来越细,行业有部门之间的相互联系、相互依存和相互作用更不密切。组织管理日趋复杂;而现代化科学技术也正以史无前例的速度不断分化,不断综合,全方位地向高又立体的微观、宏观方向进军。这些,要求管理工作对实际问题的反映和决策必须迅速及时,对信息系统的完善程度越来越高,传统的手工业式的管理理论、方法、体制已远远不能适应当代社会的发展和四化建设的需要。改革、创新,实现管理现代化势在必行。
现代化管理的内容很多,关系很复杂,它包括人、资金、物质、信息和时间等诸要素,其中起关键作用的要素是人。人既是管理者,又是被管理者,在管理中处于双重地位,且具有巨大的能动性。可见人是现代管理中最重要的因素。因此,管理人力资源开发与利用的人事管理在整个复杂的管理大系统中的重要地位是不言而喻的。牵一发而动全身,抓好了人事管理就为其他管理的优化得到根本的保证。
管理改革必须配套进行,现代化管理的实施也需要协调发展,人事管理既然在管理系统中占有如此突出的重要地位,在管理现代化的浪潮中,人事管理现代化也需同步进行,才能使现代化管理在社会化大生产和当代科学技术发展中起到放大和增产的作用。总而言之,人事管理现代化是管理现代化不可缺少的重要一环,它是把现代化管理的理论、方法和手段运用到人事工作中,使人事管理达到最大限度地提高工作效率的目的,以适应社会和科学技术的发展。实现人事管理现代化,使从事管理工作由原来凭个人或少数人的经验作决策,逐步上升到按事物的内在规律的科学高度办事,做到物质与精神相结合,抽象与具体相结合,定性与定量结合,静态与动态相结合,现状和未来相结合,个体与群体相结合。至于先进的科技手段,除科学地运用原有的生物、化学、物理、机械等手段外主要是运用当代最新科学技术之一的电子计算机来为人事管理现代化服务。概括地说,人事管理现代化的内容是包括人事管理思想的现代化、人事管理、组织的现代化、人事管理手段的现代化。通过这四个方面的现代化来实现人事管理的计划、组织、指挥、协调、控制的现代化和从事人事管理工作者自身的现代化。
人事来之不易系统化,是人事管理现代化的一个重点。研究人事管理,必须研究这个系统所处的环境,即研究政治系统,经济系统,法律、科技和文教系统,人物系统和大管理系统对人事管理系统的影响以及人事管理系统的反影响。离开周围的事物,去研究人事管理现代化,是注定要失败的。
所谓系统,就是在一定条件下,由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的,并具有特写功能的有机整体。从一般意义上讲,系统由输入、处理、输出、控制与反馈的四个基本部分组成。
在系统理论中,系统分析是指对系统性能的理解。系统最佳化是系统设计成综合的内容。系统工程即用教学方法进行系统分析或优化,把传统的组织管理工作总结成技术并使之数值化。用系统工程来分析系统问题是比较科学的,利用系统工程这门学科的概念和原则,来进行人事组织管理方面的工作,是实现人事管理现代化的重要途径和有效手段。
人事管理系统内有多种元素,如:管理人员、管理机构、办公设备、规章制度、各业务环节,各种管理技术和方法等,都可以看作它的“元素”。各元素之间的联系是否有序,联系的方式和效果是否最优,直接影响着人事管理的水平。在不同条件下,起主导作用的元素是不相同的。人事管理系统化的一个重要目标,是围绕着责任制和考核制,逐步建立起完整配套的干部“进”、“管”、“出”制度。实现系统化,除了要解决制度问题外,还有一个掌握系统方法的问题,即学会应用系统工程和系统分析法,这对搞好人事管理现代化,具有重要的意义。
人事管理系统的基本功能,目前尚无统一的说法。根据我校人事管理的工作的现有材料和工作特点分析来说,人事管理系统的基本功能,我们认为有如下几方面:
1.确定人事管理的方针政策
2.确定人事管理体制、编制人事规划
3.编制人事计划,设置人事管理机构和岗位
4.制定人事管理的条例办法;
5.教职员工的业务培训;
6.人才选拔、使用、交流(流动);
7.考核、奖惩、任免;
8.工资、福利与保险
9.离休、退休、退职。
作为人事干部(人事管理人员),如何最大限度地发挥人员的才能?这是人事管理学研究的根本任务。对这个问题进行个体研究方面,目前是做得不够的。因为个体寓于群体之中,群体对人员才能发挥之影响作用,可利用系统原理去指示。通过群体研究来寻求合理的年龄结构、知识结构、专业结构、来取得令人满意的配合效果等。
过去,在人事管理工作中,人事工作信息滞后,传递慢、“马后炮”,人事管理数据加工不及时。比如:干部考核、人员的工资计算、人事的统计、人事档案的填写,贮存等等。这些人事工作繁琐、耗时费力,准确性差、效率低、手工操作已难以适应形势的发展的要求。为此,我们应该努力学习有关人事管理现代化的有关理论资料,提高对管理现代化重要性的认识,尝试去利用计算机来实现人事管理的现代化。比如现在有些学校和单位在人事管理这方面所作的努力,由于从事计算机工作人员的技术指导和从事多年人事工作的老同志的帮助,他们:
首先,开发了“中华职专职工档案管理”软件系统。
其次,将学校或单位人员的档案内容的所需数据,存储在计算机的磁盘里,需要时可以通过计算机方便地进行查询、检索、维护,还可以将有关数据打印出来。
第三,还用计算机进行了日常办公现代化的管理工作的使用。
第四,及时收集、加工、整理、存贮、检索新的变化数据。
使其单位人事管理初步实行计算机化,让计算机在人事管理中得到初步应用。使人事管理者总是根据准确、及时的人事信息来进行决策,实现管理。只有计算机才能将现代化社会中,成倍增长的人事信息量,进行及时收集、加工、整理、贮存、检索、传递、反馈给决策者。发挥其特有的功能。
即:(1)对输入的人事数据,进行数值运算和逻辑运算,求解各种问题。
(2)对人事信息进行加工来解决各种数据处理问题,为人事决策者在决策时提供依据。
(3)对人事管理的各种资料数据和计算机顺序,具有记忆存贮的能力。
实践证明,当管理的信息量和复杂程度达到某一限度时,即管理人员的劳动强度超过其承受能力时,就必须采用新的管理手段,即用计算机技术信息的收集、加工、传递和存贮等,可以使用人事基础信息,高效、合理、恰当地管理。这样,人事信息系统随着计算机的应用、发展而不断完善,计算机在人事信息管理中的地位也就是益重要。
正因为如此,实现人事管理现代化,要有科学的管理方法和先进的技术手段,才能最大限度地提高人事管理工作效率。现代人事工作的信息量越来越大,保密性越来越强,而且信息的密度不断提高,靠传统的管理方法和人工操作手段已经无法搞好人事管理工作。而计算机作为数据处理系统,已逐渐成为人事管理现代化的重要手段,在人事管理中正在发挥着重要的作用。一般来说,计算机在人事信息系统中的作用有:
(1)计算机能够比人更快地提供有信息价值的人事数据;
(2)计算机能够比人提供更新的人事数据;
(3)计算机能够比人提供更加准确的人事数据;
(4)计算机能够比人处理更多的人事数据等等。
正因为如此,我们利用计算机替代手工操作建立的人事信息系统,即计算机人事信息系统,其主要功能可以归纳为以下三点:
一是可以高效能、大容量地收集、处理、存贮人事信息,大幅度地提高人事管理信息系统的工作质量和效率。
二是可以及时掌握整个人事管理系统的全面情况,提供系统的准确的人事信息,可以促进人事工作的规范化及各项管理制度与指标体系的建立和健全,从而提高行政管理水平。
三是可以提供各种加工处理了的人事信息,以满足人事管理的特殊要求,适应新形势对教职工队伍提出的新要求,帮助选择方案,实现优化决策。
当前,不少单位的人事部门对于计算机的应用还仅限于简单的单机应用,随着时间的推移、任务的复杂、用户的需求,其应用还会
总之,计算机的广泛应用,计算机人事管理信息系统的建立,适应了社会经济发的客观要求,是人事管理现代化的一大进步。今天我们运用计算机进行了学校人事档案管理的初步现代化的开发和使用,它大大提高了人事管理工作者的工作效率,它把人事干部从繁重的手工操作中解脱出来,用更多精力从事创造性的管理活动和其它教育教学的活动中去;它能使决策、计划和其它管理活动更加科学、精确、灵活。因此,建立计算机人事管理信息系统是一种客观发展必然趋势。尽管在人事管理方面还不可能普遍使用计算机,但从长远来说,人事管理现代化和计算机是不分割的。轻视或者拒绝利用计算机技术,就不可能真正地、全面地实现人事管理现代化。随着我国经济、科技的发的,人才开发管理的加强,我们一定要努力创造条件,促进使用计算机的人事管理现代化。为建设中国特色的社会主义而努力奋斗。
[实习目的]
通过理论联系实际,巩固所学的知识,提高处理实际问题的能力,了解设计专题的主要内容,为毕业设计的顺利进行做好充分的准备,并为自己能顺利与社会环境接轨做准备。
[实习任务]
对计算机在人事管理方面的应用进行归纳总结,并查阅资料为毕业设计作准备.
[实习内容]
计算机在人事管理中的应用
随着社会的发展,科技的进步,作为信息载体的计算机日益显露出其举足轻重的地位。当今社会已步入了信息社会,知识经济将成为新世纪的主导产业。伴随计算机的逐步推广和使用,计算机已在科研、生产、商业、服务等许多方面创造了提高效率的途径,与此同时,单位技术成本也逐年有了明显的下降,然而办公室里的人事费用却不断增加。在国外,花费在专业、管理和行政人员上的成本占了办公室总成本的2/3—4/5,这一现象使人们对办公室自动化的要求与日俱增。我们必须在进行机构改革的同时,尽快使用现代化管理设备、管理手段、管理方法。
计算机在人事部门的广泛使用,改进了统计手段,改革了统计方法,提高了统计工计算机在人事部门的广泛应用,将为我国的人事管理工作,提供现代化的管理手段和科学的管理方法,并将为开创人事管理工作的新局面创造条件。
目前,计算机在我国的人事管理工作中,主要可用来进行报表处理,档案管理,文书编辑,信息查询,综合分析。干部统计作为人事管理的一个重要组成部分,是通过对干部情况的调查,整理和分析,了解干部队伍的发展趋势,为各级领导机关制定干部工作的方针,政策,加强干部管理,改革干部制度提供准确数字的依据。其工作除涉及到干部的基本情况统计之外,还包括干部的工资统计,干部编制情况统计,干部奖惩情况统计,干部安置情况统计,老干部情况统计等方面,其涉及的面之广,数据量之大可想而知,若利用手工进行干部的统计工作,大致要经过干部统计调查,干部统计资料的整理,干部统计分析三个过程,但这种手工统计过程,存在着几个明显的问题,比如说统计资料缺乏准确性,及时性,需要花费大量的人力,物力,财力等。
手工方法所表现出来的种种劣势,使人们慢慢意识到管理现代化已成为当代社会发展的一股不可抗拒的洪流。在管理现代化的浪潮中,人事管理现代化也势在必行。实现人事管理现代化是一个复杂的系统工程,需要采取科学的管理方法和先进的科技手段。科学的管理方法在管理中一般是指数学方法、系统方法、信息方法、控制论方法、社会学方法、心理学方法等科学方法,而先进的科技手段主要是运用当代最新科学技术之一的电子计算机来为人事管理现代化服务。
电子计算机作为数据处理系统,已逐渐成为人事管理现代化的重要工具,在人事管理中正在发挥着重要的作用。在我国,已经开始运用电子计算机进行人员工资管理、人事统计和查询、干部考评和人事档案管理以及人才预测和规划等。
管理现代化是汉代社会发展的一股不可抗拒的洪流。近几十年来社会化大生产的发展规模越来越大,综合性越来越强,生产专业化分工越来越细,行业有部门之间的相互联系、相互依存和相互作用更不密切。组织管理日趋复杂;而现代化科学技术也正以史无前例的速度不断分化,不断综合,全方位地向高又立体的微观、宏观方向进军。这些,要求管理工作对实际问题的反映和决策必须迅速及时,对信息系统的完善程度越来越高,传统的手工业式的管理理论、方法、体制已远远不能适应当代社会的发展和四化建设的需要。改革、创新,实现管理现代化势在必行。
现代化管理的内容很多,关系很复杂,它包括人、资金、物质、信息和时间等诸要素,其中起关键作用的要素是人。人既是管理者,又是被管理者,在管理中处于双重地位,且具有巨大的能动性。可见人是现代管理中最重要的因素。因此,管理人力资源开发与利用的人事管理在整个复杂的管理大系统中的重要地位是不言而喻的。牵一发而动全身,抓好了人事管理就为其他管理的优化得到根本的保证。
管理改革必须配套进行,现代化管理的实施也需要协调发展,人事管理既然在管理系统中占有如此突出的重要地位,在管理现代化的浪潮中,人事管理现代化也需同步进行,才能使现代化管理在社会化大生产和当代科学技术发展中起到放大和增产的作用。总而言之,人事管理现代化是管理现代化不可缺少的重要一环,它是把现代化管理的理论、方法和手段运用到人事工作中,使人事管理达到最大限度地提高工作效率的目的,以适应社会和科学技术的发展。实现人事管理现代化,使从事管理工作由原来凭个人或少数人的经验作决策,逐步上升到按事物的内在规律的科学高度办事,做到物质与精神相结合,抽象与具体相结合,定性与定量结合,静态与动态相结合,现状和未来相结合,个体与群体相结合。至于先进的科技手段,除科学地运用原有的生物、化学、物理、机械等手段外主要是运用当代最新科学技术之一的电子计算机来为人事管理现代化服务。概括地说,人事管理现代化的内容是包括人事管理思想的现代化、人事管理、组织的现代化、人事管理手段的现代化。通过这四个方面的现代化来实现人事管理的计划、组织、指挥、协调、控制的现代化和从事人事管理工作者自身的现代化。
人事来之不易系统化,是人事管理现代化的一个重点。研究人事管理,必须研究这个系统所处的环境,即研究政治系统,经济系统,法律、科技和文教系统,人物系统和大管理系统对人事管理系统的影响以及人事管理系统的反影响。离开周围的事物,去研究人事管理现代化,是注定要失败的。
所谓系统,就是在一定条件下,由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的,并具有特写功能的有机整体。从一般意义上讲,系统由输入、处理、输出、控制与反馈的四个基本部分组成。
在系统理论中,系统分析是指对系统性能的理解。系统最佳化是系统设计成综合的内容。系统工程即用教学方法进行系统分析或优化,把传统的组织管理工作总结成技术并使之数值化。用系统工程来分析系统问题是比较科学的,利用系统工程这门学科的概念和原则,来进行人事组织管理方面的工作,是实现人事管理现代化的重要途径和有效手段。
人事管理系统内有多种元素,如:管理人员、管理机构、办公设备、规章制度、各业务环节,各种管理技术和方法等,都可以看作它的“元素”。各元素之间的联系是否有序,联系的方式和效果是否最优,直接影响着人事管理的水平。在不同条件下,起主导作用的元素是不相同的。人事管理系统化的一个重要目标,是围绕着责任制和考核制,逐步建立起完整配套的干部“进”、“管”、“出”制度。实现系统化,除了要解决制度问题外,还有一个掌握系统方法的问题,即学会应用系统工程和系统分析法,这对搞好人事管理现代化,具有重要的意义。
人事管理系统的基本功能,目前尚无统一的说法。根据我校人事管理的工作的现有材料和工作特点分析来说,人事管理系统的基本功能,我们认为有如下几方面:
1.确定人事管理的方针政策
2.确定人事管理体制、编制人事规划
3.编制人事计划,设置人事管理机构和岗位
4.制定人事管理的条例办法;
5.教职员工的业务培训;
6.人才选拔、使用、交流(流动);
7.考核、奖惩、任免;
8.工资、福利与保险
9.离休、退休、退职。
作为人事干部(人事管理人员),如何最大限度地发挥人员的才能?这是人事管理学研究的根本任务。对这个问题进行个体研究方面,目前是做得不够的。因为个体寓于群体之中,群体对人员才能发挥之影响作用,可利用系统原理去指示。通过群体研究来寻求合理的年龄结构、知识结构、专业结构、来取得令人满意的配合效果等。
过去,在人事管理工作中,人事工作信息滞后,传递慢、“马后炮”,人事管理数据加工不及时。比如:干部考核、人员的工资计算、人事的统计、人事档案的填写,贮存等等。这些人事工作繁琐、耗时费力,准确性差、效率低、手工操作已难以适应形势的发展的要求。为此,我们应该努力学习有关人事管理现代化的有关理论资料,提高对管理现代化重要性的认识,尝试去利用计算机来实现人事管理的现代化。比如现在有些学校和单位在人事管理这方面所作的努力,由于从事计算机工作人员的技术指导和从事多年人事工作的老同志的帮助,他们:
首先,开发了“中华职专职工档案管理”软件系统。
其次,将学校或单位人员的档案内容的所需数据,存储在计算机的磁盘里,需要时可以通过计算机方便地进行查询、检索、维护,还可以将有关数据打印出来。
第三,还用计算机进行了日常办公现代化的管理工作的使用。
第四,及时收集、加工、整理、存贮、检索新的变化数据。
使其单位人事管理初步实行计算机化,让计算机在人事管理中得到初步应用。使人事管理者总是根据准确、及时的人事信息来进行决策,实现管理。只有计算机才能将现代化社会中,成倍增长的人事信息量,进行及时收集、加工、整理、贮存、检索、传递、反馈给决策者。发挥其特有的功能。
即:(1)对输入的人事数据,进行数值运算和逻辑运算,求解各种问题。
(2)对人事信息进行加工来解决各种数据处理问题,为人事决策者在决策时提供依据。
(3)对人事管理的各种资料数据和计算机顺序,具有记忆存贮的能力。
实践证明,当管理的信息量和复杂程度达到某一限度时,即管理人员的劳动强度超过其承受能力时,就必须采用新的管理手段,即用计算机技术信息的收集、加工、传递和存贮等,可以使用人事基础信息,高效、合理、恰当地管理。这样,人事信息系统随着计算机的应用、发展而不断完善,计算机在人事信息管理中的地位也就是益重要。
正因为如此,实现人事管理现代化,要有科学的管理方法和先进的技术手段,才能最大限度地提高人事管理工作效率。现代人事工作的信息量越来越大,保密性越来越强,而且信息的密度不断提高,靠传统的管理方法和人工操作手段已经无法搞好人事管理工作。而计算机作为数据处理系统,已逐渐成为人事管理现代化的重要手段,在人事管理中正在发挥着重要的作用。一般来说,计算机在人事信息系统中的作用有:
(1)计算机能够比人更快地提供有信息价值的人事数据;
(2)计算机能够比人提供更新的人事数据;
(3)计算机能够比人提供更加准确的人事数据;
(4)计算机能够比人处理更多的人事数据等等。
正因为如此,我们利用计算机替代手工操作建立的人事信息系统,即计算机人事信息系统,其主要功能可以归纳为以下三点:
一是可以高效能、大容量地收集、处理、存贮人事信息,大幅度地提高人事管理信息系统的工作质量和效率。
二是可以及时掌握整个人事管理系统的全面情况,提供系统的准确的人事信息,可以促进人事工作的规范化及各项管理制度与指标体系的建立和健全,从而提高行政管理水平。
三是可以提供各种加工处理了的人事信息,以满足人事管理的特殊要求,适应新形势对教职工队伍提出的新要求,帮助选择方案,实现优化决策。当前,不少单位的人事部门对于计算机的应用还仅限于简单的单机应用,随着时间的推移、任务的复杂、用户的需求,其应用还会
总之,计算机的广泛应用,计算机人事管理信息系统的建立,适应了社会经济发的客观要求,是人事管理现代化的一大进步。今天我们运用计算机进行了学校人事档案管理的初步现代化的开发和使用,它大大提高了人事管理工作者的工作效率,它把人事干部从繁重的手工操作中解脱出来,用更多精力从事创造性的管理活动和其它教育教学的活动中去;它能使决策、计划和其它管理活动更加科学、精确、灵活。因此,建立计算机人事管理信息系统是一种客观发展必然趋势。尽管在人事管理方面还不可能普遍使用计算机,但从长远来说,人事管理现代化和计算机是不分割的。轻视或者拒绝利用计算机技术,就不可能真正地、全面地实现人事管理现代化。随着我国经济、科技的发的,人才开发管理的加强,我们一定要努力创造条件,促进使用计算机的人事管理现代化。为建设中国特色的社会主义而努力奋斗。
[实习体会]
四年的大学生活,让我对计算机理论知识有了一定的了解,但实践出真知,唯有把理论与实践相结合,才能更好地为社会服务.为期两周的上机实习,我上网查阅了一些计算应用知识并对毕业论文所需的资料进行了粗浅的了解,为接下来的六周毕业设计作准备,提高了我的动手能力,同时也让我了解到了自己的不足,我会继续努力,完善自我,为社会主义现代化建设做贡献.对于学校的精心安排和指导老师的用心辅导非常感谢.
我市2007年度农业(含畜牧兽医)、水电农机工程、普通工程、大中专职中教师(含党校)、中学教师、小学高级教师、新闻、文化体育(含档案)、交通建筑工程等九个系列中级专业技术职务任职资格评审工作拟于今年12月份进行,现就有关事宜通知如下:
一、评审范围和对象
凡上述九个系列的企事业单位(含民营、私营、外资企业)的在岗专业技术人员(含在专业技术岗位上的工人和离退休人员),符合晋升相应中级专业技术职务任职资格条件的(教育机构须在当地职改部门下达的结构比例限额内)均可申报。尚未组建初评委的市级有关部门及各区(市、县),其初级职称的评审工作可委托市相应中级评审委员会评审,材料报送及收费标准与中级相同。
二、申报程序
*市直属各单位经主管部门审查后向市职改办申报;各区(市、县)属企、事业单位经主管部门向当地职改办申报,由当地职改办初审合格后统一送市职改办;在非公有制经济实体工作的专业技术人员,符合条件的由其档案托管单位(如人才交流中心等)并向当地职改部门申报。
三、评审材料及要求
1、《专业技术职务任职资格评审表》一式三份。所有申报材料字迹要工整、业绩要真实、内容要详尽,表格填写不留空白,无内容的项目应填写“无”;“最高学历”填写毕业时间及取得的具体有效学历(中专、大专、本科等),学历须是国家承认并与所从事专业相同或相近(无学历或未达到规定学历的建筑施工人员参加专业理论考试合格的,在此栏填明);“学习培训经历”栏,若是在职参加学习的,其学习形式是脱产、自考或函授,必须注明;“工作经历”栏,从参加工作至今要连续填写,起止时间连贯,不得间断;“考试成绩及答辩情况”栏由所在单位将其参加外语、计算机应用能力及基础、专业考试等情况逐一填写清楚,区(市、县)职改办审查后须加盖公章;“年度及任职期满考核结果”栏只须写明任现职以来的每年度及届满考核结果(优秀、称职、不称职)即可。《评审表》经本单位和当地职改办认真对照原件且审核无误后,方可签字盖章,推荐单位和当地职改部门对所填内容的真实性负责,如弄虚作假,一经发现,取消其评审资格。
2、本人担任现职以来的政治思想和业务工作总结(合写)一份。
3、单位综合推荐材料一份(破格推荐的须有单位破格推荐综合材料,并在《评审表》的“单位推荐意见”栏明确填写“同意破格推荐”)。
4、职称资格证书、聘任证书和聘约(均须原件)。
5、有外语和计算机应用能力要求(含替代外语的古汉语)的,须提供外语(古汉语)和职称计算机应用能力考试合格证(原件);属免试范围的,须提供身份证复印件或翻译材料等有关证明,并填写免试登记表(附二);非国有企业专业技术人员申报建筑施工系列职称,外语、计算机可不作要求,但必须提供建筑施工理论考试合格证(原件)。
6、与所从事专业相同或相近的最高学历证书(原件)。
7、有关获奖证书、专利证书、成果鉴定证书、已发表的代表作及本人专业实践所产生的经济、社会效益等其它主要业绩证明材料(均为原件)各一份。
8、近四年的年度考核表及届满考核表(原件)各一份。
9、《继续教育登记手册》。
10、各区(市、县)职改办和市级主管部门报送材料时,统一使用我办印制的《专业技术职务评审申报花名册》,分评委会、分专业(教师须按学科分类,专业分类见附三),分别造册(一式二份)。
11、属委托评审的,应报送具有管理权限机关出具的委托书。
12、申报材料统一使用A4、50克以上厚度的纸张,统一用标准牛皮纸档案袋包装,一人一袋,档案袋须粘贴《材料目录》(见附件1),并注明专业组和档案袋编号。
13、所报材料中,凡复印件均须由主管部门和当地职改办对照原件审查无误后,签署“复印属实”字样,并加盖公章。
四、破格申报晋升职称人员的有关要求
破格申报晋升职称的人员,除符合《四川省五系列破格评审专业技术职务任职资格推荐条件(试行)》(川职改[1992]9号)和《关于转发四川省教委<四川省中小学破格评审教师职务任职资格破格推荐条件的试行意见>的通知》(川职改办[1996]6号)文件规定的破格晋升条件外,还须具备下列条件:
1、必须是自2004年以来任现职期内连续两年考核优秀和其余年度考核为称职,事业单位人员的考核结果必须是经当地人事部门审批的。
2、发表的论文论著必须与所从事的专业相同或相近,属合著者,作者排位须是前二位。
3、所发表的论文必须是省级及以上有统一刊号CN的学术期刊(定期出版的刊物),论文要求论点明确,论据充分,具有一定的学术价值,论文数量在两篇以上。
4、注重工作业绩和实际专业技术水平,在学术技术实践中取得较大成绩,是本单位的技术骨干。
5、坚持实事求是和为经济建设服务的原则,对在本地重大项目、重大工程、重大课题中做出显著贡献的,可重点推荐。
各区(市、县)职改办、各主管部门要严格审查申报人员工作单位性质,不得弄虚作假。
五、评审材料报送
评审材料请于二00七年十一月十二日至十一月十六日报送至*市职改办,逾期不予受理。
六、收费标准
【关键词】工学结合;船舶辅机;课程改革
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089 (2012)02-0035-02
《船舶辅机》课程属于高职航海教育体系,是轮机工程技术专业的一门核心专业课,是《1978年海员培训、发证和值班标准国际公约》修正案和《中华人民共和国海员船员适任考试、评估和发证规则》规定的船员适任考试与实操评估科目之一,主要培养学生船舶辅机操作、故障排除和维护保养等职业能力。
1 课程改革的必要性
《船舶辅机》主要讲述各种船舶辅助机械设备与系统,包括船用泵、液压装置、甲板机械、制冷装置、空调系统、船舶辅助锅炉、海水淡化装置、空气压缩机等。一方面,辅机种类繁多,结构与原理差异大;课程内容庞杂,前后没有关联性;另一方面,此课程是国家海事局适任考试与评估科目,理论考试题目难,实操评估要求高。这些因素导致该课程学习和教学难度相当大。
在传统的《船舶辅机》课程教学中,为了适应国家海事局适任考试的需要,采用了应试教育的模式,这种模式将理论与实践教学相分离,使教学与工作脱节。教师的教学以课堂讲授为主,学生的学习以被动接受为主。因此,《船舶辅机》课程改革迫在眉睫,这对于提升学生职业素质,提高适任考试通过率,促进专业建设与发展,具有重大意义。
2 课程改革思路
概括地讲,即:以甲类船舶轮机员职业活动为主线,突出职业能力目标;以轮机员工作情境为载体,用轮机管理工作任务训练职业岗位能力;以学生为主体,设计出知识、理论、实践一体化的课程内容,培养学生适应轮机员岗位的能力。
遵循上述设计理念,课程设计的思路是“六步”,“七基于”。
“六步”是指课程设计遵循上述设计理念,按照以下六个步骤进行:职业岗位分析、学习领域确定、学习情境开发、工作任务转化、教学过程组织、课程考核设计。
“七基于”是指:基于职业分析,确定学习领域;基于岗位职责,确定学习情境;基于工作过程,设计工作任务;基于适任要求,确定能力目标;基于工学结合,组织培养过程;基于学生主体,实施课程教学;基于过程评价,进行课程考核。
课程改革的实施方案
3.1 注重理实结合,重构课程内容。 课题组基于上述课程改革理念与思路,结合海事局关于《船舶辅机》的考试大纲,根据轮机岗位的能力需求,按照轮机管理工作过程,以职业活动为导向,以工作任务为载体,基于工作过程进行课程开发,对课程内容进行了解构与重构。以某5万吨级散货船为对象,打破理论教学与实践教学分离的局面,将课程内容设计为六个学习模块,每个模块下又设若干工作任务(共33个)。
3.2 基于工作任务,组织教学过程。 教学过程以“工作任务”为核心,通过结构化、系统化、网络化设计的工作过程,逐步使学生获得资讯、决策、计划、实施、检查、评价这样完整的思维过程训练 。具体实施过程如下:①学生分组——按船分组、扮演角色;②问题引入——典型案例、提出问题;③任务提出——针对问题、交待任务;④方案制定——小组讨论、制定方案;⑤方案评估——分组展示、点评示范;⑥方案实施——实施方案、监督指导;⑦总结评价——工作总结、评价考核。
下图展示了“学习情境一船用泵的应用”中“工作任务三齿轮泵拆装与检修”的教学过程。
3.3 强调过程评价,改革考核模式。 本课程建立了基于工作过程的评价与考核体系,其原则是:以能力培养为核心、以职业岗位为标准、评价指标多元化、评价形式多样化。
评价内容包括知识掌握程度、技能水平、任务完成情况、自主学习能力、团队合作能力等。
评价方式包括学生自评、教师评价、工作过程评价、考试与评估。其中考试与评估,采用国家海事局统考题库,并实行计算机考试,实现考试过程规范化、严格化、标准化。
学生总评成绩=学生自评*15%+教师评价*15%+工作过程评价*40%+考试与评估*30%。
4 课程改革的成效与意义
本课程改革成效显著,意义重大,主要体现在以下几个方面:
4.1 完善了教学资源:课题组根据工学结合人才培养模式,修订了轮机工程技术专业人才培养方案,编制了课程标准,编写了配套教材,开发了多媒体课件,建立了丰富的教学资源库。
4.2 建立了课程网站:课题组将改革成果及教学资源上传到学院网站,并申报成为学院精品课程,并被评为优质核心课程。大大方便了学生的课外自学,提高了学习效果。
4.3 促进了专业建设:本课程的改革,为同类课程的教学改革积累了经验,树立了榜样。有利于推动教学改革的进一步深化,更好地促进课程建设。通过改革,还带动了实训室的建设和专业教师的成长,从而促进了专业的全面发展。
更为难得的是,这些学生参加国家海事局高级船员适任考试与评估的通过率比以往上升了20%,较改革前有了明显的提高,这是在课程改革的情况下取得的令人鼓舞的成绩,相信经过进一步的努力,效果会更好。
参考文献
[1] 陈元招,戴寿超.“电力电子设备的安装与维护”课程设计思路探析[J].中国电力教育,2011,(3):167-168.
[2] 黄永兰,姜献东.基于工作过程导向的《环境监测》课程改革[J].职业技术教育,2010,(35):28-29.
关键词:计算机应用;装配规划;综述;虚拟现实;软计算;协同装配
装配是产品生命周期的重要环节,是实现产品功能的主要过程。写作毕业论文装配成本占产品制造成本40%~50%,装配自动化一直是制造自动化中的瓶颈问题。装配规划是在给定产品与相关制造资源的完整描述前提下,得到产品详细的装配方案的过程,对指导产品可装配性设计、提高产品装配质量和降低装配成本具有重要意义。产品的装配规划通常需要得到零部件的装配序列、装配路径、使用的工装夹具和装配时间等内容[1]~[3]。
较早的传统装配规划采用人工方式,工艺人员根据设计图纸和技术文档,通过分析产品装配图中零件的几何形状和位置关系,必要时再和设计人员进行讨论,进一步明确设计者的真正意图,利用自己的经验和知识规划出产品的装配方案。这种方法工作量大、效率低,且难于保证装配方案的经济性。
随着计算机集成制造CIMS和并行工程CE技术的发展和应用,一方面对装配相关的设计技术提出了计算机化的要求,以提高和产品开发过程中其他环节的集成化程度。另一方面要求装配方案的优化以降低成本和缩短规划时间以加快产品开发进程。受“需求牵引”和“技术推动”两方面的影响,80年代初,出现了对计算机辅助装配规划(ComputerAidedAssemblyPlanning,CAAP)技术的研究。到目前为止,CAAP经历了几个不同的发展阶段,出现了4种代表性的方法,按照出现的时间顺序及方法的特点,笔者将其归结为经典装配规划方法、虚拟装配规划方法、装配规划软计算方法和协同装配规划方法。
1经典装配规划方法
早期CAAP的研究侧重于装配序列的规划,以产品CAD装配模型为基础,写作硕士论文一般采用几何推理的方法,通过产品装配建模、装配序列推理和表达以及装配序列评价和选择为产品面向装配的设计和装配工艺规划提供指导和支持,其过程通常如图1所示。
1.1产品装配建模
产品装配模型是装配规划的基础,为装配规划提供装配体和零部件的相关信息。常用的装配信息表达模型可分为图模型和矩阵模型。法国学者Bourjauct提出了联系图模型[4],将零件之间的物理接触关系定义为联系即装配关系,图中的节点对应零件,边表示所连接的零件间至少有一种装配关系。关系模型[5]进一步区分了零件之间的接触关系和联接关系,图中包含3种实体类型:零件、接触和联接,边表达了实体间的关系。产品等级装配模型[6]将装配体看成具有层次结构性,即装配体可以分解为子装配体,子装配体又可分解为下级子装配体和零件的集合,以此表达产品的装配组成。
矩阵比图易于计算机表达和实现。Dini和Santochi[7]利用干涉矩阵、接触矩阵和连接矩阵表达产品,干涉矩阵描述了零部件间沿坐标轴方向装配时相互间的干涉情况,接触矩阵描述了零部件间的物理接触状态,连接矩阵描述了零部件间的连接类型。为减少矩阵的数量,Huang[8]等把6个干涉矩阵合并为一个拆卸矩阵,集成的表达零部件间沿坐标轴方向的干涉情况。
1.2装配序列推理和表达
基于联系图模型,Bourjauct采用人机交互“问答式”方法获取装配优先约束关系[4],写作医学论文随后DeFazio和Whitney[9],Baldwin[10]等人的工作进一步较少了需要由用户回答问题的数量,然后通过对装配优约束关系进行推理得到联络建立优先关系的层次模型表达产品的装配序列。
“割集”法是基于拆卸策略的装配规划中通常采用的图论算法。HomemdeMell和Sanderson[5]通过对产品联接图进行缩并,利用“割集”算法对联接图进行循环分解,生成所有可能的子装配体,直到不可再分。并提出了装配序列的AND/OR图表达方法,图中的节点对应装配过程中的子装配体或零件,超弧表达将子装配体或零件联接在一起形成更大子装配体的装配操作。因为“割集”算法的计算复杂性为O(3N)(N为零件个数),因此,对于复杂产品的装配顺序规划存在指数爆炸问题,这是难以让人接受的。
1.3装配序列评价和选择
装配序列的选择对装配线设计、装配成本、装配设备选择有很大影响,写作职称论文而评价是选择的基础。装配序列的评价可分为定性和定量两方面因素[11]~[13],定性因素主要考虑的有装配方向换向的频度、子装配体的稳定性和安全性、装配操作任务间的并行性、子装配体的结合性和模块性、紧固件的装配、零件的聚合等。定量因素主要考虑的有整个装配时间(包括子装配体的操作时间、运输时间等)、整个装配成本(包括劳动成本、夹紧和加工成本)、产品在装配中再定位的次数、夹具的数目、操作者的数目、机器人手爪的数目、工作台的数目等。
更多的经典装配规划方法研究文献可以参见TexasA&M大学Wolter教授的“AssemblyPlanningBibliography”[14],其中收集了自1980年起近15年经典装配规划方法的相关研究。经典方法一般表达出全部的序列解空间,这使它可能从中找出最优的装配序列,但随着产品中零件数量的增加,解空间的组合爆炸给序列的存储、选优带来极大困难;且序列的几何推理方法不易融入人类的装配知识,难免产生众多几何可行但工艺不可行的序列结果。
2虚拟装配规划方法
虚拟现实技术为装配规划的“人-机”协同工作提供了契机。虚拟装配是指由操作者通过数据手套和三维立体显示设备直接三维操作虚拟零部件来模拟装配/拆卸过程,无需产品或支撑过程的物理实现,通过分析、先验模型、可视化和数据表达等手段,利用计算机工具来安排或辅助与装配有关的工程决策[15]。虚拟装配过程中,人机可以充分发挥各自的优势,即人通过直觉/装配经验和知识决定产品的装配过程,但不能精确地判断当前所有可能装配的零件,也不太可能准确判定装配某一零件后装配体的稳定性等因素,而通过一定算法和规则实现的机器智能刚好弥补人的不足。虚拟装配方法得到的不仅仅是零件的顺序,还可以包括零件路径、装配工具、夹具和工作台等信息。图2为虚拟装配规划的工作步骤。
国外虚拟装配规划的研究以沉浸式虚拟装配环境VADE[16],[17](VirtualAssemblyDesignEnvironment)为代表,写作英语论文通过建立一个装配规划和评价的虚拟环境来探索运用虚拟现实技术进行设计、制造的潜在技术可能性,为机械系统装配体的规划、评价和验证提供支持。在虚拟环境中,利用提取并导入的CAD系统产生的装配约束信息引导装配过程;通过引入了质量、惯性和加速度等物理属性,基于物理特性进行装配建模,逼真地模拟真实装配环境;支持双手的灵活装配和操作;记录虚拟装配过程中产生的扫体积和路径信息并可进行编辑;建立了工具/零件/人相互作用模型,支持装配工具在虚拟装配环境中的运用。
国内管强等[18]将虚拟现实技术与面向装配设计的理论相结合,建立了一个虚拟环境下的面
向装配设计系统(VirDFA)。万华根等[19]建立了一个具有多通道界面的虚拟设计与虚拟装配系统(VDVAS),通过直接三维操作和语音命令方便地对零件进行交互拆装以建立零件的装配顺序和装配路径等装配信息。在面向过程与历史的虚拟设计与装配环境(VIRDAS)中,张树有等[20]通过识别装配关系进行装配运动的导航,实现虚拟拆卸/装配顺序规划、虚拟装配分析。从集成的观点出发,姚珺等[21]提出面向产品设计全过程的虚拟装配体系结构,从方案设计、结构设计和装配工艺设计3个层次上分阶段地对产品可装配性进行分析与评价。田丰等[22]提出一个面向虚拟装配的三维交互平台(VAT),简化了虚拟装配应用系统的构造,便于应用的快速生成。
应用虚拟现实环境开展装配规划,提供了一种新的思路和工具。但是,虚拟环境的构建需要较大资金的软硬件投入,另外,虚拟现实技术本身(如图形的高速刷新)及其相关硬件技术(如力触觉设备)的不成熟使得虚拟装配的研究仍处于探索阶段。
3装配规划软计算方法
1994年,Zadeh教授将模糊逻辑与智能技术结合起来,提出了软计算方法(softcomputing)[23]。软计算以模糊逻辑、神经网络和概率推理为基础,不追求问题的精确解,以近似性和不确定性为主要特征,所得到的是精确或不精确问题的近似解。为避免组合爆炸同时又能得到较优的装配规划方案,近来,基于建模、表达和寻优一体化的装配规划软计算方法得到广泛关注。
3.1装配规划神经网络方法
神经网络是模拟人类形象思维的一种人工智能方法,它是由大量神经元广泛互连而成的复杂网络系统,写作留学生论文单一神经元可以有许多输入、输出,神经元之间的相互作用通过连接的权值体现,神经元的输出是其输入的函数。若将优化计算问题的目标函数与网络某种状态函数(通常称网络能量函数)对应起来,网络动态向能量函数极小值方向移动的过程就可视作优化问题的求解过程,稳态点则是优化问题的局部或全局最优解。
Hong和Cho[24]用于机器人装配顺序优化的Hopfiled神经网络中,考虑装配约束、子装配体稳定性和装配方向改变等因素建立网络的能量方程,基于优先约束推理和专家系统提供的装配成本驱动网络的进化方程得到优化的序列。但由于神经网络缺乏全局搜索能力,计算结果显示,该方法容易产生不优化的装配顺序,且常常只能得到一个局部最优的装配序列。另外,参数选择和初始条件对网络的灵敏度影响大;神经网络在应用前须进行训练,而训练时要由专家提供较多可行的顺序作为样本。而样本可能是针对某种类型的产品,对其它类型的产品则不一定适用,该方法的应用范围窄。
3.2装配规划模拟退火算法
模拟退火算法源于固体退火思想,将一个优化问题比拟成一个热力学系统,将目标函数比拟为系统的能量,将优化求解过程比拟成系统逐步降温以达到最低能量状态的退火过程,通过模拟固体的退火过程获得优化问题的全局最优解。
Saeid等[25]利用模拟退火算法进行装配序列规划时,根据产品装配模型获得装配优先关系,将装配过程总装配时间和重定向次数运用多属性应用理论组合成单一目标函数,作为装配序列优化的评价函数。Hong和Cho[26]将装配约束和装配过程的成本映射为装配序列能量函数,利用模拟退火算法使装配序列能量函数扰动地逐步减小,经过多次迭代,直到能量函数不再变化为止,最后得到具有最小装配成本的装配序列。作者将该方法应用到一个电子继电器装配体上,并将其性能与利用神经网络[24]的装配规划方法进行了比较,结果显示基于模拟退火的装配序列优化方法可以产生较好的装配序列并且在运算时间上优于人工神经网络方法。
模拟退火算法具有较强的局部搜索能力,并能使搜索过程避免陷入局部最优,但模拟退火算法对整个搜索空间的状况了解不多,不能使搜索过程进入最有希望的搜索区域,从而使得算法的运算效率不高。
3.3装配规划遗传算法
在众多软计算方法中,遗传算法得到了众多研究者的重视。写作工作总结遗传算法是模仿生物自然选择和遗传机制的随机搜索算法,它将问题的可能解组成种群,将每一个可能的解看作种群的个体,从一组随机给定的初始种群开始,持续在整个种群空间内随机搜索,按照一定的评估策略即适应度函数对每一个体进行评价,不断通过复制、交叉、变异等遗传算子的作用,使种群在适应度函数的约束下不断进化,算法终止时得到最优/次最优的问题解。图3为装配规划遗传算法的一般流程。
装配规划遗传算法的研究重点集中于设计装配序列的基因编码方式以包含更多的装配过程信息、设计基因操作的形式和改进遗传算法的局部搜索能力上。Lazzerini等[27]的分段编码遗传算法中,将染色体分为3段编码,第1段表示参与装配的零件编号,第2段表示零件的可行装配方向,第3段表示装配工具,从而使染色体包含了部分工艺信息。为了提高算法的性能,文中将装配体分解为子装配体进行装配,减少了参加装配序列规划的零件数目;Guan等[28]采用基因团编码方式,一个基因团表达一个零件的装配操作,由被装配零件号装配元、装配工具装配元、装配方向装配元和装配类型装配元组成。在扩大采样空间选择下一代种群的基础上,通过交叉和多层次变异实现装配序列并行优化。廖小云和陈湘凤[29]在装配序列规划遗传算法中设计了复制、交叉、变异、剪贴和断连5种遗传算子寻找装配序列优化解。在Smith等[30]的增强型遗传算法中,选择下一代个体并不完全依靠适应度,而是先把一定数量较优的个体复制到下一代,将适应度低但几何可行的序列用于继续产生序列,直到满足下一代种群中序列个数的需求,从而使算法能跳出局部最优点,在全局范围内搜索最优解。
理论上,找到全局最优装配序列要求参加演化计算的种群规模要足够大,迭代次数要无限
多,但在计算资源和时间限制下是达不到要求的。因此,遗传算法求解装配规划问题的效率和结果依赖于初始种群规模及其质量、遗传算子及其操作概率等因素。
4协同装配规划方法
装配体作为实现产品功能的载体,零部件可能由不同的企业设计,零部件和产品可能在不同的装配工厂完成装配过程,因此需要设计团队的协同工作和决策以保证装配质量和降低装配成本。计算机和网络技术的快速发展缩短了异地人员在时间和空间上的距离,为实时的“人-机-人”协同装配工作提供了可能。
Wisconsin-Madison大学[31]提出网络环境下的电子化装配(e-Assembly),探讨在Internet/Intranet上利用3D模型进行协同虚拟装配和拆卸的方法论和工具,拟实现的关键技术包括3D交互可视化、协同装配/拆卸/维护/回收等。目前已开发了Motive3D系统,利用Synthesizer模块可以交互/自动进行产品的装配建模和规划,Visualizer模块为用户在Web平台上提供装配序列规划结果的可视化仿真,但缺少交互修改、调整功能。在ATS项目[32]实施中,为了向异地的开发人员展示装配设计和装配规划结果,尝试利用VRML作为可视化工具,一方面供设计团队浏览零部件设计,另外将装配模型用文本编辑软件进行编辑,生成装配序列的VRML仿真文件,供异地的设计团队实时进行评价和提出修改意见。但手工编辑文件不但花费的时间长达一周,而且每次设计修改后都必须重新编辑;同时,仿真文件仅具有浏览功能,不能进行交互修改。
Web环境下的协同装配规划方法[33]采用协同工作环境下的装配建模、装配规划任务分配和装配序列合成等技术,通过对复杂产品装配规划问题的分解,即降低了单机规划工作模式的复杂度,又便于集中不同地域多专家的装配知识和经验进行装配规划方案的协同决策。面向协同广义装配[34]通过确定装配子任务编码方法、装配人员评价指数和制定协同装配协议,以VRML为产品模型载体实现协同装配系统。在装配知识和规则的支撑下,支持局域网内多用户实施产品预装配、验证零部件可装配性,相关的装配人员能够协同讨论装配方案。Web环境下3D交互装配可视化仿真结构是一个符合开放技术标准的可视化装配系统[35],它基于VRML-Java实现装配场景的动态生成、装配控制、碰撞检测以及装配过程的动画回放等功能,目前完成了基于“堆叠”思路的装配验证方式。但该系统属于单用户系统,不能支持多用户的实时协同装配工作。
5结论与展望
CAAP的研究在理论上取得了一定的成果,在工业界也得到了一定的应用,但相对而言还很少,这说明该技术距离工业实用还存在较大差距。装配规划是一个经验和知识密集型的工作,同时又与具体行业和产品有紧密的关系。经典装配规划方法的精确推理在保证序列的几何可行性方面具有优势,而软计算技术能够将人的模糊知识融入规划过程中,使得结果具有更好的工艺可行性,两者的适当结合将有利于模仿人类装配专家的实际装配规划过程,从而得到合理的装配方案。
跨地域、跨国家的网络化、协同化产品设计和制造新模式的形成使产品装配成为一个需要协同工作和决策的问题。随着虚拟现实技术和网络技术的进一步发展,建立基于网络的协同装配决策平台和虚拟环境,支持异地多人员协同装配方案决策将是新形势下装配规划研究的新趋势。
参考文献
[1]苏强,林志航.计算机辅助装配顺序规划研究综述[J].机械科学与技术,1999,18(6):1006~1012.
[2]石淼,唐朔飞,李明树.装配序列规划研究综述[J].计算机研究与发展,1994,31(6):30~34.
[3]牛新文,丁汉,熊有伦.计算机辅助装配顺序规划研究综述[J].中国机械工程,2001,12(12):1440~1443.
一、资金筹措、内外协调方面
反映,是财务工作的基本职能之一。财务工作人员必须对学校发生的每一笔经费通过不同的方式、方法进行规范记录,反映在凭证、帐簿和报表中,以备随时查阅。我校财务室已经对日常工作流程熟练掌握,能做到条理清晰、帐实相符。从原始发票的取得到填制记帐凭证、从会计报表编制到凭证的装订和保存都达到正规化、标准化。做到全面、及时、准确的反映。
资金是学校正常教学活动和学校发展的血液,我们开源节流,较大的绥解了学校的资金压力,保证了学校正常教学工作的开展。
在对外联系的过程中,我们坚持始终把学校的利益放在首位,坚持维护学校的整体形象。以年初计划安排的经费为限,尽力使所花费的每一分钱都有回报为基本准绳,时时不忘宣传学校,为学校整体发展尽本部门的最大努力。
二、财务会计核算方面
核算,也是财务工作的基本职能。核算包括成本核算、工资核算、费用核算等等。在费用核算上采取分处室核算,随时都可以查出每各处室每个月实际发生的费用。
(一)精心设计会计核算体系,全面、真实、及时的提供财务会计信息,为领导决策等提供有用的决策信息,得到领导的肯定和赞扬
“凡事预则立”,学校全体财务人员在学校领导和有关专家的指导、帮助下,总结以前年度会计核算经验的基础上,结合学校的具体情况和年度财务工作目标,通过会议研讨、日常交流、向专家请教、向兄弟单位学习和再实践再总结等多种形式,事先根据学校发展目标对会计核算资料的要求,利用现代化的会计核算手段,精心组织、设计学校的会计核算体系和会计信息报告系统。在符合国家正常财务核算对财务工作要求的前提下,利用电化手段设置了财务核算体系,为领导的决策,上级主管部门、财政、税务监督,内部各部门控制使用资金等多方面及时提供了大量真实、完整、有用的财务信息。
(二)坚持会计创新,克服工作中的种种压力与困难,在会计人员较少的情况下办理了大量事项,取得了阶段性的工作成绩。
由于近年来由于学校扩大办学规模,学校财务工作压力日易显现。为适应财政、物价、工商、税务体系的要求,全面维护学校的整体利益,确保学校的利益最大化,在进行账务处理的过程中,一项资产的购置支出不得两次进入成本。总务处在相关领导与有关专家的指导、帮助下,按国家相关法律、法规的规定,将原来学校统一按照事业单位会计制度的核算模式进行分事业支出和经营支出分别会计制度进行会计核算,即将学校经营支出的资产购置采用经营核算的模式,分次计提折旧的方式进入成本,为学校节省大量的资金流出,为学校的发展提供了财务基础。
三、财务会计监督方面
监督,是财务工作的另一项基本职能。首先是每个处室每笔经济业务的合法性、合理性进行监督,不能无意的为一些工作人员创造犯错误的氛围。在这方面,严格按有关制度执行,铁面无私从不放过任何不合理事情;其次是对学校整体资产进行监督,定期进行固定资产盘点,以保证学校财产不受侵害。
总务处全体人员坚持从细微处入手,按国家财务规定对每一笔收支票据的真实性、完整性进行认真审核,严格控制现金的支出,对超过现金限额的支出按国家相关规定严格控制现金的使用。加强财务印章的管理和使用,定期进行资金核对。确保学校资金的安全、完整。进一步加强资产和财务票据的管理,采取专人负责,日常工作中做好各种财政、税务票据的领用、核销、库存等的台账登记工作,每次都向领用人书面交待清楚各种票据的使用规定、注意事项等相关的事宜,及时核销各种票据以确保学校的所有收入及时进行账务处理,坚持财务“收支两条线”,严格实物资产的入库手续,从源头做好学校的财务监督工作。
财务“收支两条线”是学校所有财务工作都必须遵循的一个重要的财务纪律,就是所有的财务收入都必须入学校统一的财务账务,所有的支出都必须按学校事先规定的用款手续办理用款,涉及到财政性资金收支内容的还必须按国家财政性资金收支的规定办理预算外资金的财政专户交存、返还和资产购置、日常大宗消耗的政府采购。做好学校的财务票据管理工作就是做好了财务“收支两条线”的源头控制工作,总务处正是从这一关键的源头控制入手,严格区分学校的收支,做到全年财务收支无差错。受到学校领导和有关上级主管部门领导的好评。
四、经费管理
管理,是财务工作的一项重要职能。首先是为领导管理和决策提供准确可靠的财务数据,学校财务室能够随时完成学校领导和各处室要求提供的数据资料;其次是参与学校管理和决策,对学校存在的不合理现象,财务室已经提出合理化建议,大部分已被采纳。
科学合理编制学校收支计划,并对计划过程进行控制和管理,合理配置学校资源,努力节约资金,加强资产管理,防止学校资产流失,对学校财务活动的真实性、合法性和合理性进行监督,积极开展财务分析工作,确保学校财务活动的效益性,开展了预算内经费管理、预算外经费管理和往来款项管理和其他工作。
㈠预算内经费管理工作
预算内经费全部由财政拨款,主要用于职工工资、奖金、离退休费、医疗保险、住房公积金和公业务费等开支。主通过以下工作来实现经费管理。
1、及时足额发放职工工资、奖金、离退休费等。
2、按期上交职工医疗保险金、住房公积金。
3、公业务费开支严格执行校长一支笔审批,报销时必须凭原始凭证据实列报,不能以领代报或以借代报,手续不完善、票据不正规和非正常开支的费用,一律不予报销。
4、采购、维修大额开支实行集体研究决定,并签订采购、维修合同,上报相关部门,完善控购手续后方可执行。
㈡预算外经费管理
预算外经费主要来源于学校对学生的杂费收取,主要用于学校的办公室费开支。
㈢往来款管理
往来款主要有书款、免费教科书款、特困生减免款、学生伤亡补助、计算机工程款、住房公积金个人部分、医保个人部分、个别所得税、代课金、教学奖惩、单位及个人借款,往来款一律执行专款专用,绝不挪作他用。
㈣其他工作
1、按时完成审批年终奖金审批、两年考核晋档和职称变动晋档工作。
2、认真进行校产清理上报,防止学校资产流失。
3、录入人事工资管理系统,完善单位人员人事工资档案,为高效管理奠定基础。
4、高质量、高要求完善预算工作。
五、XX年工作设想及需要改进方面
去年学校总务处尽管在会计核算、会计监督、会计报告、内外联系等多方面取得了阶段性的工作成绩,受到学校领导和上级有关部门领导的充分肯定。但不足之处也有很多,现将今年学校总务处工作设想
第一、在条件允许的情况下,增强学校财务计划执行情况的控制分析,进一步加强学校的财务、会计核算工作,将学校的财务基础工作进一步做实。
第二、增强财务计划的管理,加强计划执行情况的分析与控制,加强财务事先参与决策工作,从源头做好财务管理工作,为领导决策提供有用的决策信息。
第三、进一步加强财务日常监督工作,从学校的每笔收支入手,进一步严格执行国家相关的财经政策,保证学校财务工作的真实、完整,维护学校的整体利益。
第四、进一步加强与财政、税务、物价等相关主管部门的沟通、联系,为学校争取的优惠政策,为学校的发展争取的资金。
第五、坚持“财务收支两条线”,力争做到财务票据计算机管理,从源头加强收入的管理,进一步加强财务支出的审核工作并严格执行年度财务收支计划。按以收定支,先收后支,收支略有节余的原则控制、使用好学校有限的资金,使学校的每一分资金都发挥最大的财务效益。
第六、进一步加强内部部门间的沟通、协调工作,严格按部门职责做好本部门的工作,发挥财务部门应有的作用,进一步加强各部门人员既当家又理财的财务意识,推动学校整体财务工作再上新台阶,为领导分忧、解难。
第七、做好日常的会计核算、会计监督、会计报告和其他相关财务管理信息的核算、监督、报告工作,做好与税务、财政、物价等有关部门的联系、沟通工作。
六、几点感想
1、领导的重视与支持是搞好工作的关键。领导的重视程度越高,工作就越有依靠,发挥的作用也就越大。我们在认真做好工作的同时,注重同上级领导的交流,不定期汇报工作情况,争取领导的信任,取得了领导对工作的高度重视和大力支持。校领导对财务工作倍加关注,对重大问题的定性与处理亲自过问,对财务报告认真批阅,及时提出了整改意见和具体要求,为财务工作的顺利实施提供了有力保证。
2、财务工作要树立服务意识。财务工作的性质决定了财务工作必须坚持监督与服务并重,寓监督于服务之中。
3、工作方法及工作效率至关重要,充分体验到事半功倍和事倍功半的差距;
4、凡事都要付诸热心,相信耐力无所不能;
一学期的电教教研工作即将接近尾声。本学期中,全体电教组成员树立服务意识,真情奉献,密切合作,发挥集体智慧,团队精神,积极为学校教育教学活动提供优质服务。我们微机工会小组紧密围绕学校总的工作计划和学期初的电教工作计划,紧张有序地开展工作,较好地完成了学校的教育教学工作。现就将我校本学期的电教工作汇报如下:
在工作中,各位领导、老师给了我们有力的支持、配合和帮助,在此我们微机组全体成员表示衷心的感谢!我们有信心在后继的电教工作中,不辜负老师和领导对微机组的关爱,出色地完成了学校分配的各项任务,再创佳绩!
一、 政治思想方面
牢固树立为学生服务、为教师服务、为学校服务的思想。真诚、热情、公正的对待每一个人、每一件事。平时能严格遵守学校的各种规章制度,平时从不迟到、早退、不中途离校。严格遵守学校的教学管理制度,做到上课不迟到、不早退、不拖堂,严于律己,尽心尽责,以较高的要求来约束自己。
学校电教工作其核心就是服务--就是要竭尽所能为学生们服务,为老师们服务,为领导们服务。我们学校这块人手很少,只要接到任务,总是第一时间出色完成,不计个人得失,加班加点完成,干活时都勤勤恳恳,工作态度绝对一流。用6个字概括:热心、齐心、用心。
二、 软硬件建设方面
1、 软件建设
制度完善,分工明确,各司其职,责任到人,团队合作,打造品牌
(1)力求做到教育现代化设备配、管、用、研(教育技术、模式的研究)、训(师
资培训)一体,加强设备的监督、维护,用好现有设备,向设备要效率。
(2)加强网络管理,用好宽带资源,为学校教育教学服务。继续规范网络信息的收发,做好学校与上级领导部门的联系和交流。
(3)健全学校电教管理的网络,建立了电教工会小组、分工明确,责任到人,争得各
学科教研组通力合作,做到电教工作无小事,人人都参与,事事有人管。
(3)有健全的电教考核制度与监督机制,以管促用,分管领导会同电教组定期开展专
项自检自查会议,自查内容包括电教器材的维护和掌握情况,教学课的内容和质量,有线电视、广播的畅通状况,全校教师现代教育技术技能的培训和掌握情况等等,以掌握最新动态,及时调整工作思路,快速解决存在的问题。
(4)在电教教材资料建设上,我们总结以往管理工作的经验和教训,规范化管理,做到及时收集,及时整理,及时装订,建立了借还制度,资料管理有条不紊,如有损坏照价赔偿,电教软件专柜专储,硬、软件有防尘、防火、防霉、防高温保护措施,设备完好率达90%以上。
2、 硬件建设
只有舍得投入的学校,才能加快电教工作的发展,校领导高瞻远瞩,把电化教育作为实
现现代化工程的一个起点,不断加大投入,在完善办学条件的同时,突出电教装备的建设。这学期学校领导筹措资金购买了农远教育设备,新建60台电脑的微机室;各办公室配备办公电脑,布线,安装,调试,维护;微机公办室添置激光打印机;实现网络政务,无纸化办公,与世界接轨。
三、 教育教学工作方面
微机组全体教学人员牢固树立以课为本的思想,一起研究,讨论教学内容、教学方法和教学思路。平时重视教学方法和教学思想的探究,注重课堂教学效果,注重减轻学生负担,注重学生学习能力和应用能力的提高。
1、 每周每班一节微机课,尽可能将信息技术与语文、数学各学科进行整合,让学生更
全面有效地学习相关知识。
2、 平时组织教师经常开展经验总结、反思交流活动,这是一项经常性的工作,定期在
组内交流、探讨,养成从科研的角度观察、思考问题的习惯,通过实践、总结、多次循环,不仅把所学理论渗透、融化到了教学过程中,提高了教学质量,减轻了学生课业负担,而且提高了自身综合素质能力。
3、 积极配合区主管部门,做好现代教育技术的各类评比、竞赛的宣传和组织工作。教
学活动—正常教学,备课活动落到实处,克服机房条件,提高学生技能;区信息技术教师基本功;市小学信息技术首届论坛;区优秀教学案例、论文评选;区教师专业发展促进工程,小学信息技术学科教学研讨课(曹波徐雷);区六一希望杯小学生操作竞赛竞赛(优秀组织奖)
4、 中小学信息技术与学科整合教学案例评比,特等奖,曹敏,一等奖:梁晶波,朱可,
温玉莹。
5、 名师培训工程,启动仪式,微机组曹波—6个徒弟,市综合部名师拜师仪式;校名 《1》
师启动工程仪式;区省市骨干教师专业成长培训会
6、 参加各级各类培训,及时反馈。省信息技术教学研讨会;市公安局网站信息安全培
训;省英特尔未来求知计划教育;省英特尔未来教育—基础课程主讲教师培训;省中小学教师课件及学生作品指导教师培训会
7、 组织学生绘制六一“露一手”电脑作品,绘画作品,100多幅作品。
四、 电教工作方面
1、 有线电视,全校排查,顺利完成全校大型活动直播;全校广播系统,检查,维修。
2、 十一五电教课题,省、市、区检查,国家中期评估。
3、 五楼电教室,使用率高,设备完好,保证正常使用,卫生。
4、 录像课录制,编辑工作,国家级录像课上报。
5、 一年来学校大小活动有几十个,每个活动都离不开电教技术保障。大型活动,学
校名师启动仪式活动;区运动会,六一金色童年晚会,六小龄童,美国友人来访,等校内外活动照摄像,做好电教后勤保障工作。实时拍摄学校少先队、工会、课题研究、运动会等大型活动,为学校宣传与教育工作提供真实素材。
6、 区电教部;中央教馆第13届全国多媒体软件大奖赛吉林赛区选拔赛;区装备办:
第九届全国多媒体软件大奖赛吉林赛区选拔赛。
7、 每学期初认真组织电脑教师对学校所有电教设备(电视,录音机,投影,dvd等)
进行检查,有问题及时解决,特别是学校计算机都重新做系统,安装杀毒软件等一系列要用到的程序。保证设备的正常使用,提高设备的使用率,使设备更好地为教学服务,协助教育教学任务的完成。出现了问题就及时的处理,坏了就尽量自己修。为学校节约不必要的开支。
8、 每学期开学初,制定多媒体教室和微机教室的使用登记表,并摆放在各室,学期
结束收回留作档案保存。
9、 每学期开学初,认真做好教师的电教仪器和电子电教教材借阅登记工作,学期结
束做到有规律的归还。
五、 其它工作方面
1、打材料;一体机;复印机;负责指导教师打印材料。
2、机房机器维护,各办公室。
3、课件制作,做好绿叶,组织、指导学校教师参加课件竞赛。
4、学校网站规划,筹备。
5、校报编辑工作,做好相关辅助工作。
6、各级各类通知(区教育信息网,网络联系员qq群,各邮箱)下载分发,协调—各口打印下发《各项通知在线浏览操作简述》,在线办公,在线观看通知。
7、区督导检查中完成相关电教工作材料整理,装订,归档。
8、全校微机培训操作指导,网联博客(校博客群,校骨干教师博客群,丰满区骨干教师博客群),邮件收发等。区网联博客管理员。
9、区全天侯评比,做好相关电教工作。
10、 五楼文件共享和照片文件共享维护工作,保证全校校内网畅通,无纸化办工。
11、 装备监控设备调试,维护。
12、听从领导安排,随叫随到,在学校的各项活动(劳动实践总校、报送材料、儿童游园)中,尽职尽责,发挥应有作用。
六、 获得成绩
区第二届希望杯中小学电脑操作技能优秀组织奖;2人优秀指导教师;3人基本功竞赛获奖;2人市优质课获奖;3人获省级英特尔主讲教师称号;1人国家级录像竞赛课。1人参加全国课件竞赛;4人参加区市省级业务培训。
七、 主要存在问题
1、设备陈旧,更新缓慢,“巧妇难为无米之炊”。
2、工作还需要细化,专人专项管理,避免交叉。
Abstract: In order to solve the problems existed in traditional manual laboratory assessment and the tedious client-side record, to achieve more efficient performance evaluation and assessment and to furtherly improve the experimental teaching quality, this paper aims to build an online laboratory personnel assessment system and achieve assessment system intelligentization according to the school assessment standard.
关键词: 实验人员考核;实验室管理;考核智能化
Key words: experimental personnel evaluation;laboratory management;intelligent assessment
中图分类号:TP301 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)20-0205-03
0 引言
学校在制定发展规划、战略目标时,为了更好的完成这个目标需要把目标分阶段分解到各部门,最终落实到每一位员工身上,也就是说每个人都有任务。绩效考核就是对学校人员完成目标情况的一个跟踪、记录、考评。注意绩效考核的时效关系,绩效考核是对被考核主体过去进行评价并对其将来产生影响。
按照校院两级管理思路的要求,学校制定统一的考核标准作政策引导,对实验团队的聘期目标进行考核,重点考察基本任务的完成情况及标志性成果;学院负责考核工作的具体实施,全权负责考核的组织、材料审核、考核结果评定;执行可量化考核。工作量以课时为计量单位,按年度计算;考核的目的是检查聘期内实验系列岗位的目标任务完成情况。考核标准的目标是为了更加明确实验室工作的定位和岗位职责,故按实验教学和科研辅助的不同岗位职责定位,设置了不同的基本工作量要求,旨在引导从事教学实验工作的教学实验人员精力投入到提高实验教学质量工作中,引导从事科研辅助、技术服务的实验技术人员精力投入到发挥实验室资源效益、提供科研辅助服务和技术支持工作当中。基于此,本系统具有鉴定实验人员的资格、评判实验人员的工作业绩、有助于实验人员素质的提高和实验教学工作的改善、有助于实现实验人员队伍的科学管理的实现的意义[1]。
1 考核系统的分析研究
1.1 考核制度与方法 绩效考核,一般是指对员工在工作过程中表现出来的业绩、能力、态度以及个人品德等方面进行评价,并用之判断员工与岗位的要求是否相称的方法[2,5]。根据不同的环境和需求,又可以归类为相对评价法、绝对评价法、描述法、目标绩效考核法等等,而细分下去又有不同的考核方法。如图1所示;通过查阅本校《实验系列岗位人员考核标准(修订)》文档[6],对此进行分析研究,发现学校的实验室人员考核是融合了不同做法:既采用了量化考核制度,和评优挂钩,也贯彻了不同大学的“发现性教师评价制度”的思想,在约束实验室人员的同时也鼓励他们提高自己的教学水平。而从该文档的考核标准来看,应该是属于“绝对考核法”中的“目标管理法”,所以本系统也遵循该考核方法来设计。
1.2 考核系统目标 本系统的目的是完全依据学校的考核标准来实现考核系统的智能化,构建一个在线的实验室人员考核系统。该系统尽量简化了被考核人员和考核人员的操作,只需要输入实验数据或者签名,大部分考核逻辑由系统自动完成。因此,对用户可见的功能来说,本系统具有注册、修改资料、输入实验数据、查看被考核人员资料、签名通过等功能。系统采用三层架构,将传统的绩效考核模式与先进的网络应用相结合;操作简单方便、界面简洁美观。完全控件式的页面布局,使得录入工作更简便;具有实时性,被授权的当期考评成员用户不管身处何地,通过网络浏览器,即可登陆网络绩效考核系统。
考核分为两个层面:实验人员考核和实验评价管理,学院及实验中心根据学校对个人考核的指引标准对个人进行考核;对实验人员的聘期目标进行考核,重点考察基本任务的完成情况及标志性成果;学院负责考核工作的具体实施,全权负责考核的组织、材料审核、考核结果评定;执行可量化考核。工作量以标准学时为计量单位,按年度计算,便于和教师系列的教学、科研岗位考核工作量相互折算;系统自动计算个人绩效成绩并记录到数据库,保证成绩真实准确;在结构上应具有很好的可扩展性,便于将来的功能扩展和维护;系统运行应该快速、稳定、高效和可靠。
1.3 考核系统工作任务 为了实现系统开发目标,这次开发需要做的工作具体有两大部分:
①实验人员部分。作为系统的主要使用者,实验人员拥有大部分的功能使用。在注册了账号之后,最先拥有的登录权限。登录系统后,实验人员默认应该可以看到自己的个人资料信息,并且可以对这些个人资料信息进行修改。然后大部分页面都是对学校实验的考核数据录入,对这些实验数据拥有添加、编辑、删除的功能,系统应该自动给出相应的考核评分。此外,还可以输入个人工作总结,查看实验中心意见,下载实验室文档等额外功能。
②管理员(实验中心)部分。可以查看所有实验人员的资料,按照已审核、未审核、已评分、未评分分类,同时对未审核和未评分的实验数据进行审核和评分。实验中心还可以上传实验资料和各种文档提供给实验人员下载。
实验中心和实验人员的权重严格分开,同时不允许外来人员访问。
1.4 考核系统采用.NET平台开发 在开发技术上,.NET提供了全新的数据库访问技术,以及网络应用开发技术和Windows编程技术WinForm。在开发语言上,.NET提供了VB、VC++、C#、Jscript等多种语言支持;而Visual Studio则是全面支持.NET的开发工具[7,9]。
简单地说,.NET Framework是一个与硬件无关的程序执行平台。我们开发的.NET应用程序经过编译后是.NET Framework识别的中间语言代码(MSIL),而这些代码是与操作系统无关的。当程序运行时,Just-In-Time(JIT)编译器将其二次编译成专用于当前操作系统和目标机器的本机代码,通过托管的CLR环境和基类库在计算机上执行。所以,基于.NET开发的应用必须得到.NET Framework的支持,也因为此,.NET应用程序是通过.NET Framework框架来访问硬件,而非直接访问,保证了安全性[10,11]。所以实验室人员考核系统只采用了更为成熟的.NET 3.5平台开发。
2 考核系统的设计与实现
2.1 考核系统功能需求 通过对实验室考核文档的初步分析,发现用户的主要两个身份:实验室人员和管理人员。分别阐述这两个权限的操作,以确定系统的用例分析:
实验室人员的需求:实验室人员对系统最主要的操作是输入数据,而非查看数据。所以按照一份完整的实验流程下来,每一个步骤都提供输入的页面给该用户输入自己的实验数据,而系统能根据用户输入的数据自动计算考核结果,并且输入到数据库,以提供给管理员查看。另外提供注册功能和修改资料功能,方便新人员使用系统或者原有员工更新自己资料。
管理员的需求:管理员可以查看所有实验人员的数据,但是没有修改数据的权限,以保证数据的客观性和完整性,除非某些考核需要管理员自身参与评分。在管理页面上,管理员能看到所有提交实验数据的审阅情况,并且对通过考核的实验人员进行确认签名。同时管理员拥有提升权限的功能,可以把普通权限的人员加入成为新的管理员,但是不能降低权限,只能在经过学校同意之后,通过后台操作取消管理员的权限。
二者共有的需求:下载实验室文档的功能,文档由管理员上传,而所有人都可以下载已经被上传的文档。此外还有安全退出功能,系统默认是以浏览器为生命周期,只要不关闭浏览器,就不需要重复登录,在“安全退出”模式下, 可以立即清除历史记录,保证账户安全。
因为实验室人员考核系统的开发目的就是为了提高考核效率,所以对该系统的性能有一定的要求,具体表现在以下方面:
即时性:对数据的更新必须是即时生效和重新显示的。
安全性:管理员和普通实验人员的权限必须严格分开,同时对账号安全给予一定保护功能,还能防范一般的网络攻击。
精确性:对考核的数据要保证学校的精确度要求。
本系统主要分为两个子系统:一个实验考核子系统,一个实验审核子系统。其中实验考核子系统分为实验数据和考核意见两大部分,实验审核子系统分为查看数据和后台管理两大部分。
2.2考核系统的系统架构 实验室人员考核的架构是基本固定的,不会有太大的变化,如图2所示;但同时学校对实验室的考核标准却不是固定的,每一年都可能产生新的变化,因此对逻辑处理部分可能有经常性的变化。鉴于这种情况,本系统采取web开发的三层架构模式,三层架构把混乱的结构分离开来,让开发人员可以在某个时间段只关注其中一层。同时维护性也得到了增强,替换任意一层变成了一件简单的事情,减低了维护成本。同时部分借鉴MVC设计模式的经验,尽量降低了逻辑层和表现层的耦合度。由于.NET开发环境的天然条件,几乎不需要特别设置就可以达到三层架构的需要。
用户输入:用户登录的输入,实现在Defult.aspx页面;以及后面实验数据的输入。
实验人员视图:根据控制器对用户登陆的验证,而进入的实验人员的相关页面。控制器的角色由Defult.aspx.cs页面来承担,而实验人员视图包括了个人信息和所有实验人员权限的实验数据页面。
管理员视图:和实验人员视图一样,通过验证而进入的管理员相关页面。而管理员视图比较简洁,只有审核查看的首页和提升权限的页面,但是因为管理员还拥有进入实验人员视图的权限,所以同时可以进入实验人员视图所指向的页面。
实验数据输入模块:得到实验人员输入的实验数据后,能对数据进行必要的验证和检查,经过逻辑运算和算术运算后,把数据交给底层;同时也负责把底层提供的数据经过处理后,上交给上层显示。本系统最重要的实验考核功能大部分在这里实现。
实验审核和查看模块:得到底层提供的数据后,经过处理分类后,选择性地上交给上层显示;如果管理员进行某些和数据有关的操作,得到改变数据后,进行相应的处理后再把数据交给底层。
存储过程:直接操作数据库的语句,负责在数据库增加、删除、查找、更新数据。为了保证安全性,除了少数查询功能用SQL语句实现外,大部分操作用带参数的存储过程的形式封装,这样能一定程度上防范SQL注入攻击,同时也提高了系统执行效率[12,13]。
2.3 考核系统的模块设计 .NET开发的一个最大的特色是模块化设计,自身带有庞大的控件库可以直接使用,能节省大量自定义代码,高效方便[14,15]。由于不同类型的实验页面功能相似,按照功能划分九大模块:注册模块,提供新用户注册功能;登录模块,提供用户登录功能,确定用户是否合法;个人信息模块,显示被考核的实验人员自己个人资料;实验输入模块,实验人员输入各种等待考核的实验数据;修改资料模块,用于修改实验人员变动的个人考核资料;安全退出模块,可以删除用户登录的cookies;下载文档模块,提供实验室考核标准文档等下载;考核审阅模块,给管理员查看实验的考核和评分情况;提升权限模块,可以任命新的管理员。如图3所示。
2.4 考核系统运行与测试考 本系统是基于web2.0的在线考核系统,只需要浏览器的支持,和具体环境无关,但是为了让系统正常运行,还是需要做一次性的部署和设置。系统的登录界面如图4所示。
背景图片清晰明了地说明本系统的主要用途是实验、考核、记录。登录需要三个数据,分别是用户名、密码、和验证码。只要其中有一项输入为空或者错误,都会提示错误,登录失败;失败后建议重新刷新页面后再登录。如果没有账户,则需要点击“注册”,跳转到新用户的注册页面,必填的有用户名、密码、确认密码、验证码和注册邮箱;还有部分个人信息因为需要在系统中显示,建议此时填写,但是也可以登录系统后再补填资料。需要注意的是,注册时系统会对比数据库里的数据,用户名不能重复,否则会有提示,注册失败,此时请更改用户名,以确保注册成功。注册成功后的默认权限是实验人员权限。
3 系统特色
①系统开发最大的特色是“一页双面”。如果按照传统的方式,实验人员的页面和管理员的页面完全独立分开,虽然能保证权限的控制不会越界,但是双倍的代码量和数据同步只会增加系统的负担。所以本系统采用的方法是,管理员和实验人员共享大多数数据页面,他们之间的权限控制由系统根据情况来进行判断,显示共有权限的部分,而隐藏彼此不具有权限的部分来实现权限分离,大大降低了代码工作量。
②考核系统高效、透明、智能和可靠。系统最大限度使实验人员考核透明化、高效化及合理化,促进实验人员提高自身素质和业务水平,推动实验人员改进教学、提高实验教学质量;建立计算机化的考核系统来提高工作效率,对实验数据进行收集、分析、评价和反馈,为实验管理、决策提供可靠的数据支持;正确录入量化考核资料后,系统根据设计公式自动准确计算出考评分数和考评结果,系统自动计算个人绩效成绩并记录到数据库,保证成绩真实准确。
③考核系统实施效果显著。应用考核系统进一步加强了实验室的内部管理,促进各项工作合理化、规范化、制度化,实现目标任务的细化、量化,考核管理科学、公正,体现绩效挂钩,提高工作效率,适合实验室未来发展需求。
④考核系统操作方便,具有实时性。系统操作简单方便、界面简洁美观,完全控件式的页面布局,使得录入工作更简便;系统还将传统的绩效考核模式与先进的网络应用相结合,彻底摆脱传统的束缚,把实验室考核网络化,以在线系统的形式进行考核,具有实时性,被授权的当期考评成员用户不管身处何地,通过网络浏览器,即可登陆网络绩效考核系统。
4 结束语
基于.NET技术的实验室人员考核系统设计合理、功能齐全、界面友好,易于考核人员操作使用。通过测试表明,本系统完全能够替代传统手工考核方式,只要少量时间,就能记录下实验人员真实的情况,由系统自动计算量化分数,自动提交给管理员审核,大大优化了实验人员考核流程。提高实验室管理的工作效率、为实验室建设提供决策依据、对外展示学校实验教学的面貌和进程都具有积极意义。
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随着各行各业对板带材质量要求的不断提高,轧辊偏心成为影响产品质量的不容忽视的重要因素。厚度控制过程中的轧辊偏心控制技术的开发和研究仍然是板带材轧制所面临的共同课题。我国对轧辊偏心控制问题的研究还不深入,本论文的工作就是试图在这方面做些努力。
本文的研究内容是厚度控制过程的轧辊偏心控制技术,着重探索应用重复控制抑制轧辊偏心的控制方法,从频域和离散域两个方面提出厚度控制系统的重复控制器的设计方案,并对方案在稳定性、稳态特性、过渡过程特性和鲁棒性方面进行理论分析,同时对系统进行仿真研究。本文的主要工作如下:
⑴ 给出了冷轧厚度控制的数学模型和轧件硬度波动前馈补偿的控制模型;对轧辊偏心进行了系统、深入的研究,给出获得偏心信号模型的改进快速傅立叶变换的方法;
⑵ 针对单输入单输出PID厚度控制系统,首先提出了单轧辊偏心扰动重复控制频域设计方案,在重复控制环节中引入一种补偿器,有效提高了系统稳态精度。其次提出了多轧辊偏心扰动重复控制频域设计方案,提出了轧辊偏心的并行重复控制器结构。
⑶ 针对多输入多输出厚度、张力控制系统,首先给出了系统控制对象模型,其次提出了单轧辊偏心重复控制频域设计方案,然后扩展到多轧辊偏心控制系统,并给出了单轧辊偏心扰动和多轧辊偏心扰动时重复控制补偿器的设计方法。
⑷ 针对重复控制对偏心扰动的基波及其谐波抑制效果较好,而对基波和谐波附近频率扰动的抑制较差问题,提出了一种鲁棒重复控制结构,这种结构对轧辊偏心扰动信号的周期不确定性有较强的鲁棒性。
⑸ 因工程中普遍采用数字化设计,对于流量AGC、反馈AGC控制结构及流量AGC、反馈AGC、轧件硬度前馈的控制结构分别提出了单轧辊偏心、双轧辊偏心及多轧辊偏心鲁棒数字重复控制器设计方案。这些设计方案能有效地降低补偿器阶次。
理论分析和仿真结果证明上述提出的系统设计方案的有效性。
Application study on roll eccentricity control on cold rolling AGC system based on repetitive control
Abstract
As the tolerance requirement for the thickness of steel plate and strip products getting tighter and tighter, the roll eccentricity is becoming more and more important factor affecting the product quality. To precisely control the flat rolled products in cold rolling, an investigation on roll eccentricity becomes essential and such research is lacked in our country so far. In this thesis, attention is focused on control of gauge of steel plate and strip in the presence of periodic disturbances such as the eccentricity.
Repetitive control system, known to be effective for periodic disturbance, seems to fit naturally with the eccentricity compensation problem. The roll eccentricity control technologies in cold rolling of flat rolled strip based on repetitive control theory are mainly studied in this dissertation. The key innovations of this paper are summarized as follows:
⑴ The mathematical models of steel plate and strip gauge control are presented. A control scheme of feed forward compensation for material rigidity is put forward. Through theoretical analysis, the characteristics of roll eccentricity are summarized. An modified Fast Fourier Transform algorithm of acquiring roll eccentricity signal is proposed.
⑵ For SISO PID gauge control system, design in the frequency domain based on repetitive controller rejecting single roll eccentricity disturbance is introduced. A compensator is included for the first time in the control scheme. In addition, a control structure of repetitive controllers resisting multi roll eccentricity disturbance is proposed. All the design schemes have been analyzed. Simulations show that proposed schemes are effective.
⑶ For MIMO gauge and tension control system, repetitive control for a single roll eccentricity compensation is first presented.The structure is then extended to the case of multiple roll eccentricity. The design method of compensator of repetitive controllers is introduced. Theoretical analysis and simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the repetitive control structure proposed.
⑷ Repetitive control is useful if periodic disturbances act on a control system. Perfect (asymptotic) disturbance rejection can be achieved if the period is known exactly. For those cases where the roll eccentricity period changes, a robust repetitive controller structure is proposed. It uses a robust repetitive control structure in the feedback configuration, so that small changes of period do not degrade the disturbance rejection properties. The robust repetitive controller shows good result for rejecting eccentricity.
⑸ The digital robust repetitive control schemes compensating single and multiple roll eccentricity are proposed. The design framework can reduce the order of compensator effectively. The gauge adopt the structure of constant volume flow AGC and feedback AGC , avoiding system instability caused by control delay of measurement of height instrument. The material rigidity feedforward is added to the gauge control structure. The theoretical analysis and simulation results on the two gauge control structure show a good performance on the rejection of disturbances such as eccentricity.
目 录
摘 要 1
Abstract 2
1 绪论 1
1.1 问题的提出 1 1.3 重复控制理论研究现状 12
1.4 本文的主要工作及各部分内容安排 14
1.4.1 主要研究内容 14 2 轧辊偏心问题的理论分析和冷轧板板带厚度控制模型 17
2.1 轧辊偏心问题的理论分析 17
2.1.1 辊身和辊径不同轴的情况 17 2.1.3 偏心信号的采集和处理 20
2.1.4 应用MMFFT方法的偏心控制方案 31
2.2 带钢厚度控制模型 35
2.2.1 带钢冷轧过程的基本方程 35
2.2.2 厚度反馈控制模型 38
2.2.3 前馈控制模型 41
2.3 本章小结 44
3 冷轧SISO板厚控制过程中轧辊偏心的重复控制 45
3.1 单轧辊偏心扰动重复控制系统 45
3.1.1 厚度控制系统结构及组成 45 3.1.3 重复控制环节的设计 54
3.1.4 重复控制和鲁棒PID控制混合设计 58
3.2 双轧辊偏心重复控制系统 61
3.2.1 双轧辊偏心重复控制系统的结构及仿真 61
3.2.2 系统稳定性分析 62
3.3 多轧辊偏心重复控制系统 65
3.3.1 多轧辊偏心重复控制系统的结构及仿真 65
3.3.2 系统稳定性分析 66
3.4 本章小结 67
4 MIMO厚度、张力控制系统的轧辊偏心重复控制 69
4.1 厚度和张力控制系统结构和对象模型 69
4.1.1 过程控制模型 69 4.1.3 厚度、张力及速度控制系统的解耦 75
4.1.4 闭环控制系统仿真 78
4.2 单轧辊偏心扰动重复控制系统 80
4.2.1 系统结构 80
4.2.2 系统穩定性分析 80
4.2.3 系统品质分析 83
4.2.4 系统鲁棒性能分析 84
4.2.5 重复控制器设计 84
4.2.6 系统仿真 85
4.3 多轧辊偏心扰动重复控制系统 86
4.3.1 系统结构 86
4.3.2 系统稳定性分析 87
4.3.3 系统性能分析 88
4.3.4 系统鲁棒性分析 89
4.3.5 系统设计及仿真 90
4.4 本章小结 96
5 周期不确定的轧辊偏心鲁棒重复控制系统 97
5.1 周期不确定轧辊偏心扰动的重复控制原理和结构 97
5.1.1 常规重复器的结构及其对周期不确定扰动抑制分析 97 5.2 周期不确定单轧辊偏心扰动的鲁棒重复控制系统 106
5.2.1 系统稳定性分析 107
5.2.2 系统动态性能 108
5.2.3 系统鲁棒性分析 108
5.2.4 系统仿真 109
5.3 多周期偏心扰动的鲁棒重复控制系统 110
5.3.1 系统的结构及稳定性 110
5.3.2 双轧辊偏心扰动的鲁棒重复控制系统仿真 112
5.4 本章小结 113
6 厚度控制过程的轧辊偏心扰动数字鲁棒重复控制 114
6.1 数字重复控制器抑制扰动信号的原理 115
6.2 单周期(基波)扰动的鲁棒数字重复控制系统 116
6.2.1 系统结构 116
6.2.2 单周期扰动鲁棒重复控制系统的稳定性 119
6.2.3 单周期扰动鲁棒重复控制系统约束条件分析 121
6.2.4 单轧辊偏心(基波)扰动数字鲁棒重复控制系统 124
6.3 基波及二次谐波扰动鲁棒数字重复控制系统 126 6.3.2 数字重复控制器的设计 129
6.3.3 单轧辊偏心扰动(基波及二次谐波)鲁棒数字重复控制系统 129
6.4 多周期扰动鲁棒数字控制系统 131
6.4.1 系统的结构及鲁棒稳定性 131
6.4.2 双轧辊偏心扰动鲁棒数字重复控制系统 134
6.5 本章小结 135
7 总结与展望 136
7.1 本文的工作总结 136
7.2 今后研究展望 136
参 考 文 献 138
在学研究成果 145
致 谢 146
绪论
问题的提出 冷轧过程中,影响产品厚度精度的因素很多,但大体可分为两大类[3~5],即轧件工艺参数的变化和轧机状态的变化。轧件工艺参数的变化,主要包括材料的变形抗力和坯料尺寸以及张力、工艺等轧制工作条件的变化。板带材的化学成分和组织的不均匀、焊接时的焊缝等都会造成材料变形抗力的变化,在冷轧时引起出口厚度的波动。热轧钢卷(来料)带来的扰动主要有热轧带厚不匀,这是由于热轧设定模型及AGC控制不良造成的,来料厚度不均匀将使实际压下量产生波动,导致轧制压力和弹跳的变化,进而影响产品厚度精度;热轧卷硬度不匀(变形阻力),这是由于热轧终轧及卷取温度控制不良造成的。来料厚差将随着冷轧厚度控制逐架减少。但来料硬度确具有重发性,即硬度较大或较小的该段带钢进入每一机架都将产生厚差。冷轧时带钢前后张力的变化、轧制速度的变化及摩擦系数波动等也是造成轧出厚度波动的原因。带钢轧制过程中的张力变化会改变变形区应力状态,从而造成轧制压力的波动和轧出厚度的不均。轧制速度变化主要是通过摩擦系数、轴承油膜厚度来影响轧制压力和实际辊缝,导致轧出厚度的变化。轧机本身的扰动主要包括不同速度和压力条件下油膜轴承的油膜厚度将不同(特别是加减速时油膜厚度的变化)、轧辊偏心、轧机各部分热膨胀、轧辊磨损等。轧辊偏心是高频扰动,会引起板厚周期性波动,影响产品质量。
此外还有工艺等其它原因造成的厚差,属于这类的有:不同轧制乳液以及不同速度条件下轧辊-轧件间轧制摩擦系数的不同(包括加减速时的摩擦系数的波动);全连续冷连轧或酸洗-冷连轧联合机组在工艺上需要的动态变规格将产生一个楔形过渡段;酸洗焊缝或轧制焊缝通过轧机时造成的厚差。这一类属于非正常状态厚差,不是冷轧AGC所能解决的,是不可避免的。
根据产生带钢厚度偏差的不同原因,可采取相应的厚度调节方式和措施来消除或减少它。目前,按其调节方式概括为[6,7]:
⑴ 调节压下量即改变辊缝;
⑵ 改变带钢在机架前、后张力或一侧的张力,即改变轧件塑性曲线的陡度;
⑶ 改变轧制速度;
⑷ 同时改变轧辊辊缝与带钢张力。
在上述调节方式中,最常用的是调节压下的厚度控制方法[8~10]。调节压下量即调节辊缝有两种不同方式,即:
① 电动杆涡轮带动压下螺丝转动使工作辊之间的相对辊缝产生变化来实现带钢厚度控制的。由于电机、减速机的惯性很大,电机及传动系统的启动、制动时间长,因此,从厚度控制指令发出到轧出预定的带钢厚度其控制时间更长。另外,因需大的电机、减速压下 它是通过电机、减速机、蜗机等机电设备,故轧机成本高,而且维修也不方便; 为了克服诸多因素对板带材厚度的影响,提高产品的厚度精度,已经开发了和发展了多种厚度控制系统[15~17],如测厚仪反馈AGC、压力AGC、流量AGC、监控AGC和前馈AGC等。传统AGC在控制精度方面各有其独特的特点,在轧机上得到广泛的应用[18~20]。
⑴ 测厚仪反馈AGC
测厚仪反馈AGC系统是在带钢从轧机轧出后,通过轧机出口测厚仪测出实际轧出厚度值,并将其与给定厚度值比较,得出厚度偏差:
(1.1)
再通过厚度自动控制装置将变换为辊缝调节量的控制信号,输出给压下或推上机构,以消除厚度偏差。用测厚仪信号进行厚度反馈控制时,由于考虑到轧机机构的限制、测厚仪的维护以及为了防止带钢断裂而损坏测厚仪,测厚仪一般装设在离直接产生厚度变化的辊缝有一定距离的地方,这就使检测出的厚度变化量和辊缝控制量不在同一时间发生,所以实际轧出厚度的波动不能得到及时反映。结果整个厚度控制系统的操作都有一定的时间滞后,用下式表示: 式中为滞后时间,为轧制速度,是轧辊中心线到测厚仪的距离。由于存在时间滞后,所以这种测厚仪反馈式厚度自动控制系统很难进行稳定控制。因此目前普遍采用利用弹跳方程对变形区出口厚度进行检测,然后进行反馈控制。这将大大减少滞后,但由于弹跳方程精度不高,虽然加上油膜厚度补偿等措施仍不能保证精度。这正是当前推出流量AGC的原因。安装了激光测速仪后可精确实测前滑,因而流量方程精度大为提高,用变形区入口及变形区出口流量相等法,根据入口测厚仪及机架前后激光测厚仪可准确确定变形区出口处的实际厚度,因而提高反馈控制的精度。根据流量变形区入出口流量相等:
(1.3)
式中: 分为入出口带钢宽度; 分为入出口的速度, 分为入出口带钢的厚度。一般情况下,入出口宽度变化不大,因而有:
(1.4)
从而得到出口厚度:
(1.5)
⑵ 间接测厚反馈AGC
为了避免直接测厚仪产生的时间滞后,常采用压力间接测厚反馈AGC系统。即借助于测量某一时刻的轧制压力和空载辊缝,通过弹跳方程计算出此时刻的轧出厚度,亦即:
(1.6)
式中:为轧出厚度,为轧制压力,为预压靠值,为空载辊缝,为轧机刚度系数。利用此测得的厚差进行厚度自动控制就可以克服前述的传递时间滞后,实现稳定的反馈控制,提高产品厚度精度。然而,在计算带钢出口厚度的算式中,是在轧辊轴承处测出的辊缝值,轧辊偏心对实际辊缝的影响在此反映不出来,这就给控制系统带来了误差。假定在某一时刻,偏心对辊缝的实际影响为,那么此时的实际辊缝值为,实际造成的厚度厚度波动值应为(假设该时刻没有其它因素使变化)
(1.7)
但由于此时辊缝仍为,所以由计算得出的厚度波动为:
(1.8)
因和符号相反,显然。这样,就给以作为反馈量的间接测厚AGC系统引入了误差,造成了间接测厚AGC系统调节质量的降低甚至恶化。即当有偏心存在时,实际板厚减少了,但由于这时轧制力增大,间接测厚AGC系统反而认为板厚增加了,因此控制器就越朝着使板厚减少的方向动作,结果使得比没有压力的AGC系统时的板厚精度更为低劣。
由此可见,间接测厚AGC系统克服了时间延迟,是一种实用、有效的厚度自动控制系统。但是,如前所述,间接测厚AGC系统不但不能对偏心有所抑制,而且还会由于轧辊偏心的存在而导致其控制质量的进一步变差。当产品精度要求较高或轧辊偏心较严重时,间接测厚AGC就不可能达到满意的控制效果。所以,在配置有间接测厚AGC系统的轧机上,常常附加一些抑制偏心影响的措施,如设置死区、带通滤波等。这些措施避免了轧辊偏心对间接测厚AGC系统的恶劣影响,却不能消除轧辊偏心对轧出厚度所产生的直接不良影响。
⑶ 前馈AGC
考虑到来料厚差是冷轧带钢产生厚差的重要原因之一,因此冷连轧机一般在第一机架前设有测厚仪,可直接量测来料厚差用于前馈控制,机架间亦设有测厚仪用于下一机架的前馈控制。前馈AGC的原理是根据来料厚度波动信号,再根据轧制速度作适当延时,在波动部分进入机架的同时调节辊缝,以消除厚度偏差。辊缝调节量为:
(1.9)
式中:为轧件塑性系数。
⑷ 张力AGC
冷轧带钢,特别是后面的机架,带钢愈来愈硬,越来越薄,因此塑性变形越来越困难,亦即其值越来越大,因而使压下效率越来越小。
(1.10)
式中:为压下效率,当远远大于时,为了消除一个很小的厚差需移动一个很大的。
采用液压压下后由于其动作快使这一点得到补偿,但对于较硬的钢种,轧制较薄的产品时精调AGC还是借助于张力AGC。当然张力AGC有一定的限制,当张力过大时需移动液压压下使张力回到极限范围内以免拉窄甚至拉断带钢。
⑸ 监控AGC
机架后测厚仪虽存在大滞后但其根本优点是高精度测出成品厚度,因此一般作为监控。监控是通过对测厚仪信号的积分,以实测带钢厚度与设定值比较求得厚差总的趋势(偏厚还是偏薄)。有正有负的偶然性厚差是通过积分(或累加)将相互抵消而得不到反映。如总的趋势偏厚应对机架液压压下给出一个监控值,对其“系统厚差”进行纠正,使带钢出口厚度平均值更接近设定值。为了克服大滞后,一般调整控制回路的增益以免系统不稳定,或者放慢系统的过渡过程时间使其远远大于纯滞后时间,为此在积分环节的增益中引入出口速度。其后果是控制效果减弱,厚度精度降低。克服大滞后的另一种办法是加大监控控制周期,并使控制周期等于纯滞后时间,亦即每次控制后,等到被控的该段带钢来到测厚仪下测出上一次控制效果后再对剩余厚差继续监控,以免控制过头。这样做的后果亦将减弱监控的效果。为此,有些系统设计了“预测器”,通过模型预测出每一次监控效果,继续监控时首先减去“预测”到的效果,使监控系统控制周期可以加快,并且不必担心控制过头而减少控制增益。
即此偏心将使带钢出口厚度产生的波动,这一严重影响是不容忽视的。不仅如此,如前所述,轧辊偏心还会对压力AGC系统产生不良的影响,使其调节质量恶化。所以,要想轧出高精度带钢,必须考虑补偿轧辊偏心影响的措施。采用厚度外环和压力内环的目的亦是为了抑制偏心的影响。轧辊偏心将明显反映在轧制压力信号和测厚仪信号中。对轧制力来说,实测的轧制力信号实际是由给定轧制力(其中包括来料厚度和来料硬度带来的影响)和偏心信号综合组成[1],考虑到这两部分信号在控制策略上是相反的,因此在未投入偏心补偿时必须通过信号处理将轧制力信号分解成两个部分。从轧制力信号提取出的偏心信息可以用下式表示:
(1.11)
式中:分是幅值、频率和初相角。频率与转速有关,幅值决定偏心大小,而初相角则决定于信号的初始坐标点,为此需在轧辊上设有单脉冲编码器(多脉冲等于将轧辊转角分成多个等分,并以其中一个坐标点作为初始坐标点)。从正弦特性可知,只有两个幅值相等但反相,频率相等并且初始角相同的两个信号相加才能完全互相抵消。否则,频率不同的正弦信号无法相加;幅值不同则无法完全消除偏心影响;初始角对不准则无法抵消,如果差还可能加剧而不是抵消。由于在实施控制时还要考虑液压执行机构惯性问题,采用这种两个完全相反的正弦波抵消的办法实施起来难度较大。
轧辊偏心控制技术的研究情况
轧辊偏心,一般可归纳为两种类型,一种是由辊身和辊颈不同轴度误差所引起的偏差,另一种是由辊身椭圆度(不圆度)引起的偏差,由于轧辊偏心的干扰,辊缝偏差一般可达0.025~0.05mm。轧辊转一周,其干扰变化一次,故轧辊偏心的干扰发生高频周期变化,从而造成成品带钢厚度的波动。轧辊偏心,主要是指支撑辊偏心,因为工作辊直径小,其偏心量只有几个;而支撑辊直径一般为1500mm左右,轧辊磨床加工精度能保证轧辊椭圆度约为,上下辊叠加。随着用户对产品质量要求日益严格,这种轧辊偏心的干扰越来越不能忽视。为了有效抑制偏心干扰,对系统各个部分的快速性和准确性都要求很高,任何部分的误差和时滞都会影响补偿效果,甚至可能使偏心的不良影响加剧。计算机在工业过程控制中的普遍应用和液压压下(推上)装置在轧机上的应用为解决这个问题提供了硬件上的可能性。由于电动机压下装置惯性大,传输效率低(一般),对周期性高频变化无能为力,一般只能在控制系统中设置“死区”,以避免压下螺丝周期性频繁动作。而液压压下系统惯性小,压下速度和加速度都显著提高(一般,同时具有设备重量轻、有过负荷保护能力等优点。对于消除由轧辊偏心所造成的这种高频变化的周期波动,必须采用这种液压压下(推上)系统。 第一类解决办法按其信号检测和模型辨识的在线和离线方式,可分为开环控制和闭环控制。按其信号处理手段可分为简单处理法、各种滤波器法和傅立叶级数法。早期的简单处理方法包括用千分尺直接测定支持辊的移动或间接测定轧辊轴承座的移动,并根据这个测定值调整安装在轧辊上的自整角机输出的正弦波的相位和振幅,按照与支撑辊移动相反的方向实施补偿。滤波器方法是一种常用的偏心信号检测方法。各种滤波器方法都程度不同地存在些问题,不可避免地混进偏心以外的频率成分,而又毫无办法地漏掉了偏心信号中的谐波分量。除了滤波器以外,还有解决偏心控制问题的傅立叶分析法。这一方法一般来说要比滤波器方法的信号处理精度高,补偿效果显著。北京科技大学孙一康教授和他的博士研究生刘淑贞在20世纪90年代初以上海第三冷轧带钢厂的高精度四辊可逆冷轧机为试验背景,配以必要的测量仪表和计算机系统,并利用快速傅立叶变换的偏心控制方案,利用相干时间平均方法的偏心控制方案和复合建模偏心控制方案进行大量的现场实验,取得了满意的实验效果[35~37]。
澳大利亚的E.K.Tech等提出的用于冷轧机的改进的带钢厚度控制器和我国原冶金部自动化院陈振宇教授等提出的冷轧机轧辊偏心自校正调节器则应属于第二类。在消除轧辊偏心影响的同时,也抑制了其它干扰因素对带钢厚度均匀性的影响。Tech方案是根据轧制原理,建立一套包括支持轧辊偏心效应、轧机部件的塑性变形过程和弹性变形形变在内的控制设计模型并估计偏心信号周期。反馈控制器对轧制力、滞回、与轧机有关参数和轧制力调整机构的非线形响应进行补偿。此方法在把偏心分量从厚度计法厚度误差估计中分离出来,通过前馈方法补偿偏心干扰效应的同时,也实现了准确的厚度估计,通过反馈回路完成了综合厚度控制。这一方法在澳大利亚公司的冷轧机的初步现场实现表明,它可使轧辊偏心对轧制力和带钢出口厚度的影响减少30%,使总的厚度精度提高40%。但此方法要求对轧机系统各部分的机理和参数都了解得很清楚,而且对测厚仪的安装位置等也有限制,这对有些轧机而言是难以实现的。
国外对偏心诊断、智能和最优控制的研究较深入和富有成果,主要有:Kugi等提出基于稳定传递函数的因数分解逼近和最小均方算法;Aistleitner K等提出采用神经网络进行偏心辨识的方法;Garcia等提出了采用多处理器实时偏心诊断方法和实时模糊偏心诊断方法;Fechner等提出了神经偏心滤波器,该滤波器用于在线偏心控制时对于变化的偏心周期具有较好的适应性,该方法还用到了递归最小二乘学习算法;Choi 等提出了偏心最优控制方法等。
除此之外,欧美日各大公司的工程专家也提出了多种轧辊偏心的补偿方法,这些方法又可以分为下面三类:
⑴ 被动轧辊偏心控制方法。这类方法不是试图补偿轧辊偏心对轧件厚度的影响,其主要目的是使辊缝控制系统对轧辊偏心引起的厚度干扰影响不敏感,而不需要辊缝按照辊缝偏心函数进行校正,这就排除了厚度变化增大的可能;
⑵ 主动轧辊偏心补偿法。这类方法一般包括轧辊偏心分量检测和随后得出的补偿信号送到辊缝调节器中以补偿轧辊偏心,轧辊偏心分量是从反映主要轧制参数(如轧制力、辊缝、轧件出口厚度以及带钢张力等)的信号中测得的,根据检测信号的不同处理方法,这类方法可分为下面两种:
① 分析法 轧辊偏心分量是通过应用数学分析法(例如傅立叶分析法)从检测信号中提取出来;
② 综合法 轧辊偏心分量是通过复制轧辊偏心分量得到,信号复制可采用机械法和电量法;
⑶ 预防轧辊偏心控制法。这类方法是在轧制前创造一些条件以便能减小偏心对厚度的影响,而在轧制中不采用任何校正措施。
国外公司典型的偏心补偿方法有:
⑴ 死区法 死区法是一种被动偏心控制法,此法通常可消除控制信号中的周期分量;
⑵ 轧制力法 轧制力法是一种主动式轧辊偏心方法,把出口厚度的误差信号转换成附加轧制力基准信号;
⑶ 辊缝厚度控制法 辊缝厚度控制法是利用安装在轧机工作辊之间的传感器测出轧制过程中的辊缝偏差,由德国Krupp提出的辊缝控制(IGC)系统就由辊缝传感器组成的,它们被装在机架每侧的工作辊辊颈之间,这样,它们不会受到带钢的损坏;
⑷ 前馈控制法 已经在轧机辊缝控制中得到广泛的应用,它包括以下三个步骤:
① 在上游机架的前几机架的轧制道次中,分段测出带钢厚度波动;
② 当带钢每一段即将进入末尾即机架轧制辊缝中时,确定所需的厚度修正量;
③ 在末尾几机架中对带钢每一段实施厚度修正。应用这种方法能够补偿包括轧辊偏心在内的各种因素在内的厚度偏差。一般在中间使用张力控制系统主要有两种。第一种是通过调节上游机架的速度进行带钢张力控制,第二是调节下游机架的辊缝进行带钢张力控制。成功采用前馈控制系统控制轧辊偏心的关键在于轧机电机能否使速度调节器获得适当的速度响应特性;
⑸ Newmann法 这种方法是由德国穆勒-纽曼公司的Newmann等人提出的,它是利用随支承辊同时旋转的凸轮来模拟轧辊偏心,位移传感器测出凸轮偏心,然后发出电子信号,传送给辊缝调节器。这种方法虽然简单,但没有得到广泛应用。原因是:
① 在机架中安装支承辊之前,显然要仔细测定每一个支承辊偏心幅度和相移;
② 在轧辊偏心测定结束后,每个凸轮和支承辊偏心相移必须一致。由于支承辊偏心明显非正弦变化,所以要把它和凸轮正弦变化对应起来相当困难;
③ 支承辊与凸轮外形的不协调性也是造成轧辊偏心不能得到补偿重要原因;
④ 不能补偿工作辊椭圆度造成的辊缝变化;
⑹ Alsop法 以测厚仪原理为基础进行辊缝控制。假设带钢厚度发生波动,使轧制载荷产生低频波动,而轧辊偏心使载荷产生相当高的频率波动,载荷信号的低频分量在任何通道都不会衰减,它将产生正反馈,正反馈大小为: 式中:为轧机纵向刚度,另一方面载荷信号的高频分量仅能通过一个通道,就这部分来说,载荷回路中产生负反馈信号,增益大小为,这样回路会产生信号,它被送到辊缝调节器以补偿轧辊偏心;
⑺ Smith 法 英国戴维联合仪器公司的Smith提出以测厚仪原理为基础的辊缝控制系统中轧辊偏心补偿法,它的缺点是使用了金属构件类型的整流器,它会产生于控制信号的波幅差不多的噪声信号;
⑻ Howard法 英国戴维联合工程公司的Howard提出利用在轧制过程中两个所测定的参数来测定轧辊偏心,第一个参数是安装在轧机每侧的载荷传感器测出轧制力的波动量,第二个参数为即将进入轧机的轧件厚度波动量;
⑼ Shiozaki(盐崎)、Takahashi(高桥)法 也称为轧辊偏心傅立叶分析法(FARE),它是日本的石川岛播磨公司(IHI)Shiozaki、Takahashi提出的,该方法应用了轧辊偏心量ec和轧制力变化量之间的关系:
(1.13)
式中:Q为轧件塑性系数,为轧机纵向刚度。因为轧辊波动量与支承辊旋转一周周期一致,于是可得:
(1.14)
式中:A为偏心量幅值,为支承辊角位置与轧辊零偏心位置之间的相位角。由于轧制力波动包含有许多不同频率的分量,对于一级谐波来说,根据简单傅立叶级数,其变化量表达式为:
(1.15)
式中:B、C为常数。在支承辊旋转一周的时间内,通过测量轧制力的变化量就可以获得A、B、C和,按照预设定的时间间隔对测定的轧制力进行采样,其中T是支承辊旋转一周所需时间,为旋转一周的采样个数。可得:
,,, (1.16)
通过FARE法测出偏心信号通过压力控制回路可以调节辊缝,以便减小或增大偏心补偿载荷,偏心补偿载荷信号将持续累积到轧辊偏心载荷分量在轧制载荷信号中完全消失为止。然后,当再也测不出偏心载荷分量时,FARE输出信号就被存储在存贮器中。随着轧制持续运行,FARE信号不断存储于存储器中,并且持续计算;
⑽ Cook法 西屋电气公司的Cook提出的方法是建立在假设轧辊偏心所起的轧制力变化为正弦变化,变化周期等于支承辊旋转周期基础上。假设,轧制力为
(1.17)
式中:为支承辊旋转一周对应的平均轧制力,为轧制力变化的振幅,为支承辊选定零位与平均轧制力对应的支承辊位置之间的夹角,为轧辊角位置。于是得到:
(1.18)
式中:分为上下支承辊对应的补偿信号波幅:
, (1.19)
式中:为轧机纵向刚度。
⑾ Fox法 Cook法的应用局限于双驱动布置的电机,而检测轧辊偏心需花费大量的时间,西屋电气公司的Fox利用上下支承辊之间的差异产生的摇摆现象控制偏心。根据Fox法,在压靠时将轧辊转动但不咬入轧件时测定轧制力,假定轧辊偏心变化量呈正弦变化,此时在一个偏摆周期内,两轧辊轧制力信号分别等于: 式中:分为上下支承辊角位置,分为偏心引起的轧制力波动幅度。
⑿ Ichiryu等人的方法 日本日立公司的Ichiryu等人提出提出连续测定入口带钢厚度和轧制力,然后使用这些测量值获得出口厚度,根据相关函数,利用统计方法就可以测出轧辊偏心造成的干扰量,然后从控制系统中消除;
⒀ Hayama(叶山)方法 该方法已应用在三菱重工研制的自动轧辊偏心控制系统中,这种方法的原理是使用在线和离线方法检测轧辊偏心,然后加权求和。离线法是在压靠条件下利用摇摆现象测定轧辊偏心,在线法是在轧制条件下,通过使一个支承辊相连的脉冲发生器信号和所测的轧制力信号联系起来,进行轧辊偏心检测;
⒁ Yamagui(山口)法 日本日立和新日铁公司的山口提出的轧辊偏心方法是通过出口厚度偏差采样测得的从头前转期间的数据计算出轧辊偏心补偿信号;
⒂ Weihrich和Wohld法 德国西门子公司的Weihrich和Wohld提出的轧辊偏心的方法是基于测厚仪原理,通过求和放大器用辊缝的输出信号和载荷传感器输出信号来计算板带出口厚度,而求和放大器的输出信号也包含有轧辊偏心成分。利用辊缝值和成正比的信号就可以通过信号混合器产生轧辊偏心总的信号,同时也改变入口处板带厚度变化成分和入口处板带稳定成分,利用高通滤波器,从混合器输出信号中去掉稳定成分;
⒃ Gerber法 伯里斯(bliss)公司的Gerber开发了一套自适应数字化偏心补偿(ADEC)系统,该系统利用了声学技术的最新成果,即具有复制信号中的任意选定交变成分的技术;
⒄ Ooi(大井)法 日本住友公司的Ooi利用支承辊平衡液压缸的这些机构来控制偏心。这种方法是使带有电动压下结构的轧机无须进行任何显著的的改进就可以实现系统高精度的快速效应。支承辊偏心通过傅立叶分析就可以确定出上下辊操作及驱动侧位置相关的轧辊偏心成分;
⒅ Ginzburg法 国际轧钢咨询公司及联合工程公司的Ginzburg提出两种轧辊偏心补偿方法,第一种方法是利用差拍现象,尤其是利用上下支承辊向同一方向发生偏心时轧辊偏心最小的事实;第二种方法是在轧制过程中对轧辊偏心进行连续补偿。
总之,随着对该高质量板带材需求的日益提高,轧辊偏心控制问题得到各国轧钢控制界的普遍重视,各种检测和控制方法相继出现。国外大公司一般在这个领域获得专利,我国在这个领域尚有差距,需要促进对轧辊偏心控制技术问题的理论分析和研究,不断使其走向深入和完善。
重复控制理论研究现状 针对周期信号发生器正反馈带来的非平凡问题在如何保证系统稳定问题,Hara等证明,如果对象是正则的且不是严格正则的,系统就能保证稳定[48]。为了克服这种重复控制系统不易稳定的局限性,Hara等1988年提出在重复控制环节中引用低通滤波器来滤掉高频部分,以高频部分牺牲一些特性来实现系统的鲁棒性。因此低通滤波器的选择对于重复控制非常重要,它的引入一方面有利于系统稳定,另一方面,却带来系统的稳态误差,它反映了闭环系统特性和系统鲁棒稳定性间一种折中考虑。1985年和1988年Hara等提出了基于状态空间的设计方法。近来,鲁棒优化控制和结构奇异值方法也用来设计和分析重复控制[49,50]。Peery 和 Ozbay(1993)利用无穷维优化控制原理提出了一种2步法设计优化重复控制器。他们同时提出通过优化重复控制器的滤波器进一步改善系统主要特性的方法。Guvcac(1996)对于连续时间的重复控制系统结构奇异值提出鲁棒稳定和动态特性分析方法,即分别用-1和1代替系统内模的延迟部分估计结构奇异值的下确界和上确界,这样就把原来的无穷维问题化作有穷维问题。可以利用这种结构估计连续时间重复控制系统的稳定性和鲁棒特性。但是,得出结构奇异值的下确界比用1代替时小,上确界又比用-1代替时大。直到延迟足够大这种估计才能得到满意的结果。另外,这种估计还需满足相位要求,因此这种结构不能用来综合。
重复控制器不断被改进,且被数字化[51~54]。为了减小控制器离散化造成的误差,很多研究者关注于用离散化方法直接设计重复控制器。Tomizuka等提出一种针对稳定开环对象的零相位偏差跟踪的重复控制器(Zero Phase Error Tracking Controller),这种方法特点是滤波器的结构和对象同阶并满足时延。基于相同的补偿器结构,Tsao和Tomizuka(1988,1994)进一步获得使系统鲁棒稳定的内模零相位低通滤波器的方法,给出了和非模型动态的关系,确定了鲁棒稳定的充分条件。这种方法可以用于最小相位和非最小相位系统。Alter 和Tsao推导出基于二维模型匹配算法的重复控制算法,并它应用到线性马达的控制过程。Kim和Tsao(1997)综合前馈、重复和反馈控制方法,实现电液执行器的鲁棒特性控制。Tsao 等把重复控制利用到凸轮机械的非圆旋转。在极点配置方法中,Ledwich 和Bolton提出了LQ(Linear Quadratic)设计方法。Hillerstrom和Sternby(1994)提出了基于标准Bezout辨识的极点配置方法。Bamich 和 Pearson(1991)提出了采样数据提升技术(lifting technology)并将其用于设计最优采样数据重复控制系统。Langari 和Francis(1996)提出基于结构奇异值的采样数据鲁棒控制系统的鲁棒分析方法。
Srinivasan和Shaw提出了频域设计方法[55,56],并提出了被称作重构谱的频率函数[57,58],利用它来判定重复控制系统的相对稳定性。如果在没有重复控制环节时闭环系统稳定,则对于频率,是系统稳定的充分条件。设计重复控制的离散时间重构谱的改进方法由Srinivasan和Shaw于1993年提出。基于谐波频率处对象频率响应的系统稳定改进方法在1995年由Sadegh提出。 Hanson(1996年)提出一种序贯重复控制系统。首先利用最优控制设计能增加闭环动态硬度的内环控制器,然后基于零相位偏差跟踪控制设计外环重复控制器以保证跟踪或抑制周期输入。由于这是两步设计(两个控制器分别设计),所设计的控制器阶次必然高。内环最优控制器的特性将在最大峰值2处被外环重复器降低。Guo提出利用替代基于重复控制零相位跟踪控制中的。选择和做为灵敏度函数进行频率调整,以抑制磁盘驱动伺服控制的二次谐波干扰的抑制。众所周知,基于重复控制的零相位偏差跟踪控制需要是低通滤波器,且频带尽可能宽。因为的选择必须兼顾重复控制特性和稳定鲁棒性,因此灵敏度函数的频率调整受这种因素限制。Li和Tsao成功应用鲁棒重复控制于磁盘伺服控制。
本文的主要工作及各部分内容安排
主要研究内容
由于重复控制对周期性信号具有很好的自学习能力,因此对周期性扰动具有很好的抑制作用。重复控制只需知道扰动信号的周期,对信号的初始状态,如初相角和幅值等没有要求,这样大大简化信号的检测,同时降低了控制难度。重复控制的难点在于对系统稳定性要求较高。国内外将重复控制应用于轧辊偏心控制的文献不多。围绕研究带钢高精度厚度控制的目的,本文以获得厚度精度控制为目标,重点研究厚度控制过程中应用重复控制抑制轧辊偏心扰动。本文主要做两方面的工作。首先针对厚度控制过程中轧辊偏心补偿问题的特点,将先进的的重复控制理论和自动控制理论有机结合应用到这个问题中来,提出控制方案;其次从稳态精度、稳定性和鲁棒性三个方面进行理论分析,对控制方案进行计算机仿真研究。
⑴ 首先提出了单轧辊偏心扰动重复控制抑制的单输入单输出(SISO)厚度控制系统频域设计方案,方案中为了弥补重复控制延迟环节前引入滤波器带来的控制精度问题,提出一种补偿器,给出了补偿器的设计方法。厚度控制采用测厚仪测厚的反馈AGC控制方案,用Smith预估器补偿被控对象滞后,补偿后的广义对象采用常规PID控制。同时还给出了一种将鲁棒PID控制器和重复控制设计结合在一起的混合设计方法。其次提出了多轧辊偏心扰动重复控制补偿的SISO厚度控制系统频域设计方案。对系统的稳定性、鲁棒性和系统动态品质进行了分析,同时对控制方案进行了仿真研究;
⑵ 针对多输入多输出厚度、张力控制系统,首先提出了单轧辊偏心重复控制频域设计方案,然后扩展到多轧辊偏心控制系统。采用逆奈奎斯特方法对被控对象进行解耦。对控制方案进行了理论分析和仿真研究,证明重复控制抑制单周期和多周期偏心扰动的有效性;
⑶ 针对重复控制对偏心扰动的基波及其谐波抑制效果较好,而对基波和谐波附近频率信号扰动的抑制较差,同时轧制过程中因各种原因造成轧辊偏心信号的周期可能波动或者偏心扰动信号不能准确测量或辨识情况,提出了一种鲁棒重复控制结构,从理论上证明了这种鲁棒重复控制较常规重复控制性能优越,对扰动信号的周期波动不敏感,具有很强的鲁棒性。将这种结构用于厚度控制系统,仿真结果证明了这种结构对周期不确定轧辊偏心信号具有很强的抑制能力。
⑷ 因工程中普遍采用数字化设计,分别提出了单轧辊偏心、双轧辊偏心及多轧辊偏心鲁棒数字重复控制器设计方案.这种设计能有效地降低补偿器阶次。厚度控制采用流量AGC和反馈AGC结合的控制结构,避开因测厚仪测厚滞后造成的系统不易稳定的弊端。所有方案都进行了理论分析,同时对所提出的硬度前馈和厚度反馈的控制结构在偏心扰动和硬度扰动下进行了仿真,结果证明这些方案的有效性。
各部分内容安排
全文共分7个部分,每部分的具体内容安排如下:
第一章首先阐述了冷轧板带厚度控制方法和研究现状,指出了抑制轧辊偏心扰动在高精度厚度控制过程中的重要性;其次,综述了国内外轧辊偏心的研究成果及现状。
接着全面介绍了重复控制概念的基本内涵、应用的对象和重复控制理论的研究成果;最后给出了本文的主要研究内容。
第二章首先全面而系统的归纳了轧辊偏心的的特点和性质,在此基础上,给出了获取偏心信号的改进傅立叶方法;其次给出了几种厚度控制模型,提出了硬度波动前馈控制模型。
第三章首先给出了单轧辊偏心扰动重复控制抑制的单输入单输出(SISO)厚度控制系统频域设计方案;其次提出了多轧辊偏心扰动重复控制补偿的SISO厚度控制系统频域设计方案。对系统的稳定性、鲁棒性和系统动态品质进行了分析,同时对控制方案进行了仿真研究。
第四章针对多输入多输出厚度、张力控制系统,首先提出了单轧辊偏心重复控制频域设计方案,然后扩展到多轧辊偏心控制系统。对控制方案进行了理论分析和仿真研究。
第五章针对周期不确定轧辊偏心信号,提出了一种鲁棒重复控制结构,从理论上证明了这种鲁棒重复控制较常规重复控制性能优越,并对其抑制周期不确定轧辊偏心信号进行了仿真。
第六章分别提出了单轧辊偏心、双轧辊偏心及多轧辊偏心鲁棒数字重复控制器设计方案,给出降低补偿器阶次的方法。对所有方案都进行了理论分析和计算机仿真。
第七章对全文工作进行了总结,提出了下一步工作设想。
轧辊偏心问题的理论分析和冷轧板板带厚度控制模型
轧辊偏心问题的理论分析
广义上说,轧辊和轧辊轴承形状的不规则引起辊缝周期性变化称为轧辊偏心。轧辊偏心会导致轧件厚度周期变化,轧辊的偏心可以归纳为两种基本类型。一种是由辊身和辊径的不同轴度引起的偏差所引起的;另一种是由轧辊本身所具有的椭圆度所产生的。而实际情况可能是两者共同作用的结果。
辊身和辊径不同轴的情况
图2.1 辊身和辊径不同轴的情况
如图2.1所示,为辊径的轴心,为辊身的轴心,为辊身的半径,X为与之间的距离。偏心运动轨迹相当于辊身表面可移动点A绕辊径轴线转动,即偏心波形为的轨迹。设支承辊转动的角速度为,,在三角形中, 由余弦定理可知:
(2.1)
设t=0时,=0,=,。由正弦定理得:
(2.2)
从而有:
(2.3)
因而有轧辊偏心运动轨迹的参数方程为:
(2.4)
根据以上参数方程,得轧辊偏心波形如图2.2所示。
图2.2 轧辊偏心波形
图2.3 辊身为椭圆时的示意图
轧辊具有椭圆度的情况
如图2.3 所示,o是轧辊的轴心,是理想辊身的半径,a 和b 分别是实际椭圆截面的长轴和短轴。实际情况可能不是椭圆。偏心波形为椭圆周上可移动点A与理想圆周的径向距离的轨迹,r为A到轧辊轴心线的距离。设辊身转动的角速度为,t=0时,,则有:
(2.5)
又由椭圆方程 得 :
即
从而
因此有
(2.6)
因而得到轧辊偏心曲线方程为
(2.7)
得到的偏心波形类似于图2.2。
如果两个辊的角速度相同,那么合成的偏心信号仍然是同频率的周波。这是因为周期信号可以分解为一系列的正弦波之和。而两个同频率的正弦波之和仍是正弦波。设和为两个角频率为的正弦波,其中
(2.8)
则合成的波形为
(2.9)
式中:
(2.10)
(2.11)
合成波形的振幅发生变化,相位发生偏移,频率保持不变。轧辊偏心波形一般不是纯粹的正弦曲线,而是包括多次谐波的复杂的周期波。它有以下特点:⑴ 周期性 轧辊每转动一周,偏心信号重复出现一次;⑵ 频率和幅值不是固定不变的。当轧制速度变化时,其频率也随之成比例变化。在轧制过程中,由于轧辊的热膨胀和磨损,偏心信号的幅值也会发生缓慢变化;⑶ 偏心信号不仅含有多次谐波,而且还含有各种各样的随机干扰。
偏心信号的采集和处理
轧辊偏心对厚度的影响可以用出口厚度变化的频谱分析来评估,斯太尔克利用快速傅立叶变换(FFT),从出口厚度数字化信号中分离所有周期分量,并依据所有轧辊转速和尺寸,能够辨别出大部分频谱峰值,通过对频谱选择过滤同时结合反变换FFT技术,每个轧辊对出口厚度变化的影响都能测量出来。从上面分析中,我们知道轧辊偏心信号是包括多次谐波的高频周期波,偏心信号的频率与轧制速度成正比。在生产过程中,由于随机噪声、缓慢变化量等的存在,采集的偏心信号会出现突变、漂移等无规则变化,但总的偏心信息不会突变。轧辊更换以后,它的偏心量就基本上确定了。,并在短时间内不会突变。根据这一特点,在每次换辊以后,在正常轧制状态下,对轧制压力信号进行采集,从中提取偏心成分,建立偏心模型。进而对轧辊的偏心进行补偿。
将采集到的轧制力信号进行A/D转换,然后进行去均值(去掉直流分量)和相干时间平均处理,使噪声干扰得以减弱或消除,提高信噪比;对预处理后的信号进行快速傅立叶变换(FFT),建立轧辊偏心参数模型。在轧辊上安装一个光码盘,以产生两列脉冲。一列相对轧辊某一固定点,每转一周发出一个脉冲,此脉冲作为采样和控制的初始定位信号;另一列是轧辊每转一周,光码盘发出128个脉冲数列以进行FFT,建立模型。相干时间平均方法适应于周期信号或重复信号,它将各个周期信号和噪声信号同时叠加后加以平均,如果噪声是随机的,则在叠加过程中会相互抵消,而信号是有规律的,叠加平均后幅值不变。必要条件是噪声应具有一定随机性,而信号则具有重复性,且两者互不相干。
设混有噪声的信号为,信号反映系统的某种基本特征。在相同的条件下,具有重复性。噪声为均值为零,方差为的平稳随机信号,且、互不相关。对第i个样本采样M次,然后做相干平均得:
(2.12)
傅立叶变换是在以时间为自变量的信号与以频率为自变量的频谱函数之间的变换关系。傅立叶变换可以辨别出或区分出组成任意波形的一些不同频率的正弦波。快速付立叶变换是建立在离散时间概念上的,它不单纯是对离散时间付立叶变换的近似,而是从离散付立叶变换出发,有一整套自成体系的、 离散时间域中的严格的基本定理和数学关系。离散付立叶变换能把一个有限长度序列映射成另一个有限长度序列,因而很适合于数字计算机计算。利用离散付立叶变换的一些代数结构,可以实现高速算法,快速付立叶变换能使离散付立叶变换的计算时间成数量级的缩短。快速付立叶变换的出现使付立叶变换已不仅仅是一种理论概念,而且成为一种技术手段。
⑴ 离散付立叶变换[65 ,66]
当用数字计算机对信号进行频谱分析时,要求信号必须以离散值作为输入,而计算机输出所得的频谱值,自然也是离散的。因此,必须针对各种不同形式信号的具体情况,或者在时域和频域上同时取样,或者在时域上取样,或者在频域上取样。信号在时域上取样导致频域的周期函数,而在频域上取样导致时域的周期函数,最后将使原时间函数和频率函数都成为周期离散的函数。
从严格的数学意义上讲,离散周期序列的付立叶变换是不存在的。但是,如果利用周期函数可能展开为付立叶级数的指数形式并使用冲激序列,则可以把付立叶级数逐项作积分变换,从而在形式上得到付立叶变换对。
设为一周期连续信号,如果以抽样间隔为的抽样率进行抽样,抽样结果为,则可表示为:
(2.13)
设一个周期内的抽样点数为,即到,则
可写成:
于是有:
(2.14)
对进行抽样等于先将它的一个周期抽样成,然后把这一个周期进行延拓。所以有:
(2.15)
式中上的符号表示周期重复,它是离散时间周期冲激序列,是的一个周期内抽样所得的数值;为抽样序号,;为抽样间隔;为的周期;为任意整数。
令,并将展开成付立叶级数
(2.16)
式中:,的单位为,系数可表示为:
(2.17) (2.18)
对式(2.18)进行付立叶变换得:
(2.19)
定义
(2.20)
由于
所以。这里是的个周期,。也就是说的周期为,在每个周期内,。于是,式(2.20)可写成:
(2.21)
上式说明,周期离散时间序列经付立叶变换后在频域中是离散频率的周期序列,这种形式的变换也称为离散付立叶级数变换。在数学上,离散周期序列的付立叶级数变换可简明表示为:
(2.22)
(2.23)
为了方便,令,则式(2.22)和式(2.23)可表示为:
(2.24)
(2.25)
离散付立叶级数变换是周期序列,仍不便于计算机计算,但离散付立叶级数每个周期序列却只有(一个周期内取点个数)个独立的复值,只要知道它的一个周期的内容,其它的内容也就知道了。同时限制式(2.24)中的和式(2.25)中的都只在区间内取值,就得到了一个周期的和一个周期的之间的对应的关系:
(2.26)
(2.27)
这就是有限长序的离散付立叶变换对。
上两式所示的离散付立叶变换对可以看成是连续函数在时域、频域取样所构成的变换,可以看作是连续付立叶变换的近似,是一种很有用的变换方法。然而,当数据有较长的长度时,这种变换的计算量是很大的。分析式(2.26) 和式(2.27)可知,当用直接方法计算DFT时,总运算量及总运算时间近似地比例于,这在很大时,所需的运算量及总算时间近似地比例于,这在很大时,所需的运算量非常可观,要想用DFT方法对信号作实量处理一般是有困难的。
⑵ 快速付立叶变换(FFT)
快速付立叶变换是为减少DFT计算次数的一种快速有效的算法。它使DFT的运算大为简化,运算时间一般可缩短一至二个数量级,其突出的优点在于能够快速高效地和比较精确地完成DFT的计算。
FFT改善DFT运算效率的基本途径是利用DFT中的权函数所固有的两个特性,一个是的对称性,即,另一个是的周期性,即。利用的对称性,可根据正弦和余弦函数的对称性来归并DFT中的某些项,结果可使乘法次数约减少一半。假定是一个高复合数,可利用权系数的周期性,把点DFT进行一系列分解和组合,使整个DFT的计算过程变成一个系列迭代运算过程。因为迭代运算的计算量要比直接计算的计算量少很多,尤其是当很大时,可能成百位甚至成千倍地减少。快速付立叶变换算法正是基于这一基本思想而发展起来的。权系数的周期性是导出FFT算法的一个关键因素,高复合性则是实现FFT算法的一个重要条件。根据不同的分解方法,可以导出多种FFT算法,如按时间抽取的FFT算法,按频率抽取的FFT算法,的高复合性则是实现FFT算法的一个重要条件。根据不同的分解方法,可以导出多种FFT算法,如按时间抽取的FFT算法,按频率抽取的FFT算法,为复合数的FFT算法等。时域抽点算法的迭代过程是基本在每级把输入时间序列分解为两个更短的子序列,频域抽点算法的迭代过程则基于在每级把输出频率序列分解成两个更短的子序列。
以2为基时域抽点FFT算法是最基本最常用的算法,基2算法要求采样点数为2的整数次幂。设有一个点序列,而,首先将按序号之奇偶分解为两个点的子序列,因而得:
(2.28)
如采用下列变量替换:(当为偶数时),(当为奇数时),则上式可变为:
(2.29)
又因
所以上式又可改写为:
(2.30)
由于对于均有定义,而及只对有定义,因此,有必要就情况下对2.30作出说明。根据DFT的周期性可得:
(2.31)
考虑到:
则上式可改写为:
(2.32)
经整理后得:
(2.33)
式中:和可分别写成序列和的点DFT。
式(2.33)表明,一个点DFT可分解成两个点DFT,而这两个点DFT又可组合成为一个点DFT,效果是相同的,但是运算量却大不相同。很明显,如果以一次复乘和一次复加称为一次运算,那么,计算两个点DFT约共需运算,此外再加上按式(2.33)组合需要次运算,所以按先分解后组合的方式计算一个点DFT总共约需次运算。当较大(即)时,它的运算量比直接运算点的DFT约可减少一半。
因为是2的幂,所以可进一步将每个点子序列按奇偶号分解为两个点子序列,再令每两个点子序列组合成一个点DFT……。上述分解过程还可继续进行,直到第次分解,每个子序列都只有两点。这样,就把点DFT的运算转化为级组合运算,M级组合就是M级迭代过程。每次迭代要求N/2次复乘和N次复加,M级迭代约需次复乘和次复加。每次迭代要求次复乘和点DFT的迭代运算过程是基于在每级把输入时间序列分解成两个更短的子序列,因此称为时域抽点算法。图2.4 说明了此迭代运算过程。
图 2.4 N点基2 FFT的M级迭代过程
经过FFT变换结果,就可以计算出各次谐波的振幅和相角,从而建立轧辊的偏心模型,其振幅A=,相角,频率随轧辊速度变化而变化。
偏心模型还必须转换为与采集脉冲对应的离散点的模型,即将带有三个参数的正弦波偏心模型转换成128个脉冲对应的离散点模型。轧辊偏心控制对检测和控制系统的准确性和快速性要求很高,定位定点采样保证了通过数据处理获得的偏心模型的唯一性和准确性。把正弦波的一个周期分成N段,列成表格,用步长DELTA扫过这个表,用序号作为角度参数,查表求出序列的值。假设每两个采样点之间的时间间隔维t,则正弦频率为。当步长不是整数时,采用点可能落在两表值之间,可以采用线性内插法加以修正。
⑶ 基2时域FFT算法的改进(MMFFT)
针对轧辊偏心信号本身及其控制问题的特点,对传统的基2时域FFT算法进行改进(MMFFT)。改进分两部,第一步改进的是取消传统FFT方法对采样持续时间的限制,使快速付立叶变换算法适用于处理轧辊偏心波动这类周期未知或变动的周期信号,同时又能抑制FFT固有的泄漏效应。第二步改进是就偏心控制问题而言,将周期信号中各次正弦波的绝对频率转换为相对频率,从而提高算法在偏心控制中应用的可靠性和实用性。
① 第一步改进(Modlified FFT)
人们对DFT感兴趣主要是因为它是连续付立叶变换的一个近似。近似的准确程度严格说来是被分析波形的一个函数,两个变换之间的差异是因DFT需要对连续时间信号取样和截断而产生的。因而在应用DFT解决实际问题时,常常遇到混叠效应、栅栏效应和泄漏效应等问题。
对一个连续信号x(t)进行数字处理时,要在计算机上进行计算,而计算机的输入只允许是数字信号,所以必须对连续信号x(t)进行抽样,即
(2.34)
式中:为对x(t)抽样所形成的序列。T为抽样间隔,为抽样率,。如果抽样率选得过高,即抽样间隔过小,则一定的时间里抽样点数过多,造成对计算机存贮量的需要过大和计算时间太长。但如果抽样率过低,则在DFT运算中将在频域出现混叠现象,形成频谱失真,使之不能反映原理的信号。这样将使进一步的数字处理失去依据,而且也不能从这个失真的频谱中恢复出信号来。因此,对连续信号的抽样率需大于奈奎斯特频率,即抽样率至少应等于或大于信号所含有的最高频率的两倍,即。
如果x(t)是一个周期信号,它只具有离散频谱,那么,x(t)抽样后进行FFT运算得出的频谱就是它的离散频谱。但是如果x(t)是个非周期函数,它的频谱是连续的,把x(t)的抽样进行DFT运算得到的结果就只能是连续频谱上的若干点。因为这就好象是从栅栏的一边通过缝隙观看另一边的景象一样,所以称这种效应为栅栏效应。如果不附加任何特殊处理,则在两个离散的变换线之间若有一特别大的频谱分量,将无法检测出来。减少栅栏效应的一个方法就是在原记录末端填加一些零值变动时间周期内的点数,并保持记录不变。这实质上是人为地改变了周期,从而在保持原有线连续形式不变的情况下,变更了谱线的位置。这样,原来看不到的频谱分量就能够移动到可见的位置上。
泄漏效应是由于在时域中对信号进行截断而引起的。实际问题中,所遇到的离散时间序列x(nT)可能是非时限的,而处理这个序时时,需要将其限制为有限的N点,即将它截断。这就相当于将序列乘以一个矩形窗口,如果对有限带宽的周期函数抽样后的截断长度并不正好是其周期的整数倍,就会导致离散付立叶变换和连续付立叶变换之间出现显著的差异。这是因为,根据频域卷积定理,时域中的,则频域中与进行卷积。这里,和分别是的付立叶变换,这样将使截断后的频谱不同于它加窗以前的频谱。泄漏效应的产生是由于矩形窗函数的付立叶变换中具有旁瓣亦有一定带宽而引起的。如图2.5所示。为了减少泄漏,应尽量寻找频谱中窗函数,即旁瓣小、主瓣窄的窗函数。或者通过限制采样的持续时间来抑制泄漏效应。
图2.5 矩形窗口的时域与频域图形