系统优化设计精选(九篇)

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第1篇：系统优化设计范文

[关键词]服装模特；动态展示；机器人；优化设计

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0358-02

1 引言

国内外关于服装模特道具的研究与设计呈现出两种状态。一方面，传统服装模特道具即目前市场上绝大多数服装品牌店使用的服装展示模特道具，它们立足于静态展示，展示风格固定单一，缺少变化，早已不能满足当下消费者对于服装展示的需求。另一方面，智能化模特机器人[1]因受传感器、传动构件尺寸的约束，在设计上难以与传统模特外观体型进行良好匹配，使得模特机器人的展示效果往往不尽如人意。而且成本高，不利于推广。

为满足当下市场对于服装展示的新需求，服装动态展示系统优化设计，依托现有的服装动态展示技术[2]即只有手臂关节这单一自由度，在已有服装动态展示模特系统原理样机的基础上，进一步优化设计，针对不变的约束空间增加头部和底盘两个旋转自由度，并且对模特道具手臂结构包括传动机构和连接机构进行优化设计，同时精简控制系统。使得服装动态展示模特的机构更加精简，控制更加精准，展示效果更加丰富，价格更加低廉。

2 设计思路

考虑遵循四个设计原则：①基于系统原理样机进行结构优化；②精简机械结构和元部件[3]；③所有元件尽量满足标准化；④较完整地模拟人体动静态展示效果。

3 优化设计

3.1 传动机构优化设计

3.1.1传动机构总体优化设计

传动机构的优化设计基于原有模特系统的内部空间约束，将腹腔中以线/杆为核心的传动机构[4]优化设计为以线为核心的传动机构，这样减少了传动构件的交叉耦合关系，增强了系统传动的位置精准度；对有关零部件做了适当的替换和简化，使得系统中所使用的零部件能够合理地分布于模特道具腹腔中，并且为头部动力系统和传动系统留出了一定的裕度空间；同时增加一套头部--身体和底盘--身体的连接机构，使得模特的展示效果更加丰富。

3.1.2大臂旋转、抬起机构优化设计

受控制系统控制的同步电机输出一定大小的扭矩，通过联轴器传递给与它相连的小同步轮和绕线轮，使其按一定规律做绕轴的圆周运动。小同步轮通过同步带传递力矩，使同步轮按既定的规律带动与手臂相连接的圆柱筒运动，实现大臂的旋转运动；与此同时，绕在手臂刚性轴上的两根钢索在绕线轮的作用下，带动手臂大臂沿着预定轨迹做空间抬起，复位等运动，从而实现大臂的向上抬起运动。

选用更符合需求的同步电机，使得模特的展示姿态能够锁定在空间固定位置；通过合理地计算和验证，选用了合适的同步轮和绕线轮，实现了两个运动自由度由一个电机控制的功能，精简了传动机构和控制系统。

3.1.3 小臂旋转机构的优化设计

在已有服装动态展示模特系统原理样机的基础上，如图5所示。将小臂的机构优化改造成了如图6所示的机构，本单元由手臂小臂、大臂、钢索、四氟管、手臂连接片、刚性轴等构成。绕在手臂刚性轴上的两根钢索在步进电机的力矩作用下，带动手臂小臂绕M点沿着预定轨迹做空间旋转运动，从而实现小臂的屈伸运动。

连接片的改进设计，减轻了手臂重量，使系统更加稳定可靠，同时也极大的改善了手臂关节处的不美观问题，展示效果得到很大提升。

3.1.4头部机构的设计

3.1.5底盘机构的设计

3.2 控制系统优化设计

4 系统仿真与验证

4.1 休闲展示动作模式

4.2 运动系列动作模式

仿真结果表明，系统能够稳定地沿着预定轨迹路线运动至预期空间位置，展现出预定的行为姿态。实现了单体模特道具多体态的展示效果并且系统稳定可靠。

5 结语

经过多次的仿真结果表明，对于预定的轨迹，机器人手臂的运动以及整个身体的旋转平稳连续，无柔性冲击，轨迹符合预期；各关节运动平稳，并且电机的力矩和速度在工作范围内；通过简单修改轨迹控制参数，可以迅速地进行新的仿真。该服装动态展示系统通过精巧传动机构与精简控制系统能够较好完成所设计的动作与要求，实现了优化设计目标，将在一定程度上丰富服装展示效果，提高服装展示水平。

参考文献

[1] 梁晓光，何彬，何章昆，邓鹏，任晓昆.服装动态展示系统设计与实现.科技研究，2014（3）：521.

[2] 陈建国.拟人活体模特[P].中国专利：200420028654.7，2005-03-16.

[3] 杨可桢，程光蕴，李仲生.机械设计基础[M].北京[第五版]：高等教育出版社，2006.

[4] 刘朝儒，吴志军，高政一，许纪F.机械制图[M].北京[第五版]：高等教育出版社，2006.

第2篇：系统优化设计范文

（马鞍山职业技术学院 电气工程系，安徽 马鞍山 243000）

摘 要：科学技术的不断发展，使得各种新的技术系统层出不穷，并在各个领域都发挥了重要的作用，其中目前人们热议的一个话题就是电气自动化控制系统，它对于提高生产效率，促进生产力的发展具有重要性意义，但是就一些传统的电气自动化控制系统来说，其连接和处理需要采用很多的连接线才能够实现，这不仅使得系统的建立需要消耗很多的人力、物力、财力，而且不利于统一管理，高效维护，各种故障短路等问题一直阻碍着系统的正常工作运行，给生产效率带来了影响.近年来，基于电气自动化控制化技术以及先进的计算机控制技术基础之上发展而来的PLC自动化控制系统也得到了迅速的发展，并积极运用于很多的领域，并在其中充当着重要的角色.在这种背景下，对于PLC自动化控制系统优化设计进行研究和分析具有重要的现实意义.

关键词 ：PLC；自动化控制系统；优化设计；探究

中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）01-0058-02

工业自动化的水水平是衡量一个国家生产发展、生产力发展水平的一个重要指标，它对于国民经济的发展具有重要的促进作用，电气自动化作为工业自动化的一个重要组成部分，因此电气自动化技术也是我们必须予以重视的关键技术之一.而基于可编程控制器基础上的PLC技术的产生与发展不仅大大提高了当然的电气自动化控制水平，更是克服了以往控制系统的很多缺点，解决了很多技术上的难题，带来了很大的便利，具有非常好的应用前景，值得推广和应用.为了更好的加强对于PLC自动化控制系统的了解，更好的发挥PLC自动化控制系统的积极作用，本文也从PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述出发，对于PLC自动化控制系统优化设计的主要内容进行了分析，希望给读者一定的启示.

1 PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述

1.1 PLC技术

我们常说的PLC技术，其实是可编程控制器的一种简称，它是在计算机技术基础上发展而来的一种新技术，本身其实也是计算机技术的一种表现，但是这种技术却为当前的电子自动化生产创造出了一种专业性很强的自动化的控制器，并且日趋成熟，在电气自动化控制中得到了不断地应用.尽管当前的PLC技术在原来的基础上得到了很大程度的发展和改变，但是我们仍将其定义为PLC.在一定的运行程序下，根据用户的不同需求，并通过相关的软件进行控制，按照既定的命令和顺序进行处理，进而实现对于电气自动化的控制.一般情况下，处理器在执行了一条又一条命令程序中徘徊.相比传统的电气自动化控制系统，PLC控制系统具有非常少的接线量，除了系统的输入、输出端需要进行接线以外，其他的线路一般都是不需要实际的线路进行连接的，而是仅仅通过相关的软件进行连接.另外这种系统所涉及到的信息获取、处理和存储都是按照既定的程序进行的，一般情况下是不需要进行调整和变化的.

和普通的计算机相比，PLC自动化控制系统的内部结构也包括电源、处理器、存储器以及相应的功能处理模块，每一个组成部分都是系统得以运行的基础，都对PLC的作用发挥十分关键.其中的电源组件更是控制系统的基础，它更是关键中的关键，一旦电源不能够正常工作，其他的一切功能都难以实现.另外处理器是系统的核心，主要负责数据的处理和相应信息的转化，它对于系统的作用主要体现在其强大的处理功能上.在复杂的电气自动化的控制环境下，个功能模块以及系统组件的相互作用、相互配合是进行自动化控制的重要保证.

1.2 PLC自动化控制系统优化设计的基本论述

对于PLC控制系统来说，每一种控制系统的优化设计都是为了满足被控制对象的基本工艺要求，都是为了更好的提高自动化控制水平和生产的质量和效率.但是在PLC自动化控制系统优化设计过程中，除了要按照一定的生产工艺要求以外，还应遵循一定的优化设计原则，以下将作简单的分析.

（1）要最大限度的满足被控制对象的基本工艺要求，这是优化设计的最基本原则.在对于PLC自动化控制系统优化设计之前，应该对于控制系统的基本用途和重要应用环境等进行必要的调查研究，并且搜集和整理相关的数据资料，通过这些准备工作与专业的设计人员形成一份详细的优化设计方案，同时还要协同各方面关系，积极解决设计过程中出现的问题.

（2）在不影响PLC自动化控制系统基本使用功能的前提下，要尽可能的对于优化设计方案进行优化，力求以更简单的设计达到最佳的控制效果，从而实现既经济合理又简单方便的优化设计方案.

（3）在控制系统优化设计的过程中，还应该始终保证安全、可靠这一条设计主线，保证PLC自动化控制系统效率和质量不断提升的过程中，还应该努力保证系统的使用安全和可靠.

（4）PLC自动化控制系统优化设计的主要目的就是提高生产效率，这个过程需要伴随着很多工艺和生产路线的的改进，其中在PLC容量的选择过程中，应该坚持和实际紧密联系在一起，合理确定容量，应该留有适当的余地已被日狗优化改造使用.

2 PLC自动化控制系统的优化设计

2.1 PLC自动化控制系统的硬件设计

硬件设计是自动化控制系统优化设计的一个重要环节，同时也是保证PLC自动化控制系统安全可靠运行的重要组成部分，硬件设计主要包括输入电路设计和输出电路设计以及抗干扰设计三个部分，以下也将作简单的论述和分析.

2.1.1 PLC控制系统的输入电路设计分析

对于PLC自动化控制系统的输入电源来说，供电电源的电压一般是AC85-240V，这种供电电源的适应范围比较广，因此应用也比较多.而为了更好的减少外界环境对于电源的干扰，我们应该在电源上面安装必要的电源净化原件，其中最主要的则是电源滤波器以及隔离变压器.而在隔离变压器的使用过程中，我们可以引入双层隔离技术，这样可以通过屏蔽层的减少高低频脉冲干扰.对于输入电路的设计，一般采用DC 24V的输入电源，但是如果电源带有负载时，一定要注重电源的容量，同时要做好电源的短路防护的准备工作，这对于保障系统的正常安全运行是非常重要的.另外，一般情况下输入电源的容量是输入功率的两倍以上，在设计时还应该在电源之路或是适当位置安装专门的熔丝来保证电路的安全.

2.1.2 PLC控制系统的输出电路设计

在输出电路设计时，首先应该根据基本的生产工艺要求，做好相关的电路设计准备工作，其中的输出电路所需要的各种指示灯以及变频器的控制和调速应该使用晶体管进行输出，特别是频率过高的PLC控制系统更是需要晶体管作为支撑.而当频率过低时，我们则首选继电器作为输出，不仅设计简单，而且也可以提升系统的负载能力.另外对于一些带有输出带电磁线圈的输出电路来说，为了防止浪涌电流的冲击，在设计时应该在直流感性负载的旁边接上续流二极管，它可以吸收浪涌电流，达到有效保护PLC的目的.

2.1.3 PLC控制系统的抗干扰设计

科学技术的不断发展和工业自动化程度的不断加深，如何更好的降低外界因素对于PLC的干扰，已经成为了优化设计PLC自动化控制系统的重要内容.目前晶闸管以及变频调速设置的广泛应用在带来系统功能不断强化同时，也带来了更多的污染以及相关干扰问题，而控制系统的防干扰设计也是我们优化设计时必须解决的问题.对于PLC控制系统的抗干扰设计，一般主要采用以下三种抗干扰方式.

一是隔离，隔离是解决干扰的最直接方式.由于PLC自动化控制系统中的高频干扰都是由于原副边绕组之间的分布电容耦合而成的，因此我们可以直接采用1:1的超隔离变压器对于高频干扰进行隔离，以此来达到抗干扰的目的；二是屏蔽，屏蔽是阻断干扰源传播的抗干扰方式.对于PLC控制系统来说，可以将其直接置于金属柜之中，金属柜可以对静电和磁场起到很好的屏蔽作用；三是布线，这是分散干扰的重要方式，比如将原来的强电动力线路以及弱电信号线进行分开走线，这也可以起到良好的抗干扰效果.

2.2 PLC控制系统的软件设计

在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作.软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现.在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护.PLC控制系统的程序设计思想.由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序.基本程序既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序.把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，最后组合成一个完成总任务的完整程序，这种方法叫做模块化程序设计，这种设计思想和方法对于系统的软件设计作用极大.

3 结束语

PLC是一种专门在工业环境下的电子操作系统，能够在无任何保护措施的工作情况下使用.但是当其工作环境过分恶劣或者充满了电磁干扰的时候，程序便会出现运行错误，这将导致设备失灵乃至殃及整个系统.这将要求厂家提高PLC控制系统的稳定性和可靠，提高控制系统的抗干扰能力另一方面设计、安装和使用维护也要多加重视，多方合作消除干扰.由此对于PLC自动化控制系统进行进一步优化设计也显得尤为重要.PLC控制系统的优化设计作为一项系统性非常强的系统化工程，其影响因素也是多方面，而要想实现最优化的设计和改进还需要在反复的实践和设计的过程中不断地进行总结和优化.本文主要是从系统硬件设计和软件设计两个方面对于控制系统的优化进行分析的，其中很多都是在工作中总结出来的经验，仅供大家参考.

参考文献：

〔1〕高尚军,高杰.PLC自动化控制优化探析[J].科技传播,2013（09）:29+4.

〔2〕王玉铎.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].中国科技投资,2013（Z4）:111.

〔3〕汪阳.浅析对PLC的自动化控制系统的优化设计[J].科技风,2008（11）:83.

第3篇：系统优化设计范文

关键词：无循环热水供应系统；系统优化设计；规划模型

中图分类号：TU831文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）09-0023-02

无循环热水供应系统管路简单，对于热水供应系统较小、用水量大且集中，如公共浴室、洗衣房等可采用此方式。长期以来对建筑热水管网的优化研究较少，但从提高建筑热水供应系统效益和节省建设资金和运行费的角度出发，有必要对其进行研究。

一、建筑无循环热水系统优化设计基础

（一）划分计算管段

计算管段是指管网中流量、流速、管径都一致的管段。在建筑管网中，将上下两层之间的管段为一计算管段。

（二）管段流量

建筑热水管网的管段流量应根据设计秒流量公式计算：

（1）

式中：qg为计算管段的设计秒流量，L/s；

Ng为计算管段担负的卫生器具当量总数；

a、k为根据建筑物用途而定的系数。

（三）确定备选管径组

由于厂家生产管径规格是有限的，若把管径看成连续变量的话，则存在管径调整问题。优化设计就是为每一计算管段选取合适的标准管径，使整个系统的管网投资最低。确定备管选径组，即通过流速限制，将管径选择限制在某一范围内。

热水管道的流速较小，一般为0.8m/s～1.5m/s；当管径小于25mm时，宜采用0.6m/s～0.8m/s。另外，热水管道的最小管径为20mm。

由于热水温度高，管道结垢腐蚀严重，造成管道实际内径缩小，因此在计算流速、水头损失时必须采用管道的计算内径。对任一计算管段，凡流速满足下式的标准管段，均为一该管段的备选管径：

式中：Q为管段流量，L/s；

V为管段的流速，m/s；

dJ为管段的计算内径，m；

Vmin、Vmax分别为热水管道规定流速的下限值和上限值，L/s。

（四）服务水压标高

本文中，节点水压标高定义为该点位置高程与水压之和；节点服务水压标高定义为该点的位置高程与卫生器具的流出水头之和。

二、无循环热水系统优化线性规划模型

以标准管径管长为优化变量，以管道投资最小为目标函数，可以建立无循环热水系统优化的线性规划模型。

（一）目标函数

对于无循环热水供应系统的目标函数可以表示为下式：

（3）

式中：

F为无循环热水系统管道投资费用，元/年；

X为配水管道中第i管段采用第j种标准管径的管长，m；

C为配水管道单价，元/m；

np为配水管段数目；

m（i）为第i管段的备选管径的个数；

XSJ为输水管道中第i管段采用第j种标准管径的管长，m；

CSJ为输水管道单价，元/m。

（二）约束条件

1．长度约束。对于任一管段所有备选管道的管长之和应等于管段长度。

（4）

式中Li为计算管段长度，m。

2．压力约束。系统最大配水时，从高位水箱或室外管网经水热加热器到达用水节点时的压力不得低于节点要求的流出水头。如果各节点流出水头相同，可取每根立管位置最高处的用水节点作为系统的控制点。

对于由高位水箱供水的系统，高位水箱的最低水位E0，应能满足各控制点k的水压要求。

（5）

对于由市政给水管网直接供水的系统，市政给水管网提供的资用压力HN应能满足控制点K的水压要求。

（6）

式中：为考虑局部水头损失的系数（1.2 ～1.3）；J为热水管单位长度沿程水头损失，mH2O/m；JSJ为冷水管单位长度沿程水头损失，mH2O/m；I（k）为从水加热器到节点K的计算管段个数；m（i）为第i管段的备选管径的个数； E0为高位水箱最低水位高程，m；Ek为控制点位置高程，m；hk为节点k的流出水头，mH2O；hJ为通过加热器的水头损失，mH2O；HN为市政给水管网的资用水头，mH2O；式中，热水温度为60℃，管道单位长度水头损失的计算公式如下：

当v≥0.44m/s时，

（7）

当v＜0.44m/s时，

（8）

输水管段的水头损失应采用冷水计算公式：

（9）

式中：Q为管段流量，m3/s；d为考虑结垢和腐蚀等因素后的管段计算内径，m；Ch为海曾-威廉系数，普通钢管、铸铁管取100。

3．非负约束。对所有管段，其长度应为非负，即：X≥0；XSJ≥0。

（三）实例应用

1．基本资料。某娱乐中心1层为洗衣房，2～3层为公共浴室，如图1所示，0点为高位水箱最低水位，各节点高程和服务水头见表1，各管段长度及卫生器具当量数见表2。容积式水加热器加热热水，可不计热水通过的水头损失，采用定时无循环供应系统。冷水由高位冷水箱提供，高位水箱最低水位0处的高程见表1。镀锌钢管标准管道的预算单价见表3。

2．计算分析。按照公式（1）计算各管段的设计秒流量，a=2.5，k=0；按照公式（2）确定各管段的备选管径，并利用公式（7）、（8）和（9）计算水力坡降，见表4；按计算公式（3）、（4）、（5）中的各项系数，采用单纯形法，利用Matlab程序语言中的linprog命令求解，结果略。

3．结果分析。

（1）经优化计算，该系统管网总投资为2685.4元，并对优化结果进行校核，结果水力约束条件满足；

（2）建筑管网管段长度较短，如果结果中出现某一管段对含有两种或两种以上的管径时，考虑到人工安装费与材料费，需要对其进行调整。如果10～11管段出现40mm管径的管长2.7，50mm管径2.1米的话，则该计算管段可选50mm；

（3）建立线性规划模型利用单纯形法来优化设计建筑管网能够获得全局最优解，但由于建筑管道段而多的特点，需要的做大量的前期准备工作，对于较大型的管网可考虑建立非线性管网用遗传算法求解。

三、结语

当前，关于建筑管网优化设计的研究很少，而诸如此类的研究多见于城市管网，原因可能是：与城市管网相比，建筑管网的管段短、管径小，整个管网的投资较少，优化后经济效益没有城市管网那样显著。但管段的长短和管径的大小并不影响优化方法的选用，所以本文借鉴了城市管网的己有研究成果，对建筑无循环热水管网进行一些探索性的研究。

参考文献

[1]范炳均．高层建筑热水系统的设计体会[J]．给水排水，2004，（1）．

[2]李维．对住宅热水供应系统设计中几个问题的探讨[J]．给水排水，2001，（3）．

第4篇：系统优化设计范文

关键词：嵌入式；通信系统；工作原理；创新设计

一、嵌入式通信系统概述

1.嵌入式通信系统特征

为适应经济发展和时代进步，通信系统制造商需要制造出功能更加齐全、性能更加强大的通信产品来迎合市场的激烈竞争。嵌入式通信系统需要满足更多的功能和更多样的性能要求。嵌入式通信系统由于特定的应用场景、特殊的应用目的，其与一般的系统相比，具备特有的属性：一是响应时间受限性，通信系统的任务具有时限属性，当任务开始后，要在一个特定的时间内执行完毕。二是可靠性，通信系统对可靠性有严格要求，特别是汽车、航空器等控制系统，通信系统的执行情况和执行结果对生命、财产、国防安全有重大的影响，一个微小的故障就可能造成严重的后果；三是约束的复杂性，约束分为时间约束和资源约束，前者指每个任务都需满足时限约束，后者指当多个任务共享同一的资源时，按照一定的资源访问控制协议进行，防止死锁，避免高优先级任务被低级任务阻塞；四是多任务类型，嵌入式通信系统需要处理不同类型的任务，如周期式任务、偶发式任务、非周期式任务和非实时式任务。

2.嵌入式通信系统工作原理

嵌入式通信系统运行中，在不同任务之间需要进行通信，其是通过读写、共享变量实现的。必须保证共享变量的数据的一致性，才能保证嵌入式通信系统正常工作。嵌入式通信系统通常采用原子锁的机制来确保共享变量访问一致性，在任务访问共享变量之前对其锁定，在访问结束后解锁。如果锁定或者解锁失败，则不能访问系统共享变量。由此任务的执行过程产生关联，当高优先级任务访问系统共享变量时，访问相同共享位置变量的低优先级任务会被拒绝，从而落实嵌入式通信系统运算规则。嵌入式通信系统需要同时保证对共享资源的互斥访问与任务的可调度性。

3.嵌入式通信系统调度原理

为了精确调度嵌入式通信系统的资源，达到实时、可预测的特定要求，在嵌入式通信系统部署之前，需要用调度理论对目标任务进行可调度性分析，再进行调度方案搜索。嵌入式通信系统任务调度技术分为嵌入式通信系统可调度性分析方法和嵌入式通信系统调度策略。嵌入式通信系统任务调度技术研究包括任务共享系统资源的策略、机制，并提供判断嵌入式通信系统任务可否调度。嵌入式通信系统经历了从简单到复杂的历程。嵌入式通信系统的特定应用需求要求通信系统设备小型化、集成度高，紧密与网络契合，具备移动能力。并进一步要求嵌入式通信系统的嵌入式CPU体积小、低功耗，能够将通用CPU中由板卡完成的目标任务集成在芯片内部。嵌入式通信系统的CPU要求硬件和软件有较高的效率，去除冗余，在同样的条件下达到更高的性能。毋庸置疑，嵌入式通信系统是一项技术密集、资金密集、研发密集、不断创新的高新知识集成系统。

二、嵌入式通信系统存在的可扩展性问题

1.嵌入式通信系统网络容量不足

举一个常见的嵌入式通信系统的例子，该系统包含4个ECU和8个消息，嵌入式通信系统的通信周期为1，每个消息的周期亦为1，嵌入式通信系统系统的每个通信周期都包含8个时间槽。所有节点通过单个嵌入式通信系统总线连接，各个ECU节点之间的信号通信情况正常，消息在嵌入式通信系统总线静态段上调度。稍作分析可知，消息M1、M2、M3……M8刚好会占满嵌入式通信系统系统静态段的全部时间槽，导致嵌入式通信系统资源占用率已达饱和状态，网络容量不足，无暇处理其他信息。

2.嵌入式通信系统分支负载不均衡

当嵌入式通信系统的静态段时间槽全部占用，而嵌入式通信系统系统的静态段时间槽占有率仅为50%，属于严重的负载不均。嵌入式通信系统负载不均会导致嵌入式通信系统不能容纳新消息传输，限制通信系统升级，进而造成嵌入式通信系统系统无法进行扩展。这一问题产生的根源在于嵌入式通信系统通信网络结构设计缺陷，其消息调度未将负载均衡作为设计指标，亦无其它相关工作考虑了嵌入式通信系统负载均衡。

三、嵌入式通信系统优化

1.嵌入式通信系统消息缓存交换结构优化

使用嵌入式通信系y交换机代替原有的设备，嵌入式通信系统交换机只负责把消息转发给需要该消息的分支，允许多个分支上的ECU 节点同时发送消息，进而提高嵌入式通信系统通信网络的有效带宽。嵌入式通信系统的交换机采用电路交换模式，交换机与嵌入式通信系统的总线保持同步。配置嵌入式通信系统交换机中不同输入端口、输出端口的连接方式，进而确定消息转发路径。嵌入式通信系统的每个时间槽都含有一个报文，在每个时间槽上都要对嵌入式通信系统的交换机的连接进行重新配置。将此方式改进为无缓冲、无延迟的嵌入式通信系统 交换机，有助于嵌入式通信系统的交换结构优化。

2.嵌入式通信系统HSRN负载均衡优化

对嵌入式通信系统HSRN各分支进行负载均衡优化设计，可扩展的通信网络利用优化后的交换机将嵌入式通信系统的通信网络分割。在各分支之间的负载均衡性极大的情况下，将提升嵌入式通信系统通信网络的可扩展性。负载均衡设计之后具有明显的优势：在电子系统中，软件升级会导致嵌入式通信系统通信数据量的增加，而负载均衡设计可以为每个分支都预留较大的扩展量，从而方便的完成系统的升级和扩展。嵌入式通信系统HSRN结构本身引入了消息可缓存的系统交换机，有效隔离了广播域，提高了嵌入式通信系统的网络容量。在嵌入式通信系统交换机中设置的消息缓存队列，能够放松对跨分支消息的同步传输约束，进而提高嵌入式通信系统通信系统的消息可调度性，使得嵌入式通信系统可容纳更多消息，提高了嵌入式通信系统的通信网络的带宽利用率。

参考文献

[1] 王永吉，陈秋萍.单调速率及其扩展算法的可调度性判定. 软件学报. 2014年.

[2] 金宏，王宏安，王强.一种任务优先级的综合设计方法. 软件学报.2013年.

[3] 邹勇，李明树，王青.开放式通信系统的调度理论与方法分析. 软件学报.2013年.

第5篇：系统优化设计范文

关键词: 工厂化养殖; 循环水养殖系统; 优化原则

中图分类号：S759文献标识码： A

2005年中国水产养殖产量为 3 208 . 69万吨⑴, 约占世界水产养殖总产量的 70 % 以上, 并继续保持至少 2 . 1 % 的年增长率。在未来 20年, 水产品价格将会持续走高, 预计高值鱼类和甲壳类的价格将上涨 15 %⑵。未来的水产养殖业发展将受制于资源, 如水资源、 土地资源、 鱼粉资源及其他一些因素 (如环境污染 )⑶。因此, 工厂化养殖将成为当前和未来水产养殖业发展的首选模式之一。一个好的工厂化养殖系统, 从养殖系统设计到养殖生产运行与管理, 直至产品上市, 需要满足三个原则, 即适用性、 可靠性和经济性。这样才能将工厂化养殖系统的优势充分发挥, 并积极引导从业者自觉使用和推广应用, 以节约资源并有效地保护环境, 促进水产养殖业的可持续发展。1 系统适用性

工厂化养殖系统的适用性包括: ( 1)满足养殖对象的生物学要求, 包括池体 (池形、 水深、 材料等 )、 水流(流速、 流量和流态 )、 水质、 光照、 饲料投喂、 疫病预防、 产品收获等的设计和调控必须满足养殖生产功能要求, 最大程度地实现养殖生物的福利( welfare); ( 2)系统要做到管理方便, 设备操作管理力求 傻瓜化, 要立足中国国情, 适应于中国从业者的管理水平和知识结构; ( 3)系统的通用性好。在设计时, 需要考虑可适用于养殖多种生物,也要考虑系统不论是否满负荷生产都可以正常和高效率运行, 同时可以满足养殖对象不同个体大小的生长要求; ( 4)相关设备或装置的易损元器件容易更换和购置。

2 系统可靠性

工厂化养殖系统的可靠性包括: ( 1)系统能够长期保持稳定和不间断运行, 易损电子元器件的生产运用数量少, 对重要和易损设备需有备用装置;( 2)系统设备和元器件能够耐潮湿 (湿度 > 85 % )、耐腐蚀 (如海水 )和耐低温; ( 3)对生产具有重要影响的设备和装置均有报警和自动控制部件, 在设备因故障紧急停止或发生断电、 停水等不利状况时有应急、 报警装置实时启动, 如紧急自动增氧, 水泵故障报警, 水质或水位的自动监测与报警等, 不影响养殖生物的正常生长。

3 系统经济性

工厂化养殖系统的经济性包括: ( 1)系统投资小,适于以个体或家庭为单位从事水产养殖生产。养殖温室 (大棚 )可采用简易钢屋架结构的屋面和普通砖混结构的养殖设施以节省投资, 进排水管道可采用一般建筑用的低压排水管, 更为重要的是工厂化养殖水处理系统的购置和安装费用要小; ( 2)系统运行费用低。在满足生产管理要求条件下, 系统设备和材料需首选能耗低、 密度小、 坚固耐用的, 如生物滤器的滤材应选用易挂膜、 比表面积大、 密度适宜的材料。尽量降低工厂化养殖系统运行的动力费用, 如在设计中需考虑依据地形和工艺的优化设计, 降低输水能耗, 以及水流的局部与沿程损失, 选用扬程适宜的水泵和低能耗的设备, 如用气提泵作为输水动力等; ( 3)系统维护费用少, 设备和控制系统的关键元器件尽量选用通用件和易购件,保证发生故障后, 可以快速更换。

4 满足优化原则的系统概念设计

按照优化设计原则, 对大菱鲆工厂化养殖系统进行概念设计的示意图如图1：

对该系统生产流程简述如下:

养殖池排放的废水首先经过固液分离器, 将直径大于 1 . 0mm 的颗粒物 (包括残饵、 粪便等 )去除, 然后水进入机械过滤器 (网目直径为 30~ 50m), 在此处将绝大部分颗粒物去除, 水流入水泵池, 水泵池内设浮球式液位开关, 根据水泵池内水位自动控制水泵运转, 水泵将水送入紫外线消毒器, 随后进入生物滤器, 被处理水根据需要可流入高位水池或直接进入养殖池的进水管, 对进水进行增氧, 然后水进入养殖池, 完成整个水处理过程。在养殖生产中, 若水泵因故障或其他原因停止工作, 则与其连接的电控装置自动将报警器打开,同时将与液态氧钢瓶连接的电动阀打开, 通过微孔曝气器向养殖池内供纯氧。等管理人员到现场后,手动将电控柜的报警控制按钮旋至原工作状态, 停止报警, 修复水泵, 与液态氧连接的电动阀也随之关闭, 重新进入工作状态。该系统的特点可简单概括为: 一次提水、 二次过滤、 充分消毒、 完全净化, 即整个系统只使用 1台水泵, 降低系统能耗, 减少管理环节; 利用固液分离器和机械过滤器对不同大小的颗粒物进行滤除; 用紫外线进行消毒; 对水体进行全面生物处理, 保证水质符合养殖水质标准。关键设备设有报警装置,亦设有紧急增氧装置, 保证养殖生产系统的稳定、安全和高效运行。该系统已在山东、 辽宁、 江苏等地的部分养殖厂家进行了生产应用，其相关的技术经济指标见表1 和表2

从表 2数据中可以看出, 在工厂化系统内进行大菱鲆的养殖生产, 可以获得较高的成活率和较好的生长速度, 饵料系数略低于常规的流水养殖模式, 养殖过程大大减少了水消耗量, 1 kg商品鱼的耗水量仅为 24~ 47mэ水, 虽比国外发达国家的同类养殖系统 ( 13~ 15 mэ水 /kg鱼 )略高, 但大大 低 于 流 水 养 殖 模 式 的 耗 水 量( 360~ 600 mэ水 /kg鱼 )。特别是工厂化养殖系统因用水量少, 受外界环境变化影响小, 养殖过程病害少, 同时, 养殖生产对外界的污染物排放量也少, 是环境友好型和资源节约型的养殖模式。盐度的适应力却很差, 苗种培育必须在海水中进行。研究表明, 漠斑牙鲆对低盐的耐受力随生长和发育逐渐增强, 年龄是影响幼鱼对低盐度耐受力的主要因素。仔稚鱼培育要求盐度在 25以上,30日龄稚鱼仍无法进行淡水驯化; 55日龄苗种进行淡水驯化时, 7 d内的成活率为 80 % ; 70日龄淡

化成活率达 87 % ; 90日龄淡化成活率达到 99 %，可见, 对漠斑牙鲆幼鱼进行淡水驯化的最佳日龄应在 90日龄以上。对盐度的适应机理在于其渗透压的调节能力。有关漠斑牙鲆渗透压调节机理研究最近已取得较大进展, 早期苗种由于肾脏、 鳃、 鳞片及皮肤等组织器官发育不完善, 钠泵未形成调节 Na+、K+的能力, 幼鱼期后随着生长, 这些组织器官逐渐发育完善, 渗透压调节能力不断增强。安全的淡水驯化方法为 24 h的缓慢淡水驯化技术。在 24 h内每 4 h降低培育水盐度 50 %,直至完全过渡到淡水。盐度 5~ 0时是过渡的危险期。此方法可保证低盐度时期的缓慢过渡, 使鱼苗充分调整对渗透压的适应能力。完成淡化后, 稳定 2~ 3 d即可投饵培育, 进行淡水养殖。生产中一般以苗种达到 6 cm 以上时进行淡化为宜。

4开发前景

漠斑牙鲆肉质细嫩, 味道鲜美, 营养价值高,具有生长速度快, 抗逆性强, 广温、 广盐的特点, 可在海水、 半咸水和淡水水域养殖, 适合于池塘养殖、 工厂化养殖等多种养殖方式, 在肉质、 生长速度、 对环境的适应性等方面均优于本地褐牙鲆, 被公认为是一种优良养殖品种。

漠斑牙鲆养殖的开发潜力首先在于适温范围广 ( 4~ 35 ), 特别是对高温的耐受性, 不会发生

本地褐牙鲆因高温死亡的现象, 为我国南方地区鲆、 鲽类养殖提供了又一优良品种; 其次, 漠斑牙鲆对盐度的适应范围极广 (适盐范围为 0~ 40),可在各盐度海水乃至淡水中生长, 且淡水养殖的漠斑牙鲆品质与在海水中养殖的品质差异不大,这将为我国内陆淡水养殖业带来新的发展契机;再者, 漠斑牙鲆适合工厂化养殖和池塘养殖, 特别是池塘养殖技术的开发可充分有效地利用我国沿海广阔的闲置池塘; 另外, 利用漠斑牙鲆渗透压调节能力强的特点, 在养殖过程中采取盐度急剧变化的措施, 可达到防病的目的。

参考文献

第6篇：系统优化设计范文

关键词：抗跟踪；短距离；调频；无线通信

1抗跟踪干扰的短距离跳频无线通信系统优化设计

1.1系统结构优化设计

在抗干扰短距离调频无线通信系统中，为实现抗干扰跟踪，优化后系统包含WSS个正交调频点，通过发送端与接收端之间有M个信道，在信道某个占据频点内，其频点由信道对应同步调频序列决定[3]。在每一个数据选定信号上进行单音频信号，因此传输数据比特数为。为保证其一般性，利用二进制系统对系统进行优化设计。

1.2系统调频抗跟踪干扰软件性能优化

系统优化后，根据系统调频抗干扰软件性能进行优化[4]。部分跟踪干扰在调频范围内进行干扰施放，干扰频段作为相邻信道，提高其抗干扰性能。在相同干扰功率下，部分频带的干扰性能远高于全频带干扰性能。因此，其跟踪干扰因子为：（1）调频信号的信道带宽为W；P代表跟踪干扰因子；WJ为干扰信号宽带[5]。在跟踪干扰频段内的干扰信号，针对其功率频谱密度中干扰信号的信干比为：（2）公式（2）中，Ps为发射信号功率；PJ为干扰信号功率。调频误码率为：（3）根据上述计算，完成整体系统抗跟踪干扰软件能力优化。

2仿真实验

2.1实验准备

为验证系统优化后有效性，设计对比实验。以短距离调频无线通信系统抗干扰率作为实验对象，以优化系统为实验组，传统方法为对照组，使两组方法在相同环境下工作，分别记录两组的抗干扰率。

2.2通信抗干扰率对比

考虑短距离跳频无线通信系统中的其他干扰因素，将其改为单纯跟踪干扰，避免实验数据差异。对实验组与对照组的通信抗干扰率进行对比，实验组与对照组在进行抗跟踪干扰处理时，实验组抗干扰效率远远高于对照组，且实验组处理能力较强。对于入侵数据总量的增加，对照组抗干扰率越来越差。因此，可以看出，实验组的抗干扰率与抗干扰速度都远远高于对照组，克服了传统通信系统中的不足。在统一数值参数下，实验组整体数值均高于对照组。因此可以证明短距离跳频无线通信优化系统与传统短距离跳频无线通信系统对比，升级后系统具有更高的抗干扰率。

第7篇：系统优化设计范文

该工程是集客房、餐饮、宴会、会议办公为一体的多层公共建筑，地下一层、地上五层，建筑体总高度22.46米，总建筑面积13735平方米。本建筑各层平面主要功能为:地下1层为厨房、库房及设备用房等，首层为餐饮、会议功能，二层～四层为客房层，五层为设备层。该工程的酒店级别定为五星级标准。

2空调系统设计

2.1冷热源设计

该工程空调计算冷负荷为1058kW，计算热负荷为423kW。由于该项目的功能特性决定了其空调设备同时开启的情况极少，故在冷热源装机容量的选择上取同时使用系数为较小值，制冷时的同时使用系数约为0.8，制热时约为0.6。由此，该工程选用了2台60冷吨(211kW)的螺杆式水冷冷水机组(其中有1台为热回收型机组)、1台120冷吨(422kW)热回收型螺杆式水冷冷水机组作为冷源，集中放置于地下一层空调主机房。热源选用2台额定制热量为130kW模块式风冷热泵机组作为热源，同时该风冷热泵机组可兼作过渡季节或夜间的极低负荷以及高峰负荷时的冷源。冷源系统的冷却塔及风冷模块式热泵机组放置于二层露天平台处，水泵则统一置于地下一层主机房内，方便集中统一管理。如图1所示为空调冷热源系统流程图。

2.2空调水系统设计

结合本工程业主方的要求及整体管理水平，该空调水系统以方便有效的管理为原则，以合理的节能运行为目的进行设计。空调水系统采用分区两管制，按照建筑功能，分为客房区域、餐饮区域及办公会议区域。各区供冷/供热转换在主机房内分集水缸的各环路总管上设手动蝶阀实现手动切换。空调冷却水、冷冻水、供暖热水系统均为水泵与主机一对一的一次泵定流量系统。冷冻水/冷却水/供暖水系统均采用二管制异程式系统。冷冻水供回水温度为7℃/12℃;冷却水供回水温度为32℃/37℃;供热系统供回水温度为45℃/40℃。

2.3热回收系统设计

为了降低能耗，酒店建筑一般需要设计空调热回收系统，利用回收其冷水机组的冷凝热来获得免费的生活热水，而广东地区明确规定采用集中空调系统的大面积酒店建筑应当配套设计和建设空调废热回收利用装置［1］。本工程空调热回收系统分别由1台制冷量为60RT(211kW)的热回收型螺杆式冷水机组和1台制冷量为120RT(422kW)的热回收型螺杆式冷水机组、2台热回收循环水泵以及2个梯级蓄热水罐组成。空调热回收热水系统主要为该工程的客房区及厨房区提供生活热水，同时综合考虑了热水管网的回水加热循环。空调热回收系统的设计热水供/回水温度为60℃/35℃。如图2、图3所示分别为冷凝热回收系统流程图(空调主机侧)及冷凝热回收系统流程图(水专业侧)。

3系统节能性分析

3.1冷源系统节能分析该空调系统的冷源具有大小主机搭配、并且与风冷热泵机组互为备用，基本可以满足该项目的各种不同运行工况，同时有效避免了冷源容量配置过大，可降低初投资成本，其运行也比较节能。

3.2空调水系统节能分析空调水系统根据项目特点设计为分区两管制系统，实现客房区及餐厅区不同时段冷热负荷需求，在满足实际需求的同时运行更加节能。冷冻水泵、冷却水泵及热水泵与主机采用一对一的连接方式，以达到合理的流量分配及稳定的运行效果，同时采用定流量系统运行，减少了系统控制的复杂性，运行更加可靠，但是系统节能性相对变流量系统会差一些。

3.3热回收系统节能分析

3.3.1热回收的基本原理本工程的空调热回收系统采用了回收冷水机组的冷凝热。冷水机组冷凝热回收系统就是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程释放的热量利用来制备生活热水。所示为冷水机组排气热回收系统原理图。由文献［2］及相关厂家的实际测试数据可知，标准测试条件下(热水供回水温度一般为55℃/30℃)冷水机组的显热回收量约为制冷量的12.5%～15%范围内，很多时候可按照15%计算。当热水的供回水工况与测试工况不一致时则需根据实际情况分析，具体方法可按照文献的分析方法计算得出总热回收量。

3.3.2热回收系统设计分析由于传统热回收系统存在一系列的问题，故本文在文献的热回收系统基础上进行了以下几点的优化设计。

(1)为了减少热水罐的蓄水时间以及为了避免进水温度对主机性能系数产生较大的影响，设计工况下的进出水温度为35℃/60℃，温差25℃。

(2)蓄热水罐采用立式水罐，更好的实现了水温分层作用及热水的梯级利用。

(3)本工程的热回收系统考虑了热水管网的回水加热循环，更加充分地利用了冷水机组的冷凝热，更加节能。

(4)控制方面，在热回收系统的回水管上设置温度传感器，当回水温度超过58℃时，输出信号关闭热回收水泵，同时在用水点最远段的回水管上设置温度传感器，当回水温度低于55℃时，输出信号开启水专业的回水循环水泵。按照一台120RT(422kW)的热回收机组来分析，由文献］的计算方法可得，该热回收机组的显热回收量为63.3kW，热回收水流量为2.47m3/h，从而根据此水流量及25℃的设计供回水温差即可求出总热回收量为71.8kW，热回收系统设计的总热回收量为制冷量的17%左右。由此可知，供回水温差越大，同等制冷量的情况下的热回收量就越大，但相应的对冷水机组的性能系数影响也就越大。由以上分析可知，热回收系统的实际供回水工况是一直在不断变化的，其热回收量也是一个变数，严格来说分析一个工况范围内的热回收量才更有参考价值，这部分还有待于下一步做更详细的分析计算。

4总结

第8篇：系统优化设计范文

[关键词]自动化；优化设计；智能化

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0089-01

第一章、绪论

变电站综合自动化技术是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术，对变电站内的二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。

现有的变电站有三种形式：第一种是传统的变电站；第二种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；第三种是全面微机化的综合自动化变电站。

第二章、变电站自动化系统设计概述

2.1变电站综合自动化的体系结构

变电站综合自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。为达到这一目的，满足电网运行对变电站的要求，变电站综合自动化系统体系结构如图1所示。

“数据采集和控制”、“继电保护”、“直流电源系统”三大块构成变电站自动化基础。“通信控制管理”是桥梁，联系变电站内部各部分之间、变电站与调度控制中心之间使其相互交换数据。“变电站主计算机系统”对整个综合自动化系统进行协调、管理和控制，并向运行人员提供变电站运行的各种数据、接线图、表格等画面，使运行人员可远方控制断路器分、合闸操作。“通信控制管理”连接系统各部分，负责数据和命令传递，并对这一过程进行协调、管理和控制。

2.2变电站综合自动化的结构模式

变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、集中分布式和分散分布式三种。本次优化设计采用的是分布分散式结构。

该系统的主要特点是按照变电站的元件，断路器间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。测控单元相互之间用光缆或特殊通信电缆连接，大幅度地减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积，且具有很高的可靠性，比较好的实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展。

2.3变电站自动化系统设计所具有的功能

一、监控子系统的功能

监控子系统取代了常规的测量系统，取代针式仪表；改变常规的操作机构和模拟盘，取代常规的告警、报警、中央信号、光字牌等；取代常规的运动装置等。监控子系统功能有：

1.数据采集

数据采集有两种。一种是变电站原始数据采集。原始数据直接来自一次设备。另一种是变电站自动化系统内部数据交换或采集。

2.数据库的建立与维护

监控子系统建立实时数据库，存储并更新来自I/O单元及通信接口的全部实时数据；建立历史数据库，存储并定期更新需要保存的历史数据和运行报表数据。

3.顺序事件记录及事故追忆

4.故障记录

5.操作控制功能

变电站运行人员可通过CRT屏幕对断路器、允许远方电动操作操作的隔离开关进行分、合操作等；为了防止计算机系统故障时无法操作被控设备，在设计时还保留人工直接跳、合闸方式，即操作控制有手动和自动两种控制方式。

6.安全监视功能

监控系统在运行过程中，对采集的电流、电压、主变压器温度、频率等数据要不断进行超限监视，如发现超限，立刻发出告警，同时记录和显示越限时间和越限值，另外，还监视保护装置是否失电，自控装置是否正常等。

7.人机联系功能

（1）CRT显示器、鼠标和键盘是人机联系的桥梁。

（2）CRT显示画面，实时显示各种技术数据。

（3）输入数据，指输入电流互感器和电压互感器变比、保护定值和越限报警定值、自动控制装置的设定值、运行人员密码等。

8.打印功能

9.在线计算及制表功能

10.运行管理功能

运行管理功能包括：运行操作指导、事故记录检索、在线设备管理、操作票开列、模拟操作、运行记录及交接班记录等。

二、微机保护系统功能

微机保护系统功能是变电站综合自动化系统的最基本、最重要的功能，它包括变电站的主要设备和输电线路的全套保护。

各保护单元，除具备独立、完整的保护功能外，还具有事件记录、与系统对时、存储多种保护定值、就地人机接口、通信、故障自诊断等功能。

第三章、变电站自动化系统设计方案

3.1RCS―9600系统构成

RCS―9600综合自动化系统整体分三层，即变电站层、通信层、间隔层，硬件主要由保护测控单元、通信控制单元、后台监控系统等组成，各单元之间通过现场总线及以太网进行通讯传递数据。

3.2RCS―9600后台监控系统

一、硬件部分

系统结构采用双机配置，其中两个工作站用于变电站实时监控，相互备用。用户可随着变电站规模的扩大，逐步发展扩充原有系统。保护测控单元是硬件的主要部分其中包括：CPU板、交流插件板、液晶显示面板、电源与开入板、出口继电器板、通信接口等，

二、软件部分

软件部分包括WingdowsNT/2000操作系统、数据库、画面编辑和应用软件等几个部分。

三.保护测控单元装置

RCS―9600系列保护测控单元主要有：电源自投保护测控单元、变压器保护测控单元、线路保护测控单元、公用信号测控单元、通信控制单元等组成，可以满足整个电网系统的各类保护需要。

第四章、结束语

随着计算机技术、电子技术和网络技术的发展，变电站综合自动化技术将得到更快的发展。未来的变电站自动化系统也将更完善成熟，逐步实现变电站的小型化、智能化、无人职守化、提高变电站安全可靠、优质和经济运行；提高变电站的运行管理水平，更好的服务于社会经济建设。

参考文献

[1] 王远章、徐继民等，《变电站综合自动化现场技术与运行维护》.第一版.北京.中国电力出版社、2004.9.

[2] 郑文波、阳宪惠等，《现场总线技术综述》第一版.北京.机械与电子出版社.1997.

第9篇：系统优化设计范文

1.1多车型翻车机系统在港口的应用

经过发展后的现代化多车型翻车机在实际操作工作中的应用越来越广泛，其起到的作用来越来越重要。特别是对我国港口在大型大宗货物运输装卸方面，其重要程度不言而喻。像目前港口的大宗松散货物的运输装卸，多采取倾倒的方式来对其进行卸车，在这种情况下的卸车的效率是比较高的。随着翻车机系统的不断发展，其设备机器和规模也越来越庞大。随之而来的改变就是翻车机的结构构造和卸车方式上的不同。目前翻车机有多种不一样的机型和种类。主要有KFJ—1型侧倾式翻车机；M2型转子式翻车机；C型转子式翻车机等。现代化的转子式多车型翻车机主要为齿轮来进行的转动。目前多用于生产规模较大的物流运输公司，特别是港口在卸载大宗货物方面，起到了不可替代的作用。但是，受限于发展技术水平的影响，其相关的一些设计技术还不完善，所以，我国港口在卸载货物物料的时候，速度不能得到保障，有时候还得一定程度上借助于人力劳力的帮助。翻车机它是翻车机系统的主体，在整个翻车机卸载系统中，如何发挥其最大效果关键是取决于翻车机的内部构成及结构设计。

1.2多车型翻车机系统在港口应用中的问题

首先，因为多车型翻车机这种超大型的机械设备机体比较大，同时结构也相当复杂，再加上不少港口的机械设备更新不及时，使用的多是过于陈旧的机械设备，就比如说转子式驱动翻车机，它就是采用的钢丝绳来进行传动，虽然整体来看结构比较简单、轻便，但是其中的钢丝绳容易磨损、使用寿命也比较短，不利于工作运行效率的提高。其次，我们也都知道港口的地理位置，由于其特殊的天气状况等自然气象环境，像一些性能并不是很好的机械设备，则会非常容易造成伤害、磨损、腐蚀等现象。例如南京的浦口码头，以前经常会发生一些机械故障。因为有的翻车机入口坡度比较大，一般的机车已经无法顶送。但是，后来经过研究技术人员的优化改造，开发出了———铁牛推送装置。

2关于多车型翻车机系统的优化设计方面的探究

2.1多车型翻车机电动力系统的优化设计

翻车机系统主要有三套性能在各方面都不一样的机器系统设备。它们是翻车机驱动；推车机驱动；定位车驱动。在设计方面应该加强注重系统的性能设计和控制。上一部分在问题中也提到了“铁牛推送装置”，铁牛推送装置在港口作业中比较普遍，作业方式多样化，相比较于传统的单一的机车顶送作业方式，使作业效率得到极大的提高和改善。

2.2对多车型翻车机作业工艺过程中检测装置的设计进行优化

为了更好地满足定位车在翻卸过程中不摘钩的翻车机车型工艺，以便更好的来保证定位车和其它车厢之间的联接，所以应当在检测装置等方面不理想的部分进行合理的优化及其工艺改造。

2.3多车型翻车机控制系统的优化设计

根据我国的在多车型翻车机作业的模式的认识上，可以知道翻车机系统应用的具体子系统：Con-troILogix控制器；上位机系统；用户操作站点；Flex远程控制网络等。这些都是最基本的条件，也是翻车机系统进行工作的前提。为了能更好地提高其系统的运行效率，通过研究翻车机相关控制系统的设计，更有助于系统整体对多车型翻车机的控制操作。

3结束语