太空之旅精选(九篇)

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第1篇：太空之旅范文

不过，科学家现在提醒人类，未来的太空游，因为往来时间是按月按年计算，其中隐藏的危险因素太多，所以很可能是极其恐怖的玩命之旅。

千万别打喷嚏！

美国科学家指出，不要说是遇到其他不测，就是在通往太空的飞船上打个喷嚏，也能成为太空飞行途中极大的风险因素。

因为人在地球上打喷嚏或者咳嗽时，病菌会在3到6步内落到地上，不会进一步在空气中继续飞扬，广泛传播。但是在飞船失重环境下，它们会漂浮在空气中很长时间。因为飞船内没有阳光进入，所以里面的很多物体表面比如舱壁，都相对偏潮，所以很容易成为病菌的理想栖身之所，从而进一步增强细菌的繁殖能力，也就很自然地增加了飞船内包括宇航员在内的所有人感染病菌的风险。

令人深感无奈的是，对于散布在飞船里的病菌，目前还没有很好的应对办法。如果飞船上能广泛使用空气过滤装置，那倒是不错的，但要使用这种装置，势必要消耗能量，加重飞船的负载。让乘客临时使用一些消毒剂，这个办法也不可行，因为飞船里的空气需要循环再利用，所以消毒剂散发到空气里的分子会形成具有毒性的蒸汽，这反过来又增添了新的风险。

美国宇航局的一份报告透露，在执行106次航天飞机飞行任务的742名宇航员中，有29患上了传染病。试想，如果未来宇航员因为患严重传染病而无法驾驶飞船，那飞船的安全和乘客的生命安全能有保障吗？

想怀太空宝宝？

趁早别想！

如果你选择太空游度蜜月，怀个太空宝宝，那就更不妙了，因为加拿大圣文森特山大学的研究小组发现，太空游很可能会伤害腹中的胎儿，甚至可能会让母亲丧失生育能力。

研究人员将斑马鱼的受精卵，放入一个模拟太空失重状态的生物反应器中。当受精卵孵化时，科学研究人员将这些斑马鱼宝宝染成了蓝色，并将它们与那些在地面正常环境下生活的鱼宝宝进行对比，结果显示，太空环境里生长的斑马鱼宝宝的鳃弓出现了异常变化。几个月后，它们头骨的基骨也出现了异常弯曲。此后，这些鱼宝宝的前庭系统出现许多缺陷，最终导致它们过早死亡。这些现象表明，太空状态下，斑马鱼的后代不能正常生长。因为斑马鱼是脊椎动物，它们在太空环境下不能正常传宗接代，很可能意味着在这种状态下，人类也无法正常生育。

另外一项观察实验也令人感到恐怖。2010年，曾经跟随美国宇航局STS-131任务组完成太空飞行的16只雌性小鼠，竟然出现了卵巢萎缩症状，回到地面后，再也不能生育了。

因此，要想在太空游的蜜月期里要宝宝，还是尽早断了这个念头为好。

防不胜防的

“致癌子弹”等着你

当宇宙飞船进入太空以后，无论自身密封得多么严实，都将会受到宇宙射线的影响。太空乘客在其中要逗留数月甚至数年，会不会受到各种辐射的影响而深受其害呢？

美国布鲁克海文国家实验室的科学家最近对外公布了一项新发现，说有一种特殊的太空高能粒子，目前让宇宙飞船是防不胜防。这种粒子与太阳风发出的一些粒子的能量不同，它像高速飞行的“铁球”那样，可以射穿任何固体屏蔽物，包括太空舱及太空服。要想避免它们的撞击，太空舱和太空服都得改用1.8米厚的铅板——这显然是很难做到的。

如此高能量的辐射粒子究竟会对人体造成哪些危害呢？科学家利用小鼠进行了一系列的实验。结果显示，接受辐射的小鼠，一般无法完成正常小鼠能够完成的任务，说明它们的神经功能已经出现了缺损。此外小鼠大脑中也显示血管病变的迹象，出现了老年痴呆症的征兆。至于小鼠今后是否会出现癌症，还需要时间来观察。

科学家指出，这些现象清楚表明，受宇宙辐射的生物体将受到不同程度的影响，对人类来说，很可能会患上老年痴呆症，甚至还会出现多种癌症。令人遗憾的是，目前这种危险状况既无法回避，也没有办法预防和解决。

很难避免的“太空病”

美国航空航天局曾将航天员在长期太空飞行中面临的健康风险进行大小排序后，把一种名为“空间骨丢失”的疾病列为了各种“太空病”之首。

第2篇：太空之旅范文

很久以前，“太空”这个名字就烙印在人们的脑海中，大家早就盼望到太空去遨游，去探索太空的奥妙，了解太空的神奇，研究太空的秘密，我和大家一样，朝思慕想，期待有朝一日飞向太空变成太空人，在太空中生活，那将是多么美妙的啊！

也许是想得太疯狂了吧！有一天夜里，我梦见我和Qoo坐上了宇宙飞船飞到了太空。首先，先到了月球，月球的地面凹凸不平，就像一座座一高一低的小山坡，如果从上面往下看月球的话，就会看见月球的“小山坡”里面有个坑，我和Qoo都很喜欢这里，因为月球有山有水，还有美丽的嫦娥姐姐、玉兔等。玉兔是一只可爱的小红兔，远远望去，我们看见嫦娥姐姐在翩翩起舞，真是动人。现在，我和Qoo都在想着同一个问题，这个问题就是：这颗星球是人造的还是天生的？但我们也没想那么多，一看是有山有水的地方，就肯定不比我们地球的名胜古迹差，我们马上冲出舱库，打开舱门，就在月球上玩了，我们在那里嬉戏打闹，你们知道我和Qoo在玩什么吗？告诉你们吧，我和Qoo在玩：跳远、捉迷藏……，而且这里还能开坦克、开小轿车、公共汽车……接着，我们上了飞船，继续前进，在不远处，我和Qoo看见了一颗发出五颜六色的星球，这颗星球使我们起了好奇心，我和Qoo便启动飞船到了那颗发出五颜六色的星球上，这里那么的美丽，难怪会发出五颜六色的光，你看，这里有山有水的，多好呀！这个发光的星球还不止有山有水呢，还有一些体育器材、游乐园……，比月球好看的多，真的很想在这里生活一辈子呀！真是好可惜呀，我们没带足生活用品，不然的话，我们就非要住在这里了，原来，太空中还有许许多多美丽的星球，没想到太空是那么的漂亮、广阔啊，真是很舍不得啊！

突然，我惊醒了，原来是一场梦，梦醒了，我发出内心的感慨，我以后想做上飞船，真的到太空去遨游。今天，我们的“神舟六号”载人飞船再次飞向太空，使我国没有载人飞船升天的说法成为历史。我现在要努力学习科学知识，学好本领，锻炼身体，长大以后，为我国的航天事业而奋斗，让我的梦想成为现实。

第3篇：太空之旅范文

镜头一：神九发射成功 中国女航天员首次“飞天”

北京时间6月16日18时37分许，中国“二号F”遥九运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火起飞，将神舟九号载人飞船成功发射升空。中国首位女航天员刘洋，与另外两位男航天员景海鹏、刘旺一道，搭乘神舟九号飞船出征太空。

此次神舟九号载人飞船发射，是中国载人航天首次在夏季发射，然而，除了这个“首次”以外，促使全世界聚焦此次神九发射的还有一大因素，就是神九乘组中的中国首位进入太空的女航天员刘洋。

中国载人航天工程办公室副主任武平表示，通过此次任务，将首次对中国女航天员选拔训练、医学监督和保障以及新研制的女航天员飞行装备等方面进行飞行验证，意义深远。

镜头二：载人交会对接成功 航天员首次“飞进”“天宫”

神九成功发射两天之后的6月18日，北京飞行控制中心大厅中的神九实时监测画面再次成为世界焦点。当日14时07分，在完成捕获、缓冲、拉近和锁紧程序后，神舟九号与“天宫”在距地球343公里的太空紧紧相拥。

自从半年前与神舟八号飞船分别后，独自绕地球运行了3000多圈的天宫一号在这一刻终于等来了神舟九号，而这一次的“紧紧相拥”标志着中国首次载人交会对接取得成功。

3个小时后，17时22分，航天员景海鹏、刘旺、刘洋依次从神九“飞”进了“天宫”，中国航天员在天宫一号首张全家福也随之传回地面。在北京飞行控制中心大厅的中国航天人，用欢呼声迎接中国航天史上的又一历史时刻。

对于中国此次实现的载人空间交会对接，专家分析，首次载人空间交会对接，意味着中国的飞船将成为真正的载人天地往返工具，能把人送到空间站或者空间实验室中去。这将是中国载人航天史上具有重大意义的一步。

镜头三：吹口琴、过端午、打太极 天宫生活丰富多彩

此次“神九飞天”刷新了中国载人航天飞行时间的最长纪录，长时间的太空生活中，三名航天员在繁忙紧张的工作之余，也尽情享受着失重带来的奇妙感受。

6月21日是航天员刘旺妻子的生日，当晚在与家人进行视频通话时，刘旺吹起了口琴，为妻子庆生。而作为中国首位进入太空的女航天员，刘洋的太空生活则更加引人关注，她手持摄像机玩“自拍”，骑“太空自行车”锻炼，编织中国结，练习太极拳……刘洋充实多样的太空生活，让人们感受到航天员在紧张严谨的太空工作中的轻松心态。

6月23日是中华民族的传统节日端午节。这天，远在太空的三名航天员也用自己的方式过节。当日中午，三名航天员把自己固定在天宫实验舱中部，面对面地开始了难得的“聚餐”，尽管没有粽子，但航天员们吃着科研人员特意准备的粽子的替代品八宝饭。景海鹏代表三名航天员向全球华人送上节日祝福，并对着摄像机展示写有“端午快乐”的飞行手册。

十余天的太空之旅中，6月19日15时46分，神舟九号航天员飞行乘组成功接收来自祖国的第一封电子邮件。25日下午16时43分，女航天员刘洋代表神舟九号航天员飞行乘组，利用地面与天宫一号目标飞行器电子邮件传输系统，发回了第一条面向公众的太空短信。天地沟通的多项试验也丰富着航天员的太空生活。

镜头四：首次手控交会对接 航天员实现“开飞船”

6月24日，神九乘组三名航天员迎来了此次“神九飞天”最核心的任务：实现神九与天宫的手控交会对接。

当日11时08分，北京航天飞行控制中心下达分离指令，神舟九号与天宫一号随后成功分离。飞船自动撤离至400米左右的停泊点。

短暂停留后，飞船开始自主接近天宫一号，随后进入140米保持。12时38分，飞船转入手动控制；12时42分，飞船对接环接触；12时50分许，对接机构成功捕获。随着对接锁锁紧，天宫一号与神舟九号再次形成一个组合体，手控交会对接顺利完成。

在此次手控对接任务中，航天员刘旺挑起“大梁”。他坐在中间，用右手边的姿态控制手柄、左手边的平移控制手柄来控制飞船的速度和位置，整个对接过程操作精准，圆满完成手控交会对接。

专家分析，手控交会对接对于航天员的操作技能提出了更高的要求，掌握此项技术将对中国载人航天事业的发展有标杆性意义。这意味着中国完整掌握了空间交会对接技术，具备了建设空间站的基本能力。

镜头五：神九挥别天宫 首次实施空间手控分离

28日凌晨6时许，三名航天员陆续离开天宫一号，6时37分，指令长景海鹏最后一个挥手告别天宫，回到飞船轨道舱，关闭天宫一号实验舱舱门。此前，他们已经把空间科学实验中采集的样本和数据从天宫一号转移至飞船返回舱，并通过设置重新将天宫一号恢复到与神舟九号对接前的状态。

第4篇：太空之旅范文

太空铝是经过高温氧化等特殊处理过的铝镁合金，可以经受几千度高温和强大的冲击力，是一种强度和防腐性能都较高的铝制品，具有轻巧耐用等特点，由于刚开始大量用于航空器材的制造等高科技领域，所以叫太空铝。

太空铝主要成分是氧化铝，通常也称为铝氧，是一种白色粉状物，属共价化合物，熔点为2050度，沸点为3000度。 它流动性好不溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产中的主要原料，它硬度强度很高，承重也很高，但其重量却很低。

（来源：文章屋网 ）

第5篇：太空之旅范文

关键词：控制律 姿态四元素 姿态机动

1、引言

在航天飞行器姿态控制中,单纯的姿态稳定已远远不能满足实际需要,姿态机动特别是快速、精确、大角度三维姿态机动需求越来越多,此时描述姿态机动的运动方程是高度非线性的,姿态运动与弹性振动耦合在一起,特别是体现在旋转非线性的角速度和角动量交叉耦合,本文采用非线性Lyapunov方法进行空间飞行器大角度姿态机动控制律设计,实现了任意姿态的最优路径姿态机动控制。

2、数学模型

星体动力学方程为:

其中角速度和误差角速度满足如下关系:

这里,矩阵为目标到本体的姿态转换矩阵。为目标飞行模式目标基准坐标系相对于惯性坐标系的角速度,利用性质,可以得到星体坐标系相对于定向基准坐标系的非线性误差动力学方程为:

（1）

图1中OC为目标矢量方向,D是C在XY平面的投影,姿态机动目的是使OZ与OC重合,以Oe为欧拉轴,则欧拉轴的矢量形式为:

图1 四元数计算

由上图可知,转动的角度即欧拉角为:

那么欧拉四元数为:,其中

用进行反馈。

四元数描述的误差运动学方程为:

（2）

其中,矩阵定义如下,

本体坐标系相对于定向基准坐标系的误差四元数由下式求出:

这里,为目标坐标系相对于惯性坐标系的指令四元数。

控制目标:对于系统（1）和（2）,设计控制器使得闭环系统是渐近稳定的,并且闭环状态满足。

3、控制方案设计

（3）

其中,。

闭环稳定性证明:

选取如下正定Lyapunov函数

（4）

对时间求全导数,可得

式中,,由于为正定对称矩阵,为斜对称矩阵,所以也是斜对称矩阵,由斜对称矩阵的性质可知,,因此,上式简化为

将控制律（3）代入上式得到,

因此,方程（1）（2）在控制律（3）的作用下是渐近稳定的,由于所选定的Lyapunov函数是径向无界的,所以整个闭环系统是全局渐近稳定的。根据LaSalle不变原理,闭环系统的状态将收敛到最大不变集上。将带入误差动力学和运动学方程,很容易得到,那么,即闭环系统的状态收敛于集合。

注:在控制律作用下,四元数姿态误差只能收敛于,而不能收敛于,尽管这两种四元数向量在物理上都表示同一个姿态,但是由Lyapunov理论很容易判断出是整个系统的非稳定平衡点,也即当系统受到微小摄动的影响时,零状态将绕特征轴旋转一周再回到零起点处。

当动力学误差方程中考虑外干扰力矩的影响时,假定干扰力矩满足关系,则可提出如下扰动抑制控制方案:

（5）

其中,为符号函数。以下同。

稳定性证明:

选取Lyapunov函数（4）,则其对时间求全导数可得,

将控制方案（5）代入上式整理可得,

因此闭环渐近稳定性得证。

4、结语

本文采用Lyapunov方法设计了姿态四元素反馈的非线性控制律,来完成空间任意角度的姿态机动控制,解决了飞行器大角度姿态机动的控制问题。

参考文献

第6篇：太空之旅范文

关键词 大功率短波发射台站；控制系统；抗干扰

中图分类号：TN838 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）09-0041-01

大功率短波发射机以其传输距离远、覆盖效果好等优点，在我国政治维稳任务中起到了积极的作用。近年来，无线局大功率短波发射机的数目逐渐增多，“有人留守无人值班”的工作模式促使着发射机自动化系统、偏向开关自动控制系统、自动温控系统、质量保证系统等控制系统的改造和应用。但是，随着当今社会电磁环境的逐渐复杂和大功率短波发射台站本身的特殊环境，排除控制系统的干扰因素、增加其稳定性就成为迫切需要解决的问题。

大功率短波发射台站的控制系统应用广泛，例如：发射机自动化系统：可以实现按运行图自动开关机、故障提示、操作记录、数据传输等功能，为解放劳动力、实现播音精准化控制起到了积极的作用；偏向开关自动控制系统：可以实现发射机按照运行图自动倒换天线，通过控制天线开关矩阵中的偏向开关的偏转位置，实现一部发射机上多个天线。偏向开关控制柜大多在室内偏向开关下面，其抗干扰技术非常重要；自动温控系统：大功率短波发射机的冷却、保温意义重大，现在很多发射台站都引入了自动温控系统，它为大型电子管的散热、水路的防冻、整机的恒温控制起到了积极的作用；质量保证系统：是全面检测发射机运行状态的控制系统，它通过解调发射机的输出信号为维护人员提供发射机的运行状态，在机器故障的情况下发出报警提醒值班人员处理异态，为保障安全播音起到了积极的作用。这些控制系统的应用都为保障安全播音、解放劳动力、实现“有人留守无人值班”的工作模式起到了非常重要的作用，但是，高频信号等干扰因素使原本在实验室稳定的控制系统却在发射台站无故出错，排除干扰因素的影响对控制系统的稳定意义重大。

1 常见的干扰类型

1）传导干扰。传导干扰大体上可以分为三种：①引入信号时的干扰。这种干扰是不同的信号在传递到系统时所发生的干扰，能够影响设备的正常运行以及测量的精度；②电源信号的干扰。在实际应用的过程中，电源的电压并不是稳定不变的。发射机所使用的电力都是通过电网经35 kV变电站来提供的，然而电网的面积广、传输线路长，会受到不同的干扰，用电负荷也在随时变化，因此各种情况都可以影响其电源信号的稳定；③接地系统对于控制设备的干扰。接地点的连接方式需要根据实际情况而定，选择合适的方法就会减小相应的电磁干扰；若选择不当，则很有可能增加电磁干扰。

2）辐射干扰。大功率短波发射台站的高频电磁波会产生各种辐射干扰，这些辐射干扰的分布是没有规律的，因此十分复杂。大多短波发射台站的控制设备在射频磁场中，那么它遭到辐射的影响会更大。影响的方式主要有两种：一是引入了通信线路的干扰以及产生电路感应的干扰问题。此外，设备自身的磁场频率以及设备的摆放位置等都会不同程度地影响到辐射干扰[3]。

3）静电干扰。静电荷会产生在我们生活之中的所有物体之上，在电气控制装置上面的静电荷会十分明显。静电荷周围会产生电场，使得电路的地理位置发生变化。静电干扰会影响到输出电路，对电路会有一些耦合干扰。耦合干扰可以分成两种，分别是漏电耦合干扰以及磁场耦合干扰。当然，磁场和电场是密不可分的，磁场干扰和电场干扰也是同时出现的。控制设备电路的元器件老化以及漏电或者工作环境等原因，都能够产生静电干扰。

2 采取的措施

1）软件抗干扰技术。将整个控制台的接收系统和干扰源相互分离，同时切断能够产生耦合等干扰的路线，这样就能够抑制干扰，将正常的信号通过隔离的方法传递给系统。但是，系统中所存在和产生的电磁干扰十分复杂，单纯靠硬件隔离并不能够完全消除这些电磁干扰，所以采取软件进行抗干扰是十分必要的[4]。

2）滤波。抑制干扰的一种常用方法就是滤波。滤波主要是将某些特定频率波段的信号从输入信号中过滤出去。采用滤波方法，对信号进行预处理，能够使得信号进行筛选，在很大程度上抑制了干扰。常用的滤波方法，依据不同的频率和性质大体上可以分为以下四种：①低通滤波，即信号具有一个最高的频率，超过这个限制的频率信号就会被分离出去；②高通滤波，即信号具有一个最低的频率，信号低于这个限制的频率信号就会被分离出去；③带通滤波，只允许在某一个上下限范围的信号频率通过；④带阻滤波，其形式正好与带通滤波的作用相反。

3）接地。应用于短波发射台站的很多控制系统的硬件都置于一个机柜里面，所以机柜必须要有良好的接地。同时，由于这些控制系统都与发射机相连接或者互相连接，所以还要考虑控制系统和发射机间的接地问题。控制系统的电路在设计的时候应该具有信号的地端子，机柜以及信号地端子在使用的过程中应该始终保持接地[5]。

4）屏蔽电场或磁场。屏蔽电场和磁场是一种很重要的大功率短波发射台站控制系统的抗干扰技术。其工作原理是：将干扰的对象或者说是干扰源包围，然后对磁场空间的干扰等来源进行阻碍，使得信号传输受到一定的限制，但是我们使用的仪器大体上都是导电的，依据不同的性质可以分成以下几种，混合屏蔽、电场屏蔽以及磁场屏蔽。铝以及铜都是比较理想的电场屏蔽中使用的材料，这是因为它们价格比较低，同时又能够具有很好的导电性能。电场耦合干扰的消除方法，主要可以是通过电磁屏蔽，而且屏蔽体最好能够接地良好[6]。

3 结论

通过以上抗干扰方式，大大减少了大功率短波发射台站干扰信号对控制系统的干扰，增加了控制系统的稳定性，对安全播音、日常维护等工作都起到了极其重要的作用，希望通过我们的不断努力，控制系统会更加的稳定可靠，真正为安全播音保驾护航。

参考文献

[1]李会娟.PLC控制系统传导干扰源与抗干扰分析[J].中国电磁兼容网，2009.

[2]孟传良.工控系统电源抗干扰技术.贵州贵阳：贵州工业大学学报，1999（4）.

[3]付立安.关于监控的抗干扰技术分析[J].中国期刊网，2008.

[4]胡白雪.超高压及特高压输电线路的电磁环境研究[D].杭州浙江大学，2006.

第7篇：太空之旅范文

关键词：固态继电器；旅客列车；环境控制系统；应用

1 现有客车环境控制系统的不足

现有系统的电加热控制部分，控制部件使用各种不同型号的交直流接触器。由于接触器有使用寿命，不能进行频繁的开关，无法满足对车厢不同区域进行精确控制的要求。为实现分区精确控制，往往对某个控制区域设置2组电加热器，实现分区加热的全热和半热控制，从一定程度上解决了分区精确控制的要求，但这又导致控制接触器和相关控制线路的大量增加，整个系统也因此变得更加复杂，增加了系统设计和维护的难度。

现有车载环境控制系统的结构如图1所示：

2 采用固态继电器优化系统设计，提高系统性能

固态继电器（SSR）是一种全电子电路组合的元件，它依靠半导体器件和电子元件的电磁和光特性来完成其隔离和继电切换功能。固态继电器与传统的电磁继电器相比，是一种没有机械，不含运动零部件的继电器，但具有与电磁继电器本质上相同的功能。被广泛应用于工业自动化控制，工作可靠，无触点、无火花、寿命长、无噪声，无电磁干扰，开关速度快，以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载的目的，非常适合用于车载电加热器等阻性负载的控制。因此，考虑在现有列车环境控制系统中，对包括客室电加热器和空调机组预热器的所有阻性负载，改用固态继电器控制，达到优化系统设计，提高系统性能的目的。

针对现有环境控制系统对应分区精确控制的要求，可以为每个独立的控制分区配备一只固态继电器，用于控制该控制分区的一组电加热器，同时为空调机组预热器配备一只固态继电器，实现对分区温度和机组送风温度的精确控制。

优化后的车载环境控制系统结构如图2所示：

优化后的车载环境控制系统相对于现有系统有如下优势：（1）固态继电器是电子控制器件，控制过程中没有机械动作，减少了车厢内的噪音。（2）固态继电器是电子控制器件，在启停次数和频率上几乎没有限制，因此能够实现各控制区域的精确控制。（3）原系统为实现精确控制，在每个控制分区设置了2组电加热器，并配备2只接触器进行控制。优化后每个控制分区只设置1组电加热器和1只固态继电器，大大简化了系统结构，减少了系统部件的数量和系统布线。

3 固态继电器分区精确控制原理

固态继电器由于其开关次数和频率不受限制，因此可以参考PWM控制原理，通过频繁开关，并控制其占空比来实现类似于“无级”平滑控制的效果。可以人为设定一个固态继电器的控制时间周期。在该控制周期内，根据固态继电器的控制功率百分比，控制固态继电器开启和关闭的时间。在控制周期足够短的情况下，就可以实现“无级”平滑控制的效果。由于电加热器和机组预热器等阻性负载的特性，其反应速度比较慢，并有一定的滞后效应，因此固态继电器的控制周期不必设置的过短，一般周期范围在10秒～100秒比较合适。比如控制周期为100秒。如果某个固态继电器的控制功率需求百分比为40%，则该固态继电器在控制周期内首先开启40秒，然后关闭60秒，循环往复。从长时间宏观角度看，该固态继电器就实现了负载的40%功率的平稳输出。在控制逻辑和算法上，基于固态继电器的控制系统也不同于传统的基于接触器的控制系统。传统系统中由于接触器非开即关的二元离散特性，需要采用相对比较复杂PID控制算法来对接触器进行控制。即便如此，实际的温度控制曲线仍然呈现一种围绕设定温度小幅波动的波浪状曲线，控制效果并不理想。基于固态继电器的控制系统，由于固态继电器所固有的无级调整特性，可以采用非常简单的逻辑算法进行控制。设定Tset为分区设定温度，Tavg为之前一段时间分区温度的平均值，P为电加热功率，Th为一个与外温相关的可调参数。采用如下控制策略：

当Tavg>Tset+Th时，P=0%。

当Tavg在Tset-1+Th和Tset+Th之间时，P=Tset-Tavg。

Tavg

引入可调参数Th，是为了平衡车体本身对外部环境的散热，使得实际的控制曲线能够更接近设定温度Tset。参数Th应该与外温呈现负相关关系，同时与车体保温性能有关，该参数应该在车辆实际运行过程中根据控制效果进行适当调整。

实践证明，采用上述控制算法，对单一分区的温度控制曲线非常理想，能够达到非常接近于设定温度Tset的近似直线的控制效果。

4 全车固态继电器控制的负载均衡

上述固态继电器的控制原理带来一个问题。假设我们有5个控制分区，根据车厢环境状况，这5个控制分区的控制功率需求如表1所示：

为简单起见，我们先假设每个控制分区的负载功率是一样的，均为1。如果这5个分区按照上述控制原理同步运行，如图3所示：

我们可以看到在整个控制周期内，5个控制分区对于列车供电系统的总负载是非常不均衡的，如图4所示：

功率最大时达到5，最小时为0，高峰和低谷的差值为5，波动很大。这样的结果会给列车供电系统带来问题。尤其是对于部分采用柴油发电机组供电的特种车辆，频繁大幅波动的负载会给柴油发电机组带来很大的挑战，会导致柴油发电机组效率大幅下降，并减少发电机组的使用寿命。为此，需要设计一种控制策略，对车厢内所有由固态继电器控制负载进行平衡处理，尽量减少总负载的频繁波动。设想让不同的控制分区不要同时启动，而是让它们的启动时间首尾相接，顺序进行，这样应该能够达到初步的负载平衡效果。针对上述例子，可以设计出新的控制分区启停方案，如图5所示：

分区1在0s时启动，在50s时停止；分区2在50s时启动，在130s时停止；分区3在30s时启动，在90s时停止；分区4在90s时启动，在110s时停止；分区5在10s时启动，在40s时停止。

采用该方案，5个控制分区对于列车供电系统的总负载如图6所示：

在这个方案中，功率最大时为3，最小时为2，高峰和低谷的差值只有1，可以说基本上解决了上述负载不均衡的问题，对列车供电系统冲击很小。

上面的分析基于一个简化了的情况，即各个分区的负载功率是一样的。很显然，这在实际应用中是不可能的，根据不同的应用情况，各个分区的负载功率会相差很大，因此需要进一步考虑各个分区负载功率不同的情况。

仍然采用上述分析中的例子，不同之处在于我们为每个分区赋予不同的负载功率值，如表2所示：

很显然，这时继续采用前面的方法就不合适了，需要有新的思路和算法。

首先，我们需要根据各个分区的负载功率从大到小进行排序。从负载功率最大的分区开始逐步设置，设置的原则是，在整个控制周期中，选择已有功率最小的区段分段填充，同时遵循前述首尾相接的原则，但是不能和自身已填充的部分重叠。

根据上述思路设计的各分区启停方案如图7所示。

观察发现，分区2被分成了不相连的2段，这对后续控制不利。可以通过软件进一步对启停方案进行优化，得到如下方案（图8）。

分区1在0s时启动，在50s时停止；分区2在20s时启动，在100s时停止；分区3在50s时启动，在110s时停止；分区4在50s时启动，在70s时停止；分区5在70s时启动，在100s时停止。

采用该方案，5个控制分区对于列车供电系统的总负载如图9所示。

在这个方案中，功率最大时为7，最小时为4，高峰和低谷的差值为3，这已经是这种特定情况下的最优方案了。

实际系统运行中，各个分区的控制需求百分比是不断变化的，因此控制软件也要根据情况不断的实时计算并生成最优化的分区启停方案，并控制固态继电器的动作。

5 固态继电器控制的散热处理

固态继电器采用MOS开关管技术控制负载的启停，其自身不可避免的要产生热量，这是与传统接触器不同的地方。由于多个固态继电器一般会集中布放在一个电气控制柜中，因此固态继电器的散热就成为一个必须解决的问题。

方法很简单，在电气控制柜的柜门上根据需要安装若干散热风扇，并将散热风扇的控制端接到系统控制器上，由系统控制器根据所有固态继电器的控制需求百分比来控制散热风扇的启停。也可以在控制柜内部加装温度传感器，并将温度传感器连接到系统控制器，由系统控制器根据控制柜内部温度来控制散热风扇的启停。

第8篇：太空之旅范文

[关键词] 血压晨峰；苯磺酸氨氯地平；动态血压监测；疗效

[中图分类号] R972[文献标识码]B [文章编号]1674-4721（2011）08（a）-062-02

Effect of ambulatory blood pressure monitoring amlodipine control of blood pressure and its morning summit

YANG Chunhua

Department of Cardiology, the Central Hospital of Zhoukou City, Henan Province, Zhoukou 466000, China

[Abstract] Objective: To observe the influence of blood pressure and blood pressure morning summit (MBPS) degree of amlodipine grade to 1, 2 levels of essential hypertension patients after taking with ambulatory blood pressure monitoring (ABPM). Methods: 150 cases of 1, 2 levels of hypertension patients were given oral amlodipine, evaluated the change of blood pressure and blood pressure morning summit degree application ABPM before taking and after eight weeks. Results: 150 cases of hypertension were treated after eight weeks, no matter systolic blood pressure and diastolic blood pressure compared with before treatment, which were significantly more decline (P

[Key words] Blood pressure morning summit; Amlodipine besylate; Ambulatory blood pressure monitoring; Effect

苯磺酸氨氯地平是长效的二氢吡啶类钙通道拮抗剂，通过阻断心肌和血管平滑肌细胞外钙离子进入细胞而直接舒张血管平滑肌，从而扩张血管、降低血压。笔者采用动态血压监测的方法来研究苯磺酸氨氯地平片对1、2级高血压患者的血压和血压晨峰的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择本院2006年8月～2010年10月门诊和住院的1、2级高血压患者150例，均符合2005年中国高血压指南的诊断标准。男82例，女68例，年龄42～75岁，平均58.9岁，病程1～12年，并通过病史、体检及辅助检查继发性高血压，严重心、脑、肾等靶器官损害。所有入选患者自愿参加，入选前停服降压药物2周。

1.2 方法

所有入选患者服药前先进行动态血压监测，而后给予氨氯地平（络活喜）5 mg，每日1次，治疗2周后血压未能控制者，第3周起于氨氯地平片10 mg/d口服，用药8周再次进行动态血压监测。

动态血压监测：所有受试者均于早晨佩带24 h动态血压监测检测仪，于治疗前及治疗后8周进行24 h血压监测。规定6:00～22:00为白昼，22:00～次日晨6:00为夜间，每半小时自动测压1次。受试者可以从事一般日常活动。每个受试者检测不少于23 h，有效血压读数>85%。

1.3 血压晨峰（MBPS）的定义

血压晨峰规定为起床后2 h内血压的平均值，减去夜间睡眠时最低血压值（夜间血压最低值及前后共3次血压的平均值），如SBP差值≥23mmHg和（或）DBP≥15mmHg则为具有晨峰现象（MBPS）（+），否则为MBPS（-）[1-2]。

1.4 统计学处理

采用SPSS 12.0统计软件进行数据的统计分析。计量资料以x±s表示，用t检验进行统计学处理，MBPS的频数比较用卡方检验，P

2 结果

2.1 治疗前及治疗后8周24 h ABPM结果

见表1。

2.3 不良反应

治疗期间2例患者出现头痛、头昏，3例患者出现面红、心悸，10例患者出现踝部水肿，共计15例（10.0%）患者出现不良反应。

3 讨论

高血压是冠心病、脑卒中等心脑血管疾病最为重要的危险因素之一，高血压患者血压的急剧变化与心脑血管事件的发生密切相关，有效并持续平稳地控制高血压患者24 h血压是减少心、脑、肾等主要靶器官损害的关键[3]。

研究发现，血压晨峰加剧可独立于24 h平均血压水平，引起心、脑血管病高发，且与心、脑、肾等靶器官损害严重程度显著相关[4-5]。研究发现约40%心肌梗死和29%心脏性猝死发生与血压晨峰加剧有关。血压晨峰加剧明显的患者发生脑血管疾病的危险是血压晨峰现象不明显患者的3倍，因此控制血压变异程度和降低血压晨峰程度成为降压新目标[6]。血压晨峰现象发生的机制可能为清晨交感神经系统活性增强，肾素-血管紧张素-醛固酮系统被激活，儿茶酚胺过度释放，导致心率增快，周围血管阻力、心排出量增加，致使清晨血压迅速上升。对于具有血压晨峰的高血压患者，选用降压药物时，不但要考虑到其能有效控制24 h血压水平，同时要考虑到其降低血压晨峰的程度。理想的降压药物，不仅应有效、持续平稳地控制24 h血压水平，并能很好地控制清晨高血压，利于高血压患者安全度过心脑血管事件高发时段，有效保护心、脑、肾等靶器官。

苯磺酸氨氯地平片为慢钙通道拮抗剂，通过阻断钙离子进入细胞内，舒张血管平滑肌，直接扩张动脉引起血管外周阻力下降，进而引起血压下降。苯磺酸氨氯地平为长效制剂，其半衰期长达35～50 h，且其与受体结合和解离的速度均较慢，故其药物作用缓慢而持续时间长，口服吸收迅速且生物利用度高（64％～80％），每日服用1次即可控制血压达24 h以上，尤其对清晨高血压也能有效控制。本研究中所有入选患者1 d 1次服用苯磺酸氨氯地平即能有效控患者24 h血压水平，从而大大减轻高血压所引起的靶器官损害，并对清晨高血压控制具有较好的效果，这与许多研究结果一致。

氨氯地平是一种服用方便、疗效显著、降压平稳持久，并能有效地控制晨峰血压，不良反应少的理想降压药物，值得推广应用。

[参考文献]

[1]张维.血压变异和晨峰的概念及其临床意义[J].中华心血管病杂志,2006,34(3):287-288.

[2]赵生法,赵子彦.血压晨峰的研究进展[J].中华高血压杂志,2007,15(11):782-784.

[3]刘晓惠,胡大一,刘建章,等.高血压病人药物治疗期间动态血压变化[J].高血压杂志,1997,5(1):59-61。

[4]Kario K,Pickerring TG,Hoshid S,et al.Morning blood pressuresurge and hypertensive cerebrovascular disease[J].Am J Hypertens,2004,17:668-675.

[5]Gosse P,Lasserre R,Minifie C,et al.Blood pressure surge on rising[J].H-ypertension,2004,22:1113-1118.

[6]Kario K.Morning surge and variability in blood pressure.A new therapeutic target[J].Hypertension,2005,45:485-486.

第9篇：太空之旅范文

关键词： WSN；定向天线；功率控制；GG图

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）13-0217-02

现代社会，是一个信息时代的多元化社会，网络走进了人们的生活，成为了人们生活和工作必不可少的平台，随着网络技术的发展，已经从有线网络发展到多种成熟的无线网络，并进一步发展优化发展出了3G，4G网络，其中主要是通讯产业的wifi，无线传感器网络[1]（Wireless Sensor Network，WSN），无线Mesh网络（Wireless Mesh Network，WMN）[2]，Ad-hoc网络等为热点，并在现实生活中为人们的生活，科研等多方面得到了广泛的应用。

1 WSN网络

WSN是近年来一个研究热点，随着WSN技术的成熟，已经在诸多领域的得到了广泛的应用和发展。WSN是建立在无线自组网络Ad-hoc的基础上，通过具有感知，计算以及通信功能的无线传感器节点，运行相关协议自组建立的无线网络。该网络通过节点可以对周围的环境数据进行检测，如：空气的湿度，温度，光照的强度，烟雾的浓度等数据进行实时的监测，收集和计算，进而传输给核心节点并对所有数据进行整理分析得到具有价值的详细信息，为城市环境监测，消防，海洋数据监测，抢险救灾等诸多领域提供了技术支持，并得到了市场的高度认可。因此成为了无线网络技术中的热点研究问题，受到了诸多研究人员的关注。

在海洋生态环境监测中，由于传统的人工监测数据收到了诸多客观环境因素的影响，随着科技的进步，基于WSN的海洋生态环境监测网络应运而生，为海洋生态环境的数据收集和监测提供了更有效率和保障的监测系统。为人们的生活和工作以及科研提高了更加准确的数据。然而由于无线传感器自己的诸多不足，例如：节点收电量约束工作时间有限，进而导致网络拓扑生变化，同时数据发送过程中各节点之间相互影响，导致WSN在海洋数据传输过程中数据丢包率严重，因此影响了WSN的性能。目前针对于WSN网络的研究也主要针对于MAC层的节能，网络层的优化为主要研究热点。如何优化无线传感器网络的拓扑以及节点能耗，延长网络工作时间，一直是研究人员的热点关注问题。

2 解决方案

针对WSN节点的全向通信方式以及节点的能耗工作时间问题，本文提出采用GG图[3]进行拓扑控制，对WSN网络拓扑进行优化；采用定向天线通讯技术，在信号发送过程中，减小信号覆盖范围，掉地对通讯节点周围的信号干扰；同时在发送数据时采用功率控制，降低信号传输距离，进一步减少信号的干扰范围，进而优化WSN整体性能。

2.1 功率控制技术

在无线电通信环境下，无线电广播模型[4]用于表示发送节点在发送数据信号时的发送功率Pt和数据信号到达接收节点时的功率Pr的关系，关系表达式如下：

[Pr（d）=PtGtGrλ2（4π）2d2L] （1）

其中，Pr表示数据信号到达接收节点的接收功率；Pt表示数据在源节点发送功率；Gt，Gr表示发送增益和接收增益；λ表示波长；d表示节点之间通讯的距离；L表示系统的链路损耗。

2.2 定向天线

定向天线（Directional antenna）是指特定方向上对电磁波发射和接收特别强，在其他的方向上对电磁波发射和接收几乎为零的天线。采用定向天线通讯可以将数据信号固定在特定的方向范围内，可以减少对其他方向的信号干扰，以及在特定方向上进行数据信号传输过程中可以增强信号强度，增加抗干扰能力，提高传输效率。

3 实验模拟

本实验通过模拟实验场地为500500的实验场地，每个传感器节点的信号范围为100米，根据模拟实验的节点通讯时对周围节点影响程度多为评价网络性能的指标。

图1表示：原始拓扑结构没有功率控制情况下，基于GG图拓扑的功率控制情况以及GG图拓扑中基于定向天线的功率控制技术下，一次通讯过程中每个节点对周围节点的影响情况的对比。通过图1可以看出基于GG图的拓扑控制的基础上，通过功率控制技术可以降低信号干扰距离，进而减小干扰范围，降低了通讯过程中对周围节点的影响；基于定向天线的功率控制技术是在GG图功率控制基础上采取定向天线通讯技术，在降低了信号干扰距离的同时，也减小了信号覆盖范围的扇区，进一步降低了通过过程中对周围节点的影响。由此可以看出基于GG图和定向天线的功率控制技术在WSN的拓扑控制以及信号干扰控制方面具有一定的优化作用，实验对比结果也验证了该技术的可行性。下一步将继续研究基于定向天线通讯过程中的能耗问题以及拓扑优化问题。

参考文献：

[1] 吴成洪.无线传感器网络拓扑控制研究[D].西安：西安电子科技大学，2010.

[2] 胡致远，王景，邓建良，等.无线Mesh 网络规则拓扑结构与容量研究[J].计算机应用研究，2010，21（11）：4197-4221.