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Abstract: Based on the outstanding problems in the examination of automatic control theory and combined with our school automation features,a curriculum for students examination reform is proposed which emphasizing the application of ability to stimulate students interest in learning,semi-open-book examination methods,the theoretical knowledge and practical application of comprehensive testing,emphasizing the process of assessment. The expected results show that students' learning effects have been significantly improved on theoretical learning courses which are consistent with application-oriented and applying the knowledge of teaching philosophy.
關鍵詞:自動控制原理課程;考試改革;方案
Key words: automatic control theory;examination reform;program
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)15-0177-01
1自動控制原理課程考試改革的目的和意義
自動控制原理作為自動化及相關專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課,是一門理論性很強的課程。同時,該門課所研究的領域也是學生從未接觸過的知識。為了使得學生能夠在學好理論的同時將其運用到實際中,激發(fā)興趣,強調(diào)過程考核,并且提高考試成績和及格率,突出教學重點,對這門課實施考試改革以配合教學改革[1]。通過考試改革可以帶動教學改革進程,構建融會貫通、緊密配合、有機聯(lián)系的課程體系。
2自動控制原理課程考試改革的內(nèi)容
2.1 課程內(nèi)容的整合與優(yōu)化。為了培養(yǎng)學生的學習能力和實踐能力,同時檢查教學效果,在一些章節(jié)后組織編排綜合型的題目,讓學生以小論文的形式提交,將其成績記錄到期末總成績的平時成績中。這門課的教學內(nèi)容可以分成兩大部分內(nèi)容的研究:前三章為控制系統(tǒng)的時域分析,偏重經(jīng)典理論的研究;后兩章為控制系統(tǒng)的頻域分析,偏重工程實際應用。針對這樣的內(nèi)容特點,安排兩次大作業(yè),讓學生對一個生產(chǎn)生活中的實例從時域分析和頻域分析方法入手分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)過程和暫態(tài)過程。針對這樣的能力考核,在平時教學中,從基本概念、基本分析方法入手,結(jié)合生產(chǎn)和生活中的實例,以時域分析方法為主線,時域分析和頻域分析并進,利用直觀的物理概念,使學生充分理解系統(tǒng)參數(shù)與系統(tǒng)指標之間的內(nèi)在聯(lián)系,由淺入深地引導學生理解和掌握古典控制理論的精髓。把知識能力的考核放在首位。
2.2 由考試改革決定的教學方法和手段的改進措施。實踐環(huán)節(jié)中改變以往由教師命題的一貫做法,在學期末,安排一次綜合性實驗,題目學生可自選,也可從教師提供的試題庫中抽題,所選題目需具有一定的綜合性,采取自愿參加考試的方式。該部分的成績由五個等級構成,即不及格不加分,及格、中、良好、優(yōu)秀會分別在在期末總成績中加相應的分數(shù),建立一個具體的評價指標體系。這樣的考核方式可以給一部分在及格線邊緣的學生一次到達及格線的機會,給一部分要提高成績績點的學生一次提高總成績的機會,給一部分爭取獎學金的學生一次到達優(yōu)秀成績的機會,給分布在每一個分數(shù)段的學生一次積極改進的機會,激發(fā)他們的學習熱情,同時能夠有效的提高及格率。
2.3 知識點的考核。筆試考試由全閉卷改為半開卷:改變原有的純粹的理論考試,把筆試試卷分成兩部分:試卷一,基本理論知識的考核,閉卷,占試卷成績的50%;試卷二,綜合能力運用的考核,開卷,可以帶查閱過的相關資料占試卷成績的50%?;纠碚撝R的考核包括:①基本知識模塊;②數(shù)學模型的建立與求解模塊;③線性連續(xù)系統(tǒng)的時域分析模塊;④線性連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析與設計。
3 考試改革的進程安排
3.1 進行自動控制原理課程考試改革的調(diào)研。
3.2 制定出自動控制原理課程綜合應用能力考核的評價指標體系。
3.3 編制自動控制原理課程綜合性實驗試題庫。
3.4 在2007級自動控制原理期末考試中進行考試改革方案的試驗。
3.5 進行課程考試改革方案實施的初步總結(jié),寫出課程考試改革方案實施的初步總結(jié)報告。
3.6 修改課程綜合應用能力考核的評價標準。
3.7 修改自動控制原理課程綜合性實驗試題庫。
3.8 撰寫自動控制原理課程考試改革的探索的論文。
3.9 在2008級自動控制原理教學中實施課程考試改革方案。
3.10 進行自動控制原理課程考試改革方案實施的總結(jié),寫出課程考試改革方案實施的總結(jié)報告。
3.11 寫出自動控制原理課程考試改革方案的結(jié)題報告。
4自動控制原理課程考試改革的預期成果
4.1 學生學習的主動性得到增強,通過設置選做實驗,學生學習會更加主動,鼓勵學生提高綜合知識運用能力,不再像以前期末考試前幾天死記硬背,造成學的好不如背的好的怪現(xiàn)象。
4.2 學生的創(chuàng)造性思維能力得到了培養(yǎng),通過完成大作業(yè)網(wǎng)上查閱資料的能力明顯提高,大量查閱資料后會超出教師布置的題目范圍,大部分學生會對教師的題目給出多種分析結(jié)果,甚至會超出所學的范圍,突破了思維定勢,即教師告訴什么就知道什么的現(xiàn)象。
4.3 學生撰寫科技論文的能力得到提高,為以后做畢業(yè)設計撰寫畢業(yè)論文打好基礎。
4.4 學生獨立分析問題的能力將得到提高。通過采取半開卷的模式,學生不但需要掌握基本理論,還要學會更好的利用基本理論解決實際問題,強調(diào)提高學生的分析,設計能力,及尋求一題多解的發(fā)散性思維,強調(diào)工程應用背景,立意考查靈活運用所學知識解決實際問題和創(chuàng)新思維的能力,改善了以往學生認為“學了也沒有用”的想法。
4.5 制定出課程考核能力與技能的評價指標體系。
4.6 撰寫課程考試改革實施效果的調(diào)研報告。
4.7 撰寫教改論文:自動控制原理課程考試改革的探索。
4.8 提交自動控制原理課程考試改革的結(jié)題報告。
參考文獻:
關鍵詞:壓榨 自動化 控制 應用 系統(tǒng)
Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the press automation control system has important significance. This paper mainly introduces the squeezing automation control system in sugar refinery, the application of related content.
Keywords: squeezing automation control application system
中圖分類號: TS754 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
在國內(nèi),制糖企業(yè)的信息化管理則是一個陌生的名詞,不用說與歐美國家相比,就是與國內(nèi)其它行業(yè)比較也已經(jīng)遠遠落后。一般來說,糖廠的自動化水平與技術裝備是成正相關的,但凡設備精良的糖廠其自動化程度也高,歐洲和東南亞一些新建糖廠正是如此。而美國的情況卻不太一樣,很多美國的原糖廠設備并不比我國先進,但自動化程度卻相當高,也就是說,自動化可以使糖廠的陳舊設備煥發(fā)出新的活力。技術裝備的更新?lián)Q資巨大,是一個緩慢過程,如果學習美國經(jīng)驗,對中國的糖廠進行自動化方面的改造,挖掘舊裝備的潛能,減少人為因素,就會在降低生產(chǎn)成本、減少過程損失、提高勞動生產(chǎn)率等方面發(fā)揮重要作用,而且自動化方面的投入相對于設備投入來說,投資少,見效快。
1、控制原理和優(yōu)點
1#榨機的控制原理:入榨的蔗料進入高位槽,設定料位的高度在40%左右,1#榨機衡速運轉(zhuǎn),當來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發(fā)出電信號給和利時的DCS系統(tǒng),DCS將電信號數(shù)字化處理再向ABB調(diào)速裝置發(fā)出指令,ABB調(diào)整三級輸送帶的電機轉(zhuǎn)速,從而達到均勻進榨的目的(優(yōu)點之一)。一旦發(fā)生1#榨機扭矩超出負荷的限點,SRI的扭矩監(jiān)測裝置發(fā)出信號給DCS,DCS向高位槽擋板的電控執(zhí)行器系統(tǒng)發(fā)出指令,減小擋板的開度,控制入料量,從而對齒輪箱和榨機起到保護作用(優(yōu)點之二)。
2#一6#榨機的控制原理:蔗料由齒耙機分別送入2#--6#高位槽,設定料位的高度在40%左右,與1#榨機不同的是2#--6#榨機的轉(zhuǎn)速可調(diào),當來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發(fā)出電信號給DCS,DCS將電信號數(shù)字化處理再向ABB調(diào)速裝置發(fā)出指令,ABB調(diào)整本座榨機的轉(zhuǎn)速,保證固定的料位高度和通過榨機的蔗層厚度,使?jié)B透過程均勻,其結(jié)果是負荷平穩(wěn)并提高抽出率和減少蔗渣的水分含量(優(yōu)點之三)。
均勻滲透和蔗汁泵送原理:DCS系統(tǒng)根據(jù)入榨量向ABB調(diào)速系統(tǒng)發(fā)出指令,調(diào)節(jié)滲透水比例、水溫和混合汁液位流量等,其結(jié)果是各榨機蔗層均勻滲透并能穩(wěn)定混合汁錘度和泵送量(優(yōu)點之四)。
纖維進榨原理:均勻進榨有兩種理念,一是像國內(nèi)普遍采用的基于核子稱信號自動或手動控制入蔗帶速度,以保證進入第一座榨機的甘蔗重量。由于甘蔗纖維分的瞬時變化導致榨機持蔗能力的變化,在手控的情況下需要榨機經(jīng)常保持“開快車”狀態(tài),在自控的情況下需要調(diào)節(jié)第一座榨機的轉(zhuǎn)數(shù),兩種情況均帶來榨機負荷的波動。另一種是國外普遍采用的以高位槽料位調(diào)節(jié)入蔗帶速度,維持第一座榨機轉(zhuǎn)數(shù)恒定。此時通過榨機的纖維量不變,入榨的甘蔗量隨纖維分的變化略有波動。我們采用國外這種用纖維量恒定代替甘蔗量恒定的均勻入榨模式,在維持榨機負荷穩(wěn)定的前提下,提高了榨量(優(yōu)點之五)。另有其它優(yōu)點不再贅述。
2.壓榨控制系統(tǒng)結(jié)構
為實現(xiàn)壓榨全自動化控制,該系統(tǒng)博采國內(nèi)外頂尖技術和裝置,由四個公司合作完成。
2.1高位槽設計
像國內(nèi)大多數(shù)糖廠一樣,貴糖的榨機列原來只有在第1座壓榨機上方裝有垂直高位槽,其它5座榨機僅裝有敞口斜溜槽。為實現(xiàn)壓榨間全自動控制,在澳大利亞SRI公司的技術指導下,貴糖的工程技術人員自行設計加工了其它五座呈10度傾斜角的密閉式垂直高位槽,高度2.3米,厚度0.6米。在高位槽的旁板上安裝兩條有機玻璃視窗,順高度方向固定了lO個檢測料位高度的電子元件。第l和第6座高位槽的后槽板設計成能夠自由頂入150mm的活頁檔板,由電動執(zhí)行器根據(jù)榨機扭矩的保護需要,瞬時減小擋板開度。此時的高位槽有幾個作用:
1)作為流動物料的緩沖容器,便于自控系統(tǒng)檢測元件的工作,以實時料位高度作為榨機自動調(diào)速的給定信號;2)一定高度的料位對壓榨機的入蔗產(chǎn)生壓力,提高了榨機的持蔗能力;3)料位的緩沖作用可避免蔗層厚薄不勻或兩端不勻,減少了壓榨機的負荷和扭矩的波動;4)在同等負荷甚至較低負荷下,由于蔗層均勻?qū)е铝烁哒チ亢透叱槌觯?)活動擋板在扭矩瞬時增大到限點時被立即頂入,減少入蔗,當扭矩恢復后,立即釋放擋板。
2.2檢測單元
壓榨自控系統(tǒng)的主要檢測元件和裝置都是由澳大利亞SRI(Sugar Research International)公司提供,包括高位槽傳感器和扭矩監(jiān)控系統(tǒng)。
2.2.1高位槽傳感器
高位槽傳感器通過測量槽壁10個電極的導電性進行工作,當蔗渣自上而下流過這些電極時,就開始測其導電性。該傳感器測試每一個電極中的微小電流,并檢測此電流是否超過表明電極已被覆蓋的臨界值。由于電極鑲在玻璃板上與槽壁絕緣,當蔗渣中的水分引起電極與槽壁之間通電并超過臨界值,說明蔗渣已覆蓋在某一電極所處的高度上。將最低到最高電極的覆蓋率轉(zhuǎn)換成10―100%的料位高度,再用4―20毫安電流輸出模擬信號。
2.2.2扭矩監(jiān)控系統(tǒng)
扭矩監(jiān)控系統(tǒng)是一種短程遙感系統(tǒng),它采用變形儀監(jiān)測轉(zhuǎn)動的榨機軸扭矩,該系統(tǒng)可直接安裝在現(xiàn)存系統(tǒng)榨機軸上。它主要由四部分組成,主控系統(tǒng)、電磁感應環(huán)、發(fā)射裝置、一對350歐姆變形儀。主控系統(tǒng)由幾個插入式模塊組成,包括提供24伏AC電源的供電模塊,給電磁感應環(huán)提供動力的驅(qū)動模塊,破譯來自電磁感應環(huán)的信號并產(chǎn)生與榨機扭矩大小成正比例電流信號的接收器模塊,以及將接收器模塊的輸出信號轉(zhuǎn)換成4―20毫安輸出信號的調(diào)節(jié)器模塊。電磁感應環(huán)由內(nèi)外兩個環(huán)組成,內(nèi)環(huán)裝在榨機軸上隨軸轉(zhuǎn)動,外環(huán)固定并由主控系統(tǒng)通過屏蔽電纜驅(qū)動。發(fā)射裝置模塊裝在內(nèi)環(huán)上,該單元上包括一個變形儀放大器、一個校準橋和遙感元件,從外環(huán)接受電磁感應驅(qū)動并返回遙感信號。
變形儀焊在榨機軸上,并用導線與發(fā)射器相連,兩套變形儀分別裝在榨機軸相對兩面。扭矩監(jiān)控系統(tǒng)功能的描述為:在主控系統(tǒng)中,驅(qū)動模塊提供給電磁感應外環(huán)一個交流電源,在內(nèi)外環(huán)之間引發(fā)一交流電壓,該電壓經(jīng)調(diào)節(jié)用于驅(qū)動變形儀和發(fā)射裝置。在發(fā)射裝置內(nèi)部,變形儀校準橋的輸出經(jīng)變形儀放大器放大,轉(zhuǎn)換成變頻遙感信號,該信號穿過電磁感應外環(huán)和現(xiàn)場電纜到達主控系統(tǒng)。主控系統(tǒng)里的接收裝置將遙感信號轉(zhuǎn)換成交流信號,再經(jīng)信號調(diào)節(jié)模塊轉(zhuǎn)換成4―20毫安輸出信號。
2.3 DCS系統(tǒng)
壓榨自動化的核心DCS控制系統(tǒng)由北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司開發(fā)并提供。
2.3.1 自動控制系統(tǒng)
自動控制系統(tǒng)將采用以微處理器為基礎的分散控制系統(tǒng),主要有下列特點:
(1)系統(tǒng)設置3臺以PC機為基礎的操作員站,所有系統(tǒng)運行的參數(shù)、設備狀態(tài)及工藝流程圖,將在操作員站的CRT上以不同的畫面形式顯示。所有設備的啟動/停止或開/關操作,也在操作員站上利用鍵盤完成。只有極少量重要參數(shù)或設備控制設有后備儀表與操作開關。各臺操作員站可以獨立完成各項監(jiān)控功能,也可起到互為備用的作用。
(2)系統(tǒng)內(nèi)設有冗余的通訊速率為100Mbps的高速以太網(wǎng)。操作員站與各控制器,以及控制器之間的信息交換,全由該通訊網(wǎng)絡以數(shù)據(jù)通訊的方式完成??刂葡到y(tǒng)還可以通過該網(wǎng)絡與其他生產(chǎn)車間的控制系統(tǒng)以及公司生產(chǎn)管理部門與領導進行數(shù)據(jù)通訊,隨時收集并提供所需的各項信息。
(3)系統(tǒng)內(nèi)設有3臺現(xiàn)場控制站(柜)。每臺現(xiàn)場控制站內(nèi)設有冗余配置的主控單元或PLC,各項輸入/輸出參數(shù)將通過各類智能的I/0模塊與主控單元連接,實現(xiàn)各項監(jiān)控功能?,F(xiàn)場控制站是用來完成現(xiàn)場信號采集、工程單位變換、控制和聯(lián)鎖控制算法、控制輸出、通過系統(tǒng)網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果傳送到操作員站等功能。
(4)系統(tǒng)設有工程師站,供系統(tǒng)組態(tài)、檢查或修改之用,并完成所有的數(shù)據(jù)下裝和增量下裝等。
(5)系統(tǒng)軟件平臺采用WINDOWS NT。配備各種符合國際標準的組態(tài)軟件。系統(tǒng)具有很好的開放性,可以與其他控制系統(tǒng)或設備方便地連接。系統(tǒng)在運行過程中,可以在授權范圍內(nèi)在線修改各項組態(tài),不會引起系統(tǒng)擾動。
2.3.2 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)
為了實現(xiàn)蔗料的平衡輸送和均衡壓榨,需要自動調(diào)節(jié)的項目包括:
(1)輸蔗帶速度調(diào)節(jié)
根據(jù)第l座高位槽的料位高度,自動調(diào)節(jié)三級輸蔗帶速度,杜絕空槽或漲槽的現(xiàn)象。各臺輸蔗帶的速度將按隨動的原理協(xié)調(diào)調(diào)節(jié),保持進蔗量的均衡。
(2)壓榨機轉(zhuǎn)數(shù)自動調(diào)節(jié)
壓榨機列的自動調(diào)節(jié)是靠保持各高位槽穩(wěn)定料位來實現(xiàn),第1座壓榨機根據(jù)榨量要求保持某一固定轉(zhuǎn)速,由三級帶的調(diào)速維持高位槽的料位穩(wěn)定,保證均衡進榨。2―6座壓榨機是靠自身的瞬時調(diào)速來穩(wěn)定各自高位槽的料位,從而保證通過各榨機的蔗層厚度均勻,達到高榨、高抽出、低負荷的目的。
(3)滲透水與入榨甘蔗量比例調(diào)節(jié)
根據(jù)核子秤檢測到的甘蔗入榨量,按生產(chǎn)需要合理地整定滲透水與蔗比配比值,由計算機自動控制變頻器調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)滲透水加入量自動控制,使?jié)B透水與蔗比保持在最佳值。
(4)滲透水水箱液位及滲透水溫度調(diào)節(jié)
滲透水水箱液位調(diào)節(jié),用液位變送器連續(xù)檢測滲透水箱的液位,控制冷水加入量保持滲透水箱液位基本恒定,同時,水位超限,系統(tǒng)自動報警;
滲透水溫度調(diào)節(jié),用溫度變送器連續(xù)檢測滲透水的溫度,并考慮冷水加入量,自動控制熱水閥,保持滲透水溫度基本恒定,控制精度優(yōu)于給定值的±5℃。水溫超限,系統(tǒng)自動報警。
(6)設置完善的連鎖保護系統(tǒng)
各級輸蔗帶、齒耙機、榨機列連鎖關停,保證任何一臺設備在任何情況下停機時,前面的齒耙機和輸蔗帶立即隨停。
2.3.3 集中監(jiān)視
壓榨系統(tǒng)要實現(xiàn)集中控制,其前提必須是在集中控制室內(nèi)值班人員能對系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況進行集中監(jiān)視。監(jiān)視的內(nèi)容主要分為兩類:一類是系統(tǒng)運行的參數(shù),包括:各輸蔗帶速度(或馬達轉(zhuǎn)速)及迸蔗量,各壓榨機的轉(zhuǎn)速及馬達的電流,滲透水、混合汁和送出蔗的流量,滲透水溫度,壓榨機油壓,馬達軸承溫度,壓榨機面輥的升降距離等等。另一類是機械設備運轉(zhuǎn)情況,如壓榨機高位槽料位、各水箱和物料箱液位等。集控室除了工業(yè)電視的監(jiān)視器與操作員站的CRT以外,基本上不裝設常規(guī)的模擬儀表。對于核子秤這類特殊儀表則將其測量信號輸入統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng),作為顯示、累計、自動調(diào)節(jié)的原始信號。在集中監(jiān)視系統(tǒng)中,可以對各項參數(shù)如電流等設置報警限值,一旦越限,自動報警。自動控制系統(tǒng)的記錄功能有:報警記錄、操作記錄、定時制表、事故順序記錄(SOE)。各項測量參數(shù)可以根據(jù)要求作為歷史數(shù)據(jù)保存下來,以備事故追憶查詢及榨季后檢修設備的依據(jù)。
結(jié)束語
壓榨自動控制系統(tǒng)在糖廠中的成功應用,系統(tǒng)集計量控制管理為一體,采用核子稱自動計量,采用電腦自動控制壓榨機轉(zhuǎn)速、料位、輸蔗機、壓榨機中間輸送帶、壓榨機軸承溫度、滲透水添加、物料均勻輸送等的技術,將現(xiàn)代自動控制理論和計算機控制技術相結(jié)合,通過系統(tǒng)建模和模糊控制技術等先進控制算法,使甘蔗壓榨過程按下達的指令均勻、恒定入榨,自動控制,機械設備平穩(wěn)運行,減少尖鋒負荷對設備的沖擊,減少了能源消耗,減少設備損耗,甘蔗糖分抽出率穩(wěn)定提高,為工廠創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益,真正體現(xiàn)了信息化對工業(yè)生產(chǎn)融合帶來的好處。
參考文獻
1.Yangsheng Lu.Jens Thomsen 甘蔗糖料壓榨系統(tǒng)的現(xiàn)況及新技術方案[期刊論文]-廣西蔗糖 2009(4)
2.麥志光甘蔗糖廠壓榨高位槽自動控制[論文]-廣西輕工業(yè) 2008(11)
關鍵詞:課程建設;精品課程;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)21-0014-02
河南理工大學(以下簡稱“我?!保┑摹白詣涌刂葡到y(tǒng)”課程經(jīng)過30多年的教學改革和發(fā)展,取得了突出成果,于2008年評為國家級精品課程。近幾年來,本課程教學組在整合原有資源的基礎上,在師資建設、教學手段、實踐環(huán)節(jié)、考試方式等方面進行了改革和實踐,進一步加強精品課程建設,獲得了課程教師和學習該課程的學生的肯定和一致好評。
一、課程教材建設
教材的選取和教材建設是決定教學質(zhì)量的關鍵因素之一,它直接影響著教學內(nèi)容與學生知識結(jié)構的合理性與科學性。[1]
我校“自動控制系統(tǒng)”課程始于1972年,是國內(nèi)較早開設該課程的高校之一。在教材的建設上共進行了6次修編和選取。隨著電力電子技術、計算機技術的發(fā)展,交流電力拖動控制技術取得了突破性進展,一些先進的控制理論和方法在交流電力拖動系統(tǒng)中得以實現(xiàn)。從1996年起為適應國家教育部“面向21世紀教學內(nèi)容和課程體系改革計劃”的要求,將課程內(nèi)容進行拓展,并結(jié)合我校與煤礦結(jié)合緊密的特點,增加交流調(diào)速控制學時,引入VC、DTC等先進控制策略的相關知識,以適應自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。2004年,根據(jù)我校特點的需要,再次對以往使用教材進行了修編,出版了“十五”國家級規(guī)劃教材“自動控制系統(tǒng)”。根據(jù)課程發(fā)展的需要,今年再次對教材進行修訂,進一步增加了交流調(diào)速內(nèi)容在課程中的比重和課時。
二、教學方法建設
“自動控制系統(tǒng)”具有綜合性強的特點,這門課程涉及的領域廣泛,是電機學、電力拖動自動控制原理、微型計算機控制技術以及電力電子技術等多門課程的綜合和升華,也是與工程實際接合非常緊密的一門專業(yè)課程。[2]在講授課程的過程中,主要從以下幾個方面著手:
1.培養(yǎng)學生的學習興趣
“自動控制系統(tǒng)”課程是一門綜合性和實踐性很強的課程,培養(yǎng)學生對該課程的學習興趣尤為重要。課程教學中始終貫穿課程內(nèi)容的實用性是激發(fā)學生學習興趣的關鍵所在。例如在課程開始就給學生先舉一些很有吸引力的、多個領域的交直流調(diào)速系統(tǒng)應用實例,例如電力機車的啟動、調(diào)速、停止過程和龍門刨床切削工件的過程,讓學生直觀形象地了解到本門課程在實際中的具體應用及重要地位,增加學生對電機調(diào)速系統(tǒng)的感性認識,通過這些例子用“調(diào)速”兩個字來概括本課程的學習內(nèi)容,讓學生了解本課程的學習目的。然后從19世紀開始談交直流的發(fā)展歷史,比較交直流調(diào)速的優(yōu)缺點進而讓學生認識到交直流調(diào)速的發(fā)展趨勢,使學生對本課程有一個宏觀概念上的了解,清楚本課程的重要性,培養(yǎng)學生對本課程的學習興趣。
2.鼓勵學生自學、主講,調(diào)動學生學習的積極性
課堂教學過程中,對于較難的章節(jié)可以以教師主講形式進行,在本節(jié)課結(jié)束后,把本節(jié)課講到的調(diào)速系統(tǒng)的缺點總結(jié)出來,提到下節(jié)課的調(diào)速方式可以解決存在的問題,讓學生在課前自學,預先提醒下節(jié)課可以由學生來講。在下節(jié)課時請學生來主講,根據(jù)學生的理解,針對關鍵問題,回顧所學內(nèi)容,對學習過的內(nèi)容進行敘述,交流自己掌握的知識及學習體會。教師在聽取學生講課和回答問題的過程中,可以摸清學生對知識點的理解和掌握程度,對其中的錯誤概念和理解及時給予指導、糾正。在課程內(nèi)容的講授中,以控制方法作為主線,貫穿課程始終。按提出問題、分析問題、解決問題的方式,循序漸進、由淺入深地組織研討型教學,充分調(diào)動學生的學習積極性。
3.精心選擇教學內(nèi)容,適當補充新的知識點
教學過程中應根據(jù)本課程的特點,使教學內(nèi)容與該領域的先進技術同步,激發(fā)學生的學習興趣。隨著電力電子技術與自動控制技術的進步,應逐步增加交流調(diào)速的教學內(nèi)容,減少直流調(diào)速的內(nèi)容。其次,由于自動控制系統(tǒng)課程的講授內(nèi)容較多,要根據(jù)不同專業(yè)分配的課時合理選擇講授的內(nèi)容,處理好教學內(nèi)容和教學專業(yè)、教學課時之間的矛盾,做到由簡入繁,重點突出。
另外還可以適當引入和教材理論相關的生產(chǎn)實踐的例子。例如在交流調(diào)速部分很多教材只介紹變頻器的算法,很少提及變頻器的應用。作為以培養(yǎng)應用型人才為目標的本科院校,應在教學過程中適當介紹幾種當前比較先進的變頻器的參數(shù)設置和使用場合,如ABB、SIEMENS等的應用實例,有利于培養(yǎng)學生的解決實際問題能力。
4.適當使用多媒體教學
改革傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學方式,引入多媒體教學是目前在高校教學中普遍采用的一種教學手段。[3]但是過多地使用多媒體教學會限制學生的想象力,不利于學生創(chuàng)造性思維的發(fā)展,也缺少教學過程中的靈活性和同步性,同時也不利于教師主導課堂教學。[4]因此在自動控制系統(tǒng)的教學過程中,教師首先要合理規(guī)劃好哪些章節(jié)使用多媒體課件教學,對于使用多媒體教學的章節(jié)一定要按照自己的思路對課件進行整理或自己制作課件。
一般來講對于內(nèi)容枯燥而要提高學生學習興趣或圖形較多的章節(jié)內(nèi)容可以用多媒體教學,比如緒論、電樞可逆有環(huán)流調(diào)速系統(tǒng)制動過程分析等章節(jié)推薦使用多媒體講解,使用多媒體講解時也可以加上適當?shù)陌鍟?。對常?guī)內(nèi)容、公式原理的推導等用板書完全可以滿足教學要求。
5.加強實踐環(huán)節(jié)教學
通過實踐或?qū)嶒灜h(huán)節(jié)可以加強學生對課本所學內(nèi)容的理解。教學過程中注重課堂教學與課外創(chuàng)新實踐活動相結(jié)合,在課堂上鼓勵學生積極思考、提問和回答問題;在實驗課將理論驗證與綜合設計、自主創(chuàng)新結(jié)合起來,給學生更多發(fā)揮個人創(chuàng)造力的機會;在課外積極鼓勵、指導學生參加學?!按髮W生科技創(chuàng)新基地”的科技活動,通過此類活動反過來促進課堂教學,學生的創(chuàng)新實踐能力得到加強。鼓勵學生參加一些自動控制系統(tǒng)設計開發(fā)類的比賽和項目。近幾年,我校學生參加飛思卡爾汽車大賽的熱情不斷高漲,在全國大賽上也取得了較好的名次。學有余力的同學也參加了自動化研究所教師承擔的一些科研項目,在實踐中得到了鍛煉。
6.引入MATLAB進行輔助教學
利用MATLAB仿真工具設計自動控制輔助教學軟件,通過Simulink生動再現(xiàn)了系統(tǒng)的動態(tài)響應過程,化解難點,同時增強學生探究式學習的興趣。MATLAB軟件可以搭建虛擬系統(tǒng),實現(xiàn)系統(tǒng)的仿真任務,把這個軟件引入到教學活動中,已經(jīng)被越來越多的老師所采用。例如在講授轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)特性分析時,在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下根據(jù)具體的系統(tǒng)參數(shù)設計該雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),仿真觀察其動態(tài)特性,改變各調(diào)節(jié)器參數(shù),由虛擬示波器得到不同的曲線,分析仿真結(jié)果,使學生直觀地認識到所研究的雙閉環(huán)系統(tǒng)的特點。在課程設計過程中,可以鼓勵學生使用MATLAB軟件對設計的系統(tǒng)進行仿真驗證,克服了傳統(tǒng)教學中枯燥、抽象、難以理解等弊端,達到良好的教學效果。
7.作業(yè)和考試方式上的改革
靈活布置和批改作業(yè),提高教學效果。在課程教學中,根據(jù)重點、難點內(nèi)容并結(jié)合實際調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,適當布置一些具有實踐性、挑戰(zhàn)性的作業(yè),以啟迪學生的創(chuàng)新思維能力,進一步拓展知識、開闊思路。此外,還布置學生撰寫科技論文,培養(yǎng)學生查閱文獻、分析歸納資料、書寫論文、進行初步科學研究的意識和能力。
靈活運用多種考核形式,綜合評定課程學習成績??荚囆问接校阂钥荚嚍橹?,在課程網(wǎng)站上公布考試題目的類型,正確引導學生的復習方法和內(nèi)容,強調(diào)考查學生運用知識分析問題,綜合解決問題的能力,變單純考核記憶能力的考試方式為重能力、求創(chuàng)新的考試方式。考試題目上有30分左右的英文題目,要求學生用英語作答,加強本課程的雙語教學力度。對學生實驗、課堂發(fā)言與科技論文寫作考慮權重加權求和,給出課程的綜合評價。
三、課程教學的預備和輔助工作建設
加強課程教學的師資隊伍、網(wǎng)絡教學環(huán)境和實踐性教學準備工作屬于課程教學的預備和輔助工作建設,為課程教學提供強有力的保障。
1.課程教學團隊的建設
自動控制系統(tǒng)課程的一個特點是實踐性強。任課教師的科研與工程實踐方面的經(jīng)驗與能力對教學過程和教學效果的影響至關重要。由于課程的內(nèi)容大量涉及到工程實際,而大多數(shù)新教師的學習經(jīng)歷都是從學校到學校,沒有現(xiàn)場實際工作經(jīng)驗,缺少實際系統(tǒng)設計、安裝調(diào)試經(jīng)驗,理論教學和實際脫節(jié),對課程內(nèi)容的理解深度受到限制,從而影響實際的教學效果。[5]近幾年,課題組加強對教師的實踐能力培養(yǎng),提高教師自身的科研素質(zhì),提高對新技術的敏感性。具體的做法有:選擇合適的工礦企業(yè),派教師到這些單位參與生產(chǎn)和產(chǎn)品研發(fā),掌握實際中應用的最先進技術,提高教師的工程實踐能力和科研能力;鼓勵新教師申請、主持或參與橫向項目;聘請在工礦企業(yè)有工作經(jīng)歷的具有豐富實踐經(jīng)驗的高級職稱人員兼職教師進行授課,指導學生進行工程實踐。通過教學團隊建設,教師互通有無,帶動整個教學團隊的教學、科研、工程實踐能力的提高。
2.網(wǎng)絡教學環(huán)境建設
為適應教學網(wǎng)絡化和信息化的發(fā)展趨勢,先后投入大量資金和人力,依托國家級、省級精品課程建設及重點學科建設,建設了“自動控制系統(tǒng)”精品課程教學網(wǎng)站。在網(wǎng)站原有內(nèi)容的基礎上,不斷吸納校內(nèi)、校外以及國外專家、同行、學生在利用精品課程資源學習過程中提出的意見和建議,來優(yōu)化精品課程建設方案,從而調(diào)整和補充精品課程的教學內(nèi)容,促進精品課程建設者與使用者的互動。[6]目前正在以虛擬仿真實驗、遠程監(jiān)控和直流控制電路板制作三個實踐性環(huán)節(jié)作為整個教學系統(tǒng)實踐部分的核心開發(fā)網(wǎng)上遠程實驗系統(tǒng)平臺,為學生進行綜合實驗提供了良好的網(wǎng)絡學習環(huán)境。
3.實踐性教學環(huán)境建設
自動控制系統(tǒng)的另一個特點是通用性強。課程內(nèi)容不是專門針對某一種專門控制系統(tǒng)的工程技術,而是適用于很多控制系統(tǒng)和裝置。以國家級實驗教學示范中心“電工電子實驗中心”和電力電子與自動控制系統(tǒng)實驗中心作為依托,構建了“自動控制系統(tǒng)”實驗教學新體系,建立了“立體化”實踐教學模式;形成了“主導、自主、開放、創(chuàng)新”的實驗教學理念;建成了能夠進行“驗證、設計、研究、創(chuàng)新等實驗以及學生競賽、科研活動等一條龍”的實踐教學平臺。自行研制設計開發(fā)了多功能調(diào)試平臺、微控制器開發(fā)系統(tǒng)、機器人控制、三級倒立擺等實驗教學設備,為培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實際和系統(tǒng)綜合設計能力創(chuàng)造了良好的條件。我校國家級電工電子教學示范中心和電力電子與自動控制系統(tǒng)實驗室是開放實驗室,全天候開放,為“自動控制系統(tǒng)”課程相關實驗的開設提供了充分的保障。
在實踐教學方面,根據(jù)實際科研中的經(jīng)驗,把大型項目分解成若干個子項目,給學生創(chuàng)設具有思考性、創(chuàng)新性的問題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識,做到以科研促教學;在日常的教學活動中,注重把新技術、新成果引入課堂教學,鼓勵優(yōu)秀的學生參加教師的科研項目,使教學和科研有機地結(jié)合起來,激發(fā)學生科學研究的意識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
四、結(jié)語
根據(jù)自動控制系統(tǒng)課程的特點,結(jié)合本校培養(yǎng)人才社會服務對象的實際,自動控制系統(tǒng)精品課程課題組進行教學內(nèi)容的精練、教學手段的豐富和教學實踐的完善,從學科特色、教學理念、教學內(nèi)容及教學方式等方面入手,充分利用多媒體及網(wǎng)絡技術的普及性及便利性,加強了精品課程建設。在本精品課程的示范和激勵下,電氣工程及其自動化專業(yè)的主干課程“供電技術”在2010年成果申報為國家級精品課程,自動化專業(yè)的主干課程“電力電子技術”“自動控制原理”課程也相繼建設成為了省校級精品課程,[7]從而推動了自動化和電氣工程及其自動化專業(yè)及學科的整個課程體系的發(fā)展,提高了電氣工程與自動化學院各個專業(yè)的教育教學的質(zhì)量,為高校培養(yǎng)高質(zhì)量、高素質(zhì)人才提供了強有力的保障。
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關鍵詞 電力系統(tǒng);調(diào)整;水電廠;振動區(qū)
中圖分類號 TV737 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2013)012-0129-01
1 國內(nèi)外理論研究現(xiàn)狀
國內(nèi)外針對發(fā)電機理論的研究主要體現(xiàn)在一下三個方面:
第一、國外研究理論主要集中在通過對振動區(qū)域內(nèi)的機組之間的相互關系闡述和論證,定義一個可調(diào)區(qū)域的模式,通過控制水電廠可調(diào)區(qū)域數(shù)量,提供一個有效的總有功目標值,通過這個數(shù)值來判定可行性以及可靠性。
第二、國內(nèi)的研究主要是集中在對發(fā)電機組的振動區(qū)穿越區(qū)的研究之上。一般都是給出了可調(diào)區(qū)域表述的水電廠振動區(qū)穿越判斷依據(jù),主要通過分析可行目標值,以此來研究最少穿越次數(shù),本論文主要體現(xiàn)在第三節(jié)中的穿越模式的快速解決方案,通過這個方案提出幾個具體的分配策略。
第三、基于多個水電機組聯(lián)合運行有利于減少穿越振動區(qū)次數(shù)的分析結(jié)論,提出了利用虛擬調(diào)整電廠的概念在調(diào)度主站層面的建模方法與處理振動區(qū)的策在看次數(shù)。
2 水電廠調(diào)節(jié)振動區(qū)案例分析
我們這里提供的案例是以一個水電廠中的發(fā)電機組為例,案例中的我們假設I為發(fā)電機組中的第i個機組的振動區(qū)個數(shù),其中第k個振動區(qū)是P,P的取值有兩個,一個是最小值,另外一個是最大值,我們通過這兩個值把振動區(qū)分成了兩個邊界,最小值是下邊界,最大值是上邊界。
把機組AGC調(diào)節(jié)的命令死區(qū)設置成P1,機組目前的出力是Pi,該機組穿越振動區(qū)的判斷依據(jù)的物理意義是機組目前的出力還沒有進入振動區(qū),不過可以明確的是目標出力落在振動區(qū)的相反一面的最邊緣處,機組需要穿越振動區(qū),這樣可以達到目標出力。
這里我們選取一個控制區(qū)域為某發(fā)電站發(fā)電機組在夏季滿荷運行下的數(shù)據(jù)作為分析利用第三節(jié)中的提出的主站建模方法所提出的策略,我們通過聯(lián)絡線對水電廠振動區(qū)進行一定的調(diào)整,為它分配一個目標出力值,采用一階低通進行處理高頻段的分量。離散因子選擇0.5,對多個水電廠進行并行調(diào)整振動區(qū)。通過仿真軟件我們可以得到如下數(shù)據(jù)表。
從表1可以看出,通過使用我們第三節(jié)的處理策略可以是穿越振動次數(shù)降低到30次,而實際穿越的次數(shù)應為128次,可見穿越次數(shù)在使用了新的的調(diào)整策略之后有很大的縮小,這是我們可以預見的結(jié)果。
3 調(diào)度主站建模方法與振動區(qū)處理策略
3.1 虛擬調(diào)整電廠建模
根據(jù)前面的分析,顯而易見的會想到這樣一個思路的可靠性和可行性,如果讓更多的水電廠參與到系統(tǒng)的整個調(diào)整之中。是否能夠減少單個調(diào)整廠導致的機組穿越振動區(qū)的次數(shù)。
如果將單個水電廠視為一個虛擬機組,我們可以這樣考慮把這個虛擬機組和實際機組同樣看待,因為它也有額定的容量和振動區(qū),它的額定容量是整個發(fā)電廠所有運行機組的總裝機容量,不過它的振動區(qū)就是我們上節(jié)所論述的聯(lián)合振動區(qū),不過參與系統(tǒng)調(diào)整的多個水電廠可從整體上視為一個虛擬調(diào)整電廠,其中的每個虛擬機組均對應一個實際的調(diào)整廠。
需要注意的是,虛擬機組各個可運行區(qū)域的模式,直接取為該虛擬機所對應水電廠的相應可調(diào)區(qū)域的模式。
3.2 虛擬調(diào)整電廠的振動區(qū)處理策略
該虛擬調(diào)整電廠的運行機組臺數(shù)為虛擬機組數(shù)量,總額定容量為各個虛擬機組容量之和,同樣,最大,最小可調(diào)出力分別為各個虛擬機組最大,最小可調(diào)出力之和。
類似的,可以利用前面提及的求解水電聯(lián)合振動區(qū)的方法,根據(jù)各個虛擬機組的振動區(qū),計算出這一虛擬調(diào)整電廠的全廠可調(diào)區(qū)域,進而將全廠可調(diào)區(qū)域在全廠最大,最小可調(diào)出力范圍取補集,得到其聯(lián)合振動區(qū)。
對于這一虛擬調(diào)整電廠的聯(lián)合振動區(qū),振動區(qū)穿越判斷依據(jù),可行目標值的最小穿越次數(shù)以及目標出力值在各個虛擬機組間的分配策略等與實際水電廠完全相同。對于各個虛擬機組目標出力的校對核對,與實際機組的校核有所區(qū)別。
4 結(jié)論
本論文首先通過對國內(nèi)外研究理論進行了比較詳細的綜述,通過第二節(jié)的數(shù)據(jù)模擬分析,進行典型案例的分析和數(shù)據(jù)結(jié)果對比,為第三節(jié)提出的兩個策略理論提供的比較豐富的實踐論據(jù),通過對發(fā)電機組振動區(qū)的調(diào)整策略的研究,為今后實際工作中我們更加有效的工作和創(chuàng)造更多的效益提供了有力的技術理論支持。
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作者簡介
韓勇(1984—),男,湖北黃岡人, 助理工程師,主要從事水電廠監(jiān)控及自動化設備維護工作。
【關鍵詞】自動控制;滴灌技術;農(nóng)業(yè)建設
1引言
水是生命的根本,是不可代替的資源,同時也是農(nóng)業(yè)發(fā)展不可或缺的因素。近年來,隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展,經(jīng)濟水平和人口的不斷提升,水資源的不合理運用現(xiàn)象越來越嚴重,許多地區(qū)缺水大旱,農(nóng)業(yè)得不到水的灌溉,而且農(nóng)業(yè)灌溉效率低下現(xiàn)象也普遍存在。這一系列問題都警示水資源的不合理運用將會對人類和社會造成越來越不可估量的危害。因此,國家實施了滴灌技術,改變了傳統(tǒng)的灌溉方式,發(fā)展節(jié)水灌溉技術,科學應對水資源短缺問題,使灌溉技術脫離人工控制,運用自動化的技術進行農(nóng)業(yè)灌溉。從而降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,是一項利國利民的節(jié)水技術。
2自動控制精準滴灌技術概述
自動控制滴灌技術是針對高效利用水資源而實施的一項技術,對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和保護生態(tài)方面有重要的意義和作用。而且脫離了人工的控制,自動控制的滴灌技術更加提高了農(nóng)業(yè)灌溉的效率,節(jié)約成本。
2.1自動控制精準滴灌技術的含義
節(jié)約水資源是自動控制精準滴灌技術的直接目的,這種技術改變了傳統(tǒng)的灌溉技術,高效率用水資源,通過現(xiàn)代化科學技術來改變水資源浪費和農(nóng)業(yè)灌溉不合理的現(xiàn)狀。自動控制精準滴灌技術通過滴頭,每次用小量的水準確直接的對土壤進行灌溉,避免不必要的浪費。自動控制精準滴灌技術不僅完善了灌溉技術的不足,同時也促使灌溉技術的進一步發(fā)展。
2.2自動控制精準滴灌技術的發(fā)展現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)灌溉技術的發(fā)展出現(xiàn)了不同的灌溉技術,以噴灌和滴灌最為普遍。我國也大力推廣滴灌技術,自動控制滴灌技術得到越來越多的應用,隨著電子、科技的發(fā)展,自動控制滴灌技術也將進一步得到發(fā)展。滴灌技術在世界上也得到廣泛應用,一百多個國家實行節(jié)水灌溉技術。自動控制精準滴灌技術農(nóng)業(yè)發(fā)展、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展都有推動作用。這項技術在國內(nèi)的發(fā)展前景也會越來越好。
3自動控制精準滴灌技術在農(nóng)業(yè)建設的應用研究
自動控制滴灌技術的發(fā)展應用在農(nóng)業(yè)上,推動了農(nóng)業(yè)的科技化發(fā)展,自動化的灌溉技術,不僅減少了藥物對農(nóng)作物的傷害、保護了生態(tài)環(huán)境,同時也節(jié)約了人力物力。廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動控制系統(tǒng)設計方案和南寧市府城鎮(zhèn)百香果滴灌實踐技術為案例具體介紹自動控制精準滴灌技術在農(nóng)業(yè)建設的應用研究。
3.1以廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動控制系統(tǒng)設計方案為例
廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動控制系統(tǒng)采用了自動控制滴灌技術,運用網(wǎng)絡和自動控制相結(jié)合的技術對土壤進行控制。實現(xiàn)了水資源的最大化利用。通過計算機遠程控制,為實驗基地的每塊土壤進行精準的灌溉和管理。
3.1.1滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置
滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置的首要因素是泵站位置的選擇,位置不能選擇貧瘠的土壤,相對集中靠近路邊的位置是最佳選擇,其次輸水管道的選擇也應該合理,項目資金節(jié)約化,管道的內(nèi)徑和長度要適宜。設備選擇先進、適用、合理的這樣能更大的發(fā)揮滴灌技術的作用。管道的選擇要考慮土地、水源等,盡量使管道系統(tǒng)相對均衡。
3.1.2控制調(diào)節(jié)和保護設備
自動控制滴灌要控制好設備的保護和技術的控制,電磁閥的設置要考慮便于管理、控制流量等,在首部水泵前安裝逆止閥。排氣閥要安裝在干管始端。壓力表、閥門箱要安裝在合理的位置,便于維修和使用,同時也避免受凍。
3.1.3滴灌系統(tǒng)電路設計
電路的設計很關鍵,采用交流電磁閥控制,控制滴灌電磁閥配送和輸出電。
3.2以南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地自動化控制滴灌工程為例
南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地于2013年就開始建設,經(jīng)過幾年的灌溉項目建設,積累了豐富的節(jié)水用水經(jīng)驗,使用了自動化控制滴灌技術,為其他地區(qū)的自動化滴灌技術的發(fā)展起了帶頭作用。
3.2.1項目建設情況
南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地啟用了自動控制的滴灌技術,主要農(nóng)作物是百香果。其灌溉采用的是兩種方式結(jié)合灌溉,冬季采用周邊山塘水進行大水漫灌,在農(nóng)作物生長期則采用滴灌技術。
3.2.2自動化控制系統(tǒng)的組成及功能
自動控制灌溉技術能夠?qū)⑺Y源和化肥平均的分配到土壤中,讓農(nóng)作物更好的平衡吸收。自動化的控制會對流程中每個步驟進行嚴格的檢驗,使之保持在合理范圍內(nèi)。系統(tǒng)自動記錄每個灌溉系統(tǒng)的運行時間和總水量,還安裝了防盜裝置,對設備故障自動檢查對系統(tǒng)運行中的破壞還可以進行警報,準確的指出故障位置和故障類型,對濕度和降雨量準確測量。
3.2.3自動化控制滴灌工程建設對南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地的作用
自動控制滴灌技術由機器對農(nóng)作物的灌溉進行控制,擺脫了認為的控制,也就避免了人為因素的誤差,更有利于農(nóng)作物更好的生長。自動控制滴灌是農(nóng)業(yè)灌溉與時代接軌的標志,是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然結(jié)果,農(nóng)業(yè)要想產(chǎn)量高、效率高必須運用現(xiàn)代化技術帶動發(fā)展。自動控制灌溉更加便于操作,更加有效的控制了灌溉時間,從而節(jié)約了水資源和勞動力。實驗區(qū)自動控制滴灌技術的實施,同時也為實驗區(qū)積累了經(jīng)驗,為其他地區(qū)提供了借鑒的經(jīng)驗。
4自動控制精準滴灌技術在農(nóng)業(yè)建設中存在的問題
自動控制滴灌技術有其優(yōu)勢也必然存在弊端,這項科技化技術在其他設備保護、造價和控制精準度等等方面都存在著不足。
4.1田間設備的保護問題
自動控制滴灌技術的實施運行需要通過無線進行數(shù)據(jù)傳輸,無線設備容易被損壞,在設備運用過程中很可能對無線傳輸進行不必要的干擾,造成數(shù)據(jù)傳輸不準確。同時線路也容易受到人為的破壞,導致線路傳輸工作無法正常運行。
4.2系統(tǒng)造價過高
自動控制滴灌技術需要通過計算機進行控制,是一項現(xiàn)代化技術,需要人力物力以及資金的支持,而很多地區(qū)無法大面積使用這項技術也是這個原因。這是自動控制滴灌技術存在的一個弊端。
4.3水肥監(jiān)測精度與控制精度的統(tǒng)一性不夠
要進行自動控制滴灌技術就要配合進行土壤水分檢測,而檢測由于資金并不能覆蓋大面積,這就造成數(shù)據(jù)是能反映部分土壤情況,不能代表大部分。養(yǎng)分監(jiān)測和作物監(jiān)測同樣不能覆蓋大部分,因此水肥監(jiān)測精度與控制精度無法統(tǒng)一。
5結(jié)語
自動控制精準滴灌技術不僅推動了我國農(nóng)業(yè)的專業(yè)化發(fā)展,同時也推動了現(xiàn)代化、科學化的進步。作為現(xiàn)代的灌溉方式,自動控制精準滴灌技術必須發(fā)揮其優(yōu)勢,完善其不足,揚長避短,不斷的在實踐中發(fā)展。同時也要根據(jù)農(nóng)業(yè)具體實踐來相應的改變技術的實際應用,推動自動控制精準滴灌技術的進一步推廣和發(fā)展。
參考文獻
[1]聞珍霞,何龍,楊海清.發(fā)展自動控制精準滴灌技術加快節(jié)約型農(nóng)業(yè)建設[J].農(nóng)業(yè)裝備技術,2010(3).