LM331的内部资源如下：1号管脚为脉冲电流输出端。2号管脚为输出脉冲电流的幅度调节，其外接电阻越大，输出的电流就越小。5号管脚为单稳态提供外接时间常数。6号管脚为脉冲输入管脚，低于7号管脚电压触发有效。7号管脚为比较器提供基准电压。输入脉冲信号经过有电阻和电容组成的微分电路转变为窄脉冲然后再输入LM331里的单稳态触发器。这个微分电路可以消除输入脉冲信号低电平宽度太大而对单稳态电路的正常工作所带来的影响。输出部分采用低通滤波器电路，在取得较好的动态特性时保持较好的滤波效果。通过反馈电阻来调整整个电路的灵敏度，使得输出电压幅值和阻抗能与后端的控制电路相匹配。图3-6 F/V转换电路 PID控制器PID控制器问世至今已有将近70年历史。PID控制器性能可靠、稳定性好、结构简单、易被人们熟悉和掌握、控制效果好。在实际工业控制中，PID控制器是连续系统中技术最成熟、应用最广泛的一种调节方式。其调节的实质是根据输入的误差值，利用比例、积分、微分的函数关系进行运算，计算出的控制量用于输出控制。PID控制器是一种线性控制器。其将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)积分(I)微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。1、PID调节器的微分方程：式中e(t)=r(t)c(t)2、PID调节器的传输函数：PID控制器各校正环节的作用：1、比例环节指成比例控制系统的误差信号e(t)当产生误差时控制器立即投入控制作用以减小误差。当Kp增大，系统响应加快，静差减小，但系统振荡增强，稳定性下降。2、积分环节主要是用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti。当Ti增大，系统超调减小，振荡减弱，但系统静差的消除也随之减慢。3、微分环节能反应误差信号的变化速率，在误差信号值变得太大之前。在系统中引入一个有效的早期修正的信号，从而提高系统快速性，减小调节时间。当Td增大，调节时间减小，快速性增强，系统振荡减弱，稳定性增强，但系统对扰动的抑制能力减弱。图3-7 模拟PID控制系统原理框图 TCA785移相触发电路TCA785晶闸管单片移相触发集成芯片是德国西门子公司研发的。TCA785芯片能比较可靠识别零点，移相范围较宽，适用温度范围较宽，输出的脉冲稳定整齐等特点。TCA785的输出脉冲宽度可以进行手动调节，因此适应范围很宽广。TCA785芯片的5管脚是外接同步信号端，用来检测交流电压过零点。通过不同的电阻可接不同的同步电压，在应用中接正反向并联的二极管限幅电路进行保护。10管脚为片内产生的同步锯齿波，锯齿波斜坡的最大、最小值由9、10两管脚的外接电阻与电容所决定。通过与11管脚的控制电压相比较，在15和14管脚输出同步脉冲信号。这两个管脚可输出宽度变化、相位互差180°的脉冲。可以通过改变11管脚的控制电压进而进行移相控制，脉冲的宽度则由12管脚的外接电容所决定。图3-8 TCA785移相触发电路 功率调节电路功率调节电路部分主要由两个LM7805为光电耦合器提供电源以及两个双向可控硅组成。通过TCA785移相触发器通过15和14管脚输出相位互差180°同步脉冲信号。然后分别作用于两个光电耦合器，通过光电耦合器将弱电系统与强电系统隔离开来。隔离强电系统所造成的干扰，保持系统稳定工作，提高系统的抗干扰能力。霍尔电压电流传感器测量负载电路中的电压电路，然后通过电能计量芯片采样可以计算出电压电流值和有功功率。可以通过单片机读取并且通过液晶显示，同时输出与功率成正比的脉冲信号。经过频率/电压转换电路转换为电压输出。输出电压与设定功率相对应的电压得出误差信号，然后经过PID控制器作用于TCA785移相触发器。移相触发器的输出作用于光电耦合器，光电耦合器输出信号直接控制两个双向可控硅的门极。然后就能控制双向可控硅的导通和关断来控制负载电路中的电压、电流值。进而使电路中的功率恒定，即使当负载发生变化时也能通过控制可控硅的导通和关断来恒定电路功率。整个调功系统构成一个闭环控制，通过提高控制精度与速率来提高合成金刚石的产量和质量。双向可控硅内包含有三个PN结，是一个三端接口元件。可以把双向可控硅看成由两个单向可控硅反向并联组合而成，并且只要一个门极就能控制可控硅。双向可控硅可以通过触发来控制其导通。但是不论双向可控硅出于正向还是反向电压，只要向门极施加一个正或负极性的脉冲触发信号，双向可控硅就能够导通。在双向可控硅导通的状态下，如果没有触发脉冲信号，双向可控硅能维持导通而不被关断。如果双向可控硅两极的电流变到比维持电流小时双向可控硅被关断或者当在没有触发脉冲信号得情况下双向可控硅两极电压的极性发生变化时双向可控硅被关断。 数模转换器（D/A）数模转换器将离散形式的二进制表示的数字信号转换成为连续的模拟信号。D/A转换器通常用来作为微机控制的输出通道，然后与被控执行对象相连接。以实现某些系统的的自动控制以及输出信号。本调功系统采用串行数模转换芯片DAC101S101为PID控制器提供参考电压。该D/A转换芯片的分辨率达到千分之一，保证了系统控制精度。通过单片机控制D/A转换器并向D/A中写入数据以输出电压信号。这个电压与设定的有功功率成正比，即一个有功功率有自己对应的电压信号，这个电压信号作为PID控制器提供参考电压。电能计量芯片CS5460A输出与有功功率成正比的脉冲信号经过频率/电压转换电路转换成相应的电压信号与D/A输出经过比例放大后的电压信号相比较，得到一个误差信号。然后对调功系统进行PID控制把误差消除，以达到恒功的目的。 显示和按键电路本系统采用LCD1602液晶来显示电压、电流和功率值。通过三个弹性按键来设定功率，操作简单方便。选取LCD1602液晶作为显示界面。因为其体积小，编程简单而且能够满足本系统的要求。1602液晶能分为两列显示32个数字、符号和字母字符，每列显示16个。LCD1602液晶内包含有5x11或5x7点阵型模块，每个字符的显示都由点阵型模块来实现。1602液晶有16个管脚，其内部含有128个字符的ASCLL字符库。通过并行向1602中写入数据，可以通过可调电阻控制背光的亮度。弹性按键是机械弹性的开关，可以通过压按来控制线路的导通与关断，进而完成对系统的控制与设定。该弹性按键一端接地并作为STC89C52单片机的I/O口的输入信号，当按键被按下为闭合。然后单片机I/O口与地相连接变为低电平。单片机可以通过检测与按键相连I/O的电平高低来判断按键是否被按下。然后就能通过程序执行某些指令，达到自动控制的目的。第四章系统软件设计 主程序模块本调功系统软件由主程序模块、电能计量芯片CS5460A子程序模块、LCD1602液晶显示子程序模块、D/A子程序模块、按键子程序模块等组成。它们是整个调功系统的核心部分，整个硬件系统都要靠程序来执行操作。主程序模主要任务是调功系统上电启动之后对各个元件进行初始化操作和构建整体调功系统的软件框架。元件初始化主要为STC89C52单片机初始化、1602液晶初始化、D/A初始化、电能计量芯片CS5460A等。然后设置中断，单片机判断弹性按键是否被按下设定有功功率参数，运行调功系统。然后可以执行相关模块的调用，持续控制调功软件系统直到系统运行停止。 电能计量芯片CS5460A子程序模块电能计量芯片CS5460A通过SPI串行接口与单片机进行通信，只需要用四根线就能控制和读取CS5460A芯片寄存器里的数据。CS5460A主要有三类寄存器：数据寄存器、校准寄存器和控制寄存器。通过这些寄存器可以采用读取电压电流和功率值。CS5460A的具体使用操作如下：1、功率测量芯片CS5460A含有多个控制命令。要使CS5460A完成对电压电流以及功率的计算就必须先要写入控制命令字。然后就可以执行相应操作，控制命令字如下：（1）启动转换命令，即0xe8对功率测量芯片CS5460A写入0xe8控制命令字，功率测量芯片启动A/D转换，然后可以输出计算后的结果。一般是在功率测量芯片进行复位后输入时写入这个控制命令，使得功率测量芯片CS5460A 能够正常的工作。（2）同步控制命令1（0xff）和同步控制命令0（0xfe）在写入读写控制命令前要执行同步控制命令对串行通信接口进行复位。（3）上电和停止控制(0xa0)在芯片系统校准电压电流前写入这个控制命令，可以停止功率测量芯片在执行某些操作时候，然后运行系统校准控制命令。（4）校准控制住命令通过写入不同的控制命令完成某些要求的系统校准。最低位O可以选择是否运行偏置校准；G位可以选择是否运行增益校准；R位可以在DC和AC校准之间选择；VI两位可以选择电压电流通道。2、控制寄存器K[3:0]通过这四位设置MCLK主频一倍、二分之一和四分之一倍分频为功率测量芯片的DCLK内部时钟。IHPF位为选择电流通道是否运行高通滤波器。VHPF位为选择电压通道是否运行高通滤波器。RS位控制复位CS5460A芯片复位控制位。DL[1：0]选择EOUT和EDIR通用输出口以及输出电平。EOD为允许EDIR，EOUT的控制位。SI[1：0]为设置中断信号方式，电平有效还是沿边有效。GI位设置电流的增益。PC[6：0]通过调节这这个寄存器实现相位补偿。3、CS5460A芯片启动和设置对CS5460A芯片进行复位操作，复位信号的脉宽至少为10ms。然后写入同步控制命令。再将设定的校准值写入校准寄存器当中，通过控制寄存器设定相关的寄存器参数。启动CS5460A芯片A/D转换,读取A/D的转换值然后计算出电流电压以及功率值。CS5460A芯片校准CS5460A可以通过校准控制寄存器执行增益校准和偏置校准。然后校准信号就可以对电流、电压输入通道进行操作。当系统执行系统校准时候A/D不能执行转换，可以通过寄存器停止你转换操作。 LCD1602子程序 LCD1602子程序模块本调功系统采用1602液晶显示电压电流值以及有功功率值。1602液晶为16引脚，有八个数据口。在对1602液晶写入数据前要先进行初始化设置，即设置显示模式、光标的开关和左右移设置。然后写入操作时序将数据指针定位，先写命令，再写入数据。 D/A子程序数模转换器将离散形式的二进制表示的数字信号转换成为连续的模拟信号。只需要调整输入的数字信号，D/A就能通过模拟输出端输出一个对应于数字信号的模拟信号。但是数字信号变化频率不能超过数模转换器的最高转换速率。在编写D/A程序时要先对其进行初始化，然后再启动转换。通过一个标志位可以判断数模转换器是否转换完成。 按键子程序该弹性按键一端接地并作为STC89C52单片机的I/O口的输入信号。当按键被按下为闭合，然后单片机I/O口与地相连接变为低电平。单片机可以通过检测与按键相连I/O的电平高低来判断按键是否被按下。然后就能通过程序执行某些指令，达到自动控制的目的。在编写按键程序的时候要考虑抖动现象，为了简化电路设计。本系统选择通过软件延时的方法来消抖，不需要增加专用的消抖电路就能实现。程序执行检测按键是否被按下，当被按下时延时几个毫秒之后再检测按键是否被按下。当确认被按下时等待按键被释放，被释放之后就可以执行相应的程序代码。系统仿真与调试 系统仿真系统仿真通过某些仿真软件完成电路的仿真分析。省略电路板制作的过程以及节省元件减低了做板成本。还可以从仿真软件中选用虚拟的电子元件和仪表等虚拟工具搭建成仿真电路。可以直观的测到元件输出波形以及如何设定参数，还可以把程序加载到仿真电路，验证程序是否正确。系统的了解电路的工作原理以及可以通过仿真电路找到电路设计的缺陷与不足，大大提高了设计电路的效率。 仿真软件介绍本调功系统选择Proteus仿真软件对系统电路进行仿真验证以及了解其工作原理。Proteus软件是由英国的Lab Center Electronics公司研发的一款EDA仿真软件。Proteus仿真软件不只含有其他EDA仿真软件的功能，这个仿真软件还可以对单片机和外围电路进行仿真。Proteus仿真软件广泛运用于单片机及外围电路的仿真，其虽在国内起步较晚。但是由于其操作方便、功能强大受到单片机相关学习以及工作人员的好评。 系统仿真结果本系统采用Proteus软件进行电路仿真。但部分元件如CS5460A在仿真软件里没有相应虚拟元件，而且用仿真软件仿真时其是带有一定理论性。因此只对调功系统的一部分电路模块进行仿真，仿真所得的结果为设计电路提供参考。做出板子后调试逐渐完善电路。通过一个高阻值的电阻将交流回路电压信号引入移相触发芯片TCA785的外接同步信号端，用来检测交流电压过零点。并且并联正反向的二极管限幅电路进行保护。经过芯片内部电路的检测以及计算，然后在片内形成一个同步锯齿波。锯齿波的幅值可以由9、10两管脚的外接电阻电容值调节。同步锯齿信号与11管脚的输入控制电压进行比较，在15和14管脚输出相位互差180°的同步脉冲信号触发可控硅。11管脚输入的电压信号就可以控制移相触发角的大小，12管脚的外接电容决定输出的同步脉冲信号的脉冲宽度。输出的触发角ϕ范围为0°~180°。 电路板制作在设计本系统电路原理图以及画PCB电路时使用Altium Designer Winter 09软件。这个软件功能强大，含有比较完整的库资源为用户提供一体化的电子设计环境。在PCB布线时PCB尺寸太大阻抗会变大，信噪比减小，但太小时散热不足，容易受到相邻线路的干扰。根据电路功能分模块整齐放置元件进行布局，尽量按照信号流方向布局各电路模块使其信号方向一致。对于高频元件应该尽量缩短连线距离，以减小电磁干扰。对于电压相差很大的线路和元件，布线的时候应该相应的远离，防止放电而造成短路的情况。画线路时在拐弯处应该尽量避免尖角，否则会给电路造成干扰。当布双面板时，底层和顶层线路尽可能不要平行走线降低产生寄生耦合。数字地和模拟地应该分开进行布线操作，最后才相连接到一个点上。在制作电路板的过程中，没有相应的设备，靠手工制作。先用专用纸将PCB打印出来，用砂纸擦磨裁剪好的铜板，将其表面的氧化层去掉。然后将PCB纸对准铜板，用熨斗按压加热PCB纸使油墨粘贴到铜板上，铜板上的线路有损时可以用油笔修补。修补好的铜板就可以进行腐蚀，先放水，然后再加浓盐酸和浓双氧水。水、浓盐酸、浓双氧水的比例为3：1：2。腐蚀液不能太浓否则容易将板子腐蚀坏，由于腐蚀液具有强腐蚀性，在腐蚀过程操作要注意安全。腐蚀完成后进行擦洗和转孔，可以在线路上涂一些松香油防止铜板被氧化和焊接方便减少虚焊。做好PCB板之后，再将元件安装并焊接到板子上，放置之前要验证元件是否有损坏或不能正常工作，正确放置元件有极性的要对照PCB放置。放置元件先时应该先放置体积较小，再放置体积大的，先低后高的顺序放置。焊接时候要小心虚焊，对于管脚较多的贴片芯片，先焊接对角的两个管脚这样就能固定住芯片，然后再进行其他引脚的焊接。 系统硬件调试焊接完成之后要进行硬件电路进行检查调试，硬件调试是设计电路很重要的环节，可以通过不断的调试电路发现设计缺陷和不足。电路调试步骤如下：（1）查看电路：检查电路是否有虚焊、漏焊、连锡、错焊、毛刺等焊接缺陷；看芯片方向和极性元件方向是否焊接正确。（2）上电观察：调整好供电电源后按正确接法接到系统电路上，初步判断电路是否有短路现象。同时做好随时断电准备，如有冒烟、发出气味、元件发烫等异常现象马上断开电源，然后寻找故障原因并解决。（3）静态调试：在没有输入信号得情况下，测量电路电源电压、纹波是否正常和集成芯片、元件引脚电流电压值测量。调试晶体是否起振、频率、占空比、幅值是否满足芯片正常工作要求，调试主要通道电气特性是否正常。初步判定各芯片及电路是否能正常工作，电路是否有错。（4）动态调试：对系统电路施加输入信号，借助仪器测量芯片电路的输出信号波形、幅值等能否满足要求。并且做好调试记录，为后续调试提供依据和参考数据。调整电路的电容和电阻多次试验直到参数符合要求。（5）性能指标调试：通过静动态调试对系统电路进行调试系统正常后，对系统所要求的指标进行调试。记录并分析测试得到的数据，多次试验后得出调试总结并对比性能指标是否满足系统设计的要求。如达不到预期效果，找出问题所在并修改部分甚至整个电路以完善设计。 系统软件调试软件调试即把编写好的的程序下载到系统硬件中运行，编译系统程序进行调试。根据调试时所发现的错误情况进行程序语法和时序修正。仔细阅读芯片技术手册，把相关的寄存器操作、读写以及控制时序弄懂。当系统运行出错时要找出出错代码，逐行检查，可以通过标志位反应出程序运行情况。软件调试有两种方法：（1）静态调试：将寄存器以及相关部分的内容输出，这样可以直接读取指标是否满足要求，通过测试找出问题所在。读取主要变量值，测试变量值在程序运行过程是否和预期值相同。（2）动态调试：通过专业调试软件分析程序执行过程的动态情况。运用Keil软件对程序进行调试，可以进行多种设置如单步、全速以及跳出或进入函数内部等等。可以查看变量在执行程序时发生的改变以及可以知道执行代码的所花的时间。 调试结果本调功系统用50W白炽灯作为电路负载，在系统运行过程中可以实现恒功率控制。在电路中接入一盏白炽灯待系统稳定后记录电流、电压以及功率值，然后再在电路中并联接入另一盏白炽灯。接入瞬间系统功率发生变化，调功系统及时作出反应，通过采样回路中的电流电压计算出功率值，然后相应的芯片输出信号。信号经过处理电路处理之后生产触发脉冲信号，并且作用于双向可控硅。通过双向可控硅的导通和关断操作改变电路中的电压，以达到恒功控制的目的。还可以通过按键设置功率的设定值，使得系统可以控制一定范围的恒功值。经过多次实验并记录测量结果，统计后进行分析误差均保持在2%左右，符合系统设计要求。 误差分析不管直接或间接测量电流电压值，都会存在误差。因为算法、传感器、仪器和外部干扰等因素都会产生误差，设计电路时找出误差所在尽量减小误差。如下为引起误差的环节：（1）传感器产生的测量误差。本系统采用霍尔电压、电流传感器测量电路中的电压和电流，但是还是会有误差存在。霍尔传感器会受到温漂的影响而产生温差电势，导致引进误差。同时霍尔传感器工作在交流电,因为霍尔极不能做到相同,所以一直存在一个微小的输出值而产生感应零位电势。材料的不均匀和生产工艺的原因也会产生一定的误差。（2）电能计量芯片CS5460A存在自身性能误差和采样误差。CS5460A在对霍尔电流、电压传感器的输出信号进行采样，将连续的模拟信号转变为离散的数字信号，但是这些误差都是很微小的，对系统的影响不大。（3）测量仪器误差。由于测量仪器设计、制造、精度等级等会存在一定的测量误差。仪器的使用也会发生老化从而引进误差，但这些不是系统设计而引进的误差。（4）由环境因素所引起的误差。比如环境的湿度、温度、海拔以及电磁干扰等因素都会引起误差。结论本次设计以STC89C52单片机为核心控制元件，完成了金刚石合成调功系统的设计与实现。通过双向可控硅控制系统，并使系统保持功率恒定。系统学习了通过仿真软件调试为硬件系统设计提供参考依据，调节参数。运用模块化编写程序，可读性强，调试方便，当程序有误时易于找到出错语句。通过不断的调试，逐步完善系统，完成了相应的功能和指标。同时也学习到了设计一个产品的流程，先了解设计的相关背景，查找相关资料，从而总体了解了设计的核心内容。然后确定系统设计方案，所用元件的选型，并且要熟悉芯片的工作原理。在画原理图和PCB的时候要仔细认真，因为没一点小错误都会导致设计的缺陷，例如封装不正确可能就要重新作板。金刚石合成调功系统的主要内容如下：（1）本系统以STC89C52单片机为核心控制元件，以霍尔电流、电压传感器为系统输入通道。功率测量芯片CS5460A采样霍尔传感器输出的电流电压信号，经过转换并处理之后通过单片机读取。并且通过1602液晶显示电流、电压以及功率值。可以通过按键设置功率值，并且经过D/A将对应的数字信号转换为模拟信号，作为单片机输出的控制信号，间接控制双向可控硅。以双向可控硅作为最终的输出通道，通过控制可控硅的导通和关断达到功率恒定的目的。（2）采用功率测量芯片CS5460A采样霍尔传感器输出的电流电压信号，经过计算处理后，单片机通过SPI接口读取电流、电压以及功率值。同时CS5460A输出一个与功率成正比的脉冲信号，经过频率/电压转换电路转换成电压信号。再与D/A输出正比于设定功率的电压信号相比较，得出一个误差信号。误差信号经过PID控制电路控制移相触发电路输出相应的触发角控制可控硅。同时对触发电路与双向可控硅之间进行光电隔离，防止干扰调功系统。（3）本系统运用PID闭环控制，通过PID控制电路反馈控制信号。不断的调整系统，使得输出功率稳定在设定值不变。即使当负载变化引起功率瞬时变化时，系统能及时作出反应并且稳定功率到设定值。（4）选择C语言编写系统程序，与汇编相比C可读性强，可以模块化编程，调试方便。使用Keil软件编写程序，同时还可以进行仿真调试。
模糊PID控制器的设计与仿真研究摘 要:提出了一种模糊PID控制器的设计与仿真方法.该控制系统适用于碱回收炉的水位控制、火电厂锅炉水位控制以及其他领域的水位控制.其结构简单、参数调整方便、快捷.另外,借助于Matlab模糊控制工具箱和Simulink仿真工具进行的仿真试验,表明控制效果很好.关键词:模糊PID控制器;仿真;2-D控制表中图分类号: 文献标识码:A0 引言目前,模糊控制理论及模糊控制系统的应用发展很快,显示出模糊控制在控制领域具有广阔的前景.模糊控制已成为智能控制的重要组成部分.在工业过程控制中,因为PID控制器所涉及的设计算法和控制结构简单,不要求非常精确的受控对象的数学模型,且众多的过程控制软件都带有PID控制器的算法模块,而被广泛应用于工业过程控制中.但是,PID控制器参数的整定尚需工程技术人员才能完成,对于存在时滞、非线性等因素的系统更难整定,调试过程中经常出现超调、振荡等影响系统正常运行的现象.模糊控制器具有不依赖控制对象精确的数学模型,减弱超调、防止振荡等优点[1].由此本文合理结合两种控制算法的优点提出一种调整系统控制量的模糊PID控制器,这种控制器在大偏差范围内利用模糊推理的方法调整系统控制量U,而在小偏差范围内转化为PID控制,并以给定的偏差范围自动完成二者的转化[2].本文将讨论调整系统控制量的模糊PID控制器的设计与仿真.并以一个具体的水位对象为例给出该控制器的设计与仿真实例.1 模糊PID控制器的设计该控制器中主要包含二维的模糊控制器和PID控制器.在大偏差范围内通过模糊控制器实现过程控制.模糊控制通过模糊逻辑和近似推理方法,让计算机把人的经验形式化、模型化,根据给定的语言控制规则进行模糊推理,给出模糊输出判决,并将其转化为精确量,馈送到被控对象(或过程)的.其中所使用的模糊控制器为常用的二维模糊控制器.在实际应用中,一般是用系统输出的偏差E和输出偏差的变化率EC作为输入信息,而把控制量的变化作为控制器的输出量,以此确定模糊控制器的结构.Ke和Kec表示量化因子, Ku表示比例因子.并且在实际微机模糊控制中,一般先确定出模糊控制规则,然后将此表存入存储器中,这样在实际的过程控制中,微机根据采样到的E和EC通过查询控制规则表求得控制量U,馈送到控制对象实现过程的模糊控制.小偏差范围内通过传统的PID控制算法实现过程控制[3].二者通过系统的偏差E实现自动切换.这样既可以通过模糊控制器加快过程动态响应过程,减弱超调和振荡现象,减弱调试过程对正常工作运行的影响,又可以通过常用的PID控制器在小偏差范围内实现精确控制,减少纯模糊控制器带来的稳态误差.图1是某水位的调整系统控制量的模糊PID控制系统[4].选取某水位误差E及其误差变化率EC和控制量U的论域分别为:E={-6,-5,-4,-3,-2,-1,-0,+0,1,2,3,4,5,6};EC={-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6};U={-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7}.选取某水位误差E及其误差变化率EC和控制量U的语言变量值分别为:E={NB,NM,NS,NZ,PZ,PS,PM,PB};第22卷第3期甘肃联合大学学报(自然科学版) 年5月Journal of Gansu Lianhe University (Natural Sciences) May 2008 EC={NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB};U={NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}.依据操作者的控制经验,可建立水位模糊控制系统的模糊控制规则如表1所示.图1 模糊控制系统表1 模糊控制规则表EECNB NM NS Z PS PM PBNB PB PB PM PS PS PS PSNM PB PM PS PS PS PS PSNS PM PS PS PS Z Z ZNZ PS PS Z Z Z NS NSPZ PS PS Z Z Z NS NSPS Z Z Z NS NS NS NMPM NS NS NS NS NS NM NBPB NS NS NS NS NS NM NB实际模糊控制器的2-D控制表可利用MATLAB编制MATLAB语言求得[5].在Mat-lab命令窗口中运行此M文件,可画出如图2所示的E、EC、U隶属度函数图形,并得到表2的2-D控制表[6],存放到计算机存储器中去,在某水位实际过程控制中,计算机通过查表程序既可得出相应的控制量U,实现对象的控制.图2 隶属度函数表2 2-D控制表ECE-6 -5 -4 -3 -2 -1 -0 +0 1 2 3 4 5 6-6 4 4 4 2 0 0 0 -3 -4 -4 -5 -6 -6 -6-5 4 4 4 2 0 0 0 -3 -3 -3 -4 -5 -5 -6-4 4 4 4 2 0 0 0 -3 -3 -3 -3 -4 -5 -6-3 4 4 4 2 0 0 0 -1 -3 -3 -3 -3 -4 -5-2 4 4 4 2 0 0 0 0 -3 -3 -3 -3 -3 -4-1 4 4 4 2 2 2 2 0 -3 -3 -3 -3 -3 -30 4 4 4 4 4 4 4 0 -3 -3 -3 -3 -3 -31 4 4 4 4 4 4 4 0 -1 -1 -1 -3 -3 -32 5 4 4 4 4 4 4 0 0 0 -1 -3 -3 -33 6 5 4 4 4 4 4 2 0 0 -1 -3 -3 -34 7 6 5 4 4 4 4 4 0 0 -1 -3 -3 -35 7 6 6 5 4 4 4 4 0 0 -1 -3 -3 -36 7 7 7 6 5 5 5 4 0 0 -1 -3 -3 -32 某厂水位模糊控制系统的仿真某厂水位对象的传递函数为G(s) =0·033/s().选取水位误差E的基本论域为[-25mm,+25mm],则E的量化因子Ke =6/25=,选取误差变化EC的基本域为[-6,76 甘肃联合大学学报(自然科学版) 第22卷6],则EC量化因子Kec=6/6=1,选取U的基本域为[-102,102],则控制量U的比例因子Ku =102/.在水位正常时,突加25mm阶跃信号对水位系统作定值扰动仿真.在Matlab的Simulink工具中构造模糊控制系统模型如图3所示.双击图中的任何模块,可打开该功能模块来完成参数的设定或修改[3].图3 水位模糊控制系统的Simulink实现如对图3进行仿真,须先运行上述给的M文件,以获得二维表,然后选择Simulink中的Start,启动仿真过程,就可通过Scope观察系统的仿真结果,仿真结果如图4所示.由图4可以看出:在水位上升段,模糊PID控制比新型PID[7]调节时间短、超调小,并且对系统对象参数变化有很好的鲁棒性[8],从而证明该控制器可以获得较好的动态性能指标,达到了良好的控制效果.图4 水位模糊控制系统的仿真结果3 结论本文介绍了模糊PID控制器的设计方法,并利用Matlab中的模糊工具箱设计该控制器,有机地将模糊PID控制器与Simulink结合起来,实现PID参数自调整模糊控制系统的设计和仿真[4].并将该控制器具体应用某厂水位的控制器设计,2-D控制表的建立,以及模糊控制系统的设计与仿真实现.此方法能大大减轻设计者的工作量,且参数修改也十分方便.我们既可修改被控对象,也可修改输入输出的量化论域、语言变量、隶属函数及控制规则等[9].仿真结果:该控制器改善了控制系统的动态性能,增强了其实用性,控制效果良好.参考文献:[1]刘金琨.先进PID控制MATLAB仿真[M].北京:电子工业出版社,2004.[2]孙增圻.智能控制理论与技术[M].北京:清华大学出版社,1997.[3]叶军.模糊控制系统的计算机设计与仿真的研究[J].计算机仿真,2002,19(6):49-52.[4]庄利锋,杨慧中.模糊自适应PID控制器的设计及应用[J].自动化仪表,2005(1):30-31.[5]郑恩让.控制系统计算机仿真与辅助设计[M].西安:陕西科学技术出版社,2002.[6]黄道平MATLAB与控制系统的数字仿真及CAD[M].北京:化学工业出版社,2004.[7]陶永华.新型PID控制及其应用[M].第2版.北京:机械工业出版社,2005.[8]曾光奇,胡均安,王东,等.模糊控制理论与工程应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.[9]王三武,董金发.基于MATLAB模糊自整定PID控制器的设计与仿真[J].机电工程技术,2006(2):第3期 刘悦婷:模糊PID控制器的设计与仿真研究 The Study of Fuzzy-PID Controller Design and SimulationLIU Yue-ting(School of Science and Engineering,Gansu Lianhe University,Lanzhou 730000,China)Abstract:A fuzzy-PID controller design and simulation method is presented in this paper. The controlsystem is suitable for the recovery furnace water level control,power plant boiler water level controland other areas of water control. Its structure is simple,parameter adjustment convenient and shows that the controller works well through the use of fuzzy control Matlab Simulink sim-ulation tool kit and the words:fuzzy-PID controller;simulation;2-D control form(上接第57页)表5 柴油加抗磨剂前后测量数据表测定序号加剂前结果/μm加剂量/(mg/kg)加剂后结果/μm降低程度/μm1 508801603142701942382 486 100 315 171由表5可见,同种柴油加入抗磨剂的量与润滑性的降低程度并不成比例,开始加入一定比例降低的幅度较大,到一定程度降低的幅度逐渐减小.柴油抗磨剂种类繁多,它们对柴油润滑性的改变程度不尽相同.3 结论用高频往复试验机法考察柴油润滑性准确可靠.柴油组分复杂,其润滑性好坏不同,柴油的酸度越大,润滑性越好.润滑性与硫含量、粘度等性质没有良好的对应关系.柴油抗磨剂种类繁多,对柴油润滑性的改变程度不尽相同.加入抗磨剂的量与润滑性的降低程度不成比例.参考文献:[1]陈国良,胡泽祥,高文伟,等.柴油及组分的润滑性研究[J].石油炼制与化工,2005,36(9):42-45.[2]韦淡平.我国柴油的润滑性———一个潜在的重要问题[J].石油炼制与化工,2001,32(1):37-40.[3] SH/T0765-2005,柴油润滑性评定法(高频往复试验机法)[S].[4]钱伯章.柴油质量发展趋势和低硫、低芳烃柴油生产技术进展[J].齐鲁石油化工,1996,24(2):146-155.[5]袁冬梅.高频往复装置(HFRR)测定柴油润滑性[J].锦西炼油化工,2006,11(2):33-35.[6]臧树德,朱敏.用高频往复试验机测定柴油润滑性[J].当代化工,2006,35(1):50-52.[7]杨永红,齐邦峰.柴油润滑性及润滑性添加剂的研究进展[J].江苏化工,2007(2): of the Lubricity of Diesel Fuel Samples by Using theHigh-frequency Reciprocating RigMA Tian-jun,WEI Hai-cang(Petrochina Lanzhou Petrochemical Subsidiary,Lanzhou 730060,China)Abstract:The lubricity of diesel fuel samples and the diesel components are analyzed by the high-fre-quency reciprocating rig. Accuracy and Repeatility of the method are correlations areprimary discussed and confirmed between the lubricity and the contents of sulfur,acidity,viscosity ofthe diesel fuel, words:diesel fuel; the high-frequency reciprocating rig(HFRR);lubricity78 甘肃联合大学学报(自然科学版) 第22卷
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尊敬的领导： 您好！ 我是一名即将于2008年7月毕业的XXX大学的本科生，所学专业是机电一体化。我仰慕贵单位尊重知识、重视人才之名，希望能成为贵单位一员，为贵单位的事业发展尽我全力。 本人在大学四年中对本专业的知识学得比较扎实，而且还多方涉猎。在计算机方面，除了学DOS、AUTOCAD、FORTRAN、汇编语言外，还参加培训或自学WORD、WINDOWS、FRONTPAGE2000（个人网站：），另外，对CAD/CAM、智能CAD、3DS等有一定的认识。在英语方面，作为外协一员，多次参加外语协会的疯狂英语活动，具有一定的听、说、读、写以及技术资料翻译能力，曾完成5000字以上的机器人专业英语的翻译。另外，在大学伊始本人曾在校编辑部做过一年的学生通讯员，而且，作为邓小平理论研究会的一名会员，参加过多次各种邓研会议，给我的理论修养带来莫大的益处。 诚然，虽然大学四年的学习生活、一定量的社会经历，使我养成了冷静自信的性格和踏实严谨的工作作风，并赋予我参加社会竞争的勇气。然而，所学知识是有限的，大学培养的仅仅是一种思维方式和学习方法，“纸上谈兵终觉浅，绝知此事要躬行”。因此，我将在今后实践中虚心学习，不断钻研，积累工作经验，提高工作能力。久闻贵单位是深值信赖且有发展潜力的单位，神往已久，兹附上简历一份冒昧求职，希望贵单位能给我一个发挥能力的机会。 感谢阅读我的求职信，期待着您的答复。 XXX学校 XXX My name is Harry Lin. On May 25, 1958, I was born in Xinying, a little town in Southern Fujian. My father is a farmer, planting bananas and pineapples, and my mother takes care of the house. I have two brothers and one sister. Though not well-to-do, my parents have been able to provide the whole family with sufficient means to live decently and enjoy all modern conveniences. My early education was received in my hometown, . six years in primary school and three years in junior middle school. After completing nine years of formal education in 1958. I went to Xiamen and participated in the joint entrance examination for five-year junior colleges. Fortunately, I was admitted to the Department of Electrical Engineering at Xiamen Junior Engineering College. I chose Electrical Engineering as my major because, on the one hand , I liked Physics very much; and on the other hand, electrical industry is a major sector of the economy of China. The five years of intensive training came to an end in June 1978 when I received a diploma. And in July 1980. I was hired by Nan Ya plastic Company and have served as a junior electrical engineer at the company to the present. I enjoy the work and feel competent for the job. In working, however, I've Found that what I have learned in school is limited and far from sufficient to handle sophisticated jobs. Therefore, I have decided to extend my education and would like to enter an American institution firstly to earn a Bachelor's degree in Electrical Engineering. Then, if possible, I would like to continue my education toward a Master's degree. After this objective is reached, I will return to my country and seek a job in a public firm. Most probably I will continue to work with Nan Ya Plastic Company.
给你两种方法:1. 数学建模仿真法. 选定采样周期,根据你的控制像 (电流 电压 微秒极, 速度 ms级, 温度 流量 位置 秒级) 对控制对象建立数学模型 (用matlab等工具) 调整参数.2. Ziegler-Nichols方法试凑PID参数 第2种在工程中最有效
地震勘探的基本理论均以地面为水平面、近地表介质均匀为假设前提。例如，平界面的共炮点时距曲线或共反射点时距曲线是双曲线这一结论只有在该假设前提下才正确。但是，在实际野外观测时，表层因素与假设往往并不一致。例如，存在地形起伏，低、降速带的厚度变化和速度的横向变化等。当炮点和接收点位于不同高度的地表以及表层速度变化时，就会引起反射波到达时间增长或缩短。这时观测到的时距曲线不是一条双曲线，而是一条畸变了的曲线，对此曲线进行动校正不可能将它校平。若是共炮点记录，就得不到正确反映地下构造形态的一次覆盖时间剖面；若是共反射点记录，则达不到同相叠加，直接影响到水平叠加时间剖面的质量。特别在丘陵、山区，这种情况更为严重，因此要进行表层因素的校正，即静校正。
静校正也由计算静校正量和数据校正两部分组成，核心是计算静校正量，计算静校正量又是建立在表层速度模型的基础之上。一般认为表层有一低速带，相对基岩有很大的速度差，由透射定理，对浅、中、深层的反射波射线(或入射线)在低速带中是近似垂直的传播，因同一炮点或接收点的表层模型一定，对来自不同层的反射波到达时间影响相同，即同一道不同层有同样的校正量，称为“静”校正，静校正量有正，也有负。
以上认识实质已成为静校正量计算中的一种假设条件，若实际情况满足假设条件，静校正就会有好的效果，如果条件不满足，静校正效果就变差。另外，计算静校正量需要已知表层速度模型，若用估计的近似模型计算静校正量，也会使静校正质量降低。针对以上两方面因素，目前除常规的一次静校正和剩余静校正外，还发展了折射静校正和层析静校正新方法。
静校正的校正也是用搬家来实现的，当静校正量为正时，则将整道数据向前(小时间)移动校正量时间；若校正量为负，将整道数据向后(大时间)移动校正量时间。
野外(一次)静校正
利用野外实测的表层资料直接进行的静校正称为野外(一次)静校正，又称为基准面静校正。其方法是，人为选定一个海拔高程作为基准线(面)，利用野外实测得到的各点高程、低速带厚度、速度或井口时间等资料，将所有的炮点和检波点都校正到此线(面)上，用基岩速度替代低速带速度，从而去掉表层因素的影响。它包括井深校正、地形校正以及低速带校正等内容。
井深校正
井深校正是将激发点O的位置由井底校正到地面Oj(见图3-5)。其方法有二：
图3-5 野外(一次)静校正量计算示意图
1—基准面；2—地面；3—低速带底界面
1)在井口埋置一井口检波器，记录直达波由O传至地面Oj的时间Δτj，即井深校正值，又称为井口时间。
2)用已知的表层参数及井深数据，按下式计算井深校正量
地震勘探原理、方法及解释
式中：V0为低速带波速；V为基岩波速；h0+hj为炮井中低速带厚度；h为基岩中炸药埋置深度。因为井深校正总是向时间增大的方向校正，故此式前面取负号。
地形校正
地形校正是将测线上位于不同地形处的炮点和检波点校正到基准面上。如图3-5所示，炮点地形校正量为
地震勘探原理、方法及解释
而检波点地形校正量是
地震勘探原理、方法及解释
故此道(第j炮第l道)总的地形校正量为
地震勘探原理、方法及解释
地形校正量有正有负，通过h0、hs的正负体现出来。通常规定当测点高于基准面时为正，低于基准面时为负。
低速带校正
此校正是将基准面下的低速层速度用基岩速度代替。求取低速带校正量的公式在炮点处为
地震勘探原理、方法及解释
在检波点处为
地震勘探原理、方法及解释
故此道总的低速带校正量为
地震勘探原理、方法及解释
因为基岩速度总是大于低速带速度的，故低速带校正量总是正的。
图3-5中第j炮第l道的总野外静校正量为
地震勘探原理、方法及解释
若用海拔高程表示，则有
地震勘探原理、方法及解释
式中：Es为检波点地面海拔高程；El为检波点下方低速带底界面海拔高程；Eb为基准面海拔高程；E为激发源处海拔高程。
剩余静校正
剩余静校正的基本概念
由于技术上的原因(如低速带速度及厚度难以测准)或某些人为因素，野外实测资料往往不很准确，故野外(一次)静校正之后仍残存着剩余的静校正量。提取表层影响的剩余静校正量并加以校正的过程称为剩余静校正。剩余静校正量不能由野外实测资料求得，只能直接利用地震记录提取。实践中往往利用统计的方法自动地计算剩余静校正量，故亦称之为自动统计静校正。
多次覆盖工作使得利用统计方法求取剩余静校正量成为可能。因此，在计算中总是充分利用多次覆盖工作的特点，灵活地改变记录道集的编排形式(例如，共炮点选排，共检波点选排和共中心点选排等，见图3-6)，使用多道信息得到最佳结果。
剩余静校正量可分为短波长(高频)分量和长波长(低频)分量两类(图3-7)。
短波长分量是局部范围内低速层变化引起的，对同一共中心点道集内各道的反射波到达时影响不一，使动校正后的共中心点道集各道无法同相叠加，影响叠加效果。长波长分量是区域性异常，是指相当于一个排列以上范围的低速带变化影响。一般它对共中心点道集内各道的反射波旅行时影响不很明显，对叠加效果影响不大。但这种表层异常易被误认为是地下构造或岩性变化引起的，若不消除它们会造成解释上的错误。自动统计剩余静校正方法只能提取短波长剩余静校正量。
图3-6 多次覆盖各种选排
图3-7 长、短波长剩余静校正量
1—长、短波长静校正量叠加；2—短波长分量；3—长波长分量
计算短波长剩余静校正量的基本假设和基本思想
基本假设有两点：
1)认为剩余静校正量与波的传播方向、路径无关(地表一致性条件)，即对同一地面点来说它的取值不变，而对不同的地面点来说它的取值具有随机性。因此，可以认为剩余静校正量是一种随机量，可以用统计学的方法提取。
2)认为剩余静校正量的起伏变化很大，变化波长小于一个排列范围。在一定长度范围内统计剩余静校正量时，其均值为零。
计算剩余静校正量利用的是地震记录上的反射信息。其基本思想是：经过正确动较正后，同一共中心点道集内各道反射波相位应当对得很整齐，若不齐则必定存在剩余静校正量。将这些相位差异提取出来就能得到剩余静校正量，再用它们进行校正必然会使反射波对齐，形成同相叠加。由此可见：①用来求取剩余静校正量的道集必定是动校正后的道集(当然，现在也发展了用动校正前道集求剩余静校正量的方法，这儿暂不考虑)；②要想准确地求取出相位差异必然要选择最好的反射信息，所谓“最好”的含义包括能量强、连续性好、构造变动小等，一般称满足这些条件的界面反射为标准层反射。由于静校正有“静”的特点，标准层的剩余静校正量也就是整道的剩余静校正量。
求取短波长剩余静校正量的统计方法
该方法一般分为三步：
形成参考道 设gj(t)表示共中心点道集内第j 道的波形，则
地震勘探原理、方法及解释
地震勘探原理、方法及解释
式中：M(t)为参考道，J为共深度点道集的总道数，tp为选出的标准层反射起始时间，T为时窗长度。
用互相关方法计算道集内各道的相对静校正量 参考道形成后，就要计算道集中各道与参考道(均只包含标准层反射波组)之间的相对时差，称之为相对静校正量。因为各道上的波形有一定的相似性，故最常用的提取相对时差的办法是互相关方法。计算互相关函数的公式为
地震勘探原理、方法及解释
式中：M(τ)为参考道，gj(t)是道集中待求相对时差的第j道，k为相关运算时离散值序号，N为相关时窗，τ为时移，τmax为最大时移绝对值。习惯上将gj(t)相对于M(t)向左移动的时移称为正的。在互相关函数中找出极大值，它所对应的相对时移值就是要求的相对时差。
3)由相对剩余静校正量中分解出炮点剩余静校正量和检波点剩余静校正量。一个最简单的方法是利用共炮点道集或共检波点道集分别分离出炮点和接收点剩余静校正量。例如对共炮道集中各道求取的相对时差作统计平均，其结果为炮点的剩余静校正量。对共接收点道集中各道的相对时差作统计平均，即为接收点的剩余静校正量。
折射静校正和层析静校正简介
折射静校正是利用折射波反演表层速度模型，再计算校正量，该方法对层状介质模型有较好的适应性。折射波静校正由折射波初至时间拾取、表层模型解释或反演以及静校正量计算和静校正组成。
层析静校正适应任意表层速度模型，该方法是利用初至波(包括直达波、折射波、回折波)射线路径和传播时间用层析法反演表层速度模型，再用波场延拓的方法实现静校正，该方法相对其他静校正方法对表层模型有更强的适应性和更高的校正精度。
折射静校正和层析静校正都是以反演速度模型为基础，理论上讲，它们都可以解决长波长静校正问题。
地震勘探的基本理论均以地面为水平面、近地表介质均匀为假设前提。例如，平界面的共炮点时距曲线或共中心点时距曲线是双曲线这一结论只有在该假设前提下才正确。但是，在实际野外观测时，表层因素与假设往往并不一致。如存在地形起伏，低、降速带的厚度变化和速度的横向变化等。这时观测到的时距曲线不是一条双曲线，而是一条畸变了的曲线。对此曲线进行动校正不可能将它校平。若是共炮点记录，就得不到正确反映地下构造形态的一次覆盖时间剖面。若是共中心点记录，则达不到同相叠加，直接影响到水平叠加时间剖面的质量。特别在丘陵、山区，这种情况更为严重。因此要进行表层因素的校正，即静校正。
静校正有两个十分重要的特点;①由于表层低速带的速度十分低，深、浅层反射波的射线路径尽管在低速带以外的各地层中传播时各不相同，但在表层附近几乎都是近于垂直的。因此，静校正量的大小只与地面位置有关，即对于某一道而言，深、浅层反射波有相同的静校正量，所以称之为“静”校正，这种条件称为地表一致性条件。当然，在某些地区，地表一致性条件无法得到满足，会出现静校正不“静”的情况(不在本节讨论之列);②与动校正量永远为正不同，静校正量有正有负。同样，静校正也包括静校正量的计算和静校正的实现两部分。由于上述第一个特点，它的实现只是简单地按静校正量整道集体“搬家”，没有补空问题。
静校正一般分为野外(一次)静校正和剩余静校正，后来又发展了折射静校正和层析静校正。
(一)野外(一次)静校正
利用野外实测的表层资料直接进行的静校正称为野外(一次)静校正，又称为基准面静校正。其方法是人为选定一个海拔高程作为基准线(面)，利用野外实测得到的各点高程、低速带厚度、速度或井口时间等资料，将所有的炮点和检波点都校正到此线(面)上，用基岩速度替代低速带速度，从而去掉表层因素的影响。它包括有井深校正、地形校正以及低速带校正。
1.井深校正
井深校正是将激发源O的位置由井底校正到地面Oj(图4-5)。其方法有二。
图4-5 野外(一次)静校正量计算示意图
(1)在井口埋置一井口检波器，记录直达波由O传至地面Oj的时间Δj，即井深校正值，又称为井口时间。
(2)用已知的表层参数及井深数据，按下式计算井深校正量
地震勘探
式中:v0是低速带波速;v为基岩波速;h0+hj为炮井中低速带厚度;h是基岩中炸药埋置深度。因为井深校正总是向时间增大的方向校正，故此式前面取负号。
2.地形校正
地形校正是将测线上位于不同地形处的炮点和检波点校正到基准面上(图4-5)，炮点的地形校正量为炮点地面至基准面的直达波传播时间，即
地震勘探
而检波点地形校正量是检波点地面至基准面的直达波传播时间，即
地震勘探
故此道(第j炮第l道)总的地形校正量为
地震勘探
地形校正量有正有负，通过h0、hs的正负体现出来。通常规定当测点高于基准面时为正，低于基准面时为负。
3.低速带校正
此校正是将基准面下的低速层速度用基岩速度代替。求取低速带校正量的公式在炮点处为
地震勘探
在检波点处为
地震勘探
故此道总的低速带校正量为
地震勘探
因为基岩速度总是大于低速带速度的，故低速带校正量总是正的。
图4-5中第j炮第l道的总野外静校正量为
地震勘探
若用海拔高程表示，则有
地震勘探
式中:Es为检波点地面海拔高程;El为检波点下方低速带底界面海拔高程;Eb为基准面海拔高程;E为激发源处海拔高程。
(二)剩余静校正
1.剩余静校正的基本概念
由于技术上的原因(如低速带速度及厚度难以测准)或某些人为因素，野外实测资料往往不很准确，故野外(一次)静校正之后仍残存着剩余的静校正量。提取表层影响的剩余静校正量并加以校正的过程称为剩余静校正。剩余静校正量不能由野外实测资料求得，只能直接利用地震记录提取。实践中往往利用统计的方法自动地计算剩余静校正量。多次覆盖工作使得利用统计方法求取剩余静校正量成为可能。因此，在计算中总是充分利用多次覆盖工作的特点，灵活地改变记录道集的编排形式(例如，共炮点选排，共检波点选排和共中心点选排等，见图4-6)，使用多道信息得到最佳结果。
图4-6 多次覆盖各种选排
剩余静校正量可分为短波长(高频)分量和长波长(低频)分量两类(图4-7)。短波长分量是局部范围内低速层变化引起的，对同一共中心点道集内各道的反射波到达时影响不一，使动校正后的共中心点道集各道无法同相叠加，影响叠加效果。长波长分量是区域性异常，是指相当于一个排列以上范围的低速带变化影响;一般它对共中心点道集内各道的反射波旅行时影响不很明显，对叠加效果影响不大。但这种表层异常易误认为是地下构造或岩性变化引起的，若不消除它们会造成解释上的错误。自动统计剩余静校正方法只能提取短波长剩余静校正量。
2.计算短波长剩余静校正量的基本假设和基本思想
基本假设有两点:①认为剩余静校正量与波的传播方向、路径无关(地表一致性条件)，即对同一地面点来说它的取值不变，而对不同的地面点来说它的取值具有随机性。因此，可以认为剩余静校正量是一种随机量，可以用统计学的方法提取;②剩余静校正量的起伏变化很大，变化波长小于一个排列范围。在一定长度范围内统计剩余静校正量时，其均值为零。
计算剩余静校正量利用的是地震记录上的反射信息。其基本思想是:经过正确动校正后，同一共中心点道集内各道反射波相位应当对得很整齐，若不齐则必定存在剩余静校正量.将这些相位差异提取出来就能得到剩余静校正量。再用它们进行校正必然会使反射波对齐，形成同相叠加。由此可见:①用来求取剩余静校正量的道集必定是动校正后的道集(当然，现在也发展了用动校正前道集求剩余静校正量的方法，这里暂不考虑);②要想准确地求取出相位差异必然要选择最好的反射信息。所谓“最好”的含义包括能量强，连续性好，构造变动小等。一般称满足这些条件的界面反射为基准层反射。由于静校正有“静”的特点，基准层的剩余静校正量也就是整道的剩余静校正量。
3.求取短波长剩余静校正量的统计方法
图4-7 长，短波长剩余静校正量
该方法一般分为三步:
(1)参考道的形成。即得到最佳基准层反射的道。一般最常用的方法是将共中心点道集的叠加道作为参考道。因为虽然道集内各道都可能存在剩余静校正量，但由于它们具有短波长的性质，正、负变化很大，叠加后会部分地相互抵消甚至全部抵消，故可以认为叠加道是道集中最为标准的一道。设gj(t)表示共中心点道集内第j道的波形，则
地震勘探
式中:M(t)为参考道;J为共中心点道集的总道数;tp为选出的基准层反射起始时间;T为时窗长度;Δ为时窗内的时间采样间隔。
(2)用互相关方法计算道集内各道的相对静校正量。参考道形成后，就要计算道集中各道与参考道(均只包含基准层反射波组)之间的相对时差，称之为相对静校正量。因为各道上的波形有一定的相似性，故最常用的提取相对时差的办法是互相关方法。
用互相关方法提取相对时差的实质是用待求时差的记录道相对于参考道作一系列大小不同的时移，每移动一次计算一个互相关系数，移动一系列值得到一组互相关系数值(组成互相关函数)。在这一系列移动值中可能有一个移动值正好等于该两道的相对时差，此时两道的波形对齐，求出的互相关值为最大(图4-8)。因此，计算这两道的互相关函数，在互相关函数中找出极大值，它所对应的相对时移值就是要求的相对时差;计算互相关函数的公式为
地震勘探
图4-8 用互相关方法计算两波相对时间差
式中:M(t)为参考道;gj(t)是道集中待求相对时差的第j道;k为相关运算时离散值序号;N为相关时窗长度;为时移;max为最大时移绝对值。习惯上将gj(t)相对于M(t)向左移动的时移称为正的。
由于提取相对时差的方法不能保证完全准确无误，可能存在着偶然误差或干扰;此外所求出的参考基准层并不一定是真实的基准层位置。因此，相对时差可分解为:
地震勘探
式中:Δo为炮点O处的绝对静校正量;Δg为检波点G处的绝对静校正量;dd为计算出的基准面的浮动误差;εo，g为偶然干扰或误差。为了准确地求出绝对剩余静校正量，还须进行下一步工作。
(3)由相对剩余静校正量中分解出炮点剩余静校正量和检波点剩余静校正量。一个最简单的方法是利用共炮点道集或共检波点道集。下面以炮点剩余静校正量的计算为例加以说明。
如图3-19所示，一个单边放炮24道接收六次覆盖观测系统。对任意一炮Oi而言，共炮点道集中有24个记录道与24个叠加道分别作互相关计算，根据互相关函数最大值的位置可以求出24个相对时差。据公式(4-15)，因为这24个记录道对应同一炮点，故各道炮点静校正量Δoi均相同，但它们对应着24个不同的检波点，故各道的检波点静校正量Δgj和基准面浮动误差ddk不同，εoj，gj也不同。作统计平均(即将共炮点的24道相对静校正量叠加)，按基本假设②，有
地震勘探
式中:J为共炮点道集的总道数(此例中J为24)。由此得到炮点Oi处的炮点静校正量。依次进行可以求得测线上所有炮点处的剩余静校正量。
欲求检波点处剩余静校正量可以利用共检波点道集，方法完全一样，不赘述。
另一种分离相对时差的方法是解方程。实际上，(4-15)式可以写作方程组形式(误差可暂略去不写)，为
地震勘探
即
地震勘探
式中:X为(I+J)维列向量，由炮点静校正量和检波点静校正量组成，即X=(Δo1，Δo2，…，Δo1，Δg1，Δg2，…，ΔgJ)T，Δ为(I×J)维列向量，其分量是各相对时差Δoi，gj，［A］是系数矩阵，由0和1组成，为疏松阵。通常(I×J)总是大于(I+J)的，方程(4-17)为超定方程组，可以用最小二乘方法求解。利用线性最小二乘准则，可得到正规方程
地震勘探
采用高斯—赛得尔迭代法可以方便地解出此方程，求出炮点的剩余静校正量和检波点的绝对剩余静校正量。
(三)折射静校正
自动统计剩余静校正利用的是道集内各道之间反射波的相对时差，不是各道的绝对静校正值，故只能解决短波长静校正问题。20世纪80年代发展起来的折射静校正方法依据的是折射波初至时间，求出低速带底界面深度和浅层速度。理论上讲，它可以解决长波长静校正问题。
早期进行的折射静校正工作是在反射波法勘探的同一测线上用小折射排列再作一次折射波法勘探。因为低速带底界面是一个良好的折射界面，用折射波法工作可以得到质量优良的折射波记录，用常规折射波解释方法求出低速带底界面深度和浅层速度，进而求出静校正量。
后来发展起来的折射静校正方法是利用反射波法工作时在反射波记录上的初至折射波求出低速带底界面和静校正量。主要采用加减法和广义互换法进行计算。
图4-9 加减法计算旅行时示意图
1.加减法
众所周知，折射波法解释中最基本的一个
方法是斜截法.但由于低速带底界面起伏不定，使利用折射波时距曲线斜率求v1较困难，且其他点处低速带底界面深度与炮点处深度不尽相同，故发展了加减法。加减法可间接地估计排列中各点的法线深度hD和基岩速度vb。这种方法又称为t0差数时距曲线法。该法基于计算两个时间值，叫做加时间和减时间。图4-9画出了三对炮检距射线路径ABCD，DEFG和ABFG。分别定义加时间t+和减时间t-为
地震勘探
方程右边的时间值是对三条射线路径测得的波的初至时间。
可以证明，t+正是D点处的t0D时间
地震勘探
故
地震勘探
式中:vb为基岩波速;vw为低速带波速。
而t-与基岩速度有关
地震勘探
将(4-22)式代入式(4-21)中可求出D点处法线深度。依此类推，可求出测线上全部低速带深度。
2.广义互换法
由于在实际工作中并不总能找到适合检测初至并在D点汇合的两条射线路径，故将加减法推广，提出了广义互换法(GRM)。
图4-10 GRM和EGRM算法所用射线示意图
如图4-10所示，选择二条并不汇合的射线路径ABCD2和D1EFG，在计算加时间时考虑偏移距间隔 即 这就是广义互换法。
可以选用不同的D1、D2。于是，方程右端的旅行时有许多对，可求出多个加、减时间的估计值。经过对初至的仔细修正，从中选一个最准确的值作为D点的计算结果。进一步对广义互换法作推广，导出扩展的广义互换法(EGRM)。其差别仅在修正项上。计算加时间的公式变为
地震勘探
它适用于不规则的观测系统或炮点、检波点有横向偏差的情况。此时AD2+GD1≠AG，修正项正好可以补偿这个差值。
新的折射静校正方法由于利用的是反射波记录上的初至，无须再进行一次小折射排列工作，效率可以大为提高。其困难在于初至时间的正确识别和提取，特别是自动提取。另外，由于反射波法是以单边放炮、滚动前进的方式进行工作的，没有专门设计相遇时距曲线观测系统，而上述计算均要用到相遇时距曲线。由于多次覆盖工作方法的重复性和密集性，上述两个问题均得到初步解决。利用折射波追逐时距曲线的平行性(多次覆盖工作可得到大量追逐时距曲线)可以方便地提取折射波初至，一般采用人机联作方式进行校正。因为多次覆盖工作炮点密集，故很容易利用互换原理转换出密度较高的相遇时距曲线。至于观测系统中的不规则造成的问题(例如炮点位置与检波点位置不一致，道距不等等)在扩展的广义互换法计算中已经加以考虑了。
校对论文对于没有论文发表经验的作者尤为重要，可以选择第三方论文校对服务，让专业编辑以专业的眼光审视你的论文，确保论文达到发表水平，对于新手来说，专业编辑提供的意见非常重要，可以当作是“类导师”意见的参考。而要参考这些意见，就必须得保证校对编辑的资格足够老牌，因此一定要选择优质第三方的校对编辑，如爱思唯尔(Elsevier webshop)。
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关于论文校对，就算是长时间从事论文写作的人，也会经常遇到开展了高水平的研究，但论文中表达的意思却与研究成果差之千里的情况。因此，论文校对并不仅仅只有新手需要，老手也非常需要。老手需要的论文校对，必须是要以一种专业的角度、眼光进行论文校对，因此，在这个时候如果自己拿捏不准，选择专业编辑进行校对不失为一种好选择。爱思唯尔(Elsevier webshop)的论文校对便极具特色，不仅帮助检查行文上的漏洞，还能够在内容得当的情况下，确保论文达到发表水平，一举多得。
1. 一定要使用样式 ， 除了Word原先所提供的标题、正文等样式外，还可以自定义样式。如果你发现自己是用选中文字然后用格式栏来设定格式的，一定要注意，想想其他地方是否需 要相同的格式，如果是的话，最好就定义一个样式。对于相同排版表现的内容一定要坚持使用统一的样式。这样做能大大减少工作量和出错机会，如果要对排版格式 （文档表现）做调整，只需一次性修改相关样式即可。使用样式的另一个好处是可以由Word 自动生成各种目录和索引。2. 一定不要自己敲编号，一定要使用交叉引用 。如果你发现自己打了编号，一定要小心，这极可能给你文章的修改带来无穷的后患。标题的编号可以通过设置标题样式来实现，表格和图形的编号通过设置题注的编号来完成。 在写“参见第x章、如图x所示” 等字样时，不要自己敲编号，应使用交叉引用。 这样做以后，当插入或删除新的内容时，所有的编号和引用都将自动更新，无需人力维护。并且可以自动生成图、表目录。公式的编号虽然也可以通过题注来完成，但我另有建议，见5。3. 一定不要自己敲空格来达到对齐的目的。 只有英文单词间才会有空格，中文文档没有空格。所有的对齐都应该利用标尺、制表位、对齐方式和段落的缩进等来进行。如果发现自己打了空格，一定要谨慎，想想是否可以通过其他方法来避免。同理，一定不要敲回车来调整段落的间距。6. 参考文献的编辑和管理。如果你在写论文时才想到要整理参考文献，已经太迟了，但总比论文写到参考文献那一页时才去整理要好。应该养成看文章的同时 就整理参考文献的习惯。手工整理参考文献是很痛苦的，而且很容易出错。Word没有提供管理参考文献的功能，用插入尾注的方法也很不地道。我建议使 用 Reference Manager，它与Word集成得非常好，提供即写即引用（Cite while you write，简称Cwyw）的功 能。你所做的只是像填表格一样地输入相关信息，如篇名、作者、年份等在文章中需要引用文献的的方插入标记，它会为你生成非常美观和专业的参考文献列表，并 且对参考文献的引用编号也是自动生成和更新的。这除了可以保持格式上的一致、规范，减少出错机会外，更可以避免正文中对参考文献的引用和参考文献列表之间 的不匹配。并且从长远来说，本次输入的参考文献信息可以在今后重复利用，从而一劳永逸。类似软件还有Endnote和Biblioscape。 Endnote优点在于可以将文献列表导出到BibTeX格式，但功能没有Reference Manager强大。可惜这两个软件都不支持中文，据说 Biblioscape对中文支持的很好，我没有用过，就不加评论了。7.使用节。如果希望在一片文档里得到不同的页眉、页脚、页码格式，可以插入分节符，并设置当前节的格式与上一节不同。上述都是关于排版的建议，还是要强调一遍，作者关心的重点是文章的内容，文章的表现就交给Word去处理。如果你发现自己正在做与文章内容无关的繁琐的排版工作，一定要停下来学一下Word的帮助，因为Word 早已提供了足够强大的功能。我不怀疑Word的功能，但不相信其可靠性和稳定性，经常遇到“所想非所见”、“所见非所得”的情况让人非常郁闷。如果养成良好的习惯，这些情况也可以尽量避免，即使遇上，也可以将损失降低到最低限度。建议如下：8.使用子文档 。 学位论文至少要几十页，且包括大量的图片、公式、表格，比较庞大。如果所有的内容都保存在一个文件里，打开、保存、关闭都需要很长的时间，且不保险。建议 论文的每一章保存到一个子文档，而在主控文档中设置样式。这样每个文件小了，编辑速度快，而且就算文档损坏，也只有一章的损失，不至于全军覆灭。建议先建 主控文档，从主控文档中创建子文档，个人感觉比先写子文档再插入到主控文档要好。9.及时保存，设置自动保存，还有一有空就ctrl s。10.多做备份，不但Word不可靠，windows也不可靠， 每天的工作都要有备份才好。注意分清版本，不要搞混了。Word提供了版本管理的功能，将一个文档的各个版本保存到一个文件里，并提供比较合并等功能 。不过保存几个版本后文件就大得不得了，而且一个文件损坏后所有的版本都没了，个人感觉不实用。还是多处备份吧11.插入的图片、和公式最好单独保存到文件里另做备份。否则，哪天打文档时发现自己辛辛苦苦的编辑的图片和公式都变成了大红叉，哭都来不及了。
原理和技术：
FID：氢火焰检测器，VOC大部分都是碳氢化合物，碳氢化合物在195几年时，被科学家发现通过氢火焰烧时，会产生离子状态。于是发明了FID检测器，在1970几年时得到很多应用。以至于我们国家做标准时，FID在国家检测规范里面。
PID：光离子检测器，VOC有种特性：会受到紫外线电离成离子。于是在90几年 2000多年，就研发出了PID检测器。目前PID检测器主要有美国华瑞、英国离子（阿尔法）和美国Baseline。
制造能力：能制造PID的人会多一些。同时PID小巧，价格7000~4万不等，所以得到广泛应用。PID比较有名的是美国华瑞、英国虎牌、湖南日科。FID太复杂，FID比较有名的是日本岛津、安捷伦、美国热电、意大利Pollution。FID大约20~50万不等，也有更贵的。
检测缺陷：
FID对甲醇 甲醛等气体响应比较微弱，大部分气体都能烧出离子。FID想实现非常微量的气体，比如以内气体，需要非常扎实的功底才可以。 PID基本上那3家都可以测量几个ppb。
PID默认的，对甲醇 甲醛也很微弱，要有一些气体无法检测，比如丙烷 某些x氯甲烷，好在大部分企业用到的VOC基本都能检测，所以覆盖面还是挺广的。
检测VOC的区别：检测上的区别，你的分在线式监测，还是手持便携式。
在线式：FID可以加色谱柱，实现测量苯、甲苯、二甲苯。PID就没办法，只能得到TVOCs或者非甲烷总烃。但是FID企业安装1套要35~50多万不等，每年还要几万的维护维修费。PID才几万块，每年维护费才几千元。一般环保局要求大企业安装FID，中小企业PID。 无组织在线监测FID无法实现，因为无法测量那么点点浓度，所以PID比较多，但是PID有很多技术不合格的，也无法实现。
手持式：FID比较爱笑PID，说PID测量数据一点都不准。平常的喷涂废气都差不多，但是到了印刷企业、制药企业等，FID得到的数据就比较大了，大部分公司的PID就非常小，日科就比较牛，它会用修正技术，能和FID数据基本一致。
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PID和FID的区别：光离子化检测器(简称PID)和火焰离子化检测器(简称FID)是对低浓度气体和有机蒸汽具有很好灵敏度的检测器，优化的配置可以检测不同的气体和有机蒸汽。这两种技术都能检测到ppm水平的浓度，但是它们所采用的是不同的检测方法。每种检测技术都有它的优点和不足，针对特殊的应用就要选用最适合的检测技术来检测。总的来说，PID体积小巧、重量轻、使用简单，因此它具有很好的便携性能。
曾亚娣等较全面地考察所研制的光离子化检测器，其基本性能:(1)分别采用、、三种能量的光离子化检测器检测了9种烷、烯、苯系物和萘有机物，结果表明，光离子化检测器对不同结构化合物的灵敏度存在较大的差别(噪声水平在10-11~10-14之间)，在三种灯能量的光离子化检测器中，能量为，灵敏度最高，按灯能量的减少其灵敏度逐步降低(的光离子化检测器对萘的响应例外)。 (2)为描述光离子化检测器的定量和定性特征，用灯源的光离子化检测器检测了烷、烯、苯系物、醇、酯、胺、多环芳烃等60种有机物的相对克分子响应和PID/FID归一化响应比(NR)，结果表明，不同的结构对PID的相对灵敏度存在较大的差别，因而在定量分析时需作校正。PID/FID归一化响应比的顺序为芳烃>烯烃>烷烃，在低碳范围内，这几类化合物的PID/FID归一化响应比值相差更为明显。即显示出光离子化检测器有较强的选择性，所以利用NR值可对复杂混合物进行分类定性。 (3)用三种灯源的光离子化检测器对烷、烯、甲苯、芳烃、多环芳烃等10种化合物进行测定，PID/FID归一化响应比及选择比的结果表明，灯能的检测器，虽然其烯烃/烷烃和单核芳烃/烷烃的选择比都比检测器有所下降，但它对苯乙烯和多环芳烃的选择比都比检测器高2~5倍。此外，的光离子化检测器对苯环含有斥电子基团的物质(如碘代苯、对甲苯胺、酚等)也具有很高的选择性。
在气体检测中，PID技术是指光电离子技术，它通过用高能紫外光电离有机气体，然后放大板上带电离子形成的电流，电流的大小反映了气体的浓度，根据原理从而有了PID传感器。
光离子气体传感器（简称PID）是一种具有极高灵敏度，用途广泛的检测器，可以检测从极低浓度的10ppb到较高浓度的10000ppm(1%vol)的挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，简称VOC）和其它有毒气体。
光离子化技术是利用光电离检测器来电离和检测特定的易挥发有机化合物。
光电离检测器可探测那些气体电离势能在紫外光源辐射能量水平之下的气体，其高能紫外辐射可使空气中大多数有机物和部分无机物电离，但仍保持空气中的基本成分如N2、O2、CO2、H20不被电离（这些物质的电离电位大于11eV）。
随着经济的快速发展，污染源的种类日益增多，特别是化工区、工业集中区及周边环境，污染方式与生态破坏类型日趋复杂，环境污染负荷逐渐增加，环境污染事故时有发生。同时，随着公众环境意识逐渐增强，各类环境污染投诉纠纷日益频繁，因此对环境监测的种类、要求越来越高。
光离子化一个最显著的特点就是气体被检测后，离子重新复合成原来的气体和蒸气，也就是说它是不具破坏性的检测器。 与传统检测方法相比，具有便携式、体积小、精度高、分辨高、响应快、可以连续测试、实时性、安全性高等重要优点。
图｜4R-PID传感器
传感器高灵敏度、宽范围、广谱的特点，能够在不同应用领域对数千种挥发性有机化合物(VOCs) 及部分无机蒸气进行检测，并可提供高达10000ppm的检测量程和最低1ppb的检测极限，具有极快的响应速度和极高的分辨率。用各类手持便携式、现场固定式仪器仪表，也可应用于多种类型的分析仪器。
■高端进口技术，检测物质丰富，可识别多种VOC
■尺寸小，精度高、分辨率高，检测浓度达ppb级别
■线性输出，信号量达，不需要复杂的电路处理可直接进行信号采集，方便使用
■量程宽，使用寿命长，稳定性高、响应时间快