汽车自动空调控制系统的研究现状

第一篇：汽车自动空调控制系统的研究现状

汽车自动空调系统控制原理

汽车自动空调控制系统的控制原理

KIMI KANG（南京农业大学工学院，车辆工程）

摘要：由于电子技术的发展，现代汽车空调已经由计算机控制。完善的汽车计算机控制的空调系统不仅可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风量和风向等进行自动调节，给乘客提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中，而且还能进行故障检测。

关键词：汽车空调；自动空调；电子控制

0引言

电子技术的快速发展使得汽车的控制系统更加智能化。自动空调在汽车上的应用就是一个简单的例子。自动空调同手动空调一样，也是由五大系统组成。其中制冷系统、取暖系统、通风系统、空气净化系统与手动空调基本相同，它们的差异就在于控制系统。此论文主要讲述电控自动空调的控制系统，尤其是电控自动空调，对其他四种系统并未详细叙述。电控自动空调控制的内容主要有温度控制、风量控制、出风口控制、吸入口控制、压缩机控制和自诊断功能。这些控制是从改变各风门位置（内外循环风门、空气混合风门、出风口风门）、热水阀开度、风机转速、压缩机状况来实现。电控自动空调操作简便，控制精细，舒适节能。采用CAN总线控制是汽车自动空调发展的趋势。

1自动空调的组成

汽车自动空调系统由制冷系统，取暖系统、通风（配气）系统、自动控制系统、空气净化系统五部分组成。1）制冷系统

制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等元件组成。制冷方式采用蒸气压缩式，利用制冷剂蒸发时吸收的热量来实现车内温度的降低。作为冷源的蒸发器，其温度低于空气的露点温度（空气中的水蒸气变为露珠时候的温度），因此，制冷系统还具有除湿和空气净化作用，使车内空气变得凉爽。2）取暖系统

取暖系统多采用冷却液加热式，将发动机出水口的冷却液通入暖风水箱，用鼓风机将水箱周围的热空气吹入车内。暖风还可以对前挡风玻璃进行除霜和除雾。3）通风系统

通风系统是能吸入新鲜空气，将冷风、暖风、新鲜空气进行混合，并把混合气分配到车厢不同位置的装置。主要有送风道、风门等部件。目前采用最多的通风系统是全空调方式，即把车外空气和车内空气经风门调节后，通过蒸发器冷却除湿，部分进入加热器，出来的冷、暖风再混合，然后按照要求送入车内。

汽车自动空调系统控制原理

4）自动控制系统

自动控制系统一方面对制冷和加热的温度进行控制，另一方面，对车内空气的温度、风量和流向进行测量控制。由传感器、控制中枢、执行器三部分组成。其中传感器包括温度选择器、日照强度传感器、风门位置传感器等。控制中枢有电子放大器、电桥比较计算器、ECU三种。电磁阀、真空转换器、真空驱动器、伺服电机等属于执行部件。5）空气净化系统一般由空气过滤器、电子集尘器、阴离子发生器等组成，对流入车内的空气过滤、净化，不断排出车内的污浊气体。在普通轿车中空气净化的任务由蒸发器完成。

2电控自动空调控制原理

电控自动空调的控制功能包括温度控制、鼓风机转速控制、进气控制、气流方式控制和压缩机控制。电控自动空调的控制逻辑框图如图1所示。

图1电控自动空调的控制逻辑框

1）计算所需送风温度

空调ECU根据驾驶员设定温度及车内温度、车外环境温度、光照传感器输送数据等传感器输送的数据，按下式计算所需送风温度TAO：

TAOaTSbTRcTAdTBe（1）

式中：TAO——所需送风温度；

TS——驾驶员设定温度； TR——车内温度； TA——车外温度；

汽车自动空调系统控制原理

TB——光照传感器输送数据； a、b、c、d、e——系数。

空调ECU根据TAO值，向伺服电机等执行元件发出控制信号，实现各种控制功能。但是当驾驶员将温度设置在最冷或最热时，空调ECU将用固定值取代上述计算值进行控制，以加快响应速度。2）车内温度控制

空调ECU根据计算出的送风温度及蒸发器温度信号，确定是否向空气混合伺服电动机通电，控制空气混合风门的位置，实现车内温度控制。空调ECU根据下式计算空气混合挡风板开度值SW：

SWTAOf(TEg)100%（2）

h(TEg)式中：TE——蒸发器温度；f、g、h——系数。

当SW值近似为零时，表示TAO与TE接近，空调ECU即截止输入空气混合伺服电机的控制电流，空气混合挡风板居于原位置。若SW值小于零，表示TAO小于TE，空调ECU控制空气混合挡风板向冷的方向转动，降低出风温度。与此同时，电机内的电位计将挡风板的转动位置信息反馈给，当温度降低使SW近似为零时，ECU切断电流，伺服电机停止转动。若SW大于零，表示TAO大于TE，于是空调ECU控制空气混合挡风板向热的方向转动，提高出风温度，直至SW重新接近于零。

3）风机转速控制

AUTO开关位于暖风装置控制板上，按下AUTO开关，空调ECU根据送风温度TAO值与鼓风机转速之间的关系如图2所示。

图2 TAO值与鼓风机转速之间的关系

4）进风方式控制

当按下进风方式键时，空调ECU控制进风控制伺服电动机转动，将进风风门固定在“车外新鲜空气导入”或“车内空气循环”位置上。当按下“AUTO”键时，-3-

汽车自动空调系统控制原理

空调ECU根据计算值，在上述两种方式之间交替自动改变进风方式。5）送风方式控制

当按下送风方式控制键时，空调ECU控制送风方式伺服电机动作，将送风方式固定在相应状态上。当进行自动控制时，空调ECU根据求得的TAO值，自动调节送风方式。当TAO值非常小时，最冷控制挡风板完全开启，增加送风风力（图3）。

图3 送风方式与送风温度关系曲线

6）压缩机控制

同时按下空调“A/C”键和“鼓风机”键，或按下“自动控制”键，空调ECU使电磁离合器接合，压缩机开始工作。压缩机控制电路如图12-5所示，空调ECU的MGC端首先向发动机ECU发出压缩机工作信号，发动机ECU的A/C MG端随即搭铁，使磁吸继电器吸合，电流流入磁吸，使压缩机运转。与此同时，电流也加到空调ECU的A/C一端，向空调ECU反馈磁吸工作信号。

进行自动控制时，若环境温度或蒸发器温度降到一定值以下，空调ECU将控制压缩机间歇工作，即磁吸交替导通与断开，以节省能源。

空调装置工作时，空调ECU同时从发动机点火器及压缩机转速传感器采集发动机转速与压缩机转速信号，并进行比较。若两种转速信号的偏差率连续 3s 超过80％，ECU则判定压缩机锁死，同时与电磁离合器脱开，防止空调装置进一步损坏；并使操纵面板上的A/C指示灯闪烁，以提示驾驶员。

汽车自动空调系统控制原理

7）故障自诊断功能

当空调ECU检测到某些传感器或执行元件控制电路故障时，其故障自诊断系统将故障以代码的形式存储起来，检修时只要按下操纵面板上的指定键，即可读取故障代码。

图4压缩机控制电路

3自动空调技术发展

目前电控自动空调的控制逐渐趋于成熟化，但关键的信号处理仍存在很大的提高空间，需要进一步的加快控制的效率，第一时间感知环境，以更快的速度去调节车内空间温度，来进一步加强汽车的舒适性。在 CAN 总线技术基础上构建了基于 CAN 总线的汽车空调控制系统，并制定了空调系统的CAN 通讯协议，最后引入 PID 控制算法完成了汽车空调系统的自动控制。将汽车空调控制系统CAN 网络化，使得分散在不同位置的空调系统各节点可以共享信息，更好的配合。基于 CAN 总线的汽车空调控制系统的开发不仅提高了汽车空调的舒适性，而且还使得汽车空调能与其它车载CAN 网络进行互连，从而加速了车身一体化的进程。

参考文献

[1] 冯崇毅，鲁植雄，何丹娅.汽车电子控制技术.北京：人民交通出版社，2011 [2] 鲁植雄.汽车电子控制基础.北京：清华大学出版社，2011 [3]庄继德.汽车电子控制系统工程.北京：北京理工大学出版社，1998 [4] 崔胜民.现代汽车系统控制技术.北京：北京大学出版社，2009 [5] 李强.现代汽车自动空调系统[J].北京：现代汽车，2010 [6] 徐志军，郭晖.汽车空调系统应用与发展[J].应用科技，2010 [7] 王羽，侯磊.现代汽车自动空调系统[J].信息科技，2000 [8] 郑昕斌.基于 CAN 总线的汽车自动空调控制器开发[J].机电技术，2012

第二篇：智能家居控制系统研究背景目的意义及国内外现状与发展趋势

只能家居控制系统研究背景目的意义及国内外现状与发展趋势 智能家居控制系统概述 1.1智能家居的简介 2国内外的现状及发展趋势

2.1国外的发展现状 2.2国内发展现状 2.3发展趋势 3研究的目的和意义 智能家居控制系统概述

蒸汽机的发明掀起了人类历史迈向工业的新篇章，而网络的出现无疑将信息化深深的烙印在了人类文明的璀璨长卷上。电子信息技术，控制技术的日益提升，社会信息化的逐步加快，促使人们的生活、工作、学习以及通讯的关系日渐紧密，信息化社会在改变人们生活习惯和工作方式的同时，也对我们的传统住宅提出了挑战。环视周遭，我们很容易的发现，人们对家居的要求早已不再只是简单的物质空间，更为关注的是一个高度安全、舒适以及美观方便的居住环境，先进的通信设施，完备高效的信息终端，自动、智能的家电，网络化的资源管理及购物方式等等。现今社会人们日益膨胀的需求使得家居智能化已然成为一种趋势。

1.1智能家居的简介

家居智能化系统的概念起源于上世纪70年代的美国，随后，传播到欧洲、日本等国并且得到了很好的发展。在我国，智能家居这一概念推广较晚，约在90年代末家居智能化系统才得以进入国内，但发展速度惊人，至今已存在相当数量的智能化小区及住宅。

所谓智能家居是现代电子技术、自动化技术及通信技术相结合的产物。它能够自动控制和管理家电设备，对家庭环境的安全进行监控报警，并且能够为住户提供安全舒适、高效便利的学习生活及工作环境。家居智能化系统将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器以及家庭保安装置通过有线或无线的方式连接起来，并进行集中或异地的监控、管理，保持家庭住宅环境的舒适、协调。与普通的家居相比，智能家居不仅具备传统的居住功能，提供舒适温馨，高效安全的高品位生活环境，还将一个被动静止的居住环境提升为一个有一定智慧协助能力的体贴的生活帮手，进一步优化住户的生活质量。

许多国家先后提出了不同的智能家居方案，例如，早期新加坡模式的智能化家居系统包括：安防报警、可使对讲、三表抄送、监控、家居控制、智能布线箱、宽带网络接入等。而现今的智能化家居系统拥有更加优越切复杂的配置。例如，0

网上购物、远程报警、紧急求助等新功能就是根据现在社会的发展，人们日益暴涨的需求而开发设计的。

2国内外的现状及发展趋势

智能家居的发展分为三个阶段：

首先是家庭电子化（Home Electronics）阶段，这个时期主要是面向单个的电器，家庭电器之间并没有形成网络，亦没有大的联系。

其次是住宅自动化（Home Automation）阶段，这个时期是面向功能的阶段，一部分的家庭电器之间形成了简单的网络，主要是为了实现某个特定单一的功能，例如单一的自动抄表功能。

最后是家居智能化（欧洲称为Smart Home，美国称为 Wise House）阶段，这个时期是面向系统设计的阶段，系统通过家庭分布总线把住宅内各种与信息相关的通信设备、家用电器、报警装置并到网络节点中进行集中的监控、管理，保持家电与环境的协调，提供生活、工作、学习以及娱乐的各种优质服务，营造一种温馨舒适的家庭氛围。

智能家居控制系统提供高效、舒适的家居环境，确保住户的生命财产安全；集中或远程调节家居环境的温度、湿度以及风的速度等，同时检查空气成分，提高空气质量；调节音响，电视等娱乐设施，愉悦心情；合理利用太阳能活周遭环境的变化，尽可能的节约能耗，达到合理利用资源；提供现代化的通信、信息服务。2.1国外的发展现状

1984年，世界上第一幢智能建筑在美国康涅迪格州落成，这栋意义非凡的建筑只是对一座旧式大楼的一定程度的改造而完成的。它只是采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监控，并提供语音通信、电子邮件、情报资料等方面的信息服务。2000年，新加坡有近30个社区的约5000户家庭采用了这种家庭智能化系统，而美国的安装住户高达4万户。2003年，网络化家居的建设带来了高达4500亿美元的市场价值，这其中有3700亿美元是智能家电硬件产品的价值，剩余的部分则是软件和技术支持服务的费用。现在，国外的智能家居系统技术己日趋成熟，预计今年，50%以上的新房将具有一定的“智能型家居”功能。于此同时，由于技术的日益标准化，这些新型智能家居系统将比比尔.盖茨耗资6000万美元的高端别墅便宜得多。

在智能家居系统研发方面，美国及一些欧洲国家一直处于领先地位。近年来，以美国微软公司及摩托罗拉公司等为首的一批国外知名企业，先后挤身于智能家居的研发中。例如:微软公司开发的“梦幻之家”、摩托罗拉公司开发的“居所之门”、IBM公司开发的“家庭主任”等均已日趋成稳得技术强占家居市场。此外，日韩新等国的龙头企业纷纷致力于家居智能化的开发，对家居市场更是跃跃欲试。

目前市场上出现得智能家居控制系统主要有：

（1）X-10系统（美国），该系统是利用电力线作为网络平台，采用集中控制方式实现。这套系统的功能较为强大，与其它家居控制系统如ABB、C_BUS等比起来更容易接收，使用也相对简单。因为实现同样的功能，X-10家居控制系统是利用220v电力线将发射器发出的X-10信号传送给接收器从而实现智能化的控制，因此采用这套系统不需要额外的布线，这也是这套系统的最大的一个优势，因为其它系统基本上都需要布低压线，在墙上或地面开槽、钻孔，施工难度大、费用高、工期长。但由于缺乏在国内市场推广的条件且价格昂贵，该系统在国内应用极少。

（2）EIB系统（德国），该系统采用预埋总线及中央控制方式实现控制功能。但由于其工程要求复杂严苛，并且价格较高，因此一直无法打开国内市场。

（3）8X系统（新加坡），该系统采用预处理总线跟集中控制方式来实现功能。它的优点在于利用的产品对系统进行扩展，系统较为成熟，比较适合中国国情。但是由于系统架构、灵活性及产品价格等方面还难以达到要求，所以目前在国内还较少应用。2.2国内发展现状

20世纪90年代后期，我国的智能小区日益兴起。众所周知，我国的智能化住宅建设最早起于上海、广州和深圳等沿海城市，并逐渐向内陆发展。在97香港回归之际，在建设部“97跨世纪住宅小区案竞赛活动”中，上海中皇广场被建设部科技委员会列为全国首家“智能住宅示范工程”，揭开了全国智能小区发展的序幕。1999年，建设部勘察设计司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，标志着我国住宅小区智能化进入了一个新阶段。随着信息化走进了千家万户，由国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会，而信息网络技术体系研究及产品开发已经被列为了国家技术创新的重点专项计划。据建设部要求，截止今年，我国将有70%以上的家庭拥有Internet入网设备，大中城市中50%的住宅要实现智能化。

我国的智能家居相对于国外起步较晚，尚未形成一定的国家标准。目前，主要采用国外的一些技术产品，但也有一些企业推出了自己的产品，主要有：

（1）e家庭（海尔），该系列产品以海尔电脑作为控制中心，各种网络家电作为终端设备，海尔移动电话作为移动数字控制中心。海尔在技术上同微软合作，利用微软的Windows Me技术和海尔的网络家电，使“e家庭”已具雏形，已推出了网络洗衣机、网络冰箱、网络空调、网络微波炉等一系列网络家电。

（2）e-home数字家园（清华同方），该智能家居控制系统是专门针对中国家庭设计的，遵循国际技术标准，采用嵌入式软、硬件技术，提供网络、网络节点及末端设备。产品以功能模块开发为主，基于国外成熟的智能家居标准之上。其智能家居控制系统主要有以下三个部分：

A系列：遵循EIB协议的家庭控制产品，适用于中高档住宅区。B系列：遵循X-10协议的家庭控制产品，适用于中档住宅区。易家三代：配电箱集中安装式家庭控制产品。

国内各大软、硬件机构正在积极的研制、开发更为符合市场的智能化家居设备，以解决当前智能化产品实用性差、使用复杂及产品价格昂贵等缺点，而技术创新性也逐步向国际先进水平靠拢，这样的未来值得期待。2.3发展趋势

经过去年的哥本哈根会议，我国更加明确了节能减排，绿色建筑的目标，这就使住宅智能化凸显出了其合理规划，最大限度的节约能源的优势。如果我国大力推广绿色建筑，仅在铺设智能化系统上所需的新设备的生产上就有2000亿到3000亿人民币的新市场。而中国“智能家居网络”必在“智能化住宅”的框架下形成一个新型IT产业，而这一切必将对未来几十年我国房地产的健康有效发展起着深远的影响。

由于智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的产品都是基于自己组的网络和信息交换协议，很多产品是针对特定的组网环境开发的，部分核心技术没有对外公布，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性。再者，缺乏对应的第三方产品，各个接入设备之间不能兼容，互操作性差，不利于产品的扩充，因而进一步局限了产品的发展。再加上，有的系统成本过高，严重影响了产品的普及。因此设计一个符合国家国情和规范的集远程控制和本地控制为一体的智能家居控制系统是非常具有现实意义的，且势在必行。

作为智能家居的核心系统的智能家居的控制系统，它的设计功能的完善必将推动住宅智能化的发展。而系统功能的集成化、用户使用的傻瓜化以及市场的平民化将是智能家居控制器的发展趋势，系统也将逐步迈向绿色化。最终，我想全人类的梦想是智能家居控制系统将囊括所有的家事杂物，让我们真正的享受舒适

温馨的家庭生活。

3研究的目的和意义

根据前面提到的一些调查结果及数据可以看出，虽然目前智能家居系统有了一定的发展，并且市场上也开始出现相应的产品，但从总体的发展来看，不容乐观，特别是统一标准和权威产品的缺乏严重影响了家居智能化的发展。随着科技的提高，经济的发展，人们的物质生活水平的提高，对家居环境的要求也越来越高，作为家居智能化的核心部分——智能家居控制系统也越发显得重要。家居智能化控制的开发和建设是未来国家、经济发展的必然趋势。

智能家居控制器可以为系统提供智能控制方案，使住户的控制更便捷，更高效，更能为家庭的日常活动节约不必要的能耗。而且在现在这个注重绿色环保的世界里，智能的为住户控制好空气的湿度、温度等，检查分析空气成分，让住户安心入住。同时，智能家居控制器可以根据住户的要求调整方案，加强紧急处理，危机救护等急救控制，充分达到只要是“用户想要的，就是我们追求的”宗旨。

第三篇：空调服务行业现状

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现在的空调清洗市场开始活跃起来。然而，对于消费者来说，空调清洗过程却并不顺利，“空调清洗无章可循，怎一个乱字了得”！

清洗服务乱象多

为了解空调清洗市场，笔者咨询了3个北京的空调清洗公司，发现清洗的部件相同，报价却相差甚多。清洗一个空调有的要价400元，而最低报价只要120元，这种服务要价实在随意。

据了解，除了一些家电企业在售后服务中增加保养清洗，不少家电维修部门承揽清洗业务外，还有许多骑着自行车吆喝的“清洗游击队”。由于缺乏相关标准，空调清洗费标价混乱。笔者认为空调清洗价格大致可分高低两档，低档报价根据空调匹数不同在30-90元不等；高档收费则在120—250元之间。但这只是初期报价，实际清洗价格需要根据空调的大小、空调的干净程度再定。“好洗和不好洗价格肯定不一样。”北京爱家空调清洗公司的一位工作人员表示。清洗结果难考量

空调清洗报价为何差距如此之大？业内人士称，“家电清洗价格由市场说了算，不属国家管理，所以才会有那么多清洗人员随口要价。”笔者调查发现，目前承担家电清洗的多是家政服务人员，他们的技术是否过关，消费者无从得知。据一位空调维修师傅说，空调清洗要求服务人员必须了解各种家电的结构、易污染部位等相关知识。“不管清洗什么家电，都要经历拆、装、调试、清洗、安装等步骤，但凡一道工序出错，这个清洗就算废了，可能直接影响机器的正常使用。所以专业性还是很强的，好的清洗师傅不但会清洗，还得会修。”

但是清洗是否干净又如何评量呢?不少消费者仍是一头雾水。

对于行业混乱现状，有专家表示，去年制定并出台了相应的空调清洗标准，“有标准可循当然是好事，但关键是标准落到实处。”据了解，大部分消费者对家电一窍不通，所谓的标准也是形同虚设。

“人家说洗干净了就洗干净了，洗完了能用就行，标准对我来说没什么用。”大多数消费者如是说。

清洗空调最好请专人

市电子电器产品维修行业协会秘书长刘聪文提醒消费者，空调清洗有很多程序。除要求空调清洗要检查电源线路安全性外，还要清洗过滤网、蒸发器、冷凝器等重要部件，有的程序错了就非常有可能导致清洗的空调不能正常使用。因此，清洗空调重点要看维修企业的资质，正规的空调清洗维修机构应具备二级以上家电维修资质，服务人员也应具备国家认可的职业资格证书，这是消费者权益得以

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维护的一个重要保障。同时，清洗前最好先商定价格，并保留好清洗记录并索要票据，从而维护自身合法权益。

自己清洗需注意

有消费者认为，“空调清洗很简单，自己动手就可以搞定。”据了解，北京市场的空调清洗剂价格在28-80元，最好的泡沫清洗产品也在100元以下，且一瓶清洁剂大概能洗4台以上的空调。

对于如何自己动手清洗空调，有相关人员给出建议：首先按说明书取下滤尘网，拆卸时注意别碰到室内机组的金属部分，防止将其刮伤。

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第四篇：风力发电机控制系统研究本科生毕业设计

本科生毕业设计（论文）开题报告

题目：风力发电机控制系统研究

学院：信息工程系电气工程及自动化

专业：电机电器

班级：电气051班

学号：7022805017

姓名：熊寅

指导教师：江智军

填表日期：2008年4月4日

一、选题的依据及意义

1.1 选题依据:

传统风力发电机组大都采用三桨叶与轮毅刚性连接的结构，即定桨距风轮。桨叶端部

1.5—2.5m的部分设计一般设计成可控制的叶尖扰流器，当风力发电机组需要停机时，扰流器可旋转90度形成阻尼板，使风轮转动速度迅速下降，这一机构称为气动刹车。

随着风力发电机组设计制造水平的不断提高，在大型的风力发电机组中已经普遍开始采用变桨距风轮。变桨距风轮的桨叶和轮毅不再是刚性连接，而是通过可以转动的推力轴承或者专为变桨结构设计的联轴器来联接。这种风轮的优点在于可以根据风速来调节气流对叶片的攻角，当风速超过额定风速时，通过调节风轮的受力可以使风机保持在稳定的输出功率上。而且，在大风的情况下可以调节风机处于顺桨状态从而改善整个风机的受力状况。

与火电煤电等常规发电方式不同，风力发电机组需要频繁地起停，并且转动惯量很大，转速大都设计在每分钟十几到三十几转之间，机组容量越大，风机的转速越低。所以，传统的风力发电机组的风机与发电机之间通常需要增设增速齿轮箱。而风力发电厂的安装和运行经验都表明，齿轮箱往往是维护工作量最大的一个部件，也是成本最高、寿命最短的部件之一，故此，如何提高齿轮箱的可靠性或者是否可以取消齿轮箱就成为广大风力发电研究者的研究课题之一。

变速恒频直驱型风力发电机组在运行时，风机不接增速齿轮箱，直接和发电机祸合;发电机的定子为三相绕组或多相绕组，转子为永磁或电励磁结构;定子发出非工频的电能，电压也随转速变化;系统中有整流逆变装置，发电机发出的电压和频率都在变化的交流电经整流逆变后变成恒压恒频的电能输入电网;通过调节逆变装置的控制信号可以改变系统输出的有功功率和无功功率，实时满足电网的功率需要。在变速恒频直驱风力发电机组中，整流逆变装置的容量需要与发电机容量相等。

1.2选题意义：

变速恒频发电是一种新型的发电技术，非常适用于风力、水力等绿色能源开发领域，尤其是

在风力发电方面，变速恒频体现出了显著的优越性和广阔的应用前景1)传统的恒速恒频发电方式由于只能固定运行在同步转速上，当风速改变时风力机就会偏离最佳运行转速，导致运行效率下降。采用变速恒频发电方式，就可按照捕获最大风能的要求，要风速变化的情况下实时调节风力机转速，使之始终运行在最佳转速上。(2)变速恒频发电可以在异步发电机的转子侧施加三相低频电流实现交流励磁，控制励磁电流的幅值、频率、相位实现输出电能的恒频恒压。(3)采用变速恒频发电技术，可使发电机组与电网系统之间实现良好的柔性连接，比传统的恒频发电系统更易实现并网操作及运行。

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到各国的重视。首先，它来自于自然，取之不尽用之不竭;其次，风力发电只降低了风的速度，并不产生任何有害的物质，对大自然没有污

染。这些优势使得人们对它青睐有加。

随着风力发电应用得越来越广，在整个能源结构中所占比例越来越大，风力发电技术要朝着大功率、高效率、直驱式、变转速、变桨距和最优控制等方向发展，达到提高机组运行性能、提高风能利用率、简化结构提高可靠性、减少材料消耗、降低机组重量、降低造价的目的。对我们能源节约的问题上有着重要的意义。

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）

2.1 国内研究现状及发展趋势：

我国虽然是在20世纪70年代就开始研制大型并网型风力发电机组，但直到在90年代国家“乘风计划“的支持下，风力发电才真正从科研走向市场。在国家有关部委的支持下，额定功率为Zoowk、25OWk、300wk、600姗的风力发电机组已研制成功，ZOOWk~600wk的大型风力发电机组制造技术己基本掌握，并开始研制兆瓦级风力发电机组。我国自主开发的20OWk~300wk级风力发电机组的国产化率已超过9%0;6O0Wk风力发电机组样机的国产化率达到80%左右。此外还开发了一批风光、风柴联合发电系统。浙江省机电设计研究院研制的20Owk风力发电机组，于1997年4月通过了国家级技术成果鉴定，同年12月又完成了中试样机的研制。由上海蓝天公司主持研制的300wk风力发电机组，1998年初在南澳风电场投入并网运行，目前运行情况良好。在6O0wk风力机研制方面，由国家科委立项，新疆风能公司、浙江省机电设计研究院等单位主持的大型风力机国产化项目也迈出了坚实的步伐。到2003年，我国己在11个省区建立了27个风电场，总装机容量达46万wk。其中达坂城风电场累计安装风力发电机组172台，装机容量达到9.2万kw;南澳风电场安装风力发电机组近百台，装机容量达到4.8万kw;内蒙辉腾勒风电场装机容量也超过3万kw;福建的坪潭、大连横山、浙江舟山、上海崇明也都在规划建设500wk、6O0wk、800wk容量不等的风力发电场。其次，浙江、福建、广东沿海及新疆、内蒙古自治区都有较大功率的风力发电场。东部沿海有丰富的风能资源，距离电力负荷中心近，海上风电场必将成为今后我国新兴的能源基地。

虽然我国近几年风电发展很快，装机量以每年20%以上的速度递增，但风电仍仅占全国电力总装机的0.11%。相比国外，我国在风力发电技术的研究上比较落后，企业生产规模小，工艺技术落后，一些原材料和产品国产化程度低，重要原材料和零部件以及大容量的风力发电装置绝大多数依靠进口。国内自制的风力发电机多为异步发电机，不能做到变速恒频发电，不能有效地利用各种风况下的风能。总体上，我国的风力发电目前仍处于起步阶段。

为更好地实施国家可持续发展和西部大开发战略，国家计委、科技部、国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划，其中包括国家的光明工程和863计划——后续能源技术主题等国家重大科技发展项目。我国风力发电指导思想是以市场为导向，选择成熟的、具有市场前景的技术、产品作为产业发展的重点，提出合理的发展目标，制定符合市场发展的产业政策。采取规范市场的措施，进一步推动新能源和可再生能源技术的开发和应用。我国风力发电划是重点开发6O0kW及以上风力发电机组，实现规模化生产;研究开发无齿轮箱、多级低速发电机、变速恒频等新型风力发电机组;提高10kw以下离网型风力发电机的生产技术水平，推广风/光互补、风/柴互补和风/光/柴联合供电系统。我国风力发电的主要目标是:2005年并网风力发电装机容量达到120万kw，形成15一20万kw的设备制造能力，以满足国内市场需求;到20巧年新能源和可再生能源年开发量达到4300、万吨标准煤，占我国当时能源消费总量的2%，该产业将成为国民经济的一个新兴行业，拉动机械、电子、化工、材料等相关行业的发展，对减轻大气污染、改善大气环境质量作用明显，将减少3000多万吨的温室气体及200多万吨二氧化硫等污染物的排放，提供近50万个就业岗位。可见，有了国家的重视和政策的支持，风力发电必将有广阔的发展前景。

2.2 国外研究现状与发展趋势：

首先从装机容量上来看近几年世界风力发电的发展。到2001年，全球总装机容量为25273MW，其中德国装机容量为8OOOWM，名列首位，占世界风电装机容量的30%。美国装机容量达4000WM，名列第二。西班牙为3300WM，名列第三。丹麦装机容量265OWM，英国为65OWM，中国为400WM，排列第八位。到2002年底，世界总装机容量为32037WM，而欧洲占全世界的74.4%，为23832MW。据预测，在2001一2005年的5年间，全世界新增风力发电设备的发电能力约为3900WM，到2010年全世界总装机容量会超过140000WM，预计2020年的世界风力发电量将占全世界总发电量的10%。

其次，从政策上来了解各国对发展风力发电的态度。为促进风力发电的发展，世界各国政府特别是欧美国家出台了许多优惠政策，主要包括有:投资补贴、低利率贷款、规定新能源必须在电源中占有一定比例、从电费中征收附加基金用于发展风电、减排C02奖励等。欧洲的德国、丹麦、荷兰等采用政府财政扶持、直接补贴的措施发展本国的风力发电事业;美国通过金融支持，由联邦和州政府提供信贷资助来扶持风力发电事业;印度通过鼓励外来投资和加强对外合作交流发展风力发电;日本采取的措施则是优先采购风电。多种多样的优惠政策促进了各国风力发电的快速发展。

三、本课题研究内容

本文以变速恒频直驱风力发电机为控制对象，对由其构成的风力发电系统及其相关的控制技术进行研究，研究内容主要包括以下几个方面：

1.深入研究变速恒频风力发电技术;

2.针对变速恒频风力发电技术，相应提出同步风力发电机的控制策略;

3.设计搭建实验平台，用于测试控制策略的可行性;

4.完成主要控制部分的软件设计;

5.结合平台完成实验并分析实验结果。

四、本课题研究方案

本文首先从传统的风力发电机组开始分析，研究变速恒频直驱风力发电技术与其具有哪些不同以及具有的的优势，然后谈及同步风力发电机组的控制略、运行原理和发电系统的组成。研究方案中还包括控制系统中硬件部分的组成和软件部分的组成，如何通过仿真模型实验来验证这种控制方案的实施。

五、研究目标、主要特色及工作进度

5.1研究目标。

5.2 主要特色

伴随着风力发电产业的发展和对风能利用水平要求的不断提高，风力发电的控制系统一直处在人们关注的焦点之下，是人们不断研究和改进的对象。同步风力发电机系统以其无齿轮箱、输出有功和无功功率可调节等优势曾经博得过人们的青睐，但因其难以满足恒速恒频的控制要求一度退出风电舞台。现在，电力电子技术的发展使得同步风力发电机的控制变得更加简单，变速恒频技术的进步给同步风力发电机的应用提供了更广阔的空间。

变速恒频直驱风力发电技术的优点有:可以实现最大风能获取，对永磁机组而言有较高的效率;有较宽的转速运行范围，可在-30%～+15%的转速范围内运行;没有齿轮箱，可靠性好;控制简单，可灵活地调节有功和无功功率。

六、参考文献

[29]Chung D W, Unified Voltage Modulation Technique for Real Time Three-Phase Power Conversion [J].IEEE Trans.On Industry Application, 1998

[30]C.S.Berendsen, G.Champenois, J.Pavoine.Commutations Strategies for Brushless D.C.Motor Influence on the Instant Torquc.IEEE, 1990

[31]Nicola Bianchi, Silverio Bolognani and Brian J.Chalmers.Salient-Rotor PM Synchronous Motors for an Extended Flux-Weakening Operation Range.IEEE Trans.On Industry Application, 2000

[32]BrianJ.Chalmers,andLawrenceMusaba.DesignandField-Weakening Performance of a Synchronous Reluctance Motor with Axially-Laminated Rotor.IEEE Industry Society Annual Meeting, New Orleans, Louisiana, 1997

[33]M Marinescu, N Marinescu.Numerical computation of torque in permanent magnet motors by Maxwell stresses and energy method [J].IEEE Trans.On Magnetic s, 1988

[34] TMS320LF/LC240xA DSP Controllers System and Peripherals Reference Guide, Texas Instruments, 2002

第五篇：关于商业银行内部控制的系统研究

关于商业银行内部控制的系统研究

关键词商业银行；内部控制；系统研究

本文试图运用系统论的思想和方法来分析和研究商业银行内部控制中的问题

（一）商业银行内部控制是银行为保护资产防范金融风险增进会计数据的真实性和可信性提高经营效益贯彻执行高层管理者所制定的各项管理政策而在银行内部所采取的组织规则和一系列调节方法与措施商业银行内部控制系统好比人体中的神经系统贯穿渗透到银行经营管理的各个部位它是一个

是由相互作用、相互依赖的两个子系统集合而成的具有特定功能的有机整体商业银行内部控制系统（以下有时简称系统）具有以下特征

一、整体性商业银行内部控制系统是一个合乎规律、由管理控制和会计控制两个子系统及其单元组成的有机整体整体性是系统最基本的属性是研究和分析系统的基本出发点在研究系统时各组成部分简单叠加并不能说明系统的整体性质和功能而是必须了解各组成部分之间的全部内在关系后才能推出整体的运动规律对局部的研究必须放在整体中从和整体的各个部分的联系、制约中去加以研究

二、运动性商业银行内部控制系统时刻处在不断运动之中一方面和外部时刻进行着信息的交换同时系统内部的信息又在不断地变化、不断地流动之中这种不断的运动既是对原平衡态的背离也是其存在的方式系统的运动和控制是分不开的控制和信息又是分不开的商业银行内控系统采取闭环控制方式通过和给定信息（标准和控制目标也是一种信息）的比较当出现偏离信号时系统就会确定它与控制目标的差距及时反馈给有关管理者并按照差距采取措施以消除或减少差距这就是控制可见控制是一种在实际结果偏离标准时所采取的修正行为

三、开放性商业银行内部控制系统是在一定的经济社会环境下产生又在特定的外界环境中存在和发展外界环境发生变化会使以前设置的系统不再适用系统必须和环境相适应也只有适应环境才能生存和发展存在就是合理的思想同样适合商业银行的经营管理它和环境不断进行着信息的交换系统则对信息进行加工转换所以它是一个开放系统从系统的运动性质和对环境的适应性看商业银行内部控制系统是一个耗散结构系统因为它是靠不断“耗散”环境中的信息来达到自我否定自我更新自我发展的

四、层次性商业银行内部控制系统可分四个层次第一层次就是商业银行内部控制母系统第二层次由二个分系统组成它们是管理控制分系统和会计控制分系统第三层次是分

系统下众多的子系统a.管理控制分系统中有各种业务经营组织方案；各种资产收付保管制度和维护制度及同保护资产有关的人员职责规定如现金、重要空白凭、有价单证；与最高层次管理部门在决定交易授权方针时有关的程序和记录等管理控制分系统包括信贷、结算、存款、信用卡、保函和外汇买卖等业务的内控子系统b.会计管理控制分系统有健全的会计组织；为确保会计记录的正确性和可靠性而制定的各种制度、手续和办法；为确保资金正确运用、利润合理分配而制定的计划与程序会计管理分系统包括联行、清算、出纳等业务的内控子系统第四层次是子系统下众多的纵横交错的单元和元素组成子系统的各单元和元素往往也是一个相对独立的控制支系统如存款内控中有存取款帐务控制、挂失控制、事后监督控制等它们之间是按一定方式相互联系、相互作用、相互制约的关系组成系统单元和元素的是业务流水线上的各个业务点稽核人员关心的是控制过程中那些控制点尤其是关键控制点的情况

五、目的性商业银行内部控制系统功能是防范金融风险提高银行的有效经营它的目的就是保证有效地贯彻管理层制定的经营目标和方针；保护银行资产的安全和有效运用

防风险于未然；确保会计记录和财务资料的正确性和可靠性；保持管理和经营工作的高效率

（二）在研究商业银行内部控制系统要素的结构问题时应明确二种系统思想第一、结构决定系统功能的思想系统是一系列相互有关的单元、元素为达到特定的目的而构成的完整综合体结构是构成系统的具体形式；是系统内部各单元的排列组合的方式；是系统性质和数量的集中表现只有依靠结构才能将孤立的众多单元组成一个整体；只有以结构为中介单元的属性与功能才能变为系统的整体功能两个子系统及每个单元的性能虽好但组成子系统的单元、元素结构不合理同样会导致系统整体效能降低；反之既是单元性能不尽完善但结构合理系统也同样可取得良好的性能所以系统的总体效应取决于结构第二、整体大于各部分的简单总和的思想这是两千多年前亚里士多德的著名论点它在现代商业银行内部控制系统中仍有重要的指导意义组成内部控制系统的单元、元素不

是单独地发挥作用孤立地机械地加起来并不能说明系统整体功能而是整体地由许多分支控制系统及其控制点有机地结合起来通过实现控制点的控制目标来实现系统的整体目标

构成商业银行内部控制系统的要素有

一、逻辑上合理的组织结构银行的组织结构是对银行经营进行计划、指挥和控制的组织基础它的基本思路是对不相容职务进行分离其核心是进行合理的职责分工包括经济业务处理的分工即一项业务的全过程不应由一人或一个部门单独处理如信贷业务实行审贷分离来实现权力的制衡；资产记录与保管的分工及各职能部门具有相对独立性

二、有效健全的会计结构包括第一是可靠的内部凭证制度内部凭证的基本要求是种类齐全、内容完整、连续编号种类齐全要求银行一切经济活动都要通过凭证来反映内容

完整要求设计各类凭证式样时不仅能全面反映特定经济业务还要能反映出几个部门共同处理一项业务的情况；连续编号可对已发出号码加以控制银行的重要凭证、有价单证必须采用此种方法来控制第二是完整的簿记制度这是在可靠的内部凭证制度基础上建立账簿和报表制度第三是严格的核对制度包括凭证之间、凭证和账簿、账簿之间、账簿和报表之间的核对做到证、账、表三相符此外还有合理的会计程序科学的预测算制度和盘点制度

三、独立的内部稽核机构内部稽核机构在银行内须保持较大程度的独立性应隶属总行其职能是稽查、复核和评价各分支机构执行指定职责的效率并向总行报告对情况的判定银行稽核部门不应负责执行日常的控制程序也不从事对有关会计事项的日常复核工作而应是提供较高层次的内部控制它的目的不是验证财务报表而是协助行长达成最有效的经营管理

四、用人政策无论内部控制设计得如何完善若没有

称职的人去执行也不能发挥作用有制度而不执行比没有制度更可怕的说法不能说没有一定的道理即使很有效的内部控制也可能因执行人员的错误理解、粗心大意而失灵一旦负有不同职责的职员共谋串通作案也会使内部控制失去效果银行部门的负责人滥用职权对设置的内部控制不置理也会使内部控制形同虚设特别是对高级管理人员的舞弊行为更显得无能为力所以人是商业银行内部控制系统的决定要素银行的用人政策直接影响到内部控制的有效性有效的用人政策通常能弥补内部控制的不足笔者一贯主张作为银行的一分子无论在什么岗位忠诚和少欲是一条基本的要求少欲者适合在银行工作少欲又有才干者方可委以重任厚道又会办事的人可以重用

五、（三）

商业银行内部控制系统通常要贯彻以下基本原则

一、牵制原则表现在各子系统及其单元之间具有相互关联、相互制约的关系基本思路是一项业务的全过程要避免由一个人或一个部门单独处理商业银行的所有业务均可划分为授权、主办、批准、执行、记录和核对六个步骤每一步骤应由一个相对独立的人员或部门来完成任何人和部门都不得在未经其他职员或部门复核和记录的情况下单独进行一项业务这就是所谓的“四眼”原则在这些步骤中各有关人员或部门要各司其职不得混淆如授权与批准必须分开；审批与执行必须分开审批人不得兼执行；执行与记录必须分开执行经济业务和保管实物的人员或部门不得兼管会计记录两者之间要有专人定期核对

二、责任原则商业银行所有业务必须按规定程序和标准进行有关人员要明确各自的权限和应承担的责任没有责任的权力和没有制约的权力一样必然会导致职员滥用职权内控系统就会形同虚设从而达不到预期的效果责任原则的基本要求是奖罚分明对违反规定程序的人必须得到惩罚偏离标准的事必须得到纠正造成损失的要赔偿如信贷内控中一笔款贷出去要明确第一责任人和第二责任人到期收不回来相关责任人要承担相应的经济和法律上的责任

三、协调原则这是由系统的基本特征——整体性决定的由于商业银行内部控制系统不是各部分的简单叠加而是一个有机的整体所以各内控子系统之间要相互照应步调一致围绕一个共同目标去运作商业银行内部控制系统应是相互牵制和相互协调的统一体

四、效益原则即实施某项内控程序的支出应小于因舞弊和错误所造成的可能损失如果建立或实施某项内控系统的成本过大而相对获得的效益较小时此项内控就显得没有意义一般应放弃或重新去设置和实施这项内控商业银行的性质决定了商业银行内控系统必须是低耗高效的系统