多车型翻车机系统优化设计论文[合集五篇]

第一篇：多车型翻车机系统优化设计论文

1、多车型翻车机系统在港口的应用及问题

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

多车型翻车机是在适应人类社会生产力发展的需求下而出现的。它取代了以往在卸载货物的运用人力劳力的作业情况，它的出现极大的改善了在高速发展的经济社会中生产力的生产环境。但是，随着对更高效的自动化作业的要求，对待多车型翻车机系统设计方面还需要不断的技术改造。仅仅对翻车机的机身进行改造的话是远远不行的，要想更好地适应翻车机系统的自动化高效工作的要求，就必须在翻车机系统整体性能上就行优化设计，以便保证其高效运行。

第二篇：输煤系统翻车机室及碎煤机室屋面防水工程

山西华光发电有限责任公司

输煤系统翻车机室及碎煤机室屋面防水工程

施

工

方

案

批

准： 发电安监部： 设备管理部： 专业工程师： 施 工单 位：

施工单位：河南省第一防腐工程有限公司

二〇一一年四月七日

目 录

1．编制依据......................................................3 2．屋面工程概况及施工特点........................................3 2.1 工程概况.....................................................3 2.2 工程特点.....................................................3 3．施工准备......................................................3 4．施工进度计划..................................................3 5．劳动力计划....................................................3 6．施工方法......................................................4 6.1 部署安排.....................................................4 6.2 屋面工程工艺流程.............................................4 6.3 保温层施工...................................................4 6.4 找坡层施工...................................................4 6.5 防水层施工...................................................5 7．各项保证措施..................................................7 7.1 质量保证措施.................................................7 7.2 安全保证措施.................................................7 7.3 文明施工、成品保护措施.......................................8 1 编制依据

(1)建筑工程质量检验评定标准

(2)本公司有关施工、施工质量、安全标准、技术管理等文件(3)设计修改、补充、洽商

(4)《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2002）(5)建筑构造通用图集88J5-X1（屋面）(6)建筑构造通用图集88J1-X1（工程做法）(7)建筑构造通用图集88JX1（综合）2 屋面工程概况及施工特点 2.1 工程概况

本工程为输煤系统翻车机室及碎煤机室，结构基本相同。2.2 工程特点

2.2.1 本工程主体结构封顶，施工时应选择晴朗天气突击施工，尤其是屋面保温层及防水层施工时。

2.2.2 施工时应注意屋面坡度及坡向，以免影响屋面排水效果。3 施工准备

3.1 组织有关人员学习屋面工程施工规范和施工工艺，熟悉施工图纸。3.2 针对工程特点，编写技术交底，提出材料计划。4 施工进度计划

自 年 月 日至 年 月 日 5 劳动力计划（1）防水工：15 人（2）瓦 工：12 人 6 施工方法 6.1 部署安排

一般情况下，由高处向低处施工（先施工高层次屋面，后施工低层次屋面）。6.2 屋面工程工艺流程

保温层施工→找坡层施工→防水层施工→防水保护层施工。6.3.基层清理

结构层表面杂物、灰尘应清理干净，表面应干燥、平整，不得有 松散、开裂、空鼓等缺陷。6.4 找坡层施工 6.4.1工艺流程

三元乙丙防水卷材最薄处30mm 厚CL7.5 陶粒混凝土找坡层施工（2％坡）→20 厚1∶3 水泥砂浆找平层施工。6.4.2清理

找坡层、找平层分层施工前均应将下一层表面清理干净，凸出的 灰渣等粘结杂物要铲平，不得影响各层的有效厚度。6.4.3找坡层施工

⑴洒水湿润：抹找坡层水泥粉煤灰页岩陶粒前，应适当洒水湿润表面，以利于上下层间结合，但洒水不得过量，以免影响表面干燥，从而影响防水层施工。⑵贴点标高：找坡层按坡度要求，拉线找坡（2％），一般按1～2m 贴标高（贴灰饼）。铺抹水泥粉煤灰页岩陶粒时，先按流水方向以间距1～2m 冲筋，找坡层中设分隔缝，缝宽2cm，缝内嵌聚苯条，分格缝从女儿墙处开始留设，纵横缝 间距不超过6m。上下层分格缝对齐。

⑶铺装水泥粉：按分格块装灰、铺平，用刮杠靠冲刮平，找坡后用木抹子搓平，铁抹子压光，待浮水消失后，人踏上去有脚印但不下陷为度，再用铁抹子压第二遍，即可交活。

⑷养护：找平层抹平、压实后24h 应注意浇水养护。6.4.4找平层施工

20mm 厚1∶3 水泥砂浆面层施工时，应先按1～2m 间距贴点标高（贴灰饼），并设置分格缝，缝宽20mm，分格缝从女儿墙边开始留设，间距≥6m，分格条用木条制作，混凝土铺灰前用砂浆临时固定，铺灰后留在缝内，1∶3 水泥砂浆按分格块装灰、铺平，用刮杠按灰饼刮平，用木抹子搓平，铁抹子压光。1∶3 水泥砂浆抹平、压实后应注意浇水养护。缝内填密封材料。基层与突出屋面结构（女儿墙、山墙、通风帽等）的交接处和基层的转角处，水泥砂浆找平层应做成圆弧形，圆弧半径50mm，内部排水的水落口周围，找平层应做成略低的凹坑。6.5 防水层施工

本工程屋面防水层为三元乙丙防水卷材，由防水专业队施工，施工人员应 持证上岗。

6.5.1三元乙丙防水卷材施工 ⑴工艺流程

基层清扫→涂布基层处理剂→复杂部位附加增强处理→涂胶粘剂→铺贴卷材附加层→铺贴卷材→卷材接缝粘结→蓄水试验。

⑵基层处理：必须将基层表面的突出物、砂浆疙瘩等异物清扫干净。⑶涂布基层处理剂：将三元乙丙防水材料的甲、乙料和有机溶剂按1∶1.5∶3 的 比例配合搅拌均匀，再用长把滚刷蘸取均匀涂布在基层表面上，干燥4h 以上，才能进行下道工序施工。

⑷附加层处理：附加层的宽度大于500mm，每侧面不小于250mm。附加层选用三元乙丙防水卷材，用胶粘剂粘贴在基层表面和附加层卷材。

⑸涂布基层胶粘剂：在卷材表面涂布胶粘剂，将卷材展开摊铺在平整干净的基层上用长把滚刷蘸满胶粘剂均匀涂布在卷材表面上。但接缝部位的100mm 范围内不得涂胶。在基层表面涂布胶粘剂，用长把滚刷蘸满胶粘剂均匀涂布，在基 层处理剂已基本干燥和干净的基层表面上涂胶后静置20min 左右，待指触基本不粘时，即可进行卷材铺贴。

⑹铺贴卷材：卷材铺贴由北往南，先用粉线弹出基准线，将已滚胶粘剂的卷材卷成筒形，使卷材的一端固定在预定的部位，再沿基准线铺展。在铺设卷材过程中，不要将卷材拉的过紧，更不允许拉伸卷材，也不能出现皱折的现象。平面与立面相连的卷材，应先铺贴平面，然后向立面铺贴，并使卷材紧贴阴、阳角，铺贴时不得出现空鼓现象，接缝处部位必须距离阴、阳角200mm 以上。每铺完一张卷材后应立即用干净的长把滚刷，从卷材一端开始横向顺序用力滚压一遍，以彻底排除卷材与基层之间的空气。排除空气后，平面部位可用铁辊滚压一遍，使其粘结牢固。垂直部位可用手持压辊滚压粘牢。

⑺卷材接缝的粘结：卷材接缝的搭结宽度为100mm，在接缝部位每隔1m 左右处，将搭接部位的卷材翻开，先作临时粘结固定。然后将粘结卷材接缝用的胶粘剂，用油漆刷均匀涂刷在翻开的卷材接缝的两个粘结面上，涂胶20min 左右，以指触基本不粘手后，用手一边压合，一边驱除空气，再用手持压辊认真滚压一遍，接缝处不允许存在气泡和皱折现象。6.5.3蓄水试验

下水口用气堵封严，蓄水24h，蓄水深度最低不小于2cm，以不 渗不漏为合格。蓄水合格后，应立即进行防水保护层施工。7 各项保证措施 7.1 质量保证措施

⑴施工前，应严格按照国家现行施工规范和验评标准编写施工方案，对操作工人做好技术交底工作。

⑵所有进场物资必须有合格的材质证明、出厂合格证和试验报告。

做好进场检验工作，该复试的材料及时取样复试，不合格的材料，不得在屋面工程中使用。

⑶施工中严格实行“三检制”，做到检查上道工序，保证本道工序，服务下道工序，真正做到严格控制工序质量，不合格的工序不移交。

⑷质检人员必须严格控制施工过程中的质量，在施工过程中严格把关，不得隐瞒施工中的质量问题，并督促操作者及时整改。⑸应注意的质量问题: 1）找平层出现起砂、空鼓、开裂：应认真做好养护及基层清理工作。2）倒泛水：施工中及时拉线检查找坡情况，不合要求的要立即整改。3）防水层空鼓：防水层铺贴时应认真操作，正确掌握基层含水率（9％），铺贴应平实，压边紧密，粘结牢固。

4）防水层渗漏：细部位置应认真操作，铺贴附加层时，应使附加层紧贴到位，封严、压实，不得有翘边等现象。7.2 安全保证措施 ⑴牢固树立“安全第一、综合治理、预防为主”的安全生产方针。操作前，现场管理人员必须向操作班组进行安全技术交底，积极开展班前安全活动，安检人员勤检查、督促。

⑵屋面四周女儿墙以上的外脚手架（防护栏杆），屋面工程施工中严禁拆除。⑶屋面工程施工中，屋内的杂物等物料严禁从屋面直接向下抛掷。

⑷存放卷材和胶粘剂的仓库或现场要严禁烟火，如需用明火，必须有防火措施，且应设置一定数量的灭火器材和砂袋。

⑸油桶要平放，不得两人抬运，在运输过程中，注意平衡，精神要集中，防止不慎跌倒造成伤害。

⑹运上层面的材料，应平均分散堆放，随用随运，不得集中堆放。

⑺使用喷灯时，应清除周围的易燃物品，必须远离底子油，严禁在涂刷底子油区域内使用喷灯。喷灯汽油不得过满，打气不应过足，在用火地点必须备有防火器材。

7.3 文明施工、成品保护措施

⑴材料应按规定位置堆放，堆放应整齐。⑵每项工序施工时，均应做到工完料尽场清。

（3）找坡、找平、保护层施工完成后，未达到一定强度时，不得上人踩踏，推小车运输时，应先铺脚手板车道，以防损坏面层。

⑸内排水口、通风道口、屋面变形缝处应采取临时封堵措施，防止杂物进入堵塞。

⑹铺贴好的卷材防水层，应进行保护，严禁在防水层上进行施工作业和运输。⑺穿过屋面防水层的管道，在施工中与完工后不得损坏变位。

第三篇：系统优化教学设计

系统优化教学设计

组员：2014级4班 罗世淋201409140428 罗智 201409140429

一、教材内容分析

1．教材的地位和作用

系统优化是系统分析的深入，也是系统的结构和系统分析的综合，又是系统设计的基础，更是系统设计过程中的重要环节，它是是本书的重要内容之一。本内容是让学生“理解系统优化的意义，能结合实例分析影响系统优化的因素”。2．教学重点：系统优化的方法和一般步骤。

二、学情分析

进入系统的内容，学生的兴趣明显比前期活跃，显然系统分析的深入符合高二学生的智力发展需求。但是，学生在对某个系统的分析容易陷入原有的逻辑思维，而不能很好地应用系统的思想和方法分析和解决问题，不能很好理解系统优化的约束条件和影响系统优化的因素。因此，系统优化的约束条件和影响系统优化的因素成了本节教学内容上的难点。

三、教学目标

能结合生产生活中的实例，理解系统优化的意义，并能结合实例分析影响系统优化的因素。

四、教学资源准备

“技术与设计2”配套教具旋转木马30套（江苏南京宝高公司提供）、多媒体

五、教学流程

六、教学过程：

（一）引入新课（系统分析，承上启下）

情景设置：有一个农夫带一条狼、一只羊和一筐白菜过河。如果没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜。但是船很小，只够农夫带一样东西过河。请你帮农夫解决难题？

学生 ：

1、农夫带着羊首先过河，农夫回来；

2、农夫与狼过河，农夫与羊回来；

3、农夫搬白菜过河，农夫回来；

4、农夫与羊一起过河。

教师提问：说说你们对该系统分析的过程？

学生：问题的突破口在——狼与白菜能够共存！农夫、狼、羊、白菜和船组成了这个系统。系统中各要素是一个整体，都依赖农夫过河；最大的问题是“船很小，只够农夫带一样东西过河”和“没有农夫看管，则狼要吃羊，羊要吃白菜”的冲突。我们联系已知条件，做了一系列的分析实验，但是比较其他方案不能实现所有要素都安全过河。最后得出以上方案。

教师：你们的思维过程很有价值，很清晰。而且在系统分析的过程中抓住了系统分析的三大原则——整体性、科学性、综合性。

现实生活中，有很多产品在不断更新，系统在不断的升级。做任何事情我们都追求更好，希望投入尽可能少，回报越多越好。为了使系统达到最优的目标所提出的各种解决方法，称为最优方法。但是有很多复杂系统，实施方案五花八门、干扰因素四面八方，我们不可能的逐个比较权衡，或者漫无目的瞎蒙。因此我们有必要进行定性定量的科学分析，寻找系统最优值。

（二）新课教学

1．案例分析：

案例一 ：“农作物种植系统的优化——农作物间作套种”

槟榔林套种香草兰收益高

香草兰——香料之王，是藤本植物，需要有支柱攀缘，并要求适度的荫蔽。测定结果表明50%的荫蔽度有利于香草兰的生长发育。荫蔽有两种，一种是死荫蔽，通过修建人工荫棚的办法(用遮光网）达到控制荫蔽度的目的。这种方式需要水泥柱或石柱作为香草兰棚架或攀缘的支柱。另一种是活荫蔽：可选择天然树木或人工种植的椰子、槟榔等作物为活支柱，以控制活支柱树冠来调节种植园的荫蔽度。园地的选择要选择近水源且排水良好、有机质含量高、比较肥沃疏松的微酸性土壤；台风主风方向有良好屏障比较静风的向阳缓坡地或平地。

2002年，符良接受了中国热带农业科学院香料饮料研究所专家的建议，在槟榔林下套种了20亩香草兰种苗，通过对香草兰的水肥管理，使槟榔的产量较纯槟榔林提高15-20%。经过精心培育，现在棵棵香草兰上挂满了沉甸甸的豆荚。预计20亩香草兰到11月份总收入可达285000元。现场一位管理人员给记者算了一笔帐，40亩槟榔园年收入72万元左右，间种可使槟榔增收8万，再加上香草兰的收入，每亩土地较单纯种槟榔增收约9000元！经发酵生香的商品香草兰豆荚含有250多种发挥性芳香族成分及有机酸、糖、树脂、矿物质等丰富成分，香气独特，留香时间长达2～3年，被广泛用于高档食品和饮料的配香原料，在发酵业、化妆及医药等领域均有应用，具有用途广、经济价值高的特点。目前国内售价为1000～1200元人民币/千克。

教师提问：符良为什么选择活荫蔽种植，而不采纳传统的死隐蔽种植？

学生A：一块地种槟榔又种香草兰，提高了土地利用率；

学生B：对香草兰的水肥管理，使槟榔的产量较纯槟榔林提高；

学生C：槟榔可作为活支柱供香草兰攀爬，节省了石柱的费用；

学生D：槟榔叶子还可以遮光，节省遮光网的费用；

„„

教师总结：活荫蔽的改良不仅增产、增收还提高了土地利用率，可见活荫蔽系统比死荫蔽系统，功能更强大，效果更优。

教师提问：香草兰套种的收益如此诱人，我们为何不把香草兰套种到稻田里、麦田里，甚至套种到沙漠中与杨树为友呢？

讨论交流，小组汇报„„

X组：香草兰与水稻的生长土壤环境不同，不能套种；小麦的生长气候要求又有差异也不能套种；沙漠风沙大且土壤也不适合香草兰生长。香草兰种植受生长特性、地理环境、气候和天气等条件的约束，并不适宜随处种植，而且与矮个植物种植也没有体现出遮阳的优势或者节约石柱费用等优势，另外由于营养需求的差异，即使能共存在一块地如果没有实现增产目的，套种的系统优化没也就没有太大的意义„„

教师总结：系统优化的效果是理想的，但是不同情况的系统优化会遇到不同的约束条件，应该采取不同的手段和方法应对，使系统的目标在一定的条件中达到最大值。系统的优化都是为了发掘有限资源的无限潜能，使资源获得充分的利用，体现更高的价值，实现投入最小，效果最佳的目的。

又例如：云南一些山区农民的甘蔗生长缓慢,减产已成定局.为了减少旱灾损失,乘雨水来临之际,在甘蔗田套种玉米。

例如：建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节省了材料。

„„

教师：案例中，目标与土地的单位面积农作物收益和之间的关系在技术中我们称为——目标函数；农作物的生长特性、条件、气候等因素对作物套种起着限制作用，并且是不能人为解决的，称为——约束条件；套种的技术水平、田间管理、病虫防治等对产量产值有直接影响，即影响因素，可见影响因素是可以人为调节的。最优方法通常是在一定人力、物力、财力资源条件下，使经济效果（如产值、利润等）达到最大，并使投入的人力、物力达到最小的方法。

教师：在生活中，我们经常会遇到一些复杂的数字问题，纯定量分析是不够的，我们常常是借助数学手段定量与定性结合的分析比较，寻求最优方案。这种用数学公式、图表等描述客观事物的特征模型的思想就是建模思想，建立的模型就叫数学模型。它是真实系统的一种抽象。

案例二：利润问题

某家具厂要安排一周的计划，产品是桌子和椅子。制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每周拥有木材板料600平方，可用工时400小时；每张桌子利润50元，每只椅子利润60元。按合同每周至少要交付8张桌子和5张椅子。假定所有产品都能销售，那么该每周生产桌子和椅子分别为多少时，利润最大？

教师提问：这里，系统需要进行最优化的目标是什么？

学生：获得利润最大值。

教师提问：利润受到哪些人为可调节的因素影响？

学生：每周生产桌子和椅子的数目。

教师提问：在这个利润问题的系统中，又存在哪些不能人为解决的约束条件呢？

学生：制作一张桌子需4平方木板及20小时工时，制作一张椅子需6平方木板及18小时工时；每张桌子利润50元，每只椅子利润60元。

教师：若把利润最大值用 表示，变量每周生产桌子数用 表示,每周生产椅子数用 表示，请你根据已知条件，列出求解最优化问题的有关数学式子。

其中(1)式体现了目标与产量、利润总和之间的关系,也就是目标函数。（2）（3）（4）（5）式则体现了约束条件。

教师：数学思维很清晰！下面就请大家算一算 的解，找出最大利润值。

„„

学生：算不出来！

教师引导：仔细观察这四个约束条件的式子，找出数据中体现出受限最大的约束条件是哪个？

学生：工时！

教师：好，请你将最主要的约束条件（3）与目标函数式（1）联系起来，看看你能不能发现影响因素 与最优值 的关系。

学生：生产椅子所需工时少利润大，生产桌子所需工时多利润反而小！生产的椅子越多利润越大。

教师：那我们干脆不生产桌子了，专门生产椅子，可不可以？

学生：不行，至少要生产8张桌子！

教师：哦，原来还有约束条件（3）的限制。那好我们就生产8张桌子，算一算意义子最多可以生产多少张？

学生：13张！

教师：8张桌子，13张椅子。把你们经过一番分析计算选择的这两个变量的解代入约束条件看看是否超出了约束条件的限制范围。

学生：都在约束条件范围内。

教师：再利用这两个变量的解，算一算利润最大值是多少？

学生：1180元。

教师：我们再随意找几对满足约束条件的 的解带入目标函数检验一下，1180是不是利润最大值。如：（每个小组分别用一对计算）

学生交流：

教师总结：以上计算表明，我们找到经过数学方法求出的就是最优值！回忆我们求解的过程，最优化方法解决问题的一般步骤：

（1）提出系统需要进行最优化的问题，收集有关资料和数据；

（2）建立求解最优化问题的有关数学模型，确定变量，建立有关约束条件，分析模型；

（3）选择合适的最优化方法；

（4）求解方程；

（5）最优解的验证和实施。

这种用数学公式、图表等描述客观事物的特征模型的思想就是建模思想，建立的模型就叫数学模型。数学模型是研究和掌握系统运动规律的有力工具，它是分析、设计、预报或预测、控制实际系统的基础。是我们在解决问题时，常用的一种方法。

2．应用：学生探究（2人一个小组）

要求学生分组利用提供的大、中、小三个大小不同的齿轮将上节课完成的旋转木马进行系统优化，看谁的木马转的又快又稳。

学生进行探究„„

A组：将传送带传送改为大齿轮带动，三个齿轮传送；

B组：将传送带传送改为中齿轮带动，三个齿轮传送；

C组：将传送带传送改为小齿轮传送，三个齿轮传送；

D组：齿轮与传送带一起赞成传送系统„„

小组比赛交流。

学生体会：皮带传送系统在木马旋转时，皮带容易出轨，同时因为速度太大使系统容易散架。针对这个问题，利用有限的资源，将皮带传送换成齿轮传送后，发现齿轮传送比皮带传送速度更快更牢固；再更换三种齿轮的带动比较，又发现大齿轮带动时，动力更足速度加大了稳固性能也增强了。

（三）小结

最优方法通常是在一定人力、物力、财力资源条件下，使经济效果（如产值、利润等）达到最大，并使投入的人力、物力达到最小的方法。

最优化方法解决问题的一般步骤：

（1）提出系统需要进行最优化的问题，收集有关资料和数据；

（2）建立求解最优化问题的有关数学模型，确定变量，建立有关约束条件，分析模型；

（3）选择合适的最优化方法；

（4）求解方程；

（5）最优解的验证和实施。

（四）课后探究

假如学校有2个学生食堂，正常情况下每个食堂能容纳500人就餐，近两年，学校规模扩大，就餐人数增加，每个食堂就餐人数达670人，每到就餐高峰期，学生就排着长队等待就餐。

如何减少学生就餐排队时间？提出解决这一问题的几种途径，并选择最经济、最有效可行、最容易实现的方案。运用系统分析方法，分步骤说明你的思考过程。

七、教学反思

苏教版教材的案例选择切题，但是有部分案例离我们所处的实际甚远。在教学的过程中我选用了教材中技术类的案例，拓展了我们对技术的视野；但是生活案例我倾向于改用我们身边的例子，大家熟悉，分析起来有亲切感、简单易懂又激发了学生自主参与的乐趣，刚好我校种有香草兰。故在本案例中将“麦、棉、瓜、玉米套种”案例换成“槟榔与香草兰套种”，实践证明效果很好，学生很感兴趣。本节课内容较多，学生探究活动时间就比较紧

第四篇：系统的优化的教学设计

系统的优化的教学设计

教材分析：

系统优化是系统分析的深入和延伸，系统分析和系统优化是系统设计的基础，更是系统设计过程中的重要环节。

本节教材中分三个部分：

第一部分：案例分析

“建造隔音墙”案例，目的是为了阐述系统的意义。从实例分析入手，降低教学难度，运用系统的思想定性分析的方法，进行研究、优化，在分析过程中体验系统优化的意义。

为了让学生体会分析和优化仅仅靠定性的分析是远远不够的，还需要更多的定量计算才行，以“为江边码头选址”为例，让学生们建立数学模型并计算。

第二部分：根据案例分析总结阐述系统优化方法和一般性步骤，分析影响系统优化的因素。要求学生运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，确定研究课题、进行分析研究、评价比较、优化方案。总结归纳出系统最优化方法的含义。

第三部分：通过试一试和技术试验的活动，让学生亲自完成一个系统优化的过程，体验系统是如何优化的。

学情分析：

学生在具体分析过程中往往会局限在具体问题的深入探究上，不能运用系统的思想和定性、定量相结合的方法，进行优化系统。要及时对学生进行指导，帮助学生从宏观上把握系统分析和系统优化的全过程，注重学生的体验和感悟。

教学目标：

知识与技能：

1、理解系统优化的意义

2、能分析影响系统优化的因素

3、初步掌握系统最优化的方法

4、能够对一个简单系统运用最优化的方法进行分析

5、运用系统最优化方法的一般性步骤对简单系统进行优化

过程与方法：通过讨论、案例分析，使学生懂得用所学的知识解决有关问题

情感态度与价值观：体验系统优化的意义，指导学生把系统优化的思想延伸到整个生活和学习当中。

教学重点与难点：

重点：系统最优化方法和一般性步骤

难点：系统优化的过程分析

教学准备：多媒体

教学流程：

教学内容与过程：

★复习巩固：：

教师提问：什么是系统？

学生1回答：由相互依存的若干要素组成的、具有特定功能的有机整体。

教师提问：系统的基本特性是什么？

学生2回答：系统的基本特性可归纳为：整体性、相关性、目的性、环境适应性。

教师总结：作为系统，它们就具有整体性、相关性、目的性、环境适应性，就构成系统的的基本思想。对系统分析的基本方法就是运用系统的思想和定性定量相结合的方法对系统及性分析。

★引入：

教师讲述田忌赛马的故事，引出系统优化的问题。

田忌赛马

战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡输。

一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果以二比一赢了齐王。

田忌的赛马共有6种方案——

田忌齐王

田忌齐王

（1）上马：上马中马：中马下马：下马

（2）上马：上马中马：下马下马：中马

（3）上马：中马中马：下马下马：上马

（4）上马：中马 中马：上马 下马：下马

（5）上马：下马 中马：上马 下马：中马

（6）上马：下马 中马：中马 下马：上马

在以上各方案中，齐王与田忌的赛马结局有以3：0赢的，也有以2：1赢的，但只有一种情况是田忌以2：1取胜于齐王的，孙膑正是把这种方案推荐给了田忌，就是上述方案（3）。

教师：作为一个系统，通常就会有这样或那样的问题。如：效果不佳；或是投入的人力、物力、财力不是最小；或是某种性能不理想等等。因此系统需要改善，需要优化。

在现实生活中，由于受环境和条件的限制，不可能找出一切方案，也不可能对所有方案进行全面比较，漫无边际地去研究所有方案，无论在时间上还是人力上都不允许，运用科学的方法就更为重要，缺乏资料，缺少对资料的科学计算和分析，只靠拍脑袋无法寻找到最优方案。

★新课教学：

一、案例分析

案例1：通过“建造隔音墙改善车流噪音污染”的案例定性的分析，体验系统优化的意义

学生朗读：

XX年的新春，南京市人大十三届三次会议上，王湘等10位代表共同提交议案，呼吁为城西干道沿线的民居和学校解决车流噪音污染问题。

“城西干道从大桥南路到赛虹桥立交桥，是南京市贯穿城市交通的大动脉。城西干道全线贯通于XX年，因为有了城西干道，许多从大桥过来的车辆不必经过市中心就可以便捷地通过包括城西干道在内的绕城公路通行。

城西干道的出现，除了带来交通便捷，也给沿线的数十万市民带来了噪音之苦。从大桥经过城西干道的大多数是重型载货车和大客车，而且城西干道的每天的车流量非常大。据调查，白天畅通时城西干道上的车辆平均时速为80迈，晚上可以达到100迈。重量大、速度快是城西干道上车辆的一大特点，车身和空气的摩擦声、发动机马达声是噪音的主要。

城西干道沿线分布着大量的居民区，按照国家相关环保划分标准，这些居民区属于商业、居民、文教混合区，白天最大噪音值是60分贝，晚上最大噪音值是50分贝。但是两边的居民区噪音全线超标，在离高架不到15米的重噪音区圣淘沙花城19楼的一户人家，更是测出了开窗峰值81.6分贝、谷值65.8分贝，关窗峰值66.7分贝、谷值54.2分贝的超标噪音。长期生活在噪音中，人的健康会受到损害，可能导致心血管疾病和神经系统疾病。

城西干道沿线不仅有民居还有学校，有的学生戴耳机睡觉；老师上课用喇叭讲课;有的学生说：“在城西干道边上住了4年，记得刚进校的时候整整一个星期就没睡着觉。后来终于慢慢习惯了，如今到了夜里打雷都不醒，只是时常觉得精神疲劳、头疼，还有点健忘。”噪音已经伤害到这些学生的神经系统。

21世纪的城市人居环境不仅要讲究安逸更要讲究健康，现在正在建的城东干道高架已经做了隔音墙的规划，希望有关部门能考虑到城西干道沿线众多居民区和学校的存在，也在这一区域安装隔音墙，免去市民的噪音之苦。”

教师：问题提出来了，怎样能够改善城西干道周围附近噪音的污染，优化居民楼、学校等大环境系统。

学生3：降低车体本身的噪音；

学生4：让车流在此路段减速通过；

学生5：让车道远离学校……

学生6：修建隔音墙√

教师：隔音墙作用的本质是改变噪音的传播途径，以达到改善污染的目的。

交流讨论

分小组讨论，派代表发言

隔音墙的高度、长度如何考虑？

学生：具体测量噪音严重的程度。

通过实地调查城西干道车流附近学校、居民楼或其他建筑的规模数据来确定；

隔音墙的墙体结构及外形怎样考虑？

学生：隔音墙的墙体结构外形因该市墙体垂直或略向车流一侧倾斜；

墙的头部形状略向内侧适度弯曲；

如果道路两侧的建筑比较高时；修建的隔音墙的高度就要很高，应该建成封闭式的；

墙体内侧表面应该做吸收声音处理。

隔音墙体的主材料怎样选用为好？

学生：利用隔音墙可以将噪音反射到上空，但仅将噪音反射到上空也是不够的，还要使用很好的隔音材料。拿出几套采用不同材料的方案，列表比较说明，在坚固、美观、经济（造价、维修）等因素间权衡、比较、决策。

建造隔音墙的投入与改善车流噪音污染的总效果应如何评价？

学生：从做到投入最小和效果最好；

做必要的验证试验。

教师：系统被改善了系统优化

北京市崇文区的夕照寺和幸福北里紧邻京山铁路，京山铁路进出北京站必经这个居民区，每天有140多列火车通过，在铁路两侧修建了隔音墙。共有1100m长，高度分别是4.0m和5.2m，用隔音材料制成。这一段是距铁路最近，人口最稠密的地段，做建设隔音屏障前后对比监测表明，噪音平均降至61-62分贝，比过去降低8.6-11.4分贝，低于国家规定的70分贝。

但对于类似于香港城市高楼林立的情况，再高速公路两侧如果修建隔音墙必须修得很高才可以，如果墙修得太高，那么抗风暴的能力就会大大减弱，为增加抗风暴能力，选材时就会大大提高成本，这样修建隔音墙就不是合适的优化方法。

教师：系统优化的意义就是以最小的投入，获取系统的最佳效益或最佳功能。

再举例：

如：在蔬菜、西瓜的种植中，要使蔬菜防病和提高产量，要使西瓜抗御低温的能力，就应采用嫁接技术，这是一项增产增收的栽培技术，嫁接的西瓜比自根西瓜增产1倍以上。

如：建筑材料的改进也是一项优化技术，以往建筑物的墙体多采用实心砖，现在采用了空心砖，在保证强度、隔热隔音效果的同时，节省了材料。

教师：对于比较复杂的系统，人们对其特征了解不够，所以需要运用一定的数学的手段描述它，进而找到合适的解决方案。

在前一节的学习中，我们就曾接触到数学模型的问题，比如龙舟赛艇案例分析中，可以根据牛顿第二定律进行定量描述a=F/m，这就是一个描述运动特性的数学模型。

系统建模的目的是要将系统的原型抽象为数学模型，并运用已有的数学方法分析求解得出数学结论，再运用这一结论来解决实际系统中的问题。

案例2：

在江边一侧有A、B两个厂，它们到江边的距离分别是2km和3km，设两厂沿江方向的距离是3.5km，现在要在江边修建一个码头，使得两厂的产品能够顺利过江，问码头应建在什么位置，才能使运输路线最短？

本问题属于系统的优化问题。

学生分析：

根据要求可画出上图，在江边DE上求一点c，使c到A、B两厂的距离之和为最短。

数学模型为：Smin=Ac+Bc

过A点作关于直线DE的对称点A1，连接A1B与DE相交于c，这一点既为所求的码头的地点。

根据相似三角形原理，求得Dc=1.4km，码头建在与A厂到江边垂直距离位置相距1.4km处，运输路线最短。

教师：从“为江边码头选址”这个例子，可以看出优化仅仅靠定性的分析是远远不够的，还需要更多的定量计算才行。

二、总结：

1、系统优化的一般性步骤

①提出需要优化的问题；

如：城西干道噪音污染问题就是需要进行优化的问题；码头的选址也是一个系统优化问题。

②需要收集有关资料和数据，确定变量、建立定量计算方程（数学模型）和约束条件，选择合适的最优化方法

如:具体测量噪音的严重程度；为保持方案可行，必须勘测、预算；建立隔音墙防噪音的数学模型及墙体参数条件，求解数学解；墙体结构与材料与定量计算有关；经费预算包括：购买器材、设备费用；外请工程设计与施工技术人员费用民工费用、机动调动费用……

③验证和实施。

条件校验：逐项校验修路工程所需的人力、物力、财力是否具备。

实施与调整：实施计划的过程

2、影响系统优化的因素

①优化追求的目标要适度。

②希望投入最小，而取得的效益最大

效/耗比性/耗比性/价比（比值越大，就越接近或达到最优化）

③系统优化使离不开条件，条件是否具备直接影响优化。

④某些不确定的或不可预见的因素也会影响系统的优化。

3、最优化方法

最优化方法是系统学中的一个重要方法，它通常是指在一定的人力、物力和财力资源的条件下，使取得的效果（如生产产值、利润、效益等）达到最大，而投入（如能源、资金、人力、时间等）达到最小的一种方法。

①要用定性和定量分析相结合的方法是系统最优化

②坚持系统整体的最优化。运用好权衡理念，舍卒保车，弃车保帅，这是为了保证对弈的最终胜利。

③不间断地寻求最优化，系统的发展具有阶段性，系统的优化是具有相对性的，要遵循系统的动态观点，推动系统不断进步。

教学反思：

在教学过程中，以优化作为教学主线，以案例为载体，一步步分析展开，完成教学任务，达到教学目的。对隔音墙实例可以指导学生对确定的研究问题进行实地参观、测量、调查和向专家咨询，得到第一手材料后，再让学生进行讨论交流，在相互评价、自我评价过程中获得学习的乐趣。

第五篇：农业装备系统优化论文(李德举)

农 业 装 备 系 统 优 化

学院：机电工程学院

班级：06农机（1）班 姓名：李德举 学号：0604107006

浅谈农业装备系统

摘要：农业装备系统通过合理的配置农业机器来降低作业成本，给农民带来了大量的经济利益。同时，优化农业装备系统，使得效益得以最大化，也是新阶段农业技术人员面临的一项重大任务。本人对农业装备带来的成果以及今后的发展方向做了简要阐述。关键词：农业装备，农业装备科技，优化，创新

农业机械化农业现代化的重要标志，农业装备系统优化程度是衡量一个国家和地区农业发展水平的重要标准。只有发展农业装备实现农业机械化，提高农村劳动生产力，才能有效的推进农业产业化和现代化建设。农业装备是实现农业产业结构调整和农村劳动力转移的根本保证。

今年，各地政府高度重视农业机械化的发展，提出了农业机械化要实现追赶跨越式发展，各地农业局提出了，发展农业机械化必须紧紧抓住中央“购置补贴”政策这一历史机遇，加大装备力度实现跨越式发展，全国农业机械化事业获得了很大的发展，促进了农业生产力迅速发展和农民增产增收。全国部分县实现了村村有农机。通过农业购置补贴的项目，农业机械发展空白乡大中型拖拉机、微耕机、手扶拖拉机、起垄机等各型耕耙作业机械。农业机械化跨越式发展迅速提升了农机装备水平，极大地提高全市农业劳动生产力，新增的农机装备、农机具需要大量的农机操作手，农机化的发展将转移出大量农村劳动力，我国许多地区致力于不断拓展劳动力转移等技能培训，保证农民能科学、规范操作使用农机具，提高农机具的作业效率，使农村人力资源通过技术技能培训成为全市技术技能型劳动力产业。

建立现代农业装备优化体系有利于合理配置产业发展各个环节的科技资源和研发力量，形成完善的产业链，提高资金使用效益。

农业装备科技进步是发展现代农业的决定性力量，农业发展的根本出路在科技，最大的潜力也在科技。今后要深入推进农业装备科技体制机制创新，强化现代农业装备技术体系建设，加快农业装备科技创新与应用，促进农业装备科技成果加快向现实生产力转化。加强农业装备科技自主创新，强化技术集成配套，力争在农业高产、优质、专用等品种培育方面取得突破。

农业装备是为农业生产发展服务的，农业不仅具有食品保障功能，而且具有就业增收、生态保护、观光休闲、文化传承等功能。发展现代农业装备，必须把发展粮食生产放在现代农业装备系统建设的首位，同时注重开发农业装备的多种功能，积极发展农业特色经济，向农业的广度和深度进军，促进农业装备系统不断优化升级，构建现代农业产业体系，促进农业增产和农民增收。与此同时，要鼓励农民和社会力量投资现代农业装备，充分发挥农民在建设新农村和发展现代农业中的主体作用，引导农民发扬自力更生精神，增加生产投入和智力投入，提高科学种田和集约经营水平。要综合运用税收、补助、参股、贴息、担保等手段，为社会力量投资建设现代农业装备系统创造良好环境。

另外，加快农业装备系统创新，大力提高农业装备系统创新与推广水平，也是新时期的一项新任务。科技创新是突破资源和市场对我国农业双重制约的根本出路。必须着眼增强农业装备系统自主创新能力，加快农业科技成果转化应用，提高科技对农业增长的贡献率，促进农业集约生产、清洁生产、安全生产和可持续发展。要顺应世界科技发展潮流，着眼于建设现代农业，大力推进农业装备系统科技自主创新，加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，不断促进农业装备系统集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。要加大农业装备系统科技投入，建立农业装备系统科技创新基金，支持农业基础性、前沿性科学研究，力争在关键领域和核心技术上实现重大突破。大力普及节水灌溉技术，扩大测土配方施肥的实施范围和补贴规模，提高农业资源和投入品使用效率。要适应农业规模化、精准化、设施化等

要求，加快开发多功能、智能化、经济型农业装备设施，重点在田间作业、设施栽培、健康养殖、精深加工、储运保鲜等环节取得新进展。要依托重大农业科研项目、重点学科、科研基地，加强农业装备系统科技创新团队建设，培育农业科技高层次人才特别是领军人才。要稳定和壮大农业科技人才队伍，加强农业技术推广普及，开展农民技术培训，积极探索农业装备科技成果进村入户的有效机制和办法，形成以技术指导员为纽带，以示范户为核心，连接周边农户的技术传播网络。要加快农业装备科技成果转化，促进产学研、农科教结合，支持高等学校、科研院所同农民专业合作社、龙头企业、农户开展多种形式技术合作。优化农业机械化区域布局，促进农业机械装备结构优化。根据农业生产实际情况，以地貌形态、农业气候、土地利用结构、区域生产专业化为主要指标，依据发展农业的自然经济条件的相对类似性、现代化农业发展方向的相对一致性，坚持农业区划原则，按照因地制宜、分类指导、经济有效、保护环境的原则，进一步优化区域布局，促进农业机械化发展，进一步优化农机装备结构，积极转变农业机械增长方式，坚持农机装备结构调整与农业产业结构调整相适应，以增量调整带动存量优化，以存量优化促进结构升级，走数量、质量和效益并重、协调发展的道路。坚持在发展中调整优化结构，在结构调整中保持快速发展。在确保农业机械总量稳步增长的前提下，着力调整大中型机械与小型机械、动力机械与配套机械、种植业机械与农村其他各业所需机械的比例。这样才能更好的发挥农业装备系统最大的效能，促进农作物种植结构调整，针对粮食作物、经济作物和饲料作物的区域种植特点，所提供的先进适用的耕作、种植、植保、管理和收获加工的机械与装备；促进农业结构调整、发展畜牧、水产养殖业，所提供的先进适用的饲养加工成套技术装备；为促进农村经济结构调整，大力发展农产品加工业，所提供的先进适用的成套技术装备；为促进农村劳动力就业结构的调整、推进高新技术与劳动密集型产业相结合的现代农业的发展和提高我国农产品国际竞争力，所提供的果蔬、花木等种养、加工、保鲜、储运等设施与设备；为促进农业产业化经营和推动农业机械专业化服务所提供的先进适用的技术装备。

世界上先进的现代化农机装备为世界各地的粮食供应做出了突出贡献，农机装备的作用是有目共睹的。黑龙江垦区建立健全的以深松为主，垄、平、卡相配套，松、旋、耙相结合的蓄水保墒的现代耕作制度取代了传统的连年平翻。按照现代农业发展的需要，近年来，全垦区重点推广应用了与现代农业装备相适应的土壤深松、精密播种、秸秆还田、水稻插秧、侧深施肥、航化作业，以及节油、节水、节肥、节种、节药等20多类100多项农机新技术和新机具，彻底变革了传统的农业生产方式。

北大荒最大的红星现代农机服务中心为我们又一次呈现了农业装备优化的丰硕成果。这里以“立足精准农业，发展现代农机”为理念，通过采用GPS全球卫星定位系统、GIS全球地理信息系统和RS卫星遥感系统，利用网络信息技术，实现所属全部机车统一标准，统一计划，统一调度，统一核算，使农机管理由原来的分散式、粗放式管理转变到现在的“集中化、信息化、网络化”管理。网络成为种植户、有机户、管理人员三方共享的信息源，在第一时间将当日农业生产动态、信息以手机短信的方式传递给每一个驾驶员。

农业装备为增产增收立下了汗马功劳，而对农业装备系统优化这个复杂的工程问题进行研究的工作人员，更是在幕后做出了卓越的努力。但是放眼我国，农业装备的程度与世界发达国家相比还较低，农业装备系统优化的道路还很长。作为一名即将走出校门的大学生，积极参与农业装备的研究与开发，形成新的农业装备系统的优化方案，也是我们农机专业的学生的责任。