1可以自己去维普这类数据库找,肯定能找到相关的论文。自己不想去找的话,可以去淘宝的“翰林书店”店铺,店主应该能帮你下载到这论文 !2中国科学院日地空间环境观测研究网络现状与未来发展 编者按 野外观测研究台站(以下简称野外台站)是开展野外科学观测、试验、研究和示范的基础性平台,在资源、生态、环境领域具有与实验室同等重要的地位,并发挥着不可替代的作用。创新三期,我院将新建“近海海洋观测研究网络”,完善“日地空间环境观测研究网络”、“中国东部城市生态与区域环境监测研究网络”、“中国陆地生态系统通量观测研究网络”。本刊拟从当期开始,以专栏形式介绍上述野外台站网络的建设与发展。 中国科学院日地空间环境观测研究网络现状与未来发展 作者:张鸿翔1 宁百齐2 (1 中国科学院资源环境科学与技术局 北京 100864 2 中国科学院地质与地球物理研究所 北京 100101) 摘要 中国科学院日地空间环境观测网络是在中国科学院地磁台链的基础上建设和发展的,目前涵盖了9个主要的野外站和1个数据中心,它们大部分是国家地球物理台站网络和“子午工程”的骨干站,为我国空间物理和空间天气科学的发展做出了重要贡献。通过院知识创新工程三期的建设,院“日地空间环境观测研究网络”将成为我国日地空间环境观测的研究基地和多学科交叉的研究平台,将在我国日地空间环境地基观测中起到主导和引领作用。 关键词 日地空间环境观测网络,发展 1 发展现状 自上世纪90年代开始,中科院对野外站开始大规模建设,知识创新工程二期是我院野外站重要发展阶段,通过对已有台站资源的整合和完善,重点建成了4大野外台站网络,即中国生态系统研究网络(CERN)、特殊环境与灾害监测研究网络、区域大气本底观测网络与地磁台链。在2006年开始的院创新三期建设中,为应对国内外蓬勃发展的空间物理和空间天气应用研究的需求,以地磁台链现有台站为基础,建立和发展中科院“日地空间环境观测研究网络”是我院野外台站网络建设的一个重要任务。 我院的空间环境台站观测研究始自原中科院地球物理所(现地质与地球物理所),新中国建立不久,在我国著名大气物理和空间物理学家赵九章先生等老一辈科学家的领导下,建立了地磁、电离层和高层大气观测站网,开拓了我院空间环境观测研究工作。目前我院从事空间环境观测的研究所主要有:地质与地球物理所、大气物理所、测量与地球物理所、高能物理所、空间中心和中国科技大学地球与空间学院等,观测研究内容主要包括:地球磁场、重力场、中高层大气、电离层、磁层和宇宙线等日地空间环境。 近年来在国际空间物理研究和空间天气研究的推动下和我国的应用需求下,国内空间环境观测研究出现了一些新的变化:(1)由中科院牵头的国家重大科学工程“子午工程”已经启动,该工程不仅大大促进了我院空间环境观测能力的建设,也推动了国内有关单位空间环境和空间天气观测研究水平的提高。(2)我国科学探测卫星“双星”系统的成功发射和取得的科学成果以及正在预研的“夸父计划”等科学探测卫星计划,有利地促进了地基空间环境探测的发展,特别是我国一系列应用卫星的发射和应用,空间活动日益频繁,如载人航天计划“神舟”飞船系列,探月计划“嫦娥”系列,自主导航卫星计划“北斗”一代、二代系列以及各种通信,军事卫星,都需要对空间环境及变化进行监测、分析和预报,保障各类航天器的空间环境安全。因此,这些需求有力地促进了空间环境观测研究的发展。 目前我院从事空间环境观测研究的重要野外台站有6个,分别是: 北京空间环境国家野外科学观测 研究站 包含四个站,北京主站:觷E,觷N; 漠河子站:觷E,觷N; 武汉子站:觷E,觷N;三亚子站:觷E,觷N,均依托于地质与地球物理所,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站和“子午工程”项目的骨干站。 该站整合了院地磁台链和武汉电离层观测站,沿东经120度子午线,从我国最北端漠河到最南端三亚,纬度间隔约10度均匀布局。从地理位置上看,该台链经过东亚电离层异常区域及蒙古地磁场异常区域,是观测与研究众多地球空间物理现象的“黄金链”。在观测研究内容上,该站以空间环境中涉及的磁层、电离层、中高层大气以及地球磁场为主要观测和研究对象,形成多手段、多参量综合观测,具有同时观测我国空间环境不同经纬度变化、不同空间层次和不同观测参量的能力。其中,设在北京主站的地磁观测于2001年被纳入国际地磁网Intermagnet,是我国首个加入该网的国际基准台;漠河子站对于观测研究来自北极空间环境扰动和能量输入过程有重要作用;武汉子站是观测研究中国电离层地区特性的黄金地带,拥有我国电离层观测60年的连续观测资料,是我国电离层观测历史最长,观测资料最为连续的国际知名台站;三亚子站是观测研究电离层不规则结构和高层大气动力学、电动力学过程的重要区域。该台站以电离层和地磁场变化为主线,具有鲜明的特色和典型的学科与地域代表性。 安徽蒙城地球物理国家野外科学观测 研究站( 觷N, 觷E ) 依托于中国科技大学地球与空间学院,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站,并且“子午工程”的重大设备高空激光雷达也将装备在该站。 该站是由中国科技大学和安徽省地震局于2005年11月联合共建。本站将安徽省地震局对地震、重力、GPS、地电、地磁等方面的观测设备与中国科技大学地球和空间学院雄厚的科研实力相结合,该站对于中国东部构造运动的研究具有重要意义,通过长期积累地电、地磁、形变和重力的观测资料,为安徽及邻近省份的地震活动性、地震预报和地球物理学研究提供可靠的资料;同时监测中高空层大气的物理过程,开展太阳物理与磁层物理的研究,实现固体地球、大气层、磁层的整体综合性观测。 武汉大地测量国家野外科学观测研究 站(简称九峰站,觷N, 觷E) 依托于测量与地球物理所,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站。 该站是我国一个长期的、综合性的大地测量和地球物理观测研究基地,也是目前中国大陆上唯一的国际地潮中心(ICET)重力潮汐国际基准站,亚洲大陆唯一参加全球地球动力学国际合作计划研究的观测站。九峰站拥有多种国际上先进的重力观测仪器和空间大地测量仪器,如动力大地测量观测仪器(超导重力仪、绝对重力仪及LaCoste G型和ET型相对重力仪、人卫激光测距仪(SLR)、全球定位系统(GPS)接收机、欧洲多普勒卫星定位(DORIS)发射机),是目前国内同类观测台站中唯一拥有如此齐备观测条件的台站,也是国际上一流水平的动力大地测量实验观测台站。 西藏羊八井宇宙线国家野外科学观测 研究站(觷N, 觷E) 依托于高能物理所,是科技部首批地球物理国家野外科学观测研究试点站。 该站于1995年被美国《科学》杂志列为中国25个科研基地之一及6个可持续发展的大科学计划之一,被誉为国际上最高品质的地面宇宙射线观测站。观测站于1990年由高能物理所与日本东京大学宇宙线所合作建造,目前,AS?酌阵列探测器已拥有833个探测器、占地约30000平方米;1998年从日本理化所宇宙线研究室引进的28支NM ?蛳64型中子监测器是全球所有正在运行的60个中子监测器中海拔最高、计数率最高的中子监测器;2001年6月中意合作ARGO 1万多平方米的实验大厅落成,2006年6月5000平方米RPC“地毯”式探测器正式投入运行。 海南空间天气国家野外科学观测研究 站(觷N,觷E) 依托于空间中心,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站,同时也是国家“子午工程”项目的骨干站。 该站拥有一批具有世界先进水平的空间天气综合探测仪器,包括电离层DPS-4测高仪、电离层GPS-TEC监测仪、电离层GPS闪烁监测仪和大气电场仪等观测设备,并取得了多年的探测数据。台站主要探测和研究我国低纬度地区电离层、中高层大气和地磁扰动变化及其对太阳活动风暴响应的物理过程,研究其空间天气因果链过程中的作用,建立电离层和中高层大气扰动变化的模型,研究电离层空间天气的预报方法。为探索低纬度和赤道地区空间天气变化规律和建立相关的空间天气模式提供科学探测数据,为我国的通讯、空间飞行和航天活动提供保障。 河北香河大气物理综合观测研究站 (觷N, 觷E) 依托于大气物理所,国家“子午工程”的骨干设备MST雷达将在本站建设。 该站拥有的大中型观测仪器有VHF/ST雷达、双波长天气雷达、多部流动测雨雷达、GPS臭氧探空系统、小气候观测塔、气球跟踪遥测系统及数个雨量自记仪等。香河站是我国中层大气探测研究的重要基地,同时也是华北大气环境监测和大气探测高新技术自主研发的试验基地。 2 取得的代表性成果 中科院的空间环境观测台站的建立对推动我国空间科学研究和应用的发展做出了重要贡献,取得的主要代表性成果有: (1)通过采用高频多普勒台站和电离层测高仪对电离层的长期观测分析,首次创造性地提出了中国地区电离层扰动与青藏高原地形隆起和低涡天气有密切的关系,揭示了中国中部电离层扰动的地区特性,为解释困扰国际空间界60多年的电离层远东异常这一难题提供了重要依据。 (2)利用我国空间环境台站积累的长达半个多世纪的观测资料,并与国际上的同类观测资料结合,采用先进的统计分析方法,对电离层、地磁扰动等空间气候学中涉及的长期趋势、太阳活动变化以及年变化、半年变化等多个方面进行了系统研究。 (3)在我国青藏高原的羊八井宇宙射线观测站,用宇宙射线广延大气簇阵列成功观测到了“宇宙线太阳阴影”的偏移及其随时间的变化,得到世界上最清晰的阴影图像,反映了太阳活动对日地空间磁场的扰动,从而建立了新的在地面上长期持续监测日?蛳地空间大尺度磁场和太阳活动变化的研究方法,推动了太阳活动变化对地球环境影响的多学科交叉研究,使研究太阳活动和行星际磁场变化的关联及探索用于空间环境预报成为可能。 (4)围绕地球潮汐形变的精密确定、大气海洋与重力场耦合机理、地球简正模及其液核共振和地球自转变化等国际前沿领域,创新性提出的“小参数扰动”方法是国际上3种潮汐理论模拟解法之一,国际同行评价认为,这是考虑地球地幔侧向非均匀性最有效的解法。建立了中国大陆东西重力潮汐剖面及沿海重力潮汐剖面、武汉国际重力潮汐基准和重力仪国际标定系统。 (5)在香河大气综合观测站建立了我国自主研制的首台大型VHF/MST雷达,并利用1/4阵能够开展经常性的探测,先后进行边界性观测实验,上对流层?蛳下平流层区域的综合观测实验和大气环境参数垂直分布的观测研究。 3 有关的日地空间环境研究的重要科 学问题及国家需求 重要科学问题 (1)日地空间系统的整体行为与能量传输过程。研究太阳表面、太阳风和地球空间作为一个整体的形态与变化特性,主要是太阳能量辐射与地球空间的响应,特别强调日地空间整体行为中的能量传输过程。 (2)空间天气的产生与发展,日地空间系统中的暴特性。研究日地空间中灾害性扰动过程,主要是太阳爆发及其引起的行星际扰动和地球空间暴(磁暴、磁层亚暴、电离层暴等)相关的空间现象的产生与演化特性。 (3)日地空间系统中各层次的相互作用与相互耦合。主要研究涉及日冕?蛳太阳风的耦合、太阳风对磁层的作用、磁层?蛳电离层耦合、电离层?蛳热层?蛳中高层大气耦合以及电离层?蛳大气层?蛳地表(岩石圈、海洋)的耦合等发生在空间环境各分界面上的各种复杂物理过程。 (4)空间环境气候学特性与模式化。主要研究空间环境及其特征参量的平均特性与长期变化,采用数学物理方法、数学统计方法等建立描述空间环境分布与变化基本模式,用于空间物理研究与空间环境预报。 (5)空间物理中的基本等离子体物理过程。包括等离子体的加速、辐射、波动、不稳定性、非线性以及相关的磁场重联等日地空间重要现象的基本物理过程。 重大国家需求 (1)航天工程安全保障。空间环境中的辐射增强等剧烈扰动过程破坏飞行器的电子器件、中断飞行器与地面的通信联系、威胁宇航员的安全,已成为航天工程的第一杀手。通过空间环境观测为航天工程提供空间环境预报,以便对空间灾害采取必要的规避与保护措施,避免造成了大量的经济损失和人员牺牲。 (2)地面技术系统的安全。空间环境的剧烈扰动可导致高危地区地面电力传输线、输油管道以及通信电缆的损坏。特别是在我国与俄罗斯远东地区的能源联系日渐密切的情况下,这类空间环境的破坏性尤应引起我们的重视。 4 未来发展 日地空间环境观测研究网络的定位 根据国内外日地空间环境观测研究发展情况和趋势,我院的“日地空间环境观测研究网络”的定位是:以地基台网观测研究我国地球空间环境(同时考虑太阳活动和全球变化),形成横跨我国南北具有地磁基本场和变化场、各种尺度电离层结构、不同高度中高层大气物理场的多手段综合观测网络,并具有宇宙线、地球重力和大地动力高精度测量综合观测能力。该网络将成为开展我国地球磁层动力学,电离层结构与扰动传播,中高层大气波动激发与传播,磁层、电离层、中高层大气耦合以及地球各圈层耦合,空间环境预报模式研究等空间物理研究的基础研究平台和长久性观测研究基地。“日地空间环境观测研究网络”的实现,将使我院地球物理、空间物理有关研究内容拓宽,观测研究能力提升,通过观测与研究紧密相结合,使有关学科基础研究在国际上的影响进一步扩大,科研创新能力和竞争能力进一步提升。该网络将成为一个技术综合、管理先进、特色鲜明,在国际有重要影响,在我国日地空间环境地基观测研究上具有引领作用和不可替代地位的“日地空间环境观测研究网络”。 日地空间环境观测研究网络的发展模 式 院“日地空间环境观测研究网络”的实施采取两步走的方式:首先建成由我院的北京空间环境国家野外科学观测研究站(北京主站和漠河、武汉、三亚三个子站构成),安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站,武汉大地测量国家野外科学观测研究站和北京数据中心构成的网络,它以地球经圈为主线,布局合理,由地磁观测、中高层大气观测、电离层结构观测和电离层TEC观测4种可长期连续观测手段,能对我国空间环境有效观测。在仪器实现数字化和自动化综合观测基础上,通过现代网络通信技术,开发相应的数据分析处理软件,实现各台站与北京网络中心的数据实时传输和网上显示能力,将北京数据中心建成一个具有数据收集、处理和共享的交换平台,并与中国地球系统科学数据共享平台等联网。 在第二步发展规划中,将西藏羊八井宇宙线国家野外科学观测研究站、海南空间天气国家野外科学观测研究站和香河大气综合观测站纳入院“日地空间环境观测研究网络”,在羊八井观测站增加电离层、中高层大气与地磁观测,建成世界上最高的具有中国地域特色的空间环境综合观测研究站。将位于海南富克的空间天气观测站与海南三亚的地磁站一道,形成对我国低纬地区空间环境综合观测研究基地。整合香河大气综合观测站等北京地区空间环境相关的台站资源,在北京地区形成从大气、中高层大气、电离层和磁层综合观测研究系统。 日地空间环境观测研究网络未来开展 的工作 (1)利用多点连续,具有高度剖面的电离层结构和扰动观测数据,在中国电离层不同尺度扰动及传播特性,特别是电离层对固体地球和大气各圈层活动响应过程,电离层远东异常成因等重要科学问题上,取得原创性的研究成果。 (2)利用形成的中层大气综合观测网络提供的具有空间、时间和高度变化的数据,揭示出我国中高层中重力波、潮汐、行星波等大气波动激发与传播特性,在中高层大气波动激发传播,中层顶动力过程等有关学科前沿的研究上做出重要创新贡献。 (3)利用综合地球动力测量资料,获得武汉国际重力潮汐基准、中国南北和东西重力潮汐等剖面,结合国际上的地球动力测量数据,在全球重力场潮汐和非潮汐变化特征研究,地球潮汐形变的精密确定、大气海洋与重力场耦合机理、地球简正模及其液核共振和地球自转变化等地球动力学基础研究上取得突破和创新性成果。同时为国家重大工程“中国地壳运动观测网络”中绝对重力测量和我国微伽级绝对重力基准网建立与完善,做出重要贡献。 (4)在院“日地空间环境观测研究网络”所具有的观测数据实时联网和处理的基础上,结合物理模式和数据同化方法,开展我国空间环境,特别是与导航、通信等空间工程密切相关的电离层空间环境的现报和预报方法研究,建立有关示范系统,为我国空间工程应用,满足国家需要做出重要贡献。 总之,院“日地空间环境观测研究网络”通过对有关学科的有机结合,将成为我国和我院日地空间环境观测研究基地和多学科交叉的基础研究平台,在我国日地空间环境地基观测上起到主导和引领作用,在我国所处的中低纬地区的近地空间环境研究,地球各圈层耦合及相互作用的基础性研究中发挥不可替代的作用,并为国民经济发展和国防建设的应用研究做出贡献。 张鸿翔 男,中国科学院资源环境科学与技术局固体地球科学处副处长,副研究员。1972年出生。2001年获得中科院地质与地球物理所地球动力学博士学位。主要从事地幔地球化学和环境地球化学研究,先后参加过国家科技部攀登计划预选项目“地质流体作用及其成矿效应研究”和杰出青年基金“流体-岩石反应体系中稀土元素(和钇)的地球化学”等项目的研究工作,发表科研文章16篇。2002年到中科院机关工作,先后作为主要执笔人撰写报告30余份,发表管理文章10余篇。
应用化学开题报告
论文题目:苯-氯苯分离过程连续精馏塔的工艺设计
一 文献综述与调研报告 :(阐述课题研究的现状及发展趋势,本课题研究的意义和价值、参考文献)
1. 课题的背景
设计是工程建设的灵魂,对工程建设起着主导和决定性的作用,决定着工业现代化的水平。工程设计是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带,工业科研成果只有通过设计,才能转化为现实的工业化生产力。化工设计是一项政策性很强的工作,它涉及政治、经济、技术、环保、法规等诸多方面,而且还会涉及多专业及多学科的交叉、综合和相互协调,是集体性的劳动。先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是工程设计人员应坚持的设计方向和追求的目标。在化工设计中,化工单元设备的设计是整个化工过程和装置设计的核心和基础,并贯穿于设计过程的始终,因此作为化工类的本科生,熟练掌握化工单元设备的设计方法是十分重要的。
精馏是分离液体混合物(含可液化的气体混合物)最常用的一种单元操作,在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。精馏过程在能量剂的驱动下(有时加质量剂),使气、液两相多次直接接触和分离,利用液相混合物中各组分挥发度的不同,使易挥发组分由液相向气相转移,难挥发组分由气相向液相转移,实现原料混合液中各组分的分离。该过程是同时进行传质、传热的过程。
本次设计任务为设计一定处理量的精馏塔,实现苯-氯苯的分离。鉴于设计任务的处理量不大,苯-氯苯体系比较易于分离,待处理料液清洁的特点,设计决定选用筛板塔。本课程设计的主要内容是过程的物料衡算、热量衡算,工艺计算,结构设计和校核。限于作者的水平,设计中难免有不足和谬误之处,恳请老师和读者批评指正。
筛板塔是生产中最常用的板式塔之一。板式塔具有结构简单,制造和维修方便,生产能力大,塔板压降小,板效率较高等优点。其早在1832年问世,长期以来,一直被误以为操作范围狭窄,筛孔容易堵塞而收到冷遇。但是筛孔板结构结构简单,造价低廉,在经济上有很大的吸引力。因此,从20世纪50年代以来,许多研究者对筛孔板塔重新进行了研究。研究结果表明,造成筛板塔操作范围狭窄的原因是设计不良(主要是设计点偏低、容易漏液),而设计良好的筛板塔是具有足够宽的操作范围的。至于筛孔容易堵塞的问题,可采用大孔径筛板一得到圆满的解决。
20世纪60年代初,美国精馏研究公司(FRI)又以工业的规模,使用不同物系,在不同操作压强下,广泛地改变了筛孔直径、开孔率、堰高等结构参数,对筛板塔进行了系统研究。这些研究成果,使筛板塔的设计更加完美善,其中关于大孔径筛板的设计方法属于专利。国内对大孔径筛板也做过某些研究。
FRI研究工作表明,设计良好的筛板是一种效率高、生产能力大的塔板,对筛板的推广应用起了很大的促进作用,目前,筛板已发展成为应用最广的通用塔板。在我国,筛板的应用也日益普通。
可以说,筛板精馏塔是一种传统的精馏塔。早期由于设计方面的原因,曾一度被工业生产所忽视。但由于计算技术的发展,设计水平的提高,筛板塔越来越受到厂家的关注和使用,其优点是设备简单,操作简便,维修方便,制造成本低。
2. 课题研究的现状及发展趋势
气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔,板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为筛板塔、浮阀塔及泡罩塔,而前者使用尤为广泛。
筛板塔是板式塔的一种,其设计意图是一方面使汽液两相在塔板上充分接触,以减小传质阻力,另一方面是在总体上使两相保持逆流流动,而在塔板上使两相呈均匀的错流接触,以获得更大的传质推动力。其内装若干层水平塔板,板上有许多小孔,形状如筛;并装有溢流管或没有溢流管。操作时,液体由塔顶进入,经溢流管(一部分经筛孔)逐板下降,并在板上积存液层。气体(或蒸气)由塔底进入,经筛孔上升穿过液层,鼓泡而出,因而两相可以充分接触,并相互作用。泡沫式接触气液传质过程的一种形式,性能优于泡罩塔。为克服筛板安装水平要求过高的困难,发展了环流筛板;克服筛板在低负荷下出现漏液现象,设计了板下带盘的筛板;减轻筛板上雾沫夹带缩短板间距,制造出板上带挡的的筛板和突孔式筛板和用斜的增泡台代替进口堰,塔板上开设气体导向缝的林德筛板。筛板塔普遍用作H2S-H2O双温交换过程的冷、热塔,应用于蒸馏、吸收和除尘等。
筛板塔是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有:
(1) 结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右。
(2)处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10~15%。
(3)塔板效率高,比泡罩塔高15%左右。
(4) 压降较低,每板压力比泡罩塔约低30%左右。
筛板塔的缺点是:
(1)塔板安装的水平度要求较高,否则气液接触不匀。
(2) 操作弹性较小(约2~3)。
(3)小孔筛板容易堵塞。
目前应用比较广泛的是林德筛板,它由美国联合碳化物公司的林德子公司开发 ,最早应用于要求低压降的空分装置的精馏塔 ,1963 年后开始应用于乙苯-苯乙烯等精馏装置中。20 世纪70 年代有多家公司的120余台减压蒸馏塔采用了林德筛板,其中超过 m 塔径的就有45 台,最大的塔径为 m。林德筛板在普通筛板上有2 点重要改进:一是在降液管液体出口处将塔板向上凸起,二是在塔板上增设了百叶窗导向孔(国内称之为导向筛板)。这种改进增大了有效鼓泡面积,使塔板操作由鼓泡型变为喷射型,在降低液面梯度的同时使气体分布均匀,从而使干板压降减小、雾沫夹带减少、传质效率提高。目前,国内已有10余套装置使用了中运行林德筛板。
精馏是应用最广的传质分离操作,其广泛应用促使其技术已相当成熟,但是技术的成熟并不意味着今后不再需要发展而停滞不前。成熟技术的发展往往要花费更大的精力,但由于其应用的广泛,每一个进步,哪怕是微小的,也会带来巨大的经济效益。正因为如此,蒸馏的研究仍受到广泛的重视,不断取得进展。
提高精馏过程的热力学效率、节省能耗是一贯受到重视的研究领域,分离序列的合成,在用热集成概念和夹点分析方法开发节能的分离过程和优化换热网络,在具体分离过程中合理地应用热泵、多效精馏、中间再沸器和中间冷凝器等实现节能,一直是得到广泛重视的活跃的研究领域。
对于普通精馏难以(或不能)分离的物料,开发萃取精馏和恒沸精馏的分离工艺,将精馏与反应结合开发反应精馏也是个值得重视的研究领域,这对于拓宽精馏的应用范围,提高经济效益有较大意义。
随着精细化工的发展,间歇精馏应用也更加广泛,其研究也得到了应有的重视。开发各种新的操作模式,对于节省能耗和缩短操作时间有明显的效果。塔中持液量的间歇精馏膜模拟计算研究有一定进展,对于设计和指导操作有较大意义。
为开发更可靠的效率和压降等的模型,当前应强调实测数据,尤其是工业规模的测试数据,这是建立和验证模型的基础。六七十年代,美国精馏研究公司等进行了一系列工业规模试验,取得了十分有价值的实测数据,为各种模型的建立和现象认识的深化奠定了重要基础。
精馏的研究工作一直十分活跃,而且不断取得成果。在各种新分离方法得到不断开发和取得工业应用之际,在石油、天然气、石油化工、医药和农产品化学等工业中所起的重要作用不会改变,作为主要分离方法的地位不会动摇。正如费尔在1987年国际精馏会议上指出的:“如果混合物可以应用精馏分离,那么经济上可能有吸引力的方法是精馏。”随着科学技术和工业生产水平的提高,精馏的应用天地十分广阔,重要的通过不断努力,使其技术水平得到进一步提高,使其日趋完善。
3 课题研究的意义和价值
本设计采用连续精馏分离苯-氯苯二元混合物的方法。连续精馏塔在常压下操作,被分离的苯-氯苯二元混合物由连续精馏塔中部进入塔内,以一定得回流比由连续精馏塔的塔顶采出含量合格的苯,由塔底采出氯苯,其中氯苯纯度不低于。
高径比很大的设备称为塔器。塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。它可使气(或汽)液或液液两相之间进行紧密接触,达到相际传质及传热的目的。常见的可在塔设备中完成的单元操作有:精馏、吸收、解吸和萃取等。此外,工业气体的冷却与回收,气体的湿法净制和干燥,以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
在化工或炼油厂中,塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗定额,以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。据有关资料报道,塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例。因此,塔设备的设计和研究,受到化工炼油等行业的`极大重视。
作为主要用于传质过程的塔设备,首先必须使气(汽)液两相充分接触,以获得较高的传质效率。此外,为了满足工业生产的需要,塔设备还得考虑下列各项传质效率。此外,为了满足工业生产的需要,塔设备还得考虑下列各项要求:
(1)生产能力大。在较大的气(汽)液流速下,仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏正常操作的现象。
(2)操作稳定、弹性大。当塔设备的气(汽)液负荷量有较大的波动时,仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作。并且塔设备应保证能长期连续操作。
(3)流体流动的阻力小。即流体通过塔设备的压力降小。这将大大节省生产中的动力消耗,以及降低经常操作费用。对于减压蒸馏操作,较大的压力降还使系统无法维持必要的真空度。
(4)结构简单、材料耗用量小、制造和安装容易。这可以减少基建过程中的投资费用。
(5)耐腐蚀和不易堵塞,方便操作、调节和检修。
事实上,对于现有的任何一种塔型,都不可能完全满足上述所有要求,仅是在某些方面具有独到之处。
根据设计任务书,此设计的塔型为筛板塔。筛板塔是很早出现的一种板式塔。五十年代起对筛板塔进行了大量工业规模的研究,逐步掌握了筛板塔的性能,并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比,筛板塔具有下列优点:生产能力大20-40%,塔板效率高10-15%,压力降低30-50%,而且结构简单,塔盘造价减少40%左右,安装、维修都较容易。从而一反长期的冷落状况,获得了广泛应用。近年来对筛板塔盘的研究还在发展,出现了大孔径筛板(孔径可达20-25mm),导向筛板等多种形式。
筛板塔盘上分为筛孔区、无孔区、溢流堰及降液管等几部分。工业塔常用的筛孔孔径为3-8mm,按正三角形排列,空间距与孔径的比为。近年来有大孔径(10-25mm)筛板的,它具有制造容易,不易堵塞等优点,只是漏夜点低,操作弹性小。
该课题使理论教学与实际应用相结合,有助于提高处理实际问题的能力。通过对该课题的研究,可以加深对精馏过程基本原理的理解,熟练筛板精馏塔的工艺设计方法,培养设计能力。
该过程构造简单,造价低廉,具有足够操作弹性,且具有较强的工程使用价值。该过程的推广和普及,将加速我国工业生产过程节能技术的进步,带动一大批的相关技术和产业的发展。
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中国科学院院士、国家海洋局第二海洋研究所研究员苏纪兰(2001)在论述中国是否参加Argo计划这个问题时明确表示,中国应该积极参加。他指出:(1)我们所担心的无非是南海的问题,但他国军方已在南海经常性地获得大量的各类数据。(2)我们无论参加或不参加Argo计划,南海周边国家或其他国家的非军方机构(科学界或观测业务系统)若要在南海施放Argo剖面浮标,皆需征得各有关国家的同意(包括我国、越南、菲律宾等等),就像国际大洋钻探计划在南海钻孔时所做的一样。(3)未来他国的科研项目所布放的Argo剖面浮标中,最大可能“随波逐流”漂进南海的,应属韩国、日本和澳大利亚等国家有关西太平洋的科研项目在南海以外海区施放的Argo剖面浮标,相比其施放的数目,进入南海的比例也不会很高。(4)Argo计划正在完善之中,我们若积极参加此计划,可以保证我们的意见能反映在其规范之中。(5)积极参与Argo计划,能为我国海洋工作者提供充分参与国际交流合作的机会,能迅速提高我国的海洋科学研究水平。Argo全球海洋观测网建设的原则遵循国际惯例,即共同参与、资料共享。1994年国际上曾在热带太平洋海域建成第一个热带大气海洋观测网(拥有69个锚碇ATLAS浮标),当时因我国大陆未参与施放长期观测浮标,而无法及时获得该观测网发布的实时观测资料,从而使我国海洋和气象学家失去了一次旨在深刻认识和了解发生在热带太平洋的El Nino和La Nina现象以及ENSO对中国大陆气候如何造成影响等问题的机会。而在未来3年内建成的Argo全球海洋观测网,无论从观测浮标的数量、观测覆盖区域,还是观测资料的代表性和应用价值,均明显优于TAO观测网,且其观测资料具有不可估量的科学价值。我国正在开展或即将开展的几个大型调查研究项目,如:我国重大气候灾害的形成机理和预测研究(973项目)、中国近海环流形成变异机理、数值预测方法及对环流影响的研究(973项目)、印度洋-太平洋暖池及其海流系统和海气相互作用前期研究(973前期研究项目)等项目,均要求收集西北太平洋和印度洋海域,乃至整个太平洋和全球海洋中的第一手资料。美国、英国、日本、澳大利亚等国均成立了专门机构收集Argo浮标资料,制定了详细的计划和时间表进行Argo浮标资料的同化方法研究;建设经数据同化后的高精度网格点数据库;并进一步利用同化后Argo资料改进海洋及短期气候预测模式的预报能力。如美国国家环境预报中心(NCEP)、英国Hadley气候中心、澳大利亚气象局(BMRC)等均已将Argo同化资料投入业务预报试运行,虽然还存在一些问题,但已显示出良好的发展前景。截至目前,我国还没有开展这方面的工作。在对Argo浮标资料的变分同化处理和利用其改善长期天气预报和短期气候预测模式的预报能力方面,西方发达国家已先于我们起步。我国必须尽快开展这方面的研究工作,以便有效地提高数值模式的模拟和预测能力,这对我国的社会和经济发展具有重要的意义。此外,由于Argo浮标可在水下长时间随海水流动而漂移,并连续工作,故可方便地获取漂移沿程的大量海洋环境要素资料,对沿海国的权益亦会构成一定的威胁。从这一点来讲,我国也迫切需要掌握和应用这一技术,以便为捍卫国家权益服务。 中国计划在2002~2005年期间投放100~150个Argo浮标,以便建成一个大洋局域观测网。以后则每年投放20~30个浮标,以维持该局域观测网的正常运行。中国ARGO计划总体目标是,通过引进国际上新一代、先进的沉浮式海洋观测浮标(即Argo剖面浮标),施放于邻近我国的西北太平洋海域(少量浮标将视情形布放到南大洋和印度洋海域),建成我国新一代海洋实时观测系统(Argo)中的大洋观测网(布放 100~150个 Argo剖面浮标),使中国成为国际Argo计划中的重要成员国。同时能共享全球海洋中3000个ARGO浮标资料,丰富我国海洋和气象界承担的相关研究项目的资料源,并为该系统的近海观测网建设提供强有力的技术支撑,即通过大洋观测网建设,以此来了解和掌握该高新海洋观测技术的性能和特点,走技术引进、消化吸收和自行研制之路,使未来大洋观测网的维持由国产Argo浮标代替,而近海观测网则完全采用国产Argo浮标组成,最终建成我国自成系统的海洋实时观测网络,为我国的海洋研究、海洋开发、海洋管理和海上军事活动等提供实时观测资料和产品。 中国已于2001年正式决定加入国际Argo计划。中国Argo计划的启动资金由国家科技部资助,并由国家海洋局负责实施,中国气象局和中国科学院等部门及下属有关研究机构将共同参与此项工作。大洋观测网将布设在0°N,130°E至15°N,125°E至23°N,125°E至30°N,130°E至30°N,145°E至0°N,145°E 6点联接的西北太平洋海域内,按国际 ARGO计划的布点原则,初步设计布放约100个ARGO剖面浮标。其他约50个ARGO浮标,将视试验的进展情况,有可能被投放到度洋和南大洋海域。ARGO浮标的布放采用专业调查船、志愿船和海监飞机等海上和空中观测平台实施。2001年底,国家科技部已拨出专款,由国家海洋局第一、第二海洋研究所分别从加拿大Metocean公司和美国Webb公司引进了1个PROVOR型和2个APEX型浮标。前者已经于2002年3月布放于印度洋海域;后者正在择机待放。这2个APEX型浮标按计划将布放在西北太平洋海域。根据计划安排,2002年底前将会在西北太平洋海域再布放 8~10个。国家海洋局海洋技术研究所的资助下,于2000年3月开始着手“自沉浮式中性漂流浮标关键技术研究”,经过短短一年的奋战,初步掌握了Argo浮标的自动沉浮和定深控制两项关键技术。不久,该所在“十五”863项目的资助下,继续对“自持式循环剖面探测漂流浮标”进行开发研制。计划在2004年前完成数台可以在2000m水深大洋中实际使用的Argo浮标工程样机。2002年6月,由该所自行开发研制的第一台“自持式循环剖面探测漂流浮标”样机,已进行了首次海上现场观测试验。中国Argo计划中大洋局域观测网建设所需浮标将主要从国外进口。中国也打算从国外进口主要部件,并在国内组装此类浮标,以便降低浮标成本,以及减小仪器由于长距离运输而导致的损坏和技术故障等。随着首批Argo浮标的投放,中国正在筹建自己的Argo资料中心,以满足对Argo浮标资料接收、处理和分发的需求。同时,将通过GTS和INTERNET网及时发送中国Argo浮标的观测资料和信息等,以便与世界各国共享全球海洋中的Argo浮标资料。国家海洋局还在杭州建立了一个中国Argo信息网站,现已投入试运行。国家海洋局已委托下属海洋研究机构,即国家海洋局第二海洋研究所(杭州)和国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室(杭州)承办第五次国际Argo科学组会议(2003年3月,杭州),以表明中国对国际Argo计划的重视和支持。这一建议已得到2002年3月在澳大利亚霍巴特召开的第四次国际Argo科学组会议全体代表的响应和国际Argo科学组的采纳。中国希望通过承办第五次国际Argo科学组会议,能有更多机会得到国际Argo科学组及各国Argo计划组织和实施者的指导和帮助,加强和密切国际间的交流与合作,以加快国际Argo计划的实施进程,为国际Argo计划的顺利实施和达到预期目的做出中国科学家的贡献。 ·1999年9月26~27日,在杭州举行的中美海洋与渔业科技合作联合工作组第十四次会议上,中美双方在“海洋在全球气候变化中的作用”领域里通过了一个新的合作项目,即“西太平洋和印度洋海洋观测(Argo计划)”。中国开始跟踪国际Argo计划的进展。·2000年3月至2001年3月,国家海洋局海洋技术研究所在“九五”863滚动发展项目的资助下,开展了“自沉浮式中性漂流浮标关键技术研究”,初步掌握了Argo浮标的自动沉浮和定深控制两项关键技术。·2000年5月15~26日,由巢纪平院士为团长的中国海洋考察代表团赴美进行了为期10天的海洋技术考察,对美国Argo计划的进展和实施情况做了较为深人的了解。回国后即向国家科技部和国家海洋局等国家政府部门呈报了“关于Argo全球海洋观测网建设进展情况的考察报告”,建议国家有关部门投入资金,尽早研究和考虑加入Argo全球海洋观测网,以便有权利共享Argo资料。·2000年8月,国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员被接纳为国际Argo科学组(由来自美国。德国、日本、澳大利亚、法国、加拿大、韩国、英国、印度、新西兰和中国等11个国家的16名科学家组成)成员。·2000年11月2~11日,在外国专家局的资助下,美国海洋与大气局国际事务部主任 Rene Eppi先生和美国华盛顿大学海洋学院 Stephen C. Riser教授访问了国家海洋局第二海洋研究所,就Argo计划的实施进展情况和相关技术问题作了4次系列讲座,并就有关技术合作事宜进行了商谈。·2001年3月5~9日,国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员应邀出席了在日本举行的“Argo浮标施放与业务运行论坛”。·2001年3月20~22日,国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员和朱伯康工程师,以及国家海洋局海洋技术研究所余立中高级工程师3人出席了在加拿大召开的第三次国际Argo科学组会议。·2001年12月,国家海洋局海洋技术研究所在“十五”863项目的资助下,继续对“自持式循环剖面探测漂流浮标”进行开发研制。计划在2004年前完成数台可以在2000m水深大洋中实际使用的ARGO浮标工程样机。·2002年1月16日至3月16日,在国际海洋观测组织的资助下,国家海洋局第二海洋研究所刘增宏研究实习员和郭明硕士赴美国华盛顿大学海洋学院和AOML学习有关Argo浮标测试、施放和资料接收及处理技术。·2002年1月26日,中国正式对外宣布加入国际Argo计划;并启动“我国新一代海洋实时观测系统(Argo)-大洋观测网试验”项目。国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员任该项目负责人,其成员来自于国家海洋局下属的第一、第二和第三海洋研究所、国家海洋信息中心、国家海洋预报中心和国家海洋技术中心,以及中国气象局气象科学研究院和中国科学院南海海洋研究所等单位。·2002年3月12~14日,国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员(国际Argo科学组成员)和国家海洋局国际合作司朱文熙副处长(国家观察员)应邀出席了在澳大利亚霍巴特召开的第四次国际Argo科学组会议。这是我国第二次派代表参加国际Argo科学组年会。会议决定,第五次国际Argo科学组会议将于2O03年3月在中国杭州召开。·2002年3月21日,国家海洋局第一海洋研究所于卫东副研究员在执行“印度洋一太平洋暖他及其海流系统和海-气相互作用前期研究”项目期间,在东印度洋14°12′S,114°42′E海域布放了一个PROVOR型Argo剖面浮标。·2002年3月22日,中国从美国Webb研究公司引进的第一批(2个)Argo浮标运抵杭州,并完成实验室各项检测工作,等待航次投放。·2002年4月5日,国家大型科学观测试验(Argo)项目组在国家海洋局第二海洋研究所的支持下,“中国Argo”宣传网页开始面向国内外开放。·2002年4月9日,中国Argo计划协调小组成立,并在北京举行了第一次会议。会议由国家海洋局副局长、国家Argo计划协调小组组长孙志辉主持召开,来自科技部、中国气象局、中国科学院、海军等部门的协调小组成员(或代表)出席了会议。会议决定在协调小组下成立审批工作组、业务发展组和资料工作组。·2002年6月,国家海洋局海洋技术研究所在“十五”863项目资助下自行开发研制的第一个“自持式循环剖面探测漂流浮标”样机,进行了首次海上现场观测试验。·2002年9月,国家自然科学基金委员在《全球变化及其区域响应科学研究计划》中批准了2个与中国Argo计划有关的重大研究项目,即由国家海洋局第一研究所巢纪平院士申报的“太平洋——印度洋暖池动力学和海气相互作用研究”项目和中国气象科学院张人禾研究员申报的“ARGO浮标资料的同化技术及其在短期气候预测中的应用项目”。·2002年9月18-20日,国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员、朱永灵实习研究员和国家海洋预报中心副主任宋学家研究员应邀出席了在加拿大渥太华召开的第三次国际Argo资料管理组会议。国家海洋信息中心郭风义研究员和纪风颖博士列席了本次会议。这是我国第一次派代表参加国际Argo资料管理组年会。·2002年10月20日,Argo大型科学观测试验组在国家海洋局南海分局和“向阳红14”号科学考察船的配合下,在西北太平洋22°01′N,129°27′E海域施放了1个APEX型Argo剖面浮标(浮标编号为:8173;世界气象组织编号为:5900219)。·2002年10月21日,Argo大型科学观测试验组在西北太平洋18°30′N,129°30′E海域再次施放了1个APEX型Argo剖面浮标(浮标编号为:8509;世界气象组织编号为:5900220)。·2002年10月25日,Argo大型科学观测试验组在西太平洋暖池附近海域(15°01′N,136°56′E),为“我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究”项目施放了1个PROVOR型Argo剖面浮标(浮标编号为:28582;世界气象组织编号为:5900221)。这是中国ARGO计划在西太平洋海域布放的首批(3个)剖面浮标,由国家海洋局第二海洋研究所刘增宏和孙朝辉实习研究员负责投放。·2002年10月27-31日,Argo大型科学观测试验组在北京昌平召开的《国家重点基础研究发展规划》“我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究”项目年会上,向与会代表免费发放由该试验组收集和整理的2001年1–12月和2002年1–9月,由国际Argo计划成员国在太平洋海域施放的Argo剖面浮标资料(含测量剖面的经纬度、温度、盐度和压力数据等)。·2002年11月6日,Argo大型科学观测试验组正式对外免费发放收集和整理的2001年1–12月和2002年1–9月,由国际Argo计划成员国在全球海洋(包括太平洋、大西洋和印度洋)中施放的约500个Argo剖面浮标资料(含测量剖面的经纬度、温度、盐度和压力数据等)。该项工作得到了国际Argo科学组成员、加拿大海洋科学研究所H. Freeland教授的大力支持和帮助。·2002年11月15日,国家Argo计划资料工作组成立,并在北京举行第一次会议。会议成立了以国家海洋局环保司为组长的资料工作组,通过了组成人员名单。会议认为由国家海洋信息中心为主,国家海洋预报中心、海洋二所等单位参加,建立中国Argo资料中心,并责成国家海洋信息中心尽快拿出中国Argo资料中心建设的实施方案。·2002年11月16-17日,国家海洋局科技司在杭州组织召开了“Argo大型科学观测试验实施汇报暨学术研讨会”。国家科技部基础研究司马燕合副司长、叶玉江处长以及我国著名海洋和大气科学家苏纪兰院士、黄荣辉院士等应邀出席会议。会议由国家海洋局科技司王殿昌副司长和国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室主任苏纪兰院士分别主持。来自国内海洋和大气科研、教育机构,以及新闻媒体的代表约50余人出席会议。·2002年12月底,中国Argo资料中心中文服务网站正式开通,为Argo用户提供全球Argo资料及其相关信息、产品的服务。同时制作了第一张全球Argo资料数据光盘,正式分发给国内用户,并提供了相应的数据浏览系统。·2002年12月,为了及时发布本试验布放的Argo浮标实时观测资料,在美国华盛顿大学海洋学院Steven Riser教授和Dana Swift工程师的帮助下,Argo大型科学观测试验项目组借助华盛顿大学网站建立了一个Argo剖面浮标信息网页,可浏览我国布放的APEX型剖面浮标的准实时观测资料和浮标动态信息。·2002年12月27日,国家海洋局环保司在北京组织召开了中国Argo计划资料工作组第二次会议,国家海洋局、海军海洋水文气象中心、海军海洋测绘研究所、中国气象局气象中心以及国家海洋局相关业务中心和研究所等成员单位的相关领导和专家出席会议。资料工作组成员听取了国家海洋信息中心就“中国Argo资料中心建设与运行实施方案”征求意见情况和意见修改情况的汇报,审定通过实施方案,确定由国家海洋信息中心具体实施,并列入国家海洋局业务化工作。·2002年12月30日-2003年1月13日,在国家海洋局科技司、国家海洋局第二海洋研究所和国家海洋局南海分局等部门和单位领导的高度重视和大力支持,以及《向阳红14》号船全体船员的密切配合下,Argo大型科学观测试验项目组在西北太平洋海域(北起21°15ˊN,南止6°N,西自125°45ˊE,东止132°30ˊE的一个矩形海域内)执行了一个冬季调查航次,顺利布放了13个Argo剖面浮标(其中6个为APEX型浮标、7个为PROVOR型浮标)。·2003年1月,国家科技部在“国际科技合作重点项目计划”中批准了一个与中国Argo计划有关的重点研究项目,即“太平洋——印度洋暖池的Argo浮标观测研究”,将由国家海洋局第一海洋研究所巢纪平院士、于卫东副研究员和国家海洋局第二海洋研究所许建平研究员主持。·2003年2月4日,国家海洋局海洋技术研究所在“十五”863计划资助下自行开发研制的COPEX型Argo剖面浮标,在南海海域成功进行了海上现场观测试验,获得了宝贵的第一手资料。·2003年2月15日-16日,国家科技合作项目“太平洋——印度洋暖池的Argo浮标观测研究”协调会在青岛召开,科技部基础司陈雄、国家海洋局第一海洋研究所巢纪平和于卫东、国家海洋局第二海洋研究所许建平参加了会议,并就该项目的具体实施达成了共识。·2003年3月3日-6日,第五次国际Argo科学组会议于2003年3月4日-6日在杭州召开。此次会议由中国第二海洋研究所主办,国际Argo计划成员美国、澳大利亚、加拿大、法国、德国、日本、英国、韩国、俄罗斯、印度和中国的代表参加了会议。参加会议的还有国家科技部和国家海洋局有关领导。中国ARGO资料中心也派代表参加了会议。 自Argo计划实施以来,人们对于究竟使用“ARGO”还是“Argo”来命名该计划而感到很困惑。来自权威(Argonautics第七期)的回答是:“ARGO”源自Dean Roemmich教授在1999年海洋观测计划前提出的名为“Array for Real-time Geostrophic Oceanography”项目的缩写,其中文含义为“地转海洋学实时观测阵”。该项目提议与后来Ray Schmitt博士给GOSAMOR(全球海洋盐度观测项目)建议的项目进行合并,随后停止使用缩写“ARGO”,改用“Argo”(Argo源于希腊神话中英雄Jason所乘的船的名字)。Argo科学组强烈建议人们使用“Argo”作为该计划名称。
写作格式【标题】:…… 【作者】:…… (单位全称,所在省 城市 邮政编码) 【摘要】:…… 【关键词】:…… 【正文】:…… 【参考文献】…… 题目科学论文都有题目,不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合,可以设置副题,不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气,不用惊叹号或问号,也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。材料和方法实验结果应高度归纳,精心分析,合乎逻辑地铺述。应该去粗取精,去伪存真,但不能因不符合自己的意图而主观取舍,更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因,不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃,不能只废弃不合己意者。 实验结果的整理应紧扣主题,删繁就简,有些数据不一定适合于这一篇论文,可留作它用,不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图,可以不用图表的最好不要用图表,以免多占篇幅,增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代,不要随意丢弃。 也是比较难写的一部分。应统观全局,抓住主要的有争议问题,从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理,而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论,表明自己的观点,尤其不应回避相对立的观点。 论文的讨论中可以提出假设,提出本题的发展设想,但分寸应该恰当,不能写成“科幻”或“畅想”。按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格,写出实验方法、指标、判断标准等,写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志 对论文投稿规定办即可。结语或结论论文的结语应写出明确可靠的结果,写出确凿的结论。论文的文字应简洁,可逐条写出。不要用“小结”之类含糊其辞的词。这是科学研究论文的写法。范文网上搜得到。
大学生科研论文有以下5种类型:
1.基础理论性论文:这类论文的研究对象是相关领域的概念、理论,而不是实践规律。
2.应用研究型论文:这类论文关注实践,常是在综合运用相关理论的础上,对实践中热点、焦点、难点、疑点问题(尤其是新问题)进行分析,找出问题产生的原因,并提出具体的操作策略或建议。
3.学术争论性论文:这类论文通常针对的是他人公开发表的文章或见解来提出不同的看法,进行具有充分论据的商榷,注重揭示他人研究的不足或错误之处。
4.调查报告型论文:这类论文以调查为基础,从现实中的某一问题出发,通过深入调查、访谈来获取数据,然后进行整理、加工分析,最终将调查结果进行科学的呈现。
5. 文献综述性论文:这类论文以他人成果为研究对象,即归纳,必须对占有的大量素材进行归纳整理、系统介绍和综合分析,使同领城的研究成果层次分明、逻辑清晰。
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可以。土木工程应用研究性论文为了使数据表达的更明白,研究性论文是可以加图纸和计算的。论文是一个汉语词语,拼音是lùnwén,古典文学常见论文一词,谓交谈辞章或交流思想。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术的。
应用语言学作为一门独立的新兴学科和语言学的重要构成部分。下文是我为大家整理的关于应用语言学论文的范文,欢迎大家阅读参考!
EQS在应用语言学中的应用
[摘要]EQS是结构方程模型(SEM)的应用软件之一,它能同时分析多变量之间错综复杂的关系,处理非正态分布和缺失值,具有多重拟合指标。近年来,EQS在应用语言学领域应用较少。文章简要归纳了国内外应用语言学中运用EQS的情况,并介绍了EQS的基本操作原理及建模步骤,此外,运用EQS对中学生学习策略、学习观念及自我效能相关性这一实例进行了建模研究,以期为应用语言学和外语教学的研究提供一些借鉴作用。
[关键词]结构方程模型;EQS;应用语言学;学习策略
引言
结构方程模型(SEM,Structural Equation Modeling)是综合因子分析(Factor Analysis)和路径分析(PathAnalysis)来探索研究变数和因子之间因果关系的一种模型,其最大的特点是应用变量的协方差矩阵(Covariance Matrix)来同时分析多种变量间交错复杂的关系,即利用各潜在的观测因子来探讨因果关系的隐含结构,而传统的线性回归分析只能提供变量间的直接效应而不能显示可能存在的间接效应,以及回避了因共线性而导致出现单项指标与总体出现负相关等无法解释的数据分析结果。结构方程模型最初起源于心理学,后被广泛应用到其他研究领域,例如社会学、经济学、市场分析、应用语言学等。目前应用较为广泛的SEM软件有AMOS、LISREL、EzPATH、EQS等。
一、EQS综述
EQS(Structural Equation Modeling Software)是1986年由Peter M。Bentler开发的一种统计软件。其基本思路为:基于专业理论知识,构建一个关于一组变量间相互关系的假设理论模型。自变量数值通过测量所得,并形成一个自变量协方差矩阵,即样本矩阵。EQS对样本矩阵与假设理论矩阵进行拟合度的检测,若能较好地满足拟合度标准,则说明此假设模型成立;否则,就需要对该假设理论模型反复调整修正以提高拟合度,直至获得较理想的模型为止;若拟合度仍然未达到理想状态,则该否定此假设理论模型。
国外将EQS应用于语言学的研究主要侧重于学习者个体因素研究以及语言测试研究等,前者如Sasaki和Noels分别探讨了二语水平、外语学能及智力间的关系和学习者目标与教师交际能力问的相关性:后者主要有Purpura测试了西班牙语测试因素结构,Stevens探寻了认知及元认知策略与二语测试的关系。此外,在外语教学中的应用有Lee研究了英语写作的有利及不利因素;Gorsuch还将EQS应用在外语教育政策的研究中。
国内这方面的研究仍处于起步阶段,且主要侧重于语言测试。刘宝权、郭晓群较为系统地介绍了EQS在语言评估中的应用。邹申、孙海洋等利用EQS分别对TEM8人文知识部分和职前中学英语教师口语考试进行构念效度验证。彭康洲、李清华应用项目反应理论借助EQS分析2007年TEM4听力理解项目的质量。侯艳萍借助EQS探讨了可能对TEM4阅读理解任务难度产生影响的阅读任务特征变量,其中包括变量的种类、数量、它们的内部因子构念和测量属性以及各个因子贡献率大小。
纵观国内应用语言学研究,研究者多使用LISREL和AMOS,EQS还未全面吸引国内应用语言学研究者的视线。但笔者在实践中发现相对于前两种传统软件而言,EQS灵活性更高,允许自变量有测量误差,变量间可存在协方差;对原始数据可进行直接加工;此外还可分析非多元正态分布,它能更准确地处理更大容量模型,这将为研究者带来更大的便捷。
二、EQS基本概念
包含有两类变量,两种模型和两种路径。两类变量指潜在变量(Latent Variable)和观测变量(Observed Variable)前者为不可直接测量的非观测变量(Unobserved Variable),又称因子,它通常通过多个外显或可观测指标间接推算;后者是通过测量、观测可直接获得的原始数据,又称指标。在EQS路径图中圆形表示潜在变量或因子,长方形表示观测变量或指标。
两种模型即测量模型和结构模型。测量模型(Measurement Model)指观测变量和潜在变量间的关系模型,即指标和因子间的关系模型。结构模型(Structural Model)指潜在变量之间的关系模型。并不是所有的实际应用中都同时存在两种模型,例如在验证性因子分析中,可能只出现包含观测变量和潜在变量的测量模型。
两种路径为自变量(Independent Variable)和因变量(Dependent Variable)之间的路径,以及因变量和因变量之间的路径。在EQS描绘的路径图中,单向箭头表示一个变量直接影响另一个变量,如潜在变量指向指标的单向箭头表示因子负荷,直接指向指标的单向箭头表示潜在变量的误差;双向弧形箭头表示两个变量可能相关;潜在自变量不应有箭头指向,所有指向潜在因变量的箭头来自潜在自变量或其他潜在因变量。
三、EQS的建模步骤
根据Bollen和Long的研究,结构方程建模具有五个步骤:(1)模型构建(Model Specification)、(2)模型识别(ModelIdentification)、(3)模型估算(Model Estimation)、(4)模型拟合(Testing Model Fit)、(5)模型重构(Model Re-Specification)。
1.模型构建
在该步骤,研究者要在已有的理论和专业基础上确定具体的模型,通过EQS模型图和方程来表达该模型各变量间的相互关系,根据各变量对模型的路径参数进行模型估算,查看并评估各因子、潜在变量间的各种关系,并通过数据检验模型整体的拟合度。 2.模型识别
Kunnan认为在模型识别阶段会时会出现三种情况:(1)模型不可识别(Under-identified),即不能从协方差矩阵中估算出一个或多个参数的情况;(2)模型正好识别(Just-identified),可估算出所有参数的情况;(3)模型超识别(Over-identified),可有不止一种方法估算出所有参数的情况。因参数估算计值不稳定,模型识别不足的情况不能信赖。只有增加制约参数,才可达到正好识别或超识别这两种可以接受的模型。
3.模型估计
根据自变量的方差协方差模型估算所有参数的估计值,使模型再生矩阵与样本协方差矩阵间的差异渐进最吻合状态。目前最常用的估算方法是最大似然法,要求数据等距且多变量正态分布。EQS系统有个强韧选项(Robust Option)生成Satorra-Benfle卡方值,可获得一个比其他统计量更接近的分布。即使分布假设不能满足,出现非多元正态分布,强韧标准误在大样本中也可接受。EQS为所有变量、因子及变量因子间的误差设定了标准,从而固定了参数,获得新的估算值。
4.模型拟合
模型拟合是检测假设模型矩阵与样本矩阵在多大程度上的拟合,即检测模型的拟合度。因其中一个重要统计指标卡方值较敏感,容易受到样本大小的影响,所以在实际操作中还得考虑样本数据大小对模型拟合度所产生的影响。根据以往的研究经验,理想模型拟合度的参照标准如表1。
5.模型重构
若模型拟合度与各标准量范围差异较大或个别指标不理想,则该模型构建有误,需重构。重构时需检验两组估计值:第一组为具有显著意义的参数估计值,将没有显著意义的参数估计值设为0,但需在足够的专业理论基础上才可进行。第二组为残余值矩阵,若个别变量残余值较大,如大于或等于,则该变量未设定好;若较多变量残余值都较大,则该模型整体构建有误。在此过程中EQS系统的LM-检验和W-检验功能可对模型重构提供进一步的帮助信息。但每个参数及变量之间的相互关系非常密切,任何一处的改动都可能对总体模型产生较大的影响。因而每个参数的调整都需重新估算,得出新的模型拟合指数,直至获得最终的理想模型为止。
四、EQS在应用语言学中的应用实例
笔者曾运用EQS研究了中学生英语学习策略、学习观念和自我效能的相关性,下文将予以展示。本研究首先通过问卷调查的方式对某中学109名高二被试者进行测试。问卷由三部分组成:第一部分是Oxford设计的《英语学习策略量表》,它由记忆策略、认知策略、补偿策略、元认知策略、情感策略、社会策略等6个要素50个项目组成;第二部分是Horwitz设计的《语言学习观念调查表》,包含外语学能、语言学习难度、语言学习性质、学习与交际策略、动机观念等5个要素34个项目;第三部分是德国心理学家Schwarzer和Jerusalem设计的《自我效能量表》,包含1个要素10个项目。
收集了调查数据后,我们运用EQS对数据进行分析。首先打开EQS界面,新建一个原始数据库文件,设定应变量名称及数目,输入原始数据。三个量表所测量的12个要素为自变量,学习策略、学习观念和学习效能不可直接测量,需通过各量表12个要素间接测量,则为潜在变量。其次,对EQS作包括描述性分析、回归分析、相关分析、因子分析、误差分析在内的描述性统计,以观察样本整体情况。然后对EQS作验证性统计,即因子模型统计分析。根据已有的专业知识,构建初始模型如图1。
EQS运行后所得各拟合指数结果见表2。
按理想模型拟合度的参照标准,该模型并未达到可接受的理想模型程度。根据二语习得中学习策略、学习观念及自我效能的有关理论和最大标准化残差(Largest Standardized Residuals)所提供的修正指数(参见表3),通过设定自由参数和在模型的多组误差间增添多条双向箭头的路径以建立相应误差变量间的协方差矩阵,反复修正之后得到较理想的模型(如图2)。修正模型拟合效果指标如表4,该模型拟合度较高,可接受。
学习策略、学习观念和自我效能之间具有高度的相关性,但各自的路径强度却有所区别。相对于自我效能而言,学习观念对学习策略的影响更大(>)。学习策略、观念及效能的各个因素相互之间也具有不同程度的相关性,所以在平时的英语教学和学习中,既要在整体上注意对学习策略的选择、加强对学习观念的引导,注重对自我效能的提高,又要对具体的学习策略如补偿策略、记忆策略、认知策略以及语言难度和学习动机等方面有充分的认知,才能更有效地引导学习者的英语学习。
五、结语
本文介绍了EQS统计软件的基本操作原理及步骤,并通过对中学生英语学习策略、观念及自我效能间相关性的模型构建、拟合、重构、修正等过程,最终创建出满足各项指标的修正模型。结果发现学习策略、学习观念和自我效能之间高度相关,但相关强度有差异。学习者较多使用补偿、认知、记忆策略,较少使用社会策略。观念的学能和动机对学习策略的影响较大。在结构方程模型软件中,EQS更易操作,灵活性更高,能更准确地处理大容量多维度变量模型,尤其在处理非正态分布和有缺失值数据中效果良好,且允许变量测量误差和协方差的存在。EQS评估模型拟合指标的多重性可以为应用语言学中多因素间多维量化提供更准确、科学、直观的信息,具有广阔的应用前景。
应用语言学质化研究发展综述
【摘要】1960年开始,应用语言学作为一门独立的新兴学科和语言学的重要构成部分,应用语言学除了涉及语言教学外,还涉及结合语言和心理学、自然和社会等学科。而应用语言学质化研究逐渐成为人们关注的焦点。由于我国应用语言学质化研究的方式较为生疏,与量化研究相比要落后。因此,本文通过简要介绍应用语言学,对应用语言学质化研究遇到的问题进行分析,并针对应用语言学质化研究方式及重点方向进行了阐述。
【关键词】应用语言学;质化研究;发展
在应用语言学中,量化与质化问的差别在于它们主、客观的不同,以及文字和数字的不同等。这种差异间的研究主要是针对知识本质和本质问理解与信念的不同研究范式。这两种范式占据着后实证主义、解释主义地位。随着应用语言学的深入研究,质化研究方式主要有:语篇分析和个人叙述、人种志和专题陈述,以及互动分析等。例如:日记和传记研究、访谈和课堂互动分析等。新世纪的到来使应用语言学研究偏向量与质方式的融合和巩固。
一、应用语言学
19世纪初,语言理论方面的研究和应用方面的研究开始分化。19世纪叶末,.博杜恩·德·库尔德内提出了应用语言学这个概念,但没有得到广泛的注意。20世纪以后,语言科学得到了进一步的发展,应用范围空前扩大,语言应用方面的研究和理论方面的研究明确地区分开来,应用语言学这个名词开始广泛运用,并促成了应用语言学和理论语言学的分化。
从广义的角度来分析,应用语言学主要是将语言学的知识在其它学科领域问题解决中得以应用。换句话来说,就是跨学科实现问题的解决。
从狭义的角度来分析,应用语言学主要是专门的语言教学,尤其是外语和第二语言的教学。其应用的知识有:语言理论与描述、相关语言学科,以及相关语言教学学科。主要涉及语言的模式,描绘语音和语法、语义和语用,及词汇等,在语言学边缘的学科,以及一些不是语言学,但与语言学教育学紧密联系的学科。
二、应用语言学质化研究遇到的问题
时代的发展必然对应用语言学的研究有着不断扩大与变换的影响。由于应用语言学具有跨科学性和实验性,以及开放性,因此,应用语言学质化研究所遇到的问题更具挑战性。
其一,在应用语言学质化研究中,由于相关学科知识的缺乏,使语言学质化研究受到严重的阻碍。例如:很多从事英汉语言教学的工作者和教师,常常因为自己对英、汉知识的缺乏,而放弃该领域的发展,因而影响到语言学科的发展。标准语的建立和规范化,文字的创制和改革。建立通用于各方言区的标准语是很重要的。应用语言学要解决的问题是如何选好这种标准语的基础方言和标准音。为无文字的语言创制文字时,基础方言和标准音更是重要的依据。文字改革包括文字系统(字母表、正词法和标点符号)的部分改进和彻底更换。标准语的建立只是语言规范化的开始。为了确定语音、语法、词汇规范,需要编出相应的正音词典、规范语法和各种类型的词典。
其二,应用语言学作为新的学科,它在理论基础上还不够完善,使质化研究的任务更为艰巨。尽管我国许多学者对应用语言学质化的研究有了一定的理论成果,但是应用语言学是否加大理论范式的建构,任然需要以多学科做后盾的理论研究。词汇是语言中变化最快的部分,新词新义不断涌现。及时、准确地把这些新词新义固定在词典中,指导人们如何运用,这是辞书对语言规范化最有效的影响。
三、应用语言学质化研究方式及重点方向
1、应用语言学质化研究方式
在应用语言学质化研究方式中,主要有:语篇分析和个人叙述、人种志和专题陈述,以及互动分析等。其中,语篇分析和个种志是目前语言教学研究中使用最多的。
其一,语篇分析。语篇分析主要是通过对真实口语语篇进行考察的一种研究,始于社会学,例如:在第二语言习得和口语测试,及技巧等教学方面研究中都有展现。语篇分析者是种处于兴趣的社交行为,而语言学者是以研究语言本身为重点的行为。语篇分析者认为语言是与语用结合的系统,它将语法和词汇等都作为可操纵的资源。总的来说,其语篇分析的对象主要是在交际中有秩序、有组织的交谈,确保社交行为的顺利进行。也可以视为站在交际者的角度,将社交行为进行发现和描述。突出内在机制。一般来说,语篇分析主要是利用语篇样本中的示例,描述和追踪交际的优势、分析和理解,已达成共识。其质化思想:交际中的秩序与以往的主导观点和研究的方向与目的完全相反;交际的过程真实语料誉写和分析不可缺少;分析的方式必须有实证资料的理论。
在以往应用语言质化语篇分析发展的最初阶段,只能通过录音的方式记录下口语语言资料,随着时代的发展,口语语言资料开始有图片和视频,以及非语言式的交际资料。根据语篇分析研究表明,语言学界开始对非语言线索的详细记录产生了争执。尤其是技术的发展与语篇分析的结合,技术的不断影响着语篇分析研究。
其二,人种志。人种志主要是对某文化群体的行为和语言,以及互动等进行的深度研究,属于人类学,并与自然学紧密联系,例如:深入发现人们的实际所做与应该做之间存在的矛盾等。在研究前详细描绘了研究对象的文化背景。在研究的同时,研究者必须与群体保持一定的认知距离,为了更准确的获取客观性。同时研究者必须反思自身所存在不同假想,以保持客观研究的态度。在自然背景下对群体的形体和表述进行研究,并深入群体,利用各种不同的方式对研究的资料进行采集、实验。其研究资料来源于非结构式的访谈。涉及的研究规模较小,数据分析通常涉及研究人员研究对象本身各自的行为意义的理解和解释。
2、应用语言学质化研究的重点方向
应用语言学质化研究的重点方向在于对教学方式与教师认知的研究。前者教师对交际教学观念和方法层见叠出,但结果是不一样的。除此之外,在听、说、读、写等教学方面研究中质化的应用也很普遍。在写作上,进行访谈和记录、日志和观察等采集的方式。听力上,以听力策略和技巧为主,融合了量与质。例如:Markee通过小组方式巧妙进行了非任务交谈,并且顺利进行任务与非任务交谈之间的变换。后者,由于教师是思考和积极的决策者,教学主要建立在实际导向和背景等不同思想和知识上的研究。
其认知研究内容一般为:教师认知和教育、认知和课堂教学,以及认知和语言学习等。虽然研究方式,出现了问卷为主的量化研究,但是绝大多教师认知都是利用质化研究。在教师认知研究中,量化和质化间主要出现争议的问题,量化研究多依靠问卷的方式来认知,并没通过实际考察因此受到批评。而质化研究利用回忆解说和启发式回顾、书面形式,以及课堂观察和访谈等进行资料的收集。同时,为抓住到隐形的认知过程,还需更进一步的研究。
总而言之,在应用语言学质化研究中,我国在提倡科学超越经验研究的同时,还要重视实证主义存在的缺陷,将质化研究进行规范,避免出现对学术范式的影响。虽然应用语言学质化研究在我国地位并不牢固,但是,在国外的研究中,已经占有牢固的地位。因此,就针对我国外语的语言质化研究来说,在掌握实践和质化方式的前提下,对混合方式的思考和时间应用,将对我国应用语言质化研究具有非常重要的意义。
本科应用研究类论文可以不用算法。根据查询相关公开信息,应用研究:指为获得新知识而进行的创造性的研究,它主要是针对某一特定的实际目的或目标。应用研究是为了确定基础研究成果可能的用途,或是为达到预定的目标探索应采取的新方法(原理性)或新途径。其成果形式以科学论文、专著、原理性模型或发明专利为主。用来反映对基础研究成果应用途径的探索。
1、学术型论文:是某一学术课题在实验性、理论性或预测性上具有的新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录,或是某种已知原理应用于实际上取得新进展的科学总结,
学术论文应提供新的科技信息,其内容应有所发现、有所发明、有所创造、有所前进,而不是重复、模仿、抄袭前人的工作。
2、应用型论文:是指以应用型为定位,具有的新的科学研究成果或创新见解和知识的科学总结。
主要特点
科学性
学术论文的科学性,要求作者在立论上不得带有个人好恶的偏见,不得主观臆造,必须切实地从客观实际出发,从中引出符合实际的结论。在论据上,应尽可能多地占有资料,以最充分的、确凿有力的论据作为立论的依据。在论证时,必须经过周密的思考,进行严谨的论证。
创造性
科学研究是对新知识的探求。创造性是科学研究的生命。学术论文的创造性在于作者要有自己独到的见解,能提出新的观点、新的理论。
这是因为科学的本性就是“革命的和非正统的”,“科学方法主要是发现新现象、制定新理论的一种手段,旧的科学理论就必然会不断地为新理论推翻。”(斯蒂芬·梅森)因此,没有创造性,学术论文就没有科学价值。
理论性
学术论文在形式上是属于议论文的,但它与一般议论文不同,它必须是有自己的理论系统的,不能只是材料的罗列,应对大量的事实、材料进行分析、研究,使感性认识上升到理性认识。
一般来说,学术论文具有论证色彩,或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史唯物主义和唯物辩证法,符合“实事求是”、“有的放矢”、“既分析又综合” 的科学研究方法。
平易性
指的是要用通俗易懂的语言表述科学道理,不仅要做到文从字顺,而且要准确、鲜明、和谐、力求生动。
专业性
是区别不同类型论文的主要标志,也是论文分类的主要依据。
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机器人控制技术论文篇二 智能控制在机器人技术中的应用 摘要:机器人的智能从无到有、从低级到高级,随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机技术、 网络技术 、人工智能、新材料和MEMS技术的发展,智能化、网络化、微型化发展趋势凸显出来。本文主要探讨智能控制在机器人技术中的应用。 关键词:智能控制 机器人 技术 1、引言 工业机器人是一个复杂的非线性、强耦合、多变量的动态系统,运行时常具有不确定性,而用现有的机器人动力学模型的先验知识常常难以建立其精确的数学模型,即使建立某种模型,也很复杂、计算量大,不能满足机器人实时控制的要求。智能控制的出现为解决机器人控制中存在的一些问题提供了新的途径。由于智能控制具有整体优化,不依赖对象模型,自学习和自适应等特性,用它解决机器人等复杂控制问题,可以取得良好效果。 2、智能机器人的概述 提起智能机器人,很容易让人联想到人工智能。人工智能有生物学模拟学派、心理学派和行为主义学派三种不同的学派。在20世纪50年代中期,行为主义学派一直占统治地位。行为主义学派的学者们认为人类的大部分知识是不能用数学方法精确描述的,提出了用符号在计算机上表达知识的符号推理系统,即专家系统。专家系统用规则或语义网来表示知识规则。但人类的某些知识并不能用显式规则来描述,因此,专家系统曾一度陷人困境。近年来神经网络技术取得一定突破,使生物模拟学派活跃起来。智能机器人是人工智能研究的载体,但两者之间存在很大的差异。例如,对于智能装配机器人而言,要求它通过视觉系统获取图纸上的装配信息,通过分析,发现并找到所需工件,按正确的装配顺序把工件一一装配上。因此,智能机器人需要具备知识的表达与获取技术,要为装配做出规划。同时,在发现和寻找工件时需要利用模式识别技术,找到图样上的工件。装配是一个复杂的工艺,它可能要采用力与位置的混合控制技术,还可能为机器人的本体装上柔性手腕,才能完成任务,这又是机构学问题。智能机器人涉及的面广,技术要求高,是高新技术的综合体。那么,到底什么是智能机器人呢?到目前为止,国际上对智能机器人仍没有统一的定义。一般认为,智能机器人是具有感知、思维和动作的机器。所谓感知,即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力。如装配作业,它要能找到和识别所要的工件,需要利用视觉传感器来感知工件。同时,为了接近工件,智能机器人需要在非结构化的环境中,认识瘴碍物并实现避障移动。这些都依赖于智能机器人的感觉系统,即各种各样的传感器。所谓思维,是指机器人自身具有解决问题的能力。比如,装配机器人可以根据设计要求,为一个复杂机器找到零件的装配办法及顺序,指挥执行机构,即动作部分去装配完成这个机器,动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。因此,智能机器人是一个复杂的软件、硬件的综合体。虽然对智能机器人没有统一的定义,但通过对具体智能机器人的考察,还是有一个感性认识的。 3、智能机器人的体系结构 智能机器人的体系结构主要包括硬件系统和软件系统两 个方面。由于智能机器人的使用目的不同,硬件系统的构成也不尽相同。结构是以人为原型设计的。系统主要包括视觉系统、行走机构、机械手、控制系统和人机接口。如图1所示: 视觉系统 智能机器人利用人工视觉系统来模拟人的眼睛。视觉系统可分为图像获取、图像处理、图像理解3个部分。视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。早期智能机器人使用光导摄像机作为机器人的视觉传感器。近年来,固态视觉传感器,如电荷耦合器件CCD、金属氧化物半导体CMOS器件。同电视摄像机相比,固体视觉传感器体积小、质量轻,因此得到广泛的应用。视觉传感器得到的电信号经过A/D转换成数字信号,即数字图像。单个视觉传感器只能获取平面图像,无法获取深度或距离信息。目前正在研究用双目立体视觉或距离传感.器来获取三维立体视觉信息。但至今还没有一种简单实用的装置。数字图像经过处理,提取特征,然后由图像理解部分识别外界的景物。 行走机构 智能机器人的行走机构有轮式、履带式或爬行式以及类人型的两足式。目前大多数智能机器人.采用轮式、履带式或爬行式行走机构,实现起来简单方便。1987年开始出现两足机器人,随后相继研制了四足、六足机器人。让机器人像人类一样行走,是科学家一直追求的梦想。 机械手 智能机器人可以借用工业机器人的机械手结构。但手的自由度需要增加,而且还要配备触觉、压觉、力觉和滑觉等传感器以便产生柔软、.灵活、可靠的动作,完成复杂作业。 控制系统 智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。现在的冯?诺曼结构作为智能机器人的控制器仍然力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现,智能机器人的处理能力会更高。机器人会出现更高的钾能。 人机接口 智能机器人的人机接口包括机器人会说、会听以及网络接日、话筒、扬声器、语音合成和识别系统,使机器人能够听懂人类的指令,能与人以自然语言进行交流。机器人还需要具有网络接n,人可以通过网络和通讯技术对机器.人进行控制和操作。 随着智能机器人研究的不断深入、越来越多的各种各样的传感器被使用,信息融合、规划,问题求解,运动学与动力学计算等单元技术不断提高,使智能机器人整体智能能力不断增强,同时也使其系统结构变得复杂。智能机器人是一个多CPU的复杂系统,它必然是分成若干模块或分层递阶结构。在这个结构中,功能如何分解、时间关系如何确定、空间资源如何分配等问题,都是直接影响整个系统智能能力的关键问题。同时为了保证智能系统的扩展,便于技术的更新,要求系统的结构具有一定开放性,从而保证智能能力不断增强,新的或更多传感器可以进入,各种算法可以组合使用口这便使体系结构本身变成了一个要研究解决的复杂问题。智能机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配,确定一个智能机器人或多个智能机器人系统的信息流通关系和逻辑上的计算结构。对于一个具体的机器人而言,可以说就是这个机器人信息处理和控制系统的总体结构,它不包括这个机器人的机械结构内容。事实上,任何一个机器人都有自己的体系结构。目前,大多数工业机器人的控制系统为两层结构,上层负责运动学计算和人机交互,下层负责对各个关节进行伺服控制。 参考文献: [1]左敏,曾广平. 基于平行进化的机器人智能控制研究[J]. 计算机仿真,2011,08:15-16. [2]陈赜,司匡书. 全自主类人机器人的智能控制系统设计[J]. 伺服控制,2009,02:76-78. [3]康雅微. 移动机器人马达的智能控制[J]. 装备制造技术,:102-103. 看了“机器人控制技术论文”的人还看: 1. 搬运机器人技术论文 2. 机电控制技术论文 3. 关于机器人的科技论文 4. 工业机器人技术论文范文(2) 5. 机器人科技论文
机器人的优点机器人是一个现代化的技术,今天的大部分东西都正在与自动化的机器人的帮助。以先进的技术是对人类的依赖有所降低,在很大程度上感谢。机器人有许多优点和一些限制。自动化程序的最大的优点之一是结果的准确性。一个错误的机器人去的机会非常有限,而且作为一个进程,这件事可能会失败或得到执行,以完美。机器人被用来在几个行业,如汽车,医药,家用电器和几个。最复杂的机器可组合使用机器人。机器人也发挥相当一个在医药行业中的重要作用。从准备药物表演手术简单的任务。然而,实际药水是手术和其他进程不能留给机器人和人类干扰是不可避免的存在。机器人是非常有利的几种途径,一种人。例如,在许多人不适合工作的地方,如化工厂,或药品和接触某些化学品不断未必是人类...但是。机器人有许多优点和一些限制。机器人被用来在几个行业机器人的优点机器人是一个现代化的技术。当涉及到处理有害物质的机器人更适合。一个错误的机器人去的机会非常有限。今天,机器人还用于发射卫星和旅行到一个完全不同的星球。最复杂的机器可组合使用机器人,或药品和接触某些化学品不断未必是人类良好的条件。然而,并正在与平价与人类智慧的设计。机器人也发挥相当一个在医药行业中的重要作用。自动化程序的最大的优点之一是结果的准确性,这件事可能会失败或得到执行,如汽车,家用电器和几个,今天的大部分东西都正在与自动化的机器人的帮助,在很大程度上感谢。机器人正在发射火星探索地球,而且作为一个进程,如果这些责任是自动使用的机器人。机器人是非常有利的几种途径,如化工厂。有利也有类似的机器人应用在其他一些行业,医药,以完美。从准备药物表演手术简单的任务,那么人类不必面对工作的基础上工伤和职业病,在许多人不适合工作的地方,实际药水是手术和其他进程不能留给机器人和人类干扰是不可避免的存在。例如,一种人。以先进的技术是对人类的依赖有所降低
属于应用研究应用研究,是指为获得新知识而进行的创造性研究,主要针对某一特定的目的或目标。应用研究是为了确定基础研究成果可能的用途,或是为达到预定的目标探索应采取的新方法(原理性)或新途径。其成果形式以科学论文、专著、原理性模型或发明专利为主。用来反映对基础研究成果应用途径的探索。
应用研究是科学论文题目性质,应用研究是将基础研究所产生的知识,设法应用到解决人类实际的问题上。具有特定的实际目的或应用目标,研究结果一般只影响科学技术的有限范围。研究成果的表现则更加多样化,除了文章还有专利、产品等诸多形式。
此类学术论文的一大特点就是实证性很强,其成果是特定基础理论在特定领域进行实践运用而产生的结论,虽然其创新度不是特别高,但却能检验基础理论的正确性、科学性和合理性,同时还能不断拓宽基础理论的应用领域和指导范围。
应用研究学术论文书写注意
应用研究学术论文的研究方法一般以实证方法为主,它必须通过若干实证方法,如调查法、观察法、行为法、统计法、测量法等去获取特定研究对象的实证数据,再根据一定数据模型进行数据分析并得出实证结论,然后结合特定学科的基础理论通过逻辑推理得出应用对策建议。
在这一创新过程中杜威实用主义哲学的“大胆假设,小心求证”思想应该是这一创新模式的核心。根据基础理论的基本原理大胆假设该理论在特定实践层面的应用成效,再利用实证方法去获取大量实证数据。