第一篇：多車型翻車機系統優化設計論文

1、多車型翻車機系統在港口的應用及問題

1.1多車型翻車機系統在港口的應用

經過發展后的現代化多車型翻車機在實際操作工作中的應用越來越廣泛，其起到的作用來越來越重要。特別是對我國港口在大型大宗貨物運輸裝卸方面，其重要程度不言而喻。像目前港口的大宗松散貨物的運輸裝卸，多采取傾倒的方式來對其進行卸車，在這種情況下的卸車的效率是比較高的。隨著翻車機系統的不斷發展，其設備機器和規模也越來越龐大。隨之而來的改變就是翻車機的結構構造和卸車方式上的不同。目前翻車機有多種不一樣的機型和種類。主要有KFJ—1型側傾式翻車機；M2型轉子式翻車機；C型轉子式翻車機等。現代化的轉子式多車型翻車機主要為齒輪來進行的轉動。目前多用于生產規模較大的物流運輸公司，特別是港口在卸載大宗貨物方面，起到了不可替代的作用。但是，受限于發展技術水平的影響，其相關的一些設計技術還不完善，所以，我國港口在卸載貨物物料的時候，速度不能得到保障，有時候還得一定程度上借助于人力勞力的幫助。翻車機它是翻車機系統的主體，在整個翻車機卸載系統中，如何發揮其最大效果關鍵是取決于翻車機的內部構成及結構設計。

1.2多車型翻車機系統在港口應用中的問題

首先，因為多車型翻車機這種超大型的機械設備機體比較大，同時結構也相當復雜，再加上不少港口的機械設備更新不及時，使用的多是過于陳舊的機械設備，就比如說轉子式驅動翻車機，它就是采用的鋼絲繩來進行傳動，雖然整體來看結構比較簡單、輕便，但是其中的鋼絲繩容易磨損、使用壽命也比較短，不利于工作運行效率的提高。其次，我們也都知道港口的地理位置，由于其特殊的天氣狀況等自然氣象環境，像一些性能并不是很好的機械設備，則會非常容易造成傷害、磨損、腐蝕等現象。例如南京的浦口碼頭，以前經常會發生一些機械故障。因為有的翻車機入口坡度比較大，一般的機車已經無法頂送。但是，后來經過研究技術人員的優化改造，開發出了———鐵牛推送裝置。

2、關于多車型翻車機系統的優化設計方面的探究

2.1多車型翻車機電動力系統的優化設計

翻車機系統主要有三套性能在各方面都不一樣的機器系統設備。它們是翻車機驅動；推車機驅動；定位車驅動。在設計方面應該加強注重系統的性能設計和控制。上一部分在問題中也提到了“鐵牛推送裝置”，鐵牛推送裝置在港口作業中比較普遍，作業方式多樣化，相比較于傳統的單一的機車頂送作業方式，使作業效率得到極大的提高和改善。

2.2對多車型翻車機作業工藝過程中檢測裝置的設計進行優化

為了更好地滿足定位車在翻卸過程中不摘鉤的翻車機車型工藝，以便更好的來保證定位車和其它車廂之間的聯接，所以應當在檢測裝置等方面不理想的部分進行合理的優化及其工藝改造。

2.3多車型翻車機控制系統的優化設計

根據我國的在多車型翻車機作業的模式的認識上，可以知道翻車機系統應用的具體子系統：Con-troILogix控制器；上位機系統；用戶操作站點；Flex遠程控制網絡等。這些都是最基本的條件，也是翻車機系統進行工作的前提。為了能更好地提高其系統的運行效率，通過研究翻車機相關控制系統的設計，更有助于系統整體對多車型翻車機的控制操作。

3、結束語

多車型翻車機是在適應人類社會生產力發展的需求下而出現的。它取代了以往在卸載貨物的運用人力勞力的作業情況，它的出現極大的改善了在高速發展的經濟社會中生產力的生產環境。但是，隨著對更高效的自動化作業的要求，對待多車型翻車機系統設計方面還需要不斷的技術改造。僅僅對翻車機的機身進行改造的話是遠遠不行的，要想更好地適應翻車機系統的自動化高效工作的要求，就必須在翻車機系統整體性能上就行優化設計，以便保證其高效運行。

第二篇：輸煤系統翻車機室及碎煤機室屋面防水工程

山西華光發電有限責任公司

輸煤系統翻車機室及碎煤機室屋面防水工程

施

工

方

案

批

準： 發電安監部： 設備管理部： 專業工程師： 施 工單 位：

施工單位：河南省第一防腐工程有限公司

二〇一一年四月七日

目 錄

1．編制依據......................................................3 2．屋面工程概況及施工特點........................................3 2.1 工程概況.....................................................3 2.2 工程特點.....................................................3 3．施工準備......................................................3 4．施工進度計劃..................................................3 5．勞動力計劃....................................................3 6．施工方法......................................................4 6.1 部署安排.....................................................4 6.2 屋面工程工藝流程.............................................4 6.3 保溫層施工...................................................4 6.4 找坡層施工...................................................4 6.5 防水層施工...................................................5 7．各項保證措施..................................................7 7.1 質量保證措施.................................................7 7.2 安全保證措施.................................................7 7.3 文明施工、成品保護措施.......................................8 1 編制依據

(1)建筑工程質量檢驗評定標準

(2)本公司有關施工、施工質量、安全標準、技術管理等文件(3)設計修改、補充、洽商

(4)《屋面工程質量驗收規范》（GB50207-2002）(5)建筑構造通用圖集88J5-X1（屋面）(6)建筑構造通用圖集88J1-X1（工程做法）(7)建筑構造通用圖集88JX1（綜合）2 屋面工程概況及施工特點 2.1 工程概況

本工程為輸煤系統翻車機室及碎煤機室，結構基本相同。2.2 工程特點

2.2.1 本工程主體結構封頂，施工時應選擇晴朗天氣突擊施工，尤其是屋面保溫層及防水層施工時。

2.2.2 施工時應注意屋面坡度及坡向，以免影響屋面排水效果。3 施工準備

3.1 組織有關人員學習屋面工程施工規范和施工工藝，熟悉施工圖紙。3.2 針對工程特點，編寫技術交底，提出材料計劃。4 施工進度計劃

自 年 月 日至 年 月 日 5 勞動力計劃（1）防水工：15 人（2）瓦 工：12 人 6 施工方法 6.1 部署安排

一般情況下，由高處向低處施工（先施工高層次屋面，后施工低層次屋面）。6.2 屋面工程工藝流程

保溫層施工→找坡層施工→防水層施工→防水保護層施工。6.3.基層清理

結構層表面雜物、灰塵應清理干凈，表面應干燥、平整，不得有 松散、開裂、空鼓等缺陷。6.4 找坡層施工 6.4.1工藝流程

三元乙丙防水卷材最薄處30mm 厚CL7.5 陶粒混凝土找坡層施工（2％坡）→20 厚1∶3 水泥砂漿找平層施工。6.4.2清理

找坡層、找平層分層施工前均應將下一層表面清理干凈，凸出的 灰渣等粘結雜物要鏟平，不得影響各層的有效厚度。6.4.3找坡層施工

⑴灑水濕潤：抹找坡層水泥粉煤灰頁巖陶粒前，應適當灑水濕潤表面，以利于上下層間結合，但灑水不得過量，以免影響表面干燥，從而影響防水層施工。⑵貼點標高：找坡層按坡度要求，拉線找坡（2％），一般按1～2m 貼標高（貼灰餅）。鋪抹水泥粉煤灰頁巖陶粒時，先按流水方向以間距1～2m 沖筋，找坡層中設分隔縫，縫寬2cm，縫內嵌聚苯條，分格縫從女兒墻處開始留設，縱橫縫 間距不超過6m。上下層分格縫對齊。

⑶鋪裝水泥粉：按分格塊裝灰、鋪平，用刮杠靠沖刮平，找坡后用木抹子搓平，鐵抹子壓光，待浮水消失后，人踏上去有腳印但不下陷為度，再用鐵抹子壓第二遍，即可交活。

⑷養護：找平層抹平、壓實后24h 應注意澆水養護。6.4.4找平層施工

20mm 厚1∶3 水泥砂漿面層施工時，應先按1～2m 間距貼點標高（貼灰餅），并設置分格縫，縫寬20mm，分格縫從女兒墻邊開始留設，間距≥6m，分格條用木條制作，混凝土鋪灰前用砂漿臨時固定，鋪灰后留在縫內，1∶3 水泥砂漿按分格塊裝灰、鋪平，用刮杠按灰餅刮平，用木抹子搓平，鐵抹子壓光。1∶3 水泥砂漿抹平、壓實后應注意澆水養護。縫內填密封材料。基層與突出屋面結構（女兒墻、山墻、通風帽等）的交接處和基層的轉角處，水泥砂漿找平層應做成圓弧形，圓弧半徑50mm，內部排水的水落口周圍，找平層應做成略低的凹坑。6.5 防水層施工

本工程屋面防水層為三元乙丙防水卷材，由防水專業隊施工，施工人員應 持證上崗。

6.5.1三元乙丙防水卷材施工 ⑴工藝流程

基層清掃→涂布基層處理劑→復雜部位附加增強處理→涂膠粘劑→鋪貼卷材附加層→鋪貼卷材→卷材接縫粘結→蓄水試驗。

⑵基層處理：必須將基層表面的突出物、砂漿疙瘩等異物清掃干凈。⑶涂布基層處理劑：將三元乙丙防水材料的甲、乙料和有機溶劑按1∶1.5∶3 的 比例配合攪拌均勻，再用長把滾刷蘸取均勻涂布在基層表面上，干燥4h 以上，才能進行下道工序施工。

⑷附加層處理：附加層的寬度大于500mm，每側面不小于250mm。附加層選用三元乙丙防水卷材，用膠粘劑粘貼在基層表面和附加層卷材。

⑸涂布基層膠粘劑：在卷材表面涂布膠粘劑，將卷材展開攤鋪在平整干凈的基層上用長把滾刷蘸滿膠粘劑均勻涂布在卷材表面上。但接縫部位的100mm 范圍內不得涂膠。在基層表面涂布膠粘劑，用長把滾刷蘸滿膠粘劑均勻涂布，在基 層處理劑已基本干燥和干凈的基層表面上涂膠后靜置20min 左右，待指觸基本不粘時，即可進行卷材鋪貼。

⑹鋪貼卷材：卷材鋪貼由北往南，先用粉線彈出基準線，將已滾膠粘劑的卷材卷成筒形，使卷材的一端固定在預定的部位，再沿基準線鋪展。在鋪設卷材過程中，不要將卷材拉的過緊，更不允許拉伸卷材，也不能出現皺折的現象。平面與立面相連的卷材，應先鋪貼平面，然后向立面鋪貼，并使卷材緊貼陰、陽角，鋪貼時不得出現空鼓現象，接縫處部位必須距離陰、陽角200mm 以上。每鋪完一張卷材后應立即用干凈的長把滾刷，從卷材一端開始橫向順序用力滾壓一遍，以徹底排除卷材與基層之間的空氣。排除空氣后，平面部位可用鐵輥滾壓一遍，使其粘結牢固。垂直部位可用手持壓輥滾壓粘牢。

⑺卷材接縫的粘結：卷材接縫的搭結寬度為100mm，在接縫部位每隔1m 左右處，將搭接部位的卷材翻開，先作臨時粘結固定。然后將粘結卷材接縫用的膠粘劑，用油漆刷均勻涂刷在翻開的卷材接縫的兩個粘結面上，涂膠20min 左右，以指觸基本不粘手后，用手一邊壓合，一邊驅除空氣，再用手持壓輥認真滾壓一遍，接縫處不允許存在氣泡和皺折現象。6.5.3蓄水試驗

下水口用氣堵封嚴，蓄水24h，蓄水深度最低不小于2cm，以不 滲不漏為合格。蓄水合格后，應立即進行防水保護層施工。7 各項保證措施 7.1 質量保證措施

⑴施工前，應嚴格按照國家現行施工規范和驗評標準編寫施工方案，對操作工人做好技術交底工作。

⑵所有進場物資必須有合格的材質證明、出廠合格證和試驗報告。

做好進場檢驗工作，該復試的材料及時取樣復試，不合格的材料，不得在屋面工程中使用。

⑶施工中嚴格實行“三檢制”，做到檢查上道工序，保證本道工序，服務下道工序，真正做到嚴格控制工序質量，不合格的工序不移交。

⑷質檢人員必須嚴格控制施工過程中的質量，在施工過程中嚴格把關，不得隱瞞施工中的質量問題，并督促操作者及時整改。⑸應注意的質量問題: 1）找平層出現起砂、空鼓、開裂：應認真做好養護及基層清理工作。2）倒泛水：施工中及時拉線檢查找坡情況，不合要求的要立即整改。3）防水層空鼓：防水層鋪貼時應認真操作，正確掌握基層含水率（9％），鋪貼應平實，壓邊緊密，粘結牢固。

4）防水層滲漏：細部位置應認真操作，鋪貼附加層時，應使附加層緊貼到位，封嚴、壓實，不得有翹邊等現象。7.2 安全保證措施 ⑴牢固樹立“安全第一、綜合治理、預防為主”的安全生產方針。操作前，現場管理人員必須向操作班組進行安全技術交底，積極開展班前安全活動，安檢人員勤檢查、督促。

⑵屋面四周女兒墻以上的外腳手架（防護欄桿），屋面工程施工中嚴禁拆除。⑶屋面工程施工中，屋內的雜物等物料嚴禁從屋面直接向下拋擲。

⑷存放卷材和膠粘劑的倉庫或現場要嚴禁煙火，如需用明火，必須有防火措施，且應設置一定數量的滅火器材和砂袋。

⑸油桶要平放，不得兩人抬運，在運輸過程中，注意平衡，精神要集中，防止不慎跌倒造成傷害。

⑹運上層面的材料，應平均分散堆放，隨用隨運，不得集中堆放。

⑺使用噴燈時，應清除周圍的易燃物品，必須遠離底子油，嚴禁在涂刷底子油區域內使用噴燈。噴燈汽油不得過滿，打氣不應過足，在用火地點必須備有防火器材。

7.3 文明施工、成品保護措施

⑴材料應按規定位置堆放，堆放應整齊。⑵每項工序施工時，均應做到工完料盡場清。

（3）找坡、找平、保護層施工完成后，未達到一定強度時，不得上人踩踏，推小車運輸時，應先鋪腳手板車道，以防損壞面層。

⑸內排水口、通風道口、屋面變形縫處應采取臨時封堵措施，防止雜物進入堵塞。

⑹鋪貼好的卷材防水層，應進行保護，嚴禁在防水層上進行施工作業和運輸。⑺穿過屋面防水層的管道，在施工中與完工后不得損壞變位。

第三篇：系統優化教學設計

系統優化教學設計

組員：2014級4班 羅世淋201409140428 羅智 201409140429

一、教材內容分析

1．教材的地位和作用

系統優化是系統分析的深入，也是系統的結構和系統分析的綜合，又是系統設計的基礎，更是系統設計過程中的重要環節，它是是本書的重要內容之一。本內容是讓學生“理解系統優化的意義，能結合實例分析影響系統優化的因素”。2．教學重點：系統優化的方法和一般步驟。

二、學情分析

進入系統的內容，學生的興趣明顯比前期活躍，顯然系統分析的深入符合高二學生的智力發展需求。但是，學生在對某個系統的分析容易陷入原有的邏輯思維，而不能很好地應用系統的思想和方法分析和解決問題，不能很好理解系統優化的約束條件和影響系統優化的因素。因此，系統優化的約束條件和影響系統優化的因素成了本節教學內容上的難點。

三、教學目標

能結合生產生活中的實例，理解系統優化的意義，并能結合實例分析影響系統優化的因素。

四、教學資源準備

“技術與設計2”配套教具旋轉木馬30套（江蘇南京寶高公司提供）、多媒體

五、教學流程

六、教學過程：

（一）引入新課（系統分析，承上啟下）

情景設置：有一個農夫帶一條狼、一只羊和一筐白菜過河。如果沒有農夫看管，則狼要吃羊，羊要吃白菜。但是船很小，只夠農夫帶一樣東西過河。請你幫農夫解決難題？

學生 ：

1、農夫帶著羊首先過河，農夫回來；

2、農夫與狼過河，農夫與羊回來；

3、農夫搬白菜過河，農夫回來；

4、農夫與羊一起過河。

教師提問：說說你們對該系統分析的過程？

學生：問題的突破口在——狼與白菜能夠共存！農夫、狼、羊、白菜和船組成了這個系統。系統中各要素是一個整體，都依賴農夫過河；最大的問題是“船很小，只夠農夫帶一樣東西過河”和“沒有農夫看管，則狼要吃羊，羊要吃白菜”的沖突。我們聯系已知條件，做了一系列的分析實驗，但是比較其他方案不能實現所有要素都安全過河。最后得出以上方案。

教師：你們的思維過程很有價值，很清晰。而且在系統分析的過程中抓住了系統分析的三大原則——整體性、科學性、綜合性。

現實生活中，有很多產品在不斷更新，系統在不斷的升級。做任何事情我們都追求更好，希望投入盡可能少，回報越多越好。為了使系統達到最優的目標所提出的各種解決方法，稱為最優方法。但是有很多復雜系統，實施方案五花八門、干擾因素四面八方，我們不可能的逐個比較權衡，或者漫無目的瞎蒙。因此我們有必要進行定性定量的科學分析，尋找系統最優值。

（二）新課教學

1．案例分析：

案例一 ：“農作物種植系統的優化——農作物間作套種”

檳榔林套種香草蘭收益高

香草蘭——香料之王，是藤本植物，需要有支柱攀緣，并要求適度的蔭蔽。測定結果表明50%的蔭蔽度有利于香草蘭的生長發育。蔭蔽有兩種，一種是死蔭蔽，通過修建人工蔭棚的辦法(用遮光網）達到控制蔭蔽度的目的。這種方式需要水泥柱或石柱作為香草蘭棚架或攀緣的支柱。另一種是活蔭蔽：可選擇天然樹木或人工種植的椰子、檳榔等作物為活支柱，以控制活支柱樹冠來調節種植園的蔭蔽度。園地的選擇要選擇近水源且排水良好、有機質含量高、比較肥沃疏松的微酸性土壤；臺風主風方向有良好屏障比較靜風的向陽緩坡地或平地。

2002年，符良接受了中國熱帶農業科學院香料飲料研究所專家的建議，在檳榔林下套種了20畝香草蘭種苗，通過對香草蘭的水肥管理，使檳榔的產量較純檳榔林提高15-20%。經過精心培育，現在棵棵香草蘭上掛滿了沉甸甸的豆莢。預計20畝香草蘭到11月份總收入可達285000元。現場一位管理人員給記者算了一筆帳，40畝檳榔園年收入72萬元左右，間種可使檳榔增收8萬，再加上香草蘭的收入，每畝土地較單純種檳榔增收約9000元！經發酵生香的商品香草蘭豆莢含有250多種發揮性芳香族成分及有機酸、糖、樹脂、礦物質等豐富成分，香氣獨特，留香時間長達2～3年，被廣泛用于高檔食品和飲料的配香原料，在發酵業、化妝及醫藥等領域均有應用，具有用途廣、經濟價值高的特點。目前國內售價為1000～1200元人民幣/千克。

教師提問：符良為什么選擇活蔭蔽種植，而不采納傳統的死隱蔽種植？

學生A：一塊地種檳榔又種香草蘭，提高了土地利用率；

學生B：對香草蘭的水肥管理，使檳榔的產量較純檳榔林提高；

學生C：檳榔可作為活支柱供香草蘭攀爬，節省了石柱的費用；

學生D：檳榔葉子還可以遮光，節省遮光網的費用；

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教師總結：活蔭蔽的改良不僅增產、增收還提高了土地利用率，可見活蔭蔽系統比死蔭蔽系統，功能更強大，效果更優。

教師提問：香草蘭套種的收益如此誘人，我們為何不把香草蘭套種到稻田里、麥田里，甚至套種到沙漠中與楊樹為友呢？

討論交流，小組匯報??

X組：香草蘭與水稻的生長土壤環境不同，不能套種；小麥的生長氣候要求又有差異也不能套種；沙漠風沙大且土壤也不適合香草蘭生長。香草蘭種植受生長特性、地理環境、氣候和天氣等條件的約束，并不適宜隨處種植，而且與矮個植物種植也沒有體現出遮陽的優勢或者節約石柱費用等優勢，另外由于營養需求的差異，即使能共存在一塊地如果沒有實現增產目的，套種的系統優化沒也就沒有太大的意義??

教師總結：系統優化的效果是理想的，但是不同情況的系統優化會遇到不同的約束條件，應該采取不同的手段和方法應對，使系統的目標在一定的條件中達到最大值。系統的優化都是為了發掘有限資源的無限潛能，使資源獲得充分的利用，體現更高的價值，實現投入最小，效果最佳的目的。

又例如：云南一些山區農民的甘蔗生長緩慢,減產已成定局.為了減少旱災損失,乘雨水來臨之際,在甘蔗田套種玉米。

例如：建筑材料的改進也是一項優化技術，以往建筑物的墻體多采用實心磚，現在采用了空心磚，在保證強度、隔熱隔音效果的同時，節省了材料。

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教師：案例中，目標與土地的單位面積農作物收益和之間的關系在技術中我們稱為——目標函數；農作物的生長特性、條件、氣候等因素對作物套種起著限制作用，并且是不能人為解決的，稱為——約束條件；套種的技術水平、田間管理、病蟲防治等對產量產值有直接影響，即影響因素，可見影響因素是可以人為調節的。最優方法通常是在一定人力、物力、財力資源條件下，使經濟效果（如產值、利潤等）達到最大，并使投入的人力、物力達到最小的方法。

教師：在生活中，我們經常會遇到一些復雜的數字問題，純定量分析是不夠的，我們常常是借助數學手段定量與定性結合的分析比較，尋求最優方案。這種用數學公式、圖表等描述客觀事物的特征模型的思想就是建模思想，建立的模型就叫數學模型。它是真實系統的一種抽象。

案例二：利潤問題

某家具廠要安排一周的計劃，產品是桌子和椅子。制作一張桌子需4平方木板及20小時工時，制作一張椅子需6平方木板及18小時工時；每周擁有木材板料600平方，可用工時400小時；每張桌子利潤50元，每只椅子利潤60元。按合同每周至少要交付8張桌子和5張椅子。假定所有產品都能銷售，那么該每周生產桌子和椅子分別為多少時，利潤最大？

教師提問：這里，系統需要進行最優化的目標是什么？

學生：獲得利潤最大值。

教師提問：利潤受到哪些人為可調節的因素影響？

學生：每周生產桌子和椅子的數目。

教師提問：在這個利潤問題的系統中，又存在哪些不能人為解決的約束條件呢？

學生：制作一張桌子需4平方木板及20小時工時，制作一張椅子需6平方木板及18小時工時；每張桌子利潤50元，每只椅子利潤60元。

教師：若把利潤最大值用 表示，變量每周生產桌子數用 表示,每周生產椅子數用 表示，請你根據已知條件，列出求解最優化問題的有關數學式子。

其中(1)式體現了目標與產量、利潤總和之間的關系,也就是目標函數。（2）（3）（4）（5）式則體現了約束條件。

教師：數學思維很清晰！下面就請大家算一算 的解，找出最大利潤值。

??

學生：算不出來！

教師引導：仔細觀察這四個約束條件的式子，找出數據中體現出受限最大的約束條件是哪個？

學生：工時！

教師：好，請你將最主要的約束條件（3）與目標函數式（1）聯系起來，看看你能不能發現影響因素 與最優值 的關系。

學生：生產椅子所需工時少利潤大，生產桌子所需工時多利潤反而小！生產的椅子越多利潤越大。

教師：那我們干脆不生產桌子了，專門生產椅子，可不可以？

學生：不行，至少要生產8張桌子！

教師：哦，原來還有約束條件（3）的限制。那好我們就生產8張桌子，算一算意義子最多可以生產多少張？

學生：13張！

教師：8張桌子，13張椅子。把你們經過一番分析計算選擇的這兩個變量的解代入約束條件看看是否超出了約束條件的限制范圍。

學生：都在約束條件范圍內。

教師：再利用這兩個變量的解，算一算利潤最大值是多少？

學生：1180元。

教師：我們再隨意找幾對滿足約束條件的 的解帶入目標函數檢驗一下，1180是不是利潤最大值。如：（每個小組分別用一對計算）

學生交流：

教師總結：以上計算表明，我們找到經過數學方法求出的就是最優值！回憶我們求解的過程，最優化方法解決問題的一般步驟：

（1）提出系統需要進行最優化的問題，收集有關資料和數據；

（2）建立求解最優化問題的有關數學模型，確定變量，建立有關約束條件，分析模型；

（3）選擇合適的最優化方法；

（4）求解方程；

（5）最優解的驗證和實施。

這種用數學公式、圖表等描述客觀事物的特征模型的思想就是建模思想，建立的模型就叫數學模型。數學模型是研究和掌握系統運動規律的有力工具，它是分析、設計、預報或預測、控制實際系統的基礎。是我們在解決問題時，常用的一種方法。

2．應用：學生探究（2人一個小組）

要求學生分組利用提供的大、中、小三個大小不同的齒輪將上節課完成的旋轉木馬進行系統優化，看誰的木馬轉的又快又穩。

學生進行探究??

A組：將傳送帶傳送改為大齒輪帶動，三個齒輪傳送；

B組：將傳送帶傳送改為中齒輪帶動，三個齒輪傳送；

C組：將傳送帶傳送改為小齒輪傳送，三個齒輪傳送；

D組：齒輪與傳送帶一起贊成傳送系統??

小組比賽交流。

學生體會：皮帶傳送系統在木馬旋轉時，皮帶容易出軌，同時因為速度太大使系統容易散架。針對這個問題，利用有限的資源，將皮帶傳送換成齒輪傳送后，發現齒輪傳送比皮帶傳送速度更快更牢固；再更換三種齒輪的帶動比較，又發現大齒輪帶動時，動力更足速度加大了穩固性能也增強了。

（三）小結

最優方法通常是在一定人力、物力、財力資源條件下，使經濟效果（如產值、利潤等）達到最大，并使投入的人力、物力達到最小的方法。

最優化方法解決問題的一般步驟：

（1）提出系統需要進行最優化的問題，收集有關資料和數據；

（2）建立求解最優化問題的有關數學模型，確定變量，建立有關約束條件，分析模型；

（3）選擇合適的最優化方法；

（4）求解方程；

（5）最優解的驗證和實施。

（四）課后探究

假如學校有2個學生食堂，正常情況下每個食堂能容納500人就餐，近兩年，學校規模擴大，就餐人數增加，每個食堂就餐人數達670人，每到就餐高峰期，學生就排著長隊等待就餐。

如何減少學生就餐排隊時間？提出解決這一問題的幾種途徑，并選擇最經濟、最有效可行、最容易實現的方案。運用系統分析方法，分步驟說明你的思考過程。

七、教學反思

蘇教版教材的案例選擇切題，但是有部分案例離我們所處的實際甚遠。在教學的過程中我選用了教材中技術類的案例，拓展了我們對技術的視野；但是生活案例我傾向于改用我們身邊的例子，大家熟悉，分析起來有親切感、簡單易懂又激發了學生自主參與的樂趣，剛好我校種有香草蘭。故在本案例中將“麥、棉、瓜、玉米套種”案例換成“檳榔與香草蘭套種”，實踐證明效果很好，學生很感興趣。本節課內容較多，學生探究活動時間就比較緊

第四篇：系統的優化的教學設計

系統的優化的教學設計

教材分析：

系統優化是系統分析的深入和延伸，系統分析和系統優化是系統設計的基礎，更是系統設計過程中的重要環節。

本節教材中分三個部分：

第一部分：案例分析

“建造隔音墻”案例，目的是為了闡述系統的意義。從實例分析入手，降低教學難度，運用系統的思想定性分析的方法，進行研究、優化，在分析過程中體驗系統優化的意義。

為了讓學生體會分析和優化僅僅靠定性的分析是遠遠不夠的，還需要更多的定量計算才行，以“為江邊碼頭選址”為例，讓學生們建立數學模型并計算。

第二部分：根據案例分析總結闡述系統優化方法和一般性步驟，分析影響系統優化的因素。要求學生運用系統的思想和定性、定量相結合的方法，確定研究課題、進行分析研究、評價比較、優化方案。總結歸納出系統最優化方法的含義。

第三部分：通過試一試和技術試驗的活動，讓學生親自完成一個系統優化的過程，體驗系統是如何優化的。

學情分析：

學生在具體分析過程中往往會局限在具體問題的深入探究上，不能運用系統的思想和定性、定量相結合的方法，進行優化系統。要及時對學生進行指導，幫助學生從宏觀上把握系統分析和系統優化的全過程，注重學生的體驗和感悟。

教學目標：

知識與技能：

1、理解系統優化的意義

2、能分析影響系統優化的因素

3、初步掌握系統最優化的方法

4、能夠對一個簡單系統運用最優化的方法進行分析

5、運用系統最優化方法的一般性步驟對簡單系統進行優化

過程與方法：通過討論、案例分析，使學生懂得用所學的知識解決有關問題

情感態度與價值觀：體驗系統優化的意義，指導學生把系統優化的思想延伸到整個生活和學習當中。

教學重點與難點：

重點：系統最優化方法和一般性步驟

難點：系統優化的過程分析

教學準備：多媒體

教學流程：

教學內容與過程：

★復習鞏固：：

教師提問：什么是系統？

學生1回答：由相互依存的若干要素組成的、具有特定功能的有機整體。

教師提問：系統的基本特性是什么？

學生2回答：系統的基本特性可歸納為：整體性、相關性、目的性、環境適應性。

教師總結：作為系統，它們就具有整體性、相關性、目的性、環境適應性，就構成系統的的基本思想。對系統分析的基本方法就是運用系統的思想和定性定量相結合的方法對系統及性分析。

★引入：

教師講述田忌賽馬的故事，引出系統優化的問題。

田忌賽馬

戰國時代，齊王常與他的大將田忌賽馬，雙方約定每場各出一匹馬，分三場進行比賽。齊王的馬有上、中、下三等，田忌的馬也有上、中、下三等，但每一等都比不上齊王同等的馬，于是田忌屢賽屢輸。

一日，田忌的賓客、對軍事頗有研究的孫臏給田忌出了一個主意，結果以二比一贏了齊王。

田忌的賽馬共有6種方案——

田忌齊王

田忌齊王

（1）上馬：上馬中馬：中馬下馬：下馬

（2）上馬：上馬中馬：下馬下馬：中馬

（3）上馬：中馬中馬：下馬下馬：上馬

（4）上馬：中馬 中馬：上馬 下馬：下馬

（5）上馬：下馬 中馬：上馬 下馬：中馬

（6）上馬：下馬 中馬：中馬 下馬：上馬

在以上各方案中，齊王與田忌的賽馬結局有以3：0贏的，也有以2：1贏的，但只有一種情況是田忌以2：1取勝于齊王的，孫臏正是把這種方案推薦給了田忌，就是上述方案（3）。

教師：作為一個系統，通常就會有這樣或那樣的問題。如：效果不佳；或是投入的人力、物力、財力不是最小；或是某種性能不理想等等。因此系統需要改善，需要優化。

在現實生活中，由于受環境和條件的限制，不可能找出一切方案，也不可能對所有方案進行全面比較，漫無邊際地去研究所有方案，無論在時間上還是人力上都不允許，運用科學的方法就更為重要，缺乏資料，缺少對資料的科學計算和分析，只靠拍腦袋無法尋找到最優方案。

★新課教學：

一、案例分析

案例1：通過“建造隔音墻改善車流噪音污染”的案例定性的分析，體驗系統優化的意義

學生朗讀：

XX年的新春，南京市人大十三屆三次會議上，王湘等10位代表共同提交議案，呼吁為城西干道沿線的民居和學校解決車流噪音污染問題。

“城西干道從大橋南路到賽虹橋立交橋，是南京市貫穿城市交通的大動脈。城西干道全線貫通于XX年，因為有了城西干道，許多從大橋過來的車輛不必經過市中心就可以便捷地通過包括城西干道在內的繞城公路通行。

城西干道的出現，除了帶來交通便捷，也給沿線的數十萬市民帶來了噪音之苦。從大橋經過城西干道的大多數是重型載貨車和大客車，而且城西干道的每天的車流量非常大。據調查，白天暢通時城西干道上的車輛平均時速為80邁，晚上可以達到100邁。重量大、速度快是城西干道上車輛的一大特點，車身和空氣的摩擦聲、發動機馬達聲是噪音的主要。

城西干道沿線分布著大量的居民區，按照國家相關環保劃分標準，這些居民區屬于商業、居民、文教混合區，白天最大噪音值是60分貝，晚上最大噪音值是50分貝。但是兩邊的居民區噪音全線超標，在離高架不到15米的重噪音區圣淘沙花城19樓的一戶人家，更是測出了開窗峰值81.6分貝、谷值65.8分貝，關窗峰值66.7分貝、谷值54.2分貝的超標噪音。長期生活在噪音中，人的健康會受到損害，可能導致心血管疾病和神經系統疾病。

城西干道沿線不僅有民居還有學校，有的學生戴耳機睡覺；老師上課用喇叭講課;有的學生說：“在城西干道邊上住了4年，記得剛進校的時候整整一個星期就沒睡著覺。后來終于慢慢習慣了，如今到了夜里打雷都不醒，只是時常覺得精神疲勞、頭疼，還有點健忘。”噪音已經傷害到這些學生的神經系統。

21世紀的城市人居環境不僅要講究安逸更要講究健康，現在正在建的城東干道高架已經做了隔音墻的規劃，希望有關部門能考慮到城西干道沿線眾多居民區和學校的存在，也在這一區域安裝隔音墻，免去市民的噪音之苦。”

教師：問題提出來了，怎樣能夠改善城西干道周圍附近噪音的污染，優化居民樓、學校等大環境系統。

學生3：降低車體本身的噪音；

學生4：讓車流在此路段減速通過；

學生5：讓車道遠離學校……

學生6：修建隔音墻√

教師：隔音墻作用的本質是改變噪音的傳播途徑，以達到改善污染的目的。

交流討論

分小組討論，派代表發言

?隔音墻的高度、長度如何考慮？

學生：具體測量噪音嚴重的程度。

通過實地調查城西干道車流附近學校、居民樓或其他建筑的規模數據來確定；

?隔音墻的墻體結構及外形怎樣考慮？

學生：隔音墻的墻體結構外形因該市墻體垂直或略向車流一側傾斜；

墻的頭部形狀略向內側適度彎曲；

如果道路兩側的建筑比較高時；修建的隔音墻的高度就要很高，應該建成封閉式的；

墻體內側表面應該做吸收聲音處理。

?隔音墻體的主材料怎樣選用為好？

學生：利用隔音墻可以將噪音反射到上空，但僅將噪音反射到上空也是不夠的，還要使用很好的隔音材料。拿出幾套采用不同材料的方案，列表比較說明，在堅固、美觀、經濟（造價、維修）等因素間權衡、比較、決策。

?建造隔音墻的投入與改善車流噪音污染的總效果應如何評價？

學生：從做到投入最小和效果最好；

做必要的驗證試驗。

教師：系統被改善了系統優化

北京市崇文區的夕照寺和幸福北里緊鄰京山鐵路，京山鐵路進出北京站必經這個居民區，每天有140多列火車通過，在鐵路兩側修建了隔音墻。共有1100m長，高度分別是4.0m和5.2m，用隔音材料制成。這一段是距鐵路最近，人口最稠密的地段，做建設隔音屏障前后對比監測表明，噪音平均降至61-62分貝，比過去降低8.6-11.4分貝，低于國家規定的70分貝。

但對于類似于香港城市高樓林立的情況，再高速公路兩側如果修建隔音墻必須修得很高才可以，如果墻修得太高，那么抗風暴的能力就會大大減弱，為增加抗風暴能力，選材時就會大大提高成本，這樣修建隔音墻就不是合適的優化方法。

教師：系統優化的意義就是以最小的投入，獲取系統的最佳效益或最佳功能。

再舉例：

如：在蔬菜、西瓜的種植中，要使蔬菜防病和提高產量，要使西瓜抗御低溫的能力，就應采用嫁接技術，這是一項增產增收的栽培技術，嫁接的西瓜比自根西瓜增產1倍以上。

如：建筑材料的改進也是一項優化技術，以往建筑物的墻體多采用實心磚，現在采用了空心磚，在保證強度、隔熱隔音效果的同時，節省了材料。

教師：對于比較復雜的系統，人們對其特征了解不夠，所以需要運用一定的數學的手段描述它，進而找到合適的解決方案。

在前一節的學習中，我們就曾接觸到數學模型的問題，比如龍舟賽艇案例分析中，可以根據牛頓第二定律進行定量描述a=F/m，這就是一個描述運動特性的數學模型。

系統建模的目的是要將系統的原型抽象為數學模型，并運用已有的數學方法分析求解得出數學結論，再運用這一結論來解決實際系統中的問題。

案例2：

在江邊一側有A、B兩個廠，它們到江邊的距離分別是2km和3km，設兩廠沿江方向的距離是3.5km，現在要在江邊修建一個碼頭，使得兩廠的產品能夠順利過江，問碼頭應建在什么位置，才能使運輸路線最短？

本問題屬于系統的優化問題。

學生分析：

根據要求可畫出上圖，在江邊DE上求一點c，使c到A、B兩廠的距離之和為最短。

數學模型為：Smin=Ac+Bc

過A點作關于直線DE的對稱點A1，連接A1B與DE相交于c，這一點既為所求的碼頭的地點。

根據相似三角形原理，求得Dc=1.4km，碼頭建在與A廠到江邊垂直距離位置相距1.4km處，運輸路線最短。

教師：從“為江邊碼頭選址”這個例子，可以看出優化僅僅靠定性的分析是遠遠不夠的，還需要更多的定量計算才行。

二、總結：

1、系統優化的一般性步驟

①提出需要優化的問題；

如：城西干道噪音污染問題就是需要進行優化的問題；碼頭的選址也是一個系統優化問題。

②需要收集有關資料和數據，確定變量、建立定量計算方程（數學模型）和約束條件，選擇合適的最優化方法

如:具體測量噪音的嚴重程度；為保持方案可行，必須勘測、預算；建立隔音墻防噪音的數學模型及墻體參數條件，求解數學解；墻體結構與材料與定量計算有關；經費預算包括：購買器材、設備費用；外請工程設計與施工技術人員費用民工費用、機動調動費用……

③驗證和實施。

條件校驗：逐項校驗修路工程所需的人力、物力、財力是否具備。

實施與調整：實施計劃的過程

2、影響系統優化的因素

①優化追求的目標要適度。

②希望投入最小，而取得的效益最大

效/耗比性/耗比性/價比（比值越大，就越接近或達到最優化）

③系統優化使離不開條件，條件是否具備直接影響優化。

④某些不確定的或不可預見的因素也會影響系統的優化。

3、最優化方法

最優化方法是系統學中的一個重要方法，它通常是指在一定的人力、物力和財力資源的條件下，使取得的效果（如生產產值、利潤、效益等）達到最大，而投入（如能源、資金、人力、時間等）達到最小的一種方法。

①要用定性和定量分析相結合的方法是系統最優化

②堅持系統整體的最優化。運用好權衡理念，舍卒保車，棄車保帥，這是為了保證對弈的最終勝利。

③不間斷地尋求最優化，系統的發展具有階段性，系統的優化是具有相對性的，要遵循系統的動態觀點，推動系統不斷進步。

教學反思：

在教學過程中，以優化作為教學主線，以案例為載體，一步步分析展開，完成教學任務，達到教學目的。對隔音墻實例可以指導學生對確定的研究問題進行實地參觀、測量、調查和向專家咨詢，得到第一手材料后，再讓學生進行討論交流，在相互評價、自我評價過程中獲得學習的樂趣。

第五篇：農業裝備系統優化論文(李德舉)

農 業 裝 備 系 統 優 化

學院：機電工程學院

班級：06農機（1）班 姓名：李德舉 學號：0604107006

淺談農業裝備系統

摘要：農業裝備系統通過合理的配置農業機器來降低作業成本，給農民帶來了大量的經濟利益。同時，優化農業裝備系統，使得效益得以最大化，也是新階段農業技術人員面臨的一項重大任務。本人對農業裝備帶來的成果以及今后的發展方向做了簡要闡述。關鍵詞：農業裝備，農業裝備科技，優化，創新

農業機械化農業現代化的重要標志，農業裝備系統優化程度是衡量一個國家和地區農業發展水平的重要標準。只有發展農業裝備實現農業機械化，提高農村勞動生產力，才能有效的推進農業產業化和現代化建設。農業裝備是實現農業產業結構調整和農村勞動力轉移的根本保證。

今年，各地政府高度重視農業機械化的發展，提出了農業機械化要實現追趕跨越式發展，各地農業局提出了，發展農業機械化必須緊緊抓住中央“購置補貼”政策這一歷史機遇，加大裝備力度實現跨越式發展，全國農業機械化事業獲得了很大的發展，促進了農業生產力迅速發展和農民增產增收。全國部分縣實現了村村有農機。通過農業購置補貼的項目，農業機械發展空白鄉大中型拖拉機、微耕機、手扶拖拉機、起壟機等各型耕耙作業機械。農業機械化跨越式發展迅速提升了農機裝備水平，極大地提高全市農業勞動生產力，新增的農機裝備、農機具需要大量的農機操作手，農機化的發展將轉移出大量農村勞動力，我國許多地區致力于不斷拓展勞動力轉移等技能培訓，保證農民能科學、規范操作使用農機具，提高農機具的作業效率，使農村人力資源通過技術技能培訓成為全市技術技能型勞動力產業。

建立現代農業裝備優化體系有利于合理配置產業發展各個環節的科技資源和研發力量，形成完善的產業鏈，提高資金使用效益。

農業裝備科技進步是發展現代農業的決定性力量，農業發展的根本出路在科技，最大的潛力也在科技。今后要深入推進農業裝備科技體制機制創新，強化現代農業裝備技術體系建設，加快農業裝備科技創新與應用，促進農業裝備科技成果加快向現實生產力轉化。加強農業裝備科技自主創新，強化技術集成配套，力爭在農業高產、優質、專用等品種培育方面取得突破。

農業裝備是為農業生產發展服務的，農業不僅具有食品保障功能，而且具有就業增收、生態保護、觀光休閑、文化傳承等功能。發展現代農業裝備，必須把發展糧食生產放在現代農業裝備系統建設的首位，同時注重開發農業裝備的多種功能，積極發展農業特色經濟，向農業的廣度和深度進軍，促進農業裝備系統不斷優化升級，構建現代農業產業體系，促進農業增產和農民增收。與此同時，要鼓勵農民和社會力量投資現代農業裝備，充分發揮農民在建設新農村和發展現代農業中的主體作用，引導農民發揚自力更生精神，增加生產投入和智力投入，提高科學種田和集約經營水平。要綜合運用稅收、補助、參股、貼息、擔保等手段，為社會力量投資建設現代農業裝備系統創造良好環境。

另外，加快農業裝備系統創新，大力提高農業裝備系統創新與推廣水平，也是新時期的一項新任務。科技創新是突破資源和市場對我國農業雙重制約的根本出路。必須著眼增強農業裝備系統自主創新能力，加快農業科技成果轉化應用，提高科技對農業增長的貢獻率，促進農業集約生產、清潔生產、安全生產和可持續發展。要順應世界科技發展潮流，著眼于建設現代農業，大力推進農業裝備系統科技自主創新，加強原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新，不斷促進農業裝備系統集成化、勞動過程機械化、生產經營信息化。要加大農業裝備系統科技投入，建立農業裝備系統科技創新基金，支持農業基礎性、前沿性科學研究，力爭在關鍵領域和核心技術上實現重大突破。大力普及節水灌溉技術，擴大測土配方施肥的實施范圍和補貼規模，提高農業資源和投入品使用效率。要適應農業規模化、精準化、設施化等

要求，加快開發多功能、智能化、經濟型農業裝備設施，重點在田間作業、設施栽培、健康養殖、精深加工、儲運保鮮等環節取得新進展。要依托重大農業科研項目、重點學科、科研基地，加強農業裝備系統科技創新團隊建設，培育農業科技高層次人才特別是領軍人才。要穩定和壯大農業科技人才隊伍，加強農業技術推廣普及，開展農民技術培訓，積極探索農業裝備科技成果進村入戶的有效機制和辦法，形成以技術指導員為紐帶，以示范戶為核心，連接周邊農戶的技術傳播網絡。要加快農業裝備科技成果轉化，促進產學研、農科教結合，支持高等學校、科研院所同農民專業合作社、龍頭企業、農戶開展多種形式技術合作。優化農業機械化區域布局，促進農業機械裝備結構優化。根據農業生產實際情況，以地貌形態、農業氣候、土地利用結構、區域生產專業化為主要指標，依據發展農業的自然經濟條件的相對類似性、現代化農業發展方向的相對一致性，堅持農業區劃原則，按照因地制宜、分類指導、經濟有效、保護環境的原則，進一步優化區域布局，促進農業機械化發展，進一步優化農機裝備結構，積極轉變農業機械增長方式，堅持農機裝備結構調整與農業產業結構調整相適應，以增量調整帶動存量優化，以存量優化促進結構升級，走數量、質量和效益并重、協調發展的道路。堅持在發展中調整優化結構，在結構調整中保持快速發展。在確保農業機械總量穩步增長的前提下，著力調整大中型機械與小型機械、動力機械與配套機械、種植業機械與農村其他各業所需機械的比例。這樣才能更好的發揮農業裝備系統最大的效能，促進農作物種植結構調整，針對糧食作物、經濟作物和飼料作物的區域種植特點，所提供的先進適用的耕作、種植、植保、管理和收獲加工的機械與裝備；促進農業結構調整、發展畜牧、水產養殖業，所提供的先進適用的飼養加工成套技術裝備；為促進農村經濟結構調整，大力發展農產品加工業，所提供的先進適用的成套技術裝備；為促進農村勞動力就業結構的調整、推進高新技術與勞動密集型產業相結合的現代農業的發展和提高我國農產品國際競爭力，所提供的果蔬、花木等種養、加工、保鮮、儲運等設施與設備；為促進農業產業化經營和推動農業機械專業化服務所提供的先進適用的技術裝備。

世界上先進的現代化農機裝備為世界各地的糧食供應做出了突出貢獻，農機裝備的作用是有目共睹的。黑龍江墾區建立健全的以深松為主，壟、平、卡相配套，松、旋、耙相結合的蓄水保墑的現代耕作制度取代了傳統的連年平翻。按照現代農業發展的需要，近年來，全墾區重點推廣應用了與現代農業裝備相適應的土壤深松、精密播種、秸稈還田、水稻插秧、側深施肥、航化作業，以及節油、節水、節肥、節種、節藥等20多類100多項農機新技術和新機具，徹底變革了傳統的農業生產方式。

北大荒最大的紅星現代農機服務中心為我們又一次呈現了農業裝備優化的豐碩成果。這里以“立足精準農業，發展現代農機”為理念，通過采用GPS全球衛星定位系統、GIS全球地理信息系統和RS衛星遙感系統，利用網絡信息技術，實現所屬全部機車統一標準，統一計劃，統一調度，統一核算，使農機管理由原來的分散式、粗放式管理轉變到現在的“集中化、信息化、網絡化”管理。網絡成為種植戶、有機戶、管理人員三方共享的信息源，在第一時間將當日農業生產動態、信息以手機短信的方式傳遞給每一個駕駛員。

農業裝備為增產增收立下了汗馬功勞，而對農業裝備系統優化這個復雜的工程問題進行研究的工作人員，更是在幕后做出了卓越的努力。但是放眼我國，農業裝備的程度與世界發達國家相比還較低，農業裝備系統優化的道路還很長。作為一名即將走出校門的大學生，積極參與農業裝備的研究與開發，形成新的農業裝備系統的優化方案，也是我們農機專業的學生的責任。