产品技术性能指标范文第1篇
目前, 排水层材料渗透性能的测定多采用路面渗水仪所测得的渗水系数来代替, 而在水文地质研究中是用渗透系数作为材料的固有性质和计算依据。渗透系数的测试方法按照水头状况分为常水头法和变水头法2种。一般粘质土与细粒土等渗透性能较差的材料, 渗透系数K小于10-3cm/s, 由于流量太小而难以准确测定, 常采用变水头法测定其渗透系数。常水头渗透试验适用于渗透系数较大的砂类土等材料, 多孔混凝土的渗透系数通常较大 (大于10-2cm/s) , 因此可采用常水头法测定其渗透系数。
国家标准水利部《土工试验方法标准》 (GBJ 123-88) 采用常水头试验和变水头试验分别测试粗粒土和细粒土;水利部《土工试验规程》 (SL237-1999) 采用常水头渗透仪 (70型渗透仪) 测试粗粒土 (砂质土) , 采用变水头渗透试验测试细粒土 (粘质土和粉质土) ;交通部行业标准《公路土工试验规程》 (JTJ 051-93) 采用常水头试验测试砂类土和含水量砾石的无凝聚性土, 采用变水头渗透试验测试于粘质土;交通部行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》采用变水头渗透试验测试沥青路面。
上述分析表明:一般情况下, 渗透系数小的物质常采用变水头测试法, 渗透系数大的物质采用常水头测试法, 而现行我国规范中, 对沥青路面, 无论空隙率大小, 都采用变水头测试方法, 在这种情况下, 对于大空隙沥青路面, 常规的变水头试验方法已不能满足。
2 渗透仪分析
渗透系数 (渗水系数) 作为排水层材料的一个重要指标, 在测试方法上却没有得到发展和完善。用于室内渗透系数测定的渗透仪多用于土的测定。室内测定渗透系数的仪器按照渗透试验原理的不同, 一般有常水头渗透仪和变水头渗透仪两种。不同仪器的差别只是在于形式和测量精度上的不同。这两种试验方法在国内外都得到了广泛的应用。一般认为常水头渗透试验适用于渗透系数较大的材料, 变水头渗透试验适用于渗透系数较小的材料。
2.1 土样渗透仪
关于多孔混凝土渗透系数的测定, 目前尚无统一的试验方法, 常见渗透仪主要用于土样渗透系数的测定。日本JIS A1218T-1979规定了试验室内测试饱和状态土渗透系数的试验方法。美国AASHTO T215-70JA STM D2434-74提出了粒状土渗透性 (常水头) 标准试验方法, 并设计出ASTM常水头渗透仪。国内已形成标准的常水头渗透仪主要有70型渗透仪。相对于常水头渗透仪, 变水头渗透仪种类繁多, 装置复杂, 主要有南55型变水头渗透仪及土样管渗透仪。
上述几类渗透仪仅适用于粒状土渗透系数的测定, 土样先松散装人渗透仪, 而后锤击到一定位置, 没有考虑侧壁渗漏问题, 对于已成型试件不适用。
2.2 大空隙材料渗透仪
对于大空隙材料渗透系数的测定, 国内外一些单位自行设计出几种渗透仪。
清华大学杨静利用变水头渗透仪测试透水性混凝土路面材料的渗透系数, 该设备为两端开口的有机玻璃方框, 尺寸为10cm×10cm×30cm, 渗透仪正面刻有刻度 (单位:cm) , 可用于计量。测量前, 先将试件四周用蜡封好, 然后将渗透仪置于试件上方, 渗透仪和试件之间用半热的蜡条封好, 待蜡条冷却后, 向渗透仪中加水至20cm刻度以上, 待水面下降至16cm刻度时开始计时, 下降至14cm刻度时再计时一次。渗透系数计算式为:
式中:H为水位下降高度, 一般取2cm∆t为水位下降H (一般从16cm降至14cm) 的时间 (s) 。
这种方法测出的仅仅是水流通过试件的速度, 无法控制水力梯度的大小, 且对于高透水性材料, 水渗透太快, 很难测得水位下降2cm所用时间。日本混凝土工学协会为测定透水性路面大孔混凝土的渗透性, 参考JIS A1218规定的土样透水性试验方法, 设计出试验装置见图1。
首先, 在透水圆筒4内浇筑按设计配合比拌制的大孔混凝土5, 经过必要的养护后, 将透水圆筒1架空, 搁置在定位水桶3内, 定位水桶的上部设有出水管6, 溢水管2与出水管6之间的水位差即为试验中的水头。试验时从透水圆套筒的上部注水, 水在透水圆筒内透过大孔混凝土后进人定位水桶, 最后从定位水桶的出水管排出, 注水时多余的水量从溢水管溢出。当注人的水量与从出水管排出的水量和溢水管溢出的水量取得平衡后, 在启动秒表计时的同时, 用量筒7计量从出水管排出的水量, 并测量当时的水温, 即可计算出大孔混凝土的渗透系数。
这种方法最大的特点是排水材料需现浇在透水圆筒内, 难免与实际试件成型方法不一致, 需养护的时间延长了测试的周期。此外, 对于水力梯度的控制也缺乏灵活性。
上述2种渗透系数的测试方法是目前比较常见的, 此外, 还有一些单位根据需要设计出其他形式的渗透仪。这些方法对于多孔混凝土渗透系数的测定都不够理想, 因此有必要针对多孔混凝土这类材料的特性, 研制适宜的渗透仪。
3 结语
大量国外研究资料和国内现场实验结果表明:现有规范中沥青路面渗水系数测试方法并不适用于大空隙沥青路面, 该法所得的渗水系数 (ml/min) 和大量国外渗透系数 (cm/s) 之间无法建立相关性。
大空隙材料的渗透仪设计标准不一样式较多, 而不同仪器得到的测试结果之间存在较大的人为误差, 因此有必要对现有道路规范中的渗水方法进行改进和完善以便适合大空隙沥青混合料的渗水性能测试。
摘要：大空隙沥青路面由于其空隙率大, 具有抗滑、降噪、环保等优点, 已经逐渐得到推广和应用。针对我国现行道路规范中大空隙沥青路面渗水性能测试方法的特点, 分析渗水性能测试方法和渗透仪的研究现状。
关键词：大空隙沥青路面,渗水系数,渗透系数
参考文献
[1] 中华人民共和国水利部.土工试验方法标准 (GB/T50123-1999) [S].北京:中国计划出版社, 1999, 9:77～82.
[2] 南京水利科学研究院编.土工试验规程 (SL237-1999) [S].北京:中国水利水电出版社.1999, 12:120～129.
产品技术性能指标范文第2篇
摘要：水产品出口贸易在我国农产品对外贸易中占有重要地位，然而中美贸易摩擦已經在一定程度上影响到我国水产品的出口。文章以水产品出口额增长率作为警情指标，通过时差相关分析和均数原则分别确定警兆指标和警情区间，构建了我国水产品出口贸易风险预警指标体系。根据各警兆指标的特点采用A R I MA模型、线性回归等方法对警兆指标进行预测，将所得预测值同历史数据相结合，建立双隐层3层B P神经网络。在此基础上对我国水产品未来风险进行了系统预警，并将预测值和实际值对比，得出预测值准确性良好，未来3年我国水产品出口贸易将面临较大的风险，出口额持续下跌，需做重度防范。最后针对预警结果提出了促进水产品出口结构转型和质量标准体系建设，逐步扩大水产品国内销售市场并培育多元化国际新兴市场，政府要积极协助，水产行业和协会要强化自身作用等建议。
关键词：中美贸易摩擦；水产品出口；风险预警； B P神经网络；对策建议
基金项目：国家现代农业产业技术体系专项资金资助（ C A R S -4 7）.
R e s e a r c ho nE a r l yW a r n i n go fE x p o r tR i s k so fC h i n a ’ s A q u a t i cP r o d u c t sB a s e do nS i n o - U ST r a d eF r i c t i o n
CHE N M i n g k a n g1， 2， 3， YANGZ h e n g y o n g1， 2， 3
（ 1 . C o l l e g eo fE c o n o m i c sa n dM a n a g e m e n t s， S h a n g h a iO c e a nU n i v e r s i t y， S h a n g h a i2 0 1 3 0 6， C h i n a； 2 . C h i n aA q u a -c u l t u r eR e s e a r c hC e n t e r， S h a n g h a i 2 0 1 3 0 6， C h i n a； 3 .R e s e a r c hC e n t e rf o rt h eD e v e l o p m e n tS t r a t e g yo fM a r i n eI n -d u s t r y， S h a n g h a i 2 0 1 3 0 6， C h i n a）
A b s t r a c t： T h ee x p o r t t r a d eo f a q u a t i cp r o d u c t so c c u p i e sa n i m p o r t a n tp o s i t i o n i nt h e f o r e i g nt r a d e o f a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s i nC h i n a . H o w e v e r， t h eS i n o - U St r a d e f r i c t i o nh a s a f f e c t e dC h i n a ’ s a q u a t i c p r o d u c te x p o r t s t oa c e r t a i ne x t e n t . T h i sp a p e r t o o kt h eg r o w t hr a t eo f a q u a t i cp r o d u c t e x p o r t a s a w a r n i n gi n d i c a t o r， a n dd e t e r m i n e dw a r n i n gi n d i c a t o r sa n dw a r n i n gi n t e r v a l sr e s p e c t i v e l yt h r o u g h t i m ed i f f e r e n c e f i r s t a n a l y s i sa n dm e a np r i n c i p l e， a n db u i l ta ne a r l yw a r n i n gi n d i c a t o rs y s t e mf o r C h i n a ’ sa q u a t i cp r o d u c t e x p o r t t r a d e r i s k s . A c c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e r i s t i c so f e a c hw a r n i n g i n d i c a -t o r， A R I MA m o d e l， l i n e a r r e g r e s s i o na n do t h e rm e t h o d sw e r eu s e dt op r e d i c t t h ew a r n i n g i n d i c a -t o r . T h eo b t a i n e dp r e d i c t i o nv a l u ew a sc o m b i n e dw i t hh i s t o r i c a ld a t at oe s t a b l i s had o u b l eh i d d e n l a y e ra n dt h r e e l a y e rB Pn e u r a ln e t w o r k. B a s e do nt h i s， as y s t e m a t i ce a r l yw a r n i n go f t h ef u t u r e r i s k so fC h i n a ’ sa q u a t i cp r o d u c t sw a sm a d e， a n dt h ep r e d i c t e dv a l u e sw e r ec o m p a r e dw i t ht h ea c -t u a l v a l u e s . I tw a sc o n c l u d e dt h a tt h ep r e d i c t e dv a l u e sw e r ea c c u r a t e . I nt h en e x tt h r e ey e a r s， C h i n a ’ sa q u a t i cp r o d u c t se x p o r tt r a d ew i l l f a c eg r e a t e rr i s k sa n dt h ee x p o r tv a l u ew i l lc o n t i n u e . T h e f a l ln e e d s t ob e t a k e ns e r i o u sp r e c a u t i o n s . F i n a l l y， b a s e do nt h er e s u l t so f t h ee a r l yw a r n i n g， s u g g e s t i o n sw e r em a d e t op r o m o t e t h e s t r u c t u r a l t r a n s f o r m a t i o no f t h e e x p o r t o f a q u a t i cp r o d u c t s a n d t h e e s t a b l i s h m e n t o f aq u a l i t ys t a n d a r ds y s t e m， g r a d u a l l ye x p a n d t h ed o m e s t i c s a l e sm a r k e t o f a q u a t i cp r o d u c t s a n dc u l t i v a t e ad i v e r s i f i e d i n t e r n a t i o n a l e m e r g i n gm a r k e t . T h eg o v e r n m e n t s h o u l d a c t i v e l ya s s i s t t h ea q u a t i cp r o d u c t s i n d u s t r ya n da s s o c i a t i o n s t os t r e n g t h e nt h e i ro w nr o l e s .
K e y w o r d s： S i n o - U St r a d ef r i c t i o n，A q u a t i cp r o d u c te x p o r t，R i s k w a r n i n g，B Pn e u r a ln e t w o r k， C o u n t e r m e a s u r es u g g e s t i o n s
0 引言
水产品在我国对外出口贸易中占有重要地位。从全球来看，我国水产品产量和出口额多年来均位居世界第一，养殖产量占全球养殖产量的6 0%以上。2 0 1 8年我国水产品总产量64 5 7 . 7万t，与上年持平，其中养殖产量为49 9 1 . 0 6万t，同比增长1 . 7 3%；捕捞产量为14 6 6 . 6万t，同比降低4 . 7 3%。同时海关最新数据显示， 2 0 1 9年我国水产品进出口总量达10 5 3 . 3万t，进出口总额3 9 3 . 6亿美元，同比分别增长1 0 . 3%和5 . 4%，而受中美贸易摩擦及其他因素的影响，出口量、出口额同比分别下降1 3 . 8%和8%。水产品出口量和出口额的大幅下降不仅影响出口企业的效益，而且还影响到渔民的就业和增收。因此，加强对我国水产品出口贸易的风险分析和预警研究，提高水产品出口企业的国际竞争力和风险抵御能力，以减少我国水产品出口贸易损失，具有非常重要的理论和现实意义。
目前关于水产品出口贸易风险的预警研究较少。谭城[ 1]应用支持向量机的回归模型预测方法对我国水产品出口贸易进行了实证分析，得出模型内插检验和外推模型均为1 0 0%，以此说明可以对水产品出口贸易风险进行预警。李淑华等[ 2]基于支持向量机对我国水产品出口贸易风险进行了预警研究，并证实了预警模型效果好，可以有效地对我国水产品出口贸易风险进行预警。上述两篇文章对水产品出口贸易预警指标和预警方法的选择、指标体系的构建研究做出了一定的贡献，但是并未对未来水产品风险进行预测，研究具有一定的局限性。水产品进出口贸易领域预警研究就相对较多，宁喜斌等[ 3]、林志锋等[ 4]分别指出预警技术和预警制度对水产品安全和进出口的作用。李文文[ 5]基于产业安全视角对我国水产品贸易摩擦效应及预警机制进行了研究。张鹏[ 6]根据罗非鱼进出口贸易的特征构建了一套罗非鱼产业进出口贸易预警指标体系，利用灰色系统和神经网络预测方法得到2 0 1 2年我国罗非鱼进出口贸易处于中警状态。本研究在前人的研究基础上，以中美贸易摩擦为背景，运用B P神经网络对我国水产品出口贸易进行预警研究。
1 中美贸易摩擦的回顾
2 0 1 8年第一季度，美国政府先后不断对从我国进口的商品征收关税，具体包括：大型洗衣机（ 3 0%）、光伏产品（ 5 0%）、钢铁（ 2 5%）、铝（ 1 0%）等。2 0 1 8年4月4日，美国政府发布了加征关税的商品清单，将对中国输美的13 3 3项5 0 0亿美元的商品加征2 5%的关税，主要涉及机器人、航空航天等科技创新产品。作为应对，中国国务院关税税则委员会决定对原产于美国的大豆、汽车、化工品等1 4类1 0 6项商品加征2 5%的关税，实施日期将视美国政府对我国商品加征关税实施情况，另行公布。2 0 1 8年6月1 5日，美国公布了将加征2 5%关税的5 0 0亿美元中国进口商品清单，其中对约3 4 0亿美元商品自2 0 1 8年7月6日起实施加征关税措施，同时对约1 6 0亿美元商品加征关税开始征求公众意见。2 0 1 8年7月6日，美国开始对第一批清单上8 1 8个类别价值3 4 0亿美元的中国商品加征2 5%的进口关税，作为反击，中国也于同日对同等规模的美国产品加征2 5%的进口关税，至此，中美贸易战正式打响。8月2 3日，美国在3 0 1调查项下对自中国进口的1 6 0亿美元商品加征2 5%关税。2 0 1 8年9月2 4日，美国对2 0 0 0亿美元的中国商品加征1 0%的关税，中国对美国6 0 0亿美元商品征收1 0%或5%关税作为应对， 2 0 1 9年5月1 0日， 20 0 0亿美元商品加征的关税税率由1 0%提高到2 5%。而在公布的美国对中国加征关税清单中，美国商品编号0 3 0、1 6 0、1 7 0三大类都在加征关税清单上出现。这3类商品都属于水产品，在加征关税清单上占据了1 3页，涵盖了大部分中国出口到美国的水产品。据海关统计，受加征关税的影响， 2 0 1 8年第四季度到2 0 1 9年第一季度，我国对美国出口水产品为1 4 . 7亿美元，同比减少6 . 6%， 2 0 1 9全年对美国出口量同比下降1 8 . 7%。2 0 2 0年1月1 5日，中美签署第一阶段经贸协议，中方承诺2 0 2 0—2 0 2 1年加大自美国进口20 0 0亿元，进口基准规模为2 0 1 7年，美方承诺不再增加关税，以后有条件逐渐减少。
2 水产品出口贸易风险预警指標体系的构建
2 . 1 指标变量的选取及说明
建立水产品出口贸易风险预警指标体系是进行风险预警的前提。在风险管理中，警兆是警源变成警情的外部形态表现，警源是产生风险的原因。因此，我国水产品出口贸易风险预警体系选取两类指标变量，警情指标变量和警兆指标变量。对于水产品出口贸易风险预警，当出口贸易风险发生时，最直接的表现形式是水产品出口额的下降。自2 0世纪9 0年代至今，我国水产品出口额总体呈上升趋势，按此态势，未来几年我国水产品出口额有较大的可能性保持上升趋势。若以水产品出口额作为警情指标，则不利于确定警限，发出警报，同时水产品出口额是一个绝对量，一个静态指标，不适合作为预警指标。而水产品出口额增长率是一个动态指标，呈波动型变动，当值低于正常值时就会发出警报[ 7]，因此本研究选择水产品出口额增长率作为警情指标。
警兆指标可以分为国家性风险指标和市场性风险指标两大类，根据我国水产品出口贸易所面临的风险及其结构特点，将国家性风险指标分为中美、中日、中韩、中欧贸易差变化率，以及在美国、日本、韩国市场占有率7个指标变量。将市场性风险指标分为水产品出口综合平均价格变化率、水产品国内总产量变化率和人民币对美元汇率变化率3个指标变量。贸易差数据来源于《中国海关统计年鉴》，市场占有率根据F AO数据库、UNC o m t r a d e数据库计算得出，水产品出口综合平均价格数据和水产品总产量数据来源于《中国渔业统计年鉴》，人民币对美元汇率来源于国家统计局。
2 . 2 预警指标的数据分析
2 . 2 . 1 警兆指标变量与警情指标变量间的时差相关分析
时差相关分析法是利用相关系数验证经济时间序列先行、一致或滞后关系的一种常规方法。在进行相关系数分析之前，首先需要对原始数据进行预处理。对水产品出口额增长率等变量指标在5%的显著性水平上进行单位根检验，结果表明它们均是平稳变量。然后利用S P S S 2 0对序列进行时差相关分析，计算各变量与水产品出口额增长率的时差相关系数，结果如表1所示。
应用时差相关系数法对警兆指标进行分析时，应首先比较其相关系数的大小，相关系数越大，说明警兆指标对警情指标的影响越大，用来预警的准确性就越高；其次，在相关系数差不多的情况下，应优先选择较小的先导长度，先导长度越小，说明指标的灵敏性越强；最后，对于检验为滞后特征的指标变量则应予剔除。按照此原则，最终确定7项警兆指标变量分别为：水产品出口综合平均价格变化率、人民币对美元汇率变化率、水产品国内总产量变化率、中美贸易差变化率、中韩贸易差变化率、水产品占美国市场份额变化率、水产品占日本市场份额变化率。
2 . 2 . 2 警情指标变量警限的确定
关于警情指标的警限确定，方法有多种，概括起来可分为三大类：专家经验法、系统方法和统计方法。专家经验法主观性很大；系统方法需要全面考虑各方面的因素，较为复杂；统计方法包括一系列确定警限的具体原则，如多数原则、半数原则、少数原则、均数原则等。总均值反映警情指标一段时间内平均水平，具有代表性，当我国水产品出口额增长率低于这一水平，就意味着水产品出口额增速低于一般情况，需引起重视，因此，本研究采用均数原则确定警限。
依据资料，计算得知1 9 9 3—2 0 1 7年我国水产品出口额增长率均值为1 1 . 4 8%，而由于水产品出口额基数的不断增大，未来水产品出口额增长率大幅增长有所困难，事实显示，近5年我国水产品出口额增长率一直保持在1 0%之内，因此选用均值1 1 . 4 8%作为无警警限不合理。鉴于此，本研究将之前年份水产品出口额增速超过2 0%的指标变量剔除，重新计算得水产品出口额平均增长率L为5 . 7 5%，标准差S E为0 . 0 8 8 1，以L、L-0 . 5 S E、LS E分别对应无警、轻警、中警的下限。调整后的水产品出口额增长率警限如表2所示。
3 水产品出口贸易风险预警指标体系的预测
3 . 1 A R I MA模型预测
时域分析方法是从序列自相关的角度揭示时间序列的发展规律，具有理论基础扎实、操作步骤规范、分析结果易于解释等优点，是时间序列分析的主流方法。而求和自回归移动平均模型（ A R I MA）则是时域分析方法核心内容。由于中美贸易差数据和中韩贸易差数据不满足回归预测、灰色预测等要求，因此采用A R I MA模型进行预测。
对1 9 9 2—2 0 1 7年中美贸易差、中韩贸易差时间序列进行平稳性检验，均为非平稳序列，二阶差分后平稳，经分析和选择，最后确定模型分别为A R I AM（ 0， 2， 1）和A R I MA（ 2， 2， 0） ，且都通过残差白噪声检验，说明模型满足预测要求。运用模型A R I MA（ 0， 2， 1）和A R I MA（ 2， 2， 0）分别对2 0 1 8—2 0 2 2年中美贸易差、中韩贸易差进行预测，预测结果如表3所示。
经换算得出中美贸易差变化率X1 1、中韩贸易差变化率X1 2，如表4所示。
3 . 2 一元线性回归预测
（ 1）水产品占美国市场份额变化率X1 3。根据指标构成要素的特点，对美国进口水产品总額、美国出口水产品总额、美国水产品国内总产值进行一元线性回归预测，对美国从我国进口水产品总额进行移动平均预测。下面以美国进口水产品总额为例，用R 3 . 5 . 1对美国进口水产品总额建立一元线性回归模型，拟合并预测，其结果如下。
将构成要素指标预测值计算得出2 0 1 8—2 0 2 2年我国水产品占美国市场份额分别为1 1 . 9%、1 1 . 6 6%、1 1 . 3 0%、1 0 . 9 9%、1 0 . 7 7%。经换算得出我国水产品占美国市场份额变化率X1 3，结果如表5所示。
（ 2）水产品国内总产量变化率X2 3。我国水产品国内产量逐年增加（除1 9 9 7年、2 0 1 2年产量轻微下降） ，且与年份呈现非常明显的线性关系，因此用R 3 . 5 . 1对我国水产品国内总产量建立一元线性回归模型，拟合并预测，其结果如下。
经换算得出我国水产品国内总产量变化率X2 3，如表6所示。
3 . 3 移动平均法预测
（ 1）水产品占日本市场份额变化率X1 4。由于水产品占日本市场份额指标构成要素并非呈现指数特性，因此不能运用灰色系统模型进行预测。通过观察4个构成要素指标发现，日本从我国进口水产品总额、日本水产品国内总产值、日本出口水产品总额从2 0 1 0年之后均保持平稳震荡态势，没有出现明显的上升或者下降趋势，而日本进口水产品总额一直总体呈现震荡态势，因此采用移动平均法对这4个要素指标进行预测，并计算得出水产品占日本市場份额。经换算得出我国水产品占日本市场份额变化率X1 4，如表7所示。
（ 2）水产品出口综合平均价格变化率X2 1。我国水产品出口综合平均价格总体呈现上升趋势，但增长幅度越来越小， 2 0 1 2—2 0 1 7年价格变化率均低于0 . 0 4%，因此采用移动平均法对水产品出口综合平均价格变化率X2 1进行预测，预测结果如表8所示。
（ 3）人民币对美元汇率变化率X2 2。自2 0 0 4年以来，人民币对美元的汇率呈现先下降，后上升的趋势，且上升趋势有所减缓，随着中美经贸关系的改善，人民币未来将会以升值为主，短期来看保持平稳震荡。因此采用移动平均法对人民币对美元汇率进行预测，预测结果如表9所示。经换算得出人民币对美元汇率变化率X 2 2，如表9所示。
4 基于B P神经网络的水产品出口贸易风险预警分析
4 . 1 预警模型的数据样本
根据之前分析所得预警指标体系中警情和警兆指标为基础，结合实际获得的数据，以中美贸易差变化率（ X1 1）、中韩贸易差变化率（ X1 2）、水产品占美国市场份额变化率（ X1 3）、水产品占日本市场份额变化率（ X1 4）、水产品出口综合平均价格变化率（ X2 1）、人民币对美元汇率变化率（ X2 2）、水产品国内总产量变化率（ X2 3）等警兆指标变量为输入变量X的分量；输出变量为水产品出口变化率（ Y） ，其中Y≥5 . 7 5%表示无警， 1 . 3 5%≤Y<5 . 7 5%表示轻警，-3 . 0 6%≤Y <1 . 3 5%表示中警，Y <-3 . 0 6%表示重警。
样本1～2 5分别对应1 9 9 3—2 0 1 7年指标年度数据，样本2 6～3 0分别对应2 0 1 8—2 0 2 2年警兆指标年度预测值。样本1～2 5的数据此处省略，样本2 6～3 0的数据见表4至表9。
4 . 2 警兆指标的预处理
为了避免输入数据具有不同的量纲等因素影响模型预测效果，对输入数据X进行尺度变换。尺度变换公式为：
将输入变量进行归一化处理，得到归一化之后的指标数据，如表1 0所示。
4 . 3 神经网络的构建、训练和测试
4 . 3 . 1 节点个数的确定
输入层节点数和输出层节点数的确定。根据之前构建的预警指标体系得知，警兆指标为7个，警情指标为1个，因此，本网络中输入节点数n=7，输出节点数m=1。
隐含层节点数的确定。目前理论上还没有一种科学的确定隐含层节点个数的方法，实际应用中，往往需要根据设计者的经验和多次试验确定[ 8]。本研究根据设定的训练精度要求不断调整最后得出，当第一隐含层的节点数为1 4，第二隐含层的节点数为6时， B P神经网络的模拟效果较好。
4 . 3 . 2 计算函数的选择
标准B P算法具有理论基础牢固、推导过程严谨、通用性好等优点，但其存在一定的局限性，如网络训练的收敛速度慢，有可能出现局部极小的问题等。而R P R O P算法抛开偏导数的大小，采用偏导数的符号所带来的网络训练信息来调整网络，从而避开了基本B P算法的固有局限性[ 9]。因此本研究采用R P R O P算法，以“t a n h”作为本神经网络的转移函数。
4 . 3 . 3 神经网络的训练和测试
本研究应用R 3 . 5 . 1对我国水产品出口贸易安全的神经网络预警模型进行学习训练，以表1 0中的前2 3组数据作为训练样本，第2 4和第2 5组作为测试样本，最后5组数据为预测样本，第一隐含层节点数为1 4，第二隐含层节点数为6，转移函数为“t a n h”进行训练，目标误差为0 . 0 0 1，最大循环次数为1 0 00 0 0，学习率上下限为（ 1 . 2， 0 . 5） ，经训练5 9 7次后满足要求，训练结果如表1 1所示。
预警模型训练结果显示，实际风险等级与预测风险等级完全吻合，用B P神经网络所构建的我国水产品出口贸易风险预警模型能够准确地拟合水产品出口额变化率风险情况。然而， B P神经网络用于预警效果的主要判断依据是其外推能力的好坏。因此本研究利用2 0 1 6年、2 0 1 7年指标变量作为测试样本，对以上建立的预警模型进行验证，表1 1中，第2 4和第2 5组数据验证结果显示，运用B P神经网络输出的预测值与实际值比较接近，实际风险等级与预测风险等级吻合，由此可见，建立的水产品出口贸易风险预警模型符合要求。从实证结果可推出，利用B P神经网络对水产品出口贸易风险进行预警是一种切实可行的方法。
4 . 4 预警结果分析
利用训练好的模型和表1 0中的预测样本（即2 0 1 8—2 0 2 2年各警兆指标预测值归一化后的数据） ，对2 0 1 8—2 0 2 2年我国水产品出口贸易风险进行预警分析，同时将2 0 1 8年、2 0 1 9年实际值与预测值进行对比，结果显示： 2 0 1 8年、2 0 1 9年水产品出口额变化率预测值和实际值比较接近，预测风险等级和实际风险等级吻合，预测结果准确性良好，同时，未来3年我国水产品出口贸易将面临较大的风险，出口额持续下跌，需做重度防范。
5 研究結论与讨论
选用B P神经网络方法对水产品出口贸易进行预警实证分析，同时将预测值和实际值进行对比，得出3点结论：①利用B P神经网络对水产品出口贸易风险进行预警是一种切实可行的方法。②模型预测结果准确性良好。③未来3年我国水产品出口贸易将面临较大的风险，出口额持续下跌，需做重度防范。
水产品出口贸易风险预警研究是一项长期而艰巨的工作，更是一项动态研究。随着国内外环境形势的变化，水产品出口所面临的风险在不同阶段出现新的特征，应结合最新的动态进行研究。未来进一步的研究主要体现在2个方面：①预警指标体系的构建。近年来，我国水产品出口品种和出口市场逐步多元化，有的已经超过了部分美欧日韩四大传统市场，我国水产品出口贸易在未来将会面临新的风险，预警指标体系的构建应与时俱进，展现最新的风险动态。当然，也要研究和比较不同的预警方法，互相补充、取长补短。②国内国外市场的联动发展。一方面，促进国内市场水产品消费，有利于减轻水产品出口风险，当水产品出口受阻时，国内消费市场将会分担压力；另一方面，国外市场的高质量要求以及出口企业对于出口效益的追求，水产品出口贸易会促进水产品质量的提升，带动加工业的发展，从而优化国内水产业的产业结构。
6 对策建议
水产品出口在我国农产品出口贸易中扮演非常重要的角色，水产品的出口既关系到出口企业的利益，也是推动渔民增收与就业的重要支撑。当前，我国水产品出口正面临着复杂严峻的国内外形势，预警结果显示未来几年我国水产品出口贸易将面临较大的风险。针对水产品出口存在的风险问题，以及目前正处于中美贸易摩擦和新型冠状肺炎疫情的环境下，在构建我国水产品出口贸易风险预警模型的基础上，还应该从以下几个方面努力稳定并提升水产品出口，促进水产品出口贸易的健康发展。
6 . 1 促进水产品出口结构转型和质量标准体系建设
逐步淘汰低端粗加工产能，将重心转向中高端市场。水产品精深加工业具有高附加值、高科技含量、高市场占有率、高出口创汇四大优点，且我国低端粗加工与用工便宜、原材料成本更低的东南亚国家相比，已渐渐失去市场优势。因此，我国出口水产品必须实现结构上的转型，逐步淘汰低端粗加工产能，加强产品的精深加工，将出口的战略重心转向中高端市场，做具有高营养、高附加值的中高端产品，提升水产品出口效益。
推进标准化战略，全面提升水产品质量水平。通过完善水产品质量管理体系，提升水产品质量水平。树立质量至上的意识，采用国际先进的质量标准，逐步建立国际认可的产品检测和认证体系，按照国际标准组织生产和质量检验，从而规避或减少出口贸易中的技术性壁垒，实现水产品出口由数量向质量效益型转变。
6 . 2 逐步扩大水产品国内销售市场并培育多元化国际新兴市场
逐步扩大国内销售市场。随着我国经济的快速发展，居民生活水平和消费能力有了显著的提高。水产品出口企业在开展出口贸易活动的同时，应重视国内市场的销售。通过扩大水产品内销，提高水产品国内市场份额，从而减少对国外市场的依赖程度，降低水产品出口企业在对外贸易中所承担的风险。针对国内不同消费群体，开发适销对路的高品质、易食用水产品，同时努力扩展销售渠道，加大宣传、推介力度。
不断开拓培育多元化国际市场和渠道。积极调整企业国际市场结构布局，扩大海洋渔业对外开放。在开发传统的美欧日韩市场基础上，保持和增强东盟市场，大力开拓中东、非洲、拉美等新兴市场。出口市场的多元化有利于分散我国水产品出口压力，降低出口风险。
6 . 3 政府要积极协助，水产行业和协会要强化自身作用
政府应在贸易摩擦中发挥引领作用。当我国出口水产品遭遇到国外的贸易经济救济调查、关税壁垒等各种阻碍时，商务部、外交部、农业农村部等部门及驻外使馆、质量检验检疫等机构要一致联合，积极出面沟通并协助解决问题，尽可能化解或减少摩擦对水产品行业产生的不利影响。
水产行业协会应强化自身作用。一是加强与国外相关机构的交流，如美国F D A、南方虾产业联盟、韩国MOMA F等，及时了解和掌握最新动态，预测未来趋势，加强风险应对和风险防范。二是提升协会自身实力，增强协会的凝聚力和影响力，提高协会维护行业利益的能力。三是加强水产行业管理，逐步完善水产行业管理办法，持续推进水产行业乱象专治，维护行业健康运行与发展。
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产品技术性能指标范文第3篇
(浙江大学材料与化工学院,杭州310027) 摘要:采用溶胶-凝胶法,以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性正硅酸乙酯(TEOS)水解聚合物,在钢片上制备有机-无机复合防腐薄膜。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等测试手段研究薄膜材料的结构,并通过盐雾腐蚀试验和电化学阻抗谱测试对复合薄膜的防腐蚀性能进行检测,并探讨了最适加水量(R)。结果表明:随R从1增加至5,涂层防腐性能先提高后降低。R=3时,薄膜结构致密,抗腐蚀性能最好;FTIR结果表明,样品经180℃热处理后,KH570的结构无明显变化。
关键词:R值;溶胶-凝胶;防腐;有机-无机复合薄膜
中图分类号:TB3
32文献标识码:A
文章编号:1001-4381(2010)12-0072-05
全球每年因腐蚀造成的金属损失量高达全年金属产量的20%~40%,造成的巨大经济损失比火灾、风灾和地震造成的损失总和还要多,因此目前国际上研究腐蚀问题的重点对象是金属材料。区别于传统的引入高分子物质(添加剂、络合物等)或直接加入纳米颗粒制备改性涂层的金属防护方法,硅烷偶联剂应用于金属防腐是一个新兴的领域。20世纪90年代初美国辛辛那提大学Van Ooij教授率先对铝、铝合金、钢、铁等金属表面硅烷化机制和硅烷膜防腐蚀性能进行了研究和表征,取得显著研究成果。将有机硅烷用于金属表面处理分为两种方式:一种是通过有机硅烷偶联剂的水解与缩聚在金属表面形成致密的阻挡层;另一种是采用金属醇盐与硅烷偶联剂共同水解、缩聚,产生阻挡性能更为优异的有机修饰硅酸盐(Or-ganically Modified Silicate, Ormosils)膜层覆盖于金属基体表面。在研究过程中发现,通过溶胶-凝胶法由单一品种的有机硅烷所制备的涂层对金属基体的腐蚀防护作用有一定的局限,因此,人们广泛地进行了SiO2基有机-无机复合纳米复合涂层的研究与开发。德国BASF公司合成了一种带氨基甲酸醋基的环氧硅氧烷的特定结构的涂料混合物。三菱化成在TEOS的聚硅氧烷低聚物中加入硅烷偶联剂、环氧硅烷或甲基丙烯酸硅烷合成Ormosil杂化材料。徐溢研究了乙烯基三乙氧基硅烷、环氧基三乙氧基硅烷的水解、涂敷工艺。赖琛在金属基耐温防腐涂层制备中,使用KH550和602型硅烷处理金属基体。尹志岚研究了KH550对316L不锈钢高分子涂层结合强度的影响。研究结果表明:硅烷偶联剂的改性作用,能够显著提高应用于金属基体表面涂层的耐腐蚀性能。
本实验在室温下,采用溶胶-凝胶的方法来制备有机-无机SiO2复合防护涂层。运用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)对SiO2聚合物进行改性,得到分散稳定的SiO2溶胶,并探讨加水量(R值)的变化对其涂层的防腐蚀性能的影响。 1 实验方法 1.1 实验原料
正硅酸乙酯(TEOS),无水乙醇(AR,乙醇含量≥99.7%),国药集团化学试剂有限公司;γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570),江苏南京翔飞化学研究所;浓盐酸(AR,盐酸浓度36%~38%),中国杭州化学试剂有限公司;去离子水等。 1.2 实验过程
将正硅酸乙酯(TEOS)、去离子水和无水乙醇按照摩尔比n(TEOS)∶n(H2O)∶n(EtOH)=1∶N∶2.34的比例(N为加水量的参数调整)倒置于三口烧瓶中,磁力搅拌10min。在一定温度下,用浓盐酸调节pH值在4~5内,加入KH570和去离子水,磁力搅拌3h。陈化3天后,制得KH570改性的SiO2溶胶。实验流程如图1所示。
采用旋涂法在超声清洗过的冷轧钢基片(SPCC)表面镀膜,在700r/min下旋涂1min,基板表面流平,室温下不风干10min,随后在180℃下热处理30min固化涂层,即得到KH570改性SiO2金属防护涂层。 1.3 测试方法
采用NICOLET AVATAR360型红外分析仪测样品薄膜的傅里叶红外光谱(FTIR);采用SIRION型场发射扫描电镜观察涂层断面的形貌和结构;采用KD-60型盐雾试验机测试薄膜的抗腐蚀性能;采用PHS-3型精密酸度计测定pH值;采用Coulter LSParticle Size Analyzer粒度分析仪测定溶胶粒径。
盐雾试验方法(Method of Spray (Fog) Test forSurface Finishing)是使用盐水喷雾试验机将含有氯化钠的实验液,以雾状喷于电镀被覆膜或氧化膜上,并根据膜表面的腐蚀程度(面积)来判断膜的耐腐蚀性能的一种腐蚀试验方法。实验中使用的氯化钠质量分数为5%,试验机的试验室温度为35℃,盐水桶温度为35℃,压力桶温度为47℃,实验过程中压缩空气,压力连续保持在(10. 2±0. 1) N/cm2,喷雾量1mL·(80cm-2·h-1)-1。 2 结果与讨论
R值表征的是参加水解聚合反应的水与硅氧烷(包括TEOS和KH570中的硅氧烷)的摩尔比。溶液中水的含量会影响溶胶的结构与性能以及成膜过程。低水含量(R值小)能驱使前驱体部分水解的产物发生聚合,产生低交联聚合物,倾向于形成不连续薄膜;水量的增加(R值大)同时促进了前驱体的水解和缩聚,导致最终产物的高度交联,强化凝胶的网络结构,能防止干燥过程中的收缩。但是过多的水会导致溶胶过分稀释,对基材的附着力下降,成膜性差。适当的水含量对制得清晰稳定的溶胶有决定性的影响。 2.1 加水量对涂层耐腐蚀性能的影响
随着时间的延长,复合涂层盐雾腐蚀的程度也逐渐加重。以下测试均选取盐雾24h后基底的腐蚀结果作为参考。图2是TEOS∶KH570=1∶1时不同R值下24h盐雾腐蚀结果的照片,由图2可知,经过24h盐雾试验后,R=3的涂层钢片出现轻微的腐蚀(黄色锈斑出现)。当R=1时,包覆该涂层的钢片经过24h的盐雾试验后出现大量锈迹,被严重腐蚀。R=2的钢片较R=1的钢片腐蚀程度轻;R=3时,钢片的腐蚀程度最轻。由以上现象可知,随着R值由1增加到5,涂层的耐腐蚀性能出现先提高再降低的趋势,在R=3时达到最佳防腐性能。 2.2 加水量对溶胶粒度的影响
图3为TEOS∶KH570 = 1∶1时不同R值下KH570改性SiO2溶胶的粒度图。可知R=1时,由于水含量较少,水解程度低,基本测不出溶胶粒子的存在,随着R增大水解变得充分,溶胶粒度逐渐增加。平均粒度由R=2的约4nm增加到R=3的约6nm,而当R=4,5时,溶胶粒子粒度大幅提高。这可能是由于水的增加,TEOS的水解聚合速度加剧,≡Si—O—Si≡键增多,以致溶胶粒子粒度增加。粒子粒径较大的溶胶形成的涂层,粒子间空隙较多,结构不致密,而由KH570改性SiO2的溶胶粒子粒径较小(几纳米),形成的涂层致密性较好。由上述分析可知,溶胶粒子粒度过大或过小均不利于得到耐腐蚀性能优良的
复合涂层。
2.3 加水量对涂层形貌的影响
图4是以不同加水量(R=3和R=5)制备的防腐涂层表面扫描电镜照片,从图4可以看出,R=3时,涂层表面均匀平整,当R=5时,涂层表面有突起。图5为R=3和R=5的涂层断面的扫描电镜照片,从图5可以看出,涂层厚度在4~6μm之间,当R值较大(R=5)时,防腐涂层的结构比较疏松,出现细小的微裂纹结构,且涂层与基体的结合处有较明显的界面层出现;当R=3时,涂层的的主体结构十分致密,基本没有发现微孔或缺陷,涂层与基体结合紧密。由此可知,加水量R=3时的涂层更加均匀致密,具有较好的耐腐蚀性能。 硅氧烷体系水解聚合过程包括两类基本反应: (一)烷氧基发生水解反应生成硅醇基团: ≡Si-OR+H2O→≡Si-OH + ROH 不论带有机基团的烷氧基硅烷还是纯烷氧基硅烷,除了水解速度的区别外,其水解方式是一致的。 (二)通过缩聚反应生成硅氧硅键: ≡Si—OH+HO—Si≡→≡Si—O—Si≡+H2O
≡Si—OH+RO—Si≡→≡Si—O—Si≡+ROH在酸催化作用下当加水量R=3时,水解聚合反应使溶胶分子按线性模式生长,交联度低,以线型聚合物为主,所形成涂层较致密,具有较好的屏蔽效果,涂层耐腐蚀性能优良。而随着加水量的增加(R=5),其水解产生的硅羟基增多,硅氧烷水解聚合产物由线型结构转变为体型结构,此时涂层中大的胶粒间可能出现空隙,故涂层屏蔽效果差,耐腐蚀性能较差。
图6为TEOS∶KH570=1∶1,R=3的涂层样品热处理前后的红外光谱图,图中上下两条线分别代表经过180℃热处理后和热处理前的涂层。其中,3458cm-1处的宽峰以及929cm-1处的峰为硅羟基(≡Si—OH)峰,1112cm-1处的吸收峰为≡Si—O—Si≡键的伸缩振动峰。1720cm-1处峰对应于C O键的振动峰,1621cm-1处的振动峰对应C C双键,均来自KH570的羰基与乙烯基团。可以看出,经过180℃热处理后,3458cm-1处的硅羟基峰强度显著降低,而1112cm-1处的≡Si—O—Si≡键对应的峰形亦发生变化,更加尖锐。由于该处波数(1120cm-1附近)的≡Si—O—Si≡吸收峰对应的是交联产生的体型结构[23],说明经过180℃热处理后,涂层中≡Si—OH间发生缩聚反应,逐步向≡Si—O—Si≡键转变,涂层结构趋于致密。而C O键和C C键对应的峰形未发生变化,说明热处理前后对KH570分子结构中起改性作用的有机支链不受影响。
3 结论
(1) 随着加水量R的提高(从R=1到R=5),溶胶粒子逐渐长大,涂层结构由线形向网络状逐渐转化,涂层与基体的结合度发生变化,由KH570改性的SiO2涂层的防腐蚀性能变化趋势为先提高后降低。
(2) 溶胶-凝胶过程中,水解聚合的发生程度能影响产物的结构变化,结构致密的涂层结构才具有更优良的耐腐蚀作用。加水量R过高或过低都会影响硅烷偶联剂水解聚合反应的进行程度,降低涂层结构的致密性,从而导致其涂层防腐蚀性能的下降。加水量R过低时,水解不充分固含量低,使得涂层过稀,成膜性差;加水量升高后,水解聚合程度加剧,形成较大的胶粒,涂层结构转变为体型结构,其间出现空隙降低了涂层的屏蔽效果,耐腐蚀性能变差。而加水量过高时,根据水解聚合进行原理,过多的水不仅抑制反应的进行程度,且过分稀释溶胶降低附着性,溶胶颗粒也变大且易发生沉降,破坏涂层的稳定性,从而也降低了复合涂层的耐腐蚀性能。
(3) 以TEOS和KH570为原料,以浓HCl为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备防腐涂层,应用于钢片表面防腐,在加水量R=3时,溶胶颗粒大小合适,有机-无机复合涂层以线性结构为主结构致密,达到了该体系最佳防腐蚀性能。 参考文献 [1] SUBRAMANIAN V,VAN OOIJ W J. Silane based metal pre-treatments as alternatives to chromating[J].Surf Eng, 1999,15(2): 168—172. [2] TANG N,VAN OOIJ W J,GORECKI G. Comparative EIS studyof pretreatment performance in coated metals[J].Prog Org Coat,1997,30(4):255—263. [3] SUNDARARAJAN G P,VAN OOIJ W J.Silane based pre-treat-ments for automotive steels[J].Surf Eng,2000,16(4):315—320. [4] ZHU D Q,VAN OOIJ W J. Corrosion protection of metals bywater-based silane mixtures of bis-[trimethoxysi-lylpropyl] amineand vinyltriacetoxysilane [J].Prog Org Coat,2004,49(1): 42—53. [5] ZHU D Q,VAN OOIJ W J. Enhanced corrosion resis-tance ofAA 2024-T3 and hot-dip galvanized steel using a mixture
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bis-[triethoxysilylpropyl]
tetrasulfide
产品技术性能指标范文第4篇
摘 要：随着我国各项现代化科学技术的发展，与航空航天领域相关的研究项目越来越丰富，与此同时，作为垂直起降无人机系列中的一种独特的飞行器，四旋翼飞行器在国内外军事领域以及民用领域快速蔓延开看，其应用状况较为良好。而且，相对于固定翼飞机来说，四旋翼飞行器的性能更为灵活多变，绝大多数四旋翼飞行器设备具有低空飞行、定点悬停等优势。本文就融合了PID神经网络的四旋翼飞行器控制系统的性能等方面进行深入探究，并总结出应用PID神经网络技术以后该系统的优势所在，以期为该项目的研究领域注入更丰富的素材。
关键词：PID神经网络;四旋翼飞行器;控制系统;研究
前言：
我国在进行科研项目的过程中，针对四旋翼飞行器的非线性控制问题十分关注，在以往该项目研究内容的基础上，提出了一种分散PID神经元网络控制策略。研究结果表明，基于PID神经网络的四旋翼飞行器控制系统具备较强的控制稳定性以及机动性等优势，而且，经过一段时期以来建模分析的基础上，可将该项研究成果付诸于实践进行验证。
一、四旋翼飞行器控制系统的框架研究
四旋翼飞行器控制系统的框架结构中最为主要的就是它的飞行动力系统以及无线电遥控系统。从四旋翼飞行器的设计来看，其设计核心就在于通过有效策略激发出整个系统在运行过程中的稳定性以及机动性等方面性能，从而达到系统可控的目的。
（一）浅析四旋翼飞行器及其系统构成
从既往的研究资料中可以看到，四旋翼飞行器即四旋翼直升机是一种较为轻巧的设备，它有四个螺旋桨，并呈现十字形态，在四旋翼飞行器执行飞行任务时通过十字形交叉形态的螺旋桨快速运转实现在空中的飞行[1]。最初，四旋翼飞行器应用在军工领域居多，后期，该设备民用较为普及，它的动力系统较为精良，同时，无线电遥控系统的研发与应用也较具实践优势。例如：在现代社会中，四旋翼飞行器是一款可用于空中拍摄的先进设备。
（二）传统的四旋翼飞行器控制系统的主要特性分析
随着全球一体化经济的不断发展，各发达国家及大部分发展中国家的航天航空事业发展得如日中天，我国航空事业也在不断完善，这与多项技术与实践项目的整合应用密不可分。在目前的社会行业发展过程中，还被用于进行影视作品的拍摄工作中，以此来实现人们长久以来的高空航拍梦想。四旋翼飞行器集成易维护的稳定设计，具有免安装的快速飞行模式[2]。同时，我们在研究中，也能够看到，四旋翼飞行器控制系统的操作性能不够稳定，往往会因外力等因素的干扰而出现设备使用异常或严重故障，因此，需要探索出一条更为高效的技术测量来改善四旋翼飞行器控制系统的综合性能。
二、应用PID神经网络控制方法后的四旋翼飞行器控制系统的性能分析
通过PID神经网络控制策略与四旋翼飞行器控制系统的有机整合，可以实现高稳定性以及高机动性的四旋翼飞行器控制系统的构建，整个飞行器设备及其系统可控性能有所改善。实践表明，基于PID神經网络的四旋翼飞行器控制系统的性能较为良好，值得在该领域研究以及实践中将该策略推广实施。
（一）浅析PID神经网络控制策略
针对PID神经网络控制策略的研究是从近几年开始愈发深入，该方法在实践中有着非常广泛的案例可以借鉴，例如：直线倒立摆、智能机器人控制、智能网络化控制等等（如图1所示）。PID神经网络控制系统基于人工神经网络的控制而来[3]。
（二）PID神经网络控制策略与四旋翼飞行器控制系统的有机整合
PID神经网络控制策略与四旋翼飞行器控制系统的整合应用是以提高控制器的控制效果为目标，将神经网络与PID控制方法融入到固有系统之中。具体如图2所示。
从图2中的架构可知，通过构建PID神经网络控制方法影响下的四旋翼飞行器控制，可以实现终端系统的有效驱动与控制，而且，从研究过程中来看，对单变量系统，将预测控制的思想和神经网络PID控制的思想结合起来，用多步预测性能指标函数去训练神经网络控制器的权值[4]。利用该策略进行控制时，输入数据需要进行归一化处理，且需要用到原来项目下的最大值与最小值来进行处理，同样，在输出数据时也需要进行归一化处理这一过程来支撑。
总而言之，PID神经网络控制策略与四旋翼飞行器控制系统的有机整合的效果也较为明显，因其从根本上增强了四旋翼飞行器控制系统运行的稳定性与机动性等，激发出四旋翼飞行器控制系统在以往技术水平下所未能企及的系统性能。
图1 复杂系统的神经网络控制器实例
图2 PID神经网络控制策略与四旋翼飞行器控制系统整合框架示意图
结束语：
通过对以往四旋翼飞行器控制系统及相关应用技术的了解，可以看到我国航空航天部门对于该项目的研究十分重视，并逐渐加大了对此项研究的投入力度。从研究过程中看到，通过拟建四旋翼飞行器控制系统模型，并采用嵌套控制器装置来调整系统功能，以及PID神经网络控制方法来改良四旋翼飞行器系统的稳定性与机动性，实验结果呈现出，基于PID神经网络的四旋翼飞行器控制系统能够达到设计目标，在一定程度上提升了四旋翼飞行器控制系统内部的非线性控制性能。
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产品技术性能指标范文第5篇
旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。旋风除尘器与其他除尘器相比具有结构简单、无运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点主要用于捕集5~10µm以上的非黏性、非纤维性的干燥尘粒。影响除尘器效率的因素主要包括两个方面一是旋风除尘器的结构参数二是旋风除尘器的运行管理。对于使用者来说设备的结构参数业已确定运行管理便是影响旋风除尘器的重要因素。因此研究运行管理方法对旋风除尘器的影响对提高旋风除尘器的净化能力具有更加重要的意义。旋风除尘器运行管理和重要性是 1稳定运行参数 2防止漏风
3预防关键部位磨损 4避免粉尘堵塞。
因为旋风除尘器构造简单没有运动部件卸灰阀除外运行管理相对容易但是一但出现磨损、漏风、堵塞等故障时将严重影响除尘效率。
1、 稳定运行参数
1.1 入口气速 气体流量或者说旋风除尘器入口气速对旋风除尘器的压力损失、除尘效率都有很大影响。一般来说在一定范围内入口气速越高除尘效率也就越高这是因为增加入口气速能增加尘粒在运动中的离心力使尘粒易于分离使以除尘效率提高。但气速太高气流的湍动程度增加二次夹带严重。另外气速过高易使粉尘微粒与器壁磨擦加剧导致粗颗粒粉碎使细粉尘含量增加。过高的入口气速对具有凝聚性质的粉尘也会起分散作用当入口流速超过监界值时紊流的影响就比分离作用增加得更快以至于除尘效率随入口气速增加的指数小于1。若入口的气速进一步增加除尘效率反而降低因此旋风除尘器的入口气速不宜太高。另一方面从理论可以分析可知旋风除尘器的压力损失与气体流量的平方成正比。所以进气口气速成太大虽然除尘效率会稍有提高有时不提高甚至下降但压力损失却急剧上升即能耗增大同时入口气速过大也会加剧旋风除尘器筒体的磨损降低使用寿命。因此在设计除尘器的进口截面时必须使进入口气速为一适应值一般为18~20m/s最好不要超过30m/s 浓度高和颗粒粗的粉尘入口速度应选小些反之可选大些。
1.2 含尘气体的物理性质和进气状态 影响旋风除尘器性能的含尘器体的物理性质主要是气体的密度和黏度。而含尘气体的密度随进口温度增加而降低随进口压力增大而增大。气体密度越大临界粒径也就越大故除尘效率下降。但是气体的密度和尘粒密度相比特别是在低压下几乎可以忽略所以其对除尘效率的影响与尘粒密度来说可以忽略不计。另一方面是气体的密度变小使压降也变小。旋风除尘器的效率随气体黏度的增加而降低气体黏度变化直接与温度的改变有关当气体温度增加时气体黏度增大使颗粒受到的向心力加大因此在入口风速一定的情况下除尘器效率随温度的增加而上降。所以高温条件下运行的除尘器应有较大入口气速和较小的截面气速这在与旋风除尘器的运行管理中也应予以注意。
1.3气体含尘浓度 气体的含尘浓度对旋风除尘器效率和压力损失都有影响。实验结果表明处理含尘气体的压力损失要比处理清洁空气时小且压力损失随含尘负荷的增加而减小这是因为径向运动的大量尘粒拖曳了大量空气粉尘从速度较高的气流向外运动到速度较低的气流中时把能量传递给旋转气流的外层减少其需要的压力从而降低了压力损失。旋风除尘器的除尘效率随粉尘浓度增加而提高。但是除尘效率提高的速度要比含尘浓度增加的速度慢得多因此要根据气体的含尘浓度不断调整气体的流量和速度始终保证较高的除尘率。在选择含尘气体的容量时除浓度外还要考虑粉尘的黏结性粉尘的黏结强度。用于中等黏度结性粉尘净化时含尘气体的容量应为允许容量的1/4用于高等黏结性粉尘净化时含尘气体的容量应为允许容量的1/8以保证设备的可靠性。 1.4 固体粉尘的物理性质 固体粉尘物理性质主要有颗粒大小、密度与粉尘粒径分布是影响旋风除尘器的重要因素。含尘气流中固体颗粒粒径越大在旋风除尘器中产生的离心力越大越有利于分离。所以大颗粒粉尘中所占有的百分数越大则除尘效率越高。颗粒密度的大小直接影响到临界直径。颗粒密度越大临界直径越小除尘效率越高。但颗粒密度对压力损失影响很小设计计算中可以忽略不计。在处理粗颗粒腐蚀性粉尘时其浓度比允许浓度低1/2~1/3为此可设计前一级预除尘器。在处理腐蚀性粉尘时必须增加除尘器的壁厚或者在旋风除尘器下覆盖橡胶板、人造石板等其它抗腐蚀材料。
1.5 含湿量 气体的含尘量对旋风除尘器工况有较大影响。如分散度很高而黏着性很小的粉尘气体在旋风除尘器中净化不好。若细颗粒量不变含湿量增加5%~10%颗粒在旋风除尘器内相互黏结比较大颗粒这些大颗粒被猛烈冲击在器壁上气体净化将大为改善。所以有往除尘器内加些蒸汽来提高效率的做法。但是必须注意的是水蒸汽的量不宜过大将会引起粉尘粘壁甚至堵塞以致大大降低旋风除尘器的性能。 影响旋风除尘器性能的因素除上述外除尘器内壁粗糙度也会影响除尘器的性能。
2、防止漏风 除尘器的漏风对净化效率有显著影响尤其以除尘器的排灰口的漏风更为显著。因为旋风除尘器无论是在正压下还是在负压下运行其底部总是处于负压状态如果除尘器底部密封不严密从外部渗入的空气会把正在落入灰斗的粉尘重新带走使除尘器效率显著下降。 除尘器漏风原因主要有三种
1) 除尘器进出口连接处漏风主要是由于连接件使用不当引起的例如螺栓没有拧紧垫片不够均匀法兰面不平整等
2)除尘器本体漏风主要原因是灰斗因为含尘气流在旋转或冲击除尘器本体时磨损十分严重根据现场经验当气体含量真超过10g/m3时在不到100天时间里就可以磨坏3mm厚的钢板
3)旋风除尘器卸风装置的漏风卸灰阀多用于机械自动式这些阀密封性较差稍有不慎就可能产生漏风这是除尘器管理的重要环节。 除尘器一但漏风将严重影响除尘效率。据估算旋风除尘器灰斗或卸灰阀漏风1%除尘效率下降10%。沉降室入口或出口的漏风对除尘效率影响不大如果沉降室本体漏风则对除尘效率有较大影响。因此必须保持旋风除尘器线管的气密性不允许有漏风正压操作时和吸风现象负压操作时。一般在制造前后要进行气密性试验。
3、 关键部位的磨损 3.1 影响磨损的因素
1)磨损与负荷关系。在高浓度、高速度含尘气体不断冲刷下旋风除尘器极易被磨损。除尘器一般先在钢板上磨出沟槽然后被加速磨损直至磨穿。除尘器的磨损随灰尘负荷、灰尘密度和硬度以及气体速度的增加需加快随构成除尘器壁的材料的硬度的增加而减慢。灰尘浓度低时一般有较轻磨损浓度增大被磨损的面积也增大。 2)磨损与气体速度成指数关系。磨损和气体速度成指数关系。矩形弯头指数为2垂直射流的冲击大约是2.5~3.在相同的气流速度下20~30度时是磨损最严重的冲击角度。就低碳钢而言磨损就会迅速增加。 31))磨损与粒径关系。流体动力学理论认为空气中的小粒子造成的磨损应当较小。因为粒子的质量随直径的立方而变化所以小粒子的动量和动能要比相同速度的大粒子小得多。也有人认为小粒径粉尘因其总表面积较大产生的磨擦面积也大因此会随粒度的减小而增加。
3.2磨损部位 1) 壳体。除尘器壳体的内部沿着纵向气流给壳壁以相当大的冲击。在这冲击区产生最大的纵向磨损。焊接金属通常比基底金属硬靠近焊接处的金属常因为退火而软于基底金属硬度的差异使软的退火处比其它部位磨损快。这些都是造成纵向磨损的条件。横向磨损是沿着壳体壁一条或几条圆圈形磨损。在圆筒和圆锥部分任何圆周焊缝或法兰连接都可能产生断续流动和不同的金属硬度。因此在制造和运转时应注意保证连接处的内表面真正光滑并且同心。在圆筒变为圆锥处贴近壳壁部分产生的最大断续流动因而横向磨损增加。 2) 圆锥和排尘口的磨损。旋风除尘器圆锥部分直径逐渐减小所以通单位面积表面的灰尘量和流动速度都逐渐增加。这就使圆锥部分比圆筒部分磨损更严重。旋风除尘器从排尘口倒流进去的气体到临界点运行情况就会恶化。这时将没有多少灰尘排出而只是在圆锥的较低部位形成旋转尘环能使磨损的速度加快好几倍。这样的磨损可以利用防止气体流入灰斗的办法来减轻。如果排尘口堵塞或灰斗装得过满妨碍正常排尘则圆锥部分旋转的灰尘特别容易磨损圆锥。倘若这种情况持续下去磨损范围就上升到除尘壁愈来愈高的位置。解决磨损的办法。是防止灰斗中灰尘的沉积到接近排尘口的高度。
3)叶片磨损。惯性除尘器的叶片磨损是最主要的磨损部位所以应定期检查叶片完好程度。为了防止叶片磨损优良的设计应该把叶片截面制成圆形-矩形而不应该是片状。 3.3 防止除尘器磨损的技术措施
1)防止排尘口堵塞。选用优质的卸灰阀加强调节和检修。
2)防止过多的气体倒流入排尘口。使用卸灰阀要严密配合得当减轻磨损口。 3)就当常检修除尘器有无因磨损而漏气的现像以便及时采取措施。 4)尽量减少焊缝和接头。必须要有焊缝应磨平法兰连接处应仔细装配好。
5)在灰尘冲击部位使用可以更换的抗磨板或增加耐磨层也可以用耐磨材料制造除尘器。
6)除尘器的壁面的切向速度和入口流速应当保持在临界范围以下。
7)采取有效的防腐措施在除尘器的外壳一般要刷一层红丹二层耐腐漆或耐热漆。
4、 避免灰尘堵塞和积灰 旋风除尘器的堵塞和积灰主要发生在排尘口附近其次发生在排尘的管道里。
4.1排尘口堵塞和预防措施 引起排尘口堵塞通常有两个原因一是大块物料或杂物二是灰斗内灰尘堆积过多不能及时排出。排尘口的堵塞会增加磨损降低除尘效率和加大设备压力损失。 预防排尘口堵塞的措施预防排尘口堵塞的措施
1) 在吸气口增加栅网既不影响吸风效果又能防止杂物吸入。
2) 在排尘口上部增加手掏孔其位置应在易堵部位大小以150×150mm的方孔即可。手掏孔的法兰处应加垫片并涂密封膏避免漏风。平时检查中可用小锤易堵处听其声音以检查是否有堵塞。
4.2 进排气口堵塞及预防 进、排气口堵塞现象多是设计不理想造成的。与袋式吸尘器、电除器不同旋风除尘器的进气口或排气口形式通常不进行专门设计所以在进气出气口略有粗糙直角、斜角等就会形成粉尘粘附、加厚直至堵塞。 避免和预防堵塞的第一个环节是从设计中考虑设计时要根据粉尘性质和气体特点使除尘器进、出口光滑避免容易形成堵塞的直角、斜角。加工制造设备时要打光除突出的焊瘤、结疤等。运行管理旋风除尘器要时常观察压力、流量的异常变化并根据这些变化找出原因及时消除。总之防止旋风除尘器的堵塞和积灰要做到
1)灰斗内的粉尘要在允许范围内 2)排灰运灰工具良好 3)及时清除灰斗中的灰尘
4)防止贮灰和集灰系统中的粉尘接块硬化。
5、 结束语