工程博士論文匯總十篇

時間：2022-03-12 12:16:45

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇工程博士論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

工程博士論文

篇（1）

一、工程項目知識管理的功能目標

目前,關于知識管理沒有統(tǒng)一的概念。卡爾·費拉保羅認為,知識管理就是運用集體的智慧提高應變能力和創(chuàng)新能力,是為企業(yè)實現(xiàn)顯性知識和隱性知識共享提供的新途徑(卡爾·費拉保羅,2003)。Bassi認為,知識管理是為了增強組織的績效而創(chuàng)造、獲取和使用知識的過程(Bassi,1997)。知識管理實際上就是尋求知識獲取的有效途徑,實現(xiàn)知識在個體之間的傳遞,最終達到知識在群體范圍內共享的過程,其功能目標是減少知識的流失,促進個體間知識的交流,促使知識在傳遞的過程中得到創(chuàng)新,充分利用知識資源,提高企業(yè)效益,保證企業(yè)的核心競爭力。而工程項目知識管理則是指在對項目進行管理時,將知識作為管理的對象,充分利用現(xiàn)有技術,將工程項目的外部知識和內部知識加以整合,促進知識的交流和分享,進一步提高員工的知識創(chuàng)新能力,實現(xiàn)項目的有效管理,其功能目標是從項目中獲取知識,實現(xiàn)知識在組織內的傳遞和共享,最終實現(xiàn)知識的創(chuàng)新。

二、工程項目中知識流失的現(xiàn)狀

在工程項目建設中,各參與方(業(yè)主、設計、監(jiān)理、總包和分包)之間協(xié)同工作的效率在很大程度上影響工程項目的進度和質量。工程項目中的知識貫穿于整個項目生命期,隨著項目的進行,知識不斷地流向項目參與者。工程項目的臨時團隊中,各參與方是單獨的個體,團隊成員之間缺少默契,缺少信任,形成溝通障礙,不利于知識的交流,使得建設效率低下。隨著項目的結束,項目臨時性的組織機構隨之解散,在一個項目生命周期內所產生的知識和經驗隨著項目的結束而丟失,在后續(xù)項目或其他項目中,當面對同樣的問題時,人們只能重新從零開始,重復其他人員已經進行過的活動,造成知識浪費現(xiàn)象。

三、工程項目知識管理的難點

(一)顯性知識難以共享

目前,工程項目中的知識管理普遍沒有得到重視,只有少數的建筑企業(yè)實行項目中的知識管理,這些企業(yè)對知識管理實施的手段比較單一,大多數是對文件進行存檔。這些存檔的文件,例如可行性研究、總結、技術報告或用戶手冊等等,在編寫上常常是很膚淺的,僅集中在把握標準的業(yè)務數據或是對項目結果進行描述,對失敗的原因或如何解決某個特殊問題的記載常常被省略了,并且只有少數人知道文件的存放地點,要花費很長的時間才能找到,因此,這些文件很少會被利用。鑒于文檔管理的方式只重視知識的存儲,而忽視了知識的整合和共享,基本上都是建筑企業(yè)為了要實行知識管理而做出的一個形式,沒有實現(xiàn)知識管理的真正目標。

(二)隱性知識難以管理

除了顯性知識和已交付的項目所包含的知識外,項目知識還包括專門技術和經驗這樣的內隱知識。項目經驗與參與相應的問題解決的個體聯(lián)系在一起,但是它常常不是項目文件的一部分,在項目實施期間它也很少轉移到其他人身上,這些知識難以編碼、保存在項目成員的記憶之中,在完成項目任務后,項目成員回到原來的職能部門或轉到了其他項目中,他們也將新的經驗帶走了。項目結束就是集體學習的結束,項目參與人員轉向了新的項目或回到原來的職能部門中。如果他們所掌握的關于項目的特殊知識不是直接需要的,就會產生“組織健忘”,造成項目知識的丟失。從建筑企業(yè)的員工來看,由于缺乏對知識貢獻、知識創(chuàng)新的激勵措施,很多員工不愿意將知識拿出來供大家分享,缺乏集體學習的動力。由于學習文化氛圍的缺失,建筑企業(yè)部門的員工之間缺乏知識的流動與共享意識,造成企業(yè)內部人與人之間、部門與部門之間的知識壟斷,甚至對一些毫無價值的知識保密,這嚴重阻礙了知識管理的實施。

四、工程項目知識管理的支撐體系

工程項目中知識管理存在一系列的問題,知識管理手段單一、知識傳播障礙等嚴重影響了工程項目知識管理的實施效果。為了更好地實現(xiàn)工程項目知識管理的目標,需要構建工程項目知識管理支撐體系。

(一)技術支撐

基于項目的組織是按項目生命周期來運作的,它的生命周期往往很長、不重復,而且是圍繞特定項目團隊而建立的,項目團隊的多職業(yè)化導致了知識的細分,使知識管理困難。盡管現(xiàn)在有了一些管理項目知識的方法,如項目事后總結、將具有專有知識的個體派到項目中、最佳實踐指導、局域網等,但是它們的有效性不高。工程項目規(guī)模較大,管理過程復雜,如果將項目中所有的知識都以文檔的形式管理,不僅加大了管理者的工作量,而且當員工要使用這部分文件的時候,需要花費大量的時間來尋找,降低了員工利用知識的積極性,造成知識利用率低下。此外,僅僅通過文檔管理,員工之間的知識難以交流,不利于知識的共享。因此,知識管理需要依賴一種更方便簡捷的技術系統(tǒng),即網絡系統(tǒng),以加速知識的傳播速度,促進知識共享。本文介紹一種知識的共享平臺——項目博客。

博客是用戶用來表達個人思想而自己生成的網站,其內容按時間順序顯示。博客一直被認為是私人的媒介,由于其具有知識管理潛力,能夠及時捕獲和收集組織內部分散于各個角落的技能知識,近年來已經被認為是知識管理的有效工具之一。博客作為知識管理的一種工具,在很多領域已經得到應用,比如IBM公司允許其分散在30多個分公司的員工在博客中討論軟件的開發(fā)過程和業(yè)務戰(zhàn)略(LeeJ.,KangH.,JungT.,SeoJ.,2005)。

博客作為一個以人為中心的工具,通過用戶推動社會網絡,是一種民主的、自下而上的知識管理方法,有助于消除建筑企業(yè)內部由上而下嚴格控制而導致的障礙。建筑企業(yè)作為一個勞動密集型企業(yè),為了取得成功必須通過正式或非正式的網絡手段來實現(xiàn)知識的共享(Mills,2007)。項目博客,是以項目知識為基礎,員工將項目中的知識寫入自己的博客當中,以此作為個人知識庫。不同的博客之間可以通過網絡相互鏈接,員工可以互相訪問博客,可以就博客中的知識加以探討和評論,有利于不同部門員工之間的相互學習?；陧椖康闹R博客相互鏈接。

項目博客最基本的構成單元是不同的員工博客,員工是項目和博客之間的聯(lián)系者,項目博客的內容來自于員工對項目中知識的整理和加工。管理部門的員工可以通過內部網直接訪問,而分布于各地工程項目部的員工則可以通過Internet訪問。這樣可以使知識在建筑企業(yè)內部最大范圍內得到共享,從而避免了由于建筑企業(yè)分散生產所帶來的知識管理障礙。同時,為了加強工程項目內部的溝通,可以將屬于同一個工程項目的成員的博客群集在一起,形成項目博客群,以實現(xiàn)快速溝通和交流,促進知識創(chuàng)新。

博客作為員工個體知識的基本載體,可以滿足員工對于知識管理的個性化需求。員工可以以工程項目中的現(xiàn)有知識為基礎,同時結合個人的經驗和想法在自己的博客上發(fā)表個人的思想和知識,儲存自己認為有價值的知識,并按照自己的思維方式對其進行分類,以方便將來調用及查看。員工之間可以相互訪問博客,并且對對方博客中的知識加以分析和研究,提出自己的觀點供參考,員工之間形成團隊學習效應。通過這種形式,工程技術和管理人員的隱性知識可以適當地表達出來,而這種方式儲存的知識超越了項目、地域的限制,實現(xiàn)了在整個建筑企業(yè)內部的知識共享。

(二)文化支撐

工程項目知識管理的目標是實現(xiàn)知識的共享,在項目知識管理的初期,知識共享還沒有成為一種自覺、自然的行為,許多項目成員往往不愿將自己掌握的特別是自己的專有知識與別人分享。要促進項目成員的知識交流,實現(xiàn)知識共享,必須培養(yǎng)一種學習的理念,通過一些制度和政策來促使員工分享自己的知識。

1.培養(yǎng)組織學習文化。組織學習的概念是從個人學習借鑒引申而來,指的是組織為了形成其核心競爭力,圍繞信息和知識所采取的各種行動,它是組織不斷努力改變或重新設計自身以適應持續(xù)變化的環(huán)境的過程,是一個創(chuàng)新過程,它包括個人學習、團隊學習、全組織學習和組織之間的學習(黃健,2003)。組織學習與日常生活中的學習不同,它不僅僅是補充豐富知識理論,還使知識化碎為整并且系統(tǒng)化,實現(xiàn)知識的積累過程。在工程項目團隊中,經驗工程師組成學習骨干,帶領全體員工進行組織學習,可以提高經驗工程師和員工的知識水平以及學習能力,更重要的是可以加強團隊的合作精神,促使組成工程項目組織的各部門之間相互合作。

2.創(chuàng)建基于信任的項目文化。工程項目組織中的所有參與方把整個項目的利益作為最高的共同目標,并在此基礎上進一步考慮參與各方的自身利益。項目參與方能跨越組織邊界進行緊密的溝通和協(xié)作,為了共同的項目利益在項目組織中積極地共享知識,進行組織學習、知識創(chuàng)新,建立一個學習型項目組織,創(chuàng)建一種基于信任的項目文化(張立軍、蘇萍,2005)?；谛湃蔚慕M織文化與傳統(tǒng)文化相比。

從表-1中可以看出,基于信任的項目文化與傳統(tǒng)文化相比起來更有利于知識的共享。在基于項目的文化中,員工之間相互信任,彼此在相互競爭中取得共同進步,員工擁有共同的心智模式,擁有共同的愿景,具有與組織相一致的目標,員工的學習方式由傳統(tǒng)的各自學習轉化為團隊學習的方式,員工的生存價值在于實現(xiàn)自我超越。

3.建立激勵制度。激勵制度是實現(xiàn)知識共享、建立基于信任的項目文化的重要保證。工程項目具有工作周期長、任務量大、內容繁雜的特點,長時間的持續(xù)工作難免會搓減員工的工作熱情,這就需要項目組織制定合理的物質和心理性質的獎勵措施。如每一個項目完成后可根據員工的工作表現(xiàn)給予額外的物質和精神獎勵以肯定員工的工作能力,同時增加員工的自信心和熱情,激勵員工自愿樂意地奉獻出本屬于自己的那種隱性知識。通過獎勵對知識共享起推動作用的人員,增強企業(yè)員工在工作中相互幫助和交流知識經驗的積極性,增強企業(yè)員工積極的知識創(chuàng)新欲望。由此可以將對企業(yè)知識管理有利的人員潛力發(fā)掘出來,并且不斷增強這種知識共享和創(chuàng)新的意識,形成學習型組織的思維模式和企業(yè)文化。

(三)組織結構支撐

傳統(tǒng)的工程項目組織結構(見圖-2),限制了部門之間的信息交流,阻礙了各部門之間的知識共享。在這種組織結構中,各參與方都以自己的利益為目標,參與方只需實現(xiàn)自己的目標,即完成工程項目,而忽視了團隊之間的交流合作,使得不同部門總會重復一些同樣的工作,造成資源的浪費。

要改變這種知識壟斷的現(xiàn)狀,就要對原來的組織結構進行改革,將原有的組織結構變革成一個集散式的組織結構,使得組織結構呈現(xiàn)出扁平化、橫向型、動態(tài)性的特征,促進部門之間信息的交流,從而實現(xiàn)知識的共享,比如網絡型結構。

篇（2）

1.2解決廣播電視傳輸過程遇到的難題在我國，開展廣播電視工程的時間比較晚，盡管如此，其發(fā)展速度還是十分迅速的，在廣播電視傳輸的過程中，遇到了很多的難題，而計算機技術的應用則很好地解決了這些問題，有效的提高了傳輸速度。同時，也為傳統(tǒng)廣播電視工程實現(xiàn)轉型提供了轉型依據。

1.3滿足用戶的需求經濟的發(fā)展有效的提高了人們的生活水平，在物質生活得到了滿足后，人們開始追求精神生活，注重生活中的娛樂性。從某種意義上說，廣播電視也屬于一種娛樂手段，因此人們對廣播電視的要求就會變得越來越高，為了更好的滿足用戶的需要，需要將廣播電視工程與計算機技術相結合，提高廣播電視整體的質量。

2計算機技術在廣播電視工程中的應用

2.1在媒體網絡中的應用隨著科學技術的發(fā)展，傳輸理論與交換理論、有線電視網與互聯(lián)網之間都實現(xiàn)了有效的融合，而且，這種融合方式極大的影響了人們的生產和生活方式。實現(xiàn)融合之后，新的網絡建立了一個寬帶數字化平臺，為用戶提供了很大的便捷性，而且還將窄帶網不能實現(xiàn)的功能得以實現(xiàn)，比如多媒體的應用、自由交換數據等等，同時，在進行數據自由交換時，簡化了相關的操作流程，讓網絡吸引了更多的用戶。在媒體網絡中應用計算機技術，促使其產生了新的中間理論，拓寬了計算機技術在廣播電視工程中的應用范圍。在媒體網絡中，數字技術有其特有的優(yōu)勢———計算機技術的關聯(lián)性，這種關聯(lián)性可以有效地聯(lián)系起有線電視和互聯(lián)網，從而形成一個新的數字媒體網絡。因此，在廣播電視工程的媒體網絡中應用計算機技術，有利于改變傳統(tǒng)的傳輸方式，有效地提高傳輸的質量和速度，更好的滿足了廣大用戶的需求。

2.2在媒體內容中的應用在傳統(tǒng)的廣播電視中，媒體內容是指利用模擬訊號將音頻和視頻傳播出去，這樣的傳播方式很容易受到外界因素的影響，進而影響了媒體內容傳輸的質量，影響了用戶對廣播電視的評價，另外，傳統(tǒng)的廣播電視在傳輸速度上也比較慢。導致人們最終接收到的電視畫面帶有各種問題，比如畫面不清晰、音畫不同步等，極大的影響了用戶對廣播電視節(jié)目的滿意度，也阻礙了廣播電視工程的發(fā)展。將計算機技術應用到廣播電視工程的媒體內容中，可以有效地解決這些問題。應用計算機技術后，媒體內容傳播的方式發(fā)生了變化，由傳統(tǒng)的模擬訊號變?yōu)楝F(xiàn)在的數字訊號，數字訊號傳播方式的運用保證了音頻和視頻訊號的質量，而且有效的提高了其速率，擴充了媒體的內容，而且媒體內容的更新速度也得到了提高，進而滿足了廣大用戶對質量的要求，促進了廣播電視業(yè)的良好發(fā)展。

2.3在操作計算中的應用隨著科學技術的快速發(fā)展，計算機技術的更新速度也不斷地提高，而新技術的開發(fā)能夠使原有的存儲結構以及體系結構得到優(yōu)化，從未來發(fā)展的角度看，計算機技術要全方位的發(fā)展，包括計算機的方方面面。因此，新技術必將會取代原來的技術，并提高技術應用的效率。在未來，新技術的發(fā)展方向是高效率、低耗能、高實用性、操作簡便，為此，在這個發(fā)展過程中產生了高性能的計算機，并且在發(fā)展中不斷得到完善。隨著高性能計算機的發(fā)展，其應用領域不斷地擴展，在廣播電視工程的操作計算中，應用了高性能計算機技術，有效的提高了廣播電視的存儲技術和計算功能。

篇（3）

2防雷接地技術

在我國當前的電力事業(yè)當中，雷擊是電器設備最大的自然危害，不管是直接被雷擊中，還是感應到雷擊，如果設備沒有受到有效的保護，一旦設備受到雷擊，設備就會癱瘓，嚴重的還會引起電火災害，就會給整個電力系統(tǒng)造成巨大的影響。為了避免設備被雷擊，一般會在高處設置避雷針，在和大地連接在一起，從而有效地防止雷擊對于設備的破壞和對于工作人員的威脅。防雷接地和安全接地都是為了能夠更有效的保護設備和工作人員的安全[2]。在廣播電視工程中，以大地為連接的，采用圓鋼作為防雷接地裝置的接地線，接地線的兩端必須按照規(guī)定的搭接長度焊接達到點連接。同時也可在廣播電視工程中的電氣設備中采用避雷針，利用保護裝置將雷電波引入接地網，從而保障廣播電視工程的穩(wěn)定性。

3數字設備的接地

在廣播電視工程中，電氣設備是廣播電視工程必不可少的一部分，尤其是在這個數字化的時代里，數字設備的使用越來越多，設備的安全、穩(wěn)定運行對廣播電視工程的效益有著直接的關系[3]。為此在這些設備上，應用接地技術，加強信號與信號之間、電源與殿宇之間的評比，在確保設備穩(wěn)定運行的情況下，下降系統(tǒng)內的各個信號地就近的接到信號地母線上去，各個屏蔽地以及機柜外殼地就近的接到屏蔽地及外殼地母線上去，兩條半環(huán)型的接地母中部位置靠近安全接地螺栓。同時還要確保接地母線的性能要求，確保工程電氣設備運行的安全性。

篇（4）

1．1管理對象

當前廣播電視網絡資源管理的對象主要有以下幾個方面:

①機房數據。主要包含設備信息和基礎信息兩個方面，前者主要包含入網設備、機架等數據設備，而后者以機房編號等為主。

②空間資源數據。包含區(qū)域信息，機房信息等。

③線路設備。主要包括光纜和電纜等設備。

④連接設備。主要包括分線盒、光交接箱等。

⑤項目數據。主要包括工程項目建設中的各種數據，主要是指項目名稱等。

⑥其他信息，比如邏輯資源等，可以根據實際情況定制開發(fā)。

1．2開發(fā)平臺

有線廣播電視網絡資源管理系統(tǒng)屬于大型系統(tǒng)，因此改造之前要對開發(fā)平臺進行選擇，主要包括對開發(fā)語言、GIS平臺以及數據庫開發(fā)平臺的選擇。當前應用的GIS開發(fā)平臺有多種，比如在項目的開發(fā)中，可以選擇超圖公司運用成熟的Suoermap平臺。

1．3設計流程

GIS設計。SuperMap組件式GIS以標準的Ac-tiveX組件的方式，嵌入流行的可視化高級開發(fā)語言環(huán)境中進行開發(fā)，可以在多種開發(fā)工具中進行面向對象和可視化編程的設計，本文結合工程項目設計實際，充分結合了各種第三方ActiveX組件，對GIS功能進行無限擴展。功能設計。廣播電視網絡的資源管理系統(tǒng)涉及的范圍較廣，該步就應該結合實際，對這些功能進行組織并進行系統(tǒng)擴展，最好的措施是根據網絡資源的結構特點，采取以工程為主線的數據更新機制對系統(tǒng)的功能進行分層組織，可以繪制出系統(tǒng)功能的分層圖。數據結構設計。隨著項目的實施，可以對數據結構進行細化和設計，比如可以把網絡資源管理的對象信息分為項目信息、資源信息等。系統(tǒng)實現(xiàn)。做好以上各方面的設計后，便可以進行系統(tǒng)實現(xiàn)，這是整個項目的主要過程。該項目中很多的數據信息都包含地理信息成分，在這一步中就要結合局域網、工作站、服務器以及基礎地圖、文檔等現(xiàn)有資源進行合理的組織，以保障系統(tǒng)的實現(xiàn)。本文通過以上流程對嘉興光電網絡資源管理系統(tǒng)進行了整合，圖1展示了該系統(tǒng)對管桿工程設備的管理，比如數量統(tǒng)計等。再如還可以對選擇的區(qū)域進行統(tǒng)計，首先在地圖工具欄－點擊f(x)統(tǒng)計下拉菜單，選擇區(qū)域統(tǒng)計，之后會出現(xiàn)小手指的圖標。左鍵點擊一下，出現(xiàn)確認對話框，確定后彈出選擇窗口，將所需要統(tǒng)計的設備勾上。再次點擊確定，就出現(xiàn)統(tǒng)計后的界面。

篇（5）

中新網3月27日電據香港中通社報道，為提升兩岸機械制造技術水準，加強高層次創(chuàng)造性人才的培育工作，臺灣“機電股王”上銀科技26日與北京的中國機械工程學會舉行簽約儀式，正式委托中國機械工程學會在北京舉辦“上銀優(yōu)秀機械博士論文獎”。

據臺媒報道，這是臺灣企業(yè)首次在大陸舉辦，也是全球僅見機械業(yè)學術研究的最高博士論文獎項?？偑劷鸶哌_人民幣335萬元，金質獎(一等獎)每篇獎金人民幣40萬元。

據悉，這個“上銀優(yōu)秀機械博士論文獎”征選的對象，涵蓋臺灣、香港、大陸兩岸3地機械工程領域博士學位者的論文，參與競賽的博士生必須獲得該大學/學院/系所的推薦，推薦名額不得超過該機械工程學科畢業(yè)博士學位人數的10%，同一個大學包括機械工程學科、材料科學與工程學科、測試技術與儀器學科的總名額最多5名為限。

上銀董事長卓永財指出，中國大陸2009年工具機總生產值達到150億美元，正式超越德國，成為全球最大工具機生產國，而大陸有86所大學設有機械博士班(臺灣約10所左右)，大陸機械相關產業(yè)未來的發(fā)展與實力不容小覷。加上兩岸簽訂經濟合作架協(xié)議ECFA后，經貿交流將更趨緊密，臺灣工具機的高附加價值優(yōu)勢，在大陸內需市場極具競爭力，上銀希望藉由機械博士論文獎的舉辦，作為推動兩岸機械業(yè)產學合作與交流平臺的新開始。

此外，“上銀機械博士論文獎”除了高額獎金之外，獲獎師生還可獲邀參觀北京國際機床展覽會，獲金、銀、銅質獎的學生與教授，上銀將再邀請參觀日本國際工具機械展(JIMTOF)，費用由上銀科技全額負擔。

篇（6）

中國國家圖書館館藏的博士學位論文顯示，編號“TP242.2”的王洪瑞博士論文《液壓六自由度并聯(lián)機器人運動控制研究》第七章的絕大部分內容與編號“TP273”的吳健珍碩士學位論文《6-DOF并聯(lián)機器人非線性魯棒自適應控制》第三四章相關內容高度相似。

據記者統(tǒng)計，王洪瑞博士論文正文共123頁，第七章共六節(jié)(第92-121頁)，版面字數約2.9萬字，除了部分小標題、“7·1”節(jié)結尾一段約270字、“7·2”節(jié)約300字、“7·6”節(jié)小結約120字和結論約1000字沒有在吳健珍論文中出現(xiàn)，該章超過90%的內容(約2.7萬字)與吳健珍論文的第三四章相關部分基本相同，多數段落甚至一字不差，主要差異也僅在于“因此”、“我們”、“我們知道”等過渡性詞語的有無。

此外，王洪瑞和吳健珍這兩位燕山大學的畢業(yè)生對于導師的描述都極為相似。在論文致謝部分，兩位作者都稱他們的指導教師有著“淵博的知識、敏銳的洞察力，富有創(chuàng)建(見)的學術思想”。在王洪瑞博士論文附錄參考文獻部分，列有數位燕山大學工學碩士的學位論文，但吳健珍的碩士學位論文并未出現(xiàn)。

篇（7）

記者昨天聯(lián)系上了南京理工大學的相關工作人員，校方表示，目前周建偉博士畢業(yè)的事情經過機械學院的老師和他本人的溝通，已經圓滿解決。學校承諾讓周建偉在春節(jié)前畢業(yè)。這位工作人員說，并不存在導師不讓周建偉畢業(yè)這回事，只是學生因為找到了工作后比較心急，要求立即答辯。學校的博士畢業(yè)也有一定的時間表安排，要按部就班地來。

記者隨后聯(lián)系到了周建偉的導師，這位博導還沒有聽完記者的問題，就在電話里咆哮著說：“我不想談這個事情?！闭f完就掛了電話。記者還發(fā)了短信給這位博導，想聽聽他的說法，但直到記者發(fā)稿時，也沒有收到他的任何回復。

讀博只為逃避現(xiàn)實壓力

據了解，周建偉從武漢理工大學本科畢業(yè)后，先在南京廣州路上一家軟件公司工作了五年，后因感到工作的壓力太大，于是考上了南航車輛工程的研究生，3年研究生畢業(yè)后，周建偉又輾轉到南理工的機械工程學院繼續(xù)攻讀車輛工程系的博士。

熟悉周建偉的同學說，周建偉的性格還算開朗，不像是那種想不開的人，平時大家聊天的時候，他聊過為什么要讀博的想法。他說工作的壓力比學習的壓力要大得多，他本科畢業(yè)后每個月的工資近5000塊錢，但他覺得在私營企業(yè)工作沒有保障，5000多元的收入在付完房租、水電以及平常的應酬后所剩無幾。

這位博士同學說，大家聽了他的話后都覺得不能理解，博士的月收入連補貼加上導師發(fā)的工資，也就900左右，怎么能和5000元比呢？周建偉則有著這樣的解釋：900多塊錢如果不談戀愛自己開銷也夠了，博士畢業(yè)后如果能到高校里工作，除了工資之外，學校還會給安家費30萬元，科研啟動經費5到10萬元，這些都包括在收入之內，比在軟件公司工作壓力小多了。讀博士也是對現(xiàn)實工作壓力的一種逃避吧。

博士就是替導師打工

篇（8）

1 引言

力傳感器是目前廣泛使用的傳感器，在長期使用過程中，由于使用環(huán)境、本身結構的變化，需要對其進行標定，以此保證測量的精度。近年來，隨著虛擬儀器技術的出現(xiàn)和發(fā)展，越來越多的技術人員開始基于該技術來開發(fā)自動化測量設備。博士論文，標定。虛擬儀器是基于計算機的儀器。計算機和儀器的密切結合是目前儀器發(fā)展的一個重要方向[1]。而在眾多的虛擬儀器開發(fā)平臺中，美國國家儀器公司（NI）的LabVIEW應用最為廣泛。本文主要介紹了基于LabVIEW的力傳感器標定程序的設計。

2 標定的原理

所謂標定（或現(xiàn)場校準）[2]就是指用相對標準的量來確定測試系統(tǒng)電輸出量與物理輸入量之間的函數關系的過程。標定是測試中極其重要的一環(huán)。標定除了能夠確定輸入量和輸出量之間的函數關系之外，還可以最大限度地消除測量系統(tǒng)中的系統(tǒng)誤差。

傳感器的校準采用靜態(tài)的方法，即在靜態(tài)標準條件下，采用一定標準等級（其精度等級為被較傳感器的3~5倍）的校準設備，對傳感器重復（不少于3次）進行全量程逐級加載和卸載測試，獲得各次校準數據，以確定傳感器的靜態(tài)基本性能指標和精度的過程。為簡化系統(tǒng)的設計，此處標準量采用砝碼加載的方式獲得。

3 系統(tǒng)組成

3.1硬件組成

系統(tǒng)的硬件組成如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)硬件組成

由圖可以看出，系統(tǒng)主要包括計算機、力傳感器，數據采集卡、接線盒等。本系統(tǒng)中，力傳感器采用電阻應變式壓力傳感器，四個應變片采用全橋的工作方式。數據采集卡采用NI公司的PCI-6221，該采集卡的主要參數如下：它具有16個模擬輸入端口，2個模擬輸出端口，24個數字輸入輸出端口，采樣速率最高可達到250kS/s。接線盒采用NI公司的SC-2345，此接線盒直接與數據采集卡相連，接線盒上有SCC信號調理模塊插座。SCC模塊是NI公司提供的信號調理模塊，其上面包含信號調理電路，可以將傳感器處采集的信號轉換成適合數據采集卡讀取的信號。本系統(tǒng)所用的SCC模塊為SCC-SG04，此模塊適用于連接采用全橋工作方式的電阻應變式壓力傳感器。

3.2軟件組成

本系統(tǒng)軟件基于LabVIEW 8.2來開發(fā)。LabVIEW是一種圖形化的編程語言。博士論文，標定。博士論文，標定。與其他開發(fā)工具不同，用LabVIEW編程的過程不是寫代碼，而是畫“流程圖”。這樣可以使用戶從煩瑣的程序設計中解放出來，而將注意力集中在測量等物理問題本身。它主要針對各個領域的工程技術人員而設計，非計算機專業(yè)人員[1]。博士論文，標定。

因為所用的力傳感器屬于應變式電阻傳感器，其電阻變化率與應變可以保持很好的線性關系，即輸入與輸出量之間呈線性關系，所以可以用一條直線對校準數據進行擬合。此直線就稱為擬合直線，所求得的方程為擬合方程。圖2所示為傳感器標定程序的采樣頁面。

此程序采用LabVIEW的事件驅動編程技術進行編制的。事件[3]是對活動發(fā)生的異步通知。事件可以來自于用戶界面、外部I/O或程序的其它部分。在LabVIEW中使用用戶界面事件可使前面板用戶操作與程序框圖執(zhí)行保持同步。事件允許用戶每當執(zhí)行某個特定操作時執(zhí)行特定的事件處理分支。

圖2 標定程序采樣頁面

圖3 采樣程序

直線擬合的方法[2]有很多種，比如最小二乘法、平均選點法、斷點法等等。其中，最小二乘法精度比較高，此處利用它進行直線擬合。根據最小二乘法，假定是一組測量值，是相應的擬合值，mse為均方差，則擬合目標可以表達為，期望mse最小。

LabVIEW中的分析軟件庫提供了多種線性和非線性的曲線擬合算法，例如線性擬合、指數擬合、通用多項式擬合等等。本程序選擇Linear Fit.Vi 來實現(xiàn)最小二乘法線性擬合。

標定子程序的工作流程如下：用戶先通過多次采樣，獲得各個輸入量對應的輸出量，通過While循環(huán)的移位寄存器保存這些值。博士論文，標定。采樣完成后，把這些值輸入Linear Fit.Vi進行擬合，擬合的曲線在Graph控件中顯示出來，同時該Vi自動求出方程y=ax+b中的斜率a和截距b，這樣，輸入輸出量之間的函數關系就可以確定下來了，如圖4所示。

圖4 標定程序擬合前面板

4 小結

基于虛擬儀器的力傳感器標定程序能夠方便地對力傳感器進行標定。博士論文，標定。該系統(tǒng)具有人機界面友好，靈活方便，自動化程度高等特點。

參考文獻：

【1】.候國屏;王珅;葉齊鑫.LabVIEW7.1編程與虛擬儀器設計[M].清華大學出版社.2005

【2】.張迎新等.非電量測量技術基礎[M].北京航空航天大學出版社，2001

篇（9）

丹麥Riso國家實驗室研制的WAsP（Wind Atlas Analysisand Application Programs）軟件是目前國際認可的進行測風數據處理、風能資源分析、風電場微觀選址、風機及風場發(fā)電量計算、風機最優(yōu)化布置通用軟件。WAsP服務于風力氣象和風力相關產業(yè)超過21年，成為基于PC的風力資源評估軟件的標準。博士論文，風圖譜。可以在Windows 98、Me、NT4、2000 and XP系統(tǒng)下工作，現(xiàn)在有100余個國家超過1500的用戶在使用它。目前WAsP最新版本為9.0。

1 WAsP的原理

WAsP的原理有兩個流程組成：一個流程是輸入實測風數據，主要是指氣象站或測風塔實測一年的風速、風向資料，在該數據中包括了障礙物、粗糙度、地形地貌等因素的影響，剔除以上各因素的影響就可以得到某一標況下的風的分布，即生成該地區(qū)的風圖譜。風圖譜給出了該標準狀況下風速的概率分布，即韋布爾分布。另一個流程是研究風場中某特定點的風況特征，它以已有的風圖譜為基礎，考慮該點周圍地形地貌、障礙物、地表粗糙度對風的影響，就可以得到該點的平均風速和平均風功率密度等風況特征。在具體應用中，實測數據可以是原始的觀測數據，也可以是WAsP風觀察氣象工具所生成的風統(tǒng)計數據，還可以直接調用已有的該地區(qū)的風統(tǒng)計數據。障礙物、粗糙度、地形地貌都是通過輸入相應的特征描述所生成的數學模型來進行計算的。

2WAsP的功能模塊

2.1風觀察數據的統(tǒng)計分析

該模塊對氣象站或測風塔實測的數據進行分析，得到風數據統(tǒng)計表，該統(tǒng)計表給出了各扇區(qū)和全年風速的風頻分布。在WAsP9.0中可由OWC向導輸入原始數據生成OWC文件。

2.2風功率密度分布圖的生成

以風數據統(tǒng)計表為基礎，剔除障礙物、地表粗糙度及地形地貌對風的影響，通過計算得到某一標況下的風的分布，即風圖譜。

2.3風氣候評估

以已有的風圖譜為基礎，考慮某點周圍障礙物、地表粗糙度及地形對風的影響，就可以估算出該點的平均風速和風功率密度等風況特征。

2.4風力發(fā)電機組年發(fā)電量的計算

在初選機型確定后，根據廠家提供的風力發(fā)電機組功率曲線或由廠家提供參數，由WAsP生成的風力發(fā)電機組的功率曲線，結合風況估算得出的風況特征，就可以計算出風力發(fā)電機組在該點的理論年發(fā)電量。

2.5風電場的年總發(fā)電量。

結合風力發(fā)電機組的布置方案，考慮到各風力發(fā)電機組之間的影響，可以計算出風電場的年總發(fā)電量。

3風圖譜計算的基礎數據

3.1實測風資源數據：即原始的按時間序列的風速風向數據，應至少提供一年以上的數據。主要為風速風向每1h或3h的統(tǒng)計值。WAsP將風向數據歸類劃分到0-360°內的12各風向扇區(qū)內,每一扇區(qū)為30°，0-30°為第一扇區(qū)，以此類推，采用國際上通用的“bin”統(tǒng)計法將風速數據歸類劃分到相應扇區(qū)0-17m/s的風速段，每一風速段為1bin，0-1m/s為第一風速段，以此類推。根據需要，也可以將風向扇區(qū)劃分為16個。

3.2取得風資源數據的地點及設備距地面高度：主要是指實測點的經度、緯度、當地標準氣壓、溫度及海拔高度。

3.31：5000的電子地圖：有兩種方式調入，一種是由WAsP的地圖編輯器編輯而形成的地圖，另一種方式是通過地圖轉換工具轉換成WAsP可以識別的電子地圖。

3.4現(xiàn)場粗糙程度的描述

以粗糙長度（指風隨高度為對數變化時平均風速為零處的高度）描述粗糙程度。

粗糙度0級(Z=0.0002)：光滑的水面和冰面。如海面、湖面等

粗糙度1級(Z=0.003) ：非常開闊平坦的區(qū)域，阻風物很少。如戈壁、草原等

粗糙度2級(Z=0.10) ：有少量的樹木及分散的建筑。如有少量樹木的農場等。

粗糙度3級(Z=0.40) ：有大量的樹木及建筑。如林地、城區(qū)等。博士論文，風圖譜。

3.5現(xiàn)場障礙物的描述

地面障礙物如建筑物、防風帶等對風速、風向產生的衰減影響與障礙物到測風點的距離以及障礙物和測風點的高度有密切關系；WasP通過極坐標的方式來描述障礙物，為便于計算，一般將障礙物近似為具有一定長度、寬度和高度的矩形來考慮。計算中要考慮：障礙物到場地某參考點（可以是測風點，也可以是風力發(fā)電機組安裝地址）的距離及方位；障礙物相對參考點的高度；障礙物的寬度；障礙物的孔隙度等。障礙物實度越大，則孔隙度就越大；反之，障礙物實度越小，孔隙度就越小。

4風圖譜的生成過程

以一個名為“guazhou”的工程為例來說明怎樣生成一個風圖譜。

1.啟動WAsP9.0

WAsP9.0的界面分為四個區(qū)，左邊有兩個窗口，上面的窗口是工作空間（workspace）窗口，下面的是文件庫（library）窗口，最上面的是菜單和工具窗口，右面的窗口為編輯/顯示，工作空間窗口是一個工程所有文件的集成窗口，該工程可能包括幾個風電場。博士論文，風圖譜。

2.點擊file菜單選擇new workspace，在子目錄“project1”點擊右鍵選擇“rename”輸入文件名為“guazhou”。

3.在“guazhou”WAsP project上點擊右鍵選擇insert from file載入“guazhou” map 文件。博士論文，風圖譜。

4.在“guazhou” Project目錄上點擊右鍵，選擇菜單“insert new atlas”同3步驟改名為“guazhou”。

5.在“guazhou” wind atlas上點擊右鍵選擇insert new Met station命名為“guazhou 1”，此時會出現(xiàn)“guazhou1“子目錄，雙擊該子目錄，在對話框中輸入氣象站坐標值。博士論文，風圖譜。

6.在“guazhou1” Met station點擊右鍵選擇選擇菜單“insert new file調入“guazhou” observed wind climate文件。博士論文，風圖譜。

7.同步驟6調入“guazhou” Obstacle和“guazhou” Roughness文件。

8.在 “guazhou1” Met station目錄上點擊右鍵，選擇菜單Calculate the wind atlas

當計算結束，“guazhou1” Met station上的紅色圓圈將會消失，此時雙擊“guazhou” wind atlas目錄，在編輯/顯示窗口將出現(xiàn)風圖譜的計算結果圖表。

5 結束語

本文介紹了風電場風能資源分析軟件WAsP9.0的原理、WasP的功能模塊、風圖譜計算的基礎數據，并以一個實例說明了風圖譜的生成過程。WAsP9.0版本界面操作直觀，文件管理全面，使風電場的風能資源評估和風電場設計工作變得更為快捷。

參考文獻

[1]戎曉洪.風電場風能分析計算軟件7版（WAsP7.0）介紹[J].廣東氣象，2004,2.

[2]孫唯宓，周力煒．淺論WAsP軟件在近海風力資源預測上的應用[J]．能源與環(huán)境，2008，2.

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算子的原理與實現(xiàn)

1.1 Harris算子的原理

Harris算子的思想是計算像素所在位置的梯度構成自相關矩陣M，由M陣的特征值的大小來檢測角點,如果像素所在位置有兩個方向梯度的絕對值都比較大,就判定此像素點為角點。由于Harris 算子的公式只涉及圖像的一階導數，所以該算子計算較為簡單、復雜度適中，是一種簡單而又穩(wěn)定的算法。Harris算子的計算公式如下所示，式(1) 中, gx 為x 方向的梯度, gy 為y 方向的梯度, G( s ) 為高斯模板。式(2) 中, det 為矩陣的行列式,tr 為矩陣的直跡, k為默認常數。

而在實際操作中可以將計算興趣值的(2)式改為I = det( M)/ ( tr(M) +ε)。其中ε為任意小的正數, 該角點響應函數與(2)式相比,避免了k 的選取,減少了k 選擇的隨機性。博士論文，Harris算子。

1.2 Harris算子的實現(xiàn)

Harris 算子主要有以下特點[2]: ①算法簡單:Harris算子中只需對原始圖像進行灰度的一階差分以及對梯度值進行高斯濾波,操作簡單。②提取的點特征均勻而且合理:Harris 算子對圖像中的每個點都計算其興趣值,然后在鄰域中選擇最優(yōu)點。在圖像紋理信息豐富的域,Harris 算子可以提取出大量有用的特征點,而在圖像中紋理信息少的區(qū)域,提取的特征點則較少。博士論文，Harris算子。③可以定量的提取特征點:Harris 算子最后一步是對所有的局部極值點進行排序,可以根據需要提取一定數量的最優(yōu)點。④Harris 角點檢測在對角點度量執(zhí)行非極大值抑制,確定局部極大值時,角點提取的效果完全依賴于單閾值的設定。⑤Harris 角點檢測雖然采用了可調窗口的高斯平滑函數,但高斯窗口的大小實際應用中難以確定。博士論文，Harris算子。如果選用較小窗口的高斯平滑函數,則會因為噪聲的干擾導致眾多偽角點的出現(xiàn);如果用較大窗口的高斯平滑函數,則會因為卷積的圓角效應使得角點的位置產生偏移。

2 對Harris算法的改進

Harris算子提取角點的效果較為穩(wěn)定，且較為簡單，但是精度相對較低，由于圖像色調、噪聲等因素的影響，會出現(xiàn)提取出偽角點或提取出的特征點為與實際位置發(fā)生偏移等現(xiàn)象，而攝影測量中的Forstner算子定位精度較高；結合Harris算子與Forstner算子的特點，可以首先采用Harris算子提取一點數量的初選點，然后采用Forstner算子以初選點為窗口中心，精確計算特征點的位置。

2.1Forstner算子

Forstner算子的思想是通過Robert梯度對一幅影像上N*N大小的圖像窗口濾波，計算出窗口中心像素的灰度協(xié)方差矩陣，在影像中尋找具有盡可能小而接近圓的誤差橢圓的點做為特征點被提取出來。Forstner算子的計算公式如下，其中fx，fy分別為確定的N*N大小的圖

像窗口中各像素在45°和135°方向的Robert梯度[3]；

計算每個窗口的興趣值q和w。

當q>Tq，且w>Tw時，將該像元定為待選點。博士論文，Harris算子。閾值Tq和Tw為經驗值，其中Tq取值范圍為0.5至0.75，Tw可以選取0.5至1.5之間一常數與w的平均值的乘積，或者w的中值與5的乘積。博士論文，Harris算子。

2.2 改進算法

改進算法的原理是: 首先對一幅圖像采用高斯模板方差為0.7的Harris算子，提取一定量的初選點,這些初選點都是在圖像的局部范圍內的最優(yōu)特征點,精度能達到一個像素。將由Harris算子提取出的分布比較均勻的待選特征點做為最佳窗口的中心點,采用Forstner算子對窗口內進行加權中心化操作,精確定位特征點的位置,將精度提高到子像素級別。博士論文，Harris算子。在Visual C++ 6.0平臺上實現(xiàn)如上算法，可以觀察到，單純使用Harris算子提取到特征點會出現(xiàn)點位偏移或提取出偽角點的問題，在Harris算子的基礎上在進行Forstner算子后的結果精度更高，特征點位更精確。

3 結束語

Harris算子是一種穩(wěn)定、簡便的特征點提取算子，在實際操作中有廣泛的應用。但由于Harris算子只能達到一個像素的精度，所以結合Forstner算子高定位精度的特點，將這兩種算子結合起來進行點特征提取，可以使提取到的特征點的精度進一步提高。