本文是一篇工程硕士论文，全日制工程硕士是作为弥补学术型硕士的不足，取代学术型硕士而产生，有“双证”（毕业证、学位证）待遇，培养方面要求学校有实践培养基地，比原来的学术型硕士培养要“贵”，比GCT工程硕士要求有更多的培养时间且毕业时多了一个重要的研究生学历证书，所以比GCT工程硕士层次要高。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇工程硕士论文，供大家参考。
优秀工程硕士专业论文范文篇一
第一章绪论
1.1选题背景及意义
随着我国经济的不断发展，农业高科技研究也在不断的提高。特别是我国的设施农业有了很快的发展。目前，随着我国温室作物栽培面积的不断扩大，我国已经成为温室大棚面积最大的国家；并且每年国产连栋温室大棚还以不断增长的趋势在快速发展。然而，怎样使得温室大棚的用户按照植物的生长需求对温室环境控制中的各个环境因子进行控制从而得到更好的作物生长环境，这是我国现代化温室环境控制技术发展的主要目标和方向。随着传感器技术和微型计算机技术的飞速发展，以及我国温室大棚面积的不断的增大，人们对于温室环境控制技术的要求也在不断的提高[2]。这就使得我国温室环境控制技术正向着现代化、自动化、智能化的方向发展。但与此同时，我国的温室控制环境技术的发展时间不长，而且各项技术的发展也还不够成熟，设备和管理都还很落后，这就使得我国的温室环境控制在技术水平以及管理程度上有待进一步的提高怎样使智能算法和控制理论相结合从而有效的提高温室环境控制的性能以及控制效果，是现阶段我国科研工作者研究的热门课题，也对我国温室产业的发展具有着重大的意义。我国农业工程科技研究人员对温室环境控制中的环境因子，如温度、湿度、光照、以及二氧化碳浓度等因子的研究是从上个世纪80年代在借鉴欧美等发达国家高科技的技术基础上开始的[6]。在国外，温室环境控制技术发展时间较早，开始于上个世纪70年代，发展速度也非常快，技术水平也较高。与国外发展水平相比较，国内的温室环境自动控制系统的研究较晚，技术水平也相对较低，控制性能未被提高主要是由于在控制算法中缺少智能方法。针对温室中温、湿度的控制大多采用常规的PID控制，这种控制方法比较简单，而且便于实现，但是温室是一个非线性、强时变、强稱合、参数变化大的复杂对象，控制参数整定比较困难，仅利用常规PID控制很难满足现代化温室环境控制的需要，所以就必须结合相应的智能算法和控制理论以解决传统温室环境控制方法的缺陷。随着传感器技术的飞速发展和微型计算机性能的大幅度的提高，并且高级算法中的人工神经网络技术、自适应控制理论、模糊控制理论和遗传算法等技术以及控制理论都得到持续不断的研究，温室环境控制技术发展将朝向自动化、智能化的方面发展，这都会将温室环境控制技术带入一个新的台阶，也会使温室环境控制技术的发展空间变得更加广阔。本论文在查阅大量文献和研究成果的基础上，分析了常规PID控制与BP神经网络理论的优点，将BP神经网络控制与常规的PID控制相结合，设计出了 BP神经网络PID控制器，有效的解决了常规PID参数整定难的问题，同时提高了温室环境中温湿度控制的控制性能，对自动化、智能化技术在温室环境控制应用中作了探索性的研究。
1.2温室环境控制技术的国内外发展及研究现状
对温室环境控制研究的主要的为温室中作物的提供其理想的生长环境，达到提高产量，增加经济效益的目的，而温室环境控制技术就是要通过_动化和智能化的手段达到高品质、高产量的农作物，并且能够使农业生产如同工业生产-样不再受到外界自然环境的限制上个世纪70年代以來，传感器技术以及计算机技术都得到了飞速的发展，这为温室环境控制技术发展提供了充足的技术和设备支持。温室环境控制技术的发展经历了多个不同阶段，主要有人工手动控制的阶段、机械设备控制的阶段、电子环境控制的阶段和微机综合控制的阶段等等，但是传统的温室环境控制的方法，主要采用微机控制，这些方法中存在的缺陷非常明显，想要实现对作物生长过程中复杂的气候环境以及环境因素之间相互影响和制约的综合控制基本上是不能够实现的。但是现今微型计算机的性能提高速度越来越快，同时人工神经网络、专家控制、遗传算法等高级算法和理论的发展也更加成熟，这些都表示着温室环境控制系统网络化、智能化以及无人化的发展阶段已经到来，温室环境控制技术的发展空间将越来越广阔。
1.2.1 国外温室环境控制技术的发展及研究现状
在温室环境系统的控制方面，国外研究得比较早并且已经达到了很高的水平，并且世界各国的温室环境控制技术也发展得相当的快[9]。温室环境控制技术至今己经经历了几十年的发展过程。在发展的初期只是使用简单的仪表仪器对温室环境中的温度、湿度等几个参数进行简单测量，使用简单的手动控制或电动执行机构（例如加热设备、加湿设备、通风设备、卷帘幕布等）来实行简单的控制，然而随着传感器技术的不断进步，逐渐发展成为了对温室环境中的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等几乎所有的环境参数分别进行自动控制的温室环境控制系统。从70年代中期开始，美国、荷兰、意大利、円本等国家已经使用了微型计算机来控制植物生长的环境，到80年代就可以根据不同的作物在不同的生长阶段，由外界因素引起的环境变化来对温室环境进行综合控制的技术得到了飞速的发展。随着各种技术的不断发展，这些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化以及无人化的方向发展，并且计算机对整个系统的控制已经不仅是简单的、静态的、独立的、直接的数字控制，而是基于复杂环境模式下的控制，以及基于专家决策系统的人工智能控制。
第二章神经网络的基本理论
人工神经网络的研究是现代神经生理学、人工智能、非线性动力学、认识科学等学科的交叉的热点。随着科学技术的不断发展，针对人工神经网络理论的研究也在不断的加深，并取得了 一定的成绩，各种新的神经元的不断推出，使得现有的神经网络模型己经达到上百种。人工神经网络是高度的非线性的动力学系统，具有自组织、自适应和并行信息处理的能力，所以其在智能控制、智能信息处理等领域得到了广泛的应用[29]。随着工业生产和农业工程在现阶段的不断发展，使得在控制中的对象也变得越来越复杂，这就需要实现更高的控制要求与之相匹配。传统的控制方法已经不能满足在现阶段工业生产以及农业工程控制中的要求，随着控制理论的不断深入研究以及大量的理论用于实践，这就使得控制理论向着更完善的方向发展，它就要求一些智能的控制算法与理论应用到其中来。而神经网络的迅速发展与应用，使得人们加大了对其的关注与研究。
2.1人工神经元模型
人工神经元是在现代神经生物学的研究的基础上提出來的模拟生物的过程，从而反映人体大脑的一些特性的一种计算结构。它是神经网络的基本的处理单元，是一个多输入、单输出的非线性元件。人工神经元的数学模型如图2-1所示。神经网络是通过许多的神经元之间的相互连接而构成的自组织的、自适应的、非线性的信息处理系统。人工神经网络可以呈现出人脑的许多特征，它的一些基本特点和功能如下所述
1).在结构上神经网络是由大量的简单的处理单元互相连接而构成的非线性的系统，这样就使得其具有大规模的并行处理能力。虽然每个处理单元的功能都十分简单，但是大量这样简单的处理单元构成的复杂网络却具有很快的速度和丰富的功能。这样，网络具有的并行处理能力使得信息的处理的速度大大加快了。
2).在性能特点上神经网络具有良好的容错性和高度的非线性。它可以以任意的精度逼近任意连续的而且非常复杂的非线性函数，所以神经网络可以有效的解决非线性系统的模型建立的问题。
3).在能力特征上神经网络具有自学习、自组织与自适应性。它可以通过训练和学习来自适应、自组织从而来适应不同的信息处理的要求。
第三章 BP神经网络PID控制器的设计............ 26-37
3.1 常规PID控制............ 26-29
3.1.1 常规PID控制介绍 ............26-28
3.1.2 PID控制器的参数整定............28
3.1.3 常规PID控制器的局限性............ 28-29
3.2 基于BP神经网络的PID控制 ............29-32
3.2.1 前向算法............ 30-31
3.2.2 反传算法............ 31-32
3.3 改进型BP神经网络PID控制............ 32-36
3.4 本章小结............ 36-37
第四章 控制算法的仿真研究............ 37-52
4.1 温室控制系统模型的建立............ 37-38
4.2 MATLAB仿真............ 38-45
4.3 温室环境控制系统的设计 ............45-51
4.3.1 上位机的设计............ 46-48
4.3.2 下位机的设计............ 48-51
4.4 本章小结 ............51-52
第五章 结论和展望............ 52-54
5.1 本文研究内容的总结............ 52
5.2 今后工作的展望 ............52-54
结论
本文分析了神经网络在温室环境控制中的研究及发展现状，并在研究传统经典控制理论的基础上，结合人工神经网络理论的特点，将BP神经网络控制与常规的HD控制相结合，设计出了基于BP神经网络的PID控制器，同时还将这种控制器与常规PID控制器进行仿真比较，并对各项性能指标作了对比分析，可以看出BP神经网络PID控制器在各个方面都要优于常规PID控制器。本文通过理论分析、被控对象模型的构建、MATLAB软件编程和仿真实验等方法，对BP神经网络PID控制器的性能进行了分析，取得了良好的控制效果，并对基于BP神经网络PID控制的温室环境监控系统进行了整体设计。本文研究的内容总结如下：
1.查阅了大量的关于温室环境控制技术的发展以及神经网络等智能算法和控制技术在温室环境控制系统中的应用的相关文献，并深入了解了国内外温室控制技术的发展过程、研究现状以及发展趋势。
2.对人工神经网络控制技术进行了研究，分析了 BP神经网络及其算法，并分析了 BP神经网络学习算法的缺点，提出了对其学习算法改进的方法。
3.研究了常规PID控制器及其参数整定的问题，并给出了多种常用的整定方法，同时分析了常规PID控制器的局限性，以此设计出将常规nD与BP神经网络相结合的基于BP神经网络的PID控制器，从而实现了对常规pro参数的在线调整，最后讨论了改进型的BP神经网络PID控制器。
4.建立了温室环境控制系统的近似模型，并利用MATLAB软件对基于BP神经网络PID控制器和常规PID控制器在温室环境中的温度和湿度控制作了仿真研究和比较分析，并得出了基于神经网络的PID控制器在跟踪性、抗干扰性、鲁棒性等方面都优于常规PID控制器。最后利用Lab VIEW图形化编程技术和STC89C52单片机等检测和控制器件完成了温室环境中的温度和湿度的监控系统的硬件电路和系统软件的设计。本论文设计的温室环境监控系统一种以LabVIEW为监控平台，并将BP神经网络PID控制算法应用其中的以STC89C52RC单片机为核心的监控系统，该系统价格低廉，以单片机为核心取代价格昂贵的数据釆集卡，降低了系统的成本。
参考文献
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优秀工程硕士专业论文范文篇二
第一章 绪论
1.1 引言
进入 21 世纪，如何实现节能减排，保护环境，实现人类可持续发展备受关注。就发电量而言，全世界发电量的 81.3%来自于不可再生能源[1]，这些不可再生能源的消耗将会引起严重的环境污染。随着能源的日益消耗，由此引起的环境污染[2]和能源危机[3]愈加严峻。目前我国经济处于快速发展阶段，GDP 每年都保持 9%左右的增长率，但据发改委公布的数据显示中国 2010 年单位 GDP 能耗是世界平均水平的 2.2 倍，这说明我国经济的发展伴随着巨大的能源消耗，这必然会引起严重的环境污染，主要体现为大气污染、水污染和噪声污染三个主要方面[4,5]，这也导致了经济发展与节能减排之间的矛盾。图 1.1 是近几年中国能源消耗总量曲线图[6]，从图中可以看出中国能源消耗总量逐年增加。
随着汽车数量的不断增多，汽车排放导致的环境问题日益严峻，成为全球性问题。汽车发动机消耗大量油气资源的同时排放大量废气，成为城市首要污染源，目前汽车排放所占比例已超过 70%。各国开始制定更加严格的排放法规来控制汽车排放。欧洲于 2008 年起开始实施欧Ⅴ标准，严格控制汽车排放。表 1.1 是欧洲第一类车(即轻型车)的排放标准[7]。汽车发动机排放的废气中主要包含 CO、CO2、HC、氮氧化合物以及硫化物等有害物质[8]，这些污染物严重影响人类的身体健康，因此如何控制汽车发动机的排放，实现节能减排已成为了各国汽车制造商和研发机构研究的热门方向。在传统发动机不能满足排放要求的情况下，研发新型发动机工作日益紧迫。发动机按照燃烧方式的不同，可划分为压燃式和点燃式两种[9]。压燃式发动机是依靠缸内的高温引起混合气自燃的发动机，比如柴油机。它受燃料与空气混合和扩散速度的影响。由于化学反应速度快、燃烧过程中混合气浓度和温度存在不均匀现象，容易产生 NOX、PM(颗粒状物质)等污染物。点燃式发动机，又叫电火花点火式发动机，是接近压缩终了时靠电火花点燃混合气，使其燃烧的发动机，比如汽油机、煤油机。点燃式发动机是由电火花点火控制燃烧的，但在火焰传播过程中混合气温度和压力分布不均匀，易产生 NOX，而且其压缩比不能提高。可见这两种类型的发动机都有不可克服的缺点，都难以提高燃料效率、动力性和降低排放。
1.2 可变配气系统技术与现状
HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)即均质压燃技术，是通过向气缸中注入均匀混合气来实现均质压燃，这是不同于传统发动机的。它作为一种新型的燃烧控制策略，突出特点是：
(1). 均匀混合气压燃，这使得空气和燃料在气缸中可以更加均匀混合和分布，提高了燃料使用率，降低发动机碳烟排放，而且还可以实现汽油机质调节。
(2). 燃烧温度低，由于氮氧化合物易产生于高温区，因此该模式会大幅度的降低氮氧化合物的生成。
(3). 燃烧周期短，由于该模式下燃烧过程受化学反应的控制，摆脱了传统柴油机燃烧过程受燃料混合和扩散过程的支配，使得发动机可以快速的燃烧
(4). 可以实现多种燃料的混合燃烧，燃料辛烷值(抗爆性能评价指标)的可变化的幅度更大，这意味着有更多的燃料可供选择。
虽然 HCCI 在降低发动机排放和提高燃料利用率方面有很大优势，但是由于很难控制着火时刻；压燃和放热过程又同时进行，易造成爆震；而且由于发动机是在低温稀燃模式下工作的，导致了发动机的功率密度低，这都阻碍了 HCCI 的普及应用。但是随着人们对 HCCI 理论研究的深入，各国研究部门已经为实现 HCCI 燃烧，设计了各种方案，其中可变配气系统就是其中之一。可变配气系统不仅可以实现气门升程可控，而且还实现发动机正时的任意调节，实现发动机的可控自燃[19-23]，这是不同于传统发动机的。传统的发动机的气门升程及气门正时不可改变，而可变气门机构却可以自由调节气门升程的大小和进排气门开启和关闭时刻。根据不同的工况，调节气门的开启大小和气门正时，使发动机保持在最佳燃油区，实现节能减排。该类型发动机大多采用压燃式，提高了压缩比。根据在部分负荷下的实验数据可以看出配备了可变配气系统发动机的效率高于传统发动机。
第二章 电液控制无凸轮配气机构的理论分析
2.1 电液控制无凸轮配气机构的实验台架
图 2.1 是电液控制配气机构的实验台架，其中图 2.1a 是配气机构的供油系统，主要包含一个液压站，图 2.1b 是配气系统的执行机构，主要是由四个两位三通电磁换向阀、两个气门升程传感器和执行模块等组成。通过在该实验台架上进行实验，获得气门的升程信号，为后面的分析提供实验数据。
2.2 电液控制无凸轮配气机构的 CATIA 三维模型
无凸轮配气机构一般设计要求不仅是要可以灵活控制气门开启和关闭时刻、气门升程可变，而且还要减小气门开启和落座时刻的冲击。实现这些功能的电液控制配气机构可以大致分为液压单作用柱塞结构和液压双作用柱塞结构两种。在液压双柱塞结构中气门开启和关闭都是依靠液压力驱动的，结构相对复杂，控制难度较大。相比较而言，液压单作用柱塞结构只有开启阶段受到液压力驱动，而关闭阶段主要是依靠气门弹簧的作用力落座的。相比较而言，液压单作用柱塞的结构简单，控制也简单，系统也更加的稳定。因此本文中使用的机构就是液压单作用柱塞配气机构。图 2.2 是电液无凸轮配气机构的 CATIA 模型，图 2.2a 外形图主要包含连接块、上下柱塞、限位块和储油罐等几部分。
第三章 AMESim 液压系统建模 ............34-44
3.1 AMESim 简介........... 34
3.2 液压模型搭建与模块选择........... 34-40
3.3 液压系统组件选择........... 40-43
3.3.1 液压泵的选取........... 40-41
3.3.2 蓄能器的选择........... 41-42
3.3.3 高速电磁换向阀........... 42-43
3.4 本章小结........... 43-44
第四章 基于 Matlab—AMESim 的模型........... 44-56
4.1 Matlab 软件介绍 ...........44-45
4.1.1 总体介绍...........44
4.1.2 Matlab—GUI 模块介绍...........44-45
4.2 Matlab—AMESim 的联合仿真........... 45-49
4.3 模型参数影响分析........... 49-54
4.4 本章小结...........54-56
第五章 配气机构控制系统改进和优化........... 56-64
5.1 配气机构控制系统的...........56-57
5.2 控制系统的改进和优化........... 57-59
5.2.1 闭环系统设计........... 57-58
5.2.2 PID 控制 ...........58-59
5.3 基于 AMESim 的控制模型设计........... 59-63
5.4 小结 ...........63-64
结论
随着节能减排成为历史发展的潮流，传统高油耗、高排放的汽车发动机已经满足不了时代发展的要求，各国开始尝试使用新的燃烧模式来提高传统发动机的性能，降低发动机的排放。从目前国内外的研究情况来看，采用内部 EGR 技术的 HCCI 燃烧模式是实现节能减排的一个重要且可行的手段。但内部 EGR 需要相应的技术手段来实现，可变配气技术作为实现内部 EGR 的一种重要的手段，实现了气门正时灵活可变。本文以实验设计的电液控制无凸轮配气机构为物理原型，使用 AMESim 设计了该机构的仿真模型，并针对这个模型进行了研究分析。
(1). 根据电液控制无凸轮配气机构的实验台架，通过 CATIA 建立了该机构的三维模型，并分析了机构的工作原理，建立了机构的受力分析模型，通过理论分析确定了影响气门运动的一些参数。
(2). 使用 AMESim 搭建了电液控制无凸轮机构的仿真模型，然后将该模型的仿真数据与实验数据进行对比，验证了模型的正确性。接着对仿真模型中的模块进行了简单介绍。最后还对实验平台中的一些重要部件的如何选择进行了介绍。
(3). 阐述了使用 Matlab—AMESim 进行联合仿真的两种方式，由于与 Simulink联合仿真方式不能实现对仿真模型内部参数的控制，因此改用命令方式进行二者之间的联合仿真。通过 Matlab—GUI 搭建了一个联合仿真界面，该 GUI 界面中含有了第二章的理论分析中的影响参数，通过修改这些变量就可以实现气门运动的变化。使用 AMESim 的 Design Exploration 功能可以对影响气门运动的参数进行灵敏度分析，得到参数对气门运动影响，并选择上柱塞直径 D3和 D4、下柱塞大径 D5、节流阀 12 的孔径 d12、油口 17 的位置 L2以及节流阀 21 的孔径 d21这些对气门运动影响较大的参数进行单独分析。
(4). 通过第四章的分析可以看出气门开启和落座的速度过大，不能满足发动机对气门运动的要求。针对气门运动速度过大，设计了闭环 PID 控制，将采集的气门升程和速度信号处理后控制节流阀中阻尼孔开启的大小，进而控制气门运动的速度。这里涉及到了 PID 参数如何选择问题，传统 PID 参数选择时采用的是试凑法，该方法工作量大，而且成功率很低，这需要有一定的调试经验，而使用 AMESim 中的优化设计功能可以克服这些缺点。AMESim 优化功能可以实现 PID 参数优化选择，将优化后的参数运用到 AMESim 控制模型中进行仿真，可以看到气门运动速度已经达到要求。
参考文献
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优秀工程硕士专业论文范文篇三
第1章 绪 论
1.1 课题的提出
水是生命的起源，是物种发展的基本条件，是人类赖以生存和发展不可或缺的重要组成部分[1]。但是随着人口数量的增加，和社会工业化的不断加快，水资源环境日趋恶化，这一点对于正处于社会主义初级阶段、需要大力发展工业的我国尤为突出。针对我国经济社会发展与资源环境间日趋凸显的矛盾，国务院在“十一五”规划纲要中提出了“节能减排”要求，以实现可持续发展的目的[2]。作为“节能减排”的主力军，污水处理行业这几年发展迅速，不论是污水处理总量还是城镇污水处理率都逐年上升。但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段[3]。如今，国内外不少关于污水处理控制的研究主要集中在污水处理的工艺参数上，如利用溶解氧、剩余污泥、泥龄等处理过程的工艺参数进行研究控制，以提高污水处理稳定运行率，确保出水水质。但他们同时也忽略了前端参数如液位、水量等对于污水处理厂运行的影响。实际运行中发现，污水厂一直处于“低液位运行”状态，潜水进水泵就会陷于“干运行”的潜在危险中，这样不但潜水泵的运行效率低，而且还存在烧坏电机的风险；相反的，如果一直处于高液位运行状态，则污水处理厂抗负荷、抗冲击能力就会降低，作为城市排水系统末端的污水处理厂抗洪防汛排涝的作用也会减弱，有可能会造成城区道路积水内涝等不良后果。本文着眼于污水处理厂的液位控制，在建立液位控制数学模型的基础上，利用 MATLAB 软件中 Simulink 模块对几种控制算法进行仿真与比较，确定适合本控制系统的控制策略，并运用于实际中，同时对实际效果进行分析。
1.2 国内外研究现状
20 世纪以来，世界范围内的工业化进程使得环境日益恶化，能源也日益枯竭。污水处理行业作为环保事业的先锋，也越来越为人们所接受认识。从上个世纪 70 年代开始，全球各地都大兴土木建造污水处理厂，以应对越来越恶劣的水环境[4]。同时，随着科技的日新月异、自动化技术的不断普及，将高效的、稳定的、可靠的自动化技术广泛应用于污水处理行业，已经成为业界的共识。国外发达国家的污水处理自动技术“起步早、基础好”，又由于工业发达，污水厂的自动控制得到了长远的发展，污水厂智能控制等方面理论研究和具体实践也比较多。发达国家在二级处理基本普及后，投入了大量的资金和科研力量，加强污水处理设施的监测运行管理，实现了计算机控制、报警、计算和记录。美国在上个世纪 7O 年代中期开始实现污水处理厂的自动控制，目前主要的污水处理厂（尤其是大城市）已实现了污水处理工艺流程中主要参数的自动测试和控制。80 年代以来在美国召开了两次水处理仪器化和自动化的国际学术会议，会议上发表的数百篇论文反应了水处理的仪器化、自动化已发展到实用水平[5]。
在国外，自动控制的作用已经不仅仅体现在滤渣、自动冲洗、定时投药等生产过程的设备控制上，已经开始应用于实际的污水处理工艺中。Pierson John 在家禽加工废水的预处理中，研究了化学需氧量（COD）和氨氮的去除率与氧化还原电位（ORP）之间的关系，通过对 ORP 的过程控制，实现了 COD 和氨氮的去除率大于 93%和 35%的目标[6]。Zipper T，N.Fleischmann，R.Haberl 在一个的小型污水处理厂中，将氧化还原电位（ORP）作为一个合适的参数引入控制系统，可降低污泥负荷，并减少硝化时间的周期，同时还能提高污水处理的效率和减少能耗，经过反复试验，ORP 控制器已经在自动控制和在线控制上得到了应用[7]。Puznava N 通过对曝气系统进行实时控制，使溶解氧一直处于低位（0.5~3mg/L），这样就使得曝气过程中的硝化—反硝化的脱氮反应进一步得到渗透，在出水水质达标的基础上，同传统的硝化和反硝化曝气生物滤池反应相比还减少了 50%的曝气量，降低了能耗，节约了成本[8]。通过将自动控制与氧化还原电位、溶解氧、化学需氧量等工艺参数的结合，并对工艺参数进行实时监控，当出现参数与设定值不符的情况时，通过 PLC 对现场设备进行实时控制，使污水厂正常运行。目前，这类控制已经实现了可操作的性能，并且在污水处理行业中得到普遍应用，在西方发达国家的绝大多数污水厂已基本已经实现了夜间及节假日的“无人值守”，体现出自动控制在减少劳动力和降低能耗方面的成效。
第2章 污水处理 AAO 工艺
2.1 我国污水处理的一般工艺
与国外相比，我国的污水处理具有“基础弱、起步晚、发展快速”等特点，按工艺流程分，污水处理可分为预处理工艺、一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺和污泥处理工艺[18]。预处理的目的是除去污水中的大块颗粒、保护水泵设备、保持管道通畅，它主要由粗格栅、细格栅、沉砂池等组成[19]。一级处理的目的是除去污水中的悬浮物和生物需氧量（BOD），它主要由初次沉淀池组成。二级处理是整个处理工艺的关键步骤，它是通过生物降解等手段将污水中的有机物和无机物转变为二氧化碳和水，它主要由曝气池与二次沉淀池组成。随着环保需求的不断提高，对污水处理的效果也提出了更高的要求，“中水”、“污水回用”污水处理行业关系的课题，是未来发展的趋势，这就需要深度处理。深度处理就是将经过二级处理的污水进行更深度的处理，使出水满足工业用水的需要，它主要由普曝池和沉淀池组成。污泥是污水处理的产物，污泥处理指的是通过硝化、脱水、干化、填埋、焚烧等手段处置污泥[20]，它主要由脱水机处理。
2.2 AAO 生物脱氮除磷工艺基本方法和原理
2.2.1 AAO 工艺的应用背景及发展史
说起 AAO 生物脱氮除磷工艺，就不得不谈到一个词——水体“富营养化”。所谓的水体“富营养化”指的是富含大量的氮素和各类形式的磷酸盐的水体，这些水中的氮和磷是组成水体生物（如藻类等）重要组成部分，也是主要的营养来源。在光和热的环境条件下，水体中的藻类生物大量吸收水中的营养，造成大量生长、过度繁殖，使得水中的溶解氧被耗尽，继而大量的水体生物因为缺氧导致死亡，最终造成水体质量恶化和水生态环境的破坏[22]。著名的“赤潮”是水体“富营养化”的一种极端表现，它的实质是由于水体中的生态系统遭受破坏造成的，是水体衰老的一种表现。“低透明度、低溶解氧、腥臭难闻”是水体“富营养化”的表观感受，深层次的讲，水体“富营养化”会对渔业、水生生态、供水水质、水环境质量造成不可想象的危害，所以控制水体“富营养化”刻不容缓！我国早在20世纪70年代就对不同功能不同类别水域的氮磷含量提出了明确的标准，制定法律法规，加强对环境生态的管理，特别是在污水排放方面，严格控制出水水质达到《污水综合排放标准》（GB18918-2002），AAO 工艺不但有脱氮除磷的功能，还具有处理效果稳定可靠、工艺控制调节灵活、投资运行费用低的特点，是当前国内外污水处理厂中应用最为广泛的处理工艺之一。
第3章 液位控制系统建模及控制策略........... 22-46
3.1 液位数学模型的建立........... 22-25
3.1.1 被控对象模型的分析........... 22-23
3.1.2 被控对象模型的建立 ...........23-25
3.2 MATLAB 及 Simulink 仿真软件...........25-27
3.2.1 MATLAB ...........25-26
3.2.2 Simulink ...........26-27
3.3 液位控制系统策略的选择........... 27-44
3.4 液位控制系统策略的确定 ...........44-45
3.5 本章小结........... 45-46
第4章 液位控制系统的应用实例...........46-60
4.1 液位控制系统的应用背景........... 46-47
4.2 液位控制系统的组成 ...........47-51
4.3 液位控制系统的实现...........51-55
4.4 液位控制系统的应用效果........... 55-59
4.5 本章小结........... 59-60
第5章 结论与展望........... 60-62
5.1 结论........... 60-61
5.2 展望........... 61-62
结论
污水处理行业作为“节能减排”的主力军，它的发展至关重要。虽然目前自动控制技术已经广泛应用于污水处理行业，但技术远远落后于国外发达国家。液位控制作为常用的控制手段，已经应用于食品灌装、石油化工等领域并取得了显著的成效，但在污水处理行业的应用却不多。本文的作者常年工作在基层一线，深知自动化技术对工作的重要性，一个行业自动化程度越高、工作效率就越高、节能降耗也越明显，本文的研究背景是宁波市江东北区污水处理厂的自动控制系统，笔者根据污水处理厂实际运行情况，以单容水箱为基础建立模型，结合污水处理工艺运行特点，建立数学模型，将传统的 PID 与模糊控制结合，提出将模糊-PID 应用于液位控制系统的构想。通过实践证明：将模糊-PID 控制应用于污水处理 AAO 工艺的液位控制系统，在提高了污水处理效率、减轻一线工人劳动强度、降低能耗、节约运行成本、延长设备使用寿命等方面成效显著。本篇论文主要完成以下工作：
1、简单介绍了我国污水处理工艺，重点介绍了 AAO 生物脱氮除磷工艺的原理和特点，分析了几种工艺参数特别是液位参数对 AAO 工艺的影响，建立液位参数数学模型。
2、根据液位参数时变性、非线性等特点，用 MATLAB 软件中的 Simulink模块对 PID、模糊、模糊-PID 三种控制器进行仿真和比较，发现用模糊-PID 控制器对液位进行控制，具有超调量小、响应时间短、稳态精度高等优点，同时提出液位控制系统方案。
3、验证液位控制系统方案。根据宁波市江东北区污水处理厂的实际运行情况，在欧姆龙公司的 CS1DPLC 硬件系统和 RSVIEW32 及 CX-programmer 软件系统背景下，将模糊-PID 控制策略应用于污水处理工艺，通过分析液位控制参数变化趋势，验证了设计模糊-PID 控制器对提高污水处理的运行效率、降低能耗有显著的作用，具有一定的经济价值。
参 考 文 献
[1] 黄仲杰，我国城市供水现状、问题与对策[J]，给水排水，1998，02（11）：129-131
[2] 籍国东，姜兆春，我国污水资源化的现状分析与对策探讨[J]，环境科学进展，1999，5：85-95
[3] 郭卫华,中国百年城市污水处理技术发展简史[M]，[硕士学位论文]，山西大学，2009
[4] 张敬东，张家华，污水处理技术的新发展[J]，环境技术，2000
[5] 李树伟，有关污水处理场微机自动调控的一些看法[J]，石油化工环境保护，1994，（1）：55-57
[6] Pierson John.Real-time monitoring and control of sequencing batch reactors for secondarytreatment of a poultry processing wastewater[J].Journal of EnvironmentalEngineering,2000,126(10):943-948
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[8] Puznava N.simultaneous nitrification and denitrification in biofilters with real time aerationcontrol[J].Water Science and Technology,2001,43(1):269-276
[9] 于广平，张平，魏松岩等，仿人智能 PID 控制及在污水处理溶解氧控制中的应用[J]，控制系统，2006，13-16
[10] 刘建勇，周雪飞，薛罡等，智能控制在污水处理中的应用现状及展望[J]，中国给水排水，2002，18（11）：22-24
优秀工程硕士专业论文范文篇四
第一章 绪 论
嵌入式系统是当代人类科技成果的结晶，代表产品性有：手机、GPS 导航仪、智能家用、遥控器、调制解调器、工业单板机、智能玩具等。嵌入式技术以其优异的性能，融入于人们的工作与生活中。是以 PC 技术为底层技术支撑，实际需求为考量,具备软硬件可剪裁，专机专用，制造成本低廉，性能稳定可靠，结构紧凑的诸多特点。CPU、存储器、I/O 单元、OS 操作系统以及应用软件是其五大重要组成部分。
1.1 嵌入式技术的应用
嵌入式技术主要分为：工业控制应用、数字终端应用、手持终端应用。工业应用主要有单片机；PLC（可编程控制器）；工控机组成。其应用主要以模拟式和数字式来控制中心信号，实现大型工业设备的动作控制。目前市场上主要是以 51 系列单片机内核为主，所占据的市场份额比较大，但是现在 ARM 内核也逐步扩大了市场份额。目前的工业界也出现了很多成熟的产品，如现场总线产品的 WinCC(Windows Control Center)西门子公司，Ifix 美国通用电气（GE），国内的亚控（组态王），都是很好的组态软件。这些软件的出现不但活跃了市场也使厂商增加了更多选择的机会。在这个领域学好、熟练，需要掌握大量的基 础知识，例如接口读口，模拟量，I/O 量，程序驱动开发这些都要很熟悉的掌握与应用。虽然看上去是软件开发，但是却和语言本身并没有直接联系。目前的软件界设计工作主要以 C 语言居多，兼顾使用汇编。学习这门硬件知识主要是能熟练做出梯形图，了解和明白研究控制逻辑，时序分析，这些显然和程序没有多大关系了，但是确实软件工程师需要掌握和熟悉的，因为在日常工作中会经常用到。
终端应用看似难实际却是一种很简单的应用，此类应用简单来说就是调制解调器，宽带适配器、数字机顶盒一类的应用，主要应用在小型应用场合的中心网络设备或者有线电视设备。比如家用多媒体娱乐中心，家用智能电器，电子数码相框等，甚至交换机也算。从以上这几点来看，此类应用很难，也不容易去掌握。不过，如果要开发新的应用功能，这类应用的开发也是最难的，因为一些用户在使用的过程中并没有按照正确的方法来做。例如，用户一般把产品购买回来以后，通常是一加电使用，就是 7*24 小时的运行，很多用户都会忘记给它们断电。其运行程序要求是服务器级的，其内存是嵌入式的，它对内存泄露、内存碎片等 Bug 非常敏感，很多程序稍微有一点小泄露，就会出现死机的现象。因为这类产品没有运行界面，产品外部只有几个指示灯来显示工作状态，如果一旦出现Bug，几乎无法现场维修，大部分都是返厂维修，这样一来成本就会大大提高。如果再多几个 Bug，直接表现出来的就是超高的返修率，直接影响产品信誉。不过高指标就是高回报。
第二章 总体设计
2.1 名词解释
对本文中出现的生僻名词解释，其中包括：组态、PLC、上位机/下位机和 UML。
2.1.1 组态
“组态”的概念最早来自英文 Configuration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置，自动执行待定任务，满足使用者要求的目的。也就是通过对软件采用非编程的操作方式[5]。组态软件最早出现在20世纪80年代初，组态软件基于DOS系统开发，当时主要产品是Onspec、Paragon和 IFix 等。
在组态软件出现之前，工业控制一般都采用纯粹编程方式，使用这种方式工作量太大，开发周期长，人们设想有这样一种软件——即使对计算机不是很熟悉的人也能使用它进行控制系统的开发，这样的想法就促使了组态软件的产生。“组态”一词既可以用做名词也可以用做动词。工控机监控系统在完成组态之前只是一些硬件和软件的集合体，只有通过组态才能使其成为一个具体的满足生产过程需要的应用系统。开发商事先开发好一套具有一定通用性的软件开发平台，生产若干种规格的硬件模块（如 I/O 模块、通信模块、控制模块），然后，再根据用户的要求在软件平台上进行二次开发以及硬件模块的连接。这种软件的二次开发工作就称为“组态”，相应的软件开发平台就称为“监控组态软件”，简称“组态软件”。
2.1.2 PLC 基本知识
介绍一下普通电器电路与 PLC 之间的关系：PLC 的可以理解为一个微型计算机对于普通工控电路的模拟装置，它利用内部的 CPU 处理器，将复杂的由按钮、继电器、空气开关、指示灯等物理电路，使用梯形图，顺序功能图（SFC）进行软件模拟。从而大大的简化了系统结构，降低成本，方便调试及修改，使系统运行更稳定，维护更方便。
第三章 控制子系统设计........................... 28-44
3.1 可编程控制器（PLC）的内部工作流程........................... 28
3.2 STEP 编程软件的主界面........................... 28-29
3.3 项目的拆分与模组化设计........................... 29-35
3.4 设计中的难点........................... 35-39
3.5 通讯环节设计........................... 39-43
3.6 本章小结........................... 43-44
第四章 监控子系统设计........................... 44-53
4.1 监控子系统的各个模块结构........................... 44-45
4.2 组态软件的设置........................... 45-48
4.2.1 启动软件........................... 46
4.2.2 创建新项目文件........................... 46-47
4.2.3 编辑主界面........................... 47-48
4.3 WINCC6.2 组态 C 脚本的应用........................... 48-52
4.4 本章小结........................... 52-53
第五章 运行测试及故障排除........................... 53-57
5.1 测试内容........................... 53
5.2 检测项目........................... 53-54
5.3 运行测试........................... 54-56
结论
介绍了嵌入式系统的主要应用方向，工程现有的工作基础，对用户项目的需求分析。由项目的机械设计工艺流程图开始，由浅入深的讲述工程的具体实施细节,针对水处理行业特点，设计中的难点，加以详细论述。硬件工控设备选型技巧，主要功能介绍。设计思路及几个小技巧,HMI 界面的绘制,工程项目中硬件方面以西门子 S7-200 系列中的 CPU-226CN 微型 PLC 组合EM223/EM222 扩展模块为现场工控部分，插接 CP243-1 通讯模块作为通讯桥梁，利用以太网连接到上位机 PC 827B，构成组态监控系统的硬件基础。
软件方面则以西门子 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP6 编程软件中的以太网通讯功能，通过 OPC 服务器软件PC Access 连接 WinCC 6.2 组态监控软件，构成具有人机操作界面的组态监控系统的开发过程。本文讲述控制子系统与监控子系统的软硬件基本构成，通讯环节的接口设置，各个部分组件连接方式及应用环境。首先，控制子系统的开发过程包括顺序功能流程图、UML 建模语言、梯形图的应用。并利用模块化编程思想拆分复杂的大型系统使之细化为多个相对独立的小模块，先开发其中一个小模块程序作为基础，来逐步编写主体程序的实践方法，进而简化设计过程提高效率。然后，表述了监控子系统的设计方法，该系统分为模块结构、组态软件设置、组态 C 语言脚本的应用三大部分，分别叙述了各个模块的功能，制作人机组态界面的方法，并列举了几个 C 语言脚本的样例程序。
全面检验样例工程项目设计成果，通过模拟联机运行，从而确保控制子系统与监控子系统运行平稳，对系统发生的问题故障予以分重点分层次地分析解决，并由此提出针对性的改进措施、积累总结经验，以便后期设计改进时作为参考依据。结论：本系统调试模拟运营后，经过短期测试发现。与公司的老产品技术，老生产工艺相对比。可以极大的减少了污水处理设备日常运营中的维护工作；节约了故障查找时间；提高了用户的设备利用率；为终端用户降低了人员运营成本，受到了对方的认可与好评。本人认为组态监控系统在污水处理行业内很有推广性，尤其在系统控制点数不多的场合，可以应用 S7-200 组态监控系统，比照西门子 S5 系统可大幅降低成本，增强企业开拓新兴市场能力。通过开发组态监控系统的实践工作后，丰富了知识层面，进一步提升了技术能力。
优秀工程硕士专业论文范文篇五
1绪论
在工信部关于加强城域网基础建设提高网速带宽的政策指引下，未来我国的城域网建设将成为着重发展的领域。经过近几年的大力发展，我国城域网建设己经初具规模，下一步重点将是大规模的扩容与改造，增加网络带宽，提升接入网络速度。此举将改变我国接入互联网速度慢，带宽窄，资费高的尴尬历史，使我国步入宽带高速国家的行列。面对全国范围内大规模的城域网扩容改造工程，通信工程施工企业遇到了前所未有的机遇和挑战。由于体制的原因，通信工程施工企业与其它行业的施工企业相比，缺乏竞争意识与项目管理精细化的理念，导致我国通信工程企业目前普遍存在工程质量不稳定，工程成本偏高的情况，这使通信工程企业的市场竞争能力幅降低。造成这些情况的原因之一在于我国通信工程企业在成本控制上的落后，而采用先进的管理方法不仅可以规范和加强施工过程中计划成本与实际成本的控制，确保工程施工质量，还可以有效地控制工程施工进度，降低工程管理费用，做到工程施工的优质低价。并在一定程度上为城域网工程施工过程中的成本控制方面确立了切合实际的解决方法。对目前通信工程施工行业在成本控制方面提供了科学严谨的思路并指明了应侧重管理的环节与关键点。
1.1研究目的与意义
通信工程作为一项技术含量高、投资巨大的复杂系统工程。但由于长期垄断以及技术设备更新快等原因，通信工程可以借鉴的现代管理经验相对较少，研究方面仍然存在不少理论盲点。而在生产运行中的粗放式管理造成了施工成本偏高，施工质量参差不齐，施工进度难以控制等问题，造成了资源的巨大浪费。尤其是成本控制这一问题，至今没有形成一套完整有效的理论体系，已成为阻碍通信工程施工企业乃至通信网络建设发展的瓶颈问题。本文的目的是通过对A市城域网扩容改造工程成本控制案例的研究，提出相应的成本控制对策和建议。该研究从微观的企业角度对我国整个通信工程行业的成本控制有所启示，进而增强通信工程企业的竞争力。而在国家倡导宽带提速城域网升级的大环境下，城域网扩容改造工程将成为未来几年通信行业的主流工程类型，这也使得本文对城域网扩容改造工程施工成本控制案例的研究具有重要意义。
1.2主要硏究内容与技术路线
本文是一篇案例分析论文，运用了案例分析的研究方法，分析了案例企业——A市电信工程公司在进行城域网扩容改造工程施工过程中出现的成本控制问题。本文还运用了定量与定性相结合的分析方法来研究该项目施工成本控的问题。本案例的第一章主要阐述本文的研究目的与意义，并叙述研究内容与技术路线；第二章介绍A市城域网扩容改造工程的案例，通过对案例背景及组织结构的介绍进而引出了本案例中存在的两个典型问题，即6天工期延误引起的成本问题与尾纤布放混乱引起的成本问题。第三章在一开始介绍了施工成本控制的经典理论体系以及现代施工成本控制的基本方法。接下来分别对案例中的方案进行了量化的分析。之后采用费用偏差分析来判断案例中的方案是否合理。并提出了新的方案加以分析比较，最终得出了最优方案。第四章主要根据第三章对案例问题的分析提出了富有针对性的施工成本控制建议。主要有引入费用偏差分析施工方案、引入S型曲线等工具、引入合同索赔、建立项目成本管理组织体系、进行施工成本控制全员教育、引入PDCA循环来控制质量等具体建议。为解决施工成木控制问题提供了切实可行的思路与方法。
2案例正文
2. 1公司概况
A市电信工程公司成立于上世纪五十年代，位于风景优美的绿山脚下，占地面积两万多平方米，公司性质系全民所有制，隶属于中国某通信集团A市分公司，注册资本1562万元，固定资产1400万元，年产值逾亿元。公司资质等级为国家建设部颁发的通信工程施工总承包一级企业，工信部颁发的通信网络系统集成甲级资质。A市电信工程公司自成立以来便是A地区规模最大，资质等级最高，施工能力最强，科技含量最高的通信工程专业施工企业，承揽了A市几乎全部的大中型通信建设工程。为A市的通信建设做出了巨大的贡献。近年来，随着我国通信技术飞速发展，宏观上通信基础建设上不断加大投资，并且A市经济总量大发展快速对通信业务的需求提出了更高的要求，使得A市电信工程公司的业务量不断增加。
A市电信工程公司近期承揽了诸如A市3G网络新建工程、A市城域网新建工程、A市至B市长途干线光缀工程、A市国际会展中心新建智能化系统工程、A市DWDM传输网新建工程、A市基站微波传输系统改造工程、A市无线局域网新建工程等具有代表性的大型通信工程。在通信工程施工领域取得了众多技术成果，连续多年被省通信管理局评为通信工程施工优质企业，树立了良好的口碑与信誉，成为省内同行业中的明星企业。
3 案例分析 ...........................27-48
3.1 相关理论综述 ........................... 27-30
3.1.1 施工成本控制的对象与内容 ........................... 27-28
3.1.2 现代施工成本控制基本方法 ...........................28-30
3.1.3 工程质量控制常用方法 ........................... 30
3.2 工期延误引发的赶工事件分析 ........................... 30-47
3.2.1 施工方案的分析 ...........................31-36
3.2.2 基于费用偏差分析的新赶工方案设计 ........................... 36-46
3.2.3 新旧施工方案比较 ........................... 46-47
3.3 尾纤布放混乱导致成本增加事件分析 ........................... 47-48
4 建议与对策 ........................... 48-55
4.1 期延误后施工成本控制的建议 ...........................48-51
4.1.1 引入费用偏差分析施工成本 ........................... 48-49
4.1.2 引入S型曲线等工具控制成本 ........................... 49
4.1.3 引入合同索赔应对工期延误 ........................... 49-50
4.1.4 建立项目成本管理组织体系 ........................... 50
4.1.5 进行施工成本控制全员教育 ........................... 50-51
4.2 引入PDCA循环进行质量成本控制 ........................... 51-55
结论
城域网的扩容与改造工程直接影响到各企事业单位以及个人通过网络通信的速度和带宽。目前我国民用固定网络带宽与速度均落后于发达国家，城域网的扩容和改造将是未来通信运营商发展的重点。而目前通信工程施工行业属于典型的甲方市场，想要在竞争激烈的市场立足，不仅要凭借过境的技术实力，更要具备较高的管理水平，尤其是施工成本控制水平，这样才能为企业带来更高的利润，提升企业的核心竞争力。
施工成本控制是工程项目管理中很重要的一环。本论文通过对A市城域网扩容改造工程成本控制的案例的分析与研究，结合通信工程施工行业的实际情况，以城域网扩容改造过程中的施工成本控制为关键切入点，结合成本管理的思路与方法，对通信工程施工中常见的工期延误后选择何种方案既能保证进度又能将施工成本控制在最低以及尾纤布放混乱引起的成本问题进行了分析与研究。并提出了具有针对性的建议。
本文通过采用挣值法，费用偏差分析，网络图，横道图，成本负荷图，成本累计曲线等科学的方法和工具来分析和控制施工成本。在工期被延误后，为力保按时完工出现赶工情况，案例中采取了传统的赶工方案。而在案例分析中采用费用偏差分析法得出了增加高效人员的应对措施，否定了案例中的执行方案。接着又将两种思路相同仴配置不同的方案进行量化分析比较，最后得出了工期与成本倶佳的施工方案。分析的结果说明，工期出现延误时，不可采取一味投入大量资源只顾追赶工期的传统。要通过科学的方法来找出施工中进度与成本的关键问题所在，继而采取具有针对性的施工方案。而尾纤布放混乱引起的返修成本增加的问题则通过因果分析法由大到小，由主到次的分析出主要原因，接着引入了 PDCA质量循环对造成尾纤布放混乱的原因进行了具有针对性的解决。并且将解决过程中产生的新问题又带入下一个PDCA循环中持续改进。
本文通过A市城域网扩容改造工程的案例研究，对城域网扩容改造成本控制中的常见问题采用现代的管理工具进行了细致的分析，并提出了建议与思路。建立了一套科学且符合实情的施工成本控制方法与思路。为今后通信工程施工企业进行同类工程的施工成木控制起到了一定的参考与借鉴作用，并在通信工程施工行业内具有一定的推广价值。
优秀工程硕士专业论文范文篇六
第一章绪论
1.1智能岩石力学的发展与现状
目前随着社会经济的发展，各类高速公路，隧道工程，大型的水利水电工程，以及在采矿工程中，开采深度和开采难度进一步增加，都给岩石力学的发展带来了机遇，但也给岩石力学学科的发展带来了严峻挑战。以固体力学为基础发展起来的岩石力学面临的困难主要有：
1. 岩石力学解决问题的数据是有限的，对于输入模型的的基本的参数，如原岩应力和材料的性能等，是很难准确地获取的，由于数据有限，成为了岩石力学理论分析和数值计算模拟的一个障碍。
2. 岩石力学与工程的破坏机理不清楚在自然界中岩体是被断层，节理，层理，破碎带等切割成即连续又不连续的地质体，岩体是一种非常复杂的工程材料，它几乎到处都在变化，所以岩体的变形破坏特征是非常复杂的，并且很多岩石力学问题都是非常复杂的非线性问题。许多岩石力学过程的数学描述是不存的，要么是弱的或则是不完全的。在的目前我们对岩石力学的研究是以固体连续介质力学为基础的，所以只能在一定条件下进行假设，套用己有的定理和理论进行分析，没有被广泛接受的模型。
3.岩石力学与工程中存在大量的非确定性，这种非确定性有客观上的非确定性和主观上的非确定性。客观非确定性主要有初始应力场，介质地质环境岩性参数，不同的施工环境和条件等；客观不确定性和对岩体变形破坏机理的认识不清导致了对岩石力学理论分析和数值模拟主观上的非确定性。
人工智能科学近年来得到了迅速发展，成为了国际最前沿的课题，目前已经渗透应用到很多领域。计算机软件，控制工程，以及数学等领域的专家学者，对智能算法理论的发展做了许多工作并取得了一系列的成果，为智能计算在很多工程领域的应用铺平了道路。1984年H.H.Einstein最早把智能计算应用到岩石力学中，主要进行了岩石力学与工程专家系统的研究。
在我国上世纪八十年代，张清教授在国内最先把人工祌经网络引入到岩石力学与工程中，进行了岩石力学与工程的预测。国内最早的智能科学在岩石力学与工程中运用是进行工程岩体的分类，随后根据不同专业的技术问题，丌发了不同的专家系统。东北大学在早期智能科学在岩石力学与工程中的应用做了大量的工作，冯夏庭教授从1986年开始从事智能科学在岩石力学与工程中应用的研究，他将人工智能，系统科学等新兴前沿科学理论应用到岩石力学的研究中，并建立了智能科学在岩石力学与工程中应用的完整理论体系，相继开发编制了采矿巷道围岩支护设计专家系统，巷道工程专家系统，巷道支护分区设计，基于神经网络的巷道支护决策等；随后又在泥化夹层错动带残余强度预测，岩石力学的集成智能理论模型，岩石力学建模的唯一性问题等进入了深入研究，使得智能科学在岩石力学与工程中运用的方法和理论逐歩成熟，最后确定了智能岩石力学学科体系及其主要内容。
第二章岩石力学与工程智能分析方法简介
2.1人工神经网络概述
人工神经网络是在对脑建模的研究基础上建立的，它是对人脑基本结构功能和特征的抽象模拟的运用。它不是生物真实神经系统的实现，而仅仅是其在工程运用中数学抽象模拟逼近，主要是用来描述复杂的非线性关系。从本质上说，这是一类由大量基本信息处理单元通过广泛连接而构成的信息处理系统，可以通过样本的学习训练，实现系统知识的储备。所谓神经网络的结构，主要是指它的连接方式。一般化的神经网结构，主要有输入层，隐含层和输出层以及相互连接的神经元。
2.1.1人工神经网络的原理
人工神经网络是由大量的非线性单元广泛互连而成，用非线性神经元来协同处理信息，它是对人脑结构和功能的抽象和模拟。它以神经元间广泛的互连分布来存储信息，因此它具有大规模并行处理能力，极强的鲁棒性和容错性，很强的自学习功能及高度的非线性映射能力。
2. 1.2神经网络的自学习
神经网络的自学习是在复杂多变的环境中进行有效的自我调节，自学习是神经网络的最大的优点，自学习就是通过样本数据的神经网络训练对知识的获取与存储神经网络的知识存储在神经元之间连接强度之中。学习使得那些导致期望输出的神经元之间的连接强度增加，而产生错误答案的神经元之间的连接强度随着样本的学习而减弱神经网络中知识是通过网络拓扑结构和权值矩阵存储的，样本的训练过程类似于人类学习过程，通过样本进行学习是神经网络的主要学习方式，称为有指导学习，有指导学习就是在学习过程中向网络提供输入和输出的样本库。有样本进行学习的过程如图2—所示学习的目的是为了获得一个我们期望的输入和输出网络结构，即能使得网络能够实现映射；。网络中神经元的活化函数和输出函数是给定的，不能再学习过程中改变转换函数，如果我们想通过网络输出我们期望的值，只能改变神经元之间的连接权值。改变权值输入的方法就是改变个边输入上的权系数。因此学习的过程就是改变权值。通过样本的训练来改正网络的连接权值，从而得到一个近似的非线性映射关系。
第三章 回采巷预测的进化神经网络模型 ...........................28-50
3.1 回采巷近量预测研究现状 ...........................28-30
3.2 影响回采巷道围岩移近量的因素分析........................... 30-31
3.3 原始数据的收集和整理........................... 31-35
3.3.1 成层顶底板岩体质量评价分析........................... 31-33
3.3.2 样本数据整理........................... 33-35
3.4 基于回采巷道围岩移近量模型........................... 35-38
3.5 回采预测的进化神经网络模型........................... 38-47
3.6 工程实践分析........................... 47-48
3.7 本章小结........................... 48-50
第四章 煤矿顶板来压进化神经网络预测模型........................... 50-64
4.1 工作面矿压显现基本规律概述........................... 50-52
4.2 煤矿顶板来压时间序列预测模型........................... 52-54
4.3 山西三元王庄煤矿3043工作面矿压观测........................... 54-56
第五章 进化神经网络在回采巷道中的应用........................... 64-82
5.1 巷道锚杆支护设计研究现状........................... 64-65
5.2 常规锚杆支护设计方法概述........................... 65-67
5.2.1 工程类比法........................... 65-66
5.2.2 理论分析设计法........................... 66-67
5.3 实例知识的提取........................... 67-74
5.3.1 实例知识的收集........................... 67-72
5.3.2 构造样本库........................... 72-74
结论
本文运用遗传算法和BP祌经网络算法各自的优势相结合的进化神经网络来处理矿山围岩控制中的问题，并取得了有实用价值的网络模型，比传统方法解决矿山围岩控制中非线性问题有较好的优势。
1. 通过我国煤矿科技工作人员总结的回采巷道围岩变形量的观测数据，运用进化神经网络处理了回采巷道围岩变形量和影响因素之间的复杂非线性关系，并分别建立了煤体-煤体回采巷道围岩移近量进化神经网络模型和煤柱-煤体回采巷道围岩移近量模型。通过工程实践分析证明了进化祌经网络在预测回采巷道围岩移近量的优越性和实用性。
2. 建立了三元王庄煤矿顶板來压预测的进化神经网络模型，通过测试样本证明了预测模型的实用性。三元王庄煤矿顶板来压预测的进化神经网络模型是一个复杂的网络模型，有52个输入向量，通过进化神经网络的网络结构和参数的共同优化得到最佳网络结构，以及最佳初始权值，最后又进行了 BP神经网络的局部寻优，建立了稳定的预测网络模型，证明了进化神经网络，在BP神经网络结构和参数设置没有理论指导的情况下，对处理复杂网络的优越性和可行性。
3. 收集大量的回采巷道锚杆支护参数数据样本，回采巷道锚杆支护参数和回采巷道特征之间存在复杂非线性关系，运用进化神经网络，处理它们之间的非线性关系，最后建立了回采巷道锚杆支护参数设计的进化神经网络模型，通过测试样本证明了，网络模型的优越性和实用性。
优秀工程硕士专业论文范文篇七
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
宝石纸业新流水线生产包装箱用纸。车间主要包括流送系统、热力系统和传动系统，热力系统通过 DCS 控制。造纸的主要流程为：首先将废旧包装箱经过制浆系统打碎处理，由流浆箱将纸浆喷到网布上。依次通过逐级压榨、烘干、施胶和复卷，浆的水份不断减少，最后成为成品纸出厂。
1.1.1 研究背景
a) 流浆箱（1）项目参与单位机械制造商：西安维亚造纸机械有限公司控制系统 ：陕西科达电气有限公司浙江双元科技（2）系统构成流送系统传动系统（3）工作原理双元科技制作的定量水分热泵控制系统（SYQCS—SYGCS），通过 DCS 系统，可以控制纸浆的浓度和流量。在流送系中，变频器采用 ACS150、ACS510 和台达变频器，分别控制匀浆辊、罗茨风机、冲浆泵的运行状态。控制系统采用西门子公司 200PLC，模拟量输入、输出模块，模拟量输入信号由 EJA210A 变送器产生，将流浆箱内的压力信号和液位信号转换为 4---20mA 的电流信号。PLC 通过 PID 控制模块，实现系统的无静差控制。浆速和网布的比值会直接影响出纸的质量，如断纸、纸的绪聚等。因此控制浆速对于整个造纸过程来说是至关重要的。浆速和箱内的压力有关。其压力值为箱内浆的压力与空气压力之和。制浆系统制好纸浆后由冲浆泵把浆抽到 FW 内流式压力筛中，再到达流浆箱中。流浆箱的作用为将制好的纸浆以一定的速度喷到成型网上。在驱网辊的带动下，浆依次经过刮水板、吸湿箱、真空风箱、离心式风机，离心式水泵，达到给浆脱水的目的。在真空伏辊和真空吸移辊的作用下，浆被转移到一压网布上。
1.1.2 研究意义
河北邢台柏乡宝石纸业纸机控制系统的车速较低，此次控制系统没有采取解耦控制。然而，在车速较高的情况下，解耦控制就成了必不可少的控制策略。购买国外的控制系统，不但价格高，而且在一些关键技术的掌握上，很大程度的受到国外供货商的限制，这就使得控制系统不能达到最优控制的效果。我们国内相似的控制系统操作模式单一，控制算法简单，常常达不到良好的控制效果。因此根据国内情况，研发先进的控制系统是具有实用价值的。
1.2 国内外现状
造纸工业对一个国家的社会文明建设和国民经济的发展起着重要作用。在当今社会，纸张消费量的增长标志着一个国家国民经济的发展。在经济发达的国家，如美国、加拿大、日本、芬兰、瑞典等国家，造纸业已经成为其制造业的支柱之一。在造纸的生产总量中，80%以上作为一个社会的生产资料用于环保、交通运输、化工、林业、农业等产业，不足 20%用于直接消费。造纸业的发展程度体现了一个国家的现代化水平。2010 年，我国纸及纸板产量为 9270 万吨，比 2005 年增长了 65.5%，年均增长 10.6%。目前，我国的纸及纸板人均消费量为 68Kg，高于世界平均水平。然而我国造纸工业自主创新建设比较薄弱，具有国际竞争力的企业数量少，行业效益水平低，节能减排任务艰巨。这也表明了我国造纸业还处于发展阶段，还具有更大的发展空间。
2 课题相关技术介绍
2.1 控制理论的发展过程
从 J.C.Maxwell 于 1868 年发表的一篇文章《论调节器》起到现在，控制理论发展了已有 100 多年的历史。随着社会的不断发展，人们面对的控制对象越来越复杂，并且需要控制系统完成稳定性高、响应速度快的控制效果。特别是上个世纪 80 年代计算机技术的快速发展，这些因素都促进了控制理论的不断发展。控制理论的发展大致经历了三个发展阶段：第一个阶段从上个世纪 40-60 年代，为“经典控制理论”的发展时期。经典控制理论主要研究的是单输入、单输出的线性系统，以传递函数为数学基础，应用的控制方法主要有伯德图、根轨迹法、奈奎斯特图等。以此分析系统的稳定性及快速响应性，通过系统反馈补偿的方法来改变系统的零极点，以此来提高系统的控制性能。此理论在现实控制中，已经得到了广泛的应用。然而，随着工业和军事的发展，人们需要研究三维空间以致多维变量的控制系统，显然，经典控制理论的应用就受到了很大的限制。
3 气垫式流浆箱控制系统的硬件设计............................. 32-50
3.1 气垫式流浆箱控制系统硬件工作原理............................. 32-33
3.2 上位机............................. 33-34
3.3 PCI 卡的使用............................. 34-36
3.4 可编程控制器............................. 36-39
3.4.1 PLC 简介............................. 36
3.4.2 PLC 硬件............................. 36-38
3.4.3 PLC 的工作原理............................. 38-39
3.5 压力变送器与液位变送器.............................39-40
3.6 变频器简介及参数设置............................. 40-47
3.7 电源滤波器............................. 47-48
3.8 信号隔离器............................. 48-50
3.8.1 信号失真的原因............................. 48-49
3.8.2 信号隔离器的发展历程............................. 49
3.8.3 信号隔离器的工作原理............................. 49-50
4 控制系统的软件实现............................. 50-58
4.1 流浆箱 200PLC 程序............................. 50
4.2 S7-200PLC 与上位机的通讯............................. 50-58
5 项目调试总结............................. 58-63
结论
经过对流浆箱控制系统的调试，控制系统工作正常。结合瓦楞纸的造纸工艺，河北宝石纸业新的生产线生产出了高强度的瓦楞纸。在流浆箱内部，控制系统对其压力和液位控制稳定，当车速提高的情况下，冲浆泵能增加流浆箱内的压力及时的调节浆网速比。由于在控制罗茨风机的变频器中设置了电压补偿项，一旦 PID 模块有输出或者在手动状态下有极小的输出时罗茨风机就会工作。两个匀浆辊也稳定工作。上位机与 200PLC 的连接正常，在上位机的界面中，能有效的控制匀浆辊的启停、罗茨风机的启停和冲浆泵的启停。可以通过检测窗口看到流浆箱内部的压力值和液位值。能实现流浆箱的自动和手动切换。在参数的修改界面，可以修改 PID 的参数值、PLC 的扫描周期和滤波时间常数。在历史报表界面，可以看到流浆箱内部压力值和液位值得变化趋势。
结合气垫式流浆箱的调试经验，本文针对纸机车速较高的情况下设计了流浆箱控制系统的解耦控制算法。通过仿真，得到了较好的控制结果。随着造纸业的不断发展，解耦控制算法必然会应用到实践中。然而从仿真的结果到将理论应用于现实之中还需要不断的研究和实践。同时本文对此项目中所使用到的软件和硬件进行了相关的说明和总结，对于此类项目的实现具有一定的实践参考价值。
优秀工程硕士专业论文范文篇八
0 引言
0.1 研究背景与研究目的
所谓物流外包即指硕士论文范文企业在运作过程中，以集中优势资源，减少管理费用，从而增强企业核心竞争力为最终目的进行的，将企业非核心的物流业务，通过合同方式委托给专业的第三方物流公司经营运作的，一种长期的战略性的互惠互利运营模式。近年来，物流外包业务在各行业都迅速拓展，成为一种流行趋势，显然工程建设领域亦席卷其中。然而，在物流外包业务迅速扩展的同时，我们应该用辩证的思想思考这一现象，有明显的案例表明物流外包是一把既能给企业带来盈利，又同时隐含风险的双刃剑，那么，如何使用好这把剑，规避风险，获得收益就成为业内人士和相关学者力求不怠的目标了，因此，本为以“工程建设中的物流外包风险控制研究”为题是有据可查的，具体来讲，本文的研究背景主要分为以下几个方面。
第一，工程建设中的物流外包是物流外包的重要组成部分，不应被物流外包成为市场趋势的大潮所忽视。根据相关统计数据显示，2009 年工业品运输金额在全国物流总额中占到 88.8%，而企业物流往往由于管理不专业和不科学等问题，导致成本居高不下，故此，崔忠付（中国物流与采购联合会副会长兼秘书长）建议将企业和物流分离开来，即变企业物流为物流企业，做好专业的第三方物流公司，企业尽可能的将自身不善长的物流剥离出来，做好物流外包业务，自此物流外包成为一种市场趋势，至今这种大潮仍未有所稍减，而工程建设中的物流外包作为物流外包的重要组成部分，自然也是顺应趋势的，因此，工程建设中的物流外包风险也是值得研究的一个课题。
第二，工程建设中的物流外包风险控制有助于工程建设行业的长久发展，也有助于物流外包大势不变。物流外包的风险问题在工程建设物流外包中依然存在，故如何控制相应的风险，取得最大化的收益也是一个十分值得思考的问题。只有控制好工程建设物流外包的风险，才能避免工程建设项目不必要的损失，使该外包业务尽可能发展好，从而使工程建设行业长久发展，使物流外包大势不变。综上所述，选题“工程建设中的物流外包风险控制研究”是一个十分有意义的，有着充分的背景依据的研究课题。
（2）研究目的
综上所述，本文的研究目的主要是以 A 水利工程建设项目为例，在对 A 工程建设中物流外包风险的类型进行合理划分的基础上，建立相应的指标体系，采用AHP、灰色关联法进行实证分析，进而提出控制工程建设物流外包风险的措施，希望为今后相关方面的研究提供参考和借鉴，并为 A 工程建设物流外包的实践提供决策依据，故本文的研究目的是十分明确的。
0.2 文献综述
0.2.1 国外研究现状与发展动态
通过笔者所能够获得的资料整理可知，国外有关学者对于物流外包风险控制的研究主要集中在以下三个方面，一是物流外包及其风险的含义，二是物流外包的风险来源及控制措施，三是其他方面。下面，笔者对以上内容进行一一介绍。
(1) 物流外包及其风险的含义
Ketler，Walstrom (1993)指出，外包（outsourcing）是 20 世纪 90 年代兴起的一个含义为外部寻源的经济学词汇。Barney（1999）指出企业核心业务能力的充分发挥与否是决定企业经济效益大小的最关键因素。Quinn，Hilmei.（2000）在 Barney 基础上，说明物流外包是将企业的非核心业务从核心业务中剥离，从使企业而尽可能专心管理核心业务，争取经济利益最大化的过程。Athearn(1989)定义风险为损失的可能性。Jerry Miccolis，RobertSchneider（1998）说明了物流外包风险出现的概率是可度量的，但是具体能否出现是不确定的。Amelia C Regan ，Chuanxu Wang(2003)将物流外包风险分为财务、市场、冲突和管理风险四种类型。
（2）物流外包的风险来源及控制措施
Richardson（1990），Bradi（2004）指明物流外包风险的来源之一是，由于外包导致外包企业对供应商失去原有的控制能力。Cooke(1994)说明物流外包的风险来源之一是包出方企业内部员工的奋力抵触，导致由于工作氛围失衡，带来的低效率，其原因大致是企业员工担心由于对第三方物流失去应有的控制程度，危及自身利益。Piachaud（1995）说明物流外包风险的形成原因之一是外包双方的价值目标等存在差异。Lamber，Emmelhainz（2006）阐明了物流外包的利弊和实施障碍。Anthony（1995）说明包括物流外包风险在内的风险控制，都要在战略计划和操作控制之间划分严格的管控等级加以管理。Lowe E，Maehin（1999）说明风险控制措施的实施要在充分的数据分析等的基础上进行。Boyson ，Dresner ，Rabinovich （1999）提出了解决企业和供应商在实施物流外包的条件下如何维护好关系的问题。Wang，Regan（2003）说明了通过建立信息共享机制维护企业和供应商关系稳定的方案。
1 物流外包风险控制的理论基础
1.1 物流外包风险的形成理论
企业核心竞争理论是物流外包风险的形成理论之一。所谓企业核心竞争力理论是指源起于 1984 年，伯格•沃纳菲尔特在“企业资源基础理论”这篇论文中所谈到的相关内容涉及到的一个理论。其中，企业的核心竞争力主要体现在企业的核心能力上，所谓核心能力是指企业在长期生产经营过程中的知识积累和特殊的技能以及相关的资源组合成的一个综合体系，是企业独具的，与他人不同的一种能力。核心能力的主要特征包括：非常有利于实现顾客所关注的价值；核心能力的难以模仿性和替代性，使得企业能比竞争对手更容易取得竞争优势；核心能力所具有的持久性，能保证企业核心能力的刚性和竞争优势的持续性。正是因为有了企业核心竞争力理论，企业才在追求利润最大化的过程中，将非核心的物流业务从公司业务中剥离出来，以合同的形式委托给专业的第三方物流公司经营，从而形成物流风险业务，带来物流外包风险，因此，可以说企业核心竞争力理论是物流外包风险形成理论之一。
3 A 水利工程建设中的物流外包风险.......... 36-55
3.1 基于 AHP 的 A 水利工程物流外包.......... 36-46
3.1.1 AHP 方法与应用 ..........36-37
3.1.2 物流外包的主观风险测度 ..........37-46
3.2 基于灰色关联法对 A 工程建设物流外包.......... 46-55
3.2.1 灰色关联方法与应用 ..........46-47
3.2.2 A 工程建设物流外包的客观风险测度.......... 47-55
4 A 水利工程建设中的物流外包风险控制措施.......... 55-59
4.1 A 工程建设物流外包的主观风险控制措施.......... 55-57
4.1.1 自我评估及决策风险控制措施 ..........55
4.1.2 道德风险控制措施 ..........55
4.1.3 逆向选择风险控制措施.......... 55-56
4.1.4 工程质量风险控制措施.......... 56
4.1.5 成本界定风险控制措施.......... 56-57
4.2 A 工程建设物流外包的客观风险控制.......... 57-59
4.2.1 服务能力风险控制措施 ..........57
4.2.2 服务态度风险控制措施.......... 57-59
结论
回顾全文，物流外包即指企业在运作过程中，以集中优势资源，减少管理费用，从而增强企业核心竞争力为最终目的进行的，将企业非核心的物流业务，以合同方式委托给专业的第三方物流公司经营运作的，一种长期的战略性的互惠互利运营模式。近年来，物流外包业务在各行业都迅速拓展，成为一种流行趋势，显然工程建设领域亦席卷其中。然而，在物流外包业务迅速扩展给实行物流外包的微观主体带来利益的同时，也给实行物流外包的微观主体带来一定的风险。因此，本文以“工程建设中的物流外包风险控制研究——以 A 工程建设为例”为选题，探讨 A 工程建设中物流外包的风险种类及其控制措施等内容，确实有着十分重要的理论意义和现实意义。
本文以企业核心竞争力理论、委托—代理理论、物流外包风险管理理论为基础，应用文献资料搜集法、层次分析法、灰色关联度分析法三种研究方法，对 A工程建设中的物流外包风险进行了研究。其中，文献资料搜集法主要用于对国内外有关物流外包风险控制方面的文献资料进行搜集整理，消化吸收，为本文的成功研究奠定了坚实的理论基础；层次分析法和灰色关联度分析法，分别用于对 A工程建设中物流外包的主观和客观风险进行了实证分析，得出应以 Y 物流公司作为 A 工程建设物流外包合作伙伴的结论。
展望未来，根据笔者的研究结果表明，A 水利工程建设中物流外包风险如能得到有效控制，那么 A 水利工程建设项目将获得可以在物流外包与物流自营之间自由选择的灵活运营优势。与 A 水利工程类似的工程建设项目的物流外包风险如能得到控制，那么工程建设物流外包的发展前景将是一片光明的。当然，由于诸多主客观因素，造成笔者对于 A 工程建设物流外包风险的研究并非是尽善尽美的，相反，还有很多疏漏和不足，例如，由于本文的研究具体到A 工程建设项目，该领域的物流外包风险问题目前已有研究尚处于稀缺阶段，所以笔者进行探索性研究的时候缺乏全面的资料作为参考，尤其对工程建设过程中存在的风险种类的分析可能不够全面，加之笔者本身水平有限，难免出现不足，希望在此各位专家予以批评指正。综上所述，本文的研究对于探讨工程建设中的物流外包风险控制有一定的参考价值，但是，同时存在着值得进一步研究和探讨的课题，有待通过今后的不断努力进行补充和完善，笔者相信，通过有志于此的专家学者不断的共同研究和探索，工程建设中的物流外包风险问题终究会得到解决，从而使得我国工程建设中的物流外包得到更好的发展。
参考文献
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[4]Athearn JL， Travis P. Joan S. Risk and Insurance [M]. St. Paul: MN West Publishing， 1989
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[6]Chuangxu Wang ， Amelia C Regan. Risks and Reduction Measures in LogisticsOutsourcing[A].TRB 2003 Annual Meeting CD- ROM[C].2003
[7]Richardson H L. Explore Outsourcing [J].Transportation & Distribution， 1990 (7):7-20.
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[9]CookeJ.A.Third-party logisties: has its time come[J]. Traffie Management，1994(10).
[10]Piachaud B S. Outsourcing in the Pharmaceutical Manufacturing Process: an Examination ofthe CRO Experience[J].Technovation，2002，(2):81-90.
优秀工程硕士专业论文范文篇九
第 1 章 绪论
1.1 课题研究背景
物流最早的定义是 1935 年由美国销售协会给出的，当时指出：“物流是含于销售之中的物质资料和服务从生产地到消费地流动过程中伴随的种种活动[2]”。物流起源于发达的美国，在 20 世纪 80 年代得到了飞速的发展。 我国物流在改革开放以后开始出现发展萌芽，而且得到了飞速的发展。具体原因有：第一，改革开发以来，中国的经济发展活跃，商品经济得到了飞快的发展。而且自从中国加入 WTO 组织以来，中国的进出口贸易不断增长，物资流通业在国内与国际市场表现异常活跃，为物流的发展提供了广阔的空间。第二，中国制造业发展迅速，生产资料和消费资料的需求日趋旺盛，从而使市场容量与空间的扩张对流通的需求随之提高，从而为中国物流产业的迅速发展提供了黄金时机。第三，我国政府开始重视物流业的发展，制定了良好的行政政策来确保物流业的良好发展。我国政府提出了“到本世纪中叶，达到世界物流先进水平”的长远规划。 因此在以上诸多有利的因素的刺激下，我国物流飞速发展。与前五年相比，2010 年，我国社会物流总额和物流业产值比上一年分别增长 21%和 16.7%；社会物流费用降低了 0.3个百分点；我国物流业增加值达到 GDP 的 7%左右[3]。综上可以看出我国物流业由于有利条件的存在，发展非常迅速，于此同时物流信息化技术也得到了大力发展，下一节将介绍物流信息化技术在我国的发展。
1.1.2 我国物流信息化技术
物流信息技术是指现代信息技术在物流的各个领域环节的应用，是现代化物流的重要标志[4]。物流信息技术主要由通信技术、软件开发技术和面向业务的管理技术三大部分组成，包括各种有线和无线通信手段，以及全球卫星定位技术（GPS 技术）、地理信息系统技术（GIS 技术）、自动化仓库管理技术、条形码射频技术等现代尖端信息技术。 信息化物流和现代物流的技术特点，主要包括下面几个方面：
1.信息化。现代物流，也是信息流，信息已经成为一种商品，物流中的信息在这个过程中实时传递，企业根据得到的信息可以快速的决策。现在主要的信息化技术包括：条形码技术、数据库存储技术、电子数据交换技术和企业资源计划技术。
2.网络化。物流的配送系统由巨大的计算机网络连接在一起，包括配送商和企业，以及企业内部之间，这样提高了信息交换的速率。
3.自动化。整个物流在配送的过程中，业务可以自动进行更新，配送过程可以自动受到监控，信息可以自动进行读取，物流的运作效率高效。
4.智能化。物流配送过程中库存水平，配送的方式，路径的选择等都受到智能化的决策支持系统的控制，物流的成本可以很大程度降低。
1.2 课题研究意义
当今，国内外专家在研究物流系统的过程中都旨在减少物流业的发展成本，除了研究如何提高管理质量来减少物流发展的成本，主要研究如何使用信息化技术手段减少物流业在运作过程中的成本。因此在我国当前物流业信息化技术水平偏低的背景下，研究如何通过信息化技术手段减少我国物流业发展过程中的资源和资金消耗是很有必要的。 在众多的物流企业所使用的信息化技术手段中，研究智能交通系统在物流业中的运用是现在的热点。因此研究智能的物流路径诱导系统，来降低物流成本，是本文的研究重点。 本文研究且具有以下现实的意义：
1.如果物流系统中的车辆无法监控，而且又不能获取路径信息，那么运输过程中就浪费了很大一部分时间，而且白白增加运输的费用，加剧了环境污染，由此导致社会成本的增加。而研究物流系统中的路径诱导系统明显可以减少物流成本，增加社会效益。
2.动态的物流诱导系统可以降低物流运输成本。一方面，动态物流诱导系统通过实时的搜集路径的交通信息，为物流运货车选择道路提供迅速的参考信息，确保车辆能够选择最优路径；另一方面，诱导系统通过智能算法为运货司机提供最优路径，从而使驾驶者可以集中精力，而不用经常考虑如何选择行驶路径的问题，从而降低了交通事故率，提高了道路的交通安全水平。现在，不少发达国家已将智能的交通诱导系统运用的物流领域时，都明显的降低了物流的运营成本。
3.物流路径诱导系统有着十分巨大的市场需求，其必将成为一个新的经济增长点。
第 2 章 物流路径诱导关键技术概述
2.1 物流货运系统路径诱导基本理论
所谓物流路径诱导系统（Logistics Freight Guidance System），是 ITS 的一个重要研究领域，它综合运用了 GPS 技术、GIS 地理信息系统技术、通信技术和路径规划技术等，为正在行驶中的车辆提供实时的路径拥堵信息，并对现有的路径进行规划和动态诱导，最后将处理完的信息返回给终端用户，达到指导终端用户驾驶，减少用户交通等待的时间的作用。 物流系统中的车辆诱导系统与一般的车辆诱导系统是有区别的，虽然它属于车辆诱导系统的一种，但是在它的具体领域有其自己的特点。为了研究它的特点，我们可以建立如下的物流运输模型，如图 2.1。
从上图可以看出，首先物流货运是与客户的需求紧密相连的，所有的货运活动都必须根据客户的具体需求进行。其次，客户的需求是多样化的，无论是在时间上，还是在地点上都是具有一定的约束性的。再次，客户也会很关心运送过程中成本的问题，所以物流公司可以采用先进的信息技术，提高自己的运输质量，降低自己的运送陈本，增加公司竞争力。一般来讲，物流公司在降低物运输成本时都遵循两个原则： 规模经济：随着运输规模的增长，平均后的单位货物的运输成本降低。 距离经济：每单位距离的运输成本随运输距离的增加而减少，原因是固定费用分摊到单位成本的值，是随着货物量的增长和距离的增加而减少。 因此在设计物流运输监控系统过程中，一方面需要关心如何降低成本，比如找到最短的运输路径，另一方面我们需要更关心的是如何保证运输的时间，保证在满足运送时间的同时，使得运输费用达到最低。
第3章 系统的研究与设计......... 23-37
3.1 系统的基本框架........ 23-28
3.1.1 物流路径诱导系统基本理论........ 23-24
3.1.2 物流货运车辆诱导系统的设........ 24-28
3.2 系统的功能模块的设计........28-29
3.2.1 系统所有功能模块设计........ 28-29
3.2.2 功能模块的介绍 ........29
3.3 系统的技术实现 ........29-37
3.3.1 前台技术的实现........ 29-33
3.3.2 后台数据库的设计........ 33-37
第4章 后台路径优化算法的设计 ........37-45
4.1 诱导系统中的货运模型的确立........ 37-39
4.2 遗传算法在货运模型中的应用........ 39-45
4.2.1 遗传算法基本理论 ........39-42
4.2.2 遗传算法在求解路径诱导问题........ 42-45
第5章 总结与展望........ 45-46
结论
本文针对中国物流技术发展过程中存在的缺陷，提出了一种在物流运输系统中对运输车辆进行实时监控和诱导的系统。系统主要分为前台登录界面和后台的业务服务器，前台的核心采用流行的 Android 系统技术，而后台的核心采用的是 Mysql 数据库技术和遗传算法搜索技术，这些技术经过本文论证，在解决本文提出的业务模型中体现了巨大的优势。 经过设计之后，系统的基本功能是：货运者可以通过登录前台的系统，从而查询自己的业务任务。而在运输任务开始以后，后台的业务服务系统会自动的跟踪车辆的行驶路径，并且通过遗传算法动态优化路径，然后将优化信息传送到前台，显示在 Android 移动终端设备上。在系统中，实现了业务的自动存储和分发，而且可以对业务的运输过程进行实时的监控，而货运人员可以通过前台显示界面实时调整自己的位置，避免陷入交通拥堵或是进入不利的路段，因此系统就降低了物流系统的运输成本，提高了物流企业的信息化程度。 本人在系统中具体做了以下工作：
1.对系统的业务模型进行了简单的分析和构建，为系统设计和分析提供了基础。
2.针对系统的业务模型，提出了具体的技术解决方案。前台使用 Android 技术，后台采用 Mysql 数据库和遗传算法技术。
3.根据技术解决方案，对前台对 Android 设备的登录界面功能进行了实现，而对后台的数据库进行了设计和实现，而且通过 Matlab 对后台遗传算法搜索的有效性进行了模拟和仿真，证明了提出的技术解决方案的有效性。
参考文献
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[10] 余智勇.国产手机对 3G 技术的应用前景分析[J].对外经济贸易大学.2009(1):2‐3.
优秀工程硕士专业论文范文篇十
第1章绪论
1.1研究的背景及意义
2012年上半年中国社会物流总额较快增长，增速缓中趋稳，社会物流总额达到83.6万亿元，按可比价格计算，同比增长10%。预计2012年下半年中国物流运行缓中趋稳，全年社会物流总额增长11%左右，社会物流总费用增长12%左右⑴。物流需求的增加，以及对物流认识的深化，我国在计划机制下形成的一大批运输、仓储及货代企业，为适应新形势下竞争的需要，正努力改变原有单一的仓储或运输服务方向，积极扩展经营范围，延伸物流服务项目。信息流、商流、资金流和物流等4个流动过程的有机组合构成了一个完整的商务活动[2]。信息流、资金流、商流可以在互联网上实现，但是它还是需要依赖于高度发达的物流配送体系才能最终实现贸易过程，所以在某种程度上说物流配送是商务活动的重要组成部分，是资金流和信息流的载体与基础[3]。物流配送作为物流体系的必须环节，对于整个物流系统的效率起着至关重要的作用。现阶段，我国物流配送的发展还比较落后，物流配送企业鱼目混杂、发展参差不齐，基础设施不完善、物流模式粗放，配送效率低下，造成了配送成本高、服务质量差，这已成为制物流行业发展的瓶颈。因此如何实现高效率、低成本的配送企业和学术界必须解决的重要课题。因此，研究如何运用科学方法有效组织物流配送，建立一个高效率、低成本的物流配送体系来保障和支撑物流企业的迅速发展，已成为当务之急。
随着计算机及网络技术的迅速发展和应用，特别是数字地球，数字城市的进一步深入，地理信息系统（GIS)应用领域的进一步的普及，将加速电子商务的发展，当然也会在物流配送的实现中发挥极其重要的作用[4]。GIS对配送点、配送中心和交通路线等地理信息进行采集、加工，依靠其强大的网络分析功和空间分析能实现配送物品的自动选择和分类、运输路线的动态确定。同时GIS结合和GPS等技术，实现货物信息采集、命令发送和信息共享，实现物流配送监控的实时化、智能化，为物流配送决策服务，从而实现企业物流配送的动态化，可视化。GIS、GSM、GPS、城市物流配送及其他相关信息技术有机结合构建的物流配送系统，将使物流配送企业在降低运作成本，提高配送速度，提高信息处理能力、拓宽服务内容方面达到更高的水平[5]。
1.2国内外研究现状
1.2.1物流配送的现状
一个国家的综合国力一定程度上反映在该国物流业的发展水平上，进入新世纪以来，物流为我国国民经济发展所做的贡献越来越重大。很多企业及学者对物流，特别是物流配送的研究有了一定的成果，但与发达国家之间还有很大的差距。经过最近几十年来的发展，目前国内外对物流配送的研究主要集中在以下几个方面：物流配送模式的研究；物流配送理论和技术方面的研究；物流配送形式的研究。
1.国内外关于物流配送模式的研究现状
(1)自营配送模式。这种物流配送模式是企业通过自建物流中心，实现对内部各部门、场、点的物品供应。该模式要求企业自身物流具有一定的规模，可以满足配送中心发展的需要。较为典型的就是沃尔玛的物流配送。从近期来看，在满足企业集团内部的生产原料供应、零售商供货、产品外销等企业需求方面，这种物流配送模式仍在发挥重要作用，但从长远发展来看，还不能适应电子商务时代对物流配送的内在要求。
(2)第三方物流。是指物流渠道中的专业化物流中间人，以签订合同的方式，在一定期间内，为其他公司提供所有的或某些方面的物流业务服务。这种模式对物流企业的运输管理、运作经验和管理水平有着很高的要求。第三方物流的发展程度反应和体现着一个国家物流业发展的整体水平。近十多年间，随着电子商务的发展，现代意义上的第三方物流在取得了长足的发展，逐渐成为环境下物流配送研究的主流。
(3)合作配送模式。是指若干企业由于共同的物流需求，在充分挖掘利用每个企业现有物流资源基础上，联合创建配送组织模式。通过合作和共享，这种模式打破企业之间的界限，实现物流高效化。二十世纪八十年代，日本、欧美等西方发达国家提出了合作配送模式的理论，典型的有FI本的连带式物流配送模式、欧美的整体化物流配送模式等。日本模式则基本停留在微观合作配送的阶段，而欧美模式可以说己经发展到宏观合作配送的阶段。从某种意义上来看，合作配送模式是现代物流业发展的成熟和高级阶段，其物流发展己经取得了显著的效果，不论是供应商、生产商还是销售商都从中受益良多。
第2章物流配送和GIS的相关概念概述
近年来，随着科学技术的迅速发展，GIS的应用领域迅速扩大。GIS辅助规划的功能的应用也越来越普遍。下面分别介绍现代物流配送、GIS的基本概念和特点以及GIS在物流配送中的应用分析，并说明两者结合的可行性与应用前景。
2.1物流概述
2.1.1物流的产生
如果从字面上来理解，“物体的流动”是一种古老又平常的活动。自从人类社会有了商品交换，就有了物流活动，如运输、仓储、装卸搬运等。而将物流作为一门科学，以系统的角度和观点来研究，却仅有不到百年的历史，因此，物流也是一门新学科。物流最早的概念是由被誉为“管理学之父”的美国学者彼得?杜拉克（PeterF. Dracker)提出的。他指出，物流是“一块经济界未开垦的处女地”。1915年，美国出现了物流(Physical Distribution)—词，强调了生产成品的包装、仓储、销售、供货等过程。而以系统的观点来研究物流活动，是从二次大战末期，美国军事后勤部门的科学研究成果开始的，因此，物流学在欧美也广泛使用“后勤学”的名称[12]。在二战末期，由于前方战线变动很快，如何组织军需品的供给，和供应基地、中间基地、前线供应点的合理配置，如何确定最佳的运输路线以最大限度的减少浪费，降低军费开支，形成了一系列综合性研究课题。军需品供应不足，将影响到战争的成败，若供应过量则会造成浪费。为了合理解决这些问题，围绕战争供应问题，美国军队建立了物流的“后勤”（Logistics)理论，即战时物资生产、采购、运输、配给等活动的有机运作，以求得战略物资补给的费用更低、速度更快、服务更好，这就是物流科学的萌芽。后来，物流的后勤概念就扩展到了生产和流动领域，引申出商业后勤、流动后勤等概念。
第3章 物流配送系统分析.......... 31-38
3.1 物流配送系统边界..........31-33
3.2 物流配送系统需求分析..........33-38
3.2.1 物流配送系统功能需求.......... 33-36
3.2.2 物流配送系统信息需..........36-38
第4章 物流配送信息系统总体设计..........38-42
4.1 总体目标.......... 38
4.2 设计原则.......... 38-39
4.3 框架设计.......... 39-41
4.4 系统功能集成.......... 41-42
第5章 物流配送系统详细设计.......... 42-51
5.1 程序流程设计..........42-45
5.1.1 系统登录模块.......... 42
5.1.2 货源信息模块.......... 42-43
5.1.3 物流企业模块 ..........43-44
5.1.4 发货路径分析模块.......... 44
5.1.5 在线查询模块 ..........44-45
5.2 数据库设计.......... 45-49
5.3 改进的Dijkstra模型.......... 49-51
结论
现代物流配送正在步入一个网络化、自动化、信息化、智能化的发展阶段，构建合理的物流配送信息平台对现代物流的运营是极为重要的。近年来，GIS理论和应用的飞速发展为解决现代务物流配送提供了有利条件[55]。本文针对物流配送和地理信息系统的特点，将GIS技术和改进的Dijkstra路径选择算法等技术与理论应用于物流配送管理信息系统中，并通过MapBasic编程实现。信息系统平台的实现为物流企业用户提供了合理的操作环境，提高了信息系统对物流配送信息处理的实时性。
本文提出的对于物流配送在GIS中的可视化和实时化显示，提高了物流配送的智能性和实时性。因为物流配送在实际应用中涉及到的因素比本文研究中考虑的要复杂的多。本文只是提供了一个信息系统平台，解决了物流配送中遇到的一些问题，但很多功能还不是很完善，还需要进一步的改进和升级。比如本文所研发的基于GIS的物流配送信息系统还只是个概念性的系统，还需要在数据维护、网络通讯衔接等方面还要用进一步的改进，同时还需要对车辆实时调度辅助决策、应急物流配送的辅助决策等方面做进一步的探讨。
参考文献
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