成本控制的概述精选(十四篇)

篇1

1.实行成本写实制度和编制可控成本运行表的方式

整个钻井成本控制的中间环节主要是对成本指标的日常控制及管理。钻井公司对特殊工艺井（如气井水平井）创新性的引入成本写实制度，钻井队所有消耗材料是成本写实的范围，重点包含柴油、钻头、泥浆、机油与其他材料，钻井队需认真执行成本写实制度，对水平井施工井队进行重点检查，并派专业的钻井人员上井对施工井队进行全面的指导，确保施工作业的有效进行，使得井队施工作业成本控制的效率的有明显的提高，此外，对照区块进行定额时，钻井队可从井队实际出发，对钻井可控成本运行表进行独创性的编制，从而为井队可控成本的控制提供有力的帮助。

2.分析单井成本

单井成本分析是依据成本完成情况对钻井成本进行分析，从而确定影响钻井成本升或者降的因素，发现成本的差异，对症下药，有效的改进的措施和管理方法，还要有针对性的进行考核，让各部门及时了解情况，相关专业人员对各项钻井生产技术活动进行指导，为下一次事前控制提供有效的信息，实现降低及节约钻井成本，使钻井投资的整体的经济效益进一步提高。

二、实施低成本战略下钻井队成本控制效果分析

1.钻井队成本控制整体评价

图1表明，2012年到目前为止钻井公司某项目部所管辖钻井队结算进尺136680m，同期预算6000.40万元，实际发生5000.20万元，节约100.20万元，单位成本节约20.54元/m。图1表明，在重视降本增效、作业成本的方法下，和有广大基层井队的支持的情况下，钻井公司在成本控制取得了良好的效果，发展趋势良好，但个别井因为特殊原因导致成本超支较严重，钻井公司要从自身发现问题，从一个侧面表明，实行降低成本战略依然存在很大的困难，特别是怎样持续平稳的控制水平井井队的成本更是摆在我们面前的一道难题。

2.对成本预算管理进行强化的效果分析

单井成本控制及成本考核为成本预算管理的重要方式。成本预算管理是钻井施工队对事前、事中、事后进行控制的有力手段。所以，实行低成本战略，必须认识到成本预算管理的重要作用。强化成本预算管理的效果：一是费用预算计划管理制度更加完善，促进公司各部门的团结协作；二是提高公司成本预算的可靠性，增进和管理局、分公司及个别采油厂的协调运作，对生产动态和影响性变化的因素有了及时全面的了解，从中找到钻井成本必须进行控制的关键环节和工序，做到了资源和方案的进一步优化；三是明确责任、细化分工、加强培训，进一步考核制度，确保录入数据的可靠性性和真实性，从而完善单井预算管理系统；四是加强费用指标控制，对成本费用指标进行跟踪监督，对餐饮费、印刷费、办公费等非生产性费用的支出尽量压缩。另外认真执行计划管理程序，统筹运作，集中控制，各项成本支出的要控制在合理的范围内，费用利用提高的同时，严格考核兑现程度，把风险管理模式从被动的风险应对转为积极的风险防范，让经济行为规范化，严肃财经制度，杜绝管理漏洞，控制资金外流，保证业务合同、经济责任的有依据性，达到降低及防范经营风险的目的。最后对月度经营进行有效分析，找到控制成本关键点，对症下药，及时解决生产经营出现的的问题，使生产经营的控制能力得到提高，及加强内控制度的贯彻，及时纠正不符合内控要求的经济业务活动，不断完善内控流程，把各项财务指标有力地控制在预算之内。

3.监管控制钻井成本

加强控成本运行表制度和成本写实制度的执行力度，对特殊因素而造成的较大工作量进行及时签证，进一步强化泥浆性能，推广钻头包井，对柴油严格控制，对其他材料进行登记发放制度，把作业成本控制在合理的预算范围之内，钻井队还需特别重视成本分析工作，基于预算，从而找出造成公司钻井成本节超的因素，然后进行总结分析，找出有效监管控制钻井成本的方法。

4.加强技术创新，降低钻井成本

钻井公司应以科技创新，技术进步作为着重点，用创新技术促进低成本战略的实施的合理性，钻井工程的生命就是钻井的速度，减少事故的发生，提高机械钻井，缩短建井时间，可降低钻井成本，进而提高经济效益，所以，发展和应用先进的钻井装备与技术是很有必要的。

5.减少其他费用开支

（1）公司内部交易也要规范化，降低作业成本，进一步促进和协调各专业公司关系，严肃对待及执行内部劳务的签认和结算工作。

（2）关联交易要求规范，本着合作共赢的方针，与合作商的项目组沟通，对前期钻井作业效益进行全面分析，强化可行性分析和工程设计经济论证，先选部署区块，对效益偏差或者不合适部署特殊工艺井，如水平井及欠平衡钻井的区块进行严格控制工作，进一步完善前期论证及后评价工作，从而使特殊工艺井投资效益不低于常规井水平，另外，做好完成井和合作商项目组关联交易结算工作，以“规范运作，实现共赢”的理念为指导，公司财务工作的重要任务就是要持续稳定的促进关联交易工作。

三、结束语

篇2

关键词：水利工程；成本控制；要点

中图分类号： TV 文献标识码： A

水利工程的成本控制及管理技术工作是一项技术性、系统性极强的工作，我们要从水利工程的成本控制与管理存在的问题开始，严抓工程项目中成本控制和管理工作，对于在水利工程项目中的成本控制与管理存在的问题，要及时的采取有效的解决措施处理好，只有这样，才能更好的加强对成本控制和管理的工作。

一、水利工程成本控制的意义和价值

水利工程成本控制管理是指在整个工程项目成本的管理过程中，对人力、物力、财力进行统一规划、指导、考核和限制，并及时发现建设中出现的漏洞，以便及时补救，减少建设成本，确保各项工程成本都在预算之内，完成工程任务。水利工程成本管理的价值在于能够发动广大职工，在守时保质的情况下减少成本，挖掘潜力，以最小的成本创造最大的生产成果。

二、水利工程成本控制管理的内容

水利工程成本控制管理系统是企业内部管理系统的一个重要组成部分，它包含对成本的估计预算、成本管理核算和成本分析校核。工程成本控制管理系统有效地控制了工程建设中所有的成本耗费，面对出现的问题能及时发现，并在最快的时间内解决这些问题，使整个工程都按照预定的规则和准确的目标运行，最后使工程成本都能够控制在计划成本的范围。水利工程成本管理能优化施工前的成本管理、施工中的成本管理，以形成符合企业自身发展的一套完善的成本管理系统。

（1）施工前的成本控制。它是通过对已经成功投标的项目进行综合分析，采用一定的专业知识，对将来可能出现的情况以及发展趋势进行合理的预测，用以达到施工前的成本管理。通过这种管理方式能够在施工前选择最合理的建设方案，以减少成本，建立目标成本的预算。成本管理系统降低了建设过程中的成本，避免了一些盲目性，提供对成本的预测能力，对做出正确合理的成本计划具有重要的指导意义。

（2）施工中的成本控制。它是将预算的成本目标进行具体细化和具体的落实，加强在建设过程中各流程的管理，严控各部门之间的相互协调，对出现的问题做出适当的调整，使各个项目都控制在预定成本之内。整个管理系统应该贯穿在整个建设项目中，在建设中及时总结经验，为以后做指导。此外，还要对工程的材料成本、质量成本、施工成本、工期成本加强管理，减少成本损耗，尽可能多地获得经济效益。

三、水利工程成本控制存在的问题

（1）工程项目在建设过程中具有一定的盲目性、 随意性，缺乏对成本管理的正确认识。存在这样的问题会使技术、开发和效益等环节不相协调，管理者只注重项目所产生的经济效益，而忽略了对成本的管理，一旦出现问题，就造成成本的浪费，生产效率低下。企业各部门之间缺乏沟通及对成本管理的正确认识。基层认为是中层管理者的事，中层则认为是高层的事。他们缺乏交流，都只是为了完成自己的工作，表面看似协调，责任清晰，尽职尽责，独缺成本管理意识。

（2）企业的成本控制系统混乱，有的甚至忽略对成本的科学管理。有些企业为了快速发展，增加经济效益，盲目扩大生产，为了赶工期，不计成本预算，最终导致水利建筑不合标准，过早失去使用价值。同时，使企业的资金冻结，无法利用，严重影响公司的下一步发展，浪费国土资源。

（3）水利工程成本控制的体制不完善。企业内部没有健全的管理制度，尤其是对成本的管理。由于制度的不完善，就造成建设过程中产生许多纠纷，以致工程进度减慢，工期长期拖延，对个人以及单位造成不必要的损失，同时影响公司形象。体制的不完善，使公司内部奖惩不明，没有严格的责任、权利、利益的划分，导致成本增加。在这种混乱的情况下，企业各部门之间的交流不畅，责任制不明确，管理权限不分，致使企业无法正常核算在工程建设过程中的成本，不能对各个员工有合理的责任追查，以及对员工的合理奖励。这样企业内部就缺乏积极主动性，工程成本管理难以实施。

（4）水利工程成本管理落实不到位。企业无合理的激励机制，工程管理停留表面，未认真落实于实际过程中。在项目建设过程中出现过度纠纷和重复性工作，造成生产无规划、管理无制度、质量无保障、安全隐患多等问题。在材料管理方面，不能够严格执行，材料选购不合要求，造成材料浪费。

四、水利工程成本控制管理的措施

（1）对投标阶段的成本管理。水利工程成本管理实际上是从投标阶段就已经开始了，投标是要根据自己公司的直接情况适当合理地进行投标，不能因为一项目标而陷入泥潭。投标时，要仔细认真阅读相关的招标文件，更要仔细勘察施工现场，然后结合自身情况进行综合分析，做出符合公司发展的成本预算，为最终的投标项目提供重要依据。同时，坚持统一方位原则，加强对相关部门的责任。

（2）施工阶段认真做好图纸审查工作，查找相关资料，虚心听取他人意见。审查图纸时应根据公司要求，对具体项目成本进行推测，确保在质量过硬的情况下，尽可能地减少成本。依据图纸制定具体的施工方案，并进行比较，以最少的成本获取最大的效益。通过具体的方案，确定施工的进度、施工的确实可行性，看看方案是否合理，提供具有参考价值的意见和建议。然后将确定的项目进行分解，把成本管理的制度运用到每一个部分，明确责任和权利，确保建设项目的实现。

（3）加强对直接成本的管理。首先在选用材料上有巨大的节约潜力，施工单位必须做到珍惜材料，不浪费，各部门不能随意领取材料，要有相应的规定和手续。对于超额取用要进行原因分析，总结经验，及时采取补救措施。施工单位应制定详细周密的用材计划，保证施工的正常进行，资金的流动性好。此外，应采用新技术，减少材料的损耗，力求采用新科学技术用成本低的材料来代替同等要求的材料，控制好材料的成本。同时，加大对现场的监管力度，严格执行制度的材料成本管理制度，在工程结束后应对现场进行清扫，收拾可再利用的材料，降低材料的成本。

（4）完善企业的工程成本管理制度 ，采用科学的管理 。针对具体的施工项目，在施工之前应该制定一套完整符合运转的成本计划和对成本的监督管理指标。对要采取的方案和所需要的材料成本有清晰的认识，制定考核制度，定期对工期进行考核，明确各项成本的考核根据。对监管过程中的工作人员加强管理，明白自身肩负的责任和权利，选择物美价廉的材料商，减少施工前的管理。

五、结语

总之，水利工程成本控制管理对一个企业的发展是非常重要的。实行有效的成本控制，能够减少成本的损耗，增加公司的经济效益。工程成本控制管理是一套完善的管理系统，能够切实地解决企业在管理过程中遇到的问题。一个企业要健康、可持续发展，要求企业的每一个成员都要加强成本管理意识，企业的领导者更应该努力提高自身素质，完善整个成本管理体系。加强控制建设的直接成本，运用科学的管理模式、科学的理论，结合自身特点，将各个方面进行资源优化配置，使项目科学、高效的运转。同时，更要严控质量关，避免重复性工作，强化责、权、利的管理机制，建立成套的措施来实现控制成本，以此来达到预期的目的。

参考文献

[1] 李雨嫱 ，李洪林.工程造价管理概论与相关法规[M].昆明 ：云南科技出版社，2006.

[2] 张为华.工程项目成本控制及措施 [J].山西建筑 ，2005，31 （7）：146-147.

[3] 向文武.谈施工企业项目成本管理 [J].现代管理科学 ，2003 （7）：24-25，30.

篇3

关键词：自动化；控制系统；自动控制原理； 强化概念

中图分类号：TP13文献标识码：A

1 引言

“自动控制原理”是研究自动控制共性规律的技术科学。控制理论与其它任何学科一样，源于社会实践和科学实践。随着社会生产和科学技术的迅猛发展，自动控制已形成了完整的理论体系，主要包括经典控制理论、现代控制理论，以及自20世纪80年代逐渐形成的大系统理论和智能控制理论。“自动控制原理”是自动化类专业一门很重要理论基础和技术课程。该课程的特点是：内容丰富、理论性强、涉及知识面广、信息量大、而且比较抽象，是具有一定深度和学习难度的课程。本文主要讨论如何在这门课程的教学过程中把抽象的理论具象化，如何提高大家的兴趣，如何把这门课程与整个专业体系结合起来。

2 上好《自动控制原理》第一课

对于这门难度很高的课程，第一课一定要给予学生充分的感性认识，为基本概念的掌握打下好的基础。只有掌握了基本的概念，学生才有进一步自我深化的可能。而同时感性认识的获得的方法莫过于实际的例子。笔者为此设计了一些例子来进行教学，获得了较好的效果。现举出常用的一个例子与大家共同探讨。

如图所示，这是一个水位自动控制系统。

首先需让同学们明白这个系统的控制过程。在教学实践中发现，由于比较贴近生活，同学们对于这个系统的自动运行原理基本都能自发自然的理解，不需太多的引导。但当教师要同学们对他自己的理解进行表述时却都不能准确完整的表达。因此在教学过程中要引导大家如何进行准确完整的表述。一般有以下这样几点需要表述出来。

（1）系统的控制目标是什么？被控制量是什么？被控对象是哪个？扰动量有哪些？（被控对象和被控量不要混淆，要让同学们分清楚，同时还要让大家明白系统的概念）

（2）什么元件实现对被控对象的驱动？这个元件就是执行元件。

（3）哪个元件实现对被控量的测量？它就是检测元件。它的信号是如何反馈的？

（4）输入量由哪个元件给定？反馈量如何与给定量进行比较？（一般要进行反馈量大于给定量和小于给定量的两方面分析，在讲解的时候要重点突出负反馈在自动控制系统中作用和地位）

（5）系统还有哪些元件给定？它们在系统中起什么作用？

通过这样的引导，同学们基本能完整准确的表述。反复进行这样的训练，同学们从中可以得到这些学习效果：基础概念不断丰富深入认识理解，系统的缜密的思维不断建立完善，语言表达能力得到提高。而且在分析的过程中，同学还能感觉到自动化原来并不是那么神秘，是可以学会，可以掌握的，从而提高大家学习兴趣。

当然在实际教学中，不能仅举上述一个例子，还需很多例子，如直流调速系统、位置随动系统、过程控制系统（一般书上温度控制最常见到）等等。例子越多，同学们感性认识越丰富，基础概念理解越深入准确。当然这个学习的过程中，还应该适当的留下空白，让同学们解答，或者让同学们写出一些简单控制系统的分析，作为大作业评讲。

我们在分析自控过程时，要让同学们领会到自动化专业课程体系的结构，知道每门课程的基本作用和地位。从而通过这门课程让大家可以初步建立起本专业的知识框架，至于具体内容，当然需要每门课程的具体教学去完成了。

3 对“自动控制原理”课，从实际控制系统入手进行教学，强调工程和物理概念

“自动控制原理”是一门理论性较强的课程，涉及知识面广，信息量大，所涉及的数学基础较为广泛，从微积分，复变函数，离散数学到矩阵理论。学生觉得难学，教师觉得难教。如果在教学过程中只注重一般的数学论证，缺乏工程和物理概念的阐述，学生学后不知用在哪里，如何运用。学生在课堂上忙于做笔记，课后忙于根据公式作大量的习题，考完试后，公式忘掉了，脑子里一片空白。这样的学习效果为后续专业课程的学习、毕业设计以及就业工作等带来许多问题。

任课教师必须有一个明确的认识，那就是设置本课程的教学目的并不在于使学生仅仅多学一些知识，而是通过该课程的学习，在学生头脑中形成一种稳固的思想，并使他们自己学会找出与本专业的实践结合点，培养一种对知识应用和创造的能力。在教学过程中一定要重点讲述基本概念、基本原理和基本方法。

通过典型示例，引出控制、自动控制，反馈等基本概念。例如，通过人骑自行车这样一个最简单的例子，引出控制系统的基本构成，通过人的控制将不稳定的被控对象通过反馈控制变成稳定，并且可实现跟踪控制，进而引出机器人控制这个热点的控制问题。根据换热器的温度控制，让同学们明确闭环控制的首要目的是为了克服不确定性因素，如对象本身的不确定性以及不确定性的干扰等。在关于稳定性的教学中，还要明确反馈可能会引起系统的不稳定，保持系统的稳定性是控制系统设计首先必须满足的基本要求。通过系统传递函数分析的关于系统的稳定性是有界输入/有界输出（BI/BO）稳定性，因传递函数本身就是关于系统的输入输出描述。通过这些典型示例，使学生们对学习本课程的任务有一个感性认识，明确自动控原理课程的主要内容就是采用时域、根轨迹、频域等各种方法分析控制系统的性能，并根据要求的系统性能指标，进行控制系统的设计校正。在掌握了这些基本概念后，学生的学习就有了明确的目的性。为了定量分析自动控制系统的性能，需用数学模型描述实际的物理系统，引出传递函数的概念。传递函数是控制理论中很重要的一个概念，不仅要让学生掌握它是在零初始条件下输入输出变量的拉氏变换之比，更要明确它表示的是输入输出的变化量之比。还可把它引伸为一个算子，实现从输入到输出的一个变换。同时还要明确传递函数只能描述元件或系统输入输出特性，即端部特性，而不能描述其内部状态。通过传递函数的引入，可建立控制系统的方框图。整个经典控制理论都是以传递函数为核心，围绕着系统方框图进行分析和设计。通过强化物理概念，使学生们看到的不仅是一个个方框图、传递函数，更要看到方框图背后所代表的物理系统，这样在进行分析和设计时就有了明确的物理概念。

在知识的传授中，注重控制思想和工程背景。本课程的设置目的不仅是对这门学科知识的掌握，更重要的是在各行业中的具体工程应用。因此在教学的全部过程中必须注重课程在工程的具体情况，并将工程的分析、设计实现方法渗入课程的教学中，如PID参数的整定及工程整定等。还应向学生介绍控制理论的前沿和热点，并结合教师的科研介绍在工程中的应用，以此使学生学会寻找各行业与控制理论的结合点，并去开创新的结合点，从而培养学生应用知识的能力和创新的能力。

4 注重“自动控制原理”与“信号与系统”有机结合，拓宽学生的知识面

自动化专业开设的“自动控制原理”和“信号与系统”两门课，都是作为专业基础课开设，两门课程在内容上存在一定的重复。将两门课的内容有机的结合在一起，做到一加一等于二，甚至大于二。“信号与系统”和“自动控制原理”是不同性质的专业基础课，虽然在内容上存在重复，但在思想体系及出发点上不同。 “信号与系统”偏重于弱信号的处理与传输，为通信系统的学习做准备。而“自动控制原理”则侧重系统的应用。因此在“自动控制原理”的教学过程中，注重对基本概念、基本理论和基本方法的阐述，使学生等到一定的工程应用概念。在选用例子时，尽量选用实际控制系统的例子，这样能够使学生在很少的时间内理解一般系统的控制规律，掌握控制系统的有关概念。而在讲述数学模型中的信号流图，采样系统中的z变换和差分方程的求解等内容时，由于这部分内容与“信号与系统”中的部分内容相重复，就可简单讲解。在“自动控制原理”中不重点讲述的脉冲响应函数和卷积的概念，而在“信号与系统”中作为重点进行阐述，这样可以拓宽学生的知识面，为第三学年学生选专业奠定了基础。

在自动化专业，同时开设“自动控制原理”和“信号与系统”两门课的时间还不长，在教学过程中会暴露出许多问题，如何在教学内容上统筹安排，使学生在有限的学时内获得更多的知识，仍需在今后的教学实践中不断探讨。

参考文献

[1]罗冀， 程桂芬等. 控制工程与信号处理[M]. 北京： 化学工业出版社，2004.

[2]鄢景华. 自动控制理论[M]. 哈尔滨： 哈尔滨工业大学出版社，2000.

[3]胡寿松. 自动控制原理（第四版）[M]. 北京： 科学出版社，2002.

篇4

    目前，自然语言检索系统采用的是模式匹配技术。所谓模式指的是关键词或索引词汇。模式匹配技术处理速度快，简单易行，但也有缺点。自然语言检索系统对同义词、近义词、多义词和其他一些与其相关的词语没有进行规范和统一，词间缺乏有机的联系。当用户提问的检索概念具有多种表达形式时，采用单一的关键词或自然语言索引词匹配方式势必会影响检全率。自然语言检索系统的选词没有严格限制，词量过多过杂，这样会影响检准率，并且会过多地占用磁盘的存储空间，影响查询匹配的速度。要想解决这些问题，必须对自然语言查询做进一步的处理，也就是进行概念控制。

   

概念控制及其实现基础

    .　概念控制的目的

    概念并不是孤立存在的，一个概念总是与其他概念之间存在着各种各样的关系，如上下位关系、同义关系、反义关系等。关键词也会出现一词多义、一义多词以及同一事物多种表述的情形。根据概念之间的相互联系，在词的概念含义层次上建立联系，为检索用户提供相关的结果分析是概念控制的一个应用前景。例如，“体育”这一概念根据上下立类的关系可以细分为足球、排球、奥运会、亚运会等，单纯的字面匹配会漏检甚至误检很多与之相关的信息。通过概念控制就可以将一个上位类的概念扩展为多个子概念。体育新闻的检索就可以扩展为：体育新闻、球类（足球、篮球、排球）、田径运动、体育赛事（奥运会、亚运会、世界杯）等概念，同时对那些具有下位概念的词汇可以再次扩展，这样就大大地提高了检索效果。“计算机”和“电脑”是同一事物的不同表述，机械匹配的话就只能检索到有关“计算机”或“电脑”的信息，采用概念控制的相关方法可以将这些相同概念的词汇统一到检索匹配中，这样就扩大了检索面，提高了检全率。在自然语言检索系统中进行慨念控制，就是把信息检索从目前的基于关键词层面提高到基于知识（概念）层面，能够从概念意义层次上来认识和处理检索用户的请求，从而提高检全率和检准率。

    .　概念控制的主要方法

    目前虽然没有一个检索系统可以完全实现理想状态下的高层次的语义检索，但有些自然语言检索系统已经采用概念控制查询。主要的方法是利用知识体系建立概念间的关系进行查询扩展，深度匹配，优化检索效果。

    概念控制的内容包括：提问句概念语义块的抽取，从提问句中切分出概念词或词组等语义单位；基于知识体系对抽取出的语义单元进行概念扩展；概念的组配，将选择出的各检索单位基于知识体系的组织信息转换成体现概念关系的逻辑表达式。

    概念抽取不等同于分词处理，其中包括普通概念的识别和人名、地名、事件名等专有名词的识别，并进行概念提取。对于普通的概念字串采用逆向最长匹配算法（或正向最长匹配算法），并综合切割标记等分词手段切分就可以进行概念抽取。对于词典中未收录的概念词，可以采取基于句模、句子结构分析、词和词组构成规则、句内结构性标志字、标点符号等来进行切分。除切割标志外，已知的词也可作切割标记使用。

    自然语言检索系统的本质是查询满足特定主题概念的文本，因此被检索的内容不是和提问句的字面匹配。对提问进行分析后抽取出的主要是概念或概念的组合，需要进行概念匹配，这就需要对检索句中的词进行概念扩展，即考虑提问句中词的同近义词、上下位词和关联词。可以通过知识体系保存同近义关系、上下位关系和其他关联关系，当处理用户检索需求时，通过查询知识体系可对提问句中的词按概念进行扩展。如“我国今天的体育新闻”，可以通过知识体系对“体育”进行扩展，查询包括“篮球”、“赛车”、“奥运会”、“世界杯”等方面的内容，“今天”一词指检索者进行检索时的日期，因此需通过规则将“今天”映射为检索时的时间，将“我国”扩展为“我国”V“中国”V“中华人民共和国”（知识体系中可能只存在“中国”和“中华人民共和国”之间的同义关系，没有“我国”这一词条）。

    概念组配，按其内在逻辑关系，可分为限定组配和相交组配。限定组配将一个概念的内涵增加到另一个概念的内涵中，从而加深概念的内涵，缩小或限定了概念的外延。相交组配将具有共同的属概念、概念之间具有相交关系、外延部分重合的概念组合成一个新概念。在构成查询表达式时，基于知识体系的扩展词和原词间为“逻辑加”的关系。如“美丽”扩展为“美丽”V“漂亮”V……V“标志”。提问句中语义块间的关系通常为逻辑乘的关系。语义块间的概念组配通常存在如下逻辑关系：()主谓结构，描述的是一种陈述与被陈述的关系。()偏正结构，描述的是一种修饰与被修饰的关系。()动宾结构，描述的是一种作用和被作用的关系。()并列结构，描述的是一种成分间的并列关系。主谓结构、偏正结构和动宾结构间为“逻辑乘”关系，并列结构为“逻辑加”关系。但通过对检索提问句进行分析后发现，部分并列结构在用户的检索概念中为“逻辑乘”关系，于是采用通过句模分析和指示标志来确定语义块间的“逻辑乘”或“逻辑加”关系。提问句语义块之间的“逻辑加”关系通常存在显式指示标志，如“或”等。分析传统的主、谓、宾、定、状、补六大成分与句型的关系，可以辅助获取语义块的逻辑关系。检索提问句的语义概念和提问句的结构紧密相关。需要分析谓语的性质、句子的结构，如“把”字、“被”字句等。

    概念控制的项关键技术中，概念扩展和概念组配都离不开知识体系的支持，知识体系的好坏直接关系到检索效果的优劣。

    .　概念控制系统

    国内外已有一些检索系统在不同程度上实现了概念控制，代表系统有首信搜索引擎、孙悟空、UMLS等。下面以UMLS为例进行介绍。

   

   

UMLS(Unified Medical Language System，美国统一医学语言系统），是美国国立医学图书馆(NLM)于年开始研制的一项长期开发研究计划，旨在克服计算机生物医学信息检索中的两个显著障碍（相同的概念具有不同的表达方式；有用的信息分散在不同的数据库系统中），使用户很容易地跨越了在病案系统、文献摘要数据库、全文数据库以及专家系统之间的屏障。UMILS包括个部分：专家词典、超级叙词表、语义网络、情报源图谱。专家词典是一个包含众多生物医学词汇的英语词典，可以确定英语词汇的范围以及识别生物医学术语和文本词的词形变异，也为超级叙词表提供了确定范围的医学术语和词汇。超级叙词表是生物医学概念、术语、词汇及其涵义等级范畴的广泛集成。语义网络是为建立概念、术语间错综复杂的关系而没计的，它为超级叙词表中所有慨念提供了语义类型、语义关系和语义结构。情报源图谱是一个关于生物医学机读情报资源的数据库，其目的是利用超级叙词表和语义网络实现以下功能：确定情报源与特定提问的相关性，以便选取最合适的情报源；为用户提供特定情报源的范围、功能和检索条件等人工可读的信息；自动链接相关情报源；在一个或多个情报源中自动检索并自动组织检索的结果。

支持概念控制的知识体系

    实现概念控制离不开知识系统的支持，没有合理的知识系统，就无法实现概念扩展和概念组配，也就无法达到概念控制的目的。进行概念控制的核心是构建合适的知识体系。

 .　知识体系及其形式

    目前，有关知识体系的研究主要集中在对Ontology的探讨中。国内关于Ontology的中文译法也不统一，有“知识体系”、“本体”、“概念集”、“概念体系”、“本体论”等多种提法。Ontology是一个源于哲学的概念，原意指关于存在及其本质和规律的学说，后来被人工智能研究领域引入，特指对共享概念模型的明确的形式化规范说明。Ontology能够将词汇有关概念关系显式地表示出来，从而将术语的语义和概念关系显式化表示出来，因而在语义查询、概念控制方面发挥着重要作用。

    Ontology中的概念表示一般采用框架结构，使用槽来表示概念的属性以及概念之间的关系。借助概念之间的关系，Ontology在整体上形成了一个语义网。概念之间有种基本关系：part-of表达概念部分与整体的关系；kind-of表达概念间的继承关系，类似面向对象中的父类和子类之间的关系；instance-of表达概念间实例和概念之间的关系，类似面向对象中的对象和类之间的关系；attribute-of表达某个概念是另一个概念的属性，例如概念“价格”可以作为概念“桌子”的一个属性。在实际应用中，概念之间的关系将不会局限于上述种关系，可以根据特定领域的具体情况定义相应的关系。

    .　语义网络

    概念与概念之间有着横向或纵向的联系，形成了语义网。语义网络(Semantic Network)是美国语言学家奎廉(R.Quilian)于年提出的。年美国人工智能专家西蒙斯(R.F.Simmons)和斯乐康(J.Slocum)将语义网络用于自然语言理解系统中。语义网络是当今网络的扩展，这可扩展的网络给出了信息明确的定义，同时优化了人与汁算机的合作。

    如何构建语义网络更好地将信息定义明确化目前仍没有统一的准则，这涉及到语言学、认知心理学等学科方面的知识。但是构建语义网络的统一原则都是将概念之间的横向或纵向联系显式化，组织成一个有机的结构形式。

    Wordnet是由普林斯顿大学认知科学实验室开发的在线词汇参照系统。它将所有英语词汇分成类：名词、动词、形容词、副词和功能词。名词按照种关系被加以组织：部分关系、上下位关系以及物质与材料。同时有反义的名词被标注了反义关系，这样形成了一个互相高度连通的名词网络。动词的多义性比名词更高，在Wordnet中动词被组织成各种推演（蕴涵）关系，而组织动词的不同关系可以被总结成一个覆盖它们的基础词汇的推演，包括四种。

    .　概念词表

    知识体系中除了概念间相互关系形成语义网络，对于每个单独的概念还必须有概念词表。没有概念词表的语义网络只是一个单纯的概念关系网而不是与词汇相结合的知识体系。Hownet中的词表就是一个概念词表。Hownet是一个以汉语和英语的词语所代表的概念为描述对象，知网是一个利用一种知识词典描述语言来描述概念与概念之间的关系以及概念的属性与属性之间的关系的知识系统。Hownet包括词表和义原体系表。词表中记录了每一个词语的概念及其描述，每一个概念用一个记录来表示，如下所示：

    其中NO.为概念编号，W_C,G_C,E_C分别是汉语的词语、词性和例子，W_E,G_E,E_E分别是英语的词语、词性和例子，DEF是知网对于该概念的定义，是知网的核心。每个DEF被称为一个语义表达式，采用知识描述语言，将与词汇有关概念关系采用显示的表示出来。如从概念编号为的DEF可知“打”的概念之一是“锻炼”，属于体育范畴。

    .　构建知识体系的问题

    构建一个适用合理的知识体系对于改善检索效果至关重要。但目前已成形的知识体系都存在一些不足。

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关键词：自动控制原理；教学方法；教学改革

0 引言

自动控制理论是研究自动控制共性规律的技术科学，是自动化专业本科和研究生课程的基础课程，因此，它是自动化类专业很重要理论基础和技术课程。自动控制理论主要包括经典控制理论、现代控制理论，以及自20世纪80年代逐渐形成的大系统理论和智能控制理论。这里主要探讨一下经典控制理论部分——“自动控制原理”的本科教学。

1 教学方法改革

对于这门难度很高的课程，教学时应注重概念，弱化计算。只有掌握了基本的概念，有了充分的感性认识，学生才有进一步自我深化的可能。而同时感性认识获得的方法莫过于实际的例子。例如：在第一章基本概念中讲解自动控制系统的定义和组成的时候，首先需让同学们明白系统的控制过程，因此我分别举了一个人工水位控制系统和自动水位控制系统来对比讲解。由于比较贴近生活，同学们对于这个人工系统的自动运行原理基本都能自发自然的理解，所以稍加引导，就很容易理解控制对象，被控量，给定值，反馈元件，执行机构等概念。

另外在不同的章节尽量研究同一个问题，举熟悉的例子，这样有利于理解新的概念，有利于巩固学过的知识，有利于将不同章节中的知识融会贯通。

2 课程内容改革

自动控制原理的教学过程应突出本门课程具有的方法论特点，使学生建立系统的观点，培养学生对控制系统的分析能力和初步的控制器设计能力，为专业课的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础。采用“模块化”教学改革方案。理论教学内容主要由四大部分组成，即控制系统基本概念与数学描述、分析方法、设计方法、验证与应用四大块。其中对具有基础属性尤其是学习后续课程不可缺少的基础内容应该重点详细讲解。同样，控制系统频域及时域校正方法也可以选择性地讲解，因为这部分内容完全可以采用matlab方法完成。

3 理论与实验相结合

实验是对理论的应用，有助于学生把枯燥抽象的理论形象化，从而加深对理论知识的理解。实验由两部分组成，结合教学进度完成分为验证性实验和设计性实验。配备自动控制理论实验箱和小功率随动系统装置。小型验证性实验在自动控制理论实验箱上进行。实验箱配有上位机Labview仿真平台，通过在控制系统的模拟装置上搭建系统，调整系统参数和计算机仿真，把之前用理论分析出的结果形象直观的表达出来，加强了学生对物理概念的掌握，将抽象的数学模型与实际系统参数联系起来，提高学生的分析能力和实际操作能力。综合性实验则安排在课程基本内容学习结束之后，要求学生能综合运用所学知识，进行系统分析和设计，使系统达到预定的性能指标。

4 从实际控制系统入手进行教学，强调工程和物理概念

“自动控制原理”是一门理论性较强的课程，涉及知识面广，信息量大，所涉及的数学基础较为广泛，从微积分、复变函数、离散数学到矩阵理论。学生觉得难学，教师觉得难教。如果在教学过程中只注重一般的数学论证，缺乏工程和物理概念的阐述，学生学后不知用在哪里，如何运用。学生在课堂上忙于做笔记，课后忙于根据公式作大量的习题，考完试后，公式忘掉了，脑子里一片空白。这样的学习效果为后续专业课程的学习、毕业设计以及就业工作等带来许多问题。

在知识的传授中，注重控制思想和工程背景。本课程的设置目的不仅是对这门学科知识的掌握，更重要的是在各行业中的具体工程应用。因此在教学的全部过程中必须注重课程在工程的具体情况，并将工程的分析、设计实现方法渗入课程的教学中，如PID参数的整定及工程整定，可以通过直流电动机转速控制来实例讲解，并且借助于计算机辅助方法Matlab仿真。

5 “自动控制原理”与“信号与系统”有机结合，拓宽学生的知识面

自动化专业开设的“自动控制原理”和“信号与系统”两门课，都是作为专业基础课开设，两门课程在内容上存在一定的重复。将两门课的内容有机的结合在一起，做到一加一等于二，甚至大于二。“信号与系统”和“自动控制原理”是不同性质的专业基础课，虽然在内容上存在重复，但在思想体系及出发点上不同。“信号与系统”偏重于弱信号的处理与传输，为通信系统的学习做准备。而“自动控制原理”则侧重系统的应用。因此在“自动控制原理”的教学过程中，注重对基本概念、基本理论和基本方法的阐述，使学生等到一定的工程应用概念。在选用例子时，尽量选用实际控制系统的例子，这样能够使学生在很少的时间内理解一般系统的控制规律，掌握控制系统的有关概念。而在讲述数学模型中的信号流图，采样系统中的z变换和差分方程的求解等内容时，由于这部分内容与“信号与系统”中的部分内容相重复，就可简单讲解。在“自动控制原理”中不重点讲述的脉冲响应函数和卷积的概念，而在“信号与系统”中作为重点进行阐述，这样可以拓宽学生的知识面，为第三学年学生选专业奠定了基础。

6 结语

“自动控制原理”是有关自动化专业的一门基于实践的理论基础课。各个相关高校都非常重视这门课的教学改革与创新，并取得了很大的成绩。但在教学中还存在着诸如学生的学习积极性和实验条件的限制等问题。随着时代的进步，、教学手段的更新也会与时俱进。只有不懈地努力，坚持理论与实践相结合的原则、坚持以培养学生的解决实际问题的能力为基准，就一定能进一步提高教学质量。

参考文献

[1]罗冀，程桂芬，等.控制工程与信号处理[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]鄢景华.自动控制理论[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000.

[3]胡寿松.自动控制原理[M].第四版.北京：科学出版社，2002.

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1.1液压容腔

液压系统主要包括液压元件与管路，一般情况下，液压元件自身具有若干油口，同时和管路相连，由上述元件组成的即为液压容腔。所以，在进行数字仿真的过程中，本文通过节点法塑造液压系统的数学模型，也就是将液压管路的汇交点看作节点，塑造所有节点的流量平衡方程，从而对节点压力与进出该节点流量之和的联系进行描述，获取一组方程。对每个元件的油口进行标号，从而直观地对液压元件的不同油口进行判断。完成每个容腔压力-流量方程的塑造之后，依次对每个液压元件的特性方程进行塑造，获取每个油口的流量计算公式，即可实现液压控制过程动态特性的有效描述。

1.2液压控制元件

液压控制元件主要包括定量泵、溢流阀、平衡阀以及换向阀。下面对上述元件在液压控制中的动态特性进行分析。

2液压控制过程的优化设计

2.1改进遗传算法

基于上节获取的液压过程数学模型，采用改进的自适应遗传算法，使得交叉概率与变异概率可自动随适应值变化，获取数学模型的最优解，为塑造液压控制过程的仿真模型提供可靠的依据。

2.2基于simulink的液压控制过程的仿真模型

对液压控制过程中所涉及到的元件进行数学建模后，即可通过Simttlink提供的仿真模块对所有元件的数学模型进行描述，一个子模块可描述一个元件。再将所有组成元件的Simulink仿真子模块之间相应的输入输出相连。Simulink可为液压控制过程的仿真建模提供需要的全部子模块。所以，本文首先塑造能够反映所有元件特征的微分方程，再通过Simulink对其进行描述。同时通过Simulink中非线性模块对液压控制过程中常见的某些非线性因素进行保存，从而获取存在非线性环节的仿真模型，使得液压控制过程的仿真模型更加精确。前文所述的元件子模块均未经封装，在对液压控制过程进行仿真时，若需调整某个参数值，只需打开其所处的子系统进行调整。经过封装的元件子模块，可通过一个参数对话框实现与外界的通信，更加便于使用，适用于已经定型的仿真模块。

3仿真实验分析

本实验依据自适应交叉与变异概率思想，采用群体规模是100，最大进化代数是200的改进遗传算法完成优化。给出每个变量的取值范围，获取优化参数值集，分别采用优化后与优化前的参数值完成液压控制过程中几个元件的仿真，获取动态响应仿真曲线。

4结论

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关键词： 智慧电源； 模块电源； 并联系统； 实时局域网

中图分类号： TN86?34； TM46 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）02?0149?05

Abstract： In order to solve the cooperative work problem of the multiple modular power supplies， the concept and architecture of the intelligent power supply are proposed. The intelligent power supply includes three key technologies of the modular power supply， real?time local area network and intelligent control. The three technologies are analyzed. On the basis of the architecture of the intelligent power supply， a parallel operation system composed of three DC?DC circuits was designed and tested. The control of current sharing and efficiency optimization was realized with the system. The theoretical analysis and experiment results verify that the intelligent power supply is an effective， general thought and method to solve the cooperative work problem of the multiple modular power supplies.

Keywords： intelligent power supply； modular power supply； parallel system； real?time local area network

0 引 言

传统的电源（本文电源一词指广义的开关电源）是集中的、定制的模式，即负载有多大功率，配套的电源就设计多大的功率，这种模式有如下弊端：定制的模式不利于生产的组织、管理；集中的电源一旦出现故障，整个系统就会失效。为了克服这些弊端，分布式的模块电源应运而生。模块电源由多个标准的电源模块经过并联或串联后一起协同工作，给负载供电，电源的总功率会留有一定的冗余，如果某个模块出现故障，系统会自动关闭故障模块，并不影响整个系统的工作。与传统的集中式电源相比，分布式模块电源具有上述显著的优点，因此近年来得到重视和推广。但是，模块电源在使用时需要解决好各个电源模块如何协同工作的题，这其中的研究热点包括：并联时，如何解决好负载电流在各个模块之间的分配、如何提高整体效率及可靠性等问题。对于这些问题，前人已经做了很多研究，取得了不少成果。文献[1]研究了DC?DC并联均流的模拟控制方式，提出了减小模拟系统控制误差的方法。文献[2?3]研究了DC?DC并联均流的数字控制方法，采用电压外环、电流内环的数字双环控制，加平均电流调节取得了较好的均流效果。文献[4?5]提出了按照各个并联电路的效率确定电流分配系数，并提出了建立效率模型和进行在线参数估计等方法，这些方法在进行电流分配的同时，提高了整体效率。文献[6]研究了DC?DC并联系统在模块热切换时过电流的抑制策略，这进一步提高了系统可靠性。以上文献成果各有其闪光点，但是这些成果往往是就事论事，本文试图从智慧电源这个更广阔的角度来看待模块电源并联时电流分配、效率优化等问题。本文以DC?DC模块电源并联运行的电流分配、效率优化问题为例，提出了智慧电源的概念、组成架构，并设计了一套基于智慧电源架构的DC?DC模块电源并联运行系统，成功进行了电流分配、效率优化等管理。

1 智慧电源概念

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关键词：倒立摆；现代控制理论；综合实验

作者简介：张勇（1981-），男，山东临清人，内蒙古科技大学信息工程学院，讲师；贺美琳（1991-），女，河北保定人，内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。（内蒙古 包头 014010）

基金项目：本文系国家教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”支持项目、内蒙古教育科学规划课题（课题编号：NGJGH08115）的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0177-02

“现代控制理论”是“自动控制原理”的后续课程，也是硕士研究生“线性系统理论”和“最优控制理论”等课程的基础课程，[1]作为内蒙古科技大学自动化本科专业的基础课和重点课程，“现代控制理论”的教学改革多年来一直受到教师和学生的关注。内蒙古科技大学是一所普通本科院校，学生普遍理论基础偏差，而现代控制理论对数学及相关理论的依赖较重，并且课程中抽象的概念偏多，[2]致使大部分学生在学习过程中较吃力。

倒立摆系统是一个绝对不稳定系统，具有高阶次、多变量、不稳定、非线性和强耦合性的特点，它是进行控制理论研究的理想平台，也是学习和研究现代控制理论最为合适的实验装置之一。[3-5]由于倒立摆系统的控制策略和杂技运动员顶杆平衡表演的技巧有异曲同工之处，极富趣味性，它能直观地表现出许多抽象的控制概念，如系统稳定性、可控性、系统收敛速度与抗干扰能力等。[4-6]同时，作为理想的自动控制领域教研与实验设备，它又能让学生在轻松的实验中非常直观、简便的对所学课程加深理解。[4，5]目前，国内外众多高校针对教学、科研及工程实践的需要，基本上都开设了“倒立摆控制系统”课程。[4]

内蒙古科技大学地处西部偏远地区，在综合考虑区域性学科发展、人才培养、教育科研及自动化专业课程体系建设需要的前提下，[7]组建了智能控制实验室，引进了深圳元创兴公司直线二级倒立摆（5套）和平面三级倒立摆系统（1套）。

本文针对实际教学中存在的问题，就一般普通本科院校学生该如何学习现代控制理论，提出了一种面向现代控制理论教学的倒立摆综合实验教学方法。

一、倒立摆实验系统的硬件构成及原理

倒立摆是指摆杆处于倒置不稳定状态，能够人为控制使其处于动态平衡的一种机构，由一个可以再水平轨道上自由移动的小车和倒置摆铰链而成。[5]以摆杆及小车系统为对象，在尽量使倒立摆保持垂直的同时，也要使小车在水平方向上保持某一基准位置，这是一个研究向小车施加水平方向力的控制系统的设计问题。[8]元创兴直线倒立摆实验系统就是完成上述目的的一个典型实验系统，由运动控制板卡、电控箱、机械本体和微型计算机几个部分组成，其原理框图如图1所示。

图1 倒立摆系统原理框图

直线倒立摆系统工作原理：控制器为电机，被控对象为小车及相连接的摆杆（控制器和被控对象构成倒立摆的机械本体，如图1虚线框），电机通过改变电机的速度来影响小车的加速度从而改变摆杆的倾斜角度来调整倒立摆的姿态。运动控制卡（安装于计算机机箱的PCI插槽上）采集旋转编码器数据和电机尾部编码器数据，通过计算就可以得到摆杆的角位移以及小车位移/加速度，然后根据控制算法计算出相应的控制量。控制量由计算机通过运动控制卡下发给伺服驱动器，由驱动器实现对电机控制，电机尾部编码器连接到驱动器形成闭环，从而可以实现闭环控制。

“自动控制理论”是内蒙古科技大学自动化、测控仪器及仪表、电气工程及其自动化等专业的理论基础课，但受各方面的影响，大多数学生对控制的理解还仅仅局限于考试的考点，而对于一个控制系统的实现往往没有具体的概念。通过对倒立摆系统的结构及原理的认识，可以让学生具体的了解一个控制系统的实现。从理论上的控制系统概念到具体的控制实现，改变了以往的教条模式，实现了理论与实践的结合。

二、现代控制理论综合实验教学改革

内蒙古科技大学现代控制理论教学大纲要求课堂教学32学时，实验8学时。为了改善学生对抽象概念及理论知识的认识，为了提高学生解决实际问题的能力，针对内蒙古科技大学大部分学生的基础水平偏差的现状及实验室现有的设备，对现代控制理论的教学做出如下改革：

1.优化教学内容，突出知识点

考虑到学生理论基础偏差，在教学过程中，在保证教学内容的严谨性和系统性前提下，不刻意追求定理证明中数学上的严密性，突出问题的背景和提法，强调贯穿于各章论述中的知识点，理论阐述力求简练和易懂。将所涉及的重要概念、理论和方法以结论的形式穿成各章内容的“知识点”。[1]如“可控性”，重点讲述概念产生的背景及提法、判据方法，而对其判据定理的证明则一带而过。

2.以倒立摆为课程应用背景，教学实验相结合

由于内蒙古科技大学学生考取研究生的比例偏少，而大部分学生的去向是工矿企业，直接参与就业，因此教学中对学生的动手能力及解决实际问题的能力的培养需要加强。结合内蒙古科技大学学生的实际，现代控制理论的教学以倒立摆系统为综合实验平台，课堂教学中以倒立摆为应用背景，将抽象的概念具体化。如围绕倒立摆“可控性”的概念，具体的讲述其相关的控制要求及控制量。实验教学中以被控对象为依托，加深对概念、理论及方法的理解。如在“倒立摆极点配置实验”中，以“摆体不倒，小车在原点”为控制目标的控制问题，理解和掌握控制性能指标与极点位置的理论关系，然后到极点配置算法的具体实施，让学生在实验中印证相关的理论及方法。

三、倒立摆综合实验内容及方法

针对内蒙古科技大学现代控制理论的教学改革，智能控制实验室根据现有的倒立摆实验平台开设了以下实验，从不同的角度训练学生解决实际问题的能力。

1.倒立摆认识实验（运动控制基础实验）

图2 直线一级倒立摆极点配置控制仿真模型

在讲述倒立摆系统结构、研究意义及必要性之余，提出了倒立摆系统的控制问题，让学生自主思考该系统的控制实现，需要测量的参数。围绕着控制信号、被控对象反馈信号的测量和现有的实验设备，自主设计测量方法。实验的目的是获取倒立摆系统的关键参数和熟悉编码器的基本原理。目标是使学生学会分析实际控制系统，掌握控制系统关键参数的获取方法，提高学生的动手能力。

2.倒立摆实验系统的建模

由于倒立摆系统的建模涉及较多的理论推导，如力学分析、数学推理及微分方程求解等，鉴于内蒙古科技大学学生的基础，直接给出了最后的相关的状态空间方程。如直线一级倒立摆的状态空间方程：

但在给出状态空间方程之前，先留给学生的问题是：一级摆、二级摆分别为几输入、几输出系统，相关的控制量和被控量分别是什么？有利于学生加深对状态空间方程的认识，同时也能更多的理解被控对象。

3.状态空间控制器设计与仿真

众所周知，倒立摆是一个不稳定的系统，容易通过对上述状态空间方程分析得到验证（系统开环极点为0， 0， 5.42217， -5.42217）。运用课程中所学的系统可控性分析方法，可知倒立摆系统是一个状态完全可控和输出完全可控的系统。在以往的考试中，极点配置问题的考题一般都是给定期望的极点，与考试不同的是倒立摆系统的期望极点没人给定，因此应引导学生对系统特点进行分析，得出控制性能指标的需求（较短的调整时间和合适的阻尼），进而计算相应的期望极点。根据控制器设计要求，并留有一定的裕量（设调整时间为2秒），选取期望的闭环极点：。进而，通过MATLAB仿真计算可求出反馈增益矩阵：，并得到控制量：U=kx，最后通过Simulink测试仿真效果，如图2所示。针对具体的问题训练学生对极点配置方法的运用，并通过MATLAB做相关的仿真，这样的教学方法有利于学生充分掌握课程中的知识点及相关概念。

4.软件实验平台实现

针对倒立摆的实时控制，实验室提供了Simulink实时控制平台和VC实时控制平台，学生只需将仿真时算出的K值写入相关的实验平台下即可观看实时控制效果，如图3所示。将K值的四个参数写到平台左下角对应的框内，即可观察摆的实时控制效果。在具体的实验中，只是简要的介绍下平台搭建的原理，而具体搭建只在毕业设计时做相关的要求。

图3 直线一级倒立摆VC实时控制平台

上述实验形成了一个有机整体，不仅可以让学生学到和理解现代控制理论的相关知识、概念及原理，同时也展示了一个具体的研究过程，对学生学习科研方法，进行课题研究和解决实际问题大有裨益。

）

四、结语

“现代控制理论”是一门理论性比较强的课程，抽象的概念和理论偏多。通过对倒立摆系统的结构及原理的认识，可以让学生具体的了解现代控制理论中的相关概念、理论及方法，并在具体的研究过程中，学习科研方法，提高解决实际问题的能力。教学实践表明，面向现代控制理论的倒立摆综合实验教学方法得到了多数学生的认可，并促使“现代控制理论”成为校级精品课。

参考文献：

[1]王从庆，丁勇.现代控制理论课程教学改革的实践与探讨[J].南京航空航天大学学报，2004，6（1）：72-75.

[2]曲延滨.“现代控制理论”课程教学改革实践[J].实验室研究与探索，2005，24（S1）：155-156，199.

[3]李东，陈强，孙振国，等.倒立摆教学实验系统的设计与应用[J].实验技术与管理，2006，23（9）：100-102，106.

[4]王仲民，姚合环，王健民.倒立摆控制系统课堂教学与个性化培养模式的研究与实践[J].高等教育研究，2004，20（9）：68-69.

[5]祝洁.直线一级倒立摆的起摆及稳摆的智能控制[D].济南：山东大学，2009.

[6]李劲松，颜国正，冯剑舟，等.基于线性二次型最优控制策略的倒立摆实验系统搭建[J].实验室研究与探索，2010，29（3）：38-40，60.

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关键词：机电设备；造价管理；安装；探析

从整体视域下来看待成本控制问题，其中在机电设备安装中的造价管理十分关键。从订制化生产的规则来看，生产方在根据客户需求完成产品生产后，还需要进行设备和调试。 那么应如何全方位的来考察工程造价问题呢。对此，需要围绕着三个问题来进行，即造价管理的目的是什么？造价管理的手段是什么？造价管理绩效的评价标准是什么？不难理解，这也构成了本文立论的出发点。结合笔者的工作实际，本文将着重解决后两个问题。鉴于以上所述，笔者将就文章主题展开讨论。

一、对机电设备安装工程造价管理体系的解析

在三个问题的导向下，对工程造价管理体系的解析可从以下三个方面展开。

（一）造价管理的目的

在本文设定的企业情景中，机电设备安装构成了工业制成品销售的最后环节，且该环节并不为企业创造价值，而是有助于企业在流通领域尽快实现资金回笼。这就要求，应在合规基础上压缩该安装环节的经费支出，从而增大企业的利润空间。

（二）造价管理的手段

造价管理的手段可以氛围造价概算和造价控制等两个阶段，造价概算体现为实施机电设备安装前的资金预算，包括人工经费、物流费用支出和其它费用；造价控制则依靠工程技术、制度等方式，使得预算资金的使用在数量上维系在概算范围内。然而，因信息不对称现象的出现，安装小组的工作状态难以被监管方所完全获知，因此，这里的造价管理就需要进行研究。

（三）造价管理的评价

造价管理不仅可以助力企业的成本控制活动，也能在绩效管理的配合下倒逼安装人员的工作绩效。因此，建立合理的评价机制将能够实现上述两个方面的目标。

二、解析基础上的现状反思

在上述解析基础上，针对机电设备安装工程造价管理的现状反思，可从以下两个方面展开。

（一）主观因素方面

作为大型机电设备的安装和调试依赖团队协作来完成，同时在完成这些工作时需要团队成员的专业知识做基础。因此，这里就存在着信息不对称现象。具体而言，团队作业模式因安装技术的不可分性，使得监管个体的造价控制绩效面临挑战；因设备安装和调试需要专业知识做基础，便使得造价管理人员无法全面完成造价控制活动。由此可见，单纯借助造价技术来应对这些问题是难以想象的。

（二）客观因素方面

因客户方具体生产环境的决定，即使采取了订制化生产模式但在安装过程中仍难免遇到困难。比如，机电设备因场地限制而无法与其它设备完成连接。这样一来，必然延缓安装进度。若在合同约定上未能界定出这一状况的责任归属，则必然增大造价控制的难度。因此，这也是在优化造价管理中需要思考的问题。

三、反思引导下的造价管理

根据上文所述并在反思引导下，造价管理可从以下三个方面进行优化。

（一）完善造价概算

在减少信息不对称现象的影响要求下，在造价概算的组织架构上应进行创新。即，应改变单纯由造价人员而组成的形态，须根据机电设备安装需要引入专业技术人员，来对安装中需要重视的技术点和可能风险进行评估。从而，增强造价概算的准确性。

（二）强化造价控制

关于诸多造价控制的手段已在安装实践中得到验证，但本文最后关心的是解决信息不对称问题。针对小组作业的特征，可以通过将安装经费合规下放给负责人管理，并借助负责人在权威式管理和专业知识上的优势，减少信息不对称对造价控制的干扰。

（三）优化造价评价

上文已多次指出了造价评价的功能，在充分发挥这些功能的目标下需要在以下两个方面下功夫。

1.评价原则。根据大型机电设备安装的特点，应建立刚柔相济的评价原则。即，指标评价与情境考察相契合的态势。特别对于恶劣环境下的安装工程，应在人工经费的控制上建立起弹性机制。如，人工费用占总造价的20D30%，那么可以相应上浮。

2.评价重点。造价管理尽管主要针对成本控制而言的，但仍需要关注设备在安装过程中的质量问题，而这在企业对设备的终身负责制下极为重要。因此，需要建立安装质量管理与奖励（惩戒）的制度安排。

四、问题拓展

若对于第三方机电设备安装工程造价而言，在满足上述造价管理要求的同时，还需要借助结算功能来促进造价管理的开展。

结算之所以能够提到执行造价控制的功能，根源于项目分工、协作制度。目前各类型工程项目都由若干模块构成，其中的单一模块任务则由某一项目小组完成。在任务完成途中和完成之后便由工程总负责人对此进行结算。这样一来，从结算后的数额中便能知晓资金使用是否超出预算；站在工程发包方的角度来看，则是施工成本是否满足造价控制的要求。然而，目前结算在这方面所呈现的功能较为弱化，其仍归因于上述经济学原因。

具体的实施办法包括以下3点：

1.机制类型。鉴于造价结算审核人员有可能与设备需求方形成合谋态势，因此，考核机制首先应在外部建立起针对审计人员的制度压力；同时，在过程型激励作用下，使得审计人员不愿实施机会主义行为。

2.机制形式。作为绩效考核形式首先应由绩效考核体系、物理元为基础的量化指标，以及实施考核的主体等要件。因此，在遵从传统形式的同时，应充分发挥社会舆论监督所形成的声誉约束机制。

3.机制效果和目的。就其效果和目的而言，可以简要概括为：有效约束审计人员行为的效果，以及整体提升造价结算审核水平的目的。

综上所述，以上便构成笔者对文章主题的讨论。诚然，对于本文主题的探讨还可以从其它方面展开，但笔者仍在独特的视角下进行了有益的探索。

五、小结

本文认为，在机电设备安装工程造价管理中需要解决三个问题，即造价管理的目的是什么？造价管理的手段是什么？造价管理绩效的评价标准是什么？对于问题的解决，则应在完善造价概算、强化造价控制、优化造价评价等三个方面下功夫。若对于第三方机电设备安装工程造价而言，在满足上述造价管理要求的同时，还需要借助结算功能来促进造价管理的开展。

具体而言，应改变单纯由造价人员而组成的形态，须根据机电设备安装需要引入专业技术人员，来对安装中需要重视的技术点和可能风险进行评估；通过将安装经费合规下放给负责人管理，并借助负责人在权威式管理和专业知识上的优势，减少信息不对称对造价控制的干扰；实现指标评价与情境考察相契合的态势，以及建立安装质量管理与奖励（惩戒）的制度安排。

参考文献：

[1]张静. 煤矿机电设备安装要点及质量控制[J]. 黑龙江科技信息. 2013（14）

[2]矿山机电设备安装工程造价管理影响因素与控制对策[J]. 企业导报. 2011（10）

[3]冯永远. 煤矿机电安装中的施工管理策略研究[J]. 科技致富向导. 2012（29）

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[关键词]CDWA　《宋画全集》　元数据

[分类号]G254.364

随着数字化时代的到来，应用技术进步的成果使历史上的经典文献获得更大规模的传播成为一种趋势。无论是最初的古登堡数字图书馆，还是当前数字博物馆的兴起，都是以保存和共享人类文明成果为出发点的。除了文本文献之外，经典绘画作品也是重要的文化遗产。通过数字化保存，这些经典绘画作品可以被更多的学者研究，被更多的民众接受。

对经典绘画作品的数字化，信息技术的支持必不可少。但要达到对数字绘画作品高效检索的目的，使用户能从不同角度发现作品，拓宽研究视野，还必须准确描述、全方位揭示这些绘画作品。因而需要为此类数字图书馆选用合适的元数据标准，最好是成熟的业内标准。

如今，著录标引数字资源的元数据标准多样，最常见的如Dublin Core，MODS、RDA等均可以用于描述绘画作品的基本信息。但要达到深入揭示绘画作品、能为艺术研究服务的程度，还是需要CDWA和VRA Core这样专门用于描述艺术作品的元数据标准。在以宋代绘画作品为例、探索数字绘画作品组织的过程中，类目详尽的CDWA优势明显，再根据宋画特点加以选择，非常适合数字宋画作品研究级别的描述。

1.　CDWA元数据标准概况

CDWA的全称是“艺术作品描述类目”(Categoriesfor the Description of Works of Art)，它由盖迪基金会(J.Paul Getty Trust)及College Art Association联合资助的艺术信息工作组AITF(the Art Information TaskForce)制定。成立于20世纪90年代的AITF由提供和使用艺术信息的各团体代表组成，旨在促进艺术历史学家、艺术馆和信息提供者之间的交流。CDWA用于满足学术研究者等人员记录、保存、检索艺术信息的需求。它确定了能够兼容各种信息系统的内容描述框架，有利于保持数据的完整性，也便于长期保存和数据迁移。同时CDWA还制定了与其他元数据标准(Dub―lin Core、MARC／AACR、VRA等)的映射表，为实现数据的交换和共享奠定了基础，有助于CDWA的应用推广。

在CDWA的实体关系模型中，“对象／作品记录”实体与四个规范档实体(个人／团体规范档、地点／位置规范档、种属概念规范档、主题规范档)以及两个相关文献实体(相关影像文献、相关文本文献)关联，并且对象／作品与其他对象／作品也是有联系的。联系的广泛存在使得记录高度系统化，便于研究的引申。

CDWA将信息分为展示信息和检索信息两种。展示信息采用自由文本，旨在帮助终端用户阅读与理解艺术信息。而关键信息格式化后成为索引字段，便于检索。由编目员使用受控词汇来标引“索引字段”。受控词汇包括分类法、规范档等受控词表以及规范格式(如日期格式)。

CDWA类目和子类目的总数为532个，涉及艺术作品研究的各个方面。一小部分类目为核心类目，代表唯一识别和描述一个作品所需的最少信息。但这些核心类目在实际应用时可以根据具体任务的需求做出调整。

2.　应用CDWA标准描述数字宋画作品的主要原则

本项研究旨在为《宋画全集》丛书设计对应的图片数据库的资源描述方法。所描述的对象，是该丛书所收录的宋代绘画作品的数字化扫描图像。标引内容不仅包括原作，也包括图像本身；不仅描述原作本身可见的内容，还要揭示与之相关的作品、引用、收藏等其他信息。作为标引依据的宋画作品图像以及相关图版说明文字来源于《宋画全集》。

本研究制订的宋画元数据应用规范采用CDWA的实体关系模型，为作品、相关文献和规范档分别设置类目。由于CDWA类目众多琐细，在实际应用时不可避免地需要有所选择，在内容全面性和编目成本控制中寻求平衡。若类目过少，则不能达到深入揭示艺术作品、服务研究的目的；若类目过多，则编目成本过高，实际可操作性降低。根据《宋画全集》作品及图版说明所涉及的要素，在CDWA类目的基础上加以选择，最终确定宋画元数据应用规范的各级类目。

3.　宋画元数据应用规范

宋画元数据应用规范的类目分为三类：作品类目、相关文献类目、规范档类目。其中13个类目用于描述作品实体。每个类目使用子类目来描述对象，有些是核心类目，必须著录；有些是可选类目，依情况而定，但鼓励著录完整信息。大部分类目都有一个使用自由文本描述的子类目，用于概述与本类目相关的作品信息，展示给终端用户；同时提取其中的关键信息作为子类目，使用规范词汇控制，便于检索。所有类目下都有一个可选的“备注(Remarks)”子类目用于补充说明，以及“引用(citations)”子类目用于指明当前类目所记录信息的参考来源。以下主要列出与作品本身相关的描述性类目。所有实例均来源于《宋画全集》收录的作品。

3.1　作品类目

3.1.1　作品(Work)①目录级别(Catalog Level)：指明当前记录的目录级别，由作品的物理形态或内容决定。核心类目，受控词汇。如：单件、集丛(其组成数量标识于“尺寸”类目)。②作品类型(Work Type)：宋画的类型全部为“国画”。核心类目。

3.1.2　分类(Classification)类名(ClassificationTerm)：作品所在类别的名称。核心类目。根据《宋画全集》的分卷原则，将作品分为七个类别：故宫博物院藏品、上海博物馆藏品、辽宁省博物馆藏品、博物院藏品、中国其他文化机构藏品、欧美国家藏品、日本藏品。

3.1.3　题名(Titles or Names)①题名文本(TitleText)：所描述作品的名称。核心类目，自由文本。②题名类型(Tide Type)：指明题名的类型。包括：叙述性题名、翻译题名、常用名、共同题名等。可选类目，受控词汇。③优先级(Preference)：表明所著录名称是否为主要题名。可选类目。有两个选项：主要题名、交替题名。主要题名依据《宋画全集》各作品的标目名称。交替题名以书中出现的翻译题名和常用名等为准。④题名语种(Title Language)：指明题名的语种。包括：中文、英文、日文等。可选类目，受控词汇。

示例：

题名：潇湘卧游图　优先级：主要题名　题名类型：叙述性题名　题名语种：中文

题名：Dreamed Journey over the Xiao and Xiang Riv―ers优先级：交替题名题名类型：翻译题名题名语种：英文

3.1.4　创作(Creation)

・创作者描述(Creator Description)：对作品绘制及改动负责的个人或团体名称、简介及角色。核心类目，自由文本。它包括以下三个子类目：①创作者修饰词(Creator Qualifier)：当作品创作归属不明确或有争议、存在多位创作者、需要解释时使用。如：仿、传。可选类目，受控词汇。②创作者标识(Creator Identity)：将“创作者描述”中的每一位创作者索引化。核心类目，使用“个人／团体规范档”控制。当创作者不确定时，可以著录为：宋佚名、金佚名等(朝代+佚名)。③创作者角色(Creator Role)：创作者在作品构思设计完成中的角色。核心类目，使用“种属概念规范档”进行控制。如：画者、委托人。

・创作时间(Creation Date)：作品创作的时间。在《宋画全集》中主要表现为作品创作时所处的朝代名称，包括：五代、宋、辽、金。核心类目。

・创作地点(Creation Place／Original Location)：作品创作时的所在地名称。可选类目，受控词汇。历史地名需要参照“地点／位置规范档”，与现地名对应起来。如：庆元府(现浙江宁波)

示例：

创作者描述：林椿(钱塘人，南宋淳熙(1174－1189)年间画院待诏)

角色：画者标识：林椿

创作时间：宋

3.1.5　风格／派别(Styles／Groups)①风格索引词(styles Indexing Terms)：作品所体现的风格和派别。可选类目，使用“种属概念规范档”进行控制。如：江南画派、写实风格。对作品风格派别的详细讨论可在“附注”类目中进行。

3.1.6　尺寸(Measurements)①空间描述(Dimen-sions Description)：作品的大小、形状等空间信息，包括作品的组成数量、高度和宽度。核心类目，自由文本。②空间类型(Dimensions Type)：指明尺寸的种类，如：高度、宽度、数量等。可选类目，受控词汇。③空间值(Dimensions Value)：指明尺寸的数值，便于进行数学处理。使用整数或小数，可选类目。④空间单位(Di―mensions Unit)：指明尺寸的单位，通常是cm(厘米)。可选类目。⑤空间范围(Dimensions Extent)：解释被度量的是作品的哪一部分。如：整体、各部。可选类目，使用“种属概念规范档”中的词汇进行控制。⑥形状(shape)：描述作品的非规则形状。可选类目，受控词汇。如：团扇。

示例：

空间描述：10幅；各116.5×49.8 cm

范围：组成部分值：10　类型：数量｜范围：各部值：116.5单位：cm类型：高度｜值：49.8单位：cm类型：宽度

3.1.7　材料／技法(Materials／Techniques)①材料／技法描述(Materials／Techniques Description)：组成作品的物理材料以及这些材料在创作中如何被使用的技法。材料包括媒介(墨或色)和支撑材质(绢或纸)。技法多体现为着色用墨方法，如渲染、晕染、没骨等，也包括界画等特殊的作画方法。核心类目，自由文本。②材料／技法标识(Materials／Techniques Flag)：标明所描述的是材料还是技法。可选类目。有两个选项：材料、技法。③材料角色(Materials Role)：标明所描述的是媒介还是支撑材质。可选类目。有两个选项：媒介、支撑材质。④材料／技法名称(Materials／TechniquesName)：用于索引检索的作品材料及技法名称。可选类目，使用“种属概念规范档”进行控制。

示例：

材料／技法描述：设色绢本，建筑以工笔界画绘出

标识：材料　角色：媒介　名称：设色

标识：材料　角色：支撑材质　名称：绢本

标识：技法　名称：工笔界画

3.1.8印记(Inscriptions／Marks)①印记描述(In-scription Transcription 0r Description)：作品的题跋、款识、鉴藏印记等附加标记的精确文本或解释描述。印记在作品创作时或之后由画家或收藏者等施加，对于作品鉴定具有重要意义。在此类目下可描述印记的内容、作者、材料、形状及位置等。可选类目，自由文本。②印记类型(Inscription Type)：指明印记的类型。如：题跋、款识、鉴藏印记等。可选类目，受控词汇。③印记作者(Inscription Author)：对作品印记负责的人名。可选类目，使用“个人／团体规范档”进行控制。④印记位置(Inscription Location)：指明印记的位置。如：左下、中上、右、卷尾等。如有必要，可指明与主题事物的相对位置。可选类目，受控词汇。⑤印记语种(In-scription Language)：指明印记的语种。如：八思巴。可选类目，受控词汇。⑥字体(Typeface／Letterform)：指明印记的字体。字体具有美学意义并有助于印记的鉴定。如：瘦金书。可选类目，受控词汇。⑦印记标识(Mark Identification)：用于索引检索的印记名称。可选类目，受控词汇。

示例：

印记文本或描述：图左竹叶下钤“绍勋”朱文葫芦印；图右钤“于腾之印”白文方印

类型：鉴藏印记　作者：史弥远(南宋)　位置：左竹叶下　标识：绍勋

类型：鉴藏印记作者：于腾(山东人，清)位置：右标识：于腾之印

3.1.9　主题(subject Matter)①概要主题词(Generalsubject Terms)：作品所描绘事物的类别。如：山水、花鸟、人物、历史传说、宗教等。受控词汇，核心类目。②详细主题词(Specific subject Terms)：作品所描绘的具体事物。如：人名、地名、物名、事件名等。可选类目，使用所有规范档进行控制。

示例：

概要主题词：花鸟

详细主题词：竹｜梅｜雀

3.1.10　附注(Descriptive Note)①附注内容(De-seriptive Note Text)：阐述作品具有争议性的归属等历史问题、概述作品的主题内容及表现方法、探讨作品相对同一时期／派别其他作品的意义、讨论创作者的风格技巧及作品的代表性等等。所有不能在其他类目中详细说明的细节都可以著录在此类目中。可选类目，自由文本。如有引用，需在“附注”项的子类目“引用”中列出参考文献。

示例：

附注内容：此图以笔法考劲，色调淡雅见长，和其另一种细腻精丽的没骨法(如《果熟来禽图》画法不

同，说明林椿兼工两种画法。

引用：傅熹年，南宋时期的绘画艺术

3.1.11　相关作品(Related Works)①相关作品标识(Related Work Label／Identification)：描述与当前作品相关的其他作品的概要信息。主要包括相关作品的题名、创作者、创作时间、现藏地。可选类目。此类目信息由系统提取相关作品记录的相应字段，无记录则采用自由文本。②作品关系类型(Work RelationshiPType)：在当前作品及其相关作品的记录中著录它们之间对应的关系类型。如：当前作品的关系类型为“仿”，则相关作品的关系类型为“被仿”。若当前作品是组画、藏品集等总集的一部分时，当前作品的关系类型为“从属于”，而集丛作品的关系类型为“包含”。可选类目，受控词汇。

示例：

[当前作品为“出山释迦图”]

相关作品标识：雪景山水图；梁楷；宋；东京国立博物馆

作品关系类型：同组藏品

3.1.12　现藏地(Current Location)①现藏地(Cur-rent Repository／Geographic Location)：目前拥有或控制作品的机构或个人名称，以及作品的地理位置。核心类目，使用“个人／团体规范档”及“地点／位置规范档”进行控制。如：纳尔逊一阿特金斯艺术博物馆(堪萨斯城，密苏里州，美国)、私人收藏(日本)

3.1.13　收藏历史(Ownership／Collecting History)①藏史描述(Provenance Description)：作品自创作之时起至今的所有收藏者的历史。依时间序列排列，从作品已知的最早所有者直到现在。包括每一位的名称、收藏时间、地点及方式。可选类目，自由文本。②收藏者(Owner)：某一时期持有作品的个人或团体名称。可选类目，使用“个人／团体规范档”进行控制，匿名私人收藏著录为“私人收藏”。

示例：

藏史描述：14世纪中叶，足利将军家(日本)。之后，若州酒井家(日本)。之后，日野原家(日本)。1991，日本文化厅从个人收藏家手中收购；1997，转给东京国立博物馆保管

收藏者：足利将军家｜收藏者：若州酒井家｜收藏者：目野原家｜收藏者：日本文化厅｜收藏者：东京国立博物馆

3.2　相关文献类目

相关文献包括相关文本文献和相关影像文献。“相关文本文献”为核心类目，任何对于了解作品具有重要参考价值或在著录作品时被参考的文本文献都可以记录于此，包括参考文献的类型及详细书目信息。图版说明在《宋画全集》中的卷次页码亦著录于此。而“相关影像文献”为可选类目。主要描述作品在《宋画全集》中所对应的图片信息，包括摄影者及图片所在的卷次页码。

3.3　规范档类目

规范档用于对作品记录及其他规范档进行词汇控制，包括个人／团体规范档、地点／位置规范档、种属概念规范档、主题规范档四种类型。它通过统一词汇名称，将具有不同名称的同一事物联系起来，同时与同名异类事物相区别。建立单独规范档的优点在于信息只需录入一次，就能被所有相关记录调用。规范档的所有信息来源于权威工具文献。规范词汇间一般具有等级关系或相关关系。

4.　结论

应用CDWA元数据标准来描述艺术作品及相关文献，并建立规范档，是为了在统一标准的背景下利用数字技术更好地服务于艺术研究。用户可以通过特定字段将具有类似特征的作品联系起来。例如，具有同样印鉴的作品；具有同样风格的作品；同一主题的作品；特定尺寸的作品；被同一收藏家收藏过的作品……

宋画元数据应用规范需要在实践中根据作品情况不断地予以补充修改，规范档记录也需要实践积累。本文作为初步探索，希望今后能有更多的研究来关注数字绘画作品的描述问题。

参考文献：

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关键词：电力企业；ERP系统 ；基建项目；成本管理

电力企业基建项目直接关系到对用户供电的稳定性、企业创造的经济效益和企业承担的经营风险等，电力企业基建项目成本管理是电力建设单位财务工作中非常重要的一项工作，对项目成本加强管控能够有效达到节约项目资金、提高资金使用效率、防范项目建设风险、防止项目超支等管理目标。

一、电力企业基建项目成本管理的意义

电力企业基建项目成本是指建设单位在投资整个过程中计入交付资产的全部项目投资支出的价值之和。它能够客观反映出项目在整个建设过程中的各种资金、物料的发生情况。正确核算项目成本支出能够为正确确定转增资产价值做好基础。在成本实际支出时，应按照费用的用途进行分类归集，即分为建筑工程支出、安装工程支出、在安装设备支出、其他费用支出四类。

项目成本管理是建设单位财务工作中非常重要的一项工作，对项目成本加强管控能够有效达到节约项目资金、提高资金使用效率、防范项目建设风险、防止项目超支等管理目标。建立一套合理、高效的项目成本管理体系，规范项目各阶段成本的开支范围、标准并进行有效的监控，能够对整个项目管理水平的提升有相当大的促进作用。

二、电力企业基建项目成本管理体系的构建

电力企业项目成本管理目前利用ERP系统构建适合于电力企业实际情况，实现项目全员、全过程、全方位的成本管理体系，提升项目成本管理水平，为企业管理整体效益做出贡献。其中的全员管理是指项目成本管理的主体是企业项目管理全体职工从普通职工到公司管理层、从项目经理到财务人员。全过程的管理是指项目成本管理的对象从项目的可研初设开始到招投标、工程施工、物料采购、竣工投产、项目后评价，将项目成本管理贯穿于项目的整个过程。全方位是指项目成本管理的内容从成本预测、计划、实施、控制、核算、分析到考核全方位对成本的相关活动进行管控。要真正实现全员、全过程、全方位的成本管理就需要形成保障管理的措施体系，制定相关管理办法、固化管理流程，同时一定要充分利用企I资源推动企业项目管理活动。其中建立项目成本体系是非常重要的一项内容。

三、电力企业项目管理的主要流程

电力企业项目管理在ERP系统中的主要流程包括主数据维护和业务管理流程两个部分。主数据是针对企业整体各个系统共同使用的共享数据，主数据的维护是ERP系统中工程项目管理的基础，主数据维护的流程主要包括：维护标准WBS、维护项目负责人、维护标准网络、维护服务主数据、维护服务供应商等，通过维护主数据可以达到项目结构、物料编码、供应商编码的一致性和唯一性，使工程项目结构层次、物料标准化，有利于公司进行全过程成本管理。业务管理流程开始于投资成本的预测项目概预算的制定及待项目立项后按照项目定义、WBS架构分层级导入系统，然后对项目执行进行计划，细分WBS层次和概算、并输入项目料单、安排服务类合同，项目实施阶段系统将按照细分的WBS层级对发生的成本核算并自动对项目发生的成本进行实时监控，一旦接近或超过概算值将进行报警，在项目投产后在系统中支付工程结算款、质保金、进行转资、锁定项目。ERP系统项目管理的功能对工程项目成本管理提供了技术支持。

四、电力企业ERP为工具提升基建项目成本管理水平

电力企业目前对基建项目已推行全过程成本管理，从项目的可研初设开始到招投标、工程施工、物料采购、竣工投产、项目后评价，将项目成本管理贯穿于项目的整个过程。ERP系统对工程项目从项目可研阶段开始直至竣工决算转资进行全过程管理，解决了之前很多成本管理的薄弱环节，有效提高了项目成本管理水平。

（一）前期费用管理方面

原先，项目前期费用的处理没有规范的流程，对各单位前期费用的归集方式、费用处理方式没有明确规定，导致各分、子公司处理方式不统一，不利于成本的归集和管理。使用ERP系统通过流程梳理，明确了产生项目的源头是投资决策，这一时期的投资虽仅仅约占总额的0.5%～3%，但却产生了高达80%-90%影响之于工程造价，因而要想有效提高项目的投资效益必须重视决策阶段的造价控制，在ERP系统中统一增加了前期虚拟项目对可研等内容单独规范管理，因而充分论证了项目所选用的各项技术、经济决策，项目投资以及建成以后的经济效益，对准备建设项目在技术上的先进性、适用性，经济上的合理性、盈利性，实施上的可能性、风险性进行分析，为决策提供技术支撑和可靠的依据。可研估算作为项目投资决策阶段中的最主要造价文件，同时也是可行性研究报告和项目建议书的组成部分，投资估算批复以后由天丽系统直接转为投资计划值，下达到ERP系统中作为项目实施的控制目标，贯穿整个项目周期，不再有人为的调增，如果初设概算超过投资5～10%，需要重新论证项目可行性。把投资管理融入了ERP系统中达到有效规避风险的目的。

在系统中还明确了前期费用的结转方式，在项目正式立项后能通过维护结算规则将前期项目中发生的成本结转到相应的正式项目中去继续进行成本发生的归集，若没有立项则通过维护结算规则将之前发生的是成本结转到成本损益中去。这样统一而规范的系统管理固化办法使得在ERP系统中有效地对项目的前期发生成本进行归集和监控。

（二）正式项目概算管理方面

原来对于项目的概算控制收口较晚、部分项目概算超投资计划、工程按总体概算控制未实行分项概算控制、项目投资缺乏有效的监督和控制、工程概算调整不规范、缺乏流程化管理，同时反映出概算控制点需要前移到项目物资和服务采购需求提出、对工程项目过程缺乏概算释放下达的手段、缺乏规范的概算调整流程等问题，概算控制不能完全发挥控制作用。财务人员在工程核算时如果要实现概算控制仅能依靠人工对比。

为解决以上问题，合理确定工程概算控制力度与精细度、同时兼顾工程执行的灵活度、规范概算调整流程等原则，利用ERP系统进一步规范了项目概算审批、分解下达、概算调整和监控流程。项目投资计划下达到单体项目，项目管理部门概算控制到WBS第三层（单体工程建筑、安装、主设备层），项目建设单位概算控制到第三层以下。项目初设审查通过后，项目概算在系统释放。项目各类采购均受概算控制，概算实行分层控制。随项目变更，按规范流程同步调整项目概算。

在ERP系统中，概算控制目标对工程实际成本的控制是通过项目的WBS结构来实现的，项目中的WBS是项目成本控制和项目资源管理的工具，针对电力工程项目的特点，依据电力项目划分和费用划分原则，目前分为变电工程、架空线路工程、电缆工程三个概算WBS的结构模板，采用概算层次结构的模型，为每个模板的WBS架构设计了5层，以满足对项目成本、时间计划、资源计划、采购、转资等方面的管理要求。WBS架构每一层上的概算值都会对发生在这一层及以下各层WBS上的项目成本进行控制。目前，各工程管理部室一般会管控到概算控制目标对应WBS结构的前三层，即除了控制项目成本不超单项工程概算控制目标值，还对建筑、安装、设备和其它费用等单位工程的成本进行控制；另外，还可以针对各自的管理需求对WBS结构的第四、第五层进行更细致的管控。其次，在ERP系统中，概算对成本的控制使用的是自动容差控制的功能，从而实现了按照系统下达的概算控制目标自动对项目实际成本的发生进行控制，同时由于提醒功能的设置，若概算使用超过了一定的百分比时，起到自动提醒项目管理者的作用，也就是说在概算控制目标值使用超过90%，“预算即将耗竭”的警告信息会自动显示在系统中；在概算目标值使用超过100%，“预算超出额定范围”的错误信息会自动显示在系统，同时所有的后续导致成本发生的操作被禁止。在系统中输入合同r，系统自动校验概算与合同金额，防止合同总体金额超概算，实现了工程过程概算控制。

（三）在项目合同管理方面

利用系统控制，物资与服务采购申请和合同需要受到工程项目WBS上概算控制，规范了合同变更与项目变更的业务联动关系。改变了原来的合同采购付款申请由申请人在线外人工核对合同、收货、发票后提交财务人员，财务人员直接进入核算系统制作会计凭证的情况。现在工程项目的服务合同由项目管理人员直接在工程项目的下创建采购订单，依据工程形象进度进行服务确认，将此部分成本计入到工程成本。物资采购合同需要由工程管理人员在系统中提出采购申请，物流进行统一采购创建采购订单，通过物料的收发货最终实现工程成本的确认，实现三单匹配，由付款申请人在系统中与合同、收货做匹配动作，才能产生物资实际数核算与应付账款凭证，并作后续付款。针对上述合同管理，项目管理人员和物资采购人员所创建的预制发票须填写采购订单号，实现票据，合同，项目间的关联管理。在ERP系统中加强了对合同的相关管理能有效降低财务风险、节约由于合同变更造成的浪费。

（四）项目物资、服务采购方面

明确物资和服务两种采购方式，通过物资模块对物资类采购进行管理，引入了审批流程来规范采购申请。在接口招投标系统中，建设单位可以通过竞争方式择优选择设计、监理、施工单位等所有的服务供应商，在WBS结构下细分各项服务费用控制，从而完全消除了由于先干后算造成工程造价失控局面的发生。同时由于施工阶段的周期较长，影响变化的因素较多，材料价格波动较大，因而在全过程造价控制过程中也不能忽视对施工阶段的造价控制。作为将设计变成具有使用价值的实体过程的施工阶段，其同时也是为合理结算提供原始依据、实现工程造价有效控制的过程。要求业主单位提供更进一步的详细的科学的标底，从而能准确地判断投标所报价格是否合理，进而才能在定标时作出正确的选择，并使标底控制在预算或概算范围内。

五、结语

综上所述，电力企业构建适合于行业实际情况的一套高效的项目成本管理体系，同时致力于对项目各阶段的成本开支进行有效监控和管理，因而可以提升项目综合管理水平，助力企业腾飞发展。

参考文献：

[1]叶国超.电网工程财务管理的要点[J].广西电业，2010，11（7）：23-25.

[2]万和.电力工程项目管理研究[J].山东电业，2010，12（5）：4.

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关键词：服务计算；访问控制；权限约束；动态授权

中图分类号：TP309

1引言

面向服务的体系结构(service-oriented architecture，SOA)是一种重要的构建分布式系统的组件模型，它以软件服务的形式公开业务功能，使得其它应用程序可以通过已和可发现的接口来使用这些服务。由于SOA具有开发效率高、响应快、费用低等优点，受到了人们的广泛关注，并已成为新一代的软件系统开发模式。

由于SOA具有松散耦合性和计算动态性等特点，造成其安全管理更为复杂。访问控制技术作为信息安全的核心技术之一，通过某种途径显式地准许或限制主体对客体访问能力及范围，来达到系统信息资源地保密性和完整性的一种方法。它是针对越权使用系统资源的防御措施，通过限制对关键资源的访问，防止非法用户的侵入或因为合法用户的不慎操作而造成的破坏，从而保证系统资源受控的、合法的使用。现有访问控制模型，如DAC，MAC、RBAC等，这些模型都是从系统的角度出来保护资源，都是被动的安全模型，没有考虑主体执行操作所处的环境，很难满足应用系统的动态性和开放性的要求，因此无法直接使用于SOA环境中。

本文提出了一个面向服务的角色访问控制模型SOA-RBAC。该模型通过引入环境角色等概念来描述动态的上下文约束条件，并在授权时使用增强权限约束机制，提供了一种更为灵活的授权方法。此外，模型通过增强的权限集，将分派给角色的任务与需求权限之间关联，有效地加强系统的安全性和访问控制的灵活性，也更适用于具有复杂安全特性的SOA环境。

2相关研究

访问控制技术的研究一直是信息安全研究的热点问题。访问控制技术起源于20世纪70年代，最初的需求是保护大型计算机系统的数据集的安全。20世纪70年代初，Anderson首先提出了引用监视器(reference monitor)的概念，为访问控制成为一项关键的安全技术奠定了理论基础。在随后的30多年中，先后出现了多种访问控制模型。目前最流行的访问控制模型有自主访问控制模型(Discretionary Access Control，DAC)、强制访问控制模型(Mandatory Access Control，MAC)和基于角色的访问控制模型(Role-Based Access Control，RBAC)。

对于面向服务系统的访问控制研究，目前主要集中在Web服务环境中的访问控制问题。其中，Sudhir等人提出了对服务形式化的描述方法，研究了复合服务的访问控制策略，但是缺乏对SOA系统的访问控制策略的整体描述；Bhatti等人中提出了一个基于XML的RBAC策略描述框架，可以实现XML文档的基于角色的访问控制，但是未能解决对动态Web服务的访问控制问题；Xu等人提出了面向服务的角色访问控制模型，但是还缺乏对任务以及约束、依赖方面的描述；许峰等人介绍了Web服务的访问控制概况；杭园园等人介绍了利用SAML和XACML对Web服务进行授权管理的方法等。随着SOA与Web服务的发展，单个服务已不能满足信息系统复杂性的要求，需要将单个服务按次序组合起来，服务组合中也需要访问控制。一些学者研究了服务合成中的访问控制模型，Mendling等人介绍了用BPEL描述RBAC的方法，Neumann等人中介绍了加入约束机制的研究；冀高峰等人介绍了用BPEL描述TBAC的方法，但是缺少引入约束的研究。

3面向服务的角色访问控制模型

本节首先给出空间角色、环境及增强权限集等概念，然后再给出SOA-RBAC模型的形式化描述和相关授权算法。

3.1基本元素定义

模型涉及到以下定义：

定义1：SOA-RBAC模型是基于RBAC模型构造的，包括以下基本定义：用户集合Users，角色集合Roles，操作集合Ops，权限集合Prms，会话集合Sessions。包括以下的基本授权关系：授权到角色的关系，用户到角色的关系，角色的层次关系 。

定义2：空间角色(Space Roles)可以唯一表示一个智能空间。一个智能空间可以有不同的应用背景，定义空间角色的概念用来表示智能空间不同的应用背景。空间角色的集合用SR表示，即 。

一个智能空间可以有不同的应用背景，例如智能空间用作智能教室使用时，它的空间角色就是智能教室(Smart Classroom)；用于会议室时，空间角色就是智能会议室(Smart Boardroom)；当作报告厅使用时，空间角色就是智能报告厅(Smart Lecture-room)。空间角色体现了空间的应用背景，在不同的应用背景下，系统可以使用的角色和权限是不同的。

定义3：环境(Environment)指用户访问系统时的客观因素，如位置(场所物理位置、网络位置、逻辑位置等)、平台(硬件平台、软件平台、密码系统等)和其他与访问控制相关的外部客观信息等。系统可使用与安全相关的环境信息来限制对系统资源的访问，环境状态对用户在何种外部客观因素下的权限进行约束。环境状态的集合记为E，用一个四元组(STime，SLocation，SContext，SR)表示。其中，STime表示系统时间，SLocation表示环境的空间位置，SContext表示环境的上下文信息，SR表示空间角色。

定义4：增强权限集(EP，Enhanced Permission)。为了表示分派给角色的任务与需求权限之间的关联性，提出增强型的权限集概念，EP可以用一个二元组来表示EP={T，P}，其中，T为任务集，P为权限集。任务根据运行周期可以分为五种状态：初始态，活动态，挂起态，取消态和终止态。

3.2模型形式化描述

SOA-RBAC模型是基于RBAC模型设计的，模型的组成及其关系如图1所示。

图1SOA-RBAC模型

SOA-RBAC模型的形式化描述如下：

（1） 所有用户(user)的集合；（2） 所有角色(role)的集合；（3） 所有操作(operation)的集合；（4） 所有访问对象(object)的集合；（5） 所有会话(session)的集合；（6）Services={ser1，ser2，...sern}所有服务的集合；（7） 所有权限(permission)的集合；（8） 空间名集合，智能空间通过空间名唯一表示；（9） 所有空间角色(space role)的集合。

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【关键词】浮船坞；压载系统；控制；监测报警

0.引言

12万吨举力浮船坞是大连中远船务为韩国三星重工设计建造的一艘12万吨举力级的超大型钢质浮船坞。本坞主要可适用于40万吨级大型油船、散货船、FPSO及其它海洋工程的对接、改装，也适用于多型船舶同时坞修及大型船舶停靠等服务。

1.概述

1.1本船坞主要由如下部分组成

（1）一个连续浮箱和左右两列连续的坞墙。浮箱包含60个压载舱和5个横向贯穿通道。压载舱分成10组，每组由中前、中后、浮箱左右、坞墙左右压载舱组成。

（2）坞墙设有三层通道：1）安全通道；2）中间甲板；3）顶甲板。分别由6条通道从浮箱上至中甲板和顶甲板，坞墙上左右各设1台吊车，供坞内工程使用。

（3）5个泵舱每个泵舱配有一个压载及本地阀门控制板,即时采集泵舱管路阀门开关信息;左右舷低压电盘室设有机械报警信号采集箱（AMS）,负责全坞所有机械设备故障报警信号的采集。

（4）配有一台应急发电机(1250KW)；配有大型变压器3000KVA-2台、2000KVA-4台、1500KVA-4台；左右舷配有中压（6600V）、低压(440V、220V)主配电盘、组合启动屏各一套。

1.2本坞主要参数如下：

总长：430.00m

浮箱长：400.00m

外坞墙型宽：下部82.00m

上部84.00m

内坞墙型宽：70.00m

浮箱甲板：中心高7.62m

两边高7.50m

安全甲板高：16.5m

中间甲板高：20.25m

顶甲板高：23.50m

1.3性能参数

升举能力：120，000吨

最大沉深：17.5M

1.4规范、规则

本坞设计与建造按照韩国船级社2006年版Korean Register of Shipping标准执行。

2.压载控制系统组成

压载控制系统的硬件组成主要含以下部分。

（1）压载控制台上如下设备：

a)两个工作站含19英寸显示器和键盘。

b)压载控制台上的报警打印机。

c)压载控制台上的数据记录打印机。

（2）能保证系统工作10分钟的AC220V UPS。

（3）压载及本地阀门控制板（BALLAST CABINET & LOCAL V/V CONT. CABINET）。

(5个,每个泵舱一个),均采用AC220V, IPH ,60HZ电源。

3.压载控制系统工作原理

本坞压载系统的基本工作原理就是通过手动和自动的方式控制压载系统电磁阀，使压载舱的水位变化来调整浮船坞的吃水，达到工作需要的水平。为了达到这一目的，要时时监控压载舱的水位，阀门状态，吃水情况及系统设备的工作状态。系统通过压载控制台、就地阀门控制板、液位吃水传感器和监测报警系统实现。

3.1系统设计基本要求

（1）该系统中所有的电气模拟测量和控制系统均采集范围在4～20mA之间的电流信号。

（2）所有的电气仪表必须遵守IEC 60092条例和KR船级社规范。

（3）当系统发生信号错误、电源掉电或者系统故障时,系统能够保持当前的安全操作模式直到遥控和手动操作方式转换生效以后。

（4）系统要求在设备本地设置应急控制方式,以备在遥控系统失灵时使用。

（5）自动报警系统要求在全船合适位置有声光报警信号。

（6）多芯信号电缆要求预留10%的芯线余量。

（7）系统所有设备要求有必要的过流和过压保护。

（8）数据处理器和工作站之间的全双工网络应当提供备用,整个系统应该预留10%的I/O端口。

3.2压载控制系统阀门遥控电气原理单线图如下

图1　压载控制系统阀门遥控电气原理单线图

4.3下图为本坞1号泵舱液位测量和阀门控制的部分单线图

图2　1号泵舱液位测量和阀门控制的部分单线图

4.4压载控制系统(BCS)功能描述

4.4.1压载控制系统主要有以下监控功能

a.压载系统监控。

b.遥控测深和吃水测量。

c.负载计算和模拟仿真。

d.挠度计算。

4.4.2压载控制系统工作方式

压载控制系统含“仿真模式”和“控制模式”两种操作方式,下面我们具体介绍这两种方式的功能。

4.4.3仿真模式

在该模式下操作人员能够根据预先估计的负载量设计模拟浮船坞理想状态,而设计好的数据能够储存并且能从”控制状态’下提取。

在仿真模式下能够模拟出下列图表和曲线:

压载水舱平面图

货物装载平面图

吃水深度概况

排水量概况

船舶稳性概况

纵向船体张力(张力,弯曲点和挠度)概况及其曲线

横向扭矩概况及其曲线

4.4.4控制模式

在控制模式下能够监视压载水舱状态、吃水深度、横摇、挠度、阀和泵状态, 操作人员可以根据自己意愿控制压载水舱状态、吃水深度、横摇、挠度、阀和泵状态, 操作人员可以根据自己意愿控制压载过程或者执行在仿真状态下做好的自动调载控制程序。

（1）控制模式包括如下几种模式：

监测模式——监测系统的工作状态

篇14

关键词 现代控制理论 经典控制理论 差异

中图分类号：O23 文献标识码：A

0前言

控制这一概念本身就反映了人们对战胜自然的渴望，控制理论也自然而然的在人们认识与改造自然的历史中发展起来。经典控制理论与现代控制理论作为控制理论的主要部分，两者之间有区别又有联系。笔者于此通过分析对比研究对象、数学模型、基本方法等方面介绍它们的不同。

1 控制理论简介

1.1 控制理论的性质

控制理论研究如何改进动态系统的性能以达到所需目标，这个广义定义包含了人类活动的许多方面。自动控制领域有两个不同但又相互联系的主题：其一是反馈的概念，反馈概念的精髓是可以得到各种输出和它们的各个所需值的实时比较的度量-各种误差，再由以此测量到的误差来减少误差。其二是最优控制的概念，控制的目标是使以数字量表示的显示在一段时间上的所需性能和系统实际性能间的差异的性能指标为最小，要寻求一个使性能指标最小的时间函数的控制。

1.2 控制理论的发展

自动控制原理及其实践的历史悠久，它是在人类认识和改造世界的过程中产生的。古代中国、古埃及和古巴比伦都使用过自动计时漏斗。1788年，瓦特制造蒸汽离心调速器。1868年，麦克斯韦解释了瓦特速度控制系统中出现的不稳定现象，开辟了用数学方法研究控制系统中运动现象的途径。劳斯、赫尔维茨分别在1877年、1895年独立建立了直接根据代数方程的系数判别系统稳定性的准则。1927年，布莱克发明了负反馈放大器。1932年，奈奎斯特提出了根据频率响应判别系统稳定性的奈奎斯特稳定性判据，而且给出了稳定裕量的概念。1940年，伯德进一步将频率响应法加以发展，经典控制理论开始形成。1942年，哈里斯引入传递函数概念。1948年，埃文斯提出根轨迹法。1948年，维纳出版了《控制论》，论述了控制理论的一般原理及方法，推广了反馈的概念。1954年，钱学森出版了《工程控制论》。20世纪50年代，经典控制理论发展到相当成熟的地步。

20世纪50年代中期，科学技术及生产力的发展，特别是空间技术的发展，迫切要求解决更复杂的多变量系统、非线性系统的最优控制问题。实践的需求推动了控制理论的进步。1956年，贝尔曼等人提出了状态分析法和动态规划法。1958年，庞特里亚金提出了极大值原理。1959年，卡尔曼创建了卡尔曼滤波理论，1960年，卡尔曼把状态空间法系统地引入控制理论中，提出了能控性和能观性的概念。到1960年初，现代控制理论应运而生。

2 两种控制理论概述

2.1 经典控制理论

经典控制理论主要描述系统单输入单输出特性，应用传递函数法和拉普拉斯变换法作为研究方法和工具。研究问题的着眼点是系统的输出，分析和设计方法主要是在复频域，运用频率法、根轨迹法等校正系统，设计PID控制。频率法物理概念清楚，直观且实用，但难于实现最优控制。经典控制理论在系统设计和分析时无法考虑系统的初始条件，难以达到高精度的位置、速度等控制系统设计的要求。

2.2 现代控制理论

现代控制理论主要用来解决多输入-多输出、多变量系统的问题，系统可以是线性的或非线性的、定常和时变的。这一理论的特点是采用处理状态空间描述作为系统的数学模型，以状态空间分析方法为核心。以线性代数、矩阵理论为研究工具。研究问题的着眼点是系统的状态，分析方法在实域、复域进行。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。

3 经典控制理论与现代控制理论的差异

现代控制理论是在经典控制理论的基础上发展起来的，虽然两者在数学工具、理论基础和研究方法上有着本质的区别，但对动态系统进行分析研究时，两种理论可以互相补充，而不是相互排斥。特别是对线性定常系统的研究，越来越多的经典控制理论中行之有效的方法已渗透到现代控制理论内部，如零极点配置和频域方法，大大丰富了现代控制理论的研究内容。下面将从研究对象、数学模型及应用领域对两者进行对比分析。

3.1 研究对象

经典控制理论的控制对象主要是较为简单的单输入-单输出线性定常控制系统。无法表示时变系统、非线性系统和非零初始条件下的线性定常系统。但是实际上，理想的线性系统并不存在，可以说都是非线性系统，但是，在系统非线性不严重的情况下，某些条件可以近似看成线性。对性能要求不必太精准的系统来说，经典控制理论已被全世界控制界和工程应用界证明是完全合适而且很有成效的。

现代控制理论相对于经典控制理论，应用的范围更广。现代控制理论采用的是时域的直接分析方法，能对给定的性能或综合指标设计出最优控制系统。但并不能说现代控制理论更优于经典控制理论，我们要根据实际情况，选择合适的理论进行分析。

例如研究电枢控制直流电动机的工作过程，电枢电压ua（t）为输入量，电动机转速wm（t）为输出量，机构图如下：

其中，Ra，La分别是电枢电路的电阻和电感，Mc是折合到电动机轴上的总负载转矩。这是一个单输入单输出的系统，采用两种控制理论都可以对其求解与设计。人们常采用经典控制理论的方法，应用起来方便可靠、问题相对简单、求解比较直接，更可省许多经济支出。

3.2 数学模型

数学模型能反映系统固有的稳态、动态特性。从数学模型上来看，经典控制理论主要采用常微分方程、传递函数和动态结构图，仅描述了系统的输入和输出之间的关系，不能描述系统内部结构和处于系统内部的变化，且忽略了初始条件。不能对系统内部状态的信息进行全面的描述。因此，经典控制理论的数学描述属于系统的外部描述。当系统是多输入多输出时，传递函数变成一个函数矩阵，用原来的传递函数方法、频率特性方法处理问题变得复杂，难以应用。

现代控制理论的数学模型通常是状态空间表达式或状态变量图来描述的，这种描述又称为系统的“内部描述”，能够充分揭示系统的全部运动状态。而且，用矩阵形式表示的状态空间表达式，在数学符号和运算上得以简化，适于计算机求解，为复杂系统的工程实现带来便利。易于实现最优控制和实时控制。

从两个图中可看出，传递函数只可以描述系统的外部动态特征，而状态空间模型却可以反映出内部的特征。两个系统的结构图不相同，虽然反映的输入输出关系与传递函数相同，但描述不同的系统特性。所以用传递函数比较适合研究系统输出特性，用状态空间模型比较适合内部特性的研究。

3.3 应用领域

经典控制理论主要用于解决工程技术中的各类控制问题，尤其在航空航天技术、武器控制、通信技术等方面。现代控制理论发展后，自动控制理论的概念广泛应用于工业、农业、交通运输及国防建设等领域。比起经典控制理论，现代控制理论考虑问题更全面、更复杂，主要表现在考虑系统内部之间的耦合，系统外部的干扰，但符合从简单到复杂的规律。可以说自动控制应用领域遍及众多的科技和生活方面，但并不是说现代控制理论取代了经典控制理论，前者是后者的进步和补充，二者在其相应领域有着不可替代的作用。

4 结语

通过对两种控制理论的分析，可以认识到经典控制理论是直观整体的认识控制系统，而在改进控制系统内部特征方面作用不大；然而现代控制理论却能很好地改进和设计控制系统，对认识一个低阶控制系统却不直接简便。总的来说，每种控制理论都有它的缺点和优点，两种理论共行并举才是解决实际问题、发展科技和社会的可行之道。

参考文献

[1] 贺良华.现代控制理论及应用[M].中国地质大学出版社，2013.

[2] 刘豹，唐万生.现代控制理论[M].机械工业出版社，2011.

[3] 姚寿文.自动控制理论基础[M].北京理工大学出版社，2006.