工程博士论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇工程博士论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

一、工程项目知识管理的功能目标

目前,关于知识管理没有统一的概念。卡尔·费拉保罗认为,知识管理就是运用集体的智慧提高应变能力和创新能力,是为企业实现显性知识和隐性知识共享提供的新途径(卡尔·费拉保罗,2003)。Bassi认为,知识管理是为了增强组织的绩效而创造、获取和使用知识的过程(Bassi,1997)。知识管理实际上就是寻求知识获取的有效途径,实现知识在个体之间的传递,最终达到知识在群体范围内共享的过程,其功能目标是减少知识的流失,促进个体间知识的交流,促使知识在传递的过程中得到创新,充分利用知识资源,提高企业效益,保证企业的核心竞争力。而工程项目知识管理则是指在对项目进行管理时,将知识作为管理的对象,充分利用现有技术,将工程项目的外部知识和内部知识加以整合,促进知识的交流和分享,进一步提高员工的知识创新能力,实现项目的有效管理,其功能目标是从项目中获取知识,实现知识在组织内的传递和共享,最终实现知识的创新。

二、工程项目中知识流失的现状

在工程项目建设中,各参与方(业主、设计、监理、总包和分包)之间协同工作的效率在很大程度上影响工程项目的进度和质量。工程项目中的知识贯穿于整个项目生命期,随着项目的进行,知识不断地流向项目参与者。工程项目的临时团队中,各参与方是单独的个体,团队成员之间缺少默契,缺少信任,形成沟通障碍,不利于知识的交流,使得建设效率低下。随着项目的结束,项目临时性的组织机构随之解散,在一个项目生命周期内所产生的知识和经验随着项目的结束而丢失,在后续项目或其他项目中,当面对同样的问题时,人们只能重新从零开始,重复其他人员已经进行过的活动,造成知识浪费现象。

三、工程项目知识管理的难点

(一)显性知识难以共享

目前,工程项目中的知识管理普遍没有得到重视,只有少数的建筑企业实行项目中的知识管理,这些企业对知识管理实施的手段比较单一,大多数是对文件进行存档。这些存档的文件,例如可行性研究、总结、技术报告或用户手册等等,在编写上常常是很肤浅的,仅集中在把握标准的业务数据或是对项目结果进行描述,对失败的原因或如何解决某个特殊问题的记载常常被省略了,并且只有少数人知道文件的存放地点,要花费很长的时间才能找到,因此,这些文件很少会被利用。鉴于文档管理的方式只重视知识的存储,而忽视了知识的整合和共享,基本上都是建筑企业为了要实行知识管理而做出的一个形式,没有实现知识管理的真正目标。

(二)隐性知识难以管理

除了显性知识和已交付的项目所包含的知识外,项目知识还包括专门技术和经验这样的内隐知识。项目经验与参与相应的问题解决的个体联系在一起,但是它常常不是项目文件的一部分,在项目实施期间它也很少转移到其他人身上,这些知识难以编码、保存在项目成员的记忆之中,在完成项目任务后,项目成员回到原来的职能部门或转到了其他项目中,他们也将新的经验带走了。项目结束就是集体学习的结束,项目参与人员转向了新的项目或回到原来的职能部门中。如果他们所掌握的关于项目的特殊知识不是直接需要的,就会产生“组织健忘”,造成项目知识的丢失。从建筑企业的员工来看,由于缺乏对知识贡献、知识创新的激励措施,很多员工不愿意将知识拿出来供大家分享,缺乏集体学习的动力。由于学习文化氛围的缺失,建筑企业部门的员工之间缺乏知识的流动与共享意识,造成企业内部人与人之间、部门与部门之间的知识垄断,甚至对一些毫无价值的知识保密,这严重阻碍了知识管理的实施。

四、工程项目知识管理的支撑体系

工程项目中知识管理存在一系列的问题,知识管理手段单一、知识传播障碍等严重影响了工程项目知识管理的实施效果。为了更好地实现工程项目知识管理的目标,需要构建工程项目知识管理支撑体系。

(一)技术支撑

基于项目的组织是按项目生命周期来运作的,它的生命周期往往很长、不重复,而且是围绕特定项目团队而建立的,项目团队的多职业化导致了知识的细分,使知识管理困难。尽管现在有了一些管理项目知识的方法,如项目事后总结、将具有专有知识的个体派到项目中、最佳实践指导、局域网等,但是它们的有效性不高。工程项目规模较大,管理过程复杂,如果将项目中所有的知识都以文档的形式管理,不仅加大了管理者的工作量,而且当员工要使用这部分文件的时候,需要花费大量的时间来寻找,降低了员工利用知识的积极性,造成知识利用率低下。此外,仅仅通过文档管理,员工之间的知识难以交流,不利于知识的共享。因此,知识管理需要依赖一种更方便简捷的技术系统,即网络系统,以加速知识的传播速度,促进知识共享。本文介绍一种知识的共享平台——项目博客。

博客是用户用来表达个人思想而自己生成的网站,其内容按时间顺序显示。博客一直被认为是私人的媒介,由于其具有知识管理潜力,能够及时捕获和收集组织内部分散于各个角落的技能知识,近年来已经被认为是知识管理的有效工具之一。博客作为知识管理的一种工具,在很多领域已经得到应用,比如IBM公司允许其分散在30多个分公司的员工在博客中讨论软件的开发过程和业务战略(LeeJ.,KangH.,JungT.,SeoJ.,2005)。

博客作为一个以人为中心的工具,通过用户推动社会网络,是一种民主的、自下而上的知识管理方法,有助于消除建筑企业内部由上而下严格控制而导致的障碍。建筑企业作为一个劳动密集型企业,为了取得成功必须通过正式或非正式的网络手段来实现知识的共享(Mills,2007)。项目博客,是以项目知识为基础,员工将项目中的知识写入自己的博客当中,以此作为个人知识库。不同的博客之间可以通过网络相互链接,员工可以互相访问博客,可以就博客中的知识加以探讨和评论,有利于不同部门员工之间的相互学习。基于项目的知识博客相互链接。

项目博客最基本的构成单元是不同的员工博客,员工是项目和博客之间的联系者,项目博客的内容来自于员工对项目中知识的整理和加工。管理部门的员工可以通过内部网直接访问,而分布于各地工程项目部的员工则可以通过Internet访问。这样可以使知识在建筑企业内部最大范围内得到共享,从而避免了由于建筑企业分散生产所带来的知识管理障碍。同时,为了加强工程项目内部的沟通,可以将属于同一个工程项目的成员的博客群集在一起,形成项目博客群,以实现快速沟通和交流,促进知识创新。

博客作为员工个体知识的基本载体,可以满足员工对于知识管理的个性化需求。员工可以以工程项目中的现有知识为基础,同时结合个人的经验和想法在自己的博客上发表个人的思想和知识,储存自己认为有价值的知识,并按照自己的思维方式对其进行分类,以方便将来调用及查看。员工之间可以相互访问博客,并且对对方博客中的知识加以分析和研究,提出自己的观点供参考,员工之间形成团队学习效应。通过这种形式,工程技术和管理人员的隐性知识可以适当地表达出来,而这种方式储存的知识超越了项目、地域的限制,实现了在整个建筑企业内部的知识共享。

(二)文化支撑

工程项目知识管理的目标是实现知识的共享,在项目知识管理的初期,知识共享还没有成为一种自觉、自然的行为,许多项目成员往往不愿将自己掌握的特别是自己的专有知识与别人分享。要促进项目成员的知识交流,实现知识共享,必须培养一种学习的理念,通过一些制度和政策来促使员工分享自己的知识。

1.培养组织学习文化。组织学习的概念是从个人学习借鉴引申而来,指的是组织为了形成其核心竞争力,围绕信息和知识所采取的各种行动,它是组织不断努力改变或重新设计自身以适应持续变化的环境的过程,是一个创新过程,它包括个人学习、团队学习、全组织学习和组织之间的学习(黄健,2003)。组织学习与日常生活中的学习不同,它不仅仅是补充丰富知识理论,还使知识化碎为整并且系统化,实现知识的积累过程。在工程项目团队中,经验工程师组成学习骨干,带领全体员工进行组织学习,可以提高经验工程师和员工的知识水平以及学习能力,更重要的是可以加强团队的合作精神,促使组成工程项目组织的各部门之间相互合作。

2.创建基于信任的项目文化。工程项目组织中的所有参与方把整个项目的利益作为最高的共同目标,并在此基础上进一步考虑参与各方的自身利益。项目参与方能跨越组织边界进行紧密的沟通和协作,为了共同的项目利益在项目组织中积极地共享知识,进行组织学习、知识创新,建立一个学习型项目组织,创建一种基于信任的项目文化(张立军、苏萍,2005)。基于信任的组织文化与传统文化相比。

从表-1中可以看出,基于信任的项目文化与传统文化相比起来更有利于知识的共享。在基于项目的文化中,员工之间相互信任,彼此在相互竞争中取得共同进步,员工拥有共同的心智模式,拥有共同的愿景,具有与组织相一致的目标,员工的学习方式由传统的各自学习转化为团队学习的方式,员工的生存价值在于实现自我超越。

3.建立激励制度。激励制度是实现知识共享、建立基于信任的项目文化的重要保证。工程项目具有工作周期长、任务量大、内容繁杂的特点,长时间的持续工作难免会搓减员工的工作热情,这就需要项目组织制定合理的物质和心理性质的奖励措施。如每一个项目完成后可根据员工的工作表现给予额外的物质和精神奖励以肯定员工的工作能力,同时增加员工的自信心和热情,激励员工自愿乐意地奉献出本属于自己的那种隐性知识。通过奖励对知识共享起推动作用的人员,增强企业员工在工作中相互帮助和交流知识经验的积极性,增强企业员工积极的知识创新欲望。由此可以将对企业知识管理有利的人员潜力发掘出来,并且不断增强这种知识共享和创新的意识,形成学习型组织的思维模式和企业文化。

(三)组织结构支撑

传统的工程项目组织结构(见图-2),限制了部门之间的信息交流,阻碍了各部门之间的知识共享。在这种组织结构中,各参与方都以自己的利益为目标,参与方只需实现自己的目标,即完成工程项目,而忽视了团队之间的交流合作,使得不同部门总会重复一些同样的工作,造成资源的浪费。

要改变这种知识垄断的现状,就要对原来的组织结构进行改革,将原有的组织结构变革成一个集散式的组织结构,使得组织结构呈现出扁平化、横向型、动态性的特征,促进部门之间信息的交流,从而实现知识的共享,比如网络型结构。

篇（2）

1.2解决广播电视传输过程遇到的难题在我国，开展广播电视工程的时间比较晚，尽管如此，其发展速度还是十分迅速的，在广播电视传输的过程中，遇到了很多的难题，而计算机技术的应用则很好地解决了这些问题，有效的提高了传输速度。同时，也为传统广播电视工程实现转型提供了转型依据。

1.3满足用户的需求经济的发展有效的提高了人们的生活水平，在物质生活得到了满足后，人们开始追求精神生活，注重生活中的娱乐性。从某种意义上说，广播电视也属于一种娱乐手段，因此人们对广播电视的要求就会变得越来越高，为了更好的满足用户的需要，需要将广播电视工程与计算机技术相结合，提高广播电视整体的质量。

2计算机技术在广播电视工程中的应用

2.1在媒体网络中的应用随着科学技术的发展，传输理论与交换理论、有线电视网与互联网之间都实现了有效的融合，而且，这种融合方式极大的影响了人们的生产和生活方式。实现融合之后，新的网络建立了一个宽带数字化平台，为用户提供了很大的便捷性，而且还将窄带网不能实现的功能得以实现，比如多媒体的应用、自由交换数据等等，同时，在进行数据自由交换时，简化了相关的操作流程，让网络吸引了更多的用户。在媒体网络中应用计算机技术，促使其产生了新的中间理论，拓宽了计算机技术在广播电视工程中的应用范围。在媒体网络中，数字技术有其特有的优势———计算机技术的关联性，这种关联性可以有效地联系起有线电视和互联网，从而形成一个新的数字媒体网络。因此，在广播电视工程的媒体网络中应用计算机技术，有利于改变传统的传输方式，有效地提高传输的质量和速度，更好的满足了广大用户的需求。

2.2在媒体内容中的应用在传统的广播电视中，媒体内容是指利用模拟讯号将音频和视频传播出去，这样的传播方式很容易受到外界因素的影响，进而影响了媒体内容传输的质量，影响了用户对广播电视的评价，另外，传统的广播电视在传输速度上也比较慢。导致人们最终接收到的电视画面带有各种问题，比如画面不清晰、音画不同步等，极大的影响了用户对广播电视节目的满意度，也阻碍了广播电视工程的发展。将计算机技术应用到广播电视工程的媒体内容中，可以有效地解决这些问题。应用计算机技术后，媒体内容传播的方式发生了变化，由传统的模拟讯号变为现在的数字讯号，数字讯号传播方式的运用保证了音频和视频讯号的质量，而且有效的提高了其速率，扩充了媒体的内容，而且媒体内容的更新速度也得到了提高，进而满足了广大用户对质量的要求，促进了广播电视业的良好发展。

2.3在操作计算中的应用随着科学技术的快速发展，计算机技术的更新速度也不断地提高，而新技术的开发能够使原有的存储结构以及体系结构得到优化，从未来发展的角度看，计算机技术要全方位的发展，包括计算机的方方面面。因此，新技术必将会取代原来的技术，并提高技术应用的效率。在未来，新技术的发展方向是高效率、低耗能、高实用性、操作简便，为此，在这个发展过程中产生了高性能的计算机，并且在发展中不断得到完善。随着高性能计算机的发展，其应用领域不断地扩展，在广播电视工程的操作计算中，应用了高性能计算机技术，有效的提高了广播电视的存储技术和计算功能。

篇（3）

2防雷接地技术

在我国当前的电力事业当中，雷击是电器设备最大的自然危害，不管是直接被雷击中，还是感应到雷击，如果设备没有受到有效的保护，一旦设备受到雷击，设备就会瘫痪，严重的还会引起电火灾害，就会给整个电力系统造成巨大的影响。为了避免设备被雷击，一般会在高处设置避雷针，在和大地连接在一起，从而有效地防止雷击对于设备的破坏和对于工作人员的威胁。防雷接地和安全接地都是为了能够更有效的保护设备和工作人员的安全[2]。在广播电视工程中，以大地为连接的，采用圆钢作为防雷接地装置的接地线，接地线的两端必须按照规定的搭接长度焊接达到点连接。同时也可在广播电视工程中的电气设备中采用避雷针，利用保护装置将雷电波引入接地网，从而保障广播电视工程的稳定性。

3数字设备的接地

在广播电视工程中，电气设备是广播电视工程必不可少的一部分，尤其是在这个数字化的时代里，数字设备的使用越来越多，设备的安全、稳定运行对广播电视工程的效益有着直接的关系[3]。为此在这些设备上，应用接地技术，加强信号与信号之间、电源与殿宇之间的评比，在确保设备稳定运行的情况下，下降系统内的各个信号地就近的接到信号地母线上去，各个屏蔽地以及机柜外壳地就近的接到屏蔽地及外壳地母线上去，两条半环型的接地母中部位置靠近安全接地螺栓。同时还要确保接地母线的性能要求，确保工程电气设备运行的安全性。

篇（4）

1．1管理对象

当前广播电视网络资源管理的对象主要有以下几个方面:

①机房数据。主要包含设备信息和基础信息两个方面，前者主要包含入网设备、机架等数据设备，而后者以机房编号等为主。

②空间资源数据。包含区域信息，机房信息等。

③线路设备。主要包括光缆和电缆等设备。

④连接设备。主要包括分线盒、光交接箱等。

⑤项目数据。主要包括工程项目建设中的各种数据，主要是指项目名称等。

⑥其他信息，比如逻辑资源等，可以根据实际情况定制开发。

1．2开发平台

有线广播电视网络资源管理系统属于大型系统，因此改造之前要对开发平台进行选择，主要包括对开发语言、GIS平台以及数据库开发平台的选择。当前应用的GIS开发平台有多种，比如在项目的开发中，可以选择超图公司运用成熟的Suoermap平台。

1．3设计流程

GIS设计。SuperMap组件式GIS以标准的Ac-tiveX组件的方式，嵌入流行的可视化高级开发语言环境中进行开发，可以在多种开发工具中进行面向对象和可视化编程的设计，本文结合工程项目设计实际，充分结合了各种第三方ActiveX组件，对GIS功能进行无限扩展。功能设计。广播电视网络的资源管理系统涉及的范围较广，该步就应该结合实际，对这些功能进行组织并进行系统扩展，最好的措施是根据网络资源的结构特点，采取以工程为主线的数据更新机制对系统的功能进行分层组织，可以绘制出系统功能的分层图。数据结构设计。随着项目的实施，可以对数据结构进行细化和设计，比如可以把网络资源管理的对象信息分为项目信息、资源信息等。系统实现。做好以上各方面的设计后，便可以进行系统实现，这是整个项目的主要过程。该项目中很多的数据信息都包含地理信息成分，在这一步中就要结合局域网、工作站、服务器以及基础地图、文档等现有资源进行合理的组织，以保障系统的实现。本文通过以上流程对嘉兴光电网络资源管理系统进行了整合，图1展示了该系统对管杆工程设备的管理，比如数量统计等。再如还可以对选择的区域进行统计，首先在地图工具栏－点击f(x)统计下拉菜单，选择区域统计，之后会出现小手指的图标。左键点击一下，出现确认对话框，确定后弹出选择窗口，将所需要统计的设备勾上。再次点击确定，就出现统计后的界面。

篇（5）

中新网3月27日电 据香港中通社报道，为提升两岸机械制造技术水准，加强高层次创造性人才的培育工作，台湾“机电股王”上银科技26日与北京的中国机械工程学会举行签约仪式，正式委托中国机械工程学会在北京举办“上银优秀机械博士论文奖”。

据台媒报道，这是台湾企业首次在大陆举办，也是全球仅见机械业学术研究的最高博士论文奖项。总奖金高达人民币335万元，金质奖(一等奖)每篇奖金人民币40万元。

据悉，这个“上银优秀机械博士论文奖”征选的对象，涵盖台湾、香港、大陆两岸3地机械工程领域博士学位者的论文，参与竞赛的博士生必须获得该大学/学院/系所的推荐，推荐名额不得超过该机械工程学科毕业博士学位人数的10%，同一个大学包括机械工程学科、材料科学与工程学科、测试技术与仪器学科的总名额最多5名为限。

上银董事长卓永财指出，中国大陆2009年工具机总生产值达到150亿美元，正式超越德国，成为全球最大工具机生产国，而大陆有86所大学设有机械博士班(台湾约10所左右)，大陆机械相关产业未来的发展与实力不容小觑。加上两岸签订经济合作架协议ECFA后，经贸交流将更趋紧密，台湾工具机的高附加价值优势，在大陆内需市场极具竞争力，上银希望藉由机械博士论文奖的举办，作为推动两岸机械业产学合作与交流平台的新开始。

此外，“上银机械博士论文奖”除了高额奖金之外，获奖师生还可获邀参观北京国际机床展览会，获金、银、铜质奖的学生与教授，上银将再邀请参观日本国际工具机械展(JIMTOF)，费用由上银科技全额负担。

篇（6）

中国国家图书馆馆藏的博士学位论文显示，编号“TP242.2”的王洪瑞博士论文《液压六自由度并联机器人运动控制研究》第七章的绝大部分内容与编号“TP273”的吴健珍硕士学位论文《6-DOF并联机器人非线性鲁棒自适应控制》第三四章相关内容高度相似。

据记者统计，王洪瑞博士论文正文共123页，第七章共六节(第92-121页)，版面字数约2.9万字，除了部分小标题、“7·1”节结尾一段约270字、“7·2”节约300字、“7·6”节小结约120字和结论约1000字没有在吴健珍论文中出现，该章超过90%的内容(约2.7万字)与吴健珍论文的第三四章相关部分基本相同，多数段落甚至一字不差，主要差异也仅在于“因此”、“我们”、“我们知道”等过渡性词语的有无。

此外，王洪瑞和吴健珍这两位燕山大学的毕业生对于导师的描述都极为相似。在论文致谢部分，两位作者都称他们的指导教师有着“渊博的知识、敏锐的洞察力，富有创建(见)的学术思想”。在王洪瑞博士论文附录参考文献部分，列有数位燕山大学工学硕士的学位论文，但吴健珍的硕士学位论文并未出现。

篇（7）

记者昨天联系上了南京理工大学的相关工作人员，校方表示，目前周建伟博士毕业的事情经过机械学院的老师和他本人的沟通，已经圆满解决。学校承诺让周建伟在春节前毕业。这位工作人员说，并不存在导师不让周建伟毕业这回事，只是学生因为找到了工作后比较心急，要求立即答辩。学校的博士毕业也有一定的时间表安排，要按部就班地来。

记者随后联系到了周建伟的导师，这位博导还没有听完记者的问题，就在电话里咆哮着说：“我不想谈这个事情。”说完就挂了电话。记者还发了短信给这位博导，想听听他的说法，但直到记者发稿时，也没有收到他的任何回复。

读博只为逃避现实压力

据了解，周建伟从武汉理工大学本科毕业后，先在南京广州路上一家软件公司工作了五年，后因感到工作的压力太大，于是考上了南航车辆工程的研究生，3年研究生毕业后，周建伟又辗转到南理工的机械工程学院继续攻读车辆工程系的博士。

熟悉周建伟的同学说，周建伟的性格还算开朗，不像是那种想不开的人，平时大家聊天的时候，他聊过为什么要读博的想法。他说工作的压力比学习的压力要大得多，他本科毕业后每个月的工资近5000块钱，但他觉得在私营企业工作没有保障，5000多元的收入在付完房租、水电以及平常的应酬后所剩无几。

这位博士同学说，大家听了他的话后都觉得不能理解，博士的月收入连补贴加上导师发的工资，也就900左右，怎么能和5000元比呢？周建伟则有着这样的解释：900多块钱如果不谈恋爱自己开销也够了，博士毕业后如果能到高校里工作，除了工资之外，学校还会给安家费30万元，科研启动经费5到10万元，这些都包括在收入之内，比在软件公司工作压力小多了。读博士也是对现实工作压力的一种逃避吧。

博士就是替导师打工

篇（8）

 

1 引言

力传感器是目前广泛使用的传感器，在长期使用过程中，由于使用环境、本身结构的变化，需要对其进行标定，以此保证测量的精度。近年来，随着虚拟仪器技术的出现和发展，越来越多的技术人员开始基于该技术来开发自动化测量设备。博士论文，标定。虚拟仪器是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向[1]。而在众多的虚拟仪器开发平台中，美国国家仪器公司（NI）的LabVIEW应用最为广泛。本文主要介绍了基于LabVIEW的力传感器标定程序的设计。

2 标定的原理

所谓标定（或现场校准）[2]就是指用相对标准的量来确定测试系统电输出量与物理输入量之间的函数关系的过程。标定是测试中极其重要的一环。标定除了能够确定输入量和输出量之间的函数关系之外，还可以最大限度地消除测量系统中的系统误差。

传感器的校准采用静态的方法，即在静态标准条件下，采用一定标准等级（其精度等级为被较传感器的3~5倍）的校准设备，对传感器重复（不少于3次）进行全量程逐级加载和卸载测试，获得各次校准数据，以确定传感器的静态基本性能指标和精度的过程。为简化系统的设计，此处标准量采用砝码加载的方式获得。

3 系统组成

3.1硬件组成

系统的硬件组成如图1所示：

图1 系统硬件组成

由图可以看出，系统主要包括计算机、力传感器，数据采集卡、接线盒等。本系统中，力传感器采用电阻应变式压力传感器，四个应变片采用全桥的工作方式。数据采集卡采用NI公司的PCI-6221，该采集卡的主要参数如下：它具有16个模拟输入端口，2个模拟输出端口，24个数字输入输出端口，采样速率最高可达到250kS/s。接线盒采用NI公司的SC-2345，此接线盒直接与数据采集卡相连，接线盒上有SCC信号调理模块插座。SCC模块是NI公司提供的信号调理模块，其上面包含信号调理电路，可以将传感器处采集的信号转换成适合数据采集卡读取的信号。本系统所用的SCC模块为SCC-SG04，此模块适用于连接采用全桥工作方式的电阻应变式压力传感器。

3.2软件组成

本系统软件基于LabVIEW 8.2来开发。LabVIEW是一种图形化的编程语言。博士论文，标定。博士论文，标定。与其他开发工具不同，用LabVIEW编程的过程不是写代码，而是画“流程图”。这样可以使用户从烦琐的程序设计中解放出来，而将注意力集中在测量等物理问题本身。它主要针对各个领域的工程技术人员而设计，非计算机专业人员[1]。博士论文，标定。

因为所用的力传感器属于应变式电阻传感器，其电阻变化率与应变可以保持很好的线性关系，即输入与输出量之间呈线性关系，所以可以用一条直线对校准数据进行拟合。此直线就称为拟合直线，所求得的方程为拟合方程。图2所示为传感器标定程序的采样页面。

此程序采用LabVIEW的事件驱动编程技术进行编制的。事件[3]是对活动发生的异步通知。事件可以来自于用户界面、外部I/O或程序的其它部分。在LabVIEW中使用用户界面事件可使前面板用户操作与程序框图执行保持同步。事件允许用户每当执行某个特定操作时执行特定的事件处理分支。

图2 标定程序采样页面

图3 采样程序

直线拟合的方法[2]有很多种，比如最小二乘法、平均选点法、断点法等等。其中，最小二乘法精度比较高，此处利用它进行直线拟合。根据最小二乘法，假定是一组测量值，是相应的拟合值，mse为均方差，则拟合目标可以表达为，期望mse最小。

LabVIEW中的分析软件库提供了多种线性和非线性的曲线拟合算法，例如线性拟合、指数拟合、通用多项式拟合等等。本程序选择Linear Fit.Vi 来实现最小二乘法线性拟合。

标定子程序的工作流程如下：用户先通过多次采样，获得各个输入量对应的输出量，通过While循环的移位寄存器保存这些值。博士论文，标定。采样完成后，把这些值输入Linear Fit.Vi进行拟合，拟合的曲线在Graph控件中显示出来，同时该Vi自动求出方程y=ax+b中的斜率a和截距b，这样，输入输出量之间的函数关系就可以确定下来了，如图4所示。

图4 标定程序拟合前面板

4 小结

基于虚拟仪器的力传感器标定程序能够方便地对力传感器进行标定。博士论文，标定。该系统具有人机界面友好，灵活方便，自动化程度高等特点。

参考文献：

【1】.候国屏;王珅;叶齐鑫.LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计[M].清华大学出版社.2005

【2】.张迎新等.非电量测量技术基础[M].北京航空航天大学出版社，2001

篇（9）

 

丹麦Riso国家实验室研制的WAsP（Wind Atlas Analysisand Application Programs）软件是目前国际认可的进行测风数据处理、风能资源分析、风电场微观选址、风机及风场发电量计算、风机最优化布置通用软件。WAsP服务于风力气象和风力相关产业超过21年，成为基于PC的风力资源评估软件的标准。博士论文，风图谱。可以在Windows 98、Me、NT4、2000 and XP系统下工作，现在有100余个国家超过1500的用户在使用它。目前WAsP最新版本为9.0。

1 WAsP的原理

WAsP的原理有两个流程组成：一个流程是输入实测风数据，主要是指气象站或测风塔实测一年的风速、风向资料，在该数据中包括了障碍物、粗糙度、地形地貌等因素的影响，剔除以上各因素的影响就可以得到某一标况下的风的分布，即生成该地区的风图谱。风图谱给出了该标准状况下风速的概率分布，即韦布尔分布。另一个流程是研究风场中某特定点的风况特征，它以已有的风图谱为基础，考虑该点周围地形地貌、障碍物、地表粗糙度对风的影响，就可以得到该点的平均风速和平均风功率密度等风况特征。在具体应用中，实测数据可以是原始的观测数据，也可以是WAsP风观察气象工具所生成的风统计数据，还可以直接调用已有的该地区的风统计数据。障碍物、粗糙度、地形地貌都是通过输入相应的特征描述所生成的数学模型来进行计算的。

2WAsP的功能模块

2.1风观察数据的统计分析

该模块对气象站或测风塔实测的数据进行分析，得到风数据统计表，该统计表给出了各扇区和全年风速的风频分布。在WAsP9.0中可由OWC向导输入原始数据生成OWC文件。

2.2风功率密度分布图的生成

以风数据统计表为基础，剔除障碍物、地表粗糙度及地形地貌对风的影响，通过计算得到某一标况下的风的分布，即风图谱。

2.3风气候评估

以已有的风图谱为基础，考虑某点周围障碍物、地表粗糙度及地形对风的影响，就可以估算出该点的平均风速和风功率密度等风况特征。

2.4风力发电机组年发电量的计算

在初选机型确定后，根据厂家提供的风力发电机组功率曲线或由厂家提供参数，由WAsP生成的风力发电机组的功率曲线，结合风况估算得出的风况特征，就可以计算出风力发电机组在该点的理论年发电量。

2.5风电场的年总发电量。

结合风力发电机组的布置方案，考虑到各风力发电机组之间的影响，可以计算出风电场的年总发电量。

3风图谱计算的基础数据

3.1实测风资源数据：即原始的按时间序列的风速风向数据，应至少提供一年以上的数据。主要为风速风向每1h或3h的统计值。WAsP将风向数据归类划分到0-360°内的12各风向扇区内,每一扇区为30°，0-30°为第一扇区，以此类推，采用国际上通用的“bin”统计法将风速数据归类划分到相应扇区0-17m/s的风速段，每一风速段为1bin，0-1m/s为第一风速段，以此类推。根据需要，也可以将风向扇区划分为16个。

3.2取得风资源数据的地点及设备距地面高度：主要是指实测点的经度、纬度、当地标准气压、温度及海拔高度。

3.31：5000的电子地图：有两种方式调入，一种是由WAsP的地图编辑器编辑而形成的地图，另一种方式是通过地图转换工具转换成WAsP可以识别的电子地图。

3.4现场粗糙程度的描述

以粗糙长度（指风随高度为对数变化时平均风速为零处的高度）描述粗糙程度。

粗糙度0级(Z=0.0002)：光滑的水面和冰面。如海面、湖面等

粗糙度1级(Z=0.003) ：非常开阔平坦的区域，阻风物很少。如戈壁、草原等

粗糙度2级(Z=0.10) ：有少量的树木及分散的建筑。如有少量树木的农场等。

粗糙度3级(Z=0.40) ：有大量的树木及建筑。如林地、城区等。博士论文，风图谱。

3.5现场障碍物的描述

地面障碍物如建筑物、防风带等对风速、风向产生的衰减影响与障碍物到测风点的距离以及障碍物和测风点的高度有密切关系；WasP通过极坐标的方式来描述障碍物，为便于计算，一般将障碍物近似为具有一定长度、宽度和高度的矩形来考虑。计算中要考虑：障碍物到场地某参考点（可以是测风点，也可以是风力发电机组安装地址）的距离及方位；障碍物相对参考点的高度；障碍物的宽度；障碍物的孔隙度等。障碍物实度越大，则孔隙度就越大；反之，障碍物实度越小，孔隙度就越小。

4风图谱的生成过程

以一个名为“guazhou”的工程为例来说明怎样生成一个风图谱。

1.启动WAsP9.0

WAsP9.0的界面分为四个区，左边有两个窗口，上面的窗口是工作空间（workspace）窗口，下面的是文件库（library）窗口，最上面的是菜单和工具窗口，右面的窗口为编辑/显示，工作空间窗口是一个工程所有文件的集成窗口，该工程可能包括几个风电场。博士论文，风图谱。

2.点击file菜单选择new workspace，在子目录“project1”点击右键选择“rename”输入文件名为“guazhou”。

3.在“guazhou”WAsP project上点击右键选择insert from file载入“guazhou” map 文件。博士论文，风图谱。

4.在“guazhou” Project目录上点击右键，选择菜单“insert new atlas”同3步骤改名为“guazhou”。

5.在“guazhou” wind atlas上点击右键选择insert new Met station命名为“guazhou 1”，此时会出现“guazhou1“子目录，双击该子目录，在对话框中输入气象站坐标值。博士论文，风图谱。

6.在“guazhou1” Met station点击右键选择选择菜单“insert new file调入“guazhou” observed wind climate文件。博士论文，风图谱。

7.同步骤6调入“guazhou” Obstacle和“guazhou” Roughness文件。

8.在 “guazhou1” Met station目录上点击右键，选择菜单Calculate the wind atlas

当计算结束，“guazhou1” Met station上的红色圆圈将会消失，此时双击“guazhou” wind atlas目录，在编辑/显示窗口将出现风图谱的计算结果图表。

5 结束语

本文介绍了风电场风能资源分析软件WAsP9.0的原理、WasP的功能模块、风图谱计算的基础数据，并以一个实例说明了风图谱的生成过程。WAsP9.0版本界面操作直观，文件管理全面，使风电场的风能资源评估和风电场设计工作变得更为快捷。

参考文献

[1]戎晓洪.风电场风能分析计算软件7版（WAsP7.0）介绍[J].广东气象，2004,2.

[2]孙唯宓，周力炜．浅论WAsP软件在近海风力资源预测上的应用[J]．能源与环境，2008，2.

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算子的原理与实现

1.1 Harris算子的原理

Harris算子的思想是计算像素所在位置的梯度构成自相关矩阵M，由M阵的特征值的大小来检测角点,如果像素所在位置有两个方向梯度的绝对值都比较大,就判定此像素点为角点。由于Harris 算子的公式只涉及图像的一阶导数，所以该算子计算较为简单、复杂度适中，是一种简单而又稳定的算法。Harris算子的计算公式如下所示，式(1) 中, gx 为x 方向的梯度, gy 为y 方向的梯度, G( s ) 为高斯模板。式(2) 中, det 为矩阵的行列式,tr 为矩阵的直迹, k为默认常数。

而在实际操作中可以将计算兴趣值的(2)式改为I = det( M)/ ( tr(M) +ε)。其中ε为任意小的正数, 该角点响应函数与(2)式相比,避免了k 的选取,减少了k 选择的随机性。博士论文，Harris算子。

1.2 Harris算子的实现

Harris 算子主要有以下特点[2]: ①算法简单:Harris算子中只需对原始图像进行灰度的一阶差分以及对梯度值进行高斯滤波,操作简单。②提取的点特征均匀而且合理:Harris 算子对图像中的每个点都计算其兴趣值,然后在邻域中选择最优点。在图像纹理信息丰富的域,Harris 算子可以提取出大量有用的特征点,而在图像中纹理信息少的区域,提取的特征点则较少。博士论文，Harris算子。③可以定量的提取特征点:Harris 算子最后一步是对所有的局部极值点进行排序,可以根据需要提取一定数量的最优点。④Harris 角点检测在对角点度量执行非极大值抑制,确定局部极大值时,角点提取的效果完全依赖于单阈值的设定。⑤Harris 角点检测虽然采用了可调窗口的高斯平滑函数,但高斯窗口的大小实际应用中难以确定。博士论文，Harris算子。如果选用较小窗口的高斯平滑函数,则会因为噪声的干扰导致众多伪角点的出现;如果用较大窗口的高斯平滑函数,则会因为卷积的圆角效应使得角点的位置产生偏移。

2 对Harris算法的改进

Harris算子提取角点的效果较为稳定，且较为简单，但是精度相对较低，由于图像色调、噪声等因素的影响，会出现提取出伪角点或提取出的特征点为与实际位置发生偏移等现象，而摄影测量中的Forstner算子定位精度较高；结合Harris算子与Forstner算子的特点，可以首先采用Harris算子提取一点数量的初选点，然后采用Forstner算子以初选点为窗口中心，精确计算特征点的位置。

2.1Forstner算子

Forstner算子的思想是通过Robert梯度对一幅影像上N*N大小的图像窗口滤波，计算出窗口中心像素的灰度协方差矩阵，在影像中寻找具有尽可能小而接近圆的误差椭圆的点做为特征点被提取出来。Forstner算子的计算公式如下，其中fx，fy分别为确定的N*N大小的图

像窗口中各像素在45°和135°方向的Robert梯度[3]；

计算每个窗口的兴趣值q和w。

当q>Tq，且w>Tw时，将该像元定为待选点。博士论文，Harris算子。阈值Tq和Tw为经验值，其中Tq取值范围为0.5至0.75，Tw可以选取0.5至1.5之间一常数与w的平均值的乘积，或者w的中值与5的乘积。博士论文，Harris算子。

2.2 改进算法

改进算法的原理是: 首先对一幅图像采用高斯模板方差为0.7的Harris算子，提取一定量的初选点,这些初选点都是在图像的局部范围内的最优特征点,精度能达到一个像素。将由Harris算子提取出的分布比较均匀的待选特征点做为最佳窗口的中心点,采用Forstner算子对窗口内进行加权中心化操作,精确定位特征点的位置,将精度提高到子像素级别。博士论文，Harris算子。在Visual C++ 6.0平台上实现如上算法，可以观察到，单纯使用Harris算子提取到特征点会出现点位偏移或提取出伪角点的问题，在Harris算子的基础上在进行Forstner算子后的结果精度更高，特征点位更精确。

3 结束语

Harris算子是一种稳定、简便的特征点提取算子，在实际操作中有广泛的应用。但由于Harris算子只能达到一个像素的精度，所以结合Forstner算子高定位精度的特点，将这两种算子结合起来进行点特征提取，可以使提取到的特征点的精度进一步提高。

参考文献

[1]SmithAM,BradyJM.SUSAN.ANewApproachtoLowLevelImageProcessing[J].InternationalJournalofComputerVision，1997,23(1):45-78.

[2]谢东海,詹总谦,江万寿.改进Harris算子用于点特征的精确定位[J].测绘信息与工程，2003.4,28（2）：22-23.