运行参数设置范文（精选8篇）
运行参数设置 第1篇
设置ACS400系列变频器参数之前必须正确的连接变频器, 这些连线包括三相电源的输入、变频电源负载、控制端X1、RS485端子 (如果需要的话) 的连接及相关跳线J1、J2的设置。在保证硬件连接正确和变频器正常供电的情况下方可进行参数设置。
控制端子X1各引脚功能见表1。
2 PID参数设置操作
外部连线连接完毕, 确认无误后, 将ACS-100PAN与变频器连接, 开启变频器电源。初次通电时, 变频器处于外部控制方式 (远程控制, 显示屏显示REM) , 信号来自端子X1。当ACS400处于内部控制时 (本地控制, 显示LOC) , 有操作盘控制。
按LOC/REM键, 直到显示LOCAL CONTROL或LOCAL, KEEP RUN, 系统进入内部控制。
首先设置启动数据 (99 START-UP DATA) , 在输出显示模式下 (显示OUTPUT, 如不在此模式, 可按MENU进入此模式) , 按MENU键进入菜单, 此时屏幕显示:01 OPERATION DATA, 按▲▼键直到显示:99 START-UP DATA, 按ENTER进入参数设定模式, 显示:
9901 LANGUAGE
ENGLISH
如果显示的不是ENGLISH, 例如显示GERMAN, 则按ENTER使显示的GERMAN字符处于闪烁状态, 按▲或▼更改, 直到显示ENGLISH, 然后按ENTER保存修改。
采取同样的方式设置表2参数值。
起动参数设置好后, 即可按表3设置PID控制参数。
上述PID控制参数设置完成后, 变频器即可进入PID运行模式。此模式广泛用于变频恒压供水系统中。PID运行中的P、I、D三个参数由ABB预先预置与变频器中, 不可更改。
CAD部分“参数设置命令” 第2篇
CAD软件是设计人员工作必备软件，合理高效的使用软件是提高设计效率的很好的办法，熟悉了软件的参数设置命令才是王道。
经常由于参数设置的更改使使用过程中遇到些麻烦，下面是整理的一些常用参数的设置共享，希望对大家有用。
1、makebak：备份文件保存。On为保存，off为不保存。
2、fillmode：pline、填充空心与否。On为空心，off为实心。
3、filedia：打开保存文件的对话框。On为出现，off为不出现。
4、viewres：圆显示的圆滑度。数值越大越平滑。但是会影响绘图速度。
5、startup：启动时显示启动对话框。On为显示，off为不显示。
6、dimaso：标注箭头和文字的关联性。On为关联，off为散开。
7、pickauto：选择对象方面是否可以框选。On为不可以框选只能用鼠标点取，off是可以，
8、attdisp：属性块定义显示。On显示，off关闭。
9、acisoutver：控制使用 ACISOUT 命令创建的 SAT 文件的 ACIS 版本。 ACISOUT 支持的值只有 15 到 18、20、21、30、31、40、50、60 和 70。
10、angbase：将相对于当前 UCS 的基准角设置为 0。
11、angdir：设置正角度的方向。 从相对于当前 UCS 方向的 0 角度测量角度值。On为顺时针，off为逆时针。(ACAD中是按照0.1划分。0为逆时针，1为顺时针)
12、aperture：以像素为单位设置对象捕捉靶框的显示尺寸。 输入值(1 至 50)。 数值越高，靶框越大。 也可以更改“选项”对话框的“草图”选项卡上的此设置。APERTURE 控制对象捕捉靶框，而不是“选择对象”提示下显示的拾取框。 对象选择拾取框由 PICKBOX 系统变量控制。
呼吸机常用参数的设置 第3篇
随着医学科技的进步,呼吸机的发展经历了从简易的机械控制到全电脑控制的智能化的过程。作为生命支持和呼吸治疗的有效手段,呼吸机所能控制和监测的项目越来越多,已广泛应用于临床各个领域,现代呼吸机也已成为ICU、急诊科、呼吸科的常用设备。但对于机器的合理使用,对临床科室来讲是一困难的问题,随着上呼吸机的病人日益增多,对一些并非很专业的医护人员来说,操控它们已变得有些困难和力不从心。很多让人心烦意乱的报警让医护人员手脚忙乱,但很多并不是由机器本身故障原因所引起的,而是由于参数设置的不合理造成的。现以美国纽邦E-200呼吸机为例,阐述一下各个常用参数的调节方法。
1 氧浓度的参数设置
呼吸机吸入氧浓度的设置,不但要考虑到高浓度氧对肺的损伤情况,还要考虑气道和肺泡压力过高对肺的损失,一般要求氧浓度设置在40%~60%,,同时使动脉氧饱和度大于
88%~90%。
2 通气频率的参数设置
呼吸机机械通气频率对于成人一般设置在(10~20)次分,但同时要考虑到通气模式、潮气量的大小、死腔率、代谢率、病人的自主呼吸能力等因素。在病人没有自主呼吸或者自主呼吸很微弱的时候,就需要采用控制通气模式,此时的呼吸频率应设置在(12~18)次/分。
3 潮气量的设置
在容量控制模式时,潮气量设置的目的是为了保证有足够的通气,并使病人呼吸时做最少的功,以使其较为舒服,同时还应考虑气道阻力、胸肺顺应性,呼吸管道的可压缩容积、通气功能和氧合状态等因素,一般成人潮气量的设置为(8~12)ml/kg×病人体重(kg)。在压力控制通气模式时,潮气量的大小主要取决于预设的压力水平、病人的吸气力度和气道阻力。
4 呼吸比的设置
在机械通气模式时,呼吸比的设置要考虑机械通气对患者血流动力学的影响、自主呼吸水平、氧合状态等因素。存在自主呼吸的病人,在呼吸机惊醒辅助呼吸时,呼吸机的送气应与病人的吸气相配合,以保证两者的同步,呼吸比I∶E一般设置在1∶1.5~1:2.5之间,小儿设置在1∶1.5左右,老年人设置在1∶2.5左右。当I:E设置在1:1时吸气时间超过呼吸周期的50%会出现LT.TOO LONG报警,呼吸机会自动的强制保持在1∶1的水平上。当I∶E设置在3∶1时,吸气时间超过呼吸周期的75%会出现IT.TOO LONG报警,呼吸机会自动强制保持在3∶1的水平上。
5 触发灵敏度的设置
呼吸机的触发机制有压力触发和流量触发两种。而纽邦呼吸机E-200只有压力触发。由于呼吸机本身和呼吸管道产生的附加阻力,因此为了减少病人额外作功,应将触发灵敏度设置在较为敏感的水平上,但也不能设置的过于敏感,气道内微小的压力和流量改变就可能引起自动触发,反而令病人不舒服。在自主呼吸时,触发水平越接近0灵敏度越高,触发水平越负灵敏度越低,成人触发值一般设置在最小为-1cm H2O,小儿最小0.5cm H2O,不能再向0靠近。
6 呼气末正压的设置
应用呼气末正压(PEEP)的目的主要有:增加肺泡内压和功能残气量,提高平均气道压力,有利于氧向血液内扩散以增加氧合。对容量和血管外肺水的肺内分布产生有利的影响,使萎缩的肺泡复张并在呼气末保持肺泡的开放,增加肺的顺应性以减少呼吸功。但是呼气末正压也可能引起胸腔内压的升高,从而导致静脉回流减少,减少了回心血量和心输出量,也就减少了重要脏器的血流灌注,增加中心静脉压和颅内压。因此呼气末正压的设置理论上应该选择最佳的呼气末正压,但是临床的应用比较困难,目前还没有一个标准的尺度,主要靠临床医生对病情的正确评估。
7 其他特殊的功能
(1)PSV(压力支持)在自主呼吸的条件下,每次吸气都接受一定程度的压力支持。这是一种辅助通气功能,病人本身独立控制呼吸频率和吸气时间。病人先触发通气,呼吸机在呼气时给病人一定的正压支持用以减少病人的吸气做功,有利于病人呼吸肌功能的恢复,是撤离呼吸机的一种手段。一般情况下PSV设置在(5cm~20cm)H2O,同时也适用于小儿。
⑵叹息功能(SIGH)此功能是当病人长时间使用机械通气时,使用SIGH模式定期对病人进行一次扩肺,此时每100次呼吸,机器会自动加一次深呼吸,该次通气量是设定潮气量的1.5倍,吸气时间是设定吸气时间的1.5倍。以改善气体交换,防止通气/血流比值失调,防止肺不张。
⑶分钟指令性通气(MMV)该功能保证每分钟通气量,如果SPONT的每分钟通气量低于设定量,不足的气量则由呼吸机供给;SPONT的每分钟通气量大于或等于设定量,呼吸机则自动停止供气。该功能比较适用于自主呼吸不稳定的病人。
(4)CPAP(持续气道内正压通气)其作用类似于PEEP在自主呼吸的前提下,整个呼吸周期内人为地施加一定程度的气道内正压,可防止和逆转气道内肺泡的萎陷,使胸内压增加,病人吸气省力舒服。
(5)PSV(压力支持)一种辅助性通气压力功能,在自主呼吸的条件下,每次吸气都接受一定程度的压力支持,以减少病人的吸气做功,使呼吸频率减慢,是撤离呼吸机的一种有效手段。
(6)BIPAP(双水平气道内正压)病人在不同高低的正压水平自主呼吸,可以调节两个压力水平和时间,气流速度可变,可视为PSV+CPAP+PEEP。
(7)左右肺分别通气(Haster/Slave)在临床上对左右肺大小不同的病人,如部分肺切除或者一侧有严重肺大泡等病人常要进行双侧肺分别通气,也叫分隔肺通气(需借助双腔插管)。用Master/Slave专用线将两台呼吸机连接3秒种后,这样主、副机同步换气工作开始,专用线缆的主机端连接主机,副机端连接副机,无论哪一台做主机,另一台自动成为副机。
(8)(BUV)呼吸机替代通气在呼吸机工作的时候,如果自检系统发现系统性错误或者电源电压低于额定值,则机器会自动转换为BUV,在转为呼吸机替代通气时,呼吸机自动按所设定的条件进行通气。
(9)(SVO)安全活瓣打开电源中断或者呼吸机发现有错误的时候,安全活瓣会自动的打开,病人仍可呼吸空气。
(10)(NEBLU IZER)雾化器雾化器只有在VCV模式时工作,经过雾化的气体以6L/min的流速从雾化瓶喷入管道。在雾化器工作的时候,由主气道输送到病人的流量减少,减少的量恰好等于从雾化管道送出的气体量,因此实际的潮气量维持恒定不变。
(11)(MANUAL)手控呼吸在VCV时使用该功能可输送设定的潮气量,而在PCV时则按设定的气道平台压输送相应的气体量。但是同时也要注意,在进行该操作时,低压报警是不工作的,按压此键过久(>3.8s)会停止继续工作,当松开后才可开始下一次动作。
以上基本就是E-200纽邦呼吸机在操作中需要选择和设置的基本参数。对于工程技术人员来说只要充分了解呼吸机的基本工作原理,各种设置的含义和范围,就能掌握基本操作,以便能够正确的使用呼吸机。
摘要：本文就呼吸机使用中经常遇到的参数设置问题进行了阐述,为了使工程技术人员,医护人员,对呼吸机有比较全面的了解,以便更好地发挥机器效能和使用效率。
关键词：呼吸机,参数设置,氧浓度,呼吸比
参考文献
[1]吴新义,石庆林.常用医疗仪器原理与维修[M].北京:北京人民军医出版社,1998.
[2]王国宏.呼吸机的安全性能检查[J].医疗设备信息,2004(9):48.
[3]周明山.加强呼吸机的临床应用与管理[J].医疗设备信息,2006(3):74.
浅谈变频器的参数设置 第4篇
近十年来,随着电子技术、控制理论等高科技产业的发展,特别是矢量控制技术的应用,使得交流变频器技术逐步具备了宽调速范围、高稳速精度、快动态响应快,以及在四象限作可逆运行等良好技术性能。变频器应用到工业生产的各个领域。而变频器参数的设置对于生延长产机械的寿命、高效节能等有很大好处。下面以西门子变频器为例简单说明以下参数设置。
2 变频器控制方式的选择
变频器控制方式的选择,由负荷的力矩特性所决定,电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定:
式中:P-电动机功率(KW)
T-转矩(N.m)
n-转速(r/min)
转矩T与转矩n的关系根据负载类型可分为3种:
(1)即使速度变化转矩不大变化的转矩负载,此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。
(2)随着转速的降低,转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液压泵等。
转速越高,转矩越小的恒功率负载。此类负载如轧机、卷取机等。变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制、抛物线特性v/f控制方式。将变频器参数P1300设为0,变频器工作于线性v/f控制方式,将使调速时的磁通与磁通电流基本不变。
将p1300设为2,变频器工作于抛物线特性v/f控制方式,这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率N近似地与转速n的3次方成正比。其转矩M近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载,如果变频器v/f特性关系,则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩,从而造成功率因数和功率严重下降。
为了适应这种负载的需要,使电压随着频率的减小以平方关系减小,从而减小电机的磁通和磁通电流,使功率因数保持在适当的范围内。
可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值。具有启动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题,适用于大启动转矩的调速对象。变频器v/f控制方式驱动电机时,在某些频率段,电机的电流、转矩发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现电流保护,使得电机不能正常启动,在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点,在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度,当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。从p1091可以设定4个不同的跳转点,设置p1101确定跳转频带。有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩,用可编程的v/f控制应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f特性频率坐标。参数p1300设置为20,变频器工作与矢量控制。这种控制相对完善,调速范围宽,低速范围起动力矩高,精度高达0.01%响应很快,高精度调速都采用SVPWM矢量控制方式。参数p1300设置为22,变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前国际上最先进的控制方式,其他方式是模拟直流电动机的参数,进行保角变换而进行调节控制的,矢量控制是直接取交流电动机参数进行控制,控制简单,精确度高。
在使用快速调试用变频器驱动电机前,必须进行快速调试。参数p0010设为1、p3900设为1,变频器进行快速调试,快速调试完成后进行必要电动机数据的计算,并将其它所有的参数恢复到它们的缺省设置值。在矢量或转矩控制方式下,为了正确地实现控制,非常重要的一点是,必须正确地向变频器输入电动机处于常温进行。当使能(p1910)时,会产生一个报警信号A0541,给予警告,在接着发出ON命令时,立即开始电机参数的自动检测。
3 加减速时间
加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间,减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。加速时间和减速时间选择的合理与否对电机的起动、停止运行及调速系统的响应速度都有重大影响。加速时间设置的约束是将电流限制在过电流范围内,不应使过电流保护装置动作。电机在减速运行期间,变频器处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能转换为电能并通过逆变器将电能回馈到直流侧。回馈的电能将导致中间回路的储能电容器两端电压升高,因此,减速时间的约束是防止直流回路电压过高。
加速时间:ta=(JM+JL)n/9.56/TMA-TL)
减速时间:tb=(JM+JL)n/9.56/TMB-TL)
式中:JM-电机的惯量
JL-负载惯量
n-额定转速
TMA-电机驱动转矩
TMB-电机制动转矩
TL-负载转矩
加速时间可根据公式算出来,也可以用实验方法进行设置。首先,使拖动系统以额定转速运行,然后切断电源,使拖动系统处于自由制动状态,用秒表计算其转速从额定转速下降到停止所需要的时间。加减速时间可按自由制动时间的1/2-1/3进行预置。通过起、停电动机观察有无电流、过电压报警,调整加减速时间设定值,以运转中不发生报警为原则,重复操作几次,变可确定最佳加减时间。
4 转动惯量设置
电机与负载转动惯量的设置往往被忽略,认为加减速时间的正确设置可保证系统正常工作。其实,z转动惯量设置不当会使系统振荡,调速精度也会受到影响。转动惯量公式:J=T/dw/dt电机与负载转动惯量的获得方法是一样,让变频器工作在和合适值,5-10HZ,分别让电机空载和带载运行,读出参数ro333额定转矩和r0345电动机的起动时间,再将变频器工作频率换算成对应的角速度,代入公式,计算出电机与负载转动惯量。设置参数P0341(电动机的惯量)与p0342(驱动装置总惯量/电动机惯量的比值),这样变频器就能更好的调速。
结束语
变频器的品牌愈来愈多,功能也不断完善和加强。如何正确地设置参数,对于变频器正确使用和发挥最佳性能十分重要。
参考文献
[1]SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制.三相交流传动系统电压源型变频器样本西门子电气传动有限公司.2003.
论数控机床参数设置与日常维护 第5篇
关键词：数控机床,参数设置,日常维护
科学技术的发展进步促使社会对于机械产品的需求越来越大, 要求也越来越高。传统的加工设备已经不适用这种发展的需求, 因此数控机床的产生是必然的, 它在提高机械的生产效率和精度方面具有重要作用, 可以实现制造的自动化。
1 数控机床的组成和工作原理
1.1 数控机床的组成
数控机床是机电一体化的典型产品, 它是集机床、计算机、电动机等技术为一体的自动化设备, 基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、反馈装置和机床主体。但是由于数控机床的种类太多, 只要符合含有控制器、床身本体等, 都可以称为广义的数控机床。
1.2 数控机床的工作原理
数控机床是数字控制机床的简称, 是一类装有程序控制系统的自动化机床设备, 数控装置内的计算机对以数字和字符编码方式所记录的信息进行一系列的处理后, 通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具以及工件的夹紧和松开, 冷却、润滑泵的开与关, 使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序的顺序、轨迹和参数进行工作, 从而加工出符合图纸要求的零件。
2 数控机床的参数设置
2.1 数控机床参数的概念及分类
参数也被称为机床数据, 是对机床功能、轴运动控制驱动类型显示设定等进行定义的一系列数据, 是CNC与机床组合在一起之后为了最大限度地发挥CNC机床的功能而设置的数值, 是经过一系列试验调整而获得的重要数据。
无论是哪种型号的CNC系统都有大量的参数, 分类方式也很多, 现就两种主要的分类方式进行研究。按照参数的表示形式分为三类:状态型参数, 它是指每项参数的八位二进制数位中, 每一位都表示了一种独立的状态或者是某种功能的有无;比率型参数, 是指某项参数设置的某几位所表示的数值都是某种参量的比例系数;真实值参数, 表示的是某项参数是直接表示系统某个参数的真实值。按照参数本身的性质分为两类:普通型参数, 凡是在CNC制造厂家提供的资料上有详细的介绍参数的均可视为普通型参数;秘密级参数是指数控系统的生产厂家在各类公开发行的资料所提供的参数说明中, 均有一些参数不做介绍, 只是在随机床所附带的参数表中有初始的设定值。
2.2 数控机床的参数设置
参数的显示:首先按功能键system;选择参数软键, 使用翻页键或者光标键;或使用检索, 输入参数号码, 然后按检索键。参数的修改:选择MDI方式或急停;打开参数写保护, 首先按功能键offset/setting键, 按软键setting键, 修改第一页的写保护;按system、参数、找到期望修改的参数号;修改完毕后将写保护设为0。
3 数控机床的日常维护
3.1 数控机床日常维护的内容与要求
数控机床的维护包含日常点检、月点检和年点检三项, 日常点检包括对空气压力、油位高低、各滑动部位的润滑、各安全设置的信号的点检、还有对污物的清除和上油防锈保护;月点检包括对各轴承部位的发热检查、齿轮加油脂润滑和滤网的清理;年点检包括对机床精度的检查、皮带的松紧检查和各易损部位的检查或者交换。
对数控机床的维护要严格遵循操作规程执行, 这既是保证操作人员人身安全的重要措施之一, 也是保证设备安全和产品使用质量的重要措施, 使用过程中应该尽可能提高数控机床的开动率, 机床在使用过程中不可避免地会出现一些故障, 此时操作者一定要保持冷静, 切不可盲目处理。除了对数控机床进行日常的维护管理外, 还要制定并且严格执行数控机床管理的规章制度。
3.2 机械结构的维护
主轴部件的维护首先要熟悉数控机床主传动链的结构、性能参数, 严禁超性能使用;当主传动链出现不正常现象时, 应该立即停机排除故障;操作者应该密切注意观察主轴箱的温度, 检查主轴润滑恒温油箱, 调节好温度范围, 确保油量充足;使用带传送的主轴系统, 需要定期的观察调整主轴驱动皮带的松紧程度, 防止因皮带打滑造成的丢转现象;机床清洁的操作步骤是使用小毛刷清理铁屑, 清扫机床时, 应该从高到低, 由外向内, 擦拭机床时, 应该用干燥的棉纱或者纱布, 擦拭机床时, 应该先擦拭油漆面再到油污面。滚珠丝杠螺母副的维护:支承轴承的定期检查、轴向间隙的调整、滚珠丝杠螺母副的润滑、滚珠丝杠螺母副的保护。导轨副的维护:首先进行间隙的调整, 包括压板调整间隙、镶条调整间隙和压板镶条调整间隙;滚珠导轨副的预紧, 包括过盈配合法和调整法;导轨的润滑;导轨的防护。刀库和换刀装置的维护:严禁把超重和超长的刀具装入刀库中, 顺序选刀方式必须注意刀具放置在刀库上的顺序要正确, 用手动方式往刀库上装刀时, 要确保装到位、装牢靠, 检查刀座上的锁紧是否可靠, 经常检查刀库的回零位置是否正确, 及时进行调整, 否则会影响换刀动作, 平时注意保持刀具刀柄和刀套的清洁工作。液压及气压传动系统的维护, 包括对液压及气压传动系统的点检和维护。
3.3 电气控制系统的维护
电气控制系统包括输入和输出装置、数控系统、伺服系统、机床电器柜及操作面板等。对电气控制系统的维护主要从以下几点进行, 对直流电动机定期的进行电刷和换向器的检查、清洗和更换;定期检查电气部件, 检查插头、插座、电缆、继电器的触点是否接触良好, 检查印制电路板是否干净;数控机床不宜长期封存不用, 购买来的数控机床应该充分利用起来, 尽可能提高机床的使用效率, 数控机床长期不使用时要定期的通电, 并进行机床功能试验程序的完整运行;定期更换存储器用电池, 一般情况下, 即使电池没有失效, 也应该每年更换一次, 以确保系统的正常运行。
3.4 数控系统的维护
数控系统主要由控制系统、伺服系统和位置丈量系统组成, 对数控系统进行维护保养时, 要严格制订并且执行数控系统的日常维护的规章制度;平时应该尽量少开数控柜柜门和强电柜柜门;定时的清理数控装置的散热透风系统, 防止数控装置过热的现象发生;定期检查和更换直流电机电刷, 数控车床、数控铣床和加工中心等应该每年检查一次;对控制系统的输进装置中的磁头和输出装置要进行定期的维护;经常监视控制装置用的电网电压;存储器用电池要进行定期的检查和更换, 一般采用的是锂电池或者可充电的镍镉电池, 当电池的电压下降到一定数值时, 会造成数据的丢失, 因此要定期的检查电池电压, 更换电池工作一般要在数控系统通电的状态下进行, 这样才不会造成存储参数的丢失, 数据若是不慎丢失, 在更换电池后, 需要重新输进参数;普通继电接触器控制系统的维护主要是如何采取措施防止强电柜中的接触器、继电器的强电磁干扰, 一定要对这些电磁干扰采取措施, 予以消除。
4 结束语
数控机床的参数是非常重要的, 了解和掌握参数可以更好的发挥机床的性能, 同时也会给软件维修提供很大的帮助, 参数设置是数控机床装调和维修中必不可少的一项工作, 它对于提高数控机床加工的精度具有重要作用, 同时数控维修与日常维护技术在数控机床进步中也是不可缺少的。
参考文献
[1]杜鹏.数控机床参考点建立机理及其故障诊断[J].科技信息 (科学教研) .2008. (18) .
[2]王刚.数控机床调试、使用与维护.北京:化学工业出版社.2006. (02) .
在MP4格式中转换软件设置参数 第6篇
不同的MP4播放器能够支持的视频格式也不一样。大多数产品都能支持MPEG-4、AVI、ASF、WMV等多种格式的视频文件,当然许多也能支持MP3、WMA等格式的音频文件。但实际上,大多数产品对这些格式并不是完全支持,就拿AVI格式来说,这只是一个笼统的概念,AVI包括DIVX、XVID等多种格式,很多MP4播放器对这些格式的支持并不好。即便是在支持范围内的格式文件,MP4播放器也不一定能播放出来,如分辨率的问题。许多MP4播放器对各种分辨率的兼容性并不好,碰到一些和机器默认分辨率不同的文件时,这些MP4播放器便不能正常播放。许多拥有MP4产品的朋友经常会遇到这样的情况,网上下载的视频,在MP4播放器中放不出来,或者只有声音没有图像等。许多MP4产品的分辨率兼容性并不好,需要软件转换才能实现正常的播放,这也制约了MP4播放器的发展。
2 视频参数设置
2.1 视频和音频转换时常见的参数
视频参数:
播放时间;比特率;画面宽度;画面高度;画面比例;帧频率;
音频参数:
播放时间;比特率;声道数;采样位数;采样率(采样频率)
2.2 参数设置对视频转换的影响
就播放时间而言,视频和音频基本是一样的,如果不一样,源视频文件就是画面和声音不同步,属于有问题的视频。
视频和音频都有一个比特率,这个比特率就差不多是表示视频文件里面的画面和声音的质量了,简单点说,就是比特率越大,画面和声音越好,视频文件质量越高。
对于音频来说比特率越高,越能细致地反映乐曲的轻响变化。20比特就可以产生1048576个等级,表现交响乐这类动态十分大的音乐已经没有什么问题了。转换设置的时候设置的视频和视频比特率也是这样,设置越大,转换后的3GP/MP4文件越大。(一般设置为:视频是256K--750K之间,音频是16K--256K之间,这个都是按自己需要设置的,需要高质量的画面和音乐就设置大一些,反之就设置小一些。
视频文件的画面高度和宽度会因源视频文件不同而不同,所以视频转换的时候先看源视频文件的画面高宽度,再设置需要得到转换后的手机视频文件分辨率(也就是画面的高宽度)--这个设置一般根据视频播放设备的分辨率设置,推荐按最大的设置,这样在视频播放设备上面看视频就会更清晰。(一般设置是160*128/176*144/320*240,176*144几乎是所有视频手机、MP4、PSP都能播放的分辨率了,当然如果是在电脑上播放,就应该设置更高的分辨率)。
视频帧频率就是影像的帧数,每一秒出来多少个画面。这个是非常重要的数据。在转换手机视频的时候其他设置可以按自己要求设置,这个就只能按源视频文件的参数设置。
视频画面比列,目前基本所有的影像文件就4:3和16:9两个比列。但是,因为基本所有手机都是按4:3的比例来播放的,所以转换设置都是4:3,(这样的坏处是有部分16:9的视频画面会被挤压,这就需要选择一个好的手机视频转换软件了--好的视频转换软件会替16:9的视频画面加上黑色的横条,在不破坏视频画面的同时将视频文件转换成4:3的画面。
音频声道有两个,一个双声道,一个单声道。其实用来衡量声音波动变化的一个参数,也就是声卡的分辨率或可以理解为声卡处理声音的解析度。它的数值越大,分辨率也就越高,录制和回放的声音就越真实。而声卡的位是指声卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数,声卡的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。常见的声卡主要有8位和16位两种,如今市面上所有的主流产品都是16位及以上的声卡。需要好的视听效果就设置2声道,对音乐不怎么在乎的就开单声道吧。推荐大家在转换视频时设置2声道,是因为1声道效果不太好。如果有的朋友的手机内存卡小,并且需要转换的是电影文件观看,推荐用单声道,但降低音质。
3 GP/MP4文件的质量
音频采样率是N个重要的参数。基本就是以下几个固定的数值:8000/11025/16000/22050/24000/32000/44100/48000,源视频文件里的音频是多少采样率,那么在转换软件的转换设置时就得按原数值设置(比如22020的不能设置为44100,否则会出现转换后的3GP/MP4文件无法在手机上面播放)。下面介绍一款视频软换软件(格式工厂)的使用设置。
4 格式工厂245[2]
4.1 加工
格式工厂软件可以说含概了所用常用的视频格式的加工,如图1所示。
4.2 参数设置
在格式工厂软件设置相关的参数的操作:
点击“输出配置”便可以对所要输出的文件视频参数进行设置,如图2、图3所示。
4.3 参数功能说明
视频流(参数):
屏幕大小:宽×高。
设置成“默认”,会和原文件的相同。
每秒桢数:每秒播放的画面数,一般为10-30,移动设备上播放最好设为18-25。
设置成“默认”,会和原文件的相同。
比特率:视频流每秒钟使用的比特数,用于描述视频质量如果画面大小为320x240,那么384kb/s比较合适。
设置成“默认”,会自动根据画面大小计算最佳值。
视频编码:视频编码名称,例如H264、MPEG4,大多数移动设备都支持MPEG4。
宽高比:画面的宽高比。
设置成“自动”,会自动根据画面大小计算最佳值。
设置成“默认”,会按原文件来设置宽高比。
二次编码:这个会提高画面质量,但会很慢。
音频流(参数):
采样率:用于描述声音信号采样的密度。
比特率:音频流每秒钟使用的比特数,用于描述音频质量。
设置成“默认”,会自动计算最佳值。
声道数:音频流的声道数,一些编码比如AMR_NB只支持单声道。
音频编码:音频编码名称,例如MP3,WMAv2......。
关闭音频:是否关闭音频,这个会导致无声。
音量控制:可以加大音量,但不要太高,可能会造成噪声。
音频流索引:例如MKV等格式支持多个语言音轨,可以用这个来选择。
附加字幕:字幕文件名,支持SRT,SSA,SUB格式,如果字幕文件和视频文件名同名会自动装入。
字体大小:字幕字体大小。
“默认”=5%画面大小。
Ansi代码页语言代码页。(下转到58页)(上接第21页)
936-简体中文。
950-繁体中文。
932-日文。
949-朝鲜语。
字幕流索引:MKV、VOB等一些文件支持内挂字幕,这个用于选择内部字幕流。
使用系统解码器(AviSynth),如果遇到输出文件声音不同步,或者需要添加SSA文件字幕效果的话,请开启此选项。
参考文献
[1]百度百科:http://baike.baidu.com/view/2272.htm.
运行参数设置 第7篇
1 MAP的影响因素
MAP的影响因素可以理解为对交通复杂度有影响的因素, 通常包括以下三类:
( 1) 扇区的航路结构。
( 2) 空域体积大小。①垂直范围; ②水平范围。
( 3) 扇区运行操作的复杂性。①临近扇区数量; ②爬升下降航空器数量; ③地形; ④军方活动; ⑤ 特殊使用空域。
2 MAP基准值的计算
2. 1 统计方法
对每一个15 min时间段做统计:
( 1) 统计平均一架航空器在扇区内的驻留时间。
( 2) 统计时间是连续周一到周五的上午7 点到下午7 点。
2. 2 计算方法
2. 2. 1 计算扇区平均驻留时间 δ ( s)
式 ( 1) 中, δ ( s) 是飞过扇区s的平均驻留时间, min; ; nf ( s) 是经过s扇区的航空器总数; tout ( s, i) 是第i架航空器飞出扇区s的时刻; tin ( s, i) 是第i架航空器飞进扇区s的时刻。
2. 2. 2 计算MAP基准值c ( s)
美国FAA人为因素专家经过统计在一个扇区内管制员处理一架航空器的平均时间是36 s, 故容量是c ( s) = δ ( s) ( min) / ( 36 s) = δ ( s) × 5/3, 单根据实际统计数据, 在平均驻留时间小于3 min, 容量都按5 来处理, 在平均驻留时间大于11 min, 容量都不会增大。因此, 得到以下容量计算公式:
2. 3 计算例子
通过统计: 连续一周平均15 min观察到的航空器数量是20 架, 20 架飞机在扇区内飞行时间总和是120 min。
平均一架航空器在扇区内的飞行时间=120/20 = 6 min = 360 s; 则15 min扇区容量:
2. 4 MAP基准值与平均扇区飞行时间对照表
为了便于现场使用, 制作MAP基准值与平均扇区飞行时间对照表, 如表1 所示。
注意: 这些值不能用作合并扇区的监控警告值。
3 MAP的调整
MAP主要根据1 所阐述的影响因素 ( 不限于这些因素) 调整, 调整过程中注意:
( 1) 合并扇区的监控警告参数值可以超过基准值3 个。正常的扇区合并和相关的MAP值应该转发给空中交通管制系统指挥中心。
( 2) MAP的基准值可以上下调整+ / - 3。调整量超过+ / - 3 时需要交通管理单位和专家代表双方意见达成一致方可执行。基准值的调整和调整原因将被记录下来, 并由交通管理单位保存。
( 3) MAP值将被动态调整以反映功能席位提供空中交通服务的能力。在效率降低期间, MAP将动态向下调整, 相反的, 当效率改善时, MAP将向上调整, 但不会超过基准值或修订过并存档的基准值。
4 空中交通管理单位的责任
空中交通管理单位的人员应该:
( 1) 监控辖区内所有适用的扇区和机场, 以便通过新一代交通管理系统 ( ETMS) 的监控警告功能生成警告。
( 2) 保持与专家的联络以确定功能席位的约束, 并调整MAP的值以指示功能席位的能力。
( 3) 设置监控警告的预测值前置时间, 建议为1. 5 ~ 2. 5 h, 至少为将来1 h。
注意: 为未来1. 5 ~2. 5 h内设置预测值的建议是为了预先计划。采取措施来解决一个警告应该准确的发生在警告时间段之前一个小时。这项活动将为新一代交通管理系统 ( ETMS) 数据的深入审查评估分析留出余地。在分析过程中的关键是确定警告持续时间。当MAP值在持续时间段 ( 通常大于5 min) 达到或超过基准值, 交通管理措施应该首先针对那些时间段。
( 4) 通过以下措施对警告做出反应。①分析警告时间段的数据来确定预期的影响并提出建议来解决警告; ②对于红色警告-通知受警告影响的地区, 指出预期的影响和建议采取的行动; ③对于黄色警告#分析的结果显示扇区提供有效的交通服务的能力由于不正常的运行将会降低时, 通知受警告影响的地区。
( 5) 保留一个红色警告的操作日志并对以下信息保留15 d。①警告发出的日期和时刻; ②分析结果, 包括预期影响和建议采取的行动; ③通知的警告时间段; ④采取的任何措施; ⑤功能席位结构 ( 例如扇区以及状态, 人员配置等) ; ⑥警告通知被延迟的时间段, 以及使用的通知设备。
5 对各种警告必要的分析
对于发出的各种警告应该做必要的分析:
( 1) 对于每个红色警告和符合段落4— ( 4) — ③的每个黄色警告, 利用离线的飞机管理程序或等价的程序, 产生一份15 min的扇区活动概述报告。
( 2) 由ETMS ( 改进的空中交通管理系统) 的监控警告 ( MA) 功能产生的警告将由过去的事件分析结果表来进一步评估。分析的重点将是评估对存档警告采取行动和未采取行动所带来的效益和影响, 既面向扇区又面向用户。1 min扇区概述报告将被用来辅助警告时间段内的影响分析。
( 3) 当一种警告的模式建立的时候, ( 例如, 相同的扇区, 相同的时间段, 在日常工作基础上或在日常工作基础上要求额外的资源来管理) , 这种模式需要重复采取一些交通管理措施解决相似的问题, 额外的分析也会进行。分析的结果是为解决识别到的约束提供建议, 这些建议也许包括扇区设计调整, 流量的分布, 或者用户的运行调整。一旦当地的设备因外界因素而不能实施解决的建议 ( 例如缺乏设备, 与其他设备不能协同工作等问题) , 当地组织应将问题提到上级的责任服务部门。
6 解决重复出现的扇区负荷问题
将重复出现的扇区负荷问题的提交到地区管理局意味着当地的机构在解决问题时需要额外的协助。相应的服务部门将调配必要的资源来解决扇区负荷问题, 并且应该保证做到:
( 1) 由当地的机构提交到区域服务部门一份当班人员做的研究报告, 这份研究要概述为解决重复出现的扇区负荷问题而采取的行动、探索性解决方案和解决建议。报告也将包含使用何种设备以改善当前扇区管理的特殊举措。
( 2) 牵头的区域服务部门将制定一个行动计划来解决已识别的问题, 并且, ①通知空中交通管制系统指挥中心一切为解决扇区负荷问题正在实施的持续的交通管理举措; ②尽力投入部门内资源以评估设备的调查结果; ③作为服务关键部门, 合理协调内部设施活动; ④当需要的时候, 与相应的联邦航空局总部服务单位协调获取帮助; ⑤在接受机构报告的60 d内, 提交给空中交通管制系统指挥中心经理一份计划草案和相关进展的拷贝。
7 MAP控制的动态反应逻辑设计
动态扇区和流量控制措施都是解决交通需求与交通供给不平衡矛盾的, 流量控制通过限制需求来解决矛盾, 而动态扇区通过增加或协调供给来解决矛盾。设计的扇区动态反应逻辑控制如图1 所示。
7. 1 控制流程
受控对象是扇区内15 min航空器数量, 受控变量N'i是各个扇区的15 min处理的航空器数量, 设置1. 5 ~ 2. 5 h的预测前置时间是为了提前分析应对超负荷解决方案, 若N″i≥MAP, 则将N″i送入比较器得到偏差e, 将偏差e送入分析器分析, 分析机决定到底是通过扇区变动适应需求变化, 还是使用流量控制需求的时空分布来解决超负荷问题。分析的重点将是评估对存档警告采取行动和未采取行动所带来的效益和影响, 既面向扇区又面向用户; 分析的结果是为解决识别到的约束提供建议, 这些建议也许包括扇区设计调整, 流量的分布, 或者用户的运行调整; 如果当地的设备因外界因素而不能实施解决的建议 ( 例如缺乏设备, 与其他设备不能协同工作等问题) , 当地组织机构应将问题提到上级的责任服务部门。
7. 2 矫正器设计
矫正器在控制环中可以是人也可以是一个自动计算矫正模块, 下面阐述矫正模块的工作步骤:
7. 2. 1 交通复杂度 ( DD) 计算
式 ( 3) 中各个影响因素定义及权重如表2。
7. 2. 2 矫正原则
管制员感受到的交通复杂度DD高, MAP下调; 管制员感受到的交通复杂度DD低, MAP上调。用MAPfix代表矫正后的MAP。
7. 2. 3 DD和N数据上限统计
选择所研究扇区在一年中最繁忙月7 个最繁忙日的历史雷达数据, 用公式 ( 3) 计算历史雷达数据时间步长为15 min间隔的DD和N历史数据, 每日选取排在前4 的15 min DD和N历史数据, 这样得到28 个 ( 7 日 ×4 个) DD和N历史数据, 取平均值作为DD和N上限
7. 2. 4 MAP对应统计
根据公式 ( 2) , 扇区的15 min理论容量是MAP; 分别统计春季和秋季航班计划下24 个 ( 每月排前4 的繁忙日) 典型日的所有15 min时间段航班密度刚好为MAP对应的DD历史数据, 假设有k个15 min时间段航班密度刚好为MAP, 则
春季和秋季航班计划下分别统计原因是航班计划改变会影响交通流组织形式。
7. 2. 5 向上矫正
Npast代表每周的高峰日高峰6 h内历史的平均交通密度;
代表每周的高峰日高峰6 h内Nmax>Npast>MAP持续的时间;
代表每周的高峰日高峰6 h内Npast<Nmax<MAP持续的时间;
在每周的高峰日高峰6 h内:
若和 (管制员感觉DDmax可以接受) , 则MAPfix= (MAP+3) ;
若和和 (管制员感觉DDmax可以接受) , 则MAPfix= (MAP+2) ;
若和和 (管制员感觉DDmax可以接受) , 则MAPfix= (MAP+1) ;
7. 2. 6 向下矫正
在每周的高峰日高峰6 h内:
若和 (管制员感觉DDmax可以接受) , 则MAPfix= (MAP-3) ;
若和和 (管制员感觉DDmax可以接受) , 则MAPfix= (MAP-2) ;
若和和 (管制员感觉DDmax可以接受) , 则MAPfix= (MAP-1) ;
在遇见恶劣天气和军事活动, 一般都向下矫正, 具体矫正的数量根据恶劣天气和军事活动的影响程度和影响持续时间来定, 这里暂时不讨论。
8 使用实例
选取5 个扇区作雷达数据统计处理, 图2 是采集的15 min雷达数据处理样本示例, 统计计算结果如表3。从测试的结果看扇区1 ~ 4 扇区驻留时间大于12 min, 满足向上矫正条件Nmax> Npast> MAP; 扇区1 中∑Δt ∈ [4, 6 ], 但管制员感觉DDmax不可接受, 故MAP不做调整; 扇区2 中∑Δt ∈ [4, 6], 管制员感觉DDmax可接受, 故MAP向上矫正3 个数为21; 扇区3 中∑Δt ∈[2, 4], 管制员感觉DDmax可接受, 故MAP向上矫正2 个数为20; 扇区4 中∑Δt ∈[0, 2], 管制员感觉DDmax可接受, 故MAP向上矫正1 个数为19; 扇区5 中∑Δt ∈[0, 2], 管制员感觉DDmax可接受, 但不满足向上矫正条件Nmax> Npast> MAP , 故MAP保持不变。
9 结束语
本文介绍了美国联邦航空局监控警告参数的设置和使用, 并设计了MAP控制的动态反应逻辑。虽然单纯使用航空器数量不能准确反映管制员工作负荷, 但航空器数量是管制员工作负荷的决定因素, 而且在以其简单、安全、宏观而被FAA采纳为MAP。 设计MAP控制的动态反应逻辑很好的解决了单纯使用航空器数量不能准确反映管制员工作负荷的问题; 通过设计的矫正器矫正MAP, 将交通复杂度数字和管制员主管感受联系起来; 管制员感受到的交通复杂度DD高, MAP下调; 管制员感受到的交通复杂度DD低, MAP上调。未来研究中天气和军航对管制员主观复杂度的影响需要进一步研究, 由于没有这方面数据, 向下矫正MAP是未来的研究重点。
摘要：介绍了交通流监控警告参数的设置和使用流程;并设计了监控警告参数控制的动态反应逻辑。设计监控警告参数控制的动态反应逻辑很好的解决了单纯使用航空器数量不能准确反映管制员工作负荷的问题;通过设计的矫正器矫正监控警告参数, 将数字表达的交通复杂度和管制员主观感受联系起来:管制员感受到的交通复杂度高, 监控警告参数下调;管制员感受到的交通复杂度低, 监控警告参数上调。实例表明, 矫正器设计基本合理, 可用于对复杂度动态反应的监控警告参数 (MAP) 控制中。
关键词：空中交通,监控警告参数,设置和使用,矫正器设计
参考文献
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[3] Delahaye D, Puechmorel S.Air traffic complexity:towards intrinsic metrics.Proceedings of the third USA/Europe Air Traffic Management R&D Seminar, 2000
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[6] 岳仁田, 赵嶷飞, 罗云.空中交通拥挤判别指标的建立与应用.中国民航大学学报, 2008; (03) :30—35
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[8] 闫少华, 姚玲, 赵嶷飞.空中交通拥挤评价方法探讨.交通运输工程与信息学报, 2009; (01) :11—16
运行参数设置 第8篇
1 蚁群算法原理
蚁群算法源自自然界中真实蚂蚁行为的启发,自然界中单只蚂蚁的个体行为极为简单,然而,蚂蚁却能够通过相互之间的协作寻找到从蚁巢到食物之间的最短路径,并能够随着周围环境的变化而变化,在较短的时间内又能够重新找到蚁巢与食物之间新的最短路径。经过观察发现,蚂蚁在寻找食物的过程中,会在它们所经过的路径上留下一种被称为信息素的化学物质,信息素能够沉积在路径上,并且随着时间逐步挥发。在蚂蚁寻路过程中,同一蚁群中的蚂蚁能够感知到这种物质的存在及其强度,后续的蚂蚁会根据信息素浓度的高低来选择自己的行动方向,蚂蚁总会倾向于向信息素浓度高的方向行进,而蚂蚁在行进过程中留下的信息素又会对原有的信息素浓度进行加强,因此,经过蚂蚁越多的路径上的信息素浓度就会越强,而后续的蚂蚁选择该路径的可能性也就越大。通常在单位时间内,越短的路径会被越多的蚂蚁所访问,该路径上的信息素的强度也越来越强,因此,后续的蚂蚁选择该短路径的概率也就越大。经过一段时间间隔后,所有的蚂蚁都将选择这条最短的路径,也就是说,当蚁巢与食物之间存在多条路径时,整个蚁群能够通过搜索每只个体蚂蚁留下的信息素痕迹寻找到蚁巢和食物之间的最短路径。
2 蚁群算法模型
这里以求解知名的旅行商问题为基准来阐释蚁群算法的模型。旅行商问题是一个著名的组合优化难题,其描述为:给定n座城市及每对城市之间的距离,要求确定一条经过每座城市当且仅当仅经过一次的最短路径,形式化定义如下:
设C={c1,c2,…cn}是n座城市的集合,L={lij|ci,cj∈C}是集合C中的元素两两连接的集合,dij(i,j=1,…n)是lij的Euclidean距离(欧氏距离),G=(C,L)表示一个有向图,TSP的目标是从有向图G中寻找出一条长度最短的Hamilton圈,即一条对于C={c1,c2,…cn}中n个元素(城市)访问且仅访问一次的最短封闭曲线。
为了定义蚁群算法模型引入如下变量:
n定义为TSP规模,即城市的总数;
bi(t)定义为t时刻位于元素i上的蚂蚁数目;
τij(t)定义为t时刻链路(i,j)上残留的信息量;
dij定义为城市i与城市j之间的Euclidean距离;ηij(t)定义为启发函数,缺省值为ηij(t)=1/dij;pkij(t)定义为状态转移概率,其值的大小决定了位于节点i上的蚂蚁倾向于转向下一可行节点j的程度;
α定义为信息启发式因子,用于表示信息素的相对重要性;
β定义为期望启发式因子,用于表示能见度的相对重要性。
与自然界中的真实蚂蚁不同,人工蚂蚁具有一定的记忆功能,可用禁忌表TB来记录蚂蚁k(k为小于等于m的正整数)当前所走过的城市信息,城市集合随着禁忌表TB的变化做动态调整。在寻路过程中,蚂蚁k将根据各条备选路径上的信息量的多少、路径的信息启发式因子、启发函数以及期望启发式因子等来计算状态转移概率p。在t时刻,蚂蚁k由元素(城市)i转移到元素(城市)j的状态转移概率,由公式(1)计算所得。
其中,allowedk={C-TB}表示蚂蚁k下一步被允许选择的城市;C为所有与节点i存在链路的城市集合;TB为禁忌表,表示已被蚂蚁k访问过的城市集合。
为了避免路径上残留的信息素过多而淹没启发信息的情况出现,因此在每只蚂蚁走完一步或完成对所有n座城市的一次遍历后(即一次循环结束),要对路径上的残留信息进行相应的更新处理,由此,在t+n时刻,路径(i,j)上的信息量可按公式(2)进行调整更新,式中的△τij按公式(3)计算。
其中,ρ表示信息素残留系数,反映了蚂蚁间个体相互影响的程度,为了防止信息素的无限积累,ρ的取值为[0,1),(1-ρ)表示在t和t+n时刻之间信息素挥发的程度;△τkij表示蚂蚁k在本次循环中在路径(i,j)上所留下的信息量,因而,△τij表示在本次循环结束后,路径(i,j)上信息素的增量。
3 蚁群算法参数分析
蚁群算法中的参数取值对蚁群算法的性能有着非常大的影响,甚至起着至关重要的作用,好的参数设置能够有效地增强算法的全局收索能力,提高算法收敛速度,减少算法计算时间。在蚁群算法中所涉及到的参数主要包括:节点的规模n、蚁群中蚂蚁的总数m、信息启发式因子α、期望启发式因子β、信息素残留系数ρ及常数Q。
对于蚁群算法,算法的时间复杂度T(n)=O(ncmax mn2),其中ncmax为最大循环次数,随着规模n的增大,蚁群算法的时间复杂度将显著增加。当蚂蚁总数m取与节点的规模n等值时,算法的时间复杂度T(n)=O(ncmaxn3)。
蚁群中蚂蚁总数m,从蚁群算法可知,蚂蚁的数量m决定了可行最优解的数量,m取值越大,可行最优解就越多,越能提高算法的全局收索效果和算法的稳定程度,但伴随着m值的增大,在短时间内所有路径上的信息素的强度很接近,这将减慢蚁群算法的收敛速度。反之,m值过小,蚁群算法的全局收索效果及算法的稳定性将减弱,但蚁群算法的收敛速度将加快。
信息启发式因子α,用于表示信息素的相对重要性,反映了蚂蚁在行进过程中积累的信息素对蚂蚁行进所起的作用,其值越大,蚂蚁越倾向于选择其它蚂蚁经过的路径,蚂蚁间的协作性就越强,蚁群算法的收敛速度将加快,但容易使算法陷入局部最优解,降低了算法的全局收索能力;α值过小,虽然可以提高算法的随机特性和算法的全局收索能力,却减缓了算法的收敛速度。
期望启发式因子β,用于表示能见度的相对重要性,反映蚂蚁在行进过程中启发信息在蚂蚁选择路径过程中的受重视程度,其值越大,状态转移概率就越接近于贪心规则,即蚂蚁选择距离近的城市的可能性就越大。如果β取值过小或等于0,蚂蚁利用启发信息的程度将很小或根本无法利用启发信息,都会使算法很快进入停滞状态或陷入局部最优。
信息素残留系数ρ,表示信息素挥发的程度,反映了蚂蚁间个体相互影响的强弱,为了防止信息素的无限累积,通常ρ的取值为[0,1]。ρ值将减弱原路径上残留信息素的强度,使得该路径被后续蚂蚁选择的可能性降低,避免了算法陷入局部最优状态,增强了算法的全局收索能力。
常数Q,表示信息素总量,在一定程度上影响蚁群算法的收敛速度,Q值越大,蚁群算法的收敛速度越快,反之,Q值越小,蚁群算法的收敛速度越慢,通常常数Q的取值为Q=100。
4 参数的仿真实验及结果分析
仿真实验数据:仿真实验选取TSPLIB标准库(TSPLIB标准库是关于TSP问题及相关TSP问题的标准数据库)中具有代表性的eil51作为测试对象。
实验采用ncmax=1 000次迭代循环作为算法的终止条件,采用改变一个参数,保持其他参数不变的策略来探索参数的设置对算法性能的影响。在TSPLIB标准库中eil51的城市数目n为51,对于蚂蚁的数量m的取值越大,蚂蚁的全局收索能力就越强,但蚁群算法的计算时间将成指数级增加,试验中选取蚂蚁的数量为10,即m=10。
4.1 参数仿真试验步骤
(1)设置参数初始值,设置各参数的缺省值分别为:α=2,β=3,ρ=0.7,Q=100。
(2)保持β,ρ缺省值不变,α从1开始以0.5的步长递增,每次取值重复进行5实验,记录每次实验的最优解值,进而得到最优值中的最小值、最大值和5次实验的平均值;
(3)保持α,ρ缺省值不变,β从1开始以1.0的步长递增,每次取值重复进行5实验,记录每次实验的最优解值,进而得到最优值中的最小值、最大值和5次实验的平均值;
(4)保持α,β缺省值不变,ρ从0.5开始以0.2的步长递增,每次取值重复进行5实验,记录每次实验的最优解值,进而得到最优值中的最小值、最大值和5次实验的平均值;
(5)对在以上各种参数组合情况下所得的实验数据结果进行综合分析,总结出各个参数的最佳取值范围以及各参数值之间的组合优化设置。
4.2 参数仿真实验结果数据
根据实验结果数据,得出在每种参数组合下5次仿真实验最优解值的平均值、最小值、最大值以及得到最优解迭代次数的平均值,如表1所示:
4.3 参数仿真实验结果分析
当参数β,ρ保持缺省值时,随着α取值的不断增大,5次仿真实验的最优解的平均值及取得最优解的迭代次数平均值的变化情况,分别如图1、图2所示,在α从1增大到1.5的开始阶段,最优解得到较快的提升,并有所保持,但随着α取值的持续增大,当α的取值大于2.5时,最优解逐渐地有所减弱;在迭代次数方面,当α值从1增加到1.5时,最优解迭代次数的均值急剧下降,在α=1.5时,达到最低值,随后,有所保持,但当α过渡到2以后,最优解的迭代次数呈现不断攀升的趋势,因此,α取值在[1.5,2.5]时,最优解有很好的表现。
当参数α,ρ保持不变时,伴随着参数β的逐渐递增,最优解在初始阶段表现有所提升,接下来,基本维持在同一水平之上,但伴随着β的持续递增,当β≥5时,最优解有所退化,如图3所示,与最优解的变化趋势有所不同,最优解的迭代次数变化呈现先增后减的形式,如图4所示,当β取值在[2,5]范围内时,能够得到较为理想的最优解。
当α,β取缺省值时,不断增加ρ值,最优解在开始时有小幅度的提升,但随着ρ值的增大,最优解在一定程度上有所减弱,如图5所示,而最优解的迭代次数表现为一定程度上的减少,如图6所示,当ρ∈[0.6,0.8]时,易得到最佳解。
5 结束语
在综合分析与权衡得到的算法最优解及得到最优解时的算法迭代次数等因素,可知在算法中各参数的最佳设置范围为:α∈[1.5,2.5],β∈[2,5],ρ∈[0.6,0.8],组合优化设置为α=2,β=3,ρ=0.7。此时,最优解近似于全局最优解,并且算法所需执行的迭代次数较少,算法计算时间较短,算法不易陷入局部最优或者处于停滞状态。
摘要：文章对蚁群算法中影响算法性能的参数进行了分析、研究和仿真,通过分析与仿真得出了算法中各参数的最佳取值范围和组合优化设置,参数的组合优化设置有助于提高蚁群算法的收敛速度,缩短蚁群算法的计算时间,以达到优化算法性能的目的。
关键词：蚁群算法,参数分析,组合优化
参考文献
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[2]W.J.Gutjahr.A Graph-based Ant System and Its Convergence[J].Future Generation Computer System,2000,16(8):873-888.
[3]黄永青,梁昌勇,张祥德.基于均匀设计的蚁群算法参数设定[J].控制与决策,2006,21(1):93-96.
[4]李士勇.蚁群算法及其应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.