為了減小異步電機在起動過程中過高電流對電網(wǎng)的沖擊,消除傳統(tǒng)降壓起動對電器和機械設(shè)備的不利影響,提高電機的起動特性,本文基于電力電子技術(shù)對異步電機的軟起動進行了較為深刻的研究。 本文介紹并設(shè)計了一種基于PIC18F4550的新型的軟起動器。在功能上,除了具有一般的電壓斜坡軟起動和電流限流軟起動功能,還增加了專門針對泵類負載的轉(zhuǎn)矩閉環(huán)泵控軟起動模式。這種起動方式有效的降低了水泵起動和停止時造成的水錘,并減輕了管路系統(tǒng)的振蕩。同時,針對異步電動機軟起動過程中出現(xiàn)的電流、電磁轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速振蕩問題,分析了引起振蕩的影響因素及其產(chǎn)生原因,采用以電流關(guān)斷時刻為晶閘管觸發(fā)基準來抑制振蕩問題。 文章首先分析研究了異步電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,確定了軟起動器所采用的基本原理和控制方法。分析得出為改善泵類負載起動性能所采用的轉(zhuǎn)矩閉環(huán)泵控制策略以及為減小振蕩所采用的關(guān)斷角控制方法的可行性。 其次,本課題對傳統(tǒng)的軟起動器的改進進行了嘗試。采用Microchip公司的PIC18F4550芯片為控制核心。在此基礎(chǔ)上,詳細介紹了交流采樣電路、同步觸發(fā)電路以及通迅接口電路等硬件電路。軟件方面采用C語言和匯編語言混合編程實現(xiàn)模塊化程序的設(shè)計,在文中較為詳細地介紹了控制系統(tǒng)各部分軟件的設(shè)計思想和實現(xiàn),其中包括主程序流程、各種起動方式的控制程序等。 在文章最后給出了基于MATLAB搭建的軟起動系統(tǒng)的仿真模型,仿真結(jié)果表明這種帶泵控制功能的軟起動器可以有效的減小電機起動過程中過高電流對電網(wǎng)的沖擊,優(yōu)化了電機的起動性能。
上傳時間: 2013-06-13
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集散控制系統(tǒng)(Distributing Control System,縮寫DCS)是以多個微處理機為基礎(chǔ)利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、圖形顯示技術(shù)等實現(xiàn)對分散控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、監(jiān)視的控制技術(shù)。DCS具有功能分散,故障分散的優(yōu)點,適合于上位機對多個下位機的管理和監(jiān)控。本文將DCS技術(shù)應(yīng)用到中央空調(diào)上,設(shè)計了中央空調(diào)的溫度模糊集散控制系統(tǒng)。 本系統(tǒng)在整體結(jié)構(gòu)上采用集散控制的方案。一臺控制計算機(上位機)對各個空調(diào)房間的風機和水泵進行集中管理,若干臺下位機下放分散到現(xiàn)場實現(xiàn)分布式控制,上位機和各個下位機之間用控制網(wǎng)絡(luò)互連以實現(xiàn)相互之間的信息傳遞。 在控制策略上,針對被控量溫度的大慣性、時變性的特點,本文設(shè)計了溫度的二維模糊控制策略,該策略是基于專家和有經(jīng)驗的操作人員的經(jīng)驗進行調(diào)控的智能控制系統(tǒng)。模糊控制是以查詢模糊控制規(guī)則表的形式實現(xiàn),模糊控制表可以隨著人們的經(jīng)驗和知識的增長日益完善。 根據(jù)總體方案,設(shè)計下位機即開關(guān)磁阻電機(SRM)控制節(jié)點和信號采集節(jié)點的軟、硬件。主要工作包括SRM的就地和遠程兩種控制方式的實現(xiàn)、模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的控制、模擬電壓的采集、溫度傳感器的選型、CAN網(wǎng)絡(luò)通信的硬、軟件,以及下位機的主程序的設(shè)計和調(diào)試等。 完成上述工作后,采用溫度開環(huán)和閉環(huán)分別進行了試驗。通過實驗證明,所設(shè)計方案的可行性。最后對中央空調(diào)溫度控制系統(tǒng)的運行性能進行了總結(jié),對下一步用于該系統(tǒng)的研究與開發(fā)具有一定的參考價值。
標簽: 中央空調(diào) 溫度 模糊集
上傳時間: 2013-04-24
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社會發(fā)展對內(nèi)燃機車柴油機安全、節(jié)能、低污染等方面提出了更高的要求,傳統(tǒng)的機械式控制已很難滿足這些新要求。對機車柴油機采用電子控制技術(shù)成為當前提高柴油機乃至整車性能的一種有效方法。柴油機電子控制技術(shù)包含的范圍很廣,其中標定技術(shù)決定了電控系統(tǒng)中最佳控制參數(shù)的獲取,從而影響著柴油機的工作性能,而噴油泵特性的標定是標定眾多內(nèi)容中首先要解決的問題,因此本文將機車柴油機電控系統(tǒng)中的油量特性標定作為研究重點,首先對電控單體泵的組成和原理進行了分析,確定了其作為機車應(yīng)用的合理性;其次完成了電子燃油噴射控制單元的設(shè)計,并對其實驗方法進行了研究。 噴油泵在匹配任何一種類型柴油機之前,其數(shù)學模型和控制特性應(yīng)該基本確定,能不能使得被匹配的柴油機性能達到最佳水平,將取決于能否通過有效的標定方法來獲得準確的噴油控制參數(shù)。本文在電子控制單元基本功能完成的基礎(chǔ)上,充分利用現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)勢,在實現(xiàn)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層接口的同時,針對標定應(yīng)用進行了擴展,制訂出一套完整的通信協(xié)議,并開發(fā)出上位機標定軟件,使得電子控制單元與上位機之間建立起了良好的通信平臺。標定系統(tǒng)的建立同時為機車故障診斷技術(shù)帶來了新思路,本文提出了一種基于分布式機車控制網(wǎng)絡(luò)的故障診斷策略,多個智能化節(jié)點可以共同來完成復(fù)雜的故障診斷操作,性能完備的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和通訊協(xié)議使得大量故障信息的交互顯得有條不紊。這種思路,對電控系統(tǒng)乃至整車的故障診斷技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生著深遠的影響。 方案的確定,軟硬件的設(shè)計,實驗方法的分析,都必須結(jié)合真正的臺架實驗,在實驗過程中不斷的改進。本文最后,介紹了在機車廠單體泵試驗臺上進行的電磁閥驅(qū)動和油泵特性標定實驗,從中獲得了機車柴油機電控系統(tǒng)研究的寶貴經(jīng)驗,為后期的柴油機匹配實驗打下了堅實的基礎(chǔ)。
上傳時間: 2013-04-24
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貴州電解鋁廠供電四車間廠房內(nèi)變壓器、整流柜、電容等設(shè)備種類繁多,同系列設(shè)備安放距離跨度較大.這些電力電子器件長期運行導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部某些連接點絕緣介質(zhì)老化,甚至脫落.這種現(xiàn)象單憑肉眼很難觀察,該廠對此問題的解決方法為:技術(shù)工人攜帶小型紅外探測儀定期采集上述器件的某些連接點,從紅外圖像數(shù)據(jù)得出溫度數(shù)據(jù)以此判斷器件工作是否處于良好狀態(tài).由于人為因素,工人不一定能全部獲取所有連接點數(shù)據(jù).可見,此方法費時費力,還存在隱患. 針對現(xiàn)行探測方法存在的弊端,依托"中鋁貴州分公司電解鋁廠整流所安全運行監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)"項目,利用一臺直線行走的智能小車停靠在已選擇的定位點處監(jiān)測車間的電器設(shè)備,因此這就涉及到了監(jiān)控小車的精準定位問題.本文以卞位機智能監(jiān)控小車為研究對象,采用模糊PID控制技術(shù)對PLC發(fā)出的脈沖頻率進行自動調(diào)節(jié),依據(jù)脈沖頻率誤差E和誤差變化率EC的變化對PID控制的參數(shù)進行自整定,實現(xiàn)對小車速度的模糊控制,從而實現(xiàn)了小車的精準定位,為上位機的監(jiān)控工作做好了準備. 論文第一章介紹了電解鋁廠供電車間的供電情況,分析了小車定位精準的重要性,介紹了本文的研究內(nèi)容.第二章對小車主要結(jié)構(gòu)的硬件設(shè)計作了介紹.第三章論述了小車的運動控制,從分析步進電機的矩頻特性和數(shù)學模型入手,介紹了小車的啟停控制和運動中的測速.第四章論述了小車的精準定位方法,介紹了模糊PID控制器設(shè)計,重點介紹了模糊PID控制算法的程序設(shè)計.第五章列舉了實際運行調(diào)試中出現(xiàn)的幾種問題,介紹了相應(yīng)的控制方法加以克服.第六章對論文進行了總結(jié).
標簽: 直線 智能監(jiān)控 定位
上傳時間: 2013-04-24
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在實際應(yīng)用中,對永磁同步電機控制精度的要求越來越高。尤其是在機器人、航空航天、精密電子儀器等對電機性能要求較高的領(lǐng)域,系統(tǒng)的快速性、穩(wěn)定性和魯棒性能好壞成為決定永磁同步電機性能優(yōu)劣的重要指標。傳統(tǒng)電機系統(tǒng)通常采用PID控制,其本質(zhì)上是一種線性控制,若被控對象具有非線性特性或有參變量發(fā)生變化,會使得線性常參數(shù)的PID控制器無法保持設(shè)計時的性能指標;在確定PID參數(shù)的過程中,參數(shù)整定值是具有一定局域性的優(yōu)化值,并不是全局最優(yōu)值。實際電機系統(tǒng)具有非線性、參數(shù)時變及建模過程復(fù)雜等特點,因此常規(guī)PID控制難以從根本上解決動態(tài)品質(zhì)與穩(wěn)態(tài)精度的矛盾。永磁同步電機是典型的多變量、參數(shù)時變的非線性控制對象。先進控制方法(諸如智能控制、優(yōu)化算法等)研究應(yīng)用的發(fā)展與深入,為控制復(fù)雜的永磁同步電機系統(tǒng)開辟了嶄新的途徑。由于先進控制方法擺脫了對控制對象模型的依賴,能夠在處理不精確性和不確定性問題中有可處理性、魯棒性,因而將其引入永磁同步電機控制已成為一個必然的趨勢。本文根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)目標的不同,選取相應(yīng)的先進控制方法,并與PID控制相結(jié)合,對永磁同步電機各方面性能進行有針對性的優(yōu)化,最終使其控制精度得到顯著的提高。為達到對永磁同步電機進行性能優(yōu)化的研究目的,文中首先探討了正弦波永磁同步電機和方波永磁同步電機的運行特點及控制機理,通過建立數(shù)學模型,對相應(yīng)的控制系統(tǒng)進行了整體分析。針對永磁同步電機非線性、強耦合的特點,設(shè)計了矢量控制方式下的永磁同步電機閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。結(jié)合常規(guī)PID控制,將模糊控制、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工免疫等多種先進控制方法應(yīng)用于永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和同步傳動系統(tǒng)的控制器設(shè)計中,以滿足不同控制系統(tǒng)對電機動、靜態(tài)性能的要求以及對調(diào)速性能或跟隨性能的側(cè)重。實驗結(jié)果表明,采用先進控制方法的永磁同步電機具有較好的動態(tài)性能、抗擾動能力以及較強的魯棒性能;與傳統(tǒng)PID控制相比,系統(tǒng)的控制精度得到了明顯提高。研究結(jié)果驗證了先進控制方法應(yīng)用于永磁同步電機性能優(yōu)化的有效性和實用性。
上傳時間: 2013-04-24
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溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分,國內(nèi)外溫室種植業(yè)的實踐經(jīng)驗表明,提高溫室的自動控制和管理水平可充分發(fā)揮溫室農(nóng)業(yè)的高效性。隨著傳感技術(shù),計算機技術(shù)及通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,現(xiàn)代化溫室信息自動采集及智能控制系統(tǒng)的開發(fā)已越來越引起人們的重視,并成為一個具有重要意義的研究方向。因此設(shè)計了基于PIC單片機的溫室自動控制系統(tǒng),使其對溫室環(huán)境進行控制,為植物創(chuàng)造適宜的生長條件,從而使農(nóng)作物獲得高產(chǎn),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。 文中論述了國內(nèi)外溫室環(huán)境控制技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀,分析了溫室的內(nèi)部機理,給出了所采用的溫室小氣候溫濕度模型;通過對溫室環(huán)境歷史數(shù)據(jù)的分析,得出了溫室溫度控制系統(tǒng)的近似數(shù)學模型。 系統(tǒng)采用模糊控制算法實現(xiàn)對溫濕度的控制。詳細研究了模糊控制的機理,建立了針對幾種執(zhí)行機構(gòu)的模糊控制規(guī)則表;在模糊推理中采用了T-S模型的推理方法,此方法確定的控制規(guī)則工程意義明確,易于調(diào)整。并以溫度控制系統(tǒng)為對象,使用MATLAB對模糊算法進行仿真;仿真結(jié)果表明,這種算法具有超調(diào)量小、穩(wěn)定性強、適應(yīng)性好等特點,能夠達到預(yù)期的控制效果,是一種較為理想的智能控制方案。 溫室自動控制系統(tǒng)的硬件部分由上位機和下位機及其外圍電路組成。上位機采用PC機,通過與下位機間的通信實現(xiàn)對溫室的統(tǒng)一管理;下位機及其外圍電路實現(xiàn)溫室環(huán)境參數(shù)的檢測、顯示和實時控制,微處理器采用的是PIC16F877A單片機。這種以單片機為核心的控制器還可以在不依賴上位機的情況下獨立實現(xiàn)參數(shù)的測控。 在軟件設(shè)計方面,將模糊控制算法引入其中,給出了主程序、模糊算法程序、通信程序等程序流程圖。使用MSComm控件實現(xiàn)上下位機間通信;并采用VB6.0對上位機界面進行了設(shè)計,使程序簡單、清晰、為用戶提供了直觀友好的管理平臺。整個系統(tǒng)軟硬件搭配合理,設(shè)計、開發(fā)、維護方便,具有較高的性價比。
上傳時間: 2013-07-21
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全功能交通燈設(shè)計+智能交通燈 全功能交通燈設(shè)計+智能交通燈
上傳時間: 2013-06-19
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本文在分析了嵌入式技術(shù)及控制系統(tǒng)的發(fā)展概況后,首先對現(xiàn)場總線,主要是CAN總線的技術(shù)特點進行了全面的介紹,并重點對CAN總線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性問題及改善的方案進行了分析和研究。之后利用嵌入式技術(shù)實現(xiàn)了基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主控節(jié)點,即ARM平臺采用32位的嵌入式處理器AR2M和嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ來實現(xiàn),并在該平臺上完成了系統(tǒng)多任務(wù)的建立,包括與底層CAN網(wǎng)絡(luò)的通信、液晶顯示輸出和嵌入式Web服務(wù)器等。 論文共分六章。第一章介紹了控制系統(tǒng)的發(fā)展過程、嵌入式技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀,并引出了課題的背景和研究意義,給出了主要研究內(nèi)容。第二章著重介紹了CAN現(xiàn)場總線技術(shù),并對其工作原理和CAN總線系統(tǒng)的實時性進行了分析。第三章論述了CAN總線測控網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)以及CAN測控網(wǎng)絡(luò)與Internet集成的必要性,并給出了本文的系統(tǒng)設(shè)計方案、工作原理和組成。第四章論述了基于CAN總線的嵌入式測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),詳細闡述了系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計思路和實現(xiàn)方法。硬件方面,介紹了硬件平臺中的主處理器LPC2292和整個硬件邏輯模塊。軟件設(shè)計上實現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)在ARM7上的移植,并完成了嵌入式系統(tǒng)下多任務(wù)的建立。第五章介紹了以QXLPC-Ⅲ過程控制系統(tǒng)為應(yīng)用對象,進行的實際應(yīng)用實驗,該實驗對被控過程的部分物理量進行了檢測,驗證了本方案的可行性。第六章對全文進行了總結(jié),給出了有待進一步研究的問題,并對后續(xù)工作進行了展望。
上傳時間: 2013-06-03
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對一些信號的監(jiān)測尤其是對電壓、電流、溫度等模擬量的監(jiān)測有著很廣泛的應(yīng)用,通過監(jiān)測到的數(shù)據(jù),可以對系統(tǒng)相關(guān)設(shè)置進行及時調(diào)整,為人們的生產(chǎn)生活帶來便利與保證。 系統(tǒng)采用Actel公司先進的模數(shù)混合FPGA以及Actel公司的SOPC設(shè)計解決方案,單芯片實現(xiàn)以CortexMI處理器為核心的片上監(jiān)測系統(tǒng)。它可以完成對電壓、電流、溫度等模擬量的監(jiān)測,系統(tǒng)模擬模塊將采集到的數(shù)據(jù)ADC后送給處理器Cortex-MI進行處理,通過串行口,以太網(wǎng)口和OLED,實現(xiàn)與PC主機交互,板上實時顯示以及遠程主機檢測功能。借助于Actel的先進的新型fusion模數(shù)混合FPGA器件,單芯片實現(xiàn)可直接對外部模擬信號進行處理的數(shù)模混合系統(tǒng),簡化了設(shè)計;對電壓,電流,溫度等模擬量的測控在日常生活中有很重要的意義,該系統(tǒng)在智能家電,電源監(jiān)控以及微控制器等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。 本文研究的主要內(nèi)容包括: 1.對現(xiàn)有嵌入式設(shè)計方法進行比較,確定系統(tǒng)設(shè)計目標并選擇SOPC方案設(shè)計系統(tǒng); 2.系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計; 3.系統(tǒng)軟件設(shè)計。
標簽: FPGA 電壓電流 溫度監(jiān)測
上傳時間: 2013-06-14
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基于CMOS攝像頭的智能尋跡車的設(shè)計與實現(xiàn)
上傳時間: 2013-07-28
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