控制設(shè)計(jì)論文精選(九篇)

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第1篇：控制設(shè)計(jì)論文范文

裝置總體設(shè)計(jì)

鑒于目前所實(shí)施的階梯峰谷電價(jià)和將來(lái)的實(shí)時(shí)電價(jià)政策，文中設(shè)計(jì)的家電控制裝置包括智能插座和家庭互動(dòng)終端，兩個(gè)裝置通過(guò)無(wú)線通信構(gòu)成一套家庭用電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。智能插座將采集用電數(shù)據(jù)發(fā)送給家庭互動(dòng)終端，互動(dòng)終端實(shí)時(shí)顯示家庭用電和電價(jià)情況，互動(dòng)終端根據(jù)電價(jià)情況為用戶提供不同的智能節(jié)電方案，在滿足用戶用電需求的前提下，智能控制室內(nèi)各電器工作屬性，用戶根據(jù)實(shí)際情況可以對(duì)節(jié)電方案進(jìn)行調(diào)整，最大程度上降低用電量和用電費(fèi)的支出，實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化配置。

智能插座

智能插座是基于光纖復(fù)合電纜或無(wú)線雙通道連接家電和電源的中間設(shè)備，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)，對(duì)家庭用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控與管理，在執(zhí)行通斷電操作、獲得家電狀態(tài)信息的同時(shí)兼插座使用。

1智能插座主要功能

1）對(duì)家用電器的用電量進(jìn)行計(jì)量，并采集家電的電壓、電流、功率、功率因數(shù)，將所需數(shù)據(jù)上傳至家庭互動(dòng)終端；2）利用無(wú)線等通信方式，接收互動(dòng)終端下發(fā)的控制指令，對(duì)家用電器執(zhí)行通斷電操作，在家電進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)切斷電源，達(dá)到消除待機(jī)能耗、節(jié)能省電的目的。

2智能插座硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)智能插座的功能，硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，智能插座主要包含控制管理模塊、開(kāi)斷模塊、計(jì)量模塊、通信模塊、時(shí)鐘和存儲(chǔ)模塊等。

1）控制管理模塊

智能插座在功能上要求較低，但安裝數(shù)量較多，因此在設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性著重考慮，可選用ATMEL公司的AT89S52。

2）電能計(jì)量模塊

用于監(jiān)測(cè)電器當(dāng)前的工作狀態(tài)，如實(shí)際功率、電壓、電流等，可采用計(jì)量芯片ATT7022B。

3）開(kāi)關(guān)模塊

智能插座內(nèi)部的繼電器來(lái)控制家用電器電源的通斷，微處理器接收到通斷電指令后，令繼電器吸合或斷開(kāi)。

4）通信模塊

選擇ZigBee微功率無(wú)線技術(shù)，通信的可靠性和通信速率高。通信模塊采用CC2530芯片，CC2530能以非常低的成本建立強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)和接收控制器的指令。

家庭互動(dòng)終端

用戶通過(guò)家庭互動(dòng)終端了解室內(nèi)用電信息，互動(dòng)終端根據(jù)電價(jià)情況為用戶提供不同的智能節(jié)電方案，在滿足用戶用電需求的前提下，用戶根據(jù)實(shí)際情況可以對(duì)節(jié)電方案進(jìn)行調(diào)整?；?dòng)終端根據(jù)用電方案對(duì)各用電器進(jìn)行控制，最大程度上降低用電量和用電費(fèi)的支出，實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化配置。

1家庭互動(dòng)終端主要功能

1）接收智能插座發(fā)送的電器用電數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)電價(jià)數(shù)據(jù)，以及上述數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。2）為用戶提供平臺(tái)，用戶通過(guò)互動(dòng)終端查詢家庭用電信息及其它相關(guān)信息。3）用戶設(shè)定電器控制指令，互動(dòng)終端讀取用戶下達(dá)的條件并處理后將控制指令發(fā)送給各與家用電器連接的智能插座，從而控制家用電器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。對(duì)信息家電的調(diào)控可以不只是簡(jiǎn)單地開(kāi)、關(guān)控制，設(shè)定的調(diào)控選項(xiàng)包括開(kāi)關(guān)的控制、溫度的設(shè)置、風(fēng)速和模式的設(shè)置等，能夠達(dá)到取代家電遙控器的作用。

2家庭互動(dòng)終端硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)家庭互動(dòng)終端的功能，硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示，互動(dòng)終端主要包含控制管理模塊、開(kāi)斷模塊、計(jì)量模塊、通信模塊、時(shí)鐘和存儲(chǔ)模塊等。

1）控制管理模塊

家庭互動(dòng)終端需要處理大量信息，因此需要一個(gè)性能優(yōu)異的芯片才能保證其高效穩(wěn)定工作，選用TI公司基于ARM核心的LM3S9000系列。

2）LCD與按鍵模塊

該模塊包括按鍵、LCD及其驅(qū)動(dòng)3個(gè)部分，互動(dòng)終端將接收到的家電用電信息、每天的實(shí)時(shí)電價(jià)經(jīng)過(guò)處理以圖表的形式展現(xiàn)給用戶。

3）通信模塊

互動(dòng)終端的通信模塊與智能插座類似，負(fù)責(zé)向智能插座發(fā)送控制指令和接收智能插座采集的數(shù)據(jù)。

4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊

互動(dòng)終端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包含微處理器的鐵電存儲(chǔ)器和LCD液晶屏的顯存。

軟件設(shè)計(jì)

1初始化設(shè)置

目前的居民電價(jià)政策主要是階梯峰谷電價(jià)，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，還會(huì)采用實(shí)時(shí)電價(jià)政策。根據(jù)不同的電價(jià)政策，設(shè)計(jì)的裝置為用戶提供不同的能效服務(wù)，用戶在使用裝置時(shí)可以根據(jù)具體的電價(jià)政策選擇裝置的工作模式。對(duì)于階梯峰谷電價(jià)參數(shù)的初始化輸入，用戶能將各階梯電量、各階梯的調(diào)價(jià)電費(fèi)、峰谷時(shí)段輸入到互動(dòng)終端。互動(dòng)終端LCD提供界面，用戶根據(jù)界面提示通過(guò)按鍵依次輸入各參數(shù)值；對(duì)于實(shí)時(shí)電價(jià)，用戶只需選定后互動(dòng)終端便進(jìn)入工作狀態(tài)并進(jìn)行實(shí)時(shí)電價(jià)的采集。實(shí)現(xiàn)流程圖如圖4所示。

2信息獲取及存儲(chǔ)

在家庭正常用電時(shí)互動(dòng)終端根據(jù)用戶的初始化輸入統(tǒng)計(jì)每天在峰電價(jià)時(shí)段工作的電器及其用電量，用戶可以通過(guò)LCD查詢統(tǒng)計(jì)的信息。家庭互動(dòng)終端采集每天的實(shí)時(shí)電價(jià)并進(jìn)行存儲(chǔ)，以時(shí)段及相應(yīng)電價(jià)的形式存儲(chǔ)；互動(dòng)終端LCD提供實(shí)時(shí)電價(jià)查詢界面，以曲線圖的形式展示，用戶通過(guò)按鍵瀏覽過(guò)去一（兩）天的實(shí)時(shí)電價(jià)，實(shí)現(xiàn)流程如圖5所示。

第2篇：控制設(shè)計(jì)論文范文

1.1電力工程設(shè)計(jì)階段決定項(xiàng)目投資效益

在電力工程施工前的設(shè)計(jì)階段，要對(duì)貫穿整個(gè)項(xiàng)目全程的造價(jià)控制予以高度重視，主要有兩方面原因：一方面，當(dāng)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)方案確定后，后期投資方案則也基本成型；另一方面，“筆下一條線，投資千千萬(wàn)”，工程設(shè)計(jì)階段決定了電力工程項(xiàng)目是否經(jīng)濟(jì)高效。因此，設(shè)計(jì)階段對(duì)整個(gè)電力工程的造價(jià)控制十分重要。

1.2電力工程設(shè)計(jì)階段是造價(jià)控制的重要階段

有資料表明，初步設(shè)計(jì)階段對(duì)工程造價(jià)的影響為35%-75%，施工圖設(shè)計(jì)階段對(duì)造價(jià)的影響為25%-35%，施工階段對(duì)造價(jià)的影響為10%。雖然設(shè)計(jì)費(fèi)用在整個(gè)工程費(fèi)用中占不到1%，但其是決定整個(gè)工程項(xiàng)目是否合理、經(jīng)濟(jì)、高效益的關(guān)鍵階段。

2.電力工程設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制存在的問(wèn)題分析

2.1造價(jià)控制意識(shí)方面

長(zhǎng)期以來(lái)，電力工程設(shè)計(jì)單位與部門都對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)的技術(shù)、速度以及產(chǎn)值高度重視，對(duì)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)行不夠重視。但是，由于工程設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的實(shí)施有重要影響，如果設(shè)計(jì)初期存在失控的問(wèn)題，即使其他階段非常嚴(yán)格地控制成本，也無(wú)法改變整個(gè)工程不良的造價(jià)效果。但是，現(xiàn)階段許多技術(shù)人員盡管工作能力和技術(shù)水平很高，但缺乏經(jīng)濟(jì)觀念，很少考慮如何降低造價(jià)，缺乏造價(jià)控制意識(shí)，不能正常處理先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)合理兩者之間的關(guān)系。

2.2造價(jià)控制方法方面

(1)不善于運(yùn)用價(jià)值工程理論優(yōu)化設(shè)計(jì)

在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員存在設(shè)計(jì)思想保守，過(guò)分加大安全系數(shù)的思想，導(dǎo)致肥梁、胖柱、配筋過(guò)量、深基礎(chǔ)等問(wèn)題的產(chǎn)生。設(shè)計(jì)初期多方案經(jīng)濟(jì)比較多為只畫草圖，不管經(jīng)濟(jì)賬，很少?gòu)脑靸r(jià)方面認(rèn)真考慮，使得造價(jià)難以控制，造成浪費(fèi)。

(2)限額設(shè)計(jì)未得到充分運(yùn)用

限額設(shè)計(jì)即指，按照批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及造價(jià)估算控制初步設(shè)計(jì)及概算情況，按照批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)要求，按各專業(yè)分配的造價(jià)限額進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證估算。限額設(shè)計(jì)的目的是控制項(xiàng)目的建設(shè)資金和投資支出，緩解工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的對(duì)立關(guān)系。但目前來(lái)看，我國(guó)電力工程項(xiàng)目目前設(shè)計(jì)變更管理不完善，難以實(shí)現(xiàn)限額設(shè)計(jì)。并且，由于現(xiàn)行設(shè)計(jì)收費(fèi)與限額設(shè)計(jì)矛盾，導(dǎo)致設(shè)計(jì)費(fèi)低與付出勞動(dòng)不匹配，所以設(shè)計(jì)人員總會(huì)主動(dòng)提高造價(jià)以保證經(jīng)濟(jì)利益。

2.3造價(jià)控制工具方面

目前我國(guó)工程經(jīng)濟(jì)分析采用定額計(jì)算方法，需要較為完善的設(shè)計(jì)資料與圖紙，以計(jì)算相應(yīng)的工程量與造價(jià)。但隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，居民用電量迅速增加，這種方法耗時(shí)耗力，難以滿足市場(chǎng)需求。但現(xiàn)階段，還未能有一個(gè)完善的工程造價(jià)管理系統(tǒng)，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)，對(duì)工程造價(jià)信息進(jìn)行搜集、加工、作業(yè)、與處理。舊的方法與體制已不適合發(fā)展如此迅速的信息時(shí)代，唯有使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工程造價(jià)的動(dòng)態(tài)管理，才能不斷完善工程造價(jià)管理。

2.4造價(jià)控制機(jī)制方面

現(xiàn)階段的工程設(shè)計(jì)體制功能單一，專業(yè)分工不合理。設(shè)計(jì)體制將工作機(jī)械分塊，導(dǎo)致不能全局控制和把握造價(jià)，只能靜態(tài)控制造價(jià)，主要表現(xiàn)為：

(1)工程設(shè)計(jì)前期，項(xiàng)目的可行性研究及造價(jià)估算不夠細(xì)致，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)控制不嚴(yán)，導(dǎo)致限額設(shè)計(jì)失去依據(jù)；

(2)整個(gè)工程項(xiàng)目缺乏合理的設(shè)計(jì)周期，方案選擇太過(guò)于形式化，工程設(shè)計(jì)的各階段工作和論證不夠細(xì)致，與工程項(xiàng)目管理的周期不能很好地協(xié)調(diào)配合；

(3)設(shè)計(jì)分工中各專業(yè)各部門自成一體，缺乏溝通，缺乏整體協(xié)作的意識(shí)，導(dǎo)致不能全局把握和進(jìn)行造價(jià)控制；

(4)概預(yù)算流于形式，缺乏準(zhǔn)確性。預(yù)算人員只是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行計(jì)算，沒(méi)有主動(dòng)影響設(shè)計(jì)和施工。

(5)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想落后，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和方法，實(shí)際中多以經(jīng)驗(yàn)型管理為主，隨分析人員的不同，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的結(jié)果差別很大。

3.電力工程設(shè)計(jì)階段造價(jià)控制的內(nèi)容

根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，可將設(shè)計(jì)階段分為三個(gè)階段：方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、以及施工設(shè)計(jì)。對(duì)于電力工程項(xiàng)目，其造價(jià)的控制有固定的工作程序。比如在設(shè)計(jì)階段其工作程序?yàn)椋合冗M(jìn)行可行性分析研究，再根據(jù)研究報(bào)告做初步設(shè)計(jì)，按照初步設(shè)計(jì)確定概算實(shí)施施工圖的設(shè)計(jì)，最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格按照程序保證設(shè)計(jì)工作順利有序進(jìn)行。電力工程項(xiàng)目的各個(gè)設(shè)計(jì)階段，造價(jià)控制的具體內(nèi)容如下：

(1)方案設(shè)計(jì)階段

方案設(shè)計(jì)階段主要根據(jù)相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)和圖紙、以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，做出造價(jià)估算書(shū)。首先編寫編制初步造價(jià)估算，進(jìn)行可行性分析，對(duì)項(xiàng)目提出的背景、投資的必要性、資源和原材料的分析，公用設(shè)施的情況、產(chǎn)品方案的比較、投資估算和資金籌措方式說(shuō)明，同時(shí)編制造價(jià)估算。方案設(shè)計(jì)階段要確定投資目標(biāo)，編制項(xiàng)目的總投資分配、分解規(guī)劃。

(2)初步設(shè)計(jì)階段

初步設(shè)計(jì)即為根據(jù)可行性報(bào)告所做的具體實(shí)施方案。根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和圖紙，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行初步設(shè)計(jì)總概算。初步設(shè)計(jì)不能更改可行性報(bào)告中的建設(shè)規(guī)模、總投資額等。如果超過(guò)可行性報(bào)告的投資估算，需要說(shuō)明原因并重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(3)施工圖設(shè)計(jì)階段

根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)投資概算，繪制出正確的、完整的、詳細(xì)的建筑安裝圖紙，包括建設(shè)項(xiàng)目工程的詳圖、零部件結(jié)構(gòu)的明細(xì)表、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及方法等。

4.結(jié)語(yǔ)

第3篇：控制設(shè)計(jì)論文范文

大型機(jī)電產(chǎn)品的實(shí)用功能應(yīng)明確，性能須可靠，操作須安全。該類產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)械工程、電氣工程、安全工程等專業(yè)技術(shù)與知識(shí)占主導(dǎo)。由于這些學(xué)科更多關(guān)注產(chǎn)品的技術(shù)層面，因而忽略了工業(yè)設(shè)計(jì)的重要作用。由于大型機(jī)電產(chǎn)品批量小，材料以金屬板材、型材等為主，加工工藝主要以鑄、鍛、焊、鉚、折、彎、剪切等方式為主，造型限制較多，不如模具成型的塑料制品自由，加上成本控制，造型的突破性和創(chuàng)新空間較小。

2設(shè)計(jì)過(guò)程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)

產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)主要包含概念設(shè)計(jì)、形象設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)3個(gè)主要階段。具體過(guò)程為：產(chǎn)品調(diào)研、設(shè)計(jì)定位、方案構(gòu)思、人機(jī)分析、材料與工藝分析、產(chǎn)品價(jià)值工程分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品原型（樣品）制作等。大型機(jī)電產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)過(guò)程與其他產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)過(guò)程是一致的，只是更加重視產(chǎn)品的實(shí)用性、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。

2．1技術(shù)解構(gòu)及重組

工業(yè)設(shè)計(jì)師必須通過(guò)產(chǎn)品調(diào)研充分了解形成產(chǎn)品實(shí)用功能的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的技術(shù)解構(gòu)。圍繞技術(shù)解構(gòu)的產(chǎn)品調(diào)研內(nèi)容為產(chǎn)品實(shí)用功能、工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、人機(jī)交互界面、零部件材料及加工工藝等。技術(shù)解構(gòu)過(guò)程中，工業(yè)設(shè)計(jì)師的核心工作是了解技術(shù)的輸入和輸出原理，對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化處理，確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最大包容尺寸。在技術(shù)解構(gòu)的基礎(chǔ)上，協(xié)同其他知識(shí)對(duì)產(chǎn)品功能、原理、結(jié)構(gòu)、材料與加工工藝、人機(jī)界面等進(jìn)行集成創(chuàng)新———技術(shù)重組，明確產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線，確保產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的制造可行性和市場(chǎng)成功率。技術(shù)重組過(guò)程中，工業(yè)設(shè)計(jì)師須清楚重組后內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最小包容尺寸。新產(chǎn)品技術(shù)重組后內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最小包容尺寸應(yīng)大于原產(chǎn)品解構(gòu)前內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最大包容尺寸。產(chǎn)品調(diào)研階段的技術(shù)解構(gòu)和技術(shù)重組是大型機(jī)電產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的核心工作，決定產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的最終成敗。

2．2產(chǎn)品方案的表現(xiàn)形式

建立統(tǒng)一認(rèn)知平臺(tái)不僅便于企業(yè)內(nèi)部圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各方人員之間進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新，而且便于與產(chǎn)品用戶之間進(jìn)行有效溝通。從草圖、草模型直到后期的電腦虛擬效果圖，規(guī)范展示產(chǎn)品構(gòu)思方案是設(shè)計(jì)管理的重要內(nèi)容，有利于客觀公正地評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案，提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)效率。

2．2．1產(chǎn)品方案視角的統(tǒng)一

產(chǎn)品方案展示力求最大限度地詮釋設(shè)計(jì)師獨(dú)到的構(gòu)思，相同的視角能保證不同方案公平地參與評(píng)審。當(dāng)技術(shù)限定的產(chǎn)品長(zhǎng)度和寬度接近時(shí)，在幅面橫置的圖紙上，將產(chǎn)品與視平面呈45°繪制兩點(diǎn)透視草方案，可較為生動(dòng)地表達(dá)造型效果。當(dāng)產(chǎn)品長(zhǎng)度明顯大于寬度時(shí)，將產(chǎn)品與視平面呈30°繪制兩點(diǎn)透視方案，能夠?yàn)閮蓚€(gè)立面提供較好的展示角度而不顯得單調(diào)。

2．2．2產(chǎn)品方案排版的統(tǒng)一

為確保方案評(píng)選的科學(xué)性和公正性，大型機(jī)電產(chǎn)品不僅方案構(gòu)思要按照統(tǒng)一視角展開(kāi)，每個(gè)方案效果圖的版式也要保持一致。產(chǎn)品方案確定在視覺(jué)中心位置，以最佳的視點(diǎn)展示產(chǎn)品。產(chǎn)品方案在畫面中的大小對(duì)畫面的影響很大，產(chǎn)品過(guò)大，畫面顯得擁擠；產(chǎn)品方案太小，畫面顯得空曠；偏向一端或一角，畫面失去平衡。重要部件和關(guān)鍵界面必要時(shí)需放大，重點(diǎn)展示說(shuō)明。效果圖表現(xiàn)力求簡(jiǎn)潔大方和整齊劃一。為避免雷同感，必須強(qiáng)調(diào)每個(gè)方案的表現(xiàn)力，使方案具有準(zhǔn)確的信息傳達(dá)性，最大限度表達(dá)產(chǎn)品形態(tài)構(gòu)成、色彩、肌理，使客戶從效果圖上能讀出產(chǎn)品的工作原理、操作方式等功能信息，有利于企業(yè)高層人員進(jìn)行評(píng)價(jià)決策。

2．3設(shè)計(jì)方案細(xì)節(jié)與整體關(guān)系的協(xié)調(diào)

大型機(jī)電產(chǎn)品的人機(jī)交互界面是造型設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。人機(jī)界面設(shè)計(jì)決定產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的最終效果。產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)確定之后，人機(jī)界面細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)須遵循整體造型風(fēng)格，通過(guò)適當(dāng)?shù)膶?duì)比來(lái)突出交互界面。有時(shí)為突出某些部位的警示功能或避免誤操作，往往采用鮮明的結(jié)構(gòu)和色彩，為確保細(xì)節(jié)與整體的協(xié)調(diào)性，在適宜的部位須采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和色彩去呼應(yīng)，以緩解強(qiáng)烈的對(duì)比。

2．4設(shè)計(jì)方案感性與理性關(guān)系的協(xié)調(diào)

大型機(jī)電產(chǎn)品在造型設(shè)計(jì)過(guò)程中一般制作等比縮小模型。工業(yè)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案繪制、造型及結(jié)構(gòu)合理性分析、尺寸設(shè)計(jì)及草模型制作的同時(shí)，還需對(duì)產(chǎn)品的視覺(jué)與觸覺(jué)進(jìn)行感受分析，借助實(shí)物模型對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)迭代，確定最優(yōu)結(jié)果。

2．5產(chǎn)品視錯(cuò)覺(jué)的矯正和預(yù)防

人類需要依靠眼、耳、鼻、舌、皮膚等器官對(duì)外界事物的具體特征進(jìn)行反應(yīng)，如所感知的印象沒(méi)有反映或不符合外部客觀事物的本來(lái)面目，就產(chǎn)生了錯(cuò)覺(jué)。視錯(cuò)覺(jué)是由人類特定的視覺(jué)生理特征及生活經(jīng)驗(yàn)共同作用產(chǎn)生的。對(duì)于大型機(jī)電產(chǎn)品，視錯(cuò)覺(jué)的問(wèn)題是無(wú)法回避的。視錯(cuò)覺(jué)主要表現(xiàn)為：（1）構(gòu)形錯(cuò)覺(jué)，包括長(zhǎng)度錯(cuò)覺(jué)、大小錯(cuò)覺(jué)、形狀錯(cuò)覺(jué)、空間錯(cuò)覺(jué)等；（2）色彩錯(cuò)覺(jué)，包括色彩膨脹與收縮的面積錯(cuò)覺(jué)、色彩前進(jìn)與后退的距離錯(cuò)覺(jué)、色彩輕重的量感錯(cuò)覺(jué)、冷色與暖色的溫度錯(cuò)覺(jué)等。

2．5．1產(chǎn)品視覺(jué)構(gòu)形錯(cuò)覺(jué)的矯正

大型機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，圖紙或縮比模型與實(shí)際產(chǎn)品之間往往存在著一定的誤差。一方面，由于模型較小，為體現(xiàn)產(chǎn)品細(xì)節(jié)效果，制作過(guò)程中，部分細(xì)節(jié)特征須進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠡蚩鋸垼蚨?，該模型僅作為方案論證的效果演示。另一方面，大型機(jī)電產(chǎn)品縮比模型在人的正常視角和視距范圍內(nèi)，不會(huì)產(chǎn)生視覺(jué)構(gòu)形錯(cuò)覺(jué)。但是，如果將其放大到實(shí)際尺寸，就可能產(chǎn)生視覺(jué)構(gòu)形錯(cuò)覺(jué)。因此，大型機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)充分意識(shí)到視覺(jué)構(gòu)形錯(cuò)覺(jué)對(duì)產(chǎn)品造型的影響，根據(jù)人的視覺(jué)特性對(duì)產(chǎn)品造型有目的地進(jìn)行修正，使其更適合用戶的需要。具體做法是提前對(duì)可能出現(xiàn)的視錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象做出判斷，依據(jù)規(guī)律對(duì)變化量進(jìn)行調(diào)整，使錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象復(fù)原，確保預(yù)期效果實(shí)現(xiàn)或保證視覺(jué)舒適。龍門加工中心移動(dòng)刀頭中上部平行線處理和操作平臺(tái)圍欄頂部回收處理。

2．5．2產(chǎn)品視覺(jué)色彩錯(cuò)覺(jué)的預(yù)防和矯正

大型機(jī)電產(chǎn)品一般是在縮小比例的狀態(tài)下進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。色彩如擴(kuò)大到實(shí)際尺寸，易產(chǎn)生視覺(jué)色彩錯(cuò)覺(jué)。為避免該現(xiàn)象，依據(jù)生產(chǎn)和生活常識(shí)，結(jié)合相關(guān)形式美造型法制，正確指導(dǎo)產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)。在具體設(shè)計(jì)活動(dòng)中，視覺(jué)色彩錯(cuò)覺(jué)的預(yù)防和矯正密不可分的。

（1）色彩膨脹收縮感覺(jué)的合理應(yīng)用。

暖色具有膨脹感，冷色具有收縮感。色塊并置情況下，色彩的膨脹與收縮感覺(jué)尤為明顯。大型機(jī)電產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)中，一般慎用暖色。在人機(jī)操作界面中，為突出指示功能不得已運(yùn)用暖色時(shí)，應(yīng)根據(jù)色塊的大小酌情調(diào)整暖色的純度和明度。用色面積越大，色彩的純度和明度就得相應(yīng)地減小。

（2）色彩溫度感覺(jué)的合理應(yīng)用。

低溫工作條件下宜用暖色；高溫工作條件下宜用冷色?？紤]到大型機(jī)電產(chǎn)品的體積，盡量采用純度較低、明度適中的淺色系列。

（3）色彩輕重感覺(jué)的合理應(yīng)用。

冷色相比暖色更具有沉重感。同一色的純度和明度越低，沉重感越強(qiáng)。由于功能要求及結(jié)構(gòu)原因，大型機(jī)電產(chǎn)品形體常有明顯的不均衡感。在色彩設(shè)計(jì)中，常用色彩的輕重感覺(jué)特性來(lái)處理產(chǎn)品造型中的均衡與穩(wěn)定關(guān)系。大型機(jī)電產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)會(huì)明確主體的固定部分與運(yùn)動(dòng)部分。對(duì)于產(chǎn)品相對(duì)固定的大件，宜用純度和明度較低的深色，增強(qiáng)穩(wěn)定感；對(duì)于運(yùn)動(dòng)部件，宜采用純度適中、明度較高的淺色，給人以輕盈便捷的感覺(jué)，以避免給操作者帶來(lái)的沉悶感。

（4）色彩進(jìn)退感覺(jué)的合理應(yīng)用。

大型機(jī)電產(chǎn)品功能繁多，人機(jī)操作界面布局復(fù)雜。在色彩設(shè)計(jì)中，常用色彩的進(jìn)退感覺(jué)特性來(lái)調(diào)節(jié)動(dòng)作的主從關(guān)系和形體的虛實(shí)關(guān)系。人機(jī)界面操作件（手柄、手輪、按鍵、開(kāi)關(guān)等）是操作者經(jīng)常接觸的部位，宜采用與背景色對(duì)比較強(qiáng)、有親近感的前進(jìn)色，提高操作效率，避免誤操作。此外，通過(guò)色彩的進(jìn)退感覺(jué)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品的標(biāo)志、銘牌及有關(guān)指示裝置配色與產(chǎn)品主體色形成鮮明對(duì)比，使之有凸出感和較強(qiáng)的關(guān)注率。

3結(jié)論

第4篇：控制設(shè)計(jì)論文范文

在溫度控制過(guò)程中，單一的定值開(kāi)關(guān)控制方式會(huì)產(chǎn)生較大的溫度遲滯現(xiàn)象，對(duì)于加熱箱等干燥設(shè)備的干燥效果差、干燥品質(zhì)低;但是在普通的干燥設(shè)備中，單純采用PID控制方式會(huì)使控制系統(tǒng)變得復(fù)雜，對(duì)于硬件的要求程度高，在持續(xù)高溫環(huán)境下精度也隨之降低，故障率高。為了解決這一問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)一種單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用兩種功率大小不同的加熱方式。加熱元件使用紅外加熱管，功率大的加熱管起主要的加熱作用，正常工作時(shí)處于啟動(dòng)狀態(tài)。功率較小的加熱管起輔助加熱作用，在測(cè)量溫度高于目標(biāo)溫度時(shí)立即停止加熱，當(dāng)溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)開(kāi)啟加熱;但當(dāng)溫度高于目標(biāo)溫度上限一定值時(shí)，主加熱管也停止工作，同時(shí)引風(fēng)機(jī)開(kāi)啟，輔助降溫。對(duì)于一般的電加熱干燥設(shè)備而言，此方案能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，并且溫度延遲效果低，節(jié)能效果顯著。

2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

2．1系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該溫度控制系統(tǒng)由主控制系統(tǒng)、溫度采集模塊、溫度顯示模塊、溫度動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)、報(bào)警模塊和按鍵控制系統(tǒng)組成。

2．2單片機(jī)主控系統(tǒng)

作為溫度控制系統(tǒng)的核心部分，單片機(jī)承載著對(duì)溫度信息的處理、按鍵的掃描識(shí)別、溫度動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、輸出顯示溫度和報(bào)警的任務(wù)。本文采用的AT89C52單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS8位單片機(jī)。其內(nèi)部有8k字節(jié)可重擦寫Flash閃存，成本低廉，兼容MCS－51系列的所有指令，程序語(yǔ)言豐富;與AT89C51相比，存儲(chǔ)空間更大，中斷源更多，方便后期其他模塊的添加;技術(shù)成熟，因此在自動(dòng)控制等領(lǐng)域被廣泛采用。AT89C52單片機(jī)主控制系統(tǒng)與其他模塊連接原理圖如圖2所示。P1．0～P1．4口為鍵盤輸入端口，通過(guò)對(duì)應(yīng)按鍵對(duì)目標(biāo)溫度的上下限進(jìn)行設(shè)定。數(shù)字溫度傳感器總線與單片機(jī)的P1．7口相接，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理之后，測(cè)得的溫度輸出至P0口，通過(guò)LCD1602顯示出來(lái)。溫度動(dòng)態(tài)控制信號(hào)通過(guò)單片機(jī)P2．4～P2．6口傳輸。加熱管和散熱風(fēng)扇采用的是220V的交流電，溫度控制口接相應(yīng)控制電路的繼電器，通過(guò)繼電器控制加熱、散熱部分的工作。

2．3溫度采集模塊

DS18B20是由美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度傳感器，它通過(guò)單總線協(xié)議依靠一個(gè)單線端口進(jìn)行通訊。其僅占用一個(gè)單片機(jī)的I/O口，無(wú)需其他任何外部件，把環(huán)境溫度直接轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，以數(shù)字碼方式串行輸出，從而簡(jiǎn)化了傳感器和微處理器之間的接口。該傳感器可以單個(gè)于單片機(jī)連接實(shí)現(xiàn)溫度采集功能，在需要采集多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)時(shí)，只需將多片DS18B20同時(shí)掛在一條總線上，由軟件對(duì)每個(gè)溫度傳感器的ROM編碼進(jìn)行識(shí)別即可，具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、供電方式多樣、方便擴(kuò)展和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

2．4溫度動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)

溫度動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)主要由加熱管、引風(fēng)機(jī)、繼電器等構(gòu)成。單片機(jī)的P2．4口接主加熱管的控制繼電器，通過(guò)輸出高低電平來(lái)實(shí)現(xiàn)主加熱管的啟動(dòng)和停止;單片機(jī)的P2．5口與控制調(diào)溫加熱管的繼電器相連;降溫風(fēng)機(jī)控制繼電器控制端和高溫報(bào)警電路，與單片機(jī)的P2．6口相連。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3．1主程序流程圖

系統(tǒng)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò)溫度控制按鍵設(shè)定干燥溫度范圍;由傳感器DS18B20采集實(shí)時(shí)溫度，通過(guò)控制系統(tǒng)的對(duì)比給出控制信號(hào)，同時(shí)定時(shí)對(duì)按鍵進(jìn)行掃描，以隨時(shí)調(diào)整目標(biāo)溫度范圍。

3．2溫度數(shù)據(jù)讀寫子程序設(shè)計(jì)

由于DS18B20單總線通訊方式的特殊性，傳感器讀寫溫度數(shù)據(jù)具有嚴(yán)格的時(shí)序要求。工作時(shí)序包括初始化、讀時(shí)序和寫時(shí)序。單片機(jī)的命令和溫度數(shù)據(jù)的傳輸都從執(zhí)行單片機(jī)寫時(shí)序的指令時(shí)開(kāi)始，對(duì)于單片機(jī)需要DS18B20送回?cái)?shù)據(jù)，要在寫時(shí)序命令執(zhí)行之后再啟動(dòng)寫時(shí)序指令才能完成對(duì)數(shù)據(jù)的接收?？偩€通訊方式使得硬件電路的連接變得簡(jiǎn)單，但也使得程序部分變得復(fù)雜。本文采用的是一個(gè)傳感器，因此在串口通訊時(shí)不需要識(shí)別傳感器的序列號(hào)，程序中寫入跳過(guò)讀ROM序列號(hào)步驟。

3．3按鍵掃描子程序

由于不同的加熱干燥對(duì)象對(duì)溫度的要求不同，加熱的溫度控制部分要能夠方便、快捷地設(shè)置溫度上、下限。在干燥物的不同階段，干燥的溫度有所不同，在干燥過(guò)程中溫度的范圍需要做出調(diào)整。這就要求溫度的上、下限設(shè)置在干燥的過(guò)程中也能夠執(zhí)行。因此，單片機(jī)在執(zhí)行溫度采集、顯示和控制的同時(shí)，也要時(shí)刻監(jiān)視按鍵是否被按下，對(duì)溫度設(shè)定進(jìn)行調(diào)整。針對(duì)這一問(wèn)題，在程序中加入一個(gè)按鍵掃描子程序，定期執(zhí)行按鍵的掃描功能，同時(shí)也要有中斷子程序保持設(shè)定完溫度之后單片機(jī)可以繼續(xù)剛才未完成的工作。因此，按鍵掃描程序設(shè)計(jì)的思路是:在開(kāi)機(jī)啟動(dòng)階段，通過(guò)按鍵對(duì)控制溫度范圍進(jìn)行初設(shè)定;在工作過(guò)程中，單片機(jī)定期對(duì)按鍵進(jìn)行掃描，判斷是否有按鍵被按下，如果有按鍵被按下，則加入一個(gè)外部中斷，單片機(jī)轉(zhuǎn)而執(zhí)行干燥溫度范圍調(diào)整指令;待任務(wù)完成之后，繼續(xù)返回執(zhí)行溫度控制命令。

4proteus仿真結(jié)果

溫度控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)部分在proteus軟件上完成，當(dāng)C語(yǔ)言程序在keil軟件上編譯調(diào)試成功之后，導(dǎo)入單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)總調(diào)試。溫度采集模塊:DS18B20的溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能夠有效地顯示出來(lái);鍵盤控制模塊，相應(yīng)按鍵按下之后，程序立即響應(yīng)指定的動(dòng)作指令;溫度控制模塊:采集的溫度低于設(shè)定低溫下限時(shí)加熱管工作，高于溫度上限時(shí)停止加熱并且風(fēng)扇開(kāi)啟降溫;報(bào)警模塊同樣工作正常。調(diào)試后的溫度顯示結(jié)果如圖4所示。LT、HT分別表示設(shè)定的溫度下限與上限，1602的第2行顯示實(shí)時(shí)溫度。

5結(jié)論

1)功率不同的加熱管承擔(dān)不同的功能，大功率紅外加熱管起主要加熱功能，小功率加熱管控溫，使得溫度滯后幅度變小，減少能源浪費(fèi)，節(jié)電效果顯著。

第5篇：控制設(shè)計(jì)論文范文

對(duì)于風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)而言，主要有以下構(gòu)成部分：上位機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)、并網(wǎng)控制器、功率控制系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、變槳距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集接口、PLC系統(tǒng)。其中，PLC是風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，PLC和風(fēng)電機(jī)組的相關(guān)部分都有著十分緊密的關(guān)系，進(jìn)而能夠確保風(fēng)電機(jī)組的安全及其效率。對(duì)于風(fēng)電機(jī)組而言，大部分都是在環(huán)境比較惡劣的前提下運(yùn)行的，所以要求分風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)具備一定的可靠性以及抗干擾能力。在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，要準(zhǔn)確的對(duì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量以及合理的對(duì)策略進(jìn)行控制，進(jìn)而能夠準(zhǔn)確的判斷出故障的所在地以及能夠及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行處理。因?yàn)樵陲L(fēng)電機(jī)組控制中具備比較多的順序控制，而且在控制的過(guò)程中要對(duì)參數(shù)中一定量的開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行合理的處理，為此，合理的對(duì)風(fēng)電機(jī)組的控制特征以及要求進(jìn)行分析，從而能夠選擇能夠滿足風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)要求的PLC控制。

2合理設(shè)計(jì)軟件

因?yàn)橐M(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守，所以要自動(dòng)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，其中，控制的主要對(duì)象有：對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在運(yùn)行風(fēng)機(jī)的時(shí)候，反饋信號(hào)、機(jī)組狀態(tài)參數(shù)、風(fēng)力參數(shù)、監(jiān)測(cè)電力參數(shù)等，從而確保機(jī)組能夠穩(wěn)定的運(yùn)行；在風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行的時(shí)候，要根據(jù)運(yùn)行的相關(guān)步驟采取風(fēng)機(jī)全自動(dòng)開(kāi)車，進(jìn)而能夠確保開(kāi)車能夠穩(wěn)定進(jìn)行；對(duì)槳距進(jìn)行控制，從而確保機(jī)組能夠穩(wěn)定、安全運(yùn)行；對(duì)偏航進(jìn)行控制，從而確保風(fēng)機(jī)正對(duì)著風(fēng)向而得到最多的風(fēng)能。當(dāng)出現(xiàn)風(fēng)速要比啟動(dòng)風(fēng)速要低、并網(wǎng)故障、剎車故障等情況的時(shí)候，要立刻對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行停機(jī)操作。

2.1控制的相關(guān)策略

當(dāng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)的時(shí)候，風(fēng)輪的槳葉是不動(dòng)的，其槳距的角度應(yīng)為90°，因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中氣流不會(huì)對(duì)槳葉產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，所以槳葉實(shí)質(zhì)上就是阻尼板。當(dāng)風(fēng)速與啟動(dòng)風(fēng)速一致的時(shí)候，槳葉會(huì)向0°轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)氣流對(duì)槳葉所產(chǎn)生的功角，促使風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)并入到電網(wǎng)之前，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)將會(huì)控制槳距系統(tǒng)中的槳距角的給定值。同時(shí)，轉(zhuǎn)速控制器會(huì)根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢，合理的對(duì)槳距角設(shè)定值進(jìn)行改變，而變槳距系統(tǒng)則會(huì)按照給出的槳距角的參考值，有效的對(duì)速度進(jìn)行控制并對(duì)槳距角進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)風(fēng)速大于等于額定風(fēng)速的時(shí)候，風(fēng)電機(jī)組將會(huì)處于額定功率狀態(tài)。同時(shí)，轉(zhuǎn)速控制也會(huì)變成功率控制，而且變槳距系統(tǒng)將會(huì)控制發(fā)電機(jī)的功率所發(fā)出的信號(hào)。額定功率即是控制信號(hào)給定值恒定。給定值與功率反饋信號(hào)進(jìn)行對(duì)比時(shí)，如果功率超過(guò)額定功率，槳葉槳距就會(huì)轉(zhuǎn)向迎風(fēng)面積正在變少的方向；如果功率沒(méi)有超過(guò)額定功率，槳葉槳距就會(huì)轉(zhuǎn)向迎風(fēng)面積正在增加的方向。

2.2合理控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)

當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，要采用風(fēng)速儀對(duì)風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)風(fēng)速的大小進(jìn)行判斷，當(dāng)風(fēng)速大于啟動(dòng)風(fēng)速的時(shí)候，要啟動(dòng)風(fēng)機(jī)；當(dāng)風(fēng)速小于啟動(dòng)風(fēng)速的時(shí)候，要繼續(xù)對(duì)風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量。在啟動(dòng)風(fēng)機(jī)的時(shí)候，要有效的控制偏航，從而能夠有效的將槳距角調(diào)到零度以及確保風(fēng)機(jī)能夠正面迎風(fēng)。在對(duì)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候，當(dāng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速到達(dá)切入轉(zhuǎn)速的時(shí)候，就能夠?qū)嵭胁⒕W(wǎng)發(fā)電。

2.3合理控制偏航

合理控制偏航的目的在于確保風(fēng)機(jī)能夠在迎面對(duì)著風(fēng)向的時(shí)候，能夠得到最大化的風(fēng)能，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，如果偏航角和風(fēng)向角的差額不超過(guò)15°的時(shí)候，就可以認(rèn)定風(fēng)機(jī)是迎面對(duì)著風(fēng)向的。對(duì)控制算法進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要遵循快捷進(jìn)行控制的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而能夠更好的避免在執(zhí)行時(shí)所出現(xiàn)的繁瑣動(dòng)作。如果電纜纏繞了多達(dá)兩圈，要立刻采取解纜控制，從而確保風(fēng)電機(jī)組能夠安全的運(yùn)行。同時(shí)，在進(jìn)行解纜的時(shí)候風(fēng)電機(jī)組要采用正常停機(jī)的方式，并要采用自動(dòng)偏航后才能合理的進(jìn)行解纜。

2.4合理控制風(fēng)機(jī)停機(jī)

如果風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，比如，當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)冷卻水的溫度比較高、風(fēng)機(jī)的溫度比較高、槳距系統(tǒng)的液壓油位比較低等的時(shí)候，要及時(shí)發(fā)出停機(jī)警告，從而促使風(fēng)機(jī)停機(jī)。如果發(fā)現(xiàn)風(fēng)速超出相關(guān)限度的時(shí)候，由于風(fēng)機(jī)的各個(gè)環(huán)節(jié)會(huì)受到一定的限制，所以一定要脫網(wǎng)停機(jī)。在停機(jī)的時(shí)候，要及時(shí)把槳距角調(diào)整到90°,確保停機(jī)時(shí)的安全性。

2.5合理控制槳距

在風(fēng)機(jī)并網(wǎng)滯后，要憑借對(duì)槳距角的調(diào)節(jié)去調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出的功率，如果額定功率小于實(shí)際功率的時(shí)候，PLC的模擬輸出單元CJ1W-DA021輸出和功率之間的差距成為比例的信號(hào)，如果功率偏差低于0的時(shí)候，要憑借進(jìn)槳來(lái)促使功率的增加，同時(shí)，如果功率的偏差在-5且+5的時(shí)候，不能夠?qū)嵭凶儤?，從而能夠避免過(guò)度頻繁的進(jìn)行變槳。

3結(jié)語(yǔ)

第6篇：控制設(shè)計(jì)論文范文

1國(guó)內(nèi)外成功應(yīng)用案例研究

1.1國(guó)內(nèi)應(yīng)用

（1）上海截至2011年底，上海中心城快速路路網(wǎng)里程數(shù)穩(wěn)定在141.0km，基本采用高架形式。至2009年，上海浦西地區(qū)快速路88個(gè)入口匝道中有70多個(gè)實(shí)施了匝道控制，除了武寧路實(shí)施了匝道調(diào)節(jié)控制，其他都為匝道開(kāi)關(guān)控制，其中部分入口預(yù)留了匯入控制功能。浦東中環(huán)8個(gè)匝道及A1的11個(gè)匝道實(shí)施匝道控制，其中17個(gè)入口匝道為開(kāi)關(guān)控制，并預(yù)留遠(yuǎn)期匯入控制功能，1個(gè)入口匝道實(shí)施自適應(yīng)匯入控制，1個(gè)出口匝道實(shí)施可變車道控制。近期，在楊高路上匝道，匯入南浦大橋的入口處，浦東張揚(yáng)路上匝道與進(jìn)入楊浦大橋的主線，設(shè)置了挑桿信號(hào)燈控制。上述匝道控制在關(guān)聯(lián)道路上布設(shè)“固定文字+可變文字”可變信息標(biāo)志，在匝道入口及高架路段上設(shè)置了交通流情報(bào)信息板，目前系統(tǒng)運(yùn)行良好。上海市快速路出入口控制系統(tǒng)開(kāi)關(guān)控制較多，有交通引導(dǎo)信息/交通監(jiān)控設(shè)備，電子警察設(shè)備。2005年上?？焖俾吩训缹?shí)施控制系統(tǒng)后，交通量和平均車速均有一定程度的提升，特別是在內(nèi)環(huán)高架內(nèi)圈武夷路入口匝道實(shí)施自適應(yīng)匯入控制后，更是取得了很好的控制效果，充分體現(xiàn)了匯入控制的優(yōu)越性。試驗(yàn)區(qū)域主線流量提高了1.1%~23.2%；主線平均車速提高了11.1%~84.6%，主線擁堵時(shí)間減小了22.8%~76.5%，縮短了主線車輛排隊(duì)長(zhǎng)度，改善了快速路主線的交通狀態(tài)。上?？焖俾烦鋈肟诳刂葡到y(tǒng)改善了快速路主線的交通狀態(tài)，同時(shí)，快速路控制系統(tǒng)的交通信息和誘導(dǎo)設(shè)施均衡了交通需求，提高了快速路系統(tǒng)和區(qū)域路網(wǎng)的服務(wù)水平。（2）北京北京快速路由二、三、四、五環(huán)和11條聯(lián)絡(luò)線組成，長(zhǎng)達(dá)360km，承擔(dān)著全市50%以上的交通流，快速路出入口密集，平均間距僅為318m，是世界上最復(fù)雜、控制難度最大的快速路。北京快速路與呼市類似，即為地面快速路，兩側(cè)設(shè)置地面輔路，快速路出入口加減速車道較短，從輔路匯入分流。針對(duì)這一結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，北京市公安交管局自主研發(fā)了快速路出入通流特性分析、快速路多節(jié)點(diǎn)OD建模技術(shù)和給予主輔路占有率映射算法的交通控制策略，以及城市快速路交通控制技術(shù)?；谏鲜黾夹g(shù)建成的快速路交通控制系統(tǒng)，利用設(shè)置在快速路主要出入口的信號(hào)燈，依據(jù)對(duì)快速路主輔路流量信息的檢測(cè)實(shí)施占有率控制，智能控制快速路出入口的開(kāi)啟和關(guān)閉。北京的地面快速路+輔路形式使得其匝道控制與上海有很大的不同。出入口控制方式包括入口開(kāi)關(guān)控制、入口匯入控制、出口輔路信號(hào)控制，配有交通監(jiān)控系統(tǒng)。北京快速路出入口控制系統(tǒng)有效提高了北京快速路網(wǎng)的承載能力、交通管控能力和城市抗風(fēng)險(xiǎn)能力，快速路網(wǎng)日均時(shí)速提高6.92%。

1.2國(guó)外應(yīng)用

（1）美國(guó)美國(guó)采用“stop-and-go”（停-走）交通信號(hào)，控制進(jìn)入高速公路主線車輛的頻率。華盛頓大多數(shù)的快速路出入口匝道調(diào)節(jié)允許每次綠燈通過(guò)1輛車，最多不超過(guò)3輛，調(diào)節(jié)率大概在4~15s之間，這樣的間隔可以保障進(jìn)口匝道的匯入交通受到一定的阻滯，減少高速匯入時(shí)容易產(chǎn)生的刮擦、碰撞等事故。美國(guó)亞特蘭實(shí)行固定周期式匝道調(diào)節(jié)，但是如果排隊(duì)檢測(cè)器檢測(cè)到預(yù)設(shè)的排隊(duì)長(zhǎng)度極限值，匝道調(diào)節(jié)的速度將會(huì)被提高，周期縮短，以盡快地減少排隊(duì)。在美國(guó)快速路控制系統(tǒng)采用需求-容量控制策略較為廣泛。需求-容量控制策略是以交通量為控制參量，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入快速路的交通量，使得進(jìn)入快速路的交通量與上游交通量之和不超過(guò)匝道下游的通行能力，保證主路下游交通量維持在其通行能力之內(nèi)，最大限度利用快速路。華盛頓實(shí)施匝道調(diào)節(jié)后，該地區(qū)高速公路全范圍內(nèi)事故發(fā)生率降低30％，在Renton的I405高速公路，匝道調(diào)節(jié)使得平均行程時(shí)間減少了3~16min，匝道調(diào)節(jié)是一種比較有效地緩解交通擁擠的控制手段。（2）歐洲歐洲的高快速路出入口匝道控制一般是車隊(duì)放行，每次綠燈信號(hào)放行匝道車輛數(shù)不確定，但每次最多放行的車輛數(shù)有限制，一般不超過(guò)9輛，控制策略中的紅燈時(shí)長(zhǎng)和綠燈時(shí)長(zhǎng)都是變化的。歐洲的快速路系統(tǒng)大部分采用ALINEA控制算法。ALINEA控制算法屬于線性狀態(tài)調(diào)節(jié)，由Papageorgiou在1991年提出。它通過(guò)調(diào)整匝道調(diào)節(jié)率使得其下游主線的占有率盡量維持在理想狀態(tài)，是經(jīng)典控制理論的應(yīng)用，現(xiàn)在歐洲很多國(guó)家在該算法的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了許多不同的改進(jìn)，在實(shí)際應(yīng)用中也得到了很好的效果。

1.3應(yīng)用小結(jié)

通過(guò)國(guó)內(nèi)外的快速路出入口控制系統(tǒng)，可以看到出入口匝道控制是比較常用的控制方法。它通過(guò)限制入口匝道匯入主線的車流量，達(dá)到減少主線交通擁堵的目的，通過(guò)控制出口匯出輔路的交通流，使主線的交通流可以更快地離開(kāi)主線。快速路匝道控制主要采用在入口匝道處及出口匝道相連輔路上設(shè)置信號(hào)燈的方式，調(diào)節(jié)進(jìn)出快速路的交通流，使匝道交通流進(jìn)出有度、有序，避免快速路上形成交通瓶頸。為達(dá)到此目的，在進(jìn)行匝道信號(hào)控制時(shí)應(yīng)從城市快速路的交通特性、控制策略、配時(shí)方法及協(xié)調(diào)效果幾方面加以考慮。在出入口控制算法方面，對(duì)于在美國(guó)得到廣泛應(yīng)用的需求-容量差額控制方法，還存在著一些不足。由于該方法僅僅檢測(cè)交通量的值，所以不能夠判斷快速路主線是擁擠還是自由流的狀態(tài)，并且算法采用開(kāi)環(huán)控制，不能把控制后的微小變化再反饋給系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，因此，往往無(wú)法達(dá)到理想的控制效果。歐洲采用的ALINEA算法研究表明，即使算法中的值在很大范圍內(nèi)變動(dòng)，系統(tǒng)也能保持一個(gè)良好的性能，說(shuō)明ALINEA算法的穩(wěn)健性較好。此外，ALINEA算法的可移植性強(qiáng)，如果外部交通條件變化，只需要調(diào)整目標(biāo)占有率的值，而且控制算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。目前它成為實(shí)際應(yīng)用中非常成功的一種單點(diǎn)動(dòng)態(tài)控制方法，在實(shí)際中還有許多的應(yīng)用對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn)。

總之，快速路出入口控制方法的效果取決于多種因素，交通特性、道路條件、匝道分布等多種因素都會(huì)影響到控制算法的適用性。即使是同樣的控制算法，其控制參數(shù)的取值往往也會(huì)在很大程度上影響控制的效果。從本質(zhì)上講，入口匝道控制是對(duì)主線交通與入口匝道交通進(jìn)行調(diào)節(jié)，方案的可行性與當(dāng)?shù)氐缆方煌l件緊密相關(guān)。呼市快速路系統(tǒng)和國(guó)內(nèi)外其他城市的快速路相比，有自身的特點(diǎn)和情況，主要表現(xiàn)為：（1）以主輔路布置形式為主，部分路段采用高架、地下隧道、半地下路塹形式；（2）快速路網(wǎng)少，承載的交通流量大，主線交通流量、匝道需求將常處于飽和運(yùn)行狀態(tài)；（3）匝道布置間距較小，主輔路之間的合流、分流成為影響主線運(yùn)行狀況的一個(gè)重要因素；（4）周邊路網(wǎng)發(fā)達(dá)，匝道車輛的可行替代路徑較多。所以應(yīng)該在總結(jié)國(guó)內(nèi)外其他城市快速路出入口控制系統(tǒng)的前提下，結(jié)合呼市自身的實(shí)際情況，選擇符合需求的快速路出入口的控制系統(tǒng)。

2快速路出入通管理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)目標(biāo)

目前呼市快速路正在建設(shè)，出入口的現(xiàn)狀道路基礎(chǔ)條件、線形較好，存在著出入口控制系統(tǒng)實(shí)施可行性較好的地點(diǎn)。通過(guò)綜合考慮各方面因素（科學(xué)性及實(shí)用性），應(yīng)用比較成熟的技術(shù)，吸取北京上海經(jīng)驗(yàn)，可以在呼市快速路出入口實(shí)現(xiàn)出入口控制，體現(xiàn)出入口控制的效果、優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)對(duì)呼市快速路網(wǎng)的布局和交通控制系統(tǒng)現(xiàn)狀的深入分析，建立呼市快速路出入口控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：（1）保證主路基本暢通、輔路不至于產(chǎn)生嚴(yán)重的交通擁堵；（2）改善出入口匝道車輛的行駛秩序，確保車輛行駛安全；（3）對(duì)快速路及其關(guān)聯(lián)區(qū)域進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，有效使用地面道路的容量；（4）保證大型活動(dòng)、緊急事件等非常態(tài)的快速路骨架路網(wǎng)作用；（5）與其他系統(tǒng)協(xié)同，提高對(duì)道路交通的誘導(dǎo)能力和綜合調(diào)控水平。

2.2系統(tǒng)功能需求

目前呼市二環(huán)線以內(nèi)路網(wǎng)密度較大，但高峰時(shí)間交通擁堵嚴(yán)重，其中一個(gè)重要原因是呼市交通信息管理系統(tǒng)不完善，出行者無(wú)法及時(shí)查詢或獲取路況信息，導(dǎo)致交通需求分布失衡。因此，呼市快速路出入口管理與控制系統(tǒng)功能主要集中在幾個(gè)方面：中心控制、出入口多級(jí)調(diào)控、出入口信號(hào)協(xié)調(diào)、快速路交通信息采集、快速路信息、系統(tǒng)關(guān)聯(lián)、快速路信息查詢。呼市快速路出入通管理控制系統(tǒng)可分為三個(gè)層次：策略層、管控層、執(zhí)行層。三個(gè)層次相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息采集、多級(jí)調(diào)控、日常管理和系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的功能[3]。

2.3控制管理中心

管理控制中心分為硬件設(shè)備和軟件設(shè)備兩大部分。其中，硬件部分按功能分為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、管理端設(shè)備、以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和不間斷電源（UPS）等幾個(gè)部分；軟件部分分為系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、管理平臺(tái)軟件等[4]。快速路出入口控制中心局域網(wǎng)系統(tǒng)是系統(tǒng)集成和管理協(xié)調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，是一個(gè)分布式計(jì)算機(jī)平臺(tái)，包括基礎(chǔ)平臺(tái)服務(wù)、分布式計(jì)算和對(duì)象服務(wù)、公共設(shè)施、共享領(lǐng)域服務(wù)以及應(yīng)用，可以讓不同的軟件對(duì)象跨網(wǎng)絡(luò)、跨操作系統(tǒng)進(jìn)行互操作，滿通信息的與查詢、訪問(wèn)。

2.4系統(tǒng)控制方法和算法

根據(jù)以往研究，快速路控制系統(tǒng)匝道進(jìn)出口的主要控制方法包括單點(diǎn)信號(hào)燈控制、單點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制、多匝道協(xié)調(diào)控制、快速路干線控制、區(qū)域控制、路由控制和不同控制方式的協(xié)調(diào)控制等[3]。目前呼市二環(huán)線快速路匝道相距較近，主線為雙向六車道，沿線相交道路高峰時(shí)間交通流量大，擁堵嚴(yán)重。因此，針對(duì)呼市快速路交通瓶頸形成原因，快速路出、入口匝道控制主要采用在入口匝道處及出口匝道相連輔路上設(shè)置信號(hào)燈的方式，平峰時(shí)間采用單點(diǎn)控制，高峰時(shí)間采用整體協(xié)調(diào)控制方法，調(diào)節(jié)進(jìn)出快速路的交通流，使匝道交通流進(jìn)出有度、有序，避免快速路上形成交通瓶頸，并有效利用輔路容量。建議呼市快速路與常規(guī)道路信號(hào)控制綜合考慮，形成快速路、區(qū)域信號(hào)控制協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，提高快速路的抗風(fēng)險(xiǎn)能力和消散阻塞的能力。進(jìn)一步確?？焖俾废到y(tǒng)的高速、高效、安全和舒適性。根據(jù)呼市快速路道路網(wǎng)設(shè)計(jì)和出入口布置形式，建議呼市快速路出入口控制算法可以結(jié)合采用改進(jìn)型的ALINEA控制算法、需求-容量差額控制算法、占有率控制算法和定時(shí)控制算法。針對(duì)呼市快速路道路網(wǎng)不同的道路條件、交通狀況，采用不同的快速路出入口控制算法，將幾種控制算法相互結(jié)合，針對(duì)不同的適用條件和系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況選擇合適的快速路出入口控制算法策略[5]。

2.5出入口信號(hào)協(xié)調(diào)控制

由于快速路出入口的控制有很多的限制條件，對(duì)于不同的路段和車流量，出入口控制的效果也會(huì)有很大差異。其中對(duì)出入口控制影響最大的還是出入口是否有較多的道路空間資源可以儲(chǔ)存出入口控制造成的排隊(duì)。對(duì)于呼市部分快速路出入口間距較小的路段，將快速路出入口控制和快速路上下游交叉口控制結(jié)合起來(lái)，實(shí)行協(xié)調(diào)控制?？焖俾烦鋈肟趨f(xié)調(diào)控制從區(qū)域路網(wǎng)的角度上，將快速路和普通道路進(jìn)行銜接和整合，制定協(xié)調(diào)控制的策略和方法，將快速路出入口和上下游交叉口控制作為一個(gè)整體控制系統(tǒng)，從整體路網(wǎng)的角度出發(fā)，制定統(tǒng)一的協(xié)調(diào)控制目標(biāo)。從而更好地提高整個(gè)道路系統(tǒng)的運(yùn)輸效率[6]。

2.6誘導(dǎo)信息系統(tǒng)

用于快速路出入通信息，對(duì)交通流進(jìn)行有效地引導(dǎo)分流。入口控制信息情報(bào)板能夠接受匝道控制器的指令，在可變文字顯示部分以不同顏色顯示“匝道開(kāi)放”、“匝道關(guān)閉”、“匯入調(diào)節(jié)”等匝道控制內(nèi)容，以及“主線暢通”、“主線擁擠”、“主線堵塞”等交通狀態(tài)信息[7]。目前呼市尚缺少交通誘導(dǎo)信息系統(tǒng)，導(dǎo)致交通高峰期間部分路段和區(qū)域非常擁擠，而有些道路上車流量很少，道路資源未得到有效利用。

3結(jié)語(yǔ)

第7篇：控制設(shè)計(jì)論文范文

系統(tǒng)上電后，風(fēng)門處于關(guān)閉狀態(tài)，系統(tǒng)周期檢測(cè)傳感器信號(hào)，人車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)觸發(fā)微波傳感器輸出信號(hào)，系統(tǒng)則根據(jù)傳感器信號(hào)執(zhí)行開(kāi)關(guān)風(fēng)門和風(fēng)門互鎖。人車接近風(fēng)門時(shí)，兩側(cè)風(fēng)門的微波傳感器檢測(cè)到有效運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)，首先進(jìn)行信號(hào)競(jìng)爭(zhēng)，根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果開(kāi)啟某一風(fēng)門。2個(gè)風(fēng)門入口信號(hào)4選1采取競(jìng)爭(zhēng)方法進(jìn)行選擇，即微波移動(dòng)傳感器輸出信號(hào)A1、A4、B1、B4處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)，只有一個(gè)信號(hào)有效。2個(gè)風(fēng)門各2個(gè)方向。

（2）控制策略

控制系統(tǒng)風(fēng)門互鎖的控制要求并不復(fù)雜，關(guān)鍵是有效判斷風(fēng)門區(qū)域人員車輛的狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)進(jìn)行開(kāi)閉風(fēng)門。人員在巷道內(nèi)行進(jìn)過(guò)程是隨意的，系統(tǒng)需要根據(jù)人員在微波傳感器檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的最終狀態(tài)，對(duì)人員行進(jìn)完成狀態(tài)估計(jì)。如圖3所示，根據(jù)人員的位置和傳感器有效信號(hào)可以把人員行進(jìn)的狀態(tài)和風(fēng)門控制策略分成9種，如表1所示。風(fēng)門控制策略是控制系統(tǒng)的核心，策略制定的優(yōu)劣直接影響著風(fēng)門控制的可靠性。表1中根據(jù)人員行進(jìn)的最終位置分為不同的狀態(tài)估計(jì)，結(jié)合定時(shí)器對(duì)人員狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)和制定控制策略。

（3）實(shí)現(xiàn)方法

有限狀態(tài)機(jī)（FSM）理論是本風(fēng)門自動(dòng)控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換和控制策略的理論基礎(chǔ)。FSM包含有限的狀態(tài)，但在任一給定時(shí)刻必須而且只能處于其中的一個(gè)狀態(tài)，系統(tǒng)的狀態(tài)變化受事件的驅(qū)動(dòng)，事件是系統(tǒng)的活動(dòng)或外部輸入信號(hào)，它受當(dāng)前狀態(tài)約束。因此，研究有限狀態(tài)機(jī)的關(guān)鍵就是在其狀態(tài)空間中找到狀態(tài)轉(zhuǎn)換的軌跡，這要求在每個(gè)狀態(tài)下全面分析驅(qū)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件（包括系統(tǒng)的活動(dòng)和輸入信號(hào)）和轉(zhuǎn)換的目的地（即轉(zhuǎn)換后的狀態(tài)）。每個(gè)狀態(tài)都有其特定的輸出（系統(tǒng)的各項(xiàng)功能和性能指標(biāo)），即系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換伴隨著系統(tǒng)的性能指標(biāo)隨時(shí)間的變化。風(fēng)門自動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性就是通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表現(xiàn)出來(lái)，巷道風(fēng)門檢測(cè)區(qū)域內(nèi)人員行進(jìn)過(guò)程中的每個(gè)有效位置都相當(dāng)于一個(gè)狀態(tài)，在任何時(shí)刻風(fēng)門只能處于一個(gè)工況狀態(tài)，工況間的轉(zhuǎn)換受傳感器信號(hào)即事件的驅(qū)動(dòng)。當(dāng)傳感器信號(hào)滿足進(jìn)入某一工況的條件時(shí)，風(fēng)門立即進(jìn)入該工況下運(yùn)行，一旦外部事件不受該工況下條件的約束時(shí)，風(fēng)門立即離開(kāi)該工況尋找另一個(gè)工況。每個(gè)風(fēng)門區(qū)域可以作為一個(gè)對(duì)象，該對(duì)象有微波傳感器和定時(shí)器屬性，屬性取值為開(kāi)或關(guān)。2個(gè)操作開(kāi)門和關(guān)門。根據(jù)人車通行過(guò)程和風(fēng)門對(duì)象屬性值的不同組合，可以把工作流程劃分為5個(gè)狀態(tài):初始態(tài)，狀態(tài)1，狀態(tài)2，狀態(tài)3，狀態(tài)4。用統(tǒng)一建模語(yǔ)言中的狀態(tài)機(jī)視圖表達(dá)，如圖4所示。圖門狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意圖該視圖中對(duì)不同區(qū)域設(shè)置不同傳感器配合定時(shí)器對(duì)人車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分類。從初始狀態(tài)開(kāi)始，當(dāng)人車運(yùn)動(dòng)速度滿足最低傳感器1閾值接近區(qū)域入口時(shí)，風(fēng)門開(kāi)啟，進(jìn)入狀態(tài)1，此時(shí)開(kāi)啟定時(shí)器1；若在定時(shí)時(shí)間到后區(qū)域檢測(cè)不到信號(hào)則判斷為人車退出風(fēng)門區(qū)域，返回初始狀態(tài)；若傳感器2信號(hào)有效則進(jìn)入狀態(tài)2，同時(shí)開(kāi)啟定時(shí)器2，此時(shí)判斷人車進(jìn)入風(fēng)門，人車的行走不會(huì)影響狀態(tài)的改變，直到傳感器3信號(hào)有效。狀態(tài)2和狀態(tài)3的人員已經(jīng)進(jìn)入風(fēng)門，系統(tǒng)處于等待人車通過(guò)風(fēng)門區(qū)域。傳感器4有效時(shí)進(jìn)入狀態(tài)4，此時(shí)人車前端已經(jīng)通過(guò)風(fēng)門，系統(tǒng)等待其他部分通過(guò)風(fēng)門區(qū)域。此時(shí)如果傳感器沒(méi)有信號(hào)則進(jìn)行短暫延時(shí)后關(guān)閉風(fēng)門。下一步就是根據(jù)狀態(tài)機(jī)視圖為PLC編寫梯形圖程序了。程序中使用了置位指令SET和復(fù)位指令RSET進(jìn)行狀態(tài)的切換，有些型號(hào)的PLC沒(méi)有提供置位和復(fù)位指令，但都有實(shí)現(xiàn)置位和復(fù)位指令功能的變通方法，可以根據(jù)常開(kāi)常閉寄存器切換，因此利用該狀態(tài)機(jī)視圖編程序具有很好的通用性。

（4）結(jié)語(yǔ)

第8篇：控制設(shè)計(jì)論文范文

可編程控制器課程單元，是對(duì)于在電子電器以及拖動(dòng)設(shè)備中設(shè)置的邏輯控制單元原理和應(yīng)用方式進(jìn)項(xiàng)簡(jiǎn)潔介紹的課程單元，早期的PLC只能做些開(kāi)關(guān)量的邏輯控制，因而叫PLC。近年來(lái)，PLC采用微處理器作為中央處理單元，不僅有邏輯控制功能，還有算術(shù)運(yùn)算、模擬量處理甚至通信聯(lián)網(wǎng)功能，正確應(yīng)稱為PC。但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)有所區(qū)別，仍稱其為PLC。盡管功能在逐步強(qiáng)大，但是由于該技術(shù)是依托于成熟的儲(chǔ)存模塊，通過(guò)寫入讀出進(jìn)行控制過(guò)程設(shè)置的一項(xiàng)實(shí)用性技術(shù)，其現(xiàn)實(shí)應(yīng)用雖是集通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置，但組裝方便，編程簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模格式化應(yīng)用，因此對(duì)學(xué)習(xí)者的基礎(chǔ)要求和編程能力沒(méi)有特殊要求，可以作為一種實(shí)用性技術(shù)作為教學(xué)目標(biāo)。尤其是對(duì)于學(xué)習(xí)電力自動(dòng)化和電子電器的學(xué)生，學(xué)好可編程自動(dòng)化課程對(duì)于熟悉自動(dòng)化控制原理以及將來(lái)在工作實(shí)踐中，能夠得心應(yīng)手的處理電器問(wèn)題以及簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)一些控制單元有著決定性的作用，因此對(duì)于中等職業(yè)學(xué)校的可編程控制器教學(xué)單元課程設(shè)計(jì)的好壞，不僅決定了學(xué)校自動(dòng)化控制專業(yè)的水平，也同時(shí)決定了學(xué)校的畢業(yè)生是否能夠順應(yīng)社會(huì)，成為社會(huì)上可造之材的關(guān)鍵課程，不得不引起電子電器以及自動(dòng)化控制專業(yè)的專業(yè)課程所重視，并花大力氣解決教學(xué)課程設(shè)計(jì)等工作。

2可編程控制器教學(xué)的主要課程目標(biāo)

可編程控制器技術(shù)，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱之一，其目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖和設(shè)備運(yùn)行的即時(shí)通信。隨著教育的發(fā)展，教會(huì)學(xué)生了解可編程控制器的原理，以及工作特點(diǎn)是課程的首要任務(wù)，也是教育要面向未來(lái)的最基本要求，這是現(xiàn)代工業(yè)對(duì)對(duì)課程設(shè)計(jì)的主要現(xiàn)實(shí)要求。而對(duì)課程目標(biāo)而言，就是要順應(yīng)這一時(shí)代要求，把這一體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的實(shí)用技術(shù)方法傳授給學(xué)生，使得學(xué)生能夠按照從業(yè)需求掌握相關(guān)知識(shí)和技能。

3教學(xué)課程的設(shè)計(jì)重點(diǎn)選擇

課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)來(lái)源于所教授單元的結(jié)構(gòu)體系，對(duì)于可編程控制器技術(shù)而言，它是設(shè)備電氣系統(tǒng)的心臟和交互傳輸中心，可編程控制器就是這一完整單元的承載者和實(shí)現(xiàn)者，而對(duì)于中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生而言，控制原理主要作為了解，而控制輸入單元的設(shè)計(jì)和運(yùn)行原理就需要加大力度去了解，并加以熟練掌握，達(dá)到能夠簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)和故障排除的職業(yè)需求。同時(shí)對(duì)于中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生而言，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由控制元件和開(kāi)關(guān)系統(tǒng)指揮各類機(jī)械的運(yùn)行對(duì)于這類學(xué)生是主要的學(xué)習(xí)目標(biāo)，因此重中之重應(yīng)該安排這部分的教學(xué)設(shè)計(jì)。

4課程設(shè)計(jì)的主要方法和教學(xué)途徑分析

4.1入門教育

可編程控制器科目的學(xué)習(xí)，對(duì)于中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的學(xué)生而言，很容易產(chǎn)生畏難情緒，以為像計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言一樣晦澀難懂，從而產(chǎn)生畏難情緒。因此初始教案的設(shè)計(jì)就應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性的進(jìn)行設(shè)計(jì)，從學(xué)生的興趣愛(ài)好入手，充分利用學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望和新鮮感，加以正確有效的引導(dǎo)。從身邊的PLC應(yīng)用入手，講解相應(yīng)專業(yè)同可編程控制器應(yīng)用的關(guān)系，給學(xué)生描繪可編程控制器在城市便捷交通控制、生活設(shè)施，以及市場(chǎng)上流行的數(shù)控加工中心、機(jī)械手，甚至3D打印機(jī)應(yīng)用的廣泛實(shí)例，激發(fā)學(xué)生獲取知識(shí)的欲望和好奇心，覺(jué)得它就在我們身邊。同時(shí)教師還可以配合激勵(lì)機(jī)制聯(lián)系就業(yè)市場(chǎng)的需求（有較多單位提出“懂得PLC者優(yōu)先”），從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。

4.2課程進(jìn)度設(shè)計(jì)要素

根據(jù)學(xué)生素質(zhì)參次不齊的現(xiàn)狀，中等職業(yè)教育可控制編程器課程單元應(yīng)當(dāng)是從簡(jiǎn)單應(yīng)用入手，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的信心和勇于探索的內(nèi)在需求。在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的今天，信息的來(lái)源層出不窮，充分發(fā)揮校園信息平臺(tái)，利用互聯(lián)網(wǎng)和各類科學(xué)技術(shù)講座，不斷灌輸自動(dòng)化對(duì)生活的改變，讓學(xué)生身處可編程控制器帶來(lái)的驚喜改變中，把課程設(shè)計(jì)融入學(xué)生的個(gè)人生活中去，循序漸進(jìn)讓學(xué)生從內(nèi)心里接受知識(shí)，接受不斷進(jìn)取、不斷獲取新知識(shí)新技能的內(nèi)在動(dòng)力。在享受科技發(fā)展帶來(lái)的便利和科技進(jìn)步之余，也將自己融入科技進(jìn)步的洪流中去，真正成為知識(shí)的主人。

4.3把課堂教學(xué)變成互動(dòng)參與的知識(shí)殿堂

教學(xué)的主體最終還是學(xué)生自身，因此在課程設(shè)計(jì)上需要著重增加學(xué)生的主動(dòng)性和參與度，可以采用老師下課題，分組收集相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的方式，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行外延和內(nèi)涵的擴(kuò)展活動(dòng)，從學(xué)生收集的圖片資料和其他應(yīng)用范例中獲取營(yíng)養(yǎng)，在獲取知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)同學(xué)之間的合作意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，增添了學(xué)生學(xué)習(xí)的信心和對(duì)課程的濃厚興趣。對(duì)于可編程控制器這一實(shí)用但略顯枯燥的課程而言，直觀教學(xué)的方法無(wú)疑可以帶來(lái)良好的課程效果，在增加感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)，可以拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，同時(shí)也可以采用互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓同學(xué)們自助設(shè)計(jì)和制作示教板和器具以及簡(jiǎn)易控制單元，從而使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)，學(xué)生在感性直觀教學(xué)中易于理解、掌握。

4.4充分利用多媒體教學(xué)手段

中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的生源一般都來(lái)自城市周邊，對(duì)于工業(yè)化的理解并不直觀，尤其對(duì)于大型設(shè)備，大型流水線以及數(shù)控加工中心的認(rèn)識(shí)一般都缺乏必要的認(rèn)識(shí)。在實(shí)習(xí)和學(xué)習(xí)之前，充分利用多媒體輔助教學(xué)，就可以解決這一難題，充分利用多媒體技術(shù)制作教案，用豐富的設(shè)備設(shè)施充分體現(xiàn)可編程控制器的應(yīng)用。同時(shí)對(duì)于晦澀難懂的理論也可以直觀的分化出來(lái)，把編程輸入和控制流程，直到各種控制動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)都一一展現(xiàn)在學(xué)生的面前，達(dá)到控制過(guò)程直觀呈現(xiàn)的效果，充分理解可編程控制器的控制原理，細(xì)化程序的設(shè)計(jì)理念和操作方法，摒棄枯燥的填鴨教學(xué)以避免給學(xué)生帶來(lái)畏難情緒。

4.5利用好實(shí)驗(yàn)手段，展示課程魅力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

眾所周知，實(shí)驗(yàn)課是電子電器類課程最能吸引學(xué)生好奇心和創(chuàng)造性的科目，不但可以起到理論課的補(bǔ)充作用，更是強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果的重要手段，在現(xiàn)代教學(xué)理念中還把實(shí)驗(yàn)課作為檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力的主要考察方向，因此做為一個(gè)良好的課程設(shè)計(jì)，可謂不能不加以充分認(rèn)識(shí)和利用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們充分的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象和結(jié)論，不僅可以加深理解所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)通過(guò)實(shí)際的模擬實(shí)驗(yàn)，可以直接了解將來(lái)工作中手動(dòng)編程器的使用情況，是學(xué)生們走上社會(huì)后直接面對(duì)工作的捷徑，從而提高學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)性，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力；而不單單是一種學(xué)習(xí)知識(shí)了解技能的工具。因此對(duì)于以造就實(shí)用型復(fù)合人才為培養(yǎng)目標(biāo)的中等職業(yè)學(xué)校，充分利用好實(shí)驗(yàn)手段，是教學(xué)課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵命題。

5結(jié)語(yǔ)

第9篇：控制設(shè)計(jì)論文范文

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們生活水平的快速提高，能源需求也日益增長(zhǎng)，如今我國(guó)已是世界上第二大能源消費(fèi)國(guó)。但我國(guó)的人均能源資源不到世界平均水平的二分之一，同時(shí)以煤為主的能源消耗對(duì)環(huán)境的壓力也日益增大。電能的消耗是能源消耗的一個(gè)重要組成部分，在我國(guó)的城鎮(zhèn)，隨著商場(chǎng)、辦公大廈等一些公共場(chǎng)所的用電需求越來(lái)越大，而這些地方目前的管理不到位等因素，往往造成電能的巨大浪費(fèi)，這樣，提高用電效率就迫在眉睫。燈光系統(tǒng)，尤其是公共場(chǎng)所的燈光系統(tǒng)的能耗是非常巨大的。而傳統(tǒng)的公共場(chǎng)所燈光的控制主要采用人工，控制點(diǎn)大都比較分散，導(dǎo)致管理極為不便，不僅浪費(fèi)人力管理成本，還會(huì)因管理不善導(dǎo)致用電的浪費(fèi)。本文提出一種基于電路載波及智能控制等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的，具備遠(yuǎn)程管理、故障檢測(cè)、智能控制等功能于一體的公共場(chǎng)所（如教學(xué)大樓、實(shí)驗(yàn)大樓、賓館、寫字樓等）燈光遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)，旨在加強(qiáng)對(duì)燈光系統(tǒng)的智能管理，節(jié)能降耗，并降低管理成本。

2系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為典型的物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)，有感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。網(wǎng)絡(luò)層使用電力載波技術(shù)，各節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)關(guān)之間采用載波通信。感知層由各載波傳感控制節(jié)點(diǎn)組成，各節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有繼電器控制接口，可對(duì)節(jié)點(diǎn)所連接的燈光進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。同時(shí)，各節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有人體紅外節(jié)點(diǎn)、光敏傳感節(jié)點(diǎn)等傳感器，可實(shí)時(shí)測(cè)量出周圍的環(huán)境情況。另外，各節(jié)點(diǎn)還設(shè)計(jì)有電流檢測(cè)模塊，可以通過(guò)電流的變化對(duì)連接到本節(jié)點(diǎn)燈光的故障狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。應(yīng)用層主要包含遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障檢測(cè)和智能控制三部分功能組成，遠(yuǎn)程監(jiān)控功能是通過(guò)遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)了解各節(jié)點(diǎn)燈光狀態(tài)并可控制各路燈光的開(kāi)關(guān)；故障檢測(cè)功能是實(shí)時(shí)檢測(cè)各節(jié)點(diǎn)有無(wú)燈的故障，一旦出現(xiàn)故障便即刻向終端發(fā)出報(bào)警信號(hào)并告知故障燈光所在節(jié)點(diǎn)，便于管理人員及時(shí)進(jìn)行維修維護(hù)；智能控制功能則是通過(guò)終端遠(yuǎn)程發(fā)送命令，使各節(jié)點(diǎn)按照一定的控制規(guī)則智能地控制本節(jié)點(diǎn)連接的各燈光狀態(tài)。

3載波傳感控制節(jié)點(diǎn)硬件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

①硬件選型。首先是載波模塊的選型，本文選用的是HL-PLCV3.0載波通訊模塊，其采用FSK通訊方式，軟件采用超級(jí)模糊算法，即使傳輸信號(hào)擾或丟失達(dá)40%，也能準(zhǔn)確還原出原載波信號(hào)，通訊穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，且能實(shí)現(xiàn)串口透?jìng)?，使用方便。其次是MCU的選擇，考慮到功能、功耗、安全、價(jià)格、抗干擾等方面因素，本文選取了宏晶STC單片機(jī)STC12C5A60S2，能很好滿足使用要求，可升級(jí)性也比較好。②電源模塊。有兩部分組成，一是交流220V轉(zhuǎn)9V，用來(lái)給載波模塊供電，使用AC-DCWA5-220S09D3模塊來(lái)完成轉(zhuǎn)換；另一是9V轉(zhuǎn)5V，用來(lái)給單片機(jī)電路供電，使用LM1117-5.0搭建穩(wěn)壓電路即可實(shí)現(xiàn)，如圖2所示。③電流檢測(cè)模塊主要是使用電流檢測(cè)芯片ACS712再通過(guò)LM321放大電路對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大，最后使用A/D轉(zhuǎn)換來(lái)得到結(jié)果，此電路可得到610mv/A的檢測(cè)信號(hào)，見(jiàn)圖3。④控制執(zhí)行模塊可通過(guò)繼電器來(lái)完成，其電路圖如圖4。⑤載波模塊接口設(shè)計(jì)，根據(jù)其功能，設(shè)計(jì)如圖5。

4通信協(xié)議控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

要保證無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)之間以及同終端之間的數(shù)據(jù)交互能正確無(wú)誤、暢通無(wú)阻，需編寫一個(gè)通信協(xié)議來(lái)完成此項(xiàng)工作。由于本系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互具有流量不大，內(nèi)容并不復(fù)雜等特點(diǎn)，可編寫簡(jiǎn)單協(xié)議來(lái)規(guī)范系統(tǒng)內(nèi)部的通信。本通信協(xié)議設(shè)計(jì)為8字節(jié)長(zhǎng)度，詳見(jiàn)表1。其中類型用來(lái)區(qū)分是上位機(jī)的命令，還是無(wú)線節(jié)點(diǎn)的返回?cái)?shù)據(jù)；對(duì)象標(biāo)記用來(lái)區(qū)分具體的無(wú)線節(jié)點(diǎn)；值1、值2表示具體的命令及具體的狀態(tài)。

5軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.1載波傳感控制節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)。載波傳感控制節(jié)點(diǎn)的主要工作是數(shù)據(jù)信息采集、執(zhí)行控制命令。為降低網(wǎng)絡(luò)流量，各節(jié)點(diǎn)除上電時(shí)收發(fā)下地址確認(rèn)信息等初始化數(shù)據(jù)，正常狀態(tài)下只是在命令反饋時(shí)或在檢測(cè)到故障時(shí)才進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送。節(jié)點(diǎn)的程序流程圖如圖6所示。圖6載波傳感控制節(jié)點(diǎn)程序流程圖Main函數(shù)節(jié)點(diǎn)初始化、設(shè)置本地地址、頻率電流傳感器數(shù)據(jù)采集檢測(cè)到電路異常封裝異常信息YN設(shè)置標(biāo)志位，等待接收命令YN接收到載波數(shù)據(jù)執(zhí)行控制命令載波反饋送給網(wǎng)關(guān)

5.2上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)?？刂平缑嬷饕强刂茻糸_(kāi)關(guān)，同時(shí)還能顯示出燈的現(xiàn)有狀態(tài)。當(dāng)電路異常的時(shí)候界面也會(huì)及時(shí)地顯示出報(bào)警信息，程序運(yùn)行流程圖如圖7示。圖7控制界面程序流程圖用戶燈光狀態(tài)控制有網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)包解析異常？顯示燈狀態(tài)異常報(bào)警NNYY。

6總結(jié)