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电气自动化毕业设计 槽上自动控制监控系统

电气自动化毕业设计 槽上自动控制监控系统
电气自动化毕业设计 槽上自动控制监控系统

武汉科技大学高职高专毕业设计

摘要

系统的介绍了槽上自动控制监控系统,考虑到工业生产实际情况,以工业现场常见的还原炉为主体,硬件组态使用西门子300PLC,控制卸料小车在生产轨道上的动作,生产轨道上设有槽位信号检测装置,当送料信号来时,判断矿料品种及其对应的槽位号,记录小车的实际位置并根据目标位置,和实际位置比较后实现卸料小车前进和后退运动方向的自动控制。该系统共有两条胶带机和两辆卸料小车,一条胶带机和一辆卸料小车做为一套送料系统,两套系统分为南北方向各自独立运行分别为六个矿槽布料,槽满停止布料,小车运动不能突破左右极限位置,都能实现上位机的集中控制及机旁控制,同时也实现了冶金现场的胶带机和卸料小车的配合控制,使用Step7编写槽上系统的自动控制系统,同时使用WINCC 设计一个槽上的监控查询系统,界面简洁,美观,便于操作。

关键词:西门子PLC-300;胶带机;卸料小车;槽位

Abstract

The system is introduced in the slot automatic control monitoring system ,considering the industrial production practice, with the industrial site common reduction furnace as the main body, hardware configuration use Siemens 300 PLC, control in production material unloading car track on the movement, the production orbit has slots signal detection device, when feeding signal came when the judge mineral aggregate species and their corresponding to the number of slots, record the actual position and car according to the target position, and the actual position is realized, and the unloading the car back and forward movement of the direction of automatic control. The system has two tape machine and two cars article unloading the small car, a tape machine and a car unloading as a set of feed system car, two sets of system is divided into north and south direction operated independently were six ore slot cloth, tank full stop cloth, car movement about not break through limit position, can realize the PC of centralized control and the machine control, but also to achieve the metallurgy the tape machine and unloading the car with control, using Step7 write slot system automatic control system, at the same time use to design a slot on WINCC monitoring of the inquiry system, the interface is simple and beautiful, it is easy to operate.

Key words: Siemens PLC-300; tape machine; unloading the small car; slots

目录

1 序言 (1)

1.1 西门子PLC系统概述 (1)

1.2 可编程控制器的产生 (2)

1.3 可编程控制器的分类 (4)

1.4 可编程控制器的特点 (6)

1.5 PLC的主要功能 (9)

2 WinCC (11)

2.1 WinCC的概述 (11)

2.2 WinCC和Windows (11)

2.3 WinCC主要功能概述 (13)

3.系统功能设计 (14)

3.1设计的具体任务 (14)

3.2设计内容 (14)

3.3 方案及控制过程 (14)

4 编写控制程序 (19)

4.1 卸料小车自动控制程序 (19)

4.2 胶带机控制程序 (29)

4.3 模拟量转换 (32)

4.4上位机画面制作: (36)

参考文献 (38)

致谢 (39)

1 序言

1.1 西门子PLC系统概述

大、中型 PLC一般采用模块式结构,用搭积木的方式来组成系统,模块化 PLC 由机架和模块组成。S7-300是模块化的中小型 PLC,适用于中等性能的控制要求。品种繁多的 CPU模块、信号模块和功能模块能满足各种领域的自动控制任务,用户可以根据系统的具体情况选择合适的模块,维修时更换模块也很方便。当系统规模扩大和更为复杂时,可以增加模块,对 PLC进行扩展。简单实用的分布式结构和强大的通信联网能力,使其应用十分灵活。

S7-300的编程软件 STEP 7功能强大,使用方便,指令集包含 350多条指令。STEP 7通过带标准用户接口的软件工具来为所有的模块设置参数,可以节省用户学习的时间和培训的费用。

随着 PLC产品性能的提高,操作员监控技术(HMI人机接口)也得到了广泛应用。 S7-300已将 HMI服务集成到操作系统内,因此大大减少了人机对话的编程要求。 SIMATIC 人机界面(如 WinCC软件)从 S7-300中获得数据,S7-300按用户指定的刷新速度自动地传送这些数据。

总之,S7-300 PLC有以下几方面的特点:

(1) 模块化微型 PLC系统,满足中、小规模的性能要求。

(2) 由不同档次的 CPU、各种各样的功能模块和 I/O模块可供选择,可以非常好地满足和适应自动化控制任务。

(3) 简单实用的分布式结构和多界面网络能力,使应用十分灵活。

(4) 方便用户,有简易的无风扇设计。

(5) 当控制任务增加时,可自由扩展。

(6) 大量的集成功能使它功能非常强劲。

(7) 扩展温度范围从-25℃~+70℃。

(8) 易于操作、编程、维护和服务。

(9) 低成本的自动化系统解决方案。

(10)S7-300 PLC外形如图1.1所示。

图1.1 S7-300 PLC

(1—电源模块 2—后备电池 3—DC24V连接器 4—模式开关5—状态和故障指示灯 6—存储器卡 7—MPI多点接口 8—前连接器 9—前盖)

1.2 可编程控制器的产生

20世纪 60年代,电子技术的发展推动了控制电路的电子化,晶体管等无触点器件的应用促进了控制装置的小型化和可靠性的提高。60年代中期,小型计算机被应用到过程控制领域,大大提高了控制系统的性能。但当时计算机价格昂贵,编程很不方便,输入 /输出信号与工业现场不兼容,因而没能在工业控制中得到推广与应用。

20世纪 60年代末期,西方工业国家出现经济大萧条,作为工业龙头的汽车工业受到沉重打击。美国通用汽车公司(General Motors Corporation,GM)为了在激烈的市场竞争中战胜对手,摆脱困境,制定出多品种、小批量、不断推出新车型来吸引顾客的战略。但原有的控制系统由继电器和接触器等组成,灵活性差,

不能满足生产工艺不断更新的需要。 1968年,GM为了改造汽车生产设备的传统控制方式,提出了以下 10条招标的技术指标:

(1) 编程简单方便,可在现场修改程序。

(2) 硬件维护方便,采用插件式结构。

(3) 可靠性要高于继电器控制系统。

(4) 体积小于继电器控制系统。

(5) 可将数据直接送入管理计算机。

(6) 成本可与继电器控制系统竞争。

(7) 输入可以是 AC115V。

(8) 输出在 AC115V、2A以上,能直接驱动电磁阀和接触器等。

(9) 扩展时,原有系统只需要很小的改动。

(10) 用户程序存储器的容量至少可扩展到 4KB。

1969年,美国的数字设备公司(Digital Equipment Corporation,DEC)开发出世界上第一台能满足上述要求的样机,在 GM的汽车装配线上获得成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂、操作方便、可靠性高、使用灵活、体积小、寿命长等一系列优点很快就推广到其他工业领域。随后德国、日本等国相继引进这一技术,使 PLC迅速在工业控制中得到了广泛应用。在可编程控制器的早期设计中虽然采用了计算机的设计思想,但只能进行逻辑(开关量)控制,主要用于顺序控制,所以被称为可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称 PLC。

随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,微处理器被广泛应用于 PLC的设计中,使 PLC的功能增强,速度加快,体积减少,成本下降,可靠性提高,更多地具有了计算机的功能。除了常规的逻辑控制功能外,PLC还具有模拟量处理、数据运算、运动控制、 PID(Proportional-Integral-Differential)控制和网络通信等功能,易于实现柔性制造系统 (Flexible Manufacturing System,FMS),因而与机器人及计算机辅助设计/制造(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing,CAD/CAM)一起并称为现代控制的三大支柱。此外,可编程控制器在设计中还借鉴了计算机的高级语言,给实际应用带来了方便。为了使

其生产和发展标准化,美国电气制造商协会(National Electrical Manufacturers Association, NEMA)经过调查,将其正式命名为 Programmable Controller,简称 PC,并给 PC作了如下定义。

“PC是一个数字式的电子装置。它使用了可编程的记忆体存储指令,用来执行诸如逻辑、顺序、定时、计数与运算等功能,并通过数字或模拟的输入/输出模块控制各种机械或工作过程。一部数字电子计算机若是从事执行 PC的功能,亦被视为 PC,但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。”

由于 PC容易与个人计算机(Personal Computer)的缩写相混淆,因而人们仍沿用 PLC作为可编程控制器的简称。

国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)颁布的 PLC的定义为:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下的应用而设计。它采用可编程的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出来控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

总之,可编程控制器是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器并不针对某一具体工业应用。在实际应用时,其硬件应根据具体需要进行选配,软件则根据实际的控制要求或生产工艺流程进行设计。

1.3 可编程控制器的分类

PLC分类方法有多种,按规模(即 I/O点数)可分为大、中、小型,按结构可分为整体式和组合式。在实际应用中通常都按 I/O点数来分类。

(1)根据 I/O点数分类

I/O点数表明 PLC可以从外部接收多少输入量和向外部输出多少个输出量,即 I/O点总数在 256点以下的 PLC称为小型 PLC。小型 PLC体积小,结构紧凑,整个硬件融为一体,是实现机电一体化的理想控制器,也是一种在实际控制中应

用得最为广泛的机型。小型 PLC一般有逻辑运算、定时、计数、移位等功能,适用于开关量的控制,可用来实现条件控制、定时 /计数控制、顺序控制等。新一代的小型 PLC都具有算术运算、浮点数运算、函数运算和模拟量处理的功能,可满足更为广泛的需要。

I/O点数在 256点~1024点之间的 PLC为中型 PLC。中型 PLC在逻辑运算功能的基础上增加了模拟量处理、算术运算、数据传送、数据通信等功能,可完成既有开关量又有模拟量的复杂控制。中型 PLC的编程器有便携式和带有CRT/LCD的智能图形编程器供用户选择。后者为用户提供了更直观的编程工具,梯形图能直接显示在屏幕上。用户可以在屏幕上直观地了解用户程序运行中的各种状态信息,方便了用户程序的编写和调试,提供了良好的监控环境。

I/O点数在 1024点以上的 PLC为大型 PLC。大型 PLC功能更加完善,具有数据处理、模拟调节、联网通信、监视、存储、打印等功能,可以进行中断控制、智能控制、远程控制。大型 PLC的通信联网功能强,可以构成 3级通信网络,并作为分布式控制系统中的上位机,能实现大规模的过程控制,构成分布式控制系统或整个工厂的集散控制系统,实现工厂管理的自动化。大型 PLC的用户程序存储器容量更大,扫描速度更快,可靠性更高,指令更丰富,如功能指令包括浮点运算、三角函数等运算指令,PID可处理多达 32个回路的控制。而且大型PLC自诊断功能极强,不仅能指示故障的原因,还能将故障发生的时间存储起来,以便于用户事后查询。此外还能采用高级语言(如 BASIC语言等)编写用户程序,能扩展成冗余系统,进一步提高了系统的可靠性。

(2)根据结构分类

从结构类型上分,PLC可分为整体式和模块式两类。一般小型 PLC多为整体式结构。小型 PLC的 CPU、电源、I/O单元等都集中配置在一起。有些产品则全部装在一块电路板上,结构紧凑,体积小,重量轻,容易装配在设备的内部,适合于设备的单机控制。整体式 PLC的缺点是主机的 I/O点数固定,使用不够灵活,维修也不够方便。

模块式 PLC的各个部分以单独的模块分开设置,如 CPU模块、电源模块、输入模块、输出模块及其他高性能模块等。一般大、中型 PLC多为模块式结构。

模块式 PLC通常由机架底板联结各模块(也有的 PLC为串行连接,没有底板),底板上有若干插座。使用时将各种模块直接插入机架底板即可。这种结构的 PLC 配置灵活,装配方便,易于扩展,可根据控制要求灵活配置各种模块,构成各种功能不同的控制系统。模块式 PLC的缺点是结构较复杂,价格较高。

(3)根据生产厂家分类

PLC的生产厂家很多,各个厂家生产的 PLC在 I/O点数、容量、功能等方面各有差异,但都自成系列,指令及外设向上兼容。因此在选择 PLC时若选择同一系列的产品,则可以使系统构成容易,使用方便。比较有代表性的 PLC有西门子 Siemens公司的 S7系列、三菱(Mitsubishi)公司的 FX系列、立石(Omron)公司的 C系列、松下(Matsushita)公司的 FP系列等。

需要说明的是,PLC的分类目前并没有严格的国家或国际标准。有些文献将128点或 64点以下的 PLC划分为微型 PLC,将 PLC按 I/O点数分为微型、小型、中型和大型 4种。实际上这种划分没有多大的意义,因为 128或 64点的 PLC 在控制功能上与一般所说的小型 PLC并没有什么差别,仅仅是控制规模小一点而已。如果要分出微型 PLC,那么西门子公司的 LOGO可以划作此类。因为 LOGO 不但控制规模小,而且在控制功能上与小型 PLC存在着显著的差别。当然,不管怎么分类,对实际的应用设计影响不大,只要了解一般的概念就行。

1.4 可编程控制器的特点

PLC是在微处理器的基础上发展起来的一种新型的控制器,是一种基于计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置。它采用存储器存储用户程序,通过数字或模拟的输入/输出完成一系列逻辑、顺序、定时、计数、运算等功能,控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。PLC把微型计算机技术和继电器控制技术融合在一起,兼具计算机的功能完备、灵活性强、通用性好以及继电器接触器控制系统的简单易懂、维修方便的特点,主要体现在以下几个方面。

(1)可靠性高

工业现场的环境十分恶劣,如高温、潮湿、振动、冲击、粉尘和强电磁干扰

等,因此工业生产对控制系统的可靠性要求很高。PLC是专为工业控制设计的,能够适应工业现场的恶劣环境。PLC在设计和制造过程中采取了一系列的抗干扰措施,使 PLC的平均无故障时间(Mean Time Between Failures,MTBF)通常在 200 000小时以上。具体措施一般包括以下几个方面:

●所有的 I/O接口电路均采用光电耦合器进行隔离,使工业现场

的外部电路与 PLC内部电路之间在电气上隔离。

●输入端采用 RC滤波器,滤波时间常数一般为 10ms~20ms。高

速输入端则采用数字滤波,滤波时间常数可以用指令设定。

●各模块均采用屏蔽措施,以防止辐射干扰。

●采用性能优良的开关电源。

●对器件进行严格的筛选和老化处理。

●具有软件自诊断功能,一旦电源或其他软件和硬件发生异常情

况,CPU立即采取有效措施进行处理,防止故障扩大。

●(7) 大型 PLC采用双 CPU构成冗余系统,进一步提高了可靠性。

(2)编程简单易学

PLC的程序设计大多采用类似于继电器控制线路的梯形图语言。梯形图主要由人们熟悉的常开/闭触头、线圈、定时器、计数器等符号组成。对于使用者来说,只要具有电气控制方面的相关基础知识,而不需要具备计算机方面的专业知识,因此很容易为一般的工程技术人员甚至技术工人所理解和掌握。尽管后来的PLC在软件和硬件功能上不断增强,除了顺序控制以外,PLC还能进行算术与逻辑运算、数据传送与处理以及通信等,但是梯形图仍被广泛使用。不过又增加了许多高级指令,以满足除了顺序控制以外的其他各种复杂控制功能。

(3)功能强

PLC综合应用了微电子技术、通信技术和计算机技术,除了具有逻辑、定时、计数等顺序控制功能外,还具有进行各种算术运算、PID调节、过程监视、网络通信、远程 I/O和高速数据处理能力,因此可以满足工业控制中的各种复杂功能要求。

(4)安装简单,维修方便

PLC可以在各种工业环境下直接安装运行,使用时只需根据控制要求编写程序,将现场的各种 I/O设备与 PLC相应的 I/O端相连接,系统便可以投入运行。由于 PLC的故障率很低,并且有完善的自诊断和显示功能。当 PLC或外部的输入装置及执行机构发生故障时,如果是 PLC本身的原因,在维修时只需要更换插入式模块及其他易损件即可,既方便又减少影响生产的时间。有些 PLC还允许带电插拔 I/O模块,更方便了实际应用。

(5)采用模块化结构

为了适应各种工业控制的需要,除了单元式的小型 PLC以外,绝大多数 PLC 均采用模块化结构。PLC中的 CPU、直流电源、I/O模块(包括特殊功能模块)等各种功能单元均采用模块化设计,由机架、电缆或连接器将各个模块连接起来。系统的规模和功能可以根据实际控制要求方便地进行组合,以达到最高的性价比。

(6)接口模块丰富

PLC除了具有 CPU和存储器以外,还有丰富的 I/O接口模块。对于工业现场的不同信号(如交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流、脉冲或电位、强电或弱电等),PLC都有相应的 I/O模块与工业现场的器件或设备(如按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、电机起动器、控制阀等)直接连接。例如开关量输入模块就有交流和直流两类,每类又按电压等级分成多种。此外,为了适应新的工业控制要求, I/O模块也越来越丰富,如通信模块、位置控制模块、模拟量模块等,进一步提高了 PLC的性能。

(7)系统设计与调试周期短

用 PLC进行系统设计时,用程序代替继电器硬接线,控制柜的设计及安装接线工作量大为减少,设计和施工可同时进行,缩短了施工周期。同时,由于用户程序大都可以在实验室中进行模拟调试,调好后再将 PLC控制系统在生产现场进行联机调试,调试方便、快速、安全,因此大大缩短了设计、施工、调试和投运周期。

1.5 PLC的主要功能

经过长期的工程实践,PLC的上述特点越来越为广大技术人员所认识和接受,已经广泛应用到石油、化工、机械、钢铁、交通、电力、轻工、采矿、水利、环保等各个领域,包括从单机自动化到工厂自动化,从机器人、柔性制造系统到工业控制网络。从功能来看, PLC的应用范围大致包括以下几个方面:(1)逻辑(开关)控制

这是 PLC最基本的功能,也是最为广泛的应用。PLC具有与、或、非、异或和触发器等逻辑运算功能。采用 PLC可以很方便地实现对各种开关量的控制,用来取代继电器控制系统,实现逻辑控制和顺序控制。PLC既可用于单机或多机控制,又可用于自动化生产线的控制。PLC可根据操作按钮、各种开关及现场其他输入信号或检测信号控制执行机构完成相应的功能。

(2)定时控制

PLC具有定时控制功能,可为用户提供几十个甚至上千个定时器。时间设定值既可以由用户在编程时设定,也可以由操作人员在工业现场通过人—机对话装置实时设定,实现具体的定时控制。

(3)计数控制

PLC具有计数控制功能,可为用户提供几十个甚至上千个计数器。计数设定值的设定方式同定时器一样。计数器分为普通计数器、可逆计数器、高速计数器等类型,以完成不同用途的计数控制。一般计数器的计数频率较低。如需对频率较高的信号进行计数,则需

要选用高速计数器模块,其最高计数频率可达 50kHz。也可选用具有内部高速计数器的 PLC,目前的 PLC一般可以提供计数频率达 10kHz的内部高速计数器。计数器的实际计数值也可以通过人—机对话装置实时读出或修改。

(4)步进控制

PLC具有步进(顺序)控制功能。在新一代的 PLC中,可以采用 IEC规定的

用于顺序控制的标准化语言——顺序功能图编写用户程序,使 PLC在实现按照事件或输入状态的顺序控制相应输出的时候更加简便。

(5)模拟量处理与 PID控制

PLC具有 A/D(Analog/Digital,模拟/数字)和 D/A转换模块,转换的位数和精度可以根据用户要求选择,因此能进行模拟量处理与 PID控制。PLC可以接模拟量输入和输出模拟量信号,模拟量一般为 4mA~20mA的电流、1V~5V或0V~10V的电压。为了既能完成对模拟量的 PID控制,又不加重 PLC的 CPU负担,一般选用专用的 PID控制模块实现 PID控制。此外还具有温度测量接口,可以直接连接各种热电阻和热电偶。

(6)数据处理

PLC具有数据处理能力,可进行算术运算、逻辑运算、数据比较、数据传送、数制转换、数据移位、数据显示和打印、数据通信等功能,如加、减、乘、除、乘方、开方、与、或、异或、求反等操作。新一代的 PLC还能进行三角函数运算和浮点运算。

(7)通信和联网功能

现在的 PLC具有 RS-232、RS-422、RS-485或现场总线等通信接口,可进行远程 I/O控制,可实现多台 PLC联网和通信。外部设备与一台或多台 PLC之间可实现程序和数据的传输。通信口按标准的硬件接口和相应的通信协议完成通信任务的处理。例如西门子 S7-200系列 PLC配置有 Profibus现场总线接口,其通信速率可以达到 12 Mbps(Mega bits per second,兆位每秒)。在系统构成时,可由一台计算机与多台 PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络,以便完成较大规模的复杂控制。

2 WinCC

2.1 WinCC的概述

西门子工业软件在全世界为自动化项目开创了先例,通过汇集我们的知识,专业技术和资源,我们提供给用户一个单一来源的全集成的自动化。

全集成自动化不止是连接不同的自动化部件,它提供一个共同的软件环境使得所有部件和任务集成为一个系统,当用户进行组态和编程时,西门子软件将你的所有数据放在一个中央数据库中,所有的工具都能访问你的数据,这就意味着,每个软件工具通宵其他工具的功能,并和其他编程任务结合起来工作。

图2.1 拓扑结构图

WinCC 软件适用于监控级应用,WINCC是一个真正开放的HMI SCADA软件,可在任何标准的现货PC机上运行。

Wicc完全支持分布式系统结构,他的设计适合于广泛的应用,可以连接到已存在的自动化环境中,有大量的通讯接口,全面的过程信息和数据处理非常重要。

2.2 WinCC和Windows

SIMATIC WinCC 在设计时采用Intel ?平台运行Microsoft Windows 95,98 或 NT操作系统,这种伙伴关系为用户提供了具有重要意义的优点:

(1)先进的32位操作系统:

多任务——具有同时执行多个应用的能力;

(2)多处理器平台——Windows NT可在一个平台上支持2到32个处为应用提供更大的处理能力,与其它软件不同,WinCC支持平衡的多处理系统,使用户的应用能够充分的发挥多处理器的全部优势。

使工业应用更加安全——Windows NT是模块化的操作系统,它允许用户关掉一部分应用而不影响其他应用。

(3)开放体系——Windows支持公共接口:ODBC,OPC, DDE, ActiveX,OCX 或 SQL。

(4)强大的API——WINCC可以通过脚本语言直接采用Windows?中提供的强大的Win32 API中全部优势。

(5)硬件实用性——Windows允许在用户的应用中使用现货硬件,可用大多数打印机,条形码装置,PC照相机和其他带有Windows驱动的现货设备。

2.3 WinCC主要功能概述

3.系统功能设计

3.1设计的具体任务

控制动作主要包括:卸料小车的前进,后退和停止及位置记录;胶带机的启停;矿料的选择;上位机料位显示及报警。

控制流程:

启动→胶带机运行→要料请求信号来→判断料种→判断矿种对应的槽位(即目标位置)→小车启动→记录小车最后一次的前进方向和实际位置→判断,小车动作→槽料位达到高高位停止布料。

3.2设计内容

设计包括以下内容:

(1)完成所要求的控制循环;

(2)编写完成自动布料的PLC控制程序并调试工作过程;

(3)能实现手动控制和自动控制。

3.3 方案及控制过程

方案及控制过程如下:

(1)确定I/O点数进行硬件组态如图3.1:

图3.1 硬件配置图(2)绘制主电路图3.2:

图3.2 控制主电路图a

图3.2 控制主电路图b

(3)设计控制回路接线图

胶带机如图3.3:

图3.3 胶带机接线图

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目录 第一章前言 0 1.1 选题背景 0 1.2 研究意义 (1) 第二章需求分析与方案制定 (3) 2.1功能性分析 (3) 2.2可行性分析 (3) 2.3设计的主要目标任务 (3) 第三章模块特性介绍 (4) 3.1 S3C2440嵌入式系统开发板简介 (4) 3.2 芯片特性简介 (5) 第四章系统硬件设计 (6) 4.1 系统的硬件框图 (6) 4.2电源部分 (7) 4.3 JTAG接口 (8) 4.4 复位系统 (9) 4.5 CSI摄像头接口 (10) 4.6 10/100M网卡接口 (11) 4.7 RS232接口 (11) 第五章系统软件设计 (13) 5.1开发板Bootloder的烧写 (13)

5.2开发板系统内核的烧写 (14) 5.3开发板根文件系统的烧写 (15) 5.4 Cmos摄像头的驱动程序 (16) 5.5平台的移植 (16) 5.6视频信息显示页面(包括远程登录的登陆界面) (16) 结论(结语)部分 (17) 参考文献 (18) 附录 (19) 致谢 (20)

第一章前言 1.1 选题背景 随着人们生活水平的提高,现在的人们对自身安全方面的需求有了巨大的提高,不仅仅是个人,很多企业也在这方面花费了巨大的人力和物力。人们需求有一种高性能的安防技术来为自己提供保障。当今社会的科技发展迅速,信息传输技术五花八门,通过对一些传统上的技术进行升级实现了很多高性能的安防技术,采用视频监控是其中一种。视频监控业务具有悠久的历史,在传统上广泛应用于安防领域,是协助公共安全部门打击犯罪、维持社会安定的重要手段。近年来,随着宽带的普及,计算机技术的发展,图像处理技术的提高,视频监控正越来越广泛地渗透到教育、政府、娱乐、医疗、酒店、运动等其他各种领域。视频监控作为一种传统视频技术与现代通信技术相结合的应用,目前在国内外已引起了越来越多的关注。视频监控是安全防范系统的重要组成部分,它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来,随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控技术也有了长足的发展。在视频技术不断的发展情况下,视频监控目前可分为两大类:数字视频监控系统和网络监控( 嵌入式视频监控系统 )。 1、视频监控的数字化首先应该是系统中信息流(包括视频、音频、控制等)从模拟状态转网络视频编解码器为数字状态,这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构,根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议,使智能网络视频监控系统与安防系统中的各个子系统间实现无缝连接,并在统一的操作平台上实现管理和控制,这就是系统集成的含义。 2、视频监控的网络化将以这系统的结构将由集成式向集散式系统过渡,集散式系统采用多层分级的结构形式,具有微内核技术的事时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应,组成集散式视频监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系统化设计,视频监控系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友

自动控制原理1典型题解(期末复习)

自动控制原理1期末复习大纲和典型题解 1-1 根据题1-15图所示的电动机速度控制系统工作原理图,完成: (1) 将a ,b 与c ,d 用线连接成负反馈状态; (2) 画出系统方框图。 解 (1)负反馈连接方式为:d a ?,c b ?; (2)系统方框图如图解1-1 所示。 1-3 图1-17为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理,指出被 控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。 图1-17 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比, c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流 电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电

动机的电枢电压。 在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压 r u 。此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停 留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程: 控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。 系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压r u (表征炉温的希望值)。系统方框图见图解1-3。 2-12 试用结构图等效化简求图2-32所示各系统的传递函数 ) () (s R s C 。

水温自动控制系统毕业设计论文(DOC)

毕业设计论文 水温自动控制系统 钟野 院系:电子信息工程学系 专业:电气自动化技术 班级: 学号: 指导教师: 职称(或学位): 2011年5 月

目录 1 引言 (2) 2 方案设计 (2) 2.1 总体系统的设计思路 (2) 2.2 部分外围系统的设计思路 (3) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 单片机最小系统的设计 (3) 3.2 温度检测电路的设计与论证 (4) 3.3 显示功能电路的设计与论证 (5) 3.4 温度报警提示功能电路的设计与论证 (5) 3.5 外围电路控制设计 (6) 3.6 扩展部分方案设计 (7) 4 软件设计 (7) 4.1 控制主程序设计 (7) 4.2 温度设置程序设计 (8) 4.3 上下限报警程序设计 (8) 5 结论 (9) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................................................................... 错误!未定义书签。

水温自动控制系统 钟野 (XXXX电子信息工程学系指导教师:CXJ) 摘要:本文设计主要是采用A T89C51单片机为控制核心、以温度传感器(DS18B20)为温度采集元件, 外加温度设置电路、温度采集电路、显示电路、报警电路和加热电路来实现对水温的显示同时自动检测及线性化处理,其误差小于±0.5℃。本文重点介绍硬件设计方案的论证和选择,以及各部分功能控制的软件的设计。本次设计的目标在于:由单片机来实现水温的自动检测及自动控制,实现设备的智能化。 关键词:单片机;温度传感器;自动控制 Abstract: This paper is designed AT89C51 microcontroller as control core and temperature sensor DS18B20) for (temperature gathering element, plus the temperature setting circuit, temperature gathering electriccircuit, display circuit, alarm circuit and heating circuit to achieve water temperature display while automatically detecting and linearization, its error is less than 0.5 + ℃. This paper mainly introduces the hardware design argumentation and choice, and some functional control software design. This design goal is: by single-chip microcomputer to realize the automatic detection and automatic temperature control, realize the intellectualized equipment. Keywords: Microcontroller; Temperature sensors; Automatic control

视频监控系统方案设计.doc

教二二楼视频监控系统 设 计 方 案 课程名称:弱电工程综合实训 指导教师: 项目设计:闭路电视监控系统 设计人: 班级 项目小组:第6组 组员

目录 目录 (2) 1 工程概况 (3) 1.1 建筑物概述 (3) 1.2 视频监控的意义 (3) 2 系统设计原则 (4) 3 系统设计依据 (4) 4 方案总体设计 (5) 4.1 系统设计方案 (5) 4.1.1 视频模拟处理部分 (5) 4.1.2 通信部分 (6) 4.1.3 视频数字处理部分 (6) 4.2 系统部暑说明 (7) 4.3 集中监控功能 (7) 4.4 集中监控建设要求及参数标准 (8) 5 设备参数及布置 (9) 5.1 摄像头选择参数 (9) 5.1.1 摄像头数量及布置情况 (9) 5.1.2 摄像头的规格参数 (9) 5.1.3 监控系统服务器存储要求 (10) 5.1.4 场所布线 (10) 5.2 监控服务器及显示器 (10) 5.2.1 四路嵌入式硬盘录像机 (10) 5.2.2 矩阵 (11) 5.2.3 矩阵主机控制键盘 (12) 6 系统技术特点 (13) 7结论 (14) 参考文献 (14)

1 工程概况 1.1 建筑物概述 教二二楼有施耐德照明系统实验室、传感器实验室、电机控制实验室、楼宇控制实验室、空调制冷实验室、单片机应用技术实验室、PLC实验室以及两个办公室,走廊是“L”型,西走廊长36m,宽2.45m,南走廊长57m,宽2.45m。西走廊尽头是门,南走廊尽头是窗中间有扇门另一个尽头是电梯、楼梯。 1.2 视频监控的意义 监控系统是安全防范领域中的重要组成部分,系统通过摄像机及其辅助设备(镜头、云台等),直接观察被监视场所的情况,同时可以把被监视场所的情况进行同步录像。另外,电视监控系统还可以与防盗报警系统等其他安全技术防范体系联动运行,使用户安全防范能力得到整体的提高。 视频监控具有明显的应用特点,它主要用于工业、交通、商业、金融、医疗卫生、军事及安全保卫等领域,是现代化管理、监测、控制的重要手段之一。由于它首先应用于工业,所以有时又称它为工业电视。应用电视能实时、形象、真实地反映被监视控制的对象。利用这一点,及时获取大量丰富的信息,极大地提高了管理效率和自动化水平。同时,在某些场合,利用应用电视解决人们不能直接观察的困难,使其成为一种有效地观测工具,发挥不可替代的独特作用。因此,应用电视越来越受到人们的重视,在现代社会的各个方面得到越来越多的应用。

全自动洗衣机控制系统毕业设计

基于单片机的全自动洗衣机控制系统

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

自动控制原理课程设计报告

自控课程设计课程设计(论文) 设计(论文)题目单位反馈系统中传递函数的研究 学院名称Z Z Z Z学院 专业名称Z Z Z Z Z 学生姓名Z Z Z 学生学号Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师Z Z Z Z Z 设计(论文)成绩

单位反馈系统中传递函数的研究 一、设计题目 设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(0 0++= s s s K s G (ksm7) 1、画出未校正系统的根轨迹图,分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正,要求校正后的系统满足指标: (1)在单位斜坡信号输入下,系统的速度误差系数=10。 (2)相角稳定裕度γ>45o , 幅值稳定裕度H>12。 (3)系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s 3、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的截止频率Wc 和穿频率Wx 。 5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进行分析。 6、在SIMULINK 中建立系统的仿真模型,在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节,观察分析非线性环节对系统性能的影响。 7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响(自由发挥)。 二、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析 根轨迹简称根迹,它是开环系统某一参数从0变为无穷时,闭环系统特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。 1)、确定根轨迹起点和终点。 根轨迹起于开环极点,终于开环零点;本题中无零点,极点为:0、-1、-2 。故起于0、-1、-2,终于无穷处。 2)、确定分支数。 根轨迹分支数与开环有限零点数m 和有限极点数n 中大者相等,连续并且对称于实轴;本题中分支数为3条。

视频监控系统毕业论文设计费下载60632255

知识不仅是指课本的内容,还包括社会经验、文明文化、时代精神等整体要素,才有竞争力,知识是新时代的资本,五六十年代人靠勤劳可以成事;今天的香港要抢知识,要以知识取胜 视频监控系统 (市场营销专业营销04(1)班 ***) 摘要:随着现代电子技术的发展 视频监控系统也逐步由模拟走向数字化 视频监控系统是安防领域中的重要组成部分 是所有安全系统中最关键的子系统 系统通过遥控摄像机 直接观察被监视场所的情况 同时可以把被监视场所的情况进行同步录像 另外 视频监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行 使用户安全防范能力得到整体的提高 视频监控系统能在人无法直接观察的场合 适时、清晰、真实地反映被监视控制对象的画面 视频监控系统已成为在现代化管理中监控的最为有效的观察工具 视频监控系统是一种全数字化、全网络化的系统 可以同现有的多媒体系统、控制系统和信息系统集成 方便地实现数据和信息的共享在控制中心 只要有一个工作人员操作 就能够观察多个被控区域 以及远距离区域的监控功能 视频监控系统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成 实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能;监视系统完成对各个监控点的全天候的监视 能在多操作控制点上切换多路图像;管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理 是整个系统的控制核心 关键词:视频监控;采集;传输 Abstract Along with the technical development of modern electronics the video frequency supervision system also gradually from imitate the alignment numeral to turn.The video frequency supervision system is Anne to defend the importance in the realm to constitute the part is in all safe systems most the sub-system of the key.The system passes the remote control camera the direct observation is keep watch on the amenity circumstance

远程视频监控系统大学毕业论文外文文献翻译及原文

毕业设计(论文)外文文献翻译 文献、资料中文题目:远程视频监控系统 文献、资料英文题目: 文献、资料来源: 文献、资料发表(出版)日期: 院(部): 专业:电子信息工程 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 翻译日期: 2017.02.14

外文文献翻译 A System for Remote Video Surveillance and Monitoring The thrust of CMU research under the DARPA Video Surveillance and Monitoring (VSAM) project is cooperative multi-sensor surveillance to support battlefield awareness. Under our VSAM Integrated Feasibility Demonstration (IFD) contract, we have developed automated video understanding technology that enables a single human operator to monitor activities over a complex area using a distributed network of active video sensors. The goal is to automatically collect and disseminate real-time information from the battlefield to improve the situational awareness of commanders and staff. Other military and federal law enforcement applications include providing perimeter security for troops, monitoring peace treaties or refugee movements from unmanned air vehicles, providing security for embassies or airports, and staking out suspected drug or terrorist hide-outs by collecting time-stamped pictures of everyone entering and exiting the building. Automated video surveillance is an important research area in the commercial sector as well. Technology has reached a stage where mounting cameras to capture video imagery is cheap, but finding available human resources to sit and watch that imagery is expensive. Surveillance cameras are already prevalent in commercial establishments, with camera output being recorded to tapes that are either rewritten

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

重庆大学 自动控制原理课程设计

目录 1 实验背景 (2) 2 实验介绍 (3) 3 微分方程和传递函数 (6)

1 实验背景 在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用。自动控制原理是相对于人工控制概念而言的,自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器,设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控制量)自动地按照预定的规律运行。 在自动控制原理【1】中提出,20世纪50年代末60年代初,由于空间技术发展的需要,对自动控制的精密性和经济指标,提出了极其严格的要求;同时,由于数字计算机,特别是微型机的迅速发展,为控制理论的发展提供了有力的工具。在他们的推动下,控制理论有了重大发展,如庞特里亚金的极大值原理,贝尔曼的动态规划理论。卡尔曼的能控性能观测性和最优滤波理论等,这些都标志着控制理论已从经典控制理论发展到现代控制理论的阶段。现代控制理论的特点。是采用状态空间法(时域方法),研究“多输入-多输出”控制系统、时变和非线性控制系统的分析和设计。现在,随着技术革命和大规模复杂系统的发展,已促使控制理论开始向第三个发展阶段即第三代控制理论——大系统理论和智能控制理论发展。 在其他文献中也有所述及(如下): 至今自动控制已经经历了五代的发展: 第一代过程控制体系是150年前基于5-13psi的气动信号标准(气动控制系统PCS,Pneumatic Control System)。简单的就地操作模式,控制理论初步形成,尚未有控制室的概念。 第二代过程控制体系(模拟式或ACS,Analog Control System)是基于0-10mA或4-20mA 的电流模拟信号,这一明显的进步,在整整25年内牢牢地统治了整个自动控制领域。它标志了电气自动控制时代的到来。控制理论有了重大发展,三大控制论的确立奠定了现代控制的基础;控制室的设立,控制功能分离的模式一直沿用至今。 第三代过程控制体系(CCS,Computer Control System).70年代开始了数字计算机的应用,产生了巨大的技术优势,人们在测量,模拟和逻辑控制领域率先使用,从而产生了第三代过程控制体系(CCS,Computer Control System)。这个被称为第三代过程控制体系是自动控制领域的一次革命,它充分发挥了计算机的特长,于是人们普遍认为计算机能做好一切事情,自然而然地产生了被称为“集中控制”的中央控制计算机系统,需要指出的是系统的信号传输系统依然是大部分沿用4-20mA的模拟信号,但是时隔不久人们发现,随着控制的集中和可靠性方面的问题,失控的危险也集中了,稍有不慎就会使整个系统瘫痪。所以它很快被发展成分布式控制系统(DCS)。 第四代过程控制体系(DCS,Distributed Control System分布式控制系统):随着半导体制造技术的飞速发展,微处理器的普遍使用,计算机技术可靠性的大幅度增加,目前普遍使用的是第四代过程控制体系(DCS,或分布式数字控制系统),它主要特点是整个控制系统不再是仅仅具有一台计算机,而是由几台计算机和一些智能仪表和智能部件构成一个了控制

毕业设计视频监控系统的客户端设计

视频监控系统的客户端设计 摘要 随着人们对安全的需求日益强烈,视频监控系统作为一种安全防范的有效手段,越来越受到各界的广泛关注。且随着信息、网络、通信及多媒体等技术渗透到人类生活的各个领域的同时,视频监控也开始走进人们的生活,对视频监控的研究由此成为热点。 基于嵌入式的网络数字视频监控技术与互联网有机结合,且融合了信息技术、计算机技术、网络技术以及流媒体技术,己成为监控领域的一个发展趋势。因此嵌入式网络数字视频监控软件的研究将有着广阔的应用前景和巨大的社会效益及经济效益。 文章的核心内容是客户端软件系统的设计与实现。本文基于面向对象的设计思想和模块化的软件设计思想对客户端软件系统进行了模块的划分和细化,依次介绍了各子系统的设计和主要功能函数的设计,其中包括以下重要内容:网络客户端登陆;网络客户端视频预览;网络客户端视频下载;网络客户端视频播放。 文章中的视频监控系统客户端的编程实现使用VC++语言开发,结合视频标准的相关知识,并且采用海康威视的采集卡和开发包。 本文涉及的工作是对监控中心的实现进行研究和实践,它提出的设计思想和实现方式有一定代表性,对相关领域的设计是具有一定借鉴意义的。 关键词:视频监控,客户端,视频预览,视频下载

Abstract As people increasingly strong demand for security, Video Surveillance as a safe and effective means of prevention is becoming more and more public attention. With the information, network, communications and multimedia technologies permeate all areas of human life, video surveillance has also begun into people's lives。Video Surveillance is becoming a hot spot. Based on embedded digital and network , video surveillance technology combine the Internet and the advanced information technology, computer technology, network technology and streaming media technology. Video surveillance has been becoming a trend in the monitoring field. Therefore, digital video surveillance software embedded network research will have broad application prospects and enormous social and economic benefits. The core content of the article is the client software system design and implementation. Based on object-oriented design and modular software design software on the client system and refining division of the module, in turn, introduced the various subsystems of the design and main functions of the design function, including the following key elements: Network Client Login; Network Client main interface design; main interface of the system settings; video file playback; video file retrieval. The video surveillance system client programming use VC++ means. Combined with knowledge of video standards, skilled use of DirectX, and using Hikvision capture card and Development Kit. This work involved monitoring center is the realization of research and practice, it raises the design and implementation methods have some representation on the design of related fields is a certain reference significance. Keywords: Video Surveillance, Client ,Video Preview,Video Download

自动控制原理题库(经典部分)解读

《自动控制原理》题库 一、解释下面基本概念 1、控制系统的基本控制方式有哪些? 2、什么是开环控制系统? 答:在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用,即系统的输出量对控制量没有影响。 3、什么是自动控制? 答:自动控制就是采用控制装置使被控对象自动地按照给定的规律运行,使被控对象的一个或数个物理量能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。 4、控制系统的基本任务是什么? 5、什么是反馈控制原理? 6、什么是线性定常控制系统? 7、什么是线性时变控制系统? 8、什么是离散控制系统? 9、什么是闭环控制系统? 10、将组成系统的元件按职能分类,反馈控制系统由哪些基本元件组成? 11、组成控制系统的元件按职能分类有哪几种? 12、典型控制环节有哪几个? 13、典型控制信号有哪几种? 14、控制系统的动态性能指标通常是指? 15、对控制系统的基本要求是哪几项? 16、在典型信号作用下,控制系统的时间响应由哪两部分组成? 17、什么是控制系统时间响应的动态过程? 18、什么是控制系统时间响应的稳态过程? 19、控制系统的动态性能指标有哪几个? 20、控制系统的稳态性能指标是什么? 21、什么是控制系统的数学模型? 22、控制系统的数学模型有: 23、什么是控制系统的传递函数? 24、建立数学模型的方法有? 25、经典控制理论中,控制系统的数学模型有?

26、系统的物理构成不同,其传递函数可能相同吗?为什么? 27、控制系统的分析法有哪些? 28、系统信号流图是由哪二个元素构成? 29、系统结构图是由哪四个元素组成? 30、系统结构图基本连接方式有几种? 31、二个结构图串联连接,其总的传递函数等于? 32、二个结构图并联连接,其总的传递函数等于? 33、对一个稳定的控制系统,其动态过程特性曲线是什么形状? 34、二阶系统的阻尼比10<<ξ,其单位阶跃响应是什么状态? 35、二阶系统阻尼比ξ减小时,其阶跃响应的超调量是增大还是减小? 36、二阶系统的特征根是一对负实部的共轭复根时,二阶系统的动态响应波形是什么特点? 37、设系统有二个闭环极点,其实部分别为:δ=-2;δ=-30,问哪一个极点对系统动态过程的影响大? 38、二阶系统开环增益K 增大,则系统的阻尼比ξ减小还是增大? 39、一阶系统可以跟踪单位阶跃信号,但存在稳态误差?不存在稳态误差。 40、一阶系统可以跟踪单位加速度信号。一阶系统只能跟踪单位阶跃信号(无稳态误差)可以跟踪单位斜坡 信号(有稳态误差) 41、控制系统闭环传递函数的零点对应系统微分方程的特征根。应是极点 42、改善二阶系统性能的控制方式有哪些? 43、什么是二阶系统?什么是Ⅱ型系统? 44、恒值控制系统 45、谐振频率 46、随动控制系统 47、稳态速度误差系数K V 48、谐振峰值 49、采用比例-微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能,其实质是改变了二阶系统的什么参数?。 50、什么是控制系统的根轨迹? 51、什么是常规根轨迹?什么是参数根轨迹? 52、根轨迹图是开环系统的极点在s 平面上运动轨迹还是闭环系统的极点在s 平面上运动轨迹? 53、根轨迹的起点在什么地方?根轨迹的终点在什么地方? 54、常规根轨迹与零度根轨迹有什么相同点和不同点? 55、试述采样定理。

(完整版)室内灯光自动控制毕业设计

第1章绪论 1.1 引言 随着社会经济和科学技术的发展,人们的生活水平也不断提高,导致用电负荷的加剧,又由于世界性的能源危机,能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。而此问题对我国来说尤为严重。随着各类大、中专院校的扩招,教室的扩建,教室照明的需求也越来越多,而教室照明的管理不到位,往往造成电能的巨大浪费,这样,提高教室用电效率就成为首要考虑的问题。 目前对灯光的智能控制,国内外己经开始采用,但对教室灯光的控制,尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善,依然是传统式的人工管理。各类大、中专院校不断扩招,教室不断扩建,教室的用电负荷不断加大,教室用电管理不善,造成学校电能浪费,经济损失,这种的浪费与当今的节约能源理念相违背。再者,现代自动化程度不断提高,计算机技术的普及,灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。例如楼道灯光的自动控制等等。所有这些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。于是,开发简便、实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。 1.2 课题的来源、意义及研究目的 世界各地发电的主要原料是煤炭、石油和天然气,而丹麦在能源利用方面的成功经验提供了很好的借鉴。从1974年以来,尽管丹麦国民收入增长了50%,丹麦总的能源消费量并没有增加。丹麦是OECD成员国中能源消耗量和国民收入比值最小的国家。他们不断地提供一些节能供热系统,例如丹麦热电同供热电厂(CHP),而且,他们尽可能的有效利用资源。这

样,他们的能源使用总效率达到了90%。丹麦政府很重视住房空间用电的节能,并设立了对新建房屋节能的诸多要求。数据显示,居民入住有节能装置的房子时,他们要支付比没有节能方案房屋高出8%的费用。其节能项目经验在欧盟国家中广为流传。还有,欧司朗一斯维尼亚公司不断的推出新型高输出的荧光灯,节约6%的总系统功率,并具有更高的光通和平均光通量。飞利浦照明公司推出的陶瓷金卤灯代替过去的卤钨灯,可节能60%的电能。种种迹象表明世界各国都在采取不同方式来节约能源,节约 电能。 中国经济持续多年的高速发展让能源问题日益突出。虽然我国能源总储量不低,但由于我国人口众多,所以人均储量少,单位产值的能耗是发达国家的3-10倍。能源问题已成为制约我国国民经济发展的关键问题。从环境和自然资源角度出发,能源问题也是我国长期可持续发展战略中一个关键因素。此外,能源问题不仅关系经济发展和环境生态,在特定情况下还会对社会稳定有很大影响。鉴于能源问题的重要性,我国在绿色照明工程新闻发布,绿色照明工程未来五年间将在公用设施、宾馆、商厦、居民住所等全国建筑物中推广1.5亿只节能灯,节电290亿度电。上海、河北等一些地方采取政府对节能灯大宗采购每只补贴3至4元的方式进行推广。从普通白炽灯到高效节能灯,使我国的电光源产品结构逐步向节电型转变,荧光灯与普通白炽灯的比例由1995年的l:6.25前的l: 1. 5。 目前,我国照明用电约占社会总用电量的12%,采用高效照明产品代替传统的低效照明产品可节电60%到80%。如今,北京正在大力推行绿色照明工程,己推出上百万只绿色照明光源和部分节能电器,据测算年节约用电可达3442万千瓦时,节约电费2519.7万元。政府己经在商厦、学校、医院等更换了24万只节能灯具。在奥运工程的建设上,也大量运用节能

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