智能温度控制系统 文献综述

智能温度控制系统 文献综述
智能温度控制系统 文献综述

内蒙古科技大学信息工程学院测控专业毕业实习报告

——文献综述

题目:电阻炉温度控制系统设计

学生姓名:贾旺

学号:0967112301

专业:测控技术与仪器

班级:测控2009-3

指导教师:左鸿飞

前言

电阻炉被广泛地应用在工业生产中,它的温度控制效果直接影响到生产效率和产品质量,因而工业生产对温度控制系统的要求很高。目前电阻炉通常采用常规PID 控制,但是电阻炉的温度控制具有非线性、大惯性、大滞后等特点,难以对其建立精确的数学模型,因而常规PID控制难以取得良好的控制效果。因此,设计一个控制精度高、运行稳定的电阻炉温度控制系统具有很高的应用价值。

本文以电阻炉为控制对象,以UP550程序调节器为硬件核心,采用PID控制方法,设计一种控制精度高的温度控制系统。在文中详细阐述了控制系统的硬件设计和控制方法。

本系统的温度检测电路集成在UP550程序调节器中,简化了系统的硬件设计,提高了温度检测的精度。在输出控制中主要采用硬件电路实现,降低了程序的复杂性。在系统的硬件电路中采用了抗干扰设计,增强了系统的抗干扰能力。

常规PID控制算法简单、易于实现,适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。而实际工业生产过程往往具有非线性和时变性,难以建立精确的数学模型,因此常规PID控制器不能达到理想的控制效果。但通过UP550程序调节器可以同时设定多组PID参数,根据不同温度段特性更改PID参数弥补了常规PID控制的不足。采用常规PID控制和论文设计的控制系统在电阻炉上进行控制实验,并对控制效果进行分析,结果表明,该控制系统的控制效果优于常规PID,具有超调小、控制精度高、抗扰性强、运行稳定等优点,具有较好的应用前景。

第一章绪论

1.1 课题背景和意义

从20世纪20年代开始,电阻炉就在工业上得到使用。随着科学技术的发展,电阻炉被广泛的应用在冶金、机械、石油化工、电力等工业生产中,在很多生产过程中,温度的测量和控制与生产安全、生产效率、产品质量、能源节约等重大技术经济指标紧紧相连。因此各个领域对电阻炉温度控制的精度、稳定性、可靠性等要求也越来越高,温度测控制技术也成为现代科技发展中的一项重要技术。

温度控制技术发展经历了三个阶段:l、定值开关控制;2、PID控制;3、智能控制。定值开关控制方法的原理是若所测温度比设定温度低,则开启控制开关加热,反之则关断控制开关。其控温方法简单,没有考虑温度变化的滞后性、惯性,导致系统控制精度低、超调量大、震荡明显。PID控制温度的效果主要取决于P、I、D三个参数。PID控制对于确定的温度系统,控制效果良好,但对于控制大滞后、大惯性、时变性温度系统,控制品质难以保证。电阻炉是由电阻丝加热升温,靠自然冷却降温,当电阻炉温度超调时无法靠控制手段降温,因而电阻炉温度控制具有非线性、滞后性、惯性、不确定性等特点。目前国内成熟的电阻炉温度测控系统以PID控制器为主,PID 控制对于小型实验用电阻炉控制效果良好,但对于大型工业电阻炉就难以保证电阻炉控制系统的精度、稳定性等。智能控制是一类无需人的干预就能独立驱动智能机械而实现其目标的自动控制,随着科学技术和控制理论的发展,国外的温度测控系统发展迅速,实现对温度的智能控制。应用广泛的温度智能控制的方法有模糊控制、神经网络控制、专家系统等,具有自适应、自学习、自协调等能力,保证了控制系统的控制精度、抗干扰能力、稳定性等性能。比较而言,国外温度控制系统的性能要明显优于国内,其根本原因就是控制算法的不同。

本文的研究,以电阻炉为控制对象,UP550程序调节器为硬件核心元件,设计一种新型的温度测控系统,使其具有硬件电路简单、系统性能优良等优点。

1.2 国内外温度控制系统的概况与发展趋势

传统的PID控制及改进型PID控制原理简单、工作稳定、可靠性高、鲁棒性强,

曾在电阻炉温度控制系统中得到了普遍的采用,其缺点是必须预先建立控制对象的数学模型,因而其对于一些大滞后、多输入、时变性电阻炉系统,控制效果难以满意。自智能控制理论发展以来,智能控制技术开始逐渐应用于工业控制。1974年,Mamdani 首次用模糊逻辑和模糊推理实现了蒸汽机的控制,其标志着人们用模糊逻辑进行工业控制的开始,也宣告了模糊控制的问世。1976年,P.J.King和Mamdani等人合作,用模糊控制对反应器进行温度控制,他们采用模糊模型的预估方案,从而成功解决了不稳定问题。这也是控制史上首次利用模糊控制来进行温度控制。在20世纪90年代,美国、英国相续发表《智能控制专辑》,同本、德国等国也连续发表多篇智能控制方面的论文,涉及到军事、工业、家用电器等众多领域,包括智能温度控制在各个领域的应用。如今Simens和Inform公司联合研制了性能优良的模糊控制开发软件工具及第三代模糊微处理器,可利用软件或硬件的方法实现对系统的模糊控制。

在Zadeh创立模糊集合论的同年,我国傅京孙教授首先提出了把人工智能中的直觉推理方法用于学习控制系统,奠定了国内智能控制发展的基础。模糊控制应用于核反应堆、城市交通等控制中。随后更多的学者开始关注智能控制技术,近年来我国也越来越重视智能控制理论和应用的研究,从1993到1995连续三年国内都召丌了与智能控制有关的学术会议。由于温度控制设计到冶金、化工、机械等众多领域,因而温度智能控制技术也是国内学者研究的重要内容,越来越多与智能温度控制有关的论文在科技刊物上发表。

总体上说,智能控制在温度控制系统中的应用越来越广泛。目前,国外已研制出商品化、智能化、精度高、小型化的智能温度控制系统,开发出成熟的智能控制算法和控制软件。相比较而言,国内智能控制技术的应用要落后于国外,目前国内成熟的温度控制系统以常规PID和各种改进PID控制为主,商品化的智能控制系统少,在智能控制算法和控制软件的开发方面投入人力、物力也较少。

第二章控制方法介绍及硬件选择

2.1智能控制

“智能控制”一词在1967年Leondes和Mendel在他们的“人工智能控制"技术报告中正式使用,智能控制是一门新兴的理论和技术,目前关于智能控制的定义、理论、结构等尚无统一的系统描述,1993年美国IEEE控制系统学会智能控制技术委员会邀请成立一个专家小组,目的在于描述智能控制系统的特点,对“智能控制"一词进行定义,并指出因为不问的观点和描述问题智能控制系统的多种定义是必须的。在上述专家小组发表的综合报告中指出,实际上称为具有智能的系统其智能应相当高才行。通常这种智能要求具有感知环境、作出决策和控制动作的能力,更高的智能还包括认识目标和事件用语言模型代表知识,对未来作出推理和计划。智能控制的研究对象具有以下几个特点:一、不确定性的模型。智能控制的对象通常存在严重的不确定性,其不确定性是指模型未知或知之甚少以及模型的结构和参数可能在很大范围内变化。二、高度的非线性。在传统的控制理论中,线性理论比较成熟,而非线性理论很不成熟,非线性控制方法也比较复杂,采用智能控制方法可以较好的解决非线性系统的控制问题。三、复杂的任务要求。传统的控制系统控制任务要求比较单一,智能控制系统可以完成复杂的任务要求。例如在复杂的工业过程控制系统中,除了要求对各被控物理量实现定值调节外,还要求能实现整个系统的自动启停、故障的自动诊断以及紧急情况的自动处理等功能。智能控制是一类无需人的干预就能独立驱动智能机械而实现其目标的自动控制,“智能”一词是对系统的自动化程度、范围及所能完成复杂控制任务的功能的表征,一般智能控制系统的功能包括以下三点:一、学习功能。系统能对一个过程或未知环境所提供的信息进行识别、记忆、学习并利用积累的经验进一步改善系统的性能。二、适应功能。系统应具有适应受控对象动力学特性、环境变化和运行条件变化的能力。三、组织功能。对于复杂任务和分散的传感信息具有自组织和协调功能,使系统具有主动性和灵活性。智能控制的方法很多,包括专家控制、神经控制、模糊控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、仿人智能控制等,现在介绍主要的三种智能控制方法——专家控制、神经控制、模糊控制。

2.1.1 专家控制

专家家系统通过某种知识获取手段,把人类专家的领域知识和经验技巧移植到计算机中,并且模拟人类专家的推理、决策过程,表现出求解复杂问题的人工智能。因而,专家系统是一种人工智能的计算机程序系统,这些程序软件具有相当于某个专门

领域的专家的知识和经验水平,以及解决专门问题的能力。专家系统在结构上有两个基本要素:一、知识库——存储有某个专门领域中经过事先总结的按某种格式表示的专家水平的知识条目。二、推理机制——按照类似专家水平的问题求解方法,调用知识库中的条目进行推理、判断和决策。专家控制是将专家系统的理论和技术同控制理论方法和技术相结合,在未知环境下,仿效专家的智能,实现对系统的控制。专家控制系统不同于离线的专家系统,其不仅是独立的决策者,而且是具有获得反馈信息并能实时在线控制的系统。专家控制系统一般由数据库、规则库、推理机、人~机接口及规划环节五个部分组成,控制系统具有下述特点:一、高可靠性及长期运行的连续性。二、在线控制的实时性。三、优良的控制性能和抗干扰性。四、使用的灵活性及维护的方便性。

在专家控制系统的规则库中含有产生式规则,包括专家的知识和经验,而把知识和经验表达成规则并非易事,规则的补充、完善更是困难,因为这不是一种单向的简单的知识堆砌过程,而是一个复杂的整理过程,这也是专家控制系统实际应用中的难点。

2.1.2 神经控制

人工神经网络(ANN)是近几十年发展的一门新兴的交叉学科,所谓“人工神经网络"实际上是以一种简单计算一处理单元(神经元)为节点,采用某种网络拓扑结构构成的活性网络,可以用来描述几乎任意的非线性系统,ANN还具有学习能力、记忆能力、计算能力以及各种智能处理能力,在不同程度和层次上模仿人脑神经系统的信息处理、存储和检索的功能。基于神经网络的控制系统是指在控制系统中采用神经网络这一工具对难以精确描述的复杂的非线性对象进行建模,或充当控制器,或优化计算,或进行推理,或故障诊断等,以及同时兼有上述功能的适当组合,其控制方式称为神经网络控制,简称神经控制。相对于传统的控制方法,神经控制具有以下特征和性质:人工神经网络在理论上能逼近任何非线性函数,而且比其它建模方法更经济;信息的并行分布式处理与存储,具有较强的容错能力和数据处理能力;能对知识环境提供的信息进行学习和记忆以适应环境的变化。

经过1989年前后出现的研究高潮以后,单纯使用神经网络的辨识与控制方法的研究,目前已有停滞不前的趋势,其主要原因有:一、近年来,神经网络本身的研究如网型等未再有根本的突破,专门适用于控制问题的动态神经网络仍待进一步发展。

二、网络本身的黑箱式内部知识表达方式,使其不能利用初始经验进行学习,易于险入局部最小值。三、分布并行计算的潜力还有赖于硬件实现技术的进步。为了克服神经控制方法的上述困难,也为了使智能控制方法与生物神经系统智能控制具有更大的相似性,将模糊逻辑(包括专家系统)与神经网络结合,发展模糊神经网络控制方法,

已经成为模糊控制或神经控制研究的主要发展趋势。

2.1.3 模糊控制

模糊控制是以模糊集合理论为基础的一种新兴的控制手段,是模糊系统理论和模糊技术与自动控制技术相结合的产物。模糊控制的核心就是利用模糊集合理论,把人的控制策略的自然语言转化为计算机能够接受的算法语言。模糊控制系统一般由模糊控制器、输入/输出接口装置、被控对象和执行机构、传感器四个部分组成,是一种非线性控制。模糊控制系统能够将人的控制经验和知识包含进去,这种方法不仅能实现自动控制,而且能够模拟人的思维方式,对一些无法构造精确数学模型的被控对象进行有效的控制。

模糊控制具有以下特点:一、控制系统的设计依据经验和操作数据,不需要精确的数学模型,易于对不确定系统进行控制。二、具有较强的鲁棒性,适用于解决传统控制难以解决的非线性、时变及时滞系统。三、应用语言变量而不是数学变量,是一种语言控制器,是易于控制、易于掌握的教理想的非线性控制器。随着模糊控制的深入应用和广泛接受,渐渐出现两种新的情况,一种情况是产生全新的控制用途,而这些新的用途在模糊逻辑出现之前实际是不能进行控制的;另一种是产生全新的控制芯片,这些芯片专门适用于模糊逻辑运算的。模糊控制的关键是模糊推理合成运算,从本质上看是一种并行运算,用软件方法实现的时候,由于现有的冯·诺依曼结构计算机指令顺序执行,不适于做并行处理,因而推理速度较低,模糊芯片如模糊微处理器、模糊推理板等直接通过硬件实现模糊逻辑推理及运算,可提高推理速度和控制精度,为模糊控制系统的硬件实现提供强有力的工具。现今模糊控制已广泛应用于家电行业,各种工业自动化、冶金和化工过程控制等领域相继出现了模糊控制器、模糊推理专用芯片及模糊控制通用系统。

2.2 PID控制原理及特点

在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获

得系统参数时,最适合用PID控制技术。PID控制,实际中也有PI和PD控制。PID 控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。

2.2.1 比例(P)控制

比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)

2.2.2 积分(I)控制

在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-stateError)。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。因此,比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。

2.2.3 微分(D)控制

在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。

2.2.4 PID控制器的参数整定

PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下:(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。

在实际调试中,只能先大致设定一个经验值,然后根据调节效果修改。

2.3 UP550简介

UP550程序调节器是高级的程序控制仪表,具有三十种模式、5种强大的调节功能。还同时具有便于查看的大屏十字显示用于交互式程序模式参数设定的LCD显示特性。标配有自动调谐功能、“SUPER”抑制过冲功能以及新增的“SUPER2”hunting抑制功能。位置比例调节与加热/冷却调节模式适合多种应用。

2.4 电阻炉介绍

电阻炉是利用电流通过电热体元件将电能转化为热能来加热或者熔化工件和物料的热加工设备。电阻炉由炉体、电气控制系统和辅助系统组成。炉体由炉壳、加热器、炉衬(包括隔热屏)等部件组成。电气控制系统包括电子线路、微机控制、仪表显示及电气部件等。

电阻炉的优点,热效率高。电阻炉不需要燃烧气体,没有派出因燃烧气体而产生的废气造成的热损失。炉膛室内热强度高,能达到较高的温度,是高熔点金属得熔化。

能满足工件在各种工艺樊为中的要求,并使之成为可控。

2.5 温度传感器的型号及选择

2.5.1 热电偶的测温原理

图 2 热电偶回路T

A

T 。B

两种不同材料的导体(或半导体)组成一个闭和回路(如图2所示),当两接

点温度T 和To 不同时,则在该回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应。这两种不同材料的导体或半导体的组合称为热电偶,导体A 、B 称为热电极。热电效应中的电动势由温差电势和接触电势组成,接触电势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势,图中两接点的接触电势额)

(T e AB 和)(0T e AB 可分别表示为:

BT AT

AB N N e KT

T e ln )(= (公式1) 00

ln )(00BT AT AB N N e KT T e = (公式2)

式中K 为波尔兹曼常数,AT N 、BT N 和

0AT N 、0BT N 是温度分别为T 和0T 时,A 、

B 两种材料的电子密度。 温差电势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种电动势,其公式为: dt dt t N d N e

K T T e At T T At A )(1),(00?= (公式3) dt dt t N d N e K

T T e Bt T T Bt B )(1),(00?= (公式4)

式中,AT N 和BT N 分别为A 导体和B 导体的电子密度。

在热电偶回路中产生的总热电势为:

),()(),()(),(0000T T e T e T T e T e T T e A AB B AB AB --+= (公式5)

在总热电势中,温差电势比接触电势小的多,可忽略不计,则热电偶的热

电势可表示为:

)()(),(00T e T e T T e AB AB AB -= (公式6)

对于已选定的热电偶,当参考端温度0T 恒定时,)(0T e AB =C 为常数,则总的电动

势就只与温度T 成单值函数关系。热电偶在使用中满足中间导体定律,即在热电偶测温回路中内,接入第三种导体时,只要第三种导体的两端温度相同,就对回路的总热电势没有影响。

2.5.2 热电偶的冷端温度补偿

热电偶的分度表是以冷端温度0℃为基准进行分度的,而在实际使用过程中,冷端温度往往不为0℃,所以需要对热电偶的冷端温度进行温度补偿。常用的冷端温度补偿方法有:冷端温度修正法、冷端0℃恒温法、冷端温度自动补偿法等。

热电偶是工程上应用最广泛的温度传感器,它具有构造简单、使用方便、准确度高、稳定性好、温度测量范围宽等特点,在温度测量中占有很重要的地位。热电偶的类型有多种,有主要有S 、R 、B 、N 、K 、E 、J 、T 等几种。

2.5.3 S 型热电偶 (铂铑10-铂热电偶)

S 型热电偶为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm ,允许偏差-0.015mm ,其正极(SP )的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%,负极(SN )为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。

S 型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于S 型热电偶具有优良的综合性能,符合国际使用温标的S 型热电偶,长期以来曾作为国际温标的内插仪器,“ITS-90”虽规定今后不再作

为国际温标的内查仪器,但国际温度咨询委员会(CCT)认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。

S型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。

2.5.4 R型热电偶 (铂铑13-铂热电偶)

R型热电偶为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(RP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为13%,含铂为87%,负极(RN)为纯铂,长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。

R型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。其物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于R型热电偶的综合性能与S型热电偶相当,在我国一直难于推广,除在进口设备上的测温有所应用外,国内测温很少采用。1967年至1971年间,英国NPL,美国NBS和加拿大NRC三大研究机构进行了一项合作研究,其结果表明,R型热电偶的稳定性和复现性比S型热电偶均好,我国目前尚未开展这方面的研究。

R型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。

2.5.5 B型热电偶 (铂铑30-铂铑6热电偶)

铂铑30-铂铑6热电偶(B型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(BP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为30%,含铂为70%,负极(BN)为铂铑合金,含铑为量6%,故俗称双铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1600℃,短期最高使用温度为1800℃。

B型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长,测温上限高等优点。适用于氧化性和惰性气氛中,也可短期用于真空中,但不适用于还原性气氛或含有金属或非金属蒸气气氛中。B型热电偶一个明显的优点是不需用补偿导线进行补偿,因为在0~50℃范围内热电势小于3μV。

B型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,

对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。

2.5.6 K型热电偶 (镍铬-镍硅热电偶)

镍铬-镍硅热电偶(K型热电偶)是目前用量最大的廉金属热电偶,其用量为其他热电偶的总和。正极(KP)的名义化学成分为:Ni:Cr=90:10,负极(KN)的名义化学成分为:Ni:Si=97:3,其使用温度为-200~1300℃。

K型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜等优点,能用于氧化性惰性气氛中。广泛为用户所采用。

K型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛中。

2.5.7 N型热电偶 (镍铬硅-镍硅热电偶)

镍铬硅-镍硅热电偶(N型热电偶)为廉金属热电偶,是一种最新国际标准化的热电偶,是在70年代初由澳大利亚国防部实验室研制成功的它克服了K型热电偶的两个重要缺点:K型热电偶在300~500℃间由于镍铬合金的晶格短程有序而引起的热电动势不稳定;在800℃左右由于镍铬合金发生择优氧化引起的热电动势不稳定。正极(NP)的名义化学成分为:Ni:Cr:Si=84.4:14.2:1.4,负极(NN)的名义化学成分为:Ni:Si:Mg=95.5:4.4:0.1,其使用温度为-200~1300℃。

N型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜,不受短程有序化影响等优点,其综合性能优于K型热电偶,是一种很有发展前途的热电偶.

N型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛中。

2.5.8 E型热电偶 (镍铬-铜镍热电偶)

镍铬-铜镍热电偶(E型热电偶)又称镍铬-康铜热电偶,也是一种廉金属的热电偶,正极(EP)为:镍铬10合金,化学成分与KP相同,负极(EN)为铜镍合金,名义化学成分为:55%的铜,45%的镍以及少量的锰,钴,铁等元素。该热电偶的使用温度为-200~900℃。

E型热电偶热电动势之大,灵敏度之高属所有热电偶之最,宜制成热电堆,测量微小的温度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏,宜用于湿度较高的环境。E热电偶还具有稳定性好,抗氧化性能优于铜-康铜,铁-康铜热电偶,价格便宜等优点,能用于氧化性和惰性气氛中,广泛为用户采用。

E型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性气氛中,热电势均匀性较差。

2.5.9 J型热电偶 (铁-铜镍热电偶)

铁-铜镍热电偶(J型热电偶)又称铁-康铜热电偶,也是一种价格低廉的廉金属的热电偶。它的正极(JP)的名义化学成分为纯铁,负极(JN)为铜镍合金,常被含糊地称之为康铜,其名义化学成分为:55%的铜和45%的镍以及少量却十分重要的锰,钴,铁等元素,尽管它叫康铜,但不同于镍铬-康铜和铜-康铜的康铜,故不能用EN 和TN来替换。铁-康铜热电偶的覆盖测量温区为-200~1200℃,但通常使用的温度范围为0~750℃

J型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等优点,广为用户所采用。

2.5.10 T型热电偶 (铜-铜镍热电偶)

铜-铜镍热电偶(T型热电偶)又称铜-康铜热电偶,也是一种最佳的测量低温的廉金属的热电偶。它的正极(TP)是纯铜,负极(TN)为铜镍合金,常之为康铜,它与镍铬-康铜的康铜EN通用,与铁-康铜的康铜JN不能通用,尽管它们都叫康铜,铜-铜镍热电偶的盖测量温区为-200~350℃。

T型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等优点,特别在-200~0℃温区内使用,稳定性更好,年稳定性可小于±3μV,经低温检定可作为二等标准进行低温量值传递。

T型热电偶的正极铜在高温下抗氧化性能差,故使用温度上限受到限制。

由于设计中要测量的温度在0~1300℃之间,S型、R型、B型、K型、N型等热电偶均能满足,单从价格上考虑,K型热电偶比较廉价,所以设计中选择K 型热电偶。

2.6 固态继电器简介

固态继电器(SOLID STATE RELAYS),简写成“SSR”,是一种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件,它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性,可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。其与传统的“线圈一簧片触点式”继电器(简称“MER”)相比,具有开关速度快、无电磁干扰、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容、无机械触点、无动作噪声、耐振耐机械冲击、防潮防霉防腐、工作效率高、使用寿命长等特点,如今固态继电器在许多领域的电控及计算机控制方面得到日益广范的应用。交流固体继电器按开关方式分有电压过零导通型(简称过零型)和随机导通型(简称随机型),交流过零型SSR(Z型SSR)由于采用过零触发技术,因而可以使z型SSR安全地用在计算机输出接口上,不必为在接口上采用MER而产生的一系列对计算机的干扰而烦恼。

SSR按使用场合可以分成交流型和直流型两大类,它们分别在交流或直流电源上做负载的开关,以交流过零型的SSR(Z型SSR)为例来说明它的工作原理,工作时只要在输入端加上一定的控制信号,就可以控制输出端之间的“通”和“断”,实现“开关”的功能,其中耦合电路的功能是为输入端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道,但又在电气上断开Z型SSR中输入端和输出端之间的(电)联系,以防止输出端对输入端的影响,耦合电路用的元件是“光耦合器”,它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高;由于输入端的负载是发光二极管,这使Z型SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配,在使用时可直接与计算机输出接口相接,即受“l”与“0”的逻辑电平控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号,驱动开关电路工作,但由于开关电路在不加特殊控制电路时,将产生射频干扰并以高次谐波或尖峰等污染电网,为此特设“过零控制电路”。所谓“过零”是指,当加入控制信号,交流电压过零时,SSR虽然为通态;而当断开控制信号后,SSR要等待交流电的正半周与负半周的交界点(零电位)时,SS财为断态。这种设计能防止高次谐波的干扰和对电网的污染。吸收电路是为防止从电源中传来的尖峰、浪涌(电压)对开关器件双向可控硅管的冲击和干扰(甚至误动作)而设计的,一般是用“R-C”串联吸收电路或非线性电阻(压敏电阻器)。

第三章总体设计方案

本系统由UP550程序调节器、固态继电器、电阻炉、传感器等部分组成,如图1所示。

UP550

程序调节器

固态继电器电阻炉

K型热电偶

图 1 电阻炉温度控制系统硬件原理图

在系统中,利用传感器测得电阻炉实际温度并转换成毫伏级电压信号,该电压信号传送给UP550程序调节器,UP550程序调节器进行数据处理并显示温度曲线,同时将温度与设定温度比较,由设定的控制算法计算出控制量,根据控制量通过控制固态继电器的导通和关闭从而控制电阻丝的导通时间,以实现对炉温的控制。

第四章总结

电阻炉是大惯性、大滞后、非线性的控制对象,难以建立精确的数学模型,依据传统控制理论的控制方法难以得到满意的控制效果,传统的PID控制方式具有参数调整烦琐,针对不同的应用对象需要人工重新设置、调整参数等缺点,而电阻炉在实际使用时干扰大、扰动频繁,因而传统的PID控制难以适应工业电阻炉温度控制时的复杂性。智能控制是一类无需人的干预就能独立驱动智能机械而实现其目标的自动控制,具有自适应、自学习、自协调等能力,保证了控制系统的控制精度、抗干扰能力、稳定性等性能。本文以电阻炉为控制对象,UP550程序调节器为硬件核心,采用常规PID,设计出一种新型的温度测控系统,使其具有硬件电路简单、控制算法先进、系统性能优良等优点。

文中将常规PID算法引入电阻炉温度控制系统构成常规PID控制系统。由于智能仪器UP550程序调节器可以设定多组PID参数,所以可以先通过实验以及仿真得出各温度段的最佳PID参数,并将其设定到UP550程序调节器中,使其在不同温度段自动切换PID参数,这样得出的PID控制方法具有较好的动静态响应特性和较强的鲁棒性,还能够消除系统余差,这对具有非线性、时变和延迟等特征的控制对象尤为适用。并且该方法设计比较简单,易于实现,适合于工业控制应用。

参考文献

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智能台灯毕业设计文献综述

关于“智能台灯的设计与开发”的文献综述 一、前言部分 毕业设计是大学四年最后一个阶段特别重要的一个作业,它能让我们将大学四年学习的课本知识联系到具体的应用当中去。它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用,不但能使我们各方面的知识系统化,而且使所学知识实践化。要求我们了解并掌握硬件知识,软件知识,培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力,并锻炼我们调查研究,搜集资料、查阅资料及阅读中、外文文献的能力等,为以后独立工作贡献社会做大学期间最后的准备。 我选择的设计题目是智能台灯的设计与开发。随着智能化时代的到来,智能产品层出不穷,已逐步渗入到人们工作和生活的方方面面。当前,患有近视眼的人数越来越多,我国近视眼发病率尤其突出。由于没有正确使用台灯,当光线变得昏暗时忘记及时打开台灯,或者长时间在高亮度的台灯下工作,久而久之,都会对视力产生一定的影响。虽然市场上已出现了具有调亮功能概念的台灯,但其仍不具备成熟的自动调亮功能。本设计所制作的智能台灯具备手动和自动调节两种模式,同时还加入了人体检测功能,可实现人走灯灭。在保护视力的同时,也为节能环保做出了一份贡献。 二、主题部分 2.1传统台灯与智能台灯的区别 传统的台灯的功能比较单一,主要就是为了实现照明,既不节约也不环保。而智能灯的主要含义是除了智能灯体,还有一个手持智能控制设备,智能灯控制设备具备计算能力和网络联接能力,通过应用程序,功能可以不断扩展。智能灯的核心功能是控制、灯光效果、创作、分享、光与音乐互动、光提升健康和幸福。 2.2智能台灯的发展方向 2.2.1、走向以人为本的科学化照明 智能化灯将从纯粹的智能功能的发展转向更注重人的行为的智能灯控。以人的行为、视觉功效、视觉生理心理研究为基础,开发更具有科学含量的,以人为本的高效、舒适、健康的智能化照明。 2.2.2、满足个性化、层次化的照明 智能技术与灯光控制的结合使照明更进一步地满足不同个体、不同层次群体的照明需求,是使照明从满足一般人的需求到满足个体、个性需求的必不可少的技术手段。这也应该是智能灯的发展方向。 2.2.3、智能技术与新光源及新照明技术的结合,创造崭新的照明文化 智能技术和电子开关等新照明光源和照明技术的结合,将构筑崭新的照明技术平台,其应用领域从智能家居照明到智能化的城市照明,有无限广阔的前景,并且正在创造一种崭新的高技术和高科学思想含量的照明文化。智能化照明的出现是灯具市场的发展趋势。 2.3此款台灯的有关技术知识 本人设计的智能台灯涉及的主要内容有热释电红外传感器技术,PWM脉冲宽度调制技术,模—数转换技术,电子电路技术以及有关的编程知识。 2.3.1热释电红外传感器 它主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探

循环水系统事故及应急处理方案课件.doc

循环水系统事故及应急处理方案 典型事故原因处理措施 1、补水浊度高,水质不好1、改善补水水质,加强补水 2、循环水系统周边环境恶 过滤工作。 劣,空气中灰尘含量高。2、搞好循环水场周围环境 3、循环水系统有泄露。 卫生。 4、旁滤有故障。3、通过查漏、堵漏切断污染 5、循环水微生物大量滋生。 源,视污染程度进行置 6、分析化验数据有错误。 换、排污和清洗等处理。1、循环水7、循环水系统中的悬浮物4、多反冲洗几次,如仍不 浊度高和粘泥除了一部分被旁行,检测旁滤池,对故障 滤截获外,大部分沉入池进行检修。 底,并没有随排污而排5、加强杀菌灭藻。 掉,致使循环水浊度居高6、检查化验数据是否有偏 不下。差、错误。 8、系统有设备首次投运,引7、注意清除塔、池积泥。 入外来污染源。8、设备首次投运前,进行必 要的清洗。 循环水总铁含量高时,循1、如果循环水中总铁含量 环水的色度比较高,分析数据严重超标,加大排污,降 中总铁含量偏高,主要原因:低循环水浓缩倍数的控 1、补水总铁含量高。 制,尽量使循环水中总铁 2、循环水PH值控制过低。 处于正常控制范围。 2、循环水中 3、循环水系统内设备腐蚀2、降低补水中总铁含量,如 总铁高率高。有除铁设施,加强除铁设 备的管理,降低补水中总 铁的含量。 3、循环水腐蚀率高,应加强 水质管理,降低循环水腐 蚀率。 1、加酸调PH值的循环水系1、调整循环水PH值,尽快 统,可能加酸过多。 使PH值恢复到正常控制 范围。当循环水PH小于 2、加氯量或加药量过大。 3、工艺介质泄露入循环水 2.5时,可以通过向水中 中,直接或间接造成PH添加NaOH将循环水调 节到 2.5-3.0的范围。再3、循环水中值异常。 PH异常4、冷却塔运行环境的影响, 投加碳酸钠溶液,将循环 如进入冷却塔空气中含 水PH提高至 4.5左右。 有大量二氧化硫、氨等。此时,循环水中游离的无

【开题报告】大棚温湿度控制系统开题报告

【关键字】开题报告 大棚温湿度控制系统开题报告 篇一:蔬菜大棚温度控制系统开题报告 中北大学信息商务学院 毕业设计开题报告 学生姓名: 系别: 专业: 设计题目: 指导教师: XX 年 3 月20日XXX 学号:信息商务学院自动控制系自动化蔬菜大棚温度控制系统设计赵耀霞 开题报告填写要求 1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资 格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效; 2.开题报告内容必须用按信息商务学院教学管理部统一设计 的电子文档标准格式(可从教务处或信息商务学院网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见; 3.学生写文献综述的参照文献应不少于15篇(不包括辞典、 手册)。文中应用参照文献处应标出文献序号,文后“参照文献”的书写,应按照国标GB 7714—87《文后参照文献著录规则》的要求书写,不能有随意性; 4.学生的“学号”要写全号(如0XX401X02),不能只写最 后2位或1位数字; 5. 有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94 《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“XX年3月15日”或“XX-03-15”; 6. 指导教师意见和所在专业意见用黑墨水笔工整书写,不得 随便涂改或潦草书写。 毕业设计开题报告 篇二:温室温湿度控制系统设计开题报告 辽宁(本文来自:小草范文网:大棚温湿度控制系统开题报告)石油化工大学 信息与控制工程学院 毕业设计(论文)开题报告 论文题目:温室温湿度控制系统设计 学生姓名:刘晓薇

智能控制在汽车上应用的进展综述

智能控制在汽车上应用的进展综述 一、简介 1.1汽车智能化综述 从上个世纪的末期,全球的汽车以汽车的电动化、智能化、网联化为主题进入一个重大的历史时期。到本世纪初,随着ICT技术的发展,汽车的智能化和网联化系统随之诞生,由此产生了一种新型的交通系统。 “智能汽车”是在普通汽车的基础上增加了先进的传感器、控制器、执行器等装置,通过车载传感系统和信息终端实现与人、车、路等的智能信息交换,使汽车具备智能的环境感知能力,能够自动分析汽车行驶的安全及危险状态,并使汽车按照人的意愿到达目的地,最终实现替代人来操作的目的。 从汽车自身的智能化来讲,我们现在处于这种汽车的一种智能化的初级阶段,即智能驾驶辅助这个阶段,其终极目标就是无人驾驶。另外从智能汽车发展模式来讲是两种模式,一种是依靠自身车载传感决策和控制系统,来实现自动驾驶。另外一种是通过协同的方式,借助通信的技术,利用车联网和物联网的整合,来实现它的整个一种智能化的驾驶。 总之,汽车的智能化可以归结为两轴或者两个发展,一个是纵轴,就是由现在的部分功能的替代到以后完全的无人化驾驶,另外一个就是自身的提升,单车的智能化并不能解决交通的问题,所以必须通过网联化把汽车和交通系统,交通所有参与者在一个平台上一个系统下进行完全的可控可调,这样才能彻底地改变交通社会现在面临的诸如安全、拥堵、节能的问题。所以未来期望或者目标的实现是一个智能网联的汽车。 智能汽车它会带来对我们社会产业带来什么样的变化?首先我们关注的是安全,通过汽

车的智能化、网联化,交通事故可以降低到目前的1%。现在每年因为交通事故死亡人数大概130万,也就是说在不远的将来也许二十年三十年以后,全球交通事故死亡率会低于1万甚至更低,未来接近的目标是零死亡零事故。第二,对于交通拥堵、油耗,对于整个经济,还有对于人的生活方式的影响都有非常高的期待。 1.2国内外汽车智能化研究现状 就汽车智能化发展而言,从美国来讲,从本世纪初他们对于智能汽车提出了一个定义,把它分为五个等级,第一个等级就是没有智能化,第二个等级是具有特殊功能的一些驾驶辅助,第三个等级是一个部分的自动驾驶,然后是高度自动驾驶到完全自动驾驶,以及无人驾驶这样五个等级,它设计的目标是到2025年能够实现完全智能驾驶。所以基于此,美国专门成立了交通变革研究中心,另外其交通部将推动汽车智能化网联化的发展作为一个国家战略,在。对于欧盟来讲,它制定了详细的发展路径图,就是从当下现有的驾驶辅助到2030年实现无人驾驶,或者能够产生无人驾驶的这种技术和产品,这是它的愿景。从日本来讲,不光从车,还从车和路两端来进行协调的发展,日本这一个计划详细地定义了从汽车、道路到各种法规协调发展的一个庞大的技术。 发展汽车智能化一个强劲的动力是标准,汽车这个技术持续的迭代是依托于标准的,一个是排放的法规,一个是碰撞的法规,现在主动安全或智能安全的一些项目,已经纳入了汽车的法规评定体系DSRC里,这是对于技术持续进步的一个强大的推进力。 从欧美整个发展情况比较来看各有特色,美国主打推动IT企业,并在该领域独领风骚,另外它在程序还有法规方面也是领先一步,从日本来讲,它的信息化体系是全球做得最为完备的,它现在有一个VICS,交通系统信息,现在整个汽车是8千多万辆,有4千万辆已经入网,对于大数据信息化它有很强的一些设备支持。另外以丰田、日产这些汽车企业主导智

(完整版)基于单片机的智能鱼缸的设计与实现文献综述

单片机技术、传感器信息采集技术与Android技术简介 李洋 (一)智能鱼缸概述 随着人们生活水平的不断提高,家居环境或是休闲娱乐场所都安装各种各样的观赏型鱼缸,而保持一个适宜水族生活的环境是一件非常耗费精力的工作。针对水族生活环境的净化和改善的设备有很多,目前市场上常用的鱼缸控制系统有:换水器、加氧泵等改善水质的设备,但是它们大多是非智能化的、单独工作的器件。如果仅仅把多个单独的设备组成一套多功能的鱼缸控制系统,需要投入的费用较大,同时多个单一器件机械化的组装之后,也存在一定的资源浪费,并且不便于管理控制,该系统则是从系统集成开发的角度进行设计和开发,根据当前市场上的需求,形成了一套集自动充氧、自动水位控制进排水、灯光照明和自动喂食等功能为一体的控制系统。系统以STC12C5A60S2 单片机为核心,实现对鱼缸的集中控制和管理,并通过手机端APP与人进行信息交互。 (二)嵌入式技术 1.嵌入式技术简介 嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成,它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。嵌入式系统是一种面向应用、功能定制、资源受限、响应要求高、性能稳定、无自举开发能力,由硬件和软件两部分构成的专用计算机系统。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素,应用对象系统指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。 2.嵌入式技术发展环境 美国著名未来学家尼葛洛庞帝1999年1月访华时预言,4~5年后嵌入式智能(电脑)工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。嵌入式技术已进阶成智能核心的关键性技术,随着云端运算的技术与环境逐渐成熟,各国政府均倾全力推动物联网、泛在网甚至未来网络的发展,牵动信息科技产业的技术发展走向。智能系统已向具备更方便的使用介面,支援各式无线网络传输与容量更大的储存装置。预估智能系统出货量将增加到2015年的33亿部,为处理器市场贡献1,000亿美元营收,而大陆占全球MCU市场比重20%,预料到2015年将成长到50亿美元。物联网给嵌入式智慧系统、特种电脑提供了更广阔的应用。许多公司正在从底层BIOS到嵌入式系统、特殊驱动程式、应用软体中介软体等,提供整体解决方案。 3.嵌入式系统应用领域及特点 嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机,一台通用计算机的外部设备中就包含了5~10个嵌入式微处理器,键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数字相机、USB集线器等均是由嵌入式处器控制的。在制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物。嵌入式系统的特点:1)技术密集;2)资金密集; 3)高度分散;4)不断创新的知识集成系统。 (三)传感器技术 1. 传感器技术简介 传感器技术是现代科学的前沿技术,是新技术革命和信息社会的重要技术基础。在现代生活和科学研究中,各种类型的传感器所提供的大量可靠、准确的信息,不仅能代替人的五

自动化文献综述

文献综述 前言 从20世纪40年代起,特别是第二次世界大战以来,自动化随着工业发展和军事技术需要而得到了迅速的发展和广泛的应用。如今,自动控制技术不仅广泛应 用于工业控制中,在军事、农业、航空、航海、核能利用等领域也发挥着重要的 作用。例如,电厂中锅炉的温度或压力能够自动恒定的不变,机械加工中数控 机床按预定程序自动地切削工件,军事上导弹能准确地击中目标,空间技术中人 造卫星能按预定轨道运行并能准确地回收等,都是应用了自动控制技术的结果。 自动控制,是指在没有人直接参与的情况下,利用控制装置对机器设备或生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能要求。 双容水箱液位控制系统就是自动控制技术在液位控制方面的应用。其在化工,能源(电厂)等工业工程控制中得到了广泛应用。 过程控制的发展历程 随着过程控制技术应用范围的扩大和应用层次的深入,以及控制理论与技术的进步和自动化仪表技术的发展,过程控制技术经历了一个由简单到复杂,从低 级到高级并日趋完善的过程。 1过程控制装置的发展 1.1基地式控制阶段(初级阶段) 20世纪50年代,生产过程自动化主要是凭借生产实践经验,局限于一般的控制元件及机电式控制仪表,采用比较笨重的基地式仪表(如自力式温度 控制器、就地式液位控制器等),实现生产设备就地分散的局部自动控制。在设 备与设备之间或同一设备中的不同控制系统之间,没有或很少有联系,其功能往 往限于单回路控制。其过程控制的主要目的是几种热工参数(温度、压力、流量 及液位)的定值控制,以保证产品质量和产量的稳定。 1.2单元组合仪表自动化阶段 20世纪60年代出现了单元组合仪表组成的控制系统,单元组合仪表有电动和气动两大类。所谓单元组合,就是把自动控制系统仪表按功能分成若干 单元,依据实际控制系统结构的需要进行适当的组合。单元组合仪表之间用标准 统一的信号联系,气动仪表(QDZ系列)信号为0.02~0.1MPa气压信号,电动 仪表信号为0~10mA直流电流信号(DDZ-II系列)和4~20mA直流电流信号 (DDZ-III系列)因此单元组合仪表使用方便、灵活。由于电流信号便于远距离 传送,因而实现了集中监控和集中操纵的控制系统,对于提高设备效率和强化生 产过程有所促进,适应了工业生产设备日益大型化于连续化发展的需要。

循环水处理方案

循环水系统水质处理方案 1 前言 水是人类最宝贵的财富之一,地球上的淡水资源是有限的,可供人类利用的水资源就更少,节约水资源已刻不容缓。为此近年来国家在宪法中又颁发了"水法"这些做法都促进并强迫我们重视节约使用水资源,减少水的污染,以利工农业进一步发展和人类自身的繁衍。 为了使循环冷却水系统正常运行,确保换热设备的长期使用,防止循环水在使用中所生产的腐蚀、结垢及微生物污垢的危害,提高热交换设备的冷却效率,确保生产的正常运行,必须对循环冷却水进行水质稳定化学处理,这不仅能提高冷却效率,延长设备的使用寿命,并且对节约能源(节水、节电),减少大修费用及工作量和保护环境都有非常积极的意义。 根据对循环水处理的经验,再综合系统的特点,建议对循环水系统进行水清洗、化学清洗预膜,然后进入正常运行阶段。正常运行中投加氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌灭藻剂来控制循环水系统的细菌、粘泥的大量滋生。 2 系统参数及水质状况 2.1 系统参数

2.2 水质状况

根据工厂的实际状况,采用软化水作为冷却塔的补水,补充水水质如下:

从上表可以看出,如果该补充水未经过浓缩,在40℃的情况下运行,可以看出在供、回水管道、冷却塔中都呈腐蚀性,只有在换热装置表面80℃的情况下,才略呈结垢的特性,所以在此情况下正常运行,只需要用杀菌、缓蚀的化学品。在浓缩5倍40℃的情况下: 在浓缩倍数是5倍80℃的情况下:

通过以上分析,在5倍的浓缩倍数下运行,只需要进行杀菌灭藻。 3 系统水冲洗 3.1 清洗的目的 主要是冲洗在安装过程中进入地下管道和设备中的泥沙和焊渣,为化学清洗做准备。 3.2 冲洗前应具备的条件 3.2.1 为保证管道清洗效果,各使用循环水的车间,入户管阀门已经安装完毕,在入户阀前已经安装了旁路阀,避免管道中的泥沙和焊接的焊渣等进入到换热器中。 3.2.2 循环水泵已经安装完毕,机械、电气具备启动条件,冷却塔已经安装完成,循环水的回水直接可以回到冷却水池,与上塔部分相连的管道已经拆开,避免堵塞冷却塔溅水装置和填料。 3.2.3 冷却塔的补水管路安装完毕,并具备补水条件。 3.2.4 每个循环回路上的所有使用循环冷却水的设备安装完毕。 3.3 冲洗步骤

温室温度湿度控制.(DOC)

综述 随着大棚技术的普及,温室大棚数量不断增多,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因素是温湿度控制。传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大,温室大棚的温度控制成为一个难题。现在,随着农业产业规模的提高,对于数量较多的大棚,传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。 为此,在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统,以控制蔬菜大棚温度,适应生产需要。它以先进的技术和现代化设施,人为控制作物生长的环境条件,使作物生长不受自然气候的影响,做到常年工厂化,进行高效率,高产值和高效益的生产。 该设计即是针对这一问题,设计出了能够实现温湿度自动检测,显示,上下限报警等多功能的温湿度监测控制系统。

1.温度、湿度传感器的介绍 1.1温度传感器 温度传感器根据其工作原理、测温范围等可以分为许多种,主要有热电阻测温传感器和热电偶测温传感器。 通常,在温度传感器的选择中应主要考虑以下因素: (1) 温度范围:具体点使用温度范围、准确度及测量误差是否能达要求。 (2) 使用场合:根据实际工作环境来选择也是重要条件,经常要考虑尺寸、保护套材料、结构、安装条件、耐垫、耐蚀、耐震,防爆等级等方面的问题。 (3) 温度响应:响应速度主要由传感器的质量、材质和体积决定,接触式传感器时间常数愈小,温度响应速度就愈快。 (4) 传输方式:温度信号输出模式、读取、显示、记录、控制、报警等方式的选择。 1.1.1热电阻测温传感器 热电阻温度传感器测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻温度传感器大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造。 热电阻温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两大类,用于测量-200-500°C 范围内的温度,少数情况下,低温可测至1K,高温达1000°C。热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成,热电阻也可以与温度变送器连接,将温度转换为标准电流信号输出。用于制造热电阻的材料应具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率,输出最好呈线性,物理化学性能稳定,复线性好等。 1.1.2热电偶测温传感器 (1)热电偶温度传感器基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,当导体A和B 的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大

文献综述_人工智能

人工智能的形成及其发展现状分析 冯海东 (长江大学管理学院荆州434023) 摘要:人工智能的历史并不久远,故将从人工智能的出现、形成、发展现 状及前景几个方面对其进行分析,总结其发展过程中所出现的问题,以及发展现状中的不足之处,分析其今后的发展方向。 关键词:人工智能,发展过程,现状分析,前景。 一.引言 人工智能最早是在1936年被英国的科学家图灵提出,并不为多数人所认知。 当时,他编写了一个下象棋的程序,这就是最早期的人工智能的应用。也有著名的“图灵测试”,这也是最初判断是否是人工智能的方案,因此,图灵被尊称为“人工智能之父”。人工智能从产生到发展经历了一个起伏跌宕的过程,直到目前为止,人工智能的应用技术也不是很成熟,而且存在相当的缺陷。 通过搜集的资料,将详细的介绍人工智能这个领域的具体情况,剖析其面临的挑战和未来的前景。 二.人工智能的发展历程 1. 1956年前的孕育期 (1) 从公元前伟大的哲学家亚里斯多德(Aristotle)到16世纪英国哲学家培根(F. Bacon),他们提出的形式逻辑的三段论、归纳法以及“知识就是力量”的警句,都对人类思维过程的研究产生了重要影响。 (2)17世纪德国数学家莱布尼兹(G..Leibniz)提出了万能符号和推理计算思想,为数理逻辑的产生和发展奠定了基础,播下了现代机器思维设计思想的种子。而19世纪的英国逻辑学家布尔(G. Boole)创立的布尔代数,实现了用符号语言描述人类思维活动的基本推理法则。 (3) 20世纪30年代迅速发展的数学逻辑和关于计算的新思想,使人们在计算机出现之前,就建立了计算与智能关系的概念。被誉为人工智能之父的英国天才的数学家图灵(A. Tur-ing)在1936年提出了一种理想计算机的数学模型,即图灵机之后,1946年就由美国数学家莫克利(J. Mauchly)和埃柯特(J. Echert)研制出了世界上第一台数字计算机,它为人工智能的研究奠定了不可缺少的物质基础。1950年图灵又发表了“计算机与智能”的论文,提出了著名的“图灵测试”,形象地指出什么是人工智能以及机器具有智能的标准,对人工智能的发展产生了极其深远的影响。 (4) 1934年美国神经生理学家麦克洛奇(W. McCulloch) 和匹兹(W. Pitts )建立了第一个神经网络模型,为以后的人工神经网络研究奠定了基础。 2. 1956年至1969年的诞生发育期 (1)1956年夏季,麻省理工学院(MIT)的麦卡锡(J.McCarthy)、明斯基(M. Minshy)、塞尔夫里奇(O. Selfridge)与索罗门夫(R. Solomonff)、 IBM的洛

大棚温度控制系统设计报告DOC

课程设计主要任务 基于AT89S52单片机的温度测量控制系统,数字温度传感器DS18B20通过单总线与单片机连接,实现温度测量控制,主要性能为: (1 )通过该系统实现对大棚温度的采集和显示; (2)对大棚所需适宜温度进行设定; (3)当大棚内温度参数超过设定值时控制通风机进行降温,当温度低于设定值时利用热风 机进行升温控制; (4)通过显示装置实时监测大棚内温度变化,便于记录和研究; 系统的设计指标 (1 )温度控制范围:0 C ~+50 C; (2)温度测量精度:土2 C; (3)显示分辨率:0.1 C; (4)工作电压:220V/50HZ ± 10%

目录 第一章序言 1 第二章总体设计及个人分工 2 第三章传感器设计及应用 4 第四章总结8

第一章序言 随着人口的增长,农业生产不得不采取新的方法和途径满足人们生活的需要,大棚技术的出现改善了农业生产的窘迫现状。塑料大棚技术就是模拟生物生长的条件,创造人工的气象环境,消除温度对农作物生长的限制,使农作物在不适宜的季节也能满足市场的需求。随着大棚技术的普及,对大棚温度的控制成为了一个重要课题。早期的温度控制是简单的通过温度计测量,然后进行升温或降温的处理,进行的是人工测量,耗费大量的人力物力,温度控制成为一项复杂的程序。 大多数的蔬菜大棚以单个家庭作业为主,种植户为蔬菜大棚配备多参数的智能设备,经济成本很高,因此将温度控制由复杂的人为控制转化为自动化的机械控制成为必然。目前现代化的温度控制已经发展的很完备了,通过传感器检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制,应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化,是农业现代化的重要标志之一。近年来电子技术和信息技术的飞速发展,温度计算机控制与管理系统正在不断吸收自动控制和信息管理领域的理论和方法,结合温室作物种植的特点,不断创新,逐步完善,从而使温室种植业实现真正意义上的现代化,产业化。温度计算机控制及管理技术便函先在发达国家得到广泛应用,后来各发展中国家也都纷纷引进,开发出适合自己的系统。这在给各国带来了巨大的经济效益的同时,也极大地推动了各国农业的现代化进程。本系统以AT89S52单片机为控制核心,主要是为了对蔬菜大棚内的温度进行 检测与控制而设计的。该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较 低和工作稳定可靠等特点,所以具有一定的应用前景。

智能控制综述

智能控制综述 摘要:本文首先介绍了智能控制的发展和智能控制系统的结构和特点以及与传统控制的关系。然后,综述几种智能控制研究的主要内容。 关键词:智能控制、自动控制、研究内容 1、智能控制的发展 任何一种科学技术的发展都由当时人们的生产发展需求和知识水平所决定和限制,控制科学也不例外。1948年,美国著名的控制论创始人维纳(N.Wiener)在它的著作《控制论》中首次将动物与机器相联系。1954年钱学森博士在《工程控制论》中系统的阐明了控制论对航空航天和电子通讯等领域的意义及影响,1965年傅京孙(K.S.Fu)教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统,又于1971论述了人工智能与自动控制的交集关系,成为国际公认的智能控制的先行者和奠基人[1]。 20世纪60年代,随着航海技术,空间技术的发展,控制领域面临着人们对其性能要求愈来愈高和被控对象的复杂性和不确定性,被控对象的复杂性和不确定性主要表现在被控对象的非线性和不确定性,以及分散的传感元件与执行元件,复杂的信息网络和庞大的数据量。而传统控制在解决这些问题时存在三方面的问题:一、由于传统控制理论是建立在以微积分为工具的精确模型上,所以无法对高度复杂和不确定的被控对象进行描述;二、传统控制理论中的自适应控制和Robust控制虽可克服系统中所包含的的不确定性,达到优化控制的目的,但这些方法只适用于缓慢变化的情况。三、传统控制系统输入较单一,而面对海量信息(视觉的、听觉的、触觉的等)的复杂环境,智能控制应运而生。 智能控制是对传统控制的补充和发展,是自动控制发展的高级阶段,而传统控制是智能控制产生的基础。 国内对智能控制的研究今年来也十分活跃。从八十年代人工智能与系统科学相结合到863计划的实施,智能控制在我国的发展已有稳固的基础。 2、智能控制结构与特点 智能控制是自动控制发展的高级阶段,是人工智能、控制论、系统论、信息论、仿生学、和计算机等多种学科的高度结合,是一门新兴的边缘交叉学科。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学,而且还涉及到生物学,正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科[2]。 (1)智能控制具有明显的跨学科、多元结构特点。至今,智能控制方面的专家已提出二元结构、三元结构、四元结构等三种结构,它们可分别以交集的形式表示如下: IC=AI∩AC (1) IC=AI∩CT∩OR (2) IC=AI∩CT∩ST∩OR (3) 上式中,各子集的含义为 AI——人工智能;AC——自动控制;CT——控制论; OR——运筹学;ST——系统论;IC——智能控制。 智能控制的二元交集结构、三元交集结构和四元交集结构分别由傅京孙、萨克迪斯(G.N.Saridis)和蔡自兴于1971,1977和1986年提出的[3],以上的交集表达式也可表示成如下图1、2、3的形式:

某小区的智能化系统设计-文献综述

文献综述 智能建筑起源于20世纪80年代初的美国,经过短短几十年的迅猛发展,已在世界各地逐步广泛普及开来。近几年来,随着计算机的普及和信息产业的发展,人们对居住环境要求的不断提高,“智能化”的概念也逐渐被引入了现代化住宅小区建设当中,智能小区已成为现代建筑行业中,继单一型智能建筑之后的又一热点,得到业内人士的广泛关注,并进入快速发展阶段。目前,智能小区不仅成为房地产开发商的投资的重点,而且也是人们购房的新热点。智能化住宅将成为21世纪的概念住宅。 据我国建设部住宅产业化办公室提出的智能化住宅小区新概念,即:在现代化的城乡住宅小区内综合采用微型计算机、自动控制、通信与网络等技术,建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统,信息通信服务与管理及家庭智能化系统组成的“三合一”住宅小区服务与管理集成系统,使小区与每个家庭达到安全、舒适、温馨和便利的环境。 理想的智能化家居可以使人们足不出户就可以进行网络漫游、电子购物、网上医疗、参观虚拟博物馆和图书馆、点播自己喜爱的影视节目,甚至在数千里之外通过因特网遥控家里的电器的开关和调节器,从而调整房间照明亮度、控制环境的温度和湿度等。当家庭中发生安全警报时(盗警、火警、煤气泄漏以及疾病紧急呼救等),在外的家庭成员可以接到报警信息,并可通过电话或网络查询确认家庭中的安全状况。智能化工程各系统要体现当今时代潮流,设计合理,具有既可单独操作控制,又能整体管理的功能,安装维护方便,安全可靠。智能化工程的核心在于其强大的一体化智能网络系统,它是智能住宅的灵魂和中枢。具体而言,既通过小区物业管理中心控制室实现对整个小区的功能控制和物业信息管理,把各相互独立的弱电子系统构件整合一个完美的整体,协同工作,并可视具体要求和将来发展任意拆装各弱电子系统。 对小区智能化系统,基本要求是:小区智能化系统的建设要达到建设部提出

循环水温度控制方案

水务中心循环水系统控制方案 水务中心 2016年3月

循环水控制方案 1目的 根据不同季节,对循环水冷水温度控制指标进行细化,满足装置运行。 2基本原则 2.1满足生产需求的原则,首先在流量稳定情况下以调节水温为主,水温由开停风机来调节,当水温无法调节时,阶段性调节水量。 2.2可操作性原则。 2.3节能原则。 3.具体内容 3.1一循控制方案 3.1.1一循所供装置为常减压装置、焦化装置、工贸污油装置。 3.1.2具体温度指标控制 3.1.3 当风机全开水温不能满足生产要求时,生产装置对冷却器的流量进行优化调整,循环水场通过调节泵流量保证循环水压力的稳定,满足生产需求。 3.1.4由于季节变化生产装置进行冷却器流量大幅调整前,要及时将信息汇报给生产调度,生产调度通知到水务中心,以避免循环

水压力出现大的波动。 3.1.5循环水场严格控制好温度指标,根据昼夜温差做好动态调整。 3.1.6一循装置循环水温度的控制首先采取开停风机的手段来进行,如出现风机调整达到最大,而无效果时,通过调整循环水量的方式来进行。 3.1.7由于焦化装置热负荷较大,以上调整方式无效时,可关闭常减压、焦化装置循环水联通阀门,采用焦化装置、常减压装置分区供水的方式来进行。 3.1.8及时调整风机的开停,循环水冷水高低温差不应超过6℃。 3.1.9为确保循环水冷却效果,每年5月份及10月份,应组织对一循系统进行集中清洗。 3.1.10装置区水冷器管程循环水流速不应小于0.9m/s,以避免结垢及污物沉积,影响换热效果。 3.1.11装置区应及时对冷却效果不好的水冷器进行反冲洗。 3.1.12确保循环水泵、风机等设备完好,做好巡回检查。 3.1.13及时发现设备隐患,做到检修不过夜。 3.1.14听从调度指令,根据生产需要,进行温度调节。 3.2二循控制方案 3.2.1二循所供装置为催化装置、气分装置、MTBE装置和聚丙烯装置。 3.2.2具体温度指标控制

基于PLC的大棚温度自动控制系统设计

清华大学 毕业设计(论文) 题目基于PLC的大棚温度自动控制 系统设计 系(院)自动化系 专业电气工程与自动化班级2009级3班 学生姓名雷大锋 学号2009022321 指导教师王晓峰 职称副教授 二〇一三年六月二十日

独创声明 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。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。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 毕业设计(论文)使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。 (保密论文在解密后遵守此规定) 作者签名: 年月日

基于PLC的大棚温度自动控制系统设计 摘要 大棚温度自动控制系统是一种为作物提供最好环境、避免各种棚内外环境变化对其影响的控制系统。该系统采用FX2N系列PLC作为下位机,PC机作为上位机,采用三菱D-720通用变频器,采用温度、湿度、光照传感器采集现场信号,这些模拟量经PLC转化为数字信号,把转化来的数据与设定值比较,PLC经处理后给出相应的控制信号使环流风机、遮阴帘、微雾加湿机等设备动作,大棚温度就能实现自动控制。这种技术不但实现了生产自动化,而且非常适合规模化生产,劳动生产率也得到了相应的提高,通过种植者对设定值的改变,可以实现对大棚内温度的自动调节。 关键词:大棚,温度控制,PLC

智能控制技术现状与发展

摘要:在此我综述智能控制技术的现状及发展,首先简述智能控制的性能特点及主要方法;然后介绍智能控制在各行各业中的应用现状;接着论述智能控制的发展。智能控制技术的主要方法,介绍了智能控制在各行各业中的应用。随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出犷新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 关键词:智能控制应用自动化 浅谈智能控制技术现状及发展 在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是,要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此,在研究和设计智能系统时,主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面,而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上,即智能控制的关键问题不是设计常规控制器,而是研制智能机器的模型。此外,智能控制的核心在高层控制,即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划,以实现问题求解。为了完成这些任务,需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性,即具有一定程度的“智能”。 一、智能控制的性能特点及主要方法 1.1根据智能控制的基本控制对象的开放性,复杂性,不确定性的特点,一个理想的智能控制系统具有如下性能: (1)系统对一个未知环境提供的信息进行识别、记忆、学习,并利用 积累的经验进一步改善自身性能的能力,即在经历某种变化后,变化后的

智能家居的安防控制系统设计文献综述

智能家居的安防控制系统设计文献综述 摘要:随着我国经济的快速发展,生活水平的不断提高,人们对居家的概念已从最初满足简单的居住功能发展到注重对住宅的人性化需求。安全、舒适、快捷、方便的智能小区,已成为住宅发展的主流趋势,其中,安全性是首要目标。智能小区安全性的实现,除了人为的因素外,主要依靠小区的智能化安全防范系统。 关键词:智能小区/住宅/安防系统 为了完成本次毕业设计,我通过学校图书馆和网络资源查阅了大量的有关智能家居的安防控制系统设计方面的中外文献,这些文献为我本次毕业设计提供了很多帮助,以下这些文献就是我在本次毕业论文书写过程中所用到的参考文献,现将其列举如下: 文献[1]以保障安全为目的而建立起来的技术防范系统,称为安全防范系统。它包括以现代物理和电子技术及时发现侵入破坏行为、产生声光报警阻吓罪犯、实录事发现场图像和声音提供破案凭证,以及提醒值班人员采取适当的物理防范措施的各种设备。智能小区安全防范系统的设置应遵循以下原则: 应根据智能小区内保护对象的风险等级,确定相应的防护级别,满足小区全面防护和局部纵深防护的设计要求,以达到所要求的安全防范水平。 应根据智能小区的建设标准、使用功能及安全防范管理的需要,综合运用电子信息技术、计算机网络技术、传感检测技术、安全防范技术等,形成先进、可靠、经济、适用的安全防范技术体系。 文献[2]智能小区安全防范系统的系统设计及其各子系统的配置,须遵照国家相关安全防范技术规程及智能化居住小区的规范、标准,并坚持以人为本的原则。系统的集成应以结构化、模块化、规范化的方式来实现,应能适应工程建设发展和技术发展的需要。 文献[3]智能小区一般通过在小区周界、重点部位与住户室内安装安全防范装置,并由小区物业管理中心统一管理,来提高小区的安全防范水平。小区的智能化安全防范系统,主要由下列子系统构成。 住户室内安装家庭防盗或紧急求助报警装置,与小区物业管理中心计算机系统联

汽车智能防撞系统的文献综述

汽车智能防撞系统的研究 摘要:本文综述世界智能车辆技术在自动防撞方面的应用现状,结合我国高速公路、驾驶习惯及现有传感器的技术状况,分析探究适合中国高速公路及现实国情的汽车智能防撞装置。根据所要实现的基本功能,对比当前采用的四种常用测距方法,最终选用红外激光测距原理,建立了系统方案。汽车红外激光智能防撞装置是一种主动式防撞系统,它能使反应时间、距离、速度三个方面都能得到良好的优化控制,可以有效地避免汽车追尾碰撞事故的发生,该系统在汽车领域的应用与其所能带来的经济效益和社会效益将会是相当可观的。 关键词:智能防撞激光测距雷达测距单片机语音报警 1 前言 1.1课题研究的价值和意义 随着我国改革开放的不断深入和社会主义经济的不断发展,人们的物质生活日益提高,汽车己经进入千家万户,公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化和驾驶员非职业化的趋势;与此同时,也带来了一个不可避免的问题:交通事故逐年上升。 2004年,全国公安机关交通管理部门共受理道路交通事故51.8万起,造成107077人死亡,比2003年增加2705人,上升2.6%;直接财产损失23.9亿元。在各类事故形态中,机动车碰撞事故占绝大多数。2004年,全国共发生机动车碰撞事故400389起,造成77081人死亡、375620人受伤,分别占总数的77.3%、72%和78.1%。其中,正面相撞事故123577起,造成31715人死亡、128447人受伤,分别占总数的23.9%、29.6%和26.7%;侧面相撞事故196798起,造成29900人死亡、186683人受伤,分别占总数的38%、27.9%和38.8%;追尾相撞事故80014起,造成15466人死亡、60490人受伤,分别占总数的15.5%、14.4%和12.6%。从以上数据,足以说明公路交通安全已是我国面临的重大问题。 我国的高速公路起步随晚,但发展较快。据统计,高速公路每百公里事故率为普通公路的4倍多。高速公路的事故类型,大多数为车辆的追尾碰撞事故,这是由高速公路的特点所决定的。高速公路具有汽车专用、分割行驶、控制出入、全部立交、限制车速以及高标准、设施完备等特点。高速公路由于排除了行人、非机动车的干扰,从而保证车辆可以高速行驶,而具有路面宽阔、标示醒目、标线分明、全线封闭等特点。保证了高速公路具有行车速度快、交通流量大的优点。我国,一般公路平均时速为40~50Km/h,而高速公路平均时速可达80Km/h以上。高速公路车辆速度快、干扰小的特点也促使其发生的事故性质比较严重,一旦发生事故,多数是恶性的交通事故。分析高速公路交通事故的类型和原因,发现超速行驶、恶劣天气时很容易发生制动测滑、甩尾或行车视距不足而导致的追尾碰撞事故。死亡事故中65%以上是追尾相撞造成的。由此可见,如何提高汽车行驶安全性,减少交通事故及其损失,己经刻不容缓的摆在研究人员的面前。 据有关部门对交通事故的统计分析,发现在司机—汽车—环境三要素中,司机是可靠性最差的一个环节,80%以上的事故是由于司机反映不及时或判断失误引起。计算表明,司机反映迟缓1秒,速度为80Km/h的汽车要前进约22.2米,由此可能产生不堪设想的后果。若在夜间或雨、雪、雾等恶劣天气条件下,汽车在中、高速行驶时,很难及时发现前方障碍物并采取必要应急措施。统计表明,在发生撞车的事故中,45%是司机没有看清楚前面车辆所处的位置,30%是发现前方车辆但为时己晚,特别在汽车高速行驶的情况下,前方目标正确识别与否至关重要。根据汽车驾驶自动化和智能化的发展趋势,汽车防撞系统的研制有着重要的意义。 1.2研究的现状

循环水系统加药系统方案要点

2000m3/h,2×1500m3/h 循环水系统投药系统 设 计 方 案 苏州得润水处理设备有限公司 2010年10月

目录 一、概述 (2) 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (2) 三、工艺流程的确定 (3) 四、循环水系统设计参数 (4) 五、设计规范标准 (6) 六、药剂选用原则 (7) 七、补充水及旁滤处理 (7) 八、循环水处理 (7) 九、清洗与预膜处理 (10) 十、药剂的选用及投药量 (13) 十一、投药设备的选型 (14) 十二、供货清单 (16) 十三、设备的投资概算 (16)

一、概述 在冷却水循环使用的过程中,通过冷却构筑物的传热与传质交换,循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2 SO等离子,溶解性固体,悬浮物相应增加,空气中污染物如 4 尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水,致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥,造成换热器换热效率降低,能源浪费,过水断面减少,通水能力降低,甚至使设备管道腐蚀穿孔,酿成事故。 循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害,使系统可靠地运行。 循环水中能产生的盐垢有许多种,如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等,其中以碳酸钙垢最为常见,危害最大。 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合安全生产要求方面:循环冷却水处理不当,首先会使用权冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀,导致能耗增加,严重时不仅会损坏设备,而且会引起工厂停车、停产和减产的生产事故,造成极大的经济损失。因此,安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。其次,在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等,设计中都应考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等,常常是有腐蚀性、有素,对人体有害的。因此,对各种药剂的贮存、运输、配制和使用,设计上都必须有保证工作人员卫生、安全的设施。并按使用药剂的特性,具体考虑其防火、防腐、防素、防尘等安全生产要求。 2、循环冷却水处理,可以概括为去除悬浮物、控制泥垢、控制腐蚀及微生物等四个方面。 3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后,以冷却塔与大气直接接触,二氧化碳逸散,溶解氧和浊度增加,水中溶解盐类浓度增加以及工艺介质泄漏等,使循环水水质恶化,给系统带来结垢、腐蚀、污泥和菌藻问题。

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