中国舞台机械控制系统的现状及特点徐世章
舞台机械工程验收中的常见问题和控制系统设计
的理解 ，理解上 的偏差 将必然 导致设计 上的 偏差 。对照 国 １ 电动 吊杆 ． ２ 外先进的 设计理 念 ，针 对各剧 场舞 台机 械的现 状并 联系验 （ ）过 载试验和过载保护 的概念不清 ，项 目经理把过 １
收工作发 现的 问题 ，经 过冷静 的思考 、总结 ，笔者认 为这 载保 护当成 过载 能力进行 调试和 试验 ，使系统 的过 载保 护 些 问题凸 显了我 国舞 台机 械专 业与先进 国家在 设计方 面的 不起作用 。 差 距 。近来 ，笔 者参加 了几个 剧场舞 台机械工 程的验 收工 （ ）目前绝 大多数的松绳保 护开 关 ，从设计结 构上不 ２
规 、严谨的轨 道 。但 也存在不 少问 题 ，除机 械本身 的调整 外 ，大 部分 问题涉 及到舞 台机 械的 功能特别 是安全 功能 ， 以及怎 样从控 制系统 设计上确 保这些 功能 。笔者认 为 ：除
（）紧急手动下降 的时间过长或过短 ， 符合国家有 １ 不 关标准的要求 。
（ ）电动就地操作开关 按钮 放进紧急手 动操作箱内 ， ２
Ｍ ｅ ｎ ｉ ｅｐ ｔ ｎ ｉｌ ａ ｇ ｒｏ ｔ ｅ ｅｐ ｏ ｌｍ ｓ ｓ ｏ ｎ ｅ ｕ ｔ ｕ ｄ ｔ ｎ ｎ ｏ ｕ ｉ ｎ ． ｏ ｕ ｇ ｓｉｎ ａ ｗｈｌ ｔ ｏ ｅ ｔ ｎ ｅ ｆ ｈ ｓ ｒ ｂ ｅ ｉ ｔ ｄｏ ｔ ｈ ｆ ｎ ａ ｉ ｓａ ｄ ｓ ｌ ｔ ｓ Ｓ ｍｅ ｓ ｇ ｅ ｔ ｓ ｅｈ ａｄ ｗａ ｐ ｗｉ ｏ ｏ ｏ ｏ ｗｅ ｅｐ ｔ ｏ ｗａ ｄ ｆ ｒ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ． ｒ ｕ ｒ ｒ ｎ ｒ ｌ ｓｅ ｆ ｏ ｃ ｓ
运转 。
动或运 行 时同步 误差 虽明显 超值 设备 组也未 停止 的现象 ， 造成性能缺失 。
浅谈舞台机械CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用
浅谈舞台机械CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用【摘要】本文主要介绍了舞台机械CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用情况。
首先分析了CAT控制系统的原理与功能，然后描述了江苏大剧院戏剧厅的舞台机械系统概况。
接着介绍了CAT控制系统在该剧院的具体应用实例，并对其应用效果进行了分析。
最后探讨了CAT控制系统在舞台表演中的未来发展，并强调了其在江苏大剧院戏剧厅应用的重要性和未来的广泛应用前景。
CAT控制系统的应用为江苏大剧院戏剧厅的表演活动带来了诸多便利，提升了舞台效果和观众体验，同时也为舞台机械系统的发展提供了新的思路和方向。
【关键词】浅谈、舞台机械、CAT控制系统、江苏大剧院、戏剧厅、应用、原理、功能、概况、实例、效果分析、发展、重要性、展望、表演、广泛应用1. 引言1.1 介绍浅谈舞台机械CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用舞台机械CAT控制系统是一种高级的舞台控制系统，能够实现高度精准的舞台动作控制，为舞台表演提供了更加丰富多彩的可能性。
在江苏大剧院戏剧厅，CAT控制系统的应用已经取得了令人瞩目的成绩。
CAT控制系统的原理与功能非常先进，通过精确的控制舞台机械设备的运动轨迹和速度，实现舞台效果的精准呈现。
在江苏大剧院戏剧厅，舞台机械系统经过了精心设计和布置，配合CAT控制系统，实现了各种复杂的舞台动作和效果。
具体来说，CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用涉及到舞台幕布的开合、舞台灯光的切换、道具的运动等多个方面。
通过CAT控制系统的精确控制，舞台表演呈现出更加生动震撼的效果，给观众带来了全新的视听享受。
经过对CAT控制系统应用效果的分析，可以看出在江苏大剧院戏剧厅，这一先进的舞台控制系统的应用效果非常显著，提升了舞台表演的质量和观赏性。
CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用具有重要的意义，为舞台表演带来了更多可能性和创新。
展望未来，CAT控制系统有望在舞台表演中得到更广泛的应用，为舞台艺术带来更多的惊喜和震撼。
浅谈舞台机械CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用
浅谈舞台机械CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用江苏大剧院是江苏省最大的现代化综合性剧院，位于南京市中心，是该市的标志性建筑之一。
作为舞台表演艺术的重要场所，江苏大剧院配备了先进的舞台机械设备，其中CAT控制系统在戏剧厅的应用尤为突出。
CAT控制系统是目前舞台机械控制领域的领先技术，它的运用为江苏大剧院的舞台表演活动提供了良好的支持，本文将对CAT控制系统在江苏大剧院戏剧厅的应用进行简要介绍。
一、CAT控制系统简介CAT控制系统是一种集成了先进控制技术的舞台机械控制系统，能够实现对舞台设备、灯光、音响等多种元素的集中控制。
CAT控制系统采用了先进的电子技术和自动化控制算法，能够实现对舞台机械设备的精准控制，并且具有多种安全保护功能，确保演出的顺利进行和演员的安全表演。
CAT控制系统的核心部件包括控制主机、舞台机械设备、传感器、执行器等，通过网络连接实现各个部件之间的通讯和协调。
CAT控制系统还具有灵活的编程功能，能够根据不同的演出需求进行编程设置，并且支持预设和实时调整，满足了复杂舞台表演的需求。
二、CAT控制系统在江苏大剧院的应用1. 舞台机械设备控制江苏大剧院的戏剧厅配备了多种先进的舞台机械设备，包括吊杆系统、升降平台、旋转台等。
CAT控制系统能够对这些设备进行精准控制，实现舞台布景、道具的快速升降、转动等动作，满足不同剧目的演出需求。
CAT控制系统还具有自动化编程功能，能够根据不同剧目的要求进行编程设置，实现复杂舞台变化的自动化控制。
这为江苏大剧院的演出活动提供了便利，节省了人力物力成本，提高了演出效率。
2. 安全保护功能CAT控制系统在舞台机械设备控制的还具有多种安全保护功能。
当探测到舞台机械设备异常运行或者演出现场发生紧急情况时，CAT控制系统能够立即停止机械设备运行，确保演员和工作人员的安全。
CAT控制系统还具有智能识别功能，能够识别舞台机械设备的负载情况和运行状态，及时发现设备故障或者异常运行情况，并且进行报警，提醒工作人员及时处理，确保演出的顺利进行。
舞台机械控制系统多电机同步控制研究中期报告
舞台机械控制系统多电机同步控制研究中期报告本研究旨在设计一种舞台机械控制系统，该系统可以通过多电机同步控制实现舞台上多个机械的运动控制。
本中期报告将介绍本研究的研究方法和目前的研究进展。
一、研究方法本研究使用的研究方法主要包括文献资料分析、系统建模和仿真实验等。
1. 文献资料分析本研究首先对现有的舞台机械控制系统进行了分析，并搜集了相关的文献资料，掌握了现有的舞台机械控制技术和方法，为本研究的设计提供了重要的参考。
2. 系统建模基于所搜集的文献资料和现有的舞台机械控制技术，本研究建立了一种舞台机械控制系统模型，包括多个电机的控制器、传感器和执行机构等。
该模型可以模拟舞台机械的运动控制，并对多电机同步控制的实现进行建模。
3. 仿真实验针对建立的舞台机械控制系统模型，本研究进行了多次仿真实验，验证了该模型的正确性和可行性，并对控制系统的性能进行了评估。
二、研究进展截至目前，本研究已完成了舞台机械控制系统的模型设计和仿真实验，取得了以下研究进展：1. 设计了多电机同步控制算法针对舞台机械上多个电机的同步控制问题，本研究设计了一种基于时序控制的多电机同步控制算法，该算法可以保证多个电机在指定时间内到达指定位置，并消除电机之间的时间误差和位置误差。
2. 完成了控制系统的模型设计本研究对舞台机械控制系统进行了建模，并考虑到了多电机的同步控制问题。
通过模型的建立，本研究可以对控制系统的性能进行分析和改进。
3. 进行了仿真实验本研究基于所建立的控制系统模型进行了多次仿真实验，验证了控制系统的正确性和可行性，并对控制算法和控制器进行了优化。
同时，本研究对控制系统的性能进行了评估，为后期的实验验证提供了参考。
三、下一步研究计划基于目前的研究进展，本研究将进一步深入探讨舞台机械控制系统的多电机同步控制问题，以及其它可能存在的问题并进行优化。
具体的下一步研究计划如下：1. 进行实验验证本研究将在实验室中进行控制系统的实验验证，验证模型的准确性和可行性，并进一步对控制算法和控制器进行优化。
国家大剧院舞台机械控制系统服务演出的使用体会
国家大剧院舞台机械控制系统服务演出的使用体会
宁笑林;姚楚
【期刊名称】《中国机械》
【年(卷),期】2013(000)017
【摘要】国家大剧院，一个美丽的象征，在每个人心中不仅仅就是美，更重要的是演出时它的整体结构带给我们的冲击和震撼力。
其外在的美不是仅凭富丽堂皇所能表现的了，而里面的各种设备才是最重要的组成部分之，其中的机械控制系统也都有着世界上顶级的技术设备和最专业的机器设备，拥有着世界上最先进的操作系统和操作模式。
那些能在里面演出的节目也可谓是壮观，因此一个好的演播大厅不光要有华丽的外在，更主要的是要有一个内在的组成设备，不仅需要高端精密的机器设备，也同样需要专业的操控团体。
【总页数】1页(P96-96)
【作者】宁笑林;姚楚
【作者单位】华北电力大学保定;华北电力大学北京
【正文语种】中文
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国家大剧院舞台机械控制系统服务演出的使用体会
国家大剧院舞台机械控制系统服务演出的使用体会秦晓明【摘要】简要介绍国家大剧院四个剧场的舞台机械控制系统及其特点,从演出服务、设备维护的角度,阐述对舞台机械控制系统服务演出的特点、设备的保养维护、设备的管理等方面的体会.【期刊名称】《演艺科技》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】6页(P5-10)【关键词】轴控制器;可编程控制器;演出要求;安全性;高效性;灵活性【作者】秦晓明【作者单位】国家大剧院舞台技术部,北京100031【正文语种】中文1 概述国家大剧院共有4个专业剧场，分别是歌剧院、戏剧场、音乐厅和小剧场。
由于各剧场演出节目的特点不同，舞台使用功能各不相同，其舞台机械控制系统也各有特点。
音乐厅和小剧场都采用神舟系列控制系统，其中音乐厅采用的是神舟4000，小剧场采用的是神舟3000，完成机械设备运行及位置控制的工控设备主要是PLC（可编程序控制器）和变频器，采用的是工控系统中常见的PROFIBUSDP系统，如图1所示。
音乐厅设备的主要用途是布置会场，在音乐会演出过程中几乎不需要机械设备配合演出情节进行动作。
小剧场虽然只有500多个坐席，但从使用的角度而言最具灵活性和多变性，可满足室内音乐会、会议、小型歌剧、话剧、芭蕾舞比赛等各种使用需求。
音乐厅、小剧场的舞台机械配置和操作简单灵活，维护方便，根据近几年上千场次的现场使用情况反馈和分析，该系统完全能够满足使用要求。
图1 音乐厅控制系统简图歌剧院的操作系统是STATE 5，控制系统的工控设备是轴控制器，台下设备及部分台上设备在轴控制器的基础上设置了PLC的辅助控制系统，轴控制器分为调速型和恒速型两种，系统配置简图如图2所示。
图2 歌剧院控制系统简图图3 戏剧场控制系统简图表1 各剧场控制系统剧场操作系统主要工控硬件网络通讯方式小剧场神舟系列PLC+INVERTER PROFIBUS-DP总线音乐厅歌剧院 STATE 5 WINCON+PLC Ethernet工业以太网戏剧场 SYB 2000 BLE MR-10现场总线戏剧场的操作系统是SYB2000，控制系统的工控设备主要是轴控制器，不频繁参与演出的设备，如防火幕、假台口、后舞台吊杆，由PLC进行控制，而频繁参与演出的设备则由轴控制器进行控制，轴控制器分为电气型和液压型两种，系统配置简图如图3所示。
论中国舞台机械电气控制系统的安全
论中国舞台机械电气控制系统的安全1 引言舞台机械是典型的文化设施，目前它主要整合了起重运输机械、设备制造、电气、液压、计算机、网络及自动化控制等技术，是门类庞杂、服务于艺术的系统。
文化部颁发的行业标准（WH/T）系列舞台机械部分的标准贯彻落实工作已逾十年，核心任务之一是保证舞台机械的安全。
舞台机械的安全性主要包括机电设备安全和人身安全两方面的内容，这两个方面相互关联、相互影响，有时是不可分割的。
演艺行业电气涉及活动场所和生产场地的工业机电设备，须服务于以演员为中心的排练和演出活动。
所以，舞台机械设备的电气控制系统必须建立在绝对安全的水平之上。
2 舞台机械的特点•吊挂牵引的高势能：台上吊挂设备及其所被承载的布景、灯具等景物重量可观、尺寸大、种类多、层次密度大，提升过程是重物在高空中的悬吊运动或斜拉运动。
•可运动的结合面多：有舞台机械的剧场，单体设备边界数量有限。
但是单体设备和固定支撑、相邻的单体设备之间产生出相互咬合的边界，则呈现出众多有相对运动的结合面。
•设备运行是多种运动的组合：推、拉、转、提组成的多维运动，形体庞大的金属结构件的整体运动，大量结构复杂、形状不一、运动各异、速度多变的可动部件，形成舞台机械的危险点多且分散的特点，给安全防护增加难度。
•以人为中心的作业范围：金属结构横跨演出场地，设备、设施把人群包围其中，构成人在机械之中的活动场所，使危险的影响范围加大。
舞台机械是服务于演职人员活动的可组态物流作业。
•多人配合的群体作业：舞台机械作业程序的编制体现导演的舞美意图，配合排练或演出进程或演员动作，通过空间运行，将设备在指定时间变换到指定位置。
每一次作业循环，都必须是多人合作完成，无论哪个环节出问题，都可能发生意外。
•使用时环境在变化：在主舞台区，台上、台下及四周不仅设备多、人员集中，还受灯光、音响、水特效条件和场地限制的影响，特别是排练阶段，还涉及舞台造型、上下场演职人员活动和周围环境等调整的多因素影响。
浅析中国舞台机械现状及发展新态势
浅析中国舞台机械现状及发展新态势作者：李伟来源：《文艺生活·下旬刊》2017年第03期摘要：针对我国舞台机械在当前形势下的发展概况以及与前沿科技相融合而衍化出的产业化新态势进行简要分析。
关键词：舞台机械；标准化舞台机械；非标准化舞台机械中图分类号：J605；G206 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2017）09-0265-02舞台机械设备，是指用于舞台演出的专用机械设备；而舞台机械作为一个行业，它融合了声、光、电等领域中的最新科技成果并与舞台美术、机械学、结构学完美的结合在一起；它不仅促使舞台的机械化、现代化水平有了很大的发展，更极大的提高了文化艺术在舞台上的表现力和感染力。
舞台机械化和现代化的程度从一个侧面展示了一个国家的科技水平及制造业水平的发展状况。
一、我国舞台机械发展的历史概况我国舞台机械产业较西方发达国家起步较晚，新中国成立后，我国才具备了最为基础的舞台机械设备和系统，但其形式仍然单一。
从1959年至1980年，在政府的大力倡导下，少数舞台机械制造专业厂相继在国内开始了研制、生产适应我国国情的舞台机械专业设备，至此结束了我国舞台机械制造空白的历史。
进入20世纪90年代，随着话剧、戏曲、音乐、舞剧、杂技、电视等多元文化的兴起，包括人们自娱自乐方式的多样发展，国内的剧场、文化馆、演播厅、歌舞厅的建设进入了高潮。
在国内基础工业大力发展的基础上，国外新技术、新设备、新材料的不断涌入，使国内舞台机械设备的成套生产能力大大增强，并涌现出一批舞台机械设计、制造厂家，从舞台机械设计、采用标准、实现手段、专用零部件的选用等方面初步与国际接轨。
随着科技日新月异的进步，我国的舞台机械产业迎来了其飞速发展的阶段。
21世纪的舞台美术呈现出形式多样和风格各异的个性化发展趋势，人们需要在有形的舞台空间下实现多元化设计理念的碰撞和交融，从而更加深刻的揭示人类思想和戏剧精神。
因此人们对剧场的舞台机械也进行了更深入的研究并给予其无限发展。
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中国舞台机械控制系统的现状及特点徐世章
发表时间：2019-06-28T08:54:49.363Z 来源：《中国电气工程学报》2019年第4期作者：徐世章[导读] 摘要：舞台机械运动的发展历史非常悠久，在欧洲已经拥有上百年的历史，在亚洲虽然起步较晚，但是舞台机械在亚洲得到了迅速的发展，所以本文主要是对舞台机械的发展历程和它的控制系统理论进行了分析，通过他的模式和特色来对中国的舞台机械运动系统提出一些发展建议。
浙江大丰舞台设计有限公司浙江杭州 310000 摘要：舞台机械运动的发展历史非常悠久，在欧洲已经拥有上百年的历史，在亚洲虽然起步较晚，但是舞台机械在亚洲得到了迅速的发展，所以本文主要是对舞台机械的发展历程和它的控制系统理论进行了分析，通过他的模式和特色来对中国的舞台机械运动系统提出一些发展建议。
关键词：舞台机械运动；控制系统；发展模式；特色在亚洲20世纪80年代以前，绝大部分的舞台机械是手动控制模式，操作相对简单，在80年代以后，中国舞台机械控制系统通过引进吸收，技术得到了很大提升，通过舞蹈史诗《中国革命之歌》的演出，开创了中国舞台机械运动的先河。
但中国的舞台机械控制系统并没有达到较高的水平，通过中国人民的共同努力，随着上海大剧院和国家大剧院的正式启动，中国的机械舞台运动取得了跨越式的发展。
而在当今社会，中国的舞台机械控制系统已经形成了集中的网络体系，把自动化和智能化统统包含在控制系统当中。
一、运动控制系统的概述和构成
运动控制系统是主要以机械运动为控制方式，使运动的部件按照规定的参数来完成动作运动控制系统从直流变为交流控制。
因为现代技术的发展，交流电使舞台控制机械运动范围更加广泛，具备更好的性能出现，展现出了它的优势，而运动控制系统一般采用闭环系统来保证系统运行的稳定。
为了实现对速度更好控制，采用电流环和速度环的两环结构，为了实现位置的跟踪，一般会采用位置环速度环和电流环三种结构共同使用。
要想实现运动控制系统的高性能，要采用闭环控制策略，另外也可以包括结构控制，智能控制和自适应控制等等。
另外，运动系统一般有运动控制卡驱动器和交流异步电机模式构成。
另外有同时具有其他等多种模式的组合。
二、舞台机械运动对控制系统的要求
在中国，舞台机械运动一般会包括升降，推拉，旋转等运动，而舞台机械运动一般是单轴运动，所以会在运动的速度和位置上有一定的局限，而要想实现对舞台机械运动的控制系统应该具备以下要求。
首先要可以改变运动的速度和加速度，在舞台机械运动调速时，调速比应该大于1:800，另外，目前中国机械运动的最高速度为1.5m每秒左右，另外，在舞台上要对运动的位置精度有准确的定位要求定位的精度一般控制在5mm以下，另外也要对多运动速度同步运行有一定的要求，在舞台上进行同步运动时，要保证系统可以对同步精度地捕捉小于3mm到5mm。
另外，舞台机械要对允许的范围内展开保护，通过对紧急停车装置的设立，来保证舞台上的人员和设备的安全。
三、舞台机械运动控制的构成模式
中国的舞台机械控制系统的核心是解决机械的运动速度问题和加速度位置控制问题等，运动控制主要是以自动控制为基础，通过电机为控制对象，以电力电子及功率变换装置为执行机构，组成高精度的电气传动系统。
中国的舞台机械控制系统主要是通过高速工业网络与控制台进行连接。
中国的舞台机械运动起步较晚，在此期间外国的自动化控制领域已经发生了很大的变革，而中国的运动控制系统也在迅速崛起，通过多功能数字矢量变频器和交流电机的组合使用，为中国的舞台机械运动的发展取得了跨越式进步，另外，通过变频器的位控和驱动功能，是中国舞台机械运动的控制要求，在一定程度上得到了满足。
四、舞台机械控制系统的主要特点
中国的舞台机械控制系统选用的变频器一般是有国际大公司生产的，他们的产品质量性能是足够可靠的，所以关键性的设备并不需要自己研发，减少了研发的成本。
姑姑的舞台机械控制系统，充分的发挥了多功能变频器的潜力，通过位置控制和同步控制，满足了中国舞台机械运动的要求。
另外，通过高精度为控一体化的功能，使舞台机械的速度得到了保证。
另外，通过自动化控制技术的应用，使中国的舞台机械运动系统有了更强能力的展现，自动控制技术具备了处理多变量函数的能力，而舞台机械即使是多种操作，也可以通过自动控制系统按实现。
并且采用自动控制技术和变频器并不是只有舞台机械厂家的专利，在进行舞台机械设备的制造和设计师完全可以摆脱对厂家的依赖，并且从事售后的技术人员也非常多，另外，采用通用模式可以使产品的价格透明，来减少成本的使用。
五、中国舞台机械运动模式的特色
5.1具有足够的安全可靠性
从事舞台机械工作的人员都深切明白，舞台机械运动会直接关系到人员的安全，在演出时同样考验着舞台设备的控制能力，所以，演出承办部门永远把安全可靠放在第一位。
5.2设备具有实用性和先进性
在舞台机械控制系统的使用时，要注重实用性，通过对设备的测试，保证设备对舞台机械控制的精度和速度等都有着严格的要求，另外，在评判系统的先进与不先进时，要从整体来看，不能单独地追求一项技术。
5.3具备可操作性和可维护性
舞台机械控制系统是由人员操作的，所以要在操作界面上进行操作的简化，要建立的减少操作的步骤，并且将操作符合中国人的操作习惯，简单易学。
另外设备都会有它的使用期限，当系统出现故障之后，要可以清楚地明白故障的发生原因，先进的控制系统应该具有故障自诊断的功能。
5.4要具有足够的性价比
舞台机械控制系统要具备足够的性价比，造价高的系统不一定可以更适合使用，所以舞台机械控制系统在投资中的占的比例可以为投资越大的工程，舞台的投资比例应该越小。
不管是大系统还是小系统，只要要求相同，建造出来的差别也不会很大，所以投资也是影响着舞台机械控制系统的质量。
结束语：中国的舞台机械自动化控制系统已经发展为了及自动化，网络化，智能化为一体的系统，并且圆满的完成了中国的许多舞台任务，所以今后要更加努力发展关于舞台机械运动的技术，通过技术的提升和人员设备的培养，来使中国的机械控制技术位于世界前列。
参考文献：
[1]蒋伟，任慧，《舞台机械设备控制技术》，2009
[2]刘长荣.中国舞台机械运动控制系统的模式及特色[J].演艺科技,2012(01):1-6.
[3]刘庆永. 机械运动系统的磁滞建模与补偿控制研究[D].济南大学,2013.。