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自动控制原理的工程案例

  • 全自动生化分析仪电子控制系统的设计与实现

    全自动生化分析仪是医疗机构进行临床诊断所必需的仪器之一,它主要用于对人体体液中的各种生化指标进行检测,根据生化指标的差异,为医生确定病人病情提供科学依据。目前我国全自动生化分析仪的研制水平较低,本论文工作是结合国家十五科技攻关项目“自动生化分析仪器的研制”课题(课题编号:2004BA706B05)开展的。      本论文首先介绍了生化分析仪的概况、分类及工作原理,介绍了生化分析仪中的核心部件分光光度计的构成及其工作原理,结合全自动生化分析仪的国内外发展状况阐述了本文研究的内容、意义,叙述了全自动生化分析仪的原理、组成及其工作过程,重点论述了全自动生化分析仪电子控制系统的设计。      全自动生化仪的电子控制系统设计包括硬件电路设计和软件设计两部分。从硬件角度来看电子学系统十分庞杂,输入输出量多,对操作的时序要求严格。控制系统除了实现对仪器的时序控制、监控其运行状态外,还要对当前反应杯的多路模拟信号进行实时数据采集。根据以上特点,确定了分布式多CPU的控制方案,以一台PC机为上位机,两个主控单片机和七个子单片机作为下位机,完成了控制系统的硬件电路设计,提出了保证硬件系统可靠性的一些措施。在硬件电路设计的基础上根据分析仪的功能要求完成了下位机控制软件的设计,列举了保证软件系统可靠性的一些措施。通过对电子控制系统的软、硬件设计进行调试和性能检验,证明本控制系统完全可以满足全自动生化分析仪的控制要求。最后针对设计中存在的不足提出了一些改进措施。      

    标签: 电子控制系统

    上传时间: 2022-05-23

    上传用户:d1997wayne

  • 基于AT89C51单片机的太阳能热水器自动控制系统设计

    摘要:随着人们生活水平的提高,各种热水器的使用已相当普及。与之相配套的控制仪也相继问世。然而目前市场上的各种热水器控制电路还与理想要求相差甚远。消费者需要真正的“自动”控制,以实现使用的最简单化。就像家用电视机、电冰箱一样,按通电源、设定完毕这么简单就可以了。本次毕业设计运用AT89C51单片机设计了一种自动控制电路,该电路用于太阳能热水器,能实现在用水时,若水位不够可以自动供水,若日晒水温达不到设定值,则电加热自动补温。从而实现了热水器的自动及节能。太阳能热水器自动控制硬件电路,辅以相应的软件设计,来实现温度和水位参数的实时显示,而且具有温度设定、水位设定与控制功能,停电后再来电时也不用重新设定,具有故障报警和故障自处理功能,良好的稳定性和抗干扰性能。实验结果表明,本次系统设计合理,工作稳定可靠、温度测量精度高。同时给出了温度测量系统的硬件结构和软件设计当前能源紧缺,用电紧张,太阳能是绿色能源,得到广大用户的喜爱。使用太阳能热水器时存在的问题:不可缺水,空晒情况下上水会爆炸;春、秋天,水温升高蒸发,造成热能损失;冬天水温不够,须用电等等。采用太阳能热水器智能仪(仪称太阳能热水器水温水位测控仪),能解决上述问题。使用户省心,使用方便,智能运行,用户不必作任何操作。太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源,与常规能源有很大的区别,这就对太阳能的收集和利用提出了较高的要求。在太阳能热利用中,为了得到中高温热能,必须使集热器从日出到日落跟踪太阳,而在太阳能光电中,相同条件下,自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%,成本下降25%,因此在太阳能利用中,进行跟踪装置的控制方式进行研究是一项很有意义的工作。

    标签: at89c51 单片机

    上传时间: 2022-05-30

    上传用户:得之我幸78

  • 电磁感应加热控制系统的设计与实现

    本文所研究的课题为电磁感应加热控制系统的设计与实现。文章介绍了电磁感应加热的工作原理,系统预设功能要求及具体实现方案,分析了系统硬件电路和控制软件设计的整个过程,最终研制出一款功能完备、人机交互友好、工作稳定、性能优良的电磁感应加热系统。  该系统硬件电路部分主要包括主工作电路,IGBT驱动电路,同步电路和功率整定电路,锅具检测电路,电源电路,各种保护电路及主控制电路。保护电路具体包括上电延时保护IGBT,整流桥输出过压保护,IGBT集电极过压保护,市电过压、欠压保护,负荷电流过大保护,IGBT过温保护,锅底过温保护。主控制电路采用三星单片机作为主控芯片,通过调节PWM信号占空比控制输出功率。系统主要实现了功率控制、定时/预约、无锅检测、暂停、异常报警(无锅报警、市电过压/欠压报警、负荷电流过大报警、IGBT温度传感器失效报警、IGBT温度过高报警、锅底温度传感器失效报警、锅底温度过高报警)等功能,设置了6个按键可供用户操控,配置的液晶显示屏可以实时显示系统当前状态信息。  该系统控制软件设计部分,依据模块化程序设计思想,把系统预设功能需求划分为各个功能模块,然后分别设计了各功能模块的软件,最终完成了系统控制软件的设计。实现了系统的智能化,包括功率自动调节匹配,锅具自动检测,定时控制,预约时间到自动开机,异常自动保护报警,液晶屏实时显示系统状态信息。经过反复对系统软硬件联调,测试系统性能,结果表明本控制系统运行安全、稳定、可靠,达到了设计要求。

    标签: 电磁感应 液晶显示 控制系统

    上传时间: 2022-06-09

    上传用户:20125101110

  • 现代永磁同步电机控制原理及MATLAB仿真__袁雷编著

    本书着眼于现代永磁同步电机控制原理分析及 MATLAB 仿真应用,系统地介绍了永磁同步电机控 制 系统的基本理论、基本方法和应用技术 。全 书分为 3 部分共 10 章,主要内容包括 三 相永磁同步电 机 的数学建模及矢量控制技术、 三 相电压源逆变器 PWM 技术、 三 相永磁同步电机的直接转矩控制、 三 相永磁同步电机的无传感器控制技术、六相永磁同步电机的数学建模及矢量控制技术、六相电压源逆变器 PWM 技术和五相永磁同步电机的数学建模及矢量控制技术等。每种控制技术都通过了 MATLAB 仿真建模并进行了仿真分析 。 本书各部分既有联系又相互独立,读者可 根据自己的需要选择学习 。本书可作为从事电气传动自动化、永磁同步电机控制、电力电子技术的工程技术人员的参考书,也可作为大专院校相关专业的教师、研究生和高年级本科生的参考书 。

    标签: 永磁同步电机控制 matlab

    上传时间: 2022-06-21

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  • 双相DC-DC电源管理芯片均流控制电路的分析与设计

    电源是电子设备的重要组成部分,其性能的优劣直接影响着电子设备的稳定性和可靠性,随着电子技术的发展,电子设备的种类越来越多,其对电源的要求也更加灵活多样,因此如何很好的解决系统的电源问题已经成为了系统成败的关键因素。本论文研究选取了BICMOS工艺,具有功耗低、集成度高、驱动能力强等优点.根据电流模式的PWM控制原理,研究设计了一款基于BICMOS工艺的双相DC-DC电源管理芯片。本电源管理芯片自动控制两路单独的转换器工作,两相结构能提供大的输出电流,但是在开关上的功耗却很低。芯片能够精确的调整CPU核心电压,对称不同通道之间的电流。本电源管理芯片单独检测每一通道上的电流,以精确的获得每个通道上的电流信息,从而更好的进行电流对称以及电路的保护。文中对该DC-DC电源管理芯片的主要功能模块,如振荡器电路、锯齿波发生电路、比较器电路、平均电流电路、电流检测电路等进行了设计并给出了仿真验证结果。该芯片只需外接少数元件就可构成一个高性能的双相DC-DC开关电源,可广泛应用于CPU供电系统等。通过应用Hspice软件对该变换器芯片的主要模块电路进行仿真,验证了设计方案和理论分析的可行性和正确性,同时在芯片模块电路设计的基础上,应用0.8umBICMOS工艺设计规则完成了芯片主要模块的版图绘制,编写了DRC.LVS文件并验证了版图的正确性。所设计的基于BICMOS工艺的DC-DC电源管理芯片的均流控制电路达到了预期的要求。

    标签: DC-DC电源管理

    上传时间: 2022-06-26

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  • Atmega8控制LM317的数控电源0-20V输出(原理图+PCB+程序源码)

    Atmega8控制LM317的数控电源0-20V输出(原理图+PCB+程序源码)

    标签: lm317 数控电源 原理图 pcb

    上传时间: 2022-07-28

    上传用户:qdxqdxqdxqdx

  • 电流型双端反激式开关电源的研究.rar

    该文主要研究开发了适用于电力有源滤波器、开关磁阻电机调速系统等现代电力电子装置的开关稳压电源.该电源采用双端反激式功率变换电路,降低了功率MOSFET截止期间的所承受电压应力,减小了管子的耐压要求.该文首先详细分析了多输出电流型双端反激式开关电源的基本工作原理,并在此基础上建立了一套系统的、准确的稳态数学模型及动态小信号模型.根据所建立的数学模型,结合自动控制原理,对闭环控制系统进行了稳定性分析研究,提出了稳定运行条件,给出了闭环系统的参数设计.然后根据已建立的数学模型,利用MATLAB软件仿真分析了系统的稳定性,同时建立了PSPICE实时仿真电路模型,进行了深入细致的计算机仿真研究,验证了理论设计的正确性、合理性.最后设计了一套38W、六路输出的原理样机,给出了相关的实验波形和实验结果分析.

    标签: 电流型 双端 反激式开关电源

    上传时间: 2013-06-25

    上传用户:大三三

  • 基于DSP的直流无刷电机控制系统的研究.rar

    传统的直流电机一直在电机驱动系统中占据主导地位,但由于其本身固有的机械换向器和电刷导致电机容量有限、噪音大和可靠性不高,因而迫使人们探索低噪音、高效率并且大容量的驱动电机。随着电力电子技术和微控制技术的迅猛发展而成熟起来的直流无刷电机具有体积小、重量轻、效率高、噪音低、容量大且可靠性高的特点,从而使其极有希望代替传统的直流电机成为电机驱动系统的主流。   模糊控制器具有鲁棒性好、抗干扰能力强的优点。论文提出了基于转速环模糊逻辑控制理论的直流无刷电机的控制系统设计方案,保证了伺服控制系统具有优良的静动态特性,因而满足更多应用场合的需要。   论文具体包括以下几个部分工作:   首先,从电机本体和控制角度出发,阐述了直流无刷电机在实际应用中需要解决的关键性问题:电磁转矩脉动。详细分析了电磁转矩脉动产生的各种原因,特别是分析了相电流换向所产生的纹波转矩脉动。   其次,本文对无刷直流电动机的工作原理进行了详尽的分析,建立了三相无刷直流电动机的数学模型。并利用MATLAB/SIMULINK软件建立了三相无刷直流电动机的控制系统仿真模型。仿真模型采样的是电机控制系统中常用的双环系统(转速—电流双闭环控制)。为了提高系统的静动态特性,转速外环采用模糊PI调节器,电流内环采用PI调节器。转子位置通过直流无刷电机感应电势检测,仿真结果表明了该仿真模型控制系统与理论分析完全吻合,从而证明了模型的有效性。   然后,初步设计了伺服系统的实验图。以TI公司生产的TMS320LF2407数字信号处理器(DSP)作为整个控制电路的核心芯片,一台40w的直流无刷电机作为被控对象,完成了伺服系统的转速控制。   最后,对未来的工作给予了展望,并对全文的内容进行了总结。

    标签: DSP 直流无刷电机 控制系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:Shaikh

  • 永磁直线同步电机控制技术的研究.rar

    直线电动机直接驱动运动设备,省略了机械转换机构,完全消除机械传动元件的速度和加速度的物理极限,具有长行程、低惯量、高精度、快响应和高速度等特征,是先进加工中心的标志。90年代中期以后,直线驱动技术在超精密定位领域中得到了广泛的应用,吸引了越来越多的研究机构和人员投入到这一领域中来。 永磁直线同步电机与普通的直线异步电机相比,具有效率高、输出力矩大、体积小、易于控制等优点,极大地提高了进给系统的快速响应性和运动精度,成为新一代超精密机床中最具有代表的技术。永磁直线同步电机伺服控制系统将是当前和今后直线电机发展应用的一个方向。 本文以直线电机理论为依据,以现有的实验设备及新的实验方法为基础,设计了永磁直线同步电动机控制系统,分析了永磁直线同步电机控制系统中存在的难点,并对直线电动机控制系统的控制性能进行了初步的实验研究。 首先,介绍了永磁直线同步电机的结构、工作原理、相关控制策略,对直线电机控制难点进行了探讨。在此基础上,设计了永磁直线同步电机的控制系统的总体方案。 然后针对永磁直线同步电机控制系统的主要难点,分为位置检测技术,硬件系统设计和软件系统设计三个方面对控制系统进行分析。根据永磁直线同步电机的特点,提出一种简易的初始位置检测方法,并设计了检测电路。该方法基于线性霍尔元件,基本上不增加控制系统成本,安装简便,效果良好。在普通的三相逆变电路的直流侧添加DC/DC电力电子电路。这样的做的好处是根据系统需求输出直流电压,减少谐波。由于传统的基于前后台工作机制的电机控制软件存在响应不及时、不稳定等弊病,提出了基于嵌入式实时操作系统机制上编写电机控制软件。 最后基于样机和控制器做了相应试验,分析了试验结果,并提出了存在的问题和下一步的工作展望。

    标签: 直线 同步电机 控制技术

    上传时间: 2013-06-20

    上传用户:siguazgb

  • 基于PLC的微型燃机发电机组控制系统的研究.rar

    微型燃微型燃气轮发电机组由涡轮机、压缩机、燃烧室、回热器、轴承、高速发电机、电力变换系统、喷油系统等部分组成。它是一种环保型发电装置,它可用作常规机组或紧急备用电源,也可以用于分布式发电及冷热电联供系统、汽车混合动力系统和微型燃机-燃料电池联合系统等领域。因此,研究这种动力装置具有很重要的实用意义。 本文在分析了微型燃气轮发电机组及其控制技术发展现状的基础上,根据设计要求,机组控制系统应能保证机组安全稳定运行,保证机组在任何情况下,不发生超温、超转现象。同时应考虑机组从点火、加速、直至额定运行过程中,使机组能够充分预热,以降低对机组的热冲击,提高机组寿命。机组转子转速达到95%额定转速后投入按额定转速控制的闭环控制,保证发电机输出电压和电力输出单元稳定工作。当发生一般性故障(按给定列表)且为无人职守状态时,机组控制系统应正常停车:当机组发生一般性故障且为有人职守时,机组控制系统应发出声光报警。当机组发生严重故障时机组控制系统应发出声光报警并紧急停车。同时还应考虑设置机组调试时所需的与其它通信的数据接口。提出了微型燃气轮发电机组控制系统的设计方案。 根据确定的方案和工程实际要求,完成了控制系统的结构、硬件和软件的设计。以西门子S7-300PLC及相关的开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块作为发电机组的中心控制单元。完成了各PLC模块硬件连接电路的设计,以及系统供电电路的设计,并完成了微型燃机发电机组的起动控制、检测报警及停车控制的软件设计。编程采用梯形图语言,使程序更具可读性。 本文采用德国西门子S7-300PLC及配套的I/0卡件作为微型燃机控制系统的主控制器;选用沈阳工业大学研制的全自动浮动式充电器作为电机的启动直流电源;采用启停自锁逻辑解决了在停车后彻底切断电瓶负载的问题。

    标签: PLC 发电机组 控制系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zxh1986123