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控制設計論文范文1
如果齒形誤差大，漸開線齒面就會不平滑，就會有波谷與峰谷的產生，這樣在嚙合線就會不連續的產生沖擊?？梢?，由于齒形誤差而產生的噪聲音調比較尖，頻率也比較高。齒圈徑向跳動和齒形誤差在輪齒每次嚙合中通常能引起多次沖擊振動,特別是在直齒嚙合時噪聲會更大。磨齒，剃齒和滾齒的正常加工得到的齒形形狀不同，它們產生的噪音也不同。剃齒是現在比較常見的齒輪加工方法。剃齒容易產生中凹齒形的危害，嚙齒過程中的嚙合系數在1到2之間變化，齒形中凹造成的沖擊和噪音是很明顯的，而想要解決中凹齒形需要對剃齒刀進行修形。由于齒輪中部被過切的中凹現象是由各接觸點分壓力的變化產生的，所以需要將刀具齒形進行修型成中凹，從而得到齒輪的中凸齒形。一般情況下，齒形中凸量在0.002到0.005mm之間。此外，當剃齒刀齒數和被加工齒輪齒數得比為奇數時，可以有效避免累計的誤差。
2接觸精度和運動精度對噪音的影響：
齒向誤差影響齒長方向的接觸，基節和齒形影響齒高方向的接觸，它們都會產生高頻噪音，而齒圈徑向跳動和周節累計誤差會產生低頻噪音。齒輪傳動受安裝與制造的誤差,齒輪在傳遞功率時有變形的發生,造成載荷沿齒寬方向的分布不均勻,使偏載的現象出現。想要使齒輪的接觸精度提高，使輪齒的承載能力增加，使齒面負荷均勻,可以使用齒向修形的辦法。一般情況下，為了方便加工，提高接觸精度，減少噪音，通常使用齒端修薄的方法,做成鼓形的齒向,使輪齒在嚙合的時侯在中部接觸漸進向兩邊延展。齒向修形就是為了使齒面形狀理論上的齒形有差距，而有意識地沿著齒線的方向對齒面做小量的修削,齒向修型分為鼓形修整與齒端修薄。齒端修薄就是在一小段齒寬范圍內，對輪齒的一端或者是兩端,根據越接近齒端削薄量要越大的規定,削薄齒厚。鼓形修整就是為了使輪齒和相嚙合齒面在齒面中部區域接觸，將齒廓修形和齒向修形并用。此外，需要注意的是在剃齒加工的過程中，可以通過利用工作臺搖擺機構或利用成形剃齒刀實現。鼓形量根據齒寬來確定，一般情況下控制在0.01到0.025之間。齒向修形圖如下所示：（其中標明了設計齒向，設計齒形，理論齒向和理論齒形）
3減速箱體孔精度對噪音的影響：
孔的尺寸精度、中心距誤差和同軸度誤差都會對噪聲產生影響?？着c軸承的配合公差的選擇對整機噪音的影響也是非常大的，一般情況下孔與軸承外圈的間隙在0.01mm左右時，可以有效地降低軸承對整機的噪音影響，此外選擇適當的油品對降低噪音也有好處。齒輪箱體是一個典型的彈性結構系統，它會在軸承動載荷作用下產生振動，輻射噪聲，可見，想要降低噪音，需要合理的設計箱體的振動特性與結構。為了減少噪音，使在動態激勵作用下的箱壁振動達到最小，應當做好幾何約束，應力約束和頻率約束等相關的約束條件。此外，為了減少系統的振動，需要注意在箱體結構設計中讓箱體支點和軸承支承座之間的結構聯系保持足夠的剛度。為了減少振動噪聲的幅度，對于較大面積的薄壁，需要設置加強筋。
控制設計論文范文2
(1)設計過程的工程造價:
工程造價就是工程項目的建造價格，指的是完成一項建設項目任務，需要花費的費用。工程項目如果有著較大的規模，那么就可以劃分為三個階段，分別是工程可行性研究報告、初步設計以及施工圖設計。要想控制工程造價，設計階段是不容忽視的，可以避免在施工之前，對設計進行不必要的更改，促使設計過程中的損失得到減小。在可行性方案設計的過程中，總投資估算，對項目投資目標進行確定和分配，并且在實施過程中，調整分配和分解規劃投資。在初步設計階段，通過設計概算，來對投資控制在相應的范圍之內，達到成本控制的目的。
(2)設計過程中造價的存在問題:
通過調查研究發現，還有諸多問題存在于設計過程中的造價控制方面，主要包括的內容;沒有充分重視設計方案的選擇，在選擇設計方案的過程中，沒有結合客觀的數據分析，來評價設計方案，存在著較強的主觀性，那么就可能舍棄掉很多優秀的方案;其次是設計與施工脫離，在工程項目設計過程中，相關人員沒有充分了解當地的材料，使工程施工無法就地取材，造成工程浪費，增加造價;另外，在設計過程中現場施工的適用性也沒有得到足夠的重視，這樣施工圖就與施工情況不相符合，影響到正常的施工，需要更改圖紙設計，那么就需要投入更大的成本，促使經濟效益降低。再次，沒有健全的監督機制和風險評估機制，在設計過程中，沒有健全的監督和風險評估制度，在施工過程中，違反了相關規范，如果有問題出現，僅僅是將設計費給退還回去。
(3)設計過程中造價控制方法:
具體來講，在項目設計過程中，主要采取幾種造價控制方法，首先是招標機制，在企業項目對設計方案進行選擇的過程中，招標機制可以發揮很大的作用，要充分結合項目的內容和特點，來對招標形式進行合理選擇，一般包括兩種招標形式，分別是邀請招標和公開招標。借助于招標形式，來對比不同設計方的方案，將有著較強技術性、較為全面的功能以及較好經濟性的方案給選擇出來，以便更好的控制造價成本;其次是限額設計，在工程項目設計中，限額設計指的是結合投資情況，合理分配投資資源，合理規劃設計環節的成本，保證消費資源不會超出投資資源，嚴格控制工程設計階段的造價;再次是方案推選，對可行性研究報告進行學習，對比不同方案的技術設計，進行方案的經濟性論證，將最為合適的設計方案給找出來，并且對工程設計進行優化，科學的論證方案，促使項目投資質量得到保證，設計周期也可以得到有效縮短，將成本管理和控制給有效實施下去;最后是全生命周期設計，在項目設計中，需要引入全壽命周期理念，科學的規劃和設計設計環節中參與的各項成本;并且，在產品適用的全生命周期內，還需要最大限度的降低設計的造價成本，以便得出最為合理的造價成本。
2設計階段有效控制造價的措施
(1)工程設計階段經濟論證:
將科學的方法運用到工程設計環節，進行經濟論證，將合理的優化設計方案給選出來，然后從技術性和經濟性方面進行論證，在促使工程結構以及性能要求得到滿足的基礎上，有機結合定量分析方式和定性分析方法，提高設計方案的經濟性和合理性。
(2)規范設計管理體制:
要結合具體情況，對設計管理體制進行構建，對造價控制雙方的責任進行明確，并且將項目法人責任制度給實行下去，對投資風險進行有效承擔，對責任主體進行明確，這樣在設計階段內，設計單位就會主動控制造價，實現項目效益提高的目的。同時，結合項目具體情況，對組織管理機構進行針對性的構建，在控制的過程中，從設計的質量、進度以及造價等出發，并且構建一個反饋機制，貫穿于項目組織建設、投標以及設計過程控制等諸多方面，進行設計管理規范的構建工作，并且將其指導作用給充分發揮出來。
(3)要對設計人員的素質和經濟觀念進行提高:
工程設計人員需要充分認識到成本控制的重要性，并且在工程設計中，融入經濟性的理念，有機結合技術和工程概預算，促使項目的經濟效益得到提高。采取一系列的措施，促使工程設計人員的素質水平得到提升，并且將合理的控制方法應用到工程造價環節，實現造價控制水平提高的目的。
(4)在設計方案優化中有機結合招標機制:
將招標方式應用到工程項目設計方案中，提高選擇和競爭的作用，可以將更加優質的方案給選出來，以便在投資可控范圍內設置工程預算，提高造價控制的質量和效果。在招標環節中，需要規范性管理招標標準、目的、程序等，從而更好的控制工程造價。
(5)提倡標準化設計:
將標準化設計應用到工程項目的設計階段，可以促使工程設計效率得到有效提升，實現設計成本得到降低的目的，另外，設計周期也可以得到縮短，經濟性較高。
(6)制定設計階段監理制度:
要結合具體情況，對監理制度進行合理構建，將監理制度的協調和約束作用給充分發揮出來，促使廣大設計人員充分認識到造價的重要性，考量設計工程設計的質量和經濟性，對設計結構進行優化，實現設計水平提高的目的。要跟蹤和考核設計的全過程中，實時更新設計水平。
3結語
控制設計論文范文3
3D智能家庭控制系統實現
1系統設計目標
該系統以實際別墅為載體，并且別墅內部安裝定制的智能控制家電，如電冰箱，空調，電視和燈具等。因此實現過程中筆者使用3Dmax對實際別墅及內部裝修物品進行建模，使用戶可以在構建的虛擬場景中自由漫游，并且在漫游過程中，用戶可以對看到的智能家電實施控制，如控制電器的開關，空調溫度的調整，電視的選臺等功能。使用戶通過此系統就能在一個位置控制整個別墅家電的狀態，方便用戶的生活。另外為使用戶能更直觀地了解整個別墅的布局情況，用戶可從別墅外面觀看別墅的剖面圖，達到用戶不走進別墅內部，從外邊就可以看到別墅各個房間的裝飾風格以及家電的位置。
2系統設計流程
系統采用3Dmax建模軟件構建別墅模型，利用VS2010作為開發環境，基于DXUT框架完成了以上的系統目標，用戶可以通過鼠標、鍵盤或觸摸屏與系統進行交互［3］。系統的開發步驟如圖1所示。
漫游實現
1自由漫游
三維場景中的自由漫游，用戶通過鼠標，鍵盤，觸摸屏或其他的外接設備，可隨心所欲地在虛擬場景中查看各個角落的畫面。基本原理:攝像機是漫游中一個重要概念，它像是人的眼睛，攝像機照到的地方就是用戶可以看到的地方。因此，在實現過程中將一些按鍵與功能相對應，當用戶按到相應的鍵時，渲染模塊根據按鍵信息，調用相應的功能函數，功能函數完成相應的攝像機參數和其他位置信息的設置，調用一些幾何變化，渲染模塊根據新的參數信息，重新渲染視角內的模型，完成功能操作［4］。漫游的基本功能有:前后、左右移動以及左右視角的旋轉。
2碰撞檢測
用戶在漫游過程中不能出現穿越墻壁的情況，為達到這種真實性，需要時刻對場景中的對象進行碰撞檢測。而碰撞檢測就是檢測場景中不同對象是否發生了碰撞。從幾何上講，碰撞檢測表現為兩個多面體的求交測試問題。常用的碰撞檢測算法有軸向包圍盒檢測算法，方向包圍和檢測算法，離散方向多面體檢測算法，時空包圍盒檢測算法等［5］。各算法有其自己的特點，根據人們的實際應用，由于家電都是形狀比較規則的模型，基于包圍盒的檢測算法能快速準確地計算出攝像機與其附近的模型的相交性。因此，筆者采用軸向包圍盒檢測算法，通過設置一個軸向長方體將攝像機包裹起來，檢測此長方體與模型是否相交［6］。項目中使用的碰撞檢測算法如圖2所示。
控制設計論文范文4
系統以MSP430F2616微控制器為核心，這款單片機有良好的低功耗性能，適宜開發家用電子產品。當系統上電運行后，WSN節點會通過濕度測量模塊對當前濕度進行采集，濕度測量模塊選用HS1101濕敏電容與NE555構成多諧振蕩器，以此將空氣濕度變化轉變為電容值的變化，單片機通過采集多諧振蕩脈沖頻率，可得到濕度值。STC12C5A50S2單片機獲得濕度值后，通過NRF24L01傳遞給主控單片機并顯示于TFT液晶，用戶可通過按鍵（“加濕開”、“加濕關”、“干燥開”、“干燥關”“、復位”）進行人機交互。濕度數據與預設濕度范圍相比較，若超出范圍，MCU可通過控制繼電器來驅動加濕與抽濕執行機構。此外，主控系統擁有華為GTM900-CGSM通信模塊，支持短信查詢功能，用戶可借由手機軟件平臺對濕度進行查詢與控制現信息的遠距離傳輸與閉環控制。為滿足系統供電需要，選用220V-12V電源適配器進行供電輸入，作為加濕器，抽濕器電源；開關集成穩壓芯片LM2596輸出5V為單片機、NRF24L01模塊、TFT液晶邏輯供電；線性穩壓元件LM1117穩壓輸出3.3V為無線主接收模塊、TFT液晶背光供電。
2系統軟件設計
主程序開始，先初始化各個模塊，然后等待命令，若有命令則判斷是控制命令還是查詢命令，若為查詢命令，則向客戶端發送信息，若為控制命令，執行控制動作；若無控制命令，判斷無線接收數據，若有則做數據處理，若無則數據更新顯示，并返回等待命令。
3實驗測試及分析
3.1測試方案
系統測試采用先模塊單獨調試再系統聯調的方法。①測試電源模塊的輸出，得到功率，電壓電流信息。②硬件仿真測試單片機，測試液晶顯示是否正常。③濕度傳感器測試濕度是否采集值成正比，同時測試加濕干燥機構在供電正常情況下能否正常工作。④用PC機的串口調試和GSM模塊之間串行通信。⑤整機系統連接好，重復以上步驟，測試數據接收。通過以上測試，可判斷整機運行是否正常。
3.2測試數據
測試數據包括以下四部分：①通過萬用表測試電源模塊的輸出：+5V和+3．3V的誤差在±0．1Y以內，接上所有負載后輸出的電流達1A；②通過設置不同的標準狀態值：測試到系統的超標自動發送短信至終端功能正常；③終端發送查詢指令至系統：測試到手持機終端接收到的數據和TFT液晶顯示屏顯示的數據完全吻合；④終端發送控制信息至系統：得到動作與指令相同。
3.3結果分析
經過各項性能的測試，系統指標和參數基本達到預期的效果，如果能考慮到實際的能效，系統將更加完善。
4結束語
控制設計論文范文5
對于風電機組控制系統而言，主要有以下構成部分：上位機監視系統、并網控制器、功率控制系統、偏航系統、變槳距系統、數據采集接口、PLC系統。其中，PLC是風電機組控制系統的關鍵部分，PLC和風電機組的相關部分都有著十分緊密的關系，進而能夠確保風電機組的安全及其效率。對于風電機組而言，大部分都是在環境比較惡劣的前提下運行的，所以要求分風電機組控制系統具備一定的可靠性以及抗干擾能力。在風電機組運行過程中，要準確的對參數進行測量以及合理的對策略進行控制，進而能夠準確的判斷出故障的所在地以及能夠及時對故障進行處理。因為在風電機組控制中具備比較多的順序控制，而且在控制的過程中要對參數中一定量的開關量信號進行合理的處理，為此，合理的對風電機組的控制特征以及要求進行分析，從而能夠選擇能夠滿足風電機組控制系統要求的PLC控制。
2合理設計軟件
因為要進行遠程監控和無人值守，所以要自動對風機進行控制，其中，控制的主要對象有：對運行狀態進行監測，在運行風機的時候，反饋信號、機組狀態參數、風力參數、監測電力參數等，從而確保機組能夠穩定的運行；在風機自動運行的時候，要根據運行的相關步驟采取風機全自動開車，進而能夠確保開車能夠穩定進行；對槳距進行控制，從而確保機組能夠穩定、安全運行；對偏航進行控制，從而確保風機正對著風向而得到最多的風能。當出現風速要比啟動風速要低、并網故障、剎車故障等情況的時候，要立刻對風機進行停機操作。
2.1控制的相關策略
當啟動風機的時候，風輪的槳葉是不動的，其槳距的角度應為90°，因為在這個過程中氣流不會對槳葉產生轉矩，所以槳葉實質上就是阻尼板。當風速與啟動風速一致的時候，槳葉會向0°轉動，從而通過氣流對槳葉所產生的功角，促使風輪的轉動。當發電機并入到電網之前，發電機轉速信號將會控制槳距系統中的槳距角的給定值。同時，轉速控制器會根據發電機轉速的快慢，合理的對槳距角設定值進行改變，而變槳距系統則會按照給出的槳距角的參考值，有效的對速度進行控制并對槳距角進行調整。當風速大于等于額定風速的時候，風電機組將會處于額定功率狀態。同時，轉速控制也會變成功率控制，而且變槳距系統將會控制發電機的功率所發出的信號。額定功率即是控制信號給定值恒定。給定值與功率反饋信號進行對比時，如果功率超過額定功率，槳葉槳距就會轉向迎風面積正在變少的方向；如果功率沒有超過額定功率，槳葉槳距就會轉向迎風面積正在增加的方向。
2.2合理控制風機啟動
當風機啟動的時候，要采用風速儀對風速進行測量，并對風速的大小進行判斷，當風速大于啟動風速的時候，要啟動風機；當風速小于啟動風速的時候，要繼續對風速進行測量。在啟動風機的時候，要有效的控制偏航，從而能夠有效的將槳距角調到零度以及確保風機能夠正面迎風。在對風機的轉速進行監測的時候，當風機的轉速到達切入轉速的時候，就能夠實行并網發電。
2.3合理控制偏航
合理控制偏航的目的在于確保風機能夠在迎面對著風向的時候，能夠得到最大化的風能，在實際應用當中，如果偏航角和風向角的差額不超過15°的時候，就可以認定風機是迎面對著風向的。對控制算法進行設計的時候，要遵循快捷進行控制的原則進行設計，從而能夠更好的避免在執行時所出現的繁瑣動作。如果電纜纏繞了多達兩圈，要立刻采取解纜控制，從而確保風電機組能夠安全的運行。同時，在進行解纜的時候風電機組要采用正常停機的方式，并要采用自動偏航后才能合理的進行解纜。
2.4合理控制風機停機
如果風機發生故障，比如，當傳動系統冷卻水的溫度比較高、風機的溫度比較高、槳距系統的液壓油位比較低等的時候，要及時發出停機警告，從而促使風機停機。如果發現風速超出相關限度的時候，由于風機的各個環節會受到一定的限制，所以一定要脫網停機。在停機的時候，要及時把槳距角調整到90°,確保停機時的安全性。
2.5合理控制槳距
在風機并網滯后，要憑借對槳距角的調節去調節發電機輸出的功率，如果額定功率小于實際功率的時候，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，如果功率偏差低于0的時候，要憑借進槳來促使功率的增加，同時，如果功率的偏差在-5且+5的時候，不能夠實行變槳，從而能夠避免過度頻繁的進行變槳。
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控制設計論文范文6
1仿人假手系統介紹
本文所控制系統設計以HITV代手為控制對象。該手略小于成年人人手，具有5根手指，每根手指2個指節，大拇指還另有一個內旋/外展關節，共有11個活動關節，整個手由6個直流電機驅動，每根手指安裝有力矩傳感器、位置傳感器、指尖六維力傳感器。控制系統采用模塊化設計思想，將整個系統分割成幾個模塊，通過通用接口建立相互連接，使整個控制系統可以放置在仿人假手內部，實現機電一體化。
2基于FPGA的控制系統設計
仿人假手電氣控制系統用于實現假手各手指的驅動控制、多種傳感器信息的采集以及與上位機(PC或PCI控制卡)之間的通信。該控制系統由10個模塊組成，分別為:由FPGA組成的主控芯片模塊、USB接口模塊、拇指控制電路模塊、食指控制電路模塊、中指控制電路模塊、無名指控制電路模塊、小指控制電路模塊、肌電信號采集模塊、電池管理系統模塊、電刺激反饋模塊。模塊化設計方法增加了控制系統的靈活性與獨立性，便于對模塊單獨進行調試與修改。電氣系統總體功能框圖如圖1。
2．1FPGA主控芯片模塊設計
FPGA主控芯片模塊采用Altera公司CycloneⅢ系FP-GA芯片EP3C25F25617作為控制核心，負責肌電信號和多種傳感器信號的處理、與手指電路的通信、USB通信、CAN通信接口等功能。同時，主控芯片模塊還負責大拇指內旋/外展自由度驅動電機的控制。各個功能通過VHDL語言進行編寫，FPGA中嵌入雙NIOS核構成雙核處理器，其中一個NIOS核用于肌電信號處理，另一個NIOS核用于通信;雙核通過2M的EEPROM進行通信。FPGA功能框圖如圖2。RS—485通信通過在NIOS核內自定義元件AutoSCI控制RS—485收發接口芯片MAX3362實現。MAX3362收發芯片可通過3．3V低壓實現高速數據傳送。CAN與LVDS通信采用復用電路設計(圖3)，通過更換接收發送接口芯片完成功能轉換。CAN通信采用TI公司的CAN收發器SN65HVD230QD作為接口芯片。LVDS通信采用TI公司的半雙工LVDS收發接口芯片SN65LVDM176，構成PPSeCo高速串行通信系統與PCI控制卡通信，通信速率可達25Mbps，保證控制信息與傳感器信息傳送的及時性。拇指內旋/外展自由度驅動電機由NIOS核中自定義元件PWM控制。元件功能通過VHDL語言編寫，PWM波周期和占空比均可調。電機驅動芯片采用MPC17531A，其內部集成雙H橋，可直接控制直流有刷電機。
2．2手指運動控制模塊設計
五根手指的運動控制模塊采用相同的設計方案，增強系統的互換性與通用性。該模塊由DSP作為控制核心，直流有刷電機驅動芯片MPC17531A作為電機驅動芯片，負責手指電機的驅動，力矩傳感器、位置傳感器、電機電流傳感器信號的采集與處理，以及與觸覺傳感器系統的通信，最后各項數據通過RS—485通信接口與主控芯片模塊通信?？刂颇K如圖4。該模塊采用的DSPTMS320F28027運行速率高，封裝小。內部集成的16通道12位A/D轉換器可實現對力矩、位置、電機電流信號的采樣。串行異步通信接口通過RS—485收發接口芯片實現與主控芯片模塊通信。EPWM模塊可直接控制直流有刷電機驅動芯片MPC17531A。如圖5，關節力矩傳感器信號采集系統包括力矩傳感器、處理放大電路、濾波電路和A/D轉換電路。力矩傳感器基于應變原理，采用儀表放大器INA337組成半橋電路對力矩信號進行放大后通過RC濾波電路進入A/D轉換芯片。如圖6，關節位置傳感器信號采集系統包括位置傳感器、處理放大電路、濾波電路和A/D轉換電路。位置傳感器基于旋轉電位器原理，采用集成運放MAX9618對電位器信號進行放大后通過RC濾波電路進入A/D轉換芯片。
2．3肌電信號采集模塊設計
肌電信號采集模塊用來采集肌電電極的信號以及對信號的濾波和D/A轉換后存儲在CPU中，包括RC電路組成的濾波電路、D/A轉換電路和電壓轉換電路。數字信號通過電壓轉換芯片轉換為3．3V電壓，通過SPI接口輸入到CPU中央處理器。
2．4電池管理系統模塊設計
電池管理模塊包括電池、電流傳感器、蜂鳴器電路、LED顯示電路。電流傳感器實時監測電池輸出電流大小，通過LED顯示電路和蜂鳴器電路顯示充電狀態和電池電量過低報警。
3軟件實現
