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铝块恒温控制系统设计与教学应用研究
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作者 黄晓璜 盛健 崔国民 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第9期186-191,205,共7页
为加深学生对“动力工程测控技术”中测量原理与自动控制应用的理解,设计并搭建了基于可编程逻辑控制器(PLC)的恒温控制实验教学平台。平台以西门子S7-200 PLC为核心控制器,铝块作为被控对象,构建了完整的温度测控系统。系统通过PT100... 为加深学生对“动力工程测控技术”中测量原理与自动控制应用的理解,设计并搭建了基于可编程逻辑控制器(PLC)的恒温控制实验教学平台。平台以西门子S7-200 PLC为核心控制器,铝块作为被控对象,构建了完整的温度测控系统。系统通过PT100热电阻实时采集温度信号,经过温度变送器处理后传输至PLC,利用比例-积分-微分(PID)算法进行实时运算,输出脉宽调制(PWM)信号,以精确调节电加热棒的加热功率与风扇的散热强度。基于EasyBuilder Pro软件开发了可视化监控界面,实现了温度数据的实时采集、动态显示、历史存储及远程控制等功能。该平台能够直观展示温度控制系统的动态响应特性,并通过参数调节观察系统性能变化的规律,且实验平台支持拆解与重构,支持更高级算法的调试与实验。教学实践表明,该平台为学生深入理解过程控制原理、掌握闭环PID控制算法及其工程实现方法提供了理论与实践深度融合的学习环境,有效提升了学生的工程实践能力和创新思维能力。 展开更多
关键词 可编程逻辑控制器 比例-积分-微分控制 恒温系统 温度控制 实验装置设计
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盘育秧精密播种流水线PLC控制系统设计 被引量:20
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作者 余山山 张文毅 +1 位作者 吴崇友 张敏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期202-207,共6页
超级稻每穴1~2株的栽植农艺给机械插秧的盘育秧播种提出了低播量、高均匀性的严格要求,为满足超级稻少本稀植的农艺要求,研发了振动气吸式盘育秧精密播种流水线。设计了以PLC为核心,集自编程序、传感器、步进电机加减速驱动脉冲控制等... 超级稻每穴1~2株的栽植农艺给机械插秧的盘育秧播种提出了低播量、高均匀性的严格要求,为满足超级稻少本稀植的农艺要求,研发了振动气吸式盘育秧精密播种流水线。设计了以PLC为核心,集自编程序、传感器、步进电机加减速驱动脉冲控制等技术为一体的自动控制系统。在GX-Developer-C V8的环境下采用梯形图方法编制程序实现播种作业的协调动作和部件运动的精确定位,并可接入PC机实现播种作业的在线监控。试验和检测结果表明,播量精确到每穴1~2粒(格),均匀度合格率93.8%,空穴率5.6%,盘播种量一致性变异系数为2.5%,作业效率达每小时490盘,能满足超级稻及常规稻盘育秧精量播种要求。 展开更多
关键词 可编程控制器 设计 控制 超级水稻 盘育秧
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基于ARM的可编程控制器的硬件设计 被引量:11
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作者 唐明军 唐慧强 黄金燕 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第5期40-41,44,共3页
介绍了基于ARM微控制器的可编程控制器(PLC)的硬件电路实现方法,给出了以LPC2214芯片为核心的硬件设计的原理框图,详细阐述了输入输出单元电路以及外围接口电路的设计。由于LPC2214芯片内部集成了多种功能,简化了PLC硬件结构。该可编程... 介绍了基于ARM微控制器的可编程控制器(PLC)的硬件电路实现方法,给出了以LPC2214芯片为核心的硬件设计的原理框图,详细阐述了输入输出单元电路以及外围接口电路的设计。由于LPC2214芯片内部集成了多种功能,简化了PLC硬件结构。该可编程控制器具有配置简单,扩展方便,可靠性高的特点。 展开更多
关键词 ARM微控制器 可编程控制器 硬件设计
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输电线路走廊自主巡检无人机控制逻辑设计 被引量:15
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作者 薛阳 张晓宇 +2 位作者 杨天宇 陈明超 张茂胜 《广东电力》 2017年第3期94-99,共6页
为了研究无人机在输电线路走廊巡检的应用,以小型固定翼无人机为研究对象,根据巡检任务要求,提出了一种基于全球定位系统(global positioning system,GPS)导航的输电线路走廊自主巡检无人机控制逻辑。首先结合输电线路走廊巡检环境,搭... 为了研究无人机在输电线路走廊巡检的应用,以小型固定翼无人机为研究对象,根据巡检任务要求,提出了一种基于全球定位系统(global positioning system,GPS)导航的输电线路走廊自主巡检无人机控制逻辑。首先结合输电线路走廊巡检环境,搭建无人机的6自由度非线性模型,并对其控制律进行研究;然后使用Stateflow模块仿真模拟巡检阶段和返航复检阶段的控制逻辑,实现巡检过程中无人机多模态之间的转换。仿真结果显示,无人机能够跟随巡检管理器给出的指令并完成指定的巡检任务,验证了无人机控制逻辑的合理性和有效性。 展开更多
关键词 无人机 自主巡检 输电线路走廊 控制逻辑设计 6自由度建模
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航空发动机控制逻辑设计 被引量:4
5
作者 郑铁军 王曦 +1 位作者 罗秀芹 李其汉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期317-321,共5页
以成功设计的航空发动机液压机械控制系统和模拟电子控制系统为基础,从中抽取出了相应的控制逻辑,并将它们应用到了数字电子控制系统设计当中。仿真表明,控制逻辑设计的应用是成功的,它可以大大简化控制系统结构,为鲁棒控制器等高阶控... 以成功设计的航空发动机液压机械控制系统和模拟电子控制系统为基础,从中抽取出了相应的控制逻辑,并将它们应用到了数字电子控制系统设计当中。仿真表明,控制逻辑设计的应用是成功的,它可以大大简化控制系统结构,为鲁棒控制器等高阶控制器在航空发动机数字电子控制系统中的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 航空发动机 控制 控制仿真 逻辑设计
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基于公理化设计的可编程序控制器控制系统设计方法 被引量:7
6
作者 王晓勇 唐敦兵 +1 位作者 楼佩煌 马万太 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期2097-2104,共8页
为提升可编程序控制器控制系统设计的系统性和科学性,提出了基于公理化设计原理的可编程序控制器控制系统的设计方法,并建立了设计过程模型。该过程模型把可编程序控制器控制系统设计分为系统层设计和软件层设计两个设计层次,每个层次... 为提升可编程序控制器控制系统设计的系统性和科学性,提出了基于公理化设计原理的可编程序控制器控制系统的设计方法,并建立了设计过程模型。该过程模型把可编程序控制器控制系统设计分为系统层设计和软件层设计两个设计层次,每个层次都基于公理化设计理论进行设计。两个设计层之间通过层级映射关系进行连接,实现了公理化设计理论与可编程序控制器控制系统传统设计知识的有效结合。最后通过实例验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 公理化设计 可编程序控制器 控制系统 设计方法
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基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构设计与应用 被引量:20
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作者 冯毅雄 杨晨 +5 位作者 胡炳涛 赖颢善 石莹 宋光敏 汪勇 谭建荣 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期33-46,共14页
随着工业控制系统对柔性化、扁平化的要求不断提升,以PLC为构建基础的传统工业控制网络在大规模接入、算力提升和部署灵活性方面均受到限制.针对这些问题,融合5G网络和边缘计算技术,设计了基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构,阐述... 随着工业控制系统对柔性化、扁平化的要求不断提升,以PLC为构建基础的传统工业控制网络在大规模接入、算力提升和部署灵活性方面均受到限制.针对这些问题,融合5G网络和边缘计算技术,设计了基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构,阐述了该架构的运行机制和所涉及的关键技术;在此基础上,进行PLC系统的云化部署和调试,实现了工业现场、企业数据中心、5G网络和边缘网络的集成;最后,通过在某汽车制造公司产线改造过程中的应用,验证了所提架构的有效性. 展开更多
关键词 5G 边缘计算 云化PLC(可编程逻辑控制器) 架构设计
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继电控制设计方法 被引量:9
8
作者 鲁改凤 朱雪凌 李瑞珍 《电测与仪表》 北大核心 2009年第9期68-71,共4页
提出了一种继电器控制逻辑设计的新方法。通常继电器控制的对象比较简单,人们可以凭经验或试凑法方便地得到控制电路,因而长期以来都没有一个系统规范的关于继电器控制的设计理论。本文把数字逻辑设计原理应用于继电器控制电路的设计,... 提出了一种继电器控制逻辑设计的新方法。通常继电器控制的对象比较简单,人们可以凭经验或试凑法方便地得到控制电路,因而长期以来都没有一个系统规范的关于继电器控制的设计理论。本文把数字逻辑设计原理应用于继电器控制电路的设计,依据对控制对象的控制要求,求出相应控制函数。根据控制函数,画出控制电路。并通过设计实例详细阐述了设计步骤和方法。正如实例所展示的那样,应用本文提出的设计方法可有效地简化设计过程。 展开更多
关键词 继电器 逻辑控制 控制函数 控制电路 设计方法
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基于事件驱动型传感器网络的跑道入侵防御 被引量:2
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作者 汤新民 陈平 邢健 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期951-959,共9页
为避免在机场发生航空器/车辆入侵跑道,将事件驱动型传感器网络引入跑道入侵防御系统中,通过对传感器网络获取的目标探测信息实施融合重建跑道运行态势。根据跑道运行过程建立基于Petri网的场面活动模型,定义跑道入侵控制规范将跑道入... 为避免在机场发生航空器/车辆入侵跑道,将事件驱动型传感器网络引入跑道入侵防御系统中,通过对传感器网络获取的目标探测信息实施融合重建跑道运行态势。根据跑道运行过程建立基于Petri网的场面活动模型,定义跑道入侵控制规范将跑道入侵探测与避免问题转化为状态禁止问题。针对模型存在的不可控事件,通过计算满足强控制规范条件的控制率实现逻辑控制器的设计,并证明该逻辑控制器是极大允许。案例研究表明,控制器通过跑道入口停止排灯和滑行管制指令实现跑道入侵防御,该监控算法的复杂度仅与传感器网络节点的布局而非与航空器/车辆的数量有关。 展开更多
关键词 跑道入侵防御系统(RIPS) 事件驱动型传感器网络 离散事件监控理论 逻辑控 制器设计
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软PLC运行系统的硬件结构设计与实现 被引量:17
10
作者 王新华 周峰 +1 位作者 李剑锋 肖峰 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期745-749,共5页
为了配合在PC机上运行的软PLC编辑开发系统,使PC机完成相应的控制功能,研究和设计了软PLC运行系统.论文简述了软PLC的体系结构及运行系统的功能,详细介绍了软PLC运行系统的硬件结构和开发过程,给出了硬件系统的PCB电路板图.在设计过... 为了配合在PC机上运行的软PLC编辑开发系统,使PC机完成相应的控制功能,研究和设计了软PLC运行系统.论文简述了软PLC的体系结构及运行系统的功能,详细介绍了软PLC运行系统的硬件结构和开发过程,给出了硬件系统的PCB电路板图.在设计过程中对整个电路采取了电磁兼容性处理,减小了信号间及外部干扰源的干扰.实验表明,设计的下位机能很好地实现通信与控制功能. 展开更多
关键词 PLC 运行系统 硬件 模块 设计
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基于MCS-51单片机的可编程序控制器系统设计 被引量:2
11
作者 王建中 周晓慧 杨纪春 《机电工程》 CAS 2001年第4期49-51,共3页
介绍了基于MCS_5 1单片机的可编程序控制器系统的设计方法。阐述了系统的功能、硬软件结构。
关键词 单片机 可编程序控制器 系统设计 MCS-51 指令系统
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基于模糊遗传算法的二自由度PID控制器优化设计 被引量:11
12
作者 杨延西 刘丁 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期868-872,共5页
针对一般遗传算法中交叉概率和变异概率存在的选择困难问题,利用模糊推理系统来自适应估计交叉概率和变异概率,提出了模糊遗传算法(FGAs),并用于二自由度PID控制器参数寻优设计。仿真和实验表明,所设计的二自由度PID控制器可以使系统同... 针对一般遗传算法中交叉概率和变异概率存在的选择困难问题,利用模糊推理系统来自适应估计交叉概率和变异概率,提出了模糊遗传算法(FGAs),并用于二自由度PID控制器参数寻优设计。仿真和实验表明,所设计的二自由度PID控制器可以使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性。 展开更多
关键词 遗传算法 二自由度PID控制 模糊逻辑 优化设计
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网络环境下实时协同设计并发控制策略 被引量:7
13
作者 罗天洪 陈小安 +2 位作者 先志宏 林利红 张彬 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期882-885,共4页
为解决传统并发控制方法中存在的死锁、夭折率和重起率高等问题,分析了网络环境下协同设计的特点,提出了实时更新并发控制系统模型,该模型能根据代理的数据要求生成复制事务,事务发生改变后其他站点能实时显示、实时读取有效数据。运用... 为解决传统并发控制方法中存在的死锁、夭折率和重起率高等问题,分析了网络环境下协同设计的特点,提出了实时更新并发控制系统模型,该模型能根据代理的数据要求生成复制事务,事务发生改变后其他站点能实时显示、实时读取有效数据。运用模糊逻辑分析方法计算操作优先权限的分配,以此保证网络协同用户在操作过程中的高并发率。提出一种面向对象的实时复制结构下基于优先权限的乐观并发控制协议,该协议保证在不同站点的同一对象的多个拷贝在各自只有单进程访问的情况下,这些复制及其他各操作在各站点的执行结果之间的一致性,每次对象的拷贝只复制发生改变的部分,而不是整个对象,降低了网络负担。 展开更多
关键词 协同设计 并发控制 模糊计算 优先权限
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一种新型厨余垃圾自动处理系统设计 被引量:9
14
作者 王琬 孙远波 孙大禹 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第7期1046-1048,共3页
厨余垃圾处理系统为厨余垃圾资源化处理提供有效的场所。本文基于微生物发酵原理,采用固液分离、烘干、粉碎、发酵等工艺,及可编程逻辑控制器PLC控制,设计了一种新型厨余垃圾自动处理系统,实现厨余垃圾的资源化处理。测试结果表明:该系... 厨余垃圾处理系统为厨余垃圾资源化处理提供有效的场所。本文基于微生物发酵原理,采用固液分离、烘干、粉碎、发酵等工艺,及可编程逻辑控制器PLC控制,设计了一种新型厨余垃圾自动处理系统,实现厨余垃圾的资源化处理。测试结果表明:该系统处理效率较高,厨余垃圾最终生成乳酸及优质饲料,完成对厨余垃圾的回收再利用。 展开更多
关键词 厨余垃圾 自动处理系统 发酵
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基于PLC的碟式太阳自动跟踪控制系统研究 被引量:5
15
作者 王林军 门静 +3 位作者 许立晓 张东 邵磊 刘伟 《中国农机化学报》 2015年第3期274-278,共5页
由于太阳辐射方向的时刻改变和太阳辐射能的不稳定性,导致碟式太阳能发电系统利用率始终较低。为了解决这个问题,本文提出了一种基于PLC控制的全天候自动跟踪方式,利用光照强度与光照强度阈值的差值作为跟踪方式切换的判据,不仅消除了... 由于太阳辐射方向的时刻改变和太阳辐射能的不稳定性,导致碟式太阳能发电系统利用率始终较低。为了解决这个问题,本文提出了一种基于PLC控制的全天候自动跟踪方式,利用光照强度与光照强度阈值的差值作为跟踪方式切换的判据,不仅消除了程序跟踪造成的累积误差,而且避免了光电传感器在阴天或多云时无法工作的问题。为保证系统在任何天气情况下均可稳定运行,信息反馈元件增加了风速传感器、温度传感器及倾角传感器。另外,在设计系统硬软件时,采取了一系列措施来进一步降低系统运行成本。 展开更多
关键词 跟踪方式 控制系统 PLC 硬件设计 软件设计 成本降低策略
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面向逻辑设计的SDRAM控制器性能度量模型 被引量:3
16
作者 潘光荣 王沁 +1 位作者 齐悦 余美强 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第9期3432-3435,共4页
以SDRAM控制器为研究对象,探讨硬件逻辑设计时其性能度量的方法,通过建立一个硬件时钟周期级上的SDRAM控制器性能度量模型,在硬件逻辑实现的层次上实现了SDRAM控制器性能的评估。根据该性能度量模型,既可以分析已有设计的性能,又可以启... 以SDRAM控制器为研究对象,探讨硬件逻辑设计时其性能度量的方法,通过建立一个硬件时钟周期级上的SDRAM控制器性能度量模型,在硬件逻辑实现的层次上实现了SDRAM控制器性能的评估。根据该性能度量模型,既可以分析已有设计的性能,又可以启发SDRAM控制器的优化方案。在双向有线数字电视信道SoC系统平台上应用该度量模型对三个AMBA总线接口的SDRAM控制器实现方案的性能进行分析,从而验证该性能度量模型适用于评估和指导SDRAM控制器的设计。该实验方法还可以用来评价各个不同IP核提供商提供的SDRAM控制器IP核,以及评估SoC系统中一些其他IP核的性能。依据模型给出的量化分析信息,对优化设计具有启发性。 展开更多
关键词 SDRAM控制器 性能度量 逻辑设计 片上系统 IP核 AMBA总线
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等离子体增强化学气相沉积系统的温度控制研究 被引量:3
17
作者 高爱华 刘卫国 周顺 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期140-141,共2页
介绍了等离子体增强化学气相沉积系统(PECVD),研究分析了基于PLC和触摸屏的系统温度控制方法。该方法提高了PECVD系统的自动化控制水平,确保了工艺的重复性和稳定性。
关键词 PECVD 温度控制 可编程控制器 触摸屏 冗余设计
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湿式系统的控制逻辑及工程设计缺陷 被引量:3
18
作者 宋晓勇 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2014年第11期1301-1304,共4页
分析了湿式系统的控制逻辑和工程实践中普遍存在的设计缺陷,讨论了相关行业标准和标准通用设计图中存在的问题,结合设计实例,针对湿式报警阀及相关联动控制进行分析,并提出了修订建议。
关键词 湿式系统 控制逻辑 设计缺陷
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用遗传算法优化设计模糊控制器的软件研制 被引量:4
19
作者 朱伟兴 毛罕平 +3 位作者 李萍萍 马长华 李新城 穆阳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第20期148-150,共3页
文章叙述了利用遗传算法优化设计模糊控制器的原理,介绍了相应软件的组成和基本功能。该软件不仅能优化设计模糊控制器,而且能根据不同被控对象模型进行仿真,从而评价模糊控制器的鲁棒性及动态性能。
关键词 遗传算法 优化设计 模糊控制器 模糊控制 软件
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模糊控制推理ASIC 被引量:4
20
作者 沈理 周平 +1 位作者 李保红 张祥 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1995年第8期43-48,共6页
模糊逻辑控制(FLC)对于复杂的难定义的控制过程,具有简单而有效等许多优越性。近年来已越来越多地得到工业界的重视。本文提出一种模糊控制推理的ASIC方法,具有简单、灵活性和可扩充性特点。然后介绍一个基于FPGA的实验... 模糊逻辑控制(FLC)对于复杂的难定义的控制过程,具有简单而有效等许多优越性。近年来已越来越多地得到工业界的重视。本文提出一种模糊控制推理的ASIC方法,具有简单、灵活性和可扩充性特点。然后介绍一个基于FPGA的实验系统FCIS原型。 展开更多
关键词 专用集成电路 模糊控制 模糊推理
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