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（毕业设计全套）T6113电气控制系统的设计（打包下载）

上，还让我对控制系统方面的知识有了更深刻的了解。另方面，我还非常感谢各位帮助过我的各界人士，特别是图书馆的管理人员，热心的同学等，都给过我极大的帮助。在即将踏上生命中另个征程之际，我衷心感谢黑龙江科技学院曾给我们授课的各位老师们，您们不辞辛苦，精心指导，使我们能够顺利完成学业，为今后的实际工作打下了坚实的基础，在此我再次表示衷心感谢及深深地祝福，祝我敬爱的老师们生活美满，身体健康，万事如意。专题在仿生鱼鳍随动系统中的应用摘要减摇鳍是最为行之有效的种主动式船舶减摇装置，它的减摇效率高，经过多年的发展，已广泛应用于各种船舶中。它的减摇原理是船舶在水中行驶过程中，当鳍在水中有个速度和倾斜角的时候，就会产生个升力，利用此升力产生的力矩来抵抗海浪的干扰力矩，便可达到减小船舶横摇的目的。随着科学技术的发展，减摇鳍系统正在逐步完善，减摇效果也在不断提高。近年来，在工业生产的自动化控制领域中，正普遍利用种新型控制设备可编程控制器。目前的正在向着精度更高功能更多使用更方便的方向发展。从的发展趋势来看，控制技术将成为今后工业自动化的主要手段。将其引入减摇鳍控制系统中，实现数字化控制，将进步提高控制系统的灵活性和可靠性。关键词减摇鳍模拟量随动系统,.,.减摇鳍随动系统的构成及工作原理减摇鳍的随动系统连接来自控制系统的控制信号，是转鳍机构的中间转换和功率放大环节。改造前，每个随动系统由稳压电源板综合放大板操纵转换板液压控制系统以用转鳍机构反馈限位元件等组成。随动系统应尽可能快速准确稳定地工作。目前，大多数减摇鳍的随动系统都是电液随动系统。本系统以型减摇鳍的阀控式电液随动系统为原型，对其做了适当的改进，下面进行详细介绍。原有随动系统的工作原理图如图所示。首先将来自控制器的信号送到综合放大电路板该插件板能对控制信号进行隔离，与升力反馈信号进行代数求和校正放大，然后再与鳍角反馈信号进行二次代数求和校正放大，接着送到鳍机械组合体上的射流管电液伺服阀，进行电液信号转换。电液伺服阀根据板输出信号的大小和极性调节来自油源机组的液压油的流量和流向，使液压缸的活塞速度和运动方向发生变化，带动鳍机械组合体上的摇臂转动，使鳍转动到定的角度产生相应的对抗力矩。钙造后，以上各功能完全由实现，原有随动系统中的各电源插件板也将由各模块取代。图电液伺服系统原理图随动系统的改造．减摇鳍随动系统的改造设计随动系统接收来自控制器的控制信号，经过处理后传递给伺服系统，驱动减摇鳍移动到指定位置，同时将输出信号反馈回，构成控制回路。系统改造后的原理如图所示。．系统中的选择由于船舶航行在环境瞬息万变的海面上，工作环境非常恶劣，比如机舱内的温度能够达到，湿度更可以达到，并且存在各种强烈的冲击振动和盐雾，这就要求安装在舰船上的减摇鳍系统有较强的抗干扰能力。而船舶上空间狭小，对所安装设备的体积也有定的要求。由于减摇鳍随动系统工作环图随动系统改造原理图境的特殊性，对系统中的有较高的要求。考虑到性能指标功能体积和价格等因素，本文选择了松下电工的系列可编程控制器。系统主要包括电源单元控制单元和两个模拟量输入输出单元。工作环境温度在范围内，工作环境相对湿度为，模拟输入与内部电路之间采用光电耦合器进行隔离，同时输入输出端设置滤波器，使之符合减摇鳍系统工作环境的要求。．软件实现的功能根据系统要求，程序需要实现以下功能对来自系统油源机组的信号进行检测，如发现油温油位等出现故障，系统停机并自动报警。对来自控制器的输入信号进行检测，保证其始终被限定在规定范围内，以保证减摇鳍工作转角不超过其极限值并对控制信号按定控制规律进行处理。在鳍转动工作时，将从鳍角电位计接收到的反馈信号与输入的控制信号进行比较，构成回路，实现负反馈。将控制信号与反馈信号综合处理得到的结果作为控制指令发送给输出端口。检测输出给电液伺服阀的信号是否超过额定范围，如超出则做相应处理，保证伺服阀和减摇鳍正常安全地工作。在工作前或停机时根据操作需要随时将减摇鳍运行到零位或其它需要的位置。随动系统软件功能框图如图所示。．系统改造中存在的问题及解决方法系统正常工作时，油温应低于，油位应大于，若超出上述指标，设在油箱内部的传感器开关将闭合，输出电压信号。为实现对油温和油位的检测，需要将代表油温和油压的两路信号输入给进行检查这样将占用模拟量输入输出单元的两个输入端口，增加单元块的数量。考虑到油温和油压变化较缓慢，没有必要时刻监视其变化，因此用软件设置定时器，控制两个继电器交替开关，使油温和油压信号只通过路通道交替输入，在内部进行检测，达到降低成本的目的。不同鳍工作时的饱和角度不同，设计中将鳍的正常工作角度设定在以内。根据真实鳍角与反馈电压的比例关系，可以确定鳍角在时对应的反馈电压是．，将这两个电压值作为对输入电压信号进行检测的参考值。在程序中分别用十进制数值表示两个参考电压。控制信号在输出给电液伺服阀前也要进行检测，这步检测的标准不是减摇鳍的工作额定电压，而是电液伺服阀的额定电流，目的是保证伺服阀可以正常安全工作。伺服阀工作的额定电流为，线圈电阻为。由于系列输出电流范围在之间，无法为伺服阀提供负电流，但的电压输出范围在之间，因此将电压值作为指令信号输入伺服阀。伺服阀串联后线圈电阻为，由此得到伺服阀工作的电压可以达到。系统设计中，为使伺服阀始终工作在线性区，将对伺服阀的输入电压限定在以内在程序中分别用表示两个参考电压如指令信号在之内，则正常输出，如果超过的范围，则按照输出。由于松下图随动系统软件功能框图系列的命令不支持负数运算，所以随动系统控制部分采用自行设计的控制命令。每次程序启动前都先自动对各主要寄存器清零，以消除程序启动时系统产生不必要的动作。另外由于松下型号不提供小数运算，因此对无法整除的数据只能采用四舍五入的处理方法，比例系数只能设定成整数。为了克服这缺点，程序先将存储于中的指令信号与鳍角反馈信号的差值乘以个十进制的系数如，将得到的数值存储在中，再将中的数据除以个十进制系数如，这样最终得到的数据与中的数值直接乘以．后的结果几乎完全相同，有时两者之间会存在个很小的偏差，可以忽略不计。这样就解决了比例系数只能是整数的不足，更准确地实现了比例控制。．随动系统性能分析系统软件设计完毕后，按要求安装，对各端口进行测试，确保可以正常工作后将系统启动。给设计完成的随动系统输入个幅值为的阶跃信号，得到系统的单位阶跃响应如图所示。从图中可以看到，系统的最大超调量在以内，上升时间小于．，过渡时间小于．，暂态过程中的振荡次数为。上述各项指标完全符合减摇鳍随动系统的工作要求。除了良好的暂态品质以外，还要求足够的稳态控制精度。稳态控制精度反映了对系统的稳态特性或控制的稳态精度的要求。对于恒值控制系统，在工作中如果给定值不变，要求输出量也不变，因此注意的是扰动量所引起的稳态误差而对于随动系统，给定量以任意规律变化，则要求输出量以定的精度跟随给定量变化，因此注意的是被控量和给定量之间的误差。在检测随动系统性能的实验中，输入的阶跃信号幅值为，系统的稳态输出为．，稳态误差小于。上述各种指标均符合减摇鳍系统对随动系统的要求。根据鳍角与鳍角反馈电压的比例关系图，将输入幅值在．之间变化的正弦信号作为指令信号，使减摇鳍在指令信号的控制下，在之间来回摆动。保持指令信号的幅值不变，改变信号的频率，得到被控系统相应的幅值和相角。根据实验数据可以得到随动系统的幅频特性和相频特性，分别如图和图所示。需要注意的是，系统频率特性图中的横坐标不是通常使用的对数分度，而是直接使用。观察随动系统的幅频特性图可以看出，系统在频率小于．之前表现出了类似放大环节的特性，且此时系统的输出几乎没有任何明显变化，与角频率变化无关，非常准确地实现了指令信号的输出，系统非常稳定。从．开始，随着频率的增大，系统的幅频特性和相频特性均发生了改变。从整个变化过程来看，系统表现出类似惯性环节的特性，因此可以将．近似地认为是系统的转折频率或交接频率。与幅频特性相同，随动系统的相频特性图也显示出系统在．之前的相角滞后非常小，在以内，可以忽略不计。在．之后相角发生了明显的变化，整个变化趋势也类似于个惯性环节。但与典型的惯性环节不同，在所认为的转折频率．处，系统的相角没有滞后左右，系统也没有象典型惯性环节样相移，与角频率表现出严格的反正切关系。从整个系统表现出的幅频特性和相频特性来看，改造后的随动系统可以近似地认为是由个放大环节与惯性环节串联组成，系统在频率小于．的低频段表现出了较好的性能，符合减摇鳍系统对随动系统的要求，可以很好地工作。由于在软件和硬件上具有突出的优点，随动系统的稳定性和精度都有所提高，系统的安装和修改也更为简单方便。经过运行测试，改造后的随动系统符合设计要求，能够稳定运行，确保了船舶减摇鳍系统的正常工作。随动系统的改造完成后，将利用可编程控制器继续完成减摇鳍控制器的设计，从而形成套完整的应用可编程控制器实现的船舶减摇控制系统。参考文献李建兴．可编程序控制器应用技术．机械工业出版社，陈伯时.电力拖动自动控制系统.机械工业出版社，吴中俊，黄永红．可编程序控制器的原理及应用．第版．机械工业出版社，袁任光．可编程序控制器应用技术及实例．第版．华南理工大学出版社，周万珍，高鸿斌．分析与设计应用．电子工业出版社，张万忠．刘明芹．电器与控制技术．化学工业出版社，金如麟，谢宝昌．电机拖动与控制基础．上海交通大学出版社，林明星．电气控制及可编程控制器．机械工业出版社，刘玉敏.机床电气线路原理及故障处理.机械工业出版社，贺哲荣．机床电气控制线路图识图技巧．机械工业出版社，陈远龄．机床电气自动控制．第版．重庆大学出版社，周四六．机电控制基础．化学工业出版社，张万忠．可编程控制器入门与应用实例．中国电力出版社，张万忠．刘明芹．电器与控制技术．化学工业出版社，李发海，王岩．电机与拖动基础．第版．清华大学出版社，齐占庆．机床电气控制技术．第版.机械工业出版社，汪晓平．可编程控制器系统开发实例导航．人民邮电出版社，陈立定.电气控制及可编程控制器.机械工业出版社，黄净.电器及控制技术.机械工业出版社，廖常初．可编程序控制器的编程方法与工程应用．重庆大学出版社，附录Ⅰ机器人传感器的网络般的机械手工程自动化测知和知觉实验室宾夕凡尼亚州，费城，的大学,美国摘要以知觉的数据从分配的视觉系统吸取了的为基础的硬未知的物体和同时追踪的二维欧几里得几何的空间的这个纸住址即时位置的问题和被网络的移动机械手的定方位判断.对于队局限的充份和必需的情况被计划.以统计的操作员和曲线图搜索运算法则为基础的个局限和物体追踪方式为与异种的感应器起本土化的队机械手被呈现.方式在有被装备全方向的录像机和.无线网路的像汽车样移动的机械手的个实验的月台被实现.实验的结果使方式有效.关键词合作的局限多机械手形成分配了感应器网络感应器数据融合物介绍以使队移动的机械手自治地在些里面航行需要了形成而且更进步运行像监视和目标获得这样的合作工作,他们定能够以形成和个全球的叁考框架本土化他们自己,.因此,该如何估计机械手的位置和定方位姿势以精确的和有效率的方式是特别兴趣.我们对这张纸的兴趣是在二空间的特别欧几里得几何的空间