（定稿）基于空间技术的流域非点源污染监测研究项目资金申请报告0（喜欢就下吧）

本设计中用建立的硬件设计如下图所示，主要由和组成。

图硬件设计对于硬件设计成功之后，生成文件，硬件设计成功界面如下图所示图系统生成图在建立好之后其会生成封装原件封装原理图如下图所示，在此基础上可以配置外围器件，从而达成整个的设计，这样的封装元件以便于日后的升级的调用，比用其他设计方法做的控制电路具有明显的的优越性。

图系统的软核处理器封装原件硬件设计硬件设计是本设计中的主要内容，本设计围绕着三种动力源的自动切换控制，通过外围电路和电路两个部分来进行介绍。

外部电路构建外部电路是为主要控制电路服务的，没有了外部电路，控制核心电路也就没有了存在的意义，本设计中外部控制电路主要从电源模块信号采集模块转换模块存储模块显示模块继电器模块接口模块和下载器模块，下面分别对各个模块进行阐述。

电源管理模块由于该设集中所用芯片电压由较大的差别，因此用稳压芯片作为电压转换芯片。

该芯片可同时将电压转换为和，与单独做和的转换电路相比，节省了资源和板上空间。

具体的引脚连接如下图所示图引脚配置图其中各个引脚功能如下电压输入端电压输出端电压输出端。

信号采集模块蓄电池的充放电状态值的用来反映蓄电池的剩余容量状况，这在国内外都已经形成比较统的认识，其数值上定义为蓄电池剩余容量占电池容量的比值式中为蓄电池剩余容量，为蓄电池以恒定电流放电时所具有的容量。

如果以已经放出的电量来求得荷电状态参数式中表示电池为充满电状态则表示蓄电池已经处于全放电状态。

开路电压测量法，利用电池的开路电压与电池的放电深度的对应关系，综合开路电压内阻温度，蓄电池老化等其他因素，通过测量电池的开路电压来估计。

开路电压法比较简单，只需要将测量得到的端电压和蓄电池内阻压降值综合即可得到开路电压，计算量小，硬件费用低。

但由于蓄电池的开路电压必须在蓄电池电路断开回路几分钟之后的测量值才比较准确，所以开路电压测量法用于电池动态估计稍差，主要是实时性不好。

能用于动态检测的电压测量方法是对电池加脉冲负载后测出电池的电压响应来分析和估计电池的，但此测量方法复杂，计算模型建立也较困难，因此也很少应用于电动汽车。

到目前为止国内外还大都采用通过可测电流端电压温度电阻等参数来估计或者修正值的方法。

我们在开发混合动力电动汽车多能源控制系统的过程中对不同的测量方法进行了研究和分析，通过试验发现蓄电池的开路电压与蓄电池的荷电状态有相对比较确定的对应关系，电池开路的时间越长，其可靠性就越高，因此，可通过测得电池的开路电压来校正电池的。

由此我们得出结论是采用开路电压测量法，该方法具有计算量较小，模型简单的特点，能满足实时控制，误差不大于的要求。

我们通过分析混合动力电动汽车中蓄电池的使用特点，采用了在不同的和不同的充放电电流下，测量充放电初期和充放电结束恢复期四种工况下蓄电池的端电压内阻温度及时间常数的方法。

为了方便模型的应用，在保证定精度的条件下，模型参数的经验公式将的值作为唯的变量。

混合动力电动大客车上选用的电池是武汉银泰科技股份有限公司的高能水平阀控密封铅酸蓄电池试验温度，试验结果如下图铅酸蓄电池端电压与蓄电池荷电状态的关系电池的端电压随着的减小，端电压的变化存在着两端较陡中间平缓的特点如图所示。

把作为的单变量，采用分阶段函数，按照下式计算当小于等于小于等于时当小于等于小于当蓄电池内阻充放电时表示如下用上式计算的值与测试值的比较如图所示。

图蓄电池内阻测试值与计算值比较分析图蓄电池的极化时间常数实验表明，在充放电初期，极化电压的时间常数约为在充放电结束后的恢复期，时间常数约为。

般认为，经过三个时间常数后过渡过程才算完成。

为了保证蓄电池寿命，通常要求蓄电池放电时的放电深度不太大。

经过试验验证可以知道，混合动力电动汽车上蓄电池理想的工作区域是蓄电池荷电状态介于之间。

因此，我们应尽量使蓄电池的在的范围内，使蓄电池采用浅充浅放的工作方式，从而延长蓄电池的使用寿命，大大降低了蓄电池维护成本。

我们在上章的混合动力电动汽车多能源控制系统控制策略节里也谈到的适用范围问题，通过在。

和。

这两个点来用控制系统调控蓄电池管理子系统，采取相应措施，使其工作在合适的工作范围中。

因此，在我们感兴趣的区域内，用以上数学模型来计算蓄电池在充放电变工况下的特性是真实可行的。

通过建立的上述数学模型可以基本满足混合动力电动汽车多能源控制系统中蓄电池管理子系统中对蓄电池荷电状态的要求，具有实用性。

在本设计中用来采集太阳能电池板和蓄电池两端的电压，之后用上述方法计算出太阳能电池在当时光照条件下产生的电量和蓄电池当前状态下的剩余电量从而解决了在电压微笑变化的情况下测出剩余电量的问题，可以实时的知道当前的太阳能电池和蓄电池的工作状态进步可计算蓄电池剩余电量可供汽车正常行驶的时间。

对采集到的信号进行衰减以使其满足转换的要求转换模块在本设计中转换芯片有两片，其连接方式采用并联的形式。

是为输出的转换芯片，其工作电压为，模拟输入为，输出为，可通过上式求出当前待测电压值。

然后用的方法求出当前蓄电池的剩余电量。

其电路设计图如下图所示。

图引脚设计图其芯片各个引脚说明如下待测电压输入端待测电压转换后的数字量输出端，其为为输出，将其送入主控制器进行数据的处理芯片工作电压输入端。

片选使能，低电平芯片使能。

芯片参考电位地。

芯片时钟输入。

读写使能芯片中断控制端口。

存储模块模块存储器是种可在系统进行电擦写掉电后信息不丢失的存储器，它具有低功耗大容量擦写速度快可整片或分扇区在系统编程等特点。

因为存储在中的数据在系统掉电后会丢失，所以就需要将系统的软件存储在个非易失性的存储设备上，作为处理器与控制面板的存储器，因此，在进行系统的设计时，就将系统的软件存储到中，每次开机后，系统从中开始读取数据，进行整个数据采集系统的操作。

目前已逐步取代其它半导体存储元件，成为嵌入式系统中主要数据和程序载体。

嵌入式系统中常用的主要为和两种类型。

因为在上直可以化趋于缓慢。

阻消耗电磁能量。

如果参数选配得当，此时电路可以组成个衰减震荡电路利用电对去磁将是非常有用的零压继电器的作用是在加工过程中，若电源电压不足，则电磁吸盘将吸不牢工件，会导致工件被砂轮打出，造成严重事故。

因此在电路中零压继电器将其线圈并联在直流电源上，其常开触头串联在液压泵电动电磁吸盘控制充磁去磁电磁吸盘充磁去磁机和砂轮电机的控制电路中，若电磁吸盘将吸不牢工件，就会释放，使液压泵电动机和砂轮电机停转，保证了安全。

照明和指示灯电路分析图中为照明灯，其工作电压为伏，由变压器供给，为照明负荷隔离开关。

为指示灯，其工作电压为伏，也由变压器供给，个指示灯的作用是灯亮，表示电源正常，不亮，表示电源有故障。

灯亮，表示油泵电机处于运转状态，工作台正在进行往复运动不亮，表示停转。

图指示和照明电路灯亮，表示砂轮电动机和冷却泵电动机处于运转状态不亮，表示和停转。

灯亮，表示砂轮升降电动机处于工作状态，不亮，表示停转。

灯亮，表示电磁吸盘处于充磁状态，不亮，表示电磁吸盘未工作。

灯亮，表示电磁吸盘处于退磁状态，不亮，表示电磁吸盘未工作。

分析控制对象，进行系统制器原理及应用清华大学出版社，齐占庆机床电气自动控制机械工业出版社，陈远龄，黎亚元机床电气自动控制重庆大学出版社，齐从谦，王士兰技术及运用机械工业出版社，于雷声，方宗达电气控制与运用机械工业出版社，夏国伟机床电气与维修陕西科学技术出版社，马敏涛等与上位计算机的自由通信电气时代，，韩学辉交通信号灯控制的实现长春理工大学学报陶维利机床电气与西安电子科技出版社，机械工业部机床电气控制机械工业出版社，李国厚原理与应用设计化学工业出版社，附录附图电气原理图总开关级保护砂轮转动冷却泵砂轮升降上升下降液压泵控制砂轮控制砂轮升降上升下降电磁吸盘控制充磁去磁电磁吸盘充磁去磁指示灯照明灯变压器通电液压泵砂轮机砂轮升降电磁吸盘工作照明灯液压泵附表型平面磨床电气元件明细表代号元件名称型号规格件数用途电动机∕驱动液压泵电动机∕驱动砂轮电动机∕驱动冷却泵电动机∕砂轮升降交流接触器线圈控制交流接触器线圈控制交流接触器线圈点动控制交流接触器线圈点动控制交流接触器线圈电磁吸盘充电交流接触器线圈点动控制吸盘去磁热继电器过载保护热继电器过载保护热继电器过载保护按钮液压泵停止按钮液压泵启动按钮砂轮停止按钮砂轮启动按钮砂轮上升按钮砂轮下降按钮电磁吸盘充磁按钮停止充磁按钮电磁吸盘放磁整流器整流电压继电器直流欠压保护电阻∩放电保护电容ū电磁吸盘吸牢工作熔断器∕电源总保护熔断器∕熔断器∕熔断器∕熔断器∕整流保险熔断器∕照明指示保险开关电源总开关照明开关附图梯形图液压泵启停砂轮启停手动控制砂轮上升充磁砂轮下降去磁自动控制砂轮上升上升时间设定充磁充磁时间设定砂轮下降下降时间设定去磁去磁时间设定复位脉冲附表语句指令表的硬件设计任何种继电器系统都有三个部分组成，即输入部分，逻辑部分和输出部分。

系统输入部分由所有行程开关仪表触点方式选择开关控制按钮等组成。

逻指示灯照明灯变压器通接架为建立设计提供了标准化的图形环境，可以帮助设计者以与传统设计方法相比非常短的时间来完成由处理器存储器和外设等组件组成的系统。

本设计中用建立的硬件设计如下图所示，主要由和组成。

图硬件设计对于硬件设计成功之后，生成文件，硬件设计成功界面如下图所示图系统生成图在建立好之后其会生成封装原件封装原理图如下图所示，在此基础上可以配置外围器件，从而达成整个的设计，这样的封装元件以便于日后的升级的调用，比用其他设计方法做的控制电路具有明显的的优越性。

图系统的软核处理器封装原件硬件设计硬件设计是本设计中的主要内容，本设计围绕着三种动力源的自动切换控制，通过外围电路和电路两个部分来进行介绍。

外部电路构建外部电路是为主要控制电路服务的，没有了外部电路，控制核心电路也就没有了存在的意义，本设计中外部控制电路主要从电源模块信号采集模块转换模块存储模块显示模块继电器模块接口模块和下载器模块，下面分别对各个模块进行阐述。

电源管理模块由于该设集中所用芯片电压由较大的差别，因此用稳压芯片作为电压转换芯片。

该芯片可同时将电压转换为和，与单独做和的转换电路相比，节省了资源和板上空间。

具体的引脚连接如下图所示图引脚配置图其中各个引脚功能如下电压输入端电压输出端电压输出端。

信号采集模块蓄电池的充放电状态值的用来反映蓄电池的剩余容量状况，这在国内外都已经形成比较统的认识，其数值上定义为蓄电池剩余容量占电池容量的比值式中为蓄电池剩余容量，为蓄电池以恒定电流放电时所具有的容量。

如果以已经放出的电量来求得荷电状态参数式中表示电池为充满电状态则表示蓄电池已经处于全放电状态。

开路电压测量法，利用电池的开路电压与电池的放电深度的对应关系，综合开路电压内阻温度，蓄电池老化等其他因素，通过测量电池的开路电压来估计。

开路电压法比较简单，只需要将测量得到的端电压和蓄电池内阻压降值综合即可得到开路电压，计算量小，硬件费用低。

但由于蓄电池的开路电压必须在蓄电池电路断开回路几分钟之后的测量值才比较准确，所以开路电压测量法用于电池动态估计稍差，主要是实时性不好。

能用于动态检测的电压测量方法是对电池加脉冲负载后测出电池的电压响应来分析和估计电池的，但此测量方法复杂，计算模型建立也较困难，因此也很少应用于电动汽车。

到目前为止国内外还大都采用通过可测电流端电压温度电阻等参数来估计或者修正值的方法。

我们在开发混合动力电动汽车多能源控制系统的过程中对不同的测量方法进行了研究和分析，通过试验发现蓄电池的开路电压与蓄电池的荷电状态有相对比较确定的对应关系，电池开路的时间越长，其可靠性就越高，因此，可通过测得电池的开路电压来校正电池的。

由此我们得出结论是采用开路电压测量法，该方法具有计算量较小，模型简单的特点，能满足实时控制，误差不大于的要求。

我们通过分析混合动力电动汽车中蓄电池的使用特点，采用了在不同的和不同的充放电电流下，测量充放电初期和充放电结束恢复期四种工况下蓄电池的端电压内阻温度及时间常数的方法。

为了方便模型的应用，在保