智能控制范文

时间:2023-03-10 21:20:23

智能控制

智能控制范文第1篇

关键词:智能控制;PID控制;智能PID

中图分类号:TB381文献标识码: A

一、引言

控制理论的发展始于Watt飞球调节蒸汽机以后的100年,智能控制是控制理论发展的一个新阶段。在智能控制产生之前,控制理论已经历了三个阶段。第一个阶段是20世纪40-60年代的经典控制理论,主要采用传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析方法来解决单输入单输出问题。第二阶段是20世纪60-70年代,由于空间技术的发展,形成以多变量控制为特征的现代控制理论。主要代表有Kalman的滤波器、Pontryagin的极大值原理、Bellman的动态规划和Lyapunov的稳定性理论。第三阶段从20世纪70年代开始,以分解和协调为基础,形成用于复杂系统的大系统控制理论。它综合了现代控制理论、图论、数学规划和决策方面的成果,是控制理论在广度上的开拓。重要理论有递阶控制理论、分散控制理论、队论等。在科学技术和生产力水平高速发展的今天,人们对大规模、复杂和不确定性系统实行自动控制的要求不断提高。因此,基于精确数学模型的传统控制理论就显得力不从心了,智能控制也就应运而生。

PID控制方法作为经典控制算法中的典型代表,是一种传统的控制方式。从1922年美国N.Minorsky提出PID控制方法,1942年美国Taylor仪器公司的J.g.ziegler和N.B.Nichols提出PID参数的最佳调整法至今,其在工业控制中的应用已十分广泛。PID控制具有结构简单、参数物理意义明确和鲁棒性强等特点。PID控制器对系统给定值r(t)同系统输出值y(t)的偏差e(t)分别进行比例、积分、微分运算,并由此得到其输出值u(t),计算公式为:

式中Kp为比例系数;Ki为积分系数;Kd为微分系数。Kp、Ki、Kd可对系统的稳定性、稳态精度、响应速度和超调量等性能产生影响,它们的作用分别为:

(1)比例系数可以加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。系统的响应速度和调节精度同Kp呈正相关,但Kp过大则会产生超调,使系统不稳定,Kp过小则会使响应速度变慢,使系统静、动态特性变坏。

(2)积分作用系数可以消除系统的稳态误差。Ki越大,系统静差就会越快消除。但Ki过大会在响应过程产生较大超调,产生积分饱和现象。Ki过小则会使系统稳态误差不易消除,影响调节精度。

(3)微分作用系数Kd可以改善系统的动态性能。但Kd过大会使系统的调节时间延长,抗干扰性能降低。

由于现代工业生产过程日益复杂,被控对象往往具有不同程度的非线性、模型不确定性和参数时变性,常规的PID控制对过程的精确控制则显得力不从心。将智能算法与传统PID将结合,不但具有传统PID控制直观、实现简单和鲁棒性好等特点,而且智能控制具有对复杂系统进行有效的全局控制的能力和自学习、自组织和自适应能力。下面将对几种智能PID控制方法进行介绍。

二、智能控制的发展历史与现状

人工智能在其作为思维科学的一个分支得以发展的同时,也不断深入到应用科技领域。智能控制的产生与发展是人工智能渗入到应用科技领域的必然结果。20世纪60年代是智能控制的孕育期。1965年,美国普渡大学的傅京孙(Fu, K.S.)提出把人工智能的直觉推理规则方法用于学习控制系统,从而最早把人工智能引入到控制技术中。1967年Leondes和Mendel开始首先使用智能控制 (IC)一词。

20世纪70年代是智能控制的深化时期。不仅诞生了一些新的思想和方法,还涌现了一些较为有效的系统结构。1971年傅京孙提出智能控制二元论(IC=AIAC)。1974年E. H. Mamdani首次将模糊集理论成功用于过程控制,进而提出模糊控制方法(FC)。1979年Saridis将运筹学用于系统整体优化,提出了所谓的三元论(IC = AICTOR),并首次提出“组织-协调-执行”的分层智能控制结构和“精度随智能的升高而降低”的思想,以及定义了“熵”作为智能控制系统的性能度量。

20世纪80年代是智能控制迅速发展的时期。1984年瑞典著名学者K. J. Astrom将专家系统技术引入控制系统,提出专家控制系统(ECS)。Hop-field网络及Rumelhart提出的BP算法为人工神经网络注入了新的活力,从而出现了神经网络控制。

从20世纪90年代至今,智能控制进入了新的发展时期。随着对象规模的扩大和过程复杂性的加大,以及随着人工智能技术、信息论、系统论和控制论的发展,人们试图从更高层次上研究智能控制,如认知心理学、神经网络技术、进化论及遗传算法、混沌论等。这不仅形成了智能控制的多元论,而且在应用实践方面取得了突破性的进展。

三、智能PID控制方法

3.1专家PID控制

专家控制是模拟人类专家的控制知识与经验而形成的控制方法,已成为近年来最活跃和广泛应用的智能控制领域之一。专家系统由知识库、推理机、解释机制和知识获取机构组成,它具有领域专家级的专业知识,能进行符号处理和启发式推理,具有知识获取能力,有一定的灵活性、透明性和交互性。在进行专家PID设计时,要根据控制专家的经验,从特性识别获得的系统状态特征和性能特征出发,由专家系统归纳出PID参数的控制规律,并把该规律存入知识库,对知识库进行完善。系统工作时,被控对象的状态被输入专家控制器,由推理机根据知识库进行启发式推理,决定此时系统所需的PID控制器控制参数。

3.2模糊PID控制

模糊控制是以模糊语言变量、模糊集合论以及模糊逻辑推理为数学基础的一种新型计算机控制算法,它不依赖控制对象的数学模型,具有智能性和学习性的优点。在进行模糊PID设计时,要总结工程设计人员和专家的实际操作经验和知识,针对Kp、Ki、Kd建立合适的模糊规则表,而后确定模糊控制器的输入量(一般为控制量偏差和偏差变化率)和输出量(即PID控制器的比例、积分、微分系数)的论域和隶属度函数。系统工作时首先对输入的清晰量进行模糊化处理,而后通过查询内部的模糊控制规则表进行模糊推理,得到Kp、Ki、Kd的模糊控制量,经过清晰化处理后可得到此时系统所需的PID控制参数。

3.3遗传算法PID控制

遗传算法是一种全局优化自适应概率搜索方法,它从自然界适者生存、优胜劣汰的遗传机制演化而来。遗传算法仅需要较少的先验知识,对问题的依赖性小,适用性广,具有并行性和全局收敛性。遗传算法包括四个基本步骤:初始化、复制、交叉和变异。在进行遗传算法PID设计时,首先要对控制系统所需的Kp、Ki、Kd进行二进制编码,并将其拼接成一条染色体。利用智能PID控制此方法随机产生一组个体,进行种群的初始化。可设定一定数量的通过实验验证能够使系统稳定运行的个体作为初始种群,以加速寻优过程,提高系统的收敛速度。其次要选取合适的适应度函数,一般来说,适应度函数可由目标函数转换而成。设计适应度函数要满足单值、连续、非负和最大化,具有合理性和一致性,计算量小,通用性强等特点。系统工作时,在初始化后控制器不断地进行染色体的适用度评价、复制、交叉、变异,直到适应度收敛于最优解,获得最优编码。最后通过对最优编码进行译码操作得到PID控制器所需的控制参数。

四、结束语

随着智能控制技术的不断发展,智能PID技术将不断的完善,智能控制与PID控制有机结合,是智能控制技术发展的一个非常有潜力的方向。

参考文献

[1]张国忠.智能控制系统及应用[M].北京:中国电力出版社,2007.

[2]师黎,陈铁军,李晓媛等.智能控制理论及应用[M].北京:清华大学出版社,2009.

[3]闫永跃,李庆周,于树新等.智能PID综述[J].2006,(12):9-13.

[4]李文,欧青立,沈宏远等. 智能控制及其应用综述[J].重庆邮电大学学报(自然科学版),2006,(6):376-381.

智能控制范文第2篇

由南京远拓科技开发并推出的《智能家居》App是一款基于物联网来实现远程控制的家居设施的应用软件,在家居设备事先与物联网模块绑定的情况下,使用者可以通过手机或平板电脑等移动小型设备实现遥控照明、家电、安防监控等功能。为体验这套软件的功能,我们在一台Acer ICONIA TAB A100平板电脑上安装了这个软件,下面我们将就软件的功能进行详细的介绍。在软件启动后,首先会被要求输入用户名和密码进行登录,这里我们采用了系统默认的用户名和密码,进入主菜单。在初始界面中,使用者可以添加设备,系统提供了空调、电动窗帘、排风扇、电热水器、照明、宠物喂食、浇水系统等七个选项,我们首先添加的空调,之后要注意选择绑定端口。以上工作完成后,我们可以通过设备对家中的空调进行操作,我们可以看到,在空调的设置选项中,可以对电器名称和绑定端口进行更改,可以查看到设备的运行状态,对温度进行调节。同时,如果所绑定的物联网模块带有监控功能,还可以实时查看设备当前的状 接下来我们添加的是照明设备,其过程与添加空调设备相同,系统会自动排除之前已经使用过的端口,避免设备冲突。在照明设备的设置界面里,我们看到其选择相对较为单一,仅支持对设备进行开或关的操作,这与一些专业智能控制厂商的产品相比有一定的差距,不过好在我们可以通过添加多个设备的方式来实现对不同区域的照明进行控制。然后我们添加的是电动窗帘,在其设置界面,我们看到其调节选项也相对较为单调,只有开或关的选项,对功能要求较高的使用者来说肯定不能满足需要,不顾偶我们也应该注意到,功能简单实际上也代表着可靠性较高,发生故障的机率相对较小。使用者还可以根据自己的使用需要,添加对排风扇、电热水器、浇水系统等设备的控制,不过令我感到特别好奇的是其选项中的“宠物喂食”系统,在很多现代家庭中,宠物已经成为了家庭中的重要成员,不过喂食宠物是一件非常繁琐的工作,如果正能实现自动喂养宠物,那可定是非常不错的功能在系统主菜单下,使用者可以通过对所有设备进行控制,实现一键开关所有设备的功能,十分方便。

总体来说,这套《智能家居》App应用的使用还是较为方便的,适合那些对智能控制要求不高的使用者,由于功能相对简单,使用整套系统对家中的设备进行改造也不会让成本过高。但对于要求品质的使用者来说,这套系统对照明、电动窗帘的控制还是过于简单,无法实现一些复杂、多样化的应用。

SmartHome

《SmartHome》是由广州唯创电子推出的家庭智能控制App应用,这款应用能够通过Android智能手机(或Android平板电脑)控制家庭中的所有设备。其具备场景模式功能,能够一键设置所有的开关转台以适应各种场景。另外,该应用同时支持定时功能,支持倒计时,总共可以设定80组定时设置,支持4种不同的重复类型(单次、每天、每周、指定日期)。值得注意的是,该应用还具备学习功能,能够通过学习控制其他具有遥控功能的开关插座,最多可控制50组遥控开关。其无线通讯方式有两种,一种是315MHz或433MHz通讯方式(有效距离35m内);一种是蓝牙2.0及以上通讯方式(有效距离15m内)。

最后,该软件还有单独的家居防盗应用,在该应用中,使用者可以按照功能区域在家中布防,并通过主菜单对防区进行单独的设置,也可以根据需要增加探头。

总体来说,唯创电子的这套《SmartHome》智能控制应用在使用上较为方便,能够满足大部分家庭的主要需求,不过其与《智能家居》应用存在相同的问题,就是对复杂、多样化的应用需求没有提供较好的支持。

海尔智慧眼

《海尔智慧眼》是一款家庭网络视频监控产品,通过PC、智能手机(Android智能手机或iPhone)、平板电脑(Android平板电脑或iPad)实现随时随地的视频监控,保证家庭安全。使用者可以根据自己的需要,添加删除监控设备,还可以随时读取监控设备拍摄的视频文件。

全宅控(智能控制)

智能控制范文第3篇

关键词:智能可编程保护泵站智能控制

一般的泵站智能控制系统基本结构

泵站自动智能控制系统面向新建、扩建或改建的大、中、小型灌溉、排水及工业、城镇供水泵站的自动化智能控制,实现泵站的无人值班、远程智能控制、优化调度及经济运行。

泵站自动智能控制系统对全站泵组、电气系统、公用油、水、气系统、闸门控制系统、励磁系统及直流系统进行有效监视和控制,保证泵站更加安全、可靠、经济的运行,实现泵站无人值班(无人值守)的目标。

1、1泵站智能控制系统由以下组成:

上位机

泵站自动智能控制系统的上位机智能控制软件可选用力控、(i)FIX、WinCC、InTouch、组态王等组态软件。

现地控制单元LCU

现地控制单元可选用可编程控制器(PLC)为主并配以各种专用功能装置,国内采用较为流行的PLC主要有Siemens公司的S7系列,GE公司的90-30系列、90-70系列,MODICON公司的TSX QuantuPowerSafe、PremiuPowerSafe,以及AB公司的SLC500系列和ABB公司的MODECELL系列。

1、2系统典型配置

系统由主机、工控机、UPS、打印机、PLC、配电柜、传感器以及相应的应用软件和系统软件等组成。主机(操作员站)可采用PC机或服务器,通讯机采用PC机,当地工控机采用一体化PC工控机。

系统中PLC负责控制泵组的启停、闸门的启闭和开度、变电站和泵用电开关的分合、辅助设备油、气、水的自动控制。监视电机、电路故障;监视水位、水质、电量、温度及压力等是否有越限,并随时将这些信息报告给工控机。工控机对接收的数据和格式进行合理性校验,按数据类别进行分类、格式化,对水文数据进行时段处理,建立数据库,并用图形、图表及文字等形式将这些信息显示在显示器上。

系统通过各类传感器、智能仪表采集水位、流量、压力、温度、电量等模拟量、开关量、脉冲量和温度量

系统的配置和设备选型符合计算机技术发展迅速的特点,充分利用计算机领域的先进技术,并结合泵站自动化程度要求高的特点,使泵站运行管理智能化,并能方便地完成与其他管理信息计算机系统的连接。系统软硬件均采用模块化、结构化设计,具有高度的可靠性、安全性、实时性、实用性、灵活性和便于扩充。智能控制系统保证与泵站同步投运。

但是从以上的描述可以看出,除了泵站智能控制系统的PLC、LCU等设备以外,泵站的电力仍然需要配备完善的微机继电保护单元、智能配电仪表。并且在泵站的运行中占据了很重要的地位。

泵站智能控制中的LCU的组成

在泵站智能控制系统中,LCU(现地控制单元)典型的功能如下:

变电站LCU通过Modbus 网络实现与EP2013E继保单元、QP550,QP450测量单元、多功能电度表、micrologic5.0p低压400V智能测控单元、220V直流电源装置的通讯。主变、站变、35kV和6kV母线PT等设备的部分信号通过硬布线接入变电站LCU的I/O模块,以满足供电部门的要求和事件顺序记录(SOE)分辨率的需要,便于故障的分析和处理。如下图:

LCU实现了PLC的控制功能,通过与微机继电保护通讯实现了对电力的保护,通过与智能配电仪表的实现了对电力的智能控制。但是,这样的实现方案有以下的缺点:

可靠性低:由于组成的部件多,连接线多,出错的可能性大。

安装困难,占空间大

成本高

调试复杂,时间长,费用大:多个不同的产品互联,很难调试。

PowerSafe智能全可编程保护管理单元

随着计算机技术的发展,微机继电保护发展到了一个崭新的高度,新一代的可编程保护管理单元能够涵盖继电保护、PLC、电力智能控制的全部功能。

以美国电气控制公司(ELECON)系列可编程保护管理单元为例:

PowerSafe是ELECON研发的成套新一代可编程保护管理单元。产品采用大容量、资源冗余设计,适用于110KV及以下电压等级电网的保护、控制、测量和监视。

可编程保护管理单元具备PLC的逻辑可编程功能

POWERSAFE提供支持IEC-61131-3图形可编程标准的PLC逻辑可编程功能。通过配套的SafeLogic软件包就可以在Windows®环境下用逻辑图形符号对保护元件、输入信号、继电器出口、指示灯、故障录波触发等资源进行简单的编程,形象直观。PLC功能使泵站监控系统所需要的自动化功能和顺序逻辑控制功能集成到一个装置中。

可编程保护管理单元具备多总线通信

POWERSAFE支持RS485总线、光纤、CAN现场总线或以太网通信网络形态,以满足不同用户、不同工业现场、不同网络环境、不同规模的系统对通信和网络结构的要求。支持双网模式,并行或以热备用方式工作。从而进一步提高了通信的可靠性。可以使用IEC60870-5-103规约 或者Modbus RTU规约实现与上层设备的通信。

可编程保护管理单元具备丰富的接口资源

POWERSAFE提供的接口资源包括:8个交流电流、4个交流电压输入;3个4-20mA/0-5V RTD输入信号;16路或32路开关量输入(交直流两用)、11路或16路开关量输出;通信接口有1个RS485,1对光纤,1个RS232调试口,1个CAN,以及2个以太网。

高可靠性设计

POWERSAFE本着稳定可靠、经久耐用的设计原则,全部采用工业级元器件、所有与外界的连接均做到了充分的电气隔离,并内置抗雷击保护电路和电源滤波器。专业的EMC设计。对装置输入电源、模拟和数字电源进行实时监测,配合完善的在线自检测试程序,从根本上保证了其运行的可靠性。对输入电源的监视使得POWERSAFE在停电之前将重要数据及时保存。

全面的事故分析记录

POWERSAFE能为用户提供的用于事故分析诊断的信息有8次故障录波和100条SOE。其中,每次故障录波的长度为故障前4后24共28个周波,每周波32点采样,实时记录包括9个交流量、32个开入、16个开出量、所有保护模块的状态;SOE除了记录各种保护动作信息外,还记录经过滤波的开入变位,以及其它有助于事故分析的信息,包括装置上电、装置掉电、装置复位、信号复归、遥控操作、就地操作、修改保护定值、装置自检错误、装置超温等信息。借助于SafeLogic软件包可以对故障录波进行详尽直观的分析。

高精度测量

POWERSAFE的测量功能包括对IA、IB、IC、I0、UA、UB、UC、UAB(UAB1)、UBC(UBC1)、UCA(UCA1)、U0、UAB2、UBC2、UCA2、P、Q、f、fs、PF的精准测量,以及对正向kWh、反向kWh、正向kVarh、反向kVarh的计量。其中电压、电流和功率因数的测量精度达到了0.2级,功率、电度的精度达到了0.5级,测频偏差最大±0.01Hz。采用频率跟踪技术,实时监视系统频率的变化,实时调整数据采样的时间间隔,可以彻底消除基频波动引起的计算误差,能保证在基频偏离工频50Hz很大的情况下准确计算出当时系统的基频分量、谐波分量和序分量。并且,POWERSAFE的测频通道可以自动切换,只要有交流电输入,就有频率值。

精准的校时

POWERSAFE的校时有三种:人工装置面板校时,通信校时和IRIG-B码校时。其中,人工装置面板校时为粗校时,无精度可言,一般用于调试;通信校时的精度小于±100ms;而IRIG-B码校时的精度小于或等于±1ms。精准的校时保证了故障录波和SOE信息的可信度,提升了它们在事故分析中的价值。尤其,即使POWERSAFE发生复位或短暂掉电,也不影响它的时钟精度。

功能齐全、使用方便的面板

POWERSAFE的面板设计美观、简洁,使用方便、简单。大液晶显示屏上可以显示主接线图,开关和隔刀、地刀的实时位置,也可以同时显示测量实时值。使用4个用于设备控制的按键(对象选择、分、合、就地控制)就可以对主接线图中的设备进行分或合操作。POWERSAFE的面板显示有两个由用户定义的主画面(包括泵的运行状态画面),用户可根据需要,在SafeLogic上将常用的信息定义在两个主画面上,查看起来极其方便。此外,POWERSAFE的面板还包括8个可以编程的3色LED指示灯,1个用于就地/远方控制切换的按键和对应的3个位置指示灯,1个信号复归按键和一套由上、下、左、右4个按键、1个退出、1个确认按键组成的人机交互键。人机界面有两个用户级别,浏览级和控制级。浏览级用于日常的测量和监视,而控制级可用于设定参数和保护定值、就地操作。

POWERSAFE的人机交互有充分的提示信息,易学易会。

智能可编程保护管理单元在泵站智能控制中的应用

由于智能可编程保护管理单元具备PLC、LCU、继电保护、电力仪表等全部的功能,完全可以应用在泵站智能控制中。

每个PowerSafe可编程保护管理单元具备以下设备的功能:

完善的继电保护功能;

全面的电力测量功能,完全取代智能配电仪表

模拟输入,可接入温度变送器,取代温度巡检仪。

最多可扩展32DI,16DO的可编程节点,取代PLC

可以组态的大屏幕液晶显示,取代显示面板。

多总线通信,不需要其他的通讯辅助设备。

结论

采用全新的泵站智能智能控制系统可以达到简洁、安全、可靠和经济的目的。

智能控制范文第4篇

1.1设计思路简单在传统的矿井生产控制器的设置过程之中,在设置之前,充分了解到要进行控制的矿井生产系统的实际情况,根据要进行控制的矿井生产设备的实际情况来进行控制模型的设计,在这个过程之中,随着矿井生产系统的运行变化,往往会出现一些不确定性因素,导致矿井生产系统出现变化,影响到矿井生产控制系统功能的发挥,可以说,要进行传统的矿井生产控制系统的设计是相当麻烦的。在这样的背景下,将DCS智能控制系统技术应用在矿井生产控制领域,利用DCS智能控制系统技术之中的函数近似技术,将自动化控制参数拟合成为相应的数学模型,根据内置的模拟器系统进行对控制参数的转换,有效降低了矿井生产控制系统的设计难度。

1.2性能优越DCS智能控制系统技术的应用,可以对矿井生产系统之中的各种参数进行调整优化,相比较于传统的矿井生产控制系统,也更容易进行操作调控,对于新型数据信息的处理能力也更优越。

1.3一致性好传统的矿井生产系统是根据特定的矿井生产设备所设定的,只能够对特定的矿井生产系统进行控制。而应用了DCS智能控制系统技术的矿井生产系统对于大部分的矿井生产系统都有着良好的控制效果。

2DCS智能控制系统用于矿山生产的具体途径

2.1优化设计在DCS智能控制系统技术用于矿井生产控制的过程之中,可以充分结合DCS智能控制系统的先进理论技术以及相应的实践经验。在传统的矿井生产控制过程之中,主要采用的设计手段就是结合实际的工作经验来进行控制系统的设计,这种设计方法缺乏先进的系统理论的支持,在实际的运行过程中,往往会出现一些难以解决的故障问题。DCS智能控制系统技术的应用,可以有效地优化矿井生产控制系统的设计,并通过对先进的计算机科学技术的应用,有效地缩减产品从设计到成型的时间,提升了矿井生产控制的控制效率。截至目前为止,DCS智能控制系统技术主要应用的是遗传算法技术和专家系统技术,通过对遗传算法技术的应用,可以直接对矿井生产控制系统的结构对象进行优化设计,这就可以保证矿井生产控制系统具备更好的全局控制能力,也可以自动进行对于相关问题的检索控制;通过对专家系统的应用,可以充分吸取来自专家的相关意见,对于矿井生产控制系统进行有效的优化设计,提升矿井生产控制系统的应用水平。

2.2故障诊断一般情况下,矿井生产设备出现的故障问题具有非线性的特点,这就给矿井生产控制系统解决矿井生产设备的故障问题带来了很多困难。在这样的背景下,通过在矿井生产控制系统之中引进DCS智能控制系统技术,可以有效提升矿井生产控制系统的检索效率。并通过对DCS智能控制系统技术之中的专家系统、模糊逻辑算法、神经网络结构的应用,更加有效地确定矿井生产设备出现故障的区域,提升矿井生产设备的故障诊断的有效率。

2.3智能控制在矿井生产控制过程引进DCS智能控制系统技术已经成为了科学领域的未来发展趋势,一般情况下,矿井生产控制过程引进DCS智能控制系统技术主要集中在对于DCS智能控制系统技术之中的模糊算法、专家系统、神经网络结构的引进之上。DCS智能控制系统技术对于矿井生产系统的主要应用层面也主要集中在以下几个层面:第一,进行对矿井生产设备之中的数据参数的分析;第二,对于矿井生产设备的运行状态的实时监督管理;第三,对于控制系统的有效管理;第四,对于矿井生产系统之中出现的故障进行及时的记录分析。

3结论

综上所述,DCS智能控制系统技术在矿井生产系统之中的应用,可以有效地优化矿井生产系统的设计结构,提升矿井生产系统的故障检测效率,是矿井生产系统的未来主流发展趋势。

智能控制范文第5篇

关键词:智能控制;应用;探讨;

前言:

随着时代的发展,科学技术的进步,计算机技术已经逐渐成为人们日常生活中不可分割的一部分,而自人工智能的概念被提出后,各国将更多的精力投入到智能的研究上,随着信息化时代的到来,自动化技术与智能控制技术的结合越来越符合当前工业的发展。智能控制作为以众多学科为基础的过程控制中最为重要的一部分,在社会上的各行各业都有着十分重要的作用。除此之外,智能控制同样是当今社会处于前沿的科学技术,因此,如何将智能控制更好地应用于实际具有十分重要的社会意义。

1 智能控制综述

随着科学技术的发展,人们生活质量的提高,对工业生产的需求越来越旺盛,从而导致了过程控制也就是控制科学这一项技术的诞生。智能控制是指通过控制智能机器完成目标的控制过程,智能控制作为控制过程的重要组成部分,随着各界人士不断的钻研,目前智能控制的理论已相对成熟。智能控制是人工智能、控制论、信息论与运筹学等技术相互交叉所形成的符合当展的一项新型的理论与技术,也因此其应用领域正在不断的扩大。目前主要通过两种研究方法来研究智能控制,提高智能控制所具备的一些能力,如学习能力、组织综合能力、适应能力以及优化能力,从而保证智能控制能更好地发挥其相应的社会作用。

2 智能控制所采用的手段

2.1 专家控制

专家控制其实就是将专家系统引入控制领域的一种新型的智能控制,而随着时间的发展,专家控制逐渐成为智能控制的重要组成部分。专家系统通过知识库采集相关知识进行推理,从而使专家控制能最大限度地模仿专家的经验推理出解决对策以及方案,专家控制最大的优点便是它是通过各种知识进行推理从而得出最终的解决对策,而不是通过一个固定的规则或数据模型得到的结果。目前专家系统的应用极其广泛,但是仍有许多问题值得进一步的研究,以便专家控制系统具备自主学习能力,从而能使智能控制更加完善。

2.2 模糊控制

自1956年模糊控制被第一次提出以后,就成为了智能控制中的重要组成部分,并被广泛地应用于实际中。模糊控制相对于其它智能控制手段最主要的特点就是算法简单、执行速度快、容易实现目标,也因此,模糊控制被广泛地应用于较为复杂的领域解决较为复杂的问题。所谓的模糊控制是基于模糊推理等理论,从而使机器能以较为接近人类思维的语言逻辑进行分析,从而控制系统进行工作,以便达到无人控制的目标。到目前为止,虽然作为智能控制的重要组成部分的模糊控制已经发展得相当不错了,但是仍然存在着一定的问题需要改善。

2.3 神经网络控制

所谓的神经网路控制就是将神经系统融入智能控制中,是基于结构模拟人脑生理结构而形成的智能控制和辨识方法,其中BP网络是神经网络控制的主要网络模型。神经网络控制在控制领域具有十分重要的作用,这主要是因为神经网络控制在理论上是非线性函数且能执行并行分布处理,具有较强的学习能力与适应能力,可以进行多变量的处理。但是神经网络控制同样具有不可忽视的缺陷,目前正在进一步研发将神经网络理论应用到具体的控制系统,以便提高智能控制的性能。

2.4 混沌控制

混沌控制同样也是智能控制的重要组成部分,于1963年被气象学家所提出,是非线性动力系统的理论,而且由于混沌控制在工业上所具有的重要应用价值,使得混沌控制成为了当代社会的重要研究方向。目前常用的混沌控制方法包括OGY法、连续反馈控制法等控制方法。混沌,顾名思义就是在确定的系统中出现的貌似随机的现象,是一种十分普遍的运动情况。近几年,混沌控制逐渐成为了非线性系统领域重点研究对象,但是由于其发展时间较短,仍旧需要进一步的研究。

3 智能控制的应用

3.1 智能机器人

智能控制现阶段被广泛地应用于各个领域。自人工智能理念被提出以后,智能机器人的研究便成为了各界学者关注的重点,而现在的智能机器人研究相对成熟,主要是因为赋予“思维能力”的相应控制系统十分完善,能准确地对周围的环境等情况进行检测,同时进行定位,而智能控制系统强大的学习能力也提高了智能机器人对环境的适应能力。目前智能机器人在社会上有着十分广泛的应用,其中多数都是危险作业,如挖矿、水下运载器、水下无人机等的作业都是通过智能控制实现的。

3.2 智能监控

智能监控是智能控制的主要应用领域。在工业生产中,智能监控是必不可少的,这主要是为了保证加工的效率和准确度,同时由于目前将智能控制技术与自动化技术相结合以成为工业生产的主要方式,而利用智能控制不仅可以提高控制精度与工作效率,避免了工作人员的操作,降低了操作的难度,避免了客观因素对电气设备的干扰,提高了电气设备的自动化程度,促进了工业的发展。除此之外,智能控制同样被应用行器的过程控制以及医疗过程控制中,从而保证飞行器的飞行安全,合理地评估用药,可以看出智能监控对社会的发展十分重要。

3.3 智能检测

设备具有一定的使用寿命,并且极易受到外界因素的干扰,从而降低机器的使用寿命,造成大量的损失,因此必须采取一定的措施延长设备预期使用寿命,而智能检测在这方面具有得天独厚的优点。智能检测是通过合理的分析设备所运行的情况,从而判断设备可能出现故障的地方及原因,并发出警告,以便维修人员能及时地检修,及时地排除故障,从而保障设备的正常运行,延长机器的使用寿命,并在一定程度上降低损失。目前智能故障检测广泛地应用于雷达以及火电站锅炉给水过程等方面。

3.4 智能仪器

随着电子技术的发展,微电子元件具有十分广阔的市场,而随着微电子元件的发展,人工智能与智能控制技术正朝着更高的集成化、网络化、模块化的方向发展,从而与工业生产相结合,形成自动化程度更高的设备,从而实现无人控制与远程控制的目标。

4 智能控制的应用前景

到现在为止,智能控制的发展历史极其短暂,仅仅只有六十年,但是在这短短的六十年间,智能控制逐渐成为了各个领域的主要应用技术。虽然智能控制的发展十分迅速,但是由于发展时间较短,仍然存在很多的问题,因此需要加强对智能控制的研究,从而使其应用更为安全且广泛。这就需要相关的学者继续完善智能控制的相关理论,并且在一定程度上提高智能控制系统的稳定性、可控性等性能,并且解决当前智能控制中所遇到的问题,从而使智能控制应用于更广的领域。

5 结语

综上所述,随着经济的发展,科学技术的进步,当今社会的IT行业正处于蓬勃发展的时期,而智能控制更是基于人工智能理论所衍生的更符合当今社会发展的一项新型的学科。人工智能控制是一项基于运筹学、人工智能以及控制理论等所衍生的一项交叉技术,目前为止,应用最为广泛的智能控制手段包括模糊控制、专家控制、神经网络控制以及混沌控制,并且逐渐在社会中发挥着重要的作用,从而为我国的发展做出一份贡献。

参考文献

[1]陆爽,张子达,李萌.基于径向基函数神经网络的滚动轴承故障模式的识别[J].中国工程科学,2004, 6 (2 ):56-60

智能控制范文第6篇

前言

对于会场,人们的最初印象往往是这样的:一个宽敞、明亮的大房间,前面是主席台,中间是一排排的座椅,周围摆些花,仅此而已,至多不过再加一套简单的扩音设备,与会者常常需要带上各种文件、挂图、幻灯片等大量材料,携带极为不便,而且往往抽象冗长、枯燥乏味,使与会者昏昏欲睡。今天,随着计算机多媒体技术和数字通讯技术的飞速发展,人类社会已进入了信息化的时代。但是,在会议过程中操作人员往往不能只通过简单的操作就使这些设备高效的协同工作,非专业的操作人员常常会因各类设备的频繁切换、环境的按需控制而手忙脚乱,这样不仅降低了会议效率,还给会议的保密性带来诸多问题。会场电子化及全面智能化控制正在成为解决上述问题的重要手段。智能控制系统能实现多媒体信息的控制、管理、整合、切换、调度等功能,被广泛地应用在多个行业和领域。用户可以通过按钮式墙挂控制面板、触摸屏、遥控器、计算机来控制诸如拼接大屏、音视频AV矩阵、RGB矩阵、投影机、视频展台、DVD、电动屏幕、灯光等可控电子设备。智能控制系统采用计算机网络技术的最新成果,将所有设备的操作控制集中在一个界面上来完成。它的最大特点就是让复杂繁琐的操作过程简单化,让使用者轻松、从容的使用和管理各类会场设备。现有的智能控制系统包括主机、输入设备,主机与被控制物体信号连接。输入设备常采用触摸屏。目前,智能控制系统常常用来集中控制多个会议场所内的一些设备,包括电源的开关、现场灯光、投影屏幕的升降、多媒体设备的操作等等。用户只需在一个彩色触摸屏上即可实现对所有系统设备的控制操作。上述智能控制系统不能根据天气状况、会场环境要求,对各会场的光线进行调节,以至带来了其功能上的不足。

会场的智能控制系统技术改进

经过技术改进后的会场的智能控制系统,包括主机、输入设备,若干个会场的电源的开关、多媒体设备、投影屏幕的升降装置,主机分别与各会场的电源的开关、多媒体设备、投影屏幕的升降装置信号连接,若干个会场分别设有灯,它还包括灯光调节器和光调节器驱动模块,灯与灯光调节器电连接,灯光调节器与光调节器驱动模块信号连接,光调节器驱动模块还与主机信号连接。

光调节器驱动模块是是DALI调光驱动模块。输入设备是触摸屏。

采用上述技术方案,由于若干个会场的灯与灯光调节器电连接,灯光调节器与光调节器驱动模块信号连接,光调节器驱动模块还与主机信号连接。这样可以通过输入设备,使主机能给予窗帘升降的指令。实现了智能控制对灯光的控制,从而可根据天气状况、会场环境要求,在主机的输入设备上通过对各会场的光线进行调节,进一步完善了会场的智能控制系统的功能。

1、主机,2、输入设备,3、电源开关,4、多媒体设备,5、投影屏幕的升降装置,6、照明灯,7、灯光调节器,8、光调节器驱动模块

会场的智能控制系统实施过程

如图1所示,本文所述的会场的智能控制系统,包括主机1、输入设备2,若干个会场的电源开关3、多媒体设备4、投影屏幕的升降装置5,以及照明所需的灯6。主机1分别与电源的开关3、多媒体设备4、投影屏幕的升降装置5信号连接,输入设备2可以是触摸屏。为介绍简便,本实施例及附图均以二个会场为例。

智能控制系统主要控制形式可以是计算机软件控制或纯电路硬件控制。软件控制界面活泼,纯电路硬件控制操作简便。用户可根据自己的喜好,选择其一或同时使用两种方式。

主机:起到接收触摸屏的控制信号,解释并执行的作用。输入设备2的触摸屏:可直接预览视,简易快速地进行全程操控。电源开关3连有强电继电器模块:用于控制电动吊架、屏幕、设备电源、日光灯等设备。

多媒体设备4包括音量控制模块:用来控制音音响设备。红外发射棒:用于控制如DVD/录像机/实物展台红外设备。

由于上述结构与现有技术类似,因此不再展开。

本文所述的会场的智能控制系统的特点是:其特征在于它还包括灯光调节器7和灯光调节器驱动模块8,照明灯6与灯光调节器7电连接,灯光调节器7与光调节器驱动模块8信号连接,调节器驱动模块8还与主机1信号连接。光调节器驱动模块8可以是是DALI调光驱动模块。

结束语

本产品提供一种可根据天气状况、会场环境要求,在主机的输入设备上对各会场的光线进行调节的会场的智能控制系统,以完善会场的智能控制系统的功能。

智能控制范文第7篇

关键词:智能化;时间显示;控制

1现状及问题

目前,洗衣机已普及使用,洗衣机包括滚筒洗衣机、波轮式洗衣机、搅拌式洗衣机、双动力式洗衣机。随着技术的发展和消费者需求的提高,有的洗衣机在门体上增加LED灯或数码管显示等方式,提示用户洗涤剩余时间。但是现有技术的时间显示模块在结构上突兀地安装在门框上,在控制方法上形式单一,非智能化显示,影响了整机美感,用户希望在洗衣机使用过程中能够看到显示的状态,而在洗衣机不使用时,用户又希望从外观上看不出来。另一方面,时间显示模块为电器件,现有技术没有充分的防潮保护措施,密封性不佳容易导致时钟模块出现质量问题,产生安全隐患。比如,一种带时钟功能的洗衣机或干衣机门,包括门体,时钟模块设置在门体的门框上,时钟模块上有透明视窗。时钟模块既可以作为普通时钟使用,也可以把重要的程序时间设置进去,作为洗衣机工作过程计时器来使用,这种方案在门框内安装时钟模块,且为透明状态,密封性不佳导致时钟模块容易出现质量问题,并且在不通电状态下时钟模块能够被看到,影响整体美观。

2智能控制时间显示技术方案之结构部分

基于此,对洗衣机结构和控制方法进行研究和大量试验,通过在洗衣机门体上增设可显示可隐藏的时间显示模块,实现智能化控制。参见图1,详述智能控制时间显示的技术方案之结构创新改进。全自动机门体包括前板部件,观察窗总成,其中观察窗总成从外往里依次包括外框1、窗屏2、装饰框3、时间显示模块4、中框5、密封圈6、玻璃7、内框8。在中框5的上部中间部位,开设有时间模块的安装区5-1,时间显示模块4嵌装在安装区5-1中。装饰框3为圆环状,其整体形状及大小与中框5相适配,安装时与中框5相扣紧。装饰框3的上部周缘与时间显示模块4相对应的位置设有显示窗3-1,显示窗3-1的尺寸小于等于安装区3-1的尺寸。装饰框3由基体和覆盖层组成,基体为透明材料,可以选择透明ABS,或者透明PC,或者透明亚克力,而覆盖层位于基体的外表面,基体材料在基体上的厚度是不一致的,通过大量的试验和材料分析得出,在显示窗3-1对应位置处覆盖层的厚度为0.5~1.5mm,其他位置的厚度为2~4mm。覆盖层在基体上的厚度也是不一致的,在显示窗3-1对应位置处覆盖层的厚度为10~20μm,其他位置的厚度为20~50μm。装饰框3为在基体上电镀上镀层而形成,装饰框3的电镀工艺采用直接电镀方式或者真空镀方式均可。覆盖层的材料一般选取铝、钛、锆等低电位金属,这种材料的覆盖层特点是,虽然显示窗位置处的覆盖层厚度为10~20μm,其他位置的厚度为20~50μm时,但是在不通电状态下,在装饰框3上看不出显示窗3-1的存在,呈不能透视的状态,从外部看,装饰框3整体遮挡住了中框5,包括时间显示模块4。也就是说,在洗衣机不通电的情况下,时间显示模块处于隐藏状态,外观整体大气,美感不被破坏。另一方面,时间显示模块4被装饰框3保护,在玻璃7的外周安装U型密封圈6,不容易受潮气侵蚀,提高这一电器件的可靠性。装饰框5的另一结构形式为膜内注塑或者膜转印而成,在透明基体的表面增设覆盖层,覆盖层为成型膜,成型膜的材料一般是PET,成型膜在显示窗位置的厚度为50μm,其他位置的厚度大于80μm。采取这种方式形成的装饰框5也能实现智能控制时间显示的效果。为了让显示窗3-1的位置精准对在时间显示模块4处,设计了安装定位结构,即中框3与装饰框5设有至少3对定位装置,比如,中框周缘与装饰框周缘设有3个位置形状相匹配的定位卡爪/定位孔,或者定位孔/定位柱的结构。为了便于使用者观察洗衣机的剩余时间显示,时间显示模块4放置的最佳位置在中框5中框周缘上部中间位置,其形状为长方形或者方形或者椭圆形。时间显示模块4与中框的安装区5-1通过将卡爪安装到安装框中的方式装配。时间显示模块4的数码管膜片需要设计为黑色或灰色等深色,这样通电时与装饰圈的颜色相匹配。

3智能控制时间显示技术方案之电控方法

该技术研究方案中,还涉及使用上述结构的控制方法,参见图2。智能控制方法具体包括如下步骤。第一步:洗衣通电,按电源开关键,时间显示模块不通电,装饰框的显示窗位置不被照亮,此时时间显示模块从外观看是隐藏的。第二步:选择洗衣程序,洗衣机自动检测计算出工作的总时间,然后,电脑程控器向时间显示模块发出指令,时间显示模块上出现具体数字,此时为总工作时间。第三步:按启动键,在洗衣过程中,时间显示模块动态显示剩余工作时间,装饰框对应时间显示模块处为可透视状,时间显示模块及剩余工作时间为明示状态。第四步:洗衣完成,断电,时间显示模块同时被断电,装饰框整体为不可透视状,时间显示模块为隐藏状态。

4智能控制时间显示的技术效果

采用此种智能控制方法的洗衣机,能够让用户很方便地随时观察到洗衣机所剩余的工作时间,以便灵活地安排下步工作,或者在合适的时间点接收漂洗水以便重复利用。时间显示模块在整机工作时显示状态,在整机不工作时为隐藏状态,在功能上实现了用户的个性化需求,在外观上又保证了整机的美感。

参考文献

[1]李中伟,朱永涛.智能洗衣机控制器的设计[J].科技视界,2014(36):100.

[2]曾璐,李明.基于AT89C52单片机的洗衣机智能控制系统[J].电子技术,2006,230(11):37-38.

[3]朱健昭.洗衣机智能控制器自动化测试系统[J].电子世界,2014(10):17-18.

智能控制范文第8篇

关键词:液压阀门;智能化;智能控制

中图分类号:TE927+.7 文献标识码:A

阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截止、调节、导流、防治逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中的各种阀门,其品种和规格相当繁多。在各种控制中阀门的重要作用是不言而喻的。而现阶段的智能化阀门更是运用广泛,它是基于传感器,在计算机的控制下,与之前的机电技术一体化进行有效结合从而达到对阀门进行的只能控制。本文在现有技术水平的基础上,不断摸索和探索阀门的智能之路。

1 驱动智能阀门的装置示意

阀门是通过数字阀来控制1来进行来回摆动的。运用1的来回驱动来带动阀门轴进行来回运动,使之能精准的分析阀门的位置并进行开合试验。下图1的摆动可以输出力矩和较大的力,可以达到迅速及稳定的控制,并可以做到准确控制开合。下图为智能阀门的液压驱动装置图。途中标记的4.5—差压式传感器,安装在阀门前后的设置,作用是处理到来的美压信号,处理完成再传送到单片器的控制器,与此同时,下图中的3—角位移的传感器再将信号出送给下图中的10--单片机控制器,然后只能计算信息,对阀门管道中流量进行实际计算,比较这个结果和一开始设定的数据。如果这个结果大于一开始我们设定的数据了,则要对单叶片进行控制,进行流量调节。

2 智能控制阀门的硬件

在现代工业自动化的控制中,工业过程控制的质量很大程度上取决于过程控制仪表性能的高低。气动调节阀是工业过程控制的重要调节机构,调节型阀门控制器是气动调节阀的核心附件,它能够显著改善阀门的动态特性,提高阀门的响应速度、定位精度以及控制灵活性。液压阀门的只能控制实在现有机械结构上改动最小的原则,利用传感器和电子电路替换传统的机械控制结构。并且开发了集执行机构、驱动单元、调节控制单元、现场显示仪表等为一体的机电自动化只能电动执行器。实现并设计智能阀门控制器,对提高国内阀门控制的自动化水平和智能阀门电动装置生产水平,参与国际竞争具有重要的现实意义。下图是阀门控制的原理结构图。

3 软件部分设计

3.1 液压阀门控制系统的软件设计

图3为单片机的控制流程图,在系统工作时,通过传感器得到系统工作参数,经过单片机处理后并与设定数据进行比较判断。当传感器检测到的值在可调范围内,则再次进行判断;当检测值小于设定参考值时,通过单片机设定程序计算,使单片式摆动缸正转增大。图3单片机控制流程图开口面积来控制流量,使其在设定的范围内;当检测到的值大于设定值时,通过单片机设定程序计算使单片式摆动缸反传减小开口面积来控制流量,使其在设定的范围内。

3.2 系统的故障报警

当差压传感器检测到的信号远远大于单片机控制器可调范围时,调出报警子程序报警。报警以发出声音和(LCD)屏幕报警为报警信号,显示"输入信号故障"。此时单片机控制器运行中断子程序。单片机控制器发出脉冲信号,通过数字阀控制单叶片摆动缸使液压阀门全部打开,这时可以用角位移传感器反馈信号给单片机控制器,判断是否使控制阀门全部打开。当液压阀门全部打开后,单片机控制器发出脉冲信号使油泵和电动机停止工作。同时单片机也可通过差压式传感器随时检测管道中的压力变化。并把检测到的信息反馈回单片机控制器,使系统处于安全的运行状态。以方便操作者监视和处理。

4 系统抗干扰设计

通过上述分析可以说调节型阀门电动装置今后几年在国内将进入发展成熟阶段,而且随着工业自动化的进步、控制技术发展及受数字技术和微处理技术的影响,人们对工业过程控制的终端一执行器提出了新的要求,以及调节型阀门电动装置与传统的普通阀门电动装置相比的突出优势,可以推测在未来几年时间调节型阀门电动装置将会在很大层面上取代普通液压阀门电动装置。因此,进行调节型阀门电动装置控制器的研究开发,提升国内产品的技术水平,以参与国际竞争势在必行。

结语

这个液压阀门的智能控制可以控制一定的流量在一定的场合下,实现快送高效控制,也可以根据不同的场合进行不同的流量设定与设计。系统也首次采用了差压式传感器和角位移传感器同时把信号输送给单片机控制器,能快速达到控制要求。这样不仅可以保证系统的反应速度快,更能使整个控制系统更加稳定。系统只考虑用管道中的压力来控制流量,还可以在改变传感器的情况下,通过测试流量和开口面积来控制压力。

参考文献

[1]沈雪松,吴荣珍,熊瑞平.液压驱动阀门的控制设计与探究[J].中国测试技术,2005,31(2):18-20.

[2]邹广平,王国峰,唱忠良,等.利用LABVIEW实现机械式万能试验机的智能化[J].中国测试技术,2006,32(6):23-25。

[3]朱荔,吴宁胜.基于MCS-51单片机的智能电动阀门控制器[J].科技资讯,2007(27).

智能控制范文第9篇

1.1控制模块的硬件设计控制模块选用了STM32F107VC32位ARM处理器[1],此芯片集成了各种高性能工业标准接口,且STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性,可以轻松适应更多的应用。MCU本身包含有标准RS23,ISP及USB通讯接口,运行频率高达72MHz,因而使得系统能够以精简的设计,高速的数据处理速度完成智能控制。STM32系列单片GPIO口多达51个,大部分可复用,本模块中所配置GPIO口包括:RS232通讯接口PB10,PB11,连接图2中Flow_TXD,Flow_RXD,传输流量传感器检测信号;ISP三线通讯接口PC9,PC10,PC11,对应图3中PV_CS,PV_SLCK,PV_DIN信号;PC8输出切换信号。控制模块选用的流量传感器为FS4001系列小流量气体质量流量传感器。FS4001是专门为各类小流量气体的测量和过程控制而设计的,其独特的封装技术使之可用于各类管径,成本低、易安装、不需要温度压力补偿,可替代容积式或压差式的传统流量传感器,其精度达到±(1.5+0.5FS)%,重复性达到±0.25%,1mm通径传感器,最大流量达到200SCMM。FS4001与MCU通过RS232接口进行通讯,经过MAX3232实现电平转换后,按照专用通讯协议,可完成FS4001自校准以及流量读取。接口电路见图2。STM32F107VC对测得流量和设置流量之差进行比较以及控制算法的计算后,将控制数字量输出至DA芯片LTC2641,DAC将数字量转换成模拟控制量,经低功耗、精密单电源运算放大器OPA2234及放大管2N3904将信号放大后驱动比例阀,完成流量的控制。控制模块中的DAC为单极性LTC2641,此芯片仅消耗120μA电源电流,就满标度阶跃而言,仅用1μs就能稳定在0.5LSB以内。DAC通过3线SP兼容串行接口,以高达50MHz的时钟速率通信,其6位INL误差最大值在整个温度范围内为仅±2LSB。DA转换及比例阀驱动电路见图3。控制模块中比例阀选用VSO?系列热补偿型微型比例电磁阀[2],通过VSO技术(voltagesensitiveorifice),即电压敏感性通径技术,比例阀可以根据输入电流的大小,精确的控制气体流量比例。比例阀通过直流电流驱动或脉冲调幅驱动,并使用闭环反馈控制,能够获得优化的系统性能。本模块中的比例阀线圈最小工作电压20VDC,控制电流范围在0~91mA,电流与流量的关系如图4。模块中气氛切换的功能实现是通过MCU发送切换信号,控制管子2N3904的导通与关闭,来驱动VZ100电磁阀两通道的转换来完成。切换功能电路见图5。

1.2模块的软件设计模块软件分为两部分:控制软件及交互软件。控制软件包括数据采集,与比列阀,流量传感器及上位计算机的通讯,数据滤波,PID控制算法等,采用C语言;交互软件则主要用于计算机操作,便于用户进行流量设置与气氛切换的操作,同时可实时显示气氛流量曲线以及数据储存,采用VB语言编写。

2测试结果

目前模块样机配置于DSC30热分析仪上,通过此模块控制通入仪器炉体的吹扫气氛,测试时,模块的气路一,通入氮气,配合控制软件,设置气氛流量为50ml/min,观察仪器DSC基线数据约25min,采样图谱见图6所示。图谱显示基线平直度完美。DSC30共有两路气氛输入,在实验过程中设置气路一气氛(氮气)流量为50mL/min,气路二气氛(氧气)流量60mL/min。开始测试时,缺省通入气氛一,实验5min后,按气路切换键,切换为气氛二通入,可观察到软件窗口中气氛一和气氛二数值的变化,气路二采样数据(以秒为时间单位)见表一。根据测试数据可以看出,模块的气氛控制精度误差<±0.1mL/min,切换稳定时间<16s。

3结束语

本文介绍的气氛智能控制模块控制灵活,控制精度高,相应速度快,稳定性高,能很好的满足热分析仪器对扫描气氛及保护气氛的控制需求,目前已经应用于DSC30差示扫描热分析析仪器,并获得实用新型专利[3]。本模块可通过进一步的改进,更广泛地应用于其它类似需要进行气氛控制的分析仪器,市场前景广阔。

智能控制范文第10篇

究竟是合伙人还是竞争者?

大多数家用控制公司预计,苹果公司的移动设备主要是被用来作为一种手段,来监测和控制家中的灯光、恒温器及远程控制办公室和道路的其他设备。然而,iPhone在家里也可以作为一个主要的指挥中心,这样做是可行的。工程师们认为,这将是笔记本电脑进入家庭空间控制的第一步。同时,该公司还开发了一种在墙媒体设备,能够将iPhone手机或iPod触摸产品内的音乐和视频在整个房子内播放。Speaker Craft公司特别看好使用iPhone手机作为一个无线遥控器。该公司的多房间音频/视频分配系统的模式设计是由iPhone或iPod触摸装置来控制的,它们的数量是不受限制的。用户可从iPhone手机的屏幕直接接入音频和视频信号源,选择一首歌曲进行播放,并将声音调整到适当大小。“我不喜欢这样说,但是,这便是键盘时代结束的开始阶段。”Speaker Craft公司的主席Jeremy Burkhardt如是说。

虽然还有待观察iPhone是否会在实际上取代键盘、触摸屏和其他家庭控制设备,特别是由家庭控制公司所创建的以iPhone为中心的应用软件,更确保了这一事实。该软件模拟了控制系统触摸屏上所显示的菜单布局,并将它们进行重塑,来与iPhone的屏幕进行完美融合,使导航变得简单和熟悉。工程师的这一应用甚至找到了姿态控制的优势,并在通过紫外线进行iPhone和iPod的触摸操作中,发现了倾斜感应器。营销总监Craig Spinner解释说:“用户不必翻阅在控制菜单中的项目,便可按下在iPhone上所选择的按钮,并通过简单地向左或向右移动他的手来移动屏幕上的光标。”

应用软件的降价促销

为了让iPhone尽快转变到家庭控制装置这一角色当中来,制造商的软件应用系统包括学习系统、卓越创新和快思聪公司可从苹果公司的iTune应用程序进行下载。本站的lifeware APP和快思聪的应用程序对家庭系统安装者来说是免费的。工程师向消费者所提供的价位为199美元。其他的生产商,包括Control4,也计划在行业网站上刊登它们的应用服务。“一旦应用程序被下载到iPhone时,该设备已准备好与家居控制系统的交流,不用连接INTERNET便可以来监测、管理并控制电灯、恒温器以及屋内屋外的其他设备,并与家庭进行无缝互动。”卓越创新的国际项目主任Jason Leonardilli说。

尽管一些公司对建立本地可下载应用的推动,其他家庭控制公司都非常好的利用网络将该系统连接到iPhone上。“制造商们可以通过开发特殊软件的应用,以N次方的发展程度来自定义其iPhone界面,但是这些应用服务是需要下载的,”AMX的首席技术官Robert Noble解释道,“这只是一个所有人都必须考虑的一个步骤,而且我们认为他们只是想让安装变得更简便些。网站链接能够做到这一点。”

子系统控制方法

第一波以家庭控制为重点iPhone手机应用服务由制造商来制定,用来控制广泛的电子设备,如电灯、恒温器、游泳池泵等等。然而,最近的一个由路创电子公司开发的应用程序完全着眼于家庭照明的控制。免费下载了应用软件的iPhone手机变成了一个控制接口,用于该公司热门的Home Works照明控制系统。对于一些安装了Home Works的经销商,iPhone手机的屏幕能够提供一个虚拟键盘,它类似于安装在家里的Home Works键盘。如果要使它更有意义,交易商可以自定义键盘,只设置几个需要的按钮,例如,房主在他上下班或工作时所需要使用的按钮。

对于路创公司来说,Home Works系统的远程访问和控制并不是一个新的功能。“我们的HomeWorks系统处理器一贯支持的网络键盘,这是一种能力,可以让业主通过网络浏览器进入系统,”路创家用系统市场部经理Phil Scheetz说,“iPhone手机的本地应用基本上采取了相同的信息,并重新格式化,使其非常适合iPhone手机的屏幕。”

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