控制器范例6篇

控制器

控制器范文1

飞行控制器又被称为摇杆,是模拟飞行游戏必备之物。如果你想充分体验鹰击长空的豪迈,那么摇杆给你带来的要远远超越键盘上的方向键。为了让玩家更好地体验游戏的乐趣,现在很多摇杆都提供了力回馈功能,可以根据游戏中的操作来让玩家从摇杆上感受到各种反馈。不过对于一些高端摇杆,力回馈并不是它们所关注的,这些摇杆多以真实的战斗机操作为目标,无论是外形还是功能,都是以拟真为第一目的。如果你想成为一个严肃的模拟飞行玩家,那么市场上可以找到仿F16、F15以及A10的飞行摇杆,这些摇杆无一例外的都是配备节流阀以及可编程功能,甚至有的还配备了踏板。不过这些摇杆的价格都非常昂贵,如果你只想简单玩玩模拟飞行游戏,那么市场上常见的赛钛客系列产品就可以满足需求。

SaitekX52PRO猎鹰飞行控制器

赛钛客的飞行游戏摇杆凭借专业、高仿真度得到了众多发烧级、专业级玩家的喜爱。SaitekX52PRO飞行摇杆是很经典的飞行摇杆SaitekX52的升级版,X52PRO延续了X52的高度拟真设计,完全采用了仿战机控制台界面进行设计。

而在性能方面,X52PRO继承了X52摇杆的所有性能,并结合优异的工程学设计,高级的多功能显示,提供真实的飞行互动体验。X52PRO采用双弹簧的结构设计,其配置的MFD(多功能显示器)可直接显示游戏数据,包括微软模拟飞行9/10的RadioStack信息。X52PRO随机附带软件开发工具,用来创建游戏配置程序,并可和MFD进行互动。X52PRO提供了三种颜色的按钮背景光选择:红色,琥珀色,绿色,伴随左手油门的不同,油门处发光强度也有所变化。

拥有众多的功能配置以及精确的拟真控制,X52PRO的性能和操作体验自然无懈可击,同时,这款摇杆的价格当然也不会便宜,1680元的媒体报价够得上发烧级别。不过,对于真正的飞行游戏爱好者,如果想体验高仿真度的飞机操控感觉,一件像X52PRO这样的高档装备绝对必不可少。

除了模拟飞行类游戏,驾驶类游戏也是可以借助游戏控制器来增添乐趣的。其实对于很多高端玩家,方向盘并不是驾驶类游戏所必备的物资,因为他们追求的是精准的操作,而目前的游戏方向盘虽然在功能、手感

上有很大的改进,但是还是无法做到非常精准的放心控制。不过对于喜欢在赛道上奔驰的玩家,一款方向盘会让车开的更有感觉,既然玩那为何不让自己玩的更爽一点呢?尽管拥有一部超级跑车对于大多数玩家只是一个遥不可及的梦想,但借能强大的游戏PC,我们也可以通过诸如《极品飞车》、《尘埃》、《无限试驾》等优秀的赛车游戏在某种程度上“体验”一把驾驶的乐趣。不过,若只是使用键盘来操作M3、C63AMG、Gallardo、911Turbo这些超级跑车恐怕还难以领略到操控的真谛,不同底盘类型,不同悬挂系统、不同驱动方式之间的细微差别在普通的单行程键盘上根本无法再现,要想体会到那种身临其境的驾驶体验,一套具备精确模拟并提供力回馈的赛车方向盘必不可少。

LogitechG27双引擎力反馈天驹

LogitechG27的外观相当漂亮,手工缝制、真皮包裹的11英寸方向盘加上金属质感的轮辐,握感非常接近真实汽车,同时,方向盘还可向左右各旋转两圈半,这样的设定也与真车毫无二致,进一步增加了操作的真实感。同时,方向盘的回馈力度也十分细致,仿真度非常高,当车子压过柏油路、碎石、草皮,或是进行转向、与车辆刮蹭、和护栏碰撞等,不同路面和行驶情况都能通过方向盘的震动或反馈传达到你的双手,可获得很真实的驾驶感受,尤其是《尘埃》这类拉力赛车游戏,行驶路面多以砂石路为主,车子驶过时,能感受到强烈的震动,就连轮胎压过无数个小石头都能清楚感受。

踏板的设计也十分精细,Logitech G27采用全部金属配件,厚重感十足,且油门和刹车都有轻重之分与真实汽车相仿,不过踏下离合器的感觉稍差,个人感觉阻尼偏大。当然,游戏对离合器的支持并不算全面,比如,《尘埃》这款游戏就不支持离合器踏板,H型的排档也不需要踩离合器就可以换档。《极品飞车:变速》则对离合器的支持度比较高,游戏设置里可以把自动离合器关闭,不过一档之后似乎不踩离合也可以换档,但在半踩油门及半踩离合器时可以拉高转速,可以实现刹车制动的同时维持发动机转速的效果,这样精细的设定令赞叹不已。Logitech G27的排挡采用手自一体式设计,两种换档方式可通过一个旋钮来回转换,共设有6个档位。入档比较利索,行程也很短,便于快速换档。

即便是对于高端游戏玩家,Logitech G27也绝对是目前无可挑剔的拟真方向盘,无论是控制的精准度、反馈的力度,还是方向盘的做工,材质的质感,每个细节处理都令人赞叹不已,可以算得上一旦拥有别无所求了。唯一有点麻烦的是,设备之间互联的线缆较多,且相应的附件(电源、方向盘、排档杆、踏垫)又多。对于房间较大的用户这当然不会是什么问题,甚至你还可以为Logitech G27配一个专门的车架和赛车座椅。但如果只是偶尔摆出来把玩一下,方向盘的拆装可能略显繁琐,要玩的时候也得花点时间安装,不过,和逼真的操控体验相比,这点小“功课”就不足挂齿了。

北通瞬风169

瞬风169方向盘是“瞬风”系列方向盘的第二代产品,有黑色和红色两种颜色可供选择,瞬风169采用了高精度VR(反应式步进电动机)模拟技术,对虚位进行实时补偿,配合驱动程序中的调节功能,方向盘的虚位完全被消除,实现“零死角”。而且瞬风169方向盘还具有自动巡航功能,按下方向盘上CRUISE键,能够实现油门自动化,进一步丰富了驾驶体验。

别看瞬风169的售价不高,但方向盘的盘面做工也还不错,它采用镀银工艺处理,银色配以黑红两种色彩,给人的感觉比较上档次,外观也很时尚,方向盘内部采用了高端设备上才出现的钽电容,工作起来自然更稳定。方向盘的中央配有LED灯,并会随着游戏动作的变化而改变颜色的深浅,四周分布了CRUISE键、12个动作按键、四个方向键,能满足玩家赛车的各种操作。

瞬风169的踏板比较简单,虽然能够实现刹车和油门功能,但两个踏板的阻尼力度相当,并不能很好地再现真实踏板的触感。值得赞赏的是,踏板组件的表面和底部均进行了防滑处理并可以折叠或展开,摆放起来十分牢靠,能够经受得起较为剧烈的踩踏动作。另外,瞬风169方向盘还对网络游戏《跑跑卡丁车》进行了特别的优化,使用时只需在驱动中简单点选,即可直接对应各个键位,而且,对于不支持游戏控制器的网络赛车游戏也能轻松映射键盘模式,同时还具有力回馈功能,能满足不同玩家的需求。如果你非常喜欢赛车游戏,但预算不是特别充裕,那么这款物美价廉的瞬风169值得关注。

手柄是格斗类游戏的必备之物,当然你也可以用它来玩一些FPS游戏。无论是PC原生还是模拟器,只要是格斗类游戏都会提供对手柄的支持。当然如果你更想追求一下街机的感觉,那么格斗摇杆就是更为高端的选择了。对于本身拥有游戏机的玩家,在选择PC手柄时候也基本会以自己的游戏手柄为准。在市场上我们可以看到很多仿Xbox或PS3的手柄,如果你非要让自己PC的操作感觉跟游戏机一样,那么这些手柄就是个不错的选择,或者你尝试一些更为新颖的产品。

Logitech F710无线游戏手柄

在游戏外设越来越无线化的趋势下,作为著名的外设厂商,罗技自然也不会例外,除了F310和F510这两款有线游戏手柄外。罗技还推出了一款具备震动力反馈和无线连接的F710。

相比之前上市的F 3 1 0和F 5 1 0,Logitech F710无线手柄定位更加高端,它的造型设计更加精益求精,不仅外观更漂亮,而且还可以带来更舒适的握感。F710采用了标准的按键布局,它主要包括8方向悬浮式D-pad,4色功能按键以及两个模拟摇杆,普通玩家完全无需重新适应,非常容易上手。而悬浮式的方向控制键响应速度也很快,可以在游戏中迅速灵巧地改变方向。F710的驱动也秉承了罗技产品的一贯特点,它提供了十分翔实的功能设定,玩家可以轻松对按键的功能进行自定义,为每一部游戏都提供最直接的操作体验。

值得一提的是,Logitech F710无线游戏手柄还内置双反馈电机,能对游戏中的爆炸、撞击等动作尽可能真实地再现出来,使游戏操作更具临场感。F710采用了2.4GHz无线技术,配有Nano迷你无线接收器,连接稳定,在游戏中不会发生丝毫延迟现象。当然,无线连接带给F710最大的价值莫过于摆脱了线缆的束缚,玩起游戏自然也变得更加自由自在。

特点:

高强度的不锈钢伸缩轴,高精度的轴承

独立的油门组合,可以设定油门,副翼及燃料混合比或桨距等

SAITEK强大的SST编程软件可以让玩家针对不同的游戏模式自行设定控制按键

精准的秒表计时器记录每次飞行计划的完成时间

3D脚舵旋转功能

4个开火键包括内置弹簧保险开关的导弹发射按钮

双引擎力反馈

六档变速杆

RPM/档位LED指示灯

纯手工缝制皮革

钢质油门、刹车和离合器踏板900度方向盘旋转

价格:2499元

采用零死角技术,实现精确转向操作

自动巡航功能按键

轿车式、跑车式双换档模式并存

内置双震动电机,可表现细腻的震动效果

多重角形防滑踏板面板设计,游戏过程不打滑

键位映射功能映射键盘模式

价格:348元

2.4GHz无线技术

即插即忘Nano接收器

配有Profiler软件,可模仿键盘和鼠标输入

双震动反馈电机

控制器范文2

【关键词】空调控制器;家用空调;工业设计

0 引言

空调一般的控制模式分为自动,制冷,制热,送风,除湿模式,风速为高风,中风,低风,自动风,定时分为单一定时,组合定时,循环定时。

1 控制模式

1.1 通风模式运行

进入通风模式的方法:通过遥控器设定为通风模式进入。

在通风模式下,室内风机工作,室内风机的风速按照设定的风速运行,风速可设定为高风,中风,低风。

1.2 制热模式运行

1.2.1 进入制热模式的方式

进入制热模式的方法:通过遥控器设定为制热模式进入,或者通过空调控制器上面的应急开关进入,制热模式初始设定温度为24℃,初始设定风速为自动风。

1.2.2 制热工作的开机流程

当控制器执行线控器或遥控器的开机命令(蜂鸣提示),或者在定时开时间到达开机时,控制器按照下面流程进入开机状态。

如果满足室内风机启动条件,即温度条件为:T回风≤T设-1℃,室内风机持续停止时间≥30S,室内风机按防冷风条件打开;当风机启动时,静电除尘开始工作,当风机停止时,静电除尘停止工作;如果温度条件和时间条件有一个不满足,则继续保持待机状态。

1.2.3 制热工作的关机流程

当控制器接收到遥控器的关机命令,或者在定时关时间到达关机时,遥控接收器上指示灯灭。

1.2.4 制热温度控制过程

在制热工作中,室内控制器根据回风口温度和设定温度来控制室内风机的开停,温度的设定范围为16~30℃。

当回风温度T回风≤T设-1℃,室内机开机制热。若回风口温度上升,T回风>T设时,室内风机满足运行时间≥3min(无阀系统)时,室内风机停机处于待机状态。

室内机在待机状态下,停机3min,室内风机运转30s,再停机3min,再运转30s,一直持续下去。

若室内回风温度传感器损坏,按定时制热模式运行。开机时间与设定温度有关,设定温度为16度时,开机16分钟;设定温度每增加1度,开机时间增加1分钟,最高设定温度为30度时,开机时间30分钟;停机时间均为3分钟。

1.2.5 制热工作时,室内风机的运行规则

自动风速的运行规则

在制热工作时,室内风机按照设定的风速运行。其下表确定了自动风运行规则。

当自动风速确定后,至少需要运行30s后才能重新判断,以防止室内风机风速抖动。

1.2.6 制热工作室内风机防冷风

制热模式满足启动条件时,室内风机根据室内盘管温度进行防冷风保护。若室内盘管温度传感器损坏,防冷风时间按设定的防冷风时间2min执行,室内机按设定风速输出。

1.3 制冷模式运行

1.3.1 进入制冷模式的方式

进入制热模式的方法:通过遥控器设定为制热模式进入,或者通过空调控制器上面的应急开关进入,制冷模式初始设定温度为26℃,初始设定风速为自动风。

1.3.2 制冷工作的开机流程

当控制器执行线控器或遥控器的开机命令(蜂鸣提示),或者在定时开时间到达开机时,控制器按照下面流程进入开机状态。

1.3.3 制冷工作的关机流程

当控制器接收到遥控器的关机命令,或者在定时关时间到达关机时,遥控接收器上指示灯灭。

1.3.4 制冷温度控制过程

在制热工作中,室内控制器根据回风口温度和设定温度来控制室内风机的开停,温度的设定范围为16~30℃。

当回风温度T回风>T设+1℃,室内机开机制冷。若回风口温度上升,T回风≤T设时,室内风机满足运行时间≥3min(无阀系统)时,室内风机停机处于待机状态。

若室内回风温度传感器损坏,按定时制热模式运行。开机时间与设定温度有关,设定温度为16度时,开机16分钟;设定温度每增加1度,开机时间增加1分钟,最高设定温度为30度时,开机时间30分钟;停机时间均为3分钟。

1.3.5 制冷工作时,室内风机的运行规则

自动风速的运行规则

在制热工作时,室内风机按照设定的风速运行。其下表确定了自动风运行规则。

当自动风速确定后,至少需要运行30s后才能重新判断,以防止室内风机风速抖动。

1.4 自动模式

进入自动模式的方法:通过遥控器设定为自动模式进入,或者通过空调控制器上面的应急开关进入,当控制器检测到室内温度在22℃~26℃之间,控制器运行于送风状态,当检测到低于22℃时,控制器运行于制热状态,当控制器检测到室内温度在26℃以上时,运行于制冷状态,每个模式最短运行模式为2个小时,风速不可调,为自动风。

1.5 定时运行

1.5.1 定时开

若设置了定时开功能,则控制器的时间到达设定的定时开时间后,执行开机命令。定时开机后,定时开功能取消。若在定时开时间尚未到达前执行了开机操作,则定时开功能也将取消。

1.5.2 定时关

若设置了定时关功能,则控制器的时间到达设定的定时关的时间后,执行关机命令。定时关机后,定时关功能取消。若在定时关时间尚未到达前执行了关机操作,则定时关功能也将取消。

1.5.3 组合定时

可以同时设定定时开、定时关功能。当设置组合定时,控制器根据定时开和定时关的时间的先后顺序来决定控制器的工作状态,当在前的定时时间到时,控制器即执行该定时操作并清除该定时方式,转入另一种定时方式,直到此定时被执行,控制器将清除全部定时方式。

1.5.4 循环定时

在组合定时的基础上可以设定循环定时功能。当组合定时设定完毕后,按循环定时遥控器上的定时设定键3秒以上,出现循环定时标志,主控板接收到指令后,即进入循环定时工作状态。

进入循环定时状态后,除退出循环定时的操作外,所有定时操作及开关键均不再作用。主机到设定的时间后自动进入开机或关机状态,且每24小时循环一次。

上述所有的定时功能,在掉电后均取消。

1.6 睡眠功能

1.6.1 制热模式

进入夜间节能状态,空调器运行1小时后先将设定温度降低1℃,再过去1小时后再次将设定温度降低1℃,一共降低2℃。

睡眠模式启动后,制热时内风机为自动风。

1.6.2 在送风模式

启动睡眠模式,风速转为低风。

1.7 传感器故障

1.7.1 室内回风温度传感器损坏时,相应温度控制改为间隙运转工作状态运行。

1.7.2 内盘管传感器损坏时,取消传感器相关保护功能,防冷风按设定时间运行。

控制器范文3

【关键词】增压器;噪声;控制

1 简述

废气涡轮增压发动机是利用发动机本身排出的压力废气驱动涡轮旋转,涡轮轴带动叶轮式压气机来提高进气的压力,增加气缸的充气量。采用涡轮增压技术能使发动机功率提高30%~100%,并降低发动机的比油耗和比质量,减轻发动机的排气污染,与此同时增压器会发出高频的噪声,造成噪声污染,对此我们不能小视,下面我们对噪声的控制过程加以简单说明。

2 噪声来源

某车型在项目开发过程中,对该款车进行NVH试验与评审,试验结果为整车加速时增压器哨声明显,并且该噪声在整个进气系统表现突出,进气口可以清晰检测,该噪声频率主要在1K赫兹左右。

图1 图2

我们分析噪声主要来源于增压器压气机端,产生的根本原因为:(1)压气机叶片周期性冲击空气;(2)高速气流在扩压腔内产生湍流和涡流噪声。

3 解决过程

经过NVH测试与评估,此噪声无法满足整车NVH要求,更无法满足客户的使用要求,需要对此噪声进行控制与解决。我们根据实际噪声测试结果,做出了解决问题的3个方案,具体方案如下所示:

方案1:针对压气机叶片周期性冲击空气设计改变进入增压器的气流走向。

方法:做不同角度(5°、10°、15°)的气流导向板改变增压器进气气流走向。

图3

方案2:优化整套进气系统管路。

方法:去除进气系统各管路的尖边、毛刺,使进气系统管路更加光顺。

图4

方案3:针对产生的涡流与湍流噪声设计安装降噪腔在增压器前后控制噪声。

方法:通过GT-POWER设计降噪腔。

4 试验结果

通过整车试验验证,我们对以上三种方案得出以下试验结果:

方案1:通过对方案1的3种角度导流板的试验验证,证明方案1对噪声无改善作用;

方案2:通过对整套进气管路系统的优化,噪声有明显改善,但通过NVH评审仍无法满足整车对噪声的要求;

方案3:通过GT-POWER设计6种状态降噪腔安装在增压器压前端与压后端,最终经过试验验证,证明其中一种状态降噪腔安装在增压器压前端可以很好的控制增压器噪声,能够满足整车对噪声的要求。

5 总结

由于增压器高速旋转,增压器产生噪声是不可避免的,对于如何解决此问题,需要耐心的做大量工作,其中周全的分析问题产生原因对做好方案对解决问题是非常必要的。

对于增压发动机,需经常对进气系统进行清洁及保养,这样不仅可以有效的避免增压器漏油、漏气、噪声等问题,而且还可以有效提高增压器及发动机的使用寿命。

参考文献:

控制器范文4

关键词:变压器;冷却控制系统;硬件

1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想

本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的经济意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。

控制器主要由AT89CS1单片机、A/D转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的核心,AID转换器是把输入信号转换为数字信号。

2变压器风扇控制系统的硬件接线

基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。

(1)单片机AT89C51(如图1)。

AT89C51是Atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用Atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。AT89C51集成了一个8位的CPU, 8K的flash。256字节的EDAM, 32位的I/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。AT89C51是完成系统的数据处理和系统控制的核心,所有其它器件都受其控制或为其服务。

在本文中,经过TLC 1543 A/D转换器后输出的数字量输入到AT89C51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的核心部分。

(2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到TLC 1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。

(3)11通道10位串行A/D转换器丁LC1543。

TLC1543 A/D转换器是美国TI公司生产的众多串行A/D转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。TLC 1543是CMOS,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(CS),输入/输出时钟(I/0 CLOCK),地址输入和数据输出(DATAOUT)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。

(4)BC7281 128段LED显示及64键键盘控制芯片。

BC7281是16位LED数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74HC164, 74LS595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的LED。 BC7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。

BC7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;BC7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。

BC7281芯片可以连接最多64键C8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,BC7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。

BC7281采用高速二线接口与MCU进行通讯,只占用很少的I/O资源和主机时间。

BC7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的LED以及显示风扇运行状态的指示灯。

前已提及,BC7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是OOH-19H,其中OOH-OFH为显示寄存器,其余为特殊寄存器。

(5)使用MAX232实现与PC机的通讯。

①MAX232芯片简介

MAX232芯片是1VIAX工M公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器,适用于各种E工A-232E和V.28; V.24的通信接口,1VIAX232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5V电源变换成RS-2320输出电平所需±10V电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。

我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,RlOU T接MCS一51的RXD , T 1工N接MCS一51的TXD, TlOUT接PC机的RD,Rl工N接PC机的TD1。因为MAX232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。

系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。

②串行通讯

在此实现中,我们必须要对MCS-51串行接日和PC机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。

(6)“看门狗”电路DS1232

在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”DS1232会自动进行复位,并且能够重读EEPROM中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。

美国Dallas公司生产的“看门狗”(WATCHDOG)集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。

DS1232具有以下特点:

①具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求;

②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器;

③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器;

④精确的5%或10%电源供电监视;

在本变压器冷却控制系统中,DS1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在DS1232内部集成有看门狗定时器,当DS1232的ST端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,DS1232的RSR端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由DS1232的TD引脚确定,在本设计中,我们将其TD引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。

3结论

本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的经济意义; (3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。

由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。

参考文献

控制器范文5

关键词: 热电偶; 功率反馈; Tornambe控制; Simulink仿真

中图分类号: TN248?34; TP273.5 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2017)04?0001?03

Study on laser power feedback control based on Tornambe controller

HU Wei, REN Yifeng, ZHAO Mengqiang, JI Deming

(Laboratory for Advanced Control Technology, North University of China, Taiyuan 030051, China)

Abstract: In order to satisfy the requirement of the high?precision parameter of the laser power feedback control, the Tornambe controller is used to realize this requirement. The laser power feedback is analyzed briefly. The Tornambe controller is introduced and the Simulink is used to perform the simulation research for the index requirement. The Simulink simulation results show that, in comparison with the PID controller, the Tornambe controller has overcome the problem that the optimal control parameter needs to adjust dynamically while the structure parameter is changed, and makes the precision, anti?interference and robustness of the laser power feedback control improve to some extent.

Keywords: thermocouple; power feedback; Tornambe control; Simulink simulation

0 引 言

在温度测量中,热电偶的应用极为广泛,它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等优点。然而一些恶劣环境下瞬态温度的测量对热电偶的性能指标提出了更加严格的要求,在这种情况下热电偶作为一阶模型,其惟一动态特性指标时间常数T就越来越引起人们的重视[1]。针对用激光照射热电偶产生阶跃温升的方法,采用反馈热电偶表面温度信号控制激光器输出功率,使激光器工作在变功率环境下,以在热电偶表面形成符合要求的阶跃信号[2]。国家标准规定:热响应时间应在专用水流试验装置上进行。该装置的水流速度应保持(0.40±0.05) m/s,初始温度在5~45 ℃的范围内,温度阶跃值为40~50 ℃。在试验过程中,水的温度变化应不大于温度阶跃值的±1%。被试热电偶的置入深度为150 mm或设计的置入深度。

根据以上标准制定激光照射热电偶表面产生阶跃温度信号的指标为: 阶跃温度激光器持续输出时间阶跃温度上升时间阶跃信号稳定后温度变化不大于温度阶跃的。

依据给定的要求,控制对象的传递函数选择为,其中,调节时间,阶跃输入为方便测试选择为单位阶跃,进入稳态后与原来的响应差距不超过±1%。

在过程控制中,按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制的PID控制器是应用最为广泛的一种自动控制器。它具有原理简单、易于实现、适用面广、控制参数相互独立、参数的选定比较简单等优点。现以为例,根据PID参数整定方法得到PID参数可以分别取,在此参数基础上可以构造PID控制器[3]。但PID控制在控制精度、抗干扰性和棒性效果上一般,为此需要更好的控制算法。

1 Tornambe控制器设计

近年意大利人Tornambe在解决复杂电网控制中提出一种新的控制方法,其思想是基于实时估计补偿,实现动态系统的反馈线性化的非线性控制[4?5]。

单变量非线性数学模型可以表示为:

(1)

对于式(1)的系统,假设相对阶已知且输出及可测,则有微分变换; 将式(1)化为式(2)如下:

(2)

式中:;;,和可由,,和微分变换函数得到。

假设上述系统满足动态渐进稳定,即是动态稳定的,则系统的动力学方程可选取为:

(3)

式中,为系统的动力学参数,要保证系统的稳定性要求,参数的选取应满足系统的闭环极点位于s的开左半平面,即特征方程的根位于s的开左半平面[6]。

假设系统的扩张状态定义为:

(4)

则上述系统动态性能的方程可以描述为。如果系统状态变量函数和均可测,则可以采用精确反馈线性化方法设计反馈环节将抵消掉,就可以实现系统的线性化[7?9]。

(5)

但是考虑到在实际系统中,由于内扰和外扰的存在,状态变量和常常未知或不能精确已知,因此导致了控制性能的下降。为了消除和补偿系统内部外部存在的不确定性因素,采用包含积分环节的代替式(4)中的,采用高性能的扩张状态观测器[10],对系统内部包含的动态非线性、模型不确定性及外部扰动等不确定的总体扰动的扩张状态给予估计和补偿。Tornambe控制器设计如下:

(6) 式中:为任意常数,,为一待选的正数,系统稳定与否取决于选取是否得当;为任意常数,但系统的动态性能会受到的影响。

由李雅普诺夫第二稳定判据证明,如果存在常数,当满足时,Tornambe控制器式(6)与被控对象式(2)所构成的闭环系统满足渐进稳定。

取可得到一阶Tornambe控制器的控制规律为:

式中:为系统输出;为系统给定;为扩张状态观测器,用以实时估计和补偿不确定动态和未知非线性;为中间变量;为可调预期动力学参数,它决定系统的响应速度;为可调参数,它决定系统的性能鲁棒性。

2 Tornambe控制仿真研究

一阶Tornambe控制器的Simulink仿真图见图1。

针对r阶单变量非线性对象所设计的非线性鲁棒控制器(NRC)有2r个参数需要整定,其中为系统的预期动力学参数[11]。对于一阶Tornambe来说,当参数不变的情况下,参数增加,调节时间减少且更接近原输入幅值;当参数不变的情况下,参数增加,系统的鲁棒性降低。故在满足原来的动态性能要求与简便性下根据经验选择参数为。

Simulink中提供了Signal Constraint模块用于对某处信号的约束,可以按照约束条件优化非线性控制系统中的参数,使得满足控制要求[12]。PID控制器和Tornambe控制器在Simulink下的仿真图如图2所示。

在Matlab对话框中输入经过Signal Constraint模块优化后得到结果为

3 仿真结果比较

3.1 精度和抗干扰性比较

图3中加入的干扰信号是在延时起振的脉冲信号,仿真得到的PID控制器和Tornambe控制器的示波器结果如图3所示。

结果表明:虽然PID控制和Tornambe控制都可以达到预定的控制目标,但Tornambe控制的精度更高;而且在加入一干扰信号后,Tornambe控制器再次达到稳定的时间要比PID控制的更加迅速,Tornambe的抗干扰性优于PID控制

3.2 鲁棒性比较研究

为研究性能鲁棒性的对比问题[13],控制对象的参数摄动可以认为是控制对象发生了“突变”。以为主导极点追加另一极点,重新构造的控制对象的传递函数为。Simulink连线仿真图如图4所示,仿真结果如图5所示。

图5中实线为Tornambe控制器的效果,结果表明:在受控对象参数发生大幅变化时,且在不改变控制器参数的情形下,Tornambe控制速度和效果要比PID控制迅速,即Tornambe控制的鲁棒性优于PID控制。

4 结 语

针对激光器功率反馈控制问题,PID控制和Tornambe控制这两种方法均可达到指标要求。但进行比较后发现,Tornambe克服了PID控制中结构参数变化时,最优的控制参数需要动态整定问题。此外,该方法可以转化为具有与传统PID非常相近的简单结构,易于为工程人员掌握,适合推广使用等优越性。越是复杂的系统,越是有很多无法建模的结构和因素,Tornambe控制和PID控制器的控制效果反差越大,其优越性会体现的更加明显。

参考文献

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控制器范文6

关键词:可编程控制器;电气控制;应用意义

自改革开放以来,我国一直高度重视在现代工业各领域广泛应用的工程技术,如电子计算机工程技术、电气工程技术、电子信息工程技术等的科学研究与推广应用。在这些先进技术中,机械与工业电气系统自动化控制技术是对推动我国现代工业生产和国民经济建设发展起到重大战略影响的一项核心工程科学基础技术,关于工业电气控制自动化过程控制的先进技术研究始终没有停止,为了不断加强工业电气控制,出现了以现代计算机控制技术应用为重要主导的先进控制技术手段,如可编程电气控制器。可编程电子控制器件具有体积小、重量轻、抗干扰能力强的特点,器件维护和质量管理方便,并且具有很强的经济实用性,这些主要优势都是使可编程控制器在电气控制中被广泛应用的重要原因[1]。

1 可编程控制器概念及其发展趋势

1.1 可编程控制器概念

可编程控制器是一种新型的通用自动化控制装置,其设计时的一个基础部件是通用计算机本身,且具有控制微处理器的能力。可编程控制器可通过直接利用其微计算器的多种处理技术,对各个设备的实际运行情况进行自动计算、定时和自动控制,使可编程控制器能够按照使用人的实际需求自动完成各种设备的运行。可编程控制器最初的基本控制能力仅包括逻辑运算、计数以及顺序控制等几个基本功能,而目前的各种可编程控制器均随着科学信息技术的不断发展、升级和逐步完善,拥有了更多的实用功能,能有效满足包括现代家庭企业自动化管理应用、公共事业管理应用以及现代商业和民用工业等在内的多个不同应用领域的巨大应用需求,为人们日常生活和工作提供更多样的便利,也在社会经济自动化和工业智能化发展中发挥着极大的技术推动作用。

1.2 可编程控制器发展趋势

可编程控制器在未正式出现之前,各大工业领域的自动控制管理系统大多由自动继电器和接触器设备进行自动控制,虽然该自动控制管理系统在设备的日常控制活动方面发挥着一定的自动控制主导作用,但是由于该控制系统需要用户通过直接固定互相连接的软硬件设备来正确完成固定控制目标,其工作体积还非常庞大,在实际使用控制过程中还普遍存在设备耗电大、寿命短以及设备故障发生率高等诸多缺点,而可编程控制器具有产品体积小、使用寿命长、故障机的发生率相对较低、比较灵活以及安装操作简单方便等特点。因此,可编程控制器在推出后很短的一段时间内,就直接通过取代传统继电器和接触器进一步控制电子系统,成为多个电子控制应用领域的主要电子控制系统设备[2]。

2 电气控制系统概念及其功能

2.1 电气控制系统概念

电气控制系统,广泛指由若干个大型电气控制单元及其元件组合而成,可对一个或数个电气对象设备进行各种指令式的控制,从而确保一个被控制的设备统能够安全、可靠、正常地运行的系统。电气控制系统的基本功能结构包括系统自动化故障控制、设备安全保护、监视与故障测量。

2.2 电气控制系统功能

电气控制系统功能的主要内容如下:在自动控制系统功能方面,其可对本身线路含有高工作电压、大工作电流的大型民用电气设备的相关操作系统线路进行自动控制开闸、自动控制切断相关电路等各种自动控制保护操作;在安全保护管理功能方面,电气设备与相关线路的正常运行管理过程中,一旦设备发生线路故障,就会使得线路电压表的电压等效值超过电气设备与相关线路的正常工作电压阈下限值,则系统电气控制管理系统很可能会根据线路故障报警信号对电气设备和相关线路操作进行自动调整、断开、切换等保护操作,从而达到实现安全保护电气设备的主要目标;在监测处理功能方面,若相关工作人员无法准确判断1 台电气设备的状态是否处于电路控制通路的工作状态,电气控制处理系统就会通过各种新的视听消息信号,如传统灯光和其他音像等,对该设备状态进行各种电气状态监测;在声音测量处理功能方面,其以比传统灯光和其他音像视听信号更有效、准确的测量方式,明确地反映1 台电气设备的实际工作运行情况[3]。

3 可编程控制器在电气控制中的应用意义

可编程控制器在电气控制中的应用意义如下:首先,可编程控制控制器的中央处理器、存储器等,会在控制电气设备的各个i/o控制电路端口时发挥重要效用,对使用者输入的操作程序要求进行数据录入、映象解析、采样和映象处理,然后按照既定的操作程序要求进行相关程序的录入、输出,并且连接至系统数据库,随后将数据存入由i/o控制的数据映象处理区域并执行具体操作;其次,可编程控制器是一种集工业自动化、机械、通信及电子计算机等高精尖电控技术于一体的新型综合性电控技术,具有诸多技术上的时代超前性与技术优势性;最后,随着我国科学信息技术水平的不断稳步发展、创新,工业产能的逐步增加与芯片技术的广泛普及应用程度显著提高,微处理器与芯片相关技术的实际应用成本、开发成本将会显著降低,能发展成为被广泛应用的一种实用技术。

4 可编程控制器在电气控制中的实际应用

可编程控制器可对1 个或数个电气对象设备进行多个指令过程控制,从而对该对象设备的性能进行完全自动化过程控制、设备安全保护、监视与性能测量。在原子电气工程与通用电子技术应用领域中,可编程自动控制器单元是一种常用的通用功能电子工程控制设备单元,其主要能通过控制计算机的可编程将控制工作程序直接键入控制设备的中央处理设备单元,使该处理设备在既定的工作程序下开始自动运行,从而实现设备运行时的自动控制。除此之外,电气设备的生产使用过程需要同时考虑多种环境因素,因为其进行设备自动控制与系统操作的技术难度较高。总之,为了能够实现所有电气设备的系统运行自动可控且完全自动化,可应用可编程控制器进行系统自动化操作程序码的编写、键入,从而使所有电气设备在既定的操作程序下实现设备运行的自动控制[4]。

5 可编程控制器的未来发展方向

随着可编程控制器的不断改进与发展,其在人们的日常生活和各领域工业中的应用越来越广泛。例如,可编程智能控制器在建筑自动化新型楼宇机电照明控制系统、水循环系统及其输变电控制系统等远程控制方面均得到了有效应用,不仅能够对这些新型楼宇机电系统设备进行有效远程控制,而且能够对该系统的所有功能状态进行严密远程监察和实时检测,除了能有效使楼宇机电设备生产能源利用的消耗成本显著降低,还能够大大提高楼宇机电设备生产投资的经济效益。在现代电子技术不断快速发展的大背景下,电子产品发展呈现出多样化的发展状态,人们日常生活中所使用的电冰箱、洗衣机及中央空调等均可以通过各种可编程电子控制器系统进行自动控制。例如,自动洗衣机在日常运行过程中,可编程自动控制器系统能够对自动洗衣机的启动、进水、清洗、脱水及自动排水等各功能过程进行有效编程控制,以实现自动洗衣机的全过程自动化。在现代科学信息技术和通用电子产品不断快速发展和技术不断更新的时代,可编程控制器的应用领域将更加广阔,自动化质量控制应用程度也将不断稳步提高。

6 结束语

综上所述,在现代化的工业背景下,实现现代工业生产的全面自动机械化和完全电控化的自动化,是我国现代工业基础建设在今后相当长一段时间内的主要工业发展规划方向和战略目标。为此,作为工业机械化工程技术和工业自动化工程技术发展中的一个核心组成要素――可编程控制器,将其广泛应用在我国电气设备的工业自动化生产运行安全管理中,可以有效确保我国电气设备在生产运行管理过程中的稳定运行,从而加强我国电气工业生产的安全管理。

参考文献

[1]杨帆.机械电气控制中可编程逻辑控制器技术的应用[J].设备管理与维修,2019(1):125-127.

[2]李思豪.可编程控制器在电气自动化控制中的应用技术分析[J].当代旅游(高尔夫旅行),2018(2):150.