控制系统实例32个
机械工程中的常用自动控制系统
• 总线式工控机由电源、机架、总线母板、中央处理器 （CPU）、人机接口及功能丰富的外部I/O模板组成。
• 为保证系统的安全性和稳定性，具有全钢结构带滤网 和加固压条的机箱结构、基于总线的无源大母板结构、 双冷风扇配置、高可靠性电源装置等特殊机构。
某无源母板
PICMG插槽与全长CPU卡
• 除了通用的总线式工控机外，盒式工控机、盘式工控 机、工业级工作站等适合不同工作环境的工控机也都 被广泛使用。
某盒式工控机
盘式工控机，也叫做工业平板电脑
• 工业控制软件可分为系统软件、支持软件、应用软件 三个部分。
• 系统软件包括实时多任务操作系统、引导程序、调 度执行程序，目前的主流系统软件为Windows系列 平台。
• 支持软件包括汇编语言、高级语言、编译程序、编 辑程序、调试程序、诊断程序及第三方软件接口等。 如高级编程语言 Microsoft Visual Basic、VC++、D elphi，第三方接口DELTA TAU公司的PTALK等。
• 应用软件是系统设计人员针对某个生产过程而编制 的控制和管理程序。包括过程输入程序、过程控制 程序、过程输出程序、人-机接口程序、打印显示程 序和公共子程序等。
3.3 传感器及信号采集卡
• 3.3.2 测距仪
• 超声波测距仪的原理：超声波发射器发射超声波，通 过被测物体的反射，接受器接收回波，从发射到接收 的时差来测量被测距离。是一种非接触式测量。
• 采集卡——采集各种电信号，并将其转化为数字量信 号供计算机等数字控制器处理。
控制系统实例32个
控制系统实例32个开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置控制量 控制量 控制量 控制量 控制量5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统控制量 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量12、公共汽车车门开关控制系统14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统控制量 控制量 （压缩空控制量 控制量 输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统19、普通电风扇控制系统----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理控制量 控制量 控制量给定量给定量2、投篮3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统被控量给定量被控量给定量 （设定的水位高被控量给定量 （设定的温5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统被控量给定量给定量 （设定的温被控量给定量 （设定的温被控量 控制量 给定量 （设定的温被控量 —80℃） 控制量9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量给定量 （设定的水控制量 被控量给定量 被控量 给定量（设定的控制量 控制量。
(整理)自动控制系统的数学模型
第二章自动控制系统的数学模型教学目的：（1）建立动态模拟的概念，能编写系统的微分方程。
（2）掌握传递函数的概念及求法。
（3）通过本课学习掌握电路或系统动态结构图的求法，并能应用各环节的传递函数，求系统的动态结构图。
（4）通过本课学习掌握电路或自动控制系统动态结构图的求法，并对系统结构图进行变换。
（5）掌握信号流图的概念，会用梅逊公式求系统闭环传递函数。
（6）通过本次课学习，使学生加深对以前所学的知识的理解，培养学生分析问题的能力教学要求：（1）正确理解数学模型的特点；（2）了解动态微分方程建立的一般步骤和方法；（3）牢固掌握传递函数的定义和性质，掌握典型环节及传递函数；（4）掌握系统结构图的建立、等效变换及其系统开环、闭环传递函数的求取，并对重要的传递函数如：控制输入下的闭环传递函数、扰动输入下的闭环传递函数、误差传递函数，能够熟练的掌握；（5）掌握运用梅逊公式求闭环传递函数的方法；（6）掌握结构图和信号流图的定义和组成方法，熟练掌握等效变换代数法则，简化图形结构，掌握从其它不同形式的数学模型求取系统传递函数的方法。
教学重点：有源网络和无源网络微分方程的编写；有源网络和无源网络求传递函数；传递函数的概念及求法；由各环节的传递函数，求系统的动态结构图；由各环节的传递函数对系统的动态结构图进行变换；梅逊增益公式的应用。
教学难点：举典型例题说明微分方程建立的方法；求高阶系统响应；求复杂系统的动态结构图；对复杂系统的动态结构图进行变换；求第K条前向通道特记式。
的余子式k教学方法：讲授本章学时：10学时主要内容：2.0 引言2.1 动态微分方程的建立2.2 线性系统的传递函数2.3 典型环节及其传递函数2.4系统的结构图2.5 信号流图及梅逊公式2.0引言：什么是数学模型？为什么要建立系统的数学模型？1. 系统的数学模型：描述系统输入输出变量以及各变量之间关系的数学表达式。
１） 动态模型：描述系统处于暂态过程中个变量之间关系的表达式，他一般是时间函数。
(完整版)控制系统实例32个
开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统控制量控制量 控制量 控制量 控制量（压缩空控制量控制量13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统控制量控制量 控制量输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量 控制量控制量19、普通电风扇控制系统----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮控制量给定量给定量 被控量给定量3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统被控量给定量被控量给定量被控量给定量给定量被控量控制量7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统给定量被控量房内实被控量给定量 控制量被控量 冰箱实给定量 给定量被控量—80℃） 控制量11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量 粮库内给定量（设定控制量 给定量控制量。
(焊机)群控控制系统——焊接事务管理与控制之新篇章
(焊机)群控控制系统——焊接事务管理与控制之新篇章文/制造事业部吴守齐焊接技术是压力容器产品制造的核心，焊接质量的提高、效率的提升以及可追溯性的提升均成为管理者的首要任务，然而，传统的焊接管理方式仅靠管理人员的巡查来控制焊接规范的执行，这种方式存在滞后、失真等诸多局限性，导致工艺的可执行性、可指导性受到极大的阻碍。
近些年来，（焊机）群控系统在机械制造行业颇受青睐，其对焊接工艺的可执行性、焊接实施曲线的可分析性、焊接质量的可追溯性、焊接效率的可分析性、焊接成本控制的精确性等均彻底的颠覆了传统的管理模式。
其优点在于将全数字电焊机与信息化网络平台实现完美对接，通过监控软件对焊接的过程参数实时地显示并记录在电脑中，实现焊接的网络监控，相对常规焊机增加焊接规范、焊接用时、焊材消耗量以及设备状态等的状态监控，加强了焊接工艺的执行，提高焊接质量，杜绝违规操作；可追溯焊接质量，为焊工技能水平培训和考核提供数据依据，便于提高焊工技能水平和质量意识，最终提高产品焊接质量；同时，便于完善车间及焊机管理，加强焊材消耗、焊工工时管理，为工厂节约成本提供数据依据。
一、意识的转变1、管理人员似乎传统的管理模式已经在大多数管理人员的心中根深蒂固，可是，随着时代的变化，人的价值观也潜移默化的发生着变化，很多企业都明显的感觉到现在人员的管理纯粹的依赖责任心去约束已经不太现实，大多数事情都需要用数字去说话，然而，焊接呢？如果想到得到一条质量过关的焊缝，尤其对于我们现水平的自动化程度比较低的情况，便更多的依赖于操作者的责任心，于是矛盾就产生了，如何解决呢？有两个方向可供选择：1、提高设备的自动化程度，从而降低对技能的依赖；2、通过数字监控控制和限制焊接电源的参数设置，从而间接的控制操作者的焊接行为。
也就是说一个合格的管理人员应该意识到其中的道理，即，从“唯心管理”向“唯物管理”过度的必要性。
2、操作者何为合格的员工呢？可能责任心强弱是衡量合格与否的一项重要指标，从表面上看来，一个人的责任心、效率与薪酬三者之间并没有直接联系，然而，在并没有一个具有时效性制度去约束的前提下，三者似乎又存在一些微妙的比例关系，于是矛盾又产生了，又如何解决呢？为了负责而牺牲利益？为了利益而牺牲责任？从一个管理人员的角度看来这个问题很容易回答，很自然的会选择前者，然而，每个员工作为一个自然的个体，面临这个问题似乎就很难抉择。
DCS、FCS控制系统在锅炉控制中的应用
D CS 、FCS 控制系统在锅炉控制中的应用Ξ石 卫(中海石油天野化工股份有限公司) 中图分类号:TK 32 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)20—0023—03 目前,我国有中小型锅炉十几万台,在使用中普遍存在调节手段有限、锅炉的产汽能力不能随外界负荷的变化而及时变化的现象。
由于炉膛温度偏低,排烟温度较高,风煤比不能及时调整,炉膛换热效率较低,从而降低了锅炉的效率。
中小型锅炉和负荷管网组成的系统是一个大滞后、大惯性、大不确定性的非线性系统,因其燃烧过程复杂,如煤质、风量、风煤比、负荷变化大等诸多因素都会对其产生影响,即干扰性比较大,所以,以传统的手工操作和仪表控制等手段组成的控制系统难以对锅炉进行有效的控制。
现在应用DC S 和FCS 控制系统所开发的锅炉控制系统,能够真正实现锅炉燃烧控制,使锅炉能长周期、稳定、经济地运行,在国内有很大的市场。
1 DCS 、FC S 系统1.1 DC S 系统DC S 系统为现代分散型控制系统,一般由管理级设备、监控级设备和过程级设备组成的多级体系,通过局部网络互相连接.过程级设备从过程对象采集实时数据,按预先组态的控制策略,并接受操作人员的控制指示,对过程对象进行实时控制,操作人员通过监控级设备,监视过程对象和控制装置的运行情况,并通过局域网,向过程级设备发出指令,干预过程对象的控制系统有监控级设备和过程级设备,通过通信网络互相连接而成。
为了使系统的构成灵活实用,能够提供单机系统、小型系统、中型系统、大型系统的任意选择和组合,过程级设备由过程控制器、数字调节器、可编程控制器PL C 等组成,监控级设备由简易操作站、局部操作站、监控操作站、监控计算机组成。
1.2 FC S 系统现场总线是年代初期兴起的一种先进工业控制技术,与DC S 系统相比有许多优点。
它是一种全数字化、全分散型、全开放、可互操作和开放式互联网络的新一代控制系统,是计算机技术、通信技术和控制技术的综合和集成;它将通信线一直延伸到生产现场、生产设备,用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络;将传统的DC S 三层网络结构变成两层网络结构“工作站现场总线智能现场仪表”,降低了成本,提高了可靠性,实现了控制管理一体化的结构体系,所以自其诞生之日起,就对DCS 形成了强有力的挑战。
控制系统实例32个
开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量6、十字路口的红绿灯定时控制系统7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统控制量控制量 控制量 控制量 控制量（压缩空控制量控制量13、家用缝纫机缝纫速度控制系统14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统控制量控制量 控制量输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量 控制量控制量19、普通电风扇控制系统----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮控制量给定量给定量 被控量给定量3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统6、花房温度控制系统被控量给定量被控量给定量被控量给定量给定量被控量控制量7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统给定量被控量房内实被控量给定量 控制量被控量 冰箱实给定量 给定量被控量—80℃） 控制量11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统被控量 粮库内给定量（设定控制量 给定量控制量。
分布式控制系统(dcs)设计与应用实例
分布式控制系统(dcs)设计与应用实例1. 引言1.1 概述分布式控制系统（DCS）是一种应用于工业自动化领域的控制系统，其设计和应用对工业生产的高效性和可靠性起着重要的作用。
随着技术的不断发展和进步，DCS已经广泛应用于各个领域，如工厂生产线、建筑智能化控制和能源管理系统等。
1.2 文章结构本文将首先对分布式控制系统进行概述，包括其定义与特点以及架构。
然后探讨DCS设计的原则与方法，重点介绍系统模块划分、数据通信机制设计以及容错与安全性设计等方面。
接下来将通过实际案例，详细展示DCS在工业生产自动化、建筑智能化控制和能源管理系统方面的应用实例。
最后，在结论与展望部分对主要观点和发现进行总结，并展望分布式控制系统未来的发展趋势和挑战。
1.3 目的本文旨在深入介绍分布式控制系统的设计原则与方法，并通过实例展示其在不同领域中的广泛应用。
通过阅读本文，读者可以了解到DCS的基本概念、特点和架构，并了解到如何设计一个高效、可靠的分布式控制系统。
同时，对于工业生产自动化、建筑智能化控制和能源管理系统等领域感兴趣的读者，可以通过实例了解到DCS在这些领域中的应用及其所带来的好处和挑战。
最后，本文还将展望分布式控制系统未来的发展趋势，为相关研究者和从业人员提供参考思路。
2. 分布式控制系统概述2.1 定义与特点分布式控制系统（DCS）是一种将控制功能集中在中央处理器上，并通过网络将其连接到各个分散的现场设备的自动化系统。
它通过分布在整个工厂或建筑物内的现场设备，收集和传输数据以实现实时监测和远程操作。
DCS具有以下特点：- 灵活性：DCS可以根据需要进行可扩展和定制，适应不同规模和复杂度的应用。
- 实时性：DCS能够快速响应并传递准确的数据，以确保实时监测和控制。
- 通信能力：DCS利用网络技术实现设备之间的高效通信，使得信息可以即时传递。
- 可靠性：DCS采用冗余设计，确保系统出现故障时仍能正常工作，并提供数据备份和恢复机制。
stm32h743开发实例
stm32h743开发实例现今，随着科技的不断发展，嵌入式系统在各个领域中发挥着越来越重要的作用。
作为一种集成了计算机处理器核、存储器、外设和通信模块等功能于一体的系统，嵌入式系统在汽车、智能家居、医疗设备等领域中得到广泛应用。
而在嵌入式系统中，微控制器作为系统的核心，起着至关重要的作用。
而在众多的微控制器中，STMicroelectronics的STM32系列可谓是备受瞩目。
自2007年推出以来，STM32系列一直受到广泛的关注与应用。
而在这个系列中，STM32H743系列作为STMicroelectronics最新推出的一款微控制器，拥有强大的性能和丰富的外设资源，广泛应用于高性能嵌入式应用中。
本文将深入探讨STM32H743微控制器的开发实例，旨在为广大嵌入式系统开发者提供有益的参考和指导。
# 一、STM32H743微控制器概述1.1 STM32H743系列特点STM32H743系列微控制器基于Arm Cortex-M7内核，主频可达480MHz，拥有高达4MB的Flash存储器和1MB的RAM，支持丰富的外设资源，包括各类通信接口、模拟外设外设等。
其性能强劲、低功耗等特点，使得其在高要求的嵌入式应用中具有得天独厚的优势。
1.2 STM32H743系列应用领域STM32H743系列微控制器广泛应用于工业控制、智能交通、智能电网、医疗设备等领域。
其高性能、稳定性和可靠性，使得其在这些领域中能够胜任复杂的任务和严苛的环境要求。
# 二、STM32H743开发环境搭建2.1 开发工具准备搭建STM32H743的开发环境首先需要准备相应的开发工具，包括开发板、编译工具、调试工具等。
推荐使用ST官方提供的CubeMX软件进行STM32固件库的配置生成，同时使用Keil或者IAR等工具进行代码编写和调试。
2.2 开发环境配置在搭建完硬件环境后，需要对软件开发环境进行配置。
通过CubeMX生成初始化代码，配置外设资源等，以便后续的应用开发和调试。
电气控制及S7-1200 PLC应用技术 第7章 PLC过程控制系统编程实例
• 解：PLC配置的模拟量输入模块量程为0~20mA，包含了温度变送器输出量程 4~20mA，故可以采集温度变送器输出的模拟量，0~20mA对应0~27648，则实际 物理量4~20mA对应5530~27648，同时对应温度传感器输入量程-100℃~100℃， 转换公式为：
T 100 100 100
• 项目树中，双击“PLC_1 CPU1215C” →“工艺对象”→“插入新对象”，选 择PID_Compact通用类型，并命名为：“转速控制器”。
17
7.3 异步电机转速闭环控制系统
现代电气控制及 PLC应用技术
2. PID_Compact控制器
➢ 将PID工艺对象加入到程序中（1）
• 项目树中，双击“PLC_1 CPU1215C” →“程序块”→“添加新块”，添加一 个名为“Cyclic interrupt”的“循环中断块”，如图所示。
19
7.3 异步电机转速闭环控制系统
现代电气控制及 PLC应用技术
2. PID_Compact控制器
➢ 组态PID控制器
• PID控制器如要正常工作，需要提前配置好设定值和反馈值的来源、PID运算结 果存放地址、控制器参数（比例增益、积分时间、微分时间等），即组态PID控 制器。
• PID控制器的组态界面如图所示：
2
7.1 模拟量处理
现代电气控制及 PLC应用技术
1. 模拟量输入输出处理
• 模拟量输出处理过程与模拟量输入处理过程相反，分为信号反标幺化、信号模 拟化、信号调理等步骤。
3
7.1 模拟量处理
现代电气控制及 PLC应用技术
1. 模拟量输入输出处理
• 需要说明一点：模拟量输入/输出模块中对应的数字量是采用16位二进制数表示 的，其中最高位（第15位）为符号位，值为0代表正数，其余15位为数据位。通 过计算可知，外部模拟量对应的数字量范围应为-32768~32767，但是我们在取 值的时候对应为-27648~27648，这是为了留有15%的“安全裕量”。假设外部模 拟量-10~+10V对应的数字量为-32768~32767（满量程），一旦外部模拟量稍微 超过10V，对应的数字量将变为负值（最高位为1），严重影响系统的稳定性。
LS_PLC应用案例 ppt课件
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？
• 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨， 没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
高频率热处理机
LS_PLC应用案例
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使用实例 Smart I/O酒店客房控制系统 蘑菇栽培工厂加湿设备控制系统 包装切割机 高频热处理机 果冻冰淇淋 火药自动填充设备 钻孔加工设备 刺绣模具加工器 冲压设备 绕线器控制设备 Profibus-DP控制车辆空调组装线 送风系统 组装TFT LCD备件的设备 远程监控系统 净水厂流量计监控系统 净水厂过滤系统 冲压设备网络系统 ABS 踏板内部试验机 锻压热处理系统 汽车焊接控制系统
2. 系统构成
3. 系统构成
通过HMI 机器 ， PLC ，伺服控制 - 利用监控设备来设定电机的停止位置和运行速度，并
监控运行状态的输出值.
RS-232C
伺服电机
M
GM4-PA2A K4P-15AS G4L-CUEA G4F-PP2D G4F-DA2I G4I-D22A G4I-D22A G4I-D22A G4Q-RY2A G4Q-RY2A
1原先利用专用线路在的cnet结构上通讯的数据现在使用无线传输实现远距离控制tmtc2无人化冗余设备控制确保系统的安全性触摸屏lanlan无线modem有线modem有线modem无线modem无线modem有线modem净水厂净水厂无人净水厂控制系统特殊事项2540glofagm3系统rs422输入温度值变频器控制输出干燥炉通风系统的氯气控制设备使用pid控制的范例pa水泥gm3aiaopidcnet主要功能人机界面2640本系统是采用glofagm3模拟量输入模块和变频器适用于水处理厂的污水池gm3addaethernetis5hmi把输入模拟量处理后输出作为变频器速度控制量
发电厂DCS控制系统中常见故障及处理
电厂DCS控制系统中常见故障及处理1.分散控制系统(dcs)概述DCS具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点，在国内外电力、石油、化工、冶金、轻工等生产领域特别是大型发电机组有着较为广泛的应用。
目前国内应用较多的的品牌主要有：(1)国外品牌：霍尼韦尔、ABB、西屋、西门子、横河等；(2)国内：国电智深、和利时、新华、浙大中控等。
DCS的安全、可靠与否对于保证机组的安全、稳定运行至关重要，若发生问题将有可能造成机组设备的严重损坏甚至人身安全事故。
所以非常有必要分析DCS运行中出现的各类问题，采取措施提高火电厂DCS的安全可靠性。
2.DCS在生产过程中的故障情况每个厂家的DCS都有其各自特点，因此其故障的现象分析和处理不尽相同，但归纳起来由DCS引起机组二类及以上障碍可划分为三大类：(1)系统本身问题，包括设计安装缺陷、软硬件故障等。
(2)人为因素造成的故障，包括人员造成的误操作，管理制度不完善及执行环节落实。
(3)系统外部环境问题造成DCS故障。
如环境温度过高、湿度过高或过低、粉尘、振动以及小动物等因素造成异常。
2.1DCS本身问题故障实例此类故障在生产过程中较为常见，主要包括系统设计安装缺陷、控制器(DPU或CPU)死机、脱网等故障，操作员站黑屏，网络通讯堵塞，软件存在缺陷，系统配置较低，与其他系统及设备接口存在问题等。
2.1.1 电源及接地问题(1)某电厂DCS电源系统采用的是ABB公司Symphony III型电源，但基建时仍按照II型电源的接地方式进行机柜安装，与III型电源接地技术要求差异很大。
机组投产以来发生多次DCS模件故障、信号跳变、硬件烧坏的情况，疑与接地系统有关。
同样，某电厂在基建期间DCS接地网设计制作安装存在问题，DCS系统运行后所有热电阻热电偶温度测点出现周期波动。
(2)某厂因电源连线松动而导致汽机侧控制系统失效。
《计算机控制实例》PPT课件
通周期个数，改变加热元件 (b)
t
的功率，达到控制温度的目
uL
的。以八位二进制数所能表
示的最大数255作为可控硅
(c)
t
控制周期所能导通的最大半
周期数，控制周期时间为
(d)
2550ms，可控硅最小导同时
t
间是10ms.
⑵控制算法
依据温度控制过程不同的变化阶段，采用不同的算法。保 温阶段且差值较小时使用PID算法；升、降温和有中等差 值时采用PD算法；差值较大时直接采用双位控制。常规
控制进程完成？
参数输入模块：判断、识别按键状态。输入温度变化过程 控制参数和发出启停命令。
控制进程识别模块：按照设定的温度控制参数，执行温度 设定值控制和维相应持时间，保持升降温度递变梯度。
数据采样模块：每5.1秒（含完整的2个控制执行周期）启 动模数转换器对温度进行采样，同时对环境温度也采样一 次，进行热电偶冷端补偿。
外延
⑵
分割 GaN基LED工艺流程
封装
光刻 淀积
⑶ GaN基LED外延工艺
P电极
采用MOCVD工艺在蓝宝石基片上生长N型GanN电和极P 型GaN层以及多量子阱。
⑷MOCVD设备
国际上主要有美国和德国两家MOCVD设备生产商， 本课以美国EMCORE公司生产的D180型MOCVD 设备为例 。
D180型MOVCD设备大量应用在高亮度蓝-绿发 光二极管外延芯片的生产线上。以蓝色GaN发 光二极管外延片为例，单台设备生长5层总厚度 约5微米的GaN介质层，只需4个小时，一周可 生产250片2吋外延片，提供约350万个蓝色发光 二极管管芯。
r
Red, Orange, Yellow, Blue, Green, UV, White
应用人工智能和大数据的制冷控制系统节能案例分析
应用人工智能和大数据的制冷控制系统节能案例分析以中国南方某展馆升级改造实例，提出某些条件下制冷机群控系统追求制冷“系统COP”值最优化，而不是追求“制冷机COP”值最大化的节能目标，提出了对于制冷系统的整体控制逻辑，此控制策略的实施有效地降低了冷却塔风机能耗和冷却水泵能耗，因此有效降低了制冷系统的总能耗。
标签：能效比（COP）;大数据分析;人工智能;策略的特殊性0引言现代建筑物制冷系统主要耗能设备包括：（1）制冷机（常见于多台应用方式，亦称冷水机组）、（2）冷冻水泵（常见于多台应用，且以其功能不同被业内称为冷冻水一次泵、冷冻水二次泵）、（3）冷却水泵（常见于多台应用）和（4）冷却塔风机（常见于多台应用）。
为了管理、控制制冷系统的四个主要设备，在现代典型的楼控系统里，有业内简称为“冷机群控”（相对独立于BAS之外的）的子系统。
冷机群控系统的设计和管理水平决定了系统运行成本。
使用冷机群控来降低制冷系统能耗、提高制冷系统效率对于管理整个制冷空调系统能耗非常重要。
以典型的商业办公楼为例，制冷机能耗约占整个制冷系统能耗的40%，制冷系统能耗约占整个制冷空调系统能耗的40%（有时更高），而整个HV AC系统能耗占该商业办公楼建筑能耗的40%（有时更高）。
实际应用中这三个（40%）百分比数值会因不同的气象条件等因素而不同。
但是，当前普遍的冷机群控系统的控制策略只是关注于保证制冷机高效运行，即尽量保持较高的“制冷机COP值”。
在某些边界条件下控制策略应该更加关注并保障整个制冷系统COP值;因此本文结合一个工程项目实例，进一步提出了对于制冷系统的整体控制逻辑。
1项目背景本文针对中国南方某城市，一个大型展览馆建筑的制冷空调系统进行了楼控系统升级改造。
该项目背景如下：（1）大型展览馆建筑物具有比较独特的特点，如展览场地有二十余米高挑空的高大空间;空调面积达万余平方米的展厅南北两侧各开启让重型货车通过的大门;展览馆的使用时间没有固定规律，每年有一百多天的展览展会，另外有一百多天的布展撤展时间，其余一百余天的运行时间里空调系统冷负荷只占总冷负荷的百分之四;不同展览的规模不同，最小规模展会的占地要求仅占建筑物空调总面积的百分之五。
基于STM32单机的扫地机器人设计
基于STM32单机的扫地机器人设计随着科技的不断发展，智能家居产品也变得越来越普及。
扫地机器人作为智能家居产品的一种，已经成为现代家庭清洁必备的家电之一。
它能够帮助用户自动清扫地面，提高家庭生活品质。
现在市面上的扫地机器人种类繁多，功能也各异，而其中一些高端产品采用了STM32单片机作为控制核心。
本文将对基于STM32单机的扫地机器人设计进行详细分析和介绍。
一、STM32单片机简介STM32是由意法半导体（STMicroelectronics）推出的32位高性能微控制器系列产品，拥有强大的性能和丰富的外设资源，广泛应用于各种嵌入式系统中。
STM32单片机具有低功耗、高性能、丰富的外设接口等特点，适合用于各种智能家居产品的控制系统。
STM32系列产品的开发工具和技术支持也非常完善，为开发人员提供了便利。
二、扫地机器人的工作原理扫地机器人主要由底盘模块、定位导航模块、清扫模块、电源模块和控制模块等部分组成。
其工作流程一般包括地面扫描、路径规划、清扫作业和自动充电等环节。
控制模块起着核心作用，负责整个扫地机器人的工作流程控制和各模块协调。
三、基于STM32单片机的扫地机器人设计方案基于STM32单片机的扫地机器人设计主要包括底层硬件设计和上层软件设计两个方面。
1. 底层硬件设计底层硬件设计主要涉及各种传感器、执行器及外部设备的接口电路设计。
扫地机器人通常需要激光雷达、超声波传感器、轮式驱动器、吸尘器等硬件模块，这些模块需要与STM32单片机相连，并通过各种通信接口传输数据。
控制模块还需要设计供电管理电路，以便对各模块进行电源控制和供电。
2. 上层软件设计上层软件设计是整个扫地机器人系统的大脑，负责各硬件模块的控制和协调。
基于STM32单片机的扫地机器人控制系统通常采用嵌入式操作系统作为基础，如FreeRTOS或者RT-Thread。
控制系统还需要设计各种传感器数据的处理算法、路径规划算法和清扫作业控制算法等。
模糊控制的Matlab仿真实例分析
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在Simulink编辑窗口左边的模块浏览区可以看 到在水箱仿真系统中包括水箱子模型、阀门子 模型及 PID 控制子模型。直接在浏览区中点 击或右键点击它们，并在弹出菜单中选择 ［ look under mask 】 ，可以看到这些模块实 现的细节结构，如图 所示。
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这里暂时不讨论具体的系统模型的构造问题，我们可 以先在这个已经建立好的系统模型上进行修改，体验 模糊逻辑与仿真环境结合使用的优势。
字分别代表服务和食
物的质量（ 10 表示
非常好， 0 表示非常
差），这时小费与它
.
们之间的关系又应4当8
如何反映呢？
假设是二元线性关系 用下列 MATLAB 语句可绘出下图 。
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可以看到，如果不考虑服务质量因素比食物质量因素对 于小费的支付占有更大的比重，上面的关系图形已经能 够反映一些实际的情况了。假如希望服务质量占小费的 80 % , 而食物仅占 20 ％。这里可以设定权重因子：
注意将鼠标箭头放置图内，移动鼠标可得到不同 角度的视图，如下图所示。
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Matlab模糊控制仿真演示例子
模型sltank.mdl ——使用模糊控制器对水箱水位进 行控制。
假定水箱有一个进水口和一个出水口，可以通过控 制一个阀门来控制流入的水量（即水位高度），但 是流出的速度取决于出水口的半径（定值）和水箱 底部的压力（随水箱中的水位高度变化）。系统有 许多非线性特性。
真。
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31
学习 MATLAB 仿真工具的一个快速有效的方法就 是学习示例模型，通过看懂这些模型和模块的功
能以及搭建过程，可以很快熟悉和掌握如何使用 MATLAB 仿真工具来设计和搭建自己独特的模型。
总结自动控制系统实例框图
文件编号： 31-C7-EC -7D -7A整理人 尼克自动控制系统实例框图自动控制原理知识要点与习题解析第2章 控制系统的数学模型数学模型有多种表现形式：传递函数、方框图、信号流图等。
r(t) n(t)； c(t) e(t) ⋯ ； G(s) H(s) Φ(s) Φe (s) Φn (s) Φen (s)；P32 (自动控制原理p23)1.知控制系统的方框图如题2-17图所示，试用方框图简化方法求取系统的传递函数。
P33解： 方框图简化要点，将回路中的求和点、分支点等效移出回路，避免求和点与分支点交换位置。
(e)Φ(s)=G 1G 2G 31+G2H 1−G 1G 2H 1+G 2G 3H 2+G 4；P37 (p73)2-21 试绘制与题2-21图中系统方框图对应的信号流图，并用梅森增益公式求传递函数C (s )/R (s ) 和误差传递函数E (s )/R (s )E (s)C (s)R (s)G 4(s) G 1(s)G 2(s)G 3(s)题2-1 7图 控制系统方框图(e)C (s)R (s) - - G 4(s)H 1(s)H 2(s) G 1(s) G 2(s) G 3(s)C (s)R (s)-G 4(s)H 1(s)/G 3(s) H 2(s)G 1(s)G 2(s)G 3(s)/[1+G 2 (s)H 1(s)] 题2-17解图 控制系统简化方框图H 1(s) C (s)R (s)--G 4(s)H 1(s) H 2(s)G 1(s)G 2(s)G 3(s) 1/G 3(s) 1/G 3(s)注：P21(2) 依据系统方框图绘制信号流图首先确定信号流图中应画出的信号节点，再根据方框图表明的信号流向，用支路及相应的传输连接信号节点。
步骤如下，(a)系统的输入为源点，输出为阱点；(b)在方框图的主前向通路上选取信号节点，即相加点后的信号和有分支点的信号，两信号是同一个信号时只作为一个节点；(c)其它通路上，仅反馈结构求和点后的信号选作节点； (d)最后，依据信号关系，用支路连接这些节点。
MATLAB控制系统仿真实验报告
清华大学自动化工程学院实验报告课程：控制系统仿真专业自动化班级 122姓名学号指导教师：时间： 2015 年 10 月 19 日— 10 月 28 日目录实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 (1)实验二 MATLAB语言的程序设计 (6)实验三 MATLAB的图形绘制 (9)实验四采用SIMULINK的系统仿真 (14)实验五控制系统的频域与时域分析 (17)实验六控制系统PID校正器设计法 (23)实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验时间及地点：实验时间：2015.10.19上午8:30—9:30实验地点：计算中心二、实验目的：1．熟悉MATLAB开发环境2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算三、实验内容：1、新建一个文件夹（自己的名字命名，在机器的最后一个盘符）2、启动MATLAB6.5，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。
3、保存，关闭对话框4、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）5、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。
6、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、exerc2、exerc3……），学习使用MATLAB的基本运算符、数组寻访指令、标准数组生成函数和数组操作函数。
注意：每一次M-file的修改后，都要存盘。
练习A：（1）help rand，然后随机生成一个2×6的数组，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果（2）学习使用clc、clear，了解其功能和作用（3）输入一个2维数值数组，体会标点符号的作用（空格和逗号的作用）。
（4）一维数组的创建和寻访，创建一个一维数组（1×8）X，查询X数组的第2个元素，查询X数组的第3个元素到第6个元素，查询X数组的第5个元素到最后一个元素，查询X数组的第3、2、1个元素，查询X数组中≤5元素，将X数组的第2个元素重新赋值为111，实例expm1。
控制系统实例32个
控制系统实例32个开环控制系统方框图19例1、水泵抽水控制系统2、家用窗帘自动控制系统输入量 （给定量）控制器执行器被控对象输出量 （被控量）控制量输入量 （接通电源）控制器 （控制电路）执行器 （水泵）被控对象 （水管）输出量 （水管排出水）控制量 （水流量）输入量 （天亮或暗）控制器 （光的检测装置）执行器 （电动机）被控对象 （窗帘）输出量 （窗帘开或闭）控制量（转动）3、宾馆自动门控制系统4、楼道自动声控灯装置5、游泳池定时注水控制系统6、十字路口的红绿灯定时控制系统输入量（人热辐射发出的信号）控制器 （控制电路）执行器 （电动机）被控对象 （自动门）输出量 （门开或闭）控制量 （转动）输入量 （设定注水的时间）控制器 （定时器）执行器 （进水门阀）被控对象 （游泳池）输出量 （游泳池的水位）控制量（水流量）输入量（设定亮、灭时序）控制器 （电脑）执行器 （时序控制装置）被控对象 （红绿灯）输出量 （灯亮、灭时序）控制量 （电流）输入量（有无声音）控制器 （声电传感执行器 （触点延时开关）被控对象 （楼道灯）输出量 （灯亮或灭）控制量 （电流）7、公园音乐喷泉自动控制系统8、自动升旗控制系统9、宾馆火灾自动报警系统输入量 （音乐信号）控制器 （声控装置） 执行器 （阀门） 被控对象（喷嘴）输出量 （喷水与否）控制量（开、关）输入量 （烟雾信号）控制器 （感烟控制装置）执行器 （报警电路）被控对象 （报警部件）输出量 （报警信号）控制量 （电流）输入量（定时时间）控制器 （定时装置）执行器 （电动机）被控对象 （滑轮、国旗）输出量 （升旗速度）控制量 （转动）10、宾馆自动叫醒服务系统11、活动猴控制系统12、公共汽车车门开关控制系统13、家用缝纫机缝纫速度控制系统输入量 （人操纵动作）控制器 （牵引线）执行器（线、孔杠杆装置）被控对象 （猴的活动部件）输出量 （猴的动作或表情）控制量 （活动量）输入量 （开、关）控制器 （控制电路）执行器 （执行活塞）被控对象 （车门）输出量（车门的开或关）控制量 （压缩空气流向） 输入量 （脚踏速度）控制器 （踏脚板）执行器 （传动装置）被控对象 （缝纫机）输出量 （缝纫速度）控制量 （转动）输入量 （时间设定）控制器 （电脑）执行器 （拨号装置）被控对象 （电话机）输出量 （电话铃声）控制量（电流）14、普通全自动洗衣机控制系统15、手电筒控制装置16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统 输入量 （人的动作）控制器（按钮） 执行器（电路）被控对象 （小灯泡）输出量 （亮或灭）控制量 （电流）输入量 （接通电源）控制器 （控制电路）执行器 （电机等装置）被控对象 （洗衣机）输出量 （运行或停止）控制量 （转动等）输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号）控制器 （控制电路）执行器 （电机）被控对象 （门刹车）输出量 （门锁定与否）控制量 （转动）17、可调光台灯控制系统18、电吹风控制系统19、普通电风扇控制系统输入量 （设定的档位）控制器 （控制电路）执行器 （可变电阻）被控对象 （灯泡）输出量 （灯泡亮度）控制量（电流大小）输入量 （设定的档位）控制器 （控制电路）执行器 （风扇、电热丝）被控对象 （电吹风）输出量 （风速、温度）控制量 （电压）----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------闭环控制系统方框图12例1、家用压力锅工作原理2、投篮输入量 （设定的档位）控制器 （控制电路）执行器 （电动机）被控对象 （电风扇）输出量 （风速）（转速）控制器执行器被控对象（输出量）给定量 （输入量） 检测装置控制量比较器控制器 （重锤）执行器 （出汽孔） 被控对象 （压力锅）被控量 （锅内压力）给定量 （重锤重力）检测装置 （重锤）控制量 （出汽量）比较器3、供水水箱的水位自动控制系统4、加热炉的温度自动控制系统5、抽水马桶的自动控制系统控制器 （大脑）执行器 （手）被控对象 （篮球）被控量 （篮球位置）给定量 （篮圈位置） 检测装置 （眼睛）控制量 （投掷力）比较器控制器 （机械或电气控制装置）执行器 （阀门）被控对象 （水箱）被控量 （水箱水位）给定量 （设定的水位高度）检测装置 （浮球或液位传感）控制量 （进水量）比较器控制器 （电子或微机控制装置）执行器 （加热器）被控对象 （加热炉）被控量 （炉内温度）给定量 （设定的温度）检测装置 （热电偶）控制量（电压）比较器控制器 （连杆机构）执行器 （进水阀门）被控对象 （水箱）被控量 （水箱水位）给定量（设定的水位）检测装置 （浮球）控制量（进水量）比较器6、花房温度控制系统7、夏天房间温度控制系统8、家用电饭锅保温控制系统9、家用电冰箱温度控制系统给定量 （设定的温度）控制器 （控制装置）执行器 （制冷装置） 被控对象（空调房间）被控量（房内实际温度）检测装置 （空调测温装置）控制量 （制冷量）比较器给定量 （设定的温度） 控制器 （控制电路）执行器 （加热或制冷元件） 被控对象 （花房）被控量 （花房温度）检测装置 （温度传感器）控制量 暖量）比较器被控量 冰箱实给定量 给定量（设定的温度）控制器 （温控装置）执行器 （电热盘）被控对象 （电饭锅）被控量—80℃） 检测装置 （双金属片）控制量（加热时间）比较器10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统11、粮库温、湿度自动控制系统12、自动保温电热水壶控制系统控制器 （控制电路）执行器 （加热器） 被控对象 （水箱）被控量给定量 （设定的水温） 检测装置 （感温装置）控制量 （加热时间）比较器控制器 （控制装置）执行器 （降温除湿装置）置被控对象 （粮库）被控量 （粮库内温、湿度）给定量 （设定的温、湿度） 检测装置 （感温、湿装置）控制量（降温除湿时间）比较器给定量 （设定的温度）控制器 （温控装置）执行器 （加热器） 被控对象 （水壶）检测装置 （测温装置）控制量（加热时间） 比较器。
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开环控制系统方框图19例
1、水泵抽水控制系统
2、家用窗帘自动控制系统
3、宾馆自动门控制系统
4、楼道自动声控灯装置
5、游泳池定时注水控制系统 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量 控制量
6、十字路口的红绿灯定时控制系统
7、公园音乐喷泉自动控制系统
8、自动升旗控制系统
9、宾馆火灾自动报警系统
10、宾馆自动叫醒服务系统
11、活动猴控制系统
12、公共汽车车门开关控制系统
控制量
控制量 控制量 控制量 控制量
（压缩空
控制量
控制量
13、家用缝纫机缝纫速度控制系统
14、普通全自动洗衣机控制系统
15、手电筒控制装置
16、宾馆自动门加装压力传感器防意外事故自动控制系统
17、可调光台灯控制系统
18、电吹风控制系统
控制量
控制量 控制量
输入量 （压力传感器是否测到压力异常信号） 控制量 控制量
控制量
19、普通电风扇控制系统
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闭环控制系统方框图12例
1、家用压力锅工作原理
2、投篮
控制量
给定量
给定量 被控量
给定量
3、供水水箱的水位自动控制系统
4、加热炉的温度自动控制系统
5、抽水马桶的自动控制系统
6、花房温度控制系统
被控量
给定量
被控量
给定量
被控量
给定量
给定量
被控量
控制量
7、夏天房间温度控制系统
8、家用电饭锅保温控制系统
9、家用电冰箱温度控制系统
10、宾馆使用多台热水器串联电辅助加热自动控制系统
给定量
被控量
房内实
被控量
给定量 控制量
被控量 冰箱实
给定量 给定量
被控量
—80℃） 控制量
11、粮库温、湿度自动控制系统
12、自动保温电热水壶控制系统
被控量 粮库内
给定量（设定控制量 给定量
控制量。