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智能安全锁毕业论文

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智能安全锁毕业论文

新款的单片机都可以设置密码

铁路信号计算机联锁毕业论文篇二 浅谈铁路信号计算机联锁及调度监督系统 【摘要】本文简要介绍了我公司铁路运输系统概况、计算机联锁系统及其在我公司铁路信号当中的应用。以计算机网络设备技术为基础,将下属各铁路站场的信息资源集中起来,设计了用于铁路调车作业宏观调控与监督的调度监督系统。 【关键词】计算机联锁 调度监督系统 一、天津石化公司铁路系统运输概况 由于我公司是集石油化工化纤采集、运输、加工、生产、销售于一体的特大型国有企业。二级单位的位置分布决定了我们三个铁路站场的特点是:每个队作为一个相对独立的站场,以各队的调度为中心的线路向各作业部发射延伸、点多线长、位置分散。设备所在地区受风沙、盐碱、潮湿、干燥、地质等方面的不良影响较为严重,从而导致的计算机联锁系统室内外设备尤其是室外设备故障发生率较高。 二、计算机联锁系统 1、联锁及故障导向安全 所谓联锁即道岔、进路和信号三者之间相互制约、相互依存的关系,实现联锁的设备叫做联锁设备。计算机联锁系统是在电气集中成功 经验 的基础上,以工业控制计算机装置取代电气集中选择组和执行组的继电器电路,用计算机软件实现电气集中全部技术要求的新型车站集中联锁系统。计算机联锁装置主要由室内设备和室外设备两大部分组成。车站值班人员通过计算机联锁控制台或操作员站办理行车作业、进行人机对话,该控制台包括按钮盘或鼠标和彩色站场 显示器 ,可实时显示该站的各项作业情况和现场设备工作状态。 通俗的来说故障导向安全就是当影响机车运行的设备发生或存在故障时,联锁计算机应当在机车作业前事先发出警报,通知电务或工务人员及时解决,防止机车或列车在作业中发生事故,任何计算机联锁系统都必须首先保证故障导向安全这一前提。 2、VSI 2000A计算机联锁系统 由于我们三个调车场联锁系统大同小异,以二队系统为例对计算机联锁系统做简要分析说明。VSI 2000A计算机联锁系统可以分成三层结构。结构框图如1所示: 上层为操作员站(通常也叫上位机)。是供信号操作员办理进路,操纵设备的人机对话设备。它是由两台高可靠工业控制计算机,构成冗余工作方式。两套操作员站分别设置显示器、鼠标和音箱等操作表示设备。用彩色光带图形和文字语音等手段,提供站场图、设备状态显示及操作提示和报警。 三、调度监督系统及其设计 1、调度监督系统简析。调度监督系统是以信息处理为核心,以 网络技术 为基础构成的实时监督和管理信息系统,它利用各车站计算机联锁系统中的各车站的股道占用、信号显示、进路排列、列车运行及相关资料等重要信息,经处理后及时准确地提供给各级调度指挥人员,实现列车运行和车站站场作业的实时监督显示,提高调度指挥管理水平。 2、调度监督系统的模式选择。调度监督系统的实现通常有两种模式。一种是利用联锁系统的远程点对点通讯功能,每个站场利用电话线将一对调制解调器连接起来配上相应的通讯软件使数据传送到服务器上,服务器提供给 其它 共享终端使用数据。第二种模式是利用联锁系统提供的以太网功能和其它网络进行互联通讯,共享有关数据信息。为了安全起见,不宜对联锁主机进行操作,而是将历史站中时时更新的数据库发送到调度监督系统中的服务器上。 3、调度监督系统的总体设计方案。如图2可以看出,系统的整体结构分为三部分。上层调度监督系统和基层车站系统和公司办公共享部分。上层调度监督系统由服务器、局域网交换机、调监显示工作站、调度员工作站、UPS电源等构成局域网系统。利用计算机联锁系统远程通讯或以太网互联功能,采用客户端/服务器(Client/Server)型数据库,用光纤将上层调度监督系统和各基层站场计算机联锁系统的数据库联接起来构成一个星形专线网络连接,完成基层车站与上层调度系统的数据交换。将各站场的数据库作为监督系统的远程数据库,对于运行在服务器上的应用程序而言,远程、本地数据库是完全一样的,这就保证了监督系统与个站场信息的一致性。 调度监督 操作系统 采用通用标准的网络操作系统WindowsNT/2000和网络通信协议TCP/IP,为调度监督系统的扩展和资源共享提供软件基础。根据各铁路系统不同条件,服务器可考虑采用高可靠性的DELL微机或双机热备份系统,以确保适应恶劣的环境。 四、计算机联锁系统和调度监督系统的维护与检修 (1)在日常巡检时,加强对执行机、模块状态灯、电源各种板块、联锁机的检查,只有这样才能及时通过状态灯的变化发现并处理设备中存在的问题。(2)加强对UPS、电源的监控,对电源电流、电压每日进行在线测试,按季度对UPS实行容量和充放电检查。通过对电源进行实时测试,发现二路电源具有不稳定性,停电次数较多。所以为了减少单电源运行对现场运输作业造成的安全隐患,应该制订信号电源停电的应急方案,找出突发停电状况下现场运输操作的注意事项。(3)定期对电源、上位机、通讯板、UPS等进行切换试验,从而避免设备长期运行造成通讯异常、 死机 等问题,在降低对现场作业产生影响的基础上,定期实行重新起机测试、切换试验等操作,从而使设备能够长周期运行。(4)利用计算机联锁系统和调度监督系统的监测机和电务维修机记录的数据,并根据回放的站场运行情况、电压电流值的检索记录,正确的对电源供电状态、执行机模块状态、联锁机、通讯状态等进行分析,从而准确把握整个系统的运行趋势。重点分析执行机模块的进行状态,记录执行模块产生问题时的原因和状态,并提出相应地维修建议。 通过对计算机联锁系统和调度监督系统的关键部位进行精细维护检修,充分利用和分析监测机记录的数据,这两个系统一定能长期、稳定、安全地运行,确铁路的运输安全。 参考文献 [1] [美]Sue Plumley 著. 中小型网络联网宝典. 北京:电子工业出版社 [2] 李馥娟 编. 局域网经典案例教程. 北京:清华大学出版社 [3] HOLLIAS VSI 2000A.三取二铁路信号计算机联锁系统 [4] 铁道通信信号.铁道科学研究院通信信号研究所 [5] 中华人民共和国铁路技术管理规程.中华人民共和国铁道部 铁路信号计算机联锁毕业论文篇三 浅谈安全型铁路信号计算机联锁热备系统实现 摘要:铁路信号是铁路日常运行管理中的重点项目。计算机联锁系统是实现铁路现代化运行的重要基础,能有效的提升车站的通车能力。与传统的电气联锁系统相比,计算机联锁系统拥有维修方便、设计简单等优势,便于日后的改造和管理,推动了铁路管理的智能化、信息化和网络化。 关键词:计算机联锁;铁路信号;提升 随着信息技术的不断发展,铁路信号联锁控制系统经历了诸多发展时期,有传统的机械、机电系统转化为现代社会中微电子、计算机等现代控制系统。计算机联锁能高效、安全的维持车站运转,提高车站整体运行效率。本文结合相关计算机联锁技术分析我国应该如何开展安全型铁路信号计算机联锁热备系统的实现工作。 一、安全型铁路信号计算机联锁热备系统的总体设计 铁路信号计算机联锁热备系统能有效的提高铁路信号系统的实用性可靠性。本文依据传统铁路信号的计算机联锁系统的特点,设计实用性能较高的双机热备系统。 1、双机热备系统 双机热备计算机连锁系统是由两台计算机同时控制,进行逻辑运转计算。在工作过程中,只有一台计算机控制输电线路,另一台则保持待机状态。如果在运转中主机出现故障而备机无故障,则自动切换到备机工作,由备机切换成主机,继续控制输电线路运行。 在传统铁路信号计算机联锁系统中,大多都采用人工冷备份来保证联锁系统的稳定性,但与双机热备系统相比,这种存在明显的弊端。首先当主机出现故障时,需要用人工来切换备机设备,便捷性能差。其次,在主机和备机切换过程中,容易出现信息缺失。最后,在安全性能方面,双机冷备系统具有明显缺陷,单机效率不足。正是由于传统的双冷备分中存在明显不足,因此要加快双机热备系统研制工作。 2、设计双机热备系统的原则 在设计双机热备系统过程中,要明确设计工作的前提、目标和原则,保证设计过程的科学性。、 设计双机热备系统的前提条件就是确保信息传输的安全性和效率性,最大程度保证行车安全。 在设计过程中,要考虑到以下几个因素: (1)准确性:主机和备机之间工作互补是双机热备系统中的一大特色。当主机发生故障时,要保证备机能准时发送信号并开始工作,同时展开主机与备机之间的信息交换程序。当主机重新恢复工作时,备机要将信息再次传输回主机。 (2)便捷性:便捷性主要是指主机和备机之间能顺利完成信息交换工作。 3、系统功能的实现 双机热备系统要从五个层次加以实现,包括:人机对话层、联锁运算层、复核驱动层、接口层和监控对象层。本文通过划分该五个层面,对开展设计分析。 (1)人机对话层 人机对话层由显示屏、音响、鼠标等计算机基础设备组成。它依靠鼠标、键盘出入命令信息,通过串口传输到两台计算机中。通常情况下,可以使用一机多屏的技术来显示整个车站情况(车站大小决定显示器数量),也要将车站站台的动态信息与计算机联锁系统中的文字信息通过动态显示屏或LED显示屏上显示,方便工作人员检查管理。当主机出现故障时,要通过音响音乐进行报警。在显示屏上也应该设置故障闪烁信号灯,保证管理人员能在第一时间掌握故障情况并加以处理。 在设置人机对话层过程中,要保证系统能够自动实现启动和关闭。要根据站台的实际情况发送开车、停车指令。能准时实施光学报警,方便操作人员管理维修。 (2)联锁运算层 在双机热备系统中,联锁计算机是整个系统的核心部分,它由互补的两台热备份联锁计算机及相关共享器组成。在运行过程中,联锁计算机通过内部联锁软件的完成命令信号的判断、对联锁信号的分析、生成控制命令、诊断铁路信号故障等工作。在双机热备系统中,两台热备份联锁计算机要具有相同的配置,保证系统和操作人员在检测出联锁计算机出现故障时,通过共享器完成信息的自动切换或人工切换,使故障计算机退出应用信息管理程序,并发出警报。 (3)复核驱动层 复合驱动层是由两套配置完全相同的PLC可编程逻辑控制器组成。复核驱动器主要负责采集车站的具体信息,并完成对相关信息进行分析、对联锁运算机所发出的命令进行复核同时驱动车站信号、辅助系统完成自我监测等工作。PLC可编程逻辑程序控制器同样是互为热备的系统,它能通过对故障的检测发现CPU和I/O等功能模块的故障状态,也能进行PLC程序中CPU和I/O等功能模块之间相互切换工作。 (4)接口层 接口层是链接计算机联锁系统和监控对象的关键。接口层主要承担以下任务: ①时刻监控车站现场的监控,完成表示信息的电平向静/动转换以及PLC系统信号的之间的脉冲驱动信号向电平表示信息转换。 ②监控专用电路控制设备运行,并支持系统完成监控。 (5)监控对象层 监控对象层主要指将计算机连锁系统用于监控车站状态控制以及调动机车的信号控制设备。在车站运行中,监控对象层的相关设备主要包括车站中用于指示列车运行的有色信号灯、转动岔道的转辙机、检测车站中轨道空闲区段以及占用状态的轨道电路等。 二、 系统安全 保护 在提高计算机联锁系统安全性过程中,国内外都采用二模动态亢余方案或三模静态亢余方案。三模静态亢余方案能利用硬件亢余提升系统的可靠性,二模动态亢余方案是利用整合硬件亢余资源,结合相关故障检测技术进行分析处理。在保护双机热备系统安全工作中,可以根据具体形式选择解决方案。 结束语:本文通过简单分析安全型铁路信号计算机联锁热备系统中双机热备系统的设计流程,为未来铁路信号信息化发展提供一个方向,希望能为相关部门解决实际问题提供帮助。在具体实施过程中,会出现信息交换不流畅、数据不稳定等情况,希望工作人员能克服实际困难,大胆实践,不断丰富双机热备系统,使双机热备系统更具体化、实用化。 猜你喜欢: 1. 计算机联锁毕业论文 2. 浅谈计算机联锁系统的论文 3. 计算机应用毕业论文范本 4. 车站计算机联锁论文

程序设计内容

(1). 密码的设定,在此程序中密码是固定在程序存储器ROM中,假设预设的密码为“12345”共5位密码。

(2). 密码的输入问题:  由于采用两个按键来完成密码的输入,那么其中一个按键为功能键,另一个按键为数字键。在输入过程中,首先输入密码的长度,接着根据密码的长度输入密码的位数,直到所有长度的密码都已经输入完毕;或者输入确认功能键之后,才能完成密码的输入过程。进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。

(3).按键禁止功能:初始化时,是允许按键输入密码,当有按键按下并开始进入按键识别状态时,按键禁止功能被激活,但启动的状态在3次密码输入不正确的情况下发生的。

C语言源程序

#include unsigned char code ps[]={1,2,3,4,5};

unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,                               

0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};

unsigned char pslen=9; unsigned char templen;

unsigned char digit; unsigned char funcount;

unsigned char digitcount;

unsigned char psbuf[9];

bit cmpflag;

bit hibitflag;

bit errorflag;

bit rightflag;

unsigned int second3;

unsigned int aa;

unsigned int bb;

bit alarmflag;

bit exchangeflag;

unsigned int cc;

unsigned int dd;

bit okflag;

unsigned char oka;

unsigned char okb;

void main(void)

{  

unsigned char i,j;  

P2=dispcode[digitcount];  

TMOD=0x01;  

TH0=(65536-500)/256;  

TL0=(65536-500)%6;  

TR0=1;  

ET0=1;  

EA=1;  

while(1)   

  {      

if(cmpflag==0)        

{          

if(P3_6==0) //function key           

  {              

for(i=10;i>0;i--)              

for(j=248;j>0;j--);      

         if(P3_6==0)                

{                

   if(hibitflag==0)       

              {     

                  funcount++;  

                     if(funcount==pslen+2)

                        {  

                         funcount=0;

                          cmpflag=1;

                         }

                       P1=dispcode[funcount];

                    }

                    else

                      {

                         second3=0;

                      }  

                 while(P3_6==0);

                }

            }

          if(P3_7==0) //digit key

            {

              for(i=10;i>0;i--)

              for(j=248;j>0;j--);

              if(P3_7==0)

                {

                  if(hibitflag==0)

                    {

                      digitcount++; 

                  if(digitcount==10)

                        {

                          digitcount=0;

                        }

                      P2=dispcode[digitcount];

                      if(funcount==1)

                        {

                          pslen=digitcount;                          

templen=pslen;

                        }

                        else if(funcount>1)

                          {  

                           psbuf[funcount-2]=digitcount;

                          }

                    }

                    else

                      {

                        second3=0;

                      }

                  while(P3_7==0);

                }

            }

        }  

       else

          {

            cmpflag=0;

            for(i=0;i

              {  

               if(ps[i]!=psbuf[i])

                  {

                    hibitflag=1;

                    i=pslen;

                    errorflag=1;

                    rightflag=0;

                    cmpflag=0;

                    second3=0;

                    goto a;  

                 }

              }   

          cc=0;  

           errorflag=0;  

           rightflag=1;

            hibitflag=0;

a:   cmpflag=0;

          }

}

}

void t0(void)

interrupt 1 using 0 {   TH0=(65536-500)/256;  

TL0=(65536-500)%6;  

if((errorflag==1) && (rightflag==0))  

{

      bb++;

      if(bb==800)

        {

          bb=0;

          alarmflag=~alarmflag;

        }

      if(alarmflag==1)

        {

          P0_0=~P0_0;

        }

      aa++;

      if(aa==800)

        {

          aa=0;

          P0_1=~P0_1;

        }

      second3++;

      if(second3==6400)

        {

          second3=0;

          hibitflag=0;

          errorflag=0;

          rightflag=0;

          cmpflag=0;

          P0_1=1;  

         alarmflag=0;

          bb=0;  

         aa=0;  

       }

    }

  if((errorflag==0) && (rightflag==1))

    {

      P0_1=0;

      cc++;

      if(cc<1000)

        {

          okflag=1;

        }

        else if(cc<2000)

          {

            okflag=0;

          }

          else

            {

              errorflag=0;

              rightflag=0;

              hibitflag=0;

              cmpflag=0;

              P0_1=1;

              cc=0;  

             oka=0;

              okb=0;

              okflag=0;  

             P0_0=1;  

           }

      if(okflag==1)

        {  

         oka++;  

         if(oka==2)

            {

              oka=0;

              P0_0=~P0_0;

            }

        }

        else

          {

            okb++;

            if(okb==3)

              {

                okb=0;

                P0_0=~P0_0;

              }  

         }

    }

}

随着现代技术的高速发展,计算机联锁系统逐步取代电气联锁系统,如何保证计算机联锁 系统安全 可靠、长期稳定的运行并维护和及时处理好发生的故障。下面是我给大家推荐的计算机联锁 毕业 论文,希望大家喜欢!计算机联锁毕业论文篇一 试谈计算机联锁系统常见故障及处理 方法 【摘要】计算机联锁系统是铁路行车安全技术的保障系统,保证系统安全可靠、长期稳定的运行队运输生产具有重要意义。本文从计算机单元故障、通讯线路故障、切换故障、电源保障四个方面介绍了常见故障及其处理方法。 【关键词】计算机联锁;故障;处理方法 随着现代铁路的高速发展,计算机联锁系统逐步取代电气联锁系统,如何保证计算机联锁系统安全可靠、长期稳定的运行并维护和及时处理好发生的故障,对于铁路运输、行车安全具有重要作用。本文从维护的角度,对计算机联锁维护故障处理及维护工作提出几点参考意见,并对计算机联锁设备的故障类型与处理原则,常见故障及处理,以及具体计算机单元故障、通讯线路故障、切换故障、 电源故障 等方面分别进行了介绍。 1.计算机联锁设备故障处理的步骤 接到计算机联锁设备故障通知后,切忌盲目动设备。 首先应掌握故障现象、影响范围、对车务影响程度、分析联锁关系、排除车务错误操作的可能。 接着查看机房联锁机、控制台( 显示器 )、控显机(上位机)的运行状态,联锁机采集板、驱动板信息位指示灯状态是否正常,初步掌握信息,再决定如何处理,并将情况及时报段调度和车间。 再根据故障现象初步分析故障发生部位,区分室内故障还是室外故障,区分联锁机、控显机故障还是继电部分故障,不能马上区分时,简单故障如道岔扳不动、红光带等可跳开上述步骤,同普通故障一样处理,可通过借助控制台电流表、轨道测试盘、微机监测等设备进行判断处理。 2.计算机联锁设备的故障类型与处理原则 2.1 故障类型 计算机联锁系统的故障按性质,可分为硬件故障和软件故障。根据硬件故障发生的时间特征,可分为永久性故障#间歇性故障和瞬时故障。永久性硬件故障一旦发生即永久存在,故障排除前,故障设备不能恢复正常运行。永久性硬件故障通常由于元器件失效,连接线断线或短接等引起。 间歇性故障是重复发生,未经排除能自动消灭的故障现象,通常是由于元器件性能变化,接插件接触不良,焊点虚接等引起。瞬时故障通常是由于外界干扰因素引起的偶发性事件。软件故障是由于软件设计中存在的缺陷,在特定站场条件和特殊操作组合情况下,缺陷被暴露出来而引起的故障。 2.2 处理原则 对于永久性故障和间歇性故障处理,首先用备用设备替换故障设备,令故障设备退出运行,使系统恢复正常,然后对故障现象进行分析,对故障设备进行检查,找出故障原因,通过更换电路板或排除故障点加以解决。对于很难在短时间内找出发生的原因,应首先进行系统复位,恢复系统运行,然后对发生的故障前后的环境条件、信号设备状况、控制台操作情况做周密的调查和详细的记录,并结合历次处理故障发生时的记录,从中找出有规律性的条件因素。要注意对机房温度、电源情况、接地状态、天气情况等环境方面的情况进行分析,改善环境条件,防止故障发生。现场运行的软件,通常以固化的方式存储,不给现场人员提供查看和修改程序的方法和手段,软件的维护由设计单位终身负责。在计算机中执行的目标程序代码,可读性极差,又有严密的逻辑性,一条指令或一个代码错误就有可能靠造成系统的崩溃。因此不得不采取严格的保护 措施 。软件缺陷未经排除将永远存在,在相同的条件下可以再现故障,从重复发生的现象中找出规律性的因素,提供给设计单位,由设计单位改进软件设计,排除程序中的错误。 3.常见故障与处理方法 计算机联锁系统是由多台微机组成的分布式系统。每台微机由多个电路板构成,各微机之间通过网络互联,进行信息交换。系统响应第一个操作和完成第一项控制功能,都需要许多部件参与工作,因此一项功能的失败,可能由系统中的不同部件的多种不同原因引起。不同部件的故障,对系统功能的影响范围不同,而系统在同一时间发生的1个以上多重故障的概率极小。确定故障部位后,应首先采取主备系统切换的措施,尽快恢复系统运行,减少对运输的影响,然后对有故障的部分停机检修,排除故障。下面是常见的故障及处理方法。 3.1 计算机单元故障及处理方法 (1)联锁机:STD板故障,具体表现为STD 层运行灯停止闪烁,接受灯、中断灯灭,采集层、驱动层指示灯停闪、故障表示为CPU板故障。 处理方法:更换CPU板;STD层中断2灯灭,运行闪灯,但接发灯闪烁有一些灭灯,根据灭灯的位置,更换STD-01板(与监控机通信和联锁机通讯)。BJ-A0 板故障,STD运行灯、中断灯、报警灯均不闪烁,采集工作灯正常。处理方法:更换BJ板或紧固插座人。 (2)监控机:PC-01网卡故障,其联锁机STD层第1组接发灯闪烁不对,其他灯正常,并有“以联锁要通讯中断”的提示;以太网卡出现故障时提示为监控机与维修机通信中断,VGA显卡有故障时,显示屏无显示或者图形有缺陷。 处理方法:更换PC-01网卡则恢复正常,需要更换显卡或插接不牢。 3.2 通讯线路故障及处理方法 总线插头松动或插接不良,联锁机无法与监控机通信。而LS插头松动或插接不良,联锁机的工作机与备机不能同步。 处理方法:检查插头是否松动,只有完全接触良好,在按联机按钮主可同步。 3.3 切换故障及处理方法 联锁机零层切换板故障时,切换校核报错,某一监控机与联锁机通信中断,排除上述故障,控制台监视器和数字化仪切换板故障,会导致控制台显示屏和数字化仪不能正常随着监控机的切换而切换到工作中的监控机上,也可造成显示屏上无任何显示。 处理方法:此时排除外界电源因素的影响,则需要更换切换板,排除故障。 3.4 电源故障及处理方法 动态稳压电源故障,其故障会导致所有动态继电器的驱动失效,不能驱动室外设备。计算机电源故障,UPS电源,STD电源、采集电源、驱动电源及监控机电源出现故障后,其所带的负载均无法开启。 处理方法:检查输入电源工作情况,输出电源工作情况如果都正常,需要根据故障的点更换电源板件,恢复故障现象。 4.结束语 无论故障原因和故障现象如何变化,作为一名合格的联锁系统维护工作者,只要平时在工作中认真 总结 自己在工作中遇到的故障现象,坚持不断地学习,熟悉设备工作性能,才能准确判断出故障处所,维护好计算机联锁系统,保证铁路运输安全及设备的正常运营。 计算机联锁毕业论文篇二 试论计算机联锁系统的改造工程 摘要:铁路运输的安全性也就越来越凸显出其重要性,原有的铁路计算机信号联锁装置已无法适应现在形式的发展,需要对计算机联锁系统进行有效的改造。本文首先分析了铁路信号计算机联锁系统的性能要求,其次,介绍了计算机联锁系统设备布置及机房条件。同时,以一工程实例为例,就计算机联锁系统的改造进行了深入的探讨,提出了自己的建议和看法,具有一定的参考价值。 关键词:计算机;联锁系统;改造工程 一、前言 随着我国铁路运输的快速发展,我国的铁路里程已经位居世界之首,与此同时,也正在朝着高速、重载、高密的方向不断地发展,由此,铁路运输的安全性也就越来越凸显出其重要性,原有的铁路计算机信号联锁装置已无法适应现在形式的发展,需要对计算机联锁系统进行有效的改造。 二、铁路信号计算机联锁系统的性能要求分析 随着计算机联锁系统的优点越来越显现,过去曾经被广泛应用的继电联锁系统已经远远比不上计算机联锁系统的综合性能,所以可以毫无疑问地说,铁路信号朝着计算机联锁系统方向发展已经是一个必然的趋势,铁路信号计算机联锁系统的性能要求主要有以下一些方面,包括:高性价比、安全性、可靠性、适时性、可维护性等。 (一)实时性要求 计算机联锁系统必须及时输出关于信号和道岔之类的控制命令,通过对于输入变量的变化情况进行采集,来将车站各类表示信息及时刷新,并且以一种较为安全的形式来输出。 (二)经济性 计算机联锁系统的一个重要原因就是其经济性,这也是其能够将继电联锁系统进行取代的原因。计算机联锁系统在建筑、调试、设计、施工、制作等费用上都能够有效地降低成本。 (三)结构模块化与标准化 由于各个铁路站场有大有小,其各自的作业需求和规模都是不尽相同的,所以,在计算机联锁系统的软件和硬件中都必须具有模块化的结构特征,能够实现有效分离数据、真正实现程序化。 (四)功能扩展 在过去所使用的继电联锁系统中,一般来说,都只可以给用户提供基本的操作界面和联锁功能,除此之外,就没有其他的后续功能,而计算机联锁系统则不然,除了具有以上一些特点之外,还具有远程通信、故障分析、故障诊断、故障重演及其他管理功能。 三、计算机联锁系统设备布置及机房条件 本系统微机设备安装在三个19英寸的标准机柜内。三个机柜分别为联锁机柜A、联锁机柜B、监控机柜。 机柜尺寸:长×宽×高=600×750×1800mm。占用机房面积不小于15平米。室内设防静电地板。门窗防尘。设空调,夏季室内温度不超过25℃为宜。运转室内设行车控制台和图形显示器。机械室内安装继电器组合架和电源屏。机械室和运转室的环境条件与继电联锁的机械室和运转室条件相同。 本系统微机设备使用交流220V电源。电压值220V±10%。总容量不超过2KVA。由信号电源屏单独引出一路电源供给。采用两台1.4KVA UPS,大站采用2.0KVA UPS。由一台工作供给全部设备用电,另一台备用。经过电源控制箱的控制,两台UPS可以自动切换或人工切换。也可以不经过UPS直接供电。 输入和输出接口使用直流24V电源。电压范围24V±10%。由信号电源屏输出的直流24V电源供给。采用动态板时需另配一路动态板局部电源,电压为30V。 本系统要求为微机系统单独设置一根地线,接地电阻要求小于4欧姆。埋设地点与 其它 地线间距不小于20米。此地线上不得搭接其他设备。 四、计算机联锁系统的改造 (一)工程概况 将2002年津霸线上的意大利ANsALD0计算机联锁系统更换为北方交通大学的JD-I A型 计算机联锁系统。室外设备不动,室内组合架设备利旧改造,计算机及其I/O接口部分由旧设备更换为新设备。 (二)施工调查 在正式进行改造施工之前,务必应该掌握好原有的计算机联锁系统中旧设备的使用状况,掌握好旧设备的工作原理,做到将实物和图纸相互结合、相互对应;对于那些容易引起行车事故、容易出现问题的旧设备在施工工程中采取有效的防护措施;这样做的目的在于避免出现突发故障。 (三)施工 计算机联锁系统的改造施工主要包括两个部分,分别是开通当天施工和开通前施工。 (1)不能直接对旧系统计算机设备进行施工,这是因为有多个继电器固定在计算机设备上,在没有将其拆除之前都是在运转使用中的。所以,正是由于考虑到了这一点,在这次计算机联锁系统的改造工程中特意新加设了一个接口柜。新接口柜上引入空余接点及复示继电器的接点,而继电器正在使用的那些旧接点不要去动它们。 (2)有效地装配继电器线圈的连线,主要是计算机联锁驱动到接口柜的连线。因为在开通前,这些继电器都是处于运行工作状态,为了避免出现混线的问题,所以这部分接线不可以直接与线圈相连,只可以暂时配至到侧面端子。 (3)由于过去所采用的JD-IA型计算机联锁系统中,方向电路与系统结合的电路较为复杂,需要改造的地方也是很多,所以我们在整个的改造过程中,我们暂时不使用,封闭了方向电路与系统结合的电路 (4)对于计算机防雷柜到接口柜之间的所有电缆都进行提前施工,主要包括公共回线电缆、驱动电缆、采集电缆。 (5)需要提前做好与微机监测相关的各种配线,就近增加防护单元和隔离传感器。微机监测所能够涉及到的监测内容包括有:主灯丝断丝报警电路、电码化电流、电缆绝缘、电码化电压、接收电压/区间移频发送、道岔电流、轨道电压、电源屏输出/输入电压等。 (6)做好计算机联锁系统中设备保护地线和防雷地线的整个施工,这是因为计算机通信和采样之类的设备都是属于高频设备,这些高频设备很容易就会产生出较强的感应电压,如果不加以控制,后果不堪设想。人身防护地线必须采用铜板制作,尺寸为1500mm×l000mm×l0mm,引出线的截面不能够与其他设备地线同槽、同沟、面积不能小于40平方厘米,对地电阻不得大于4欧。而防雷地线与人身防护地线相比,危险度相对要小些,所以可以采用普通石墨地线,在施工过程中,为了避开其他设备,可以采用PVC管来防护防雷地线,对地电阻不得大于8Q。 (7)完善新增电源环线的施工。这些新增电源主要是指计算机联锁系统中新增复示继电器柜和接口柜中的KF、KZ电源,需要“点”施工。而对于复示继电器组合柜而言,需要对外部配线进行“点”施工,对于内部配线可以采取提前施工的方法。 (8)在完成好前面的七个施工步骤之后,就可以在开通的过程中,及时地将继电器配线进行更换,注意是计算机驱动中的。这样做的目的在于最大程度上有效地减少改造对运用的影响。 (四)改造过程中引入计算机联锁教学培训系统 在实际中,我们经常会发现,在计算机联锁设备开通使用后,电务维护人员对计算机联锁设备不熟悉,造成的维护不到位,故障后延时时间长,影响行车;车务操作人员由于对计算机联锁设备部熟悉操作不当,发生不应该影响行车的事情而影响行车,给铁路运输带来严重干扰,对铁路运输安全构成严重威胁。为了避免再次出现这个问题,在改造过程中我们引入计算机联锁教学培训系统。此教学培训系统能够模拟现场计算机联锁设备,实现了计算机联锁设备操作一致、计算机网络一致、计算机软件一致。通过使用该教学培训系统对电务、车务人员进行技术培训,能够大大提高现场维护人员和使用人员的技术水平。 计算机联锁教学培训系统的应用对电务、车务人员学习、熟悉计算机联锁设备及操作手续,分析、查找计算机联锁设备故障方面有着重要意义,有效地防止和减少了因使用人员对设备及操作功能不熟悉,而发生的故障延时。电务部门可以利用该教学培训系统对不明原因的故障进行分析,防止类似信号故障的重复发生,为减少计算机联锁设备故障起到积极的预防作用,从整体上提高了铁路设备的安全运用水平,提高了电务维修人员和车站值班人员的整体业务水平,保证了铁路运输安全,有良好的经济、社会效益和推广应用前景。 (五)改造后的使用效果 改造后的计算机联锁系统采用具有高可靠性的工业控制微机,运用网络通信技术构成多机分布式控制系统。联锁子系统采用动态冗余的双机热备结构,具有故障自动切换和人工切换功能,满足系统高可用性要求。联锁软件采用双份编码,模块化和结构化设计。程序设计标准化。安全输出采用动态驱动方式。表示信息输入采用动态编码方式,满足故障导向安全要求。控显子系统采用双机热备结构,采用控显机转换箱进行人工切换,满足系统高可用性要求。人机界面具有多种可选的操作方法和表示方式。操作方法可选按钮盘、数字化仪或鼠标。站场表示设备可选图形显示器(CRT)或光带表示盘。系统具有完善的自检测和故障诊断功能,并可提供远程监视,为设备维护提供有力的技术支持。系统具有与其它信息系统联网交换信息的能力。 参考文献: [1]王永信.车站信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2002 [2]中国铁路通信信号总公司.铁路工程施工技术手册:信号[M].北京:中国铁道出版社,1996 [3]孟令韬.计算机联锁信息管理系统[D].铁道部科学研究院,2000 [4]祝庚.铁路信号计算机联锁系统的故障模型建立及故障诊断方法的研究[D].合肥工业大学,2003 [5]唐田田.计算机联锁系统软件可靠性设计方法的应用研究[D].合肥工业大学,2004 [6]王峰.铁路车站计算机联锁系统若干技术的探讨[D].南京工业大学,2005 [7]李谦,魏臻,陆阳.企业铁路调度集中底层通信协议研究[A].2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C].2008 计算机联锁毕业论文篇三 试谈计算机联锁软件测试方法 摘 要: 安全是铁路运输生产永恒的主题,联锁软件是保障铁路车站列车或机车作业安全的关键软件,而高效、充分的测试对于保证其安全性具有举足轻重的作用。 文章 描述了被测联锁系统的体系结构以及自动测试系统的设计,采用白盒法和黑盒法来完成对计算机联锁软件的结构测试和功能测试,并给出结构测试实例和黑盒测试框图。 关键词: 软件测试; 白盒法; 黑盒法 1、联锁软件自动测试方法 1. 1 联锁软件基本结构 本文所研究的内容主要针 对联 锁运算层进路控制模块( 见图 1) . 该模块的主要功能有: 1) 进路的建立; 2) 选排一致检查; 3) 进路锁闭; 4) 信号开放; 5) 信号保持开放; 6) 进路正常解锁; 7) 进路非正常解锁; 8) 道岔单操. 1. 2 联锁软件的白盒测试 白盒测试作为结构的测试方法,白盒测试又称结构测试、逻辑驱动测试或基于程序的测试。采用这一测试方法,测试者可以看到被测试的源程序,可分析程序的内部构造并且根据内部构造设计测试用例。白盒测试全面了解程序内部逻辑结构、对所有逻辑路径进行测试,它是穷举路径测试。在使用这一方案时,测试者必须检查程序的内部结构,从检查程序的逻辑着手,得出测试数据。 它的主要优点是: ①能够对程序内部特定部位进行覆盖测试; ②能发现以下类型的错误:程序内部控制结构不正确、程序内部数据结构不正确。 白盒测试的主要缺点是: ①只着眼于程序内部结构,对于在软件需求规格 说明书 中已有明确规定,但在软件实现时被遗漏的功能,无法检查出来; ②无法检验程序的外部特性。 白盒测试检测程序中的每条路径是否都按预定结果正确运行. 本文以进路建立中的进路搜索流程为例, 加以说明. 1. 2. 1 测试用例设计 正常退出路径为 AB - DG, 异常退出路径为 ABCEH. 其他三种路径均为中间结果. 因此, 在测试用例设计中, 覆盖这 5 条路径, 并监督输入参数、 中间结果及输出结果即可. 1. 3 联锁软件的黑盒测试 黑盒测试通常用作功能测试,,数据驱动测试或基于规格说明的测试。用这种方法进行测试时,被测程序被当作打不开的黑盒,因而无法了解其内部构造。在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下,测试者只知道该程序输入和输出之间的关系或是程序的功能符合一定的函数关系。它必须依靠能够反映这一关系和程序功能的需求规格说明书考虑确定测试用例,并且推断测试结果的正确性,即所依据的只能是程序的外部特性。黑盒测试方法能够站在用户立场上进行测试,容易发现以下类型的错误:功能不对或遗漏、界面错误、数据结构或外部数据库访问错误、性能错误、初始化和终止错误等。 但黑盒测试方法有如下主要缺点:①依赖软件需求规格说明书的正确性。但我们并不能保证软件需求规格说明书是完全正确的。比如,在软件需求规格说明书中规定了多余的功能,或是漏掉了某些功能,这对于黑盒测试来说是完全无能为力的。②无法测试程序内部特定部位。 联锁软件黑盒自动测试框图如图 4 所示. 在该系统中, 被测的联锁软件在自身的宿主环境中运行, 整个被测系统通过网络接口接入到测试平台. 测试平台则是由测试软件系统和车站信号设备仿真系统组成. 测试软件系统由测试用例数据库运行结果记录数据库, 分析判断模块和网络通信模块组成, 参见图 5. 工作原理: 1) 根据指定的车站信号平面图( 数据文件) , 自动生成测试命令队列. 2) 由测试用例数据库向被测联锁软件输出模拟操作命令, 同时送运行结果记录数据库记录. 运行结果记录数据库还要接受被测联锁软件的输出驱动命令及车站信号设备仿真系统的状态信息后, 由分析判断模块根据预存结果与输入结果对比分析, 若一致, 则输出下一条模拟操作命令, 若不一致, 则由分析判断模块根据故障现象设计新的模拟测试命令, 重新测试. 若 3 次都存在故障, 则分析判断模块不再设计新的测试命令, 而是回到原来的测试命令队列中, 继续执行. 所有比较一致的结果会从运行结果记录数据库中删除, 而不一致的结果会被记录. 3) 设置设备状态模块能对指定信号设备注入故障, 模拟各种不正常的状态变迁, 已达到故障条件下的安全性测试目的. 2、联锁软件的安全性测试 联锁软件在正常输入条件下不仅能完成联锁软件应该完成的联锁控制功能, 其中还包含着基本的安全性需求. 1) 计算机联锁的软件系统必须达到软件制式检测要求的可靠性和安全性. 2) 计算机联锁软件的安全性完善度等级宜划分为 4 级, 由高至低依次为 4~ 1 级. 等级的划分等同于 EN50128 ( 铁路控制和防护系统软件) 和EN50129( 铁路安全电子系统) 的规定. 3、结论 软件测试的目的在于尽可能多的找出错误. 但这就涉及到如何合理的设计测试用例. 本系统在白盒测试中采用路径覆盖法, 在黑盒测试中采用了等价类划分法, 基对应有效数据的有效等价类和对应无效数据的无效等价类. 在安全性测试中采用了FTA 技术. 只有对软件进行了充分的、 合理的测试后, 才有可能使联锁软件达到更高的可靠性和安全性, 真正的服务于社会. 猜你喜欢: 1. 计算机应用毕业论文范本 2. 浅谈计算机联锁系统的论文 3. 铁路信号计算机联锁毕业论文 4. 车站计算机联锁论文

智能行李锁毕业论文

人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就,在许多领域有着广泛的应用。以下是我整理的人工智能的毕业论文范文的相关资料,欢迎阅读!

摘要:人工智能是20世纪计算机科学发展的重大成就,在许多领域有着广泛的应用。论述了人工智能的定义,分析了目前在管理、教育、工程、技术、等领域的应用,总结了人工智能研究现状,分析了其发展方向。

关键词:人工智能;计算机科学;发展方向

中图分类号:TP18

文献标识码:A

文章编号:1672-8198(2009)13-0248-02

1人工智能的定义

人工智能(Artificial Intelligence,AI),是一门综合了计算机科学、生理学、哲学的交叉学科。“人工智能”一词最初是在1956年美国计算机协会组织的达特莫斯(Dartmouth)学会上提出的。自那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。由于智能概念的不确定,人工智能的概念一直没有一个统一的标准。著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而美国麻省理工学院的温斯顿教授认为“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”童天湘在《从“人机大战”到人机共生》中这样定义人工智能:“虽然现在的机器不能思维也没有“直觉的方程式”,但可以把人处理问题的方式编入智能程序,是不能思维的机器也有智能,使机器能做那些需要人的智能才能做的事,也就是人工智能。”诸如此类的定义基本都反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。

2人工智能的应用领域

2.1人工智能在管理及教学系统中的应用

人工智能在企业管理中的应用。刘玉然在《谈谈人工智能在企业管理中的应用》一文中提到把人工智能应用于企业管理中,认为要做的工作就是搞清楚人的智能和人工智能的关系,了解人工智能的外延和内涵,搭建人工智能的应用平台,搞好企业智能化软件的开发工作,这样,人工智能就能在企业决策中起到关键的作用。

人工智能在智能教学系统中的应用。焦加麟,徐良贤,戴克昌(2003)在总结国际上相关研究成果的基础上,结合其在开发智能多媒体汉德语言教学系统《二十一世纪汉语》的过程中累积的实践经验,介绍了智能教学系统的历史、结构和主要技术,着重讨论了人工智能技术与方法在其中的应用,并指出了当今这个领域上存在的一些问题。

2.2人工智能专家系统在工程领域的应用

人工智能专家系统在医学中的应用。国外最早将人工智能应用于医疗诊断的是MYCIN专家系统。1982年,美国Pittsburgh大学Miller发表了著名的作为内科医生咨询的Internist 2I内科计算机辅助诊断系统的研究成果,1977年改进为Internist 2Ⅱ,经过改进后成为现在的CAU-CEUS,1991年美国哈佛医学院Barnett等开发的DEX-PLAIN,包含有2200种疾病和8000种症状。我国研制基于人工智能的专家系统始于上世纪70年代末,但是发展很快。早期的有北京中医学院研制成“关幼波肝炎医疗专家系统”,它是模拟著名老中医关幼波大夫对肝病诊治的程序。上世纪80年代初,福建中医学院与福建计算机中心研制的林如高骨伤计算机诊疗系统。其他如厦门大学、重庆大学、河南医科大学、长春大学等高等院校和其他研究机构开发了基于人工智能的医学计算机专家系统,并成功应用于临床。

人工智能在矿业中的应用。与矿业有关的第一个人工智能专家系统是1978年美国斯坦福国际研究所的矿藏勘探和评价专家系统PROSPECTOR,用于勘探评价、区域资源估值和钻井井位选择等。20世纪80年代以来,美国矿山局匹兹堡研究中心与其它单位合作开发了预防煤矿巷道底臌、瓦斯治理和煤尘控制的专家系统;弗尼吉亚理工学院及州立大学研制了模拟连续开采过程中开采、装载、运输、顶板锚固和设备检查专家系统Consim;阿拉斯加大学编写了地下煤矿采矿方法选择专家系统。

2.3人工智能在技术研究中的应用

人工智能在超声无损检测中的应用。在超声无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域中,目前主要广泛采用专家系统方法对超声损伤(UT)中缺陷的性质,形状和大小进行判断和归类;专家在传统超声无损检测与智能超声无损检测之间架起了一座桥梁,它能把一般的探伤人员变成技术熟练。经验丰富的专家。所以在实际应用中这种智能超声无损检测有很大的价值。

人工智能在电子技术方面的应用。沈显庆认为可以把人工智能和仿真技术相结合,以单片机硬件电路为专家系统的知识来源,建立单片机硬件配置专家系统,进行故障诊断,以提高纠错能力。人工智能技术也被引入到了计算机网络领域,计算机网络安全管理的常用技术是防火墙技术,而防火墙的核心部分就是入侵检测技术。随着网络的迅速发展,各种入侵手段也在层出不穷,单凭传统的防范手段已远远不能满足现实的需要,把人工智能技术应用到网络安全管理领域,大大提高了它的安全性。马秀荣等在《简述人工智能技术在网络安全管理中的应用》一文中具体介绍了如何把人工智能技术应用于计算机网络安全管理中,起到了很好的安全防范作用。

3人工智能的发展方向

3.1人工智能的发展现状

国外发展现状。目前,AI技术在美国、欧洲和日本发展很快。在AI技术领域十分活跃的IBM公司。已经为加州劳伦斯・利佛摩尔国家实验室制造了号称具有人脑的千分之一的智力能力的“ASCII White”电脑,而且正在开发的更为强大的新超级电脑――“蓝色牛仔(blue jean)”,据其研究主任保罗・霍恩称,预计“蓝色牛仔”的智力水平将大致与人脑相当。麻省理工学院的AI实验室进行一个的代号为cog的项目。cog计划意图赋予机器人以人类的行为,该实验的一个项目是让机器人捕捉眼睛的移动和面部表情,另一个项目是让机器人抓住从它眼前经过的东西,还有一个项目则是让机器人学会聆听音乐的节奏并将其在鼓上演奏出来。由于人工智能有着广大的发展前景,巨大的发展市场被各国和各公司所看好。除了IBM等公司继续在AI技术上大量投入,以保证其领先地位外,其他公司在人工智能的分支研究方面,也保持着一定的投入比例。微软公司总裁比尔・盖茨在美国华盛顿召开的AI(人工智能)国际会议上进行了主题演讲,称微软研究院目前正致力于AI的基础技术与应用技术的研究,其对象包括自我决定、表达知识与信息、信息检索、机械学习、数据采集、自然语言、语音笔迹识别等。

我国人工智能的研究现状。很长一段时间以来,机械

和自动控制专家们都把研制具有人的行为特征的类人性机器人作为奋斗目标。中国国际科技大学在国家863计划和自然科学基金支持下,一直从事两足步行机器人、类人性机器人的研究开发,在1990年成功研制出我国第一台两足步行机器人的基础上,经过科研10年攻关,于2000年11月,又成功研制成我国第一台类人性机器人。它有人一样的身躯、四肢、头颈、眼睛,并具备了一定的语言功能。它的行走频率从过去的每六秒一步,加快到每秒两步;从只能平静地静态不行,到能快速自如的动态步行;从只能在已知的环境中步行,到可在小偏差、不确定环境中行走,取得了机器人神经网络系统、生理视觉系统、双手协调系统、手指控制系统等多项重大研究成果。

3.2人工智能发展方向

在信息检索中的应用。人工智能在网络信息检索中的应用,主要表现在:①如何利用计算机软硬件系统模仿、延伸与扩展人类智能的理论、方法和技术,包括机器感知、机器思维、机器行为,即知识获取、知识处理、知识利用的过程。②由于网络知识信息既包括规律性的知识,如一般原理概念,也包括大量的经验知识,这些知识不可避免地带有模糊性、随机性、不可靠性等不确定性因素,对其进行推理,需要利用人工智能的研究成果。

基于专家系统的入侵检测方法。入侵检测中的专家系统是网络安全专家对可疑行为的分析后得到的一套推理规则。一个基于规则的专家系统能够在专家的指导下,随着经验的积累而利用自学习能力进行规则的扩充和修正,专家系统对历史记录的依赖性相对于统计方法较小,因此适应性较强,可以较灵活地适应广普的安全策略和检测要求。这是人工智能发展的一个主要方向。

人工智能在机器人中的应用。机器人足球系统是目前进行人工智能体系统研究的热点,其即高科技和娱乐性于一体的特点吸引了国内外大批学者的兴趣。决策系统主要解决机器人足球比赛过程中机器人之间的协作和机器人运动规划问题,在机器人足球系统设计中需要将人工智能中的决策树、神经网络、遗传学的等算法综合运用,随着人工智能理论的进一步发展,将使机器人足球有长足的发展。

4结语

由上述的讨论我们可以看到,目前人工智能的应用领域相当广泛。无论是学术界还是应用领域对人工智能都高度重视。人工智能良好的发展和应用前景,要求我们必须加大研究和投入力度,以使人工智能的发展能为人类服务。

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这里有 毕业论文 基于单片机的电子密码锁设计AT89S51|矩阵键盘|电子密码锁|毕业设计文件格式:word毕业论文 基于单片机的电子密码锁设计论文正文共49页。共19073个字符数(不计空格)。如需下载,请点击页面最下方“下载地址 点击下载”。基于单片机的电子密码锁设计摘 要随着人们对安全的重视和科技的发展,对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对锁的使用要求 ,增加其安全性 ,用密码代替钥匙的密码锁应运而生。电子锁由于具有报警功能,保密性高,使用灵活性好,安全系数高,设计方法合理,简单易行,成本低,符合住宅、办公室用锁要求 , 具有推广价值。受到了广大用户的亲睐。这种应用以单片机为核心 ,通过编程来实现整体基本功能和安全性要求设计。系统将能完成开锁、超时报警、超次锁定、管理员解密、修改用户密码基本的密码锁的功能。能用PROTEL99SE绘制电路原理图,并做出调试好基于单片机的电子密码锁的实物。关键词:AT89S51,矩阵键盘,电子密码锁Microcontroller-based design of electronic locksABSTRACTAs people focus on security and technology development, life insurance for the safety devices in increasingly high demand. To meet people’s use of the lock request to increase their safety, replace the key with a password lock came into being. Electronic lock as an alarm, high secrecy, use good flexibility, high safety factor, design reasonable, simple, low cost, consistent with residential, office lock request is worth promoting. By the user pro-gaze. This application to SCM is the core of the overall program to achieve the basic functions and design safety requirements.System will be able to complete the unlock, alarm out, and Ultra lock, decrypt administrator, modify the basic user password lock feature. Can PROTEL99SE circuit schematic drawing and make a good debugging MCU-based electronic code lock of the kind.Key words: AT89S51, matrix keyboards, electronic lock目 录第一章 绪论 11.1 引言 11.2 电子密码锁的研究现状 11.3 课题研究方法 2第二章 开发环境和开发工具 32.1 Protel 99se简介 32.2 keil介绍 42.3 开发工具在系统中的作用 52.4 主要元器件介绍 52.4.1 主控芯片AT89S51 52.4.2 数码管 72.4.3 掉电存储模块AT24c02 8第三章 电子密码锁设计硬件部分 93.1 电子密码锁总原理图 93.2 开锁电路设计 93.3 按键电路设计 93.4 显示电路设计 103.4 掉电存储电路设计 123.5 电源电路设计 12第四章 电子密码锁软件部分 134.1主程序流程图: 134.2键功能流程图: 14第五章 电子密码锁实物制作和调试过程 155.1 电路板制作中的问题和调试结果分析 155.2 制作好的实物的图片 16第六章 总结 20设计总结 20参考文献 21致 谢 22附录一 电子密码锁的电路图 23附录二 电子密码锁3D截图 24附录三 电子密码锁程序清单 24

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程序设计内容

(1). 密码的设定,在此程序中密码是固定在程序存储器ROM中,假设预设的密码为“12345”共5位密码。

(2). 密码的输入问题:  由于采用两个按键来完成密码的输入,那么其中一个按键为功能键,另一个按键为数字键。在输入过程中,首先输入密码的长度,接着根据密码的长度输入密码的位数,直到所有长度的密码都已经输入完毕;或者输入确认功能键之后,才能完成密码的输入过程。进入密码的判断比较处理状态并给出相应的处理过程。

(3).按键禁止功能:初始化时,是允许按键输入密码,当有按键按下并开始进入按键识别状态时,按键禁止功能被激活,但启动的状态在3次密码输入不正确的情况下发生的。

C语言源程序

#include unsigned char code ps[]={1,2,3,4,5};

unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,                               

0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};

unsigned char pslen=9; unsigned char templen;

unsigned char digit; unsigned char funcount;

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TR0=1;  

ET0=1;  

EA=1;  

while(1)   

  {      

if(cmpflag==0)        

{          

if(P3_6==0) //function key           

  {              

for(i=10;i>0;i--)              

for(j=248;j>0;j--);      

         if(P3_6==0)                

{                

   if(hibitflag==0)       

              {     

                  funcount++;  

                     if(funcount==pslen+2)

                        {  

                         funcount=0;

                          cmpflag=1;

                         }

                       P1=dispcode[funcount];

                    }

                    else

                      {

                         second3=0;

                      }  

                 while(P3_6==0);

                }

            }

          if(P3_7==0) //digit key

            {

              for(i=10;i>0;i--)

              for(j=248;j>0;j--);

              if(P3_7==0)

                {

                  if(hibitflag==0)

                    {

                      digitcount++; 

                  if(digitcount==10)

                        {

                          digitcount=0;

                        }

                      P2=dispcode[digitcount];

                      if(funcount==1)

                        {

                          pslen=digitcount;                          

templen=pslen;

                        }

                        else if(funcount>1)

                          {  

                           psbuf[funcount-2]=digitcount;

                          }

                    }

                    else

                      {

                        second3=0;

                      }

                  while(P3_7==0);

                }

            }

        }  

       else

          {

            cmpflag=0;

            for(i=0;i

              {  

               if(ps[i]!=psbuf[i])

                  {

                    hibitflag=1;

                    i=pslen;

                    errorflag=1;

                    rightflag=0;

                    cmpflag=0;

                    second3=0;

                    goto a;  

                 }

              }   

          cc=0;  

           errorflag=0;  

           rightflag=1;

            hibitflag=0;

a:   cmpflag=0;

          }

}

}

void t0(void)

interrupt 1 using 0 {   TH0=(65536-500)/256;  

TL0=(65536-500)%6;  

if((errorflag==1) && (rightflag==0))  

{

      bb++;

      if(bb==800)

        {

          bb=0;

          alarmflag=~alarmflag;

        }

      if(alarmflag==1)

        {

          P0_0=~P0_0;

        }

      aa++;

      if(aa==800)

        {

          aa=0;

          P0_1=~P0_1;

        }

      second3++;

      if(second3==6400)

        {

          second3=0;

          hibitflag=0;

          errorflag=0;

          rightflag=0;

          cmpflag=0;

          P0_1=1;  

         alarmflag=0;

          bb=0;  

         aa=0;  

       }

    }

  if((errorflag==0) && (rightflag==1))

    {

      P0_1=0;

      cc++;

      if(cc<1000)

        {

          okflag=1;

        }

        else if(cc<2000)

          {

            okflag=0;

          }

          else

            {

              errorflag=0;

              rightflag=0;

              hibitflag=0;

              cmpflag=0;

              P0_1=1;

              cc=0;  

             oka=0;

              okb=0;

              okflag=0;  

             P0_0=1;  

           }

      if(okflag==1)

        {  

         oka++;  

         if(oka==2)

            {

              oka=0;

              P0_0=~P0_0;

            }

        }

        else

          {

            okb++;

            if(okb==3)

              {

                okb=0;

                P0_0=~P0_0;

              }  

         }

    }

}

智能门锁设计毕业论文

大学是干嘛的地方?无论多高的学历和职称,不会设计、制造教具,不会设计、制造教学仪器,不会维修仪器和设备;用你父母的钱进口教学仪器模仿了委托工厂仿制就是佼佼者;用你父母的钱请校外的人来维修设备、从校外采购配件;用你父母的钱请教学仪器生产企业提供教学实验讲义,将作者填上他们的名字就有教学突出成就奖;教你背诵的公式和外语,永远也比不上美国麻省理工学院在网上公开的教材内容。学生也不要埋怨学费贵,除了上面教师的原因,你们自己的基础实验、专业课就上的迷迷糊糊的,高额投资下的创新实验项目、挑战杯、科技竞赛、毕业论文、商业开发,都见不得阳光,将真金白银变成了一堆堆的垃圾!!!!

电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统

电子密码锁的设计研究开题报告

紧张而又充实的大学生活即将结束,大家都开始做毕业设计了,在做毕业设计之前要先写好开题报告,优秀的开题报告都具备一些什么特点呢?下面是我帮大家整理的电子密码锁的设计研究开题报告,欢迎大家分享。

一、 课题背景和意义

锁是一种保安措施,是人类为了保护自己私有财产而发明的一种用钥匙才能开启的装置。随着人们生活水平的提高和安全意识的加强,对锁的要求也越来越高,既要安全可靠的防盗,又要使用方便。这就使得传统的锁防盗效果已经满足不了现代社会的防盗需要,而且还存在着随身带钥匙的不便。因此近几年,随着科学技术的不断发展,一种新型的电子密码锁应运而生。电子密码锁运用电子电路控制机械部分,使两者紧密结合,从而避免了因为机械部分被破坏而导致开锁功能失常的问题,而且密码输入错误是还有报警声,大大增加了电子密码锁的防盗功能。同时因为电子密码锁不需要携带钥匙,弥补了钥匙极易丢失和伪造的缺陷,方便了锁具的使用。传统的锁由于构造简单,所以被撬的事件屡见不鲜,电子密码锁由于具有保密性高、使用灵活性好、安全系数高等优点,受到了广大用户的青睐。

二、国内外研究现状

电子密码锁的种类繁多,例如数码锁、指纹锁、磁卡锁、IC卡锁、生物锁等,但较实用的还是按键式电子密码锁。20世纪xx年代后,随着电子锁专用集成电路的出现,电子锁的体积缩小,可靠性提高,成本较高,是适合使用在安全性要求较高的场合,而且需要有电源提供能量,使用还局限在一定范围,难以普及,所以对它的研究一直没有明显的进展。

目前,在西方发达国家,密码锁技术相对先进,种类齐全,电子密码锁已被广泛应用于只能门禁系统中,通过多种更加安全,更加可靠的技术实现大门的管理。在我国密码锁整体水平尚处在国际xx年代左右,电子密码锁的成本还很高,市场上仍以按键电子锁为主,按键式和卡片钥匙式电子锁已引进国际先进水平,现国内有几个厂生产供应市场。但国内自行研制开发的电子锁,其市场结构尚未形成,应用还不广泛。国内的不少企业也引进了世界上先进的技术,发展前景非常可观。希望通过不的努力,使电子密码锁在我国也能得到广发应用。

三、 设计论文主要内容

1、电子密码锁设计方案的分析与方案选择;

2、设计一典型结构的电子密码锁,分析其电路结构及控制程序;

3、选者合适的电器元件;

4、编写控制程序;

5、将程序输入PC机,并修改进行模拟运行;

四、 设计方案

查阅文献技术资料,分析电子密码锁结构、工作原理和技术要求。以单片机为主控芯片,结合外围电路,通过软件程序组成电子密码锁系统,能够实现:

1。 正确输入密码前提下,开锁提示;

2。 错误输入密码情况下,蜂鸣器报警;

3. 密码可以根据用户需要更改。

五、 工作进度安排

20xx.2.22—20xx.3.8

20xx.3.9—20xx.3.18

20xx.3.21—20xx.4.9

20xx.4.10—20xx.4.30

20xx.5.1—20xx.5.10

20xx.5.11—20xx.5.20 确定毕业设计课题,提交开题报告; 查阅相关论文,调研及收集相关资料; 方案设计、审查和确定,提交中期报告 编写控制程序 整理并撰写论文 完善论文,提交论文

六、 主要参考文献

[1] 石文轩,宋薇。基于单片机MCS—51的智能密码锁设计[M]。武汉工程职业技术学院学报,20xx,(01);

[2] 祖龙起,刘仁杰。一种新型可编程密码锁[J]。大连轻工业学院学报,20xx,(01);

[3] 叶启明,单片机制作的新型安全密码锁[J]。家庭电子,20xx,(10);

[4] 李明喜,新型电子密码锁的设计[J]。机电产品开发与创新,20xx,(03);

[5] 董继成,一种新型安全的单片机密码锁[J]。电子技术,20xx,(03);

[6] 杨茂涛,一种电子密码锁的实现[J]。福建电脑,20xx,(08);

[7] 瞿贵荣,实用电子密码锁[J]。家庭电子,20xx,(07);

[8] 王千,实用电子电路大全[M],电子工业出版社,20xx,p101;

[9] 何立民,单片机应用技术选编[M],北京:北京航空大学出版社,19xx;

[10] ATmega,ATmega8L—8AC,20xx,(01);

一、开题报告前的准备

毕业设计(论文)题目确定后,学生应尽快征求指导教师意见,讨论题意与整个毕业设计(论文)的工作计划,然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲,主要由以下几个部分构成:

1.研究(或设计)的目的与意义。应说明此项研究(或设计)在生产实践上对某些技术进行改革带来的经济与社会效益。有的课题过去曾进行过,但缺乏研究,现在可以在理论上做些探讨,说明其对科学发展的意义。

2.国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。在广泛查阅有关文献后,对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述,只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述,并提出自己对一些问题的看法。

3.课题研究(或设计)的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究,要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的,并要考虑与其它同学的互助、合作。

4.研究(或设计)方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法,是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此,在开始实践前,学生必须熟悉研究(或设计)方法,以避免蛮干造成返工,或得不到成果,甚至于写不出毕业设计(论文)。

5.实施计划。要在研究提纲中按研究(或设计)内容落实具体时间与地点,有计划地进行工作。

二、开题报告

1.开题报告可在指导教师所在教研室或学院内举行,须适当请有关专家参加,指导教师必须参加。报告最迟在毕业(生产)实习前完成。

2.本表(页面:A4)在开题报告通过论证后填写,一式三份,本人、指导教师、所在学院(要原件)各一份。

三、注意事项

1.开题报告的撰写完成,意味着毕业设计(论文)工作已经开始,学生已对整个毕业设计(论文)工作有了周密的'思考,是完成毕业设计(论文)关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示,不可包办代替。

2.无开题报告者不准申请答辩。

一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义)

随着人们生活水平和自身防范意识的提高,个人人身财产安全越来越受到重视,而锁就是主要的有效保障手段。但是机械锁发展到现在已有悠久的历史,人们对它的内部结构已经有了很透彻的研究,可以做到不使用钥匙而轻易打开锁,也由于金属材料在复杂多变的环境下会生锈,导致锁芯卡死、弹簧老化等问题。

在信息化高速发展的今天,锁也摆脱了以往的造型,向着科技化、信息化、智能化发展。自单片机面世以来,凭借着体积小、价格低、易于编程[2],逐步成为越来越多的电子产品的核心控制组件[4]。在这种趋势下,电子密码锁也就应运而生,并经过多年的快速发展,整体上有遥控式电子锁、键盘式电子锁[11]、卡式电子锁、生物特征扫描电子锁这几种类型,电子密码锁以其可以自由更换密码、操作简单、安全性高[16]、自动报警、自动锁死、功耗低、外观个性、附加功能多种多样[3]等优点深受人们的喜爱,但由于电子密码锁的价格远高于普通机械锁,因此市场上的主流还是机械锁,所以我们需要不断的研究、改进电子锁,学习借鉴前人的程序编码【18】,使其更加智能化、廉价化,让电子密码锁得到普及,使人们的自身财产安全得到更好的保障。

二、文献综述内容(在充分收集研究主题相关资料的基础上,分析国内外研究现状,提出问题,找到研究主题的切入点,附主要参考文献)

早在80年代,日本生产了最早的电子密码锁,随着经济复苏,电子行业得到快速发展,一些使用门电路设计的简单电路密码锁出现了。到了90年代,美国、意大利、德国、日本等地的微电子技术的进步和通信技术的发展为电子密码锁提供了技术上的支持。我国于90年代初开始对密码锁进行初步的探索。到目前为止,在此领域已经有了相当程度的发展,能够生产各种高智能、高安全性的密码锁。遥控式电子防盗锁分为光遥控和无线电遥控,光遥控利用窄角度的光传输密码,传输信息量大、速度极快、无法再光路径上以仪器捕获信号试图复制,保密性极高,无线电遥控传输信息量大、速度快但是信号发散广容易被仪器捕获。卡式防盗锁,利用磁卡存储个人信息而且在特定场合能够一卡多用。生物特征防盗锁利用生物自带的唯一特征能够起到极高的防盗作用。但是这种高端电子锁只适用于政府机关、大型企业等少数部门,不适用于广大的人们群众的日常生活。普通群众日常使用的还是机械锁,所以需要设计一款功能实用、价格低廉、操作简单的电子密码锁。利用单片机【1】作为控制元件的电子密码锁能够使用C语言[7]和汇编语言简单的对其进行各种人性化的编程[6],来控制单片机各引脚的高低电位[14]从而实现各元件的接通与关闭,通过整体的配合实现随意更改密码、防盗报警[9]、防暴力破解自锁、LED显示等功能,更加适应不同人群的需求。

参考文献:

[1]宁爱民应用AT89C2051单片机设计电子密码锁.淮海工学院学报.2003.28-31

[2]韩团军;基于单片机的电子密码锁设计[J];国外电子测量技术;2010年07期

[3]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计.现代电子技术.2005.95-97

[4]张洪润. 单片机应用技术教程[M].北京:清华大学出版社,1997

[5]李娜,刘雅举. Proteus在单片机仿真中的应用[J].现代电子技术,2007,(04)

[6]杨将新,李华军,刘到骏. 单片机程序设计及应用(从基础到实践)[M].北京:电子工业出版社,2006

[7]谭浩强. C++程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004

[8]郑春来;韩团军;李鑫.编译软件Keil在单片机课程教学中的应用.高教论坛.2009.96-97

[9]周功明. 基于AT89C2051单片机的防盗自动报警电子密码锁系统的设计[J].绵阳师范学院学报,2007,(04)

[10]李全利. 单片机原理及接口技术[M].北京:高等教育出版社,2003

[11]瞿贵荣. 实用电子密码锁[J]. 家庭电子,2000,(07):34~73

[12]赵益丹,徐晓林,周振峰. 电子密码锁的系统原理、设计程序及流程图[J].嘉兴学院学报,2003,(15)

[13]李广弟,朱月秀,冷祖祁.单片机基础[M].(第三版) 北京:北京航空航天大学出版社,2007

[14]康华光,陈大钦,张林.电子技术基础(模拟部分)[M].(第五版) 北京:高等教育出版社,2006

[15]李伯成.基于MCS-51单片机的嵌入式系统的设计[M].北京:电子工业出版社,2010.10-15.

[16]郭海英.基于单片机的电子安全密码锁的设计[J].现代电子技术,2005,(13)

[17]蒋辉平 周国雄.基于PROTEUS的单片机系统设计与仿真实例[M].北京:机械工业出版社,2009.21-25.

三、研究方案(主要研究内容、目标,研究方法)

研究内容:

基于整个控制系统的研究设计情况,本设计主要进行如下方面的研究:用智能,集成且功能强大的单片机芯片[15]为控制中心,设计出一套按键式电子密码锁。

本设计主要做了如下几方面的工作:

1.确定密码锁系统的整体设计,包括密码的存储与更改、密码数字的显示、密码是否正确的LED灯提示,暴力破解的密码的蜂鸣器警报。

2.进行各模块的电路设计与连接、大体分配各个器件及模块的基本功能[13]要求。在P0口处接上拉电阻来保证LED屏幕的正常工作以给用户显示正确有效的提示信息,接入两个发光二极管(红、绿各一个)来提示用户的密码是否正确,接入一个蜂鸣器来提示用户密码错误以及在被暴力破解时的报警功能,接入一个4x4矩阵键盘来让用户输入密码,与LED屏幕、发光二极管、蜂鸣器一起起到人机交互的作用。

3.进行软件系统的设计,使用KEI采用C语言对系统进行编程,研究系统的判断逻辑,采用延时函数来有效实现键盘的防抖动功能,采用循环语句来实现键盘的实时监听,采用外接存储器保存密码,采用判断语句判断输入的密码是否正确以及输入错误密码的次数判断是否调用蜂鸣器和键盘响应,将各功能模块整合到一起形成一套高效、简练的系统。

研究目标:

设计一个基于单片机的电子密码锁电路,完成密码的存储与更改、密码数字的显示、密码是否正确的LED灯提示,暴力破解的密码的蜂鸣器警报的功能,完成proteus仿真。

研究方法:

通过文献资料、理论学习,使用KEIL和PROTEUS进行密码锁系统的模拟仿真,验证是否能够实现预期功能。

四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度)

20xx年12月—20xx年3月

进行大量论文相关材料阅读,撰写开题报告,开题。三月中旬完成开题报告;

20xx年3月—20xx年4月

20xx年四月中旬完成论文初稿,交给导师修改,对不足的地方进行改进,学院进行论文中期检查;

20xx年4月—20xx年5月

对论文不足之处再修改,五月中旬并完成论文,形成定稿;

20xx年5月—20xx年6月

对论文进行评阅,合格的论文进行资格检查,组织毕业论文答辩。

液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 4.1 全面理解设计要求 4.1.1 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 4.1.2 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 4.1.3 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 4.2 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它:步近式力矩马达 4.3 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。 4.3.1 供油压力的选择 选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 4.3.2 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 (1)动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化 图中 FL——负载力,FL=pLA; pL——伺服阀工作压力; A——液压缸有效面积; υ——液压缸活塞速度, ; qL——伺服阀的流量; q0——伺服阀的空载流量; ps——供油压力。 由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。 (2)负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。 (3)负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 (4)近似计算法在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定 FLmax≤pLA= ,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算: (37) 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。 (5)按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (38) 二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (39) 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。 4.3.3 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素: 1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。 2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。 4.3.4 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 4.4 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 4.5 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。 4.6 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。 4.6.1 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 4.6.2由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a)0型系统;b)I型系统 4.6.3 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 4.7 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。 4.8 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。

智能门锁毕业论文答辩

智能门禁系统设计毕业答辩老师会问的问题有。1、是怎么想到要选择这个题目的。2、在写这篇论文时是怎样搜集有关资料的。3、写这篇论文时参考了哪些书籍和有关资料。4、论文中提到的数据的出处何在。

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