给你一篇范文 自动装填模拟负载系统的研制与开发论文编号:ZD594 论文字数:26560,页数:59,有开题报告,任务书,文献综述摘 要:可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专门为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和运算等操作的指令,并通过数字式,模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。文章介绍了以可编程序控制器为基础的自动装弹模拟系统,充分论述了自动装弹模拟系统的设计方案和工作原理,重点阐述了可编程序控制器在控制中的应用和可编程序控制器通讯系统的设计。产品的可靠性是指:产品在规定的条件下和规定的时间内完成其功能的可能性。文章简要介绍了军用产品可靠性的概念和特点,提出了产品可靠性的设计方案,并阐述了该系统的可靠性设计方案和主要特点。关键词:PLC控制系统;可靠性 ;串行通信 ;自动装弹模拟系统 目 录摘 要 ⅠAbstract Ⅱ第1章 可靠性在自动装填模拟负载系统中的应用 11.1引言 11.2研究电气产品可靠性的目的 21.3可靠性的概述 2 1.3.1可靠性的概念 3 1.3.2特征量与分布 31.4可靠性问题的主要特点 61.5可靠性设计 7 1.5.1系统可靠性分析 7 1.5.2可靠性预计 8 1.5.3可靠性试验 91.6提高设备可靠性的技术措施 9第2章 可编程序控制器工作原理及概述 112.1引言 112.2设计方案的主要观点 112.3可编程序控制器 12 2.3.1可编程序控制器的概念及其历史 12 2.3.2可编程序控制器的主要特点 12 2.3.3 PLC的发展历程 13 2.3.4可编程序控制器的最新发展趋势 14 2.3.5可编程序控制器的工作原理 15 2.3.6可编程序控制器的基本结构 16 2.3.7编程序控制器的I/0滞后现象 17 2.3.8可编程序控制器编程语言的国际标准 172.4 可编程序控制器特殊功能模块 19 2.4.1模拟量输入输出模块 192.5 PLC与工业控制计算机和集散控制系统的比较 202.6 FX2N型PLC串行通信指令 212.7 通信原理 23 2.7.1数据通信方式 23 2.7.2串行通信方式 242.8 RS-232C串行通信接口 262.9串行通信中的技术问题 282.10通信功能的选择 29第3章 自动装填模拟负载系统设计 313.1引言 313.2系统总体方案的确定 313.3下位机硬件设计 33 3.3.1 PLC的上位连接系统 33 3.3.2下位机—可编程序控制器PLC的选型 34 3.4 Visual C++编程语言在本系统中的应用 35第4章 PLC通信系统的设计 36 4.1引言 36 4.2 通讯系统流程 36 4.3 PLC软件设计 36 4.4 PLC流程图 36 4.5 PLC输出点 38结束语 39参考文献 40致谢 41附录 42资料来源
兄弟,求人不如求已,网上下载的论文,参考参考。改动改动就行了。你不知道天下文章一大抄嘛
数控技术发展趋势——智能化数控系统 1 国内外数控系统发展概况 随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。 长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行。 2 数控技术发展趋势 2.1 性能发展方向 (1)高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。 (2)柔性化 包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。 (3)工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴,西门子880系统控制轴数可达24轴。 (4)实时智能化 早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展,由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。 不是本人写,愿能帮助你。
原创论文,包通过,包修改。
哦不好意思,用555产生时钟信号,用计数器和译码器显示当前值!用按键控制复位和555时钟的产生!
1、频率计嘛就是用来测试信号频率的啊!2、用FPGA来做就最简单不过了!3、我做了一个频率范围在0.5Hz__20MHz,一点都不夸张的,而且精度还很高,比你想象的要高的多!4、软件设计就只要QUARTUS II,很好做的也很容易!5、就连报告也都有的!
说实话,为了几百分花这个精力,不值。。。同学,你还是自己写吧
一、 实验目的1、 熟悉数字式频率计的基本工作原理。2、 熟悉数字频率计中计数显示及控制等部分的综合设计及调试方法。二、实验原理数字频率计是测量电信号频率的仪器之一,其原理图如下所示:......被测信号经过放大整形成为脉冲信号,作为计数器的计数脉冲,计数器受控制门(闸门)的控制,闸门开启,计数器开始对输入的脉冲信号计数,若闸门开启的时间为1秒,则计数器累计的脉冲数就是被测信号的频率。在闸门关闭后,停止计数,计数器的状态写入锁存器,并通过译码器驱动数码管显示出测量值。这样,当再次测量(计数)时,数码管可以保持上一次的测得的数据。三、 实验要求1、 利用555定时器设计标准秒脉冲发生器电路。2、 译码显示电路用实验箱中的四路数码管显示电路。四、设计思路根据实验原理框图,做如下设计:信号的放大部分可以用三极管放大电路来完成,而整形部分可用施密特触发器来完成,为简单起见,可用555来做。控制门用一个与门即可实现。两个单稳态触发器完全一样,均可用555来做。计数器用74LS160来完成,免去了接十进制计数器的麻烦(若用74LS161)。锁存电路用四路锁存器74LS75来完成。其输出可直接接到数电箱上的74LS247译码电路,进而显示结果。在这次实验中,设计四位频率计,故需用四个74LS160和四个74LS75。五、 实验器件555定时器 74LS160 74LS75 74LS04 74LS00 电阻、电容若干六、设计思路这里主要说明一些参数的选择。对施密特触发器只涉及到一个外接小电容,典型值为0.01uF。
北京鑫安智能家居光电计数自动控制系统介绍 鑫安智能光电计数控制系统采用世界最先进的光电探测和转换技术,采用日本OMRON光电探测元件将人体信号转换为数字信号,利用德国BOSCH公司研发的CAN总线系统将信号传送至处理器,处理器经过特定的程序进行分析、判断,确定进出房间的人数,从而为控制灯光、空调、地暖、加湿器、新风系统、窗帘、音乐或其他电器设备提供依据,本控制方式完全以人为本,以有没有人或有多少人来作为设定自动触发相关设备的条件。 传统的人体感应方式是采用探测人体热释红外的原理来判断是否有人,只有在人活动的时候感应器才能探测得到,一旦人静止不动,它便会认为无人,如果以无人为设定条件,在延时一定时间后会关闭灯光等设备,此时便出现了误动作,如果设定延时的时间过长,又造成了不必要的浪费。鉴于此,热释红外传感器只能用在公共场合,如走廊、楼梯间等。但是热释红外传感器还有另外一个问题,那就是它容易受气流和温度变化等环境的影响而产生误动作,因此,为了尽量减少误动作,很多厂家便调低了它的灵敏度,使它在用于报警时尽量减少误报。于是由此又带来了另外一个问题,在作为灯光等设备的触发时反应却显得有些迟钝。传感器灵敏度高,便容易出现误动作,灵敏度低,反应就会迟钝,这一直是一个困扰业内人士的难题。 现在,这个问题有了突破性的进展,光电计数传感器不但解决了以上问题,实现了灯光等设备的实时开启和关闭,不需要延时,更加节能,由于系统是根据房间内人的有无和人数的多少为条件设定依据的,灵敏度很高,但是不会受环境影响而产生误动作,所以可以无限扩展系统控制的设备数量和种类。 光电计数传感器也可以用于安防报警,可以设定当所有房间的人员都为零时,自动启动安防警戒系统,如果系统设防后再有人非法进入,系统则自动进行拨打电话报警或现场警号报警,并记录有几个人在什么时间出入了那些房间,同时联动摄像机进行跟踪录像,使盗贼无处可逃,最大限度地保障财产的安全。 光电计数传感器采用半隐蔽安装方式,在门的两侧各开两个小圆孔,将光电传感器嵌入安装到小孔里,不影响整体美观。
标题:图1对射式红外线计数器电路原理图
篇名:对射式红外线计数器的设计
说明:图1为对射式红外线计数器电路原理图。电路由对射式红外线传感器、计数显示系统及稳压电源3部分组成。
我这里有 并且带gsm无线报警模块基于GSM平台的小区防盗报警系统设计摘 要现在单片机和PC机通过串行接口构成的多微机系统已经广泛应用于工业控制、,环境监测等场合,这些系统大多采用RS-232, RS-485或是有线Modem的通信方式,虽然很经济适用,但是有线数据传输方式很大程度上限制了其使用的场合,针对这种情况,可以利用GSM网络进行数据传输,在单片机系统中利用GSM引擎模块,结合已有的单片机系统通过RS-232接口实现数据的无线传输。本系统主要由单片机和GSM短信模块组成,借助最可靠、最成熟的GSM移动网络,以最直观的中文短消息或电话形式,直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测,变有形的传统防盗网防盗窗为无形,给火灾时的逃生提供方便。。【关键词】单片机 GSM模块 传感器The guard against theft and alarm system Based on GSM ModemAbstractNowadays, the mufti-microcomputers system, which constituted with the single chip computer and PC through the serial interface, is already widely applied in many situations such as industry control, environment monitoring and so on. These systems are mostly based on RS-232, RS-485 or wired modem. Although very economical they are, their application is limited by the wired data transmission way in very great degree. To solve the problem, the data transmission would carry on through the GSM network, in other words, the GSM engine module would be combined with the traditional single chip system, and realize wireless data transmission through the RS-232 interface.The System is made up of MCU and GSM Modem. It will display the alarm content in Chinese directly at your mobile screen, and it recurs to the most reliable GSM mobile network. The system adopted initiative infrared sensor to detect, and it turned the traditional alarm net and alarm windows to immateriality..【keywords】 MCU GSM modem sensor绪论 22 89C51单片机简介 53 GSM系统简介 144系统硬件设计 195 家庭防盗报警系统的软件设计 29结 论 31致 谢 32参考文献 32
本科计算机毕业论文
随着毕业日子的到来,毕业设计也接近了尾声。下面是我整理的本科计算机毕业论文,大家可以参考一下。
【摘要】
论文关键词:我们常常站在老师的角度,抱怨学生不好好学,文化基础不好,而学生、家长、社会会怎么说呢?说教育这么多年就没有变化?看看商品市场发生的变化有多大,看看企业竞争有多么激烈,而你们学校却四平八稳的,老师夹一本书,在课堂上想讲什么就讲什么,想讲多久就讲多久,然后离开学校,还埋怨学生不听!学生为什么对游戏那么感兴趣?对网络上的东西那么感兴趣?我们需要反思,反思什么?我们的教学内容,教学方式对学生的引导必须得有一个全新的理念。”我们努力在课程改革上做了一些尝试后认为教学内容就是典型企业工作任务的制作流程,把更多的时间用在让学生去根据客户要求调研,分析、决策,去发现问题,解决问题,最终把一个个满意的作品交上来
全国知名职教专家、山西金融职业学院院长杜明汉来我校做报告,有一段话深深振憾了我,他是这样说的:“我们常常站在老师的角度,抱怨学生不好好学,文化基础不好,而学生、家长、社会会怎么说呢?说教育这么多年就没有变化?看看商品市场发生的变化有多大,看看企业竞争有多么激烈,而你们学校却四平八稳的,老师夹一本书,在课堂上想讲什么就讲什么,想讲多久就讲多久,然后离开学校,还埋怨学生不听!学生为什么对游戏那么感兴趣?对网络上的东西那么感兴趣?我们需要反思,反思什么?之后,我们努力在课程改革上做了一些尝试,对计算机平面设计软件操作课程实践项目教学有了新的想法和做法,不能为了教软件而教软件,而要把软件灵活运用到实际工作任务中来,那么如何灵活运用成了我们探索的方向。现在我就从三方面说明一下我在实践过程中的浅薄认识。
一、单科教学,不便于融会贯通,不利于综合设计能力培养。
首先,我校计算机平面设计专业软件操作课程主要有PhotoShop、CorelDRAW、IlluStrator、方正飞腾、方正书版、3DSMAX、AUTOCAD等,以前我们采用的都是类似《PhotoShop平面设计教程》类的单科教程,每节课的任务就是围绕这一门软件的某些工具(命令)进行案例教学,一个案例做完后不知道这个工具(命令)将来在工作实践中哪个地方会常用,做好的案例也不知往哪儿用,时间长了学习积极性被打消了,这个工具(命令)的用法也会因为印象不深刻,记忆不牢固而忘掉。也就是说学只是为了学,而不是为了用。
其次,每门软件都有它的特色,比如PhotoShop在图像处理方面有很强功能,这是其他软件所不能及的,在绘制平面矢量图时CorelDRAW和IlluStrator无疑又是最方便的、方正软件在报刊杂志排版方面又简单又快捷,3DSMAX在做三维立体构图时功能又是无可比拟的、AUTOCAD在制图方面又是强手。平时我们每个老师只熟悉其中一门课进行教学,遇到一个实际任务,往往仅凭一个软件很难快速完成,学生在综合分析和设计能力方面缺乏锻炼,很难适应工作中的综合设计要求。经过企业专家的访谈和论证,老板想要的毕业生不是只会某个软件的操作员,而是有较强的学习和分析能力,应变和创造能力的设计师,这就是说我们以前的实践教学内容远远不适应现在的社会发展和需求,我们必须对教学内容大胆改革,使我们的教学任务变成企业的工作任务,教学内容就是企业的业务内容,让学生在实践中做,再做中学,学中做,提高学生的积极性和主观能动性,发挥每个学生的潜力,激发学生的应变能力和创造能力。
二、多个学科横切,重组教学内容,教材就是典型工作任务的制作流程。
经过到企业的多次实践,和企业专家多次交流沟通后,我们专业的老师有一个共同认识,我们的实践教学内容就应该是企业典型工作任务的制作流程,从接到客户的一个要求开始,到分析、决策,设计多种方案,确定方案后,打印印刷、裁切出成品、客户提货等,整个工作流程都应该是学生必备的能力素质。那么我们的课程内容如何体现呢?教材又该怎么编写呢?我初步认为我们不按软件来分课程,按企业典型工作任务来分课程,至少分四门课程《数码图像后期处理》、《网站美工》、《印刷前期排版设计》、《平面广告设计》。比如《数码图像后期处理》一书则主要是PhotoShop软件调图修图功能的应用,项目一:婚纱影楼的数码照制作(5寸照、7寸照、写真照等),项目二是证件照制作,(1寸照,2寸照、驾照、身份证照、护照等)项目三:婚纱照制作(婚纱相册,大幅婚纱照,电子相册等),这块可能用到电子相册制作软件或视频处理软件的操作教程。《网站美工》主要针对网站设计前期的静态网页设计,主要是用PhotoShop软件对图像素材的调色、再加工,网页插画设计等知识点。
再如:《印刷前期排版设计》、《平面广告设计》两本书以CorelDRAW软件或IlluStrator软件操作为主,针对不同的任务用到什么软件,教什么软件,比如每幅作品中都有数码照片的调色和图像再加工,那就讲PhotoShop的调色技巧,书籍装帧项目中书内页排版就讲方正飞腾软件,封皮就用CorelDRAW或IlluStrator软件,这两本书我们主要提取了九个典型工作任务:彩页印刷设计、书籍装帧设计、报纸排版设计、异形不干胶印刷设计、包装设计、平面广告设计、板面设计、字体设计、卡片设计。这样,我们把教材就变成了企业中常用的工作任务,我们的一个项目任务涉及到多个软件的操作技巧,用到哪科就讲哪科,教会学生把所有学科融会贯通起来,灵活把握知识点和技能点。而且每一个项目涉及到不同的输出工具和制作流程,学生每学完一个项目就能实实在在地掌握这个项目从始至终的工作流程和技巧,到企业中就能很会适应工作环境。
三、投身企业实践,积极探索,勇于创新,以适应教师岗位更高的要求。
课程内容改革后影响到教学模式的改革,以前的“满堂灌”、“填鸭式”教学模式早已经满足不了现在的学生,杜明汉院长强调:“现在,在知识的海洋里,到处都是知识,学生可以从不同的渠道接受知识,学生每天看到的,听到的,接触事物的时间,速度比我们老师接触的又早又快,老师不再是掌握知识最多的,也不是最权威的,那么我们靠什么来吸引学生呢?”我想我们以前把教软件操作当作教学重点是个误区,我们应该利用最多5%的时间教会学生学习软件里的命令和工具有哪些?怎么用?把95%的时间用在让学生去根据客户要求调研,分析、决策,去发现问题,解决问题,最终把一个个满意的作品交上来。
至于调研可以直接去市场调研,也可以到网络上调研,也可以同学们互换角色模拟调研,必须让学生到实践中寻求他想要的答案,在调研过程中培养了学生与人沟通能力,对新任务的分析决策能力,在设计过程中如果遇到技术上的问题,便是老师指导加引导的时候,可以对知识点和技能点进行启发和辅导,从而让学生在解决自己问题的同时加深对知识点的理解和灵活运用能力。从而达到培养学生应变能力和创新能力的要求。作品上交后,还要进行多元化评价,使同学们每一次创作后都能在交流中提升自己,取长补短。
这对我们教师的素质就提出了更高的要求,教师只掌握一门设计软件是远远不够的,这就需要教师必须不断地学习和提高,从一门软件的精通到多门软件的精通,从参与企业实践,到能独当一面进行创造性的设计,都需要教师静静地潜下身来,谦虚认真地向企业专家学习,和学生共同学习,这样才能把控课堂上的每一个节奏,才能做好学生的指导者和帮助者,才能把每个技能点落实到实处。
总之,计算机平面设计专业实践教学内容改革才刚开始,我会在实践中不断提升自己的综合素质,和学生一起去创造新知识,新技能,做好学生的帮助者,指导者。
论文摘要:学生是我们课堂的演员,教师则是我们课堂的导演。必要的教学条件是我们成功课堂的保证。
关键字:计算机教学 任务驱动教学法 计算机实践课
计算机课程是一门实践性极强的学科,它比任何一门学科的知识都要更新得快。因此教学应以上机为主,机房上课要求我们的教师由以往的知识传播者,变成课堂教学的组织者;学生活动的参与者;学生学习的向导或顾问。学生是我们课堂的演员,教师则是我们课堂的'导演。必要的教学条件是我们成功课堂的保证。现结合我多年的教学实际,谈几点供大家参考。
一、功能齐全的机房是一节课成功的前提
功能齐全是指常用软件均具备,而且具备了完成教学任务所需的全部功能。没有一个功能相对完整的计算机软硬件设施的机房,会对我们计算机教学起到极大的限制作用。例如:我们给学生讲《excel2003》的函数时,有相当一部分中专学生对英文单词写的数学函数不认识,哪我们怎么办呢?一个一个的讲呢还是让她们自己去解决?当然,不是都讲,提前安装《金山快译》,万事大吉。这只是一个小例子罢了,我们应该考虑的凡是教学需要的,都要有提前的预见性。
二、教师充分的备课是一节课成功的基础
新课程强调,教学是教师与学生间、学生与学生间的交流、互动的过程。在这里师生之间、学生与学生之间分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验与观念,在这种交流中生成新的知识,求得新的发展。所以,备课的第一要务是安排学习活动。 作为计算机实践课,那就更需要我们教师提前给学生安排好上课内容,并有预见性的作出任务的难易程度预测。所以我们备课时,就得把每一节课内容任务化,细节化,活动化,既来源于教材又高于教材,让学生清楚任务,带着问题去思考,去解决任务。 例如,我给学生讲解《网页模板》时,网页原有站点和网页素材已经给出,我列出了下列任务:
1、什么是网页模板,有何功能?
2、如何制作网页模板,注意什么问题?
3、如何应用网页模板?
4、互联网上有哪些网页模板,怎么使用?
四大任务让学生既要看懂教材又要切实从机器上实现,难度也依次拉开,让学生充分发挥自己的能力。
三、适当的教学方法是一节课成功的法宝
用建构主义学习理论来指导计算机教学,就会发现“任务驱动”教学法很适合。所谓任务驱动教学模式,是教师把教学内容设计成一个或多个具体的任务。让学生通过完成一个个具体的任务,掌握教学内容,达到教学目标。它是一种以学生主动学习,教师加以引导的一种教学方法。采用任务驱动模式教学,有利于培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。并且“任务驱动”教学法符合计算机系统的层次性和实用性,按照由表及里、逐层深入的学习途径,便于学生循序渐进地学习计算机知识和技能。在这个过程中,学生还会不断地获得成就感,并更大地激发起求知欲望,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。
四、良好的课堂秩序是一节课成功的保证
师生在课堂教学中,按规则要求规范自己的言行,也是提高课堂效率的一个重要方面。学生有学生守则,我们教师也要有自己的实践课堂规则。上课铃响后,教师精神抖擞,面带微笑走进机房,声音要足够的洪响“上课”,班长喊“起立”,如此同时学生们齐喊“老师好”,教师还礼“同学们好,请坐下”。不能省,因为礼貌有时也是相互制约的,良好的制约能够形成良性循环,让学生知恩图报,便于师生实践课的良好沟通。课堂上如发现学生不遵守纪律,教师可采取目光示意,语言警告等形式,巧妙地处理突发事件,不得叫学生停课或外出,更不能体罚和变相体罚学生。教学语言应有一定的威慑力,让学生感受父亲般的震撼。铁的纪律柔的氛围,让学生知道老师确实为他们好,让学生自感羞愧。
五、学生积极的参与是一节课成功的关键
教师的激情是上好课的灵魂,建筑施工论文有激情的教师才能令课堂焕发无限的生命力。课堂上师生双方的情绪会相互影响和相互感染,要想让学生的情绪积极与兴奋,首先教师上课要有激情,要善于调动学生的情绪,教师的态度要真诚,表扬与鼓励学生要发自内心的情感流露。学生也会因此而受到感染,情绪高涨、激情勃发、行动迅速。相反,如果教师表情严肃、语调平淡,试问,面对这样的情况,学生又怎能放得开、轻松而又自如地投入课堂学习呢?所以计算机实践课必需相对要求学生活动自由,讨论自由,为了共同的问题或任务,一切活动自由皆在老师的控制中,让学生有的放矢的放开。
六、赏识的教学评价是一节课成功的升华
课堂教学最重要的是培养学生自主学习能力和创新素质,这才是学生发展、也是教学发展的最根本的目标。我们应该关注学生需要什么,关注每一个孩子自主发展的情况!所以,我们应该用赏识的眼光去对待每一位学生。不求统一模式,也不求同一水平。如果,这节课我成功帮助了一个学困生树立信心,大胆说出自己的见解;如果,这节课我交给了学生一种行之有效的学习方法,教会他们如何运用所学知识解决一些实际的问题;如果,这节课我让孩子们能够体验到学习的乐趣,体验到了探索的刺激与收获的满足,体会到了成功的喜悦;那么,这就是一节有价值的课!同时也就是一节成功的课!
综上所述,我认为上好一节计算机实践课,不仅需要教师的精心准备,而且还需要一定的条件。当条件成熟后,一节课自然成功。在实际教学中,可能还存在各种各样的问题,在此,仅供参考,如有不妥之处,敬请斧正。
参考文献:
1、《高效课堂教学的探究方向及其策略》,南通西藏民族中学
2、《计算机文化基础上机指导》,李秀 姚瑞霞等 清华大学出版社
3、《任务驱动教学法与项目教学法之比较》,徐肇杰 教育与职业·理论版
4、《计算机实践课中培养创新能力的探索与实践》 龚 成
【摘要 】 本文论述了网络通信监测的实现原理与实现过程,遵照国际标准化开放系统互联(OSI)七层体系结构,利用网络驱动接口规范WinDis32 V5.0技术,实现了在应用层对数据链路层的控制,完成了对网上流动数据帧的实时截获、解封与分析。
关键词】 网络分层 WinDis32技术 网络信息截获 数据帧 NDIS网络适配器
1.前言
随着计算机网络技术的发展,各类网络规模的扩大,远程访问的增加,虚拟专用网(VPN)的出现和Internet的普及,网络安全性已成为计算机网络领域一门重要的研究学科。
网络监控是保障网络安全性的基本措施之一。网络监控,用于监测网上流动信息,并对网络信息给予适当控制。网络监控,可用于调试网络应用程序,判断应用程序是否正确地发送或接收了数据包。网络监控,还可用于监视网络信息,杜绝不健康站点的不健康内容,维护网络环境。应用于安全防范,可监视我方信息内容、保障网络安全,截获情报、分析怀有敌意方的网站。在计算机网络上实施有效的攻击与保护,是网络监控技术在军事上的重要发展方向之一。
本文论述的网络通信实时监测的实现,是用于特殊目的数据通信程序设计的突破口,是网络监控技术的'基础部分,其实现基于网络体系结构与WinDis32技术。
2.网络体系结构
现代计算机网络设计是按高度的结构化方式进行的,国际标准化组织(ISO)为更广泛的计算机互联制定了标准化的开放系统互联(OSI)网络体系结构,如图1所示。
OSI参考模型用结构描述方法,即分层描述的方法,将整个网络的通信功能划分为七个部分(也叫七个层次),每层各自完成一定的功能。由低层至高层分别称为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。两台网络主机之间进行通信时,发送方将数据从应用层向下传递到物理层,每一层协议模块为下一层进行数据封装,数据流经网络,到达接收方,接着再由下而上通过协议栈传递,并与接收方应用程序进行通信。
在通用网络中,数据链路层由网络适配器实现,本文中网络通信监测的立足点在于数据链路层,基于电缆是固有的广播性介质,通过对网络适配器的控制,实时截获与分析经过网络适配器的所有网上流动信息。
3.WinDis32技术
WinDis32全称为Win32 NDIS(Network Driver Interface Specification)网络驱动接口规范,用于开发Windows产品,可在Windows 9X和Windows NT上直接访问NDIS媒体访问控制(MAC)驱动接口。图2显示了Windows网络驱动组件与Win32 NDIS结构组件:
图2.Windows网络驱动组件与Win32 NDIS结构组件
WinDis32网络组件由四部分组成:NDIS适配器、PCANDIS5 NDIS协议驱动、W32N50 WinDis32 API DLL、WinDis32应用程序。WinDis32应用程序调用W32N50.DLL动态链接库提供的API应用程序接口,通过NDIS协议驱动模块,实现对NDIS适配器进行的存取操作。网络驱动接口规范NDIS的主要特征是所有适配器相关驱动均由NDIS接口打包,例如,最底层NDIS NIC驱动不能对网卡直接执行I/O,它通过NDIS打包服务来访问硬件;高层Windows NDIS网络组件使用NDIS打包界面与适配器相关驱动通信。只有NDIS协议驱动可以调用NDIS打包,访问NDIS适配器。
WinDis32应用程序接口函数包括:W32N_OpenAdapter(),打开一个已被命名NDIS适配驱动器,若操作成功,则生成一个面向适配器对象WinDis32适配器句柄,这一句柄被随后多个在该适配器上操作的W32N_XXX函数所用; W32N_CloseAdapter(),关闭已打开的适配器句柄;W32N_PacketRead(),数据帧读操作;W32N_PacketReadEx(),数据帧异步读操作;W32N_PacketSend(),发送数据帧操作;W32N_PacketSendEx()、W32N_MakeNdisRequest()等等。
WinDis32技术使得从Win32应用层进行NDIS请求如同在一个内核模式的驱动器内部进行请求一样简单,并支持多个网络适配器同时打开,完成各自的信息发送与接收。
4.网络信息监测的实现
网络信息监测程序分为信息截获与信息分析两大部分,其中信息截获程序流程如图3所示,采用多进程与多线程技术,完成数据的实时截获。
其中网络适配器列表通过读取系统注册表生成;网络适配器详细信息包括适配器型号、网络适配器物理地址、传输最大帧、传输速率以及机内标识符,通过函数W32N_MakeNdisRequest()获得。
协议过滤部分是包括PCAUSA端口的PCANDIS5协议驱动,BPF过滤器是由UNIX环境到Windows的模拟机制,为Win32应用程序提供了一种普通而又便利的机制,可过滤指定协议,由协议驱动执行,拒绝不想要的数据帧。支持协议包括:传输控制协议TCP、互连网协议IP、地址解析协议ARP、反向地址解析协议RARP、互连网控制报文协议ICMP、互连网组管理协议IGMP、Novell SPX/IPX协议IPX、用户数据报协议UDP、NetBEUI协议、AppleTalk协议。
信息分析部分利用已获知的媒体访问控制协议,提取出数据帧中的有效域值,如源主机物理地址、目的主机物理地址、帧长度等。并同时为每一被截获的数据包打上时标,注上序列号,为下一步数据重组提供可靠依据。
接收数据帧显示与信息统计结果范例如下:
包序列号:0000000032 时间:0005860470 msec 长度:54/54
Ethernet 目的:00.40.05.39.A2.B0 源:00.00.B4.86.74.FA 类型:0x0800
000000: 00 40 05 39 A2 B0 00 00 : B4 86 74 FA 08 00 45 00 .@.9......t...E.
000010: 00 28 26 03 40 00 20 06 : A3 25 64 64 64 7A 64 64 .(&.@. ..%dddzdd
000020: 64 65 04 06 00 8B 00 40 : BF 14 00 6C 24 B9 50 10 de.....@...l$.P.
000030: 22 38 12 EA 00 00 : "8..............
包序列号:0000000033 时间:0005860764 msec 长度:109/109
Ethernet 目的:00.40.05.39.A2.B0 源:00.00.B4.86.74.FA 类型:0x0800
000000: 00 40 05 39 A2 B0 00 00 : B4 86 74 FA 08 00 45 00 .@.9......t...E.
000010: 00 5F 27 03 40 00 20 06 : A1 EE 64 64 64 7A 64 64 ._'.@. ...dddzdd
000020: 64 65 04 06 00 8B 00 40 : BF 14 00 6C 24 B9 50 18 de.....@...l$.P.
000030: 22 38 DE C6 00 00 00 00 : 00 33 FF 53 4D 42 1A 00 "8.......3.SMB..
000040: 00 00 00 00 00 80 00 00 : 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
000050: 00 00 03 08 25 2D 03 08 : 01 4C 08 01 08 00 80 10 ....%-...L......
000060: 00 00 10 00 00 00 00 00 : 00 00 00 00 00 ................
包序列号:0000000034 时间:0005860766 msec 长度:1514/1514
Ethernet 目的:00.00.B4.86.74.FA 源:00.40.05.39.A2.B0 类型0x0800
000000: 00 00 B4 86 74 FA 00 40 : 05 39 A2 B0 08 00 45 00 ....t..@.9....E.
000010: 05 DC 64 0B 40 00 80 06 : FF 68 64 64 64 65 64 64 ..d.@....hdddedd
000020: 64 7A 00 8B 04 06 00 6C : 24 B9 00 40 BF 4B 50 10 dz.....l$..@.KP.
000030: 20 B7 86 DA 00 00 00 00 : 10 00 7E 8B 77 DA D2 D0 .........~.w...
000040: D7 27 59 9A 8F 18 D3 77 : 15 D5 6C 86 0F 2C 62 3E...
停止数据帧接收应用统计:
已接收数据帧数目 :34
已发送数据帧数目 : 0
5.进一步研究与发展
本文所研究的网络信息监测属于计算机网络系统安全对策研究的一部分,属于网络信息监测的基础性研究。以此研究成果为基础,可进行进一步的软件开发,从而实现网络通信状况实时监测、情报获取、网上各站点地址分析、站点类型分析,为计算机网络的安全维护提供监测手段,因此,具有特别的意义。
参考文献:
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编码电子锁的设计与制作论文 随着社会物质财富的日益增长,安全防盗已成为社会问题。而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,既要安全可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。目前国内,大部分人使用的还是传统的机械锁。然而,眼下假冒伪劣的机械锁泛滥成灾,互开率非常之高。所谓互开率,是各种锁具的一个技术质量标准,也就是1把钥匙能开几把锁的比率。经国家工商局、国家内贸局、中国消协等部门对锁具市场的调查,发现个别产品的互开率居然超标26倍。弹子锁质量好坏主要取决于弹子数量的多少以及弹子的大小,而弹子的多少和大小受一定条件的限制。此外,即使是一把质量过关的机械锁,通过急开锁,甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开,提供了发展的空间。 电子锁是第三代计算机防盗报警器的核心组成部分,用于识别用户身份的合法性。它有不少优点。例如保密性强,防盗性能好可以不需要钥匙,只要记住开锁的密码和方法,便可开锁,即方便又可避免因丢失钥匙带来的烦恼和损失。如果密码泄露,主人可以比较方便地设置新的开锁密码,不会造成损失,此外,编码电子锁将电子门铃和防盗报警与电子锁合为一体,实现了一物多用。由于以上诸多优点,编码电子锁能够广泛地应用于超市、住家、办公单位等许多场所。 1 系统方案选择 本次设计中分析了两种方案,一种是中规模集成电路控制的方案,另一种是单片机控制的方案。两中方案各有各的优缺点,通过以下两个方案的比较选择设计了其中一个方案。 1.1 中规模集成电路控制 方案一:采用集成电路控制。 编码电子锁电路分为编码电路、控制电路、复位电路、解码电路、防盗报警电路、门铃电路。电子锁主要由输入元件、电路(包括电源)以及锁体三部分组成,后者包括电磁线圈、锁拴、弹簧和锁柜等。当电磁线圈中有一定的电流通过时,磁力吸动锁栓,锁便打开。用发光二极管代表电磁线圈,当发光二极管为亮状态时,代表电子锁被打开。每来1个输入时钟,编码电路的相应状态就向前前进一步。在这个操作过程中,如果按照规定的代码顺序按动编码按键,编码电路的输出就跟随这个代码的信息。正确输入编码按键的数字,控制电路通过整形供给编码电路时钟。一直按规定的编码顺序操作完,则解码电路驱动开锁电路把锁打开。在操作过程中,如果没有按照规定代码顺序按下数字键或按动了其他键,控制电路将驱动防盗报警电路产生报警信号。方案二:采用一种是用以at89s51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的io端口,及其控制的准确性,不但能实现基本的密码锁功能,还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。 电子密码的硬件以单片机AT89C51 为核心。AT89C51 是一种带4k 字节闪烁可编程、可擦除只读,存储器FPEROM(Falsh Programmable and ErasableRead Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8 位微处理器。其外接12 个按钮组成的3×4 键盘,通过4511 和7406(或7407)等驱动电路与单片机相连,以实现密码等的显示功能;利用串行EαPROM 存储器AT93C46 实现密码有效的永久保存。电子密码锁由键盘输入的识别、4位LED的显示、密码的比较、修改、存储、AT93C46 的读取与写入、报警和开锁控制电平的输出。根据框图,结合硬件结构,可以将键盘输入的识别用来作为系统的监控程序(主程序),用显示程序来延时,不断查询键盘。如果有键按下,就得到相应的键值。结合当前系统所处的状态,调用不同的操作模块,实现相应的功能。而执行模块主要有数字输入模块、确定键模块、修改键模块及显示模块。 1.3 方案比较 设计本课题时构思了两种方案:方案一是用锁存器74LS74、74LS00、74LS20和555基集成块构成的数字逻辑电路控制;方案二是用以AT89C51为核心的单片机控制。考虑到编码电子锁制作成本低,设计要求少,易实现控制要求,而单片机方案原理的复杂,调试较为繁琐,本人对数字电路基础较熟悉,有利于研究该课题。所以采用了方案一。 因此对该课题的研究具有实际应用价值。 在指导老师、同学和实习单位同事的帮助下,我顺利地完成了毕业论文。使我从中掌握了查阅资料的方法和分析问题的能力。 毕业论文的顺利完成,离不开各位同学、同学和朋友的关心和帮助。在整个的毕业论文学写作中,各位老师、同学和朋友积极的帮助我和提供有利于论文写作及毕业设计的建议和意见,在他们的帮助下,论文得于不断的完善,最终帮助完成了整个毕业论文和设计。 感谢在大学期间所有传授我知识的老师,是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识,这也是论文得以完成的基础。
xilinx公司的FPGA/CPLD,ISE,不过不太容易学
天下没有免费的午餐
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。
电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统