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控制设计论文大全11篇

时间:2023-01-27 19:10:24

控制设计论文

控制设计论文篇(1)

2可行性研究阶段的系统控制理论

可行性研究是在项目建议书被批准后,对项目在技术上和经济上是否可行所进行的科学分析和论证。这一阶段包括工程概述、工程方案、工程投资估算及资金筹措、工程近远期结合问题、工程效益分析、工程进度安排、存在问题及建议以及附图附件等内容。在这一系统中,用最优化分析解决问题,即在本系统的运筹中,控制策略要使工程净效益最大,而费用尽可能地小(可视为负效益)。为了尽可能地减少这种负效益,必须在一定的工程规律和条件的约束下,按照最优化原则,结合工程分析考虑工程方案必选优化,对整个工程系统进行科学的管理,不求负效益最小,而只要求负效益尽可能减少。这是由于在环境工程设计中,最优解并不一定是最理想的。[7]

3工程设计阶段的系统控制理论

在此阶段,环境工程设计可分为方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段,每个阶段都是一个复杂系统,可将系统控制的重点分别集中在组织系统的输入、转换过程和输出3个阶段,由此形成3种不同的控制类型:前馈控制、同步控制和反馈控制。[8]

3.1前馈控制

前馈控制也称预先控制,是指在整个过程中预先集中于系统输入端的控制,其目的是通过事前考虑各种可能的功能障碍来预测并预防偏差的出现。其在环境工程设计的方案设计阶段起着重要作用,主要体现在以下几方面:

3.1.1环境工程概况分析

环境工程涉及水、气、声、渣、辐射等多个方面,涵盖内容非常丰富,工程特征千差万别。因此,掌握具体项目的工程概况是搞好设计的必须前提,主要包括:(1)工程一般特征简介。包括工程名称、建设性质、建设地点、建设规模、车间组成、产品方案、辅助设施、配套工程、储运方式、占地面积、职工人数、工程总投资及发展规划等。(2)工艺路线与生产方法。用流程图表述说明生产工艺过程,必要时列出主反应式和副反应式,并关注副反应中可能潜在的危害因素。(3)物料及能源消耗定额。包括主要原料、辅助原料、材料、助剂、能源以及用水等的来源、成分和消耗量,特别是要综合对比单位产品的物耗、能耗指标、新水用量指标以及排污系数。(4)主要技术经济指标。包括生产率、效率、回收率和放散率等。除了主产品的总回收率之外,还应高度重视资源的综合利用率和综合总回收率。

3.1.2污染源及污染源强分析

污染源分布和污染物源强是环境工程设计的基础资料,必须按建设工程、生产过程和服务期满后三个时期的工程全过程做认真调查、详细统计,力求完善。对于污染源分布调查要求按专题绘制污染流程图,标明污染物排放部位,然后列表逐点统计各种污染因子的排放强度、浓度及数量。另外,鉴于近年来环境风险事故呈频发、高发态势,应高度关注环境工程风险排污的源强统计及分析,包括事故排污和异常排污两种工况。事故排污的源强统计应计算事故状态下的污染物最大排放量,作为风险预测的源强;异常排污的源强应统计工艺设备或环保设施达不到设计规定指标的超额排污。

3.1.3环保方案分析

分析工程总图布置方案,根据气象、水文等自然条件分析工厂和车间布置的合理性,与周围环境保护目标所定防护距离的安全性。分析工程既定环保方案所选工艺及设备的先进水平和可靠程度,采用资源节约型模式、资源综合利用、物能良性循环、产业生态、清洁生产、循环经济等方面的可行性,处理工艺有关技术经济参数的合理性,并分析环保设施投资构成及其在总投资中占有的比例。

3.2同步控制

同步控制也称实时控制,是指活动进行过程中所实施的控制。在环境工程设计中,同步控制的关键是严把设计质量关,实现初步设计的标准化,由仅控制排放标准向全面的设计质量标准过渡。积极引导环境工程设计单位贯彻国家制定的《建筑企业贯彻ISO9000系列标准实施细则》《建设项目环境保护管理条列》《中华人民共和国环境影响评价法》《三废处理工程技术手册》等相关标准,使环境工程设计单位质量管理工作进入程序化、标准化、规范化的轨道。各单位的质量保证体系,要在当地设计质量监督机构备案审查,把贯标工作与单位资质、工程招标投标和企业创优工作结合起来,实现质量的单位自控。在推行设计资格审查和管理制度的基础上,进一步制定重大工程的设计方案图纸审查、批准制度,发现问题,及时追朔设计存在的问题,系统解决,防止问题的再次发生,并追踪审查以前的可能事故点。

3.3反馈控制

反馈控制也称事后控制,控制作用发生在行动之后,目的在于改进,以预防将来发生偏差。在缺乏任何预见手段的情况下,反馈控制是比较实用的控制方式。在施工设计中,反馈控制的关键是引入工程环境监理,通过具有相应资质的监理企业,接受建设单位的委托,承担其建设项目的环境管理工作,并代表建设单位对承建单位的建设行为对环境的影响情况进行检查,对污染防治和生态保护的情况进行检查,确保各项环保措施落到实处。对未按有关环境保护要求施工的,应责令建设单位限期改正,造成生态破坏的,应采取补救措施或予以恢复。通过监理这一反馈控制,可提供设计效果的真实信息,并使设计人员获得评价其绩效的信息,从而提高设计水平,对于下一步或日后工作的实践指导作用非常巨大。

4竣工环境保护验收阶段的系统控制理论

为监督落实环境保护设施与建设项目主体工程同时投产或者使用,以及落实其他需配套采取的环境保护措施,防治环境污染和生态破坏,实施建设项目竣工环境保护验收。[9]该阶段是对整个环境工程设计系统的最后一个核查关卡,涉及验收范围、验收标准、验收工况、验收监测(调查)结果、验收环境管理、现场验收检查、风险事故环境保护应急措施检查及验收结论等部分。可用如下系统流程图简述其验收工作程序。

控制设计论文篇(2)

2、FlexRay总线时间调度

根据样例飞行控制计算机的内部总线FlexRay通信协议可知,内部总线通信时间为5ms,每个时隙为50μs,FlexRay总线最大帧长为127字[7]。本设计中1553B帧长度最大为54个字节,频率最高为100Hz,故使用上述FlexRay总线通信协议能够符合1553B总线通信要求。本设计中,1553B传感器数据的频率为50Hz和100Hz,而FlexRay总线通信频率为200Hz,内部总线通信速率高于外部传感器速率。故1553B板卡在内部总线通信过程中,当有传感器数据更新时,FlexRay总线传输最新的数据;而当没有数据更新时,FlexRay总线传输当前的传感器数据。为保证数据的完整性及减少占用总线时隙数量,本设计共使用总线三个时隙,每个时隙具体传输内容如表4所示,时隙2、7、15传输内容分别为惯导传感器无线电高度传感器和大气数据机的数据,数据帧大小分别为54字节、32字节、12字节。

3、1553B通信单元软件设计

3.1驱动软件的IP核封装与实现

在嵌入式FPGAEDK设计中,为了简化用户开发难度,Xilinx公司提供了一个封装了的接口,即IPIF(IPinterface,IP接口)作为介于PLB总线与用户逻辑模块之间的接口缓冲[8]。IPIF将PLB总线操作封装起来,而留给用户一个逻辑接口。本文软件设计采用模块化设计思想。其设计步骤如下:首先,将每个硬件模块对应编写一个驱动软件程序;其次,将相应驱动软件封装成通用IP核;最后,将IP核挂载到PowerPC内部总线PLB上。模块之间的通信主要通过PLB总线和OPB总线实现,系统中各模块通过这两种总线连接至PowerPC内核上,而PowerPC通过内部总线读写机制实现对各个模块的读写与控制。如图4所示为1553B通信单元的硬件平台总体架构图,主要由PowerPC内核、1553BIP核、FlexRay总线对应GPIOIP核集合、串口IP核、BRAM模块IP核及相应的中断控制IP核组成。

3.21553B总线接口驱动软件设计

如图5所示为1553B总线接口IP核结构图,整个驱动分为三个模块:总线读写模块,初始化模块和数据缓存模块。系统上电,该IP核激活,进行总线初始化操作,发送初始化完成信号并查询PLB读写信号,等待PowerPC405的读写操作。当读控制信号使能时,PowerPC405读取数据缓冲区中的数据;当写控制信号使能时,总线读写模块将数据缓冲区中的数据发送至总线上。

3.31553B通信算法设计

1553B通信单元的调度主要由外部1553B总线的数据接收,内部FlexRay总线的数据通信组成。本设计采用模块化设计,将系统功能划分为顶层应用和底层数据通信。底层数据通信主要包括外部数据流通信及内部数据流通信,外部数据流通信主要由1553BIP核实现,内部总线也由FlexRay驱动程序实现数据通信;而内核PowerPC主要实现顶层应用,即数据调度及总线故障切换功能的实现。如图6所示为节点通信程序流程图,系统上电后,首先对FlexRay总线及1553B总线节点进行相应的初始化,进而查询1553B对应FIFO满输出引脚,当接收到数据时,节点读取FIFO内容,并写入相应的总线发送缓冲区中。进而查询MFR4310的中断引脚信号,当发送中断有效时,执行发送中断子程序,将接收到1553B总线数据通过1553B总线发送出去;当接收中断有效时,执行接收中断子程序,通信节点接收CPU发送来的控制信号。系统完成数据调度后,进而进行总线故障检测。由于1553B总线的基本周期为10ms,故本设计中总线检测周期为10ms。当定时器的10ms定时时间到,总线进行一次总线检测。当接收到总线切换指令,通信单元进行总线切换,并更新总线状态;进而判断是否接受到传感器的1553B总线应答信号,如果有,将总线故障计数清零,倘若没有,将故障计数加1,当故障计数大于6,进行总线切换,并更新总线状态。

4、总线网络通信测试与结果分析

(1)FlexRay总线测试结果将FlexRay通信周期设置为5ms,静态时隙长度为50μs,将CPU板卡与1553B板卡进行通信实验,从总线上读出输出波形。FlexRay总线通信时,在总线上截取的波形如图7所示,从图中可以看出通信周期为5ms,与预设值一致。如图8所示为一个周期时隙输出波形,时隙2、7、15传输传感器数据。由图8可知,时隙2与时隙7相差250μs,时隙7与时隙15相差350μs,与预设值一致。FlexRay总线通信6小时,进而进行连续总线数据传输测试,经过6个小时的总线测试结果如表5所示,通信过程中,丢帧、错帧计数均为0,表明1553B通信单元FlexRay总线设计正确,可以满足飞行控制计算机通信的基本要求。(2)1553B总线测试结果由前面可知,1553B数据通信周期为10ms,即100Hz。如图9~12分别为1553B通信单元与CPU单元模拟大气数据机传感器数据帧发送数据8字节,进行通信2小时、4小时、6小时、10小时的通信仿真图。其通信帧数分别为719999,1439998,2160023,3599991。期间在2小时~4小时,4小时~6小时,6小时~10小时通信期间,丢帧数分别为1,1,0,合计丢帧率约为5.56×10-7,符合飞行控制计算机通信要求。(3)测试结论以上实验结果表明,1553B通信单元的各个模块通信正常,与飞行控制计算机CPU板卡通信正常,能够符合飞行控制计算机的通信要求。

控制设计论文篇(3)

Abstract

Thisarticlemainlyelaboratedhasbeenhangingthemovementcontrolsystemmerit,introducedwashangingthemovementcontrolsystemfunction,theprincipleandthedesignprocess.Ishangingthemovementcontrolsystemisoneofincontrolengineeringdomainimportantapplications,itsmaintargetistoiscontrolledtheobjectthemovementcondition,includingpath,speedandpositionimplementationcheck.Themovementcontrolsystemcompareswithothercontrolsystems,hasthesystemmodelsimply,thecheckalgorithmisunitary,alsonotcomplexcharacteristicandsoonnon-linearityandcouplingsituation.Alsoispreciselybecausethemovementcontrolsystemcanimplementtothepath,therunningrate,thepointingaccuracyaswellastherepetitionprecisionaccuracycontrolrequirement,hasthebroadapplicationforegroundineachcategoryofcontrolengineering,thereforethemovementcontrolsystemhasatpresentbecomeinthecheckstudyapplicationdomainverymuchsignificanttheresearchdirection.Throughthemonolithicintegratedcircuittosteppingmonitorcheck,implementedthemotor-driventocausetheobjectatontheboardwhichinclinedthemovement,ThecontrolsectionistheSST89E52monolithicmicrocomputerwhichSSTCorporationproducesprimarily,withwhenthe1602LCDliquidcrystalscreenandaccordingtoturnedhasimplementedwiththeuserinteractive,throughthekeyboardentrydifferentcontrolcommand,theliquid-crystaldisplaywasallowedtodisplaythesettingvalueandtherunthecoordinates.TheelectricalmachinerycontrolsectionusedLM324Nfourtotransportputsandisconnectedtheelectronicprimarydevicevoluntarilytodevelopthe42BYG205steppingmonitoractuationelectriccircuittoimplementtheelectricalmachineryaccuracycontrol.Thealgorithmpartiallyforwillsuitthemonolithicintegratedcircuitsystemtooperatecarriesonoptimizesmanytimes,willreducethemicroprocessortheoperand.Hascompletedtheobjectvoluntarilythemovementandaccordingtothedifferentsetuppathmovement.

KeywordsMagneto;1602LCD;LM324N;Drivecircuit

选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大[1]。

选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。

选择功率步进电机时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。

基于单片机的悬挂运动控制系统,具有硬件电路结构简单,精确度高,抗干扰性强等优点。

1.2课题目的

培养综合运用四年大学所学知识去分析问题和解决实际问题的能力。在实践中检验所学知识,从而加强理论与实践的相结合。体验一个科研项目开发的全过程,学会单片机开发应用方法,锻炼应用能力,动手能力。本课题设计是具有一定难度的基于单片机的应用系统开发项目,培养学生创新精神和创新能力。通过这次毕业论文及设计,检验的综合素质和专业教育的培养效果,并且使学会阅读、利用英文文献资料,阅读并翻译外文资料的能力,学会设计报告和论文。

1.3课题意义

随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活,以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员[3]。它实用性强,功能齐全,技术先进,使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得,数字时代的发展将改变人类的生活,将加快科学技术的发展。

通过对“微机控制自动门系统”的研究和设计,精心撰写了微机控制自动门系统论文。本论文着重阐述了以单片机为主体,LED点阵显示芯片及步进电机为核心的系统。

本设计主要应用SST89E58作为控制核心,LED点阵显示芯片、步进电机、压力传感器、电位器相结合的系统。充分发挥了单片机的性能。其优点硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等特点,具有一定的使用和参考价值。

1.4应解决的主要问题

在基于单片机的悬挂运动控制系统中,主要分三个部分设计,一个是输入和键盘显示模块;另一个是步进电机驱动模块;第三个是最小系统和输出模块设计。主要解决的问题是:

1.单片机最小系统硬件设计;

2.步进电机驱动模块设计;

3.输出部分的软硬件设计;

4.主程序设计;

5.绘图板的设计。

1.5技术要求

设计一电机控制系统,控制物体在倾斜(仰角≤100度)的板上运动。

在一白色底板上固定两个滑轮,两只电机(固定在板上)通过穿过滑轮的吊绳控制一物体在板上运动,运动范围为80cm×100cm。物体的形状不限,质量大于100克。物体上固定有浅色画笔,以便运动时能在板上画出运动轨迹。板上标有间距为1cm的浅色坐标线(不同于画笔颜色),左下角为直角坐标原点。

目录

第1章绪论1

1.1课题来源1

1.2课题目的1

1.3课题意义2

1.4应解决的主要问题2

1.5技术要求2

第2章方案论证4

2.1可行性研究4

2.1.1经济可行性研究4

2.1.2技术可行性研究4

2.1.3方案提出5

2.1.4方案分析5

2.1.3方案确定7

2.2需求分析7

第3章过程论述8

3.1概要设计8

3.1.1系统功能设计8

3.1.2系统结构设计8

3.2详细设计9

3.2.1硬件设计9

3.2.2软件设计19

第4章系统测试28

4.1硬件测试28

4.2软件测试28

4.2.1单元测试28

4.2.2集成测试30

4.2.3功能测试31

4.2.4测试结果32

结论33

控制设计论文篇(4)

2、设计过程质量控制

为了实现产品的优质质量,加强设计和开发的控制是头等重要的工作。设计和开发的质量控制点有许多个方面,包括控制设计和开发的输入和输出,开展六性设计、设计评审、设计验证、设计确认、设计更改、试验控制等工作,实施技术状态管理,控制技术状态更改。这些主要的质量控制点还可以扩展到更多的质量控制环节,进一步细化质量管理工作。

2.1确定设计输入、输出

设计输入要求是设计的依据,而设计输出是设计和开发过程的结果,提供了产品和有关过程的特性或规范,也是开展质量保证工作的依据,所以我们要规范设计输入、输出的要求,建立基线。完整准确地确定设计要求,理解用户的需求,还要考虑用户的潜在要求。设计输入要求通常包括:用户要求、功能要求、性能要求、设计要求、法律法规要求。应该对设计输入进行评审,与用户进行沟通,并通过会签等形式固定沟通的结果。对要求的更改应进行技术状态管理。设计输出的图样、文件、规范等是制造、安装和检验的输入,最终都应通过定型得到确认。

2.2将“六性”要求设计进产品中

在设计和开发过程中,需确定产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性要求,运用优化设计和“六性”专业工程实施设计和开发。依据研制总要求(研制任务书、技术协议)规定的“六性”要求来确定满足“六性”要求的计划和措施。“六性”工作计划可以单独编制,也可以再质量计划中作出规定。具体管理要求可参照GJB450A等标准结合产品实际作出规定。

2.3设计评审

装备产品研制程序要求承制单位必须建立分级、分阶段的设计质量、工艺质量和产品质量评审制度以及进行试制、试验前的准备状态检查。设计评审应纳入研制计划,未按规定要求完成设计评审,不能转入下一阶段工作,与所评审阶段有关的职能代表都应参加该阶段设计和开发的评审活动。必要时进行“六性”以及元器件、原材料和计算机软件等专题评审,也可以与其他设计评审一起进行。为求设计评审有实效不走过场,首先要明确设计评审各方的责任:评审组织单位对人员、资料准备与提供、评审意见处理及追踪管理并运用PDCA过程改进方法不断改进和提高评审的有效性负责;评审组对评审意见结论建议的正确性负责;型号总师系统对总结报告、资料正确性、对意见和建议采纳与否的后果负责;质量部门对评审后的跟踪管理负责。

2.4设计和开发验证与确认

设计和开发验证是为了证实设计和开发的输出是否满足输入的要刘剑聂磊黄婕婷江西洪都航空工业集团江西南昌330001求,设计和开发验证应按设计和开发策划的安排进行,一般在形成设计输出时进行。设计验证具有层次性、阶段性、多方式、迭代性的特点,设计验证的方法包括试验、演示、分析、评审、检验、仿真。承制单位应保存设计和开发验证的结果及由验证而采取的任何必要措施的记录,对于顾客要求控制的验证项目,应在相关文件中予以明确并通知顾客参加。设计和开发确认的目的是证实设计和开发产品满足规定的适用要求或已知的预期用途要求,设计和开发确认应按设计和开发策划的安排进行,只要可行,应在产品交付或实施之前完成。设计和开发确认的方式可以包括对设计和开发的产品交付顾客试用及模拟试验等。承制单位应保存设计和开发确认结果及由确认而采取的任何必要措施的记录。

2.5设计和开发更改控制

设计和开发的更改是对设计和开发的输出的变更,包括经过评审和批准的阶段设计和开发的输出的变更。引起设计和开发更改的原因很多,可能有产品要求的变更引起,也可能由适用于产品法规的变更引发,也可能由设计评审、验证、确认活动发现的问题或生产过程发现的设计问题等引发。所有设计和开发更改在正式实施前必须得到规定的批准人员的批准才可以实施更改,重要的设计更改如影响装备战术技术性能、结构、强度、通用性、互换性重要的接口、“六性”等,应参照GJB3206A-2010《技术状态管理》、GJB5235-2004《软件配置管理》等标准进行系统分析和验证,确保符合论证充分、各方认可、试验验证、审批完备、落实到位的原则。承制单位应保持设计和开发更改的有关记录,包括更改的申请、评审、验证、确认、审批的记录和更改的实施和标识的记录,设计更改应符合技术状态管理的有关规定要求。

2.6试验控制

根据设计和开发输出的要求,试验前需编制试验大纲,明确试验的项目、内容、以及试验的程序、条件、手段和记录的要求,试验前的需做好准备状态检查。试验应按试验大纲规定的程序进行试验并严格执行试验设备的操作程序,确保试验条件和试验设备处于受控状态,并按规定要求做好记录。对试验过程发生的任何问题都应分析原因、采取措施,待问题解决后才可继续试验。对任何超越试验程序的活动都应经过严格的审批,试验过程的变更应征得顾客同意。对试验发现的故障和缺陷要运行产品故障报告和纠正措施系统,采取有效的纠正措施并进行试验验证,试验过程变更时应征得顾客的同意。对按试验大纲所收集的试验数据和原始记录进行整理、分析和处理,并对试验的结果进行评价。试验过程、结果及任何必要措施的记录应予保持。

2.7实施技术状态管理,控制技术状态更改

技术状态管理是运用行政和技术手段,建立各种程序,对产品技术状态实施有目的、有计划、有步骤的管理。承制单位应实施技术状态管理,内容包括技术状态标识、技术状态控制、技术状态纪实、技术状态审核。建立控制技术状态更改的制度,保证更改受到系统地评价、协调、批准及实施并把更改正确地反映在技术文件及更改控制文件内,跟踪产品技术状态的全部历史。通过严格控制更改,控制偏离许可、让步,保证文文相符、文实相符,保证技术资料完整、配套、协调,可以实现以最低的费用和最短的周期研制出满足质量要求的产品。

控制设计论文篇(5)

1我国园林工程景观设计的特点分析

1.1规模小、管理比较分散。我国现今的园林景观大多数都是公园和植物园的辅助设计部分。这就体现出我国园林景观在设计的过程中规模较小是其比较突出的特点,且整个园林工程的设计与周围的建筑物是相辅相成的,所以整个工程的设计是比较分散的,工作人员的施工和养护工作也是比较分散的。1.2工程设计的综合性。从园林景观工程内部的设计而言,其实是一项综合性的工程,且这一工程的进行需要各专业部门和施工人员的相互配合才能完成,其对于综合建造技术的应用也是非常必须的。整体而言,园林景观工程从方案设计到后期施工阶段,都要保持施工人员在秉持掌握完工后的景观效果能够实现的基础上,同样保证其良好的生态环境效果能够被实现。1.3科学的功能价值的追求。现代园林景观工程最终所设计和施工的园林产品一方面要其基本功能价值能够实现,另一方面更要讲究设计艺术性。在园林景观工程施工的过程中,施工过程同时一个艺术创造的过程,所以这就需要施工人员在施工前期要充分的了解工程设计理念,然后在设计理念的基础上发挥其创造力,以此实现最佳的景观效果。1.4季节性比较强。我国园林景观工程设计的过程中要遵循客观规律,最为基本的则是保证园林景观设计的季节性。所以,在实际进行设计的过程中,园林景观工程的设计必须严格遵照植物的自然生态习性,在结合景观生态目标的基础上,选择最佳的施工时机,以此建设良好的植物景观效果。这样能够在一定程度上保证景观设计的成本投入得到有效的回报。1.5材料使用的标准化和美观。我国现今园林工程设计中所使用的设计和施工材料,最为基础性的则是要保证材料的使用符合相关的技术标准,同时还要满足设计的美观要求。如在具体设计的过程中,植物材料的规格设计符合设计要求、设计冠形、和设计姿态外还要保证其观赏价值的实现,保证其美观效果的实现。

2我国园林景观工程质量控制措施分析

2.1控制要素分析。我国园林景观的设计要能够从人、材料、机械和环境四个要素进行具体的控制工作。首先,管理团队要加强对相关技术人员、专业工种的资格审查工作。其次,则是施工材料因素的控制。在具体设计的过程中由于园林工程材料种类繁多,且新材料的使用也是比较多的,而且最为关键的是拥有新鲜的植物,所以为了保证其存活率,材料的质量控制是非常重要的。其次,则是现今园林工程的设计基本上都是在大型的机械设备的基础上进行建设的,所以强化对机械设备的使用对于保证工程的建设质量也是非常关键的。最后,则是对于设计的环境因素的控制,具体是对水文、气候、地质等方面环境因素的控制。2.2控制手段分析。我国园林景观工程的质量控制的手段一般都是从两个方面进行的。首先,人员的现场监察和分析,这一控制手段能够通过实际的设计效果的勘查根据最后的总结分析获得与质量控制有关的数据分析,以此作出相应的工作调整;另一方面通过现代化信息技术手段的的动态监测对整个工程进行质量控制。2.3控制依据分析。我国园林景观在设计的过程中,其质量控制的依据一方面要结合实际的设计方案和设计图纸进行具体的对比和分析,以此保证其工程设计能够得到具体实现和工程效果能够科学的实现;另一方面我国园林景观工程控制的依据还应考虑工程设计监理师在长期的工程设计经验的基础上,在结合设计需求的基础上,针对设计目标进行特定的质量分析与控制。

3小结

综上所述,我国园林景观工程的设计是在基于规模小、工程分散、工程设计综合性、科学功能价值追求、材料使用标准化和美观以及保证施工条件等特点实现的基础上,能够从控制要素、控制手段和控制依据等方面对工程的质量进行科学的控制。

作者:程浩 满在峰 单位:微山县风景名胜区园林管理处

控制设计论文篇(6)

2系统原理与结构

系统结构为典型的物联网三层结构,有感知层、网络层及应用层组成,结构如图1所示。网络层使用电力载波技术,各节点及网关之间采用载波通信。感知层由各载波传感控制节点组成,各节点设计有继电器控制接口,可对节点所连接的灯光进行开关控制。同时,各节点设计有人体红外节点、光敏传感节点等传感器,可实时测量出周围的环境情况。另外,各节点还设计有电流检测模块,可以通过电流的变化对连接到本节点灯光的故障状态进行检测。应用层主要包含远程监控、故障检测和智能控制三部分功能组成,远程监控功能是通过远程终端实时了解各节点灯光状态并可控制各路灯光的开关;故障检测功能是实时检测各节点有无灯的故障,一旦出现故障便即刻向终端发出报警信号并告知故障灯光所在节点,便于管理人员及时进行维修维护;智能控制功能则是通过终端远程发送命令,使各节点按照一定的控制规则智能地控制本节点连接的各灯光状态。

3载波传感控制节点硬件控制系统设计

①硬件选型。首先是载波模块的选型,本文选用的是HL-PLCV3.0载波通讯模块,其采用FSK通讯方式,软件采用超级模糊算法,即使传输信号扰或丢失达40%,也能准确还原出原载波信号,通讯稳定,抗干扰能力强,且能实现串口透传,使用方便。其次是MCU的选择,考虑到功能、功耗、安全、价格、抗干扰等方面因素,本文选取了宏晶STC单片机STC12C5A60S2,能很好满足使用要求,可升级性也比较好。②电源模块。有两部分组成,一是交流220V转9V,用来给载波模块供电,使用AC-DCWA5-220S09D3模块来完成转换;另一是9V转5V,用来给单片机电路供电,使用LM1117-5.0搭建稳压电路即可实现,如图2所示。③电流检测模块主要是使用电流检测芯片ACS712再通过LM321放大电路对检测信号进行放大,最后使用A/D转换来得到结果,此电路可得到610mv/A的检测信号,见图3。④控制执行模块可通过继电器来完成,其电路图如图4。⑤载波模块接口设计,根据其功能,设计如图5。

4通信协议控制系统设计

要保证无线传感节点之间以及同终端之间的数据交互能正确无误、畅通无阻,需编写一个通信协议来完成此项工作。由于本系统数据交互具有流量不大,内容并不复杂等特点,可编写简单协议来规范系统内部的通信。本通信协议设计为8字节长度,详见表1。其中类型用来区分是上位机的命令,还是无线节点的返回数据;对象标记用来区分具体的无线节点;值1、值2表示具体的命令及具体的状态。

5软件控制系统设计

5.1载波传感控制节点软件设计。载波传感控制节点的主要工作是数据信息采集、执行控制命令。为降低网络流量,各节点除上电时收发下地址确认信息等初始化数据,正常状态下只是在命令反馈时或在检测到故障时才进行数据的发送。节点的程序流程图如图6所示。图6载波传感控制节点程序流程图Main函数节点初始化、设置本地地址、频率电流传感器数据采集检测到电路异常封装异常信息YN设置标志位,等待接收命令YN接收到载波数据执行控制命令载波反馈送给网关

5.2上位机软件设计。控制界面主要是控制灯开关,同时还能显示出灯的现有状态。当电路异常的时候界面也会及时地显示出报警信息,程序运行流程图如图7示。图7控制界面程序流程图用户灯光状态控制有网关数据?数据包解析异常?显示灯状态异常报警NNYY。

控制设计论文篇(7)

【关键词】意义;效益;建设;内部控制体系

实践证明,内部控制与风险管理是现代企业经营管理的必备“武器”。近几年,企业面临的风险日益增多,美国的《2002年萨班斯—奥克斯利法案》(简称SOX法案)、COSO2004年的《企业风险管理——整合框架》、我国国资委2006年的《中央企业全面风险管理指引》以及财政部2008年的《企业内部控制基本规范》等一系列法律法规紧锣密鼓的制定,企业也在不断地认识、建设并有效地利用内部控制体系和风险管理体系。

从内部控制理论的发展历程看,内部控制的控制重点就是企业风险,对风险的管理主要是通过内部控制体系控制关键风险点来实现的。风险管理是建立在内部控制基础之上的、具有更高层次和综合意义的控制活动。如果离开良好的内部控制系统,所谓的风险管理只能是一句空话而已。因此,鉴于中国目前大多数企业内部控制体系尚未构建或构建不完善,笔者主张中国企业应先构建基于风险管理的行之有效的内部控制体系,并通过对该体系的有效执行,实现对企业主要风险的管理。

一、中国企业内部控制体系建设的意义

企业内部控制体系建设的意义来自于企业面临的挑战和机遇,是企业自身发展的迫切要求,主要体现在以下几个方面。

(一)实现企业战略目标的要求

学术界不同学派关于战略的观点和假设等不尽相同,但都承认“核心竞争力”是企业竞争优势的所在。核心竞争力战略理论认为,企业要想长期稳定地保持其竞争优势,必须通过制定正确的战略目标,培养和发展能使企业在未来市场居于有利地位的核心竞争力。而制定的战略能否最终实施,取决于企业各个业务流程的有效执行。有效执行的内部控制体系不但对企业战略目标起到了强劲的科学支撑与持续保障作用,还使企业具备识别和管理整个企业多种风险的综合能力,这有助于减少企业的不确定性与盈利的波动性,进而增强企业的核心竞争力。

(二)建立现代企业制度的要求

现代企业制度的核心内容包括规范和完善的企业法人制度、严格而清晰的有限责任制度、科学的企业组织制度、科学的企业管理制度以及企业破产制度和外部保障制度等。构建并执行这些现代企业制度内容,都需要切实可行的内部控制体系建设,因为现代企业制度和内部控制体系建设之间是相辅相成的。

(三)企业生存发展的要求

自2004年年底以来,“中航油事件”5.54亿美元的亏损、中储棉10亿元的亏损等国有资产接连不断的巨亏噩梦,在国内外引起了巨大震动。由于这一系列事件的主要原因是企业内部控制体系方面存在严重缺陷,使人们意识到切实加强企业的风险控制已到了危及企业生存的刻不容缓的地步。

(四)参与国际竞争的要求

参与国际竞争的前提是要和国际上大多数企业处于基本相同的经营环境中。但从国外企业的风险管理实施进展看,自美国SOX法案对在纽约上市的公司提出建立内部控制体系的要求后,许多国际大公司对内部控制体系的建设进行了完善和改进,并在此基础上进一步建立了全面风险管理体系。中国企业要参与国际竞争,就必须逐步建设内部控制和风险管理体系,不断缩短与国外企业风险管理的差距,在国际竞争中不断加大投资并购等业务的成功率。

(五)投资者对企业预期的要求

投资者包括现实投资者和潜在投资者,他们的目的基本都是取得预期的收益。而内部控制的目标在于有效率和有效益的经营、循规守法进而保护企业财产安全,这正是实现企业收益的保证。循规守法主要通过完善的内部控制流程来保证。内部控制体系有利于保证企业的保值、增值,最终实现投资者的利益预期。

(六)国内外法律法规的要求

首先是国内法律法规的要求。我国政府有关部门制定了一系列法律法规,要求企业通过内部控制体系建设来管理风险。法律法规是需要企业遵循的,所以,企业必须构建完善的内部控制体系。其次是中国企业到国外上市的法规要求。比如中国企业到美国上市,必须遵循SOX法案,该法案中最难操作、最复杂、耗费成本最高的404条款要求所有到美国上市的企业建立风险内部控制机制。

二、企业建设内部控制体系将获得的效益

企业建立的目的是盈利,内部控制体系也必须为企业带来效益,企业才有动力愿意去实施这项工作。在构建有效的内部控制体系过程中,企业至少可以从以下几个方面获得效益。

(一)通过理顺关系来解决企业现存的管理问题

为了建立行之有效的内部控制体系,企业必须对本企业内部的业务流程进行梳理。企业在梳理各业务流程时,首先要对业务流程中可能存在的风险进行识别,通过分析识别,将企业历年累积的管理问题挖掘出来,并通过风险清单的方式进行明示;其次要对这些风险进行有效的评估,通过评估来判断风险的大小及风险的特性等;最后要对症下药,对识别出的管理问题进行有效的解决,解决问题的关键是通过业务流程梳理明确权责关系,进而提高企业的管理能力。可见,这个过程主要是通过业务流程的梳理,发现和解决现存的管理问题,并对构建行之有效的企业内部控制体系做好铺垫。

(二)通过提升企业整体管理水平来提高企业经营效率与效果

如果企业通过对业务流程的梳理构建了行之有效的内部控制体系,该体系毫无疑问会有效防范和抵御风险,并将风险控制在萌芽状态或控制在企业可承受的能力范围之内。内部控制体系的有效执行,最终会提升企业整体管理水平,而企业整体管理水平的提升就意味着企业经营效率和效果的提升。

(三)通过企业增值来更好地回报投资者

实践证明,完善的内部控制体系及其有效实施能最大限度地保护投资者的权益,内部控制的缺失则可能给投资者带来无法挽回的损失。安然、世通等的破产都是由于内部控制体系不完善造成的,给投资人造成了巨大损失。企业经营与管理的最终目的都是为了增加企业价值,最大化投资者利益。内部控制执行的好坏将直接影响企业价值最大化目标的实现,而执行有效的内部控制体系能够在促进企业发展的同时给投资者带来更高的价值回报。

三、中国企业成功建设内部控制体系的关键因素

企业内部控制体系建设主要包括具体构建阶段和长期实施阶段。由于企业各种环境因素会发生变动,内部控制体系的制定就不可能一劳永逸,而需要根据环境的变化和企业发展的要求进行不断的完善和修订。但不管是在具体构建阶段还是长期实施阶段,企业要想成功建设内部控制体系,必须把握以下关键因素,并尽可能做到。

(一)力求管理层高度重视,并将高管的重视制度化

内部控制体系是一项庞大的系统工程,需要公司各级领导的支持和大力配合。例如,董事会的承诺与投入能极大地推动企业内部控制体系的构建与实施;经理的素质、品行关乎企业的发展,进而影响到内部控制的效率和效果。实践证明,企业有效的管理是从高层开始的,所以,企业应该在相应的规章制度中将高管的重视和参与制度化,以有效推进内部控制体系的执行。

在内部控制建设过程中,将高管的重视和参与制度化,至少应体现在以下几个方面,以保证高管能够积极支持风险内部控制的构建与实施:

1.成立内部控制领导小组和工作组,并由董事长及CEO等高层管理人员任组长;

2.协调风险管理部门与业务部门之间的关系;

3.强化业务操作的合规观念,结合内控要求,明确部门职责,优化部门设置;

4.通过全员会议提升全员风险管理意识,形成完整的内部控制制度体系,将风险理念融入企业文化;

5.形成强有力的监督考核机制,并对内部控制工作的设计和执行给予有力的监督和指导;

6.由CEO等高级管理人员亲自听取内部控制和风险报告。

(二)构建严密的组织保障,落实内部控制职责

内部控制体系的构建和实施需要相应的组织保障,即企业应成立各级内控机构,落实内控职责。一般而言,内部控制机构至少应该包括:规范的公司法人治理结构和各层级的风险管理职能部门。

规范的公司法人治理结构是促使内部控制体系有效运行,保证内部控制功能发挥的前提和基础,是实行内部控制的体系环境。各层级的风险管理职能部门应涵盖企业决策和管理者(如董事会、CEO、CFO等)、风险管理职能部门、经营系统、内部审计、外部审计等部门。由于不同企业的组织结构、经营特点、管理风格等也不同,具体设置时,风险管理的机构和职责也不同。例如,《企业内部控制基本规范》明确规定内部控制机构必须有专门或指定机构,并将内部控制最高决策机构设在董事会。图1为董事会控制下的风险管理各部门的职责分工。

从图1可以把企业风险管理的职能部门和职责归为风险管理的四道防线:第一道防线——各相关部门和业务单位;第二道防线——风险管理部门;第三道防线——内部审计部门;第四道防线——外部审计和公共监督。这四道防线构成严密的内部控制组织保障,各司其职,真正的落实内部控制职责。

(三)整章建制,构建体系化的制度保障

在大力倡导企业内部控制体系之前,中国大部分企业的内部控制体系都没有完善的制度保障,都是按照经验和习惯行事。大凡成功的企业都有一套系统、科学、严密、规范的内部控制体系。因此,要构建和实施完善的内部控制体系,必须要有体系化的制度保障。当内部控制体系构建后,企业一般应从两个方面考虑制度建设的问题。

1.固化建设期已经规定的规章制度。在构建期,企业会有许多规章制度,例如《沟通访谈管理办法》、《工作纪律管理办法》、《培训管理办法》、《文档管理办法》等,其中有许多是适用于企业长期实施阶段的。所以,在内部控制体系构建成功后,就应着手对建设期的许多规章制度进行重新审视,按照长效机制的要求对其进行修订,并将其固化,使其在今后的内部控制工作中继续发挥应有的作用。但要注意的是,在内部控制执行过程中,这些制度并非不变,需要在此基础上随着环境的变化随时对其进行评价和修订,进而有效地指导企业解决长期实施过程中出现的问题。

2.及时形成长期实施阶段的规章制度。长期实施阶段的规章制度是一个有机的体系,主要应包括:建立科学、有效的激励约束机制;建立涵盖所有业务的全面、系统、成文的政策、制度和程序;建立风险控制的责任制度;建立严格的问责制度;建立长期的检查制度;重新规定企业的培训制度;建设风险管理报告制度等。在内部控制体系构建成功后,企业必须着手对这些规章制度进行定制和完善,以保证构建的内部控制体系有效执行。

(四)形成科学的项目管理

由于内部控制体系涉及到多个学科、多个领域的知识,需要精心设计,管理好内部控制体系中的各个环节。在内部控制实践中,企业一般会把各个环节称之为一个项目进行管理。美国项目管理学会认为一个有效的专业项目管理者必须具备范围管理、人力资源管理、沟通管理、时间管理、风险管理、采购管理、费用管理、质量管理及综合管理能力。将内部控制看作一个项目进行管理,可以从系统的角度优化内部控制体系。例如通过范围管理,使内部控制覆盖公司可能遭受风险的所有层面;项目的时间管理是为了确保项目最终按时完成的一系列管理过程;人员管理的宗旨就是要使企业的所有员工(从最高层到最低层)都各得其所,各尽其才,全部朝着有利于达成企业目标的方向发展等等。

(五)坚持持续的培训宣传

内部控制体系是靠人去执行的,再好的制度如果没有高素质的人去执行也不会产生好的效果。所以,加强对员工的培训,应是内部控制建设中的重要内容。同时,管理者还应创造适宜的工作环境、工作条件以便满足职工的尊重需求和自我实现的需要,采用适当的激励手段调动职工工作的积极性和创造性。

在内部控制体系的建设期,内部控制项目组一般会采取集中培训、会议交流、内部网页、问题解答、电话热线、信息简报等形式多样的宣传贯彻方法,使大家在思想上、组织上、行动上达成共识。进入长效机制后,培训工作仍然不能放松,因为一方面企业的经营环境在不断的变化中;另一方面,对现有流程的维护等工作也需要不断进行培训。可见培训在内部控制设计、实施和长效机制中自始至终应贯穿于企业的管理中。

控制设计论文篇(8)

2温湿度模糊控制器设计

2.1输入与输出变量的模糊化

根据温室大棚的实际状况,以温湿度偏差及其偏差变化率为输入变量,各输入变量的模糊化信息如表1所示。结合研究对象实际情况,既考虑控制规则的灵活性又兼顾简单易行。表1中,4个输入变量模糊集均取为A,A为{NB,NS,ZE,PS,PB};模糊论域均取为B,B为{-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4}。模糊控制器的输出控制变量为前窗、天窗、后窗、遮阳帘、通风机、加湿器和加热器。这7个变量均为开关量,只有开和关(0/1)两种状态,分别用符号u1、u2、u3、u4、u5、u6、u7表示这7个变量。

2.2隶属函数的确定

由于三角形隶属度函数在输入值变化时比正态分布或高斯型具有更高的灵活性[6],因此本研究中温湿度偏差与偏差变化率均选取三角形隶属度函数。图4为各输入变量的隶属度函数,选择的模糊集宽度为4。因为宽度过小会造成部分区间空缺,可能找不到相应的控制规则,收敛性不好;宽度过大会造成控制规则的重叠部分过多,相互间影响加大并且响应速度也变慢[7]。根据隶属度函数对输入变量量化为9个等级,其相应的隶属度赋值如表2所示。

2.3模糊控制规则的制定

模糊控制规则的形成实质上是把操作者的经验或专家的知识和经验进行凝练得到的若干条模糊控制规则[8]。经对实际温室控制系统的研究,发现温湿度间存在一定的耦合性,即当通过某一执行机构改变温度(湿度)时湿度(温度)也会发生变化,因此在制定模糊控制规则时就要渗透解耦的思想。基于此,对7种执行机构的开关状态做如下考虑:u1、u2和u3每打开一个设备降温和降湿效果增强一点,但速度较慢;u5开通后其降温和降湿速度明显比u1、u2、u3快;u4降温作用明显,对湿度基本无影响;u6主要起加湿作用,降温为次要作用;u7主要为增温作用,降湿为次要作用。研究中制定了温度与湿度之间、温度变化率与湿度变化率之间的两个模糊控制规则表,在此仅列出温度与湿度之间的模糊控制规则,如表3所示。表3中,U为u1到u7这7个变量的开关状态,开用“1”表示,关用“0”表示。

2.4反模糊化

模糊控制器输出的是模糊语言不同取值的一种组合,由于被控对象只接受一个精确的控制量,因此需要从组合中判决出一个精确的控制量,这也就是反模糊化的过程[9]。常用的判决方法有重心法、最大隶属度法和中位数法等,本研究采用重心法计算模糊控制输出的精确控制量。其具体表达式为u'=∑nj=1ωjμ(ωj)/∑nj=1μ(ωj)(1)其中,n为模糊变量个数,ωj为模糊变量,μ(ωj)是对应模糊变量的隶属度。本系统反模糊化的具体过程:首先温湿度误差或其误差变化率经量化后得到相应的量化等级,根据量化等级查询各个执行机构在控制规则表中对应的控制规则并使其激活。然后,由式(1)计算各个执行机构的输出值,计算结果等于0.5时,执行机构保持原来状态;计算结果大于0.5时,执行机构开;计算结果小于0.5时,执行机构关。基于这种思想,可建立各执行机构的模糊控制查询表,放在内存中,编写相应的PLC程序即可实现模糊控制器对执行机构的实时控制。

3温湿度模糊控制PLC程序设计

温湿度模糊控制PLC程序包括输入量的采样与模糊化程序、量化等级程序、模糊控制查询程序、执行机构控制程序和预警程序等[10],在此仅介绍有关输入采样、误差的计算和模糊控制查询的部分程序。本研究是在STEP7编程环境下完成的模糊控制程序。

3.1输入量采样和ET/EH计算程序

研究中应用的温湿度传感器的变送单元分别取0~50℃、0~100%RH,线性对应电流均为4~20mA,因此在编写PLC程序前需把温湿度的值与PLC中的数字量关系建立起来。具体过程如下:以温度为例,用I表示电流值,T表示温度值,X表示实时温度转换为PLC中的数字量值。由于0~50℃与4~20mA对应,4~20mA又与PLC中的数字量为6400~32000对应,因此可得曲线方程如式(2)与式(3)所示。根据式(4)即可计算0~50℃对应PLC内部的数字量值。如22℃对应数字量值为17664。同理,可求得湿度值与PLC中数字量的对应关系如式(5)所示。其中,H表示湿度。下面以温度为22℃和湿度为70%RH的情况编写相应的PLC程序,70%RH对应的数字量为24320。

3.2模糊控制查询程序

由反模糊化得到的模糊控制查询表实质上是一个9×9的二维数组,存在以VW200开始的81个字单元中。在此把数组的首地址指针设定为VD48,根据(VW20×9+WV18)×2即可计算偏移值,在查询表中定位并把相应值赋予WV28。

4系统实际运行测试

控制系统投入运行后,任选某一天对控制效果进行实际测试。测试时的起始温度和湿度分别为32℃和52%RH,控制设定值分别为22℃和70%RH。对温湿度采样时间间隔均为5min,根据采集数据绘制的曲线如图5所示。由图5可知30min左右时温湿度值均达到设定值,再经10min左右温湿值即达到预设的稳定状态值,达到了较满意的控制效果。控制系统达到稳态的时间可通过增减有关设备进行调节。

控制设计论文篇(9)

2校企联合指导毕业生的构想

在实践教学基础上,应该聘请企业工程人员与学校教师共同指导毕业生,使理论与实践有机结合起来,课堂知识与实践知识不至于产生脱节,使学生的理论水平与实践技能得到同步提高。如果毕业设计题目是源于生产实际的题目,企业指导教师提供的资料和文件都是企业经过多方调研或从生产实践总结的内部资料,学生知道题目的真实性又与今后的工作有密切联系,则会使学生更加热爱真刀真枪地锻炼,通过毕业设计可以深入企业调研和实践,可大大提高学生的工程实践能力。

3指导教师言行对学生选择毕业设计的影响

我校过程装备与控制工程专业,每年由指导教师出毕业题目,再由学生选择题目和指导教师,平时给学生印象较好的教师,比较容易得到学生的青睐,学生比较跟这类教师做毕业设计,相反,学生不太喜欢平时讲课平淡或对学生要求及其严格的教师,学生的这种心理是可以理解的,学生就怕设计不过关,拿不上毕业证。因此指导教师应该不断提高自己的业务水平和改善自己的管理水平,做到为人师表,人性化管理,充分参与到学生的毕业设计工作中,不能认为为难学生,特别是民族学生,由于汉语水平较低,普遍存在惧怕毕业设计的心理状态。

4指导教师职称职务对学生选择毕业设计的影响

学生中普遍存在愿意选择职称高、学历高的教师做为自己的指导教师的现象,我校化学与化工学院过程装备与控制工程专业目前有9名教师,其中副教授3名,讲师4名,实验员1名,学历均为本科及硕士,总体来说,本教研室教师学历和职称偏低,所以,教师应有一种紧迫感,争取尽快晋升职称,才能取得学生的进一步认可和信任,更好地为教学服务。

控制设计论文篇(10)

一、控制系统总体方案

整个微小型无人直升机控制系统可分为机载部分和地面部分,机载部分负责维持飞机的稳定飞行并提供图像信息给地面,地面部分根据飞机的姿态及得到的图像信息做出下一步飞行的指令并发给机载部分。考虑到使用环境的复杂情况,由人使用遥控器现场操作可以较好控制飞行,并可对飞行中出现的各种情况及时处理,确保飞行的安全。地面部分与机载部分之间有两条数据链路:一条负责传送图像,一条负责传送飞行状态和指令。图像传送的数据链路通过无线摄像头解决。地面部分可以分为地面工作站和图像处理平台,前者与机载飞行控制器通讯以发送控制命令并获得飞机的飞行状态信息,后者获取机载摄像头的图像并对图像进行处理用以辅助判断,帮助操作者进行遥控操作。机载部分系统包括:飞行姿态测量控制系统模块、图像设备模块、数据链路以及执行舵机群等。地面部分包括控制器、工作站、和图像处理平台。

二、姿态控制系统

微小型无人直升机姿态控制系统的主要功能是稳定直升机的飞行姿态,或者说是稳定直升机的角运动。主要实现方式是在微小型直升机的控制回路上加上一个用于姿态测量的反馈回路,通过传感器得到微小型直升机的姿态信号,然后与要求控制的姿态信号进行比较,通过设计的反馈控制规律使输出的控制信号控制微小型直升机稳定在预期的姿态角度上。微小型直升机姿态测量控制系统包括倾角传感器、控制电路、多个舵机、接收机及遥控接收器等硬件部分。

其中控制电路的功能是接收接收机的操控信号和倾角传感器的输出信号,可以直接输出接收机的信号或者切换到输出遥控信号与传感器反馈信号叠加处理的结果,然后舵机接收控制电路的PWM信号控制直升机的旋翼。倾角传感器实时接收直升机的姿态信号,输出到控制电路。

三、控制系统的硬件实现

对于一般微小型无人直升机而言,其测控系统采用单片机作为控制单元是一种理想的选择,因为其成本低,体积和重量小。本设计采用混合系统级MCU芯片——C8051F320型单片机作为控制中心的姿态控制系统,选用的传感器是双轴的加速度传感器ADXL202,它可在两个方向上检测无人机在姿态上的变化,并输出PWM信号给单片机进行处理。由行有3个姿态角,所以要用2片ADXL202。

单片机处于系统的主导地位,是实现控制算法、完成信号采集和信号转化的核心器件。所有的传感器信号和遥控指令都由单片机来识别和处理。单片机将这些数据按照一定的控制算法运算后,将数据结果转化为控制信号输出到舵机,或者利用数据传输模块,传回到地面接收装置,从而完成对飞行器的航向的测控。由于单片机对电源有要求,为了保证其电源的稳定性,我们还设计了电源稳压保护电路。

直升机的飞行姿态有相互关联的3对方向(航向,横滚和俯仰),每对方向都是关系飞机飞行姿态的直接因素。ADXL202型加速器的测量信号和接收机发送的信号混合控制直升机的姿态。控制电路将加速器的测量信号和遥控器发送的信号进行比较,得到的控制信号来控制舵机的转速。微小型直升机在飞行过程中若受到外力的干扰产生方向的偏差,由加速器测量输出PWM信号发送给控制电路,经过单片机处理和接收机信号比较后输出,采用单片机脉冲计数的方法,向舵机输出PWM类型的控制指令,操纵舵机的变化,控制保持飞机的姿态。

在基于单片机的姿态测控系统中,选用舵机作为执行器件,控制执行结构的转角和位移。在舵机控制中,一方面需要完成单片机的控制指令输出,从而控制航向变化和航向保持,另一方面需要参考原始的控制指令和加速度的反馈信号完成姿态控制的算法。尽管这两者来源不同,但是对舵机而言并无太大区别。控制信号对舵机的控制就是改变PWM信号的占空比,利用PWM信号占空比的变化改变舵机的位置。

四、软件设计及调试

微小型无人直升机姿态控制系统的软件包括C8051F单片机的初始化、各通道数据的获得、控制算法的实现、输出PWM信号给舵机。C8051F单片机的初始化包括端口管脚的配置、定时器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5个通道的PWM信号,即遥控器的三通道PWM信号,ADXL202的2个通道的PWM信号。控制算法是最关键的,首先根据遥控器输入的第三个通道PWM数值进行切换,比如接收到的第三个通过的PWM数值小于150(1.5ms)就切换到输出信号不受ADXL202影响的状态,即输出信号是遥控器的输入信号,中间不经过处理;如果数值大于150(1.5ms)就切换到输出信号是遥控器的输入信号和ADXL202的信号反馈到遥控器的输入信号,如果ADXL202测得有加速度证明航向角度偏离了预期的角度,就要通过修正输出信号保证旋翼保持在预期的转速。

PWM模块有C8051的PCA模块配置为高速输出方式,当PCA0H的值与该模块的寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中的常数值相等时,CEXn引脚上的逻辑电平发生一次跳变,同时触发一次中断,实现PWM功能。为了试验设计出的印刷电路板是否能够满足输出控制信号的要求,设计了试验程序,来生成固定循环的能够控制舵机按照要求的方向来转动。设计的要求是舵机能够向左以固定频率转动,然后转回平衡位置,以此来循环转动。以此来检验以单片机为核心的控制电路是否能够产生控制信号并且驱动舵机来按要求转动。经过调试,用数字式示波器证明舵机完全按照单片机的输出控制命令进行转动,方向和延迟都正确。

控制设计论文篇(11)

当前企业实行的建筑工程质量评价方式主要有:由政府负责单位开展工程项目质量审查评定;由设计单位自行开展内部设计质量审查;由业主单位开展设计质量审查评定。根据不同角度分析可以发现,不同的设计质量评价方式都在一定程度上提高了建筑工程设计评价质量,但这些方式也存在部分缺陷性问题,具体表现有:

(1)有限性,其主要体现在评价时点及评价主体两方面;在多种评价方式中,通常会存在两个评价主体,且多由专业技术人员组成,缺少相关利益主体,其评价结果难以反映出不同主体的目标需求和建议,评价形成的影响效果非常有限;同时部分评价是在阶段成果形成后进行的,而有的甚至是在工程竣工后进行的,设计的评价与控制力度明显不足,这就容易造成工程设计质量的评价作用难以发挥,工程整体质量难以保证;

(2)非常规性,因部分企业对于工程设计质量评价缺乏基本认识,且管理制度上存在缺陷,造成质量评价工作的随意性较高,设计单位内部评定缺少一定的常规性,且通常采用三级审查方式难以保证设计质量。

1.2优化设计管理意识不足

(1)业主因专业知识制约,很难从优化角度对设计方案提出疑义或可行性建议;部分业主经济实力较高,项目工程追求新颖,未考虑优化要求;

(2)设计单位选择不佳,部分项目设计虽通过招投标,但方案概算相对粗略,细化水平较低,难以开展综合评定;

(3)未深刻认识设计对工程投资的重要性,仅关注工程招投标环节,忽视设计方案优化对工程造价的节省;

(4)部分业主对于工程应具备的功能要求和设施配置不明确,且存在较大的随意性。

2建筑设计管理问题的解决对策

2.1完善设计界面管理协调机制

相关设计单位应不断完善设计界面管理协调机制,构建设计界面风险防范体系,以不断提升界面管理质量。具体采取的措施包括:

(1)业主控制的设计协调过程应建立高效的决策系统,不断改善机电设备招投标管理水平,以克服土建、设备设计与施工中存在的施工设计迟缓、设备安装图滞后难题;

(2)做好合同界面管理,确定各专业系统设计单位为界面实施工作的执行主体,各专业系统的设计单位应在设备、技术、人员和组织上提供基本界面管理条件;

(3)总体设计单位应重点开展技术管理,明确施工图设计及初步设计阶段、招投标阶段的工作要点,招投标文件中明确的条框应由投标单位严格执行;

(4)应加快建立界面管理机构,由业主开展直接领导管理,并编制工程、设计界面的具体管理办法与程序,促进界面管理的规范化、制度化、科学化发展;

(5)加快设计界面管理的信息化发展,通过设计界面管理机构建立本机构的数据管理系统及系统管理软件,以利用结构完成对界面数据的访问,采用直观图方式反映不同界面的树状层次结构。

2.2加强建筑设计质量控制

(1)根据建筑工程项目具体要求及相关勘查数据资料进行深化研究分析,并以此为主要依据进行设计方案大纲制定;通常情况下设计大纲可由项目主管工程师安排各专业工程师调查资料分析为前提,进行综合讨论编制;随后将编好的大纲交由业主进行审核,最后按照审核通过的大纲开展具体方案设计;

(2)设计方案前期审查;对设计方案的前期审查主要是核查项目总体设计方案,通过与设计要求大纲的比较分析检查设计方案是否符合工程标准、概算设计是否在允许范围以内;

(3)核查施工图:施工图审核检查是工程设计阶段质量控制的重要关键点,在具体审核中应加强使用功能及质量要求的标准检查,具体审查的内容应包含给排水施工图、建筑施工图、暖通空调系统施工图、电气安装施工图、结构施工图等;

(4)做好设计项目施工及竣工后的反馈:项目主管应安排各专业负责人参与技术交底工作,对技术交底过程提供意见和建议;对于施工会审过程中存在的疑问及修改意见等应组织设计人员进行核查,并考虑相应修复或补救措施,以确保工程质量;在工程竣工时,专业设计人员应共同参与质量验收。

2.3做好设计成本与进度控制

在项目投资决策完成后,项目投资控制的核心在于设计。设计概算便是只在项目获得可行性研究审核后,进入规划设计阶段时开展的概括性初始预算。其是一种综合考虑项目运行可能形成的成本费用及投资方投入资金量而具体编制的预算。通常项目前期设计阶段的工程造价要占到项目总投资成本的75%左右。所以设计概算是施工图预算的造价上限,施工图预算应控制在设计概算的前期工程造价范围内。工程设计管理中需对项目进度控制的要求有:对主设计单位同分包设计单位间的关系,主设计与特殊专业设计、装修设计等领域的关系进行协调,调整施工图进度以保证其符合材料、招投标、设备采购、施工进度等标准;对审计进度计划及出图计划进行核查,并监督执行,防止出现因设计单位进度延迟而导致施工单位需求索赔的问题;进行设计阶段进度计划编制并控制其具体执行;对设计单位提供的设计进度计划进行核查,并对进度计划值与实际值进行比较分析,制定各阶段进度控制报告及报表;制定设计阶段进度控制总结报表。

2.4实行系统化管理

采用由美国系统工程学专家霍尔提出的设计管理三维系统结构,从时间、组织、知识三方面开展建筑设计管理,克服管理中存在的集成问题。设计管路可具体分为设计准备、方案设计、扩初设计、施工图设计及施工配合等阶段过程,不同阶段按照先后顺序组成了设计管理的整体过程,不同过程间相互影响、相互关联。加强不同阶段关键节点和设计任务管理的基本质量目标、概预算成本目标的控制,是确保工程最终目标有效完成的基本手段。