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智能控制技术论文开题报告

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智能控制技术论文开题报告

智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的应用方法论文

在平时的学习、工作中,大家都尝试过写论文吧,借助论文可以有效提高我们的写作水平。相信许多人会觉得论文很难写吧,下面是我为大家整理的智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的应用方法论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

摘要:

传统且简单的机电设备运行动作的设计及执行过程并不需要智能控制技术的参与,但如果控制系统面对的对象无法应用具体的数学模型进行刻画,并且执行的动作也具有非线性特点,则此时的机电一体化控制系统需要完成的任务或者需要计算的数据将会激增,简单重复的动作无法满足设备运行要求。智能控制技术面向具有非确定性数学模型的机电一体化系统,在现代化的产品生产中越发重要,对产品生产效率以及生产质量的影响也比较关键。基于此,本文针对智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的具体应用方法进行了进一步地分析。

关键词:

智能控制;机电一体化;系统设计;程序运行;技术联动;

引言:

机电一体化系统在实际的运行中需要机械传动系统以及电气系统的支持,并且内部的程序控制单元需要根据机械系统以及电气系统的实际运行内容进行程序层面的优化处理,促使机电一体化系统的运行过程可具备一定的自动化特性。这种自动化特性不仅表现在动作执行方式的自动化选择方面,也在于机电一体化系统可根据产品的特点或者生产环境的实际情况,对各项生产参数进行智能化的选择,并且具有较高的容错能力,进而可得到较好的产品加工质量。从智能控制系统的发展角度分析,现阶段,智能控制系统在机电一体化系统中的应用具有模型化的特点,虽然处理的问题可能无法用数学模型进行量化,但由于产品的加工过程和具体的加工环节相对固定,最终的加工目标也有一致性,促使智能控制技术可在模糊性算法的引导下,实现固定的、可重复的生产动作。

1、智能控制技术在机电一体化系统中应用的重要意义分析

可为机电一体化系统的.优化升级提供技术支持

机电一体化系统的出现时间相对较早,工程技术中的机电一体化系统的使用过程在早期依旧需要大量的人工参与,虽然技术人员的技术能力相对较高,可确保系统在运行阶段不会出现明显的问题,但由于系统运行对人力资源有一定的依赖性,促使人力资源成为了制约系统发展的关键因素,也导致机电一体化系统在现代化的工业生产中表现出了一定的滞后性。在智能控制技术的参与下,工作人员可在系统控制程序层面对机电一体化系统的底层逻辑进行优化,使用模糊运算逻辑、遗传算法以及神经算法等算法强化系统程序的功能,并可极大地提升系统的数据处理能力,这就为机电一体化系统的升级提供了有效的技术条件。在信息技术高度发展的时代,高速的网络传输技术以及计算机技术也为智能化技术与机电一体化系统的深度融合提供了契机,促使智能化控制技术可在工程技术领域出现适应性的改变,也成为了可彻底改变工业生产方式的基础技术,为机电一体化系统的未来发展提供了有力支持。

可为降低人力资源的消耗水平提供有效途径

在现代化的工业生产过程中,单纯劳动工作人员的应用比例有所缩减,这一方面与工业设计对人才的需求增加相关,另一方面也在于智能控制技术的广泛应用。在智能控制技术的应用过程中,工业生产单位可根据产品生产的一般要求,将智能控制技术与机电一体化系统结合起来,将系统的控制环节交付于智能化的运行系统,这样即可减少此层级的人力资源的应用水平。在此基础上,工业生产单位在创新产品以及优化产品生产线时,也可将智能化控制技术应用到生产线运行的全流程中,进而可有效提高产品的生产效率,并将产品的生产安全与系统的运行过程结合起来,使用智能控制技术进行联合控制,促使机电一体化系统的应用过程更具系统性。另外,在使用了智能控制技术之后,虽然对相关技术部门的要求提高了,但也减少了大部分工作人员的劳动量,这样即可将此部分劳动成本转移至企业产品的研发过程中,不仅可减少企业实际的运营成本,也更有利于工业生产企业的创新发展,对整个工业生产市场也有较好的刺激作用。

2、智能控制技术在机电一体化系统中的具体应用方法分析

控制器的局部智能控制应用分析

智能控制技术的应用范围具有差异性,一般可分为局部控制与全局控制,其中,局部控制往往针对工业生产的某一工艺环节,在机电一体化系统的支持下,主要应用的控制单元为PID控制器。在实际的加工生产过程中,局部智能控制具有更高的灵活性,工作人员在应用PID控制器时,首先,工作人员应明确PID控制器的控制对象,包括控制对象的参数特点以及加工要求等;其次,在此基础上,工作人员需要明确控制器的控制作用对机电一体化系统的实际影响以及相应的系统应用条件,换言之,智能PID控制器在实际的加工生产中能否发挥作用与机电一体化系统本身的运行性能和结构基础相关,为此,在决定使用局部智能控制技术之前,工作人员应做好机电一体化系统的准备工作,包括系统级别的结构调整等;再者,由于PID控制过程需要接受明确的激励信号,无论是被控制对象还是期间的比例关系,均需要结合具体的控制系统进行确定,为此,工作人员在应用智能PID控制技术时,应以产品的生产要求为基准,将机电一体化的系统优化工作与局部智能控制工作结合起来,突出技术应用的联动效应,提高局部智能控制技术的应用实效性。

强化反馈机制在全过程智能控制中的作用

反馈机制会直接影响智能控制技术的实际应用质量,并且由于机电一体化系统本身的功能特性,促使反馈机制也能在一定程度上确保系统运行的安全性,可为技术应用范围的扩展和深化提供有效支持。在应用全过程类型的智能化控制技术时,工作人员应在机电一体化系统中加入有效的反馈机制,这种反馈机制需要具备智能化的分析特性,包括可根据机电一体化系统的实际运行状态进行参数修正以及可在接收系统反馈信号后对机械传动单元的运行动作进行调整等。为此,首先,工作人员应使用合理的参数算法,一般而言,模糊数学或者神经网络算法较为常见,但此种算法对系统计算能力的要求相对较高,也具有比较明显的动态特性。此间,工作人员一定要注意选择参数合适的传感器,提高传感的反馈效果,为算法运行中数学模型的建立及时提供数据支持;其次,为了确保全过程智能化控制技术在机电一体化系统中发挥有效作用,工作人员应在使用此类智能控制技术之前对产品生产的工艺、生产过程中的故障进行合理的分析和调整,避免机电一体化系统的运行过程与智能化技术的应用目的之间出现冲突,影响智能化控制技术的预测性能和反馈效果。

故障诊断与电力系统的控制相结合

在机电一体化系统的运行过程中,电力系统如果出现问题,将会直接影响系统的整体运行效能,增加产品的生产成本和生产进度。现阶段,智能化控制技术已经可针对机电一体化系统中的电力系统进行针对性的故障分析和诊断,并且可依据系统中电力机组的运行要求,对电力系统的运行参数进行适当的自动化调整,以适应不同产品的生产加工需求。在应用智能化的故障诊断技术时,首先,工作人员需要明确电力系统中发电机组、变压器组以及电动机组的运行要求,如果机电一体化系统中并未涉及此类电力机组,则工作人员需要根据机电一体化系统中电力系统的实际运行要求,选择重点电力控制单元,部署故障诊断机制,促使智能化的故障诊断技术可与系统进行有效融合;其次,工作人员在应用智能化的故障诊断技术时,也应有成本控制意识,不能为了提高系统运行效率或者故障诊断效率盲目提高系统运行参数,以免超出故障诊断的范围,降低智能化故障诊断技术的应用有效性。

3、结语

总之,在应用智能化控制技术时,工作人员一定要明确机电一体化系统的实际运行要求,并且要考虑产品生产的效率和进度要求。一般而言,智能化控制技术的初期应用成本相对较高,但从长期的技术应用角度分析,在应用了智能化的控制技术之后,产品生产的效率和安全性均与所提升,也减少了产品生产中华人力资源的使用水平,从而可有效降低产品的生产成本,为机电一体化系统运行效能的提升以及相应的产品研发升级提供了有力支持。

参考文献

[1]卢雁智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J]中国设备工程,2021(05):29-30.

[2]刘文君.智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J]农业科技与信息,2021(02):121-122.

[3]邢朝旭机电一体化系统中智能控制的应用探究[J]科技经济导刊,2020,28(34):80-81.

[4]杜强.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用[J].矿业装备,2020(06):156-157.

[5]刘永乐.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用[J].中国金属通报,2020(10):57-58.

学生姓名涂 钢专业班级机电0516学号3 7指导教师程 明 旭(职称)开题时间2007年10月21日毕业设计(论文)题目 声光双控延迟节电照明灯一、选题的依据1、选题的目的,本课题的理论意义和实践意义;目的:(1)锻炼自己对所学理论知识和技能的综合运用能力。(2)提高自己对文献资料的搜索和信息处理能力。(3)培养自己对社会普通科学知识的了解。(4)增强自身的知识见解和设计论文的方法。理论意义:用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出脚步声或其它声音时,楼道灯会自动点亮,提供照明,当人们进入家门或走出公寓,楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道,而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所,它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点,适合于各种楼房走廊的照明设备。实践意义:降低能耗、节约能源、注重环保是当今世界的主潮流,高能耗且会加剧温室效应的白炽灯越来越不受欢迎。继公布“欧盟后年封杀白炽灯”的时间表后,世界各地陆续抛弃白炽灯已成定局,环保型节能荧光灯是白炽灯的替代者。 节能荧光灯VS白炽灯,胜券在握已无悬念,但楼道照明却限制了荧光灯的使用,因为楼道照明是非持续性的,有人经过才需要光亮,而不断的开关通断会影响荧光灯的使用寿命,所以声光控白炽灯在楼道照明领域得到广泛应用。2、本课题国内外的研究现状及生产需求状况;研究现状:由于近年来我国的照明器材行业的迅速崛起,中国已经成为电光源产品的主要输出国之一。照明器材行业属一般性竞争行业,是我国轻工业对外开放较早的行业之 一。WTO后,国际上一些知名品牌大企业相继进入国内产销领域,使得国内竞争国际化。努力增加节能光源和不同档次、花样、不同用途的照明器具的开发,加快绿色、节能光源产品的开发推广和应用是我国目前照明器材行业结构调整的重点。我国照明器材行业将面临着前所未有的机遇和挑战,而由此带来的巨大商业利益也成为一些企业瞩目的焦点。生产需求: 随着全球经济一体化,发达国家产业调整的步伐进一步加快,一般照明电器产品生产大量向发展中国家转移,而中国又是一个比较适合的国家,一是中国具备生产这些产品的条件,二是劳动力成本比较低,从而使中国逐步成为照明电器产品出口大国。 展望未来的国内市场,需求仍会呈逐年增长趋势,以下强力因素都预示着我国照明市场仍有很大的潜力可挖。基础设施建设方面:机场、铁路、港口、城市轨道交通等讯速发展,每一项工程均需要照明。城市亮化工程方面:城市广场、绿地、道路、建筑物泛光照明,已从大城市发展到中小城市。3、本课题的发展趋势及存在的主要问题。发展趋势:根据国内外市场需求预测,我国照明电器行业的高速增长期还将继续,对未来的预测如何更加科学化是我们面临的问题。进一步提高照明产品的质量和档次进一步提高照明产品的质量和档次,这既是当前摆在我们面前的课题,同时也是全行业共同努力的长期目标。就国内市场需求而言,人们生活水平逐步提高,对生存环境质量的要求也越来越高,对照明电器产品提出更高的要求。新的建筑照明标准已完成制订工作,即将批准执行,新标准基本与国际接轨,对不同场合的照明提高了要求,也需要我们生产企业适应新标准的要求,为各类照明场所提供相应的产品。从国际市场分析,虽然我们的出口逐年大幅度增长,但我国大部分产品在国际市场仍属中低档水平,去过法兰克福的人都有体会,我们的产品与国际先进水平相比还存在较大差距。另外,如果大量劣质低价产品出口,还会遭遇反倾销诉讼,从而影响全行业出口,因此我们仍要大声疾呼,质量是企业的生命。 我国目前已成为世界照明电器产品生产大国,我们的目标是要成为照明电器产品生产强国,我们与发达国家在照明电器产品的质量、档次、生产工艺、设备、材料以及新产品开发能力等方面均存在明显差距。看到我们取得成绩的同时,也能清醒地认识我们存在的差距,才能不断地进步。让我们全行业共同努力,为照明电器行业的健康发展做出更大的贡献。主要问题:(1) 声控白炽灯价格较低,但其控制电路故障率高,尤其在背景噪声大的使用环境,频繁开关通断会烧坏元器件,故其使用寿命一般都不长。(2) 在声光控开关的选择上需要了解其传感器的性能以及工作状态下它们二者的相互调节能力。

无线遥控开题报告

随着现代通信技术的飞速发展,近距离无线通信技术呈现出良好的发展势头。受到越来越多人的关注。

设计背景与目标

设计背景:

随着科技的进步和社会的发展,现代电子产品设计越来越注重产品的简易和实用,快节奏的现代生活使得许多电子产品也必须作到小巧、方便、简易。为满足这一需求。便产生了无线遥控系统。

它的产生使人们在工业、农业、航天以及家庭生活中都得到极大的便利,使人们在一定的距离内可以控制其他机器、系统等的正常运作。给工业的发展带来了方便。他是电子行业以后发展的必然趋势。在曾经的工业生产中,不管是机器的启动,还是系统的关闭。

都采用的是有线控制,需要人亲自到控制中心进行手动的操作。给工业生产的进步和生产效率的提高带来了限制。随着科技的不断进步,这样的控制必定会被先进的所取代。因此遥控控制系统的产生,给工业带来了新的革命。

它极大的方便了工业的控制生产。使人们能够在一定距离内甚至在遥远的宇宙中也去控制另外的机器,系统的运作大大的提高了生产效率,为经济的提高做出了很大的贡献,也决定了一个国家在国际中所站的地位。因此,作为国家未来建设者。我们学好遥控知识,是自身的必备,也是国家和时代的需求。 设计目标:

1.控制距离至少20米

2.通过不同的按键控制开关通断 3.可实现开关通、断、延时关等功能

设计思路、技术路线

本次设计采用的是315MHz稳频无线电遥控组件及其它的外围元件,组装的遥控开关。通过单片机可以对十路220V以上的各种电器进行控制。

发射电路扫描键盘的键位,由单片机发出相应的控制信号,送到PT2262的数据输入端。由PT2262编码并调制在315MHZ载波上,经过一级高频放大后由天线发射出去。

再由接收板接收信号,经过两级放高频放大后,由检波电路解调出调制信号,数字信号经过双运算集成放大块LM358两级高增益放大后送入PT2272进行解码,输出端送给单片机,单片机根据动作信号分别去控制相应用电器的控制继电器。完成对用电器的控制。

发射部分:315M

无线发射模块

接收模块:315M无线接收模块

设计进度计划

1、2014年12月—2015年1月 毕业论文选题,与导师见面。

2、2015年1月—2015年1月 收集相关资料,建立框架。

3、2015年1月 毕业论文开题答辩。

4、2015年2月—2015年3月 用Protel软件画出各部分电路,并编写单片机程序。

5、2015年3月—2015年4月 监测电路并进行调整。

6、2015年5月—2015年5月 优化程序,撰写论文。

7、2015年5月2日—2015年5月11日 完成论文,毕业论文答辩。

1.课题研究的目的和意义

遥控开关是智能化控制时代必不可少的发展,给我们的生活带来的很多的方便快捷。如在家庭中运用智能开关,能实现智能开关控制灯光、电器、窗帘、门锁,享受随时随地的智能家居遥控,使智能与时尚完美结合。

常用遥控器大致分为两类:红外线遥控器,无线电遥控器。

人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光。常用的红外发光二极管发出的红外线波长为 940nm 左右,外形与普通φ5mm 发光二极管相同,只是颜色不同。单只红外发光二极管的发射功率约 100mW。接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品,无线电遥控是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。

(1)发射器电路由3V电源提供,低频信号40KHZ的载波形成皆用与非门加外部元件实现,具有较高的稳定性,这部分电路用到了一个与非门集成电路。

(2)接收器电路又由几个部分组成,使用了LM567集成块实现了锁相环加密功能,用双稳态电路对继电器进行控制,利用继电器的开关对负载实现控制。

无线电遥控系统一般分为发射和接收两部分。发射机主要包括编码电路和发射电

路。编码电路由操作开关控制,通过操作开关使编码电路产生所需要的控制指令。编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号,无法直接传送到遥控目标上,还要将指令信号送到发射电路使它载在高频载波上,才能由发射天线发射出去。接收机有接收电路及译码电路组成。由接收天线送来的信号经由接收机高频部分的选择和放大后,送到解调器。解调器的作用是从载波上卸载指令信号,由于卸载的指令信号是混杂的,所以再送到译码电路译码,还原指令信号。

无线电遥控是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。无线电遥控系统一般分为发射和接收两部分。发射机主要包括编码电路和发射电路。编码电路由操作开关控制,通过操作开关使编码电路产生所需要的控制指令。编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号,无法直接传送到遥控目标上,还要将指令信号送到发射电路使它载在高频载波上,才能由发射天线发射出去。接收机有接收电路及译码电路组成。由接收天线送来的信号经由接收机高频部分的选择和放大后,送到解调器。解调器的作用是从载波上卸载指令信号,由于卸载的指令信号是混杂的,所以再送到译码电路译码,还原指令信号。

采用Silicon Laboratories 研制的无线发射芯片Si4010、无线接收芯片Si4313和C8051F920 单片机设计并制作的无线电遥控多路开关系统,结构简单,性能稳定,控制方便,适用于含有较多受控电器的场合,并可实现多路多功能控制。

无线电遥控多路开关系统由无线电发射电路和无线电接收控制电路两大部分组成。

红外遥控器由于受遥控距离、角度等影响,使用效果不是很好, 如采用调频或调幅发射接收编码,则可提高遥控距离,并且没有角度影响。红外遥 控发射和接收模块可以用在室内红外遥控中,它不影响周边环境、不干扰其它电器 设备。由于其无法穿透墙壁,所以不同房间的`家用电器可使用通用遥控器而不会产生相互干扰;电路调试简单,只要按给定电路连接无误,一般不需任何调试即可投入 工作;编解码容易,可进行多路遥控。相对于有线遥控,无线遥控不受距离的影响,完全消除了拖缆式遥控装置所带来的故障隐患,给人们的日常工作和生活带来了更多的便利。

随着数字处理技术的快速发展,无线数字通信技术日趋成熟,其抗干扰能力强和易于对数字信号进行各种处理等优点,使得无线遥控系统的抗干扰性能逐步提高,安全性能大大改善。

相对于超声波遥控和红外线遥控,无线电遥控是利用无线电信号在空气中传播,根据无线电波的频率来遥控,可穿透一定的障碍物,传播距离较远,因此成为无线遥控领域的首选,在国防、军事、科研和日常工作生活领域应用越来越广。

2.课题研究的主要内容

设计一种无线电遥控开关,要求

(1)遥控开关的发射频率为。

(2)遥控距离为10m左右,主要用于家庭内遥控家庭电器开关。

(3)发射器电源电压要求在10V以下。

(4)遥控接收器要求能够较准确的接收的载频信号,并解调出控制家用电器开关的信号的控制开关动作。

(5)整个遥控电路尽可能简单可行。

3、研究方法

无线遥控器:

无线遥控就是利用高频无线电波实现对模型的控制。目前,传统无线遥控系统普遍存在同频干扰和遥控距离小两大问题。主要原因是载频较低导致带宽较窄和控制信息以模拟方式传输使得同频干扰可能性的增大。而采用先进的 GHz扩频技术,从理论上讲可以让上百人在同一场地同时遥控自己的模型而不会相互干扰.而且在遥控距离方面也颇具优势, GHz遥控系统的功率仅仅在100 mW以下,而它的遥控距离可以达到1以上,而且由于频率高,天线长度只有3 cm;另外,可借鉴的商用技术较多。因此,很有必要将 GHz扩频通信技术应用于无线遥控领域。

无线模块:

nRF24LE1无线芯片模组

挪威Nordic公司nRF24LE1用作遥控器的主控芯片,其内部有两个部分:增强型的8051MCU和内嵌低功耗无线收发内核nRF24L01P,空中速率有三个选择:250 kbps, 1 Mbps,2 Mbps,保证数据的空中快速传输。两者之间通过SPI接口进行通信。还拥有丰富的外设资源,尤其是内置128 bit AES硬件加密器,可对任何无线传输的数据进行高强度的加密,确保无线数据的安全,特别满足RFID对高安全性的要求。CPU的工作模式可以通过开关状态寄存器的控制位来控制,当工作在发射模式下发射功率为-6dBm,电流消耗为9mA,接收模式时为,该特性为设计低功耗系统提供了先天性条件。

nRF24LU1+芯片内部结构和nRF24LE1基本一致,考虑到成本的计算,采用nRF24LU1+符合全速USB 标准的器件控制器。

JTT-24L01+ 嵌入式微功率无线数传模块

JTT-24L01+是一款工作在 的通用ISM 频段的单芯片微功率无线收发模块,是成都江腾科技有限公司采用高性能的无线射频芯片nRF24L01+以及高精度外围元件开发的一款无线通信模块。

特点:

(1) 内置 天线,体积小巧 15mm X 24mm

(2) 传输距离远,开阔地无干扰视距100米,具体距离视环境而定

(3) 采用真正的GFSK 单收发芯片

(4) 全球开放 ISM 频段免许可证使用

(5) 自动应答及自动重发功能

(6) 地址及CRC 检验功能及点对多点通信地址控制

(7) 最高工作速率2Mbps,高效 GFSK 调制,抗干扰能力强,特别适合工业控制场 合,可以传输音频、视频

(8) 标准 DIP 间距接口,便于嵌入式应用

(9) SPI 接口数据速率0~10Mbps

(10) 125 个可选工作频道,满足多点通信和跳频通信需要

(11) 支持无线唤醒,很短的频道切换时间可用于跳频

(12) 采用10PPM的高精度晶振

(13) 采用高Q值0402封装的电感和电容

(14) 工作电压,推荐,但是不能超过.可以把电压尽可能靠近 但是不超过

JF24D无线收发模块

JF24D整合了高频键控(GFSK)收发电路的功能,以特小体积实现高速数据传输的功能。JF24D的传输速率可达到1Mbps,并具有快速跳频校验等功能,可在拥挤的ISM 频段中达到稳定可靠的短距离数据传输。工作在全球开放的ISM频段面许可证适用。

特点:

(1) 低电压,高效率

(2) 低成本,双向高速数据传输

(3) 特小体积(不需要外接天线)

(4) 具有快速跳频,前向纠错,校验等功能

本课题拟采用JF24D无线收发模块。

多路遥控的实现

(1)采用51系列单片机(AT89S51)进行软件编程完成信号的编码译码工作以实现多路遥控。

(2)采用无线遥控器编码/译码芯片完成信号的编码译码工作以实现多路遥控。如:EV1527,PT2262,PT2294-M4,PT2264等。

虽然实现该设计的方法很多,但我觉得使用JF24C无线收发模块和单片机来完成较好,以下是我决定的研究方法:

JF24D采用SPI数字接口与单片机连接。它支持SPI标准格式(CKPHA=0)。

说明:JF24C可以和各种单片机配套,对于硬件上没有SPI的单片机可以用IO口或者串口模拟SPI。与51系列单片机配套时在P0口加一个10K的上拉电阻,其余IO口可以和JF24C直接相连。单片机可以用5V供电,JF24C用供电。JF24C工作电压不得超过,否则会损坏器件。

4.实施计划

第七学期:

第 8 周: 选择毕业设计课题。完成指导教师和毕业设计课题确定。

第 9-12 周:完成开题报告和外文翻译。

第 12 周: 完成毕业设计的开题答辩。

第13-20周:根据拟定的课题实施方案,进行深入研究,基本完成毕业设计相关的硬件或软件设计工作。

第 21 周:在教师的指导下,完成系统总体方案设计、系统软、硬件设计、实验测试等相关方面进行深入研究。

第八学期:

第 1-5 周:继续完成论文设计。

第 6- 9周:向指导教师提交毕业设计/论文初稿,根据指导意见对初稿进行修改。

第10-14周:完成毕业论文定稿和毕业论文格式审查。

第 15 周:毕业答辩。

5、参考文献:

[1] 陈永甫.实用无线电遥控电路.北京:人民邮电出版社,2007.

[2] 朱卫华,陈和.高频电子线路.北京:电子工业出版社,2003.

[3] 黄智伟,王彦.全国大学生电子竞赛训练教程.北京:电子工业出版社,2005.

[4] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006.

[5] Tavares, Board for of Minho, Portugal.

指导教师意见

指导教师签字:

年 月 日

智能控制技术论文

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智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的应用方法论文

在平时的学习、工作中,大家都尝试过写论文吧,借助论文可以有效提高我们的写作水平。相信许多人会觉得论文很难写吧,下面是我为大家整理的智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的应用方法论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

摘要:

传统且简单的机电设备运行动作的设计及执行过程并不需要智能控制技术的参与,但如果控制系统面对的对象无法应用具体的数学模型进行刻画,并且执行的动作也具有非线性特点,则此时的机电一体化控制系统需要完成的任务或者需要计算的数据将会激增,简单重复的动作无法满足设备运行要求。智能控制技术面向具有非确定性数学模型的机电一体化系统,在现代化的产品生产中越发重要,对产品生产效率以及生产质量的影响也比较关键。基于此,本文针对智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的具体应用方法进行了进一步地分析。

关键词:

智能控制;机电一体化;系统设计;程序运行;技术联动;

引言:

机电一体化系统在实际的运行中需要机械传动系统以及电气系统的支持,并且内部的程序控制单元需要根据机械系统以及电气系统的实际运行内容进行程序层面的优化处理,促使机电一体化系统的运行过程可具备一定的自动化特性。这种自动化特性不仅表现在动作执行方式的自动化选择方面,也在于机电一体化系统可根据产品的特点或者生产环境的实际情况,对各项生产参数进行智能化的选择,并且具有较高的容错能力,进而可得到较好的产品加工质量。从智能控制系统的发展角度分析,现阶段,智能控制系统在机电一体化系统中的应用具有模型化的特点,虽然处理的问题可能无法用数学模型进行量化,但由于产品的加工过程和具体的加工环节相对固定,最终的加工目标也有一致性,促使智能控制技术可在模糊性算法的引导下,实现固定的、可重复的生产动作。

1、智能控制技术在机电一体化系统中应用的重要意义分析

可为机电一体化系统的.优化升级提供技术支持

机电一体化系统的出现时间相对较早,工程技术中的机电一体化系统的使用过程在早期依旧需要大量的人工参与,虽然技术人员的技术能力相对较高,可确保系统在运行阶段不会出现明显的问题,但由于系统运行对人力资源有一定的依赖性,促使人力资源成为了制约系统发展的关键因素,也导致机电一体化系统在现代化的工业生产中表现出了一定的滞后性。在智能控制技术的参与下,工作人员可在系统控制程序层面对机电一体化系统的底层逻辑进行优化,使用模糊运算逻辑、遗传算法以及神经算法等算法强化系统程序的功能,并可极大地提升系统的数据处理能力,这就为机电一体化系统的升级提供了有效的技术条件。在信息技术高度发展的时代,高速的网络传输技术以及计算机技术也为智能化技术与机电一体化系统的深度融合提供了契机,促使智能化控制技术可在工程技术领域出现适应性的改变,也成为了可彻底改变工业生产方式的基础技术,为机电一体化系统的未来发展提供了有力支持。

可为降低人力资源的消耗水平提供有效途径

在现代化的工业生产过程中,单纯劳动工作人员的应用比例有所缩减,这一方面与工业设计对人才的需求增加相关,另一方面也在于智能控制技术的广泛应用。在智能控制技术的应用过程中,工业生产单位可根据产品生产的一般要求,将智能控制技术与机电一体化系统结合起来,将系统的控制环节交付于智能化的运行系统,这样即可减少此层级的人力资源的应用水平。在此基础上,工业生产单位在创新产品以及优化产品生产线时,也可将智能化控制技术应用到生产线运行的全流程中,进而可有效提高产品的生产效率,并将产品的生产安全与系统的运行过程结合起来,使用智能控制技术进行联合控制,促使机电一体化系统的应用过程更具系统性。另外,在使用了智能控制技术之后,虽然对相关技术部门的要求提高了,但也减少了大部分工作人员的劳动量,这样即可将此部分劳动成本转移至企业产品的研发过程中,不仅可减少企业实际的运营成本,也更有利于工业生产企业的创新发展,对整个工业生产市场也有较好的刺激作用。

2、智能控制技术在机电一体化系统中的具体应用方法分析

控制器的局部智能控制应用分析

智能控制技术的应用范围具有差异性,一般可分为局部控制与全局控制,其中,局部控制往往针对工业生产的某一工艺环节,在机电一体化系统的支持下,主要应用的控制单元为PID控制器。在实际的加工生产过程中,局部智能控制具有更高的灵活性,工作人员在应用PID控制器时,首先,工作人员应明确PID控制器的控制对象,包括控制对象的参数特点以及加工要求等;其次,在此基础上,工作人员需要明确控制器的控制作用对机电一体化系统的实际影响以及相应的系统应用条件,换言之,智能PID控制器在实际的加工生产中能否发挥作用与机电一体化系统本身的运行性能和结构基础相关,为此,在决定使用局部智能控制技术之前,工作人员应做好机电一体化系统的准备工作,包括系统级别的结构调整等;再者,由于PID控制过程需要接受明确的激励信号,无论是被控制对象还是期间的比例关系,均需要结合具体的控制系统进行确定,为此,工作人员在应用智能PID控制技术时,应以产品的生产要求为基准,将机电一体化的系统优化工作与局部智能控制工作结合起来,突出技术应用的联动效应,提高局部智能控制技术的应用实效性。

强化反馈机制在全过程智能控制中的作用

反馈机制会直接影响智能控制技术的实际应用质量,并且由于机电一体化系统本身的功能特性,促使反馈机制也能在一定程度上确保系统运行的安全性,可为技术应用范围的扩展和深化提供有效支持。在应用全过程类型的智能化控制技术时,工作人员应在机电一体化系统中加入有效的反馈机制,这种反馈机制需要具备智能化的分析特性,包括可根据机电一体化系统的实际运行状态进行参数修正以及可在接收系统反馈信号后对机械传动单元的运行动作进行调整等。为此,首先,工作人员应使用合理的参数算法,一般而言,模糊数学或者神经网络算法较为常见,但此种算法对系统计算能力的要求相对较高,也具有比较明显的动态特性。此间,工作人员一定要注意选择参数合适的传感器,提高传感的反馈效果,为算法运行中数学模型的建立及时提供数据支持;其次,为了确保全过程智能化控制技术在机电一体化系统中发挥有效作用,工作人员应在使用此类智能控制技术之前对产品生产的工艺、生产过程中的故障进行合理的分析和调整,避免机电一体化系统的运行过程与智能化技术的应用目的之间出现冲突,影响智能化控制技术的预测性能和反馈效果。

故障诊断与电力系统的控制相结合

在机电一体化系统的运行过程中,电力系统如果出现问题,将会直接影响系统的整体运行效能,增加产品的生产成本和生产进度。现阶段,智能化控制技术已经可针对机电一体化系统中的电力系统进行针对性的故障分析和诊断,并且可依据系统中电力机组的运行要求,对电力系统的运行参数进行适当的自动化调整,以适应不同产品的生产加工需求。在应用智能化的故障诊断技术时,首先,工作人员需要明确电力系统中发电机组、变压器组以及电动机组的运行要求,如果机电一体化系统中并未涉及此类电力机组,则工作人员需要根据机电一体化系统中电力系统的实际运行要求,选择重点电力控制单元,部署故障诊断机制,促使智能化的故障诊断技术可与系统进行有效融合;其次,工作人员在应用智能化的故障诊断技术时,也应有成本控制意识,不能为了提高系统运行效率或者故障诊断效率盲目提高系统运行参数,以免超出故障诊断的范围,降低智能化故障诊断技术的应用有效性。

3、结语

总之,在应用智能化控制技术时,工作人员一定要明确机电一体化系统的实际运行要求,并且要考虑产品生产的效率和进度要求。一般而言,智能化控制技术的初期应用成本相对较高,但从长期的技术应用角度分析,在应用了智能化的控制技术之后,产品生产的效率和安全性均与所提升,也减少了产品生产中华人力资源的使用水平,从而可有效降低产品的生产成本,为机电一体化系统运行效能的提升以及相应的产品研发升级提供了有力支持。

参考文献

[1]卢雁智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J]中国设备工程,2021(05):29-30.

[2]刘文君.智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J]农业科技与信息,2021(02):121-122.

[3]邢朝旭机电一体化系统中智能控制的应用探究[J]科技经济导刊,2020,28(34):80-81.

[4]杜强.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用[J].矿业装备,2020(06):156-157.

[5]刘永乐.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用[J].中国金属通报,2020(10):57-58.

机器人控制技术论文篇二 智能控制在机器人技术中的应用 摘要:机器人的智能从无到有、从低级到高级,随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机技术、 网络技术 、人工智能、新材料和MEMS技术的发展,智能化、网络化、微型化发展趋势凸显出来。本文主要探讨智能控制在机器人技术中的应用。 关键词:智能控制 机器人 技术 1、引言 工业机器人是一个复杂的非线性、强耦合、多变量的动态系统,运行时常具有不确定性,而用现有的机器人动力学模型的先验知识常常难以建立其精确的数学模型,即使建立某种模型,也很复杂、计算量大,不能满足机器人实时控制的要求。智能控制的出现为解决机器人控制中存在的一些问题提供了新的途径。由于智能控制具有整体优化,不依赖对象模型,自学习和自适应等特性,用它解决机器人等复杂控制问题,可以取得良好效果。 2、智能机器人的概述 提起智能机器人,很容易让人联想到人工智能。人工智能有生物学模拟学派、心理学派和行为主义学派三种不同的学派。在20世纪50年代中期,行为主义学派一直占统治地位。行为主义学派的学者们认为人类的大部分知识是不能用数学方法精确描述的,提出了用符号在计算机上表达知识的符号推理系统,即专家系统。专家系统用规则或语义网来表示知识规则。但人类的某些知识并不能用显式规则来描述,因此,专家系统曾一度陷人困境。近年来神经网络技术取得一定突破,使生物模拟学派活跃起来。智能机器人是人工智能研究的载体,但两者之间存在很大的差异。例如,对于智能装配机器人而言,要求它通过视觉系统获取图纸上的装配信息,通过分析,发现并找到所需工件,按正确的装配顺序把工件一一装配上。因此,智能机器人需要具备知识的表达与获取技术,要为装配做出规划。同时,在发现和寻找工件时需要利用模式识别技术,找到图样上的工件。装配是一个复杂的工艺,它可能要采用力与位置的混合控制技术,还可能为机器人的本体装上柔性手腕,才能完成任务,这又是机构学问题。智能机器人涉及的面广,技术要求高,是高新技术的综合体。那么,到底什么是智能机器人呢?到目前为止,国际上对智能机器人仍没有统一的定义。一般认为,智能机器人是具有感知、思维和动作的机器。所谓感知,即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力。如装配作业,它要能找到和识别所要的工件,需要利用视觉传感器来感知工件。同时,为了接近工件,智能机器人需要在非结构化的环境中,认识瘴碍物并实现避障移动。这些都依赖于智能机器人的感觉系统,即各种各样的传感器。所谓思维,是指机器人自身具有解决问题的能力。比如,装配机器人可以根据设计要求,为一个复杂机器找到零件的装配办法及顺序,指挥执行机构,即动作部分去装配完成这个机器,动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。因此,智能机器人是一个复杂的软件、硬件的综合体。虽然对智能机器人没有统一的定义,但通过对具体智能机器人的考察,还是有一个感性认识的。 3、智能机器人的体系结构 智能机器人的体系结构主要包括硬件系统和软件系统两 个方面。由于智能机器人的使用目的不同,硬件系统的构成也不尽相同。结构是以人为原型设计的。系统主要包括视觉系统、行走机构、机械手、控制系统和人机接口。如图1所示: 视觉系统 智能机器人利用人工视觉系统来模拟人的眼睛。视觉系统可分为图像获取、图像处理、图像理解3个部分。视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。早期智能机器人使用光导摄像机作为机器人的视觉传感器。近年来,固态视觉传感器,如电荷耦合器件CCD、金属氧化物半导体CMOS器件。同电视摄像机相比,固体视觉传感器体积小、质量轻,因此得到广泛的应用。视觉传感器得到的电信号经过A/D转换成数字信号,即数字图像。单个视觉传感器只能获取平面图像,无法获取深度或距离信息。目前正在研究用双目立体视觉或距离传感.器来获取三维立体视觉信息。但至今还没有一种简单实用的装置。数字图像经过处理,提取特征,然后由图像理解部分识别外界的景物。 行走机构 智能机器人的行走机构有轮式、履带式或爬行式以及类人型的两足式。目前大多数智能机器人.采用轮式、履带式或爬行式行走机构,实现起来简单方便。1987年开始出现两足机器人,随后相继研制了四足、六足机器人。让机器人像人类一样行走,是科学家一直追求的梦想。 机械手 智能机器人可以借用工业机器人的机械手结构。但手的自由度需要增加,而且还要配备触觉、压觉、力觉和滑觉等传感器以便产生柔软、.灵活、可靠的动作,完成复杂作业。 控制系统 智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。现在的冯?诺曼结构作为智能机器人的控制器仍然力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现,智能机器人的处理能力会更高。机器人会出现更高的钾能。 人机接口 智能机器人的人机接口包括机器人会说、会听以及网络接日、话筒、扬声器、语音合成和识别系统,使机器人能够听懂人类的指令,能与人以自然语言进行交流。机器人还需要具有网络接n,人可以通过网络和通讯技术对机器.人进行控制和操作。 随着智能机器人研究的不断深入、越来越多的各种各样的传感器被使用,信息融合、规划,问题求解,运动学与动力学计算等单元技术不断提高,使智能机器人整体智能能力不断增强,同时也使其系统结构变得复杂。智能机器人是一个多CPU的复杂系统,它必然是分成若干模块或分层递阶结构。在这个结构中,功能如何分解、时间关系如何确定、空间资源如何分配等问题,都是直接影响整个系统智能能力的关键问题。同时为了保证智能系统的扩展,便于技术的更新,要求系统的结构具有一定开放性,从而保证智能能力不断增强,新的或更多传感器可以进入,各种算法可以组合使用口这便使体系结构本身变成了一个要研究解决的复杂问题。智能机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配,确定一个智能机器人或多个智能机器人系统的信息流通关系和逻辑上的计算结构。对于一个具体的机器人而言,可以说就是这个机器人信息处理和控制系统的总体结构,它不包括这个机器人的机械结构内容。事实上,任何一个机器人都有自己的体系结构。目前,大多数工业机器人的控制系统为两层结构,上层负责运动学计算和人机交互,下层负责对各个关节进行伺服控制。 参考文献: [1]左敏,曾广平. 基于平行进化的机器人智能控制研究[J]. 计算机仿真,2011,08:15-16. [2]陈赜,司匡书. 全自主类人机器人的智能控制系统设计[J]. 伺服控制,2009,02:76-78. [3]康雅微. 移动机器人马达的智能控制[J]. 装备制造技术,:102-103. 看了“机器人控制技术论文”的人还看: 1. 搬运机器人技术论文 2. 机电控制技术论文 3. 关于机器人的科技论文 4. 工业机器人技术论文范文(2) 5. 机器人科技论文

智能控制技术专业毕业论文

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车辆自动变速器及其控制技术和自动巡航控制技术都是智能汽车非常重要的内容,是目前我国智能汽车发展急需解决的核心技术之一。论文选择在我国很有发展前景的集自动巡航控制和电控机械式自动变速器于一体的复合控制系统作为研究对象,针对系统研制开发中的一些关键技术难题进行了研究。论文主要由六部分内容组成:(1)概括介绍了智能汽车及其先进的控制系统的主要内容、现状和发展方向;介绍了目前智能汽车自动变速器的主要类型、发展过程和特点;阐述了AMT国内外的研究现状和发展趋势及我国AMT目前需要解决的技术问题;介绍了自动巡航控制技术及其目前应用现状;阐述了论文研究方向提出的背景、课题的来源和论文的主要研究内容以及研究的意义。(2)阐述了作者参与研制开发的AMT控制系统具有的基本功能和设计要求;介绍了该系统的结构、主要组成部分和基本工作原理,并针对AMT系统设计中的几个关键内容:电子控制单元ECU设计;液压动力源设计;离合器、选换挡及节气门控制单元的设计;AMT控制系统的抗干扰设计;AMT控制系统的故障诊断和容错控制设计,详细阐述了作者的设计思想和研究成果,独立自主地设计和研制出了与桑塔纳2000型轿车适配的、具有自主知识产权的、便于国产化的AMT硬件系统。目前整个硬件系统已运行四年多时间、汽车在各种路况下已行驶10万多公里,试验证明所设计的硬件系统不仅满足了整个控制系统的要求,而且具有较高的可靠性和性能价格比。(3)阐述了模糊控制和仿人智能控制的基本思想和重要的理论基础知识;分析了他们的特点和适用范围;概括了模糊控制系统和仿人智能控制系统的设计内容和设计方法;并针对模糊控制的不足之处,将仿人智能控制技术与模糊控制相结合,提出了一种仿人智能模糊控制器,给出了该控制器的结构和控制算法。仿真分析和实际应用证明,仿人智能模糊控制器的设计不需要对象精确的数学模型,且实现比较简单,实时控制效果好。它具有响应速度快、超调小、鲁棒性强等优点,具有一定的应用价值。(4)针对作者研制的电液式节气门执行器的控制问题进行了研究。分析了被控对象的控制技术难点;介绍了电液式节气门执行器的控制系统结构,提出了基于多模态的仿人智能控制器,给出了控制器的结构和控制算法,以及在桑塔纳2000样车上获得的试验测试结果;为了进一步提高电液式节气门执行器位置控制系统的性能,又将作者提出的仿人智能模糊控制应用于该系统,给出了基于查表法的仿人智能模糊控制器的设计方法和单片机实现的控制程序框图。通过实车试验测试结果和几年的实际应用表明,仿人智能模糊控制技术应用于电液式节气门执行器的位置控制系统,可以很好地保证执行器的快速性和平稳性,可以获得较高的位置控制精度,完全能够满足工程应用要求。(5)阐述了AMT车辆自动巡航控制的定义和研究AMT车辆自动巡航智能控制技术的重要意义;详细论述了作者参与研制的AMT车辆自动巡航智能控制系统的组成和具有的主要功能;研究分析了国内外在自动巡航控制方面所采取的一些控制策略及其优缺点,在此基础之上,根据作者研制的具有巡航控制功能的AMT系统的特点以及作者对智能控制的研究成果,提出了节气门位置控制内环采用仿人智能模糊控制,车速控制外环采用模糊控制的新型双闭环自动巡航智能控制系统。给出了控制系统结构和控制器的设计方法。实车试验测试结果表明,采用作者提出的双闭环自动巡航智能控制系统,在自动巡航控制过程中,不仅消除了游车现象,而且节气门控制响应快、无抖动现象,巡航控制的各项功能都能实现并达到较高的控制精度。(6)论文的最后一章对全文的主要研究内容进行了总结,介绍了论文的主要研究成果、主要创新点和论文存在的不足以及今后继续研究的方向。

机器人控制技术论文篇二 智能控制在机器人技术中的应用 摘要:机器人的智能从无到有、从低级到高级,随着科学技术的进步而不断深人发展。计算机技术、 网络技术 、人工智能、新材料和MEMS技术的发展,智能化、网络化、微型化发展趋势凸显出来。本文主要探讨智能控制在机器人技术中的应用。 关键词:智能控制 机器人 技术 1、引言 工业机器人是一个复杂的非线性、强耦合、多变量的动态系统,运行时常具有不确定性,而用现有的机器人动力学模型的先验知识常常难以建立其精确的数学模型,即使建立某种模型,也很复杂、计算量大,不能满足机器人实时控制的要求。智能控制的出现为解决机器人控制中存在的一些问题提供了新的途径。由于智能控制具有整体优化,不依赖对象模型,自学习和自适应等特性,用它解决机器人等复杂控制问题,可以取得良好效果。 2、智能机器人的概述 提起智能机器人,很容易让人联想到人工智能。人工智能有生物学模拟学派、心理学派和行为主义学派三种不同的学派。在20世纪50年代中期,行为主义学派一直占统治地位。行为主义学派的学者们认为人类的大部分知识是不能用数学方法精确描述的,提出了用符号在计算机上表达知识的符号推理系统,即专家系统。专家系统用规则或语义网来表示知识规则。但人类的某些知识并不能用显式规则来描述,因此,专家系统曾一度陷人困境。近年来神经网络技术取得一定突破,使生物模拟学派活跃起来。智能机器人是人工智能研究的载体,但两者之间存在很大的差异。例如,对于智能装配机器人而言,要求它通过视觉系统获取图纸上的装配信息,通过分析,发现并找到所需工件,按正确的装配顺序把工件一一装配上。因此,智能机器人需要具备知识的表达与获取技术,要为装配做出规划。同时,在发现和寻找工件时需要利用模式识别技术,找到图样上的工件。装配是一个复杂的工艺,它可能要采用力与位置的混合控制技术,还可能为机器人的本体装上柔性手腕,才能完成任务,这又是机构学问题。智能机器人涉及的面广,技术要求高,是高新技术的综合体。那么,到底什么是智能机器人呢?到目前为止,国际上对智能机器人仍没有统一的定义。一般认为,智能机器人是具有感知、思维和动作的机器。所谓感知,即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力。如装配作业,它要能找到和识别所要的工件,需要利用视觉传感器来感知工件。同时,为了接近工件,智能机器人需要在非结构化的环境中,认识瘴碍物并实现避障移动。这些都依赖于智能机器人的感觉系统,即各种各样的传感器。所谓思维,是指机器人自身具有解决问题的能力。比如,装配机器人可以根据设计要求,为一个复杂机器找到零件的装配办法及顺序,指挥执行机构,即动作部分去装配完成这个机器,动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。因此,智能机器人是一个复杂的软件、硬件的综合体。虽然对智能机器人没有统一的定义,但通过对具体智能机器人的考察,还是有一个感性认识的。 3、智能机器人的体系结构 智能机器人的体系结构主要包括硬件系统和软件系统两 个方面。由于智能机器人的使用目的不同,硬件系统的构成也不尽相同。结构是以人为原型设计的。系统主要包括视觉系统、行走机构、机械手、控制系统和人机接口。如图1所示: 视觉系统 智能机器人利用人工视觉系统来模拟人的眼睛。视觉系统可分为图像获取、图像处理、图像理解3个部分。视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。早期智能机器人使用光导摄像机作为机器人的视觉传感器。近年来,固态视觉传感器,如电荷耦合器件CCD、金属氧化物半导体CMOS器件。同电视摄像机相比,固体视觉传感器体积小、质量轻,因此得到广泛的应用。视觉传感器得到的电信号经过A/D转换成数字信号,即数字图像。单个视觉传感器只能获取平面图像,无法获取深度或距离信息。目前正在研究用双目立体视觉或距离传感.器来获取三维立体视觉信息。但至今还没有一种简单实用的装置。数字图像经过处理,提取特征,然后由图像理解部分识别外界的景物。 行走机构 智能机器人的行走机构有轮式、履带式或爬行式以及类人型的两足式。目前大多数智能机器人.采用轮式、履带式或爬行式行走机构,实现起来简单方便。1987年开始出现两足机器人,随后相继研制了四足、六足机器人。让机器人像人类一样行走,是科学家一直追求的梦想。 机械手 智能机器人可以借用工业机器人的机械手结构。但手的自由度需要增加,而且还要配备触觉、压觉、力觉和滑觉等传感器以便产生柔软、.灵活、可靠的动作,完成复杂作业。 控制系统 智能机器人多传感器信息的融合、运动规划、环境建模、智能推理等需要大量的内存和高速、实时处理能力。现在的冯?诺曼结构作为智能机器人的控制器仍然力不从心。随着光子计算机和并行处理结构的出现,智能机器人的处理能力会更高。机器人会出现更高的钾能。 人机接口 智能机器人的人机接口包括机器人会说、会听以及网络接日、话筒、扬声器、语音合成和识别系统,使机器人能够听懂人类的指令,能与人以自然语言进行交流。机器人还需要具有网络接n,人可以通过网络和通讯技术对机器.人进行控制和操作。 随着智能机器人研究的不断深入、越来越多的各种各样的传感器被使用,信息融合、规划,问题求解,运动学与动力学计算等单元技术不断提高,使智能机器人整体智能能力不断增强,同时也使其系统结构变得复杂。智能机器人是一个多CPU的复杂系统,它必然是分成若干模块或分层递阶结构。在这个结构中,功能如何分解、时间关系如何确定、空间资源如何分配等问题,都是直接影响整个系统智能能力的关键问题。同时为了保证智能系统的扩展,便于技术的更新,要求系统的结构具有一定开放性,从而保证智能能力不断增强,新的或更多传感器可以进入,各种算法可以组合使用口这便使体系结构本身变成了一个要研究解决的复杂问题。智能机器人的体系结构是定义一个智能机器人系统各部分之间相互关系和功能分配,确定一个智能机器人或多个智能机器人系统的信息流通关系和逻辑上的计算结构。对于一个具体的机器人而言,可以说就是这个机器人信息处理和控制系统的总体结构,它不包括这个机器人的机械结构内容。事实上,任何一个机器人都有自己的体系结构。目前,大多数工业机器人的控制系统为两层结构,上层负责运动学计算和人机交互,下层负责对各个关节进行伺服控制。 参考文献: [1]左敏,曾广平. 基于平行进化的机器人智能控制研究[J]. 计算机仿真,2011,08:15-16. [2]陈赜,司匡书. 全自主类人机器人的智能控制系统设计[J]. 伺服控制,2009,02:76-78. [3]康雅微. 移动机器人马达的智能控制[J]. 装备制造技术,:102-103. 看了“机器人控制技术论文”的人还看: 1. 搬运机器人技术论文 2. 机电控制技术论文 3. 关于机器人的科技论文 4. 工业机器人技术论文范文(2) 5. 机器人科技论文

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智能控制技术现代毕业论文

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智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的应用方法论文

在平时的学习、工作中,大家都尝试过写论文吧,借助论文可以有效提高我们的写作水平。相信许多人会觉得论文很难写吧,下面是我为大家整理的智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的应用方法论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

摘要:

传统且简单的机电设备运行动作的设计及执行过程并不需要智能控制技术的参与,但如果控制系统面对的对象无法应用具体的数学模型进行刻画,并且执行的动作也具有非线性特点,则此时的机电一体化控制系统需要完成的任务或者需要计算的数据将会激增,简单重复的动作无法满足设备运行要求。智能控制技术面向具有非确定性数学模型的机电一体化系统,在现代化的产品生产中越发重要,对产品生产效率以及生产质量的影响也比较关键。基于此,本文针对智能控制技术应用意义以及在机电一体化系统中的具体应用方法进行了进一步地分析。

关键词:

智能控制;机电一体化;系统设计;程序运行;技术联动;

引言:

机电一体化系统在实际的运行中需要机械传动系统以及电气系统的支持,并且内部的程序控制单元需要根据机械系统以及电气系统的实际运行内容进行程序层面的优化处理,促使机电一体化系统的运行过程可具备一定的自动化特性。这种自动化特性不仅表现在动作执行方式的自动化选择方面,也在于机电一体化系统可根据产品的特点或者生产环境的实际情况,对各项生产参数进行智能化的选择,并且具有较高的容错能力,进而可得到较好的产品加工质量。从智能控制系统的发展角度分析,现阶段,智能控制系统在机电一体化系统中的应用具有模型化的特点,虽然处理的问题可能无法用数学模型进行量化,但由于产品的加工过程和具体的加工环节相对固定,最终的加工目标也有一致性,促使智能控制技术可在模糊性算法的引导下,实现固定的、可重复的生产动作。

1、智能控制技术在机电一体化系统中应用的重要意义分析

可为机电一体化系统的.优化升级提供技术支持

机电一体化系统的出现时间相对较早,工程技术中的机电一体化系统的使用过程在早期依旧需要大量的人工参与,虽然技术人员的技术能力相对较高,可确保系统在运行阶段不会出现明显的问题,但由于系统运行对人力资源有一定的依赖性,促使人力资源成为了制约系统发展的关键因素,也导致机电一体化系统在现代化的工业生产中表现出了一定的滞后性。在智能控制技术的参与下,工作人员可在系统控制程序层面对机电一体化系统的底层逻辑进行优化,使用模糊运算逻辑、遗传算法以及神经算法等算法强化系统程序的功能,并可极大地提升系统的数据处理能力,这就为机电一体化系统的升级提供了有效的技术条件。在信息技术高度发展的时代,高速的网络传输技术以及计算机技术也为智能化技术与机电一体化系统的深度融合提供了契机,促使智能化控制技术可在工程技术领域出现适应性的改变,也成为了可彻底改变工业生产方式的基础技术,为机电一体化系统的未来发展提供了有力支持。

可为降低人力资源的消耗水平提供有效途径

在现代化的工业生产过程中,单纯劳动工作人员的应用比例有所缩减,这一方面与工业设计对人才的需求增加相关,另一方面也在于智能控制技术的广泛应用。在智能控制技术的应用过程中,工业生产单位可根据产品生产的一般要求,将智能控制技术与机电一体化系统结合起来,将系统的控制环节交付于智能化的运行系统,这样即可减少此层级的人力资源的应用水平。在此基础上,工业生产单位在创新产品以及优化产品生产线时,也可将智能化控制技术应用到生产线运行的全流程中,进而可有效提高产品的生产效率,并将产品的生产安全与系统的运行过程结合起来,使用智能控制技术进行联合控制,促使机电一体化系统的应用过程更具系统性。另外,在使用了智能控制技术之后,虽然对相关技术部门的要求提高了,但也减少了大部分工作人员的劳动量,这样即可将此部分劳动成本转移至企业产品的研发过程中,不仅可减少企业实际的运营成本,也更有利于工业生产企业的创新发展,对整个工业生产市场也有较好的刺激作用。

2、智能控制技术在机电一体化系统中的具体应用方法分析

控制器的局部智能控制应用分析

智能控制技术的应用范围具有差异性,一般可分为局部控制与全局控制,其中,局部控制往往针对工业生产的某一工艺环节,在机电一体化系统的支持下,主要应用的控制单元为PID控制器。在实际的加工生产过程中,局部智能控制具有更高的灵活性,工作人员在应用PID控制器时,首先,工作人员应明确PID控制器的控制对象,包括控制对象的参数特点以及加工要求等;其次,在此基础上,工作人员需要明确控制器的控制作用对机电一体化系统的实际影响以及相应的系统应用条件,换言之,智能PID控制器在实际的加工生产中能否发挥作用与机电一体化系统本身的运行性能和结构基础相关,为此,在决定使用局部智能控制技术之前,工作人员应做好机电一体化系统的准备工作,包括系统级别的结构调整等;再者,由于PID控制过程需要接受明确的激励信号,无论是被控制对象还是期间的比例关系,均需要结合具体的控制系统进行确定,为此,工作人员在应用智能PID控制技术时,应以产品的生产要求为基准,将机电一体化的系统优化工作与局部智能控制工作结合起来,突出技术应用的联动效应,提高局部智能控制技术的应用实效性。

强化反馈机制在全过程智能控制中的作用

反馈机制会直接影响智能控制技术的实际应用质量,并且由于机电一体化系统本身的功能特性,促使反馈机制也能在一定程度上确保系统运行的安全性,可为技术应用范围的扩展和深化提供有效支持。在应用全过程类型的智能化控制技术时,工作人员应在机电一体化系统中加入有效的反馈机制,这种反馈机制需要具备智能化的分析特性,包括可根据机电一体化系统的实际运行状态进行参数修正以及可在接收系统反馈信号后对机械传动单元的运行动作进行调整等。为此,首先,工作人员应使用合理的参数算法,一般而言,模糊数学或者神经网络算法较为常见,但此种算法对系统计算能力的要求相对较高,也具有比较明显的动态特性。此间,工作人员一定要注意选择参数合适的传感器,提高传感的反馈效果,为算法运行中数学模型的建立及时提供数据支持;其次,为了确保全过程智能化控制技术在机电一体化系统中发挥有效作用,工作人员应在使用此类智能控制技术之前对产品生产的工艺、生产过程中的故障进行合理的分析和调整,避免机电一体化系统的运行过程与智能化技术的应用目的之间出现冲突,影响智能化控制技术的预测性能和反馈效果。

故障诊断与电力系统的控制相结合

在机电一体化系统的运行过程中,电力系统如果出现问题,将会直接影响系统的整体运行效能,增加产品的生产成本和生产进度。现阶段,智能化控制技术已经可针对机电一体化系统中的电力系统进行针对性的故障分析和诊断,并且可依据系统中电力机组的运行要求,对电力系统的运行参数进行适当的自动化调整,以适应不同产品的生产加工需求。在应用智能化的故障诊断技术时,首先,工作人员需要明确电力系统中发电机组、变压器组以及电动机组的运行要求,如果机电一体化系统中并未涉及此类电力机组,则工作人员需要根据机电一体化系统中电力系统的实际运行要求,选择重点电力控制单元,部署故障诊断机制,促使智能化的故障诊断技术可与系统进行有效融合;其次,工作人员在应用智能化的故障诊断技术时,也应有成本控制意识,不能为了提高系统运行效率或者故障诊断效率盲目提高系统运行参数,以免超出故障诊断的范围,降低智能化故障诊断技术的应用有效性。

3、结语

总之,在应用智能化控制技术时,工作人员一定要明确机电一体化系统的实际运行要求,并且要考虑产品生产的效率和进度要求。一般而言,智能化控制技术的初期应用成本相对较高,但从长期的技术应用角度分析,在应用了智能化的控制技术之后,产品生产的效率和安全性均与所提升,也减少了产品生产中华人力资源的使用水平,从而可有效降低产品的生产成本,为机电一体化系统运行效能的提升以及相应的产品研发升级提供了有力支持。

参考文献

[1]卢雁智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J]中国设备工程,2021(05):29-30.

[2]刘文君.智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J]农业科技与信息,2021(02):121-122.

[3]邢朝旭机电一体化系统中智能控制的应用探究[J]科技经济导刊,2020,28(34):80-81.

[4]杜强.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用[J].矿业装备,2020(06):156-157.

[5]刘永乐.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用[J].中国金属通报,2020(10):57-58.

车辆自动变速器及其控制技术和自动巡航控制技术都是智能汽车非常重要的内容,是目前我国智能汽车发展急需解决的核心技术之一。论文选择在我国很有发展前景的集自动巡航控制和电控机械式自动变速器于一体的复合控制系统作为研究对象,针对系统研制开发中的一些关键技术难题进行了研究。论文主要由六部分内容组成:(1)概括介绍了智能汽车及其先进的控制系统的主要内容、现状和发展方向;介绍了目前智能汽车自动变速器的主要类型、发展过程和特点;阐述了AMT国内外的研究现状和发展趋势及我国AMT目前需要解决的技术问题;介绍了自动巡航控制技术及其目前应用现状;阐述了论文研究方向提出的背景、课题的来源和论文的主要研究内容以及研究的意义。(2)阐述了作者参与研制开发的AMT控制系统具有的基本功能和设计要求;介绍了该系统的结构、主要组成部分和基本工作原理,并针对AMT系统设计中的几个关键内容:电子控制单元ECU设计;液压动力源设计;离合器、选换挡及节气门控制单元的设计;AMT控制系统的抗干扰设计;AMT控制系统的故障诊断和容错控制设计,详细阐述了作者的设计思想和研究成果,独立自主地设计和研制出了与桑塔纳2000型轿车适配的、具有自主知识产权的、便于国产化的AMT硬件系统。目前整个硬件系统已运行四年多时间、汽车在各种路况下已行驶10万多公里,试验证明所设计的硬件系统不仅满足了整个控制系统的要求,而且具有较高的可靠性和性能价格比。(3)阐述了模糊控制和仿人智能控制的基本思想和重要的理论基础知识;分析了他们的特点和适用范围;概括了模糊控制系统和仿人智能控制系统的设计内容和设计方法;并针对模糊控制的不足之处,将仿人智能控制技术与模糊控制相结合,提出了一种仿人智能模糊控制器,给出了该控制器的结构和控制算法。仿真分析和实际应用证明,仿人智能模糊控制器的设计不需要对象精确的数学模型,且实现比较简单,实时控制效果好。它具有响应速度快、超调小、鲁棒性强等优点,具有一定的应用价值。(4)针对作者研制的电液式节气门执行器的控制问题进行了研究。分析了被控对象的控制技术难点;介绍了电液式节气门执行器的控制系统结构,提出了基于多模态的仿人智能控制器,给出了控制器的结构和控制算法,以及在桑塔纳2000样车上获得的试验测试结果;为了进一步提高电液式节气门执行器位置控制系统的性能,又将作者提出的仿人智能模糊控制应用于该系统,给出了基于查表法的仿人智能模糊控制器的设计方法和单片机实现的控制程序框图。通过实车试验测试结果和几年的实际应用表明,仿人智能模糊控制技术应用于电液式节气门执行器的位置控制系统,可以很好地保证执行器的快速性和平稳性,可以获得较高的位置控制精度,完全能够满足工程应用要求。(5)阐述了AMT车辆自动巡航控制的定义和研究AMT车辆自动巡航智能控制技术的重要意义;详细论述了作者参与研制的AMT车辆自动巡航智能控制系统的组成和具有的主要功能;研究分析了国内外在自动巡航控制方面所采取的一些控制策略及其优缺点,在此基础之上,根据作者研制的具有巡航控制功能的AMT系统的特点以及作者对智能控制的研究成果,提出了节气门位置控制内环采用仿人智能模糊控制,车速控制外环采用模糊控制的新型双闭环自动巡航智能控制系统。给出了控制系统结构和控制器的设计方法。实车试验测试结果表明,采用作者提出的双闭环自动巡航智能控制系统,在自动巡航控制过程中,不仅消除了游车现象,而且节气门控制响应快、无抖动现象,巡航控制的各项功能都能实现并达到较高的控制精度。(6)论文的最后一章对全文的主要研究内容进行了总结,介绍了论文的主要研究成果、主要创新点和论文存在的不足以及今后继续研究的方向。

该¥解决的问题就得¥来解决

智能家居无线技术论文开题报告

今我国的智能化家居设计在10年内经历了摸索阶段,正大步踏入创新阶段。家居的智能化对我们日常生活的各方面都产生不同层面的影响,然而我国的家居智能化设计的普及面还是比较窄,而且对智能化的本质上了解不足。

智能家居控制系统的设计与实现 [2009-03-18 06:41] ;;; 摘要:介绍了以PC(个人计算机)、MCU(单片机AT89C52)、双音多频编解码集成电路MT8880C、语音录放芯片ISD4004和无线数据收发芯片nRF401为核心,通过现有的电话网络终端或者互联网网络终端实现远程控制的智能家居系统,给出了该系统的电路原理和办硬件设计与实现方法。;;; 关键词:远程控制 双音多频 网络通讯 无线通讯 家庭自动化21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。数字化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机或者互联网在任何时候、任意地点对家中的任意电器(空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机)进行远程控制;也可以在下班途中,预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……;而这一切的实现都仅仅是轻轻的点几下鼠标,或者打一个简单的电话。此外,该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监听、数字留言等多种功能,如果不幸出现某种险情,您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是进步的标志,智能家居系统能够在不改变家中任何家电的情况下,对家里的电器、灯光、电源、家庭进行方便地控制,使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。1系统的总体结构及工作过程智能家居系统由系统主机、系统分机、Internet服务器和网络接口等部分组成。其中系统主机通过服务器(个人)连入Internet,并通过自己的PSTN�公用电话交换网接口电路连入PSTN。其结构图如图1所示。主机与分机通过无线传输组成星形拓扑结构。系统主机通过本地无线传输网络同系统分机进行通讯、传输控制命令和反馈信息。该系统正常工作时,用户可以通过);>Internet和PSTN两种网络进行访问,当通过Internet访问时,本系统可提供一个界面友好的终端软件,用户只需登陆到运行在家中的服务器即可对家中的设备进行远程控制;当通过PSTN访问时,本系统将为用户提供语音操作界面。其工作流程如图2所示。2系统的硬件构成本系统的硬件主要有系统主机与系统分机两大部分。系统主机由单片机AT89C52和各种接口电路组成,如图3所示。系统分机由单片机AT89C52和各种接口电路、传感器单元电路、固态继电器控制电路组成,并由固态继电器控制具体设备,具体硬件组成框图如图4所示。通过系统主机的各种接口电路可将主机CPU从繁忙的计算中解脱出来,以便把主要精力运用在控制和信息传递上。系统主机主要依照各个功能电路的输出结果进行判断和控制命令的输出。系统分机的各种接口电路和主机相似,只是根据设备的不同(传感器单元)有着细节上的变化。下面主要介绍系统主机的各种接口电路。2.1 nRF401 无线数据传输电路无线数据传输电路由Nordic公司的单片UHF无线数据收发芯片nRF401及其外围电路构成。nRF401采用FSK调制解调技术,其工作效率可达20kbit/s,且有两个频率通道供选择,并且支持低功耗和待机模式。它不用对数据进行曼彻斯特编码,其天线接口设计为差分天线,因而很容易用PCB来实现。);>;;; 2.2 看门狗电路看门狗电路由MAX813L及其外围元件组成。通常,在单片机的工作现场,可能有各种干扰源。这些干扰源可能导致程序跑飞、造成死机或者程序不能正常运行。如果不及时恢复或使系统复位,就容易造成损失。看门狗电路的作用就是在程序跑飞或者死机时,能有效地使系统复位以使系统恢复正常运转。因此,在程序中定期给P1.5送入看门狗信号,就可以保证在程序运行异常时,由MAX813L使单片机复位。2.3 DS1307时钟接口电路DS1307时钟芯片是美国DALLAS公司生产的I2C总线接口实时时钟芯片。DS1307可以独立于CPU工作,它不受晶振和电容等的影响,并且计时准确,月积累误差一般小于10秒。此芯片还具有掉电时钟保护功能,可自动切换到后备电源供电。同时还具有闰年自动调整功能,可以产生秒、分、时、日、月、年等数据,并将其保存在具有掉电保护功能的时间寄存器内,以便CPU根据需要对其进行读出或写入。由于单片机AT89C52没有I2C总线接口,因此,要驱动DS1307,就必须采用单主机方式下的I2C总线虚拟技术。在此方式下,以单片机为主节点(主器件),主器件永远占有总线而不出现总线竞争,且可以用两根I/O口线来虚拟I2C总线接口。I2C总线上的主器件(单片机)可在时钟线(SDL)上产生时钟脉冲,在数据线(SDA)上产生寻址信号、开始条件、停止条件以及建立数据传输的器件。任何被选中的器件都将被主器件看成是从器件。在这里,DS1307作为I2C总线的从器件。I2C总线为同步串行数据传输总线,其内部为双向传输电路,端口输出为开漏结构,因此,需加上拉电阻。2.4 MT8880C双音频编解码电路由于单片机是通过MT8880C芯片得到PSTN网络的双音频信号解码输出,也就是说,单片机可以识别来自PSTN网络的控制信号,用户可以根据系统的语音提示进行按键选择以实现用户身份的识别与远程控制。因此,利用MT8880C的双音频编码功能,系统可以在紧急时刻将用户预置的紧急电话打到PSTN网络,从而把损失减少到最低。2.5 ISD4004语音录放电路ISD4004是美国ISD公司生产的一种语音录放芯片。它可录制8~16分钟的语音信号。该芯片可提供SPI标准接口和单片机进行接口,其语音的录放控制均通过单片机来实现。该芯片的一个最大特点是可以按地址编程录放,因而可由ISD4004和单片机编程控制来构系统与PSTN网络用户的语音平台。由于ISD4004的INT和RAC脚输出为开漏结构,因此需要加上拉电阻。);>2.6 MAX202串行通讯电路通讯电路可由串行通讯专用芯片MAX202组成,通过此电路可以方便地与PC机进行串行通讯。2.7 铃流检测与摘挂机控制电路当系统被呼叫时,电话交换机发出铃流信号。振铃为25±3V的正弦波,失真小于10%,电压有效值为90±15V。振铃信号以5秒为周期,即1秒送,4秒断。由于振铃信号电压比较高,所以先要通过高压稳压二极管进行降压,然后输入至光耦。再经光耦隔离转换后,从光耦输出时通时断的正弦波,最后经RC回路进行滤波以输出标准的方波。该方波信号可以直接输出至单片机的定时器1进行计数,以实现对铃流的检测。由于程控电话交换机在电话摘机时电话线回路电流会突然变大(约30mA),因此,交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。自动摘挂机电路可以通过单片机的P1.7来控制一个固态继电器,固态继电器的控制端应连接一个大约300Ω的电阻后再接入电话线两端,从而完成模拟摘挂机。3系统软件编制本系统软件主要由系统主机和系统分机的C51程序和系统与Internet网络通讯程序组成。3.1 系统主机程序的编制系统主机程序主要用于实现系统的总体功能。包括无线数据传输程序、看门狗程序、时间戳程序、双音频编解码程序、语音录放程序、串行通讯程序、铃流检测与摘挂机控制程序、系统初始化程序、意外事件处理程序等。程序编制以消息驱动为主导思想。消息由计数器中断1、外部中断0和串行中断产生,在中断服务程序中,应将相应的状态位置位,而在消息循环中则应按相应的状态位调用功能函数,然后由功能函数将相应的状态位清0并完成所需功能,并最后返回到消息循环中。其程序流程如图5所示。该系统的分机程序和主机类似,故此不再详述。);>3.2 系统与Internet网络通讯程序的编制这部分通讯程序分为服务器和客户端两个程序,主要通过Internet网络完成用户的控制功能。服务器程序主要完成客户端与系统主机通讯的中转,即将客户端发来的控制或者查询命令成系统主机能识别的格式,或者将系统主机收到的报警等信息上传到客户端。服务器程序使用Socket与客户端进行Internet通讯。客户端程序是运行在远端用户的控制界面,主要用于完成家居内状态的显示以及对家居内电器的远程控制,同时使客户端直接连接到服务器。4结论本系统充分利用了现有的网络资源。通过在实际电话网络和Internet网络中的试运行证明:该系统能够达到设计初期的各项要求。相信将在信息家电、智能小区等方面得到广泛应用。

智能家居是系统性的产品,主要有控制器和执行器组成。其中该系统的通讯模式、系统构架、系统功能等是关键的。市场主流智能家居产品的通讯模式大概有10多种。其中不乏各种国际标准和国家标准的。所以,你断难取舍源自你题目太大而无法落地。我建议你采用Zigbee方式做家居内的I/O控制,有成熟的250KZigbee解决方案,如果你水平高,可以尝试做1MZigbee的I/O+简单音视频智能家居系统。论文好办,解决了物理模型后,直接把解决方案中的芯片介绍60%+你的开发感受40%写进去即可。补充说明:简易智能联动控制产品设计,我推荐你做“人体红外感应”,可广泛应用于走道、玄关、卫厨、衣柜等处灯光甚至设备开关控制。资料、IC、方法等可以百度“电子设计 KT-0003”,20块钱1个。 如果能将433Mhz的无线收发(市面很多解决方案,关键是这种融合的思路是一种创新)做进去,还能实现逻辑联动1拖多。

无线遥控开题报告

随着现代通信技术的飞速发展,近距离无线通信技术呈现出良好的发展势头。受到越来越多人的关注。

设计背景与目标

设计背景:

随着科技的进步和社会的发展,现代电子产品设计越来越注重产品的简易和实用,快节奏的现代生活使得许多电子产品也必须作到小巧、方便、简易。为满足这一需求。便产生了无线遥控系统。

它的产生使人们在工业、农业、航天以及家庭生活中都得到极大的便利,使人们在一定的距离内可以控制其他机器、系统等的正常运作。给工业的发展带来了方便。他是电子行业以后发展的必然趋势。在曾经的工业生产中,不管是机器的启动,还是系统的关闭。

都采用的是有线控制,需要人亲自到控制中心进行手动的操作。给工业生产的进步和生产效率的提高带来了限制。随着科技的不断进步,这样的控制必定会被先进的所取代。因此遥控控制系统的产生,给工业带来了新的革命。

它极大的方便了工业的控制生产。使人们能够在一定距离内甚至在遥远的宇宙中也去控制另外的机器,系统的运作大大的提高了生产效率,为经济的提高做出了很大的贡献,也决定了一个国家在国际中所站的地位。因此,作为国家未来建设者。我们学好遥控知识,是自身的必备,也是国家和时代的需求。 设计目标:

1.控制距离至少20米

2.通过不同的按键控制开关通断 3.可实现开关通、断、延时关等功能

设计思路、技术路线

本次设计采用的是315MHz稳频无线电遥控组件及其它的外围元件,组装的遥控开关。通过单片机可以对十路220V以上的各种电器进行控制。

发射电路扫描键盘的键位,由单片机发出相应的控制信号,送到PT2262的数据输入端。由PT2262编码并调制在315MHZ载波上,经过一级高频放大后由天线发射出去。

再由接收板接收信号,经过两级放高频放大后,由检波电路解调出调制信号,数字信号经过双运算集成放大块LM358两级高增益放大后送入PT2272进行解码,输出端送给单片机,单片机根据动作信号分别去控制相应用电器的控制继电器。完成对用电器的控制。

发射部分:315M

无线发射模块

接收模块:315M无线接收模块

设计进度计划

1、2014年12月—2015年1月 毕业论文选题,与导师见面。

2、2015年1月—2015年1月 收集相关资料,建立框架。

3、2015年1月 毕业论文开题答辩。

4、2015年2月—2015年3月 用Protel软件画出各部分电路,并编写单片机程序。

5、2015年3月—2015年4月 监测电路并进行调整。

6、2015年5月—2015年5月 优化程序,撰写论文。

7、2015年5月2日—2015年5月11日 完成论文,毕业论文答辩。

1.课题研究的目的和意义

遥控开关是智能化控制时代必不可少的发展,给我们的生活带来的很多的方便快捷。如在家庭中运用智能开关,能实现智能开关控制灯光、电器、窗帘、门锁,享受随时随地的智能家居遥控,使智能与时尚完美结合。

常用遥控器大致分为两类:红外线遥控器,无线电遥控器。

人们见到的红外遥控系统分为发射和接收两部分。发射部分的发射元件为红外发光二极管,它发出的是红外线而不是可见光。常用的红外发光二极管发出的红外线波长为 940nm 左右,外形与普通φ5mm 发光二极管相同,只是颜色不同。单只红外发光二极管的发射功率约 100mW。接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品,无线电遥控是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。

(1)发射器电路由3V电源提供,低频信号40KHZ的载波形成皆用与非门加外部元件实现,具有较高的稳定性,这部分电路用到了一个与非门集成电路。

(2)接收器电路又由几个部分组成,使用了LM567集成块实现了锁相环加密功能,用双稳态电路对继电器进行控制,利用继电器的开关对负载实现控制。

无线电遥控系统一般分为发射和接收两部分。发射机主要包括编码电路和发射电

路。编码电路由操作开关控制,通过操作开关使编码电路产生所需要的控制指令。编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号,无法直接传送到遥控目标上,还要将指令信号送到发射电路使它载在高频载波上,才能由发射天线发射出去。接收机有接收电路及译码电路组成。由接收天线送来的信号经由接收机高频部分的选择和放大后,送到解调器。解调器的作用是从载波上卸载指令信号,由于卸载的指令信号是混杂的,所以再送到译码电路译码,还原指令信号。

无线电遥控是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。无线电遥控系统一般分为发射和接收两部分。发射机主要包括编码电路和发射电路。编码电路由操作开关控制,通过操作开关使编码电路产生所需要的控制指令。编码电路产生的指令信号都是频率较低的电信号,无法直接传送到遥控目标上,还要将指令信号送到发射电路使它载在高频载波上,才能由发射天线发射出去。接收机有接收电路及译码电路组成。由接收天线送来的信号经由接收机高频部分的选择和放大后,送到解调器。解调器的作用是从载波上卸载指令信号,由于卸载的指令信号是混杂的,所以再送到译码电路译码,还原指令信号。

采用Silicon Laboratories 研制的无线发射芯片Si4010、无线接收芯片Si4313和C8051F920 单片机设计并制作的无线电遥控多路开关系统,结构简单,性能稳定,控制方便,适用于含有较多受控电器的场合,并可实现多路多功能控制。

无线电遥控多路开关系统由无线电发射电路和无线电接收控制电路两大部分组成。

红外遥控器由于受遥控距离、角度等影响,使用效果不是很好, 如采用调频或调幅发射接收编码,则可提高遥控距离,并且没有角度影响。红外遥 控发射和接收模块可以用在室内红外遥控中,它不影响周边环境、不干扰其它电器 设备。由于其无法穿透墙壁,所以不同房间的`家用电器可使用通用遥控器而不会产生相互干扰;电路调试简单,只要按给定电路连接无误,一般不需任何调试即可投入 工作;编解码容易,可进行多路遥控。相对于有线遥控,无线遥控不受距离的影响,完全消除了拖缆式遥控装置所带来的故障隐患,给人们的日常工作和生活带来了更多的便利。

随着数字处理技术的快速发展,无线数字通信技术日趋成熟,其抗干扰能力强和易于对数字信号进行各种处理等优点,使得无线遥控系统的抗干扰性能逐步提高,安全性能大大改善。

相对于超声波遥控和红外线遥控,无线电遥控是利用无线电信号在空气中传播,根据无线电波的频率来遥控,可穿透一定的障碍物,传播距离较远,因此成为无线遥控领域的首选,在国防、军事、科研和日常工作生活领域应用越来越广。

2.课题研究的主要内容

设计一种无线电遥控开关,要求

(1)遥控开关的发射频率为。

(2)遥控距离为10m左右,主要用于家庭内遥控家庭电器开关。

(3)发射器电源电压要求在10V以下。

(4)遥控接收器要求能够较准确的接收的载频信号,并解调出控制家用电器开关的信号的控制开关动作。

(5)整个遥控电路尽可能简单可行。

3、研究方法

无线遥控器:

无线遥控就是利用高频无线电波实现对模型的控制。目前,传统无线遥控系统普遍存在同频干扰和遥控距离小两大问题。主要原因是载频较低导致带宽较窄和控制信息以模拟方式传输使得同频干扰可能性的增大。而采用先进的 GHz扩频技术,从理论上讲可以让上百人在同一场地同时遥控自己的模型而不会相互干扰.而且在遥控距离方面也颇具优势, GHz遥控系统的功率仅仅在100 mW以下,而它的遥控距离可以达到1以上,而且由于频率高,天线长度只有3 cm;另外,可借鉴的商用技术较多。因此,很有必要将 GHz扩频通信技术应用于无线遥控领域。

无线模块:

nRF24LE1无线芯片模组

挪威Nordic公司nRF24LE1用作遥控器的主控芯片,其内部有两个部分:增强型的8051MCU和内嵌低功耗无线收发内核nRF24L01P,空中速率有三个选择:250 kbps, 1 Mbps,2 Mbps,保证数据的空中快速传输。两者之间通过SPI接口进行通信。还拥有丰富的外设资源,尤其是内置128 bit AES硬件加密器,可对任何无线传输的数据进行高强度的加密,确保无线数据的安全,特别满足RFID对高安全性的要求。CPU的工作模式可以通过开关状态寄存器的控制位来控制,当工作在发射模式下发射功率为-6dBm,电流消耗为9mA,接收模式时为,该特性为设计低功耗系统提供了先天性条件。

nRF24LU1+芯片内部结构和nRF24LE1基本一致,考虑到成本的计算,采用nRF24LU1+符合全速USB 标准的器件控制器。

JTT-24L01+ 嵌入式微功率无线数传模块

JTT-24L01+是一款工作在 的通用ISM 频段的单芯片微功率无线收发模块,是成都江腾科技有限公司采用高性能的无线射频芯片nRF24L01+以及高精度外围元件开发的一款无线通信模块。

特点:

(1) 内置 天线,体积小巧 15mm X 24mm

(2) 传输距离远,开阔地无干扰视距100米,具体距离视环境而定

(3) 采用真正的GFSK 单收发芯片

(4) 全球开放 ISM 频段免许可证使用

(5) 自动应答及自动重发功能

(6) 地址及CRC 检验功能及点对多点通信地址控制

(7) 最高工作速率2Mbps,高效 GFSK 调制,抗干扰能力强,特别适合工业控制场 合,可以传输音频、视频

(8) 标准 DIP 间距接口,便于嵌入式应用

(9) SPI 接口数据速率0~10Mbps

(10) 125 个可选工作频道,满足多点通信和跳频通信需要

(11) 支持无线唤醒,很短的频道切换时间可用于跳频

(12) 采用10PPM的高精度晶振

(13) 采用高Q值0402封装的电感和电容

(14) 工作电压,推荐,但是不能超过.可以把电压尽可能靠近 但是不超过

JF24D无线收发模块

JF24D整合了高频键控(GFSK)收发电路的功能,以特小体积实现高速数据传输的功能。JF24D的传输速率可达到1Mbps,并具有快速跳频校验等功能,可在拥挤的ISM 频段中达到稳定可靠的短距离数据传输。工作在全球开放的ISM频段面许可证适用。

特点:

(1) 低电压,高效率

(2) 低成本,双向高速数据传输

(3) 特小体积(不需要外接天线)

(4) 具有快速跳频,前向纠错,校验等功能

本课题拟采用JF24D无线收发模块。

多路遥控的实现

(1)采用51系列单片机(AT89S51)进行软件编程完成信号的编码译码工作以实现多路遥控。

(2)采用无线遥控器编码/译码芯片完成信号的编码译码工作以实现多路遥控。如:EV1527,PT2262,PT2294-M4,PT2264等。

虽然实现该设计的方法很多,但我觉得使用JF24C无线收发模块和单片机来完成较好,以下是我决定的研究方法:

JF24D采用SPI数字接口与单片机连接。它支持SPI标准格式(CKPHA=0)。

说明:JF24C可以和各种单片机配套,对于硬件上没有SPI的单片机可以用IO口或者串口模拟SPI。与51系列单片机配套时在P0口加一个10K的上拉电阻,其余IO口可以和JF24C直接相连。单片机可以用5V供电,JF24C用供电。JF24C工作电压不得超过,否则会损坏器件。

4.实施计划

第七学期:

第 8 周: 选择毕业设计课题。完成指导教师和毕业设计课题确定。

第 9-12 周:完成开题报告和外文翻译。

第 12 周: 完成毕业设计的开题答辩。

第13-20周:根据拟定的课题实施方案,进行深入研究,基本完成毕业设计相关的硬件或软件设计工作。

第 21 周:在教师的指导下,完成系统总体方案设计、系统软、硬件设计、实验测试等相关方面进行深入研究。

第八学期:

第 1-5 周:继续完成论文设计。

第 6- 9周:向指导教师提交毕业设计/论文初稿,根据指导意见对初稿进行修改。

第10-14周:完成毕业论文定稿和毕业论文格式审查。

第 15 周:毕业答辩。

5、参考文献:

[1] 陈永甫.实用无线电遥控电路.北京:人民邮电出版社,2007.

[2] 朱卫华,陈和.高频电子线路.北京:电子工业出版社,2003.

[3] 黄智伟,王彦.全国大学生电子竞赛训练教程.北京:电子工业出版社,2005.

[4] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计.北京:北京航空航天大学出版社,2006.

[5] Tavares, Board for of Minho, Portugal.

指导教师意见

指导教师签字:

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