时间：2022-12-29 01:39:46
导语：在控制器设计论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：IC卡单片机保险柜
随着社会的进步和为民生活水平的提高，为们出差、旅游和度假的机会日益增加。在宾馆、饭店等居住场所都需要一保险柜来保存贵重物品和易失物品，即便在家里，也往往需要有一个地方来保存一些单据等物品。传统的手段已不能满足人们对其安全性和灵活性要求，把应用愈来愈广泛的IC卡技术应用到保险柜上，可以充分满足这方面的需求。例如，根据客户要求，可以给每个房间配备一个带有IC卡电子门锁的保险柜供他们存放物品；待客人走后，可以灵活地对保险柜的密码进行重新设置，更换IC卡。下面对我们自行设计的加密型IC卡保险柜的核心部件--控制器件一详细的介绍。
一、控制器的硬件设计
本系统的主要任务是完成对IC卡的识别和控制，因此，首先介绍一下所选用的IC卡。
1.SLE4442加密IC卡简介
目前市场上的IC卡种类较多，比较有代表性的有ATMEL公司的AT系列和SIEMENS公司的SLE系列。我们根据用户的要求和市场的供给情况选用了SIEMENS公司设计的SLE4442卡。此卡的特点是：
（1）卡内有2K位的存储容量和完全独立的可编程逻辑代码存储器（PSC）；
（2）多存储器结构，其中包括256×8位EEPROM，32×1位PROM的4×8位EEPROM型加密存储器；
（3）串行口满足ISO7816同步传递协议；
（4）每一字节的擦除/写入时间为2.5ms；
（5）存储器可擦除1000次以上，数据可保存10年以上。
SLE4442型IC卡的触点排列及功能如图1所示。
SLE4442芯片的传送协议包括4种模式。
（1）复位和复位响应
复位可在操作期间任何时候进行。在复位响应期间，任何开始和停止条件均被禁止。复位与复位响应时序如图2所示。
（2）命令方式
每个命令由起始条件、1个3字节长的命令和停止条件构成。命令方式时序如图3所示。
起始条件：CLK处于高状态H期间，I/O的下降沿。
停止条件：CLK处于高状态H期间，I/O的上升沿。
（3）输出数据方式
在这种试上，IC卡发送数据至接口设备IFD。在CLK上第一个下降沿后，I/O上第一位有辩效，最后一个数据位之后，需要一个额外的时钟脉冲，以设置I/O处于高状态，同时准备IC卡接收新的命令。在这种方式下，任何开始和停止条件均被禁止。输出数据方式时序如图4所示。
（4）处理方式
在第一个CLK的下降沿，将I/O线从高状态H切换至低状态L并开始处理，直到低状态L的I/O被设置成高状态H结束。在这种方式下，任何开始和停止条件均被禁止。处理方式时序如图5所示。
SLE4442卡共有7个命令，每个命令包括3个字节，其命令格式及功能如表1所列。
表1SLE4442命令
字节1控制字节字节2地址字节字节3数据字节操作
B7B6B5B4B3B2B1B0A7A0D7D0
00110000地址无效读/从给定的字节地址至用户存储器结束
00111000地址输入数据编程输入地址对应的用户存储区
00110100无效无效读保护存储器
00111100地址无效写保护存储器中的保护位
00110001地址无效读保密存储器
00111001地址输入数据写/编程输入址对应的保密存储器
00110011地址输入数据比较可编程密码PSC字节
这里只介绍比较可编程密码PSC命令的使用。比较过程由4个步骤组成：
①写错误计数器EC（至少1位）。地址0。密码比较结果将在错误计数器中反馈，3次密码出错IC卡被阻塞。
②比较PSC字节1，地址1。写完错误计数器之后，以不同的命令格式送入3个密码字节。密码比较成功，将通过刷新错误计数器来识别，然后施加上操作电压，就可以对所有存储器进行读写操作了。
③比较PSC字节2，地址2。
④比较PSC字节3，地址3。
芯片在出厂时可根据用户的专门要求将可编程加密代码（PSC）存储器中编入一个专用代码。这样在使用时，就必须合法地得到这个代码，从而防止非法窃用或伪造卡片。
2.系统组成及工作原理
本系统的硬件主要由单片机、串行EEPROM、电磁阀和IC卡读/写插座组成。具体电路如图6所示。
电路中的单片机AT89C2051是89C51的简化体。20引脚为DIP封装。片内有2K字节闪烁存储器，128字节RAM，15条I/O线，全双工串行口。P1.0、P1.1分别作为片内精确模拟电压比较器的正、负输入端；P1.2作为IC卡的复位端；P1.3、P1.4分别作为IC卡的时钟线与数据线；P3.7作为IC卡工作指示灯的控制端；P1.5作为非法操作的声音报警控制；P3.4作为电磁阀门SW1的控制端。图中的U5是串行EEPROM--AT24C01，它的作用是用来随机存储每个IC卡的密码等；U4为电压比较器，用来监测电源电压：如果电源电压下降至4.5V左右就会产生报警信号。为了使系统更可靠地工作，采用CD4060设计了单片机"看门狗"电路，由4060定时产生一个复位脉冲，对单片机进行复位操作。整个电路设计中，充分考虑了能源的节约问题，所以在IC卡插入前整个电路的大部分芯片没有供电，只有门电路U1工作；当IC卡插入后，由于IC卡座的开关接通，促使门电路U1触发翻转，由T1导通使其他芯片得到供电。如果在使用过程中客人忘记拔出IC卡，电路除了要产生报警信号外，还会在30s（秒）后自动停止供电。
二、控制器的软件设计
该软件包括三部分：
（1）IC卡信息的读取及AT24C01数据的读取；
（2）比较校验数据，修改存储器数据；
（3）各种控制功能的实现，包括门锁开启，声、光报警等操作。
限于篇幅，这里只给出了利用51汇编语言编写的加密IC卡SLE4442的读/写程序，并给出了主程序的流程图，如图7所示。
读子程序
READ：MOVR0，#30H；设置存放IC卡读入数据的首地址为30H
LCALLRESET；调IC卡复位子程序
MOVR2，#10H；读IC卡数据的个数送R2
LCALLSTART；调起始条件子程序
MOVR5，#00110000B；发送读的命令码
LCALLSPOUT；调发送一个字节子程序
MOVR5，#20H；发送IC卡的起始地址
LCALLSPOUT
MOVR5，#00H；将数据00H发送出去
LCALLSPUT
LCALLSTOP；调停止条件子程序
READ1：LCALLSPINC；调数据采集子程序
MOVA，R6
MOV@R0，A
INCR0
DJNZR2，READ1
LCALLPLUSE；调发送脉冲子程序
RET；读IC卡数据子程序结束
写子程序
WRT：LCALLRESET；写IC卡数据子程序开始，调IC卡复位子程序
MOVR2，#10H；写入IC卡的字节个数送R2
MOVR1，#40H；将40H为首地址的内容写入IC卡
MOVR4，#30H；R4中放的是写到IC卡起始地址30H
WRT1：LCALLSTART；调起始条件子程序
MOVR5，#00111000B；发送写的命令码
LCALLSPOUT
MOVA，R4；发出要写入的IC卡地址
MOVR5，A
LCALLSPOUT
MOVA，@R1；写入IC卡数据
MOVR5，A
LCALLSPOUT
LCALLSTOP；调停止条件子程序
LCALLPROCE；调一个编程过程子程序
INCR1；数据指针加1，直到数据写完
INCR4
DJNZR2，WRT1
RET；写子程序结束
PROCE：MOVR3，#0FFH；一个编程过程子程序
PROC1：SETBP1.2
NOP
CLRP1.2
DJNZE3，PROC1
RET
SPINC：MOVR3，#08H；数据采集子程序
SPIN1：CLRP1.2
MOVC，P1.4
MOVA，R6
RLCA
MOVR6，A；读出的一字节内容送R6
SETBP1.2
DJNZR3，SPIN1
RET
SPOUT：MOVR3，#08H；一字节发送子程序
MOVA，R5
SPTC1：CLRP1.2
RLCA
MOVP1.4，C
NOP
SETBP1.2
DJNZR3，SPTC1
RET
START：SETBP1.2；起始条件子程序
NOP
CLRP1.4
NOP
RET
STOP：CLRP1.2；停止条件子程序
NOP
CLRP1.4
NOP
SETBP1.2
CLRC
NOP
SETBP1.2
NOP
CLRP1.2
RET
RESET：SETBP1.3；复位IC卡子程序
NOP
CLRP1.3
NOP
RET
END
保险柜的安全性能是本控制器系统设计的出发点之一，为此，在软件上，将IC卡分为母卡和子卡，母卡由管理人员掌握，子卡由客人掌握。在每次客人走后，将母卡插入保险柜，那么原来的开机子卡宣布作废，这时可以插入一个新的卡形成一个新的子卡。母卡的功能是负责生成新的子卡，而不负责开门，从而确保了保险柜的安全性能。
关键词：传感器；AD转换；控制器；硬件电路
引言
随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。另外，液位控制在高层小区水塔水位控制，污水处理设备和有毒，腐蚀性液体液位控制中也被广泛应用。通过对模型的设计可很好的延伸到具体应用案例中。
一、系统设计方案比较说明
对于液位进行控制的方式有很多，而应用较多的主要有2种，一种是简单的机械式控制装置控制，一种是复杂的控制器控制方式。两种方式的实现如下：
(1)简单的机械式控制方式。其常用形式有浮标式、电极式等，这种控制形式的优点是结构简单，成本低廉。存在问题是精度不高，不能进行数值显示，另外很容易引起误动作，且只能单独控制，与计算机进行通信较难实现。
(2)复杂控制器控制方式。这种控制方式是通过安装在水泵出口管道上的压力传感器，把出口压力变成标准工业电信号的模拟信号，经过前置放大、多路切换、AD变换成数字信号传送到单片机，经单片机运算和给定参量的比较，进行PID运算，得出调节参量；经由DA变换给调压变频调速装置输入给定端，控制其输出电压变化，来调节电机转速，以达到控制水箱液位的目的。
针对上述2种控制方式，以及设计需达到的性能要求，这里选择第二种控制方式，同时考虑到成本需要把PID控制去掉。最终形成的方案是，利用单片机为控制核心，设计一个对供水箱水位进行监控的系统。根据监控对象的特征，要求实时检测水箱的液位高度，并与开始预设定值做比较，由单片机控制固态继电器的开断进行液位的调整，最终达到液位的预设定值。检测值若高于上限设定值时，要求报警，断开继电器，控制水泵停止上水；检测值若低于下限设定值，要求报警，开启继电器，控制水泵开始上水。现场实时显示测量值，从而实现对水箱液位的监控。
二、工作原理
基于单片机实现的液位控制器是以AT89C51芯片为核心，由键盘、数码显示、AD转换、传感器，电源和控制部分等组成。
工作过程如下：水箱(水塔)液位发生变化时，引起连接在水箱(水塔)底部的软管管内的空气气压变化，气压传感器在接收到软管内的空气气压信号后，即把变化量转化成电压信号；该信号经过运算放大电路放大后变成幅度为0～5V标准信号，送入AD转换器，AD转换器把模拟信号变成数字信号量，由单片机进行实时数据采集，并进行处理，根据设定要求控制输出，同时数码管显示液位高度。通过键盘设置液位高、低和限定值以及强制报警值。该系统控制器特点是直观地显示水位高度，可任意控制水位高度。
三、硬件设计
液位控制器的硬件主要包括由单片机、传感器(带变送器)、键盘电路、数码显示电路、AD转换器和输出控制电路等。
3.1单片机
单片机采用由Atmel公司生产的双列40脚AT89C51芯片。
3.2传感器
传感器使用SY一9411L—D型变送器，它内部含有1个压力传感器和相应的放大电路。压力传感器是美国SM公司生产的555—2型OEM压阻式压力传感器，其有全温度补偿及标定(O～70℃)，传感器经过特殊加工处理，用坚固的耐高温塑料外壳封装。在水箱底部安装1根直径为5mm的软管，一端安装在水箱底部；另一端与传感器连接。水箱水位高度发生变化时，引起软管内气压变化，然后传感器把气压转换成电压信号，输送到AD转换器。
3.3键盘电路
P1口作为键盘接口，连接一个4×4键盘。
3.4液位显示电路
液位显示采用数码管动态显示，范围从0～999(单位可自定)，选择的数码管是7段共阴极连接，型号是LDSl8820。在这里使用到了74LS373，它是一个8位的D触发器，在单片机系统中经常使用，可以作地址数据总线扩展的锁存器，也可以作为普通的LED的驱动器件，由于单独使用HEF4511B七段译码驱动显示器来完成数码管的驱动显示，因此74LS373在这里只用作扩展的缓冲。
3.5AD转换电路及控制输出
AD转换电路在控制器中起主导作用，用它将传感器输出的模拟电压信号转换成单片机能处理的数字量。该控制器采用CMOS工艺制造的逐步逼近式8位AD转换器芯片ADC0809。在使用时可选择中断、查询和延时等待3种方式编制AD转换程序。控制输出主要有上下限状态显示、超限报警。另外在设计过程中预留了串行口，供进一步开发使用。
四、软件设计
4.1键盘程序
由于键盘采用的是4×4结构，因此可使用的键有16个，根据需要分别定义各键，0～9号为数字键，10～15号分别是确定键、修改键、移位键、加减键、取消键和复位键。
值得注意的是，在用汇编语言编写控制器程序时，相对会比较麻烦，如果用C语言编写程序会简单很多，这里就不再做具体说明。
五、结束语
基于单片机实现液位控制器模型设计的关键在于硬件电路的正确构建，只有在电路准确的前提下再进行软件编程才能取得成功。
参考文献：
[1]黄智伟.传感器技术.2002，21（9）：31～33
在对电器的设计中,要等到客户对电器的线路的控制要求下达以后,再根据要求,结合当前的资金限制,以及现有的操作条件,选择合适的,同时具备经济性、合理性、安全性等多个方面的设备配置。在控制线路的设计操作中,首先应该对主电路进行优化设计。因为主电路是控制线路的设计基础,它是整个设计线路的总领,在运行过程中,起到绝对的领到地位,和支配地位。因此,主电路设计的优劣状况将会直接影响到电器的正常运行和控制线路的设计和控制器编程工作的复杂、难易程度。所以,我们首先要做的就是通过对主电路的设计和优化把设备的设计问题进行转化,在这个过程中,我们要注意一些基本的问题。当我们了解电气的控制线路的设计之后,就需要根据现行的控制任务进行认真的,具体的,谨慎的分析,具体问题具体分析,实事求是的解决问题,提出可行的操作方案。比如,在对发动机的电气的控制线路的设计时,首先要了解的就是,所需要的电动机的控制是点动控制、连续控制还是正反转控制等。只有全面的对电器的设备需求有所了解后,才能正确的处理问题,实现主电路的优化。在对电气的主电路的优化设计中,我们可以借用,或者说参考已经熟悉的电路设计。这样,既可以提高工作的效率,也能在一定程度上,帮助我们更完善的设计其它线路的优化。还有一个非常重要点,就是要注意及时利用工作原理来进行分析。当在操作过程中,遇到挫折或是瓶颈时,我们应该查看电气控制图。比如,我们在上文中提及到的电气原理图,以及电气接线图。这些图画的功能,可以帮助更好的了解问题,排查麻烦。也就是当你不知道怎么办时,首先应该想到的是查看工作原理图,然后再考虑把它转化为控制电路图。这样,有助于我们更好地对电气控制线路的优化设计。
2控制电路的优化
我们知道,一件电器的运行,需要各个零件的集体配合。正如我们所熟知的木桶效应一样,如果在设计中,存在一些短板,那么,电气线路的整体优化效果就会不如人意。因此,在对电气的主电路进行优化设计之后,我们也应该对其它部分进行整合与优化。比如,对控制电路的优化。当电气线路的主电路设计出来后,我们应该认真的,具体的对其探讨和分析,把对电器的控制转化为对接触器和继电器的控制,也就是提出更为适合的控制要求,然后进行控制电路设计和优化。对电气的控制电路的控制要求,是我们进行控制电路设计的基础和重要依据。只有认真分析主电路的设计,并且结合实际,完备的选择合适的控制方法和控制手段,才能得到具体的控制线路。当然,就像对主电路的优化设计一样,我们同样可以用已知的或熟悉的控制电路来对电器设备进行控制。因为在很多种情况下,我们会发现,虽然设备的运行不同,但实际上,其中的控制电路是完全一样的。因此,我们可以借鉴已知的电路来帮助我们更好更快的解决当前的问题。这样,可以简化我们的设计工作,节约操作用时,提高工作效率。
3控制方法的优化
俗话说,只有对症下药,才能彻底解除病症。在对电气的控制电路的优化中也同样如此。选择对一个正确的控制方法,对于我们的工作来说,简直就是事半功倍。因此,我们要谨慎的选择控制方法。当然,在这个过程中,是一定要符合要求进行选择的。比如,如果选择的控制方法和控制手段不合适则会使控制电路的设计工作复杂或难以进行。举个例子,在对一件电器的设计中,选择手动控制,还是自动控制,就需要结合当前的情况,来进行选择。如果是设计走廊的声控灯那么,灯亮以后的熄灭,就需要线路的自动控制来进行。如何选择手动控制,就会加大人们的操作,那么显然,这样的设计,就是不合理的。再比如,一件电器的手动控制和时间控制,同样也需要根据实际来正确选择。在煲饭的电压锅中,人们所需要的,就是食物烹饪结束之后,能够自行关闭电源,这样,既可以便捷的通知我们食物的烹饪状况,又可以节约电能。由此可知,电气的控制方法的选择,对于电气控制线路的优化的重要性。
4接触器控制系统的优化
在电气的控制线路的优化中,接触器控制系统的优化,也具有非常重要的作用。继电器接触器控制系统中,主要是通过触点之间的接触运作,进而控制电气设备而运行的。也就是通过常开触点以及常闭触点二者组合而成的。通过一些物理知识,我们可以了解到一些对接触器的控制系统的优化。比如,当几个条件中,只要具备一个其中任何一个条件,所控制的电器线圈就能通电,这时可以使几个常开触点采用并联的方法来实现。而当几个条件同时具备,使电器线圈通电,可以使这几个常开触点串联,进而能够正常运行。复合按钮的使用,也可以促进控制线路的优化。也就是说,当控制要求中,有一次动作要求连续进行几个动作指令才能完全进行时,就可以采用复合按钮。比如,在日常的家居电器中,很对按钮都可以采用复合按钮。最常见的就是电源的开启与关闭功能,时间预约与时间增减等等一系列情况。
5结语
汽车文化沐餐厅空间设计
20届经济管理系
专业建筑室内设计
学号1731024
学生姓名
指导教师
2019年4 月 27 日
毕业设计（论文）评语及成绩
学生姓名
班级
高职二班
学号
毕业设计
（论文）题目
汽车文化沐餐厅空间设计
指导教师姓名
指导教师职称
指导教师评语：
答辩小组意见：
答辩小组组长签字：年月日
成绩：
教研室主任签字：年月日
毕业设计（论文）任务书
题目
汽车文化沐餐厅空间设计
专业
建筑室内设计
班级
高职二班
学生姓名
所在系
经济管理系
导师姓名
导师职称
一、设计（论文）内容
汽车不单单只有冰冷的，我们可以通过颜色与材质的改变与添加来拉近汽车与人的关系，使得他汽车的用途被最大的发掘，使得汽车不单单是只能在马路上驾驶那么简单，我们也可以在餐厅中，坐在温暖的汽车中吃着美味的事物，看着节目享受着悠闲的时光，这就是我们进行这项设计的想法和出发点。
二、基本要求
1. 综合运用所学的知识，毕业论文必须坚持理论联系实际的原则，坚持理论研究的现实性。
2. 在进行实地考察的同时运用所学进行分析。
3. 保证论文质量，同时运用多种方法，写作规范。
三、主要技术指标（或研究方法）
1. 文件研究法。
2. 案例研究法。
3. 通过网络查找资料，和对相关经验进行综合分析。
四、应收集的资料及参考文献
[1]梁佳驰.绿色建筑设计理念和设计方法[J].工程技术研究，2016（5）：118~119.
[2]段杰.室内设计中灯光的艺术设计分析[J].科技与创新，2018（13）：122-123.
[3]谭慧婵.人性化室内设计理论探讨[J].建筑知识,2016（7）.
[4]黄媛媛，吴章康.主题性餐饮空间的设计.现代装饰，2017（04）：20~22.
[5]孔祥骏.从营销角度探析主题性餐饮文化空间室内设计.山东工艺美术学院，
2012.
[6]余晓宝.氛围设计[M].清华大学出版社，2006.
五、进度计划
4月 10日-4月 17日 确定论文题目、收集资料、完成开题报告；
4月 17日- 4月 27日 通过实地考察来制作平面布置图等 CAD图纸
4 月 27日-5月 7日 制作效果图与排版
5 月 7日-5月 14日 完成设计内容与报告和论文全文、审核并装订。
5月 14日-5月 24日 进行答辩并最终提交报 4月 30
教研室主任签字
时间
年月日
毕业设计（论文）开题报告
题目
汽车文化沐餐厅空间设计
专业
建筑室内设计
班级
学生姓名
000
一、文献综述（立论依据）
汽车的文化可以追溯到 1867年的往复活塞式发动机，从 1867年到现在，人们也越来越离不来汽车这种代步工具了，而汽车餐厅就是在这样的一个社会背景中的产物，通过对汽车的延展设计，开展关于以汽车为主题的餐厅，在对汽车再定义的基础上，拉近人与汽车的关系！
二、研究内容及预期目标
通过在汽车中添加不同的材质，使得汽车拥有温暖的感觉，通过汽车出现的不同场合和不同颜色的搭配来改变汽车的格调，给人眼前一亮的新鲜感，使得冰冷的全金属空间汽车变成一个温暖的饮食空间。
三、研究方案（研究方法）
1. 通过在线上线下进行关于大家对于汽车主题餐厅的需求进行调查问卷分析。
2. 通过对现有的汽车主题餐厅进行实地考察，提炼出不足和优点，并进行优化设计。
3. 通过大量的文献汇总，研究并敲定最终的设计方案。
四、参考文献
[1]梁佳驰.绿色建筑设计理念和设计方法[J].工程技术研究，2016（5）：118~119.[2]段杰.室内设计中灯光的艺术设计分析[J].科技与创新，2018（13）：122-123.[3]谭慧婵.人性化室内设计理论探讨[J].建筑知识,2016（7）.
[4]黄媛媛，吴章康.主题性餐饮空间的设计.现代装饰，2017（04）：20~22. [5]孔祥骏.从营销角度探析主题性餐饮文化空间室内设计.山东工艺美术学院，
2012.
[6]余晓宝.氛围设计[M].清华大学出版社，2006.
五、进度计划
4月 10日-4月 17日 确定论文题目、收集资料、完成开题报告；
4月 17日- 4月 27日 通过实地考察来制作平面布置图等 CAD图纸
4 月 27日-5月 7日 制作效果图与排版
5 月 7日-5月 14日 完成设计内容与报告和论文全文、审核并装订。
5月 14日-5月 24日 进行答辩并最终提交报 4月 30
指导教师签字
时间
年月日
汽车可以说是我们日常交通中不可或缺的一个部分了，大家也几乎人人使用过汽车，而对于汽车的概念可能还停留在冰冷，没有温度的阶段，但是他有没有办法通过一些材质的更换或者是出现环境的改变，使得他能够从大众视野中的冰冷的属性中走过来那？
我想是肯定的，在我们设计中就是要把不可能改变成可能，而改变物体的感知这个部分的处理，我们通常会通过灯光的处理和颜色和材质的处理来进行，进行一些视觉和感知上的改变，比如在灯光的采用中我们可以使用相对柔和的软光灯，而在材质上可以选择大自然的木质等一些亲近自然的材质，在颜色的选择上也可以尽量避免采用冷色调的颜色处理，以此来达到“沐”的感觉。
关键词：色彩应用；灯光应用；人体工程学；汽车元素
第一章前言1
1.1 、主题餐厅的目的与意义1
1.2 、主题餐厅的发展现状1
1.3 主题餐厅的发展趋势1
第二章形体训练内容概括2
2.1 汽车元素在主题餐厅中的应用2
2.2 人体工程学在主题餐厅中的应用2
2.3 色彩在主题餐厅中的应用2
2.4 灯光在主题餐厅中的应用2
第三章汽车主题餐厅设计空间的设计方案4
3.1 设计主题概况4
3.1.1 设计艺术层次的概括4
3.1.2 市场结合概括4
3.2 功能分区与动线分析4
3.2.1 功能分区5
3.2.2 动线分析5
3.3 汽车主题餐厅的色彩设计5
3.3.1 心理学角度分析5
3.3.1艺术角度分析5
3.4 汽车主题餐厅的灯光设计5
3.4.1 心理学角度分析6
3.4.1艺术角度分析6
第四章汽车主题餐厅空间设计的展示表达7
4.1 CAD绘制图展示7
4.2 3D绘制图展示7
总结8
参考文献9
致谢10
致谢
在写到最后的时候我一边写一边想到了教育我的汽车工程职业学院，是他给了我一个学习的平台，一个学习知识的机会，我真的很感谢，并且我也很感谢辛辛苦苦给我帮助，辅导我，给我帮助的老师，没有你们的帮助我寸步难行，感谢老师，是你传授了我知识，我感谢您，是您帮助我选定的论文的框架还细心的指导我，感谢您的教育之恩。
论文关键词：Modbus，LabView，远程监控
0引言
随着工业的飞速发展，工业现场设备的增多且分散，我们需要从各类设备中读取实时信息，并根据这些信息发送相关命令去控制设备的运作。网络的出现给这种控制方式带来了极大的便利，让人们可以在任何一台主机上访问到网络上的各类设备，实现远程监控LabView，而Modbus作为工业控制协议的一种，产生于这样的大环境中，自然也具备了与网络相通的性能，并具有很强的开放性和可扩充性，通过它，控制器之间，控制器经由网络可以和其它设备进行通信，因而不同厂商生产的控制设备可以简单可靠地连成网络，进行系统的集中监控。
1 Modbus通信协议
Modbus是Modicon公司为其PLC设计的一种串行通信协议，此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录论文怎么写。下图所示是简单的Modbus传输模型。
从图上可以看出通信使用主—从技术LabView，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相应反应。而当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
所发送的消息帧包括地址域，功能代码，数据域，错误代码，其中地址域唯一标识了网络上的一台控制器，功能代码指明了所要询问的内容，数据域的长度与内容会随着功能代码的不同而变化LabView，在协议中都有详细的说明论文怎么写。
Modbus分为两种传输模式，ASCII和RTU模式，其帧结构分别如下图所示：
ASCII模式中，每8bit作为2个ASCII字符发磅，以冒号字符为起始位，控制器不断侦测冒号字符，并解码地址域，判断是否发给自己的，如果是，则接收其它域直到回车换行。消息帧使用LRC进行错误检测。
RTU模式中，每8bit包含两个4bit的十六进制字符，相比上种模式LabView，能在相同的波特率下传送更多的数据，在最后一个传输字符之后，一个至少3.5个字符时间的停顿标定了消息的结束。一个新的消息可在此停顿后开始，并且它采用的是CRC检验。
2 LabView网络编程
随着网络的迅速发展，通过网络进行数据共享是各种软件和仪器的发展趋势，与传统仪器相比，LabView设计的虚拟仪器的优势是具有强大的网络通信功能，实现的技术有以下几种：使用网络通信协议编程实现，可现成使用的协议有TCP、IP、串口通信协议、均线网络协议等；使用DataSocket技术；使用客户端远程控制服务端的程序，包括远程面板和浏览器访问；利用共享变量进行网络通信。本文将采用共享变量实现网络通信，下面将介绍实现通信的步骤。
1.创建Modbus IO server
LabView中提供了可以直接创建ModbusIO server的express VI,如下所示，我们只需要配置其相应参数即可LabView，如下所示，下图中，所选择的是ModbusEthernet IO server。
其中，Processname指的是所要创建的server属于哪一个共享变量包中，IPAddress指的是它的地址，这些数据都可以通过配置文件来灵活配置论文怎么写。
2.创建共享变量
共享变量是LabView8为简化网络编程迈出的巨大一步，它可以设定其与网络中的哪台控制器的哪个变量连接，也可以与Modbus server 和OPC server相连接，用户不用了解任何网络协议，就可以轻松实现数据交换。
在工程中创建一个共享变量，它必须存在于一个lvlib之中，进行相关的设置LabView，为了方便，本文将共享变量和server放在同一个lvlib中，如图五所示，图中红框部分指的是该共享变量绑定了刚才用express VI所创建的Modbusserver，并指向了一个确定的地址。在程序之中，LabView也提供了相应的工具让用户实现动态绑定，通过共享变量的属性节点中的url属性，则可以随时改变该共享变量的绑定地址，可以读出创建好的Modbus IO server的I/O server url，再加上所要绑定的地址，即可组成图五红框中的path，如图六所示,
3结束语
本文利用LabView提供的便捷平台LabView，实现了对支持Modbus协议的设备的网络访问，程序可以访问设备上的各个端口值，并可以适应设备的变化，不管外接的是什么设备，只要其支持Modbus，只需要修改相应的配置文件即可，程序可以导入它进行动态的绑定和属性设置，可移植性较高，可以适应工业现场中设备种类多的环境。
当然，还有很多可以深入研究的地方，本文只是创建了Modbus Server，接下去还可以创建OPCserver等，用同样的手段也可以获得更多的兼容性。
参考文献：
[1]邹红利.简化的MODBUS通讯协议在实时通讯控制中的应用 武汉工业学院学报2009 /28 /04
[2]孙璐.Modbus/TCP协议在远程监测中的应用, 计算机软件及应用, 2009 /28 /04
[3]侯国屏，王珅等LabView7.1编程与虚拟仪器设计 清华大学出版社 2005.2 ISBN 7-302-10284-1
[4]ModiconModbus Protocol Reference Guide
MODICON, Inc., IndustrialAutomation Systems One High Street North Andover, Massachusetts 01845
关键词：可编程控制器,船用泵,自动控制
引言
可编程序控制器（Programmable Controller，简称PLC）是近十几年来发展起来的一种新型工业用控制装置。由于它具有很多优点，它可取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数等种各种功能。有些高档大型PLC还能象微型计算机那样进行数字运算、数据处理、模拟量调节以及联网通信等。它具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简便易学等一系列优点。随着微电子技术和大规模集成电路的发展，微处理器问世并被用到PLC中，使其功能更加完善，体积大大缩小，成为当今社会生产、实现自动控制的主要手段之一。
随着造船业的蓬勃发展，我们把PLC产品在船舶组泵的控制系统进行了应用,达到了预期的控制目的。
一、任务与构想
船用泵组合控制系统对12组泵进行了切换控制，每组泵两台，每台泵需要一个输入信号确定泵组是自动或手动；每组泵需要测量出口压力是否正常；每台泵之间需要一个互连信号表明哪一台泵是主泵；输出要控制每台泵的启动，指示出每台泵的运行状态，并给出故障或低压报警信号。论文参考网。
针对提出的问题，提出了如下的设计思想：
1、 手动启动各泵
在PLC投入使用后，将组合启动屏上的各泵转换开关切至自动位置即可手动启动各泵。互为备用的两台泵，首先投入的为主用泵，后投入的为备用泵。
2、 自动启动各泵
如果各泵转换开关在PLC通电前已在自动位置，且开机、关机都严格按照程序进行，则PLC通电后按预订程序自动启动各泵。论文参考网。论文参考网。这种情况常用于上次停机时只关闭PLC电源，停机时哪台泵运行，再次启动时仍然是该泵运行。
3、 手动切换各泵
用备用泵替换运行泵，在两泵都处于自动位置时，将运行泵开关切至手动，即可自动停止运行泵，启动备用泵，然后再将开关切回自动，按报警按钮，撤消报警。
4、 各泵自动换
运行中如果一台泵热继电器动作，则自动启动备用泵，同时发出该泵切换报警，故障泵的运行指示灯闪烁，撤消报警按钮，撤消报警。如果一台泵出口压力开关闭合，则备用泵自动并车，并发出该泵切换报警。压力恢复后，停止故障泵，故障泵运行灯闪烁，撤消报警按钮切除报警及灯光闪烁。
二、各泵启动顺序图
三、PLC的选用
CPU是PLC的核心单元，其性能决定了PLC的整体性能，必须根据控制系统的要求来选择，这里我们根据实际需要，选用CPU102型，即可满足控制要求..
四、梯形图
五、结束语
该船用泵组合启动控制系统是根据某造船厂的实际情况，对某轮船上的12组泵的控制系统进行的初步设计，采用西门子的S5-100PLC，达到了预期的控制目的。
参考文献：
[1]汪晓光，孙晓瑛等，可编程控制器原理及应用 北京 机械工业出版社
[2]夏辛明 可编程控制器技术及应用 北京 北京理工大学出版
【关键词】无负压供水 自动供水 供水设计变频供水 变频无负压 恒压供水
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
一．引言。
通常来讲，一般所说的无负压供水是指采用无负压变频供水设备提供水源供给。采用无负压自动供水，能直接同自来水管连接，不会对市政管道造成任何副作用，也不存在二次污染，同时具有全封闭，占地面积小、无污染、安装简单、运行可靠、使用维护方便等诸多优点，被广泛应用到城镇供水管道系统中。
二．无负压自动供水设计。
1. 无负压供水系统组成。
无负压供水主要由无负压稳流罐、压力罐（隔膜式或气囊式膨胀罐）、无负压控制柜、水泵、电机、过滤器、倒流防止器、传感器、电接点压力表、管路组件、底座等组成。
各种形式的无负压设备:
1.稳压补偿式无负压供水设备
2.箱式无负压供水设备
3.叠压高位调蓄供水设备
4.自来水加压泵站
2.无负压自动供水系统组成。
主要由三部分构成。第一部分是前置管路，包括接市政管网、倒流防止器、过滤器、加氯机或臭氧接口；第二部分是无负压自动调节装置，包括气压罐、隔膜、真空抑制装置、排污阀、紫外线消毒器、报警装置、真空表等；第三部分是变频调速增压装置，包括水泵组、保压装置、变频控制柜、远传压力表、用户管网等。
3.设计功用。
无负压供水设备通过智能控制控制技术与稳压补偿技术实现设备对市政管网不产生负压，保证向用户管网不间断供水。设备采用的流量控制器在维持最低服务压力的基础上能够自动调节市政管网向设备的输入水量，确保市政管网不产生负压，用水高峰期时能量储存器释放预充的一定压力的氮气，保证稳压补偿罐高压腔的水带有一定压力补偿到恒压腔中，在一定时间内可补充市政管网来水量的不足，通过双向补偿器，在用水低谷期时对稳压补偿罐进行蓄能，对用户管道起稳压补偿作用，夜间及小流量供水时可通过小型膨胀罐供水，防止水泵频繁启动。充分利用了市政管网的压力，节能效果显著。水泵如果直接连接在市政管网上，不需要建造蓄水池，直接与市政管网连接，但我国城市供水条例规定为了防止对周围居民用水产生影响，不许将生活、生产水泵直接安装在市政管网上。 为了解决供水设备既可串接在市政供水管网上又不产生负压，更不影响其它用户的用水，需要在水泵进口与市政管网之间增设无负压流量控制器、分腔式稳压补偿罐,双向补偿器等，无负压流量控制器时刻监视市政管网压力，在保证市政管网不产生负压的同时还可充分利用市政管网原有压力。
4.无负压自动供水系统的设计原理。
当市政自来水管网的压力P1低于用户管网所需压力P2时，控制系统会自动发出信号，控制变频泵软启动运行，直到用户管网的实际压力P=P2，变频器控制变频泵以一恒定的转速运行。市政自来水管网的压力Pl越高，则变频泵的转速越低：市政自来水管网的压力Pl越低，则变频泵的转速就越高。而当PI=P2时，变频泵就延时休眠，即充分利用自来水原有的压力，以确保用户所需要的压力恒定。当压力下降到唤醒值时，水泵自动唤醒。变频泵的进水口与隔膜无负压罐相连，微机时刻检洲隔膜无负压罐的压力，通过吸气(排气)来稳定隔膜无负压罐内的压力和自来水进水的压力，使其不产生负压，从而保证整个自来水管网的正常供水。如果产生瞬时负压，微机自动发出指令，先延时停止所有的工频泵，再延时变频减速，不停机，既能保证用户用水，又可以缓和瞬时负压情况。当市政自来水管网的压力P1信号控制器出现故障时，报警装置发出报警信号给变频控制柜控制水泵，并发出声光报警。
5.无负压供水设计的特点
（1）变频供水系统关键的调节部件是变频器，控制设备是可编程控制器和人机界面触摸屏，采用双变频器交互切换的设计，在水泵切换时，能保证系统水压不会波动。
（2）稳流罐选择不锈钢稳流罐，该罐为立式或卧式结构，严格按照国家标准生产。稳流材质采用食品级不锈钢，具有较强的耐腐性，符合国家卫生饮用水设备标准；稳流罐耐压0.6MPa，具有较好的气密性；罐体进出口为法兰连接方式，方便与系统其他设备的连接；稳流罐下方设置有排污口。侧面安装了不锈钢液位计，罐中水位情况一目了然，天泉供水罐体采用镜面抛光技术。
（3）无负压供水设备选用不锈钢浮球式负压消除装置。加装空气过滤器，将空气与水隔开，杜绝污染，过滤级别为F5；≥5μm微粒去除率为99％；≤1μm微粒去除率为70％。
（4）无负压供水设备设计双重防护措施防止产生负压，一是装在稳流罐上的负压抑制器在管网供水量小于用户用水量时自动开启，通过导气口将稳流器与大气导通，以避免市政管网产生负压；二是在稳流器与市政管网连接管道上装有压力传感器，由微机实时进行检测，当压力值过低时微机向变频器发出降低运行频率指令，控制变频器输出频率，调低水泵工作转速，从而调低设备供水量，使设备供水量不大于市政管网供水量，这样也保证了稳流器不会对市政管网形成负压吸水的现象。
（5）设备与管网连接处加装倒流防止器（防污隔断阀），能够将供水没备内同流水带来的污染与市政管网完全隔开，泵组设备为整机结构，由不锈钢管或钢骨架塑料复合管连接而成。
（6）系统中设置了膈膜气压罐。气压罐有缓冲和保压的功能，配合节能型供水软件，系统可以实现小流量“保压停机”功能，可以大大节约运行费用。
（7）噪声考虑。①选用低噪声电机和冲压水泵，采用改变变频器载波频率的方式来降低从供水设备上发出的噪音。②水泵基础安放减振器，水泵进出口等相连端采用橡胶软接。
三.无负压自动供水系统的节能设计。
水泵吸水口的自来水管网压力为Pl，水泵的出口设计压力为P2，则水泵的出口实际压力将降低至Ps=P2一P1(因水泵阻力等造成的水头损失不计)，但自来水管网压力在一日之内变幅较大，当用户为24h用水时，通常按最小自来水管网压力P1min考虑，故一般水泵额定压力按Pe=P2一P1min选用。此时，水泵额定压力与实际压力之差为Pe—Ps=P1一P1min≥0，因此当水泵按工频(50Hz)运行时，将造成能量的浪费。如果采用变频器带动水泵，水泵的实际工作转速是以水泵出口的压力值为主参数，即实际出口的压力值始终恒定在P2上而不会造成压力水头的损失。其工作过程是：首先微机检测压力传感器的实际压力值，若Ps
六．结束语。
无负压自动供水设计要结合当地供水状况和实际供水特征，经过技术比较后进行确定，在工艺上要尽量选择新工艺，选用新设备。
参考文献：
[1] 黄伟中 无负压自动供水设计的探讨[期刊论文] 《广东建材》 2006年3期
[2]宋蕾 探讨无负压供水技术在市政给水管网设计中的应用[期刊论文] 《科技致富向导》2012年19期
[3]杨冬强 无负压供水系统的探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 2011年21期
[4]黄隆雁 浅谈无负压自动供水设计 [期刊论文] 《广东建材》2010年7期
关键词：物联网，智能家居，控制器，单片机
0.引言
物联网智能家居系统是通过互联网，构成集家庭通信、设备自动控制、安全防范等功能于一体的控制系统，即把家庭中各种家用电器、保安装置和计量设备连接到一起组成家庭内部网络，由家庭智能控制器（中央控制器）进行统一管理。使用该系统，用户可通过短信及互联网等方式实现家居智能无线监控。
1.物联网简介
物联网的英文名称为'TheInternet of Things” 。由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。论文参考网。因此，物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
这里的“物”要满足一定条件才能够被纳入“物联网”的范围：本方案可以满足物联网条件。1、有信号接收器，2、利用GSM无线通信技术。3、CPU自带存储功能。4、使用单片机与DSP芯片微控制器。5、操作系统界面是手机或者电脑。6、拥有专门的单片机和DSP应用程序。7、数据发送器是模拟启动器。8、遵守互联网协议。9、 唯一编码就是电子标签上唯一的代码，也可以是小型远程控制器的程序编码序列。
2.物联网智能家居系统的工作原理与功能
物联网智能家居系统有四部分组成，分别是信号接收器、中央控制单元、模拟启动器和远程遥控控制器四部分组成，下面分别介绍。
2.1 信号接收器
由单片机控制的软件程序的单元，用来接收主人发来的指令。
2.2 模拟启动器
指令的执行者，通过各种智能家居小型远程遥控器的接口和相关指令来控制各种智能家居的相应功能，类似于电脑中的主板，通过它与各种各样的智能家居相连。模拟启动器是执行单元，它需要按不同家电的要求，执行相应的功能。
2.3 小型远程遥控器
可嵌入手机中的信号收发芯片，通过它将主人的指令发送到信号接收器。
2.4 中央控制器
中央控制器是由单片机和DSP芯片以及其他相关器件组成的控制单元，它内部集成了四大系统：室内环境控制系统、安详生活系统、梦幻灯光系统和安全家居系统，所有对智能家居的操作指令都是由中央控制器发出的。论文参考网。
具体工作图原理为：
解释为：用户将要所达到的效果以文字的形式发送出去，信号接收器接收到信息后，转化为可识别的代码传送到中央控制器，中央控制器进行必要的处理和分析后，一面将指令传送到模拟启动器，一面将指令传递到实时显示模块进行显示，模拟启动器根据指令，分别启动相关的远程控制器，从而达到对相应智能家居的控制与操作。完成相应操作后，远程控制端口会返回一条完成指令，再由中央控制器通过信号接收器反馈给使用者，用户可根据反馈信息决定下一步操作。
用户不操作的情况下，中央控制器会自动接受、监控各类传感器，根据不同的设置要求，实时监控各类环境数据，一旦变化超出设定范围，中央控制器会自动产生指令，模拟启动器会控制相应的智能设备进行调节，从而营造安全舒适的家居条件。
3.具体应用
本系统采用的是GSM无线通信技术，将手机或者电脑信号转换为具体的发送指令，来远程控制室内的家居，中央控制器则要按照具体的指令来启动模拟启动器，让它在预定的步骤下，准确、及时地控制各种智能家居的工作。在本系统内部集成了四大系统：室内环境控制系统、安详生活系统、梦幻灯光系统和安全家居系统，以安全居家系统为例说明其应用。
安全家居系统组成：
功能特点：
将系统中的防盗装置装在门窗上，当盗贼靠近门窗时，传感器检测到人体信号,门窗(窗帘)控制器发出指令,门窗自动关闭，如果盗贼滞留不走或强行突入，智能主控器会发出报警声阻吓盗贼并自动循环拨打15组报警电话，通知您和小区报警中心有盗贼入侵，以便及时采取相应措施。
在门上安装报警器，当主人离家时，在遥控器上启动设防状态，如遇盗贼强行撬门，智能主控器便会发出报警声阻吓盗贼，同时还会自动循环拨打多组报警电话，通知保安人员或户主及时应对。
若遭遇坏人入室，可即时发送报警信号，方便求救,也可用于家中老人、小孩意外事故和急病呼救报警。论文参考网。
当遇到大风来临或雨雪将至，窗门还会自动关闭。窗户立即自行关闭，令您出门无忧无虑。
当燃气监测器检测到煤气、液化气.等有害气体，智能控制器自动发出相应的指令，将窗户、排气扇自动开启，同时发出警声并将警情传递给主人手机或者电脑和保卫处。
一旦有火灾发生，传感器会第一时间检测到烟雾信号，智能控制器发出指令 ，将门窗打开，同时发出警声并将警情传报警中心或给主人手机或者电脑上。
具体执行如下：
4.结束语
当今快速发展的时代，人们对生活快节奏的要求越来越迫切，对生活质量的要求日益提高，尤其在发展比较快的大都市里，人们对时间的利用也越来越合理，而科技在迅猛发展，手机和电脑的普及率又达到了前所未有的水平，这样就为物联网的兴起创造了先机。所以基于物联网的智能家居系统，必然会成为现代人生活中不可缺少的一部分。
参考文献
[1] 艾红．基于ARM 的嵌入式远程监控系统[J]．工业控制计算机,2008.2l
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[3] 韩江洪．智能家居系统与技术[D].合肥工业大学出版社，2005．
[4] 赵继春．基于GPRS无线智能家居安防系统的研究与实现[D]．邯郸：河北工程大学，2007．
1、研究背景及意义
倒立摆系统的最初分析开始于二十世纪五十年代，其控制方法和思路在处理一般工业过程中有广泛的用途，此外，其相关的研究成果也在航天科技和机器人学习方面得到了大量的应用，如机器人行走过程中的平衡控制，火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等，因此对倒立摆控制机理的研究具有非常重要的理论和实践意义。但同时是一个比较复杂的不稳定,多变量，带有强耦合特性的高阶机械系统。倒立摆系统存在严重的不确定性，一方面是系统的参数不确定性，一方面是系统受到不确定因素的干扰。倒立摆系统具有成本低廉，结构简单，参数和结构易于调整的优点。作为控制理论研究中一种比较理想的实验手段，倒立摆系统为自动控制理论的教学、实验和科研构建了一个良好的实验平台，以用来检验某控制理论或方法的典型案例，促进了控制系统新理论和新思想的发展。为解决倒立摆控制系统的超调和快速性之间的矛盾，各种干扰对其的影响，进而对控制器进行了设计，自抗扰控制方法可以克服这些缺点，因此要用ADRC来控制直线倒立摆系统。
2、研究现状及发展趋势
鉴于倒立摆的稳定控制研究的重要意义，国内外学者对此给予了广泛关注。国外在60年代就开始了对一级倒立摆系统的研究，在60年代后期，作为一个典型的不稳定、严重非线性例证提出了倒立摆的概念，并用其检验控制方法对不稳定、非线性和快速性系统的控制能力。
近年来，随着智能控制方法的研究逐渐受到人们的重视，模糊控制、神经网络、拟人智能控制、遗传算法和专家系统等越来越多的智能控制算法应用到倒立摆动系统的控制上。Charies W.Andorson在1988年应用自学习模糊神经网络成功控制一级摆；周建波等用基于B网络的规则控制也解决了单摆的稳定性控制问题；徐红兵等提出了基于变结构的模糊神经网络控制算法，实现了二级倒立摆系统的稳定性控制；1995年，张明廉等人应用拟人智能控制理论成功的解决了三级倒立摆这一控制界的世界性难题；2001年9月19日，北京师范大学李洪兴教授领导的复杂系统实时智能控制实验室采用变论域自适应模糊控制成功地实现了三级倒立摆实物系统控制，又于2002年8月11日在国际上首次成功实现了四级倒立摆实物控制系统。
二、研究内容
本课题的主要研究内容集中基于ADRC的倒立摆控制系统研究，并针对其动态响应和运行稳定性，主要。主要内容简述如下：
（1）建立倒立摆控制系统的数学模型；
（2）设计自抗扰控制器，包括：TD，NLSEF，ESO。然后对各部分的参数进行设计和调整；
在Simulink 环境下建立系统仿真模型，验证基于自抗扰控制技术的倒立摆控制系统控制策略的有效性。
三、研究方法
（1）查阅相关国内外文献资料（包括相关规范等），了解与该课题相关的理论知识，分析研究当前相关设计的优秀方案，在学习的基础上添加在自己的创新元素。
（2）建立在所学知识的基础上，分步骤的完成各项设计任务，在工作计划内按时完成相应的工作，包括自动配料系统的硬件框图、程序框图、设计仿真等。
（3）各元器件的选型及设计内容的整理，开始进行设计说明书的撰写。
（4）完成对设计内容的进一步修改，完善设计方案。整理、打印、装订设计说明书。完成答辩的准备工作。
四、国内外文献综述
倒立摆系统本身为多变量、非线性、强耦合的不稳定系统，由于以上特性，其精确控制对实现工业生产中复杂对象的控制有着重要的应用价值。主要的控制方法有线性控制、预测和变结构控制、智能控制等。智能控制是目前应用较为广泛的控制方法，研究的热点，其主要理论来自于人的实践经验，不需要精确的数学模型。模糊控制有两种典型算法，其Mamdani算法最为常用，Sugeno型适合应用在动态非线性系统中。Mamdani算法中，分别对小车位置和摆杆角度进行控制，两个控制器形成串联结构，每个控制器只有二维，避开了四输入变量，这样免去了多输入变量时模糊规则爆炸的问题。这样免去了多输入变量时模糊规则爆炸的问题中PID控制的单级直线倒立摆,虽然能很好控制摆杆角度,但是对于小车位置控制存在一定的偏差,文中模糊控制的倒立摆系统虽然具有一定的抗扰能力,但是加入稍强的干扰就无法达到稳定的控制效果,而自抗扰控制(Active Disturbance Re-jection Control,ADRC)的主动抗扰特性可以削减和解决这些外扰因素,而达到稳定的控制效果。但是传统的自抗扰控制器只能稳定控制摆杆角度,并不能兼顾小车位置的控制,这就使倒立摆控制在现实中的运用上受到限制。
目前ADRC的应用领域广泛。包括纸幅张力控制，硬盘驱动控制，DC-DC变换器。它也可以解决执行机构的非线性问题，如压电陶瓷执行器的滞环问题。基于ADRC算法，一些多输入多输出系统可以获得解耦控制，如微型机电系统(micro-electro-mechanical system），和连续搅拌槽式反应器(continuous stirred tank reactor)。ADRC的应用不只局限于控制领域，他也可以用来执行健康监视和故障诊断等任务。当下的ADRC理论基础相对完善，理论上所需要的仅是一些特殊情况下的稳定性证明。而未来的发展趋势是简化ADRC算法，完善单参数ADRC算法调节策略，将ADRC算法逐步替代PID算法，应用到工业界的各个领域，提高控制性能和效率。由于ADRC算法是一种基于控制的控制算法，因此其应用时也应遵循下图所示的过程，即理论>技术>应用>理论三者的循环补充。
五、研究方案及工作计划
1、研究方案
（1）查阅相关国内外文献资料（包括相关规范等），了解与该课题相关的理论知识，分析研究当前相关设计的优秀方案，在学习的基础上添加在自己的创新元素。
（2）建立在所学知识的基础上，分步骤的完成各项设计任务，在工作计划内按时完成相应的工作，包括自动配料系统的设计框图、程序框图、仿真设计等。
（3）各元器件的选型及设计内容的整理，开始进行设计说明书的撰写。
（4）完成对设计内容的进一步修改，完善设计方案。整理、打印、装订设计说明书。完成答辩的准备工作。
2、工作计划
第1周：根据设计任务书要求选择合适合理的方案设计直线倒立摆控制系统系统的课题。
第2周：根据确定方案，比较、选择设计适合的研究方案等。
第3周：根据题目要求，设计软件框图，并进一步优化改进。
第4-5周：完成整体电路设计，画出原理图并验证其可行性。
第6-8周：根据课题要求和电路原理图编写程序。
第9周：对软件进行仿真调试，优化软件设计使之符合要求。
第10周：结合软件进行调试、修改，并使最终方案满足设计要求。
第11-12周：撰写毕业论文。
第13周：修订毕业设计论文、完善毕业设计。
第14周：提交正式设计论文。
第15周：准备参加毕业答辩。
第16周：参加答辩，整理毕业设计材料提交。
六、参考文献
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[2]孙德宝.自动控制原理[M].北京:化学工业出版社,2002.
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[9]陶永华.新型PID控制及其应用[M].北京:机械工业出版社,2002.
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[15]韩京清.自抗扰控制器及其应用[J].控制与决策,1998(001):19-23.
指导教师审核意见
该论文《基于ADRC的一级直线倒立摆控制系统设计与仿真》选题与专业结合较紧密，选题的范围比较适中。该选题的研究具有一定的实践指导意义。内容安排合理，逻辑关系清晰，紧扣论文主题。
拟采取的研究方法具有一定的合理性。整个论文按时完成的可行性较大。该开题报告符合要求，同意该同学开题，并进入下一阶段的论文写作。
指 导 教 师(签名)：年 月日
教研室负责人批阅意见
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