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Rostock Mini Pro自动调平教材

军用与民用设备自动调平系统进行研究

军用与民用设备自动调平系统研究 研究目的 本论文是怎对现代高科技条件下的各种场合,对许多军用与民用设备自动调平系统进行研究。许多军用与民用设备正常工作是都需要一个高精度的水平平台,例如车载雷达,自行火炮,静力压桩机,重型车辆等。对平台水平度的调节是这些设备正常就位工作极重要的一环,因此提高重型车辆,军用设备,以及高空作业平台的机动性,缩短它们工作前的预调整时间提高它们的调平精度及工作的可靠性,是非常有必要的。 研究意义 随着我国经济,国防等各方面飞速发展,平台调平也与越来越受到重视,平台调平系统的研究越来越深入,这就需要我们不断地完善平台调平系统来为更多的设备服务。平台调平系统是解决现有的调平系统在调平时不能用偶小地进行调平或是调平不准确从而使工作生产产生不能有效率的进行的一种调平技术。本设计是基于电液控制的调平系统。 国内外研究现状分析 国内的军用民用调平设备起步较晚,所以这些设备主要采用的都是手动调整螺杆货液压千斤顶,通过目测气泡水平仪,由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平,近年来,这些设备都采用了自动调平系统,主要有机械式调平系统,和电液调平系统,这样大大缩短了调平时间。我国目前的液压调平系统是通过芯片PLC或是单片机来实现功能的。而国际上对液压自动调平系统研究都有了属于自己的准用芯片,它们在机械工作精度上,自动化程度上和系统响应速度都已经达到了很高的程度。现在液压自动调平系统一种比较先进的方法是采用NIOS II嵌入式处理器来实现液压自动调平系统工作的。 中国电子科技集团公司第14研究所研制的某高机动雷达车采用的液压调平系统,采用了搞灵敏度,搞精度的遂平传感器作为水平误差的检测反馈原件,实现了闭环调节。3分钟内精度可达到0.05°以内。 华东电子工程研究所面向模块化技术制作的机电式自动调平装置,该装置使用滚珠丝杠传动,搞功率晶体管模块驱动,双轴液体摆平和传感器等先进技术,精度可达0.05°以内,调平时间2分钟。 本文主要研究工作 研发民用自动调平系统有一系列的关键技术问题。需呀解决包括设计方案、控制策略,结构设计、仿真分析等问题。本文只对该课题进行预先的初步研究,并做了以下几个方面的工作。 1)查阅了大量的国内外有关电液控制的调平系统的文献资料,了解国内外的发展状况和最新技术水晶瓶的基础上,分析并总结国内外的成功研发经验,比较了各方案的优缺点并结合本课题的实际情况拟定了自动调平系统的总体方案。 2)调平系统设计:对调平过程进行了分析与建模,对解耦方法和水平误差度进行了探讨,提出了可行的调平方案,设计了调平系统。 总体研究方案 总体技术要求 调平系统技术要求 可移动载体,例如车载雷达,无线发射架,重型车辆等设备到达指定位置后,要求快速架设精确的水平基准。车载自动调平系统平台必须满足以下要求: 1)在移动状态下车载自动调平系统平台由载车运载进入工作状态时,平台由支撑系统支撑。 2)电液自动调平系统平台应在一定时间内(小于4分钟调平,并满足调平范围在4°,

浅谈工业自动化控制技术研究

浅谈工业自动化控制技术研究 工业自动化控制技术可以提高工业生产产量与生产质量,并且确保生产安全,可以说是一种综合性能较高的技术。现代工业的自动化控制流程,需要通过机械、计算机技术等技术来组合实现。当前我国工业自动化控制技术的逐渐成熟,能够标志着工业技术的进步,有利于推进社会机电一体化进程。伴随着社会的不断发展,我国的工业自动化控制技术一贯受到国家政策的支持,逐渐缩小了与国际先进水平的巨大差距,并且与此同时暴露出的问题也越来越多。文章对我国工业自动化控制技术发展研究,并对未来发展战略提出思考。 标签:自动化控制技术;自动化程度;工业技术 1 工业自动化控制技术内涵 随着科学技术的不断进步,工业控制技术也越来越朝着先进趋势迈进,进而使各大工厂中的生产效率明显提高。工业自动化控制从通俗意义上来说,就是在工业生产过程中尽可能的减少消耗人力资源的次数,而充分利用机器等除动物以外的能源或者动力来进行生产,也可以说是一种能够让工业流程不消耗人力,自动生产的一种过程。 作为现代制造业最重要的一种技术,自动化在现代制造业,特别是需要大批生产的制造业中发挥着重要作用。随着第三次科技革命的到来,计算机、微电子、纳米等技术不断更新,自动化技术也在不断发展,各国开始认识到研究工业自动化控制技术的必要性,在这样的背景下使工业自动化控制技术得到了空前绝后的发展。当前工业自动化技术在社会各个领域应用十分广泛,我们经常可以在机械制造、建筑、计算机等行业领域中发现自动化技术的影子。在中国社会随着改革开放的脚步加快,自动化控制技术也渐渐传入大陆被人们所接受,为现代机械生产作出了很大贡献,提高了工业生产产量与生产质量,并且从一定程度上降低了能耗,保证日常的生产安全。 2 我国的自动化控制技术发展现状分析 中国工业自动化控制技术是借着改革开放的风气被带进来的,甚至可以追溯到上个世纪,也正是因为改革开放这一优势,工业控制技术才得到了巨大的发展空间。到目前为止,中国的工业自动化进程发展依旧迅速,“PLC,变频器,触摸屏”等产品都被广泛应用到了工业控制的各国领域,为中国的现代化工业生产做出了巨大贡献。 2.1 PLC PLC是一种电子系统,通俗来说,是一种可以编辑程序的逻辑控制器,通过运用数字计算的操作过程,可以控制设备的生产。这种技术依赖于计算机技术,而随着计算机技术不断发展与革新,会出现容量更大、速度更快的产品不断出现。

三支撑平台自动调平算法研究

第11卷第4期2011年2月167l—1815(2011)4-0806—06科学技术与工程 ScienceTechnologyand Engineering Vol-llNo.4Feb.20ll @2011Sci.Tech.Engng. 地球科学 三支撑平台自动调平算法研究 王颖刘杰张星 (63861部队。白城137000) 摘要分析了3支撑调平原理,提出了圆一平面自动调平的数学模型,并利用误差传播定律对该模型进行了误差分析和数据验证。数据结果表明,该算法的精度还是比较高的。将该算法应用到试验设备的调平系统中可以实现设备的自动、快速调平。 关键词调平系统电子水平仪误差传播定律 中图法分类号P204;文献标志码B 调平是把试验设备工作平面的水平调整到适合使用的要求,是许多设备正常工作的前提条件。尤其是对一些高精密设备,调平精度直接影响其总体精度。为了解决这个问题,生产厂家在研制生产的过程中在设备上安装半自动或自动调平系统。无论是自动调平,还是半自动调平,要想提高调平的速度和精度,都需要采取有效的调平算法。由于调整不同的支撑点,对其工作平面各点的水平改变是不一样的,因此调整设备的各支撑点将会相互影响和干扰,使调整工作出现反复悼J。对设备的水平调整需要进行深入的研究,以达到快速调平的目的,本文就此进行了一些探讨。 1调平原理 调平系统主要有3支撑、4支撑、6支撑等方案。本文所提出的调平算法主要是针对这种3支撑调平系统的。 现以圆板调平为例,分析3支撑调平原理。ABC为一圆板.A、B和C为三个支撑点,首先将设备的三个支点降到最低,把电子水平仪处在支点(如:A点)的正上方,并与另外两个支点(如:B、C点)的连线尽量保持平行;然后逆时针转动设备一 2010年lO月28日收到,11月17日修改周,测得相对高差,并记录最低点(如支点A)、中间点(如支点曰)和最高点(如支点C)(见图1(a));当调整A点使之升高时,A点是沿着以B、C连线中点D为圆心,以DA为半径的网运动,该圆与支点C所在的水平面的交点A’点即是A点所要调整的位置(见图2);当A’点与C点在同一水平面时,中间点B再沿着以A’、C连线中点E为圆心,以EB为半径的圆运动,该圆与支点C所在的水平面的交点∥点即为曰点所调整的位置(见图4),至此,完成调平。(文中的水平面即指大地水准面,以下皆简称水平面。调平的目的就是使设备的工作平面与大地水准面平行)。 图1调平示意图 2圆.平面三支撑调平算法 确定最低点、中间点和最高点。

调平支撑装置液压控制系统设计

调平支撑装置液压控制系统设计

论文结构 ?绪论 ?平衡支撑装置整体方案的拟定?平衡支撑装置液压缸的设计?液压系统的设计 ?液压站的设计 ?PLC控制程序的设计

?调平支撑装置用液压缸作为支腿,通过控制液压缸的位移(高度),实现支撑装置的调平控制,需要完成液压原理图画四号图幅,PLC原理画四号图幅,液压站零号图,阀块零号图,油箱零号图的绘制,完成设计论文的编写。负载为6T。

?调平系统按支撑结构方式一般分有三点支撑调平、四点支撑调平和六点支撑调平等。根据驱动方式选取的不同,调平系统可以分为液压调平系统和机电式调平系统,其中液压调平由于负载能力较强、加速度性好等特点,多用于载荷较重场合,而机电式调平的稳定性好,结构简单、但承载能力有限等特点,多用于相对较轻载荷调平。 ?调平系统通常是采用工控机、微控制器、PLC或者单片机作为系统控制核心。 随着电子技术和自动控制技术的迅速发展,目前应用微机控制已经非常普遍,一般多采用单片机或可编程控制器(PLC)作为控制中心,以液压元件或机电元件作为执行机构。 ?现阶段,国内外的调平技术都已逐步成熟,但随着设备机动性的要求的不断提高,对调平系统调平时间和调平精度的要求也想要提高,与之相适应的自动精致调平技术也不断发展。今后的自动调平系统将向以下几个方向发展: 1.精确性, 2.稳定性, 3.快速性, 4.可操作性。

? 1.调平原理:工作台采用四点支撑,每个油缸的缸径一致,当工件放在工作台上,若想达到平衡,必须每个油缸的输出的力一致,因此四个油缸的无杆腔位置配有压力继电器,通过调节压力继电器动作所需压力,从而达到输出力相等的目的。 ? 2.液压回路设计:考虑到换向阀损坏,或者油管爆裂导致的工作台坠落,所以每个油缸上配有液压锁,防止油缸跌落。 ? 3.控制方面:考虑到电气故障配有急停开关,在正常工作调平时,通过一键按钮自动完成调平工作。控制系统采用三菱FX1N系列PLC,成本底,相对继电器控制系统结构紧凑,系统出现故障时容易排查。

车辆平台液压自动调平装置方案

车辆平台液压自动调平方案 1 引言 特种车辆在到达预定位置后,要求能快速架设精确的水平基准。高水平度的稳定平台对于车辆特种仪器操作有重要影响。以往车辆平台主要采用手动调整螺杆或手动液压千斤顶,通过目测气泡水平仪,由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平,这种方法调节时间长、水平精度低,操作难度大,且需要多人配合操作。近年来,车辆平台的调平采用了自动调平系统,其中主要有机电调平系统和电液调平系统,大大缩短了调平的时间,提高了调平的精度,只需要启动电源即可完成全部架设与调平。本方案论述电液调平的关键技术。 2 调平方案 2.1 调平系统 调平系统由检测、执行机构和控制系统3部分组成,具体包括双轴水平传感器、阀控液压缸和基于DSP的数字液压控制系统及相关连接电缆等组成。 (1) 检测装置为角度检测器,用来检测平台左右及前后的不平度。其检测值的大小是系统判断是否进行调平的依据,其检测精度的高低直接决定了系统的最终调平精度。 (2) 调平执行机构采用4 个带有自锁功能的液压支腿,将其对称布置在车辆底座的两侧,由相应的电液阀控制,通过支腿的上下伸缩,实现车辆的调平。 (3) 控制系统是自动调平系统的核心组成部分,本方案采用基于DSP处理器的数字控制系统完成控制算法,采用智能功率驱动模块替代传统的继电器方式对液压缸电磁阀进行控制;通过数字控制器的软件程序控制

液压机构动作,完成车辆的自动调平。 本方案设计考虑到安装的便利性将角度传感器集中在数字控制器内。 自动调平控制原理图如下: 2.2 水平度误差分析 图2 是4 点式承载平台示意图,采用4 个垂直液压缸来支撑平台。 图2 平台支撑示意图 水平传感器沿X 、Y 方向布置, X 、Y 两个方向的水平倾角为α和β,两传感器间的夹角为γ,则平台的倾斜角度θ可由α和β合成为 : 给 定 控 制 精 度 DSP 模块 电平 转换 驱动 模块 电磁阀 1 2 3 4 液压缸1 液压缸2 液压缸3 液压缸4 车 辆 平 台 两自由度角度传感器 数据采集模块 液压泵 电源模块 图 1 液压自动调平系统原理框图 CPLD 逻辑 控制

PLC控制的四点自动调平系统

1 引言 某火炮发射车为了提高命中率,在发射火炮前,必须先进行承载平台的调平。承载平台由四条支腿和四个轮胎支撑,为了保证调平后水平度的稳定,调平时首先让轮胎离地,只让四条支腿支撑平台,以克服轮胎变形引起的平面变化。要实现自动调平,就必须使电气控制系统和液压系统在计算机的控制下,成为一个有机的整体,协调、高效、准确地运行。平台控制的关键技术是调平算法的选择和自动调平技术的实现。我们使用了2个水平传感器,分别检测前后和左右的倾斜度,而每个支腿的升高都可能引起它们的变化,因此从控制系统来看,这是一个多输入多输出的强耦合的动态过程[1]。 火炮发射平台应该满足以下要求: (1) 调平后,平台由四条支腿支撑并与车体脱离; (2) 调平过程应在短时间内完成,并满足精度指标的要求; (3) 平台调平后,应进行锁定以保证平台的状态至少24小时不变。 为了提高火炮的机动性,我们研究开发了PLC控制的自动调平系统,这种系统调平时间短,调平精度高,操作简单可靠,对提高火炮的机动性能具有重大意义。 2 四点式平台的调平方法 图1是四点式承载平台示意图。按照对称矩形方式,采用4个垂直油缸来支撑平台。这种支撑形式具有稳定性好、抗倾覆能力强等优点,因此被广泛用于机动火炮的发射过程[2]。 图1 四点式承载平台示意图 调平系统中水平传感器安装如图2所示,水平传感器与平台的一条对角支点连线平行安装。平台有4个支点,平台重心不在两水平传感器交叉点上。如图2所示,2个方向倾角为α和β,传感器夹角为γ,则平台的倾斜度θ可以由α和β 合成为:

如果2个方向的控制精度为±δ,则调平后平台的水平误差为: 从(2)式可以得到,控制度δ一定,当γ=90°时,平台的水平误差θ取最小值,因此在大多数的调平系统中,两个传感器都互相垂直安装。此时 也就是说,两边的水平控制度应为整个平台水平控制度的,比如要求整个平 台的倾斜度为2′,则控制时2个方向的控制度应该为。 图2 传感器安装示意图 根据水平传感器测出的水平倾角可以判断出4个支承点的高低,找出最高点,按照“只升不降”的原则,采用升调平技术,把其他3个支点升高至与最高点处于同一水平面后,调平过程结束。其技术关键是如何根据2个水平倾角决定各支点应该升高的高度,以及采用哪种方法去精确控制各支点升高的高度。 3 调平的PLC实现及系统构成 由于PLC的高可靠性和接口的简易性,使用PLC实现自动调平是一种很好的方法。假定最高支点高度为A,某一支点高度为B,按照升调平方法,则B点需要升高的垂直高度为AB,我们可以用下面的公式计算出该支腿升高AB时所需要的脉冲数n,从而控制该支腿升高的高度,达到调平目的。 式中ΔP是产生1mm位移的固定脉冲,可以用实验方法精确测出支点升高1mm 所需的时间,编程控制加于液压开关的脉冲个数就可实现要求的位移。 本系统选用德国Siemens公司的SIMATIC S7-300系列的PLC作为主控元件,其结构框图如图3所示。该PLC系统包含电源模块、CPU模块、模拟量输入(AI)模块、数字量输入(DI)模块和数字量输出(DO)模块[3]。通过2个水平传感器检测平台的左右倾角和前后倾角是否满足精度。检测出的倾角信号经相敏整流电路后送给模拟量输入模块。模拟量输入模块用来输入水平检测信号,自动完成A/D

电气自动控制工程中智能化技术研究

电气自动控制工程中智能化技术研究 发表时间:2018-10-01T13:05:03.333Z 来源:《基层建设》2018年第26期作者:肖琴 [导读] 摘要:伴随着我国高科技的快速发展,电子工程逐渐变得更加自动化和智能化,从目前发展的情况来看,智能化技术在电子工程行业发展中扮演着越来越重要的角色。 大丰海港港口有限责任公司江苏大丰 224100 摘要:伴随着我国高科技的快速发展,电子工程逐渐变得更加自动化和智能化,从目前发展的情况来看,智能化技术在电子工程行业发展中扮演着越来越重要的角色。从社会实践的角度来看,电子技术领域应用的智能技术不仅提高了运营自动化程度,而且还提高了企业的生产效率,降低了企业的投资成本。因此,本文对电子工程中智能化技术的运用进行了探讨和分析 关键词:电气;自动控制工程;智能化技术 引言 随着社会经济的发展,电力逐渐成为当前生产和生活的主体,决定电力系统运行的关键设备就是电网的运行,而电气自动控制系统的应用对于电网运行具有推动作用。为了保证电气自动控制系统充分发挥电力控制的功能,需要针对其智能化技术在电气控制系统中的应用进行相应的研究,以弥补系统中存在的不足,进而使得电气控制系统的运行能够更加高效、安全,为生产和生活用电提供保障。 1智能化技术概念 智能化技术作为我国当前乃至世界各国的一项重要研究技术,其对于各个学科、领域都具有重要的实际应用能力。智能化技术中包含了控制学、生物学、信息学等多门学科,其是一种综合各个学科和技术的新型科技,而智能化技术主要是利用各学科和技术的信息和分析功能使机器设备能够具有人工的智能,进而帮助人类完成一些具有难度和复杂程度较高的科研项目。智能化技术的应用,使得工程以及科研效率显著提高,同时也降低了人员操作失误现象的发生。 2智能化技术在电子自动化应用中的重要性分析 2.1减少人力成本投入 针对电气工程所开展的控制工作内容较为繁杂,工作规模较为庞大。作业人员在进行控制过程中常需要眼观六路,认真观察多个机器设备的运行状态,并根据仪器工作状态进行功能指标分析。在此过程中,不仅是一个作业人员如此忙碌,基本上需要大批量的作业人员共同投入到这一工程项目当中。而智能技术的投入则有效改善了这一问题。以信息技术为载体构建自动化、智能化监控体系,实现少数人控制一个监控系统,便可以确保电网安全,由此大大降低了人力成本投入。 2.2降低人为操作误差 人在电力控制中扮演着重要角色,也是诱发电路故障等其他电气风险的主要因素。一旦因为人员操作出现纰漏,将很有可能造成大规模、高强度的电力故障风险发生,届时将严重损害出行人们的人身和财产安全。而利用信息技术构建的智能控制系统,则大大降低了人员操作误差。作业人员利用信息技术就电气系统相关数据进行精准分析,一旦存在安全隐患,控制系统会第一时间发出指令,通知作业人员作出相关风险预处理。这样,一旦电力系统存在安全隐患,作业人员便可以第一时间接受到风险信息,从而采取相关控制对策。 2.3设计无需建设控制对象 电气控制环节中涉及到的仪器在内部结构上都十分精密,在进行设计时必须严格考虑仪器的各个参数,确保参数合理。而以信息技术为载体的智能控制技术则可以确保仪器功能参数更加精准。利用仪器工作数据方程构建虚拟控制模型,这样,便无需作业人员再专门制定控制对象,能够节省电气工程控制成本。 2.4具有较强一致性 关于智能化技术,通常情况下可以根据电气工程具体情况事先设定好程序编码,这样,再对电气设备进行控制,从而使各个产品之间在规格、功能、参数等各个指标上保持高度一致性。同时,智能技术相较于传统控制手段,存在的好处在于能够时刻就电气设备中各项数据进行信息反馈。一旦设备在运行中与实际标准存在误差,便可以利用智能技术进行自动校对,从而确保电气系统始终在安全、稳定的环境下运行。 3智能化技术在电气自动控制工程中的应用研究 3.1故障的检测 在对电气自动控制工程的传统操作中,由于操作系统复杂,需要大量的工作人员共同进行,在这个工程中,难免会出现数据误差从而导致系统出现故障;同时由于电气系统的设备较为复杂,因此对于故障排除的难度较高。而智能化技术的应用,在电气系统中对于数据与设备可以做到实时监测,一旦发生异常,就能及时对可能造成故障的因素进行更正与处理,从而提高电气自动控制工程的运行效率,降低故障发生率。 3.2设计的优化 在对电气自动控制设备操作过程中,工作人员通过不断的实验来对设备进行设计上的完善与改良,但在操作中工作人员会不可避免的遇到一些复杂的电子设计问题,从而无法进行有效的解决,降低系统运行效率,因此这对于每个操作人员的专业技能知识有着非常高的要求与标准。智能化技术的投入,只需要操作者将相关设计输入,通过计算机及CAD技术,确保设计数据的精确并将专业知识运用到适当的位置,在缩短设计时间的同时以实现电气工程的高质量。 3.3智能化的控制 电气自动控制工程中所包含的环节非常多,智能化技术则可以利用自身智能化技术实现电气工程无人操作,通过专家体系、神经网络、模型三方面从而对各个环节进行有效控制,实现远程化的监控与管理;在节约人力资源、确保操作者生命安全的同时,进一步实现电气工程的价值。 3.4信息的收集 智能化技术依靠先进的计算机网络技术,将电气自动控制工程中各种信息进行融合、分析,提高其利用率;在电气系统正常运行指标的建立下并植入智能化系统分析法,将各种不同物理量通过传感器将其统一汇集到中枢系统进行处理,在数据挖掘、信息融合的基础上,然后做出评估分析,进而对系统运行的状况做出诊断;在提升变电设备信息有效率的同时实现经济效益最大化。

自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法

自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。就业时学生在毕业后能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常宽广,包括高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁道、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。 推荐答案 一.×××大学毕业后的十年规划 (2005年-2015年,20岁至30岁) 美好愿望:事业有成,家庭幸福 方向:企业高级管理人员 总体目标:完成硕士、博士的学习,进入××著名外资企业,成为高层管理者。已进行情况:读完硕士,进入一家外资企业,想继续攻读博士学位。 二.社会环境规划和职业分析(十年规划) 1、社会一般环境: 中国政治稳定,经济持续发展。在全球经济一体化环境中的重要角色。经济发展有强劲的势头,加入WTO后,会有大批的外国企业进入中国市场,中国的企业也将走出国门。 2、管理职业特殊社会环境: 由于中国的管理科学发展较晚,管理知识大部分源于国外,中国的企业管理还有许多不完善的地方。中国急需管理人才,尤其是经过系统培训的高级管理人才。因此企业管理职业市场广阔。 要在中国发展企业,必须要适合中国的国情,这就要求管理的科学性与艺术性和环境动态适应相结合。因此,受中国市场吸引进入的大批外资企业都面临着本土化改造的任务。这就为准备去外企做管理工作的人员提供了很多机会。三.行业环境分析和企业分析 1、行业分析: 2、企业分析: 四.个人分析与角色建议 1.个人分析: (1)自身现状: 英语水平出众,能流利沟通;法律专业扎实,精通经贸知识;具有较强的人际沟通能力;思维敏捷,表达流畅;在大学期间长期担任学生干部,有较强的组织协调能力;有很强的学习愿望和能力。 (2)测评结果(略) 2.角色建议:

机电式自动调平系统的方案

车载雷达机电式自动调平系统的方案 现代战争对雷达机动性能的要求越来越高,特别是机动陆面载体如车载雷达天线、发射架等设备,到达预定位置后,要求快速架设精确的水平基准。车载平台的人工手动调平已很难满足军方对雷达快速架设、快速撤收,以及平台高精度调平的要求。机电式自动调平与人工调平相比具有调平时间短、调平精度高、可靠性高等特点。本设计是以单片机和CPLD为控制核心,伺服控制器和伺服电机为执行单元的机电式四点支撑自动调平随动控制系统,能够实现机电式车载平台自动调平的全自动化、全闭环控制。其优点在于调平时间短(少于3分钟)、调平精度高(小于3’)、可靠性高、可在恶劣环境下工作等方面。 系统组成 调平原理 调平方式通常有3点式或4点式,特殊的还有多点式如6腿或更多腿平台。本系统根据实际的应用情况,采用4点式调平方式。四点支撑的工作平台X 轴、Y 轴是根据水平传感器的安装位置确定工作平台面上互相垂直的两个轴向,调平原理如图1所示。 在工作平台的支撑腿着地后, 控制系统开始进行调平。通过水平传感器的检测信号,可以找出工作平台的最高点。将水平传感器按如图1 所示方向安置于工作平台上,传感器输出含有X 和Y 轴信号,它们是与水平误差(角度) 成线性关系的数字信号。当X>0,Y<0时,撑腿A为最高点;X<0,Y<0时,撑腿B为最高点;X<0,Y>0时,撑腿C为最高点;X>0,Y >0 时,撑腿D为最高点。 假设撑腿着地后撑腿A为最高点(其他撑腿为最高点的情况相似),根据水平传感器的信号,可以分别进行X轴和Y轴方向的调节。如先进行X轴调节,其过程如下:撑腿A和D不动,撑腿B和C同时上升一定位移,即工作平台绕撑腿A和D为轴线旋转,撑腿B和C同时上升,上升的数值由控制系统根据水平传感器的X轴反馈值决定,直至X轴呈水平状态。Y轴调节与X轴类似。若工作台的X轴和Y轴调节成水平状态,则可认为工作台已处于水平状态。4点调平的水平误差为q2=q12+q22,q1和q2分别为水平传感器的角度精度。若两个传感器的控制精度都为δ时,则水平误差。 4点及多点调平设计面临的一个主要问题是虚腿现象,即有一个腿受力很小或者悬空,这在调平过程中是不能允许的。当平台的负载均匀时,4个支撑点的受力应该均匀。本系统设计的处理办法是把平台支撑起来后,先进行一次粗调平(设定一个粗精度),目的是使4个支撑点的受力比较接近。然后,再按照系统设定的调平精度进行调平。这样,调节的过程就中不会出现一腿受力过小(虚腿),从而有效的预防虚腿现象的出现。

基于PLC控制的大载荷四点支撑液压自动调平系统

? 158 ? 基于PLC控制的大载荷四点支撑液压自动调平系统设计 安徽博微长安电子有限公司 席广辉 王 峰 皇淼淼 陶 烨 【摘要】液压自动调平系统的驱动力大,负载能力强,结构紧凑,适合在重型移动载体上运用。采用液压马达(带制动器、霍尔传感器)以及双向液压锁能使液压系统得到较高的锁紧精度,同时采用四点支撑结构,抗倾覆能力强,系统操作简单、使用方便,调平速度快,能有效提高车载平台的机动性。【关键词】自动调平;PLC;液压 1 引言 自动调平系统是雷达的重要组成部分,对于提高雷达车机动架设、测平性能,以及精确地测量目标的位置等其它参数都起着决定性的作用。本文介绍了采用电液结合的PLC液压系统技术来实现液压调平系统的控制与动力驱动的要求[1],通过对水平倾角传感器的水平倾角角度的智能实时检测,控制液压马达驱动,实现雷达车四条撑腿联动并调至水平状态。 2 液压系统设计 液压系统采用小型车载工程用液压站,液压站由动力源、控制阀站、调平腿、管路等组成。系统由交流伺服电机和液压泵组成的动力源来提供动力,通过控制相关液压阀的工作状态,将油液通过液压管路传送给液压马达,液压马达驱动调平腿实现车辆的调平功能。系统的液压泵选用PARKER高压齿轮泵,通过控制伺服电机的转速来控制泵的输出流量,进而实现调平撑腿速度的改变。系统的最高压力通过安全阀(溢流阀)来设定,防止系统因故障而造成破坏。 液压系统工作原理如图1所示。启动电机2,电机带动双联泵运转,电磁阀4、7、13得电,此时液压马达通过液压油实现解锁。解锁完成后电磁阀7失电,电磁阀4、9、14~17得电,液压油经双向液压锁、平衡阀进入马达,带动马达旋转,进而带动撑腿运动。当四条调平撑腿均检测到着地信号后,系统进入调平状态。电磁换向阀3、9失电,马达低速带动调平腿运动。水平传感器发出信号到控制器PLC中,信号经过PLC处理后发出控制命令,驱动相应的马达运动,直到工作平台达到调平精度为止。当达到调平精度后,换向阀14~17、13、7、3失电,电机失电,泵停止工作[2]。 3 硬件设计 系统在硬件设计上,选用PLC为核心控制单元,通过 与外部人机界面单元、液压马达驱动单元、水平仪传感器单元以及方舱通信接口联接,构成完整的座车调平伺服系统[3]。硬件系统方案设计框图如图2所示。 图1 液压系统原理图 图2 硬件系统设计框图 主机控制部分是整个系统的核心,主要负责处理各传感器提供的信号,经程序处理后,变成输出信号传送

氮气泡沫调剖技术研究与应用

氮气泡沫调剖技术研究与应用 针对注水油田层间矛盾大,注水效果差的问题,利用氮气泡沫调剖技术,调整吸水剖面,达到改善断块水驱效果的目的。 标签:氮气;调剖 1.前言 氮气在油田开发中的应用是20世纪70年代发展起来的新技术。美国和加拿大已开发出多种氮气应用技术,并达到相应的应用规模,其技术处于世界领先地位。我国在20世纪80年代开始进行了一系列的室内实验研究,90年代初开始现场试验。通过优化研究,金海采油厂进行了氮气泡沫调剖技术现场试验,取得了较好的增油降水效果。 2.氮气泡沫调剖技术 海26块注水开发早期主要采取的是笼统注水,由于储层纵向上非均质性,造成相对吸水较少的低渗透层所对应的油井收效甚微,而吸水量较大的高渗透层所对应的油井水淹严重,层间矛盾十分突出。氮气泡沫调剖技术主要是针对海26块生产中出现的问题提出的,通过调整油层吸水剖面,降低水相渗透率、界面张力、原油粘度及重力分异驱替原理,提高水泾效果。 2.1发泡剂的筛选。 实验在带玻璃观察窗和磁力搅拌转子的不锈钢高温高压反应釜内进行。实验过程如下:将复配的5种发泡剂,用蒸馏水配制发泡剂含量为0.5%的发泡剂溶液,取150ml倒入高温高压反应釜中,均匀注入氮气,使得反应釜内压力为1MPa;仪器温度分布设置在30℃、100℃、150℃、200℃、250℃和300℃,测量发泡体积和半衰期。通过实验筛选出一种耐温280℃,100℃时半衰期>240min的发泡剂。 2.2发泡剂使用浓度优化。 为了确定发泡剂在多孔介质中产生泡沫所需的最低浓度,配置了不同浓度的发泡剂,先把填砂管饱和水、水测渗透率,然后注入0.1PV发泡剂溶液,在氮气注入压差为0.8MPa下发泡(气体体积固定为0.8PV,大气压下),考察后续注水时阻力因子随浓度的變化。 用不同浓度的表面活性剂水溶液进行水气交替注入实验时,发现当发泡剂浓度为0.3%时,发泡后的后续水驱出口端有时看不到泡沫的产生,发泡前后阻力因子变化较小,而且气液比例对发泡前后水驱阻力因子的影响也不敏感;当发泡剂浓度达到0.5%时,阻力因子呈跳跃性增大,这是由于此时达到了发泡剂的临

自动控制技术发展趋势研究

自动控制技术发展趋势研究 自动控制技术在工业生产中的作用正在增长,已成为工业生产的一个组成部分。工业生产的自动控制技术主要是PLC,DCS和工业PC。我国在这项技术上的应用近年来得到发展,但由于各种因素的不足,包括缺乏明确的发展观,效益水平较低,缺乏相关设备,仍然存在一些问题,根据自动控制技术的特点和目的,结合其开发过程和现状,总结了自动控制技术的发展趋势,希望为以后的具体工作起到实际的参考。 标签:自动控制技术;现状;发展趋势 现阶段我国在自动控制技术领域已经取得很大进步,但相对于发达国家的自控水平来讲,我国的自动控制技术仍然处于初期阶段。为提高自动控制水平,就需要对原有的设备通过调整机械布局,研发新的设备和手段,改造并提高自动化程度。对于新的生产线要充分合理的规划其自动化程度和未来发展趋势,重视自动化信息流的基础性作用,提高我国自动控制水平,增强国际竞争能力。 一、我国自动控制技术的发展现状 (一)自动控制技术的分类及特点 目前,主流的自動控制技术,包括工业PC,PLC和DCS,在工业生产中自动控制形成了三大支柱。PLC一直是自动控制技术的主流,长期在技术领域占主导地位。DCS起源于20世纪70年代,三十年的发展使得DCS在中国成为主流的自动控制技术之一,但目前在中国使用的DCS产品仍然以国外产品为主。工业PC基于计算机技术的自动控制技术,价格相对便宜,近年来一直受到相关人士的青睐。 (二)当前我国自动控制技术的应用和发展中存在的问题 从自动控制技术的角度出发,使用该技术主要是为提高生产效率,降低生产成本。因此,实际应用中的自动控制技术也应在上述两个方面。盲目实践自动化是不可行的,可能会适得其反。因此,在大多数情况下,实际应用将不再盲目实施自动化。但是由于在某些情况下,不能有效衡量相关问题,导致目前应用自动控制技术仍然存在宏观发展思路不明确,效率水平较低。从设备技术层面来看,我们可以看到中国自动化控制技术的现状。国内许多自动控制设备虽然实现了自动控制的基本功能,有效节省了人力物力,节省了生产成本,但准确性、实用性、可靠性等问题也很严重。这些问题将导致整体有效的自动控制技术降低产品的整体质量差异,有时导致设备运行率不高等一系列问题。从宏观的角度来看,我国自动化控制技术的应用范围很大,许多制造业如服装、玩具等手工制作仍然占有很大比例,目前自动控制技术难以有效应用于生产过程。 三、自动控制技术的发展趋势分析

小型无人机陀螺仪校准平台自动调平系统研究

目 录 摘要.................................................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................................... I II 第一章绪论 (1) 1.1研究背景 (1) 1.2调平系统发展历史 (1) 1.3国内外发展现状 (2) 1.4本文研究的主要内容 (3) 1.5本章小结 (4) 第二章系统总体设计方案 (5) 2.1系统的设计要求 (5) 2.1.1定性指标 (5) 2.1.2定量指标 (5) 2.1.3可靠性要求 (5) 2.1.4安全性要求 (6) 2.2系统调平方案的选择 (6) 2.2.1 主控制器的选择 (6) 2.2.2 支撑方式的选择 (7) 2.2.3 传动方式的选择 (9) 2.3总体设计方案 (11) 2.4本章小结 (14) 第三章系统硬件选择及电路设计 (15) 3.1机械系统设计 (15) 3 .1.1 伺服电机及驱动器的选择 (15) 3.1.2滚珠丝杠的选择 (20) 3.1.3减速机的选择 (20) 3.2控制系统设计 (21) 3.2.1 可编程控制器(PLC) (21) 3.2.2 PLC及扩展模块的选择 (22) 3.3倾角传感器及显示表头 (27) 3.4操作面板 (30) 3.5接口转换板 (32) 3.6系统的总体设计 (33) 3.7本章小结 (35)

自动控制技术发展趋势研究 李炼勇

自动控制技术发展趋势研究李炼勇 摘要:自动控制技术发展大大提高了生产效率、降低了生产成本,特别是计算 机技术的发展给自动控制领域带来深远变革,自动控制领域呈现低能耗、高精度、综合化的发展趋势。本文以目前我国通用机床设备出发阐述自动控制技术发展的 现状,本文结合我国自动控制技术的现状,对我国自动控制技术的发展趋势进行 初步的探究。 关键词:自动化控制方向;发展;趋势 引言:主要介绍了自动化技术的产生、发展及发展趋势,所谓的自动化控制技 术是指通过一定的控制功能对工业生产的全过程进行自动控制的系统,实现所要 达到的控制目标,保证工业生产的有序化。自动化控制技术通过一定的控制功能 对生产中的温度、压力和湿度等进行自动化控制,已成了工业生产中的重要控制 手段。传统的人工控制与现代的自动化控制,无论是工作原理或者效果等有很大 的区别,现代的工业生产中想要实现自动化控制,操作人员必须具备熟练的自动 化技能技巧,还要制定合理的自动化控制方案。 一、以提高生产效率为目的自动控制技术现状 自动控制技术的目的就是为了提高效率,我国在发展自动控制技术中尽管围 绕实际情况,并且摒弃盲目实行自动化的做法,但是仍然存在宏观发展思路不明确,效益水平层次比较低的现象。国产自动控制设备由于精度差,可靠性低、实 用性差,开工率仅仅之只有55%左右。加之正处在制造业转型的初期,以往以人 口红利优势建立的手工制造业随着成本的增加,逐步丧失优势,自动控制发展显 得尤为突出。在全国的近12万家制造企业中,其自控技术发展也很不平衡,大 部分自动控制水平都比较落后,服装、玩具、电子元器件等手工劳动占有相当大 的比重,我国能够运用的自动控制设备不多。在已经装备的设备中,自动化水平低,产品合格率低。 二、自动化控制系统的发展方向 2.1自动化仪表技术也随着科技的发展而发展,对于仪器仪表有了更高的标准与要求。仪器仪表今后的发展方向是充分运用全新的工作原理以及选择全新的材 料和元件,比如运用超声波、X射线、微波、远红外线、核磁共振成像以及激光 等原理,运用不同的半导体敏感元器件、集成光路与电路、光导纤维等等。其最 终目标是使得仪器仪表更加小型化,重量更轻、生产成本不断降低以及更加有利 于使用和维修等。此外,运用微机使得仪器仪表的性能不断增强,使得仪器仪表 的自动化与智能化程度以及处理数据的能力进一步提高。从而实现仪器仪表不但 可以供单项使用,并且可以通过标准接口以及数据通道和计算机有效结合,构成 不同的测控管理工作的综合系统。 2.2分布式控制系统的发展方向 分布式控制系统为一种全新的计算机控制系统,它是基于集中式控制系统逐 步发展与演变出来的。它是主要由一个过程控制级以及过程监控级所构成的利用 通信网络作为其纽带的系统,将现代计算机技术、现代通信技术、现代图形显示 技术以及现代控制技术即4C技术进行综合,其指导思想是集中操作与分散控制 与集中操作、分级管理以及配置灵活等。我国生产的DCS系统早已运用于大型超 临界火力发电机组的控制系统。 2.3开放性控制系统的发展方向 当前的测控仪器愈来愈多使用嵌入式的操作系统核心软件以及性能非常高的

PLC控制的自动调平系统

PLC控制的自动调平系统 内容来源于 https://www.sodocs.net/doc/c110341662.html,/%C5%C9%BF%CB%D6%B1%C1%F7%B5%F7%CB%D9%C6%F7/blog/i tem/20301a43e17ce09eb3b7dc3e.html 引言 为保证平台稳定,被调平台有五条支腿,分别用5个执行元件控制其高度,以调整平台的水平度;用2个水平敏感元件检测其水平度,2个水平敏感元件垂直安装,分别用于检测平台前后方向的水平度和检测平台左右方向的水平度。图1是被调平台与支腿和水平传感器安装示意图(图中未标出平台上的设备)。 图1被调平台与支腿和水平传感器安装示意图 5个调平支腿高度及2个水平敏感元件的输出,构成了五输入二输出的多输入输出系统,每一调平支腿高度变动,都有可能影响平台的水平度,因此它是一个强耦合的系统。 2完全解耦的控制方法 系统虽有5个输入,2个输出,但我们知道,三点决定平面,所以在调平控

制量中有二个输入量是冗余量,只需选择平台重心在三支点构成的三角形内,控制这个三角形的三个支腿高度,即可实现调平;在调平结束后,再控制其余二个支腿着地即可。所以实际系统应是三输入二输出系统,经过分析可以得到水平敏感元件的输出α与β是三个调平支腿高A、B与C的函数: α=f1(A,B,C) β=f2(A,B,C) 平台调平后,应得到α≤δ,β≤δ。δ是一个允许的很小倾角。A、B、C与α、β 之间是强耦合的。 应用理论和实验方法都可得出其传递函数,设平台输入与输出关系表示如下: 式中G N M是α、β对于A、B、C的传函;GN M中下标N=1、2代表水平敏感元 件的输出α与β,M=1、2、3代表三支腿高A、B与C。设有一个预补偿矩阵K p(s)使(2)式成立。 式中K P Q中下标Q=1、2代表预补偿函数的二个输入α与β,P=1、2、3代表补偿传函的三个输出A、B与C。若 则可实现完全解耦。为使完全解耦,必需求出k(S),并且按(4)式实时计算A、B和C,然后实施控制。

工业自动化控制技术研究

工业自动化控制技术研究 发表时间:2018-09-12T16:06:59.150Z 来源:《基层建设》2018年第20期作者:魏丙阳 [导读] 摘要:浅析工业自动化控制技术的发展应用情况。 身份证:13018119851120XXXX 摘要:浅析工业自动化控制技术的发展应用情况。从其中的变频器、嵌入式微控、触摸屏等技术方面较为详细的介绍其结构、作用和工作原理。 关键词:工业控制技术;变频;微控 一、引言 在工业自动化控制技术领域,为了实现对工业生产过程的检测、控制、优化、调度、管理与决策,从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等一些目的。对于工业自动化控制技术而言,它是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。其控制系统主要由变频器、嵌入式微控制器、触摸屏等部分构成。通过对设备和生产过程的控制,就能实现上述目标,并提升整个企业的安全生产能力和经济效果。 二、变频器技术 1、变频器基本功能 作为变频器技术来说,它是一门综合性的技术,是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。而变频器也可以看作是一个频率可调节器的交流电源。它通过改变变频器的输出频率,就可以实现电动机的速度控制。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序,即可实现输出换相,实现电动机的正反转切换。与此同时,变频器还具有直流制动的功能,不需要增加制动控制电路了,就能顺利实现制动功能。在需要制动时,只要通过变频器给电动机加上一个直流电压,利用自己的制动回路,将机械负载的能量消耗在制动电阻上进行制动即可。变频器在使用时,只需要在电网电源和现有的电动机之间接人变频器和相应设备,不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造,就可以适用各种工作环境和工艺要求。另外,变频器的节能效果也非常显著。尤其是对于工业中大量使用的二次负载(风机和泵类)来说,当用户需要的平均流量较小时,风机、水泵的转速较低,其节能效果是非常显著的。 2、变频器的结构 变频器的主要任务是把电压和频率恒定的电网电压,变成电压和频率可调的变频电源。它的基本结构包括以下四个部分: 1)整流电路。主要由三相全波整流桥组成,其作用是对电网工频电源进行整流,把交流电整流成直流电,并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。 2)逆变电路。它是变频器最主要的部分,也是长期以来要解决的核心问题。常见的结构形式是利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路,它的主要作用是在控制电路的控制下,有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断,将整流电路输出的直流电转换为频率和电压都可任意调节的交流电。逆变电路的输出,也就是变频器的输出。它主要就是被用来实现对电动机的调速控制。 3)直流中间电路。它主要是对整流电路的输出进行滤波,以保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。当直流中间电路是用大容量的电解电容滤波时,变频器为电压型变频器;当直流中间电路是用电感很大的电抗器滤波时,变频器为电流型变频器。另外,直流中间电路中有时还包括制动电阻,甚至一些其他辅助电路。 4)控制电路。它是变频器核心部分,高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制,并采用尽可能简单的硬件电路,主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性,数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的一些功能。 3、变频器发展趋势 随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用,以及控制技术的不断发展,变频器的优越性正在逐步体现并扩展到工业生产的所有应用领域。今后变频器技术将向以下三个方面发展: 1)高性能和多功能化。利用了微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能不断强化,使变频装置的灵活性和适应性也不断增强。 2)大容量和小体积化。变频器主电路中功率电路的模块化、变流电路开关模式的高频化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术,为变频器小型化搭接了很好的平台,并促使其装置更加小型化。 3)随着信息技术的发展和网络与智能化的应用,变频器产品将可以进行故障自诊断、部件自动置换,从而保证变频器的长寿命和高可靠性,并利用网络实现多台变频器联动,以致于组成变频器综合。 三、嵌入式微控技术 1)基本功能。嵌入式微控制器(Embedded MieroeontrollerUnit,EMCU)是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。它以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪,适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式微控制器系统通常面向特定应用,设计和开发必须考虑特定环境与系统要求,是一个发散的、技术密集的系统。 2)结构。嵌入式微控制器系统,它是由硬件系统和软件系统所组成。为了提高系统的执行速度和可靠性,它的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中,而不是存储在外加的磁盘载体中。系统是以微控制器为核心,加上外部专用电路和系统软件,形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了中央处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、定时器/计数器和各种输人输出(I/O)接口等。它还可包含A/D 和转换器D/A直接存储器传输(DMA)通道、浮点运算等特殊功能部件。 3)应用范围。嵌入式微控制器在应用数量上已远远超过了各种通用计算机。在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备消费类产品等方面,均是嵌入式微控制器的应用领域。在进入21世纪以来,嵌入式微控制器技术逐渐成熟,并全面展开,现已被公认为是一种具有良好发展潜力的技术。 四、触摸屏技术 1)功能。人机界面通常被大家称为触摸屏,是用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触,进行信息选择,向计算机输人信息的一种输入设备。包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。在工业上,触摸屏是首选的接口设备,连接的主要设备种类是PLC触摸屏,因其具有很强的适应性,比键盘鼠标、轨迹球更具有优越性。触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率,是任何其他输人设备所无法比拟的。当触摸

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