2012届交通建设与装备专业机械创新课程设计
——笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
摘 要
笔记本电脑的有效散热是其安全运行的前提， 随着笔记本电脑CPU 功耗的
增大及笔记本电脑小型化的要求日益突出， 笔记本电脑对散热提出了更高要求。仅靠自身的CPU 散热器已经难以到达这样的要求，一系列成熟的外部散热器早已备受消费者的青睐。
然而市场已有的外部散热器，大多数都是通过风冷循环散热，由于笔记本
电脑底盘比较严实，风冷散热器很难起到理想的作用。结合课程所学知识与常规的笔记本电脑散热器，想到了水冷与风冷的复合使用型散热器。选用液压轴承风扇和离心泵，实现目的一：具备水冷与风冷的复合散热功能。使用三个温度传感器，实现目的二：完成环境温度自动调节散热程度。
通过对液压轴承风扇的风量和离心泵的流量及扬程计算，得出散热器接通
时，只有风扇一直处于工作状态，温度若低于设定的工作范围50℃时，复合式散热器中的水冷循环不会启用，只有超过这个温度时候才会运行，并且控制温度在50~70℃℃内。
冬季能产生每秒最大散热量43.175710J ?，夏季能产生每秒最大散热量
42.713810J ?，经过校核满足设计需要，能够到达理想的散热效果。
关键字：笔记本散热器，液压轴承风扇，离心泵，复合式，智能控制
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
目录
第1章前言 (2)
1.1研究背景 (2)
1.2研究目的 (2)
1.3研究方法 (2)
第2章散热器简介 (3)
2.1 典型的散热方式 (3)
2.2 常见的电脑散热器 (3)
第3章笔记本电脑智能控制复合式外部散热器初步设计 (6)
3.1设计目的一：具备水冷和风冷的复合散热功能； (6)
3.2设计目的二：完成环境温度自动调节散热程度 (7)
第4章笔记本电脑智能控制复合式外部散热器 (7)
4.1 散热器风扇的设计 (8)
4.1.1 散热器风扇基本参数的确定 (8)
4.1.2 散热器风扇结构设计 (9)
4.1.3 散热器风扇风量计算 (10)
4.2 离心泵的设计 (13)
4.2.1 离心泵的基本参数的确定 (13)
4.2.2 离心泵流量计算 (13)
4.3 散热效果的评价 (14)
4.4 温度传感器 (17)
4.4.1 温度传感器工作原理 (17)
4.4.2 常见的温度传感器 (17)
4.3.3 温度传感器的选择 (23)
4.5 散热器总成设计 (24)
4.5.1 散热器底层设计 (24)
4.5.2 散热器中间层设计 (25)
4.5.3 散热器顶层设计 (25)
参考文献 (26)
2012届交通建设与装备专业课程设计
第1章前言
1.1研究背景
散热方式是指该散热器散发热量的主要方式。在热力学中，散热就是热量传递，而热量的传递方式主要有三种：热传导，热对流和热辐射。物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式。热对流指的是流动的流体（气体或液体）将热带走的热传递方式，热辐射指的是依靠射线辐射传递热量，日常最常见的就是太阳辐射。实际上，任何类型的散热器基本上都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重点不同罢了。
1.2研究目的
笔记本电脑的有效散热是其安全运行的前提，随着笔记本电脑CPU功耗的增大及笔记本电脑小型化的要求日益突出，笔记本电脑对散热提出了更高要求。
现在大多数是主动型散热器，也就是说带有主动散热风扇，将冷风吹向温度较高的位置，在散热器和笔记本之间形成一个热循环从而降低笔记本的温度，然而某些时候，笔记本电脑工作温度可能急速上升，仅仅依靠风冷难以到达理想的冷却效果。结合课程所学知识与常规的笔记本电脑散热器，想到了水冷与风冷的复合使用型散热器。
实现目的一：选用液压轴承风扇和离心泵，备水冷与风冷复合散热功能。
实现目的二：使用三个温度传感器，完成环境温度自动调节散热程度。
1.3研究方法
采用数值模拟和优化设计的方法，通过温度调节程度大小，选择电机额定功率和额定电压以及电机转速，计算液压轴承风扇的有效排风量及散热量，计算离心泵流量和扬程，以及水循环中平均流速和单位热交换量，最终聚合水冷和风冷的实际散热效果，合成实际散热量。
搭配温度传感器，反馈调节电机的运行转速，及时调整风量和流量的大小，改变实际的散热效果，达到理想的工作状态。
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
第2章散热器简介
2.1 典型的散热方式
1、风冷散热是最常见的热对流型散热方式，而且非常简单，就是使用风扇带走散热器所吸收的热量。具有价格相对较低，安装简单等优点，但对环境依赖比较高，例如气温升高以及超频时其散热性能就会大受影响。
2、热管是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量，它利用毛吸作用等流体原理，起到类似冰箱压缩机制冷的效果。具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点，
3、液冷则是使用液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量，与风冷相比具有安静、降温稳定、对环境依赖小等等优点。
2.2 常见的电脑散热器
然而目前市面上常见的电脑散热器只有简易型、普通托盘型、多功能型、散热剂型、平行送风型、悬空支架型。
简易型散热器严格意义来讲不能称为散热器，因为它没有主动风冷设备，而是用非常简单的塑料板或金属板使电脑倾斜一定的角度，适合手腕的弧度。
图2-1 简易型散热器
普通托盘型散热器，目前市面上最常见的散热器，它的托盘面积较大，材质主要是铝合金和塑料，反面安装风扇，气流由风扇产生，透过托盘上的蒙网吹在笔记本壳上。
2012届交通建设与装备专业课程设计
图2-2 普通托盘型型散热器
多功能散热器是普通托盘型散热器的豪华版，由于后者体积大，所以有足够的空间增加USB接口，温度感应、风能调节等功能。
图2-3 多功能型散热器
散热剂型散热器利用特殊高分子化学物质的物理性能，长时间吸热而不需要消耗任何电量，质软便于携带。
图2-4 散热剂型散热器
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
平行送风型放弃传统的散热器模式，放弃托盘，采用侧向通风，紧贴笔记本壳体平行吹拂。
图2-5 平行送风型散热器
悬空支架型散热器是托盘型的基础上演变而来，将托盘的实心结构改为中空的框架，用于支撑机身，同时还能让笔记本与空气充分接触，为了使空气流通，这类散热器保留了主动散热风扇的设计。
图2-6 悬空支架型散热器
可见风冷类笔记本散热器是直接对着笔记本电脑底部产生空气流动散热，将笔记本热量强制吹出，并引入冷空气，增加笔记本底部的气体流动，从而使笔记本电脑内部各发热元件均得到散热，保持内部的低温工作环境。
但这类笔记本散热器通常只是辅助笔记本散热，而且大部分的散热器主要是通过加强底部塑料外壳的空气流动速度，来达到降低内部温度的，散热效果还不能达到理想的状态，于是我们决定研究一种复合式的外部散热器。
2012届交通建设与装备专业课程设计
第3章笔记本电脑智能控制复合式外部散热器初步设计目前市场上笔记本散热器有很多，主要分为被动散热型和被动散热型，被动型的散热器是由一整块导热率较高的金属作为笔记本底座紧贴着笔记本从而加快热量的散发，散热效果并不能得到保证，而且重量也比较重，但价格相对便宜，使用简单，不消耗电能。
现在大多数是主动型散热器，也就是说带有主动散热风扇，将冷风吹向温度较高的位置，在散热器和笔记本之间形成一个热循环从而降低笔记本的温度，然而某些时候，笔记本电脑工作温度可能急速上升，仅仅依靠风冷难以到达理想的冷却效果。结合课程所学知识与常规的笔记本电脑散热器，想到了水冷与风冷的复合使用型外部散热器。
3.1设计目的一：具备水冷和风冷的复合散热功能；
图3-1 散热方式简图
初步思想利用水循环与风扇同时作用，达到双重冷却效果，在水槽底壳内装有一个水泵，通过电动机驱动，将底壳内的冷水输送至最上层的栅架（与笔记本电脑直接接触的一层），对工作装置进行冷却。
水循环过程中，热水的具有更高的动能和势能，相同质量的水，热水比冷水密度更小，因此具有热往上凉往下的一般流体特性，其中风扇具备两个功能，一是有冷却水进行降温功效；二是能够加快空气流动辅助散热。
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
3.2设计目的二：完成环境温度自动调节散热程度
图3-2 温度调节原理
初步思想是使用三个温度传感器，分别对三类温度进行实时测量，并及时反馈给电动机，以改变电机功率，改变电机转速,进而改变风扇排风量和冷却水的平均循环量，实现不同环境温度下的自动散热程度的调节。
温度传感器利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
第4章笔记本电脑智能控制复合式外部散热器目前主流笔记本电脑所使用CPU的热设计功耗（Thermal design power，TDP）在35 W左右，如Intel Core i5系列Ivy Bridge架构标准电压版移动CPU 的TDP就是35 W，又如AMD的Richland APU标准电压版的TDP也是35 W 。相对台式CPU来说35 W的TDP并不算高，但是散热系统设计不合理会降低笔记本用户体验及设备的安全运行，严重者甚至会烧毁CPU等各电子器件。
笔记本电脑一般的运行温度在30~80
℃℃，如
℃℃，夏天温度更高50~80
果长期处于电影视频播放或者3D游戏娱乐，电脑温度会高到95~100
℃℃。根据资料笔记本电脑正常工作温度是80℃，满载运行温度是85℃，危险警告温度是90℃，我们选择温度控制在一个合理的范围，初步设定为50~70
℃℃。
2012届交通建设与装备专业课程设计
散热器接通时，只有风扇一直处于工作状态，温度若低于设定的工作范围
50℃时，复合式散热器中的水冷循环不会启用，只有超过这个温度时候才会运行，并且控制电脑工作温度处于50~70℃℃内。
4.1 散热器风扇的设计
4.1.1 散热器风扇基本参数的确定
表4-1 不同型号散热风扇参数
根据参考[1]
和已有普通散热器的参数，选用液压轴承型风扇，电动机电源
选择5,0.25V A ，输入功率 1.25P W =,初步确定转速范围在 0120010% min n r =±
风扇尺寸为
18018025mm mm mm ??
叶片尺寸为
65202mm mm mm ??
图4-1 散热风扇结构图
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
散热器风扇的叶片通常在6片到12片之间，鉴于采用了水冷-风冷复合式冷却方式，故选取风扇叶片为8片，间隔角为45°，如图4-1。
4.1.2 散热器风扇结构设计
风扇结构如图4-2采用A VC公司生产的液压轴承风扇
图4-2 散热风扇结构简图
原理电路如图4-3
图4-3 散热原理电路图
2012届交通建设与装备专业课程设计
散热器风扇的叶片通常在6片到12片之间。一般说来，叶片数量较少的容易产生较大的风压，但运转噪音也较大；而叶片数量较多的则恰好相反。又鉴于采用了水冷-风冷复合式冷却方式，故选取风扇叶片为8片，间隔角为45°。
4.1.3 散热器风扇风量计算
风量计算，等效面积
2
24D S r ππ==
32
(180/10)4π=
20.02545m =
平均风速
60nD
v π=
风量
Q vS =60nD
S π=
31200180100.02545
60π-????=
30.2878m s =
根据单位换算
31/1CMS 60CMM m s ==
1CMM 35.31CFM =
风扇的理论排风量为
0.28786035.31Q =??
609.8CFM =
与传统笔记本散热器相比，609.8CFM 84.7CFM Q =>，这样的理论风量能够到达传统的散热器散热要求，并且能够产生更大的风量。
能够实现风扇的双重作用，一是有冷却水进行降温功效；二是能够加快空气流动辅助散热。这样的初步设计符合要求。
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
由前面初步设定可知温度升高限制为=70-50=20T ?℃℃℃，其在极短的时间内温度变化时，根据比热容公式可知，
1dQ
C M dT =
=T dT
T Q CMdT +?
式中比热容C 是关于温度T 的函数，但是在极短时间内温度变化范围不会太大，可以近似看作常数，于是有
()21Q CM T T ?=-
Q CM T ?=?
根据相关资料知
3=1.0310/C J kg ?空气℃
单位体积空气质量
33==1.29/1M V kg m m ρ?空气
1.29kg =
假设风扇独立工作，就可以得出单位体积空气流动应该带走的热量为
Q CM T ?=?
31.0310/ 1.2920J kg kg =???℃℃
326.57410J =?
在风扇独立单独运行时，如果要使电脑温度降下20℃，则需要至少带走
326.57410J ?的热量。
假设机械损失比较低，不考虑损失效率，认为输出功率就等于 1.25P W =，
Q t P
?= 326.574101.25J W
?= 42.12610s =?
6h ≈
2012届交通建设与装备专业课程设计
假设电脑温度到达70℃之后，不会再升高的情况下，散热器风扇单独运行时候，需要在6h内进行3
?热量交换，根据已知
26.57410J
3
=
609.8CFM=0.2878
Q m s
完成散热所需流动气体体积
=?
V Q t
34
=??
m s s
0.2878/ 2.12610
33
=?
6.118710m
同理可得，假设电脑温度到达70℃之后，不会再升高的情况下，散热器风扇单独运行时候，也就是需要在6h内流过33
?的空气气体，才能够完
6.118710m
成3
?的热量交换，实现20℃的温度降低。
26.57410J
根据风扇尺寸为
??
18018025
mm mm mm
等效散热面积为
2
0.02545
=
S m
散热扬程
V
=
H
S
6
?
=2.410m
就是说，假设流动气体是连续不断的流体，电脑温度到达70℃之后，不会再升高的情况下，散热器风扇单独运行时候，转速维持在1200min
r，需要在6h 内流体连续不断的走过2400km，可见这种散热方式到达理想的散热效果需要很长的时间，难以实现快速降温和理想的降温调节。
并且因为实际环境里，流动气体也是温度较高的热气向上流动，温度较低的冷气向下流动，所以采用水冷和风冷的复合式冷却，才能实现快速降温以及控制在理想的工作温度范围。
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
4.2 离心泵的设计
4.2.1 离心泵的基本参数的确定
水循环冷却中，最重要的就是泵的设计，经过对比决定采用离心泵作为水循环动力源。泵叶片采用8片，间隔角45°，尺寸为282810mm mm mm ??，示意图如下：
图4-4 离心泵
电机也采用电源5,0.25V A ，输入功率 1.25P W =，因为联轴器机械损失较小，故不考虑传动机构损失，取轴功率 1.25N P W ==。
4.2.2 离心泵流量计算
根据伯努利方程计算实际扬程[2]
()222121212p p c c H z z g g
ρ--=+-+ 1212123
2
/9.8/P P Pa
c c m s
z z m kg m g m s ρ——进出口液体压力——进出口液体流速——进出口高度——液体密度——重力加速度
初步设计供水高度为60mm ，试选转速1200/min n r =，假设泵进口处在零势能面，则可以知道理想状态下
1=0P Pa 3321109.816010588P gh Pa Pa ρ-==????=
10z m = 32=6010z m -?
1=0c m s -3
2
212002810===1.766060nD c m s ππ???
2012届交通建设与装备专业课程设计
故可以计算实际扬程
()222121212p p c c H z z g g
ρ--=+-+ ()2-335880 1.7606010029.819.81110
--=+?-+??? 0.28m =
显然实际扬程28060mm mm >,能够满足工作需要。
取管道直径为10mm ，可以计算流量
32
432(1010)1.76 1.3810/4q c s m s π--?==?=?
有效功率
34331109.810.28 1.3810=0.38w 1010
e gHq
N ρ-?????== 效率
==30.4%e N N
η 可见离心式泵工作效率比较低，经查阅[3]知道离心泵的流量、扬程富余量越大，则工作效率越低。通过适当减小流量和扬程，就可以提高工作效率。
4.3 散热效果的评价
设一物体质量为M ，在某一过程中吸收（或放出）热量Q ?时，温度升高（或降低）T ?，那么Q T
??称为物体在此过程中的热容量（简称热容），用m C 表示 m Q C T
?=? 其中m C M
称为该物体的比热容，用C 表示 =Q C M T
?? 混合物比热容计算公式
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
=C C M
∑∑ 112233123=
M C M C M C C M M M ++++++…………
可以知道 Q CM T ?=?∑∑
()1122
=Q T M C M C ??+∑ 根据资料查得
3=1.0310/C J kg ?空气℃
3=4.210/C J kg ?水℃
31.29/kg m ρ=空气
331.010/kg m ρ=?水
在1t s =时间内
310.2878V Qt m ==
432 1.3810V qt m -==?
根据混合物比热容计算公式
1122()Q T M C M C ?=?+
334320(1.290.2878 1.0310110 1.3810 4.210)
-=????+
?????
42.276810J =? 由于离心泵产生的水循环带走的热量远大于风扇的空气流体带走的热量，所以根据离心泵流量与热量换算公式知：
1000Q Q T ?=???
笔记本电脑工作温度范围是
150T =℃~ 270T =℃
2012届交通建设与装备专业课程设计
一般夏天水温是23℃，一般冬天水温是15℃。夏天的温降范围是27~47℃℃ 冬天的温降范围是35~55℃℃。散热器接通时，只有风扇一直处于工作状态，温度若低于设定的工作范围50℃时，复合式散热器中的水冷循环不会启用，只有超过这个温度时候才会运行，并且控制温度在50~70℃℃内。
所以选取最大的温降进行校核计算
-41.3810551000Q ?=???
7.59kcal =
根据单位换算可知
31 4.14810kcal J =?
冬季工作时，取最大温降得水冷散热量为
443.175710 2.276810Q J J ?=?>?
夏季最大温降得水冷散热量为
442.713810 2.276810Q J J ?=?>?
由上可知不管是在冬季还是夏季，离心泵所产生的每秒散热量能够补偿空气和水流体同时产生的热交换能量，达到理想的散热效果。
经过校核计算，冬季能产生每秒最大散热量43.175710J ?，夏季能产生每秒最大散热量42.713810J ?，满足设计需要，能够到达理想的散热效果。
故采用液压轴承型风扇，电动机电源选择5,0.25V A ，输入功率 1.25P W =,初步确定转速范围在0120010% min n r =±风扇尺寸为18018025mm mm mm ?? 叶片尺寸为65202mm mm mm ??，鉴于采用了水冷-风冷复合式冷却方式，故选取风扇叶片为8片，间隔角为45，经过计算得出风量609.8CFM Q =。
离心泵电机也采用电源5,0.25V A ，输入功率 1.25P W =，泵叶片采用8片，间隔角45°，尺寸为282810mm mm mm ??，经过计算实际扬程为0.28H m =，流量431.3810/q m s -=?，合成散热量每秒42.276810Q J ?=?，离心泵每秒产生的水流循环能够带走这些热量，有效的降低温度，满足工作的需求。
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
4.4 温度传感器
温度传感器是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。它是温度测量仪表的核心部分，品类繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。按照温度传感器输出信号的模式，可大致分为三大类：数字式温度传感器、逻辑输出型温度传感器、模拟温度传感器。
4.4.1 温度传感器工作原理
测量温度的电路为恒流电路，流经RT的电流是恒定的。当温度变化时，温度传感器的电阻值相应变化，由于流经温度传感器的电流不变，其上电压随着阻值的变化而变化，它反映的就是温度变化情况[4]。具体工作原理图如下
图4-5 温度传感器工作原理图
4.4.2 常见的温度传感器
1、热电偶传感器
温差热电偶（简称热电偶）是目前温度测量中使用得最普遍的传感元件之一。它具有结构简单，测量范围宽、准确度高、热惯性小，输出信号为电信号便于远传和信号转换等优点外，还能用来测量流体的温度、测量固体以及固体壁面的温度。微型热电偶还可用于快速及动态温度的测量。
2012届交通建设与装备专业课程设计
热电偶的工作原理如下图所示，当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端(也称参考端)或冷端，则回路中就有电流产生，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。
图4-6 热电偶工作原理图
与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向)，称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向)，称为汤姆逊效应。
图4-7 热电偶温度传感器
2、热电阻传感器
热电阻温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的一种传感器温度计。
热电阻温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两大类。热电阻广泛
笔记本电脑智能控制复合式外部散热器
用于测量-200~+850℃范围内的温度，少数情况下，低温可测至1K，高温达1000℃。
热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成，热电阻也可以与温度变送器连接，将温度转换为标准电流信号输出。
用于制造热电阻的材料应具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率，输出最好呈线性，物理化学性能稳定，复线性好等。目前最常用的热电阻有铂热电阻和铜热电阻。
纯金属是热电阻的主要制造材料，热电阻的材料应具有以下特性：
①电阻温度系数要大而且稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系；
②电阻率高，热容量小，反应速度快；
③材料的复现性和工艺性好，价格低；
④在测温范围内化学物理特性稳定。
图4-8 热电阻传感器
国标热电阻的引线主要有三种方式：
二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的。
四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U
XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书
目录 前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (3) 1.3 按键和LED模块 (5) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) 2.1 ADC模块 (7) 2.1.1 ADC模块原理描述 (7) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (8) 2.2 SSI 模块 (8) 2.2.1 SSI模块原理描述 (9) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (10) 2.3 定时器模块 (10) 2.3.1 定时器模块原理描述 (10) 2.3.2 定时器模块流程图 (11) 2.4 DS18B20模块 (11) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (11) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (12) 2.5 按键模块 (13) 2.5.1 按键模块原理描述 (13) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (13) 2.6 PWM模块 (13) 2.6.1 PWM模块原理描述 (14) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (14) 2.6 主函数模块 (14) 2.6.1 主函数模块原理描述 (14) 2.6.2主函数模块程序设计流程图 (15)
审定成绩： 自动控制原理课程设计报告 题目：单位负反馈系统设计校正 学生姓名姚海军班级0902 院别物理与电子学院专业电子科学与技术学号14092500070 指导老师杜健嵘 设计时间2011-12-10
目录一设计任务 二设计要求 三设计原理 四设计方法步骤及设计校正构图五课程设计总结 六参考文献
一、 设计任务 设单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 12.0)(11.0()(0 ++= s s s K s G 用相应的频率域校正方法对系统进行校正设计，使系统满足如下动态和静态性能： (1) 相角裕度0 45 ≥γ ； (2) 在单位斜坡输入下的稳态误差05.0＜ss e ； (3) 系统的剪切频率s /rad 3＜c ω。 二、设计要求 （1） 分析设计要求，说明校正的设计思路（超前校正，滞后校正或滞后－超前 校正）； （2） 详细设计（包括的图形有：校正结构图，校正前系统的Bode 图，校正装 置的Bode 图，校正后系统的Bode 图）； （3） 用MATLAB 编程代码及运行结果（包括图形、运算结果）； （4） 校正前后系统的单位阶跃响应图。 三、设计原理 校正方式的选择。按照校正装置在系统中的链接方式，控制系统校正方式分为串联校正、反馈校正、前馈校正和复合校正4种。串联校正是最常用的一种校正方式，这种方式经济，且设计简单，易于实现，在实际应用中多采用这种校正方式。串联校正方式是校正器与受控对象进行串联连接的。本设计按照要求将采用串联校正方式进行校。校正方法的选择。根据控制系统的性能指标表达方式可以进行校正方法的确定。本设计要求以频域指标的形式给出，因此采用基于Bode 图的频域法进行校正。 几种串联校正简述。串联校正可分为串联超前校正、串联滞后校正和滞后-超前校正等。 超前校正的目的是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性。一般使校正环节的最大相位超前角出现在系统新的穿越频率点。
笔记本电脑设计需原创 在5月26~27日举办的2009中国计算机产业发展峰会上,工业和信息化部电子信息司副司长赵波,江苏省信息产业厅副厅长龚怀进,昆山市委副书记、昆山市人民政府市长、昆山开发区管委会主任管爱国等共同启动了“昆山杯”首届中国笔记本电脑设计大赛。笔记本电脑设计越来越受到关注。 那么,我国笔记本电脑设计到底处于什么状态,面临哪些挑战呢?为此,本报记者采访了清华大学工业设计系副教授蒋红斌、上海华东理工大学艺术与设计学院院长程建新、中国机械工程学会工业设计分会理事王方良、中国工业设计协会副理事长李英杰等在我国笔记本电脑设计领域的几位专家,共同探讨当前中国笔记本电脑设计的现状与存在的问题,为我国笔记本电脑设计的未来发展之路指明方向。总结来说,专家的观点主要有以下六点。 第一,笔记本工业设计目前处于一个多元化时代,需要满足用户的个性化需求。这是笔记本电脑设计领域的一个趋势。用户的个性化需求有显性和隐性两种:显性需求是用户提
出的明确需求,可以通过市场调查来获取,然后据此来设计就能满足用户需求;隐性需求是指用户自身尚未知晓或明确的需求,这需要设计人员去引导,如充分应用创新材料与新技术。 第二,未来笔记本电脑设计越来越关注人性化设计和交互设计,关注用户的使用习惯和使用方式。 第三,从个体来讲,我国笔记本电脑设计水平与国外并没有明显差距,在外观、色彩、做工上都很难区分优劣,但从整体上看,差距较为明显,尤其是在品牌建设与推广方面还有较大的提升空间。比如说,美国品牌的笔记本电脑设计比较大气、厚重,日本品牌的笔记本电脑比较轻便、灵动,而国产品牌的笔记本电脑设计的特点则较难总结出来,品牌个性比较模糊。在当前笔记本电脑市场越来越火爆,进入门槛比较低的市场环境下,笔记本电脑设计很容易出现鱼目混杂的局面。 第四,我国的笔记本电脑行业在产品品牌、外观设计、内部芯片设计、人性化设计、自主知识产权拥有率、研发设计资金投入等方面与国外相比都还有着不小的差距,需要多向国外同行学习和借鉴,从模仿到自我创新,打造我们自己的民族品牌。
HUNAN UNIVERSITY 智能控制课程设计(报告) 课程设计题目：基于模糊控制光伏并网发电系 统的研究 学生姓名： 学生学号： 专业班级： 学院名称： 指导老师： 2017年5月30 日
目录 第1章绪论 (1) 第2章光伏并网发电系统MPPT的研究进展 (2) 2.1 光伏发电系统最大功率跟踪控制 (2) 2.2 几种最大功率点跟踪方法的比较 (3) 第3章光伏并网发电系统MPPT模糊控制器 (7) 3.1 模糊化 (7) 3.2 模糊控制规则库的建立 (7) 3.3 解模糊 (7) 第4章 MPPT模糊控制器设计 (8) 4.1选择观测量和控制量 (8) 4.2 输入量和输出量的模糊化 (8) 4.3 制定模糊规则 (9) 4.4 求解模糊关系 (9) 4.5进行模糊决策 (10) 4.6 控制量的反模糊化 (10) 第5章模糊控制光伏并网发电系统仿真 (11) 附录 (15)
第1章绪论 在应对全球能源危机和保护环境的双重要求下，开发利用清洁可再生的太阳能越来越受到人们的关注。伴随着太阳能光电转换技术的不断发展，大规模的利用太阳能成为可能。光伏并网发电系统将成为太阳能利用的主要形式。目前，转换效率低是光伏并网发电系统面临的主要问题，这成为阻碍光伏并网发电系统广泛应用的一个重点问题。智能控制是这门新兴的理论和技术，它是传统控制发展的高级阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制。智能控制包括专家系统、神经网络和模糊控制，而模糊控制是目前在控制领域中所采用的三种智能控制方法中最具实际意义的一种方法。在光伏系统MPPT控制中，由于外界光照强度和温度变化的不确定性以及并网逆变器的非线性特性，则使用模糊逻辑的MPPT控制方法进行控制，有望获得理想的控制效果。 随着近年智能控制的不断发展和完善，模糊控制技术也日趋成熟，被人们广泛接受。模糊控制的优点很多，例如：模糊控制器设计简单，不需要依赖被控对象的精确数学模型；模糊规则用自然语言表述，易于被操作人员接受；模糊控制规则可以转换成数学函数，易与其他物理规律结合，便于用计算机软件实现；模糊控制抗干扰能力强，且响应快，对复杂的被控对象能有效控制，鲁棒性和适应性都易达到要求。模糊控制以其适应面广泛和易于普及等特点，成为智能控制领域最重要，最活跃和最实用的分支之一。目前，模糊控制已经在工业控制领域、经济系统、人文系统以及医学系统中解决了传统控制方法难以解决甚至无法解决的实际控制问题。本文正是基于光伏发电系统存在的处理复杂，外界不确定因素多等特点，将模糊控制理论应用于光伏发电最大功率跟踪系统中，跟踪系统最大功率工作点，提高光电转换效率，充分利用太阳能资源。 本文以光伏并网发电系统最大功率点跟踪为研究对象，将模糊控制理论应用于光伏并网系统最大功率跟踪控制中，从光伏阵列的原理和特性、光伏并网系统的结构设计、最大功率点跟踪的原理和模糊控制理论等方面进行详细的分析和探讨。本设计报告比较多种最大功率点跟踪控制技术，实现光伏并网发电系统的研究，根据其不同的优缺点，然后选用模糊控制方法来实现最大功率跟踪。通过对模糊论域、隶属度函数计算，制定处模糊规则，设计出模糊控制器。最后建立光伏并网发电系统仿真模型，并对仿真结果进行了分析。
自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月
目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献
一、课程设计目： 通过课程设计，在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上，用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务： 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示，规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k，以 t 使系统阻尼比等于0.5，并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想： 反馈校正： 在控制工程实践中，为改进控制系统性能，除可选用串联校正方式外，经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度，加速度反馈，执行机构输出及其速度反馈，以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正，。从控制观点来看，采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果，并且尚有许多串联校正不具备突出长处：第一，反馈校正能有效地变化
被包围环节动态构造和参数；第二，在一定条件下，反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性，反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正： 如下图所示，微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s （）=00t G s 1G (s)K s +（）=22t 1T s T K s ζ+（2+）+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中，'ζ=ζ+t K 2T ，表白微分负反馈不变化被包围环节性质，但由于阻尼比增大，使得系统动态响应超调量减小，振荡次数减小，改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图
设 计 说 明 书 题目：笔记本电脑缓冲包装设计
目录 一流通环境分析------------------------------------------------------------2 （一）产品的流通区间--------------------------------------------------3 （二）产品的主要运输方式-----------------------------------------------3 （三）装卸与搬运-------------------------------------------------------3 （四）贮存环节---------------------------------------------------------3 （五）流通环境的气象条件-----------------------------------------------3 二产品特性分析------------------------------------------------------------3 三内包装设计--------------------------------------------------------------4 四缓冲包装设计------------------------------------------------------------4 （一）缓冲包装材料的选择----------------------------------------------4 （二）缓冲衬垫基本尺寸计算--------------------------------------------5 (三)缓冲衬垫的结构设计-----------------------------------------------7 (四)附件包装---------------------------------------------------------7 五运输包装设计------------------------------------------------------------8 （一）内尺寸的计算----------------------------------------------------8 （二）制造尺寸计算----------------------------------------------------9 （三）外包装尺寸------------------------------------------------------9 (四)瓦楞纸箱的抗压强度-----------------------------------------------10 （五）堆码性能（系数）校核--------------------------------------------10 六包装装配图--------------------------------------------------------------11 七装箱单------------------------------------------------------------------12 八成本分析----------------------------------------------------------------12 九总结--------------------------------------------------------------12
《智能控制》课程设计报告题目：采用BP网络进行模式识别院系： 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 日期：年月日
目录 1、课程设计的目的和要求 (3) 2、问题描述 (3) 3、源程序 (3) 4、运行结果 (6) 5、总结 (7)
课程设计的目的和要求 目的：1、通过本次课程设计进一步了解BP网络模式识别的基本原理，掌握BP网络的学习算法 2、熟悉matlab语言在智能控制中的运用，并提高学生有关智能控制系统的程序设计能力 要求：充分理解设计容，并独立完成实验和课程设计报告 问题描述 采用BP网络进行模式识别。训练样本为3对两输入单输出样本，见表7-3。是采用BP网络对训练样本进行训练，并针对一组实际样本进行测试。用于测试的3组样本输入分别为1,0.1；0.5,0.5和 0.1,0.1。 表7-3 训练样本 说明：该BP网络可看做2-6-1结构，设权值wij，wjl的初始值取【-1，+1】之间的随机值，学习参数η=0.5，α=0.05.取网络训练的最终指标E=10^（-20），在仿真程序中用w1,w2代表wij，wjl，用Iout代表 x＇ｊ。 源程序 %网络训练程序
clear all; close all; xite=0.50; alfa=0.05; w2=rands(6,1); w2_1=w2;w2_2=w2; w1=rands(2,6); w1_1=w1;w1_2=w1; dw1=0*w1; I=[0,0,0,0,0,0]'; Iout=[0,0,0,0,0,0]'; FI=[0,0,0,0,0,0]'; k=0; E=1.0; NS=3; while E>=1e-020 k=k+1; times(k)=k; for s=1:1:NS xs=[1,0; 0,0; 0,1]; ys=[1,0,-1]'; x=xs(s,:); for j=1:1:6 I(j)=x*w1(:,j); Iout(j)=1/(1+exp(-I(j))); end y1=w2'*Iout;
指导教师评定成绩： 审定成绩： 重庆邮电大学 移通学院 自动控制原理课程设计报告 系部： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 设计时间：2013年12 月 重庆邮电大学移通学院制
目录 一、设计题目 二、设计报告正文 摘要 关键词 设计内容 三、设计总结 四、参考文献
一、设计题目 《自动控制原理》课程设计（简明）任务书——供2011级机械设计制造及其自动化专业（4-6班）本科学生用 引言：《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，更不同于课堂教学。它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面分析和综合。 一设计题目：Ｉ型二阶系统的典型分析与综合设计 二系统说明： 该Ｉ型系统物理模拟结构如图所示。 系统物理模拟结构图 其中：Ｒ＝1MΩ；C =1uF；R0=41R 三系统参量：系统输入信号：x(t)； 系统输出信号：y(t)；
四设计指标： 设定：输入为x(t)=a×1（t）（其中：a=5） 要求动态期望指标：M p﹪≤20﹪；t s≤4sec； 五基本要求： a)建立系统数学模型——传递函数； b)利用根轨迹方法分析和综合系统（学号为单数同学做）； c)利用频率特性法分析和综合系统（学号为双数同学做）； d)完成系统综合前后的有源物理模拟（验证）实验； 六课程设计报告： 1.按照移通学院课程设计报告格式写课程设计报告； 2.报告内容包括：课程设计的主要内容、基本原理； 3.课程设计过程中的参数计算过程、分析过程，包括： （1）课程设计计算说明书一份； （2）原系统组成结构原理图一张（自绘）； （3）系统分析，综合用精确Bode图一张； （4）系统综合前后的模拟图各一张（附实验结果图）； 4.提供参考资料及文献 5.排版格式完整、报告语句通顺； 6.封面装帧成册。
笔记本电脑的组成结 构
笔记本电脑的组成结构 一、外壳：外壳除了美观外向对于台式计算机更起到对于内部器件的保护作 用。较为流行的外壳材料有：工程塑料、镁铝合金、碳纤维复合材料（碳纤维复合塑料）。其中碳纤维复合材料的外壳兼有工程塑料的低密度高延展及镁铝合金的刚度与屏蔽性，是较为优秀的外壳材料。一般硬件供应商所标示的外壳材料是指笔记本电脑的上表面材料，托手部分及底部一般习惯使用工程塑料。 二、液晶屏(lcd)：笔记本电脑从诞生之初就开始使用液晶屏作为其标准输出设备，其分类大致有：stn、薄膜电晶体液晶显示器(tft) 等。 三、处理器：处理器是个人电脑的核心设备，笔记本电脑也不例外。和台 式计算机不同，笔记本的处理器除了速度等性能指标外还要兼顾功耗。不但处理器本身便是能耗大户，由于处理器温度升高而升高的笔记本电脑的整体散热系统的能耗也不能忽视。 四、散热系统：笔记本电脑的散热系统由导热设备和散热设备组成，其基 本原理是由导热设备（现在一般使用热管）将热量集中到散热设备（现在一般使用散热片及风扇，也有使用水冷系统的型号）散出。不为人知的散热设备还有键盘，在敲敲打打之间键盘也将散去大量的热量。 五、定位设备(pointing device)：笔记本电脑一般会在机身上搭载一套定 位设备（相当于台式电脑的鼠标，也有搭载两套定位设备的型号），早期一般使用轨迹球 (trackball)作为定位设备，现在较为流行的是触控板(touchpad)与指点杆(pointing stick)。 六、硬盘： 1、笔记本电脑所使用的硬盘一般是2.5英寸，而台式机为3.5英寸，由于两者的制作工艺技术参数不同，首先，2.5硬盘只是使用一个或两个磁盘进行工作，而3.5的硬盘最多可以装配五个进行工作；另外，由于3.5硬盘的磁盘直径较大，则可以相对提供较大的存储容量；如果只是进行区域密度存储容量比较的话，2.5硬盘的表现也相当令人满意。笔记本电脑硬盘是笔记本电脑中为数不多的通用部件之一，基本上所有笔记本电脑硬盘都是可以通用的。 2、厚度：但是笔记本电脑硬盘有个台式机硬盘没有的参数，就是厚度，标准的笔记本电脑硬盘有9.5，12.5，17.5mm三种厚度。9.5mm的硬盘是为超轻超薄
十大未来概念笔记本电脑设计 1、Canova双屏笔记本设计 Canova双屏笔记本自然是拥有两个显示屏，而且都是超敏感触摸屏，这种触摸屏使用起来非常容易。除了用于日常处理任务外，Canova双屏笔记本还可让用户像阅读报纸一样浏览自己喜欢的文章。 2、索尼Vaio Zoom笔记本设计 索尼的这款概念笔记本拥有一个全息玻璃屏幕，键盘则采用平面触摸式设计。开机后，用户可感受全息触摸屏的独特魅力；关机后，屏幕又回到透明状态。
3、三星DesCom概念设计 DesCom基本上是一款二合一式概念笔记本，与电脑桌实现“无缝”结合。
4、MacTab笔记本概念设计 MacTab是MyBook的高端产品，采用令人不可思议的超薄无线键盘。键盘可通过磁铁和凹槽紧扣屏幕，充当运输时的一个防护罩。 5、LG生态笔记本概念设计 LG生态概念笔记本采用燃料电池和有机发光二极管显示技术，曾获得Red Dot奖最佳概念笔记本设计大奖提名。
6、Compenion概念笔记本设计 Compenion概念笔记本出自费利克斯·施密德伯格（Felix Schmidberger）之手，拥有两个可滑动的有机发光二极管显示屏，必要的时候，其中一个屏幕可充当键盘。 7、三星Amoled概念笔记本设计
三星的Amoled概念笔记本采用独一无二的设计，集超薄、光滑以及触摸式键盘于一身。值得一提的是，Amoled的键盘缺少触觉反馈。 8、“旅行者”概念笔记本设计 这是一款专为旅行者设计的概念笔记本。形象地说，它就是一个拥有照片和数据存储功能的GPS导航系统，此外，它还内置地理标记功能，能够为照片添加拍摄地信息。 9、Canvas概念笔记本设计 在设计上，Canvas概念笔记本力求为设计师提供高品质，同时帮助艺术家提高“生产率”。这款笔记本的最大特色就是“超薄”，包括触摸屏在内的一切组件均走的是超薄路线。
目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一：有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)
有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故，给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此，及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识，联系实际，设计出一套有毒气体的检测电路，可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体，使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统，排出有毒气体，更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体，根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时，QM—N5检测到有毒气体，元件两极电阻变的很小，继电器开关闭合，使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号，驱动发光二极管间歇发光；同时LC179工作，驱使蜂鸣器间断发出声音；此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出，浓度低于气敏传感器所能感应的范围时，电路回复到自动检测状态。
HUNAN UNIVERSITY 智能控制课程设计(报告) 课程设计题目：基于模糊控制光伏并网发电系 统的研究 学生姓名： 学生学号： 专业班级： 学院名称： 指导老师： 2017年5月30 日
目录 第1章绪论 (1) 第2章光伏并网发电系统MPPT的研究进展 (2) 2.1 光伏发电系统最大功率跟踪控制 (2) 2.2 几种最大功率点跟踪方法的比较 (3) 第3章光伏并网发电系统MPPT模糊控制器 (7) 3.1 模糊化 (7) 3.2 模糊控制规则库的建立 (7) 3.3 解模糊 (7) 第4章 MPPT模糊控制器设计 (8) 4.1选择观测量和控制量 (8) 4.2 输入量和输出量的模糊化 (8) 4.3 制定模糊规则 (9) 4.4 求解模糊关系 (9) 4.5进行模糊决策 (10) 4.6 控制量的反模糊化 (10) 第5章模糊控制光伏并网发电系统仿真 (11) 附录 (15)
第1章绪论 在应对全球能源危机和保护环境的双重要求下，开发利用清洁可再生的太阳能越来越受到人们的关注。伴随着太阳能光电转换技术的不断发展，大规模的利用太阳能成为可能。光伏并网发电系统将成为太阳能利用的主要形式。目前，转换效率低是光伏并网发电系统面临的主要问题，这成为阻碍光伏并网发电系统广泛应用的一个重点问题。智能控制是这门新兴的理论和技术，它是传统控制发展的高级阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制。智能控制包括专家系统、神经网络和模糊控制，而模糊控制是目前在控制领域中所采用的三种智能控制方法中最具实际意义的一种方法。在光伏系统MPPT控制中，由于外界光照强度和温度变化的不确定性以及并网逆变器的非线性特性，则使用模糊逻辑的MPPT控制方法进行控制，有望获得理想的控制效果。 随着近年智能控制的不断发展和完善，模糊控制技术也日趋成熟，被人们广泛接受。模糊控制的优点很多，例如：模糊控制器设计简单，不需要依赖被控对象的精确数学模型；模糊规则用自然语言表述，易于被操作人员接受；模糊控制规则可以转换成数学函数，易与其他物理规律结合，便于用计算机软件实现；模糊控制抗干扰能力强，且响应快，对复杂的被控对象能有效控制，鲁棒性和适应性都易达到要求。模糊控制以其适应面广泛和易于普及等特点，成为智能控制领域最重要，最活跃和最实用的分支之一。目前，模糊控制已经在工业控制领域、经济系统、人文系统以及医学系统中解决了传统控制方法难以解决甚至无法解决的实际控制问题。本文正是基于光伏发电系统存在的处理复杂，外界不确定因素多等特点，将模糊控制理论应用于光伏发电最大功率跟踪系统中，跟踪系统最大功率工作点，提高光电转换效率，充分利用太阳能资源。 本文以光伏并网发电系统最大功率点跟踪为研究对象，将模糊控制理论应用于光伏并网系统最大功率跟踪控制中，从光伏阵列的原理和特性、光伏并网系统的结构设计、最大功率点跟踪的原理和模糊控制理论等方面进行详细的分析和探讨。本设计报告比较多种最大功率点跟踪控制技术，实现光伏并网发电系统的研究，根据其不同的优缺点，然后选用模糊控制方法来实现最大功率跟踪。通过对模糊论域、隶属度函数计算，制定处模糊规则，设计出模糊控制器。最后建立光伏并网发电系统仿真模型，并对仿真结果进行了分析。
自动控制原理课程设计 本课程设计的目的着重于自动控制基本原理与设计方法的综合实际应用。主要内容包括:古典自动控制理论(PID)设计、现代控制理论状态观测器的设计、自动控制MATLAB 仿真。通过本课程设计的实践,掌握自动控制理论工程设计的基本方法与工具。 1 内容 某生产过程设备如图1所示,由液容为C1与C2的两个液箱组成,图中Q 为稳态液体流量)/(3s m ,i Q ?为液箱A 输入水流量对稳态值的微小变化)/(3s m ,1Q ?为液箱A 到液箱B 流量对稳态值的微小变化)/(3s m ,2Q ?为液箱B 输出水流量对稳态值的微小变化)/(3s m ,1h 为液箱A 的液位稳态值)(m ,1h ?为液箱A 液面高度对其稳态值的微小变化)(m ,2h 为液箱B 的液位稳态值)(m ,2h ?为液箱B 液面高度对其稳态值的微小变化)(m ,21,R R 分别为A,B 两液槽的出水管液阻))//((3s m m 。设u 为调节阀开度)(2m 。 已知液箱A 液位不可直接测量但可观,液箱B 液位可直接测量。 图1 某生产过程示意图
要求 1. 建立上述系统的数学模型; 2. 对模型特性进行分析,时域指标计算,绘出bode,乃示图,阶跃反应曲线 3. 对B 容器的液位分别设计:P,PI,PD,PID 控制器进行控制; 4. 对原系统进行极点配置,将极点配置在－1＋j 与－1－j;(极点可以不一样) 5. 设计一观测器,对液箱A 的液位进行观测(此处可以不带极点配置); 6. 如果要实现液位h2的控制,可采用什么方法,怎么更加有效？试之。 用MATLAB 对上述设计分别进行仿真。 (提示:流量Q=液位h/液阻R,液箱的液容为液箱的横断面积,液阻R=液面差变化h ?/流量变化Q ?。) 2 双容液位对象的数学模型的建立及MATLAB 仿真过程 一、对系统数学建模 如图一所示,被控参数2h ?的动态方程可由下面几个关系式导出: 液箱A:dt h d C Q Q i 111?=?-? 液箱B:dt h d C Q Q 22 21?=?-? 111/Q h R ??= 222/Q h R ??= u K Q u i ?=? 消去中间变量,可得: u K h dt h d T T dt h d T T ?=?+?++?222122221)( 式中,21,C C ——两液槽的容量系数 21,R R ——两液槽的出水端阻力 111C R T =——第一个容积的时间常数 222C R T =——第二个容积的时间常数 2R K K u =_双容对象的放大系数
学设计的专用笔记本电脑类型 2008年12月31日星期三 13:09 我是强烈强烈的建议你不要买笔记本做专业用。我买过，深有体会里面的弊端，后来还是买台试的了。但显示器是液晶的，理由： 1、做3D，需要花费很多时间坐电脑前。笔记本是紧凑型设计，没有台式那么符合人体工程学，用久了容易疲劳。 2、笔记本屏幕最大的一般也就是17寸的，不够大。做3D时，你就要不停的用抓手工具来回左右的移动图象，大大降低绘图速度。 3、同等价位相比，台式的性能大大高出笔记本的。我们买电脑的根本目的是好用。 4、笔记本的优点是便于携带，但在今天看来，它的这个优势不再突出了，因为很多场所都有电脑了，你只需带个优盘或移动硬盘，不是更方便吗？ 5、又由于便于携带的特点，使存放电脑的安全成为一个头疼的问题。 如果你已经决定买台式了的话，你只要把几个关键的配置配好就行了： CPU：P4（2。5-3GHZ）或者AMD3000+，AMD便宜些，质量几乎无区别 内存：至少1G（重要） 显卡（独立）：512M（重要） 硬盘：80-160G 显示器：强烈建议你用液晶的19寸以上。理由： 去年，我买了个纯平的（三星17寸），感觉很一般，用了半年被我以低价位卖了，原因： 1、过小了，17寸，不便于观看图形编辑区域，总是要用抓手工具来回上下拖动。所以，不管你买液晶还是纯平，首先得买19寸以上的。 2、就是我们做设计的，特别是环境艺术设计，经常要用3D建模，这是一个很耗时间的活，经常是一做就一整天。用我以前的那个三星纯平，我半天下来，眼睛就疼，头晕。接下来就是忍受了。结束工作后，整张脸的肌肉几乎都坚硬了。可见它的辐射对人的危害。 3、我是作设计的，总有对台式机有偏见，觉得还是液晶有个性。你说一坐下来，就老对着一个自己不太喜欢的东西，谁忍受得了。 4、从经济和环保角度讲，虽然液晶比纯平贵，但从耗能方面，纯平不如液晶的，
一、课程设计的目的与要求 本课程为《自动控制原理》的课程设计，是课堂的深化。 设置《自动控制原理》课程设计的目的是使MATLAB 成为学生的基本技能，熟悉MATLAB 这一解决具体工程问题的标准软件，能熟练地应用MATLAB 软件解决控制理论中的复杂和工程实际问题，并给以后的模糊控制理论、最优控制理论和多变量控制理论等奠定基础。使相关专业的本科学生学会应用这一强大的工具，并掌握利用MATLAB 对控制理论内容进行分析和研究的技能，以达到加深对课堂上所讲内容理解的目的。通过使用这一软件工具把学生从繁琐枯燥的计算负担中解脱出来，而把更多的精力用到思考本质问题和研究解决实际生产问题上去。 通过此次计算机辅助设计，学生应达到以下的基本要求： 1.能用MATLAB 软件分析复杂和实际的控制系统。 2.能用MATLAB 软件设计控制系统以满足具体的性能指标要求。 3.能灵活应用MATLAB 的CONTROL SYSTEM 工具箱和SIMULINK 仿真软件，分析系统的性能。 二、设计正文 1．控制系统的数学建模 相关知识： 研究一个自动控制系统，单是分析系统的作用原理及其大致的运动过程是不够的，必须同时进行定量的分析，才能作到深入地研究并将其有效地应用到实际工程上去。这就需要把输出输入之间的数学表达式找到，然后把它们归类，这样就可以定量地研究和分析控制系统了。 1．有理函数模型 线性系统的传递函数模型可一般地表示为： m n a s a s a s b s b s b s b s G n n n n m m m m ≥++???++++???++= --+- )(11 11 1 21 (1) 将系统的分子和分母多项式的系数按降幂的方式以向量的形式输入给两个变量num 和den ，就可以轻易地将传递函数模型输入到MATLAB 环境中。命令格式为： ],,,,[121+???=m m b b b b num ; （2） ],,,,,1[121n n a a a a den -???=; （3） 在MATLAB 控制系统工具箱中，定义了tf() 函数，它可由传递函数分子分母给
本技术涉及办公设备领域，具体的说是一种笔记本电脑安全防护方法，该方法包括以下步骤：S1，将笔记本电脑放在笔记本专用的安全存放箱内；S2，在S1中的安全存放箱内放置跟踪器，跟踪器与手机无线连接；本方法中采用的安全存放箱的两个限位套配合限位套上的带有容纳空间的垫块抵触电脑的外壳，使电脑收纳在矩形结构的收纳槽的内部，有效防止侧向挤压电脑造成电脑损坏。 技术要求 1.一种笔记本电脑安全防护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： S1，将笔记本电脑放在笔记本专用的安全存放箱内； S2，在S1中的安全存放箱内放置跟踪器，跟踪器与手机无线连接；
本方法中采用的安全存放箱包括支撑框(4)及其设于矩形结构的所述支撑框(4)的内部的矩形结构的用于收纳电脑的收纳槽(6)，所述支撑框(4)的两个较短侧边上对称设有两个限位结构(1)，所述限位结构(1)包括多个滑套(11)、滑杆(12)、两个限位套(13)、垫块(14)、限位槽(15)和复位弹簧(16)，多个横截面为椭圆形的所述滑套(11)两两对称线性分布于所述支撑框(4)的内部，用于导向限位的所述滑套(11)与所述支撑框(4)卡合，横截面为椭圆形的用于传动的所述滑杆(12)与所述滑套(11)之间滑动连接，用于限位泄压的所述复位弹簧(16)嵌入所述滑杆(12)的内部，所述复位弹簧(16)背离所述滑杆(12)的一端与所述滑套(11)抵触，限性分布的所述滑杆(12)的端部设有用于对电脑限位的所述限位套(13)，所述限位套(13)的内部设有矩形结构的所述限位槽(15)，用于固定电脑的内部带有容纳空间的矩形结构的所述垫块(14)贯穿于所述限位槽(15)延伸至所述限位套(13)；其中， 所述支撑框(4)背离所述收纳槽(6)的一端设有用于收纳键盘的固定结构(5)，所述固定结构(5)包括卡槽(52)，矩形结构的用于收纳键盘的所述卡槽(52)设于所述支撑框(4)背离所述收纳槽(6)的一端；所述支撑框(4)背离所述收纳槽(6)的一端关于所述卡槽(52)对称设有两个用于收纳鼠标的收纳结构(2)，所述收纳结构(2)包括限位板(21)和收纳室(22)，两个所述收纳室(22)关于所述卡槽(52)对称设于所述支撑框(4)，所述支撑框(4)上设有对所述收纳室(22)进行密封的矩形结构的所述限位板(21)，且所述限位板(21)与所述支撑框(4)卡合的两个对称的侧边为半圆柱体结构。 2.根据权利要求1所述的一种笔记本电脑安全防护方法，其特征在于：所述支撑框(4)的四个棱角处为四分之一圆弧结构，且所述支撑框(4)上的所述收纳槽(6)的宽度等于所述限位套(13)的长度。 3.根据权利要求2所述的一种笔记本电脑安全防护方法，其特征在于：所述支撑框(4)的内部设有用于散热的格网(3)，所述格网(3)贯穿于所述收纳槽(6)的内部。 4.根据权利要求3所述的一种笔记本电脑安全防护方法，其特征在于：所述格网(3)的宽度与所述卡槽(52)的宽度相等，且所述格网(3)的厚度、所述收纳槽(6)的深度与所述卡槽(52)的深度之和与所述支撑框(4)的厚度相等。 5.根据权利要求1所述的一种笔记本电脑安全防护方法，其特征在于：所述支撑框(4)背离所述收纳槽(6)的一端设有四个用于防滑的防滑垫(7)，且所述防滑垫(7)与所述支撑框(4)卡合。
《智能控制》课程设计报告 题目：采用BP网络进行模式识别院系： 专业： 姓名： 学号： 指导老师：
日期：年月日 目录 1、课程设计的目的和要求 (3) 2、问题描述 (3) 3、源程序 (3) 4、运行结果 (6) 5、总结 (7)
课程设计的目的和要求 目的：1、通过本次课程设计进一步了解BP网络模式识别的基本原理，掌握BP网络的学习算法 2、熟悉matlab语言在智能控制中的运用，并提高学生有关智能控制系统的程序设计能力 要求：充分理解设计内容，并独立完成实验和课程设计报告 问题描述 采用BP网络进行模式识别。训练样本为3对两输入单输出样本，见表7-3。是采用BP网络对训练样本进行训练，并针对一组实际样本进行测试。用于测试的3组样本输入分别为1,0.1；0.5,0.5和 0.1,0.1。 输入输出 1 0 1
0 0 0 0 1 -1 表7-3 训练样本 说明：该BP网络可看做2-6-1结构，设权值wij，wjl的初始值取【-1，+1】之间的随机值，学习参数η=0.5，α=0.05.取网络训练的最终指标E=10^（-20），在仿真程序中用w1,w2代表wij，wjl，用Iout代表 x＇ｊ。 源程序 %网络训练程序 clear all; close all; xite=0.50; alfa=0.05; w2=rands(6,1);
w2_1=w2;w2_2=w2; w1=rands(2,6); w1_1=w1;w1_2=w1; dw1=0*w1; I=[0,0,0,0,0,0]'; Iout=[0,0,0,0,0,0]'; FI=[0,0,0,0,0,0]'; k=0; E=1.0; NS=3; while E>=1e-020 k=k+1; times(k)=k; for s=1:1:NS xs=[1,0;
扬州大学水利与能源动力工程学院 课程实习报告 课程名称：自动控制原理及专业软件课程实习 题目名称：三阶系统分析与校正 年级专业及班级：建电1402 姓名：王杰 学号： 141504230 指导教师：许慧 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 2016 年 12月 27日
一、课程实习的目的 （1）培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能力； （2）掌握自动控制原理的时域分析法、根轨迹法、频域分析法，以及各种校正装置的作用及用法，能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析，能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标； （3）学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试； （4）学会使用硬件搭建控制系统； （5）锻炼独立思考和动手解决控制系统实际问题的能力，为今后从事控制相关工作打下较好的基础。 二、课程实习任务 某系统开环传递函数 G(s)=K/s(0.1s+1）（0.2s+1） 分析系统是否满足性能指标： （1)系统响应斜坡信号r(t)=t,稳态误差小于等于0.01； （2）相角裕度y>=40度； 如不满足，试为其设计一个pid校正装置。 三、课程实习内容 （1）未校正系统的分析： 1）利用MATLAB绘画未校正系统的开环和闭环零极点图 2）绘画根轨迹，分析未校正系统随着根轨迹增益变化的性能（稳定性、快速性）。 3）作出单位阶跃输入下的系统响应，分析系统单位阶跃响应的性能指标。 4）绘出系统开环传函的bode图，利用频域分析方法分析系统的频域性能指标（相角裕度和幅值裕度，开环振幅）。 （2）利用频域分析方法，根据题目要求选择校正方案，要求有理论分析和计算。并与Matlab计算值比较。 （3）选定合适的校正方案（串联滞后/串联超前/串联滞后-超前），理论分析并计算校正环节的参数，并确定何种装置实现。
笔记本电脑电路结构 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
1、笔记本电脑电路结构框图 笔记本电脑的结构图所示，整体上分为五大部分。 （1）以CPU为核心连接了CPU的温度控制电路、CPU核心电压供给电路、CPU散热风扇控制电路。 （2）以内存控制器为核心连接了内存、显卡、CPU、I/O，起着承上启下的作用。 （3）以I/O控制器为核心分别连接了IDE（光驱和硬盘）、USB、网卡、声卡、PCI总线和扩展坞等器件的控制电路和接口电路。 （4）以LPC总线为核心分别连接了SIO（超级输入输出控制器）和SMC/KBC（系统管理控制器/键盘控制器）、FWH（固件集线器），而SIO又包括了串口、并口、红外、软驱的控制电路。SMC/KBC 又包括了键盘和鼠标的控制电路和系统管理控制器。 （5）电源供给电路和电池充电电路。 2、笔记本电脑主板单元电路综述 、下面我们就以支持迅驰的Intel的855GM芯片组的整套电路结构做一个简单的介绍。 Pentium M处理器CPU是计算机的大脑，是司令。它管理和控制其他部件进行数据传输和处理。 Pentium M处理器是Intel专门为笔记本电脑设计的一款CPU，它以低频率、低电压和多种节能模式工作，达到了很高的节电水平和很好的性能。它的一些特点如下： 1、片内集成32KB一级缓存和1MB二级缓存； 2、支持SSE2指令集； 3、支持增强的SpeedStep技术，可以调整核心电压和核心频率； 4、400MHz的CPU总线频率。 Pentium M引出CPU总线，也称前端总线，连接北桥芯片组。其频率为400MHz，这其实是通过在100MHz时钟周期内采样四次实现的。CPU总线信号使用AGTL+逻辑，这是一种信号的电器特性，它可以改善信号的质量，并降低功耗。 、IP-IV核心电压控制 IMVP-IV是为CPU提供核心供电的电路，由于Pentium M核心电压可调（有32种），所以要有一个能精确调整电压的电路。除此以外，CPU还有一些关于电源管理的信号，也由IMVP-IV负责。它帮助电脑实现了SpeedStep技术。 3 温度传感器 将一个测温二极管安放在CPU下面，接到CPU相应管脚上，CPU内部的电路便可感知其自身的温度，并对一旦发生的高温提供保护。测温二极管还常提供给其他控制芯片如1023，实现温度监控，并完成一定的系统控制如风扇启动等。 4 Intel 855GM GMCH 图形内存控制集线器（Graphics & Memory Controller Hub，GMCH），俗称北桥。它内部集成了图形控制器（显示卡），内存控制器，被提供相应的接口连接显示设备和内存，同时它还连接Pentium M