机电控制综合实践实验报告
学院：机械学院
专业：机械电子工程
姓名：宋航
班级：BJ1110
学号：111002341040
目录
一、实训目的 (3)
二、实训要求 (3)
三、实训设备和器材 (3)
四、系统设计方案 (4)
1、控制要求 (4)
2、设计方框图 (4)
3、综合实验平台硬件分析 (4)
4、主要元器件明细表 (8)
5、电路原理图 (8)
6、I/O地址分配表及程序 (9)
7、调试流程 (14)
8、体会与建议 (15)
9、参考文献 (15)
一、实训目的
《机电控制综合实践》是一门实践性很强的课程，是机电类专业必做的课题，在《机电控制综合实践》理论课学习之后，结合实际进行综合应用设计和制作的一门实践应用课，通过设计与制作能使学生达到:熟悉PLC的结构、工作原理及如何使用；掌握一般的梯形图程序设计和硬件电路控制系统的设计；熟练排除PLC控制系统的常见故障，能基本用PLC改造继电器、接触器控制系统；使学生理论联系实际，能较快适应现代工业自动控制技术发展的需要。
老师们本着让我们毕业生能够多学知识，将理论和实际相结合的原则，进行了PLC的综合训练。目的在于让我们这些自动化的学生在参加工作之前明白我们到了工作岗位上应该做些什么。了解生产线要进行自动控制采用的控制器，明白在进行控制系统设计之前需要掌握的基本知识。
二、实训要求
1、程序包括手动和自动模式；
2、用触摸屏来运动控制平台的运动；
3、通过触摸屏在线设置运动控制平台的X轴与Y轴的运动速度和位移值；
4、触摸屏在线实时显示控制平台的X轴与Y轴的速度和位移值；
5、步进电机的主要常用参数设置，例如歩距细分、驱动电流等；
6、采用不带“DOG点搜索”的回零方式；
7、位置、速度反馈元件采用回转位移传感器；
8、分别采用高速计数器和FX2N-4AD测量位移和速度；
9、小组成员分别采用增量式、绝对式位置运动指令；
10、X轴与Y轴自动运动循环过程另行指定；
11、系统调试及分析。
三、实训设备和器材
1、可编程控制器FX3U-32M 1台
2、步科步进电机2S56Q-02741 2台
3、步科驱动器2M420 2台
4、机电综合实践装置1套
5、威能触摸屏TK6100i 1台
6、万能表1台
7、工具1套
8、实验连接导线1盘
四、系统设计方案
1、控制要求
系统在电气设计上，主要采用FX3U-32M 可编程控制器，歩科步进电机以及步科驱动器来分别控制X轴和Z轴的移动，通过触摸屏在线设置运动控制平台的X轴与Y轴的运动速度和位移值，触摸屏在线实时显示控制平台的X轴与Y轴的速度和位移值。
小组成员分别采用增量式、绝对式位置运动指令来分别实现控制要求，采用不带“DOG点搜索”的回零方式，由于在调试过程中，采用不带DZRN指令不能实现回零，所以采用带“DOG 点搜索”的回零方式，实现X轴与Y轴手动和自动两种方式移动。
2.设计框图
3、综合实验平台硬件分析
（1）可编程控制器FX3U-32M
工作电压：220V；输出频率：50kHz；
I/O口：16输入，16输出；
DC24V输入连接
DC24V外部配线
端子排输出口（2）步科步进电机2S56Q-02741
步距角1.8°；相电流1.5A；保持扭矩0.5Nm；
（3）步科驱动器2M240
输出相电流：0.3~2.5A；控制信号输入电流：6~16mA;
（4）威能触摸屏TK6100i
输入电压：220V；分辨率：800x480；存储器：128mb；
4、主要元器件明细表
序
号
名称厂家型号参数数
量
价格1 步科步进电机东莞市绿峰环
保机电工程有
限公司
2S56Q-02741 步距角 1.8°；相电流
1.5A；保持扭矩0.5Nm
1 2000
2 PLC（三菱）广州多野自动
化控制设备有
限公司
FX3U-32M 工作电压：220V；输出频
率：50kHz
1 1680
3 威纶触摸屏深圳市宝安区
新安新晖电子
TK6100i 输入电压：220V；分辨率：
800x480；存储器：128mb
1 1250
4 步科驱动器上海菱业自动
化系统有限公
司
2M420 输出相电流：0.3~2.5A；
控制信号输入电流：
6~16mA
2 100/
个5、电路原理图
电路原理图
6、I/O地址分配表及程序
I/O地址分配表
程序
X1-PX1 （限位1）Y0-1PLS- （X轴脉冲）
X2-PX2 （X轴零点）Y1-2PLS- (Z轴脉冲)
X3-PX3 （限位3）Y4-1DIR- （X轴脉冲方向）X4-PX4 （限位4）Y5-2DIR- （Z轴脉冲方向）X5-PX5 （Z轴零点）
X6-PX6 （限位6）
7、调试流程
8、体会与建议
为期两周的综合实训很快就结束了，通过这次机电控制实训，我们了解了整个控制过程以及如何用编程控制。在老师的指导下和我们的辛勤努力下，本次我们取得圆满成功，并且受益匪浅。实训让我了解了plc梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我更加了解了关于PLC 设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。本次实训脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做实训项目的过程中要不停的讨论问题，这样，我们组员可以尽可能的统一思想，这样就不会使在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题
刚开始按照I/O地址分配表进行PLC外部接线，根据实训流程要求，分模块进行测试，又根据实验结果进行修改，排除故障，增长了实际经验。我们学到了做事要有耐心，细心观察，善于发现问题和解决问题。顺利完成各个模块的测试后，我们进行整体组合。在组合过程中，我们不断对程序进行调试和修改，从中又发现很多新的问题，经过认真思考和老师的指导，最后设计出符合实训控制要求的程序。在整个过程中，我们不断加深对可编程控制的理解，也建立了一定的程序设计理念，对我们以后的发展具有深远的影响。
总之，这次实训对我真的很有好处，给我弥补了很多我欠缺的知识，在今后的学习过程中，要更加努力的学习自己的专业知识，多多与同学和老师交流，相信不久的将来可以有点成绩。
9、参考文献
[1]、廖常初，FX系列PLC编程及应用第二版，机械工业出版社，2013.8.
[2]、李金城付明忠，三菱FX系列PLC定位控制应用技术，电子工业出版社，2014.2.
[3]、FX3U用户手册（定位控制篇）.
[4]、FX3U编程手册（基本应用指令说明书）.
[5]、EB8000使用手册2012.4.24.
[6]、步科驱动器说明书2M420.
[7]、步进步进电机56系列手册.
机电一体化系统课程设计 设计说明书 设计题目：X－Y数控工作台机电系统设计 院校： 班级： 姓名： 学号： 2011年 12 月 24 日
目录 机电一体化系统设计课程设计任务书1．总体方案 1.1导轨副的选用 1.2 丝杆螺母副的选用 1.3 减速装置的选用 1.4 伺服电动机的选用 1.5 检测装置的选用 2.控制系统的设计 3.机械传动部件的计算与选型 3.1导轨上移动部件的重量估算 3.2铣削力的计算 3.3直线滚动导轨副的计算与选型 3.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型 3.5步进电动机减速箱的选用 3.6步进电动机的计算与选型 3.7增量式旋转编码器的选用 4．工作台机械装配图的绘制 5.工作台控制系统的设计 6.步进电动机驱动电源的选用 7.设计总结 参考文献 [1]张建民.《机电一体化系统设计》第三版.高等教育出版社 [2]尹志强.《系统设计课程设计指导书》.机械工业出版社
设 计 计 算 与 说 明 主要结果 设计任务： 题目：X-Y 数控工作台机电系统设计 任务：设计一种供立式数控铣床使用的X-Y 数控工作台，主要参数如下： 1）立铣刀最大直径d=15mm ； 2）立铣刀齿数Z=3； 3）最大铣削宽度mm a e 15=； 4）最大背吃刀量mm a p 8=； 5）加工材料为碳钢； 6）X 、Y 方向的脉冲当量mm y x 005.0==δδ/脉冲； 7）X 、Y 方向的定位精度均为mm 01.0±； 8）工作台导轨长度为1260mm ； 9）工作台空载最快移动速度min /3000mm v v y x ==； 10）工作台进给最快移动速度min /400max max mm v v f y f x ==； 11）移动部件总重量为800N ； 12）丝杆有效行程为920mm 。 一、总体方案的确定 1 机械传动部件的选择 1.1导轨副的选用 要设计的X-Y 工作台是用来配套轻型的立式数控铣床的，需要承受的载荷不大，但脉冲当量小、定位精度高，因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。 1.2丝杆螺母副的选用 伺服电动机的旋转运动需要通过丝杆螺母副转换成直线运动，要满足0.005mm 的脉冲当量mm 01.0±和的定位精度，滑动滑动丝杆副无能为力，只有选用滚珠丝杆副才能达到。滚珠丝杆副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高，预紧后可消除反向间隙。 1.3减速装置的选用 选择了步进电动机和滚珠丝杆副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文） 课程名称：自动控制理论课程设计 设计题目：直线一级倒立摆控制器设计 院系：电气学院电气工程系 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2016.6.6-2016.6.19 手机： 工业大学教务处
*注：此任务书由课程设计指导教师填写。
直线一级倒立摆控制器设计 摘要：采用牛顿—欧拉方法建立了直线一级倒立摆系统的数学模型。采用MATLAB 分析了系统开环时倒立摆的不稳定性，运用根轨迹法设计了控制器，增加了系统的零极点以保证系统稳定。采用固高科技所提供的控制器程序在MATLAB中进行仿真分析，将电脑与倒立摆连接进行实时控制。在MATLAB中分析了系统的动态响应与稳态指标，检验了自动控制理论的正确性和实用性。 0.引言 摆是进行控制理论研究的典型实验平台，可以分为倒立摆和顺摆。许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来，通过倒立摆系统实验来验证我们所学的控制理论和算法，非常的直观、简便，在轻松的实验中对所学课程加深了理解。由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性，许多现代控制理论的研究人员一直将它视为典型的研究对象，不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。 本次课程设计中以一阶倒立摆为被控对象，了解了用古典控制理论设计控制器(如PID控制器)的设计方法和用现代控制理论设计控制器(极点配置)的设计方法，掌握MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法。 1.系统建模 一级倒立摆系统结构示意图和系统框图如下。其基本的工作过程是光电码盘1采集伺服小车的速度、位移信号并反馈给伺服和运动控制卡，光电码盘2采集摆杆的角度、角速度信号并反馈给运动控制卡，计算机从运动控制卡中读取实时数据，确定控制决策(小车运动方向、移动速度、加速度等)，并由运动控制卡来实现该控制决策，产生相应的控制量，使电机转动，通过皮带带动小车运动从而保持摆杆平衡。
成都理工大学工程技术学院《过程控制系统课程设计实验报告》 名称：单容水箱液位过程控制 班级：2011级自动化过程控制方向 姓名： 学号：
目录 前言 一．过程控制概述 (2) 二．THJ-2型高级过程控制实验装置 (3) 三．系统组成与工作原理 (5) （一）外部组成 (5) （二）输入模块ICP-7033和ICP-7024模块 (5) （三）其它模块和功能 (8) 四．调试过程 (9) （一）P调节 (9) （二）PI调节 (10) （三）PID调节 (11) 五．心得体会 (13)
前言 现代高等教育对高校大学生的实际动手能力、创新能力以及专业技能等方面提出了很高的要求，工程实训中心的建设应紧紧围绕这一思想进行。 首先工程实训首先应面向学生主体群，建设一个有较宽适应面的基础训练基地。通过对基础训练设施的 集中投入，面向全校相关专业，形成一定的规模优势，建立科学规范的训练和管理方法，使训练对象获得机械、 电子基本生产过程和生产工艺的认识，并具备一定的实践动手能力。 其次，工程实训的内容应一定程度地体现技术发展的时代特征。为了适应现代化工业技术综合性和多学科交叉的特点，工程实训的内容应充分体现机与电结合、技术与非技术因素结合，贯穿计算机技术应用，以适应科学技术高速发展的要求。应以一定的专项投入，建设多层次的综合训练基地，使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认识的同时，熟悉综合技术内容，初步建立起“大工程”的意识，受到工业工程和环境保护方面的训练，并具备一定的实用技能。 第三，以创新训练计划为主线，依靠必要的软硬件环境，建设创新教育基地。以产品的设计、制造、控制乃至管理为载体，把对学生的创新意识和创新能力的培养，贯穿于问题的观测和判断、创造和评价、建模和设计、仿真和建造的整个过程中。
数字会议、同声传译系统 1 设计原则 1.1 设计目标 为配合国际比赛交流,需要提供一套技术先进、性能稳定、功能齐全、使用方便的数字会议、同声传译系统，以满足国际不同语言的新闻发布、会议需求。 1.2 设计原则 系统的先进性和成熟性 系统的简捷性和适用性 系统的可靠性和稳定性 系统的实用性和经济性 系统的安全性和保密性 系统的易用性和易维护性 1.3 设计思想 建设先进的基础设施，提供高质量数字同声传译系统，并根据实际需求，提供增值业务，结构灵活、实用、、逐步升级、滚动发展。 具体说，整体方案设计应遵循如下原则： （1）应设计功能完善、现代化的数字会议、同声传译系统，能满足各种国际比赛的新闻发布、日常会议使用需要，并提高场地与设备的利用率。 （2）数字会议、同声传译系统所使用的设备应能和国际接轨；设备接口及采用制式应是国际统一标准。 （3）采用标准化设备可使系统功能组合灵活、利于个性化定制；同时，升级容易，不易浪费原始投资； （4）设备选型是系统设计中非常重要的环节。 主要设备选用进口产品：应选用在国际、国内业界有口碑的、产品性价比高、可靠性高、售后服务好的产品； 型号选择：功能适合、中高档次、性价比高、可靠性高的产品。
2 技术标准、规范及指标 2.1 技术标准及规范 整个系统的建设要遵循有关国家标准和国际标准，满足但不限于以下技术标准及规范： 《智能建筑设计标准》（GB/T50314－2000） 《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79－85） 《通用用电设备设计规范》（GB50055－93） 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150－91） 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16－92） 《电气装置安装工程接地装置施工验收规范》（GB50169－92） 《建筑电气安装工程质量检验评定标准》（GBJ303-88） 《厅堂扩声系统声学特性指标》（GYJ25－86） 《厅堂扩声特性测量方法》（GB-4959-85） 《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接法》（SJ2112-82） 《信息技术设备包括电气设备的安全》（GB4943-95） 《建筑设计防火规范》（GBJ16－87）2001修订 《剧场建筑设计规范》（JGJ 57-2000 / J67-2001） 《电影院建筑设计规范》（JGJ 58-88） 《客观评价厅堂语言可懂度及?RASTI?法》（GB/T 14476 -93） 《厅堂混响时间测量方法》（GBJ 76-84） 《演出场所扩声系统的声学特性指标》（WH/T 18-2003） 《声学语言清晰度测试方法》（GB/T 15508 -1995） 《声学设计及测量规范》（JGI/T 7-97） 《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116 -98） 3 系统说明 3.1总体目标 系统应满足各种国际比赛的新闻发布、日常会议使用需要，具有良好的人
会议系统设计方案(doc 45页)
浙江省烟草公司办公楼 会议系统设计方案 一．项目概述 随着中国加入WTO和信息时代的到来，人类社会的信息交流越来越多，浙江省烟草公司与社会各界及世界范围的工商企业界的经济、商务交流活动也将越来越频繁，需求也更加趋于多样化。作为企业中心的办公科技楼，配备符合信息化时代所要求的现代化多媒体会议系统，提供先进的多媒体网络化信息，对于提高企业现代化管理水平，是很有必要的。 浙江省烟草公司的会议系统主要用于各种形式的会议、学术及技术交流、培训等活动，为满足使用功能需求，拟配备以下几个子系统： 1．视频系统 会议视频系统主要由摄像、图文摄像、录像、图像重放、大屏幕图像显示等设备组成。 2．扩声系统 扩声系统由传声器、调音台（或AV控制主机）、音频处理、功率放大器、扬声器等设备组成。 3．智能控制系统 智能控制系统主要用于对会议室内各种电子、电器设备及环境变量（如窗帘、灯光等）的控制。 4．灯光系统 会议室的灯光设备采用三基色冷光源以满足电视摄像和照相的要求。 5. 网络会议控制系统 6．大厅LED显示屏 二．设计依据：
各个会议室的系统设计不但要满足其使用功能的要求，会议系统的各项指标要求也要达到国家的有关标准。 设计依据的有关国家标准有: 《厅堂扩声系统特性指标》 GYJ25-86 《厅堂扩声特性测量方法》 GB/T4959-1995 《客观评价厅堂语言可懂度的“RASTI”法》 GB/T 14476-93 《厅堂混响时间测量规范》 GBJ 76-84 《民用建筑电器设计规范》 JGJ/T16-92 《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》 GB8898-88 《高保真传声器最低性能要求》 GB/9420-88 《高保真声频放大器最低性能要求》 GB/T12400-93 《声系统设备互连用连接器的应用》 GB/T14947-94 《民用闭路电视系统工程设计规范》 GB/50198-94 《会议电视系统工程设计规范》 YD5032-97 《LED显示屏通用规范》 SJ/T 11141-1997 《中国电气装置安装工程施工及验收规范》 GBJ232-82 用户需求及工作环境； 产品规格、技术指标。 三．系统设计方案： （一）视频系统 作为多种用途的会议视频系统，要充分满足其使用功能的要求。在充分考虑到视频显示系统今后的使用方式及使用功能的基础上，重点考虑显示亮度、分辨率、兼容性、清晰度、矩阵切换多种显示等方面，充分保证系统的可靠性,并具有强大的系统兼容性和可扩展性。 预期效果和可实现的功能:
机电一体化系统课程设计 X-Y数控工作台设计说明书 学校名称：湖北文理学院 班级学号：2013279129 学生姓名：张亮 班级：机电1321 2015年11月
一、总体方案设计 1.1 设计任务 设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.025mm。 设计参数如下：负载重量G=150N；台面尺寸C×B×H＝145mm ×160mm×12mm；底座外形尺寸C1×B1×H1＝210mm×220mm×140mm；最大长度L=388mm；工作台加工范围X=55mm，Y=50mm；工作台最大快移速度为1m/min。 1.2 总体方案确定 （1）系统的运动方式及伺服系统 由于工件在移动的过程中没有进行切削，故应用点位控制系统。定位方式采用增量坐标控制。为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。 （2）计算机系统 本设计采用了及MCS-51系列兼容的AT89S51单片机控制系统。它的主要特点是集成度高，可靠性好，功能强，速度快，有较高的性价比。 控制系统由微机部分、键盘、LED、I/O接口、光电偶合电路、步进电机、电磁铁功率放大器电路等组成。系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现。LED显示数控工作台的状态。
（3）X-Y工作台的传动方式 为保证一定的传动精度和平稳性，又要求结构紧凑，所以选用丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙，采用预加负荷的结构。 由于工作台的运动载荷不大，因此采用有预加载荷的双V形滚珠导轨。采用滚珠导轨可减少两个相对运动面的动、静摩擦系数之差，从而提高运动平稳性，减小振动。 考虑电机步距角和丝杆导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，需采用齿轮降速传动。 图1-1 系统总体框图
课程设计（论文） 题目：抢答器PLC控制系统设计 学院：机电工程学院 专业班级：09级机械工程及自动化03班 指导教师：肖渊职称：副教授 学生姓名：王帅 学号： 40902010317
目录 第1章概述 (1) 1.1 PLC的发展 (1) 1.2 PLC的应用 (2) 第2章抢答器系统的总体设计 (3) 2.1 抢答器电气控制系统设计要求 (3) 2.2 抢答器系统组成 (3) 2.3抢答器的流程图 (4) 第3章硬件系统设计 (5) 3.1 硬件接线图 (5) 3.2 Ｉ/Ｏ端子分配表 (6) 3.3 七段显示管的设计 (6) 第4章软件系统的设计 (8) 4.1 程序指令 (8) 4.2 工作过程分析 (11) 第5章总结 (13) 参考文献 (14) 附录一 (14)
第1章概述 可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。可编程控制器(Programmable Logic Controller)即PLC。现已广泛应用于工业控制的各个领域。他以微处理为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时，计数和算术运算等，并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。美国电气制造商协会经过4年调查，与1980年将其正式命名为可编程控制器（Programmable Controller），简写为PC。后来由于PC这个名称常常被用来称呼个人电脑（Personal Computer），为了区别，现在也把可编程控制器称为PLC。 1.1 PLC的发展 20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程逻辑控制器，使可编程逻辑控制器增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的可编程逻辑控制器为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程逻辑控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。 20世纪70年代中末期，可编程逻辑控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20世纪80年代初，可编程逻辑控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。 20世纪80年代至90年代中期，是可编程逻辑控制器发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，可编程逻辑控制器逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。 20世纪末期，可编程逻辑控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。
大学生电子设计竞赛 风力摆控制系统 学院: 计算机学院 项目：风力摆控制系统 负责人：王贤朝 指导老师：张保定 时间： 2017年5月20日
摘要 本系统采用K60开发板作为控制中心，与万向节、摆杆、直流风机（无刷 电机+扇叶）、激光头、反馈装置一起构成摆杆运动状态与风机速度分配的双闭 环调速系统。单片机输出可变的PWM波给电机调速器，控制4个方向上风机的风速，从而产生大小不同的力。利用加速度计模块MPU6050，准确测出摆杆移动的位置与中心点位置之间的关系，采样后反馈给单片机，使风机及时矫正，防止脱离运动轨迹。使用指南针模块判别方向，控制系统向指定方向偏移。控制方式采用PID算法，比例环节进行快速响应，积分环节实现无静差，微分环节减小超调，加快动态响应。从而使该系统具有良好的性能，能很好地实现自由摆运动、快速制动静止、画圆、指定方向偏移，具有很好地稳定性。 关键词：K60、空心杯电机、MPU6050、PID、无线蓝牙 目录 一、系统方案.............................................. 1.1 系统基本方案...................................... 1.1.1 控制方案设计................................ 1.1.2 机械结构方案设计............................ 1.2 各部分方案选择与论证 (1) 1.2.1电机选择 (1) 1.2.2 电机驱动的选择.............................. 1.2.3 摆杆与横杆的连接选择........................
视频会议室系统技术方案 2020年7月
目录 第一章项目综述 (4) 1.1项目背景 (4) 1.2设计依据 (4) 1.3功能需求 (5) 1.4设计原则 (6) 1.4.1、稳定性、可靠性原则 (6) 1.4.2、先进性、易操作性原则 (7) 1.4.3、可扩展性、易维护性原则 (7) 第二章功能设计说明 (9) 2.1设计概述 (9) 2.2系统功能分析 (9) 2.2.1领导会议室 (9) 2.2.2大会议室 (10) 第三章系统设计分析 (11) 3.1领导会议室 (11) 3.1.1系统概述 (11) 3.1.2系统功能要求 (11) 3.1.3设备的选型原则 (12) 3.1.4扬声器布置方式 (12) 3.2分会场大会议室 (13) 3.2.1系统概述 (13) 3.2.2系统功能要求 (13) 3.3.3系统选型原则 (14) 3.2.4扬声器布置方式 (14) 第四章灯光设计规及建议 (15)
4.1会议室照度 (15) 4.2会议室布局 (15) 4.3色温的概念 (15) 第五章主要产品技术参数 (17) 5.1音频设备 (17) 5.2视频设备 (23) 5.3集中控制设备 (26) 5.4ISC一体化中心 (29)
第一章项目综述 1.1项目背景 随着计算机和网络技术不断成熟，音频技术，视频技术和信息技术的迅速崛起，三者在视频会议系统中呈现相互融合,共同发展的趋势，随着社会信息加速推进，信息化交流也是越来越频繁，因此多媒体视频会议系统使用率也在不断的提高，为各企业单位带来了交流沟通环境和便捷的操作环境,为此视频多媒体会议系统建设是信息化建设必不可少的信息基础设施。 随着社会的发展，社会科技的进步，信息化，网络化，数字化,模块化,大规模集成化系统已经进入到了各个领域，未来智能化，人性化，现代化的智能建筑和智能设施，也会陆续进入各个不同的领域，贵公司信息化会议系统也不例外。 我们此次的设计是根据贵公司所提出来的应用需求，再结合我们以往同类项目的工作经验，依据现有的国家标准、规，并参照国际上通用规进行的。 1.2设计依据 《智能建筑设计标准》（GB/T50314－2000） 《智能建筑工程质量验收规》（GB50339－2003） 《民用闭路电视监视系统工程技术规》（GB50198－84） 《彩色电视图像质量主观评价方法》（GB7401-87） 《通用用电设备设计规》（GB50055－93） 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150－91） 《民用建筑电气设计规》（JGJ/T16－92） 《厅堂扩声系统声学特性指标》（GYJ25－86） 《厅堂扩声系统设计规》（GB50371-2006） 《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接法》（SJ2112-82） 《信息技术设备包括电气设备的安全》（GB4943-95） 《软件工程国家标准》（GTB856）
课程设计说明书 课程设计说明书题目：温度控制系统的设计与实现
摘要 温度控制系统是一种典型的过程控制系统，在工业生产中具有极其广泛的应用。温度控制系统的对象存在滞后，它对阶跃信号的响应会推迟一些时间，对自动控制产生不利的影响，因此对温度准确的测量和有效的控制是此类工业控制系统中的重要指标。温度是一个重要的物理量，也是工业生产过程中的主要工艺参数之一，物体的许多性质和特性都与温度有关，很多重要的过程只有在一定温度范围内才能有效的进行，因此，对温度的精确测量和可靠控制，在工业生产和科学研究中就具有很重要的意义。 本文阐述了过程控制系统的概念，介绍了一种温度控制系统建模与控制，以电热水壶为被控对象，通过实验的方法建立温度控制系统的数学模型，采用了PID算法进行系统的设计，达到了比较好的控制目的。 关键词：温度控制；建模；自动控制；过程控制；PID
Abstract In industrial production with extremely extensive application, temperature control system is a typical process control system.Temperature control system has the larger inertia. It is the response signal to step off some of time.And it produces the adverse effect to the temperature measurement. The control system is the important industrial control index. Temperature is an important parameters in the process of industrial production. Also it is one of the main parameters of objects, many properties and characteristics of temperature, many important process only under certain temperature range can efficiently work. Therefore, the precise measurement of temperature control, reliable industrial production and scientific research has very important significance. This paper discusses the concept of process control system and introduces a kind of temperature control system .The electric kettle is the controlled object, PID algorithm is used for system design,through experience method to get the model of temperature control system and we can get the controlied response well. Keywords：Temperature control; Mathematical modeling; Automatic control; Process control; PID
过程控制系统综合设计报告 班级： 姓名： 学号： 学期：
一、实验目的与要求 1．掌握DDC控制特点； 2．熟悉CS4100实验装置，掌握液位控制系统和温度控制系统构成； 3．熟悉智能仪表参数调整方法及各参数含义； 4．掌握由CS4100实验装置设计流量比值控制、液位串接控制、液位前馈反馈控制及四水箱解耦控制等设计方法； 5．掌握实验测定法建模，并以纯滞后水箱温度控制系统作为工程案例，掌握纯滞后水箱温度控制系统的建模，并用DDC控制方案完成控制算法的设计及系统调试。 以水箱流量比值控制、水箱液位串接控制、水箱液位前馈反馈控制及四水箱解耦控制为被被控对象，完成系统管路设计、电气线路设计、控制方案确定、系统调试、调试结果分析等过程的训练。以纯滞后水箱作为被控对象，以第二个水箱长滞后温度作为被控量，完成从实验测定法模型建立、管路设计、线路设计、控制方案确定、系统调试、结果分析等过程的训练。 具体要求为： 1）检索资料，熟悉传感器、执行器机械结构及工作原理。 2）熟悉CS4100过控实验装置的机械结构，进行管路设计及硬件接线； 3）掌握纯滞后水箱温度控制系统数学模型的建立方法，并建立数学模型； 4）掌握智能仪表参数调节方法； 5）进行控制方案设计，结合具体数学模型，计算系统所能达到性能指标，并通过仿真掌握控制参数的整定方法； 6）掌握系统联调的步骤方法，调试参数的记录方法，动态曲线的测定记录方法。记录实验数据，采用数值处理方法和相关软件对实验数据进行处理并加以分析，记录实验曲线，与理论分析结果对比，得出有意义的结论。 7）撰写实验设计报告、实验报告，具体要求见：（五）实践报告的内容与要求。 二、实验仪器设备与器件 1.CS4100过程控制实验装置 2.PC机（组态软件） 3.P909智能仪表若干
智能多媒体会议系统方案设计 1、引言 随着信息技术的不断发展，一个现代化的多功能会议室除了要满足传统简单的会议要求外，还应具有高雅格调的优美音质、清晰的图像演示。它由大屏幕显示、多媒体音视频信号 源、音响、切换和中央集成控制几大部分组成，选取具备先进功能的DVD和录像机以及实 物和图文传送器，通过大屏幕投影机还原其图像，通过中央集成控制设备，控制室内所有影音设备、信号切换、灯光、屏幕升降、音量调节等等功能，大大提高会议的工作效率和简化复杂的操作，能适合所有人士使用而不需要具备专业知识。 2、系统设计功能 智能多媒体会议系统的主要功能有： ?利用淖帧⑼计柿稀（14）羰悠邓夭摹⑹滴镒柿系冉醒菔? ?可以便捷上网，调用资料 ?可以随意切换音视频源 ?高品质音响还原，确保语音质量 ?数字会议系统控制会议发言 ?投影系统进行大屏幕显示 ?远程会议系统进行异地内外部演示与会议 ?中控系统进行集中控制管理 3、系统设计方案 智能多媒体会议系统，实现了数字会议系统与中央控制系统的无缝连接，整合了包括音响扩声系统、会议讨论系统、同声传译系统、投票表决系统、自动跟踪摄像系统、多媒体视频系统以及网络视频会议系统等多个子系统；在无线触摸屏操控下，通过中央集成控制系统 将以上各子系统与整个会议环境有机的结合成为一个整体，实现了会议的智能化管理。 3.1中央控制系统 中央控制设备为本系统设计之灵魂，集中了灯光、机械、投影及视音频控制手段于一体， 为使用者提供简单、直接的控制方案，令使用者能方便地掌握整个空间环境各设备的状态及功能。 整个系统以中央控制器为核心。它以控制总线与各个设备相联接，接受操控者发出的控 制要求，然后向各个延伸控制设备及被控设备发出控制指令。所有控制功能通过专用系统软 件编程而成，具体控制可通过彩色液晶触摸屏或普通PC机实现。其操作界面根据用户的实 际要求，设置得直观而易于理解（全中文、图形模块化）、操作。（如图1所示）
机电一体化系统综合课程设计 课题名称：Ｘ－Ｙ数控工作台设计说明书 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 设计成员： 指导老师：季国顺金成柱聂欣 日期： 2013年1月7日 设计组号： 7 课题号： 14
目录 1、总体方案设计 (3) 1.1 设计任务 (4) 1.2 总体方案确定 (4) 2、机械系统设计 (5) 2.1 工作台外形尺寸及重量估算 (6) 2.2 导轨参数确定 (7) 2.3 滚珠丝杆的设计计算 (8) 2.4 步进电机的选型与计算 (10) 2.5 机械系统结构设计 (12) 3、控制系统硬件设计 (13) 3.1 控制系统硬件组成 (13) 3.2 控制系统硬件选型 (15) 3.3 控制系统硬件接口电路设计 (17) 3.4 驱动系统设计 (18) 4、控制系统软件设计 (19) 4.1 控制系统软件总体方案设计 (21) 4.2 主流程设计 (22) 4.3 中断服务流程设计 (23) 4.4 软件调试 (25) 5、总结 (26) 参考文献 (27)
1、总体方案设计 1.1 设计任务 题目：两坐标X-Y 数控工作台设计 任务：设计两轴联动的数控X-Y 运动平台，完成机械系统设计、控制系统设 计与相应软件编程，根据试验条件进行调试，完成整个开发系统；每组一题，分别由3～4位同学合作完成。其主要技术指标如下： 1）工作台型号为HXY-4030； 2）行程要求X=400mm ，Y=300mm ； 3）工作台面尺寸为C 3B 3H ＝240mm 3254mm 315mm ； 4）底座外形尺寸为C13B13H1＝650mm 3550mm 3184mm ； 5）工作台最大长度L=778mm ； 6）工作台负载重量N=500N ； 7）工作台最快移动速度v xmax =v ymax =1m/min 8）X,Y 方向的重复定位精度为±0.02mm ； 9）X,Y 方向的定位精度为0.04mm ； 10）工作台切削负载小、运动灵敏度高、低速无爬行； 11）定位精度高； 12）结构轻便，建议机座和滑台采用铝合金； 13）标准组件，独立产品； 14）可直接应用于小型钻、铣床。 1.2 总体方案确定 1.2.1 方案确定思想 该工作台设计主要分为机械系统部件和控制系统部件，其中机械系统部件主 要包括导轨副、丝杠螺母副、减速装置、伺服电动机和检测装置等，控制系统部件则包括CPU 控制电路、电源设计电路、输入信号电路、输出信号电路、步进电机驱动控制电路等。 因X 向和Y 向机械结构基本相同，故只绘制X 向机械系统部分的结构简图，
中北大学 课程设计说明书 学院、系：软件学院 专业：软件工程 班级：13140A05 学生姓名：学号： 设计题目：基于Windows的线程控制与同步 起迄日期: 2015年12月28日~2016年1月8日指导教师: 日期: 2015年12月25日
一、设计目的 进程同步是处理机管理中一个重要的概念。本设计要求学生理解和掌握Windows中线程控制与同步机制的相关API函数的功能，能够利用这些函数进行编程。 二、任务概述 (1)实现生产者-消费者问题。 (2)实现读/写者问题。 (3)实现哲学家就餐问题。 三、总体设计 （1）生产者-消费者问题。是一个多线程同步问题的经典案例。该问题描述了两个共享固定大小缓冲区的线程——即所谓的“生产者”和“消费者”——在实际运行时会发生的问题。生产者的主要作用是生成一定量的数据放到缓冲区中，然后重复此过程。与此同时，消费者也在缓冲区消耗这些数据。该问题的关键就是要保证生产者不会在缓冲区满时加入数据，消费者也不会在缓冲区中空时消耗数据。 （2）读/写者问题。创建一个控制台程序，此程序包含n个线程。用这n个线程来表示n个读者或写者。每个线程按相应测试数据文件(后面有介绍)的要求进行读写操作。用信号量机制分别实现读者优先或写者优先的读者-写者问题。 （3）实现哲学家就餐问题。用来演示在并行计算中多线程同步(Synchronization)时产生的问题。在1971年，著名的计算机科学家艾兹格·迪科斯彻提出了一个同步问题，即假设有五台计算机都试图访问五份共享的磁带驱动器。稍后，这个问题被托尼·霍尔重新表述为哲学家就餐问题。这个问题可以用来解释死锁和资源耗尽。有服务生解法，资源分级解法，Chandy/Misra解法。 四、详细设计函数 (1)生产者-消费者问题 #include
4.14多媒体会议系统 一、多媒体会议系统概述 本工程应具有可靠性、先进性以及一定的灵活性、扩展性，使之能够充分 满足营运的需要，做到实用、够用、好用，并能满足业务扩展的需求，同时要求还应具 备升级能力。主要设备采用数字化集成方案，同时亦应具有好的性能价格比，同时应遵 守国家建设的有关规定和符合酒店管理公司的需求。 AV系统设计功能要满足会议、报告、研讨、庆典、展示、培训、小型演出、宴请、集会等功能，整个系统由扩声系统、视频显示、发言讨论、摄像系统、信号处理、集中 控制、舞台灯光系统、远程视频会议、录像等子系统组成。 本项目AV系统应综合考虑具体环境、使用对象、使用方式、维护保养以及投资规模等因素，提供基本的布线扩展性和应用灵活性，具备适应多模式多变化的各种会议运行和高效会议管理的需求。 本项目AV系统的设计和建设应保证关键系统和设备的不间断运行和系统安全性设计，具备适度超前性和扩展性，考虑到当前的应用和未来可能出现的各类无法预测的其它应 用功能，整个系统必须充分考虑它的扩展能力。 二、工程技术规范和标准 《厅堂扩声系统设计规范》GB50371-2006 《厅堂扩声系统的声学特性指标要求》JGGYJ125 《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接法》SS2112-82 《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ25-86
《厅堂扩声特性测量方法》GB/T4959-1995 ；
《厅堂混响时间测量规范》GBJ76-84 ; 《调音台基本特性测量方法》GB9003 《剧场、电影院和多用途厅堂建筑声学设计规范》GB/T50356-2005 《会议系统电及音频的性能要求》GB/T15381-1994 《声系统设备互连的优选配接值》GB14197-93 ； 《客观评价厅堂语言可懂度的RASTI法》GB/T14476-93 ； 《公共广播系统工程技术规范》GB50526-2010 《电子调光设备性能参数与测试方法》GB / T14218-93 《电子调光设备通用技术条件》GB / T13582-92 《电子调光设备无线电骚扰特性限值及测量方法》GB / T15734-1995 《舞台灯具光学质量的测试与评价》WH-0204-1999 《剧场建筑设计规范》JGJ-57-2000 /J67-2001 《电气安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168 —92 《电气安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169 —92 《灯光通用安全要求和试验》GB7000-86 《通风式灯具安全要求》GB7000 14-2000 《舞台灯光、电视、电影及摄影场所（室内外）》GB7000 15-2000 以上所列的主要技术标准和规范，如未能达到国际或国内最新标准时，投标方应使系统的设计、施工及选用的设备和材料符合最新颁布的国际、国内标准，并提供采用的国际、国内标准、规范和所应用的最新版本的有关技术依据资料 三、AV系统工程范围本次AV系统工程具体包括以下几个功能区:
目录 一、零件的分析 (3) 二、工艺规程设计 (4) 三、铣床夹具设计 (9) 四、设计小结 (12) 五、参考文献 (13) 一、零件的分析 1、零件的生产类型 根据所给要求，以确定，本两件加工属大批量生产。 2、零件的工艺分析 此零件为连杆合件之一——连杆盖，连杆盖的视图完整，尺寸、公差及技术要求齐全。此零件形状结构较为简单，零件各表面的加工并不困难，但是基准孔?81+0.021 0mm以及小头孔要求表面粗糙度Ra1.6μｍ偏高。基本思路为先加
工大头孔再以其为基准来加工小头孔。在小头孔中间的大的沟槽需要用R67mm 刀具去加工，同样在加工大头孔内表面的沟槽时也要用特殊的R25mm的刀具去加工。此外还应该注意： 1.该连杆盖为整体铸造成型，其外形可不再加工，根据GB/T 6414-1999的规定，铸件尺寸公差代号为CT公差等级分为16级，由于零件的轮廓尺寸不大，形状不是很复杂，为大批量生产，从减少加工难度来说，经查机制工艺手册，毛坯采用铸造成型。 2.连杆小头孔对A基准的平行度公差为0.01mm。 3.大头孔两端的台阶面对B基准的对称度公差为0.3mm。 4.小头孔中间的沟槽，对基准B的对称度为0.2mm。 5.铸件毛坯需要经过人工时效处理。 6.材料QT450-10 。 7.连杆大小头孔平行度的检验，可采用穿入专用心轴，在平台上用等高的V型块支撑连杆大头孔心轴，测量大头孔心轴在最高位置时两端的差值，其差值一半即为平行度误差。 二、工艺规程设计 1、毛坯的选择及毛坯余量确定 在各类机械中，连杆盖为为传动件,由于其在工作时处于运动中，经常受冲击和高压载荷，要求具有一定的强度和韧性。该零件的材料选择QT450-10，零件的轮廓尺寸不大，形状不是很复杂，为成批量生产模型，从减少加工难度来说，经查机制工艺手册，毛坯采用铸造成型。 因为零件形状并不复杂，但为减小加工时的切削用量和提高生产效率，节约毛坯材料，毛坯形状可以与零件形状接近。即外形做成台阶形，内部孔铸造出。 确定机械加工余量，及毛坯尺寸： 1）确定机械加工余量 （1）铸件质量：零件表面无明显的裂纹等缺陷。
word 完美格式 题目：自动洗车机电气控制系统设计 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 评语： 成绩： 指导老师签名： 目录 日期：
1系统概述 . (3) 1.1应用背景及意义 (3) 1.2系统描述及设计要求 (3) 2方案论证 . (4) 3硬件设计 . (6) 3.1系统原理方框图 (6) 3.2系统主电路原理图 (6) 3.3 I/O 分配 (7) 3.4 PLC 选择 (8) 3.5 PLC 控制原理图 (9) 3.6 PLC 控制接线图 (10) 3.7元器件选型 (12) 4软件设计 . (13) 4.1主流程图 (13) 4.2梯形图 (13) 5系统调试 . (18) 设计心得. (20) 参考文献. (20)
1系统概述 1.1 应用背景及意义 汽车行业随着科学技术的发展有了质的飞跃。随着时代发展，人们生活水平提高，人们对汽车的需求逐渐增加，随之而来的便是汽车的保养。其中汽车清洗 便是不可或缺的一项内容。当今社会，高科技的发展实现了各行业的自动化控制， 但是在汽车清洗行业，大部分仍是人工完成。传统洗车业利用人力，对汽车涂抹 泡沫，然后利用水泵对汽车进行冲洗，再在自然光及风等条件下，使清洗后的汽 车进行自然风干。虽然实现汽车清洗，但过分依赖人力，操作时间长，浪费大量 水资源，经济性差，不利于洗车业的发展。目前比较大型的汽车美容公司，虽然 实现了汽车的清洗、打蜡、喷漆等的自动化，但成本高，其自动控制系统不适合 小型的、专门的汽车清洗行业。因此，对于中小型城市，汽车清洗业有着巨大的 发展潜力。如何实现高效、高质量并且适用于小型汽车的自动清洗，就成了汽车 清洗行业发展的必然要求。本次设计采用 PLC控制，通过线路的通断来实现汽车 自动清洗。它可以节省人力、物力资源，高效、准确的完成洗车任务，为客户提 供便利，而且极大的节约水资源，符合建设节约型社会的时代需要。这套汽车自 动清洗系统结构简单，成本低，适合不同场合的需求，尤其是中小型公司。 1.2 系统描述及设计要求 自动洗车机由门式框架组成，门式框架有一台三相异步电机拖动，4KW 380V 50HZ，在车头和车尾处分别设置有一个行程开关，门式框架上安装有 3 个刷子（上、左、右各 1 个），分别有 1 台单相电机拖动， 1.5KW 220V 50HZ，同时门式框架上安装有 3 组喷水喷头（上、左、右各 1 个），由一台水泵电机拖动 1KW220V 50HZ，喷头由电磁阀控制 DC24V 5W。洗车机外部框架结构示意图如图 1.2.1 所示。
2015 全国大学生电子设计竞赛 风力摆控制系统（B题） 【本科组】 2015年8月15日
摘要：本设计是基于STM32F103VE单片机为核心的简易风力摆控制系统，该系统由电源供电模块，直流风机及驱动模块、角度检测模块、信息处理模块、继电器及驱动模块、蜂鸣指示模块和液晶显示模块构成。STM32F103VE通过改变PWM占空比来实现对直流风机速度及方向的控制，该风力摆控制系统能够实现题目要求，简单做直线运动、复杂做圆周运动。 关键字：风力摆角度传感器单片机自动控制系统 一．方案论证： 1.系统结构 1）机械结构如图1所示。 一长约67cm的吸管上端用万向节固定在支架上，下方悬挂4只直流风机，中间安装陀螺仪，构成一风力摆。风力摆下安装一向下的激光笔，静止时，激光笔下端距离地面18cm。 图 1 2）测控电路结构 测控电路结构如图2所示。 编码器按键
图2 2.方案比较与选择 其实整体电路架构上图已经给定，主要是几个关键部分————直流风机选型及架构、直流风机驱动电路、传感器、主控芯片选择，我们分析如下： 1）直流风机的选型 方案一：采样大电流成品直流风机，虽然风力够大，但驱动多个风机所需电流过大，单个电源难以满足要求，而且比较重，多个电机使得惯性过大难以控制。鉴于以上两点，弃用。 方案二：采用小型高速电机加螺旋桨自制直流风机，风力大，体积小，质量轻，而且性价比高。 风力摆控制系统风机质量轻，减小惯性，容易起摆；风力大，风速控制范围大，摆动角度大；体积小，减少外部的干扰；鉴于以上几点，本设计采用方案二。 STM32微处理器 角度传感器 直流风机 电机驱动电路 风机供电 OLED 液晶显示 蜂鸣器