太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)設(shè)計【獨家畢業(yè)課程設(shè)計帶任務(wù)書+開題報告+外文翻譯】

太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)設(shè)計【獨家畢業(yè)課程設(shè)計帶任務(wù)書+開題報告+外文翻譯】,太陽能,硅片,酸洗,溫度,控制系統(tǒng),設(shè)計,獨家,畢業(yè),課程設(shè)計,任務(wù)書,開題,報告,講演,呈文,外文,翻譯 開題報告 1．本課題的研究內(nèi)容、重點及難點 研究內(nèi)容 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中，溫度控制扮演著越來越重要的角色，大到糧倉，環(huán)境檢測，工業(yè)冶煉，冷凍庫，物質(zhì)分離以及醫(yī)療衛(wèi)生等方面，小到家庭電飯煲，冰箱，空調(diào)以及太陽能熱水器等方面都得到了廣泛的應(yīng)用，使得在這方面的研究有非常重要的意義。在工業(yè)生產(chǎn)中，能起到實時采集溫度數(shù)據(jù)，適時調(diào)節(jié)溫度，提高產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率的作用。如今，隨著人們生活質(zhì)量的提高，對溫度控制系統(tǒng)有了新的要求，即把通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)、先進的控制技術(shù)等應(yīng)用到溫度控制領(lǐng)域，成為新趨勢。 本 課題的研究內(nèi)容是 設(shè)計出采用工業(yè)控溫器，太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)，來控制酸洗池管式換熱器的流量，達到控制酸洗池溫度的目的。 本課題的研究內(nèi)容主要有以下幾個方面： （ 1） 研究 溫度控制系統(tǒng) 的 基本原理 ； （ 2） 研究 液晶顯示原理及編程 ； （ 3） 研究 傳感器檢測、信號放大、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示等知識的應(yīng)用 ； 研究重點及難點 重點： （ 1）溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，使基本硬件電路能滿足溫度控制精度； （ 2）如何進行多點測溫，讓酸洗池溫度穩(wěn)定在給定值； （ 3）溫度控制系統(tǒng)軟件程序的編寫。 難點： （ 1）如何設(shè)計硬件電路使其能夠比較精確的進行溫 度采集； （ 2）如何合理的控制管式換熱器的流量； （ 3）使用那種算法可以較好地實現(xiàn)控制溫度。 2．準備情況 （查閱過的文獻資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實驗條件等） 研究概況及發(fā)展趨勢 （ 1） 溫度控制系統(tǒng)的 研究概況 溫度控制系統(tǒng)由被控對象、測量裝置、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機構(gòu)等部分構(gòu)成。被控對象是一個裝置或一個過程，它的溫度是被控制量。測量裝置對被控溫度進行測量，并將測量值與給定值比較，若存在偏差便由調(diào)節(jié)器對偏差信號進行處理，再輸送給執(zhí)行機構(gòu)來增加或減少供給被控對象的熱量，使被控溫度調(diào)節(jié)到整定值。測量裝 置的精度直接影響溫度控制系統(tǒng)的精度，因此在高精度溫度控制系統(tǒng)中必須采用高精度的溫度測量裝置。 目前測量溫度可分為兩類：接觸式測量方式、非接觸式測量方式。接觸式測溫方法是使溫度敏感元件直接與被測對象相接觸，當(dāng)被測溫度與感溫元件達到熱平衡時，溫度敏感元件與被測對象的溫度相等。這類溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、精度高、穩(wěn)定性好、價格低廉等優(yōu)點。使用這類測溫方法的溫度傳感器主要有膨脹式溫度傳感器、電阻式溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器。非接觸式測溫方法是應(yīng)用物體的熱輻射能量隨溫度的變化而變化的原理。物體輻射能量的大 小與溫度有關(guān)，并且以電磁波形式向四周輻射。當(dāng)選擇合適的接收檢測裝置時，便可測得被測對象發(fā)出的熱輻射能量并且轉(zhuǎn)換成可測量和顯示的各種信號，實現(xiàn)溫度的測量。非接觸式溫度傳感器理論上不存在熱接觸式溫度傳感器的測量滯后和在溫度范圍上的限制，可測高溫、腐蝕、有毒、運動物體及固體、液體表面的溫度，不干擾被測溫度場，但精度較低，使用不太方便。 （ 2）國內(nèi) 外 的發(fā)展趨勢 國外對溫度控制技術(shù)研究較早，始于 20 世紀 70 年代。先是采用模擬式的合儀表，采集現(xiàn)場信息并進行指示、記錄和控制。 80 年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開發(fā)和研 制計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的溫度測控技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。我國對于溫度測控技術(shù)的研究較晚，始于 20 世紀 80 年代。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達國家溫度測控技術(shù)的基礎(chǔ)上，才掌握了溫度室內(nèi)微機控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于對溫度的單項環(huán)境因子的控制。我國溫度測控設(shè)施以及計算機應(yīng)用，在總體上正從消化吸收、簡單應(yīng)用階段向?qū)嵱没?、綜合性應(yīng)用階段過渡和發(fā)展。在技術(shù)上，以單片機控制的單參數(shù)單回路系統(tǒng)居多，尚無真正意義上的多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，與發(fā)達 國家相比，存在較大差距。我國溫度測量控制現(xiàn)狀還沒有達到工廠全自動化的程度，生產(chǎn)實際中仍然有許多問題困擾著我們，存在著裝備配套能力差，產(chǎn)業(yè)化程度低，環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點。在今后的溫控系統(tǒng)的研究中會趨于智能化，集成化，系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)更準確，更加穩(wěn)定可靠。 主要參考文獻 [1] 繳瑞山，韓全立主編 M]. 北京：高等教育出版社， 2003 [2] 譚浩強 言設(shè)計教程 [M] 華大學(xué)出版社， 2007 [3] 鹿玉紅，戴彥，江培蕾 字溫度計的仿真實現(xiàn) 2010 [4] 劉春恰 字溫度傳感器 溫的應(yīng)用 2010 [5] 張培仁，孫占輝，張欣，張村峰 語言編程 片機原理與應(yīng)用 華大學(xué)出版社， 2002 [6] 常敏，王涵，范紅波 片機應(yīng)用程序開發(fā)與實踐 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2009 [7] 李平，杜濤，羅和平 北京：機械工程出版社， 2008 [8] 劉娟，梁衛(wèi)文，程莉，廖銀萍 語言與 真技能實訓(xùn) 國電力出版社，2010 [9] L P, by J]9: 63 - 68. [10] ]2002:1現(xiàn)有設(shè)備和實驗條件 個人 計算機 、 51 單片機開發(fā)板、示波器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用表，開放實驗室 3． 實施方案、進度實施計劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計資料 實施方案 本系統(tǒng)由機械結(jié)構(gòu)部分和電控執(zhí)行部分，以及單片機控制部分這三部分構(gòu)成。機械結(jié)構(gòu)部分包括酸洗池管式換熱器，酸洗池，廢液池；而電控執(zhí)行部分包括管式換熱器的流量控制電器元件，酸洗池多個工位的溫度傳感器，以及液晶顯示器件，按鍵 控制部分；單片機控制部分就包括單片機 控芯片。 具體如下： （ 1）硬件設(shè)計 本系統(tǒng)包括以下幾部分 硬件電路 ：以 單片機 核心，周圍電路包括 按供電電源、按鍵電路、溫度檢測 、 控制部分、液晶 顯示 模塊 等。 先用按鍵設(shè)定一個溫度值，啟動加熱器對熱水池加熱，控制打開熱水池的電磁閥給酸洗池加熱水，通過對酸洗池的溫度采集，當(dāng)酸洗池溫度達到設(shè)定值時，停止加熱，關(guān)閉電磁閥，從而達到控制酸洗池溫度的目的。 系統(tǒng)組成如圖 1 所示： （ 2）軟件設(shè)計 由主程序、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 程序、 及 顯示子程序等部分 組成 。 首先對系統(tǒng)初始化， 溫度加熱到設(shè)定值后，系統(tǒng)控制使溫度保持在設(shè)定值一定范圍內(nèi)，對采集的溫度數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換并顯示。 單片機鍵電 路 溫度檢測 液晶顯示模塊 圖 1 系統(tǒng)組成 供電電源 報警模塊 控制部分 進度實施計劃 第一階段（ 2 月 28 日至 3 月 6 日）：提出合理的方案，查閱資料，畫出溫度控制系統(tǒng)原理框圖，硬件原理圖。 第二階段（ 3 月 7 日至 3 月 13 日）：對方案進行論證。 第三階段（ 3 月 14 日至 4 月 1 日）：對硬件進行合理的設(shè)計布局，合理選擇元器件，制作電路板，檢測電路板并調(diào)試，直至電路板能正常工 作。 第四階段（ 4 月 2 日至 5 月 15 日）：進行軟件編程并與硬件聯(lián)調(diào)，直至實現(xiàn)全部功能。 預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計資料 1、 完成 兩萬字以上的畢業(yè)設(shè)計說明書（ 論文 ） ； 在畢業(yè)設(shè)計說明書（ 論文 ）中 必須包括詳細的 300～ 500 個單詞的英文摘要及關(guān)鍵詞； 2、 獨立 完成與課題相關(guān) 的、不少于四萬字的 英文資料的翻譯（附英文全文）； 3、完成 太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)的 方案 設(shè)計 ； 4、 完成 系統(tǒng)的硬件和相應(yīng)軟件程序設(shè)計， 并提供 原理圖； 5、根據(jù)任務(wù)與要求，完成可供 演示 的 模擬 樣機。 系統(tǒng)初始化 溫度上下限設(shè)定 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 顯示當(dāng)前溫度 比較設(shè)定溫度值與實際溫度值的大小 圖 2 程序框圖 開始 啟動加熱裝置 溫度測量 冷卻 溫度測量 小于 溫度測量 大于 溫度測量 判斷是否超出溫度上下限 超出 溫度測量 低于 溫度測量 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 開題小組意見 開題小組成員簽字： 年 月 日 院系審核意見 院系主管領(lǐng)導(dǎo)簽字： 年 月 日 開題報告 1．本課題的研究內(nèi)容、重點及難點 研究內(nèi)容 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中，溫度控制扮演著越來越重要的角色，大到糧倉，環(huán)境檢測，工業(yè)冶煉，冷凍庫，物質(zhì)分離以及醫(yī)療衛(wèi)生等方面，小到家庭電飯煲，冰箱，空調(diào)以及太陽能熱水器等方面都得到了廣泛的應(yīng)用，使得在這方面的研究有非常重要的意義。在工業(yè)生產(chǎn)中，能起到實時采集溫度數(shù)據(jù)，適時調(diào)節(jié)溫度，提高產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率的作用。如今，隨著人們生活質(zhì)量的提高，對溫度控制系統(tǒng)有了新的要求，即把通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)、先進的控制技術(shù)等應(yīng)用到溫度控制領(lǐng)域，成為新趨勢。 本 課題的研究內(nèi)容是 設(shè)計出采用工業(yè)控溫器，太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)，來控制酸洗池管式換熱器的流量，達到控制酸洗池溫度的目的。 本課題的研究內(nèi)容主要有以下幾個方面： （ 1） 研究 溫度控制系統(tǒng) 的 基本原理 ； （ 2） 研究 液晶顯示原理及編程 ； （ 3） 研究 傳感器檢測、信號放大、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示等知識的應(yīng)用 ； 研究重點及難點 重點： （ 1）溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，使基本硬件電路能滿足溫度控制精度； （ 2）如何進行多點測溫，讓酸洗池溫度穩(wěn)定在給定值； （ 3）溫度控制系統(tǒng)軟件程序的編寫。 難點： （ 1）如何設(shè)計硬件電路使其能夠比較精確的進行溫 度采集； （ 2）如何合理的控制管式換熱器的流量； （ 3）使用那種算法可以較好地實現(xiàn)控制溫度。 2．準備情況 （查閱過的文獻資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實驗條件等） 研究概況及發(fā)展趨勢 （ 1） 溫度控制系統(tǒng)的 研究概況 溫度控制系統(tǒng)由被控對象、測量裝置、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機構(gòu)等部分構(gòu)成。被控對象是一個裝置或一個過程，它的溫度是被控制量。測量裝置對被控溫度進行測量，并將測量值與給定值比較，若存在偏差便由調(diào)節(jié)器對偏差信號進行處理，再輸送給執(zhí)行機構(gòu)來增加或減少供給被控對象的熱量，使被控溫度調(diào)節(jié)到整定值。測量裝 置的精度直接影響溫度控制系統(tǒng)的精度，因此在高精度溫度控制系統(tǒng)中必須采用高精度的溫度測量裝置。 目前測量溫度可分為兩類：接觸式測量方式、非接觸式測量方式。接觸式測溫方法是使溫度敏感元件直接與被測對象相接觸，當(dāng)被測溫度與感溫元件達到熱平衡時，溫度敏感元件與被測對象的溫度相等。這類溫度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、精度高、穩(wěn)定性好、價格低廉等優(yōu)點。使用這類測溫方法的溫度傳感器主要有膨脹式溫度傳感器、電阻式溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器。非接觸式測溫方法是應(yīng)用物體的熱輻射能量隨溫度的變化而變化的原理。物體輻射能量的大 小與溫度有關(guān)，并且以電磁波形式向四周輻射。當(dāng)選擇合適的接收檢測裝置時，便可測得被測對象發(fā)出的熱輻射能量并且轉(zhuǎn)換成可測量和顯示的各種信號，實現(xiàn)溫度的測量。非接觸式溫度傳感器理論上不存在熱接觸式溫度傳感器的測量滯后和在溫度范圍上的限制，可測高溫、腐蝕、有毒、運動物體及固體、液體表面的溫度，不干擾被測溫度場，但精度較低，使用不太方便。 （ 2）國內(nèi) 外 的發(fā)展趨勢 國外對溫度控制技術(shù)研究較早，始于 20 世紀 70 年代。先是采用模擬式的合儀表，采集現(xiàn)場信息并進行指示、記錄和控制。 80 年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開發(fā)和研 制計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的溫度測控技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。我國對于溫度測控技術(shù)的研究較晚，始于 20 世紀 80 年代。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達國家溫度測控技術(shù)的基礎(chǔ)上，才掌握了溫度室內(nèi)微機控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于對溫度的單項環(huán)境因子的控制。我國溫度測控設(shè)施以及計算機應(yīng)用，在總體上正從消化吸收、簡單應(yīng)用階段向?qū)嵱没?、綜合性應(yīng)用階段過渡和發(fā)展。在技術(shù)上，以單片機控制的單參數(shù)單回路系統(tǒng)居多，尚無真正意義上的多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，與發(fā)達 國家相比，存在較大差距。我國溫度測量控制現(xiàn)狀還沒有達到工廠全自動化的程度，生產(chǎn)實際中仍然有許多問題困擾著我們，存在著裝備配套能力差，產(chǎn)業(yè)化程度低，環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點。在今后的溫控系統(tǒng)的研究中會趨于智能化，集成化，系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)更準確，更加穩(wěn)定可靠。 主要參考文獻 [1] 繳瑞山，韓全立主編 M]. 北京：高等教育出版社， 2003 [2] 譚浩強 言設(shè)計教程 [M] 華大學(xué)出版社， 2007 [3] 鹿玉紅，戴彥，江培蕾 字溫度計的仿真實現(xiàn) 2010 [4] 劉春恰 字溫度傳感器 溫的應(yīng)用 2010 [5] 張培仁，孫占輝，張欣，張村峰 語言編程 片機原理與應(yīng)用 華大學(xué)出版社， 2002 [6] 常敏，王涵，范紅波 片機應(yīng)用程序開發(fā)與實踐 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2009 [7] 李平，杜濤，羅和平 北京：機械工程出版社， 2008 [8] 劉娟，梁衛(wèi)文，程莉，廖銀萍 語言與 真技能實訓(xùn) 國電力出版社，2010 [9] L P, by J]9: 63 - 68. [10] ]2002:1現(xiàn)有設(shè)備和實驗條件 個人 計算機 、 51 單片機開發(fā)板、示波器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用表，開放實驗室 3． 實施方案、進度實施計劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計資料 實施方案 本系統(tǒng)由機械結(jié)構(gòu)部分和電控執(zhí)行部分，以及單片機控制部分這三部分構(gòu)成。機械結(jié)構(gòu)部分包括酸洗池管式換熱器，酸洗池，廢液池；而電控執(zhí)行部分包括管式換熱器的流量控制電器元件，酸洗池多個工位的溫度傳感器，以及液晶顯示器件，按鍵 控制部分；單片機控制部分就包括單片機 控芯片。 具體如下： （ 1）硬件設(shè)計 本系統(tǒng)包括以下幾部分 硬件電路 ：以 單片機 核心，周圍電路包括 按供電電源、按鍵電路、溫度檢測 、 控制部分、液晶 顯示 模塊 等。 先用按鍵設(shè)定一個溫度值，啟動加熱器對熱水池加熱，控制打開熱水池的電磁閥給酸洗池加熱水，通過對酸洗池的溫度采集，當(dāng)酸洗池溫度達到設(shè)定值時，停止加熱，關(guān)閉電磁閥，從而達到控制酸洗池溫度的目的。 系統(tǒng)組成如圖 1 所示： （ 2）軟件設(shè)計 由主程序、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 程序、 及 顯示子程序等部分 組成 。 首先對系統(tǒng)初始化， 溫度加熱到設(shè)定值后，系統(tǒng)控制使溫度保持在設(shè)定值一定范圍內(nèi)，對采集的溫度數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換并顯示。 單片機鍵電 路 溫度檢測 液晶顯示模塊 圖 1 系統(tǒng)組成 供電電源 報警模塊 控制部分 進度實施計劃 第一階段（ 2 月 28 日至 3 月 6 日）：提出合理的方案，查閱資料，畫出溫度控制系統(tǒng)原理框圖，硬件原理圖。 第二階段（ 3 月 7 日至 3 月 13 日）：對方案進行論證。 第三階段（ 3 月 14 日至 4 月 1 日）：對硬件進行合理的設(shè)計布局，合理選擇元器件，制作電路板，檢測電路板并調(diào)試，直至電路板能正常工 作。 第四階段（ 4 月 2 日至 5 月 15 日）：進行軟件編程并與硬件聯(lián)調(diào)，直至實現(xiàn)全部功能。 預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計資料 1、 完成 兩萬字以上的畢業(yè)設(shè)計說明書（ 論文 ） ； 在畢業(yè)設(shè)計說明書（ 論文 ）中 必須包括詳細的 300～ 500 個單詞的英文摘要及關(guān)鍵詞； 2、 獨立 完成與課題相關(guān) 的、不少于四萬字的 英文資料的翻譯（附英文全文）； 3、完成 太陽能硅片酸洗池溫度控制系統(tǒng)的 方案 設(shè)計 ； 4、 完成 系統(tǒng)的硬件和相應(yīng)軟件程序設(shè)計， 并提供 原理圖； 5、根據(jù)任務(wù)與要求，完成可供 演示 的 模擬 樣機。 系統(tǒng)初始化 溫度上下限設(shè)定 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 顯示當(dāng)前溫度 比較設(shè)定溫度值與實際溫度值的大小 圖 2 程序框圖 開始 啟動加熱裝置 溫度測量 冷卻 溫度測量 小于 溫度測量 大于 溫度測量 判斷是否超出溫度上下限 超出 溫度測量 低于 溫度測量 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 開題小組意見 開題小組成員簽字： 年 月 日 院系審核意見 院系主管領(lǐng)導(dǎo)簽字： 年 月 日 對非線性系統(tǒng)應(yīng)用小波網(wǎng)絡(luò) 制器的比較研究 M. A. . P. . a 要 ： 在本文中，主要 對非線性系統(tǒng)應(yīng)用 小波網(wǎng)絡(luò) 制器進行比較研究。小波網(wǎng)絡(luò) 制器結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢與小波網(wǎng)絡(luò)表示一個 高 效的識別非線性動態(tài)系統(tǒng)，當(dāng)我們想要應(yīng)用這些程序控制植物 未知 的和高度非線性的數(shù)學(xué)模型 特征時， 存在著不同類型的 即 小波網(wǎng)絡(luò) 糊小波網(wǎng)絡(luò) 過 對 植物的 識別， 這些經(jīng)典離散 小波 激活 功能 ，可以 在線調(diào)整比例 、 積分和微分增益。為此，該 小波網(wǎng)絡(luò) 波 子控制系統(tǒng)性能與傳統(tǒng)的 真結(jié)果表明，用模糊小波網(wǎng)絡(luò) 具有良好的性能，例如倒立擺。 關(guān)鍵詞： 小波網(wǎng)絡(luò) 模糊小波網(wǎng)絡(luò)的 立擺；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 一、簡介 如今，小波的使用一直在增長，因為它們結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)特點， 并以小波表現(xiàn)。以這種方式， 于這一特點 查與工業(yè)領(lǐng)域 。 這些應(yīng)用程序的一個例子呈現(xiàn)在 [1]，在他們目前的 車懸架系統(tǒng)的建模技術(shù)， 在 這項 工作中，他們用多項式加窗高斯（蝌蚪）作為激活函數(shù)和小波在其學(xué)習(xí)過程中，它是優(yōu)化的參數(shù)反向傳播算法。另一個 用的重要例子在 [2]，在這項工作中，他們使用一個 空氣燃料的估計在火花噴射發(fā)動機的比例控制，在這里他們得出的結(jié)論 ; 1）利用小波遞增魯棒性和 2）消耗訓(xùn)練的時間比一個多層感知短。其他領(lǐng)域，在行業(yè)內(nèi)不斷增長研究群體之間的模糊邏輯，因為以模糊邏輯為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)提供了一種有效的方法控制復(fù)雜和非線性系統(tǒng)。例如，在 [3]，作者提出了一種基于 模糊邏輯控制器過程控制，在此項工作中 ，在 外，他們得出結(jié)論是模糊邏輯的組合采用了經(jīng)典的 糊 于傳統(tǒng)的 [ 4 ]，它提出了一種基于 實時自適應(yīng)模糊邏輯控制器，在這種控制器下測試使用四分之一汽車半主動懸架模型的雙自由度控制的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并證明該體系結(jié)構(gòu)的一個特點是接受新的規(guī)則和成員函數(shù)的能力，在運行時不會對植物造成任何不良反應(yīng)。此外，他們表明，該控制器具有穩(wěn)定的車輛懸架系統(tǒng)的能力。在 [ 21 ]提出了一種小波微分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)觀測器。使用其他實例模糊控制器的是 [22此外，它或它的一些變化涉及超過一半的控制器被用于工業(yè)中的控制器。由于巨大的技術(shù)進步，離散 數(shù)字計算機、微處理器、 。然而， 不同的變化規(guī)律，如：魯棒 糊 糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 線性 制，小波 制和模糊小波網(wǎng)絡(luò)的 然所有 一般的操作模式是一樣的，這是基于起作用的比例、積分和微分形式的誤差信號 e（ t） [ 5 ]，定義為參考信號 t）之間的差異和植物的輸出信號 y（ t），以這種方式產(chǎn)生的?？?制信號 u（ t），該控制信號操縱用期望的方式來實現(xiàn)植物的輸出，它是描述由方程（ 1）。 )()()()(*)(0 t ??? ? （ 1） 在 制器的增益。存在最后調(diào)整這些增益 [ 5 ]的分析和試驗技術(shù)，當(dāng)植物的數(shù)學(xué)模型在某些情況下，進行的控制是未知的，建立這些增益是非常復(fù)雜的。因為這個問題， 如，為解決這一問題，提出的替代方案是自動調(diào)整 益在線 [6在這些作品中 ，他們近似植物的未知的數(shù)學(xué)模型并建立自動 制器的增益，用于這一目的的控制器有變化，這種變化是由模糊邏輯引入自動建立 這項工作中，比較研究經(jīng)典的 制， 制和模糊小波網(wǎng)絡(luò) 控制非線性系統(tǒng)的性能。仿真結(jié)果表明，模糊 如倒立擺。 二、 制器 在本節(jié)中，我們簡要地描述 [6出了如圖 1 所示。該控制器有三個主要階段來操縱非線性輸出植物中所期望的方式。第一階段是植物識別，在這個階段中，植物的輸出由 級聯(lián) [ 9 ]一個 波器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計，該濾波器采用持續(xù)信號 v（ k）， 波器的功能是過濾，有 “ 對鑒定過程的貢獻小的神經(jīng)元。在這個階段，它要求你輸入的植物 U（ K）；估計誤差e（ k）的值，估計誤差定義為植物的實際輸出之間的差異 e（ K）和植物估計 y（ K）。第二階段是離散 送控制信號 U（ K），這個信號是用來處理植物的輸出的。此外，它是必要的跟蹤誤差 ε （ K），它被定 義為參考信號 K）和植物的輸出 y（ k）。最后一個階段是在線自整定 益 I， Γ （ K）的參數(shù)是由 （ 2） 在 出了 Z（ k）是 作為 糊 你所期望的方式操縱裝置下輸出一個未知的非線性系統(tǒng)辨識數(shù)學(xué)模型和在線的離散 定增益 D。然而，在這種模糊邏輯控制器引入學(xué)習(xí)率的自動刷新 制器μ P，μ i，和μ d [ 10 ]。模糊 操作 個模糊小波網(wǎng)絡(luò)控制器和 圖 1 框圖 一個模糊邏輯控制器的第一部分是模糊化，這個組件將清晰的輸入為一組在區(qū)間[0， 1]的隸屬度值。存在不同類型的隸屬函數(shù)例如：三角形、梯形、指數(shù)等。 [10]采用三角形和梯形隸屬函數(shù)。使用的控制器呈現(xiàn)在 [10]，模糊邏輯的兩個輸入的考慮在內(nèi) 。第一個是跟蹤誤差ε（ K），第二是其派生的近似 ε 1（ k） =ε（ K） K - 1）。這些，我們得到一個模糊系統(tǒng)與兩輸入三輸出；輸出的每一個代表一種學(xué)習(xí)速率 μ P，μ i，和μ d，這種調(diào)查提出確定學(xué)習(xí)速率的范圍，在方程（ 3） [μ μ (3) 需要提及的是重要的學(xué)習(xí)速率的范圍通過試錯來確定，為了這個目的，一組數(shù)字必須進行模擬，觀察在閉環(huán)系統(tǒng)中的狀態(tài)。學(xué)習(xí)需要滿足的方程（ 4）。 (4) 為方便起見，μ P，μ 和 1之間，用下面的線性變換 （ 5 其中，，和是通過模糊調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)。將這些參數(shù)用于計算增益 的 其中 e（ k）定義為識別錯誤， ε （ k）是由下式給出的跟蹤誤差 和 是識別的一部分。由 6行。另外，自動地學(xué)習(xí)速率自適應(yīng)，尋找試錯最好的參數(shù)初始值是可以避免的。為一個典型的模糊系統(tǒng)以其規(guī)范化的輸出，顯示在圖 2中，我們可以確定學(xué)習(xí)速率的范圍很容易。 圖 2 模糊系統(tǒng)表示。 其中 ε （ k）和 ε 1（ k）是跟蹤誤差及其衍生物分別逼近。在圖 3（ ，是與隸屬函數(shù)跟蹤誤差 ε （ k）及其衍生物近似 ε1 （ k）的顯示。 （ a） （ b） 在圖 3 隸屬函數(shù)ε（ k）和ε 1（ k），其中， K）陰性， k）為零， k）陽性， （ k）陰性， 意味著ε 1（ k）零，和 （ k）陽性。 在這種情況下，使用的隸屬函數(shù)是三角形和梯形的形式，為簡單起見。在圖4中，這些為 4（ a）只表示為學(xué)習(xí)速率的比例增益 4（ b）只表示為學(xué)習(xí)速率 的 積分增益 后，圖 4（ c）只表示為學(xué)習(xí)速率的微分增益 （ a） （ b） （ c） 圖 4隸屬函數(shù) C），其中， 0意味著μ 'p，μ 'd 為 味著μ 'p，μ 'i 和μ 'd 小。 味著μ'p，μ 'p，μ '糊規(guī)則具有結(jié)構(gòu)類型 換言之，該結(jié)構(gòu)是： 其中 模糊集西斯規(guī)則與 i=1， 2， ...， M。將所得的模糊系統(tǒng)由 9規(guī)則形成被顯示于表一中。 表一 模糊規(guī)則 其中， N， [Z/ Z]， P， p， m， ，正，小，中，大。去模糊化使用的方法是重力（ 法的中心。 三、仿真設(shè)置 倒立擺車系統(tǒng)是在圓柱桿（鐘擺）周圍的固定點可自由擺動，它是說系統(tǒng)具有重要的機械限制，因為它只能在一個平面上移動。鐘擺被安裝在一個移動的（汽車）上，這一塊可以在水平面內(nèi)移動 [ 12 ]。倒立擺車如圖 6所示，可以觀察到，這一系統(tǒng)是分動，因為它只有一個致動器和兩自由度；位置 x，和角位置θ。該系統(tǒng)的變量和參數(shù) 的說明在表 2中，并從采取 [ 13 ]。 圖 5 倒立擺系統(tǒng) 表二 系統(tǒng)的變量和參數(shù) 對于空間狀態(tài)表示，下面的狀態(tài)變量是必要的： θ； ； (11) 其中， 是擺角位置。這種非線性系統(tǒng)可以表示成方程組系統(tǒng)的形式（ 8）： (12) 其中， x□ R 4， U□ R，和： (13) (14) 在本文中，這種表示是用于我們的所有模擬并執(zhí)行的比較分析控制器?？刂扑惴ú捎?真，為倒立擺車系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。此外，用離散的 模擬了經(jīng)典的 們控制了系統(tǒng)使用的第二節(jié)中所描述的三個控制器，在相同的初始條件和仿真參數(shù)，如表三。 表格三 模擬條件 首字母學(xué)習(xí)速率 制器 μP = μi=d= 些值被以隨機的形式設(shè)置。最初通過自動調(diào)諧被選定為 d 值離散 塊的功能。我們選擇了這個功能，因為我們的目的是評估每個控制器有完全相同的增益的性能，簡單起見，用于選擇控制器的增益。 四 、仿真結(jié)果 已經(jīng)進行了不同的實驗，以評估三個控制器的性能。第一個實驗是對倒立擺小車的外部擾動進行控制，其主要目的是觀察在外部干擾下的控制器的響應(yīng)。在第二個實驗中，引入一個噪聲信號，在這里我們可以觀察到外部擾動和噪聲下的控制器的響應(yīng)。所有仿真，在 在這個實驗中， 度量級外部擾動在 15 秒后系統(tǒng)引入初始化 。在圖 7（ a）中，我們可以觀察控制器的跟蹤誤差。此外，在圖 7（ b）中，我們可以觀察到三個控制信號。本實驗的結(jié)果分析如表四所示，對于經(jīng)典的 a）中， b）和模糊小波網(wǎng)絡(luò)的 C）所示。 表四 第一個試驗結(jié)果分析 （ a） （ b） （ c） 圖 7 第一次實驗結(jié)果 在這個實驗 度量級外部擾動了 15 秒后，引入系統(tǒng)初始化，同時引入噪聲信號到控制器，觀察它的響應(yīng)。在圖 8（ a）中，我們可以觀察到控制器的跟蹤誤差。以同樣的方式作為最后的實驗中，三個控制信號被顯示在圖 8（ b）中。本實驗結(jié)果的分析見表 5（ a）、 5（ b）和 5（ c）分別為經(jīng)典的 表五 所獲得的結(jié)果分析 （ a） （ b） （ c） 圖 8 第二個實驗結(jié)果 五、結(jié)論 這項工作的主要目的是比較 制器有效跟蹤非線性 統(tǒng)的參考信號，我們已經(jīng)考慮了三種不同的控 制器，經(jīng)典的 模糊及它們的性能控制倒立擺小車，都把注意力集中在三個主要的標(biāo)準，植物響應(yīng)，控制信號和跟蹤誤差。隨著收集的數(shù)據(jù)，我們可以得出這樣的結(jié)論：無論 模糊 經(jīng)典 有效。然而，即使們必須注意學(xué)習(xí)速率自調(diào)整模糊 要選擇最優(yōu)學(xué)習(xí)速率的 有證據(jù)表明 感謝 作者感謝來自墨西哥國家科學(xué)技術(shù)委員會資金，資助號 169062 和 204419以及 參考 文獻 [1] Y. 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H., A of a of 21, , 4472013. 基于 濕度智能控制系統(tǒng) 的 設(shè)計 615134@要 ： 在工業(yè)生產(chǎn)中 ,溫度和濕度是常見的主要操作參數(shù) ,特別是在熱處理行業(yè) ,溫度控制也越來越重要。本文從硬件和軟件兩個方面介紹了單片機 (8051F 智能溫度和濕度控制系統(tǒng) ,并描述了硬件和軟件的原理圖。設(shè)計添加集成的二氧化碳濃度和光照強度檢測和必要的通訊功能。這是一種更人性化、更實用的智能溫濕度測控系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ： 溫度和濕度控制 ； 二氧化碳濃度測量 ； 傳感器 ;、介紹 在眾多環(huán)境因素 ,溫度和濕度因素是最重要的和最難以控制的環(huán)境因素。在某些工業(yè)領(lǐng)域 ,有一些特殊要求的生產(chǎn)環(huán)境。此外近年來 ,能源和環(huán)境問題成為人們關(guān)注的熱門話題 ,所以節(jié)能環(huán)保的思想設(shè)計了一個新的視角。介紹了設(shè)計基于單片機的溫濕度測量系統(tǒng) ,并添加 和智能人機通信功能使該系統(tǒng)具有一定的通用性。通過改變參數(shù) ,它將適用于一般的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測。設(shè)計更聰明 ,通過單片機和經(jīng)理之間的溝通 ,更靈活的控制 ,更實用和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 二、整體設(shè)計方案 這個設(shè)計主要是針對智能監(jiān)控溫度和濕度、二氧 化碳濃度、光照強度等環(huán)境因素參與一般的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。該系統(tǒng)可以直接實現(xiàn)自動控制 ,管理者也可以通過 信模塊調(diào)整控制方案。其中 ,主機采用單片機控制 ,控制器是要求完成以下工作 :數(shù)據(jù)收集和測試 ,可以通過人機接口 (鍵盤和顯示器 )來實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、顯示和人工干預(yù)和其他功能。當(dāng)參數(shù) 978 - 1 - 61284 - 61284 - 9/11 /?2011 年 元溢出或事故情況 (以火災(zāi)為例 )出現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)該立即自動報警并及時與經(jīng)理溝通以解決問題?；?整個系統(tǒng) ,包括數(shù)據(jù)采集和測試模塊、鍵盤輸入和顯示 模塊、 塊和報警。數(shù)據(jù)收集、檢測和治療可以完成各種環(huán)境模擬參數(shù)的收集和放大生產(chǎn)車間 ,和結(jié)果將反饋到單片機 ,數(shù)據(jù)達到了援助轉(zhuǎn)換、存儲和分析 ,并確定收集到的數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定范圍 ,如果超出 ,然后控制方案和發(fā)送短信 ,及時和經(jīng)理交流。系統(tǒng)的總體圖所示如圖 1 所示。 圖 1 系統(tǒng)硬件圖 三、傳感器和單片機的選擇 A 傳感器的選擇 溫度傳感器選擇集成溫度傳感器 美國廣告公司 [l]。它出色的線性度 ,精度適中 ,體積小、方便、長期穩(wěn)定性等 ,和高性價比可能 ,可以簡單 ,準確地實現(xiàn)測量結(jié)果。作為 配補償 ,抗干擾能力強 ,測量熱容小 ,因此距離測量溫度的應(yīng)用十分方便。當(dāng)測試溫度是一定值 ,設(shè)備相當(dāng)于一個恒流源 ,測量精度高 ,具有消除電源波動的特點。電源的電壓可以改變從 4 v - 6 v,電流 外變化 ,相當(dāng)于溫度變化路 得起44 反向 v 正電壓和 20 v 電壓 ,因此即使在設(shè)備被反向連接也不會損壞。 有很多類型的濕度傳感器。比較常見的是濕的敏感電阻和濕敏電容。電容式濕度傳感器具有大動態(tài)范圍 ,快速的動態(tài)響應(yīng) ,幾乎沒有零點漂移 ,適應(yīng)性強 ,也更簡單的結(jié)構(gòu) ,與室內(nèi)環(huán)境濕度測量的要求。所以 ,本設(shè)計選擇高精度電容 式濕度傳感器 01[2]。0 我的主要特點是極好的線性輸出 ;一個跨度范圍寬 (0 100% 不受溫度的影響 ,工作溫度范圍從 - 44° C + 100° C;相對濕度的變化范圍 (0 100% 電容量的變化從162 年 162 pf 差不超過± 2% 響應(yīng)時間 (大約 5 s);極強的穩(wěn)定性和高可靠性。 二氧化碳濃度傳感器使用 j 由美國費加羅公司制造的。這種傳感器具有體積小、壽命長、選擇性好、穩(wěn)定性強 ,但也有耐高濕度和低溫的特點。傳感器可廣泛應(yīng)用于自動通風(fēng)系 統(tǒng)或長期監(jiān)測的二氧化碳氣體等等。 主要特點 :測量范圍 :0 5000 度范圍 :- 10° C + 70° C,濕度范圍 :5% - 95% 流工作電壓 :;內(nèi)部熱敏電阻 :看 n± 5%;輸出電壓 :0 3 V,輸出和二氧化碳濃度的線性關(guān)系有好處。 光強傳感器采用硅光電池。硅光電池具有性能穩(wěn)定、壽命長、寬的光譜響應(yīng)范圍 ,頻率特性好 ,耐高溫 ,是應(yīng)用最廣泛、最有前途的光測量組件。之間有良好的線性關(guān)系硅光電池的輸出電壓 ]與光強度 ,滿足測量范圍要求 ,所以選擇 為計量裝置。主要特征 :范圍的頻譜帶寬 :400 1100 值波長 :940 海里 ;工作溫度 :- 25 + 85° C;功耗 :150 敏度 :兆瓦 ;通量 :第九 1000 25° C);響應(yīng)時間 :20 B 擇選擇 列單片機 [5 j。這種供應(yīng)鏈管理提供可編程增益放大器 (真正的 12位 100增殖 8路 64 4352(4096 + 256)字節(jié)的 片上的 ,可編程的 16 位計數(shù)器 /定時器數(shù)組有 5 個捕獲 /比較模塊 ,車載 試和邊界掃描 ,擁有足夠的片上資源。指定每個單片機 2.7 v - - 3.6 v 操作電壓。多個節(jié)電和停止模式 ,低功耗。 庭采用 有的 控制器核心。 全兼容令集 ;標(biāo)準匯編程序、編譯器可以用來開發(fā)軟件。 傭了廉線結(jié)構(gòu) ,大大增加其指令通過在標(biāo)準的 8051 體系結(jié)構(gòu)。的 020 有 4 個端口的標(biāo)準 8051和 4額 外的港口 ,總共 64通用端口 I / O。芯片上的計數(shù)器 /定時器 ,串行總線 ,比較器輸出 ,和其他數(shù)字信號控制器可以配置中指定的端口 I / O 引腳出現(xiàn)在了橫梁控制寄存器。 020 有一個芯片上的 12 位 入多路復(fù)用器和可編程增益放大器。最大吞吐量 100 過度增殖 , 供真正的 12 位精度± 1 控制器通過其特殊功能寄存器相關(guān)聯(lián)。一個輸入通道與內(nèi)部溫度傳感器 ,而另一個 8 通道可用外部。每一 對的八個外部輸入通道可配置為兩個單端輸入和一個差分輸入。集成 可編程窗口檢測器 (見框圖如圖 2所示 ),據(jù)轉(zhuǎn)換模式 ,窗口探測器都是通過特殊功能寄存器可配置的軟件控制如圖 2 所示。 片機家族包括兩個增強 線 ,和士 / 圖 2 12 位 能框圖 四、通信模塊設(shè)計 通信模塊主要完成單片機之間的連接 ,塊和 ,溫度和濕度的控制和與經(jīng)理溝通。它是方便經(jīng)理立即調(diào)整 。與簡單的自動控制系統(tǒng)相比 ,通信模塊設(shè)計使系統(tǒng)更加人性化 ,聰明 ,和更高的可靠性。設(shè)計選擇和使用 線調(diào)制解調(diào)器由西門子之一。 0 英尺 (圖 3)由 電阻插座連接器推導(dǎo)。這些 40 針可以分為五類 :電力、數(shù)據(jù)輸入 /輸出 ,、音頻接口和控制。 1 14 英尺是電源部分 :我為電源電壓輸入 + 6 10 接地 ,11、 12 為充電別針 ,13 個外部輸出電壓 (用于外部電路 ),14 是 接負溫度系數(shù)熱敏電阻。 24 29 添加 劑 是用來檢測如果 插入。如果一個 插入 ,這個針是一個高水平 ,系統(tǒng)可以進入正常的工作狀態(tài)。 33 40 語音界面 ,可以聯(lián)系電話處理。 15 和 30、31和 32英尺控制部分 :15是 火 ),它必須有一個低的水平超過織機 就可以開始模塊 ;30 份 ; 31 就是力量 ;32 是同步的。 16?23 數(shù)據(jù)輸入 /輸出。 信規(guī)范和標(biāo)準串行 ( ,2 電源接口 ,工作狀態(tài)指示針同步 ,開始銷 接口遵循 l 標(biāo)準。 用串行數(shù)據(jù)接口異步收發(fā)器 ,在 平 ()工作。數(shù)據(jù)接口的配置是 8 位數(shù)據(jù)位 ,停止位 ,沒有校驗位 ,默認波特率 9600 個基點。 圖 3 圍線路圖 五、主要硬件電路設(shè)計和軟件流設(shè)計 A 硬件電路設(shè)計 整個電路的核心 4)別與傳感器信號采集模塊 (省略 ),鍵盤和顯示模塊 (省略 ), 串行接口電路、復(fù)位和水晶所示的電路 ,。 傳感器信號采集模塊的簡要描述 :身是當(dāng)前輸出 (接近理想的 電流源 ),只有在一個采樣電阻輸出連接電流 (高精度金屬電阻 ),可以得到相應(yīng)的電壓信號 ,然后通過單片機加工 ;1 01 是電容式濕度傳感器 ,因為電容不能直接測量 ,所以選擇 555 電路測試頻率 ,共振波動后計算電容值 ,單片機 ,然后根據(jù)電容值來計算相關(guān)濕度 ;型 當(dāng)這個元素氣體環(huán)境 ,會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng) ,光電池是一種半導(dǎo)體器件將光轉(zhuǎn)化為電能 ,屬于整流器光電元件。它有一個大面積的 ,當(dāng)光線照射 ,他們形成 兩端的電動勢。之間的 電極 ,它可以連接輸出電壓和電流單片機模擬輸入端口。 單片機串口 平 ,而使用 水平。所以它應(yīng)該連接水平改變裝置。但是 ,當(dāng)在低波特率或在小數(shù)據(jù)通信情況它還不能連接。 圖 4 片機外圍電路圖表 B 單片機程序流程設(shè)計 圖 5 單片機主程序流程圖 C 總結(jié) 與傳統(tǒng)的 51 單片機相比 ,這種設(shè)計由于選擇 F 片機家庭內(nèi)置 路結(jié)構(gòu)簡單 ,響應(yīng)速度也大大得到提升 ;程序設(shè)計更容易。的引入 信模塊應(yīng)用程序的設(shè)計更廣泛 ,方便靈活的使用。隨著科學(xué)的發(fā)展 ,技術(shù)。與以前的控制系統(tǒng)相比 ,這一點設(shè)計獲得進一步發(fā)展 ,各個方面的性能已得到改進。 溫度傳感器選擇集成溫度傳感器 美國廣告公司 [l]。所以 ,這設(shè)計選擇了高精度電容式濕度傳感器 1 01[2]。二氧化碳濃度傳感器使用由美國費加羅公司產(chǎn)生]。有一個良好的硅輸出電壓之間的線性關(guān)系光電管 ]與光強度 ,滿足測量范圍要求 ,所以選擇 為計量設(shè)備。選擇 列單片機 [5]。這種供應(yīng)鏈管理提供可編程增益放大器 (真的 12 位 100 增殖 8 路 模擬多路復(fù)用器 ,64 k 字節(jié)的在系統(tǒng)可編程 內(nèi)存 ,4352(4096 + 256)字節(jié)的 片上的 ,可編程的 16位計數(shù)器 /定時器數(shù)組和五個捕獲 /比較模塊 ,車載 擁有足夠的片上資源。通信模塊設(shè)計 [6]- [7]。 參考文獻 [I] of of 007 [2] of 2008. 6 [3] of in 2007 [4] of 2003 4 . 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