控制电源系统范文

控制电源系统范文（精选12篇）

控制电源系统 第1篇

集散控制直流电源系统是对多个直流电源既可分散控制、调节、监视管理,又可利用现代网络技术集中监视和操作,达到掌握全局控制的目的。系统要求具有较高的稳定性、可靠性和可扩展性。通常直流电源的集中监控技术不利于监控系统的智能化改进[1,2,3]。

本文介绍的集散控制直流电源系统,直流电源由高频开关电源和铅酸免维护蓄电池组组成,高频开关电源采用全控型半导体器件IGBT及高频变压器等组成,具有效率高、体积小、重量轻及快速的动态响应,有效地提高电源的可靠性和可维护性。集中监控则采用自动化控制领域发展最快的CAN(Controller Area Network)总线技术,它是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络,具有高性能、高可靠性以及独特的设计,被公认为是最有前途的现场总线之一[4,5]。中央控制器和节点控制器采用基于LPC2478的嵌入式系统,节点控制器将各控制节点现场采集的直流电源信息和数据快速、准确、实时地通过CAN总线上传到中央控制器,同时中央控制器也可以通过各节点控制器将控制指令准确无误地发送到各直流电源,从而实现集监控、调控、保护、通信于一体的自动化监控系统。

1 系统工作原理

图1是集散控制直流电源系统的组成结构框图,虚线框中为高频开关电源,它是整个直流电源的核心部件,设计为模块化结构。图1中,高频开关电源由N+1个模块并联输出,自动均流,采用冗余设置方式,使得N≥IK/Ime,其中,IK为开关电源的额定输出电流,Ime为每个整流模块的额定输出电流。模块可带电拔插,当一个模块出现故障需要更换时,不会影响整组充电设备的正常工作。每个高频开关电源可以根据负载大小的情况,灵活配置高频开关电源模块,当N<10时,采取N+1的冗余设置方式,当N>10时,采取每10个模块配置一个冗余模块的设置方式。直流电源在正常工作情况下,高频开关电源模块与蓄电池组(GB)并联工作,高频开关电源模块除了给直流负载供电外,还对蓄电池进行浮充电。当市电断电时,高频开关电源模块停止工作,由蓄电池组给直流负载供电,维持其负载设备的正常工作。市电恢复后,高频开关电源模块重新给设备供电,并对蓄电池组进行充电,补充消耗的电量。

中央控制器作为全局控制器件,既可向各直流电源发布命令,也可监视各直流电源的工作情况,节点控制器实现对各高频开关电源及蓄电池组工作状态的采集与控制。CAN总线完成中央控制器和各高频开关电源的数据通信,实时监测单个电池及整组电池运行状态、直流系统的母线电压和对地绝缘电阻等,发送报警信息,实现电源系统的集中监控组网。

2 高频开关电源模块

高频开关电源模块原理框图如图2所示。采用窗口比较器实现过/欠压保护,当交流输入电压高于420 V或低于340 V时,过/欠压保护电路发出报警信号,切断主电路的交流输入。输入滤波器由电感、电容网络电路组成,滤除来自电网的电磁干扰。三相交流电经三相桥式整流电路,把交流电变换成脉动直流电压。

经过无源功率因数校正电路,减小高频开关整流器输入电流中的谐波成分,使整流器的输入电流波形接近正弦波,提高功率因数,且无源功率因数校正不需要控制电路。直流变换器采用移相全桥ZVS-PWM变换器,由PWM集成控制器及驱动电路输出驱动脉冲去控制IGBT的导通和截止时间,调节输出电压,经高频变压器和输出滤波电路便能得到所需稳定的输出电压。输出的直流电压值,除了给定电压控制外,根据检测电路反馈的电压、电流自动调节,在情况异常时由保护电路控制,也可从中央控制器通过节点控制器来控制。由于各并联运行的电源模块的输出电压和等效内阻不可能完全一致,内阻低的模块负载过重,会造成并联失败,影响系统的可靠性。本设计采用最大电流法实现各电源模块自动均流,使设计的高频开关电源具有较高的稳压、稳流精度,且稳压、稳流自动转换,满足了蓄电池运行状态要求自动强充、均充、浮充功能。输出滤波器亦由LC组成,可滤除输出侧的尖峰和杂波等噪声电压,使输出电压对负载不产生电磁干扰[6,7,8,9]。

3 监控系统设计

监控系统包含中央控制器和节点控制器。中央控制器与高频开关电源接口电路如图3所示。中央控制器由作为系统控制核心的ARM芯片LPC2478及其接口电路、人机界面和CAN总线接口电路组成,其主要功能是监视各直流电源的工作参数和工作状态,通过触摸屏设置各直流电源的工作参数,经CAN总线控制现场的节点控制器,控制直流电源运行至所设置的状态[10,11,12,13]。

人机界面采用专用控制器ADS7843作为触摸屏控制器,液晶显示器采用7.8英寸256色的STN-LCD显示器,为了满足中央控制器中图形界面、实时操作系统和用户程序对存储器的要求,嵌入式系统的硬件设计扩展了2 MB的Flash ROM和8 MB的SDRAM。

中央控制器的CAN总线接口由LPC2478内部嵌入的CAN控制器、高速光耦6N137和总线收发器PCA82C250组成。

节点控制器由ARM芯片LPC2478、内部D/A、A/D模块等组成,节点控制器的CAN总线接口由LPC2478内部嵌入的CAN控制器、高速光耦6N137和总线收发器PCA82C250组成。节点控制器可以实现对系统中高频开关电源、蓄电池组参数的现场控制,完成高频开关电源输出电压、输出电流等工作参数和状态信息的采集、显示和报警;通过CAN总线向中央控制器发送这些工作参数和状态信息,由中央控制器集中监控系统中各个直流电流的工作状态;同时也可以通过CAN总线接收来自中央控制器的控制信息,经节点控制器控制直流电源运行至由中央控制器设定的工作状态,电压、电流的设置值存储于X5045的EEPROM中。

4 CAN总线驱动程序设计

系统的软件设计包含中央控制器和节点控制器的软件设计。其中基于LPC2478嵌入式平台的CAN总线的驱动程序设计是整个软件系统的关键技术之一。

CAN总线控制器的初始化程序包括设置总线波特率、设置滤波器、设置中断等过程。初始化程序流程图如图4所示。

软件设计是在μC/Linux的环境下编写应用程序和驱动程序,驱动程序加载到系统中通过设备注册实现[14,15]。μC/Linux驱动程序对文件的操作通过file_operations结构体来完成,它是文件操作函数指针的集合。在设备管理中该结构体各个成员项指向的操作函数就是模块驱动程序的各个操作例程,编写驱动程序实质上就是编写该结构体中的各个函数。对不同的设备可以配备其中全部或部分的操作函数,不使用的函数指针置为NULL。CAN总线file_operations结构体为

这个结构的每一个成员的名字都对应着一个系统调用。用户进程利用系统调用,来调用自己的驱动接口,系统调用通过设备文件的主设备号找到相应的模块驱动程序,然后读取这个数据结构相应的函数指针,接着把控制权交给该函数。

在μC/Linux中,当一种设备安装到系统时必须向系统进行注册,设备注册的主要任务是把模块驱动程序加载到系统中。μC/Linux对不同的设备(如字符设备和块设备)分开进行注册管理。每个设备描述符包括2个指针:name指向设备名字符串,fop指向文件操作函数结构file_operations,该结构体中包含着指向驱动程序各个操作例程的指针。图5给出了μC/Linux字符设备注册表的示意图。

CAN字符设备的注册函数是内核函数:

其中,参数DEVICE_NAME表示设备名,Lpc2478_fops表示指向file_operations结构体的指针,即指向模块的驱动程序。

CAN驱动程序的入口函数:

软件设计中各功能软件模块都采用中断触发方式,即通过中断服务程序完成各控制模块的功能。

5 结语

本文研究设计了一种集散控制的直流电源系统,高频开关电源采用模块化结构和N+1备份方式,以LPC2478为核心的嵌入式系统组成中央控制器,系统中各高频开关电源的现场控制也是由LPC2478为核心的嵌入式系统组成。中央控制器通过CAN总线可以实现对多个直流电源的远程集中监控,以达到对各直流电源的集中监视、操作、管理和现场电源分散控制相统一的新型控制,确保直流电源系统的安全可靠运行,提高其自动化程度。

摘要：介绍了以高频开关电源模块和铅酸免维护蓄电池组构成各独立的直流电源,以嵌入式系统芯片为控制核心,CAN总线为通信网络的集散控制直流电源系统。该系统中高频开关电源采用移相全桥零电压开关PWM变换器及高频变压器组成;中央控制器和节点控制器采用基于LPC2478的嵌入式系统,并配以人机界面;节点控制器对直流电源现场信息进行采集与控制,并通过CAN总线与中央控制器通信,以达到对直流电源的集中监视、操作、管理和对现场电源分散控制相统一的新型控制。系统的软件设计包括中央控制器和节点控制器的软件设计,软件设计是在μC/Linux环境下编写应用程序和驱动程序,驱动程序加载到系统中通过设备注册实现;各软件模块的功能通过中断服务程序来完成。

控制电源系统 第2篇

学生实践操作、思考讨论、展示评价。

在体验设计机器人的开环控制和闭环控制过程中，可以强化学生对开环控制系统和闭环控制系统区别的理解。

辨别下列系统属于开环控制系统还是闭环控制系统：

冰箱温度控制系统

路灯声光控制系统

马桶水位控制系统

交通灯控制系统

指导各小组讨论、辨别。

小组讨论，运用所学知识分析判断。

检验教学目标的达成并进一步巩固学生对开环控制系统和闭环控制系统概念及辨别方法的掌握。

4.归纳总结

拓展延伸

课堂小结

引导学生总结本节课的学习收获，

布置课后拓展延伸思考题。

分组讨论，归纳总结。

使学生对控制的思想方法的认识得到提升。思考1回归生活。思考2扣机器人主线，前后呼应。

综上所述，在本节课中共提出3个递进问题，进行了4项学生探究活动，前后共分析了8个案例，演示了一个实验，布置了2个拓展延伸。

四、教学反思

这节课我反复思考，也有过困惑。如：对知识和技能度的把握;对学生在给定时间内能不能自主完成实践任务也有担心。然而随着课堂教学目标的有效达成，使我坚信这种课型模式是成功的，能有效提高学生技术素养。只要我们相信自己的学生，让他们成为课堂的主体，他们就一定能从自主探究和实践中体会到技术带来的乐趣!

基于均匀控制的精馏控制系统 第3篇

【关键词】均匀控制；精馏；单回路；串级；双冲量

1.精馏系统概述

在典型的有机硅精馏系统中，高沸物裂解产品将被通过精馏的方法，将其中的一甲基二氯氢硅烷、三甲基一氯硅烷、一甲基三氯硅烷和二甲基二氯硅烷单独分离出来[2]。

系统一般主要包括脱低塔、一甲塔、二甲塔和脱高塔等几个串联塔和一个间歇精馏塔[3]。主要分离过程为：高沸物裂解产物由泵送入脱低塔，在该塔完成低沸点组分（包括三甲基氯硅烷及沸点比三甲基氯硅烷低的组分）与沸点较高的组分（包括一甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷及高沸物）的分离。在该塔的进料口以上设置有两个侧线采出口，第一侧线采出口采出一甲含氢产品，其纯度在99%以上，第二侧线采出口采出粗三甲馏分，粗三甲馏分进入间歇精馏塔，回收少量的三甲基一氯硅烷。脱低塔塔顶气相为以氯甲烷为主的轻组分，可以过进一步用冷冻盐水冷凝回收少量的四甲基硅烷、三氯氢硅和二甲基一氯氢硅。沸点更低的氯甲烷排放进入吸收系统，脱低后的塔釜产品进入一甲塔。一甲塔塔顶采出合格的一甲基三氯硅烷产品，其纯度大于99%，塔釜产物进入二甲塔。二甲塔塔釜产品进入脱高塔，二甲塔塔顶产品返回一甲塔。脱高塔主要完成二甲基二氯硅烷与高沸物的分离，塔顶采出合格的二甲基二氯硅烷产品，纯度在99%以上，塔釜为高沸物产品[4]。

对于精馏系统，可采用具有较强的模拟量处理能力和回路控制功能、又兼具快速逻辑控制功能及系统实时性相对较好的常规DCS系统作为其控制系统[5]。

2.均匀控制的引入

在实际应用时，由于生产过程有连续性和稳定性的要求，这就造成了供求矛盾[6]，在双塔系统中，甲塔的液位需要稳定，乙塔的进料亦需要稳定，这两个要求是相互矛盾的。甲塔的液位控制系统，用来稳定甲塔的液位，其调节参数是甲塔的底部出料，显然，稳定了甲塔液位，甲塔底部出料必然要波动。但甲塔底部出料又是乙塔的进料，乙搭进料流量的控制系统，为了稳定进料流量，需要经常改变阀门的开度，使流量保持不变。因此，要使这两个控制系统正常工作是不可能的。

要彻底解决这个矛盾，只有在甲、乙两个塔之间增加一个中间储罐。但增加设备就增加了流程的复杂性，加大了投资。另外，有些生产过程连续性要求高，不宜增设中间储罐。在理想状态不能实现的情况下，只有冲突的双方各自降低要求，以求共存。均匀控制思想就是在这样的应用背景下提出来的。通过分析，可以看到这类系统的液位和流量都允许按要求在一定范围内波动，这也是可以采用均匀控制的前提条件，即控制目标发生了变化。

在精馏控制系统中，存在以下供求矛盾：

（1）前一精馏塔物料增多，为维护本塔平稳操作，需将多余物料排出。

（2）后一精馏塔为维护平稳操作，并不需要过多的物料。

（3）相互串联的精馏塔数量可能较多。

（4）为提高效益，需加快物料在塔之间的流动速度，但这不利于为维护精馏塔的稳定，且最终影响产品质量。

为解决这些矛盾，使生产过程统筹兼顾，我们在精馏控制系统中引入均匀控制的思想。所谓均匀控制是就一种控制方案所起的作用而言的，因为从方案的结构看，有时象一个简单液位（或压力）定值控制系统，有时又象一个液位与流量（或压力与流量）的串级控制系统，所以其唯一的识别方法就在于它是否起均匀控制的作用。

3.均匀控制的原理

均匀控制系统，在结构上类似于单回路、串级及双冲量控制系统，因此可分为简单均匀控制、串级均匀控制和双冲量均匀控制等。

3.1简单均匀控制

简单均匀控制系统方案结构简单，但它对于克服阀前后压力变化的影响及液位贮罐自衡作用的影响效果较差。简单均匀控制系统适用于：进料量为主干扰，流量波动大，自衡能力弱的对象。

3.2串级均匀控制

蒸馏塔塔底液位与采出流量的串级均匀控制，从外貌看与典型的串级控制系统完全一样，但他的目的是实现均匀控制，增加一个副环流量控制系统的目的是为了消除阀前后压力干扰及自衡作用对流量的影响。因此副环与串级控制中的副环一样，副控制器参数整定的要求与串级控制对副环的要求相同。而主控制器（即液位控制器）则与简单均匀控制的情况作相同处理。

3.3双冲量均匀控制

双冲量均匀控制是以液位和流量两信号之差（或和）为被控变量来达到均匀控制目的的系统。一般以塔底液位与采出流量两个信号之差（若流量为进料时，则取两信号之和）为被控变量，通过控制，使两者都能按均匀控制的要求变化。

4.均匀控制在精馏控制系统中的应用

根据精馏控制系统的特点，多采用双冲量均匀控制，其简要结构中：

（1）Pi为设定值，Po=Pl-Pq+Pi。

（2）冲量：指引入控制系统中的测量信号而言。

（3）由两个参数之差为被控变量组成均匀系统。

（4）与串级控制系统相比，用一个加法器代替辅控制器。

具体动作过程：

（1）加法器运算：Po=Pl-Pq+Pi。

（2）稳态时：Po=定值，阀门有一个开度，使液位和流量同时保持相对稳定。

（3）调节过程：若某一时刻，液位因干扰而升高，则加法器输出Po增加，控制器接受这个偏置信号后进行控制，发出命令去开大阀门，引起流量增加和液位下降，当两个测量信号之差逐渐接近到某一数值时，加法器输出随之改变，系统又趋于稳定，调节阀停留在新的开度上，液位的平衡数值比原来有所升高，流量的平衡数值也比原来有所增加，从而达到了均匀控制的目的。

5.均匀控制的特点与意义

（1）表征前后供求矛盾。

（2）前后相互联系，相互矛盾的两个参数保持在允许波动范围内。

（3）使生产过程保持连续性和稳定性。

（4）均衡生产效益与产品质量，使其达到最优。

6.结束语

通过现场测试及数据分析，均匀控制表现出了较好的控制效果。本控制算法针对工业应用作了全面考虑，能在编程环境中很容易的根据算法直接编写实际的控制器。而且，本控制算法简单而高效，参数的物理意义清楚且易于调整，现场实施简单易行，是一个值得推广的好算法。

【参考文献】

[1]王骥程.化工过程控制工程[M].北京：化学工业出版社，1981.

[2]董碧军，王煤，罗橙.热泵精馏在气体分馏装置丙烯塔中的应用分析[R].成都：四川大学化学工程学院，2008.

[3]王为国，王存文，吴元欣，曾真.二元常规间歇精馏的最小汽化总量[R].武汉：武汉工程大学化工与制药学院，2006.

[4]刘宗宽，顾兆林，贺延龄.燃料乙醇热泵恒沸精馏新工艺的研究[J].化工进展，2003，22（11）：1147-1148.

[5]何衍庆，俞金寿.集散控制系统的原理与应用[M].北京：化学工业出版社，2002.

机电控制系统的控制方式分析 第4篇

机电控制技术是基于机电一体化系统而生成的一种基础性控制技术, 该技术的主要操作任务在于采取有效的控制方式, 使得被控制对象的控制值能够达到预定的标准值。在实际操作过程中, 这一目的的实现就要依靠专业机电传感装置来实施其监察效能。具体来说, 机电控制系统主要包括以下几种控制方式。

1.1 开环式控制方式

开环式控制方式主要是基于机电控制系统的控制通道而实现的一种控制方式。一般来说, 在系统控制过程中, 直接参与控制活动的信息主要来自于给定值、干扰变量、受控值三条信息通道, 而经过信息通过的两支信息则成为系统开展控制活动的基本依据。开环是控制方式通过在系统的控制装置和受控对象之间建立以有机联系, 进而形成一种顺向的作用, 使得信息通道内的给定值信息与受控值信号都呈现出单向传递的作用方向。而基于开环式控制方式的控制系统则被称为外环控制系统, 其优势在于通过对系统的输出量进行有效限制, 从而减低了系统遭受负面影响作用的风险。

1.2 反馈式控制方式

反馈式控制方式是机电控制系统中最为基本、应用范围最长的一种系统控制模式。在反馈控制系统中, 系统中的控制装置往往容易对受控对象施加较为明显的控制作用, 在这种控制过程中起到关键性作用的反馈性信息主要来自于受控对象的受控值, 系统通过对受控值所出现的偏差进行不断地休整和控制, 最终强化对受控对象的控制作用。反馈式控制方式与人体活动规律实际上具有异曲同工之妙, 人在进行日常行为活动时, 在完成一些常见举动之间, 也会实现在心中进行相关信息的事先判断, 通过对反馈而来的信息与实际情况进行对比分析, 不断修正出现偏差的信息, 直接将偏差消除。

1.3 复合式控制方式

复合式控制方式是一种较为复杂的系统控制模式。一般来说, 反馈控制装置只有在系统外部因素受到明显干扰的情况才能进行及时的信息修正工作, 而一旦外部干扰较小或未有影响的情况发生, 反馈控制的方式则无法顺利实现, 偏差修正工作无法完成。针对这一问题, 复合式控制方式不仅仅将外部干扰因素纳入到可测量的环境当中, 而且还将多个干扰因素的系统补偿效果也纳入了控制系统当中。通过在相应装置中设置好相应的补偿装置, 实现系统的实时扰动控制。只有建立了行之有效的反馈控制系统, 才能针对系统在运行过程中可能出现的诸多扰动因素所造成的信息偏差情况进行及时地控制和干扰补偿。

2 实现机电控制系统控制的基本要求

根据受控主体的不同, 机电控制系统实际上又可以分为手动控制与自动控制两类。其中手动控制是通过操作人员自身的判断和操作来进行系统控制, 而自动控制则是在人员无参与或者少参与的系统操作环境中, 相关控制设备器材依据已设立好的标准参数所进行自动化规划处理的运行状态。而后者是当前机电控制领域的未来发展方向和重要研究课题, 因此, 要实现机电控制系统控制, 首要的要求在于不断推动机电控制系统自动化的进程。

实现这一目标离不开相关科学技术的发展创新, 同时也离不开相关技术人员专业技能和个人综合素质的提高。只有基于高水平的自动化系统控制技术, 才能使得自动化了的机电控制系统能够在实际工作活动中处理更多更为复杂的系统控制任务, 才能真正地形成以控制系统为核心的联合控制结构。

另一方面, 由于在机电控制系统的控制过程中, 控制系统的具体组织结构、设定参数都需要进行标准化地确定, 某些典型信息输入系统之后, 其受控值应当根据应用参数与标准得到准确的控制。这就要求在系统组成过程中, 受控值的变化控制操作要严格遵循稳定性、快速性、精准性等基本原则。稳定性主要指的是机电控制系统在进行正常工作时, 需要保障系统的基本稳定作用, 当受控值与期望值的偏差较大时, 控制系统能够将受控值及时地拉回到标砖范围之内, 并且将其逐渐接近与消除状态, 即经过一段时间后, 偏差期望值的受控值能够迅速地恢复到初识期望值水平。

快速性主要指的是在系统的控制作用下, 受控值能够及时高速地被控制, 并在较短的过渡时间里得到调整。精准性包括两方面的含义, 即受控值的精准和期望器的精准。期望值的精准即指初始期望值的范围设定是设计人员依据相关设定程度与操作所严格得出的标准数据, 而受控值的精准则指受控值在受到系统控制修正作用时, 能够进行数据信息上的准确修正。针对数据变化的具体原因进行相应的修正操作, 在确保受控值不断接近期望值的同时, 也尽量做一些微观上的处理和操作, 从而将系统控制能力发挥到最高水平。

3 结语

机电控制技术是基于机电一体化系统而生成的一种基础性控制技术, 在其控制活动中, 机电控制的主要任务在于通过采取有效的控制方式, 使得被控制对象的控制值能够达到预定的标准值。在实际操作过程中, 这一目的的实现就要依靠专业机电传感装置来实施其监察效能。研究探讨机电控制系统的具体控制方式, 首先应当对其基本内容有一定了解。

具体来说, 机电控制系统主要包括开环式控制方式、反馈式控制方式、复合式控制方式等多种方式。而言实现机电控制系统控制, 就要求相关部门和技术人员不断推动机电控制系统自动化的进程, 要求在系统组成过程中, 受控值的变化控制操作要严格遵循稳定性、快速性、精准性等基本原则。只有针对具体的机电控制方式提出相应的控制要求和设计规划, 才能真正实现机电控制系统的创新发展, 才能为相关企业部门带来巨大的经济效益。

参考文献

[1]刘福禄.机电一体化技术的内涵与发展[J].重庆工业职业技术学院学报, 2012, 2 (03) :119-121.

[2]王斌.论机电一体化技术的发展趋势略述[J].产业与科技论坛, 2013, 5 (09) :145-146.

控制电源系统 第5篇

6-1

一台三相笼型异步电动机铭牌数据为：额定电压，额定转速，额定频率，定子绕组Y联接。由实验测得定子电阻，定子漏感，定子绕组产生气隙主磁通的等效电感，转子电阻，转子漏感，转子参数已折合到定子侧，忽略铁心损耗。

（1）．画出异步电动机T型等效电路和简化等效电路；（2）．额定运行时的转差率，定子额定电流和额定电磁转矩；（3）．定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流；（4）．定子电压和频率均为额定值时，临界转差率和临界转矩，画出异步电动机的机械特性。

解：（1）．异步电动机T型等效电路和简化等效电路

（2）．额定运行时的转差率

根据简化等效电路，定子额定电流

额定电磁转矩，其中，（3）．定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流

（4）．定子电压和频率均为额定值时，临界转差率

和临界转矩

异步电动机的机械特性

6-2

异步电动机参数如6-1题所示，画出调压调速在和时的机械特性，计算临界转差率和临界转矩，分析气隙磁通的变化，在额定电流下的电磁转矩，分析在恒转矩负载和风机类负载两种情况下，调压调速的稳定运行范围。

解：调压调速在和时的机械特性

临界转差率

时，临界转矩

气隙磁通

时，临界转矩

气隙磁通

带恒转矩负载工作时，稳定工作范围为，带风机类负载运行，调速范围。

6-3异步电动机参数如6-1题所示，若定子每相绕组匝数，定子基波绕组系数，定子电压和频率均为额定值。求：（1）．忽略定子漏阻抗，每极气隙磁通量和气隙磁通在定子每相中异步电动势的有效值；（2）．考虑定子漏阻抗，在理想空载和额定负载时的和；（3）．比较上述三种情况下，和的差异，并说明原因。

解：（1）．忽略定子漏阻抗，（2）．考虑定子漏阻抗，在理想空载时同（1）

额定负载时，根据简化等效电路，定子额定电流；

（3）．忽略定子漏阻抗时，不考虑定子漏阻抗压降，理想空载时，定子漏阻抗压降等于零，两者相同。考虑定子漏阻抗时，定子漏阻抗压降使得和减小。

6-4

接上题，（1）．计算在理想空载和额定负载时的定子磁通和定子每相绕组感应电动势；（2）．转子磁通和转子绕组中的感应电动势（折合到定子边）；（3）．分析与比较在额定负载时，、和的差异，、和的差异，并说明原因。

解：（1）．定子磁通和定子每相绕组感应电动势

理想空载时，忽略励磁电流（下同），额定负载时，根据简化等效电路，定子额定电流；

理想空载和额定负载时的（2）．转子磁通和转子绕组中的感应电动势（折合到定子边）；

理想空载时，，额定负载时，根据简化等效电路，定子额定电流；

（3）．额定负载时，，离电机输入端远的反电势小。

6-5

按基频以下和基频以上，分析电压频率协调的控制方式，画出（1）恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性；（2）基频以下电压-频率协调控制时异步电动机的机械特性；（3）基频以上恒压变频控制时异步电动机的机械特性；（4）画出电压频率特性曲线。

解：（1）恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性；（2）基频以下电压-频率协调控制时异步电动机的机械特性；（3）基频以上恒压变频控制时异步电动机的机械特性；

（4）电压频率特性曲线

6-6

异步电动机参数同6-1题，逆变器输出频率等于额定频率时，输出电压等于额定电压。考虑低频补偿，当频率，输出电压。（1）求出基频以下，电压频率特性曲线的表达式，并画出特性曲线；（2）当时，比较补偿与不补偿的机械特性曲线，两种情况下的临界转矩。

解：（1）基频以下，电压频率特性曲线

（2）补偿与不补偿的机械特性曲线，两种情况下的临界转矩

当时，补偿后电压

临界转矩

不补偿

临界转矩

6-7

异步电动机基频下调速时，气隙磁通、定子磁通和转子磁通受负载的变换而变化，要保持恒定需采用电流补偿控制。写出保持三种磁通恒定的电流补偿控制的相量表达式，若仅采用幅值补偿是否可行，比较两者的差异。

解：（1）．定子磁通恒定的电流补偿控制的相量表达式

（2）．气隙磁通恒定的电流补偿控制的相量表达式

（3）．转子磁通恒定的电流补偿控制的相量表达式

精确的补偿应该是幅值补偿和相位补偿，考虑实现方便的原因，也可仅采用幅值补偿。

6-8

两电平PWM逆变器主回路，采用双极性调制时，用“1”表示上桥臂开通，“0”表示上桥臂关断，共有几种开关状态，写出其开关函数。根据开关状态写出其电压空间矢量表达式，画出空间电压矢量图。

解：两电平PWM逆变器主回路：

采用双极性调制时，忽略死区时间影响，用“1”表示上桥臂开通，“0”表示下桥臂开通，逆变器输出端电压：，以直流电源中点为参考点

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

空间电压矢量图：

6-9

当三相电压分别为、、，如何定义三相定子电压空间矢量、、和合成矢量，写出他们的表达式。

解：A,B,C为定子三相绕组的轴线，定义三相电压空间矢量：

合成矢量：

6-10

忽略定子电阻的影响，讨论定子电压空间矢量与定子磁链的关系，当三相电压、、为正弦对称时，写出电压空间矢量与定子磁链的表达式，画出各自的运动轨迹。

解：用合成空间矢量表示的定子电压方程式：

忽略定子电阻的影响，即电压空间矢量的积分为定子磁链的增量。

当三相电压为正弦对称时，定子磁链旋转矢量

电压空间矢量：

6-11

采用电压空间矢量PWM调制方法，若直流电压恒定，如何协调输出电压与输出频率的关系。

解：直流电压恒定则六个基本电压空间矢量的幅值一定，零矢量作用时间增加，所以插入零矢量可以协调输出电压与输出频率的关系。

6-12

两电平PWM逆变器主回路的输出电压矢量是有限的，若期望输出电压矢量的幅值小于直流电压，空间角度任意，如何用有限的PWM逆变器输出电压矢量来逼近期望的输出电压矢量。

解：两电平PWM逆变器有六个基本空间电压矢量，这六个基本空间电压矢量将电压空间矢量分成六个扇区，根据空间角度确定所在的扇区，然后用扇区所在的两个基本空间电压矢量分别作用一段时间等效合成期望的输出电压矢量。

6-13

在转速开环变压变频调速系统中需要给定积分环节，论述给定积分环节的原理与作用。

解：由于系统本身没有自动限制起制动电流的作用，因此，频率设定必须通过给定积分算法产生平缓的升速或降速信号，6-14

论述转速闭环转差频率控制系统的控制规律，实现方法以及系统的优缺点。

解：转差频率控制的规律为：

（1）在的范围内，转矩基本上与成正比，条件是气隙磁通不变。

（2）在不同的定子电流值时，按图5-43的函数关系控制定子电压和频率，就能保持气隙磁通恒定。

转差频率控制系统的优点是：转差角频率与实测转速相加后得到定子频率，在调速过程中，实际频率随着实际转速同步地上升或下降，加、减速平滑而且稳定。同时，由于在动态过程中转速调节器ASR饱和，系统以对应于的最大转矩起、制动，并限制了最大电流，保证了在允许条件下的快速性。

转差频率控制系统的缺点是：转差频率控制系统是基于异步电动机稳态模型的，函数关系中只抓住了定子电流的幅值，转速检测信号不准确或存在干扰都以正反馈的形式传递到频率控制信号上来。

6-15

用题6.1参数计算，转差频率控制系统的临界转差频率，假定系统最大的允许转差频率，试计算起动时定子电流。

解：转差频率控制系统的临界转差频率

起动时定子电流，其中

第7章习题解答

7-1

按磁动势等效、功率相等的原则，三相坐标系变换到两相静止坐标系的变换矩阵为

现有三相正弦对称电流，，求变换后两相静止坐标系中的电流和，分析两相电流的基本特征与三相电流的关系。

解：两相静止坐标系中的电流

其中，两相电流与三相电流的的频率相同，两相电流的幅值是三相电流的的倍，两相电流的相位差。

7-2

两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换阵为

将上题中的两相静止坐标系中的电流和变换到两相旋转坐标系中的电流和，坐标系旋转速度。分析当时，和的基本特征，电流矢量幅值与三相电流幅值的关系，其中是三相电源角频率。

解：两相静止坐标系中的电流

两相旋转坐标系中的电流

当时，两相旋转坐标系中的电流

电流矢量幅值

7-3

按转子磁链定向同步旋转坐标系中状态方程为

坐标系的旋转角速度为

假定电流闭环控制性能足够好，电流闭环控制的等效传递函数为惯性环节，为等效惯性时间常数，画出电流闭环控制后系统的动态结构图，输入为和，输出为和，讨论系统的稳定性。

解：电流闭环控制后系统的动态结构图

转子磁链子系统稳定，而转速子系统不稳定。

7-4笼型异步电动机铭牌数据为：额定功率，额定电压，额定电流，额定转速，额定频率，定子绕组Y联接。由实验测得定子电阻，转子电阻，定子自感，转子自感，定、转子互感，转子参数已折合到定子侧，系统的转动惯量，电机稳定运行在额定工作状态，假定电流闭环控制性能足够好。试求：转子磁链和按转子磁链定向的定子电流两个分量、。

解：由异步电动机稳态模型得额定转差率

额定转差

电流矢量幅值

由按转子磁链定向的动态模型得

稳定运行时，故，解得

转子磁链

7-5

根据题7-3得到电流闭环控制后系统的动态结构图，电流闭环控制等效惯性时间常数，设计矢量控制系统转速调节器ASR和磁链调节器，其中，ASR按典型II型系统设计，按典型I型系统设计，调节器的限幅按2倍过流计算，电机参数同题7-4。

解：忽略转子磁链的交叉耦合，电流闭环控制后系统的动态结构图

（1）

磁链调节器设计

转子磁链的等效传递函数，选用PI调节器，校正后系统的开环传递函数，令，则校正后系统的开环传递函数，等效开环传系函数，惯性时间常数，按设计。

（2）转速调节器ASR设计

忽略负载转矩及转子磁链的变化率，即，则转速的等效传递函数，校正后系统的开环传递函数，等效开环传系函数，中频段宽度按设计。

7-6

用MATLAB仿真软件，建立异步电动机的仿真模型，分析起动、加载电动机的过渡过程，电动机参数同题7-4。

7-7

对异步电动机矢量控制系统进行仿真，分析仿真结果，观察在不同坐标系中的电流曲线，转速调节器ASR和磁链调节器参数变化对系统的影响。

7-8用MATLAB仿真软件，对直接转矩控制系统进行仿真，分析仿真结果，观察转矩与磁链双位式控制器环宽对系统性能的影响。

7-9

根据仿真结果，对矢量控制系统直接转矩控制系统作分析与比较。

控制系统供电系统的冗余优化 第6篇

关键词：冗余UPS接触器

中图分类号：TMI文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)09-020-02

1、引言

随着工业的发展，生产对控制的要求越来越高，传统的控制方式已经不能满足生产的需求，与之相对应的自动化控制技术得到了广泛的应用。然而这种大规模集成的控制系统对供电系统的要求也越来越高，要保证自动化控制系统运行的可靠性，必须首先保障具有可靠性、稳定的供电系统。在这种需求下，不间断电源(UPS)得到了广泛的应用。在使用的过程中，我们发现传统的UPS存在很多问题，由此做了针对性的优化。

2、不间断电源(UPS)

传统的UPS分为3类：被动后备式(passive standby)、在线互动式(line，intemdive)和双变换式(double conversion)。

2.1被动后备式UPS

被动后备式UPS为逆变器是并联连接在市电与负载之间，仅简单地作为备用电源使用。

2.2在线互动式UPS

在线互动式UPS为逆变器是并联连接在市电与负载之间，仅起后备电源的作用，逆变器同时作为充电器给蓄电池充电。通过它的可逆运行方式，它与市电相互作用，因此被称为“互动式”。

2.3双变换式UPS

双变换式UPS为逆变器是串联连接在交流输入与负载之间，电源通过逆变器连续地向负载供电。因此，无论市电正常与否，只要负载始终100％由逆变器供电就是双变换式UPS。需要特别指出的是，在标准中，双变换式应有维修旁路，在线互动式可以包括一个维修旁路。事实上，在单机或非冗余并机系统中，若没有维修旁路将给维修、维护带来不便。

3、传统供电系统的原理及弊端

UPS的引入在很大程度上提高了自动化控制系统供电系统的可靠性，但是UPS自身运行的稳定性却给供电系统稳定性带来了隐患。由集成电路构成的UPS控制部分在长时间的运行后会出现老化等现象，在这种情况下需要对UPS进行整体更换，在传统的供电系统电路中，更换UPS时控制系统必须停电，这会影响生产。传统供电原理如图1所示。

4、冗余供电系统改造

为避免由于UPS问题而引起的不必要停机，我们在原有供电系统的基础上，对供电系统进行冗余改造。对UPS的输入部分、控制部分和输出进行优化使供电系统的运行更加稳定可靠。

4.1首先对UPS接入电源部分进行冗余改造

对UPS接入电源部分，我们引入了双电源。并用接触器进行自动转换，当一路电源出现故障时，电路自动切换到另一路，在电路切换的时间内系统由UPS供电(时间有接触器的吸合时间决定)，同时还将两个UPS供电电源的状态引入控制系统，并在上位监控画面上显示，当电源异常是，监控画面将进行声光报警。改造后的UPS接入如图2所示：

4.2对UPS控制部分改造

对UPS控制部分，加入UPS电源的旁通电路，当UPS出现故障需要整体更换时，可以先将UPS设置到本身的维修旁路，使UPS的输入输出接通，然后把UPS旁路开关接通，正常后将UPS输入输出电路关闭。然后就可对UPS进行整体更换；在UPS更换完成后，逆向进行相同动作。在UPS更换的整个过程中控制系统不断电。

4.3对UPS输出部分改造

首先对控制器的电路控制空气开关进行优化，由以前的单个开关控制改为由两个开关并联控制，防止由于空气开关损坏而导致控制器断电；然后对24V直流电源的电路进行优化，将以前两个24V直流电源并联操作的情况改为一用一备，电源箱故障时自动切换到另一个电源箱供电，同时损坏的电源箱自动切除系统。我们对EJA品牌的压力变送器的现场设备实验表明，电源切换的时间内现场设备不会停止运行，完全可以满足生产的需求。UPS输出控制原理如图3所示：

5、结束语

控制电源系统 第7篇

近年来,网络控制系统(NCS)已成为控制理论界和工业应用领域的一个热点问题[1]。一些国际知名期刊相继出版了很多关于NCS的专刊[2,3,4,5,6],NCS也一直是控制、计算、通信、网络等诸多领域内许多国际会议的征文主题之一。针对网络控制系统的综述见文献[7,8,9,10,11]。然而,针对工业过程控制中广泛存在的一类特殊的网络控制系统,网络化串级控制系统(NCCS)[12,13]的分析和综合还有待系统深入的研究。

在网络控制系统和网络化串级控制系统中,采用网络来传输系统中的各种信息,可大大减少系统布线,降低系统成本,便于系统维护,提高系统的灵活性和可靠性。然而,在网络控制系统和网络化串级控制系统的控制回路中插入网络,也给它们的分析和综合带来了新的挑战,使得系统的分析和设计变得异常复杂。文献[14]将NCS中的网络诱导时延分别建模为常数时延、独立分布的时延和 Markov链,并研究了相应的控制器设计问题。文献[15]只考虑了有数据包丢失的NCS,建立了系统的模型并分析了其稳定性。文献[12]仅针对有时延的NCCS建立了系统的闭环模型,没有考虑数据包丢失。

本文提出了广义对象和广义控制器的概念,同时考虑了网络诱导时延和数据包丢失,采用增广状态向量法在离散时间域分别建立了网络控制系统和网络化串级控制系统统一的闭环模型。

2 广义对象和广义控制器

随着仪器仪表的发展,智能化现场设备如传感器、控制器和执行器一般都具有通信能力。在网络控制系统和网络化串级控制系统中,传感器和控制器都具有通信能力。以下分别定义了广义对象和广义控制器。为便于分析,作如下假定:①传感器、控制器、执行器均是时钟驱动的;②网络诱导时延是采样周期的整数倍,随机且有界的;③网络发生丢包的概率是固定的,且最大连续丢包数是1。

2.1 广义对象

广义对象包括被控对象P、传感器S以及发送传感信息的网络N,如图1所示。

考虑连续时间线性时不变对象P,其状态空间方程为:

undefined

采样周期为h,在一个采样周期内对其离散化得其离散时间状态空间方程为:

undefined

式中:Φ=eAh;Γ=∫undefinedeAsdsB。

假定网络诱导时延为ph,p=0,1,,P,数据包在网络上的成功传输率为α,即当数据包成功传输时,α=1;当数据包丢失时,α=0。因此,网络模型可表示为:

w(k)=αy(k-p)+(1-α)y(k-p-1) (3)

联立式(2)和式(3),得到广义对象undefined如下:

undefined

式中:增广状态向量undefined;

讨论:p=0时,如果α=1,则有w(k)=y(k),即广义传感器中无网络,传感器将周期性地采集传感信息直接发送到控制器;如果α=0,则有w(k)=y(k-1),即广义传感器中的网络仅有丢包而无时延。p=1时,如果α=1,则有w(k)=y(k-p),即广义传感器中的网络仅有时延而无丢包;如果α=0,则有w(k)=y(k-p-1),即广义传感器中的网络同时存在时延和丢包。

2.2 广义控制器

在网络控制系统和网络化串级控制系统中,控制器一般都是由计算机在离散时间域实现的。广义控制器包括控制器C和发送控制信息的网络N,如图2所示。

考虑离散时间动态输出反馈控制器C,其状态空间方程为:

假定网络诱导时延为qh,q=0,1,,Q,数据包在网络上的成功传输率为β,即当数据包成功传输时,β=1;当数据包丢失时,β=0。因此,此时网络模型可表示为:

v(k)=βu(k-q)+(1-β)y(k-q-1) (6)

联立式(5)和式(6),得到广义控制器undefined如下:

式中:增广状态向量undefined;

讨论:q=0时,如果β=1,则有v(k)=u(k),即广义控制器中无网络,控制器周期性地将计算出来的控制指令直接发送到执行器;如果β=0,则有v(k)=u(k-1),即广义控制器中的网络仅考虑了丢包。q=1时,如果β=1,则有v(k)=u(k-p),即广义控制器中的网络仅考虑了时延;如果β=0,则有v(k)=u(k-p-1),即广义控制器中的网络同时考虑了时延和丢包。

3 网络控制系统的统一建模

在一个典型的单回路控制系统中,有三个现场设备:传感器、控制器和执行器。传感器安装在现场,和被控对象直接连接,执行器接收控制器的控制指令驱动执行机构改变被控对象的状态。在现场总线控制系统(FCS)中,传感器和执行器具备计算和通信能力,控制器可内置于传感器中,也可内置于执行器中,此时网络的位置存在于控制器和执行器之间,或传感器和控制器之间;而在分散控制系统(DCS)中,控制器一般置于网络上其它的独立节点中,此时网络同时位于控制器和执行器之间,以及传感器和控制器之间。一般的网络控制系统如图3所示。

基于第2部分定义的广义对象和广义控制器,联立式(4)和式(7),得到网络控制系统统一的闭环系统模型为:

所建立的闭环系统模型表明,系统矩阵Ω与采样周期h有关,并取决于p,q,α,β的取值,同时存在时延和数据包丢失的网络控制系统是离散时间线性切换系统。

4 网络化串级控制系统的统一建模

在一个典型的网络化串级控制系统中,有三个现场设备:主变送器、副变送器和执行器。主变送器和主对象直接连接;副变送器和副对象直接连接;执行器接收控制器的控制指令驱动执行机构改变副对象的状态进而改变主对象的状态。由于现场设备都是智能的,具有存储计算功能,可将主控制器和副控制器任意置于这三个现场设备中,因此网络可能存在的位置有:主变送器S1和主控制器C1之间、主控制器C1和副控制器C2之间、副变送器S2和副控制器C2之间、副控制器C2和执行器A之间。一般的网络化串级控制系统的方框图如图4所示[16]。

以下针对图4所示的典型网络化串级控制系统进行分析和建模。基于第2部分提出的广义对象和广义控制器,图4可转化为图5所示的方框图,包括广义主控制器undefined、广义副控制器undefined、广义副对象undefined和广义主对象undefined。

图5中,广义主控制器undefined如图6所示。

考虑主控制器C1是离散时间动态输出反馈控制器,其状态空间方程为:

假定网络诱导时延为p1h,p1=0,1,,P1,数据包在网络上的成功传输率为α1,即,当数据包成功传输时,α1=1;当数据包丢失时,α1=0。此时网络模型可表示为:

联立式(9)和式(10),得到广义主控制器:

undefined

广义副控制器undefined如图7所示。

考虑主控制器C2是离散时间动态输出反馈控制器,其状态空间方程为:

其输入为:

e2(k)=v1(k)-w2(k) (13)

假定网络诱导时延为p2h,p2=0,1,,P2,数据包在网络上的成功传输率为α2,即当数据包成功传输时,α2=1;当数据包丢失时,α2=0。此时,网络模型可表示为:

v2(k)=α2u2(k-p2)+(1-α2)u2(k-p2-1) (14)

联立式(12)～式(14),得到广义副控制器:

广义副对象undefined如图8所示,副对象P2是连续时间线性时不变的,其状态空间方程为:

在一个采样周期h内对式(16)离散化得其离散时间状态空间方程为:

式中:

假定网络诱导时延为q2h,q2=0,1,,Q2,数据包在网络上的成功传输率为β2,即当数据包成功传输时,β2=1;当数据包丢失时,β2=0。因此,网络模型可表示为:

w2(k)=β2y2(k-q2)+(1-β2)y2(k-q2-1) (18)

联立式(17)和式(18),得广义副对象:

广义主对象undefined如图9所示,考虑连续时间线性时不变主对象P1,其状态空间方程为:

在一个采样周期内对其离散化得其离散时间状态空间方程为:

式中:。

假定网络诱导时延为q1h,q1=0,1,,Q1,数据包在网络上的成功传输率为β1,即当数据包成功传输时,β1=1;当数据包丢失时,β1=0。因此,网络模型可表示为:

w1(k)=β1y1(k-q1)+(1-β1)y1(k-q1-1) (22)

联立式(21)和式(22),得广义副对象:

联立式(11)、式(15)、式(19)和式(23),得网络化串级控制系统统一的闭环系统模型为:

ξTk+1=Ω ξTk (24)

式中:ξTk=undefined;

所建立的闭环系统模型表明,系统矩阵Ω不仅与采样周期h有关,还取决于p1,p2,q1,q2,α1,α2,β1,β2的取值。有时延和数据包丢失的网络化串级控制系统是离散时间线性切换系统。

5 结束语

浅析自动控制与自动控制系统 第8篇

随着自动化技术的日益发展，迅速形成了适应性强、针对多输入多输出复杂控制系统，用状态空间模型及时域分析方法进行研究的现代控制系统。人们力求使所设计的控制系统能达到最优的性能指标，使系统在一定的约束条件下，其性能指标能达到最优化控制;而当控制对象或环境特性发生变化时，为使系统能自行调节，以跟踪这种变化并保持其良好品质，又出现了自适应控制。近年来，现代自动控制在非线性系统、离散系统、大规模系统和复杂系统等方面均有不同程度的发展，特别是在智能控制方面得到了很快的发展和应用，它主要包括专家系统、模糊控制和人工神经网络等先进的控制方法。目前，现代自动控制的应用已经扩充到非工程系统，诸如：生物系统、生物医学系统、经济系统和社会系统等。

自动控制理论研究的是如何按受控对象和环境特征，通过采集和处理信息加以控制作用，使系统在变化或不确定的条件下正常运行并具有预定的功能，使其既具有很强的理论性，又具有很强的应用性，是一门研究自动控制规律的技术科学，其主要内容涉及受控对象、控制目标和控制手段以及它们之间的相互作用等。

所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或控制装置和控制器，使受控对象的受控量按照预定的规律运行。如下图所示：

自动控制有两种基本的控制方式：开环控制和闭环控制，对应与这两种方式的系统分别为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统是指系统的输出量对控制作用没有影响的系统，也是就说，在开环控制系统中，既不需要对输出量进行测量，也不需要将输出量反馈到系统的输入端与输入量进行比较。或者说，控制装置与受控对象之间只有顺向作用，而没有逆向联系。如图所示。

开环控制系统

开环控制系统的特点是：系统结构和控制过程均很简单，但抗干扰能力差，一般仅用于控制精度不高且对控制性能要求较低的场合;由于开环控制系统均无需将输出量与参考输入量进行比较，因此对应于每个参考输入量，一般只有一个因定的工作状态与之对应。这样，系统的精确度便取决于标定的精确度，当出现扰动时，开环控制系统就不能完全既定任务了。在实践中，只有当输入量与输出量之间的关系已知，并且既不存在内部扰动，也不存在外部扰动时，才能采用开环控制系统。

闭环控制系统亦称为反馈控制系统，是指能对输出量与参考输入量进行比较，并且将它们的偏差作为控制手段，以保持两者之间预定关系的系统。在闭环控制系统中，控制装置与受控对象之间不仅有顺向作用，而且有逆向联系。作为输入信号与反馈信号之差的误差信号被传送到控制装置，以便减少误差，并且使系统的输出达到期望值，如下图：

闭环控制系统

闭环系统的特点是：由于采用了反馈，因而可使系统的响应对外部的干扰和系统内部的参数变化不敏感，系统可达到较高的控制精度和较强的抗干扰能力。这样，对于给定的被控对象，就有可能采用不太精密且成本较低的元件来构成比较精确的控制系统，这在开环情况下，是不可能做到的。

从稳定的角度出发，开环控制系统的稳定性不是主要问题，但在闭环控制系统中，稳定性却始终是一个重要问题，因为闭环控制系统可能引起过调误差，从而导致系统不稳定。

当系统的输入量能预先知道，并且不存在任何扰动时，采用闭环控制系统比较合适。只有当存在着无法预计的扰动或系统中的元件参数存在着无法预计的变化时，闭环控制系统才具有优越性，闭环控制系统中采用的元件数量比相应的开环控制系统多，因此闭环控制系统的成本和功率通常比较高。

自动控制系统在生产实践、高科枝领域中，之所以能迅速地发展和应用，其主要原因是因为它具有很好的性能特点。自动控制系统的性能特征主要是指系统在某一典型输入情况下对其被控量变化的全过程。对每一类系统被按量变化全过程的共同基本的要求都可以归结为稳定性、准确性、快速性、即稳、快、准的性能特征。

稳定性是指系统在受到外部作用后，其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力。它是保证控制系统正常工作的先决条件，一个稳定的控制系统，其被控量偏离期望的初始偏差应随时间的增长逐渐减少或趋于零。自动控制系统的稳定性是由系统自身的结构和参数所决定的，与外界因素无关。

快速性是用动态过程的时间长短来表征的，过渡过程时间越短，表明快速性能越好，反之亦然。为了很好地完成控制任务，一个自动控制系统如果仅仅满足了稳定性的要求是不够的，还必须对其它过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态特征。

准确性是由输入给定值与输出响应的终值之间的差值大小来表征的，在理想情况下，当过渡过程结束后，被控量达到的稳态值应与期望值一致。但实际上，由于系统结构、外作用形式以及摩擦、间隙等因素的影响，被按量的稳态值与期望值之间会有误差存在，这种误差称为稳态误差。稳态误差是衡量自动控制系统控制精度的重要标志，若系统的稳态误差为零，则称为无差系统，否则为有差系统。自动控制系统的稳定性、快速性和准确性往往是互相制约的。求稳有可能引起反应迟缓，精度降低;求快则可能加剧震荡，甚至引起不稳定。怎样根据工作的不同，分析和设计自动控制系统，使其对三方面的性能有所侧重，并兼顾其它，以达要求，这是自动控制系统今后发展要研究解决的核心问题。

摘要：由于自动控制系统的广泛运用, 各行业的专业人员对它的学习、研究也在不断地进行。本文叙述了自动控制和自动控制系统的发展和运用历程;重点阐述了开环控制系统和闭环控制系统的各自特点和相互之间的差异;并对控制系统中的“稳定性”与“准确性”, 以及二者的辨证关系进行了详细描述。

关键词：自动控制,自动控制系统,开环控制系统,闭环控制系统

参考文献

[1]《自动控制理论》.刘丁.机械工业出版社。2007.9。ISBN:711119855.

[2]《MATLAB自动控制系统设计》.张德丰。机械工业出版社。2010.1。ISBN:9787111293088.

[3]《自动控制原理实验教程》.程鹏.清华大学出版社。2008.1。ISBN:9787302158585.

无线控制的立体仓库控制系统设计 第9篇

如今的社会自动化越来越追求高效性和自动化,人类一直希望通过简单的控制就能完成大量、复杂而高难度的工作,越来越追求高度自动化替代人类完成复杂、危险的工作。立体仓库的特点正是在于以高层立体货架为标志,以成套先进搬运设备为基础,但传统的立体仓库常常采用桥式天车来搬运货物, 不足之处在于天车的控制通常为有线,操作间一般就安装在横梁上随天车的移动而移动。为减轻天车负担,操作间一般非常窄小,操作人员会非常的不舒服,通常需要专人操作,上岗前还需要一段时间的培训和高空移动作业适应。为避免线路冗余和接插口不稳定以及高空作业的不安全因素等问题,本文设计了基于无线通信技术的立体仓库控制系统可以解决上述的问题。

2无线立体仓库控制系统设计方案

整个无线控制的立体仓库控制系统主要分为两大部分:电气部分和机械部分。其中,电气部分是整个系统的控制部分, 通过无线方式控制步进电机,从而达到调度机械部分的目的。 机械部分则是通过步进电机与滚珠丝杠的连接,化电机的旋转运动为螺母的直线运动,实现立体仓库中三维空间上的操作。

2.1控制流程示意图

整个无线控制的立体仓库控制系统的流程示意图如图1所示。通过按键操作,将控制命令输入单片机中。单片机接收到输入的命令,经过处理后,经SPI(setial peripheralinterface)接口将数据传送到无线发射模块中,得到命令的无线模块将数据包进行压缩,以一定频率发送到空间中。此时立体仓库的另一端无线接收模块反复搜寻信号,当接收到匹配信号后,自动校验并接收数据包。接收数据完成后,自动去除字头和校验码, 将整合后的信息传给另一块单片机。数据和信息在单片机内部经过处理,向电机驱动发出命令。将电信号命令转化为步进电机的机械传动。电机带动滚珠丝杠转动,通过滚珠将旋转运动转化为螺母的直线运动。

2.2电气部分设计方案

2.2.1发射部分

发射部分共有三大块组成,分别是:按键输入、单片机和n RF905发射模块。按键输入是整个系统的人机互联部分,工作人员通过六个按键,控制四个步进电机(有两个电机同步运动)正反转,从而控制滚珠丝杠在空间中上下左右运动。单片机是发射部分的核心,负责信息处理和指令控制。单片机将按键信息转化为电信号,然后将命令通过SPI接口传给n RF905无线发射模块,并对模块进行配置,控制无线通讯的过程。 n RF905无线模块是整个系统的通信部分,也是真个无线控制的核心,通过无线传输将两个有一定距离的器件联通起来。在发射部分中n RF905主要负责发送数据的工作,从单片机接收数据和指令,整理压缩后加上校验码和字头,以较高的频率发射到立体空间中,实现信号的无线传播。

2.2.2接收部分

接收部分也分为三大块:n RF905接收模块、单片机和电机驱动电路。n RF905是无线接收端,同时也是接收部分的命令输入器件。在立体仓库中,n RF905模块反复侦听空间中的无线信号,当接收到与设定频率相同的信号时,接收模块将开启Shock Burst RX模式,接收空中的无线数据。待接收完毕后芯片会自动处理接收到的数据包,除去字头和校验码,并通知单片机准备好传输数据。同样,单片机也是接收部分的核心。在无线接收模块处理好数据包并提示单片机准备数据传输后,单片机通过SPI接口从n RF905接收模块中读取接收到的数据,随后对输入信息进行解读和处理。然后对电机驱动芯片发出控制指令。电机驱动电路是整个系统电气部分的最后一个流程,也是衔接电气和机械两部分的媒介。电机驱动电路实质上是一个功率放大器,能够以控制电路的小电流小电压来控制大功率器件(这里是步进电机)。本文采用的电机驱动芯片DRV8833可以直接由单片机I/O口控制,通过芯片内部集成的双路H桥场效应管,最终达到控制步进电机的目的。

2.3机械部分方案设计

机械部分是整个系统的传动部分,包括步进电机和滚珠丝杠。步进电机与电机驱动电路一起,是电气和机械部分的媒介。本方案中采用的是两相四线步进电机,由通过电机的电脉冲决定电机旋转的方向和步距角。电机末端带动丝杠旋转,再由滚珠将旋转运动转化为螺母的直线运动,从而实现立体空间上的三维运动。桥式天车梁通过滑轮支撑在平行轨道上,形成一个门架。在立体仓库的上方架设两条平行的导轨,导轨中间横跨一座横梁,横梁上放有一个起重小车,小车下方悬挂吊钩。在实际仓库作业中,人们控制桥式天车的滑轮和起重小车,可以实现吊车在横向、纵向和垂直方向的运动,搬运立体仓库中的货物。

3系统设计

3.1系统整体介绍

在立体仓库中进行无线控制时,人机交互的按键控制端与对桥式天车的机械控制端通常有一段距离。因此,系统整体硬件设计分为发射板、接收板和桥式天车模型三大部分。发射板通过按键输入模拟仓库中人们用手柄操作的过程,以OLED屏幕模拟人机交互界面,是控制四个电机的控制单元;接收板有两个,一个接收电路板控制平行双导轨上的两个步进电机另一个接收电路板控制桥式横梁上的电机和吊车电机。此外,为模拟立体仓库中桥式天车的运动,模型中采用滚珠丝杠与步进电机组成机械部分。

3.2发射部分电路

在发射部分的电路主要是无线发射模块电路部分,所以这部分主要介绍n RF905无线模块的电路设计。n RF905无线模块的接口原理图如图3所示。除了电源引脚和地引脚外,u CLK时钟输入引脚悬空,其他引脚与单片机的I/O口相接。事实上n RF905既可以发送信号也可以接收信号,故接收部分的n RF905无线接收模块电路与发射电路完全相同。

3.3接收部分电路

VCCM是步进电机的供电电源引脚,经电阻和LED与DRV8833的n Fault引脚相接。

当步进电机通电后,若电机驱动电路不出现错误,则n Faul引脚为低电平,则LED灯会亮起,表示电机正常工作。因为电机工作时不需要芯片进入睡眠状态,所以DRV8833的n SLEEP引脚经电阻与电机供电电源相接,使引脚保持高电平,不会进入休眠。驱动芯片的AIN1、AIN2、BIN1和BIN2四个引脚与单片机的I/O口相接,控制双路H桥的场效应管通断来控制步进电机。

3.4机械部分结构

如图2是机械部分模型的结构设计方案,模型模拟了桥式天车的操作和行进方式。整个模型共用到四个步进电机和三根滚珠丝杠,两根横向平行的滚珠丝杠作为桥式天车的平行导轨,电机1和电机2同步驱动,移动横梁左右移动。电机3则驱动横梁丝杠螺母上的电机4前后移动,模拟天车中吊车的运动。最后电机4的旋转将控制吊钩上下移动,从而实现立体仓库三维空间上的运动。

4设计结果

4.1发射板和接收板的调试结果

如图3是发射板和接收板的最终组装电路。进行系统调试时首先要检查电源、复位、晶振和通信串口这四部分是否正常。首先将发射板和接收板的单片机最小系统部分焊好,待芯片恢复常温后,用万用表打到蜂鸣器一档,对整板电路进行短路检测。若线路短路时,蜂鸣器会发出叫声;如果断路,则万用表会显示高阻状态。万用表能够检测芯片引脚是否短路,是否有硬件设计问题,对贴片式芯片尤其必要。

4.2系统整体调试结果

系统整体调试要将机械部分与电气部分连接在一起,将电路板与桥式天车模型整合、固定,再试验整体效果。最终得到的无线立体仓库控制系统模型如图4所示。

桥式天车模型由三根滚珠丝杠和四个步进电机组成。平行导轨的两根滚珠丝杠上架有桥式横梁,导轨的两个步进电机接在同一接收电路板上,电路板固定在下方,用9V电压的电源适配器同步驱动。而桥式横梁上的两个步进电机同接在另一块接收板上,固定在桥式横梁左方,用5V电源适配器驱动。无线发射的电路板放在远端,插上电源后,对整体系统进行调试。所有电路板上电后首先观察LED显示屏是否按照程序设定显示正常,然后依次按下六个按键,观察四个电机是否正常转动,滚珠丝杠是否朝预定方向移动。在调试过程中要特别注意平行导轨上的两个步进电机一定要同步运转,才能保证桥式横梁按规定运行。

5结论

温室控制系统及控制方法的研究 第10篇

温室环境控制信息系统的分控装置包括:信息接收系统, 通过温室中安装的信息传感器和信息采集器接收温室中作物生长状况的信息;筛选装置, 从传感器接收注册表和采集器的接收注册表中, 分别搜索到某一个对应的传感器和采集器的信息, 确定选择某个传感器和控制器的接收;定位装置, 它可以从众多传感器中选定一个, 并从众多采集器选择一个和它匹配;分控装置, 用于从数据库中提取作物生长环境信息, 定位信息, 并将信息分发到温室的控制设备中。使用本方法, 可以根据温室里种植的作物不同种类, 适当地控制作物生长, 而使用的却是同一系统。

通常情况下, 大部分日光温室栽培的作物受温度、相对湿度、阳光、供水、二氧化碳等因素影响, 它们决定作物生长的速度、产量、质量以及作物的口感。因此, 维持温度、相对湿度、光照等一直是农户或经营者最关注的问题。

现在, 农户操作设备来保证温室正常生产, 通常只能靠他们的经验, 在这种情况下, 为了增加农作物的产量, 农户应该准确地控制、监视和管理温室, 这些繁琐的工作就成了农户的一个繁重劳动。

1 主要研究内容

1.1 控制系统概述

一般情况下温室控制可以通过自动操作来解决这些问题。然而, 温室有各种类型的, 如玻璃温室、塑料温室、日光温室等, 要完成自动控制就出现了许多种传感监测和对应于各种传感器使用的各种执行器。在条件不同的情况下, 作物的生长却使用一套单一的温室系统, 基于这种情况只能对温室作物的生长条件进行预先设定信息, 包括温度、相对湿度、光照强度等, 试图优化农作物的生长。但是, 这样做却很难有效地控制作物的生长环境, 反过来可能还会影响作物的产量。此外, 预先设定的温室控制软件程序, 如果根据温室作物的生长条件重新生成时, 却会产生较大的成本。

为了解决上述有关问题, 本研究的第一个研究对象就是根据温室里生长的作物种类, 提供适合的控制系统。第二个研究对象是, 根据作物的不同种类, 提供不同种类的温室环境控制信息的方法。

根据本研究的目标, 实现第一个研究对象, 需要研究一套温室控制系统, 它包括温室环境控制信息分控系统与温室控制装置。其中温室环境控制信息分控系统包括:信息接收系统, 用于接收温室里生长的作物信息, 传感器和信息控制器被安装在温室中;选择系统, 用于选择传感器及控制器的信息接收, 从传感器和控制器分别接收对应的传感器信息和控制器的信息;定位系统, 定位某一个传感器, 用于对控制器选定的传感器提供接收;作物生长环境信息的提取系统, 作物信息来源于定位信息数据库和从分控装置中提取的温室环境信息。

实现本研究的第二个研究对象, 需要研究一套方法, 它能够分控温室环境信息。该方法包括:通过安装在温室里的信息传感器和信息控制器, 接收生长在温室里的作物的信息;选择传感器接收, 从传感器接收对应的传感器信息;选择执行器接收, 从控制器接收对应的控制器信息;定位某个传感器, 用于给某个控制器选定的某个传感器进行控制信息接收;生长环境信息是来源于作物定位信息数据库和分控系统提取的信息。

1.2 附图说明

1.温室环境信息分控系统;2.信息接收装置;3.选择系统;4.第一选择系统;5.第二选择系统;6.定位系统;7.分控系统;8.数据库;9.温室环境控制系统。

1.3 设计方案及控制方法详细描述

图1所示为温室控制系统的结构示意图, 其中温室环境控制装置9通过温室环境控制信息分控系统1接收信息。

根据图1所示, 温室控制系统包括温室环境控制信息分控系统1和温室控制装置9。温室环境控制信息分控系统1包括信息接收系统2、选择系统3、定位系统6、分控系统7和数据库8。选择系统3包括第一选择系统4和第二个选择系统5。

根据本研究设计的方案, 温室环境控制信息分控系统1和温室环境控制系统9通过有线或无线双向通信的通信网络进行相互沟通。无线通信的方案可以包括蓝牙, 无线局域网 (Zigbee) , 红外数据系统 (Ir Da) 和无线电频率识别系统 (RFID) 等。

接收系统2从用户安装在温室里的传感器和采集器对应的传感器信息中接收到温室里的农作物的生长信息。

表2中:1、空气加热;2、根区供热;3、冷却器;4、风扇;5、天窗的窗口;6、侧墙窗;7、风扇;8、内部天花板;9、内侧壁;10、黑色窗口;11、屋顶;12、总管道;13、自动喷灌装置。

如表1所示, 接收系统2接收到安装在温室中的采集器对应的传感器信息, 包括:温度控制器、光控制器、相对湿度控制器等;还有安装在温室内的温度传感器、光传感器、相对湿度传感器、CO2传感器等传感器信息;还可以从用户端接收信息。

研究方案中的信息采集器包括:与天气有关的信息采集系统, 如风向、风速、雪压、雨量测量传感器等;与土壤相关的传感器, 如电导率EC控制器、p H值传感器、无机成分控制器等信息;还有与周围和空气有关的采集系统, 如温度传感器, 相对湿度传感器、光感传感器, CO2传感器等。

第一选择系统4, 从传感器接收注册表中选择传感器对应信息接收装置2的传感器信息。传感器接收注册表包括温度测量传感器、相对湿度测量传感器、光测量传感器, CO2测量传感器、风向方位测量传感器、风速测量传感器、EC测量传感器、p H值测量传感器和无机成分测量传感器。第一选择系统4选择传感器的温度控制信息、相对湿度控制信息和CO2控制信息, 对应收到信息接收装置2, 即温度传感器、相对湿度传感器和CO2传感器, 对比传感器接收注册表数据库中的设定信息, 对分控系统7发出相应的控制指令, 调整作物生长的温室环境。

第二个选择系统5选择从采集器接收注册表中采集的信息数据, 对应信息接收装置2的接收数据。采集器注册表可能包括温度控制数据、相对湿度控制数据、灯光控制数据、CO2控制数据、EC控制数据、p H值控制数据和无机成分控制数据。第二个选择系统5选择从采集器接收注册表数据的采集信息, 如:温度控制数据、相对湿度控制数据和CO2控制数据, 对应信息接收系统2的数据。

定位系统6定位传感器, 对应第一选择系统4, 采集器选择第二选择系统5的采集器接收信息。定位系统6选择了温室环境控制系统9中的第一选择系统4, 即CO2测量传感器, 提供CO2预定测量浓度和CO2传感器测量浓度控制下的传感器信息数据。如果它确定CO2在温室中的实测浓度是低于预定浓度, 定位系统6对应的第一选择系统4, 将会选定对应传感器的CO2控制器, 第二选择系统5提供采集器接收信息, 通过分控系统7从数据库8中提取作物生长环境信息, 定位传感器和采集器接收温室环境信息分控系统2的信息并提取, 分发到温室环境控制系统9中, 控制系统根据注册表提供的作物生长CO2浓度设定信息, 对CO2控制器发出动作指令。根据表2, 分控系统7从数据库8中提取作物生长环境信息, 信息来源于信息接收系统2从定位传感器和采集器接收的信息, 即温度传感器对应温度控制采集器的信息, 相对湿度传感器对应的相对湿度控制采集器, 光强度采集器对应光传感器和CO2传感器对应的CO2控制采集器和分控系统, 最终供温室环境控制系统9提取这些信息。

温室环境控制系统9接收环境控制信息, 通过温室环境信息分控系统1, 确定和分控在温室中生长作物。此外, 温室环境控制系统9, 根据从温室环境分控制系统1收到的信息, 分控温室环境。温室控制装置9确定温室环境控制信息分控系统1, 是否合理地分控作物的生长环境信息, 还要确定安装在温室里的测量传感器。如果该系统收到不认可的温室环境信息, 温室环境控制系统9会驱动控制器根据注册表设定值进行相应的传感器定位和控制器调整。

图2是温室环境控制系统流程图, 显示的是温室环境控制信息的方法。

参考图2, 温室环境控制信息分控系统1接收温室里作物生长的信息、安装传感器信息以及安装在温室中的采集器和传感器对应的信息。根据本研究的实施案例中, 传感器信息可能包括与天气有关的传感器, 如风向传感器、风速传感器、雪传感器、雨量传感器等信息;与土壤相关的传感器, 如电导率 (EC) 传感器、p H值传感器、无机成分传感器等;与空气有关的传感器, 如温度传感器, 相对湿度传感器、光传感器、CO2浓度传感器等。

采集器信息包括与天气有关的信息执行器, 如风向控制器、风速控制器、积雪控制器、雨量控制器等, 还有和周围的空气有关的执行器接收, 如温度、相对湿度控制接收、灯光控制接收, CO2控制接收信息等与土壤相关的执行器, 如EC控制器、p H值控制器、无机成分控制器等信息。

温室环境控制信息分控装置1定位到一个为采集器接收信息的传感器, 比较了在温室控制装置9的控制下选择的传感器接收数据, 也就是说, 在温室中负责测量CO2浓度的传感器提供的CO2测量数据, 与注册表中预定的CO2浓度数据相比较, 如果确定所测量的温室中CO2浓度低于预定浓度, 温室环境控制信息分控装置1如图对应于选定的控制器接收装置, 从而驱动CO2控制器为温室作物补充CO2。

2 控制系统特点

温室控制系统包括温室环境控制信息的分控装置和温室控制装置2部分。所述的温室环境控制信息的分控装置包括:信息接收系统, 通过温室中安装的信息传感器和信息采集器接收温室中作物生长状况的信息;筛选装置, 从传感器接收注册表和采集器的接收注册表中, 分别搜索到某一个对应的传感器和采集器的信息, 确定选择某个传感器和控制器;定位装置, 它可以从众多传感器中选定一个, 并从众多采集器选择一个和它匹配;分控装置, 用于从数据库中提取作物生长环境信息, 定位信息, 并将信息分发到温室的控制设备中。

温室控制设备可以通过分控装置收到温室的环境信息, 还可以通过传感器测定, 比较作物生长的环境信息, 以确定作物生长环境信息与温室环境信息是否相符。

确定生长环境信息不符合温室环境信息, 温室控制装置即会检测到不一致的环境信息所对应的传感器。

系统的温室控制装置驱动一个控制器来定位探测传感器。

系统的数据库可以存储生长在温室里的多种作物的生长环境信息。

3 结论

3.1 温室生长环境控制系统可以把收到的植物生长环境信息和温室环境信息进行比较

还可以衡量传感器传送的温室环境信息, 以确定生长环境信息是否与温室环境信息相符, 如果它确定生长环境信息并不符合温室环境信息, 检测传感器就会回传给控制器, 进一步修正环境信息, 来满足要求。

3.2 当各种作物生长在温室中时

温室控制系统能够识别温室内各种作物的生长环境信息, 在适当的环境因素中, 能够给每一种作物在任何时间, 提供必要的生长条件, 从而提高农作物的产量, 改善作物品质。

3.3 农户可以方便地操作控制系统来维持温室内植物健康生长的温度、相对湿度以及光照等环境条件

系统远程桌面控制技巧 第11篇

允许建立多个远程连接

当内网用户从客户端系统启用远程桌面连接程序，企图远程登录进入Windows Server 2008系统的时候，该系统在缺省状态下只允许一个用户账号登录，那就是Administrator用户账号，并且一个用户登录成功后，原先登录的用户就会被强行踢掉了，如此一来在某个时刻，我们只能与Windows Server 2008系统建立一个远程桌面连接，而不能象Windows Server 2003系统那样允许多位用户同时与之建立远程桌面连接。事实上，我们可以经过下面的设置操作，让Windows Server 2008系统也能允许多位用户建立多个远程连接：

首先依次单击Windows Server 2008系统桌面上的“开始”、“控制面板”选项，在弹出的系统控制面板窗口中，逐一双击“管理工具”、“终端服务”、“终端服务配置”；

其次在终端服务配置窗口左侧子窗格中，用鼠标右键单击“授权诊断”节点下面的RDp-tcp选项，从弹出的快捷莱单中执行“属性”命令，弹出RDp-tcp选项设置对话框，单击其中的“网络适配器”标签，在对应标签页面中修改最大连接数就可以了；

当然，在缺省状态下要是我们不添加终端服务功能，那么最大连接数只能允许2个连接。要想让Windows Server 2008系统允许建立更多的远程连接，我们还需要修改终端服务器授权模式；在进行这项操作时，用鼠标右键单击“终端服务器授权模式”选项，从弹出的右键菜单中点选“属性”命令，打开对应选项的属性对话框，点选“常规”标签，在对应标签页面中将“限制每个用户只能使用一个会话”选项前面的勾号取消掉，同时单击“确定”按钮保存好设置操作，这样一来就能实现建立多个远程桌面连接的目的了。要是发现上述设置没有生效，那不妨尝试一下重启系统操作。

在建立了多个远程桌面连接之后，有一些恶意用户可能会随意终止他人的远程会话连接，影响他人的正常远程操作。为了防止这种现象的发生，我们再依次单击“开始”、“运行”选项，在弹出的系统运行框中执行“gpedit，InSC”命令，弹出Windows Server 2008系统的组策略控制台窗口，任该窗口的左侧位置处依次展开“计算机配置”、“管理模板”、“Windows组件”、“终端服务”、“终端服务器”、“连接”节点选项，用鼠标双击目标节点下面的“配置：拒绝将已经登录到控制台会话的管理员注销”组策略，在其后弹出的设置对话框中，选中“已启用”选项，再单击“确定”按钮使设置生效。

及时注销远程连接资源

虽然经过上述设置，Windows Server 2008系统已经能够允许多位用户同时与之建立远程桌面连接了，但是太多的远程桌面连接会消耗对应系统的宝贵资源，影响该系统的运行稳定性。为此，不少用户通过远程桌面连接功能远程管理好目标主机系统后，常常会直接关闭远程桌面连接窗口，以便希望能够节省Windows Server 2008系统资源；殊不知，这种操作仅仅是让远程桌面连接暂时断开，它仍然会占用远程连接数量、

消耗系统资源。要想让远程桌面连接真正从windoWSServer 2008系统中断开，我们需要按照如下操作，来注销掉特定用户的远程桌面连接：

首先在Windows Server2008系统桌面中逐一点选“开始”、“运行”选项，从弹出的系统运行框中执行“cmd”命令，弹出DOS命令行工作窗口；

其次在该窗口的命令行提示符下执行字符串命令“quser”，弹出如图2所示的结果信息，在这里所有远程连接的用户名、连接标识、会话名等信息全部被列写出来，将需要切断远程连接的对应用户标识记录下来；比方说，如果想切断test用户创建的远程桌面连接时，那么我们应该先找到对应test用户的标识信息，假设该标识编号为5，之后在DOS命令行中输入字符串命令“logoff 5”，单击回车键后，Windows Server 2008系统就会自动强制test用户从对应系统中注销，这个时候test用户占用的远程桌面连接就被释放出来了。

仅让特定用户远程连接

在默认状态下，WindowsServer 2008系统只允许客户端系统以administrator账号与之建立远程桌面连接，不过administrator用户账号很容易被他人非法使用。为了让远程桌面连接更安全，我们可以取消administrator账号默认的远程桌面连接权限，同时将远程桌面连接权限授予自己信任的用户，下面就是具体的实现步骤：

首先在Windows Server2008系统桌面上依次点选“开始”、“程序”、“附件”、“命令提示符”命令，弹出MS-DOSXl作窗口，在命令行提示符下输入字符串命令“net useradministrator／active：no”，单击回车键后，WindowsServer 2008系统就不会允许administrator用户以任何形式登录访问自己了；

其次返回Windows Server2008系统“开始”莱单，从中依次点选“程序”、“管理工具”、“服务器管理器”命令，展开服务器管理器窗口，点中“配置远程桌面”链接，打开远程桌面设置对话框，单击“选择用户”按钮，进入所示的设置界面，在这里将所有已经存在的用户账号一一删除掉；

下面单击“添加”按钮，打开用户账号添加对话框，从中找到自己认为值得信任的特定用户账号，同时单击“确定”按钮执行设置保存操作，这样一来被添加的特定用户就能通过远程桌面连接程序来远程控制WindowsServer 2008系统了。

网络验证保护连接安全

类似Windows XP这样低版本的计算机系统，在上网冲浪的过程中很容易遭受网络病毒或木马的攻击，被攻击的客户端系统如果与Windows Server 2008系统建立了远程桌面连接，那么该系统也就容易被感染到网络病

毒或遭受木马的攻击。为了保护远程桌面连接的安全性，我们可以启用Windows Server 2008系统的网络级身份验证功能，该功能会自动拒绝低版本客户端系统与之建立远程桌面连接，只有Windows Vista以上版本的系统才有资格利用远程桌面连接远程控制Windows Server 2008系统。要启用网络级身份验证功能保护远程桌面连接安全时，我们可以对

Windows Server 2008系统进行如下设置操作：

首先用鼠标右键单击Windows Server 2008系统桌面上的“计算机”图标，从弹出的右键菜单中单击“属性”命令，进入对应系统的属性窗口，点选该窗口左侧的“远程设置”链接，展开远程设置页面，在这里我们发现Windows Server 2008系统提出了三个功能选项，来保护远程桌面连接的安全性；

其次选中“只允许运行带网络身份验证的远程桌面的计算机连接(更安全)”选项，再单击“确定”按钮，那么我们就能成功启用Windows Server 2008系统的网络级身份验证功能了，如此一来日后只有安装了WindowsVista以上版本的客户端系统才有资格与Windows Server 2008系统建立远程桌面连接。当然，在可信任的内网工作环境中，为了方便进行远程控制操作，我们有时也会临时选用“允许运行任意版本远程桌面的计算机连接(较不安全)”功能选项，以便可以在任何一台客户端系统中进行远程控制操作。

调整策略谨防登录破解

大家知道，WindowsServer 2008系统默认只允许Administrator账号可以与之建立远程桌面连接；也正因为此，不少恶意用户常常会利用这个特权用户帐号尝试登录破解，一旦成功破解的话，那么恶意用户就能通过远程桌面连接对Windows Server 2008系统进行各种危险操作了，很明显保留缺省的Administrator帐号比较危险。事实上，我们可以通过调整Windows Server 2008系统相关组策略的方法，禁止任何用户非法利用Administrator 帐号，下面就是具体的调整步骤：

首先在Windows Server2008系统桌面上依次单击“开始”、“运行”选项，在弹出的系统运行对话框中执行“Secpol.msc”命令，展开本地安全组策略控制台窗口；

其次用鼠标双击“安全设置”／“本地策略”

控制电源系统 第12篇

1、电机正反转的继电接触控制系统

许多机械常常要求具有上下、左右、前后等相反方向的运动, 这就要求电机能正、反向转动。对于交流异步电动机, 可用正、反向接触器改变定子绕组通电电流的相序来实现。三相异步电动机正反转继电接触控制系统原理图如下图1所示。图中左边部分为主电路图, 右边部分为控制电路图, 当电机额定电压和接触器线圈额定电压一致时, 主电路和控制电路可以共用电源, 当电机额定电压和接触器线圈额定电压不一致时, 主电路和控制电路要分别供电。

2、改造成电机正反转的PLC控制系统

控制系统设计选用西门子S7-200系列CPU226型PLC, 在进行控制系统的设计时, 主要按照下面几步进行:

(1) 主电路不变, 和继电接触控制系统的主电路相同。

(2) PLC控制电路部分。

I/O分配表

3、结语

电机正反转的继电接触控制系统改造成基于PLC的控制系统, 主电路不变, 根据继电器控制电路确定PLC的I/O分配表, 然后用PLC的梯形图程序实现对继电器控制电路的代替。PLC用存储逻辑代替接线逻辑, 大大减少了控制设备外部的接线, 使控制系统设计及建造的周期大为缩短, 同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。本文对把传统的继电器控制系统改装为PLC控制系统有普遍意义与参考价值。

参考文献

[1]田淑珍.可编程控制器原理及应用[M].北京:机械工业出版社, 2005.

[2]廖常初.S7-200PLC基础教程[M].北京:机械工业出版社, 2009.