智能控制論文范文

導語：如何才能寫好一篇智能控制論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1．1控制模塊的硬件設計控制模塊選用了STM32F107VC32位ARM處理器［1］，此芯片集成了各種高性能工業標準接口，且STM32不同型號產品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以輕松適應更多的應用。MCU本身包含有標準RS23，ISP及USB通訊接口，運行頻率高達72MHz，因而使得系統能夠以精簡的設計，高速的數據處理速度完成智能控制。STM32系列單片GPIO口多達51個，大部分可復用，本模塊中所配置GPIO口包括：RS232通訊接口PB10，PB11，連接圖2中Flow＿TXD，Flow＿RXD，傳輸流量傳感器檢測信號；ISP三線通訊接口PC9，PC10，PC11，對應圖3中PV＿CS，PV＿SLCK，PV＿DIN信號；PC8輸出切換信號。控制模塊選用的流量傳感器為FS4001系列小流量氣體質量流量傳感器。FS4001是專門為各類小流量氣體的測量和過程控制而設計的，其獨特的封裝技術使之可用于各類管徑，成本低、易安裝、不需要溫度壓力補償，可替代容積式或壓差式的傳統流量傳感器，其精度達到±（1．5＋0．5FS）％，重復性達到±0．25％，1mm通徑傳感器，最大流量達到200SCMM。FS4001與MCU通過RS232接口進行通訊，經過MAX3232實現電平轉換后，按照專用通訊協議，可完成FS4001自校準以及流量讀取。接口電路見圖2。STM32F107VC對測得流量和設置流量之差進行比較以及控制算法的計算后，將控制數字量輸出至DA芯片LTC2641，DAC將數字量轉換成模擬控制量，經低功耗、精密單電源運算放大器OPA2234及放大管2N3904將信號放大后驅動比例閥，完成流量的控制?？刂颇K中的DAC為單極性LTC2641，此芯片僅消耗120μA電源電流，就滿標度階躍而言，僅用1μs就能穩定在0．5LSB以內。DAC通過3線SP兼容串行接口，以高達50MHz的時鐘速率通信，其6位INL誤差最大值在整個溫度范圍內為僅±2LSB。DA轉換及比例閥驅動電路見圖3?？刂颇K中比例閥選用VSO?系列熱補償型微型比例電磁閥［2］，通過VSO技術（voltagesensitiveorifice），即電壓敏感性通徑技術，比例閥可以根據輸入電流的大小，精確的控制氣體流量比例。比例閥通過直流電流驅動或脈沖調幅驅動，并使用閉環反饋控制，能夠獲得優化的系統性能。本模塊中的比例閥線圈最小工作電壓20VDC，控制電流范圍在0～91mA，電流與流量的關系如圖4。模塊中氣氛切換的功能實現是通過MCU發送切換信號，控制管子2N3904的導通與關閉，來驅動VZ100電磁閥兩通道的轉換來完成。切換功能電路見圖5。

1．2模塊的軟件設計模塊軟件分為兩部分：控制軟件及交互軟件?？刂栖浖〝祿杉?，與比列閥，流量傳感器及上位計算機的通訊，數據濾波，PID控制算法等，采用C語言；交互軟件則主要用于計算機操作，便于用戶進行流量設置與氣氛切換的操作，同時可實時顯示氣氛流量曲線以及數據儲存，采用VB語言編寫。

2測試結果

目前模塊樣機配置于DSC30熱分析儀上，通過此模塊控制通入儀器爐體的吹掃氣氛，測試時，模塊的氣路一，通入氮氣，配合控制軟件，設置氣氛流量為50ml／min，觀察儀器DSC基線數據約25min，采樣圖譜見圖6所示。圖譜顯示基線平直度完美。DSC30共有兩路氣氛輸入，在實驗過程中設置氣路一氣氛（氮氣）流量為50mL／min，氣路二氣氛（氧氣）流量60mL／min。開始測試時，缺省通入氣氛一，實驗5min后，按氣路切換鍵，切換為氣氛二通入，可觀察到軟件窗口中氣氛一和氣氛二數值的變化，氣路二采樣數據（以秒為時間單位）見表一。根據測試數據可以看出，模塊的氣氛控制精度誤差＜±0．1mL／min，切換穩定時間＜16s。

3結束語

篇2

而所謂的完美結合，其實質就是以傳統的手工風箏制作為主導，其具體的制作的骨架設計如圖1所示。將風箏的主骨架分為主桿、撐桿、邊桿以及附件等四個不同的組成部分，并采用傳統的材質作為其材料。而芯片則根據風箏的形狀而進行個性化設計的“風箏燈”。風箏燈是由光控制芯片與二極管構成的串燈。同時通過用戶手中的無線遙控器可實現對風箏遙控等的五彩的變換，從而更能夠吸引廣大的風箏愛好者。而該設計主要則是通過手中的無線遙控器，實現對在遙控范圍內的風箏實現各種不同顏色、不同名稱等的變化，從而使得風箏在夜間更具有個性化，并吸引廣大風箏愛好者的眼球。而起主要的構成則包括無線發射裝置、PCB天線、光控制芯片、LED驅動芯片、二極管、無線接收模塊模塊、排線等。基本的原理是通過無線控制器的發射裝置，向風箏發送脈沖指令，通過風箏中的脈沖接收裝置，將脈沖信號轉換成電壓信號，并通過開關在短時間內的開關，從而達到燈管閃爍的目的，如現在的LED開關，其在1秒內可實現3000次的開關，從而使得燈管呈現出不同的色彩和圖案。對該智能系統的設計，則采用比較簡易的設計，而起開關檢測電路則通過儲能的電容和計數器來對其進行實現。而起觸發器我們選用74LS74和非門的74LS02。同時其具體的開關檢測電路如圖2所示。當開關在進行切換時，其會在DET上產生負脈沖的信號，并通過觸發器74LS74進行計數，而起次數的檢測則通過計數器輸出的邏輯來對其進行技術，并通過上述的A、B端而得到電路不同的狀態。在對開關進行不斷的切換中，對觸發器的供電的電壓始終保持在4.8～5V的工作電壓，同時驅動器的狀態則處于工作的狀態當中。通過上述的電路中的DET產生的負脈沖，從而使得計數器產生相應的信號，并通過計數器的計數進位的原則，進行邏輯運算，并由此得到不同的調光信號，其主要的邏輯的檢測過程如下：首先通過上電之后，在計數器中檢測到DET的觸發沿，并且其邏輯的輸出為01B，AB的輸出結果為10B；其次在切換之后，DET則會產生一個負脈沖，計數器由01B變為10B，AB端則變為00B；再次通過再切換，DET又會產生一個負的脈沖，計數器則變為11B，并通過其中的CLD產生的信號，將計數器的系數清零，而計數器則變為00B，輸出結果則變為11B。由此而不斷的往復，其AB端則產生相應的邏輯信號。從而使得其最后的燈光變成不同的顏色進行變換。

2智能控制自動調整創新研究

對該創新的設計，是基于一種可進行無線遙控的風箏，該風箏其主要的組成包括風箏主體，其特征為：主要包括風箏線以及附加的盒體，風箏的主體與外部的盒體依靠連接線進行連接，而這四根線可分為左右的兩根下拉線、左上拉線以及右上拉線；上述的左右兩根不同的下拉線上端則被固定在外部的附加盒體上面，其下端則主要和風箏下側的左右骨架進行連接；風箏線則將其固定在外部附加盒體的上面；而外部的盒體中則主要有無線接收的裝置、驅動芯片、繼電保護器、直流電動機。而起基本的原理是將無線電的接受裝置的輸出通道和驅動芯片自身的正反轉的信號輸入端進行連接，同時驅動芯片輸出端口則與繼電器的電源端進行連接，并且繼電器的常開的出點連接在電機的正負極，當用戶通過無線裝置發出信號之后，接受裝置在接收到地面的信號之后，其輸出的通道則會產生信號，并以此使得驅動芯片產生一些正轉或者是反轉的信號，并通過繼電保護器使得微型電動機產生相應的正轉或者是反轉，并以此通過上述的不同拉線實現不同角度的風力轉變而帶來的的風箏姿態的變化，從而使得風箏能夠實現對姿態的智能化調整。其具體的設計圖3所示。

3基于智能控制的濰坊風箏的進一步研究方向

篇3

1.控制目標和策略

在實際工作中，極其的作業形式和作業方法都存在著一定的差異，所以智能控制技術在控制目標和控制策略的選擇上也存在著很大的不同。在智能控制技術應用于挖掘機領域方面，其主要要實現的控制目標就是要實現節能環保，同時也要提高機械生產的效率。智能控制技術使用在壓路機領域方面主要就是要實現碾壓的質量和壓實的速度。當前挖掘機主要有兩種控制策略,一是“負載適應控制”另一種是“動力適應控制”。負載適應控制主要就是指在發動機發出功率已經穩定的情況下，液壓系統能夠根據實際的需要對自身的運行狀態進行適當的調整，從而使其能夠以最佳的狀態來完成工作。動力適應控制就是在實際的工作中發動機要根據運行的具體情況支持發動機的動力輸出，這也極大的節約了能源。采用“負載適應控制”技術的挖掘機,一般設有幾種動力選擇模式,如最大功率模式,標準功率模式和經濟功率模式,每種模式下的發動機輸出功率基本恒定,同時液壓泵業設有幾條恒功率曲線與之匹配。由于系統中采用了發動機速度傳感控制技術（ESS控制技術）,在匹配時將每種功率模式下的泵的吸收功率設定為大于或等于該模式下的發動機輸出功率,這樣可以使液壓系統充分吸收利用發動機的功率,減少能量損失。還可以通過對泵的吸收功率的調節,協調負載與發動機的動力輸出,避免發動機熄火。在實際的工作中，操作人員需要根據作業面的具體情況選擇發動機電費模式，所以這種方式在實行的過程中還需要一定的人工參與，如果操作不當，非常容易造成浪費的現象。采用動力適應控制以后挖掘機就能夠開啟自動控制的模式，在作業的過程中，該技術可以根據實際的需要為發動機的運行提供一定的動力，這樣也有效的避免了資源和能源的浪費現象，該系統可以根據機械運行的實際需要來供給動力，在運行的過程中不需要過多人工的操作和參與，在經濟性和高效性上都有著很好的表現。這一系統的運行思路是讓機器對施工的具體情況進行有效的識別，同時根據其分析的具體狀況制定適當的解決辦法，發動機和該系統在運行的過程中會對運行的狀態進行適當的調整，這樣就能夠保證其在運行的過程中處于良好的狀態。在挖掘機智能控制技術中還需要一些節能和為操作提供方便的方法，采用這些方法能夠更好的對系統進行維護和保養，能夠更加有效的提升整個系統的性能和運行質量。智能壓路機在使用智能控制技術的過程中需要根據設定的質量和目標對壓實的效果進行有效的檢測和控制，同時還要通過系統的自我調節來尋找最佳的解決方案。

2.控制方法

任何智能控制系統包含三個過程：

（1）采集信息；

（2）處理信息并做出決策和思考；

（3）決定執行。挖掘機是通過檢測液壓系統得運行參數來識別載荷大小的,如檢測液壓系統中泵的控制壓力,泵的輸油壓力和各機構（行走,回轉,動臂提升和斗桿收回）的工作壓力等。有的還檢測先導手柄的位移量和系統流量等。挖掘機控制器根據采集的信息,通過模糊控制理論推理出所需功率的大小和發動機的最佳轉速。執行決定的過程是由控制器驅動發動機油門執行器,使發動機設定到理想的轉速和輸出功率。而壓路機是通過連續檢測振動輪的振動加速來識別地面壓實質量的。振動輪內的旋轉偏心快產生的振動,理論上是一條正弦曲線。當振動輪在地面上振動時,曲線總是被擾動的,在軟地面上額度擾動小,在硬地面上的擾動大。通過對壓路機振動輪的加速度進行快速傅立葉變換處理,能夠計算出地面壓實的數據。

二、結語

篇4

關鍵詞：地下建筑照明智能照明控制系統

與地面建筑相比，地下建筑最大的特點是沒有天然采光，主要依賴人工照明措施，因此，地下建筑的照明使用時間長、照度和可靠性要求高，潮濕對燈具及線路影響較大。長期以來，地下建筑的照明設計沿用地面建筑的設計標準，照明效能一直沒有得到很好的利用，工作人員長期在這種環境中工作，不但使工作效率下降，而且會出現視覺疲勞、頭昏、神經衰弱等癥狀，嚴重影響了地下建筑戰略功能和經濟效能的發揮，因此，必須對地下建筑的照明效能做具體深入的研究。

傳統的建筑自控系統一般只包括計算機網絡、設備監控、火災自動報警、安全防范等子系統，智能照明系統的發展相對滯后。隨著科技的進步和社會的發展，對照明系統的節能和科學管理提出了越來越高的要求。尤其是地下建筑照明能耗占電力能耗的比重大，照明的地位越來越重要。在我國，照明能耗約占電力能耗的10~12％，而地下建筑照明能耗所占的比例更高，根據筆者統計，約占35％左右。因此，在地下建筑中，應把智能照明作為智能化系統重要的組成部分來考慮，合理選用光源、燈具及性能優越的照明控制系統，提高照明質量和節能效果。

1地下建筑照明效能探討

照明可以人為地創造良好的光照條件，使人眼既無困難又無損傷、舒適而高效地識別所觀察的對象，從事相應的活動，并保證身心健康，提高勞動生產率，提高產品質量，減少各種事故。采用不同形式、不同大小的燈具，利用光照的方向性和層次性等特點還可以渲染建筑的功能，烘托環境的氣氛。

1.1做好深入細致的效能研究，為照明設計提供科學

的依據

照明質量的評價是一個十分復雜、涉及諸多因素的問題。長期以來，照明設計一直是以照明的照亮度、均勻度、立體感、眩光、顯色性指數和物體的顏色參數等物理量為標準進行設計和評價照明效果。隨著時代的發展和科技的進步，照明設計不僅在數量指標方面應達到標準的要求，更要綜合考慮人的視覺特性、舒適感、建筑照明藝術和節能等因素。不同亮度和色彩對人具有不同的視覺感受，不同人、不同時間、不同場所，甚至人的不同情緒都會反映出對亮暗和色彩的不同感受，照明設計要體現人和環境相互關系，營造一個舒適、明亮并富有藝術魅力的照明環境。

到目前為止，地下建筑照明效能的研究近乎于空白，缺乏科學合理的照度標準和以人為本的環境模式，再加上設計人員的水平、經驗參差不齊，使得照明效能的實現得不到保證，甚至會因為設計和運用不當，產生光污染，如眩光、頻閃、顯色失真，產生一些人們不需要的熱量、紅外線和紫外線等。

時代的發展要求我們開拓創新，與時俱進。如果因循守舊，照搬照抄前人的成果，或只做表面上的修修補補，那樣我們的認識水平永遠都停留在當前的高度上，裹足不前。從事照明研究和設計的人員要到工程實踐中去，實際調查地下建筑的性質、規模、特點和要求，認真聽取用戶的感受和建議，切身體驗照明效能的實現，通過大量的試驗，得出不同地下建筑、不同功能單元及同一地點不同時間、不同人流量時的照度標準和環境模式。總之，提高認識的高度，把握以人為本的理念，在設計中兼顧科學性和藝術性，體現人和環境的相互關系，使工作人員樂于身臨其境并自覺維護，而環境有利于保護人的身心健康和提高工作效率。

1．2充分利用新產品、新技術，改善地下建筑的環境

改善地下建筑工作環境，提高照明效能可以采用以下措施，一是通過新型采光方法和材料有效地利用天然光；二是在人工照明中選用高品質的照明光源；三是對各類燈具進行無級連續調光和緩和的場景切換控制。

1．2．1通過新型采光方法和材料有效地利用天然光

利用天然光的常見方法有：

(1)導光管法

用導光管將太陽集光器收集的光線傳送到室內需要采光的地方，如中國建筑科學院的地下建筑天然采光研究成果，就是用此法解決天然采光問題。

(2)棱鏡組多次反射法

用一組傳光棱鏡將集光器收集的太陽光傳送到需要采光的部位。澳大利亞用這種方法把光送到房間10m進深的部位進行照明；英國用這種方法解決了地下建筑和無窗建筑的采光。

1．2．2選用高品質的照明光源

傳統的地下建筑中，普遍采用白熾燈和熒光燈作為照明光源，高強度氣體放電燈也有使用。

通過幾代科技人員不懈的努力，白熾燈的光效和壽命得到大幅度的提高，而價格卻下降了10倍，使其在室內照明中獲得廣泛的應用。1959年，人們又發明了鹵鎢循環原理的石英白熾燈，它體積小，光效維持率達到95％以上，經過不斷改進，鹵鎢燈的結構逐步小型化，壽命和發光效率比普通白熾燈有較大提高。

20世紀40年代，由于節能的需要，出現了熒光燈。80年代以來，緊湊型熒光燈完成了系列化、電子化、一體化和大功率化的進展，通過進一步應用電子鎮流器和三基色熒光粉，節能效果更加理想，顯色指數顯著提高，成為室內照明中取代白熾燈最有潛在價值的光源。熒光燈家族中還先后出現了超細管徑冷陰極熒光燈、無極熒光燈和無汞平面熒光燈，這些燈具在光效、光亮度、壽命、啟動甚至環保等方面各有千秋，已經被用于地下建筑照明。

在地下建筑大面積照明中，經常用到節能型的高強度氣體放電燈。高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈都屬于這類光源。特別值得注意的是使用陶瓷材料作內管的陶瓷金屬鹵化物燈，光效更高，光色更好，更穩定，而且體積小、亮度高，便于做投影光源。

近來又出現了比傳統光源更先進的新型光源，其中最典型的是半導體發光二極管。他具有高亮度、低功耗、響應快、壽命長等傳統光源無法比及的特性，被公認為21世紀最有前途的光源。

創新是沒有止境的，我們既要熟悉早期研制的、已獲得廣泛應用的傳統光源，更要密切關注傳統光源的改進、發展及不斷涌現的新光源。在設計施工中，根據地下建筑的性質、規模、特點和要求，綜合比較各種光源的技術和經濟指標，選用高效節能的光源，采用高品質的綠色照明燈具，優化照明配電系統，最大限度發揮照明的效能，使用戶更加滿意。

1．2．3對各類燈具進行無級連續調光和緩和的場景切換控制

傳統的照明都是在需要時打開，不需要時關閉，工作模式和控制方法比較死板，照度和場景很難改變，用戶即使不滿意，也無能為力，如果進行改造，將造成重復性投資。隨著信息時代的來臨，智能照明系統應運而生，它完備的控制功能和預置的多種可切換場景可以滿足用戶不同的需求。

開關和調光是智能照明控制系統的兩種控制方式，控制系統通過合理管理可根據不同時間段或人們的不同需要自動調節照度，改善工作環境，同時節約能源，降低運行費用。

某些重要區域通過調光方式和場景(由各照明回路不同的亮暗搭配組成的某種燈光效果)設置功能產生各種燈光效果，營造不同的燈光環境，給人以舒適完美的視覺享受。用戶能在降低運行費用中得到經濟回報，在短期內回收前期設備投資。

2地下建筑智能照明控制系統探討

2．1智能照明控制系統應具備的功能

智能照明控制包括：集中控制、現場控制、遙控、時間控制、電話控制、可視化軟件控制、場景設置、燈光軟啟動、調光、亮度記憶等。筆者認為，地下建筑應考慮設置以下功能。

2．1．1集中控制

與地面建筑相比，大多數地下建筑軸線長，各功能單元分布較為分散，都在現場進行照明的控制、巡檢很困難。設置集中控制以后，問題將迎刃而解。

在中央控制室設一臺智能照明中央監控計算機，在該計算機上用圖形模擬顯示照明設備平面布置圖，在圖上以形象直觀的方式實時動態地顯示各區域的照明設備使用狀況。操作人員可通過界面監視整個智能照明系統的運行狀態，根據需要用鼠標點擊圖形來進行控制。中央監控計算機具有歷史數據存儲能力，能實時提供智能照明系統的資料，并生成和打印各種報表，為設備維護提供依據。

系統采用專用的編程軟件，操作人員可對系統進行程序修改或編程。

通過手持式編程器插入網絡上的編程接口，就可修改照明工作狀態的參數。

2．1．2現場控制

在一些人員經常工作的地方(如會議室、控制室、主要通道、重要辦公場所)設置智能開關代替普通的機械式開關，中央監控計算機不工作時也可在現場控制燈光。它由230V的交流電源直接供電，按動開關上的按鈕，可作為一個普通的開關使用；同時，有一個內置的接收器可以接收遙控器或無線探頭發出的信號，使用遙控器可以對電子開關進行控制。

現場智能開關可設定密碼保護功能，避免無關人員操作。

2．1．3多種控制功能

中央監控計算機和現場智能開關均可實現多種控制功能，包括全開全關，無級連續調光、緩和場景切換等。全開全關功能可確保人員離開地下建筑時，那些受智能系統控制的燈具停止工作。在工作時經常需要多種環境模式的場所，如在人防、國防工程的會議室、作戰指揮室設置緩和的場景切換控制，使用時只需選擇相應的場景按鍵，會自動按設定好的方式打開相應區域的照明回路，實現適合開會、放映投影或研究地圖等功能的環境。

2．1．4遙控功能

一般情況下，地下建筑尤其是地道式和坑道式地下工程，軸線長，支坑道多，有必要裝設遙控裝置。遙控器或無線探頭可以發出無限射頻，這種無限射頻能穿越障礙物，被智能開關上的接收器接收，無線接收器可把無線信號轉換為電力載波信號，并發送到220V電力線路上。

2．1．5人體感應功能

在衛生間或一些通道處裝設感應開關或有紅外線探測功能的燈具：當探測到人體移動時，會自動發光照明，人走燈關。同時宜設并聯定位開關，以便必要時解除感應或探測功能。

2．1．6燈光軟啟動、軟關斷

地下建筑的照明條件遠不如地面建筑，為保護人員的身體健康，特別是眼健康，在那些人員長期工作的場所，燈光可實現軟啟動、軟關斷。開燈時，燈光由暗漸漸變亮；關燈時，燈光由亮漸漸變暗。軟啟動、軟關斷還能保護燈泡，延長使用壽命，節約維護經費。另外，燈光可配備亮度記憶功能，以免進行重復性設置。

2．1．7火災應急照明控制

地下建筑防火要求很高，發生火災時，應自動啟動相應區域的應急照明，強行關閉一般照明回路。事故照明可選擇僅用消防中心的計算機控制而禁止用監控計算機或現場控制，也可選擇都有控制權。

另外，控制系統要具有良好的可擴展性、開放性和電磁兼容性。

智能照明控制系統是整個地下建筑智能化系統的子系統，可以通過標準接口與其他控制系統兼容進行互聯。

為了抑制電磁干擾，使系統具有良好的電磁兼容性，總線傳輸距離較遠，可采取以下措施：與附近可能產生電磁干擾的電氣設備(如電動機、電力變壓器、復印機等)保持必要的隔離；對系統進行連續、有效的屏蔽；上升時間，即電壓從額定電壓的5％上升至95％所用的時間，應超過200μs。

2．2智能照明控制系統的效益和展望

采用智能照明控制系統帶來的好處主要表現在：照明控制智能化；照度的一致性；場景變換靈活；可觀的節能效果；延長光源壽命；提高管理水平，減少維護費用。因此，智能照明控制系統自誕生起就引起了人們的高度重視，并具備良好的發展前景。

今后，它將繼續朝著智能化、小型化、標準化的方向發展。網絡系統更加優化，功能更加完善，擴展更加便捷，保護更加可靠，節能更加可觀。值得一提的是，當前的控制系統中，照明控制箱和智能控制器都是獨立運行，給生產、設計、用戶使用與維護都增加了不必要的麻煩。把兩者集成到一個箱體內，做成一體化照明智能控制箱，使用時只需連接外部連線，安裝更方便，使用更可靠，也更加節省人力、物力、財力，帶來更大的經濟效益，實用價值更高。

參考文獻

1姜豫新．照明作用、設計和關系．《照明》2004；2

2何若愚．談校園智能照明控制系統的設計．《照明》2004；2

篇5

關鍵詞：中央空調；智能化；變頻節能；存在問題

引言

在我國，商用大廈在通風空調系統中的能源消耗占據了整個能耗的56%，水泵耗電量為24%。在傳統設計中，為了保證商用建筑制冷和制熱的最優效果，一般是按照最大值來選擇制冷機組、水循環系統以及風機系統等等；但在實際中，制冷和制熱的需要是依據外界環境的變化而不斷變化的，傳統的中央空調系統中的電機都是固定在額定功率下運行，無法隨著外界環境溫度的需要進行自動調節，造成了大量的能源浪費，因此，研究智能化控制系統十分必要。

1 控制系統存在的問題

在傳統中央空調控制系統中，電機的轉速是恒定的，這對于控制溫度、通風量以及供水壓力等都十分不利；設計者在設計時重點考慮的是系統控制溫度、通風量以及水壓等目的，如：設計擋板裝置進行風量的調節、設計調節水壓控制閥門實現對水壓力的控制等。傳統的控制方法雖然也能夠實現中央空調系統的溫度以及通風量控制等目的，但是在節能降耗上卻是空白。存在的主要問題有：（1）無法依據環境負荷的變化對中央空調系統進行控制。在設計中，設計者更多的是考慮建筑環境的最大負荷，同時留有30%裕度。對于商用建筑而言，日常使用的溫度、通風量等都不會實現滿負荷，從而造成了較高的余量，導致了能源的浪費；（2）使用調節閥門控制水流量存在控制不準確的問題。無法準確控制水量和水壓力，會導致空調系統溫度和水冷量不匹配，與原始設計值相差甚遠，造成大量的電能浪費；（3）水泵的頻繁啟停會使其發熱縮短使用壽命，甚至燒壞。水泵在開啟時，較大的啟動電流會沖擊電機，產生電弧，損壞設備[1]。

2 智能控制系統節能對策

針對所列的傳統控制方式存在的不足，研究智能化控制系統，實現對環境溫度的自動監測，對是否存在人進行智能識別，從而對水泵進行靈活調節，對通風和制冷系統進行控制。

2.1 建立各類系統

為了對建筑環境中的溫度進行實時監測，需要用到精度較高的溫度傳感器以及回風監測裝置；將采集的室內溫度傳送給中央控制器，該控制器實現對建筑環境溫度的調節。為了對建筑中是否有人進行識別，要用到紅外傳感器，該傳感器將相關信息傳遞給中央控制器，該控制器將會停止無人房間的溫濕度和通風量，并且還能夠保證有人房間的溫濕度以及通風量[2]。

2.2 建立控制系統

在智能控制系統中，控制方式采用的是以溫差為主的方式，它在保證系統的正常運行前提下不需要在各個支路中添加調節閥門；對水壓和水流量進行調節是在水泵中進行的，它按照預先的比例進行分配，由于商用建筑中各個房間的負荷工況是類似的，適宜于采用預先流量分配法。對冷凍系統最省流量進行計算，設定水泵的轉速為最小值。

2.3 選擇控制方式

在水系統中，應該建立變頻調速控制方案，包括：以壓差為主的控制方案和以溫差為主的控制方案[3]。對于前者而言，它依據制冷機中的出水壓力和回水壓力的差值保證樓層冷凍水具有恒定壓力。當壓力差在下限值以下，說明系統的負荷較小，應該相應的提高壓差；當壓力差高于上限值時，說明系統的負荷較大，需要適當增加水泵的轉速。對于以溫差為主的控制方案來說，它依據制冷主機的回水溫度和出水溫度，對各樓層的壓力進行調節：當溫差較小時，說明負荷較小，應該將水泵的轉速降低；當溫差較大時，壽命負荷較大，應該提高水泵的轉速，降低溫差。這種控制方式最大化的利用了能源，達到了節能的目的。

3 節能系統控制技術

3.1 模糊控制

在智能控制技術中，模糊控制系統是一個重要的分支，其基礎為：模糊集合論、模糊語言變量及模糊邏輯的規則推理；結合運用計算機技術共同構成一種數字控制系統，系統中存在具有控制作用的反饋通道閉環結構。在當前的制冷領域，模糊控制已經得到了廣泛的應用。在商用中央空調的智能控制系統中，模糊控制依靠各個房間的溫度傳感器得到各自的溫度值，從而計算出溫度的變化率，然后采用模糊算法控制中央空調的運行狀態，從而控制變頻壓縮機和風扇等的轉速[4]。

3.2 神經網絡控制

在神經網絡控制中，模仿的是人類大腦中的神經系統，建立類似與以神經細胞為基礎的模型，其節點為神經元，其活動網絡為網絡拓撲結構。在神經網絡系統中，最簡單的處理單元是神經元。

采用神經網絡控制，在理論上可以實現與非線性映射的一一對映，即：無限逼近非線性映射，從而解決了復雜和不確定的系統控制問題，并且保證了整個系統的穩定性、魯棒性以及容錯性。在該網絡中，有多個輸入和多個輸出，因此實現了對環境變化的實時控制。在中央空調節能控制中應用神經網絡具有十分重要的現實意義，通過傳感器得到各個房間內的濕度、溫度、人數等信息，并輸入神經網絡控制系統中，通過相關程序計算出人體的舒適度值，通過反饋控制實現最優化控制[5]。

3.3 控制技術優化選擇

如今，對商用中央空調的控制不再是機械式的恒溫控制，已經步入到以計算機為基礎的智能控制階段。作為一個變量多、復雜程度高、時間變化大的系統，該系統中各項因素之間的關系十分復雜，存在嚴重的非線性和強耦合關系。神經網絡控制以及模糊控制在解決這類問題時具有明顯的優越性。其中，前者的主要優點在于：它具有自適應功能，但該優點也正是它的一個不足之處，這是因為，在專家系統中得出的規則無法直接在神經網絡中得到應用。相比之下，模糊控制系統則是由專家系統直接提供規則，這些規則填充于規則矩陣中，在這一點上，它要比訓練一個神經網絡簡單得多；但是模糊控制也存在弊端，模糊控制的自適應能力較差。結合上文分析，聯想到將神經網絡控制和模糊控制相結合，共同應用于中央空調節能系統中，實現最優控制。采用神經網絡控制對采集到的溫度、濕度以及人數等參數進行處理，得到人體的舒適度值；采用模糊控制將人體的舒適度值控制在最佳值附近，實現空調的智能化控制，同時也實現了節能。

4 結束語

智能化節能系統在跟蹤晝夜變化、房間溫濕度、人數變化等方面實現了自動化，從而可以實現對空調工作狀態的合理控制。首先對我國商用中央空調的智能控制系統進行了介紹，總結了當前存在的主要問題，并有針對性的給出了相應的對策；隨后針對智能化節能系統介紹了幾種節能技術?？偠灾?，只有采用正確合理的節能系統，才能實現中央空調智能控制系統的節能，這對于國家來說，也同樣具有重要的經濟效益。

參考文獻

[1]趙彬.中央空調變頻節能的應用及展望[J].福建能源開發與節約，2011（1）：25-27.

[2]孟華，龍惟定，王盛衛.中央空調水系統優化控制研究的發展及現狀[J].建筑熱能通風空調，2009（3）：29-32.

[3]洪善祥.變頻控制技術在中央空調系統中的應用[J].能源工程，2010（2）：42-43.

篇6

關鍵詞：智能交通路口控制器MPC8245Uclinux

近年來，隨著我國經濟的發展，城市的交通擁擠問題日趨嚴重，因此提高城市路網的通行能力、實現道路交通的科學化管理迫在眉睫。智能交通系統（ITS）在這種背景下應運而生。

智能交通要求路口向控制中心實時提供圖像和數據信息，并能夠獨立執行一些復雜的算法。但是目前國內的路通控制器大多采用單片機作為處理器，只能執行定時算法，以RS232或者RS485作為通訊方式，根本無法滿足智能交通對于路口控制器的要求；而國外的路口控制器（如西門子公司的2070和美國的EAGLE）不能適合中國國情，且價格昂貴，操作不方便。因此研究開發出適合中國國情、性能價格比高的路口控制器成為一項特別緊迫的任務。

本課題組開發的TCS－0602智能交通路口控制器滿足了國內智能交通發展的要求。本文將從路口控制器在智能交通中的作用、TCS－0602的硬件體系、軟件體系和最后的運行結果四個方面來進行說明。。

1智能交通路口控制器在智能交通中的作用

智能交通網絡結構如圖1所示。當網絡正常工作時，共享數據庫通過光纜收集控制器預處理過的圖像和數據信息，在控制中心通過相應的數學模型進行預測、誘導和控制[2～4]，然后將控制參數下載到智能交通路口控制器，由它控制交通指示牌和交通信號燈，來實現整個系統的最優控制策略。當智能交通路口控制器不能跟控制中心通訊的時候，它可以根據當地檢測到的交通流量和歷史數據的數學模型進行基于該路口的局域最優控制。當發生事故和其它特殊情況時，還可以通過手動實現路口的控制。所以在智能交通中，智能交通路口控制器是一個收集數據和實現控制的平臺。它需要完成以下任務：（1）與控制中心通過光纜進行通訊；（2）執行交通控制算法；（3）接收攝像機圖像；（4）與微波檢測儀通訊；（5）與地感線圈通訊；（6）控制交通信號燈；（7）控制交通指示牌。

2智能交通路口控制器的硬件體系結構

智能交通控制器需要執行繁重的通訊和算法處理，對處理器的通訊和運算速度有很高的要求，摩托羅拉公司的MPC8245能夠滿足這些要求。MPC8245具有強大的通訊和運算能力[5]，可以通過TI16C554等串口芯片擴展多個RS232串口，和多個外設通過串口進行通訊?鴉可以連接多達4個PCI設備，還可以通過以太網或者電話線進行網絡通訊。由于MPC8245可以運行在300MHz，因此可以滿足很多智能交通算法的需求。

智能交通控制器硬件框圖如圖2所示，MPC8245擴展了32MSDRAM和4MFLASH存儲器，其中，4MFLASH用來存儲Linux內核和應用程序,32M的SDRAM在系統運行的時候存儲Linux的內核和應用程序。違章抓拍控制器通過PCI總線接口芯片PLX9030接入MPC8245，系統可以兼容各種不同的違章抓拍控制器，通過編寫不同的驅動程序來實現。以太網控制器通過以太網接口芯片CS8900A接入MPC8245，可以接入Internet，加入光線接口就可以實現光纖通訊。通過MPC8245的UART口擴展了一片16C554，擴展出了四個串口，分別接入液晶控制器、交通燈控制器、交通指示牌控制器和傳感器。液晶控制器用來設定或者修改智能路口控制器控制參數，而且還可以通過手動直接控制交通燈。交通燈的控制是直接控制交通燈，接收來自MPC8245的參數設定，比如路口數、紅綠燈時間等，并控制交通燈。交通指示牌是用來提供交通信息的大屏幕，MPC8245接收來自控制中心的交通信息，并將這些信息送到交通指示牌控制器，顯示在大屏幕上，用來疏導交通。檢測設備在目前交通控制中的作用越來越重要，各種檢測設備不但種類繁多，而且新產品不斷涌現，因此TCS－0602預留了包括串口在內的多種接口方式。

3智能交通路口控制器的軟件體系

作者開發的智能交通路口控制軟件建立在Uclinux操作系統之上。Linux內核是一種源碼開放的操作系統，采用模塊化的設計。在此只保留了必需的功能模塊，刪除了冗余的的功能模塊，并對內核重新編譯，從而使系統運行所需的硬件資源顯著減少。因此將其應用于智能交通路口控制器的設計，具有代碼量小、運行消耗系統資源少、可靠性高等優點，適應了智能交通路口控制器對于操作系統的要求。

智能交通控制器應用軟件由四個通訊協議模塊和五個算法模塊構成。四個通訊模塊分別是：違章處理協議、控制中心通訊協議、串口通訊協議和流量數據采集協議。五種控制算法模塊分別是：定時控制模塊、感應控制模塊、多時段控制模塊、黃閃控制模塊和綠波帶控制模塊。圖3給出了基于Uclinux的智能路通控制器的軟件工作流程。

篇7

關鍵詞：遠程控制雙音多頻網絡通訊無線通訊家庭自動化

21世紀是信息化的世紀，各種電信和互聯網新技術推動了人類文明的巨大進步。數字化家居控制系統的出現使得人們可以通過手機或者互聯網在任何時候、任意地點對家中的任意電器（空調、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機）進行遠程控制；也可以在下班途中，預先將家中的空調打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯……；而這一切的實現都僅僅是輕輕的點幾下鼠標，或者打一個簡單的電話。此外，該系統還可使家庭具有多途徑報警、遠程監聽、數字留言等多種功能，如果不幸出現某種險情，您和110可以在第一時間獲得通知以便進一步采取行動。舒適、時尚的家居生活是社會進步的標志，智能家居系統能夠在不改變家中任何家電的情況下，對家里的電器、燈光、電源、家庭環境進行方便地控制，使人們盡享高科技帶來的簡便而時尚的現代生活。

1系統的總體結構及工作過程

智能家居系統由系統主機、系統分機、Internet服務器和網絡接口等部分組成。其中系統主機通過服務器（個人計算機）連入Internet，并通過自己的PSTN公用電話交換網接口電路連入PSTN。其結構圖如圖1所示。主機與分機通過無線傳輸組成星形拓撲結構。系統主機通過本地無線傳輸網絡同系統分機進行通訊、傳輸控制命令和反饋信息。

該系統正常工作時，用戶可以通過Internet和PSTN兩種網絡進行訪問，當通過Internet訪問時，本系統可提供一個界面友好的終端軟件，用戶只需登陸到運行在家中的服務器即可對家中的設備進行遠程控制；當通過PSTN訪問時，本系統將為用戶提供語音操作界面。其工作流程如圖2所示。

2系統的硬件構成

本系統的硬件主要有系統主機與系統分機兩大部分。系統主機由單片機AT89C52和各種接口電路組成，如圖3所示。系統分機由單片機AT89C52和各種接口電路、傳感器單元電路、固態繼電器控制電路組成，并由固態繼電器控制具體設備，具體硬件組成框圖如圖4所示。

通過系統主機的各種接口電路可將主機CPU從繁忙的計算中解脫出來，以便把主要精力運用在控制和信息傳遞上。系統主機主要依照各個功能電路的輸出結果進行邏輯判斷和控制命令的輸出。系統分機的各種接口電路和主機相似，只是根據設備的不同（傳感器單元）有著細節上的變化。下面主要介紹系統主機的各種接口電路。

2．1nRF401無線數據傳輸電路

無線數據傳輸電路由Nordic公司的單片UHF無線數據收發芯片nRF401及其電路構成。nRF401采用FSK調制解調技術，其工作效率可達20kbit／s，且有兩個頻率通道供選擇，并且支持低功耗和待機模式。它不用對數據進行曼徹斯特編碼，其天線接口設計為差分天線，因而很容易用PCB來實現。

2．2看門狗電路

看門狗電路由MAX813L及其元件組成。通常，在單片機的工作現場，可能有各種干擾源。這些干擾源可能導致程序跑飛、造成死機或者程序不能正常運行。如果不及時恢復或使系統復位，就容易造成損失。看門狗電路的作用就是在程序跑飛或者死機時，能有效地使系統復位以使系統恢復正常運轉。因此，在程序中定期給P1．5送入看門狗信號，就可以保證在程序運行異常時，由MAX813L使單片機復位。

2．3DS1307時鐘接口電路

DS1307時鐘芯片是美國DALLAS公司生產的I2C總線接口實時時鐘芯片。DS1307可以獨立于CPU工作，它不受晶振和電容等的影響，并且計時準確，月積累誤差一般小于10秒。此芯片還具有掉電時鐘保護功能，可自動切換到后備電源供電。同時還具有閏年自動調整功能，可以產生秒、分、時、日、月、年等數據，并將其保存在具有掉電保護功能的時間寄存器內，以便CPU根據需要對其進行讀出或寫入。由于單片機AT89C52沒有I2C總線接口，因此，要驅動DS1307，就必須采用單主機方式下的I2C總線虛擬技術。在此方式下，以單片機為主節點（主器件），主器件永遠占有總線而不出現總線競爭，且可以用兩根I／O口線來虛擬I2C總線接口。I2C總線上的主器件（單片機）可在時鐘線（SDL）上產生時鐘脈沖，在數據線（SDA）上產生尋址信號、開始條件、停止條件以及建立數據傳輸的器件。任何被選中的器件都將被主器件看成是從器件。在這里，DS1307作為I2C總線的從器件。I2C總線為同步串行數據傳輸總線，其內部為雙向傳輸電路，端口輸出為開漏結構，因此，需加上拉電阻。

2．4MT8880C雙音頻編解碼電路

由于單片機是通過MT8880C芯片得到PSTN網絡的雙音頻信號解碼輸出，也就是說，單片機可以識別來自PSTN網絡的控制信號，用戶可以根據系統的語音提示進行按鍵選擇以實現用戶身份的識別與遠程控制。因此，利用MT8880C的雙音頻編碼功能，系統可以在緊急時刻將用戶預置的緊急電話打到PSTN網絡，從而把損失減少到最低。

2．5ISD4004語音錄放電路

ISD4004是美國ISD公司生產的一種語音錄放芯片。它可錄制8～16分鐘的語音信號。該芯片可提供SPI標準接口和單片機進行接口，其語音的錄放控制均通過單片機來實現。該芯片的一個最大特點是可以按地址編程錄放，因而可由ISD4004和單片機編程控制來構成本系統與PSTN網絡用戶的語音平臺。由于ISD4004的INT和RAC腳輸出為開漏結構，因此需要加上拉電阻。

2．6MAX202串行通訊電路

通訊電路可由串行通訊專用芯片MAX202組成，通過此電路可以方便地與PC機進行串行通訊。

2．7鈴流檢測與摘掛機控制電路

當系統被呼叫時，電話交換機發出鈴流信號。振鈴為25±3V的正弦波，失真小于10％，電壓有效值為90±15V。振鈴信號以5秒為周期，即1秒送，4秒斷。由于振鈴信號電壓比較高，所以先要通過高壓穩壓二極管進行降壓，然后輸入至光耦。再經光耦隔離轉換后，從光耦輸出時通時斷的正弦波，最后經RC回路進行濾波以輸出標準的方波。該方波信號可以直接輸出至單片機的定時器1進行計數，以實現對鈴流的檢測。

由于程控電話交換機在電話摘機時電話線回路電流會突然變大（約30mA），因此，交換機檢測到回路電流變大就認為電話機已經摘機。自動摘掛機電路可以通過單片機的P1．7來控制一個固態繼電器，固態繼電器的控制端應連接一個大約300Ω的電阻后再接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機。

3系統軟件編制

本系統軟件主要由系統主機和系統分機的C51程序和系統與Internet網絡通訊程序組成。

3．1系統主機程序的編制

系統主機程序主要用于實現系統的總體功能。包括無線數據傳輸程序、看門狗程序、時間戳程序、雙音頻編解碼程序、語音錄放程序、串行通訊程序、鈴流檢測與摘掛機控制程序、系統初始化程序、意外事件處理程序等。程序編制以消息驅動為主導思想。消息由計數器中斷1、外部中斷0和串行中斷產生，在中斷服務程序中，應將相應的狀態位置位，而在消息循環中則應按相應的狀態位調用功能函數，然后由功能函數將相應的狀態位清0并完成所需功能，并最后返回到消息循環中。其程序流程如圖5所示。該系統的分機程序和主機類似，故此不再詳述。

3．2系統與Internet網絡通訊程序的編制

這部分通訊程序分為服務器和客戶端兩個程序，主要通過Internet網絡完成用戶的控制功能。

服務器程序主要完成客戶端與系統主機通訊的中轉，即將客戶端發來的控制或者查詢命令翻譯成系統主機能識別的格式，或者將系統主機收到的報警等信息上傳到客戶端。服務器程序使用Socket與客戶端進行Internet通訊。

客戶端程序是運行在遠端用戶的控制界面，主要用于完成家居內狀態的顯示以及對家居內電器的遠程控制，同時使客戶端直接連接到服務器。

篇8

關鍵字：自動化智能控制應用

隨著信息技術的發展，許多新方法和技術進入工程化、產品化階段，這對自動控制技術提出獷新的挑戰，促進了智能理論在控制技術中的應用，以解決用傳統的方法難以解決的復雜系統的控制問題。

一、智能控制的主要方法

智能控制技術的主要方法有模糊控制、基于知識的專家控制、神經網絡控制和集成智能控制等，以及常用優化算法有:遺傳算法、蟻群算法、免疫算法等。

2.1模糊控制

模糊控制以模糊集合、模糊語言變量、模糊推理為其理論基礎，以先驗知識和專家經驗作為控制規則。其基本思想是用機器模擬人對系統的控制，就是在被控對象的模糊模型的基礎上運用模糊控制器近似推理等手段，實現系統控制。在實現模糊控制時主要考慮模糊變量的隸屬度函數的確定，以及控制規則的制定二者缺一不可。

2.2專家控制

專家控制是將專家系統的理論技術與控制理論技術相結合，仿效專家的經驗，實現對系統控制的一種智能控制。主體由知識庫和推理機構組成，通過對知識的獲取與組織，按某種策略適時選用恰當的規則進行推理，以實現對控制對象的控制。專家控制可以靈活地選取控制率，靈活性高；可通過調整控制器的參數，適應對象特性及環境的變化，適應性好；通過專家規則，系統可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作，魯棒性強。

2.3神經網絡控制

神經網絡模擬人腦神經元的活動，利用神經元之間的聯結與權值的分布來表示特定的信息，通過不斷修正連接的權值進行自我學習，以逼近理論為依據進行神經網絡建模，并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經網絡預測控制等方式實現智能控制。

1.4學習控制

(1)遺傳算法學習控制

智能控制是通過計算機實現對系統的控制，因此控制技術離不開優化技術?？焖佟⒏咝?、全局化的優化算法是實現智能控制的重要手段。遺傳算法是模擬自然選擇和遺傳機制的一種搜索和優化算法，它模擬生物界/生存競爭，優勝劣汰，適者生存的機制，利用復制、交叉、變異等遺傳操作來完成尋優。遺傳算法作為優化搜索算法，一方面希望在寬廣的空間內進行搜索，從而提高求得最優解的概率；另一方面又希望向著解的方向盡快縮小搜索范圍，從而提高搜索效率。如何同時提高搜索最優解的概率和效率，是遺傳算法的一個主要研究方向。

(2)迭代學習控制

迭代學習控制模仿人類學習的方法、即通過多次的訓練，從經驗中學會某種技能，來達到有效控制的目的。迭代學習控制能夠通過一系列迭代過程實現對二階非線性動力學系統的跟蹤控制。整個控制結構由線性反饋控制器和前饋學習補償控制器組成，其中線性反饋控制器保證了非線性系統的穩定運行、前饋補償控制器保證了系統的跟蹤控制精度。它在執行重復運動的非線性機器人系統的控制中是相當成功的。

二、智能控制的應用

1.工業過程中的智能控制

生產過程的智能控制主要包括兩個方面:局部級和全局級。局部級的智能控制是指將智能引入工藝過程中的某一單元進行控制器設計，例如智能PID控制器、專家控制器、神經元網絡控制器等。研究熱點是智能PID控制器，因為其在參數的整定和在線自適應調整方面具有明顯的優勢，且可用于控制一些非線性的復雜對象。全局級的智能控制主要針對整個生產過程的自動化，包括整個操作工藝的控制、過程的故障診斷、規劃過程操作處理異常等。

2.機械制造中的智能控制

在現代先進制造系統中，需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數據來解決難以或無法預測的情況，人工智能技術為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應用于機械制造行業，它利用模糊數學、神經網絡的方法對制造過程進行動態環境建模，利用傳感器融合技術來進行信息的預處理和綜合?？刹捎脤＜蚁到y的“Then-If”逆向推理作為反饋機構，修改控制機構或者選擇較好的控制模式和參數。利用模糊集合和模糊關系的魯棒性，將模糊信息集成到閉環控制的外環決策選取機構來選擇控制動作。利用神經網絡的學習功能和并行處理信息的能力，進行在線的模式識別，處理那些可能是殘缺不全的信息。

3.電力電子學研究領域中的智能控制

電力系統中發電機、變壓器、電動機等電機電器設備的設計、生產、運行、控制是一個復雜的過程，國內外的電氣工作者將人工智能技術引入到電氣設備的優化設計、故障診斷及控制中，取得了良好的控制效果。遺傳算法是一種先進的優化算法，采用此方法來對電器設備的設計進行優化，可以降低成本，縮短計算時間，提高產品設計的效率和質量。應用于電氣設備故障診斷的智能控制技術有:模糊邏輯、專家系統和神經網絡。在電力電子學的眾多應用領域中，智能控制在電流控制PWM技術中的應用是具有代表性的技術應用方向之一，也是研究的新熱點之一。

以上的三個例子只是智能控制在各行各業應用中的一個縮影，它的作用以及影響力將會關系國民生計。并且智能控制技術的發展也是日新月異，我們只有時課關注智能控制技術才能跟上其日益加快的技術更新步伐。

參考文獻：

[1]嚴宇，劉天琪.基于神經網絡和模糊理論的電力系統動態安全評估[J].四川大學學報，2004，36(1):106-110.

[2]張利平，唐德善，劉清欣.遺傳神經網絡在凝汽器系統故障診斷中的應用[J].水電能源科學，2004，22(1):77-79.

篇9

1.1硬件組成無熱再生干燥器露點監測節能控制系統由露點變送器、進口過濾器、引入管道、控制系統和操作顯示系統組成。1）露點變送器使用Michelle露點變送器，露點精度±2℃露點，使用溫度是-40~60℃，可以在-20~50℃工作環境下可靠、穩定地進行露點監測。2）控制系統采用西門子S7-200可編控制器，顯示系統采用HM3701A。3）露點變送器進口過濾器采用高效精密過濾器，能夠最大限度降低壓縮氣含油率，以保護露點變送器。4）調壓閥用來調整露點變送器的測試壓力，保證所測露點為常壓露點。

1.2控制及監測界面HM3701A的小型人機界面（HMI）產品，它能以文字、指示燈及圖形等基本元素監視和設定設備輸出繼電器或寄存器的數值及狀態，從而使操作人員能夠實時監控機器設備的運行情況。控制模式有常規控制模式和露點控制模式兩種選擇，在通常使用過程中選擇露點控制模式，露點模式下時序控制按照變送器所采集的露點溫度再進行干燥時間的延長與控制。在露點控制模式下，塔的再生時間與原常規模式一致，而吸附時間則比常規模式長，最長的時間單個塔的吸附時間為70min。在控制界面上可以對干燥器的工作狀態、露點溫度等進行實時監控。

2循環周期的確定

對于儀表風而言，壓縮空氣露點控制在-40℃就能滿足供氣要求，通過安裝露點變送器將所測得的出口干燥器露點與設定露點進行比對，如果露點變送器測定的露點溫度低于設定溫度，則延長均壓時間。在這種露點控制模式下既保證空氣品質滿足工藝要求的同時，又能達到節能的效果。

由于循環切換周期的改變會影響到吸附效果、節能量和使用壽命之間的相互關系，所以合理循環周期的選擇顯得尤為關鍵。過長時間的吸附會使底部的吸附劑含濕量一直過高，從而影響到周期內露點的穩定性。過高的“吸附劑殘存水量”容易導致吸附劑浸泡和吸附劑的粉化，最終導致吸附效果和使用的壽命大打折扣。根據塔的干燥時間和再生時間可知：若以每5min作為一個延長循環周期，越到后期節能效果越不明顯。為達到氣源品質、使用壽命和節能效果之間的最佳綜合效果，以及經過現場實際運行檢驗，我們選取70min作為一個經濟合理循環切換周期。

正常操作模式下每10min一個周期消耗的空氣量為16.8m3，那么在24h時間內共有144個周期，因此全天排放消耗的壓縮空氣量為2419.2m3。在露點控制模式下（70min一個周期）運行24h共有20.57個周期，排放消耗的壓縮空氣量為345.576m3?？諝鈮嚎s機的額定產氣量為9.5549m3/h，再生氣耗氣率為15%，正?？刂颇Ｊ揭?0min周期計算能耗為253.18kWh/d，露點控制模式以70min周期計算能耗為37.65kWh/d。

3方案實施效果

篇10

關鍵詞：建筑墻體節能；外墻外保溫；開裂問題

1 外墻保溫方式及其分析

外墻保溫技術按保溫層所在的位置分為外墻內保溫、夾心保溫和外墻外保溫三大類，現簡要介紹如下：

1.1外墻內保溫

外墻內保溫是在外墻結構的內部設置保溫層，這種保溫形式目前很少使用。常用的內保溫做法主要有三種：內貼預制保溫板、內貼增強粉刷石膏聚苯板、內抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料。

外墻內保溫施工簡便，不受氣候影響，對面層無耐候要求，造價相對較低，且施工技術及檢驗標準比較完善，但存在內表面產生結露、潮濕甚至霉變現象；保溫層設置在室內，不僅占用室內空間，使用面積有所減少，而且用戶二次裝修或增設吊掛設施都會對保溫層造成破壞，不易修復等缺點。

1.2外墻夾心保溫

外墻夾心保溫技術是將保溫材料置于同一外墻的內、外葉墻片之間，內、外葉墻片均可采用傳統的粘土磚、混凝土空心砌塊等。

這種保溫形式的優點為：

（1）防水、耐候等性能良好，對內側墻片和保溫材料形成有效的保護。

（2）對保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用。

（3）對施工季節和施工條件的要求不高，不影響冬季施工。

近年來，外墻夾心保溫技術已得到很廣泛的應用，但此類墻體與傳統墻體相比偏厚，且內、外側墻片之間需有連接件連接，構造較傳統墻體復雜，抗震性能差，建筑中圈梁和構造柱的設置尚有熱（冷）橋存在，接縫處理不當還容易發生滲漏。而且保溫層厚度有限制，對于公共建筑及65%節能的居住建筑來說很難滿足節能要求。

1.3外墻外保溫

外墻外保溫技術是將保溫層設置在外墻外表面，由保溫層、保護層和固定材料構成。外墻外保溫技術目前也得到很廣泛的應用，但此類墻體冬、雨季施工受到一定限制，現場施工要求非常嚴格，而且造價相對較高，使用年限短（一般不大于25年）。外保溫是大力推廣的一種建筑保溫節能技術，目前常用的外墻保溫系統重點介紹如下：

1.3.1 EPS板薄抹灰外保溫系統

EPS板薄抹灰系統由EPS板保溫層、薄抹面層和飾面涂層構成，EPS板用膠粘劑固定在基層上，薄抹面層中鋪滿玻纖網。該系統適用于寒冷地區和嚴寒地區，適用于各種新建建筑的混凝土和砌體結構外墻，也適用于既有建筑節能改造，但一般不適用于面磚飾面。

1.3.2 膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統

膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統由界面層、膠粉EPS顆粒保溫漿料保溫層、抗裂砂漿薄抹面層和飾面層組成。膠粉EPS顆粒保溫漿料經現場拌和后噴涂或抹在基層上形成保溫層，薄抹面層中鋪滿玻纖網。該系統適用于各種多層和高層新建建筑的混凝土和砌體結構外墻，也適用于既有建筑節能改造。

1.3.3 EPS板現澆混凝土外保溫系統

EPS板現澆混凝土外保溫系統以現澆混凝土為基層，EPS板為保溫層。EPS板內表面與現澆混凝土接觸的表面水平方向開有矩形齒槽，內、外表面均滿噴界面砂漿。在施工時將EPS板置于外模板內側，并安裝輔助錨栓作輔助固定件，澆灌混凝土后墻體與EPS板以及輔助錨栓結合為一體。

1.3.4機械固定EPS鋼絲網架板外保溫系統

機械固定EPS鋼絲網架板外保溫系統由機械固定裝置、腹絲非穿透型EPS鋼絲網架板、砂漿厚抹面層和飾面層構成,該系統不適用于夏熱冬冷地區和夏熱冬暖地區，不適用于加氣混凝土和輕集料混凝土基層。該系統可做面磚飾面和涂料飾面，以涂料做飾面層時，應加抹玻纖網抗裂砂漿薄抹面層。

1.3.5裝配式保溫--裝飾--體化外保溫系統

該系統采用工廠化生產的預制復合保溫板，以發泡聚氨酯作保溫材料，澆注成型時與飾面磚復合在一起。預制板現場安裝時用錨栓與墻體連接。該系統適用于混凝土和砌體結構外墻，對既有建筑優勢明顯，在氣候濕熱、風大地區慎用。

1.3.6噴涂聚氨酯外保溫系統

噴涂聚氨酯外保溫系統由聚氨酯防潮底漆層、噴涂聚氨酯硬泡保溫層、聚氨酯界面層、膠粉EPS顆粒保溫漿料找平層、玻纖網抗裂砂漿抹面層和涂料飾面層構成。該系統是噴涂聚氨酯硬泡與膠粉EPS顆粒保溫漿料找平的完美結合，是實現節能65％的一種理想的外保溫構造系統。

2 有關問題探討

2.1外墻內保溫存在的問題

（1）應盡可能采用導熱系數小的高效保溫材料，以減少保溫層的厚度，少占室內使用面積。

（2）保溫系統的防火性能應符合國家有關法規規定，采用不燃或難燃材料，如礦棉板（氈）、玻璃棉板以及保溫砂漿等。

（3）應采用不對室內環境產生污染的材料。這是不影響室內環境質量、不損害人體健康的需要。

（4）保溫層表面應有護面層，以提高面層的強度和硬度。但不得直接用硬質砂漿（水泥砂漿、混合砂漿）抹灰，以防開裂。

（5）有保溫層的墻面上需要懸掛重物時，其掛鉤的埋件必須固定在墻體基層內。

2.2外墻夾心保溫存在的問題

（1）夾心保溫外墻的過梁、圈梁等部位產生的熱橋可采取如下措施避免：一是上述部位寬度減少30mm，用30mm厚的發泡聚苯板粘貼；二是上述部位內、外表面各抹25mm厚的保溫砂漿或保溫粉拌制的漿料；三是上述部位可采用雙面或單面鋼絲網架保溫自掛板。

（2）夾心保溫外墻的內、外葉墻高度或材料不同時，為避免產生裂縫，拉結件應采用可調節式金屬連接件，當然內、外葉墻應盡量采用同一材質。

（3）夾心保溫外墻的外葉墻采用空心砌塊尤其是劈裂砌塊時，一定要重視防水抗滲問題，要嚴格把好砂漿砌筑關，砌塊抗滲要滿足要求，面層最好刷高彈防水涂料。

2.3外墻外保溫存在的問題

（1）防火問題：外墻外保溫建筑所有門窗洞口周邊的聚苯保溫層的外表面，都必須有非常嚴密、而且厚度足夠的保護面層覆蓋，以免聚苯板立即被門窗洞口竄出的火苗點燃；再就是高層建筑采用聚苯板做外墻外保溫時，一般每隔兩個樓層應該設有由巖棉板條構成的隔火條帶，以免在發生火災時蔓延，將全部聚苯板燒掉。

（2）高層建筑保溫層抗風壓問題要計算當地不同層高處的風壓力，以及保溫層固定后所能抵抗的負風壓力，并按標準方法進行耐負風壓檢測，以確保在最大風荷載時保溫層不致脫落。

（3）貼面磚問題：在低層建筑墻面上貼面磚，如果措施得當，問題并不很大。問題是用于高層建筑，所有的面磚粘結層必須能經受住多年風雨侵蝕、溫度變化而始終保持牢固，。因此，對于一些實在要貼面磚的建筑，其構造設計、粘結材料、施工工藝都必須以高度的責任心，特別嚴格認真做好，做到萬無一失。

（4）避免保溫層內部結露的問題：這一問題國內有些不同意見。由于冬季室內水蒸汽通過墻體向外滲透，逐步進入外墻內部，有可能造成保溫層內部結露。在中國冬天北方氣候相對干燥的條件下，對于一般住宅這個問題并不大.

（5）外保溫材料的開裂問題：外保溫系統的防開裂問題也是外保溫的關鍵技術問題之一。外保溫系統由于保溫材料、砂漿、磚墻或混凝土的材性不同，導致材料的溫變性能差異，在外界溫差的作用下，材料產生的溫度應力的大小不同，材料產生的溫度應變不相等，不同材料層之間產生溫度應變而發生開裂，導致滲水，使保溫材料的保溫隔熱性能大大降低，時間長了失去保溫性能。因此預防或有效控制外保溫系統的開裂，工程上通常采用抗裂砂漿和在兩種材料之間鋪設玻纖網格布等增強筋的做法，提高外保溫系統的抗溫變性能，這里玻纖網格布材料的抗拉強度是關鍵性指標。