【正文】 內(nèi)接近頂棚熱煙氣溫度超過 600℃ ；（ 2）室內(nèi)地板平面輻射熱通量超過 20 kW/m2；（ 3）通風(fēng)口有火焰噴出。此外，武警學(xué)院陳愛平教授將內(nèi)襯材料的熱慣性因素引入考慮，基于 McCaffrey 的方法提出了轟燃綜合預(yù)測法； 等建議采用臨界轟燃燃燒速率預(yù)測轟燃； . Quintiere 等 提出采用臨界轟燃燃料面積預(yù)測轟燃； 根據(jù)經(jīng)典熱爆炸和非線性熱動(dòng)力學(xué)理論溫度微分方程特征值預(yù)測轟燃等。有些火災(zāi)，消防員內(nèi)攻進(jìn)入室內(nèi)的瞬間就可能被卷入火海中，而有些火災(zāi)，在滅火救。 三、轟燃對室內(nèi)火災(zāi)滅火救援的影響 （一）轟燃時(shí)間預(yù)測困難，影響滅火救援決策 消防部隊(duì)在轟燃前到達(dá)現(xiàn)場，如果未及時(shí)預(yù)測和偵察到轟燃，急劇升高的溫度和噴出火焰會(huì)對消防隊(duì)員造成傷害。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 對轟燃的預(yù)測方法，不同的研究者提出了不同的溫度和熱通量判據(jù)。 目前對轟燃還沒有統(tǒng)一的定義，比較常用的三種：（ 1）室內(nèi)火災(zāi)由局部火向大火的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變完成后，室內(nèi)所有可燃物表面都開始燃燒；（ 2）室內(nèi)燃燒由燃料控制向通風(fēng)控制的轉(zhuǎn)變；（ 3）在室內(nèi)頂棚下方積聚的未燃?xì)怏w或蒸氣突然著火而造成火焰迅速擴(kuò)展。國內(nèi)外發(fā)生的很多建筑火災(zāi)事故中，轟燃就是造成嚴(yán)重人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的元兇，如新疆克拉瑪依友誼館火災(zāi)、洛陽東都商廈火災(zāi)、吉林中百商廈火災(zāi)、英國布拉德福市足球場火災(zāi)和皇家十字地鐵車站火災(zāi)。 【關(guān)鍵詞】：消防； 建筑火災(zāi)； 轟燃； 滅火救援 一、引 言 轟燃是室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展過程中的一種特殊燃燒現(xiàn)象。我們在一起的日子，我會(huì)記一輩子的。四年了，仿佛就在昨天。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 參考文獻(xiàn) , 李小青 , 陳林康編著 . 單片 機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù) , 北京航空航天大學(xué)出版社 ,1992. . 電機(jī)的微機(jī)控制 . 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1999. . 電動(dòng)機(jī)的單騙機(jī)控制 . 北京航空航天大學(xué)出版社 , 2020. . 單片機(jī) C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) .北京航空航天大學(xué)出版社 , 1997. ，劉叢偉，孫旭東， 一種基于 Kalman 濾波的異步電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器 ，劉昭度，馬岳峰， 制動(dòng)器慣性試驗(yàn)臺(tái)的改進(jìn)設(shè)計(jì) 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)， 2020， 37( 6) : 17 － 19． ，彭彥宏，洪哲 浩． 車輛制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)慣性飛輪的優(yōu)化組合設(shè)計(jì) 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車， 2020， 33( 2) : 59 － 62． ，曾祥軍． 基于模糊 PID 控制的汽車底盤模擬測功機(jī)測控系統(tǒng) 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)， 2020， 37( 12) : 17 － 19． 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 答謝辭 感謝我的導(dǎo)師 孫老師等 ，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。人生的路是漫長而曲折的，在這漫長而曲折的道路上需要自己的不斷努力與拼搏。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，在科技的進(jìn)步中起到了非常重要的作用，而步進(jìn)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)可方便地應(yīng)用與各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)與領(lǐng)域。 通過這段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，把所學(xué)過的各種知識(shí)進(jìn)行了一次全面而系統(tǒng)的綜合，并融會(huì)貫通，把所學(xué)到的各種理論與思想進(jìn)行可一次合理的應(yīng)用，把所查閱到的各種文獻(xiàn)及與設(shè)計(jì)相關(guān)的資料進(jìn)行了合理的提取與分析，并應(yīng)用到實(shí)際。測試圈數(shù)的轉(zhuǎn)速選擇為 50 r /min，測試結(jié)果見表 。隨后，分別設(shè)置控制器的速度為 50 r /min、 100 r /min 時(shí)，此時(shí)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖波形如圖 6( b) 、 ( c) 所示。系統(tǒng)調(diào)試的第一步，就是看原始信號(hào)是否正常。 Pl=0x01 : cmd_wr ()。 Pl=0x80 丨 OxOd。 LCD 顯示程序部分代碼如下 : void ShowState() //顯示狀態(tài)與速度 { int i=0。在步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)中 ,采用軟件法進(jìn)行加減速的控制。 } 系統(tǒng)調(diào)速模塊的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)調(diào)速模塊主要是通過改變輸入到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的脈沖頻率的快慢來實(shí)現(xiàn)。 i++)。 for (。 Pl=0xff。 for (a=0。 }} //中斷 0:加速程序 void INT_0 () interrupt 0 { } void INT_1 () interrupt 2 { } int delay () //判斷 LCD 是否忙 { int a。 DoSpeed ()。 //脈沖方式 EXO^l。 unsigned int RunSpeed=50。 char SpeedChar [] = {SPEED (n/min): char StateChar[] = {RUN STATE:}。 sbit a2=P2A4。 sbit 。 //計(jì)算速度 //正轉(zhuǎn)值 , define RIGHTRUN 1 //反轉(zhuǎn)值 define LEFTRUN 0 define PI sbit RS=P0A0。 void cmdwr ()。步進(jìn)電機(jī)伺服控制器部分C 語言程序如下 圖 系統(tǒng)主流流程圖 步進(jìn)電機(jī)伺服控制器部分 C語言程序： include int delay ()。 圖 TLP521光耦內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服控制器硬件電路原理圖 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服控制器硬件電路原理圖見圖 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 圖 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服控制器硬件電 路原理圖 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服控制器的軟件實(shí)現(xiàn) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服控制器的軟件部分釆用模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì) ,由各個(gè)功能子模塊結(jié)合起來組成系統(tǒng)的整體部分。在步進(jìn)電機(jī)伺服控制器中 ,將光電隔離部件連接在單片機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器中間 ,起到一定的隔離干擾的作用 ,目的在于提高系統(tǒng)的安全性。其初始定義為 CW 狀態(tài)。獨(dú)立式鍵盤連接圖如圖 所示。在步進(jìn)電機(jī)伺服控制器中 ,鍵盤與單片機(jī)之間是由與門來進(jìn)行連接的 ,而通過采用與門 ,可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)按鍵共用兩個(gè)中斷 (INT INT1)的功能 ,節(jié)省了硬件資源。它專用于雙極性步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) ,L298N芯片可接受標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào) ,內(nèi)含兩個(gè) H橋的高電壓全橋式驅(qū)動(dòng)器 ,H橋最大可承受 46V電源電壓 ,相電流可達(dá) 2. 5A,可用來驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器線圈等感性負(fù)載 ,且具有過溫保護(hù)功能。 19引腳接入高電平時(shí) ,進(jìn)入半步方式 ,得到單雙交互工作方式 (八拍 )?；静骄嘁幌嗉?lì)模式 。為排除干擾 ,在單片機(jī)與驅(qū)動(dòng)控制模塊之間 ,加入了 TLP521光電隔離元件 ,使得系統(tǒng)穩(wěn)定性更高。驅(qū)動(dòng)模塊框圖如圖 。 圖 主控制模塊圖 驅(qū)動(dòng)控制模塊 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為一種特殊的執(zhí)行元件。脈沖分配器輸出驅(qū)動(dòng)電壓經(jīng)功率放大器進(jìn)行放大 ,向步進(jìn)電機(jī)的兩相繞組提供所需的驅(qū)動(dòng)相序。系統(tǒng)組成框圖如圖 。測量器件測量出的位移量經(jīng)反饋電路返回 ,與輸入指令進(jìn)行比較 ,之后校正齒輪軸的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)位移情況。這種伺服系統(tǒng)的定位 ft 度由測量元件的精度所決定。系統(tǒng)每發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào) ,經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大后 ,送給執(zhí)行元件 ,使其轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定 的角度 ,實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的控制。它具有許多學(xué)科相互交叉的性質(zhì) ,已形成了綜合性的技術(shù)體系 ,是未來極具潛力的控制理論常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 之一。氣動(dòng)伺服系統(tǒng)是采用壓縮空氣作為動(dòng)力的伺服系統(tǒng)。隨著伺服控制技術(shù)的不斷發(fā)展 ,在二十世紀(jì)六十年代的時(shí)候 ,液壓伺服系統(tǒng)己無法滿足現(xiàn)有的伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展要求 ,電氣伺服系統(tǒng)的出現(xiàn) ,彌補(bǔ)了液壓伺服系統(tǒng)的 不足之處。其外觀圖如圖 所示。永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱為混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 一 B39。 B39。而兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常見的工作方式包括兩相單四拍 (A — B — A39。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 圖 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的剖面圖 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的工作原理 兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理 :當(dāng)給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通入電信號(hào)時(shí) ,控制繞組就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磁動(dòng)勢 ,通過與永久磁鐵產(chǎn)生的磁動(dòng)勢相互影響下 ,促使電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生 ,從而步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的步進(jìn)動(dòng)作。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由定子及轉(zhuǎn)子組成。 在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正常的運(yùn)行狀態(tài)下 ,全速運(yùn)行而未產(chǎn)生失步現(xiàn)象 ,則此過程的最 大頻率值為 響應(yīng)頻率。最 大累積誤差即是電動(dòng)機(jī)從某一不確定的位置運(yùn)轉(zhuǎn) ,經(jīng)過無數(shù)步工作之間 ,角位移量 誤差的最大數(shù)值。 圖 研究路線圖 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 2. 1 兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作過程 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)包括步距角、精度、轉(zhuǎn)矩、響應(yīng)頻率、運(yùn)行頻率等。 Keil軟件平臺(tái) ,實(shí)現(xiàn) C語言程序的調(diào)試與編譯工作 。 ,以往的步進(jìn)電機(jī)伺服控制產(chǎn)品 ,僅針對某一具體型號(hào)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng) ,驅(qū)動(dòng)方法相對死板 ,單一 ,而選 用 L297與 L298N芯片配合驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ,可實(shí)現(xiàn)兩相或四相步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)工作。 21世紀(jì) ,國產(chǎn)伺服控制系統(tǒng)與國外相比仍存在一定的差距 ,尤其在驅(qū)動(dòng)裝置、定位速度、定位精度等方面 ,這些要求的滿足主要與伺服系統(tǒng)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性存在直接 關(guān)系。 在 20世紀(jì) 80年代 ,中國通過引進(jìn)、消化、吸收國外伺服控制的先進(jìn)技術(shù) ,又在國家“七五”、“八五”、“九五”期間對伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行重大科技項(xiàng)目攻關(guān)取得了很大成果。采用軟件控制代替了硬件控制 ,簡化了伺服系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) ,降低硬件成本。因步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單、便于制造 ,成本相對低廉 ,所以迄今為止 ,在運(yùn)動(dòng)速度較低、輸出扭矩較小的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上仍然得到普遍應(yīng)用。 ` 20世紀(jì) 70年代 ,美國 GEHYS公司首先研制成功了大慣量直流電動(dòng)機(jī) ,即通常所指的寬調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)。該伺服系統(tǒng)與直流伺服電機(jī)相比 ,響應(yīng)時(shí)間短 ,輸出相同扭矩時(shí)伺服部件的夕丨形尺寸小。兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角為 ,五相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角為 。其步距角一般為 。其工作過程為定子繞組電流產(chǎn)生的磁場與轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的磁場進(jìn)行相互作用 ,產(chǎn)生相應(yīng)電磁轉(zhuǎn)矩 ,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的有效轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展 ,以單片機(jī)為控制器的步進(jìn)電機(jī)伺服控制系統(tǒng)因其性價(jià)比高、使用靈活、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。選擇性能優(yōu)良的驅(qū)動(dòng)電源對于充分發(fā)揮步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能是十分重要的。 Stepping motor。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)控制器的正確性和有效性，文章給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期效果相吻合。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排： 時(shí)間（迄止日期） 工 作 內(nèi) 容 下達(dá)任務(wù)書 ~ 完成開題報(bào)告 ~ 調(diào)查收集論文所需資料 ~ 完成摘要和目錄 ~ 改造設(shè)計(jì)方案的確定 ~ 完成 C語言 編程 ~ 完成硬件設(shè)計(jì) 初稿完成 提交論文 答辯 五、指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 六、系部意見： 系主任簽名： 年 月 日 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目錄 TOC \o 13 \h \u 摘 要 .............................................................................. 1 Abstract................................................................................................................................ 2 第一章 前言 ...................................................................................................................... 3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的簡介 .................................................................................................. 3 步進(jìn)電機(jī)伺服控制的研究現(xiàn)狀 ................................................................................. 4 國外步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)的發(fā)展