【正文】 圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字 書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名： 日 期： 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng) 34 學(xué)位論文原創(chuàng) 性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng) 32 5 參考文獻(xiàn) [1] 鄭志明 ,配料控制器在飼料工業(yè)中的應(yīng)用 [J],自動(dòng)化儀表 .2020 年 23(2) [2] 陳彥彪等 ,基于 WIN95 多線程技術(shù)的自動(dòng)配料系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J],自動(dòng)化儀表 ,2020 年 (4) [3] 許全民 ,熔鉛爐自動(dòng)配料生產(chǎn)線 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J],電氣傳動(dòng)自動(dòng)化 ,2020 年 23(2) [4] 吳洪彬 ,王巖冬 ,王志 ,浮法玻璃自動(dòng)配料系統(tǒng) [J],遼寧建材 ,2020 年 (2) [5]孫涵芳． INTEL16 位單片機(jī) [M]．北京航空航天大學(xué)出版社， 2020． [6]康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ) (模擬部分 ) [M]．高等教育出版社， 2020． [7]呂汀，石紅梅．變頻技術(shù)原理與應(yīng)用 [M]．機(jī) 械工業(yè)出版社， 2020. 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng) 33 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體 管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。 PLC 的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程 序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。 圖 21 PLC的基本結(jié)構(gòu) PLC 的工作原理 PLC 是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。 外部設(shè)備接口 此接口可將打印機(jī)、條碼掃描儀 ,變頻器等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)的操作。通過(guò)專用的 PC/PPI 電纜線將 PLC 與電腦聯(lián)接，并利用專用的軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。 電源 圖中電源是指為 CPU、存儲(chǔ)器、 I/O 接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。 I/O 接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開關(guān)等）的控制信號(hào)。 PLC 的內(nèi)部存儲(chǔ)器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 電梯結(jié)構(gòu)圖如 圖 1— 1所示： 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng) 29 1減速箱； 2曳引輪； 3曳引機(jī)底座； 4導(dǎo)向輪； 5限速器； 6機(jī)座； 7導(dǎo)軌支架； 8曳引鋼繩； 9開關(guān)碰鐵； 10緊急開關(guān)； 11導(dǎo)靴； 12轎架； 13轎門； 14安全鉗； 15導(dǎo)軌； 16繩頭組合； 17對(duì)重， 18補(bǔ)償鏈； 19補(bǔ)償鏈導(dǎo)輪 20張緊置； 21緩沖器； 22底坑； 23層門； 24呼梯盒； 25層樓指示燈 ： 26隨行纜； 27轎壁； 28轎內(nèi)操縱箱； 29開門機(jī)； 30井道傳器； 31電源開關(guān)； 32控制柜； 圖 1— 1 電梯結(jié)構(gòu)圖 PLC 的結(jié)構(gòu)及各部分的作用 主機(jī) 主機(jī)部分包括中央處理器（ CPU）、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 機(jī)械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護(hù)作用；緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用；還有切斷總電源的極限保護(hù)等。 選層器能起到指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號(hào)等作用。 位置顯示是指轎內(nèi)和層站的指層燈。 操縱裝置包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱或手柄開關(guān)箱、層站召喚按鈕、轎頂 和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急操縱箱。 調(diào)速裝置對(duì)曳引電機(jī)實(shí)行調(diào)速控制。 速度反饋裝置是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)。 曳引電機(jī)是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或直流電機(jī)。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)曳引鋼絲繩長(zhǎng)度變化對(duì)電梯平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。對(duì)重由對(duì)重架和對(duì)重塊組成。轎廂體空間的大小由額定載重量或額定載客人數(shù)決定。轎廂架是轎廂體的承重構(gòu)架，由橫梁、立柱、底梁和斜拉桿等組成。 轎廂用以運(yùn)送乘客或貨物的電梯組件。 層門設(shè)在層站入口，由門扇、門導(dǎo)軌架、門靴、門鎖裝置及應(yīng)急開鎖裝置組成。 門系統(tǒng)由轎廂門、層門、開門機(jī)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖等組成。 導(dǎo)軌固定在導(dǎo)軌架上，導(dǎo)軌架是承重導(dǎo)軌的組件，與井道壁聯(lián)接。 導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌、導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架等組成。 當(dāng)鋼絲繩的繞繩比大于 1時(shí)，在轎廂頂和對(duì)重架上應(yīng)增設(shè)反繩輪。 導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對(duì)重的間距，采用復(fù)繞型時(shí)還可增加曳引能力。 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng) 27 曳引機(jī)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速箱、機(jī)座、曳引輪等組成，它是電梯的動(dòng)力源。本文介紹了目前廣泛采用的利用晶閘管的可控整流器和采用全控整流電力電子器件組成的直流斬波器，并且為了提高調(diào)速系統(tǒng)的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)引如適當(dāng)?shù)?反饋信息構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。 電梯傳動(dòng)控制系統(tǒng)主要由微型計(jì)算機(jī)控制直流電動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)的。 電梯傳動(dòng)控制系統(tǒng) 電梯是機(jī)電合一的大型復(fù)雜產(chǎn)品 ,機(jī)械部分相當(dāng)于人的軀體 ,電器部分相當(dāng)于人的神經(jīng) .機(jī)與電的高度合一 ,使電梯成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜和產(chǎn)品。 橋式起重機(jī)的控制回路又稱為聯(lián)鎖保護(hù)回路，它控制起重機(jī)總電源的接通與分?jǐn)?，從而?shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)的各種安全保護(hù)。 直接驅(qū)使各機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的那部分回路稱為主回路。對(duì)于保護(hù)電器要求保證動(dòng)作靈敏、工作安全可靠、確保起重機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。要求應(yīng)有足夠的導(dǎo)電 能力，各部分連接必須可靠。常用型號(hào)為 KT10 和 KT12 系列。 凸輪控制器主要用于小起重量起重機(jī)的各機(jī)構(gòu)的控制中，直接控制電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)和停止。它通常與控制屏中相應(yīng)的接觸器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)主電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)停止與調(diào)速工作。 又稱為控制電器，它包括控制器、接觸器、控制屏和電阻器等。 制動(dòng)電磁鐵是各機(jī)構(gòu)常閉式制動(dòng)器的打開裝置。 繞線式電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 JZR、 JZR2 和 YZR系列電動(dòng)機(jī)。應(yīng)用最廣泛的是繞線式異步電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子外接電阻逐級(jí)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，既能限制起動(dòng)電流確保起動(dòng)平穩(wěn)，又可提供足夠的起動(dòng)力矩，并能適應(yīng)頻繁起 動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)、停止等工作的需要。 （ 1）通用橋式起重機(jī)的電氣設(shè)備 通用橋式起重機(jī)的電氣設(shè)備主要有各機(jī)構(gòu)用的電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)電磁鐵、控制電器和保護(hù)電器。 不同類型的起重機(jī)的電氣設(shè)備是多種多樣的，其電氣回路也不一樣， 但電氣回路基本上還是由主回路、控制回路、保護(hù)回路等組成。 歡迎來(lái)到起重機(jī)咨詢站 硬滑線電源引入裝置有裸角鋼平面集電器、圓鋼（或銅）滑輪集電器和內(nèi)藏式滑觸線集電器進(jìn)行電源引入。其工作方式分為：定電壓控制方式和可調(diào)電壓控制方式。無(wú)線遙控是利用當(dāng)代電子技術(shù)，將信息以電波或光波為通道形式傳輸達(dá)到控制的目的。 地面操縱、有線與無(wú)線遙控 ——— 地面操縱多為葫蘆式起重機(jī)采用，其關(guān)鍵部件是手動(dòng)按鈕開關(guān)，即通常所稱的手電門。自動(dòng)糾偏是當(dāng)偏斜超過(guò)一定值時(shí)，糾偏指令發(fā)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng) 24 生器發(fā)出指令，系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)糾偏。 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的糾偏和電氣同步 —— 糾偏分為人為糾偏和自動(dòng)糾偏。 自動(dòng)定位裝置 —— 起重機(jī)的自動(dòng)定位一般是根據(jù)被控對(duì)象的使用環(huán)境、精度要求來(lái)確定裝置的結(jié)構(gòu)形式。 除了上述調(diào)速以外還有雙電機(jī)調(diào)速、液力推動(dòng)器調(diào)速、動(dòng)力制動(dòng)調(diào)速、轉(zhuǎn)子脈沖調(diào)速、蝸流制動(dòng)器 調(diào)速、定子調(diào)壓調(diào)速等等。 變極調(diào)速目前主要應(yīng)用在葫蘆式起重機(jī)的鼠籠型雙繞組變極電動(dòng)機(jī)上，采用改變電機(jī)極對(duì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 交流調(diào)速分為三大類：變頻、變極、變轉(zhuǎn)差率。 直流調(diào)速具有過(guò)載能力大、調(diào)速比大、起制 動(dòng)性能好、適合頻繁的起制動(dòng)、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。電氣調(diào)速分為二大類：直流調(diào)速和交流調(diào)速。有的起重機(jī)要采用程序控制、數(shù)控、遙控等，這些技術(shù)的應(yīng)用，往往必須在實(shí)現(xiàn)了調(diào)速要求后，才有可能。 一般起重機(jī)的調(diào)速性能是較差的，當(dāng)需要準(zhǔn)確停車時(shí)，司機(jī)只能采取“點(diǎn)車”的操縱方法，如果“點(diǎn)車”次數(shù)很多，不但增加了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且由于電器接電次數(shù)和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)次數(shù)增加，而使電器、電動(dòng)機(jī)工作年限大為縮短，事故增多，維修量增大。 起重機(jī)電氣傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 起重機(jī)對(duì)電氣傳動(dòng)的要求有：調(diào)速、平穩(wěn)或快速起制動(dòng)、糾偏、保持同步、機(jī)構(gòu)間的動(dòng)作協(xié)調(diào)、吊重止擺等。 AI控制器在直流傳動(dòng)中運(yùn)用的大多數(shù)研究集中于模糊邏輯應(yīng)用，在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其它智能控 制的研究還很少。 三、人工智能在電氣傳動(dòng)控制中的運(yùn)用 這一部分主要討論人工智能在交直流傳動(dòng)中運(yùn)用的進(jìn)展。 總而言之，當(dāng)采用自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制 器，規(guī)則庫(kù)和隸屬函數(shù)在模糊化和反模糊化過(guò)程中能夠自動(dòng)地實(shí)時(shí)確定。這種運(yùn)用也可能通過(guò)改變規(guī)則來(lái)實(shí)現(xiàn)，如用直接 AI 控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，就是自適應(yīng)控制器。這種方法用現(xiàn)在的非自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)器很容易實(shí)現(xiàn)，因而對(duì)工業(yè)界具有很大的吸引力。自適應(yīng)控制器分兩類：間接和直接控制器，間接自適應(yīng)人工智能控制器有一個(gè)實(shí)時(shí)辯識(shí)模型，用于控制器的設(shè)計(jì)，間接控制器在每個(gè)采樣周期需要采樣控制對(duì)象的輸入和輸出信號(hào)，辯識(shí)器和控制器有很多形式， 而直接 AI 控制器用特性表來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的控制，這個(gè)特性表由兩個(gè)連續(xù)采樣周期間的誤差的變化量構(gòu)成，用來(lái)控制電流響應(yīng)。需要“ a－ priori”信息，如運(yùn)用自適應(yīng)智能控制器就不需要“ a－ priori”（ a－ priroi 規(guī)則庫(kù)和隸屬函數(shù)）信息。而應(yīng)用自適應(yīng) AI 控制器，例如使用自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器就能克服這 些困難，并且用 DSP比較容易實(shí)現(xiàn)這些控制器。采用自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和試探法就能克服這些困難，加快學(xué)習(xí)過(guò)程的收斂速度。 人工智能控制器可分為監(jiān)督、非監(jiān)督或增強(qiáng)學(xué)習(xí)型三種。矢量控電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng) 21 制是德國(guó)的研究 人員在二十多年前提出的，現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟，并已廣泛應(yīng)用，很多生產(chǎn)廠商都推出了他們的矢量控制交流傳動(dòng)產(chǎn)品，最近又大量推出了無(wú)速度傳感器的矢量控制產(chǎn)品。 高性能的交流傳動(dòng)瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩的控制性能類似于他勵(lì)直流電機(jī)的控制性能。但最近，許多廠商也推出了一些改進(jìn)的直流驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，但都沒(méi)有使用人工智能技術(shù)。 由于控制簡(jiǎn)單，直流傳動(dòng)在過(guò)去得到了廣泛的使用。這些方法的共同特點(diǎn)是：都需要不同數(shù)量和類型的必須的描述系統(tǒng)和特性的“ a priori”知識(shí)。 3 電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)在具體實(shí)際生活的應(yīng)用 人工智能在電氣傳動(dòng)中運(yùn)用的進(jìn)展 人工智能控制技術(shù)一直沒(méi)能取代古典控制方法。 在智能化中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)中，采用 PLC 控制系統(tǒng)是切實(shí)可行的，中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)用 PLC 控制可以有效地保證其工作穩(wěn)定、可靠，便于維護(hù)，且性能價(jià)格比高。 當(dāng)然系統(tǒng)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，它不僅具備基本邏輯控制功能，還具有聯(lián)網(wǎng)通信功能和管理功能等。本文經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)備狀況和同學(xué)們對(duì)中央空調(diào)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)的調(diào)研，本文認(rèn)為可采用三菱公司的 A 系列 PLC 作為設(shè)備