【正文】 載持續(xù)率分為 JC=15%、 JC=25%、 JC=40%、 JC=60%、 JC=100%（即連續(xù)工作）五種。為了滿足上述工作特點(diǎn)的要求，專門生產(chǎn)起重及冶金用電動(dòng)機(jī)。例如，可以用圖解法求出起動(dòng)和調(diào)速電阻的大小；可以清楚地看出電動(dòng)機(jī)由一種運(yùn)行狀態(tài)過(guò) 渡到另一種運(yùn)行狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)矩變化的情況等。對(duì)于運(yùn)行機(jī)構(gòu)與第一象限相同，只是方向相反；對(duì)于起升機(jī)構(gòu)由于吊貨重量較輕，則屬輕載強(qiáng)力下降特性。此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生了阻止機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 特性曲線在第二象限內(nèi)表示電動(dòng)機(jī)正傳，但在制動(dòng)（發(fā)電）狀態(tài)下工作。屬于這種運(yùn)行狀態(tài)的如龍門起重機(jī)的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)。橫坐標(biāo)表示拖動(dòng)轉(zhuǎn)向（ M） ,當(dāng)電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩與上述假定的正轉(zhuǎn) 速（ n）方向一致時(shí)為正，相反為負(fù)。 為分析電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可將其機(jī)械特性畫(huà)在直角坐標(biāo)系的四個(gè)象限 圖 34 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性硬度 中（圖 35）。 轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化很大。 機(jī)械特性分為下列幾類： 轉(zhuǎn)速不依賴負(fù)載的大小而變化（圖 34中的直線 1），同步電動(dòng)機(jī)具有這種特性，此時(shí)，硬度系數(shù) ??? ； 轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化很?。▓D 34 中直線 2）。 機(jī)械特性的硬度通常用機(jī)械特性對(duì)垂 直坐標(biāo)軸傾斜角度 α 的正切來(lái)表示。 電機(jī)運(yùn)行在額定條件下（對(duì)感應(yīng)電機(jī)來(lái)說(shuō)，即在額定電壓及額定頻率時(shí)，而且在轉(zhuǎn)子電路中又沒(méi)有附加電阻），所具有的機(jī)械特性稱為自然特性。 在一定條件下，任何一臺(tái)電機(jī)，都可以上述兩種狀態(tài)中的某一種狀態(tài)。如起升機(jī)構(gòu)重載下降時(shí)，因貨物本身的重量便會(huì)下降，為了防止過(guò)大的加速度，須加一反向力矩，該 力矩稱為制動(dòng)力矩。經(jīng)常處于電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)成為電動(dòng)機(jī)。比如起升機(jī)構(gòu)起吊貨物上升時(shí)，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。 圖 32起升機(jī)構(gòu)負(fù)載圖 圖 33運(yùn)行機(jī)構(gòu)負(fù)載圖 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和機(jī)械特性 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)分電動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)（發(fā)電）狀態(tài)兩種。運(yùn)行機(jī)構(gòu)負(fù)載圖如圖 33 所示。一般情況下，最大靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩約為電動(dòng)機(jī)額 定轉(zhuǎn)矩的 ~ 倍。龍門起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)，吊貨上升時(shí)都是阻力負(fù)載；下降時(shí)多數(shù)是動(dòng)力負(fù)載，但當(dāng)空載或負(fù)載較輕，不是克服機(jī)構(gòu)摩察阻力時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)阻力負(fù) 載?？刂瓶ú杉谐涕_(kāi)關(guān)的信號(hào)，并把信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)輸入控制信號(hào)到 USB4761控制卡，控制卡與接觸器線圈相連，接觸器線圈主觸點(diǎn)與主控制電路連接，通過(guò)控制卡，就可控制線圈及其觸點(diǎn)，進(jìn)而控制主電路，在主電 路中可根據(jù)需要，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)等功能。為此我們機(jī)械部分選用龍門起重機(jī)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。龍門起重機(jī)（俗稱龍門吊）是減輕裝卸工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人操作條 件，提高裝卸作業(yè)生產(chǎn)能力的大型起重和裝卸設(shè)備，用途十分的廣泛。另一方面，要實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)確實(shí)的運(yùn)行，那么我們就必須按照工程上的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)其電氣設(shè)備包括控制電路、保護(hù)電路等等。 對(duì)該控制卡而 言，其在生產(chǎn)的時(shí)候除了 為用戶 提供測(cè)試軟件以外， 還 附有豐富的、功能齊全的軟件庫(kù)函數(shù)資源。為了便于監(jiān)視，每個(gè)繼電器都帶有一個(gè)顯示其開(kāi)/關(guān)狀態(tài)的紅色 LED 指示燈。 USB4761 是一款 USB 總線的繼電器輸出和隔離數(shù)字量輸入輸出模塊。 電路 部分設(shè)計(jì)，我們一方面要解決從個(gè)人電腦到具體機(jī)械構(gòu)件（電機(jī)）電路控制部分的接口的問(wèn)題。鑒于識(shí)別輸出有別于普通意義上的語(yǔ)言，如何選擇理解的方式以達(dá)到最佳效果，也是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前比較成功的語(yǔ)言模型通常是采用統(tǒng)計(jì) 語(yǔ)法的語(yǔ)言模型與基于規(guī)則語(yǔ)法結(jié)構(gòu)命令語(yǔ)言模型。通常是通過(guò)語(yǔ)言模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。 （ 3）語(yǔ)義理解：計(jì)算機(jī)對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行語(yǔ)法、語(yǔ)義分析。聲學(xué)模型的設(shè)計(jì)和語(yǔ)言發(fā)音特點(diǎn)密切相關(guān)。聲學(xué)模型通常由獲取的語(yǔ)音特征通過(guò)訓(xùn)練產(chǎn)生，目的是為每個(gè) 發(fā)音建立發(fā)音模板。一個(gè)完整的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)可大致分為三部分： （ 1）語(yǔ)音特征提?。浩淠康氖菑恼Z(yǔ)音波形中提取出隨時(shí)間變化的語(yǔ)音特征序列。 系統(tǒng)軟件、機(jī)械、電路設(shè)計(jì)概述 軟件部分設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)語(yǔ)音識(shí)別過(guò)程與人對(duì)語(yǔ)音識(shí)別處理過(guò)程基本上是一致的。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)或小車運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。當(dāng)人工發(fā)出語(yǔ)音指令給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別、處理，并把這個(gè)指令傳輸給 USb4761 控制卡，用于 決定控制卡通道的通斷，此時(shí) USb4761 控制卡相當(dāng)于繼電器開(kāi)關(guān)，控制卡的通道與電機(jī)的接觸器相連，從而控制電機(jī)，最后達(dá)到控制起升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)（包括大車和小車）運(yùn)動(dòng)的目的。 最后，完成上述的軟件部分、機(jī)械部分和電路部分的設(shè)計(jì)之后，所要進(jìn)行的工作就是對(duì)三個(gè)部分進(jìn)行連接、試運(yùn)行及各部分之間的調(diào)試，直到該語(yǔ)音控制系統(tǒng)能夠使得機(jī)械機(jī)構(gòu)能按照所給定的語(yǔ)音指令平衡穩(wěn)定的運(yùn)行。 第三，在完成了上述兩個(gè)步驟的設(shè)計(jì)之后，我們應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)來(lái)驗(yàn)證該語(yǔ)音控制系統(tǒng)的實(shí)用性。這往往不 能適應(yīng)某些生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，如起重機(jī)、機(jī)床設(shè)備等。 在電路設(shè)計(jì)方面，除了完成了從個(gè)人計(jì)算機(jī)到控制開(kāi)關(guān)之間的連接的電路設(shè)計(jì)之外，還應(yīng)該完成相關(guān)機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件控制電路的設(shè)計(jì)。電腦所輸出的電壓一般都是 5~12V 而一般的機(jī)械機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)都采用的是 380V 或更高的高電壓。為此，在進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別的時(shí)候， 必須保證所設(shè)計(jì)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)具有很高正確率，這點(diǎn)是阻礙語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)發(fā)展的最大障礙，也是這是保證語(yǔ)音控制系統(tǒng)正常工作的前提。要實(shí)現(xiàn)該功能我們得從以下幾點(diǎn)考慮： 第一，需要開(kāi)發(fā)一個(gè)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)或語(yǔ)音識(shí)別芯片，所實(shí)現(xiàn)的功能是從人發(fā)出語(yǔ)音到電腦，軟件對(duì)所發(fā)出的語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別，來(lái)獲得人所發(fā)出的語(yǔ)音指令。通過(guò)該接 口電路，將語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和控制軟件與機(jī)械構(gòu)件結(jié)合起來(lái)，用語(yǔ)音控制起重機(jī)運(yùn)動(dòng)。使語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向具體的生產(chǎn)和生活之中，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)來(lái)改進(jìn)過(guò)去傳統(tǒng)的設(shè)備或 創(chuàng)造一系列嶄新和更便捷功能的設(shè)備，使人們的生活更方便、工作更安全是本設(shè)計(jì)的目標(biāo)。設(shè)計(jì)將 現(xiàn)代化的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)融入到龍門起重機(jī)控制技術(shù)之中，形成一種新型采用語(yǔ)音指令來(lái)控制的龍門起重機(jī)。而在露天工作中，設(shè)備的老化使得安全事故更容易發(fā)生。而大多數(shù)的手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)都采用閘刀開(kāi)關(guān)和凸輪控制器、按鈕開(kāi)關(guān)等強(qiáng)電開(kāi)關(guān)。對(duì)于高空作業(yè)而言，事故不但易發(fā)而且事故一旦發(fā)生作業(yè)者將很難生還。加上使貨物上下移動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，就能使龍門起 重機(jī)為一個(gè)長(zhǎng)方形的面積及其上空的空間服務(wù)。 龍門起重機(jī)是靠?jī)蓚€(gè)水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的綜合，使得貨物能在任意水平方向移動(dòng)。 本文 研究的主要內(nèi)容、目標(biāo)與方法 龍門起重機(jī)（俗稱龍門吊）是減輕裝卸工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高裝卸作業(yè)生產(chǎn)能力的大型起重和裝卸設(shè)備，用途十分的廣泛。語(yǔ)音識(shí)別正逐步成為信息技術(shù)中人機(jī)接口的關(guān)鍵技術(shù)，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)與語(yǔ)音合成技術(shù)結(jié)合使人們能夠甩掉鍵盤，通過(guò)語(yǔ)音命令進(jìn)行操作。在 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的研究水平 上 已經(jīng)基本上與國(guó)外同步，在漢語(yǔ)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)上還有自己的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，并達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。繼 “863” 計(jì)劃期間，漢語(yǔ)大詞匯量語(yǔ)音識(shí)別— 聽(tīng)寫機(jī)技術(shù)成為研究的重點(diǎn)之后，漢語(yǔ)自然口語(yǔ)對(duì)話和語(yǔ)音翻譯在 “973” 計(jì)劃期間成為新的研究焦點(diǎn) 。 在此期間國(guó)內(nèi)大專院校和研究所相繼開(kāi)始了語(yǔ)音識(shí)別研究。 50 年代后期，中科院聲學(xué)所用頻譜分析的方法研究了漢語(yǔ) 10 個(gè)元音的語(yǔ)音識(shí)別，到 70年代后期，構(gòu)建了基于模板匹配的孤立詞語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)。研究重點(diǎn)包括即興口語(yǔ)的識(shí)別和理解，自然口語(yǔ)對(duì)話，以及多語(yǔ)種的語(yǔ)音同聲翻譯。同時(shí)，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)不斷應(yīng)用于電話網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)話務(wù)員服務(wù)和自動(dòng)化。這方面的主要研究貢獻(xiàn)產(chǎn)生于 CMU, BBN, Lincoln Labs, SRI, MIT,ATamp。貫穿整個(gè) 80 年代，大詞匯量連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)研究受到了 DARPA 的有力推動(dòng)。語(yǔ)音識(shí)別研究在 80 年代的最大特點(diǎn)是從基于模板的方法向統(tǒng)計(jì)模型方法的轉(zhuǎn)變，特別是轉(zhuǎn)向研究隱馬爾柯夫模型 HMM 的理論、方法和實(shí)現(xiàn)問(wèn)題。形式化并實(shí)現(xiàn)了大量連接詞語(yǔ)音識(shí)別的算法，例如兩層動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法，一遍法，層建法，幀同步層建法。繼孤立詞語(yǔ)識(shí)別成為 70年代研究的主要焦點(diǎn)之后，連接詞語(yǔ)識(shí)別的問(wèn)題則是 80 年代研究的焦點(diǎn)。研究提出了范圍廣泛的一類復(fù)雜的聚類算法，用于確定能夠表示大量人群的不同詞語(yǔ)的所有聲學(xué)變化的不同模式的數(shù)量。 在這期間， ATamp。 70 年代的另一個(gè)里程碑是在 IBM 開(kāi)始了一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)的、卓有成效的大詞匯量連續(xù) 語(yǔ)音識(shí)別研究的集體努力。 70年代，語(yǔ)音識(shí)別研究取得了一系列具有里程碑意義的成就。 60年代的最后一項(xiàng)成就是研究人員 Reddy 用動(dòng)態(tài)跟蹤音素的方法進(jìn)行連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別的開(kāi)創(chuàng)性工作。幾乎與此同時(shí)，前蘇維埃的研究人員 Vintsyuk 提出使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃來(lái)對(duì)齊兩個(gè)不同長(zhǎng)度的語(yǔ)音音段。第一個(gè)研究項(xiàng)目在 RCA Lab 開(kāi)始于 60 年代后期，目的是研究語(yǔ)音事件在時(shí)間刻度上不均勻性的現(xiàn)實(shí)解決辦法。 60 年代，相繼出現(xiàn)并發(fā)表了語(yǔ)音識(shí)別的幾個(gè)重要 研究 思想。 語(yǔ)音技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)性的 新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。如果將兩者結(jié)合，用電話網(wǎng)絡(luò)作為互聯(lián)網(wǎng)的語(yǔ)音入口，用語(yǔ)音識(shí)別作為人與網(wǎng)上信息交互的便捷工具，則可以在相當(dāng)大的范圍，使人們享受到更多的社會(huì)信息資源和現(xiàn)代化服務(wù)促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步。由于知識(shí)層次和知識(shí)領(lǐng)域的差異，現(xiàn)實(shí)生活中有相當(dāng)一部分人很難得到現(xiàn)代化 生活可能帶來(lái)的方便，包括信息服務(wù)和其他各類先進(jìn)設(shè)備可提供的幫助。但有線固定電話和無(wú)線移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的普及使用。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可以把費(fèi)腦、費(fèi)力、費(fèi)時(shí)的機(jī)器操作變成一件很容易且很有趣的事情，在許多“手忙”、“手不能用”、“手所不能及”、“沒(méi)有手的殘疾人”、“懶得用手”的場(chǎng)景中，包括像駕駛室、 一些危險(xiǎn)的工業(yè)場(chǎng)合、強(qiáng)電按鈕、遠(yuǎn)距離自動(dòng)信息獲取、家電控制等方面，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可帶動(dòng)一系列嶄新和更便捷功能的設(shè)備出現(xiàn)，使人們的生活更方便、工作更安全。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)所涉及的領(lǐng)域包括：信號(hào)處理、模式識(shí)別、概率論和信息論、發(fā)聲機(jī)理和聽(tīng)覺(jué)機(jī)理、人工智能等等。語(yǔ)音識(shí)別聽(tīng)寫機(jī)在一些領(lǐng)域的應(yīng)用被美國(guó)新聞界評(píng)為 1997 年計(jì)算機(jī)發(fā)展十件大事之一。語(yǔ)音識(shí)別是一門交叉學(xué)科 ,近二十年來(lái)，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)取得顯著進(jìn)步，開(kāi)始從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。 Speech recognition 目 錄 第一章 緒論 .......................................................................................................................... 1 問(wèn)題的提出 .............................................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ..................................................................................................... 2 本文研究的主要內(nèi)容、目標(biāo)與方法 ...................................................................... 4 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) .................................................................................................. 6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路 .......................................................................................................... 6 總體方案設(shè)計(jì)方框圖 ............................................................................................. 7 系統(tǒng)軟件、機(jī)械、電路設(shè)計(jì)概述 .......................................................................... 8 第三章 龍門起重機(jī)的電路圖的設(shè)計(jì) ................................................................................ 10 電路部分 方案設(shè)計(jì)方框圖 .................................................................................... 10 起重機(jī)電氣概述 .................................................................................................... 10 龍門起重機(jī)機(jī)構(gòu)負(fù)載特點(diǎn) ......................................................................... 10 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和機(jī)械特性 .............................