控制設計論文范文

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第1篇

將電感線圈串入控制儀中如圖3所示的串聯諧振回路中，對于這個回路，其輸出電壓USC隨傳感器電感線圈電感量L變化的關系曲線可用圖4來表示。

2主動測量控制儀的工作電路設計

2.1振蕩器電路的設計振蕩器電路的設計見圖6。由于在設計時始終使L0在整個工作區域內大于3.6mH，故實際工作時，選用了右半邊曲線，即隨著工件內孔的磨削，L0逐漸地增大，而USC則逐漸地減小，至此，被加工工件尺寸的變化就轉變為電壓的變化而輸出了。1.3電信號的處理電信號的處理可用圖5所示的框圖來表示。振蕩器作為LC串聯諧振回路的交流電源，產生幅度(有效值)為1.1V，頻率為20kHz的正弦波，采用的是LC回路選頻振蕩。整個振蕩器分三級:第一級由晶體管BG101及選頻回路(振蕩線圈T1的初級及電容C104)構成;第二級由晶體管BG102、BG103構成的復合管所組成的功率放大級組成，這樣可以提高振蕩器的帶負載能力;第三級是由大功率晶體管BG104所組成的輸出級。開機后，+12V電壓經過電阻R101限流，使穩壓管產生6V的穩定電壓，流過穩壓管D101的電流。這一穩定的6V電壓作為振蕩管BG101集電極的電源，C101的作用是消除穩壓管工作時的噪聲。這一6V的電壓經過電阻R102的作用使BG101基極電位升高，基極電位的升高使發射極的電位也升高，發射極通過發射極電阻R103使選頻回路得電，于是，LC選頻回路就開始產生電磁振蕩，產生各種高次諧波。而其他頻率的振蕩則被抑制掉了。由于振蕩線圈的初級是在同一個磁芯上相同方向連續繞制而成的，所以任何瞬間點B的電壓都比點A的電壓高。正反饋電容C103的作用是使BG101的基極電壓繼續上升，這樣就形成了正反饋的作用，故振蕩器得以工作。電容C102與電阻R103的作用均是負反饋，用以改善正弦波的波形。正弦波經振蕩線圈耦合到次級，送到后級功率放大，電阻R104與電阻R105構成BG102的直流偏置電路，BG102的基極電壓:由于BG103發射極電位為5.14V，而正弦波的最大值為槡1.12=1.56V，故二極管D102始終處于導通狀態，其作用是隔離，使信號無法倒流，電容C110將輸出波形中的直流分量隔去，使送到傳感器中去的為不含直流成分的正弦波。另外，電容C108、電位器W102組成基準點取樣電路，基準點的大小可調整W102得到，基準點的大小決定了傳感器的前行程量(前行程量為控制儀電表示值，為0μm時二測點之間的距離與傳感器為自由狀態時二測點之間距離差的絕對值)。傳感器電壓線圈的信號經耦合線圈T2，由信號取樣電位器W104的中心抽頭輸出。輸出信號也是純凈的正弦波，其幅度隨被加工工件尺寸的變化而變化。

2.2振蕩器輸出信號的整流濾波振蕩器輸出信號的整流濾波電路見圖9。由于輸出指示電表采用的是直流電流表，故需把電位器Wl04中心抽頭輸出的正弦波整流成直流信號，才能去電表指示，二極管D201A與二極管D202A及電容C204、C205就組成了整流濾波電路，三極管BG201、BG202組成的復合管如前所述一樣是功率放大器，信號經電容C201耦合至BG201的基極，基極電位。信號由BG202的發射極輸出，該點的直流電位為7.2－1.4=5.8V。電容C203為隔直電容，將純凈的正弦波信號電壓送到二極管D201A、D202A去整流，電阻R204與R205組成整流二極管D202A的偏置電路，使D202A與D201A始終處于導通狀，導通后，D202A的正極電位為1.4V(直流)，這樣可提高檢波的靈敏度。信號電壓由電容C204取出后，由電阻R206、R207送到相加器IC201的反相端，振蕩板上的基準電壓經過另外一路反向極性的整流濾波電路，由電容C210取出后經電阻R216、R208也送到相加放大器的反相端，與信號電壓相加后經運算放大器IC201作反相放大后由運算放大器的6腳輸出。

2.3直流輸出信號的再處理振蕩器的輸出信號經整流濾波后，由運算放大器IC201的6腳輸出，其輸出信號分4路，分別為高低精度量程轉換電路、指示電路、線性補償電路及發訊電路。運算放大器IC201的6腳輸出的一路進行高低精度量程的電平比較轉換，該控制儀采用單電表來代替雙電表指示，故電表指針的二次回程中，電表滿刻度所代表的量程是不同的(相差10倍)，第一次回程時，電表滿刻度為500μm(每小格刻度為10μm)，第二次回程時，電表滿刻度為50μm(每小格刻度為1μm)，指針在50μm處實現量程的轉換。指示電路用發光二極管指示，指示高低量程擋位，指示磨削尺寸等。線性補償電路帶可調電位器，安裝在儀表板上供操作者調節。

發訊電路共有4擋，粗磨、精磨、光磨及到尺寸發訊，由于其發訊電路完全一樣，故只需取其中1路發訊為例，其余3路類推。由電阻R301、電位W301及電阻R302組成了發訊點的取樣電路，調節W301，可使該路的發訊點隨之而變。當調節好W301中心抽頭的電位以后，運放IC301的同相輸入端3腳的電位也就同時確定了，由于磨削開始時，IC201的輸出端6腳的電壓總是高于IC301的3腳電平，故IC301的輸出端6腳為低電平(－12V)，此時三極管BG301的發射結處于反偏，BG301不導通，J1不吸合，隨著磨加工的進行，IC201的輸出端6腳(即IC301的反相輸入端2腳)的電壓逐漸下降，當下降至IC301的2腳電壓低于3腳電壓時，IC301的輸出端6腳由原來的－12V變為+12V，此時，一方面使BG301的發射極處于正偏而導通，使繼電器J1動作，另一方面使正反饋回路中的二極管D301導通，而使同相輸入端3腳的電位高于原設定值約0.23V(可通過計算得到)，從而使輸出端6腳的電位更加穩定，這樣可使機械執行機構的動作穩定。此電路中，二極管D305為保護二極管，當IC301輸出端6腳為負時，D305導通，使三極管BG301的發射結的反偏電壓箝在0.7V，從而使BG301不至于因反偏電壓過大而損壞，二極管D309為泄放二極管，為繼電器線圈提供放電回路。

3主動測量控制儀的應用及性能指標

第2篇

關鍵詞：小水電控制電路二次設計

1變電站聯絡線路的油斷路器控制回路改進

1.1典型合閘回路及缺陷

中小型變電站的聯絡線路兩側都裝設油斷路器。對于35KV、10KV油斷路器的控制，典型設計是在電站側裝設同期裝置，在變電站側只設普通合閘回路，普通合閘回路的原理如圖1所示：操作控制開

關SA，其②-④觸點接通，經過防跳繼電器的常閉觸點KM2和斷路器的常閉觸點DL，接通合閘接觸器線圈HO，使斷路器合閘。這種設計簡潔，常為工程設計人員所采用。在具體操作中，按先合變電站側斷路器、再合對側斷路器的操作順序進行。但在小水電系統網絡中，因受地形、容量等技術條件的限制，建設不甚規范，特別是有些聯絡線路上還接有負載，當出現某種故障造成變電站側油斷路器跳閘，此時的對側斷路器可能還在合閘位置，如要對聯絡線路進行合閘，因不知對側是否有電，必須等到調度命令或接到匯報后才能進行操作，加至有些地段通訊不暢，經常耽誤時間，影響工農業生產用電；由于典型回路本身不能檢測線路是否有電壓，又無防范不規范操作的技術措施，如果誤操作SA發出合閘命令，就會造成非同期合閘事故，給人們生命財產帶來重大損失。

1.2改正后的合閘回路

為了防止事故的發生，對原典型合閘回路進行了如下改進（見圖1中虛線所示）：即在線路電壓互感器二次側增設一只電壓繼電器KV，用以檢測線路電壓，并將其常閉觸點KV1串入本站油開關合閘回路中。當線路有電壓時，就是誤操作SA發出了合閘命令，因KV1觸點斷開了合閘操作回路，無法啟動合閘接觸器，達到了防止非同期合閘的目的。同時，考慮到聯絡線路的可靠性，在KV1觸點兩端設計并聯一連接片LP，以便該電壓繼電器檢修或需該線路供給變電站負荷時好操作。正常情況下，連接片LP處在斷開位置。

還將電壓繼電器的常開觸點KV2與合閘位置繼電器HWJ的常閉觸點（或跳閘位置繼電器TWJ的常開觸點）串聯，以接通“線路有電壓”光字牌的信號回路，當斷路器在斷開位置，線路有電壓，該光字牌亮，提醒運行人員不得進行合閘操作。在信號回路中，串聯跳（合）閘位置繼電器觸點的作用是為了在該線路運行時斷開光字牌，以免光字牌長期帶電。電壓繼電器KV可選DJ—121型，繼電器校驗方法與其他電壓繼電器相同。

2水電站壓力裝置的控制回路改進

2.1典型油壓裝置自動回路及缺陷

調速器、高低壓氣機等是水電站中常見的壓力設備，在油（氣）裝置的自動回路中，一般采用電接點壓力表(如YX—150型)來反映油（氣）罐中壓力的變化，進而控制油（氣）泵電機。壓力表上可設置上、下兩個值限，上限用紅針指示，下限用黃針指示，實際壓力值用黑針指示。油壓裝置自動投入的動作過程如圖2所示：

當壓力罐油壓降到壓力下限時，壓力表黑針與黃針接觸，即觸點YLJ1

閉合，使中間繼電器1KA動作并自保持，因轉換開關SA在自動位置，其②-④觸點接通，啟動接觸器KM，使電機接通電源，帶動油泵向壓力罐打油，壓力逐漸上升，當到工作壓力值上限時，壓力表黑針與紅針接觸，即上限觸點YLJ2接通，使中間繼電器2KA動作，斷開1KA的自保持回路，油泵電機自動停止工作。對于這種典型設計，壓力表的上、下限觸點一直串在控制回路中，并帶有相應負載，特別是在啟動和停止過程中，壓力變化呈波動狀態，使觸頭抖動不已，無法可靠接觸，常常生火花，由于壓力罐補壓（氣）是通過自動回路完成的經常性的工作，壓力變化頻繁，使壓力表的觸頭接觸也相應頻繁，從開始的產生火花，到逐漸燒壞觸頭（或觸頭粘連），繼而造成壓力罐壓力消失，嚴重影響了機組的安全運行。

2.2改進后的控制回路

為了克服上述設計中存在的問題,對典型電路進行了如下改動(見圖2中虛線所示):即在壓力下限回路中串聯一個接觸器KM的常閉輔助觸點KM1,當壓力罐壓力下降到壓力下限時,壓力表下限觸頭YLJ1閉合,通過常閉輔助觸頭KM1起動1KA并自保持,使接觸器動作,啟動油泵打油;盡管在油泵電機啟動之初,壓力出現波動,YLJ1觸頭發生抖動,但由于在此回路中已串入了接觸器常閉觸頭KM1,接觸器動作后立即斷開了此回路,此時的下限觸頭無需承擔任何負載,避免了觸頭的燒壞;又在壓力上限回路中串聯了接觸器的常開輔助觸頭KM2,當油壓力達到上限值時,隨著2KA的啟動,使接觸器失電返回,其常開輔助觸點KM2立即斷開壓力上限回路。不管在這個過程中壓力如何變化，壓力表的上、下限觸點YLJ1、YLJ2總在回路不帶負載的情況下抖動，避免了負載過程中電火花對觸頭的損壞，提高了安全運行的可靠性，同時也減少了因油壓裝置失壓而造成的運行成本。

第3篇

1.1飛控計算機

電傳飛機控制系統的核心應用技術是飛控計算機，通過飛控計算機的數據分析和程序預設，最終實現飛機的自動化控制盒管理。結合本型號飛機的實際情況，工作人員在進行系統設計時進行了多種方案的甄選，最終確定將飛控計算機與伺服控制回路綜合在一起，采用3×2余度配置，本系統需要三臺計算機進行系統的連接，因為進行了大膽的技術嘗試，同時又結合了國內外最先進的飛機控制技術，所以這套設計方案是比較科學相對合理的，具有可操作性。每臺計算機有兩個通道：工作通道：根據輸入信號計算機控制面偏轉指令，并且驅動相應的控制面；包括CPU模塊、輸入輸出控制模塊、總線模塊、伺服回路模塊與電源模塊等。監控通道：用于檢測計算機指令的正確性；包括CPU模塊、輸入輸出控制模塊、總線模塊與電源模塊等。

1.2作動器

升降舵、副翼和方向舵均采用電液伺服作動器，電液伺服作動器具有故障監控功能和旁通功能，在故障失效后自動轉入旁通功能，不影響其它作動器工作。單個舵面所有電液伺服作動器均失效后，轉入旁通功能，保持一定的阻尼，該舵面處于阻尼浮動狀態。2.2.1升降舵作動器每個升降舵面采用2臺臺電液伺服作動器并聯安裝，同步工作，具有力均衡功能。每臺電液伺服作動器具有單獨控制單個升降舵面的能力，左右兩個升降舵面共采用4個電液伺服作動器，需3套液壓系統提供動力，升降舵作動器接受飛控計算機指令，控制升降舵偏轉。2.2.2副翼作動器每個副翼采用2臺電液伺服作動器并聯安裝，同步工作，具有力均衡功能。每臺電液伺服作動器具有單獨控制單個副翼的能力，左右兩個副翼共采用4個電液伺服作動器，需3套液壓系統提供動力，副翼作動器接受飛控計算機指令，控制副翼偏轉。2.2.3方向舵作動器在方向舵上并聯安裝3臺電傳控制的電液伺服作動器，同步工作，具有力均衡功能。方向舵作動器接受飛控計算機指令，控制方向舵偏轉，實現對飛機航向控制，需3套液壓系統提供動力。

1.3傳感分系統

傳感器分系統負責所有的數據傳輸和接收，是整個系統的關鍵組成部分。一方面需要及時接收信息，另一方面還要對接收到的信息進行篩選和分類，最終利用具有關聯性的安全信息，具體包括駕駛員指令傳感器、飛行運動傳感器和大氣數據傳感器三個部分。駕駛員指令傳感器顧名思義，就是將操作人員的操作數據和操作動作，以數據的形式傳輸給計算機裝置；飛機運動傳感器將飛機在運動過程中的所有動態數據進行敏感處理和數據傳送；所有的數據最終通過大氣數據傳感器統一進行匯總和分析。需要進行強調的是，為了保證飛機運行的安全和信號的穩定，以上三種數據傳輸工作不能應用飛機上的航電總線，需要安裝獨立的信號傳輸線。確保所有數據的可靠性。

1.4控制顯示分系統

控制顯示系統是操作人員進行飛機控制的主要參考數據來源，操作人員需要根據顯示的數據采用相應的操作程序。顯示的信息量大，信息復雜，主要包括幾下幾種重要的數據：（1）人工進行系統控制的程序指示數據，主要包括提醒操作人員進行系統切換的信息和操作人員進行不同模式轉換的信息等；（2）系統運行的安全性顯示。包括系統常規運行下的各項數據，以及系統運行出現故障時發出的警示信息以及相應應急自動處理信息；（3）系統定期檢測和維護的信息。電傳控制系統需要定期進行維護和保養，顯示系統會根據設定好的程序提醒操作人員進行相應的操作和管理。

2控制律設計概略

電傳飛行控制系統實現了駕駛員操縱指令（桿位移或桿力）與飛機運動參量響應相對應的控制，從而使飛行控制“目標”由原機械操縱系統的舵面偏角操縱，變成了對飛機響應的控制。作為某型飛機電傳飛行系統控制模態包括基本模態和自動飛行控制模態?；灸B包括主控制模態、獨立備份模態及主動控制功能；其中主控制模態與獨立備份模態是系統必須具備的兩個基本控制模態。主控制模態包括控制增穩、中性速度穩定性、飛行參數（法向過載，迎角限制和滾轉速率等）邊界限制與慣性耦合抑制等功能；其中控制增穩功能是電傳飛行控制系統最基本的工作模態，在整個飛行包括內全時、全權應用。獨立備份模態是電傳飛行控制系統的備份模態，是獨立于所有的其他控制律模態的應急工作模態。

3結束語