導語：如何才能寫好一篇電子控制技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】EPB電子駐車應用

一、EPB與傳統(tǒng)手制動相比的優(yōu)點

1.1EPB系統(tǒng)可以在發(fā)動機熄火后自動施加駐車制動。駐車方便、可靠，可防止意外的釋放（比如小孩、偷盜等）。

1.2不同駕駛員的力量大小有別，手駐車制動桿的駐車制動可能由此對制動力的實際作用不同。而對于EPB，制動力量是固定的，不會因人而異，出現(xiàn)偏差。

1.3可在緊急狀態(tài)下組委行車制動用。

二、EPB的功能

2.1基本功能：通過按鈕實現(xiàn)傳統(tǒng)手剎的靜態(tài)駐車和靜態(tài)釋放功能。

2.2動態(tài)功能：行車時，若不踩踏板剎車，通過EPB按鈕，一樣也可以實現(xiàn)制動功能。

2.3“熄火控制”模式：當汽車拔鑰匙熄火時，自動啟用駐車制動，發(fā)動機不打火駐車不能解除。

2.4開車釋放功能：當駕駛員開車時，踩油門，掛擋后自動解除駐車。

2.5啟動約束：點火關閉，釋放約束模式（保護兒童），不用操作制動踏板，即可釋放約束模式。

2.6緊急釋放功能：當電子駐車沒電需要解除駐車時，可用專門的釋放工具釋放駐車。

三、拉線式EPB的組成及各部件的作用

3.1拉線。拉線和傳統(tǒng)的駐車系統(tǒng)中拉線所起的作用完全一樣，就是把力從EPB總成傳遞到駐車制動器上實現(xiàn)駐車功能。拉線式EPB有單拉線和雙拉線兩種。

單、雙拉線有各自的優(yōu)點和缺點。相比較起來雙拉線有較大的拉線效率，拉線行程短，但布置沒單拉線靈活，產生相同的拉力，控制器需要加載的力大。工作時，雙拉線EPB控制器同時帶動兩根拉線運動，帶動制動器駐車，而單拉線時，EPB控制器是只帶動了一根拉線，然后通過拉索平衡器此拉線帶動后面的兩根拉線駐車。

單拉線式樣的EPB，一根拉線帶動兩根拉線的原理為：第一根拉線的芯線在控制器的帶動下產生移動，其帶動拉線向右移動，然后因為第一根拉線受力彎曲，第一根拉線通過固定在其拉線護套上面的平衡器帶動拉線1向左移動，從而實現(xiàn)了一根拉線帶動兩根拉線移動的目的。

3.2按鈕。通過按或者拉按鈕控制EPB駐車和解除駐車，按鈕上有背景燈，提醒駕駛者是否已工作。

3.3緊急工具。在EPB因斷電不工作時，實現(xiàn)駐車解除功能。

3.4電機。EPB工作時的動力來源，由其來帶動齒輪機構工作實現(xiàn)駐車。（有人僅靠電子駐車紙面意思可能會擔心駐車后，出現(xiàn)沒電的情況怎么辦？實際上電子駐車只是靠電觸發(fā)齒輪機構工作，最終使車長時間駐車的還是機械機構，并且國家法規(guī)中也明確要求，駐車要用可靠的機械機構來完成）。

3.5齒輪機構。不同廠家EPB的此部分機構的工作原理不一定相同但其作用是一樣的。都是力的傳遞機構，把力由電機齒輪的轉動轉化成拉線方向上力。其齒輪結構的工作原理如右圖電機帶動拉線所在的外齒輪機構和內齒輪機構旋轉，因為旋轉方向相反，帶動連接在內外齒輪機構的拉線運動，實現(xiàn)駐車。

3.6ECU和傳感器。ECU用來控制EPB對外的信息交流和反饋。傳感器用來感應拉力的大小。

四、EPB總成的工作原理和其功能的實現(xiàn)原理

4.1EPB總成的工作原理。拉線式EPB工作原理為：通過開關給ECU一個通斷信號，EPB的ECU控制電機進行旋轉，然后由內部的齒輪機構把此力輸出到拉線上，由拉線帶動制動器進行駐車。

4.2EPB各功能的實現(xiàn)原理

（1）基本功能。最基本的功能，靜態(tài)釋放和靜態(tài)駐車功能，通過按鈕駐車和解除駐車此工作原理簡單，也就是上面的EPB工作原理。

（2）EPB賣點之一的動態(tài)功能。當車在行車狀態(tài)，速度大于12km/h,若按下EPB按鈕，ECU指揮馬達帶動拉線駐車，當車輪要抱死，有滑移的傾向時，ECU通過CAN得到這個信號后，會使拉線力減小，以便不使車輪抱死，如此循環(huán)，直至車停下為止。雖然EPB有此功能，但各個EPB廠家，并不推薦客戶把EPB當作行車制動器使用，并且還明確要求客戶，此功能只能在常規(guī)制動器失效或不可使用踏板的緊急情況下才能使用，這是因為在行車中，駐車制動器啟動后，那么就把制動力全部加在后輪，對后制動器的損害是很大的。

（3）“熄火控制”模式。發(fā)動機熄火后，通過CAN把此信息傳遞給ECU，ECU指揮EPB駐車。

（4）EPB的另一賣點功能：開車釋放功能。要實現(xiàn)該功能，則EBP系統(tǒng)需要知道駕駛員是否希望車輛開始行駛。對自動擋車輛來說，EPB可以通過變速器信息及油門信息了解車輛狀態(tài)。然后ECU指揮EPB釋放駐車。而對手動擋車輛來說，原有的配置所能提供的信息無法確認駕駛員的期望。為了實現(xiàn)該功能，需要在車輛上加裝檔位傳感器及離合器傳感器。

（5）緊急釋放功能。用專門開發(fā)的緊急釋放工具來實現(xiàn)此功能。工具的工作原理為，用專門開發(fā)的EPB工具，先插入緊急工具孔，然后旋轉，使齒輪旋轉帶動渦桿移動，解除駐車。有時為了使解除駐車方便，或者不便于使用剛性的緊急釋放工具，也可以使用易曲工具，實現(xiàn)過程為：把緊急釋放工具由剛性改成可彎曲的易曲工具，然后根據(jù)EPB的布置位置，設計合理的導向管，設計導向管的原則為將來在使用工具時比較方便，不需要拆卸其它零件，或者鉆到車下。導向管一端，另一端固定死在電子駐車工具孔上，使用時，取出緊急工具，把工具從導向管端插入，順著導向管，把工具連接到電子駐車上，然后轉動工具搖把，即可釋放駐車。在開發(fā)易曲工具中需要注意的是：1.工具的易曲長度不能太長否則會因工具彎曲端過長而使傳遞到電子駐車的力矩解除不了駐車。2.導向管扭曲的幅度不能過于大，否則工具在通過導管時的難度就很大，甚至通不過導管。

五、拉線式EPB的布置

5.1EPB的布置

EPB的布置需要注意以下幾點：

（1）若EPB布置在車身下，要設計合理的支架，力求把EPB包起來，防止車底下高速飛起的石子打在EPB殼體上。（2）注意保證EPB周圍的溫度不能過高，要在其工作溫度范圍內。（3）注意選擇合理的緩沖墊來起到防震的效果。（4)EPB位置的選擇，要考慮到將來緊急工具使用的方便性。

5.2拉線的布置

拉線的布置需要注意以下幾點：

（1）拉線之間的間隙要求，需要滿足一定要求。（2）單拉線式。EPB是由一根拉線帶動后面兩根拉線來實現(xiàn)駐車的，為了實現(xiàn)一根拉線帶動二根拉線，所以布置時一定要保證第一根拉線的末端是可移動的，不能在此處做支架給其固定死。

六、結論

EPB是近來研究的重要成果之一。它替代了手駐車制動，用電子按鈕實現(xiàn)停車制動，且節(jié)省了車廂內部的空間。符合現(xiàn)在消費者們希望在車內安裝更多的基本配置和功能的這個趨勢。因此設計小巧的EPB倍受青睞。目前電子駐車在國外已應用的比較普遍。在不久的將來電子駐車也會頻頻裝配在中國的汽車上。

參考文獻：

舒華，姚國平.汽車電子控制技術.北京．人民交通出版社，2002.

董輝.汽車用傳感器.北京：理工大學出版社，1998.

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從20世紀50年代開始,一直到現(xiàn)在的幾十年探索中,人工智能化已經可以像人一樣進行感應與行動,憑借著高效率、高精度以及高協(xié)調性等特點超越來傳統(tǒng)的控制技術。隨著計算機技術的不斷發(fā)展,對人的思維能力進行模擬的構想現(xiàn)在已經得到了實現(xiàn),后來在程序語言編制上,智能化模擬的可實施性也得到而來增加。隨著電氣工程自動化控制技術的不斷發(fā)展,智能化技術的市場得到不斷拓寬,這種技術的應用不僅可以使電氣工程的工作速度得到提高,同時還在電氣工程中節(jié)約了大量的人力與物力[1]。智能化技術在整個電氣自動化控制行業(yè)中主要是利用不斷實踐來進行的,其中包含的內容十分廣泛并復雜。智能化技術屬于計算機高端技術的一種,因此要想很好的掌握其應用,那么必須要具備專業(yè)性計算機理論知識。智能化技術不僅有效有提升了電氣自動化控制的工作效率,同時也也很大程度上降低了工作人員的壓力,優(yōu)化了資源配置,促進了電氣工程自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運作。

2智能化技術的主要特點分析

對于很多人來說,智能化技術是一個陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關,下面我們就對它的主要特點進行闡述,幫助大家深入理解智能化技術。作為電力系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié),電氣工程自動化控制對電力系統(tǒng)的正常運行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發(fā)展,從而有效提升恒業(yè)的整體水平,對智能化技術進行應用是大勢所趨。

2.1高精度與高效率

在電氣工程自動化控制中,精度與效率是兩項重要指標,在智能化技術指導留下,對多個CPU與高速CPU芯片進行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。

2.2多系統(tǒng)控制

智能化技術的應用可以有效減少相關工序,同時還能使工作效率得到顯著提高,目前該項技術在電氣工程自動化控制中的實際應用正朝著系統(tǒng)控制的方向發(fā)展著。

2.3科學計算的可見性

在電氣工程自動化控制中,智能化技術的應用可以對數(shù)據(jù)進行有效的處理,不僅可以通過文字和語言進行信息交流,同時還能利用圖形與動畫實現(xiàn)信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。

3智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用

在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中應用智能化技術,有效提升了系統(tǒng)的工作效率,降低了工作人員的壓力,對于電氣工程自動化控制中智能化技術的應用主要體現(xiàn)在三個方面:(1)怎樣將智能化技術應用到電氣工程中對病因的診斷與維修之中;(2)如何對電氣產品與設備進行優(yōu)化設計;(3)通過怎樣的形式對電氣工程智能化控制進行實現(xiàn)。

3.1對電氣工程自動化控制中的病因進行診斷

利用傳統(tǒng)的人工方式對電氣工程系統(tǒng)中的病因進行診斷是非常復雜的,同時對工作人員的要求也非常高,而且也不能對病因進行準確的診斷。在電氣工程自動化控制中難免會發(fā)生一些設備和數(shù)據(jù)問題,依靠人工診斷方式往往不能對病因進行及時的診斷與處理。而智能化技術的應用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時還可以使定時檢測與診斷得到實現(xiàn),在這一過程中很多問題的出現(xiàn)都會得到避免。

3.2對電氣工程設計進行優(yōu)化

在傳統(tǒng)電氣工程設計中,往往需要通過工作人員在工作過程中進行反復的實驗才能完成。在這一過程中工作人員很有可能不會考慮到一些具體情況。如果真的出現(xiàn)復雜性的問題,也不能對其進行及時的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專業(yè)設計知識,同時還要很好的將自己已經掌握的理論知識運用到實際應用中。智能化技術得到應用以后,設計人員就可以利用計算機網絡和相應的軟件對電氣工程自動化控制進行設計,這樣一來,設計數(shù)據(jù)的準確性得到而來增加,同時設計樣式也非常豐富,另外,還能對一些復雜問題進行及時的處理,電氣工程自動化控制的順利運行就得到而來有效的保證。

3.3對整個電氣工程進行自動化控制

電氣工程控制系統(tǒng)中存在著很多控制環(huán)節(jié),智能化技術的應用正好可以使對整個電氣工程的自動化控制得到實現(xiàn)。智能化技術在應用過程中通過神經網絡與模糊控制等方式實現(xiàn)對電氣工程的自動化控制。其中,神經網絡控制的應用是非常關鍵的,它可以進行反向的算法,同時具有多層次的結構。在神經網絡控制的子系統(tǒng)中,其中的一個子系統(tǒng)可以結合系統(tǒng)參數(shù)對轉子的速度進行調控與判斷,而另一個子系統(tǒng)就可以按照以上參數(shù)對轉子的速度進行判斷與控制。目前神經網絡控制已經在識別模式以及信號處理等方面得到了廣泛的應用。智能化手段的應用使電氣工程的遠距離與無人操控自動化控制得到了實現(xiàn),通過公司局域網的幫助,智能化技術的應用使得對電氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的實際運行情況進行了詳細的反饋分析。

4結語

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關鍵詞：直接轉矩控制技術，定子磁鏈，無速度傳感器，展望

 

引言

交流電動機自1885年出現(xiàn)后，由于一直沒有理想的調速方案，而只被用于恒速拖動領域。近三四十年來，電力電子技術、微電子技術、現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，為交流調速產品的開發(fā)創(chuàng)造了有利條件，使交流調速系統(tǒng)逐步具備了寬調速范圍、高穩(wěn)速精度、快速動態(tài)響應和四象限運行等技術性能，完全可與直流調速系統(tǒng)相媲美。由于直流調速系統(tǒng)所固有的缺點，目前，無論是調速領域還是伺服領域，交流驅動系統(tǒng)已逐步占據(jù)主導地位并有逐漸取代直流驅動的趨勢。直接轉矩控制技術是繼矢量控制技術之后的一種新型高效的交流變頻調速技術，它以結構簡單明了、轉矩快速響應、魯棒性好等一系列的優(yōu)點正受廣大學者的青睞。直接轉矩控制技術自誕生以來，其理論研究和實驗工作已取得了杰出的成績，然而作為一門新興的理論和技術，必然存在不成熟和不完善的地方。鑒于此，本文針對直接轉矩控制技術的研究現(xiàn)狀、存在的問題及未來的發(fā)展趨勢進行了詳細地敘述。

1、直接轉矩控制技術概述

直接轉矩控制技術（DTC）是繼矢量控制后交流調速領域一種新的控制方法，其特點是采用空間電壓矢量分析，直接在定子坐標系下計算并控制電機的轉矩和磁通，采用定子磁場定向，進行bang一bang控制，產生PWM信號。系統(tǒng)通過保持磁鏈恒定， 對轉矩直接控制。因此，控制性能不受轉子參數(shù)的影響，控制思想獨特，結構簡單。

2、直接轉矩控制技術研究熱點

2.1 對定子磁鏈的研究

（1）定子磁鏈的數(shù)學模型

在直接轉矩控制中，定子磁鏈的實際值取決于定子電壓、電流和轉速的檢測值以及電機參數(shù)。目前，描述定子磁鏈的數(shù)學模型有3種: u – i 模型，i - n模型，u - n模型[1-2]。

u - i模型: 由定子電壓與定子電流確定定子磁鏈。

該模型結構簡單，受電機參數(shù)影響小。論文參考網。它采用開環(huán)積分法估計定子磁鏈，在電機高速運行時可以估計出定子磁鏈。所以，當很大時，與之相比可以忽略不計，控制精度較高。但在低速和零速運行時，較小，與之相比不能忽略，如果對的估計誤差大，將嚴重影響系統(tǒng)的控制性能。這時必須考慮的影響，需準確測定出因溫度變化和磁通飽和而產生的變化量。

i- n 模型: 以轉子磁鏈為中間變量，由定子電流與轉速確定定子磁鏈。

在該公式中，沒有出現(xiàn)定子電阻，因此不受定子電阻變化的影響。但是，i - n模型要利用轉子時間常數(shù)及定、轉子電感值，還要精確地測量出轉子電角速度。這些參數(shù)的準確性以及速度的測量精度對定子磁鏈估計的精度程度都會產生較大的影響，另外這些電機參數(shù)也隨著溫度和磁路飽和程度的變化而變化。

u - n模型: 由定子電壓和轉速來獲得定子磁鏈。這里僅給出改進后的u - n模型。

改進后的u - n 模型綜合了u - i模型和i - n模型的優(yōu)點，并通過修正項d完成了兩個模型間平滑的切換，可以作為一個全速域的定子磁鏈觀測模型。

（2）定子磁鏈的改進方法

針對異步電機DTC系統(tǒng)中采用u – i模型觀測定子磁鏈時純積分環(huán)節(jié)造成直流分量積分漂移，引起低速時轉矩波動嚴重，采用一種具有幅值補償環(huán)節(jié)的改進積分器算法取代純積分環(huán)節(jié)克服積分漂移；針對六區(qū)段電壓矢量開關表在定子磁鏈處于區(qū)段分界線附近控制性能差，引起低速運行時定子磁鏈內陷和電流畸變等問題，采用細分優(yōu)化的十二區(qū)段選擇電壓矢量開關表來代替?zhèn)鹘y(tǒng)六區(qū)段電壓矢量開關表。改善了異步電機DTC系統(tǒng)的低速運行性能。

近年來，許多學者為了解決定子電阻對磁鏈的影響，引入了現(xiàn)代控制理論和智能控制理論，通常采用的方法有: 模糊定子電阻估計、神經網絡定子電阻估計、模糊神經網絡定子電阻估計、最小二乘法定子電阻估計[3-5]。

另外， 一些學者對定子電阻溫度變化對定子磁鏈估計的影響也進行了研究， 提出了一些控制方案，如定子電阻溫度補償、模型參考自適應在線辨識等。

2. 2　無速度傳感器技術

傳統(tǒng)的直接轉矩控制中，低速運行時，如果選用與轉速有關的定子磁鏈模型來確定磁鏈，那么就需要知道精確的轉速信息；如果對速度的精確控制，需要轉速反饋進行閉環(huán)控制，同樣需要知道轉速信息。傳統(tǒng)的方法采用速度傳感器，這樣不僅增加成本，而且使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性變差。尤其對于實際應用中不允許安裝速度傳感器的領域，無速度傳感器技術顯得突出重要。論文參考網。

無速度傳感器技術常用的速度辨識方法包括:轉差頻率法、參考模型自適應法、卡爾曼濾波法、高頻信號注入法、基于神經網絡的辨識方法等。目前應用較好的方法是參考模型自適應方法及基于神經網絡的辨識方法[6-7]。這種自適應閉環(huán)速度辨識方案，在一定的速度范圍內，估計精度達到了相當高的水平，然而這些方法沒有脫離電機的基本模型，在低速運行時受電機參數(shù)的影響嚴重，尤其在零定子頻率運行時，由于電動機轉速的不可觀測性[8]，基于模型的辨識方案往往會失效。

鑒于此，不依賴于電動機模型而僅依賴于電動機本身特性的辨識方法應運而生。Zinger等人利用轉子槽諧波可以調制出頻率與轉速成比例的定子磁鏈原理，應用鎖相環(huán)技術來提取轉速信息[9]。高頻信號注入法彌補了零定子頻率情況下的速度不可觀測性，然而由于感應電動機常見的磁路飽和現(xiàn)象等不完善因素，導致了檢測的速度信號中含有低頻干擾信號。一旦檢測的速度信號直接用于控制，必然導致控制系統(tǒng)動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能惡化。如何結合高頻信號注入法與模型參考自適應方法來獲得整個工作范圍內都能適用的速度辨識方案將是無速度傳感器技術研究的核心內容。

3、直接轉矩控制技術發(fā)展展望

在對直接轉矩控制技術研究熱點進行了較詳細的分析與討論后，針對尚存在的問題，本文結合當前的科技發(fā)展情況和實際分析，對直接轉矩控制技術的研究方向進行了展望。

（1）針對傳統(tǒng)的直接轉矩控制方法存在轉矩脈動大的問題，我們可以嘗試通過設計基于模糊自適應PI調節(jié)器的多級模糊控制DTC調速系統(tǒng)來解決。在外環(huán)控制方面，為了實現(xiàn)在轉速和轉矩突變時系統(tǒng)的快速響應，可以采用模糊自適應PI調節(jié)器控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PI調節(jié)器；在內環(huán)控制方面，也可以采用模糊控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磁鏈兩點式、轉矩三點式的bang一bang控制，該算法能夠克服傳統(tǒng)直接轉矩控制方法中根據(jù)轉矩、磁鏈的大小程度簡單的選擇電壓矢量這一缺點，全面綜合考慮了轉矩誤差的大小程度，可以實現(xiàn)大誤差大調節(jié)、小誤差小調節(jié)的智能控制。

（2）針對無速度傳感器技術尚存在的不足，我們可以嘗試用基于改進型蟻群BP神經網絡的速度辨識器來替代傳統(tǒng)速度傳感器的方法來對其控制。論文參考網。由于蟻群算法是一種較新型的尋優(yōu)策略，與其它的智能算法相比較，具有良好的收斂速度，且能得到的最優(yōu)解更接近理論最優(yōu)解，同時易于與其它方法結合，具有較強的魯棒性。相信這樣能夠更準確地辨識出電機轉速，達到DTC系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能要求，實現(xiàn)無速度傳感器直接轉矩控制。

（3）近年來，直接轉矩控制的研究取得了很大進展，特別是現(xiàn)代控制理論和智能控制理論的引入，在MATALB和DSP的基礎上，為直接轉矩的建模和實現(xiàn)控制提供了強有力的工具。現(xiàn)代控制理論和智能控制理論(以模糊控制、人工神經網絡為主)等控制方案為提高直接轉矩控制的動態(tài)性能和魯棒性奠定了理論基礎，并為提高直接轉矩控制的性能提供了一種非常好的新思路，如最近研究十分活躍的模糊控制、神經網絡控制、模糊神經網絡控制、非線性控制、變結構控制等?？梢娭苯愚D矩控制技術智能化是未來研究方向之一。

參考文獻：

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[7]Cruz P P, Rivas J J. A small neural network structure app licationinspeed estimation of an induction motor using direct torque control [A ]. Proceedingsof the 2001 IEEE 32nd Annual Power Electronics Specialists Conference [C ].USA: IEEE, 2001. 823～827.

[8]Holtz J. Sensorless control of induction motor drives [ J ].Proceedings of the IEEE, 2002, 90 (8) : 1359～1394.

[9]Zinger D, Profumo F, Lipo T A, et al. A directfield-orientedcontroller for induction motor drives using tapped statorwindings[A ]. Proceedings of the 1998 IEEE 19 th Annual Power ElectronicsSpecialists Conference [ C]. USA: IEEE, 1988. 855～865.

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這次煙機設備維修電工技師鑒定是國家實行技師資格鑒定后昆明卷煙廠第一次組織的通用工種類技師鑒定，鑒定工作由云南省第155國家職業(yè)技能鑒定所負責實施。參加鑒定人員自愿申報，然后由部門推薦經昆明卷煙廠技師(高級技師)資格審查推薦領導小組嚴格按照申報條件進行審核。考生先經過集中培訓，然后由云南省第155國家職業(yè)技能鑒定所根據(jù)維修電工技師國家職業(yè)技能鑒定標準對考生分別進行基礎理論、模擬電子電路、電路故障排除、變頻調速、plc編程、教案編寫及授課技能、論文寫作與答辯等項目的考核，全部考核項目都及格者，才能取得煙機設備維修電工技師職業(yè)資格證書。

現(xiàn)就維修電工職業(yè)技師資格鑒定的申報條件、鑒定程序和鑒定內容摘抄如下：

鑒定對象和申報條件：

從事維修電工職業(yè)的專業(yè)人員，經過規(guī)定學時技師資格培訓合格，并具有下列條件之一者可申報維修電工技師資格鑒定：

1.取得本職業(yè)三級(高級)資格證書后在本職業(yè)連續(xù)工作4年以上;

2.高級技工學校畢業(yè)，并取得本職業(yè)三級(高級)資格證書后，在本職業(yè)連續(xù)工作2年以上;

3.本專業(yè)大專以上畢業(yè)，并取得本職業(yè)三級(高級)資格證書后，在本職業(yè)連續(xù)工作3年以上;

4.連續(xù)從事本職業(yè)工作15年以上，并取得三級(高級)資格證書。

知識考試范圍：

電子技術：晶體管多級放大電路分析;運算放大器組成的典型線路分析及參數(shù)設定;典型邏輯組合電路，時序邏輯電路的分析及設計方法;綜合性電子電路的分析及設計方法。

電力電子技術：電力電子器件、晶閘管整流電路、逆變電路基本概念。

電氣自動控制技術：自動控制基本原理;雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)工作原理和參數(shù)設定;常用傳感器工作原理及檢測電路分析;復雜設備電氣系統(tǒng)安裝、調試知識及電氣檢測與診斷技術。

可編程控制器：用plc基本指令、常用功能指令，進行程序設計;用plc控制生產工藝流程的步驟及設計方法;將繼電氣線路改造成用plc控制的流程圖、程序表。

新技術：數(shù)控系統(tǒng)的基本概念;微機應用及接口-技術基本概念;網絡通訊基本概念;交流變頻調速系統(tǒng)基本概念;交流電機矢量控制調速系統(tǒng)基本概念;專業(yè)發(fā)展方向。

熟悉氣動控制、液壓控制的基本原理以及識圖、分析及排除故障的方法。

檢修工藝編制：能夠制定電氣系統(tǒng)與電氣設備檢修、大修工藝，了解電氣設計基本方法。

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關鍵詞：自動化技術，紡織工業(yè)，應用

 

隨著我國紡織工業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展，現(xiàn)代紡織技術將以電子信息技術為主導，以智能化生產為主要特征，進入90年代以來，現(xiàn)場總線技術以及基于該技術的控制系統(tǒng)在國內外引起人們高度重視，成為世界范圍內的自動化技術發(fā)展的熱點，它綜合運用了微處理器技術、網絡技術、通信技術和自動控制技術，將微處理器置入現(xiàn)場自控設備，在沒有人的直接參與下，機器設備或生產治理過程通過自動檢測、信息處理、分析判定自動地實現(xiàn)預期的操作或某種過程。對工業(yè)生產過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調度、治理和決策，達到增加產量、提高質量、降低消耗和確保安全等目的。論文參考網。正是由于自動化技術在紡織工業(yè)上的廣泛應用，推動著紡織新工藝、新技術的不斷成熟和推廣，日益改變著世界紡織工業(yè)的生產技術面貌。

一、基于現(xiàn)場總線技術的紡織生產控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線是當今3C(Computer、Communication、Control)技術發(fā)展的結合點，也是過程控制技術、自動化儀表技術和計算機網絡技術發(fā)展的交匯點，是信息技術、網絡技術的發(fā)展在控制領域的集中體現(xiàn)，是信息技術、網絡技術延伸到現(xiàn)場的必然結果。紡織工業(yè)的信息化建設是未來幾年紡織工廠的追求和建設重點，而數(shù)字化的紡織生產體系正是其不可或缺的基礎。它將全面提升紡織工廠的管理水平，對工廠的技術、質量、經濟和服務推動的進步都將產生直接的明顯的推進作用。

數(shù)字化的紡織機械采用現(xiàn)代先進的控制技術：以CPU為核心的控制器，以電力電子技術為基礎的新型驅動技術，以現(xiàn)場總線技術為代表的網絡及高速數(shù)據(jù)通訊技術。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時準確采集和高速傳輸，實現(xiàn)分布式、現(xiàn)場化和抗干擾性能的提高，實現(xiàn)生產過程的自動化、智能化，完成紡織機械與現(xiàn)代先進控制技術的結合，為紡織企業(yè)的信息化從設備層打下堅實的基礎。

現(xiàn)場總線控制層是各種生產信息的來源。各種棉紡、織造、印染機械的控制器只要具有現(xiàn)場總線通訊接口，通過適當?shù)木幊?，就可以將機械的運行數(shù)據(jù)實時傳送到監(jiān)控系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線監(jiān)控層完成車間級設備檢測和控制。應用組態(tài)軟件編程和現(xiàn)場總線網絡，整合車間內各個單臺機械設備控制系統(tǒng)，以清晰友好的人機界面實現(xiàn)全車間設備的生產狀態(tài)、產量、效率的監(jiān)視，同時還可以對設備的工藝參數(shù)進行統(tǒng)一設置，故障報警、參數(shù)記錄、顯示歷史趨勢和實時曲線，生成和打印各種生產報表。管理層是工廠級的信息管理系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)均可以按照用戶的需求，通過多種總線、工業(yè)網絡建立數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)進行處理并分類送到各個管理部門，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、分析和數(shù)據(jù)報表?，F(xiàn)場總線信息層將控制過程、信息管理、通信網絡融為一體，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，有關人員登陸到Web服務器，就可根據(jù)各自的權限監(jiān)控到生產現(xiàn)場的設備的運行情況。

二、PLC、變頻器、人機界面三大自動化產品大量應用

PLC、變頻器、人機界面三大主要自動化產品的應用面已經覆蓋到我國紡織機械行業(yè)的紡紗設備、織造設備、非織造布設備、染整設備、化纖設備等絕大多數(shù)設備領域，用于構成紡織機械設備的控制系統(tǒng)。近年來紡織機械每年新機配套用的三大自動化產品需求量均已達到相當?shù)囊?guī)模：變頻器的主機配套用量約為15萬臺以上，如果再加上紡織企業(yè)的老機改造和公用工程的需求，整個紡織機械行業(yè)變頻器的年需求量約為20萬臺以上；PLC的主機配套用量約在7萬套以上，整個紡織機械行業(yè)的年需求量在10萬套以上；人機界面是PLC的“姊妹產品”，一般情況下，采用PLC的設備必用人機界面，因此其年需求量接近于PLC，目前紡織機械正在逐步以觸摸屏人機界面替代文本式人機界面。

三、單軸驅動、多電機同步傳動技術得到廣泛應用

紡織機械行業(yè)機電一體化的主要技術特點就是單軸驅動和多電機同步傳動技術，目前該技術已經廣泛應用于我國紡機的整個領域。這項技術的應用使得機械結構簡化、工藝調整方便，可以充分滿足工藝對設備的要求，同時適應高品質、多品種、小批量的市場需求。具有代表性的紡織機械如粗紗機，國內各紡織機械廠均推出四軸單獨驅動的新型粗紗機，已成為粗紗機競爭的技術標志；又如國內各紡織機械廠推出了七軸單獨驅動的漿紗機，該機實現(xiàn)了對紗線伸長率、卷繞張力等工藝參數(shù)的精確控制，為后道工序提高無梭織機織造效率創(chuàng)造了有利條件。

四、過程控制技術應用逐步深入

4.1自動化技術應用于清梳聯(lián)設備，保證了成紗質量和穩(wěn)定性

國產清梳聯(lián)設備配用的高產梳棉機采用混合環(huán)控制，對喂入棉層的厚度進行檢測，控制短片段不勻；采用喇叭口壓力檢測或采用凹凸羅拉、階梯羅拉檢測輸出棉條的粗細，控制長片段不勻。論文參考網。兩處檢測到的信號，送入控制器經計算機運算，控制給棉羅拉的速度，達到自調勻整的目的。清梳聯(lián)單機和全流程采用的光電檢測、壓力傳感、位移傳感、信號轉換、伺服系統(tǒng)控制、計算機處理、變頻凋速、自調勻整、計算機綜合監(jiān)控等技術提高了全流程運行的穩(wěn)定性、可靠性，保證了全流程連續(xù)、同步、平穩(wěn)運行，使輸出棉條長片段、超長片段、甚至短片段的均勻度都能穩(wěn)定在一定范圍內，從而保證了成紗質量和穩(wěn)定性。

4.2自動化技術應用于并條工序，穩(wěn)定了棉條支數(shù)

國外產的RSB-D30型并條機及HSR-1000機，除配有開環(huán)或閉環(huán)自調勻整裝置以外，還配有質量監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)生質量超限故障立即停車報警，自調勻整裝置很靈敏，傳感器對棉條發(fā)生的探測信號可保持每1.5～4mm勻整一次，這相對于高速并條機，單位時間里控制頻率很高，勻整頻率達毫秒級，因此棉條均勻質量高，可將土25％的棉條均整到土1％以內。這種并條機生產的棉條不必再由試驗室控制支數(shù)偏差，因此在組成新的轉杯紡工藝過程中可不再考慮棉條重量偏差的離線檢測試驗。

4.3自動化技術應用粗紗機，改善粗紗條干水平

新型的粗紗機均由計算機控制多臺變頻器，交流伺服驅動器，再分別控制多臺電動機的同步傳動系統(tǒng)，從而簡化了復雜的機械結構，取消了錐輪變速裝置、三自動成形機構、計長裝置等。利用計算機儲存多品種的最佳工藝，更換品種十分方便；采用傳感技術，檢測紗線張力，通過計算機實現(xiàn)張力控制；采用計算機軟件來完成粗紗的卷繞成形功能和實現(xiàn)經軸、織軸的理想卷繞，使機構簡化，操作方便，性能改善，質量提高，提升了設備的檔次和水平。

4.4自動化技術應用于環(huán)錠紡紗系統(tǒng)，使之向全流程連續(xù)化生產發(fā)展

自動化程度的不斷發(fā)展，使環(huán)錠紡紗技術進入了新的發(fā)展階段。有些機型將檢測結果通過變頻調速直接改變工藝參數(shù)，簡化了機械結構，有的機型通過檢測、顯示還能直接勻整輸出紗條的質量。操作自動化發(fā)展到了更高的水平，自動清潔、自動調速、定位停車、自動落卷、自動落紗、自動換筒、自動接頭、自動排除落棉等等，凡是需要人工操作的部位和動作，都盡可能地實現(xiàn)機器自動操作。不僅減少了操作治理人員，減輕了勞動強度，提高了勞動生產率，更為重要的是，由機器代替手工操作，消除了人為因素對生產的影響，提高了操作的可靠性和穩(wěn)定性，因而保證了產品質量。論文參考網。在大幅度提高單機生產水平和操作自動化的基礎上，環(huán)錠紡紗正向全流程連續(xù)化生產發(fā)展。

4.5新型氣流紡紗機已基本上實現(xiàn)了生產自動化

微機控制的紡紗系統(tǒng)可以自動檢測、顯示各種生產參數(shù)并自動打印?？梢宰詣訖z測和記錄紗線條干，并能超限自停，能按設定要求自動控制紡紗長度。還設有接頭質量自動檢測裝置，號稱無疵點接頭。此外，如紡杯自動清潔、自動落筒、防疊裝置、上臘裝置、機臺自動啟動裝置等都有利于提高產品質量，方便操作治理，提高勞動生產率。

4.6自動化技術應用于無梭織機，實現(xiàn)織造生產自動化

自動化技術的推廣應用，使無梭織機的技術水平和品種適應性不斷創(chuàng)造新水平，使織機操作實現(xiàn)了自動化，如開關車的程序控制，定期自動加油，利用微機自動收集、顯示織機的各種生產參數(shù)和運行情況，包括速度、產量、效率、停臺及原因分析、織軸經紗存量、在機織物卷裝等等，因而提高了治理水平，提高了生產效率；電子送經和電子卷取組成了經紗張力的自動控制，基本上消除了緯向疵點；電子選色，微機自動變換織紋組織，集中改變織物圖形，通過單機和中心控制臺的雙向通訊還能實現(xiàn)群控；有些機型還能自動排除緯向疵點。

降低生產成本、提高產品質量是紡織企業(yè)普遍關心的問題，自動化技術、計算機技術及網絡技術的迅猛發(fā)展為傳統(tǒng)的紡織工業(yè)提供了良好的技術支持，也正好為解決這兩個問題起到了關鍵作用，將有效保證產品質量和減少用工數(shù)量，提高紡織企業(yè)的效率。

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英文名稱：Information and Electronic Engineering

主管單位：中國工程物理研究院

主辦單位：中國工程物理研究院電子工程研究所

出版周期：雙月刊

出版地址：四川省綿陽市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1672-2892

國內刊號：51-1651/TN

郵發(fā)代號：62-241

發(fā)行范圍：國內外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：2003

期刊收錄：

核心期刊：

期刊榮譽：

Caj-cd規(guī)范獲獎期刊

聯(lián)系方式

期刊簡介

篇7

材料成型及控制工程專業(yè)主要課程

1、主干學科：機械工程、材料科學與工程。

2、主要課程：高等數(shù)學、大學物理、基礎外語、哲學原理、計算機應用、機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、電工電子技術、金屬學、金屬工藝學、材料冶金與成型工藝、材料成型設備及方法、材料成型微機應用、先進制造技術、檢測技術與控制工程、技術經濟、CAD/CAM基礎、表面工程學等。

3、實踐教學：包括軍訓，金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業(yè)設計(論文)等，一般應安排40周以上。

材料成型及控制工程專業(yè)就業(yè)前景

材料成形及控制工程專業(yè)既不完全是按照行業(yè)特點設立的專業(yè)，也不是按照學科特征設立的專業(yè)，因此其發(fā)展具有其特殊性。

按照本專業(yè)的情況及市場需求情況進行分析，估計本專業(yè)今后的發(fā)展將主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.先進制造技術將成為本專業(yè)今后的主導技術發(fā)展方向。

2.厚基礎、寬專業(yè)將成為本專業(yè)人才培養(yǎng)的主要模式。

3.在今后一段時期內，分類培養(yǎng)仍將占據(jù)主要的地位。

材料成型及控制工程專業(yè)培養(yǎng)目標

篇8

關鍵詞：電子節(jié)氣門，執(zhí)行器

 

汽車電子節(jié)氣門技術(Electronic Throttle Control，ETC)是伴隨汽車電子驅動理念(Drive-by-Wire)而誕生的。論文格式。它摒棄了傳統(tǒng)節(jié)氣門踏板采用鋼絲繩或杠桿機構與發(fā)動機節(jié)氣門間的直接的機械連接，通過增加相應的傳感器和電控單元，實時精確控制節(jié)氣門開度。ETC可實現(xiàn)發(fā)動機扭矩控制和精確空燃比控制，有助于提高汽車行駛的動力性、平穩(wěn)性、經濟性以及降低排放污染，備受業(yè)內人士重視。目前，ETC被廣泛地運用于汽車的驅動防滑控制(ASR)、巡航控制(CCS)、車輛穩(wěn)定性控制(VSC)及自動變速控制(AMT)等汽車動力控制系統(tǒng)中，并逐漸成為高檔轎車的標準配置。

一、發(fā)展的制約因素

1)控制系統(tǒng)復雜，精確控制困難。ETC系統(tǒng)與ASR、CCS及VSC等多種系統(tǒng)相連，需要控制的參數(shù)多，控制邏輯復雜。論文格式。ETC系統(tǒng)本身存在非線性阻尼特性，進氣擾流阻力矩不穩(wěn)定等因素，傳感器等工作部件在使用過程中存在機械磨損和可靠性變差等問題。

2)在進行多種控制功能集成時，各控制系統(tǒng)之間需采用信息融合技術，即將ASR、CCS及VSC系統(tǒng)所需要的各傳感器信號有機地融合起來，實現(xiàn)資源共享，各個系統(tǒng)間的相互關系，提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3)ETC設計需要充分考慮不同駕駛員的駕駛個性和車輛的行駛環(huán)境。目前對汽車的減速、怠速、定速和加速控制還存在一定難度，這個問題的解決還需依靠駕駛行為學理論、神經網絡控制理論(人工智能)和汽車電子技術的進一步發(fā)展來共同解決。

4)駕駛員主觀偏見與成本居高不下也是阻礙ETC廣泛應用的瓶頸。駕駛員習慣于人工操縱節(jié)氣門，有的誤認為機械連接操縱節(jié)氣門更為理想，安全可靠。ETC采用了傳感器、控制單元、驅動器以及冗余設計，使之成本較高，使得ETC目前只裝配在高檔轎車上。所以降低ETC產品的價格是當前研究的重要任務之一。

二、發(fā)展的關鍵技術

1)由單一功能向多種功能的集成發(fā)展集成化不僅是ETC系統(tǒng)的發(fā)展方向，也是各種汽車電子控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。它有助于降低成本，增強各系統(tǒng)間的內在聯(lián)系，充分利用車輛各種信息，從而進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。最初的ETC設計是為了發(fā)動機扭矩控制和空燃比控制，現(xiàn)代的ETC系統(tǒng)已經向多功能集成化方向發(fā)展，如集成了怠速控制、牽引力控制、減少換檔沖擊控制、節(jié)氣門回位控制、巡航控制及車輛穩(wěn)定性控制等多種功能。

2)綜合多種控制策略，為提高節(jié)氣門的控制精度及反應速度，采取多種控制方法進行綜合控制。目前的發(fā)展方向是從經典的PID控制發(fā)展到采用PID與現(xiàn)代控制方法相結合的控制算法，從線性控制發(fā)展到非線性控制，從單一模式控制發(fā)展到多模式控制。有些學者將多模態(tài)控制、模糊神經網絡控制及滑模變結構控制等方法引入到ETC控制中，但是這些理論本身還有待完善和發(fā)展。

3)系統(tǒng)設計注重安全可靠性，具有自診斷和失效保護功能節(jié)氣門是發(fā)動機控制的關鍵部件，因此在提高控制精度和進行集中控制的同時，必須注重ETC系統(tǒng)的安全可靠性，提高系統(tǒng)的故障自診斷和容錯能力。如采取冗余設計的軟／硬件控制器，能在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時自動啟用故障安全保護模式，使汽車在安全模式下能正常工作。因此，采用冗余設計，提供及時的故障隔離及系統(tǒng)重構功能，將是今后ETC系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

4)控制器局域網CAN的應用，隨著ETC等電控系統(tǒng)在汽車上的廣泛應用，車載ECU與傳感器數(shù)量越來越多，導致整車電路繁瑣復雜、線束多、重量大及成本高。汽車局域網CAN總線，只用兩根信號線就可與其它帶有CAN的電子設備相連接，能以共享方式傳送多種控制信息，實現(xiàn)真正意義上的數(shù)據(jù)共享。論文格式。因此，將CAN總線應用于ETC系統(tǒng)設計也是今后的發(fā)展方向。

三、電機式汽車節(jié)氣門執(zhí)行器的工作原理

電子節(jié)氣門一方面執(zhí)行來自電控單元的指令調節(jié)節(jié)氣門開度以控制進氣量，同時還可以輸出反映節(jié)氣門位置的信號，供系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)氣門的實際開度。

電子節(jié)氣門有兩個電位器作為位置傳感器，其電阻值隨節(jié)氣門位置的改變而變化。當加入+5V電壓后，轉化為與電阻值相應變化的電壓輸出。這兩個電位器連同加速踏板上監(jiān)控踏板運動行程的兩個電位器，構成了整個電子節(jié)氣門監(jiān)控功能的一部分，能提供系統(tǒng)控制所期望的冗余度。

與拉線式節(jié)氣門總成相比較，電子節(jié)氣門開啟角度不再由節(jié)氣門踏板拉索控制。節(jié)氣門踏板通過拉索控制節(jié)氣門踏板位置傳感器，該傳感器只是以電壓信號反映車主的力矩指令，而不是節(jié)氣門的實際開度。電子節(jié)氣門軸上的雙軌道節(jié)氣門電位計用來檢測節(jié)氣門的準確開度，此開度與車主的意圖（加速、減速）并不完全一致。此外，怠速調節(jié)閥也被取消，由電子節(jié)氣門直接進行怠速調節(jié)。

計算機精確控制電子節(jié)氣門的開啟以便滿足空調、自動變速箱、平穩(wěn)性動態(tài)控制、車速調節(jié)、發(fā)動機冷卻等功能的需要。這是一種新的發(fā)動機負荷管理系統(tǒng)，可以最好地管理發(fā)動機的力矩。節(jié)氣門位置由發(fā)動機各項功能的需求來確定，當各項功能需求同時出現(xiàn)時，計算機按照內部的各種優(yōu)先級別決定，并由計算機來控制打開到某一開度，以滿足優(yōu)先級別最高的這項功能的需求。

四、電機式節(jié)氣門執(zhí)行器的優(yōu)點

在傳統(tǒng)汽車發(fā)動機節(jié)氣門系統(tǒng)中，節(jié)氣門踏板和節(jié)氣門之間是剛性連接，操縱機構是通過拉索(軟鋼絲)或者拉桿，一端連接加速踏板．另一端連接節(jié)氣門連動板而工作。這種傳統(tǒng)機械式節(jié)氣門開度完全受控于加速踏板開度，即取決于駕駛員的操作，所以并不總是在最佳運行狀態(tài)，它的應用也受到了很多限制，并且缺乏精確性。在汽車電子技術和計算機技術飛速發(fā)展的情況下，電子節(jié)氣門應運而生。與傳統(tǒng)節(jié)氣門相比，電子節(jié)氣門明顯的優(yōu)點是可以用線束來代替拉索或者拉桿，在節(jié)氣門旁邊安裝一只微型直流電動機，用電動機來驅動節(jié)氣門開度，即所謂的“導線駕駛”．用導線代替了原來的機械傳動機構，可以根據(jù)加速踏板移動量及其變化率解析駕駛意圖，獲取節(jié)氣門轉角的基本期望值，并且通過采集各種傳感器信號，得到當前發(fā)動機工況參數(shù)信息，經過控制器的運算和處理，發(fā)出指令，驅動電子節(jié)氣門，使節(jié)氣門開度在各種工況下處于最佳狀態(tài)．由此獲得優(yōu)良的發(fā)動機性能。

電機式節(jié)氣門執(zhí)行器的優(yōu)點在于克服了原先在機械節(jié)氣門時，發(fā)動機控制系統(tǒng)只能對怠速和定速巡航進行控制的局限性，轉而成為對發(fā)動機全工況進行控制，也就是說原先由于駕駛員踩住了節(jié)氣門踏板，控制系統(tǒng)無法按照所接收到的扭矩信號控制節(jié)氣門進行動力匹配，在使用了電子節(jié)氣門后這種情況得到了改變，由于節(jié)氣門僅靠一電機帶動，駕駛員踩節(jié)氣門踏板只是為控制系統(tǒng)提供踏板位置的信息，控制系統(tǒng)參考這個信號，并根據(jù)各種工況的需求包括燃油經濟性，排放等等進行運算后，來確定節(jié)氣門的開度位置。這樣使動力匹配得以精確。所以電子節(jié)氣門與原來的機械節(jié)氣門是完全不同兩個概念，在打開點火開關踩節(jié)氣門踏板和發(fā)動機運轉時踩節(jié)氣門踏板所看到的節(jié)氣門開度情況是不同的。在打開點火開關踩節(jié)氣門時，節(jié)氣門會隨著踏板的逐漸踩下而開大；在運轉時，節(jié)氣門開度并不隨節(jié)氣門踏板的踩下而改變，而是受控制系統(tǒng)來控制，有可能你節(jié)氣門踏板踩得不大，但因為動力匹配需求節(jié)氣門是全開的，這和開頭所介紹的是一致的，所以不要以為是故障。發(fā)動機控制系統(tǒng)主要是根據(jù)改變節(jié)氣門位置，噴油時間，點火提前角來匹配因三元催化預熱、怠速、排放控制，速度限制、動力限制、自動變速箱換擋點、制動系統(tǒng)（牽引力控制，發(fā)動機制動）、空調，巡航控制等帶來的扭矩的變化。

綜上所述，機電一體化結構逐步取代組合式結構，智能化控制技術逐步取代純電子控制技術，帶通信技術功能的逐步取代不帶通信技術的，數(shù)字控制方式逐步取代傳統(tǒng)的模擬控制方式，運用紅外遙控的非接觸式調試技術逐步取代接觸式手動調試技術，等等。我國目前新一代符合現(xiàn)場總線的智能電動執(zhí)行器產品，是執(zhí)行機構今后發(fā)展的必然趨勢，它的成功研究與應用給電動執(zhí)行器的進一步發(fā)展打下了良好的基礎，并將給智能電動執(zhí)行器帶來廣闊的市場發(fā)展前景。

參考文獻：

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[2]李發(fā)海，王巖等編.電機與拖動基礎.第二版，北京：清華大學出版社，1994

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篇9

關鍵詞：軟啟動，選型，探討

 

“軟啟動”設備在煤礦井下已得到廣泛的使用，如CST、恒充式和閥控充液式液力偶合器、調速型液力偶合器、變頻軟啟動、高壓軟啟動、變極調速等。本文將從“軟啟動”設備的類型、性能特點以及國內“軟啟動”設備調研情況出發(fā)，闡述適應煤礦井下條件的“軟啟動”類型，目的是選擇合適的技術，既講求實效，又節(jié)電增益，確保設備的安全運轉。

1.“軟啟動”是煤礦大型、重型設備啟動的必然要求

近年來，為適應復雜礦區(qū)的煤層開采條件，設備選型朝大型化、重型化方向發(fā)展，逐步實現(xiàn)“設備現(xiàn)代化，系統(tǒng)自動化，管理信息化”。因此，隨著裝機功率、裝備水平的提高，起動問題將成為設備選型的關鍵問題，“軟啟動”也必將成為設備選型的唯一選擇。

所謂的“軟啟動”實際上就是對設備的啟動過程進行控制，按其預定的、合理的啟動加速度啟動。例如，輸送膠帶機啟動，由公式：

FQ=FZ+∑M·a

FQ————啟動時輸送機的圓周力

FZ————正常運行時輸送機的圓周力

∑M———輸送機總的等效質量（包括其上的貨物）

a—————啟動加速度

由上式可見，啟動加速度大，啟動時的圓周力越大。啟動所需的功率越大，傳動系統(tǒng)本身所受到的啟動沖擊越大，對關鍵零部件破壞力就越大。使用“軟啟動”技術，啟動加速度可以得到很好的控制，以上不利因素都可得到有效避免，設備的故障率大大降低，同時供電系統(tǒng)的啟動條件、保護條件都容易得到滿足。設備的裝機功率越大，設備對“軟啟動”要求就會越強烈。因此，“軟啟動”是煤礦大型、重型設備啟動的必然選擇。

2.“軟啟動”設備類型分析

國內外采用的兩種“軟啟動”類型：一種是調節(jié)偶合器轉速，即機械“軟啟動”；另一種是調節(jié)電機轉速，即電氣“軟啟動”。因電氣“軟啟動”控制的是電機，因此系統(tǒng)得以簡化。

2.1機械“軟啟動”裝置

2.1.1恒充式液力偶合器

恒充式液力偶合器代表產品為福伊特恒充式液力偶合器。其主要部件為兩個葉輪——泵輪和渦輪，以及外輪殼。兩個葉輪相向安裝，動力傳動部件間沒有機械接觸，動力傳動實現(xiàn)最小的機械磨損。偶合器內有恒定容積的工作液體，通常為礦物油。驅動電機輸出的轉矩在與之相連的泵輪中轉變成工作液體的流動能量，然后在渦輪中將這種流動能量重新轉變成機械能。力矩的建立取決于偶合器的特性曲線，同時啟動特性受到適當組合的補償腔(延充腔，側輔腔)的影響。

2.1.2閥控充液式液力偶合器

其代表產品為福伊特閥控充液式液力偶合器，原理同恒充式液力偶合器，結構上它減少“延充腔，側輔腔”，增加了充液閥和進液閥，用充進閥來控制偶合器內部的水量和水交換，從而能平穩(wěn)而迅速地建立力矩。

2.1.3調速型液力偶合器

調速型液力偶合器和以上兩種的原理基本相同，只是偶合器腔體內液體量的調節(jié)方式不一樣，調速型液力偶合器選用油作傳遞動力的液體，采用導流管（勺桿）機構位置變化來調節(jié)腔體內液體量的多少，從而達到調速的目的。

2.1.4液粘型“軟啟動”裝置

液粘型軟啟動裝置是根據(jù)液體粘性傳動原理設計的傳動裝置。

液粘離合器功率傳遞的主體部件是兩組彼此穿插的摩擦片，油從其中強制通過。論文格式。兩組摩擦片中的一組稱主動摩擦片（主動摩擦片可以軸向移動），與輸入軸接連，另一組稱從動磨擦片，與輸出軸連接，通過控制離合器工作活塞的油壓來改變兩組摩擦片（對偶片）的間距，從而增減它們之間的粘著力，完成液粘離合器的調速功能。

2.1.5 CST“軟啟動”裝置

CST主要由一級普通斜齒輪傳動加一級行星齒輪減速機構、液體粘性制動器、傳感器以及液壓驅動裝置等機械和電子部件組成。

這種“軟啟動”裝置與減速箱合二為一，它利用了行星差動輪系特點，將內齒圈作為第二個輸入主動件，用液粘制動器（同液粘軟啟動裝置中的液粘偶合器）來控制內齒圈的轉速，從而控制輸出軸的轉速。

2.2電氣“軟啟動”裝置

2.2.1變極“軟啟動”裝置

這種軟啟動就是使用多極（多速）電機，采用多回路組合開關，優(yōu)點是運行可靠，運行效率高，控制線路很簡單，容易維護，對電網干擾小，初始投資低。但它不能實現(xiàn)平滑調速，只能分級調速，從而限制了它的使用范圍。

2.2.2調壓“軟啟動”裝置

從電機原理知道，異步電機的轉矩在一定轉差率下，與定子電壓平方成正比，改變定子電壓就可以改變電動機的機械特性，從而實現(xiàn)調速。論文格式。目前廣泛使用可控硅交流開關實現(xiàn)連續(xù)調壓。盡管這種軟啟動采用了先進的數(shù)字控制技術，使系統(tǒng)控制精度提高，抗擾能力增強，但轉子損失大將限制這種調速方法的使用。

2.2.3變頻“軟啟動”裝置

變頻調速是通過改變電動機定子供電頻率來改變旋轉磁場同步轉速進行調速的，在綜采綜掘系統(tǒng)中，應用最廣的交－直－交變頻器，它是借助微電子器件、電力電子器件和控制技術，先將工頻電源經整流成直流，再由電力電子器件逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調的交流電源，整個變頻裝置稱為變頻器。

3.幾種“軟啟動”裝置的性能比較

3.1機械與電氣“軟啟動”裝置的性能比較

機械“軟啟動”CST最具有代表性，電氣“軟啟動”調壓和變頻最具有代表性，因此，將最具代表性的“軟啟動”放在一起，見下表。

篇10

論文摘要：交流電動機固有的優(yōu)點是：結構簡單，造價低，堅固耐用，事故率低，容易維護；但它的最大缺點在于調速困難，簡單調速方案的性能指標不佳，這只能夠依靠交流調速理論的突破和調速裝置的完善來解決。本文論述了交流調速傳動的現(xiàn)狀和發(fā)展

交流傳動系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速，和一些關鍵性技術的突破性進展有關。它們是功率半導體器件（包括半控型和全控型）的制造技術、基于電力電子電路的電力變換技術、交流電動機控制技術以及微型計算機和大規(guī)模集成電路為基礎的全數(shù)字化控制技術。為了進一步提高交流傳動系統(tǒng)的性能，國內外有關研究工作正圍繞以下幾個方面展開：

1采用新型功率半導體器件和脈寬調制（PWM）技術

功率半導體器件的不斷進步，尤其是新型可關斷器件，如BJT（雙極型晶體管）、MOSFET（金屬氧化硅場效應管）、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的實用化，使得開關高頻化的PWM技術成為可能。目前功率半導體器件正向高壓、大功率、高頻化、集成化和智能化方向發(fā)展。典型的電力電子變頻裝置有電壓型交-直-交變頻器、電流型交-直-交變頻器和交-交變頻器三種。電流型交-直-交變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作儲能元件，無功功率將由大電感來緩沖，它的一個突出優(yōu)點是當電動機處于制動（發(fā)電）狀態(tài)時，只需改變網側可控整流器的輸出電壓極性即可使回饋到直流側的再生電能方便地回饋到交流電網，構成的調速系統(tǒng)具有四象限運行能力，可用于頻繁加減速等對動態(tài)性能有要求的單機應用場合，在大容量風機、泵類節(jié)能調速中也有應用。電壓型交-直-交變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電容作儲能元件，無功功率將由大電容來緩沖。對于負載電動機而言，電壓型變頻器相當于一個交流電壓源，在不超過容量限度的情況下，可以驅動多臺電動機并聯(lián)運行。電壓型PWM變頻器在中小功率電力傳動系統(tǒng)中占有主導地位。但電壓型變頻器的缺點在于電動機處于制動（發(fā)電）狀態(tài)時，回饋到直流側的再生電能難以回饋給交流電網，要實現(xiàn)這部分能量的回饋，網側不能采用不可控的二極管整流器或一般的可控整流器，必須采用可逆變流器，如采用兩套可控整流器反并聯(lián)、采用PWM控制方式的自換相變流器（“斬控式整流器”或“PWM整流器”）。網側變流器采用PWM控制的變頻器稱為“雙PWM控制變頻器”，這種再生能量回饋式高性能變頻器具有直流輸出電壓連續(xù)可調，輸入電流（網側電流）波形基本為正弦，功率因數(shù)保持為1并且能量可以雙向流動的特點，代表一個新的技術發(fā)展動向，但成本問題限制了它的發(fā)展速度。通常的交-交變頻器都有輸入諧波電流大、輸入功率因數(shù)低的缺點，只能用于低速（低頻）大容量調速傳動。為此，矩陣式交-交變頻器應運而生。矩陣式交-交變頻器功率密度大，而且沒中間直流環(huán)節(jié)，省去了笨重而昂貴的儲能元件，為實現(xiàn)輸入功率因數(shù)為1、輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑。

隨著電壓型PWM變頻器在高性能的交流傳動系統(tǒng)中應用日趨廣泛，PWM技術的研究越來越深入。PWM利用功率半導體器件的高頻開通和關斷，把直流電壓變成按一定寬度規(guī)律變化的電壓脈沖序列，以實現(xiàn)變頻、變壓并有效地控制和消除諧波。PWM技術可分為三大類：正弦PWM、優(yōu)化PWM及隨機PWM。正弦PWM包括以電壓、電流和磁通的正弦為目標的各種PWM方案。正弦PWM一般隨著功率器件開關頻率的提高會得到很好的性能，因此在中小功率交流傳動系統(tǒng)中被廣泛采用。但對于大容量的電力變換裝置來說，太高的開關頻率會導致大的開關損耗，而且大功率器件如GTO的開關頻率目前還不能做得很高，在這種情況下，優(yōu)化PWM技術正好符合裝置的需要。特定諧波消除法（SelectedHarmonicEliminationPWM——SHEPWM）、效率最優(yōu)PWM和轉矩脈動最小PWM都屬于優(yōu)化PWM技術的范疇。普通PWM變頻器的輸出電流中往往含有較大的和功率器件開關頻率相關的諧波成分，諧波電流引起的脈動轉矩作用在電動機上，會使電動機定子產生振動而發(fā)出電磁噪聲，其強度和頻率范圍取決于脈動轉矩的大小和交變頻率。如果電磁噪聲處于人耳的敏感頻率范圍，將會使人的聽覺受到損害。一些幅度較大的中頻諧波電流還容易引起電動機的機械共振，導致系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。為了解決以上問題，一種方法是提高功率器件的開關頻率，但這種方法會使得開關損耗增加；另一種方法就是隨機地改變功率器件的導通位置和開關頻率，使變頻器輸出電壓的諧波成分均勻地分布在較寬的頻帶范圍內，從而抑制某些幅值較大的諧波成分，以達到抑制電磁噪聲和機械共振的目的，這就是隨機PWM技術。2應用矢量控制技術、直接轉矩控制技術及現(xiàn)代控制理論交流傳動系統(tǒng)中的交流電動機是一個多變量、非線性、強耦合、時變的被控對象，VVVF控制是從電動機穩(wěn)態(tài)方程出發(fā)研究其控制特性，動態(tài)控制效果很不理想。20世紀70年代初提出用矢量變換的方法來研究交流電動機的動態(tài)控制過程，不但要控制各變量的幅值，同時還要控制其相位，以實現(xiàn)交流電動機磁通和轉矩的解耦，促使了高性能交流傳動系統(tǒng)逐步走向實用化。目前高動態(tài)性能的矢量控制變頻器已經成功地應用在軋機主傳動、電力機車牽引系統(tǒng)和數(shù)控機床中。此外，為了解決系統(tǒng)復雜性和控制精度之間的矛盾，又提出了一些新的控制方法，如直接轉矩控制、電壓定向控制等。尤其隨著微處理器控制技術的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論中的各種控制方法也得到應用，如二次型性能指標的最優(yōu)控制和雙位模擬調節(jié)器控制可提高系統(tǒng)的動態(tài)性能，滑模（Slidingmode）變結構控制可增強系統(tǒng)的魯棒性，狀態(tài)觀測器和卡爾曼濾波器可以獲得無法實測的狀態(tài)信息，自適應控制則能全面地提高系統(tǒng)的性能。另外，智能控制技術如模糊控制、神經元網絡控制等也開始應用于交流調速傳動系統(tǒng)中，以提高控制的精度和魯棒性。

3廣泛應用微電子技術

隨著微電子技術的發(fā)展，數(shù)字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數(shù)字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動系統(tǒng)的微處理器有單片機、數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessor--DSP）、專用集成電路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit--ASIC）等。其中，高性能的計算機結構形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結構、流水線結構和多處理器結構等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅動信號的產生以及系統(tǒng)的監(jiān)控、保護功能都可以通過微處理器實現(xiàn)，為交流傳動系統(tǒng)的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標準化程度高，成本低，使得微處理器組成全數(shù)字化控制系統(tǒng)達到了較高的性能價格比。