導語：如何才能寫好一篇智能控制論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1．1控制模塊的硬件設(shè)計控制模塊選用了STM32F107VC32位ARM處理器［1］，此芯片集成了各種高性能工業(yè)標準接口，且STM32不同型號產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以輕松適應(yīng)更多的應(yīng)用。MCU本身包含有標準RS23，ISP及USB通訊接口，運行頻率高達72MHz，因而使得系統(tǒng)能夠以精簡的設(shè)計，高速的數(shù)據(jù)處理速度完成智能控制。STM32系列單片GPIO口多達51個，大部分可復用，本模塊中所配置GPIO口包括：RS232通訊接口PB10，PB11，連接圖2中Flow＿TXD，F(xiàn)low＿RXD，傳輸流量傳感器檢測信號；ISP三線通訊接口PC9，PC10，PC11，對應(yīng)圖3中PV＿CS，PV＿SLCK，PV＿DIN信號；PC8輸出切換信號?？刂颇K選用的流量傳感器為FS4001系列小流量氣體質(zhì)量流量傳感器。FS4001是專門為各類小流量氣體的測量和過程控制而設(shè)計的，其獨特的封裝技術(shù)使之可用于各類管徑，成本低、易安裝、不需要溫度壓力補償，可替代容積式或壓差式的傳統(tǒng)流量傳感器，其精度達到±（1．5＋0．5FS）％，重復性達到±0．25％，1mm通徑傳感器，最大流量達到200SCMM。FS4001與MCU通過RS232接口進行通訊，經(jīng)過MAX3232實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換后，按照專用通訊協(xié)議，可完成FS4001自校準以及流量讀取。接口電路見圖2。STM32F107VC對測得流量和設(shè)置流量之差進行比較以及控制算法的計算后，將控制數(shù)字量輸出至DA芯片LTC2641，DAC將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬控制量，經(jīng)低功耗、精密單電源運算放大器OPA2234及放大管2N3904將信號放大后驅(qū)動比例閥，完成流量的控制?？刂颇K中的DAC為單極性LTC2641，此芯片僅消耗120μA電源電流，就滿標度階躍而言，僅用1μs就能穩(wěn)定在0．5LSB以內(nèi)。DAC通過3線SP兼容串行接口，以高達50MHz的時鐘速率通信，其6位INL誤差最大值在整個溫度范圍內(nèi)為僅±2LSB。DA轉(zhuǎn)換及比例閥驅(qū)動電路見圖3?？刂颇K中比例閥選用VSO?系列熱補償型微型比例電磁閥［2］，通過VSO技術(shù)（voltagesensitiveorifice），即電壓敏感性通徑技術(shù)，比例閥可以根據(jù)輸入電流的大小，精確的控制氣體流量比例。比例閥通過直流電流驅(qū)動或脈沖調(diào)幅驅(qū)動，并使用閉環(huán)反饋控制，能夠獲得優(yōu)化的系統(tǒng)性能。本模塊中的比例閥線圈最小工作電壓20VDC，控制電流范圍在0～91mA，電流與流量的關(guān)系如圖4。模塊中氣氛切換的功能實現(xiàn)是通過MCU發(fā)送切換信號，控制管子2N3904的導通與關(guān)閉，來驅(qū)動VZ100電磁閥兩通道的轉(zhuǎn)換來完成。切換功能電路見圖5。

1．2模塊的軟件設(shè)計模塊軟件分為兩部分：控制軟件及交互軟件?？刂栖浖〝?shù)據(jù)采集，與比列閥，流量傳感器及上位計算機的通訊，數(shù)據(jù)濾波，PID控制算法等，采用C語言；交互軟件則主要用于計算機操作，便于用戶進行流量設(shè)置與氣氛切換的操作，同時可實時顯示氣氛流量曲線以及數(shù)據(jù)儲存，采用VB語言編寫。

2測試結(jié)果

目前模塊樣機配置于DSC30熱分析儀上，通過此模塊控制通入儀器爐體的吹掃氣氛，測試時，模塊的氣路一，通入氮氣，配合控制軟件，設(shè)置氣氛流量為50ml／min，觀察儀器DSC基線數(shù)據(jù)約25min，采樣圖譜見圖6所示。圖譜顯示基線平直度完美。DSC30共有兩路氣氛輸入，在實驗過程中設(shè)置氣路一氣氛（氮氣）流量為50mL／min，氣路二氣氛（氧氣）流量60mL／min。開始測試時，缺省通入氣氛一，實驗5min后，按氣路切換鍵，切換為氣氛二通入，可觀察到軟件窗口中氣氛一和氣氛二數(shù)值的變化，氣路二采樣數(shù)據(jù)（以秒為時間單位）見表一。根據(jù)測試數(shù)據(jù)可以看出，模塊的氣氛控制精度誤差＜±0．1mL／min，切換穩(wěn)定時間＜16s。

3結(jié)束語

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而所謂的完美結(jié)合，其實質(zhì)就是以傳統(tǒng)的手工風箏制作為主導，其具體的制作的骨架設(shè)計如圖1所示。將風箏的主骨架分為主桿、撐桿、邊桿以及附件等四個不同的組成部分，并采用傳統(tǒng)的材質(zhì)作為其材料。而芯片則根據(jù)風箏的形狀而進行個性化設(shè)計的“風箏燈”。風箏燈是由光控制芯片與二極管構(gòu)成的串燈。同時通過用戶手中的無線遙控器可實現(xiàn)對風箏遙控等的五彩的變換，從而更能夠吸引廣大的風箏愛好者。而該設(shè)計主要則是通過手中的無線遙控器，實現(xiàn)對在遙控范圍內(nèi)的風箏實現(xiàn)各種不同顏色、不同名稱等的變化，從而使得風箏在夜間更具有個性化，并吸引廣大風箏愛好者的眼球。而起主要的構(gòu)成則包括無線發(fā)射裝置、PCB天線、光控制芯片、LED驅(qū)動芯片、二極管、無線接收模塊模塊、排線等?；镜脑硎峭ㄟ^無線控制器的發(fā)射裝置，向風箏發(fā)送脈沖指令，通過風箏中的脈沖接收裝置，將脈沖信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，并通過開關(guān)在短時間內(nèi)的開關(guān)，從而達到燈管閃爍的目的，如現(xiàn)在的LED開關(guān)，其在1秒內(nèi)可實現(xiàn)3000次的開關(guān)，從而使得燈管呈現(xiàn)出不同的色彩和圖案。對該智能系統(tǒng)的設(shè)計，則采用比較簡易的設(shè)計，而起開關(guān)檢測電路則通過儲能的電容和計數(shù)器來對其進行實現(xiàn)。而起觸發(fā)器我們選用74LS74和非門的74LS02。同時其具體的開關(guān)檢測電路如圖2所示。當開關(guān)在進行切換時，其會在DET上產(chǎn)生負脈沖的信號，并通過觸發(fā)器74LS74進行計數(shù)，而起次數(shù)的檢測則通過計數(shù)器輸出的邏輯來對其進行技術(shù)，并通過上述的A、B端而得到電路不同的狀態(tài)。在對開關(guān)進行不斷的切換中，對觸發(fā)器的供電的電壓始終保持在4.8～5V的工作電壓，同時驅(qū)動器的狀態(tài)則處于工作的狀態(tài)當中。通過上述的電路中的DET產(chǎn)生的負脈沖，從而使得計數(shù)器產(chǎn)生相應(yīng)的信號，并通過計數(shù)器的計數(shù)進位的原則，進行邏輯運算，并由此得到不同的調(diào)光信號，其主要的邏輯的檢測過程如下：首先通過上電之后，在計數(shù)器中檢測到DET的觸發(fā)沿，并且其邏輯的輸出為01B，AB的輸出結(jié)果為10B；其次在切換之后，DET則會產(chǎn)生一個負脈沖，計數(shù)器由01B變?yōu)?0B，AB端則變?yōu)?0B；再次通過再切換，DET又會產(chǎn)生一個負的脈沖，計數(shù)器則變?yōu)?1B，并通過其中的CLD產(chǎn)生的信號，將計數(shù)器的系數(shù)清零，而計數(shù)器則變?yōu)?0B，輸出結(jié)果則變?yōu)?1B。由此而不斷的往復，其AB端則產(chǎn)生相應(yīng)的邏輯信號。從而使得其最后的燈光變成不同的顏色進行變換。

2智能控制自動調(diào)整創(chuàng)新研究

對該創(chuàng)新的設(shè)計，是基于一種可進行無線遙控的風箏，該風箏其主要的組成包括風箏主體，其特征為：主要包括風箏線以及附加的盒體，風箏的主體與外部的盒體依靠連接線進行連接，而這四根線可分為左右的兩根下拉線、左上拉線以及右上拉線；上述的左右兩根不同的下拉線上端則被固定在外部的附加盒體上面，其下端則主要和風箏下側(cè)的左右骨架進行連接；風箏線則將其固定在外部附加盒體的上面；而外部的盒體中則主要有無線接收的裝置、驅(qū)動芯片、繼電保護器、直流電動機。而起基本的原理是將無線電的接受裝置的輸出通道和驅(qū)動芯片自身的正反轉(zhuǎn)的信號輸入端進行連接，同時驅(qū)動芯片輸出端口則與繼電器的電源端進行連接，并且繼電器的常開的出點連接在電機的正負極，當用戶通過無線裝置發(fā)出信號之后，接受裝置在接收到地面的信號之后，其輸出的通道則會產(chǎn)生信號，并以此使得驅(qū)動芯片產(chǎn)生一些正轉(zhuǎn)或者是反轉(zhuǎn)的信號，并通過繼電保護器使得微型電動機產(chǎn)生相應(yīng)的正轉(zhuǎn)或者是反轉(zhuǎn)，并以此通過上述的不同拉線實現(xiàn)不同角度的風力轉(zhuǎn)變而帶來的的風箏姿態(tài)的變化，從而使得風箏能夠?qū)崿F(xiàn)對姿態(tài)的智能化調(diào)整。其具體的設(shè)計圖3所示。

3基于智能控制的濰坊風箏的進一步研究方向

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1.控制目標和策略

在實際工作中，極其的作業(yè)形式和作業(yè)方法都存在著一定的差異，所以智能控制技術(shù)在控制目標和控制策略的選擇上也存在著很大的不同。在智能控制技術(shù)應(yīng)用于挖掘機領(lǐng)域方面，其主要要實現(xiàn)的控制目標就是要實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，同時也要提高機械生產(chǎn)的效率。智能控制技術(shù)使用在壓路機領(lǐng)域方面主要就是要實現(xiàn)碾壓的質(zhì)量和壓實的速度。當前挖掘機主要有兩種控制策略,一是“負載適應(yīng)控制”另一種是“動力適應(yīng)控制”。負載適應(yīng)控制主要就是指在發(fā)動機發(fā)出功率已經(jīng)穩(wěn)定的情況下，液壓系統(tǒng)能夠根據(jù)實際的需要對自身的運行狀態(tài)進行適當?shù)恼{(diào)整，從而使其能夠以最佳的狀態(tài)來完成工作。動力適應(yīng)控制就是在實際的工作中發(fā)動機要根據(jù)運行的具體情況支持發(fā)動機的動力輸出，這也極大的節(jié)約了能源。采用“負載適應(yīng)控制”技術(shù)的挖掘機,一般設(shè)有幾種動力選擇模式,如最大功率模式,標準功率模式和經(jīng)濟功率模式,每種模式下的發(fā)動機輸出功率基本恒定,同時液壓泵業(yè)設(shè)有幾條恒功率曲線與之匹配。由于系統(tǒng)中采用了發(fā)動機速度傳感控制技術(shù)（ESS控制技術(shù)）,在匹配時將每種功率模式下的泵的吸收功率設(shè)定為大于或等于該模式下的發(fā)動機輸出功率,這樣可以使液壓系統(tǒng)充分吸收利用發(fā)動機的功率,減少能量損失。還可以通過對泵的吸收功率的調(diào)節(jié),協(xié)調(diào)負載與發(fā)動機的動力輸出,避免發(fā)動機熄火。在實際的工作中，操作人員需要根據(jù)作業(yè)面的具體情況選擇發(fā)動機電費模式，所以這種方式在實行的過程中還需要一定的人工參與，如果操作不當，非常容易造成浪費的現(xiàn)象。采用動力適應(yīng)控制以后挖掘機就能夠開啟自動控制的模式，在作業(yè)的過程中，該技術(shù)可以根據(jù)實際的需要為發(fā)動機的運行提供一定的動力，這樣也有效的避免了資源和能源的浪費現(xiàn)象，該系統(tǒng)可以根據(jù)機械運行的實際需要來供給動力，在運行的過程中不需要過多人工的操作和參與，在經(jīng)濟性和高效性上都有著很好的表現(xiàn)。這一系統(tǒng)的運行思路是讓機器對施工的具體情況進行有效的識別，同時根據(jù)其分析的具體狀況制定適當?shù)慕鉀Q辦法，發(fā)動機和該系統(tǒng)在運行的過程中會對運行的狀態(tài)進行適當?shù)恼{(diào)整，這樣就能夠保證其在運行的過程中處于良好的狀態(tài)。在挖掘機智能控制技術(shù)中還需要一些節(jié)能和為操作提供方便的方法，采用這些方法能夠更好的對系統(tǒng)進行維護和保養(yǎng)，能夠更加有效的提升整個系統(tǒng)的性能和運行質(zhì)量。智能壓路機在使用智能控制技術(shù)的過程中需要根據(jù)設(shè)定的質(zhì)量和目標對壓實的效果進行有效的檢測和控制，同時還要通過系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)來尋找最佳的解決方案。

2.控制方法

任何智能控制系統(tǒng)包含三個過程：

（1）采集信息；

（2）處理信息并做出決策和思考；

（3）決定執(zhí)行。挖掘機是通過檢測液壓系統(tǒng)得運行參數(shù)來識別載荷大小的,如檢測液壓系統(tǒng)中泵的控制壓力,泵的輸油壓力和各機構(gòu)（行走,回轉(zhuǎn),動臂提升和斗桿收回）的工作壓力等。有的還檢測先導手柄的位移量和系統(tǒng)流量等。挖掘機控制器根據(jù)采集的信息,通過模糊控制理論推理出所需功率的大小和發(fā)動機的最佳轉(zhuǎn)速。執(zhí)行決定的過程是由控制器驅(qū)動發(fā)動機油門執(zhí)行器,使發(fā)動機設(shè)定到理想的轉(zhuǎn)速和輸出功率。而壓路機是通過連續(xù)檢測振動輪的振動加速來識別地面壓實質(zhì)量的。振動輪內(nèi)的旋轉(zhuǎn)偏心快產(chǎn)生的振動,理論上是一條正弦曲線。當振動輪在地面上振動時,曲線總是被擾動的,在軟地面上額度擾動小,在硬地面上的擾動大。通過對壓路機振動輪的加速度進行快速傅立葉變換處理,能夠計算出地面壓實的數(shù)據(jù)。

二、結(jié)語

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在建筑中，會用到許多材料，以往人們常常忽略建筑材料給我們環(huán)境帶來的影響，在建筑施工中，產(chǎn)生能耗及污染的根源就是建筑材料，其實在日常的生活中，許多平時使用的建筑材料都會給環(huán)境造成一定的影響，比如人們習以為常的甲醛，混泥土散發(fā)的氡氣，建筑材料的排放也會嚴重的污染環(huán)境，對人體的健康產(chǎn)生一定的影響。節(jié)能建筑材料又稱生態(tài)建筑材料和技能建材料，指健康、環(huán)保、安全、節(jié)能、減排、低碳可循環(huán)的建筑材料，也稱為“健康建筑材料”或“環(huán)保建筑材料”，節(jié)能建筑材料不是指單單的建筑材料產(chǎn)品，而是對材料“健康、環(huán)保、安全”品性的評價。首先它具有消除磁性、消除噪音、自動調(diào)節(jié)光線、自動恒溫、自動隔熱、防火、對抗靜電的性能，還有是可以調(diào)節(jié)人體機能結(jié)構(gòu)，節(jié)能建筑材料是指采用清潔的生產(chǎn)技術(shù)、可循環(huán)的天然的資源或者是能源。

1、常用的建筑節(jié)能材料

（一）粉煤灰和礦渣磚：在建筑施工的過程中，由于機器作業(yè)等因素會產(chǎn)生這兩種工業(yè)的廢棄物，但是利用工業(yè)的廢渣來生產(chǎn)磚，這不僅可以節(jié)約生產(chǎn)材料，還可以使得廢物得到很大的利用，得到經(jīng)濟效益的同時也是社會上的效益，而這兩種材料的保溫性能強，資源豐富，方便使用。

（二）混凝土的空心砌塊：這是建筑磚塊的主要材料，由于其生產(chǎn)簡單、工藝成熟，使用起來方便，成為了國內(nèi)外的主要墻體材料。

（三）加氣混凝土砌塊：這種材料可以達到節(jié)能60%以上，所以被廣泛的使用在住宅的磚墻組合上。

（四）保溫砂漿：這是采用了水泥、粉煤灰、和其他的物品配制出來的保溫砂漿，這種由于組合的密度強，提高了其強度，而價格也比相對應(yīng)的材料便宜。

（五）聚苯乙烯泡沫板：這種泡沫板的應(yīng)用非常廣泛，因為其密度強的特點，倉主要用于建筑的墻體、冷凍庫、空調(diào)、船的保溫與隔熱等等。

（六）防水材料：硬質(zhì)的聚氨酯材質(zhì)的防水保溫材料這是目前使用最廣、廣受贊賞的最佳隔熱的保溫材料，因為其自體重量輕、承載能力強、保溫能力好、防火性能佳等有特點而被廣泛的用于大型的工業(yè)區(qū)、倉庫、體育館、博物館、車間等建筑的屋面與墻體中。

（七）保溫隔熱復合墻體：這是一種新型的墻體材料，因為其節(jié)能的高效性而被廣范推廣。

（八）建筑節(jié)能門窗材料：建筑門窗是建筑中使用比較多的材料，而且在人們的日常生活中也是經(jīng)常性的使用，其材質(zhì)也是具有很高的研究意義，門窗包含了玻璃，而玻璃又分為三種：熱反射膜玻璃、中空玻璃、低輻射鍍膜玻璃，其中由于中空玻璃的密封性和阻隔太陽的反射性而被廣泛的使用，其熱導性比較低，同時具有很好的保溫強度和采光的密度。但其實三種玻璃材質(zhì)各有特色，應(yīng)當因地制宜的使用，在冬熱夏冷的地區(qū)，可以采用低輻射鍍膜玻璃；在嚴寒的地區(qū)可以采用高透光低輻射膜玻璃，從而降低取暖能源的消耗。此外，門窗的材料也應(yīng)該要因地制宜的使用，在一些嚴寒或者是高溫的地區(qū)，可以使用塑鋼型的材質(zhì)，因為其自身比重輕，隔音、保溫效果好。

2、建筑節(jié)能檢測技術(shù)比較

節(jié)能建材的檢測技術(shù)隨著我國建筑節(jié)能的發(fā)展，對其要求也有了很大的提高，近幾年來，我國各建筑節(jié)能部門紛紛組織構(gòu)建節(jié)能檢測的中心。目前評價建筑節(jié)能材料是否達標，有兩種方法：

（一）在建筑的熱源處直接測量獲取采暖耗費的煤量，也是耗電量，以此來算出建筑物的耗電量，這種方法稱為熱源法，反之亦然，冷源法也是相同的處理方法。

（二）建筑熱工法：就是在建筑物直接測量取得建筑物的消耗熱量數(shù)值，以此來求得采暖耗電指標。這是目前大多建筑現(xiàn)場采用的測量方法，其中有一項很重要的指標因素就是建筑物的保溫隔熱傳遞系數(shù)。

3、國內(nèi)建筑節(jié)能檢測方法

在我國的節(jié)能建筑中，許多建筑節(jié)能的領(lǐng)域更注重的是建筑節(jié)能的設(shè)計規(guī)范、標準等是否符合社會的發(fā)展和環(huán)境的保護，更加注意的是在建筑節(jié)能的設(shè)計中的嚴格審核和建筑施工中的質(zhì)量保障，對于建成之后的建筑，實施節(jié)能檢測的工作比較少，因此，我國的建筑節(jié)能檢測方法技術(shù)層面還是比較薄弱。我國現(xiàn)場檢測的方法有：熱流計法和熱箱法，根據(jù)對比：在相同的溫度條件下，對同一建筑體分別進行這兩種方法的檢測，其中熱箱法的誤差比熱流計的誤差少的多。

二、建筑節(jié)能材料的檢測技術(shù)

1、膠粉聚苯顆粒保溫漿料檢測

由膠粉料和聚苯顆粒等組成，在施工的時候加入水進行攪拌均勻，涂抹或者是噴在基層的墻面上形成一個保溫罩，與密度相關(guān)的是其保溫的能力和力學的強度，膠粉聚苯顆粒保溫漿料干密度試件尺寸為400mm×400mm×40mm、抗壓強度試件的尺寸為200mm×200mm×200mm。在準備漿料的時候，應(yīng)該嚴格的按照說明書明確的比例來，需要將水徹底的攪拌均勻，涂抹的時候要涂抹均勻，縫隙要填滿，部分需要加滿后用工具抹平，成型后還要用塑料膜蓋住，并按照要求進行保養(yǎng)。

2、膠粘劑、抹面膠漿檢測

為了符合國家對膠粘的規(guī)格標準和施工建筑中的使用，可以將其進行試驗：將填涂了膠粘劑、抹面膠漿的水泥砂漿塊試樣的涂抹層向上，水平放置在標準砂漿上面，然后注入水到距離砂漿塊表面約6mm處，靜置一個星期后將試樣取出并將其側(cè)面放置一天，在60℃±5℃恒溫干燥箱內(nèi)進行干燥處理，然后于試驗條件下再放置一天后進行試驗，筆者認為這種方法是正確的。

3、導熱系數(shù)檢測的影響因素

導熱系數(shù)是評價建筑保溫材料的絕熱性能其主要的技術(shù)依據(jù)，其物理意義為：在穩(wěn)定狀態(tài)傳熱的條件下，當其兩側(cè)溫差為2℃時，在一定時間內(nèi)通過單位面積的熱量。穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法是測量材料導熱系數(shù)的主要方法，我們采用的基于平板導熱系數(shù)測定儀來測定材料。建筑的節(jié)能歸根結(jié)底就是建筑材料的節(jié)能，而建筑材料的節(jié)能有著很多方面的因素，其中不乏有建筑的材料、新的工藝設(shè)計、建筑的細節(jié)等等，這些都是建筑節(jié)能的關(guān)鍵，在選用好合適的材料的同時，需要對建筑節(jié)能進行實時的檢測分析，嚴格控制把關(guān)好檢測的技術(shù)手段，也是避免建筑耗能的不科學、不規(guī)范使用的有效途徑。

三、結(jié)束語

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關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；智能化；變頻節(jié)能；存在問題

引言

在我國，商用大廈在通風空調(diào)系統(tǒng)中的能源消耗占據(jù)了整個能耗的56%，水泵耗電量為24%。在傳統(tǒng)設(shè)計中，為了保證商用建筑制冷和制熱的最優(yōu)效果，一般是按照最大值來選擇制冷機組、水循環(huán)系統(tǒng)以及風機系統(tǒng)等等；但在實際中，制冷和制熱的需要是依據(jù)外界環(huán)境的變化而不斷變化的，傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)中的電機都是固定在額定功率下運行，無法隨著外界環(huán)境溫度的需要進行自動調(diào)節(jié)，造成了大量的能源浪費，因此，研究智能化控制系統(tǒng)十分必要。

1 控制系統(tǒng)存在的問題

在傳統(tǒng)中央空調(diào)控制系統(tǒng)中，電機的轉(zhuǎn)速是恒定的，這對于控制溫度、通風量以及供水壓力等都十分不利；設(shè)計者在設(shè)計時重點考慮的是系統(tǒng)控制溫度、通風量以及水壓等目的，如：設(shè)計擋板裝置進行風量的調(diào)節(jié)、設(shè)計調(diào)節(jié)水壓控制閥門實現(xiàn)對水壓力的控制等。傳統(tǒng)的控制方法雖然也能夠?qū)崿F(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)的溫度以及通風量控制等目的，但是在節(jié)能降耗上卻是空白。存在的主要問題有：（1）無法依據(jù)環(huán)境負荷的變化對中央空調(diào)系統(tǒng)進行控制。在設(shè)計中，設(shè)計者更多的是考慮建筑環(huán)境的最大負荷，同時留有30%裕度。對于商用建筑而言，日常使用的溫度、通風量等都不會實現(xiàn)滿負荷，從而造成了較高的余量，導致了能源的浪費；（2）使用調(diào)節(jié)閥門控制水流量存在控制不準確的問題。無法準確控制水量和水壓力，會導致空調(diào)系統(tǒng)溫度和水冷量不匹配，與原始設(shè)計值相差甚遠，造成大量的電能浪費；（3）水泵的頻繁啟停會使其發(fā)熱縮短使用壽命，甚至燒壞。水泵在開啟時，較大的啟動電流會沖擊電機，產(chǎn)生電弧，損壞設(shè)備[1]。

2 智能控制系統(tǒng)節(jié)能對策

針對所列的傳統(tǒng)控制方式存在的不足，研究智能化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對環(huán)境溫度的自動監(jiān)測，對是否存在人進行智能識別，從而對水泵進行靈活調(diào)節(jié)，對通風和制冷系統(tǒng)進行控制。

2.1 建立各類系統(tǒng)

為了對建筑環(huán)境中的溫度進行實時監(jiān)測，需要用到精度較高的溫度傳感器以及回風監(jiān)測裝置；將采集的室內(nèi)溫度傳送給中央控制器，該控制器實現(xiàn)對建筑環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)。為了對建筑中是否有人進行識別，要用到紅外傳感器，該傳感器將相關(guān)信息傳遞給中央控制器，該控制器將會停止無人房間的溫濕度和通風量，并且還能夠保證有人房間的溫濕度以及通風量[2]。

2.2 建立控制系統(tǒng)

在智能控制系統(tǒng)中，控制方式采用的是以溫差為主的方式，它在保證系統(tǒng)的正常運行前提下不需要在各個支路中添加調(diào)節(jié)閥門；對水壓和水流量進行調(diào)節(jié)是在水泵中進行的，它按照預先的比例進行分配，由于商用建筑中各個房間的負荷工況是類似的，適宜于采用預先流量分配法。對冷凍系統(tǒng)最省流量進行計算，設(shè)定水泵的轉(zhuǎn)速為最小值。

2.3 選擇控制方式

在水系統(tǒng)中，應(yīng)該建立變頻調(diào)速控制方案，包括：以壓差為主的控制方案和以溫差為主的控制方案[3]。對于前者而言，它依據(jù)制冷機中的出水壓力和回水壓力的差值保證樓層冷凍水具有恒定壓力。當壓力差在下限值以下，說明系統(tǒng)的負荷較小，應(yīng)該相應(yīng)的提高壓差；當壓力差高于上限值時，說明系統(tǒng)的負荷較大，需要適當增加水泵的轉(zhuǎn)速。對于以溫差為主的控制方案來說，它依據(jù)制冷主機的回水溫度和出水溫度，對各樓層的壓力進行調(diào)節(jié)：當溫差較小時，說明負荷較小，應(yīng)該將水泵的轉(zhuǎn)速降低；當溫差較大時，壽命負荷較大，應(yīng)該提高水泵的轉(zhuǎn)速，降低溫差。這種控制方式最大化的利用了能源，達到了節(jié)能的目的。

3 節(jié)能系統(tǒng)控制技術(shù)

3.1 模糊控制

在智能控制技術(shù)中，模糊控制系統(tǒng)是一個重要的分支，其基礎(chǔ)為：模糊集合論、模糊語言變量及模糊邏輯的規(guī)則推理；結(jié)合運用計算機技術(shù)共同構(gòu)成一種數(shù)字控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中存在具有控制作用的反饋通道閉環(huán)結(jié)構(gòu)。在當前的制冷領(lǐng)域，模糊控制已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在商用中央空調(diào)的智能控制系統(tǒng)中，模糊控制依靠各個房間的溫度傳感器得到各自的溫度值，從而計算出溫度的變化率，然后采用模糊算法控制中央空調(diào)的運行狀態(tài)，從而控制變頻壓縮機和風扇等的轉(zhuǎn)速[4]。

3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制中，模仿的是人類大腦中的神經(jīng)系統(tǒng)，建立類似與以神經(jīng)細胞為基礎(chǔ)的模型，其節(jié)點為神經(jīng)元，其活動網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，最簡單的處理單元是神經(jīng)元。

采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，在理論上可以實現(xiàn)與非線性映射的一一對映，即：無限逼近非線性映射，從而解決了復雜和不確定的系統(tǒng)控制問題，并且保證了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性以及容錯性。在該網(wǎng)絡(luò)中，有多個輸入和多個輸出，因此實現(xiàn)了對環(huán)境變化的實時控制。在中央空調(diào)節(jié)能控制中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有十分重要的現(xiàn)實意義，通過傳感器得到各個房間內(nèi)的濕度、溫度、人數(shù)等信息，并輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，通過相關(guān)程序計算出人體的舒適度值，通過反饋控制實現(xiàn)最優(yōu)化控制[5]。

3.3 控制技術(shù)優(yōu)化選擇

如今，對商用中央空調(diào)的控制不再是機械式的恒溫控制，已經(jīng)步入到以計算機為基礎(chǔ)的智能控制階段。作為一個變量多、復雜程度高、時間變化大的系統(tǒng)，該系統(tǒng)中各項因素之間的關(guān)系十分復雜，存在嚴重的非線性和強耦合關(guān)系。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及模糊控制在解決這類問題時具有明顯的優(yōu)越性。其中，前者的主要優(yōu)點在于：它具有自適應(yīng)功能，但該優(yōu)點也正是它的一個不足之處，這是因為，在專家系統(tǒng)中得出的規(guī)則無法直接在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中得到應(yīng)用。相比之下，模糊控制系統(tǒng)則是由專家系統(tǒng)直接提供規(guī)則，這些規(guī)則填充于規(guī)則矩陣中，在這一點上，它要比訓練一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡單得多；但是模糊控制也存在弊端，模糊控制的自適應(yīng)能力較差。結(jié)合上文分析，聯(lián)想到將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊控制相結(jié)合，共同應(yīng)用于中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)中，實現(xiàn)最優(yōu)控制。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制對采集到的溫度、濕度以及人數(shù)等參數(shù)進行處理，得到人體的舒適度值；采用模糊控制將人體的舒適度值控制在最佳值附近，實現(xiàn)空調(diào)的智能化控制，同時也實現(xiàn)了節(jié)能。

4 結(jié)束語

智能化節(jié)能系統(tǒng)在跟蹤晝夜變化、房間溫濕度、人數(shù)變化等方面實現(xiàn)了自動化，從而可以實現(xiàn)對空調(diào)工作狀態(tài)的合理控制。首先對我國商用中央空調(diào)的智能控制系統(tǒng)進行了介紹，總結(jié)了當前存在的主要問題，并有針對性的給出了相應(yīng)的對策；隨后針對智能化節(jié)能系統(tǒng)介紹了幾種節(jié)能技術(shù)?？偠灾挥胁捎谜_合理的節(jié)能系統(tǒng)，才能實現(xiàn)中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)的節(jié)能，這對于國家來說，也同樣具有重要的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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篇6

關(guān)鍵詞：智能交通路口控制器MPC8245Uclinux

近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市的交通擁擠問題日趨嚴重，因此提高城市路網(wǎng)的通行能力、實現(xiàn)道路交通的科學化管理迫在眉睫。智能交通系統(tǒng)（ITS）在這種背景下應(yīng)運而生。

智能交通要求路口向控制中心實時提供圖像和數(shù)據(jù)信息，并能夠獨立執(zhí)行一些復雜的算法。但是目前國內(nèi)的路通控制器大多采用單片機作為處理器，只能執(zhí)行定時算法，以RS232或者RS485作為通訊方式，根本無法滿足智能交通對于路口控制器的要求；而國外的路口控制器（如西門子公司的2070和美國的EAGLE）不能適合中國國情，且價格昂貴，操作不方便。因此研究開發(fā)出適合中國國情、性能價格比高的路口控制器成為一項特別緊迫的任務(wù)。

本課題組開發(fā)的TCS－0602智能交通路口控制器滿足了國內(nèi)智能交通發(fā)展的要求。本文將從路口控制器在智能交通中的作用、TCS－0602的硬件體系、軟件體系和最后的運行結(jié)果四個方面來進行說明。。

1智能交通路口控制器在智能交通中的作用

智能交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。當網(wǎng)絡(luò)正常工作時，共享數(shù)據(jù)庫通過光纜收集控制器預處理過的圖像和數(shù)據(jù)信息，在控制中心通過相應(yīng)的數(shù)學模型進行預測、誘導和控制[2～4]，然后將控制參數(shù)下載到智能交通路口控制器，由它控制交通指示牌和交通信號燈，來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的最優(yōu)控制策略。當智能交通路口控制器不能跟控制中心通訊的時候，它可以根據(jù)當?shù)貦z測到的交通流量和歷史數(shù)據(jù)的數(shù)學模型進行基于該路口的局域最優(yōu)控制。當發(fā)生事故和其它特殊情況時，還可以通過手動實現(xiàn)路口的控制。所以在智能交通中，智能交通路口控制器是一個收集數(shù)據(jù)和實現(xiàn)控制的平臺。它需要完成以下任務(wù)：（1）與控制中心通過光纜進行通訊；（2）執(zhí)行交通控制算法；（3）接收攝像機圖像；（4）與微波檢測儀通訊；（5）與地感線圈通訊；（6）控制交通信號燈；（7）控制交通指示牌。

2智能交通路口控制器的硬件體系結(jié)構(gòu)

智能交通控制器需要執(zhí)行繁重的通訊和算法處理，對處理器的通訊和運算速度有很高的要求，摩托羅拉公司的MPC8245能夠滿足這些要求。MPC8245具有強大的通訊和運算能力[5]，可以通過TI16C554等串口芯片擴展多個RS232串口，和多個外設(shè)通過串口進行通訊?鴉可以連接多達4個PCI設(shè)備，還可以通過以太網(wǎng)或者電話線進行網(wǎng)絡(luò)通訊。由于MPC8245可以運行在300MHz，因此可以滿足很多智能交通算法的需求。

智能交通控制器硬件框圖如圖2所示，MPC8245擴展了32MSDRAM和4MFLASH存儲器，其中，4MFLASH用來存儲Linux內(nèi)核和應(yīng)用程序,32M的SDRAM在系統(tǒng)運行的時候存儲Linux的內(nèi)核和應(yīng)用程序。違章抓拍控制器通過PCI總線接口芯片PLX9030接入MPC8245，系統(tǒng)可以兼容各種不同的違章抓拍控制器，通過編寫不同的驅(qū)動程序來實現(xiàn)。以太網(wǎng)控制器通過以太網(wǎng)接口芯片CS8900A接入MPC8245，可以接入Internet，加入光線接口就可以實現(xiàn)光纖通訊。通過MPC8245的UART口擴展了一片16C554，擴展出了四個串口，分別接入液晶控制器、交通燈控制器、交通指示牌控制器和傳感器。液晶控制器用來設(shè)定或者修改智能路口控制器控制參數(shù)，而且還可以通過手動直接控制交通燈。交通燈的控制是直接控制交通燈，接收來自MPC8245的參數(shù)設(shè)定，比如路口數(shù)、紅綠燈時間等，并控制交通燈。交通指示牌是用來提供交通信息的大屏幕，MPC8245接收來自控制中心的交通信息，并將這些信息送到交通指示牌控制器，顯示在大屏幕上，用來疏導交通。檢測設(shè)備在目前交通控制中的作用越來越重要，各種檢測設(shè)備不但種類繁多，而且新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，因此TCS－0602預留了包括串口在內(nèi)的多種接口方式。

3智能交通路口控制器的軟件體系

作者開發(fā)的智能交通路口控制軟件建立在Uclinux操作系統(tǒng)之上。Linux內(nèi)核是一種源碼開放的操作系統(tǒng)，采用模塊化的設(shè)計。在此只保留了必需的功能模塊，刪除了冗余的的功能模塊，并對內(nèi)核重新編譯，從而使系統(tǒng)運行所需的硬件資源顯著減少。因此將其應(yīng)用于智能交通路口控制器的設(shè)計，具有代碼量小、運行消耗系統(tǒng)資源少、可靠性高等優(yōu)點，適應(yīng)了智能交通路口控制器對于操作系統(tǒng)的要求。

智能交通控制器應(yīng)用軟件由四個通訊協(xié)議模塊和五個算法模塊構(gòu)成。四個通訊模塊分別是：違章處理協(xié)議、控制中心通訊協(xié)議、串口通訊協(xié)議和流量數(shù)據(jù)采集協(xié)議。五種控制算法模塊分別是：定時控制模塊、感應(yīng)控制模塊、多時段控制模塊、黃閃控制模塊和綠波帶控制模塊。圖3給出了基于Uclinux的智能路通控制器的軟件工作流程。

篇7

關(guān)鍵詞：遠程控制雙音多頻網(wǎng)絡(luò)通訊無線通訊家庭自動化

21世紀是信息化的世紀，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動了人類文明的巨大進步。數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過手機或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時候、任意地點對家中的任意電器（空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機）進行遠程控制；也可以在下班途中，預先將家中的空調(diào)打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯……；而這一切的實現(xiàn)都僅僅是輕輕的點幾下鼠標，或者打一個簡單的電話。此外，該系統(tǒng)還可使家庭具有多途徑報警、遠程監(jiān)聽、數(shù)字留言等多種功能，如果不幸出現(xiàn)某種險情，您和110可以在第一時間獲得通知以便進一步采取行動。舒適、時尚的家居生活是社會進步的標志，智能家居系統(tǒng)能夠在不改變家中任何家電的情況下，對家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進行方便地控制，使人們盡享高科技帶來的簡便而時尚的現(xiàn)代生活。

1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作過程

智能家居系統(tǒng)由系統(tǒng)主機、系統(tǒng)分機、Internet服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)接口等部分組成。其中系統(tǒng)主機通過服務(wù)器（個人計算機）連入Internet，并通過自己的PSTN公用電話交換網(wǎng)接口電路連入PSTN。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。主機與分機通過無線傳輸組成星形拓撲結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)主機通過本地無線傳輸網(wǎng)絡(luò)同系統(tǒng)分機進行通訊、傳輸控制命令和反饋信息。

該系統(tǒng)正常工作時，用戶可以通過Internet和PSTN兩種網(wǎng)絡(luò)進行訪問，當通過Internet訪問時，本系統(tǒng)可提供一個界面友好的終端軟件，用戶只需登陸到運行在家中的服務(wù)器即可對家中的設(shè)備進行遠程控制；當通過PSTN訪問時，本系統(tǒng)將為用戶提供語音操作界面。其工作流程如圖2所示。

2系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

本系統(tǒng)的硬件主要有系統(tǒng)主機與系統(tǒng)分機兩大部分。系統(tǒng)主機由單片機AT89C52和各種接口電路組成，如圖3所示。系統(tǒng)分機由單片機AT89C52和各種接口電路、傳感器單元電路、固態(tài)繼電器控制電路組成，并由固態(tài)繼電器控制具體設(shè)備，具體硬件組成框圖如圖4所示。

通過系統(tǒng)主機的各種接口電路可將主機CPU從繁忙的計算中解脫出來，以便把主要精力運用在控制和信息傳遞上。系統(tǒng)主機主要依照各個功能電路的輸出結(jié)果進行邏輯判斷和控制命令的輸出。系統(tǒng)分機的各種接口電路和主機相似，只是根據(jù)設(shè)備的不同（傳感器單元）有著細節(jié)上的變化。下面主要介紹系統(tǒng)主機的各種接口電路。

2．1nRF401無線數(shù)據(jù)傳輸電路

無線數(shù)據(jù)傳輸電路由Nordic公司的單片UHF無線數(shù)據(jù)收發(fā)芯片nRF401及其電路構(gòu)成。nRF401采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)，其工作效率可達20kbit／s，且有兩個頻率通道供選擇，并且支持低功耗和待機模式。它不用對數(shù)據(jù)進行曼徹斯特編碼，其天線接口設(shè)計為差分天線，因而很容易用PCB來實現(xiàn)。

2．2看門狗電路

看門狗電路由MAX813L及其元件組成。通常，在單片機的工作現(xiàn)場，可能有各種干擾源。這些干擾源可能導致程序跑飛、造成死機或者程序不能正常運行。如果不及時恢復或使系統(tǒng)復位，就容易造成損失?？撮T狗電路的作用就是在程序跑飛或者死機時，能有效地使系統(tǒng)復位以使系統(tǒng)恢復正常運轉(zhuǎn)。因此，在程序中定期給P1．5送入看門狗信號，就可以保證在程序運行異常時，由MAX813L使單片機復位。

2．3DS1307時鐘接口電路

DS1307時鐘芯片是美國DALLAS公司生產(chǎn)的I2C總線接口實時時鐘芯片。DS1307可以獨立于CPU工作，它不受晶振和電容等的影響，并且計時準確，月積累誤差一般小于10秒。此芯片還具有掉電時鐘保護功能，可自動切換到后備電源供電。同時還具有閏年自動調(diào)整功能，可以產(chǎn)生秒、分、時、日、月、年等數(shù)據(jù)，并將其保存在具有掉電保護功能的時間寄存器內(nèi)，以便CPU根據(jù)需要對其進行讀出或?qū)懭搿Ｓ捎趩纹瑱CAT89C52沒有I2C總線接口，因此，要驅(qū)動DS1307，就必須采用單主機方式下的I2C總線虛擬技術(shù)。在此方式下，以單片機為主節(jié)點（主器件），主器件永遠占有總線而不出現(xiàn)總線競爭，且可以用兩根I／O口線來虛擬I2C總線接口。I2C總線上的主器件（單片機）可在時鐘線（SDL）上產(chǎn)生時鐘脈沖，在數(shù)據(jù)線（SDA）上產(chǎn)生尋址信號、開始條件、停止條件以及建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骷Ｈ魏伪贿x中的器件都將被主器件看成是從器件。在這里，DS1307作為I2C總線的從器件。I2C總線為同步串行數(shù)據(jù)傳輸總線，其內(nèi)部為雙向傳輸電路，端口輸出為開漏結(jié)構(gòu)，因此，需加上拉電阻。

2．4MT8880C雙音頻編解碼電路

由于單片機是通過MT8880C芯片得到PSTN網(wǎng)絡(luò)的雙音頻信號解碼輸出，也就是說，單片機可以識別來自PSTN網(wǎng)絡(luò)的控制信號，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的語音提示進行按鍵選擇以實現(xiàn)用戶身份的識別與遠程控制。因此，利用MT8880C的雙音頻編碼功能，系統(tǒng)可以在緊急時刻將用戶預置的緊急電話打到PSTN網(wǎng)絡(luò)，從而把損失減少到最低。

2．5ISD4004語音錄放電路

ISD4004是美國ISD公司生產(chǎn)的一種語音錄放芯片。它可錄制8～16分鐘的語音信號。該芯片可提供SPI標準接口和單片機進行接口，其語音的錄放控制均通過單片機來實現(xiàn)。該芯片的一個最大特點是可以按地址編程錄放，因而可由ISD4004和單片機編程控制來構(gòu)成本系統(tǒng)與PSTN網(wǎng)絡(luò)用戶的語音平臺。由于ISD4004的INT和RAC腳輸出為開漏結(jié)構(gòu)，因此需要加上拉電阻。

2．6MAX202串行通訊電路

通訊電路可由串行通訊專用芯片MAX202組成，通過此電路可以方便地與PC機進行串行通訊。

2．7鈴流檢測與摘掛機控制電路

當系統(tǒng)被呼叫時，電話交換機發(fā)出鈴流信號。振鈴為25±3V的正弦波，失真小于10％，電壓有效值為90±15V。振鈴信號以5秒為周期，即1秒送，4秒斷。由于振鈴信號電壓比較高，所以先要通過高壓穩(wěn)壓二極管進行降壓，然后輸入至光耦。再經(jīng)光耦隔離轉(zhuǎn)換后，從光耦輸出時通時斷的正弦波，最后經(jīng)RC回路進行濾波以輸出標準的方波。該方波信號可以直接輸出至單片機的定時器1進行計數(shù)，以實現(xiàn)對鈴流的檢測。

由于程控電話交換機在電話摘機時電話線回路電流會突然變大（約30mA），因此，交換機檢測到回路電流變大就認為電話機已經(jīng)摘機。自動摘掛機電路可以通過單片機的P1．7來控制一個固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器的控制端應(yīng)連接一個大約300Ω的電阻后再接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機。

3系統(tǒng)軟件編制

本系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)主機和系統(tǒng)分機的C51程序和系統(tǒng)與Internet網(wǎng)絡(luò)通訊程序組成。

3．1系統(tǒng)主機程序的編制

系統(tǒng)主機程序主要用于實現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能。包括無線數(shù)據(jù)傳輸程序、看門狗程序、時間戳程序、雙音頻編解碼程序、語音錄放程序、串行通訊程序、鈴流檢測與摘掛機控制程序、系統(tǒng)初始化程序、意外事件處理程序等。程序編制以消息驅(qū)動為主導思想。消息由計數(shù)器中斷1、外部中斷0和串行中斷產(chǎn)生，在中斷服務(wù)程序中，應(yīng)將相應(yīng)的狀態(tài)位置位，而在消息循環(huán)中則應(yīng)按相應(yīng)的狀態(tài)位調(diào)用功能函數(shù)，然后由功能函數(shù)將相應(yīng)的狀態(tài)位清0并完成所需功能，并最后返回到消息循環(huán)中。其程序流程如圖5所示。該系統(tǒng)的分機程序和主機類似，故此不再詳述。

3．2系統(tǒng)與Internet網(wǎng)絡(luò)通訊程序的編制

這部分通訊程序分為服務(wù)器和客戶端兩個程序，主要通過Internet網(wǎng)絡(luò)完成用戶的控制功能。

服務(wù)器程序主要完成客戶端與系統(tǒng)主機通訊的中轉(zhuǎn)，即將客戶端發(fā)來的控制或者查詢命令翻譯成系統(tǒng)主機能識別的格式，或者將系統(tǒng)主機收到的報警等信息上傳到客戶端。服務(wù)器程序使用Socket與客戶端進行Internet通訊。

客戶端程序是運行在遠端用戶的控制界面，主要用于完成家居內(nèi)狀態(tài)的顯示以及對家居內(nèi)電器的遠程控制，同時使客戶端直接連接到服務(wù)器。

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關(guān)鍵字：自動化智能控制應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，許多新方法和技術(shù)進入工程化、產(chǎn)品化階段，這對自動控制技術(shù)提出獷新的挑戰(zhàn)，促進了智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用，以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復雜系統(tǒng)的控制問題。

一、智能控制的主要方法

智能控制技術(shù)的主要方法有模糊控制、基于知識的專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和集成智能控制等，以及常用優(yōu)化算法有:遺傳算法、蟻群算法、免疫算法等。

2.1模糊控制

模糊控制以模糊集合、模糊語言變量、模糊推理為其理論基礎(chǔ)，以先驗知識和專家經(jīng)驗作為控制規(guī)則。其基本思想是用機器模擬人對系統(tǒng)的控制，就是在被控對象的模糊模型的基礎(chǔ)上運用模糊控制器近似推理等手段，實現(xiàn)系統(tǒng)控制。在實現(xiàn)模糊控制時主要考慮模糊變量的隸屬度函數(shù)的確定，以及控制規(guī)則的制定二者缺一不可。

2.2專家控制

專家控制是將專家系統(tǒng)的理論技術(shù)與控制理論技術(shù)相結(jié)合，仿效專家的經(jīng)驗，實現(xiàn)對系統(tǒng)控制的一種智能控制。主體由知識庫和推理機構(gòu)組成，通過對知識的獲取與組織，按某種策略適時選用恰當?shù)囊?guī)則進行推理，以實現(xiàn)對控制對象的控制。專家控制可以靈活地選取控制率，靈活性高；可通過調(diào)整控制器的參數(shù)，適應(yīng)對象特性及環(huán)境的變化，適應(yīng)性好；通過專家規(guī)則，系統(tǒng)可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作，魯棒性強。

2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦神經(jīng)元的活動，利用神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)與權(quán)值的分布來表示特定的信息，通過不斷修正連接的權(quán)值進行自我學習，以逼近理論為依據(jù)進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模，并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預測控制等方式實現(xiàn)智能控制。

1.4學習控制

(1)遺傳算法學習控制

智能控制是通過計算機實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，因此控制技術(shù)離不開優(yōu)化技術(shù)?？焖佟⒏咝?、全局化的優(yōu)化算法是實現(xiàn)智能控制的重要手段。遺傳算法是模擬自然選擇和遺傳機制的一種搜索和優(yōu)化算法，它模擬生物界/生存競爭，優(yōu)勝劣汰，適者生存的機制，利用復制、交叉、變異等遺傳操作來完成尋優(yōu)。遺傳算法作為優(yōu)化搜索算法，一方面希望在寬廣的空間內(nèi)進行搜索，從而提高求得最優(yōu)解的概率；另一方面又希望向著解的方向盡快縮小搜索范圍，從而提高搜索效率。如何同時提高搜索最優(yōu)解的概率和效率，是遺傳算法的一個主要研究方向。

(2)迭代學習控制

迭代學習控制模仿人類學習的方法、即通過多次的訓練，從經(jīng)驗中學會某種技能，來達到有效控制的目的。迭代學習控制能夠通過一系列迭代過程實現(xiàn)對二階非線性動力學系統(tǒng)的跟蹤控制。整個控制結(jié)構(gòu)由線性反饋控制器和前饋學習補償控制器組成，其中線性反饋控制器保證了非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、前饋補償控制器保證了系統(tǒng)的跟蹤控制精度。它在執(zhí)行重復運動的非線性機器人系統(tǒng)的控制中是相當成功的。

二、智能控制的應(yīng)用

1.工業(yè)過程中的智能控制

生產(chǎn)過程的智能控制主要包括兩個方面:局部級和全局級。局部級的智能控制是指將智能引入工藝過程中的某一單元進行控制器設(shè)計，例如智能PID控制器、專家控制器、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制器等。研究熱點是智能PID控制器，因為其在參數(shù)的整定和在線自適應(yīng)調(diào)整方面具有明顯的優(yōu)勢，且可用于控制一些非線性的復雜對象。全局級的智能控制主要針對整個生產(chǎn)過程的自動化，包括整個操作工藝的控制、過程的故障診斷、規(guī)劃過程操作處理異常等。

2.機械制造中的智能控制

在現(xiàn)代先進制造系統(tǒng)中，需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來解決難以或無法預測的情況，人工智能技術(shù)為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應(yīng)用于機械制造行業(yè)，它利用模糊數(shù)學、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對制造過程進行動態(tài)環(huán)境建模，利用傳感器融合技術(shù)來進行信息的預處理和綜合?？刹捎脤＜蚁到y(tǒng)的“Then-If”逆向推理作為反饋機構(gòu)，修改控制機構(gòu)或者選擇較好的控制模式和參數(shù)。利用模糊集合和模糊關(guān)系的魯棒性，將模糊信息集成到閉環(huán)控制的外環(huán)決策選取機構(gòu)來選擇控制動作。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習功能和并行處理信息的能力，進行在線的模式識別，處理那些可能是殘缺不全的信息。

3.電力電子學研究領(lǐng)域中的智能控制

電力系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器、電動機等電機電器設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)、運行、控制是一個復雜的過程，國內(nèi)外的電氣工作者將人工智能技術(shù)引入到電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計、故障診斷及控制中，取得了良好的控制效果。遺傳算法是一種先進的優(yōu)化算法，采用此方法來對電器設(shè)備的設(shè)計進行優(yōu)化，可以降低成本，縮短計算時間，提高產(chǎn)品設(shè)計的效率和質(zhì)量。應(yīng)用于電氣設(shè)備故障診斷的智能控制技術(shù)有:模糊邏輯、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在電力電子學的眾多應(yīng)用領(lǐng)域中，智能控制在電流控制PWM技術(shù)中的應(yīng)用是具有代表性的技術(shù)應(yīng)用方向之一，也是研究的新熱點之一。

以上的三個例子只是智能控制在各行各業(yè)應(yīng)用中的一個縮影，它的作用以及影響力將會關(guān)系國民生計。并且智能控制技術(shù)的發(fā)展也是日新月異，我們只有時課關(guān)注智能控制技術(shù)才能跟上其日益加快的技術(shù)更新步伐。

參考文獻：

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[2]張利平，唐德善，劉清欣.遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在凝汽器系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用[J].水電能源科學，2004，22(1):77-79.

篇9

1.1硬件組成無熱再生干燥器露點監(jiān)測節(jié)能控制系統(tǒng)由露點變送器、進口過濾器、引入管道、控制系統(tǒng)和操作顯示系統(tǒng)組成。1）露點變送器使用Michelle露點變送器，露點精度±2℃露點，使用溫度是-40~60℃，可以在-20~50℃工作環(huán)境下可靠、穩(wěn)定地進行露點監(jiān)測。2）控制系統(tǒng)采用西門子S7-200可編控制器，顯示系統(tǒng)采用HM3701A。3）露點變送器進口過濾器采用高效精密過濾器，能夠最大限度降低壓縮氣含油率，以保護露點變送器。4）調(diào)壓閥用來調(diào)整露點變送器的測試壓力，保證所測露點為常壓露點。

1.2控制及監(jiān)測界面HM3701A的小型人機界面（HMI）產(chǎn)品，它能以文字、指示燈及圖形等基本元素監(jiān)視和設(shè)定設(shè)備輸出繼電器或寄存器的數(shù)值及狀態(tài)，從而使操作人員能夠?qū)崟r監(jiān)控機器設(shè)備的運行情況。控制模式有常規(guī)控制模式和露點控制模式兩種選擇，在通常使用過程中選擇露點控制模式，露點模式下時序控制按照變送器所采集的露點溫度再進行干燥時間的延長與控制。在露點控制模式下，塔的再生時間與原常規(guī)模式一致，而吸附時間則比常規(guī)模式長，最長的時間單個塔的吸附時間為70min。在控制界面上可以對干燥器的工作狀態(tài)、露點溫度等進行實時監(jiān)控。

2循環(huán)周期的確定

對于儀表風而言，壓縮空氣露點控制在-40℃就能滿足供氣要求，通過安裝露點變送器將所測得的出口干燥器露點與設(shè)定露點進行比對，如果露點變送器測定的露點溫度低于設(shè)定溫度，則延長均壓時間。在這種露點控制模式下既保證空氣品質(zhì)滿足工藝要求的同時，又能達到節(jié)能的效果。

由于循環(huán)切換周期的改變會影響到吸附效果、節(jié)能量和使用壽命之間的相互關(guān)系，所以合理循環(huán)周期的選擇顯得尤為關(guān)鍵。過長時間的吸附會使底部的吸附劑含濕量一直過高，從而影響到周期內(nèi)露點的穩(wěn)定性。過高的“吸附劑殘存水量”容易導致吸附劑浸泡和吸附劑的粉化，最終導致吸附效果和使用的壽命大打折扣。根據(jù)塔的干燥時間和再生時間可知：若以每5min作為一個延長循環(huán)周期，越到后期節(jié)能效果越不明顯。為達到氣源品質(zhì)、使用壽命和節(jié)能效果之間的最佳綜合效果，以及經(jīng)過現(xiàn)場實際運行檢驗，我們選取70min作為一個經(jīng)濟合理循環(huán)切換周期。

正常操作模式下每10min一個周期消耗的空氣量為16.8m3，那么在24h時間內(nèi)共有144個周期，因此全天排放消耗的壓縮空氣量為2419.2m3。在露點控制模式下（70min一個周期）運行24h共有20.57個周期，排放消耗的壓縮空氣量為345.576m3?？諝鈮嚎s機的額定產(chǎn)氣量為9.5549m3/h，再生氣耗氣率為15%，正?？刂颇Ｊ揭?0min周期計算能耗為253.18kWh/d，露點控制模式以70min周期計算能耗為37.65kWh/d。

3方案實施效果

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關(guān)鍵詞：建筑墻體節(jié)能；外墻外保溫；開裂問題

1 外墻保溫方式及其分析

外墻保溫技術(shù)按保溫層所在的位置分為外墻內(nèi)保溫、夾心保溫和外墻外保溫三大類，現(xiàn)簡要介紹如下：

1.1外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置保溫層，這種保溫形式目前很少使用。常用的內(nèi)保溫做法主要有三種：內(nèi)貼預制保溫板、內(nèi)貼增強粉刷石膏聚苯板、內(nèi)抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料。

外墻內(nèi)保溫施工簡便，不受氣候影響，對面層無耐候要求，造價相對較低，且施工技術(shù)及檢驗標準比較完善，但存在內(nèi)表面產(chǎn)生結(jié)露、潮濕甚至霉變現(xiàn)象；保溫層設(shè)置在室內(nèi)，不僅占用室內(nèi)空間，使用面積有所減少，而且用戶二次裝修或增設(shè)吊掛設(shè)施都會對保溫層造成破壞，不易修復等缺點。

1.2外墻夾心保溫

外墻夾心保溫技術(shù)是將保溫材料置于同一外墻的內(nèi)、外葉墻片之間，內(nèi)、外葉墻片均可采用傳統(tǒng)的粘土磚、混凝土空心砌塊等。

這種保溫形式的優(yōu)點為：

（1）防水、耐候等性能良好，對內(nèi)側(cè)墻片和保溫材料形成有效的保護。

（2）對保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用。

（3）對施工季節(jié)和施工條件的要求不高，不影響冬季施工。

近年來，外墻夾心保溫技術(shù)已得到很廣泛的應(yīng)用，但此類墻體與傳統(tǒng)墻體相比偏厚，且內(nèi)、外側(cè)墻片之間需有連接件連接，構(gòu)造較傳統(tǒng)墻體復雜，抗震性能差，建筑中圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置尚有熱（冷）橋存在，接縫處理不當還容易發(fā)生滲漏。而且保溫層厚度有限制，對于公共建筑及65%節(jié)能的居住建筑來說很難滿足節(jié)能要求。

1.3外墻外保溫

外墻外保溫技術(shù)是將保溫層設(shè)置在外墻外表面，由保溫層、保護層和固定材料構(gòu)成。外墻外保溫技術(shù)目前也得到很廣泛的應(yīng)用，但此類墻體冬、雨季施工受到一定限制，現(xiàn)場施工要求非常嚴格，而且造價相對較高，使用年限短（一般不大于25年）。外保溫是大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)，目前常用的外墻保溫系統(tǒng)重點介紹如下：

1.3.1 EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)

EPS板薄抹灰系統(tǒng)由EPS板保溫層、薄抹面層和飾面涂層構(gòu)成，EPS板用膠粘劑固定在基層上，薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。該系統(tǒng)適用于寒冷地區(qū)和嚴寒地區(qū)，適用于各種新建建筑的混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻，也適用于既有建筑節(jié)能改造，但一般不適用于面磚飾面。

1.3.2 膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)

膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)由界面層、膠粉EPS顆粒保溫漿料保溫層、抗裂砂漿薄抹面層和飾面層組成。膠粉EPS顆粒保溫漿料經(jīng)現(xiàn)場拌和后噴涂或抹在基層上形成保溫層，薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。該系統(tǒng)適用于各種多層和高層新建建筑的混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻，也適用于既有建筑節(jié)能改造。

1.3.3 EPS板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)

EPS板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)以現(xiàn)澆混凝土為基層，EPS板為保溫層。EPS板內(nèi)表面與現(xiàn)澆混凝土接觸的表面水平方向開有矩形齒槽，內(nèi)、外表面均滿噴界面砂漿。在施工時將EPS板置于外模板內(nèi)側(cè)，并安裝輔助錨栓作輔助固定件，澆灌混凝土后墻體與EPS板以及輔助錨栓結(jié)合為一體。

1.3.4機械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)

機械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)由機械固定裝置、腹絲非穿透型EPS鋼絲網(wǎng)架板、砂漿厚抹面層和飾面層構(gòu)成,該系統(tǒng)不適用于夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)，不適用于加氣混凝土和輕集料混凝土基層。該系統(tǒng)可做面磚飾面和涂料飾面，以涂料做飾面層時，應(yīng)加抹玻纖網(wǎng)抗裂砂漿薄抹面層。

1.3.5裝配式保溫--裝飾--體化外保溫系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用工廠化生產(chǎn)的預制復合保溫板，以發(fā)泡聚氨酯作保溫材料，澆注成型時與飾面磚復合在一起。預制板現(xiàn)場安裝時用錨栓與墻體連接。該系統(tǒng)適用于混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻，對既有建筑優(yōu)勢明顯，在氣候濕熱、風大地區(qū)慎用。

1.3.6噴涂聚氨酯外保溫系統(tǒng)

噴涂聚氨酯外保溫系統(tǒng)由聚氨酯防潮底漆層、噴涂聚氨酯硬泡保溫層、聚氨酯界面層、膠粉EPS顆粒保溫漿料找平層、玻纖網(wǎng)抗裂砂漿抹面層和涂料飾面層構(gòu)成。該系統(tǒng)是噴涂聚氨酯硬泡與膠粉EPS顆粒保溫漿料找平的完美結(jié)合，是實現(xiàn)節(jié)能65％的一種理想的外保溫構(gòu)造系統(tǒng)。

2 有關(guān)問題探討

2.1外墻內(nèi)保溫存在的問題

（1）應(yīng)盡可能采用導熱系數(shù)小的高效保溫材料，以減少保溫層的厚度，少占室內(nèi)使用面積。

（2）保溫系統(tǒng)的防火性能應(yīng)符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定，采用不燃或難燃材料，如礦棉板（氈）、玻璃棉板以及保溫砂漿等。

（3）應(yīng)采用不對室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生污染的材料。這是不影響室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、不損害人體健康的需要。

（4）保溫層表面應(yīng)有護面層，以提高面層的強度和硬度。但不得直接用硬質(zhì)砂漿（水泥砂漿、混合砂漿）抹灰，以防開裂。

（5）有保溫層的墻面上需要懸掛重物時，其掛鉤的埋件必須固定在墻體基層內(nèi)。

2.2外墻夾心保溫存在的問題

（1）夾心保溫外墻的過梁、圈梁等部位產(chǎn)生的熱橋可采取如下措施避免：一是上述部位寬度減少30mm，用30mm厚的發(fā)泡聚苯板粘貼；二是上述部位內(nèi)、外表面各抹25mm厚的保溫砂漿或保溫粉拌制的漿料；三是上述部位可采用雙面或單面鋼絲網(wǎng)架保溫自掛板。

（2）夾心保溫外墻的內(nèi)、外葉墻高度或材料不同時，為避免產(chǎn)生裂縫，拉結(jié)件應(yīng)采用可調(diào)節(jié)式金屬連接件，當然內(nèi)、外葉墻應(yīng)盡量采用同一材質(zhì)。

（3）夾心保溫外墻的外葉墻采用空心砌塊尤其是劈裂砌塊時，一定要重視防水抗?jié)B問題，要嚴格把好砂漿砌筑關(guān)，砌塊抗?jié)B要滿足要求，面層最好刷高彈防水涂料。

2.3外墻外保溫存在的問題

（1）防火問題：外墻外保溫建筑所有門窗洞口周邊的聚苯保溫層的外表面，都必須有非常嚴密、而且厚度足夠的保護面層覆蓋，以免聚苯板立即被門窗洞口竄出的火苗點燃；再就是高層建筑采用聚苯板做外墻外保溫時，一般每隔兩個樓層應(yīng)該設(shè)有由巖棉板條構(gòu)成的隔火條帶，以免在發(fā)生火災(zāi)時蔓延，將全部聚苯板燒掉。

（2）高層建筑保溫層抗風壓問題要計算當?shù)夭煌瑢痈咛幍娘L壓力，以及保溫層固定后所能抵抗的負風壓力，并按標準方法進行耐負風壓檢測，以確保在最大風荷載時保溫層不致脫落。

（3）貼面磚問題：在低層建筑墻面上貼面磚，如果措施得當，問題并不很大。問題是用于高層建筑，所有的面磚粘結(jié)層必須能經(jīng)受住多年風雨侵蝕、溫度變化而始終保持牢固，。因此，對于一些實在要貼面磚的建筑，其構(gòu)造設(shè)計、粘結(jié)材料、施工工藝都必須以高度的責任心，特別嚴格認真做好，做到萬無一失。

（4）避免保溫層內(nèi)部結(jié)露的問題：這一問題國內(nèi)有些不同意見。由于冬季室內(nèi)水蒸汽通過墻體向外滲透，逐步進入外墻內(nèi)部，有可能造成保溫層內(nèi)部結(jié)露。在中國冬天北方氣候相對干燥的條件下，對于一般住宅這個問題并不大.

（5）外保溫材料的開裂問題：外保溫系統(tǒng)的防開裂問題也是外保溫的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。外保溫系統(tǒng)由于保溫材料、砂漿、磚墻或混凝土的材性不同，導致材料的溫變性能差異，在外界溫差的作用下，材料產(chǎn)生的溫度應(yīng)力的大小不同，材料產(chǎn)生的溫度應(yīng)變不相等，不同材料層之間產(chǎn)生溫度應(yīng)變而發(fā)生開裂，導致滲水，使保溫材料的保溫隔熱性能大大降低，時間長了失去保溫性能。因此預防或有效控制外保溫系統(tǒng)的開裂，工程上通常采用抗裂砂漿和在兩種材料之間鋪設(shè)玻纖網(wǎng)格布等增強筋的做法，提高外保溫系統(tǒng)的抗溫變性能，這里玻纖網(wǎng)格布材料的抗拉強度是關(guān)鍵性指標。