一、MCS—96系列16让单片机在机车控制中的应用（论文文献综述）
唐献康[1]（1994）在《MCS—96系列16让单片机在机车控制中的应用》文中研究说明主要介绍了ＭＣＳ－９６系列１６位单片机的特点及其在控制中的优越性，并以８０９７单片机组成的机车脉冲控制器为实例，着重讨论了８０９７的高速输入／输出、模拟输入／输出等在微机控制机车上的具体应用。
段军[2]（2000）在《机车柴油机数字式电子调速系统智能PID控制理论和技术的研究》文中研究表明根据我国内燃机车行业目前的状况，在不改变现有燃油系统的情况下，利用微电子技术，即用数字式电子调速器代替正在使用的机械液压式调速器，是提高我国内燃机车的技术水平、产品档次和运用质量的一条捷径。并且会为我国内燃机车继续向着“重载、提速”这一目标前进提供保障，对我国铁路事业的发展具有重大的现实意义。在调速系统的设计、研制与调试中，作者对相关的理论和技术进行了全面、深入地研究，成功地开发出大功率中速柴油机数字式电子调速系统。在我国内燃机车上，首次实现了对柴油机转速的数字控制，并在一定程度上发展了柴油机的电控理论和技术。 本文在考虑柴油机工作过程特殊性的基础上，为了满足柴油机转速控制的实际需求，提出了柴油机曲轴转角域和相应角度频率域的概念，方便了控制周期的正确确定和转速信号的处理。从计算机辅助图形设计（CAGD）中磨光曲线的概念出发，以气缸的最高爆发压力作为控制点，用洛伦兹函数来拟合出柴油机示功图，建立起能基本反映柴油机瞬态特性，并兼顾数字控制特点的柴油机动态模型。 采用转速和供油齿条位移双闭环PID控制方案，研制出基于80C196KC单片机的机车柴油机数字式电子调速系统。利用计算机控制系统便于实现智能化的优势，提出了一种开闭环相结合的智能化启机操作方案，它可根据柴油机的需要，提供最适宜的启动供油量，使启机过程即快速、又柔和无超调。另外，基于此提出了一种在线自动整定PID控制器参数初值的方法。 针对常规PID控制器所表现出的局限性，在已有PID控制器参数初值的基础上，提出了一种用于怠速控制的神经网络智能PID控制器，及学习间隔可调的异步学习算法，以满足不同转速波动情况的需要。另外，针对负载突变工况，提出了一种以加速度为特征量，来调整增益的改进增益调度PID控制算法。 为方便配机试验及对控制算法进行有效分析，开发了柴油机数字式电子调速器实时监控测量系统。并且，基于双端口RAM IDT7132和PC机并行打印机接口，实现单片机与PC机之间的并行通讯方案，具有普遍的实用参考价值。 在测量系统的硬件基础上，研制出柴油机数字式电子调速器硬件在环仿真系统。另外，进行了大量的台架试验，包括启机、空载稳定性、调速、负荷突加突卸等，表现出该调速系统优良的性能。
曹恒[3]（2000）在《基于模糊逻辑的内燃机车大功率柴油机智能控制系统的研究》文中研究表明内燃机车柴油机16V240ZA是我国铁路干线机车主型柴油机，其电子控制技术的研究即是当前机车柴油机技术领域的前沿课题，也是铁路列车计算机控制系统的基础课题，对实现机车控制计算机基础部件国产化具有重要意义。 本项研究的目的，在于完成铁道部“九五”铁路科技发展计划项目——内燃机车柴油机电子控制系统（98J17）课题，实现对大功率机车柴油机16V240ZA电控系统从试验系统到实用系统乃至机车柴油机控制综合管理系统的转化，其主要内容是这一课题中模糊智能控制系统的试验研究。为了解决机车柴油机在动态工况下的PID参数自适应调节问题，在传统PID控制的基础上，引入人工智能控制（HSIC）和模糊逻辑智能控制（FLC）进行控制器设计，提出并设计了一个具有智能控制特点和多层结构的模糊PID控制系统。 本项研究的特点是使用MATLAB软件和模糊控制开发系统FDS1.0作为开发工具，建立了一个实用的开发研究体系。从系统辩识建模入手，然后建立仿真系统，对控制算法进行试验模拟，最后将试验结果应用到实际控制系统设计中。为了进行柴油机模糊智能控制系统研究，首先将柴油机动力系统看作一个“灰箱”，采用系统辨识的方法对16V240ZA和Z6135柴油机进行了参数辩识，建立了实用的动态模型（第三章）。在此基础上，研制了一个柴油机转速控制数字仿真系统，用于控制结构试验模拟和参数调整（第四章），并提出调节PID参数的三维模糊规则模型和控制器的改进算法（第五章）。在对模糊规则的仿真试验和调整的基础上，得到了实际用于模糊控制器软件设计的控制规则（第六章）。为了提高控制器模糊推理速度，在中科院计算所“863”科研成果模糊控制芯片F100的基础上，研究了采用硬件芯片的设计方案，并将F100应用于柴油机模糊控制系统的设计中（第七章）。 试验结果证明，用模糊控制器和PID控制器复合实现的柴油机智能控制系统，通过PID参数在线自适应调节，在动态工况下和多输入/多输出（MIMO）状态时提高了系统的控制质量，其控制效果在稳态精度时和PID控制器相同，动态精度优于PID控制器，在带载条件下能够改善动态响应，解决了柴油机控制参数的在线实时调解和动态调节超调时间过长这两个问题。 在研究中得出的结论是：使用模糊控制器和PID控制器构成的递阶控制结构，可以实现PID参数的在线实时调节，解决机车柴油机调速动态过程超调时间过长的问题。在柴油机控制中，使用模糊控制的优点是可以实现控制过程的平滑过渡，并且不需要精确数学模型。而且，使用模糊控制器和PID控制器的复合控制系统，为提高柴油机燃油经济性而将采用的实时多目标控制（如载荷控制、废气增压流量、油温和水温控制等等）和恒功率运行提供了一个可行的解决方案。 大连理工大学博士学位论文和其它控制理论方法比较，模糊智能控制方法更实用化和适合工程使用。
孙周[4]（2020）在《煤矿轨道道岔控制系统研制》文中研究指明煤矿轨道道岔是矿石运输机车转轨的重要设备,道岔控制的质量直接影响着机车的运输效率和行车安全。在煤矿铁路控制系统中主要有三种道岔控制方式:工作人员现场控制、司机遥控控制和集中控制,目前采煤采矿铁路控制系统主要采用司机遥控控制方式。部分煤矿铁路环境复杂和缺少人工维护,该控制系统仍存在控制功能少、缺乏故障检测、性能不稳定等问题。因此,设计一个可靠的煤矿道岔控制系统具有重要意义。本文以原有遥控器道岔控制系统为基础,对遥控器发射距离、功耗、抗干扰等性能进行提高,改进其控制系统组成结构和硬件控制电路,增加更加可靠的故障检测和反馈检测功能,设计一套由遥控器、接收器、道岔控制器、转辙机、机车接近检测器、信号灯、上位机监控平台组成的煤矿铁路道岔控制系统。其目的在于提高煤矿铁路中道岔的控制效率和行车安全,本文主要研究工作如下:（1）论文分析了国内外煤矿道岔控制系统的研究现状和企业中煤矿道岔控制系统的实际问题,提出了目前煤矿铁路道岔控制系统所需要改进的关键点。（2）分析了道岔和转辙机的组成及工作原理,论证了转辙机内部电机电流和转矩的关系,确定了控制对象环境和控制系统需求。（3）对控制系统的总体方案进行了详细设计,根据方案选取STM32单片机为基础,对遥控器、接收器、道岔控制器、机车接近检测器进行硬件设计和软件设计,并基于Lab VIEW设计控制系统上位机。（4）对设计好的控制系统进行实现,并在此基础上对控制系统中组成模块的功能和性能进行实验,最后将整个控制系统在煤矿铁路道岔上进行现场实验。通过实验结果表明,本文设计的控制系统相对原有的道岔控制系统能够更加高效率的控制道岔,并能有效的对道岔故障进行检测,提高了煤矿铁路机车的运输效率和行车安全。该控制系统具有较好的稳定性,易操作性,低成本等优点。
张晓娟[5]（2006）在《变频调速在矿用蓄电池电机车上的应用研究》文中进行了进一步梳理矿用蓄电池电机车是煤矿生产所需的一种主要的运输装置，目前主要采用直流电动机驱动。但是，随着交流调速技术的发展，交流调速系统的性能有了很大了提高，同时由于交流电机和直流电机相比具有功率大、效率高、无电刷和换向器，维护成本小的优点，因此用交流电动机取代直流电动机应用在矿用蓄电池电机车上，已成为矿用蓄电池电机车发展的趋势。 本文针对蓄电池电机车采用直流电动机驱动的不足之处，提出了一种新的调速方案：把原有的直流电机用交流异步电动机代替，进而用交流变频调速方法对异步电动机进行调速，而且为了进一步提高电机车的调速性能，变频调速系统采用的控制方法是高动态性能的矢量控制。 本文首先分析了矿用蓄电池电机车用交流异步电动机的数学模型，给出了采用矢量控制的原理和实现方法，并对所采用的控制算法进行了分析，建立了矿用蓄电池电机车的交流矢量控制变频调速系统的仿真模型，并对仿真结果进行了分析以验证算法的可行性。仿真结果表明矢量控制变频调速系统具有很高的动态性能。随后作者进行了部分硬件和软件的设计和开发，设计了基于单片机80C196MC和智能功率模块（IPM）的矿用电机车矢量控制系统。该方案利用受控于单片机的智能功率模块产生电机的三相电压；利用80C196MC单片机中的WFG产生SPWM信号，芯片内的A/D转换器实现电流采样，事件处理器阵列（EPA）实现了转速检测。该方案充分利用了单片机的片内外设和IPM的内置保护和驱动电路，大大简化了系统设计。最后作者对所设计系统进行了实验室实验以验证所设计的调速系统的调速性能。
李科亮[6]（2008）在《机车节能运行控制系统的研究》文中进行了进一步梳理国家“十一五”明确提出我国节能降耗的约束性指标。铁路运输所消耗的能源总量十分巨大,铁路行业节能任务十分艰巨。铁道部出台的《铁路科技发展“十一五”规划》,明确将节能环保技术作为主要发展的领域,全面开展资源节约的应用研究和推广工作,提高铁路节能的科技水平。本文根据“机车节能运行控制系统”项目的要求,选择合适的机车牵引计算模型对所采集的信息进行实时计算,按照“安全、正点、节能、多拉”的原则设计机车节能运行操纵方案,研究机车节能运行速度预测模型,预测列车节能运行的速度—距离曲线,并建立列车节能操纵的微机指导系统,该系统可以通过提示信息指导司机按节能方式操纵机车运行,实现节能的目的。本论文首先深入研究了目前国内外的列车节能优化操纵策略,为列车运行速度预测方案的选择提供了理论依据;然后根据《列车牵引计算规程》,针对SS4改型机车对速度预测过程中所需要的列车牵引力、制动力、列车阻力、列车合力等建立相应的牵引计算公式。机车节能运行速度的预测分析为系统的核心部分,本文运用模糊预测控制的思想并根据节能优化操纵策略和牵引计算公式建立机车运行速度预测模型。根据项目的要求,对系统的总体方案进行设计,使用现场CAN总线作为众多模块的通信平台来构架整个系统,使各个模块更加协调地工作。根据模块的功能需要,选用P87C591单片机作为微控制器来设计各模块的外围电路,选择CF卡存储大量的线路纵断面数据。论文对系统所要采集的信号以及系统各部分功能进行了详细介绍,对系统设计中的硬件电路给出了较为详细的设计说明,对系统的功能软件进行了更为详细的分析。最后,对系统硬件功能进行了试验研究,对所取得的成果进行了总结,同时提出了系统研究中发现的不足,给出了作者的建议。
张震[7]（2007）在《异步电机节能控制器研究》文中进行了进一步梳理交流异步电机由于其结构简单，价格低廉而在工业、农业等领域中广泛应用，但在运行时，异步电机所带负载往往处于变化状态，如果在轻载或空载的状态运行，就出现电动机功率因数变小、效率降低、电能浪费等严重后果，因此三相异步电动机轻载的节能非常迫切和必要，对于长期运行在轻载状态下的异步电机，存在着很大的节能空间。 论文首先以异步电机轻载效率较低的原因为出发点，详细分析交流异步电机的能耗关系，对电机效率与功率因数的关系进行了深入分析，并给出了通过降低电机端电压来提高功率因数从而达到节能目的原理和异步电机功率因数角的变换规律，随后对不同负载情况下的降压进行了分析，并讨论了功率因数角对晶闸管输出电压的影响，提出了控制器设计所使用的控制策略。针对异步电机运行时的负载因素变化而无确定规律等问题，本文用模糊控制算法对系统进行控制，模糊控制不需要对电机运行参数进行精确描述，只需根据专家经验就可以使节能控制器达到很好的效果。 在以上理论分析的基础上，完成了系统的硬件电路设计及软件算法设计。硬件设计中包括开关元件及主控芯片的选择（80C196KB）、复位电路设计、功率因数检测电路设计、触发电路设计、键盘及显示电路设计等，在软件设计中给出了各主要功能模块的详细流程图，随后文中还介绍了在本次系统设计中的软硬件抗干扰措施。 最后，由实验室及现场测试得到大量的试验数据，结果表明，基于模糊控制的异步电机节能控制器有很好的适应能力，并在轻载节电上得到很好的效果。本文还在试验结果的基础上进行了深入的讨论与分析，为进一步完善本设计方案提出了方向与改进方法。
黄英亮[8]（2002）在《防抱死制动系统模糊控制器的设计》文中认为汽车防抱死制动控制系统是在传统制动系统的基础上采用电子控制技术，在制动时防止车轮抱死，以获得有效的制动效率和制动操纵稳定性，从而尽可能地避免交通事故发生的机电一体化系统。 模糊控制属于智能控制，是一种模拟人类智能的形式，它是在被控对象的模糊模型的基础上，运用模糊控制器近似推理等手段，实现系统控制的一种方法。 本文根据防抱死制动系统的工作原理，模糊控制的性能特点，车辆系统模型及车轮轮胎模型，利用轮速传感器，对轮速进行滤波、放大、整形等实现了车轮速度的采集。采用基于车轮滑移率的防抱控制理论，根据车速、轮速来计算车轮滑移率。由参考滑移率计算出滑移率的误差、误差变化率并作为控制器的输入变量完成了模糊控制的模糊化、模糊推理、模糊判决。在模糊推理中，在通用的模糊推理算法的基础上概括为一个解析式，考虑不同的误差等级下采用不同的修正因子来调整，以实现对模糊控制规则的自调整，形成了控制规则状态表。在硬件设计方面，根据系统选择了16位单片机，设计出信号输入回路、输出驱动回路、电源部分，形成控制器电路图并制成防抱死制动控制器，最后用串口通讯与双轮车辆模型连接。借助于仿真开发机得出实验模拟结果。
韩琳[9]（2004）在《基于可控电抗器的无功电压综合补偿》文中提出在电力系统中，电压的波动和无功功率的过剩和不足会严重影响供电质量。通过合理有效的补偿，可以在保持电压合格的基础上，最大限度的保持无功功率的平衡。也就是说，通过无功电压综合补偿，可以大大提高供电质量。 本文首先从理论上阐述了变电站无功电压综合控制的目标及原理。根据传统九区图法的特点，设计了相应的控制规则。随后，本文提出了上述无功电压综合补偿的一个实现—固定电容器+磁阀式可控电抗器（Fixed Capacitor+Magnetic-Valve Thyristor Controlled Reactor-FC+MCR）型的静止无功补偿器。本文详细分析了MCR的原理，在此基础上得出了MCR的各种特性。另外又提出了MCR的一种新的结构—三相六柱MCR，并分析了其磁通分布和优化接线方式。 对于实际应用的MCR，要求能够自动控制。本文采用以单片机为核心的设计控制器的方案。包括检测电路、控制电路、触发电路、键盘显示电路和通信电路等。检测电路用于检测变压器二次侧的电压和电流并获取同步信号；控制电路根据相应的控制策略，对检测信号和给定输入量进行计算，给出控制信号；触发电路根据控制信号输出的控制信号产生相应触发角的晶闸管触发脉冲；键盘可用来输入各种控制指令，显示电路可以直观的输出系统的各种状态；通信电路提供与控制站的数据交换，以便实现电力系统的集中控制。 本文的最后，对所提出的补偿器模型进行了仿真和实验验证。仿真和实验的结果与上述理论分析是一致的。这说明本文所提出的补偿理论的正确性和切实可行。
任丽娟[10]（2007）在《某火炮输弹机定位控制技术的研究》文中指出纵观当今世界各国的军力可以发现,随着数字技术和计算机技术的发展,各国军事的信息化对自身军力的提升起了巨大的作用。基于我国的基本国情,为了达到现代作战系统所要求的精准、稳定、可靠、快速性能和灵活性等,我军的武器装备必须在现有的基础上进行数字化改造,以达到实现部队装备数字化的目的。本文就是以某火炮的数字化改造为背景,其主要改造部位是战车的自动装填系统,因此具有重大的研究意义。论文首先介绍了课题背景及研究的目的和意义,在此基础上结合国内外定位控制系统的发展概况,详细描述了定位控制系统的发展趋势;其后对定位控制系统基本结构作了全面的综述,讨论了它的性能指标及定位方式。其次,讨论了定位控制系统的组成,具体研究了定位控制系统的关键技术,确定了本文研究系统的组成。从控制算法出发,依据当前定位控制系统的发展,对当前较流行的数字PID控制算法（如不完全微分PID算法、积分分离PID算法）进行了研究,并研究了数字PID控制参数的选择方法及采样周期的选择。建立了系统的数学模型;对位置检测数据进行了分析,通过对普通PID控制算法、不完全微分PID控制算法和积分分离PID控制算法进行仿真比较,选择不完全微分PID控制算法为适合本系统的控制策略,确定了系统的PID控制参数,并实现了系统的仿真,仿真结果满足要求;最后对系统的软件实现进行了研究。
二、MCS—96系列16让单片机在机车控制中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、MCS—96系列16让单片机在机车控制中的应用（论文提纲范文）
（2）机车柴油机数字式电子调速系统智能PID控制理论和技术的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 柴油机数字式电子调速技术发展概况 |
| 1.2.1 柴油机调速技术及发展回顾 |
| 1.2.2 国外柴油机数字式电子调速技术的发展现状 |
| 1.2.3 国内柴油机数字式电子调速技术的发展现状 |
| 1.3 柴油机数字式电子调速器的控制策略 |
| 1.3.1 PID控制算法在数字式调速器中的应用 |
| 1.3.2 其它控制方法在数字式调速器中的应用研究 |
| 1.4 PID控制器的新进展 |
| 1.4.1 PID控制器初始参数的自整定 |
| 1.4.2 PID控制器的自适应 |
| 1.5 本论文的主要研究任务 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 调速系统中的柴油机数学模型 |
| 2.1 概述 |
| 2.1.1 调速系统中柴油机数学模型的基本要求 |
| 2.1.2 曲轴转角域与柴油机数学模型转换 |
| 2.2 柴油机曲柄连杆机构动力学分析 |
| 2.2.1 结构和基本参数 |
| 2.2.2 单个缸输出扭矩 |
| 2.2.3 多缸柴油机总的输出扭矩 |
| 2.3 柴油机气缸压力的模拟计算 |
| 2.3.1 气缸压力示功图（P-φ图）模拟 |
| 2.3.2 用柴油机瞬时转速确定气缸的最高爆发压力 |
| 2.4 柴油机工作瞬态过程的模拟结果 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 柴油机数字式电子调速系统全数字动态仿真研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 柴油机角度频率域概念 |
| 3.3 柴油机瞬时转速信号的小波分析 |
| 3.3.1 柴油机瞬时转速信号的小波分析 |
| 3.3.2 柴油机瞬时转速信号数字滤波器的设计 |
| 3.4 调速系统动态仿真研究 |
| 3.4.1 仿真软件设计 |
| 3.4.2 柴油机转速信号平均处理分析 |
| 3.4.3 控制周期选择分析 |
| 3.4.4 PID控制参数影响分析 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 机车柴油机数字式电子调速系统设计 |
| 4.1 机车柴油机数字式电子调速系统基本方案 |
| 4.1.1 机车柴油机的基本特点 |
| 4.1.2 系统基本工作原理 |
| 4.1.3 系统基本结构方案 |
| 4.2 通用力矩电机作为执行机构的研究 |
| 4.2.1 力矩电机的驱动模式 |
| 4.2.2 调制频率的初步确定 |
| 4.2.3 PWM控制信号的输出设计 |
| 4.2.4 试验研究 |
| 4.3 转速反馈环节设计 |
| 4.3.1 转速测量原理 |
| 4.3.2 转速测量实现 |
| 4.3.3 转速计算精度分析 |
| 4.3.4 转速信号的滤波处理 |
| 4.4 软件设计 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 柴油机数字式电子调速器实时监控测量系统 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 柴油机数字式电子调速器动态特性计算机辅助测量系统 |
| 5.2.1 瞬时转速测量方法 |
| 5.2.2 系统硬件构成 |
| 5.2.3 系统软件设计 |
| 5.3 柴油机数字式电子调速器实时监控系统 |
| 5.3.1 系统构成 |
| 5.3.2 双端口RAM IDT7132结构和特点 |
| 5.3.3 PC机并行打印机接口各信号作用 |
| 5.3.4 硬件接口电路设计 |
| 5.3.5 软件设计 |
| 5.4 实时监控系统的扩展 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 柴油机数字式电子调速系统智能PID控制算法的研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 开闭环相结合的智能化启机方案 |
| 6.3 在线整定PID控制器初始参数的方法 |
| 6.3.1 在线自整定的可能性 |
| 6.3.2 柴油机数学模型的最简化处理 |
| 6.3.3 PID参数整定方法 |
| 6.4 用于怠速控制的神经网络智能PID控制器 |
| 6.4.1 神经网络智能PID控制器基本结构 |
| 6.4.2 基于单神经元的神经网络智能PID控制器 |
| 6.4.3 仿真结果 |
| 6.5 改进的增益调度PID控制算法 |
| 本章参考文献 |
| 第七章 试验研究 |
| 7.1 柴油机数字式电子调速器硬件在环仿真系统 |
| 7.1.1 硬件在环仿真系统构成 |
| 7.1.2 频率（转速）信号的输出设计 |
| 7.1.3 软件设计 |
| 7.2 台架试验 |
| 7.2.1 启机试验 |
| 7.2.2 怠速试验 |
| 7.2.3 调速试验 |
| 7.2.4 负荷突加突卸试验 |
| 本章参考文献 |
| 第八章 结论 |
| 创新点摘要 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（3）基于模糊逻辑的内燃机车大功率柴油机智能控制系统的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 内燃机车柴油机电控技术国内外研究现状 |
| 1.3 大功率机车柴油机电控系统的关键技术问题 |
| 1.4 模糊控制理论用于柴油机和机车上的国内外研究情况 |
| 1.4.1 智能控制与模糊控制基本理论的应用 |
| 1.4.2 柴油机模糊控制国外的研究情况 |
| 1.4.3 柴油机模糊控制国内的研究情况 |
| 1.5 本文研究目标与应用前景 |
| 1.6 本文工作的主要内容 |
| 第二章 模糊智能控制的基本理论与探讨 |
| 2.1 模糊逻辑与模糊集合的基本概念 |
| 2.2 模糊控制的基本原理与模糊函数逼近 |
| 2.2.1 智能控制理论的本质 |
| 2.2.2 模糊控制的基本原理 |
| 2.3 用论域的压缩与平移来提高模糊控制器精度的改进算法 |
| 2.3.1 改进算法的基本思想与特征量的选择 |
| 2.3.2 论域压缩平移算法与模糊查表 |
| 2.3.3 对称与非对称性论域的缩放与平移 |
| 2.3.4 仿真结果 |
| 2.3.5 结论 |
| 2.4 确定模糊控制最少推理规则数量的原则~（[73]） |
| 2.4.1 问题的提出 |
| 2.4.2 确定推理规则最少数量的原则 |
| 2.4.3 柴油机模糊PID参数调节器推理规则的三维模型 |
| 第三章 机车大功率柴油机系统辩识与试验建模 |
| 3.1 柴油机控制的特点及建立数学模型的意义 |
| 3.2 应用时域变周期采样的柴油机试验建模~（[97]） |
| 3.2.1 柴油机闭环条件下的可辨识性分析 |
| 3.2.2 闭环条件下的辨识算法 |
| 3.2.3 基于曲轴角度域的时域变周期采样 |
| 3.2.4 工程应用实例和辨识试验结果 |
| 3.3 柴油机伪随机信号在线辩识方法的探讨 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 柴油机控制系统数学模型与仿真系统的研究 |
| 4.1 MATLAB语言和开发环境简介 |
| 4.2 柴油机转速控制系统基本数学模型 |
| 4.3 基于MATLAB/SIMULINK的数字控制器模型~（[100]） |
| 4.3.1 带有燃烧过程模型的发动机调速系统原型 |
| 4.3.2 Z6135柴油机转速控制数字调速器仿真系统原型设计 |
| 4.3.3 16V240ZA柴油机转速控制数字仿真系统原型设计 |
| 4.3.4 仿真结果 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 机车柴油机模糊PID转速控制系统的研究 |
| 5.1 柴油机自适应转数控制系统数学模型 |
| 5.1.1 自适应控制调速系统的特点 |
| 5.1.2 数字式电子调速器控制模块的结构分析 |
| 5.2 PID参数自校正的意义与变增益调度 |
| 5.3 基于软件查表法的柴油机模糊自校正PID控制器~（[108]） |
| 5.3.1 柴油机模糊自校正PID控制器 |
| 5.3.2 模糊推理算法与模糊规则表 |
| 5.3.3 PID的参数调整与模糊推理模块 |
| 5.4 柴油机模糊智能控制器和改进算法~（[109]） |
| 5.4.1 问题的提出 |
| 5.4.2 模糊微控制器（Fuzzy-MCU）的MCU多主结构 |
| 5.4.3 模糊控制改进算法与4I30结构 |
| 5.4.4 模糊智能控制器的软件结构 |
| 5.4.5 试验结果分析 |
| 5.5 自适应网络模糊推论系统（ANFIS）的应用研究 |
| 5.5.1 在柴油机模糊控制器设计中的实际应用研究 |
| 5.5.2 问题讨论 |
| 5.6 结论 |
| 第六章 柴油机电子调速系统硬、软件设计与分析 |
| 6.1 转速和位置反馈信号的测量 |
| 6.1.1 瞬时转速与平均转速测量 |
| 6.1.2 齿条位置反馈信号的改进 |
| 6.2 串级回路变周期采样控制原理~（[97]） |
| 6.2.1 采样和控制周期的确定原则 |
| 6.2.2 定周期控制周期的计算 |
| 6.2.3 串级回路变周期采样控制原理 |
| 6.3 “滞后率”的概念及其应用 |
| 6.4 柴油机智能控制系统的硬件设计 |
| 6.4.1 控制方案选择 |
| 6.4.2 控制器硬件的功能模块设计 |
| 6.5 智能控制系统模糊控制软件模块设计 |
| 6.5.1 模糊控制软件模块 |
| 6.5.2 辅助页面法在模糊软件编程中的应用 |
| 6.5.3 模糊软件编程中的计算机辅助设计 |
| 6.6 微控制器软件设计新方法的探讨 |
| 6.7 结论 |
| 第七章 内燃机车大功率柴油机电控系统试验研究~（[6]） |
| 7.1 实车配机试验 |
| 7.1.1 试验条件与试验台 |
| 7.1.2 调速系统的离线调试 |
| 7.1.3 柴油机模拟板在调试中的应用 |
| 7.1.4 实车配机试验和结果分析 |
| 7.2 仿真试验与分析 |
| 7.2.1 仿真试验目的和主要内容 |
| 7.2.2 模糊控制器仿真试验 |
| 7.2.3 PID控制器仿真试验 |
| 7.2.4 仿真试验结果分析 |
| 7.3 柴油机电控系统的稳定性和可靠性分析 |
| 7.3.1 调试中若干重要问题的讨论 |
| 7.3.2 硬件抗干扰和可靠性措施研究 |
| 7.4 试验结果与结论 |
| 第八章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 创新点摘要 |
| 致谢 |
| 附录Ⅰ 模糊PID参数整定表 |
| 附录Ⅱ 试验现场等照片 |
（4）煤矿轨道道岔控制系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第2章 道岔和转辙机工作原理 |
| 2.1 道岔的组成及工作原理 |
| 2.2 转辙机的组成及工作原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 控制系统的总体方案设计 |
| 3.1 道岔控制系统需求分析 |
| 3.2 控制系统的组成与功能 |
| 3.3 控制系统设计流程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 控制系统的硬件设计 |
| 4.1 器件选型 |
| 4.2 遥控器电路设计 |
| 4.3 接收器电路设计 |
| 4.4 机车接近检测器电路设计 |
| 4.5 控制器电路设计 |
| 4.6 硬件PCB设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 控制系统的软件设计 |
| 5.1 通信协议设计 |
| 5.2 编译环境 |
| 5.3 MCU程序设计 |
| 5.4 上位机设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 煤矿轨道道岔控制实验 |
| 6.1 控制系统实验 |
| 6.2 煤矿轨道道岔控制实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 附录 |
（5）变频调速在矿用蓄电池电机车上的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 矿用蓄电池电机车调速系统的发展概况 |
| 1.2 交流变频调速系统的发展 |
| 1.2.1 电力电子器件和微处理器的发展 |
| 1.2.2 变频调速控制理论的发展及几种控制方案的比较 |
| 1.3 论文的主要内容和要做的工作 |
| 2 异步电动机的数学模型和矢量控制 |
| 2.1 异步电动机的动态数学模型和坐标变换 |
| 2.1.1 异步电动机的动态数学模型 |
| 2.1.2 坐标变换 |
| 2.1.3 异步电动机在两相同步旋转坐标系上的数学模型 |
| 2.2 异步电机矢量控制系统的原理和矢量控制基本方程式 |
| 2.2.1 矢量控制系统的基本原理 |
| 2.2.2 矢量控制的基本方程式 |
| 3 矿用蓄电池式电机车矢量控制系统 |
| 3.1 矿用蓄电池式电机车的矢量控制系统设计中的几个问题 |
| 3.2 电机车矢量控制系统的建立及分析 |
| 3.2.1 电机车矢量控制系统的结构 |
| 3.2.2 电机车矢量控制系统的建立及分析 |
| 3.3 SPWM调制变频技术 |
| 3.3.1 SPWM调制技术的基本原理 |
| 3.3.2 SPWM控制信号的产生方法 |
| 4 矿用蓄电池式电机车矢量控制系统建模及仿真 |
| 4.1 SIMULINK与建模仿真 |
| 4.1.1 SIMULINK简介 |
| 4.1.2 SIMULINK仿真运行原理 |
| 4.2 电机车矢量控制系统的 SIMULINK建模与仿真 |
| 4.3 系统仿真运行结果及分析 |
| 5 系统硬件电路的设计 |
| 5.1 调速系统的总体硬件构成 |
| 5.2 逆变主电路的设计 |
| 5.2.1 升压斩波电路 |
| 5.2.2 智能功率模块 IPM |
| 5.3 单片机控制电路的设计 |
| 5.3.1 单片机80C196MC的选用 |
| 5.3.2 80C196MC单片机的波形发生器 |
| 5.3.3 存储器扩展电路 |
| 5.3.4 其他外围电路设计 |
| 5.4 反馈量检测电路 |
| 5.4.1 定子电流瞬时值检测电路 |
| 5.4.2 电动机转速检测电路 |
| 6 控制系统的软件设计与实现 |
| 6.1 软件的整体结构介绍 |
| 6.2 控制系统的软件流程图 |
| 6.2.1 主程序 |
| 6.2.2 中断服务程序 |
| 7 实验结果与分析 |
| 7.1 实验波形与分析 |
| 7.2 实验结论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）机车节能运行控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 机车节能运行研究的意义 |
| 1.2 国内外的研究现状和发展 |
| 1.3 本课题研究的目标和主要内容 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第2章 列车节能优化操纵策略的研究 |
| 2.1 列车节能优化操纵模型 |
| 2.2 列车优化操纵的研究 |
| 2.2.1 列车运行过程能耗的构成 |
| 2.2.2 节能操纵寻优研究 |
| 2.2.3 列车优化操纵原则 |
| 2.3 列车节能优化操纵策略 |
| 2.3.1 减少列车冲击的操纵策略 |
| 2.3.2 列车节能操纵策略研究 |
| 2.3.3 列车不同控制状态下节能操纵策略研究 |
| 第3章 机车节能运行速度的预测分析 |
| 3.1 模糊预测控制原理 |
| 3.1.1 预测控制基本原理 |
| 3.1.2 模糊控制的概念及特点 |
| 3.1.3 模糊预测控制的发展 |
| 3.2 SS4改型机车列车作用力计算 |
| 3.2.1 SS4改型机车牵引力计算 |
| 3.2.2 SS4改型机车阻力计算 |
| 3.2.3 SS4改型机车制动力计算 |
| 3.2.4 列车合力计算 |
| 3.2.5 列车实际牵引质量的计算 |
| 3.3 机车节能运行速度模糊预测控制模型 |
| 3.3.1 列车运动方程式 |
| 3.3.2 机车的速度预测过程分析 |
| 3.3.3 基于预测控制的速度预测分析 |
| 3.3.4 基于模糊控制的速度预测分析 |
| 第4章 系统总体方案及其硬件电路设计 |
| 4.1 系统功能组成 |
| 4.2 信息采集单元 |
| 4.2.1 模拟量采集模块 |
| 4.2.2 开关量采集模块 |
| 4.2.3 数字量采集模块 |
| 4.3 信息实时计算单元 |
| 4.3.1 信息实时计算单元功能组成 |
| 4.3.2 数据存储模块 |
| 4.4 信息显示单元 |
| 4.5 系统微控制器选择和通信电路设计 |
| 4.5.1 微控制器的选择 |
| 4.5.2 CAN总线通信电路的设计 |
| 第5章 系统软件功能实现 |
| 5.1 节能运行功能软件主程序 |
| 5.2 系统通信功能软件的实现 |
| 5.3 节能控制运算功能软件实现 |
| 5.3.1 机车牵引力计算模块 |
| 5.3.2 列车阻力计算模块 |
| 5.3.3 列车制动力计算模块 |
| 5.4 机车节能运行速度预测功能软件实现 |
| 5.5 数据存储及读写功能软件实现 |
| 第6章 系统功能试验研究 |
| 6.1 系统功能试验 |
| 6.1.1 开关量采集板功能测试 |
| 6.1.2 模拟量采集板功能测试 |
| 6.1.3 数字量采集板功能测试 |
| 6.1.4 数据存储功能测试 |
| 6.2 试验结果分析 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）异步电机节能控制器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外相关技术的研究现状分析 |
| 1.2.1 模糊控制理论的发展现状 |
| 1.2.2 节能控制器的研究现状与发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容与关键技术 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 关键技术 |
| 第二章 交流异步电机节能控制原理及控制策略 |
| 2.1 交流异步电机的能耗与效率的分析 |
| 2.1.1 能耗分析 |
| 2.1.2 电机的功率关系 |
| 2.1.3 效率与功率因数关系 |
| 2.2 降压节能原理 |
| 2.2.1 降压节能概述 |
| 2.2.2 不同负载情况下的降压节能分析 |
| 2.2.3 不同负载率下的电压变比与功率因数关系 |
| 2.2.4 功率因数角的变化规律 |
| 2.2.5 功率因数角变化对晶闸管输出电压的影响 |
| 2.3 控制量的选择及控制策略 |
| 第三章 基于模糊控制的节能控制算法设计 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 模糊控制的特点 |
| 3.3 模糊控制的基本原理 |
| 3.4 异步电机模糊控制算法设计 |
| 3.4.1 输入输出变量的选择 |
| 3.4.2 输入输出变量隶属度函数及模糊规则的确立 |
| 3.4.3 模糊推理及蕴含关系矩阵的生成 |
| 3.4.4 蕴含关系矩阵的集中化处理 |
| 第四章 节能控制系统的硬件设计 |
| 4.1 节能控制系统总体方案设计 |
| 4.1.1 开关元件的选择 |
| 4.1.2 主控芯片的选择 |
| 4.1.3 单片机最小系统 |
| 4.1.4 供电电源的设计 |
| 4.2 系统主要功能模块电路设计 |
| 4.2.1 复位电路设计 |
| 4.2.2 功率因数检测电路设计 |
| 4.2.3 电压电流检测电路设计 |
| 4.2.4 触发电路设计 |
| 4.2.5 三相不平衡保护电路设计 |
| 4.2.6 键盘及显示电路设计 |
| 4.3 系统的硬件抗干扰技术 |
| 第五章 节能控制系统的软件设计 |
| 5.1 软件总体结构设计 |
| 5.2 初始化子程序设计 |
| 5.3 软起动与软停车程序设计 |
| 5.4 模糊节能控制算法的软件实现 |
| 5.5 同步检测与触发脉冲子程序设计 |
| 5.6 故障中断子程序设计 |
| 5.6.1 断相保护 |
| 5.6.2 过流保护 |
| 5.6.3 过压保护 |
| 5.7 软件抗干扰设计 |
| 第六章 系统试验与分析 |
| 6.1 空载时降压对电机功率因数的影响试验 |
| 6.2 不同负载率下实验室节电效果实验 |
| 6.3 现场节电效果试验 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）防抱死制动系统模糊控制器的设计（论文提纲范文）
| 第一章 ABS系统及原理简介 |
| 1 、1 ABS系统简介 |
| 1 、1、1 车轮防抱死装置ABS系统的产生 |
| 1 、1、2 ABS系统的特点及种类 |
| 1 、1、3 世界各大公司的ABS装置 |
| 1 、1、4 防抱死制动系统的发展及趋势 |
| 1 、2 ABS系统工作原理简介 |
| 1 、2、1 汽车制动时的运动分析 |
| 1 、2、2 滑移率 |
| 第二章 模糊控制的特点及发展 |
| 2 、1 模糊控制理论的产生 |
| 2 、2 模糊控制理论的发展状况 |
| 2 、3 模糊控制的应用状况 |
| 2 、4 目前模糊控制所面临的任务 |
| 2 、5 模糊控制器的设计 |
| 第三章 基于车轮滑移率的防抱死控制理论 |
| 3 、1 车辆的制动过程描述 |
| 3 、2 汽车制动系统的控制方法概述 |
| 3 、3 车辆系统模型 |
| 第四章 ABS控制系统的实施 |
| 4 、1 计算机控制系统的实施 |
| 4 、2 控制器的硬件设计 |
| 4 、3 控制器的软件设计 |
| 4 、4 实验结果 |
| 第五章 ABS系统的发展方向 |
| 5 、1 防滑控制系统 |
| 5 、2 车辆动力学控制系统 |
| 5 、3 电子控制系统 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）基于可控电抗器的无功电压综合补偿（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 无功电压控制的原理和意义 |
| 1.1.1 无功功率的基本概念 |
| 1.1.2 无功电压控制的必要性 |
| 1.2 无功功率的补偿方法及存在的问题 |
| 1.3 可控电抗器的发展 |
| 1.4 本文所做的主要工作 |
| 第二章 无功电压综合补偿的原理 |
| 2.1 无功电压综合控制的目标 |
| 2.2 控制原理 |
| 2.3 控制方式 |
| 2.3.1 集中控制方式 |
| 2.3.2 分散控制方式 |
| 2.3.3 关联分散控制 |
| 2.4 调节判据 |
| 第三章 磁阀式可控电抗器的工作原理及特性 |
| 3.1 磁阀式可控电抗器的基本工作原理 |
| 3.2 磁化曲线的数学模型 |
| 3.3 磁路系统 |
| 3.4 电磁方程及工作状态的转换 |
| 3.5 磁阀式可控电抗器的特性 |
| 3.5.1 输出电流谐波特性 |
| 3.5.2 控制电流与β的关系 |
| 3.5.3 控制特性 |
| 3.6 六柱磁阀式可控电抗器的结构和优化接线方式 |
| 3.6.1 优化前的接线方式及磁通分布 |
| 3.6.2 优化后的接线方式及磁通分布 |
| 第四章 控制装置的硬件设计 |
| 4.1 控制系统总体框图 |
| 4.2 硬件电路设计 |
| 4.2.1 控制电路 |
| 4.2.2 数据采集电路 |
| 4.2.3 同步信号检测 |
| 4.2.4 晶闸管控制电路 |
| 4.2.5 键盘和显示电路 |
| 4.2.6 开关量输入／输出电路 |
| 4.2.7 通信电路 |
| 4.3 软件设计 |
| 4.3.1 软件定时中断程序 |
| 4.3.2 键盘扫描程序 |
| 4.3.3 主程序 |
| 4.3.4 自检子程序 |
| 4.3.5 高速输入／输出中断 |
| 4.3.6 通信程序 |
| 4.4 系统的可靠性和抗干扰设计 |
| 4.4.1 干扰源及相应的抗干扰方法 |
| 4.4.2 印刷板及电路抗干扰 |
| 4.4.3 软件抗干扰 |
| 第五章 实验及仿真 |
| 5.1 仿真 |
| 5.1.1 仿真软件介绍 |
| 5.1.2 基于MCR的无功电压综合补偿的psPice仿真 |
| 5.2 基于MCR的无功电压综合补偿的实验验证 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）某火炮输弹机定位控制技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景 |
| 1.2 火炮技术 |
| 1.3 自动装填系统 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 国内外发展现状 |
| 1.4 定位控制技术的发展 |
| 1.4.1 国外的发展概况 |
| 1.4.2 国内的发展概况 |
| 1.4.3 定位控制系统的发展趋势 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 2 定位控制系统的基本问题 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 定位控制系统的结构分析 |
| 2.3 定位控制系统的性能指标 |
| 2.4 定位方式 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 系统硬件方案的确定 |
| 3.1 定位控制系统的组成 |
| 3.2 定位控制系统的关键技术 |
| 3.2.1 上位控制技术分析 |
| 3.2.2 执行机构技术分析 |
| 3.2.3 位置检测单元 |
| 3.3 系统总体构成 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 定位控制算法的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PID控制 |
| 4.2.1 PID控制原理 |
| 4.2.2 数字PID控制算法 |
| 4.2.3 数字PID的改进算法 |
| 4.3 数字PID控制器的参数选择和采样周期的选择 |
| 4.3.1 参数选择方法 |
| 4.3.2 采样周期的选择 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 输弹盘定位控制的实现 |
| 5.1 系统模型的建立 |
| 5.1.1 直流电机数学模型的建立 |
| 5.1.2 齿轮减速机构 |
| 5.1.3 系统模型的确定 |
| 5.2 系统定位控制算法的实现 |
| 5.2.1 位置检测数据的分析与处理 |
| 5.2.2 控制算法的确定 |
| 5.2.3 系统PID参数的确定和系统的仿真 |
| 5.3 系统的软件实现 |
| 5.3.1 系统编译环境的确定 |
| 5.3.2 系统软件的具体实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
| 致谢 |
四、MCS—96系列16让单片机在机车控制中的应用（论文参考文献）
- [1]MCS—96系列16让单片机在机车控制中的应用[J]. 唐献康. 机车电传动, 1994(01)
- [2]机车柴油机数字式电子调速系统智能PID控制理论和技术的研究[D]. 段军. 大连理工大学, 2000(01)
- [3]基于模糊逻辑的内燃机车大功率柴油机智能控制系统的研究[D]. 曹恒. 大连理工大学, 2000(01)
- [4]煤矿轨道道岔控制系统研制[D]. 孙周. 长江大学, 2020(02)
- [5]变频调速在矿用蓄电池电机车上的应用研究[D]. 张晓娟. 安徽理工大学, 2006(11)
- [6]机车节能运行控制系统的研究[D]. 李科亮. 西南交通大学, 2008(01)
- [7]异步电机节能控制器研究[D]. 张震. 西北工业大学, 2007(06)
- [8]防抱死制动系统模糊控制器的设计[D]. 黄英亮. 西北工业大学, 2002(01)
- [9]基于可控电抗器的无功电压综合补偿[D]. 韩琳. 武汉大学, 2004(04)
- [10]某火炮输弹机定位控制技术的研究[D]. 任丽娟. 中北大学, 2007(05)