电气工程与自动化毕业论文船舶制冷控制系统的动态分析与优化设计

1、发展，数字技术被广泛应用于智能控制的领域中。
单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐，它适合于实时控制，可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等。
洗衣机是现代人必备的日常生活电器，它的发明和应用给人们的日常生活劳动带来了很大的方便，使人们在洗衣服的这项家庭劳动中既省时又省力。
自 19 世纪中叶，美国人斯密斯研制出世界上首台洗衣机至今，洗衣机的发展已经经历了一个多世纪，目前中国洗衣机市场正在进入更新换代的时代，以“节水节能” 、 “绿色环保”为主题的洗衣机成为新一轮的潮流。
本文以 AT89C51 单片机为核心，设计了全自动洗衣机控制系统。
本系统实现了对洗衣机整个洗衣过程的控制，包括洗衣强洗、弱洗、浸泡、进水出水故障自诊断、间歇驱动方式和暂停功能。
控制系统主要由电源电路、数字控制电路和机械控制电路三大模块构成。
电源电路为数字控制电路提供稳定的 5V 直流电压，为电动机提供 220V 市电；数字控制电路负责控制洗衣机的工作过程，主要由 AT89C51 单片机、按键、蜂鸣器、LED 指示灯组成；机械控制电路实现水位检测、电机驱动。

2、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。
随着控制理论和电子技术的发展，工业控制器的适应能力增强和高度智能化正逐步成为现实。
其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小、成本低、功能强、简便易行而得到广泛应用。
本课题介绍了 AT89C52 单片机，叙述了基于单片机温度的控制与设计，包括硬件组成和软件的设计，该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行采集，把温度转换成变化的电压，然后由放大器将信号放大，将模拟温度电压信号转化为对应的数字温度信号电压。
其硬件设计中最为核心的器件是单片机89C52，将采集到的数字温度电压值经处理得到相应的温度值，送到 LED 显示器，以数字形式显示测量的温度。
并分别阐述了单片机模块的组成和主要的器件AT89C52 芯片的特性、工作原理，温度传感模块的组成和主要芯片 DS18B20 的特性和工作原理，键盘及显示电路的工作原理和设计方法及其主要的元器件 8279，控制器件继电器的选用和工作原理。
同时介绍了主程序流程框图和相应的子程序流程框图，并给出了具体的程序。
在 Proteus 仿真软件的基础上，给出了硬件电路图，软件流程图和主要的程序。
关。

3、高层办公楼楼层多，人员相对密集，易燃物及电路负荷大，一旦发生火灾，疏散及扑救都相当困难。
为了保证重要的高层建筑和大型建筑的可靠安全可靠，及早发现.控制和通报火灾程度，防止和降低火灾损害，也为适应建筑行业发展，尤其是未来智能建筑行业发展的新形势，必须从建筑设计上采用完备的防范措施，安装功能齐全工作稳定的自动报警和消防系统。
随着计算机技术在各个领域的应用，消防系统也发展成为现在的智能报警消防系统，通过火灾探测系统、火灾报警控制系统、自动消防灭火系统、火灾警报系统四个分系统构成了一套完整的智能火灾报警消防系统。
针对目前火灾报警系统存在的主要不足之处，本文提出了一种基于单片机 AT89C51 作为微机控制器的火灾自动探测报警控制器选用温度传感器 DS18B20、烟雾传感器作为火灾探测的敏感元件，采用声光报警的方式，设计出可以应用于楼道场所的简单实用的火灾探测报警器。
将烟传感器及温度传感器接入单片机，单片机巡回检测温度、烟雾并显示温度，经专用声光报警集成电路来进行火灾报警，异常(烟感，温感其中之一动作 )报警，故障报警一体化。
以 AT89C51 单片机为核心的新型分布式火灾报警系统的主要功能有。

4、它价格低廉，功能全面，体积小巧以及良好的可开发性，得到了越来越多的设计者的喜爱。
以单片机为控制核心的控制体系也广泛的运用于人们的日常生活和工业生产中。
电风扇是一种常见的小型家用电器。
由于其价格便宜，体积小巧，使用方便，深得消费者的喜爱，在今后的一段时间内，还会是市场的热销产品之一。
但是老式的电扇科技含量较低，不能很好的满足现代人的生活习惯。
从人们口中得知，新一代的电扇应该是操作简单，功能强大，而且更加安全可靠，能更加人性化的适应人们生活的需要一种家用电器。
本次设计主要介绍了一种智能电风扇的设计方案。
该方案基于目前被广泛运用的AT89C51 单片机系统，增加了能让电扇根据温度进行自我调节风速的功能，给用户提供更人性化的体验。
这种智能风扇，用户有两种方式可以选择来控制电扇的调速方式，即智能调速方式和手动调速方式。
当选择智能模式的时候，电风扇可以通过温度传感器来测量环境的温度，从而调节电扇的转速，达到更加人性化的效果。
可通过用户设置高、低温度值，测得温度值在高低温度之间时打开风扇弱风档，当温度升高超过所设定的温度时自动切换到大风档，当温度小于所设定的温度时自动关闭风扇，控制状态随外界温度而定。

5、速，对能源的需求越来越大，对环境造成了极大的压力，某些地方环境濒临崩溃。
在能源装换中锅炉起到了非常重大的作用，而燃煤锅炉工作时会产生大量污染气体，对环境造成了极大的破坏作用，严重威胁了人类的健康，急切需要发展无污染或者较少污染的燃油锅炉。
保护环境的迫切要求使得燃油锅炉技术得到迅速进步。
由于燃油锅炉使用液体燃料，燃烧过程中迅速产生大量的能量，负荷不稳定，常常发生变化，因此燃油锅炉采用自动控制。
燃油锅炉自动控制的任务主要是维持锅炉的水位、温度、压力、烟气含氧量等物理参数在设定的范围内，并能自动适应负荷的变化，从而使锅炉安全可靠经济的工作。
论文首先介绍了燃油锅炉的基本结构、工作过程及系统工艺。
在分析燃油锅炉对象的动态特性的基础上，对燃油锅炉的燃烧控制系统，水位控制系统以及恒压供油控制系统进行了研究，并实现锅炉的远程监控。
为了使燃油锅炉的水位控制在允许的范围内，水位控制采用智能控制器。
该控制器的主要调节参数是汽包水位，前馈信号是蒸汽流量。
燃油锅炉燃烧是应该做到的的三点（1）使蒸汽压力的变动保持在一定的允许的小范围内（2）燃料燃烧要尽量充分（3）炉膛负压在的变化值要小于一定的数值。
控制器时刻检测。

6、水平的不断提高，全社会对交通运输的需求也越来越大，城市的交通问题越来越引起人们的关注，而交通信号灯控制是道路交通的重要组成部分。
而目前国内城市中十字路口的交通灯控制系统大都采用定时控制方式，这样的控制方法经常会出现单方向的交通堵塞严重的问题，造成一方向车量拥挤另一方向无车的不合理的局面。
而通过探测器探测出汽车的流量后自动调节红绿灯时间长度，就可以大幅度提高交通道路的运行效率，成为解决交通拥挤问题最为有效、最为经济的办法之一。
本文的主要工作如下：首先，本文简单介绍了检测技术，FPGA 的机构、工作原理和发展趋势，接着介绍了交通灯控制系统的设计方案，有单片机、PLC 等，并对比了其优缺点，本文基于 FPGA 芯片设计了智能交通灯控制系统。
针对当前交叉路口交通灯的定时式问题，提出了一种智能控制方法，用于实时的控制相位的绿信比，以满足交通流量高峰期和平时流量不同的通行需求。
通过采用环形线圈式车辆检测器，在道路下安装一个金属线圈构成一个 LC 震荡回路来采集车流量信号。
通过车辆采集卡把采集到的脉冲数据传输到 PC 机，当支路上有车时，主路上的绿灯时间为 30 秒，假若支路无车，则主路上的绿灯时间。

7、舶上的主锅炉还是柴油机动力船舶上的辅助锅炉，其工作过程均已全部或部分地实现了自动控制。
尤其是柴油机动力装置船舶上的辅助锅炉，其自动化技术的发展更为迅速，经过不断地变革和更新，日趋先进和完善，装置系统大多定型化。
船用锅炉的自动控制是实现无人机舱控制的重要组成部分。
利用 PLC 控制系统来代替原本一直以来的接触器控制系统，已经是成为目前的船舶锅炉自动化的发展方向。
PLC 的自动化，解决了以前接触器控制系统的一些产生的毛病，如原本接线复杂，抗干扰能力差，容易造成误动作的等缺点。
船舶锅炉的任务是供应负荷设备所需要的一定参数的蒸汽，如主机暖缸、加热燃油、加热滑油、驱动其他辅助机械以及生活杂用等。
同时保证本事运行的安全性和经济性。
可编程序控制器 PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯。
本文利用 PLC 的控制技术对船舶锅炉的蒸汽压力系统、锅炉保护系统、水位系统、点火时序系统、进行全方位的自动控制。
关键字：船舶锅炉；自动控制；可。

8、械中重要的设备，是用以保证运输船舶具有自行装卸货物能力的重要设备。
虽然，船舶装载的货物大部分可以通过港口的起货设备进行装卸，但是并非所有的港口都具有足够的吊货装置，而且我们需要考虑的是当船舶在开阔的水面进行过驳、吊运物料及备份时的需要。
因此，在一般的干货船上都需要安装起货机，船舶上的起货机的可靠性和工作效率对于缩短港泊时间、加快周转、降低运输成本都具有重要的意义。
船舶起货机具有结构复杂，难以管理，专业性强，不易掌握的缺点。
目前，船舶起货机大多采用的是传统的继电器接触器控制系统，该控制系统采用了较多数量的副接触点跟时间继电器来构成逻辑时序控制，该控制方式的故障率高，可维护性和可靠性低，灵活性和扩展性差。
在船舶进行装卸货物操作时，尤其是工作年限较长的船舶在装卸货物时，经常会因为副接触点跟时间继电器的故障而导致控制的紊乱，使系统无法正常运行。
为此，近年来研制出了利用可编程控制器（PLC）对电动机进行控制的起货机。
改用 PLC 控制系统后的起货机，不仅减少了管理人员的日常维护管理，而且有效地降低了故障发生率，大大的提高了船舶装卸货物的效率。
同时，船舶起货机 PLC 复合控制的实现，成功的研制。

9、有着密切的关系。
随着航运业的发展，海上交通密度不断增大，航行安全日益受到威胁。
对船舶航行的安全性和经济性要求越来越高，对航向、航迹的控制精度要求也不断提高，对自动舵的要求也日益提高。
在我国船舶上广泛运用的 PID 自动舵，其具有航向控制功能。
对于长时间航行来说，对航迹控制十分必要，不但可以减少船员劳动强度，而且增加安全性。
船舶操纵运动数学模型的准确性直接影响着航迹控制系统的精度。
因此需要对船舶进行必要的建模。
利用 MMG 建模思想建立了船舶四自由度分离数学模型。
风、流、浪对船舶航行会产生直接影响，因此在分析了船舶航行的数学模型的基础上，对风、流、浪的干扰也进行了建模。
并且基于谱分析理论对变动风和不规则波进行了仿真研究。
针对液压舵机系统，以某种液压舵机为对象，介绍了舵机系统各部分的工作原理和运动方程及舵机系统的控制方法。
航迹控制是本文的主要研究的内容，因此重点分析了航迹控制的基本原理、航迹控制方案、航迹计算。
在船舶转向阶段，通过转向角的大小得到转向起转距离，待船舶运行到起转距离后，再采用直接模糊-PID 和间接模糊 PID-控制器转入下一航路段。
这些都为设计航迹控制器做好理论准备。
针对间。

10、各个领域中普遍应用着很多不同类型的控制系统。
船舶舵机控制系统也不例外，船舶在水中依照交通的意图,使驾驶改变方向或维护指定航向，都是要靠改变安装好的船舶后方的舵机位置来实现。
舵机控制系统的在船舶的导航显示出无比强大的作用于功效。
这表明了船舶舵机控制系统是一种重要控制系统，直接影响了船舶导航机动性、经济性和安全性等性能。
舵驱动可以接受指令，依照要改变的舵机的位置，靠电力驱动舵机带动舵叶改变方向来实现，而控制系统对舵机方向控制的失败是容易出现的，系统的设计直接影响到船舶舵机控制系统操作的船舶能否提供较高的互操作性和安全性。
本次论文首先介绍了舵机转向设备的组成和工作原理，再以液压舵机为例，简要介绍两个液压舵机的电液舵机控制系统。
最终设计了一个船舶舵机控制系统，实现了一个安全可靠，操作简便，易于管理维护的船舶舵机控制系统。
关键词:船舶舵机；液压舵机；控制系统；电液伺服IIAbstractWith Chinas science and technology level of development, automation degree unceasing enhancement, ea。

11、输量在全球整个运输系统中所占份额不断增大，与此同时，为降低运输成本，船舶日趋向大型化方向发展。
随着大型船舶数量的增多，不但改变港内船舶的密度，而且对船舶的安全靠岸造成很大影响。
相对大型船舶船宽大、吃水深的特点，港口内一般水深相对较浅、宽度受限，同时港内水域面积不足，往往无法达到船舶自力靠岸最低标准的要求，给船舶安全靠岸带来隐患。
同时，随着船舶货物运送周期的逐渐缩短，进出港口的船舶数量不断上升，从而使得港内船舶靠岸操纵日益频繁，各个港口内的船舶通航密度相对提高，进而影响了船舶靠岸安全性。
由于大型船舶本身操纵特点和港内船舶操纵存在困难的情况，为了更加安全和有效地完成大型船舶的靠岸过程，大型船舶在靠岸过程中对拖轮的要求不断提高。
拖轮作为现有大型船舶靠岸的主要工具，已达不到大型船舶靠岸的要求。
因而，综合分析大型船舶靠岸性能，设计一款大型船舶自动靠岸系统显得尤为重要。
本文在前人研究的基础上，在综合现有船舶的操纵特性及靠岸的方式及影响靠岸因素，参考船舶驾驶人员的实际经验，比较现有船舶靠拖船靠岸和自动靠岸的优缺点，设计一款有侧推器提供船舶动力的自动靠岸系统，为船舶安全靠岸提供借鉴。
关键词：船舶靠岸；。

12、开发资源，从陆地到太空，再到深海，到处都是人类开采的脚步。
大海，人类相对来说了解的还是很少，现今的科技还不足人们涉足深海。
海洋鱼类资源丰富，是食物的一大来源，但是海洋过于广阔，鱼类的品质和船员的食物如何保鲜也是一大难题。
所以在不断向海洋开发，发展海洋经济的现今，制冷系统的发展和研究是近几年来大家所关心热点， 因为随着我国国民经济的迅猛发展，现代化的不断提高，各行各业都离不开制冷的科技问题，尤其是夏天，制冷更是人们最关心的问题。
特别是在沿海地区，如船舶运输、海洋捕渔业及水产品的精深加工业等重要支柱产业都需要高质量的制冷技术。
制冷技术在船舶上有着广泛的应用，如需冷藏的货物与食品，鱼类的运输以及船员居住环境改善，空调制冷等，随着海洋资源开采的不断深入，海洋考察和海底开发等都已与制冷技术密切相关。
本文从船舶制冷控制系统的电气原理图和数据模型的动态分析出发，对优化船舶制冷控制系统提出了建议和措施。
在上述论述基础上提出船舶制冷系统控制目标函数，拟定系统优化的综合性能指标；设计系统的组成方案和电器控制原理图，选择测温及测压的检测元件等对系统进行 PLC 控制，编制梯形图；分析压缩机负荷性质以及变频控。