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控制系統設計論文范文1

1．1控制系統總體結構

為了滿足廢墟災難環境中的控制需求，設計了蛇形機器人控制系統。控制系統上層是監控系統，通過ZigBee無線模塊給主控系統發送控制蛇步態的指令，如蜿蜒、蠕動、翻滾、分體等。主控系統的音視頻信息和慣導、溫度、濕度、壓力、有害氣體等傳感器信息分別通過1．2G無線收發模塊和ZigBee模塊傳輸給監控系統顯示。主控模塊通過ZigBee無線模塊與從控系統進行通信，以控制其實現相關的步態。

1．1．1主控系統

主控系統主要由ARM核微處理器STM32、無線通信模塊以及傳感器組成。主控系統通過無線模塊接收監控系統的控制指令，并根據指令決定搜救機器人的運動步態、運動方向以及到達目標的位置;傳感器收集災難環境中音視頻、溫度、濕度、有毒氣體以及紅外測距信息，微處理器根據測距信息選擇合適的運動步態，并將控制指令通過無線模塊發送給從控系統去執行。

1．1．2從控系統

從控系統使用了和主控制器一樣的高速ARM處理器，可同時控制18路PWM舵機。從控系統通過ZigBee無線模塊從主控制系統獲得控制指令，通過PWM信號控制關節機構運動。

1．2步態控制

Serpenoid曲線用來規劃蛇形機器人的運動軌跡，并確定搜救機器人的驅動函數。

2實驗平臺

2．1蛇形機器人簡介

該機器人具有如下幾個特點:1)采用3D打印而成，既縮短了加工周期又節約了成本;2)通過ADAMS軟件仿真，進行了機械結構設計，直線長度為2m，具有6個正交關節和1個分體機構，腿部具有變形機構，可以進行站立、臥倒、蜿蜒、蠕動、分體、翻滾等步態;3)機器人采用6V，4500mAh的電池供電，確保機器人能夠連續運動0．5h以上。

2．2平臺搭建

按照前文所述，搭建了柔性變形蛇形機器人控制系統的整套硬件電路。

3實驗結果

3．1通信實驗

蛇形機器人上位機監控界面，上位機通過遠程監控搜救機器人自主移動、翻越障礙物、爬坡等實驗，通過無線模塊實時傳輸機器人所處環境的各種傳感器信息，并能綜合各種環境信息通過無線模塊控制機器人運動。實驗驗證了蛇形機器人控制系統可實現多信息的實時準確無線通信，能夠滿足復雜搜救環境的通信需求。

3．2移動性能實驗

經過多次實驗，不斷地調試分別實現了自主柔性變形蛇形機器人蜿蜒、蠕動、分體、翻滾等平面和立體運動步態，運動平穩，曲線平滑，蜿蜒運動速度可達0．5m/s。通過穿越狹小空間、翻越障礙物、爬坡等試驗，驗證了蛇形機器人在不同的環境中，具有良好的多步態運動穩定性和自主移動性能。蛇形機器人在模擬災難場景中的各種運動步態。

4結束語

控制系統設計論文范文2

BY－150型種子包衣機是一種智能化的種子精細加工包衣處理設備，主要由種子定量供給組件、定量加液組件、定量加粉組件及電氣控制系統等部分組成。精確控制供種量、進液量和進粉量三者的比例是包衣流程的關鍵。設備開啟時對種子進行質量設定，然后打開進料門，將種子加入稱重桶內;在稱重操作完成后，打開下料門，種子進入混合桶中;加液管依次打開液閥、氣閥，將藥液定量注入到混合桶內，同時包衣藥粉在推進螺桿機構的控制下進行定量加粉;經過一定時間的攪拌混合后，打開出料門，將處理后的種子送出，完成整個包衣流程。在整個包衣流程中，通過稱重桶內的高精度稱重傳感器對供種量進行檢測;通過加液管內的液位傳感器對進液量進行檢測。各傳感器在測點處輸出的信號量可作為包衣流程中各動作開啟和完成的標志，保證包衣流程的有序進行。通過定時器控制勻速旋轉的加粉電機，即可實現藥粉投放的定量控制。

2檢測控制系統硬件設計

2．1系統總體結構

綜合包衣機的工作流程，整個檢測控制系統主要由包衣機控制主板、多傳感器信號檢測板、執行器控制板和液晶觸摸屏構成

。多傳感器信號檢測板實現對稱重傳感器和液位傳感器信號的采集;執行器控制板可實現對電機設備啟停的開關量控制;用戶通過液晶觸摸屏進行包衣參數設置、包衣過程啟停、包衣狀態顯示等操作。包衣機控制主板采用RS－485方式與多傳感器信號檢測板和執行器控制板進行通訊，采用RS－232方式與液晶觸摸屏進行通訊。

2．2包衣機控制主板

包衣機控制主板選用RealARM6410開發板。該開發板以ARM11內核的S3C6410芯片作為控制核心，包含電源模塊、晶振模塊、復位電路、485通信模塊和232通信模塊等外部設備，可以裝載和運行LINUX操作系統，具有處理運算能力強、耗電低、擴展性強等特點。將RealARM6410開發板作為包衣機的控制主板，可以很好地保證系統在包衣過程中的可靠性和穩定性。

2．3多傳感器信號檢測板

多傳感器信號檢測板選用意法半導體公司出產的32位高性能STM32F103C6T6作為微控制器。該微控制器的核心是ARMCortex－M3處理器，最高CPU時鐘為72MHz，具有良好的精密性、可靠性和運算速度。本設計中針對供種量和進液量兩種參數信息，分為兩個檢測模塊進行硬件開發。

2．3．1供種量檢測模塊

供種量檢測模塊包含2路稱重傳感器信號放大電路用以檢測稱重桶中種子的質量，原理如圖3所示。本設計中采用上海大和衡器有限公司出產的UH－53型稱重傳感器，該傳感器具有準確度高、抗偏載能力強和長期穩定性好等優點。為了增加檢測模塊的抗干擾性，保證種子質量的檢測精度，采用AnalogDe-vices公司具有低噪聲、低失調電壓和高共模抑制比特點的AD8608型CMOS精密運算放大器構成兩級差分放大電路。放大電路第一級由兩個同相輸入運算放大器電路并聯，第二級串聯一個差分輸入的運算放大器。這樣的連接方式可以很好地抑制輸入電壓中的共模成分。參照稱重傳感器的額定輸出，可以取放大倍數為500倍。為了減少第二級運放共模誤差造成的影響，第一級運放的增益要盡可能高。因此，將第一級放大倍數設定為500。經過取值和計算。放大電路的輸出端經過一個分壓電路后，接入STM32芯片上帶有A/D轉換通道的I/O接口。

2．3．2進液量檢測模塊

進液量檢測模塊包含上液位和下液位傳感器檢測電路。Uup為上液位傳感器信號，Udown為下液位傳感器信號。Control1為控制主板發送的補液信號，Control2為控制主板發送的加液信號。動作執行之前Control1、Control2都為低電平，以加液動作為例，當液面高于上液位傳感器時，Uup、Udown都為低電平。Uup通過光耦開關電路，在PA3處輸出高電平到STM32芯片的I/O接口上;Udown通過光耦開關電路，在PA4處輸出低電平到到STM32芯片的I/O接口上。此時Control2發送一個高電平信號，使RS鎖存器2輸出高電平，經過繼電器驅動電路后使加液電機運轉;然后使Control2變回低電平，在液面介于上下液位傳感器之間時，Uup為高電平、Udown為低電平，PA4處仍為低電平，使RS鎖存器2的輸出保持之前的高電平狀，加液電機保持運轉。當液面低于下液位傳感器時，Uup、Udown都為高電平，PA4變為高電平，使RS鎖存器2輸出低電平，加液電機停止;在此過程中補液電機一直保持停止狀態，直到單片機通過Control1發送補液信號時再進入補液動作。通過采用主板信號控制動作啟動、傳感器檢測電路直接控制動作結束的方式，可以有效避免藥液的過量添加，保證了進液控制的穩定性。

2．4液晶觸摸屏

液晶觸摸屏采用廣州微嵌計算機科技有限公司的WQT系列產品，它由400MHz的ARM9高速CPU、數字LED背光顯示和高精度電阻式觸摸屏等部分構成，有良好的兼容性和友好的人機操作界面。該液晶屏具備數據顯示、數據監控和觸摸控制等基本功能，并且采用雙口獨立通訊，可通過自定義的通訊協議實現與主板之間的信息傳輸。

2．5執行器控制板

執行器控制板采用與傳感器信號采集板相同的STM32F103C6T6微控制器，通過設計繼電器驅動電路，實現對加粉、門控等電機啟停的開關量控制。開關量控制信號經由一階RC低通濾波器和線性光電耦合器組成的電路后，可有效地濾除信號中的干擾成分。控制信號通過三極管進行放大，可驅動繼電器的開合。

3檢測控制系統軟件設計

包衣機在開啟電源并初始化完成后，通過液晶觸摸屏設置包衣流程的總批次、種子質量以及種藥混合時間等包衣參數。在包衣機控制主板系統平臺上進行軟件開發，每隔一定時間在485總線上采用輪詢的方式與多傳感器信號檢測板和執行器控制板進行通信;系統參照用戶設定的各項參數以及稱重和液位傳感器實際檢測到的參數信息，發送電機控制命令，進行各批次的種子包衣處理動作;每個動作之間通過適當的延時銜接，可實現包衣機各工作部件的有機組合和包衣流程的有序進行。

4結論

控制系統設計論文范文3

主廠房生產控制系統中用到379個數字量輸入點、120個數字量輸出點、38個模擬量輸入點和4個模擬量輸出點。本工程控制系統采用西門子公司系列產品，控制主站采用S7-400系列產品，控制分站采用ET-200M系列產品，控制主機設在主廠房附近電氣樓低壓380V配電室內，主站與上位機之間用以太網聯絡，主站與分站間通過Profibus-DP總線方式通訊。電氣樓低壓380V配電室內設3臺控制柜。1.2.1控制柜配置控制柜編號分別為31KG1、31KG2和31KG3，31KG1控制柜內設1臺控制主站、2臺ET-200M控制分站、交流凈化穩壓電源、直流24V電源、小型斷路器、Dupline網關模塊等；31KG2控制柜內設3臺ET-200M控制分站等；31KG3控制柜內設2臺ET-200M控制分站等；1.2.2S7-400控制主站模塊構架機架型號：6ES74001JA010AA0；電源型號：6ES74070KA020AA0；CPu型號：6ES74145HM060AB0；存儲卡型號：6ES79521AL000AA0；備用電池型號：6ES79710BA00。1.2.3ET-200M控制分站模塊構架控制分站設電源模塊型號：6ES73071EA010AA0，共7塊；接口模塊型號：6ES71531AA030XB0，共7塊；16點數字量輸入模塊型號：6ES73211FH004AA1，共35塊；16點數字量輸出模塊型號：6ES73221HH014AA1，共10塊；8通道16位模擬量輸入模塊型號：6ES73317NF004AB1，共8塊；4通道12位模擬量輸出模塊型號：6ES73325HD014AB1，共2塊；1.2.4通訊方式主廠房生產控制系統通訊系統包含：控制主站CPu與上位機間采用以太網通訊；CPu與ET-200M控制分站之間采用Profibus-DP總線通訊；CPu與Dupline網關模塊之間采用Profibus-DP總線通訊；Dupline網關模塊與Dupline數字量輸入模塊間采用Dupline現場總線方式通訊。

2、Dupline現場總線系統

該工程中用Dupline現場總線系統采集皮帶機保護信號送入選煤廠PLC控制系統，使用Dupline現場總線系統可降低選煤廠建設總投資，據統計，當選煤廠內帶式輸送機累計長度超過270m時，使用Dupline總線系統作為皮帶保護的總投資將小于將保護信號直接送入PLC的總投資。該廠主廠房生產控制系統皮帶機累計長度560m，需用跑偏開關26對、拉繩開關19個、失速開關7個和堵溜槽開關7個。Dupline現場總線系統由四種基本元件組成：網關模塊、輸入模塊、輸出模塊和兩芯電纜。在主廠房控制系統中網關模塊型號為：G38910020，網關模塊負責將Dupline數據轉換成Profibus-DP現場總線協議，反之亦然。網關模塊為PLC和Dupline現場總線網關之間的自動數據傳輸提供了一種標準化方法，每個網關可帶數字量點數為128個，但距離長達幾公里時其所帶數字量點數要適當減少。本廠所用數字量輸入模塊型號為G50101106和G50102206，跑偏開關和失速開關內裝2206數字量輸入模塊，拉繩開關和堵溜槽開關內裝1106數字量輸入模塊，1106模塊和2206模塊的區別在于1106為1通道，2206為2通道，這兩種數字量輸入模塊都可以通過Dupline網絡直接供電，無需再拉電源線。Dupline系統所用總線電纜為：RVVSP2×1.5型屏蔽雙絞線，所有Dupline數字量輸入模塊通過同一條兩芯電纜與Dupline網關模塊相連接，通過編碼工具為每個數字量輸入模塊設置唯一的地址編碼。主廠房生產控制系統中用到G38910020型網關模塊1塊、數字量輸入模塊G50101106型和G50102206型分別為26塊和33塊、測試工具1套、編碼工具1套和配套總線電纜。

3、現場施工過程中的問題

3.1廠家配套電控箱的安裝問題

電控箱包括閥門控制箱、壓濾機電控柜、電子皮帶秤、除鐵器控制箱等，這些電控箱由電氣施工單位安裝還是配套廠家安裝的問題。在技術協議中，廠家不負責設備安裝，只負責現場安裝技術指導；這部分的安裝費及附加耗材無法在電氣圖紙中體現，導致電氣廠家和電氣施工單位都不愿意做這部分工作。解決方法：在技術協議中要求配套廠家配齊成套設備所需電纜，并負責設備現場安裝與調試，另外，機制專業在畫設備安裝圖時應體現設備配套電控柜。

3.2新增選煤廠與原有車間的電氣接口問題

控制系統設計論文范文4

1系統結構設計

系統總體結構如圖1所示，系統以MSP430F2616微控制器為核心，這款單片機有良好的低功耗性能，適宜開發家用電子產品。當系統上電運行后，WSN節點會通過濕度測量模塊對當前濕度進行采集，濕度測量模塊選用HS1101濕敏電容與NE555構成多諧振蕩器，以此將空氣濕度變化轉變為電容值的變化，單片機通過采集多諧振蕩脈沖頻率，可得到濕度值。STC12C5A50S2單片機獲得濕度值后，通過NRF24L01傳遞給主控單片機并顯示于TFT液晶，用戶可通過按鍵（“加濕開”、“加濕關”、“干燥開”、“干燥關”“、復位”）進行人機交互。濕度數據與預設濕度范圍相比較，若超出范圍，MCU可通過控制繼電器來驅動加濕與抽濕執行機構。此外，主控系統擁有華為GTM900-CGSM通信模塊，支持短信查詢功能，用戶可借由手機軟件平臺對濕度進行查詢與控制現信息的遠距離傳輸與閉環控制。為滿足系統供電需要，選用220V-12V電源適配器進行供電輸入，作為加濕器，抽濕器電源；開關集成穩壓芯片LM2596輸出5V為單片機、NRF24L01模塊、TFT液晶邏輯供電；線性穩壓元件LM1117穩壓輸出3.3V為無線主接收模塊、TFT液晶背光供電。

2系統軟件設計

2.1主程序設計

主程序開始，先初始化各個模塊，然后等待命令，若有命令則判斷是控制命令還是查詢命令，若為查詢命令，則向客戶端發送信息，若為控制命令，執行控制動作；若無控制命令，判斷無線接收數據，若有則做數據處理，若無則數據更新顯示，并返回等待命令。傳感器節點開始工作時開啟MCU的定時器，由HS1101與NE555組成多諧振蕩器，空氣濕度值改變將改變容值，并產生周期不同的方波。由式（1）計算出電容C=T（/0.7*（R1+2*R2））（1）C：濕敏電容容值；T：方波周期；R1：567K；R2：20K。由單片機定時器獲得周期。根據HS1101特性曲線（擬合直線），解出濕度值，然后發送給無線接收主控（為了防止濕度值突變，在測量200次之后再進行處理）。在后臺輪詢來自主控的無線數據查詢信號，并將處理后的當前濕度值通過無線發回主控。

2.2濕度變化擬合曲線

3實驗測試及分析

3.1測試方案

系統測試采用先模塊單獨調試再系統聯調的方法。①測試電源模塊的輸出，得到功率，電壓電流信息。②硬件仿真測試單片機，測試液晶顯示是否正常。③濕度傳感器測試濕度是否采集值成正比，同時測試加濕干燥機構在供電正常情況下能否正常工作。④用PC機的串口調試和GSM模塊之間串行通信。⑤整機系統連接好，重復以上步驟，測試數據接收。通過以上測試，可判斷整機運行是否正常。

3.2測試數據

測試數據包括以下四部分：①通過萬用表測試電源模塊的輸出：+5V和+3．3V的誤差在±0．1Y以內，接上所有負載后輸出的電流達1A；②通過設置不同的標準狀態值：測試到系統的超標自動發送短信至終端功能正常；③終端發送查詢指令至系統：測試到手持機終端接收到的數據和TFT液晶顯示屏顯示的數據完全吻合；④終端發送控制信息至系統：得到動作與指令相同。

3.3結果分析

控制系統設計論文范文5

關鍵詞：遠程控制雙音多頻網絡通訊無線通訊家庭自動化

21世紀是信息化的世紀，各種電信和互聯網新技術推動了人類文明的巨大進步。數字化家居控制系統的出現使得人們可以通過手機或者互聯網在任何時候、任意地點對家中的任意電器（空調、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，該系統還可使家庭具有多途徑報警、遠程監聽、數字留言等多種功能，如果不幸出現某種險情，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代生活。

1系統的總體結構及工作過程

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

該系統正常工作時，用戶可以通過Internet和PSTN兩種網絡進行訪問，當通過Internet訪問時，本系統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器即可對家中的設備進行遠程控制；當通過PSTN訪問時，本系統將為用戶提供語音操作界面。其工作流程如圖2所示。

2系統的硬件構成

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

通過系統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。系統主機主要依照各個功能電路的輸出結果進行邏輯判斷和控制命令的輸出。系統分機的各種接口電路和主機相似，只是根據設備的不同（傳感器單元）有著細節上的變化。下面主要介紹系統主機的各種接口電路。

2．1nRF401無線數據傳輸電路

無線數據傳輸電路由Nordic公司的單片UHF無線數據收發芯片nRF401及其電路構成。nRF401采用FSK調制解調技術，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。它不用對數據進行曼徹斯特編碼，其天線接口設計為差分天線，因而很容易用PCB來實現。

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復位，就容易造成損失。看門狗電路的作用就是在程序跑飛或者死機時，能有效地使系統復位以使系統恢復正常運轉。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整功能，可以產生秒、分、時、日、月、年等數據，并將其保存在具有掉電保護功能的時間寄存器內，以便CPU根據需要對其進行讀出或寫入。由于單片機AT89C52沒有I2C總線接口，因此，要驅動DS1307，就必須采用單主機方式下的I2C總線虛擬技術。在此方式下，以單片機為主節點（主器件），主器件永遠占有總線而不出現總線競爭，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）上產生時鐘脈沖，在數據線（SDA）上產生尋址信號、開始條件、停止條件以及建立數據傳輸的器件。任何被選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總線為同步串行數據傳輸總線，其內部為雙向傳輸電路，端口輸出為開漏結構，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網絡的雙音頻信號解碼輸出，也就是說，單片機可以識別來自PSTN網絡的控制信號，用戶可以根據系統的語音提示進行按鍵選擇以實現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，系統可以在緊急時刻將用戶預置的緊急電話打到PSTN網絡，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。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成本系統與PSTN網絡用戶的語音平臺。由于ISD4004的INT和RAC腳輸出為開漏結構，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

當系統被呼叫時，電話交換機發出鈴流信號。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壓二極管進行降壓，然后輸入至光耦。再經光耦隔離轉換后，從光耦輸出時通時斷的正弦波，最后經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，以實現對鈴流的檢測。

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來控制一個固態繼電器，固態繼電器的控制端應連接一個大約300Ω的電阻后再接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機。

3系統軟件編制

本系統軟件主要由系統主機和系統分機的C51程序和系統與Internet網絡通訊程序組成。

3．1系統主機程序的編制

系統主機程序主要用于實現系統的總體功能。包括無線數據傳輸程序、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、系統初始化程序、意外事件處理程序等。程序編制以消息驅動為主導思想。消息由計數器中斷1、外部中斷0和串行中斷產生，在中斷服務程序中，應將相應的狀態位置位，而在消息循環中則應按相應的狀態位調用功能函數，然后由功能函數將相應的狀態位清0并完成所需功能，并最后返回到消息循環中。其程序流程如圖5所示。該系統的分機程序和主機類似，故此不再詳述。

3．2系統與Internet網絡通訊程序的編制

這部分通訊程序分為服務器和客戶端兩個程序，主要通過Internet網絡完成用戶的控制功能。

服務器程序主要完成客戶端與系統主機通訊的中轉，即將客戶端發來的控制或者查詢命令翻譯成系統主機能識別的格式，或者將系統主機收到的報警等信息上傳到客戶端。服務器程序使用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狀態的顯示以及對家居內電器的遠程控制，同時使客戶端直接連接到服務器。

控制系統設計論文范文6

自1985年在德國首先出現家居數字系統基礎上，很多國家或地區爭先恐后研發各類系統理念方案、產品設備。同時這一現代化生活系統在全球實現了較大范圍的實施。1988年，國際電子工業協會提出第一個適用于家居環境的電器設計標準，即“Homeautomationsystemandcommunicationstandards”（家庭總線系統標準，哈佛商學院）。智能家庭系統已經進入中國家庭中，其安全、舒適、高效的生活方式已成為人們的一種追求。2012年，在城市和農村住宅科技產業項目實施計劃中，數字建設是中國首批新能源研發項目，此項目在實施的過程中，中央部門大力重視這個項目的實施，在建設部批準建設網絡社區，有30000數字家庭在華中地區社區實施。

1.設備不統一

相對獨立研發，通過添加一些簡單的遠程操作功能，稱其產品數字家庭系統。一個家庭在多個獨立的專有數字系統信息中，多個重疊數字家庭系統用戶在功能上往往比較混亂。

2.產品不穩定

國內數字產業在數字家庭方面的發展中，并沒有一個統一的相關標準規定，在這樣的一個市場環境下，許多中型小型企業獨立經營標準，加上市場炒作，不注意用戶的實際體驗，很多是簡單增加在某一性能或功能基礎上就投入市場，產品間的聯系不強，互不相容，甚至互相干擾，不利于數字家庭系統的修改和擴展，只能給用戶帶來不好的影響。

二、智能系統在家居設計中的狀態

從今天的產品體系看，國內還未樹立完整的智能數字理念，市場提供的產品間大都無一定的功能與形式的聯系，各類產品都獨自研發與更新。部分產品研發程序中過多地在電器的使用初級階段加入指令命令，沒有一個完善的整體處理系統。構架內各類設備與電器產品聯系較少，超控性能較低，使用效率不高，同時在核心的遠程命令體驗上的問題需要改進。從使用者的角度出發，智能數字家庭系統的出現首要功能是把人從煩瑣的家庭工作解放出來，更多地來享受生活和工作之余歸家的放松；同時能掌握家庭中的每一個信息數據，并分析相應的智能家電設備的智能操作以完成某些任務。此系統應用前景非常廣闊，適應不同國家、地區人生活的功能需求；同時更應該注意到不同國家、地區、民族、季節等方面的不同，根據用戶的需求量身定做對應的數據庫、監控方式、信息源代碼，保證信息記錄與搜索的必要功能。

（一）智能家居系統的性能需求

1.系統10s從每個傳感器節點收集的數據。

2.數據的準確性小數點后1位小數。

3.快速響應用戶的請求。

4.問題處置利用圖像控制。

5.各類參數信息建立在系統內，便于搜索。

（二）智能數字家庭系統功能層次

不同層的智能家居系統根據用戶需求，根據硬件處理能力分配任務。系統劃分為兩層平臺。一級使用嵌入式開發板硬件支持平臺，與此同時，選擇電腦作為二級處理系統平臺。由于嵌入式設備的處理能力和內容容量限制，選擇使用這個系統級負責數據收集平臺，與一些復雜程度不高的智能家用電器的開啟和關閉，發送數據到輔助平臺，從個人電腦（PC）接受數據傳輸任務。所以利用PC機應用一個二級硬件設備、圖像安保，目的是為使用者及時處置相關數據，同時處理數據的保存任務。在前期硬件設計過程中多級平臺建設必須具有以下原則。

1.透明模擬。利用Java語言研發可供使用的仿真體系，并能夠運行至少兩個Windows和Linux操作系統上，系統抽象OSGI組件技術和設備的使用服務，以Bundle的形式。仿真平臺是面向服務為主的，所以不必關心虛擬設備和服務真實設備。

2.可配置性。SmartHome是一個動態的設備，具有各種不確定因素的各式各樣的工作。出現各種類型的檢測要求。檢測工作中會出現能搭檔的數據模式。

3.模擬環節方便性能平臺是二維圖像版式。SHEmu平臺是圖形界面視覺顯示領域的設備，設備工作狀態之間具有互操作性，Xml通過配置文件來記錄設備的不同狀態，相應的圖像資源在GU視圖與其中某一個文件相搭配，實現不同視圖對應不同設備的關系。

4.數據庫統。SHEmu提供數據的分類，數據庫的管理通過消息記錄和初始信息來實施。

三、智能系統在居住空間中的應用