基于云平台的多电网调峰调度自动控制系统设计

传统电网控制系统存在调度运行模式稳定性较差、调峰控制数据循环时间过长等弊端。为解决上述问题，设计基于云平台的新型多电网调峰调度自动控制系统。在云平台控制框架结构中，协调多电网自动调度模块、调峰执行单元间的平衡关系，完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上，通过组态端结构分解的方式，完善PLC调峰指令的存在形式，并根据多电网控制指令的流通周期，完善数据的循环运行流程，完成系统的软件运行环境搭建，实现基于云平台多电网调峰调度自动控制系统的顺利运行。模拟对比实验结果显示，与传统电网控制系统相比，应用新型系统后，调度运行模式稳定性差、调峰控制数据循环时间长的现象得到明显缓解。     

基于循环路径的级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统

传统控制级联多电平逆变器的频率偏差较大，性能不稳定。为此，设计一种级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统。在调频盲卷积开发平台的基础上，协调母线电容大数据采集器及均衡控制器的连接方式，完成新型系统的硬件运行环境搭建。利用线性聚类控制程序中的目标节点，移植调频盲卷积的协议栈及规划大数据的循环路径，完成新型系统的软件运行环境搭建，实现基于循环路径的级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统的搭建。对比试验结果表明，与传统系统相比，应用均衡控制系统后，时域、频域调频波仿真波形的控制有效性均能达到65%以上。     

基于同期线损的低压配电线路电量异常监测系统设计

为解决传统电量异常监测系统挖潜增效能力水平不平均、降损节能效果不明显等问题,设计基于同期线损的新型低压配电线路电量异常监测系统。从电量监测数据获取模块入手,对线损计算模块、配电监测电路的连接形式进行有效规划,完成低压配电线路电量异常监测系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过计算低压配电线路原件同期线损的方式,完成异常电量监测轨迹对比,再连接所有输入、输出信道,完成异常监测存储数据库建立,实现低压配电线路电量异常监测系统的软件运行环境搭建。结合软、硬件运行环境,实现新型系统的顺利应用。在相同背景条件下设计对比实验结果显示,新型系统挖潜增效平均水平最大值可达67%、降损节能效果接近90%,远超传统系统。     

基于并行干扰抵消的5G通信信道传输控制系统设计

为解决5G通信信号的连接超时问题,使其在单帧、多帧、连续帧情况下,均能呈现出较为流畅的传输状态,设计基于并行干扰抵消的5G通信信道传输控制系统。联合主电源模块与通信信号采集模块,并将输出控制结构、数据处理结构接入电源平台的既定控制节点之中,完成5G通信信道传输控制系统的功能方案设计。在此基础上,分析5G通信信道内的信号传输环境,通过设置并行干扰抵消检测器的方式,得到残余多址信息的表达结果,完成基于并行干扰抵消的5G通信信道配置。根据干扰方差计算表达式,确定5G通信信号的传输误码率水平,实现对系统控制指令的分析与研究,结合相关硬件设备结构,完成基于并行干扰抵消的5G通信信道传输控制系统设计。实验结果显示,与动态无线控制系统相比,在并行干扰抵消算法作用下,5G通信信号在单帧、多帧、连续帧情况下的连接时长均能得到较好控制,这对于信号参量的流畅传输能够起到一定的促进性影响作用。     

基于CPLD控制模块的智能机器人控制系统研究

为提高物流周转智能机器人的环境感知能力和避障能力,降低智能机器人运行中碰撞障碍物的概率,设计了一种基于CPLD控制模块的物流周转智能机器人控制系统;以CPLD控制器为核心,调整A/D模拟采集接口模块信号的连接形式,并设置与PWM寄存器相关的连接参数;给出了主机智能程序的决策流程,并适时调整PWM寄存器的整流参数,提升控制指令执行向量的匹配精度,以实现对智能机器人运动轨迹的精确控制;与传统机器人控制系统相比,基于CPLD控制模块的智能机器人能够更准确地感知外界环境的变化,精确规避障碍物。     

基于物联网技术的低产井间歇抽油自寻优控制系统设计

针对当前低产井间歇抽油自寻优控制系统频率差保护能力较差,导致无功补偿误差较大,控制时间较长的问题,设计了基于物联网技术的低产井间歇抽油自寻优控制系统;根据气体分离路径,构建控制硬件元件操作路径,采用DCZL23-WFET600S-I型采集器采集内部信息,利用RS-485的串口连接方式,构建信息串口连接模式,利用数据控制器标准化处理控制数据,完成控制系统硬件设计;匹配控制准则与控制平台程序,查询匹配最佳数值信息,完成平台初始化处理,设计软件控制背板,连接控制前端和控制信道,构建数据传输联络通道,采用光电转换隔离技术,交换原油数据传感信息,调整算法的录入模式,连接系统软件平台中心控制网络,执行网络连接指令,实现控制系统软件操作;实验结果表明,所设计系统的频率差保护整体值为7.0 Hz,动作值为50.05 Hz,控制时间仅为7.6 s,频率差保护能力较好,能够有效减小无功补偿误差,缩短控制时间。     

文献扫描机器人多关节机械臂滑膜控制系统设计

为提升机器人机械臂关节的传动性能,使其处于良好的反步自适应工作环境,设计文献扫描机器人多关节机械臂滑膜控制系统。利用关键控制电路,实现机械臂全局PID滑膜控制器与机器人多关节滑膜控制器间的定向连接,完成新型控制系统的硬件运行环境搭建。通过机器人控制传感器标定操作,建立等效控制及动态滑膜方程,并利用上述计算结果界定机械臂滑膜的动态品质,实现新型控制系统的软件运行环境搭建,结合软、硬件运行单元,完成文献扫描机器人多关节机械臂滑膜控制系统设计。模拟文献扫描机器人多关节机械臂运行状态,设计对比实验结果表明,与传统系统相比应用新型滑膜控制系统后,机械臂关节的传动能力得到有效提升,反步自适应参数最大值可达到1.70     

基于区块链技术的工业大数据时变通信时延控制系统设计

为解决工业大数据时变通信环境中数据样本通信时延不均的问题,设计基于区块链技术的工业大数据时变通信时延控制系统。在大数据通信体系中,设置通信状态观测器与时延量化控制器,完成时变通信时延控制系统的应用单元搭建。在此基础上,构建时间序列表达式,通过处理通信数据样本的方式,确定时延参数的取值范围,完成对大数据时变通信时延水平的估计。按照区块链技术的应用要求,注册必要区块节点,再根据链节点信任度量取值条件,确定通信数据之间的交互关系,完成对控制行为的编码,联合相关应用部件,实现基于区块链技术的工业大数据时变通信时延控制系统设计。实验结果表明,区块链技术作用下,数据样本通信时延时延最大值为,最小值为0.63,有效解决了通信时延不均的问题,符合构建稳定工业大数据时变通信环境的实际应用需求。     

基于PCI总线的多电机控制系统

针对工业现场多电机控制的需求，并在研究电机控制基本原理以及PCI总线通信机制后，设计了一套基于PCI总线的多电机控制系统。该系统主要包括实时控制平台、运动控制板卡以及驱动模块。PCI总线可以保证实时控制平台与运动控制板卡之间数据交互的高速性，满足通信的带宽要求，为电机控制的实时性提供基础。实时控制平台采用RTW双机模式，宿主机主要完成在MATLAB中搭建控制模型的任务，目标机则负责让程序在实时环境下运行。运动控制板卡主要采用Zynq-7z020和PCI9054两款芯片来设计，可以让板卡在具有并行处理能力的同时还可与实时控制平台之间进行高速通行。实际运行表明，所设计的多电机控制系统运行平稳且实时性好。     

一种多协议转换工业智能加密网关

为了解决工业现场不同通信规约的设备无法通信以及明文数据通信过程中的安全隐患问题，设计了一种基于嵌入式技术的多协议转换工业智能加密网关设备。从系统设计角度介绍了网关主要子系统：核心控制器模块、协议通信模块、通信加密模块和人机界面的设计原理和设计策略；从软件功能设计角度介绍了核心控制器实现协议转换的策略和方法。该网关可连接不同种通信规约设备，实现多种协议互转功能，且对数据进行加密传输，完成异构网络之间的信息交换。     

基于窄带物联网数字燃气表的安全防护系统

基于窄带物联网数字燃气表的安全防护系统是一套针对基于窄带物联网传输的燃气表通讯系统的整体防护系统。由SOTP认证系统、物联网安全SDK组件两大核心系统构成。其最大特点是通过软件方式实现针对移动应用的安全增强,构筑移动安全基础架构。NB-IoT(窄带物联网)技术具有覆盖广、大连接、成本低、功耗少、架构优等特点,通过智慧燃气管理平台可实现在线监测、安全防范、统计报表、收费、远程管控、阶梯气价、用气预测、大数据分析等功能,实现了集远程抄表、燃气用量数据分析和燃气安全监控一体的"智慧燃气"。"互联网+智慧燃气"是智慧城市建设的重要部分。     

基于Mindstorms的四轮智能机器人实时控制系统设计

传统机器人控制系统是以辅助控制机器人转向为基准进行设计的,存在转向控制效果差的问题,为实现四轮智能机器人控制系统研发,以Mindstorms平台为基础,搭建由主控模块、传感器模块、无线通信模块、运动模块以及电源模块组成的四轮智能机器人结构。在运动控制模块中选用TMC236芯片作为电机驱动芯片,通过电路为桥臂上开关管提供控制电压;在底层控制模块中,采用PID控制器控制电机期望转角与实际转角之间差值,实现机器人转向角度控制。对软件控制策略研发中,利用嵌入式操作软件系统实现车道保持控制和避障控制功能,实现机器人自主换道功能。保证机器人自主充电情况下,测试转向控制功能,由测试结果可知,基于Mindstorms系统控制效果始终维持在98%以上,实现机器人转向精准控制。     

基于MODBUS的电动执行器远程控制系统实现

介绍了基于MODBUS的智能通讯模块的硬件与软件设计。模块采用通用的MODBUS通讯接口以及有效的保护电路,并组建了电动执行器的远程控制系统,实现了电动执行器的智能化集中管理。系统具有高可靠、操作简便、性能价格比高等优点。     

基于物联网的智慧消防无线监测系统设计

针对传统消防系统采用布线方式,巡检信息交互滞后、信息收集管理落后等问题,设计一套基于物联网的智慧消防无线监测系统。该系统基于同步信道的LoRa自组网无线通信专有协议,融合LoRa与NB-IoT无线消防终端、中继器、无线火灾报警控制器(网关)、云平台和智慧消防集中监控平台组成。同时开发Android和IOS客户端的监控平台,实现消防监控与管理的智能化,实时获取防区设备动态,提升火情响应的效率,降低运行成本。     

矿用通信控制系统急停系统的设计与实现

矿用通信控制系统MCCS是一个集自动控制、设备监测和报警保护于一体的系统,其中,急停系统又是MCCS的重要组成部分.为确保皮带传输系统的安全性,采用C8051F系列单片机,将急停系统的所有急停节点设备都设计为智能设备,并使每个智能设备均具备数据通信能力和故障定位能力.同时,急停系统采用SKR信号线和数据通信两种方式实现并行冗余,提高了系统数据通信的可靠性.     

基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关设计

针对传统智能家居系统中多种无线通信技术之间互联的困扰,设计了一个新的两种无线通信技术直连的智能家居网关。该网关以ARM920T嵌入式处理器S3C2440A为核心,ARM Linux为实时操作系统,采用新兴的Zigbee与Wi-Fi融合的通信技术,以满足家庭远程监控、家庭安防和家电控制的个性化需求。在ARM9处理器上构建嵌入式Web服务器,通过扩展Wi-Fi模块与Zigbee模块实现家庭内部无线网络的建立以及与Internet的连接,并给出了硬件组成结构和软件实现流程。实验结果表明,该网关在丢包率与时间响应方面优于有线网关和Wi-Fi—蓝牙网关,适合在智能家居系统中应用。     

基于云平台的新能源汽车电控系统通信设计

为解决新能源汽车的安全监控和能量优化控制问题,提出了一种具有远程监控和标定功能的新能源汽车电控系统设计方案.该系统主要针对新能源汽车电控系统的网络通信功能硬件电路进行设计,利用云平台实现电控单元与手机间的无线数据通信,通过LTE/WiFi模块可实现电控单元与云平台间的数据交互.电控单元通过WiFi或蓝牙模块与手机建立连接后,通过车辆监控客户端对电控单元发送的数据进行解析和存储,实时掌握车辆状况.     

基于大数据聚类的智能探测机器人运动控制系统设计

为了减小智能探测机器人运动轨迹误差,实现精准控制,提高智能探测机器人运动控制效率,设计基于大数据聚类的智能探测机器人运动控制系统;采用TMS320LF2407A主控芯片,集成650 V功率管,在电感电流断续模式下工作,提供系统驱动能量,设置光电耦合器,处理控制信号发射,调整控制电路内部电流关系;选用6ES7214-1AG40-0XB0控制器以及信号和通信模块扩展,控制机器人运动轨迹,结合内部驱动装置,整合运动数据信息进行存储,实现运动控制系统硬件结构设计;通过调节程序开始数据,结合内部脉冲数据,构建软件平台管理模块,获取机器人运动轨迹数据;采用大数据聚类技术,建立控制系统大数据分布结构模型,模拟非线性时变LFM控制信号,提取特征并聚类运动轨迹数据,获取精准运动轨迹数据,减少运动轨迹偏差程度,完成运动控制系统软件设计;实验结果表明,基于大数据聚类的运动控制系统的运动轨迹误差较小,能够有效实现精准控制,提高运动控制效率.