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電氣碩士論文范文第1篇

[關(guān)鍵詞]供用電 安全性 可靠性 解決措施

[中圖分類號(hào)] F407.61 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-1-212-1

隨著電力企業(yè)深化革新、新的生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系的大調(diào)整，供用電的管理要適應(yīng)新形勢(shì)的要求，提高供用電的安全性與可靠性，是非常必要和迫切的。供用電的兩個(gè)重要特點(diǎn)就是安全性與可靠性。供用電的安全性直接影響著供用電的可靠性，而其可靠性又是安全性的一個(gè)保障。因此，應(yīng)將其放在一起進(jìn)行淺析碩士論文和討論。安全用電包括用電時(shí)的人身安全和設(shè)備安全。安全用電就是預(yù)防電氣事故，而電氣事故有其特殊的嚴(yán)重性：當(dāng)發(fā)生人身觸電時(shí)，輕則燒傷.重則死亡；當(dāng)發(fā)生設(shè)備事故時(shí)，輕則損壞電器設(shè)備，重則引起火災(zāi)或爆炸。由于我們經(jīng)常接觸各種電氣設(shè)備，因此必須十分重視安全用電不足，防止電氣事故的發(fā)生。供電可靠性就是指供電系統(tǒng)對(duì)用戶持續(xù)供電的能力，它是電力可靠性管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，直接體現(xiàn)供電系統(tǒng)對(duì)用戶的供電能力。

1安全用電

安全用電就是要降低和預(yù)防各類電氣事故。常見(jiàn)的電氣事故有：觸電造成的人員傷亡，雷擊事故，短路和過(guò)載造成的電路系統(tǒng)火災(zāi)、設(shè)備損壞，缺相、欠壓、過(guò)壓造成的設(shè)備不能正常運(yùn)行，電氣設(shè)備失爆造成的可燃物的爆炸，以及絕緣受損、保護(hù)失效、誤操作造成的各種事故。

1.1觸電及其預(yù)防

對(duì)于人來(lái)說(shuō).安全用電就是要預(yù)防觸電。電對(duì)人身的傷害就是指電流對(duì)人身的傷害。而決定觸電危險(xiǎn)性的關(guān)鍵兇素是觸電電壓，但觸電電壓叉與觸電方式有關(guān)。觸電方式一般有：兩相觸電、中性點(diǎn)接地的單相觸電、供電系統(tǒng)中性點(diǎn)不接的單相觸電。不同的觸電方式造成的危害程度是不一樣的。防止觸電的保護(hù)措施有：一是使用安全電壓；二是采用絕緣保護(hù)，方式有外殼絕緣、場(chǎng)地絕緣和變壓器隔離等；三是采用保護(hù)接地和保護(hù)接零：四是安裝漏電保護(hù)器；五是將帶電導(dǎo)體、電氣元件和電纜接頭等，都封閉在堅(jiān)同的外殼內(nèi)，并在電氣設(shè)備的外殼與蓋子之間設(shè)有可靠的機(jī)械閉鎖裝置，以保證在接通電源之后不能打開(kāi)外蓋。而在未合上外蓋之前不接通電源，可有效防止發(fā)生觸電事故；六是對(duì)可能造成意外觸電的區(qū)域加裝隔離、懸掛標(biāo)志等醒目提示，還可以設(shè)置語(yǔ)音提示等輔助設(shè)施。

1.2雷擊及其預(yù)防措施

雷擊事故，固然與雷擊線路這客觀理由有較大關(guān)系，而設(shè)備缺陷也有莫大關(guān)系，設(shè)備理由主要有：

（1）絕緣子質(zhì)量不過(guò)關(guān)。尤其是P-15、P-20針式絕緣子質(zhì)量存在缺陷，近一、兩年來(lái)，本地區(qū)頻頻發(fā)生雷擊針式絕緣子爆裂事故，引起10kV線路接地或相間短路；

（2）10kV線路防雷措施不足。1998年底開(kāi)始，很多地區(qū)的配電變壓器都更換了氧化鋅避雷器，但一些較長(zhǎng)的10kV架空線路卻沒(méi)有安裝線路型氧化鋅避雷器；

（3）導(dǎo)線連接器接觸不良。很多地區(qū)以前都習(xí)慣使用并溝線夾作為10kV線路的連接器，甚至連并溝線夾都不用而纏繞接線，并溝線夾連接或纏繞接線都不是的最佳連接，導(dǎo)線連接不良，會(huì)經(jīng)受不住強(qiáng)大雷擊電流的沖擊；

（4）避雷器接地裝置不合格。不合格的接地裝置，接地電阻大于10歐，卸流能力低，雷擊電流不能快速流入大地。

防雷擊預(yù)防措施：

（1）更換、安裝支柱式絕緣子或瓷橫擔(dān)。

（2）安裝氧化鋅避雷器。

（3）選用安普線夾。在今后的10kV線路改造和檢修中，逐步淘汰并溝線夾作導(dǎo)線連接器，并嚴(yán)禁不用線夾而纏繞接線，應(yīng)選用連接性能較好的安普線夾；

（4）檢查、整改接地裝置。

1.3防止誤操作的有關(guān)措施

一是進(jìn)行專門培訓(xùn)，使操作員熟悉操作流程；二是操作地點(diǎn)有操作順序的明顯標(biāo)志；三是可設(shè)置閉鎖裝置，如誤操作則閉鎖不會(huì)打開(kāi)而不能進(jìn)行操作；四是操作時(shí)可一人操作一人監(jiān)護(hù)。

1.4電氣設(shè)備的防爆

具有揮發(fā)性可燃?xì)怏w場(chǎng)所、可能產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)的粉塵場(chǎng)所的電氣設(shè)備應(yīng)具有防爆性能。對(duì)于以上場(chǎng)所。電氣設(shè)備的失爆極有可能引起爆炸，所以這樣的場(chǎng)所的電氣設(shè)備必須具有防爆性。電氣設(shè)備的防爆措施有：采用本質(zhì)安全技術(shù)；采片間隙隔爆技術(shù)；采用增加安全程度的措施；采用快速斷電技術(shù)。

1.5引進(jìn)新技術(shù)及使用新材料

（1）保證供用電安全必須有必要的保護(hù)。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)使用的都是磁力機(jī)構(gòu).保護(hù)的動(dòng)作主要反映在脫扣線圈帶動(dòng)的彈簧機(jī)構(gòu)是否能夠按整定要求動(dòng)作，斷開(kāi)電氣回路。而彈簧都會(huì)產(chǎn)生疲勞，會(huì)造成動(dòng)作與設(shè)計(jì)不符或誤動(dòng)作與拒動(dòng)作，兇此我們應(yīng)該不斷研究開(kāi)發(fā)新的動(dòng)作機(jī)構(gòu)，克服這個(gè)缺陷。現(xiàn)在新一代電子保護(hù)脫扣器功能豐富。對(duì)電流的真實(shí)值反應(yīng)靈敏，我們應(yīng)該引進(jìn)使用。

（2）絕緣理由造成的電氣事故也很多，所以絕緣新材料的研究也是一個(gè)很大的課題。同時(shí)，還可以對(duì)設(shè)備設(shè)置雙重絕緣結(jié)構(gòu)，將主帶電體與操作制約部分隔離，保證操作者在正常操作裝置期間的安全。

（3）逐步引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)，開(kāi)發(fā)各類軟件，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控、故障預(yù)警、故障淺析碩士論文判斷、設(shè)備缺陷在線監(jiān)測(cè)，以保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。同時(shí)，還可以考慮一些線路相間采井完全的隔離.避開(kāi)操作時(shí)造成相閾短路事故。

（4）在一些特殊場(chǎng)所或高壓Ⅸ域操作電氣設(shè)備時(shí)可采用遙控技術(shù)，可避開(kāi)誤操作或其他失誤造成的人員傷產(chǎn)。

（5）電網(wǎng)的越級(jí)跳閘也是常見(jiàn)的一類事故.越級(jí)跳閘就是下一級(jí)的電網(wǎng)事故越級(jí)頂了上一級(jí)的供電設(shè)備。這類事故一般是下一級(jí)客戶設(shè)備拒動(dòng)作或動(dòng)作時(shí)間沒(méi)有設(shè)置好。而現(xiàn)在已有軟件能夠解決這一不足。

（6）完善和增加保護(hù)單元，可設(shè)置多重保護(hù)，提高保護(hù)性能，保證設(shè)備動(dòng)作是在事故發(fā)生前，以最大限度地保護(hù)人與設(shè)備的安全。

電氣碩士論文范文第2篇

關(guān)鍵詞：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，坐標(biāo)系，檢測(cè)，ZCR-CAD

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CoordinateMeasuring Machining，簡(jiǎn)稱CMM）是20世紀(jì)60年展起來(lái)的一種新型高效的精密測(cè)量?jī)x器。它的出現(xiàn)，一方面是由于自動(dòng)機(jī)床、數(shù)控機(jī)床高效率加工以及越來(lái)越多復(fù)雜形狀零件加工需要有快速可靠的測(cè)量設(shè)備與之配套；另一方面是由于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)以及精密加工技術(shù)的發(fā)展為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的產(chǎn)生提供了技術(shù)基礎(chǔ)。目前，CMM在生產(chǎn)測(cè)試中得到了廣泛應(yīng)用，它幾乎可以對(duì)生產(chǎn)中的所有三維復(fù)雜零件尺寸、形狀和相互位置進(jìn)行高準(zhǔn)確度測(cè)量，成為現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)和質(zhì)量控制不可缺少的萬(wàn)能測(cè)量設(shè)備。

CMM在檢測(cè)批量產(chǎn)品或單件產(chǎn)品時(shí)，通過(guò)編程可以提高測(cè)量速度，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。然而，在編程中坐標(biāo)系的建立是后續(xù)測(cè)量的基礎(chǔ)，建立了錯(cuò)誤的坐標(biāo)系將致測(cè)量錯(cuò)誤的尺寸，因此建立一個(gè)正確的參考方向即坐標(biāo)系是非常的關(guān)鍵和重要的，它直接影響測(cè)量速度和數(shù)據(jù)精度。1 測(cè)量系統(tǒng)的組成

本文所用的數(shù)據(jù)化采集系統(tǒng)為CHXY-30-17-15CTJ型三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x及相關(guān)軟件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、電氣控制硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)以及測(cè)量軟件等，有X、Y、Z三個(gè)運(yùn)動(dòng)方向。電氣控制裝置包括主控制單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)傳送接口、電源和電源保護(hù)電路等。它與測(cè)量機(jī)和計(jì)算機(jī)連接，接收測(cè)量機(jī)的位置檢測(cè)信號(hào)后傳送給計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)采用ZCR-CAD和Industry3DCam軟件，完成各種三維空間曲面的數(shù)據(jù)測(cè)量和造型設(shè)計(jì)工作。

2 坐標(biāo)系的建立

ZCR-CAD 提供有三種建坐標(biāo)系方法，我們可以按照設(shè)計(jì)和加工基準(zhǔn)來(lái)建立嚴(yán)格準(zhǔn)確的工件坐標(biāo)系，在工件坐標(biāo)系下直接測(cè)量，與工件在測(cè)量臺(tái)上的位置、方位完全無(wú)關(guān)。

2．1 3-2-1法

3-2-1法是最基本的建坐標(biāo)方式，以平面元素為主要基準(zhǔn)，適用于箱體類機(jī)加零件; 按照此方法確定一個(gè)坐標(biāo)系，需要若干基準(zhǔn)元素。典型的情況是：1、需要兩個(gè)方向矢量作為工件坐標(biāo)系的兩個(gè)軸，第三個(gè)軸按右手法則自動(dòng)算出。2、需要1-3個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)（3個(gè)分量）。在建坐標(biāo)系的對(duì)話框上（圖1），相應(yīng)地用第一軸、第二軸、原點(diǎn)(X，Y，Z) 對(duì)應(yīng)于各個(gè)基準(zhǔn)元素的選擇操作。

典型的建坐標(biāo)系的過(guò)程分如下兩個(gè)階段：

第一階段：為了在零件上建立三軸垂直的坐標(biāo)系，測(cè)量機(jī)軟件首先利用面元素確定第一軸，因?yàn)槊嬖氐姆较蚴噶渴冀K是垂直于該平面的，當(dāng)我們利用投影到該平面上的一條線來(lái)建立第二軸時(shí)，第一軸和第二軸就保證絕對(duì)是垂直的，這樣測(cè)量機(jī)軟件就建立了互相垂直的、符合直角坐標(biāo)系原理的零件坐標(biāo)系。具體方法如下：使第一軸選擇框?yàn)檫x中態(tài)；從元素列表框或圖形窗口選擇元素，使其索引名自動(dòng)填入到對(duì)應(yīng)的編輯框中。碩士論文，檢測(cè)。方法一：在對(duì)話框上選擇。用鼠標(biāo)雙擊列表框內(nèi)的元素索引名，該元素即被填入到第一軸的編輯框內(nèi)，表示該元素已被選上。方法二：CAD圖形選取。將光標(biāo)焦點(diǎn)從測(cè)量對(duì)話框移到CAD圖形窗口；框選測(cè)量元素，看到表示選中的藍(lán)色小框出現(xiàn)；光標(biāo)焦點(diǎn)移回到測(cè)量對(duì)話框，點(diǎn)擊選取“CAD”，即可看到元素索引名自動(dòng)填入到第一軸編輯框內(nèi)的結(jié)果。

電氣碩士論文范文第3篇

1智能建筑弱電方案確定基本思路

首先分析一下結(jié)構(gòu)化綜合布線的優(yōu)點(diǎn)：

(1)結(jié)構(gòu)化綜合布線使用了標(biāo)準(zhǔn)化的線纜和接插頭模塊，非常便于各樓層及本樓層間的信息點(diǎn)管理，使得因辦公室搬遷等因素造成的大量終端設(shè)備、電話機(jī)移位時(shí)，只需將插頭拔出、插入新的位置，然后在弱電設(shè)備間內(nèi)做跳線處理或僅僅作些軟件上的更改，即可重新投入使用，而不像傳統(tǒng)布線那樣無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)備需要移位時(shí)，會(huì)帶來(lái)許多管理上的不方便或需要重新布線，對(duì)建筑裝璜造成較大的破壞。

(2)結(jié)構(gòu)化綜合布線的擴(kuò)展能力強(qiáng)，因?yàn)閷?duì)于五類非屏蔽雙絞線可以提供155Mb/s信息的傳輸能力，除了滿足當(dāng)前各種網(wǎng)絡(luò)的需要外，還能滿足未來(lái)發(fā)展的需要。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)化綜合布線的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合建筑物實(shí)際的各弱電系統(tǒng)，具有發(fā)展性和不穩(wěn)定性的只有電話系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而對(duì)于其他弱電系統(tǒng)，如火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、保安監(jiān)視系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、電纜電視系統(tǒng)等設(shè)備，具有很好的固定性，且位置一般不會(huì)移動(dòng)，對(duì)于一個(gè)固定的建筑物，這些系統(tǒng)的設(shè)備一經(jīng)選定，頻繁更新?lián)Q代的可能性和必要性均很低。

根據(jù)以上所述，一般都在弱電設(shè)計(jì)中把電話系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的配線統(tǒng)一納入結(jié)構(gòu)化綜合布線，而對(duì)其他弱電系統(tǒng)保持相對(duì)的獨(dú)立性，仍采用傳統(tǒng)的配線方式。

然而，采用上述方法還有其他一些原因，如當(dāng)前大多數(shù)弱電設(shè)備廠家的系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)不兼容。要想使這些弱電系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)化綜合布線平臺(tái)上運(yùn)行，則必須增加轉(zhuǎn)換設(shè)備。例如保安監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機(jī)，其輸出的視頻信號(hào)通常以同軸電纜傳輸，如果將其納入結(jié)構(gòu)化結(jié)合布線系統(tǒng)中，需在線路兩端增加信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備。顯然，這樣做既麻煩又不經(jīng)濟(jì)。

2綜合布線在應(yīng)用中存在的問(wèn)題

應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)有的綜合布線產(chǎn)品，如三類、五類非屏蔽雙絞線其截面均為0.5mm2(美國(guó)線規(guī)AWG24)，與之相配套的配線架，出線座都只能適用于截面為0.5mm2的線纜。因此，它在支持如下幾個(gè)弱電子系統(tǒng)時(shí)，就存在局限性或不足。

2.1廣播系統(tǒng)(PAS)

根據(jù)我國(guó)電氣規(guī)范，一般將電氣設(shè)備工作電壓為220/380V(交流50Hz)、有效值24V以下的交流信號(hào)確定為弱電信號(hào)。而在廣播系統(tǒng)中，如采用定壓輸出，線路電壓可分為70V、100V、120V三檔。故在廣播系統(tǒng)中采用綜合布線，會(huì)對(duì)線纜產(chǎn)生過(guò)電壓，長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì)線纜的壽命產(chǎn)生不良影響。另外，廣播系統(tǒng)的線路用線截面一般為1.0～2.5mm2，而非屏蔽雙絞線的線芯截面只有0.5mm2，相差甚遠(yuǎn)。

2.2火災(zāi)報(bào)警及控制系統(tǒng)(FAS)

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的信號(hào)傳輸線路的芯線截面，穿管敷設(shè)的絕緣導(dǎo)線不應(yīng)小于1.0mm2，線槽內(nèi)敷設(shè)的絕緣導(dǎo)線不應(yīng)小于0.75mm2。而作為綜合布線系統(tǒng)的非屏蔽雙絞線其截面積為0.5mm2。顯然不能滿足我國(guó)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。另外，在總線制的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中，電源線與控制線多采用1.5～2.5mm2的導(dǎo)線，綜合布線系統(tǒng)也不能滿足要求。

特別需要指出的是：我國(guó)現(xiàn)行消防規(guī)范要求所有消防信號(hào)線、通訊線均不可與非消防線路共管敷設(shè)。因而要用綜合布線產(chǎn)品支持火災(zāi)報(bào)警與控制系統(tǒng)，必須先獲得當(dāng)?shù)叵乐鞴懿块T的特許。

2.3共用天線電 視系統(tǒng)(CATV)

用綜合布線產(chǎn)品支持CATV一般都采用光纖，因此，在線路放大器、分配器、分支器的兩端要加裝適配器，這無(wú)疑增加投資，而且因中間環(huán)節(jié)增多，系統(tǒng)的可靠性也降低了。

以上闡述了綜合布線系統(tǒng)在我國(guó)支持各弱電子系統(tǒng)目前仍在的一些問(wèn)題，那么是不是說(shuō)結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)不能支持上述各個(gè)弱電系統(tǒng)?答案是否定的。對(duì)于一座智能化程度要求很高的建筑物，在規(guī)范允許和獲得特許的前提下，可以利用綜合布線產(chǎn)品的光纖和各種對(duì)數(shù)非屏蔽雙絞線纜支持計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電話通訊系統(tǒng)，用同軸電纜支持CATV和CCTV(監(jiān)視電視)，采用截面為1.0～1.5mm2的特殊定貨的非屏蔽雙絞線支持FAS、PAS。

3結(jié)束語(yǔ)

目前智能建筑內(nèi)，一些弱電子系統(tǒng)還不能完全融合于結(jié)構(gòu)化綜合布線內(nèi)。這既有規(guī)范條件的限制，也有產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格單一的制約，以及性能價(jià)格比的因素存在。建議有關(guān)研究和生產(chǎn)單位，盡快研究和生產(chǎn)出能滿足各種線徑和不同傳輸信號(hào)要求的綜合布線系統(tǒng)產(chǎn)品，使所有弱電系統(tǒng)均納入結(jié)構(gòu)化綜合布線。

參考文獻(xiàn)

[1]基于平等模式智能建筑弱電系統(tǒng)集成技術(shù)研究與軟件開(kāi)發(fā). 汪勇.中南大學(xué)碩士論文[D].

[2]智能化住宅小區(qū)弱電系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì). 周舟.廣西大學(xué)碩士論文[D]

電氣碩士論文范文第4篇

國(guó)際在線消息：據(jù)新華社電，世界著名的英國(guó)學(xué)術(shù)期刊《自然》23日?qǐng)?bào)告說(shuō)，中國(guó)的高質(zhì)量科研論文數(shù)量近年來(lái)上升勢(shì)頭強(qiáng)勁。

該報(bào)告調(diào)查了全球范圍的科研論文數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，在引用次數(shù)排名最靠前的高質(zhì)量科研論文中，由中國(guó)研究人員發(fā)表或參與發(fā)表的論文比例在2011年達(dá)到11.3％，居全球第四位。該報(bào)告還顯示，在中國(guó)的高質(zhì)量科研論文中，中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京大學(xué)的研究者的論文所占比例居前。

該報(bào)告預(yù)計(jì)，到2014年，中國(guó)的高質(zhì)量科研論文數(shù)量將僅次于美國(guó)，居全球第二位。

電氣碩士論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：二階倒立擺 極點(diǎn)配置 LQR最優(yōu)控制

中圖分類號(hào)：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）09（c）-0070-02

倒立擺系統(tǒng)是應(yīng)用于自動(dòng)控制理論的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)裝置，是一個(gè)復(fù)雜的多變量、高度非線性、強(qiáng)耦合和快速運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)不穩(wěn)定系統(tǒng)，對(duì)于倒立擺的穩(wěn)定性控制，不僅有重要的理論意義，而且還有很重要的工程意義。一方面倒立擺系統(tǒng)成本低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，物理參數(shù)和結(jié)構(gòu)容易調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)條件下容易實(shí)現(xiàn)。對(duì)于倒立擺的控制會(huì)涉及控制中的許多關(guān)鍵問(wèn)題，如鎮(zhèn)定問(wèn)題、跟蹤問(wèn)題、隨動(dòng)問(wèn)題、非線性問(wèn)題、及魯棒性問(wèn)題。另一方面，任何重心在上，支點(diǎn)在下的控制問(wèn)題都可以近似于倒立擺系統(tǒng)，如機(jī)器人行走的平衡問(wèn)題，火箭發(fā)射的垂直控制和衛(wèi)星飛行中的姿態(tài)控制等。

1 二階倒立擺系統(tǒng)

二階倒立擺系統(tǒng)的機(jī)械部分主要由小車、擺桿1，2、導(dǎo)軌、皮帶輪、傳動(dòng)皮帶等組成，電氣部分由電機(jī)、功率放大器、PWM、傳感器、驅(qū)動(dòng)電路以及保護(hù)電路組成。

2 控制設(shè)計(jì)及仿真

2.1 用極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)

2.2 LQR控制器設(shè)計(jì)及仿真

設(shè)計(jì)要求：擺盡可能的保持倒立垂直（），且小車在某位置保持平衡狀態(tài)。

通過(guò)SIMULINK仿真可以得到位置、小車速度、角度1，角度2、角度1的速度及角度2的速度響應(yīng)曲線如圖3所示。從仿真曲線可得：小車的位置在開(kāi)始0～6s會(huì)有左右的擺動(dòng)，在大約6s左右小車開(kāi)始處在平衡狀態(tài)（離原點(diǎn)0.2m左右）。小車的車速在0～5s左右有變化，在5s左右開(kāi)始變?yōu)?。小車開(kāi)始處于平衡狀態(tài)。擺桿1、2的角度在0～4s左右有波動(dòng)，在大約4s左右開(kāi)始為0，說(shuō)明此時(shí)擺桿開(kāi)始處于垂直的平衡狀態(tài)。以上的分析說(shuō)明：通過(guò)LQR控制器來(lái)控制二階倒立擺的效果達(dá)到滿意程度，系統(tǒng)可控。

3 結(jié)論

采用極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)和LQR控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)二階倒立擺穩(wěn)定性控制，利用MATLAB及SIMULINK進(jìn)行仿真，最后實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。在極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)過(guò)程中，極點(diǎn)的配置采用經(jīng)典的二階系統(tǒng)極點(diǎn)配置公式，得到主導(dǎo)閉環(huán)極點(diǎn)對(duì)后，其他極點(diǎn)的位置遠(yuǎn)離主導(dǎo)閉環(huán)極點(diǎn)對(duì)的5倍。在LQR控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)Q（對(duì)角陣）的選取基本上是依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)選取，經(jīng)過(guò)反復(fù)的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得知Q的選取符合要求，實(shí)現(xiàn)了二階倒立擺控制。

參考文獻(xiàn)

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