以下是小编为大家整理的飞机座舱显示控制系统设计浅析论文，本文共10篇，希望对您有所帮助。
篇1：飞机座舱显示控制系统设计浅析论文
飞机座舱显示控制系统设计浅析论文
飞机座舱显示/控制系统作为人机接口，其设计的好坏直接关系到飞行员能否作出正确的判断和决策，能否合理地控制飞机，能否保障自身安全，能否顺利完成飞行任务。随着飞机性能要求的不断提高，飞行员的工作负荷和操作难度日益增大，对飞机座舱显示/控制系统的设计工效要求也越来越高。握杆操纵技术虽然增强了飞行员的控制能力和控制的实时性，但也提升了飞行员手指控制的复杂性，使得飞行员的操作失误率提高。尽管综合控制在现代飞机上已有所应用，比如正前方控制板（UFCP）、航空电子启动板（AAP）和多功能显示器（MFD）周边键等都具有一定的综合控制功能，但其只占很小一部分，就整体而言，仍是分散控制。尽管飞机座舱自动化在某种程度上减轻了飞行员的的体力负荷，但同时增加了非常规操作的负荷，从而引发诸多与飞行安全相关的问题，比如飞行员情境意识丧失、心理负荷加重、自动化系统故障或失效时难以有效恢复等。目前，我国飞机座舱自动化控制技术尚处于初级阶段，对飞机的整体自动控制能力有限，自动化程度不高。
1设计面临的问题
1.1信息量和控制装置增多
随着战斗机性能的不断提高、作战任务的日趋复杂和机载电子设备数量的增加，提供给飞行员的信息呈爆炸式增长，使得飞行员陷入大量的数据当中。“信息爆炸”必然使信息显示需求增长，主要信息输入装置的数量也急剧增加。如何设计出高效的座舱显示/控制系统，以解决信息猛增与信息显示空间有限的矛盾，提高人-机信息的交换效率，减轻驾驶员的操纵负担，是现代飞机座舱显示/控制系统设计面临的难题之一。
1.2工作负荷过大
从本质上讲，座舱人机接口的主要目标是最大限度地增强飞行员的情景意识。当进入“攻击”状态时，飞行员必须保持全局情境意识（相对地理位置及其相对于友机的位置）和瞬间情境意识（飞机相对于地面、附近其他飞机的位置）。除此以外，飞行员不得不在考虑剩余燃油量、飞行高度和当前燃油使用率的同时，保持相对于返航所要恢复空域位置的意识。这是一种高度动态的脑力劳动。在“空对空”和“空对地”作战环境下，一方面，超视距情境意识要求飞行员将注意力集中于仪表上；另一方面，近视距情境意识则要求飞行员目视搜索目标。如何兼顾飞行员的情景意识，又不至于混淆模式，是座舱设计者必须考虑的问题。如何有效地处理各种问题，最大限度地增强飞行员的情境意识，减轻飞行员的工作负担，是座舱设计者面临的难题。
2设计与研究内容
2.1信息显示界面优化
信息显示界面的优劣直接决定着飞行员的判断和决策是否正确，尤其是在高度紧张和高负荷状况下，为了增强飞行员的情境意识，降低工作负荷，加强整体把控，必须优化信息显示界面。
2.1.1信息内容优化
目前，由于缺乏设计标准，越来越多的信息被引入到显示器上，从而出现信息过多、混乱的情况，增加了飞行员的工作负荷，延迟了认知和判断的`时间；但是，如果信息量不足，又会使飞行员情境意识下降。因此，信息内容的优化至关重要。现代航空电子系统和综合火控系统的应用大大增加了座舱显示系统的信息量，使得飞行员的工作负荷明显增加，因此，提供一个友好的界面十分重要。从优化设计的角度来看，要考虑显示画面的清晰度和逻辑性、各个画面位置的合理安排、画面字符的可读性等；要针对不同的飞行阶段，为飞行员提供他们所需要的信息。另外，显示系统要根据任务的需要，提供给飞行员最关心的信息，确保任何一条显示信息都是飞行员需要的。
2.1.2显示方式优化
为了加强飞行员在复杂情境中对自身状态、飞机状况和周边事态的充分了解和整体把握，我国目前正在寻求新的信息显示方式或途径，研制、开发新型信息显示界面。研究集中于平视仪、下视仪、多功能显示器和头盔显示器等信息显示优化方面，比如在平视仪俯、仰角梯线符号变化的情况下对飞行性能的评估，采用色彩编码水平情况显示仪来增强战术情境意识，自动驾驶飞行座舱情况显示器的研制等。目前，头盔显示器日趋成熟，因视场大、灵活，能够满足大离轴角搜索、跟踪、瞄准和发射大离轴角制导武器的需求而备受青睐。
2.1.3显示器、操纵器的布局优化
2.1.3.1显示器的布局与排列
显示器的布局与排列是否合理，直接关系着认知效果、巡检时间和工作效率。显示器、操纵器（包括显示设备）的布局与排列应考虑人的视觉特性和使用频率。与显示有关的视觉特性主要包括以下几点：①飞行员作业时，双眼的视觉作业域在中心视轴左右95°，水平视线上90°、水平视线下35°的范围内，最佳视区如图1所示。根据观察任务的不同，可将双眼总视区分为若干子区，其中－95°～95°为视轴转动最佳区，－62°～62°为颜色识别区，－（30°～60°）～（30°～60°）为标注、标记识别区，－（5°～30°）～（5°～30°）为最大视敏区，－（5°～10°）～（5°～10°）为符号识别区，－1°～1°为精细视觉区。②人眼的调节能力是显示器、操纵器装置配置设计时要考虑的附加因素。视线在不同距离上的聚焦能力不同。设置显示器仪表板的安装距离时，要保证视觉系统不过分紧张，一般要求的距离为400～700mm。仪表板的板面与飞行员的观察视线应尽可能接近90°。为此，在理论上，板面需前倾15°，并翻开两侧板。同时，水平操纵板的纵向倾斜度不低于5°，垂直板倾离垂直方向的角度不低于10°，这样可保证最佳工作条件。③与垂直式显示仪相比，水平式显示仪的认知效率较高，认知差错率较低。④人的视线运动顺序为从左到右或从上到下。⑤在偏离视觉中心相同距离的情况下，人眼对左上角的观察效率高于右上角，其次为左下角，右下角的观察效率最低。⑥人对视野最佳范围内的目标认读迅速而准确，且观察视野有效范围内的目标不易引起视觉疲劳。因此，重要的显示仪表应布置在最佳视野范围内，而在视野最大范围外，不应布置显示仪。⑦在特殊条件下，人的视觉特性会发生变化。比如在过分摇晃或振动严重的情况下，人的视觉会受到损害，从而影响视觉显示信号的认读。代战斗机座舱普遍采用“一平三下”的Y形布局。这种布局的制约性因素为平视显示器占据仪表板中上部最佳视区，因而，难以在仪表板中央再设置大型显示器。用头盔显示器或大屏幕高分辨率显示器代替平视显示器，可弥补以上不足，且为座舱显示/控制系统发展的必然趋势。
2.1.3.2显示设备的选择
显示设备的选择应考虑显示清晰图像的能力、显示彩色图像的能力、是否符合座舱视野要求、飞行员的接受程度和能否使飞行员高效地获得所需信息等。大屏幕显示器可以从各个机载传感器、联合战术信息分配系统和机载数据库获取全部信息。经计算机处理，将特定飞行时刻需要的信息全部显示在大屏幕显示器上，从而可以解决驾驶员对情况了解不够、控制显示和融合理解数据负担过重的问题。
2.1.3.3显示画面的背景和光照
由于背景、光照会直接影响认知效果，因此在显示画面和设计字体时，必须充分考虑背景和光照因素。一般情况下，不应采用强反射背景。这是因为强反射背景会产生眩光现象，从而影响认知效果。眩光强度越大，对视觉作业绩效的影响越大；反射眩光离判读者视线越近，视觉作业绩效越差。根据相关试验数据，当视标亮度为1.5cd/m2时，反射眩光的亮度为30cd/m2，不同反射眩光面积对被试视觉作业绩效有显著影响，并且反射眩光面积越大，视觉作业绩效越差。目前，大屏幕显示器研发的难点之一是开发一种能在高空或阳光下具有足够亮度、不影响判读，且能为驾驶员提供所需信息的显示屏。
2.2控制界面优化
控制界面优化包括控制方式、控制反馈、控制编码、控制器结构和尺寸、控制器阻力等的优化，以防控制器偶发启动。目前，综合控制因其更为自然、易用等优点而受到青睐。综合控制器一般包括显示器周边控制软键、正前方控制板、航空电子启动板和握杆操纵控制（HOTAS）部分。显示器周边控制软键是可以通过计算机软件设定其控制功能的按键式开关，装配在多功能显示器的四周，控制软键的功能随着显示画面的改变而改变。正前方控制板位于飞行员前方，是一块可平视操纵的显示板，用于系统模式的改变和系统参数的更改、设置。航空电子启动板是一个独立单元。只要直流电源有电，就能启动工作，具有启动和关闭航空电子系统、控制座舱电视摄像机和视频磁带记录器等功能。HOTAS部分用于将重要的控制器（开关、按钮等），特别是作战中必须操作的开关集中于驾驶杆或油门杆上。在关键的作战飞行阶段，飞行员的手不必离开驾驶杆或油门杆就能操纵这些控制器，统一控制主要的传感器、武器和显示器；在时间紧迫的作战阶段，飞行员两眼平视、两手握杆即可完成战斗任务。综合控制设计将座舱重要的控制器小型化、集中化和多功能化，方便飞行员兼顾显示观察和操作控制。
2.3测试内容和评价方法
任何一个系统的评价都必须建立在试验的基础上，其测试内容和方法是否客观、全面，直接影响到评价是否具有客观性、全面性和有效性。飞行员作为使用的主体，其主观评价对整体评价起着不可替代的作用。随着不断更新的显示技术和控制技术的出现，显示/控制评价的测试变得越来越复杂。在使用电子显示器时，需考虑显示器的光照影响、模式转换和数据的延迟性。如果有头盔显示器，还需考虑头部动态运动的影响。因此，测试时必须要考虑评价任务、外部视觉条件和头部运动，并对振动、噪声等进行评价。
3座舱综合显示/控制系统
综合上述分析，可将座舱显示/控制系统综合为两台大屏幕综合显示器和多功能控制面板，采用高度综合的集成一体化设计，将机载数据处理、航电任务管理和图形图像显示综合在飞行显示器内部，无单独的显示/控制任务计算机，使整个显示/控制系统组成合理，减轻系统质量，简化座舱仪表板布置。飞机上各路传感器数据先经综合显示器的数据采集处理单元处理、组织成网络数据帧，再通过网络将数据帧传送至综合显示器的显示处理单元；显示处理单元接收到数据帧后进行数据融合和图像处理，最终完成图像显示。采用模块化的设计方法，按照功能划分为显示处理单元、数据处理单元和多功能控制面板。功能单元内部由通用现场可更换模块组成，标准化程度较高，提高了系统的可维护性。功能单元之间通过数据网络连接。这种松耦合方式不仅可以提供灵活的可扩展性和测试性，还可以提高系统的容错能力。大屏幕综合显示器间通过显示同步数据网络和交叉互比数据网络来实现双机间的任务周期同步、飞行显示器间的数据交叉传输，使每个综合显示器均接收到另一综合显示器采集的载机信息，在此基础上可实现对飞行参数的监控。当差异超出一定范围时，系统给出报警提示，这不仅有利于及早发现故障、确定故障源、防止故障蔓延，还能提高系统任务可靠性。座舱综合显示/控制系统将大量复杂的传感器数据经采集、处理、融合后通过大屏幕高分辨率的液晶显示器呈现给飞行员，使得飞行员能够高效地获得所需信息，减轻飞行员的工作负担。
4结束语
本文从座舱显示/控制系统设计面临的问题出发，从信息显示界面优化、控制界面优化等方面进行了分析，提出了“两台大屏幕综合显示器和多功能控制面板组成综合显示/控制系统”的设计理念，符合座舱显示/控制系统高度综合化的发展趋势，具有较好的应用前景。
参考文献
［1］孙滨生.现代战斗机座舱布局［M］.北京：航空工业出版社，1988.
［2］范天慈.机载综合显示系统［M］.北京：航空工业出版社，.
篇2：飞机座舱压力控制系统性能分析
飞机座舱压力控制系统性能分析
供气系统供气量太小、座舱气密性不良造成漏气量过大或压力调节器失调引起通风量过大,都将导致座舱压力小于调压规律的'预定值,从而产生座舱压力过低的故障.在分析供气量、漏气量和通风量对座舱压力影响的基础上,分析了调压性能和故障原因,并指出了飞行和维护中预防和检查座舱压力调节故障的方法.
作 者：沈燕良 王建平曹克强 SHEN Yan-liang WANG Jian-ping CAO Ke-qiang 作者单位：空军工程大学工程学院一系,西安,710038 刊 名：机床与液压 ISTIC PKU英文刊名：MACHINE TOOL & HYDRAULICS 年，卷(期)： “”(11) 分类号：V271 关键词：座舱压力 增压 调压规律篇3：飞机座舱显示/控制综合评价系统设计与实现
飞机座舱显示/控制综合评价系统设计与实现
飞机座舱显示/控制系统作为人机接口,一直是航空工效学关注的'对象,如何科学、客观地评估就成了飞机研制、航空工效学研究的重要任务之一.以往,在飞机座舱研制过程中,常常忽视了系统的工效学,更没有形成一套科学、客观的评价方法.
作 者：姜红英 林贵平 作者单位：姜红英(广州民航职业技术学院)林贵平(北京航空航天大学)
刊 名：航空维修与工程 PKU英文刊名：AVIATION MAINTENANCE & ENGINEERING 年，卷(期)： “”(2) 分类号： 关键词：篇4：CPAC控制系统设计论文
1系统架构
CPAC和其中一个客户端构成的银行自动化存取控制系统总体结构。控制系统由上位机和下位机两部分组成。上位机是计算机系统，包含控制中心计算机、客服端计算机及打印机、磁卡阅读器与密码键盘等配套设备；下位机是CPAC、端子板及存取机械手与取箱口所用的6个伺服电机及驱动器。由于CPAC只能控制8个伺服电机，控制存取机械手与取箱口1已经占用了6个接口，而一个取箱口远远不能满足客户的需求。当取箱口数量超过一个后，用PLC控制其余出箱口，PLC与CPAC之间通过RS485总线通讯，由CPAC作为主控制器协调PLC实现存取保管箱操作。整个系统工作在由交换机组建的星形局域网中，各部分之间基于TCP／IP协议进行通讯。
篇5：CPAC控制系统设计论文
2.1控制过程安全机制
2.1.1限位
为避免因软件错误或硬件故障导致的执行机构上的运行失控，保护硬件设备与操作人员的安全，在存取机械手与取箱口的每个控制轴上除了在导轨的两端安装有硬件限位块外，还必须使用限位开关来限制各轴的运动范围。软限位与硬限位配合使用，可以有效地防止运动部件跑出导轨。
2.1.2报警
当检测到驱动器报警信号以后，CPAC将关闭该轴的伺服使能，急停该轴的伺服电机，同时该轴报警触发标志位置。程序中检测到报警触发标志位以后，将故障状态报告控制中心，同时点亮报警灯并开启蜂鸣器，等待人工处理。
2.2运行速度的规划
在本控制系统中，CPAC工作采用点位运动模式。在运动控制中，梯形速度曲线以耗能低、速度快、容易实现等优点成为常用的速度控制曲线。其速度与加速度的变化曲线如图3所示。然而由于梯形速度曲线采用线性加速方式，其对应的加速度曲线不连续，因此存在柔性冲击，导致执行机构在运动过程中的平稳性能差。为了既获得平滑的加速度，又不失去梯形速度曲线的优势，将梯形速度曲线加以改进得到S型速度曲线。S型速度曲线的运动过程由加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段组成。本控制系统采用该速度曲线作为存取机械手各轴的速度控制曲线，避免了柔性冲击因素。S型速度曲线由CPAC通过设置各轴运动参数中的平滑时间来实现。
2.3控制系统作业方式
在银行保管箱自动存取系统中，存取机械手执行任务时可以选择单一作业方式或复合作业方式。单一作业方式是：存取机械手从原点位置出发运行到任务指定的保管箱位置，将保管箱取出并送到取箱口，客户操作完成后从取箱口处把保管箱送回箱架，然后返回原点位置。复合作业方式是：存取机械手接收到一批存／取保管箱任务后，从原点位置出发运行到第一个任务指定的保管箱位置，将保管箱取出并送到取箱口，客户操作完成后从取箱口处把保管箱送回箱架，之后存取机械手不返回原点，而是直接执行下一个任务，不断循环直到完成所有任务。
2.4CPAC运动控制
CPAC的运动控制部分是整个软件系统设计的核心部分。CPAC运动控制软件主要由系统初始化模块、用户界面模块、运动控制模块、数据读写模块和网络通信模块组成。运动控制程序首先调用系统初始化模块，然后检查有无故障，如果系统运行正常，则通过网络连接控制中心，查询CPAC的控制方式，如果为手动模式，则进入手动模式运动控制子程序，否则进入自动模式运动控制子程序。用户界面模块为客户提供登录界面、图形化的存／取保管箱命令，并显示系统执行结果。运动控制模块通过在OtoStudio软件中调用CPAC运动控制库GUC－X00－TPX．lib中的运动控制函数执行以下功能：设置伺服电机的速度、加速度、移动距离（脉冲数）；读取光电开关对应的数字输入口获取光电开关的触发状态；往数字输出口写“1”、“0”来打开、关闭电磁开关。通过控制存取机械手、取箱口的.执行机构、拉板以及拉勾的动作，实现保管箱的自动存取操作。数据读写模块通过RS485总线控制激光条形码阅读器，读取条形码扫描结果。网络通信模块使CPAC通过以太连接控制中心，接收控制中心的命令与保管箱在箱架中的位置数据，并返回运行结果与报警信息。
3结束语
基于CPAC设计的银行全自动保管箱控制系统，实现了保管箱的自动存取与信息化管理，降低了银行的管理与维护成本，为客户提供了使用方便的保管箱业务，具有广阔的应用前景。
篇6：润滑油站控制系统设计论文
润滑油站控制系统设计论文
PLC（ProgrammableLogicController）可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。它已广泛应用于工业控制，通过用户存储的应用程序来控制生产过程，具有强大的优点。也为工业自动化提供近乎完美的现代化自动控制装置。随着技术的快速发展，PLC技术的应用越来越广泛，如合理应用PLC技术，是现代工业控制正在努力发展的方向之一。作为4747m3高炉重要配套设施的240t/h锅炉，其给水泵是关系到锅炉系统安全稳定运行的关键。240t/h锅炉的给水泵系统由两台给水泵组成，由一台启动给水泵为主，另一台给水泵作为备用或辅助。这样的给水泵配置有利于给水泵主机系统出现故障或不能满足锅炉运行需求时，启动备用给水泵系统补充不足，避免由于给水泵故障造成的锅炉停炉。而稀油润滑站为锅炉给水泵的运行提供润滑用油，以保证给水泵的顺利运行，进一步保障了锅炉的安全运行。作为给水泵运行的.重要条件，稀油润滑站的正常运转是整个锅炉系统安全稳定运行的根本。240t/h锅炉自投运以来，因润滑油站故障先后造成4#给水泵轴瓦和电机、1#给水泵轴瓦烧毁，严重影响生产稳定，造成了巨大的经济损失。出于以上原因，为保证锅炉系统的正常运行，对稀油润滑站的控制方式进行改造十分必要。
1原设计方案程序及存在的问题
根据系统原设计方案，每台给水泵各配有一个独立的稀油润滑站，每个润滑油站各有两台润滑油泵。而远程控制时，一个启动命令控制两台泵的启停。两台油泵共用一个备妥信号，油泵启动后若备妥信号消失，则会造成停泵，且备用泵无法远程启动。润滑油压只有一个测压点，在联锁状态，当油压低于设定值时，由电气系统进行判断后，备用泵自动启动，油压高于设定值时，备用泵自动停止。若油泵启动后，油压依然低于设定值，水泵停止。两个润滑油泵的互备在电器柜上实现。控制箱在汽轮机0m平台，操作室在8m的平台。这种方案存在以下问题：①两台油泵只有一个启停，备妥以及压力低信号，反映出的信息较为笼统，不够直观，水泵出现故障时，不能够及时清楚的判断是哪台油泵的问题，不利于油泵的检修。②油压检测只反馈一个压力低信号，发生误报的可能性较大，结果可能会不准确。③操作室在16m平台，控制箱在0m平台，距离较远，出现紧急情况时，不方便操作人员进行应急操作。
2油泵控制改造原则
鉴于以上问题，对水泵稀油润滑站控制方式进行改造，应遵守以下原则：①在操作室能实时监控油泵的运行情况，并能在就地操作箱和操作室共同控制油泵的启停。②增强连锁条件的准确性。③在满足连锁条件时能快速准确的启动备用设备，从而不影响给水泵的正常运行。为满足上述油泵控制的改造原则，引入施耐德PLC自动控制体统，用PLC程序来控制油泵的启停和连锁，真正做到高度的精准控制。针对改造原则和PLC的引入，做到以下几点：①增加一个启停控制信号，使两台润滑油泵各具有一个启停控制信号。增加一个备妥信号，使两台润滑油泵各有一个备妥信号，备妥信号等同于集中信号参与控制。②两台油泵的电源准备好的信号由原来的在电器盘上变为上传到PLC，方便操作人员在上位机观察，及时发现问题。③在润滑油泵出口油压力只有一个测压点的基础上再增加为三个压力开关，并调整至给水泵正常工作所需的润滑油油压力值，在润滑油压力低时压力开关动作。④在运行中如果有至少两个压力开关动作，且油泵处于联锁状态时，自动启用备用泵，以保证水泵的润滑系统正常工作。⑤所有联锁控制全部由下位机程序判断，全部由上位机集中控制，现场操作箱只有启停功能和就地集中切换开关。
3油泵控制的改造过程
根据以上设想，进行以下工作：①在稀油润滑站出口总油管上加装3个压力开关，在润滑油压力低于给水泵正常工作所需要的压力值，在油压低于此值时，压力快关吸合，并接线将此信号传送至PLC控制系统。②从油泵的电源柜中取两台油泵的电源准备好信号，运行和停止信号，接线进入PLC控制系统。③在操作站上位机的画面上增加集中，电源准备好，开泵，停泵，连锁投入，压力低等按钮和指示灯。④对下位机程序进行修改，使其具有以下功能：两台泵都处于自动状态，主泵集中信号到，电源准备好，键盘开启动，则主泵启动，而后自锁，主泵运行。当主泵意外停止（非手动停止）时，另外一个泵自动启动。当检测润滑油压力的三个压力开关信号出现两个以上时，未启动的油泵自动启动。⑤完成以上工作后，我们又对新增设以及改动后的部分进行打点，经试验，所有改动前后画面比较。
4改造后的应用效果
经过这次对给水泵润滑油站的改造，提高了现场反馈信号的准确度以及清晰度，便于操作人员及检修人员发现和解决问题，由上位机集中控制，方便操作人员的及时采取应急措施。在很大的程度上降低了操作人员的劳动强度，改造前每半小时都需要到现场查看油泵运行情况，改造后只需在操作站上就能准确的观察油泵的运行情况，只需每小时定点检时观察即可。两台泵互备，一台泵意外停止，自动启另一台泵，降低了水泵发生故障的可能性，确保了水泵和锅炉系统的正常运行，有力地维护了生产的稳定，为创造更高的经济效益提供了根本保证。
5结语
在对240t锅炉给水泵稀油润滑站控制系统的改造后，实现了油泵的连锁自动启停，解决了在油压底时，备用油泵不启动，而使得给水泵不能正常工作，大大减少了生产隐患的发生，相比原有的系统而言，很大程度上降低了操作人员的劳动强度；设备的运行更加稳定，备件的消耗明显降低，实现了低成本的运行，并对类似的控制系统提供了技术支持。
篇7：敏捷性飞机飞行控制系统设计方法研究
敏捷性飞机飞行控制系统设计方法研究
对敏捷性飞机飞行控制系统的设计方法进行了研究.研究表明当飞机进行大迎角机动时,飞机可以获得敏捷性机动能力.在这种情况下,飞机的动力学特性呈现非线性的特征.此时飞行控制系统的设计是一类非线性控制系统的设计问题,设计可采用非线性动态逆的方法进行.为简化控制律和工程因素,重点研究了利用一阶动态逆作为系统的'反馈线性化控制,以得到线性化的系统.在此基础上再设计跟踪控制器,以满足大迎角非线性机动时的性能要求.最后以F-8飞机为例进行飞行控制系统的详细设计,所设计的系统在一个大迎角机动指令作用下进行仿真研究,结果表明系统设计的有效性.
作 者：徐军 张明廉 屠巴宁 Xu Jun Zhang Minglian Tu Baning 作者单位：北京航空航天大学,自动控制系 刊 名：北京航空航天大学学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF AERONAUTICS AND ASTRONUATICS 年，卷(期)： “”(1) 分类号：V249.121 V212.135 关键词：飞行控制系统 非线性控制系统 操纵性 非线性动态逆 敏捷性篇8：电气控制系统自动化设计论文
【摘要】科技的发展，网络技术的进步，促进了电气控制系统自动化的不断发展。
但是，电气控制系统自动化设计仍然还存在着一些问题与矛盾，进一步完善电气控制系统的自动化设计，让电气自动化控制系统可以在电力企业中发挥其最大的作用，促进电力业的现代化和科技化发展，是电气自动化控制系统设计的重要任务。
本文将对电气控制系统的设计思想和电气控制系统的整体设计思路上进行阐述。
篇9：电气控制系统自动化设计论文
当今时代是一个信息化的时代，信息技术也不断的发展，实现电气控制系统的自动化和智能化也是时代的需要，对电气控制系统的自动化设计必须根据电气控制系统的设计原则和专业要求，逐步开展，才能更好的实现电气控制系统的自动化，并得到广泛的应用。
对于电力企业不断的提高工作效率，实现电力企业的现代化和科学化发展具有非常重大的意义，因此，加强对电气控制系统自动化设计重要性的认识，在电力生产中发挥更重大的作用。
一、电气控制系统的自动化设计思想
一个完整的电气控制系统是需要考虑众多因素的，要做到对各个控制部分的保护工作和在紧急状况下的可以通过手动的方式来进行操作的系统，具备跳闸和合闸的手段，对电气系统的监视--控制--报警--测量，这整个的过程可以利用先进的计算机技术通过监控系统去一一完成。
因此，可以这样说，对分布的设计、集中式的设计以及可靠性、可扩展性、兼容性等方面都是在对电气控制系统自动化设计过程中所必须去充分的考虑与兼顾到的。
首先，从分布式的这个角度上来分析，模块化的思想是电气控制系统必须遵循的，根据分布式开放结构这个常用的电气控制系统自动化设计策略，必须保障开关柜上的众多控制保护功能可以很均匀的分布在各个地方，并发挥开关所本身就应该具有的控制和保护的作用，并且可以在控制和保护单元上发挥出最大的作用。
模块化的思想还有很重要的一点就是能够保证每一个单元模块上都可以均匀的分布着电器控制自动系统中所需要的所有信号，包括保护、控制以及测量等等这种信号可以指导工作，并根据光纤总线进行自动化控制的主要控制，使监控性能得到进一步的提高。
此外没在电气控制系统中，报警系统是一个不可忽视的部分。
但是，要充分的保证各个模块之间不能相互影响。
其次，从集中式这个角度上来分析，集中立柜的结构是十分的科学并且是实用的'。
在整个的电气控制系统的自动化设计中，要实现各个模块的集中化，即把这些模块都集中在专用柜中去，实现整个系统的集中化控制与保护，实现各种信号的采集以及保护柜内的数据处理工作。
对电气控制系统的自动化设计过程需要借助主控总线，实现信号的传递，然后借助于计算机系统软件，实现所接受信号的集中管理与控制，这个电气控制系统设计的过程非常明显的特点就是简单可靠，实现了对二次接线的简单化。
此外，主控室必须事先与开关柜之间的相互连接，才能够对两者就行控制，达到最终的协调通信的目的和要求。
最后，兼容性是在电气化控制系统自动化设计过程中经常遇到并且非常重要的一个问题，兼容性的分析和解决才能够保证用户的规模，并且使得功能得到扩展，那么在设计的过程中注意对串行通信接口的科学化、规范化设计，可以让客户根据实际需求做出适当的调整。
二、在电气控制系统进行自动化设计过程中应该注意的问题
电气控制系统的自动化设计目的就在于不断的提高控制系统的性能，以更好地适应需要，在对电气控制系统进行自动化设计的过程中要注意多方面的问题，主要包括以下几点：
(一)注重电子元器件的设计与选用
电子控制系统的自动化装置是由多个部分组成的，其中电子元器件是非常重要的部分之一，电子元器件的选择直接关系到电气控制系统自动化的性能，只有选择了合适的电子元器件才能使得对电器控制系统的自动化设计能够长期使用，降低其生产成本，所以在对电气控制系统的自动化设计过程中应该非常注重对电子元器件耐用性和持久性的检测。
(二)注意在电气控制系统自动化设计中电子设备外部环境的不利因素
电子设备所处的环境是很复杂的，使用情况的好坏以及寿命的长短都在很大程度上受到外部环境的影响，外部环境是电气自动化控制系统能够顺利运行的重要保障，而恶劣的环境会导致设备受到很大的破坏，就会是电气自动化控制系统不能够在电力企业中发挥出应有的作用，所以在对其进行设计的过程中，要格外的注重外部环境的影响与损害，空气湿度大等外部环境问题都会对电气控制系统产生很大的影响，这就会严重的影响电厂的效益和生产成本问题。
(三)电气控制系统的自动化设计要注重符合实际情况
设计电气自动化控制系统的目的就在于更好的适应于电力企业的需要，所以设计的初始阶段，就要足够的考虑到它的适用性，要对相应的零部件和系统软件进行符合电力企业需要的专业化检测，使设计出的控制设备能够既符合需要又能够让自动化控制系统可以发挥出更好的作用。
(四)要注重对电力自动化控制系统的散热防护工作
在对电力自动化控制系统的设计过程中，散热防护工作是十分必要的，它能够足够的保证自动化系统中每一个软件的寿命延续与功能的正常发挥，从而使这种电力自动化控制系统能够保证电力企业的利益，节约生产成本，提高企业的利润，一旦出现由于没有对电力自动化控制系统的散热与防护而导致整个系统的破坏，那么对于整个电力企业的经济利益的损坏是非常严重的。
尤其是对一些大功率的设备而言，更是要着重重视，通过安装散热器等方式，加强对设备的防护，消除电力自动化控制系统中存在着的安全隐患。
结束语
总之，科技高速发展的新时代，控制技术以及计算机技术和数字技术等高度发达的时代，实现电气控制系统的自动化与智能化也是一个不可阻挡的趋势，是提高工作效率的需要。
因此，在我国的电气控制系统仍旧存在着一些问题的今天，正视这些问题并能够根据设计的基本原则和电气控制系统的专业要求进行不断的设计与研发，并能够不断的加强与世界各地之间的交流与合作，为我国的自动化设计注入新的生机与活力，为我国的电气技术获得更大的发展与进步。
参考文献
[1]李小燕，李建兴，钟西炎.电力系统自动化控制中的智能技术应用研究[J].华章，(16).
[2]李国栋，马德新.基于PC的电气自动化技术[J].黑龙江科技信息，2011(21).
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[4]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J]黑龙江科技信息，(6).
[5]卢秀浩.湿润电气自动化控制设备可靠性的测试[J].才智，2011(13).
篇10：沼气工程控制系统设计论文
沼气工程控制系统设计论文
在产气方面，根据工艺需求，通过上位机和下位机以及现场执行机构的联合动作，整个沼气工程自动有序工作，使沼气工程的自动化水平得到大幅度的提高，劳动强度大大降低。在沼气供气方面，以IC卡为管理核心来管理农村沼气的供气和收费，实现了合理收费和良好有序的管理。河南省滑县八里营乡伍县村集中供气工程于2012年7月投入使用，并运用了该控制系统，目前运行良好。该猪场建成了日产400m3软体沼气池工程，含1个预调节池，2个发酵池，2个储气池。所产沼气通过IC卡智能管理系统铺设管网的方式，可供全村200多农户集中使用，基本上解决了全村农户的炊事燃料问题。
1系统整体设计
1.1工艺要求
整个系统由3部分组成:第1部分产气部分，第2部分气体处理部分，第3部分供气部分。
1.2硬件的选择系统
整个硬件部分分为3层:第1层为集中控制台(上位机)，上位机选用台达5．7寸屏，在SCREENEDITOR开发环境下，开发出1套沼气工程控制监控程序，作为实时监控和发出指令的中枢。第2层为现场控制层。考虑到现场有近20个输入点和近8个输出点，4个模拟量输入。现场控制层采用西门子226作为核心控制器，扩展1个EM235模块，根据集中控制台的指令、规定的工艺要求对现场实时控制。第3层为现场传感器和执行器。传感器主要由液位计、操作按钮、现场隔离开关组成，执行器主要由接触器，执行阀等。
1.3全自动控制系统流程图
在沼气生产过程中，沼气产气过程比较复杂。夏天温度高，产气多;冬天气温低，产气量少。晴天产气量大，阴冷天气产气量少。这就需要对发酵池有一个合适的温度控制范围。传统的锅炉加热方式既浪费能源又污染环境，本工程采用沼气发电和空气源热泵联产的方式加热水，保证了发酵池温度的恒定。这样把多余的沼气充分利用起来，再加上节能效率达75%的空气源热泵产生热水，只需要少量的沼气即可维持沼气池的正常需要。由于沼气池的产气过程是一个连续的过程，产出的沼气被送到储气室，当达到储气极限而没有使用时就会出现危险。2012年就曾报道有些地方出现储气室把房顶拱榻的现象，本工程采用独特的`防爆传感器和执行机构以解决储气室的压力安全问题。沼气在使用过程中不是均衡的，而产气是连续的，当作饭时，用气量增加，压力会迅速减低，远端的沼气灶由于压力低可能打不着火。而不用气时，沼气池同样会产气，有些地方就会把沼气白白放掉，造成二次污染。为了解决这个问题，本工程采用宽压力调压控压装置。汽水分离室时间久了会集存大量的积水，要求及时放水。为了解决这个问题，本工程采用四通道自动放水控制装置和安全装置。
2结论与讨论
1)通过上位机和下位机的联合控制，实现了沼气工程的自动化管理和稳定有序工作。
2)通过宽压力调压、控压装置解决了恒压稳压远距离供气问题。
3)通过防爆传感器和执行结构解决安全放气排水问题。
4)通过沼气发电空气源热泵联产方式解决冬季产气量低问题。
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