第一篇：家庭智能控制系統(tǒng)的研究與發(fā)展論文

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

題 目：專業(yè)代碼：作者姓名：學(xué) 號(hào)：?jiǎn)?位：指導(dǎo)教師： 2014

家庭智能控制系統(tǒng)的研究與發(fā)展

XX XXXXXXXX 物理科學(xué)與信息工程學(xué)院 XX

年X月X日

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

摘要

21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動(dòng)了人類文明的巨大進(jìn)步。家庭智能控制系統(tǒng)提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，現(xiàn)在人們的生活追求個(gè)性化、自動(dòng)化，追求快節(jié)奏，追求充滿樂趣的生活方式，家裝要求的檔次越來越高，生活家居要求一種人性化、智能化。

家庭智能系統(tǒng)指的是在一個(gè)家居中建立一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，將各種家電設(shè)備互相連接起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有家庭網(wǎng)絡(luò)上的家電設(shè)備的遠(yuǎn)程使用和控制及任何要求的信息交換。家庭控制系統(tǒng)智能化是信息社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而家庭局域網(wǎng)則是實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的必要載體。

關(guān)鍵詞：智能化，自動(dòng)，家庭網(wǎng)絡(luò)，未來發(fā)展。

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

Abstract

The twenty-first Century is the century of information technology, telecommunications and Internet technologies to promote the progress of human civilization.Home intelligent control system to improve the Home Furnishing safety, convenience, comfort, artistic, and realize environmental protection Energy saving residential environment.With the development of social economic level, now people life the pursuit of personalized, automation, the pursuit of quick rhythm The pursuit of fun, life style, decoration requirements of increasingly high level, life Home Furnishing requires a person

Personalized, intelligent.Intelligent home system refers to the establishment of a communication network in a Home Furnishing, various household appliances are connected Pick up, realize remote use and control of the household appliances all on the home network and any request letter Information exchange.Home intelligent control system is the inevitable trend of information society development, and family network is the The necessary carrier task.Keywords: intelligent, automatic, home network, future development.本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

家庭智能控制系統(tǒng)的研究與發(fā)展

目錄

目錄

前言.........................................................5 1.緒論....................................................6

2.定義.......................................................6 3.發(fā)展.......................................................7

3.1 20世紀(jì)80年代末90年代初............................................7 3.2 2000年前后..........................................................7 3.3 2001-2008年.........................................................8 3.4 未來的智能家居發(fā)展趨勢(shì)..............................................8

4.課題研究的目的及意義......................................10 5.設(shè)計(jì)理念..................................................11 6.總體設(shè)計(jì)..................................................11 7.詳細(xì)設(shè)計(jì)..................................................14

7.1智能背景音樂........................................................14

結(jié)論........................................................15 參考文獻(xiàn)....................................................17 致謝........................................................18

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

前言

21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動(dòng)了人類文明的巨大進(jìn)步。本文介紹的家庭智能控制系統(tǒng)可以使得人們可以通過手機(jī)或電話在任何時(shí)候、任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電器（空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機(jī)）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；也可以在下班途中，預(yù)先將家中的空調(diào)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(shí)現(xiàn)都僅僅是打一個(gè)簡(jiǎn)單的電話。此外，該系統(tǒng)還可使家庭具有多途徑報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等多種功能，如果不幸出現(xiàn)某種險(xiǎn)情，您和110可以在第一時(shí)間獲得通知以便進(jìn)一步采取行動(dòng)。舒適、時(shí)尚的家居生活是社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志，家庭智能控制系統(tǒng)能夠在不改變家中任何家電的情況下，對(duì)家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進(jìn)行方便地控制，使人們盡享高科技帶來的簡(jiǎn)便而時(shí)尚的現(xiàn)代生活。

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

1.緒論

自從世界上第一幢智能建筑1984年在美國(guó)出現(xiàn)后，美國(guó)、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家先后提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國(guó)、德國(guó)、新加坡、日本等國(guó)都有廣泛應(yīng)用。

1998年5月新加坡舉辦的“98亞洲家庭電器與電子消費(fèi)品國(guó)際展覽會(huì)”上，通過在場(chǎng)內(nèi)模擬“未來之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)功能包括三表抄送功能、安防報(bào)警功能、可視對(duì)講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、電話接入、住戶信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和統(tǒng)軟件配置等。

根據(jù)美國(guó)該行業(yè)之專業(yè)顧問公司PARKS的統(tǒng)計(jì)資料顯示：1995年，美國(guó)一個(gè)家庭要安裝家庭自動(dòng)化設(shè)備的平均費(fèi)用在7000至9000美元之間。1995年美國(guó)家庭已使用先進(jìn)家庭自動(dòng)化設(shè)備的比率為0.33%，看來市場(chǎng)真正啟動(dòng)尚需時(shí)日。預(yù)計(jì)這五年內(nèi)，家庭自動(dòng)化的市場(chǎng)年平均增長(zhǎng)率為8%。PARKS公司的資料亦顯示：到2004年，家庭網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)總額可達(dá)57億美元。據(jù)國(guó)際專家預(yù)測(cè)，到2000年底國(guó)際智能家居的產(chǎn)品銷售額可達(dá)24億美元。2004年可達(dá)148億美元。

2.定義

家庭智能控制系統(tǒng)即智能家居，是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能家居-系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

3.發(fā)展

3.1 20世紀(jì)80年代末90年代初

這個(gè)階段中，所出現(xiàn)的對(duì)講產(chǎn)品是最為簡(jiǎn)單的類型，即非可視 非聯(lián)網(wǎng)多線制對(duì)講系統(tǒng)，僅具備開鎖、通話等簡(jiǎn)單功能，住戶通過對(duì)講通話根據(jù)訪客的聲音來做判斷是否開門。隨著技術(shù)發(fā)展，之后又出現(xiàn)了非可視 非聯(lián)網(wǎng)單元總線制對(duì)講系統(tǒng)，泉州佳樂電器有限公司市場(chǎng)部經(jīng)理倪源福解釋，此類總線制系統(tǒng)采用編解碼電路及RS485總線，僅 單幢建筑內(nèi)通訊，當(dāng)時(shí)主流芯片為Philips-TM1300，安裝時(shí)，通常一個(gè)單元一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，整個(gè)小區(qū)內(nèi)的各單元全部都是獨(dú)立的，無法實(shí)現(xiàn)整個(gè)小區(qū)大面積組網(wǎng)。而此種分散控制系統(tǒng)，各自為政，不能實(shí)現(xiàn)小區(qū)統(tǒng)一管理，當(dāng)然系統(tǒng)功能也相對(duì)單一。當(dāng)時(shí)，僅有廣東少數(shù)廠家在生產(chǎn)，用戶多集中在廣東。

3.2 2000年前后

1998年5月新加坡舉辦的“98亞洲家庭電器與電子消費(fèi)品國(guó)際展覽會(huì)”上，通過在場(chǎng)內(nèi)模擬“未來之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)功能包括三表抄送功能、安防報(bào)警功能、可視對(duì)講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、電話接入、住戶信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和統(tǒng)軟件配置等。

根據(jù)美國(guó)該行業(yè)之專業(yè)顧問公司PARKS的統(tǒng)計(jì)資料顯示：1995年，美國(guó)一個(gè)家庭要安裝家庭自動(dòng)化設(shè)備的平均費(fèi)用在7000至9000美元之間。1995年美國(guó)家庭已使用先進(jìn)家庭自動(dòng)化設(shè)備的比率為0.33%，看來市場(chǎng)真正啟動(dòng)尚需時(shí)日。預(yù)計(jì)這五年內(nèi)，家庭自動(dòng)化的市場(chǎng)年平均增長(zhǎng)率為8%。

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

3.3 2001-2008年

2005年以后，由于上一階段智能家居企業(yè)的野蠻成長(zhǎng)和惡性競(jìng)爭(zhēng)，給智能家居行業(yè)帶來了極大的負(fù)面影響：包括過分夸大智能家居的功能而實(shí)際上無法達(dá)到這個(gè)效果、廠商只顧發(fā)展代理商卻忽略了對(duì)代理商的培訓(xùn)和扶持導(dǎo)致代理商經(jīng)營(yíng)困難、產(chǎn)品不穩(wěn)定導(dǎo)致用戶高投訴率。行業(yè)用戶、媒體開始質(zhì)疑智能家居的實(shí)際效果，由原來的鼓吹變得謹(jǐn)慎，市場(chǎng)銷售也幾年出來增長(zhǎng)減緩甚至部分區(qū)域出現(xiàn)了銷售額下降的現(xiàn)象。2005年-2007年，大約有20多家智能家居生產(chǎn)企業(yè)退出了這一市場(chǎng)，各地代理商結(jié)業(yè)轉(zhuǎn)行的也不在少數(shù)。許多堅(jiān)持下來的智能家居企業(yè)，在這幾年也經(jīng)歷了縮減規(guī)模的痛苦。正在這一時(shí)期，國(guó)外的智能家居品牌卻暗中布局進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)，而活躍在市場(chǎng)上的國(guó)外主要智能家居品牌都是這一時(shí)期進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的，如羅格朗、霍尼韋爾、施耐德、Control4等。國(guó)內(nèi)部分存活下來的企業(yè)也逐漸找到自己的發(fā)展方向，例如天津瑞朗等，用X10，深圳索科特做空調(diào)遠(yuǎn)程控制，成為工 業(yè) 智控的廠家。

3.4 未來的智能家居發(fā)展趨勢(shì)

智能家居怎樣做到實(shí)用、易用、人性化，真正提高人們的生活品質(zhì)，才是智能家居的發(fā)展方向??

實(shí)用為本----智能家居的發(fā)展方向

從2000年的首屆峰會(huì)到剛剛落幕的第四屆中國(guó)國(guó)際建筑智能化峰會(huì)，雖然中國(guó)房產(chǎn)智能化道路幾經(jīng)周折，但是這一進(jìn)程卻不可阻擋地前進(jìn)著?？萍嫉陌l(fā)展使人們堅(jiān)定不移地追求更高品質(zhì)的生活，智能家居作為高品質(zhì)信息生活的代表得到越來越多的矚目。

回想1999年、2000年北京的房地產(chǎn)廣告，“智能化”的誘人描述比比皆是。正值網(wǎng)絡(luò)和新經(jīng)濟(jì)的高峰，房地產(chǎn)業(yè)的就勢(shì)跟進(jìn)使“智能化”成為新建社區(qū)不可缺少的“賣點(diǎn)”，智能化住宅小區(qū)建設(shè)一時(shí)在全國(guó)形成高潮。但之后上海的統(tǒng)計(jì)顯示：智能化系統(tǒng)發(fā)揮作用的僅占20％，運(yùn)行不正常、尚可使用的占45％，另有35％的系統(tǒng)被廢棄，業(yè)主對(duì)室內(nèi)安防系統(tǒng)、自動(dòng)抄送系統(tǒng)和停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的投訴率一直居高不下。

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

正如網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)重回傳統(tǒng)一樣，第四屆中國(guó)國(guó)際建筑智能化峰會(huì)上，朝華數(shù)碼等一大批智能家居廠商們呼吁，智能家居必須回歸理性。雖然業(yè)界對(duì)于智能家居定義一直爭(zhēng)論不休，正如建筑智能化領(lǐng)域?qū)＜?、清華大學(xué)林賢光教授所言：目前為止，并沒有關(guān)于智能與不智能的確切的界限與概念。但是如果拋開業(yè)界的爭(zhēng)論，從消費(fèi)者的角度來看，智能家居市場(chǎng)的需求已經(jīng)逐漸明朗：就是以實(shí)用為核心，力求實(shí)用、易用、人性化。

雖然科技飛速發(fā)展，信息技術(shù)日新月異，連CPU運(yùn)算速度的提升都已經(jīng)突破了摩爾定律，但是如何將這些技術(shù)引入智能家居產(chǎn)品之中，如何打造出真正實(shí)用的智能家居產(chǎn)品，這才是國(guó)際建筑智能化峰會(huì) 每一位參與者最關(guān)注的問題。朝華數(shù)碼有關(guān)人士提出，如今智能家居產(chǎn)業(yè)界所體現(xiàn)的兩大技術(shù)趨勢(shì)正是發(fā)展方向：領(lǐng)先的無線移動(dòng)；不依靠PC的獨(dú)立形態(tài)。

比爾蓋茨當(dāng)年在《TheLoadAhead》中所提到的智能房子如今已經(jīng)成為華盛頓湖的一大勝景，這幢房子可謂智能化到了極致，連車道旁的一棵老楓樹，都通過專門的監(jiān)視系統(tǒng)給這棵樹進(jìn)行24小時(shí)的全方位監(jiān)控，一旦監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)它有干燥的跡象，將釋放適量的水來為它解渴。但是，為了實(shí)現(xiàn)這樣的智能化，專門鋪設(shè)了84公里電纜，耗資5.3億美元。對(duì)普通用戶來說，再多的光纖電纜，不如手里一個(gè)無線遙控器就指揮若定來得實(shí)用方便，這正是無線移動(dòng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域大受青睞的原因。而正如計(jì)算機(jī)擺脫大型機(jī)進(jìn)入PC才開始大發(fā)展，脫離了PC 獨(dú)立狀態(tài)的智能家居才能有更大發(fā)展空間：不會(huì)由于電腦的突然癱瘓而一籌莫展，一切都更加靈活，更加隨意。領(lǐng)先的無線移動(dòng)和不依靠PC的獨(dú)立形態(tài)，將使家變成真正的“自由數(shù)碼空間”。

炎炎的夏日，開著車回家的你，用手機(jī)打個(gè)電話就可以提前打開家里的空調(diào)，讓榨汁機(jī)準(zhǔn)備一杯新鮮的果汁，再讓家庭音響準(zhǔn)備好你最喜歡的巴赫??

慵懶的冬季，躺在客廳沙發(fā)上的你，通過一支遙控器就可以讓廚房里的咖啡機(jī)煮出一壺?zé)峥Х?，讓微波爐為你準(zhǔn)備一套香噴噴的晚餐，再遙控隔壁書房里的打印機(jī)為你打印好明天開會(huì)需要的文件??

小區(qū)里再也沒有神色緊張的保安，誰家的煤氣漏了，發(fā)生火災(zāi)了，有人闖入了，都已經(jīng)自動(dòng)及時(shí)地通報(bào)到小區(qū)的報(bào)警服務(wù)器，而正在上班的你再也不用慌慌張張，因?yàn)榈谝粫r(shí)間小區(qū)保安已經(jīng)用電話告訴你情況如何??

這里所描述的生活并不是什么奢望，而是科技以服務(wù)為本、影響生活、改變

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

生活、創(chuàng)造新的生活方式的最直觀體現(xiàn)，也是朝華數(shù)碼等智能家居廠商籍由產(chǎn)品讓人們享受到的現(xiàn)實(shí)。

致力于智能家居產(chǎn)品的應(yīng)用接軌，很多問題并不在于技術(shù)水平的高低，而在于怎樣去做到實(shí)用、易用、人性化，而第四屆中國(guó)國(guó)際建筑智能化峰會(huì)無論從峰會(huì)背景、意義還是從其議題來看，也都能看出其塵埃落定，返樸歸真的寓意所在，只有更加貼近實(shí)用、易用和人性化的智能家居概念，才能真正提高人們的生活品質(zhì)，才能真正體現(xiàn)智能家居的價(jià)值，這也是現(xiàn)代科技價(jià)值的核心所在。

4.課題研究的目的及意義

家庭智能控制系統(tǒng)可以定義為一個(gè)過程或者一個(gè)系統(tǒng)。利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間。還將原來的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交換暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的安全性，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。

其網(wǎng)絡(luò)化功能可以提供遙控、家電（空調(diào)，熱水器等）控制、照明控制、室內(nèi)外遙控、窗簾自控、防盜報(bào)警、電話遠(yuǎn)程控制、可編程定時(shí)控制及計(jì)算機(jī)控制等多種功能和手段。使生活更加舒適、便利和安全。因智能家居控制系統(tǒng)布線簡(jiǎn)單、功能靈活，擴(kuò)展容易而被人們廣泛接受和應(yīng)用。

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

5.設(shè)計(jì)理念

健康性：做到區(qū)域的自動(dòng)動(dòng)態(tài)恒溫，提供最佳溫度；空氣凈化檢測(cè)，時(shí)刻保持清新自然。

安全性：無人區(qū)智能防盜報(bào)警、閉路電視智能監(jiān)視、火災(zāi)報(bào)警、自動(dòng)廣播、應(yīng)急智能呼叫、廚房漏水自動(dòng)報(bào)警開關(guān)閉閥門。

方便性：任意調(diào)節(jié)家中燈光、場(chǎng)景，只需輕輕一觸，即可實(shí)現(xiàn)夢(mèng)幻般的燈光、場(chǎng)景變化。

節(jié)能環(huán)保：真正做到無人系統(tǒng)自動(dòng)斷電、居家時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)開啟；智能系統(tǒng)包括燈光照明系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、智能窗簾系統(tǒng)、電力供應(yīng)系統(tǒng)、高清影音系統(tǒng)、背景音響系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)、車庫管理系統(tǒng)。

智能性：人在燈亮，人走燈滅；晚上起夜，燈光自動(dòng)亮起30%，不用任何操作；施工簡(jiǎn)單，方便擴(kuò)充，多功能控制系統(tǒng)，多樣化系統(tǒng)整合，易學(xué)易用。

6.總體設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

以上是一套比較成熟的家庭智能控制系統(tǒng)，總體可分為控制器，處理器，執(zhí)行器。

控制器：在日常家居生活中，為了使我們對(duì)家庭的控制系統(tǒng)能隨時(shí)掌控、需要的信息隨時(shí)獲取，操作終端的形式非常重要，多種形式的智能操作終端是必不可少如：智能遙控器、移動(dòng)觸摸屏、電腦、手機(jī)、PDA等。

以手機(jī)為例，短信息服務(wù)是系統(tǒng)中提供的一種GSM終端（手機(jī)）之間，通過服務(wù)中心進(jìn)行文本信息收發(fā)的應(yīng)用服務(wù)，其中服務(wù)中心完成信息的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能。短信息服務(wù)作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務(wù)，已得到越來越多的系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視，基于這種業(yè)務(wù)的各種應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來。由于GSM網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶無需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)為客戶節(jié)省了昂貴的建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。同時(shí)，他對(duì)用戶的數(shù)量也沒有限制，克服了傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大、維護(hù)費(fèi)用高、且網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。比傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具有無法比擬的優(yōu)勢(shì)，加上GSM的SMS本身具備的數(shù)據(jù)傳送功能，都使得這些應(yīng)用得到迅速的普及。利用GSM短信息系統(tǒng)進(jìn)行無線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，性能穩(wěn)定，為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控設(shè)備的通信提供了一個(gè)強(qiáng)大的支持平臺(tái)。在此以GSM網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，它可以應(yīng)用在銀行、儲(chǔ)蓄點(diǎn)機(jī)房監(jiān)控、電信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控、通信行業(yè)遠(yuǎn)端無人值守站機(jī)房監(jiān)控和遠(yuǎn)程維護(hù)（如

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

移動(dòng)通信基站、微波站、光纖中繼站等）及其他無人值守點(diǎn)（如倉庫、辦公樓等）監(jiān)控及城市公用事業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)控維護(hù)系統(tǒng)像煤氣調(diào)壓站、自來水、污水管網(wǎng)和熱力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)城市中電網(wǎng)等情況中。在此本系統(tǒng)采用了Siemens公司新一代無線通信GSM模塊TC35是，它設(shè)計(jì)小巧、功耗很低很大程度上方便了智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

由于其多樣性和個(gè)性化的特點(diǎn)，也導(dǎo)致了技術(shù)路線和標(biāo)準(zhǔn)眾多，沒有統(tǒng)一通行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的現(xiàn)狀，從技術(shù)應(yīng)用角度來看主要有三類主流技術(shù)：

第一類——總線技術(shù)類

總線技術(shù)的主要特點(diǎn)是所有設(shè)備通信與控制都集中在一條總線上，是一種全分布式智能控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其產(chǎn)品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，其控制部件都可以編程。典型的總線技術(shù)采用雙絞線總線結(jié)構(gòu)，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以從總線上獲得供電，亦通過同一總線實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間無極性、無拓?fù)溥壿嬒拗频幕ミB和通信。

總線技術(shù)類產(chǎn)品比較適合于樓宇智能化以及小區(qū)智能化等大區(qū)域范圍的控制，但一般設(shè)置安裝比較復(fù)雜，造價(jià)較高，工期較長(zhǎng)，只適用新裝修用戶。

第二類——無線通信技術(shù)類

無線通信技術(shù)眾多，已經(jīng)成功應(yīng)用在智能家居領(lǐng)域的無線通信技術(shù)方案主要包括：射頻（RF）技術(shù)（頻帶大多為315 和433.92MHz）、IrDA紅外線技術(shù)、Z-Wave 標(biāo)準(zhǔn)、Z-world 標(biāo)準(zhǔn)、X2D 技術(shù)等。

無線技術(shù)方案的主要優(yōu)勢(shì)在于無需重新布線，安裝方便靈活，而且根據(jù)需求可以隨時(shí)擴(kuò)展或改裝，可以適用于新裝修用戶和已裝用戶。

第三類——電力線載波通信技術(shù)

電力線載波通信技術(shù)充分利用現(xiàn)有的電網(wǎng)，兩端加以調(diào)制解調(diào)器，直接以50Hz 交流電為載波，再以數(shù)百KHz 的脈沖為調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)的傳輸與控制。

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

7.詳細(xì)設(shè)計(jì)

根據(jù)2012年4月5日中國(guó)室內(nèi)裝飾協(xié)會(huì)智能化委員會(huì)《智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品分類指導(dǎo)手冊(cè)》的分類依據(jù)，智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品共分為二十個(gè)分類：

控制主機(jī)（集中控制器）： 智能照明系統(tǒng)。電器控制系統(tǒng)。家庭背景音樂。家庭影院系統(tǒng)。對(duì)講系統(tǒng)。視頻監(jiān)控。防盜報(bào)警。電鎖門禁。

智能遮陽（電動(dòng)窗簾）。暖通空調(diào)系統(tǒng)。太陽能與節(jié)能設(shè)備。自動(dòng)抄表。智能家居軟件。家居布線系統(tǒng)。家庭網(wǎng)絡(luò)。廚衛(wèi)電視系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)與健康監(jiān)測(cè)。花草自動(dòng)澆灌。寵物照看與動(dòng)物管制。在此簡(jiǎn)單列舉幾個(gè)： 7.1智能背景音樂

家庭背景音樂是在公共背景音樂的基本原理基礎(chǔ)上結(jié)合家庭生活的特點(diǎn)發(fā)展

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

而來的新型背景音樂系統(tǒng)。簡(jiǎn)單地說，就是在家庭任何一間房子里，比如花園、客廳、臥室、酒吧、廚房或衛(wèi)生間，可以將MP3、FM、DVD、電腦等多種音源進(jìn)行系統(tǒng)組合讓每個(gè)房間都能聽到美妙的背景音樂，音樂系統(tǒng)即可以美化空間，又起到很好的裝飾作用。

優(yōu)點(diǎn)：

1、獨(dú)特：與傳統(tǒng)音樂不同，專業(yè)針對(duì)家庭進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2、效果：采用高保真雙聲道立體聲喇叭，音質(zhì)效果非常好。

3、簡(jiǎn)單：控制器人性化設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)單，無論老人小孩都會(huì)操作。

4、方便：人性化、主機(jī)隱蔽安裝，只需通過每個(gè)房間的控制器或者遙控器就可以控制。

安防行業(yè)智能化成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。智能化其實(shí)就是在普通的監(jiān)控報(bào)警的過程中增加了智能分析反應(yīng)、智能控制的功能。智能化可以讓防盜報(bào)警系統(tǒng)工作更有效率，讓用戶更省心。

防破壞、防剪線的無線轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)警功能在市場(chǎng)上除了GSM全球移動(dòng)報(bào)警主機(jī)可以不使用固定電話線以外，其它報(bào)警主機(jī)都需要使用城市固有的電話通信線路，這時(shí)就產(chǎn)生了防盜報(bào)警的隱患，萬一電話線被剪斷或者電話線路出現(xiàn)故障怎么辦？報(bào)警主機(jī)的無線轉(zhuǎn)發(fā)功能應(yīng)運(yùn)而生，解決了電話線被破壞之后報(bào)警主機(jī)的正常工作問題。

以無線報(bào)警主機(jī)為例，在設(shè)防狀態(tài)下，報(bào)警主機(jī)設(shè)置了無線轉(zhuǎn)發(fā)功能，當(dāng)電話線被剪斷或電話線路出現(xiàn)故障時(shí)，主機(jī)會(huì)立刻啟動(dòng)無線轉(zhuǎn)發(fā)功能，立即將原先設(shè)定的報(bào)警電話無線發(fā)射給另外一臺(tái)報(bào)警主機(jī)，另外一臺(tái)主機(jī)立刻代撥報(bào)警電話，實(shí)現(xiàn)斷線自助的報(bào)警功能，確保防盜報(bào)警萬無一失。

結(jié)論

家庭智能控制系統(tǒng)是具有充滿智慧的控制系統(tǒng)，可提供全方位的信息交互功能，優(yōu)化人們的生活方式，提高家居的安全性，節(jié)約各種能源費(fèi)用。家庭智能控制系統(tǒng)怎樣做到實(shí)用、易用、人性化，真正提高人們的生活品質(zhì)，才是智能家居

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的發(fā)展方向。實(shí)用為本，才是智能家居的發(fā)展方向。智能家居的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)是具有完善的家庭各個(gè)系統(tǒng)的智能控制功能。

隨著人們現(xiàn)在生活水平的提高及對(duì)家居功能的高級(jí)需求不斷增加，利用智能家居平臺(tái)還可以擴(kuò)展更多的生活服務(wù)和健康服務(wù)，智能家居的功能將會(huì)越來越豐富，越來越精彩。智能家居未來的發(fā)展前景不可限量。

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

參考文獻(xiàn)

[1] 顧牧君主編.智能家居設(shè)計(jì)與施工, 同濟(jì)大學(xué)出版社，2004 [2] 周洪編著.智能家居控制系統(tǒng), 中國(guó)電力出版社，2006 [3] 閻洪林，蔣琳峰編著.住宅智能裝飾, 中國(guó)林業(yè)出版社，2006 [4] 劉葉冰主編, 建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施, 中國(guó)電力出版社，2006

本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

致謝

在本次論文的撰寫中，我得到了于會(huì)山老師的精心指導(dǎo)，不管是從開始定方向還是在查資料準(zhǔn)備的過程中，一直都耐心地給予我指導(dǎo)和意見，使我在總結(jié)學(xué)業(yè)及撰寫論文方面都有了較大提高;同時(shí)也顯示了老師高度的敬業(yè)精神和責(zé)任感。在此，我對(duì)于會(huì)山 老師表示誠(chéng)摯的感謝以及真心的祝福。

四年大學(xué)生活即將結(jié)束，回顧幾年的歷程，老師們給了我們很多指導(dǎo)和幫助。他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)，優(yōu)良的作風(fēng)和敬業(yè)的態(tài)度，為我們樹立了為人師表的典范。在此，我對(duì)所有的理工學(xué)院的老師表示感謝，祝你們身體健康，工作順利!

第二篇：現(xiàn)代工業(yè)窯爐智能控制系統(tǒng)研究

現(xiàn)今陶瓷窯爐的發(fā)展方向是由過去提出的輥道化、自動(dòng)化、煤氣化、輕型化、大型化向綠色（環(huán)保、節(jié)能和智能型）窯爐方向發(fā)展。

綠色窯爐的標(biāo)準(zhǔn)是低消耗（節(jié)能型），低污染（環(huán)保型）、低成本、高效率。

實(shí)現(xiàn)綠色窯爐的努力方向是：研究新的自動(dòng)控制方式和方法、降低窯爐風(fēng)機(jī)電耗和噪音、研究先進(jìn)的燃燒器、使用新型的耐火材料和涂料、建立廢氣凈化研究檢測(cè)中心。

實(shí)現(xiàn)綠色窯爐的目標(biāo)是：燃料消耗進(jìn)一步下降１０％－２０％、窯爐熱效率提高１０％－２０％、電力消耗下降１０％－３０％、噪音和煙塵有較大程度的下降。這樣對(duì)原有的窯爐控制手段和方法提出了更高的技術(shù)要求。

目前窯爐的控制方法，已由９０年代的手動(dòng)調(diào)節(jié)控制發(fā)展為智能控制；由分散型控制變?yōu)榧⑿涂刂?；溫度由以前的單純ＰＩＤ調(diào)節(jié)方法變?yōu)椋校桑募由夏：刂频恼{(diào)節(jié)方法；傳動(dòng)由常規(guī)控制變?yōu)樽冾l技術(shù)的線速度控制等。隨著窯爐長(zhǎng)度的增加（１５０－２５０ｍ）生產(chǎn)量的提高（６０００－１５００ｍ２／日），燒成周期的縮短（６０－３０ｍｉｎ）等因素變化，加上窯爐控制目標(biāo)是一個(gè)多輸入、多輸出、多變量、大滯后、非線收的變化

量，使得我們過去的控制方法越來越不適應(yīng)當(dāng)前窯爐的發(fā)展要求。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)控制技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)控制中的容錯(cuò)技術(shù)對(duì)窯爐的控制實(shí)現(xiàn)了可能。

１、窯爐系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

１．１系統(tǒng)的管理

利用過程控制級(jí)計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的控制軟件在軟件中加上先進(jìn)的容錯(cuò)技術(shù)、依靠計(jì)算機(jī)本身的高可靠性，高穩(wěn)定性對(duì)各項(xiàng)過程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，實(shí)時(shí)管理、實(shí)時(shí)控制、出錯(cuò)實(shí)時(shí)報(bào)警、實(shí)時(shí)控制過程中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并且通過光纖通訊管理人員管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，完成技術(shù)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，記錄存儲(chǔ)和報(bào)表打印。

１．２風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制

利用獨(dú)立的可編程序控制器，風(fēng)機(jī)用變頻器和外用控制硬件組成，以及可編程的通訊端口和過程控制級(jí)計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的管理控制，結(jié)合容錯(cuò)技術(shù)、在檢測(cè)到風(fēng)機(jī)及控制設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換到另一臺(tái)備用電機(jī)運(yùn)行，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

１．３傳動(dòng)系統(tǒng)的控制

利用獨(dú)立的速度反饋信號(hào)模塊和電機(jī)專用三相交流模塊，對(duì)傳動(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)線速度的閉環(huán)控制，利用專用的ＲＳ２３２／ＲＳ４８５信號(hào)通訊模塊，同過程控制級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)行通訊，可以方便，可靠，準(zhǔn)確地設(shè)置每臺(tái)傳動(dòng)電機(jī)之間的速度差，保證產(chǎn)品在窯內(nèi)燒成段的運(yùn)行不重疊。同時(shí)利用容錯(cuò)技術(shù)、檢測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常、自動(dòng)切換到備用控制回路，保證傳動(dòng)的正常運(yùn)行，防止堵窯事故的發(fā)生。

１．４窯爐溫度的控制

窯爐的溫度是一個(gè)大滯后的非線性量，在窯爐的控制中占有非常重要的地位。如何解除溫度的滯后性，是窯爐溫度控制的關(guān)鍵所在。利用計(jì)算機(jī)的混沌模糊控制技術(shù)，外加容錯(cuò)技術(shù)的方法，取代傳統(tǒng)智能儀表。外加計(jì)算機(jī)管理是常規(guī)模式。

１． ５其他控制

窯爐控制除以上方法外，還有氣氛、壓力、報(bào)警等控制。其中報(bào)警控制由報(bào)警輸入模塊和報(bào)警輸出模塊組成，并用過程控制級(jí)計(jì)算機(jī)連接。

２、系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

２． １整機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

（１）利用高可靠的控制軟件和人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)了友好的人機(jī)對(duì)話，使操作更為方便、快捷。

（２）減少了由車間設(shè)備管理員每時(shí)、每日向上一級(jí)領(lǐng)導(dǎo)遞送報(bào)表的繁鎖程序。

（３）在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，利用混沌模糊控制技術(shù)和超強(qiáng)容錯(cuò)技術(shù)，保證了設(shè)備運(yùn)行中的高可靠性。

（４）在溫度控制過程中，利用模糊控制技術(shù)，使控制溫度的精確度和準(zhǔn)確度提高了，可達(dá)≤±５℃，避免了在窯爐設(shè)備壓力和氣氛變化過程中溫度出現(xiàn)超調(diào)和欠調(diào)的現(xiàn)象。

（５）利用三相交流電機(jī)模塊和速度反饋模塊，對(duì)傳動(dòng)電機(jī)實(shí)行閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)電機(jī)的線速度控制，避免了傳統(tǒng)變頻器調(diào)速的不一致性，使傳動(dòng)電機(jī)的速度更準(zhǔn)確，同時(shí)，也避免產(chǎn)品在窯內(nèi)運(yùn)行過程中前后不一致的現(xiàn)象。

（６）實(shí)現(xiàn)了無紙自動(dòng)記錄實(shí)時(shí)控制過程中的有關(guān)參數(shù)，方便以后備查，打印和調(diào)用。

（７）通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)管理人員同時(shí)直接管理設(shè)備，隨時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，報(bào)表的打印，隨時(shí)撐握設(shè)備的運(yùn)行工況。

（８）準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、完善的報(bào)警功能使設(shè)備運(yùn)行更安全、更可靠。

（９）本系統(tǒng)運(yùn)行后，產(chǎn)品質(zhì)量可提高５％－８％，節(jié)能率達(dá)３％－５％，達(dá)到較好的節(jié)能增效目的。

２．２ 系統(tǒng)的缺點(diǎn)

（１）系統(tǒng)集成性、可靠性、安全性要求的提高導(dǎo)致項(xiàng)目設(shè)備成本增加。

（２）對(duì)負(fù)責(zé)維護(hù)、修理的技術(shù)人員提出了更高的技術(shù)水準(zhǔn)。

３ 噴霧干燥塔自動(dòng)控制系統(tǒng)

３．１過去存在的問題

以前很多陶瓷廠的噴霧干燥系統(tǒng)，全部采用人工操作，缺陷如下：

（１）采用微波爐烘干稱重測(cè)量，時(shí)間長(zhǎng)，不準(zhǔn)確。采用微波爐加熱一般需要４－５ｍｉｎ，時(shí)間過長(zhǎng)。微波爐加熱存在溫度過高和不均勻現(xiàn)象，不能準(zhǔn)確反映粉料水份的真實(shí)狀況。

（２）測(cè)量采用抽檢方式，不能全面反映粉料水份分布情況。

（３）測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，采用抽檢方式，不能為操作人員提供實(shí)時(shí)的參數(shù)依據(jù)，不易及時(shí)控制。

（４）人工記錄現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)不可靠，不準(zhǔn)確，給管理和考核帶來困難。

（５）采用人工操作的方式，人力成本高；噴料初期不穩(wěn)定時(shí)向長(zhǎng)，資源浪費(fèi)大。當(dāng)粉料水份有偏差時(shí)，人工調(diào)節(jié)波動(dòng)大，調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng)，粉料品質(zhì)得不到保證。

針對(duì)以上存在的問題，設(shè)計(jì)出新的噴霧干燥塔自動(dòng)控制系統(tǒng)。

３．２噴霧干燥塔自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

噴霧干燥塔自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要是要實(shí)現(xiàn)粉料水份的在線控制，其自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要有：

（１）系統(tǒng)采用在線水份測(cè)量?jī)x進(jìn)行粉料水份的監(jiān)視。在線水份測(cè)量?jī)x每５秒鐘顯示一次水份值，能實(shí)時(shí)反映粉料的水份值。采用在線測(cè)量，所有粉料都通過檢測(cè)設(shè)備，能全面反映粉料水分的分布。

（２）在線粉料水分測(cè)量?jī)x精度在０．３％內(nèi)，測(cè)量準(zhǔn)確。

（３）系統(tǒng)具有粉料水分超限報(bào)警實(shí)時(shí)紀(jì)錄功能，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定時(shí)報(bào)表輸出。

（４）系統(tǒng)根據(jù)在線測(cè)量當(dāng)前的水分值，采用動(dòng)態(tài)趨勢(shì)控制的觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了水分的真正在線控制。

（５）系統(tǒng)根據(jù)粉料水分及熱風(fēng)爐出口溫度計(jì)算后，輸出一信號(hào)來控制燃油量大小，進(jìn)而來控制含水量在規(guī)定范圍內(nèi)。

（６）系統(tǒng)中粉料水分的控制是一個(gè)大時(shí)延，大滯后環(huán)節(jié)，系統(tǒng)加入熱風(fēng)爐出口溫度與粉料水分值組成一串級(jí)控制系統(tǒng)，改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，使系統(tǒng)有較好的控制效果。

（７）自動(dòng)調(diào)節(jié)與手動(dòng)調(diào)節(jié)相比，有著調(diào)節(jié)精度高，響應(yīng)快，效果好等特點(diǎn)。

４、噴霧干燥自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及功能

噴霧塔無人監(jiān)控系統(tǒng)由溫度控制子系統(tǒng)，供漿控制子系統(tǒng)，燃燒控制子系統(tǒng)，負(fù)壓控制子系統(tǒng)及平臺(tái)系統(tǒng)六部分組成，其功能如下：

（１）溫度控制子系統(tǒng)

功能：該系統(tǒng)負(fù)責(zé)將噴霧塔內(nèi)的溫度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，當(dāng)水分偏差超過規(guī)定范圍時(shí)，將塔內(nèi)溫度進(jìn)行相應(yīng)的升高或降低操作（要求是已安裝在線水份儀的前提下）。

組成：通過溫度傳感器接收現(xiàn)場(chǎng)的溫度信號(hào)，同時(shí)接收在線水分儀所測(cè)的粉料水分信號(hào)。當(dāng)水份變化超出控制范圍時(shí)，如果水分增大，應(yīng)升高塔內(nèi)溫度；如果水分減少，應(yīng)降低塔內(nèi)溫度。同時(shí)，該系統(tǒng)根據(jù)溫度的變化需求輸出一指令給燃燒控制子系統(tǒng)，使其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

（２）供漿控制子系統(tǒng)

功能：當(dāng)水分波動(dòng)不大時(shí)，可通過控制漿料的流量來控制粉料的水分，并可通過供漿壓力的大小來控制粉料的顆粒級(jí)配。

組成：系統(tǒng)通過控制供漿壓力來控制粉料的水分。如水分增大時(shí)，則減少供漿壓力，如水分降低，則增大供漿壓力。系統(tǒng)還具有噴槍堵塞自動(dòng)控測(cè)功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)噴槍堵塞時(shí)自動(dòng)報(bào)警。

（３）燃燒控制子系統(tǒng)

功能：當(dāng)噴霧塔內(nèi)的溫度要求升高或降低時(shí)，該系統(tǒng)控制熱風(fēng)爐的燃油供給，同時(shí)控制合理的風(fēng)油比，確保安全優(yōu)質(zhì)的燃燒。

組成：該子系統(tǒng)接收溫度控制子系統(tǒng)來的控制信號(hào)，當(dāng)溫度需要升高時(shí)，應(yīng)增加燃燒器油閥的開度；當(dāng)溫度需要降低時(shí)，應(yīng)減少燃燒器油閥的開度。同時(shí)，當(dāng)油閥動(dòng)作時(shí)，風(fēng)門檔板開度也應(yīng)隨之進(jìn)行相應(yīng)的比例調(diào)節(jié)，以確保燃燒的經(jīng)濟(jì)性。

（４）負(fù)壓控制子系統(tǒng)

功能：為保證粉料大小顆粒的合理，特別是減少微粉顆粒的影響，塔內(nèi)需要保證一定的負(fù)壓，該系統(tǒng)確保將塔內(nèi)負(fù)壓控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

組成：該系統(tǒng)通過壓力傳感器來檢測(cè)噴霧塔的負(fù)壓，當(dāng)壓力升高時(shí)，需要開大引風(fēng)機(jī)的抽力，反之則減引用機(jī)的抽力。

（５）啟停控制子系統(tǒng)

功能：該子系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的啟停操作。

組成：通過邏輯控制和聯(lián)鎖保護(hù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)起停及故障保護(hù)。

（６）系統(tǒng)平臺(tái)

功能及組成：此系統(tǒng)平臺(tái)通過硬件及軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以上各子系統(tǒng)的控制功能，包括數(shù)據(jù)輸入輸出卡，工業(yè)控制軟件等。此子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，以上所有子系統(tǒng)都是在這個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的。

５、噴霧塔自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可行性

噴霧干燥是以噴霧干燥塔為主體，并有供漿系統(tǒng)，熱風(fēng)系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，及控制系統(tǒng)等構(gòu)成的設(shè)備。工作時(shí)，泥漿由泵壓送到霧化器內(nèi)，將泥漿霧化成細(xì)滴，進(jìn)入干燥塔內(nèi)受到熱空氣干燥脫水，顆粒受重力作用下落，帶有微粉及水氣的空氣經(jīng)旋風(fēng)分離器收集微粉再經(jīng)水浴除塵器后從排風(fēng)機(jī)排出。要控制好粉料的穩(wěn)定性，噴霧塔內(nèi)的進(jìn)出 風(fēng)溫度，風(fēng)量，泥漿的壓力以及泥漿的含水量等是關(guān)鍵要素，可見噴霧干燥塔的控制也是一個(gè)多變量的模糊控制系統(tǒng)。

噴霧干燥系統(tǒng)長(zhǎng)期以來不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的原因，是噴霧塔粉料的品質(zhì)無法得到控制，就如同人沒有眼睛，自從在線水分測(cè)量?jī)x在噴霧干燥系統(tǒng)使用以來，噴霧塔自動(dòng)控制系統(tǒng)就成為現(xiàn)實(shí)。

以技術(shù)方面來看，噴霧干燥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制的對(duì)象就是熱風(fēng)爐的燃燒器和泥漿泵的壓力，這比窯爐控制要簡(jiǎn)單得多。此外，噴霧干燥塔體積較大，熱慣性大，自穩(wěn)定能力強(qiáng)，所以目前的技術(shù)完全能夠?qū)崿F(xiàn)該自動(dòng)控制系統(tǒng)。

６、經(jīng)濟(jì)效益

（１）系統(tǒng)采用在線檢測(cè)粉料水分的設(shè)備，可以省去現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量粉料的人員；由于采用在線檢測(cè)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)三臺(tái)噴霧塔一個(gè)人定期抽檢的方式實(shí)現(xiàn)，減少了操作工人及現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備的能耗。

（２）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線粉料水分的控制，同樣可以采用一個(gè)操作工人監(jiān)護(hù)三臺(tái)噴霧塔，減少了人工操作失誤造成的損失。

（３）初步核算，僅以上兩項(xiàng)與過去方式相比，最多可節(jié)約操作工人２０個(gè)，按目前每人１年工資加管理費(fèi)１５０００元計(jì)，每年可節(jié)約人力成本３０萬元。從目前測(cè)量水份的方法耗電角度來看，采用微波爐測(cè)量水分，我們計(jì)算如下：一臺(tái)微波爐功率為１２００瓦；

年耗電＝１．２千瓦×２４小時(shí)×３００＝８６４０千瓦小時(shí)

電費(fèi)（元）＝８６４０×０．８元＝６９１２元／１年

（４）由于實(shí)現(xiàn)了料粉水分在線檢測(cè)和自動(dòng)控制溫度穩(wěn)定了粉料的質(zhì)量，減少壓磚分層，粘模，強(qiáng)度低等半成品缺陷，可提高產(chǎn)品質(zhì)量５％８％，能耗下降５％左右。

７、其他

（１）該系統(tǒng)是成熟設(shè)備，安裝調(diào)試時(shí)間一個(gè)月，系統(tǒng)控制部分為工控機(jī)，使用年限一般為５０萬小時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定耐用性強(qiáng)。

（２）以投入來講，可分步實(shí)施，先做一個(gè)噴霧塔的自動(dòng)控制系統(tǒng)，試用結(jié)果達(dá)到要求后，再做其余兩個(gè)塔的控制。

第三篇：項(xiàng)目管理中控制系統(tǒng)研究的論文

一，項(xiàng)目控制的理論研究

各類控制工作都是技術(shù)很強(qiáng)的工作，而且要有理論的支撐。管理控制是靠決策、計(jì)劃、組織、程序、過程等環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的，理想狀態(tài)是達(dá)到剛性目標(biāo)，故對(duì)項(xiàng)目控制理論的研究與探討就顯得十分重要。

1.項(xiàng)目是可以控制的項(xiàng)目是否可控，既是一個(gè)認(rèn)識(shí)問題，也是一個(gè)理論問題，更是項(xiàng)目實(shí)施所面臨的問題。無數(shù)成功的項(xiàng)目實(shí)施案例回答了這個(gè)問題：在一般情況下，項(xiàng)目是可按預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行控制的。人們一般的認(rèn)知是再難的工作總是可以控制的，項(xiàng)目經(jīng)理更要認(rèn)識(shí)到通過堅(jiān)持不懈的努力，項(xiàng)目是可控的，是可以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的。

2.控制的可能性空間

控制論的黑箱方法是研究項(xiàng)目管理的有效工具，這也為研究項(xiàng)目控制提供了一種很好的思想和方法。對(duì)于項(xiàng)目的具體實(shí)施者來說，力求將可控空間也就是項(xiàng)目實(shí)施的全過程變成一個(gè)“白箱”?！鞍紫洹笔菍?duì)該事物的了解已經(jīng)達(dá)到了全知全能的境界。相反，若對(duì)一個(gè)研究的事物全無所知，那么它就是“黑箱”。專業(yè)人員對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解，使項(xiàng)目結(jié)構(gòu)層次化、透明化，項(xiàng)目的各方面情況和組成明確、清晰，這對(duì)于項(xiàng)目管理層和專業(yè)人員來說就接近于白箱。若對(duì)研究的事物不是十分了解，則稱之為“灰箱”。對(duì)于眾多的項(xiàng)目參與者及利益相關(guān)者，了解項(xiàng)目的概況，但對(duì)項(xiàng)目具體情況，如項(xiàng)目構(gòu)成與設(shè)計(jì)、實(shí)施技術(shù)、管理過程等又非全部了解，這就呈現(xiàn)出灰箱的特點(diǎn)。對(duì)于非專業(yè)人士的項(xiàng)目業(yè)主、投資者和客戶等，投入資金，得到和享有項(xiàng)目的最終成果，這基本上就接近于黑箱。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，其關(guān)鍵是構(gòu)建項(xiàng)目的可控性空間，可控性空間越小，標(biāo)志著所需要的控制能力就越強(qiáng)。

3管理控制

項(xiàng)目控制具有過程控制、多目標(biāo)控制、控制對(duì)象具有可分解性、多種控制模式并用、控制具有相關(guān)性等特點(diǎn)。項(xiàng)目控制既包括控制人，也包括控制物。故管理控制是不可或缺的重要方面。維納的《控制論》是研究生命體、機(jī)器和社會(huì)的內(nèi)部或彼此之間的控制的科學(xué)。而人的控制，即參與者行為的控制是項(xiàng)目控制理論研究的核心問題，也是管理控制要關(guān)注的重要方面。項(xiàng)目控制是復(fù)雜而綜合的，不是純粹的機(jī)械裝置控制，不是剛性的，在黑箱理論、反饋理論和比較理論三種控制技術(shù)并用的基礎(chǔ)上，還必須要輔之以管理控制。

二，項(xiàng)目控制的機(jī)理

控制思想的產(chǎn)生和控制技術(shù)的運(yùn)用由來已久，而將控制技術(shù)運(yùn)用于管理來研究，其歷史并不長(zhǎng)，應(yīng)用于項(xiàng)目管理則是人們近幾十年才重視起來的問題。

1.項(xiàng)目控制是整個(gè)項(xiàng)目得以順利完成的重要保證

項(xiàng)目控制是指項(xiàng)目管理者根據(jù)跟蹤項(xiàng)目所提供的信息，對(duì)比原計(jì)劃（或既定目標(biāo)），找出偏差、分析成因、研究糾偏對(duì)策、實(shí)施糾偏措施的全過程。有效的項(xiàng)目控制應(yīng)落實(shí)到項(xiàng)目全生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，即項(xiàng)目前期策劃、中期實(shí)施和后期運(yùn)營(yíng)等。在此基礎(chǔ)上，借助進(jìn)度、質(zhì)量、費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)等控制機(jī)制對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行有效管理。

2.項(xiàng)目控制是人員、過程和技術(shù)共同作用的結(jié)果

項(xiàng)目控制的實(shí)施是一項(xiàng)艱巨而復(fù)雜的任務(wù)執(zhí)行過程，在這個(gè)過程中，人員和技術(shù)共同發(fā)揮著作用。人員是根本，技術(shù)不可或缺。集中控制的程度越高，就越不合個(gè)人的口味，越需要各級(jí)人員來籌劃、來實(shí)施。技術(shù)則包括了幾層含義，既有控制技術(shù)和相關(guān)的科學(xué)技術(shù)，還應(yīng)包括體現(xiàn)在管理過程中的管理技術(shù)，這三個(gè)技術(shù)共同作用而完成控制任務(wù)。技術(shù)方案、施工工藝等方面有問題，無論管理人員再努力，控制措施多么完善，質(zhì)量、成本、進(jìn)度等仍然會(huì)失控。同樣，再完美的技術(shù)方案，沒有人員來實(shí)施管理，或沒有實(shí)施系統(tǒng)的控制職能，項(xiàng)目照樣會(huì)失控。例如，項(xiàng)目產(chǎn)出物的質(zhì)量是靠項(xiàng)目的工作質(zhì)量保證的，而項(xiàng)目的各項(xiàng)工作都是依靠人來完成的。同時(shí)，技術(shù)控制的強(qiáng)度越高，通過個(gè)人酌情處理的靈活性就越低。大量的規(guī)則、制度和措施可能使人與組織兩者都產(chǎn)生機(jī)能失調(diào)的后果。

三，項(xiàng)目控制的關(guān)鍵是進(jìn)行人的管理和控制

項(xiàng)目的實(shí)施以人為本，人是第一要素。越來越多的研究表明，項(xiàng)目參與者的行為是決定項(xiàng)目成敗的重要因素。項(xiàng)目的技術(shù)層面是可以模仿的，如項(xiàng)目策劃過程、實(shí)施過程和實(shí)施方式等，但效仿一支知識(shí)水平和工作積極性較高的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)是極為困難的。很多項(xiàng)目的成敗差異都表現(xiàn)出這一點(diǎn)，即是否擁有高素質(zhì)的項(xiàng)目參與人員，對(duì)項(xiàng)目參與者的管理和控制也是必不可少的內(nèi)容。有效的人員管理會(huì)對(duì)項(xiàng)目的成功打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，起到積極的正向作用；與此相反，不當(dāng)?shù)娜藛T管理必定會(huì)使整個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生極大的負(fù)效應(yīng)。在控制人的基礎(chǔ)上，同時(shí)也要對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)進(jìn)行有效控制?？刂频幕救蝿?wù)，是要在理論上找到技術(shù)系統(tǒng)與生物系統(tǒng)之間在某些功能上的相似性、統(tǒng)一性，以便在技術(shù)上研制出模擬人的行為和功能（尤其是智能）的技術(shù)裝置。不管是對(duì)人的控制還是對(duì)技術(shù)的控制，制訂項(xiàng)目實(shí)施方案時(shí)，都必須結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)施情況，從技術(shù)、組織、管理等多個(gè)方面進(jìn)行全面分析，選擇適當(dāng)?shù)姆椒夹g(shù)，力求項(xiàng)目方案技術(shù)達(dá)到可行性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)合理、操作方便、成本低廉的目的。項(xiàng)目控制是對(duì)人與技術(shù)的共同控制，這樣的作用機(jī)理表明，項(xiàng)目控制最重要的是實(shí)施對(duì)項(xiàng)目參與人員的控制，使項(xiàng)目參與者的行為更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，其次才是技術(shù)控制。對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目是否成功，起決定性因素的是人的控制，即對(duì)參與者的行為控制。

四，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的控制必須具有更廣闊的視角

項(xiàng)目的全過程管理包含很多內(nèi)容，其控制范圍有文化、管理、技術(shù)、行為等幾個(gè)方面的內(nèi)容。對(duì)項(xiàng)目控制的探究離不開項(xiàng)目參與者對(duì)項(xiàng)目的認(rèn)知、自身的態(tài)度和價(jià)值觀，文化是在人觀念基礎(chǔ)上所表現(xiàn)出來的具體形式，文化層面是項(xiàng)目管理與控制的底蘊(yùn)，是整個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)；對(duì)于管理層面，以項(xiàng)目管理知識(shí)體系中十大知識(shí)領(lǐng)域和管理科學(xué)中的職能與方法為基礎(chǔ)，目的在于規(guī)范項(xiàng)目管理人員的管理行為；技術(shù)層面的特點(diǎn)在于科學(xué)技術(shù)是項(xiàng)目實(shí)施的支撐，很多項(xiàng)目的實(shí)施過程，都包含了項(xiàng)目參與者的知識(shí)和技能，技術(shù)層面在控制中主要在于規(guī)范項(xiàng)目參與者操作的規(guī)范性，即行為的規(guī)范；行為層面是整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施時(shí)的具體體現(xiàn)，文化、管理和技術(shù)最終都要體現(xiàn)在行為上，即項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)歸根結(jié)底是靠人的行為來完成和實(shí)現(xiàn)。

五，控制方法與控制系統(tǒng)

1.功能模擬方法在項(xiàng)目控制中的應(yīng)用

在維納的控制論體系中，基本方法有三種，即黑箱方法、功能模擬方法、反饋方法。一般研究工程控制、項(xiàng)目控制的文獻(xiàn)中多分析、探討反饋的方法。本文試圖對(duì)功能模擬方法在項(xiàng)目控制中的應(yīng)用做初步分析。

2.模擬方法的發(fā)展歷史控制論把模擬方法發(fā)展到功能模擬的新階段。功能模擬方法是模擬方法的高級(jí)形式，它集中體現(xiàn)了控制論的思想特點(diǎn)。功能模擬方法既是控制論的基本方法，又是具有相對(duì)獨(dú)立性的科學(xué)研究方法。所謂功能模擬方法，簡(jiǎn)單地說，就是以功能和行為相似為基礎(chǔ)，用模型模仿原型的功能和行為的一種方法。模擬方法隨著人類實(shí)踐活動(dòng)的深入和科技水平的提高而不斷發(fā)展。模擬方法的具體形式，從人類認(rèn)識(shí)的不同階段中產(chǎn)生，在不同的條件下應(yīng)用，并在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮著不同程度的作用。維納等人大膽地拋棄了把動(dòng)物和機(jī)器相等同的觀點(diǎn)，保留了動(dòng)物和機(jī)器相類比的舊形式。借助這一形式，拋開機(jī)器和生命機(jī)體不同的物質(zhì)基質(zhì)和結(jié)構(gòu)，只在行為和功能方面尋找二者的統(tǒng)一性和相似性，從而創(chuàng)立了控制論這門新科學(xué)?？刂普摰膭?chuàng)立，基于傳統(tǒng)類比和模擬方法，又在功能模擬上達(dá)到了新的突破。

3.功能模擬方法的特點(diǎn)功能模擬強(qiáng)調(diào)模型和原型在行為、功能上具備相似性，且重在模擬有目的性的行為；功能模擬源自傳統(tǒng)模擬，而又有質(zhì)的增進(jìn)，傳統(tǒng)模擬在于認(rèn)識(shí)生物原型本身，而功能模擬要求在認(rèn)識(shí)生物原型的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造出具有類似生物目的行為特征的機(jī)器；功能模擬使用黑箱方法，不需要透徹分析系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行機(jī)制，也無需強(qiáng)迫模型與原型在結(jié)構(gòu)上完全相同，重在確保模型系統(tǒng)整體上的功能有效。

4.功能模擬方法的意義功能模擬方法使模擬由單純認(rèn)識(shí)原型的手段，發(fā)展成為改造世界的直接手段，這一點(diǎn)具有重大的理論和實(shí)踐意義。首先，以功能模擬方法的創(chuàng)造為起點(diǎn)，人們開始借鑒模仿生物行為?？刂普撨\(yùn)用功能模擬方法，將相應(yīng)的生物行為與機(jī)器行為聯(lián)系在一起，通過模仿生物行為，創(chuàng)造高新技術(shù)，由此奠定了仿生學(xué)的科學(xué)基礎(chǔ)。其次，功能模擬為人工智能的研究提供了有效方法。智能是高度發(fā)達(dá)的物質(zhì)—人腦的特殊機(jī)能，它集中表現(xiàn)為記憶、判斷、推理、選擇、演算等思維活動(dòng)。最后，功能模擬的發(fā)展必然帶來認(rèn)識(shí)和實(shí)踐手段的新飛躍。隨著功能模擬向智能模擬發(fā)展，智能機(jī)器的不斷完善和廣泛運(yùn)用，必將帶來人們的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐手段與方法的質(zhì)的飛躍。智能機(jī)器作為人腦的自然“延長(zhǎng)”，不僅在認(rèn)識(shí)活動(dòng)的感性階段充當(dāng)人工認(rèn)識(shí)器官，而且已經(jīng)跨入人類認(rèn)識(shí)的理性階段，并無限地逼近人類智能。它帶來人類認(rèn)識(shí)能力的突破性發(fā)展，使人類認(rèn)識(shí)躍進(jìn)到現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)識(shí)的新階段。功能模擬方法基本原理和特點(diǎn)的幾點(diǎn)啟發(fā)，一是模型和原型在功能和行為上需具備相似性，這是功能模擬方法的基礎(chǔ)。這里的功能，可以理解為原模型的功能，也可以理解為已完成項(xiàng)目的管理功能。行為易于理解，項(xiàng)目控制就是要規(guī)范參與者行為。在理解了功能和行為相似之后，可以設(shè)想一種項(xiàng)目管理過程的模擬思路，即借鑒以往成功控制項(xiàng)目的管理經(jīng)驗(yàn)，成功的方面保持并發(fā)揚(yáng)，不足的地方予以改進(jìn)。二是這一方法和黑箱方法有內(nèi)在的聯(lián)系，一般地說，采用功能模擬方法是因?yàn)椴徽J(rèn)識(shí)或完全不認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的結(jié)構(gòu)，才從功能研究入手。這對(duì)于理解和應(yīng)用這兩種控制方法大有裨益。三是可以探索一種項(xiàng)目管理綜合管理系統(tǒng)。這要以項(xiàng)目管理系統(tǒng)為平臺(tái)，借鑒功能模擬方法，特別是人工智能技術(shù)，同時(shí)結(jié)合組織學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué)的研究成果，結(jié)合項(xiàng)目管理十大知識(shí)領(lǐng)域和五個(gè)具體過程，來提高大型項(xiàng)目的管理水平和控制能力。

六，項(xiàng)目控制系統(tǒng)與實(shí)施過程

1.對(duì)控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)對(duì)控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，有一個(gè)前提，即要分析清楚控制系統(tǒng)是有形的還是無形的。很多項(xiàng)目控制系統(tǒng)是與項(xiàng)目管理組織、各級(jí)項(xiàng)目管理負(fù)責(zé)人、各種管理與技術(shù)指標(biāo)、各種管理規(guī)章制度交織在一起的。大型的、重要的項(xiàng)目，其控制系統(tǒng)必須是有形的，是有意建立的。它包括了賦予項(xiàng)目有關(guān)管理部門或小組以明確的任務(wù)，包括建立各種規(guī)章制度及監(jiān)控體系，各任務(wù)小組分項(xiàng)、分類控制措施，即建立一個(gè)全面的控制體系，形成控制系統(tǒng)。而中小型項(xiàng)目，其控制任務(wù)則包括在管理職能中，是半顯性或是隱形的，但其功能始終存在。

2.項(xiàng)目控制系統(tǒng)的運(yùn)行項(xiàng)目控制是一項(xiàng)復(fù)雜的、綜合的工作?，F(xiàn)代大型項(xiàng)目的基本特征是所需資源量大且成本不斷增加，技術(shù)條件復(fù)雜，涉及的人員、機(jī)構(gòu)和職能相互依存的程度高、風(fēng)險(xiǎn)大。構(gòu)建一個(gè)能對(duì)項(xiàng)目信息和活動(dòng)進(jìn)行管理和控制的系統(tǒng)，是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵。項(xiàng)目的控制工作主要通過控制系統(tǒng)完成，控制系統(tǒng)有三大要素，即措施、信息和反饋。這一控制系統(tǒng)就是項(xiàng)目組織為了滿足項(xiàng)目周期、預(yù)算和質(zhì)量的目標(biāo)要求，而建立的運(yùn)用時(shí)間、資金、人力、材料和信息等資源來規(guī)范項(xiàng)目實(shí)施的保障體系。

3.項(xiàng)目控制的基礎(chǔ)是知識(shí)體系經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)逐漸建立起來的項(xiàng)目管理知識(shí)體系和項(xiàng)目管理實(shí)施的固定模式就是為了規(guī)范項(xiàng)目實(shí)施的具體過程。也就是說，凡是被稱為“項(xiàng)目”的任務(wù)、工作，就可以“套用”項(xiàng)目實(shí)施的規(guī)范動(dòng)作。正是有了知識(shí)體系，項(xiàng)目控制的實(shí)施，控制系統(tǒng)的運(yùn)行才有了一個(gè)完整的框架，控制過程與項(xiàng)目實(shí)施過程才能融合，控制的目標(biāo)與項(xiàng)目的目標(biāo)才能一致，控制的指令、體系、措施才能落到實(shí)處，才能使項(xiàng)目實(shí)施一步步走向成功。

4.項(xiàng)目控制要著眼全局項(xiàng)目控制的實(shí)施是一個(gè)全方位的、全過程的任務(wù)。對(duì)于一些極度復(fù)雜的項(xiàng)目而言，如大型化工廠的建造或新型武器系統(tǒng)的研制等，往往需要更為周密而系統(tǒng)的控制。控制論著眼于從控制系統(tǒng)與特定環(huán)境的關(guān)系來考慮系統(tǒng)的控制功能。也就是說，控制系統(tǒng)的控制功能是在系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用中實(shí)現(xiàn)的。這里的環(huán)境自然包括了項(xiàng)目實(shí)施的內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境。項(xiàng)目實(shí)施控制是一個(gè)積極的、持續(xù)改進(jìn)的過程。控制的目標(biāo)不僅僅是監(jiān)督和責(zé)任落實(shí)，而是為了持續(xù)改進(jìn)項(xiàng)目的實(shí)施過程，進(jìn)行新的控制，包括采用新措施，開展持續(xù)的項(xiàng)目監(jiān)督。具體的項(xiàng)目控制中，容易陷入控制系統(tǒng)及技術(shù)系統(tǒng)，關(guān)注各類數(shù)據(jù)、報(bào)表。這種局面也要防止，要胸懷項(xiàng)目整體目標(biāo)和項(xiàng)目實(shí)施的方方面面，要有大局觀。

七，結(jié)語

要進(jìn)行有效的項(xiàng)目整體管理，項(xiàng)目經(jīng)理首先需要分析清楚項(xiàng)目所處的內(nèi)外部環(huán)境和整體情況，特別是要對(duì)項(xiàng)目主要的關(guān)系人進(jìn)行分析和管理。其次，要設(shè)計(jì)好項(xiàng)目的控制系統(tǒng)，包括項(xiàng)目的組織架構(gòu)、項(xiàng)目變更控制系統(tǒng)、沖突處理系統(tǒng)。最后，要按照項(xiàng)目管理知識(shí)體系的項(xiàng)目整合管理的規(guī)范過程來對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行整體管理。只有這樣，項(xiàng)目控制的目的才能成功實(shí)現(xiàn)。

第四篇：ABS系統(tǒng)研究論文

摘要：

利用機(jī)械動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS 建立汽車ABS的機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型，在MATLAB/SIMULINK 環(huán)境下建立Jetta GTX 轎車的ABS 控制模型，構(gòu)成了ABS 機(jī)電液一體化聯(lián)合仿真的動(dòng)力學(xué)控制模型。利用MATLAB確定了ABS 的控制參數(shù)的門限值，進(jìn)行了仿真結(jié)果數(shù)據(jù)處理和分析，與大量的ABS 實(shí)車道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，改進(jìn)模型準(zhǔn)確度，獲得了正確和可行的ABS 仿真控制模型，為加速開發(fā)ABS 的控制算法奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：ABS 動(dòng)力學(xué)控制模型 聯(lián)合仿真 ADAMS MATLAB/SIMULINK

第一章 概述

“ABS”（Anti-lockedBrakingSystem）中文譯為“防抱死剎車系統(tǒng)”.它是一種具有防滑、防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng)。ABS是常規(guī)剎車裝置基礎(chǔ)上的改進(jìn)型技術(shù)，可分機(jī)械式和電子式兩種。

現(xiàn)代汽車上大量安裝防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，ABS既有普通制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動(dòng)狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，防止產(chǎn)生側(cè)滑和跑偏，是目前汽車上最先進(jìn)、制動(dòng)效果最佳的制動(dòng)裝置。

普通制動(dòng)系統(tǒng)在濕滑路面上制動(dòng)，或在緊急制動(dòng)的時(shí)候，車輪容易因制動(dòng)力超過輪胎與地面的摩擦力而安全抱死。

近年來由于汽車消費(fèi)者對(duì)安全的日益重視，大部分的車都已將ABS列為標(biāo)準(zhǔn)配備。如果沒有ABS，緊急制動(dòng)通常會(huì)造成輪胎抱死，這時(shí)，滾動(dòng)摩擦變成滑動(dòng)摩擦，制動(dòng)力大大下降。而且如果前輪抱死，車輛就失去了轉(zhuǎn)向能力；如果后輪先抱死，車輛容易產(chǎn)生側(cè)滑，使車行方向變得無法控制。所以，ABS系統(tǒng)通過電子機(jī)械的控制，以非常快的速度精密的控制制動(dòng)液壓力的收放，來達(dá)到防止車輪抱死，確保輪胎的最大制動(dòng)力以及制動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)向能力，使車輛在緊急制動(dòng)時(shí)也具有躲避障礙的能力。

隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，安全性日益成為人們選購汽車的重要依據(jù)。目前廣泛采用的防抱制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）使人們對(duì)安全性要求得以充分的滿足。

汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為ABS，是提高汽車被動(dòng)安全性的一個(gè)重要裝置。有人說制動(dòng)防抱系統(tǒng)是汽車安全措施中繼安全帶之后的又一重大進(jìn)展。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車上關(guān)系到乘客安全性最重要的二個(gè)系統(tǒng)之一。隨著世界汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車的安全性越來越為人們重視。汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)，是提高汽車制動(dòng)安全性的又一重大進(jìn)步。

ABS防抱制動(dòng)系統(tǒng)由汽車微電腦控制，當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，它能使車輪保持轉(zhuǎn)動(dòng)，從而幫助駕駛員控制車輛達(dá)到安全的停車。這種防抱制動(dòng)系統(tǒng)是用速度傳感器檢測(cè)車輪速度，然后把車輪速度信號(hào)傳送到微電腦里，微電腦根據(jù)輸入車輪速度，通過重復(fù)地減少或增加在輪子上的制動(dòng)壓力來控制車輪的打滑率，保持車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。在制動(dòng)過程中保持車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，不但可保證控制行駛方向的能力，而且，在大部分路面情況下，與抱死〔鎖死〕車輪相比，能提供更高的制動(dòng)力量。

第二章 發(fā)展歷程

ABS系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到本世紀(jì)初期，早在1928年制動(dòng)防抱理論就被提出，在30年代機(jī)械式制動(dòng)防抱系統(tǒng)就開始在火車和飛機(jī)上獲得應(yīng)用，博世（BOSCH）公司在1936年第一個(gè)獲得了用電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器獲取車輪轉(zhuǎn)速的制動(dòng)防抱系統(tǒng)的專利權(quán)。

進(jìn)入50年代，汽車制動(dòng)防抱系統(tǒng)開始受到較為廣泛的關(guān)注。福特（FORD）公司曾于1954年將飛機(jī)的制動(dòng)防抱系統(tǒng)移置在林肯（LINCOIN）轎車上，凱爾塞·海伊斯（KELSEHAYES）公司在1957年對(duì)稱為“AUTOMATIC”的制動(dòng)防抱系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明制動(dòng)防抱系統(tǒng)確實(shí)可以在制動(dòng)過程中防止汽車失去方向控制，并且能夠縮短制動(dòng)距離；克萊斯（CHRYSLER）公司在這一時(shí)期也對(duì)稱為“SKIDCONTROL”的制動(dòng)防抱系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。由于這一時(shí)期的各種制動(dòng)防抱系統(tǒng)采用的都是機(jī)械式車輪轉(zhuǎn)速傳感器的機(jī)械式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置，因此，獲取的車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)不夠精確，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)的適時(shí)性和精確性也難于保證，控制效果并不理想。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子控制制動(dòng)防抱系統(tǒng)的發(fā)展成為可能。在60年代后期和70年代初期，一些電子控制的制動(dòng)防抱系統(tǒng)開始進(jìn)入產(chǎn)品化階段。凱爾塞·海伊斯公司在1968年研制生產(chǎn)了稱為“SURETRACK”兩輪制動(dòng)防抱系統(tǒng)，該系統(tǒng)由電子控制裝置根據(jù)電磁式轉(zhuǎn)速傳感器輸入的后輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，對(duì)制動(dòng)過程中后輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判定，通過控制由真空驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置對(duì)后制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，并在1969年被福特公司裝備在雷鳥（THUNDERBIRD）和大陸·馬克III（CONTINENTALMKIII）轎車上。

克萊斯勒公司與本迪克斯（BENDIX）公司合作研制的稱“SURE-TRACK”的能防止4個(gè)車輪被制動(dòng)抱死的系統(tǒng)，在1971年開始裝備帝國(guó)（IMPERIAL）轎車，其結(jié)構(gòu)原理與凱爾塞·海伊斯的“SURE-TRACK”基本相同，兩者不同之處，只是在于兩個(gè)還是四個(gè)車輪有防抱制動(dòng)。博世公司和泰威（TEVES）公司在這一時(shí)期也都研制了各自第一代電子控制制動(dòng)防抱系統(tǒng)，這兩種制動(dòng)防抱系統(tǒng)都是由電子控制裝置對(duì)設(shè)置在制動(dòng)管路中的電磁閥進(jìn)行控制，直接對(duì)各制動(dòng)輪以電子控制壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

別克（BUICK）公司在1971年研制了由電子控制裝置自動(dòng)中斷發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，以減小發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，防止驅(qū)動(dòng)車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)防抱轉(zhuǎn)系統(tǒng).瓦布科（WABCO）公司與奔馳（BENZ）公司合作，在1975年首次將制動(dòng)防抱系統(tǒng)裝備在氣壓制動(dòng)的載貸汽車上。

第一臺(tái)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS(Ant-ilockBrakeSystem)，在1950年問世，首先被應(yīng)用在航空領(lǐng)域的飛機(jī)上，1968年開始研究在汽車上應(yīng)用。70年代，由于歐美七國(guó)生產(chǎn)的新型轎車的前輪或前后輪開始采用盤式制動(dòng)器，促使了ABS在汽車上的應(yīng)用。1980年后，電腦控制的ABS逐漸在歐洲、美國(guó)及亞洲日本的汽車上迅速擴(kuò)大。到目前為止，一些中高級(jí)豪華轎車，如西德的奔馳、寶馬、雅迪、保時(shí)捷、歐寶等系列，英國(guó)的勞斯來斯、捷達(dá)、路華、賓利等系列，意大利的法拉利、的愛快、領(lǐng)先、快意等系列，法國(guó)的波爾舍系列，美國(guó)福特的TX3、30X、紅彗星及克萊斯勒的帝王、紐約豪客、男爵、道奇、順風(fēng)等系列，日本的思域，凌志、豪華本田、奔躍、俊朗、淑女300Z等系列，均采用了先進(jìn)的ABS。到1993年，美國(guó)在轎車上安裝ABS已達(dá)46%，現(xiàn)今在世界各國(guó)生產(chǎn)的轎車中有近75%的轎車應(yīng)用ABS。

現(xiàn)今全世界已有本迪克斯、波許、摩根.戴維斯、海斯.凱爾西、蘇麥湯姆、本田、日本無限等許多公司生產(chǎn)ABS，它們中又有整體和非整體之分。預(yù)計(jì)隨著轎車的迅速發(fā)展，將會(huì)有更多的廠家生產(chǎn)。

這一時(shí)期的各種ABS系統(tǒng)都是采用模擬式電子控制裝置，由于模擬式電子控制裝置存在著反應(yīng)速慢、控制精度低、易受干擾等缺陷，致使各種ABS系統(tǒng)均末達(dá)到預(yù)期的控制效果，所以，這些防抱控制系統(tǒng)很快就不再被采用了。

進(jìn)入70年代后期，數(shù)字式電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，為ABS系統(tǒng)向?qū)嵱没l(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。博世公司在1978年首先推出了采用數(shù)字式電子控制裝置的制動(dòng)防泡系統(tǒng)--博世ABS2，并且裝置在奔馳轎車上，由此揭開了現(xiàn)代ABS系統(tǒng)發(fā)展的序幕。盡管博世ABS2的電子控制裝置仍然是由分離元件組成的控制裝置，但由于數(shù)字式電子控制裝置與模擬式電子控制裝置相比，其反應(yīng)速度、控制精度和可靠性都顯著提高，因此，博世ABS2的控制效果己相當(dāng)理想。從此之后，歐、美、日的許多制動(dòng)器專業(yè)公司和汽車公司相繼研制了形式多詳?shù)腁BS系統(tǒng)。

“自動(dòng)防抱死剎車”的原理并不難懂，在遭遇緊急情況時(shí)，未安裝ABS系統(tǒng)的車輛來不及分段緩剎只能立刻踩死。由于車輛沖刺慣性，瞬間可能發(fā)生側(cè)滑、行駛軌跡偏移與車身方向不受控制等危險(xiǎn)狀況！而裝有ABS系統(tǒng)的車輛在車輪即將達(dá)到抱死臨界點(diǎn)時(shí)，剎車在一秒內(nèi)可作用60至120次，相當(dāng)于不停地剎車、放松，即相似于機(jī)械自動(dòng)化的“點(diǎn)剎”動(dòng)作。此舉可避免緊急剎車時(shí)方向失控與車輪側(cè)滑，同時(shí)加大輪胎摩擦力，使剎車效率達(dá)到90％以上。

從微觀上分析，在輪胎從滾動(dòng)變?yōu)榛瑒?dòng)的臨界點(diǎn)時(shí)輪胎與地面的摩擦力達(dá)到最大。在汽車起步時(shí)可充分發(fā)揮引擎動(dòng)力輸出（縮短加速時(shí)間），如果在剎車時(shí)則減速效果最大（剎車距離最短）。ABS系統(tǒng)內(nèi)控制器利用液壓裝置控制剎車壓力在輪胎發(fā)生滑動(dòng)的臨界點(diǎn)反復(fù)擺動(dòng)，使在剎車盤不斷重復(fù)接觸、離開的過程而保持輪胎抓地力最接近最大理論值，達(dá)到最佳剎車效果。

ABS的運(yùn)作原理看來簡(jiǎn)單，但從無到有的過程卻經(jīng)歷過不少挫折（中間缺乏關(guān)鍵技術(shù)）！1908年英國(guó)工程師J.E.Francis提出了“鐵路車輛車輪抱死滑動(dòng)控制器”理論，但卻無法將它實(shí)用化。接下來的30年中，包括Karl Wessel的“剎車力控制器”、Werner M?hl的“液壓剎車安全裝置”與Richard Trappe的“車輪抱死防止器”等嘗試都宣告失敗。在1941年出版的《汽車科技手冊(cè)》中寫到：“到現(xiàn)在為止，任何通過機(jī)械裝置防止車輪抱死危險(xiǎn)的嘗試皆尚未成功，當(dāng)這項(xiàng)裝置成功的那一天，即是交通安全史上的一個(gè)重要里程碑”，可惜該書的作者恐怕沒想到這一天竟還要再等30年之久。

當(dāng)時(shí)開發(fā)剎車防抱死裝置的技術(shù)瓶頸是什么？首先該裝置需要一套系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輪胎速度變化量并立即通過液壓系統(tǒng)調(diào)整剎車壓力大小，在那個(gè)沒有集成電路與計(jì)算機(jī)的年代，沒有任何機(jī)械裝置能夠達(dá)成如此敏捷的反應(yīng)！等到ABS系統(tǒng)的誕生露出一線曙光時(shí)，已經(jīng)是半導(dǎo)體技術(shù)有了初步規(guī)模的1960年代早期。

精于汽車電子系統(tǒng)的德國(guó)公司Bosch（博世）研發(fā)ABS系統(tǒng)的起源要追溯到1936年，當(dāng)年Bosch申請(qǐng)“機(jī)動(dòng)車輛防止剎車抱死裝置”的專利。1964年（也是集成電路誕生的一年）Bosch公司再度開始ABS的研發(fā)計(jì)劃，最后有了“通過電子裝置控制來防止車輪抱死是可行的”結(jié)論，這是ABS（Antilock Braking System）名詞在歷史上第一次出現(xiàn)！世界上第一具ABS原型機(jī)于1966年出現(xiàn)，向世人證明“縮短剎車距離”并非不可能完成的任務(wù)。因?yàn)橥度氲馁Y金過于龐大，ABS初期的應(yīng)用僅限于鐵路車輛或航空器。Teldix GmbH公司從1970年和奔馳車廠合作開發(fā)出第一具用于道路車輛的原型機(jī)——ABS 1，該系統(tǒng)已具備量產(chǎn)基礎(chǔ)，但可靠性不足，而且控制單元內(nèi)的組件超過1000個(gè)，不但成本過高也很容易發(fā)生故障。

1973年Bosch公司購得50％的Teldix GmbH公司股權(quán)及ABS領(lǐng)域的研發(fā)成果，1975年AEG、Teldix與Bosch達(dá)成協(xié)議，將ABS系統(tǒng)的開發(fā)計(jì)劃完全委托Bosch公司整合執(zhí)行?！癆BS 2”在3年的努力后誕生！有別于ABS 1采用模擬式電子組件，ABS 2系統(tǒng)完全以數(shù)字式組件進(jìn)行設(shè)計(jì)，不但控制單元內(nèi)組件數(shù)目從1000個(gè)銳減到140個(gè)，而且有造價(jià)降低、可靠性大幅提升與運(yùn)算速度明顯加快的三大優(yōu)勢(shì)。兩家德國(guó)車廠奔馳與寶馬于1978年底決定將ABS 2這項(xiàng)高科技系統(tǒng)裝置在S級(jí)及7系列車款上。

在誕生的前3年中，ABS系統(tǒng)都苦于成本過于高昂而無法開拓市場(chǎng)。從1978到1980年底，Bosch公司總共才售出24000套ABS系統(tǒng)。所幸第二年即成長(zhǎng)到76000套。受到市場(chǎng)上的正面響應(yīng)，Bosch開始TCS循跡控制系統(tǒng)的研發(fā)計(jì)劃。1983年推出的ABS 2S系統(tǒng)重量由5.5公斤減輕到4.3公斤，控制組件也減少到70個(gè)。到了1985年代中期，全球新出廠車輛安裝ABS系統(tǒng)的比例首次超過1％，通用車廠也決定把ABS列為旗下主力雪佛蘭車系的標(biāo)準(zhǔn)配備。

1986年是另一個(gè)值得紀(jì)念的年份，除了Bosch公司慶祝售出第100萬套ABS系統(tǒng)外，更重要的是Bosch推出史上第一具供民用車使用的TCS/ ASR循跡控制系統(tǒng)。TCS/ ASR的作用是防止汽車起步與加速過程中發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪打滑，特別是防止車輛過彎時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪空轉(zhuǎn)，并將打滑控制在10％到20％范圍內(nèi)。由于ASR是通過調(diào)整驅(qū)動(dòng)輪的扭矩來控制，因而又叫驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)，在日本又稱之為TRC或TRAC。

ASR和ABS的工作原理方面有許多共同之處，兩者合并使用可形成更佳效果，構(gòu)成具有防車輪抱死和驅(qū)動(dòng)輪防打滑控制(ABS /ASR)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)主要由輪速傳感器、ABS/ ASR ECU控制器、ABS驅(qū)動(dòng)器、ASR驅(qū)動(dòng)器、副節(jié)氣門控制器和主、副節(jié)氣門位置傳感器等組成。在汽車起步、加速及行進(jìn)過程中，引擎ECU根據(jù)輪速傳感器輸入的信號(hào)，當(dāng)判定驅(qū)動(dòng)輪的打滑現(xiàn)象超過上限值時(shí)，就進(jìn)入防空轉(zhuǎn)程序。首先由引擎ECU降低副節(jié)氣門以減少進(jìn)油量，使引擎動(dòng)力輸出扭矩減小。當(dāng)ECU判定需要對(duì)驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行介入時(shí)，會(huì)將信號(hào)傳送到ASR驅(qū)動(dòng)器對(duì)驅(qū)動(dòng)輪（一般是前輪）進(jìn)行控制，以防止驅(qū)動(dòng)輪打滑或使驅(qū)動(dòng)輪的打滑保持在安全范圍內(nèi)。第一款搭載ASR系統(tǒng)的新車型在1987年出現(xiàn)，奔馳S 級(jí)再度成為歷史的創(chuàng)造者。

隨著ABS系統(tǒng)的單價(jià)逐漸降低，搭載ABS系統(tǒng)的新車數(shù)目于1988年突破了爆炸性成長(zhǎng)的臨界點(diǎn)，開始飛快成長(zhǎng)，當(dāng)年Bosch的ABS系統(tǒng)銷售量首次突破300萬套。技術(shù)上的突破讓Bosch在1989年推出的ABS 2E系統(tǒng)首次將原先分離于引擎室（液壓驅(qū)動(dòng)組件）與中控臺(tái)（電子控制組件）內(nèi)，必須依賴復(fù)雜線路連接的設(shè)計(jì)更改為“兩組件整合為一”設(shè)計(jì)！ABS 2E系統(tǒng)也是歷史上第一個(gè)舍棄集成電路，改以一個(gè)8 k字節(jié)運(yùn)算速度的微處理器（CPU）負(fù)責(zé)所有控制工作的ABS系統(tǒng)，再度寫下了新的里程碑。該年保時(shí)捷車廠正式宣布全車系都已安裝了ABS，3年后（1992年）奔馳車廠也決定緊跟保時(shí)捷的腳步。

1990年代前半期ABS系統(tǒng)逐漸開始普及于量產(chǎn)車款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版：ABS 5.0系統(tǒng)，除了體積更小、重量更輕外，ABS 5.0裝置了運(yùn)算速度加倍（16 k字節(jié)）的處理器，該公司也在同年年中慶祝售出第1000萬套ABS系統(tǒng)。

ABS與ASR/ TCS系統(tǒng)已受到全世界車主的認(rèn)同，但Bosch的工程團(tuán)隊(duì)卻并不滿足，反而向下一個(gè)更具挑戰(zhàn)性的目標(biāo)：ESP（Electronic Stabilty Program，行車動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)）前進(jìn)！有別于ABS與TCS僅能增加剎車與加速時(shí)的穩(wěn)定性，ESP在行車過程中任何時(shí)刻都能維持車輛在最佳的動(dòng)態(tài)平衡與行車路線上。ESP系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向傳感器（監(jiān)測(cè)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度以確定汽車行駛方向是否正確）、車輪傳感器（監(jiān)測(cè)每個(gè)車輪的速度以確定車輪是否打滑）、搖擺速度傳感器（記錄汽車?yán)@垂直軸線的運(yùn)動(dòng)以確定汽車是否失去控制）與橫向加速度傳感器（測(cè)量過彎時(shí)的離心加速度以確定汽車是否在過彎時(shí)失去抓地力），在此同時(shí)、控制單元通過這些傳感器的數(shù)據(jù)對(duì)車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，進(jìn)而指示一個(gè)或多個(gè)車輪剎車壓力的建立或釋放，同時(shí)對(duì)引擎扭矩作最精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)，某些情況下甚至以每秒150次的頻率進(jìn)行反應(yīng)。整合ABS、EBD、EDL、ASR等系統(tǒng)的ESP讓車主只要專注于行車，讓計(jì)算機(jī)輕松應(yīng)付各種突發(fā)狀況。

延續(xù)過去ABS與ASR誕生時(shí)的慣例，奔馳S 級(jí)還是首先使用ESP系統(tǒng)的車型（1995年）。4年后奔馳公司就正式宣布全車系都將ESP列為標(biāo)準(zhǔn)配備。在此同時(shí)，Bosch于1998及2001年推出的ABS 5.7、ABS 8.0系統(tǒng)仍精益求精，整套系統(tǒng)總重由2.5公斤降至1.6公斤，處理器的運(yùn)算速度從48 k字節(jié)升級(jí)到128 k字節(jié)，奔馳車廠主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手寶馬與奧迪也于2001年也宣布全車系都將ESP列為標(biāo)準(zhǔn)配備。Bosch車廠于2003年慶祝售出超過一億套ABS系統(tǒng)及1000萬套ESP系統(tǒng)，根據(jù)ACEA（歐洲車輛制造協(xié)會(huì)）的調(diào)查，今天每一輛歐洲大陸境內(nèi)所生產(chǎn)的新車都搭載了ABS系統(tǒng)，全世界也有超過60％的新車擁有此項(xiàng)裝置。

“ABS系統(tǒng)大幅度提升剎車穩(wěn)定性同時(shí)縮短剎車所需距離”Robert Bosch GmbH（Bosch公司的全名）董事會(huì)成員Wolfgang Drees說。不像安全氣囊與安全帶（可以透過死亡數(shù)目除以車禍數(shù)目的比例來分析），屬于“防患于未然”的ABS系統(tǒng)較難以真實(shí)數(shù)據(jù)佐證它將多少人從鬼門關(guān)前搶回？但據(jù)德國(guó)保險(xiǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、汽車安全學(xué)會(huì)分析了導(dǎo)致嚴(yán)重傷亡交通事故的原因后的研究顯示，60%的死亡交通事故是由于側(cè)面撞車引起的，30%到40%是由于超速行駛、突然轉(zhuǎn)向或操作不當(dāng)引發(fā)的。我們有理由相信ABS及其衍生的ASR與ESP系統(tǒng)大幅度降低緊急狀況發(fā)生車輛失去控制的機(jī)率。NHTSA（北美高速公路安全局）曾估計(jì)ABS系統(tǒng)拯救了14563名北美駕駛?cè)说男悦?/p>

從ABS到ESP，汽車工程師在提升行車穩(wěn)定性的努力似乎到了極限（民用型ESP系統(tǒng)誕生至今已近10年），不過就算計(jì)算機(jī)再先進(jìn)仍須要駕駛?cè)说倪m當(dāng)操作才能發(fā)揮最大功效。

多數(shù)車主都沒有遭遇過緊急狀況（也希望永遠(yuǎn)不要），卻不能不知道面臨關(guān)鍵時(shí)刻要如何應(yīng)對(duì)？在緊急情況下踩下剎車時(shí)，ABS系統(tǒng)制動(dòng)分泵會(huì)迅速作動(dòng)，剎車踏板立刻產(chǎn)生異常震動(dòng)與顯著噪音（ABS系統(tǒng)運(yùn)作中的正?，F(xiàn)象），這時(shí)你應(yīng)毫不猶豫地用力將剎車踩死（除非車上擁有EBD剎車力輔助裝置，否則大多數(shù)駕駛者的剎車力量都不足），另外ABS能防止緊急剎車時(shí)的車輪抱死現(xiàn)象、所以前輪仍可控制車身方向。駕駛者應(yīng)邊剎車邊打方向進(jìn)行緊急避險(xiǎn)，以向左側(cè)避讓路中障礙物為例，應(yīng)大力踏下剎車踏板、迅速向左轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤90度，向右回輪180度，最后再向左回90度。最后要提的是ABS系統(tǒng)依賴精密的車輪速度傳感器判斷是否發(fā)生抱死情況？平時(shí)要經(jīng)常保持在各個(gè)車輪上的傳感器的清潔，防止有泥污、油污特別是磁鐵性物質(zhì)粘附在其表面，這些都可能導(dǎo)致傳感器失效或輸入錯(cuò)誤信號(hào)而影響ABS系統(tǒng)正常運(yùn)作。行車前應(yīng)經(jīng)常注意儀表板上的ABS故障指示燈，如發(fā)現(xiàn)閃爍或長(zhǎng)亮，ABS系統(tǒng)可能已經(jīng)故障（尤其是早期系統(tǒng)），應(yīng)該盡快到維修廠排除故障。

要提醒的是，ABS/ ASR/ ESP系統(tǒng)雖然是高科技的結(jié)晶，但并不是萬能的，也別因?yàn)橛辛诉@些行車主動(dòng)安全系統(tǒng)就開快車。

第三章 工作原理

控制裝置和ABS警示燈等組成，在不同的ABS系統(tǒng)中，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)形式和工作原理往往不同，電子控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制邏輯也可能ABS通常都由車輪轉(zhuǎn)速傳感器、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置、電子不盡相同。

在常見的ABS系統(tǒng)中，每個(gè)車輪上各安裝一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器，將有關(guān)各車輪轉(zhuǎn)速的信號(hào)輸入電子控制裝置。電子控制裝置根據(jù)各車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào)對(duì)各個(gè)車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和判定，并形成相應(yīng)的控制指令。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置主要由調(diào)壓電磁閥組成，電動(dòng)泵組成和儲(chǔ)液器等組成一個(gè)獨(dú)立的整體，通過制動(dòng)管路與制動(dòng)主缸和各制動(dòng)輪缸相連。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置受電子控制裝置的控制，對(duì)各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

ABS的工作過程可以分為常規(guī)制動(dòng)，制動(dòng)壓力保持制動(dòng)壓力減小和制動(dòng)壓力增大等階段。在常規(guī)制動(dòng)階段，ABS并不介入制動(dòng)壓力控制，調(diào)壓電磁閥總成中的各進(jìn)液電磁閥均不通電而處于開啟狀態(tài)，各出液電磁閥均不通電而處于關(guān)閉狀態(tài)，電動(dòng)泵也不通電運(yùn)轉(zhuǎn)，制動(dòng)主缸至各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)管路均處于溝通狀態(tài)，而各制動(dòng)輪缸至儲(chǔ)液器的制動(dòng)管路均處于封閉狀態(tài)，各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力將隨制動(dòng)主缸的輸出壓力而變化，此時(shí)的制動(dòng)過程與常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)過程完全相同

在制動(dòng)過程中，（如下圖所示）電子控制裝置根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的車輪轉(zhuǎn)速信號(hào)判定有車輪趨于抱死時(shí)，ABS就進(jìn)入防抱制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)過程。例如，電子控制裝置判定右前輪趨于抱死時(shí)，電子控制裝置就使控制右前輪刮動(dòng)壓力的進(jìn)液電磁閥通電，使右前進(jìn)液電磁閥轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)，制動(dòng)主缸輸出的制動(dòng)液不再進(jìn)入右前制動(dòng)輪缸，此時(shí)，右前出液電磁閥仍末通電而處于關(guān)閉狀態(tài)，右前制動(dòng)輪缸中的制動(dòng)液也不會(huì)流出，右前制動(dòng)輪缸的刮動(dòng)壓力就保持一定，而其它末趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力仍會(huì)隨制動(dòng)主缸輸出壓力的增大而增大；如果在右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力保持一定時(shí)，電子控制裝置判定右前輪仍然趨于抱死，電子控制裝置又使右前出液電磁閥也通電而轉(zhuǎn)入開啟狀態(tài)，右前制動(dòng)輪缸中的部分制動(dòng)波就會(huì)經(jīng)過處于開啟狀態(tài)的出液電磁閥流回儲(chǔ)液器，使右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力迅速減小右前輪的抱死趨勢(shì)將開始消除，隨著右前制動(dòng)輪缸制動(dòng)壓力的減小，右前輪會(huì)在汽車慣性力的作用下逐漸加速；當(dāng)電子控制裝置根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸入的信號(hào)判定右前輪的抱死趨勢(shì)已經(jīng)完全消除時(shí)，電子控制裝置就使右前進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥都斷電，使進(jìn)液電磁閥轉(zhuǎn)入開啟狀態(tài)，使出液電磁閥轉(zhuǎn)入關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)也使電動(dòng)泵通電運(yùn)轉(zhuǎn)，向制動(dòng)輪缸泵輸送制動(dòng)液，由制動(dòng)主缸輸出的制動(dòng)液經(jīng)電磁閥進(jìn)入右前制動(dòng)輪缸，使右前制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力迅速增大，右前輪又開抬減速轉(zhuǎn)動(dòng)。（參見：汽車電子控制基礎(chǔ)，曹家喆 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2007年10月）

ABS通過使趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力循環(huán)往復(fù)而將趨于防抱車輪的滑動(dòng)率控制，在峰值附著系數(shù)滑動(dòng)率的附近范圍內(nèi)，直至汽車速度減小至很低或者制動(dòng)主缸的常出壓力不再使車輪趨于抱死時(shí)為止。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)循環(huán)的頻率可達(dá)3~20HZ。在該ABS中對(duì)應(yīng)于每個(gè)制動(dòng)輪缸各有對(duì)進(jìn)液和出液電磁閥，可由電子控制裝置分別進(jìn)行控制，因此，各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)壓力能夠被獨(dú)立地調(diào)節(jié)，從而使四個(gè)車輪都不發(fā)生制動(dòng)抱死現(xiàn)象。

盡管各種ABS的結(jié)構(gòu)形式和工作過程并不完全相同，但都是通過對(duì)趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行自適應(yīng)循環(huán)調(diào)節(jié)，來防止被控制車輪發(fā)生制動(dòng)抱死。

第四章 汽車ABS 機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型

1.汽車ABS 仿真模型建立的要求：

(1)在仿真建模過程中要考慮到模型的準(zhǔn)確性和可信度，在不失真的前提下盡量簡(jiǎn)化仿真模型，減少自由度數(shù)，提高求解效率。

(2)能夠正確的根據(jù)路面條件、道路狀況、制動(dòng)強(qiáng)度和法向載荷實(shí)時(shí)計(jì)算出車速和輪速，使模型盡可能反映實(shí)車的運(yùn)動(dòng)狀況。

(3)具有仿真建模改進(jìn)的能力，能方便地修改子模型的參數(shù)，不需要花費(fèi)很大精力或者重新建模，就可以在設(shè)計(jì)階段，插入或改變仿真模型。

ADAMS 軟件計(jì)算功能強(qiáng)大，求解器效率高，具有多種專業(yè)模塊和工具包，以及與其它CAD 軟件的接口，可方便快捷地建立機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型，支持Fortran 和C 語言，便于用戶進(jìn)行二次開發(fā)[1]。基于ADAMS軟件的上述優(yōu)點(diǎn)，利用ADAMS 軟件建立汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)（ABS）的機(jī)械動(dòng)力學(xué)模型。2.模型建立：

汽車是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，對(duì)汽車的ABS 制動(dòng)性能進(jìn)行模擬仿真，輸入的參數(shù)包括制動(dòng)初速，路面條件如干鋪設(shè)路面、濕鋪設(shè)路面、雪路面、冰路面、對(duì)開路面、對(duì)接路面等，道路狀況如直道、彎道、上坡、下坡等和整車參數(shù)。輸出的參數(shù)包括汽車制動(dòng)過程中整車和車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、車輪滑移率、車輪角減速度、制動(dòng)器制動(dòng)力、地面制動(dòng)力、地面?zhèn)认蛄?、橫擺力矩等。

根據(jù)以上研究目的，對(duì)整車進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化。汽車懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式和轉(zhuǎn)向系結(jié)構(gòu)型式對(duì)汽車制動(dòng)性能的影響不大，仿真模型中的慣性參數(shù)由Pro/ENGINEER 軟件三維實(shí)體建模計(jì)算得到，對(duì)懸架系和轉(zhuǎn)向系簡(jiǎn)化如下：

懸架系統(tǒng)只考慮懸架的垂直變形；轉(zhuǎn)向系忽略車輪定位角和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置。把汽車簡(jiǎn)化為具有十個(gè)剛體的模型，共14 個(gè)自由度。十個(gè)剛體分別為車身、一個(gè)后非獨(dú)立懸掛組質(zhì)量、兩個(gè)前獨(dú)立懸掛組質(zhì)量（兩個(gè)前輪橫擺臂和兩個(gè)前輪轉(zhuǎn)向節(jié)）、四個(gè)車輪。兩前輪共有3 個(gè)自由度，車身具有3 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和3 個(gè)平動(dòng)自由度，兩后輪各有1 個(gè)自由度，前懸架各有一個(gè)自由度，后懸架1 個(gè)自由度，如圖1 所示。

圖1 整車仿真模型

1—車身 2—后輪 3—后懸架 4—前輪

5—前懸架 6—橫擺臂 7—轉(zhuǎn)向節(jié)

仿真模型包括以下幾個(gè)子模型：

轉(zhuǎn)向系模型：以轉(zhuǎn)向角約束直接作用于左轉(zhuǎn)向節(jié)。

前懸架模型：前懸架是獨(dú)立懸架，一側(cè)的簡(jiǎn)化模型如圖2 所示。轉(zhuǎn)向節(jié)簡(jiǎn)化如圖2 中3 所示，用轉(zhuǎn)動(dòng)副與前輪連接。橫擺臂與減振器以球鉸分別與轉(zhuǎn)向節(jié)和車身連接。

圖2 懸架的簡(jiǎn)化模型

1—車身 2—橫擺臂 3—轉(zhuǎn)向節(jié) 4—輪胎 5—前懸架 6—彈簧

A—轉(zhuǎn)動(dòng)副 B—球鉸 C—轉(zhuǎn)動(dòng)副 D—滑柱鉸 E—球鉸

后懸架是非獨(dú)立懸架，只考慮垂直方向的自由度，懸架與車身之間用平移副表示它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，懸架與車身用彈簧阻尼連接，與后輪用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接。

輪胎模型：車輛的各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)主要是通過輪胎與路面的作用力引起的。采用力約束方法，不考慮輪胎拖距、回正力矩以及滾動(dòng)阻力的影響。采用ADAMS 提供的非線性Pacejka 輪胎模型[2]。

制動(dòng)器模型：采用美國(guó)高速公路車輛仿真模型中的制動(dòng)器模型。

液壓模型：采用ADAMS 中液壓模塊（ADAMS/Hydraulics）建立制動(dòng)系統(tǒng)的液壓仿真模塊。

路面模型：設(shè)計(jì)出路面模型可進(jìn)行對(duì)開路面和對(duì)接路面制動(dòng)過程的仿真計(jì)算。利用ADAMS 中提供的平面（Plane）作為路面模型的基礎(chǔ)，定義了平面（Plane）的長(zhǎng)、寬等參數(shù)，使得汽車制動(dòng)過程有足夠的空間，利用平面－圓（Plane-Circle）接觸力（Contact）表示車輪與地面之間的法向作用力。ADAMS輪胎模型中沒有附著系數(shù)變化的路面模塊，為此在ADAMS 提供的路面模塊基礎(chǔ)上，對(duì)對(duì)接路面采用在路面模型上加入標(biāo)記點(diǎn)（Marker）的方法，分別求出前輪和后輪質(zhì)心到標(biāo)記點(diǎn)X 方向上的距離。當(dāng)距離為正時(shí)說明輪胎已經(jīng)跨過了標(biāo)記點(diǎn)，此時(shí)根據(jù)所規(guī)定的路面情況對(duì)輪胎附著系數(shù)進(jìn)行改變，使得模型可以計(jì)算路面附著系數(shù)變化。對(duì)開路面也采取了相同的加入標(biāo)記點(diǎn)的方法，進(jìn)行計(jì)算左右側(cè)輪胎相對(duì)于標(biāo)記點(diǎn)Y 方向上的距離。（參見：汽車車身電子與控制技術(shù)，陳無畏 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2008年02月）

第五章 制動(dòng)防抱死系統(tǒng)ABS 的控制模型

在ADAMS 中定義了與MATLAB/SIMULINK 的接口，把ADAMS 中建立的非線性機(jī)械模型轉(zhuǎn)化為SIMULINK 的S－FUNCTION 函數(shù)，再把S－FUNCTION 函數(shù)加入到控制模型里，這樣就可以方便的利用SIMULINK 提供的各種強(qiáng)大的工具進(jìn)行控制模型開發(fā)，在MATLAB 軟件下進(jìn)行聯(lián)合仿真計(jì)算[3]。圖3 所示為MATLAB/SIMULINK中表示的ADAMS 機(jī)械模型，在ADAMS 中定義四個(gè)車輪的制動(dòng)力矩為輸入變量，定義四個(gè)車輪的速度和滑移率為輸出變量，保存在.m 文件中由MATLAB 調(diào)用。

圖3 ADAMS子模塊

圖4 所示

為在MATLAB/SIMULINK 下開發(fā)的ABS 控制模塊，圖中深色的部分為ADAMS 生成的子模塊，輸入?yún)?shù)為制動(dòng)力矩，輸出參數(shù)為車輪速度和車輪滑移率，以車輪的加速度/減速度和車輪滑移率為控制參數(shù)。（參見：汽車車身電子與控制技術(shù)，陳無畏 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2008年02月）

圖4 ABS 仿真控制模型

第六章 ABS 聯(lián)合仿真控制規(guī)律結(jié)果與分析

1.確定車輪加速度和參考滑移率的門限值

根據(jù)ADAMS 仿真制動(dòng)過程計(jì)算出的車輪加速度曲線，分析出加速度門限值為w&

1、減速度門限值為w&2。車輪滑移率下門限值λ1，上門限值λ2。

車輪的加、減速度和滑移率的門限值的確定是一個(gè)反復(fù)交替驗(yàn)證過程。方法為：計(jì)算車輪的加、減速度和參考滑移率，以參考滑移率為控制參數(shù)初步確定車輪的加、減速度的門限值，再以車輪加、減速度門限值控制車輪的滑移率,確定滑移率的門限值。圖4 中深色的部分為ADAMS 生成的機(jī)械模型，在MATLAB作為一個(gè)S－FUNCTION 函數(shù)參與運(yùn)算。通過上述交替驗(yàn)證的方法，車輪滑移率和加速度的仿真變化曲線如圖5 所示，實(shí)車測(cè)試數(shù)據(jù)如圖6 所示。比較圖5 和圖6，可以看出仿真數(shù)據(jù)與實(shí)車測(cè)試數(shù)據(jù)相吻合，驗(yàn)證了車輪加速度門限值和滑移率門限值的確定是合理的。

圖5 仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖6 試車實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 圖6 實(shí)車試驗(yàn)數(shù)據(jù)

選取適當(dāng)滑移率門限值λ1，λ2是控制的關(guān)鍵問題之一。如果車輪的滑移率大于路面峰值附著系數(shù)相應(yīng)的滑移率λOPT，車輪的側(cè)向附著力很低。在有側(cè)向風(fēng)、道路傾斜或轉(zhuǎn)向制動(dòng)等對(duì)車輛產(chǎn)生橫向力情況下，或左右車輪的地面制動(dòng)力不相等時(shí)，路面不能提供足夠的側(cè)向力使車輛保持行駛方向，車輛容易發(fā)生危險(xiǎn)的甩尾情況，因此滑移率門限值的上限應(yīng)小于λOPT。

理想的ABS 系統(tǒng)應(yīng)能把制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)到一個(gè)合適的范圍內(nèi)，使得車輪的滑移率保持在λOPT附近。如果（λ2 － λ1）取值較小，則控制過程的保壓時(shí)間較短，需進(jìn)行頻繁的壓力調(diào)節(jié)，壓力調(diào)節(jié)器需進(jìn)行頻繁的動(dòng)作，而壓力調(diào)節(jié)器和制動(dòng)器需要一定的響應(yīng)時(shí)間，過于頻繁的壓力調(diào)節(jié)會(huì)使壓力調(diào)節(jié)器和制動(dòng)器來不及響應(yīng)，達(dá)不到控制效果。如果（λ2 － λ1）取值較大，車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不能及時(shí)的控制，車輪的速度波動(dòng)范圍很大，還會(huì)造成制動(dòng)效能降低。2.ABS 的控制周期

控制周期取決于車速信號(hào)采集頻率，制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器的響應(yīng)時(shí)間和控制邏輯運(yùn)算時(shí)間之和。在仿真模型里進(jìn)行了控制周期對(duì)ABS 控制影響的分析。

模型中采用了改變控制模型與車輛模型之間的通訊時(shí)間來實(shí)現(xiàn)控制周期的模擬。以通訊時(shí)間為0.1s 和0.15s 為例，得到結(jié)果如圖7和圖8所示。從兩圖中可以看到控制周期增大，滑移率變化范圍增大，說明車輪的線速度變化范圍增大，車輪的抱死趨勢(shì)強(qiáng)烈。在開發(fā)ABS 的時(shí)候，應(yīng)盡力縮短控制周期。的聯(lián)合仿真 圖9 為左前輪3～5s 的ABS 仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照邏輯門限值的方式進(jìn)行控制。從圖9 中可以看出，在加速度為－20m/s2 附近，進(jìn)行了快速減壓，車輪的加速度增大，但車輪速度仍在減小。然后在加速度為－22m/s2 時(shí)出現(xiàn)了保壓過程，此時(shí)滑移率為0.17 左右。緊接著是一個(gè)壓力逐漸增加的過程，在這個(gè)過程中車輪的加速度逐步減小，但車輪速度繼續(xù)增加，此時(shí)車輪滑移率控制在0.1 附近，接著又是一個(gè)短暫的保壓過程，車輪的加速度增大，此后又開始了新的一輪的制動(dòng)壓力的調(diào)節(jié)。車輪的加速度在（－20～20）m/s2之間，管路壓力在（1.5～4.5）MPa 之間。圖10 為道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較兩圖，仿真數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合。（參見：張躍今，宋健.多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件－ADAMS 理論及應(yīng)用研討.機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，1997.9）

圖9 左前輪3～5s 的仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖10 左前輪3～5s 的道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)

第七章 結(jié)論

(1)用兩個(gè)軟件

ADAMS 和MATLAB/SIMULINK分別建立機(jī)械模型和控制模型，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)合仿真計(jì)算，精度較高。

(2)采用交替驗(yàn)證的方法，確定車輪滑移率和加速度的門限值效果較好。(3)仿真數(shù)據(jù)與道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合，證明仿真方法和仿真模型可行。(4)此模型較準(zhǔn)確地反映ABS 制動(dòng)過程各參數(shù)的變化情況，可以此為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)車的ABS 控 制算法的開發(fā)，縮短開發(fā)時(shí)間，減少開發(fā)經(jīng)費(fèi)。

(5)此模型還易于擴(kuò)展，進(jìn)一步開發(fā)和研究ABS 以及與ASR(Acceleration Slip Regulation)、ACC(Adaptive Cruise Control)的集成化系統(tǒng)。

致 謝

在這短短幾個(gè)月的時(shí)間里畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非一人之功。感謝所有指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)和一直關(guān)心、支持著我的家人。感謝你們對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)。在這里，我要對(duì)你們表示深深的謝意！

感謝我的指導(dǎo)老師——田文超老師，沒有您認(rèn)真、細(xì)致的指導(dǎo)就沒有這篇論文的順利完成。和您的交流并不是很多，但只要是您提醒過該注意的地方，我都會(huì)記下來。事實(shí)證明，這些指導(dǎo)對(duì)我?guī)椭艽蟆?/p>

感謝我的父母，沒有他們，就沒有我的今天。你們的鼓勵(lì)與支持，是我前進(jìn)的強(qiáng)大動(dòng)力和堅(jiān)實(shí)后盾。

最后，感謝身邊所有的老師、朋友和同學(xué)，感謝你們?nèi)陙淼年P(guān)照與寬容，與你們一起走過的繽紛時(shí)代，將會(huì)是我一生最珍貴的回憶。

參考文獻(xiàn)：

1.汽車電子技術(shù)，遲瑞娟，李世雄 主編，國(guó)防工業(yè)出版社，2008年08月 2.汽車電子控制基礎(chǔ)，曹家喆 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2007年10月 3.汽車車身電子與控制技術(shù)，陳無畏 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2008年02月

4.張躍今，宋健.多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件－ADAMS 理論及應(yīng)用研討.機(jī)械科學(xué)與技 術(shù)，1997.9 5.ADAMS Reference Manual Version 12, Mechanical Dynamics, Inc.6.Matlab Referen ce Manual Version 6.1.Mathworks Inc.

第五篇：面向智慧旅游的智能解說系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

面向智慧旅游的智能解說系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

摘要：智能解說系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)旅游資源保護(hù)與服務(wù)大眾的有效手段。文中通過研究解說系統(tǒng)和智慧旅游的發(fā)展現(xiàn)狀，分析其不足之處，利用可攜帶的移動(dòng)終端作為載體，構(gòu)建兼具導(dǎo)游解說、功能齊全、面向現(xiàn)代智慧旅游的智能解說系統(tǒng)，為智慧旅游和解說系統(tǒng)的研究提供了辦法，更好地滿足了人們對(duì)旅游“食、住、行、游、購、娛”的需要，提升了游客游覽的品質(zhì)。在為游客提供優(yōu)質(zhì)旅游服務(wù)的同時(shí)兼具教育功能。

關(guān)鍵詞：智能解說系統(tǒng)；智慧旅游；客戶端；移動(dòng)終端

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2017）05-00-02

0 引言

在信息科技高速發(fā)展的今天，旅游服務(wù)不應(yīng)僅僅局限于向游客提供傳統(tǒng)的旅游服務(wù)，還應(yīng)當(dāng)利用現(xiàn)代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過旅游營(yíng)銷模式和導(dǎo)游服務(wù)為游客提供更為便捷的出游方式。而旅游解說系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)保護(hù)旅游資源教育并服務(wù)于大眾的有效手段，解說服務(wù)App可幫助游客實(shí)現(xiàn)低成本與更便捷的出游。將智慧旅游的體驗(yàn)式服務(wù)與旅游解說系統(tǒng)結(jié)合，用手機(jī)App作為載體實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的智慧旅游方式，可有效提升旅游移動(dòng)信息化服務(wù)，促進(jìn)現(xiàn)代旅游業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

智慧旅游來源于“智慧地球（Smarter Planet）”及其在中國(guó)實(shí)踐的“智慧城市（Smarter Cities）”[1]。國(guó)家旅游局2011年提出加快發(fā)展旅游業(yè)的戰(zhàn)略部署，爭(zhēng)取用10年時(shí)間初步實(shí)現(xiàn)“智慧旅游”[2]。盡管我國(guó)許多地方已在嘗試進(jìn)行智慧旅游的建設(shè)，但相關(guān)智慧旅游的概念卻沒有統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)的定義，缺乏理論支撐[3]。關(guān)于旅游解說系統(tǒng)，國(guó)外旅游解說始于20世紀(jì)30年代，經(jīng)歷了對(duì)解說實(shí)踐認(rèn)知、解說媒介探尋、解說管理效用認(rèn)同等幾個(gè)階段后于21世紀(jì)進(jìn)入了成熟時(shí)期。國(guó)外旅游研究涉及景區(qū)保護(hù)與旅游開發(fā)、旅游影響、區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)與合作、管理等多個(gè)方面，更注重結(jié)合理論數(shù)理模型、定量分析法等進(jìn)行研究，并且有較長(zhǎng)的研究歷史，研究?jī)?nèi)容深入。國(guó)內(nèi)旅游解說始于1999年吳必虎的《旅游解說系統(tǒng)的規(guī)劃與管理》和《旅游解說系統(tǒng)研究――以北京為例》，之后關(guān)于旅游解說的研究論文開始涌現(xiàn)，呈曲折上升態(tài)勢(shì)，2011年達(dá)到高峰[4]。隨著游客旅游經(jīng)歷的豐富，走馬觀花的團(tuán)隊(duì)游正逐步向移步換景的深度游過渡，旅游景區(qū)也迫切需要利用新技術(shù)改善旅游服務(wù)環(huán)境，提升景區(qū)服務(wù)能力，豐富游客旅游體驗(yàn)[5]。國(guó)外在這方面的探討應(yīng)用明顯比國(guó)內(nèi)更趨于系統(tǒng)化、成熟化，在國(guó)內(nèi)無論是理論研究還是實(shí)踐探討，在將信息技術(shù)應(yīng)用于旅游業(yè)方面做得明顯不夠。關(guān)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究國(guó)內(nèi)雖然取得了一定成果，特別是國(guó)家旅游局提出“智慧旅游”規(guī)劃之后，吸引了越來越多人的關(guān)注。然而國(guó)內(nèi)對(duì)于智慧旅游和旅游解說系統(tǒng)的研究還不夠成熟，很多研究都只是通過一些不同的數(shù)據(jù)來探究我國(guó)解說系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景，以及如何構(gòu)建解說系統(tǒng)，或是單一研究智慧旅游與解說系統(tǒng)的構(gòu)建。

將智慧旅游與解說系統(tǒng)相結(jié)合，基于新一代的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用可攜帶的移動(dòng)終端作為載體，構(gòu)建兼具導(dǎo)游解說、功能集全、面向現(xiàn)代智慧旅游的智能解說系統(tǒng)，在旅游行業(yè)中結(jié)合實(shí)際應(yīng)用是本文嘗試探討的問題。

智能旅游解說系統(tǒng)

解說系統(tǒng)運(yùn)用某種媒體和表達(dá)方式，使特定信息傳播并到達(dá)信息接受者中間，幫助信息接受者了解相關(guān)事務(wù)的性質(zhì)和特點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)服務(wù)和教育的基本功能[6]。景區(qū)的解說與親身經(jīng)歷相結(jié)合，重點(diǎn)向游客介紹、闡明并指導(dǎo)他們的戶外活動(dòng)，而不像博物館那樣將解說的焦點(diǎn)集中于其他事物上[7]。智慧旅游是基于新一代信息技術(shù)（信息通信技術(shù)，ICT），為滿足游客個(gè)性化需求，提供高品質(zhì)、高滿意度服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)旅游資源及社會(huì)資源的共享與有效利用的系統(tǒng)化、集約化的管理變革[1，2]。解說系統(tǒng)能夠通過現(xiàn)場(chǎng)資料等將特定的旅游信息傳遞給游客，以此實(shí)現(xiàn)教育與服務(wù)功能，而智慧旅游系統(tǒng)則更注重利用現(xiàn)代信息技術(shù)滿足游客個(gè)性化，多樣化的需求。

智慧旅游解說系統(tǒng)將智慧旅游和解說系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，通過手機(jī)、平板電腦等終端利用移動(dòng)通信技術(shù)，借助App應(yīng)用軟件為游客提供語音解說、旅游資訊、電子商務(wù)以及其他各種服務(wù)。系統(tǒng)首先通過微信公眾號(hào)、微博等社交軟件向游客宣傳旅游信息，然后以App的形式向游客提供景點(diǎn)信息，旅游規(guī)劃，景點(diǎn)解說和電子商務(wù)等服務(wù)，構(gòu)建景點(diǎn)解說和其他功能兼具的智慧型解說系?y，打破了傳統(tǒng)的解說模式。

高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)的結(jié)合成為自助旅游者的重要支撐，游客手中的3G智能手機(jī)成為自助旅游不可或缺的助手，它借助電子地圖、GPS 定位等軟件系統(tǒng)以及專業(yè)旅游網(wǎng)站提供的“導(dǎo)航”“導(dǎo)游”“導(dǎo)覽”“導(dǎo)購”信息服務(wù)，使一個(gè)陌生的自助游客可以在旅游目的地自由活動(dòng)。隨著科技信息技術(shù)的不斷更新，將會(huì)影響甚至改變未來旅游出行方式。旅游業(yè)要做到更好的轉(zhuǎn)型發(fā)展，現(xiàn)代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是重要的影響因素。

系統(tǒng)構(gòu)建

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能旅游解說系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器和客戶端三大部分組成，再由服務(wù)器分成公共服務(wù)系統(tǒng)、旅游解說系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)和查詢系統(tǒng)，分別對(duì)應(yīng)不同的功能?？蛻舳酸槍?duì)用戶不同的需要分為攻略模塊、解說模塊、導(dǎo)購模塊和查詢模塊。智能旅游解說系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

2.2 軟件設(shè)計(jì)

智能旅游解說系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器和客戶端三大部分組成，系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖2所示。三部分相輔相成，聯(lián)系緊密。

2.2.1 數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)景區(qū)景點(diǎn)相關(guān)信息、用戶信息、景區(qū)周邊“食、住、行、游、購、娛”等信息，主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)與管理系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)收到服務(wù)器的指令時(shí)，將有關(guān)信息篩選出來與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。

2.2.2 服務(wù)器

服務(wù)器包括公共服務(wù)系統(tǒng)、旅游解說系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)和查詢系統(tǒng)四大模塊。服務(wù)器作為中間媒介，與客戶端和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。當(dāng)服務(wù)器接收到客戶端發(fā)出的請(qǐng)求后進(jìn)行分析處理，將數(shù)據(jù)庫中的信息發(fā)送給客戶端。

公共服務(wù)系統(tǒng)由智能推薦系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、旅游信息發(fā)布系統(tǒng)和景區(qū)景點(diǎn)信息展示系統(tǒng)組成；旅游講解系統(tǒng)由多媒體講解系統(tǒng)與景點(diǎn)圖片展示系統(tǒng)組成；電子商務(wù)系統(tǒng)由購票系統(tǒng)和第三方支付平臺(tái)組成；查詢系統(tǒng)包括在線咨詢系統(tǒng)、在線信息查詢系統(tǒng)、交通信息查詢系統(tǒng)、天氣查詢系統(tǒng)。客戶端在不同的功能區(qū)發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器相對(duì)應(yīng)的不同模塊當(dāng)中，不同的模塊分工處理不同的數(shù)據(jù)，以提高工作效率。

2.2.3 客戶端

客戶端是安裝于Android手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用程序。當(dāng)用戶使用時(shí)只需在客戶端界面輸入相關(guān)信息，客戶端就會(huì)把請(qǐng)求發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器處理后會(huì)將結(jié)果反饋至客戶端。

客戶端相對(duì)于不同的服務(wù)系統(tǒng)分成了不同的功能區(qū)，主要包括攻略模塊，對(duì)應(yīng)公共服務(wù)系統(tǒng)；導(dǎo)游功能模塊，對(duì)應(yīng)旅游講解系統(tǒng)；導(dǎo)購功能模塊，對(duì)應(yīng)電子商務(wù)系統(tǒng)；查詢功能模塊，對(duì)應(yīng)查詢系統(tǒng)。

2.3 系統(tǒng)功能與內(nèi)容

系統(tǒng)功能與內(nèi)容架構(gòu)如圖3所示。

2.3.1 攻略功能

攻略功能主要分為旅游攻略、景區(qū)信息、旅游行程規(guī)劃、定位導(dǎo)航、旅游日志、交友互動(dòng)和景區(qū)全景圖等部分。它匯集旅行中各種旅游信息，為旅游愛好者提供精美實(shí)用的出行指南，包括詳細(xì)的交通、住宿、美食、景點(diǎn)、行程、實(shí)用信息、貼士及網(wǎng)友提供的獨(dú)特感受，可隨時(shí)隨地查找相關(guān)攻略，讓旅行更輕松。景區(qū)全景圖呈現(xiàn)景區(qū)所有景點(diǎn)，可一手掌握附近好玩又有趣的去處，同時(shí)根據(jù)GPS定位信息推?]最佳路線，幫助游客選擇最近、最省時(shí)省力、最冒險(xiǎn)的抵達(dá)方式。在景區(qū)地圖上輸入要查找的信息后，即可精確顯示所在位置，同時(shí)顯示具體的行走路線，引導(dǎo)游客到達(dá)目的地，讓旅游資源跟著行程走，讓導(dǎo)游時(shí)時(shí)伴你行，為游客提供全面、實(shí)時(shí)、貼身的導(dǎo)航服務(wù)。

2.3.2 解說功能

解說功能分為景點(diǎn)講解和景區(qū)導(dǎo)游兩部分。景區(qū)導(dǎo)游能綜合手機(jī)定位實(shí)時(shí)獲取游客的位置，及時(shí)向游客推送所在景點(diǎn)的語音解說，讓游客了解山水、歷史建筑、神話故事等知識(shí)。景點(diǎn)講解主要針對(duì)景區(qū)內(nèi)某一景點(diǎn)進(jìn)行解說。兩種解說模式由用戶自由選擇，為用戶提供更人性化的服務(wù)。

2.3.3 導(dǎo)購功能

導(dǎo)購功能分為景區(qū)門票預(yù)定、酒店預(yù)訂、機(jī)票火車票預(yù)定。景區(qū)、酒店、機(jī)票、車票、團(tuán)購快捷預(yù)定，隨心享受自由自在的旅行。

2.3.4 查詢功能

查詢功能包括交通工具查詢、酒店、餐飲、商家優(yōu)惠查詢、周邊資訊查詢和天氣查詢等。根據(jù)用戶的位置，系統(tǒng)主動(dòng)推送附近商家的優(yōu)惠服務(wù)和各種活動(dòng)信息，讓游客在旅行途中也能享受優(yōu)惠。

結(jié)語

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展和移動(dòng)設(shè)備的不斷更新，基于可移動(dòng)通訊設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的旅游應(yīng)用程序打破了傳統(tǒng)的旅游模式，滿足了游客的個(gè)性化需求。而將智慧旅游與解說系統(tǒng)相結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)將現(xiàn)代社交系統(tǒng)平臺(tái)融入其中且解說與導(dǎo)游功能齊全的智能旅游系統(tǒng)，既支持了國(guó)家旅游政策，也順應(yīng)了時(shí)代潮流。

參考文獻(xiàn)

[1]張凌云，黎?j，劉敏.智慧旅游的基本概念與理論體系[J].旅游學(xué)刊，2012，27（5）：66-73.[2]劉軍林.智慧旅游的技術(shù)圖譜、構(gòu)成體系與實(shí)現(xiàn)圖景研究[J].牡丹江大學(xué)學(xué)報(bào)，2015（11）：36-40.[3]陸曉龍.智慧旅游搞不好就紙上談兵[N].中國(guó)旅游報(bào)，2011-07-01.[4]王婧，鐘林生，陳田.國(guó)內(nèi)外旅游解說研究進(jìn)展[J].人文地理，2015（1）：33-39.[5]魏潔.基于智能手機(jī)的旅游景區(qū)導(dǎo)覽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].湖北成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，21（4）：65-68.[6]周可華，羅明春，蔣玲俐.旅游景區(qū)電子解說系統(tǒng)發(fā)展初探[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2006，25（6）： 120-122.[7]唐鳴鏑.景區(qū)旅游解說系統(tǒng)的構(gòu)建[J].旅游學(xué)刊，2006，21（1）：64-68.[8]翟鴻雁.智慧旅游平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2014，4（11）：73-75.