控制設計論文精選(九篇)

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第1篇：控制設計論文范文

裝置總體設計

鑒于目前所實施的階梯峰谷電價和將來的實時電價政策，文中設計的家電控制裝置包括智能插座和家庭互動終端，兩個裝置通過無線通信構(gòu)成一套家庭用電系統(tǒng)網(wǎng)絡，如圖1所示。智能插座將采集用電數(shù)據(jù)發(fā)送給家庭互動終端，互動終端實時顯示家庭用電和電價情況，互動終端根據(jù)電價情況為用戶提供不同的智能節(jié)電方案，在滿足用戶用電需求的前提下，智能控制室內(nèi)各電器工作屬性，用戶根據(jù)實際情況可以對節(jié)電方案進行調(diào)整，最大程度上降低用電量和用電費的支出，實現(xiàn)能源優(yōu)化配置。

智能插座

智能插座是基于光纖復合電纜或無線雙通道連接家電和電源的中間設備，實現(xiàn)家庭內(nèi)部異構(gòu)傳感網(wǎng)絡，對家庭用電設備進行統(tǒng)一監(jiān)控與管理，在執(zhí)行通斷電操作、獲得家電狀態(tài)信息的同時兼插座使用。

1智能插座主要功能

1）對家用電器的用電量進行計量，并采集家電的電壓、電流、功率、功率因數(shù)，將所需數(shù)據(jù)上傳至家庭互動終端；2）利用無線等通信方式，接收互動終端下發(fā)的控制指令，對家用電器執(zhí)行通斷電操作，在家電進入待機狀態(tài)時切斷電源，達到消除待機能耗、節(jié)能省電的目的。

2智能插座硬件設計

根據(jù)智能插座的功能，硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，智能插座主要包含控制管理模塊、開斷模塊、計量模塊、通信模塊、時鐘和存儲模塊等。

1）控制管理模塊

智能插座在功能上要求較低，但安裝數(shù)量較多，因此在設計時經(jīng)濟實用性著重考慮，可選用ATMEL公司的AT89S52。

2）電能計量模塊

用于監(jiān)測電器當前的工作狀態(tài)，如實際功率、電壓、電流等，可采用計量芯片ATT7022B。

3）開關模塊

智能插座內(nèi)部的繼電器來控制家用電器電源的通斷，微處理器接收到通斷電指令后，令繼電器吸合或斷開。

4）通信模塊

選擇ZigBee微功率無線技術，通信的可靠性和通信速率高。通信模塊采用CC2530芯片，CC2530能以非常低的成本建立強大的網(wǎng)絡節(jié)點，負責向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)和接收控制器的指令。

家庭互動終端

用戶通過家庭互動終端了解室內(nèi)用電信息，互動終端根據(jù)電價情況為用戶提供不同的智能節(jié)電方案，在滿足用戶用電需求的前提下，用戶根據(jù)實際情況可以對節(jié)電方案進行調(diào)整?；咏K端根據(jù)用電方案對各用電器進行控制，最大程度上降低用電量和用電費的支出，實現(xiàn)能源優(yōu)化配置。

1家庭互動終端主要功能

1）接收智能插座發(fā)送的電器用電數(shù)據(jù)、實時電價數(shù)據(jù)，以及上述數(shù)據(jù)的存儲。2）為用戶提供平臺，用戶通過互動終端查詢家庭用電信息及其它相關信息。3）用戶設定電器控制指令，互動終端讀取用戶下達的條件并處理后將控制指令發(fā)送給各與家用電器連接的智能插座，從而控制家用電器的開關狀態(tài)。對信息家電的調(diào)控可以不只是簡單地開、關控制，設定的調(diào)控選項包括開關的控制、溫度的設置、風速和模式的設置等，能夠達到取代家電遙控器的作用。

2家庭互動終端硬件設計

根據(jù)家庭互動終端的功能，硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示，互動終端主要包含控制管理模塊、開斷模塊、計量模塊、通信模塊、時鐘和存儲模塊等。

1）控制管理模塊

家庭互動終端需要處理大量信息，因此需要一個性能優(yōu)異的芯片才能保證其高效穩(wěn)定工作，選用TI公司基于ARM核心的LM3S9000系列。

2）LCD與按鍵模塊

該模塊包括按鍵、LCD及其驅(qū)動3個部分，互動終端將接收到的家電用電信息、每天的實時電價經(jīng)過處理以圖表的形式展現(xiàn)給用戶。

3）通信模塊

互動終端的通信模塊與智能插座類似，負責向智能插座發(fā)送控制指令和接收智能插座采集的數(shù)據(jù)。

4）數(shù)據(jù)存儲模塊

互動終端的數(shù)據(jù)存儲模塊包含微處理器的鐵電存儲器和LCD液晶屏的顯存。

軟件設計

1初始化設置

目前的居民電價政策主要是階梯峰谷電價，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，還會采用實時電價政策。根據(jù)不同的電價政策，設計的裝置為用戶提供不同的能效服務，用戶在使用裝置時可以根據(jù)具體的電價政策選擇裝置的工作模式。對于階梯峰谷電價參數(shù)的初始化輸入，用戶能將各階梯電量、各階梯的調(diào)價電費、峰谷時段輸入到互動終端?；咏K端LCD提供界面，用戶根據(jù)界面提示通過按鍵依次輸入各參數(shù)值；對于實時電價，用戶只需選定后互動終端便進入工作狀態(tài)并進行實時電價的采集。實現(xiàn)流程圖如圖4所示。

2信息獲取及存儲

在家庭正常用電時互動終端根據(jù)用戶的初始化輸入統(tǒng)計每天在峰電價時段工作的電器及其用電量，用戶可以通過LCD查詢統(tǒng)計的信息。家庭互動終端采集每天的實時電價并進行存儲，以時段及相應電價的形式存儲；互動終端LCD提供實時電價查詢界面，以曲線圖的形式展示，用戶通過按鍵瀏覽過去一（兩）天的實時電價，實現(xiàn)流程如圖5所示。

第2篇：控制設計論文范文

1.1電力工程設計階段決定項目投資效益

在電力工程施工前的設計階段，要對貫穿整個項目全程的造價控制予以高度重視，主要有兩方面原因：一方面，當設計階段設計方案確定后，后期投資方案則也基本成型；另一方面，“筆下一條線，投資千千萬”，工程設計階段決定了電力工程項目是否經(jīng)濟高效。因此，設計階段對整個電力工程的造價控制十分重要。

1.2電力工程設計階段是造價控制的重要階段

有資料表明，初步設計階段對工程造價的影響為35%-75%，施工圖設計階段對造價的影響為25%-35%，施工階段對造價的影響為10%。雖然設計費用在整個工程費用中占不到1%，但其是決定整個工程項目是否合理、經(jīng)濟、高效益的關鍵階段。

2.電力工程設計階段的造價控制存在的問題分析

2.1造價控制意識方面

長期以來，電力工程設計單位與部門都對相關設計的技術、速度以及產(chǎn)值高度重視，對產(chǎn)品的經(jīng)濟行不夠重視。但是，由于工程設計階段的造價控制對整個工程項目的實施有重要影響，如果設計初期存在失控的問題，即使其他階段非常嚴格地控制成本，也無法改變整個工程不良的造價效果。但是，現(xiàn)階段許多技術人員盡管工作能力和技術水平很高，但缺乏經(jīng)濟觀念，很少考慮如何降低造價，缺乏造價控制意識，不能正常處理先進技術與經(jīng)濟合理兩者之間的關系。

2.2造價控制方法方面

(1)不善于運用價值工程理論優(yōu)化設計

在工程設計過程中，設計人員存在設計思想保守，過分加大安全系數(shù)的思想，導致肥梁、胖柱、配筋過量、深基礎等問題的產(chǎn)生。設計初期多方案經(jīng)濟比較多為只畫草圖，不管經(jīng)濟賬，很少從造價方面認真考慮，使得造價難以控制，造成浪費。

(2)限額設計未得到充分運用

限額設計即指，按照批準的設計任務書及造價估算控制初步設計及概算情況，按照批準的初步設計要求，按各專業(yè)分配的造價限額進行設計，保證估算。限額設計的目的是控制項目的建設資金和投資支出，緩解工程項目經(jīng)濟與技術的對立關系。但目前來看，我國電力工程項目目前設計變更管理不完善，難以實現(xiàn)限額設計。并且，由于現(xiàn)行設計收費與限額設計矛盾，導致設計費低與付出勞動不匹配，所以設計人員總會主動提高造價以保證經(jīng)濟利益。

2.3造價控制工具方面

目前我國工程經(jīng)濟分析采用定額計算方法，需要較為完善的設計資料與圖紙，以計算相應的工程量與造價。但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，居民用電量迅速增加，這種方法耗時耗力，難以滿足市場需求。但現(xiàn)階段，還未能有一個完善的工程造價管理系統(tǒng)，可以運用計算機及通信技術，對工程造價信息進行搜集、加工、作業(yè)、與處理。舊的方法與體制已不適合發(fā)展如此迅速的信息時代，唯有使用計算機進行工程造價的動態(tài)管理，才能不斷完善工程造價管理。

2.4造價控制機制方面

現(xiàn)階段的工程設計體制功能單一，專業(yè)分工不合理。設計體制將工作機械分塊，導致不能全局控制和把握造價，只能靜態(tài)控制造價，主要表現(xiàn)為：

(1)工程設計前期，項目的可行性研究及造價估算不夠細致，經(jīng)濟指標控制不嚴，導致限額設計失去依據(jù)；

(2)整個工程項目缺乏合理的設計周期，方案選擇太過于形式化，工程設計的各階段工作和論證不夠細致，與工程項目管理的周期不能很好地協(xié)調(diào)配合；

(3)設計分工中各專業(yè)各部門自成一體，缺乏溝通，缺乏整體協(xié)作的意識，導致不能全局把握和進行造價控制；

(4)概預算流于形式，缺乏準確性。預算人員只是根據(jù)設計圖紙進行計算，沒有主動影響設計和施工。

(5)工程項目的設計思想落后，缺乏嚴謹?shù)乃季S和方法，實際中多以經(jīng)驗型管理為主，隨分析人員的不同，技術經(jīng)濟分析的結(jié)果差別很大。

3.電力工程設計階段造價控制的內(nèi)容

根據(jù)工程項目的實際情況，可將設計階段分為三個階段：方案設計、初步設計、以及施工設計。對于電力工程項目，其造價的控制有固定的工作程序。比如在設計階段其工作程序為：先進行可行性分析研究，再根據(jù)研究報告做初步設計，按照初步設計確定概算實施施工圖的設計，最后完成整個設計。設計相關人員應嚴格按照程序保證設計工作順利有序進行。電力工程項目的各個設計階段，造價控制的具體內(nèi)容如下：

(1)方案設計階段

方案設計階段主要根據(jù)相關專業(yè)設計的說明書和圖紙、以及技術經(jīng)濟指標，做出造價估算書。首先編寫編制初步造價估算，進行可行性分析，對項目提出的背景、投資的必要性、資源和原材料的分析，公用設施的情況、產(chǎn)品方案的比較、投資估算和資金籌措方式說明，同時編制造價估算。方案設計階段要確定投資目標，編制項目的總投資分配、分解規(guī)劃。

(2)初步設計階段

初步設計即為根據(jù)可行性報告所做的具體實施方案。根據(jù)設計說明書和圖紙，對工程項目進行初步設計總概算。初步設計不能更改可行性報告中的建設規(guī)模、總投資額等。如果超過可行性報告的投資估算，需要說明原因并重新進行設計。

(3)施工圖設計階段

根據(jù)批準的初步設計投資概算，繪制出正確的、完整的、詳細的建筑安裝圖紙，包括建設項目工程的詳圖、零部件結(jié)構(gòu)的明細表、驗收標準及方法等。

4.結(jié)語

第3篇：控制設計論文范文

大型機電產(chǎn)品的實用功能應明確，性能須可靠，操作須安全。該類產(chǎn)品在開發(fā)設計過程中，機械工程、電氣工程、安全工程等專業(yè)技術與知識占主導。由于這些學科更多關注產(chǎn)品的技術層面，因而忽略了工業(yè)設計的重要作用。由于大型機電產(chǎn)品批量小，材料以金屬板材、型材等為主，加工工藝主要以鑄、鍛、焊、鉚、折、彎、剪切等方式為主，造型限制較多，不如模具成型的塑料制品自由，加上成本控制，造型的突破性和創(chuàng)新空間較小。

2設計過程中的質(zhì)量控制要點

產(chǎn)品造型設計主要包含概念設計、形象設計和設計評價3個主要階段。具體過程為：產(chǎn)品調(diào)研、設計定位、方案構(gòu)思、人機分析、材料與工藝分析、產(chǎn)品價值工程分析、結(jié)構(gòu)設計、產(chǎn)品原型（樣品）制作等。大型機電產(chǎn)品造型設計過程與其他產(chǎn)品造型設計過程是一致的，只是更加重視產(chǎn)品的實用性、可靠性、安全性和經(jīng)濟性。

2．1技術解構(gòu)及重組

工業(yè)設計師必須通過產(chǎn)品調(diào)研充分了解形成產(chǎn)品實用功能的技術，實現(xiàn)產(chǎn)品的技術解構(gòu)。圍繞技術解構(gòu)的產(chǎn)品調(diào)研內(nèi)容為產(chǎn)品實用功能、工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、人機交互界面、零部件材料及加工工藝等。技術解構(gòu)過程中，工業(yè)設計師的核心工作是了解技術的輸入和輸出原理，對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行模塊化處理，確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最大包容尺寸。在技術解構(gòu)的基礎上，協(xié)同其他知識對產(chǎn)品功能、原理、結(jié)構(gòu)、材料與加工工藝、人機界面等進行集成創(chuàng)新———技術重組，明確產(chǎn)品開發(fā)的技術路線，確保產(chǎn)品造型設計的制造可行性和市場成功率。技術重組過程中，工業(yè)設計師須清楚重組后內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最小包容尺寸。新產(chǎn)品技術重組后內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最小包容尺寸應大于原產(chǎn)品解構(gòu)前內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最大包容尺寸。產(chǎn)品調(diào)研階段的技術解構(gòu)和技術重組是大型機電產(chǎn)品概念設計的核心工作，決定產(chǎn)品開發(fā)設計的最終成敗。

2．2產(chǎn)品方案的表現(xiàn)形式

建立統(tǒng)一認知平臺不僅便于企業(yè)內(nèi)部圍繞產(chǎn)品設計的各方人員之間進行協(xié)同創(chuàng)新，而且便于與產(chǎn)品用戶之間進行有效溝通。從草圖、草模型直到后期的電腦虛擬效果圖，規(guī)范展示產(chǎn)品構(gòu)思方案是設計管理的重要內(nèi)容，有利于客觀公正地評價設計方案，提高產(chǎn)品開發(fā)設計效率。

2．2．1產(chǎn)品方案視角的統(tǒng)一

產(chǎn)品方案展示力求最大限度地詮釋設計師獨到的構(gòu)思，相同的視角能保證不同方案公平地參與評審。當技術限定的產(chǎn)品長度和寬度接近時，在幅面橫置的圖紙上，將產(chǎn)品與視平面呈45°繪制兩點透視草方案，可較為生動地表達造型效果。當產(chǎn)品長度明顯大于寬度時，將產(chǎn)品與視平面呈30°繪制兩點透視方案，能夠為兩個立面提供較好的展示角度而不顯得單調(diào)。

2．2．2產(chǎn)品方案排版的統(tǒng)一

為確保方案評選的科學性和公正性，大型機電產(chǎn)品不僅方案構(gòu)思要按照統(tǒng)一視角展開，每個方案效果圖的版式也要保持一致。產(chǎn)品方案確定在視覺中心位置，以最佳的視點展示產(chǎn)品。產(chǎn)品方案在畫面中的大小對畫面的影響很大，產(chǎn)品過大，畫面顯得擁擠；產(chǎn)品方案太小，畫面顯得空曠；偏向一端或一角，畫面失去平衡。重要部件和關鍵界面必要時需放大，重點展示說明。效果圖表現(xiàn)力求簡潔大方和整齊劃一。為避免雷同感，必須強調(diào)每個方案的表現(xiàn)力，使方案具有準確的信息傳達性，最大限度表達產(chǎn)品形態(tài)構(gòu)成、色彩、肌理，使客戶從效果圖上能讀出產(chǎn)品的工作原理、操作方式等功能信息，有利于企業(yè)高層人員進行評價決策。

2．3設計方案細節(jié)與整體關系的協(xié)調(diào)

大型機電產(chǎn)品的人機交互界面是造型設計的重要內(nèi)容之一。人機界面設計決定產(chǎn)品造型設計的最終效果。產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)確定之后，人機界面細節(jié)設計須遵循整體造型風格，通過適當?shù)膶Ρ葋硗怀鼋换ソ缑?。有時為突出某些部位的警示功能或避免誤操作，往往采用鮮明的結(jié)構(gòu)和色彩，為確保細節(jié)與整體的協(xié)調(diào)性，在適宜的部位須采用相應的結(jié)構(gòu)和色彩去呼應，以緩解強烈的對比。

2．4設計方案感性與理性關系的協(xié)調(diào)

大型機電產(chǎn)品在造型設計過程中一般制作等比縮小模型。工業(yè)設計人員在進行方案繪制、造型及結(jié)構(gòu)合理性分析、尺寸設計及草模型制作的同時，還需對產(chǎn)品的視覺與觸覺進行感受分析，借助實物模型對設計方案進行反復迭代，確定最優(yōu)結(jié)果。

2．5產(chǎn)品視錯覺的矯正和預防

人類需要依靠眼、耳、鼻、舌、皮膚等器官對外界事物的具體特征進行反應，如所感知的印象沒有反映或不符合外部客觀事物的本來面目，就產(chǎn)生了錯覺。視錯覺是由人類特定的視覺生理特征及生活經(jīng)驗共同作用產(chǎn)生的。對于大型機電產(chǎn)品，視錯覺的問題是無法回避的。視錯覺主要表現(xiàn)為：（1）構(gòu)形錯覺，包括長度錯覺、大小錯覺、形狀錯覺、空間錯覺等；（2）色彩錯覺，包括色彩膨脹與收縮的面積錯覺、色彩前進與后退的距離錯覺、色彩輕重的量感錯覺、冷色與暖色的溫度錯覺等。

2．5．1產(chǎn)品視覺構(gòu)形錯覺的矯正

大型機電產(chǎn)品設計過程中，圖紙或縮比模型與實際產(chǎn)品之間往往存在著一定的誤差。一方面，由于模型較小，為體現(xiàn)產(chǎn)品細節(jié)效果，制作過程中，部分細節(jié)特征須進行適當?shù)姆糯蠡蚩鋸?，因而，該模型僅作為方案論證的效果演示。另一方面，大型機電產(chǎn)品縮比模型在人的正常視角和視距范圍內(nèi)，不會產(chǎn)生視覺構(gòu)形錯覺。但是，如果將其放大到實際尺寸，就可能產(chǎn)生視覺構(gòu)形錯覺。因此，大型機電產(chǎn)品設計中應充分意識到視覺構(gòu)形錯覺對產(chǎn)品造型的影響，根據(jù)人的視覺特性對產(chǎn)品造型有目的地進行修正，使其更適合用戶的需要。具體做法是提前對可能出現(xiàn)的視錯覺現(xiàn)象做出判斷，依據(jù)規(guī)律對變化量進行調(diào)整，使錯覺現(xiàn)象復原，確保預期效果實現(xiàn)或保證視覺舒適。龍門加工中心移動刀頭中上部平行線處理和操作平臺圍欄頂部回收處理。

2．5．2產(chǎn)品視覺色彩錯覺的預防和矯正

大型機電產(chǎn)品一般是在縮小比例的狀態(tài)下進行方案設計。色彩如擴大到實際尺寸，易產(chǎn)生視覺色彩錯覺。為避免該現(xiàn)象，依據(jù)生產(chǎn)和生活常識，結(jié)合相關形式美造型法制，正確指導產(chǎn)品的色彩設計。在具體設計活動中，視覺色彩錯覺的預防和矯正密不可分的。

（1）色彩膨脹收縮感覺的合理應用。

暖色具有膨脹感，冷色具有收縮感。色塊并置情況下，色彩的膨脹與收縮感覺尤為明顯。大型機電產(chǎn)品色彩設計中，一般慎用暖色。在人機操作界面中，為突出指示功能不得已運用暖色時，應根據(jù)色塊的大小酌情調(diào)整暖色的純度和明度。用色面積越大，色彩的純度和明度就得相應地減小。

（2）色彩溫度感覺的合理應用。

低溫工作條件下宜用暖色；高溫工作條件下宜用冷色。考慮到大型機電產(chǎn)品的體積，盡量采用純度較低、明度適中的淺色系列。

（3）色彩輕重感覺的合理應用。

冷色相比暖色更具有沉重感。同一色的純度和明度越低，沉重感越強。由于功能要求及結(jié)構(gòu)原因，大型機電產(chǎn)品形體常有明顯的不均衡感。在色彩設計中，常用色彩的輕重感覺特性來處理產(chǎn)品造型中的均衡與穩(wěn)定關系。大型機電產(chǎn)品造型設計會明確主體的固定部分與運動部分。對于產(chǎn)品相對固定的大件，宜用純度和明度較低的深色，增強穩(wěn)定感；對于運動部件，宜采用純度適中、明度較高的淺色，給人以輕盈便捷的感覺，以避免給操作者帶來的沉悶感。

（4）色彩進退感覺的合理應用。

大型機電產(chǎn)品功能繁多，人機操作界面布局復雜。在色彩設計中，常用色彩的進退感覺特性來調(diào)節(jié)動作的主從關系和形體的虛實關系。人機界面操作件（手柄、手輪、按鍵、開關等）是操作者經(jīng)常接觸的部位，宜采用與背景色對比較強、有親近感的前進色，提高操作效率，避免誤操作。此外，通過色彩的進退感覺設計，使產(chǎn)品的標志、銘牌及有關指示裝置配色與產(chǎn)品主體色形成鮮明對比，使之有凸出感和較強的關注率。

3結(jié)論

第4篇：控制設計論文范文

工業(yè)生產(chǎn)中對于溫度控制的需求是十分嚴格的，大量的鍋爐、加熱爐以及家用電器，如熱水器、電水壺等對于溫度控制都有需求。如果溫度控制不精準，小則出現(xiàn)浪費資源的現(xiàn)象發(fā)生，大則可以引發(fā)重大事故。因此，精準的溫度控制是十分必要的，那么溫度控制系統(tǒng)應運而生。自動溫度控制系統(tǒng)需要準確的控制溫度，及時的做出后續(xù)操作?；趩纹瑱C的自動溫度控制系統(tǒng)以其外型小巧、功能強大的優(yōu)勢近些年被廣泛應用于動溫度控制系統(tǒng)當中。

2基于AT89C51單片機的水溫控制系統(tǒng)設計

2.1系統(tǒng)設計

基于AT89C51單片機的水溫控制系統(tǒng)采用了當前應用廣泛的AT89C51單片機，以AT89C51單片機做為核心部件，以匯編語言對其進行編程控制其它輔助系統(tǒng)，用PID算法來控制PWD波的產(chǎn)生，進而實現(xiàn)系統(tǒng)溫度的控制。

2.2硬件設計

基于單片機水溫控制系統(tǒng)硬件主要由單片機基本系統(tǒng)、溫度傳感器、電爐、繼電器、顯示電路、報警電路、鍵盤等組成。

（1）單片機基本系統(tǒng)。單片機基本系統(tǒng)采用了AT89C51芯片，它由基本供電電路、時鐘電路和復位電路組成。鍵盤、顯示電路、報警電路將信號輸入到單片機基本系統(tǒng)當中，單片機基本系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析與處理，得到相應的控制信號，由控制信號驅(qū)動繼電器工作，從而達到控制電爐工作的結(jié)果，最終達到控制溫度的目標。

（2）溫度傳感器。溫度傳感器的作用是對水溫進行溫度的檢測，并實時將數(shù)據(jù)傳送至單片機基本系統(tǒng)，以供其進行數(shù)據(jù)分析。

（3）繼電器。繼電器的作用是控制電爐工作，它通過接收單片機基本系統(tǒng)的控制信號，實現(xiàn)對于電爐的控制。

（4）電爐。電爐是用來實現(xiàn)對水加熱的功能，由繼電器根據(jù)控制信號對其進行控制。

（5）鍵盤。本設計采用61板自帶按鍵，不需要另外連接硬件即可使用。

（6）顯示電路。由六個八段數(shù)據(jù)管以及數(shù)碼管的驅(qū)動電路組成，前三段用于顯示控制溫度，后三段用于顯示實際測量溫度。

（7）報警電路。報警系統(tǒng)是出于電爐的安全考慮進行設計的。溫度傳感器獲得數(shù)據(jù)傳遞給單片機基本系統(tǒng)，單片機基本系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)后，當水溫過高或過低，即達到預設最大值與最小值時，單片機驅(qū)動報警電路，實現(xiàn)報警功能。以上各組件與單片機芯片引腳連接方式為：溫度傳感器輸入端連接到P3.1口，按鍵接在P3.1、P3.2、P3.3，分別控制設定溫度的十位、個位和小數(shù)位，單片機的輸出控制信號由P3.5輸出；實際水溫顯示的字型碼是由P0口送出，十位、個位和小數(shù)位分別由P1.0、P1.1、P1.2選通；設定溫度顯示的字型碼是由P2口送出，十位、個位和小數(shù)位分別由P1.3、P1.4、P1.5選通。

2.3軟件設計

（1）主程序設計：系統(tǒng)采用匯編語言進行編程，由主程序進行控制。即由主程序調(diào)用子程序。其功能主要對傳感器采集的數(shù)據(jù)送入單片機定單元，然后一方面進行在LED顯示，另一部分與設定值進行比較，通過PID算法得到控制量并經(jīng)由單片機輸出去控制電動調(diào)節(jié)閥進行水溫調(diào)節(jié)。

（2）子程序設計：主要由顯示子程序、鍵盤中斷子程序、進制轉(zhuǎn)換子程序、溫控子程序、報警子程序等組成。顯示子程序用于顯示實際溫度和設定溫度；鍵盤中斷子程序用于對系統(tǒng)進行設定控制；進制轉(zhuǎn)換子程序用于把采集的溫度信號換算為對應的溫度值；溫控子程序把采集的實際溫度與設定溫度值比較，調(diào)用PID算法，輸出控制信號；報警子程序用于控制非法輸入溫度值。3.4溫度控制系統(tǒng)的數(shù)學模型溫度控制系統(tǒng)可采用采用比例積分調(diào)節(jié)器來校正，按照一定采樣周期采集r(k)和F(k),其偏差值為e(k)=r(k)-F(k)（1）根據(jù)偏差值來計算輸出u(k)，其對應差分方程為：u(k)=u(k-1)+a0e(k)-a1e(k-1)（2）其中：a0=Kp(1+T/T1)a1=Kpe（k）=（rk）-F（k）

3結(jié)語

第5篇：控制設計論文范文

OPC作為微軟公司的對象鏈接和嵌入技術應用于過程控制領域，為工業(yè)自動化軟件面向?qū)ο蟮拈_發(fā)提供一項統(tǒng)一的標準，解決了應用軟件與各種設備驅(qū)動程序之間的通信問題。它把硬件廠商和應用軟件開發(fā)商分離開來，為基于Windows的應用程序和現(xiàn)場過程控制應用建立了橋梁，大大提高了雙方的工作效率。應用程序與OPC服務器之間必須有OPC接口，OPC規(guī)范提供了兩套標準接口:Custom標準接口和OLE自動化標準接口，通常在系統(tǒng)設計中采用OLE自動化標準接口。OLE自動化標準接口定義了以下3層接口，依次呈包含關系。OPCServer(服務器):OPC啟動服務器，獲得其他對象和服務的起始類，并用于返回OPCGroup類對象。OPCGroup(組):存儲由若干OPCItem組成的Group信息，并返回OPCItem類對象。OPCItem(數(shù)據(jù)項):存儲具體Item的定義、數(shù)據(jù)值、狀態(tài)值等信息。3層接口的層次關系如圖2所示。

2菇棚溫度控制系統(tǒng)的設計

2．1菇棚的溫度控制原理

寧夏南部山區(qū)杏鮑菇生產(chǎn)基地采用大棚式培養(yǎng)方式，作為對杏鮑菇生長起最重要影響的因素，溫度顯得尤為重要［8］。菇棚溫度采用自動記錄儀對溫度進行檢測，利用空調(diào)對菇棚溫度進行調(diào)節(jié)。由于溫度控制系統(tǒng)具有大時變、非線性、滯后性等特點，采用模糊控制非常合適［9－10］。本文對菇棚的溫度進行了控制設計，最終采用模糊PID控制方案，達到對溫度的實時控制，從而將出菇階段的溫度控制在14～17℃的范圍之內(nèi)。菇棚溫度控制系統(tǒng)的原理如圖3所示。圖3中，虛線框內(nèi)的部分在工業(yè)控制環(huán)境中大多由PLC等控制設備完成，而這些設備很難實現(xiàn)模糊PID的控制功能。因此，將虛線框部分在Simulink中實現(xiàn)，把在Simulink中創(chuàng)建的模糊PID控制器直接應用到現(xiàn)場設備中。菇棚實時溫度控制系統(tǒng)原理圖如圖4所示。圖4中，該系統(tǒng)以PCACCESS軟件作為OPC服務器，用MATLAB/OPC工具箱中的OPCWrite模塊和OPCRead模塊與Simulink進行數(shù)據(jù)交換。傳感變送裝置檢測溫度后將電信號傳送給S7－200PLC的模擬量輸入模塊EM231，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后得出溫度值;PCACCESS軟件從PLC中讀取溫度值，通過OPCRead模塊傳送給Simulink;在Simulink中與設定的溫度值進行比較后，進行模糊PID計算，將結(jié)果通過OPCWrite模塊傳送給PCACCESS軟件，經(jīng)PCACCESS軟件寫入到PLC中，計算分析得出數(shù)字量，輸出到模擬量輸出模塊EM232，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為電信號送給溫控裝置(空調(diào))，實現(xiàn)對菇棚溫度的模糊PID控制。

2．2模糊PID控制系統(tǒng)

2．2．1模糊PID控制器的設計菇棚的溫度控制系統(tǒng)是一個復雜的非線性系統(tǒng)，很難建立精確的數(shù)學模型，而常規(guī)的PID控制則需建立被控對象的精確數(shù)學模型，對被控過程的適應性差，算法得不到滿意的控制效果。單純使用模糊控制時，控制精度不高、自適應能力有限，可能存在穩(wěn)態(tài)誤差，引起振蕩［11－12］。因此，本文針對PID控制和模糊控制的各自特點，將兩者結(jié)合起來，設計了模糊PID控制器，可以利用模糊控制規(guī)則對PID參數(shù)進行在線修改，從而實現(xiàn)對菇棚溫度的實時控制，將出菇階段的溫度控制在14～17℃的范圍之內(nèi)?；谏鲜龇治觯瑢⒐脚餃囟茸鳛檠芯繉ο?，E、EC作為模糊控制器的輸入，其中E為設定溫度值與實際溫度值的差值。PID控制器的3個參數(shù)KP、KI、KD作為輸出。設輸入變量E、EC和輸出變量的KP、KI、KD語言值的模糊子集均為{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}={負大，負中，負小，零，正小，正中，正大}，誤差E和誤差變化率EC的論域為{－30，－20，－10，0，10，20，30}，KP的論域為{－0．3，－0．2，－0．1，0，0．1，0．2，0．3}，KI的論域為{－0．06，－0．04，－0．02，0，0．02，0．04，0．06}，KD的論域為{－3，－2，－1，0，1，2，3}。為了論域的覆蓋率和調(diào)整方便，均采用三角形隸屬函數(shù)。根據(jù)對系統(tǒng)運行的分析和工程設計人員的技術知識和實際操作經(jīng)驗，得出KP、KI、KD的模糊控制規(guī)則表，如表1所示。利用Simulink工具箱，建立系統(tǒng)的模糊PID控制器的模型，如圖5所示。2．2．2系統(tǒng)的仿真菇棚溫度的傳遞函數(shù)采用G(s)=e－τsαs+k。其中，α為慣性環(huán)節(jié)時間常數(shù)，α=10．3s/℃;k=0．023;τ=10s，為純滯后時間。設定菇棚溫度值為15℃，常規(guī)PID控制器的仿真結(jié)果如圖6所示，模糊PID控制器的仿真結(jié)果如圖7所示。結(jié)果表明，菇棚溫度控制系統(tǒng)采用模糊PID控制器具有超調(diào)小、抗干擾能力強等特點，能較好地滿足系統(tǒng)的要求。

3Simulink與S7－200PLC數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)

PCACCESS軟件是專用于S7－200PLC的OPC服務器軟件，它向作為客戶機的MATLAB/OPC客戶端提供數(shù)據(jù)信息。在菇棚溫度控制系統(tǒng)中，模糊PID控制器的輸出值和反饋值就是Simulink與S7－200PLC進行交換的數(shù)據(jù)。實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的具體步驟如下:1)打開軟件PCACCESSV1．0SP4，在“MicroWin(USB)”下，單擊右鍵設置“PC/PG”接口，本文選用“PC/PPI(cable)”。然后，右鍵單擊“MicroWin(USB)”進入“新PLC”，添加監(jiān)控S7－200PLC，本文默認名稱為“NewPLC”。右鍵單擊所添加的新PLC的名稱，進入“NewItem”添加變量，本文為輸出值“wendu1”和反饋值“wendu2”，設置完成，如圖8所示。PCACCESS軟件自帶OPC客戶測試端，客戶可以將創(chuàng)建的條目拖入測設中心進行測試，觀察通信質(zhì)量，如圖9所示。測試后的通信質(zhì)量為“好”。2)打開MATLAB，在工作空間輸入命令“opctool”后，將彈出OPCTool工具箱的窗口，在該窗口的MAT-LABOPCClients對話框下單擊右鍵，進入“AddClient”添加客戶端，用戶名默認“l(fā)ocalhost”，ServerID選擇“S7200．OPCServer”;與PCACCESS軟件連接成功后，在“S7200．OPCServer”中添加組和項，把在PCACCESS軟件中創(chuàng)建的兩個變量“wendu1”和“wendu2”添加到項中，操作完成后結(jié)果如圖10所示。3)新建Simulink文件，導入模糊PID控制器模型，調(diào)用OPCWrite模塊、OPCRead模塊和OPCConfigura-tion模塊，設置OPCWrite模塊和OPCRead模塊的屬性，把OPC工作組中的變量“wendu1”添加到OPCWrite模塊中，把變量“wendu2”添加到OPCRead模塊中，設置完成后兩個模塊與控制器相連，如圖11所示。這樣，基于Simulink和S7－200PLC的模糊PID實時溫度控制系統(tǒng)的設計就完成了。

4結(jié)論

第6篇：控制設計論文范文

1控制性詳細規(guī)劃層面下的城市設計方法，為城市“精細化”管理創(chuàng)造有利條件

1.1城市“精細化”管理的初步認識

城市精細化管理是要運用標準化、程序化、數(shù)據(jù)化、科學化的手段，使管理的各單元精確、高效、協(xié)同及持續(xù)運行，讓有限的資源發(fā)揮出最大效能；需要對常規(guī)系統(tǒng)進行細化、改進、提升、優(yōu)化，改變過去審批項目，特別是詳細規(guī)劃項目中憑經(jīng)驗、感覺、判斷進行粗放式的管理模式。

1.2核心內(nèi)容與總體思路

在所有的人類需要中，對聚居來說最重要的是人類對空間的需求，因為這類需求是形成聚居的最主要的“力”。

1.2.1核心內(nèi)容

空間形態(tài)方面：在用地性質(zhì)與建筑限高的剛性控制下，如何塑造優(yōu)美的天際輪廓線、具有個性的街道風貌與建筑形態(tài)。土地使用方面：城市設計層面如何引導具有城鎮(zhèn)生活氛圍、緊湊的社區(qū)建設，體現(xiàn)土地的有效混合利用。開放空間方面：在20世紀初，城市美化運動宣稱，美國城市的綠化是城市居民身心健康最基本的要求。城市環(huán)境中的開放空間是城市營造中最明確的獨立設計元素，如何創(chuàng)建或重建城市開放空間是城市設計的重點內(nèi)容。交通系統(tǒng)方面：在控規(guī)確定了交通結(jié)構(gòu)前提下，如何構(gòu)建對行人友善的綠色出行系統(tǒng)。

1.2.2總體思路

采用“系統(tǒng)規(guī)劃—空間設計—圖則控制”的規(guī)劃方法，從宏觀、中觀、微觀三個層面剖析項目，對規(guī)劃對象提出“整體—分區(qū)—地塊”的導控體系，做好上位規(guī)劃和相關規(guī)劃的銜接，并通過城市設計導則指導層次規(guī)劃和地塊設計。首先是進行系統(tǒng)規(guī)劃，將項目置于更大區(qū)域內(nèi)分析，擴大研究范圍，落實上位與相關規(guī)劃，統(tǒng)籌梳理各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其次是進行空間設計，這是城市設計的核心內(nèi)容，目的是營造出體現(xiàn)城市的地域文化內(nèi)涵，提高城市文化品位，創(chuàng)造出各具特色、豐富多彩的城市公共空間環(huán)境。從用地功能、交通、空間、景觀等多個角度進行分析，將規(guī)劃片區(qū)的整體空間意向歸結(jié)至路徑、邊界、區(qū)域、節(jié)點和標志物五大要素。同時提出對視覺與主要界面的天際線控制要求，在整體空間設計確定的框架內(nèi)進一步完善分區(qū)設計與重要節(jié)點設計。最后針對系統(tǒng)規(guī)劃與空間設計的要求，通過圖則進行管控與落實，作為設計條件的有力補充，直接有效地指導下一步建設，突出城市個性，體現(xiàn)城市管理的精細化。

2項目實踐

2.1項目概況

五象大道兩側(cè)區(qū)域不僅承載著南寧現(xiàn)有中心城區(qū)向五象新區(qū)的空間拓展過渡功能，同時也是五象新區(qū)乃至整個南寧城市景觀格局的重要組成部分。如何立足于大量已批用地的現(xiàn)狀，協(xié)調(diào)周邊山水環(huán)境、優(yōu)化用地功能、塑造空間特色、協(xié)調(diào)周邊重大項目與交通設施，是本次城市設計的切入點和著力點。規(guī)劃范圍分為兩個層次：第一層次為規(guī)劃研究范圍，以統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)周邊重大項目為目的，將研究范圍適當向外擴展，總面積約50km2；第二層次為規(guī)劃設計范圍，具體為五象大道兩側(cè)各一個街區(qū)，總面積約842.54hm2。

2.2項目定位

五象大道沿線片區(qū)定位為五象新區(qū)“現(xiàn)代、生態(tài)、便利、特色”的示范地；廣西文化產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)、體育產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新區(qū)、生態(tài)科技試驗區(qū)與人居最佳特色區(qū)。

2.3規(guī)劃策略

（1）環(huán)境策略。通過對環(huán)境格局的分析，梳理影響基地設計的生態(tài)控制點，保證區(qū)域建設顯山露水；在區(qū)域開敞空間體系基礎上，加密末層綠道水網(wǎng)，優(yōu)化節(jié)點利用，構(gòu)成富有趣味的開場空間；針對地塊開發(fā)提出場地布置、綠色建材、建筑節(jié)能、水環(huán)境系統(tǒng)、清潔能源等方面的控制指引。（2）功能策略。強調(diào)用地功能混合，提升區(qū)域城市活力，由單一居住功能向居住、商業(yè)、文化、休閑綜合功能轉(zhuǎn)變；借力軌道交通，選擇合適站點設置綜合體，積極利用地下空間，倡導站點及周邊地塊綜合開發(fā)；打造體育產(chǎn)業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)、健康產(chǎn)業(yè)等重點項目產(chǎn)業(yè)集群，強化規(guī)模集聚效應，凸顯片區(qū)特色。（3）交通策略。用地開發(fā)強度與道路交通支撐系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，倡導公交出行，同時保證多種交通方式的可達性；構(gòu)筑完整的慢行系統(tǒng)，創(chuàng)造舒適宜人的交往空間，建立靈活的立體步行系統(tǒng)，縫合道路兩側(cè)功能區(qū)塊。（4）空間策略。通過三維模型對主要視線通廊進行推演，確定地塊塔樓位置、通廊控制、對景要求等空間要素；合理有序地布局地域性標志的建筑及景觀，突出重要節(jié)點及門戶空間，優(yōu)化濱水及大道沿線天際線。（5）景觀策略。針對性地提出商業(yè)街、廣場、濱水、休閑地帶等場所景觀的設計導控要點；對片區(qū)內(nèi)建筑提出生態(tài)綠色應用原則及要求；將體育、文化特色主題元素引入雕塑、坐椅、廣告、燈具等街具小品，塑造特色街道景觀。

2.4系統(tǒng)規(guī)劃

（1）打造特色街道景觀風貌。提出不同的街道主題特色，并對環(huán)境要素提出控制要求，突出生活、運動、戶外康體、商業(yè)、民俗文化等街道景觀風貌，為片區(qū)帶來人氣和活力。（見圖1）（2）優(yōu)化建筑室外環(huán)境。綜合考慮綠地可達性、通風廊道、河岸緩沖帶、緩解熱島效應等多項要素，引導各類綠地的合理布局，保障生態(tài)功能的正常發(fā)揮。對溫度、通風等要素的影響進行分析，科學設置通風廊道；利用垂直于邕江的城市道路與開敞綠地，打開通向邕江的通風廊道。（3）完善開敞空間控制體系。制定嚴格控制、指圖1街道景觀風貌分析導控制與協(xié)調(diào)控制等不同類別的開敞空間控制要求，通過精細化設計，將原控規(guī)確定的網(wǎng)狀綠地景觀結(jié)構(gòu)演變?yōu)槠灞P式結(jié)構(gòu)，豐富城市開敞空間的內(nèi)涵。嚴格控制的開敞空間即控規(guī)確定的公園綠地、防護綠地、廣場用地、街旁綠地等；指導控制的開敞空間即地塊內(nèi)綠化庭院與開敞空間景觀通廊，關注通過控制節(jié)點、通廊位置，強化規(guī)劃片區(qū)開敞空間系統(tǒng)性、序列性。具體包括居住、公共建筑地塊內(nèi)的庭院節(jié)點、景觀通廊；協(xié)調(diào)控制的開敞空間即處于規(guī)劃區(qū)范圍外，但與規(guī)劃區(qū)具有一定聯(lián)系的山水環(huán)境，應與其建立生態(tài)邏輯關系。具體包括五象嶺、青秀山、濱江公園。（4）構(gòu)建綠色出行系統(tǒng)。倡導綠色出行方式，以公交優(yōu)先為原則，結(jié)合軌道交通方案，以地鐵站點為依托布置城市綜合體。整合常規(guī)公交、自行車、慢行交通等多種交通方式，形成集快速、便利于一體的公交體系。

2.5空間設計

2.5.1空間意向城市如同建筑，是一種空間的結(jié)構(gòu)，只是尺度更巨大，需要用更長的時間過程去感知。規(guī)劃認為，可從“九條路徑、五條邊界、四片區(qū)域、六大節(jié)點、十大標志物”結(jié)構(gòu)中感知五象大道沿線片區(qū)的空間意向。九條路徑：平樂大道、五象大道、龍堤路、龍崗大道、博藝路、彩鳳路、體強路、良慶大道和豐慶路；五條邊界：邕江、青秀山、五象嶺和兩條鐵路；四片區(qū)域：金融與現(xiàn)代居住區(qū)、體育與濱水居住區(qū)、文化與休閑娛樂區(qū)、商務與生態(tài)居住區(qū)；六大節(jié)點：東部門戶、北部門戶、西部門戶、金融廣場、濕地公園和良慶坊；十大標志物：龍象塔、鳳凰閣、南寧大橋、廣西文化藝術中心、南寧藝術博物館、廣西體育中心、金融街雙塔、五星級酒店、摩天輪和龍象立交。

2.5.2主題演繹規(guī)劃以五象大道和邕江為空間軸，以現(xiàn)代都市的繁華及自然山水為主律，以建筑、景觀為音符，在五象大道上譜出一曲富于魅力、充滿活力的綠色樂章，塑造一片文化繁榮、和諧宜居的城市新區(qū)。

2.5.3分區(qū)設計導控（1）開敞空間。57號路西側(cè)、國糧公司地塊東側(cè)50m范圍內(nèi)由居住用地調(diào)整為帶狀綠地（綠地1與綠地2），形成體育中心—邕江—青秀山綠軸，帶狀綠地可參與開發(fā)地塊的指標計算，但必須向公眾開放。（見圖4）（2）底層公共建筑。重要節(jié)點地塊、廣場、公園、林蔭道的沿線布置休閑型商業(yè)設施及大型商業(yè)綜合體、公共文化建筑。區(qū)域內(nèi)主要形成了南寧大橋橋頭區(qū)域的公共建筑界面，五象大道公共建筑界面，平樂大道公共建筑界面，以及龍德街、龍村路、平江路、金龍路居住生活商業(yè)圈。（3）塔樓位置及高度。為保證邕江水岸良好的視線效果，濱江一側(cè)建筑高度控制在60m以下，以邕江為起點，由北向南，呈現(xiàn)出逐漸升高的高度面；沿五象大道界面，重點控制150m、120m和70m三種高度層次的建筑，沿平樂大道，重點控制110m、80m和60m三種高度層次的建筑。

2.6圖則管控規(guī)劃

區(qū)內(nèi)的地塊大部分已出讓，因此該次設計的圖則管控主要是加強了交通組織、空間形態(tài)及環(huán)境要素等方面的控制，其中部分內(nèi)容定為剛性控制。（見圖6）

3結(jié)語

第7篇：控制設計論文范文

由于城市過多的鋼筋混凝土構(gòu)成的建筑物等的建成，城市的固有地形受到較大損壞。城市水循環(huán)系統(tǒng)效率降低。通過新型雨洪控制系統(tǒng)可以有效恢復城市的水循環(huán)系統(tǒng)，改善生態(tài)環(huán)境。新型雨洪控制系統(tǒng)在一定程度上可以減輕城市內(nèi)澇、下游洪水的沖擊、河道侵蝕、水污等城市問題。為城市不可或缺的水循環(huán)系統(tǒng)做出重大貢獻。為居民的正常生活和生活質(zhì)量的提高做出有力促進。

2 增強園林魅力

同時新型雨洪控制系統(tǒng)的構(gòu)建還應考慮是否能夠?qū)@林進行有效的生態(tài)防護和環(huán)境美化。這樣不僅能為居民帶來安全便捷的生活條件還可以為居民提供良好舒適的娛樂休憩之處。既能提高人們的興奮性，提高做事效率又可以為城市帶來一定的客流量以增加城市的收入，提高經(jīng)濟效益。

3 經(jīng)濟節(jié)能

基于新型雨洪控制系統(tǒng)的城市園林設計具有雨水資源節(jié)約、節(jié)地、經(jīng)濟節(jié)約、節(jié)能的特征。通過對城市用地中的雨水進行控制、凈化、調(diào)蓄利用，有效地節(jié)約了地下水源，避免了地下水資源的污染。從一定程度上節(jié)省了對于污染水源的高額治理費用，從城市發(fā)展的綜合效益而言具備經(jīng)濟節(jié)約性。此外，由于對雨水的凈化合理調(diào)用能達到節(jié)水目的。減少了政府供水消耗量，節(jié)省了構(gòu)建、使用供水設備的成本。其經(jīng)濟效益不容小覷。城市風景園林設計中的新型雨洪控制利用的發(fā)展與實踐，縱觀國內(nèi)外許多城市，新型雨洪控制系統(tǒng)的身影處處可見。在美國的很多地區(qū)，如：華盛頓州、馬里蘭州、弗吉尼亞州、俄勒岡州、馬里蘭州等一些城市都運用了新型雨洪控制系統(tǒng)。其雨水塘、雨水濕地、綠色屋頂?shù)瘸蔀槌鞘幸坏懒聋惖娘L景。德國是世界上最早構(gòu)建雨洪系統(tǒng)的國家。德國柏林廣場的雨水收集利用下凹式綠地、植被滲溝等方式，利用景觀設計收集、調(diào)蓄雨水。新西蘭奧克蘭北岸市雨水花園處理道路徑流的實例，就體現(xiàn)了新型雨洪控制系統(tǒng)的美化環(huán)境，生物防護的功能。我國的北京、寧波、天津、杭州、成都等地也將城市雨洪控制系統(tǒng)有效納入園林設計體系中。

4 總結(jié)

第8篇：控制設計論文范文

(一)設計原則和設計單位的設計思路直接影響工程項目總投資

工程項目所確定設計思路和設計原則直接決定工程項目總投資，如新技術應用，進口設備的選用，系統(tǒng)布局原則，集約節(jié)約程度，附屬設施投入和外購程度，配套設施替代條件，藝術性及形象工程關注程度，可持續(xù)發(fā)展的條件，創(chuàng)造性思維和方法的應用，等等，都會對項目總投資起到?jīng)Q定性作用。

(二)設計方案直接決定項目投資的經(jīng)濟性

設計方案的優(yōu)劣，系統(tǒng)流程的合理性，設備配置的合理性和效果，資源節(jié)約利用程度，先進經(jīng)驗、技術的普及性，落后淘汰技術的替代和更新程度等，都要進行經(jīng)濟、環(huán)境、政策分析，做風險評估，最終確定項目投資的經(jīng)濟性和節(jié)約程度。

(三)設計質(zhì)量和效果是影響工程造價的重要環(huán)節(jié)

工程設計方案的優(yōu)化是通過人員優(yōu)化、項目設計管理優(yōu)化以及科學的統(tǒng)籌安排來完成的系統(tǒng)工作。項目設計管理過程要抓住重點與關鍵點進行重點控制,以此提高工程設計方案質(zhì)量，減少設計變更，控制重復投資，大力降低工程造價。

(四)設計方案優(yōu)劣直接決定投運后的經(jīng)濟效益

設計方案不僅要考慮投資額的高低，還應考慮項目投產(chǎn)后的生產(chǎn)成本高低和經(jīng)營效益的好壞，與同行業(yè)的競爭優(yōu)勢，環(huán)境及社會影響程度，更新及技術改造的投入程度等。

二、優(yōu)化設計對控制工程造價的途徑

(一)加大設計管理力度

業(yè)主單位必須高度重視優(yōu)化設計工作，積極采用招標等方式優(yōu)選出設計單位，優(yōu)化設計原則，明確設計思路和方法，全過程對設計優(yōu)化加大監(jiān)管力度，以系統(tǒng)設計的方法對項目的整體性、相關性、有序性、動態(tài)性、先進性、安全性、經(jīng)濟性和最優(yōu)化進行分析、論證，運用最優(yōu)化的方法建立一個最佳系統(tǒng)、最佳投資的建設項目，確保設計優(yōu)化工作全方位開展，保證投資項目經(jīng)濟、節(jié)約、高效。

(二)做好設計方案的全方位細化優(yōu)化和動態(tài)管理工作

設計方案優(yōu)化包括工藝流程的優(yōu)化、設備優(yōu)選、耗用物料的節(jié)省、總圖布置優(yōu)化、自動化的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、技術領先戰(zhàn)略最優(yōu)、技術經(jīng)濟指標應達到最優(yōu)等。最終確保項目設計達到功能滿足、技術先進、安全適用、結(jié)構(gòu)合理、滿足環(huán)境及節(jié)能要求、投資節(jié)省，對設計方案要以提高綜合價值為目標，以功能分析為核心，以系統(tǒng)觀念為指導，形成最佳方案。

(三)利用價值工程進行經(jīng)濟性比較

在方案設計中，需要考慮整個設計方案的價值，要充分考慮項目的投資價值和功能價值。需要運用價值工程原理，從功能和成本兩方面來進行評價,計算改進方案的成本和功能值,根據(jù)改進方案的評價,從中優(yōu)選最佳方案，從而通過優(yōu)化設計方案有效地降低工程造價。

(四)強化基建期間的設計管理和設計質(zhì)量控制

要加強施工階段的設計管理，控制設計變更，同時按優(yōu)化設計管理的流程和辦法，做好設計變更和設計質(zhì)量控制工作，強化優(yōu)化設計效果。

(五)充分發(fā)揮第三方功能對設計工作進行監(jiān)督和評價

設計階段，積極推行設計監(jiān)理制，對設計優(yōu)化和過程設計進行監(jiān)理，并對相關關鍵環(huán)節(jié)、關鍵技術同時可委托社會專業(yè)機構(gòu)進行專項評價，充分利用第三方的監(jiān)督、評價職能，督促設計單位提高優(yōu)化設計的水平和效果。切實推行限額設計，推廣標準化設計及典型性設計。實行項目技術經(jīng)濟評價機制，對設計方案的項目功能、造價、工期和設備、材料、人工消耗等方面進行定量與定性結(jié)合的綜合分析，確定技術經(jīng)濟效果好的設計方案，提高投資效益。

(六)安全和節(jié)能減排作為投資項目優(yōu)化設計的重中之重

在項目設計中不僅僅考慮技術經(jīng)濟的優(yōu)化，更要注重系統(tǒng)設備的安全性，并要把節(jié)能減排指標的控制作為重要設計原則進行設計優(yōu)化，在造價控制過程中，要充分考慮項目投資的功能價值和工程項目的社會價值，達到綜合價值最大化。

(七)制定優(yōu)化設計、節(jié)約投資的激勵機制

項目單位必須制定相應的優(yōu)化設計的獎懲管理辦法，結(jié)合設計監(jiān)理和設計方案評價機制，從設計方案選定和評價，設計變更多少和影響程度，投資費用的節(jié)省，生產(chǎn)運營效果的評價和行業(yè)競爭優(yōu)勢的比較，等等，全方位推行設計獎懲機制，推行設計索賠制度，切實保障設計質(zhì)量和控制造價。(八)優(yōu)化設計要勇于創(chuàng)新，敢于突破設計規(guī)范修改周期一般較長，而現(xiàn)在科學技術的發(fā)展又日新月異，設計工作要勇于創(chuàng)新，敢于突破，這不僅能節(jié)約造價還能為優(yōu)化設計打下堅實的基礎。

三、結(jié)束語

第9篇：控制設計論文范文

2.聯(lián)系元器件廠商，獲取器件資料費用

3.元器件費用

4.開發(fā)人員薪資

5.樣機測試費用

6.時間成本

以上幾個點的成本控制和管理在很多工程管理的書籍和資料都有詳細介紹，本文只是根據(jù)筆者所做過的電子設計工程補充一些看法。

進入項目可行性分析階段后，項目管理人員應該仔細做好項目規(guī)劃工作，一個項目的成功與否，一般取決于該項目的技術復雜性和成本復雜性。為了避免由于不可預知的工程復雜性而導致的項目流產(chǎn)，項目管理人員在制定設計方案的時候需要招集各方面的人員，把該項目仔細的分解開來，然后針對這些子項目逐一探討分析，仔細地權(quán)衡各方面因素，看看是否可行，成功的代價如何，只有每個子項目都做到有把握后才能將整個項目推入實施階段。

在項目通過可行性論證后，就轉(zhuǎn)入正式的開發(fā)階段。項目管理人員需要制定詳細的開發(fā)的技術規(guī)劃，一個項目的設計思路確定之后，該產(chǎn)品的開發(fā)成本、制造成本和維護成本也就大致確定下來了。所以一個不良的規(guī)劃，往往會對項目帶來災難性的后果。這個階段項目負責人要和合作的開發(fā)人員充分交換意見，根據(jù)開發(fā)人員的數(shù)量和專長將項目分解開來，讓每一個工程技術人員完成本項目的一部分工作。

項目開始運轉(zhuǎn)后一定要做好全套設計文檔。文檔中要明確每個開發(fā)者所必須完成的功能和相互之間的接口。同時也要要求每個開發(fā)人員為自己所開發(fā)的模塊做好技術文檔。表面上看這個工作增加了開發(fā)成本，但這樣不僅有利于該項目今后的擴充維護，也同樣有利于該項目的測試工作。這事實上降低了項目在這些方面的成本，項目規(guī)模越大，在這方面投入所體現(xiàn)的效益就越明顯。同時這項工作還可以降低由于開發(fā)人員流動帶來的工程擴充維護的風險，因為技術文檔越多越詳細，繼承該工作的技術人員所付出的時間代價就越小。

在元器件選擇方面，應盡量使用標準器件或易于采購的器件。因為這些元件產(chǎn)量大，價格好，供貨渠道也多，對于降低硬件成本有顯而易見的好處。尤其在所設計的產(chǎn)品產(chǎn)量不會很大的時候更應該如此。在設計一些高附加值，小批量的產(chǎn)品的時候，盡量使用硬件模塊和軟件模塊來設計，這雖然加大了一些投入，但總的來說，壓縮開發(fā)時間，讓產(chǎn)品更快面對市場帶來的效益會大于這些投入。同時模塊化設計還可以提高產(chǎn)品的設計質(zhì)量。更可以將開發(fā)人員的精力集中于高層次的設計上，提高他們的成就感。

盡量使用各種EDA(電子設計自動化)工具。綜合使用各種EDA工具來完成設計，可以大幅度加快開發(fā)進度，減少差錯，提高工程質(zhì)量。一提起EDA工具很多人就會想起Protel、Orcad、Pads等電路板布線軟件。其實這些工具不僅包含原理圖和電路板布線，一般也包含了可編程邏輯器件(PLD)設計、信號仿真等模塊，充分利用這些功能往往可以在設計階段就發(fā)現(xiàn)很多構(gòu)思和圖紙上的缺陷。對減少設計階段的返工和修改有事半功倍的效果。此外，還有一些別的種類的軟件，雖然不是專門的電子設計軟件，但我們依然可以借用。比如：如果項目中包含了復雜一些的數(shù)學算法(如模糊邏輯和人工神經(jīng)元算法等)，我們還可以動用專門的數(shù)學CAD軟件――MATLAB先仿真一下你的信號處理流程，然后根據(jù)仿真的結(jié)果來設計相關的硬件和軟件。就節(jié)約了很多在目標機上反復寫片、反復調(diào)試算法的時間。

在設計電路的時候，修改硬件在所難免。為了便于電路修改，要注意電路的可塑性。電路的可塑性是指電路的可修改能力。如果電路便于修改，會減少很多開發(fā)人員更改電路的低級勞動。提高電路的可塑性一般有以下幾種方法：

1.能夠使用軟件實現(xiàn)的功能不要用硬件實現(xiàn)。由于硬件和軟件的物理結(jié)構(gòu)的差異，在修改硬件的時候要付出比軟件多得多的代價。用軟件代替硬件后還能降低產(chǎn)成品的成本，便于批量生產(chǎn)和銷售。

2.如果電路中有CMOS、TTL電路要盡量使用PLD(可編程邏輯器件)來實現(xiàn)，因為PLD本身具有可修改的特性。用它們實現(xiàn)數(shù)字邏輯后，要改變邏輯關系的時候，只要在計算機上修改它們的邏輯描述文件，然后經(jīng)過編譯、寫片就得到一片新的邏輯關系的集成電路。就像修改軟件一樣容易。用PLD代替不同的普通數(shù)字集成電路后，有利于減少元器件種類。方便采購和庫存管理。

3.試制過程中適當在電路板上多留一些資源，比如PLD的容量要比你預期的容量稍大一些，單片機的ROM、RAM、I/O端口等資源都要留適當?shù)目沼唷Ｒ驗樵谠O計過程中隨時會有很多不可預見的情況發(fā)生，解決這些問題，通常會增加對硬件資源的需求量。如果沒有在電路板上保留適當?shù)娜哂噘Y源，將不得不在電路板外面再搭一塊小電路板。事實證明，這樣修改電路不僅容易給電路引入干擾信號，而且會大幅度降低試制樣機的可靠性，同時會使技術人員的很多時間花費在反復修改電路的簡單勞動上。

編寫單片機的軟件的時候，應該盡量使用高級語言來編寫。現(xiàn)在許多開發(fā)單片機的技術人員依然保留了80年代的開發(fā)方法。使用匯編語言，逐條指令編寫，并且手工分配單片機中的內(nèi)存資源。這種方法在寫小規(guī)模軟件還可以，可一旦軟件規(guī)模變大之后，由于匯編語言的低可讀性、低結(jié)構(gòu)性往往會讓設計人員被自己軟件中的復雜的邏輯關系搞得暈頭轉(zhuǎn)向，在一個軟件的邏輯關系混亂后，要保證寫出來的軟件能安全運轉(zhuǎn)是很困難的。我們推薦使用C語言來寫軟件單片機代碼。（對于常見的8051系列，我們一般使用KEIL、FLANKLIN等軟件。其它類型的單片機一般都有其配套的C語言編譯器，該型號單片機的經(jīng)銷商一般可提供）用C語言有這么幾個好處：

1.可以大幅度加快開發(fā)進度。

2.可以實現(xiàn)軟件的結(jié)構(gòu)化編程，它使得軟件的邏輯結(jié)構(gòu)變得清晰、有條理。

3.在寫一些數(shù)學算法和循環(huán)、判斷語句的時候有比匯編語言高得多的效率。

4.省去了人工分配內(nèi)存資源的工作，在匯編語言中我們不得不為每一個子程序來分配儲存變量的空間，這是一個復雜、乏味又容易出差錯的工作。而使用C語言后你只要在代碼中申明一下變量的類型，編譯器就會自動為你分配寄存器和內(nèi)存，低級重復易出差錯的事情都由計算機代勞了。根本不要人工干預。

5.因為循環(huán)、判斷語句和變量名字都使用自然語言，因此寫出來代碼的可維護性和軟件可讀性很好。這樣當需要更換軟件開發(fā)人員的時候，可以比較容易地進行代碼移交和消化。即使沒有更換人員，他們在維護自己的代碼的時候也比較容易。

6.當寫好了一個算法后，以后需要在不同種類的CPU上也需要這個算法時，可以直接引用原來的代碼，再配合這種CPU專用的編譯器重新編譯就可以了。這樣可以實現(xiàn)軟件的低成本跨平臺移植。而匯編語言在這種情況下，除了重新寫代碼，沒有別的辦法。因為C語言的這種特性，如果在設計復雜算法時（比如視頻/音頻信號處理、模糊邏輯和人工神經(jīng)元算法等），可以在PC機上使用VisualC++、C++Build等x86平臺的C語言編譯器設計、調(diào)試該算法的代碼，調(diào)試成功后就可以移植到單片機的軟件系統(tǒng)中去。由于PC機上有充足的系統(tǒng)資源，開發(fā)調(diào)試進度會有大幅度的提高，這樣就節(jié)約了軟件的時間成本。

7.在團體寫作的軟件中，軟件接口容易做到規(guī)范統(tǒng)一。

雖然使用C語言寫出來的代碼會比匯編語言所占用的空間要大5%~20%，但是由于半導體技術的發(fā)展，芯片的容量和速度有了大幅度的提高。在這種情況下，代碼占用的空間差異已經(jīng)不是很關鍵的了。相比之下，我們更應該注重軟件是否可以長期穩(wěn)定運行的能力，注重使用先進開發(fā)工具所帶來的時間成本的優(yōu)勢。