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航天航空技術論文范文第1篇

他是一位桃李滿天下的教授，也是一位碩果累累的學者，在生命的長河里，他的每一個側面，都值得我們尊敬。他就是清華大學航天航空學院工程熱物理研究所教授宋耀祖。

崢嶸歲月，風云流蕩。自1970年畢業于清華大學精密儀器系以來，他始終拼搏在熱科學與技術領域的科研前沿陣地，著重對工程技術的研究，已累計發表學術論文約180篇，與忠合編“熱物理激光測試技術”等書籍。這些應用基礎研究工作為解決工程科技方面的問題提供了寬廣的理論基礎。

多次承擔國家自然科學基金，“國家重點基礎研究發展規劃項目”（973項目），863項目，國家教委博士點基金等資助的科研項目以及云南省、日本大金公司等企業的節能減排項目。特別是在工業過程的節能與余熱利用領域，以他為技術負責人的學術團隊在國內外首次發明了一種熱法磷酸生產的新技術，發明專利技術已獲8個獎項，其中重要的獎項有“國家技術發明獎二等獎”、“第十一屆中國專利優秀獎”。“云南省技術發明一等獎”、“第四屆發明創業獎”、“第二屆全國杰出專利工程技術獎”等。該發明技術現已實現了產業化，取得了顯著的經濟效益與節能減排的社會效益。在航天器的熱控制技術領域，他被總裝備部任命為“載人航天工程（921工程）”出艙航天服專家組成員，為確保“神七”出艙航天服內生命保障系統的正常工作做出了貢獻。榮獲總裝備部中國載人航天工程辦公室表彰的“為神舟七號載人航天飛行任務的圓滿成功做出了重要貢獻”的榮譽證書。

歲月荏苒，當年風華正茂的棟梁之才雖已不復往日的英姿颯爽，但他滄桑的臉龐上卻寫滿了智慧與親切，他樂于將自己的科研經驗與后輩分享，他說在他長期的工程技術研究中，最大的體會是，取得工程技術研究成功的三要素是：基礎、實踐、團隊。其一，“基礎”乃是指通過系統的理論學習掌握寬厚的基礎理論，如數學，物理，化學等基礎知識（這些基礎知識往往通過自學去掌握是十分困難的），借助于這些基礎知識能通過自學進一步理解與掌握有關領域的專業知識與專門的技能；其二，“實踐”是取得工程技術研究成功的必經之路。親臨工程現場，參加實驗與試驗，向一切有實踐經驗的人請教等都是實踐的重要環節。在實踐的基礎上進行理論分析，通過理論與實踐的結合，確定研究目標，明確技術難點，尋求與探索解決問題的技術方案，技術途徑；其三，“團隊”乃是指，在明確解決問題的技術方案基礎上，組織與帶領好一支學術團隊，在團隊內既有分工，又有協作。既要發揮每一個團隊成員的聰明才智，又要給每一位團隊成員創造各自的發展空間。

從躊躇滿志的懵懂學子，到嶄露頭角的青年才俊，從學識淵博的科研專家，到聲望顯赫的著名學者，一步步走來，“科研”二字是催促他前進的動力，“勤奮”二字是對他過往歲月最好的注解。近年來，由于年齡和身體原因，宋耀祖已從教學科研一線退了下來，他的角色在轉變，不變的是，他仍在為社會貢獻著自己的一份力量。利用退休后的時間，他還從事著“中國特色社會主義是中國發展的必由之路”的研究，先后為教師、學生講授黨課10多次，榮獲清華大學“學習宣傳貫徹黨的十七大精神”征文一等獎，在“紀念改革開放三十年――中國專家學者科學與人文論壇”大會上獲優秀論文一等獎。

航天航空技術論文范文第2篇

關鍵詞：可展機構；結構類型；可展機構應用

引言

可展機構具有承載力大但收攏時所占空間小，收放靈活和運輸方便等優點。隨著全球工業化的快速發展，機械基本上取代了傳統的手工的發展，尤其在重工業領域，可展機構為人類生活生產提供了不可忽視的便利性[1]。但可展機構在機械原理、機械設計等傳統文獻中并沒有具體分類研究，而且開發空間巨大。所以針對該類機構的系統性研究亟待加強。

1 可展機構的特點

（1）結構緊湊、尺寸小巧，且設備收縮后體積小。這是可展機構最大的優點，也使得其作業所要求的占用空間小。在地下水位較高的地區工作時對機坑的處理會十分簡單。它能夠在任何已有設備上直接使用，而無需修改設備結構和機坑深度[2]。

（2）載荷能力大、穩定性好。相對于其他機構來講，大部分可展機構的承載能力偏大。由于其穩定的結構，可展機構在額定承載能力和伸展長度下，具有很好的穩定性。

（3）定位精準。大部分可展機構在運行過程能確保在行程的任意一點精確定位，并鎖定高度，不像液壓設備會因溫度的變化或泄漏產生位置變化。

（4）運行平穩、噪音較低。由于其連續成型原理，無垂直方向爬行，使得機構運轉平穩安靜，除驅動裝置的運行噪音，大部分可展器本身的工作噪音很低。

（5）效率高。大部分可展設備的總傳動效率較高，通常可達到 80%以上。

（6）構造簡單，使用方便。可展機構的結構精巧而簡潔，所以可展器本身的安裝工作簡易而快捷，一塊伸縮機構通常在很短的時間即可安裝使用。

（7）通用性高。可展機構對使用環境沒有太高要求，使其經常在太空、海洋等復雜環境下工作，并依然保持其穩定性。

2 可展機構的結構類型

2.1 剪叉式可展機構

剪叉式可展機構具有結構簡易、承載量大、操控性好的特點，因此在各種環境下的裝卸、現代物流、高空營救與作業中得到了廣泛的應用[3]。剪叉式可展機構是一種傳遞力的結構，并且對力起導向作用。如圖1，拐臂3、8分別與橫梁焊接橐桓穌體，剪叉機構最高和最低處的剪叉臂分別與上、下板鉸接，內剪叉臂10與滑輪7鉸接，滑輪7可以在滑道11上滑動，內、外剪叉臂之間通過銷軸5連接，可以繞其相對轉動。氣缸伸縮，柱塞拐臂8與氣缸相對轉動，從而使內、外剪叉臂繞銷軸旋轉，使滑輪在滑道中滑動，進而改變內、外剪叉臂夾角，從而實現機架的伸展與收縮，完成對機構上物體快速升降。是一種生活中常見而簡易的可展機構，應用范圍廣，對驅動機構要求不高。但因其停止位置不夠準確，精度較低的缺點，也使得其很難在高精度要求的環境下工作。

2.2 薄壁管式可展機構

薄壁管可展機構是一種原始的可展機構，它結構簡單，展開運動是依靠薄壁發生彈性變形，展開所需的時間短。19世紀60年代，加拿大就研發了STEM。它是利用弧形薄鋼尺本身能自卷曲的特性，完成機構的收攏和展開。在此基礎上BI-STEM是由單個STEM發展而來的[4][5]。它是將一個薄片被重疊放在另一個完全一樣薄片內部。改良后兩個薄片形成的機構比一個STEM的鋼片窄，提升了機構的機械性能，彎曲剛度和抗扭剛度。其收攏后超小的體積，簡單的構造，使得薄壁管伸展機構在未來充滿了開發空間。

2.3 鉸接桿式可展機構

鉸接桿式可展機構作為一種線性展開機構，展開后為格柱狀，在太空十分常見，通常由幾種長度不同、內帶驅動彈簧的桿件和鉸接頭組成，展開狀態下具有比其他可展機構更高的剛度，能夠完成大跨度的伸展。這種伸展的原始驅動力為扭簧的彈性勢能，在直流電機的驅動下，通過螺紋千斤頂驅動。鉸接桿式可展機構具有精度高、展開剛度高以及展開效率高等優點。其鉸接桿的縱梁較短，并非貫穿整個桁架，且縱梁和橫向支架均為剛性。關節上的驅動彈簧提供了展開時的驅動力[6][7]。

2.4 充氣可展開機構

充氣式可展機構常用于大型次結構體的展開，如太陽翼、天線反射器、氣閘艙等。1996年美國取得了膨脹展開天線空間展開試驗的成功，并將該技術應用于展開式結構、展開式天線（如圖4）和太陽電池陣等方面。近年來，各國專家針對空間充氣展開結構進行了充分研究，因為它質量小、熱穩定性高、收縮效率高、可靠性高、結構的復雜程度低，可應用的領域多。不同于其他可展機構活動機構過于復雜，所以有可能在不同環境不同領域下代替其他可展機構[8]，是未來可展機構的重要研究方向。

3 可展機構在不同領域的應用

3.1 航空航天

當今大型可展結構已成為航天科技的重要研究課題之一。無論是衛星上的可展天線、航天器上的氣閘艙，可展機構在航天航空領域的身影無處不在。航空航天領域已有的可展結構主要有直線可展機構和螺旋式可展機構兩種。其中更多的體現在衛星上的天線系統。衛星上的天線伸展機構是衛星反射器和衛星星體的連接部分。對衛星的天線反射器起到固定支撐的作用。在人造衛星開始環繞地球運轉后，天線伸展臂會帶動天線環形桁架一起展開，是確定天線環形桁架工作位置正確的重要因素，保障了衛星信號的正常接收與發射。天線伸展臂能否及時、準確的伸展到位直接影響了整個衛星發射任務的成功與否。同時，對于衛星整個物理結構來講，可展機構在展開狀態下，它的結構參數對整個天線系統的動力學特性具有很大影響[9]。所以，可展機構在航天領域的研究是非常有價值的。

3.2 日常生活

可展機構在生活中的應用主要體現在舞臺的升降。1988年，具有加拿大專利技術的板帶自組螺旋可展器于美國加利福尼亞州的退伍軍人紀念中心首次進行使用。它是將一盤水平螺旋板片拉開，如圖5。然后連續插入一種垂直螺旋片，就組合成一個由兩種螺旋片連續自鎖的垂直螺旋管柱。水平螺旋板片的上下表面設有特制凹槽，能夠保證垂直螺旋板片輕松地嚙合并精準的定位。這一組長螺旋組合結構在垂直方向能承受很大載荷，并將載荷連續增大和降低[10][11]。且運行平穩工作噪音小，所以能夠很好地完成舞臺升降的任務。除了舞臺升降機構，學校等公眾場合經常使用的電動伸縮門，其實也是一種典型的剪叉式可展機構，由很多的鉸接桿重復鉸接構成，通過改變桿與桿之間的夾角，完成整個伸縮門的開合。它超大的伸展行程成了它最大優點，簡單驅動方式和低廉的成本，也是它普及的重要原因。

3.3 機器人領域

如圖6所示是一種應用于清理炮彈發射后炮筒內的殘留的塵土、油垢和渣土等問題而發明的一種旋轉可展機器人機構[12]。它是基于空間可展機構運動特征分析，將一個旋轉的底盤和一個空間可展機構結合在一起，形成一個具有旋轉伸展功能的機構，代替士兵完成武器內部的保養任務。具體結構如圖6所示[13]。解決了炮筒內部的可能存在問題，節省戰場上的寶貴時間，體現可展機構在機器人領域應用的重要地位。

4 結束語

可展機構具有展_后面積大、收攏時占用空間小且便于收放和運輸等特點。在航天航空、日常生活，機器人等領域應用廣泛。因此這種機構的機械設計和運動分析研究得到國內研究機構的普遍重視。而對于不同可展機構的開發與應用，還需要更多針對性的研究與探索。

參考文獻

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[6]MAguirre Martinez，DH Bowen，R Davidson，etc. The Development of Acontinuous Manufacturing Method for a Deployable Satellite Mast in CFRP，1986.

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航天航空技術論文范文第3篇

關鍵詞：模糊控制；模糊邏輯系統；自適應控制

0 引 言

自從1956年美國Zadel教授首次把模糊集這個概念在發表的關于模糊集合理論論文中期提出之后，模糊理論已發展了50年，模糊理論知識體系現已成熟和完善，同時也在工業生產的實踐應用的領域越來越廣泛。把模糊邏輯技術當做控制規則融入與控制技術中，能有效解決和處理那些傳統控制模式構造的控制器難以解決的難題，模糊自適應控制是將模糊邏輯理論與自適應控制相結合，具有魯棒性強、易于掌握和操作、控制性能好等特點。近年來，模糊自適應控制理論日趨成熟，控制技術也得到很大的發展，尤其是在智能控制、電子自動化以及航天航空等多方面解決了許多實際問題，引起了越來越多學者和技術人員的重視。

1 模糊控制理論的基本思想

從1960年至今，現代控制理論廣泛應用于重工業的生產實踐、電子信息自動化以及航空航天等多方面并且取得了巨大的成功。例如最優化控制這類問題中可以使用極小值原理來參與解決；運用卡爾曼濾波器解決含有有色噪聲的系統中的問題加以研究；對大滯后過程的控制使用預測控制理論則能有效控制等等。同樣上述控制及應用都需一個基本條件：需能對被控對象進行精確的數學建模。但是由于科技生產力的飛速發展，被控對象和系統的結構越來越繁瑣復雜，控制過程中需要考慮和解決的問題越來越多，對于非線性的多參數的復雜被控對象，對被控對象和系統結構的精確建模往往難以進行，這也使得對復雜對象的控制難以進行和處理。

與上述必須對被控對象進行建模才能設計控制器的這種模式恰好相反的是，在對于以上原因和問題處理和解決的過程，通常有豐富操作經驗的工作人員并不需要通過對被控對象建模而是可以靠自身豐富的動手經驗和熟練地手動控制就可以達到很好的處理和控制效果。這些豐富的經驗包括對被控對象的熟知以及在全部可能會發生的情景下應如何改變控制規則從而采取的相對應的控制對策。這些對策和判斷常常是通過自然語言來表述的，與精確地數學模型相比這些語言不是系統的而是具有模糊性。即從外界不斷的獲取相關反饋信息，對這些信息經過分析、研究和整理，做出相對應的決策同時改變控制規則和方式，從而是控制目的達到預期的目標。在這些操作工作過程上，通過研究和分析人的自主能動性和自主控制的行為，利用這些行為特點，讓計算機模擬人得思維方式用來控制那些無法構建精確的數學模型的被控對象，從而形成了模糊控制。

模糊控制是集模糊集理論、模糊語言變量及模糊邏輯推理的知識應用在控制方法上，以此來模擬人的模糊邏輯思維，用來解決無法建立精確的數學模型的過程的智能控制方法。模糊控制是在模糊集等理論的基礎上將人的推理、判斷、思維過程應由比較簡單的數學形式描述出來。模糊控制的目標是為解決各種問題提供更加有效的思路和方法，再加上比起傳統控制方法，模糊控制可以融入人的思維判斷，所以這種控制方法在實際應用中更加得到重視，應用領域也越來越廣泛。

2 模糊控制

模糊系統是指與模糊概念、模糊邏輯直接相關的系統。它通常是由模糊器、模糊規則庫、模糊推理機以及解模糊器這四個模塊組成。模糊器首先是把系統輸入量進行適當比例對應地量化作為論域中的數值，然后對應每一個量化的數值定義一個模糊子集，并把每個模糊子集所相對應的隸屬函數定義出來，最后把數值對應的隸屬度應用合適的語言值求出來。模糊規則庫中對應的每個規則都是由進行手工操作的工作人員的豐富和熟練的操作經驗和知識以及這些工作人員在控制過程中用來計算各種數據的相關算法。模糊推理機是指應用模糊邏輯法則把模糊規則庫中的規則用某種映射表達出來。解模糊器則和模糊器的作用相反，解模糊器就是把模糊推理最終得來的結果轉換成相應的數值量。

模糊控制系統就是在常規的控制系統中，用模糊邏輯系統來取代傳統的控制器，進而使得復雜難以建模的被控對象能得到更有效的控制。

3 自適應模糊控制

模糊控制的應用領域越來越廣泛，在應用模糊控制進行解決問題過程中可以看出，是否能夠制定出好的模糊控制規則將會直接影響到控制效果，而控制規則的制定原則通常是由工作人員在具體操作過程中對被控對象的熟知和了解以及在實際操作過程的實踐中總結出來的。在把模糊控制應用那些復雜的時變的非線性不確定的系統時，由于被控過程中出現一些時變的非線的以及高階性的其他隨機干擾等因素，造成縱使采用了模糊控制也不能達到很好的控制目的，如果控制能夠自動調節這個問題就能得到解決，所以人們在模糊控制的基礎上融于了能夠自組織、自學習、自適應的技術，結合這些因素的模糊控制在控制過程中可以利用自學習的功能從外界環境以及自身控制過程當中得到相關有用的信息，并依這些搜集到的信息進行相關的反饋和修改控制規則或參數，從而使得整個系統的控制功能隨著問題的變化給出不同的控制規則。

4 自適應模糊控制系統結構

自適應模糊控制的設計是為了使得控制具有自組織、自學習、自適應這些特點的，為了能夠在控制運行過程中，結合相應地控制效果和外部環境，對控制器的控制方案做進一步的修改和完善使得控制效果達到更好的結果，這就使得模糊控制具有更高的智能性，所以在最常見的自適應模糊控制方案的設計中是把偏差測量、控制校正和規則修改這三個功能塊附加在基本模糊控制器中。

其中，偏差測量塊，用于測量實際輸出和期望輸出的偏差值，從而確定系統控制中需要校正的量，以便為系統控制規則的修正提供信息；控制量校正塊，用于把輸出應答需要校正的量轉換成控制量需要校正的量；規則修改塊，對控制量的修改通過校正控制規則來實現校正量。自適應模糊控制器的工作原理是：通過測量輸出誤差的差值來獲得需要校正的信息，然后將需要校正的輸出應答的校正量轉換成控制量需要的校正量，最終通過修改控制規則來實施校正量。

5 自適應模糊控制的研究與發展

1960年代中期，Zadeh教授創建了模糊集理論，與 Mamdani教授 等人分別開展了一系列關于模糊控制的研究工作，自從模糊控制得到了學者的大量研究和實踐，模糊控制理論逐漸發展成富有發展成果和發展吸引力的研究領域。

1979年， Procyk和他的導師Mamdani提出了一種能使模糊控制規則自動生成和自動修改的自組織模糊控制器（SOC），第一次在模糊控制的結構中加入了自組織的功能，首次在較高起點上實現了如何用自組織模糊控制器在較短時間內在一類大過程的問題上取得更好地控制效果。Shao等人后來對算法作了一些改進并應用在實際生產中，之后Rhee和Vander等人進一步通過由定量過程來獲得定性控制規則的方法改進了控制器。

Pedrycz 提出了一種模糊關系模型的辨識方法，該方法是基于參考模糊集的系統模糊關系模型而實施的；T.Takagi 和 M.Sugeno 緊跟R.M.Tong 的研究步伐，提出了一種用模糊集理論去辨識系統模糊模型的語言的方法。這兩種極具有代表意義辨識方法為工業的實際生產中的建模提供極有效的工具，并為自適應模糊控制的進一步研究發展提供了非常有效的工具。Z.Bien和Yong-Tae Kim應用了變結構控制的思想設計了魯邦自學習的控制器用于解決傳統的自組織模糊控制過程中出現的外部干擾敏感問題，在雙關節倒立擺控制過程中取得了良好的控制效果，但是控制過程中出現了震動現象。

Harris和Moore 提出了建立在過程模糊模型基礎上而不是直接把模糊邏輯技術直接當成控制器的間接自適應模糊控制，使得類似自校正調節器的控制功能最終得以實現。Layne等人在傳統的模型參考自適應控制的控制過程中加入了模糊邏輯技術從而得到了新的模糊模型參考學習控制。張化光在借鑒TS模型的模糊自校正控制的基礎上在控制器上應用了廣義預測控制律，用這種方法很好的解決了具有不確定時滯問題，同時能顧及系統模型失配的影響，具有良好的魯棒性。G.V.S.Raju和J.Zhou 基于K.F.Glu和S.Daley把自適應控制器應用在復雜多變過程的研究成果上提出了遞階模糊控制以及自適應遞階模糊控制。G.V.S Raju等人在戴忠達的算法基礎上，提出了一類自適應多級模糊控制器。之后A.Gegov提出了應用于城市交通控制網絡的一類多級智能模糊控制器。K.Y.Tu等人設計了利用滑動超平面連接多個單變量的FLC的多層模糊控制器，并闡述了閉環系統穩定性的條件。

6 結語

模糊控制相對于傳統的控制理論能夠解決更多實際復雜的建模以及控制問題，是一種極為有效的控制方法，自適應模糊控制是一種具有自組織、自學習、自適應的控制方法，在控制過程中，自適應模糊控制系統能夠在系統運行過程中根據外界反饋的信息不斷修改自身的控制規則，使得系統的性能更加的完善改善了系統的性能。近幾年來，自適應模糊控制因為其自身的控制特性而取得了很大進展，基于模型的自適應模糊控制與神經網絡控制的結合，使系統功能以及穩定性得到進一步增強，為非線性系統的建模以及控制提供了有效的工具。自適應模糊控制在近幾年的發展中已開始向多元化和交叉學科方向發展，加強對自適應模糊控制的研究是近幾年越來越迫切的問題，同時模糊-神經網絡混合系統的出現給自適應模糊控制的研究帶來了新的生機，但是由于系統的非線性與復雜性使得研究工作的難度大大增加。自適應模糊控制系統逐漸向混合系統模式方向發展，對于自適應模糊控制的研究有著很大的發展潛力和廣闊的應用前景。

參考文獻：

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[3]Ya-Qin Zheng，Yan-Jun Liu， Shao-Cheng Tong and Tie-Shan Li， Combined Adaptive Fuzzy Control for Uncertain MIMO Nonlinear Systems. 2009 American Control Conference.

航天航空技術論文范文第4篇

關鍵詞：TMS320F2812；PMSM控制

中圖分類號：TM383 ； 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）04-0212-02

1 引言

21世紀石油鉆井工業的迅速發展，隨鉆測量和隨鉆測井的技術也得以迅速發展，其對地質導向鉆井來說至關重要，因而對其要求越來越高。而連續波泥漿脈沖發生器作為目前國外大型石油公司獨有的商業化產品，具有傳輸速率快等優點，是隨鉆測量信號最重要的傳輸方式之一。

連續波泥漿脈沖發生器中傳輸信息的核心部分之一是永磁同步電機的控制系統。永磁同步電機（Permanent Magnet Motor，簡稱PMSM）具有體積小、力矩慣量大、效率和功率因數高等優點。因而在測井系統中運用永磁同步電機，能夠降低成本，減少維修，節約能源。基于這些優點，本文介紹采用TMS320F2812控制永磁同步電機，以滿足二進制FSK調制方式對轉閥電機的調速要求[1，2，3]。

2 控制框圖

井下傳感器將采集到的數據進行信號編碼，然后通過轉閥驅動電機控制系統驅動轉閥旋轉，進而產生泥漿壓力脈沖，壓力脈沖經過鉆桿中的泥漿上傳信息，地面傳感器接收到}沖信號以后，通過濾波整形，信號譯碼，得到井下采集的數據信息，然后經過數據的分析和處理反饋到計算機，實時了解井下工況。控制工作原理框圖如圖1示。

3 硬件控制設計

為了使永磁同步電機能夠在不同的轉速間迅速切換，獲得較好的2FSK調制信號。本文以 TMS320F2812 為控制核心，以此數字信號處理器負責完成大部分的計算和控制功能[4，5，6]。在MATLAB/Simulink中建立永磁同步電機的向量控制系統的原理圖如圖2所示。

本文中采用空間脈寬調制（SVPWM）控制策略，此時定子電流勵磁分量 [id]=0，永磁同步電機相當于一臺他勵直流電機，定子電流中只有X，Y軸分量，且永磁體磁動勢空間向量與定子磁動勢空間向量正交，此時永磁同步電機轉矩中只剩永磁轉矩分量 [Te1]，只需要控制定子電流的轉矩分量 [iq]的大小即可。這樣電磁轉矩就只依賴于交軸電流，能夠實現交、直軸電流的解耦。永磁同步電機的定子由三相SVPWM逆變器供電，轉子位置傳感器檢測轉子轉速 n和轉角 [θ]。由轉速外環和電流內環經過PI調節并經過反PARK變化得到SVPWM調制器的電壓調制信號。檢測到的定子電流經CLARKE變換和PARK變換，得到定子電流[id]和[iq]作為電流的回饋信號。

4 軟件控制設計

根據軟件模塊化設計思路，充分利用 DSP 的資源特點，根據建模編寫相應的控制系統程序，包括檢測模塊、算法模塊、SVPWM模塊等。軟件主程序主要針對系統硬件及各變量設定初始值，完成寄存器的配置和給定初始值，在循環等待中，當中斷觸發時，開始執行子程序，中斷服務子程序作為系統軟件部分的核心，主要包括定時器中斷和功率驅動保護中斷[7]。軟件控制主流程圖如圖3所示。

5 仿真結果

設電機在0～0.3s時的PMSM的轉速響應仿真波形圖如圖4

其中圖5橫坐標為時間軸t，單位為s，縱坐標為轉速n，單位為m/s，所得轉速響應仿真波形圖如圖5所示。

從圖5以看出，在轉速為600m/s的時候，采用PI控制，轉速上下波動幅值為10，波動率為 。滿足二進制FSK調制方式對轉閥電機的調速要求。

參考文獻：

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航天航空技術論文范文第5篇

【關鍵詞】智能家居 GSM模塊 單片機

隨著網絡技術的發展，網絡化智能家居系統可提供遙控、家電控制、照明控制、窗簾自控、防盜報警、可編程定時控制及計算機控制等多種功能和手段，使生活更加舒適、安全和便利。本文設計的基于GSM網絡的智能家居監控系統由智能監控模塊、數據采集系統和用戶手機構成，通過GSM短信息的收發實現對家庭設備的遠程監控。

1 總體設計方案

系統由中心控制模塊和各分散控制模塊組成。中心控制模塊實現控制用戶手機和各分散控制功能模塊。選用AT89S52單片機作為該監控系統的核心控制元件。主控單片機模塊接收用戶手機發送的短信息，根據短消息的內容控制各子功能模塊；同時主控單片機模塊將家居系統的控制信息以短信形式發送到用戶手機，由單片機構成各控制模塊子系統。

1.1 系統硬件部分

根據任務需要，合理選擇單片機、傳感器、GSM模塊和設備來構成系統。為使硬件設計盡可能合理，系統的電路設計遵循了以下幾個方面：

（1）選擇標準化、模塊化的典型電路，提高設計的成功率和結構的靈活性。

（2）選用功能強、集成度高的電路或芯片。

（3）選擇通用性強、市場貨源充足的元器件。

（4）在對硬件系統總體結構考慮時，考慮通用性的問題，采用模塊化的設計方式。

（5）系統的擴展及各功能模塊的設計應適當留有余地，以備將來修改、擴展之需。

（6）在電路設計時，充分考慮應用系統各部分的驅動能力

最終確定采用AT89S52單片機作為處理芯片。西門子的TC35系列的TC35iGSM模塊，TC35i與GSM2/2+兼容、雙頻（GSM900/GSMl800）、RS232數據口、符合ETSI標準GSM0707和GSM0705，且易于升級為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標準的AT命令接口，為數據、語音、短消息和傳真提供快速、可靠安全的傳輸，方便用戶的應用開發與設計。

1.2 系統軟件部分

軟件部分由以下幾部分構成：數據采集單元、手機短信信令識別與分析單元、GSM模塊TC35 modem接口程序部分、分析控制部分。其中數據采集部分和手機短信信令識別需要作實時處理；GSM模塊TC35 modem接口程序部分和分析控制部分則是根據采集和手機短信信令進行分時操作有利于提高系統效率。

2 系統軟件設計

軟件設計部分主要有數據采集部分、手機短信信令識別、TC35Modem接口程序部分、分析控制部分。其中數據采集部分和手機短信信令識別需要作實時處理；GSM模塊TC35Modem接口程序部分和分析控制部分則是根據采集和手機短信信令進行分時操作有利于提高系統效率。本智能家居監控系統軟件設計的內容主要有主控模塊程序、TC35Modem模塊通信程序、串口通信初始化程序和短消息的編碼解碼程序。軟件設計模塊如圖1所示。

2.1 單片機系統軟件設計

為了實現單片機與TC35I模塊的通信順暢，必須使二者的串口波特率一致，如果單片機F=11.0590MHZ，設置串行口波特率為9600，工作方式為方式3，Tl定時器采用工作方式2。其中串行口和定時器的工作方式和初值可以根據具體情況加以更改。

本系統的軟件設計是將整個短信處理模塊放入單片機的中斷服務子程序中。發送和接收串行口數據采用中斷方式進行，這樣可以大大節省CPU資源。當接收一幀數據進入一位寄存器，送入接收SBUF中，同時將Rl置1；當發送數據載入發送SBUF中開始向外發送，發送完畢后即將TI置1。無論Rl置1還是TI置1，均會激發串口中斷，執行中斷服務程序。響應中斷時，首先判斷中斷是接收程序還是發送程序，若為接收中斷則將SBUF中的數據存入接收隊列緩沖區；若為發送中斷便將待發送的數據幀發送到SBUF中。

2.2 短消息PDU模式編碼解碼程序

在GSM標準中，中文編碼采用UTF-8的編碼，不是目前國內常用的GB-2312編碼，因此需要對中文編碼進行轉換才能與采用GB-2312漢字庫相配合，方可正確顯示出短消息中漢字字型。由于UTF-8和GB-2312編碼之間不存在一一對應的線性關系，因此需要采用查表的方式進行轉換。

2.3 短消息收發程序設計

發送短信息的主要工作是將發送的內容進行相應的編碼，其次就是將發送所用的SMS服務中心號碼、目標號、有效時間和短信內容按照PDU編碼的格式發送出去。如果是接收短信息，其工作就是將接受到的短信息內容進行解碼，發送和接收的PDU串的結構是不同的。接收程序流程圖如圖2所示。

3 運行結果

運行結果如圖3所示。

4 結論

本文設計了一個基于GSM網絡的無線傳感智能家居監控系統。系統在運行中還有改進之處，還需進一步對程序結構進行優化。本設計只是智能家居控制中的一部分，目前國內很多公司都在致力于智能家居產品的開發，隨著相關技術的進一步發展，我國將全面普及智能家庭網絡系統和產品。

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