计算机控制论文范文参考关于计算机控制的优秀论文范文【10篇】

计算机控制论文范文参考关于计算机控制的优秀论文范文【10篇】 非球面光学零件具有校正像差、改善像质、扩大视场和增大作用距离的优点,同时还能够减轻系统重量、减小占用空间,因此在现代光学系统中具有广泛的应用.随着光学系统性能要求的不断增长,对非球面光学零件口径、相对口径、加工精度、轻量化程度、加工效率和生产成本等方面都提出了更高的要求.计算机控制光学表面成形(CCOS)技术具有加工精度高、工艺实现简单、投资低的显著特点,因此广泛应用于大中型非球面光学零件的加工过程中.目前,CCOS技术仍有一些问题需要解决,例如加工收敛效率较低、小尺度制造误差较大、存在边缘效应等.这些问题的存在严重影响了目前光学零件的加工精度和效率.本论文研究工作的主要任务就是要有效解决CCOS技术目前存在的关键问题,使CCOS技术得以完善,提高我国大中型非球面光学零件的加工能力.论文的研究工作包括以下几个部分: 1.介绍了根据非球面加工需要研制的加工设备AOCMT光学加工机床,该机床集铣磨成型、研磨抛光、接触式检测于一体,设计了一种基于同步带传动的双旋转研磨抛光工具,通过调节自转与公转的转速、自转中心和公转中心的偏距、气缸工作压力等参数,能够得到需要的去除函数. 2.建立了双旋转研抛工具的去除函数模型,在此基础上对研磨抛光工艺参数进行了系统的实验研究,得出了其对材料去除效率、表面粗糙度和亚表面损伤深度等的影响规律,提出了各加工阶段工艺参数的选择方法.通过实验的方法确定了研磨阶段亚表面损伤深度的量值,对选择后续加工材料去除量提供了依据.利用优化的工艺参数将K9光学玻璃材料研磨阶段的亚表面损伤深度控制在2.2微米左右,大大缩短了后续抛光加工时间,提高了整体加工效率. 3.分析了双旋转研抛工具去除函数的修形能力,给出了偏心率(自转中心到公转中心的距离与研抛盘半径的比值)和转速比(自转速度与公转速度的比值)的优化结果(偏心率0.8、转速比-3),建立了去除函数尺寸、空间误差波长、额外去除量与误差收敛比的传递关系,基于CCOS卷积模型,对由卷积效应引起的残留误差随各参数的产生规律进行了仿真研究,在此基础上提出了面形误差收敛过程的优化控制方法. 4.分析了小尺度制造误差产生的四个原因,提出了以信息熵理论表述研抛效果的新方法,并提出了基于最大熵原理的研抛工艺参数优选方法,针对目前常用消除小尺度制造误差的方法大尺寸研抛盘全口径均匀研抛修正法,给出了运动速度和研抛盘尺寸等主要工艺参数的选择依据,为了减少修正小尺度制造误差的时间,提高整体加工效率,提出了小尺度制造误差的确定区域修正法. 5.在上述工作基础上,提出了考虑大中型非球面的全口径、全波段面形误差控制和整体加工效率的CCOS研抛加工控制策略.以此为指导,利用AOCMT光学加工机床在233小时内成功加工出500mm f/3抛物面反射镜,加工后的面形精度达到9.4nm rms(/67 rms,等于632.8nm),其中尺度在100mm2mm(5250个周期)范围内的制造误差含量为3.6nm rms,表面粗糙度约为1.5nm rms,顶点曲率半径偏差控制在1.2mm(0.4%0),其结果符合预期要求. 计算机控制技术已广泛应用于宇航、航空、各种工程设计和科学研究、各种过程控制和管理、国防、军事以至日常生活领域.由于计算机的广泛应用,其可靠性成为一个非常突出的问题,许多应用场合都要求计算机能长期稳定、安全、可靠地运行.计算机控制系统的容错设计主要是指针对故障的专门设计方法,它主要包括故障的检测和诊断、硬件的可靠性设计、软件的可靠性设计、硬件不可恢复或无冗余备份条件下的控制系统降级运行等.本文主要以空间飞行的星载计算机控制系统为研究对象,围绕提高控制系统的可靠性在传感器数据采集、计算机软件和硬件以及容错设计的验证等方面主要可能采取的措施开展工作. 本文针对我国岩土施工装备的自动化水平不高的现状,设计了应用于包括岩土施工钻孔机械以及岩土热物理性质原位测试仪的岩土钻测装备工业计算机控制系统. 文章对工业计算机控制系统进行了深入研究.整个系统包括硬件系统、控制算法以及上位机软件系统.硬件系统实现了对装备应用过程中各类参数的实时采集、信号处理以及控制输出,通过对装备的执行机构进行调节,实现控制动作,控制算法的设计实现了装备的自动控制策略,使装备按照预期的控制方式动作,而上位机软件的开发完成了人机交互界面的设计、建立工程数据库,可以对工程参数进行实时监控、生成数据报表以及实现对工况异常和事故的报警功能,最为重要的是对控制策略进行编程,实现上位机的数据处理以及控制输出功能. 论文从上述几个方面对装备的工业计算机控制系统进行设计研究与开发.建立了应用于钻机与岩土热物理性质原位测试仪的工业计算机控制系统硬件,针对装备执行机构特性与实际工况进行了算法设计,同时应用工业组态软件对控制系统的上位机软件系统进行了设计开发,建立工程数据库、开发人机交互界面,对参数进行实时检测、生成数据报表,并进行了标度变换、数据处理以及控制算法程序设计. 完成装备工业计算机控制系统研究开发后进行了试验研究,对关键参数的变送器进行了标定,对系统硬件进行安装调试,通过对装备的运行测试以及实际工程应用,检验了工业计算机控制系统在岩土钻测装备中的应用效果.结果表明该系统对装备控制动作正常,参数采集精确,系统运行稳定,控制效果达到了预期要求. 该系统的开发旨在提高岩土工程施工效率.本研究利用现今广泛应用的工业控制领域中的关键技术,为提高岩土钻测装备自动化提供了一种新的思路. 在保证像质的前提下,非球面元件的采用可以减少光学系统的复杂性、尺寸以及重量,特别针对大口径空间遥感器,非球面元件的采用意义尤为重要.目前,随着民用资源调查以及国防军事要求的提高,要求空间相机的视场越来越大、分辨力越来越高,以美国最先进的KH-13空间相机为例,其地面分辨力可达到了0.1米的水平.我们正在开展研制的宽覆盖详查相机其技术指标也瞄准了国际最为先进的技术水平,作为相机中的关键部件-大尺寸离轴非球面光学元件的制造是相机研制的关键攻关技术. 由于轨道交通信号计算机联锁系统不仅必须昼夜不停的连续稳定运行,而且必须保证信号的安全控制,这就要求系统具有很高的安全性和可靠性,否则一旦系统故障,输出错误控制,导致信号显示升级,就有可能造成重大的行车事故和人员、财产损失.随着微电子技术、计算机技术、自动控制技术、嵌入式技术、通信技术的发展,为铁路信号故障-安全技术的实现提供了技术支撑,基于高可靠容错安全计算机的全电子化计算机联锁系统是国内外信号联锁控制技术的发展方向. 本文以全电子化计算机联锁系统中的安全计算机为研究对象,通过分析全电子化计算机联锁系统的架构,研究了不同联锁控制模式下的系统控制架构,并完成了分布式轨旁全电子化联锁控制系统的现场实际验证,为今后信号联锁系统由集中式控制向分布式控制进行了前期技术研究和探索.研究了全电子化联锁系统中安全计算机的安全设计原理,对关键的CPU主板、I/F控制部件、系统软件等进行了设计实现,在此基础上识别了安全计算机中可能存在的各种故障隐患,对发生故障从而影响系统安全运行的单点和多点故障进行了分析研究,并提出了具体的解决措施. 论文提出了一种采取硬件同步控制器、总线硬件比较控制器和软件时间点相结合的主动跟踪同步运算方法,实现了二乘二取二架构下的CPU同步运算和表决输出机制.通过研究安全计算机中的工作状态、工作模式和模式转换条件,对工作模式和切换条件的完备性和同步方法进行了分析和实际验证.通过对系统通信架构和安全通信实现机理的分析,研究了系统不同通信方式下的危害防御措施,并对系统通信安全性和实时性进行了分析和计算.最后针对经过内核裁剪和组件优化的专用实时操作系统VxWorks的功能组件及其API接口进行了功能失效安全影响分析,提出了针对性的安全防护机制. 基于本论文的研究,开发出了可用于轨道交通信号联锁控制系统的安全计算机系统平台,并通过了欧标安全认证,安全完善度等级达到了SIL4级.自主开