远程控制软件系统

远程控制软件系统（精选十篇）

远程控制软件系统 篇1

倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的非线性系统, 是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台, 对倒立摆系统的研究能有效反映控制中的许多典型问题, 如非线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等。通过对倒立摆的控制, 用来检验新的控制方法能否较好地处理非线性和不稳定性问题。其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域都有着广泛的用途, 如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等[1]。

1 直线一级倒立摆物理模型

在忽略了空气阻力和各种摩擦之后, 可将直线一级倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统, 如图1所示[2], 设定一系列参数:M:小车质量, m:摆杆质量, b:小车摩擦系数, l:摆杆转动轴心到摆杆质心的长度, I:摆杆惯量, φ:摆杆与垂直向上方向的夹角, θ:摆杆与垂直向下方向的夹角 (考虑到摆杆初始位置为竖直向下) 。

图2为系统中小车与摆杆的受力分析, 其中, N和P为小车与摆杆相互作用力的水平和垂直方向的分量。

系统状态空间表达式如下:

2 远程控制系统体系结构

在倒立摆的分析和设计过程中, 通过网络对其进行远程控制, 实现实验设备、实验经验以及实验数据的远程共享, 可以大大提高效率。本文以倒立摆装置为实验平台, 设计了一种基于C/S模式和B/S模式交互混合的远程控制实验系统[3,4,5]。

C/S模式即为客户机/服务器结构。客户机是与用户交互的部分, 主要功能是执行用户方的应用程序, 提供一个用户界面, 服务器的主要功能是执行共享资源的管理应用程序。B/S模式即为浏览器和服务器结构, 以HTTP协议为基础完成浏览器与Web服务器之间的信息交换与传递。远程控制系统功能总体上分为两种, 其中C/S模式下的远程控制功能包括远程数据采集、远程控制设定、实验访问控制、用户身份验证;B/S模式下的实验管理包括用户信息管理、远程视频监控以及实验材料发布, 如图3所示。

3 远程控制软件设计

远程控制软件通过对图像压缩进行数据信号的传送, 可以较少损失视觉信息, 从理论角度来看, 应针对图像数据中的冗余信息获得尽可能高的压缩度。典型的图像压缩系统由3部分组成[6]:变换部分 (Transformer) 、量化部分 (Quantization) 和编码部分 (Coder) 。

哈夫曼编码 (Huffman Coding) 是一种常用的压缩编码方法, 它的基本原理是将频繁使用的数据用较短的代码代替, 较少使用的数据用较长的代码代替, 每个数据的代码各不相同, 这些代码都是二进制码, 且编码的长度是可变的。

行程编码 (Run-Length Encoding) 指仅存储一个像素值以及具有相同颜色的像素数目的图像数据编码方式, 也称游程编码, 常用RLE (Run-Length Encoding) 表示。该压缩编码技术相当直观和经济, 运算也相当简单, 因此解压缩速度很快。

综合行程编码和哈夫曼编码, 先对原始图像进行行程编码压缩, 然后对该压缩图像施用哈夫曼编码再次压缩。这种多次压缩的方式在一些情况下可以获得较高的压缩比, 但实验结果也显示:在一些特殊情况下, 这种方法得到的压缩比不如直接使用哈夫曼编码进行压缩好。

4 远程控制系统

本文设计的远程控制软件[7]分为客户端程序 (Client) 和服务器端程序 (Server) 两部分, 将客户端程序安装到主控端的计算机上, 将服务器端程序安装到被控端的计算机上。使用时客户端程序向被控端计算机中的服务器端程序发出信号, 建立一个特殊的远程服务, 然后通过这个远程服务, 使用各种远程控制功能发送远程控制命令, 控制被控端计算机中的各种应用程序运行。

(1) 远程控制服务器端。服务器端的作用是实现向客户端发送桌面的实时情况, 并对客户端的各种操作采取相应的响应。欲使远程控制得以实现, 首先需要开启服务器端, 以保证远程服务处于侦听状态以接受客户端的连接[8]。远程控制需要注意以下两点: (1) 倒立摆的控制主机与客户端已经建立了稳定的网络连接; (2) 将客户端和主机的IP设置为同一网段。为提高控制效率, 一般对客户端和主机手动分配IP。

客户端设置则与之基本相同, 但每个客户端的IP地址不能一样, 以防止IP冲突。如:客户端1号, IP地址为192.168.1.1;客户端2号, IP地址为192.168.1.2, 依次设定IP。

在IP地址设定好之后即可开启服务, 此时点击开始服务, 出现如图4对话框:其中端口号可以自由选择, 亦可选择默认, 但必能选择<2400。因为<2400的端口号已被系统分配作特定用途, 所以, 为避免引起冲突, 最好选择默认值。点击OK, 服务器端设置完毕, 远程服务开启, 等待连接。

(2) 远程控制客户端。客户端负责向服务器端传输各种控制信息, 如鼠标、键盘等操作, 还可以向服务器端发送各种命令, 如:选定图像压缩模式、选择图像显示效果等。当客户端确定一种模式时, 服务器端即采用相应的模式继续当前的连接。配置好客户端IP, 点击连接到服务器, 弹出如图4的窗口, 向“服务器IP地址”栏填入当前服务器IP, 如图5所示, 并填入当前服务器所开启的端口号, 然后点击确定, 远程控制即可开始。随后, 即可在客户机上进行相关的倒立摆系统控制实验。控制过程完毕时, 可断开与服务器的连接, 或者直接点击退出。若在一个远程控制已建立连接的情况下, 有另外的远程控制请求进入, 服务器端将予以拒绝以保证当前的实验安全, 直到当前连接断开之后, 服务器端才允许另外的远程控制请求接入。服务器拒绝客户端的请求时, 将提醒企图建立连接的用户稍后再试。

5 结语

本设计利用了远程控制来解决实验室资源使用不充分的问题, 并可加入远程监控确保控制实验的安全进行。运行结果表明该设计实现了倒立摆系统的远程自启动控制, 提高了校园实验室的使用效率。下一步需要研究C/S与B/S混合的控制模式, 使控制方案达到最优。

参考文献

[1]黄坚.自动控制原理及其应用[M].第1版.北京:高等教育出版社, 2004 (13) :231-272.

[2]谭浩强.C++面向对象程序设计[M].第1版.北京:清华大学出版社, 2006:69-107.

[3]BJARNE STROUSTRUP.The C++programming language[M].第3版.Addison-Wesley, 2000:100-120.

[4]汪晓平, 刘韬.Visual C++6.0开发网络典型应用实例导航[M].第1版.北京:人民邮电出版社, 2005:1-81.

[5]宋坤, 刘锐宁, 李伟明.Visual C++开发技术大全[M].第1版.北京:人民邮电出版社, 2007:154-190, 558-573.

[6]康荣学, 贾海波, 张优云.基于Internet的远程实验研究[J].计算机工程与应用, 2002, 38 (16) :168-170.

[7]唐鸿儒, 刘大年, 杨鹏袭, 等.基于Internet的远程监控系统开发技术研究[J].测控技术, 2003, 22 (4) :48-51.

远程控制软件系统 篇2

一、说教学依据

1.教材内容及地位分析

我对比了江苏教育出版社和河南科技出版社两个版本的教材，这一节都是技术与设计2第四章第二节的内容。《控制及其设计》这一章是在必修一中学习了技术设计的一般思想和方法以及学习了必修二结构、流程、系统等知识之后的综合运用，这些知识在生产和日常生活中有广泛的应用，与现代科学技术紧密相关，而《开环控制系统和闭环控制系统》一节是本章的重要基础，为下一节理解闭环控制系统的干扰与反馈打下基础，为最终完成控制及其设计做铺垫。通过学习也有助于学生今后运用简单的控制方法解决现实生活中遇到的相关问题，发展学生良好的思维品质。

2.课程标准

我们倡导基于课程标准的教学设计。与本节课相关的课程标准是：“分析典型的案例，了解手动控制、自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的`基本组成和简单的工作过程。”

在这句话中手动控制、自动控制在第一节中已经讲到，要达到熟悉开环控制系统和闭环控制系统的基本组成首先需要对它们进行辨别，而辨别的依据是有无反馈，这恰好是学生难以掌握的地方，所以计划用1课时重点突破，将工作过程和画出方框图放在第2课时处理。

3.课时安排

本节课时安排为：第1课时主要了解开环控制系统和闭环控制系统的差异，会辨别简单的开环控制系统和闭环控制系统;第2课时主要了解开环控制系统和闭环控制系统的工作过程，并会用方框图来表示。本节课是第1课时。

4.学情分析

(1)学生基础：我校通用技术课程规划将<机器人简易制作>作为教学载体，融入到必修一和必修二的教学中，在学习到本章时学生对机器人已有较完整的认识，可以自己编写设计程序。通过上一节课的学习,学生对控制的概念也有基本的认识。

(2)学习目标：在这一节，学生通过体验机器人的开环控制和闭环控制，进一步探究控制系统，分析开环控制系统与闭环控制系统的差异，引出反馈的概念，为控制系统的设计与实施奠定基础。

(3)教学策略：通过师生互动，合理引导，实践、体验、探究、交流、多媒体等方法，使学生达到本节内容的学习目标。

5.教学目标

(1)知识与技能：初步掌握简单的开环控制系统和闭环控制系统的概念和区别。

(2)过程与方法：通过实验观察和实践体验，渗透控制的思想和方法，使学生了解开环控制系统和闭环控制系统的辨别方法。

(3)情感、态度、价值观：通过视频、实验、案例、体验等一系列活动，领略控制系统的奇妙，激发探索控制系统的兴趣，在体验性学习过程中，培养细心观察和相互交流的学习习惯与合作精神，提高学生的技术素养。

5.教学重点难点

教学重点：

(1)开环控制系统和闭环控制系统的案例分析。

系统远程桌面控制技巧 篇3

允许建立多个远程连接

当内网用户从客户端系统启用远程桌面连接程序，企图远程登录进入Windows Server 2008系统的时候，该系统在缺省状态下只允许一个用户账号登录，那就是Administrator用户账号，并且一个用户登录成功后，原先登录的用户就会被强行踢掉了，如此一来在某个时刻，我们只能与Windows Server 2008系统建立一个远程桌面连接，而不能象Windows Server 2003系统那样允许多位用户同时与之建立远程桌面连接。事实上，我们可以经过下面的设置操作，让Windows Server 2008系统也能允许多位用户建立多个远程连接：

首先依次单击Windows Server 2008系统桌面上的“开始”、“控制面板”选项，在弹出的系统控制面板窗口中，逐一双击“管理工具”、“终端服务”、“终端服务配置”；

其次在终端服务配置窗口左侧子窗格中，用鼠标右键单击“授权诊断”节点下面的RDp-tcp选项，从弹出的快捷莱单中执行“属性”命令，弹出RDp-tcp选项设置对话框，单击其中的“网络适配器”标签，在对应标签页面中修改最大连接数就可以了；

当然，在缺省状态下要是我们不添加终端服务功能，那么最大连接数只能允许2个连接。要想让Windows Server 2008系统允许建立更多的远程连接，我们还需要修改终端服务器授权模式；在进行这项操作时，用鼠标右键单击“终端服务器授权模式”选项，从弹出的右键菜单中点选“属性”命令，打开对应选项的属性对话框，点选“常规”标签，在对应标签页面中将“限制每个用户只能使用一个会话”选项前面的勾号取消掉，同时单击“确定”按钮保存好设置操作，这样一来就能实现建立多个远程桌面连接的目的了。要是发现上述设置没有生效，那不妨尝试一下重启系统操作。

在建立了多个远程桌面连接之后，有一些恶意用户可能会随意终止他人的远程会话连接，影响他人的正常远程操作。为了防止这种现象的发生，我们再依次单击“开始”、“运行”选项，在弹出的系统运行框中执行“gpedit，InSC”命令，弹出Windows Server 2008系统的组策略控制台窗口，任该窗口的左侧位置处依次展开“计算机配置”、“管理模板”、“Windows组件”、“终端服务”、“终端服务器”、“连接”节点选项，用鼠标双击目标节点下面的“配置：拒绝将已经登录到控制台会话的管理员注销”组策略，在其后弹出的设置对话框中，选中“已启用”选项，再单击“确定”按钮使设置生效。

及时注销远程连接资源

虽然经过上述设置，Windows Server 2008系统已经能够允许多位用户同时与之建立远程桌面连接了，但是太多的远程桌面连接会消耗对应系统的宝贵资源，影响该系统的运行稳定性。为此，不少用户通过远程桌面连接功能远程管理好目标主机系统后，常常会直接关闭远程桌面连接窗口，以便希望能够节省Windows Server 2008系统资源；殊不知，这种操作仅仅是让远程桌面连接暂时断开，它仍然会占用远程连接数量、

消耗系统资源。要想让远程桌面连接真正从windoWSServer 2008系统中断开，我们需要按照如下操作，来注销掉特定用户的远程桌面连接：

首先在Windows Server2008系统桌面中逐一点选“开始”、“运行”选项，从弹出的系统运行框中执行“cmd”命令，弹出DOS命令行工作窗口；

其次在该窗口的命令行提示符下执行字符串命令“quser”，弹出如图2所示的结果信息，在这里所有远程连接的用户名、连接标识、会话名等信息全部被列写出来，将需要切断远程连接的对应用户标识记录下来；比方说，如果想切断test用户创建的远程桌面连接时，那么我们应该先找到对应test用户的标识信息，假设该标识编号为5，之后在DOS命令行中输入字符串命令“logoff 5”，单击回车键后，Windows Server 2008系统就会自动强制test用户从对应系统中注销，这个时候test用户占用的远程桌面连接就被释放出来了。

仅让特定用户远程连接

在默认状态下，WindowsServer 2008系统只允许客户端系统以administrator账号与之建立远程桌面连接，不过administrator用户账号很容易被他人非法使用。为了让远程桌面连接更安全，我们可以取消administrator账号默认的远程桌面连接权限，同时将远程桌面连接权限授予自己信任的用户，下面就是具体的实现步骤：

首先在Windows Server2008系统桌面上依次点选“开始”、“程序”、“附件”、“命令提示符”命令，弹出MS-DOSXl作窗口，在命令行提示符下输入字符串命令“net useradministrator／active：no”，单击回车键后，WindowsServer 2008系统就不会允许administrator用户以任何形式登录访问自己了；

其次返回Windows Server2008系统“开始”莱单，从中依次点选“程序”、“管理工具”、“服务器管理器”命令，展开服务器管理器窗口，点中“配置远程桌面”链接，打开远程桌面设置对话框，单击“选择用户”按钮，进入所示的设置界面，在这里将所有已经存在的用户账号一一删除掉；

下面单击“添加”按钮，打开用户账号添加对话框，从中找到自己认为值得信任的特定用户账号，同时单击“确定”按钮执行设置保存操作，这样一来被添加的特定用户就能通过远程桌面连接程序来远程控制WindowsServer 2008系统了。

网络验证保护连接安全

类似Windows XP这样低版本的计算机系统，在上网冲浪的过程中很容易遭受网络病毒或木马的攻击，被攻击的客户端系统如果与Windows Server 2008系统建立了远程桌面连接，那么该系统也就容易被感染到网络病

毒或遭受木马的攻击。为了保护远程桌面连接的安全性，我们可以启用Windows Server 2008系统的网络级身份验证功能，该功能会自动拒绝低版本客户端系统与之建立远程桌面连接，只有Windows Vista以上版本的系统才有资格利用远程桌面连接远程控制Windows Server 2008系统。要启用网络级身份验证功能保护远程桌面连接安全时，我们可以对

Windows Server 2008系统进行如下设置操作：

首先用鼠标右键单击Windows Server 2008系统桌面上的“计算机”图标，从弹出的右键菜单中单击“属性”命令，进入对应系统的属性窗口，点选该窗口左侧的“远程设置”链接，展开远程设置页面，在这里我们发现Windows Server 2008系统提出了三个功能选项，来保护远程桌面连接的安全性；

其次选中“只允许运行带网络身份验证的远程桌面的计算机连接(更安全)”选项，再单击“确定”按钮，那么我们就能成功启用Windows Server 2008系统的网络级身份验证功能了，如此一来日后只有安装了WindowsVista以上版本的客户端系统才有资格与Windows Server 2008系统建立远程桌面连接。当然，在可信任的内网工作环境中，为了方便进行远程控制操作，我们有时也会临时选用“允许运行任意版本远程桌面的计算机连接(较不安全)”功能选项，以便可以在任何一台客户端系统中进行远程控制操作。

调整策略谨防登录破解

大家知道，WindowsServer 2008系统默认只允许Administrator账号可以与之建立远程桌面连接；也正因为此，不少恶意用户常常会利用这个特权用户帐号尝试登录破解，一旦成功破解的话，那么恶意用户就能通过远程桌面连接对Windows Server 2008系统进行各种危险操作了，很明显保留缺省的Administrator帐号比较危险。事实上，我们可以通过调整Windows Server 2008系统相关组策略的方法，禁止任何用户非法利用Administrator 帐号，下面就是具体的调整步骤：

首先在Windows Server2008系统桌面上依次单击“开始”、“运行”选项，在弹出的系统运行对话框中执行“Secpol.msc”命令，展开本地安全组策略控制台窗口；

其次用鼠标双击“安全设置”／“本地策略”

远程控制家具的软件设计 篇4

随着计算机技术、互联网技术、传感器技术的快速发展和日趋成熟, 物联网热浪在中国的快速蔓延, 物联网也在中国蓬勃发展。目前, 有很多物联网相关的产品上线, 包括:海尔的U-home系统、小米的智能插座、小米的智能手环、百度的智能摄像头-小度i耳目以及刚刚由Apple推出的i Watch等等。通过简单的几步, 在手机上安装应用, 就可以实现对硬件的轻松掌控。同时也不难发现, 物联网的发展缺少统一的标准, 各大厂商都按照自己的标准在物联网的道路继续前行。由此可以联想到, 是否可以用统一的设备进行管理, 是否可以将硬件都模块化, 正如Google的Project Ara那样, 创造性地将手机模块化分解。在软件系统上, 是不是可以不用下载, 即点即用呢?为此, 我们进行了相关的实践。

2系统概要

2.1简要概括

软件系统分为客户端软件、服务器端软件与终端软件。客户端软件主要以web的形式呈现, 供用户控制, 下达操作命令。服务器端软件负责接收来自客户端的命令, 并将命令转发至终端软件。终端软件负责接收来自服务器的命令, 并根据命令对相应的硬件做相应的控制。

2.2系统的组成

整个系统由5大模块组成。分别是展示层、控制层、持久层、通讯层、嵌入式层。

2.2.1展示层用Jquery Mobile作为前端框架, 可向控制层发送控制信息。

2.2.2控制层用Servlet技术作为支持, 接口以RESTful风格制定。控制层可向Server发送操作指令, 将最新的设备状态发送至展示层, 可将操作记录至数据库并获得最新的设备状态。

2.2.3持久层采用Mybatis做为持久层框架, 主要记录设备的状态、操作记录等。

2.2.4通讯层采用多线程的方式, 一方面将接受来自控制层的控制信息, 并将消息发送至嵌入式层, 另一方面, 将接收来自嵌入式层的设备消息, 并将状态信息保存至数据库。

2.2.5嵌入式层将执行通讯层发送的操作指令, 收集设备的信息发送通讯层。

2.3系统的框架图

五大模块之间各自的分工, 模块与模块之间的关系图如图1所示。

3系统实现

3.1展示层

展示层使用Jquery Mobile框架作为Web App的主体框架, 充分利用了Jquery Mobile的转场效果, 将页面之间的跳转以及页面之间的动画做到与Native App转场水平相当的效果。而且使用的Jquery Mobile框架十分简洁, 一个页面的主体模板代码包括标题头、内容主体、选项页脚。在Jquery Mobile框架的基础上, 使用Bootstrap来进行全局的CSS渲染, 这使得前台的用户体验得到极大的提升。 (图2)

对于Web App来说, 一个地址就是一个入口, 你可以在任何一个的地方, 只要点击了地址, 就能即点即得, 并且立即使用并响应给客户。而且随着HTML5的日趋成熟, HTML5的离线缓存将不再难以实现, 这就又使得Web App与Native App差距进一步缩小。

3.2控制层

控制层采用RESTful命名风格的API, 使得接口设定更为合理。

如:a.添加一个LED灯, 使用接口“POST/device/LED/my-led”;b.打开或关闭一个LED, 使用接口“PUT/device/LED/my-led/on”;c.查看LED灯的状态, 使用接口“GET/device/LED/my-led”;d.删除一个LED灯, 使用接口“DELETE/device/LED/my-led”。

其他设备 (声音、红外) 的接口调用类似。这与传统的API设定有着巨大不同, RESTful风格的优势不言而喻, 它调用简单、耦合性极低、面向服务器资源具有自解释性、更易扩展等等。

4系统架构优缺点

4.1缺点

与某些手机的硬件控制作对比后, 不难发现, 某些的硬件控制是通过手机直接发送控制信号 (如:使用手机内置的红外发射器) , 该模式具有较好的实时性, 而采用文章讨论的模式后, 由于该模式是通过网络间接传输操作指令, 所有会有一定的延时, 不适合用于操作密集型的场景。

4.2优势

与硬件直接发送操作指令相对比, 不难发现, 正是由于其操作指令是通过网络, 并由服务器记录的, 所以, 显然有以下几点优势:

a.在任何时候、任何地点, 可以控制任何连上网络的智能设备;b.由于是基于Web的, 用户无需下载便可以及时操作, 去除了使用前必须下载的尴尬处境;c.优越的垮平台性, 一致的用户体验, 无论是在PC、Pad还是Phone, 都是同样的界面, 熟悉的操作, 为用户节约了极大的学习和时间成本;d.随时随地的进入, 对比Native App, 极大地拓宽的入口。

5结论

技术在迅速的变化, 只有跟上变化才能不会被社会所抛弃。创造性地将最新技术和最新理念应用到开发中去, 才能出创造性的产品。在硬件设计的理念上, 我们汲取了Google Project Ara项目的思想, 将硬件模块化。在软件架构上, 使用HTML5、Jquery Mobile, 让用户体验能与Native App相媲美, 大胆采用了web模式, 而没有采用Hybrid模式, 使得在入口流量上取得了相当大的优势, 也解决了用户使用应用就必须下载的痛点。

参考文献

[1]W3C.Web Design and Applications[EB/OL].http://www.w3.org/standards/, 2013-5-2.

[2]彭涛, 杨炼.基于移动浏览器的HTML5核心技术的研究及其应用[J].广东通信技术, 2012 (4) :45-49.

[3]陶国荣.jQuery Mobile权威指南[M].北京:机械工业出版社, 2012:60-65.

远程控制软件的基本功能 篇5

1、远程访问桌面：查看远程计算机的实时屏幕，能使用本地鼠标和键盘控制客户端电脑，如同操作自己的电脑一样。应用于远程电脑维护、远程技术支持、远程协助等；

2、远程电脑屏幕截图：设定时间间隔对远程电脑的屏幕进行截图，截图可进行幻灯片播放；

3、远程文件管理：上传、下载文件，远程修改、运行文件，拷贝，重命名等，实现资源共享；

4、远程开启视频摄像头：开启远程电脑摄像头，进行视频监控；

5、远程命令控制：远程关机、远程重启、远程注销、锁定屏幕等；

智能测控系统控制系统的软件设计 篇6

关键词：单片机；PID调节；温度传感器；数码管显示；越限报警

【中图分类号】 TP302 【文献标识码】 B【文章编号】 1671-1297（2012）09-0224-01

整个温控系统是在程序的控制下工作的，控制系统工作由实时检测（采样）、实时决策（PID控制运算）和实时控制（对加热丝通断的控制）三部分组成。因此，应用程序包括数据采集、PID运算以及输出控制三部分主干程序，这些工作有的安排在主程序中，有的安排在中断服务程序中完成。由LED数码管显示温度值，采用动态扫描的方式在主程序和定时采样等待时都可以插入显示子程序。

一 PID控制算法

在单片机应用系统中，可采用的控制算法很多，但是最常用的仍是数字PID（比例-积分-微分）算法。最优化理论可以证明，PID控制能满足相当多的工業对象的控制要求。PID调节是根据实际测量值与设定值的偏差， 按比例-积分-微分的函数关系进行运算，其运算结果用以输出控制。单片机数字控制器实现PID运算，是按照一定的算法编制相应的程序来完成的。

实现计算机的PID控制器的算法是先根据连续系统的设计方法，得到模拟调节PID的调节规律（这个调节规律可以是微分方程表示的，也可以是用传递函数的形式表示），然后把它离散化，变成适合于计算机的差分方程的形式。

以温度检测和控制为例，用微分方程表示的PID调节规律的、实现模拟PID调节的理想算式为：

式（1.1）

PID控制也称为比例-积分-微分控制。其中的比例项用于纠正偏差；积分项用于消除系统的稳态误差；微分项用于减小系统的超调量，增加系统的稳定性。PID控制器的性能就取决于Kp、Ti和Td这三个参数。设计和调试的任务就是决定这三个参数。

对式（1.1）两边进行拉氏变换可以得到PID调节器的传递函数为

式（1.2）

式（1.2）中U（s）和E（s）分别为u和e的拉氏变换。

式（1.1）中，e（t）=w（t）-y（t）是给定值与输出之间的差，称为误差或偏差，它是PID控制器的输入信号。u（t）为调节器的输出信号，即传给被控对象的操作量，因为计算机的控制是一种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差值来计算控制量，因此，在计算机控制系统中，要想在计算机上实现PID调节规律，需要将连续系统的微分方程式化成离散形式，由描述离散系统的差分方程来代替。

增量型算法和位置型算法相比，具有以下优点：

（1）增量型算法不需要做累加，控制量增量的确定仅与最近几次误差采样值有关，计算误差或计算精度问题对控制量的计算影响较小。而位置型算法要用到过去的误差累加值，容易产生大的累加误差。

（2）增量型算法得出的是控制量的增量，输出误差小，必要时通过逻辑判断限制或禁止本次输出，不会严重影响系统的工作。

（3）采用增量型算法，易于实现手动到自动的无冲击切换。但是，当被控对象需要的是控制变量的绝对值，而不是其增量时，可以采用增量式算法，控制量输出采用位置式输出形式。

二 软件的总体设计

系统的操作过程和工作过程在程序的设计过程中起着很重要的指导作用，因此，在软件设计之前应首先分析系统的工作流程。

系统的工作流程

系统在上电复位后先处于停止加热状态，这时可以用8421BCD拨码盘设定预制温度，显示器显示设定温度；温度设定好后就可以启动系统正常工作了。温度检测系统即数字温度传感器DS18B20不断定时检测当前温度，并送往显示器显示，达到设定值后停止加热并且显示当前值；当温度下降到下限值（比设定温度值低5℃）时再启动加热。这样不断地重复上述过程，使温度保持在设定的温度范围之内。启动后不能再修改预制温度，必须按复位键回到停止加热状态再重新设定预制温度值。

1.功能模块

根据对上面工作流程的分析，系统软件可以分为以下几个功能模块：

①温度设定模块：进行温度设定。

②温度检测模块：利用数字温度传感器DS18B20完成温度的自动检测。

③温度显示模块：显示设定温度值和当前温度值。

④温度控制模块：根据检测到的温度，利用PID控制加热丝的工作与否。

⑤越限报警模块：当前温度值越限时报警。

2.主程序

主程序完成的功能是：控制整个系统工作，进行温度值设定、温度检测、温度显示、越限报警等，启动DS18B20测量温度，将测量值与设定值进行比较，然后进行自动控制。主程序开始时，先进行初始化（RAM及口地址分配见表1.1），然后进行自检，自检时让所有的二极管和数码管都亮，以便检查其是否正常。然后启动DS18B20检测温度，调取读温度子程序，经单片机转换后送显示。再调比较子程序。当测量值大于设定值上限时，相应的报警标志位置“1”，并关闭加热；当测量值小于设定值下限时，相应的报警标志位置“1”，并启动加热；当测量值在设定值的范围内时，相应的报警标志位置“0”，并且保持。然后，检测报警标志位，若有报警，就转相应的执行程序；若无报警，就返回继续读数、显示、控制等。

参考文献

[1] 王福瑞.单片微机测控系统设计大全.北京航空航天大学出版社，2000年

[2] 胡汉才编著.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社，1996年

[3] 孙传友，孙晓斌等编著.测控系统原理与设计.北京航空航天大学出版社，2002年

[4] 何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社，1990年

远程控制农田自动灌溉系统研制 篇7

我国是一个水资源严重稀缺的国家,水资源分布不平衡,对水资源贫乏的西部地区,农田的灌溉科学与节水节能十分重要,提高灌溉系统的自动化与智能化有广阔的应用前景。采用GSM网络实现灌溉系统的自动化不需要铺设线路,成本低,远程控制距离远(GSM网络能够覆盖的区域),随着GSM技术的发展和GSM基础设备的进一步升级与扩充GSM系统的性能和可靠性得到大幅度提升使得基于GSM通信技术的无线测控系统具有通用性好,地理覆盖面广,免调试维护,低廉的运营费和灵活的控制方式等等特点。[1]

本系统总体结构设计为测控中心站(上位机)与远程测控分站(下位机),上位机采用北京捷麦通信器材有限公司的组态软件,(根据需要也可将上位机由GSM手机构成移动终端,通过短信形式经GSM网发送命令给远程下位机实现控制)通过接收下位机发出的短信实现监测。下位机对测控目标监测与控制,并通过收发模块G100经GSM网与上位机双向通信。

1 前端测控系统的设计

1.1 硬件系统设计

远程测控分站电路的设计原理框图如图1所示:GSM无线通信模块G100通过标准异步串行通信接口RS-232与单片机AT89S52实现双向通信。用于接收来自测控中心站的短信息,并由单片机对信息内容进行解读,同时通过单片机控制G100将来自测控中心站的命令执行结果以及所测得的湿度数据发送给测控中心站。显示采用液晶LCDl602用于实时显示所测得的湿度数据。身份认证采用AT24C02存储身份验证信息,而验证信息通过键盘录入。[2]通过输出控制模块实现对现场的灌溉系统的5个供水阀进行控制,从而实现对农田的湿度进行自动控制。

本系统采用矩阵键盘、显示采用LCDl602。存储单元采用EEPROM存储器AT24C02,以串行总线的形式与外界进行数据的传输。以湿度传感器SHT10(Sensirion温湿度传感器家族中的贴片封装系列。传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板上,输出完全标定的数字信号。传感器采用专利的CMOSens®技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件,并在同一芯片上,与14位的A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。)进行湿度测量,还完成通过单片机控制北京捷麦通信器材有限公司的R401系列的I/O模块来控制供水管道上电磁阀开关等控制功能。

下位机上的通信模块选用北京捷麦通信器材有限公司G100型短信模块,发送接收数据的格式为透明传输方式,设置时模块将接收方号码(监控中心)保存在EEROM中,当模块在上电后没有收到短信时就要发送短信,发送短信的目的号码就是接收方电话号码。在透明传输中目的站点的编号是隐含的,隐含的方式是隐含在接收到的数据中,收到数据后就将收到数据的源站点号设为下次发送数据的目的站点。G100的这一功能为分站在透明传输模式下被多个主站访问提供了方便。AT89S52单片机的串行口经MAX323电平转换与G100的通信。(转换电路较常见,在此笔者不详细交待)

为了防止短信广告、系统通知、恶意破坏等无效的短信数据对系统的干扰,G100型短信模块通信时设置了四字节的密码。模块出厂时密码值为:63H77H9EHA6H。用户可根据自己的设定来更改密码,并且设置工作方式为省电模模式。[3]

湿度传感器SHT10芯片都在极为精确的湿度腔室中进行标定,校准系数以程序形式储存在OTP内存中,用于内部的信号校准(单片机程序中不必进行传感器线性化处理)。两线的串行接口与内部的电压调整,使外围系统集成变得快速而简单。

1.2 软件系统的设计:

G100通信模块通过AT命令来实现两者的数据通信,数据传输采用PDU模式短消息方式。AT命令集中AT+CMGC发出一条短消息命令AT+CMGD删除SIM卡内存的短消息AT+CMGF选择短消息信息格式:0-PDU;1-文本

AT89S52通过串口实现对G100的控制并首先初始化,短消息的接收、处理与发送程序完成数据通信,采用中断方式接收短信息,使用AT命令读取短消息并处理。为有效使用手机内存储器应对新短消息处理后将其删除。下位机的程序采用C51语言编写。

2 上位机系统设计:

上位机的硬件较简单,我们直接采用北京捷麦通信器材有限公司TTL-232连接线与232电平转换板(当然可以用MAX323芯片自己制作)加G100通信模块一只,具体连线见图4:

在计算机上G100模块测试软件即可对G100模块直接进行设置,设置情况见图5

将主站点的G100型短信模块工作在有格式传输以及主动工作方式,前台应用软件我们使用该公司提供的软件编号为:CA01T,这个软件以OPC的方式交换数据,组态软件中设置几个专用的变量,组态软件通过设置和读取这几个专用变量的值控制驱动程序收发短信。设置的变量有:变量名:T_phone code。属性:字符串功能:使用OPC向手机发短信时设置的欲发送的手机号码。变量名SMS_Tcontent。属性:字符串功能:使用OPC向手机发送短信时设置的发送短信的内容。变量名:TXD_FLAG。属性:离散型功能:OPC欲发送短信时当填写完T_phone code与SMS_Tcontent后置中心站点计算机组态软件短信模块驱动软件(OPC)计算机硬件及系统软件短信模块串口。(根据需要可以用VB6.0编写前台应用软件以及用通信控件MSComm来完成串行通信)。

3 结束语

通过调试,系统各部分功能都得到实现。远程监测分站能够完成现场电磁阀的控制并液晶显示湿度,与监测中心站进行双向通信。监测中心站用短消息实现对农田的湿度起监视功能。该系统可以根据系统要求不同,对前端测控站做出修改,在实际生活与生产中有较好的应用前景。该系统不足处是对短信由于网络拥堵或信号不好使得短信不能及时到达没有做特别的设计,这样对实时控制要求极高的系统将产生严重的后果,下一步我们准备在测控站部分加以改进,进一步完善系统。

摘要：本系统采用GSM网络实现对农田的湿度远程监控,对农田灌溉实现自动控制。该系统实现容易,运行可靠,应用范围广。本文同时详细简绍了G100通信模块与相关模块在构建无线测控系统设置方法。

关键词：GSM无线模块,单片机AT89S52,湿度传感器SHT10Sensirion,AT命令,上位机

参考文献

[1]韩斌杰.GSM原理及其网络优化[M].北京:机械工业出版社,2001.

[2]北京捷麦通信器材有限公司[S]G100模块说明书

远程控制软件系统 篇8

1.1 数字式控制

数字化控制是一种对机电设备的直接控制模式,是强调计算机对生产的控制,系统组建的核心是计算机,此控制系统中首先对控制对象的情况进行采样,然后将其转化为数字量以便计算机进行分析,利用控制算法将控制指令利用数模转换装置变为模拟量,最后输入执行机构完成对生产的控制,达到系统设计的工作目标。系统也可将信息显示在终端或者打印出来。此类控制系统的特点是结构简单、控制直接、方便维护、抗干扰性强、控制精确等。其主要的问题是运行速度和内存容量限制,对于单机生产控制效果较好,不适应于复杂的动态化控制的需求。

1.2 定值控制系统

此系统也可作为监督控制,其将操作指导和数字控制系统相结合,形成一种较为高级的数字控制系统。定值控制与数字控制从根本上均是闭环控制模式。该系统生产过程中的闭环自动调节限于模拟调节装置或者利用计算机来完成。监督控制计算机对生产过程的工艺参数进行检测,并根据生产过程的模型计算出最佳的参数值,由模拟调节器或者数字计算机设定,使生产始终处在最佳工况下。同时还可通过在线分析修正现有的工况,实现最佳控制和自适应调整。但是其控制仍然属于集中模式,如果出现多条控制回路时极易出现风险集中的问题,将会大大降低系统的可靠性,这也是其被分散控制模式取代的原因。

1.3 分散控制系统

此种系统实际上就是分布式控制系统,目前的分布式控制系统主要有环形、总线形、多级式等。如典型的多级式控制系统,多级控制由分散过程控制、监督控制、生产管理控制等多个环节构成。

分布式控制系统的本质就是利用计算机对生产过程进行集中监控、操作、管理、分散控制的网络化控制技术。其主要由计算机技术、信号采集处理、测量控制、通信网络、人机交互技术等共同组成一个完整的多级化控制系统。其具有较强的通用性、灵活性、控制完整、数据处理快捷、操控简单灵活等优势,形成了一种统一的规范化组建模式,可以适应生产过程中的复杂需求,是自动化控制技术发展与融合的成果。

1.4 现场总线系统

现场总线系统的核心技术就是总线技术,此技术是在20世纪末形成并趋于成熟的一种工控技术,借助网络通信技术的发展,该系统将网络与管理的观念引入到工控领域。其从本质上而言是一种数字通信协议,是智能连接现场设备与控制系统的数字化、分散式、双向传输、多点分支的通信网络。更是一种控制技术、自动仪表、计算机网络的结合体,具有现场通信网络、设备互联、相互操作性、分散功能模块、开放式网络模式等优点。这些特点使其成为了新一代的自动化工业控制系统的代表模式。

2 基于互联网的远程机电控制系统

随着传统机电控制系统的发展,其缺陷也不断暴露。互操作性能的提高成为了总线控制系统的发展屏障。因为不同的总线标准所针对的设备与技术具有局限性,因此要完全实现互操作十分困难。同时实现真正的分散性也是总线的局限性之一,不能真正实现完全分散控制。在此技术限制下基于互联网的远程控制系统就应运而生。

2.1 基于互联网的控制系统组成

(1)远程控制系统。此系统的任务就是实现用户与现场设备的人机交互。其功能包括:显示设备的状态、输入控制指令、对参数和状态数据进行处理等。目前专业的工业控制计算机技术已经较为成熟,同时利用网络技术让计算机远离生产现场,所以基于互联网的控制系统的控制终端主要由计算机构成。

(2)远程数据传输系统。数据的传输是实现远程控制的重要技术,控制系统的数据传输系统是控制信息传递的重要通道,其负责对各种控制数据进行传输,目的是将现场设备的状态及时传递到监控终端,让操作人员了解设备状态,并将控制指令输入生产设备,完成控制。基于互联网的远程控制系统中的数据传输系统就是通常意义上的互联网。

(3)现场设备与执行系统。现场设备监控与执行系统是控制现场设备的重要系统,主要作用是由执行控制终端发出各种指令完成对系统的调控。同时也可采集设备的状态信息进行简单的数据处理,形成数据信息传递给中央控制系统。现场监控系统的本质是基础计算机、现场控制、管理分析、数据处理的综合性机电控制系统,其主要特点是在数据输入与输出的环节上采用互联网完成通信。

2.2 互联网远程控制系统的控制方式

从系统的组成和功能实现上来看,所有的远程机电控制系统都可以划分为3大组成模块,但是其控制方式却存在差异,具体控制方式如下:

(1)保持模式控制。随着设备本身的自动化水平不断提高,设备自身已经具备一定的自控能力,对突发事件的应对能力和系统鲁棒性能较强,此时远程控制仅仅负责对手控端发出控制命令,而设备自主调控完成指令,远程控制系统只对设备进行监控,在必要时才对设备进行调整。这就要求设备不断地向控制终端发出运行状态信息,控制端则使之保持对设备的监控状态。这样控制端与设备之间必须维持畅通的数据通讯连接,信息的传递允许一定的滞后,滞后的时间是指令时间、发送时间、反馈数据时间、系统初始化时间的总和。因为现场设备具有较强的智能化功能,可以处理来自现场的意外情况,防止事故的发展。在事故出现的时候可以及时的处置,或者暂停任务实施,等待控制终端的下一步指令。此种模式可以实现远程无人控制生产,或者危险环境的远程控制。

(2)完成模式控制。控制终端只是向受控设备发出控制指令,而设备自主对此指令进行执行,控制终端不对设备具体的实现过程加以控制,设备完成任务后便会形成信息向控制系统报告。设备的操控完全由本地装置完成,设备在本地操控人员监督下完成工作。

(3)完全控制模式。此种模式中设备的本地控制系统仅仅是设备执行机构,全部的操控都是由控制终端完成。这种方式设备的控制和执行系统是相互分离的,且在受控端对信号的反应速度要求很高,需要及时完成指令的执行,控制终端也可对现场的情况作出实时化反应,此时对通信线路的要求也就较高,该控制方式主要用于特殊行业。

(4)交互式控制。此种控制是本地操控人员和控制终端协同工作来完成机电系统控制的,在控制终端的指令下完成工作,由本地操控人员对设备进行控制与维护。在任务执行的过程中,系统可以及时地建立连接,进行设备与人员之间的信息交互,设备的状态信息可完成实时化采集。

3 传统控制技术在互联网远程控制系统中的作用

基于互联网络的远程控制技术与传统的控制系统相比就是在通信系统中引入了互联网作为传输的媒介。从具体的分析来看,基于互联网构成的远程控制系统如果忽视其互联网络这一通信模块,其远程控制与设备控制系统与以往的传统远程控制系统差别不大,可以说,传统的机电控制系统是远程受控系统和控制系统。要构成一个基于互联网的远程机电控制系统,关键就是将现场机电控制系统与互联网结合起来,使之通过互联网与控制终端进行信息交互,这就可以避免以往利用总线控制所遇到的数据传输协议不容易统一的困难。在传统的机电控制系统发展中控制系统出现了结构性的改变,形成了新的网络集成是分布控制系统。采用全数字通信,具备了开放式、分布式、容易操控等等优势,形成了从测控设备到控制计算机的全数字化通信网络,已经具备了与数字网络连接并形成完整系统的基础。因此可以说,传统的远程控制系统是互联网远程控制系统的基础。而且一些传统的机电控制理论除了应用在现场机电控制系统外,也在解决数据网络传输中产生的延时、失真等问题上作出了应有的贡献。

4 结语

通过对传统远程控制系统的分析,本文提出了基于互联网的远程机电控制系统的组成和功能实现。其控制方式从本质上是利用互联网为媒介实现终端控制系统与受控系统的互联,从而提高系统的数据传输与拓展能力,为远程机电控制系统提供新的发展方向。

参考文献

[1]赵奇平,李富昌,陈汉汛.现代机电远程控制技术[J].制冷空调与电力机械,2006(6)

[2]王同苍,朱善安.基于网络的机电控制实验系统[J].机电工程, 2007(3)

[3]夏克桥.浅谈网络技术在机电控制中的应用[J].中国新技术新产品,2009(4)

[4]高文宇.基于Internet的远程控制系统[J].微计算机信息,2008 (10)

手机远程控制多媒体系统的设计 篇9

1 系统功能模块组成

为了充分利用智能手机资源,实现将激光翻页笔、麦克风、投影机等课堂上常用的一些多媒体设备的功能集成到手机上。系统充分利用手机上现有的资源,采用语音识别技术,让用户通过语音实现操控多媒体设备。手机通过无线网络通讯连接到远程电脑服务终端,并通过往服务终端发送数据包实现模拟对电脑的不同操作,进而实现了对多媒体资源的一体化管理。整个系统的体系结构如图1所示。

2 系统实现关键技术

2.1 无线麦克风及扩音功能的实现

为了实现将语音同步到远程服务终端,我们在手机端采用了Audio Record类。Audio Record类在Java应用程序中主要用于管理音频资源,通过它我们可以记录从音频输入设备产生的数据并将其转化为字节流。而后,我们可以利用UDP通讯协议将该字节流传送到远程服务终端。在远程服务终端我们接收该字节流,并采用javax中的sound类对其进行解析,从而实现语音的播放功能。但问题的难点在于如何应用这些类的方法实现语音记录和播放的同步。经过反复多次的研究与测试,我们通过控制字节数组大小的方式有效地降低了数据的延迟,实现了将手机作为无线麦克风的功能,并通过该功能将声音传送到与之互联的远程服务终端上进行同步地播放,进而达到了扩音的目的。

2.2 语音识别的实现

为了实现通过语音操控多媒体设备,我们采用离线语音识别技术,通过在系统中应用语言建模技术,将汉字转化为音频,然后进行音频的比较和识别,从而实现通过语音进行一些简单的控制操作。

2.3 手机和远程计算机的自动连接

为了实现让手机和远程计算机自动连接,我们首先需要实现让手机客户端自动获取远程服务终端的IP地址并且进行连接。为此,我们巧妙的通过获取手机中存放的WIFI信息,从而获得WIFI主机分配的IP地址,即手机现在的IP地址,然后把*.*.*.255 改成*.*.*.1,因为一般来说WIFI热点主机的最后一位的IP都是1,而这个IP地址就是我们的远程服务终端的IP地址。

2.4 手机和远程服务终端数据的传输

由于网络通讯是基于socket的通讯,考虑到不同的通讯协议具有不同的通讯特点,而TCP和UDP是两种很成熟的通讯协议,可以很好地满足系统的通讯需求。我们结合数据的特点,分别采用TCP和UDP通讯协议实现对鼠标控制和语音数据进行传送。由于对PPT和鼠标控制的数据量比较小,对稳定性的要求高,丢包可能导致功能性缺失,所以我们采用TCP通讯协议实现对PPT和鼠标控制数据的传送。而语音,视频数据量往往较大,对数据的稳定性要求不高,如果出现数据丢失,缺少少量数据,人很难识别出来,为此我们采用UDP协议来实现音频和视频数据的传送。

2.5 用户界面的实现

用户界面是系统与用户之间进行交互和信息交换的媒介,它实现将信息的内部形式转换为人们可以接受的形式。为了能向用户提供一个体验良好的用户接口,我们根据系统各功能模块的特征,首先用Photoshop设计出我们的用户界面所需要的图片,然后通过XML和JAVA程序设计语言实现将图片嵌入到APP的用户界上,使其与系统的各个功能相连接,从而使用户界面显得更为人性化、简洁和时尚。系统的用户界面图如图2所示。

3 结束语

手机远程控制多媒体系统是一种基于手机现有资源,实现将传统的激光笔、扩音器和话筒等设备的功能集成于一身的应用程序。通过它,我们可以实现利用手机操作远程计算机服务端的鼠标、PPT控制及语音播放等功能,有效地提高了课堂的效率,节约了硬件资源的支出。

摘要：针对提升课堂效率、方便教师使用多媒体资源的需求,设计并实现了一种手机远程控制多媒体系统,有效地降低了教学成本、提高了教学效率。

基于闭环控制的远程水温控制系统 篇10

温度控制系统是在工业生产中广泛存在的系统,但这种系统具有很大的时滞性[1]。由于时滞对控制量输出的纯延迟作用,控制系统在超调量、稳态误差及稳定性等控制性能方面显著地变坏。控制专家们对其进行了多年的研究,但至今尚未得出能在实际应用中对时滞系统进行有效控制的方法,因而它被公认为是一种较难控制的对象。

本文设计出一种基于PID闭环控制[2]的远程水温控制系统,通过PID算法中比例、积分、微分参数的设定,实现对系统的有效平稳控制。

2 系统组成

系统主要由电源、温度传感器、电桥电路、光电隔离电路、数据采集卡、服务器和客户端软件与电炉的继电器控制电炉组成。其中温度传感器采用PT100温度传感器[3],服务器和客户端软件采用C/S[4]模式搭建。

2.1 系统硬件电路

包括电桥电路、信号放大电路、光电隔离电路和对电炉的继电器控制电路。

2.1.1 传感器接入电桥电路

PT100温度传感器连接在如图1所示的电桥中。该电桥中,一共有四个电阻:热电阻Rpt100、两个10K的电阻R1、R2和一个可调电阻Rx。其中,热电阻Rpt100采用工业“三线制”接法,消除导线电阻带来的误差。

2.1.2 信号放大电路

由于电桥电路输出的信号十分微弱,实现对信号的放大是必要的。本系统采用AD620芯片实现放大功能。如图2所示。

Port A和Port B分别接电桥的输出信号,在1引脚和8引脚之间接入一个滑动变阻器,用于调节放大电路的放大倍数。Port C是运算放大器的输出信号;Port D是与数据采集卡模拟输入(AI)的GND相连接的。

AD620的放大增益为:Af=1+49.4k/RAMP。

2.1.3 光电隔离电路

光电隔离电路[5]的作用是使计算机的输出与继电器控制电路的强电部分进行隔离,实现对电路的保护。该电路采用ULN2803和PC817光耦元件组成驱动电路,如图3所示。

数据采集卡的输出端DO与ULN2803的输入端相连接。当DO口输出一个高电平时,经过ULN2803转换成一个低电平,驱动PC817左端的LED发光,使PC817右边的三极管导通,进而,PC817右边的电路也导通;反之,不导通。

2.1.4 继电器控制电路

通过光电隔离电路的输入,控制继电器的通断,进而控制电炉的工作。

2.2 系统服务器端和客户端软件

本系统通过C/S模式,服务器端使用MFC对服务器端接收到的数据进行处理和分析,包括信号的采集、标定、滤波、存储、分析和远程传输。客户端实现了客户端和浏览器端对系统实时采集的数据进行远程查看的功能,并且实现了系统的远程控制功能。

2.3 PID控制算法

对比例、积分、微分参数的设定,完成对系统的有效平稳控制。

通过多次且具体的实验,对PID的参数Kp、Ti、Td设定如下:

比例Kp为当前值的60%~70%;

积分Ti为当前值的150%~180%;

微分Td一般不做考虑,为0即可。

3 结论

本系统所设计的远程水温控制系统是基于PID闭环控制算法实现的。PID算法的参数设定是整个系统最关键的部分,它根据被控过程中特性的变化动态改变PID的比例、积分和微分的系数。在本系统中,PID的设定依赖实验和工程实践过程中的经验,直接对控制系统的参数进行设定,并对控制过程中的参数进行微调,就可以满足需求了。此系统的PID算法具有方法简单、易于掌握、稳定性高的优点,在实际的工程实践中具有广泛的应用前景。

参考文献

[1]段江霞.模糊PID控制在大惯量时滞温度控制系统中的应用研究[D].兰州大学,2013.

[2]张文庆.用PLC的软件实现PID闭环控制[J].自动化技术与应用,2003,22(02):7-8.

[3]张志勇,辛长宇,朱玉龙,等.Pt100温度传感器非线性的补偿方法与电路实现[J].电子器件,2007,30(06).

[4]高岭,林凯,李增智.面向C/S和对象Web的管理信息系统开发研究[J].小型微型计算机系统,2001,22(02):222-225.