垂直提升系统

2024-08-11

垂直提升系统(精选七篇)

垂直提升系统 篇1

关键词:垂直提升系统,永磁直线同步电动机,磁链,电压空间矢量,脉宽调制,PMLSM

0 引言

永磁直线同步电动机 (PMLSM) 是新型无绳提升系统的核心, 它不仅具有永磁电动机高效、节能的特点, 且兼有直线电动机结构简单、控制方便、无污染、低噪声等优点。与传统的煤矿提升装置相比, PMLSM驱动的垂直提升系统具有结构简单、占地面积少、高速、高效、节能、可靠性高及抗震等优点, 应用于高层和地下建筑时, 设备数量减少, 提升系统简化, 随着深度和高度的增加只需增加支撑构件, 减少基建费用。但在传统的PMLSM驱动的垂直提升系统速度电流双闭环控制中, PMLSM容易产生失步和振荡现象。针对该问题, 笔者在其基础上增加了位置控制, 使得电动机能够平稳运行, 基本满足垂直提升系统的性能要求。

1 PMLSM仿真模型的建立

1.1 数学模型

由于PMLSM三相绕组相互之间都存在电磁耦合, 要建立其精确的模型是很困难的, 所以必须进行合理的简化:忽略磁路饱和、磁滞和涡流损耗的影响;忽略励磁磁势的变化, 假设气隙是恒定的;假定初级与次级表面光滑, 忽略齿槽效应。由永磁体产生的磁动势为定值, 其d-q轴数学模型方程式为[2]

{ud=idRs+pΨd-ωΨquq=iqRs+pΨq+ωΨd (1)

式 (1) 中磁链为

{Ψd=Ldid+ΨfΨq=Lqiq (2)

电动机的电磁功率为

Ρe=Fevs=32ωs (Ψdiq-Ψqid) (3)

对于垂直运动的电动机而言, Ld=Lq, 则电动机总推力可表示为

Fe=3πp2τΨΡΜiq (4)

垂直运动的直线电动机的机械运动方程为

Μdvdt=Fe-Fl-Bvv-Μg (5)

式中:u为电压;i为电流;Ψ为磁链;dq为下标, 分别表示初级dq分量;p为微分算子;Rs为初级绕组的电阻;w为电角速度;Ψf为永磁体对定子绕组的磁链;LdLq分别为初级直轴和交轴电感;vs为电动机转速;ws为转差角速度;τ为极距;ΨPM为永磁体对电动机定子绕组的磁链;Fl为负载阻力;Bv为机械阻尼系数;M为动子质量;g为重力加速度。

1.2 空间电压矢量脉宽调制 (SVPWM) 方法

SVPWM方法以三相电压源所形成的理想磁链圆为基准, 通过三相逆变器不同的开关模式所产生的实际磁链矢量去逼近理想磁链圆, 并由两者相比较后的结果决定逆变器的开关状态, 生成PWM波形, 这样就可以达到理想的控制性能, 如图1所示[3]。

图1 (a) 中, 三相逆变器的基本结构由6个开关器件组成, 其输出的合成空间电压矢量为

u=23 (ua+ej2π/3ub+ej4π/3uc) (6)

三相逆变器的桥臂开关状态可以组成8种空间电压矢量:

uk={23Udcej (k-1) π/3k=1, 2, 3, 4, 5, 60k=07 (7)

图1 (b) 中, 8个空间电压矢量将空间分成6个面积相同的扇区, 其中所需参考空间电压矢量都可以用邻近2个空间电压矢量的线性组合来表示。SVPWM方法就是用基本空间电压矢量逼近给定所需参考的空间电压矢量。8个基本空间电压矢量遵循平行四边形法则, 可以线性组合成任意的电压空间矢量。合成空间电压矢量u由3个相电压空间矢量相加所形成, 并且以电源角频率ω速度进行旋转, 其方向是磁链圆轨迹的切线方向, 并且与频率成正比。当磁链矢量在空间旋转1周时, 空间电压矢量按磁链圆的切线方向, 连续运动2π弧度, 其运动轨迹与磁链圆重合。这样, 电动机旋转磁场的形状问题就可以转换为空间电压矢量运动轨迹的形状问题来讨论。

1.3 系统建模

在Matlab/Simulink环境下, 笔者搭建了基于SVPWM控制的垂直提升系统的分段式PMLSM闭环矢量控制系统仿真模型, 如图2所示。

1.4 仿真结果及分析

根据所搭建的仿真模型, 笔者对PMLSM驱动的垂直提升系统在空载及突加负载的情况下作了进一步的研究, 最后得到系统转速、转矩、三相电流仿真曲线, 如图3所示。

从图3 (a) 可看出, 电动机稳速运行时, 电磁转矩均值为零;从图3 (b) 可看出, 在t=0.1 s突加负载时, 转矩发生波动, 但又能迅速恢复到平衡状态。该仿真结果为下一步的实验室实现提供了理论依据。

2 PMLSM闭环矢量控制系统的实现

PMLSM闭环矢量控制系统由主控制器、检测装置及保护电路组成, 电源电压由6个不可控二极管整流后, 经IPM (智能功率模块) 逆变电路及隔离驱动电路后输出到PMLSM, 其中数字控制部分以DSP2407为核心, 位置、速度检测、电流检测都由DSP2407处理[4], 如图4所示。由于PMLSM是直接产生直线运动的, 所以旋转的光电编码器无法在PMLSM上应用, 本系统采用的位置传感器为光栅尺。光栅尺是依据摩尔条纹原理, 通过光电转换, 以数字方式表示线性位移量的高精度位移传感器, 其输出用来检测位移、计算速度。

2.1 系统硬件设计

PMLSM闭环矢量控制系统主电路包括整流电路、滤波电路、IPM逆变电路、PWM脉冲隔离转换电路及保护电路, 如图5所示。其工作原理:将三相交流电压通过不可控整流模块变为直流电压, 整流后的脉动电压再经过大电容平滑后成为稳定的直流电压;IPM逆变电路对该直流电压进行斩波, 形成电压和频率可调的三相交流电提供给PMLSM。由于DSP输出的PWM脉冲不能直接供给IPM逆变电路, 因此, 需要PWM脉冲隔离转换电路将由DSP生成的3.3 V的PWM脉冲信号转换为IPM逆变电路所需的电压信号, 然后进入IPM逆变电路中。

2.2 系统软件设计

PMLSM闭环矢量控制系统软件包括初始化程序、主循环程序、启动校正子程序、中断服务子程序和串行通信子程序5个部分。初始化子程序对系统的各种相关的寄存器进行初始化设置、设置中断矢量为整个程序的运行做好准备。初始化子程序后就进入主循环程序:首先与上位机通信进行数据交换;其次设置事件管理器的相关寄存器和中断控制寄存器, 开启中断服务子程序;同时设置和保存一些重要的系统参数, 以保证系统正常运行。如果系统启动时不能确定动子位置, 那么在电动机启动时会发生倒滑、抖动现象, 严重时甚至会导致电动机启动失败, 也有可能影响系统启动以后的运行性能, 因此, 必须对动子进行相位初始化。图6为系统软件程序流程 (SCI为串行通信接口, SPI为串行外设接口) 。

2.3 实验结果

PMLSM闭环矢量控制系统所用的PMLSM的样机是实验室设计的。原设计定子由5段绕组构成, 考虑到节省研究经费, 实际实验所用PMLSM定子由3段绕组构成。d-q轴电感L=25 mH、Ψf=0.27 Wb、相电阻R=1.5 Ω、有效行程为800 mm、额定工作电流I=6 A、额定相电压有效值为88 V、最高频率为20 Hz、最大同步速度为1.8 m/s;PWM采样频率为5 kHz、调制波周期为200 ms、载波周期Tpwm=200 μs、负载为30 N。示波器显示的波形如图7所示。

从图7 (a) 可看出, 上下桥臂存在死区时间, 进一步测量可得到死区时间为4.2 μs, 说明PWM波输出正确;从图7 (b) 、 (c) 可看出, 在IPM逆变电路的输出端可以测得两相电流和线电压, 说明PWM波工作正常, 能够驱动IPM逆变电路输出所需要的电压和电流。

3 结语

本文利用Matlab/Simulink提供的仿真环境, 设计了基于SVPWM控制的垂直提升系统的分段式PMLSM闭环矢量控制系统的仿真模型, 该模型采用速度、电流、位置闭环控制方式, 有效解决了电动机的失步和振荡现象。实验结果表明, 该PMLSM闭环矢量控制系统具有良好的动、静态性能, 基本满足垂直提升系统的性能要求。

参考文献

[1]叶云岳.直线电动机原理与应用[M].北京:机械工业出版社, 2002.

[2]李志明, 张遇杰.同步电动机调速系统[M].北京:机械工业出版社, 1996.

[3]王建宽, 崔巍, 江建中.SVPWM技术的理论分析及仿真[J].微特电机, 2006 (6) :15-18.

[4]李永东.交流电动机数字控制系统[M].北京:机械工业出版社, 2002.

垂直提升系统 篇2

永磁同步直线电机具有永磁电机高效、节能的特点,也有直线电机控制方便、结构简单、低噪声、无污染等优点。从目前情况看,在无绳提升系统中主要动力源采用永磁同步直线电机是最好的策略之一。PMLSM在垂直运输系统中是核心部分,为深入研究整个垂直运输系统,在实际系统着手之前,先利用仿真软件对垂直运输系统仿真是必要的。本文建立了多段初级PMLSM垂直运输系统的稳态模型以及单段初级仿真模型,其仿真结果给实际系统在设计、调试等方面提供参考和借鉴,奠定了分段式PMLSM驱动的垂直运输系统在设计结构上的理论基础,推动了该结构在远距离、大推力场合中的工业应用。

1 多段初级PMLSM简介

垂直提升用多段初级PMLSM的结构如图1所示。

假设t=0时,电机次级(动子)下端和第一段初级的下端对齐,把此处定为电机初始位置x0=0。第一段和第二段初级开始通电,初始时,次级与第一段初级耦合,由于电磁推力作用次级向上运行。当次级开始进入第二段初级范围时,与第二段初级之间作用产生相应的电磁力,此时次级在第一段和第二段初级作用下向上移动。次级和第二段初级耦合面积逐渐增大,与第一段初级的耦合面积逐渐减小,但次级与初级总的耦合面积固定。当第一段初级和次级完全分开时,次级和第二段初级完全耦合,随后,第二段初级单独作用于次级,产生的电磁力推动次级继续向上运行,次级逐渐退出第二段初级开始进入第三段初级范围。

重复上面的过程,五段初级交替与次级耦合产生电磁推力,使次级向上运行,但任何时刻耦合面积都固定。次级向上运行时依次按#1,#2→#2,#3→#3,#4→#4,#5通电,向下运行时按反序分组供电。五段初级对应的电源相电压同相位和大小,且为并联方式。

2 PMLSM控制系统

2.1 PMLSM矢量控制原理

由电机统一理论得出的永磁同步电机在直、交轴坐标系下的定子磁链方程为:

式中,Ld、Lq为直、交轴主电感;Ψf为转子磁钢在定子上的耦合磁链。

定子电压方程为:

转矩方程为:

由式(3)可知,转子磁链和定子交轴电流分量基本上决定了永磁同步电机的电磁转矩。因为子磁链恒定不变,所以永磁同步电机在基速以下恒转矩运行大都采用转子磁链定向方式来控制,即id=0的控制策略,则电压方程可以改为:

则电磁转矩方程可改为:

Td=pmisΨf (5)

由此可知,当采用转子磁链定向控制永磁同步电机时,永磁同步电机转矩只与iq及Ψf成正比,且iq和Ψf彼此独立,相互解耦。只要很好地控制id=0,Td就只受iq控制。

直线电机与旋转电机工作原理相似,因此永磁同步直线电机也可采用转子磁链定向id=0的控制策略。

2.2 SVPWM调控技术

SVPWM调控技术是从电机的角度出发,其关键在于如何使电机获得正弦磁通。电压空间矢量PWM以提供三相对称正弦电压的交流电机理想磁通圆轨迹作为基准,用逆变器不同的开关模式所产生的实际磁通去逼近这个基准,逆变器的开关状态由比较的结果决定,从而形成PWM波形。三相逆变器输出的电压矢量图如图2所示。

设定晶体管截止为0,导通为1,则功率晶体管的开关状态共有8个(000~111),对应8个空间电压矢量。8个空间电压矢量中(111)和(000)为零矢量,每个空间电压矢量的幅值都是2UDC/3。空间矢量脉宽调制是用2个零矢量和6个有效空间电压矢量的组合去等效Uref(旋转参考矢量),从而使电机磁通轨迹向圆形逼近,即在任意小的时间周期T内,使逆变器的输出和Uref(参考电压)的平均输出一样,有:

式中,T1为空间矢量Ux的作用时间;T2为空间矢量的作用时间。若T足够小,则式(6)可写成:

从式(7)可看出,若T足够小,则逆变器的输出可实时跟踪Uref的变化。因为T1、T2的和可能小于T,此时在一个周期中剩余的时间要用零矢量来补充,所以式(7)可写为:

式中,T0为U111或U000的作用时间。在T0内,磁链矢量的末端静止,因而改变了磁链的旋转频率,实现了变频。

2.3 分段式初级PMLSM仿真模型及参数设置

为了验证垂直提升系统设计的合理性,利用矢量控制原理,建立了SVPWM调制的PMLSM单段初级仿真模型(如图3所示)和多段初级PMLSM提升系统仿真模型(如图4所示),进行了低速空载起动的仿真。

仿真中,采用的PMLSM参数:动子质量m=5kg,极对数p=4,电枢电阻Rs=1.9Ω,直轴电感Ld=2.7mH,交轴电感Lq=2.7mH,主磁链Ψf=0.27Wb,极距τ=45mm,粘滞摩擦系数Bv=0N·m/s。速度和电流环都采用PI控制:速度环积分系数Ki=2,比例系数Kp=40;电流环比例系数Kp=9.8,积分系数Ki=2.6。

3 仿真结果及分析

因同步速度和电源频率(2Hz)低,故电机可以直接起动。先给第一段初级和第二段初级供电,起动系统。系统第一、第二、第三、第五段初级仿真波形分别如图5~8中

(1)第一段初级仿真曲线中,随着次级的逐渐上升,第一段初级和次级耦合面积逐渐减小,励磁电势幅值逐渐减小,电枢电流增大,电磁推力减小。

(2)第二段初级仿真曲线中,开始时的励磁电势幅值逐渐增大,电枢电流减小,电磁推力以脉动形式增大。当第二段初级和次级完全耦合时,励磁电势幅值不变,电机推力基本平稳。当次级继续向上运行时,励磁电势幅值不断减小,电枢电流增大。退出阶段的励磁电势幅值减小,电枢电流增大,电磁推力以脉动的形式减小。

(3)第三段和第四段初级的动态特性和第二段类似。

(4)第五段初级仿真曲线中,次级逐渐进入初级范围时,励磁电势幅值逐渐增大,电枢电流减小,电磁力增大。当次级到2.1m的位置时,耦合面积减小,推力减小,驱动不了负载,速度变为零;然后,次级在自身重力下向下移动,电磁力增加。当次级回到1.95m的位置时,重新开始向上加速移动,到2.1m位置时速度变为零,接着开始向下移动。次级回到1.95m的位置时,重新开始向上加速移动。次级就在1.95~2.1m的位置范围内上下往复运动。

整个提升系统的推力、速度以及位移动态特性分别如图9所示。

从图9可看出,PMLSM在频率较低情况下起动很好,次级速度迅速达到同步速度,电机的电磁推力输出稳定。在电机次级向上运行中,初级的更替使次级电磁推力和速度有一定的波动,但远远小于起动时速度的波动,不严重。

4 结束语

通过仿真实验结果可知,采用矢量控制和SVPWM空间矢量脉宽调制来对提升系统进行控制,可使电磁推力输出稳定,次级速度波动小,从而验证了该提升系统设计的合理性。

摘要:介绍了多段初级永磁同步直线电机(PMLSM)垂直提升系统,利用矢量控制技术和SVPWM调控技术建立系统仿真模型。仿真结果表明,该提升系统电磁推力输出稳定,次级速度波动小。

智能化垂直搜索系统的构建 篇3

本文研究的智能化垂直搜索系统是基于垂直搜索引擎技术Nutch设计开发的,并使用开源码工具GATE作为主要信息抽取工具。

1 相关技术分析

1.1 开源工具Nutch[2,3]的选用

Nutch就是一个开源Java实现的搜索引擎,它提供了我们运行自己的搜索引擎所需的全部工具。Nutch因其开放源代码,因此任何人都可以查看他的排序算法是如何工作的。了解一个大型分布式的搜索引擎如何工作是一件让人很受益的事情,但是我们并没有Google的源代码,因此学习和使用搜索引擎Nutch是个不错的选择。Nutch非常灵活,它可以被很好地客户订制并集成到应用程序中。使用插件机制,Nutch可以作为一个搜索不同信息载体的搜索平台。Nutch目前还没有比较稳定的应用版本,对中文的支持也不够好,但比较其它开源项目,为了满足垂直搜索的需求,应该说Nutch还是比较适合于建立垂直搜索引擎网站的。

在基本原理和主要功能组件方面,垂直搜索引擎与通用搜索引擎是基本相同的。两者主要的区别在于spider程序爬行的范围和网页信息处理的深度两个方面。垂直搜索引擎与通用搜索引擎的网页爬行策略的一个本质的区别是:普通搜索引擎采取逐页爬行的原则,对所有的网页全部进行分析,然后对网页进行索引放入数据库。垂直搜索引擎则根据系统对网页与主题相关性的计算,采取一定的策略预测相关网页的位置,动态的调整网页爬行方式;使系统尽可能的在与主题相关的网页集中的地方爬行,对网页进行分析。这一点是垂直搜索引擎优势所在,它节约了系统运行的硬件和网络资源开销。相关网页的预测策略实际上就是算法所实现的内容,所以选样一个高效率的搜索算法将会决定整个系统的运行效率。

1.2 开源工具GATE[4,5]的选用

本系统中另一个重要的开源开发工具为自然语言处理框架GATE。GATE是一个应用非常广泛的自然语言处理开放型基础架构,为用户提供了图形化的开发环境,被许多自然语言处理项目尤其是信息抽取的项目所采用。

Gate中各个部分的功能非常明确,主要分为三个模块:结构化信息抽取模块、非结构化信息抽取(语义信息抽取)模块、用户接口模块。结构化信息抽取模块负责抽取原始网页数据规范部分,不能进行结构化信息抽取原始数据部分则交由语义信息抽取模块来完成。最后通过用户接口模块提供友好易操作的接口,传递用户给出的指令和参数设置,协调系统完成任务。用户接口具体的功能包括:接受用户的本体url请求;从网页采集模块采集到的网页库中提取待抽取文档;查看完成命名实体标注的文档;查看抽取的结果等。

2 系统体系结构

在软件体系结构上,本系统采用了B/S模式的网络结构,把整个网站系统的功能模块划分为三个层次,即表示层、逻辑层和数据存储层,不同层次采用不同的软件模块,实现不同的功能。

表示层:表示层用于生成用户访问的Web页面,包括信息的查询界面、检索界面、查询信息的返回页面、用户远程提交数据的界面或者网站管理者进行简单维护功能的一些页面,都集中在表示层。简单地说,表示层就是该网站系统与各种用户的人机接口。

逻辑层:逻辑层位于系统的服务器端,包含众多的功能模块,是实现该搜索引擎和网站服务功能的核心层次。表示层中提出的各种功能都通过逻辑层相应的代码模块实现。本文中,逻辑层的设计包含三个主要的内容,第一是面向internet的网页信息自动采集功能,通过一个Nutch的spider服务器来实现,并把采集到的页面信息存储在下面的数据存储层中。第二是基于Gate框架的信息抽取,其中又包括结构化的信息抽取和非结构化的信息抽取。第三是信息的录入与查询功能模块,包括信息录入、保存以及查询和查询页面的自动生成。逻辑层的设计是实现系统健壮性、可重用性、可扩展性和可维护性的关键因素。

数据存储层:由选定的系统数据库管理系统组成,负责存储整个网站的底层结构化数据。从前文的功能需求分析可以看出,数据存储层主要包括两个大规模的数据库,第一个是面向spider的页面信息存储数据库,第二个是面向用户查询的信息数据库。两个数据库尽管存在着一定的联系,但相对独立,互不影响;并且,在实际的网站系统部署中,两个数据库往往分别部署于两个数据库服务器当中,以均衡系统的负担,提高系统的搜索效率。一般情况下,为了保证系统的安全,该存储层需要一定的备份机制,并可以在数据库管理系统中进行单独设置。

在Browser/Server三层体系结构下,表示层、逻辑层、数据存储层被分割成三个相对独立的单元,强调数据存储、功能逻辑与用户使用界面的有效分隔。实现显示、计算、数据的真正分离,这样,把网页爬行、采集和存储分开,可以大大减轻网站服务器的负担,并使他们之间互不影响。另外,这种三层结构层与层之间相互独立,任何一层的改变不影响其它层的功能。为系统的升级和改进留下了很大的扩展空间。

3 系统实现

1)原始网页数据信息的采集为第一步,采用Nutch的spider程序(或称为fetcher网页采集器)通过事先设定的url采集限定列表,使爬行程序爬行限定的汽车行业网站。

2)第二步为关键词信息的生成。主要是通过结构化信息抽取、基于Gate的语义信息抽取及人工录入三种形式生成。

对于网页结构标准的原始信息部分,可采用基于HTML标签的网页原始标注(Original markups)功能进行抽取。对于不能进行结构化信息抽取的部分,可采用基于Gate框架的中文信息抽取系统进行非结构化的信息抽取。当然,对于一些不能通过信息抽取系统生成的特定信息,也要采取必要的手工录入方式来生成。

3)第三步是把生成的关键词信息存储为xml文件,再通过XSLT样式表文件使其生成表格样式的网页,然后把其嵌入到预先建好的网页模板中生成网页文件。

4)最后,使用Nutch系统对本垂直系统网站进行站内爬行、索引,建立站内搜索系统,形成一个垂直搜索网站。其系统具体实现流程如图1所示。

4 总结

该文通过对搜索引擎技术的介绍和研究描述了垂直搜索引擎技术,并通过该技术的理论依据作为基础,建立了基于Nutch和Gate核心的垂直搜索引擎系统,展示了垂直搜索引擎在搜索引擎领域中的作用和发展前景。

目前,垂直搜索引擎技术大都处于研究和试验阶段,很多关键功能不太成熟,并且仍旧属于商业秘密,可借鉴的资料有限。虽然目前已经形成了一个可以运行的垂直搜索网站基本框架,但在信息采集及中文信息抽取过程中还存在着一些问题,要进行进一步研究和改进。

参考文献

[1]刘畅.综合搜索引擎与垂直搜索引擎的比较研究[J].情报科学,2007,25(1):97-102.

[2]余栋柱.用Nutch构建垂直搜索引擎的方案[J].工程技术,2009(14):118-120.

[3]http://www.nutchchina.com/.2008.10.

[4]李飒.基于GATE的中文信息抽取系统的开发和实现[D].中国科学院研究生院文献情报中心,2006.

垂直搜索引擎系统的架构研究 篇4

对于搜索引擎的定义有很多, WordNet上这么说:这是一种用来在计算机网络特别是在万维网上检索各种文件的计算机程序。其实, 我们可以将搜索引擎的结果看作一种动态网页, 这种动态网页通过用户提交的检索关键词聚合了各种重要的、有意义的、有价值的相关网页。所以搜索引擎可以说是一个信息聚合系统。通过用户输入的查询关键词, 搜索引擎来定位用户的查询意图, 然后迅速地返回查询结果。

随着世界的日益信息化、数字化、网络化, 搜索引擎这一技术的重要性更加深入人心, 有人甚至将它与操作系统并列为当今最复杂的两个系统软件。而且, 随着搜索技术的越来越成熟, 当前的搜索技术已经不再局限于搜索引擎本身, 它基于互联网级别的海量数据的架构和理念已经扩展到整个信息技术领域的方方面面, 我们有理由相信它的深远影响还会继续显现。我有信能赶上这次科技浪潮, 通过本文谈谈对搜索引擎中垂直搜索引擎系统的理解和各个模块子系统的架构。

1、搜索引擎的分类

搜索引擎系统根据不同的分类方式可以分成不同的类别, 按照它的工作机制进行分类可以分为以下几种:

(1) 目录式搜索引擎:依靠人工发现信息, 依靠编辑人员的知识进行甄别, 并在此基础上进行分类, 用户可以在这个分类结构中浏览。由于加入了人的智能, 所以信息准确并且质量高, 缺点是数据量有限, 更新不及时, 并且成本较高。

(2) 全文搜索引擎:针对万维网所有网页进行信息检索的搜索引擎, 由下载系统以某种策略自动地在万维网上搜集和发现信息, 由索引系统为抓取到的信息建立索引, 由查询系统根据用户的查询返回查询结果。优点是信息量大, 更新及时, 并且无须人工干预, 缺点是返回的结果中包含过多无关信息, 需要用户自己筛选。

(3) 垂直搜索引擎:是相对于通用搜索引擎的信息量大、查询不准确、深度不够等提出来的新的搜索引擎服务模式, 通过针对某一特定领域、某一特定人群或某一特定需求提供的有一定价值的信息和相关服务。特点是“专、精、深”, 本文介绍的架构就是针对与垂直搜索引擎而言的。

(4) 元搜索引擎:把用户的查询同时向多个搜索引擎递交, 然后将返回的结果进行重复排除和重新排序处理后作为自己的结果返回给用户。优点是返回信息量大、更全, 缺点是用户需要进行更多的筛选, 原搜索引擎的功能无法充分使用。

(5) 个性化智能信息检索:智能化的程序, 能够学习用户的需求, 具有智能性、主动性、协作性的优点, 缺点规模有限, 更新不及时。

2、垂直搜索引擎的工作原理

本文架构的垂直搜索引擎结构清晰, 分工明确。按照各自的功能划分, 可以分为下载系统、分析系统、索引系统、查询系统这4个系统, 本文又加入了日志系统, 是为了更好地完善搜索引擎而提出的, 这5个系统相互协作, 共同实现搜索引擎的快速、全面、准确、稳定、智能这些需求。从全局看, 下载系统、分析系统和索引系统组成了搜索引擎的数据准备部分, 是“离线”的部分, 查询系统是数据服务部分, 是“在线”的部分, 日志系统是为了完善整个系统的数据, 也是属于“离线”部分, 但是它的作用在数据准备和数据服务部分都有体现。其中“在线”部分的系统需要毫秒级的服务速度, 而“离线”部分的系统没有时间上的严格限制。整个搜索引擎系统从开始到最后呈现给用户的都是网页, 但是在搜索引擎内部会有不同的组织形式, 搜索引擎的数据都来自网页, 所以网页处理能力是搜索引擎技术的主要挑战。下面对搜索引擎的5个系统一一进行分析。

2.1 下载系统

下载系统负责从几个种子网站出发下载网页, 并且保持对种子网站的同步。由于web信息容量大, 分布广, 更新快的特点, 维护数据的全面和新颖是下载系统最主要关注的方面。为提高下载系统自动搜集万维网上信息的效率, 我们需要关注以下要点:

(1) 在搜索策略中, 宽度优先与深度优先相结合的爬取策略, 不重复抓取策略, 网页重访策略, 重要性网页优先策略, 抓取提速策略。

(2) 礼貌性问题, 遵守Robots协议, 以及尽可能合理地规划抓取强度。

(3) 用哈希日志的存储方式存储网页, 保证网页库的可伸缩性以及大规模更新的要求, 并能满足, 随机与顺序两种访问模式。

2.2 分析系统

分析系统负责抽取下载系统取得的网页数据, 并进行分词, 过滤, 结构化, 将半结构化的网页信息转换成结构化的网页对象。分析系统在搜索引擎的架构中承担了网页结构化、网页消重、文本分词及PageRank计算等4项基本任务。它的分析过程如下:

(1) 建立标签树从网页中抽取有价值的信息, 完成网页结构化。

(2) 网页消重模块去除冗余、相似相同的网页, 仅保留一个传给分词模块。

(3) 分词模块将正文切分成以词为单位的集合。

2.3 索引系统

索引系统负责将分析系统处理后的网页对象建立倒排索引, 倒排索引是以词来标记文档的一种数据结构, 在建立索引的过程中, 在索引系统中索引会出现三种不同的表现形式, 分别是倒排表、临时倒排文件、最终倒排文件。其中倒排表是存放在内存中能够追加倒排记录, 规模很小, 临时倒排文件是以文件形式存储在磁盘中的中等规模的倒排索引, 最终倒排索引是将临时倒排索引合并后的大规模的倒排索引。

2.4 查询系统

查询系统负责分析用户提交的查询请求, 然后从索引库中检索出相关网页, 排序后返回给用户。查询系统是最接近用户的系统, 它直接面对用户, 接收用户的查询请求后, 再通过检索、排序和摘要提取等工作, 将返回结果显示给用户。查询系统采用布尔模型和向量空间模型结合的方式, 布尔模型效率高且易实现, 向量空间模型能够提高检索的相似度, 大大改善查询结果。查询系统的工作过程如下:

(1) 接收用户请求, 对查询词分词, 得到一个逻辑表达式。

(2) 采用布尔模型的方法得到结果文档列表。并将检索出的文档列表求交集。

(3) 将 (2) 得到的文档列表中的全部文档和查询词分别向量化, 并求向量间相似度

(4) 按照相似度排序输出查询结果。

全部过程包括分词、文档列表求交集、向量化并求向量夹角相似度及排序这4种计算我们还需要关注如何进行结果页的缓存设计和自动文本摘要的功能。

2.5 日志系统

日志系统负责记录搜索引擎运行过程中的软硬件状态信息及用户的搜索记录。日志是人机交互的记录, 总体来说, 其中包含的信息可以分成两类:一类是查询日志, 包含查询的来源站点、来源IP地址、查询时间、查询词等;另一类是点击日志, 包括用户点击结果的顺序、点击的结果展示选项等。此外还有各次用户行为的来源IP, 用户使用的浏览器, 以及用户开始搜索行为的入口等。

对搜索引擎的日志进行分析, 能帮助理解用户的查询意图、理解搜索结果的内容、评判搜索结果质量、改进搜索系统等一系列有益于完善搜索引擎技术的事情

3、对搜索引擎发展的展望

虽然目前为止搜索技术应该相当完善成熟, 尤其是在全文搜索引擎和垂直搜索引擎的领域, 但仍有很多值得我们去探索的工作, 譬如, 深度挖掘问题、定向抓取、推测用户查询意图、相似结果的聚类、垃圾网页的甄别等等, 我们还能通过用户行为、机器学习等方面的研究让现有的搜索引擎更加智能, 我们还能继续在CPU、内存、磁盘、网络等方面优化搜索引擎系统。我们已经在这些方面取得了一定的成果, 但还是显得有点薄弱, 还需更加深入的研究。

4、结束语

虽然我国的搜索引擎技术已经过了起步阶段, 但我觉得在之后的很长一段时间, 搜索技术都会有很多难题等着我们去攻克, 而且, 在搜索引擎技术的带动下, 我国云计算、云存储方面的研究也兴盛起来了, 我将继续研究搜索引擎相关的技术, 为我国日益兴盛的科技力量献出我的一份力。

摘要:本文首先通过对搜索引擎工作机制的描述来对现有的搜索引擎做了分类、然后通过各模块工作原理和技术的研究 (包括下载系统、分析系统、索引系统、查询系统、日志系统) 系统性的描述了垂直搜索引擎的关键技术和运作流程, 并在最后展望了搜索引擎的未来发展的前进方向。

关键词:垂直搜索,系统架构,倒排索引,网页查重,向量空间模型

参考文献

[1]印鉴, 陈忆群, 张钢.搜索引擎技术研究与发展[J].计算机工程, 2005, (07) .

[2]刘芳, 何守才.搜索引擎的优化处理方法[J].计算机工程, 2003, (09) .

[3]符绍宏, 黄崑.搜索引擎技术服务的研究及其启示[J].情报学报, 2000, (12) .

深海垂直剖面潜标控制系统设计 篇5

对于深远海区的海洋监测而言, 获取温、盐、深和海流等动力参数是开展海洋开发研究与军事海洋学研究的重要基础。海洋环境监测和资源调查中, 经常需要对海洋动力环境进行长期、定点、实时、立体监测, 进行海洋水体中不同剖面参数 (如温度、盐度、流速和光学特性量) 的测量, 并具备在恶劣环境下实现无人值守的全天候长期连续定点观测的能力。传统的海洋监测平台, 需要建立海洋观测站, 或通过海洋调查船来投放并保证运行, 需要大量的人力、物力和财力。而传统的海洋监测潜标, 通常只能采用多个传感器在离散的几个层次上采样, 不能实现连续剖面观测, 系统运行、维护的成本高, 回收难度较大。

深海垂直剖面潜标是一种具备自动升降功能的新型海洋监测系统, 采用浮力调节方式控制平台升降, 可沿系留钢缆任意移动、进行剖面温度、盐度、海流数据的长时、循环采集, 可根据需求搭载温、盐、深、海流等多种传感器, 同时可通过扩展接口, 利用水声通讯机、卫星通讯进行数据的实时传送。这种新型潜标突破了传统潜标使用的温盐链, 用单一平台就可以实现全通道的数据监测, 实现大深度 (1500m) 、长时间 (不少于1年) 、多剖面 (200个剖面) 的观测数据的采集和存储, 大大降低了潜标观测的使用成本, 是一种高效、全天候的无人值守海洋环境观测系统。深海垂直剖面潜标系统为区域性海洋立体监测系统提供一种高效、经济、安全、隐蔽的测量方法, 在我国海洋学研究、军事海洋学研究、海洋工程建设领域具有良好的应用前景, 大大提高我国的海洋观测能力。

1 系统组成

在深海垂直剖面潜标系统中, 升降平台是整个系统的“中枢”, 为了进行大深度、长时间、多剖面的海洋数据观测, 以及大容量的数据采集和实时传输, 实现可靠、稳定和低功耗的工作。升降平台上主要的功能组件有:综合控制系统、浮力调节装置、刹车机构、水声通讯机、预置器、水文测量仪器、深度传感器、SD存储器等, 以及为整个平台提供能源的电源系统, 其系统结构图如图1所示。

2 综合控制系统功能

根据升降平台系统结构, 潜标综合控制系统应具备的功能如下:

(1) 根据预置器预置的工作参数, 进入相应的工作流程;

(2) 根据深度传感器数据来判断所处的海区深度, 作为切换潜标升降模式切换、调节浮力和调整潜标在垂直剖面上运行速度的依据;

(3) 控制浮力调节装置, 通过驱动浮力调节电机转动方向和电磁阀通断来调整整个潜标系统的浮力配置, 实现潜标升降模式和速度调节;

(4) 控制刹车机构, 使潜标悬停在指定的剖面;

(5) 设置和使用水文测量仪器, 接收并存储测量仪器采集到的海洋监测数据;

(6) 与SD存储器进行大容量的数据交换;

(7) 通过与水声通讯机数据交换, 将海洋监测数据和潜标工作数据实时传输到主浮体, 再通过卫星终端转发至岸站系统, 实现数据的实时传输。

3 硬件电路设计

根据综合控制系统应具备的功能, 按其所需的硬件电路功能划分, 包括嵌入式芯片电路、通信电路和驱动电路。

嵌入式芯片电路是整个综合控制系统的中枢, 选用的是应用较为成熟的STM公司的STM32F107嵌入式芯片, 该型拥有5个可编程USART和2个16通道12位的AD转换器, 自带SPI、CAN等总线接口, 并支持在线编程和调试, 为综合控制系统外围电路提供了充足的硬件资源, 加上其高性能、低功耗的特性, 完全满足综合控制系统的使用需求。

驱动电路包括“电机驱动”和“控制驱动”两个部分。“电机驱动”电路部分的功能是对潜标浮力调节装置和刹车机构所使用到的电机进行驱动, 为降低综合控制电路的复杂程度、确保电机长时间工作的可靠性, 该部分根据电机的功能特性, 选用了瑞士MAXON公司成熟的电机驱动器集成模块方案——“EPOSE270/10”电机智能位置控制单元, 该型电机驱动模块在其额定功率下可驱动多种DC和EC电机, 能可靠实现电机数字式“位置、速度、电流/转矩”控制, 是电机驱动理想的选择。

4 系统软件实现

综合控制系统软件采用C语言编写, 编译环境为KEIL UVISION 4, 在软件实现方面, 因为基于STM32的嵌入式芯片是面向应用层的成熟芯片, 具有功能齐全的库函数, 因此在USART通信、AD转换、SPI等软件接口均可直接调用库函数, 经过简单的配置就可实现软件功能, 在SD存储等可通过“IFAT”函数移植, 同时, 可以通过移植“u C/OS2”等嵌入式实时操作系统来进一步提高软件效率。

5 试验结果

试验结果表明, 综合控制系统经过长时间多个剖面的工作, 工作水深200到1700米, 满足潜标平台工作水深指标, 在综合控制系统的作用下, 浮力调节装置、刹车机构等执行机构以及水声通讯机、水文测量仪器等设备工作正常、可靠, 未出现故障, 整个潜标系统按既定流程垂直上浮、下潜, 同时进行有效的水文数据采集和水声通讯传输, 可有效进行海洋监测, 满足深海垂直剖面潜标的系统设计需求。

6 结束语

随着我国海洋科研的发展, 我国海洋科研对往复式温盐流剖面仪的需求将不断增长, 不仅仅在的近海和大洋观测, 还将在海洋、气象、气候、海军、石油、航运等行业发挥重要的作用。

参考文献

[1]刘素花, 龚德俊, 等.基于单片机的海洋环境监测系统的控制电路设计[J].海洋科学.2009. (8) :67-71.

分布式智能垂直搜索引擎系统的设计 篇6

互联网搜索引擎的出现,整合了众多网站信息,起到信息导航的作用。搜引擎以一定的策略利用网络自动搜索功能,对各种信息资源进行索引、建库,并对信息进行分析、提取、组织和处理,从而起到信息导航的作用,帮助人们不同形式的数字化信息中进行搜索。

随着互联网普及程度的不断提高,网民群体己经扩展到不同职业、不同年龄的群体。网络信息搜索的需求也随之变得越来越多样化、专业化。普通的网民有着诸如租房、餐饮、找工作、交友等各项特定需求;企业用户则有着搜索客户群、产品链、供应链等的需求;政府职能部门和事业单位有着搜索文件、法规、机构、人员等需求:学校和科研单位则有着搜索文献、专利、著作等需求。传统通用搜索引将无法满足这些需求的复杂性和多样性。很多网民对搜索引擎结果中冗余信息多感到不满,主要问题集中在冗余信息多、找不到足够的资料、有价值信息太少等方面。因此,必须更多面向这些特定需求的精细化、专业化的搜索引擎出现来弥补通用搜索引擎不足。这在客观上也要求搜索引擎突破现有的市场盈利模式,开创新的产业格局,垂直搜索引擎技术正是在这种背景下应运而生的。

1 系统总体概述

在总体技术设计方面,为降低软件成本,保证系统的跨平台特性,采用Linux操作系统和Java开发平台,完成实验的软件环境准备;依托建设单位现有的网络环境和硬件设备,快速搭建小型局域网实验环境,完成实验的硬件环境准备;设计维护三种不同类别的内部网站,并添加1G以上数据量的网页信息,作为系统采集数据的测试来源,并记录爬虫访问的顺序,分析算法的执行效果,提供系统实验的数据环境准备。(图1)

1.1 系统开发内容主要开发内容包括:

1.1.1 结合信息检索的理论与方法,构建面向开放网络环境的搜索引擎平台:

分析互联网中信息资源的特点,探索由普通数据快速转换为专业知识的高效途径,并提出网络环境下完整的系统应具有的核心模块、系统框架和关键问题。通过自主开发、模块复用等手段,建设真实可用的网络内容平台。该方式为国内搜索引擎首次使用,可以提高智能处理效率和降低系统成本,使系统更好的适用于对于特定领域的垂直搜索相关应用的需要。

1.1.2 以支持网络系统的海量数据存储和大任务计算为出发点,构建分布式文件系统与并行计算框架:

面向系统的分布式存储与现有的侧重于硬件实现的分布式存储不同,提出可靠性、性能和扩展性是DFS设计优先考虑的目标。设计基于M/R并行计算方式的网络爬虫和分布式索引查询。该方式为国内搜索引擎首次使用,可以提供系统扩充的便利性,降低使用单位系统扩充的人力和资金成本。

1.1.3 设计语义自适应高性能网络爬虫:

计算页面内容和链接锚点所承载的概念信息,自动调节爬虫爬行间隔、抓取速率等行为和子链接扩展策略,支持爬虫的分布式并行抓取。该方式为国内搜索引擎首次使用,可以提高相关网页获取效率和降低对网络资源的占用和系统成本,使系统更好的适用于对于特定领域的垂直搜索相关应用的需要。

1.1.4 提出基于相似度计算的网页自动识别,解决AJAX网页获取问题:

以词语、句子的相似度计算为基础,结合网页的视觉分块特征,抽取网页内部的语义数据项,实现网页自动识别,针对WEB2.0时代网页异步交互的特点,解决Ajax网页数据抽取问题。

2 系统技术描述

2.1 总体技术方案

如图2所示,本项目将把系统的总体技术方案划分为4个层次:底层分布式存储与并行计算层、核心功能层、建立在插件基础之上的功能扩展层和最上层的应用操作层。

本系统将对比分析现有的分布式存储方案性能与设备代价,并将基于普通PC服务器,构建具有高度容错性能的分布式文件系统DFS,和基于Map/Reduce的并行运算操作,在DFS支持下,把平台中主要的长时间处理过程转换为基于M/R的并行操作,如Fetcher,Crawler,Indexer和Searcher。为节省设备成本,DFS的节点将和M/R并行运算的节点重叠使用,预计支持1000个并存节点数量。

系统采用综合-分解-再综合的方法,首先综合考虑系统的整体结构,应具有的功能模块,每类功能模块在整体系统中所处的位置和所起的作用。然后分而治之,进一步分解为各个子系统加以专门实现,最终把各个子系统按照平台总体架构综合到一起,形成全功能、自动化、智能化的面向互联网采集数据、并进行加工利用的统一平台。

2.2 网络拓扑结构

排除要获取数据范围的用户定义和初始范例选择,对系统来说,支持5种类型的计算设备,整个网络拓扑结构如图3所示。

URL生成器Generator:用于从爬虫数据库中产生待抓取URL列表,分配给每个爬虫机器去抓取。URL的分配应尽量均匀,(1)每个爬虫要有数量大致相等的URL;(2)每个爬虫上分布的URL应尽量分散到不同的远程主机,以保证爬虫的性能。Generate过程还需要避免产生重复的URL列表。Generate过程是一个非常重要的过程,分布式处理相对困难,需要详细考虑算法的性能开销,以缩短generate的时间。

爬虫Crawler:并行工作,从互联网上抓取内容。爬虫对CPU和内存的要求都不高,但是比较耗费时间,因此需要多台机器并行工作,对机器的配置要求不高。爬虫机器应该支持高度的伸缩性。

解析器Parser:网页解析服务器,负责处理爬虫的输出结果,分析网页内容,提取有用信息,包括需要继续抓取的下一级链接,页面语义数据项,必要情况下还需要计算页面的重要性。解析完成后需要对解析结果进行索引。Parser也满足支持伸缩性需求。Parser对CPU的要求非常高,因此使其能进行并行运算是非常必要的。

分布式文件系统DFS:系统中处理的数据量非常庞大(包括爬虫和解析工作所需要的辅助数据),必须采用分布式文件系统。分布式文件系统可以由一个主控节点Name Node和若干个数据节点Data Node组成。访问分布式文件系统总是通过Name Node,Name Node负责去访问每个Data Node,并汇总数据结果。

查询器Searcher:查询服务器,初步提供并行查询和聚类功能,可以做集群。在开始时对查询要求不高,不用单独配置机器。用户通过一个WEB入口发起查询请求后,将会同时在多台Searcher上并行查询,查询完毕后可以通过IPC协议汇总数据结果,对结果消重之后返回WEB Server。

在资源分配上,以上图为例,如果爬虫总数是n,解析和索引的机器是m,数据节点是w,查询服务器是k,原则上w>n>m>i。在系统建设初期,数据相对较少,数据节点可以用3台(一台主控,两台存储),爬虫3台,Parser两台,Genrator一台。其中Genrator可以和数据主控机器重叠。

2.3 总体处理流程

在总体处理流程中,数据的准确高效采集是系统的加工源泉,计划设计的数据采集处理流程以及中间输出结果和数据结构形式示意图如图4所示。

在采集流程中,当前抓取网页流程与网页解析流程应逐条顺序执行,还是批量执行,自适应网络爬虫新解析出的子链接如何与爬虫主数据库合并更新,多个分段数据的合并策略等,可跟据不同用户的特点进行调整。

系统除了与数据采集、加工、利用密切相关的核心模块之外,还加入了用户管理、系统调度、系统监控管理、日志、统计等功能。

摘要:本系统旨在开发一个网络环境下的分布式智能垂直搜索引擎系统,其所处理的原始对象以网页为主,它们分散在整个网络图的不同节点上,为提高平台的智能化、自动化,必须把平台作为一个整体进行开发,实现数据的自动采集(网络爬虫)、数据的信息抽取问题(网页解析),数据的高效加工(索引、存储、聚类),数据的有效利用(检索、聚类),最终形成一个统一的系统,实现并完善为解决这些问题所需要的基础环境(分布式存储与并行计算)。

关键词:分布式,搜索引擎

参考文献

[1]李学凯.面向垂直搜索引擎的Web站点划分方案.计算机工程,2010.

[2]罗林波.基于Shark-Search和Hits算法的主题爬虫研究,计算机技术与发展,2010.

垂直提升系统 篇7

立体车库是近十多年才得以迅速发展的新形式的停车设施, 与其它停车库 (场) 相比立体车库能够得到迅速发展和广泛采用是由于它具有许多特点。可概括为如下几个方面:

(1) 有较大的车位密度。

(2) 自动化停取, 效率高、安全性好。

(3) 形式多样、适应性强、对环境的副作用小。

(4) 投资成本低、运行费用小、经济效益显著。

垂直升降式立体车库的指导思想是采用模块化设计, 用可编程序控制器 (PIE) 控制, 操作系统有按键式操作和IC卡操作两种方式供用户选择, 根据客户要求可配置车库的管理、收费系统, 让用户的收费和管理变得更加完善和可靠;系统的驱动系统可用电机和减速机以及链条, 具有完善的故障自诊断系统和安全保护系统。

2. 设计方案及其选择

通过反复讨论和研究, 并查阅大量的资料, 同时进行相关必要性修改, 最终确定了如下的设计方案。

2.1 基本组成及其特性

该垂直升降立体停车库的机械传动系统的组成形式如图2.1所示:

承重部件2-箱体配重组件3-驱动装置

该系统是由顶部的承重部件1, 中间的箱体配重组件2., 底部的驱动装置3以及图中未标出的安全系统等组成.方案采用一个双输出轴电动机作为动力源, 用四组钢丝绳同步提升载物 (车) 箱体.实现其上升, 下降运动.具体如下:

2.2 驱动形式

驱动形式为交流电动机驱动, 控制方式可根据用户要求采用变压调速控制或变频变压调速控制, 其调速性能和运行平稳性均能满足车库要求。平层精度≤15mm, 构造相对较简单, 设备体积小, 制造成本较低, 驱动装置形式如图2.2所示:

1-电机2-联轴器3-制动器4-减速器5联轴器6-钢丝绳7-支承件8-曳引轮

其具体工作原理是这样的:电动机1通电开始工作, 转子旋转双轴输出, 经由联轴器2 (相同的两个) 与短传动轴相联, 传动轴穿过制动器3联入到减速器4, 经过减速器出来由联轴器5 (共四个) 传到长传动轴, 它带动曳引轮8旋转, 在摩擦力的作用下钢丝绳6提升 (或放下) 箱体运动, 7为支承件。

2.3 平衡方式

为了合理利用能源, 避免浪费, 须使用配重 (又称平衡重或对重) .平衡重可使驱动电动机功率小 (理想的设计可节约功率近40%) , 减速器、驱动轴和制动器顶零部件都可相应地缩小, 减小钢丝绳包角, 避免了钢丝绳多层缠绕且升降过程中的钢丝绳横移量小, 平衡重的确定可通过以下的经验公式求得:

G配=G箱+1/2 G车 (2-1)

3. 设计计算及选型

为了更好的说明设计过程, 使之条理清晰, 先列出总的设计思想即提纲。

首先, 一个机械装置要能动起来, 进行工作, 必须得有一个动力设备。电动机是最为常用的, 且运用最为广泛, 为了确定电动机的功率, 转速, 须知工作载荷的大小和工作时的运行速度。可以按照以下步骤依次进行:

第一步, 根据载重设计出承载箱体的尺寸及其自身重量, 同时确定出配重重量。

第二步, 由上面确定的载荷量大小及设计要求的工作运行速度, 计算选用合适的电动机;

第三步, 由箱体及配重的重量经计算选择合乎要求的提升钢丝绳, 并且根据钢丝绳型号及在乎设计 (初步确定) 出曳引轮和顶部承载顶轮的相关尺寸;

第四步, 根据选用的电动机转速和工作件的提升速度设计选择恰当的减速器;

第五步, 由传递的功率, 扭矩等设计出各个传动轴并且要校核, 同时完成各个相关轮的设计和制动器的选择;

第六步, 最后设计选用各个附件部分:联轴器, 支承轴承, 支座, 导轨, 螺栓, 螺母, 垫片等零部件。

以上为一个基本的思路, 下面的设计计算大致按照这个顺序, 局部有些可前可后的可能会有所调整。

该传动系统的主要性能参数如下表所示: (便于后面设计计算时参照) 。

由表中数据可知工作对象为一般的小汽车。

4. 结论

纵观整个设计流程, 可以容易的得出该设计的基本原理, 即:用一个双轴伸电动机作为动力, 经两个双输出轴减速器后, 传动到曳引轮, 由它带动钢丝绳运动, 进而使提升承载车辆的箱体能够进行上下运动的目的。从某种意义上讲, 该设计基本解决了立体车库中最重要的机械传动问题。

任何设计都需要有创新精神, 在本设计中, 对于配重的考虑, 本身而言就是优化创新的结果。它是根据箱体重和车重来确定其重量大小的, 其目的是为了节省动力, 减少功率的消耗。此外, 沿箱体长度方向的中间突出部分装有导轨槽, 在箱底处设有突台, 均具有方便定位和导向作用, 这样就为该设计增添了许多的亮点。

当然, 该设计仅是一种常规的可行的方案, 本身还有许多需要完善的地方。例如, 可以将该方案设计成更为先进的独立的停车位, 从而与升降机构组成一体, 进而实现完整的立体车库系统的设计。

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