胶囊内窥镜的磁导航式运动检测台设计

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1、毕业设计（论文）开题报告二级学院信息工程学院教学系自动化系专业班级学生姓名学号指导教师毕业设计（论文）题目音乐喷泉控制系统设计、选题依据随着我国人民物质和精神水平的不断提高，人们对环境要求越来越高，城市环境建设日益成为人们重视的焦点。喷泉作为一种观赏性较高的水景，越来越多的出现在公共场所。音乐喷泉是近几年来出现的喷泉水景和音乐欣赏相结合的产物，它的出现改变了喷泉艺术单调不变的局面。音乐喷泉就是指喷泉的水形根据音乐的旋律和节拍有规律地进行变化，同时辅以激光、灯光等其它介质的变化，在人们的视觉、听觉上形成和谐的统一，使人们在精神上有舒心愉悦的感受。目前音乐喷泉已成为一种娱乐产业，具有很高

2、的经济效益和社会效益。大多数音乐喷泉使用单位对喷泉的要求越来越高，想让喷泉具备更多的变化手段和表现形式，所以研究和设计高水平的音乐喷泉控制技术是很重要的。音乐喷泉涉及的专业非常广泛，包括音乐信号分析、给排水、电气控制、通讯、计算机控制等技术。因此一个设计先进的先进的音乐喷泉需要几方面技术的综合运用。本课题将选用PLC为核心控制器，恰当的结合组态技术、通讯技术，变频技术，根据音乐的抑扬顿挫对喷泉进行控制。二、研究内容和研究方法2.1研究内容设计一个基于PLC控制技术为核心的音乐喷泉，根据音乐的抑扬顿挫对喷泉姿态进行控制，到了夜晩还需有灯管的控制。要求设计方案合理可行，有相应的软件和硬件

3、设计图，软件设计可通过调试并能仿真成功。2.2研究方法2.2.1音乐喷泉的原理利用从电脑声卡中采集出来的音乐信号,一路由音响设备直接播放;一路把从音响设备扬声器两端取得的电流信号，送入PLC模拟模块进行A/D转换，利用PLC对转换后的数字量进行滤波、限幅等处理，然后由模拟量模块中的D/A输出口进行D/A转换并输出为OTOV的直流电压信号，再将直流电压信号送入变频器的控制端子。变频器接收到信号后开始快速起动，带动水泵电机转动并速随音乐频率的改变而改变，从而实现喷泉喷射的水花随着音乐优美的旋律而翩翩起舞。由于系统是间歇变化工作，瞬间的电压波动和干扰特别严重，尤其是变频器控制的水泵电机高频

4、电流变化，因此在音乐喷泉实时控制时采用下位机和上位机的工作方式。将用于操作控制的上位机安装在远离设备的控制机房内，并能观察到喷泉全景的地方便于监视、控制。下位机采用可编程控制器（PLC）o2.2.2音乐喷泉控制系统的控制要求音乐喷泉控制系统采用PLC设计控制程序。要求喷泉的喷水高度能随着音乐频率的变化而变化。为此，音乐喷泉采用以下方案进行控制设计。每个喷头安装电磁阀，由PLC控制其开闭以达到喷射花样繁多的目的；不安装电磁阀的喷头直接由变频器控制水泵电机的运转来实现水柱的高低随音乐的变化而变化，亦可实现喷水时水型由无水逐渐升高并保持一段时间后逐渐降至无喷水出现。在编程时，将水下彩灯预先

5、设置几个不同的光强度数值，同时用PLC监控实时播放的音乐频率的变化，当音乐频率达到一定的数值，PLC控制水下彩灯的光强度变化，增强音乐喷泉的夜间观赏效果。2.2.3控制程序的设计整个PLC控制系统对喷泉的控制主要有3种方式：1）音控：在程控状态检测到计算机上有音乐播放时，启动音控程序。把从计算机声卡采集到的音乐节奏信号转换为模拟量作为PLC的输入信号，经PLC处理后控制变频器的运行，从而控制水泵的转速实现音控。2）手控：当开关选择为手控时，控制柜面板上控制水泵电机及水下彩灯的按钮开关可起作用，每个按钮都是PLC的一个输入点，可单独控制水泵的起停及彩灯的亮灭；亦便于快速维护与检修整个系

6、统。3）程控：当开关选择程控时，喷泉按照PLC内预先设计的“花样”程序循环运行。2.2.4变频调速变频器接收PLC模拟模块处理后的OTOV直流电压信号，根据电压变化，按照内部编程进行水泵电机的变频调速，控制水泵电机的转速，获得相应的喷水压力和水花高度，获得与音乐频率相吻合的水花节奏和动感，其内部程序根据需要和要求按一定规律或规则进行编程。225通信程序的设计实时控制的通信方式采用主从控制方式，上位机发到下位机的数据是一些控制命令，它按照定长度的通信帧格式将数据直接存放在PLC的输入缓存区，PLC的主程序在每次执行循环过程中读取该数据，并按照该数据命令来完成对音乐喷泉的实时控制，因此每

7、一帧数据包含了当前喷泉运行控制的全部信息。三、预计可获得的成果可以运用PROTEL软件画出音乐喷泉的工作的原理图；完成PLC程序编程，并用西门子模拟器仿真。基本完成根据音乐的抑扬顿挫对喷泉姿态进行控制；到了夜晩还需有灯管的控制。四、工作进度计划2009.01.16-2009.03.08布置毕业设计、开题报告要求，开始需求分析。2009.03.09-2009.03.28交开题报告，检查初步分析，进一步完善系统分析。2009.03.29-2009.04.04完