畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于語(yǔ)音控制的起重運(yùn)輸機(jī)電路設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　基于語(yǔ)音控制的起重運(yùn)輸機(jī)電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的新型起重機(jī)主要用于金屬物質(zhì)的運(yùn)輸工作。控制部分采用PC和數(shù)據(jù)采集卡相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，便于連接更多的數(shù)據(jù)采集和控制設(shè)備對(duì)起重機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)

2、的反饋和相應(yīng)的操作。</p><p>　　該設(shè)計(jì)以計(jì)算機(jī)為硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，微軟的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，將語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和起重機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了采用語(yǔ)音指令來(lái)控制的新型龍門(mén)起重機(jī)。該設(shè)計(jì)主要包括總體方案和機(jī)械部分設(shè)計(jì)、語(yǔ)音識(shí)別軟件和控制軟件的設(shè)計(jì)以及控制電路部分設(shè)計(jì)三部分。本論文主要負(fù)責(zé)電路部分的設(shè)計(jì)，它是計(jì)算機(jī)到具體機(jī)械構(gòu)件的接口電路。</p><p>　　電路部分設(shè)計(jì)中，我們采用

3、了USB-4761控制卡。它是一款USB總線的繼電器輸出和隔離數(shù)字量輸入輸出模塊。在電路設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)用了它的繼電器開(kāi)關(guān)和數(shù)據(jù)采集功能?？刂瓶ㄊ请娐泛陀?jì)算機(jī)之間的紐帶，即通過(guò)控制控制卡來(lái)控制電路，進(jìn)而控制電機(jī)，最后達(dá)到控制機(jī)械構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的目的。該電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)功能。起升重物可以在上升或下降過(guò)程中的任意位置準(zhǔn)確制動(dòng)；同時(shí)，計(jì)算機(jī)通過(guò)控制卡采集安裝在提升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)上行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)，來(lái)判斷提升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)

4、是否到達(dá)極限位置。電路還實(shí)現(xiàn)了各種保護(hù)功能，例如過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：起重機(jī)；電路設(shè)計(jì)；控制卡；語(yǔ)音識(shí)別</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design of the new crane mainly is used for the metal materi

5、al transportation work. The part of the control adopted PC and data acquisition card structure, which was convenient to add more data acquisition and control equipment for the operation of a crane to conduct real-time fe

6、edback and the corresponding operation. </p><p>　　The design uses computer for the hardware development platform and Microsoft's Speech recognition technology for the software development platform, and c

7、ombines Speech recognition technology with Crane control technology to design the new gantry cranes which controlled by voice commands . This design includes three parts: the overall plan, mechanical design,</p>&

8、lt;p>　　Speech Recognition software and control software design as well as control circuit design. This paper is mainly responsible for the part of circuit design which is the interface between the computer and the spe

9、cific mechanical components. </p><p>　　The author adopts a USB-4761 control card in the Circuit design. It is a USB bus relay output and isolation of digital input and output module. In the circuit design, w

10、e use the functions of its relay switches and data acquisition. The control card is the link between the computer and the circuit, that means by controlling the control card to control the circuit, finally to control mec

11、hanical components’movement.The circuit design has realized the function of the start of the crane, braking, spe</p><p>　　Key words: Crane; circuit design; control card; Speech recognition目 錄</p>

12、<p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1問(wèn)題的提出1</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3本文研究的主要內(nèi)容、目標(biāo)與方法4</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

13、6</p><p>　　2.2 總體方案設(shè)計(jì)方框圖7</p><p>　　2.3系統(tǒng)軟件、機(jī)械、電路設(shè)計(jì)概述8</p><p>　　第三章 龍門(mén)起重機(jī)的電路圖的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1電路部分方案設(shè)計(jì)方框圖10</p><p>　　3.2起重機(jī)電氣概述10</p><p>

14、　　3.2.1龍門(mén)起重機(jī)機(jī)構(gòu)負(fù)載特點(diǎn)10</p><p>　　3.2.2電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和機(jī)械特性11</p><p>　　3.2.3起重機(jī)及電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)以及類(lèi)型14</p><p>　　3.3啟動(dòng)控制電路的分析14</p><p>　　3.3.1定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)15</p><p>　　3.3.2轉(zhuǎn)子串頻

15、敏變阻器啟動(dòng)16</p><p>　　3.4制動(dòng)控制電路的分析17</p><p>　　3.5換向控制電路的分析18</p><p>　　3.6調(diào)速控制電路的分析19</p><p>　　3.7行走機(jī)構(gòu)控制電路的分析20</p><p>　　3.7.1大車(chē)行走機(jī)構(gòu)控制電路的分析20</p>&

16、lt;p>　　3.7.2小車(chē)行走機(jī)構(gòu)控制電路的分析22</p><p>　　3.8起升電路的分析22</p><p>　　第四章 龍門(mén)起重機(jī)的電器元件選擇25</p><p>　　4.1 USB—4761控制卡的結(jié)構(gòu)及其功能介紹25</p><p>　　4.2行走機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇25</p><p>　　

17、4.2.1運(yùn)行靜阻力的計(jì)算25</p><p>　　4.2.2按靜功率初選電機(jī)27</p><p>　　4.2.3起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算27</p><p>　　4.2.4電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力的驗(yàn)算27</p><p>　　4.2.5電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱驗(yàn)算29</p><p>　　4.3起升機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇30</p>

18、<p>　　4.3.1按靜功率初選電機(jī)30</p><p>　　4.3.2電機(jī)的起動(dòng)時(shí)間校驗(yàn)30</p><p>　　4.3.3電機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn)32</p><p>　　4.4電磁鐵的工作原理及選擇32</p><p>　　4.5頻敏變阻器的工作原理及選擇34</p><p>　　4.6電阻器的工

19、作原理及選擇35</p><p>　　4.7行程開(kāi)關(guān)的工作原理及選擇38</p><p>　　4.8接觸器的工作原理及選擇38</p><p>　　4.9保護(hù)電器39</p><p>　　4.9.1熔斷器40</p><p>　　4.9.2過(guò)流繼電氣41</p><p>　　4.9.

20、3熱繼電器42</p><p>　　第五章 龍門(mén)起重機(jī)電流引入、改進(jìn)及試運(yùn)轉(zhuǎn)44</p><p>　　5.1供電方式的選擇及可行性分析44</p><p>　　5.1.1大車(chē)、小車(chē)供電方式的可行性分析44</p><p>　　5.1.2電流計(jì)算46</p><p>　　5.1.3導(dǎo)線截面和滑線截面的選擇48

21、</p><p>　　5.2龍門(mén)起重機(jī)電路的改進(jìn)48</p><p>　　5.3龍門(mén)起重機(jī)的試運(yùn)轉(zhuǎn)49</p><p><b>　　總 結(jié)51</b></p><p><b>　　致 謝52</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)53&l

22、t;/b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1問(wèn)題的提出</b></p><p>　　與機(jī)器進(jìn)行語(yǔ)音交流，讓機(jī)器明白你說(shuō)什么，這是人們長(zhǎng)期以來(lái)夢(mèng)寐以求的事情。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)就是讓機(jī)器通過(guò)識(shí)別和理解過(guò)程把語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的技術(shù)。語(yǔ)音識(shí)別是一門(mén)交叉學(xué)科,近二十

23、年來(lái)，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)取得顯著進(jìn)步，開(kāi)始從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。人們預(yù)計(jì)，未來(lái)10年內(nèi)，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)將進(jìn)入工業(yè)、家電、通信、汽車(chē)電子、醫(yī)療、家庭服務(wù)、消費(fèi)電子產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域。語(yǔ)音識(shí)別聽(tīng)寫(xiě)機(jī)在一些領(lǐng)域的應(yīng)用被美國(guó)新聞界評(píng)為1997年計(jì)算機(jī)發(fā)展十件大事之一。很多專(zhuān)家都認(rèn)為語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)是2000年至2010年間信息技術(shù)領(lǐng)域十大重要的科技發(fā)展技術(shù)之一。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)所涉及的領(lǐng)域包括：信號(hào)處理、模式識(shí)別、概率論和信息論、發(fā)聲機(jī)理和聽(tīng)覺(jué)機(jī)理、人工智能等等。&l

24、t;/p><p>　　語(yǔ)音設(shè)別是一種賦能技術(shù)，現(xiàn)在很多的人機(jī)交互界面都可能通過(guò)補(bǔ)充語(yǔ)音識(shí)別功能而得到改善，此外還可以創(chuàng)造一批新的機(jī)器和新的信息服務(wù)行業(yè)進(jìn)入人的生活。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可以把費(fèi)腦、費(fèi)力、費(fèi)時(shí)的機(jī)器操作變成一件很容易且很有趣的事情，在許多“手忙”、“手不能用”、“手所不能及”、“沒(méi)有手的殘疾人”、“懶得用手”的場(chǎng)景中，包括像駕駛室、一些危險(xiǎn)的工業(yè)場(chǎng)合、強(qiáng)電按鈕、遠(yuǎn)距離自動(dòng)信息獲取、家電控制等方面，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)可

25、帶動(dòng)一系列嶄新和更便捷功能的設(shè)備出現(xiàn)，使人們的生活更方便、工作更安全。</p><p>　　計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展，使互聯(lián)網(wǎng)在信息聚集和傳播方面成為很先進(jìn)的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，由于使用手段的限制，還有的人或有些場(chǎng)合還無(wú)法廣泛普及使用。但有線固定電話和無(wú)線移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的普及使用。特別是無(wú)線信息傳播的普及使用幾乎達(dá)到了社會(huì)的所有階層，但電話網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在最主要的功能還是語(yǔ)音通訊。由于知識(shí)層次和知識(shí)領(lǐng)域的差異，現(xiàn)

26、實(shí)生活中有相當(dāng)一部分人很難得到現(xiàn)代化生活可能帶來(lái)的方便，包括信息服務(wù)和其他各類(lèi)先進(jìn)設(shè)備可提供的幫助。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)有助于改善這種情況，使得各個(gè)階層更多的人享受到更多的社會(huì)信息資源和現(xiàn)代化服務(wù)，提高整個(gè)社會(huì)的信息化程度。如果將兩者結(jié)合，用電話網(wǎng)絡(luò)作為互聯(lián)網(wǎng)的語(yǔ)音入口，用語(yǔ)音識(shí)別作為人與網(wǎng)上信息交互的便捷工具，則可以在相當(dāng)大的范圍，使人們享受到更多的社會(huì)信息資源和現(xiàn)代化服務(wù)促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步。此外將語(yǔ)音識(shí)別與語(yǔ)言理解、文字翻譯、語(yǔ)音合成進(jìn)行系統(tǒng)創(chuàng)

27、新集成的語(yǔ)音同聲翻譯技術(shù)，可以用于突破不同語(yǔ)種的人說(shuō)話交流的語(yǔ)言壁壘。語(yǔ)音技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)性的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　在語(yǔ)音識(shí)別日趨完善的形勢(shì)之下，我們是否可以考慮將語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)融入到工業(yè)生產(chǎn)之中，使得傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與其它學(xué)科現(xiàn)代化的新技術(shù)相結(jié)合，形成一種更為簡(jiǎn)潔和方便的控制體系呢？是否通過(guò)人發(fā)出語(yǔ)音指令來(lái)控制機(jī)構(gòu)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)來(lái)代替以往傳統(tǒng)的人機(jī)交互界面呢？是否能通過(guò)人說(shuō)話來(lái)控制機(jī)械

28、來(lái)實(shí)現(xiàn)我們所期望的功能呢？ </p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　語(yǔ)音識(shí)別研究從二十世紀(jì)50年代開(kāi)始到現(xiàn)在已經(jīng)歷半個(gè)多世紀(jì)的蓬勃發(fā)展，在這期間獲得了巨大的進(jìn)展。60年代，相繼出現(xiàn)并發(fā)表了語(yǔ)音識(shí)別的幾個(gè)重要研究思想。在60年代中，三個(gè)研究項(xiàng)目的開(kāi)展對(duì)其后20多年的語(yǔ)音識(shí)別研究和開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了重大影響。第一個(gè)研究項(xiàng)目在RCA Lab開(kāi)始于60年代后期，目的是研究語(yǔ)音事件

29、在時(shí)間刻度上不均勻性的現(xiàn)實(shí)解決辦法。在能夠可靠檢測(cè)出語(yǔ)音事件的始末點(diǎn)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一套時(shí)間歸正的基本方法，顯著降低了識(shí)別匹配評(píng)分的變化程度。幾乎與此同時(shí)，前蘇維埃的研究人員Vintsyuk提出使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃來(lái)對(duì)齊兩個(gè)不同長(zhǎng)度的語(yǔ)音音段。盡管動(dòng)態(tài)時(shí)間彎折(DTW)概念的實(shí)質(zhì)和用于連接詞識(shí)別的算法雛形已經(jīng)包含在Vintsyuk的工作中，但直到80年代才在西方廣為人知、并發(fā)揚(yáng)光大。60年代的最后一項(xiàng)成就是研究人員Reddy用動(dòng)態(tài)跟蹤音素的方法

30、進(jìn)行連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別的開(kāi)創(chuàng)性工作。Reddy的這項(xiàng)工作最終在CMU（他在60年后期加入CMU）培育出長(zhǎng)期進(jìn)行的并獲極大成功的語(yǔ)音識(shí)別研究計(jì)劃，在連續(xù)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的研究方面至今仍然保持世界領(lǐng)先的水平。70年代，語(yǔ)音識(shí)別研究取得了一系列具有里程碑意義的成就。首先，在模式</p><p>　　我國(guó)的漢語(yǔ)語(yǔ)音識(shí)別研究工作最早開(kāi)始于中科院聲學(xué)所。50年代后期，中科院聲學(xué)所用頻譜分析的方法研究了漢語(yǔ)10個(gè)元音的語(yǔ)音識(shí)別，到70年

31、代后期，構(gòu)建了基于模板匹配的孤立詞語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)。在80年代后期，主持研究了八五期間中科院人機(jī)語(yǔ)音對(duì)話研究項(xiàng)目。在此期間國(guó)內(nèi)大專(zhuān)院校和研究所相繼開(kāi)始了語(yǔ)音識(shí)別研究。聲學(xué)所、自動(dòng)化所、北大、清華等研究機(jī)構(gòu)在中國(guó)的語(yǔ)音識(shí)別研究的方向和內(nèi)容等方面起了積極的催化和引導(dǎo)作用。繼“863”計(jì)劃期間，漢語(yǔ)大詞匯量語(yǔ)音識(shí)別—聽(tīng)寫(xiě)機(jī)技術(shù)成為研究的重點(diǎn)之后，漢語(yǔ)自然口語(yǔ)對(duì)話和語(yǔ)音翻譯在“973”計(jì)劃期間成為新的研究焦點(diǎn)。就我國(guó)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)研究具有代表性的研究

32、單位便是清華大學(xué)電子工程系與中科院自動(dòng)化研究所模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。在語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的研究水平上已經(jīng)基本上與國(guó)外同步，在漢語(yǔ)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)上還有自己的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，并達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。</p><p>　　在電話與通信系統(tǒng)中，智能語(yǔ)音接口正在把電話機(jī)從一個(gè)單純的服務(wù)工具變成為一個(gè)服務(wù)的“提供者”和生活“伙伴”；使用電話與通信網(wǎng)絡(luò)，人們可以通過(guò)語(yǔ)音命令方便地從遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中查詢(xún)與提取有關(guān)的信息；隨著計(jì)算機(jī)的小型化，

33、鍵盤(pán)已經(jīng)成為移動(dòng)平臺(tái)的一個(gè)很大障礙，想象一下如果手機(jī)僅僅只有一個(gè)手表那么大，再用鍵盤(pán)進(jìn)行撥號(hào)操作已經(jīng)是不可能的。語(yǔ)音識(shí)別正逐步成為信息技術(shù)中人機(jī)接口的關(guān)鍵技術(shù)，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)與語(yǔ)音合成技術(shù)結(jié)合使人們能夠甩掉鍵盤(pán)，通過(guò)語(yǔ)音命令進(jìn)行操作。語(yǔ)音技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)性的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　1.3本文研究的主要內(nèi)容、目標(biāo)與方法</p><p>　　龍門(mén)起重機(jī)（俗稱(chēng)龍門(mén)吊）是

34、減輕裝卸工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高裝卸作業(yè)生產(chǎn)能力的大型起重和裝卸設(shè)備，用途十分的廣泛。在鐵路貨場(chǎng)裝卸火車(chē)與汽車(chē)，在船廠里吊裝船段，在水電站大壩起吊閘門(mén)，在港口碼頭裝卸集裝箱，在工廠內(nèi)部起吊和搬運(yùn)笨重的成件物品，在建筑安裝工地進(jìn)行施工作業(yè)，在貯木場(chǎng)堆積木材，在金屬垃圾處理廠等等，都需要龍門(mén)起重機(jī)的參與。</p><p>　　龍門(mén)起重機(jī)是靠?jī)蓚€(gè)水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)的綜合，使得貨物能在任意水平方向移動(dòng)。使貨物水平方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為龍

35、門(mén)起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)。加上使貨物上下移動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，就能使龍門(mén)起重機(jī)為一個(gè)長(zhǎng)方形的面積及其上空的空間服務(wù)。</p><p>　　對(duì)于傳統(tǒng)的龍門(mén)起重機(jī)而言，其司機(jī)控制室位于龍門(mén)起重機(jī)之上，隨時(shí)都需作業(yè)者在高空中進(jìn)行起重機(jī)的控制操作。對(duì)于高空作業(yè)而言，事故不但易發(fā)而且事故一旦發(fā)生作業(yè)者將很難生還。此外傳統(tǒng)的龍門(mén)起重機(jī)一般都采用手動(dòng)控制的方法來(lái)控制起重機(jī)的運(yùn)行和貨物的裝卸。而大多數(shù)的手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)都采用閘刀開(kāi)關(guān)和凸輪控制器

36、、按鈕開(kāi)關(guān)等強(qiáng)電開(kāi)關(guān)。這都需要人親自的去接觸，有發(fā)生觸電危險(xiǎn)的安全隱患。而在露天工作中，設(shè)備的老化使得安全事故更容易發(fā)生。因此在起重機(jī)作業(yè)中幾乎每年都有大大小小的事故發(fā)生。設(shè)計(jì)將現(xiàn)代化的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)融入到龍門(mén)起重機(jī)控制技術(shù)之中，形成一種新型采用語(yǔ)音指令來(lái)控制的龍門(mén)起重機(jī)。通過(guò)人發(fā)出聲音指令來(lái)控制龍門(mén)起重機(jī)在水平方向的運(yùn)動(dòng)和在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，并包括貨物的裝卸是本設(shè)計(jì)所研究的主要內(nèi)容。使語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向具體的生產(chǎn)和生活之中，通過(guò)語(yǔ)音

37、識(shí)別技術(shù)來(lái)改進(jìn)過(guò)去傳統(tǒng)的設(shè)備或創(chuàng)造一系列嶄新和更便捷功能的設(shè)備，使人們的生活更方便、工作更安全是本設(shè)計(jì)的目標(biāo)。 </p><p>　　本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)出計(jì)算機(jī)與機(jī)械機(jī)構(gòu)的接口電路，它是整個(gè)設(shè)計(jì)（包括機(jī)械部分設(shè)計(jì)、語(yǔ)音識(shí)別軟件和控制軟件的設(shè)計(jì)、電路部分設(shè)計(jì)）的一部分。通過(guò)該接口電路，將語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和控制軟件與機(jī)械構(gòu)件結(jié)合起來(lái)，用語(yǔ)音控制起重機(jī)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)&

38、lt;/p><p><b>　　2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　該語(yǔ)音控制系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能是從軟件的語(yǔ)音識(shí)別到相關(guān)的電路控制最后再到具體的機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)該功能我們得從以下幾點(diǎn)考慮：</p><p>　　第一，需要開(kāi)發(fā)一個(gè)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)或語(yǔ)音識(shí)別芯片，所實(shí)現(xiàn)的功能是從人發(fā)出語(yǔ)音到電腦，軟件對(duì)所發(fā)出的語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別，來(lái)獲得人所發(fā)出的語(yǔ)

39、音指令。識(shí)別的正確與否，將直接決定電路控制部分的電路輸出，識(shí)別率的高低，將直接的影響該語(yǔ)音控制系統(tǒng)的工作效率。為此，在進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別的時(shí)候，必須保證所設(shè)計(jì)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)具有很高正確率，這點(diǎn)是阻礙語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)發(fā)展的最大障礙，也是這是保證語(yǔ)音控制系統(tǒng)正常工作的前提。</p><p>　　第二，在完成了從人發(fā)出語(yǔ)音指令到識(shí)別軟件正確的識(shí)別之后，就涉及到了從個(gè)人電腦到具體機(jī)械構(gòu)件的接口問(wèn)題——電路控制部分設(shè)計(jì)。電腦所輸出的

40、電壓一般都是5~12V而一般的機(jī)械機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)都采用的是380V或更高的高電壓。要實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)就必須注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　（1）選擇一個(gè)既能連接個(gè)人電腦又能承受高壓的控制裝置；</p><p>　　（2）所選擇的裝置必須有低壓和高壓的隔離保護(hù)裝置；</p><p>　?。?）必須具有中斷處理能力；</p><p>　　（4）

41、要完成許多機(jī)械機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，那么該裝置還必須具有多路輸出通道；</p><p>　?。?）為了便于語(yǔ)音控制軟件功能的擴(kuò)展，所選擇的裝置最好還應(yīng)該具有多路數(shù)字輸入量的通道。</p><p>　　在電路設(shè)計(jì)方面，除了完成了從個(gè)人計(jì)算機(jī)到控制開(kāi)關(guān)之間的連接的電路設(shè)計(jì)之外，還應(yīng)該完成相關(guān)機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件控制電路的設(shè)計(jì)。首先，對(duì)于龍門(mén)起重機(jī)這種大、中容量的電動(dòng)機(jī)，因啟動(dòng)電流較大，過(guò)大的啟動(dòng)電流引起電源電壓

42、波動(dòng)，影響其它設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以一般不能采用直接啟動(dòng)；其次，三相異步電動(dòng)機(jī)電源切斷后，由于慣性的原因，總要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，才可以完全停止旋轉(zhuǎn)。這往往不能適應(yīng)某些生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求，如起重機(jī)、機(jī)床設(shè)備等。從提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全以及準(zhǔn)確定位等方面考慮，都要求電動(dòng)機(jī)迅速停車(chē)，因此需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)控制；再次，行走機(jī)構(gòu)（大車(chē)、小車(chē)）希望有兩個(gè)速度，這要求電路設(shè)計(jì)中應(yīng)具有調(diào)速功能；最后，要保證起升機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確地停留在空間任意位置；此外，在整個(gè)電

43、路設(shè)計(jì)中，應(yīng)具有各種電路保護(hù)功能，例如過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等等。</p><p>　　第三，在完成了上述兩個(gè)步驟的設(shè)計(jì)之后，我們應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)來(lái)驗(yàn)證該語(yǔ)音控制系統(tǒng)的實(shí)用性。在機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面我們應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　所設(shè)計(jì)的機(jī)械構(gòu)件必須能體現(xiàn)現(xiàn)代化語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)代生活和工作之間很好的融合性；</p><p>　　所設(shè)計(jì)的機(jī)械部分最

44、好是在工程之中應(yīng)該比較廣泛的機(jī)器；</p><p>　　進(jìn)行機(jī)械部分設(shè)計(jì)的時(shí)候必須按照工程上的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此來(lái)體現(xiàn)現(xiàn)代化語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在工程控制之中的實(shí)用性。</p><p>　　最后，完成上述的軟件部分、機(jī)械部分和電路部分的設(shè)計(jì)之后，所要進(jìn)行的工作就是對(duì)三個(gè)部分進(jìn)行連接、試運(yùn)行及各部分之間的調(diào)試，直到該語(yǔ)音控制系統(tǒng)能夠使得機(jī)械機(jī)構(gòu)能按照所給定的語(yǔ)音指令平衡穩(wěn)定的運(yùn)行。</p&

45、gt;<p>　　2.2 總體方案設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　圖2-2 總體方案設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　如圖2-2所示，總體方案設(shè)計(jì)方框圖。當(dāng)人工發(fā)出語(yǔ)音指令給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件對(duì)語(yǔ)音進(jìn)行識(shí)別、處理，并把這個(gè)指令傳輸給USb-4761控制卡，用于決定控制卡通道的通斷，此時(shí)USb-4761控制卡相當(dāng)于繼電器開(kāi)關(guān)，控制卡的通道與電機(jī)的接觸器相連，從而控制電機(jī)，

46、最后達(dá)到控制起升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)（包括大車(chē)和小車(chē)）運(yùn)動(dòng)的目的。</p><p>　　同時(shí)，在起重機(jī)小車(chē)行走機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)上安置行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)機(jī)構(gòu)是否運(yùn)動(dòng)到極限位置。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)或小車(chē)運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。此時(shí)，行程開(kāi)關(guān)與USb-4761控制卡數(shù)據(jù)采集端口相連，控制卡采集控制卡的信號(hào)，并反饋到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)程序處理，反饋給語(yǔ)音控制人員。</p><p>　　2.3系統(tǒng)軟

47、件、機(jī)械、電路設(shè)計(jì)概述</p><p>　　軟件部分設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)語(yǔ)音識(shí)別過(guò)程與人對(duì)語(yǔ)音識(shí)別處理過(guò)程基本上是一致的。目前主流的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)是基于統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別的基本理論。一個(gè)完整的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)可大致分為三部分：    （1）語(yǔ)音特征提?。浩淠康氖菑恼Z(yǔ)音波形中提取出隨時(shí)間變化的語(yǔ)音特征序列。   （2）聲學(xué)模型與模式匹配（識(shí)別算法）：聲學(xué)模型是識(shí)

48、別系統(tǒng)的底層模型，并且是語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一部分。聲學(xué)模型通常由獲取的語(yǔ)音特征通過(guò)訓(xùn)練產(chǎn)生，目的是為每個(gè)發(fā)音建立發(fā)音模板。在識(shí)別時(shí)將未知的語(yǔ)音特征同聲學(xué)模型（模式）進(jìn)行匹配與比較，計(jì)算未知語(yǔ)音的特征矢量序列和每個(gè)發(fā)音模板之間的距離。聲學(xué)模型的設(shè)計(jì)和語(yǔ)言發(fā)音特點(diǎn)密切相關(guān)。聲學(xué)模型單元大小（字發(fā)音模型、半音節(jié)模型或音素模型）對(duì)語(yǔ)音訓(xùn)練數(shù)據(jù)量大小、系統(tǒng)識(shí)別率，以及靈活性有較大的影響。    （3）

49、語(yǔ)義理解：計(jì)算機(jī)對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行語(yǔ)法、語(yǔ)義分析。明白語(yǔ)言的意義以便做出相應(yīng)的反應(yīng)。通常是通過(guò)語(yǔ)言模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。語(yǔ)義理解作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立研究領(lǐng)域，是以語(yǔ)言作為理解的對(duì)象，也有很多方法和成果。目前比較成功的語(yǔ)言模型通常是采用統(tǒng)計(jì)語(yǔ)法的語(yǔ)言模型與基于規(guī)則語(yǔ)法結(jié)構(gòu)命令語(yǔ)言模型。作為一個(gè)完整的語(yǔ)音應(yīng)用系統(tǒng)。鑒于</p><p>　　對(duì)于普通的個(gè)人電腦而言，操作系統(tǒng)中將有微軟所推出的語(yǔ)音訓(xùn)練向?qū)?，而后面推出的Vista系統(tǒng)其自身

50、所帶有語(yǔ)音辨認(rèn)及語(yǔ)音朗讀的功能，我們可以通過(guò)對(duì)操作系統(tǒng)之中的語(yǔ)音識(shí)別方面的功能進(jìn)行深入的了解，借鑒其采用的語(yǔ)法腳本的方法來(lái)確定，我們的語(yǔ)音識(shí)別軟件采用面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言Microsoft Visual BASIC和腳本語(yǔ)法文件等等來(lái)開(kāi)發(fā)語(yǔ)音識(shí)別軟件。</p><p>　　電路部分設(shè)計(jì)，我們一方面要解決從個(gè)人電腦到具體機(jī)械構(gòu)件（電機(jī)）電路控制部分的接口的問(wèn)題。我們選擇采用USB-4761控制卡。USB-4761是一款U

51、SB總線的繼電器輸出和隔離數(shù)字量輸入輸出模塊。它提供8路帶2，500VDC隔離保護(hù)的隔離數(shù)字量輸入，用于在噪聲環(huán)境下接受數(shù)字量輸入；以及提供8路繼電器輸出，用于開(kāi)/關(guān)控制設(shè)備或小型電力開(kāi)關(guān)。為了便于監(jiān)視，每個(gè)繼電器都帶有一個(gè)顯示其開(kāi)/關(guān)狀態(tài)的紅色LED指示燈。USB-4761帶有8個(gè)光隔離數(shù)字量輸入通道，非常適合噪聲環(huán)境下或有漂移電壓情況下的數(shù)字量輸入。對(duì)該控制卡而言，其在生產(chǎn)的時(shí)候除了為用戶(hù)提供測(cè)試軟件以外，還附有豐富的、功能齊全的軟

52、件庫(kù)函數(shù)資源。這樣我們可以使用公司為我們提供的“DLL”動(dòng)態(tài)連接庫(kù)函數(shù)，這使得我們?cè)诓捎肕icrosoft Visual BASIC進(jìn)行編程的難度也有所降低。另一方面，要實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)確實(shí)的運(yùn)行，那么我們就必須按照工程上的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)其電氣設(shè)備包括控制電路、保護(hù)電路等等。</p><p>　　機(jī)械部分設(shè)計(jì)，我們要將現(xiàn)代化的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)融入到工程應(yīng)用之中，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到具體工程應(yīng)用的跨越。龍門(mén)起重機(jī)（俗稱(chēng)龍

53、門(mén)吊）是減輕裝卸工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人操作條件，提高裝卸作業(yè)生產(chǎn)能力的大型起重和裝卸設(shè)備，用途十分的廣泛。在鐵路貨運(yùn)裝卸、船泊長(zhǎng)船段的吊裝、工廠內(nèi)部貨物的搬運(yùn)、港口碼頭裝卸集裝箱等等，都需要龍門(mén)起重機(jī)的參與。為此我們機(jī)械部分選用龍門(mén)起重機(jī)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 </p><p>　　第三章 龍門(mén)起重機(jī)的電路圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1電路部分方案設(shè)計(jì)方框圖</p><p&

54、gt;　　圖3-1電路部分方案設(shè)計(jì)方框圖</p><p>　　如圖3-1所示，電路部分方案設(shè)計(jì)方框圖。計(jì)算機(jī)輸入控制信號(hào)到 USB-4761控制卡，控制卡與接觸器線圈相連，接觸器線圈主觸點(diǎn)與主控制電路連接，通過(guò)控制卡，就可控制線圈及其觸點(diǎn)，進(jìn)而控制主電路，在主電路中可根據(jù)需要，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)等功能。</p><p>　　同時(shí)，輸出機(jī)械裝置上安裝行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)機(jī)構(gòu)是

55、否運(yùn)動(dòng)到極限位置，行程開(kāi)關(guān)與控制卡的數(shù)據(jù)采集端相連?？刂瓶ú杉谐涕_(kāi)關(guān)的信號(hào)，并把信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)。</p><p>　　3.2起重機(jī)電氣概述[6]</p><p>　　3.2.1龍門(mén)起重機(jī)機(jī)構(gòu)負(fù)載特點(diǎn)</p><p><b>　　1.起升機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　起升機(jī)構(gòu)屬于恒轉(zhuǎn)矩位能負(fù)載（對(duì)某一載荷下的負(fù)載，

56、轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速變化，但在不同負(fù)載下的轉(zhuǎn)矩是不同的）。龍門(mén)起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)，吊貨上升時(shí)都是阻力負(fù)載；下降時(shí)多數(shù)是動(dòng)力負(fù)載，但當(dāng)空載或負(fù)載較輕，不是克服機(jī)構(gòu)摩察阻力時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)阻力負(fù)載。其負(fù)載圖如圖3-2所示。一般情況下，最大靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩約為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的0.7~1.4倍。</p><p><b>　　2.運(yùn)行機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　龍門(mén)起重機(jī)一般在室外工作，當(dāng)逆

57、風(fēng)運(yùn)行時(shí)，除克服摩察阻力外，還要克服風(fēng)阻力，通常是阻力轉(zhuǎn)矩，最大靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩經(jīng)常小于電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的0.7倍。運(yùn)行機(jī)構(gòu)負(fù)載圖如圖3-3所示。對(duì)港口用龍門(mén)起重機(jī)，風(fēng)阻力占靜阻的比例相當(dāng)大，最大可達(dá)60%以上，因此，逆風(fēng)運(yùn)行時(shí)阻力負(fù)載；而順風(fēng)運(yùn)行時(shí)，往往是由阻力里負(fù)載變成動(dòng)力負(fù)載。</p><p>　　圖3-2起升機(jī)構(gòu)負(fù)載圖 圖3-3運(yùn)行機(jī)構(gòu)負(fù)載圖</p><p>

58、;　　3.2.2電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和機(jī)械特性</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)分電動(dòng)狀態(tài)和制動(dòng)（發(fā)電）狀態(tài)兩種。</p><p>　　在龍門(mén)起重機(jī)中，當(dāng)電機(jī)引進(jìn)電能時(shí)，電機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這種運(yùn)行狀態(tài)稱(chēng)為電動(dòng)狀態(tài)。比如起升機(jī)構(gòu)起吊貨物上升時(shí)，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。此時(shí)，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是正的，因?yàn)殡姶呸D(zhuǎn)矩是幫助電機(jī)旋轉(zhuǎn)。經(jīng)常處于電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)成為電動(dòng)機(jī)。</p>&

59、lt;p>　　當(dāng)電動(dòng)機(jī)上加上機(jī)械能，除去電機(jī)本身的損耗外，在電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)換成電能，這種運(yùn)行狀態(tài)稱(chēng)為制動(dòng)（發(fā)電）狀態(tài)。如起升機(jī)構(gòu)重載下降時(shí)，因貨物本身的重量便會(huì)下降，為了防止過(guò)大的加速度，須加一反向力矩，該力矩稱(chēng)為制動(dòng)力矩。此時(shí)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是負(fù)的，因?yàn)樵撧D(zhuǎn)矩是阻止電機(jī)旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　在一定條件下，任何一臺(tái)電機(jī)，都可以上述兩種狀態(tài)中的某一種狀態(tài)。</p><p>　　根據(jù)電機(jī)

60、運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系式n=f(M),可畫(huà)成圖線，成為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。</p><p>　　電機(jī)運(yùn)行在額定條件下（對(duì)感應(yīng)電機(jī)來(lái)說(shuō)，即在額定電壓及額定頻率時(shí)，而且在轉(zhuǎn)子電路中又沒(méi)有附加電阻），所具有的機(jī)械特性稱(chēng)為自然特性。對(duì)于在其它情況（接入電阻、改變電壓等）下的機(jī)械特性，通常稱(chēng)為人為特性，討論人為特性的目的是為了使電動(dòng)機(jī)的特性滿(mǎn)足拖動(dòng)機(jī)械的工作需要。</p><p>　　機(jī)械特性的硬度通

61、常用機(jī)械特性對(duì)垂直坐標(biāo)軸傾斜角度α的正切來(lái)表示。當(dāng)點(diǎn)電動(dòng)機(jī)的特性為直線時(shí)用下式表示：β=tgα=?M/?n，式中β—硬度系數(shù)（即曲線斜率）。</p><p>　　機(jī)械特性分為下列幾類(lèi)：</p><p><b>　　1.絕對(duì)硬特性 </b></p><p>　　轉(zhuǎn)速不依賴(lài)負(fù)載的大小而變化（圖3-4中的直線1），同步電動(dòng)機(jī)具有這種特性，此時(shí)，硬度系

62、數(shù)；</p><p><b>　　2.硬特性</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化很?。▓D3-4中直線2）。直流并激電動(dòng)機(jī)及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)具有這種特性，此時(shí)，硬度系數(shù)β=（90~95）%。</p><p><b>　　3.軟特性</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化很大。直流串激電動(dòng)機(jī)具有這

63、種特性，它的硬度系數(shù)β一般小于80%。</p><p>　　為分析電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可將其機(jī)械特性畫(huà)在直角坐標(biāo)系的四個(gè)象限</p><p>　　圖3-4 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性硬度</p><p>　　中（圖3-5）。坐標(biāo)系表示轉(zhuǎn)速(n)的負(fù)方向則表示負(fù)載下降或小車(chē)向后運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。橫坐標(biāo)表示拖動(dòng)轉(zhuǎn)向（M）,當(dāng)電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩與上述假定的正轉(zhuǎn)速（n）方向一致時(shí)為正，

64、相反為負(fù)。</p><p>　　圖3-5 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性</p><p>　　如圖3-5所示，特性曲線在第一象限內(nèi)表示電動(dòng)機(jī)正傳，處于電動(dòng)狀態(tài)下工作。屬于這種運(yùn)行狀態(tài)的如龍門(mén)起重機(jī)的小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)。對(duì)運(yùn)行機(jī)構(gòu)而言，電磁轉(zhuǎn)矩（M）克服了小車(chē)運(yùn)行阻力矩，使之運(yùn)行；對(duì)起升機(jī)構(gòu)而言，電磁轉(zhuǎn)矩克服了吊貨重量引起的阻力矩，使貨物上升。</p><p>　　特性曲線在第

65、二象限內(nèi)表示電動(dòng)機(jī)正傳，但在制動(dòng)（發(fā)電）狀態(tài)下工作。如運(yùn)行機(jī)構(gòu)受外力（順風(fēng)與下坡等）作用前進(jìn)時(shí)，防止小車(chē)的加速度過(guò)大而需要制動(dòng)。此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生了阻止機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　特性曲線在第三象限內(nèi)表示電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，在電動(dòng)狀態(tài)下工作。對(duì)于運(yùn)行機(jī)構(gòu)與第一象限相同，只是方向相反；對(duì)于起升機(jī)構(gòu)由于吊貨重量較輕，則屬輕載強(qiáng)力下降特性。這些機(jī)械特性曲線不僅提供了電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下關(guān)于n=f(M)變化特點(diǎn)的

66、概念，而且還可以利用特性曲線很容易地解決有關(guān)拖動(dòng)運(yùn)行的問(wèn)題。例如，可以用圖解法求出起動(dòng)和調(diào)速電阻的大?。豢梢郧宄乜闯鲭妱?dòng)機(jī)由一種運(yùn)行狀態(tài)過(guò)渡到另一種運(yùn)行狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)矩變化的情況等。</p><p>　　3.2.3起重機(jī)及電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)以及類(lèi)型</p><p>　　起重機(jī)的工作特點(diǎn)是重復(fù)短時(shí)的，頻繁的啟動(dòng)、制動(dòng)及反轉(zhuǎn)；有顯著的機(jī)械振動(dòng)和沖擊，經(jīng)常過(guò)載等。為了滿(mǎn)足上述工作特點(diǎn)的要求，專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)起重及

67、冶金用電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　一、電動(dòng)機(jī)按重復(fù)短時(shí)運(yùn)行方式制造，不同的負(fù)載持續(xù)率（JC值），電動(dòng)機(jī)具有不同的功率。而負(fù)載持續(xù)率分為JC=15%、JC=25%、JC=40%、JC=60%、JC=100%（即連續(xù)工作）五種。</p><p>　　二、電動(dòng)機(jī)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和過(guò)載能力（最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的2.8倍），能承受經(jīng)常的機(jī)械沖擊及振動(dòng)，適用于頻繁的啟動(dòng)、制動(dòng)

68、及反轉(zhuǎn)。</p><p>　　三、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子飛輪矩（GD的平方）較小，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度與其直徑比值（L/D）較大，因而啟動(dòng)時(shí)間較小，且啟動(dòng)損耗較少。</p><p>　　龍門(mén)起重機(jī)上常用的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有JZR、JZ、JZR2、JZ2等系列，它們的技術(shù)指出特性可查閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。</p><p>　　其中JZR系列電機(jī)在起重機(jī)械中應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)工作情況比較繁重，這主要表現(xiàn)在：電動(dòng)

69、機(jī)是以重復(fù)而短暫方式工作的，故每小時(shí)結(jié)合次數(shù)很多；每次起動(dòng)都會(huì)引起很大的過(guò)載和沖擊；工作環(huán)境經(jīng)常是惡劣的（如露天、潮濕、多塵以及高溫條件）等。因此在電機(jī)制造業(yè)的產(chǎn)品中備有為起重機(jī)械和冶金機(jī)械專(zhuān)用起重機(jī)。這類(lèi)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，是具有較高的過(guò)載能力和較小的飛輪轉(zhuǎn)矩。我國(guó)生產(chǎn)的起重機(jī)專(zhuān)用的三相交流電動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)有：JZR型繞線式異步電動(dòng)機(jī)和JZ型鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)兩種。但是，只有在工作不繁重和功率較小的小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)中，才采用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。雖然我

70、們?cè)O(shè)計(jì)的起重機(jī)的起重為5噸，即功率較小，但其中要求起重機(jī)的工作比較繁重，而且能夠調(diào)速，比如：用于廢舊汽車(chē)處理站的起重機(jī)。所以選繞線式異步電機(jī)作為起重電機(jī)。</p><p>　　3.3啟動(dòng)控制電路的分析</p><p>　　在所設(shè)計(jì)的龍門(mén)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)中，采用兩種不同的電機(jī)啟動(dòng)方式，主要是基于兩者工作特點(diǎn)，以及制造和使用成本的考慮。定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是控制線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低

71、，動(dòng)作可靠，提高了功率因數(shù)，有利于保證電網(wǎng)質(zhì)量。轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)控制電路中，由于等值阻抗隨轉(zhuǎn)子電流頻率減小而自動(dòng)下降（自動(dòng)變阻）從而只須一級(jí)變阻器就可以把電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)地起動(dòng)起來(lái)。行走機(jī)構(gòu)特別要求行走平穩(wěn)，所以采用轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)；而起升機(jī)構(gòu)的電機(jī)功率較大，啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響較大，而定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)剛好克服了這一缺點(diǎn)。采用定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)，已經(jīng)能滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)的使用要求，而且頻敏變阻器的價(jià)格較電阻器的高。所以在該設(shè)計(jì)中，起重機(jī)的起升

72、機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用了兩種不同的電機(jī)啟動(dòng)方式。</p><p>　　3.3.1定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)</p><p>　　在起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的電路設(shè)計(jì)中，采用的是定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)。即在三相定子電路中串接電阻（或電抗）來(lái)降低定子繞組上的電壓，使電動(dòng)機(jī)在降低了的電壓下起動(dòng)，以達(dá)到限制起動(dòng)電流的目的。一旦電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)，切除串聯(lián)電阻（或電抗），使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行。這種線路的設(shè)計(jì)思想，通

73、常都是采用時(shí)間原則，按時(shí)切除啟動(dòng)時(shí)串入的電阻（或電抗），以完成起動(dòng)過(guò)程。在具體線路中，可采用人工手動(dòng)控制或時(shí)間繼電器自動(dòng)控制來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。顯然，這種方法會(huì)消耗大量的電能且裝置成本較高，一般僅是適用于繞線式交流電動(dòng)機(jī)的一些特殊場(chǎng)合下使用，如起重機(jī)械等[3]。</p><p>　　圖3-6定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制線路</p><p>　　如圖3-6所示，定子串電阻降壓起動(dòng)控制線路。其工作過(guò)程如下：

74、 </p><p>　　初始狀態(tài)，N11-C11通道斷開(kāi)；啟動(dòng)，計(jì)算機(jī)給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號(hào)，N11-C11通道閉合，線圈KM7得電，主觸點(diǎn)KM7閉合，電機(jī)定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)，時(shí)間繼電器KT延時(shí)得電開(kāi)始計(jì)時(shí)；時(shí)間繼電器KT延時(shí)一段時(shí)間，得電，輔助觸電KT閉合，線圈KM9得電，同時(shí)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM9閉合，自鎖，常閉輔助觸點(diǎn)KM9斷開(kāi)，時(shí)間繼電器KT失電，常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KT斷開(kāi)。</p&g

75、t;<p>　　定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是控制線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，動(dòng)作可靠，提高了功率因數(shù)，有利于保證電網(wǎng)質(zhì)量。但是，電阻上的功率損耗大。啟動(dòng)電阻一般采用由電阻絲繞制的板式電阻。為降低功率損耗，可采用電抗器代替電阻，但價(jià)格較貴，成本較高。</p><p>　　3.3.2轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)</p><p>　　頻敏變阻器是根據(jù)通過(guò)其交流電的頻率f高、低呈現(xiàn)不同的電阻值改變電

76、阻的設(shè)備；原理是根據(jù)LC并聯(lián)諧振時(shí)呈高阻特性的原理制成的；在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，由于等值阻抗隨轉(zhuǎn)子電流頻率減小而自動(dòng)下降（自動(dòng)變阻）從而只須一級(jí)變阻器就可以把電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)地起動(dòng)起來(lái)。</p><p>　　圖3-7 轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)控制電路</p><p>　　如圖3-7所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)電路。其工作過(guò)程如下：</p><p>　　初始狀態(tài)，異步電機(jī)處于

77、停轉(zhuǎn)狀態(tài)；要求異步電機(jī)啟動(dòng)，計(jì)算機(jī)發(fā)給USB-4761控制卡指令信號(hào)，N5-C5通道接通，線圈KM3得電，主觸點(diǎn)KM3閉合，N7-C7通道接通，線圈Q3得電，主觸點(diǎn)Q3閉合，異步電機(jī)啟動(dòng)；異步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的頻率是50赫茲，頻敏電阻器的LC并聯(lián)諧振，呈高阻性，增大了啟動(dòng)電阻，限制了啟動(dòng)電流，增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，改變電機(jī)的機(jī)械特性；當(dāng)異步電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的頻率是幾個(gè)赫茲，此時(shí)LC處于非并聯(lián)諧振狀態(tài)，呈低阻性，電阻最小，等于將轉(zhuǎn)子三

78、相繞組短接，恢復(fù)三相異步電機(jī)的額定運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　　頻敏變阻器可以直接傳入轉(zhuǎn)子繞組一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且自動(dòng)實(shí)現(xiàn)變阻，省去了轉(zhuǎn)子滑環(huán)、電刷，使繞線式異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。</p><p>　　3.4制動(dòng)控制電路的分析</p><p>　　在該電路設(shè)計(jì)中，電機(jī)采用的是反接制動(dòng)控制。它是電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)方法之一， 電動(dòng)機(jī)需要反接制動(dòng)時(shí)，可將電動(dòng)機(jī)電源線任意兩相對(duì)調(diào)，

79、電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)立即改變方向，但電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由于慣性依然保持原來(lái)的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電勢(shì)和電流方向改變電磁轉(zhuǎn)矩方向也隨之改變，與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，起到制動(dòng)作用，使電動(dòng)機(jī)迅速停止。為了保證制動(dòng)準(zhǔn)確，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于100r/sin時(shí)，利用電動(dòng)機(jī)軸所接的速度繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而斷開(kāi)控制電路，接觸器線圈失電釋放，主觸頭斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)及時(shí)脫離電源，準(zhǔn)確停止防止反向起動(dòng)。如圖3-8所示，電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路[3]。其工作過(guò)程如下：</p>

80、;<p>　　初始狀態(tài)，電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，N11-C11通道閉合，N10-C10通道斷開(kāi)，線圈KM7得電，主觸電KM7閉合，輔助觸點(diǎn)KM7斷開(kāi)，速度繼電器KS閉合；要求電機(jī)停轉(zhuǎn)，計(jì)算機(jī)給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號(hào)，N11-C11通道斷開(kāi)，線圈KM7失電，輔助常閉觸點(diǎn)KM7閉合；同時(shí)，N10-C10通道閉合（速度繼電器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KS此時(shí)仍保持閉合狀態(tài)），線圈KM5得電，主觸點(diǎn)KM5閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM5斷開(kāi)，電機(jī)進(jìn)

81、入反接制動(dòng)狀態(tài)，其中常閉輔助觸點(diǎn)KM7與常閉輔助觸點(diǎn)KM5實(shí)現(xiàn)電機(jī)反接制動(dòng)時(shí)的互鎖。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速低于100r/min時(shí)，速度繼電器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KS復(fù)位（斷開(kāi)），恢復(fù)到非動(dòng)作狀態(tài)，線圈KM5失電，主觸點(diǎn)KM5釋放斷開(kāi)，反接制動(dòng)結(jié)束。</p><p>　　圖3-8電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路</p><p>　　由于電機(jī)反接制動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度接近于兩倍的同步速度，所以，定子繞組中流過(guò)的

82、反接制動(dòng)電流相當(dāng)于全電壓?jiǎn)?dòng)時(shí)電流的兩倍，因此，反接制動(dòng)的特點(diǎn)之一是制動(dòng)力大，制動(dòng)迅速，效果好，多用在停止動(dòng)作要求準(zhǔn)確的機(jī)械設(shè)備控制電路，但制動(dòng)時(shí)有沖擊，制動(dòng)不平穩(wěn)，而且能量損耗大，通常僅適用于較小容量電機(jī)的制動(dòng)。為了減少?zèng)_擊電流通常要求在電動(dòng)機(jī)主電路中傳入一定的電阻以限制反接制動(dòng)電流。這個(gè)電阻，稱(chēng)為反接制動(dòng)制動(dòng)電阻。反接制動(dòng)得另一個(gè)要求，即在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，即使切斷反向序電源，以防止反向再啟動(dòng)。</p><p

83、>　　3.5換向控制電路的分析</p><p>　　三相交流電機(jī)的換向原理：任意交換三相交流電機(jī)其中兩相的相序，比如電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)相序是A—B—C—A，那么反轉(zhuǎn)時(shí)的相序就可能是C—B—A—C或B—A—C—B或A—C—B—A。</p><p>　　如圖3-9所示，電動(dòng)機(jī)換向控制線路。其工作過(guò)程如下：</p><p>　　初始狀態(tài)，電機(jī)處于正轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，N5-C5通道

84、閉合，N4-C4通道斷開(kāi)，線圈KM3有電，主觸點(diǎn)KM3閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM3斷開(kāi)，線圈KM4沒(méi)有電流流過(guò)，主觸點(diǎn)KM4斷開(kāi)，輔助常閉觸點(diǎn)KM4閉合；要求電機(jī)反轉(zhuǎn)，計(jì)算機(jī)給控制卡USB-4761指令信號(hào)，N5-C5通道斷開(kāi)，N4-C4通道閉合，線圈KM3失電，主觸點(diǎn)KM3斷開(kāi)，輔助常閉觸點(diǎn)KM3閉合，線圈KM4得電，主觸點(diǎn)KM4閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM4斷開(kāi)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。其中輔助常閉觸點(diǎn)KM3和輔助常閉觸點(diǎn)KM4互鎖。</p>

85、<p>　　圖3-9電動(dòng)機(jī)換向控制線路</p><p>　　3.6調(diào)速控制電路的分析</p><p>　　不管是小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)還是大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，一般都希望有兩個(gè)速度。本設(shè)計(jì)中，是用頻敏變阻器——電阻器來(lái)控制的，快速時(shí)，切除電阻，慢速時(shí)，帶著電阻工作。 </p><p>　　如圖3-10所示，電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路。若要改變起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)的速度，可以通過(guò)以下方式

86、來(lái)實(shí)現(xiàn)，其工作過(guò)程如下：</p><p>　　初始狀態(tài)，電機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，N7-C7通道斷開(kāi)，線圈Q3沒(méi)電，主觸點(diǎn)Q3斷開(kāi)；若要起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)慢速行走，計(jì)算機(jī)給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號(hào)，N6-C6通道斷開(kāi)，線圈Q4失電，主觸點(diǎn)Q4斷開(kāi)，串入電阻，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，起重機(jī)慢速行走；反之，若要起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)快速行走，計(jì)算機(jī)給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號(hào)， N6-C6通道閉合，線圈Q4得電，主觸點(diǎn)Q4閉合，

87、切除電阻，電機(jī)轉(zhuǎn)速上升，起重機(jī)快速行走。</p><p>　　圖3-10 電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路</p><p>　　3.7行走機(jī)構(gòu)控制電路的分析</p><p>　　3.7.1大車(chē)行走機(jī)構(gòu)控制電路的分析</p><p>　　如圖3-11大車(chē)行走機(jī)構(gòu)主電路圖，圖3-12大車(chē)行走機(jī)構(gòu)控制電路所示，其工作過(guò)程如下分析如下：</p>&l

88、t;p>　　啟動(dòng)：大車(chē)行走機(jī)構(gòu)采用的是轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)，前面已經(jīng)詳細(xì)闡述，不再累述。值得注意的是：這兒是四個(gè)電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，在四個(gè)電機(jī)啟動(dòng)的同時(shí)，制動(dòng)電磁鐵得電，松閘。</p><p>　　制動(dòng)：因?yàn)榇筌?chē)行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度很慢，所以不需要增加制動(dòng)裝置。直接切斷大車(chē)行走機(jī)構(gòu)的控制電路，即計(jì)算機(jī)給控制卡指令信號(hào)，N0-C0通道斷開(kāi)，線圈KM1斷電，主觸點(diǎn)KM1斷開(kāi)，大車(chē)行走機(jī)構(gòu)電機(jī)停轉(zhuǎn)；同時(shí)，制動(dòng)電磁鐵失電，

89、抱閘。</p><p>　　換向：換向前面已經(jīng)詳細(xì)闡述，這兒不再累述。 </p><p>　　調(diào)速：采用的是轉(zhuǎn)子串電阻逐級(jí)切除電阻調(diào)速，屬于無(wú)級(jí)調(diào)速。前面已經(jīng)詳細(xì)闡述，這兒不再累述。</p><p>　　圖3-11大車(chē)行走機(jī)構(gòu)主電路</p><p>　　圖3-12大車(chē)行走機(jī)構(gòu)控制電路</p><p>　　3.7.2小車(chē)

90、行走機(jī)構(gòu)控制電路的分析</p><p>　　圖3-13 龍門(mén)起重機(jī)小車(chē)行走機(jī)構(gòu)控制電路</p><p>　　如圖3-13所示，龍門(mén)起重機(jī)小車(chē)行走機(jī)構(gòu)控制電路。其啟動(dòng)、調(diào)速、換向、制動(dòng)換向前面已經(jīng)詳細(xì)闡述，這兒不再累述。</p><p>　　行程開(kāi)關(guān):將在起升機(jī)構(gòu)控制電路中詳細(xì)闡述，這兒不再累述。</p><p>　　3.8起升電路的分析<

91、;/p><p>　　如圖3-14 所示，龍門(mén)起重機(jī)起升主電路圖；如圖3-15 所示，龍門(mén)起重機(jī)起升控制電路。其工作過(guò)程分析如下：</p><p>　　啟動(dòng):計(jì)算機(jī)給控制卡發(fā)出指令信號(hào)，N11-C11通道閉合，線圈KM7得電，主觸點(diǎn)KM7閉合，電機(jī)定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)，時(shí)間繼電器KT延時(shí)得電開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)制動(dòng)電磁鐵得電，松閘，起升機(jī)構(gòu)開(kāi)始運(yùn)行；時(shí)間繼電器KT延時(shí)一段時(shí)間，得電，輔助觸電KT閉合，線

92、圈KM9得電，同時(shí)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM9閉合，自鎖，常閉輔助觸點(diǎn)KM9斷開(kāi)，時(shí)間繼電器KT失電，常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KT斷開(kāi)。</p><p>　　圖3-14龍門(mén)起重機(jī)起升主電路</p><p>　　圖3-15 龍門(mén)起重機(jī)起升控制電路</p><p>　　制動(dòng)：此時(shí)，電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)兩種狀態(tài)。正轉(zhuǎn)時(shí)，N11-C11通道閉合，N10-C10通道斷開(kāi)；反轉(zhuǎn)時(shí)，N11-C1

93、1斷開(kāi)通道斷開(kāi)，N10-C10通道閉合，N9-C9通道閉合。正轉(zhuǎn)時(shí)制動(dòng)，計(jì)算機(jī)給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號(hào)，N11-C11通道斷開(kāi)，線圈KM7失電，輔助常閉觸點(diǎn)KM7閉合；同時(shí)，N10-C10通道閉合（速度繼電器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KS此時(shí)仍保持閉合狀態(tài)），線圈KM5得電，主觸點(diǎn)KM5閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM5斷開(kāi)，電機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)狀態(tài)，其中常閉輔助觸點(diǎn)KM7與常閉輔助觸點(diǎn)KM5實(shí)現(xiàn)電機(jī)反接制動(dòng)時(shí)的互鎖。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速低于100r/min時(shí)

94、，速度繼電器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KS復(fù)位（斷開(kāi)），恢復(fù)到非動(dòng)作狀態(tài)，線圈KM5失電，主觸點(diǎn)KM5釋放斷開(kāi)，正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)結(jié)束。反轉(zhuǎn)時(shí)制動(dòng)，計(jì)算機(jī)給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號(hào)，N9-C9通道斷開(kāi)，線圈KM6失電，主觸點(diǎn)KM7斷開(kāi)，電機(jī)進(jìn)入反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)狀態(tài)。</p><p>　　換向：此時(shí)電機(jī)處于正轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，即N10-C10通道斷開(kāi)，N11-C11通道閉合，且主觸點(diǎn)KM9處于閉合狀態(tài)。要求電機(jī)反轉(zhuǎn)，計(jì)算機(jī)給控制卡U

95、SB-4761指令信號(hào)，N11-C11通道斷開(kāi)，N10-C10通道閉合，N9-C9通道閉合，線圈KM7失電，主觸點(diǎn)KM7斷開(kāi)，輔助常閉觸點(diǎn)KM7閉合，線圈KM5得電，主觸點(diǎn)KM5閉合，輔助常閉觸點(diǎn)KM4斷開(kāi)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。其中輔助常閉觸點(diǎn)KM3和輔助常閉觸點(diǎn)KM4互鎖。</p><p>　　要求起升機(jī)構(gòu)停在空中的任一位置，則可利用換向和反接制動(dòng)一起來(lái)實(shí)現(xiàn)。電機(jī)的正反轉(zhuǎn)（換向），可實(shí)現(xiàn)起升機(jī)構(gòu)的上升和下降。反接制動(dòng)的制

96、動(dòng)力大，制動(dòng)迅速，效果好，而且制動(dòng)準(zhǔn)確，多用在停止動(dòng)作要求準(zhǔn)確的機(jī)械設(shè)備控制電路。</p><p>　　行程開(kāi)關(guān): 小車(chē)行走機(jī)構(gòu)上安置了行程開(kāi)關(guān)裝置，用于檢測(cè)機(jī)構(gòu)是否運(yùn)動(dòng)到極限位置。當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)到極限位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)閉合。此時(shí)，行程開(kāi)關(guān)與USb-4761控制卡數(shù)據(jù)采集端口相連，控制卡采集控制卡的信號(hào)，并反饋到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)程序處理，反饋給語(yǔ)音控制人員。</p><p>　　第四章 龍門(mén)起

97、重機(jī)的電器元件選擇</p><p>　　4.1 USB—4761控制卡的結(jié)構(gòu)及其功能介紹</p><p>　　支持USB 2.0 ，攜帶方便，無(wú)需外部電源，有12路繼電器輸出通道，12路隔離數(shù)字量輸入，顯示繼電器狀態(tài)的LED指示燈，8個(gè)C型繼電器輸出通道，輸入通道高電壓隔離(2，500VDC)，高ESD保護(hù)(2，000VDC) ，寬輸入范圍(5~30VDC)，中斷處理能力 ，模塊接線端子。

98、 </p><p>　　USB-4761是一款USB總線的繼電器輸出和隔離數(shù)字量輸入輸出模塊。它提供12路帶2，500VDC隔離保護(hù)的隔離數(shù)字量輸入，用于在噪聲環(huán)境下接受數(shù)字量輸入；以及提供8路繼電器輸出，用于開(kāi)/關(guān)控制設(shè)備或小型電力開(kāi)關(guān)。為了便于監(jiān)視，每個(gè)繼電器都帶有一個(gè)顯示其開(kāi)/關(guān)狀態(tài)的紅色LED指示燈。USB-4761帶有8個(gè)光隔離數(shù)字量輸入通道，非常適合噪聲環(huán)境下或有漂移電壓情況下的數(shù)字量輸入。</

99、p><p>　　4.2行走機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇</p><p>　　4.2.1運(yùn)行靜阻力的計(jì)算[1]</p><p><b>　　1.運(yùn)行阻力</b></p><p>　　式中 ——起重機(jī)運(yùn)行靜阻力（牛）；</p><p>　　——起重機(jī)運(yùn)行摩擦阻力（牛）；</p><p>　　——

100、起重機(jī)在有坡度軌道上運(yùn)行時(shí)須克服由起重機(jī)重量分力引起的阻力（牛）；</p><p>　　——室外起重機(jī)運(yùn)行時(shí)由風(fēng)載荷引起的阻力（牛）；</p><p><b>　　運(yùn)行摩擦阻力</b></p><p>　　起重機(jī)滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)的最大摩擦阻力</p><p>　　式中——起升載荷重量（牛）；</p><p&

101、gt;　　——起重機(jī)自重（牛）；</p><p>　　——滾動(dòng)摩擦系數(shù)（厘米）；</p><p>　　——軸承內(nèi)徑（厘米）；</p><p><b>　　——軸承摩擦系數(shù)；</b></p><p>　　——附加摩擦阻力系數(shù)；</p><p>　　——車(chē)輪直徑（厘米）；</p><

102、;p><b>　　——摩擦阻力系數(shù)；</b></p><p><b>　　g——重力加速度</b></p><p><b>　　已知：，</b></p><p><b>　　查表知：</b></p><p><b>　　可得：</b&

103、gt;</p><p>　　2.滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)最大坡度阻力</p><p><b>　　已知：，</b></p><p><b>　　查表知：</b></p><p><b>　　可得：</b></p><p>　　3. 滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)最大風(fēng)阻力</p&g

104、t;<p>　　式中——風(fēng)載體體型系數(shù)</p><p>　　——工作狀態(tài)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓（）</p><p>　　——起重機(jī)（小車(chē)）的擋風(fēng)面積（）</p><p>　　——物品的擋風(fēng)面積（）</p><p><b>　　已知：</b></p><p><b>　　查表[6]知：

105、，</b></p><p><b>　　可得：</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　4.2.2按靜功率初選電機(jī){1}</p><p>　　1.滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的靜功率</p><p>　　式中 ——起重機(jī)滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)的靜阻力（牛）

106、</p><p><b>　　在室外工作時(shí)</b></p><p>　　——起重機(jī)的運(yùn)行速度（米/分）</p><p><b>　　——機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率</b></p><p><b>　　——電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)</b></p><p><b>　　已知：

107、</b></p><p><b>　　可得：</b></p><p>　　2.對(duì)于橋式、龍門(mén)起重機(jī)和裝卸橋的大小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)</p><p>　　式中 ——電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)為克服慣性的功率增大系數(shù)，對(duì)于在室外工作的龍門(mén)起重機(jī)的大、小車(chē)和裝卸橋的大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，取，可得：，</p><p>　　查表[1]選取電機(jī)（由大

108、連第二電機(jī)廠生產(chǎn)），其功率為1.5千瓦，額定轉(zhuǎn)速為925轉(zhuǎn)/分。</p><p>　　4.2.3起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算[6]</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間是根據(jù)所選電機(jī)的平均動(dòng)力距扣除折算到電機(jī)軸上的靜力矩，用其剩余力矩來(lái)克服起動(dòng)過(guò)程中的直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)量和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的慣性力矩而求得。</p><p>　　起動(dòng)時(shí)間利用以下公式計(jì)算：</p><p>

109、;　　式中 ——運(yùn)行機(jī)構(gòu)折算到電機(jī)軸上總的飛輪距，；</p><p>　　——電機(jī)軸上回轉(zhuǎn)質(zhì)量的飛輪距，應(yīng)為此軸上電機(jī)轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸器及制動(dòng)輪的飛輪距之和（）；由相應(yīng)的產(chǎn)品目錄表中查取；</p><p><b>　　——電動(dòng)機(jī)的數(shù)目；</b></p><p>　　——電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)力矩（），其值為：</p><p>　　對(duì)