内江市德源喷泉厂
Neijiang Deyuan Fountain Factory

音乐喷泉核算机集成操控使用与开发

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发表时间:2018-09-12 11:54

  

  概要:介绍了核算机在喷泉水泵的供电、调速、摇晃喷头的定位、多媒体音乐喷泉的操控及核算机辅佐伴奏、人工智能实时操控等方面的使用与开发。

  

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  音乐喷泉是一项幻彩声控,现代科技与艺术的归纳。现代喷泉的各种组织动作杂乱多样,改动敏捷,又要与音乐同步共同,所以核算机操控体系要完结音乐喷泉的主动选曲、同步演示、操控和存储乐曲等悉数信息数据处理及监测运转的进程。所以,核算机操控在音乐喷泉中已占有适当重要的方位,跟着多媒体和人工智能的开展,核算机已从单纯喷泉操控开展到乐曲办理、核算机辅佐伴奏及喷泉多媒体仿真的核算机集成体系。

  限于给水排水专业规模,本文不行能对核算机及操控技能作翔实叙说,而是想通过此文让喷泉工程的工艺规划者--给水排水工程师,了解现代音乐喷泉在操控方面的最新技能。

  1 音乐喷泉水泵的供电体系

  在大型音乐喷泉中,用变频电源供电的电动机总容量会很大,水泵的数量会许多。在同一时刻,它们各自需求有多种供电频率。因而,用变频器来作为变频电源就会消耗很多出资。能够选用会集整流,先把沟通转变为直流,再对每路音控水泵选用一台逆变器,把直流变换成各种不同频率的沟通电源,向水泵电机供电。这是一种既节能又可下降操控设备出资的最佳计划。

  在会集整流方面,能够选用成套整流设备,其顶用1台整流设备作为备用,并用主动合闸来添加供电的牢靠性。

  现在逆变器已有工业产品,如德国施莱福公司出产的逆变器有牢靠的电气功能,规划寿命为15年,适用环境温度-10℃~40℃。逆变器大都带有RS485或SPI串行通讯接口。核算机的每一路RS485接口可衔接32台逆变器。这样在核算机上也不再需求D/A变换接口了。

  2 音乐喷泉水泵的PWM调速操控

  喷泉音控主要有两种办法:(1) 水泵电机的调速;(2) 操控喷嘴阀门开闭的巨细。阀控具有呼应快的长处,适用于轻松跳动的节奏;而在核算机操控下的水泵调速,则改动多样,更适宜合作抒发和高雅的旋律。对一般音乐喷泉水泵调速操控不需求选用高精度的变频器,只要用10∶1调速规模的沟通电压调速体系就能够满足要求。

  因为近来功率半导体器材的飞速开展,高电压和大电流的MOSFET或IGBT驱动电路使用已非常遍及。所以在操控核算机中对50周波沟通电进行多路PWM调制,就能够得到多路不同调制系数的50周波沟通电。再把它们别离驱动MOSFET或IGBT,就会发生不同电压的50周波沟通电源,完成简洁的沟通电压调速操控。

  3 喷泉摇晃组织的定位及速度操控

  摇晃喷泉的方位和运动速度的改动是发生摇晃水型洒脱风彩的重要要素。喷泉摇晃组织的方位传感器应当是防水的不触摸定位设备。常常选用由磁铁感应的霍尔传感器、光纤引导的光电传感器或磁铁招引的旋转方位编码器等。

  例如关于选用方位编码器的喷泉摇晃组织的定位设备包含:装在摇晃电机轴上的方位编码器、高速计数器、操控核算机以及通讯接口等。

  异步电动机的准确泊车涉及到选用何种办法进行制动问题。选用能耗制动办法,在定子中通入直流电发生制动转矩进行制动,可在转速为零时转矩也为零,抵达准确泊车的意图。

  因为摇晃组织的连杆一般会有较大的空隙,为了抵达准断定位只能使摇晃组织从一个方向抵达定位点,才干保证其重复精度。因而,摇晃组织需求泊车时,每次都有必要从一个方向抵达定位点。

  摇晃组织的定位精度受运动力矩与阻力矩的影响。运动力矩决定于电动机的电源电压和泊车前的运动速度等,而阻力矩则由摇晃组织的摩擦力、水流的速度、周围的风力等组成。可见,这些都是不能事前断定的要素。所以,为了抵达准断定位的意图,咱们有必要每次改动其操控参数。关于选用电动机能耗制动来准断定位的操控参数一般有两个,直流制动电流的巨细和发动制动时刻。对核算机操控较为便利的办法是选用改动制动时刻。

  在操控体系中,电动机制动时刻可用检测到位点的误差来进行批改。依据摇晃组织定位误差值的统计数据,通过数学模型的核算,最终断定制动时刻。

  当摇晃组织的运动速度要与乐曲的节奏同步时,就要求得它的运动速度,并对摇晃电机进行调速。因为速度就是位移对时刻的微分,所以从摇晃电机轴上方位编码器送来的脉冲数,就能够在核算机中求出它的运动速度。

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       内江市德源喷泉厂位于四川省内江市,是一家专业从事大型音乐喷泉、激光水幕电影、冷雾工程、园林喷灌、雕塑小品、水处理等喷泉水景艺术设计制作、喷泉施工、喷泉设备调试及售后服务为一体的现代型科技企业。
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