光电工程论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇光电工程论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

1.1施工技术人员漏洞在光缆施工过程，要制定明确施工标准、注重专门的管理与保养，这就需要配备专业施工人员来完成这项工作。虽然光缆本身就含有加强筋和固定填充物来进行保护，但是这些保护能起到作用得依靠技术人员正确、科学安装。因此，配备合格的技术人员，避免安装失误是数字电视光缆工程实施的重要一步。

1.2安装技术难度大随着经济的快速发展，高楼大厦如雨后春笋一般遍地而生。光缆数字电视走入家家户户，安装就成了必不可少的重要环节。光接收机将光信号转换为射频信号，从而进入分配。由于光接收机比较敏感，易受到外界自然环境的影响，所以对它保护就要格外小心。问题来了，光接收机主要位置在光节点处，而光节点主要安装在小区楼头，受到的影响最大。安装技术的难度系数又上升一级别，安装时往往事倍功半。

2设计准备

与传统电视相比，数字电视是高速度与宽带相结合的产物，具有局域网、城域网、广播电视等多种业务，净显高科技、高知识化。因此，做好设计前充分准备是继续光缆工程的基础，决定着施工质量和网络建设质量。首先分析潜在用户数量，满足其需求，根据范围大小，入口布局，合理设置分前端，保证网络安全。接着考虑分站点、光缆交接区、用户需求等因素选择光缆芯数。最后选择短直、安全可靠、稳定的光缆线路，尽量避免设在曲折、复杂、治安混乱的场所。

3施工方式

光缆按敷设标准划分为：直埋、架空、地下埋设。在制定好光线路由、芯数多少、长度后，要选择合适的光缆接头位置。直埋时选择地势平坦的位置；架空时选择线杆，有利于熔接和维护；地下埋设时，仔细检查内井管道情况，提高安全系数。

3.1直埋施工直埋挖掘深沟时，深度一般控制在1.2m以内，沟要呈直线，沟底尽量平坦，填土前仔细检查光缆放置位置是否准确。直埋时要注意2个关键步骤：第一填土时不能一次性填满，要先覆盖20cm的细土，等到气压稳定后再填土固定。第二填土时不要把一些石头、砖块等硬物混在泥土中，以免砸到内置光缆。最后，在埋光缆处用水泥桩做标记，间隔大概200m到300m，便于日后的检查维修。直埋施工并不无可挑剔，有一个致命的弱点。虽然实施光缆直埋工程的初期成本较小，但相应的安全系数、可靠系数也随着较小，容易发生故障。

3.2架空施工在架空光缆施工中，如何减少光缆移动是首要考虑的事情。受到风力、光缆自重、温度湿度的影响，光缆容易发生移动，进而传输性能变差。所以，要延长光缆使用时间，就要选择十分稳定牢固的杆线。为了避免光缆拖地、下垂现象，要在光缆上线处加引导设置、做好三方四方固定拉线，这样才能延长光缆寿命。与此同时，要必须安装防雷装置，每隔10~15根进行防雷接地，目的是保护架空线路设备和维护人员。市外架空光缆与电力线的水平距离应大于电力线杆高度，目的是防止线路下垂，避免触电事故的发生。

3.3地下直埋施工地下直埋主要是以管道的方式进行的。为了避免管道被老鼠之类的动物咬坏，管道主要用铠装类，更加结实牢固。首先应检查管道占用情况，清洗管道，安放塑料子管，并放入牵引线。接着使得穿孔器和光缆连接。最后通过人工一个一个向回牵引，使得光缆受力不超过规定范围，牵引力不大于120kg。地下直埋一定要注意：第一计算好布线长度，预留长度控制在2km以内，不能过长，容易引起安全事故；第二布线时一定要从中间向两边牵引，把光缆绑在固定托架上；第三必须安装顺引装置，使得光缆引入、引出时不拖地。比较三者施工方式，地下直埋光缆最为安全，受自然因素影响较小，便于线路正常运行和管理保养。

篇2

2000年开始，隆尧县供电局分三期沿电力线路架设ADSS光缆(无金属自承式光缆)，根据电网结构建立起两个SDH双环自愈光纤环网。目前光纤通信承担着全局行政电话、调度电话、调度自动化、计算机联网、图象监视、远程抄表等信息传输任务，有效地解决了困扰多年的通信质量和容量问题，为县级供电企业的现代化建设和创一流工作奠定了可靠基础。

1光纤通信现状

第一期工程称西环网(如图1所示)，2000年底竣工，投资147.62万元，架设光缆60km，包含14个站点(含主站)，实现双环自愈。第二期工程称东环网(如图1所示)，2001年竣工，投资155万元，架设光缆50.73km，包含8个站点(含主站)。以上两期工程均采用ADSS光缆，沿35kV及以上电力线路架设，除隆尧站至柳行站为东、西两环和邢台市局共用通道采用18芯光缆外，其它均采用8芯光缆，两环中心站均设在县局，在县局实现数据交换。目前全县17座局属变电所、12个供电所及东局、西局、北局均实现光纤通信。

2农网改造时建光纤通信

农网改造时建光纤通信也称第三期工程。投资80万元，架设ADSS光缆38km。分别为：①华龙站-莲子站-白寨站工程，沿35kV线路架设，为新建莲子站提供光纤通道，同时使东环网实现双环自愈。②冯村站通信工程。由于冯村站与隆尧35kV主网不相连，因此沿10kV线路架设光缆，该工程为冯村站、尹村供电所提供通道，信息量大，因此设计接入西环网(如图1所示，利用光纤将冯村站点串入主网)。③南位所通信工程。沿10kV线路架设光缆，该工程为南位供电所提供通道，信息量小，因此设计"T"接接入西环网。

3光缆架设计算

(1)配盘。根据电力线长度以4km左右分段，光缆耐张尽可能设在线路转角处，以减少耐张金具的使用数量。配盘长度L计算如下：

L=1.03L线＋L熔接1＋L熔接2

式中L线-该光缆耐张段电力线路长度，1.03为光缆弧垂系数

L熔接1、L熔接2-光缆线路(或进站)熔接预留长度，35kV杆塔取15m，110kV杆塔取20m，进站熔接预留

长度为终端杆塔至通信机房的长度

图1光纤通信环网

(2)耐张金具。耐张金具数量N耐张计算如下：

N耐张=2×(N配盘＋N转角)

式中N配盘-该电力线路光缆配盘数

N转角-全程每个光缆耐张段间大于15°转角的个数，但不含既是光缆耐张又是线路转角的点

(3)悬挂金具。悬挂金具数量N悬挂计算如下：

N悬挂=N总数－N耐张/2－1

式中N总数-该电力线路杆塔总数

4建设方案

在进行系统工程设计时，应首先编制近期及远期通信发展规划，根据整个通信网的特点和组成方式、设备类型及数量，提出较为合理的系统工程设计，最主要的是整个系统传输性能要满足要求。

(1)光路。本通信网为光纤双环自愈环网，设备采用GK－G04、GK－G04ASDH光端机。光端机配置：县局中心站采用双TM配置64×2MGK－G04光端机，站均采用8×2M双光口GK－G04A光端机。复接后的光纤线路速率为标准的STM－1信号155.520Mb/s，每个环网最大传输容量为64个2.048Mb/s异源数字信号(合1920话路)。现已开通21个2Mb/s端口。环网拓扑如图2所示。

图2光纤双环自愈环网拓朴图

方案的特点：①灵活的复接结构，支持多种支路接口。不同比特率的信号都是一次复接成155M的信号，支路接口为电接口，也可以是光分支。例如，水饭所、东良所、牛桥所及待建的南位所通信工程均采用"T"接方式，既能满足环网要求又不占用物理光缆纤芯，如图2所示。②采用光纤双环自愈的组网方式，可对各ADM节点开放业务，当环内的任一节点发生故障，可保证全部业务通信不中断。③兼容性：所有节点设备的光接口板、电接口板、支路板、公务板、电源板相同，各种节点设备的单元背板也相同。④先进的维护手段。可进行两位站号的公务电话联络，具有完备的网络管理功能，可监测到各节点的所有告警，对支路的上下及方向进行配置，统计、打印系统的误码信息。

(2)PCM终端设备。终端设备采用V2020型智能PCM基群设备，县局中心站和站采用一对一方式，配置双E1端口。具有多种用户接口，包括二线、四线音频接口、E/M接口和数据接口(V.24、V.35、G703)及10－BaseT以太网接口，可实现与各种交换机、话机及数据终端设备的连接，完成话音、数据及视频图象等信息传输任务。

(3)网管：网管安装在县局通信机房。该系统是一个Windows应用程序，可实现对全部设备的网络维护和管理，亦可实时监测网络和设备的运行情况。

(4)所有站点均配置标准机架、配备UPS提供不间断220V交流电源，经转换输出直流供电，以保证通信设备的可靠运行。

5系统规划和设想

(1)县城配电自动化系统2001年底投入运行，各开关的FTU部分和公用配变的TTU均采用光纤实现与县局主站的通信，光纤均采用8芯普通光缆沿10kV主干线架设。

(2)新建变电所。根据站点的重要性的地理位置，确定采用环入或"T"接方式接入系统。

篇3

2000年开始，隆尧县供电局分三期沿电力线路架设ADSS光缆(无金属自承式光缆)，根据电网结构建立起两个SDH双环自愈光纤环网。目前光纤通信承担着全局行政电话、调度电话、调度自动化、计算机联网、图象监视、远程抄表等信息传输任务，有效地解决了困扰多年的通信质量和容量问题，为县级供电企业的现代化建设和创一流工作奠定了可靠基础。

1光纤通信现状

第一期工程称西环网(如图1所示)，2000年底竣工，投资147.62万元，架设光缆60km，包含14个站点(含主站)，实现双环自愈。第二期工程称东环网(如图1所示)，2001年竣工，投资155万元，架设光缆50.73km，包含8个站点(含主站)。以上两期工程均采用ADSS光缆，沿35kV及以上电力线路架设，除隆尧站至柳行站为东、西两环和邢台市局共用通道采用18芯光缆外，其它均采用8芯光缆，两环中心站均设在县局，在县局实现数据交换。目前全县17座局属变电所、12个供电所及东局、西局、北局均实现光纤通信。

2农网改造时建光纤通信

农网改造时建光纤通信也称第三期工程。投资80万元，架设ADSS光缆38km。分别为：①华龙站-莲子站-白寨站工程，沿35kV线路架设，为新建莲子站提供光纤通道，同时使东环网实现双环自愈。②冯村站通信工程。由于冯村站与隆尧35kV主网不相连，因此沿10kV线路架设光缆，该工程为冯村站、尹村供电所提供通道，信息量大，因此设计接入西环网(如图1所示，利用光纤将冯村站点串入主网)。③南位所通信工程。沿10kV线路架设光缆，该工程为南位供电所提供通道，信息量小，因此设计"T"接接入西环网。

3光缆架设计算

(1)配盘。根据电力线长度以4km左右分段，光缆耐张尽可能设在线路转角处，以减少耐张金具的使用数量。配盘长度L计算如下：

L=1.03L线＋L熔接1＋L熔接2

式中L线-该光缆耐张段电力线路长度，1.03为光缆弧垂系数

L熔接1、L熔接2-光缆线路(或进站)熔接预留长度，35kV杆塔取15m，110kV杆塔取20m，进站熔接预留

长度为终端杆塔至通信机房的长度

(2)耐张金具。耐张金具数量N耐张计算如下：

N耐张=2×(N配盘＋N转角)

式中N配盘-该电力线路光缆配盘数

N转角-全程每个光缆耐张段间大于15°转角的个数，但不含既是光缆耐张又是线路转角的点

(3)悬挂金具。悬挂金具数量N悬挂计算如下：

N悬挂=N总数－N耐张/2－1

式中N总数-该电力线路杆塔总数

4建设方案

在进行系统工程设计时，应首先编制近期及远期通信发展规划，根据整个通信网的特点和组成方式、设备类型及数量，提出较为合理的系统工程设计，最主要的是整个系统传输性能要满足要求。

(1)光路。本通信网为光纤双环自愈环网，设备采用GK－G04、GK－G04ASDH光端机。光端机配置：县局中心站采用双TM配置64×2MGK－G04光端机，站均采用8×2M双光口GK－G04A光端机。复接后的光纤线路速率为标准的STM－1信号155.520Mb/s，每个环网最大传输容量为64个2.048Mb/s异源数字信号(合1920话路)。现已开通21个2Mb/s端口。环网拓扑如图2所示。

图2光纤双环自愈环网拓朴图

方案的特点：①灵活的复接结构，支持多种支路接口。不同比特率的信号都是一次复接成155M的信号，支路接口为电接口，也可以是光分支。例如，水饭所、东良所、牛桥所及待建的南位所通信工程均采用"T"接方式，既能满足环网要求又不占用物理光缆纤芯，如图2所示。②采用光纤双环自愈的组网方式，可对各ADM节点开放业务，当环内的任一节点发生故障，可保证全部业务通信不中断。③兼容性：所有节点设备的光接口板、电接口板、支路板、公务板、电源板相同，各种节点设备的单元背板也相同。④先进的维护手段。可进行两位站号的公务电话联络，具有完备的网络管理功能，可监测到各节点的所有告警，对支路的上下及方向进行配置，统计、打印系统的误码信息。

(2)PCM终端设备。终端设备采用V2020型智能PCM基群设备，县局中心站和站采用一对一方式，配置双E1端口。具有多种用户接口，包括二线、四线音频接口、E/M接口和数据接口(V.24、V.35、G703)及10－BaseT以太网接口，可实现与各种交换机、话机及数据终端设备的连接，完成话音、数据及视频图象等信息传输任务。

(3)网管：网管安装在县局通信机房。该系统是一个Windows应用程序，可实现对全部设备的网络维护和管理，亦可实时监测网络和设备的运行情况。

(4)所有站点均配置标准机架、配备UPS提供不间断220V交流电源，经转换输出直流供电，以保证通信设备的可靠运行。

5系统规划和设想

(1)县城配电自动化系统2001年底投入运行，各开关的FTU部分和公用配变的TTU均采用光纤实现与县局主站的通信，光纤均采用8芯普通光缆沿10kV主干线架设。

(2)新建变电所。根据站点的重要性的地理位置，确定采用环入或"T"接方式接入系统。

篇4

1.2解决广播电视传输过程遇到的难题在我国，开展广播电视工程的时间比较晚，尽管如此，其发展速度还是十分迅速的，在广播电视传输的过程中，遇到了很多的难题，而计算机技术的应用则很好地解决了这些问题，有效的提高了传输速度。同时，也为传统广播电视工程实现转型提供了转型依据。

1.3满足用户的需求经济的发展有效的提高了人们的生活水平，在物质生活得到了满足后，人们开始追求精神生活，注重生活中的娱乐性。从某种意义上说，广播电视也属于一种娱乐手段，因此人们对广播电视的要求就会变得越来越高，为了更好的满足用户的需要，需要将广播电视工程与计算机技术相结合，提高广播电视整体的质量。

2计算机技术在广播电视工程中的应用

2.1在媒体网络中的应用随着科学技术的发展，传输理论与交换理论、有线电视网与互联网之间都实现了有效的融合，而且，这种融合方式极大的影响了人们的生产和生活方式。实现融合之后，新的网络建立了一个宽带数字化平台，为用户提供了很大的便捷性，而且还将窄带网不能实现的功能得以实现，比如多媒体的应用、自由交换数据等等，同时，在进行数据自由交换时，简化了相关的操作流程，让网络吸引了更多的用户。在媒体网络中应用计算机技术，促使其产生了新的中间理论，拓宽了计算机技术在广播电视工程中的应用范围。在媒体网络中，数字技术有其特有的优势———计算机技术的关联性，这种关联性可以有效地联系起有线电视和互联网，从而形成一个新的数字媒体网络。因此，在广播电视工程的媒体网络中应用计算机技术，有利于改变传统的传输方式，有效地提高传输的质量和速度，更好的满足了广大用户的需求。

2.2在媒体内容中的应用在传统的广播电视中，媒体内容是指利用模拟讯号将音频和视频传播出去，这样的传播方式很容易受到外界因素的影响，进而影响了媒体内容传输的质量，影响了用户对广播电视的评价，另外，传统的广播电视在传输速度上也比较慢。导致人们最终接收到的电视画面带有各种问题，比如画面不清晰、音画不同步等，极大的影响了用户对广播电视节目的满意度，也阻碍了广播电视工程的发展。将计算机技术应用到广播电视工程的媒体内容中，可以有效地解决这些问题。应用计算机技术后，媒体内容传播的方式发生了变化，由传统的模拟讯号变为现在的数字讯号，数字讯号传播方式的运用保证了音频和视频讯号的质量，而且有效的提高了其速率，扩充了媒体的内容，而且媒体内容的更新速度也得到了提高，进而满足了广大用户对质量的要求，促进了广播电视业的良好发展。

2.3在操作计算中的应用随着科学技术的快速发展，计算机技术的更新速度也不断地提高，而新技术的开发能够使原有的存储结构以及体系结构得到优化，从未来发展的角度看，计算机技术要全方位的发展，包括计算机的方方面面。因此，新技术必将会取代原来的技术，并提高技术应用的效率。在未来，新技术的发展方向是高效率、低耗能、高实用性、操作简便，为此，在这个发展过程中产生了高性能的计算机，并且在发展中不断得到完善。随着高性能计算机的发展，其应用领域不断地扩展，在广播电视工程的操作计算中，应用了高性能计算机技术，有效的提高了广播电视的存储技术和计算功能。

篇5

2进度控制的主要措施

2.1管理措施。可在工程中采用关键路线法，以此来表示出具体的工作顺序和彼此之间的依赖关系，将分散且复杂的数据加工整理成项目管理所需的有用信息，便于管理人员进行资源配置。此外，还可构建起一套完善的监测、分析、调整反馈系统，通过对计划与实际进度之间的比较分析，实现对进度目标的动态、连续控制。

2.2组织措施。构建完善的项目管理组织体系，成立以项目经理为核心，监理工程师为成员的进度管理领导小组；设置专人对工程项目进度计划的执行情况进行跟踪，一经发现进度偏差，及时采取有效的措施进行纠正；可由项目经理牵头，以周为单位，定期组织召开工程协调会，对进度偏差产生的原因进行分析，并确定其影响程度，对总进度计划进行调整。

2.3技术与经济措施。通过新技术、新材料、新工艺的运用，并对各个工序之间的逻辑关系进行优化调整，以此来缩短工作持续时间；可在工程项目实施阶段，采取一些合理的奖惩手段，并科学编制与工程项目进度计划相适应的资金和物资计划，借此来控制光伏电站工程进度。

3进度控制要点

3.1设计阶段

在该阶段，进度控制的最终目标是按质按量按时提供施工图等设计资料，并进一步明确关键工序及线路，对工程设计进度进行动态的控制，定期对设计进度加以了解，并与编制的设计进度计划进行对比，若是存在偏差，则应及时查明原因，采取措施进行调整。首先，应当对设计进度目标进行分解，根据性质和工作量对人员进行合理配置。其次，在设计过程中，不仅要确保设计质量，而且还要兼顾施工的可行性和方便性，这有助于加快施工进度。再次，尽可能减少不必要的设计变更，避免出现重大的设计变更。

3.2施工阶段

在该阶段项目管理人员应当对施工承包商编制的施工进度计划进行严格审查，并督促其对进度目标进行分解，同时要对施工承包商的进度情况进行追踪，分析其进度计划的发展趋势，若是发现存在延期的可能，则应当指令承包商采取有效的措施加以解决处理。针对本工程的特点，决定在施工阶段采取如下措施对工期进行控制：加快工程施工前期各种手续的办理速度，并按照工程需要备足应交款项；由于本工程的工期要求比较紧，加之分项工程较多，所以决定采取分批开工、陆续交付使用的方式进行施工建设，以此来实现施工进度目标；通过严格的合同管理及相应条款，对进度计划形成强有力的保证；对承包商的施工进度计划进行严格审查。

篇6

在我国目前的施工管理工作中，各部门沟通不及时，信息得不到分享的问题十分普遍，这样的结果就是施工管理费用的增加，一部分建筑工程项目和施工单位之间有一定的距离，因此各种信息的传递和交流并不及时，合作伙伴之间的沟通也够，从而导致很多信息失去了实效性，其可靠性也就随之受到影响。施工但那位没有准确的信息依据，对于施工现场的状况就无法进行全面，周密的了解，这样就会导致决策事物，施工管理中的沟通问题非常重要，因为建筑工程原本就是一个环节多，讲究效率的工作，一旦沟通不及时，或者中途出现错误，那么就很容易导致资源的浪费。

1.2施工质量管理漏洞多，缺乏有效监督机制

从我国现阶段基础建设工程的情况来看，项目种类日渐繁多，建筑企业数量也随之增多，在这样的形势下，市场竞争必然会更加激烈，这就导致了一部分建筑单位为了赶工期以及施工进度，从而忽视了质量管理，盲目追究经济效益，监管部门的监督力度也不够，管理过程中，工作人员对于工程质量的实际情况没有进行透彻了解，甚至还存在很多偷工减料的现象，这样做虽然减断了工期，但是却增加了很多安全隐患，建筑企业对于这方面的重视力度也不够，这正是这些问题一直无法得到重视，并解决的主要原因之一。

1.3施工管理中对于安全问题重视程度不够

进行施工管理的过程中，一部分的工作人员针对操作规范以及工期控制，材料选择等方面投入的力度过多，对于安全问题却常常忽视，建筑行业行业的竞争十分激烈，市场秩序的维护工作难度也很大，这些问题叠加在一起，就会导致严重的工程质量问题，施工安全问题必须要要被重视起来，这不仅仅是一份责任，同时也关系到社会稳定与人们的生命财产安全问题。

2提高光伏发电厂施工管理的措施及对策

完善建筑工程施工管理制度，提倡人性化管理理念。制度是人们行为的约束，所谓无规矩不成方圆，因此，建立科学、完善的施工管理制度，是提高工程质量，减少安全隐患的关键。企业内部要强化建管理力度，各部门之间的联系也更加更加紧密，要相互交流，通力合作，这样才能够实现人力与物力的优化配置。与之相对应的，在建立了完善的管制度同时，还需要配备各种硬件设备以及工作人员，明确分工，科学分配任务，这不但能够保障工程项目的进度，同时还能够促进各部门之间的交流与沟通，建立和谐工作环境。最后就是针对人员方面的管理，管理人员要坚持以人为本的原则，建立现代化的管理理念，管理工程质量的过程中，要施行人理性化管理，从而促进企业稳定发展。施工前做好施工计划管理，包括施工范围的划分，施工方法和施工工艺的确定，以及施工的目标管理，成本目标、进度目标等。在施工过程中，针对不同的阶段的施工特点做好相应的施工管理，比如基础工程中对杆塔、转角塔等施工，保证其在外力作用下不会倾斜或者倒塌，35KV以上的断路器施工过程中要与基础同时浇筑混凝土，保证地脚螺栓的强度，对于发电厂的其他特殊要求的设备或建筑要了解施工规范，务必做到安全符合标准。另外，做好施工管理的目标控制，这个目标不仅包含质量目标还包括成本目标，并且贯穿于整个施工过程中，做好施工质量的把控关，严格执行各项检测标准，做好材料的试验与检测；落实成本控制管理，从小微处着手，落实成本控制中的各项要求，让成本管理融入到施工管理中来。

3光伏发电厂施工成本控制

3.1施工前充分了解和掌握

施工场所的自然环境是非常必要的，相关政府部门以及工作人员要做好全面的调查，得到确实可靠的数据为施工提供数据支持，从而最大限度减少施工安全隐患，提供工程质量。另外还需要强化施工队伍管理力度，采用多元化的管理方式，严格筛选施工材料，同时对于各种施工器械以及工具做好全面检查，最大限度降低出现质量问题的几率。

3.2施工过程的成本控制措施

成本控制是保障工程质量的关键环节，在实际施工中，管理人员要对施工程序操作进行全面控制，保障工人按照要求进行施工，做好质检工工作，竣工后，及时建档，重要的施工技术要做好几率。保证整个建筑工程的整个施工过程都在施工管理的控制下执行，确保工程质量的合格。

3.3加强施工安全管理水平

强化施工安全管理的痛死，要以安全问题作为首要任务，所有的工作都要以安全管理作为前提，提高管理人员的专业素质，在进行施工管理的时候，要选择具有丰富管理经验的工作者，提高管理队伍的整体管理水平，并且，根据施工过程的不同阶段，组织开展安全管理方面的教育培训工作，普及安全管理知识，提高安全管理人员知识文化水平，从而，在根本上提高建筑施工安全管理水平。

篇7

中图分类号：TH113.2 文献标识码：A

Abstract：Acceleration information is often needed to realize the acceleration feedback control in modern servo control systems， while in the rotary motion form the observer algorithm based on motor model to estimate the angular velocity or angular acceleration is far less than the method to use an acceleration transducer. But the rotating accelerometer is high priced and restricts the application range because of its performance index. The article proposed an angular acceleration algorithm based on angular information measured by photoelectric encoder and model information of the observing object， which can estimate the acceleration of the servo control systems. It can also observe the angular rotation， angular velocity and severely changed angular acceleration with excellent effects which verified the robustness and feasibility through the hardware in the loop simulation based on RT-LAB platform. The proposed algorithm can also suit for servo systems which was not droved by motors and apply more widely， what’s more， the low costs make it more suitable for engineering.

Keywords：photoelectric encoder；angular acceleration observer；hardware in the loop；acceleration feedback control

1 引言

伺服系y多数以位置和速度为跟踪目标[1]，文献[2]中，刘栋良等针对永磁同步电机，利用其定子交轴电流和转速方程构造观测器，通过降维线性Luenberger算法实现了电机转子角速度的估算。文献[3]中，郭鸿浩等人针对永磁无刷直流电机提出了角加速观测方法，首先通过构建滑模观测器观测反电动势波形，再设计卡尔曼滤波器从观测得到的反电动势归一化波形中提取位置信息，进而实现对角加速度的估计，但是扩展反电动势的表达式较为复杂，其大小与转速、电机电流及微分值有关，鲁棒性较差。且对于非电机驱动的轴系，这种依赖电机模型的估计方法也无能为力。工程实践中，大多数情况下伺服系统旋转运动为非匀速运动，传统的角速度观测算法仅限于处于稳态的恒定角速度观测，对于动态加减速过程的角速度或均匀变化的角加速度的观测存在较大误差，并且机电或液压等伺服系统由于存在内部和外部的干扰、自身参数的摄动等不确定因素，严重影响观测算法的性能。因此，对于旋转伺服系统的转速观测，基于编码器的方法更为可靠，中国科学院自动化研究所的秦晓飞等对传统的M/T测速算法进行了改进[4]，提出一种基于假脉冲剔除的M/T测速算法，能够消除机械振动引起的位置量化误差，提高了交流伺服系统的测速性能；北京交通大学的文晓艳等详细讨论了M法和T法在工程实践中的应用并对其性能做了详细分析[5]，指出工程应用中应该注意的问题。然而这两种方法并不适用于对角加速的观测，目前基于旋转加速度计的方法测量角加速度存在传感器价格昂贵或技术指标适用范围窄等原因[6]，使得其难以应用于角加速度反馈或角速度反馈的控制过程；基于电机模型的观测器算法估计角速度或角加速度也是一种常用方法[7-10]，大量实验表明，基于模型观测器估计算法的加速度反馈控制系统，其控制性能远远不及基于加速度传感器的加速度反馈控制系统，Bramde Jager[11]和Ivan Godler[12]等人分别对此作出了详细研究。因此基于位置传感器和观测算法来有效获取角速度和角加速度信息是一种折中的选择。论文采用高阶观测器算法，能够观测剧烈变化的转速，性能优于常规观测算法，且能够实现非剧烈变化的角加速度观测，为加速度反馈鲁棒控制提供一种有效方法，最后通过实验对比验证了论文提出的加速度观测算法的跟踪性能和算法的可实现性。

2 光电编码器工作原理

光电编码器是由光源、光栅盘和光电检测装置组成，光栅盘是在固定直径的圆盘上等分地开通若干个长方形孔，通过联轴器的带动，当光电编码盘和轴一起旋转时，光源发光通过透镜照射到光敏电阻上，经过检测装置检测输出脉冲信号。结构原理如图1所示。

光电编码器的输出量有模拟量和数字量两种形式，论文以数字编码器为例进行研究。数字增量式编码器直接利用光电转换原理输出3组方波脉冲信号，分别为A相、B相和C相， A相与B相的相位差为90度，C相为每转一周输出一个脉冲，用于基准点定位，输出波形如图2所示。

编码器旋转方向的判断是通过将A相B相输出值保存起来，与下一个A相B相输出值做比较，通过编码时序就可以判断出编码器的旋转方向，图2中标示出了输出波形与编码器旋转方向的关系，算法的实现是通过判断编码器输出AB两相的状态转移顺序，如图3所示。

增量式编码器测量转角的方法是通过读取脉冲数的方式计算出旋转的角度或转速等参数。而不同规格型号的编码器光栅码盘上的光栅线数是不同的，光栅线数决定每周输出的脉冲数量，即影响测量的精度。采用正交编码方式可以方便实现倍频电路设计，提高编码器测量精度。

3 三阶观测器设计

6 结论

为了适应伺服控制系统中加速度反馈控制方式对角加速度进行观测的需求，论文提出一种基于增量式光电编码器和观测算法相结合的方法，用于观测角加速度变化规律，并通过半实物仿真平台进行验证，观测效果良好，克服了采用旋转加速度计价格昂贵和适用范围小的问题，克服了基于电机模型纯算法估计的不准确问题，克服了针对非电机驱动的旋转伺服系统无法使用估计算法的问题。计算量小，可以应用于实时系统，跟踪性能好，可以实现角位移，角速度和剧烈变化的角加速度的观测，满足伺服系统的控制需求。

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1988年6月，欧阳征标到深圳大学任教，现任深圳大学太赫兹技术研究中心副主任、固态光子实验室主任等职，长期从事光子晶体的理论及相关光子器件的开发研究。

近年来，在光子晶体研究领域，他提出了一系列新型的光子晶体全光逻辑门和全光半加器等逻辑光路；他还提出了一类光子晶体磁光环行器、单TM模工作的磁性材料Bragg光纤结构、宽禁带全角度反射器结构以及正入射情况下超窄频带、超窄角度单偏振滤波器结构等。他发现了光子晶体谐振腔的模式分类特性和复周期光子晶体中的密集多通道滤波特性。他提出的二维FIBONACCI光子晶体的概念，从理论和实验上证实了该光子晶体存在较大的光子禁带。

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