机电类文献综述范文

1、文献综述范文文献综述基于音乐喷泉的计算机辅助设计0前言为了使设计更具有合理性、前沿性、实践性，我参考了音乐喷泉系统控制、音乐喷泉历史形态以及其相关的部件等一大批相关资料。在此基础上对音乐喷泉 相关的系统控制有了 一定意义上的了解， 从中去糟取精，从而对我所查阅的文献 资料作出了如下的概述与总结。1主题假山、楼阁、喷泉自古以来就是园林景观中的经典，喷泉跟音乐的结合，也 就是音乐喷泉，它的出现更是园林学上的一大进步， 声、光、水、色的完美结合， 从形、色、韵、感等多方面展示了它的独特魅力，刺激了人们的感光，丰富了人 们的美感，特别是彩色音乐喷泉。音乐喷泉主要用于建造公园、广场等休闲场所 以营造气余

2、为目的，广泛适用于大型商场、星级宾馆、音乐厅等室内外，它不仅 可以增加周围空气湿度，减少空气中尘埃，降低空气温度，更为人们生活增添了 不少情趣，同时喷泉的细小水珠同空气分子撞击， 能产生大量的负氧离子，有益 于改善城市面貌和增进居民身心健康。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高， 人们越来越注重居住环境的改 善和美化，在城市建设与规划中，人们对休闲场所的建设提出更高的要求，各种 休闲广场、公园的建设也越来越美化，其中音乐喷泉是城市景观建设的重要组成 部分，国内大中城市已争相建设音乐喷泉、 并向中小城市发展。目前很多广场和 公园等也米用音乐喷泉美观设计，各类花样的喷泉、色彩的灯光和优美的音乐形

3、 成了一幅宜人的夜景而吸引着人们，使得音乐喷泉系统日渐被推广应用。音乐喷泉是现代科技与艺术的综合，利用喷泉来表现音乐的美，令人赏心悦 目，早期的音乐喷泉其音乐和喷泉并无密切关系，目前发展趋势是喷泉随着音乐变化改变其形态，每支乐曲所表达的情感不同。喷泉的花型变化也应不同。近年 来，随着我国科技、经济、社会的快速发展，音乐喷泉以其独特的魅力和特殊的 功能，愈来愈成为城市休闲娱乐产业中一项重要产品。 喷泉控制系统的性能很大 程度上一个音乐喷泉的表演效果。目前，国内的喷泉项目逐渐向智能化、分散化、 综合化方向发展，从而也对喷泉控制系统提出了更高的要求。音乐喷泉控制系统集合音乐控制、可编程序控制、人工智

4、能控制技术、综合 当今国际上最流行的先进科技成果，是一种工业现场控制系统，也是一种比较典 型的光机电一体化应用系统。目前音乐喷泉控制系统主要采用以下三种形式：（1） 集中式控制系统；（2）现场总线式控制系统；（3）网络总线式控制系统。为了节 省能源和发送系统性能，其控制方式正在由调压调速向 PWM 控制和矢量控制方 向发展。目前许多单位均推出了自己的音乐喷泉， 取得了良好的效果。但纵观这些音 控产品，有的利用音乐的时域变化来控制喷泉； 有的将音乐分成几个频段来控制 喷泉的花型。且多采用低频、中频和高频三个频段来控制。缺点是没有在频域上 很好展现音乐，因此不能很好地体现音乐的内涵。在王月琴、张笑

5、微、朱玉玉的TMS320C6713DSP 在音乐喷泉控制系统中的应用2一文中针对这些问题提 出了一种新的方法来控制喷泉的变化，通过喷泉水柱的喷射高低来实时地展现音 乐的频谱，首先对音频信号进行放大、滤波、采样和 A/D 转换等预处理，经过 DSP 对音频信号进行傅立叶变换，可以等到音频信号的频谱，即各频率对应声音 信号的强度，通过变频控制系统就可以将频谱图用喷泉的水柱表现出来，水柱的高低按纯届比例反映音频信号的幅度。音乐喷泉的系统控制形式是多种多样的，各种控制形式规格不一、优缺点也 不一样，在音乐喷泉的控制方式上，目前普遍采用的是工控机加上扩展的模拟量 和数字量输出卡构成的集中式控制系统。在性

6、状音乐喷泉“水声”滞后效应的 计算机控制方法5 一文，讲述的就是这种工控机控制方法及其相关原理，把 多媒体计算机作为音乐喷泉的控制核心，采用基于预处理的计算机控制处理来协 调音乐、灯光、流水的变化，效果理想。但是这种传统的工控机和电气驱动柜都 置于一个单独的喷泉控制室内,然后电缆直接从控制室连入喷泉池设备现场的控 制方式，其有很大局限性，只适用于控制点数不多，且颁布比较集中的场合。然 而，目前大型喷泉系统的控制点数（包括模拟量和数字量）达到数白或上千，而 且倾向于多池化设计，设备也越来越分散化，若采用传统控制方式，务必会耗费 大量电缆，成本太高且不易维护和扩展，在基于以太网的音乐喷泉控制系统的

7、 设计与实现9中提出了一中基于以太网的分布式控制系统架构，即上位机部 分仍采用 PC 或工控机整体协调控制，下位机部分采用具有远程控制功能的嵌入 控制器完成 I/O功能，两者根据预先制定好的上层协议通过以太网的方式进行通 讯的方式对音乐喷泉进行控制的方法很好地解决了这个问题；在变频控制系统在音乐喷泉中的应用3 一文中讲述了音乐喷泉的变频器控制的有关原理及其 控制方法，变频控制技术引入音乐喷泉控制系统，可以使水柱随着音乐快慢变化， 使音乐喷泉更加生动化；在基于 VB 的音乐喷泉控制系统的研究与开发6 一文中具体全面地叙述了在 VB 环境下，利用 VB 相关控件来控制音乐喷泉的控 制。目前，大型音

8、乐喷泉的控制方式主要有工业 PC 为上位机，PLC 为下位机的 总线控制两种方式。这里的工业 PC 控制方式是指以工业控制计算机为核心，通 过各种I/O板卡和通讯卡发送控制信号的音乐喷泉控制系统。随着大点数工业 I/O板卡的推出以及计算机多媒体技术的发展，相比以工业PC 为上位机，多个 PLC为下位机的总线控制方式相比，它具有更高的性价比。而且充分利用了目前计算 机的多媒体技术。在基于工业 PC 的音乐喷泉控制系统7中对工业 PC 的音 乐喷泉控制系统及其原理、 方法做了具体的介绍。 然而在 单片机控制在音乐喷 泉中的应用 4一文中阐述了用可编程控制器 PLC 作为音乐喷泉的控制系统， 用工控

9、机作为控制核心对小型音乐喷泉来说不太恰当，不适合其经济性，在此文 中介绍了一种最适合于小型音乐喷泉系统的单片机控制方法，以单片机作为其控制核心，控制简单，成本低廉且易于普及。目前最前沿的音乐喷泉控制方式是矢量控制法和PWM 控制方法。矢量控制方法：它基于粒子系统的基本思想，把喷泉划分为水珠、水术、喷泉三个层次来 分别实现，对音乐与喷泉的结合更上一个台阶；PWM 控制方法则是运用状态空 问法和功率键合图建立了音乐喷泉的仿真模型， 用仿真的方法找出其误差，这样 不但可以在设计时找出系统参数的最佳结合点， 还可按得出的仿真结果，在计算 机上输出控制时对音乐喷泉的同环路采用不同的延时， 使音乐广场各个

10、方位的观 众都能感觉到音乐与水型的同步，最终获得满意的效果，这样大大地节省了能源 且改善了音乐喷泉的性能。2总结音乐喷泉的设计包括音乐分析、给排水、电气、通讯和计算机自动控制等， 喷泉工程的工艺系统通常由水泵、 喷头、阀门及管道等组成，其系统控制多种多 样。但不管是工控机控制还是以太网控制， 不管是单片机控制还是工业 PC 控制, 都有它的优点和缺陷。从喷泉的经济性、合理性、实际性出发，为了实现音乐与 喷泉的完美结合，实现喷泉声、形、色、感各方面的完善，音乐喷泉系统控制将 向矢量控制和 PWM控制方向发展。参考文献:1孙维东、屈福政，基于 PWM 变频调速的音乐喷泉的仿真2王月琴、张笑微、朱玉玉，TMS32C6713DSP 在音乐喷泉控制系统中的应用3王连涛、张长启，变频控制系统在音乐喷泉中的应用4张长启、王连涛，单片机在音乐喷泉中的应用5屈福政、吕传林，改善音乐喷泉“水声”滞后效应的计算机控制方法6王宝祥，基于 VB 的音乐喷泉控制系统的研究与开发7梁广瑞、林小峰、宋绍剑、蔡春晓，基于工业PC 的音乐喷泉控制系统8马骏、朱衡启、龚建华，基于矢量控制法和 LOD 的音乐模拟9李晨曦、李昌智、胡包钢，基于以太网的音乐喷泉控制系统的设计与实现10刘丹、张乃尧、朱汉城，基于音乐特征