緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇自動(dòng)控制技術(shù)論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

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一、EPB與傳統(tǒng)手制動(dòng)相比的優(yōu)點(diǎn)

1.1EPB系統(tǒng)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后自動(dòng)施加駐車制動(dòng)。駐車方便、可靠，可防止意外的釋放（比如小孩、偷盜等）。

1.2不同駕駛員的力量大小有別，手駐車制動(dòng)桿的駐車制動(dòng)可能由此對(duì)制動(dòng)力的實(shí)際作用不同。而對(duì)于EPB，制動(dòng)力量是固定的，不會(huì)因人而異，出現(xiàn)偏差。

1.3可在緊急狀態(tài)下組委行車制動(dòng)用。

二、EPB的功能

2.1基本功能：通過按鈕實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)手剎的靜態(tài)駐車和靜態(tài)釋放功能。

2.2動(dòng)態(tài)功能：行車時(shí)，若不踩踏板剎車，通過EPB按鈕，一樣也可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。

2.3“熄火控制”模式：當(dāng)汽車拔鑰匙熄火時(shí)，自動(dòng)啟用駐車制動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)不打火駐車不能解除。

2.4開車釋放功能：當(dāng)駕駛員開車時(shí)，踩油門，掛擋后自動(dòng)解除駐車。

2.5啟動(dòng)約束：點(diǎn)火關(guān)閉，釋放約束模式（保護(hù)兒童），不用操作制動(dòng)踏板，即可釋放約束模式。

2.6緊急釋放功能：當(dāng)電子駐車沒電需要解除駐車時(shí)，可用專門的釋放工具釋放駐車。

三、拉線式EPB的組成及各部件的作用

3.1拉線。拉線和傳統(tǒng)的駐車系統(tǒng)中拉線所起的作用完全一樣，就是把力從EPB總成傳遞到駐車制動(dòng)器上實(shí)現(xiàn)駐車功能。拉線式EPB有單拉線和雙拉線兩種。

單、雙拉線有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。相比較起來雙拉線有較大的拉線效率，拉線行程短，但布置沒單拉線靈活，產(chǎn)生相同的拉力，控制器需要加載的力大。工作時(shí)，雙拉線EPB控制器同時(shí)帶動(dòng)兩根拉線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)制動(dòng)器駐車，而單拉線時(shí)，EPB控制器是只帶動(dòng)了一根拉線，然后通過拉索平衡器此拉線帶動(dòng)后面的兩根拉線駐車。

單拉線式樣的EPB，一根拉線帶動(dòng)兩根拉線的原理為：第一根拉線的芯線在控制器的帶動(dòng)下產(chǎn)生移動(dòng)，其帶動(dòng)拉線向右移動(dòng)，然后因?yàn)榈谝桓€受力彎曲，第一根拉線通過固定在其拉線護(hù)套上面的平衡器帶動(dòng)拉線1向左移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了一根拉線帶動(dòng)兩根拉線移動(dòng)的目的。

3.2按鈕。通過按或者拉按鈕控制EPB駐車和解除駐車，按鈕上有背景燈，提醒駕駛者是否已工作。

3.3緊急工具。在EPB因斷電不工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)駐車解除功能。

3.4電機(jī)。EPB工作時(shí)的動(dòng)力來源，由其來帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)工作實(shí)現(xiàn)駐車。（有人僅靠電子駐車紙面意思可能會(huì)擔(dān)心駐車后，出現(xiàn)沒電的情況怎么辦？實(shí)際上電子駐車只是靠電觸發(fā)齒輪機(jī)構(gòu)工作，最終使車長(zhǎng)時(shí)間駐車的還是機(jī)械機(jī)構(gòu)，并且國(guó)家法規(guī)中也明確要求，駐車要用可靠的機(jī)械機(jī)構(gòu)來完成）。

3.5齒輪機(jī)構(gòu)。不同廠家EPB的此部分機(jī)構(gòu)的工作原理不一定相同但其作用是一樣的。都是力的傳遞機(jī)構(gòu)，把力由電機(jī)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成拉線方向上力。其齒輪結(jié)構(gòu)的工作原理如右圖電機(jī)帶動(dòng)拉線所在的外齒輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)齒輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樾D(zhuǎn)方向相反，帶動(dòng)連接在內(nèi)外齒輪機(jī)構(gòu)的拉線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)駐車。

3.6ECU和傳感器。ECU用來控制EPB對(duì)外的信息交流和反饋。傳感器用來感應(yīng)拉力的大小。

四、EPB總成的工作原理和其功能的實(shí)現(xiàn)原理

4.1EPB總成的工作原理。拉線式EPB工作原理為：通過開關(guān)給ECU一個(gè)通斷信號(hào)，EPB的ECU控制電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后由內(nèi)部的齒輪機(jī)構(gòu)把此力輸出到拉線上，由拉線帶動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)行駐車。

4.2EPB各功能的實(shí)現(xiàn)原理

（1）基本功能。最基本的功能，靜態(tài)釋放和靜態(tài)駐車功能，通過按鈕駐車和解除駐車此工作原理簡(jiǎn)單，也就是上面的EPB工作原理。

（2）EPB賣點(diǎn)之一的動(dòng)態(tài)功能。當(dāng)車在行車狀態(tài)，速度大于12km/h,若按下EPB按鈕，ECU指揮馬達(dá)帶動(dòng)拉線駐車，當(dāng)車輪要抱死，有滑移的傾向時(shí)，ECU通過CAN得到這個(gè)信號(hào)后，會(huì)使拉線力減小，以便不使車輪抱死，如此循環(huán)，直至車停下為止。雖然EPB有此功能，但各個(gè)EPB廠家，并不推薦客戶把EPB當(dāng)作行車制動(dòng)器使用，并且還明確要求客戶，此功能只能在常規(guī)制動(dòng)器失效或不可使用踏板的緊急情況下才能使用，這是因?yàn)樵谛熊囍校v車制動(dòng)器啟動(dòng)后，那么就把制動(dòng)力全部加在后輪，對(duì)后制動(dòng)器的損害是很大的。

（3）“熄火控制”模式。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，通過CAN把此信息傳遞給ECU，ECU指揮EPB駐車。

（4）EPB的另一賣點(diǎn)功能：開車釋放功能。要實(shí)現(xiàn)該功能，則EBP系統(tǒng)需要知道駕駛員是否希望車輛開始行駛。對(duì)自動(dòng)擋車輛來說，EPB可以通過變速器信息及油門信息了解車輛狀態(tài)。然后ECU指揮EPB釋放駐車。而對(duì)手動(dòng)擋車輛來說，原有的配置所能提供的信息無法確認(rèn)駕駛員的期望。為了實(shí)現(xiàn)該功能，需要在車輛上加裝檔位傳感器及離合器傳感器。

（5）緊急釋放功能。用專門開發(fā)的緊急釋放工具來實(shí)現(xiàn)此功能。工具的工作原理為，用專門開發(fā)的EPB工具，先插入緊急工具孔，然后旋轉(zhuǎn)，使齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)渦桿移動(dòng)，解除駐車。有時(shí)為了使解除駐車方便，或者不便于使用剛性的緊急釋放工具，也可以使用易曲工具，實(shí)現(xiàn)過程為：把緊急釋放工具由剛性改成可彎曲的易曲工具，然后根據(jù)EPB的布置位置，設(shè)計(jì)合理的導(dǎo)向管，設(shè)計(jì)導(dǎo)向管的原則為將來在使用工具時(shí)比較方便，不需要拆卸其它零件，或者鉆到車下。導(dǎo)向管一端，另一端固定死在電子駐車工具孔上，使用時(shí)，取出緊急工具，把工具從導(dǎo)向管端插入，順著導(dǎo)向管，把工具連接到電子駐車上，然后轉(zhuǎn)動(dòng)工具搖把，即可釋放駐車。在開發(fā)易曲工具中需要注意的是：1.工具的易曲長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)否則會(huì)因工具彎曲端過長(zhǎng)而使傳遞到電子駐車的力矩解除不了駐車。2.導(dǎo)向管扭曲的幅度不能過于大，否則工具在通過導(dǎo)管時(shí)的難度就很大，甚至通不過導(dǎo)管。

五、拉線式EPB的布置

5.1EPB的布置

EPB的布置需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）若EPB布置在車身下，要設(shè)計(jì)合理的支架，力求把EPB包起來，防止車底下高速飛起的石子打在EPB殼體上。（2）注意保證EPB周圍的溫度不能過高，要在其工作溫度范圍內(nèi)。（3）注意選擇合理的緩沖墊來起到防震的效果。（4)EPB位置的選擇，要考慮到將來緊急工具使用的方便性。

5.2拉線的布置

拉線的布置需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）拉線之間的間隙要求，需要滿足一定要求。（2）單拉線式。EPB是由一根拉線帶動(dòng)后面兩根拉線來實(shí)現(xiàn)駐車的，為了實(shí)現(xiàn)一根拉線帶動(dòng)二根拉線，所以布置時(shí)一定要保證第一根拉線的末端是可移動(dòng)的，不能在此處做支架給其固定死。

六、結(jié)論

EPB是近來研究的重要成果之一。它替代了手駐車制動(dòng)，用電子按鈕實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)，且節(jié)省了車廂內(nèi)部的空間。符合現(xiàn)在消費(fèi)者們希望在車內(nèi)安裝更多的基本配置和功能的這個(gè)趨勢(shì)。因此設(shè)計(jì)小巧的EPB倍受青睞。目前電子駐車在國(guó)外已應(yīng)用的比較普遍。在不久的將來電子駐車也會(huì)頻頻裝配在中國(guó)的汽車上。

參考文獻(xiàn)：

舒華，姚國(guó)平.汽車電子控制技術(shù).北京．人民交通出版社，2002.

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2水泵自動(dòng)控制的應(yīng)用

水泵自動(dòng)化可以采用電路系統(tǒng)內(nèi)的軟件和硬件系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)整，通過編程操控，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)水泵的自動(dòng)開啟、停止、功能疊加或轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，應(yīng)急處理。采用浮球水位控制原理，調(diào)節(jié)自動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的電機(jī)傳動(dòng)水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)過程中，通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的頻率確定功能效果，對(duì)水泵的基本效率進(jìn)行節(jié)約處理。減少未使用調(diào)頻水泵的調(diào)頻次數(shù)，提高水泵能源的調(diào)頻使用效果，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)水廠工業(yè)頻率調(diào)整，結(jié)節(jié)約不必要的電能費(fèi)用。變頻技術(shù)調(diào)節(jié)分為交流變直流、直流變交流兩種。在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，交流變直流的應(yīng)用較為常見，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。前者的組成電路由整流器、電路逆流器、過濾器綜合組合，形成變頻裝置設(shè)備。將交流電轉(zhuǎn)換為直流電是依靠整流器完成。整流器是供電設(shè)備的逆變裝置。在電路交直流轉(zhuǎn)換過程中，電路會(huì)剩余一部分交流電，將直流電中的交流部分過濾的設(shè)備是過濾器裝置。電流過濾器是將電流重新分化，去電電流中不穩(wěn)定的元素，完成交流電或直流電的平穩(wěn)過渡，最終實(shí)現(xiàn)電流的逆變過程，輸出需要的直流電流或交流電流。電流逆變和電流整流是相互對(duì)立的，也是通過調(diào)頻控制電路，完成電路橋接。電機(jī)應(yīng)用電路中的電流進(jìn)行交換處理，實(shí)現(xiàn)有效輸出。調(diào)節(jié)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，從而提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，確保水泵的有效功率。電機(jī)在使用過程中，通過調(diào)頻控制技術(shù)完善電源的有效功率設(shè)定，逐步改善電源的有效頻率，確保頻率的使用效果。逐步增加電機(jī)轉(zhuǎn)速。通過控制電流的使用頻率，提高水泵的使用壽命，改善水泵基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境，逐步減少水泵的基礎(chǔ)維修費(fèi)用，降低人力消耗，降低物力消耗，減少噪聲污染水平，確保工作人員的基本工作環(huán)境。

篇（3）

建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用必然需要各種電氣設(shè)備的參與，并且設(shè)備的質(zhì)量在整個(gè)的建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中占據(jù)著重要的位置，一旦電氣設(shè)備存在一定的問題的話就會(huì)直接影響到整個(gè)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)施質(zhì)量，進(jìn)而影響到后期建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，具體來看，設(shè)備對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)設(shè)備自身的問題，電氣設(shè)備對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響一個(gè)主要的問題就是我們所應(yīng)用的設(shè)備自身存在質(zhì)量問題，這種質(zhì)量問題存在的原因有很多，比如設(shè)備在生產(chǎn)過程中可能就存在著質(zhì)量問題，一旦在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中采用這些質(zhì)量不達(dá)標(biāo)設(shè)備的話就會(huì)影響到建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量，另外，設(shè)備規(guī)格不符合我們所需要的要求的話也會(huì)影響到建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量，設(shè)備在運(yùn)輸或者安裝過程中受到一定的損害的話必然也會(huì)影響到后期的正常使用;(2)環(huán)境因素的影響，電氣設(shè)備對(duì)于周圍環(huán)境的依賴性也是比較強(qiáng)的，尤其是對(duì)于電氣設(shè)備周圍空間內(nèi)的溫度和濕度的要求雖然不是特別的苛刻，但是一旦溫度或者濕度變化過大的話也會(huì)嚴(yán)重的影響設(shè)備的正常使用，最終影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量。

1．2技術(shù)對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響

建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)作為一種最為新型的技術(shù)手段自然也離不開技術(shù)的支持，因此，反過來說，技術(shù)必然也會(huì)對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，技術(shù)水平的高低也就直接決定著建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)用水平的高低，但是就當(dāng)前我國(guó)的建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的技術(shù)水平現(xiàn)狀來看，仍然存在著一些問題，這些問題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)技術(shù)升級(jí)不及時(shí)，雖然建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)就當(dāng)前來看算是一種較為新型的技術(shù)手段，但是就建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)本身來說仍然需要不斷地進(jìn)行技術(shù)升級(jí)才能更好地適應(yīng)當(dāng)前人們對(duì)于建筑電氣不斷提高的要求，一旦建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)升級(jí)不及時(shí)導(dǎo)致電氣自動(dòng)化技術(shù)落后于人們?nèi)找嫣岣叩囊蟮脑捑蜁?huì)嚴(yán)重的影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，也不利于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展;(2)在技術(shù)管理方面存在一定的缺陷，技術(shù)管理對(duì)于整個(gè)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的重要性不言而喻，一個(gè)完善的技術(shù)管理體系能夠使得建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)最大程度的發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，甚至能夠最為及時(shí)的針對(duì)自身的不足進(jìn)行更新?lián)Q代，而當(dāng)前我國(guó)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不存在完善的技術(shù)管理制度和體系，進(jìn)而就極有可能導(dǎo)致建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在具體運(yùn)用中出現(xiàn)質(zhì)量問題。

1．3人員對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響

建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的施工和具體應(yīng)用都離不開具體人員的操作，因此，人員也會(huì)對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。就建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)本身而言，其應(yīng)用的最根本的目的就是發(fā)揮自動(dòng)化功能來減少建筑電氣工程使用中對(duì)于人員的依賴，但是這并不代表著在實(shí)施中就可以減少人員的使用，或者是降低施工人員的素質(zhì)，就當(dāng)前我國(guó)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)狀來看，人員的影響主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn):(1)專業(yè)素質(zhì)不高，建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)作為一種新型的科學(xué)技術(shù)手段，其科技水平相對(duì)傳統(tǒng)電氣工程來說更高，因此，就對(duì)具體的工作人員提出了更高的要求，尤其是在專業(yè)性上更是要求人員具備較高的素質(zhì)，一旦工作人員專業(yè)水平不夠的話就會(huì)在很大程度上影響實(shí)施的質(zhì)量，最終影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用效果;(2)缺乏對(duì)工作人員的監(jiān)督，工作質(zhì)量的高低和監(jiān)督存在著密切的聯(lián)系，如果我們對(duì)工作人員的施工質(zhì)量進(jìn)行密切監(jiān)督的話就會(huì)在一定程度上提高工作人員施工的質(zhì)量，進(jìn)而提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的水平，而如果監(jiān)督不到位的話，那么就會(huì)很容易使工作人員產(chǎn)生懈怠，甚至?xí)霈F(xiàn)工作失誤，最終影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量。

2建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展方向

2．1在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中融入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)作為當(dāng)前較為先進(jìn)的另一種科學(xué)技術(shù)也應(yīng)該使其在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中發(fā)揮一定的作用，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理運(yùn)用能夠在很大程度上提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的更新速率，擴(kuò)展建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用范圍;并且除此之外，在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中合理的運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠在很大程度上提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的管理水平，促進(jìn)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的快速發(fā)展。

2．2加強(qiáng)系統(tǒng)的修復(fù)和維護(hù)

建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)施和具體應(yīng)用過程中離不開系統(tǒng)的修復(fù)和維護(hù)過程，并且建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的維護(hù)和修復(fù)極為關(guān)鍵，加強(qiáng)對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的維護(hù)和修復(fù)管理能夠提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用水平，確保建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用穩(wěn)定性。

2．3提高系統(tǒng)更新頻率

當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的更新也應(yīng)該緊隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐提高自身系統(tǒng)更新的速率，以滿足當(dāng)前人們對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不斷提高的要求。

篇（4）

0 引言

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是建立在電子信息和自動(dòng)化技術(shù)之上的，以電氣控制系統(tǒng)為核心，以電動(dòng)機(jī)為主要傳輸動(dòng)力，具有自動(dòng)檢測(cè)、信息控制等多項(xiàng)功能，利用自動(dòng)化技術(shù)可使各項(xiàng)電氣設(shè)備自主控制完成電力生產(chǎn)任務(wù)。將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，可有效解決其復(fù)雜結(jié)構(gòu)帶來的一系列問題，降低工作難度，減少人工勞動(dòng)量，進(jìn)而維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率。然而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還有一些不足之處應(yīng)引起重視，促進(jìn)該技術(shù)在未來有更好的發(fā)展。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的功能及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.1 功能

首先是自動(dòng)控制功能，即對(duì)電力設(shè)備的自動(dòng)控制，是自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要體現(xiàn)。多采用分散式控制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)操作系統(tǒng)的控制，運(yùn)行中若有設(shè)備出現(xiàn)異常，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)， 并將故障電路切除，以免有電流經(jīng)過，使得故障進(jìn)一步擴(kuò)大。而電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，線路復(fù)雜，要想準(zhǔn)確切斷電路，還需依靠分散控制來完成，所以說自動(dòng)控制功能是維護(hù)系統(tǒng)整體穩(wěn)定的一個(gè)重要保障。

其次是保護(hù)功能，受內(nèi)部運(yùn)行或外部環(huán)境影響，電力設(shè)備難免會(huì)出現(xiàn)各種故障，進(jìn)而影響到系統(tǒng)安全。而電氣自動(dòng)化控制技術(shù)則能夠保護(hù)設(shè)備運(yùn)行安全，如輸入電壓不穩(wěn)定時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)控制設(shè)備自動(dòng)將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓，保護(hù)設(shè)備內(nèi)部的元件和導(dǎo)線不被損壞，將可能會(huì)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，盡可能地保護(hù)設(shè)備安全。電力設(shè)備運(yùn)行時(shí)的承受能力有限，一旦電流過大，必將受損，所以說自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，可提高設(shè)備的使用壽命。

此外是監(jiān)督功能，主要是監(jiān)督不穩(wěn)定電流，因?yàn)殡娏鞑环€(wěn)定時(shí)，對(duì)設(shè)備危害較大，自動(dòng)化控制系統(tǒng)則能對(duì)其加以監(jiān)督。此時(shí)顯示器上的指針會(huì)有所偏移，且信號(hào)燈閃爍，提示工作人員對(duì)線路進(jìn)行檢查。進(jìn)而控制不穩(wěn)定電流，避免故障發(fā)生。

1.2 應(yīng)用

首先是電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，為生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)者必須具備極強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)，并了解當(dāng)前需要解決的關(guān)鍵問題，以及產(chǎn)品的用途和工作環(huán)境。以往多以經(jīng)驗(yàn)為主，缺少科學(xué)性，而且工作量較大，精確度低。而現(xiàn)代化產(chǎn)品則要利用高科技和現(xiàn)代化工具，如計(jì)算機(jī)等。另外，控制理論也越來越成熟，尤其是專家系統(tǒng)、遺傳算法等的應(yīng)用，為產(chǎn)品提供了質(zhì)量保障。

其次是設(shè)備故障的診斷，現(xiàn)代化電氣設(shè)備功能增多，智能化程度越來越高，故障也變得更加復(fù)雜，具有非線性的特點(diǎn)，檢測(cè)處理難度加大。傳統(tǒng)的方法顯然已不適用，而當(dāng)前則逐漸形成了一套設(shè)計(jì)理論，以此對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)。這是一大創(chuàng)新，在智能化產(chǎn)品故障檢測(cè)中較為適用，效率很高。當(dāng)然還可以結(jié)合模糊邏輯系統(tǒng)等使用，進(jìn)一步提升檢測(cè)效率。

2 新型電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 案例

某電力企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，降低故障發(fā)生頻率，于2003年引進(jìn)了DCS系統(tǒng)。隨著用電需求的增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)變得更加復(fù)雜多變，DCS系統(tǒng)的應(yīng)用可控制輸入輸出設(shè)備，從而采集系統(tǒng)的有關(guān)信息，并進(jìn)行分析處理，然后對(duì)功率計(jì)電壓等加以適當(dāng)調(diào)整。該系統(tǒng)以控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，具有分散控制、分級(jí)管理、集中操作等功能，在電力生產(chǎn)中一度發(fā)揮著重要作用。但隨著電網(wǎng)事業(yè)的改革，這種系統(tǒng)的弊端日益顯現(xiàn)，信息處理量有限，抗干擾能力較差，接線復(fù)雜，成本昂貴，且反應(yīng)太慢，往往不能很好地處理瞬態(tài)電信號(hào)。為此，企業(yè)于2007年開始引進(jìn)并應(yīng)用電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)（Electric Control System），簡(jiǎn)稱ESC系統(tǒng)，這是對(duì)計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理、現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)的綜合應(yīng)用，可對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化裝置進(jìn)行有效的測(cè)量控制，并保護(hù)其安全。

2.2 ESC系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括以下3層：（1）間隔層：由多個(gè)智能元件構(gòu)成，如直流接地選線裝置、常用電壓保護(hù)裝置、自動(dòng)準(zhǔn)同期控制裝置等，可完成系統(tǒng)的專業(yè)化功能。多是通過嵌入式軟硬件技術(shù)開發(fā)的，由CPU、現(xiàn)場(chǎng)總線等設(shè)備；（2）通信管理層：主要由通信網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的管理裝置組成，利用以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線將DSC系統(tǒng)、各項(xiàng)智能設(shè)備及其他子系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)通信工作；（3）站控層：包括各種專業(yè)軟件、通訊接口、服務(wù)器和監(jiān)控設(shè)備，且軟件都具有數(shù)據(jù)采集、故障診斷的功能。

2.3 特點(diǎn)和功能

ECS 系統(tǒng)采用通信管理層和站控層組態(tài)一體化的設(shè)計(jì)， 可保證組態(tài)調(diào)試的一次性完成， 進(jìn)行調(diào)試時(shí)可以更加方便， 并且符合人的操作習(xí)慣。 并且從整體出發(fā)綜合考慮系統(tǒng)的通信功能，保證站控層、通信層、間隔層的通信速度，并開設(shè)與 DCS、 MIS、 SIS 的通訊接口。并且 ECS 與 DCS 互相通信是不受限制， 還可以節(jié)省大量的通信纜線和變送器。 ECS 采用先進(jìn)可靠地自動(dòng)化電氣裝置， 完全可以不受通訊功能限制并可以獨(dú)立運(yùn)行， 保證了系統(tǒng)的安全性和可靠程度。

ECS 系統(tǒng)的間隔層采用保護(hù)測(cè)控裝置， 抗干擾能力強(qiáng)，適用于復(fù)雜環(huán)境。且系統(tǒng)還采用了冗余容錯(cuò)技術(shù)， 包括雙現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)、 站控層設(shè)備冗余等多種措施，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)保護(hù)測(cè)控裝置局采用高性能的 DSP 并 IJ 微處理器，硬件系統(tǒng)采用多 CPU 智能化結(jié)構(gòu)，大大提高了數(shù)據(jù)的處理速度。

3 結(jié)束語(yǔ)

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中起著重要作用，可保護(hù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定，提高工作效率。在今后，將進(jìn)一步朝著智能化方向發(fā)展，有很多事項(xiàng)需注意，對(duì)于其中存在的問題，應(yīng)及時(shí)解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣志榮.電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的研究[J].黑龍江科技信息，2014（01）：109-110.

篇（5）

中圖分類號(hào)：[TU992.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、前言

污水處理是一門涉及化學(xué)、物理、生物等多門科學(xué)的綜合性技術(shù)，其工藝機(jī)理復(fù)雜，操作要求十分嚴(yán)格，實(shí)現(xiàn)起來難度較高。如果只憑現(xiàn)場(chǎng)人員手動(dòng)操作，往往操作繁瑣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，處理效果差。加之我國(guó)水污染控制水平較低，尤其是工業(yè)廢水的污染控制，投入不足，給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的威脅。因此為了改變我國(guó)污水處理控制技術(shù)的這種落后現(xiàn)狀，進(jìn)行污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究，具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。當(dāng)前，污水處理控制領(lǐng)域?qū)⒂?jì)算機(jī)技術(shù)、智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等運(yùn)用到過程中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制，已成為研究熱點(diǎn)。

2、自動(dòng)控制理論的發(fā)展

在工業(yè)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展的同時(shí)，控制理論的發(fā)展至今已有100多年的歷史。各個(gè)領(lǐng)域中的自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)控制精度、響應(yīng)速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性與適應(yīng)能力的要求越來越高，應(yīng)用范圍也更加廣泛。特別是自20世紀(jì)80年代以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，推動(dòng)了控制理論研究的深入發(fā)展。

3.各單元的自動(dòng)控制系統(tǒng)

3.1 格柵自動(dòng)控制系統(tǒng)

根據(jù)水位差測(cè)量?jī)x檢測(cè)的格柵前后水位差閾值自動(dòng)控制機(jī)械格柵的運(yùn)行。當(dāng)機(jī)械格柵停止運(yùn)行的時(shí)間超過設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)由時(shí)間控制，自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)械格柵。PLC系統(tǒng)還將按軟件程序自動(dòng)控制柵渣輸送機(jī)、機(jī)械格柵的順序啟動(dòng)、運(yùn)行、停車以及安全聯(lián)鎖保護(hù)。水位差設(shè)定值，格柵的運(yùn)行時(shí)間及格柵運(yùn)行周期可調(diào)。3.2 水泵自動(dòng)控制

在泵池設(shè)超聲波液位儀表，根據(jù)水位測(cè)量?jī)x測(cè)得的泵房水位值自動(dòng)控制多臺(tái)水泵的啟停運(yùn)行。當(dāng)泵房水位高至某一設(shè)定的水位值時(shí)，PLC系統(tǒng)將按軟件程序自動(dòng)增加水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)；相反，當(dāng)泵房水位降至某一設(shè)定的水位值時(shí)，PLC系統(tǒng)將按軟件程序自動(dòng)減少水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。同時(shí)，系統(tǒng)累積各個(gè)水泵的運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)輪換水泵，保證各水泵累積運(yùn)行時(shí)間基本相等，使其保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)水位降至干運(yùn)轉(zhuǎn)水位時(shí)，自動(dòng)控制全部水泵停止運(yùn)行。在監(jiān)控管理系統(tǒng)和就地控制系統(tǒng)的操作面板上可以設(shè)定水位值。

3.3 沉砂池自動(dòng)控制

沉砂池的設(shè)備自成系統(tǒng)，隨設(shè)備所帶的就地控制箱將帶有啟動(dòng)時(shí)序和停止時(shí)序，以及安全保護(hù)程序，自動(dòng)控制整套沉砂池設(shè)備的運(yùn)行。PLC系統(tǒng)將采集沉砂池全部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，上位監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)也可遠(yuǎn)控整套沉砂池設(shè)備的啟動(dòng)/停止。

3.4 分段進(jìn)水多級(jí)AO生物池控制

現(xiàn)有AO或AAO生物池改造采用分段進(jìn)水多級(jí)AO工藝。主要測(cè)控內(nèi)容有：

――各段進(jìn)水流量檢測(cè)、配水閥門/堰門監(jiān)控，自動(dòng)控制各段流量，保證多級(jí)AO工藝進(jìn)水流量分配比，實(shí)現(xiàn)合理利用各段硝化容量,充分利用原水中碳源進(jìn)行反硝化, 達(dá)到有效降低出水TN, 并降低運(yùn)行費(fèi)用。

――厭氧池氧化還原電位監(jiān)測(cè)，各級(jí)缺氧池入口溶解氧監(jiān)測(cè)，各級(jí)缺氧池混合液濃度監(jiān)測(cè)，攪拌器運(yùn)行控制。

――各級(jí)好氧池溶解氧監(jiān)測(cè)、空氣流量檢測(cè)、曝氣量自動(dòng)控制。由于污水處理廠的實(shí)際運(yùn)行中, 進(jìn)水負(fù)荷實(shí)時(shí)變化，DO串級(jí)控制策略可根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷實(shí)時(shí)調(diào)整DO的設(shè)定值, 有效地消除進(jìn)水?dāng)_動(dòng)。

――生物池出水硝氮在線檢測(cè)，作為甲醇投加的過程控制參數(shù)，及時(shí)調(diào)整外碳源的投加量，保證出水水質(zhì)并節(jié)省碳源。

――生物池出水氨氮在線檢測(cè)，根據(jù)出水氨氮值及時(shí)調(diào)整曝氣量滿足和保證出水水質(zhì)的要求。

――分段進(jìn)水多級(jí)AO工藝對(duì)C/N比的敏感性，具體水質(zhì)、水量的實(shí)時(shí)變化，使得分段進(jìn)水工藝的運(yùn)行和優(yōu)化有很大的空間。利用在線監(jiān)測(cè)及智能控制技術(shù)，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制, 提高污染物的去除效率, 降低運(yùn)行成本，并可提高分段進(jìn)水生物脫氮工藝的可操作性。

3.5 鼓風(fēng)機(jī)房出口壓力控制

通過壓力變送器檢測(cè)空氣總管的壓力，根據(jù)設(shè)定的壓力值控制鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)、調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的導(dǎo)葉片角度，從而保證生物池對(duì)空氣的需求量。在保證空氣需求量的前提下，盡可能地節(jié)省能耗，壓力控制系統(tǒng)和曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，相互影響，最終使生物池的生物處理過程處在最佳狀態(tài)。通過監(jiān)控管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的操作屏，可以設(shè)定鼓風(fēng)機(jī)出口的壓力控制值。

3.6 污泥回流量自動(dòng)調(diào)節(jié)

回流污泥量的控制采用比例控制以保證污泥混合液濃度在一定的范圍內(nèi)。根據(jù)生物池的進(jìn)水量、回流污泥濃度控制回流污泥泵（工頻泵）的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)或變頻泵的轉(zhuǎn)速，保證生物池微生物的需要量。通過監(jiān)控管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的操作屏，可以設(shè)定回流污泥比例。

3.7 沉淀池排泥控制

沉淀池的排泥可以根據(jù)裝在沉淀池內(nèi)的泥位計(jì)來控制刮泥車的運(yùn)行，指導(dǎo)排泥。排泥有二種控制方式：按泥位計(jì)設(shè)定值進(jìn)行自動(dòng)排泥，按定時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排泥。

3.8 污泥濃縮自動(dòng)控制

污泥濃縮機(jī)系統(tǒng)控制采用時(shí)間控制和手動(dòng)控制。該系統(tǒng)中設(shè)備的啟動(dòng)順序依次為輸送機(jī)、濃縮機(jī)、加藥泵、進(jìn)泥泵、污泥切割機(jī)，停止順序與之相反。當(dāng)藥液制備段的溶液罐的液位低，進(jìn)泥泵的進(jìn)泥流量低、系統(tǒng)中任何一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)行。采用污泥流量比例投加絮凝劑，通過監(jiān)控管理系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的操作屏，可以設(shè)定每天允許的運(yùn)行次數(shù)及每次運(yùn)行的時(shí)間。

3.9 污泥脫水自動(dòng)控制

污泥脫水過程按污泥脫水系統(tǒng)自身PLC預(yù)先編制的程序控制運(yùn)行。污泥脫水的程序控制采用時(shí)間控制和手動(dòng)控制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶有啟動(dòng)時(shí)序和停止時(shí)序，以及安全保護(hù)程序。在藥液已制備完成的前提下，設(shè)備的啟動(dòng)次序依次為傾斜式輸送機(jī)、水平式輸送機(jī)、濃縮脫水一體機(jī)、加藥泵、進(jìn)泥泵，停止順序與之相反。上位監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)污泥脫水系統(tǒng)全部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警，但不可遠(yuǎn)程控制污泥脫水系統(tǒng)的開停。

3.10 加氯的自動(dòng)控制

根據(jù)進(jìn)水流量和濁度控制加氯機(jī)按比例自動(dòng)加氯，并根據(jù)出水余氯值進(jìn)一步修正加氯量，使加氯量始終處于最佳值。

3.11 電動(dòng)閘門的控制

重要的電動(dòng)閘門，旁邊設(shè)置的現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作箱面板上設(shè)手動(dòng)/遠(yuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。手動(dòng)狀態(tài)下，由操作箱面板上的按鈕控制閘門的開閉；遠(yuǎn)動(dòng)狀態(tài)下，由中控室遙控閘門的開閉。閘門的狀態(tài)和工況在中控室的模擬屏上顯示。

4.結(jié)束語(yǔ)

污水處理運(yùn)行過程任務(wù)要求重，特性復(fù)雜，運(yùn)行管理難度大，目前水處理行業(yè)尚缺乏可靠的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器，用傳統(tǒng)的控制方式往往達(dá)不到精確的控制要求。先進(jìn)控制理論實(shí)現(xiàn)了過程工藝參數(shù)的優(yōu)化，可以改變污水處理廠人工調(diào)節(jié)操作處理不及時(shí)、效率低的現(xiàn)狀。污水處理的社會(huì)意義巨大應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)污水處理工藝的半自動(dòng)全自動(dòng)控制提高污水處理的技術(shù)管理水平合理使用和配置處理設(shè)施設(shè)備具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)：

篇（6）

長(zhǎng)久以來，對(duì)電廠有關(guān)機(jī)組控制工作中，使用的主要控制方式就是PID，但是PID控制器在實(shí)際工作的過程中，各類參數(shù)整定途徑不同，有些方式需要進(jìn)行理論計(jì)算，有些方式則需要依靠經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行，加上很多常規(guī)PID控制難以收到到良好的控制效果，這就需要工作人員不斷的分析控制技術(shù)。就現(xiàn)階段來看，我國(guó)關(guān)于智能控制的研究還相對(duì)較少，這種智能控制方式也是業(yè)界的一個(gè)新型研究范疇，智能控制技術(shù)的發(fā)展可以為電廠熱工自動(dòng)化提供完善的理論指導(dǎo)，該種控制技術(shù)經(jīng)過了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家、模糊專家的深刻，證實(shí)是一種理想的控制策略。

2、智能控制技術(shù)的主要方式

2.1 模糊控制方式

模糊控制方式源自于1965年Zadeh教授的模糊集理論，在1974年，英國(guó)教授Mamdani成功的將模糊集理論應(yīng)用在蒸汽機(jī)以及鍋爐的控制工作中，隨后的多年來，該種控制方式呈現(xiàn)出一種良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，也得到了十分廣泛的應(yīng)用。該種理論基于人的思維模式發(fā)展而來。有關(guān)的研究調(diào)查顯示，模糊控制方式可以對(duì)數(shù)學(xué)模型對(duì)象進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，模糊控制理論是以模糊語(yǔ)言、模糊數(shù)學(xué)知識(shí)來表示模糊規(guī)則的理論，并使用計(jì)算機(jī)技術(shù)控制閉環(huán)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)。模糊控制方式具有幾個(gè)特點(diǎn)，即其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要操作數(shù)據(jù)與人員的控制經(jīng)驗(yàn)，并不需要數(shù)學(xué)模型，因此，具有很好的魯棒性，能夠解決傳統(tǒng)PID難以解決的時(shí)變性、非線性以及時(shí)滯性，整個(gè)推理過程使用不精確推理的形式，能夠模仿人的思維，因此，可以處理十分復(fù)雜的系統(tǒng)。

2.2 專家控制方式

專家控制方式即將專家控制技術(shù)與理論的整合，在運(yùn)行過程中，對(duì)專家的智能進(jìn)行模仿，這樣即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制，其主體主要包括推理機(jī)構(gòu)與知識(shí)庫(kù)，通過對(duì)知識(shí)的組織與調(diào)動(dòng)，按照既定的策略對(duì)規(guī)則進(jìn)行推理的過程。專家控制方式具有靈活性高、空置率靈活的形式，能夠適應(yīng)各種環(huán)境的變化。根據(jù)控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度，專家控制方式包括專家式控制器與專家控制系統(tǒng)兩種方式，這兩種方法均具有完善的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、知識(shí)處理功能以及可靠功能，也得到了廣泛的應(yīng)用。

3、智能控制在電廠熱工自動(dòng)化的應(yīng)用

電廠熱工自動(dòng)化是減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件、保證設(shè)備安全的技術(shù)措施，智能控制在電廠熱工自動(dòng)化的應(yīng)用已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)問題之一。

3.1 單元機(jī)組負(fù)荷控制

單元機(jī)組負(fù)荷控制系統(tǒng)是一種具備時(shí)變性、非線性以及不確定性的多變量系統(tǒng)，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，采取傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)很難收受到既定的效果。有關(guān)專家學(xué)者針對(duì)該種情況設(shè)置了以機(jī)跟爐與以爐跟機(jī)為基礎(chǔ)的負(fù)荷控制系統(tǒng)，效果顯示，這兩種系統(tǒng)有著良好的控制品質(zhì)以及自適應(yīng)能力。

3.2 過熱汽溫控制

過熱汽溫是電廠鍋爐在運(yùn)行過程中的運(yùn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一，就目前來看，一般使用改變減溫水量的控制方式，這種控制方式在實(shí)際的應(yīng)用過程中表現(xiàn)出較大的時(shí)滯性與慣性，在科技水平的發(fā)展下，人們也將智能控制系統(tǒng)引進(jìn)汽溫控制過程中，很好的改善了控制系統(tǒng)的品質(zhì)與適應(yīng)性。有關(guān)的文獻(xiàn)顯示，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制系統(tǒng)引入過熱汽溫控制過程中，即時(shí)在大范圍變負(fù)荷運(yùn)行的過程中，整個(gè)系統(tǒng)依然能夠保持良好的運(yùn)行態(tài)勢(shì)與運(yùn)行性能，也可以很好的解決電廠過熱汽溫控制對(duì)象的不穩(wěn)定性與延遲性。

3.3 中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的控制

中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的控制難點(diǎn)包括磨負(fù)荷信號(hào)測(cè)量的復(fù)雜性、參數(shù)之間的耦合性、數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性等等，有關(guān)的專家針對(duì)這一特征，使用模糊語(yǔ)言規(guī)則，總結(jié)好運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，使用預(yù)測(cè)模糊控制與分級(jí)模糊控制相結(jié)合的方式，在電廠磨球機(jī)中進(jìn)行了應(yīng)用，運(yùn)行效果顯示，使用預(yù)測(cè)模糊控制與分級(jí)模糊控制相結(jié)合的方式，可以很好的提升磨機(jī)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，也很好的解決了磨機(jī)運(yùn)行過程中的大時(shí)滯的耦合問題，提升了電廠的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

3.4 給水加藥的控制

電廠鍋爐給水加藥一般為加氨與聯(lián)氨，加氨目的是為了提升給水PH值與凝結(jié)水PH值，并減少酸性物質(zhì)對(duì)水系統(tǒng)產(chǎn)生的腐蝕。加聯(lián)氨的目的是為了去除水中的氧與二氧化碳，防止鍋爐中鐵垢與銅垢的生成。影響給水加藥的因素很多，水處理工況、鍋爐蒸發(fā)量都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響，因此，傳統(tǒng)的PID往往難以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)調(diào)節(jié)效果。使用變頻模糊加藥系統(tǒng)可以很好的克服人工加藥系統(tǒng)中存在的不足，也可以很好的提升給水的質(zhì)量，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、魯棒性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4、結(jié)語(yǔ)

可以說，智能控制系統(tǒng)可以很好的解決傳統(tǒng)系統(tǒng)不確定性、復(fù)雜性以及高度非線性的不足之處，智能控制系統(tǒng)在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用已經(jīng)取得了良好的效益，在未來，也有著良好的應(yīng)用前景，相信隨著基礎(chǔ)理論的發(fā)展與應(yīng)用方法的成熟，智能控制系統(tǒng)將會(huì)得到更加完善的發(fā)展，電廠熱工自動(dòng)化水平也會(huì)得到不斷的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟麗榮.關(guān)于智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用[期刊論文].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)，2012，12（25）.

[2]張擁軍.優(yōu)化火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要性及對(duì)策[期刊論文].中國(guó)集體經(jīng)濟(jì). 2009（10）.

篇（7）

中圖分類號(hào)：TP2　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1007-3973(2011)004-102-02

在當(dāng)今自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，但隨著生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)要求的不斷提高，這樣對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)也有著相應(yīng)的提高，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不在滿足其現(xiàn)代生產(chǎn)的要求，這樣MATALAB仿真技術(shù)相應(yīng)產(chǎn)生，而且越來越多的應(yīng)用在自動(dòng)控制系統(tǒng)中。下面從以下幾個(gè)方面去介紹其在控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

1　在經(jīng)典控制的應(yīng)用

我們知道雖然現(xiàn)代控制方法和控制技術(shù)不斷的發(fā)展，但是我國(guó)的很多廠家的生產(chǎn)中均采用的是經(jīng)典PID的控制方法，經(jīng)典PID有著控制簡(jiǎn)單，快速等優(yōu)點(diǎn)，但是要想采用PID算法必須要先確定控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，而確定數(shù)學(xué)模型有兩種方法：一種是機(jī)理建模而另外一種是實(shí)驗(yàn)建模，但是第一種方法雖然建立數(shù)學(xué)模型比較準(zhǔn)確，但是在實(shí)際工況中機(jī)理建模實(shí)際很難用到的，因?yàn)閷?shí)際工況中工藝很復(fù)雜，并且被控對(duì)象會(huì)隨著環(huán)境的改變而改變，通常會(huì)才用第二種實(shí)驗(yàn)建模，實(shí)驗(yàn)建模是要描繪出被控對(duì)象的輸出曲線，以前被控對(duì)象的輸出曲線很難描繪，隨著MATLAB仿真技術(shù)的應(yīng)用這種問題迎刃而解了，比如在電阻爐溫度控制中，就得用MATLAB仿真技術(shù)建立電阻爐的數(shù)學(xué)模型。電阻爐是一純滯后一階對(duì)象，其傳遞函數(shù)為W0(s)=Y(s)／C(s)=Ketos／I+TS其飛升曲線如圖所示：

K=輸出穩(wěn)態(tài)值，初始值／240=158-13／240=0.6

TO與τ按工程計(jì)算法求得取

tl=τ+T0／3

t2=τ+TO

其中t1、t2分別對(duì)應(yīng)階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值的28％和 63％的時(shí)間

t1=24　τ=5 t2=62　TO=57

這樣確定電阻爐的數(shù)學(xué)模型就迎刃而解了。

2　在經(jīng)典控制理論計(jì)算的應(yīng)用

在經(jīng)典控制系統(tǒng)中，頻率分析和時(shí)域分析對(duì)系統(tǒng)都很重要。但對(duì)于二階的系統(tǒng)人手算的工作量還不大，但超過二階以上的系統(tǒng)用人工計(jì)算就非常繁復(fù)了，這樣必須通過MATA，LB仿真來完成例如：

某系統(tǒng)的開環(huán)傳函為G(S)=20／S3+8S3+36S+40求該系統(tǒng)的響應(yīng)和波特圖。

綜上所述，隨著MATALB仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，會(huì)大大促進(jìn)控制系統(tǒng)的發(fā)展并上一個(gè)新的臺(tái)階的。

篇（8）

【關(guān)鍵詞】 控制網(wǎng)絡(luò)；現(xiàn)場(chǎng)總線；ControlNet；以太網(wǎng)；交換式；共享式；

【論文類型】 應(yīng)用基礎(chǔ)

：49000多字的碩士論文

篇（9）

 

隨著我國(guó)紡織工業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展，現(xiàn)代紡織技術(shù)將以電子信息技術(shù)為主導(dǎo)，以智能化生產(chǎn)為主要特征，進(jìn)入90年代以來，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以及基于該技術(shù)的控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外引起人們高度重視，成為世界范圍內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，它綜合運(yùn)用了微處理器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，將微處理器置入現(xiàn)場(chǎng)自控設(shè)備，在沒有人的直接參與下，機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)治理過程通過自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判定自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、治理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗和確保安全等目的。論文參考網(wǎng)。正是由于自動(dòng)化技術(shù)在紡織工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)著紡織新工藝、新技術(shù)的不斷成熟和推廣，日益改變著世界紡織工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)面貌。

一、基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的紡織生產(chǎn)控制系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今3C(Computer、Communication、Control)技術(shù)發(fā)展的結(jié)合點(diǎn)，也是過程控制技術(shù)、自動(dòng)化儀表技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的交匯點(diǎn)，是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展在控制領(lǐng)域的集中體現(xiàn)，是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)延伸到現(xiàn)場(chǎng)的必然結(jié)果。紡織工業(yè)的信息化建設(shè)是未來幾年紡織工廠的追求和建設(shè)重點(diǎn)，而數(shù)字化的紡織生產(chǎn)體系正是其不可或缺的基礎(chǔ)。它將全面提升紡織工廠的管理水平，對(duì)工廠的技術(shù)、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和服務(wù)推動(dòng)的進(jìn)步都將產(chǎn)生直接的明顯的推進(jìn)作用。

數(shù)字化的紡織機(jī)械采用現(xiàn)代先進(jìn)的控制技術(shù)：以CPU為核心的控制器，以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)的新型驅(qū)動(dòng)技術(shù)，以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為代表的網(wǎng)絡(luò)及高速數(shù)據(jù)通訊技術(shù)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集和高速傳輸，實(shí)現(xiàn)分布式、現(xiàn)場(chǎng)化和抗干擾性能的提高，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化，完成紡織機(jī)械與現(xiàn)代先進(jìn)控制技術(shù)的結(jié)合，為紡織企業(yè)的信息化從設(shè)備層打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

現(xiàn)場(chǎng)總線控制層是各種生產(chǎn)信息的來源。各種棉紡、織造、印染機(jī)械的控制器只要具有現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接口，通過適當(dāng)?shù)木幊蹋涂梢詫C(jī)械的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控層完成車間級(jí)設(shè)備檢測(cè)和控制。應(yīng)用組態(tài)軟件編程和現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，整合車間內(nèi)各個(gè)單臺(tái)機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)，以清晰友好的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)全車間設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)、產(chǎn)量、效率的監(jiān)視，同時(shí)還可以對(duì)設(shè)備的工藝參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置，故障報(bào)警、參數(shù)記錄、顯示歷史趨勢(shì)和實(shí)時(shí)曲線，生成和打印各種生產(chǎn)報(bào)表。管理層是工廠級(jí)的信息管理系統(tǒng)。控制系統(tǒng)均可以按照用戶的需求，通過多種總線、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并分類送到各個(gè)管理部門，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析和數(shù)據(jù)報(bào)表。現(xiàn)場(chǎng)總線信息層將控制過程、信息管理、通信網(wǎng)絡(luò)融為一體，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，有關(guān)人員登陸到Web服務(wù)器，就可根據(jù)各自的權(quán)限監(jiān)控到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備的運(yùn)行情況。

二、PLC、變頻器、人機(jī)界面三大自動(dòng)化產(chǎn)品大量應(yīng)用

PLC、變頻器、人機(jī)界面三大主要自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用面已經(jīng)覆蓋到我國(guó)紡織機(jī)械行業(yè)的紡紗設(shè)備、織造設(shè)備、非織造布設(shè)備、染整設(shè)備、化纖設(shè)備等絕大多數(shù)設(shè)備領(lǐng)域，用于構(gòu)成紡織機(jī)械設(shè)備的控制系統(tǒng)。近年來紡織機(jī)械每年新機(jī)配套用的三大自動(dòng)化產(chǎn)品需求量均已達(dá)到相當(dāng)?shù)囊?guī)模：變頻器的主機(jī)配套用量約為15萬(wàn)臺(tái)以上，如果再加上紡織企業(yè)的老機(jī)改造和公用工程的需求，整個(gè)紡織機(jī)械行業(yè)變頻器的年需求量約為20萬(wàn)臺(tái)以上；PLC的主機(jī)配套用量約在7萬(wàn)套以上，整個(gè)紡織機(jī)械行業(yè)的年需求量在10萬(wàn)套以上；人機(jī)界面是PLC的“姊妹產(chǎn)品”，一般情況下，采用PLC的設(shè)備必用人機(jī)界面，因此其年需求量接近于PLC，目前紡織機(jī)械正在逐步以觸摸屏人機(jī)界面替代文本式人機(jī)界面。

三、單軸驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)同步傳動(dòng)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用

紡織機(jī)械行業(yè)機(jī)電一體化的主要技術(shù)特點(diǎn)就是單軸驅(qū)動(dòng)和多電機(jī)同步傳動(dòng)技術(shù)，目前該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)紡機(jī)的整個(gè)領(lǐng)域。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使得機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、工藝調(diào)整方便，可以充分滿足工藝對(duì)設(shè)備的要求，同時(shí)適應(yīng)高品質(zhì)、多品種、小批量的市場(chǎng)需求。具有代表性的紡織機(jī)械如粗紗機(jī)，國(guó)內(nèi)各紡織機(jī)械廠均推出四軸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的新型粗紗機(jī)，已成為粗紗機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)標(biāo)志；又如國(guó)內(nèi)各紡織機(jī)械廠推出了七軸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的漿紗機(jī)，該機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)紗線伸長(zhǎng)率、卷繞張力等工藝參數(shù)的精確控制，為后道工序提高無梭織機(jī)織造效率創(chuàng)造了有利條件。

四、過程控制技術(shù)應(yīng)用逐步深入

4.1自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于清梳聯(lián)設(shè)備，保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性

國(guó)產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備配用的高產(chǎn)梳棉機(jī)采用混合環(huán)控制，對(duì)喂入棉層的厚度進(jìn)行檢測(cè)，控制短片段不勻；采用喇叭口壓力檢測(cè)或采用凹凸羅拉、階梯羅拉檢測(cè)輸出棉條的粗細(xì)，控制長(zhǎng)片段不勻。論文參考網(wǎng)。兩處檢測(cè)到的信號(hào)，送入控制器經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算，控制給棉羅拉的速度，達(dá)到自調(diào)勻整的目的。清梳聯(lián)單機(jī)和全流程采用的光電檢測(cè)、壓力傳感、位移傳感、信號(hào)轉(zhuǎn)換、伺服系統(tǒng)控制、計(jì)算機(jī)處理、變頻凋速、自調(diào)勻整、計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控等技術(shù)提高了全流程運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性，保證了全流程連續(xù)、同步、平穩(wěn)運(yùn)行，使輸出棉條長(zhǎng)片段、超長(zhǎng)片段、甚至短片段的均勻度都能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，從而保證了成紗質(zhì)量和穩(wěn)定性。

4.2自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于并條工序，穩(wěn)定了棉條支數(shù)

國(guó)外產(chǎn)的RSB-D30型并條機(jī)及HSR-1000機(jī)，除配有開環(huán)或閉環(huán)自調(diào)勻整裝置以外，還配有質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)生質(zhì)量超限故障立即停車報(bào)警，自調(diào)勻整裝置很靈敏，傳感器對(duì)棉條發(fā)生的探測(cè)信號(hào)可保持每1.5～4mm勻整一次，這相對(duì)于高速并條機(jī)，單位時(shí)間里控制頻率很高，勻整頻率達(dá)毫秒級(jí)，因此棉條均勻質(zhì)量高，可將土25％的棉條均整到土1％以內(nèi)。這種并條機(jī)生產(chǎn)的棉條不必再由試驗(yàn)室控制支數(shù)偏差，因此在組成新的轉(zhuǎn)杯紡工藝過程中可不再考慮棉條重量偏差的離線檢測(cè)試驗(yàn)。

4.3自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用粗紗機(jī)，改善粗紗條干水平

新型的粗紗機(jī)均由計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)變頻器，交流伺服驅(qū)動(dòng)器，再分別控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步傳動(dòng)系統(tǒng)，從而簡(jiǎn)化了復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，取消了錐輪變速裝置、三自動(dòng)成形機(jī)構(gòu)、計(jì)長(zhǎng)裝置等。利用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存多品種的最佳工藝，更換品種十分方便；采用傳感技術(shù)，檢測(cè)紗線張力，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)張力控制；采用計(jì)算機(jī)軟件來完成粗紗的卷繞成形功能和實(shí)現(xiàn)經(jīng)軸、織軸的理想卷繞，使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，操作方便，性能改善，質(zhì)量提高，提升了設(shè)備的檔次和水平。

4.4自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于環(huán)錠紡紗系統(tǒng)，使之向全流程連續(xù)化生產(chǎn)發(fā)展

自動(dòng)化程度的不斷發(fā)展，使環(huán)錠紡紗技術(shù)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。有些機(jī)型將檢測(cè)結(jié)果通過變頻調(diào)速直接改變工藝參數(shù)，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，有的機(jī)型通過檢測(cè)、顯示還能直接勻整輸出紗條的質(zhì)量。操作自動(dòng)化發(fā)展到了更高的水平，自動(dòng)清潔、自動(dòng)調(diào)速、定位停車、自動(dòng)落卷、自動(dòng)落紗、自動(dòng)換筒、自動(dòng)接頭、自動(dòng)排除落棉等等，凡是需要人工操作的部位和動(dòng)作，都盡可能地實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動(dòng)操作。不僅減少了操作治理人員，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，更為重要的是，由機(jī)器代替手工操作，消除了人為因素對(duì)生產(chǎn)的影響，提高了操作的可靠性和穩(wěn)定性，因而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。論文參考網(wǎng)。在大幅度提高單機(jī)生產(chǎn)水平和操作自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，環(huán)錠紡紗正向全流程連續(xù)化生產(chǎn)發(fā)展。

4.5新型氣流紡紗機(jī)已基本上實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化

微機(jī)控制的紡紗系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)、顯示各種生產(chǎn)參數(shù)并自動(dòng)打印。可以自動(dòng)檢測(cè)和記錄紗線條干，并能超限自停，能按設(shè)定要求自動(dòng)控制紡紗長(zhǎng)度。還設(shè)有接頭質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)裝置，號(hào)稱無疵點(diǎn)接頭。此外，如紡杯自動(dòng)清潔、自動(dòng)落筒、防疊裝置、上臘裝置、機(jī)臺(tái)自動(dòng)啟動(dòng)裝置等都有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，方便操作治理，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

4.6自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于無梭織機(jī)，實(shí)現(xiàn)織造生產(chǎn)自動(dòng)化

自動(dòng)化技術(shù)的推廣應(yīng)用，使無梭織機(jī)的技術(shù)水平和品種適應(yīng)性不斷創(chuàng)造新水平，使織機(jī)操作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，如開關(guān)車的程序控制，定期自動(dòng)加油，利用微機(jī)自動(dòng)收集、顯示織機(jī)的各種生產(chǎn)參數(shù)和運(yùn)行情況，包括速度、產(chǎn)量、效率、停臺(tái)及原因分析、織軸經(jīng)紗存量、在機(jī)織物卷裝等等，因而提高了治理水平，提高了生產(chǎn)效率；電子送經(jīng)和電子卷取組成了經(jīng)紗張力的自動(dòng)控制，基本上消除了緯向疵點(diǎn)；電子選色，微機(jī)自動(dòng)變換織紋組織，集中改變織物圖形，通過單機(jī)和中心控制臺(tái)的雙向通訊還能實(shí)現(xiàn)群控；有些機(jī)型還能自動(dòng)排除緯向疵點(diǎn)。

篇（10）

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）21-0042-02

控制理論是自動(dòng)化及其相關(guān)專業(yè)的一門重要核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，在武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）自動(dòng)化專業(yè)，控制理論所授主要內(nèi)容為以經(jīng)典控制論為核心的“自動(dòng)控制原理”和以卡爾曼的狀態(tài)空間分析法為核心的“現(xiàn)代控制理論”。

其中，“自動(dòng)控制原理”是研究控制系統(tǒng)的一般規(guī)律，并為系統(tǒng)的分析和綜合提供基本理論和方法的專業(yè)基礎(chǔ)核心課程。該課程又是“現(xiàn)代控制理論”“過程控制系統(tǒng)”“運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”“智能控制”等許多后續(xù)課程的基礎(chǔ)。而作為其后續(xù)課程的“現(xiàn)代控制理論”仍作為碩士研究生“線性系統(tǒng)理論”與“最優(yōu)控制”等學(xué)位課程的基礎(chǔ)。這兩門課程理論性強(qiáng)，概念多且雜，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高。而我院作為一個(gè)三本院校，自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生相比較一本和二本的學(xué)生而言，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為薄弱，故學(xué)好這兩門課對(duì)學(xué)生來說至關(guān)重要且具有一定的難度。

而教好上述兩門課程也是教師必須思考和解決的重要問題。筆者經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，摸索出一套比較適合三本院校學(xué)生的系統(tǒng)化教學(xué)方法，致力于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀，進(jìn)行了一些嘗試，且取得了一定的效果。

一、工程背景系統(tǒng)性

任何一種理論的產(chǎn)生都有其歷史背景，都是在實(shí)踐中產(chǎn)生的。自動(dòng)控制技術(shù)萌芽在18世紀(jì)，在第一次世界工業(yè)革命期間，自動(dòng)控制技術(shù)逐漸應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)中。其中最卓越的代表是瓦特（J.Watt）發(fā)明的蒸汽機(jī)離心調(diào)速器，一種憑借直覺的實(shí)證性發(fā)明。飛球調(diào)節(jié)器有時(shí)使蒸汽機(jī)速度出現(xiàn)大幅度振蕩，其他自動(dòng)控制系統(tǒng)也有類似現(xiàn)象。

由于當(dāng)時(shí)還沒有自控理論，所以不能從理論上解釋這一現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問題，盲目探索了大約一個(gè)世紀(jì)之久。1868年英國(guó)麥克斯韋爾的“論調(diào)速器”論文指出：不應(yīng)單獨(dú)研究飛球調(diào)節(jié)器，必須從整個(gè)系統(tǒng)分析控制的不穩(wěn)定。麥克斯韋爾的這篇著名論文被公認(rèn)為自動(dòng)控制理論的開端，接著就進(jìn)入了經(jīng)典控制理論發(fā)展的孕育期。1875年，英國(guó)勞斯提出代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)。1895年，德國(guó)赫爾維茲提出代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)。1892年，俄國(guó)李雅普諾夫提出穩(wěn)定性定義和兩個(gè)穩(wěn)定判據(jù)。1932年，美國(guó)奈奎斯特提出奈氏穩(wěn)定判據(jù)。戰(zhàn)中自動(dòng)火炮、雷達(dá)、飛機(jī)以及通訊系統(tǒng)的控制研究直接推動(dòng)了經(jīng)典控制的發(fā)展。1948年，維納出版《控制論》，形成完整的經(jīng)典控制理論，標(biāo)志控制學(xué)科的誕生。維納成為控制論的創(chuàng)始人。

經(jīng)典控制理論的主要內(nèi)容包括：系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立、時(shí)域分析法、頻率特性法、根軌跡法、系統(tǒng)綜合與校正、非線性系統(tǒng)和采樣控制系統(tǒng)分析法等。

從四十年代到五十年代末，經(jīng)典控制理論的發(fā)展與應(yīng)用使整個(gè)世界的科學(xué)水平出現(xiàn)了巨大的飛躍，幾乎在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸及國(guó)防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域都廣泛采用了自動(dòng)化控制技術(shù)（可以說工業(yè)革命和戰(zhàn)爭(zhēng)促使了經(jīng)典控制理論的發(fā)展）。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不僅需要迅速地發(fā)展控制理論，而且也給現(xiàn)代控制理論的發(fā)展準(zhǔn)備了兩個(gè)重要的條件――現(xiàn)代數(shù)學(xué)和數(shù)字計(jì)算機(jī)。現(xiàn)代數(shù)學(xué)，例如泛函分析、現(xiàn)代代數(shù)等，為現(xiàn)代控制理論提供了多種多樣的分析工具；而數(shù)字計(jì)算機(jī)為現(xiàn)代控制理論發(fā)展提供了應(yīng)用的平臺(tái)。[1]

在二十世紀(jì)五十年代末，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了核能技術(shù)、空間技術(shù)的發(fā)展，并且為多輸入多輸出系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)提供了新的手段。

五十年代后期，貝爾曼（Bellman）等人提出了狀態(tài)分析法，在1957年提出了動(dòng)態(tài)規(guī)劃。1959年卡爾曼（Kalman）和布西創(chuàng)建了卡爾曼濾波理論；1960年在控制系統(tǒng)的研究中成功地應(yīng)用了狀態(tài)空間法，并提出了可控性和可觀測(cè)性的新概念。

由上面的歷史背景介紹可以看出，現(xiàn)代控制理論是在自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)上發(fā)展得到的，盡管兩種理論在方法和思路上有顯著的不同，但是在教授的時(shí)候不能將兩者視為單獨(dú)的個(gè)體。筆者每次在緒論部分都會(huì)系統(tǒng)化地講解理論的產(chǎn)生，以讓學(xué)生對(duì)兩門課程形成一個(gè)初步的比較清晰的認(rèn)識(shí)。

二、理論教學(xué)的系統(tǒng)性

在這兩門課程的理論教學(xué)過程中，雖然涉及到的知識(shí)點(diǎn)有差異，但是經(jīng)筆者研究，在具體教學(xué)中，兩門課程的教學(xué)有些許共性，比如說兩門課程的教學(xué)流程就基本一致。如圖1所示：相對(duì)于現(xiàn)代控制原理而言，自動(dòng)控制原理理論推導(dǎo)較少，同時(shí)其工科背景較強(qiáng)，實(shí)例較多。在學(xué)習(xí)之初，可先幫助學(xué)生搭建起分析問題和解決問題的基本框架，形成一個(gè)較為初步的系統(tǒng)觀。

自動(dòng)控制原理分析問題的核心是數(shù)學(xué)建模，穩(wěn)定性判斷和性能指標(biāo)的計(jì)算，[2]主要分析方法是時(shí)域分析法、頻域分析法和根軌跡分析法。時(shí)域分析法直觀易懂，頻域分析法是自動(dòng)控制原理的核心，根軌跡分析法在目前的工程實(shí)踐中已用的很少，在學(xué)時(shí)有限的情況下可略講。在實(shí)際講解的過程中，要合理安排學(xué)時(shí)，適當(dāng)加快時(shí)域分析法的講授，略講根軌跡分析法，重點(diǎn)講解頻域分析法及系統(tǒng)校正。

現(xiàn)代控制理論包含了大量的理論概念機(jī)數(shù)學(xué)公式，在實(shí)際講授中，應(yīng)弱化理論推導(dǎo)，在教學(xué)過程中可結(jié)合倒立擺工程實(shí)例，從建模、穩(wěn)定性分析、能控能觀性分析、極點(diǎn)配置到狀態(tài)反饋，形成一個(gè)較為完整的分析過程。[3]

總而言之，在講解的過程中，注重引言，初步建立系統(tǒng)觀，結(jié)合實(shí)例，比較異同，突出重難點(diǎn)，最后再通過總結(jié)強(qiáng)化各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系。[4]

三、實(shí)踐教學(xué)的系統(tǒng)性

1.重視實(shí)驗(yàn)，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)化[5]

以往，控制理論的實(shí)驗(yàn)課和理論課教學(xué)是獨(dú)立的，理論課教師和實(shí)驗(yàn)課教師各行其道，相互交流匱乏。目前，學(xué)院已明確提出，理論課教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的一致性，理論課教師必須參與進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教學(xué)手段要豐富、系統(tǒng)。

2.實(shí)驗(yàn)箱教學(xué)和仿真教學(xué)的系統(tǒng)化

首先在實(shí)驗(yàn)箱上搭建模擬電路，利用信號(hào)發(fā)生器、示波器等測(cè)量波形和數(shù)據(jù)。同時(shí)引入MATLAB仿真，先引出數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB強(qiáng)大的系統(tǒng)工具箱分析并繪制各種相應(yīng)曲線，利用Simulink工具箱進(jìn)行校正和狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)。[6]最后，對(duì)比電路測(cè)試波形和仿真結(jié)果，可讓學(xué)生深入了解理論和實(shí)際參數(shù)之間的差異，進(jìn)而尋找原因，加深理解。

四、今后教學(xué)方向

在今后的教學(xué)過程中，可進(jìn)一步加強(qiáng)比較，加強(qiáng)學(xué)生的系統(tǒng)觀，并且嘗試遷移到其他相關(guān)學(xué)科，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)整個(gè)學(xué)科的理解。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬(wàn)雄波，楊方.基于“自動(dòng)控制原理”與“現(xiàn)代控制理論”課程異同點(diǎn)分析的教學(xué)探索[J].科教文匯，2013，（7）：56-57.

[2]孫韻鈺.“相似論”在“自動(dòng)控制理論”課程教學(xué)中的運(yùn)用[J].消費(fèi)電子，2013，（7）.

[3]王斌，李斌.“現(xiàn)代控制理論”教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2013，（10）：61-62.

篇（11）

 

不斷發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透；推動(dòng)了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命；推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生巨大變化；推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)及伺服傳動(dòng)技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

1、機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

3、系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

4、自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

5、傳感檢測(cè)技術(shù)：傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。

6、伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展過程

機(jī)電一體化的發(fā)展過程大體可以分為三個(gè)階段

1、初級(jí)階段

20世紀(jì)60年代以前為第一階段，也稱為初級(jí)階段。論文大全。在這一時(shí)期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時(shí)，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

2、高速發(fā)展階段

20世紀(jì)70—80年代為第二階段，也稱為高速發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國(guó)均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。

3、智能化階段

20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面。

1、智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。

2、網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3、微型化

興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

4、綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有很好的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。論文大全。論文大全。

5、系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)。一般除RS232外，還有RS485等智能化通信接口。

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。

【參考文獻(xiàn)】

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