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现代控制技术论文8篇

时间:2023-03-21 17:03:52

现代控制技术论文

现代控制技术论文篇1

关键词:现代学徒制 数控技术专业 实践

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(c)-0163-02

就当前数控技术专业教学来看,依然偏重于理论知识的教育,而数控技术专业是一门实践性较强的学科,机械性地向学生灌输理论知识难以为我国现代社会培养专业的数控技术人才。随着教育改革的不断深入,对实践教学越来越重视,而现代学徒制作为教育改革体制下产生的一种新的人才培养模式,它注重的是学生能力的培养。在数控技术专业中来开展现代学徒制,可以有效实现理论与实践的结合,让学生在实践中巩固知识,培养能力,提升自己的专业水平,从而为我国现代社会培养更多的专业性数控技术人才。

1 现代学徒制的概述

现代学徒制是一种新的育人模式,它是让学生在实际生产过程中,有专业的老师手把手地进行知识技能教授的一种形式,它注重的是学生能力的培养,有助于为我国现代社会培养出更多的专业性技术人。现代学徒制的产生有着社会发展的必然性。随着现代社会的快速发展,对专业性技术人才的需求越来越大,而传统教学模式已经难以满足现代社会以及现代教育事业发展的需要。传统教学模式下,注重的是理论知识的教育,忽略了学生的实践能力,从而不利于学生今后的发展。而现代学徒制是在传统学徒制的基础上发展而来的一种新型模式,它通过实践与理论的结合,通过学校与企业之间的结合,让学生在生产实践中获得知识,提升能力,从而有助于学生今后的发展,有利于我国社会专业人才的培养[1]。

2 现代学徒制在数控技术专业中的实践

2.1 提高认识

现代学徒制就是通过学校和企业的深度合作,学生既可以在学校学习知识,又可以在企业中实践,实现双向发展。然而就目前来说,许多学校对现代学徒制的认识还不够全面,现代学徒制难以得到全面开展,使得学生难以学到真正使用的知识和技能。为了更好促进现代学徒制的开展,让学生学习到真正有用技能,学校就必须提高对现代学徒制的认识,要认识到现代学徒制的优越性,要积极实施现代学徒制,以学生为中心,为学生的专业学习寻找专业的企业,从而更好培养学生的专业能力。

2.2 人才培养方案的制定

人才培养方案是现代学徒制推行的根本,传统的学徒制主要以学校组织为中心,这与现代学徒制相违背,而要想更好推行现代学徒制,学校就必须以专业为单位进行市场调查,选择与专业相符的大型企业合作,建立有代表性的专业指导部门,由企业结合自身发展需要制定一套符合实际的人才培养方案,立足企业岗位,明确岗位任务,以及完成岗位任务需要掌握的知识和能力。作为学校,更要有针对性进行专业教育,围绕实际来进行专业教学,如:数控加工、CAD制图、模型制作、三坐标测量等,要以培养学生的专业数控能力为出发点来进行教学,做好理论与实践相结合,必要时可以安排企业技术人员担任师傅来指导学生学习,配合学校教师完成专业实践教学,从而更好培养人才[2]。

2.3 企业师傅与学校教师的共同参与

企业师傅与学校教师各有特点,对于企业师傅而言,他们有着丰富的实践经验,实践能力强,能够更好指导学生在生产实践中掌握专业的实践能力;而学校教师有着丰富的理论知识,通过学校教师理论知识教育,可以让学生掌握专业的理论知识。在现代学徒之中,实现企业师傅与学校教师的共同参与可以更好促进学生掌握专业的数控技术知识,提升学生的专业数控技术能力和水平。让企业师傅与学校教师共同参与到数控技术专业教学中,一方面可以为企业培养更多的专业性技术人才,通过企业专业技术人员的实践指导,提高学生的专业水平,让学生具备一些企业实战的经历;另一方面可以提高学校教学质量,提高人才培养质量,实现双向发展[3]。

2.4 搭建校企合作网络平台

在推行现代学徒制的过程中,搭建校企合作网络平台有着重要的作用。现代学徒制实际上就是学校与企业共同推进的一项育人模式。企业安排专业的技术人员辅导学校教师进行数控技术专业教学。对于企业而言,人才是企业在竞争激烈的市场环境下制胜的法宝和保障,通过现代学徒制,企业可以在学校中选取那些能力突出的人才直接进入到企业,为企业所用。而搭建校企合作网络平台有助于现代学徒制的更好开展。一方面,学校在数控技术专业教学中遇到问题时可以通过网络平台直接向企业技术人才进行询问,从而不断提高学校教师的企业能力;另一方面,企业可以通过网络平台,了解学生的数控技术专业水平和能力,从而有针对性地辅助教育,让学生掌握专业的数控技术和数控操作能力[4]。

3 现代学徒制实施的成效

3.1 缩短了企业与学生的磨合期

现代学徒制作为一种育人模式,是由学校和企业共同参与的一种模式。在这种模式下,学校通过两年的理论知识学习,最后一年进入企业进行顶岗实习,可以让学生快速接受企业文化,通过现代学徒制,让学生掌握专业的技术能力,让学生与企业之间实现零对接。

3.2 提高了人才培养质量

随着社会的发展,对人才的需求也越来越高,而数控技术专业在作为社会专业人才培养中有着重要的作用。作为一种人才培养模式,现代学徒制可以让学生的理论知识在实践中得到升华,让学生在企业师傅的指导下掌握专业的数控技术和专业能力,从而为现代社会培养更多的专业性数控技术人才。

4 结语

综上所述,现代学徒制作为一种新的人才培养模式,它通过校企共同参与,通过企业技术人才的技术指导,加上学校教师理论知识的教育,实现优势互补,从而提高人才培养质量,为现代社会培养更多的专业性技术人才。

参考文献

[1] 朱军.现代学徒制在数控技术专业中的实践探索[J].职业技术教育,2014(29):16-18.

[2] 杨永和,熊方圆.现代学徒制在中职校数控技术专业中应用的基本策略与实践思考[J].江苏科技信息,2015(16):30-32.

现代控制技术论文篇2

关键词:测控技术;温度;智能测控系统

引言

物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关,温度是工农业生产、科学实验研究以及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个非常重要的物理量,如:在冶金、石油化工、机械、电力等工业生产中的温度控制;在蔬果大棚、温室花房、粮仓等农业生产中的温度测控;高等院校实验室微机测控系统中将温度作为被测参数,供学生做综合实验、实训或课程设计等。温度控制对于小到人民的日常生活、大到钢铁等大型工业生产工程都具有广阔的应用前景。准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的重要条件,所以对温度进行控制是非常必要且有意义的。

1. 现代测控技术的特点

1.1 网络化

Internet 为代表的计算机信息网络的快速发展和技术的逐渐完善,突破了地域和事件上的限制,使现代测控技术得到很大的进步。现代测控技术具有网络化的特点,测控技术与网络技术的结合,使组建网络化、分布式的测控系统变得十分方便快捷。随着现代网络信息技术的迅猛发展及许多相关技术的不断完善,网络信息系统的规模得到越来越快的壮大。现代测控技术的广泛应用,使得国防、通信、气象和航空航天等领域也得到广泛、有效的运用。

1.2 智能化

现代测控系统中所应用的设备都是智能化的,具有方便灵活、快捷、功能多样等特点,使得现代测控技术得到很大的提高。随着人工智能技术的不断引进和发展以及微电子技术的发展,智能化的仪器设备越来越高科化,其计算方法和计算能力都得到很大的加强和提高。

1.3 数字化

数字化的测控特点在现代测控技术中起着非常重要的作用。数字化在测控领域中的主要应用体现在多个方面:传感器的数字化控制,控制器到远程终端设备的数字化控制,信号处理、通信等过程的数字化控制等。

1.4 分布式化

现代测控技术设备可以分布设在多个地方,可以有效地检测出最符合和最需要仪器设备的地方。分布式化测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础的, 采用将系统内所使用设备分布式地连接起来,组合成为最符合要求的分布式测系统。在仪器设备生产过程的控制过程中,分布式的测控系统可以实现测量―控制―管理的全自动化,能够在很大程度上降低测控成本,提高测控效率。分布式测试系统有许多优点:安全可靠,某一部分出现故障不会影响其他部分系统的正常运作;可以不断开发增加新的功能模板或者是新的接口,加强系统功能;采用并行处理,运行速度相当快速;使用方式灵活,可以单模块系统,也可以多模块系统组网等。

2. 温度测控系统控制方案

温度测控系统常用的控制方案有以下三类经典控制方案、基于现代控制理论的设计方案和智能控制方案。

2.1经典控制方案

经典控制方案采用常规气动、液动和电动仪表,对生产过程中的温度、流量、压力和液位等进行控制,控制系统以单回路结构、PID 策略为主,同时针对不同的对象和要求,设计了一些专门的控制算法,如根轨迹法、模型跟踪法、达林算法和 Smith预估器算法等。经典控制方案能较好地解决生产过程中单输入单输出的问题,主要用于线性定常系统,是目前工业过程控制领域中占统治地位的一种控制方案。

2.2基于现代控制理论的设计方案

现代控制理论以线性代数和微分方程为主要的数学工具,以状态空间法为基础来分析和设计控制系统。此类设计方案主要有:最优控制、系统辨识、自校正控制等。这类设计方案适用范围广,适合于多输入多输出系统、某些非线性时变系统和一些具有随机扰动的系统。该方法优点是理论严谨,控制品质较好。缺点是需要知道被控对象确定的数学模型,对于许多结构复杂,随机干扰因素多而不易获取对象模型的系统,此方法的使用受到限制。

2.3智能控制方案

智能控制方案无需人的干预就能够针对控制对象的状态自动地调节控制规律以实现控制目标。智能控制避开了建立精确的数学模型和用常规控制理论进行定量计算与分析的困难性,是一种无模型控制方案,具有判断决策、信息处理、非线性、自寻优、变结构等特点及能力,适用于含有复杂性、不完全性、模糊性、不确定性和不存在已知算法的生产过程。

总结

现代测控技术是现代工业技术中的重要支柱,现代测控技术的迅猛发展可以为整个社会技术的进步和产业的升级起到改造和推动提升的巨大作用,越来越多的创新、高科技测控自动化的成果得到广泛应用。现代测控技术的未来发展将朝着智能化、标准化、系统化及系统功能的综合性等趋势发展,并更加标准化、开放化和全球化推动技术水平的提高。随着对生产效率的要求不断提高,对温度检测的要求也越来越高,融合现代检测技术和控制理论的智能检测是当今温度检测的一大趋势,研究和开发适用场合多样化、测温对象多样化、检测设备数字化以及检测元件新型化的测温仪表是国内外测温仪表研究的重点。

参考文献

[1] 刘志刚.现代测控技术的发展及其应用析[J].机电信息,2012(12):120-121.

[2]李欣国.浅谈现代测控技术及其应用[J].中小企业管理与科技,2010(16):247.

[3] 孙亮.现代测控技术的发展及应用[J].电子质量,2006(10):3-5.

[4] 吕辉.现代测控技术[M].西安电子科技大学出版社,2006,5.

[5]姜忠良,陈秀云.温度的测量与控制[M].北京:清华出版社,2005.

[6]覃强.模糊 PID 温度控制方案的仿真优选及其实现[硕士论文].北京:中国科学院电工研究所,2002.

[7]吴为民,王仁丽.温度控制系统的发展概况[J].工业炉,2002,24(20):18-20.

[8]冯勇.现代计算机控制系统[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1997.

作者简介:

现代控制技术论文篇3

关键词:电力自动化 现代控制理论 自动控制技术 电力系统

中图分类号:F407文献标识码: A 文章编号:

0 、引言

伴随着数学学科(特别是矩阵学)的发展为现代控制理论的不断提高提供了可能,自动化、数字化技术开始逐步应用在电力系统建设中 ,现代控制理论和传统控制理论相比,算法更为精确,更注重对系统的实时控制、将来控制,控制效果更为明显。在电力系统中有很多自动控制理论应用的领域,本文将就这一议题展开分析。

1、电力系统的自动化

电力系统中的自动化是指利用自动化技术实现对电力系统中各项数据的采集、全面监控电力系统中的各项运行指标,并对电力系统的运行进行控制,从而让电力系统工作在稳定、安全的状态。算法较为精确的控制技术还能够实现电力系统的节能。

2、电力系统自动化分析

自动化是电力行业发展到一定水平的产物,是自动化技术、计算机技术以及电力电子技术发展的结晶,电力自动化系统规模较大,包含很多零部件和设备,一般来说电力系统自动化包括如下几个方面:

2.1 电力调度自动化方面

电力调度自动化是当前电力系统自动化中发展最为迅速的一个方面,电力调度自动化技术要实现对电力运行系统中各项数据的有效采集、实时采集,保证电力调度的安全和稳定,从而提高电力系统的经济效益,并充分保证电力系统市场的稳定和可靠,并在一定程度上对电力市场起到参考作用,也是电力自动化技术的核心所在,对整个系统的稳定十分重要。

2.2 变电站自动化方面

变电站自动化系统十分繁杂,涉及到现代电子、通信、信号处理以及计算机等诸多方面,主要实现对变电站远动装置控制、故障录入控制、信号检测控制、继电保护控制等几个方面,并对变电站进行适当的组合和优化,实时监控变电站内部所有运行指标进行监控。变电站是当前电力运行系统中耗能较大的一个部分,做好变电站自动控制,能够降低运行成本和维护成本,从而提高运行效益,并且也保证了所供电能的质量。

2.3 配电网自动化方面

众所周知,配电网的工作对人工的依赖度很高,在当前,我们已经实现了对配电网的孤岛自动化控制,当前高度发展的通信技术和计算机技术为配电网自动化的网络化提供了可能。如图所示:

配电网自动化设计到馈线自动化方面、自动制图方面、地理信息系统方面、设备管理方面以及配电参数指标分析方面,配电网自动化是配电自动化系统的重要内容。网络化配电话自动化技术要在孤岛化自动化配电网技术的基础上实现智能终端的开发、通信技术的实现和完善以及后台应用软件的完善三方面主要工作。在当前,我国电力建设飞速发展,但是从地域角度来看,发展还较不平衡,要按照国家建设的大方针以及各地区实际情况逐步推广和发展。

3、电力系统中应用到的控制技术

随着当前科学技术的不断发展,很多精确的控制技术被不断应用到电力系统中来,下面笔者就控制理论技术的内容展开讨论。

3.1 神经网络控制

神经网络控制技术是集非线性控制技术、并行控制技术、强鲁棒控制技术特点的现代控制技术,并且具有很强的自学习能力。神经控制技术是将众多神经元按照特定的结构组合起来,并将信息蕴含在链接权值上,而且可以学习算法的需要进行这些值的大小,从而实现复杂线性关系的控制。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。

3.2 模糊控制技术

模糊控制技术是现代控制理论中较为简单的部分,而且在工程中的应用较多,十分容易实现,在建模过程中,可以实现对各种数据的实时控制,具有很明显的优越性,这种方法的应用领域很多,我们日程生活中用到的很多小家电中都可以使用模糊控制,在电力控制系统中,模糊控制主要应用在智能电网这一块,对控制目标设定好几个阀值,并根据目标处于的状态进行实时控制。

3.3 专家控制技术

这种控制技术在电力系统中应用十分广泛,能够实现对电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急状况下的应变处理、系统数据的回复以及适当的模态分析,此外在切负荷方面、系统规划方面、电压无功控制方面以及故障点的隔离方面均有很大效果。在当前专家控制还存在很大的局限,需要在动态安全分析以及通信接口方面进行进一步的探索。

3.4 最优化线性控制技术

这种控制理论技术是当前现代控制理论中十分重要的技术,也是在线性控制范围内的最好的控制方法,目前最优化线性控制理论在远距离输电线路输电能力的改善方面以及智能电网改善动态品质上取得了重大突破,此外,这种控制方法在风里发电机上电励磁的解决方案上有很大的发挥空间。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想

3.5 综合智能控制技术

顾名思义,综合智能控制技术就是讲现代控制技术和智能控制技术结合起来,并在电力运行系统中,如模糊变结构控制,自适应或自组织模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统,人工神经网络主要应用在低层的计算方法上,模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题,是高层次(语义层或语言层)的推理,这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。这种技术往往解决大型电力系统,但是多种控制技术的共同应用对控制模型的建立工作以及控制的实施工作带来了很高的难度。

4 、结语

在当前,很多控制技术被应用到电力系统中来,并取得了很好的成效,但是由于技术水平的局限以及实践经验的匮乏,当前这些先进的控制技术还有待进一步发展和研究。

参考文献

[1]王平洋.电力系统自动化与智能技术

[2]张凤祥.电力系统自动化.中国电力工业与电力系统自动化

现代控制技术论文篇4

【关键词】控制工程 概念 应用

一、控制工程的定义及目标

控制工程是处理自动控制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。包括对自动控制系统提出要求、进行设计、构造、运行、分析、检验等过程。它是在电气工程和机械工程的基础上发展起来的。控制工程普遍使用频域法和状态空间法。其理论和处理方法涉及许多方面,从线性控制到非线性控制,从单变量控制到多变量控制,从连续控制到采样控制,控制工程从定常控制到随机控制,从一般的反馈控制到自适应控制等。通常,电子计算机是实现大型控制工程的核心。控制工程的应用范围早期主要是工业生产过程和武器系统,后来扩展到企业管理、城市规划、交通管制、生物控制、社会经济的计划和控制等领域。

培养从事设备制造及生产,工程施工,经济社会系统运行中的控制系统设备、控制装置的设计、研发、管理的高级工程技术人才。控制工程领域工程硕士要求掌握现代控制领域的基础理论、方法和技术。具有从事实际控制系统、设备或装置的开发设计能力、工艺设计和实施能力及使用维护等能力。更重要的应具有一定实际工作经验,能解决工程实际中出现实际问题,掌握一门外语,能够顺利阅读本工程领域的科技资料及文献。

二、控制理论与控制工程的产生及发展

控制理论作为对社会发展具有重要影响意义的学科,其产生起源可上溯至十八世纪发生在英国的技术革命中,瓦特在蒸汽机的发明之后,将离心式非锤调速器的相关控制原理应用于蒸汽机转速的控制中,开创出以蒸汽作为原动力的机械化格局,而之后的工程界逐渐的将控制理论应用于调速系统稳定性的研究中,通信技术和信息处理技术的高速发展,使得电气工程师们不断的研究出更为科学全面的控制系统分析方法,实现了控制系统的条件稳定性及开环不稳定性的分析研究,而控制理论的创始人于1948年所发表的控制理论的相关著作,就控制理论的相关方法所进行得阐述,推动反馈概念的应用并为控制理论的形成奠定下坚实的基础。

在科技的不断生产发展中,基于控制理论与控制工程的控制技术也在不断的完善,尤其是在计算机技术的不断推动之下,控制理论与控制工程拥有着更深入的发展。就控制理论与控制工程的整体发展历程而言,可大体上划分为三个主要的阶段,其中第一阶段为20世纪的40至60年代,是古典控制理论的形成及发展时期,主要进行单输入及单输出问题的解决,多采用以频率特性、传递函数及根轨迹等作为基础的频域分析法进行系统的研究,而主要进行研究的系统是线性的定长系统,进行非线性系统分析的过程中所选用的相平面法要求变量不能超出两个,该控制理论可实现生产过程中的多种单输入单输出类问题的有效解决。第二个阶段为20世纪60年代到70年代的现代控制理论的形成与发展阶段,该阶段已经步入空间技术时期,控制工程也向性能更高的方向上发展,数字计算机的配合应用,实现了分析设计及实施控制,但时变、多输出多输入及非线性等较为复杂的系统控制内容使古典控制理论呈现出局限性,而最优控制方法在该阶段中提出,使现代控制理论更为完善。第三个阶段是20世纪70年代到目前为止的大系统控制理论及智能控制理论时期,其中大系统控制理论是控制理论就广度上的扩展,利用控制及信息的相关观点进行大系统其结构方案及总体设计,进行的是分解方法及协调处理的相关基础性技术理论的研究;智能控制理论是控制理论就深度上的扩展,进行人类智能化活动、控制信息传递的规律等的研究,并就仿智能化的工程控制系统及信息处理系统等进行研制。

三、控制工程及工程应用

在进入21世纪以来,以计算机技术、通信技术及控制技术为典型代表的IT产业的发展及普及中,核心是计算机技术,关键是通信技术,而基础是控制技术,使得控制学科逐渐的发展成为基础性的科学,控制系统与控制工程中的系统结构、系统稳定、反馈调节及智能系统的相关思想及理论,在自然学科下的多种科学领域获取广泛应用的同时,在人文等学科中也有着广泛的应用体现,基于该现象,某些专家甚至指出控制理论与控制工程已不再是单纯的学科,已逐渐的发展成为较为全面和系统的世界观、方法论。控制理论与控制工程所具有的显著特点是,某些基本的概念同时具有普适性及独特性。在控制理论与控制工程的应用中,两个概念是应用的关键及核心,首先是系统概念的应用,在当前社会的发展中系统问题已变得非常重要和突出,尤其是全社会范围内所进行的复杂性系统及复杂性科学课题的研究及应用,这是控制理论在现代科学中应用的必然发展,应用控制理论不仅要进行结构及性质的分析,还要进行系统运行状态的调控;其次是反馈概念的应用,这是控制理论区别于其他的学科及控制理论的应用区别于其他的理论应用的关键,反馈使得控制系统在较大的程度上具备人类智能的诸多特点,可以实现控制系统在实际的应用过程中结构、参数及扰动等因素的不确定性给控制系统造成的影响,例如远距离通讯设备、进行隧道扫描的显微镜等具体的工程设备。

在控制理论与控制公工程的应用中,最优控制是现代化的控制理论非常核心的内容,利用最优控制所进行的研究是在满足相应的约束条件时,就最优控制策略进行寻求,进而取得性能指标的极大值或者是极小值,最终使控制系统在性能指标上可取得最优化效果所必须采用的基本条件及综合方法,即就受控的运动过程或动力学系统,从多个可选择的控制方案中寻求最佳的方案,从而使系统在运动状态由初始状态变为指定的目标状态时可以取得性能指标的最优化。

参考文献:

现代控制技术论文篇5

关键词:自动控制理论 模拟仿真技术 电气工程 实时监控

中图分类号:TP13-4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(a)-00-01

社会的进步科技的发展带动了自动化技术逐渐取代手工技术,当前工业社会生产活动中自动化技术已经大规模普及推广开来,而且自动化程度不断加深。随之自动控制理论随着数学、计算机等多学科的发展也取得很大的进步,并逐渐由传统的经典控制理论向现代控制理论发展,现代控制理论在精准度和过程控制方面的优势也使得电气自动化技术其过程更加复杂化,在自动化产品设计进入实际工程前要进行一系列的模拟仿真,以确保能够世纪工程需要。

1 电气自动化和仿真技术

1.1 电气自动化的发展和特点

电气自动化作为电气信息方向的一门新学科,因为和人们生产生活密切相关而迅速发展。经过长时期的发展,如今电气自动化已经作为高新技术产业的重要部分而发展较为成熟。电气自动化从一个电气开关开始到整个电气系统的控制部分都有其分布组成。它包括了对开关信号进行控制,对工程目的进行分析,对系统中各设备进行信息交流,对系统中反馈的信息做汇总并按人们预期设定的程序步骤进行智能化的逻辑分析并准确快速做出动作反映,已达到脱离人工而能自动运行的目的。如今,电气自动化技术广泛的应用于工业、农业、军事和交通运输中。在电气自动化中,控制理论是其重要的基础内容。自20世纪四五十年代开始,控制理论一直在不断的发展。经典控制理论的出现标志着控制理论的形成,自动化技术开始得以普及推广。之后随着各种自然学科和计算机技术的迅猛发展,在20世纪五六十年代依托于数列和计算机技术的状态空间法的出现标志着现代控制理论的形成。经典控制理论计算简单便于分析,能够很好的解决单变量定常系统的设计应用。而随着工业进程的发展,人们对自动化程度提出了更高的要求,工业中有关多变量事变系统的分析设计已经不能再用经典控制理论,现代控制理论的出现解决了这个问题,使得电气自动化技术向着系统更加复杂,控制更加精准的方向发展。

1.2 自动化中的仿真技术

随着工业进程的加快,工业工厂、交通管理、军事国防在进行自动化程度加深的同时也要求对控制过程进行实时监控或着远程监控。仿真技术是自动化控制过程中不可分割的一部分。它通过力控软件将可编程逻辑控制器(PLC)中采集的现场实时数据反映到人际交换界面上来,并用仿真模拟图像对生产过程进行监控。模拟仿真技术也可以在自动化设备投入运行前进行预先模拟运行,以便检查自动控制程序是否稳定,是否满足实际生产需要。

2 仿真技术在电气自动化中的应用

2.1 仿真技术在自动化钢铁厂中的应用

在大型钢铁厂中,从铁矿向高炉送料开始一直到钢铁成型,其过程大多是脱离人工的自动完成,这主要有现场的各种传感器(温度传感器、压力传感器、红外传感器、噪声传感器等),控制室的大型工控机(可编程逻辑器PLC),各种配套的逻辑开关,相关的变频器,变压器等电气设备组成。PLC作为整个自动化的核心部分,对整个自动化过程进行逻辑分析和控制,逻辑开关通过通断作为相应PLC控制动作的执行者,现场的各种传感器和行程开关作为信息来源,将现场的各种实时数据信息传输给PLC,相关电气设备作为运行的支持。在中央控制室中,通过人机交换界面可以将PLC中汇总的各种实时数据反馈到显示屏上,通过这些配套的力控软件可以以图像的形式对钢铁厂的各个生产车间和每个生产过程进程数据进行仿真,并可以在显示屏幕上直接对各个生产过程进行手动控制操作。也可将其上传至网络进行远程协助操作和监控。

2.2 仿真技术在大型汽车组装厂的应用

在大型汽车生产厂,各种零部件的组装是汽车生产厂商所进行的主要活动,一辆车往往需要上万个零部件,而不同的车型需要不同的零部件,即便是同一辆车型的不同配置也需要不同的零部件,如何在最短的时间内组装出最多的车而且正确无误一直生产厂商所关注的问题。电气自动化技术的出现很好的解决了这项问题,并大大提高了汽车的组装速度。在汽车总装车间,各种细小繁多的零件需要按不同的车型组装到一起,由于汽车厂商往往是根据客户的订单需求,同一批次的车型中往往是不同的配置同时进行,这就使现场的操作工单靠脑力无法按时保质保量的完成任务。通过自动控制技术和仿真技术可以有效的解决这个问题。在将汽车组装进行几个部分的分割之后,在各个部分上安装可编程控制器(PLC)作为自动控制器,并安装显示屏作为仿真显示器,将各部分的PLC通过工业以太网连接在CCR(中央控制室)的服务器上,通过IPMS系统通过前端的仿真控制端将各种车型数据导入服务器中,服务器再降不同的配置信息分配到相应的现场PLC中,PLC可以根据不同车型的配置信息将所需的零部件现实到屏幕上,或者制作零部件架并在加上安装拨码灯,使PLC直接控制对应零件拨码灯的亮灭,这样可以是操作工很快捷准确的选取各种零部件,减少了工作强度,增加工作效率。

3 结语

电气工程及其自动化的发展使得我国各行业的自动化进程不断加快,仿真技术作为自动化控制系统中的组成部分,能够很形象的反映出设备实时运行的情况,方便监控与管理。目前可编程控制器(PLC)作为行业经常采用的生产控制设备,与之相应的力控软件能够很好的模拟仿真系统的运行状况,他们已经被越来越广泛运用到社会的各行各业。

参考文献

[1] 肖金凤,朱荣辉,盛义发.电气工程及其自动化专业电机学教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报,2003(6).

[2] 王云岭,高建树.仿真技术在课堂教学中的应用[J].电力系统及其自动化学报,2004(2).

[3] 杨敏南.中国自动化学会“系统仿真”79年学术交流会在烟台召开[J].冶金自动化,1980(2).

现代控制技术论文篇6

关键词:现代控制理论 自动控制技术 电力系统

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

0 、引言

数学学科(特别是矩阵学)的发展为现代控制理论的不断提高提供了可能,现代控制理论和传统控制理论相比,算法更为精确,更注重对系统的实时控制、将来控制,控制效果更为明显。在电力系统中有很多自动控制理论应用的领域,本文将就这一议题展开分析。

1、电力系统的自动化

电力系统中的自动化是指利用自动化技术实现对电力系统中各项数据的采集、全面监控电力系统中的各项运行指标,并对电力系统的运行进行控制,从而让电力系统工作在稳定、安全的状态。算法较为精确的控制技术还能够实现电力系统的节能。

2、电力系统自动化分析

自动化是电力行业发展到一定水平的产物,是自动化技术、计算机技术以及电力电子技术发展的结晶,电力自动化系统规模较大,包含很多零部件和设备,一般来说电力系统自动化包括如下几个方面:

2.1 电力调度自动化方面

电力调度自动化是当前电力系统自动化中发展最为迅速的一个方面,电力调度自动化技术要实现对电力运行系统中各项数据的有效采集、实时采集,保证电力调度的安全和稳定,从而提高电力系统的经济效益,并充分保证电力系统市场的稳定和可靠,并在一定程度上对电力市场起到参考作用,也是电力自动化技术的核心所在,对整个系统的稳定十分重要。

2.2 变电站自动化方面

变电站自动化系统十分繁杂,涉及到现代电子、通信、信号处理以及计算机等诸多方面,主要实现对变电站远动装置控制、故障录入控制、信号检测控制、继电保护控制等几个方面,并对变电站进行适当的组合和优化,实时监控变电站内部所有运行指标进行监控。变电站是当前电力运行系统中耗能较大的一个部分,做好变电站自动控制,能够降低运行成本和维护成本,从而提高运行效益,并且也保证了所供电能的质量。

2.3 配电网自动化方面

众所周知,配电网的工作对人工的依赖度很高,在当前,我们已经实现了对配电网的孤岛自动化控制,当前高度发展的通信技术和计算机技术为配电网自动化的网络化提供了可能。如图所示:

配电网自动化设计到馈线自动化方面、自动制图方面、地理信息系统方面、设备管理方面以及配电参数指标分析方面,配电网自动化是配电自动化系统的重要内容。

网络化配电话自动化技术要在孤岛化自动化配电网技术的基础上实现智能终端的开发、通信技术的实现和完善以及后台应用软件的完善三方面主要工作。在当前,我国电力建设飞速发展,但是从地域角度来看,发展还较不平衡,要按照国家建设的大方针以及各地区实际情况逐步推广和发展。

3、电力系统中应用到的控制技术

随着当前科学技术的不断发展,很多精确的控制技术被不断应用到电力系统中来,下面笔者就控制理论技术的内容展开讨论。

3.1 神经网络控制

神经网络控制技术是集非线性控制技术、并行控制技术、强鲁棒控制技术特点的现代控制技术,并且具有很强的自学习能力。神经控制技术是将众多神经元按照特定的结构组合起来,并将信息蕴含在链接权值上,而且可以学习算法的需要进行这些值的大小,从而实现复杂线性关系的控制。在当前,理论界对神经控制的探讨集中在控制系统建模以及算法的优化方面。

3.2 模糊控制技术

模糊控制技术是现代控制理论中较为简单的部分,而且在工程中的应用较多,十分容易实现,在建模过程中,可以实现对各种数据的实时控制,具有很明显的优越性,这种方法的应用领域很多,我们日程生活中用到的很多小家电中都可以使用模糊控制,在电力控制系统中,模糊控制主要应用在智能电网这一块,对控制目标设定好几个阀值,并根据目标处于的状态进行实时控制。

3.3 专家控制技术

这种控制技术在电力系统中应用十分广泛,能够实现对电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急状况下的应变处理、系统数据的回复以及适当的模态分析,此外在切负荷方面、系统规划方面、电压无功控制方面以及故障点的隔离方面均有很大效果。在当前专家控制还存在很大的局限,需要在动态安全分析以及通信接口方面进行进一步的探索。

3.4 最优化线性控制技术

这种控制理论技术是当前现代控制理论中十分重要的技术,也是在线性控制范围内的最好的控制方法,目前最优化线性控制理论在远距离输电线路输电能力的改善方面以及智能电网改善动态品质上取得了重大突破,此外,这种控制方法在风里发电机上电励磁的解决方案上有很大的发挥空间。

3.5 综合智能控制技术

顾名思义,综合智能控制技术就是讲现代控制技术和智能控制技术结合起来,并在电力运行系统中,应用专家控制技术以及神经网络控制技术,并杂糅进模糊控制技术。这种技术往往解决大型电力系统,但是多种控制技术的共同应用对控制模型的建立工作以及控制的实施工作带来了很高的难度。

现代控制技术论文篇7

关键词:机电一体化;智能控制;微电子;自动化技术

中图分类号:TP:文献标识码:A:文章编号:1673-9671-(2012)022-0105-01

随着微电子技术以及超大规模集成电路的快速发展,现代计算机技术和自动化技术等影响人们生活、工作等各个方面,尤其是在机电一体化产业领域,目前机电一体化产业已经广泛应用到各种工业和生产过程,并且对控制的效果要求也越来越高。现代许多的工业生产过程或者生产对象具有多层次、时变性、非线性、交叉性、多因素等不确定性,很难建立精确的数学模型,即使是对一些复杂的控制对象导出了数学模型,但是由于该数学模型过于复杂,也很难实现有效地控制,不利于人们使用。

智能控制的诞生和高速发展,恰好为解决以上各种问题提供了合适的方法和技术。目前,越来越多的智能控制在机电一体化系统的工作过程中得到了应用,智能控制在机电一体化系统中的发展研究也越来越受到关注。本文鉴于笔者的个人经验,详细的介绍了目前智能控制在机电一体化系统中的应用研究。

1智能控制简介

随着控制理论的发展,智能控制针对传统控制理论的缺陷而提出,是控制理论发展的高级阶段,其与传统控制理论不同,可以解决复杂多样的控制人物,适合用于基于精确数学模型的传统控制方法不能解决的复杂系统的控制过程。

智能控制理论是多学科交叉形成的,其包含控制理论、计算机科学、运筹学和人工智能等多个学科,智能控制理论具有非常先进的组织功能,具有较强的学习功能和适应功能。目前,随着智能控制理论发展形成的智能控制理论主要包括以下几种:模糊控制、专家控制、神经网络控制、分级递阶智能控制和集成智能控制。人们将其有机结合或者组织在一起而构成了以下几种智能控制方法:组合控制方法,既是将智能控制和传统控制有机组合,形成的智能控制方法;混沌控制;小波理论;进化计算和遗传算法等几种。

智能化是是现代机电一体化系统发展的一个长久趋势,在一定的程度上,智能控制系统的好坏,在很大的程度上影响了决定了机电一体化系统的优劣。目前,智能控制系统已经在机电一体化系统中得到了广泛的应用,诸如模糊系统、专家系统、神经网络学习系统。

2智能控制应用于机电一体化系统研究

2.1机械制造中的智能控制

现代的先进制造系统需通过依赖一些不够精确和完备的数据解决某些无法预测或者难以预测的情况。而人工智能技术成为了这个难题的有效解决方法,与此同时,智能控制也在机械制造行业广泛的应用起来。在机械制造中,智能控制分别利用传感融合技术、模糊数学神经网络、模糊关系及模糊集合的鲁棒性、神经网络并行处理信息之能力及学习功能等来进行信息预处理和信息的综合、对制造的过程进行动态的环境建模、将模糊信息集成至闭环所控制的外环进而决策选取机构进行控制动作的选择以及通过在线识别来处理一些残缺信息。

2.2电力电子学研究领域中的智能控制

变压器、发电机、电动机等一些电力系统的电机电器设备,其设计、生产、运行以及控制过程相当的复杂。国内外的电气工作者通过将智能控制技术引入到电气设备的故障控制及诊断、优化设计中,而取得了良好的效果。采用遗传算法这种先进的优化算法进行对电器设备设计的优化,可有效缩短计算时间,显著的节约成本,同时提高产品设计的质量和效率。其中在电气设备故障诊断中应用的智能控制技术为神经网络以及模糊逻辑专家系统。智能控制应用于电流控制技术在电力电子学的应用领域中具有代表性,智能控制技术应用的方向之一为研究的新

热点。

2.3工业过程中的智能控制

工业过程中的智能控制主要包括局限级与全局级两个方面。局限级研究的热点为智能控制器,同时还包括专家控制器和神经元网络控制器等,它所指的是将智能引入工艺过程中某一单元来进行控制器的设计。局限级智能控制在参数整定,在线自适应调整方面优势明显,而且可控制某些非线性的复杂对象。全局级智能控制用于整个操作工艺,控制过程的故障诊断,规划过程操作处理异常等,主要是针对一整个生产过程的自化。

2.4智能控制应用研究展望

在机电一体化系统中,智能控制技术的使用是很晚的,其不同于传统控制技术,是一门新兴的学科,随着智能控制相关领域的研究,智能控制无论是在理论上还是在应用上,都取得了不少成果。但是,智能控制处理的问题都比较复杂,具有很强的不确定性,因此,在前人研究的基础上,智能控制还有许多方面需要提高,总体来讲,智能控制需要在以下两个方面加强研究和实践。

1)理论研究。必须加强智能控制理论研究,以便寻求更新的理论框架,智能控制理论的应用前景是非常广泛和有潜力的,但是理论研究却大大滞后,使得智能控制系统在稳定性、鲁棒性和可靠性方面都有待

提高。

2)扩宽实际应用范围。随着机电一体化系统的大规模应用,提高实时的控制能力非常紧迫,目前,智能控制已经被人们广泛地应用于工业、农业和军事等多个领域,解决了传荣控制理论无法解决的大量问题,其生命力和发展前景都是无法估量的,因此,必须寻求突破,拓宽智能控制理论的实际应用范围,为工业生产和人们生活提供更好的

帮助。

3结束语

总而言之,随着人工智能、模糊数学和神经网络等技术的发展,智能控制将成为机电一体化系统的关键支撑,必将为人们的生活,工业生产以及社会的进步提供更多的帮助。这也将是机电一体化技术在21世纪乃至未来的发展主流趋势。

参考文献

[1]黎青宏.浅谈机电一体化的发展及趋势[J].商业文化(学术版),2008,08.

[2]高世杰.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科协论坛(下半月),2007,08.

[3]柴勇,司学双.机电一体化向智能化迈进的趋势[J].才智,2009,22.

现代控制技术论文篇8

关键词:路桥施工;技术;质量;控制

前言

随着我国的经济飞速发展,车辆数量急剧增加,公路桥梁和城市立交桥大量兴建,这就必然促使我国的交通业飞速发展。交通的飞速发展表现在规模的大幅度增加,以此缓解公路交通面临的紧张局面。影响路桥施工质量表现在寿命缩短、维修改善费用增加, 经济损失严重甚至比新铺装花费还要大, 并要承担交通中断造成的损失。因此,路桥施工技术管理与质量控制是路桥建设管理工作的关键, 同时其还是现代路桥施工企业在巨大的市场空间中赢得市场竞争的关键。根据现代路桥施工管理研究结果以及实际应用效果分析可以看出,只有科学的施工技术与质量控制才能有效的达到路桥工程施工质量提高的目的、达到施工企业管理工作的最终目的。本文下面主要对公路工程建设实践中的技术质量控制进一步作简要的分析。

1.关于路桥施工技术及质量控制重要性分析

路桥施工技术管理与质量控制是保障工程施工质量的关键、是预防施工质量通病发生的重点,其科学实施有助于企业降低质量通病治理成本、促进企业经济效益的提高。同时科学的施工技术及质量控制还能够有效保障工程的施工质量、提高工程使用寿命,为降低维修成本奠定良好的基础,其还对保障公路行车安全、降低“桥头跳车”等现象造成的交通事故。加强路桥施工技术与质量控制已经成为现代路桥施工企业的首要工作,是影响企业市场竞争力、影响企业经济效益的关键。

2.路桥施工技术及质量控制措施分析

针对路桥施工技术及质量控制的重要性,路桥施工企业必须以完善的技术管理与质量控制体系为基础,通过科学的管理与严格的实施提高路桥施工技术及质量控制效果,促进企业的健康发展。

2.1完善路桥施工技术与质量控制体系,促进技术管理与质量控制的有效实施路桥施工技术与质量控制体系的完善应从企 业自身管理水平的分析出发,针对企业技术力量的实际情况以及管理流程等构建基础性的管理体系。这一体系的构建与完善要通过具有针对性的分析与论证使其能够适用于企业所有的工程项目,并针对企业存在的不足进行完善与补充。例如:这对企业技术力量的薄弱进行人员的培训等。在基础性管理体系完善后企业还应在项目工程开工前针对工程的实际情况进行分析与论证,对基础管理体系中不能针对工程特点的地方进行修改,以此完善基础管理体系,并以此体系确保技术管理与质量控制工作能够在实施积极中具有适用性与针对性,以此保障技术管理工作与质量控制的科学实施,确保技术

管理工作与质量控制能够达到预期的目的与效果。

2.2针对路桥施工管理目标科学的开展技术管理工作施工技术控制与管理是有效保障施工质量的基础,是现代路桥施工管理工作的重点。路桥施工企业应针对技术管理目标科学的开展路桥施工技术控制与管理工作。在施工前针对工程实际情况以及合同要求科学设置技术控制点,并在施工中针对技术控制点进行严格的技术控制与管理,以此保障技术管理目标的达成,有效保障路桥工程施工质量,避免施工质量通病的发生。例如:在进行公路路基施工过程中加强路基土摊铺厚度、压实度的管理,并加强压路机设备操作人员的相关技术管理(禁止急停急起、严禁z字行车、避免压路机长期停放在刚刚压实的路基上等),以技术管理工作的科学开展保障公路施工质量。

2.3针对质量控制工作目标开展质量控制措施路桥工程施工质量控制措施的有效实施需要企业在工程施工前针对工程实际情况进行分析与论证,并根据施工设计方案进行质量控制点的制定。以施工质量控制点来有效保障施工质量控制的科学开展。首先,针对施工质量控制的重点――施工材料进行控制与管理,以施工材料管理的有效实施为施工质量的保障奠定基础。同时针对质量质量控制点进行严格的施工过程管理,以施工技术人员、现场质量管理人员的巡检与旁站等有效保障施工质量控制点的控制效果,保障施工质量。另外,针对可能引起施工质量问题的因素也要在施工前进行充分考虑与分析。如:对施工过程中气候因素可能引起的质量问题(降水对路基施工质量的影响)等进行综合考虑,尽量避开气候因素影响施工质量的多发季节,如避免不了也要在施工前制定详细的计划来保障施工质量。通过科学的施工质量控制与分析、论证确保施

工过程质量控制工作的科学开展,保障其质量控制效果与目的的达成。

3.运用现代路桥施工理论指导施工技术与质量控制工作。提高管理效果

现代路桥施工企业还应运用路桥施工理论指导施工技术与质量控制工作,以此提高管理效果。现代路桥施工企业应运用预防性管理理论以及管理方式,针对影响路桥施工质量的因素进行科学分析与路政,将可能引起施工质量问题的技术因素、质量控制因素等制定预防措施,以此确保施工过程能够有效减少和降低施工质量问题的发生,确保施工质量与施工技术管理效果的达成,有效提高施工质量的同时降低施工企业各种问题治理的成本。

4.结论

综上所述,现代路桥施工技术与质量控制的有效实施是现代路桥施工企业提高经济效益、提高市场综合竞争力的关键,施工企业应在工程开工前以科学的管理理论指导企业构建完善的施工管理体系与相关措施,以此确保各项管理工作的有效开展,确保企业的经济效益。针对路桥施工技术与质量控制对企业的重要性,施工企业还应加强自身技术力量的培训与培养,加强相关技术人员的培训工作,以此促进企业施工技术与质量控制工作的实施,提高管理水平。

参考文献:

【l】王宇哲.路桥施工技术管理工作实施的基础――完善的技术管理体系建立【J】.公路施工,2009,10.

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