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自動(dòng)化控制論文范文1

自動(dòng)化控制是一項(xiàng)較為復(fù)雜的技術(shù)，它是以獨(dú)特的控制算法和方案為前提，并以控制理論為基礎(chǔ)，對(duì)石油化工整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的各種模擬量進(jìn)行自動(dòng)控制，如溫度、壓力、液位等等。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制需要具備以下基本條件：其一，先進(jìn)的控制設(shè)備和系統(tǒng)，如分散集中控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、火災(zāi)控制系統(tǒng)等。其二，滿足控制系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)施方案，為自動(dòng)化控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)構(gòu)建平臺(tái)。其三，高素質(zhì)人才。通過(guò)上述三個(gè)條件的有機(jī)協(xié)調(diào)，能夠?qū)崿F(xiàn)石油化工生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制。

2自動(dòng)化控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的具體應(yīng)用

目前，國(guó)內(nèi)很多石油化工企業(yè)都應(yīng)用了大量的自動(dòng)化控制技術(shù)，這使得生產(chǎn)能效和安全性大幅度提升，給企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。由于石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中存在大量的可燃性和有毒氣體，一旦發(fā)生火災(zāi)后果極其嚴(yán)重，所以必須采取穩(wěn)定、可靠地火災(zāi)控制系統(tǒng)。FDGS是可燃性氣體監(jiān)測(cè)與火災(zāi)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，與傳統(tǒng)的DGS控制系統(tǒng)相比，F(xiàn)DGS的優(yōu)勢(shì)更加突出，具體體現(xiàn)在該系統(tǒng)能夠獨(dú)立完成對(duì)危險(xiǎn)氣體泄漏和裝置火災(zāi)的檢測(cè)、分析及防控。對(duì)于石油化工企業(yè)而言，其生產(chǎn)過(guò)程具有一定的特殊性，這使得各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)SIL(安全設(shè)備的安全完整性等級(jí))要求相對(duì)較高，所以構(gòu)成FDGS系統(tǒng)的各個(gè)部分均必須符合SIL國(guó)際認(rèn)證。FDGS系統(tǒng)不僅可以連續(xù)不間斷地進(jìn)行探測(cè)，而且還能發(fā)現(xiàn)裝置所在區(qū)域內(nèi)可能出現(xiàn)聚集的各種危險(xiǎn)氣體，如可燃?xì)怏w、有毒有害氣體等等，不僅如此，系統(tǒng)還可以最早發(fā)現(xiàn)火情，并針對(duì)實(shí)際情況提供手、自動(dòng)裝置滅火。通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠極大程度地提高石油化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全性。

(1)FGDS系統(tǒng)的構(gòu)成

FDGS系統(tǒng)的主輔設(shè)備會(huì)分布在兩個(gè)區(qū)域當(dāng)中，一個(gè)區(qū)域是裝置現(xiàn)場(chǎng)，即危險(xiǎn)區(qū)域，另一個(gè)區(qū)域是中央控制室，即相對(duì)安全區(qū)域。系統(tǒng)中的各個(gè)傳感器具備檢測(cè)功能，終端執(zhí)行器主要負(fù)責(zé)執(zhí)行功能。危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的主要儀器和設(shè)備包括：IR火焰檢測(cè)器、感溫感煙探頭、氣體檢測(cè)器、HVAC系統(tǒng)、熔斷檢測(cè)、火災(zāi)報(bào)警控制盤等，除了以上的自動(dòng)化檢測(cè)裝置之外，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)還布置了大量的手報(bào)按鈕，當(dāng)遇到突發(fā)火災(zāi)事件時(shí)，可通過(guò)該按鈕進(jìn)行報(bào)警。

(2)系統(tǒng)的主要功能和作用

①FGDS系統(tǒng)具備連續(xù)不間斷的探測(cè)功能，能夠在早期發(fā)現(xiàn)各個(gè)區(qū)域內(nèi)可能聚集的有毒氣體以及可能出現(xiàn)的火情。②系統(tǒng)為滅火提供了手自動(dòng)裝置，并設(shè)置有聲光報(bào)警器，不同顏色與聲音代表著不同的危險(xiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員可按照?qǐng)?bào)警時(shí)的顏色和聲音對(duì)險(xiǎn)情進(jìn)行判斷，據(jù)此采取應(yīng)對(duì)措施。③具備執(zhí)行控制欲連鎖邏輯功能，可以提供事件石油化工企業(yè)中自動(dòng)化控制的應(yīng)用研究陳壽寶(中海油能源發(fā)展油田建設(shè)工程分公司，天津300459)摘要：本文首先闡述了石油化工企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化控制所需具備的條件，并在此基礎(chǔ)上對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的具體應(yīng)用進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)μ岣呤突て髽I(yè)的生產(chǎn)能效有所幫助。關(guān)鍵字：石油化工；自動(dòng)化控制；生產(chǎn)能效發(fā)生的順序記錄報(bào)告。

(3)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

在對(duì)FGDS系統(tǒng)方案進(jìn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要從全局的角度出發(fā)，對(duì)生產(chǎn)中的主要危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上確定最終方案。①火災(zāi)檢測(cè)儀表選型。目前，市場(chǎng)中的火災(zāi)檢測(cè)儀表種類十分繁多，每一種儀表的性能和應(yīng)用場(chǎng)所均有所差別。為了達(dá)到最佳的效果，在選擇儀表時(shí)，必須要結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，同時(shí)，還要充分考慮防火分區(qū)的要求。按照我國(guó)現(xiàn)行GB50116-2013規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，在選擇火災(zāi)檢測(cè)儀表時(shí)，應(yīng)當(dāng)滿足如下以下幾點(diǎn)要求：一是由于火災(zāi)發(fā)生的初期階段會(huì)產(chǎn)生出煙和熱，對(duì)于無(wú)明火輻射的場(chǎng)所應(yīng)當(dāng)選擇感煙探測(cè)器。二是對(duì)于火災(zāi)發(fā)生后可能產(chǎn)生大量煙、熱，且存在火焰輻射的場(chǎng)所，則應(yīng)當(dāng)選擇感溫感煙和火焰探測(cè)器。三是對(duì)于因溫升過(guò)高可能引發(fā)火災(zāi)的場(chǎng)所，則必須選擇感溫探測(cè)器。②有毒及可燃?xì)怏w檢測(cè)儀表選型。在選擇此類儀表時(shí)，應(yīng)當(dāng)以石油化工企業(yè)氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，并確保所選的儀表滿足以下規(guī)定要求：一是在工藝裝置和儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的區(qū)域內(nèi)應(yīng)當(dāng)安裝可燃性氣體檢測(cè)器。二是對(duì)于使用有毒的裝置和設(shè)施區(qū)域內(nèi)，則應(yīng)安裝有毒氣體檢測(cè)器。三是如果可燃?xì)怏w當(dāng)中含有有毒氣體，但有毒氣體泄漏時(shí)達(dá)不到最高允許濃度時(shí)，應(yīng)當(dāng)安裝可燃?xì)怏w檢測(cè)器。③安全性設(shè)計(jì)。由于FGDS系統(tǒng)歸屬于安全儀表系統(tǒng)的范疇，所以它的主要元件均應(yīng)當(dāng)選用故障安全型。如I/O應(yīng)具備短路和斷路檢測(cè)功能；AI點(diǎn)則應(yīng)具備異常電流檢測(cè)功能；執(zhí)行元件應(yīng)當(dāng)為勵(lì)磁型；邏輯運(yùn)算器要具備可靠地冗余和冗錯(cuò)功能。只有這樣，才能確保整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化控制論文范文2

1智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)建框架

1.1智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)框圖（圖1）

1.2智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)

簡(jiǎn)要介紹上圖為智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)框圖，在智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)六個(gè)子系統(tǒng)（照明、供配電、冷熱源、空調(diào)、給排水、電梯）的監(jiān)控，并可控制其運(yùn)行。由中央控制器統(tǒng)一全分布式控制運(yùn)行，但由于每個(gè)子系統(tǒng)都由路由器分開，所以也可獨(dú)立運(yùn)行，控制系統(tǒng)涉及智能建筑各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)化控制，可實(shí)現(xiàn)高檢測(cè)功能。

1.3各設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能

1.3.1供配電系統(tǒng)

主要功能為智能建筑提供電力。樓層配電設(shè)備分布在各樓層，電設(shè)備一般放置在建筑底層。監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)配電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、配電電源、每個(gè)電源蓄電池的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)對(duì)各樓層電設(shè)備電源運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，若發(fā)生故障會(huì)產(chǎn)生警報(bào)并記錄故障數(shù)據(jù)。

1.3.2照明系統(tǒng)

主要功能是為智能建筑照明。其設(shè)備建設(shè)于建筑物的各個(gè)平面上，方便實(shí)現(xiàn)各角度全方位照明。照明監(jiān)控分為室內(nèi)和室外兩部分，室外照明分為公共照明部分，通過(guò)監(jiān)控可根據(jù)室外照度值設(shè)定開關(guān)時(shí)間，也可通過(guò)更改程序?qū)崿F(xiàn)不同照明燈具的啟動(dòng)時(shí)間。室內(nèi)照明監(jiān)控可通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，采用總線控制方式，設(shè)定程序?qū)Σ煌瑘?chǎng)景開啟不同的照度。

1.3.3冷熱源系統(tǒng)

為智能建筑供給冷源和熱源，其噪音較大，設(shè)備一般置于建筑底層地下室內(nèi)。通過(guò)對(duì)冷熱源系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和冷熱源供給量的監(jiān)控和分析，可通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)冷熱源供給量和供給時(shí)間。

1.3.4空調(diào)系統(tǒng)

保障智能建筑的環(huán)境溫度處于適宜狀態(tài)，空調(diào)設(shè)備一般置于各樓層高處位置，地下室也可以配置。控制子系統(tǒng)主要對(duì)空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管的工作參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，控制和設(shè)定主機(jī)房的溫度、濕度和運(yùn)行時(shí)間。同時(shí)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)還具備空調(diào)漏水監(jiān)視功能，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的漏水監(jiān)測(cè)和控制。

1.3.5給排水系統(tǒng)

既能為智能建筑提供水源，又能排除建筑產(chǎn)生的污水，排水設(shè)備一般置于建筑物的地下室或建筑頂層，也可設(shè)置在樓宇?yuàn)A層位置。監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)控水泵的工作狀態(tài)，并對(duì)水池的液位隨時(shí)檢測(cè)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或者水池液位異常時(shí)，子監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)向中央控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并將故障數(shù)據(jù)記錄反饋，自動(dòng)顯示故障發(fā)生區(qū)域和故障詳細(xì)情況。1.3.6電梯系統(tǒng)是為高層建筑提供上下交通的便利系統(tǒng)，設(shè)備一般置于建筑的垂直豎井內(nèi)。電梯監(jiān)控子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)視電梯啟動(dòng)、停止、方向等，動(dòng)態(tài)顯示出電梯實(shí)時(shí)狀況，一旦發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)對(duì)電梯設(shè)備電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器等進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)報(bào)警并顯示故障地點(diǎn)、狀態(tài)、時(shí)間等信息，并將故障記錄記憶并反饋給中央控制器。

2建筑設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要素

2.1各監(jiān)控子系統(tǒng)控制功能參數(shù)明細(xì)

將上文中所述設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)功能要求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和匯總，確認(rèn)各子系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)的分布位置和分布數(shù)量，將子系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置類型、數(shù)量、相關(guān)設(shè)備、安裝需求、使用地點(diǎn)等詳細(xì)列出，并備份保留。依據(jù)各子監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際特點(diǎn)，以系統(tǒng)高效性、可靠性、實(shí)用性為前提，以滿足子系統(tǒng)功能需求為標(biāo)準(zhǔn)，以建筑設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)保為核心，以建筑設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)便捷性和低成本性為主要指標(biāo)，詳細(xì)將設(shè)備子系統(tǒng)的各種功能參數(shù)、控制參數(shù)、技術(shù)參數(shù)列出并進(jìn)行歸檔，為日后整體系統(tǒng)搭建安裝提供依據(jù)。

2.2監(jiān)控系統(tǒng)控制器、傳感器和執(zhí)行器的確定

按照監(jiān)控系統(tǒng)被控設(shè)備的控制標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量，結(jié)合安裝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置和篩選，設(shè)計(jì)出被控設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)控制器控制區(qū)域內(nèi)部的監(jiān)控點(diǎn)分布圖，并根據(jù)實(shí)際要求確定選擇現(xiàn)場(chǎng)控制器。除了現(xiàn)場(chǎng)控制器，還要確定現(xiàn)場(chǎng)傳感器和執(zhí)行器使用標(biāo)準(zhǔn)，傳感器和執(zhí)行器是對(duì)被監(jiān)控設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的基本組成部分，傳感器可監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化，執(zhí)行器對(duì)此進(jìn)行分析和反饋，可以說(shuō)兩者在自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中屬于核心構(gòu)件。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備特性，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備要采用高精度和高可靠性的智能型傳感器和執(zhí)行器，以提高整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制質(zhì)量。非關(guān)鍵設(shè)備上可以采用傳統(tǒng)傳感器和執(zhí)行器，如此可減少成本，降低整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)。

2.3建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建智能建筑設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建如上圖2所示，建筑設(shè)備LON現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)是現(xiàn)實(shí)意義上實(shí)現(xiàn)了分布式監(jiān)控。此系統(tǒng)不同類型的控制器節(jié)點(diǎn)都具備高智能化特性和網(wǎng)絡(luò)通訊能力。由于控制器各節(jié)點(diǎn)具備通訊能力，能夠使節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)相互通訊功能，構(gòu)成完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)中的控制機(jī)構(gòu)和管理機(jī)構(gòu)可以通過(guò)總線現(xiàn)場(chǎng)連接為一個(gè)整體，彼此之間可以相互協(xié)作，共同完成自動(dòng)化監(jiān)控任務(wù)，兩者可實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)和信息的共享。

2.4建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)硬件支持

智能建筑自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建必須有硬件支持，在硬件方面，主要選用以下器件：中央監(jiān)控器（計(jì)算機(jī)，監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，處理子系統(tǒng)反饋的綜合數(shù)據(jù)下達(dá)控制指令）；監(jiān)控顯示屏（將監(jiān)控圖像實(shí)時(shí)顯示，便于觀察和分析故障狀況）；鍵盤（更改程序或設(shè)定程序，典型的輸入設(shè)備）；鼠標(biāo)（輸入設(shè)備）；不間斷電源（為監(jiān)控中央系統(tǒng)和子系統(tǒng)供電，保障監(jiān)控系統(tǒng)不間斷運(yùn)行，保證整體系統(tǒng)的可靠性）；網(wǎng)絡(luò)路由器（中繼器、橋接器、配置型路由器等聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分布）；控制總線（無(wú)屏蔽雙絞線、控制總線LON）；控制節(jié)點(diǎn)（視具體情況而定）。

2.5建筑設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件支持

建筑設(shè)備自動(dòng)化中央監(jiān)控器軟件功能具備操作級(jí)別和身份識(shí)別管理功能。軟件系統(tǒng)采用8位通行字進(jìn)行鑒別和管理，對(duì)操作人員實(shí)現(xiàn)權(quán)限設(shè)置，只允許有權(quán)限操作人員在一定范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽，并對(duì)訪問者身份信息、訪問時(shí)間、訪問內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別和記錄，且具備交互式菜單，為操作人員提供清晰的數(shù)據(jù)目錄，節(jié)省操作時(shí)間，便于高效作業(yè)；中央控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)還具備邏輯格式數(shù)據(jù)顯示功能，可描述短語(yǔ)、數(shù)值、單位等數(shù)據(jù)，對(duì)不正常數(shù)據(jù)報(bào)警顯示；具有高效數(shù)據(jù)分離終端，控制特定數(shù)據(jù)在特定端口運(yùn)行，只允許一個(gè)操作人員或打印機(jī)進(jìn)行處理；具備特殊指令操作功能，響應(yīng)命令，邏輯顯示并進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

3結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化控制論文范文3

關(guān)鍵詞：伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)，直線電機(jī)，可編程計(jì)算機(jī)控制器，運(yùn)動(dòng)控制

一、引言

信息時(shí)代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機(jī)械工業(yè)，在這場(chǎng)新技術(shù)革命沖擊下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變，微電子技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展使信息、智能與機(jī)械裝置和動(dòng)力設(shè)備相結(jié)合，促使機(jī)械工業(yè)開始了一場(chǎng)大規(guī)模的機(jī)電一體化技術(shù)革命。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子電力技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，各先進(jìn)國(guó)家的機(jī)電一體化產(chǎn)品層出不窮。機(jī)床、汽車、儀表、家用電器、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、冶金機(jī)械、化工機(jī)械以及工業(yè)機(jī)器人、智能機(jī)器人等許多門類產(chǎn)品每年都有新的進(jìn)展。機(jī)電一體化技術(shù)已越來(lái)越受到各方面的關(guān)注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等方面起著極大的作用。

在機(jī)電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展，國(guó)內(nèi)外各個(gè)廠家相繼推出運(yùn)動(dòng)控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)（FullClosedACServo）、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)（LinearMotorDriving）、可編程序計(jì)算機(jī)控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運(yùn)動(dòng)控制卡（MotionControllingBoard）等幾項(xiàng)具有代表性的新技術(shù)。

二、全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)

在一些定位精度或動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品中，交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流，而且調(diào)試、使用十分簡(jiǎn)單，因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器采用了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對(duì)電機(jī)軸后端部的光電編碼器進(jìn)行位置采樣，在驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并充分發(fā)揮DSP的高速運(yùn)算能力，自動(dòng)完成整個(gè)伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)，甚至可以跟蹤負(fù)載變化，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益；有的驅(qū)動(dòng)器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測(cè)算出設(shè)備的機(jī)械共振點(diǎn)，并通過(guò)陷波濾波方式消除機(jī)械共振。

一般情況下，這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式，即伺服電機(jī)上的編碼器反饋既作速度環(huán)，也作位置環(huán)。這種控制方式對(duì)于傳動(dòng)鏈上的間隙及誤差不能克服或補(bǔ)償。為了獲得更高的控制精度，應(yīng)在最終的運(yùn)動(dòng)部分安裝高精度的檢測(cè)元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是：伺服系統(tǒng)只接受速度指令，完成速度環(huán)的控制，位置環(huán)的控制由上位控制器來(lái)完成（大多數(shù)全閉環(huán)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前，國(guó)外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實(shí)現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)，使得高精度自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)現(xiàn)更為容易。

該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷，伺服驅(qū)動(dòng)器可以直接采樣裝在最后一級(jí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等)，作為位置環(huán)，而電機(jī)上的編碼器反饋此時(shí)僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機(jī)械傳動(dòng)上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實(shí)現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)完成，無(wú)需增加上位控制器的負(fù)擔(dān)，因而越來(lái)越多的行業(yè)在其自動(dòng)化設(shè)備的改造和研制中，開始采用這種伺服系統(tǒng)。

三、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來(lái)已在世界機(jī)床行業(yè)得到重視，并在西歐工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)掀起"直線電機(jī)熱"。

在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的最大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)（拖板）之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，因而這種傳動(dòng)方式又被稱為"零傳動(dòng)"。正是由于這種"零傳動(dòng)"方式，帶來(lái)了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無(wú)法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。

1.高速響應(yīng)由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件（如絲杠等），使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。

2.精度直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙和誤差，減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來(lái)的跟蹤誤差。通過(guò)直線位置檢測(cè)反饋控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。

3.動(dòng)剛度高由于"直接驅(qū)動(dòng)"，避免了啟動(dòng)、變速和換向時(shí)因中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象，同時(shí)也提高了其傳動(dòng)剛度。

4.速度快、加減速過(guò)程短由于直線電動(dòng)機(jī)最早主要用于磁懸浮列車（時(shí)速可達(dá)500Km/h），所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中，要滿足其超高速切削的最大進(jìn)個(gè)速度（要求達(dá)60～100M/min或更高）當(dāng)然是沒有問題的。也由于上述"零傳動(dòng)"的高速響應(yīng)性，使其加減速過(guò)程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)瞬間達(dá)到高速，高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停。可獲得較高的加速度，一般可達(dá)2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動(dòng)的最大加速度一般只有0.1～0.5g。

5.行程長(zhǎng)度不受限制在導(dǎo)軌上通過(guò)串聯(lián)直線電機(jī)，就可以無(wú)限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。

6.運(yùn)動(dòng)動(dòng)安靜、噪音低由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無(wú)機(jī)械接觸），其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。

7.效率高由于無(wú)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動(dòng)效率大大提高。

直線傳動(dòng)電機(jī)的發(fā)展也越來(lái)越快，在運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)中倍受重視。在國(guó)外工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制相對(duì)發(fā)達(dá)的國(guó)家已開始推廣使用相應(yīng)的產(chǎn)品，其中美國(guó)科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機(jī)和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng)，它能提供很高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無(wú)差運(yùn)動(dòng)；德國(guó)西門子公司、日本三井精機(jī)公司、臺(tái)灣上銀科技公司等也開始在其產(chǎn)品中應(yīng)用直線電機(jī)。

四、可編程計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)

自20世紀(jì)60年代末美國(guó)第一臺(tái)可編程序控制器（ProgrammingLogical Controller，PLC）問世以來(lái)，PLC控制技術(shù)已走過(guò)了30年的發(fā)展歷程，尤其是隨著近代計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，它已在軟硬件技術(shù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)走出了當(dāng)初的"順序控制"的雛形階段。可編程計(jì)算機(jī)控制器（PCC）就是代表這一發(fā)展趨勢(shì)的新一代可編程控制器。

與傳統(tǒng)的PLC相比較，PCC最大的特點(diǎn)在于它類似于大型計(jì)算機(jī)的分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務(wù)的時(shí)鐘掃描或監(jiān)控程序來(lái)處理程序本身的邏輯運(yùn)算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導(dǎo)致了PLC的"控制速度"依賴于應(yīng)用程序的大小，這一結(jié)果無(wú)疑是同I/O通道中高實(shí)時(shí)性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題，它采用分時(shí)多任務(wù)機(jī)制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺(tái)，這樣應(yīng)用程序的運(yùn)行周期則與程序長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此，它將應(yīng)用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來(lái)，滿足了實(shí)時(shí)控制的要求。當(dāng)然，這種控制周期可以在CPU運(yùn)算能力允許的前提下，按照用戶的實(shí)際要求，任意修改。

基于這樣的操作系統(tǒng)，PCC的應(yīng)用程序由多任務(wù)模塊構(gòu)成，給工程項(xiàng)目應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來(lái)很大的便利。因?yàn)檫@樣可以方便地按照控制項(xiàng)目中各部分不同的功能要求，如運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、PID調(diào)節(jié)運(yùn)算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務(wù)），這些模塊既獨(dú)立運(yùn)行，數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，這些模塊經(jīng)過(guò)分步驟的獨(dú)立編制和調(diào)試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運(yùn)行，共同實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的控制要求。

PCC在工業(yè)控制中強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及DCS（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)）技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流，雖然這還是一項(xiàng)較為年輕的技術(shù)，但在其越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域中，它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

五、運(yùn)動(dòng)控制卡

運(yùn)動(dòng)控制卡是一種基于工業(yè)PC機(jī)、用于各種運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因?yàn)椋海?）為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業(yè)設(shè)備（如包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等）、國(guó)防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊的硬件平臺(tái)；（3）PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的廣泛應(yīng)用，也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。

運(yùn)動(dòng)控制卡通常采用專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制芯片或高速DSP作為運(yùn)動(dòng)控制核心，大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地，運(yùn)動(dòng)控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號(hào)的監(jiān)控等等）；控制卡完成運(yùn)動(dòng)控制的所有細(xì)節(jié)（包括脈沖和方向信號(hào)的輸出、自動(dòng)升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號(hào)的檢測(cè)等等）。運(yùn)動(dòng)控制卡都配有開放的函數(shù)庫(kù)供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺(tái)下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運(yùn)動(dòng)控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。

這種運(yùn)動(dòng)控制模式在國(guó)外自動(dòng)化設(shè)備的控制系統(tǒng)中比較流行，運(yùn)動(dòng)控制卡也形成了一個(gè)獨(dú)立的專門行業(yè)，具有代表性的產(chǎn)品有美國(guó)的PMAC、PARKER等運(yùn)動(dòng)控制卡。在國(guó)內(nèi)相應(yīng)的產(chǎn)品也已出現(xiàn)，如成都步進(jìn)機(jī)電有限公司的DMC300系列卡已成功地應(yīng)用于數(shù)控打孔機(jī)、汽車部件性能試驗(yàn)臺(tái)等多種自動(dòng)化設(shè)備上。

自動(dòng)化控制論文范文4

關(guān)鍵詞：藍(lán)牙無(wú)線通信數(shù)據(jù)變電站自動(dòng)化

引言

藍(lán)牙技術(shù)是用微波無(wú)線通信技術(shù)取代數(shù)據(jù)電纜來(lái)完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)短距離通信的一種新型無(wú)線通信技術(shù)。利用藍(lán)牙，可以將需要數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信的各個(gè)設(shè)備之間連成一個(gè)PICONET網(wǎng)（即微微網(wǎng)），或?qū)讉€(gè)PICONET網(wǎng)進(jìn)一步互連，組成一個(gè)更大的SCATTERNET網(wǎng)（即分布式網(wǎng)絡(luò)）。

在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，短程的無(wú)線連接有著廣泛的應(yīng)用需求，但一直沒有一個(gè)很好的解決方案。紅外無(wú)線連接，由于距離太短，且必須在同一直線上，中間不能有任何障礙物等不足，而限制了它的應(yīng)用。將藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，用微波取代紅外，既克服了紅外缺點(diǎn)，又降低了施工的難度和建設(shè)成本，是一種有創(chuàng)造性的設(shè)想。下面我們就變電站自動(dòng)化控制方面的現(xiàn)狀，探討引入藍(lán)牙的可行性。

在變電站現(xiàn)場(chǎng)中，最下層是進(jìn)行測(cè)量、轉(zhuǎn)換和控制的儀表。它們采集各個(gè)變壓器的數(shù)據(jù)，返回上位機(jī)進(jìn)行處理，或接收上位機(jī)發(fā)送來(lái)的控制命令和控制參數(shù)。目前這些數(shù)據(jù)通信是由串口（RS232或RS245接口）通信實(shí)現(xiàn)的。但其麻煩的走線以及抵抗惡劣環(huán)境、電磁和無(wú)線電干擾所需要的物理保護(hù)和電磁屏蔽帶來(lái)的諸多不便，使得工業(yè)環(huán)境中要求長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)、可靠、完整地傳送數(shù)據(jù)不能得到保證。對(duì)于這種多點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，完全可以用藍(lán)牙PICONET網(wǎng)來(lái)替換。其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：

①取代了大量短程連接所用的電纜，尤其是電纜無(wú)法到達(dá)的地方，藍(lán)牙具有更大的優(yōu)勢(shì)；

②以前的應(yīng)用程序可以不做任何或很小的修改，升級(jí)成本小；

③降低變電站建造成本，這也是藍(lán)牙技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)；

④由于藍(lán)牙設(shè)備本身的功耗十分小（最大不過(guò)100mW），因此藍(lán)牙設(shè)備的射頻不會(huì)對(duì)其它設(shè)備造成影響。

1BC01芯片和開發(fā)工具BLUELAB介紹

BC01(BlueCore01)是CSR（CambridgeSiliconRadio）公司設(shè)計(jì)的一款單片藍(lán)牙產(chǎn)品。它集無(wú)線設(shè)備、微處理器及其帶電路于一體，采用標(biāo)準(zhǔn)的0.35μm的CMOS工藝。通過(guò)的存有藍(lán)牙協(xié)議的FlashROM，可提供完全兼容的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信。經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，所需的外部RF元件很少，允許主板的快速設(shè)計(jì)，因此能以最低的成本，實(shí)現(xiàn)最短的產(chǎn)品面市時(shí)間。

其主要特點(diǎn)如下：

①符合BluetoothV1.1規(guī)范；

②帶有USB和UART主接口；

③可編程的PCM接口，支持13-Bit8kss-1雙向串行的同步語(yǔ)音傳輸；

④內(nèi)含的數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可進(jìn)行線性PCM（脈沖編碼調(diào)制）、A律PCM、μ律PCM和CBSD（連續(xù)變化斜率增量調(diào)制）間的相互轉(zhuǎn)換，編解符合高至HCI層的藍(lán)牙控制協(xié)議；

⑤采用3.15V單電源供電，支持PART、SNIFF、HOLD多種節(jié)電模式；

⑥支持所有的包類型以及多達(dá)7個(gè)從設(shè)備的微微網(wǎng)（Piconet）；

⑦芯片內(nèi)含鏈路控制、鏈路管理、HCI以及可選的L2CAP、RFCOMM、SDP等多層軟件協(xié)議棧，可以直接使用；

⑧提供VM（VirtualMachine）機(jī)制。內(nèi)嵌16位的RISC微處理器，運(yùn)行協(xié)議棧的同時(shí)還可以運(yùn)行下載到FlashROM中的用戶程序，實(shí)現(xiàn)真正意義上的單芯片。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

Bluelab是專門針對(duì)BlueCore的仿真開發(fā)系統(tǒng)，它在PC上模擬BlueCore01的環(huán)境，從而方便開發(fā)基于BlueCore01上運(yùn)行的應(yīng)用程序。它包括了Compiler、Emulator/Debugger、Documentation以及一些源代碼例子。Bluelab還提供了藍(lán)牙協(xié)議棧BlueStack，支持SDP、L2CAP和RFCOMM等高層協(xié)議。用戶可以通過(guò)UART/USB接口來(lái)調(diào)用BlueStack，也可以通過(guò)虛擬機(jī)（VM）來(lái)訪問BlueStack。

2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)分為前端數(shù)據(jù)采集和PC端數(shù)據(jù)管理兩大部分。

前端數(shù)據(jù)采集框圖如圖2所示。

由于BC01內(nèi)部資源及引腳有限，因此前端的數(shù)據(jù)采集和控制由單片機(jī)80C196來(lái)完成，其串口與BC01的串口連接，BC01作為一個(gè)數(shù)據(jù)傳送通道。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：不需要改動(dòng)原來(lái)的程序，便于對(duì)基于RS232、RS245結(jié)構(gòu)的老系統(tǒng)進(jìn)行改造。變壓器上的高電壓大電流首先要轉(zhuǎn)變成可供采集的安全電壓（0～5V），經(jīng)A/D變換后由16位的單片機(jī)80C196讀入，進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算處理后，送入BC01。BC01將數(shù)據(jù)打包后，通過(guò)與MASTER建立的空中連接發(fā)送PC。同時(shí)，BC01也會(huì)接收PC發(fā)來(lái)的控制命令，送至單片機(jī)，由單片機(jī)分析后控制相應(yīng)的閘刀做出動(dòng)作。

整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

連接PC的BC01作為主機(jī)，它會(huì)自動(dòng)搜索其查詢范圍內(nèi)的藍(lán)牙設(shè)備，將所查詢到的藍(lán)牙設(shè)備作為從機(jī)加入PICONET網(wǎng)。因?yàn)槊繅K從機(jī)都有唯一的BD_ADDR（BluetoothDeviceaddress），因此，主機(jī)可以區(qū)分識(shí)別每一個(gè)從機(jī)并對(duì)其進(jìn)行控制。

3軟件結(jié)構(gòu)

軟件設(shè)計(jì)是基于L2CAP層進(jìn)行開發(fā)的，從機(jī)功能是接受主機(jī)的查詢、連接請(qǐng)求，或者詢到已存在的PICONET后，將自己加入PICONET。從機(jī)的功能簡(jiǎn)單，全部程序代碼可以放在BC01的FlashROM中運(yùn)行。主機(jī)由于要負(fù)責(zé)管理整個(gè)PICONET，并對(duì)各個(gè)從機(jī)進(jìn)行控制和管理，這使BC01提供的資源已不能滿足。因此將L2CAP協(xié)議層以上的軟件放在PC上運(yùn)行，并通過(guò)HCI接口與PC通信。軟件結(jié)構(gòu)如圖4所示。

自動(dòng)化控制論文范文5

關(guān)鍵詞：人工智能；電氣工程；自動(dòng)化

Abstract: Electrical automation control is to enhance the production, circulation, exchange, distribution and other key ring, realize the automation, is equal to the reduction of human capital investment, and improve the operational efficiency. With the development of information technology, many new methods and technology into engineering, product of stage, the automatic control of the new challenges, promote the theory of intelligent control technology application in the control of complex system, to solve with traditional methods can not solve the problem.

Key words: artificial intelligence; electrical engineering; automation

中圖分類號(hào)：V242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： 文章編號(hào)

引言：社會(huì)的進(jìn)步和人類的長(zhǎng)壽要求生產(chǎn)力更加發(fā)達(dá),要求人類的經(jīng)濟(jì)生活更加智能化,以節(jié)省寶貴的人類時(shí)間去做其它有益的事情。電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自動(dòng)化控制方面的優(yōu)勢(shì)在這個(gè)領(lǐng)域也確實(shí)能夠得到極大的發(fā)揮。促進(jìn)自動(dòng)化控制的發(fā)展進(jìn)步,促進(jìn)了智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用,以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。人工智能主要包括思維能力、行為能力和感知能力三個(gè)方面。人工智能指的是人類制作的機(jī)器所表達(dá)出來(lái)的智能,體現(xiàn)了自動(dòng)化的特征。因此智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中可以發(fā)揮最大的效用,促進(jìn)電氣的優(yōu)化設(shè)計(jì)、診斷故障和智能控制等。

一、人工智能應(yīng)用理論分析

人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬，延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)．并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器 該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別 自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學(xué)會(huì)上提出以后，人工智能研究飛速發(fā)展，成為以計(jì)算機(jī)為主．涉及信息論．控制論， 自動(dòng)化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)的一門學(xué)科。人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜的工作。

當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面，計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的日新月異催生自動(dòng)化生產(chǎn)，運(yùn)輸 傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機(jī)器，編程也不過(guò)是簡(jiǎn)單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋．所以模仿模擬人腦的機(jī)能將是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要途徑。電氣自動(dòng)化控制是增強(qiáng)生產(chǎn)、流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運(yùn)作的效率。

二、智能化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用到智能化技術(shù)，主要是以智能化控制器的形式，這種智能化控制器較過(guò)去的控制器相比的確具有不少優(yōu)勢(shì)，下面我們就對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1.無(wú)需控制模型

過(guò)去的控制器在進(jìn)行自動(dòng)化控制時(shí)，往往會(huì)因?yàn)榭刂茖?duì)象的動(dòng)態(tài)方程比較復(fù)雜而無(wú)法精確到位地掌握，這會(huì)使得該對(duì)象模型的設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較多不可預(yù)估、不可測(cè)量的客觀因素，比如一些參數(shù)的變化。無(wú)法掌握這些因素，也就不能設(shè)計(jì)出精準(zhǔn)的模型，自動(dòng)化控制工作的實(shí)際效率也會(huì)下降。而智能化控制器并不需要對(duì)控制對(duì)象模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就可以從根本上避免一些不確定因素的產(chǎn)生，提高自動(dòng)化控制的精密系數(shù)。

2.方便調(diào)整控制

智能化控制器還有另一個(gè)大好處，就是可以隨時(shí)根據(jù)下降時(shí)間、響應(yīng)時(shí)間以及魯棒性的變化來(lái)調(diào)節(jié)控制程度，從而有效提高自身工作性能，為自動(dòng)化控制提供最基礎(chǔ)的保障。無(wú)論是在什么樣的情況下，智能化控制器的調(diào)節(jié)控制與過(guò)去的控制器相比具有更方便調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)，更適合投入實(shí)際使用。還有一點(diǎn)好處，就是智能化控制器在進(jìn)行調(diào)節(jié)控制時(shí)完全只需要根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的變化來(lái)自行調(diào)節(jié)，即使沒有專門的技術(shù)人員在旁邊也可以，同樣遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)控制也是可行的，充分體現(xiàn)了電氣工程自動(dòng)化控制的無(wú)人操作性要求，對(duì)行業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要性不言而喻。

3.一致性很強(qiáng)

智能化控制器的一致性很強(qiáng)，這表現(xiàn)在它對(duì)不同數(shù)據(jù)的處理上，及時(shí)輸入完全陌生的數(shù)據(jù)也可以收到很高的估計(jì)，完美達(dá)到自動(dòng)化控制的相關(guān)要求。不同的控制對(duì)象的效果也是不同的，雖然在對(duì)有些控制對(duì)象實(shí)施控制時(shí)智能化控制器暫時(shí)沒有采取行動(dòng)，其控制效果也是非常優(yōu)秀的，但這并不是絕對(duì)的，可能在換了控制對(duì)象的時(shí)候就無(wú)法收到預(yù)期的效果了。所以我們技術(shù)人員在設(shè)計(jì)階段還是不能松懈，要認(rèn)真落實(shí)具體化原則，即在面對(duì)不同的對(duì)象時(shí)一定要根據(jù)其具體情況詳細(xì)分析，不能因?yàn)轳R虎就降低了控制要求。一旦出現(xiàn)智能化控制器使用效果不佳的情況，不能盲目否定智能化技術(shù)，一定要從每個(gè)工程環(huán)節(jié)詳細(xì)排查、認(rèn)真分析，因?yàn)樯鲜鋈藶橐蛩貢?huì)給自動(dòng)化控制結(jié)果帶來(lái)很大的誤差，影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

三、人工智能技術(shù)的應(yīng)用

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，許多高等院校及科研機(jī)構(gòu)就人工智能在電氣設(shè)備的應(yīng)用方面展開了研究工作，如將人工智能用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)，故障預(yù)測(cè)及診斷、控制與保護(hù)等領(lǐng)域。

1．優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作 它不僅要應(yīng)用電路、電磁場(chǎng)、電機(jī)電器等學(xué)科的知識(shí)，還要大量運(yùn)用設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)手段和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)用手工的方式進(jìn)行的．因此很難獲得最優(yōu)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從手工逐漸轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。人工智能的引進(jìn)．使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼．產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率及質(zhì)量得到全面提高。用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進(jìn)的優(yōu)化算法，非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)大部分采用此種方法或其改進(jìn)方法。

2. 故障診斷

電氣設(shè)備的故障與其征兆之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，具有不確定性及非線性．用人工智能方法恰好能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。已用于電氣設(shè)備故障診斷的人工智能技術(shù)有：模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

變壓器由于在電力系統(tǒng)中的特殊地位而備受關(guān)注，有關(guān)方面的研究論文較多。目前對(duì)變壓器進(jìn)行故障診斷最常用的方法是對(duì)變壓器油中分解的氣體進(jìn)行分析．從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術(shù)在發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)方面的研究工作也較為活躍。

3. 智能控制

人工智能控制技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開，但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見報(bào)道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制。由于模糊控制是其中最為簡(jiǎn)單、最具實(shí)際意義的方法，因而它的應(yīng)用實(shí)例最多。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要介紹了智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用情況。只有加強(qiáng)電氣工程的智能化程度，才是最終保證行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的根本手段。

參考文獻(xiàn)：

自動(dòng)化控制論文范文6

論文關(guān)鍵詞：管理科學(xué)；管理思想；管理方法

人們經(jīng)常說(shuō)，管理是一門科學(xué)，也是一門藝術(shù)。由于當(dāng)今企業(yè)科學(xué)化管理，需要采用新的管理思想和新的分析方法，采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)決策技術(shù)和尖端軟件來(lái)從事企業(yè)管理，從而使管理中的藝術(shù)成分越來(lái)越少，而變得越來(lái)越科學(xué)。從這個(gè)意義上講企業(yè)的管理科學(xué)是經(jīng)濟(jì)科學(xué)與技術(shù)科學(xué)融為一體的統(tǒng)籌科學(xué)。因此，企業(yè)管理科學(xué)化主要是指：在企業(yè)管理中廣泛運(yùn)用系統(tǒng)論、控制論和信息論等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果，采用以電子計(jì)算機(jī)為核心的管理手段。最大限度地優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)，建立符合全球化企業(yè)要求的管理組織，促進(jìn)生產(chǎn)力健康、快速的發(fā)展，使企業(yè)管理活動(dòng)達(dá)到當(dāng)今世界現(xiàn)代化發(fā)展水平。

1企業(yè)科學(xué)化管理是經(jīng)濟(jì)全球化迫切需要

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的形成，我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)企業(yè)已開始融人世界經(jīng)濟(jì)大潮，其業(yè)務(wù)形態(tài)和經(jīng)營(yíng)環(huán)境變的越來(lái)越復(fù)雜，企業(yè)的產(chǎn)品供給和需求市場(chǎng)越來(lái)越全球化，這對(duì)于中國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家具有深刻的影響，也給中國(guó)企業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的跨國(guó)企業(yè)，對(duì)企業(yè)的管理提出了新的要求，這就是現(xiàn)代企業(yè)制度的管理科學(xué)化。

我國(guó)企業(yè)自建國(guó)初期創(chuàng)建至今，從少到多，從小到大，從弱變強(qiáng)，已經(jīng)走過(guò)了50年的歷程。雖然經(jīng)過(guò)20多年的改革和建設(shè)，企業(yè)管理水平較過(guò)去有了很大的提高，也出現(xiàn)了一些管理先進(jìn)的企業(yè)，但從總體上來(lái)看，管理水平還是相當(dāng)落后的，特別與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距就更大。近幾年的實(shí)踐證明，現(xiàn)在的企業(yè)管理模式，已不順應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的需要。當(dāng)前國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，發(fā)達(dá)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)科技方面優(yōu)勢(shì)的壓力長(zhǎng)期存在，企業(yè)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)增多。如何實(shí)現(xiàn)企業(yè)由落后管理模式向管理創(chuàng)新轉(zhuǎn)變，探索出一條符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的中國(guó)國(guó)情的企業(yè)管理制度，增強(qiáng)在經(jīng)濟(jì)全球化條件下參與國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作和競(jìng)爭(zhēng)的能力，是我們不可回避的重大課題。

2管理科學(xué)化在企業(yè)內(nèi)部的體現(xiàn)

企業(yè)管理的科學(xué)化是把現(xiàn)代自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)(包括經(jīng)濟(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)學(xué)、心理學(xué)等)一系列成果綜合應(yīng)用于企業(yè)管理，使企業(yè)管理能適應(yīng)全球化發(fā)展的客觀要求，能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。主要體現(xiàn)在：管理思想的現(xiàn)代化，管理組織的高效化，管理方法的科學(xué)化，管理手段的電子化，管理人員的專業(yè)化，管理方式的民主化。

2．1管理思想的現(xiàn)代化

思想家、科學(xué)家不一定是成功的企業(yè)家，但是成功的企業(yè)家一定要具有現(xiàn)代化思想。擁有雄厚的資金實(shí)力、先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)對(duì)企業(yè)來(lái)講是至關(guān)重要的，但這些不能保證企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得勝利。尤其是在2l世紀(jì)經(jīng)濟(jì)全球化的今天，企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中能否取勝，越來(lái)越?jīng)Q定于經(jīng)營(yíng)者的管理思想。正如有句話說(shuō)的：一種思想可以改變一個(gè)時(shí)代，同樣，管理思想現(xiàn)代化可以改變一個(gè)企業(yè)的命運(yùn)。這種現(xiàn)代化管理思想就是企業(yè)全面協(xié)調(diào)、安全高效、清潔節(jié)約、可持續(xù)的發(fā)展觀念。

2．2管理組織的高效化

管理組織的構(gòu)成是指企業(yè)全體員工為實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)而進(jìn)行的分工協(xié)作，在職務(wù)范圍、責(zé)任、權(quán)力方面所形成的組織體系。企業(yè)的管理組是完成企業(yè)目標(biāo)的基石，它把企業(yè)的一切可供利用的資源統(tǒng)合起來(lái)，對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)分配，發(fā)揮出資源利用的整體優(yōu)勢(shì)，最大限度地減少浪費(fèi)，以最小成本實(shí)現(xiàn)其最大價(jià)值。企業(yè)管理組織結(jié)構(gòu)決定了企業(yè)動(dòng)作的效率，一個(gè)管理組織高效化的企業(yè)，鮮明表現(xiàn)在“時(shí)效強(qiáng)、速度快、效果好”，人盡其才，物盡其用，時(shí)盡其效。

2．3管理方法的科學(xué)化

管理方法的科學(xué)化是指企業(yè)管理的方法和程序要走民主化、規(guī)范化的道路，使企業(yè)的各項(xiàng)管理工作做到標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、準(zhǔn)確化、文明化和最優(yōu)化。要在科學(xué)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上制訂企業(yè)的目標(biāo)，并運(yùn)用目標(biāo)管理法、重點(diǎn)分析法、滿足負(fù)荷工作法等各種有效的管理方法，對(duì)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的有關(guān)因素及其內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算；保證企業(yè)管理的決策正確、執(zhí)行高效、監(jiān)督有力。管理方法是達(dá)到管理目標(biāo)的具體途徑，它的科學(xué)化水平對(duì)企業(yè)管理有重大影響。

2．4管理手段的電子化

管理手段的電子化就是在企業(yè)管理中采用電子計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等先進(jìn)的管理手段，提高管理效率和水平，使管理工作真正做到準(zhǔn)確、及時(shí)、經(jīng)濟(jì)、高效。隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，企業(yè)的信息量急劇增加，對(duì)資訊處理的速度和準(zhǔn)確性提出了更高的要求，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中各種原始記錄、統(tǒng)計(jì)資料、情報(bào)、報(bào)告、匯總表、總結(jié)等形式的資訊流，使管理人員的工作量大大增加。將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于管理，可以大大提高管理效率。而且由于計(jì)算機(jī)具有計(jì)算準(zhǔn)確、資料儲(chǔ)存、綜合分析和自動(dòng)控制等特點(diǎn)，因此，能自動(dòng)監(jiān)督、控制生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的最優(yōu)控制。

2．5管理人員的專業(yè)化

企業(yè)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，要求產(chǎn)品系列化，性能多樣化，元件標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)專業(yè)化。在企業(yè)中，設(shè)計(jì)、工藝、設(shè)備、制造、質(zhì)量管理，供銷、經(jīng)濟(jì)核算等方面，都已發(fā)展成為各自相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科，并創(chuàng)造了許多專業(yè)性的技術(shù)和方法，這種管理工作的專門化，必然要求企業(yè)管理人員要走專業(yè)化的道路，他們不僅要具備有關(guān)行業(yè)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，還要具備一個(gè)管理者所需要的經(jīng)濟(jì)與管理的專門知識(shí)和領(lǐng)導(dǎo)藝術(shù)。實(shí)現(xiàn)管理人員專業(yè)化是企業(yè)管理科學(xué)化的關(guān)鍵。

2．6管理方式的民主化

民主管理方式是現(xiàn)代企業(yè)的重要特征和有效方式。企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的任務(wù)越艱巨，職工群眾參政議政越強(qiáng)烈，民主管理工作越重要，就越要廣泛發(fā)揚(yáng)民主，充分發(fā)揮下級(jí)管理部門和管理人員的工作積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，組織工人參與企業(yè)管理，這一點(diǎn)對(duì)有中國(guó)特色社會(huì)主義企業(yè)來(lái)說(shuō)更為重要。企業(yè)科學(xué)化管理的不斷完善和創(chuàng)新，要求民主管理形式做到制度化，規(guī)范化，避免隨意性，企業(yè)的重大決策和重大事項(xiàng)，應(yīng)堅(jiān)持提交職代會(huì)討論審議通過(guò)，只有這樣，才能增強(qiáng)職工的向心力和凝聚力。切實(shí)做到與企業(yè)同呼吸共命運(yùn)，為企業(yè)未來(lái)貢獻(xiàn)力量。

上述管理現(xiàn)代化在企業(yè)內(nèi)部體現(xiàn)的六個(gè)方面是密切聯(lián)系、互相促進(jìn)、缺一不可的，它們構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的整體。其中管理思想是根本，管理組織是保證，管理方法是手段，管理手段是工具，管理人員是關(guān)鍵，管理方式是基礎(chǔ)。