自動(dòng)化控制論文

開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇自動(dòng)化控制論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

第1篇

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制原理 應(yīng)用 特點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TL372 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

自動(dòng)控制學(xué)科是近幾十年來(lái)了發(fā)展起來(lái)的一門(mén)很重要的學(xué)科。它的發(fā)展很迅速，特別是計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，更加快了它的發(fā)展，尤其是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)近年來(lái)的發(fā)展。自動(dòng)化學(xué)科研究的范圍也是很廣泛的，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化、對(duì)迅速提升我國(guó)綜合國(guó)力具有重要和積極作用。

自動(dòng)控制（automatic control）是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。

自動(dòng)控制是相對(duì)人工控制概念而言的。指的是在沒(méi)人參與的情況下，利用控制裝置使被控對(duì)象或過(guò)程自動(dòng)地按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制技術(shù)的研究有利于將人類(lèi)從復(fù)雜、危險(xiǎn)、繁瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來(lái)并大大提高控制效率。 自動(dòng)控制是工程科學(xué)的一個(gè)分支。它涉及利用反饋原理的對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)。我們今天稱作自動(dòng)控制的是二十世紀(jì)中葉產(chǎn)生的控制論的一個(gè)分支。 基礎(chǔ)的結(jié)論是由諾伯特?維納，魯?shù)婪?卡爾曼提出的.

自動(dòng)控制技術(shù)是能夠在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用附加裝置使生產(chǎn)過(guò)程或生產(chǎn)機(jī)械（被控對(duì)象）自動(dòng)地按照某種規(guī)律（控制目標(biāo)）運(yùn)行，使被控對(duì)象的一個(gè)或幾個(gè)物理量（如溫度、壓力、流量、位移和轉(zhuǎn)速等）或加工工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。它包含了自動(dòng)控制系統(tǒng)中所有元器件的構(gòu)造原理和性能，以及控制對(duì)象或被控過(guò)程的特性等方面的知識(shí)；自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與綜合；控制用計(jì)算機(jī)（能作數(shù)字運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的控制機(jī)）的構(gòu)造原理和實(shí)現(xiàn)方法。自動(dòng)控制技術(shù)是當(dāng)展迅速，應(yīng)用廣泛，最引人矚目的高技術(shù)之一；是推動(dòng)新的技術(shù)革命和新的產(chǎn)業(yè)革命的核心技術(shù)；是自動(dòng)化領(lǐng)域的重要組成部分。

自動(dòng)控制技術(shù)有很強(qiáng)的應(yīng)用背景，無(wú)論是在煉鋼、軋鋼、化工、石油、電力等工業(yè)上，或是造紙、紡織、皮革和食品等工業(yè)上；無(wú)論是在航空、航海、汽車(chē)和鐵路運(yùn)輸工業(yè)和國(guó)防工業(yè)上，或是圖書(shū)資料的管理、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)設(shè)備上都得到廣泛應(yīng)用。自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)導(dǎo)彈和人造地球衛(wèi)星是非常重要的，對(duì)于研究原子能的應(yīng)用，研究飛機(jī)和導(dǎo)彈的空氣動(dòng)力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也是有用的。沒(méi)有應(yīng)用背景的“控制理論”就缺乏生命力。如何巧妙地運(yùn)用控制的基礎(chǔ)理論來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題是和研究控制理論本身不同的另一種創(chuàng)造性工作。

一、自動(dòng)化控制原理

自動(dòng)化控制有半自動(dòng)與全自動(dòng)化

例如：機(jī)器、設(shè)備可以按照生產(chǎn)的要求和目的，進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)；全自動(dòng)人只需要作為操作員，確定控制的要求和程序，不用直接參與生產(chǎn)過(guò)程的控制技術(shù)；半自動(dòng)化控制要人通過(guò)設(shè)施、設(shè)備、機(jī)械、儀器或手工等勞動(dòng)力的參與。

自動(dòng)化控制技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)化控制不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。因此，自動(dòng)化控制是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。

自動(dòng)化控制理論是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的重要學(xué)習(xí)課程。

二、自動(dòng)化控制的應(yīng)用

2.1過(guò)程自動(dòng)化

石油煉制和化工等工業(yè)中流體或粉體的化學(xué)處理的自動(dòng)化控制。一般采用由檢測(cè)儀表、調(diào)節(jié)器和計(jì)算機(jī)等組成的過(guò)程控制系統(tǒng)，對(duì)加熱爐、精餾塔等設(shè)備或整個(gè)工廠進(jìn)行最優(yōu)控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優(yōu)控制等。

2.2機(jī)械制造自動(dòng)化

這是機(jī)械化、電氣化與自動(dòng)控制相結(jié)合的結(jié)果，處理的對(duì)象是離散工件。早期的機(jī)械制造自動(dòng)化是采用機(jī)械或電氣部件的單機(jī)自動(dòng)化或是簡(jiǎn)單的自動(dòng)生產(chǎn)線。20世紀(jì)60年代以后，由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、加工中心、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等。研制出適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)型式的柔性制造系統(tǒng)（FMS）。以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化車(chē)間，加上信息管理、生產(chǎn)管理自動(dòng)化，出現(xiàn)了采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的工廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

2.3管理自動(dòng)化

工廠或事業(yè)單位的人、財(cái)、物、生產(chǎn)、辦公等業(yè)務(wù)管理的自動(dòng)化控制，是以信息處理為核心的綜合性技術(shù)，涉及電子計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)與控制等學(xué)科。一般采用由多臺(tái)具有高速處理大量信息能力的計(jì)算機(jī)和各種終端組成的局部網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)代已在管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研制出決策支持系統(tǒng)（DSS），為高層管理人員決策提供備選的方案。

三、自動(dòng)化控制系統(tǒng)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)是指能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制任務(wù)的系統(tǒng)，由控制器與控制對(duì)象所組成。

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概念

自動(dòng)化控制是一種現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中機(jī)械電氣一體自動(dòng)化集成控制技術(shù)和理論。

自動(dòng)控制（automatic control）是指在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。

四、自動(dòng)控制系統(tǒng)特點(diǎn)

自動(dòng)控制能自動(dòng)調(diào)節(jié)、檢測(cè)、加工的機(jī)器設(shè)備、儀表，按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行作業(yè)的技術(shù)措施。其目的在于增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本和勞動(dòng)強(qiáng)度、保障生產(chǎn)安全等。

自動(dòng)控制系統(tǒng)理論

自動(dòng)控制是相對(duì)人工控制概念而言的，指的是在沒(méi)人參與的情況下，利用控制裝置使被控對(duì)象或過(guò)程自動(dòng)地按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制技術(shù)的研究有利于將人類(lèi)從復(fù)雜、危險(xiǎn)、繁瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來(lái)并大大提高控制效率。

自動(dòng)控制是工程科學(xué)的一個(gè)分支，它涉及利用反饋原理的對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)。我們今天稱作自動(dòng)控制的是二十世紀(jì)中葉產(chǎn)生的控制論的一個(gè)分支。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)化控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)。直流調(diào)速器在數(shù)控機(jī)床、造紙印刷、紡織印染、光纜線纜設(shè)備、包裝機(jī)械、電工機(jī)械、食品加工機(jī)械、橡膠機(jī)械、生物設(shè)備、印制電路板設(shè)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、焊接切割、輕工機(jī)械、物流輸送設(shè)備、機(jī)車(chē)車(chē)輛、醫(yī)設(shè)備、通訊設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備、衛(wèi)星地面接受系統(tǒng)等行業(yè)都有應(yīng)用。相信不久的將來(lái)會(huì)帶給人們更多的便利。

參考文獻(xiàn)

第2篇

關(guān)鍵詞：變頻器，控制技術(shù)，應(yīng)用

 

1.變頻調(diào)速技術(shù)的現(xiàn)狀

電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、控制裝置和信息裝置三部分組成。電氣傳動(dòng)可分為調(diào)速和不調(diào)速兩大類(lèi),調(diào)速又分為交流調(diào)速和直流調(diào)速兩種方式。免費(fèi)論文。不調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接由電網(wǎng)供電。但是,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,原本不調(diào)速的機(jī)械越來(lái)越多地改用調(diào)速傳動(dòng)以節(jié)約電能,改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)量。以我國(guó)為例,60%的發(fā)電量是通過(guò)電動(dòng)機(jī)消耗的。因此,調(diào)速傳動(dòng)有著巨大的節(jié)能潛力,變頻調(diào)速是交流調(diào)速的基礎(chǔ)和主干內(nèi)容,變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使頻率變?yōu)榭梢猿浞掷玫馁Y源。近年來(lái)。變頻調(diào)速技術(shù)已成為交流調(diào)速中最活躍、發(fā)展最快的技術(shù)。

1.1國(guó)外現(xiàn)狀

采用變頻的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,大約已有40年的歷史,但變頻調(diào)速技術(shù)的高速發(fā)展,則是近十年的事情,主要是由下面幾個(gè)因素決定:

1.1.1市場(chǎng)有大量需求

隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高和能源全球性短缺,變頻器越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石油、化工、紡織、造紙、食品等各個(gè)行業(yè)以及風(fēng)機(jī)、水泵等節(jié)能場(chǎng)合,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

1.1.2功率器件發(fā)展迅速

變頻調(diào)速技術(shù)是建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上的。近年來(lái)高電壓、大電流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模塊IPM等器件的生產(chǎn)以及并聯(lián)、串聯(lián)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,使高電壓、大功率變頻器產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。在大功率交―交變頻(循環(huán)交流器)調(diào)速技術(shù)方面,法國(guó)阿爾斯通已能提供單機(jī)容量達(dá)30000kW的電器傳動(dòng)設(shè)備用于船舶推進(jìn)系統(tǒng)。

IPM投入應(yīng)用比IGBT約晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外圍的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路,有的甚至還把光耦也集成于一體,是一種更為適用的集成型功率器件。目前,在模塊額定電流10-600A范圍內(nèi),通用變頻器均有采用IPM的趨向。IPM除了在工業(yè)變頻器中被大量采用之外,經(jīng)濟(jì)型的IPM在近年內(nèi)也開(kāi)始在一些民用品,如家用空調(diào)變頻器,冰箱變頻器,洗衣機(jī)變頻器中得到應(yīng)用。IPM也在向更高的水平發(fā)展,日本三菱電機(jī)最近開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用智能模塊ASIPM將不需要外接光耦,通過(guò)內(nèi)部自舉電路可單電源供電,并采用了低電感的封裝技術(shù),在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化、專(zhuān)用化、高性能、低成本方面又推近了一步。

1.1.3控制理論和微電子技術(shù)的支持

在現(xiàn)代自動(dòng)化控制領(lǐng)域中,以現(xiàn)代控制論為基礎(chǔ),融入模糊控制、專(zhuān)家控制、神經(jīng)控制等新的控制理論,為高性能變頻調(diào)速提供了理論基礎(chǔ);16位、32位高速微處理器以及信號(hào)處理器(DSP)和專(zhuān)用集成電路(ASIC)技術(shù)的快速發(fā)展,則為實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的高精度、多功能提供了硬件手段。

1.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

從整體上看我國(guó)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)制造技術(shù)水平較國(guó)際先進(jìn)水平差距10-15年。免費(fèi)論文。在大功率交-交,無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)等變頻技術(shù)方面,國(guó)內(nèi)只有少數(shù)科研單位有能力制造,但在數(shù)字化及系統(tǒng)可靠性方面與國(guó)外還有相當(dāng)差距。而這方面產(chǎn)品在諸如抽水蓄能電站機(jī)組啟動(dòng)及運(yùn)行、大容量風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和軋機(jī)傳動(dòng)、礦井卷?yè)P(yáng)機(jī)方面有很大需求。免費(fèi)論文。在中小頻率技術(shù)方面,國(guó)內(nèi)學(xué)者做了大量變頻理論的基礎(chǔ)研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理論,針對(duì)交流電機(jī)具有多變量、強(qiáng)耦合、非線性的特點(diǎn),采用了線性解耦和非線性解耦的方法,探討交流電機(jī)變頻調(diào)速的控制策略。國(guó)內(nèi)學(xué)者一直致力于變頻調(diào)速新型控制策略的研究,但由于半導(dǎo)體功率器件和DSP等器件依賴進(jìn)口,使得變頻器的制造成本較高,無(wú)法形成產(chǎn)業(yè)化,與國(guó)外的知名品牌相抗衡。國(guó)內(nèi)幾乎所有的產(chǎn)品都是普通的V/f控制,僅有少量的樣機(jī)采用矢量控制,品種與質(zhì)量還不能滿足市場(chǎng)需要,每年需大量進(jìn)口高性能的變頻器。

因此,國(guó)內(nèi)交流變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)業(yè)狀況表現(xiàn)如下:(1)變頻器控制策略的基礎(chǔ)研究與國(guó)外差距不大。(2)變頻器的整機(jī)技術(shù)落后,國(guó)內(nèi)雖有很多單位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并沒(méi)形成一定的技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模。(3)變頻器產(chǎn)品所用半導(dǎo)體功率器件的制造業(yè)幾乎是空白。(4)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)及行業(yè)落后。(5)產(chǎn)銷(xiāo)量少,可靠性及工藝水平不高。

2.變頻調(diào)速技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向

變頻調(diào)速技術(shù)主要向著兩個(gè)方向發(fā)展:一是實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)、高效率、無(wú)諧波干擾,研制具有良好電磁兼容性能的“綠色電器”;二是向變頻器應(yīng)用的深度和廣度發(fā)展。隨著變頻器應(yīng)用領(lǐng)域深度和廣度的不斷開(kāi)拓,變頻調(diào)速技術(shù)將越來(lái)越清楚地展示它在一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性。可以預(yù)料,現(xiàn)代控制理論和人工智能技術(shù)在變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用和推廣,將賦予它更強(qiáng)的生命力和更高的技術(shù)含量。其發(fā)展方向具有如下幾項(xiàng):(1)實(shí)現(xiàn)高水平的控制;(2)開(kāi)發(fā)清潔電能的變頻器;(3)縮小裝置的尺寸;(4)高速度的數(shù)字控制;(5)模擬與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)。

3.變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用

縱觀我國(guó)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用,總的說(shuō)來(lái)走的是一個(gè)由試驗(yàn)到實(shí)用,由零星到大范圍,由輔助系統(tǒng)到生產(chǎn)裝置,由單純考慮節(jié)能到全面改善工藝水平,由手動(dòng)控制到自動(dòng)控制,由低壓中小容量到高壓大容量,一句話,由低級(jí)到高級(jí)的過(guò)程。我國(guó)是一個(gè)能耗大國(guó),60%的發(fā)電量被電動(dòng)機(jī)消耗掉,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),我國(guó)大約有風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)4200萬(wàn)臺(tái),裝機(jī)容量約1.1億萬(wàn)千瓦,然而實(shí)際工作效率只有40%-60%,損耗電能占總發(fā)電量的40%,已有經(jīng)驗(yàn)表明,應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),節(jié)電率一般可達(dá)10%-30%,有的甚至高達(dá)40%,節(jié)能潛力巨大。

有關(guān)資料表明,我國(guó)火力發(fā)電廠有八種泵與風(fēng)機(jī)配套電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛?2829MW,年總用電量為450.2億千瓦小時(shí)。還有總?cè)萘考s為3913MW的泵與風(fēng)機(jī)需要進(jìn)行節(jié)能改造,完成改造后,估計(jì)年節(jié)電量可達(dá)25.69億千瓦小時(shí);冶金企業(yè)也是我國(guó)的能耗大戶,單位產(chǎn)品能耗高出日本3倍,法國(guó)4.9倍,印度1.9倍,冶金企業(yè)使用的風(fēng)機(jī)泵類(lèi)非常多,實(shí)施變頻改造,不僅可以大幅度節(jié)約電能,還可改善產(chǎn)品質(zhì)量。

我國(guó)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用已取得顯著成績(jī),主要表現(xiàn)在下面二個(gè)方面:

3.1變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用范圍已發(fā)展到新階段,以石油、石化、冶金、機(jī)械等行業(yè)為例,都經(jīng)過(guò)了單系統(tǒng)試用、大量使用和整套裝置系統(tǒng)使用3個(gè)發(fā)展階段。如廣東茂名石化公司和九江石油化工廠現(xiàn)已發(fā)展到引用常減壓和催裂化變頻裝置,取得了節(jié)能、增產(chǎn)的顯著效果。

3.2變頻調(diào)速技術(shù)已成為節(jié)約能源及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施,很多用戶實(shí)踐結(jié)果證明,節(jié)電率一般在10%-30%,有的高達(dá)40%,更重要的是生產(chǎn)中一些技術(shù)難點(diǎn)也得到解決。例如包鋼1150軋機(jī)采用變頻裝置后,年平均事故時(shí)間達(dá)到工作時(shí)間的0.1%以下,大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,且年節(jié)約電費(fèi)約50萬(wàn)元。

4.結(jié)束語(yǔ)

變頻調(diào)速技術(shù)作為高新技術(shù)、基礎(chǔ)技術(shù)、節(jié)能技術(shù),已經(jīng)滲透經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的所有技術(shù)部門(mén)中。今后我國(guó)在變頻調(diào)速技術(shù)方面應(yīng)積極作好如下工作。

4.1應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),節(jié)約能源及提高產(chǎn)品質(zhì)量,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4.2大力發(fā)展變頻調(diào)速技術(shù),必須把我國(guó)變頻調(diào)速技術(shù)提高到一個(gè)新水平,縮小與世界先進(jìn)水平的差距,提高自主開(kāi)發(fā)能力,滿足重點(diǎn)工程建設(shè)和市場(chǎng)的需求。

4.3規(guī)范我國(guó)變頻調(diào)速技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn),提高產(chǎn)品可靠性工藝水平,實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。