自動控制論文范文

導語：如何才能寫好一篇自動控制論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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由于“自動控制基礎”課程比較抽象，不同于一般的專業課，在授課過程中，學生普遍反映學習比較吃力，不知道這些知識學了用在什么地方，某些學生有“自動控制基礎課程難學又沒用”的想法，大部分學生的學習目的不明確，上課的注意力很容易不集中，傳統教學方法嚴重影響學生的學習積極性。針對這種情況以及學生對應的偏船舶專業背景，在課堂教學中引入船舶中大量的控制系統應用的實例，如把船舶柴油機氣缸冷卻水溫度控制系統、船舶燃油黏度控制系統、船用輔鍋爐的水位自動控制系統、主機遙控系統和船舶火災監控系統自動控制等等，穿插到本門課程的教學中。這種教學方法通俗易懂，學生能很快接受，從“要我學”轉變為“我要學”，課下經常有學生請教實例中深層次的問題，學生普遍反映喜歡這種實例講解。同時在教學中注意采用多種教學手段與方法，上課并不是簡單地“念”多媒體課件，對于重要的數學推理以及公式，還是在黑板上進行推導，現代教學手段與傳統教學方法有機結合，可以使得課程教學更加科學；課上多用啟發式提問，增加學生對知識點的感性認識，讓學生積極思考和分析，然后積極組織學生參與課堂討論，最后教師加以總結。師生之間形成良好的互動，課堂教學氛圍比較活躍，很大程度上調動了學生對學習的興趣。

二、注重Matlab軟件

在教學中的應用Matlab軟件在歐美國家早在20世紀90年代就正式引入教學中，如今Matlab已經成為線性代數、控制理論、數理統計和數字信號處理等課程的基本教學工具，成為歐美國家大學生必須掌握的基本技能。自動控制基礎課程理論復雜，公式也比較多，Matlab控制系統工具箱可以很好地處理以傳遞函數為主要特征的經典控制問題。將Matlab引入課堂教學中，不但可以提高教學質量，也能吸引學生的學習興趣。例如時域分析中，系統對各種典型輸入信號的響應傳統上都是利用拉普拉斯變換法求解出系統輸出的拉普拉斯變換，然后拉普拉斯逆變換得到輸出的時間函數。由于江蘇科技大學能源與動力工程專業學生以前沒有學過復變函數與積分變換這類課程，加之過多的數學變換干擾了學生對時域分析的理解，特別是二階振蕩系統，得到的系統輸出方程比較復雜，學生難以理解。而且課堂教學中做出準確的曲線也比較困難。在Matlab環境下，可以很方便地輸入相應的參數，從而得到相應的響應曲線。再通過改變自然頻率和阻尼比的大小，可以很直觀地觀察到這兩個參數對時間響應曲線的影響。整個過程清晰明了，教學形象生動，復雜抽象理論的概念得以具體圖形化，學生對知識點易于掌握，對課程的興趣也得到提升。另外利用此軟件在頻率特性的Nyquist圖、Bode圖的繪制與分析以及系統的校正等傳統教學難點的教學中也收到了很好的教學效果。課下也鼓勵學生學習Matlab軟件，建議課后部分作業用Matlab來完成。

三、加強實驗教學課程的實踐

教學環節在江蘇科技大學是獨立授課實驗，授課教師與實驗教師的溝通尤為重要。一方面，目前實驗安排上盡量壓縮講解時間，減少演示性的實驗項目，相關的理論知識學完后緊跟實驗，增多設計性、綜合性的開放實驗內容，強化學生對基礎知識的理解，培養學生的自主學習能力，確保學生不但能做出結果，還能知道為什么會有這樣的結果；另一方面在Matlab環境下開展計算機輔助虛擬教學實驗，“虛實”兩種手段有機結合。對于動手能力強的學生，利用實驗室現有的設備，引導學生自己設計實驗項目，能力非常突出的，吸收到學校相關本科生創新計劃的研究小組。充分發揮學生的學習主動性和創造性，為畢業后的工作或深造打下基礎。

四、改革考核方式

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該控制技術是基于對人類大腦神經元的模擬，它通過神經元的權值分布和聯結來進行有關信息的表達，在持續的權值調整和學習過程中，它就可以實現有效的神經萬羅模擬，然后通過神經網絡預測、直接和間接自校正等實行一定的智能控制。神經網絡控制具有非線性特點，它可以理論上實現各種非線性圖像，因此有較好的經濟性；有效的并行能力和并行結構也是該控制方法的重要特點；此外，神經網絡控制在實現對環境信息的高效記憶與學習的同時，還可以實行多變量的處理，及它可以進行多輸入和多輸出的同時數據處理。

2復合智能控制

不同智能控制系統具有不同的優缺點，復合智能系統就是將各種不同種類的控制系統進行綜合使用，這樣可以在克服各個控制系統缺點的同時，實現各個系統優點的綜合。目前常用的復合系統主要是有模糊滑模控制、模糊專家控制以及神經網絡模糊控制。模糊專家系統。該系統是種特殊的專家系統，即在知識獲取、表示、處理的整個環節中都加入了模糊技術。該系統的特點就是，即使初始信息獲取的不夠完整或者準確，但該系統還是可以較為有效的人類專家思維模擬，在既有的不完整的信息下提出最優化的解決方案。模糊專家系統是模擬人類有關專家進行有關問題解決的思路，因此是一種較容易開發應用的復合系統。神經網絡模糊系統。該系統起源于上世紀九十年代的日本，它有效的利用了神經網絡和模糊網絡各自的優點，即可實現任意函數映射，具有良好的學習性，可處理殘缺、粗糙、模糊的信息。神經網絡模糊系統是兩種系統的有效結合，它在實現模糊邏輯利用少量信息進行知識表達的同時，也可通過聯想進行有關知識的應用，這使得該控制方法實現了表達和學習能力的綜合提升。模糊滑模控制。滑模控制最大的優點就是不受系統不確定性的影響，魯棒性較佳；其缺點主要體現在未建模動態及補償干擾的高控制增益，此外在高頻轉換時易產生一定的抖振。綜合模糊系統以后的模糊滑模控制就很好的克服了這些問題，它將二者不依賴性及魯棒性好的優點進行了一定的結合，因而可以有效實現控制對象的轉換。該控制方法具有很好的應用前途。

3智能控制在火電廠熱工自動化的應用

3.1對單元機組負荷的控制

非線性、不確定、時變以及耦合等是單元機組負荷控制的難題所在，對此，可以設計出建立在機跟爐與爐跟機上的具有自適應性的兩種神經元模擬負荷控制系統。試驗發現該系統下各權系數學習收斂明顯提速，且效果自適應性及控制性均較理想。此外，結合神經元控制與模糊邏輯算法并將其應用在單元機組負荷控制上，此時控制系統的自適應性、抗干擾性、魯棒性都有顯著的增強，系統的響應速度也明顯提升。

3.2對過熱汽溫的控制

過熱汽溫對于鍋爐的正常運行有著極為重要的意義。改變減溫水是實施鍋爐過熱汽溫控制的常用方法，大慣性、時滯性，以及動態特性的隨便是該系統主要面對的問題。隨著智能控制技術的發展，人們逐漸將神經網絡控制技術引入到過熱汽溫系統中來，這使得系統的運行狀況、控制質量及適應性都有了明顯的提升。神經網絡控制下的過熱汽系統魯棒性較優，即使在調峰機組變工時也可以實行很好的運行和控制，因此有效的克服了原先過熱汽溫控制的時滯及不穩定問題。

3.3對鍋爐燃燒過程的控制

鍋爐燃燒易受到煤種煤質、變量耦合、時滯等多種因素的干擾，且其燃燒率很難實行頸椎的測區。將專家控制應用到鍋爐燃燒過程的控制中以后，通過專家系統逐次的判斷、分析和推理，可實現前進式的系統，具體包括對緊急事故、工況判斷子集、送風調節子集、執行機構診斷子集、煤厚調節子集等多內容的判斷。此外，將模糊控制融入鍋爐燃燒系統以后能夠有效解決原系統不確定性問題，并同時提升系統的魯棒性與控制質量。

3.4對中儲式制粉系統的控制

磨負荷信號較難測量、數學建型復雜以及被控參數耦合，是中儲式制粉系統主要的問題所在，此時就可以利用模糊語言規則克服其延遲與非線性的問題，具體內容包括，將操作人員的經驗以數據的形式存入計算機并進行計算，然后通過預測和分級進行兩種模糊控制。此外，將神經元解耦及模糊控制融入到磨煤機控制系統中，這樣以來，球磨機制粉時滯以及耦合的問題就得到了很好的解決。

3.5對給水加藥的控制

給水加藥工作主要涉及的是氨與聯胺的加入，前者可以使給水與高凝結水處于較高的堿性，避免酸性水腐蝕高低壓給水設備；而后者是通過聯胺的化學作用控制水內氧和二氧化碳的含量，從而避免相關設備出現腐蝕、生垢等問題。實際生產中加藥量的大小易受到水處理工況、蒸發量等因素的影響，因此很難對其實現有效的控制。在給水加藥系統中使用模糊控制系統，這樣以來，專家有關經驗的信息就會融入到控制系統中，從而使系統控制的質量得到大大的提升。在變頻器輸出頻率的控制中使用模糊控制，能夠有效的進行加藥泵機的轉速調整，這種融入模糊控制的給水加藥系統能夠避免人工加藥引起的各種不良后果，從而提高了給水加藥的工作質量。此外，模糊控制下的假藥系統具有較好的魯棒性，其動態響應也比較快速，因此具有很好的使用經濟性。

4結語

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摘要：遠程自動化控制閘門單片機

閘門調節是灌區工程中經常采用的手段，閘門控制的探究對于節約能源、確保水利工程的正常運行、提高水資源的利用效率和節約用水具有重要的意義。目前國內大部分灌區已基本實現流量數據的自動采集和監測，并把數據傳輸到管理部門，但是在根據有關數據進行遠程自動監測和控制方面成熟的經驗非常少。國外非凡是歐美等先進國家在這方面已經達到較高的水平，如美國的SRP灌區自動化澆灌系統，可以同時采集100多點的水位、閘門開度和其他信息，通過計算機處理后，控制幾百座閘門、150多處泵站的運行。本文以國內某大型灌區為例，對閘門的自動監控進行了探究。

1、系統的總體設計

本系統采用無線數據傳輸技術，分一個主站和若干個子站，通過無線調制解調器構成一個無線通訊網絡，對多個斷面的數據信息進行采集、傳輸、處理和控制。系統的總體結構圖如圖1所示。下位機中的傳感器把引水渠中的水位值和各閘門的開度值經轉換后送給編碼器，編碼器對水位及閘門開度信號進行編碼，在通過避雷器將編碼信號傳給數采儀，數采儀將數據進行初步加工和處理后由無線調制解調器傳給上位機，上位機即系統主站，可分別和不同的子站建立聯系，查詢各測點的數據，并按照用戶的要求對各閘門進行控制，下位機中的控制箱接收到此信息，經過計算，發出控制信號自動控制閘門到一定的開度，達到自動控制的目的。

圖1閘門遠程自動監測和控制結構圖

2、下位機系統設計

設計下位機重點在于閘門自動控制箱的設計，本文提出閘門的運行控制模式，并進行可靠性處理，然后利用無線傳輸設備和上位機進行通訊，傳輸數據。

2.1下位機硬件電路設計

本系統采用AT89系列單片機，采用矩陣式鍵盤進行輸入數據，鍵盤提供切換鍵、時間設置鍵、控制鍵三個按鍵，通過三個按鍵顯示水位、流量、閘門開度、日期和時間。切換鍵實現上述四個功能的轉換，時間設置鍵用于修改日期和時間，控制鍵用于對電機啟停進行控制。

2.2閘門控制系統設計

本系統下位機接收到上位機傳來的要求流量值（或水位值），當要求的流量值（或水位值）和系統所測的流量值（或水位值）不一致時，單片機啟鍵閉合，閘門電動裝置控制箱自動啟動電機，提升或下降閘門，當所要求的流量值（或水位值）和當前所測流量值（或水位值）相等時，單片機閉鍵閉合，電機自動停止，達到自動控制的目的。

閘門的運行控制模式有實時型控制模式和定時型控制模式兩種，在實時型控制模式中，上位機根據用戶要求的流量，利用流量—水位關系曲線把要求的流量換算成要求的水位，然后和下位機聯系，下位機接到信號后，由電動裝置控制箱控制電機的正反轉，達到要求時停止轉動。定時控制模式要求用戶輸入所期望的流量值和要求閘門動作的時間，下位機的控制箱在規定的時間里自動開啟和關閉閘門，進行控制。

2.3無線通訊設備SRM6100調制解調器

SRM6100無線調制解調器原是美國Data-LincGroup公司生產的軍用產品，現應用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行無線通訊方法，在2.4GHz-2.483GHz頻段應用智能頻譜跳頻技術，在無阻擋物的情況下，兩調制解調器之間的通訊距離可達32.18公里，可實現PLC（可編程控制器）和工作站之間的無線連接。SRM6100應用跳頻，擴頻和32位誤碼矯正技術保證數據傳輸的可靠性。無需昂貴的射頻點檢測技術。射頻數據傳輸速率為188kbps。并且不需要FCC點現場許可證。SRM6100支持多種組態，包括點對點通訊和多點通訊。多點通訊對子站數目無限制。并且SRM6100可做為中繼器工作，以達到擴展通訊距離或克服阻擋物通訊的目的。

2.4下位機可靠性處理

為了精確控制電動閘門的關閉，避免電動閘門在工作中出現過載破壞或關閉不嚴的現象，本系統在電動軸上安裝了轉矩傳感器，用來監測閘門輸出軸的轉動力矩，以判定閘門是否關嚴、是否被卡住。閘門電動裝置用于檢測和控制閘門的開度，本系統在轉動軸上安裝了光電碼盤，考慮到閘門可能出現頻繁的正反轉交替，為了避免錯位和丟碼，采用雙光耦技術，光耦輸出的兩路信號經74221雙單穩觸發器進行整形，89C51的INT0和INT1對其進行計數、計時，并判定轉動方向，計算閘門開度。電動閘門在工作中若出現異常現象，系統會自動報警，切斷電機電源并顯示故障情況。

2.5下位機軟件設計

下位機的軟件設計分為閘門自動裝置控制箱程序設計和串行口中斷服務程序設計兩部分。閘門自動裝置控制箱程序設計主要完成數據采集、存儲、顯示、按鍵操作等功能，串行口中斷服務的程序完成下位機向上位機數據的傳送和用戶設定參數的接收。控制箱程序的主框圖如下摘要：

圖2、閘門自動控制程序流程圖

3、上位機設計

上位機的軟件部分采用VB6.0為開發工具，將各個功能模塊化，分別解決相應新問題，再將各個模塊組裝，構成上位機軟件系統的核心，上位機軟件系統的結構如圖3所示，通信模塊位于最底層，其余模塊功能的實現都直接或間接建立在此模塊的基礎上，本文利用VB的API函數編寫串口通訊程序，程序的框圖如圖4所示。數據管理模塊的主要功能就是為水位、流量、閘位等建立數據庫，并對其進行管理。

圖3、上位機軟件系統結構圖

圖4、通信模塊程序流程圖

4、結語

本文以國內某灌區為例，全面分析了灌區閘門自動化控制系統的整體結構及其設計，對其軟件開發和硬件選擇作了全面闡述，并總結了提高自動化系統可靠性的經驗，為提高灌區現代化管理水平提供了有利的工具，具有較高的使用價值和廣泛的應用前景。

參考文獻摘要：

[1、水利水文儀器介紹，水利部南京水利水文自動化探究所，1997。

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PLC是一種在繼電邏輯控制之后迅速發展起來的計算機工業自動控制裝置，其強大的抗干擾能力和可靠度被廣泛運用于多種工業自動化設備中。隨著對PLC研究的深入和技術的發展成熟，越來越多的復雜自動控制系統紛紛將PLC作為了首選技術。與多年前的PLC功能相比，如今的PLC廠商已開發出各種各樣的配套功能模塊，智能化的處理能力也在不斷增強，完全能夠適應各類工藝生產流程，如輸入輸出模塊，便是現今應用范圍最廣的PLC自動控制系統智能模塊，其實現了采集外部模擬量和控制內部數字量的兩種功能，甚至有一些品牌的輸入輸出模塊已完全嵌入了A/D和D/A的功能，滿足了市場的需要。然而，隨著舊工藝舊設備的改造和工業控制系統的復雜程度提高，原廠配套的智能模塊出現了功能性瓶頸，具有一定的滯后性，且因定制造價過高的原因，國內外開始對自動控制系統智能模塊展開了更深層次的研究。

二、基于PLC自動控制系統的設計

1、PLC自動控制系統的結構構成PLC自動控制系統是通過PLC對工業生產中的儲位、壓力、流量和溫度等生產要素進行控制的一種智能化系統，在此過程中，需進行PID的運算，通常在PLC廠家可以采購到配套的PID控制程序和過程控制模塊，對于生產要素的采集和輸出都有較為方便的控制方法，但基于價格和操作性的原因，不少PLC自動控制系統還是采取自己編程的方式，這對于復雜的PLC自動控制系統實現更多需求和工藝調整的控制策略，具有成本更低和操控性更強的特點。PLC自動控制系統的工作流程主要是：通過測量感應元件對信號進行反饋輸入，進入A/D模塊轉變為系統能夠識別的數字信號，再與控制參數進行比對，接著進入PID運算單元，得到偏差結果的計算，最后由D/A模塊轉變信號輸出至執行元件，開始動作的執行。

2、PLC自動控制系統的智能化實現本文以儲料儲存和輸送控制為例子，采用三菱公司生產的FX2N-48MR-001PLC對PLC自動控制系統的智能化實現過程進行具體介紹。

（1）儲位的采集：寄存器M21閉合檢測儲位并選擇輸入通道讀取儲位值信號，A/D模塊開始工作，再經緩沖存儲器讀取進入輔助繼電器中，最后將數字信號儲存入寄存器，等待PID的運算。

（2）PID的運算：首先，我們要初始化設定PID的固定指令參數表，即設定檢測時間、增益濾波、微積分增益等參數。其次，設置獨立的PID指令寄存器，當PID出現運算錯誤時，及時調整寄存器的ON和OFF狀態，中斷指令，而實際采集儲位值信號時，也是通過中斷和跳轉指令和子程序調用指令來運算的。

（3）電動閥的輸出：電動閥主要作為進出料控制的手段，是通過PID的控制和D/A模塊的轉換，將PID運算的模擬量結果進行輸出工作，其輸出值會儲存在輔助繼電器和緩沖儲存器中，觸發輸出通道進行D/A轉換的過程。

三、基于PLC自動控制系統的上位監控設計

1、上位監控介紹基于PLC自動控制系統的上位監控是由組態軟件對上下位的通信進行銜接，且實時監控并記錄PLC自動控制系統運行情況的管理方法。其采用組態軟件對PLC、智能模塊以及設備儀表等進行采集現場信號的工作，當系統運行到報警參數設置范圍內的狀態時，組態軟件會以監控界面和移動終端設備等途徑提醒工作人員。同時，該上位監控軟件對歷史數據能夠進行統計和儲存，便于對數據變量配置進行優化和完善。

2、上位監控界面設計上位監控界面設計分為兩個步驟，一是畫面的開發，通過組態軟件對工業流程圖的圖形圖表繪制，根據各設備的位置、規格和連接方式，通過縮小比例的顯示方式表示在計算機屏幕中；二是工程變量的設置，監控界面中的工程變量往往用于集中進行生產監控和預警控制，因畫面的直觀效果，自動控制系統能夠在監控界面中隨時發現工業生產各個環節的運行狀態，簡而言之，設置工程變量即是在畫面開發之后對各生產要素和連接方式的屬性定義。

3、遠程監控設計隨著互聯網的高速發展，遠程監控與PLC自動控制系統結合起來，成為了PLC自動控制系統的一個很重要的智能模塊。組態軟件中內嵌有B/S結構，可以讓自動控制系統的監控手段脫離現場的監控，隨時隨地對工業生產進行監控和管理，亦可設置純瀏覽權限，只能訪問監控界面，進行實時數據觀察，該方式已成為了上位監控的重要發展方向。

四、基于PLC自動控制系統的智能模塊設計

為滿足PLC應用于各種自動控制系統的要求，配套輸入口的模塊購買成本十分高昂，而且相對固定的性能和無法擴展的弊端對于小型自動控制系統和老工藝改造項目具有較差的靈活性。針對于此，本節將闡述智能輸入輸出口模塊在PLC應用中的二次設計過程。

1、智能輸入輸出口模塊的設計方案智能輸入輸出口的設計主要通過編程來自定義種類各異的邏輯功能，實現與PLC聯通信息，輸入輸出模擬量，并于上位監控界面中顯示的功能。其中，智能輸入輸出口模塊核心控制器采用單片機作為主機來完成通信的傳輸和數據的控制，PLC作為輔機來對兩者進行聯通。而單片機邏輯電路設計交由CPLD來完成，所有模塊和輸入輸出外設都經過CPLD與單片機利用總線連接，實現抑制容易、兼容性強等特點。

2、硬件模塊設計

（1）單片機模塊單片機是智能輸入輸出口模塊的核心部分，本文對單片機的選擇為兼容8051指令代碼的單片機，該類型單片機的功耗、速度和抗擾性能都得到了市場的良好反響。其次，該類型的單片機采取外部晶振模式并內置2個30pF電容對波特率的把握較為穩定和快速。由于STC12LE5A60S2和CPLD的供電電源為3.3V，所以可以直接進行總線連接。同時，本文將單片機的ALE引腳、中斷、P2和WR/RD接口與CPLD連接，易于控制矩陣式鍵盤的操作。

（2）CPLD模塊CPLD是自定義邏輯編程開發的專用集成電路，其利用配套的輸入軟件、開發軟件和仿真軟件對內部邏輯燒寫實現電路設計、仿真和優化的制作過程。在CPLD的選擇上，首選電源電壓為3.3V的CMOSEPLD，滿足管腳數量大于144個、I/O口大于116個的高性能和高密度要求。

（3）D/AC和A/DC模塊D/AC模塊的主要作用是輸出0~5V的模擬量，為滿足不同電路的設計要求，其輸入方式應滿足市面常見的直接數字和單、雙緩沖并存的輸入方式，至于模擬信號是否在轉換后通過電流形式輸出還是電壓輸出，本文對此不作要求；A/DC模塊的主要作用是轉換數字量信號，并經單片機發送至PLC進行PID運算。按照常見的自動化控制系統的要求，A/DC模塊必須具備8路采集通道，且采集精度應符合8位分辨率的要求。

3、軟件模塊設計

（1）CPLD程序的編寫CPLD程序的編寫主要是對總線地址譯碼、讀寫時序、數碼管掃描、鍵盤自動掃描的操作，通常采用AHDL語言來完成工作。其編程流程為：首先，進行總線地址譯碼，獲取單片機對A/DC和D/AC模塊的讀寫時序，通過讀寫時序判斷A/DC和D/AC模塊的轉換狀態；其次，傳輸采集數據給單片機，通過對數碼管的1KHz信號掃描模式，將數據顯示與LED上；最后，根據鍵盤自動掃描200Hz信號的結果，判斷單片機中斷的按鍵動作，輸出至總線。

（2）單片機程序的編寫單片機程序的編寫主要是對主程序、功能菜單程序、顯示程序和模塊通信和控制進行設計。此過程是對智能輸入輸出口模塊人機交互界面的設計，應以簡單便捷的操控設計為原則，滿足通信和控制模塊的功能性需求。

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【關鍵詞】電氣；自動化控制；設備；穩定性

1 前言

電氣自動化系統在我們日常的生產中扮演著重要的角色，維持其工作的穩定性至關重要，而就當前我國電氣自動化運行現狀來看，存在著很多因素影響著電氣自動化控制設備的穩定性，進而可能導致電氣自動化運行的終止，因此，我們在工作中應該著重加強電氣自動化控制設備的穩定性，提高生產的安全性。

2 電氣自動化控制設備穩定性的重要性

隨著我國科學技術的發展，當前電氣自動化的水平也正在逐步提高，尤其是電氣自動化的智能化水平越來越高了，需要用到的人員也越來越少了，雖然這在一定程度上大力的解放了人力資源，減少了人工消耗，但是卻不利于電氣自動化設備的有序運行，一旦出現問題而又無法及時解決的話就會導致極為嚴重的后果。電氣自動化控制設備穩定性，指的是在相應環境條件下，或者是在規定時間的范圍之內，可以完成，或者是可以完成某一特定任務的能力。然而，要想完成某種特定任務能力的大小及其完成質量的高低，在很大程度上決定著電氣自動化控制設備穩定性的高低。通常來講，電氣自動化控制設備穩定性的高低最容易在相對惡劣的環境條件中表現出來。

目前，在全球范圍內，對電氣自動化控制設備穩定性的使用范圍界定還比較寬松，不管是較大的系統，還是小的設備和單元，都需要采用穩定性來加以衡量，在實際的衡量中最好采用概率來描述。一般情況下，電氣自動化可以依照預先設定的程序或者計劃進行操作、控制、監視等一系列的必要功能，而且其相關設備還能在無人或者少人的狀態下自動運行。由于在電氣自動化設備的工作環境中，操作和管理無需更多人員，甚至不需要任何人員即可工作，所以電氣自動化控制設備的穩定性已經成為生產者與使用者之間的關鍵問題。在經濟全球化沖擊下，各國經濟之間的競爭日益激烈，只有提高電氣自動化控制設備的穩定性才能促進我國經濟的發展，才能提升電氣自動化控制設備的市場競爭力，即探討電氣自動化控制設備的穩定性是當前的主要任務。

3 電氣自動化控制設備穩定性現狀

關于電氣自動化的控制設備穩定性的現狀分析，主要是要考慮工作環境多樣化的情況下，從而形成的操作維護不當現象。眾所周知，不同行業具有不同的工作環境，甚至有的工作環境極其惡劣，實際運行中，電氣自動化控制設備必須面對各種各樣的工作環境，以便消除環境因素對電氣自動化控制設備造成的不良影響。經實踐證明，引起這些不良影響的環境因素主要有氣候因索、機械作用力因素，電磁干擾因素等。

3.1 氣候因素

對氣候因素進行分析，主要體現在濕度、電氣自動化控制設備的穩定性措施探究文/王宏友電氣自動化控制設備的穩定性體現于特定時間和環境下能達到規定功能的能力，特別是在不利環境中，電氣自動化控制設備的穩定性對于控制和把握設備運行過程中的細節問題至關重要。摘要氣壓、溫度、大氣污染、厭惡等方面，此類不利的環境因素會對電氣自動化控制設備的性能帶來嚴重干擾，進而損壞電氣自動化的設備結構、運動的靈活性，及其溫升過高等重要環節，更嚴重的情況下，也會導致電氣自動化設備完全毀壞而無法正常工作。

3.2 機械作用力因素

對機械作用力因素進行分析，具體表現為，在不同運載的工具中，電氣自動化控制設備可能會受到不同種類的機械作用力，比如：沖擊、震蕩、離心加速力等方面。在這些機械作用的嚴重影響下，電氣自動化控制設備的元器件容易受到損壞，參數易發生變化，甚至會出現元器件發生變形和斷裂情況，以及電氣自動化設備的金屬件也會因疲勞而受到嚴重損壞。

3.3 電磁干擾因素

對電磁干擾因素進行分析，這方面的因素盡管屬于一種看不見、摸不著的因素，但是它對電氣自動化控制設備所造成的不良影響不可忽視。通常來講，電氣自動化控制設備的工作運行中，同時充斥著各種各樣的電磁波，這些電磁波會不同程度地增大設備的輸出噪聲，由此導致電氣自動化控制設備的運行失去穩定性，甚至會形成安全事故。

4 電氣自動化控制設備穩定性的作用

4.1 穩定性能夠衡量設備質量

產品要實現其自身價值，產品質量是硬道理，同時也是一個企業生存的生命線，而要確保產品質量的要素，主要體現在產品的特性上，涉及其性能、穩定性、實用性、安全性等。可見，穩定性在確保產品質量的過程中起著不可估量的主導作用，即穩定性越高，電氣自動化控制設備發生的故障次數就越少，維修費用也越低，同時也大大提高了安全性能。一句話，穩定性是產品質量的精髓所在，也是每一個企業家必須尋求的最高目標。

4.2 穩定性能夠提高設備市場競爭力

當今社會，國家經濟的發展速度非常快，用房對產品質量的要求也在不斷提高，現代人不但要求性能比較優的產品，同時更加重視產品的穩定性能，特別是電氣類產品。在市場競爭非常激烈的今天，優者則勝，劣者就會被淘汰，只有提高產品質量的穩定性，才能贏得現代化市場經濟發展的主動權，才能獲得公眾認可和青睞。因此，在電氣自動化控制設備自動化程度、復雜度的不斷提高下，穩定性技術能夠提高設備的市場競爭力。

5 提高電氣自動化控制設備穩定性的措施

5.1合理地制定設計方案

首先要認識和把握產品的自身特點、實際應用環境、應用條件，需要依據這三種影響因素的綜合情況，對設計方案進行確定。值得注意的是，在此過程中，由于各個廠家所生產的產品都不盡相同，他們之間會存在許多差異，所以在同一個項目當中，最好統一使用同一種常見的產品，以便最大程度地保證各個設備之間的良好協調性。

5.2 選擇合適的零部件

在滿足設計合理的條件下，必須選擇合適的零部件，這就要考慮相關電路的實際性能，最好選擇專業常見的零部件，只有這樣，才能有所保證，不論是在產品質量上，還是在后期維護上，都能有效地保障電氣自動化控制設備的穩定性。此外，選擇零部件的時候，還需要高度重視零部件的使用參數。

5.3 強化控制設備的散熱防護

在各種電氣設備的運行過程中，溫度是一個極其危險的因素，由于溫度變化容易大大降低電氣設備的精度和穩定性，同時溫度變化過大也會發生嚴重事故。究其原因，這主要由于電氣自動化設備在運行當中不斷向外散發熱量造成的，如果散發的熱量不能及時排出，就會積累在較小空間內，從而使設備周邊環境溫度不斷升高，結果不堪設想。因此，在進行電氣自動化控制系統的設計時，要關注散熱問題，合理地確認散熱方式，從最大程度上避免設備本身

6 結束語

綜上所述，深入探討電氣自動化控制設備的穩定性，不但要有一定的理論基礎，也要具備充足的實踐經驗，這樣才能全面把握電氣自動化控制設備的穩定性。與此同時，研究電氣自動化控制設備的過程中，很有必要注意研究方法，堅決杜絕盲目操作的不良現象。因此，需要科學地結合國內外電氣自動化控制設備的實際情況，不斷學習新技術，根據最新的穩定性試驗方法制定更加合理的控制措施。

參考文獻：

篇6

1.1系統采集的監控信號。

（1）開關量輸入信號

這一信號主要是對水泵的開關進行控制，如果出現任何故障狀態可以實現遠程監控。而且每一個閥門的開關狀態都可以通過相關的指令來完成，相關的檢修指令是相對比較重要的構成部分，還可以實現控制指令，檢修指令，對液位的報警情況進行控制。

（2）開關量出輸出信號

輸出信號主要是對水泵電機的啟動和停止來進行控制，不僅可以對電動閘的開關進行控制，還可以對真空信號進行監控。可見，輸出信號也是不可缺少的信號類型之一。

（3）模擬量輸入信號

從這一類型的信號可以看出，水倉水位、水泵抽水真空度負壓等。另外，對于電機的軸承、溫度以及排水的流量等都可以進行監控。

1.3系統的基本特點。

從這一系統來看，其基本的特點主要表現為以下幾個方面的內容：第一，要選擇性能較高的可編程邏輯控制器來進行控制，然后借助以太網的通訊模塊來對數據進行高效地處理。這種方式的實時性比較突出，而且數據處理工作也比較快。第二，可以檢測到水倉中其他工況的設置情況，還可以促進水泵管路的分布更加均勻。減少故障的出現頻率。第三，在整個系統中具有各種不同的可靠性措施，為了應急預案，采取的維護量比較少，達到無人值守的目的。第四，可擴展性比較強，可以隨著根據系統運行的需要在增加節點數量。

2系統功能

2.1自動控制功能。

（1）通過對水位進行自動檢測來實現各項參數的標準性和準確性，進而達到自動控制的標準

實現科學合理地調度和輪換工作，最終達到報警的目的。自動控制功能的實現效果比較明顯。

（2）在系統運行的過程中，自動控制功能還表現在對超聲波水位儀以及傳感器結構來實現設備的配套工作

同時還可以應用PLC來對程序進行編制，減少水位傳感器故障現象的出現，通過實時報警來對水文進行監測，提升自動控制的作用和價值。

（3）可以對水泵的運行程度進行自動控制

水泵投入使用之前需要檢查相關的水位，同時還需要對供電參數進行明確。另外，水泵循環使用的相關記錄還包括管網的壓力檢測以及負壓檢測等工作，只有這些參數全部符合標準才能夠進行運行。

（4）可以對水倉中水位的變化情況進行控制

在高水位開啟的情況下，水位如果達到了上限，對多臺水泵可以進行及時地排水，進行低限時性停泵，可以實現水泵設備的自動開停。

（5）控制程序的運行就是對水泵的開啟和停止的次數以及相關的運行時間來進行記錄

并且根據運行的相關參數來實現自動啟停。這樣不僅可以提升水泵使用率，還可以直接找到故障泵，實現水泵的輪換，對故障進行發現和處理。提升礦井工作環境的安全性。

（6）如果系統出現了故障問題，可以通過查看監控畫面的形式來提升系統的報警功能

以便施工人員能夠及時地采取措施來進行解決。

2.2半自動控制功能

根據礦井工作的需要可以對運行方式進行切換，達到半自動控制的方式，在這種情況下，操作人員可以完全地操控水泵和其他設備的啟停。

2.3就地控制功能

就地控制功能也是不容小覷的，當設備工作方式切換到就地位置時，就可以實現人工方式來對控制設備的啟停進行控制，同時還可以隨時對設備進行檢修和維護。可見，就地控制功能是自動控制系統的重要功能之一。

2.4保護功能

從保護功能上看，主要包括超溫保護、電機保護以及電動閥門保護等等。第一，超溫保護主要是就是當水泵或者是電機軸承達到最高溫度時，超過了警戒線就會自動進行報警。相關的工作人員就可以通過這一報警信號來采取解決對策。第二，電機保護就是對通過電機的電流和電壓等進行監測，還包括對水倉水位的相關參數進行控制，對電機的系統運行功能進行保護。第三，電動閥門保護就是對閥門的故障信號以及水泵的連鎖控制系統進行保護，同時對電動閥門的相關信息進行檢測。

3經濟效益與社會效益

針對本次所研究的系統來說，在安裝該系統后，每天每班可減少水泵房司機2人，每工按100元計算，每年可節約用工資金365×2×3×100=21.9萬元。系統保護齊全，運行安全可靠，減少了事故的發生，同時降低了水泵工的勞動強度，改善了工作條件，使水泵工的工作由重體力勞動向輕體力、腦力勞動轉變。

4結語

篇7

傳統課堂授課通常一次講授2個學時，針對課程中的重點難點可以充分講解。為適應網絡學習者的認知習慣，MOOC課程將授課視頻分為了一些10分鐘至20分鐘長度的小模塊。怎樣在這些小模塊中傳授較為完整的知識點，需要授課教師轉變思路、精心設計[3]。在設計時要注意知識間的聯系，形成課程的邏輯結構，擴展知識的深度廣度，使之形成一個有機的整體，從而有利于學生從整體結構上掌握知識的共同本質和內在聯系。

（一）提煉課程內容的總體邏輯關系

自動控制原理課程系統地講述了自動控制科學和技術領域的基本概念和基本規律，涵蓋了自動控制技術從系統建模到系統設計的各種思想和方法，內容十分豐富。作為授課教師，首先應該瀝青這些內容間的邏輯關系。經典控制理論的基本理論包含反饋控制系統的分析和設計方法兩方面的內容，具體的包含關系如圖1所示。為了讓學生更好地理解各部分知識的有機聯系，對上述經典控制理論體系建立“三縱”和“三橫”兩條知識主線。控制系統分析與設計的主要內容是研究系統的特性，即穩定性、動態特性、靜態特性。又稱控制系統“三要素”。從性能指標是看，就是俗稱的“穩，快，準”。把這三方面的性能指標稱為“三橫”。所謂“三縱”是指在不同的域內進行系統的分析與設計，即時域、復域、頻域。掌握系統在不同域中的數學模型表達，即可進行系統的特性分析與設計，因為所有問題的分析和求解都是建立在數學模型基礎上進行的。加強對這兩條線的理解，可以使學生統觀全局，把握研究方向。

（二）采用提綱挈領的碎片化原則

要將自動控制原理的授課內容碎片化為一些短的相對完整的知識單元，需要采用提綱挈領的組織方法。首先介紹每個知識模塊的內容要點，然后交代每個知識點的關聯性，精煉舉例推導過程。貫徹“少而精”的原則。對于所講的內容要分清主次，突出重點，精講內容，同時要注意有較高的系統性、邏輯性，保證知識的質量，難點精心組織，一定要講懂。精講內容不是少講內容，有些內容反而要加強。例如，在講解經典控制理論中的數學模型時就可以按照如下思路處理。首先將數學模型分為三個內容要點：微分方程模型、傳遞函數模型和圖形方式的數學模型。其中微分方程是時間域的模型，傳遞函數是復數域的模型，圖形方式的模型是數學模型的圖形化語言描述。當推導系統的微分方程描述時，精選兩個相似系統作為例子來說明系統的建模過程。這樣，由于有目的地選擇有啟發性、可延伸性與典型性的問題，使每一節、每一章的內容都具有明確概念、傳授方法、啟發思維、培養能力的作用。這種提綱挈領的組織方法，層次清楚關聯性強，容易將碎片化內容聯系起來。

（三）結合學科發展，適時更新

基于MOOC模式的教學過程由于安排了較多的課程討論環節，教師單獨的講授環節要比傳統課堂壓縮。這樣在教學內容就需要有所取舍。根據學科發展趨勢，新的發展方向和應用工具應該增加介紹；已經被其他方法取代的方法可以忽略介紹。無論是理論家還是工程師，人們總是把最先進最有效的理念和技術用于控制工程。如：控制與管理的結合、信息流與物質能量流的互動、復雜系統研究與應用等均表現出很強的時代特征。在當今這個信息時代誕生了網絡控制、基于數據的驅動控制等新的控制概念。而傳統的手工繪圖方法已經可以由計算機輔助軟件完成。經典控制理論在上個世紀四、五十年代已經形成了比較完整的理論體系，頻率特性法、根軌跡法等直到現在仍然是系統分析和設計的主要方法。經典控制理論的一個重要特色就是采用簡便直觀的圖解方法，因此也得到工程技術人員廣泛歡迎。在講授這些內容的時候，幾乎有一半的學時是在學習這些圖形的畫法。例如，頻率特性圖就有伯德圖、乃奎斯特圖和尼柯爾斯圖等幾種，學生需要記住每種圖形的坐標要求及計算方法。隨著計算機輔助分析技術的發展，目前已有像MATLAB這樣的成熟的軟件可以幫助畫圖。所以在授課時就減少介紹手工做圖的內容，而將分析和設計的方法作為重點內容，從而訓練學生作為控制工程師的高級思維能力。當然，在這種碎片式的教學過程中也要注意邏輯的連續性。學生在分析思維之前，往往需要直觀思維，在演繹之前要有歸納，在聯想之前要有類比，在獲得正確的認識之前要有辨析。在進行單元章節復習時，一定要求學生自己去發現知識的內在聯系，然后再重新組合材料，進行知識歸類、延伸與擴展。在整個教學過程中，教師要引導學生經常反復復習，循環螺旋上升，從整體上掌握知識的脈絡，保證學習者長期的學習積極性。

二、課程教研組的建設

MOOC課程作為一種新的網絡教學模式，應該在學生對知識的獲取、思維能力和創造力的開發等方面有自己的特色。尤其是面向專業基礎課教學時，需要研究與制定結合專業發展需求的教學大綱與教學設計，體現現代網絡教育的開放性、交互性和便捷性。一門教學效果好的MOOC課程可以提供豐富的數字資源，可以采用在線或離線的方式與學生互動，還可以方便地進行一些教學信息統計工作。針對目前高校的現狀，建議以課程教研組的形式承擔MOOC課程的教學。因為課程教研組能夠具備單個教師無法做到的整體協調優勢。專業教師隊伍水平的提高是MOOC課程更新發展的源動力。首先，教研組是課程建設的組織保障。教研組由老中青三代教師組成，定期學習新的教學理念與方法，研討課程中的重點與難點，有計劃地安排教師進修提高。我單位自控原理課程教研組由7人組成，包括1名教學帶頭人，2名副教授，3名講師和1名實驗員。教研組定期學習控制理論的前沿發展方向，組織觀摩教學，有計劃地派出青年教師到國內外進修。這些活動從制度上保證了教師的個人成長和課程內容的不斷更新。教研組通過教育理論和專業知識的不斷學習和豐富，大家發現自己的差距，逐漸形成課程意識、學生意識、開放意識、問題意識等，發現存在哪些與新課程理念不相符甚至相違背的問題，然后尋求解決問題的新理論、新理念、新途徑，以提高教學效果。這種以教研組形式承擔MOOC課程的模式可以避免教師個體缺乏持續提高教學質量的動力的問題。其次，教研組是課程建設的知識園地。MOOC課程是一種網絡課程，由于不受年齡、文化和地域等限制，學習對象可以是在校學生，也可以是在職的繼續教育學生。學生的職業背景和基礎知識差別較大。在MOOC教學中為了保證網絡教學效果，設計了較受歡迎的短授課多討論的教學模式。這些都是MOOC課程開放性和交互性的體現。但這同時要求教師有多方面的知識儲備。每位教師都有自己的能力和興趣特長，很難獨立解決網絡交流中的所有問題。對于自動控制原理課程來說，教師既需要有深厚的控制理論基礎又需要有一定的控制系統設計經驗。課程教研組由老中青三代教師組成，保證知識結構全面。青年教師學歷高熟悉新的理論方向，老教師實踐經驗豐富。同時，也要充分利用網絡平臺的知識聚集作用，及時總結學生的反饋信息[4]。

篇8

關鍵詞：電氣自動化控制，設備，穩定性，措施

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言：一般情況下，電氣自動化可以依照預先設定的程序或者計劃進行操作、控制、監視等一系列的必要功能，而且其相關設備還能在無人或者少人的狀態下自動運行。由于在電氣自動化設備的工作環境中，操作和管理無需更多人員，甚至不需要任何人員即可工作，所以電氣自動化控制設備的穩定性已經成為生產者與使用者之間的關鍵問題。在經濟全球化沖擊下，各國經濟之間的競爭日益激烈，只有提高電氣自動化控制設備的穩定性才能促進我國經濟的發展，才能提升電氣自動化控制設備的市場競爭力，即探討電氣自動化控制設備的穩定性是當前的主要任務。

1 電氣自動化控制設備穩定性簡介

電氣自動化控制設備穩定性，指的是在相應環境條件下，或者是在規定時間的范圍之內，可以完成，或者是可以完成某一特定任務的能力。然而，要想完成某種特定任務能力的大小及其完成質量的高低，在很大程度上決定著電氣自動化控制設備穩定性的高低。通常來講，電氣自動化控制設備穩定性的高低最容易在相對惡劣的環境條件中表現出來。目前，在全球范圍內，對電氣自動化控制設備穩定性的使用范圍界定還比較寬松，不管是較大的系統，還是小的設備和單元，都需要采用穩定性來加以衡量，在實際的衡量中最好采用概率來描述。

2 電氣自動化控制設備穩定性現狀

關于電氣自動化的控制設備穩定性的現狀分析，主要是要考慮工作環境多樣化的情況下，從而形成的操作維護不當現象。眾所周知，不同行業具有不同的工作環境，甚至有的工作環境極其惡劣，實際運行中，電氣自動化控制設備必須面對各種各樣的工作環境，以便消除環境因素對電氣自動化控制設備造成的不良影響。經實踐證明，引起這些不良影響的環境因素主要有氣候因索、機械作用力因素，電磁干擾因素等。

2.1 氣候因素

對氣候因素進行分析，主要體現在濕度、電氣自動化控制設備的穩定性措施探究文/王宏友電氣自動化控制設備的穩定性體現于特定時間和環境下能達到規定功能的能力，特別是在不利環境中，電氣自動化控制設備的穩定性對于控制和把握設備運行過程中的細節問題至關重要。摘要氣壓、溫度、大氣污染、厭惡等方面，此類不利的環境因素會對電氣自動化控制設備的性能帶來嚴重干擾，進而損壞電氣自動化的設備結構、運動的靈活性，及其溫升過高等重要環節，更嚴重的情況下，也會導致電氣自動化設備完全毀壞而無法正常工作。

2.2 機械作用力因素

對機械作用力因素進行分析，具體表現為，在不同運載的工具中，電氣自動化控制設備可能會受到不同種類的機械作用力，比如：沖擊、震蕩、離心加速力等方面。在這些機械作用的嚴重影響下，電氣自動化控制設備的元器件容易受到損壞，參數易發生變化，甚至會出現元器件發生變形和斷裂情況，以及電氣自動化設備的金屬件也會因疲勞而受到嚴重損壞。

2.3 電磁干擾因素

對電磁干擾因素進行分析，這方面的因素盡管屬于一種看不見、摸不著的因素，但是它對電氣自動化控制設備所造成的不良影響不可忽視。通常來講，電氣自動化控制設備的工作運行中，同時充斥著各種各樣的電磁波，這些電磁波會不同程度地增大設備的輸出噪聲，由此導致電氣自動化控制設備的運行失去穩定性，甚至會形成安全事故。

3 電氣自動化控制設備穩定性的作用

3.1 穩定性能夠衡量設備質量

產品要實現其自身價值，產品質量是硬道理，同時也是一個企業生存的生命線，而要確保產品質量的要素，主要體現在產品的特性上，涉及其性能、穩定性、實用性、安全性等。可見，穩定性在確保產品質量的過程中起著不可估量的主導作用，即穩定性越高，電氣自動化控制設備發生的故障次數就越少，維修費用也越低，同時也大大提高了安全性能。一句話，穩定性是產品質量的精髓所在，也是每一個企業家必須尋求的最高目標。

3.2 穩定性能夠提高設備市場競爭力

當今社會，國家經濟的發展速度非常快，用房對產品質量的要求也在不斷提高，現代人不但要求性能比較優的產品，同時更加重視產品的穩定性能，特別是電氣類產品。在市場競爭非常激烈的今天，優者則勝，劣者就會被淘汰，只有提高產品質量的穩定性，才能贏得現代化市場經濟發展的主動權，才能獲得公眾認可和青睞。因此，在電氣自動化控制設備自動化程度、復雜度的不斷提高下，穩定性技術能夠提高設備的市場競爭力。

4 提高電氣自動化控制設備穩定性的措施

4.1合理地制定設計方案

首先要認識和把握產品的自身特點、實際應用環境、應用條件，需要依據這三種影響因素的綜合情況，對設計方案進行確定。值得注意的是，在此過程中，由于各個廠家所生產的產品都不盡相同，他們之間會存在許多差異，所以在同一個項目當中，最好統一使用同一種常見的產品，以便最大程度地保證各個設備之間的良好協調性。

4.2 選擇合適的零部件

在滿足設計合理的條件下，必須選擇合適的零部件，這就要考慮相關電路的實際性能，最好選擇專業常見的零部件，只有這樣，才能有所保證，不論是在產品質量上，還是在后期維護上，都能有效地保障電氣自動化控制設備的穩定性。此外，選擇零部件的時候，還需要高度重視零部件的使用參數。

4.3 強化控制設備的散熱防護

在各種電氣設備的運行過程中，溫度是一個極其危險的因素，由于溫度變化容易大大降低電氣設備的精度和穩定性，同時溫度變化過大也會發生嚴重事故。究其原因，這主要由于電氣自動化設備在運行當中不斷向外散發熱量造成的，如果散發的熱量不能及時排出，就會積累在較小空間內，從而使設備周邊環境溫度不斷升高，結果不堪設想。因此，在進行電氣自動化控制系統的設計時，要關注散熱問題，合理地確認散熱方式，從最大程度上避免設備本身

4.4電子設備的氣候防護

氣候條件對電子設備影響是很大的，特別是在低溫高濕條件下，空氣濕度達到飽和時，電子設備容易受到潮濕空氣的侵蝕，使機內元器件、印制電路板上產色和凝露現象，極容易造成絕緣材料表面電導率增加，及零部件電氣短路、漏電等等情況的發生。甚至會導致覆蓋層起泡至脫落，失去其保護功能。針對于這種情況，一般采用密封、浸漬、灌封等等措施進行維護，而我司就在控制電房安裝了工業除濕機，使控制電房的濕度保持在安全值以內，提高了控制設備的穩定性。遭受破壞。

5 結束語

綜上所述，深入探討電氣自動化控制設備的穩定性，不但要有一定的理論基礎，也要具備充足的實踐經驗，這樣才能全面把握電氣自動化控制設備的穩定性。與此同時，研究電氣自動化控制設備的過程中，很有必要注意研究方法，堅決杜絕盲目操作的不良現象。因此，需要科學地結合國內外電氣自動化控制設備的實際情況，不斷學習新技術，根據最新的穩定性試驗方法制定更加合理的控制措施。

參考文獻

[1] 費磊 . 電氣自動化控制設備可靠性的相關分析 [J]. 科技致富向導 ,2013,(24).

篇9

涂序彥曾任中國人工智能學會理事長、學術指導委員會主席，是中國人工智能學會的主要創建人、我國“人工智能”學科的奠基人之一，他提出的“廣義智能信息系統論”為“人工智能”學科提供了統一的理論架構，他倡導的多學派兼容、多層次結合、多智體協同的“廣義人工智能”學科體系，為現代“人工智能”學科的全面、協調、持續發展，提供了研究開發策略，他提出的“廣義智能學”促進了“智能科學技術”新學科的誕生。1988年，他編著的高等學校教材《人工智能及其應用》電子工業出版社，獲電子工業部優秀教材一等獎。

1977年，他在中國科學院自動化研究所工作，主持“控制論組”，與北京市中醫院合作，研究開發我國第一個中醫專家系統“關幼波中醫肝炎診斷治療程序”，這也是世界第一個中醫專家系統。1985年，主持“國家經濟信息專家系統關鍵技術”研究，提出大型“多級專家系統”新方法，獲國家“七，五”攻關重大成果獎。

1960年，在第一屆國際自動控制聯合會IFAC世界大會，創立多變量控制系統的新原理：“協調控制”理論，他提出的升船機多電機同步的“協調控制”方法應用于三峽工程。1981年，在《科技管理與科學學》發表“論協調”，提出創建“協調學”新學科。

1977年，涂序彥發表我國“大系統理論及應用”首篇論文，1985年，創立“大系統控制論”，1994年，撰寫出版《大系統控制論》專著，發展“控制論”的新學科。

1979年，根據國情，他創立具有中國特色的“最經濟控制”理論，提出天文科學衛星“最經濟姿態控制”新方法，在《自動化學報》發表了關于“最經濟控制”多篇論文。

1980年，總結有關“生物控制論”的科研成果，主持編著我國第一本《生物控制論》專著，由科學出版社出版，重點研究“人體控制論”，他提出“針麻－多級協調控制過程”，“經絡－人體控制系統”新學說。

1977年，涂序彥發表我國“智能控制及其應用”首篇論文，開拓“智能控制”新技術，1985年，提出“多級自尋優、自協調控制”新方法，1990年，參與發起主辦“全球華人智能控制與智能自動化”大會，任大會主席之一。2004年，在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Intelligent Control System based onArtificial Life”。

1985年，在IFAC／IFORS／IFIP國際學術會議，涂序彥提出“智能管理”(Intelligent Management)新概念，開拓我國“智能管理”新方法、新技術，1995年，撰寫《智能管理》專著，由清華大學出版社出版。2010年，他和馬忠貴博士撰寫《協調智能調度》專著，由國防工業出版社出版。

1995年，在“人工智能”與計算機“仿真技術”相結合的基礎上，涂序彥提出“智能仿真”的概念與系統架構，2009年，應邀在中國計算機仿真高層論壇作“協同智能仿真”大會報告。

2000年，開發“智能信息推拉”技術、“基于公共知識庫的智能通信”系統，2004年，在中國人工智能學會智能信息網絡學術會議，作大會報告“智能通信與智能網絡”，2005年，提出“互動智能通信”的概念，2008年，他和馬忠貴博士撰寫《智能通信》專著，由電子工業出版社出版。

2002年，涂序彥發起并主持中國人工智能學會首屆“人工生命及應用”學術會議，提出“廣義人工生命”的概念和類譜，2003年，在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Generalized Artificial LifeRace＆Model”，2004年，主編《人工生命及應用》論文集，2005年，北京郵電大學出版社。

2002年，涂序彥與曾廣平教授等合作，提出“軟件人”的新概念，2003年，獲國家自然科學基金項目“計算機網絡環境中的虛擬機器人一軟件人”支持，2004年，提出“廣義軟件人”，2007年，總結相關研究開發成果，撰寫《“軟件人”研究及應用》專著，由科學出版社出版。2008年，主持InternationalConference on Humanized Systems，作大會主題報告“Advanced Intelligence，Humanics，SoftMan”。

2002年，涂序彥與韓力群教授合作，提出“多中樞自協調人工腦”的新概念，2004年，在AROB國際學術會議“Study of ArtificialBrain based on Multi-Centrum Self-Coordination Mechanism”，2009年，總結相關研究開發成果，撰寫《多中樞自協調人工腦》專著，由科學出版社出版。

2003年，他在中國人工智能學會第十屆全國人工智能學術大會報告中，提出“人工智能”的姐妹學科：“人工情感”的新學科架構。2004年，在北京主持召開中日國際學術會議，作大會報告“Artificial Emotionand its Applications”，提出“IntelligentAnimation，Intelligent Game，IntelligentFilm＆Television”。

1991年，在全國“智能控制”學術會議的大會報告中，涂序彥提出“智能控制論”新學科架構，2010年，他與王樅教授等合作，撰寫出版《智能控制論》專著，在科學出版社出版。

2004年，在“智能系統”國際學術會議，涂序彥提出“擬人系統”新概念，2005年，在中國武漢，發起并主持第一屆“擬人系統”國際學術會議，他提出創建“擬人學”新學科，2008年，在中國北京，主持召開“擬人系統”國際學術大會。

2005年，他的詩集《糊涂集》包括：理智篇、山水篇、情感篇等涂詩四百首，由北京郵電大學出版社出版。

篇10

問鼎關肇直獎

2014年7月30日，古都南京傳來喜訊：在第33屆中國控制會議（CCC2014）在上，李嬋穎提交的論文，在包括中國大陸在內的27個國家和地區的2377篇投稿中脫穎而出，獲得了第20屆關肇直獎。“關肇直獎”是為紀念我國著名的數學家、控制理論專家，我國現代控制理論的開拓者關肇直教授而設立的。這個獎由中國自動化學會于1994年設立，旨在鼓勵我國青年科技人員從事控制理論及其應用開發研究，對在這方面做出突出貢獻青年人給予獎勵。該獎以其嚴格的評審以及獲獎論文高水平的質量在控制界享有盛譽，系目前我國控制理論界最高水平的青年學術獎項。

李嬋穎主要從事控制理論的研究工作，包括反饋機制的最大能力與局限、自適應控制和采樣系統等。眾所周知，線性系統和具有線性增長率的非線性系統控制理論，以及連續時間非線性系統的可鎮定性理論，均已發展較為完善。但當系統的非線性增長率快于線性速度時，鎮定離散時間非線性系統的控制器設計將遭遇本質性困難。事實上，當系統的非線性程度過高，任何反饋控制律都可能無法鎮定住該離散時間不確定系統。由此，李嬋穎的合作者，郭雷院士提出反饋確實存在可定量刻畫的局限，開啟了一個重要的研究方向。為探索反饋能力，他們把自己置身于一個與傳統控制不同的研究框架下，不但要回答反饋能做什么，還要回答更重要更困難的問題，反饋不能做什么。經過不斷努力，李嬋穎和她的同事們對幾類基本的不確定性控制系統，發現并證明了反饋機制最大能力的“臨界值”或“不可能性定理”。這一系列成果具有很高的原創性，對定量理解人類和機器中普遍存在的反饋行為的最大能力，以及智能反饋設計中的根本局限具有重要意義。反饋能力領域的研究結果多次在重要的國際會議上報告，包括郭雷院士在四年一度的國際數學家大會上的特邀報告以及國際自動控制聯合會（IFAC）世界大會的大會報告等，取得強烈的國際反響，并引起一系列后續研究。

近十年來，李嬋穎致力于反饋能力的研究，在非線性系統控制等領域取得了一系列重要和深刻的原創性成果，解決了非線性自適應控制中的極具挑戰性的公開問題。一是完整給出非線性參數化不確定系統的反饋能力刻畫，回答了一個關于非線性自適應控制的公開問題，該問題由普林斯頓大學出版社出版的一本關于控制論的公開問題集收錄;二是突破閉環系統里最小二乘算法激勵條件難以驗證的瓶頸，給出多參數不確定隨機系統可鎮定的充要條件，徹底解決了這一個遺留了十來年的挑戰性問題;三是首次找到任意采樣系統狀態重構的臨界頻率，證明了基于采樣信號的自適應反饋控制器可以將原連續系統鎮定。這些工作發表于控制領域的頂級刊物IEEE匯刊、Automatica以及SIAM雜志上，得到審稿人的高度評價，其研究成果也受到國內外同行專家的肯定與引用。同時，李嬋穎注重理論聯系實際，在理論與實際互為指導的原則下，參與各項國家航天項目，包括對近地空間飛行器氣動參數辨識以及姿態控制等現實問題，使發展起來的關于非線性系統的反饋能力理論得到很好的應用。由于李嬋穎工作的理論重要性與實際應用價值，部分成果于2014年8月由合作者郭雷院士在三年一次的國際自動控制聯合會（IFAC）第世界大會的1小時大會報告上做了專門的詳細介紹。她的相關研究工作被列入中國科學院數學與系統科學研究院2013年度十大科研進展，李嬋穎也因此獲得“陳景潤未來之星”特殊人才計劃以及第33屆中國控制會議最佳論文獎關肇直獎。

極具挑戰的反饋理論

反饋是控制論中最根本的概念，是一條基本的系統學原理，也是人類和機器智能中普遍存在的重要機制，在生物系統、工程系統以及社會系統中起著舉足輕重的作用。反饋的主要目的是為了減少系統的不確定性，特別是自適應反饋，在反饋回路中嵌入了在線學習機制，能夠對付相當大的不確定性。現代工程技術中涌現出大量的大型復雜系統，面臨著被控對象不確定性大，非線性特性強，控制目標精度要求高，反饋機理復雜不清的新挑戰，亟需我們跳出傳統反饋控制設計的思想局限，從根本上研究反饋機制，揭示其內在本質作用。