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首頁 優秀范文 自動控制理論論文

自動控制理論論文賞析八篇

發布時間:2023-03-21 17:06:58

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的自動控制理論論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

自動控制理論論文

第1篇

現階段國內已建成的污水處理廠自動化主要是通過PC+PLC系統、FMS系統、SCADA系統和DCS系統實現的。PC+PLC系統是PC端和PLC端通過局域網絡所連接的,形成分布式控制系統方式。此種方式所具備的優勢:較高的性價比、操作靈活。很多大量數字量邏輯控制企業都是用此種方式,但是對于軟件以及硬件方面需要繼續開發配置。污水處理廠中心控制室主要工作內容是對于污水廠進行整體性管理、對于重點項目進行監視、實現系統調試、參數運行登記、故障報警等多功能。在中央控制中能夠觀察到整個污水處理廠各個環節運行情況,廠內技術人員對于全廠運行情況能夠及時掌握。污水處理中最困難的就是排水處理。排水有多種污染源,既有酸性、堿性排水,又有油、泥渣、有機物排水。排水處理的目的是將排放水中的污染物質降低到最低限度,即最大限度地去除排放水中的污染物質和考慮可回收的再利用水,以減少污水排放量并節約用水。但是,采取集中處理或分散處理,哪些水處理后回收利用,哪些水處理后排放,根據具體情況而擬定可行方案。排水處理自動化工藝流程可據排放標準。經常性排水根據水質分類,一般分為兩類,即除鹽設備的再生排水,正常時懸浮物含量較低,可中和后直接排放,另一部分予處理澄清池排水,因含污泥必須經各級處理后才能排放;而非經常性排水一般需經各級處理后才能排放。

2污水處理的管理措施

2.1建立有效的資金保障機制對于污水處理有著很大的公益性,這樣的情況下就需要一定的資金投入。根據研究數據表明,就現在的污水處理相關資金有著一定的承受能力,但是確都不愿意承擔,多數地區內污水處理費用有一定的不明之路。各個地區內政府可以結合地區的建設,可以使用國家扶持以及地方補助、或者居民支持以及企業參與等相關方式,將資金很好地籌集起來,這樣就能形成多元化的投入。相關的地區也可以參考西方先進的運營模式,對于污水處理建設以及運行資金提供保障,推行污水治理的優惠政策,例如增加優惠政策、稅收優惠等等,對于社會各種力量以及資金投入農村污水治理要積極的鼓勵以及指導,這樣污水處理才能順利的實施以及運行。

2.2建立完善的水務基礎設施管理機制由地方聯合當地的水務行政部門以及鄉鎮機關部門進行一定的指導以及監督下,成立一定的水務基礎設施管理部門,對于污水處理的基礎建設積極的配合。水務處理部門可以根據地區的實際情況制定適合地區的水務基礎設施方式,明確居民的權利以及義務,同時可以建立專門的賬號,對于日常污水排放的日常維護費用以及相關管理費用等資金進行統一的管理。

2.3員工意識轉變在污水自動化處理系統設計過程中,工程技術人員也要積極參與進來。在項目開發、安裝、調試過程中,對于系統所具備的自動化性能要完全掌握,這樣在系統后期運行過程中對于設備維護才能做到得心應手。需要定期對員工進行培訓,員工的計算機、網絡技術等方面都需要不斷的提升。員工參與到系統設計過程中能夠及時發現所存在的問題,對于系統進行完善。員工對于自動化控制的觀念也要有所轉變,工作不能全部依賴系統控制,在保證系統安全運行情況下,就地控制柜作用以及繼電信號回路問題才能降低,保證隨時隨地的掌握污水處理廠運行狀況。

3結語

第2篇

關鍵詞:控制理論,關鍵問題,Bode圖,Nyquist圖

 

控制理論是自動化及工業儀表專業的重要專業基礎課,理論性極強,它的基本概念及理論貫穿于許多后續課程中,該門課程也是許多學生報考碩士研究生的一門專業課程,因而控制理論的教學顯得非常重要。為了加強學生對理論知識的理解與應用,根據多年教學經驗,對控制理論中幾個難點問題的解決提供一些簡便的方法。

1 Nyquist穩定判據中D形圍線的推廣

分析一個實際系統的運動,大家都知道首先要判別它是否穩定,因為不穩定的系統在工程實際中是沒有任何意義的。奈魁斯特穩定判據由于它主要靠作圖,計算量小;不僅能判斷閉環系統是否穩定,而且還可判定系統的穩定裕度;可以提示改善系統穩定性的辦法;可以方便的判定帶時滯環節系統的穩定性等優點使其在控制系統穩定性的分析中有十分重要的地位,事實上它是整個控制理論頻率域的基石。論文格式。根據多年關于控制理論的教學與研究,本文對奈魁斯特穩定判據D形圍線(奈魁斯特軌跡)提供一種新的較為實用的選取方式。

1.1奈魁斯特軌跡的另一種選取

第3篇

關鍵詞:自動控制;污水處理;各單元

中圖分類號:[TU992.3] 文獻標識碼:A 文章編號:

1、前言

污水處理是一門涉及化學、物理、生物等多門科學的綜合性技術,其工藝機理復雜,操作要求十分嚴格,實現起來難度較高。如果只憑現場人員手動操作,往往操作繁瑣,勞動強度大,處理效果差。加之我國水污染控制水平較低,尤其是工業廢水的污染控制,投入不足,給環境帶來了嚴重的威脅。因此為了改變我國污水處理控制技術的這種落后現狀,進行污水處理自動控制系統的研究,具有非常現實的意義。當前,污水處理控制領域將計算機技術、智能技術、網絡技術等運用到過程中,實現優化控制,已成為研究熱點。

2、自動控制理論的發展

在工業和現代科學技術的飛速發展的同時,控制理論的發展至今已有100多年的歷史。各個領域中的自動控制系統對控制精度、響應速度、系統穩定性與適應能力的要求越來越高,應用范圍也更加廣泛。特別是自20世紀80年代以來,計算機技術的高速發展,推動了控制理論研究的深入發展。

3.各單元的自動控制系統

3.1 格柵自動控制系統

根據水位差測量儀檢測的格柵前后水位差閾值自動控制機械格柵的運行。當機械格柵停止運行的時間超過設定值時,系統轉由時間控制,自動啟動機械格柵。PLC系統還將按軟件程序自動控制柵渣輸送機、機械格柵的順序啟動、運行、停車以及安全聯鎖保護。水位差設定值,格柵的運行時間及格柵運行周期可調。3.2 水泵自動控制

在泵池設超聲波液位儀表,根據水位測量儀測得的泵房水位值自動控制多臺水泵的啟停運行。當泵房水位高至某一設定的水位值時,PLC系統將按軟件程序自動增加水泵的運行臺數;相反,當泵房水位降至某一設定的水位值時,PLC系統將按軟件程序自動減少水泵的運行臺數。同時,系統累積各個水泵的運行時間,自動輪換水泵,保證各水泵累積運行時間基本相等,使其保持最佳運行狀態。當水位降至干運轉水位時,自動控制全部水泵停止運行。在監控管理系統和就地控制系統的操作面板上可以設定水位值。

3.3 沉砂池自動控制

沉砂池的設備自成系統,隨設備所帶的就地控制箱將帶有啟動時序和停止時序,以及安全保護程序,自動控制整套沉砂池設備的運行。PLC系統將采集沉砂池全部設備的運行狀態,上位監控管理計算機也可遠控整套沉砂池設備的啟動/停止。

3.4 分段進水多級AO生物池控制

現有AO或AAO生物池改造采用分段進水多級AO工藝。主要測控內容有:

――各段進水流量檢測、配水閥門/堰門監控,自動控制各段流量,保證多級AO工藝進水流量分配比,實現合理利用各段硝化容量,充分利用原水中碳源進行反硝化, 達到有效降低出水TN, 并降低運行費用。

――厭氧池氧化還原電位監測,各級缺氧池入口溶解氧監測,各級缺氧池混合液濃度監測,攪拌器運行控制。

――各級好氧池溶解氧監測、空氣流量檢測、曝氣量自動控制。由于污水處理廠的實際運行中, 進水負荷實時變化,DO串級控制策略可根據進水負荷實時調整DO的設定值, 有效地消除進水擾動。

――生物池出水硝氮在線檢測,作為甲醇投加的過程控制參數,及時調整外碳源的投加量,保證出水水質并節省碳源。

――生物池出水氨氮在線檢測,根據出水氨氮值及時調整曝氣量滿足和保證出水水質的要求。

――分段進水多級AO工藝對C/N比的敏感性,具體水質、水量的實時變化,使得分段進水工藝的運行和優化有很大的空間。利用在線監測及智能控制技術,根據進水水質、水量對系統進行實時控制, 提高污染物的去除效率, 降低運行成本,并可提高分段進水生物脫氮工藝的可操作性。

3.5 鼓風機房出口壓力控制

通過壓力變送器檢測空氣總管的壓力,根據設定的壓力值控制鼓風機的運轉臺數、調節鼓風機的導葉片角度,從而保證生物池對空氣的需求量。在保證空氣需求量的前提下,盡可能地節省能耗,壓力控制系統和曝氣量調節系統相互關聯,相互影響,最終使生物池的生物處理過程處在最佳狀態。通過監控管理系統和現場控制系統的操作屏,可以設定鼓風機出口的壓力控制值。

3.6 污泥回流量自動調節

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。根據生物池的進水量、回流污泥濃度控制回流污泥泵(工頻泵)的運轉臺數或變頻泵的轉速,保證生物池微生物的需要量。通過監控管理系統和現場控制系統的操作屏,可以設定回流污泥比例。

3.7 沉淀池排泥控制

沉淀池的排泥可以根據裝在沉淀池內的泥位計來控制刮泥車的運行,指導排泥。排泥有二種控制方式:按泥位計設定值進行自動排泥,按定時實現自動排泥。

3.8 污泥濃縮自動控制

污泥濃縮機系統控制采用時間控制和手動控制。該系統中設備的啟動順序依次為輸送機、濃縮機、加藥泵、進泥泵、污泥切割機,停止順序與之相反。當藥液制備段的溶液罐的液位低,進泥泵的進泥流量低、系統中任何一臺設備發生故障時,系統停止運行。采用污泥流量比例投加絮凝劑,通過監控管理系統和現場控制系統的操作屏,可以設定每天允許的運行次數及每次運行的時間。

3.9 污泥脫水自動控制

污泥脫水過程按污泥脫水系統自身PLC預先編制的程序控制運行。污泥脫水的程序控制采用時間控制和手動控制。系統設計帶有啟動時序和停止時序,以及安全保護程序。在藥液已制備完成的前提下,設備的啟動次序依次為傾斜式輸送機、水平式輸送機、濃縮脫水一體機、加藥泵、進泥泵,停止順序與之相反。上位監控管理計算機可遠程監測污泥脫水系統全部設備的運行狀態和故障報警,但不可遠程控制污泥脫水系統的開停。

3.10 加氯的自動控制

根據進水流量和濁度控制加氯機按比例自動加氯,并根據出水余氯值進一步修正加氯量,使加氯量始終處于最佳值。

3.11 電動閘門的控制

重要的電動閘門,旁邊設置的現場手動操作箱面板上設手動/遠動轉換開關。手動狀態下,由操作箱面板上的按鈕控制閘門的開閉;遠動狀態下,由中控室遙控閘門的開閉。閘門的狀態和工況在中控室的模擬屏上顯示。

4.結束語

污水處理運行過程任務要求重,特性復雜,運行管理難度大,目前水處理行業尚缺乏可靠的實時監測儀器,用傳統的控制方式往往達不到精確的控制要求。先進控制理論實現了過程工藝參數的優化,可以改變污水處理廠人工調節操作處理不及時、效率低的現狀。污水處理的社會意義巨大應用計算機控制技術實現污水處理工藝的半自動全自動控制提高污水處理的技術管理水平合理使用和配置處理設施設備具有非常現實的意義。

參考文獻:

【1】汪吉鵬 工業控制技術的應用現狀和發展方向[期刊論文]-濰坊學院學報 2002(02)

第4篇

關鍵詞:電氣自動化;控制類課程;教學改革;教學質量;

文章編號:1674-3520(2015)-04-00-01

對于電氣及自動化信息類專業學生來講,控制類相關課程具有重要地位,主要包含“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“儀表及過程控制”、“計算機控制”等相關課程。“自動控制理論”和“現代控制理論”課程是研究自動控制系統的共同規律,為自動控制系統的分析和綜合提供基本理論、基本方法的一門專業基礎課該課程,是一門重要的控制類專業的基礎課,具有較強的理論性,對于工程實踐具有重要的指導作用,因而受到人們的廣泛重視。如何講授“強理論性”課程,使學生真正認識到學好理論可獲得對電氣信息類多門專業課的理論支撐,從而學好后續專業課程是教學改革的主要目的。需結合“自動控制理論”、“現代控制理論”、專業基礎理論課程與“運動控制理論”、“儀表及過程控制”,“計算機控制”專業課程的問題進行深入的分析與研究,從教學內容、方法及形式、教材建設、實踐教學等方面進行全方位、多層次的改革探索和實踐,這將對教學質量和人才培養方面有明顯效果。

不斷更新觀念,壓縮精簡陳舊過時的教學內容,加強現論及現代方法的內容,可以很好地解決先修課程和后續課程的銜接問題,避免內容的重復,進一步優化課程體系。要建立一套適應性強的包括理論講授、計算機輔助設計、實踐教學和強化訓練等方面在內的全方位教學新體系,將課堂教學、實驗教學、課程研討、網絡教學等有機地結合起來,并充分利用多媒體教學手段提高教學效率、創造視覺的新感受、激發學生的學習興趣和熱情。內容取材時,不僅體現控制理論課程內知識點之間的內在聯系,還體現課程群之間的相互關系。在教學組織過程中,積極采用現代信息技術改進傳統的教學手段,在多媒體教學、網絡課程等方面努力探索。統一制作“自動化概論”、“自動控制理論”、“現代控制理論”、“運動控制理論”、“過程控制理論”、“計算機控制”電子教案和CAI課件,并將授課課件在課程網頁上,可供學生課余預習、瀏覽、復習等。另外,教學大綱、授課計劃、實驗指導書、學習指導以及教材和參考文獻均可通過網絡方便查閱。在課程開始即公布授課教師的信箱和電話號碼等聯系方式,密切授課教師與同學之間的聯系,使學生有問題可及時獲得老師的輔導答疑,也可通過網上答疑相互交流,打破班級與時間的束縛,在平行班級中實行聽課和答疑共享。

要進行教學改革與教學研究,精簡教材和教學內容,教學組定期進行集體備課,加大對該課程與前后各門課程之間的銜接研究,避免內容上的重復,使其與其他相關課程融合為一個有機的整體。建設可用于大多數工科專業的“控制理論”平臺課程。不斷改進和完善本課程的新體系結構,充分體現其基礎性、應用性、前沿性和系統性;配合新的教材和課程體系,研究并建立配套的新實驗體系,強化自主性、設計性、綜合性和創新性;以MATLAB軟件為基礎,構造開放式小車倒立擺綜合實驗平臺,將分析、設計、仿真、虛擬實驗、模擬實驗融為一體;開發先進的多媒體課件,將MATLAB平臺和虛擬實驗融入到教學過程中,使教學更為直觀生動,更具趣味性和吸引力。

實踐性教學環節是學生能力培養中的重要環節。工科學生除要掌握一定的工程技術知識外,還要有較強的實際動手能力。

1、改革實驗課教學,建立體化實驗教學體系

實驗教學是“控制理論”課程的重要組成部分。通過實驗不僅能夠培養學生分析問題和解決問題的能力,驗證所學理論,而且對所學內容能夠提出一些新的見解。為了適應教學改革的需要,在實驗室建設方面的指導思想是:將傳統的模擬實驗與MATLAB環境下的仿真實驗相結合,將基礎理論驗證類實驗與自主型、綜合型、設計型實驗相結合,將基本實驗與創新實驗相結合,建立一個立體化的實驗教學體系,從而滿足不同階段實踐教學的需要,為激發學生的創新意識提供硬件平臺。由于實驗課內容和形式的多元化,大大激發了學生做實驗的主動性、積極性和創新性,學生可以通過預約或上網自主地開展多項實驗,進行理論驗證、性能分析和綜合設計,對提高學生的實踐能力和本課程的學習都將起到良好的作用。

2、積極開展大學生科研實訓活動、參與教師科研項目,引導學生積極參加大學生科研實訓項目,吸引有興趣的學生參與教師的科研活動,培養學生嚴謹的科學態度、創新意識、創業和團隊合作精神,提高學生初步的科學研究能力以及工程實踐能力,培養學生獲取知識及撰寫論文的能力。

3、開發研制計算機輔助教學課件。教學課件以教材為藍本,包含簡明、清晰的授課講義、重點、難點、例題演示、控制系統計算機仿真和控制系統分析計算等內容,既有課本內容的直接再現,又增加很多有助于講解理論和計算方法的表現手段。課件以計算機為載體,既可用于課堂教學,又可通過上網,供學生進行自學和課后復習使用。控制理論的分析方法有很多圖解法,如頻域分析、根軌跡法、狀態空間法等。利用計算機強大的計算能力仿真能力和豐富的色彩,可輕而易舉地準確繪制出清晰美觀的畫面。采用動畫技術后,圖形的來龍去脈可用動態演示。計算機的圖形演示與教師的講授相結合,使教學內容形象化、具體化和生動化,增進學生的理解,提高學生的學習興趣。 計算機仿真技術在實驗教學中的應用為實驗教學帶來極大的方便。仿真實驗具有建模方法簡單、參數調整方便、結果可視性好等優點,克服常規實驗內容單調、缺乏變化、元器件制約參數調整以及實驗設備數量有限等不足。在教學中適當介紹并應用MATLAB軟件,并設計出計算機輔助實驗教學軟件包,提供一個方便易用的圖形用戶界面,將MATLAB控制工具箱的相關功能集成一體。

4、網絡教學平臺開發。網絡教學能真正體現學生的主體作用。在網絡中,學生可以利用網絡的交互性、檢索性等特點來選擇自己需要的內容進行獨立學習。學生可以在任何時間進行自主學習,并且與教師在網上交流,探討問題,在教學中發揮積極作用。

5、建立科學、有效的教學信息回饋,實施“‘控制理論’相關課程的學習調查”制度,不定期進行相關問卷,包含這門課程是否易學、學習難點、學習方法、是否能學以致用等幾個方面的內容,充分了解學生學習這門課的基本情況,為課程改革提供必要的依據,收到良好的效果。

參考文獻:

第5篇

關鍵詞:自動化專業 實踐能力 創新精神 培養機制

THE CULTIVATION MECHANISM WITH PRACTICE ABILITY AND INNOVATION SPIRIT OF AUTOMATION MAJOR

Zhang Tao

(North China Institute of Science & Technology, Sanhe, Hebei, 065201)

Abstract: The application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university has been improved and matured by construction for several years. The paper summarizes and analyses the constructer, contents, styles and effects of application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The paper especially expounds the cultivation effects, organization relation and mechanism characteristic of the application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The practice teaching system has useful significance for others.

Key words: Automation Major; Practice Ability; Innovation Spirit; Cultivation Mechanism.

0 引言

華北科技學院是國家安全生產監督管理總局惟一直屬的普通高等學校,始建于1984年,其前身是北京煤炭管理干部學院分院,1993年經原國家教委批準改建為華北礦業高等專科學校,2002年初經教育部批準升格為本科院校。學院面向全國招收普通全日制本、專科學生。學校設置有37個本科專業,涉及工學、理學、文學、法學、經濟學、管理學、教育學等七大門類學科,已經形成以全日制本科教育為主,專科教育、成人學歷教育、安全培訓、函授教育并存的多學科、多層次、多形式的辦學體系。

我校的自動化(專科)專業成立于1999年,2003年升格為自動化(本科)專業,面向全國招生。目前,自動化(本科)專業包括本科、專接本科、第二學位本科等多種本科辦學形式,共有4個年級、20個班級,645名學生。

經過幾年的發展,自動化專業的綜合實力逐漸增強,教學質量和辦學水平逐年提高。2007年,自動化專業被華北科技學院批準成為首批校級重點與特色專業建設點。2009年,自動化專業被教育部批準成為國家級特色專業建設點(編號:TS1Z214)。

本文就自動化專業學生的實踐能力與創新精神的培養機制的建立、運行、完善等方面進行了闡述,并對具有我校特色的自動化專業實踐能力與創新精神培養機制的培養效果進行了總結與分析。

1 自動化專業人才培養計劃

1.1 自動化專業簡介

自動化專業主要研究的是自動控制的原理和方法,自動化單元技術和集成技術及其在各類控制系統中的應用。它以自動控制理論為基礎,以電子技術、電力電子技術、傳感器技術、計算機技術、網絡與通信技術為主要工具,面向工業生產過程自動控制及各行業、各部門的自動化。它具有“控(制)管(理)結合,強(電)弱(電)并重,軟(件)硬(件)兼施”鮮明的特點,是理、工、文、管多學科交叉的寬口徑工科專業。學生在畢業后能夠從事自動控制、自動化、信號與數據處理及計算機應用等方面的技術工作。

1.培養目標

本專業培養的學生要具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統工程、計算機技術與應用和網絡技術等較寬廣領域的工程技術基礎和一定的專業知識,能在運動控制、工業過程控制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理、管理與決策等領域從事系統分析、系統設計、系統運行、科技開發及研究等方面工作的高級工程技術人才。

2.培養要求

本專業學生主要學習電工技術、電子技術、控制理論、信息處理、系統工程、自動檢測與儀表、計算機技術與應用和網絡技術等方面的基本理論和基本知識,受到較好的工程實踐基本訓練;具有系統分析、設計、開發與研究的基本能力。

1.2 自動化專業的課程設置

自動化專業的課程設置應該能夠體現自動化專業的培養目標和培養要求,使學生掌握本專業領域必需的、較寬的技術基礎理論知識,并受到較好的工程實踐基本訓練,在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力,具有較強的工作適應能力。

1.自動化專業的主干課程

自動化專業的主干課程包括電路、模擬電子技術、數字電子技術、電力電子、電機拖動、直流控制系統、交流控制系統、自動控制原理、過程控制、微機原理、計算機控制系統等課程。自動化專業的學生必須深入理解和掌握這些課程的理論及其實踐。

2.自動化專業的課程設置

自動化專業的課程設置包括通識基礎教育課程、專業基礎教育課程和專業方向教育課程三個方面的課程,每一方面的課程又包括理論教學課程和實踐教學課程兩大部分。自動化專業課程體系的設置如圖1所示。

2 自動化專業人才培養過程中的教學改革

2.1 教學內容改革

為適應21世紀對人才的基本要求,在認真研究和借鑒以前運行的人才培養計劃的經驗和做法,并結合我校的辦學定位和實際情況,我們對自動化專業的教學內容進行了多次研討論證,主要包括教學課程設置的合理性、開課時間、理論學時與實踐學時的分配、實驗項目的設置、實踐項目等內容。

教學內容改革的具體做法是:

一是根據實際條件的變化,適當增加實驗課程的學時,適當調整實驗課程的內容。例如《信號與系統分析》課程,因實驗條件的改善,將原教學計劃理論教學32學時、實驗教學0學時,調整為理論教學28學時、實驗教學4學時。

二是根據專業發展現狀和發展趨勢,適當增加專業選修課程的學時,適當調整專業選修課程的內容。例如《自動化仿真技術》、《自動化組態技術》兩門專業選修課程,就是考慮到自動化專業技術的發展現狀,突出自動控制系統仿真和組態方面的教學而增設的。

2.2 教學方法改革

正確靈活的教學方法將有助于深化提高教學效果,起到事半功倍的作用。教學方法改革的主要內容包括:

一是積極推進課堂討論教學法,讓學生在課外網絡上查找資料,然后在課堂教學過程中引導學生對學習內容進行研討、推理,適時讓學生在課堂上進行發言討論,最后總結得到合理的結論和推理。通過討論,調動學生學習的積極性,教會學生怎樣掌握新知識、探索新知識、獲取新知識,并會運用新知識解決新問題,從而培養學生獨立的探索精神和獨立的創新意識與創新能力,提高綜合素質。

二是創造和諧的師生關系,為促進提高教學效果奠定基礎。師生關系是對立統一的,教師處于矛盾的主要方面,在運動變化中起著主導作用。因此,構建良好的師生關系關鍵在于教師,但同樣也離不開學生的密切配合和積極響應。關于如何建立良好和諧的師生關系,請參考作者的相關論文《大學和諧師生關系的構建策略研究》(華中師范大學學報(人文社會科學版),2007)。

2.3 教學手段改革

在課堂教學過程中,講授教學內容時可以采用黑板板書與多媒體相結合的教學手段。應該盡可能地利用多媒體教學這一現代化教學手段,因為多媒體教學可以對抽象的微觀結構采用形象生動的動畫,生動地展示教學內容,幫助學生理解抽象的概念,擴大教學內容的有效信息量,從而提高教學效果。

在大學教學過程中,采用多媒體教學也存在其有利的一面和不利的一面。對此,作者進行了研究,請參考作者的相關論文《大學中采用多媒體技術對教學的影響》(華北科技學院學報,Vol.4,2007)。同時,該論文獲華北科技學院“深化教學改革,提高教學質量”研討會優秀論文二等獎,并在大會上進行了宣讀交流,論文的獲獎證書如圖2所示。

3 我校自動化專業學生的實踐能力與創新精神的培養機制

3.1 培養學生實踐能力的途徑--實踐教學體系

為提高學生的實踐動手能力以不斷適應社會經濟發展的要求,我校自動化專業特別重視實踐教學方面的投入和改革。目前,在我校自動化專業已經形成多層次開展、多學科綜合、并具有安全特色的實踐教學體系。

我校自動化專業的實踐教學體系的內容豐富、層次合理,主要包括:

(1)實驗類:各類課程的附屬實驗課程。

(2)設計類:各類課程的課程設計。

(3)訓練類:各類技能訓練。

(4)實習類:認識實習、生產實習。

(5)綜合類:畢業實習、畢業設計。

3.2 培養學生工程素質的途徑――工程訓練平臺

為實現高等工程本科教育的培養目標,達到目標所要求的學生應具備的工程素質,我們認為,一是要求具備良好的師資隊伍,二是要對學生進行工程素質訓練。

師資隊伍建設應從以下幾個方面著手進行:進一步提高師資隊伍成員的職稱和學歷,加強“雙師型”教師的培養;按照“學有所長,利用所長”的原則,使師資隊伍成員不斷進行專業方向凝練;推出“自動化專業學術論壇”,加強學術交流合作,濃厚團隊學術研究氛圍。

對學生進行工程素質訓練應采取循序漸進的訓練策略。首先,立足于河北省高校實驗教學示范中心-華北科技學院電工電子實驗中心的豐富實驗資源,引導學生以嚴謹務實、認真仔細的態度對待每一個實驗環節,在實驗當中體驗科學研究的全過程。其次,利用實驗、實習、科研、畢業設計(論文)、工程實訓等各個環節對學生進行工程素質訓練,不斷提高學生的工程素質和能力。圖3為學生正在進行電動機PLC控制系統訓練的過程照片。

3.3 培養學生創新精神的途徑――科技創新機制

培養學生創新精神是一項長期性、系統性的工程,我們認為,培養學生創新精神一是要有相應的機制保證,二是要有具體的實施措施,這兩方面缺一不可。

培養學生科技創新的機制建設包括:分別成立學生科技創新領導小組、學生科技創新指導教師團隊、學生科技創新活動小組;學校提供科技創新所必需的活動場地、設備器材、經費支持等。

培養學生科技創新的具體措施包括:一是進行實驗室開放,鼓勵學生到開放的實驗室進行各種教學實驗和研究實驗;二是設立創新實驗室,鼓勵和引導學生在創新實驗室開展各種科技創新活動,圖4為我校設置的學生科技創新實踐室。

3.4 自動化專業學生的實踐能力與創新精神培養效果

經過自動化專業相關部門和教師的共同努力,自動化專業學生的培養情況良好,在招生、就業、考研、科技創新活動等各方面取得了一系列重要的成績。

自2003年開始招收自動化專業本科學生以來,自動化專業的辦學規模在穩步發展。近幾年,每年的自動化專業招生計劃均為210人,入學報到在190人以上,編為6個班級。

自動化專業學生的就業情況良好,一次就業率較高。特別地,自動化專業作為華北科技學院煤炭主體專業,著力突出煤礦安全自動化這一行業特色,自動化專業畢業生積極響應號召,投身于煤炭相關企業、為突出我校的安全生產特色方面做出了重要貢獻。

自動化專業學生積極進行科技創新活動,取得多項科技創新成果。僅在2011年,獲得全國大學生電子設計大賽全國二等獎2項;飛思卡爾杯智能車競賽全國一等獎1項,全國二等獎2項;全國挑戰杯大賽河北省二等獎1項。圖5為學生制作的科技創新作品(激光識別智能車),該作品獲得2011年全國大學生電子設計大賽全國二等獎。

自動化專業學生的考研情況良好,考研錄取率一直位居前列,表1為近幾年自動化專業學生考取研究生情況匯總表。

4 總結與建議

作者認為,只有堅持循序漸進的培養策略,才能保證學生培養質量的不斷提高。學生能力培養的層次關系應為:實踐能力的基本標準,工程素質是最低要求,創新精神是最高追求,三者的層次關系如圖6所示。

經過幾年的發展,我校自動化專業學生的實踐能力與創新精神的培養機制已經逐步完善、成熟,其特點可以歸納為以下幾點:

(1)在完成教育部規定培養目標的前提下,進行教學內容改革、教學方法改革和教學手段改革,不斷提高和強化教學效果。

(2)構建自動化專業的實踐教學體系,豐富實踐教學內容,合理布局實踐教學層次,加強實踐基礎能力培養。

(3)構建自動化專業的工程訓練平臺,通過PLC工程實訓項目和單片機工程實訓項目等途徑,使學生掌握自動控制系統的研究、設計、制作、檢驗等步驟的全部過程。

(4)構建自動化專業的科技創新機制,鼓勵和引導學生在開放實驗室、創新實驗室開展各種科技創新活動,取得科技創新成果。

同時,我校自動化專業學生的實踐能力與創新精神的培養機制還應進一步進行改革、充實、提高、完善,以不斷滿足人才培養的需求和社會經濟發展的需要。

例如,訓練類實踐教學課程是提高自動化專業學生動手能力的重要手段和途徑,對培養學生的理論聯系實踐的能力和實際動手能力有明顯的幫助作用。因此,訓練類實踐教學課程的下一步改革思路是:教師提出更有難度的訓練題目,學生可以采用多種方法實現訓練題目的目標,進一步提高學生利用自動控制理論來解決實際問題的能力,最大程度地發揮訓練類實踐教學課程促進教學的良好作用。

參考文獻

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10 苗志全. 以轉變教育觀念為先導,建設大學生創新實驗中心實踐探索[J]. 教育科學博覽. 2012(4).

作者簡介

第6篇

論文摘要:網絡與控制的學科交叉研究與產品的研發是我們面臨的一個機遇與挑戰。在網絡控制系統和網絡的控制中都有不少問題可研討。

二十年前,面對計算機與控制交叉發展的機遇與挑戰,中國計算機學會工控機專委會(其前身:中國電子學會電子計算機專業委員會工業計算機學組)誕生。二十年后的今天,我們又面臨新的機遇與挑戰,其特征之一就是,信息科學技術快速發展所引發的計算網絡與控制科學技術的交叉發展,本文簡稱為“網絡控制”對此#已有不少論述。本文只是簡要討論一些看法。

1網絡控制的機遇

近年來信息科學技術與信息產業的發展十分迅猛,新思想、新技術相繼問世,網絡方面的新技術和產品迅速進入市場。而在經歷一個大發展后,自動化及控制理論在其發展中也出現一此“困惑”,各國均十分關注自動化科學與技術面臨的機遇與挑戰。1986年IEEE與美國國家基金委專家高峰會發表“對控制的挑戰”一文;1990-1993年IFAC組織了“控制在工業中的應用而臨計算機的挑戰”調研……我國也十分重視這個問題:1999年宋健在IFAC大會報告:21世紀的控制;2002年中國國家自然科學基金委召開“中國自動化領域發展戰略高層學術討論會”在這此討論中,信息的控制、網絡技術對控制的沖擊等都是一個議題。維納《控制論》一書的副標題是:“關于在動物和機器中控制和通信的科學”;而在《控制論》第一版序言中他又指出“如果一門新的科學學科是真正有生命力的,它的引人興趣的中心就必須而且應該隨著歲月而轉移……因此,控制論學家應該繼續走向新的領域,應該把大部分注意力轉移到近十年發展的新的思想上去……”。從歷史上看,控制與通信確實是相互依存交叉發展的,而當今在“網絡的連通性無所不在”的形勢下,我們確有必要討論網絡對控制的挑戰是什么,信息的控制或網絡控制是否應該列為一個“引人興趣的中心”。

“網絡控制”的提法早已有過,而對其內涵與外延井不十分統一,我們覺得網絡控制泛指通信網絡與控制科學技術的交叉以及相應的產品。主要包括兩個方面的內容,網絡化系統的控制與管理,網絡主要是做為技術手段或環境#而控制對象是傳統的對象(如電機、化工過程、航天……)也包括交通服務等系統。本文簡稱為”網絡化控制”"網絡系統本身的控制與管理。信息與網絡成為控制的對象,而采用控制的手段來滿足用戶的要求。本文簡稱為“網絡的控制”。這也可以說是從兩個視角來研究網絡控制。我們在網絡控制的這兩個視角上都面臨機遇與挑戰,前者延伸了諸如數字控制。計算機控制等的概念,而后者則延伸了電機控制,機床控制等的概念。

2網絡化系統與網絡化控制

網絡化系統及網絡化控制有多種提法,如Telematic Sys-terns,Networked Systems,Networked Control Systems(NCS),Integra ted Communication and Control

Systems(ICCS通信與控制系統)等,其內涵各有所側重,但有共同點:是依靠網絡(主要是計算機網絡)組成的分布式系統;具有資源共享、集成自動化、協調下作等特點,從應用角度可包括:網絡化控制、網絡化制造、電子政務、電子商務、數字家庭、大型電網、城市交通、軍事上的41SR指揮、控制、通信、計算機以及情報、監視、偵察)等。可以是下業對象也可以是服務業或其他對象。

網絡化控制系統中的網絡一般是大范疇的企業網絡,從功能層次上可包括企業網的外聯網[xtranet,企業內聯網Intranet ,控制網、傳感網等,從網絡類型上也可以說包括因特網、無線移動通信、以太網、現場總線與工業以太網、傳感器網絡等網絡技術在控制領域的’泛且深入的應用,必然引起網絡與控制交叉學科的發展,或者引起Thomas Kahn在“The Strutureof Scientific Revolutions”中指出的在控制領域的范例轉移(Paradigm Shift)或出現從連續時間控制理論到離散時間控制理論的發展。

網絡化控制與管理系統,可以不同程度地實現各層次自動化系統的集成使企業在企業協作、資源共享、提高效率、增強市場競爭能力等方面得到好處;同時,網絡的引入必然帶來信息傳輸時延,延時的抖動信息(數抓包)去失等問題,也必將引發一此研究課題,包括:網絡化控制系統體系結構,網絡環境下復雜系統的集成優化控制;基于連續時間和基于事件控制理論(在網絡化控制系統中的)的應用與發展;各種網絡化應用系統的建模與分析;基于網絡計算和網絡存儲的分布控制;網絡化系統的信息女全,現場總線,工業以太網,傳感器網絡等等,從某種意義說工業控制計算機系統的發展必須定位于網絡環境下,從網絡控制著手。

3網絡的控制與答理

網絡的控制,基于網絡的控制(Network一Based Control)或網絡空間中的控制問題是自接涉及到網絡木身的控制問題,這里控制的對象是信息、數抓、網絡……。在自動化科學發展的歷史中,自動控制的對象是不斷發展變化的,這種發展體現了自動化科學理論與實際相結合,學科交叉和與時俱進的特性,從某種意義上說控制論的著眼點是信息與控制或信息的控制而網絡的控制是信息的控制中的重要內容。

網絡的控制或基于網絡的控制系統在資源共享提高網絡服務質量,實現集成自動化和整體優化以及和諧人機協調等方而都有優勢或潛力;由于網上的傳輸時延,數抓包去失,以及用戶對網絡服務質量的不同需求等,引出了網絡的控制中一系列研究課題。涉及相關的協議,系統的控制策略,穩定性、魯棒性、算法的收斂性以及控制系統產品化等問題。

以復雜媒體網絡的控制為例,復雜媒體可視為一個廣義的系統,其所究內容包括信息結構、復雜媒體的管理.、服務質量(QOS)控制,流量控制等。例如,在流媒體系統中,可以利用自適應等控制策略使用戶在不同的網絡環境卜享受到盡可能好的QoS保證。

1999年,木尼迪克特(Bendidt)提出了“網絡空間”(Cyberspace)的概念,稱這種“由計算機支持,由計算機進入和由計算機產生的全球網絡化,是多維度的,人造或‘慮擬’的真實。它是真實的,每一臺計算機都是一個窗口;它是慮擬的,所看到的或所聽到的既不是物質也不是物質的表現,相反它們都是純粹的數抓或信息組成的”。可以說,它是介于慮擬和現實之間的特殊空間,即“網絡空間”,由此而可能發展網絡科學。網絡空間有許多控制和答理問題,有人稱之為“慮擬控制”或網絡的控制。近年來,關于下一代互聯網、智能網、網格等的討論也較多,網格(Grid)一般認為是繼傳統因特網、Web之后的第三代因特網其主旨是實現互聯網上所有資源的全而連通,在氣象、能源、教育以及企業信息化中都有廣’泛應用。美國《福布斯特》雜志預期網格技術到2020年將產生年產伯20萬億美元的大下業。在網格中分布資源管理與控制、資源共享、網格監控以及系統女全等方而的研究都是受人關汁的四。有人建議,在網格的體系上要體現服務第一,協議第一的觀念。另外,在下一代網關中,可能會將大部分控制功能(呼叫控制、接入控制、資源控制、服務質量控制等)統一交由一個控制層來完成。可見,網絡的控制及管理.是日益受到重視,控制的一此基本概念,控制策略和控制理論不能簡的一地搬用到網絡的控制中,但應可以在網絡的控制中得到發展。

以網絡為控制對象的網絡控制所要解決的主要是用戶對網絡各種服務質量:需求與網絡資源間的矛盾與協調。從信息傳送結構上講,可以在核心網上增強控制功能;也可以在邊緣網上引入系統與控制的方法。在這此系統建模與分析中,多會遇到系統規模大、異構件、時變性、人機協調、隨機性等問題、在已見的一此研究成果中,排隊論、小波分析、自適應、神經網絡、混雜系統等理論與方法都有應用。在因特網或非實時局域網的控制系統中,離散控制時間的確定性或定常性已不存在,要發展網絡控制理論或改造經典的方法或按離散事件動力學考慮新途徑,學科交叉研究勢在必行。

4對下控機系統及專委會工作的一此思考

二十年前,在個人計算機(PC)技術成熱并大舉進入市場之際,我們成立了工業控制計算機專業委員會,在學術交流、產品研發等方面做了許多工作,得到了廣泛的認可。當前,信息網絡迅速發展,而對網絡控制等的機遇,工控機系統的研發人員應多交流討論。各種工控機系統,現場總線、工業以太網,分布控制系統,傳感器仍是工業自動化與下控機的主要課題,而網絡控制的機遇與挑戰也是專委會需認真思考的:

1)當前,我國在網絡化控制(網絡化系統,網絡化制造……)方面的研究與產品研發已有一此成果,尚待深入與普及;而在網絡的控制方而的研究下作剛剛開始。我們可能需要在理論探索、技術研究以及協議(標準)制定、產品研發等層面上挑戰網絡控制的機遇。

2)需要面對網絡控制的挑戰,加強計算機、通信網絡、自動控制等學術交叉性的研討,可與兄弟專委會聯合組織。計算機、通信網絡、自動控制等不同專業背景的人員在從事網絡控制這類學科交叉研究中,往往有不同的思路、視角、方法或切入點,其成果也各有特色。多交流互補是大有益處的。

第7篇

【關鍵詞】模糊PID控制;MATLAB仿真

1.引言

在傳統的控制方法中,PID控制憑借其算法簡單、精度高、可靠性強、技術成熟、應用廣泛的優點脫穎而出,占據了工業控制系統80%以上的份額;然而隨著現代控制系統越來越復雜,精度要求也越來越高,傳統、單一的控制策略已經無法滿足設計性能的要求,同時,隨著電子技術和計算機的發展,各種新興的智能算法也不斷涌現,將傳統算法和智能算法相結合,成為現代控制系統策略選擇的趨勢。作為智能控制中最重要且最有效的手段之一的模糊控制,在應對復雜系統的非線性和時變特征時有著較好的表現,因此越來越多的被應用到工程實踐中,并已取得了不俗的成績。本文介紹的是基于傳統的PID控制和現代控制理論中的智能模糊控制相結合的一種控制方法,用MATLAB&Simulink軟件和模糊邏輯工具箱設計控制系統結構模型,并通過仿真結果證明該控制方法具有更優的性能。

2.PID模糊控制系統的結構

3.利用MATLAB&Simulink軟件進行控制仿真

基于現代控制理論的模糊控制,內容比較抽象,理論性較強,比較枯燥。另外,模糊控制是模糊集合理論、模糊語言變量以及模糊邏輯推理為基礎的一種計算機控制,它處理的問題可能難以靠解析求解,需要采用復雜的數值計算方法,采用軟件編程,不僅工作量大,而且過程繁雜,大大制約了控制方法的性能驗證和工程實現。

MATLAB&simulink是MathWorks公司推出的當今國際控制界最為流行的面向工程和科學計算的高級語言,是公認的最為靈活和有效的仿真軟件。而且隨著智能控制的迅速推廣應用,MathWorks公司已經添加了智能邏輯控制工具箱,其中包括模糊控制工具箱、神經網絡控制箱等熱門工具。模糊邏輯工具箱提供了一套用于構造模糊控制系統的圖形用戶界面,條理清晰,一目了然。在當前絕大多數實驗室沒有硬件設備和實驗手段進行模糊控制實驗的情況下,選用MATLAB軟件進行仿真是比較合理的選擇。

4.仿真過程解析

在用MATLAB軟件進行仿真的過程中,以下方面需要考慮:

5.仿真結果

6.結束語

PID控制與智能控制相結合的控制方式在自動控制領域正不斷的發展,本文引入MATLAB仿真來解決大多數實驗室沒有硬件設備和實驗手段進行模糊PID控制實驗的現狀,結果表明此方法能大大縮短編程和設計工作量,所設計的仿真系統通用性強,能非常形象和直觀的看到輸入和輸出的對應關系,與常規PID控制對比,模糊PID控制顯示出了其優越性,可以預計,MATLAB仿真在智能控制算法驗證和復雜的非線性控制系統設計上將會有越來越廣泛的應用。

參考文獻

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第8篇

論文摘 要: 概括說明機械電子控制產業發展的情況,重點介紹計算機技術在機械電子控制產業領域以及工業生產制造和人們日常生活中的廣泛應用。

0 引言

現代科學技術的發展極大地推動了機械工業領域的變革,同時給相關生產產業帶來了巨大的影響,提高了生產水平和技術。隨著各種技術之間相融合的發展,以計算機電子技術、機械技術為核心的機電控制領域將給工業及科研等領域帶來更多的實際應用。

1 計算機技術與機電控制技術的發展概況

1.1 計算機控制理論的形成與技術的發展

忽略數字信號的量化效應,可以將計算機控制系統看成采樣控制系統,在這一系統中,將其中連續的環節離散化,則整個系統又可看成由不同的離散系統構成。計算機控制理論的發展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態空間理論和系統辨識自適應控制等理論綜合應用到控制技術中,使計算機控制系統有了初步發展。對于結構復雜、時變的非線性系統,控制系統則融入了魯棒控制、模糊控制、預測控制等多種新型理論,逐步形成了工業過程控制系統的一個新方向。

自世界第一臺電子計算機問世后,計算機首先被用來自動檢測化工生產過程的過程參量并進行相關的數據處理,同時也研究了計算機的開環控制。到二十世紀六十年代,出現了用于過程控制的計算機,實現了直接數字控制。后經集中式計算機控制系統發展到現在的以微處理器為核心的分層式控制系統控制,通過計算機對生產過程進行集中監視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術的發展,計算機控制技術也隨之發生相應的變革,最終應用到工業生產中并對其產生巨大影響。

1.2 機械和電子控制技術的發展和現狀

在生產、科研等諸多領域里,有大量的物理量需要按某種變化規律進行控制。在二十世紀三十年代之前,工業生產多處于手工操作的狀態。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內,初步有了對工業生產的機械控制實踐。隨著電子技術的迅速發展和計算機控制系統的出現,直接實現了工業生產中各參量和過程的數字控制。計算機的微型化使控制技術更加智能化,同時將機械、電子、計算機技術和控制技術有機結合的機電一體化技術也得到迅猛發展,且越來越被廣泛的應用到各生產領域。目前主要形成并應用的機電控制技術主要有PID控制,PID是經典控制理論的代表,它吸收了智能控制思想并利用計算機的優勢,形成了自適應PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制(FLC)、變結構控制等,均隨著計算機領域的發展在不斷地拓寬。

2 機電一體化的發展及在工業上的廣泛應用

2.1 機電一體化的簡介和生產應用

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及計算機軟件系統集合起來所構成的系統總稱,綜合運用機械技術、微電子技術、計算機技術、電力電子技術等對各生產領域的控制過程進行監督操作。它主要應用領域有數控機床,通過相應的數控技術,在工業操作上結構、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結構,豐富了數控功能,也提高了生產效率。

柔性制造系統的應用是計算機技術和制造系統在機電控制工業的應用,是計算機化的制造系統。它主要由計算機、數控機床、自動化倉庫等組成。在工業上,它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求,生產其能力范圍內的任何工件,更適用于多品種,小批量等的離散零件的批量生產。

交流傳動技術的發展也是隨著電子技術和計算機技術的發展在工業上有了重要的應用,尤其是在鋼鐵工業中,使復雜的矢量控制技術得以實現,無論是大容量電機還是小容量電機現均可使同步電機或者異步電機實現可逆滑調速。也使交流傳動系統在軋鋼生產中得到廣泛的應用。

可編程控制器(PLC)是集計算機技術和自動控制化技術于一體的新型控制系統。這一系統解決了工業控制系統中大量開關控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統。隨著PLC技術的進步,其應用領域更是不斷擴大,可采集存儲數據,還可對控制系統進行監控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。此外,隨著工廠網絡自動化的發展,PLC可實現通信及聯網功能,更有助于工業生產的控制過程的監控。如今,PLC技術已經被廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保以及文化娛樂等各行各業。

2.2 計算機在機械和電子控制產業的應用實例

計算機技術和機械電子控制技術一體化的有機結合,不斷使相關的新技術應用到更多的領域中去,這些應用到的領域已經不再局限于工業的生產,更多技術是切身關系到我們日常的工作和生活。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術和機電控制相結合的實際應用。

PLC實現了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經濟和技術的發展,人類活動的范圍不斷擴大,機器人的應用正迅速向社會生產和生活的各個領域擴展,并從制造領域轉向非制造領域,各種各樣的機器人產品隨之出現。隨著機器人的生產和大量應用,很多領域,許多單一、重復的機械工作由機器人(也稱機械手)來完成。工業機器人是一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機,廣泛采用工業機器人,不僅可提高產品的質量與產量,而且對保障人身安全,改善勞動環境,減輕勞動強度,提高勞動生產率,節約原材料消耗以及降低生產成本有重要意義。與計算機及網絡技術相結合應用的工業機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產和生活方式。

農業方面,機械作業過程中駕駛室內的儀表盤正迅速由電子監視儀表取代并逐步由單一參數顯示方式向智能化信息顯示終端過渡,以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端(Virtual Display Terminal),它代表了當代儀器與控制裝置發展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息,在屏幕上按操作者的需求,調用數據庫信息,顯示數據、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數據信息動態存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數據存儲卡,將農業作業過程的數據信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機應用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端,實現自動控制農機的操作。

PLC在自動售貨機中的應用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關,投入的硬幣值由PLC驅動數碼管顯示,經過光傳感器識別,通過判斷,進行下一步操作,經過PLC的系統控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術和機電自動控制在自動售貨機中的這項應用極大方便了人們的生活,也使PLC的應用更加廣泛。

交通信號燈系統也是微機軟件應用到電子控制系統中的典型實例。通過主要應用PLC技術控制十字路口的信號燈動作。準確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間,這項應用更是極大方便了人們日常生活工作的出行。

電腦橫機中計算機技術的應用給機械編織行業帶來了巨大的變革。現在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領域的復雜系統。電腦橫機的編織是一個極其復雜的過程,最初的橫機是手動橫機,只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術應用到電腦橫機中,通過電腦的自動控制,設計人員可對編織花型進行數字化設計,通過計算機數字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應的機械編織動作,由計算機指令控制系統完成整個設計的編織,極大地提高了工業生產效率。

與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業發展的必然趨勢。

3 總結

在機械生產領域,電子技術和計算機技術的融入發展,機電一體化的形成是機械工業中的重要變革。通過不斷發展的計算機技術,使機電一體化相關的技術在諸多領域中得到了廣泛的應用。

參考文獻

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