自動控制理論、發(fā)展與應(yīng)用研究

【文章摘要】
自動化控制的目的是利用各種儀器、設(shè)備、生產(chǎn)裝置來代替人們以往的手工操作和替代部分人腦計(jì)算的過程。能夠在很多領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。比如汽車制造、排水、電力等方面，人工實(shí)現(xiàn)是有很大局限性的。近年來，人們越來越多的關(guān)注信息技術(shù)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展。對自動化技術(shù)的關(guān)注下滑。這對于自動化控制來說是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。自動化可以和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)相互融合。解決更加復(fù)雜的問題，完成更加精準(zhǔn)高效的控制操作工程。
【關(guān)鍵詞】
自動化控制; 原理; 水處理; 汽車制造; 仿真軟件
1 自動控制技簡介
自動控制技術(shù)從技術(shù)革命中誕生， 已經(jīng)有了悠久的歷史。理論不斷更新與完善。不是寥寥數(shù)語可以概括的。這里主要是深入淺出的介紹自動化技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)基礎(chǔ)原理。它誕生于技術(shù)革命，在《控制論》這一著作誕生后，自動控制學(xué)科被認(rèn)同由此產(chǎn)生。早期的控制理論是實(shí)現(xiàn)輸入與輸出問題的研究。研究方式是利用函數(shù)、軌跡等方法。作用是讓機(jī)器能夠進(jìn)行穩(wěn)定的生產(chǎn)工作。現(xiàn)代的理論，是為了解決多項(xiàng)輸入輸出，非線性變換的控制問題進(jìn)行研究。利用到了大量的高等數(shù)學(xué)中的理論知識。自動控制還歷經(jīng)了第三代的革新過程。服務(wù)對象更多，服務(wù)不再局限于數(shù)學(xué)算法進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的構(gòu)造后的應(yīng)用。而是對控制器研究投入精力，采用人工智能的思想。目的是解決一些具備不確定性、模糊性的高端控制工作。自動化技術(shù)發(fā)展到今天，理論與原理已經(jīng)細(xì)化，分支話。它服務(wù)于各個行業(yè)各個領(lǐng)域。但是不能說自動化控制理論已經(jīng)趨于成熟。它還有很遠(yuǎn)的路可走，還有探索的空間。對于非線性的操作與控制，針對時變的特性， 它的研究才只能說剛剛起步。
從深入淺出生活與工作角度，來理解自動化控制。就是利用該技術(shù)，替代人類的部分工作。讓人們避免危險、從高危以及大量的重復(fù)性工作中走出來。它所以能實(shí)現(xiàn)自動的控制操作，是因?yàn)橥ㄟ^人們生產(chǎn)中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)具有數(shù)據(jù)要求。而我們利用自動化技術(shù)，讓它在不斷生產(chǎn)中始終接近這個我們希望得到的數(shù)值。（也就是符合我們需求的標(biāo)準(zhǔn)）。它的實(shí)現(xiàn)方法是通過某些具體的設(shè)備，我們來調(diào)控設(shè)置數(shù)據(jù)。設(shè)備在這種控制下進(jìn)行成產(chǎn)工作。
2 自動控制中的重要工具：Matlab
提到自動控制技術(shù)，Matlab 這種仿真工程軟件就不得不為大家介紹。無論是從自動化控制的教學(xué)還是從自動化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)探索，它都發(fā)揮了巨大的作用。它最初為矩陣實(shí)驗(yàn)室的含義，起源這里就不再贅述。它主要能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)值以及符合的計(jì)算，對于矩陣的多種操作實(shí)現(xiàn)便捷。能夠進(jìn)行多種復(fù)雜的線性計(jì)算。在編程方面，它有自己的編程語言。它的編程語言更加適用于自動化控制的應(yīng)用。更加容易理解，可以不斷的跨平臺使用。但是它也有自身的缺點(diǎn)，就是程序執(zhí)行效率不高。最令人稱贊的是它的圖形功能和可視化功能。利用可以輕而易舉地繪制二維、三維曲線，三維曲面，并可進(jìn)行圖形和坐標(biāo)的標(biāo)識、坐標(biāo)控制、圖形的迭繪、視角和光照設(shè)計(jì)、色彩精細(xì)控制等等。另外還可以非常方便地完成動畫的繪制工作
3 自動控制原理
工作原理角度: 自動控制要完成工作，需要形成有效的控制系統(tǒng)。一般情況下此系統(tǒng)由自動控制的相關(guān)裝備和加工設(shè)備（宏觀為被控對象）兩者構(gòu)成。前者起到主動調(diào)節(jié)作用，包含元器件、調(diào)節(jié)器等部件。后者包含交換器、反應(yīng)器等。在自動控制系統(tǒng)中，被控對象中需要控制的那個參數(shù)叫被控參數(shù)。被控參數(shù)要求保持的那個規(guī)定值， 成為給定值。凡影響被控參數(shù)偏離給定值的各種因素，統(tǒng)稱為干擾。 最基本的一種就是基于反饋控制原理的反饋控制系統(tǒng)。在反饋控制系 統(tǒng)中，控制裝置對被控裝置施加的控制作用，是取自被控量的反饋信息， 用來不斷修正被控量和控制量之間的偏差從而實(shí)現(xiàn)對被控量進(jìn)行控制的任務(wù)，這就是反饋控制的原理。
4 自動控制技術(shù)的應(yīng)用
自動化控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域極廣。從軍事方面到生活方面、從工業(yè)生產(chǎn)到機(jī)械加工、從我們每天接觸汽車、電力、排水等各個方面都有自動化控制技術(shù)的應(yīng)用。這里以工業(yè)自動化控制中的變頻技術(shù)為例。作為變頻器技術(shù)來說，它是一門綜合性的技術(shù)，是建立在電力電子技術(shù). 自動控制技術(shù). 計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上而逐漸發(fā)展起來的。而變頻器也可以看作是一個頻率可調(diào)節(jié)器的交流電源。它通過改變變頻器的輸出頻率，就可以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的速度控制。只需要改變變頻器內(nèi)部逆變管的開關(guān)順序，即可實(shí)現(xiàn)輸出換相，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換。與此同時，變頻器還具有直流制動的功能，不需要增加制動控制電路了，就能順利實(shí)現(xiàn)制動功能。在需要制動時，只要通過變頻器給電動機(jī)加上一個直流電壓，利用自己的制動回路，將機(jī)械負(fù)載的能量消耗在制動電阻上進(jìn)行制動即可。變頻器在使用時，只需要在電網(wǎng)電源和現(xiàn)有的電動機(jī)之間接人變頻器和相應(yīng)設(shè)備，不需要對電動機(jī)和系統(tǒng)本身進(jìn)行大的設(shè)備改造，就可以適用各種工作環(huán)境和工藝要求。另外，變頻器的節(jié)能效果也非常顯著。尤其是對于工業(yè)中大量使用的二次負(fù)載來說，當(dāng)用戶需要的平均流量較小時，風(fēng)機(jī). 水泵的轉(zhuǎn)速較低，其節(jié)能效果是非常顯著的。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 王科. 自動控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 中國科技信息. 2011(20)
[2] 馬社芳. 控溫軋制自動控制技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用[J]. 科技資訊. 2007(31)
[3] 孫長江, 隨順科, 滕春陽. 工業(yè)加熱爐電氣自動控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 科技致富向?qū)? 2011(26)
[4] 韓憲偉, 吳學(xué)志, 董芳芳. 高爐水渣微粉自動控制技術(shù)[J]. 黑龍江科技信息. 2009(32)
[5] 薛珺. 淺談煙草工業(yè)中的自動控制技術(shù)[J]. 科技資訊. 2012(24)
[6] 李振德. 用自動控制技術(shù)對供水系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 今日科苑. 2009(24)
[7] 于鳳臣. 污水處理中自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 科技資訊. 2011(12)

上一篇：獨(dú)立學(xué)院就業(yè)現(xiàn)狀問題分析

下一篇：應(yīng)用型本科院校數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革..