自動控制技術

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自動控制技術(Autocontrol Technology)

目錄

什麼是自動控制技術

  自動控制技術是能夠在沒有人直接參与的情況下,利用附加裝置(自動控制裝置)使生產過程或生產機械(被控對象)自動地按照某種規律(控制目標)運行,使被控對象的一個或幾個物理量(如溫度、壓力、流量、位移和轉速等)或加工工藝按照預定要求變化的技術。

自動控制技術的內容

  自動控制技術包含了自動控制系統中所有元器件的構造原理和性能,以及控制對象或被控過程的特性等方面的知識;自動控制系統的分析與綜合;控制用電腦(能作數字運算和邏輯運算的控制機)的構造原理和實現方法。

自動控制技術的原理和方法

  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、感測器技術、電腦技術、網路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)並重,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。學生在畢業後能從事自動控制、自動化、信號與數據處理及電腦應用等方面的技術工作。就業領域也非常寬廣,包括高科技公司、科研院所、設計單位、大專院校、金融系統、通信系統、稅務、外貿、工商、鐵道、民航、海關、工礦企業及政府和科技部門等

自動控制技術技術發展途徑

  自動化技術正在向集成化、智能化和網路化的方向發展,而網路技術與信息技術是推動自動化技術從局部自動化過渡到電腦集成綜合自動化的重要因素。因此網路技術和通信技術是自動控制技術的兩大推動力。

自動控制技術的應用背景

  自動控制技術有很強的應用背景,無論是在煉鋼、軋鋼、化工、石油、電力等工業上,或是造紙、紡織、皮革和食品等工業上;無論是在航空、航海、汽車鐵路運輸工業和國防工業上,或是圖書資料的管理、實驗室技術設備上都得到廣泛應用。自動控制技術對導彈和人造地球衛星是非常重要的,對於研究原子能的應用,研究飛機和導彈的空氣動力和結構強度也是有用的。沒有應用背景的“控制理論”就缺乏生命力。如何巧妙地運用控制的基礎理論來解決實際問題是和研究控制理論本身不同的另一種創造性工作。

自動控制技術發展過程

  自動控制領域從古典控制理論、現代控制理論到現在的智能控制理論,經歷了很長時間的發展。隨著自動化技術的發展,它也面臨著許多難題,如傳統控制系統的設計和分析是建立在精確系統數學模型基礎上的,而實際系統由於在複雜性、非線性、時變性、不確定性等情況,一般都無法獲得精確的數學模型;當研究這些系統時,必須提出並遵循一些比較苛刻的假設,而這些假設在應用中往往與實際不相吻合;對於某些複雜的和包含不確定性的控制過程,根本無法用傳統數學模型來表示,即無法解決建模問題;為了提高控制性能,傳統控制系統可能變得很複雜,從而增加了設備的初投資,降低了系統的可靠性。為瞭解決這些問題,就出現了智能控制理論。隨著人工智慧、機器人、電腦和空間技術的迅速發展,智能控制也取得了重大進展。各種智能咨詢與決策系統、專家控制系統學習控制系統、模糊控制系統和智能故障檢測與診斷等已在工業過程式控制制、智能機器人控制、智能化生產系統和家用電氣設備中都得到了成功的應用。

  近年來自動控制技術發展迅猛,特別是電腦技術、網路和通信技術發展的突飛猛進,使人們籍助於許多使能技術的進步和一些開發工具的擴大,將人們構思的自動操作得以付諸實現。如網路控制技術、可編程式控制制器等均屬於自動化控制技術中的使能技術。自動控制技術正向著網路化、集成化、分佈化、節點節能化的方向發展。

自動控制技術領域

  自動控制技術領域為廣大用戶提供的科學數據主要包括自動控制理論和方法、自動控制系統、控制軟體技術、自動控制設備、可靠性技術、功能安全技術等6個數據集。

  自動控制理論與方法數據集:主要包括自動控制的基本理論,其中包含決策分析和博弈、多級遞階和分散控制、穩定性和魯棒性、決策支持系統、自適應、自學習、自校正等數據。系統的建模與模擬、圖像處理與模式識別、智能計算與控制均有大量基礎數據。並且提供了自動控制最新理論與方法,其中包含基於網路的控制、對象模型不確定系統和魯棒性、協調控制相關數據。

  自動控制系統數據集:主要包括自動控制系統體繫結構,技術規範系統集成及典型系統——分散式控制系統(DCS)、基於現場匯流排的控制系統(FCS)、可編程自動化系統(PAC)、數據採集和監督控制系統(SCADA)相關數據,在典型系統中我們採集了每個系統的應用實例及一些國際知名廠商的典型產品,為用戶提供最新、優質、全面、可靠的技術規範。

  控制軟體技術數據集:包括了常規PID控制和先進控制軟體:多變數模型預測控制、專家系統模糊控制人工神經網路控制組態軟體相關基礎數據。詳細介紹了製造執行系統MES,包含製造執行系統概述、製造執行系統有關的國際標準、實用的製造執行系統軟體等數據。

  自動控制設備數據集:包括可編程式控制器、嵌入式控制器、工業控制電腦、分散式I/O、變頻驅動器以及運動控制和伺服控制設備的體繫結構、性能參數、技術參數及工業控制用編程語言,並且提供典型產品的基礎數據。

  可靠性技術數據集:包括可靠性概述、可靠性有關國際標準、故障診斷、可靠性設計數據,為技術人員進行產品設計提供重要參考數據。

  功能安全技術數據集:包括其基本概念、電氣/電子/可編程電子安全以及行業適用的功能安全國際標準及風險評價、安全性設計、網路通信安全等數據。

自動控制技術在日常生活中的應用

  "自動控制技術"在日常生活中亦有廣泛應用,舉例說:

  1.家用的抽水馬桶是一個典型的閉環反饋系統;

  2.你開車時也是通過眼睛感知路線,到大腦處理後給出方向信號再由手操縱執行,從而穩健行駛;

  3.你上洗手間時,自動沖水(人體感應);

  4.街道上有人吵架、打架,警察不聞不問,等到出現嚴重後果時(如死人了!--誤差產生了),警察來了,是為閉環反饋控制;倘若剛有人吵架、打架時,警察提前預測到會有嚴重後果產生,並立即採取措施制止,...,是為前饋控制;可惜世事並非如此!

  5.第一次炒菜:咸了;第二次:淡了;...;第三、四....次:鹹淡剛好,這是一個自動震蕩調節過程...; 

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