開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇自動化控制論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞：自動化控制原理 應用 特點

中圖分類號：TL372 文獻標識碼： A

引言

自動控制學科是近幾十年來了發展起來的一門很重要的學科。它的發展很迅速，特別是計算機的快速發展，更加快了它的發展，尤其是工業自動化技術近年來的發展。自動化學科研究的范圍也是很廣泛的，對實現我國工業、農業、國防和科學技術現代化、對迅速提升我國綜合國力具有重要和積極作用。

自動控制（automatic control）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。

自動控制是相對人工控制概念而言的。指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動控制技術的研究有利于將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來并大大提高控制效率。 自動控制是工程科學的一個分支。它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數學的系統理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產生的控制論的一個分支。 基礎的結論是由諾伯特?維納，魯道夫?卡爾曼提出的.

自動控制技術是能夠在沒有人直接參與的情況下，利用附加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。它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；控制用計算機（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。自動控制技術是當展迅速，應用廣泛，最引人矚目的高技術之一；是推動新的技術革命和新的產業革命的核心技術；是自動化領域的重要組成部分。

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、汽車和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，對于研究原子能的應用，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。

一、自動化控制原理

自動化控制有半自動與全自動化

例如：機器、設備可以按照生產的要求和目的，進行自動化生產；全自動人只需要作為操作員，確定控制的要求和程序，不用直接參與生產過程的控制技術；半自動化控制要人通過設施、設備、機械、儀器或手工等勞動力的參與。

自動化控制技術廣泛用于工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方面。采用自動化控制不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。因此，自動化控制是工業、農業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志。

自動化控制理論是自動化專業的重要學習課程。

二、自動化控制的應用

2.1過程自動化

石油煉制和化工等工業中流體或粉體的化學處理的自動化控制。一般采用由檢測儀表、調節器和計算機等組成的過程控制系統，對加熱爐、精餾塔等設備或整個工廠進行最優控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優控制等。

2.2機械制造自動化

這是機械化、電氣化與自動控制相結合的結果，處理的對象是離散工件。早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產線。20世紀60年代以后，由于電子計算機的應用，出現了數控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應多品種、小批量生產型式的柔性制造系統（FMS）。以柔性制造系統為基礎的自動化車間，加上信息管理、生產管理自動化，出現了采用計算機集成制造系統（CIMS）的工廠自動化控制系統。

2.3管理自動化

工廠或事業單位的人、財、物、生產、辦公等業務管理的自動化控制，是以信息處理為核心的綜合性技術，涉及電子計算機、通信系統與控制等學科。一般采用由多臺具有高速處理大量信息能力的計算機和各種終端組成的局部網絡。現代已在管理信息系統的基礎上研制出決策支持系統（DSS），為高層管理人員決策提供備選的方案。

三、自動化控制系統

自動化控制系統是指能夠實現自動控制任務的系統，由控制器與控制對象所組成。

自動化控制系統的概念

自動化控制是一種現代工業、農業、制造業等生產領域中機械電氣一體自動化集成控制技術和理論。

自動控制（automatic control）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。

四、自動控制系統特點

自動控制能自動調節、檢測、加工的機器設備、儀表，按規定的程序或指令自動進行作業的技術措施。其目的在于增加產量、提高質量、降低成本和勞動強度、保障生產安全等。

自動控制系統理論

自動控制是相對人工控制概念而言的，指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動控制技術的研究有利于將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來并大大提高控制效率。

自動控制是工程科學的一個分支，它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數學的系統理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產生的控制論的一個分支。

結束語：

隨著科技的發展，自動化控制已經廣泛應用到各行各業。直流調速器在數控機床、造紙印刷、紡織印染、光纜線纜設備、包裝機械、電工機械、食品加工機械、橡膠機械、生物設備、印制電路板設備、實驗設備、焊接切割、輕工機械、物流輸送設備、機車車輛、醫設備、通訊設備、雷達設備、衛星地面接受系統等行業都有應用。相信不久的將來會帶給人們更多的便利。

參考文獻

第2篇

關鍵詞：變頻器，控制技術，應用

 

1.變頻調速技術的現狀

電氣傳動控制系統通常由電動機、控制裝置和信息裝置三部分組成。電氣傳動可分為調速和不調速兩大類,調速又分為交流調速和直流調速兩種方式。免費論文。不調速電動機直接由電網供電。但是,隨著電力電子技術的發展,原本不調速的機械越來越多地改用調速傳動以節約電能,改善產品質量,提高產量。以我國為例,60%的發電量是通過電動機消耗的。因此,調速傳動有著巨大的節能潛力,變頻調速是交流調速的基礎和主干內容,變頻調速技術的出現使頻率變為可以充分利用的資源。近年來。變頻調速技術已成為交流調速中最活躍、發展最快的技術。

1.1國外現狀

采用變頻的方法,實現對電機轉速的控制,大約已有40年的歷史,但變頻調速技術的高速發展,則是近十年的事情,主要是由下面幾個因素決定:

1.1.1市場有大量需求

隨著工業自動化程度的不斷提高和能源全球性短缺,變頻器越來越廣泛地應用在冶金、機械、石油、化工、紡織、造紙、食品等各個行業以及風機、水泵等節能場合,并取得了顯著的經濟效益。

1.1.2功率器件發展迅速

變頻調速技術是建立在電力電子技術基礎之上的。近年來高電壓、大電流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模塊IPM等器件的生產以及并聯、串聯技術的發展應用,使高電壓、大功率變頻器產品的生產及應用成為現實。在大功率交―交變頻(循環交流器)調速技術方面,法國阿爾斯通已能提供單機容量達30000kW的電器傳動設備用于船舶推進系統。

IPM投入應用比IGBT約晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外圍的驅動和保護電路,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,通用變頻器均有采用IPM的趨向。IPM除了在工業變頻器中被大量采用之外,經濟型的IPM在近年內也開始在一些民用品,如家用空調變頻器,冰箱變頻器,洗衣機變頻器中得到應用。IPM也在向更高的水平發展,日本三菱電機最近開發的專用智能模塊ASIPM將不需要外接光耦,通過內部自舉電路可單電源供電,并采用了低電感的封裝技術,在實現系統小型化、專用化、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的支持

在現代自動化控制領域中,以現代控制論為基礎,融入模糊控制、專家控制、神經控制等新的控制理論,為高性能變頻調速提供了理論基礎;16位、32位高速微處理器以及信號處理器(DSP)和專用集成電路(ASIC)技術的快速發展,則為實現變頻調速的高精度、多功能提供了硬件手段。

1.2國內現狀

從整體上看我國電氣傳動系統制造技術水平較國際先進水平差距10-15年。免費論文。在大功率交-交,無換向器電動機等變頻技術方面,國內只有少數科研單位有能力制造,但在數字化及系統可靠性方面與國外還有相當差距。而這方面產品在諸如抽水蓄能電站機組啟動及運行、大容量風機、壓縮機和軋機傳動、礦井卷揚機方面有很大需求。免費論文。在中小頻率技術方面,國內學者做了大量變頻理論的基礎研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理論,針對交流電機具有多變量、強耦合、非線性的特點,采用了線性解耦和非線性解耦的方法,探討交流電機變頻調速的控制策略。國內學者一直致力于變頻調速新型控制策略的研究,但由于半導體功率器件和DSP等器件依賴進口,使得變頻器的制造成本較高,無法形成產業化,與國外的知名品牌相抗衡。國內幾乎所有的產品都是普通的V/f控制,僅有少量的樣機采用矢量控制,品種與質量還不能滿足市場需要,每年需大量進口高性能的變頻器。

因此,國內交流變頻調速技術產業狀況表現如下:(1)變頻器控制策略的基礎研究與國外差距不大。(2)變頻器的整機技術落后,國內雖有很多單位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并沒形成一定的技術和生產規模。(3)變頻器產品所用半導體功率器件的制造業幾乎是空白。(4)相關配套產業及行業落后。(5)產銷量少,可靠性及工藝水平不高。

2.變頻調速技術未來發展的方向

變頻調速技術主要向著兩個方向發展:一是實現高功率因數、高效率、無諧波干擾,研制具有良好電磁兼容性能的“綠色電器”;二是向變頻器應用的深度和廣度發展。隨著變頻器應用領域深度和廣度的不斷開拓,變頻調速技術將越來越清楚地展示它在一個國家國民經濟中的重要性。可以預料,現代控制理論和人工智能技術在變頻調速技術的應用和推廣,將賦予它更強的生命力和更高的技術含量。其發展方向具有如下幾項:(1)實現高水平的控制;(2)開發清潔電能的變頻器;(3)縮小裝置的尺寸;(4)高速度的數字控制;(5)模擬與計算機輔助設計(CAD)技術。

3.變頻調速技術的應用

縱觀我國變頻調速技術的應用,總的說來走的是一個由試驗到實用,由零星到大范圍,由輔助系統到生產裝置,由單純考慮節能到全面改善工藝水平,由手動控制到自動控制,由低壓中小容量到高壓大容量,一句話,由低級到高級的過程。我國是一個能耗大國,60%的發電量被電動機消耗掉,據有關資料統計,我國大約有風機、水泵、空氣壓縮機4200萬臺,裝機容量約1.1億萬千瓦,然而實際工作效率只有40%-60%,損耗電能占總發電量的40%,已有經驗表明,應用變頻調速技術,節電率一般可達10%-30%,有的甚至高達40%,節能潛力巨大。

有關資料表明,我國火力發電廠有八種泵與風機配套電動機的總容量為12829MW,年總用電量為450.2億千瓦小時。還有總容量約為3913MW的泵與風機需要進行節能改造,完成改造后,估計年節電量可達25.69億千瓦小時;冶金企業也是我國的能耗大戶,單位產品能耗高出日本3倍,法國4.9倍,印度1.9倍,冶金企業使用的風機泵類非常多,實施變頻改造,不僅可以大幅度節約電能,還可改善產品質量。

我國變頻調速技術的應用已取得顯著成績,主要表現在下面二個方面:

3.1變頻調速技術的應用范圍已發展到新階段,以石油、石化、冶金、機械等行業為例,都經過了單系統試用、大量使用和整套裝置系統使用3個發展階段。如廣東茂名石化公司和九江石油化工廠現已發展到引用常減壓和催裂化變頻裝置,取得了節能、增產的顯著效果。

3.2變頻調速技術已成為節約能源及提高產品質量的有效措施,很多用戶實踐結果證明,節電率一般在10%-30%,有的高達40%,更重要的是生產中一些技術難點也得到解決。例如包鋼1150軋機采用變頻裝置后,年平均事故時間達到工作時間的0.1%以下,大幅度提高了產品質量和產量,且年節約電費約50萬元。

4.結束語

變頻調速技術作為高新技術、基礎技術、節能技術,已經滲透經濟領域的所有技術部門中。今后我國在變頻調速技術方面應積極作好如下工作。

4.1應用變頻調速技術來改造傳統產業,節約能源及提高產品質量,獲得較好的經濟效益和社會效益。

4.2大力發展變頻調速技術,必須把我國變頻調速技術提高到一個新水平,縮小與世界先進水平的差距,提高自主開發能力,滿足重點工程建設和市場的需求。

4.3規范我國變頻調速技術方面的標準,提高產品可靠性工藝水平,實現規模化、標準化生產。