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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篇自動控制原理論文，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。
《自動控制原理》是一門理論性很強的課程，教師在教學過程中就要滿足本科教育的需要，讓學生通過學習這門課程，既能學會分析系統性能指標的基本方法，又能應用自動控制理論對實際控制系統進行分析和改善。因此多媒體課件作為教學輔助的手段，在開發前，必須進行必要的需求分析。
一、建立課件系統的整體框架
多媒體課件開發平臺由多媒體軟件工具來完成，按其功能可分為多媒體加工軟件如Word、Photoshop、Free-hand、Corel Draw、Animator Pro、Flash、Cool Edit、Cakewalk等；多媒體編著軟件如Authorware、Powerpoint、Dreamweaver、Visual Basic等；VCD光盤刻錄軟件如Video Pack4.0、Easy CD Creator、Winon
-CD3.X等。由于每個多媒體軟件工具的特點以及功能各不相同，所以目前課件的制作都是根據課件開發的具體情況，如課程特點和課件規模，教學課件使用對象來選擇合適的軟件工具。但事實往往是單一的制作工具很難滿足課件開發的全部需要，而自行開發專用的平臺又費時費力，成本過高，并且在多媒體課件開發過程中，常由于對教學規律了解不夠，對教學大綱把握不準，對學生接受知識的規律掌握不夠全面，且又不做認真的需求分析，缺乏完備的文檔資料和審查，因而開發的課件常難以滿足實際教學需要，又難以維護。因此，本課題根據《自動控制原理》課程的特點，以三本院校學生為對象采取一種折中而有效的方法：采用多種平臺相結合，即選取一種通用的制作工具作為多媒體課件制作的主要平臺或主環境，再根據需要選另一、兩種工具作為輔助平臺，二者在功能上形成互補。以軟件工程作為課件開發的一種工程思想，從而有效的合理組織整個課件開發過程，以提高和保證課件的質量，較好滿足實際教學需要。還可大大提高開發的成功率和可靠性、可維護性，共同滿足開發的要求。
二、課件局部及細節的技術實現
《自動控制原理》需要描繪大量曲線，比如伯德圖，奈氏曲線，根軌跡等。所以我們開發的多媒體課件將采用Flash等工具，將曲線繪制過程制作成動畫形式。繪圖的每一步驟可制作一個動畫，通過動畫的連續播放使學生掌握繪圖的動態過程。同時將會使教學過程變得輕松活潑，學生學習起來也更加容易。例如緒論我們就可以采用多媒體教學，用它來展示自動控制理論和系統的發展，自動控制技術的應用。通過演示水位自動控制系統和爐溫自動控制系統的工作過程，用圖像、動畫、聲音，使學生置于生動、形象的立體化教學環境中，從而引出自動控制原理、自動控制系統的概念，可以激發學生的學習興趣，使他們進入學習本課程的最佳狀態。
三、測試使用效果，課件系統的維護
在整個開發過程中，會對課件的各個部分進行多次調試，以確保效果，盡管如此，在整個課件合成后仍有很多問題，所以有必要進行反復調試，從而發現并修改各種不穩定因素和難以發現的錯誤，特別是基于多種平臺制作的多媒體課件系統，通過多次調試可以避免多種平臺在匹配的過程中產生的問題。測試方法可以從幾個方面進行：錯誤測試、功能測試及效果測試。經過調試沒有錯誤的多媒體教學系統就可以投入運行使用。在運行使用中，要定期對課件使用效果進行評價，課件評價是課件設計不可缺少的一部分，它既是課件設計的結束，也是軟件設計的開始。對課件的評價主要檢查它是否達到預期的教育、教學要求和技術要求。所以必須根據軟件使用人員（主要是學生和教師）的意見，對軟件進行升級維護，不斷提高軟件的質量。
四、總結
本課件開發以Authorware為主要開發平臺，文本、圖形、圖像、動畫、視頻等媒體的綜合使用使教學內容表現得豐富多彩、形象生動。仿真平臺的創建使學習過程簡單化，并且能夠充分調動學生學習的積極性和創造性，從而有效地提高課程的教學質量。另外，該課件系統界面設計友好，導航措施完善，能夠清晰簡潔地呈現課件內容，方便地實現各知識點間的選擇與跳轉，既有助于教師教學，也能提供給學生一個輕松自學的平臺。論文中的制作課件的方法，可使教師在教學過程中針對高職學生層次的高低，調整課件中實例的難易程度，使學生能“聽得懂，會分析”，對后續課件的使用與發展有著積極的作用。
參 考 文 獻
關鍵詞：自動控制原理；雙語教學；梯進式；立體交互
作者簡介：任金霞（1970-），女，山西孝義人，江西理工大學電氣工程與自動化學院，副教授；溫如春（1972-），女，江西上猶人，江西理工大學電氣工程與自動化學院，副教授。（江西贛州341000）
基金項目：本文系2009年江西省雙語教學示范課程《自動控制原理》的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）16-0035-02
雙語教學是我國高等教育與國際接軌的必然趨勢，是培養具有國際視野和國際競爭能力人才的戰略選擇。雙語教學能夠培養并提高學生的專業英語能力，使他們能閱讀國外的英文論文或訪問相關的英文網站，及時準確地獲取學科前沿領域知識和理論，提升學科知識，具備國際交流與合作能力。自動化專業是一門多學科交叉的專業，和前沿技術密切相關，這就要求自動化專業學生具備過硬的英語素質，能了解世界科技的最新成果。“自動控制原理”作為自動化專業的核心專業基礎課程對該課程開展雙語教學，就是為培養學生閱讀專業資料、接受最新專業知識的能力而搭建的平臺，提高學生的綜合素質。
一、“梯進式+立體交互式”雙語教學的提出
雙語教學的質量取決于很多方面，比如師資隊伍的建設問題、學生的英語水平、教學方法、考試改革、教材選用等問題。很多高校也對雙語教學進行了探索，所采用的教學方式各不相同，一些學校主張采用全英文授課的方式?！白詣涌刂圃怼边@門課程本身理論性強，學生理解起來比較抽象，而學生本身的英語水平又參差不齊，如果采用全英文授課，不但學生的英語水平沒有提高，最終專業知識基礎也沒有掌握，為后續專業課程的學習帶來障礙。為此，筆者認為“自動控制原理”雙語教學應該循序漸進，采用“梯進式+交互式”雙語教學模式，使學生逐漸適應，去除恐懼感，讓學生愿意學，喜歡學，從而提高雙語教學的效果，讓學生既掌握了專業知識，又提高了英語水平，進而具備國際交流與合作能力。
二、“梯進式+立體交互式”雙語教學實施方案
1.“梯進式”雙語教學模式
雙語教學中堅持循序漸進的原則。一方面在內容上要循序漸進，另一方面在授課方式上也要采用梯進式。如果一開始就用大量英語授課，學生的聽力還有困難，再加上課程內容理解上的困難，學生便會容易感到焦慮，甚至會失去參加雙語教學的興趣。采用梯進式教學，讓學生有從陌生到熟悉的過程。梯進式分為三個階段：
（1）采用譯文教材和原版教材相結合的方式。授課過程中簡單的課堂組織用語、緒論、結束語用英語講授，授課的前幾分鐘用英語復習與總結上節課所學內容，重點的專業術語和關鍵詞需要對學生進行強化訓練，為以后的學習打下詞匯基礎，其余大部分講授用漢語。要求學生對指定的原版教材的部分內容預習和復習，可以結合比照譯文教材，熟練專業術語的表達；習題也要盡量多地用英文，但不做硬性規定。這一階段中，學生對“自動控制原理”最基本的概念如反饋控制（FEEDBACK CONTROL）、穩定性（STABILITY）、暫態響應（TRANSIENT RESPONSE）、穩態誤差（STEADY ERROR）等都應有很好的接受程度。
（2）以原版教材為主，譯文教材為輔，對重點難點內容的板書和講解用漢語，對理解起來比較容易的部分及數學公式的推導和定理的表達大部分采用英語授課。這樣達到了讓學生學習專業知識的主要目的，同時又能具有一定的用英語解決問題的能力。課后布置的作業，要求學生讀懂教材中的原理和定理及其中的專業知識，熟悉專業內容的表達方式和特點，要求學生至少用50%的英文對習題作答，讓學生逐步學會其表達方法和準確理解其內容。這一階段中，如應用根軌跡和頻率響應法分析系統的性能、對根軌跡方程的推導和穩定性判據的英文表達也有較好的理解和接受能力。
（3）完全采用英文原版教材。大部分板書和講解用英文，讓學生完全接觸原汁原味的英文教材，學習專業內容的表達方式和思路，最終形成英語思維。課后布置的習題，要求學生至少用80%的英文作答，鼓勵學生100%作答，培養他們用英文進行思考和書面表達的習慣。如學習“離散控制系統”時，第二階段學生已經學習了連續系統的分析方法，有了一定的理論基礎，而離散系統的分析也很類似連續系統，這時采用全英文講授，學生就能理解和接受了。
梯進式教學中這三個階段時間的長短可以根據學生當時的英語水平和接受的能力等情況，靈活安排。
2.采取“立體化交互式”的教學方法
教學過程本身是一個互動的過程，“立體化交互式”的教學方法，就是利用課堂教學、課后活動、網絡、多媒體等多種教學方法全方位地激發學生認知接受和英語思維。其中教師起主導作用，網絡化多媒體教學則起重要的輔助功能。
教學與導學相結合是雙語教學的有效方式，在課堂講授過程中采取交互式的教學方法，避免學生被動式聽課。注意活躍課堂氣氛，充分調動學生的積極性；老師與學生共同參與，讓學生在輕松的環境中自然而然地說出專業英語詞匯；并讓學生關注學習的知識內容，不必過多地關注語言的形式；幫助他們建立自信心，敢于發言。譬如課堂提問、案例討論：自動控制原理中對改進控制系統的性能有哪些方法？對系統校正有哪些方案？鼓勵學生積極參與，用英語發言，不過分糾正學生的語法錯誤，不斷地鼓勵學生，培養其自信心。
為了加強學生的英語表達能力和鍛煉其英語思維能力，僅僅依靠課堂上有限的時間是遠遠不夠的。課前預習和課后復習對學生雙語教學是非常必要的。提前指定原版教材一些相關的內容讓學生閱讀，使學生上課時有重點地聽，并逐步學會其表達方法和準確理解教學內容。課后布置相應的作業題，要求用英語作答，采用教材上對問題描述的方式，教師對作業給予適當的點評和指導。設計專題，提供解決問提的思路，讓學生去檢索英文資料，發展學生的“自主學習”能力；撰寫小論文或者報告，鍛煉專業技術文獻的讀寫能力，做成幻燈片形式在專題討論會上發表演講，展開討論?！白詣涌刂圃怼敝袑W生學習了控制系統的設計后，設計了專題“倒立擺系統的設計”、“ 直流電機轉速單閉環PID控制系統設計”，要求他們寫出報告，并在課堂上討論，這鍛煉了學生信息檢索和英語書面表達能力。舉辦和自動化相關學科的外籍專家的專業講座，加強國外大學師生與本校校師生進行交流和互訪，提高同學們的興趣，拓寬其視野。
網絡化、多媒體教學軟件、資源網站作為教學信息整合的主要工具和載體，對高度交互的教學模式有重要的輔助功能。引導學生合理有效利用互聯網資源，利用“自動控制原理”雙語教學的課程網站和現代化教學平臺，鼓勵學生直接閱讀相關英語網站如國外專業論壇及相關研究網站，培養學生的信息能力和探究能力和創新精神，使學生得到全面的發展。
3.“梯進式+立體交互式”雙語教學模式的教學要求
根據克拉申二語習得理論，在課堂上盡量提供可理解輸入和降低情感過濾。將克拉申二語習得理論應用到雙語教學中，對課堂教學提出了要求。第一，要求教師的發音要準確而且具備豐富的學科知識；第二，教師的語速要適中、最好使用常用詞匯和短句，符合學生當前的英語理解水平，避免使用過多修辭語言，可以借助黑板或多媒體課件及時地給予學生幫助，從而提高輸入的可理解性。第三，要有足夠的輸入量，要擴大學生的詞匯量，提供沉浸式的環境，不是教師一味地提供輸入。雙語教學更應該強調課堂的互動，學生要“說”，不要過多地關注語言的形式；教師要鼓勵學生，培養學生自信心，讓他們愿意用語言交流思想。教師應該設計活動、創設情境而進行教學活動，使學生放松，降低學生在語言表達方面的焦慮，情感過濾降低，則容易得到更多的輸入。第四，對專業知識采用英文教學，講課的速度不宜太快，因為學生長期習慣母語授課，適應這種雙語教學需要較長過程，是一個逐步的過程。教學中應適當精簡內容，精講多練。
在雙語教學過程中，老師要對自己和學生有明確的定位，并且使學生明白他們是學習的主體，主動參與者；而老師只是學生學習的指導者、啟發者和組織者，讓學生有明確的學習目的和動力。教師對學生的學習效果進行評價，要注重課堂交互式的表現、課后的自主學習能力以及協作能力，達到鼓勵學生樂意學習的目的；要加強與學生之間的交流反饋，采取座談會和問卷調查的方式與學生交流，及時調整教學方法和進度。
三、結束語
雙語教學的模式一直是教師研究的重點，幾年的教學實踐使筆者體會到：在“自動控制原理”課程開展雙語教學，根據學生的情況，采用“梯進式+立體交互式”雙語教學模式，提高了雙語教學的質量，培養了學生的外語能力，使他們具備了學科能力，能追蹤學科發展前沿，把握學科發展方向。
參考文獻：
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關鍵詞 自動控制原理 實踐教學 教學改革
自動控制原理是自動化相關專業的一門非常重要的基礎課程，它在整個自動化相關專業教學體系中有著極其重要的地位，學好它可以為后續課程的學習打好基礎。但是從以前的自動控制原理課程的教學中可以發現，傳統的理論教學和實踐教學，它的教學效果并不是很理想。為了提高自動控制原理課程的教學質量和教學效果，本著為國家培養應用型人才的原則，自動控制原理教學改革勢在必行。
1教學中存在的問題
（1）課程理論性太強，概念過于抽象，各個章節所講內容相互獨立，沒有考慮到前后聯系，知識跨越性大。
（2）教學方式中絕大部分教師僅在課堂上講解理論知識，缺少理論聯系實際，造成理論與實踐脫節，學生接受較困難。
（3）考核方式單一， 往往以一張試卷決定此門課程的最終成績，缺少對學生的學習過程考核和實際動手能力的考核。
（4）實驗課主要是一些驗證性實驗，而且采用兩種模式，一種是基于MATLAB軟件仿真實驗模式，一種是基于電子線路的控制系統硬件實驗模式，軟件模式不接觸實際器件，容易造成學生對控制系統的感性認識不夠，也不能鍛煉學生的硬件調試能力。硬件模式能鍛煉學生的動手實踐能力，但由于系統構建和測試會消耗掉較長時間而導致學生專注于電路的實現，忽略對所搭建的控制系統的實驗結果分析和思考。
2教學內容和方法的改革
2.1教學內容選擇
在教學內容的選擇上，三本院校應以崗位能力的培養為目標，分析該崗位所應具有的技能和知識，選擇相應的課程內容；將課程內容與國家職業資格標準和崗位技能進行有效銜接，優化整合教學內容。另外教學內容還要考慮實用性， 與實際工程應用相結合?？梢园褜嵱眯宰鳛橹R點評判的重要標志，教學內容要選擇工程實踐中用的比較多的作為教學重點。除此之外， 適度性也是三本院校此門課程教學內容需要強調的，所謂適度性，是指對所選的教學內容，原理不能太復雜、內容不能太多，難度要適中。對于一些難于理解的原理和概念可以不做詳細的分析和復雜的推導，在闡明原理的內涵后，直接引用。重要的概念和基本分析問題的方法一定要講清楚，剩下的知識可以在實踐中補充。
2.2章節關系的把握
現在市面上出現的自動控制原理的教材一般更傾向于把各個章節的內容獨立出來，這便造成一個后果，學生學習過程中常常搞不清楚各章節知識點之間的關系，就無法做到融會貫通，在遇到實際問題時，便束手無策，不知從何下手，不知道用哪一章的理論知識去解決，這就需要授課老師在授課過程中幫其理清線索，弄清各章節之間的相互關系，各章節在整門課程中的位置。例如第二章數學模型的建立，建立方法：微分方程，傳遞函數，差分方程等，這一章是我們研究控制系統的基礎；第三章時域分析法，第四章根軌跡分析法，第五章頻域分析法，這三章介紹分析系統的方法，也可稱為分析系統的工具；第六章系統校正，是設計系統的方法。從圖一中我們可以清楚的看到各章之間的關系。
2.3教學方法改革
2.3.1引用項目教學法
項目教學法就是師生以團隊的形式共同實施一個完整的項目而進行的教學活動，讓學生在教師預先給定“項目”的驅動下進行學習，并且緊密結合MATLAB等系統仿真軟件在自動控制方面的應用。這些項目可以是教師熟悉的所教學生專業的一些工程系統，或是自己工程實例或課題，在項目教學法實施中，教師將需要解決的問題以項目的形式布置給學生，學生以小組的形式，在教師指導下按照實際工作的完整過程，共同制訂計劃，團體協作完成整個項目，目的是引導學生由簡到繁、由易到難、循序漸進地完成一系列“項目”，在完成項目的過程中，學生能夠體驗實際工程項目的流程，并理解把握相關知識和技能，培養其分析問題和解決問題的能力。采用項目教學法組織教學，不但可以調動學生的主觀能動性，挖掘學生的創造力，而且還能培養學生的團隊協作精神，提高學生的系統綜合設計的能力。
2.3.2任務驅動教學法
講新課前，由教師向學生布置本次工作任務，教師為學生分析說明工作任務，講解工作任務中所涉及的新理論知識，由學生自行學習并完成工作任務。在這過程中教師只是學習的組織者，起引導作用，最后由教師進行歸納總結，對新的知識點進行強化。使學生通過完成任務來學習新的知識，予理論于實踐中，擺脫了直接講授理論知識而帶來的枯燥感。使學生愿意去學，主動去學。
2.3.3互動教學法
課堂教學也可采用討論的方式， 學生是討論課的主體 ， 教師的作用是組織、引導 ， 由學生對討論題進行分析、綜合、歸納、推理， 得出結論。教師在完成一個章節的教學后，可以布置幾個綜合性的問題，讓學生自由分組形成課題組。利用課余時間通過查閱資料完成題目的分析、方案選擇、系統設計、結果分析，并制作出一份電子文檔，說明原理、分析過程，由課題組選派一名同學在課堂上進行講解，并且接受教師和同學的提問，進行討論。在這個過程中，學生不僅培養了邏輯思維能力，也提高了分析問題和解決問題的能力，而且還培養了團隊協作能力和科技論文的寫作能力。而且還可以發現學生在自學過程中薄弱環節，及時加以彌補，對理論知識能更好地理解。教師可以根據討論中學生反映出的興趣點對教學過程進行優化，起到教學相長的效果。教學過程中，鼓勵學生進行課堂討論，對于教師給的題目學生可以充分發表意見和看法，與老師同學探討，將其由被動學習者變成主動學習者，在這過程中學生處于主體地位，教師只是引領者。
2.4實驗教學改革
2.4.1實驗模式改革
結合實驗的軟件模式和硬件模式的優點，構建適合學生應用的實驗平臺，實驗平臺主要由操作臺和實驗臺組成，實驗臺提供電路模塊，實驗過程中根據實驗需要組合構成自動控制系統的各種典型環節或系統。實驗臺內設計有數據處理單元，輸出以及與上位機通信。操作臺PC機裝有MATLAB軟件和虛擬電子工作平臺Multisim可以進行控制系統的模型仿真和電路仿真，這就形成了集模型仿真、電路仿真、硬件系統調試、軟硬件結合的一體化實驗教學模式。
2.4.2編寫實用的實驗指導書
教師應該自己編寫適合學生能力培養的應用性強的實驗指導書。在指導書里保留典型的驗證性實驗，增加綜合性和設計性實驗內容。在這本指導書中不要有實驗步驟，只有實驗要求，實驗原理和實驗思路。讓學生自己去思考實驗過程，完成控制系統的設計。讓學生扮演課堂的主角，讓學生在實驗操作中去發現問題、思考分析問題、進而想辦法解決問題。這不僅能調動了學生的積極性，還能鍛煉了學生獨立分析問題和解決問題的能力。
2.5合理利用各種資源
除課堂教學外，可充分利用校園豐富的網絡資源，實行網絡教學，把好的微課、慕課教學資源及課件于網絡教學平臺，使學生可以不受時間地點的限制進行學習，也可以在網絡上設置難題解析，在線討論等，以激發學生學習自動控制原理的興趣。并且鼓勵學生參加相關的知識講座或專業社團及大學生創新項目，在豐富學生課余生活的同時又是對課堂教學的補充；設立獎勵政策，獎勵相應的學分或獎學金，旨在鼓勵和培養學生的創新能力。
2.6師資隊伍的建設
教育離不開教師，一支優秀的教師隊伍，是教學改革的前提條件，同時也是加強素質教育和應用教育的基礎。所以學校要努力創造條件，讓教師經常有機會接受繼續教育和業務培訓，及時更新知識，不斷提高教師素質。可以采用企業鍛煉、掛職頂崗等方式定期到生產第一線學習實際應用技術， 積累應用于教學需要的職業技能、專業技術和實踐經驗；逐步建立起一支適合三本學校應用型教育的新型師資隊伍。
2.7考核制度的完善
考試是教學過程中的必要環節，是檢測教師傳授知識的情況和學生掌握知識效果的一種手段。自動控制原理課程的考試應該注重理論聯系實際，把筆試和實踐結合起來，以此來檢查學生對知識的掌握情況，以及動手能力和應用能力的培養。學生對理論知識的掌握情況可以通過筆試來考察；學生的應用能力和動手能力則要通過實踐來考察，確定這兩項考核所占的比例，算出總成績記入成績表。這種多元化考試的目的是為了檢測學生對知識的掌握情況和運用知識的能力，給學生一個全面客觀的評價。
將現有的教學內容和方法進行改革，更新教學理念，豐富教學內容采用多樣化教學模式，有力提高課自動控制原理的教學質量和教學效果。
參考文獻
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[2] 鄭勇，徐繼寧，胡敦利，等.自動控制原理實驗教程[M].北京：國防工業出版社，2010.
關鍵詞：自動控制，教學內容，教學結構，實踐教學
“自動控制原理”是研究控制系統的一般規律，為進行控制系統的理論分析和綜合運用，提供基本的理論依據和使用方法的一門專業基礎課程。同時，自動化專業的很多后續課程，如：“現代控制理論”、“過程控制”、“計算機控制”、“控制系統仿真”等，在較多地方都用到了該課程的基本理論和基本方法。因此，教師教好和學生學好該課程，對于自動化專業的學生來講，具有十分重要的意義。但由于該課程理論性強、涉及知識面廣、分析方法多、對數學知識要求高，學生在學習過程中常感覺內容抽象、難于理解，進而不能很好地掌握。為有效解決這一問題，結合在教學工作中的經驗和體會，認為應重點做好以下幾個方面的工作。
1 加強對教材內容的理解和把握，重組教學內容
一是統觀全局，分清層次，有詳有略，著力使學生掌握基礎知識，形成科學的知識結構。如：該課程的主要內容是經典控制，即重點在線性系統理論的學習，但由于在實際應用中，大多系統是非線性的，因此，有關非線性系統的教學內容需要進一步加強；計算機技術已在控制領域廣泛應用，需要適當增加一些系統分析工具的介紹，如Matlab相關軟件內容的學習；另外，根軌跡校正、等M圓、等N圓設計等內容在當前的工程設計中已很少使用，可只作簡要介紹。
二是深入理解和把握教材內容間的橫向和縱向聯系，按由整體到部分、由一般到個別、由淺入深、由易到難、由已知到未知的順序安排教學內容。該課程雖然內容多、涉及知識面廣，但教學內容間有著非常緊密的聯系。分析認為，在縱向上，應沿系統分析和系統設計兩條線，逐步深入地安排教學內容；在橫向上，應始終以“穩、快、準”的基本要求為核心，加強有關內容的相互滲透。
2 優化課堂教學結構，提高課堂教學效率
課堂教學結構是為了完成一定的教學目標，教師在時間和空間上，對各種教學因素的排列和組合，對課堂教學的整體安排。優化課堂教學結構就是使教師的教和學生的學的活動處于和諧、高效的最佳狀態。。
一是精心設計引言。“良好的開端是成功的一半”，一個好的引言能喚起學生的學習動機，激發學習興趣。通過靈活多變的方式設置問題是課堂導入的有效途徑，如：借助于多媒體手段，在引言中，先演示實驗現象，其后圍繞實驗現象講解教學內容，以激發學生的求知欲望。
二是妥善處理教學重點、難點。教學的重點、難點是課堂教學的精髓，如果處理不當會使學生思維受阻，注意力分散，長此下去就會因疑問越來越多，造成學習障礙，從而對學習失去興趣。因而一定要采用多種教學方法，妥善處理重、難點，以達到突出教學重點，突破教學難點的目的。對于抽象知識的重、難點應采用形象、直觀的教學方法，如：對于非線性中的死區現象，以齒輪傳動為例，通過演示其傳動中的死區產生過程，使抽象內容變得直觀、具體。學生對知識的獲得，應是一個由淺入深，循序漸進的過程。在教學中，要注意從回憶舊知開始，再逐漸引入新知，以幫助學生全面把握相關知識點，建立起整體性、連貫的概念。對于學生從未接觸過、難度較大、理解起來有一定困難的知識點，應分散難點，化復雜為簡單，以讓學生能夠比較輕松的理解和掌握。對于內涵相近或相似、容易混淆的知識點，應多用類比的方法加深學生的理解和把握。
三是合理設計板書。板書是課堂教學的一個重要組成部分，好的板書能喚起學生的求知欲，吸引學生專心聽課，方便學生記筆記并做好課后復習。每堂課的板書都應有一定的技巧性和實用性，要盡可能運用最簡潔的文字或符號使教材內容形象化、復雜問題條理化，要使學生僅通過板書，就能領略到全課的要點和應掌握的內容。需要特別指出的是，盡管應用多媒體教學手段，使得教學更加形象、直觀，但為了加強學生對課堂知識整體性和重點、難點的理解和把握，板書仍是不可替代的。
四是師生共同歸納小結。課后小結是一節課重點和難點的概括，此環節完成得好，可起到“畫龍點睛”的作用，如果這一步只由教師來做，不利于學生的提高，為此，可采用教師提示、學生歸納的方法。通過讓學生參與歸納一節課所學習的內容，可促使學生加深對課堂內容完整性的理解和認識，并可有效提高學生整體思維和口頭表達能力，這也是加強教、學和諧性和素質教育的重要體現。
五是用規范、幽默的教學語言。課堂教學中的語言一定要規范。。規范是技巧的前提。教師對原始概念的剖析，定理、原理的闡述等都必須用專業術語來準確表達，應堅決摒棄似是而非、模棱兩可的語言；同時，課堂教學中的語言應有一定的幽默性。應善于在“標準化”的語言中適時地加入一些幽默的語言，以此作為課堂教學的“調味劑”，以不斷提高學生的注意力，增強學習興趣，緩解學習中的壓力。
3加強實踐教學，鞏固理論教學效果
一是大力加強實驗課教學。該課程理論性很強，實驗課是其教學中的一個至關重要的實踐環節。實驗具有形象、生動的特點，實驗中蘊含著諸多實際因素，會出現很多意想不到的問題，有利于加深學生對課程內容的理解和掌握，有利于激發學生解決問題的興趣和熱情，有利于加強學生的感性認識，有利于培養學生的創新意識和動手能力。
二是增設課程設計環節。教學中發現，由于該課程理論性強、比較抽象，學生常對課程知識缺乏系統性的概念，缺乏綜合分析問題的能力，遇到實際問題時，常感覺無從下手。為此，增設了課程設計環節，如：給出一個隨動系統及其要求的性能指標，由學生進行系統建模和系統性能分析，在此基礎上，設計校正裝置，使系統滿足給定的要求。。實踐證明，通過課程設計環節，可進一步加強學生對理論知識的理解和應用能力，有效提高綜合分析問題和解決問題的能力。
以上是對“自動控制原理”教學的幾點建議和思考，并且在教學過程中進行了多次嘗試，取得了較好的教學效果，受到了學生的好評。
參考文獻
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3Richard C.Dorf, Robert H.Bishop. 現代控制理論. 北京：高等教育出版社. 2001
材料成型及控制工程專業主要課程
1、主干學科：機械工程、材料科學與工程。
2、主要課程：高等數學、大學物理、基礎外語、哲學原理、計算機應用、機械制圖、理論力學、材料力學、機械原理、電工電子技術、金屬學、金屬工藝學、材料冶金與成型工藝、材料成型設備及方法、材料成型微機應用、先進制造技術、檢測技術與控制工程、技術經濟、CAD/CAM基礎、表面工程學等。
3、實踐教學：包括軍訓，金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計(論文)等，一般應安排40周以上。
材料成型及控制工程專業就業前景
材料成形及控制工程專業既不完全是按照行業特點設立的專業，也不是按照學科特征設立的專業，因此其發展具有其特殊性。
按照本專業的情況及市場需求情況進行分析，估計本專業今后的發展將主要表現為以下幾個方面：
1.先進制造技術將成為本專業今后的主導技術發展方向。
2.厚基礎、寬專業將成為本專業人才培養的主要模式。
3.在今后一段時期內，分類培養仍將占據主要的地位。
材料成型及控制工程專業培養目標
關鍵詞：中央空調；節能技術
中圖分類號：S210文獻標識碼： A
引言
近年來，伴隨著人們追求更高的物質文化生活水平，要求創造舒適而健康的室內空氣環境，中央空調勢必成為21世紀健康環境不可或缺的重要組成部分之一。但中央空調系統運行耗能很大，在某些工業發達國家，供暖和空調系統的能源消耗約占國家總能源消耗的1/3。因此，提高空調系統的能源利用效率已成為空調工程技術的一項重要課題。為了降低空調系統的能耗，在世界能源日益緊張、環境保護日益重要的今天，探討空調系統的節能環保問題意義重大。
一、中央空調的特點
1、對象特性
不同的被控對象,在相同的干擾作用下,被控量隨時間的變化過程也不同?？照{自控系統的任務就是克服這些干擾因素,維持空調房間一定的溫、濕度和空氣品質。但溫、濕度的控制效果不僅取決于自控系統,更是取決于空調系統的合理性及空調的對象特性。
2、溫濕度相關性
多數情況下，空調控制主要是對空調房間內溫度和濕度的控制,這兩個參數常常是在一個調節對象里同時進行調節的兩個被調量，且這兩個參數在調節過程中又相互影響。
3、干擾性
空調系統運行中,由于氣溫、太陽輻射、風、晴、雨、雪等外部條件和空調房間中設備、投入運行的多少,以及人員的增減等內部條件的變化,都會干擾空調系統的運行。
4、整體控制性
空調自動控制系統一般是以空調房間內的空氣溫度和相對濕度控制為中心,通過工況轉換與空氣處理過程每個環節緊密聯系在一起的整體控制系統?？照{系統中空氣處理設備的啟停都要根據系統的工作程序,按照有關的操作規程進行,處理過程的各個參數調節及聯鎖控制都是與室內溫、濕度密切相關的。
5、多工況運行及轉換控制
由于空調系統是在全年的室內外條件變化下,按照一定的運行方式(即工況)進行調節的。同時在內外條件發生顯著變化時要改變運行調節方式,即進行運行工況的轉換。
二、中央空調系統節能的意義
1、建筑節能法規要求空調系統降低能耗
長期以來，當季節變化、晝夜溫差變化、溫室效應和空調實際使用工況發生變化時，中央空調系統在傳統的運行模式下，能源浪費很大。就我國情況而言，現代建筑中采用中央空調的民用、公用及商用建筑，中央空調能耗約占整個建筑總能耗的50％左右，商場和綜合大樓等的能耗甚至可能高達60％以上。我國屬能源消耗大國，能源有限，利用率不高且依賴性強。近年來能源短缺的現實迫使國家把公共建筑節能提升到戰略高度，相應制定了節約能源法，對公共建筑能耗國家實施國家節能標準。
2、產業辦公樓宇的發展對空調系統節能提出了更高的要求
現階段，產業辦公樓從發展初期的以“產權式商鋪”為主要銷售模式逐漸被經營持有型物業所取代，從投資者的經濟效益來說，過去一段時間由于利潤的實現，產業辦公樓多以出售為主，受短期利益的驅動，往往只追求建設階段的低成本和銷售時的高收益，對后期實際使用階段的效果和運營成本很少考慮，后期往往中央空調系統效率低、能耗大。而目前越來越多的項目——主要為商業辦公地產，以持有物業持續經營為主要贏利模式，這勢必使投資者及發展商從一開始就關注能耗問題?，F階段我國中央空調能耗現狀概述我國現階段中央空調系統的應用中，更多的關注的是空調系統溫濕度控制效果及空氣品質控制效果，往往忽略了空調系統的能耗情況。
三、中央空調節能環保技術
1、太陽能空調
太陽能是一種可持續利用的清潔能源。利用太陽能供熱與制冷是近年來國內外新能源研究領域的熱點課題。利用太陽能真空集熱管與溴化鋰雙效吸收式制冷技術的有機結合，形成夏季制冷、冬季供熱和全年生活熱水供應的空調熱水機組，做到一機多用，從而可以顯著提高太陽能空調系統的利用率和經濟性。
太陽能空調熱水系統的優點：季節適應性好。太陽能空調系統的制冷能力是隨著太陽輻射能量的增加而增大的，這正好與夏季人們對空調的迫切要求相匹配；太陽能吸收式空調熱水系統以不含氟氯烴化合物的溴化鋰為工作介質，無臭、無毒，減少了溫室氣體的排放量，有利于環境保護。
2、變頻空調系統
變頻空調是指采用變頻原理得到可變化交流電源來控制壓縮機的轉速，從而根據需要控制空調器的輸出能力。在中央空調系統中目前運行使用的大部分空調輸送系統，大都按傳統方法設計運行，即根據空調的最大負荷設計水系統和風系統，而空調系統大部分時間處于部分負荷狀態，一般水系統通過閥門節流，風系統通過再加熱等措施以適應部分負荷運行的需要，而采用此種調節方式能量浪費嚴重。有資料統計表明，此類調節方式中，定速泵和風機所耗電能有60％一70％消耗于調節閥、節流控制壓降等處，因此改變空調輸送系統的流量調節方式，節能潛力巨大，而變頻調速技術的發展成熟，可將其應用于空調輸送系統中，當空調負荷下降時，通過變頻裝置調節水泵(風機)的轉速，從而減少水(風)量，節省電機的耗電量，達到節能目的。
3、智能控制技術
智能控制技術是自動化技術發展到高級階段的產物，融合了控制技術、信息技術和人工智能等多種技術，包括模糊控制技術和神經網絡控制技術等。對于現代空調日益復雜的系統，傳統控制技術難以實現精確、可靠且有效的控制，智能控制技術因此應運而生。
（1）模糊控制技術
模糊控制是模糊數學、人工智能和計算機科學等多種學科相互滲透而產生的一種具有很強理論性的控制技術。模糊控制系統的理論基礎是模糊集合論、模糊邏輯推理規則和模糊語言變量，計算機控制技術是其系統的主要實現形式，其核心為智能模糊語言控制器。這種控制系統具有智能性和自學習性，并且并不需要建立精確的系統數學模型，適用于復雜的系統和過程。目前模糊控制已經在中央空調的定風量空調系統和變風量空調系統中得到了應用。
利用模糊控制技術對空調回風溫度和濕度進行自動調節，可以受到不錯的節能效果。利用溫度傳感器將測得的回風溫度信號輸入到模糊語言控制器中，并與給定值進行比較，根據比較結果自動調節回水調節閥的開度，以實現控制冷凍水流量的目的，從而使室內溫度穩定在設定值。對于這個自動控制系統，新風溫度的變化是系統的一個干擾量，為了提高系統的控制精確性，可以將新風溫度傳感器的信號作為一個反饋信號加入到系統中。采用模糊控制的回風濕度自動控制系統與回風溫度自動控制系統工作原理相類似。
（2）神經網絡控制。神經網絡控制融合了人工神經網絡理論和系統控制理論，屬于智能控制的另一個分支。其原理是模擬人腦神經系統的工作方式，以大量簡單的處理單于相互連接，構成一種復雜的網絡。神經網絡的結構可分為輸入層、隱含層、和輸出層。在中央空調的控制系統中，采用神經網絡代替原來的控制器或辨識器，就構成了神經網絡控制系統。這種控制方式對于復雜的、不確定的系統具有良好的控制效果，整個控制系統可以獲得較高的穩定性和動靜態性能。并且對于變化的環境有著良好的適應性?；谶@些優秀的性能，神經網絡控制技術在中央空調的控制系統中也得到較多的應用。
結束語
我國的建筑施工中的中央空調的施工建設已經取得了長足地發展，節能環保技術成為施工技術中控制的重點，同樣的現今我國的很多的施工建設都是和節能相關聯，我國的科學家也在不斷地研究和探索節能的新理念，相信我國的中央空調的建設施工會更好的實現節能和環保這兩個目標。
參考文獻
[1]譚胤.張德源智能中央空調節能系統設計實現[期刊論文]-工業控制計算機2013.
[關鍵詞] 計算機控制技術 教學改革 教學實踐
隨著高等教育逐步實現由傳統的應試教育向現代的綜合素質教育轉化，傳統的教學模式正朝著學習理論知識、提高綜合素質、增強實踐能力、培養創新精神和創新能力的目標發展。
計算機控制技術課程是高等學校自動化專業的一門重要技術基礎課，課程的特點是實踐性強、與專業課密切相關，它涉及的基礎理論和知識面較廣，牽涉電氣、計算機、自動控制理論等綜合知識，在同類課程中占有十分重要的地位。
一、課程的性質與任務
《計算機控制技術》是自動化專業的專業課，和畢業設計前后銜接，共同完成本專業培養學生專業知識和實際工作能力的任務，培養自動化專業本科生熟悉計算機的最新發展動態，掌握計算機在自動化領域中的應用，通過本課程的學習，要使學生獲得：計算機控制系統的組成與典型應用方式；控制系統信號的輸入/輸出接口與通道；常規數字控制器的設計；常用應用程序設計；計算機控制系統設計；計算機控制系統的抗干擾措施等方面的基本概念、基本理論和基本設計技能，學生在學完本課程后，結合其他課程內容和畢業論文設計，可具備一定的開發計算機控制系統的能力。
二、教學方法的改革
現代科學技術的發展，要求我們培養的學生不是單純的繼承型、守業型人才，而是能夠獨立思考、善于進取、有創造性思維能力、能適應新形勢發展需要的開拓型人才。為適應人才培養的需要，改革課程教學方法和教學手段，是擺在我們面前十分重要的任務。
在課堂教學中采用知識點講授、課堂討論、演示輔導、工程實例分析相結合的方法，變單向灌輸為雙向交流；注重處理好難點與重點、概念與應用的關系，做到精講多練、邊講邊練、講練結合。選擇實用性、趣味性、有典型特色的教學實例，以激發學生的創新思維，增強專業課學習的興趣。
1.在本課程的教授過程中應特別注意計算機控制技術課程的教學目的和要求，由此決定在本課程的教學過程中應強調對基本概念、基本規律的講授，有關計算方法講授的目的是期望通過計算所得的結果進一步幫助學生對基本概念或基本規律的理解和掌握, 而不是培養學生的計算能力。
2.“學而必知其用”觀念貫穿整個教學過程。因為這門課程是前面幾門課程的綜合，它把前面的自動控制理論、單片機原理及應用、微機原理及應用、程序設計等幾門課程綜合在一起，形成一個自動控制系統。在教學過程中應對課程中各章節的作用有清楚的認識，應當明確課程各部分內容在實現培養目標中的作用。
3.采用“教、學、做相結合”的教學方法。教學中從最基本的應用實例出發，由實際問題入手通過技能訓練引入相關知識和理論，并且提出學習的內容、目的、要求及其他相關事項，后面由學生自主學習有關內容，再通過自己動手做實驗的方式來加深對所學知識的理解，同時獲得相關技能的訓練。這種在教師指導下，感性認識與理性認識交互進行，對學生自主學習起到良好的促進作用。
4.探究型教學。在教材的每章結尾或正文敘述中提出了一些思考題，這些思考題可以幫助學生對有些概念的深入理解和掌握，在教學過程中，對某些思考題組織學生進行討論或給予啟發說明，以培養學生的獨立思考、自主學習的能力。
5.利用小型的課程設計作業，進行計算機控制系統的設計，使學生自己動手設計一個真正意義上的控制系統。激發學生自主的創新意識，對學生綜合利用所學知識，進行有益的嘗試。
三、教學手段的改革
采用現代教育技術和傳統教學手段相結合，充分利用現代信息技術，大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用。目前，現代電化教育手段和多媒體技術等手段已全面引入各專業的教學，大大提高了課堂教學質量。本課程中部分章節采用CAI課件授課，數字控制器的設計部分要求的理論性較強，采用傳統的黑板教授的方式，使學生更好的理解數字控制器的設計原理和設計方法。
在教學手段上，開發了相關計算機輔助教學軟件，將傳統教學方法與多媒體、網絡教學、幻燈錄像等現代化的手段相結合，互相彌補，使教學內容形象直觀，易于理解，使教學過程更生動鮮明，更符合學生的年齡特征和思維特點，提高了教學效率，突出課程了重點和難點，更激發了學生學習的主動性。但是，通過教學實踐，教師們深刻認識到多媒體教學在增加教學信息量，提高講課效率的同時，也在某種程度上影響師生互動以及對教材與教學內容的感性掌握，為此，要注重做到傳統與現代結合，板書與電子課件結合，實現多種教學手段的有機結合，實現兩者優勢互補。
四、考試內容和方法的改革
結合本課程實踐性較強的特點，本課程考試應該由3部分組成：1.平時成績，此部分占最后考試成績的20%。2.一般的閉卷考試，此部分占最后考試成績的60%?？荚噧热莸闹攸c放在計算機控制系統的重要組成部分：輸入輸出接口和通道設計兩個部分，其他部分的知識作為一些小知識點進行考試。此部分考試主要是讓學生掌握計算機控制系統中常用的一些芯片，控制系統的各個組成部分的設計方法，計算機控制系統的各種組成形式等一些常用內容。3.課程設計，設計題目是設計一個常用的計算機控制系統。此部分占最后考試成績的20%。在這個過程中，可以查閱任何資料，包括網絡上豐富的內容。通過課程設計來不僅可以鍛煉學生設計計算機控制系統的能力，掌握在計算機控制系統設計時應該注意的一些問題，還可以使學生學習查閱資料的方法，為將來的工作和繼續學習打下堅實的基礎。
關鍵詞：電氣自動化技術 應用電力系統 發展前景
中圖分類號： TM712 文獻標識碼： A 文章編號：
一．引言
我國對電氣自動化技術的研究與發展始于上世紀50年代，它是一門綜合性較強的技術學科，也是生產現代化的一種標志，近些年，計算機技術、通信技術、電子技術及嵌入式技術迅猛發展，也促進了電氣自動化技術在各行各業的應用取得了很大的進展。也引發了工程領域的一場技術革命。電氣自動化讓各個行業都走進了現代的、先進的生產方式與管理領域，走入了自動化發展階段。電力系統的發展使對電力的生產、傳輸及計量等提出了更高的要求，因此，將自動化技術應用于電力系統是行業發展的必要，自動化技術也是電力行業的發展中發揮出越來越重要的作用。
二．自動化發展趨勢。
自動控制技術正趨向于智能化、最優化、協調化、適應化、區域化發展。在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用，保證了控制操作的高可靠性。在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
自動化的發展則趨向于：
（1）. 由開環監測向閉環控制發展，例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)；
（2）. 由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)；
（3）. 由單個元件向部分區域及全系統發展，例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展；
（4）. 由單一功能向多功能、一體化發展，例如變電站綜合自動化的發展；
（5）. 裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展，例如繼電保護技術的演變；
（6）. 追求的目標向最優化、協調化、智能化發展，例如勵磁控制、潮流控制；
（7）. 由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展，例如管理信息系統在電力系統中的應用。
三．機電自動化中電氣自動化技術應用方向。
1. 電力系統自動化實時仿真系統的應用。
該仿真系統在可提供大量實驗數據的前提下，還可多種電力系統的暫態及穩態實驗同步進行，還能用以協助科研人員測試新裝置，且多種控制裝置都能與其構成閉環系統，從而為靈活輸電系統及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統數字模擬實時仿真系統的引進，方便了對電力系統負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行深入研究，從而建成具備混合實時仿真環境的實驗室。
2. 綜合自動化技術與智能保護的應用。
目前，國內的綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平，智能自動化保護技術領域的研究相對處于國際領先水平，研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內外最新的人工智能、網絡通信、微機新技術、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中，對電力系統自動化保護的新原理進行了研究，可以大大提高電力系統的安全水平，使得新型保護裝置具有智能控制的特點。
3. 電力系統中人工智能的應用。
電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統以及進化理論應用到實際研究，并且結合電力工業發展的需要，開展了電力系統智能控制理論與應用的研究，同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。
4. 電力系統配電網自動化技術。
該技術采用的模型為最新國際標準公共信息模型，輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合，負荷預測時配合應用人工智能灰色神經元算法進行，最后進行潮流計算時采用配網遞歸虛擬流算法。電力系統配電網自動化技術取得了重大技術突破，主要表現在信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字方面，最終，解決了載波正在配電網上應用的路由、衰耗等技術難題，正是因為采用數字信號處理技術，才得以提高了載波接收靈敏度。
四．電氣自動化在辦公自動化中的應用。
1. 辦公系統需要實現自動化。
辦公系統主要應用于企事業單位的管理系統等方面，構建企業自動化管理系統需要很多技術的支持，例如計算機技術，通信技術及自動化技術。自動化辦公系統是提高工作效率與管理效率的有效方法，因此，實施辦公自動化信息戰略是企事業實現現代化辦公的需求與趨勢。企業的辦公系統實現自動化可以基于軟件來實現，也可基于硬件與軟件相結合的方法來實現，但是要注意到系統的開放性，可擴充性及升級的簡易性?，F行的辦公系統還要具有良好的兼容性，這樣可以有效的節約系統的資源，還可以節約成本，在實際的辦公自動系統中已經有了很多成功的案例。
2. 辦公自動化的技術平臺。
當前，有代表性的三種主流的辦公自動化技術主要有三種，既LotusDomino/Notes平臺上辦公自動化系統，它也是最早的辦公自動化應用系統；基于Microsoft平臺的辦公自動化系統模式，主要采用WinNT/2000操作系統，以ASP為開發語言提供內容存儲；還有就是基于基于Jsp/Java平臺的辦公系統，其實現原理與上一種技術基本是一樣的，只在是使用的開發語言上略有不同，且其在系統的維護上費用較高。這三種技術平臺在設計與實施辦公自動化系統上有不同的應用領域，也是推動辦公系統自動化進程的主要技術?，F在已經演變出更多的技術來實現辦公自動化。
3. 辦公自動化系統的核心功能的實現。
辦公自動化系統的核心功能主要是公文的收文、批閱、流轉與存檔等。但在對公文處理一岙會涉及到公文的流轉，其過程實現是較為復雜的，在開發的過程中也會受到很多方面的制約。其中有公文的查閱權限調協，公文的、修改、刪除等操作，都要在辦公自動化系統中實現，其中的關鍵技術主要有數字簽名技術、傳輸加密技術以及審批身份驗證技術等。辦公自動化系統核心功能的劃分與實現要與客戶的需求分析為依據，其主要原則則是要達到理念優先、技術先進、功能齊全、性能優良、價格合理。這些也是辦公自動化系統發前的前景與方向。
五．電氣自動化在汽車性能設計上的應用。
近些年，我國的經濟取得了很大的發展，但是伴隨著汽車數量的增加與路況復雜程度的不斷提高，駕駛的難度也越來越高，并且開始逐漸融入人類的能力范疇。當前，汽車駕駛自動化的實現主要借助于計算機技術及控制技術來實現。現在，汽車的競爭已經進入了白熱化的狀態，汽車生產廠家都下大力氣在汽車性能的提升上，其中自動化就是它發展的一個重要方向。駕駛者可以在計算機的協助下將駕駛工作逐漸轉移到用自動化技術來實現，通過廠商的大力發展，自動化技術在提升道路利用率，降低車輛的制造成本及燃油消耗方面都取得了進展與突破，收獲了可觀的經濟效益。
六．發展前景。
1. 電氣自動化工程系統的統一化。統一電氣自動化工程系統對電氣自動化產品的設計、測試、開機、維護都有重要意義。能夠把開發系統從運行系統中獨立出來，這對電氣自動化工程控制系統來說，是跨越性的一步，能夠將系統通用化。系統的網絡應該保證現場的設施、監管體系、企業工程的管理數據保持共通。
2. 電氣自動化工程控制系統的市場化。產品想長久的發展，就要深化制造部門的體制改革，還要關注市場化的影響，以便保證產品能夠滿足市場的需要。同時，企業不僅要在技術的開發上投入，還要使零件的配套生產市場化、專業化。產業市場化是產業發展的必然趨勢，這對提升資源配置效率有著顯著的促進作用。
3. 電氣自動化控制系統的標準化接口。采用微軟公司的標準化技術后，工程的成本大大降低了，成功地實現了數據資源的共享?？紤]到自動化系統策劃方案的重要，當企業進行系統連接時，必須采用微軟操作系統，那么這種情況下辦公室使用的就是 IP 系統，管理系統和自動化控制之間聯系的建立就是通過 PC 系統。程序標準化接口使廠家之間的數據交換有了保證，解決了通訊產生的難題。
4. 電氣自動化工程的生產將更加的安全。安全防范技術的集成化是電氣自動化工程控制系統的一個發展方向，重點就是保證系統的安全。在非安全狀態下，用戶要如何選擇才能實現安全。在分析我國市場的發展特性后，我們應該從最高安全級別開始，逐漸延伸到安全級別低的領域，硬件設備與軟件設備，公共設施層與網絡層，實現對此系統的安全設計的全面研究。
5. 電氣自動化工程控制系統的創新技術。在我國電氣自動化發展計劃的指導之下，隨著市場化的環境，不斷提升電氣自動化工程控制系統的創新能力。并且企業不斷吸收創新技術以提升自身的創新能力，而科研的投入，為電氣自動化的創新提供了更加廣闊的空間，加強政策上的扶持，健全、完善機制對創新都是非常有利的。目前我國企業主要生產一些中低檔次的產品，產品主要服務于中小型的項目，企業應該打開自主創新的新局面，轉換經濟增長模式，逐漸提升創新能力。
電氣自動化可以與地球數字化互相結合。此設想包含了自動化的創新經驗，可以把大量的相關數據整體為坐標，最終成為一個電氣自動化數字地球。將信息全部放入計算機中，與網絡結合，不管人們在什么地方，根據地球地理坐標，便能知道任何地方的數據信息。還可以加強企業與相關院校之間的合作。鼓勵企業到此專業的學校中建立車間，進行技術生產等，建立學習形生產培訓基地。還可以走入企業進行教學。將實踐能力和理論學習結合在一起。此外，還要與現代網絡聯系起來，積極利用已有的科學技術。加強專業培訓，提供研究人員水平等。
七．結束語
電氣自動化技術我國有幾十年的發展歷程，其中經過了多次變革與專業的調整，但是由于其應用范圍廣泛，在社會的各種生產層面都會有所應用，與其他科學技術相結合，也對推動了社會生產力的發展，促進了各個行業的發展。電氣自動化技術與其他科學技術的結合與滲透革新了傳統的方法與理念，必將為我國經濟發展起到了重要的作用。
參考文獻：
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關鍵詞：超超臨界，直流鍋爐，給水控制
0 引言
火電站直流鍋爐給水控制系統主要用來滿足機組運行需要，以維持燃燒穩定及保證鍋爐經濟安全運行。論文參考網。天津北疆發電廠2×1000MW機組鍋爐為超超臨界直流循環鍋爐，給水控制系統設計包括鍋爐運行所需燃料所對應的給水以及由中性點溫度控制偏置維持鍋爐干態運行的控制系統,本文對給水控制系統各部分進行分析論述，并給出控制功能的DCS實現。
1給水控制的特點
直流鍋爐不同于汽包鍋爐，由于帶有汽包，主汽溫度擾動不大，直流鍋爐不帶有汽包，煤量與給水偏差過大會直接影響主汽溫度變化過大，極大地增加了鍋爐爆管的可能性，在鍋爐干態運行的條件下，給水控制的任務就是要保持進入分離器的蒸汽具有合適的過熱度。一方面要維持分離器的干態運行，防止其返回濕態；另一方面又要控制好分離器出口蒸汽的過熱度，以防止過熱器超溫。當機組工況發生變化，尤其是給水流量或燃燒率等擾動時，鍋爐的蒸發段和過熱段受熱面將隨之發生變化，可能引起蒸汽溫度劇烈變化，危及機組安全運行。因此，研究直流鍋爐變工況時汽溫特性，改善控制策略，對于機組的經濟運行提出了更高的要求。
在汽包鍋爐中給水流量的變化，僅影響汽包水位，而在燃料量變化時又僅僅改變蒸汽壓力和流量，因此鍋爐給水量、燃料量、汽溫控制等都是相對獨立的，亦即：給水→水位；燃料→產汽量及汽壓；噴水→汽溫。在直流鍋爐中，由于沒有汽包，蒸發與過熱受熱面之間沒有固定的分界線，當給水量或燃料量變化時都會引起蒸發量、汽溫和汽壓的同步變化，相互有牽制，關系密切，這樣給控制系統的設計和調整增加了靈活性，也增添了復雜性。隨著超超臨界機組蒸汽壓力的升高，直流鍋爐中間點汽溫（通常取啟動分離器出口汽溫）和過熱器出口汽溫控制點的溫度變動慣性增加（亦即比熱增加），時間常數和延遲時間相應增大，在燃料或給水量擾動時，超超臨界鍋爐的蒸汽溫度變化具有更大慣性。
在超超臨界機組起動和低負荷（小于最低直流負荷）運行期間，必須投入啟動系統，因此也增加了鍋爐啟動系統對控制的要求。對于直流爐來講，為了確保水冷壁在低負荷時有效的冷卻，通過水冷壁的流量不能小于某個值，即最低直流負荷。當機組啟動和停爐時，啟動系統投入使用，由于啟動系統要經歷不同的運行狀態（濕態和干態），故須采用不同的控制方式（濕態和干態）且能平穩自動地切換。
在鍋爐點火以前，循環泵啟動系統投運；分離器水位由控制鍋爐母管給水流量來實現。此時給水旁路調節閥控制分離器水位，循環泵出口調節閥控制給水流量，并有循環泵進出口差壓保護回路。鍋爐點火后，省煤器入口的給水流量保持在某個最小常數值；當燃料量逐漸增加時，隨之產生的蒸汽量也增加，從分離器下降管返回的水量逐漸減小，鍋爐給水流量逐漸增加，以保證省煤器入口的給水流量保持在某個最小常數值，分離器入口濕蒸汽的焓值增加。當分離器入口蒸汽逐漸達到飽和狀態，蒸汽流入分離器，此時沒有水可分離，鍋爐給水流量等于省煤器入口的給水流量，但仍保持在某個最小常數值。此時給水調節切換到給水流量控制。隨著燃燒率繼續增加，在分離器中的蒸汽慢慢地過熱。分離器出口實際溫度仍低于設定值（由鍋爐主控指令經函數發生器產生），溫度控制還未起作用。所以此時增加的燃燒率不是用來產生新的蒸汽，而是用來提高直流鍋爐運行方式所需的蒸汽蓄熱。當分離器出口的蒸汽溫度達到設定值，進一步增加燃燒率，給水量也相應增加，鍋爐開始由定壓運行轉入滑壓運行。汽溫信號通過選大器，溫度控制系統投入運行，分離器出口的蒸汽溫度由“煤水比”控制。當鍋爐主蒸汽流量增加至40%BMCR，鍋爐轉入干態運行。在干態自動方式時，循環泵自動停，隨即暖管系統投入運行，啟動系統暖管調節閥控制分離器下降管水位。
從以上幾點可知，超超臨界鍋爐給水系統更難于控制，情況更復雜了一些。在規定的運行工況下，必須維持某些比例常數，而在變工況下必須使這些比例按一定規律變化，而在啟動和低負荷時，要求更大幅度地改變這些比例，以得到寬范圍領域的自動控制。為此，必須設計更完善的給水閉環控制系統，在啟動工況更多的采用變參數變定值技術，所有控制功能應在前饋技術的基礎上完成，并連續地校正控制系統的增益。
2給水控制系統的工作原理
給水控制的總體思路是以燃水比為基礎，利用分離器出口蒸汽焓值和一級過熱器兩端的溫度變化進行修正，計算得到總的給水量需求。實現這一思路的方法為考慮省煤器出口到分離器出口這一段的焓值變化，計算出這一段總的焓增和單位工質的焓增，從而計算出給水量的需求。根據鍋爐主控指令以及鍋爐設計參數計算出一級過熱器入口單位工質設計焓值和省煤器出口單位工質設計焓值，兩者相減得到設計單位工質焓增。根據鍋爐主控指令以及鍋爐設計參數計算出相應鍋爐負荷下設計蒸汽流量和減溫噴水流量，兩者相減得到設計給水流量需求。設計單位工質焓增和設計給水流量需求兩者的乘積即為設計總焓增。以上計算均考慮其蓄熱遲延時間。利用飽和溫度變化率乘以水冷壁管的金屬質量的熱容量來計算得到金屬部件所吸收的熱量，設計總焓增減去金屬部件所吸收的熱量得到設計有效焓增。
飽和溫度按照IFC-97 公式計算：
為減少計算負荷，分離器出口過熱蒸汽的焓采用下面的簡單擬合公式：
h = 2022.7 +1.6675T + 2.9593×10−4T2 −1.2690×109 P / T2.7984 −1.0185×1023 P2 / T8.3077
（適用范圍：0～40MPa，273.15～1073.15K），省煤器出口不飽和水的焓采用下式擬合：
h = 130.06 + 0.947711× t1.2521 + P × (0.7234 − 9.2384×10−10 × t3.6606 )
（適用范圍：10～40MPa，160～250℃）。
其中：h —— 焓，KJ/Kg
P，p —— 壓力，MPa
P* —— 基準壓力，MPa
T —— 溫度，K（℃＋273）
T* —— 基準溫度，1K
t —— 溫度，℃
3給水控制系統的DCS實現
由鍋爐主控指令以及鍋爐設計參數計算出分離器出口單位工質設計焓值，同時考慮一級過熱減溫要求分離器出口增減的蒸汽焓，得到分離器出口蒸汽焓設定值，實現方式是利用T 控制器。論文參考網。T 控制器設定值為根據一級減溫器出口溫度和設計溫降推算出一級減溫器前溫度（原理類似一級減溫主回路設定值的生成），測量值端為實際的一級減溫器前溫度，若設定值比實測值大，說明一級減溫器前溫度偏低，需增加分離器出口蒸汽焓。論文參考網。經過一級過熱減溫器兩端的溫度降修正的分離器出口蒸汽焓設定值進入焓值調節器與實際的蒸汽焓進行偏差運算，輸出作為省煤器出口到分離器出口單位工質焓增的修正值。修正的分離器出口蒸汽焓設定值減去省煤器出口實際焓值得到省煤器出口到分離器出口單位工質焓增的基本值，基本值與修正值之和作為單位工質在此段內的最終焓增。為防止焓值調節器工作時低于本生點，需對焓值調節器的輸出進行限制，同時也利用省煤器流量裕度對T調節器輸出進行限制，兩者限制值隨鍋爐負荷變化而變化。將焓值控制器的輸出送到鍋爐主控回路中作為其前饋，以減少燃料和給水間的影響。為保證給水流量總是超過本生流量和循環流量，對給水流量設定進行最小值限制。防止儲水箱水位和給水控制系統間的相互影響，將循環水流量的實際微分信號引入到給水流量需求生成回路中，當循環水流量呈增加趨勢時，適當減少給水流量需求，這樣就可減少兩者間的影響，當鍋爐停運或循環水調節閥關閉時，取消此前饋信號。本設計方案對鍋爐側采用水跟煤的控制方案，即用燃料量校正主汽壓力的穩態偏差，燃料量改變時，根據一個函數發生器改變給水流量設定值，以粗調水煤比，用主給水流量校正中間點溫度的穩態偏差。邏輯原理如下圖
下列情況下鍋爐給水主控強制手動：
汽水分離器出口溫度壞質量
鍋爐給水流量信號故障
小汽機均手動
電泵耦合器投自動
在實現給水控制的系統中，Ovation系統是EMERSON公司開發的一套集過程控制和企業管理一體的新一代集散控制系統(DCS)，功能強大。系統主要功能塊新型PID控制器，功能如圖4所示。
圖4：新型功能塊示意圖
此功能塊與傳統PID控制算法相比有如下特點:對微分作用的算法做了改進;在串級組態方式時，當遇到限制值時，禁止增加和禁止減少信號，防止主回路出現積分飽和;顯著提高了控制器在飽和狀態時對控制偏差信號方向突然變化的響應時間，既可執行無相互影響的PID控制算法，也可執行有相互影響的經典的PID控制算法;具有快速飽和恢復選擇的功能等。形成的給水控制邏輯如下圖：
4給水控制系統運行中的問題及改進措施
給水控制系統在電泵與汽泵負荷轉移以及并泵過程中容易引起給水流量大幅波動。由于直流鍋爐不象汽包爐那樣有汽包緩沖，給水流量的波動會直接影響汽溫、汽壓和負荷的穩定。為了穩定機組的運行，切換過程必須十分緩慢地進行，運行人員勞動強度較大。這主要是控制系統自動分配轉速控制指令的結果。為此，可對系統進行兩點改進：一是以泵出口壓力和給水母管壓力的差值作為邏輯信號。當其差值大于零時，泵就開始帶負荷。當差壓小于零時,泵未帶負荷，限制器VL起作用,其轉速指令的變化對處于自動狀態的泵指令基本不產生影響,運行人員可以較快地手動調整待并泵的轉速,使之較快地帶上負荷。處于自動狀態的給水泵能在不受手動泵轉速變化干擾的條件下控制好給水流量。一旦泵出口逆止門開啟，泵帶上負荷，限制器就不起限制作用，運行泵分享調節器輸出的自動控制指令，共同完成給水調節任務。二是在取消限制作用的瞬間，對副調節器的輸出進行一次跟蹤計算。跟蹤計算就是要使副調節器的輸出指令與和取消限制之前的各泵實際轉速指令相適應，以防止取消限制器可能產生的擾動。
總之，超超臨界機組與相同容量的亞臨界汽包爐相比，自動化系統的規模，即所需的自動控制和儀表裝置大致相同，但超超臨界鍋爐的給水控制更為復雜一些，要求自控設計人員與鍋爐設計人員配合，了解直流鍋爐運行特點，運用更先進的控制理論和更完美的控制策略。
【關鍵詞】熱工設備保護設備保護系統系統保護火電廠設備 優化研究
中圖分類號：G267 文獻標識碼：A 文章編號：
一．引言
隨著我國電力工業的快速發展，火電廠的機組裝機容量和供電區域內電網容量的逐步擴大，電力系統成為經濟建設發展的重要支柱，電力生產穩定及供電穩定成為電力系統中被廣泛關注的話題?；痣姀S熱工設備保護系統就是通過對設備進行測量、監控，在發生危及情況時，采用措施預防和制止、降低事故發生，減少事故損失程度。熱工設備保護系統優化是提升設備保護的必經之路，同時也是提升設備安全的有效手段。
一.優化熱工設備保護系統的重要作用。
火電廠隨著裝機容量的增大，以及為了提供高容量的電力輸出，就需要使用更多需要監視的熱力系統參數。熱工設備保護系統就是建立于對需要監視的熱力系統參數進行測量之上的，對熱力系統參數進行范圍確定，一旦超過正常范圍后立即報警并觸發保護動作，以實現對機組設備保護的功能。
優化熱工設備保護系統，是立足于人性化設計基礎上，通過對熱工設備保護系統的功能增強和提高保護穩定性，實現對操作人員生命安全、機組生產安全以及電網正常運行提供強有力的安全保障?；痣姀S的生產安全是影響未來發展和生產經營的主要條件，而熱工設備保護系統實現對機組安全保護，通過提高熱工設備保護系統的功能，來達到對機組保護的目的，因此，熱工設備保護系統通常被視為火電廠的靈魂所在。優化熱工設備保護系統，提高機組運行的穩定性和抗風險能力，進一步完善了設備在處理突發事件上的反映和緊急事件的處理方式。通過優化設備保護系統，創造了安全的生產環境，進而提升了火電廠的安全系數，保障火電廠的正常生產，同時對提高電網供應能力，減少國家經濟損失具有積極作用。
二.熱工設備保護系統的自適應控制系統。
熱工設備保護系統的自適應控制系統是基于先進控制的策略，以提高設備在不同事件中的自適應能力，通過對設備進行參數調校和控制，實現系統工作的工作狀態接近或保持在最佳工作狀態。熱工設備保護系統的自適應控制系統是根據對象的參數變化來進行自動調整控制器的結構和參數的優化控制方法，是對設備保護系統的深入優化。
1.自適應控制系統運行原理。
在火電廠的熱工設備保護系統中采用了自適應控制方法的控制系統，就是自適應控制系統。自適應系統是通過在工作過程中對熱工設備系統參數進行不斷檢測，根據系統參數變化和運行指標變化，及時改變設備控制參數，必要時改變控制作用，保障系統維持在最佳工作狀態下。在自適應控制系統的運行過程中，通過測量控制輸入、參考輸入和對象輸出以及已知外部干擾等性能指標，與給定的性能指標標準進行對比，適應機構在發現誤差后改變控制器參數，或者是對被控對象產生輔助的控制輸入量，來保證系統接近給定的性能指標。熱工設備保護系統的自適應控制系統運行圖如下：
2.自適應控制系統的應用。
熱工設備保護系統的自適應控制系統包括三種類型：采用簡單方法進行信息收集和控制的簡單自適應控制系統、采用參考模型進行控制引導的模型參考自適應控制系統、采用在線辨別、認知，實時獲得設備運行系統參數，根據給定的性能指標進行自行校正的自校正控制系統。
2.1熱工設備保護系統的簡單自適應控制系統。
采用簡單自適應控制系統主要是通過對過程進行動態特性以及對擾動的動態特性來進行控制，調整控制器的系統參數，可根據偏差對系統參數進行自動調整和控制，也可根據擾動動態情況，實現對控制器的自動調整。根據系統在過渡過程中的曲線形狀，實現對PID參數的自動調整，以實現熱工設備保護系統能維持或接近最佳工作狀態，提高設備運行安全。
簡單自適應控制系統模式切換需要人工控制，需要采取以下步驟進行：
（1）在系統控制模式下，采取人工控制系統使系統進入穩定的狀態，將整定開關S切換到測試模式，同時接通繼電器，實現系統輸出的等幅振蕩，系統檢測出振蕩的幅度和振蕩的周期，計算出臨界的比例度，調整控制器的規定參數。
（2）切換整定開關S到自動模式的位置上，使控制系統保持正常運行。
2.2采用模型參考的自適應控制系統。
模型參考自適應系統是由參考模型、反饋控制器、被控對象和調整控制器系統參數的自適應控制系統機構組成。系統控制包括外回路和內回路，外回路調整控制器的系統參數，內回路是控制器和被控對象組合而成的反饋回路。
采用模型參考的自適應控制系統是由控制器的輸入，產生控制作用，對被控設備對象進行控制，通常系統將信息輸入參考模型，采集的信息與給定的期望要求進行比較，如發生偏差立即進行調整，將控制信息輸出到自適應機構上，實現對對象特征的及時調整，提高運行安全。模型參考自適應控制系統關鍵是建立理想的參考模型，利用參數最優化技術控制系統參數，使預定的性能指標達到給定的要求。
2.3自校正控制系統。
自校正控制系統是將被控制過程中的輸出信號和輸入信號傳輸給系統過程參數辨識器，采取對被控過程中的數學模型進行在線辨識，系統參數調整機構根據辨識結果計算出自動校正的控制程度，調整和修改控制器的參數，通過改變控制器的控制作用，使控制的性能和指標達到最優。自校正控制系統中也包含兩個回路，其外回路是由遞推參數估計器和參數調整控制機構組合二次，內回路是被控過程和線性反饋控制器組成，其控制器的系統參數通過外回路進行調整。
自校正控制系統能通過在線辨識和信息收集，及時獲得過程中的真實動態的特性，并能夠及時、準確的對控制參數進行校正，實現對熱工設備保護的及時信息反饋，提高事件反映和處理能力，能提高設備的運行狀態，保障熱工設備在安全范圍內穩定運行。
三．結束語。
火電廠熱工設備保護系統是保障電廠人身、財產安全的必要手段，通過對設備保護系統的優化，實現設備保護機構的自動適應、自動控制，達到對熱工設備運行狀態的及時調整和系統參數控制，通過信息輸入和信息反饋，與給定的預設性能標準進行比較，發現存在偏差立即輸出控制和調整信號，調整機構實現對參數的校正，維持熱工設備在最佳工作狀態運行，達到設備保護的目的。
參考文獻
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關鍵詞：公路隧道，避雷，接地裝置
該隧道位于江山市峽口鎮與廿八都鎮之間的群山峻嶺之中,在達塢隧道出口的群山腳下為收費所、達塢隧道所辦公大樓,兩者和隧道之間有近百條電力電纜、控制電纜、通信電纜及視頻信號電(光)纜相連接,收費站廣場邊有一排高度為20m的高桿金屬照明燈，離其幾十米處的互通有4桿25米高桿金屬照明燈，隧道與隧道之間都有25米的高桿金屬照明燈及室外可變情報板。隧道所辦公樓倚山而建,其下方是地勢低的多的廿八都古鎮,土質為砂質土壤,土壤電阻率約為400Ω.m,土壤電阻率較高。但在雨季時,由于地下水豐富,其地理地貌十分有利于雷暴的生成發展。免費論文。根據江山市中心氣象臺提供的資料,該地區平均雷暴日為57天,經計算,該建筑物年預計雷擊次數為0.31次/天,屬于雷電活動頻繁、雷擊事故高發地區。免費論文。該建筑物為二類防雷建筑物。近年來,頻繁的雷擊已對隧道的監控系統、通信系統、計算機系統以及室外情報板等造成了一定的危害,因此隧道及建筑物的防雷工作刻不容緩。
一、雷擊的特性
雷電破壞作用與峰值電流及其波形有最密切的關系,雷電波頻譜是研究避雷的重要依據。從雷電波頻譜結構可以獲悉雷電波電壓、電流的能量在各頻段的分布,根據這些數據可以估算通信系統頻帶范圍內雷電沖擊的幅度和能量大小,進而確定避雷措施;即使在電力系統中,了解雷電波頻譜分析,也有助于采取相應的避雷措施。典型的雷電流為近似的雙指數函數曲線,可用下式表示:
i= I0 (e-α-e-β)
式中: I0――雷電流峰值(從數kA到數百kA);
α――波前衰減系數;
β――波尾衰減系數;
i――雷電流瞬時值。
雷電流曲線峰值的左邊部分稱為波前,從峰值至電流下降到峰值的一半的E點這部分稱為波尾。雷電流波形的波前很陡,通常只有零點幾微秒到十幾微秒,并包含豐富的諧波電流。通過計算(過程從略),可求得雷電波的能量比率積累的頻率分布。雷電波能量比率積累的頻率分布:低頻部分增值快,頻率越高,增值越慢,說明雷電的能量大多分布在低頻部分。從典型雷電波計算得到的數據可知,90%以上雷電能量分布在20 kHz以下。免費論文。即在防雷工程中,只要防止20kHz以下頻率的雷電波侵入,就能把雷電波的能量削減掉90%以上。
二、隧道電氣設備防雷工程設計
該隧道監控系統設備屢遭雷擊損壞,從損壞的電氣設備分析,都是弱電部分的接口電路或電源電路(如:攝像機解碼板、電源板及攝像頭等)損壞,而且無嚴重燒焦及機械性破壞,推斷應是受到感應雷即雷電電磁脈沖的沖擊影響所致。根據我國《建筑物防雷設計規范GB50057-94》,參照國際電工委員會IEC1024防雷與接地的有關規定采取屏蔽、泄放、消峰、分流、均壓等電位聯接的原理進行防雷工程的綜合設計和改進。
（一）接地系統及措施
接地是防雷的基礎,接地系統的設計與施工直接影響防雷的效果。只有良好的接地才能為入侵的雷電流提供暢順的入地泄放通道,同時才能使屏蔽效果得到保障。該隧道建在花崗巖石之中,洞內無法利用基礎鋼筋作接地體,只能在電纜溝底部建造接地裝置。為了減小接地電阻,可采用復合接地體,即水平接地體和垂直接地體相結合的方式,并在接地極周圍填充長效降阻劑。垂直接地體的優點是在雷雨季節能積聚一定的山水,有利于改良接地極周圍的土壤電阻率,降低接地電阻。而水平接地體能擴大地網的接地面積,使隧道成為一個大的均壓體,減少閃擊放電的機會,提高泄放雷電流的能力。
（二）屏蔽
隧道內的電氣設備,外部電磁干擾主要有三種:雷電的電磁脈沖;電力系統中各種操作過電壓;靜電放電。由于雷電波主要是通過電磁感應和靜電感應,在隧道內的電源線和信號線上產生過電壓波,并沿電纜向兩端傳播沖擊,使得隧道及監控室內的監控設備被擊壞,而雷電從隧道口繞擊進洞內的可能性很小。因此屏蔽只側重于隧道外及洞口附近的各種電纜,將電源線和信號線分別敷設于鍍鋅線槽內,線槽每隔一定距離,按標準進行接地,從而使雷電作為干擾源的影響大大減小。
（三）均壓、等電位聯接
在隧道的電纜溝內及監控室內建立等電位連接帶,將設備外殼及金屬架構物進行可靠的搭接,就近接地,使整個監控系統處于準等電位水平,在隧道內形成一個均壓帶,避免被保護設備之間在雷擊瞬間形成電位差而產生二次閃擊、閃絡現象而遭損壞。
（四）專用避雷器
在采取以上措施的同時,為防止感應雷電對一些重要的電氣設備的沖擊,須在其電源或信號輸入端加裝專用避雷器。避雷器的性能必須滿足以下幾點要求:
(1)避雷器不會對線路的正常運行造成影響;
(2)要有較好的箝位效果,沖擊殘壓盡量小,并在設備的耐壓范圍內;
(3)要有足夠的雷電通流容量,雷電發生時自身不會損壞,并能反復使用;
(4)能適應惡劣的工作環境;
(5)漏電流要小。響應時間要盡可能短,一般要求達ns級。
根據理論分析及實際經驗,在下列易受感應雷影響的電氣設備前加裝相應的專用避雷器:
(1)在低壓母線、監控系統電源輸出端加裝三相或單相電源避雷器,以防止感應雷電通過電源線損壞監控系統設備;
(2)在隧道內攝像機部分解碼器輸入輸出端加裝控制信號避雷器,以防止雷電通過控制信號線損壞攝像機解碼器;
(3)在攝像機視頻信號輸入輸出端加裝同軸電纜避雷器;
(4)在通信機房配線架裝設交換機配線避雷器;
(5)洞外廣場攝像機安裝云臺、鏡頭控制線避雷器。
通過以上的技術處理,可有效防止雷電對隧道內電氣設備的影響,最大限度地將雷擊災害減至最小。
三、結語
隨著國民經濟、科學技術的飛速發展,公路隧道機電設備的自動化程度越來越高,計算機用于自動控制及營運管理也越來越普遍。隧道內機電系統包括:照明、通風、火災報警、閉路電視監控、通信、交通監測控制及供配電系統等都不可避免地會受到雷電災害的影響,如何將雷電災害的影響降至最低,是隧道機電系統在設計、施工及管理中一項非常重要的工作,必須予以充分重視。
參考文獻：
1 公路隧道設計規范JTJ026-90
2 建筑物防雷設計規范GB50057-94
3 蘇邦禮等.雷電與避雷工程.廣州:廣州中山大學出版社,1996.11
關鍵詞：pH值；酸堿中和；PID
Abstract: The traditional acid-base and manually adjust itself difficult to solve the shortcomings such as difficult to find the right dosage, resulting in the neutralizer waste manually control the security and reliability, low efficiency, it is difficult to meet the requirements of real-time control. Theoretically first analyzes the principle of PID control, and then combined with the South China Paper Industry Co., Ltd. in the pulp and paper companies, the process design of a PID control the pH of the system of the pulp and paper companies.
Key words: pH value; acid-base; the PID
中圖分類號：TS7文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02
一、前言
隨著工業的不斷發展和城市人口的急劇增加，環境保護問題日益成為影響和制約人類社會發展的原因之一，大量工業和生活污水的處理問題受到越來越廣泛的重視。為了環境保護和可持續性發展，必須進行污水處理?，F代化的工業生產往往產生大量工業污水，pH值是控制污水排放的一個重要指標，國家環?？偩衷诠I污水排放標準中明確規定了排放工業污水的pH值必須在6.5-8.5之間。工業污水的酸堿度值一般遠偏離中和值7，直接排放會導 致嚴重的污染，因此，工業廢水必須進行pH 值檢測并根據測量的結果用中和劑處理，水質達標后方可排放。但是由于污水處理的酸堿中和過程通常呈現嚴重的非線性，主要表現為混和溶液的pH 值在中和點附近的增益很大，此時添加的中和劑略有變化，就能引起pH值較大變化，而當pH值遠離中和點時的增益很小，pH值變化較緩慢，加入大量中和劑才能使pH值上升或下降。處理過程一般在大 容器或循環管路中進行，使得系統存在較大的時值，不僅給pH值控制帶來極大困難，而且大量浪費中和劑。
二、模擬PID控制原理
看場合應用,PID 是由比例、微分、積分三個部分組成的，在實際應用中經常只使用其中的一項或者兩項，如 P、 PI、 PD、 PID 等。就可以達到控制要求，PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。
比例（P）控制
比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差。
積分（I）控制
在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。對一個自動控制系統，如果在進入穩態后存在穩態誤差，則稱這個控制系統是有穩態誤差的或簡稱有差系統（System with Steady-state Error）。為了消除穩態誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統在進入穩態后無穩態誤差。
微分（D）控制
在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。 自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振蕩甚至失穩。其原因是由于存在有較大慣性組件（環節）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統在調節過程中的動態特性。
PID控制器各控制環節的作用如下：
比例環節：為了及時成比例地反應控制系統的偏差信號e(t)，以最快速產生控制作用，使偏差向減少的趨勢變化。積分環節：為了保證被控制量y(t)在穩定時對給定量r(t)的無靜差控制，即當閉環系統處于穩定狀態時，控制輸出量和控制偏量都保持在某一個常值上。積分作用的強弱取決于積分時間常數，積分時間常數越大積分作用越弱，反之則越強。
微分環節：為了改善閉環系統的穩定性和動態響應的速度，能反映偏差信號的變化趨勢，并能在偏差信號變得太大之前，在系統中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統的動作速度，減少調節時間。
三、PID在造紙污水處理調節pH值的應用
1、工藝流程見圖2
未處理污水在循環的生物氧化池內，中和處理后排放到快慢攪拌池。加中和劑過程如下：
儲存在1#、2#、3#、4#罐中的中和劑，通過1#、2#加藥泵經電磁流量計、電動調節閥后加入生化池。
2、PID控制見圖3
控制過程為：pH計實際測得的值pH2與目標設定值pH1相比較，所得偏差信號e(t)送入PID控制器，內部運算后，輸出信號控制電動調節閥的開度，從而實現加藥量隨目標設定值的自動調節。
3、硬件選型
電磁流量計：SAT8-1-9D2；量程：2-15m3/h；輸出：4-20mA；pH計：SAT8-1-92DX100 ；量程：0-14 ；輸出：4-20mA；PID控制器：SAT8-1-92X100
量程：0-14 ；輸出：4-20mA；電動調節閥：SAT8-1-9JYIK ；輸入：4-20mA ；輸出：4-20mA
四、小結
將南華紙業造紙的酸堿調節改為PID控制后，大大節約了人力，提高了加藥系統的穩定性，而且南華紙業造紙選用的PID控制器帶自整定功能，通過自整定，大大簡化了參數的調整。同時本系統結構設計合理、成本低、實用性強，很好地滿足了南華紙業造紙污水處理pH值自動化控制的要求。
參考文獻
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