自然辩证法在控制工程中的应用
自然辩证法在控制工程中的应用
摘要控制工程学科的主要研究对象是工程领域内的控制系统，通过使用数学、计算机、电子通讯等技术，对系统进行建模、分析、控制、设计和实现的一门学科。自然辩证法是关于自然界和科技发展的一般规律以及人类认识自然和改造自然的一般方法的科学，其目的就是为了更加合理地处理人与自然之间的矛盾。人和控制系统均是自然的一部分，所以控制工程的产生和发展时刻都与自然辩证法有着密切的联系。本文将就自然辩证法主要观点以及其在控制工程中的应用作简要的研究。
关键词自然辩证法、控制工程、应用
控制工程学科研究的主要对象是工程系统，以数学和计算机技术为主要研究工具，研究各种控制策略及控制理论和方法。本学科的重要基础和核心内容是控制理论，控制工程是本学科的背景动力和发展目标。控制工程所研究的是运动系统的行为、受控后的运动状态以及达到预期动静态性能的一门综合性学科。在理论方面，利用各种先进的数学工具来描述系统的动静态特性，主要研究内容是建模、预测、优化决策及控制。在应用层次上，将理论研究成果与计算机、网络和现代检测技术相结合，形成各种新型的控制器或控制系统。而这一系列的过程都是人们对控制规律进行探索和总结的过程，因此控制科学是时刻与自然辩证法相联系的。
1. 控制理论与控制工程概述
本学科的主要对象是工程领域内的控制系统，以数学和计算机技术为主要研究工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、优化、设计和实现。本学科主要从事控制理论与控制工程领域的研究、设计、开发和系统集成等方面。
线性与非线性控制、自适应控制、变结构控制、鲁棒控制、智能控制、模糊控制、神经元控制以及将上述技术与方法加以集成的综合自动化技术等是本专业的主要研究方向。
1.1 控制理论的发展现状
自动控制是延伸人能体能、智能和提高劳动生产率及质量的关键技术，其研究方法就是自动控制理论，它是自动控制的基础和灵魂，自动化元器件和系统是实现自动控制的工具和载体。
总的来说自动控制分成如下几个阶段：
20世纪30~40年代：经典控制理论的发展初期。这一段时期的主要工作着力在频率法和根轨迹法的基础上，通常被称这一阶段为经典控制理论。其主要研究系统运动的稳定性、时域和频域中的运动特性、控制系统的设计原理和校正方法。
20世纪50年代：经历了从经典控制理论到现代控制理论的转变。这一时期的代表性方法为状态空间模型的能控性、能观性、正定等定理。现代控制理论采用线性代数和微分方
程为主要研究工具，以状态空间为基础，分析与设计控制系统。与经典控制理论相比，现代控制理论的研究要更广泛。
20世纪70年代至今，控制理论正向社会、经济各个领域渗透，在非工程领域得到了广泛应用，在更大的范围内得到了广泛的应用和发展。与此同时，出现了经济控制论、社会控制论和人口控制论等各个方面的研究，进而产生和发展了大系统控制论。
1.2 控制理论的前景展望
随着控制理论的不断发展，当前在控制理论在以下领域已经有了长足的发展。首先，复杂系统控制理论与应用：采用结构分散化方法研究复杂系统的建模与控制问题，以结构分散化模型为基础，研究新的系统辨识理论和新的控制方法。
其次，智能控制理论研究与应用：在对模糊控制、神经网络、专家系统和遗传算法等理论进行分析和研究的基础上，重点研究多种智能方法综合应用的集成智能控制算法。再次，计算机控制系统：针对不同的生产过程和控制对象，研究采用DCS、PLC、工业控制计算机等控制设备，构成低成本、高性能、多功能的计算机控制系统。最后，网络控制理论及其应用：通过对网络拓扑结构及网络环境下先进控制理论与方法的研究，充分利用网络资源，实现从决策到控制的全过程优化。
然而，为了充分实现在新型领域的控制潜力，就要求必须发展新的控制方法和技术。下列几个方面可以帮助我们更加深刻的理解所面临的挑战。
(1) 具有符号和连续动力学系统的控制。下一代的系统将把逻辑运算和连续量结合起来。目前的理论不能有效地处理这样的系统，特别是描述大系统的时候。
(2)分布、异步和网络环境中的控制。
(3) 高层次的协调与自主。
(4) 控制算法的自动综合，且具有集成的验证和确认。未来的工程系统需要能够快速地进行设计、再设计和实现控制的软件。研究人员需要开发功能更强大的设计工具，使得从建模到环路中含有硬件的仿真的整个控制系统设计过程能自动完成，这包括系统软件验证和确认。
(5) 利用不可靠的部件建立可靠的系统。
从上述报告发表至今，以上所列的五个问题仍然是当今自动化研究和发展所面临的最主要问题。
2. 自然辩证法的内涵
自然辩证法主要研究的内容有两大方面：一是自然观，即对自然界辩证法的研究；二是自然科学观，即对自然科学辩证法的研究。
2.1 自然观概述
这方面要求去不断地概括和运用自然科学的最新成果，发展和更新人们关于自然界辩
证发展的总图景和对自然界的总观点，包括物质观、运动观、时空观、信息观、系统观、规律观以及自然发展史和自然界各种运动形态的划分、联系、交错、转化等；要求去进行对辩证法的基本规律和范畴在自然界各种过程中的丰富多样的表现及运用进行深刻探讨，使人们对辩证法规律和范畴的理解不断充实和深化，进一步清晰化、准确化和精细化，并增添新的内容。从而，把辩证唯物主义自然观提高到同自然科学的新发展、新思想相适应的现代水平。
2.2 自然科学观概述
自然辩证法主要从马克思主义认识论、方法论方面研究自然科学认识过程、认识方法和自然科学认识发展的规律。从马克思主义社会历史观进行研究作为社会现象之一的自然科学在社会中发展和发挥作用的规律。
自然辩证法不但把科学看作是一种独立的社会现象，探讨其在一定社会中发展和发挥作用的规律，而且也把与科学紧密相关的技术作为一种独立的社会现象来研究。自然辩证法是关于技术论的研究，从总体上探讨技术的性质和特点、技术发展的条件和规律以及技术和其他各种社会现象的关系等。这一研究和自然科学论的研究共同为科学技术政策的制定、科学技术发展的规划、科学技术工作的领导和管理提供理论基础。
2.3 自然辩证法与其他学科
自然辩证法作为自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会研究，不仅具有哲学属性，而且具有交叉学科的性质。
首先，在哲学研究概括的自然、社会和思维这三大领域的知识中，自然辩证法是其中的一大领域。马克思和恩格斯在创立科学的世界观时就认为整个世界的历史可以划分为自然史和人类史，对这两方面的历史的哲学概括即构成了马克思主义哲学中的两门学科即自然辩证法和历史唯物主义。
其次，当代自然辩证法除了以自然为研究对象，还以科学、技术、科学技术与社会的关系为研究对象，所要揭示的是人类认识和改造自然中的一般规律以及科学技术发展中的一般规律，而不是自然界中个别的过程，人类认识和改造自然个别领域或者科学技术个别学科的特殊规律。这个一般规律也正是哲学研究区别于科学技术研究的特殊之处。自然辩证法一方面是辩证唯物主义的普遍原理在自然界中的具体表现和科学技术领域的具体应用，另一方面又是对科学技术及其发展的哲学概括。
3. 控制理论与控制工程中的自然辩证法
自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分，是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识和改造自然的一般方法的科学。它是马克思主义关于认识自然和改造自然已有成果的概括和总结，是随着科学技术的发展而不断丰富和发展着的开放的理论体系。自然辩证法包括三部分：自然界发展的一般规律，即自然界发展的辩证法；科学技术
发展的一般规律，即科学技术发展的辩证法；人类认识自然和改造自然的一般规律，即科学技术研究的辩证法。它和各门具体科学技术一样，都是研究自然界、科学技术及其研究方法的规律性探索，这表明了它具有科学技术特性。自然辩证法是集中研究自然界和科学技术的辩证法，是唯物主义在自然界和科学技术领域中的应用，它的原理和方法主要适用于自然领域和科学技术领域，能够很好地指导我们进行科学研究活动。
3.1 控制理论与控制工程具有自然属性
控制理论与信息理论、系统理论作为20世纪40年代诞生的新兴学科，同时又是相互联系的学科, 影响了20世纪后半叶的人类社会, 改变了人类的观念和思维方式。虽然这些都是在人类社会科学的高度发达的结晶，但仍是自然的一部分。现在的社会中几乎充满着机械化和信息化，但每一个机械化和信息化的系统都是来自于自然界，它们是客观实在的自然物在经过人的作用之后的物品，虽然它们可以已经不着一丝自然物的痕迹，但在马克思主义哲学中仍然属于自然界，同时它的使用者是人，也属于自然界，即客观存在的物。所以说控制理论与控制工程具有自然属性。
3.2 控制理论与控制工程的研究方法源自自然辩证法
控制理论的研究与发现是一代又一代的科学家和工程师在客观复杂的整个时代的发展中通过大量实验和观察中总结出来的，在这个过程中自然辩证中的归纳和演绎的运用是显而易见的。归纳和演绎是自然辩证法中科学技术方法论的科学思维方法，实验法是科学抽象中重要的思想模型。控制科学中的一切事物都是现象和本质的统一。控制科学是一门以实验为基础的学科，它需要通过试验获得数据，经验。但这只是科学认识的基础，我们要通过归纳和演绎将它上升到理性认识，即规律、理论，这样就可以反过用理论来指导实践，从而将其应用到生产生活中去。
应该知道，工程控制有它自身的运行规律和规则，我们需要从方法论上去探索和认识。工程控制的方法论研究的原则有如下几个方面：
首先，协调控制原则。在现代工程控制过程中，其中一个重要的方法论原则就是协调控制。其实，有许多场合，工程控制系统不仅要求自治，而且需要协调，即控制的任务是保持各被控对象的控制过程之间的某种协调关系，这种协调关系主要表现为函数关系、均衡关系、同步关系、关联关系、协同关系等。这就需要从整体上对各被控对象进行协调控制，减少与避免工程控制系统出现较大的波动性和不稳定性。协调控制原理要求，建立工程控制系统的协调联系，保留或加强被控对象中有益的联系，抵消或削弱工程控制系统中有害要素的相互作用，使系统特性适应于协调控制的需要，实现工程控制系统的协调和稳定。
其次，系统分析原则。所谓系统分析，即从系统的观点出发，着眼于整体与部分、整体与环境的相互联系和相互作用的关系中综合地、精确地考察控制对象，求得系统的最佳功能的科学方法。应用系统分析方法在处理工程控制问题时，它始终把控制对象作为有机
整体来考察，从整体、部分、环境的相互联系、相互制约、相互依存的关系中揭示工程控制系统的整体性质与运行规律。
再次，定性分析与定量分析相结合的原则。在工程控制系统中，一方面，需要对控制对象的运行规律、性质、特点、因果关系、逻辑关系、时序关系等进行确定性分析的，以及对一些无法量化的控制因素等采用定性分析；另一方面，凡是反映工程控制系统数量关系、数量特征、数量变化、特性参数、联系强度、作用大小等数值信息的控制因素则进行定量分析，并且将工程控制系统的定性分析与定量分析结合起来全面分析，两者相互配合，相互补充，这是工程控制系统研究的科学方法，也是工程控制系统模型化的发展趋势。一般来说，在工程控制系统的研究、工程控制过程中，定性分析是定量分析的基础，应先进行定性分析，以规范定量分析；再由定量分析检验定性分析，由定性分析判断定量分析，两者相互验证，逐步深化。
最后，矛盾分析原则。按照矛盾分析原则，正确处理工程控制系统各对象、各要素、各变量之间主要矛盾与次要矛盾的关系，以及矛盾的主要方面和次要方面等，根据工程控制系统的现状、变化和发展趋势，抓主要矛盾，解决工程控制中的问题。归纳和演绎是自然辩证法中科学技术方法论的科学思维方法，实验法是科学抽象中重要的思想模型。控制科学中的一切事物都是现象和本质的统一。控制科学是一门以实验为基础的学科，它需要通过试验获得数据，经验。但这只是科学认识的基础，我们要通过归纳和演绎将它上升到理性认识，即，规律、理论，这样就可以反过用理论来指导实践，从而将其应用到生产生活中去。
综上所述，控制科学的研究方法也是自然辩证法的科学技术方法论的应用，是科学抽象和科学思维对科学事实价值性的提升。正因为有了自然辩证法，控制科学才能够从中借鉴并加以运用，形成自己的研究体系，也因此才能使控制科学成为一门合格的学问、一门真正的学科。
3.3 控制科研中的自然辩证法
控制科学是一门以理论分析和实验相结合的学科，控制系统是否能够达到期望的目标，这就需要我们做实验去验证。这个实验过程也称为科研过程，在科研的过程中，很重要的一步就是选题。因为，科研选题是科学研究的起始步骤，它关系到科研的方向，目标和内容，直接影响到科研的途径和方法，课题选择是否恰当决定了科研工作进度的快慢以及科研成果的水平，价值和发展前途，科研选题是决定科研工作成败的关键和首要环节。所以我们必须遵循以下几个基本原则。
首先，所选课题必须着眼于社会实践和科学本身发展的需要。
其次，所选课题应具有创新性，应是前人和他人未解决或未完全解决并预期能出成果的科技问题。
再次，所选课题一定要有科学事实和科学理论为依据。
最后，选题时必须考虑完成课题的主客观条件，根据实际具备或经过努力可以具备的
条件来选择科研课题。
此外，在接下来的试验过程中、整理数据和分析数据以及得出结论的过程中都需要遵循科学，实事求是的原则，把经验上升为理论，用于以后的实践中。
4. 总结与展望
关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识自然和改造自然的一般方法的科学自然辩证法，在控制工程中得到了广泛的应用，这一点是毋庸质疑的。从控制的自然属性到自然辩证法的科学方法论与控制科学的研究方法的联系，再到自然辩证法在控制科研中的应用，每个方面都折射出自然辩证法的影子。所以说，控制科学的发展离不开自然辩证法。一部控制科学的发展进步史，就是自然辩证法在其中的应用史。
控制科学与工程专业介绍
控制科学与工程专业介绍 控制科学与工程是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要的科学理论和成就之一，它的各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实践需求密切相关。11世纪我国北宋时代发明的水运仪象台就体现了闭环控制的思想。到18世纪，近代工业采用了蒸汽机调速器。但直到20世纪20年代逐步建立了以频域法为主的经典控制理论并在工业中获得成功应用，才开始形成一门新兴的学科——控制科学与工程。此后，经典控制理论继续发展并在工业中获得了广泛的应用。在空间技术发展的推动下，50年代又出现了以状态空间法为主的现代控制理论，并相继发展了若干相对独立的学科分支，使本学科的理论和研究方法更加丰富。60年代以来，随着计算机技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，显著加快了工业技术更新的步伐。在控制科学发展的过程中，模式识别和人工智能与控制相结合的研究变得更加活跃；由于对大系统的研究和控制学科向社会、经济系统的渗透，形成了系统工程学科。特别是近20年来，非线性及具有不确定性的复杂系统向“控制科学与工程”提出了新的挑战，进一步促进了本学科的迅速发展。目前，本学科的应用已经遍及工业、农业。交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融、人口和社会各个领域，从日常生活到社会经济无不体现本学科的作用。 控制科学以控制论、信息论、系统论为基础，研究各领域内独立
于具体对象的共性问题，即为了实现某些目标，应该如何描述与分析对象与环境信息，采取何种控制与决策行为。它对于各具体应用领域具有一般方法论的意义，而与各领域具体问题的结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科的这一特点，使它对相关学科的发展起到了有力的推动作用，并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如：它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。与社会学、经济学的结合使研究的对象进入到社会系统和经济系统的范畴中。与生物学、医学的结合更有力地推动了生物控制论的发展。同时，相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展，使本学科所涉及的研究领域不断扩大。 本学科下设五个二级学科：控制理论与控制工程，检测技术与自动化装置，系统工程，模式识别与智能系统，导航、制导与控制。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。 “控制理论与控制工程”学科以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、设计和实现的理论、技术和方法。 “检测技术与自动化装置”是研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术的一门学科。它的理论基础涉及现代物理、控制理论、电子学、计算机科学和计量科学等，主要研究领域包括新的检测理论和方法，新型传感器，自动化仪表和自动检测系统，以及它们的集成化、智能化和可靠性技术。
电气自动控制工程中智能化技术的应用分析 范宇宁
电气自动控制工程中智能化技术的应用分析范宇宁 发表时间：2018-10-14T12:12:56.510Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：范宇宁 [导读] 摘要：近年来，计算机技术不断发展，为促进智能化技术的进步起到了推动作用。 （1广西大学电气工程学院广西南宁 530004；2广西电网有限责任公司南宁供电局广西南宁 530000） 摘要：近年来，计算机技术不断发展，为促进智能化技术的进步起到了推动作用。作为电气自动控制工程中的重要组成部分，智能化技术不仅关系了电气工程的自动控制效果，而且对电气工程的整体发展也具有重要作用。基于此，本文将电气自动控制工程中智能化技术的应用作为研究对象，通过对智能化技术概况的分析，进而对其在电气自动控制工程中的应用进行了研究，旨在提高自动控制工程的生产和控制效率。 关键词：电气工程；自动控制；智能化技术 引言 随着社会经济的发展，电力行业也在不断发展。电气工程及其自动化技术的应用和发展为社会经济做出了重大贡献，但在实际应用中也存在着一些缺陷和不足，智能化技术的应用在一定程度上弥补了电气工程及其自动化技术的不足，同时使电气工程及其自动化上升了一个新的高度。智能化技术作为一种新技术，不仅能够推动电气工程自动化的发展，同时对于电力行业的整体发展也具有重要的促进作用。因此，未来仍需要加强智能技术在电气工程及其自动化中的应用研究，推动电力行业的可持续性发展。 1智能化技术概况 人工智能概念自1956年被提出后就得到广泛的重视而不断地发展壮大。智能化技术就是基于人工智能发展而来的，是以计算机为主，综合信息技术理论、自动化技术、生物学以及医学、语言等理论发展而来，作为人工智能技术的具体体现，智能技术利用机器模拟人脑来对信息进行收集、分类、处理以及传递，具有强大的可操作性以及实践性。智能机器代替人类完成各种高难度的工作，极大地提高了工作效率，同时改善了工作环境。智能化技术的应用使得设备更加具有可靠性，同时也降低了设备的维修成本，其在设备故障检查中的应用，使得设备故障能够及时被检测排查，减少了故障维修时间和造成的各项损失，智能化信息处理技术使得数据信息更加实时有效，为电气工程及其自动化技术的发展提供了有力的条件。 智能化技术的特点及优势主要体现在2个方面：①便捷性。传统的电气工程由于无法按照系统动态操控设备，因此为了确保电气工程能够实现有效控制就需要安装控制器并建立控制模型，使其能够发挥控制作用，但在建立模型时会出现一些难以预料的事情，尤其是工程参数一旦发生变化就会直接影响整个工程的进行，这在一定程度上加剧了电气工程的复杂性，使得其在实际应用中无法发挥更高的效用，获得的结果也不够精准，同时使得电气工程的整体运行也更加艰难，而智能化技术的应用则很好地解决了控制模型对于电气工程运行的不良影响，不需要控制模型就可以对电气工程各个方面进行控制工作。②整体性。在电气工程及其自动化中，应用智能化技术能够条数据的处理能力，使得工程能够如期完成，通过对电气设备的实时监控，使得电气工程能够更加顺利的运行，而在对电气设备进行调试时，则会利用合理对策来减少系统失误率，降低故障率。智能化技术的劣势主要体现在由于受到电气工程系统复杂多样的限制，智能化系统对于数据的精准度提出了更高的要求，对智能化技术的自动控制功能提出了更高的要求，但是当前智能化技术却无法对电气工程系统进行更加精准的自动控制，尽管系统的复杂情况能够在短时间内预测和控制，但是就长期而言，会对系统造成不利影响，这是智能化技术在电气工程及其自动化中的应用劣势。因此，未来需要不断加强对智能化技术的研究工作，以解决其在电气工程及其自动化控制中面临的问题，推动电气工程及其自动化的可持续发展。 2智能化技术在电气自动控制工程中的作用 首先，相较于传统电气控制工程而言，智能化技术在电气自动控制中的应用使得电气工程可以利用计算机以及互联网技术来实现电力控制工作，通过计算机对数据进行判断，进而实现电气工程的操作，减少了人力资本的投入，而计算机自动控制也简化了设备操作程序，降低了设备操作难度，提高了生产效率，进一步增加了企业的经济效益。其次，传统电气系统控制因人为操作而产生误差导致事故的发生，进而导致电力系统发生故障。智能化技术的应用使得电气系统通过计算机对电力运行中的各个数据及其之间的误差进行计算，进而进行智能自动调 节，在此过程中，电气控制不受到人为因素的影响，使得误差的产生率大大下降。最后，电气控制设备作为一种精密的电力控制仪器，其自身所具有的功能需要严密的设计来实现，而智能化技术应用后，电气控制设备在运行中能够对参赛以及非线性的变化进行预测，进而得到准确的动态方程后得到准确的数据，从而建立控制模型，使得电气控制在智能化的技术下对于数据的检测更加具体，实现自动控制。 3电气自动控制工程中智能化技术的应用 3.1电气系统控制上的应用 电气系统控制要求在传统电气控制系统上比较严格，其需要投入大量的人力物力以及财力来实现电气系统的控制作用，传统电气控制系统中，其在控制过程中需要更多的人员对电力进行人工的监控以及数据的计算工作，进而实现电力系统的控制工作，但是，基于人工进行的数据计算会产生误差现象，这就导致电力系统控制工作出现问题。而基于智能化技术的电气自动控制系统在进行控制工作时，其应用精密的计算机技术对数据进行收集和处理，其通过计算机将收集到的数据纳入到计算机的智能监控系统中进行数据监测和计算工作，进而更加各个控制环节中对于数据的不同要求，利用控制系统中已经编制完成的程序对各个环节的数据进行实时的监管和严密的计算，使电气系统能够在智能化技术应用的背景下实现自动化控制，促使电气控制系统更加高效和智能，进而降低电力企业关于人力以及物力的投入，降低生产成本，提高企业经济效益。 3.2准确诊断故障 电气工程系统在实际运行过程中，若出现故障，便需要正确诊断。常规诊断主要是通过人工操作进行的，此种诊断行为不仅无法保障诊断的准确率，同时，也无法明确故障出现的根本原因；另外，还需要技术人员具备专业的技术；人工诊断会大大降低诊断的效率，无法及时发现故障，更不用说故障原因的查找。若自动化设备出现问题，尤其是数据方面的差错，以人工诊断的形式处理，若处理不当，会严重影响到电气工程控制的效果，此种失误是无法避免的。将智能化技术应用于电气工程自控中，可使系统实现智能化管理，同时，通过远程监督及控制，能达到实时跟踪及诊断检测的目的，最终能有效预防运行中潜在的问题。例如，利用智能化技术诊断变压器故障时，能够
电气自动控制工程中智能化技术的具体应用
电气自动控制工程中智能化技术的具体应用 1智能化技术 智能化技术是时代发展中科技创新的产物，从目前情况来看，应用范围在不断扩展，有着很好的发展前景。例如智能手机、智能空调系统等，为人们带来便利，具有人性化的优势。智能化技术是指通过计算机对机械设备进行操作，相比较传统人力工作方式而言，大大提升了效率和质量。在发展过程中，对技术进行改造升级，目前已经趋于成熟，能够发挥出有效作用。智能化技术具有很强的综合性，是信息技术、网络技术、计算机技术的融合，功能更加强大。另外最显著特点是智能化，和人类生产、生活紧密联系在一起，实用性非常强。未来智能化技术有着更加广阔的发展空间，成为一项重要的技术，会带动相关产业发展，促进国家经济的增长。 2电气自动控制工程中智能化技术应用的优势 2.1减少人力劳动投入 在传统模式下，电气自动控制系统操作是一项复杂的工作，需要投入大量人力资源来完成。为了保证系统平稳运行，人员需要时刻观察线路和数据变化情况，便于做出有效调整。在这种情况下，不仅花费大量时间，而且人员工作强度比较大。通过引用智能化技术可以得到有效改善，只需要简单操作就可以完成，减少了人力投入，优化生产结构，为企业节省资金，提高整体经济效益。另外智能化控制系统不会受到人为主观因素影响，保证结果的正确性。要求人员具备较强专业素养，不断学习新
理论和技能优化自身知识水平，满足技术发展的需要。 2.2具备极高的统一性 在电气自动控制工程中运用智能化技术，将信息进行统一处理，大大提高了效率。当遇到陌生信息的时候，系统可以对其收集、整理、分析，得到有价值的东西，为决策制定提供参考依据。建立起统一运行标准，机械设备操作起来更加稳定，实现对系统的精确控制，保证实现预期目标。电气自动控制系统具有复杂性，会接收不同信息，为了确保有效运行，要采用统一处理方式，才能节省大量时间，从而优化系统控制效果。充分发挥出智能化技术的作用，提升电气自动控制水平，为高效、安全运行提供保障，有助于提高生产效率和质量。 2.3适应力较强 智能化技术运用在电气自动控制工程中，适应能力得到增强，满足更好的需求。对于不同种类电气系统都可以进行安装配置，不会出现排斥现象，具有良好稳定性。智能化技术经过几十年的发展，在不断改进中趋于成熟，优势也越来越明显，成为产业改革的技术支持。将控制系统和网络进行连接就可以实现自动更新，不需要人员手动操作来完成，自动化程度比较高。处于复杂环境时，依然保持较强独立性、完整性，对设备性能进行升级，和实际发展相符合。在智能化技术的支持下，电气自动控制系统随时更新，确保自身先进性。 3电气自动控制工程中智能化技术的具体应用 3.1故障检测 在系统运行过程中，由于长时间使用或者其他因素影响，导致出现故障，
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汽车巡航控制系统地应用及发展趋势 摘要：汽车巡航控制系统(Cruise Control System 或CCS,又称车辆速度控制系统,是指在一定地车速范围内,驾驶员不用操控油门而能 使汽车保持设定地速度行驶地控制装置.采用了巡航控制系统地汽车,驾驶员不用控制加速踏板,降低了驾驶疲劳,提高了行驶安全性和燃 油经济性.本文介绍了汽车巡航控制系统地原理.功能及应用情况,对比了国内外汽车巡航控制系统地发展水平.同时对该系统地发展趋势做出了预测. 关键词：汽车；巡航控制系统；应用；发展趋势 0 引言 近年来,随着现代汽车控制技术和高速公路地飞速发展,在世界各国特别是发达国家,无论是运输业还是个人,汽车都已成为长距离运输地主要交通工具.在大陆型地国家,驾驶汽车长途行驶地机会较多,在高速公路上长时间行驶时,驾驶员长时间操纵加速踏板而得不到活动,容易造成腿部肌肉疲劳强度加大,甚至腿部会抽筋,失去制动能.汽车巡航控制系统(CCS)就是为解决此问题而诞生地. 1 汽车巡航控制系统简介 1.1 定义 汽车巡航控制系统,简称CCS,根据其特点一般又称为“巡航行驶
装置”.“速度控制系统”.“自动驾驶系统”等.汽车巡航控制系统(CCS)就是可使汽车工作在发动机有利转速范围内,减轻驾驶员地驾驶操纵劳动强度,提高行驶舒适性地汽车自动行驶装置[1].汽车在行驶中通过操纵调整开关,驾驶员不必踩踏油门调整车速,汽车也能以设定地车速进行定速行驶. 采用了汽车巡航控制系统（CCS）地车辆在行驶中,由于驾驶员无需踩踏加速踏板,尤其是装有自动变速器地汽车,因不需使用离合器,只需手握方向盘就可轻松驾驶,将驾驶员地右脚解放出来了,大大减轻了驾驶员地疲劳强度,使整个驾驶过程变得简便.轻松和舒适,降低了交通事故发生地几率.提高了行车地安全性. 此外,使用汽车巡航控制系统（CCS）后,在同样地行驶条件下,对一个有经验地驾驶员来说,可节约燃油15％[2].这是因为CCS系统中使用速度稳定装置后,可使汽车燃油地供给与发动机功率间地配合处于最佳状态,有效降低燃油消耗,减少有害气体排放,提高汽车地经济性和环保性. 1.2 功能 1.2.1 车速设定功能.当在高速公路上长时间稳定行驶时,在路况良好.分到行车.无人流地情况下,可按下“设定”开关,设定一个稳定行驶地车速,驾驶员无须操控油门和换挡,汽车一直以这一车速稳定运行. 1.2.2 消除功能.当驾驶员踩下制动踏板时,车速设定功能立即消失,驾驶员要用常规方法操作驾驶,直到再按另外地功能开关为止.
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中南大学现代远程教育课程考试（专科）复习题及参考答案 《自动控制工程基础》 一、单项选择题： 1． 线性系统和非线性系统的根本区别在于 ( C ) A ．线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入。 B ．线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入。 C ．线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。 D ．线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。 2．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的 ( B ) A ．代数方程 B ．特征方程 C ．差分方程 D ．状态方程 3． 时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 （ D ） A ．脉冲函数 B ．斜坡函数 C ．抛物线函数 D ．阶跃函数 4．设控制系统的开环传递函数为G(s)= ) 2s )(1s (s 10 ++，该系统为 （ B ） A ．0型系统 B ．I 型系统 C ．II 型系统 D ．III 型系统 5．二阶振荡环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为 ( B ) A ．-270° B ．-180° C ．-90° D ．0° 6. 根据输入量变化的规律分类，控制系统可分为 (? A ) A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统 B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统 C.最优控制系统和模糊控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统 7．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为 ( C ) A ．)s (G 1) s (G + B ．) s (H )s (G 11+ C ． ) s (H )s (G 1) s (G + D ． ) s (H )s (G 1) s (G - 8． 一阶系统G(s)= 1 +Ts K 的时间常数T 越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间 ( A ) A ．越长 B ．越短 C ．不变 D ．不定
自动控制原理在生活中的应用
我的控制观 热工A王筵辉200900181156 摘要 通过对《热工控制系统》的学习，写了作者对自动控制原理的理解。本文从《热工控制系统》课程、控制在国家社会的应用、控制在个人生活中的应用三个方面阐述了对控制原理实际应用的认识。 关键词 自动控制原理反馈扰动自平衡能力 正文 当意识到下周就要交自动控制原理的学期论文时，这才真正感到了学期末的来临。的确，在忙碌中的时间的流逝是那样的无声无息。大学的前几个学期虽然也并未荒废，取得了一些成绩，但总之自己过得在大体上比较随性，比较舒适。大三下学期，分专业的介绍会完后，继续学习的想法日益加深，但又想在接下来的学习中换个环境，于是下决心考研，暑假，我就开始了为梦想的奋斗。这个梦想恰似一个巨大的内部扰动加给我这个系统，给我带来的影响持续至今，以至于我这个学期所有的调节和反馈都是围绕它来进行的。现下，随着学期的结束我的梦想也日益临近实现，在这个为梦想奋斗的路上偶尔这么停下来敲击着键盘是多么奢侈的一件事情，这样一个下午，看窗外落木萧萧，思索着控制原理与生活实际的关系，又确乎是在考研几乎喘不过气的气氛下内心得到的少有的安静的停歇。 一、我眼中的《热工控制系统》课程 诚然，赵老师第一节课的下马威像是一个能量强大的输入信号，为考研之路加了一个无法平衡掉的扰动，每一周的周三，按时到课堂上课成了与我一星期内与别的几天的不同的反馈。如果说一直完全没有怨言，那一定是骗人。对于考研这样一个争分夺秒的战争来说，任何一个真正意志坚定战士都不愿意在别的事情上多花费哪怕一秒钟的时间，但那最初的怨言在赵老师的几节课后就已经几乎没有了（不是对老师的奉承，而是自己真实的感受）。正如体育学院的那位同学说的，“可能老师讲的专业知识我不太懂，但是我对老师上课讲的某些观点比较感
电气工程的发展现状与发展趋势
电气工程的发展现状与发展趋势 一.电气工程的发展现状： 概论：我国电力工业正以“大机组，大电网，高电压，高参数，高度自动化”等“三大三高”的现代电力系统的模式超长规模的建设与发展，因此对工程技术设计人员的素质和能力提出了更新和更高的要求。未来的几十年，我国电力系统和电气工程会依然保持较快发展趋势，光伏发电和其他可再生资源将得到快速发展，新的电力电子技术，电工材料，计算机及网络技术，控制与管理手段具有巨大影响潜力。 1.电机的驱动及控制： 逆变器的出现推动了交流电机速度和转矩控制的发展，这使得电机在仅仅30年就应用到了不可思议的领域。功率半导体元件和数字控制技术的进步使得电机驱动能够实现高精度的位置和速度控制。交流驱动技术的应用也带来了能源节约和系统效率的提高。 电机本体及其控制技术在近几年取得相当大的进步。这要归功于半导体技术的空前发展带来的电力电子学领域的显着进步。电机驱动产业发展的利处已经触及各种各样的设备，从大型工业设备像钢铁制造厂、造纸厂的轧钢机等，到机床和半导体制造机中使用的机电一体化设备。交流电机控制器包括异步电机控制器和永磁电机控制器，这两者在电机驱动业的全过程中起着关键性作用。：目前，异步电动机矢量控制技术、直接转矩控制技术乃至无传感器的直接转矩控制技术已实用化。 2.电力电子技术的应用： 半导体的出现成为20世纪现代物理学的一项最重大的突破，标志着电子技术的诞生。而由于不同领域的实际需要，促使半导体器件自此分别向两个分支快速发
展，其中一个分支即是以集成电路为代表的微电子器件，而另一类就是电力电子器件，特点是功率大、快速化。自20世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台，以此为基础开发的可控硅整流装置，是电气传动领域的一次革命，使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子的诞生。 电子电力技术包括电力电子器件、变流电路和控制电路3部分，是以电力为处理对象并集电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的综合性学科。电力技术涉及发电、输电、配电及电力应用，电子技术涉及电子器件和由各种电子电路所组成的电子设备和系统，控制技术是指利用外加的设备或装置使机器设备或生产过程的某个工作状态或参数按照预定的规律运行。电力电子器件是电力电子技术的基础，电力电子器件对电能进行控制和转换就是电子电力技术的利用。在21世纪已经成为一种高新技术，影响着人们生活的各种领域，因此对对电子电力技术的研究具有时代意义。 传统电力电子技术是以低频技术处理的，现代电力电子的发展向着高频技术处理发展。以功率MOS-FET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现，表明已经进入现代电子电力技术发展时代。 20世纪以来，电力电子作为自动化、节材、节能、机电一体化、智能化的基础，正朝着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的现代化方向发展。3.电力系统及其自动化控制： 电力系统自动化即对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），
自动控制工程基础作业参考答案99651
《自动控制工程基础》作业参考答案 作业一 1.1 指出下列系统中哪些属开环控制，哪些属闭环控制: (1) 家用电冰箱 (2) 家用空调 (3) 家用洗衣机 (4) 抽水马桶 (5) 普通车床 (6) 电饭煲 (7) 多速电风扇 (8) 调光台灯 解：（1）、（2）属闭环控制。（3）、（4）、（5）、（6）、（7）、（8）属开环控制。 1.2 组成自动控制系统的主要环节有哪些？它们各有什么特点? 起什么作用？ 解：组成自动控制系统的主要环节如下： (1) 给定元件：由它调节给定信号，以调节输出量的大小。 (2) 检测元件：由它检测输出量的大小，并反馈到输入端。 (3) 比较环节：在此处，反馈信号和给定信号进行叠加，信号的极性以“+”或“-”表示。 (4) 放大元件：由于偏差信号一般很小，因此要经过电压放大及功率放大，以驱动执行元件。 (5) 执行元件：驱动被控制对象的环节。(6) 控制对象：亦称被调对象。 (7) 反馈环节：由它将输出量引出，再回送到控制部分。一般的闭环系统中，反馈环节包括检 测、分压、滤波等单元。 1.3 图1-1表示的是一角速度控制系统原理图。离心调速器的轴由内燃发动机通过减速齿轮获得角速度 为w的转动，旋转的飞锤产生的离心力被弹簧力抵消，所要求的速度w由弹簧预紧力调准。 （1）当w突然变化时，试说明控制系统的作用情况。（2）试画出其原理方框图。 图1-1 角速度控制系统原理图 解：（1）发动机无外来扰动时，离心调速器的旋转角速度基本为一定值，此时，离心调速器和减压比例控制器处于相对平衡状态；当发动机受外来扰动，如负载的变化，使w上升，此时离 心调速器的滑套产生向上的位移e，杠杠a、b的作用使液压比例控制器的控制滑阀阀芯上 移，从而打开通道1，使高压油通过该通道流入动力活塞的上部，迫使动力活塞下移，并通 过活塞杆使发动机油门关小，使w下降，以保证角速度w恒定。当下降到一定值，即e下 降到一定值时，减压滑阀又恢复到原位，从而保证了转速w的恒定。
控制理论与控制工程的发展应用-控制工程论文-工程论文
控制理论与控制工程的发展应用-控制工程论文-工程论文 ——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印—— 1.控制理论与控制工程的发展分析 1.1发展第二阶段 控制理论与控制工程发展第二阶段在上世纪至七十年代，在此阶段已经到了空间技术时期，此时的控制工程性能更加优化，并且在数字计算机融合下，使分析设计得到有效实现，而且还使多输出、多输入以及非线性等复杂系统得到有效完善。另外，还能够得出更加优化的控制模式，从而使现代控制理论更具完善性及科学性。 1.2发展第三阶段 上世纪七十年代至如今，控制理论及控制工程日趋成熟，无论是系统的结构方案还是整体设计，均显得十分成熟。并且，能够完成分解方法以及协调处理的相关基础性理论研究。对于智能控制理论来说，是基于控制理论更为深入的一种扩展模式，能够完成控制信息的传递，使人类实现进行智能化活动。总之，现如今控制理论研究以及控制工
程的发展呈现了良好的发展势态，具备广阔的应用前景。 2.控制理论与控制工程的具体应用探究 基于控制理论和控制工程应用当中，其核心内容是最优控制。在对最优控制进行研究的情况下，需充分满足相对应的约束条件，进一步将最优控制方案得出，进一步在获取性能指标最大值及最小值的基础上，使控制系统的性能指标达到最优效果。基于控制理论与控制工程应用过程中，还会涉及两类极具典型性的研究策略：其一为PDI控制器；其二为Ka1man滤波器。在诸多实际系统当中，这两种方法应用较为广泛，为了使投入应用的系统的稳定性得到有效实现，通常需要利用线性模型加以证实。从具体层面分析，上述两类方法还能够应用在非线性系统证明上，研究者对以控制理论及控制系统为基础的反馈机制加以利用，进一步进行定量研究便是结合了上述两类方法。从现实生活层面分析，对于控制理论与控制工程来说，在水槽内水位的控制利用较为广泛，同时在对电加热器温度的控制中也具有较为广泛的应用。其自动控制主要是对自动化的高度及温度测试仪进行了充分利用，进一步使测控目标得到有效实现。结合相关学者作出的研究，可以发现对控制理论进行应用，不但需要做好结构及性质层面的分析，还需要对系统运行状态加以调控。并且，反馈概念的应用也尤为重要，通过反馈主要使控制系统在很大程度上实现了工程智能化，工程智能化将进一步使工程相关系统的性能得到有效提升。除此之外，对于控制理
控制工程(085210).doc
控制工程085210） 一、学科（专业）简介 控制工程是一门研究控制理论、方法、技术及其工程应用的学科领域，它将传统的电工技术与计算机、电子、自动控制、系统工程、信息处理等新技术相结合，展现出本学科宽广的发展前景。 本学科领域始于上世纪50年代，1986年开始培养硕士研究生，是省内高校中首批有权授予工程硕士学位的学科之一。拥有控制理论与控制工程、检测技术与自动化装置省级重点学科，“三电”基础课程国家级教学团队，自动化省级特色专业，电工电子国家级实验教学示范中心。学科优势突出，师资力量雄厚。在复杂系统理论、过程控制、直线电机控制、智能检测技术与装置等特色方向取得多项国内外有一定影响的科研成果。毕业生主要从事现代工业、农业、国防自动化设备中控制系统和装置的理论研究、应用设计、开发。 二、培养目标 为适应我国国民经济发展和社会主义建设的需要，培养控制工程领域应用型、复合式高层次工程技术和工程管理人才。具体要求为：热爱祖国，遵纪守法，具有良好的职业道德和敬业精神，具有科学严谨和求真务实的学习态度和工作作风；掌握所从事领域的基础理论、先进技术方法和手段,在本专业领域的某一方向具有独立从事工程设计、工程实施，工程研究、工程开发、工程管理等能力；掌握一门外国语；积极参加体育锻炼，身心健康。 三、研究方向简介 1．控制理论与控制工程 以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机、信息技术为主要工具，研究控制理论及应用、非线性系统分析与控制理论、复杂系统故障诊断、随机与自适应控制、过程控制、多智能体理论与技术、网络控制与流媒体技术等。 2．检测技术与自动化装置 以工矿企业生产过程控制中的传感器、检测装置为研究对象，以智能控制理论、微电子学、计算机为主要工具，研究信息提取、转换、传递与
控制科学与工程学科发展现状及趋势
控制科学与工程学科发展现状及趋势 控制科学与工程学科发展现状及趋势2010-05-18 17：49一、引言 自动化是人类文明进步和社会现代化的标志。人类最初的活动，便具有扩 展自身体力和智力的意识和追求。自动化伴随人类社会的发展与进步、在社会 需求的不断推动下不断发展，人类的生产活动是自动化发展的主要推动力。控 制科学与工程学科的研究、应用和推广，对人类生产、生活等方式已经并正在 产生深远的影响。 小到一个全自动化的洗衣机、恒温的电冰箱，稍大一点的工厂现场的生产 以及设备等自动运行、工厂自动化，甚至于无人智能化工厂，还有智能建筑， 这些都是与自动化息息相关的产业。还有航空航天更是一个自动化应用的大舞台。 自动化是一门涉及到多个学科，应用广泛的综合性科学技术。其主要涉及 到自动控制和信息处理两个方面，主要研究包括理论、方法、硬件和软件等。 在我国，"控制科学与工程"作为一级学科，共包括五个下属二级学科：(1)控制理论与工程(2)模式识别与智能系统(3)系统工程(4)检测与自动化装置(5)导航、制导与控制。 二、国内外的研究状况 自动化是延伸人能体能和智能、提高劳动生产率和产品质量的关键技术， 自动控制理论是自动化的研究方法，是自动化的基础和灵魂，自动化器件和系 统是实现自动控制原理的工具和载体。 自动化总的来说分成如下几个阶段： 20世纪30年代到40年代：经典控制理论发展初期，这一段时期工作主要 建立在频率法和根轨迹法的基础上，这一阶段通常被称之为经典控制理论。经 典控制理论主要研究对象一般为单输入、单输出系统，特别是线性定常系统。 其特点是以输入输出特性为系统的数学模型，采用频率响应法和根轨迹法来分
自然辩证法在控制工程中的应用
自然辩证法在控制工程中的应用 摘要控制工程学科的主要研究对象是工程领域内的控制系统，通过使用数学、计算机、电子通讯等技术，对系统进行建模、分析、控制、设计和实现的一门学科。自然辩证法是关于自然界和科技发展的一般规律以及人类认识自然和改造自然的一般方法的科学，其目的就是为了更加合理地处理人与自然之间的矛盾。人和控制系统均是自然的一部分，所以控制工程的产生和发展时刻都与自然辩证法有着密切的联系。本文将就自然辩证法主要观点以及其在控制工程中的应用作简要的研究。 关键词自然辩证法、控制工程、应用 控制工程学科研究的主要对象是工程系统，以数学和计算机技术为主要研究工具，研究各种控制策略及控制理论和方法。本学科的重要基础和核心内容是控制理论，控制工程是本学科的背景动力和发展目标。控制工程所研究的是运动系统的行为、受控后的运动状态以及达到预期动静态性能的一门综合性学科。在理论方面，利用各种先进的数学工具来描述系统的动静态特性，主要研究内容是建模、预测、优化决策及控制。在应用层次上，将理论研究成果与计算机、网络和现代检测技术相结合，形成各种新型的控制器或控制系统。而这一系列的过程都是人们对控制规律进行探索和总结的过程，因此控制科学是时刻与自然辩证法相联系的。 1. 控制理论与控制工程概述 本学科的主要对象是工程领域内的控制系统，以数学和计算机技术为主要研究工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、优化、设计和实现。本学科主要从事控制理论与控制工程领域的研究、设计、开发和系统集成等方面。 线性与非线性控制、自适应控制、变结构控制、鲁棒控制、智能控制、模糊控制、神经元控制以及将上述技术与方法加以集成的综合自动化技术等是本专业的主要研究方向。 1.1 控制理论的发展现状 自动控制是延伸人能体能、智能和提高劳动生产率及质量的关键技术，其研究方法就是自动控制理论，它是自动控制的基础和灵魂，自动化元器件和系统是实现自动控制的工具和载体。 总的来说自动控制分成如下几个阶段： 20世纪30~40年代：经典控制理论的发展初期。这一段时期的主要工作着力在频率法和根轨迹法的基础上，通常被称这一阶段为经典控制理论。其主要研究系统运动的稳定性、时域和频域中的运动特性、控制系统的设计原理和校正方法。 20世纪50年代：经历了从经典控制理论到现代控制理论的转变。这一时期的代表性方法为状态空间模型的能控性、能观性、正定等定理。现代控制理论采用线性代数和微分方
电气自动控制工程中智能化技术的应用分析 周锦成
电气自动控制工程中智能化技术的应用分析周锦成 发表时间：2019-02-28T16:40:52.127Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第32期作者：周锦成陈佳俊 [导读] 电气工程是现代科技领域中的核心学科，要想推动电气工程更好地发展，必须深入技术研究。 内蒙古龙源新能源发展有限公司内蒙古呼和浩特 010010 摘要：电气工程是现代科技领域中的核心学科，要想推动电气工程更好地发展，必须深入技术研究。然而，在电气工程运行过程中，经常会出现设备故障问题，影响整个电气系统的运行。因此，提高电力工程自动化控制水平至关重要。智能化技术是信息技术发展的重要成果，将其应用到电气工程中，可以对设备进行智能化控制，提高电气工程自动化控制水平，保证电气系统正常运行。 关键词：智能化技术；电气工程；自动化控制 引言 现代化技术水平的发展，电气工程自动化的程度得到极大的提高，这其中离不开智能化系统技术的运用，智能化作为一种高新技术领域渐渐地走入人们的视野中，智能化系统技术是计算机技术和人工智能结合的产物，尽管仍处于初级阶段，使用时间不是太长，但已经逐渐融入人们的日常生活中，在很多方面都发挥了很大的作用，被社会广泛关注。 1电气工程自动化与智能化的概述 1.1电气工程自动化的概述 电气工程自动化包含了电子电气技术与计算机技术，如今，电气工程自动化在工业生产中得到广泛应用，其生产领域技术是以自动化理念与技术为核心。不过，随着市场需求的不断提升，常规的电气工程自动化技术已经无法满足现阶段的发展趋势，电气工程技术的深化是大势所趋。故而，为了推动电气自动化的发展，智能化技术也会逐步得到广泛应用。 1.2智能化技术的概述 可仿照人类的思维对事物进行理性分析，并且可自主控制以及操作便是智能化技术，目前智能化技术应用偏重于计算机技术，尤其是智能机器人方面效果显著，整体的智能化操作也被实现。智能化技术是以节能环保作为技术特质，同时在机器的自动化水平上得到了深化。在操作人员的作业条件方面得到了很大的完善，工作强度也因此得到了有所减少，作业品质以及有效性得到了深化，维护投资也因此降低。 2智能化系统技术的应用优势 2.1有很强的一致性 就目前的控制技术来说，技术人员还是要加强技术研究，将智能化全面落实到实处，在面对不同的控制对象时也能很好的控制，同时，技术人员的责任感也要加强，不能因为控制对象的转变就降低控制要求，当出现控制效果不佳时，要及时检查各个步骤，将各个工作环节一一排查，认真分析，人为因素的误差往往比机器更为重大，对整个工程质量的影响也更大。 2.2调整控制较为方便 方便调整控制在电气工程行业中，是智能化系统技术使用的较为明显的优点。是指能够随时根据下降的时间、响应的时间以及鲁棒性的变化来调节对机器的控制程度，对提高自动化工作效率和性能有很大的作用，同时也为自动控制系统提供最基础的保障。这一点也能看出目前的自动控制系统系统较传统，智能很多，调整控制更为方便，更适合在实际操作中应用。另一方面，远程操控也是智能化自动控制的一大优点，只需要通过调节改变相关数据来进行控制，即使没有专门的操作人员在机器旁边，通过远程操控也能实现对机器的使用，将无人化操作在电气工程中的应用发挥到了极致，对未来电气自动化行业的发展有很大的推动作用。 2.3智能化控制器省去被控对象模型设计工作 传统控制器进行电气自动化控制时，需对被控对象进行准确的把握，了解其复杂的动态方程，这会致使在对该对象进行模型设计时，出现很多无法预估的客观因素，若不能掌控此因素，最后的模型设计会存在不精准的状况，导致实际工作效率与预期不符，有所降低。智能化控制器则从源头制止了不可掌控的因素出现，省略建立被控对象的模型设计工作，从而提高了自动化控制器的精密度。 3智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 3.1智能化技术在电气工程设计中的应用 在电气工程自动化控制中，经常会涉及电气设备的设计，基于电气工程自动化控制的需要，以传统方式设计出来的电气设备已无法满足电气工程运行的需要。而智能化技术则不同，其具备计算机信息技术的功能。在电气工程运行过程中，可以通过智能技术来完成设计。智能化技术具备传统设计工艺所不具备的优势，其主要依靠计算机来完成设计工作，大大缩短了设计所需的时间，节省了设计成本，还可以对整个设计方案进行优化，进而提高电气工程自动化控制水平。 3.2智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 在针对电气工程自动化控制系统的构建和具体应用过程中，该系统的运行状态无法保持一定的稳定性和安全性。导致这一现象出现的根本原因是由于电气设备在设计和使用时，经常会存在一些问题。在电气设备设计过程中，由于整个设计流程具有一定的复杂性，所以整个设计步骤相对比较烦琐。而在具体设计时，为了保证电气设备的设计效果，不仅要求设计人员本身具有电气、电路等专业性知识，而且还要能够将这些专业知识应用到实处，将理论与实践进行有效结合。只有这样，才能够保证最终的设计和应用效果。一般传统的设计方式在实施过程中，大多数都是直接根据各种不同类型的实验结果或者是直接与实验进行结合，实现电气设备的设计。这种方式的利用，虽然能够简化设计人员的设计工作流程，但是这种设计方式的整个完成率比较低。当前，随着科学技术的不断进步和发展，在针对电气设备进行设计时，会选择利用CAD技术，同时与计算机技术进行结合。这样不仅能够缩短设计的时间，而且还能够为电气设备的设计质量和效率提供有效保障。同时，在优化设计过程中，还能够将智能化技术的作用和价值充分发挥出来。智能化技术在其中不仅能够将自身独有的特点充分发挥出来，而且还能够对优化设计起到良好的辅助作用。 3.3智能化技术在设备故障诊断中的应用 积极实施各种措施对各种设备进行维护和保养，虽然可以减少设备出现故障的几率，对提高设备的综合工作质量有很大作用，但不可
机械电子工程以及控制工程的发展现状及应用研究
机械电子工程以及控制工程的发展现状及应用研究 摘要：随着我国计算机控制技术的不断普及应用，使得机械电子工程在我国有 了极大地发展，机械电子技术逐渐趋于自动化和智能化。而控制工程技术对机械 电子工程的发展扮演了重要的角色，所以，重视控制工程技术的发展，加强控制 工程在计算机机械电子工程中的应用，将控制工程和机械电子工程有机地结合在 一起，对我国机械电子工程的发展有着至关重要的影响，对机械工程行业生产效 率地提高以及机械制造行业的长久稳定发展有着重要的作用。 关键词：控制工程；机械电子工程；应用 一、控制工程以及机械电子工程的相关概述 （一）控制工程概述 控制工程的基础是控制理论，并结合计算机技术、信息技术等等科学技术形成，其主要用于解决工程问题，并进行自动化控制。近些年来，控制系统的理论 体系和实践体系得到了不断地完善和发展，使得我国的控制工程水平得到了大幅 的提升，在我国的工程领域也得到了广泛的应用。控制工程的研究重点在于多输 入和输出，利用非线性和应用领域的发展，在机械电子领域得到了广泛的应用。 （二）机械电子工程概述 机械电子工程既具有专业性的特点又带有电子信息的特征，从设计层面来说，机械电子工程融合了众多领域的学科知识，在实际的设计和操作过程中，主要利 用模块化的方式进行。但与以往不同的是，现代机械电子工程构造简单、体积小、生产力高、耗费人力少。随着科技水平的不断提升，机械电子工程系统会变得更 加复杂，并会越来越紧密的与控制系统联系在一起，从而更好地推动机械电子工 程的进步。机械电子工程是一种多种技术结合，受多种技术影响的，比如：机械 技术、信息技术、电子技术以及自动化技术等等，相对复杂的电子工程系统。 二、机械电子工程以及控制工程的发展现状 在1980年，日本就拥有了无人化工厂，如今机械电子技术发展越来越迅速，日本仍然处于世界的领先地位。由于我国机械电子工程起步较晚，发展时间不长，所以无论从产品的质量还是档次上都和发达地区和发达国家有着明显的差距。我 国数控机床占比较低，绝大部分依赖进口，远远落后于发达国家。我国当前的机 械电子技术还不能满足工程建设的需要，对自动化程度高，高级智能型的机械电 子产品还不能完全实现国产，所以我们必须要结合控制工程等等领域来共同发展，从而实现对整个工程的促进和提高。随着我国科技的不断进步，我国机械电子工 程和控制工程发展前景的广阔。 三、控制工程在机械电子工程中的应用简介 控制工程在机械电子工程中的应用主要包括智能控制系统、集成控制、鲁棒 控制、预测控制以及模糊控制等等。智能控制系统发展至今在控制系统的发展中 有着十分重要的地位，智能 控制系统通过将人工智能和计算机技术有机地结合在一起，从而使用人工智 能来控制某一操作。通过设定相应的运行程序可以使机器人完成相应的生产工作。利用智能控制系统进行机械化生产对信息的收集分析以及处理和生产效率的提高 有着十分重要的作用。集成控制是我国应用最为普遍的控制系统，它源于信息技术，通过对信息技术的优化调整，不断地提升完善机械电子工程技术。在电子机 械生产加工过程中使用集成控制，不仅可以整合以往和机械生产中的信息，还可 以加强机械电子工程技术的进步。
控制工程在电子工程的应用
控制工程在电子工程的应用 发展都有了显著的变化，特别是机械电子工程，在运行的过程中逐渐应用智能控制工程，其不仅可以有效推动机电一体化的稳定发展，还可以在一定程度上提高机械电子工程的可操作性，这对机械电子工程效率的提升有着很大的积极作用，也可以进一步促进机械电子工程的后续发展。基于此，本文在阐述智能控制工程与机械电子工程的基础上，总结了智能控制工程在机械电子工程中的应用，以期可以为智能控制工程在电子机械工程中的应用发展提供一定借鉴。 关键词：智能控制工程；机械电子工程；应用 0引言 随着我国经济的持续发展，现今各个行业在实际运行的过程中也逐渐开始运用各类科学技术，在电子机械工程中，由于人们对机械电子产品的需求量逐渐提高，这使得电子机械工程逐渐开始运用智能控制工程，其不仅可以有效提高电子机械产品的质量，还可以完善相关电子产品多元化以及智能化等多种功能，这对机械电子工程的后续发展有着很大的积极意义。对此，相应的电子机械工程行业需要提高对智能控制工程在电子机械工程中的应用，不断提高电子机械产品的生产效率，以此来促进企业生产效益的提高，从而推动企业的进一步发展。 1智能控制工程与机械电子工程的概述 1.1智能控制工程的概念 现阶段，人们的生活水平逐渐提升，其对电子产品的质量也有了更大的
要求，这就需要电子企业进一步提升对智能控制工程对机械电子工程中应用的认识，实现真正的应用，从而实现电子产品的智能化、多元化发展。智能控制工程主要是通过一定的技术来开展相应工作，其集合信息技术、计算机理论等，在实际的应用过程中不仅可以提高企业的科学技术水平，还可以进一步提升企业的生产效率，从而保证产品的质量。此外，其还可以提高电子系统和工程的可操作性与使用性，从而进一步提升电子企业的生产效率。将智能控制工程应用于电子机械工程中，由于其包含了多种科技技术，在实际的应用过程中可以大大提高整个机械电子工程的稳定性与实用性，进而提高电子产品的使用性能，从而实现电子企业生产质量的提升，确保电子企业后续的稳定、健康发展。此外，智能控制系统在现今的应用过程中，不断与当前发展的各项技术进行有效结合，这可以有效协调整个系统的部件，实现系统的不断发展以及相关电子技术的持续更新，这可以促进整个系统的平衡运行，从而实现电子行业的创新与发展。 1.2机械电子工程的概念 在现阶段，我国国民经济的发展迅速，这给电子企业提供一定发展契机的同时，也进一步加剧了电子企业所面临的挑战，其不仅需要应对激烈的市场竞争，还需要对各类技术的发展形势有一个全面的了解。对此，电子企业必须要提高对智能控制工程在机械电子工程中的应用，对其基本情况有全面的理解与认识。所谓机械电子工程，其主要是由机械工程发展而来的，在最初的运用工程中，其并没有采用一些机械设备，仅仅是由人工来进行控制，这不仅会提高人工强度，而且由于人工操作存在