计算机测控论文(计算机控制论文)

由网友()分享简介:摘要:二十世纪末以来计算机和信息技术的飞速发展,为网络和通信技术的发展打下了良好的基础。最近几年,我国的网络与通信技术有很大的进步,在我国社会的各行各业都发挥着力量。本文介绍了几种常见且使用率高的网络与通信技术,分析它们是如何在计算机控制中发挥作用的。   关键词:计算机;控制;网络;通信技术   计算机网...

计算机测控论文



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  计算机测控论文范文一:浅谈计算机控制技术

  引言:

  计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物,利用计算机 (通常称为工业控制计算机,简称工控机)来实现生产过程自动控制的系统,它由控制计算机本体(包括硬件、软件和网络结构)和受控对象两大部分组成。随着计算机技术和现代控制理论的快速发展,计算机控制技术诞生并迅速蓬勃发展起来,其应用遍及国防、航空航天、工业、农业、医学等多种领域。本文将主要针对计算机控制技术的发展历史、当今现状以及计算机控制技术的发展趋势做一介绍,并结合它的具体实例介绍计算机控制技术的一些主要应用领域。

  正文:

  一、计算机控制技术的概述

  1、计算机控制的定义:

  计算机控制是自动理论和计算机技术相结合而产生的一门新兴学科,计算机控制技术是随着计算机技术的发展而发展起来的。

  2、计算机控制的发展历史:

  计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期,美国TRW航空公司与美 国德克萨斯州的一个炼油厂合作,进行计算机控制的研究,他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配,根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础,从此,计算机控制技术迅速发展,并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术也紧随其后,迅猛的发展起来。现如今,微型计算机的出现和发展使计算机控制技术又进入了一个崭新的阶段。

  二、计算机控制技术的应用领域

  1、计算机控制技术在农业领域的应用实例

  在农业日趋机械化及自动化的今天,自动控制技术在农业中的应用也越来越广泛,利用计算机控制技术管理控制农业生产已成为目前研究的一个重点。农业大棚、智能化养殖场等等都是计算机控制技术在农业生产领域应用的鲜明例子。 智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作,还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息,经输入通道进行AD转换,传入计算机,计算机既可以利用这些数据进行监控,同时又可以利用这些数据对大棚进行控制,进行加湿、加温、增加光照等控制,从而实现温室大棚的自动化智能控制。

  2、计算机控制技术在工业领域的应用实例

  根据某污水处理生产工艺流程的特点和生产过程控制的要求,结合我国污水生产厂的实际情况,采用“EIC三电一体化”计算机集散控制技术,设计整个污水处理生产过程的分布式计算机控制系统。在此基础上,通过采用优化设定控制技术、自适应自整定PI控制技术等先进技术,解决城市污水生产过程控制中存在的大滞后、非线性、耦合等关键技术问题,实现污水提升、浮选加药、污泥脱水等污水处理生产过程的自动控制。

  (1)、计算机控制系统总体结构

  根据污水处理过程的工艺特点、控制要求,针对该厂投资少,占地小等具 体特点,计算机控制系统采用了PC+PLC分级分布式控制形式[[ii]]。在系统中采用就地操作站与主PLC相结合的控制结构,通过现场总线技术实现通讯处理达到节约投资、提高系统安全性、实现分布式控制思想的目的。系统总体结构体系分为三个层次:(1)上层:中央控制室计算机监控系统;(2)中间层:主PLC控制器作为中央控制单元;(3)下层:分布在浮选、污泥处理两个分控站的7个现场就地分控站。中间层主PLC控制器通过ETHERNET与上层监控系统相连;下层现场控制单元PLC采集各设备的工作状态,并通过现场总线Genius BUS送给主PLC,主PLC完成对现场数据的处理、运算、连锁逻辑、PID控制等功能并向各分控站送出控制命令;同时与中控室计算机控制系统交换工艺、设备数据和控制命令。控制命令分送至各分控站后,通过输出模块输出至现场控制设备,完成控制过程。

  (2)、自动化系统功能

  在计算机控制方式下,系统功能主要包括以下几个方面:(1)数据采集和设备控制;(2)过程控制;(3)工艺过程监控。如下图所示。设备与回路控制集成在一起进行控制,它构成了综合自动化系统中的过程控制级。电气设备的起动与停止可通过计算机屏幕上的软键实现,回路控制可实现自动闭环调节和软手动调节。控制参数的优化设定旨在基于污水处理生产目标的优化控制模型,运用先进的控制思想和控制技术,实现对过程控制级的优化设定及对过程监控级的操作指导。

  监控系统功能结构图

  总之,计算机控制技术已经遍及各种应用领域,其前景十分广阔,在科学技术日新月异的当代,随着计算机技术、高级控制策略、现场总线智能仪表和网络技术的发展,计算机控制技术水平必将大大提高。

  三、计算机控制技术的发展趋势

  长期以来,计算机控制技术的发展始终紧随着计算机技术的发展步伐,如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向。

  1、计算机控制技术的网络化

  在当今,计算机技术和网络技术正以迅猛的速度发展着,与此同时,各种 层次的计算机网络在控制系统中的应用也越来越广泛,规模越来越大,控制系统的网络化时代渐渐到来。

  将控制系统网络化,使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统,而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想,可以使各部分独立工作,不产生干扰,有可以根据需要增减控制网络中的个体,大大增强了系统的实用性。

  2、计算机控制技术的集成化

  计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,简称CIMS)是在新的生产组织原理和概念指导下形成的一种新型生产模式,具有生产效率高、生产周期短、产品质量高等一系列极有吸引力的优点。CIMS将成为21世纪占主导地位的新型生产方式,世界上很多国家包括我国都已经把发展CIMS定为本国制造工业的发展战略,并制定了许多由政府或工业界支持的计划,用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。

  3、计算机控制技术的智能化

  目前的典型智能控制方法有:模糊控制、专家控制、神经网络控制等。 模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响,实现简单,适应面广,但是其对控制规则的制定要求较高,对于复杂的工业过程以及对象的动态特性并不是完全适合。专家控制尚未形成有普遍意义的理论体系和设计方法,但是其作为一种智能控制形式,在实际中有着很广阔的应用前景。神经网络控制的研究在近年来得到了越来越多的关注和重视,它在控制中的应用已成为其中一个主要方面,它试图模拟人脑的功能,具有自适应和自学习的功能,但实时性方面还存在问题。

  目前的各种智能控制方法各有优缺点,因此,将各种控制策略相互渗透,相互结合,取长补短,发展成更新型更实用的合成智能控制策略已经成为了计算机控制技术的必然趋势之一。

  4、计算机控制技术的标准化

  任何技术的发展最终都会趋向于标准化,计算机控制技术也不例外,将计算机控制技术标准化,可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立,但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品,相信不久的将来,计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。

  四、总结

  计算机控制技术是顺应时代发展而产生的先进的自动控制技术,利用计算机快速处理数据的优势,结合自动控制理论尤其是现代控制理论的不断发展创新,计算机控制技术大大的提高了生产过程的自动化程度和系统的可靠性。同时,计算机控制系统在各领域的应用实践中所提出来的一系列理论与工程上的问题,又进一步促进了控制理论和计算机技术的发展。

  计算机控制技术已经应用到多种控制领域,随着计算机技术、高级控制策略、现场总线智能仪表和网络技术的发展,计算机控制技术水平必将大大提高,同时也为自动化控制理论的发展提供了一个新的方向。

  作为当代大学生的我们,在学好这门知识的同时,我觉得我们更应该学会开拓自己的思维,提高自己的创新意识,将计算机控制技术进一步提升,适应更多领域的应用,并将计算机控制技术与其他技术结合,开创新的发展空间,以适应未来快速变化的时代。

  五、参考文献

  【1】《计算机控制技术》 于海生 机械工业出版社 2007

  【2】《微型计算机控制技术》 高国琴 机械工业出版社 2008

  【3】《计算机控制理论及应用》 孙增圻 清华大学出版社 2008

  【4】《微型计算机控制技术》 于海生 清华大学出版社 2011

  计算机测控论文范文二:计算机控制技术

  摘要

  在科技高速发展的今天,自动控制技术在工农业生产、国防和科学技术领域中,都有着十分重要的作用。在短短一百年中,自动控制理论得到了令人吃惊的发展,对人类社会产生了巨大的影响。从瓦特的蒸汽机、阿波罗的登月到海湾战争,无处不显示着控制技术的威力。随着社会生产和科学技术发展,自动控制技术在不断进步、不断完善起来。控制理论目前还在向更纵深、更广阔的领域发展,无论在数学工具、理论基础、还是在研究方法上都产生了实质性的飞跃,在信息与控制学科研究中注入了蓬勃的生命力,启发并扩展了人的思维方式,引导人们去探讨自然界更为深刻的运动机理。自动控制理论的不断发展,必将会给提高社会生产力,提高人民的生活水平,促进人类的发展。

  关键字:自动控制理论 发展 现状 未来展望

  1 自动控制理论简介

  1.1控制思想起源的意义

  控制思想与技术的存在至少已有数千年的历史了。“控制”这一概念本身即反映了人们对征服自然与外在的渴望,控制理论与技术也自然而然地在人们认识自然与改造自然的历史中发展起来。

  1.2自动控制的定义

  自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控操作,自动控制显得尤其重要。

  1.3自动控制理论的基本概念

  在已知控制系统结构和参数的基础上,求取系统的各项性能指标,兵找出这些性能指标与系统参数间的关系就是对自动控制系统的分析,而在给定对象特性的基础上,按照控制系统应具备的性能指标要求,寻求能够全面满足这些性能指标要求的控制方案并合理确定控制器的参数,则是对自动控制系统的分析和设计。

  1.4自动控制的历史

  利用反馈来控制系统有着悠久的历史。最早的反馈控制出现在公元前330年的古希腊,运用在一种改进的浮球控制器装置上。Ktesibios的水钟就运用了浮球控制器的远离。大约在公元前250年,为了燃油在油泵中能保持恒定的液位,philon在一种油泵装置中采用了浮球控制器。在公元1世纪,亚历山大港的Heron出版了一本名为Pneumatica的书,概述了很多种应用浮球控制器的例子。

  现代欧洲的第一个反馈系统出现在荷兰人Cornelis Drebble(1572-1633)发明的温度控制器中。在1681年,Dennis Papin(1647-1712)发明了第一台用于蒸汽锅炉的压力控制器,这是一种与高压锅炉阀门相识的安全压力控制器。18世纪,瓦特(James Watt)的蒸汽机离心调速器被公认是第一台应用在工业生产中的自动反馈控制器,这是将自动控制技术应用到工业中的最早代表。它是在1769年为了控制蒸汽机速度改良而来的。在1765年俄国声称发明了历史上第一套反馈系统,急I.Polzunov发明的浮球水位控制器。在1868年以前的整个时期,自动控制系统的发展仅仅是靠直觉和发明。为了提高控制系统精度,不得不减慢瞬变震荡的衰减,甚至导致系统的不稳定。因此,有必要发展一套自动控制的理论。J.C.Maxwell总结了一套与控制理论结合的学理论,而这套控制理论用用了控制器不同的等效模型。

  1 自动控制理论简介

  1.1控制思想起源的意义

  控制思想与技术的存在至少已有数千年的历史了。“控制”这一概念本身即反映了人们对征服自然与外在的渴望,控制理论与技术也自然而然地在人们认识自然与改造自然的历史中发展起来。

  1.2自动控制的定义

  自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控操作,自动控制显得尤其重要。

  1.3自动控制理论的基本概念

  在已知控制系统结构和参数的基础上,求取系统的各项性能指标,兵找出这些性能指标与系统参数间的关系就是对自动控制系统的分析,而在给定对象特性的基础上,按照控制系统应具备的性能指标要求,寻求能够全面满足这些性能指标要求的控制方案并合理确定控制器的参数,则是对自动控制系统的分析和设计。

  1.4自动控制的历史

  利用反馈来控制系统有着悠久的历史。最早的反馈控制出现在公元前330年的古希腊,运用在一种改进的浮球控制器装置上。Ktesibios的水钟就运用了浮球控制器的远离。大约在公元前250年,为了燃油在油泵中能保持恒定的液位,philon在一种油泵装置中采用了浮球控制器。在公元1世纪,亚历山大港的Heron出版了一本名为Pneumatica的书,概述了很多种应用浮球控制器的例子。

  现代欧洲的第一个反馈系统出现在荷兰人Cornelis Drebble(1572-1633)发明的温度控制器中。在1681年,Dennis Papin(1647-1712)发明了第一台用于蒸汽锅炉的压力控制器,这是一种与高压锅炉阀门相识的安全压力控制器。18世纪,瓦特(James Watt)的蒸汽机离心调速器被公认是第一台应用在工业生产中的自动反馈控制器,这是将自动控制技术应用到工业中的最早代表。它是在1769年为了控制蒸汽机速度改良而来的。在1765年俄国声称发明了历史上第一套反馈系统,急I.Polzunov发明的浮球水位控制器。在1868年以前的整个时期,自动控制系统的发展仅仅是靠直觉和发明。为了提高控制系统精度,不得不减慢瞬变震荡的衰减,甚至导致系统的不稳定。因此,有必要发展一套自动控制的理论。J.C.Maxwell总结了一套与控制理论结合的学理论,而这套控制理论用用了控制器不同的等效模型。他的研究还

  1 自动控制理论简介

  1.1控制思想起源的意义

  控制思想与技术的存在至少已有数千年的历史了。“控制”这一概念本身即反映了人们对征服自然与外在的渴望,控制理论与技术也自然而然地在人们认识自然与改造自然的历史中发展起来。

  1.2自动控制的定义

  自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控操作,自动控制显得尤其重要。

  1.3自动控制理论的基本概念

  在已知控制系统结构和参数的基础上,求取系统的各项性能指标,兵找出这些性能指标与系统参数间的关系就是对自动控制系统的分析,而在给定对象特性的基础上,按照控制系统应具备的性能指标要求,寻求能够全面满足这些性能指标要求的控制方案并合理确定控制器的参数,则是对自动控制系统的分析和设计。

  1.4自动控制的历史

  利用反馈来控制系统有着悠久的历史。最早的反馈控制出现在公元前330年的古希腊,运用在一种改进的浮球控制器装置上。Ktesibios的水钟就运用了浮球控制器的远离。大约在公元前250年,为了燃油在油泵中能保持恒定的液位,philon在一种油泵装置中采用了浮球控制器。在公元1世纪,亚历山大港的Heron出版了一本名为Pneumatica的书,概述了很多种应用浮球控制器的例子。

  现代欧洲的第一个反馈系统出现在荷兰人Cornelis Drebble(1572-1633)发明的温度控制器中。在1681年,Dennis Papin(1647-1712)发明了第一台用于蒸汽锅炉的压力控制器,这是一种与高压锅炉阀门相识的安全压力控制器。18世纪,瓦特(James Watt)的蒸汽机离心调速器被公认是第一台应用在工业生产中的自动反馈控制器,这是将自动控制技术应用到工业中的最早代表。它是在1769年为了控制蒸汽机速度改良而来的。在1765年俄国声称发明了历史上第一套反馈系统,急I.Polzunov发明的浮球水位控制器。在1868年以前的整个时期,自动控制系统的发展仅仅是靠直觉和发明。为了提高控制系统精度,不得不减慢瞬变震荡的衰减,甚至导致系统的不稳定。因此,有必要发展一套自动控制的理论。J.C.Maxwell总结了一套与控制理论结合的学理论,而这套控制理论用用了控制器不同的等效模型。他的研究还注意到了和系统性能密切相关的不同参数的影响。与此同时,I.A.Vyshnegradskii也总结出一套控制器的数学理论来。1932年奈奎斯特(H.Nyquist)提出了研究控制系统的频率发。1948年伊文思提出了根轨迹法,这两大重大贡献,是自动控制理论和控制技术发展史上的里程碑。建立在频率法和根轨迹法基础上的控制理论成为经典控制理论。

  第二次世界大战前,美国和西欧的自动控制理论,在发展方式上与俄国和东欧有很大差别。在美国,应用反馈的主要促进因素是电话系统的发展,以及Bell电话实验室的Bode、Nyquist和Black对电子反馈放大器的改进,主要是用频域来描述整个控制过程。与此相反,前苏联接触的数学家和机械学家在控制理论领域占主流。因此,俄国的理论更倾向与运用不同方程的时域公式。第二次世界大战是自动控制理论的理论和实践得到巨大发展的时期。因为当时必须设计和制造自动领航系统、火炮位置系统、雷达天线控制系统和其他建立在反馈控制方法基础上的军事系统。这些军事系统的复杂性和优良的性能都要求必须发展不同的控制技术,提高控制系统的性能以及发展新的理论和方法等。

  在1940年前,控制系统的设计是一种伴随着不断试验和失败的过程。而在20世纪40年代后,越来越多的数学和分析方法得到应用,控制工程才真正成为一门独立的工程学科。

  第二次世界大战后,随着拉氏变换和复频面得到越来越多的应用,频域技术渐渐成为控制领域的主流。20世纪50年代,控制工程领域的重点放在s平面法(特别是根轨迹法)的发展和运用上。而在20世纪80年代,数字计算机作为控制元件日渐普遍。这种有着快速精确计算性能的控制元件的技术,在以前的控制工程中是无法实现的。这些计算机特别适用于同时测量和控制多种变量的系统中。

  20世纪50年代末到60年代初,核能、电子计算机以及空间技术的科学发展,对自动控制科学提供了更高的要求。随着人造卫星和空间时代的来临,控制工程拥有了新的巨大推动力,因为有必要为运载火箭和空间探测器设计一种复杂、高精度的控制系统。由前苏联人L.S.Pontryagin,美国人R.Bellman发展的最优化控制的现代理论,以及进来对鲁棒系统的研究,也对时域方法作出了贡献。大型复杂系统的控制,高速度控制操作及高精度控制品质的要求,使经典控制理论的局限性暴露出来,促使人们寻找更完善的控制理论和更高级的控制技术。在这种背景下,贝尔漫等人提出了状态空间法。1960年贝尔漫在控制系统的研究中成功地应用了状态空间法,并提出了能控性和能观测性的新概念,被认为是现代控制理论发展的开端。20世纪60年代以后迅速发展的信控制理论,如模糊控制、最优控制、系统辨识、多变量控制、自适应控制、专家系统、人工智能、神经网络控制、大系统理论等,都属于现代控制理论的范畴。与经典控制理论相比,现代控制论内涵十分丰富。例如20世纪70年代后期,提出了大系统理论,它是针对规模十分庞大的系统的控制理论。又如大型钢铁联合企业、大型电力系统、大型通信网、大型交通运输网等大型系统控制需要涉及运筹学、信息论、系统论等方面的理论,才能解决多级递阶控制、多目标综合优化等问题。

  2 自动控制基本理论的发展简史

  2.1 稳定性理论的早期发展

  人们很早就开始关注稳定性的问题。牛顿可能是第一个关注动态系统稳定性的人。1687年,牛顿在他的《数学原理》中对围绕引力中心做圆周运动的质点进行了研究。在牛顿引力理论建立之后,天文学家不断努力以图证明太阳系的稳定性。特别地,拉格朗日和拉普拉斯在这一问题上做了相当的力。在出现控制系统的镇定问题后,科学家们开始考虑非保守系统的稳定性问题。Clerk Maxwell第一位利用特征方程的系数来判断系统稳定性的人。James Clerk Maxwell是第一个对反馈控制系统的稳定性进行系统分析并发表论文的人。麦氏在论文中对三阶微分方程描述的Thomson's governor, Jenkin's governor 以及具有五阶微分方程的Maxwell's governor进行了研究,并给出了系统的稳定性条件。Maxwell的工作开创了控制理论研究的先河。同一时期在俄国,1872年N.A.维什聂格拉斯基(1831-1895)也对蒸汽机的稳定性问题进行了研究。N.A.维什聂格拉斯基同样利用线性化方法简化问题,用线性微分方程描述由调整对象和调整器组成的系统。这使问题大大简化。N.A.维什聂格拉斯基在苏联被视为自动调整理论的奠基人。

  2.2 负反馈放大器及频域理论的建立

  在控制系统稳定性的代数理论建立之后,1928年-1945年以美国AT&T公司Bell实验室(Bell Labs)的科学家们为核心,又建立了控制系统分析与设计的频域方法。Black首先提出了基于误差补偿的前馈放大器,在此基础上最终提出了负反馈放大器并对其进行了数学分析。反馈放大器的振荡问题给其实用化带来了难以克服的麻烦。为此HarryNyquist(1889-1976)和其他一些AT&T的通讯工程师介入了这一工作。1932年Nyquist发表了包含著名的“乃奎斯特判据”(Nyquist criterion)的论文,并在1934年加入了Bell Labs。Black关于的负反馈放大器的论文发表在1934年,参考了Nyquist的论文和他的稳定性判据。这一时期,Bell实验室的另一位理论专家,Hendrik Bode(1905-1982)也和一些数学家开始对负反馈放大器的设计问题进行研究。1942年,H.Harris引入了传递函数的概念。用方框图、环节、输入和输出等信息传输的概念来描述系统的性能和关系。这样就把原来由研究反馈放大器稳定性而建立起来的频率法,更加抽象化了,因而也更有普遍意义,可以把对具体物理系统,如力学、电学、等的描述,统一用传递函数、频率响应等抽象的概念来研究。1925年英国电器工程师O.亥维赛把拉普拉斯变换应用到求解电网络的问题上,提出了运算微积。不久拉普拉斯变换就被应用到分析自动调节系统问题上,并取得了显著成效。传递函数就是在拉普拉斯变换的基础上引入的,至1945年,控制系统设计的频域方法“波德图”(Bode plots)方法,已基本建立了。在这同一时期,苏联科学家也在控制系统稳定性的频域分析方面取得了进展。有些学

  者又将“乃奎斯特判据”称为“乃奎斯特-米哈依洛夫判据”客观地讲,在频域稳定性判别研究中,乃奎斯特不仅在时间上领先,其工作也更完备。现在我们所使用的也主要是乃奎斯特的开环稳定判据除了偏差负反馈控制,扰动控制是另一种重要控制策略。第一个试图制造一个不反映被调量偏差,而应扰动作用的调节器的人是庞赛来。他在1829年曾提出一种有关蒸汽机轴转速自动调节器的线路,利用的就是扰动控制的原理。可是由于当时蒸汽机本身不稳定,他的建议遭到了失败。采用扰动调节原理且在实际上能够工作的第一个自动调节器是1869年由契可列夫所发明的弧光灯光度调节器。

  2.3 根轨迹法的建立

  在经典控制理论中,根轨迹法占有十分重要的地位。它同时域法,频域法可称是三分天下。美国电信工程师W.R.Evans在这里包打天下,他的两篇论文Graphical AnalysisofControl System,AIEE Trans. Part II,67(1948),pp.547-551.”和“Control System Synthesis by Root Locus Method, AIEE Trans. Part II,69(1950),pp.66-69”即已基本上建立起根轨迹法的完整理论。Evans所从事的是飞机导航和控制,其中涉及许多动态系统的稳定问题,因此其已经又回到70多年前Maxwell和Routh曾做过的特征方程的研究工作。但Evans用系统参数变化时特征方程的根变化轨迹来研究,开创了新的思维和研究方法。Evans方法一提出即受到人们的广泛重视,1954年,钱学森即在他的名著“工程控制论”中专用两节介绍这一方法,并将其成为Evans方法。

  2.4 脉冲控制理论的建立与发展

  随着计算机技术的诞生和发展,脉冲控制理论也迅速发展起来。在这方面首先作出重要贡献的是乃奎斯特和香农(Shannon)。乃氏首先证明把正弦信号从它的采样值复现出来,每周期至少必须进行两次采样。香农于1949年完全解决了这个问题。香农由此被成为信息论的创始人。线性脉冲控制理论以线性差分方程为基础,线性差分方程理论在三、四十年代中已逐步发展起来。随着拉氏变换在微分方程中的应用,在差分方程中也开始加以应用。利用连续系统拉氏变换同离散系统拉氏变换的对应关系,奥尔登伯格(R.C.Oldenbourg)和萨托里厄斯(H. Sartorious)于1944年,崔普金(Tsypkin)于1948年分别提出了脉冲系统的稳定判据,即线性差分方程的所有特征根应位于单位圆内。由于离散拉氏变换式是函数,又提出了用保变换将Z平面的单位圆内部转换到新的平面的左半面的方法这样即可以使用Routh-Hurwitz判据,又可将连续系统分析的频域方法引入离散系统分析。求得离散型频率特性后,乃氏稳定判据和其他一切研究线性系统的频率法都可应用,但由于Bode图的应用大受限制,频率法在离散系统研究也受到限制。(库津(1961)曾试图用Bode图来表示离散型频率特性,但过于繁复而无法应用。)在变换理论的研究方面,霍尔维兹(W.Hurewicz)于1947年迈出了第一步,他首先引进了一个变换用于对离散序列的处理。在此基础上,崔普金于1949年,拉格兹尼和扎德(J.R.Ragazzini和L.A. Zadeh)于1952年分别提出了和定义了Z变换方法,大大简化了运算步骤并在此基础上发展起脉冲控制系统理论。由于Z变换只能反应脉冲系统在采样点的运动规律,崔普金、巴克尔(R.H.Barker)和朱利(E.I.Jury)又分别于1950年、1951年和1956年提出了广义Z变换或修正Z变(modifiedZ-transform)的方法。对同一问题,林威尔(W.K.Linvill)也于1951年用描述函的方法进行了有效的研究,不过这一方法目前已较少使用。回顾脉冲控制理论的发展,尽管俄国的崔普金及英国的巴克尔等都做出了不可磨灭的贡献但建立脉冲理论的许多工作都是由美国哥伦比亚大学的拉格兹尼和他的博士生们完成的。他们包括朱里(离散系统稳定的朱里判具,能观测性与能达性,分析与设计工具等),卡尔曼(离散状态方法,能控性与能观性等。是自控界第二位获IEEE Model of Honor者(1974)),扎德(Z变换定义等。是自控界第五位获IEEE Model of Honor者(1995))。五十年代末,脉冲系统的Z变换法已臻成熟,好几本教科书同时出版。

  3 自动控制技术的早期发展

  3.1水钟

  具有反馈控制原理的控制装置在古代就有了。这方面最有代表性的例子当属古代的计时器“水钟”(在中国叫作“刻漏”,也叫“漏壶”)。据古代锲形文字记载和从埃及古墓出土的实物可以看到,巴比伦和埃及在公元前1500年以前便已有很长的水钟使用历史了。约在公元前三世纪中叶,亚历山大里亚城的斯提西比乌斯(Ctesibius)首先在受水壶中使用了浮子(phellossive tympanum)。按迪尔斯(Diels)本世纪初复原的样品,注入的水是由圆锥形的浮子节制的。而这种节制方式即已含有负反馈的思想 (尽管当时并不明确)。中国有着灿烂的古代文明。中国古代的科学家们对水钟十分得重视,并进行了长期的研究。据<<周礼>>记载,约在公元前500年,中国的军队中即已用漏壶作为计时的装置。约在元120年,著名的科学家张衡(78-139,东汉)又提出了用补偿壶解决随水头降低时不准确问题的巧妙方法。在他的“漏水转浑天仪”中,不仅有浮子,漏箭,还有虹吸管和至少一个补偿壶。最有名的中国水钟“铜壶滴漏”由铜匠杜子盛和洗运行建造于公元1316年(元代延佑三年),并一直连续使用到1900年。现保存在广州市博物馆中,但仍能使用。北宋时期,苏颂等于1086年-1090年在开封建成“水运仪象台”。仪象台上的浑仪附有窥管,能够相当准确地跟踪天体的运行,“使它自动地保持在窥管的视场中”。这种仪象台的动力装置中就利用了“从定水位漏壶中流出的水,并由擒纵器(天关、天锁)加以控制”。苏颂把时钟机械和观测用浑仪结合起来,这比西方罗伯特.胡克早六个世纪。

  3.2指南车

  公元235(三国时期)的马均及公元477年(刘宋时期)祖冲之等还曾制造过具有开环控制指南车。并发明了齿轮及差动齿轮机。

  3.3风车技术

  另外,我国在公元前350年已经用在结构上与水轮相似的水臼来碾米;在公元前50年用水轮来引水灌溉;在公元前31年在锻冶场里使用水动风箱等。大大地减轻了人们的劳动。十八世纪,随着人们对动力的需求,各种动力装置也成为人们研究的重点。1750年,安得鲁米克尔(1719-1811)为风车引入了“扇尾”传动装置,使风车自动地面向风。随后,威廉丘比特对自动开合的百叶窗式翼板进行改进,使其能够自动地调整风车的传动速度。这种可调节器在1807年取的专利权。18世纪的风车中还成功地使用了离心调速器。 马斯.米德(178年)和斯蒂芬.胡泊(1789年)获得这种装置的专利权,和风车技术并行。

  3.4蒸气机

  十八世纪也是蒸机取得突破发展的时期,并成为机械工程最瞩目的成就。托马斯.纽可门和约翰.卡利(又译为考力)是史学界公认的蒸气机之父。到十八世纪中叶已有好几百台纽可门式蒸气机在英格兰北部和中部地区、康沃尔和其他国家服务,但由于其共作效率太低,难以推广。1765年俄国的波尔祖诺夫发明了蒸汽机锅炉的水位自动调节器(这在俄国被认为是世界上的第一个自动调节器)。1760年-1800年,詹姆斯.瓦特对蒸气机进行了彻底得改造,终于使其得到广泛的应用。在瓦特的改良工作中,1788年 ,他给蒸气机添加了一个“节流”控制器即节流阀,它由一个离心“调节器”操纵,类似于磨房机工早已用来控制风力面分机磨石松紧的装置。“调节器”或“飞球调节器”用于调节蒸气流以便确保引擎工作时速度大致均匀。这是当时反馈调节器最成功的应用。瓦特是一位实干家,他没有对调节器进行理论分析,后来J.C.Maxwell从微分方程角度讨论了调节器系统可能产生的不稳定现象,从而开始了对反馈控制动力学问题的理论研究。

  4 历史上的三本重要著作

  4.1《通讯的数学理论》

  (A Mathematical Theory of Communication)目前被作为信息论开端的香农(Claude Elwood Shannon,1916-)的论文:《通讯的数学理论》(A Mathematical Theory of Communication)1948年发表在《贝尔系统技术杂志》第27卷。这篇论文同其1949年发表的论文《噪声中的通讯(Communication in Presence of Noise.Proc.IRE,37,10-21)奠定了信息论的基础。

  4.2《控制论,或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》

  控制论创立者维纳(Norbert Wienner,1894-1964)的经典论著:《控制论,或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》(Cybernetics or Control andCommunication in the annimal and the machines. 1948)

  4.3《工程控制论》

  钱学森(Tsien H S,1991-)的著作《工程控制论》(Engineering Cybernetics. 1954)这三部著作对人类社会有着巨大的影响,产生了新型的综合性基础理论:控制论,信息论和工程控制论。在中国,1954年出版了由刘豹编写的第一本《自动控制原理》专著(上海:中国科学图书仪器公司.1954)。

  5 自动控制理论发展的现实

  5.1经典控制理论、现代控制理论在应用中面临的难题

  随着现代科学技术的迅速发展,生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。

  5.2原因分析

  经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:

  ①这些控制系统的设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的,而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型; ②研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;

  ③为了提高控制性能,整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。

  5.3寻求自动控制新出路的思考

  自动控制工作者一直在寻求新的出路,他们在考虑:能否不要完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究主体呢?能否用20世纪50年代中期出现并得到快速发展的人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统等来解决难以建立精确数学模型的控制问题呢?第三代控制理论即智能控制理论就是在这样的背景下提出来的,它是人工智能和自动控制交叉的产物,是当今自动控制科学的出路之一。

  6 未来展望

  控制系统继续发展的目标是实现高度灵活和高度自动化。现在用的工业用机器人实现了高度的自动化,即一旦程序确定,就不需要更多的人工干预了,但是这些机器人对于周围的环境变化无法灵活响应,这也是计算机科学应该着重解决的一个问题。控制系统的确非常有用,但这取决于人类思维的前瞻能力。先进的机器人系统通过革新传感器的反馈功能可以达到灵活的目的。通过提高智能化,增加传感器功能、计算机可视功能和离线式CAD/CAM编程功能将使系统更经济且得到更广泛的应用,使控制系统正朝高度自动化方向买进。控制水平的提高,旨在减少人类操作的负担,对人机对话模式方向的研究和计算机数据库管理等,将使控制更高效、更可靠、大量关于机器人和自动控制方面的研究要求降低运行成本和拓宽其应用领域,这就要求更新人机交流方式和更换编程语言等。

  8 参考文献

  1.自动控制理论基础. 左为恒,周林.北京:机械工业出版社,2007.

  2.控制理论的发展. 卢强.电网技术,1993,04期

  3.自动控制原理,王建辉、顾树生主编,北京:清华大学出版社,2007


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  计算机控制是一种采样离散控制,它是根据采样时刻的输入量来计算控制量。因此,采样周期在计算机控制系统中是一个重要参数,会对系统会产生多方面的影响,合理的选择采样周期就非常重要。下面是学习啦小编为大家整理的计算机控制论文,供大家参考。

  计算机控制论文范文一:计算机控制中网络与通信技术分析

  摘要:二十世纪末以来计算机和信息技术的飞速发展,为网络和通信技术的发展打下了良好的基础。最近几年,我国的网络与通信技术有很大的进步,在我国社会的各行各业都发挥着力量。本文介绍了几种常见且使用率高的网络与通信技术,分析它们是如何在计算机控制中发挥作用的。

  关键词:计算机;控制;网络;通信技术

  计算机网络技术和通信技术结合的理论的提出,是现代信息沟通领域一个里程碑式的进步。通过这两种技术的结合,信息传递的方式更加丰富,速度也得到了极大的提升,极大地方便了人与人之间的沟通。这二者的结合突破了传统通信技术信息交换和数字编码的限制,在现代快节奏的社会中充分发挥了作用。

  1计算机网络技术

  计算机网络系统是现代通信技术和计算机技术结合的产物。在计算机网络系统中,通过一些硬件的设备和线路,将处于不同区域网络中的计算机连接起来,从而达到不同计算机之间的信息流通和交换。简单来说,计算机网络技术就是在不同计算机之间搭建了一条能够沟通的路。我们所说的网络是指由电话线、电缆等数据线以及无线传输方式,建立的以计算机为节点的信息传输渠道。计算机网络系统由资源网络和通信网络两种系统组成。一般来说,计算机网络主要由六种互联的设备组成,包括路由器、网关、中继器、网桥、集线器以及交换器。通过计算机网络之间各节点信息的传递,实现电子数据的传输和共享,是现代网络技术使用的主要方式。

  2计算机数据通信技术

  数据通道并不是一个通道,而是指不同计算机之间进行数据交换的过程。随着技术的革新,数据通信具有不同的发展阶段,从传统利用模拟信号达成的模拟通信,到使用数字信号的数字通信,再到如今依靠信息源发出的数据信号,数据通信能够传递的信息越来越丰富,速度也在不断提高。其中,数据通信又可分为电路交换、报文交换和分组交换三种交换方式。计算机之间的信息传输和共享,主要是通过网络协议实现的。使用相同计算机语言的计算机可以在相同的网络协议的基础上,进行信息交换。网络协议的选择,往往要根据有具体的情况来确定,而不是一成不变的。

  3网络控制技术类型

  3.1以太网

  现代计算机网络技术中,以太网是使用最为广泛、运行最为稳定的技术,无论在商用还是政府官方使用的网络技术中都是主流的计算机网络技术,同时,以太网技术还在不断改进,并逐渐适应工业方面的工作。以太网技术能够发展到今天的地步,离不开它极高的适应性和先进性,具体优势可以总结为以下几点:①以太网能够在各种类型、各种用途的计算机中发挥稳定的效用,并且对使用现场总线的标准也没有很严格的限定,能够在各种场合发挥作用;②由于技术发展已经比较成熟,以太网在建设和使用过程中的成本控制效率较高,设备、技术、维修等方面都具有一定的成本优势;③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一;④传输速度与其他技术相比有很大的优势,不仅速度快切传输稳定,提高了资源的共享及信息交流的效率;⑤开发潜力大其具有上述多种优势,在许多领域成为了主流技术,还可以延伸到许多其他领域,开发潜力大,具有持续发展的意义。

  3.2现场总线技术

  现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中,其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。现场总线技术的作用是能够极大的帮助计算机网络系统的运行和控制,提高稳定性,降低系统成本。国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认,如以太网、基金会现场总线FF等。正是因为现场总线技术的应用,位于不同位置的网络设备才能联系成一个整体,实现信息共享、数据传递的功能。该技术的基本特点有几下几点:①由微处理器将分散在不同位置的设备联系成一个网络,进行统一的控制。②使信息的处理更加及时、迅速、稳定,隔绝了不同地区外在因素的影响。③处于不同位置的设备虽然形成整体运行,但是每个版块的功能相对独立,就算某个板块出现故障,其他版块也可以继续运行,提高了可靠性,在一种功能失效后,不影响其他功能的正常运行,在维护上也较为方便。

  4计算机控制中的网络与通信技术的发展阶段

  4.1联机阶段

  联机阶段,计算机的中央处理器是运行的主体。在这一阶段中,计算机需要对处于不同位置的多台计算机进行连接,并进行信息交换,此时,主处理器将处理规划连接的顺序、接收后的存放位置以及一定的反馈工作,计算机其他剩余的部分也会在主处理器的指挥下对接受的信息进行处理,并将信息反馈给主处理器。在整个过程中,中央处理器除了要负荷本身的处理工作外,还要指挥其他结构,这在一定程度上提高了对中央处理器性能的要求。而随着现代网络信息链接的对应端不断增加,中央处理器要应对的对象越来越多,负担不断加重,处理器的运行效率下降,对信息的处理质量在不断降低。一般人们采用增设通信控制器或前段处理器的方法来解决这个问题,这两种设备可以独立负责计算机与终端计算机的对接,可以极大地提高数据处理的速度。

  4.2计算机互联阶段

  二十世纪六十年代,网络基本处于互联阶段。当时使用的互联网络,虽然能够实现一定的信息共享,系统具有分组交换、控制等功能,但与现在使用的通信系统相比还是具有较大的封闭性,且在计算机之间的连通性上也有很大限制,效率与现在的网络系统相差甚远。

  4.3标准化网络阶段

  微处理器和集成电路的诞生使计算机技术进入了一个崭新的阶段。二十世纪八十年代以来,计算机的体积在不断的缩小,然而,计算机运行的效率却没有降低,反而得到了巨大的提升。现在使用的计算机不仅体积轻薄,功能完善,运行也越发稳定。再加上企业管理模式改变等社会的进步,人们通过路由器和调制解调器等设备,发展出了局域网,从而实现了一些群体计算机之间交互式网络的诞生,这种网络能够实现信息的完全共享,且与外界网络环境隔绝,呈现了较大的私密性。

  4.4互连和高速网络阶段

  信息高速公路理论是二十世纪九十年代提出的一种思想,在这种思想的发展过程中,它逐渐展现出了其余现代网络信息通信的切合性。美国是世界上最早开始重视信息工程建设的国家,在美国之后,全球范围内也逐渐接受了这一思想,开始进行网络信息工程的建设。现在,全球互联网通信系统已经完全建立了起来,实现了全球性的信息资源共享。

  5计算机控制中的网络与通信的主要技术

  5.1以太网

  以太网与其他网络相比有许多优势,如以太网建设成本低、应用范围广,能够兼容绝大多数软件和硬件设备,通信传递的效率高,因此在世界范围内,以太网市场的前景都非常可观。目前阶段,不仅仅是商用计算机通信,在一些工业领域内也开始使用以太网。就市场情况来看,以太网技术与其他技术相比,具有很大的技术性优势,而又因为其成本低廉,它的价格在市场上有较强的竞争力。采用以太网来建设通信网络,能够让网络的建设成本得到节约。而这些优势不仅使以太网在市场上不断扩张发展,也推动了整个计算机网络和通信领域的发展。

  5.2现场总线技术

  利用现场总线技术,可以实现微机化的测量控制设备与生产现场之间的数字化和开放化通信,保证计算机控制的网络和通信技术的完整实现。目前常用的现场总线技术采用的是基带传输。这种方式具有较快的运行效率和独立性,以至于它的时效性和稳定性都比较强。另外,由于现场总线系统中发挥左右的各模块相对分散,在进行维护时可以分别进行,减少对整体系统的影响。此外,现场总线技术与其他技术相比,线路之间的互联结构更加开放,不同层级的线路大街变得更加方便,且因为具有较强的互操作性,就算是不同厂家生产的设备,只要确保使用相同的通信协议,彼此之间的联通就不会有障碍。

  6计算机控制中的网络与通信技术的应用

  目前,计算机网络和通信技术得到了不断的发展,其应用的范围也不断扩展,例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱等。当然,它的应用范围并不局限于此。打个比方,目前最常用的计算机网络和通信技术就是3G和4G技术的运用。在城市配电网络中使用3G和4G技术,能够实现配电网中的自动化通信系统,配合应急处理系统,在事故发生时,能够在第一时间向控制中心传递消息,并采取措施控制。再比如无线视频技术在企业、政府部门之间的运用,也是通过计算机网络与通信技术,来将上级的指令传达下去。这些计算机网络和通信技术的应用在个人生活和政府工作中都发挥着巨大的作用。

  7结语

  当今社会,无论是工作、学习还是日常生活,人们都无法离开计算机网络和通信技术。正式因为这些技术的广泛运用,才使得当今人们的生活水平提升。目前计算机网络和通信技术的发展已经达到了相当的水平,但我们不能停止探索,随着人们对生活质量的要求不断提高,一些对于通信技术的新的要求被提出,如果有一天这些要求能被满足,也将成为一个巨大的跨越,并为人们的生活提供更多的帮助。

  参考文献

  [1]向立莉.试论计算机控制中的网络与通信技术[J].数字技术与应用,2014(06).

  计算机控制论文范文二:汽车计算机控制与网络技术研究

  1计算机控制汽车管理检测系统

  车辆维修企业可以通过一个全国公共计算机专家数据库,将全国每个汽车维修维护企业、4S店情况、车辆故障维修技巧、汽车维修技工技师自身的工作经验、全国汽车零部件供应商的配件仓储量、汽车配件型号和规格等车辆维护维修管理相关信息录入公共数据库。相关车辆维修企业就能通过网络查询到该车辆的原始检测数据和汽车性能数据,计算机就可以进行综合检测诊断,实现全国汽修行业共享资源、技术,解决汽修企业配件短缺难以购置与调配、过剩等问题;车辆检测不合格的维修;车辆维修疑难问题等,提高了车辆维修效率和准确性。车辆故障远程监控系统用于远程诊断的诊断服务器,用便携式电脑和车内网络之间进行短程无线通信,监控和操作汽车的传感器及控制单元,使车辆在运行过程中实现远程监控和诊断。利用汽修专家、大型先进汽车维修企业、汽车科研院所、高等院校或国内外汽车生产厂家的技术资源,建立故障分析诊断中心互联网,可以提供高效、快捷的远程故障诊断服务,提高了故障诊断的准确性和可靠性,克服了地域障碍,为传统汽车故障诊断技术进行了很好的补充。

  2汽车计算机控制系统发展趋势

  2.1智能交通系统(ITS)

  未来汽车智能化传感器提供用于模拟和处理的信号,并能对信号进行放大和处理,自动进行最优化检测和自我校正线性和非线性的传感器信号。ITS是与计算机技术、信息科学、卫星定位等多个交叉学科相结合的系统,可以预测不久的将来会普及应用,它会将汽车行驶过程中的即时动态信息、目标资料等通过计算机系统优化处理,通过卫星等随时随地向驾驶员提供行驶过程的最短距离、进入最近加油站、休息区、商店、绕开车辆密度相对集中处的最佳行驶路线,使车和车之间保持最佳安全距离;汽车防碰撞雷达的先进调速系统可以使汽车自动调速,提高高速公路的交通流量,可降低和避免交通事故。汽车采用的卫星导航系统(GPS),定位卫星系统可以使驾驶员随时随地获取沿途天气、道路上的车流量、发生交通事故路段、某路段汽车交通堵塞等各种情况,智能交通系统可以综合、分析、判断、传输出汽车当前最佳的行车信息与路线,提高车辆行驶最佳综合性能。

  2.2高速数据传输网络

  电子技术、计算机技术和信息技术的迅速发展,汽车上电控器件的应用会越来越多,越复杂,车载电子设备间的数据快速交换要求越来越高。数据传输系统是一个复杂的信息交换与控制系统,它要求该系统容量大,传输速度快且计算处理速度高,因此将来它一定是采用光导纤维的高速数据传输网络,会对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,以提高汽车的综合性能,行车质量。

  2.3未来智能汽车

  给汽车装上“大脑”,让汽车学会“思考”,这是汽车行业发展的必然趋势。目前世界很多大公司都在研究智能汽车。未来的智能汽车肯定有一套完善的导航信息资料库、GPS定位系统、车辆防碰系统、紧急报警系统等。未来智能汽车必定会装备有能同时进行多种设备通讯、联络的计算机智能系统,除进行汽车本身的智能控制和操作外,还会提供多方面、全方位的信息化服务,例如与全球互联网连通的办公自动化系统、可视高保真多媒体可视通讯设备等,使汽车行车过程安全、舒适、便捷。将来驾驶汽车会成为依靠计算机控制系统即可实现每个人都能驾驶的最普通的智能交通工具,在遵守交通法规的前提下,无人驾驶汽车也将成为未来的汽车发展趋势。

  3结语

  总之随着计算机技术、网络信息技术等的迅速发展,汽车的智能化、信息化、网络化将会不可避免,汽车计算机控制与网络技术将成为汽车工业发展的未来趋势,未来汽车的各系统功能必将更加提高和完善.


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  计算机控制系统论文范文一:计算机控制技术课程教学改革论文

  1课程教学中的问题

  《计算机控制技术》这门课程在不同高校的课程设置有很大的不同。有的高校侧重于以计算机为主线,着重讨论直接数字控制系统、以及现场总线控制系统等计算机控制系统。有的高校侧重于硬件系统的设计和仿真,而对软件却是一带而过。有的高校针对的是计算机控制技术的数学描述及控制算法。应该说各个高校在教材的选取和教学环节的进行中都有自己的独到之处,但是对于针对本校学生的实际情况,这些是远远不够的。在经历了若干个环节的教学和实践中,我对计算机控制技术这门课程的教学改革的方法和实践有自己的一些认识。

  2课程教学改革的方法和实践

  2.1教学环节突出侧重点

  针对本校学生的实际水平,在教学环节中突出侧重点。由于本课程的第一部分主要涉及计算机控制的基础知识、数学模型及控制原理和分析方法。这一部分内容在前期的自动控制原理、复变函数中都有所讲述,那么在本课程的学习中主要是针对课程内容进行复习和总结,而不作为重点内容进行讲授。而第二部分中,讲述的是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分是众多学科实践与应用的理论支撑,包括了经典控制算法如PID控制算法及其改进等,复杂控制算法如最少拍控制及达林算法等以及数字滤波等数据处理方法,同时包括了系统仿真算法。这一部分作为重点内容讲授。而第三部分是控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。该部分需要学生动手实践来完成,实际应用也很广泛,在讲授中同样以举例的方式让学生能亲身体会到软件方面的使用。

  2.2教学与教材有机结合

  针对《计算机控制技术》这门课程的特点,现有的高校教材可谓是形形色色,各有各的特点,那么如何使学生更好的学习课程内容而又不依赖于教材呢?或者说如何使学生更好的理解教材内容而更深入的学习课程知识呢?这就要求将教学与教材有机的结合起来。针对本校学生特点,不能拘泥于一本教材来学习本课程,因此,在教学过程中,第一部分内容也就是前期的计算机控制技术基础知识和数学模型等内容,主要针对学生现有教材以及自动控制原理等教材进行讲解,第二部分内容主要是计算机控制技术的算法和应用以及系统仿真的算法。该部分的内容想对比较难,计算量大,因此既应用现有教材,还参考于海生等编著的《计算机控制技术》以及汤楠等编著的《计算机控制技术》等教材,针对算法的部分,结合不同教材的例题,使学生更好的理解算法的来源。第三部分即控制系统的MATLAB仿真和SIMULINK仿真,该部分更多的需要学生自己动手操作,那么在上课的过程中针对例题给学生通过多媒体演示的方法,引入知识点来提高学生学习的积极性。

  2.3有效利用实验环节

  《计算机控制技术》这门课程不但有独立的理论和方法,而且有相当强的实践性和应用性。因此,要学好这门课程,必须有效的充分的利用实验环节。本门课程安排在第六学期开设,该课程的实验的设置充分结合课堂内容,考虑以实际应用为主,主要安排了数字滤波器、数字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并为了提高学生的学习兴趣以及拓展学生的知识面,还安排了选做的步进电机控制、温度控制系统等现实中广泛应用的实验环节。

  2.4重视教学中的考核方式

  考核是评价学生学习、了解教师教学效果的一个重要杠杆。而仅仅通过期末考试的方法来对学生进行考核的话,有可能使学生平时不注重学习,期末搞突击,考后知识还给老师。我们把考核分为了4种:

  ①课堂作业。每次作业计10分,按照作业次数折合成满分10分的平时成绩。

  ②课堂表现。针对学生的课堂状态以及回答问题的正确率和积极性,计10分平时成绩。

  ③实验环节。针对各个实验中学生的预习情况、实验过程中的参与情况,实验结果的准确度来评价,满分计10分。

  ④期末考试。期末考试成绩折合成70%,再加上以上3项的成绩即为学生的总体考核成绩。这样分配更加合理,也充分调动了学生的积极性。

  3结语

  我在从事《计算机控制技术》这门课程的教学过程中,也深深的被该课程的魅力所吸引,同时也深感学生是蕴藏着极大的学习热情和潜能的,关键是要靠教师去挖掘。通过我对该课程的教学改革的一些方法进行了实践后,学生对该课程的掌握和实际应用能力均有了很大的提高,并且在课堂中,也明显感觉学生有了活力和动力。那么在今后的教学中,我将投入更大的精力在该课程的教学改革中,希望能用我的微薄之力使该课程的教学能更上一层楼。

  计算机控制系统论文范文二:小议计算机控制中的网络及通信

  1.设施的优点及功能

  有所区别,中继器的功能在于传输两个节点之间的物理层的相关信息,数据等;网桥,其作用在于将两个不同的局域网连接起来;交换机,其运转的位置在于数据链路层,具有操作方便、性能良好且成本低;集线器,在网络信息输送的过程中作为输送媒介的中央节点;路由器,转发各个局域网之间传输的数据包;网关,可以连接协议出入较大的两台计算机。

  2.网络控制技术类型

  2.1以太网

  纵观现在的计算机控制技术,以太网已经成为了应用最为广泛的技术,其在商用计算机和过程控制范围内中高档信息的管理和通讯中占主导地位,并正在进一步向工业现场渗透。其具有适应性极强及技术先进的显著特点,该特点也是其得到广泛应用的重要因素,具体优势可以总结为一下几点

  :①适应性极强 适用于各种类型的计算机,并没有现场总线的标准,因此适用性极强;

  ②成本较低 想较其他的控制技术,及成本需要的设备、原理、使用流程等均较为简单,成本低;

  ③资源丰富硬件资源丰富是以太网的重要优势之一;

  ④传输速度快 其对于数据的处理及传输速度快,提高了资源的共享及信息交流的效率;

  ⑤开发潜力大 其具有上述多种优势,在许多领域成为了主流技术,还可以延伸到许多其他领域,开发潜力大,具有持续发展的意义

  3.现场总线技术

  现场总线技术一般应用于生产过程中及微机化测量控制仪器或设施中,其能够构成数字化及开放式的信息传输系统。该技术的主要作用在最终完成控制、信息传输以及计算机技术的各项功能国际电工协会对于八种现场总线的标准进行了确认,如以太网、基金会现场总线FF等。其利用现场总线技术,控制测量设施能够转变成网络节点,使处于不同位置的设备形成一个完整网络系统,并将信息共享,共同作用,互相协作维持正常的功能运转。该技术的基本特点有几下几点:

  ①微处理器为中心 该总线将现场的设备全部连接起来,统一控制;

  ②实时性、抗干扰能力强 该技术在数据传送上采用基带传输方式,速度快,且传输过程不受其他因素的影响;

  ③功能独立性 各个功能板块相对独立,不受其他功能的影响,提高了可靠性,在一种功能失效后,不影响其他功能的正常运行,在维护上也较为方便;

  ④各个网络之间联系紧密 其开放式的网络结构能够达到同层的网络相互连接及接入信息管理网络;

  ⑤兼容性良好 在通信协议一致的条件下,不同型号、不同供应商出产的设备也能够进行统一组合及控制,兼容性及可操作性较强

  4.现代控制网络情况

  总体来看,现场总线技术具有较多显著的优势,包括可靠性强、稳定性好、技术较为成熟、实用性及兼容性良好的特点,但是由于自身的性质限制,也存在许多固有的缺陷,包括信息传输慢,效率较低;总线标准繁杂,如果总线标准不一致时,设备的连接控制存在较大的障碍;而以太网刚好与之相反,其数据传输速度快、兼容性好,不受型号、标准等因素的影响,但是可靠性不佳,且存在某些不稳定因素,因此,没有在现场设备控制方面得到广泛的应用,但是,对以太网技术进行改造后,其潜力的巨大的。基于上述情况,一般企业信息化网络是把以太网及现场总线技术配合使用,将二者都优势进行互补,扬长避短,使之的功能得到最大优化。

  该应用形式的基本结构为现场设备层、过程控制层、信息处理层。现场控制层的作用在于传输现场各个设备之间测量和控制的相关数据信息。过程控制层在功能为完成现场的各类信息向实时数据库的输入过程。信息处理层是整个控制网络的核心,主要由以太网组成,其功能为传输各类数据信息,包括企业的各类方案、销售计划、财务报表等。

  5.总结

  计算机技术深入的发展,互联网的普及,该类信息技术给人们的生活带来了巨大的变化,是人们的生活逐步简单化、高效化、智能化。计算机数据通信技术的应用逐渐覆盖到了生活工作的各个方面,使人们的生活更加方便,如手机电视;人们沟通更加顺畅,如视频通话;生活更加丰富多彩,如数字电视等,涵盖范围广阔。按照现在的形势分析,其今后会与网络联系更加密切,对于社会信息化的转变有着十分重要的积极意义。


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  计算机安全管理论文范文一:图书馆计算机安全管理分析

  一、网络的不安全因素

  网络的安全威胁主要可以归纳为对网络数据的威胁和对网络设备的威胁两种。这些威胁有自然造成的,但大部分情况是人为的,如黑客攻击和病毒,主要包括扫描器、嗅觉器、特洛伊木马、恶意插件、密码破解、程序、系统漏洞和配置漏洞等问题。随着计算机技术的突飞猛进发展,网络安全将会出现更多潜在威胁。

  二、高校图书馆网络建设存在问题

  1、安全意识淡薄

  在很多高校和单位图书馆,图书馆的网络安全问题还未引起图书馆管理人员的关注和重视。他们重视图书馆电脑硬件的投入,却没有在网络安全问题上投入相应的人力物力,没有充分意识到网络安全的必要性。

  2、管理制度不健全

  对网络安全疏于管理或执行力度不够,造成网络系统遭入侵,进而造成很多数据流失。

  3、队伍建设滞后

  根据相关调查,许多高等院校的图书馆负责网络维护的管理人员大多都没有接受正规的网络安全培训,甚至很多还是网络新手,包括一些勤工俭学的大学生,他们缺乏网络安全保护的实战经验,经这些非专业人员维护的网络,存在系统漏洞在所难免。

  三、常见的威胁图书馆网络安全因素

  1、图书馆网络系统自身的漏洞

  网络软件的设计很难做到十全十美,在开发的过程中会出现一些漏洞。而这些漏洞往往被黑客和不法分子利用,他们通过对漏洞攻击而使网络瘫痪。

  2、计算机病毒的危害

  计算机病毒危害十分普遍,且传播速度快,破坏范围大,繁殖力强。图书馆里一台机子中毒很可能导致所有机子中毒,从而造成网络系统出现卡顿等严重问题。

  3、非法访问及恶意攻击

  高校图书馆的机密信息不是很多,但这并不代表它不会被攻击。一些学生和其他人员可能利用服务器的开放端口和漏洞对图书馆网络进行攻击和破坏,同时可能对图书馆的借还书数据进行篡改,造成网络拥挤甚至系统崩溃。

  4、缺少必要的日常维护

  网络系统的安全环境变化快且十分复杂,需要经常维护和更新。但是很多图书馆的系统管理员把主要精力用在学生账户的设置、系统日志的审查等上面,而对网络安全变化和系统防卫等问题较少研究。因此图书馆网络的安全状态远远低于预期标准。而用户也更侧重获取和利用图书馆的信息资源,对网络安全问题很少考虑。

  四、图书馆计算机网络安全的防范策略

  图书馆网络存在各种问题,采取计算机安全技术和防护措施对图书馆网络进行保护十分必要。

  1、计算机病毒的防治技术

  病毒是出现频率高且对图书馆网络安全产生严重影响的因素之一。图书馆网络的管理人员应充分掌握病毒的防范和处理技术,了解病毒的发展,制定抑制病毒的策略。首先安装强力有效的杀毒软件对病毒进行严格检测,一旦发现病毒及时清除;要注意在网络的网关设防,在网络入口杀死外来病毒,防止其侵入;要定期更新和升级防毒软件,同时加强对重要数据服务器的保护。为了让图书馆网络受病毒的危害最小,要坚持以避免病毒侵入为主,杀毒为辅,防治结合。

  2、信息加密技术

  加密的网络可以防止非法用户的侵入,是一种应用较广的计算机安全技术。信息加密可使网内的信息不被泄露和破坏,可用来对付恶意软件,同时它对网络性能的影响很小。常用的加密方法有三种,包括链路加密、端点加密和节点间加密。它们的特点各有不同,图书馆网络管理人员可根据本馆网络的需要选择不同的信息加密技术。

  3、防火墙技术

  防火墙能限制被保护的网络和其他网络之间的信息传递,根据所需的被保护网络设置的安全策略控制信息的流入和流出,是内部网络和外部网络之间实施安全防范的优秀系统,本身就具有很强的抗攻击能力。防火墙技术很适合图书馆网络这种自身网络相对独立、与外部网络连接有限的网络。

  4、身份认证技术

  身份认证是维护网络安全的一项有效技术,这种技术运用极为普遍,十分适合用于图书馆网络。其原理为在需要身份认证的网络服务里,用户只有通过了身份认证才能对网络资源进行访问和浏览等进一步利用,未通过身份认证的用户将无法访问网络资源。

  5、入侵检测技术

  如今检测技术能从计算机网络中的关键区域收集和分析信息,检测和判断网络中是否有被攻击和受损害迹象。若出现系统被攻击迹象,则会对网络进行实时保护,对攻击进行修复和处理,保证在网络受到侵害之前拦截入侵。入侵检测技术和防火墙的结合使用能有效对付网络攻击。从网络防护的多层次和稳妥性出发,图书馆网络管理员应重视和使用入侵检测技术。

  五、总结

  运用计算机安全技术对图书馆的网络系统进行保护,同时将网络安全管理的责任分担明确化、具体化,是图书馆网络安全的有力保证。要明确系统管理员和普通管理员的职责,同时为了保证网络稳定和安全运行,要制定网络维护和应急措施。当然,对负责网络系统的工作人员进行经常性的技术培训也十分重要。

  计算机安全管理论文范文二:计算机安全管理在现代通信中的应用

  一、计算机安全管理在现代通信中的应用

  一是要制定攻击入侵应急处理流程:在这个方面,主要是将相关的安全产品充分利用起来,如防火墙、入侵检测系统等,这样可以有机的监控网络运行情况,将攻击对象给及时找出来,采取一系列的措施来进行处理和防范,并且还需要考虑紧急情况下系统的恢复,这样还需要构建相应的应急预案。

  二是要对开放的网络服务方法进行强化:要将因特网安全策略充分利用起来,主要包括两个方面的内容,首先是将那些网络信息资源给广泛快捷的利用起来,同时,又保证外部不会攻击到自身网络。其中,接入技术是主要的方法,将防火墙技术充分利用起来,同时,严格审查WEB服务和FTP服务,对内部网络用户的责任感进行强化,对于一些特殊情况,还需要将其他的一些审计手段给充分利用起来。

  三是要增强网络反病毒技术能力:要将病毒防火墙安装上来,这样才可以对现代通信中的各种网络信息进行实时过滤。通过实时监测和扫描网络服务器中的文件,还可以将防病毒卡假装于工作站上,如果是一些特殊情况,还可以对文件和网络目的访问权控制权限给科学合理的设置,这样某些重要文件,就可以保证只有安全信任的服务器才可以打开和执行。

  四是切断传播途径:对于硬盘和U盘也需要特别注意,对其进行必要的病毒查杀,如果出现了网络推送网页,并且是不确定的,那么就不能接受,如果硬盘或者U盘已经感染到了病毒,那么就需要进行病毒查杀,如果依然不能保证安全,就需要进行格式化,这样那些不安全的传播途径才可以得到及时切断。

  五是网络访问控制权授予:还需要对访问权进行严格控制,这样才可以对网络安全进行防范和保护。通过大量的实践研究表明,采用这种方法可以有效净化网络资源,避免遭到非法攻击和入侵,从而保证网络安全。这种网络访问控制权授予技术包括了诸多的技术内容,如入网控制权限、网络控制权等等。

  二、结语

  通过上文的叙述分析我们可以得知,如今网络技术的飞速发展,给计算机网络通信安全带来了很大的影响,那么就需要在不影响正常网络通信的基础上,采取一系列的安全防护措施,保证信息的完整和安全。本文简要分析了几种计算机安全管理策略,在实践过程中,需要结合具体情况来进行选择。


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计算机局域网的维护管理与网络安全论文



计算机局域网的维护管理与网络安全论文

  现代科学技术不断发展,计算机网络技术也在不断完善当中,网络的应用极大的提高了信息资源的获取、利用与共享的效率,推动了社会各行各业的发展。但是,计算机网络的管理中,安全问题一直是其中一项重要的内容,一直是长期的热点研究问题。 以下是学习啦小编为大家精心准备的:计算机局域网的维护管理与网络安全相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!

  计算机局域网的维护管理与网络安全全文如下:

  【摘要】:随着计算机技术的不断发展,计算机得到了人们的广泛使用,但是有些人利用计算机网络的实用性和广泛性运用非法的手段进行信息资源的获取,不仅对互联网的安全造成了威胁,也对人民生产的发展、企业的发展造成重大威胁。在这样的情况之下,就要对互联网的安全进行管理和维护,防止不法用户的蓄意破坏。就计算机局域网的维护管理和网络安全展开探讨,采取了一系列的防范措施,对网络安全稳定工作进行保证。

  【关键词】: 计算机局域网 维护管理 网络安全

  局域网指在某一区域由多台计算机构成的计算机组,具有打印机共享、应用软件共享以及文件管理等功能。局域网的出现与应用大大提高了社会生产力水平,在促进经济发展方面发挥着重要作用。但受网络安全意识不高的影响,人们在应用局域网中存在一些问题,如被人为攻击、被病毒感染等,给局域网的安全稳定运行造成不利影响,甚至导致重要信息的泄露,给企业造成较大经济损失,因此加强局域网维护管理及安全问题的研究具有重要意义。

  1 局域网的维护与管理

  1) 局域网的维护。局域网维护的目标在于通过采取有效的维护措施,避免局域网故障的发生,确保局域网稳定的工作。局域网维护工作包括较多内容,其中服务器保护、性能的维护是较为重要的内容,因此日常维护时应将其当做重点,认真落实维护措施。

  一方面,服务器是整个局域网的核心,保护时应引起足够的重视。保护操作时尤其应避免数据的丢失,即对重要信息进行备份,目前可借助云服务提供商提供的平台,将备份数据上传到云服务中,如此无论服务器出现软件还是硬件故障,均可通过云服务重新下载。同时,不要轻易删除服务器中的信息,当进行删除操作时应进行核对,确保无用后再进行删除。另一方面,对局域网性能进行维护时,应从硬件与软件两方面入手。在硬件方面,对原有传输媒介进行升级,使用光纤作为信息传输媒介,以提高局域网信息传输效率与质量。在软件方面,使用功能强大的信息管理、安全管理软件,通过软件扫描及时查找出局域网存在的软、硬件故障,采用专门技术加以解决。

  2) 局域网的管理。局域网管理是影响局域网功能能否充分发挥的重要因素。依据对象的不同可将管理内容分为人的管理与局域网的管理,其中对人的管理主要体现在:要求局域网使用人员严格按照制定的规章制度使用局域网,要求其不人为破坏局域网的软、硬件,以及其他重要设施。而对局域网的管理则包括局域网结构的选择、局域网功能的扩展以及局域网所处环境的优化等内容,一方面根据局域网的规划功能选择合理的局域网拓扑结构。另一方面扩展局域网功能时应综合考虑经济投入,实现目标等内容,要求在实现局域网相关功能的基础上最大限度的降低经济投入。另外,优化局域网环境时应重点考虑人员配备与局域网性能的匹配,以确保局域网资源的充分利用。

  2 局域网网络安全研究

  局域网网络安全是业内人士讨论的经典话题,而且随着互联网攻击的日益频繁,以及病毒种类的不断增加与衍生,使人们不得不对局域网安全问题进行重新审视。采取何种防范手段确保局域网安全仍是人们关注的重点。那么为确保局域网网络安全究竟该采取何种措施呢?接下来从物理安全与访问控制两方面进行探讨。

  1) 物理安全策略。物理安全策略侧重在局域网硬件以及使用人员方面对局域网进行保护。首先,采取针对性措施,加强对局域网中服务器、通信链路的保护,尤其避免人为因素带来的破坏。例如,保护服务器时可设置使用权限,避免无权限的人员使用服务器,导致服务器信息泄露;其次,加强局域网使用人员的管理。通过制定完善的工作制度,避免外来人员使用局域网,尤其禁止使用局域网时随意安装相关软件,拆卸局域网硬件设备;最后,提高工作人员局域网安全防范意识。通过专业培训普及局域网安全技术知识,使局域网使用者掌握有效的安全防范技巧与方法,从内部入手做好局域网安全防范工作。

  2) 加强访问控制。访问控制是防止局域网被恶意攻击、病毒传染的有效手段,因此,为进一步提高局域网安全性,应加强访问控制。具体应从以下几方面入手实现访问控制。

  首先,做好入网访问控制工作。当用户试图登录服务器访问相关资源时,应加强用户名、密码的检查,有效避免非法人员访问服务器;其次,给用户设置不同的访问权限。当用户登录到服务器后,为防止无关人员获取服务器重要信息,应给予设置对应的权限,即只允许用户在权限范围内进行相关操作,访问相关子目录、文件夹中的文件等,避免其给局域网带来安全威胁;再次,加强局域网的监测。网络管理员应密切监视用户行为,详细记录其所访问的资源,一旦发现用户有不法行为应对其进行锁定,限制其访问;最后,从硬件方面入手提高网络的安全性。例如,可根据保护信息的重要程度,分别设置数据库防火墙、应用层防火墙以及网络层防火墙。其中数据库防火墙可对访问进行控制,一旦发现给数据库构成威胁的行为可及时阻断。同时,其还具备审计用户行为的功能,判断中哪些行为可能给数据库信息构成破坏等。应用层防火墙可实现某程序所有程序包的拦截,可有效防止木马、蠕虫等病毒的侵入。网络层防火墙工作在底层TC P /IP 协议堆栈上,依据制定的规则对访问行为进行是否允许访问的判断。而访问规则由管理员结合实际进行设定。

  3) 加强安全管理。网络病毒由来已久而且具有较大破坏性,因此,为避免其给网络造成破坏,管理员应加强管理做好病毒防范工作。一方面要求用户拒绝接受可疑邮件,不擅自下载、安装可疑软件。另一方面,在使用U 盘、软盘时应先进行病毒查杀。另外,安装专门的杀毒软件,如卡巴斯基、360 杀毒等并及时更新病毒库,定期对系统进行扫描,以及时发现病毒将其杀灭。另外,安装入侵检测系统。该系统可即时监视网络传输情况,一旦发现可疑文件传输时就会发出警报或直接采用相关措施,保护网络安全。依据方法可将其分为误用入侵检测与异常入侵检测,其中异常检测又被细分为多种检测方法,以实现入侵行为检测,而误用入侵检测包括基于状态转移分析的检测法、专家系统法以及模式匹配法等。其中模式匹配法指将收集的信息与存在于数据路中的网络入侵信息进行对比,以及时发现入侵行为。

  3 总结

  目前,局域网在很多企业办公中发挥着重要作用,一定程度上提高企业的信息化水平,因此,为确保局域网安全,应重视日常的维护与管理,尤其从硬件与软件两个角度入手做好维护工作,为局域网的稳定运行奠定基础。同时,还应加强局域网的安全研究,采取有效的安全策略,安装病毒软件及入侵检测系统,及时发现网络中的入侵及病毒感染情况,通过对其进行处理,提高网络的安全性。
 

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电气专业论文范文



  自动化技术是除了信息化技术、智能化技术之外的第三大技术,在人们的现实生活中同样扮演着非常重要的角色。下面是学习啦小编为大家整理的电气专业论文,供大家参考。

  电气专业论文范文一:煤矿机械设备电气自动化技术的应用

  随着现代科技的发展,许多产业都实现了机械的自动化生产,生产效率和质量都得到了极大提高。在煤矿生产中,机械的自动化程度将对生产的效率产生极大的影响。当前,我国煤矿产业的自动化生产程度已经达到了较高的水平,自动化技术也正在向着多样化和智能化的方向发展。然而,在煤矿机械设备的应用中还存在一定的问题,给煤矿生产质量的提高造成了一定的限制。为此,煤矿企业应当及时更新生产设备和技术,在未来的发展过程中,应当将这些先进的技术与实际生产有效结合起来,从而带动整个煤矿企业的发展。

  1煤矿地面生产系统中电气自动化

  煤矿的生产还包括地面作业的部分,具体包括煤层的粉碎、煤矿的筛选、运输和储存等环节。煤矿的地面生产主要通过地面生产系统来完成。这个系统全面负责煤矿的加工、分拣、储存、运输等。在系统工作的过程中易产生一定的噪音和灰尘,对工作人员的工作环境产生了一些不良的影响。电气自动化技术的应用有效地解决了这一问题,为作业人员提供了更为舒适、安全的工作环境,与此同时,系统运行的效率也有明显的提高[1]。地面生产系统的电气自动化技术中最为核心的技术就是控制技术,在生产过程中较常使用的主要有三种控制方式。

  1.1继电气控制方式

  这种控制方式是我国在20世纪80年代以前使用较为广泛的一种手段。在技术水平较为低下的情况下,这种控制方式也存在许多明显的缺陷,例如系统过于复杂,线路过多且相互交错影响,给故障的排除带来了极大的难度;系统的灵活性差,无法根据实际的工作情况进行调整,因此在实用性上也较差。这种控制方式最大的优势在于成本较低,因此在一些经济水平较低的煤矿开采地区仍在采用这种控制方式。

  1.2单片机构成的控制器

  到了20世纪80年代中期,我国的科技水平有了一定的提高,因此在控制器上也有了升级。利用当时已有的科技手段,使用了软件编程的方式来控制煤矿开采过程中应用到的电气设备。这种控制方式有效地改善了继电气控制方式中灵活性较差的缺陷,但这种控制方式的稳定性较差,并且在信号的转化效率上较低,因此之后也被更为先进的控制方式所替代。

  1.3可编程控制器方式

  可编程控制方式是当前最为先进的一种控制手段,也是应用最为广泛的控制方式。它结合了上述两种控制方式的优点,并结合当前先进的技术手段,实现了对电气设备的模块化管理。在这种控制方式中,最为核心的设备包括中央处理器、电源设备、端口、信息输入和输出设备等。这些设备的连接都采用了集成电路的方式,因此控制系统的整体规模很小,占用空间少。此外,这种控制方式还具有稳定性强、灵活性高、操作简单等特点,极大地提高了电气设备的控制效率和质量[2]。

  2煤矿提升机械设备电气自动化

  20世纪80年代是我国煤矿产业快速发展的时期,许多大型的煤矿企业都是在这一时期成立的,一些煤矿开采设备和技术也是在这一时期得以发明和应用。在当时,许多煤矿企业都采用了胶带运输的方式来进行煤矿的运输。当代的煤矿运输方式在此基础上增加了施工状况的监控系统,将煤矿的开采、运输、储存等环节有效地结合在了一起。在计算机技术和信息技术的支持下,煤矿的生产也开始向着一体化和智能化的方向发展。有企业甚至研发出了全数字化的生产模式,对所有的生产过程进行了集中监控,有效提高了工作的自动化程度。随后,交变电流也应用到了煤矿生产中来,并进一步提高了煤矿生产的效率。在煤矿的提升机方面,西方发达国家研制出了新型的提升机,实现对设备的中心管控系统,在加工工艺和运输工艺上都进行了革新。此外,一些国家已经实现了对生产过程的全面监控,有效减少了生产事故和安全事故的发生。信息技术的应用使得煤矿产业的生产效率获得了前所未有的提升,尤其是在信息技术较为发达的国家,煤矿生产已经基本实现了自动化。在这一方面,我国的生产技术相对落后,需要企业和政府共同努力,研发新的设备和技术,并积极吸取国外先进的理论技术,结合我国实际进行先进技术手段的应用。此外,在煤矿生产的安全性上,企业和政府也应予以应有的重视,在提高煤矿生产效率的同时,注重生产安全性的提升。对企业而言,提高生产的信息化程度不仅是提高自身竞争力的要求,还是促进产业发展的前提。

  3煤矿机械设备安全,监控控制系统

  我国当前使用的煤矿机械设备控制系统大多都是从国外引进的,但我国的专家和学者正在积极地研究符合我国实际生产要求的技术和设备。当前,我国在监控控制系统的研究水平上已经达到世界中等水平。我国部分煤矿企业已经开始应用由我国自主研发的监控控制系统,其中包括遥感设备、红外监控设备等。在应用过程中,这些设备和系统都获得了良好的应用效果。但存在的问题是,这些设备的种类和生产量都较少,当设备需要进行维修或替换时,零件的选择较少。此外,设备的质量也有待进一步提高,相对国外的设备而言,我国研发的设备在使用寿命上整体较低,给煤矿生产增加了一定的经济负担。相关研究人员和研究部门应当进一步优化煤矿生产设备的质量,并通过不断的实践和应用,提高设备的操作性、实用性和安全性[3]。

  4变电站综合自动化系统的应用

  供电系统是煤矿生产过程中必不可少的,起到了给生产提供动力的作用。为提高煤矿生产的整体自动化程度,在变电站的建设和控制过程中也应当采用自动化系统。变电站的自动化控制系统主要由计算机控制系统组成,实现对数据的采集、记录、分析等,提高了信息传输和处理的效率。变电站的自动化系统使用从整体上提高了煤矿生产的自动化程度。

  5结语

  在煤矿的生产环节中,应当有效利用先进的科学技术手段,实现各个生产环节的自动化控制,提高设备运行的安全性和稳定性。在自动化控制系统中,可以综合应用遥感技术、红外线监测技术等,并完善煤矿的监控体系,提高设备运行的安全性。对我国的煤矿企业而言,提高机械设备电气自动化水平是需要最先解决的问题。煤矿企业只有掌握了先进的科学技术手段,才能对生产设备进行有效的应用,从而提高整个产业的生产水平。煤矿机械设备的电气自动化生产是未来的行业走向,也是必然的发展趋势,煤矿企业应当抓住发展机遇,做好技术的创新和开发,从而在市场中确立自己的竞争优势。

  电气专业论文范文二:电气自动化融合电气工程论文

  1.电气自动化技术在电气工程中的有效融合应用

  1.1电气自动化与继电保护装置

  通常来看,继电保护装置的功能主要是关于继电保护,也就是说,电气系统一旦有故障或者是短路、过载等情况发生,那么该装置就会立刻有警报信号发出,继而连接装置就会被迅速切断,这样继电保护的作用就能实现了。很多人都知道,传统的继电保护装置的灵活性不足,很容易发生一些故障,诸如误动和拒动等。所以在有效地运用了电气自动化技术之后,继电的自动化保护便由此实现了。而且对电气系统进行实时地监测,就能有效地控制设备的运行参数。与此同时,有效地融合运用该技术之后,就能借助远程监控的方式来维持电力和检测故障,促使装置维持较长的工作时间,对于运行设备可能发生的异常、故障等都能及时检测出来。与此同时,有效运用该技术,还可以实现一定程度的实时监测,这里针对的是相应的线路或电气设备,但只是在电气系统中某些范围内,这样就能即刻将一系列解救反应发出来。

  1.2电气自动化与电网调度

  在具体的工作实践中,要想实现自动化的电网调度,就一定要先有机地结合各设备,诸如对大屏幕、服务器等的调度。电网调度技术是以电气系统区域网为基础的,要很好地结合起发电厂、变电站和调度中心三方面,从而在电网调度中有效地应用电气自动化技术。所以说,实现电网调度自动化技术存在很多的益处,不但对实时监控电气系统运行过程中的状态有利,使得电气系统的运行能够确保安全稳定。此外,还能基于相关数据的收集、整理,全面地分析数据,以便对系统的具体工作实践进行全面地了解,这就有助于电力系统更加的安全、可靠,促使其得到全面提升。另外,因为能够与持续发展变化中的现代化运营需求相适应。

  1.3电气自动化与发电厂的分散测控系统

  在发电厂中分散测控系统中,可有效地融合应用电气自动化技术。这里采用的结构主要是分层分布式,并且将很多分单元涵盖在内,具体涉及到过程控制、太网等。就当中的过程控制单元而言,其往往是直接应用于生产过程中,通过这样的方式来实时的监控系统中的一些设备的运行状况。终将有助于更加有效地控制生产的全过程。其中工作站能够将人工或者是计算机借口提供给工作人员。例如在工作站中,运行员就能够对一些信息和命令进行接收,这里主要针对的是过程控制单元;工程师进行的主要是维护系统的工作,另外还包括相关的系统设置。两方面的相互配合和彼此融合,将有助于吧工作站的功能充分发挥出来,得到最大程度的实现。

  2.电气自动化的发展趋势

  分析如今的社会经济发展趋势,我们可以看出对经济发展起到重要促进作用的重要手段之一就是发展科技并促使其得到广泛而有效的应用。而我们高新技术产业发展前景十分广阔,究其原因,有效地应用电气自动化技术发挥了很大程度的作用。随着社会各行业不断发展和应用电气自动化技术,其自身的发展是非常迅速而明显的。电气工程要想实现持续发展,更是需要在其中有效地融合应用电气自动化技术。目前,很多不同的行业融合应用电气自动化技术,尽管还有许多不足和问题存在,有待于进一步地改进和完善。不过,我们要坚信电气自动化这一朝阳产业必然具有深远的发展前景。其在今后的发展历程中,必将更加广泛地应用于电气工程中,并且实现持续发展。

  3.结束语

  总而言之,在今后的发展进程中,各个行业要想能够实现长远发展,就一定要将必然传统的落后技术摒弃掉,对自动化技术加以应用并且积极地进行推广。首先对各种先进技术加以充分利用,并基于此来对自身的个性发展空间进行不断地拓展,终将从整体上对社会经济的发展起到重要的推进作用。


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