摘要：智能制造自动控制原理专业性强、涉及范围广，自动控制技术已应用于人们生活的各个层面，因此利用正确的方法掌握自动控制原理，是所有专业技术人员需要深入研究的问题。相信随着时代的发展和进步，智能制造技术一定会为人们提供更加便捷、优质的服务。
关键词：智能制造；自动控制；原理
引言
随着科学技术快速发展，人工智能已普遍应用于社会各个行业，其中智能制造成为了人工智能衍生出的高科技分支。以智能制造为研究对象，对面向智能制造技术的自动控制原理进行分析，希望能够为相关专业提供可以参考的理论依据。
1自动控制原理的概念
自动控制原理是在不需人为操作和控制情况下，利用外置一些设备和装置，使某些大型机器设备按照系统参数自动规律运行。自动控制是建立在电路基础、高等数学、机械设计基础及系统与信号等专业知识上的一门专业学科，它与智能制造技术息息相关。自动控制原理已逐步形成了一套现代控制理论体系，随着计算机技术不断更新进步，依托于数学领域各项研究成果，自动控制理论正向着仿生学、人工智能为基础的智能控制方向不断发展。自动控制系统是一个有机的整体，自动控制系统最基本的系统模式是建立在反馈控制原理基础上的反馈控制系统，这种系统已被普遍应用于航空航天等高科技领域，并取得了理想的成绩。
2自动控制原理的实际应用
自动控制理论始于蒸汽器时代，原始的自动控制原理并没有在现实生活中得到普及，而现代自动控制理论已经走进我们的日常生活，例如中央空调工作就利用到了自动控制原理，当室外温度较高时，可以将空调温度设置为28℃；而室外温度高于28℃时，中央空调自动控制系统自行启动，将室内的温度降到28℃以下。类似这种简单的内部开关控制就很好融合了自动控制原理，如果采用人为控制，则达不到理想效果，而且频繁操作会增加中央空调控制系统负荷，缩减空调使用年限。
3智能制造概述
3.1国外智能制造发展概况
国外智能制造起步较早，最早可追溯到1988年,美国怀特教授和布恩教授出版了《智能制造》专著,首次提出了智能制造概念,指出了智能制造的具体设想和实施途径｡1989年,日本提出了智能制造系统,开发了世界上最早的智能工厂｡德国奔驰和宝马等著名车企,将智能制造技术应用于车辆总装中,取得了良好效果｡
21世纪以来,随着物联网､大数据､云计算､人工智能等新一代信息技术的不断成熟,智能制造技术的研究及其实践取得了快速发展｡2011年,美国提出了重返制造业的“再工业化”战略｡2012年美国智能制造领导联盟提出“先进制造业国际战略计划”｡2013年,由西门子､德国工程院､弗劳恩霍夫协会倡议,德国提出了“工业4.0”战略｡2004年,日本制定了《新产业创新战略》｡2014年将机器人､新能源汽车和3D打印等作为重点,推行了“再行战略”｡2016年韩国实行了“新增长动力战略”,法国实施“新工业法国”计划｡
3.2国内智能制造发展概况
我国智能制造技术起步较晚,1994年以清华大学､南京航空航天大学､华中科技大学､西安交通大学为代表的高校率先开展智能制造相关技术研究｡2015年由工业和信息化部发起,中国工程院起草,制定了《中国制造2025》的国家战略,该战略以促进制造业创新发展为主题,以加快下一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,强化工业基础能力,提高综合集成水平,主要解决数字化､网络化和智能化制造等3大核心问题,通过工业制造的智能化带动产业数字化和智能化,大力发展高端智能制造业,实现制造业由大变强的历史跨越｡2016年,工业和信息化部发布了《智能制造发展规划(2016-2020)》,将构建智能制造支撑体系，初步实现重点产业的智能转型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4面向智能制造自动控制原理探析
4.1智能制造系统基本原理
制造系统是由众多相互关联的子系统组合而成，从制造系统功能角度分析，可将智能制造系统分为设计、计划、生产和系统活动四个子系统。在设计子系统中，智能制定突出了产品概念设计过程中消费需求影响；功能设计重点关注了产品可制造性、可装配性和可维护及保障性。另外，模拟测试也被广泛应用于智能技术之中。在计划子系统中，数据库构造将简单信息型发展为知识密集型；在排序和制造资源计划管理中，模糊推理等多类专家系统将实现集成应用；智能制造生产系统实现自治或半自治功能，完善监测生产、生产状态获取、故障诊断以及检验装配等工作。同时，神经网络技术也在系统控制中得以应用，采用开放式系统结构，解决系统集成等问题。
4.2自动控制原理精髓
自动控制在智能制造领域已得到广泛应用，如国防、航空、工业和农业等领域已经采用了相关自动控制技术，并取得了理想成绩。从物理学角度看，自动控制技术是特定激励作用下的系统响应变化的一种反应；从数学角度看，自动控制技术是专门研究输入与输出之间映射关系的一种方法；从信息处理角度看，自动控制技术则是研究信息获取、处理、变换及输出等问题的一种技术。
4.3自动控制系统参数修改
自动化控制系统参数修改就是当系统参数发生变化时，改变系统动态特性，进而有效分析实际系统参数变化对动态系统直接或间接影响作用的一种方法，比如在二阶系统时域分析中，阻尼比参数对自动控制系统动态影响很大，二阶系统工作在欠缺阻尼条件下，在单位阶跃响应作用下，可采取matlab仿真或者simulink建模方法，对阻尼参数进行有效调整，实现二阶系统动态输出。
4.4与计算机仿真技术有机融合
Matlab和simulink计算机仿真主要是针对根轨迹图绘制、nyquist图描述以及bode图制作。在数学建模时，通常提利用matlab程序，构建各类控制系统数学模型，然后借助matlab绘图功能，实现频域、时域、复频域以及离散系统动态特性曲线绘制和设计。通过这一过程，可以直观地观察出各类控制系统性能指标及其相关的稳定性与可靠性，为之后分析自动控制系统各项性能指标提供技术支持。任何一种新型技术原理都是建立在另一种辅助设施基础之上，自动控制技术只有和计算机仿真技术相融合，才能更直观、更清晰地绘制出理想的效果模型，使自动控制理论应用于实践工作之中。
4.5各类图形精确绘制
在自动控制原理课程设置中，多数知识单元都涉及到绘制各式各样图形，而在绘图过程中需要相关人员掌握一定绘图技巧，且不得脱离教材与实际。由于自动控制原理课程中涉及图形比较复杂，在绘制时相关人员对图形认知力偏低，对图形本身所表现出的特性不能及时有效地予以识别，因此必须掌握灵活的图形绘制方法。
4.6反馈控制系统原理
在自动控制系统中，被控制对象输出数据及输出量值必须得到严格控制，在具体控制过程中，系统运行需要保持一个恒定值，例如压力、温度以及飞行航迹等，控制装置对被控制对象进行控制，其中最基本的一种方式就是反馈控制技术。在反馈控制系统中，控制装置对被控装置加以控制，取自被控量反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差，从而保证被控量能够正常完成工作任务，这就是反馈控制系统的工作原理。
结束语
智能制造是由智能机器与专家学者共同组成的人机一体化智能系统，它可以通过机器智能活动替代人类分析、推理与决策等行为，进而提高工作效率。随着智能化产业出现，智能制造技术也呈现出高速发展态势，而研究与探讨自动控制原理对智能制造起着积极促进作用。
参考文献
[1]孟凡生,赵刚.传统制造向智能制造发展影响因素研究[J].科技进步与对策,2018,35(01):66-72.
[2]实施智能制造工程[J].宁波经济(财经视点),2018(01):27.
[3]森吉成.深化开拓变化中的市场,助力中国智能制造[J].金属加工(冷加工),2018(01):14.
论文作者:苏冉,朱耀宗,王俊华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/11
标签：智能论文; 自动控制论文; 原理论文; 系统论文; 技术论文; 控制系统论文; 应用于论文; 《基层建设》2019年第11期论文;