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摘要:随着现代科技的突飞猛进,自动控制技术也得到了快速的发展,它不仅为我们提供了更优越的动态系统,还提高了产品的质量,提升了生产的效率,降低了生产的成本,同时还解放了手工劳动力,自动控制在现代工业生产中越来越普及,所以我们应当具备一定的自动控制知识。本文就电气自动控制系统进行了简单的分析和讨论。
关键词:电气自动;控制系统;应用
引言
电气自动控制系统的诞生给人来带来很大的效益,他不仅解放了我们双手,还使得我们的生产的效率大大的提升,同时产品的质量也得到了更大的提高。电气自动控制技术渐渐的深入在各行各业之中,渐渐成为了工业生产不可缺少的重要组成部分。而我国自动控制技术的起步较晚,在许多方面还存在着不足,这就需要我们不断的学习和改善,与现代快速发展的科学技术相结合,为人类的进步与发展做出应有的贡献,使得我国经济可以快速平稳的发展,只有这样我们的国家才能更加繁荣昌盛。
一、自动控制简述
自动控制是指在没有人直接参与的情况下,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自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。在现代工业中,自动控制技术越来越受到欢迎,且在生产制造过程中扮演着十分重要的角色,及时在我们日常的生活中,我们也可以看到的自动控制的影子,例如市场上常见的高压锅,其上面的安全阀就是一个简单的控制系统,自动控制技术对我们来说已不是一个完全陌生的技术。随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用,为适应宇航技术的发展,自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。
二、闭环控制系统和开环控制系统
1、闭环控制系统
由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,又称反馈控制系统。闭环控制是将输出量直接或间接反馈到输入端形成闭环、参与控制的控制方式。若由于干扰的存在,使得系统实际输出偏离期望输出,系统自身便利用负反馈产生的偏差所取得的控制作用再去消除偏差,使系统输出量恢复到期望值上,这正是反馈工作原理。它在工业生产和日常生活中,广泛应用着闭环控制系统。例如:位移跟踪系统(又称随动系统)、大多数的机床数控系统、冷藏设备、热水器、空调器等,都是闭环系统。
闭环控制系统的特点:1)系统输出量对控制作用有直接影响。2)有反馈环节,并应用反馈减小误差。3)当出现干扰时,可以自动减弱其影响。4)低精度元件可组成高精度系统。
2、开环控制系统
开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程,按这种方式组成的系统称为开环控制系统,其特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响,不具备自动修正的能力。其输入可分为给定值输入和干扰输入。同闭环控制系统相比,开环控制系统的结构要简单得多,同时也比较经济。 开环控制系统主要是用于增强型的系统。目前的洗衣机就是开环系统的例子。洗涤、漂洗、脱水过程,依次进行,无需对其输出信号,即衣服的清洁程度进行测量。类似的开环系统例子还有采用时基信号控制的交通管制系统,这种系统并不测量车的实际流量,完全由时间来控制。
在任何开环控制系统中,系统的输出量都不被用来与参考输入进行比较。因此,对应于每一个参考输入量,都有一个相应的固定工作状态与之对应。这样,系统的精度便决定于校准的精度。为了满足实际应用的需要,开环控制系统必须事先精确校准,并且在工作过程中保持这种校准值不发生变化。 当出现扰动时,开环控制系统就不能完成既定的任务了。因此,只有输入量与输出量之间的关系已知,并且不存在内扰与外扰的情况下,才可以采用开环控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应当指出,沿时间坐标轴单向运行的任何系统,都是开环系统。
三、自动控制系统在现实中的应用
1、汽车驾驶控制系统
现在汽车越来越成为一个普及的交通工具,我们也越来越对汽车的操作更加的了解,我们都知道汽车的控制离不开方向盘的控制,当我们行驶在道路上时,通过我们的眼睛我们确定了行驶的路线,当我们沿着特定的路线行驶时,有时汽车会偏离路线,这就使得现在的路线与我们预定的路线产生了误差的信号,当我们驾车人通过调整方向盘,来渐渐返回到原来的预定路线上,这就形成了一个人工的闭环系统
2、机器人
随着计算机技术和自动控制技术的不断进步,机器人也得到了迅速的发展,他们渐渐的也走入了我们的日常生活中来,在一些先进的工厂里,机器人以及相人类一样融入到生产作业的流程当中,替代人们做一些危险的工作,从而保证了其他人的生命安全。机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。
四、自动控制系统展望
近些年我国的科技发展迅速,在全球经济的大背景下,我们应该展望未来,查找自己的不足,我们的自动控制技术要与国外的技术相接轨,吸取别人的优越的经验,不断的改善自我。首先,计算机技术的发展迅速,自动控制技术与计算机技术的相结合会变的越来越紧密,计算机计算机将会在电气自动控制系统中发挥不可替代的作用,在许多方面我们都需要通过计算机对自动控制系统进行完善和操作,计算机技术对自动控制系统变的越来越重要。其次,信息化技术的产生和普及,对电气自动控制技术的影响也很大,两者相互结合,使得电气自动控制的技术得到质的提升,在未来,信息技术与电气自动控制技术的结合将成为一种普遍现象,在以后,通过不断的创新和改进,各种智能化、信息化技术均被融入电气自动化控制系统中,这样就使得电气自动化控制系统能够自主和智能的进行运作,减少了人工操作,从而就有效的避免了人工操作上的失误,有效的保障电气相关设备运行的安全性。此外,还有许多研究工作,如通信方法的改进和高级编程语言的开发等,对机器人和控制系统的发展同样起着推动作用,并且有利于降低工程实现的费用和扩展控制工程的应用领域。
就电气自动控制系统目前的成就以及其自身的潜在潜力来看,在未来的发展中,电气自动控制系统将会进一步实现信息化的发展,并且逐渐向着信息开放的方向发展。所谓的信息开放就是指代加强系统结构与外部接口之间的联系,从而形成区域网络,加大信息的利用和分享,从而实现信息的开放。而信息化就是指代的在对收集的信息进行全面处理的基础上,将科学技术与网络进行更为紧密的结合,从而实现网络技术一体化,这对于加快电气自动控制系统的发展有着积极的影响作用。
同时,为了能够使得电气自动控制系统可以得到良好的发展,就需要相关的电气行业能够充分的认识到对电气自动控制系统发展的重要性,明确电气自动控制系统的发展方向,在结合各种先进科学技术的前提下,合理的运用创新性思维,进一步的对电气自动化控制系统进行改进和创造,从而为电气行业的发展奠定扎实的基础。
五、结束语
电气自动控制系统现在许多的领域都得到了很好的应用,这也促使了电气自动控制的良性发展,根据现代科学技术的发展来看,电气自动控制技术的潜力还是很巨大的,这就需要我们的科技人员,不断的挖掘和开发,同时也要与现代的先进的科学技术相结合,使得电气自动控制系统更好的为我们人类工作。
参考文献:
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[2]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(06).
[3]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2011(2).
论文作者:沈旭
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/5
标签:自动控制论文; 开环论文; 控制系统论文; 电气论文; 系统论文; 闭环论文; 自动控制系统论文; 《基层建设》2016年8期论文;