电子控制技术论文范文

电子控制技术论文篇1

关键词：电工技师论文工艺性标准化

一、专业项目论文的工作观

技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程，同时是个人技能水平的展示过程。

技术工人的专业工作目的一般要求是：保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述，充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。

技师论文应该强调较高级工艺性内容，应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章，并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文，突出的是专业技巧水平；又如新技术应用型课题论文，突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。

1.强调论文项目的工艺性价值。技能，应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称，总易误认为技能偏指技术能力，而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论，即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺，可以理解为加工的“艺术”，强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力，可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。

较高级的专业技能型人员的工作，应能体现技术工艺引人入胜的技巧性，工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证，工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。

2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一，但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高，但他们的本职工作很出色，工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到，高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力，对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。

3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中，用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说，然后绘出基本原理图，最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意，这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数（理论公式受客观实际过程条件的约束），易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。

4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多，技巧思维保持，非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力；把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言（术语，编程，工程图，解析图表等）表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。

技术进步：在产业规范约束下，采用现代的、主流的专业技术成果。

技术工艺创新：在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。

基本完备和适配的资料：是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。

二、电学原理在工程运用中的本征性理解

机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术，应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。

1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压（电动势能信息）为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”，控制系统传递信息不一定依赖固形材料（例如可通过空间电磁场感应传递）。

使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制，自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。

采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例（信号放大）、微分（信号即时变化率）、积分（信号的时间积累效应），而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。

电能量传输的第一要素是电路成为回路，依赖有形的导电材料，再者就是能量规模（大小）和传输时间可控。因此，控制电路的关键功能是信息“变换（如电压放大器）”和“调节”。

主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”，而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器（主电路）组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。

现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件（CPU）及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。

2.机电能量转换技术离不开磁材料技术，也离不开磁路分析技术；传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分，其电气特性检定比较困难。但是近些年来，新型合成磁性材料技术迅猛发展，其运用空间（特别是在机电技术领域）急速扩展。

再者，材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎，感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。

从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向：以一个四端电路（网络）为例，若以改变激励能够实现相应响应，则控制方式可分为：a.电流控制电流（控制机制参数体现为电流放大系数），b.电压控制电流（控制机制参数体现为转移电导（跨导）），c.电压控制电压（控制机制参数体现为电压放大倍数），d.电流控制电压（控制机制参数体现为转移电阻（跨阻）），实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量，所以上述a，b两种控制方式是驱动器电路，c是信息处理电路，d不是机电设备电路优选形式（能量控制信号）。

上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路（主电路、驱动器）形式。

a方式中，电流控制电流的中心技术是：实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。

三极管，响应速度高，无动作触点，但控制电路与被控电路有公共支路，控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约，而且可承受功率在瓦特级，一般不符合机电设备功率规模要求。

继电器（接触器），以电-磁-力形式驱动开关触点动作，实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点，长期以来被视为“非理想器件”。

b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。

上世纪后半期，业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。

上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT（一种增强型绝缘栅场效应管器件）的商品化普及，机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实，例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。

3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有：

电力电子技术：利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料，根据器件的特点和电能转换的要求，开发电能转换电路，包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。

电动机技术：强磁材料与低温环境技术。

虚拟现实技术：软件型传感系统分析与仪表。

机电液智能控制技术：机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升，如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。

微机电系统技术：常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”，即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内，并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。

电致流体相变技术：电场作用下电流变液（ERF，electrorheologicalfluid）可在“固”—“液”两相之间转换，转换过程可控而且可逆，转换时间为ms级，利用其电控力学行为，可以预期得到较之传统力学元件更为理想的（机—电能量转换控制的）响应指标。

磁致流体相变技术：磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。

硅胶导电与绝缘的智能化控制技术；作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品，用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用，现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中，比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。

三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力

机电设备技术标准（国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准）的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等，作了较完善规定，有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明，符合标准的机床，故障率较低，反之故障率则高，可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。

当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征，提交改进或改性方案，以期获得结构或功能更优化的产品）、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。

四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点

维修电工岗位工作的技术工艺核心领域（空间范围，对象）。

维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术（如机器人，城市电动载人设备（电梯，搜索救生设备，无人驾驶运行设备，物流基地自动化设备等），注意：在机电前端技术领域；与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。

机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。

一些控制系统设计方案的实用性（技术改造方案的功能指标的得失）和适用性。

专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。

五、论文正文的编辑策略

通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况，明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容：

1.详尽细致的立论表述：现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式，简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合；证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。

现实性：有重点而且简单的描述工作环境，仪器工具，基础性技术资料等工作先期条件，适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。

可行性：有重点而且简单的描述工作团队情况，已经具备的知识基础和经验，主流技术采用的决定，需要增加的仪器工具，实施方案或技术工艺路线。

绩效预期：有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说，重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。

2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如：可编程序控制器（PLC）技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如：基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制，使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。

工艺方案：展示工作者专业软实力的平台，以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范，要基本完备，要适配。例如：机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。

三项资料：工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计（流程图与功能框图）和主要零部件明细，是工艺方案论证的骨干依据。

对于要遵循物理规律，以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文，建议采用机电工程手册为理论蓝本，引用工程计算方法处理数据。

调试过程：调试工作的工序、工步罗列，调试过程状况和数据的记录。

3.结果与讨论。这是全文的重心，应精心筛选技术工艺成果，把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来，写进去，作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时，应说明数据的处理方法及误差分析，说明现象出现的条件及其可证性。

概括项目工作的总结：所得结果与已有结果的比较；联系实际结果，解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性；在本项目实施过程中尚存在的问题，对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。

参考文献： 

[1]王建，张文凡.电类技师论文的撰写、答辩及点评.（ISBN9787111318422）.机械工业出版社，2012. 

[2]张文凡，产文良，解军.机电一体化技能综合实训.（ISBN9787512329027）.中国电力出版社，2013. 

电子控制技术论文篇2

[关键词]计算机技术；机电一体化；生产应用

中图分类号：O246 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）13-0174-02

现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革，同时给相关生产产业带来了巨大的影响，提高了生产水平和技术。随着各种技术之间相融合的发展，以计算机电子技术、机械技术为核心的机电控制领域将给工业及科研等领域带来更多的实际应用。

1.计算机技术与机电控制技术的发展概况

1.1计算机控制理论的形成与技术的发展

忽略数字信号的量化效应，可以将计算机控制系统看成采样控制系统，在这一系统中，将其中连续的环节离散化，则整个系统又可看成由不同的离散系统构成。计算机控制理论的发展主要是将采样理论、差分方程、变换理论、状态空间理论和系统辨识自适应控制等理论综合应用到控制技术中，使计算机控制系统有了初步发展。对于结构复杂、时变的非线性系统，控制系统则融入了鲁棒控制、模糊控制、预测控制等多种新型理论，逐步形成了工业过程控制系统的一个新方向。

1.2机械和电子控制技术的发展和现状

在生产、科研等诸多领域里，有大量的物理量需要按某种变化规律进行控制。在二十世纪三十年代之前，工业生产多处于手工操作的状态。最初采用基地式仪表控制压力温度等在一恒定范围内，初步有了对工业生产的机械控制实践。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现，直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化，同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展，且越来越被广泛的应用到各生产领域。目前主要形成并应用的机电控制技术主要有PID控制，PID是经典控制理论的代表，它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势，形成了自适应PID和非线性PID等更利于控制的变种PID控制器。另外还有模糊控制（FLC）、变结构控制等，均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。

2.机电一体化的发展及在工业上的广泛应用

2.1机电一体化的简介和生产应用

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及计算机软件系统集合起来所构成的系统总称，综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床，通过相应的数控技术，在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多CPU和多主线的体系结构，丰富了数控功能，也提高了生产效率。

柔性制造系统的应用是计算机技术和制造系统在机电控制工业的应用，是计算机化的制造系统。它主要由计算机、数控机床、自动化仓库等组成。在工业上，它可以随机地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，更适用于多品种，小批量等的离散零件的批量生产。

可编程控制器（PLC）是集计算机技术和自动控制化技术于一体的新型控制系统。这一系统解决了工业控制系统中大量开关控制的问题，逐渐取代了耗能多、故障率高的继电器控制系统。随着PLC技术的进步，其应用领域更是不断扩大，可采集存储数据，还可对控制系统进行监控。PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。这种过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。此外，随着工厂网络自动化的发展，PLC可实现通信及联网功能，更有助于工业生产的控制过程的监控。如今，PLC技术已经被广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保以及文化娱乐等各行各业。

2.2计算机在机械产业的应用实例

计算机技术和机械电子控制技术一体化的有机结合，不断使相关的新技术应用到更多的领域中去，这些应用到的领域已经不再局限于工业的生产，更多技术是切身关系到我们日常的工作和生活。下面举几个具体实例来介绍计算机技术和机电控制相结合的实际应用。

PLC实现了机械手移动工件的控制过程。随着世界经济和技术的发展，人类活动的范围不断扩大，机器人的应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展，并从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器人产品随之出现。随着机器人的生产和大量应用，很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本有重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。

PLC在自动售货机中的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关，投入的硬币值由PLC驱动数码管显示，经过光传感器识别，通过判断，进行下一步操作，经过PLC的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活，也使PLC的应用更加广泛。

交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用PLC技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间，这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。

电脑横机中计算机技术的应用给机械编织行业带来了巨大的变革。现在的电脑横机是一种涉及到计算机、机械、电子、控制等诸多领域的复杂系统。电脑横机的编织是一个极其复杂的过程，最初的横机是手动横机，只能胜任比较简单的编织过程。随着计算机技术应用到电脑横机中，通过电脑的自动控制，设计人员可对编织花型进行数字化设计，通过计算机数字直接控制机械的退圈、垫沙、脱圈、弯沙等相应的机械编织动作，由计算机指令控制系统完成整个设计的编织，极大地提高了工业生产效率。

3总结

在机械生产领域，电子技术和计算机技术的融入发展，机电一体化的形成是机械工业中的重要变革。通过不断发展的计算机技术，使机电一体化相关的技术在诸多领域中得到了广泛的应用。

参考文献

[1]张东宝，工程机械与控制技术[M].筑路机械与施工机械化，2007.

[2]马增强等，数据采集系统的研究，微计算机信息，1998.

[3]王立新，浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报，2007.

[4]杨明等，机电一体化的研究现状及发展趋势，农机化研究，2006.

[5]吴宏等，运动控制器的发展与现状[M].电气传动自动化，2005.

电子控制技术论文篇3

关键词：机电一体化；智能控制；微电子；自动化技术

中图分类号：TP：文献标识码：A：文章编号：1673-9671-(2012)022-0105-01

随着微电子技术以及超大规模集成电路的快速发展，现代计算机技术和自动化技术等影响人们生活、工作等各个方面，尤其是在机电一体化产业领域，目前机电一体化产业已经广泛应用到各种工业和生产过程，并且对控制的效果要求也越来越高。现代许多的工业生产过程或者生产对象具有多层次、时变性、非线性、交叉性、多因素等不确定性，很难建立精确的数学模型，即使是对一些复杂的控制对象导出了数学模型，但是由于该数学模型过于复杂，也很难实现有效地控制，不利于人们使用。

智能控制的诞生和高速发展，恰好为解决以上各种问题提供了合适的方法和技术。目前，越来越多的智能控制在机电一体化系统的工作过程中得到了应用，智能控制在机电一体化系统中的发展研究也越来越受到关注。本文鉴于笔者的个人经验，详细的介绍了目前智能控制在机电一体化系统中的应用研究。

1智能控制简介

随着控制理论的发展，智能控制针对传统控制理论的缺陷而提出，是控制理论发展的高级阶段，其与传统控制理论不同，可以解决复杂多样的控制人物，适合用于基于精确数学模型的传统控制方法不能解决的复杂系统的控制过程。

智能控制理论是多学科交叉形成的，其包含控制理论、计算机科学、运筹学和人工智能等多个学科，智能控制理论具有非常先进的组织功能，具有较强的学习功能和适应功能。目前，随着智能控制理论发展形成的智能控制理论主要包括以下几种：模糊控制、专家控制、神经网络控制、分级递阶智能控制和集成智能控制。人们将其有机结合或者组织在一起而构成了以下几种智能控制方法：组合控制方法，既是将智能控制和传统控制有机组合，形成的智能控制方法；混沌控制；小波理论；进化计算和遗传算法等几种。

智能化是是现代机电一体化系统发展的一个长久趋势，在一定的程度上，智能控制系统的好坏，在很大的程度上影响了决定了机电一体化系统的优劣。目前，智能控制系统已经在机电一体化系统中得到了广泛的应用，诸如模糊系统、专家系统、神经网络学习系统。

2智能控制应用于机电一体化系统研究

2.1机械制造中的智能控制

现代的先进制造系统需通过依赖一些不够精确和完备的数据解决某些无法预测或者难以预测的情况。而人工智能技术成为了这个难题的有效解决方法，与此同时，智能控制也在机械制造行业广泛的应用起来。在机械制造中，智能控制分别利用传感融合技术、模糊数学神经网络、模糊关系及模糊集合的鲁棒性、神经网络并行处理信息之能力及学习功能等来进行信息预处理和信息的综合、对制造的过程进行动态的环境建模、将模糊信息集成至闭环所控制的外环进而决策选取机构进行控制动作的选择以及通过在线识别来处理一些残缺信息。

2.2电力电子学研究领域中的智能控制

变压器、发电机、电动机等一些电力系统的电机电器设备，其设计、生产、运行以及控制过程相当的复杂。国内外的电气工作者通过将智能控制技术引入到电气设备的故障控制及诊断、优化设计中，而取得了良好的效果。采用遗传算法这种先进的优化算法进行对电器设备设计的优化，可有效缩短计算时间，显著的节约成本，同时提高产品设计的质量和效率。其中在电气设备故障诊断中应用的智能控制技术为神经网络以及模糊逻辑专家系统。智能控制应用于电流控制技术在电力电子学的应用领域中具有代表性，智能控制技术应用的方向之一为研究的新

热点。

2.3工业过程中的智能控制

工业过程中的智能控制主要包括局限级与全局级两个方面。局限级研究的热点为智能控制器，同时还包括专家控制器和神经元网络控制器等，它所指的是将智能引入工艺过程中某一单元来进行控制器的设计。局限级智能控制在参数整定，在线自适应调整方面优势明显，而且可控制某些非线性的复杂对象。全局级智能控制用于整个操作工艺，控制过程的故障诊断，规划过程操作处理异常等，主要是针对一整个生产过程的自化。

2.4智能控制应用研究展望

在机电一体化系统中，智能控制技术的使用是很晚的，其不同于传统控制技术，是一门新兴的学科，随着智能控制相关领域的研究，智能控制无论是在理论上还是在应用上，都取得了不少成果。但是，智能控制处理的问题都比较复杂，具有很强的不确定性，因此，在前人研究的基础上，智能控制还有许多方面需要提高，总体来讲，智能控制需要在以下两个方面加强研究和实践。

1）理论研究。必须加强智能控制理论研究，以便寻求更新的理论框架，智能控制理论的应用前景是非常广泛和有潜力的，但是理论研究却大大滞后，使得智能控制系统在稳定性、鲁棒性和可靠性方面都有待

提高。

2）扩宽实际应用范围。随着机电一体化系统的大规模应用，提高实时的控制能力非常紧迫，目前，智能控制已经被人们广泛地应用于工业、农业和军事等多个领域，解决了传荣控制理论无法解决的大量问题，其生命力和发展前景都是无法估量的，因此，必须寻求突破，拓宽智能控制理论的实际应用范围，为工业生产和人们生活提供更好的

帮助。

3结束语

总而言之，随着人工智能、模糊数学和神经网络等技术的发展，智能控制将成为机电一体化系统的关键支撑，必将为人们的生活，工业生产以及社会的进步提供更多的帮助。这也将是机电一体化技术在21世纪乃至未来的发展主流趋势。

参考文献

[1]黎青宏.浅谈机电一体化的发展及趋势[J].商业文化(学术版),2008,08.

[2]高世杰.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科协论坛(下半月),2007,08.

[3]柴勇,司学双.机电一体化向智能化迈进的趋势[J].才智,2009,22.

作者简介

电子控制技术论文篇4

论文摘要： 概括说明机械电子控制产业发展的情况，重点介绍计算机技术在机械电子控制产业领域以及工业生产制造和人们日常生活中的广泛应用。

引言

现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革，同时给相关生产产业带来了巨大的影响，提高了生产水平和技术。随着各种技术之间相融合的发展，以计算机电子技术、机械技术为核心的机电控制领域将给工业及科研等领域带来更多的实际应用。

1 计算机技术与机电控制技术的发展概况

1.1 计算机控制理论的形成与技术的发展

忽略数字信号的量化效应，可以将计算机控制系统看成采样控制系统，在这一系统中，将其中连续的环节离散化，则整个系统又可看成由不同的离散系统构成。计算机控制理论的发展主要是将采样理论、差分方程、变换理论、状态空间理论和系统辨识自适应控制等理论综合应用到控制技术中，使计算机控制系统有了初步发展。对于结构复杂、时变的非线性系统，控制系统则融入了鲁棒控制、模糊控制、预测控制等多种新型理论，逐步形成了工业过程控制系统的一个新方向。

自世界第一台电子计算机问世后，计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理，同时也研究了计算机的开环控制。到二十世纪六十年代，出现了用于过程控制的计算机，实现了直接数字控制。后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制，通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。伴随着计算机处理器等技术的发展，计算机控制技术也随之发生相应的变革，最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。

1.2 机械和电子控制技术的发展和现状

在生产、科研等诸多领域里，有大量的物理量需要按某种变化规律进行控制。在二十世纪三十年代之前，工业生产多处于手工操作的状态。最初采用基地式仪表控制压力温度等在一恒定范围内，初步有了对工业生产的机械控制实践。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现，直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化，同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展，且越来越被广泛的应用到各生产领域。目前主要形成并应用的机电控制技术主要有PID控制，PID是经典控制理论的代表，它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势，形成了自适应PID和非线性PID等更利于控制的变种PID控制器。另外还有模糊控制（FLC）、变结构控制等，均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。

2 机电一体化的发展及在工业上的广泛应用

2.1 机电一体化的简介和生产应用

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及计算机软件系统集合起来所构成的系统总称，综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床，通过相应的数控技术，在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多CPU和多主线的体系结构，丰富了数控功能，也提高了生产效率。

柔性制造系统的应用是计算机技术和制造系统在机电控制工业的应用，是计算机化的制造系统。它主要由计算机、数控机床、自动化仓库等组成。在工业上，它可以随机地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，更适用于多品种，小批量等的离散零件的批量生产。

交流传动技术的发展也是随着电子技术和计算机技术的发展在工业上有了重要的应用，尤其是在钢铁工业中，使复杂的矢量控制技术得以实现，无论是大容量电机还是小容量电机现均可使同步电机或者异步电机实现可逆滑调速。也使交流传动系统在轧钢生产中得到广泛的应用。

可编程控制器（PLC）是集计算机技术和自动控制化技术于一体的新型控制系统。这一系统解决了工业控制系统中大量开关控制的问题，逐渐取代了耗能多、故障率高的继电器控制系统。随着PLC技术的进步，其应用领域更是不断扩大，可采集存储数据，还可对控制系统进行监控。PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。这种过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。此外，随着工厂网络自动化的发展，PLC可实现通信及联网功能，更有助于工业生产的控制过程的监控。如今，PLC技术已经被广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保以及文化娱乐等各行各业。

2.2计算机在机械和电子控制产业的应用实例

计算机技术和机械电子控制技术一体化的有机结合，不断使相关的新技术应用到更多的领域中去，这些应用到的领域已经不再局限于工业的生产，更多技术是切身关系到我们日常的工作和生活。下面举几个具体实例来介绍计算机技术和机电控制相结合的实际应用。

PLC实现了机械手移动工件的控制过程。随着世界经济和技术的发展，人类活动的范围不断扩大，机器人的应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展，并从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器人产品随之出现。随着机器人的生产和大量应用，很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本有重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。

农业方面，机械作业过程中驾驶室内的仪表盘正迅速由电子监视仪表取代并逐步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡，以此来改善人机交互界面。这种智能化显示终端又被称为虚拟化仪器显示终端（Virtual Display Terminal），它代表了当代仪器与控制装置发展的主流方向。它可通过屏幕任意选择显示机组中不同部分的终端信息，在屏幕上按操作者的需求，调用数据库信息，显示数据、图形、语音等多媒体信息。另外，还可以将数据信息动态存入类似信用卡尺寸大小的高密度智能化数据存储卡，将农业作业过程的数据信息通过智能卡带回办公室，由计算机应用高级软件进行处理。也可以将管理者的决策和操作指令通过智能卡传送到拖拉机上的智能控制终端，实现自动控制农机的操作。

PLC在自动售货机中的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关，投入的硬币值由PLC驱动数码管显示，经过光传感器识别，通过判断，进行下一步操作，经过PLC的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活，也使PLC的应用更加广泛。

交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用PLC技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间，这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。

电脑横机中计算机技术的应用给机械编织行业带来了巨大的变革。现在的电脑横机是一种涉及到计算机、机械、电子、控制等诸多领域的复杂系统。电脑横机的编织是一个极其复杂的过程，最初的横机是手动横机，只能胜任比较简单的编织过程。随着计算机技术应用到电脑横机中，通过电脑的自动控制，设计人员可对编织花型进行数字化设计，通过计算机数字直接控制机械的退圈、垫沙、脱圈、弯沙等相应的机械编织动作，由计算机指令控制系统完成整个设计的编织，极大地提高了工业生产效率。

与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。

3总结

在机械生产领域，电子技术和计算机技术的融入发展，机电一体化的形成是机械工业中的重要变革。通过不断发展的计算机技术，使机电一体化相关的技术在诸多领域中得到了广泛的应用。

参考文献：

[1]张东宝，工程机械与控制技术[M].筑路机械与施工机械化，2007.

[2]马增强等，数据采集系统的研究，微计算机信息，1998.

[3]王立新，浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报，2007.

[4]杨明等，机电一体化的研究现状及发展趋势，农机化研究，2006.

[5]吴宏等，运动控制器的发展与现状[M].电气传动自动化，2005.

电子控制技术论文篇5

【关键词】电子；自动化技术；保护控制；安装调试；调度

【中图分类号】 TM63【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0156-01

引言

电子自动化技术包括继电保护、集中监控以及远方调度管理部分，智能化开关与智能化开关柜，以及综合自动化系统及远方调度于一体，在自动化设计中应根据工程实际情况选用。

1 电子自动化技术应用方向

1.1 智能保护与综合自动化技术

对电子自动化保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、自适应控制应用理论、网络通信、微机新技术等应用于自动化保护装置中，使得新型保护装置具有智能控制的特点，大大提高电子的安全水平。对自动化系统进行了多年研究，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种等级下的电子设备。基于我国目前的经济发展状况，电子市场发展需要电子工业技术经济的具体情况，认真研究了电子市场的运营模式，深入探讨并明确电子运营流程中各步骤的具体规则，提出了适合我国现阶段电子市场运营模式。

1.2 电子自动化实时仿真系统

对电子负荷动态特性监测、电子实时仿真建模等方面进行了研究，引进了电子数字模拟实时仿真系统，建成具备混合实时仿真环境的实验室。真系统不仅可提供大量实验数据，并可以协助科研人员进行新装置的测试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。

电子自动化仿真系统是针对我国电子企业的迫切要求，将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电子分析理论相结合，利用智能系统理论，进行电子知识教学、培训的一种强有力手段。

1.3 电子配电网自动化技术

电子配电网自动化技术在中低压网络数字、配网模型、高级应用软件、信息配网一体化方面取得了重大技术突破。其中，采用数字信号处理技术， 提高了载波接收灵敏度，解决了载波正在配电网上应用的衰耗、路由等技术难题。高级应用软件将输电网的理论算法与配网实际结合起来，采用了最新国际标准公共信息模型，采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算，应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。对在线测量技术、实时相角测量、电子稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电子振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电子负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。在线性理论、软计算理论和小波理论电子应用方面，以及在电子市场条件下电子分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。

1.4人工智能在电子中的应用

结合电子工业发展的需要，开展了将专家系统、模糊逻辑以及进化理论应用到电子及其元件运行分析、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电子智能控制理论与应用的研究，以提高电子运行与控制的智能化水平。在现代电子技术在电子中的应用，开展了电子装置控制理论和控制算法、各种电子装置在电子中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电子滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。

2 电子自动化技术方案设计思想

随着计算机和网络通信技术的发展，通过网络与电子通信，从信息流的角度看，保护控制、测量的信息源都是来自现场，只是要求不同而已。保护主要采集设备的故障异常状态信息， 总控单元直接接收来自上位机或远方的控制输出命令，经必要的校核后可直接动作至保护操作回路，省去了遥控输出、遥控执行等环节， 简化了设备， 提高了可靠性。

2.1 电子自动化技术系统选型

主要从电子自动化系统监测与远方调度方面考虑，对于电子自动化系统保护而言，应优先考虑选用微机保护综合自动化系统。电子自动化选型接线比较简单，应以常规继电保护为主，选用价格低、性能可靠的智能化开关，可以取消常规继电保护。对于集中监测与远方调度来讲，有集中式与分散于开关柜内的集散系统两种形式，综合自动化系统是一种最先进的分散安装于开关柜内的集中监测与远方调度系统。集中式变配电站计算机监测与远方调度系统需要安装各种电量变送器，测量、信号与控制电缆要由开关柜内引出， 外部电缆数量多，设计一般不宜再推广使用。

综合自动化系统的末端数据采集与控制单元直接安装于开关柜内，大都采用交流采样从电流或电压互感器直接进行测量，省掉了电量变送器，有些还可以省掉开关柜上的指示仪表。外部电缆只有一根通信电缆与供电电源电缆，设计与施工简单，所以应积极推广选用。智能化开关与智能化开关柜本身已经具备集中监测与远方调度功能，只要设计一根通信电缆引到中央控制站计算机就可以实现集中监测调度。

2.2 电子自动化技术设计原则

电子自动化的电气主接线方式按原设计不变，在单线系统图的设备型号说明中应注明采用计算机监测与控制系统后所增加的设备数量与型号，如电量变送器，电子监控器等。对于需要通过计算机监测与控制系统进行远方遥控操作的开关，一定要选用能进行远方分、合闸功能的自动开关。

开关运行状态要进入计算机监测与控制系统的开关， 一般要有一对独立的常开接点引入计算机监测与控制系统。低压自动开关的型号设计时一定要注意满足这一要求，多选一对常开辅助接点。对继电保护设计来讲供电系统可以考虑选用变压保护，而且应优先考虑采用变压电站综合自动化技术。

对于测量回路设计而言，需要进入计算机监测与控制系统的测量参数由设计者根据有关规定与实际需要来确定。对于信号回路设计，所有需要计算机监测与控制系统进行监视的开关状态， 均应有一对常开接点引到计算机监测与控制系统，所有常开接点可以共用一个信号地线， 但不能与交流系统地线相连接。所有信号继电器均应有一对单独的常开接点引到计算机监测与控制系统。控制回路设计中应该注意以下问题，计算机监测与控制系统都有合闸与分闸继电器输出接点，将其并连接到开关柜的合分闸开关或按钮上就可以进行远方合分闸操作。计算机监测与控制系统的合分闸继电器，接点与开关柜上合分闸开关之间应设计手动与自动转换开关。

3 结束语

以上针对目前我国电子运行现状，阐述了自动化系统的设计思想，并从系统选型、电气设计原则等方面对设计过程作了相应的说明和简要介绍，也是实际工作经验的总结。对于同样的工程，不同的设计人员，由于考虑问题的侧重点不同，可能设计方法会有一定的差异，但基本内容是相同的。

参考文献

[1] 王仁.电子自动化技术处理中应用思考 [J].北京技术，2009（11）

[2] 赵琴.电子数据应用管理[J].安徽农业科学，2007（8）

电子控制技术论文篇6

关键词：机械电子学理论；煤矿机械；应用

一、机械电子学理论概述

机械电子学理论俗称机械电子工程学，是一个涵盖多门学科的综合性较强、科技含量较高的技术。它不是简单的“机”和“电”相加，而是成为集自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术以及其他技术有机融为一体的一门全新技术。这门技术首先应用于机械，开始于20世纪70年代中期的国外。80年代以后，随着以微电子技术为核心的高新技术的发展，并与机械技术的有机结合，使机械制造技术得到质的飞跃，特别是随着微型计算机及微处理技术、信息处理技术、传感技术和检测技术等的发展，以及这些技术在机械上的应用，都极大增强了煤矿机械等机电产品的性能，使其翻开了一个智能化、自动化、数字化以及柔性化的新篇章。就当下而言，机械电子学理论设备或产品在国外机械上的应用已在大范围普及，在我国也是处于紧密结合的时期，是煤矿机械设备应用与发展的趋势。

二、机械电子学理论在煤矿机械中的应用

目前煤矿机械中引用机械电子学理论主要体现在以下几方面：

（1）在综合机械化采煤中的应用

第一套国产综合机械化采煤工作面于1970年在我国研制成功，并在大同矿务局持续试验到80年代后期。该项技术的使用极大地推动了我国煤矿自动化进程的发展，也标志着我们国家的煤矿综合机械化采煤技术有了长足的进步。与此同时，采煤设备也逐渐由电牵引替代液压牵引的方向发展，其液压支架的控制系统也进入了计算机智能控制化阶段，形成了以计算机为控制核心，使用电液动力驱动，移架配合自动化的新格局。另外，与之关联的工作面刮板运输设备也配备了计算机监控设备，实现了计算机自动化控制的改进和升级。

采煤机控制系统控制中心采用工业可编程控制器。控制箱体和端头站的操作按钮，把各种操作信号送给控制中心，控制中心根据各种逻辑关系，输出控制信号，送给执行部件，进行各种控制。

（2）在带式输送机中的应用

带式输送机在我国煤矿井下原煤输送装置中普遍使用，近年来，与机械电子学理论结合的愈加紧密。目前主要为机、电、液一体化的CST可控软启动装置的设计与应用，该装置专为实现在运送大惯性负载时可平滑起动而研制，通常设计为一台或多台CST驱动一条带式输送机。然而，受在线监控术、动态分析和启动延迟等技术的制约，我国带式输送机的中间驱动点一般仅为3点，尚不能设计过多，减低了输送机的整机运量和单机长度。并且，与发达国家相比，设备普遍存在着可靠性不高、灵敏度较差、监控设备功能弱以及使用寿命较短等较大差距。

（3）在电牵引采煤机中的应用

机械电子学理论在采煤机中的应用中，表现较佳的就是电牵引采煤机的使用。与液压装置相比，该设备的动力牵引具有以下几个突出优点：①牵引具有双向畅通的优越性。在采煤机上升时，它能提供足够的向上牵引力，轻松克服阻力前行；在采煤机下滑时，也可实现把设备的机械能转换为电能，实施制动发电。②牵引力更强，适应于倾角更大的煤层运送。牵引电动机轴端停机防滑制动器的特别设计，使其电动机制动力矩甚至可达额定转矩的2倍以上，较好的满足40°～50°较大倾角煤层的输送需求。③运行更平稳可靠，使用寿命更长，产生的故障更少以及维修强度更小等特点。与液压牵引装置不同的是，电牵引大量的使用了电子元器件，不会出现由于零件相互接触而产生磨损的情况，也不会出现像液压牵引受液压介质的传递等影响造成运行不稳的状况，所以具备了上述特点。④机械结构更简单，重量更轻，尺寸更小，使用效率更高。电牵引采煤机大量电子器件的使用，使其机械结构更加简单，整机尺寸变得更小，重量也大幅度降低，而且实现电能变机械能的转换效率更高，接近于100%。

适用于薄煤层、可强力爬底的电牵引采煤机于1991年在我国研制成功，它是我国第一台使用交流变频调速装置的煤矿设备，为波兰玛克公司与我国煤矿总院上海分院联合设计。该设备的问世，带动了我国其他煤矿企业的蓬勃发展。经过20多年的不断完善，我国的电牵引采煤机技术已逐步完善，为我国煤矿事业的发展注入了强劲的动力。

（4）在矿井安全生产监控系统中的应用

在矿井安全生产监控环节中，主要针对煤矿机械的电动机、工作装置、传动系统、液压系统和制动系统等装置可能出现的问题，实施在线运行状态监控。若设备产生故障，则可自动报警并准确地判断出故障的部位，给出合理的解决方案，从而提高设备的整体稳定性，简化设备维护检查工序， 减低设备操作者的工作强度，减少使用维修消耗和停机维修时间，最终达到延长设备使用寿命、提高设备工作效率的目的。但从我国多数煤矿企业使用监控系统的实际情况分析，任有一些技术需要改进，传感接收这一环节尤为突出。从设备使用情况看，普遍存在传感器件使用寿命短、稳定性较差等问题，虽然相关科研机构也投入了大量资金和人力，对一些关键技术也积极进行改进和提高，但整体效果仍显欠佳，致使其在煤矿机械中的实际应用受到了限制。而在国外，由于其科技水平有相对较高的水准，以发展为信息传输介质由光缆代替同轴电缆、信息媒介由声像代替字符的计算机网络监控传输时。这些较大的差距，还需要我们国家的加大投资力度，煤矿企业与科研单位一起合作，早日达到世界先进水平。

930采煤机监测系统监测中心采用工业控制机。采煤机监测中心，利用微电脑技术及专家系统，把实时数据库理论和相关的现代控制方法融合在一起。通过接口电路板采煤机送来的信号.状态.数据.进行处理和分析，完成采煤机恒功率控制和故障诊断等功能；并对采煤机运行状态进行记录，预报警及相应的紧急故障处理，故障状态下的事故分析，操作指导及提示等功能。

三、结束语

从上面的叙述中我们可以看出，随着当代科技的不断进步，机械电子学理论在煤矿机械中得到越来越多的应用，虽然其设备在实际应用中还存在诸多问题，但与其他技术相比，其高智能化，高性能化以及高系统化等突出优点，使它成为现在以及未来我们煤矿机械设计制造发展的趋势，在我国的煤矿工业生产经营中扮演着越来越重要的角色。

参考文献：

[1] 李庆林.浅谈煤矿机械电子学理论的发展[J]. 经营管理者. 2011，7（02）：111-115

电子控制技术论文篇7

关键词：矢量控制; 交流电动机; PWM 技术; 高压变频器

中图分类号：T77文献标识码： A

一．国内外交流变频调速技术的现状

早在国家“八五”科技攻关计划中，交流调速技术就被列为重点科技攻关项目，但是由于我国电力电子器件总体水平很低，IGBT、GTO 器件的生产虽引进了国外技术，但一直未形成规模经济效益， 几乎不具备变频器新产品的独立开发能力， 这在一定程度上影响了国内变频调速技术的发展。在大功率交- 交变频技术、无换向器电机等方面， 国内产品在数字化及系统可靠性方面与国外水平相比， 还有相当差距。在中小功率变频技术方面， 国内几乎所有的产品都采用普通V/F 控制， 仅有少量样机采用矢量控制,品种与质量不能满足市场需要。而在国外，变频调速技术得到了充分的发展， 并在各个方面取得了显著成就。在功率器件方面,高电压、大电流容量的SCR、GTO、IGBT、IGCT 器件的出现和并联、串联技术的应用， 高压大功率变频器产品得到生产和推广应用。在微电子技术方面，16 位、32 位高速微处理器以及DSP 和ASIC(Application Specific IC) 技术的快速发展，为实现变频器高精度、多功能化提供了硬件手段。在理论方面， 矢量控制、磁通控制、转矩控制、智能控制等新的控制理论都为高性能变频器的研制提供了相关理论基础。可以看出，总体上我国交流变频调速技术水平较国际先进水平有着很大差距。

二．交流变频调速在控制中的主要应用

交流变频调速技术在20 世纪得到了迅速发展。这与一些关键性技术的突破性进展有关， 它们是交流电动机的矢量控制技术、直接转矩控制技术、PWM 技术，以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术、自整定技术等。

1.矢量控制技术

矢量变换控制技术是西门子公司于1971 年提出的一种新的控制思想和控制理论。它是以转子磁场定向，采用矢量变换的方法实现定子电流励磁分量和转矩分量之间的解耦, 达到对交流电动机的磁链和电流分别控制的目的，从而获得了优良的静、动态性能。迄今为止，矢量控制技术已经获得了长足的发展， 并得到了广泛的应用。

2.直接转矩控制技术

1985 年，德国的M. Depenblock首次提出直接转矩控制技术( DTC) 。DTC 控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型， 采用定子磁场定向而无需解耦电流，直接控制电动机的磁链和转矩， 以使转矩得到快速响应， 从而获得高效的控制性能。

直接转矩控制技术是近10年继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的高性能交流变频调速技术， 这种控制技术与矢量控制技术相比，对电机参数不敏感， 不受转子参数的影响， 简单易行， 具有广阔的发展和应用前景。

3.无速度传感器矢量控制技术

无速度传感器控制技术免去了传感器带来的环境适应性、安装维护等问题， 降低了成本， 提高了系统的可靠性， 同时结合矢量控制，具有矢量控制的优良性能。无速度传感器技术中速度估算的方法， 除了根据数学模型计算电动机转速外， 目前应用较多的有模型参考自适应法和扩展卡尔曼滤波法。此外全维转子磁通观测器， 齿谐波电势( RSH)等理论也出现在无速度传感器技术中。

4.PWM 控制技术

1964 年，德国的A. SchÊnung等率先提出了脉宽调制( PWMpulsewidth modulation) 变频的思想， 为近代交流调速系统开辟了新的发展领域。PWM 控制技术通过改变矩形脉冲的宽度来控制逆变器输出交流基波电压的幅值， 通过改变调制周期来控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压幅值和频率的控制。PWM 技术简化了逆变器的结构， 能够明显的改善变频器的输出波形， 降低电动机的谐波损耗，并减小转矩脉动， 同时提高了系统的动态响应性能。PWM 技术还可用于整流器的控制，能够实现输入电流非常接近正弦， 并可使电网功率因数为1。PWM 整流器因而被称为绿色变流器。

目前，PWM 技术已成为变频器中应用最为广泛的控制技术。交流电机调速性能的不断提高在很大程度上是由于PWM 技术的不断进步。目前广泛应用的是在规则采样PWM 的基础上发展起来的准优化PWM 法， 即三次谐波叠加法和电压空间矢量PWM法。

5.自整定技术

自整定技术在变频调速系统中的应用日益广泛，它可以根据速度和负载的变化自动调整控制系统的参数， 使得系统具有快速的动态响应。自整定技术分为离线式和在线式两种。离线式的研究成果已经在相当多的产品中应用， 它是在运行系统程序之前通过运行一段自整定程序， 辨识相关数据，并修改系统程序的相关参数，以期获得良好的系统控制性能。另外， 改进控制技术，提高系统鲁棒性也和自整定技术紧密相联系。

6.数字化控制技术

控制技术的数字化是静止变频装置的核心技术，也是今后的发展趋势。目前市场上的变频装置几乎全面实现了数字化控制。采用DSP 和ASIC 技术实现了快速运算和高精度控制， 可以得到良好的电流波形， 使变频器的噪音大幅度降低， 并且扫描时间大幅度缩短，目前电流响应为0. 1~ 0. 7 ms，速度响应为2~ 4 ms，足以满足传动领域的控制要求。同时由于应用微电子技术和ASIC技术，装置的元器件数量得以大幅度减少， 从而使变频装置的体积减小， 可靠性得到大幅度提高，全数字控制方式使变频器的信息处理能力大为增强。采用模拟控制方式无法实现的复杂控制在今天都已成为现实， 从而所谓的RAS 概念即可靠性( Reliabil-ity) 、可操作性( Availability) 、可维修性( Seviceability) 得以充实。

三．变频器的发展

随着变频调速技术的发展，作为大容量传动的高压( 2 ~ 10kV) 变频调速技术也得到了广泛的研究和应用， 高压变频器已成为当前电力电子技术最新发展动向之一。到目前为止，高压变频器还没有像低压变频器那样近乎统一的拓扑结构， 各种新型的高压变频器不断出现。根据其组成方式，高压变频器可主要分为两种， 即间接高压变频器和直接高压变频器。直接高压变频器主要有采用低压IGBT 多重化技术的单元串连多电平PWM 电压源型高压变频器和采用高压IGBT、IGCT 的三电平型高压变频器。

结束语：

随着电力电子器件制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术以及各种控制技术的发展和完善， 交流变频调速技术将日趋成熟， 并将成为未来交流调速的主流。交流变频调速技术在电力系统中的应用表明其在节能降耗、改善工艺和提高控制精度等方面有着很好的应用前景。

参考文献：

[1] 肖新建．艾默生变频器在工字轮收放线机上的应用[J]．金属制品，2008，34(1)：45--46．

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[4]诸静．模糊控制原理与应用[M]．北京：机械工业出版社．2005．

电子控制技术论文篇8

【关键词】控制工程；机械电子工程；应用

【中图分类号】TP273【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）01-0193-01

前言

随着计算机控制工程技术的不断发展，使得机械电子工程逐渐向智能化方向进行发展，控制工程在机械电子工程当中起到了越来越重要的作用，因此，对控制工程在机械电子工程中的应用研究，成为了人们日益关注的新课题，将控制工程技术同计算机机械电子工程技术有机地结合在一起，从而进一步促进了机械工程行业的发展。

1控制工程与机械电子工程概述

控制工程是指结合了工程理论与计算机技术理论为基础的核心概念，是一种处理各种自动化技术中出现的工程技术问题的工程技术，控制工程在各种机械电子工程技术实施中都得到了广泛性的应用，以多输入、多输出，改变参数和非线性等设计问题为主要研究问题，因此控制工程在机械制造业中越来越受到重视。而机械电子工程并不是一种独特的工程学科，它通常采用模块化的方式来完成系统操作，而机械电子工程系统有着构造简单的特性，减小了机械电子工程系统的总体积，提高了机械电子工程的性能，不过，随着机械电子工程系统的复杂性不断地增加，就必须要使机械工程与计算机技术统一地结合在一起，从而使得控制工程在机械电子工程能够得到更好地发展。

2控制工程在机械电子工程中的应用

2.1智能控制系统在机械电子工程中的应用

智能控制系统就是指人工智能与计算机技术结合在一起，对机械电子工程当中的某一操作流程进行人工化的智能模拟和控制，使得智能的机器人可以像人一样进行操作工作，智能控制系统能够与人类的大脑思维模式相似，智能控制系统能够做到自主收集相关信息等。因此，智能控制系统结合了人工智能的特性进行了机械化大生产，使其生产效率与人工生产模式相比，得到了质的飞跃，还可以对生产操作流程进行严格控制，节约了人力、物力资源成本，提高了机械制造行业的经济收入[1]。

2.2鲁棒控制的应用

在控制系统中的鲁棒性是指，在一定的外界因素干扰下，控制系统某一方面的性能够保持不变的特性，因此，多变量型鲁棒控制系统在机械制造生产中得到了广泛性的应用。在柔性臂轨迹制造中，通常采用滑膜变的结构控制方法，控制并研究出慢变控制器，采用H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器进而调整系统控制器的结构，所以，在操作轨迹的模拟研究中，利用补偿控制算法来进行补偿控制计算，从而保证滑膜变结构与H∞控制理论进行组合性控制，使得控制系统能够非常精确地对目标轨迹的运行过程进行控制。

2.3模糊控制工程在机械电子工程中的应用

机械工程的加工流程是十分复杂的，所以采用传统的控制方法建立起来的模型是非常困难的，所以自动化控制的效果并不好，而模糊控制工程可以把复杂的问题变得更加直观，模糊控制的算法比较简单灵活，从而将程序编制过程简单化，进行模糊化控制可以不用对机械制造工程进行精确化的数据研究，只要保证好输入量在合理的偏差范围内即可，所以，模糊控制系统在机械电子工程中应用效果十分明显[2]。

2.4神经网络控制的应用

神经网络控制是建立在生物学基础上的控制研究，将多个简单的网络神经元连接成一个网络，每个神经元都是十分简单的，但所有神经元连接在一起就能够变成高度复杂的神经网络控制系统，神经网络控制可以对数据进行大规模处理，因而这种神经网络控制系统可以有着与人类相似的适应学习能力，神经网络控制系统越来越朝向人工智能化发展，在智能机械电子工程控制系统中得到了广泛的应用。因而在对数控机床的控制当中，人们可以有效地改变数控机床切割过程中不确定的特点，通过神经网络控制工程系统在机械电子工程上的应用，使得了数控机床的加工效率大幅度得到了提升，提高了机械电子工程行业的安全性系数[3]。

3结论

由于控制工程在机械电子工程中的广泛应用，使得机械电子工程技术不断向智能化和自动化发展，因此，随着计算机控制系统的不断发展，必须要将现代化的科学技术控制理念同机械电子工程行业不断融合发展，从而使得机械电子工程行业能够快速、稳定地发展，提高机械电子工程的生产效率，提升整个机械电子工程行业的经济效益。

参考文献

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