自动控制分析范文

自动控制分析范文第1篇

关键词：自动层压机；PLC自动控制

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 12-0000-01

新能源开发利用是21世纪左右经济发展的关键性技术。太阳能这种清洁高效的能源被人们逐渐重视起来，但是我国光伏产业近些年的发展却十分艰难。经济危机和全球组件价格跳水等对国内严重依赖国外市场的光伏产业产生了致命的打击。光伏产业是未来能源的主要力量，需要大量的太阳能电池板完成能量的转换，制造太阳能光伏产品除了需要优质的原材料，还需要高端的技术和生产设备。目前层压机是最常见的太阳能电池组件封装设备，用于把钢化玻璃和太阳能组件、背板等按照一定的顺序在高压下压制成为完成的整体。影响层压机工作质量的重要因素就是层压机的PLC自动控制技术，通过自动控制能够有效的提高光伏产品的生产速度。

一、层压机

太阳能组件层压机主要有半自动层压机和全自动层压机两种，主要区别在于能够在上料和卸料环节实现自动化。全自动层压机由于更加自动化，效率更高，目前发展比较快。比较常见的主要有双腔室层压机、三腔室层压机和多腔层压机等。生产实际中应用最广泛的主要是油加热管层压机，在加热油箱内加热导热油，推送至层压加热板，使用真空泵抽出层压机下室的气体，从这个层面看，太阳能组件层压机还可以称作真空热压机。

二、自动层压机PLC自动控制设计

（一）控制方案

层压机涉及到的参数主要有四个，分别是层压温度、抽气时间、充气时间、层压时间。在几个时间中，层压时间是最长的。从实际出发，生产过程通常设置温度在层压温度，也就是EVA的固化温度，这种方法比较简便但是开始阶段温度过高会导致EVA的熔化，给抽气带来了困难，容易产生气泡，影响太阳能电池质量，并且高温下EVA的交联难以控制，在实际控制中需要进行一些调整。

设计控制系统时首先需要考虑不同温度下EVA的固化曲线，选择最合适的固化温度，设定为层压温度。抽气需要掌握好时机和抽气的时间，在EVA处于固态或者流动性较好的时候开始抽气，并且抽气泵一定要有很高的抽吸效率，而加压不能过早，加压时间设定在交联度在某一范围内时比较适宜。

（二）PLC、设备选型方案

是PLC应用设计中最重要的部分。选择功能能够满足控制要求，并且运行可靠，维护方便性价比高的机型。在选择型号时尽量不要选择冷门机型，不能选择淘汰机型。对层压机工作过程和控制系统需要完成的功能进行分析后，可以确定PLC需要的输入、输出点数，开关量移动16个，主要是启动信号、停止信号、手动/自动选择等，不一一列举。选择PLC时尽量选择运算功能优异，能够有庞大程序和资料存储空间的PLC。

温度控制对组件产品质量非常重要，温度控制需要使用温度传感器实现温度监测。送卸料检测装置使用传送带和光电传感器协作，取代人工操作，并使用光敏二极管产生电信号作为控制上料、卸料的控制信号。选用真空传输泵作为自动控制的抽气泵，并选择几种真空泵形成真空抽气系统共同抽气，使之能够满足生产和科学研究要求，在不同的工作压力范围内选择不同的泵工作。

（三）控制算法

选择PID这种结构简单，调整方便的自动调节器。比例控制是一种简单的控制方式，输出和输入的误差信号成正比，系统出现误差时比例控制器就会发挥作用，减少误差，但是比例系数过大会造成震荡，影响稳定性。积分控制的输出输入误差也成正比，反映着误差信号的变化，对误差在时间上积分，即便误差很小，但是会产生很大的积分值。而微分控制对误差信号变化有着一定的预见性，能够在误差变的太大之前引入一个早期修正信号，产生了超前的控制作用。

层压机加热系统的特点在于大滞后、大惯性，层压过程开关等机械动作存在时变性，建立精确的数学模型是十分困难的。我们使用了PID复合控制算法，使系统能够更加快速、平稳、精确。在开机启动阶段进行模糊控制。系统偏差增大时就加大系统的控制力度，此时的控制主要是对主加热的控制，开机之前加热油、棒均在室温下，这时应该快速加热至工作温度，但是不能过热导致层压平台变形。温差较大时可以同时启动主加热系统和副加热系统，进行模糊控制。

接近层压温度之后，使用模糊自适应PID控制，短时间预热之后系统偏差已经很小，使用模糊自适应PID控制，保证温度不会发生大的波动。层压平台温度上升带最佳层压温度下，使用副加热器进行加热。

层压机加热系统中加热棒对导热油进行加热，使用热油泵把导热油送入层压平台下的加热管道中形成对流，提高了热传到速率。并能够获得尽量均匀的温度场。我们还考虑到了管路内热油向层压台加热板的传导热量和管路内热油的消耗热量相等，根据热量的计算公式，能够得到单位时间内热油从入口到出口的热量消耗，并由此得知，层平台温度恒定时导热油的导热量和导热油的流速成正比。在设计中，选择了大功率热油泵，提高导热油的流速，能够有效提高导热效率，获得均衡的热场，并能够提高能源的利用率。

（四）软件环境

主程序只有一个，每次扫描周期内处理器都要执行一次主程序。子程序和终端子程序需要写在最后一个FEND指令和END指令之间。在PLC编程软件WPLSoft上完成软件的编程和调试。子程序主要有加热系统子程序、自动层压子程序、手动层压子程序，系统使用PLC中的CJ指令转到相应子程序中执行。

三、结束语

介绍了层压机基本构成，分析了太阳能电池组件的封装工艺，对控制环节需要的设备进行了选型，采用了双管道蛇形导热油加热管道排列方式，使用了更大功率的导油泵，获得了更高的导热效率和更均衡的热场，并设置了主、副两套加热装置，提高了控制精度，在加热温度控制上采用了模糊控制和传统PID控制结合的方式，获得了更高的温度控制效果。

参考文献：

[1]张耀明.中国太阳能光伏发电产业的现状与前景[A].可再生能源规模化发展国际研讨会暨第三届泛长三角能源科技论坛论文集[C].南京，2012：235-237.

自动控制分析范文第2篇

关键词：自动控制；原理及设计；分析研究

前言：社会经济的发展和建设，对于自动化的需求越来越甚。对于教学工作的开展来说，同样需要做好相应教学工作的改革和创新，通过自动控制原理的切入，做好相应课程的设计，最终达到让学生掌握实践与理论知识，并对理论知识予以灵活应用的程度。因此，相关教师要注重理论教学与实践教学两个方面进行深入研究，做好相应课程教学设计。

一、课堂教学的改革

1.精选授课内容，强化“ 三基”教学

由于“自动控制原理”课程包涵内容复杂且知识信息量非常大，而教学学时又非常有限，这就要求教育者在实际教学时突出重点和难点，对基本知识点、基本原理和基本实验方法要讲透彻，对局部重点内容要精选授课，做到重点答疑解惑，同时，做好相关的后期有针对性的习题或者课题演练，达到强化学习的目的，教师应该尽可能引导学生去自主的实践，从实践总结，结合理论，强化自我知识体系，完善自我能力，

2.合理运用现代化教学手段，提高教学效率

现代教学手段已经有了很大的突破，包括多媒体在内的各种教学手段早已走进课堂。粉笔加黑板是传统的教学基本特点，教师是课堂的主宰，老师的灌输式教育让学生的抽象思维能力没有发挥余地，而教师的教学实验效果也往往收不到很好的效果。今天，课堂上的计算机辅助教学（CAI）已司空见惯，它已经是现代教育科学与教育技术的重要拼图，教学软件和CAI 课件的介入，让课堂活跃了起来，学生们的思维也开发出来，用更多的除了语言以外的内容去增加学生对知识点的理解，尤其是课程中涉及的图标、曲线等内容，采用课件之后，内容一目了然，直观的同时也提高了教学效率。

3.利用MATLAB语言，培养综合分析能力

由美国Mathworks公司的第四代计算机语言MATLAB语言，该语言主要面向科学计算、数据可视化以及交互式程序设计。控制系统分析与仿真设计是该软件的主要强项功能体现，同时MATLAB语言绘图功能特别强劲。目前，MATLAB语言已经是我国“自动控制原理”课程的主要辅助教学工具之一。通过该软件，可以让学生通过软件自我的建模、仿真过程，了解控制系统的工作原理和工作过程，让学生对系统模型方面概念的理解不停留在纸面上，串联自身的知识点，消化和吸收了书本内容。教W实践来看，“自动控制原理”课程教学中引入MATLAB语言，加深了学生对自动控制原理广义上抽象性的理解，知识涵盖点更加直观性。同时课堂上的学生也学会了使用先进的软件，理论和实践有机结合，提高了动手能力和理论能力的综合素质。

二、实验教学的改革

1.自动控制原理实验教学的基本内容

实践出真知，所以，教学中，培养学生的动手能力、基本科研能力和创新能力是检验教学效果的考核之一，因此教师教学中，应有的放矢的增加实验教学内容和知识涵盖点，实验教学模块的设立能强化学生对抽象的理论概念的理解和消化，进而将知识应用到实验和实践中，学会用科学的方法，有效的数据和涵盖的技术来分析和整理问题，解决实际中存在的问题， 进而将诸如控制元件、传感器、自动控制原理、仿真方法等分散的知识点进行综合串联，既学习了书本知识，又强化了动手能力，理论和实践结合的方式来完成综合性的实验，进而达到育人的真正教学目的。

2.自动控制原理实验教学的模式

合理安排、增加实物综合性实验这是目前普遍采用的一种教学方法，既能加深理论理解，又能对原理性的知识进行系统化的学习，从而达到良好的教学目的。MATLAB/SIMULINK 数字仿真环境的虚拟实验模式也是一种被广为传播的一种教学方法，该方法拥有先进的计算机语言和一定的仿真能力，让学生能切实感受控制系统和仿真设计。

这两种实验教学模式的相互结合， 使学生感受到物理实验和虚拟实验的各自优缺点，尤其是后者，成功的解决了在虚拟环境中难以建立真实系统的问题。此外， 得益于计算机的推广，“自动控制原理”实验教学的场地、时间不再受到限制，甚至部分教学内容得到拓展性的延伸， 越来越多的学生选择用课外时间完成有关的实验教学项目。

结语：

随着国家对自动化控制要求的加剧，做好相应教学工作开展就显得非常重要。教师要注重从自动控制原理出发开展相应的教学工作，做好相应的教学改革，真正让学生掌握自动控制技术，并做好相应的实操教学，让学生的应用技能不端提升。

参考文献：

[1]牛剑峰. 综采液压支架跟机自动化智能化控制系统研究[J]. 煤炭科学技术，2015，12：85-91.

[2]谭拂晓，王戴木. 面向智能制造的自动控制原理课程教学改革[J]. 阜阳师范学院学报（自然科学版），2016，02：122-126.

自动控制分析范文第3篇

关键词：自动控制技术；利与弊；二重性；影响

1.引言

自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最引人瞩目的高技术之一[1]。同时自动控制技术是当展迅速，应用广泛，是推动新的技术革命和新的产业革命的核心技术。如今技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。但人类运用自动控制技术推动人类社会不断进步的同时，面对愈来愈多自动控制技术的不利影响和困境，如环境污染问题、资源枯竭问题以及人类面临着可能被各种自动控制的武器毁灭的危险等等问题。从发展的角度看，自动控制技术对促进人类社会的发展在未来产业中具有双重价值，我们要理性看待自动控制技术在各产业中的意义，要看到正面作用也要看到负面作用，这对进一步自动控制技术的进一步发展有着重要意义，同时也是人类社会进步的明确要求。

2.自动控制技术发展和应用分析

2.1自动控制技术发展历程分析

自动控制（automatic control）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。随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。自动控制技术的发展大致可分为以下几个发展阶段：40年代到60年代初，该阶段以市场竞争、资源利用、减轻劳动强度提高产品质量、适应批量生产需要等因素为需求动力。主要技术特点为各种单机自动化加工设备出现，并不断扩大应用和向纵深方向发展。60年代中到70年代初期，该阶段以市场竞争加剧，要求产品更新快，产品质量高，并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度为需求动力。主要特点为主要以自动生产线为标志，在单机自动化的基础上，各种组合机床、组合生产线出现，同时软件数控系统出现并用于机床。70年代中期至今，该阶段以市场环境的变化，使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重，要求自动化技术向其广度和深度发展，使其各相关技术高度综合，发挥整体最佳效能为需求动力。主要特点技术特点是把分散独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体。

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。主要研究具有高性能，高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论，信息论，仿生学为基础的智能控制理论深入。在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。

2.2 自动控制的应用领域分析

自动化控制系统的研究，几乎涵盖所有应用科学知识与技术的结合，领域范围及牵涉的科学知识与应用工具相当广泛，作为交叉学科，自动控制与其他很多学科有关联，尤其是数学和信息学，在制造，医药，交通，机器人，以及经济学，社会学中的应用也都非常广泛。自动化控制的应用领域一般可分为下列几类：

1、工厂自动化控制，又称为生产自动化控制，即利用自动化的生产设备，一贯作业的生产方式，从事有效率的产品生产。2、设计自动化控制，即利用电脑软件技术及应用，将所需设计的资料，转成控制程序或生产流程，而且以简单的图或语言，来表示或执行制造过程的自动化控制的运作。3、实验室自动化控制，即利用自动化设备与电脑软件技术及应用，或可编程控制器等设备，结合温度、湿度、压力、流量等传感器，将实验室的控制程序或生产流程，及所需实验结果的资料，转成简单的图或语言，来表示或执行实验室的自动化控制作。4、检测自动化控制，即利用自动化的检测设备与电脑软件技术及程式应用，结合温度、湿度、压力、流量等传感器设备，能自动地检测样品，并将检测的物理量的资料，转成简单的图或语言，来表示检测结果。5、办公室自动化控制，即利用软件程式技术及应用，将办公室的文书资料或文书档案，做有效率的管理。6、家庭自动化控制，即利用自动化的设备与电脑软件技术及程式应用，结合家庭用设备，提高家庭舒适度与居家安全。7、服务自动化控制，即利用自动化的设备与电脑软件技术及程式应用，结合各式各样的自动化设备或传感器，监测、纪录、转接、通知、执行运作等，以供顾客或使用者，能快速处理相关作业或快速处理所遭遇的问题。

上述七大类自动化控制的范畴及其相关产品与设备，占社会经济产值相当比重，对国家社会经济影响很大，非常值得深思研究与发展应用随着自动化技术的发展与应用。

3、自动控制技术带来的弊端分析

随着科学技术的发展和进步，人类在不断膨胀的物质欲望驱使下把马车变成了轿车、火车、飞机，把煤油灯变成了白炽灯、霓虹灯，从自给自足的手工生产到由部件到产品的全自动化生产，从有限的手工改变大自然到机械自动化改造大自然，相关领域的进步都离不开自动控制技术的发展与完善。尽管人类在改造大自然方面取得了长足的进步，但人类对自然资源的开发与利用不断纵深化发展，能源危机、资源短缺引起的冲突与战争从经济领域逐渐渗透到政治领域，不但如此，过度的开采利用自然资源也从根本上制约了未来经济的长足发展。在现有的严峻状态要下改变传统的经济发展模式与规划，以可持续发展的理念构建和谐社会，以生态资源的保护为出发点，做到人与自然的和谐发展和统一，防止过度依赖自动化技术，藉此实现社会经济的增长。

4、结束语

在经济高速发展、高新技术更新换代频繁的现代社会，自动控制技术已经成为促进各个产业发展的主导力量[2]。自动控制技术水平是反映一个国家社会进步的一个重要标志，但必须认识到自动控制技术作为人类认识世界、改造世界的工具，把握好了就可以为己所用，但如果使用不当，不仅会伤害自己，而且危及整个人类社会的生存和发展。对自动控制技术在人类的实践活动中的利与弊思索是非常必要的。所以我们应该以积极的态度，认真对待人类实践活动中应用自动控制技术的利与弊二重性，既不悲观，也不盲目乐观，毕竟发展是硬道理。因此人类在推进自动控制技术的发展和应用的同时，要实施绿色制造战略，发展绿色经济、循环经济，加大环保力度，提倡、引导和推进资源节约的现代生产模式和健康文明的消费模式，走可持续发展之路，建设社会主义和谐社会。

参考文献

[1] 王建辉, 顾树生. 自动控制原理[M]. 清华大学出版社.2007

自动控制分析范文第4篇

关键词：自动控制；污水处理；应用探究

引言

随着社会经济的不断发展，社会各领域也呈现出一片繁忙景象，各地的工厂拔地而起居民生活水平也稳步提升。同时，这样给生态环境带来了各种污染问题，尤其是工厂废水的排放对生态环境造成了严重的破坏。要知道，我国的生态环境情况本来就不乐观，再加上各种因素引起的生态污染，这更加加剧了生态环境的恶化。所以，生活生产专用产生的污水就必须采取有效的处理措施，减少水资源的污染，确保人们的用水健康。

1自动控制系统的基本内容

（1）自动控制系统的基本构成。自动控制系统是由多个部分组建而成，主要有自动控制、数据采集、信息处理等方面。各构成部分相互之间协调工作，从而实现对污水的有效处理[1]。自动控制在对污水处理的过程中，系统可以实现自动控制，不需要人工力量的控制，同时检测污水处理的情况，如数据是否达标、处理是否合格等。如果在污水处理过程中自动控制系统出现了问题或者状况，其实也不必担心，自动控制系统将会自动发出警报以示提醒，从而实现更好的处理效果。（2）自动控制系统的基本特点。自动控制系统主要有硬件和软件两部分，这两个部分都有着自身各自的特点。就硬件部分而言，就是所选择的计算机以及网络等，所选择的计算机以及网络必须能够保证在污水处理过程中信息的快速处理，并且标准、开放[2]。软件方面，其特点主要是能够结合功能快图功能为工作人员提供更加简便的操作，还可以利用高级语言实现负复杂化的计算。

2污水处理中自动控制应用的现状分析

（1）自动化设备检测不精。虽然我国的自动控制系统应用在污水处理中取得了一定的成绩，但是我国的自动控制系统在污水处理中的应用仍然处于起始阶段，应用过程中存在的问题依然严重。在实际处理过程中，检测所应用到的自动化设备往往由于各种缺陷的存在导致检测出的结果不够精确，达不到检测前预想的效果，甚至某些时候存在的误差过大，检测的结果没有实质性意义，如果利用这样的设备进行污水处理的话，根本达不到污水处理排放标准。（2）水质控制标准不够严格。目前，很多污水处理厂使用PH值、DO、ORP等进行水质的控制，虽然能够达到一定的效果，但是存在的最呆问题是，如果控制器满足不了ORP的标准要求时，系统就会按照时间来进行控制[3]。这样一来，非但实现不了污水有效处理的目的，还会导致诸多不达标的物质排放到污水中，造成二次污染，影响了后续污水的处理效果。（3）人才缺口较严重。自动控制系统的应用离不开专业人才操作，但是在专业人才这一方面，当前的各大污水处理厂却严重缺失。实际上，绝大部分的污水处理厂在开展污水处理工作的时候并没有专业人员的参与。多数污水处理厂几乎都是自动控制设备安装以后，慢慢对机器设备进行摸索掌握，匆忙的培训之后直接上岗，在这之前根本没有实际操作经验。如设备出现了故障，要进行维修的时候，将会出现很多麻烦。此外，因为专业才的缺乏，自动控制系统进行污水处理之后的数据分析也无法有效进行。

3自动控制系统如何在污水处理中更高效的应用

（1）购进先进的检测设备，提高检测的精确度。污水处理的最终目的就是要保证无处在经过一定的处理措施之后能够达到污水排放的有关标准，并不再对生态环境产生任何污染[4]。所以，检测设备在进行污水处理过程中必须做到高精度、高准度，从而确保污水处理之后的各项指标能够达到污水排放的有关标准。鉴于我国目前在自动化控制设备发展的现实情况，污水处理厂可以尝试从国外购进先进的自动化控制设备，以此提高检测设备的精度，进而提高检测结果的准度。同时，国家有关部门也应当加强这方面的研究，使得自动化控制检测设备越来越完善。（2）注重人才的培养和引进。自动控制系统科技含量高，该系统应用在污水处理过程中应当算是相当进步的举措。所以，污水处理厂在应用自动控制系统处理污水过程中一定要保证人才的充足。可以加强内部人员的培养，不断提高内部员工的业务能力，使得内部员工能够更好地操作自动化控制设备[5]。如果需要的话，也可以适当引进自动控制系统方面的专业人才，利用丰厚的待遇来吸引人才。同时，要定期对自动控制设备的操作人员进行培训，介绍相关方面最新的技术和创新，使得工作人员能够不断更新自己的知识库，实现对自动化控制设备的完美操作。（3）改善水质控制标准。因为传统的水质控制存在很多不足之处，达不到控制系统标准的时候将会按照时间进行控制，间接会导致其他问题的出现。因此，在水质控制标准这方面，一定要加以改进，使其能够更好地控制水质。（4）注重对设备的维护。自动控制系统处理污水过程中，只有保证设备的正常运行，才能够使得处理之后的污水达标排放。自动控制设备在运行过程中，往往会因为各种问题的存在导致设备无法正常运转。所以，对于设备的维修和保养方面，工作人员一定要加以重视。维护人员要定期对设备进行检查，确保设备处于正常状态，同时污水处理厂也应当投入适当的费用在设备的保养上，保证自动控制系统可以更好的工作。

4结语

总而言之，自动控制系统是当前污水处理中最先进的一个系统，能够有效地对污水进行处理。但是在应用自动控制系统进行污水处理过程中也需要注意跟种问题的出现，并采取相应措施及时处理，从而保证污水的处理效果，降低因污水不达标排放对环境带来的危害。

参考文献：

[1]高超.PLC在污水泵站自动控制系统中的应用探讨[J].科技与企业,2014,15(11):145-145.

[2]柴润德,雷思艺,刘恒.PLC自动控制系统在污水处理中的应用[J].科技创新导报,2016,19(12):5-6.

[3]陈庆江.PLC在污水处理厂自动控制系统中的应用探析[J].科技与企业,2015,11(07):96-96.

[4]王铁民,杨少伟,王章霞曝气生物滤池工艺在生活污水处理中的应用[J].工业用水与废水，2014,12(04):86-88．

[5]王乐,杨婉妮.关于国内污水处理企业技术创新方向的探讨[J].中国建设信息(水工业市场),2014,17(03):145-146.

自动控制分析范文第5篇

摘 要：MATLAB仿真软件简单、易学，并不要求使用者具有高深的数学运算能力和熟练地编程技巧，并且提供了丰富的图形处理功能，因此在自动控制领域的学习和研究领域得到了广泛的应用。

关键词：MATLAB仿真；自动控制；时域分析法；频域分析法

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 08-0000-01

在自动控制原理课程的学习过程中，常常需要进行大量的数学运算。在当今计算机时代，通常的做法是借助高级语言或汇编语言进行计算机编程，进行近似拟合计算。但这需要对高级语言或汇编语言熟练掌握，并灵活运用，费时费力。

现在最常用的控制系统仿真软件是MATLAB，MATLAB仿真软件对控制系统的理论及计算机辅助设计技术起到了巨大推动作用。

下面以MATLAB在自动控制时域和频域分析法中的应用说明他的优越性。

一、MATLAB在时域分析法中的应用

时域分析法是根据系统的微分方程，以拉普拉斯变换作为数学工具，直接求解出控制系统的时间响应。而后，依据时间响应的表达式以及其响应曲线来分析系统的性能指标。利用MATLAB软件防仿真以及强大的绘图功能，可以进行各种仿真实验，可得到系统的各种响应，分析系统的性能。

二、MATLAB在频域分析法中的应用

自动控制原理中频率域部分主要包括：频率特性的基本概念、典型环节的基本特性及开环频率特性曲线的绘制和频率稳定判据。根据以往的教学经验，大多数学生反映这部分内容不容易理解，概念非常抽象，掌握起来有一定的困难。引入MATLAB仿真软件，可以加深学生对基础理论的理解，锻炼学生的编程能力和分析问题的能力。

MATLAB语言比其他编程语言简单、易学。学生学习时只需要掌握函数的调用，就可以利用他对课程进行深入的研究，这样就大大地提高了学生的学习兴趣，同时也培养了学生分析、解决问题的能力。

以下实例是利用MATLAB仿真软件绘制系统的bode图和nyquist图，并判断系统的稳定性，计算系统的模值裕量、相角裕量。

三、结束语

MATLAB仿真软件涉及自动控制的各个领域，利用该软件可以很轻松地分析系统的时域、频域、复域等特性。能够让学习者、设计者更加直观的认识系统的功能和特性，减少自动控制原理学习和研究的难度。

参考文献：

[1]程鹏.自动控制原理[M].北京：高等教育出版社，2010：86-95.

[2]柳明.自动控制原理实验教学改革与实践[J].实验室科学，2012，15（4）：58-60.

[3]王万良.自动控制原理[M].北京：高等教育出版社，2009：115-136.

自动控制分析范文第6篇

素质教育背景下，教学改革工作已经成为教育事业发展面临的一个重要议题。教学改革，注重立足于实际教学情况，对原有教学方法进行变革，从而使教学效果得到更好的提升。就以自动控制技术课程问题，在进行教学改革过程中，要立足于自动控制技术课程的基本内容，围绕现阶段教育教学工作存在的问题，有针对性的进行改变，从而有效提升自动控制技术课程的教学效果。

关键词：

自动控制技术课程；教学改革；教学问题

现代化信息技术的发展，为教学工作提供了新的契机，通过“信息技术+教学课程”的发展模式，有利于对原有教学模式进行转变，实现教学的动态化发展，使教学效果得到提升。自动控制技术课程教学过程中，随着微机控制技术的快速发展，新的电器元件出现，工业控制方法发生了巨大的变革，这要求教学工作也必须做出适当的调整，以满足实际发展需要。自动控制技术课程在新的发展时期，要注重面向现代化，结合企业的实际情况，有针对性的做好课程改革，使教学工作更好的结合学生情况，发挥学生的主观能动性，从而促进教学工作更好的发展和进步。

一、自动控制技术课程教学内容及特征分析

（一）课程内容

1.经典控制理论

经典控制理论是自动控制技术课程的重要内容，其主要研究内容包括系统运动的稳定性、时间域、频率域中系统的运动特性、控制系统的设计原理和校正方法。经典控制理论主要包括了三个方面内容，分别是线性控制理论、采样控制理论和非线性控制理论。经典控制理论是自动控制技术课程的关键组成部分，在讲解过程中，需要学生对理论知识进行理解，并借助于经典控制理论对实际问题进行研究和分析。

2.现代控制理论

现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制技术课程的一个重要组成部分。现代控制理论研究的主要内容在于对控制系统的分析和设计。相对于经典控制理论而言，现代控制理论涉及到的内容更加广泛，包括了线性、非线性系统、定常系统、时变系统、单变量、多变量系统。

（二）课程特点

1.技术融合趋势增强

在进行自动控制技术课程教学过程中，其对基础知识的关注度较高，通过基础知识教育，使学生对自动控制技术内容予以了解，为自动控制技术的实际应用创造了有利条件[5]。通过系统的讲解控制电器的结构、原理、功能、特点，将信息技术与自动控制技术进行结合，有效提升自动控制技术的自动化、智能化水平，实现这一技术的有效利用。

2.应用性增强

实践性是自动控制技术的突出特征，如何把握其实践性，是自动控制技术教学必须把握的一个关键点。在教学过程中，要注重对实际问题进行把握，使自动控制技术应用于实际问题解决当中。只有这样，才能够保证自动控制技术的发展目标得以实现，更好的提升学生的实践能力。

3.领域范围得到较大拓展

自动控制技术涉及到的范围得到了较大的拓展，并且与其他学科之间呈现出日益密切的联系。例如机械自动化、计算机软件、计算机应用、电子通信等等。教学内容的不断拓展，要求教学工作必须综合性的发展，才能够较好的满足实际需要。

二、自动控制技术课程教学现状分析

（一）课堂教学枯燥

自动控制技术在教学过程中，由于其理论性较强，导致课堂教学枯燥的问题较为显著。自动控制技术教学，需要使学生对基础理论知识予以了解，在此基础上，才能够加入实践内容，促进学生学习效果的提升。但理论知识讲解，难度较大，学生理解起来也面临着一定的困难性。此外，教学工作开展，传统教学理论对现代自动控制技术课程教学有着较大的影响，灌输式教学模式仍旧存在，这给自动控制技术教学带来了诸多不利影响。

（二）实验内容陈旧

自动控制技术的实践性较强，注重使学生对相关技术手段进行应用，提升学生的实践动手能力。在这一过程中，自动控制技术教学必须融入实验，以实现促进学生对理论知识的理解。但从实际情况来看，高校实验项目较少，并且实验内容缺乏更新，与新的发展形势缺乏契合度。在进行实验教学过程中，设备更新较慢，一些实验设备无法满足自动控制技术的发展需要，不能够将新技术、新手段加入到实验当中。

（三）课程建设滞后性

课程建设问题关系到了自动控制技术课程的更新。随着现代信息技术的快速发展，自动控制技术更新换代较快，新技术层出不穷，这一背景环境下，课程建设问题对于自动控制技术课程教学有着直接的影响。我国自动控制技术课程建设过程中，由于课程理论性较强，相关理论研究较为滞后，导致课程建设之初，面临较大的困难。

三、教学改革思路分析

针对于现阶段自动控制技术教学存在的问题，实现自动控制技术课程教学改革显得尤为必要。在教学改革过程中，一是要转变传统的教学思路，由“教”的方向朝着“学”的方向过渡，即突出学生主体地位，发挥教师的主导作用，增强教师和学生之间的联系，促进教学效果的提升。具体操作过程中，可遵循以下思路：问题→推理→验证→解决→提高。同时，要注重做好实验室建设，并能够做好课程改革，只有这样，才能够更好的提升自动化控制技术课程教学效果。

（一）加强现代化教学手段应用

信息技术的快速发展以及多媒体技术在课程教学中的应用，很好的实现了静态教学朝着动态教学的转变，受此影响，理论教学的趣味性得到了较大程度的提升。结合自动控制技术课程特征来看，如何使理论课程教学的枯燥性问题得以改变，对于提升学生学习积极性，使学生积极、主动的学习，对于教学效果提升有着巨大的影响。自动控制技术课程教学过程中，要注重将多媒体技术进行应用，利用多媒体课件对理论知识进行讲解，将理论知识进行形象化、生动化的体现，这样一来，可以更好的吸引学生的注意力，发挥学生主观能动性。同时，学生学习兴趣的提升，有利于实现教学过度目标，突出学生的主体地位。随着信息技术、多媒体技术的不断发展，将多媒体课程覆盖率进行扩大，突出理论教学的直观性和趣味性，是自动控制技术课程教学改革的一个关键性问题。高校在实际操作过程中，要立足于自身发展现状，对这一技术手段予以充分关注，只有这样，才能够更好的提升教学效果。

（二）关注课程建设问题

上文分析中提到，课程建设问题是自动控制技术课程改革发展的一个关键点，它是自动控制技术课程的内在和灵魂，课程建设效果好坏，对于学科发展有着巨大的影响。自动控制技术课程的范围不断扩大，学科交融性特征日益突出，这一形势下，需要对课程建设问题予以充分关注。结合21世纪自动化控制技术的发展形势来看，信息化、数字化、智能化普及速度加快，这为自动控制技术课程内容丰富创造了有利条件。在课程建设过程中，要加强对新技术的研究，将新理论、新内容写入自动控制技术课程，使学生对学科发展前沿予以更好的了解，开拓学生的视野，更好的提升学生的能力。课程建设要关注于教学内容更新问题，能够在原有基础上，加入新的内容。课程建设工作的开展，瞄准学科前沿是其发展的关键一环，在具体操作过程中，要注重加强科研力量投入，并且注重对教学资源进行搜集，通过建立有效的合作模式，实现信息资源共享，为自动控制技术课程更新，创造有利条件。

（三）加强教学评价模式转变

教学评价主要目的在于对现有教学模式取得的教学效果进行评估，通过构建科学、合理的教学评价模式，更好的发现教学过程中存在的实际问题，从而通过问题解决，有效的提升教学质量和教学效果。自动控制技术课程教学改革工作，必须对教学评价模式予以关注，能够立足于现阶段教学特征，合理的设计教学评价方法。高职院校在开展自动控制技术课程教学过程中，其出发点在于满足学生的就业需要，围绕“就业”展开课程培训，以增强学生的实践动手能力。因此，考虑到现今的实际情况，自动控制技术课程教学评价方式必须得到转变。原有教学评价模式主要围绕学生成绩进行评价，忽略了对学生实际技能掌握情况的评估，教学评价片面性问题比较突出。在教学评价模式转变过程中，要结合学生的具体情况，从整体角度出发，统筹兼顾，对学生学习的各个环节予以认真思考。

四、结语

自动控制技术课程教学改革工作，必须立足于现阶段的发展情况，瞄准学科发展前沿，以发展眼光看待具体问题。在实际操作过程中，围绕自动控制技术课程内容、课程特点展开，不断的对教学方法进行更新和换代，从而更好的提升教学效果，促进学科的长远发展和进步。

参考文献：

[1]陈慧蓉,张学亮.“任务驱动:教、学、做一体”在自动控制技术课程中的应用[J].宿州学院学报,2011,08:124-126.

[2]严春平,彭雪峰,宋耀华.MATLAB在自动控制技术课程中的应用[J].九江职业技术学院学报,2015,04:18-19+11.

[3]王莉.创新人才培养模式下成果导向课程的实践研究———以《自动控制技术》课程为例[J].才智,2016,24:15.

[4]徐纪康,罗钦,肖曼琳.关于《列车运行自动控制技术》课程教学改革的思考[J].科技资讯,2015,02:146.

[5]贾渭娟,马小菊.应用型技术本科“自动控制原理”课程改革探索[J].通讯世界,2015,05:198.

自动控制分析范文第7篇

关键词：显微镜自动控制系统 计算机 应用分析 设计

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（c）-0077-01

近些年来，随着光学科技的飞速发展，显微镜也逐渐开始应用于科研、检测、教学、社会生产等各个领域，尤其是在生物医学方面，显微镜的应用最为普遍[1]。然而，显微镜在使用过程中有很多不可避免的缺点，这也在一定程度上限制了显微镜的应用范围，如操作使用、图像信息的处理及打印等方面都不很方便；另外有些物质也不适用于近距离的观测，还有如果需要观察的样品较多，将会增加人体眼睛的疲劳度，长期操作时也会导致观察准确度大大降低。目前，已经有厂家在显微镜上加上CCD，将其成像在电视机上，但图像清晰度仍不能满足有关需要，且操作起来较为繁琐。而显微镜自动控制系统就是通过计算机来控制显微镜的使用，不仅能够控制载物台的移动，还可以对需要观察的图像进行采集、存储及处理，同时方便的自动调焦系统增加了观察的准确及便利。

1 自动控制系统的组成

显微镜自动控制系统主要由电动机与计算机接口、操纵杆与计算机接口、CCD与计算机接口等部分组成。在操作过程中，操作者要根据计算机上的有关成像，通过按下按钮或扳动操作杆手柄将该信息传递给计算机；计算机接收到信息后，主要通过控制电动机而带动载物台的移动，从而实现焦距的调整或者视野的变换；然后，显微镜上的摄像头把图像采集回计算机，就可以完成图像的存储及处理工作。显微镜自动控制系统将原来显微镜与操作人员间的直接式交互转化为现有的间接式交互，不仅能够实现较远距离的观测，同时在观察毒性物质时，还能有效避免或降低对人体的伤害。

1.1 电动机与计算机接口

电动机与计算机接口是该系统中最为关键的一个环节，通常可以采用限位保护、直流电机控制以及步进电机控制等多种形式实现[2]。一般情况下，载物台上下方向的移动多由步进电机来控制，从而达到调焦的目的；常采用直流电机来控制载物台水平方向的移动。直流电机控制具有能够最大限度调节显微镜载物台，使操作者手感更为舒适的优点。在操作过程中，依次进行直流电机控制、步进电机控制、限位保护，通常出于安全方面考虑，载物台在向各个方向进行运动时都应该采取限位保护。否则，若直流电机遇到机械障碍或者运动至极限情况时，将会发生堵转并造成电流急剧增加，若不采取相应处理措施则可能会使电机受损；该系统设计的限流电路，而在电机发生堵转时，电流急剧增加，能够将相关信息反馈到计算机上，从而停止输出指示电机发生堵转，提示操作者向反方向扳动电机，使电流减小，最终恢复正常的工作。

1.2 操纵杆与计算机接口

本系统采用标准的操纵杆，目前其应用已经非常广泛，在使用过程中操作人员能够根据具体的需要来进行合理选择[3]。操作杆的位置信息则以Windows的标准方式传递，在计算机连上操纵杆时，经过有关设置就可以非常便捷的接收操纵杆传来的消息。因此，操作人员调节手柄后，也能够通过该窗口直接获得操纵杆的状态信息。

1.3 CCD与计算机接口

摄像头的视频信号一旦输入到计算机的图像采集系统中，就能够立即实现成像。在使用过程中，可以根据实际的观察需要选择合适的采集卡及CCD。通常采集卡上不仅具有相应的图像采集、存储功能，同时还能够实现对图片的对比度、饱和度及亮度的调节。

2 自动调焦

显微镜自动控制系统从原理上来讲，其自动调焦可以分为两类：一种是根据屏幕上图像的清晰度进行，另一种是通过测量镜头与被摄物体之间的距离进行[4]。近些年来，随着数字图像处理技术及计算机硬件的飞速发展，图像的快速发展也逐渐成为了可能。该系统的自动调焦原理就是根据采集到的图像清晰度，不断进行载物台高度的调整，最终得到最为清晰的图像。

3 信息的处理

在采集到图像信息后，就可以逐步完成后续的处理工作，如进行数字图像处理、打印图像等。信息处理的目的就是最大程度的改善图像的质量，使其效果更清晰，或者从图像中提取某些所需的信息。根据本显微镜自动控制系统的应用，主要从图像分析及改善图像质量两个方面予以处理。其中图像分析主要包括边缘增强、轮廓提取、边缘检测等多方面的技术；而图像质量的改善则包括对比度和亮度的调节，锐化、平滑、矫正技术的使用，主要完成图像上噪声及畸变信息的剔除，使其清晰度有所提高，以便实现样本更准确的测量。

4 结语

目前，显微镜自动控制系统已经逐渐应用于实际[5]，并取得了较好的效果。由于该系统能够作为附件设施安装在显微镜上，因此操作起来较为方便，信息处理也比较简单；该系统中的自动调焦功能不仅可以应用生物医学方面，在工业生产等实际中也能发挥很大的作用。在医院试用过程中，主要应用于检验科，与诊断医生互连不仅可建立病人数据库、实现资源共享，图像信息也可作为以后的参考资料，存储起来作为病历的一部分；此外，使用图像识别技术还能够实现智能诊断。总之，显微镜自动控制系统具有图像清晰、分辨率高、操作观察随意方便等优点，还具有广阔的应用前景。

参考文献

[1] 尤明慧，刘钢，徐爽.计算机自动控制MBE AlGaAs/GaAs生长系统研究[J].电脑编程技巧与维护，2010，11（4）：13-14

[2] 刘冰川，曲利娟，刘庆宏，等.透射电子显微镜数字成像系统的研制[J].医疗卫生装备，2009，26（7）：12-13.

[3] 龚丹，曾立波，张宏波，等，透射电子显微镜CCD数字图像系统的研制[J].分析测试技术与分析，2011，12（3）：145-147.

[4] 闫彬，李畅.基于LabVIEW的扫描探针显微镜PID控制系统的设计与优化[J].仪表技术与传感器，2008，6（13）：29-31.

自动控制分析范文第8篇

关键词 中央空调 自动控制

中图分类号：TU831.6 文献标识码：A

目前，越来越多的公共场所、私人住宅都安装了中央空调系统。它是非常有发展潜力的环境控制系统，具有维护简单、适应性强、运行高效等众多优点。为了使中央空调系统能够经济、稳定、高效地运行，一般采用自动控制方式对其进行控制。由于中央空调具有高能耗的特点，加上能源短缺，所以如何能使其节能运行就成为人们不得不考虑的问题。

1自动控制系统的基本概念

自动控制系统是指在无人直接参与的情况下，被控装置能自动按照预定的规律运行，无需人为直接操作。整个操作过程就是自动控制系统所要完成的任务。一般自动控制系统由5个基本环节组成，分别为测量变送元件、受控对象、执行机构、控制器、调节机构。

2对中央空调系统的自动控制

（1）中央空调的启停控制。启停控制是指由自动控制器发送启动或停止命令，控制空调机组的运行。它将在新风机变频器上取得的变频器运行状态信号发送给自动控制器，监测自动控制中心的运行状态；设置空气压差开关来监测风机的工作状态；同时还可利用过滤器前后段的压差来判断过滤器是否需要清洗、更换。风机的控制回路还要考虑与加热调节阀、新风阀、出风阀的联系互锁。

（2）温度控制。温度控制是指按照服务对象的具体要求来对温度进行自动控制。一般情况下，中央空调运行时热源调节阀和冷水调节阀不会同时工作，蒸汽、热水及电加热器是中央空调用于制热的主要热源，由冷冻机组转换的冷冻水是主要的冷源。在环境温度高的情况下，使用冷源来降低控制对象的温度，此时要将调节器设定为正作用，由露点温度来控制空调机的冷水调节阀的开度。当露点温度小于设定值时，将冷水调节阀关小；当露点温度大于设定值的时候，将冷水调节阀开大。反之，在环境温度低的情况下，应该使用热源来提高控制对象的温度，此时要将调节器设定为反作用。空调机的热源调节阀的开度由温度传感器来控制，当温度大于设定值的时候，将调节阀关小；当温度小于设定值时，将调节阀开大。

（3）湿度控制。要保持环境湿度的适中，中央空调配备了一套自动调节湿度的系统，它是由设在检测区内的湿度传感器、控制中央空调机的蒸汽加湿器来保证室内相对湿度参数的，并将加湿调节阀、加湿电磁阀与新风机的状态联锁，当新风机状态为发出过湿命令时，加湿电磁阀、电动阀联锁关闭，加湿调节阀断电会自动复位；当新风机状态为发出干燥命令时，加湿电磁阀打开，加湿调节阀会根据检测区内的湿度传感器来调节阀门的开度，从而使相对湿度稳定在设定范围内，保证中央空调覆盖范围内具有适宜的空气湿度。

3几种中央空调系统的自动控制方案

（1）空调风机盘管的自动控制。对风机盘管的控制是通过调节风量和水量来进行的，可由三速开关控制风机盘管的风量，其应用十分广泛。三速开关有高速、中速、低速、停4 档，分别对应风机盘管风机的高速、中速、低速和停。空调风机盘管的水量调节由电动三通阀或电动二通阀实现，通过调节阀门的开度来增加或减少冷冻和温水的用量，从而调节房间温度，并同送风机联锁动作，当送风机停止运行时，调节阀同时关闭；当送风机启动时，调节阀开启。

（2）热交换器的自动控制。热交换器的自动控制原理是：首先使用设在热交换器热水出口处的温度传感器检测出水温度，然后使用电子温度控制器将测得的温度与控制器的温度设定值相比较，得出比较结果，并根据结果输出相应的电信号，该电信号用于控制设在热交换器蒸汽入口处的电动调节阀。通过调节阀来调节蒸汽的流量，以保证热水出水温度满足给定值的要求。

（3）冷水机组和换热机组的压差旁通自动控制。为了保证冷水机组和换热机组的正常运转，将一个电动二通阀的旁通管设置在冷水机组和换热机组供回水管之间。同时，在两者的供水管上分别设置压力传感器，将传感器测得的压力电信号传送至压差控制器，并将压力差与给定值相比较，根据比较结果来调节旁通管上电动二通阀的开度，使供水和回水之间实现旁通，以保证所需压力差。

4中央空调自控系统节能分析

众所周知，中央空调系统需要消耗大量的能量，所以节能是中央空调必须面对的问题，如何能够有效地节能也是现阶段讨论的热点。当前出现了很多节能方法，比如：使用先进的控制策略，如变风量系统和变水量系统；正确并合理利用室外的新风，回收排风口的能量等等。采用先进的控制策略来缩短调节时间是一个直接、有效的手段，采用智能化自动控制系统具有传统方法无法比拟的优越性，主要表现在以下2 个方面：

（1）智能控制与传统控制理论不同的是，它突破了传统控制方法需要基于精确的数学模型框架这一限制，是按实际效果来进行控制的，对于系统数学模型的建立是否精确和完整要求并不严格。中央空调系统是一个非线性、惯性大、具有滞后特点的系统，最优的启动控制方法是，通过各种手段计算出需提前开启空调机的最短时间，在这一最短时间内需要确保满足空调区域开始有人使用时的舒适感。以此确定开机时刻后，在使用时刻前开机。

（2）对于停机控制，则是在保证空调区域结束使用时仍然保证舒适环境的前提下，计算出可提前停止空调机的最长时间。

参考文献

自动控制分析范文第9篇

【关键词】烧结配料系统;仪表;称量;自动控制;调试;电气联锁;应用;分析

1.烧结配料系统仪表控制称量系统基本情况分析

在当前技术条件支持下，整个配料系统在有关称量装置的选取过程当中以皮带秤为主，料仓共设置有14个，为确保整个烧结配料系统在实践运行过程当中对于各种运行工况的可靠性满足，各料仓所对应的储存料会存在一定的差异性。以1#料仓为例，该料仓下部位置设定有宽带给料机装置（该给料机装置的控制方式以变频控制为主）。从实践应用的角度上来说，烧结配料通过宽带运行方式传递至皮带秤装置当中，进而传递至混合机皮带装置当中。在整个烧结配料系统仪表的正常运行过程当中，每个皮带秤装置均配备有两个承重传感器设备，在此基础之上与连接盒装置进行可靠性连接。与此同时，在称重积算仪设备接收到由接线盒装置所传递信号的基础之上，称重积算仪设备能够在有效划分脉冲信号以及模拟信号的基础之上，将其传递至PLC控制系统当中。在现阶段技术条件支持下，PLC系统在针对脉冲信号以及模拟信号进行综合处理的基础之上，将处理后期所产生的DO信号传递至计算机装置当中，确保计算机相对于整个烧结配料系统运行状态的可靠性监控。与此同时，PLC控制装置能够将计算机控制系统所下发信号指令传递至称重积算仪设备当中并进行有效处理。整个烧结配料称量系统的基本结构示意图如下图所示（见图1）。

2.烧结配料系统仪表自动控制调试处理作业分析

在整个烧结配料系统的正常运行过程当中，仪表秤所需要涉及到的调节参数较多（包括校准常数、测试周期常数、零点调零常数、实物校准参数、自动间隔校准参数以及PID设置参数这个几个方面）。在烧结配料系统仪表的自动控制作业过程当中，结合控制系统的菜单操作顺序，需要针对以上各个方面参数的进行可靠性调整。在此过程当中，需要重点关注的问题基本包括如下几个方面。

（1）烧结配料系统仪表自动控制的实践应用过程当中需要将累计单位指标单位设定为t，将流量指标单位设定为t/h。皮带秤流量max数值设定为150t/h单位，与之相对应的分度系数表现为0.1。在此基础之上，从信号输入方式参数的选取角度上来说，在未与速度传感器装置进行可靠性连接的情况下，信号输入方式选取模拟信号，而在其与速度传感器装置可靠性连接的情况下，信号输入方式选取外部输入，与之相对应的输入结构能够自动转入积算仪设备当中。

（2）烧结配料系统仪表自动控制的实践应用过程当中对于校准常数指标的控制可以按照如下方式进行计算：即校准常数=杠杆系数×皮带长度/皮带秤总体长度。为确保整个烧结配料系统仪表自动控制应用功能的可靠性发挥，需要结合该公式，针对仪表自动控制相关参数设定进行合理调试。一般情况下，校准常数在计算过程中所对应的杠杆系数应当设定为1.5状态，而基于烧结配料系统仪表安装过程中传感器装置安装位置的调整情况，因此将杠杆系数取值为1状态。

（3）烧结配料系统仪表自动控制的实践应用过程当中对于间隔校准参数的控制同样可以按照一定的计算方式予以控制：即间隔校准参数=砝码重量参数×皮带转动长度/比例系数（特别需要注意的是：比例系数的调整需要结合对皮带长度的测定以及两侧所挂砝码重量的测定所获取，并结合PID进行调校处理）。

3.烧结配料系统仪表自动控制中的电气连锁分析

在整个烧结配料系统仪表自动控制的应用过程当中，皮带秤装置与电气设备的联锁功能建立在计算机监控画面的显示基础之上予以实现。在有关皮带秤装置下料量的控制过程当中，为确保下料控制性能的有效发挥，需要从下料频率的设定方面以及下料流量的设定方面入手，对其进行严格控制。在整个自动控制系统的操作过程当中，可以通过对“切换”按钮的操作方式完成对以上内容的可靠性控制。与此同时，烧结配料系统仪表自动控制过程当中所对应的下料频率是计算机装置支持下PLC装置相对于变频控制系统的通讯功能输出，其目的在于针对宽带给料机设备在整个烧结配料系统中的转动速度进行合理调节与控制，借助于此种方式也就能够结合实际工况下的所需料量完成对皮带秤装置的下料处理。在此基础之上，烧结配料系统仪表控制系统中的下料流量设定是借助于计算设定所需数值输出PLC的方式。配合积算仪设备以及PID处理来进行输出，其目的在于结合实际所需的下料量，实现对宽带给料机运行频率的控制。

4.结束语

在应用称重系统、调式处理以及电气联锁功能的基础之上，整个烧结配料系统仪表自动化控制功能能够得到极为显著的发挥，这对于提高整个系统运行质量以及运行稳定性而言无疑有着重要意义，本文针对以上问题做出了简要分析与说明，旨在于引起各方工作人员的特别关注与重视。　[科]

【参考文献】

［1］丁向阳,于丽丽.论仪表自动化应用发展趋势及建议[J].价值工程,2011,30(21):46.

［2］卜华荣.浅论自动控制仪表发展现状[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(10):276.

［3］李振春.浅析仪表自动化应用的发展趋势及建议[J].中国电子商务,2011,(10):89-89.

自动控制分析范文第10篇

关键词：电梯自动控制系统 软件 硬件 电路

交流自动控制技术的快速发展和计算机的普及带来了交流电梯的发展，交流电梯的性能远优于直流电梯，所以，20世纪80年代后，交流电梯就取代了直流电梯。到今天，电梯自动控制技术的发展以及城市化进程的加快推动了电梯行业的发展，人们对电梯运行的安全性、速度等要求也越来越高。电梯自动控制系统是电梯系统的核心内容，因此成为电梯设计领域的核心技术，也成为最容易出问题的地方。

1 电梯运行原理

电梯的最高层和最底层各有一个信号传递按钮，中间楼层均有两个信号传递按钮。最高层的信号传递按钮传递向下信号，最底层的信号传递按钮传递向上的信号，中间楼层的两个信号传递按钮一个传递向上信号，一个传递向下信号。乘客通过信号传递按钮向电梯传递信号。乘客进入轿厢后，通过按钮选择自己要去的楼层，这是内选信号。轿厢的门需要在电梯启动之前关闭，关闭的指令既可以通过关门按钮实现，也可以是定时的。轿厢门关闭之后，电梯启动，在即将到达时，装在两个楼层间的减速装置控制程序启动。电梯在运行状态时，乘客在大厅对其进行呼叫，电梯采取的是顺向截梯、方向记忆的方式。最高层或最底层呼叫电梯且电梯到达后，其会自动改变运行方向，在运行的过程中遇到反向的呼叫信号时依然保持原有的运行方向。电梯运行过程中会将运行方向和楼层显示出来，当遇到紧急停车或故障时立即执行停车指令，转入固定处理方式。

2 电梯自动控制系统结构

可编程控制器（PLC）的数字语言非常清晰，运用起来非常灵活，在电梯自动控制系统的设计中有广泛应用。电梯的运行是依靠外部呼叫信号和自身内部运行控制规律来实现的，外部呼叫信号时随机的，所以不能运用逻辑控制或顺序控制进行电梯自动控制系统的设计，必须将随机与逻辑结合起来。

2.1 系统需求

此模拟电梯自动控制系统由电梯机械装置和PLC控制系统等组成，采用顺序逻辑控制模式进行电梯基本运行的控制，再根据随机信号的状态和电梯当前的运行状态进行电梯运行控制。这个运行控制过程中，每层楼都要设置一个接近开关，用来检测轿厢的位置，其次是显示出电梯的运行方向以及当前所在的楼层。这是电梯运行的基本需求。在显示上，采用LED显示屏和发光管将电梯的运行状态和所处楼层数显示出来，而楼层数和乘客的呼叫信号则显示在接近开关的显示灯上。设置正反两个方向运行的互锁功能和故障保护功能，保证电梯运行的安全。

2.2 硬件配置

第一，电梯呼叫信号电路。将电路中的全部行线P0.0-P0.n置最低电平，然后检测列线的状态，若列线中没有低电平，说明键盘中有按键被按下，而按下的按键就是低电平线与四根行线交叉的按键之一。确定键盘中按键情况之后，若是存在闭合键，那么就需要进一步确定该按键的具置。将某根行线调为低电平，其他三根保持高电平，然后检测列线的电平状态，若有低电平列线，则表示该列线与低电平行线交叉的按键就是闭合键。

第二，运用三菱FXIN系列的PLC进行自动控制系统的配置。该型号的PLC除了进行主机单元的配置，还可以进行I/O、A/D、D/A模块的配置。FX1N系列最多可控制128点，除了可以扩展输入输出，还具有模拟量控制和通讯，链接功能等的扩展性。所以，FX1N系列可以广泛应用于一般的顺序控制。FXIN系列PLC可以使用内部辅助继电保护器M、状态继电保护器S、定时器T、寄存器D、计数器C等，功能非常强大，满足电梯自动控制系统配置的需要。在编程方面，FXIN系列PLC有专用编程器，运用梯形语言或指令表进行编程。

第三，轿厢平层和停车。平层是指电梯停车时轿厢的底应与门厅地面相平齐，两个平面的误差≤5mm。平层停车过程需要在轿厢底与停车楼层相平之前开始，先减速再制动，保证电梯运行的稳定和安全。在轿厢的顶部安装一个上平层感应器和一个下平层感应器，两个感应器隔着磁板安装在井道壁上。电梯向上运行过程中，上平层感应器先插入到隔磁板中发出减速指令，然后电梯开始减速，直到下平层感应器也插入隔磁板中，这个时候就发出停车指令，电动机停止运转，发出开门信号。电梯下行过程的信号获得过程则正好与该过程相反。

2.3 软件设计特点

第一，同方向就近原则。在软件编程过程中，主要是根据电梯当前所处位置以及运行方向来进行，当电梯运行方向为向上时，当前电梯所处位置以上的楼层发出向上的呼叫信号时，呼叫信号对应的楼层继电保护器状态为“开”，电梯进入该楼层时继电保护器状态变为“关”，依次反复进行。呼叫信号与继电保护器的共同动作完成电梯的操作。

第二，随机逻辑控制。电梯运行过程中，接近某一楼层时，若检测到该楼层有同方向的呼叫信号，那么就在该楼层执行减速停车指令，若没有就继续运行，直到该动作完毕后停止，实现随机逻辑控制。

第三，根据随机逻辑控制的要求，PLC可以发出正向运行、反向运行和制动信号，运用一定控制规律和控制算法实现对电机的控制。当电梯系统出现故障时，PLC中止发出控制信号。

第四，输入、输出回路。电梯的输入、输出单元也就是PLC的I/O接口单元，由厅外呼叫、轿厢内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内上下平层、门锁、安全保护、继电器、消防、称重等单元组成。厅外呼叫单元负责对厅外呼叫信号进行登记、记忆和消除，轿厢内选层单元负责预选层指令的登记、消除和指示。楼层及方向指示单元是输出单元，显示出电梯当前的运行方向以及所处位置。开关门单元也是输出单元，控制厅门和轿门的开启与关闭，在自动定向完成或是电梯停稳之后，PLC就会给出相应的开关门指令，完成开关门动作。

3 电梯自动控制系统的优化设计分析

在电梯运行中，需要反复调用ASK1即电梯所处位置状况以及ASK2对电梯的请求，在这个过程中，采用外部存储器进行变址寻址，可以有效避免程序应反复被调用而出现地址难以辨认，程序无法顺利执行指令的问题。判断电梯的关门条件时，用1减去当前的电梯状态数据后进行逻辑运算。当电梯在开门楼层收到开门请求时，执行开门程序。如图1所示为系统优化程序，电梯内部和外部的请求控制数据依次存放在外部RAM的6000H-6009H中，#00H表示选中，#01H表示未选中，6010H-6016H中只有一个#00H。内部RAM中的50H-53H存储与电梯运行相关的控制数据。

结束语

作为当前快速发展的一个行业――电梯行业，其自动化控制水平越来越高，计算机技术、信息技术、自动控制技术等的发展推动了电梯的健康发展。单片机作为一种集成电路芯片在电梯自动控制系统设计中得到了广泛应用。为促进电梯运行的稳定性、安全性、舒适性，进行电梯自动控制系统研究是非常必要的，其发展必将带动电梯控制技术的可持续发展，促进电梯行业的健康发展。本文简单介绍了电梯自动控制系统的系统需求、硬件配置和软件设计特点，供同行参考。

参考文献：

[1]曾悦.电梯自动控制系统的分析及其设计[J].科技风，2011（6）：87.

[2]段新燕.单片机在电梯自动控制中的应用[J].电子科技，2013，26（10）：161-162.

[3]乐为.“项目化团队式”毕业设计的开题报告――四层电梯自动控制系统的设计[J].快乐阅读（上旬刊），2012（3）：13-14.

[4]王东兴.试述电梯自动控制系统的原理及设计[J].黑龙江科技信息，2009（17）：44.