自动控制应用范文

自动控制应用范文第1篇

【关键词】：自动控制 中水回用 污水处理

1，自动控制应用实例

1.1自动控制技术在黄山景区供水中的应用

目前黄山风景区在温泉虎头岩和西海水库各建有净水厂一座 ，虎头岩水厂的水源来自黄山风景区最大的五里桥水库， 经净水处理后供温泉和汤口镇附近的用水。西海水厂取西海水库的水经处理后主要是供西海饭店与北海宾馆及相应景区的用水。而光明顶 、 气象台、 白鹅岭 、 天海景区、玉屏楼 、 云谷寺等的供水主要依靠现有的自备蓄水池或蓄水库， 这些地方的供水保证率低 ，遇到干旱季节 ，山上用水尤其紧张， 有时甚至引起温泉和汤口地区的缺水 。为适应黄山旅游业快速发展的需要 ，缓解黄山风景区旅游旺季供水紧张的矛盾 ，满足景区旅游接待 、消防及植被保护的用水需求 。依据 《黄山风景区总体规划》提出的 “黄山风景区供水自动化监控调度系统 ”拟将现有的黄山景区供水设施加以改造并与新建的 “提水工程 ”和 “天海净水厂工程和西海净水厂改造工程 ”一起，构成一套完整的黄山风景区供水自动化监控调度系统。

本系统包括： 高扬程串级自动化供水 ，供水系统实时数据采集与监测 、 供水设备自动化控制、现场设备安全闭路监视、供水调度等主要功能， 远期可实现水文水质及大坝安全监测、智能化用水量抄表系统和办公自动化系统联网通信 。

1.2自动控制技术在农村集中供水工程中的应用

北湾农村安全饮水供水工程位于甘肃省靖远县西南部， 共涉及 6 个行政村， 受益人口为 32 000 人，供水规模为 3 400 m 3 /d。该村安全饮水供水工程的自控系统按集中监控和分散控制结合的模式进行架构。主控中心可以监控水源取水、 水厂制水、 向调蓄池输水， 而不控制供水。供水管网节点只向水厂主控中心进行流量、 压力等数据传输， 供水Ⅰ区由高位水池自压供水， Ⅱ区以管网压力变化采用变频控制。系统以高性能计算机系统、 PLC 控制器、 智能化仪表为基本对象， 采用 C/S 结构体系， 构成可靠、 高效、 灵活、 开放的控制系统；实现数据自动采集， 将水厂内各种信息数据汇总到现地 PLC 及主控中心， 供

水管道各参数通过接入 GPRS Modem 传送到主控中心，从而达到监控目的。

1.3自动控制系统在除盐水生产中的应用

工业生产过程中，特别是钢铁公司需要大量的除盐水，这些除盐水为钢铁生产中转炉以及其他相应配套连铸设施提供冷却水， 为炼铁，炼钢提供软水。在钢铁公司设置相应的软水站，利用先进的反渗透技术和利用活性离子交换机生产出供生产所用的除盐水，并通过除盐泵将生产出来的除盐水输送到相应的用水部门。 这个过程中，由于除盐水生产工艺相对复杂，需要大量的控制阀和仪表设备，造成生产效率较为低下，所以通过自动控制系统的优化控制，能够大大减少除盐水生产的复杂工艺，简化操作过程，提高除盐水的生产效率。

1.4自动控制在污水处理中的应用

随着经济发展和人类生活水平的提高， 用水量急剧增长， 污水排放量也相应增加， 加剧了水资源的短缺和水体富营养化。 为了控制水环境污染， 实现污水资源化， 截止 2011 年底， 我国已建成城镇污水处理厂 3 094 座， 总处理能力达到 1.37 亿 m 3 /d ， 在建污水处理工程 1 180 座， 设计处理能力为0.38 亿 m 3 /d 。 工程建成后， 我国城镇污水处理能力将达到 1.76 亿 m 3 /d [ 1 ] 。 由于污水处理的费用是庞大的、 长期的， 并且由于进水速度和水质的频繁变化以及生物处理过程的复杂性， 污水处理厂需要通过有效的控制技术减少出水水质的变化， 增加系统的稳定性， 节约运行费用， 以实现高效、 低耗、运行稳定的目的。

1.4.1经典控制在污水处理领域的应用

经典控制理论于 20 世纪初开始形成并于 50 年代趋于成熟， 主要研究单级系统的自动化， 解决单输入单输出系统的控制问题。 在污水处理领域， 经典控制的应用和研究主要集中在开环控制、 闭环控制中的比例积分（ PI ）控制、 比例积分微分（ PID）控制、 以及稳定判据的应用等方向。

1.4.2现代控制在污水处理领域的应用

现代控制理论是关于多输入多输出控制系统状态分析和综合的理论， 状态空间方程是多输入系统的典型数学模型形式。 污水处理过程可以用状态空间方程表示， 在此基础上利用现代控制理论的各种技术进行分析。 现代控制理论的主要分支有线性多变量系统理论、 最优控制理论、 最优估计理论和系统辨识， 以及在此分支基础上拓展出的自适应控制、 鲁棒控制、 分布参数控制、 随机控制等。

1.5 自动控制在学校教学楼照明系统中的应用

在资源日趋缺乏的今天，节能减耗已成为全球面临的问题之一，有效控制教育设施成本是学校当务之急. 2007 年宁夏中卫市中卫中学迁入新校区后， 建有教学大楼 3 栋、 学生公寓楼 2 栋， 合计 120个教室、 350 间宿舍，每个教室 11 盏 40 W 双管日光灯，每个宿舍 2 盏 40 W 单管日光灯，合计功率约150 kW （只包括教学楼、 公寓楼 ） .由于平时师生节约用电意识淡薄， 经常忘记按时关灯， 长明灯现象屡见不鲜.虽然学校多次做节电宣传督查， 但还是不能完全杜绝照明用电的浪费，再加上各楼电气电路设计施工不合理， 造成值班管理人员不能按需进行操控.按照原设计， 这些楼宇每层分别设计了 2 个配电箱，而这 2 个配电箱都设计在楼层两头，每栋 4 层合计8 个配电箱， 5 栋楼合计 40 个配电箱， 校管人员不可能每天按时挨个进行开关，所以学校决定对原有配电线路进行合理设计改造，实现各楼照明供电的集散式自动化控制.。

该控制系统由PJ-65 型微电脑 3 路可编程定时模块、NE555 时基集成块及其照度检测控制电路、过零触发型可控硅输出电路组成。控制系统于 2007 年 11 月正式投入使用，经计算可节约 1.5 万元/a. 3 年来， 该系统运行稳定、 可靠， 使用方便， 为学校节约了资金， 减少了工作人员的工作量， 实现了节能降耗， 并实现了智能化用电管理的设计思路， 尤其在各个院校具有较高的实际应用价值。

参考文献

1.徐志坚. 宁夏工程技术. 中国知网 2011年01期

2. 何灿星； 隋邦锤； 崔春卫；山东煤炭科技；中国知网；2008年04期.

3.刘海侠； 科技致富向导 ；中国知网 ；2013年24期

4. 吴红星； 汪东； 陈玲琳；自动化与仪器仪表；中国知网 ；2005年06期

5. 汪家权； 陈立爱； 侯红勋；工业用水与废水；中国知网；2012年06期

作者信息

尹玉龙，男，汉族，河北衡水人，郑州大学给水与排水工程2012级本科生

自动控制应用范文第2篇

【关键字】：自动控制技术 模糊控制 鲁棒控制

1. 自动控制技术基本原理

自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下，利用附加装置（自动控制装置）使生产过程或生产机械（被控对象）自动地按照某种规律（控制目标）运行，使被控对象的一个或几个物理量（如温度、压力、流量、位移和转速等）或加工工艺按照预定要求变化的技术。它包含了自动控制系统中所有元器件的构造原理和性能，以及控制对象或被控过程的特性等方面的知识；自动控制系统的分析与综合；控制用计算机（能作数字运算和逻辑运算的控制机）的构造原理和实现方法。自动控制技术是当展迅速，应用广泛，最引人瞩目的高技术之一；是推动新的技术革命和新的产业革命的核心技术；是自动化领域的重要组成部分。

2. 自动控制技术的应用背景

自动控制技术有很强的应用背景，无论是在炼钢、轧钢、化工、石油、电力等工业上，或是造纸、纺织、皮革和食品等工业上；无论是在航空、航海、汽车和铁路运输工业和国防工业上，或是图书资料的管理、实验室技术设备上都得到广泛应用。自动控制技术对导弹和人造地球卫星是非常重要的，对于研究原子能的应用，研究飞机和导弹的空气动力和结构强度也是有用的。没有应用背景的“控制理论”就缺乏生命力。如何巧妙地运用控制的基础理论来解决实际问题是和研究控制理论本身不同的另一种创造性工作。

3.自动控制应用实例

3.1鲁棒控制

鲁棒控制（Robust Control）方面的研究始于20世纪50年代。上世纪60年代，状态空间结构理论的形成，与最优控制、卡尔曼滤波以及分离性理论一起，使现代控制理论成了一个严密完整的体系。在过去的20年中，鲁棒控制一直是国际自控界的研究热点。

所谓鲁棒控制，是使受到不确定因素作用的系统保持其原有能力的控制技术。鲁棒控制的主要思想是针对系统中存在的不确定性因素，设计一个确定的控制律，使得对于系统中所有的不确定性，闭环系统能保持稳定并具有所期望的性能。

具有鲁棒性的控制系统称为鲁棒控制系统。一般鲁棒控制系统的设计是以一些最差的情况为基础，因此一般系统并不工作在最优状态。

根据对鲁棒控制性能的不同定义，可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。

3.1.1鲁棒稳定性（绝对稳定性）

鲁棒稳定性是系统受到扰动作用时，保持其稳定性的能力。这种扰动是不确切知道的，但是是有限的。稳定性是对一个系统正常工作的起码要求，所以对不确定系统的鲁棒稳定性检验是必要的。因为传统的设计方法不具有保证鲁棒稳定性的能力，包括七十年展起来的各种方法，INA（逆奈氏阵列）、CL（特征轨迹）、LQR（线性二次型调节器）等，都不能保证系统的鲁棒稳定性。从九十年代起，大多数飞机、导弹、航天器都提出了鲁棒性要求。鲁棒稳定性分为频域分析及时域分析两类，每一类又包含多种不同的方法。常用的鲁棒稳定性分析方法有：

1）矩阵特征值估计方法； 2）Kharitonov方法； 3）Lyapunov方法； 4）矩阵范数及测度方法。

3.1.2性能鲁棒性（相对稳定性）

对不确定系统，仅仅满足鲁棒稳定性要求是不够的。要达到高精度控制要求，必须使受控系统的暂态指标及稳态指标都达到要求。按名义模型设计的控制系统在摄动作用下仍能满足性能指标要求，则说该系统具有性能鲁棒性。大多数设计方法不能保证性能鲁棒性，因而对不确定系统进行性能鲁棒性的检验是必要的。性能指标的鲁棒性分析方法也可分为频域和时域两种，使用何种性能指标，要视提出的性能指标是在频域还是在时域而定。性能鲁棒性有时又称为相对稳定性、D-稳定性等。所谓D-稳定性，即为了保证系统的性能，要求在摄动作用下，系统的闭环特征值保持在某个区域D 内。

3.2模糊控制

在传统的控制领域里，控制系统动态模式的精确与否是影响控制优劣的最主要关键，系统动态的信息越详细，则越能达到精确控制的目的。然而，对于复杂的系统，由于变量太多，往往难以正确的描述系统的动态，于是工程师便利用各种方法来简化系统动态，以达成控制的目的，但却不尽理想。换言之，传统的控制理论对于明确系统有强而有力的控制能力，但对于过于复杂或难以精确描述的系统，则显得无能为力了。因此便尝试着以模糊数学来处理这些控制问题。

一般控制系统的架构包含了五个主要部分，即：定义变量、模糊化、知识库、逻辑判断及反模糊化，底下将就每一部分做简单的说明：

1）定义变量：也就是决定程序被观察的状况及考虑控制的动作，例如在一般控制问题上，输入变量有输出误差E与输出误差之变化率CE，而控制变量则为下一个状态之输入U。其中E、CE、U统称为模糊变量。

2）模糊化（fuzzify）：将输入值以适当的比例转换到论域的数值，利用口语化变量来描述测量物理量的过程，依适合的语言值（linguisitc value）求该值相对之隶属度，此口语化变量我们称之为模糊子集（fuzzy subsets）。

3）知识库：包括数据库（data base）与规则库（rule base）两部分，其中数据库是提供处理模糊数据之相关定义；而规则库则藉由一群语言控制规则描述控制目标和策略。

4）逻辑判断：模仿人类下判断时的模糊概念，运用模糊逻辑和模糊推论法进行推论，而得到模糊控制讯号。此部分是模糊控制器的精髓所在。

5）解模糊化（defuzzify）：将推论所得到的模糊值转换为明确的控制讯号，做为系统的输入值。

4.自动控制技术发展趋势

近年来自动控制技术发展迅猛，特别是计算机技术、网络和通信技术发展的突飞猛进，使人们籍助于许多使能技术的进步和一些开发工具的扩大，将人们构思的自动操作得以付诸实现。如网络控制技术、可编程控制器等均属于自动化控制技术中的使能技术。自动控制技术正向着网络化、集成化、分布化、节点节能化的方向发展。

参考文献：

1.?模糊控制?，李士勇，哈尔滨工业大学出版社

2.?鲁棒控制理论及应用?，王娟，张涛，徐国凯，电子工业出版社

3.?自动控制技术?，肖建章，中国劳动社会保障出版社

作者信息

张轶，男，汉族，内蒙古包头人，郑州大学给水与排水工程2012级本科生

自动控制应用范文第3篇

Abstract： This paper presents the structure principle of some new Automatic Reagent Feeding System， analyzes its performance characteristics， and introduces the application condition of it in actual production process.

关键词： 浮选；加药自动控制装置；控制方法；应用

Key words： flotation；drugging automatic control device；control method；application

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0055-02

0 引言

浮选是选矿生产最重要和最常用的选矿方法，据统计，有近90%的有色金属矿用浮选方法处理。浮选法还广泛用于稀有金属、贵金属、黑色金属、非金属等矿物原料的选别。浮选药剂的添加又是浮选生产工艺中必不可少的一个重要环节。[1]浮选药剂添加质量直接影响到浮选的效果，最终影响选矿技术经济指标。然而在浮选过程中浮选药剂的添加量，随着原矿的品位、粒度及处理量等诸多因素变化在不断的调整。目前大多数选矿厂都意识到了传统的人工加药方法有很多的不足，如加药量不准确、不及时、加药量波动很大等问题，尤其是在晚班，由于人为因素的影响甚至会经常出现断药的现象。而浮选加药自动化应用到浮选生产过程中，不但解决了人为因素带来的影响生产指标的问题，还大大地节约了药剂成本，提高了生产效益。

目前我国选矿厂对药剂用量的调整，通常都是凭借操作工的经验和频繁测量药剂流量，然后进行人工调整阀门开度来实现流量的调节，由于生产过程中存在很大的波动性，这样不但增加了操作工的工作强度，而且往往不能及时、准确地调整给药量，导致药剂使用量不能始终保持在最佳状态，从而造成药剂的浪费及影响生产指标。[2]由于浮选过程变量发生变化时，浮选泡沫的状态（体现在气泡大小、泡沫的颜色及粘度等方面）就要发生相应地变化，因此浮选泡沫中含有大量与浮选指标相关的信息。[4]通过对摄像机摄取的浮选泡沫图像的处理，提取相应的特征参数，并与建立的浮选泡沫图像辨识模型进行对比，就可以判断各种药剂的添加情况，然后通过调整加药机来控制加药量，使浮选过程的泡沫图像尽量达到最佳效果。[5]国外从上世纪60年代起开始研制自动加药机，使用的主要有计量泵式加药机和压差变送器式加药机，我国从上世纪50年代起开始使用杯式加药机，后来是虹吸式加药机，70年代开始研制自动加药机。目前国内最常使用的自动加药方式主要有电磁阀式加药和泵式加药，这两类加药系统大都应用PLC进行控制。

1 电磁阀式加药控制系统

由于电磁阀成本低廉，不易发生阻塞，维护方便，采用防腐蚀材料和特殊结构的电磁阀适用于各种恶劣环境，不同口径又能满足加药量的需要，所以大多数选厂的自动加药机主要使用电磁阀作为自动加药的执行器。

电磁阀流量理论：[6]

图1为电磁阀加药装置原理图，根据流体力学，液体在电磁阀处的流动属于圆柱形外管嘴恒定自由出流。选管嘴轴线的水平面为基准面，列出能量方程

Δh+■=■+ε■（1）

其中Δh为图1所示的液位差，a为动能校正系数，ε为机械能损失系数，v为液体流速，g为重力加速度。由于恒压箱内部液体动能相对于整个系统的机械能来说很小，可以忽略不计。由此可得：

v=■=φ■（2）

其中φ为流速系数。对于单位时间内通过电磁阀的体积流量为Q，Q为：

Q=■vdS（3）

其中S为电磁阀管口的等效面积，当电磁阀打开时，电磁阀管口的等效面积为SA，则：

Q=vSA=φSA■（4）

电磁阀打开时间t流出的药液体积为V为：

V=■Qdt（5）

在液位恒定的储药装置（即药液的液位差Δh恒定）的条件下，其中的动能校正系数和机械能损失系数基本不变，所以其流速系数φ也基本不变。由公式（4）可知，在电磁阀开度一定的情况下（电磁阀正常工作条件下，即电磁阀在无磨损、堵塞及阀芯损坏的情况下），电磁阀单位时间内出液量基本恒定。在电磁阀打开和关闭的过程中电磁阀的开度都有一个从小到大和从大到小的变化过程，在这个过程中电磁阀的流量时非线性的，但这个过程在电磁阀正常磨损度情况下，是十分短暂的。所以当电磁阀通电后，电磁阀打开，药液流出，根据孔口流的基本原理可知，在药箱内的液面高度保持恒定时，药液流量也是恒定的，这样药液的流出量与电磁阀打开时间近似成正比。所以通过PLC来控制电磁阀的导通时间就可以控制加药量。在加药量适中的情况下（电磁阀开启时间较长），电磁阀的流量调节可以视为线性调节，所以在工业加药系统中大多应用电磁阀作为执行机构由式1可知影响电磁阀加药的准确度最主要的因素就是药箱内的液面高度的恒定，目前大多应用浮球液位阀来维持液面恒定。研究发现：在单位周期内加药量过大时，浮球阀很难及时、准确地维持液面恒定，就会导致通过电磁阀的药流量发生波动，影响加药的准确性。而且浮选药剂中通常含有一些杂质，比如颗粒物或粘稠的杂质等，在药剂用量小，电磁阀选型也较小时，容易导致电磁阀堵塞，尤其是冬天，温度对电磁阀的影响较大。[7]所以电磁阀在加药量适中的条件下使用情况最好，可以达到加药量的精度要求。

目前国内对电磁阀式加药控制系统的研制与应用最多，昆明理工大学研制的KMUST-FDCS系列加药控制系统，北京矿冶研究总院开发的BRFS型和BBH型加药控制系统，西北矿冶研究院研制的DS型和WG-10型加药控制系统等；云南绿春矿业有限公司大马尖山选矿厂应用了KMUST-FDCS48型加药系统，用于黄药、2#油等药液流量的控制，安徽龙桥矿业公司的银山铅锌矿选厂应用了BRFS型加药控制系统等。[8]

2 新型自动加药装置

基于以上对电磁阀的应用分析，在改进的KMUST-FDCS系列加药控制系统中选用直动式电磁阀作为执行机构，为了有效的解决电磁阀在加药系统中存在的问题，设计一种新型加药装置。

左图为加药装置侧视图，右图为主视图。侧视图中左侧截止阀及其管道为加药管道，右侧截止阀及其管道为冲洗水管道，当加药量较少或药剂流经管道过长时，可以适当的用冲洗水来避免药剂在管道中残余，降低加药误差。由主视图可见，加药管道在主管道中间装有截止阀（其位置视实际情况而定），若同一个加药点需要添加多种药剂，而且加药点不多，可以考虑关闭中间的截止阀，2种药剂同时从两端的截止阀流入，即可实现在一个加药装置中同时控制2种不同药剂的添加，在一定程度上节约占地面积、便于统一管理。在漏斗前方装置摄像机作为监控装置，鉴于浮选作业加药一般都是规定一分钟的加药量，若监控装置传送的图像中若1-2分钟内都没有明显的药液流动，则启动报警装置，需要人工检查、维护加药装置。此加药装置和加药箱相互独立，若加药点处的空间足够，可以把加药装置放置或悬挂在加药点附近，不仅可以提高加药精度，而且便于操作工现场观察及调节。

3 结束语

随着自动加药装置的不断发展和改进，使得其在加药工序中得到广泛的应用，但是由于加药环境、设备选型、操作因素等条件的影响，使得自动加药装置在一部分的加药工序中使用效果不佳。文章介绍一种新型自动加药系统的结构、技术性能。这种自动加药装置性能可靠，维护方便，故障率低，药剂添加准确及时，节约了药剂的消耗，能有效的提高选矿厂的生产指标。

参考文献：

[1]赵礼兵，李世厚.浮选自动加药控制的现状与发展[J].冶金自动化，2004（s1）：545-548.

[2]伊祖俭.凤凰山铜矿浮选药剂自动控制的实践[J].金属矿山，1999（4）：47-55.

[3]王世国，刘建全，赵宇.STD-Ⅲ型浮选加药自动测控系统[J].选煤技术，2007（4）：106-108.

[4]王建昆.浮选过程泡沫图像特征识别研究[J].云南冶金，2009（1）：65-67.

[5]王建昆.铅锌矿浮选过程加药量自动控制系统[J].云南冶金，2009（3）：57-60.

[6]李家星，超振兴.水力学[M].南京：河海大学出版社，2011： 242-260.

[7]赵平胜，王然风.浮选自动加药控制系统的设计[J].山西煤炭，2011（8）：62-63.

自动控制应用范文第4篇

关键词：PID自动控制技术 转炉自动化 应用

一、PID控制原理

ID控制器发展至今已经走过了约70年的历程，它之所以能够成为工业自动控制的主要技术之一，主要在于其自身所具备的结构简单、稳定性能强、调节方便、可靠等优点。在工业自动控制过程中，一旦出现无法完全掌控被控制对象的结构以及参数的情况，此时应用便利的PID控制技术可以对系统控制器的结构及参数进行判断，而判断的主要依据则是经验和现场调解。PID控制和PID调节是目前国内外工业自动控制中使用最为普遍的调节器控制规律，它们也被称之为比例、积分和微分控制。

PID自动控制技术主要有三种控制方式，包括开环、闭环、复合等方式，各种控制方式具有其一定的优势特点，并且能够在不同生产现场中有所应用。目前，以闭环自动控制方式最为普遍。基于PID自动控制技术的控制原理是：系统输入定值之后，系统能够自动输出差值，并将数据传递会控制器中，进而作用于受控对象，以确定合理的数值。在闭环控制方式作用下，能够提升控制系统的控制性能，进而反应更为精确的控制数据。PID自动控制技术的调节方式主要有比例调节、积分调节、微分调节三种。相关操作人员根据生产实际而设定合理的参数值，进而使控制系统充分发挥调节性作用。

二、选择控制器P、I、D项

在进行具体过程控制时，确定并选用恰当合理的控制或控制组合能够满足现场控制的需要，同时也能够让现场过程值在较为理想的时间内跟定SP值。下面笔者将对PID各种控制规律的控制特点进行简单的归纳与总结。

1、比例控制规律（P）

比例控制规律（P）的优点在于能够较快地克服其他因素对过程控制的影响，它的作用对于输出值来说比较快，但无法很好地稳定在一个理想的数值。比例控制规律（P）也会造成一些不良的结果，即在有效克服扰动影响的同时会出现余差，正因为如此，其不适合应用于控制通道滞后较大、负荷变化较大、控制要求较高以及不允许被控参数有余差的场合。

2、比例积分控制规律（PI）

比例积分控制规律（PI）是目前工业自动控制中应用最为广泛的一种控制规律，它能够在比例的基础上将余差消除，但其与比例控制规律（P）一样，比较适用于控制通道之后较小、负荷变化不大的场合。

3、比例微分控制规律（PD）

比例微分控制规律（PD）比较适用于容量滞后或时间常数较大的控制通道，在微分项设置得到的情况下将微分引入并参与控制能够有效促进系统动态性能指标的提高。比例微分控制规律（PD）还可以促进整个控制系统稳定性的提高与动态偏差的减小。

4、比例积分微分控制规律（PID）

相较于以上三种控制规律，比例积分微分控制规律（PID）是一种较为理想的控制规律，它既能够在比例的基础上引入积分，进而实现消除余差的目的，同时还能够加入能够促进系统稳定性提高的微分作用。例积分微分控制规律（PID）比较适用于控制通道时间常数或容量滞后较大、控制要求较高的场合，如工业生产中的温度控制等。

三、PID自动控制技术的具体应用及效果

在炼钢过程中， 对自动化技术有着更高的要求。传统炼钢工作中， 转炉自动化水平相对较低， 且在生产过程中难以有效控制。随着PID自动控制技术水平的不断提升， 有效应用于转炉自动化中， 使炼钢工厂实现良好的自动化控制， 进而提高生产效率。然而， 随着我国科学技术的不断发展， PID自动控制技术水平得以提升， 且在转炉自动化中有着进一步的应用。

1、PID自动控制技术的具体应用

炼钢过程中，其生产流程相对较为复杂，现场设备较多，因而对自动化技术有着更高的要求。将PID自动控制技术广泛应用于转炉自动化中，能够满足炼钢过程对自动化技术的实际需求，实现精确控制，可以适应多种恶劣环境。基于此，有关人员加强对PID自动控制技术在转炉自动化中应用问题进行研究具有必要性。

1.1 PID自动控制技术应用于生产现场中

在转炉自动控制系统中，要确保控制效率，必须对氧气压力与流量、氮气压力与流量等方面的参数值加以合理设置，以确保控制系统能够正确输出相关数值，为操作人员提供工作依据。在控制系统中，如若设定值不同，则氧气或氮气的压力及流量值则会随之改变，信号输出模块的信号也具有差异性。基于PID自动控制技术的生产现场，相关人员能够对相关参数值进行PID控制计算，并合理设定，有利于提升控制系统的控制效率。调节控制系统主要由内部信号和外部信号进行初始值定值，相关工作人员通过对定值进行处理，能够识别误差信号，而PID技术此时发挥着数值处理的调节作用。基于此，工作人员可以对生产中的手动工作状态与自动工作状态加以判定。由此可见，将PID自动控制技术应用于现场中，能够对相关参数值加以确定和合理设置，进而自动控制对象，并随着调节阀的开度变化而有效变化。

1.2 PID自动控制技术应用于编程中

PID自动控制技术在编程中有一定程度的应用。例如：在氧枪吹氧量编程中，编程人员需要根据现场环境而对氧气流量加以有效调节，主要分为远程操控、手动操控和自动操控三种方式。基于传统技术条件下的编程虽然能够为相关工作人员提供借鉴，但数据精确度不够，在一定程度上降低生产效率。然而，在PID自动控制技术的影响下，氧气调节阀的开度通常为50%，并以50为技术，向上调节。在吹炼中，氧枪吹氧量值为1500m3/h。在编程条件下，能够输出精确数值，为工作人员提供有力参考。

2、PID自动控制技术的应用效果

将PID自动控制技术有效应用于转炉自动化系统中，能够进一步加强生产现场的控制能力，因而该技术具有一定的应用效果。尤其转炉氧枪系统对PID自动控制技术的应用，能够满足生产阶段对氧气压力、流量、氮气流量与压力等方面的实际需求。相关工作人员通过PID控制算法对转炉自动化的开度值进行明确计算，且在炼钢应用过程中，直接对数值调整为精确值，进而实现自动化控制。通过将PID自动控制技术应用于转炉自动化中，能够对转炉加以有效控制，充分发挥自动化控制系统的积极作用，对生产实现控制。随着我国技术水平的不断提升，PID自动化控制技术将不断精进，且进一步扩大应用范围，为炼钢企业提供优质的服务。

结束语

综上所述，炼钢行业是推动我国经济发展的重要动力，提高其生产效率，能够满足国家发展与建设的需求。随着PID自动控制技术水平的不断提升，对炼钢生产的控制能力逐渐增强，有助于提高生产效率。

参考文献

[1]沈霞.基于模型驱动PID控制的300MW循环流化床机组负荷协调控制系统的研究[D].山西大学，2014.

[2]毛晓文.基于模糊PID控制和在线检测技术的绿茶杀青自动控制系统的研究与应用[D].安徽农业大学，2014.

[3]程禹.基于湿式离合器的扭矩辅助型AMT控制技术研究[D].吉林大学，2014.

自动控制应用范文第5篇

进行了阐述。

关键词：自动控制技术　农业自动化

由于历史、观念和技术等方面的原因, 我国传统农业机械与发达国家相比有很大差距, 已远远不能适应农业的科技进步。近些年来, 自动化的研究逐渐被人们所认识, 自动控制在农业上的应用越来越受到重视。例如,把计算机技术、微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术结合起来, 应用于传统农业机械, 极大地促进了产品性能的提高。我国农业部门总结了一些地区的农业自动化先进经验(如台湾地区的农业生产自动化、渔业生产自动化、畜牧业生产自动化及农产品贸易自动化)的开发与应用情况, 同时也汲取了国外一些国家的先进经验、技术, 如日本的四行半喂人联合收割机是计算机控制的自动化装置在半喂人联合收割机中的应用,英国通过对施肥机散播肥料的动力测量来控制肥料的精确使用量。这些技术和方法是我国农业机械的自动化装置得到了补充和新的发展, 从而形成了一系列适合我国农业特点的自动化控制技术。

一、已有的农业机械及装置的部分自动化控制

自动化技术提高了已有农业机械及装置的作业性能和操作性能。浙江省把自动化技术应用于茶叶机械上, 成功研制出6CRK-55型可编程控制加压茶叶揉捻机, 它利用计算机控制电功加压机构, 能根据茶叶的具体情况编制最佳揉捻程序实现揉捻过程的自动控制, 是机电一体化技术在茶叶机械上的首次成功应用。

1.应用于拖拉机

在农用拖拉机上已广泛使用了机械油压式三点联结的位调节和力调节系统装置, 现又在开发和采用性能更完善的电子油压式三点联结装置。

2.应用于施肥播种机

根据行驶速度和检测种子粒数来确定播种量是否符合要求的装置, 以及将马铃薯种子割成瓣后播种的装置等。

3.应用于谷物干燥机

不受外界条件干扰, 能自动维持热风温度的装置停电或干燥机过热引起火灾时, 自动掐断燃料供给的装置。

二、微灌自动控制技术

我国从20世纪年50代就开始进行节水灌溉的研究与推广据统计。到1992年, 全国共有节水灌溉工程面积0.133亿m2, 其中喷灌面积80万m2, 农业节水工程取得了巨大的进展。灌溉管理自动化是发展高效农业的重要手段, 高效农业和精细农业要求必须实现水资源的高效利用。采用遥感遥测等新技术监测土壤墒性和作物生长情况, 对灌溉用水进行动态监测预报, 实现灌溉用水管理的自动化和动态管理。在微灌技术领域, 我国先后研制和改进了等流量滴灌设备、微喷灌设备、微灌带、孔口滴头、压力补偿式滴头、折射式和旋转式微喷头、过滤器和进排气阀等设备, 总结出了一套基本适合我国国情的微灌设计参数和计算方法, 建立了一批新的试验示范基地。在一些地区实现了自动化灌溉系统, 可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。这种系统中应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器、电线等。

三、自动控制技术在精准农业中的应用

精准农业是在传统农业与农业机装备技术上, 运用高新技术进行农业生产管理。精准农业较传统农业其先进之处主要是应用全球定位系统(GPS)、地理信息技术、计算机控制技术、专家与决策知识系统, 实现农业生产的定位、定量、定时, 做到精耕细作和由于农业水土管理区管理点较为分散, 用传统方法进行数据采集和信息传输精度差、速度慢。把电子技术、微电子技术和通信技术紧密结合起来, 采用现代方法进行自动化监控和管理非常必要, 如在渠系、灌水、泵站等方面实现自动化监控与管理。农业自动化向智能化方向发展, 进一步发展精准农业重点发展节水、节肥精准农业技术体系的自动化控制, 实施精准灌溉、精准施肥, 提高水资源和化肥资源的利用率。精细设施农业主要发展以温室为主的自动控制系统智能化研究, 从而现降低成本、提高作物产量、提高农产品品质。这有助于我国农业资源的高效利用和农业环境保护, 是发展持续农业的重要途径。将计算机视觉技术应用于农业自动化领域计算机视觉技术是一个相当新且发展十分迅速的研究领域, 日本、美国等发达国家已在农业计算机视觉方面进行了广泛而深入的研究, 如农业种质资源管理、获取作物生长状态信息、农产品自动收获、农产品品质鉴定等。英国开发研制的采摘蘑菇机器人, 在定位蘑菇采摘点和测量时, 已经利用了计算机视觉和图像处理技术。计算机视觉技术在我国农业生产和农业现代化方面已开始应用, 但在设施农业、虚拟农业中的应用尚处于起步阶段, 应进一步加强、加快该领域的研究与应用。

自动控制应用范文第6篇

【关键词】自动控制 高铁运行控制 应用

与普通铁路运行线路相比，高速铁路干线的运行速度非常的快，并且具有良好的安全性与准确性，具有很高的经济效益，随着我国社会市场经济的发展，我国的高铁建设工作不断发展，在高铁运行控制工作中，应用到多种先进技术，其中一种非常重要的技术就是自动控制技术，本文就主要针对此予以简单探讨。

1 高铁列车运行控制系统的简单介绍

随着社会市场经济的发展，我国的交通运输任务量不断增大，其中铁路运输在总的交通运输系统中扮演着非常重要的角色，在其运行过程中，保证其运行安全非常的必要，相比于传统的铁路运输线路，高速铁路的运输速度明显提升，为了保证其运输安全，积极开展其运行控制系统的研究，保证对列车间隔与列车运行速度的自动化控制不仅能够有效的提升高铁的运输效率，对于保证其行车安全也具有非常重要的作用，再加上各种现代信息技术的快速发展与广泛应用，对于铁路信号技术产生了很大的影响，这能够为现代铁路信号系统的建设提供诸多的有利条件。目前的高铁运行自动控制系统为一个由控制、通信、计算机等方面的信息技术与信号技术所共同组成的一个融合与集成的系统，其体系结构如图1所示。

从图1中可以看出，该系统主要由地面部分与车载部分两部分组成，其中车载部分主要由监控记录设备、人机界面MMI、车载安全计算机、测速传感器等组成。地面部分由列车控制中心、无线闭塞中心、应答器与轨道电路共同组成。

2 自动控制技术在高铁运行控制中的应用

2.1 自动控制技术在高铁列车测速与定位中的应用

在高铁的运行过程中，实施其自动控制时一项非常关键的内容就是列车的定位与测速，通过及时的获取列车目前所处位置以及列车当前的实际运行速度，能够为列车运行过程中的速度与运行间隔控制提供有力依据，在此过程中，应用自动控制技术能够发挥非常重要的作用，在实际的列车运行自动控制过程中，列车的定位精度与测速精度直接决定了自动控制系统的控制精度，如果在实际应用测距与测速的精度过于低，就会对列车总体的运输效率产生较大的影响，并容易引起系统预留安全防护距离过大等相关问题，也容易引起列车运行过程中的不安全因素的增多。目前常用的列车测速方法主要有两种，其中一种是应用无线方式直接开展列车速度的检测，如：GPS测速定位法与雷达测速法等；另一种是应用轮轴旋转的相关信息参数来获取列车的运行速度，如：脉冲转速传感器法、测速电机法等。

自动控制技术在高铁列车定位中的应用非常的广泛，各种列车定位方法中都应用到相关的自动控制技术，常用的列车定位方法有：

（1）轨道环线的定位方法，在轨道感应环线中的两根电缆，其在每隔一个轨道长度的距离时，会相互的交叉一次，交叉回线能够将相关的交变电信号传送至岩钢轨线路铺设的交叉回线上，并在回线上产生交变电磁场，车载设备在经过每个交叉点时能够检测到信号相位的实际的变化情况，若有列车驶过一个交叉点，可以通过利用信号相位的变化来引发地址码加1操作，然后车载计算机能够依据地址码的内容进行列车地理位置的计算，并且可以应用绝对地址信息来对机车里程计中的定位记录开展误差修正，这能够有效的减少车轮空转与滑行所导致的位置误差。

（2）轨道电路绝缘节的定位方法，轨道电路绝缘节作为一个闭塞分区的分界点，其位置是在线路上固定的，绝缘节两边的信息传输存在一定的差别，因此列车运行过程中可以通过所接收到的信息的变化情况，来对绝缘节的时机进行了解，若将绝缘节的物理位置作为绝对信标，就可以获得相应的列车位置信息。

2.2 自动控制技术在高铁地-车信息传输中的应用

在高铁运行过程中的地-车信息传输过程中，需要应用到自动控制技术，其传输方式主要表现为：

（1）连续式的信息传递方式，在该种传输方式中，列车的线路容许速度、列车间隔等地面信息连续不断的向列车上反应，列车上的司机能够随时的对列车的运行速度予以掌握，这对于提升列车运行效率、保证列车运行安全具有非常重要的作用。

（2）点式传递，在这种传递方式中，应答器、环线与感应器发挥着非常重要的作用，在列车的行进线路上设置有若干的感应电，一旦有列车驶过相应的感应点，相关的地面信息就能够自动的传递至列车上，这种信息传递方式与第一种传递方式相比，实时性比较差，一次，在一些列车运行过程中，应用的连续叠加点式的信息传递方式，这种传递方式综合了前两种传递方式的优点，在实际应用中具有良好的应用效果。

3 结束语

在高铁的运行控制过程中，自动控制技术在其运行控制的各个环节都具有广泛的应用，本文就主要在对高铁运行控制系统进行简单分析的基础上，对自动化控制技术在高铁运行控制中的应用进行了简单分析。

参考文献

[1]刘忠富.高速铁路列车运行控制技术探讨[J].通讯世界，2014（10）.

[2]杨晓娟，贾利民.列车控制系统架构与技术现状及发展方向[J].铁路计算机应用，2012（3）.

作者单位

自动控制应用范文第7篇

【关键词】自动控制原理；电梯控制；应用

0.引言

随着我国建筑事业的快速发展，电梯在高层建筑中的应用越来越广泛，人们对电梯的可靠性与安全性的要求也越来越高。但是，在电梯运行的过程中，会存在很多方面的干扰源，对电梯的稳定运行产生干扰作用，甚至会导致电梯出现故障，造成无可挽回的损失。为此，在电梯控制系统的设计过程中，应当加强可靠性方面的设计，增强电梯系统的可靠性、稳定性与安全性，避免使其受到其他干扰因素的影响。

1.电梯的运行原理

电梯载客的运行原理是通过按钮发出电梯信号，在顶层和底层，只有一个电梯呼叫按钮，顶层为下行呼叫电梯，底层为上行呼叫电梯，在中间楼层则有下行呼叫电梯和上行呼叫电梯两个呼叫按钮。电梯箱内的乘客通过选择对应的楼层，定为内部信号，进行按钮。在启动电梯前，各个大厅门和电梯门必须是关闭状态，轿箱内的关闭按钮完成关门指令。在两个楼层中间设置有减速控制输入信号和加速控制输入信号，当有乘客选择在下一层停电梯时，电梯执行减速程序；当没有乘客在该楼层选择停电梯，则执行越层程序，不减速直接穿越该楼层。运行状态的电梯，当大厅有呼叫电梯信号时，会顺向停车，返程停车。电梯完成底层和顶层的呼叫电梯请求后，在到达顶层或底层时，运行的方向会自动改变。在电梯运行过程中，当呼叫电梯信号并存的情况下，先执行原来的方向，运行过程中输出电梯所在楼层位置和运行方向。当有紧急故障时，会自动停车，转入固定处理模式。

2.自动控制原理在提高电梯控制系统可靠性方面的应用

2.1提高电梯控制系统的MTBF

在电梯控制系统中，系统设计越简单，那么它的可靠性与稳定性也就越高。因此，可以考虑在电梯系统中采用集散控制的方法，有效地将整个系统进行分解与划分，使整个系统划分为若干个小单元，每个单元中都保持相对简单的设计，这样就会提升整个系统的可靠性。但是，在运用这种设计理念的过程中应注意，要使各个单元相对独立，某个环节发生故障不会对其他的单元造成影响，从而确保系统的稳定性与可靠性。这就是一种分散控制的设计理念，在外在的表现上体现为整体结构的相对分散。同时，这种设计也会对控制系统、供电系统、干扰源、负荷等因素造成影响，使其也随之分散，这样便于从整体上控制整个系统， 将故障损失降到最低， 使系统的MTBF 得到相应提高。

比如，对于传统的控制系统来说，很多系统在结构上表现为一种主从结构，使整个系统形成了一个网络，也就是电梯通讯中的BITBUS，通过主控制系统命令，其他的子系统根据命令做出响应。但是，这种系统有很大的潜在风险，一旦系统中某个环节出现问题，可能会导致整个系统出现故障，影响控制系统的正常运转。但是，利用CANBUS 主线技术将有效解决这一问题，它可以使系统表现为一种多主形式，某个环节产生问题不会对其他环节造成影响，可以形成一种稳定的容错系统，实现了各系统之间信息的无障碍传递，在控制上更为方便、快捷、有效。另外，系统还可以运用CAN 进行检测，及时发现系统中存在的问题，并采取积极有效的措施予以控制，切断故障节点与其他环节的连接，避免对其他环节造成影响，是一种行之有效的可靠性设计方案。

2.2降低系统各环节的MTTR

对于相对复杂的电梯系统来说，在控制系统设计上应当将整个系统划分为若干模块，分模块、分层次地进行操作和控制，这样就可以提供控制的便捷性与有效性，降低了控制的难度。这种设计理念也有利于故障的排除，可以及时找出问题的症结所在，使MTTR 得到有效的控制，提高故障修复的效率。另外，还可以在设计环节中加强对故障排除的设计，以达到实时监测、及时排除故障的目的，使故障节点与其他部分隔离开来，并采取有效的修复措施对其进行修复，及时、快速、有效地修复各种系统故障，并将相关信息通过控制面板显示出来，一旦故障无法排除，可以采取进一步的控制措施。

2.3容错设计

在整个系统运行的过程中，故障发生的几率总是有的，很多隐患无法从根本上消除。在系统中进行容错设计，就是避免故障发生时对其他环节造成影响，将故障损失降到最低。因此，我们需要提升整个系统的容错能力，在系统中增设必要的冗余单元，一旦发生故障时可以代替故障单元维持系统的正常运行，直至故障被排除，再对各单元的工作状态进行恢复。在这种设计理念之下，CANBUS 这种系统可以发挥很大的优势，它可以降低设计的难度，使容错设计在实践层面得到简化，只要子系统中实现了容错设计，整个系统的容错设计也就完成了。另外，还可以对重点环节和重点部位进行有效控制，如操纵箱等部位，提高容错设计方法的可行性与可操作性。

2.4控制系统的诊断技术

利用这种技术，可以对系统中的各环节、各节点进行检测，及时发现各种故障恶化问题，并能够确定故障发生的确切部位，为有效解决系统故障打下基础。

3.自动控制原理在控制系统抗干扰方面的应用

3.1控制系统硬件干扰的控制措施

对于电梯控制系统来说，硬件干扰主要来源于系统运行的外部环境和设备因素。在系统运行的过程中，很多潜在的干扰源会对其造成负面影响，使整个系统的正常运行被打乱，甚至使电梯失去控制，造成意外事故的发生，降低系统的可靠性与安全性。一般说来，干扰总是通过脉冲的形式对系统造成影响，一旦这些脉冲进入到系统中，将会导致系统出现问题和故障。对此，必须采取有效的控制措施，防止硬件干扰。对于串模干扰，可以利用双绞线作为信号传输的引线，不但可以节省成本，也可以有效降低干扰对系统造成的影响，消除系统中存在的电磁感应。此外，还可以利用低通滤波器对干扰进行控制，避免电源高次谐波对系统造成干扰。

3.2控制系统软件干扰的控制措施

对于电梯控制系统来说，除了硬件设备之外，系统软件也会发生一定的影响作用，也需要在设计阶段重点关注。对于软件系统来说，需要通过设置相关的程序，使设备能够实现自检，及时发现硬件系统中存在的故障，并采取及时有效的控制措施，根据故障因素的不同进行示警。在操作指令上，也要进行冗余设计，尽量使用单字节的指令，尤其要在关键的环节进行单字节指令的设计，或者将这种指令重复输入，这样就是一种冗余指令，能够有效提升相关设备的工作效率，避免发生系统故障。此外，还可以运用先进的技术手段，如信号抗干扰技术、WATCHDOG 技术、软件陷阱技术等，提高软件运行的可靠性，从而使整个系统的可靠性得到保障。

4.结语

综上所述，做好电梯控制系统的可靠性设计是确保电梯系统正常运行的前提，也是防止系统受到干扰的重要措施，可以避免故障的发生，确保电梯控制系统的可靠性。为此，应加强对控制系统可靠性的研究，利用提高MTBF、降低MTTR、容错设计和诊断技术，及时发现控制系统中存在的问题，并采取切实有效的控制措施，避免干扰源对控制系统的影响，将控制系统的设计方案进行优化，增强电梯控制系统的可靠性。

【参考文献】

[1]郭雷岗，扈艳刚，李昭静.基于单片机的模拟电梯控制系[J].福建电脑，2012（9）：101-102.

[2]曾悦.电梯自动控制系统的分析及其设计[J].科技风，2011（06）.

自动控制应用范文第8篇

[关键词]计算机技术；自动控制系统；应用分析

引言：随着信息时代的不断发展，计算机技术与控制技术也得到了很大的提升和改善，比如在系统设计与控制理论等方面的不断进步。计算机自动控制系统主要由计算机技术与自动控制技术融合发展而成。传统的控制系统存在一定的局限性，在遇到一些问题时无法及时解决并且无法满足控制系统的运行要求。随着计算机控制理论的不断完善，计算机自动控制系统的普遍应用，使得众多行业逐渐向智能化、现代化过渡，我国社会经济发展逐渐依赖于计算机技术。当今社会， 计算机自动控制技术的应用愈加广泛，丰富的应用空间为众多行业的不断发展提供了技术保证，加快了各个行业的发展速度。

一、计算机自动控制系统的简要概述

计算机自动控制系统是由人为控制的，基本工作原理是工作人员对控制系统进行相应的技术操作，该控制系统接到信息指令后继续完成下一步的操作，完全实现了自动化操作。尽管计算机在自动控制系统中发挥重要的作用，但是主体仍是人为操作，人类可以指控计算机完成相应的操作，控制系统会自动识别指示命令。

本文提及的计算机自动控制系统是计算机与自动控制技术相结合的整体，能够整合两者之间的优势。计算机能够存储工作人员进行的相关操作指令，因此，在随后的机器运作之前，计算机便发挥其性能，提取上次的操作指令，继续完成后续工作。计算机自动控制系统的优势在于工作人员不需要花费较多的时间对一项工作进行重复操作，可以根据提前设置好的操作指令，剩下的工作交由计算机来完成，计算机操作更趋向于自动化，有效地提高了工作运转的效率。

二、计算机自动控制系统的原理分析

自动控制系统主要表现为反馈调节、自动操作，在较早时期常用于发展工业；随着我国制造业的不断发展，在计算机自动控制系统方面具备一定的操作经验，并且逐步达到完善，建立完整的自动控制理论体系是我国信息业发展的长远目标。通过传递函数的模型分析，计算机自动控制系统主要对自动控制系统与反馈控制系统进行相关分析与探究。

1.自动控制系统分析

计算机自动控制系统在操作之前应该将控制装置与控制对象连接成一个有序的整体，才能进行下一步的控制环节。在实际操作中，被控对象的输出量即被控梁，在适当的范围内将被控制的物理量，如压力和温度等控制在固定值。自动控制装置的整体构造是一个机构总体，可以根据不同原理，依照不同方式实时控制被控对象。

2.反馈控制系统分析

反馈控制的基本工作原理是在计算机自动控制系统中被控装置获取反馈信息的一种途径，为了达到控制装置的目的，被控装置在获取反馈信息后，对于控制量和被控制量之间出现的偏差进行调整，从而使操作能够自动完成。

三、计算机自动控制系统的分类应用研究

计算机自动控制系统在我国市场具有广阔的发展前景，具体应用系统可以分为数据采集系统、直接控制系统、监督系统、分级控制系统以及总线控制系统等，本文主要研究几种应用系统，为未来的技术发展提供有价值的经验以及改进措施。

1.应用于数据采集系统

数据采集工作是计算机系统不可或缺的一个重要环节，由于计算机本身的功能缺陷，导致计算机不能直接对数据采集工作或处理进行相关控制。计算机在实际工作中，能够对每个生产环节、数据以及规格进行定时监测，然后在内部记录、存储监测数据；计算机的工作系统能够分析生产数据产生的相应变化，最后形成一系列的数据，以供工作人员分析研究，并对生产环节进行相应调整，使工作效率得到有效提升。

2.应用于直接控制系统

计算机处理完某项数据后，会按照一定的规律将数据结果直接输入到被控制对象的操作系统中，方便被控制对象在接到数据信息后完成其他的工作性能指标。计算机自动控制系统能够将接收到的控制指令转换为数学形式，控制信号输出时也会自动转换为数字形式，主要应用于对数字的直接控制系统，待控制命令全部转换为数字信息时，计算机的自动控制系统才会自动识别数据信息，维护系统的正常运转。

3.应用于监督系统

计算机的监督管理系统主要包括管理工作和控制工作，计算机监督系统的储备设置需要有足够的空间，同时具备较强的数据处理功能，能够对系统进行一定的监督工作；而计算机自动控制系统能够加强完善监督系统，为其提供足够的保障，有效监督系统的正常工作，如果使用配置较高的计算机，监督效果更加明显。

4.应用于分级控制系统

计算机自动控制系统主要应用于分级控制系统中，在一定的管理操作上，可以达到分级管理、分级控制以及分级搭配等预期目标，实现分级管理控制。过程控制与过程监督是分级控制系统的两个主要部分，在互联网通信科技a的作用下逐渐形成一个由计算机、显示、控制以及通讯组成的多级计算机系统，是一个发挥整体效应的有机整体。

5.应用于现场总线控制系统

综合研究分析计算机在分级控制系统的应用，进一步改进了现场总线控制系统，使其生产成本降低。但是，利用总线控制系统不容易相互连接，是因为不同商家对产品的通信标准不同。随着近几年的技术发展，现场总线控制系统逐渐趋向数字化发展，替代了模拟信号的传递，使信息传递更加精准、快捷，适用于现代科技发展。现场总线控制系统能够在控制仪表、设备、数据处理以及通讯网络之间相互联接，这也在极大程度上改善了传统的控制系统。

结语

计算机控制技术已经完全普遍存在于人们的学习、工作以及生活当中，社会经济的发展与计算机控制技术息息相关。计算机拥有不同的控制系统、类型复杂、体积较小的微型设备，计算机控制技术对这些系统来说至关重要。随着计算机信息技术的普及与发展、计算机技术水平的迅速发展，自动控制系统也得到不断的完善，比如类型多样、性价比高、价格合理，这为计算机在自动控制系统中的应用提供了有效的基础，此外，相关的工作人员应较好的掌握自动控制系统知识，为获得更好的控制效果提供性能保证。

参考文献

[1]张晓元.现代计算机控制系统及其应用探讨[J].广东科技，2007（15）.

自动控制应用范文第9篇

【关键词】自动控制技术；智能化；高精化；远程化

近几十年来，自动控制技术在我国国民生产中得到了迅速发展，并广泛应用于各个领域，如军事国防、家用电器、工业生产等，甚至拓展到环境、生物、医学等领域。自动控制技术在推动社会发展与进步中发挥了重要作用，已经成为现代社会生活不可缺少的一部分。

一、自动控制技术简介

自动控制技术是现代控制理论的发展与应用，顾名思义，是指在无人参与或仅有少数人直接参与的情况下，通过具有某些控制功能的自动控制系统，使生产过程或被控对象能够自动的按照预定程序完成工作，从而实现工作任务。对于广义的控制系统，按照反馈情况一般可以分为两大类：闭环控制和开环控制。（1）闭环控制：存在反馈回路，即在控制系统中，被控对象的值会被送回至输入端，与设定值相比较，通过两者的差值进行调节被控变量。这种调节系统能够达到精确控制、减小误差的目的，但控制不及时，存在延时。（2）开环控制：这类控制系统不存在反馈回路，仅对当前控制起作用，控制作用在瞬时完成，中间任何一个环节的输入都不会受到输出的影响。

二、自动控制技术的发展

（一）自动控制技术发展历程。自动控制技术将控制、管理、决策、调度、经营等功能结为一体，形成庞大的控制规模， 从而取得巨大的经济利益。正是由于计算机拥有强大的信息加工能力，才使得庞大的控制规模得以实现。在工业领域，自动控制技术大致经历了就地检测控制技术、单元集中控制技术、工厂区域自动化控制等几个阶段。我国从二十世纪八十年代起就开始独立研究自动控制技术，先从工艺参数简单的控制回路开始研究，并取得了一定成果。到九十年代，我国“八五”科技攻关项目开始对自动化给予高度重视，并在DCS等技术领域取得了相应的成果，为我国工业控制打下了坚实的基础[1]。

（二）低成本自动控制。低成本自动控制是指自动控制技术一方面能节省时间，提高工作效率，另一方面能够降低成本，以最少的投入获取最大的利润，节约资源。低成本自动控制十分适用我国现阶段国情。一般可使用数控、数显、专家系统等专业技术改造通用控制设备，以提高通用设备的自动化程度；也可对通用机床或组合式机床进行PCL改造，利用现代信息技术编程灵活、可移植性强等特点，对整个工业生产流水线进行改造，彻底解放手工劳作，提高工业生产的自动控制水平。

（三）综合控制。现阶段的自动控制技术一般包含了自动化技术、计算机技术、电子信息技术、机械技术等，并呈现出综合控制的特性。自动控制技术必须与各应用领域的相关技术相结合才能研制出高精度、高效率的可靠自动控制系统，并在相关领域发挥重大作用。随着各项技术的不断发展，自动控制也引入了各个领域的新理论、新技术、新概念，在原有技术的发展之上，开发新的控制模式，以此满足不同领域对自动控制技术的要求[2]。

（四）智能化、远程化和高精化。智能化是未来自动控制技术发展的方向，其代表的是高水平的控制技术。自动控制技术智能化主要表现在多功能控制和多用途控制两方面，比如在传统机床C650进行改造方面，可以对机床的伺服驱动电压和电流进行在线监测，对刀片磨损的程度进行判断测量，分析后对其进行智能补偿，使之能够长久使用。当无线通信技术发展到一定程度后便可实现自动控制技术的远程控制。远程控制很好地解决了远距离操作的目标，在危险场合或不利于人员靠近的场合发挥出了巨大作用。在机械加工、机械制造、飞行器制造等领域对精度的要求极其严格，因此在自动控制实现智能化、远程化的同时也要追求高精度[3]。一般机械加工的精度指的是在零件加工完成后所具备的大小、尺寸、形状、位置等几何参数，加工尺寸与图纸尺寸之间的差异即为加工误差，这是反映加工精度的参数，精度要求越高的产品需要保证加工误差越小，才能达到所需要求。

三、自动控制技术的主要应用

（一）电梯运行中的自动控制。电梯是高层建筑中不可缺少的一部分。电梯在普及初期大多采用继电控制的方式对整个电梯的电气系统进行控制，这种控制实现起来虽然简单、易操作，但故障率较高，通用性不强。因此，目前电梯多采用PLC自动控制技术，如下图1所示，

图1 基于PLC控制系统的电梯控制系统框架

（二）火电厂脱硫技术中的自动控制应用。火电厂在烟气排放过程中要尽量降低硫含量的排放，采用先进的工艺流程，使用烟气脱硫技术，是目前火力发电的整体趋势。常用的湿法脱硫工艺一般包括数据采集、数据处理、在线计算、屏幕显示以及事件记录与追踪等几方面的功能，以上功能均可利用自动控制技术实现，如利用控制系统自动调节吸收塔的水位、对实际值与设计值进行偏差比较等，通常将火电厂脱硫系统与PLC控制系统结合使用，就能达到无人操作的目的。

（三）给水排水系统中的自动控制。无论在工业用水还是居民用水方面，污水的排放量均日益增大，因此，对污水的处理工作也逐渐加大规模。在污水处理中，自动控制技术的应用提高了处理的可靠性，使水质得到了保证。以变频恒压供水系统为例：变频器内部的PID调节器采用优化计算，使得水压调节趋于稳定、平滑，同时将反馈信号设置为滤波时间常数，并对反馈信号进行换算，使之满足工艺条件及精度要求。在给水排水系统中使用自动控制技术，大大提高了工作效率，保证了工业、生活用水质量。

四、结束语

随着计算机技术及信息技术的飞速发展，自动控制技术水平也日益提高，并在各个领域发挥着越来越重要的作用。我国自动控制技术的发展，需要与国情相结合，通过对传统设备的改造，与微电子技术、通信技术等相关领域交叉结合，使自动控制技术朝着智能化、远程化、高精化的方向发展，实现高水平的自动控制技术。

参考文献：

[1]厚琳亮.自动控制技术的发展应用和弊端分析[J].城市建设理论研究，2011（22）

[2]周立文.浅析自动控制技术在化工领域的应用[J].太原科技，2007（11）

自动控制应用范文第10篇

关键词：自动控制技术；应用；发展前景

引言

自动化控制技术涉及到自动化技术、计算机技术、机械技术、电子技术等，通过对诸多相互关联的设备设置触发条件与工作流程，来实现整个生产过程的自动化。当前的自动化控制技术主要有三种控制方式，分别是开环控制、闭环控制及复合控制。其中开关控制指的是输出量与输入量之间不存在反馈的通道，只存在单方面的顺序控制过程，这种方式受外界干扰较小、运行过程稳定，但精度较低，没有自动纠偏的能力。闭环控制指的是输出端与输入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程有直接影响，这种控制方式精度较高，对外部干扰不敏感，但存在一定的震荡、超调问题。复合控制则是将偏差控制与按扰动控制结合起来，消除扰动带来的偏差。

随着我国工业技术的不断发展，工业信息化发展速度不断提升，给自动控制技术的发展提供了广阔的平台。自动控制技术多被应用在工业领域中，是通过利用信息技术与自动控制设备，对工业生产流程提前设置，避免人为的干预，实现对工业生产的自动化、智能化控制管理。利用自动控制技术可以根据具体的生产状态进行合理调控优化，实现减少消耗、节省能源、提高效益的作用。

1 自动控制技术的实际应用

1.1 自动控制技术在工业生产中的应用

自动控制技术目前在工业领域的应用十分普遍，企业通过运用计算机信息技术、仪表仪器、控制设备以及自动控制技术，实现对整个生产过程的自动检测、控制调度、优化管理，既能保证生产过程的安全性、稳定性，还能实现资源利用的最大化，达到提升生产产量、节省耗能、提升经济效益的作用。在工业生产方面，自动控制技术对企业生产效率与产品质量的提升作用显而易见，在很大程度上提高了企业的核心竞争力。

1.2 自动控制技术在军事科研中的应用

在军事方面，自动控制技术的应用也必不可少，如雷达可以在千里之外发现目标对象，并及时将预警信息传达给部队，以便部队能有足够的时间进行防御或攻击准备，这其中就少不了自动控制技术。又如航天领域，科研人员实现经过精密的运算，为卫星与月球探测器的发射设置程序，并利用自动控制技术使之能够自动调整运行轨迹、进入预定的轨道，为科研人员传回珍贵的科研数据与现场图像。另外，导弹发射之后之所以能够自动识别目标、调整飞行状态，也是因为有自动控制技术的参与。

1.3 自动控制技术在智慧生活中的应用

仔细观察就能发现，在我们的生活中自动控制技术的应用也非常广泛，从路边的光控路灯、电梯的运行、空调温度的自动调节，到停车场的自动泊车系统，银行、医院的自动叫号系统等等，都有自动控制技术的参与。又如当前的智能电网技术、支持智能家居的楼宇自动化系统以及智能交通管理系统等，也通过自动控制技术提高了运行效率，降低运营成本，提高安全性和抗干扰能力，并减轻环境负担。

1.4 自动控制技术在农业自动化中的应用

就目前而言，自动控制技术应用在我国农业生产中并不是陌生的领域，当前我国在农业自动化上的探索与研究已经逐渐趋于成熟，农业机械装置自踊、排灌机械自动化、温室自动化控制，转变了以往我国粗放式的农业生产模式，使得农业生产逐渐朝精准化、自动化、智能化方向发展。

随着自动化控制技术、电子技术以及通信技术的不断发展，我国在农业生产上也利用现代化技术实现了自动化监控与管理。不仅可以实现合理灌溉、自动施肥，有效的提高水资源与化肥资源的利用率，还能实现有效节水、降低成本，减少农业生产中一些不必要的资源浪费。另外，温室自动控制也可以自动调控温度、光照，为农作物的生产提供良好的生长环境，以提高农作物的产量与品质。

2 自动控制技术的发展前景

分析当前自动控制技术的应用现状，可以明显看出，在未来很长一段时间内，自动控制技术依旧是现代化技术发展的热门课题，分析自动控制技术的发展前景与发展趋势，可以总结出以下几个主要方向。

2.1 现代化信息技术之间的融合应用

今后，自动控制技术的应用领域将越来越广泛，也将结合大数据、物联网、移动互联网、云计算和自动控制等先进技术，加快智慧城市的建设。如电气企业可以通过自动控制集成系统功能，自动收集掌握各类信息数据，实现对用电设备远程控制、用能分析等。另外，各种先进信息技术与自动控制技术的融合，可按指定时段自动查询各单位水、电、气、热的使用情况，既节省了工作人员的时间与精力，有效解决传统人工抄表存在的数据误差。同时各水电企业也可以通过信息技术进行数据共享与需求调研，优化档案同步、数据展示功能，建立数据交互通道，实现数据互享，实现共同发展。

2.2 自动控制设备将朝小、微方向发展

从计算机设备、通信设备的发展历程来看，设备的外形越来越小、技术复杂度越来越高是不可更改的规律，而自动控制设备也会按照这一规律，向小、微方向发展。就目前而言，一些自动控制设备的体积略显庞大、控制操作较为繁琐，并且精准度、可靠性也有待进一步提升，这些问题都制约着自动控制技术的进一步发展与应用。而在未来，这些自动控制设备将朝着小型化、微型化、智能化的方向发展，提高自动控制设备的可操作性与精准度，为人们的生产生活提供更加便利的条件。

2.3 在智慧城市建设方面的应用将更加广泛

据媒体报道，在2017年将会在北京开通中国内地首条全国产化无人驾驶线路――燕房线，据悉，该地铁列车几乎达到了世界最高自动化等级标准。该线路采用中国自主研发的无人驾驶地铁车辆和技术，也是北京首条全自动驾驶线路，在这条全自动驾驶线路中离不开自动控制技术的应用。此外，自动控制技术在地下管道的实时监控上也发挥着重要的作用，利用自动化技术与现代信息化技术、物联网技术的综合应用，实现对城市地下管沟内的管道设备、有毒气体等进行实施的监测、控制和管理，一旦发现管道内出现有毒气体超标或设备异常的情况，自动控制系统将立即发出警报，将相关的监测数据与警报信息传达给管理人员，一遍及时的处理维修，将危险源控制在源头，避免出现更大的灾害，威胁人们的生命安全。自动控制技术除了应用在公共交通以及公共设施的建设外，还进一步的应用于智慧城市建设的其他领域，如机场航班信号指挥系统、110报警指挥系统、城市交通信号系统、铁路的自动调度系统、电力系统等领域，为人们的生活提供了更好的条件。

3 结束语

虽然我国当前的自动控制技术发展相较发达国家仍有差距，但今年来，我国不断加大信息化技术的开发力度，相信在不久的将来，我国的自动控制技术将会更上一个台阶，在人类生产生活中发挥更大的作用。

参考文献

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[3]潘六寿.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].黑龙江科技信息，2015，13（1）.