现代自动化装备控制技术的认识与理解
我对过程装备与控制工程的认识

我对过程装备与控制工程的认识第一篇:我对过程装备与控制工程的认识我对过程装备与控制工程的理解我对过程装备与控制工程的理解我于09年6月考入大连理工大学过程装备与控制工程专业,刚开始对这个专业不是特别了解,但入学半年后,听到老师、学长们对本专业的评价,教授对本专业知识的介绍,自己到网上搜索,到图书馆搜索相关书籍,我自己对本专业有了一定的认识,并逐渐喜欢上了这个专业。
那么我就凭借我对本专业的了解,对过程装备与控制工程专业进行简要的介绍。
专业介绍过程装备与控制工程专业,隶属于一级学科动力工程及工程热物理,二级学科化工过程机械,是机械大类学科的一个分支。
它自己是属于机械领域,同时又服务于过程工业,自身的发展又需要机电控制。
所谓过程工业,是指通过化学和物理的方法以达到改变物料性能的加工业,它涵盖了化学、化工、石油化工、食品、制药,甚至于冶金等众多行业部门。
过程工业所涉及的对象是流程性物料,从原料到产品需经过复杂的工艺过程,因而整个过程需要由为数众多的单元构成,而每一个单元均需要由能实现这一功能的设备来完成,将这些单元设备连在一起便构成过程装备。
而要保证每个设备直至整个装备能正常运行,必需对其流程性参数进行严格的控制,如压力、温度、流量、液位、浓度等。
因此,与其相关的行业包括:工艺过程(化工,石油化工,食品,制药,轻工等),机械设计及制造(机械设计,机械制造,工程材料等),以及装备的控制(重点在流程性参量,不同于机械行业的位置、位移和速度的控制)。
本专业的培养目标:本专业培养具备化学工程、机械工程、控制工程和管理工程等方面的知识,能在化工、石油、能源、轻工、环保、医药、食品、机械及劳动安全等部门从事工程设计、技术开发、生产技术、经营管理以及工程科学研究等方面工作的高级工程技术人才。
本专业的培养要求:本专业学生主要学习化学、物理、物理化学、化工计算、工程热力学、化工原理、流体力学、粉体力学、工程力学、机械设计及计算机控制技术方面的基本理论和基本知识,受到工程设计、测控技能和工程科学研究的基本训练、掌握对化工单元设备及成套装备的优化设计、创新改造和新型化工装置技术开发研究的基本能力。
过程装备与控制工程专业的认识

过程装备与控制工程专业的认识提纲:I. 过程装备与控制工程概述II. 过程装备与控制工程的重要性III. 过程装备与控制工程的应用领域IV. 过程装备与控制工程的发展现状与未来趋势V. 过程装备与控制工程案例分析I. 过程装备与控制工程概述过程装备与控制工程是应用于制造业等生产领域,通过对生产过程的控制和管理,确保产品质量、降低生产成本、提高生产效率和保证生产安全。
这种工程设计的要求是为了适应不同的生产流程,需要掌握一系列的核心技术,如工艺控制、自动化控制、能源控制、设备控制等。
II. 过程装备与控制工程的重要性过程装备与控制工程在制造业中的重要性不言而喻。
通过合理的设计和控制,可以确保生产质量和生产效率的提高。
例如,对于电力工业来说,在发电过程中需要对机组进行控制和管理,保障电力的供应稳定性和质量。
此外,在石化等生产领域,过程装备与控制工程也是至关重要的,对设备的控制和调节可以在一定程度上提高生产效率、节约能耗、降低废弃物处理成本等。
III. 过程装备与控制工程的应用领域过程装备与控制工程在各个生产行业中广泛应用。
其中,制造业、电力工业和石化行业是它的主要应用领域。
在制造业中,过程装备与控制工程可以对生产流程、生产设备和自动化系统进行控制和管理。
在电力工业中,过程装备与控制工程主要应用于发电机组的控制和管理。
在石化行业中,则主要用于石油化工生产流程和设备的控制和调节。
IV. 过程装备与控制工程的发展现状与未来趋势目前,全球各个行业已经开始注重过程装备与控制工程的应用。
随着自动化技术的发展,通过机器学习、人工智能等技术,将会使过程装备与控制工程更加智能化。
未来,这种技术将会被广泛应用于制造业、电力工业、石化行业等领域,使得生产效率更高、成本更低。
V. 过程装备与控制工程案例分析1. 东方电气:蒸汽涡轮发电机自动化控制系统东方电气公司研发出了全球首款蒸汽涡轮发电机自动化控制系统,可以实现发电厂自动控制和在线监控,提高了电厂的生产效率和运营水平。
过程装备控制技术-计算机控制系统

过程装备控制技术-计算机控制系统概述在现代工业生产中,自动化程度愈发提高,过程装备控制技术成为了工业生产的重要组成部分。
而计算机控制系统作为过程装备控制技术的重要支撑,扮演着至关重要的角色。
计算机控制系统可以通过软件和硬件的配合,实现对过程装备的精确控制和监测。
本文将介绍计算机控制系统在过程装备控制技术中的作用、基本原理和常用的控制策略。
计算机控制系统的作用计算机控制系统在过程装备控制技术中的作用主要体现在以下几个方面:1.精确控制:计算机控制系统可以通过精确的算法和实时的反馈机制,实现对过程装备的精确控制。
通过计算机控制系统,可以准确地控制装备的运行状态、参数调整等操作,大大提高了生产的稳定性和效率。
2.数据监测:计算机控制系统可以实时监测过程装备的运行数据,如温度、压力、流量等参数。
通过对这些数据的收集和分析,可以及时发现异常情况,并采取相应的措施进行处理,从而保障装备的安全运行。
3.远程控制:计算机控制系统可以通过网络等通信方式,实现对装备的远程控制和监测。
这一功能使得生产现场的操作人员可以随时随地对装备进行监控和操作,减少了人力成本,并提高了生产的灵活性和响应速度。
4.故障诊断:计算机控制系统可以对装备进行故障诊断,通过算法和模型分析,判断装备出现故障的原因,并给出相应的解决方案。
这不仅减少了维修时间,还提高了维修的准确性和效率。
计算机控制系统的基本原理计算机控制系统的基本原理主要包括以下几个方面:1.传感器和执行器:传感器用于对装备的运行状态进行监测,如温度传感器、压力传感器等;执行器用于对装备进行控制,如电动阀门、电机等。
通过传感器和执行器,计算机控制系统可以实现对装备的监测和控制。
2.控制算法:计算机控制系统通过提前设计好的控制算法对装备进行控制。
控制算法根据装备的特性和需要达到的控制目标,计算出相应的控制策略,并实施控制动作。
3.实时反馈机制:计算机控制系统通过实时的反馈机制,对装备的运行状态进行监测,并及时调整控制策略。
混凝土搅拌站自动化控制系统的介绍

混凝土搅拌站自动化控制系统的介绍混凝土搅拌站自动化控制系统的介绍1. 什么是混凝土搅拌站自动化控制系统?混凝土搅拌站自动化控制系统是一种通过现代化技术手段来实现混凝土搅拌过程的自动控制与管理的系统。
它利用计算机、传感器、执行器等设备和技术,实现混凝土搅拌站各个环节的智能化控制和监测。
2. 混凝土搅拌站自动化控制系统的组成和工作原理混凝土搅拌站自动化控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括控制器、传感器、执行器等设备,软件部分包括控制程序和人机界面。
它们通过各个设备之间的信号传递和数据交换,实现对混凝土搅拌站各个环节的精确控制和监测。
混凝土搅拌站自动化控制系统的工作原理如下:- 传感器采集站点内各个环节的数据,例如混凝土配料的参数、搅拌车的位置等。
- 传感器将采集到的数据通过信号传递给控制器。
- 控制器根据预设的参数和算法,对传感器采集到的数据进行处理和分析,并产生相应的控制指令。
- 控制指令通过执行器控制站点内各个设备的运行,实现对混凝土搅拌过程的自动控制。
- 人机界面可以实时显示站点内各个环节的数据和运行状态,以及提供操作和参数设置等功能。
3. 混凝土搅拌站自动化控制系统的优势和应用- 提高生产效率:自动化控制系统可以精确控制混凝土搅拌过程中的各个参数,确保混凝土的质量稳定,并且可以根据需要进行自动化配料和搅拌,提高生产效率。
- 降低人工成本:自动化控制系统能够减少对人工操作的依赖,降低人工成本,并且可以减少人工操作带来的错误和事故风险。
- 提高质量稳定性:自动化控制系统可以实时监测混凝土搅拌过程中的各个参数,并能够及时调整控制指令,确保混凝土的质量稳定。
- 减少资源浪费:自动化控制系统可以根据需要进行自动化配料,避免了人工操作带来的浪费和误差。
- 应用范围广泛:混凝土搅拌站自动化控制系统适用于各种混凝土搅拌站,提供了稳定可靠的自动化控制解决方案。
4. 我对混凝土搅拌站自动化控制系统的观点和理解混凝土搅拌站自动化控制系统是现代化建筑施工中不可或缺的重要技术装备。
自动化专业技术总结

自动化专业技术总结引言:自动化技术是现代工业领域中不可或缺的一部分,它通过运用各种技术手段和方法,实现对生产过程的自动控制和监测。
本文将从五个方面对自动化专业技术进行总结,分别是传感器技术、控制系统技术、机器视觉技术、人机交互技术和智能算法技术。
一、传感器技术1.1 传感器的基本原理:传感器是将被测量物理量转化为电信号的装置,它通过感知环境中的物理量变化,将其转换为电信号,以供后续处理和控制。
传感器的基本原理包括电阻、电容、电感、压力、温度等。
1.2 传感器的分类:根据测量物理量的不同,传感器可以分为压力传感器、温度传感器、湿度传感器、光电传感器等。
不同的传感器适用于不同的应用场景,如工业自动化、环境监测、医疗仪器等。
1.3 传感器的应用:传感器广泛应用于各个领域,如汽车制造、电力系统、智能家居等。
在汽车制造中,传感器可以实时监测车辆状态,提供安全保障;在电力系统中,传感器可以监测电网负荷,实现智能调控。
二、控制系统技术2.1 控制系统的基本原理:控制系统是指通过对被控对象的测量和比较,采取相应的控制手段,使被控对象达到预期状态的系统。
控制系统的基本原理包括反馈控制、前馈控制、PID控制等。
2.2 控制系统的分类:根据控制方式的不同,控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统只根据输入信号进行控制,而闭环控制系统还会根据反馈信号进行调节。
2.3 控制系统的应用:控制系统广泛应用于工业自动化、交通运输、航天航空等领域。
在工业自动化中,控制系统可以实现生产线的自动控制,提高生产效率;在交通运输中,控制系统可以实现交通信号的智能调节,减少交通拥堵。
三、机器视觉技术3.1 机器视觉的基本原理:机器视觉是指通过计算机对图像进行处理和分析,实现对物体的识别、检测和测量。
机器视觉的基本原理包括图像采集、图像处理、特征提取等。
3.2 机器视觉的应用:机器视觉广泛应用于工业自动化、无人驾驶、医疗影像等领域。
现代数控技术

控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。
它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。
数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
1908年,穿孔的金属薄片互换式数据载体问世;19世纪末,以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明;1938年,香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输,奠定了现代计算机,包括计算机数字控制系统的基础。
数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。
1952年,第一台数控机床问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。
现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。
由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成。
什么是数控加工技术?简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工。
这一类的机床称为数控机床。
这是一种现代化的加工手段。
同时数控加工技术也成为一个国家制造业发展的标志。
利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工,而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。
总体上说,和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下优点:1、加工效率高。
利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。
而加工过程是由计算机控制,所以零件的互换性强,加工的速度快。
2、加工精度高。
同传统的加工设备相比,数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为误差,因此加工的效率可以得到很大的提高。
3、劳动强度低。
由于采用了自动控制方式,也就是说加工的全部过程是由数控系统完成,不象传统加工手段那样烦琐,操作者在数控机床工作时,只需要监视设备的运行状态。
所以劳动强度很低。
4、适应能力强。
数控加工系统就象计算机一样,可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式,因此加工的范围可以得到很大的扩展。
现代装备制造中的自动化技术
现代装备制造中的自动化技术在现代装备制造中,自动化技术是不可或缺的一部分。
随着科技的快速发展,自动化技术正在以极快的速度扩张,不仅仅在制造业领域,而且在更广泛的应用方面也得到了广泛的应用,如交通、医疗和家庭等。
现在,许多制造商已经使用自动化系统来让他们的生产线变得更加高效、成本更低、安全性更高。
自动化技术是指利用各种先进技术,实现自动化生产过程的技术。
自动化可以由计算机软件或硬件来实现,旨在最小化人类参与的需求,因此大大提高了制造效率和工厂的生产能力。
在现代装备制造中,自动化技术已经渗透到各个方面,如自动化加工设备、自动化检测设备、自动化物流管理以及自动化生产线等。
其中,自动化生产线是最常见的自动化技术应用之一,它允许生产生命周期中的活动流程自主地运行,没有或有少的人力干预,从而保证生产过程的高效、稳定和可预测性。
自动化生产线利用各种技术和设备来自动完成整个生产流程,包括从物料的运输、到部件的生产、再到产品的组装和包装等等。
而这些自动化生产线所使用的设备包括了机器人、传感器、控制器、计算机等,这些设备不仅能够实现高效的生产过程,还能提供更高的质量控制和精确的生产成本管理等。
在自动化制造流程中,机器人是一个重要的组成部分。
机器人能够在生产线上代替人进行大量的重复操作,从而大大提高了生产效率和生产质量,并降低了制造成本。
与此同时,通过配备特定的软件,机器人能够根据不同的生产需求和指令完成各种不同的生产任务,因此它具有广泛的应用前景。
另外,在自动化制造流程中,控制器也是不可或缺的一部分。
控制器通过在不同的设备和机器之间协调工作,使整个装备制造系统运行得更加高效和稳定。
通过集成一些特定的控制器软件,如PLC(可编程逻辑控制器)、SCADA(监控和数据采集系统)和DCS(分布式控制系统),装备制造商可以轻松地管理和维护整个自动化制造过程。
总之,自动化技术在现代装备制造中扮演着重要的角色,为制造业带来了更高的效率、更低的成本和更高的质量控制等好处。
自动化在现代军事中的应用
自动化在现代军事中的应用1427034127 吴摘要:在历经了二战之后,随着科学技术的迅速发展,各个国家军队建设都产生了一些重要的变革,深刻地影响着现代军事战争的格局。
其中电子、信息、计算机等多方面科学技术的突飞猛进,自动化技术就在这一过程中应运而生,在军队部队建设和发展中具有重要作用,处于不可撼动的地位。
本文将首先介绍自动化的定义、基本概念及其未来的发展前景,之后比较详尽的说明自动化技术在军事领域中四个方面的主要应用并举出相应的应用实例。
关键词:自动化,军事自动化,武器精确制导,军事指挥自动化,军事决策科学化训练一、自动化简介(一)自动化的定义自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产、管理过程),在没有人或极少人的参与的情况下,机器、设备或某一类系统,按照既定的要求,经过一系列方法,实现预期的目标的过程.其中的方法包括自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制等。
由此可见,自动化最重要的一点便是目标系统具有完全的自动能力。
随着计算机及其相应技术的快速发展,自动化技术从中应运而生,它一方面利用其自动性能,将人类从繁重的体力劳动、费时的脑力劳动及危险恶劣的工作环境中解放出来;另一方面能极大地提高人类的劳动生产率,增强人类发展世界、改造世界的能力。
总而言之,自动化的应用与发展,体现了一个国家农业、工业和国防的真正水平,更是一个国家科学技术现代化的重要标志.(二)基本概念在自动化这一概念产生初期,人们认为自动化室能够使用机械劳动替代人力劳作完成预期目标这一动态过程.然而,随着电子信息技术及计算机技术的飞速发展,自动化不仅仅只是帮助人们完成繁重的体力劳动,更多的是辅助或完全替代人类的脑力劳动.这是自动化发展过程中一个质的飞跃,它解放了人类更多的生产力,为经济增长带来了巨大的利润,为科技社会发展注入了一针有力的强心剂。
所以我们说,自动化具有多形式、多功能、多范围的优势及特点。
(三)发展前景正如前文所说,自动化的应用范围非常的广泛,从早期的电气、工业和国防发展到了交通、经济、建筑、能源、环境等领域,几乎无所不包.自动化的应用在广度和深度上随着电子信息技术和计算机科学的发展而不断拓展,这为自动化今后的发展提供了难能可贵的机遇.就自动化现有的技术发展,基于个人电子计算机或军工业计算机的控制系统已成为自动化的主流,综合自动化系统具有广阔的发展前景,它具有数字化、网络化、智能化的特点,体现了当今信息时代自动化的主流发展的方向。
我对机械设计制造及其自动化的认识和未来的就业打算3500字
我对机械设计制造及其自动化的认识和未来的就业打算3500字机械设计制造及其自动化是现代工程领域中非常重要的一个学科。
它涉及到机械设计、制造工艺、自动化控制理论与技术等多个方面的知识。
通过对机械结构、机械零件以及机械系统进行设计和制造,在提高工作效率、降低成本和改善生产质量等方面发挥着关键的作用。
机械设计制造及其自动化的基本原理是通过运用现代科学技术,对机械装备的结构特点和工作原理进行分析,进而设计出具有特定功能和性能的机械装备。
在机械设计制造中,需要熟悉材料力学、工程流体力学、储能装置、机械传动和运动学等基础知识。
同时,还需要了解CAD、CAM和CAE等计算机辅助设计和制造软件,以提高设计效率和质量。
随着工业自动化的不断发展,机械设计制造及其自动化在实践中得到了广泛的应用。
自动化技术可以大大提高生产效率、减少人力成本和降低人为错误的概率。
自动化系统可以在制造过程中实现物料的输送、加工、检测、装配和包装等环节的自动化,从而提高生产线的整体效率。
在机械设计制造中,自动化技术的应用也可以大大降低加工难度和提高产品质量。
未来,机械设计制造及其自动化领域的就业前景非常广阔。
随着工业化水平的不断提高和经济的快速发展,对高素质的机械设计和制造人才的需求也日益增加。
毕业生可以选择在制造企业、机械设计和研发机构、科研院所等单位就业。
同时,一些大型制造企业还具有自己的研发中心和实验室,提供了广阔的发展空间。
另外,自动化领域的专业人才在计算机软件开发、工业控制系统设计和维护等方面也有很好的就业前景。
机械设计制造及其自动化专业人才需要具备良好的工程素质和实践能力。
在学习期间,应重视实践能力的培养,通过参加实验课程、实习和科研项目,提高自己的实际操作能力。
同时,还需要注重团队协作能力和沟通能力的培养,因为机械设计制造及其自动化通常需要多个人协作完成。
此外,还需要不断学习和掌握新技术和新知识,紧跟行业的发展动态。
作为机械设计制造及其自动化专业人才,我对未来的就业打算是投身于制造业。
认识自动化专业
认识自动化专业作者:熊诗远华中科技大学自动化学院江西 80801 摘要根据在信息技术导论课程上所学的知识,表达对自动化专业的认识。
自动化是一个具有时代特征、包含内容丰富的学科。
关键词:认识;发展;方向;就业;信心。
引言自动化是指机器或装置在无人干预的情况下通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程。
从广义上,自动化还包括模拟或再现人的智能活动,自动化主要研究的是对人造系统的控制问题。
与之密切相关的是自动控制。
自动控制是关于受控系统的分析、设计和运行的理论和技术,是自动化的核心。
自动化是一个涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术,归属于控制科学与工程的范畴。
它的研究内容有自动控制和信号处理两方面,包括理论、方法、应用硬件和软件等。
自动化教育随着生产方式的改变而兴起。
是第四次科技革命的先锋学科。
宽阔的就业口径也让这个学科课程十分丰富,富于挑战。
但自动化人才也是社会发展所急需的。
一、自动化的发展简史1.自动装置的出现和应用(1)古代自动装置公元前14至公元前11世纪,中国和巴比伦出现了自动计时装置—刻漏,这是人类第一次生产使用自动化装置。
之后在我国和希腊等地区相继出现自动化设备(2)近代自动装置17世纪以来,随着生产的发展,在欧洲相继出现了多种自动化装置。
包括B.帕斯卡(Pascal)1642年的加法器;荷兰机械师C.惠根思(Huygens)1657年发明的钟表;E.李(lee)发明的带有风向控制的风磨等。
2.自动化技术形成时期(18世纪末至20世纪30年代)(1)自动调节的广泛应用由于第一次工业革命的需要,人们开始采用自动调节器或装置,使一些物理量保持在给定值附近(2)自动调节器的稳定性问题人们在使用已有的调节器时发现系统会发生动荡,这迫使一些数学家从理论上加以研究。
麦克斯韦、E.劳思、A.胡而维茨等数学家为其做出了重要理论贡献。
(3)反馈控制和频率法的出现3局部自动化时期(20世纪40-50年代)在第二次世界大战期间,为了防空火力控制系统和飞机自动导航系统等军事技术问题,各国科学家设计出各种精密的自动调节装置,开创了防空火力系统和控制这一新的科学领域。
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现代自动化装备控制技术的认识与理解
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现代自动化装备控制技术的认识与理解在日常生活中诸如全自动洗衣机、ATM取款机、红绿灯、银行感应门等,这些都是广泛存在于我们生活中的自动化装备,虽然它们看似简单,但是它们都是现代自动化技术飞速发展的产物。
从自动化的定义可以说自动化装备是指机器设备、系统或过程中,在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期的目标的机械装置。
自动化装备的发展是强大的,但是是何种工具使得自动化装备发展的如此迅猛呢答案很简单,当然是背后支持的各种控制技术,包括经典控制和近年来出现的先进控制技术。
随着现代科学和技术的发展,自动化科学与技术在过去的几十年中也发生了翻天覆地的变化,控制技术和控制设备日新月异,控制理论也有长足的发展。
大规模工业自动化的要求,使自动化系统从局部自动化走向综合自动化,自动控制问题不在局限于研究一个明确的被控对象以及单回路的控制,而是延伸至车间甚至工厂的全盘自动化问题,因此自动化科学和技术所面对的是一个复杂的系统,其复杂性具体表现为:(1).系统结构的复杂性,模型的不确定性、强烈的非线性,维数太大;(2).系统任务的复杂性;(3).系统环境的复杂性。
传统的控制理论通常把对象视为孤立的,但是实际上一个控制系统是开放的,而且总要收到外部环境的制约。
经典控制理论中的PID控制和直接数字控制对解决一般控制和线性定常系统问题十分有效。
但是,在许多控制系统中,一些复杂被控对象的特性很难用一般的物理或化学规律来描述,也没有适当的测试手段进行测试,并为其建立数学模型。
对于这类被控对象,用传统控制理论或现代控制理论很难取得满意的控制效果,
不能解决或者只能部分解决它们的控制问题。
从上世纪七十年代以来,一些先进的控制策略和控制技术得以产生和发展。
因此,研究现代自动化装备控制技术是十分必要也是十分重要的。
先进控制是那些不同于常规单回路控制,并具有比常规PID控制效果更好的控制策略的统称,这些控制策略是先进性的。
先进控制的任务确是明确的,那就是处理那些采用常规控制效果不好,甚至无法控制的复杂工业过程的控制。
先进控制的设计思想是以多变量预估为核心,采用过程模型预测未来时刻的输出,用对象的实际输出与模型预测输出的差值修正过程模型,从而把若干个要控制的变量控制在一个希望的工控点上,把装置整体推向最佳状态。
目前先进控制技术不但在理论上不断推出新的成果,而且在实际生产应用中也取得了令人瞩目的成绩。
归结起来建模原理都大同小异,基本上分为机理建模和采用系统辨识理论测试建模两种,并且在实践应用中都取得了良好的经济效果。
先进控制具有以下主要特点:(1)与传统的PID控制不同,先进控制是一种基于模型的控制策略,如模型预测控制和推理控制等。
智能控制是先进控制的一个重要的发展方向。
(2)先进控制通常用于处理复杂多变量过程控制问题,如大时滞,多变量耦合,被控变量与控制变量存在各种约束等。
先进控制是建立在常规单回路控制之上的动态协调约束控制,可使控制系统适用于实际工业生产过程动态特性等操作要求。
(3)先进控制的实现需要足够的计算能力作为支持平台。
先进控制技术的策略有:个别重要过程变量控制性能的改善,主要采用单变量模型预测控制与原控制回路构成透明控制的方式;解决约束多变量过程的协调控制问题,主要采用带协调层的多变量预测控制策略;推理控制,基于模型的多变量预测控制,自适应控制,协调控制等。
其中推理控制就是利用数学模型由可预测信息将不可预测的输出
变量推理出来以实现反馈控制,或将不可预测扰动计算出来以实现前馈控制。
基于模型的多变量预测控制是运用现代控制理论进行的一种先进控制,主要用于温度控制和处理难度大的温度影响动态特性问题,以及处理时间滞后,非线性和交互作用的多变量过程控制问题。
先进控制技术有自适应控制,鲁棒控制,容错控制,智能控制,专家控制等。
自适应控制:实质上是系统辨识与控制技术的结合,通常有自校正控制系统、模型参考自适应控制系统两种类型。
自校正控制系统是一种随机自适应控制系统,它由两个环路组成。
内环是典型的反馈控制系统。
模型参考自适应控制系统则是解决自适应控制问题的主要方法。
鲁棒控制:是针对被控对象不确定性的一种控制方法。
与自适应控制去修正控制器的参数的方式不一样,鲁棒控制是研究如何设计一个固定的控制器,使得相应的闭环系统在强度确定的不确定性扰动作用下仍然能保持预期的性能,形成了以不确定性描述、鲁棒稳定性及鲁棒镇定、鲁棒控制器设计为基础的鲁棒控制理论和技术。
容错控制:它是指当系统出现故障时,实施必要的决策和控制,使系统仍然保持稳定运行,并具有可以接受的性能指标。
容错控制当前主要有硬件冗余和解析冗余两种方法。
硬件冗余方法基于硬件结构上的考虑,对重要部件或易发生故障的部件采用双重或多重备份,从而建立起冗余的信号通道,实现对硬件环节失效的控制。
解析冗余是一种“软件冗余”,它通过控制器的设计提高整个控制系统的冗余度。
智能控制:是一种拟人化的思维方式和决策方法实现对被控对象有效控制的技术。
由于被控对象本身及所处环境的复杂性,特别是各种不确定性因素的存在,虽使得基于数学模型的控制方法显得无能为力,但熟练的操作工、技术人员或者专家凭借他们的经验操作却仍能获得满意的控制效果。
专家控制:将专家系统与控制理论方法相结合,应用专家的智能指导工程控制的控制技术,是智能控制的重要分支。
专家系统是人工智能的重要内容,它主要是一个智能计算机程序系统,内部包含某个领域的专家水平的知识与经验,利用来处理该领域的问题。
专家系统通常由知识库和推理机两部分组成。
将专家系统应用到自动控制领域,就是专家控制。
通过应用各种先进的控制技术,自动化装备可以保证装置平稳操作,提高目标产品的收率,显着提高经济效益,降低能耗,提高处理量,全面提高工艺装置的自动控制水平和整体经济效益。
以上是我在学完现代自动化装备控制技术这门课程后得到的一些体会与认识,作为一名自动化专业的学生,深知这是一门涉及知识面很广的学科,所以自己应该具备广泛的专业知识,深入探索研究现代自动化装备控制技术,才能跟得上社会前进的步伐。