电机自适应控制技术研究
自适应滑模控制算法的研究与应用

自适应滑模控制算法的研究与应用一、引言随着科学技术的不断进步,控制技术也在不断发展。
其中,自适应控制技术是一种十分重要的控制技术,它的出现为实际系统的控制提供了一种重要的方法。
自适应滑模控制算法是自适应控制技术的一种,其在工业、科技和军事领域都有广泛的应用。
本文将围绕自适应滑模控制算法的研究和应用展开讨论,以便更加深入地认识和理解这种控制算法。
二、自适应滑模控制算法的原理自适应滑模控制算法是一种自适应控制技术,其主要特点是根据系统的不确定性和外部干扰实时调整系统控制参数以保持控制性能。
其基本原理是将传统的滑模控制(SMC)与自适应控制相结合,以实现对控制参数的自适应调整。
在实际系统中,受到许多因素的影响,导致如摩擦力、负载变化等的参数不确定性。
采用传统的滑模控制算法难以保证系统控制性能,因为滑模控制很难精确地确定控制参数。
自适应滑模控制算法通过自适应地调整滑模面、滑模参数和控制增益,提高整个系统的鲁棒性与适应性,从而能够更加有效地控制系统。
三、自适应滑模控制算法的应用自适应滑模控制算法广泛应用于机械、电力、化工、交通等众多领域,下面仅以航空领域和电力领域的应用为例进行讨论。
1.航空领域自适应滑模控制算法在飞机自动驾驶仪(AP)和无人机飞行控制系统中得到了广泛的应用。
其主要原因是海量、非线性、时变的飞行动力学模型难以建立,自适应滑模控制算法可以克服这些问题,实现对飞机的精确控制。
除此之外,自适应滑模控制算法还可以适应噪声、多种失效、多模态系统、非线性、时变等干扰,从而极大提高控制精度和鲁棒性。
2.电力领域电力系统是一个典型的大规模、多变量、复杂、非线性、时变系统。
传统的PID控制器难以满足高精度、高鲁棒性的控制要求。
自适应滑模控制算法可以解决该问题,目前已广泛应用于电力领域。
例如,自适应滑模控制可以用于各类发电机控制系统,如水轮发电机、涡轮发电机、汽轮发电机等。
并且,该算法也可以用于电力变压器、配电系统、输电系统等。
ckd电机原理

ckd电机原理CKD电机原理1. 什么是CKD电机CKD电机是指以CKD(电机系数)为基础的一种电机控制技术。
它根据统计分析的原理,通过计算不同环境条件下的电机系数,实现对电机的精确控制。
2. CKD电机原理的基础电机系数电机系数是指电机在特定环境条件下的性能指标。
常见的电机系数有效率系数、功率系数、转速系数等。
它们与环境温度、湿度、负载等因素密切相关。
统计分析CKD电机原理依赖于统计分析的方法,通过对大量实验数据进行分析和计算,得出不同环境条件下的电机系数。
统计分析能够有效地挖掘数据的潜在规律,为电机控制提供准确的参考依据。
3. CKD电机原理的应用节能控制基于CKD电机原理的控制系统能够根据实际工作环境动态调整电机的运行参数,以实现最佳的能源利用效率。
通过降低电机的功率损耗,节约能源,减少能源消耗。
精确控制CKD电机原理对电机性能的精确控制能够提高设备的稳定性和可靠性。
通过根据不同工况环境下的电机系数调整控制参数,可以实现对电机的精细控制,提高设备的运行效率和准确性。
报警与保护基于CKD电机原理的控制系统可以通过实时监测电机系数,判断电机运行状态是否正常。
当出现异常情况时,系统能够及时报警并采取相应保护措施,以避免电机因异常情况而损坏。
应用领域广泛CKD电机原理的应用不仅限于工业领域,还广泛应用于家电、交通、医疗等领域。
通过精确控制电机性能,可以提高设备的性能稳定性和使用寿命,满足不同领域对电机控制的需求。
4. 总结基于CKD电机原理的控制系统能够通过统计分析和计算,实现对电机的精确控制。
从节能控制、精确控制、报警与保护等方面,CKD电机原理在各个应用领域具有广泛的应用前景。
通过科学的电机控制技术,可以提高设备的性能稳定性和使用寿命,实现高效、可靠的电机控制。
5. CKD电机原理的研究进展CKD电机原理作为一种先进的电机控制技术,近年来在研究与应用方面取得了许多进展。
优化算法的引入为了提高CKD电机原理的控制精度和效果,研究人员引入了各种优化算法来优化电机控制参数。
电机控制技术的最新发展与趋势

电机控制技术的最新发展与趋势在现代工业和日常生活中,电机扮演着至关重要的角色。
从家用电器中的风扇、洗衣机,到工业生产中的机床、输送带,电机的应用无处不在。
而电机控制技术的不断发展,更是为其性能的提升和应用的拓展提供了强大的支持。
本文将探讨电机控制技术的最新发展动态以及未来的趋势。
一、电机控制技术的发展历程电机控制技术的发展可以追溯到上世纪初。
早期的电机控制主要采用简单的开环控制,通过机械开关或接触器来实现电机的启动、停止和调速。
这种控制方式精度低、效率差,而且对电机的保护也不完善。
随着电子技术的发展,模拟控制逐渐取代了机械控制。
模拟控制器通过对电机的电压、电流等参数进行检测和反馈,实现了一定程度的闭环控制,提高了电机的运行性能。
但模拟控制器存在着精度不高、稳定性差、参数调整困难等问题。
进入数字时代后,数字信号处理器(DSP)和微控制器(MCU)的出现使电机控制技术发生了革命性的变化。
数字化的控制算法能够实现更精确的控制,同时具备更强的抗干扰能力和可扩展性。
此外,现代电机控制技术还融合了电力电子技术、传感器技术、通信技术等多个领域的成果,使得电机的控制性能得到了极大的提升。
二、最新发展动态(一)高性能的电力电子器件电力电子器件是电机控制系统中的关键部件,其性能直接影响着电机的控制效果。
近年来,新型的宽禁带半导体器件如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)逐渐崭露头角。
与传统的硅器件相比,SiC 和 GaN 器件具有更低的导通电阻、更高的开关速度和更高的工作温度,能够显著提高电机驱动系统的效率和功率密度。
(二)先进的控制算法控制算法是电机控制的核心。
目前,矢量控制和直接转矩控制仍然是主流的控制策略,但一些新的算法也在不断涌现。
例如,模型预测控制(MPC)通过预测未来的系统状态,并选择最优的控制动作,能够实现更好的动态性能和鲁棒性。
此外,自适应控制、智能控制等算法也在电机控制中得到了应用,进一步提高了系统的控制精度和适应性。
电机控制策略优化与实现

电机控制策略优化与实现电机控制策略优化与实现是在电动机系统中实现高效、稳定和可靠运行的关键技术。
本文将为您详细介绍电机控制策略的优化和实现方法,以提高电机系统的性能和效率。
1. 引言电机控制的目标是有效控制电机的速度、转矩和位置。
传统的电机控制策略包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
然而,这些方法在实际应用中存在一些问题,如控制精度不高、动态响应慢等。
因此,我们需要对电机控制策略进行优化和改进。
2. 优化方法2.1 模型预测控制(MPC)模型预测控制是一种基于数学模型的控制方法,它通过预测电机的未来状态,优化控制输入,从而实现更好的控制效果。
MPC对于非线性系统和约束条件的处理更为灵活,能够提高电机控制的精度和速度响应。
2.2 自适应控制自适应控制是一种根据电机系统的实时变化,自动调整控制策略的方法。
它能够根据电机的工作状态和外部扰动,自动调整控制参数,以获得更好的控制效果。
自适应控制可以提高电机系统的鲁棒性和适应性。
2.3 最优控制最优控制是一种通过优化目标函数,找到电机系统最佳控制输入的方法。
它可以通过最小化能量消耗或最大化性能指标来实现电机系统的最优控制。
最优控制可以提高电机的效率和稳定性。
3. 实现方法3.1 硬件实现电机控制系统的硬件实现包括电机驱动器和控制器。
电机驱动器负责将控制信号转换为电机所需的电流和电压信号,而控制器则负责计算和调节控制信号,以实现所需的速度、转矩和位置控制。
选择合适的硬件设备和组件对于实现优化的电机控制策略至关重要。
3.2 软件实现电机控制系统的软件实现主要包括控制算法和编程。
选择适合的控制算法,如PID算法、模型预测控制算法或自适应控制算法,并进行合理的参数调节。
编程方面,可以使用C、C++、MATLAB等编程语言,根据控制算法进行编程实现。
3.3 参数调优在实际应用中,对电机控制策略进行参数调优是提高控制效果的关键一步。
通过分析电机系统的性能要求和实际工况,调整控制算法的参数,使其能够更好地适应系统动态响应和抵抗外部干扰。
电机系统的技术创新与突破研究

电机系统的技术创新与突破研究电机系统一直是工业生产中不可或缺的重要组成部分,随着科技的不断进步和社会需求的不断变化,也日益受到关注。
在现代工业生产中,电机系统的性能对产品的质量、生产效率以及能源消耗等方面都有着重要影响。
因此,不断推动电机系统技术的创新和突破,成为了工程技术领域中的重要课题。
一、电机系统的技术创新电机系统的技术创新主要包括电机结构、电机材料、电机控制等多个方面。
在电机结构方面,传统的电机结构已经不能满足现代工业生产的需求,需要不断进行改进和创新。
例如,高效率、低噪音、低振动的电机结构设计成为了当前研究的重点之一。
通过优化电机的结构设计,可以提高其运行效率,减小能源消耗和降低环境污染。
同时,电机系统的轻量化设计也是当前的研究热点,轻量化设计可以减小电机系统的整体质量,提高其运行效率和响应速度。
在电机材料方面,新型材料的应用对电机系统的性能提升起到了关键作用。
随着纳米材料、石墨烯等新型材料的研究与应用,电机系统的功能性和可靠性得到了进一步提高。
通过应用新型材料,可以实现电机系统的轻量化、稳定性提升、耐磨性提高等效果,从而提高电机系统的工作效率和寿命。
在电机控制方面,随着数字化技术的不断发展,电机系统的控制方式也在不断更新。
传统的PID控制方式已经不能满足对电机系统高效、精确控制的需求,需要应用先进的控制算法进行改进。
例如,模糊控制、神经网络控制、自适应控制等技术的应用,可以提高电机系统的控制精度、响应速度和稳定性,实现对电机系统的精准控制。
二、电机系统的突破研究电机系统的突破研究主要包括电机系统的智能化、网络化和自主化等方面。
在智能化方面,通过集成传感器、控制器、通信设备等模块,实现电机系统的智能监控、自诊断和自适应调节。
智能化的电机系统可以实现对自身运行状态的实时监控和分析,及时发现问题并进行自动调整,提高工作效率和降低维护成本。
在网络化方面,通过应用互联网和物联网技术,实现电机系统之间的信息共享和远程控制。
高效能电机控制策略及应用研究

高效能电机控制策略及应用研究1. 研究背景高效能电机控制策略及应用是电机控制领域的重要研究方向。
随着电机技术的发展和应用领域的扩大,对电机控制策略和性能的要求也越来越高。
有效的电机控制策略能够提高电机的运行效率和性能,并延长其使用寿命。
因此,开展高效能电机控制策略及应用研究对于推动电机技术的进一步发展至关重要。
2. 传统电机控制策略传统的电机控制策略主要包括直流电机控制和交流电机控制。
直流电机控制一般采用PWM调制方式,通过控制电源给定的电压和电流,控制电机转矩和转速。
交流电机控制一般采用矢量控制和感应电机控制两种方式,通过控制电机的磁场和转子电流来实现电机转矩和转速的控制。
3. 高效能电机控制策略3.1 矢量控制策略矢量控制是一种先进的交流电机控制策略,通过将电机的矢量旋转坐标系与电机转子磁场进行耦合,实现了对电机磁场和转子电流的精确控制,从而实现了电机转矩和转速的精确控制。
矢量控制策略具有响应速度快、控制精度高、低速高扭矩性能好等优点,广泛应用于高性能交流电机的控制。
3.2 直接转矩控制策略直接转矩控制是一种先进的交流电机控制策略,通过直接测量电机转子磁场的信息,实现了对电机转矩和转速的直接控制。
直接转矩控制策略具有响应速度快、控制精度高、高速响应性能好等优点,广泛应用于高性能交流电机的控制。
4. 高效能电机控制策略的应用4.1 电动汽车电动汽车是高效能电机控制策略的重要应用领域之一。
采用高效能电机控制策略,可以实现电动汽车的高效能驱动,提高整车能量利用率和续航里程,同时降低能耗,减少环境污染。
4.2 工业自动化工业自动化是高效能电机控制策略的另一个重要应用领域。
通过采用高效能电机控制策略,可以实现工业设备的高效能运行,提高生产效率和产品质量,降低能耗和维护成本。
4.3 可再生能源发电高效能电机控制策略在可再生能源发电领域的应用也十分重要。
例如,风力发电和太阳能发电中使用的发电机组需要高效能电机控制策略来确保发电系统的高效能运行,提高能源利用率。
高档珩磨机自适应控制研究
1 引 言
珩磨 是采用 一组 装 配在珩磨 头体 上 的油石 , 给油
石沿径 向对 工件 施加 一定 的压力 , 通过旋 转运 动和 并 往复运 动 进行加 工 的精密 加工方 法 。近年来 , 磨技 珩
压力 油经 调速 阀 、 向 阀进入液 压缸 上腔 。倾 盘机 构 换
是为 防止 由于珩 磨 头 的 自重 或 者惯 性 而使 珩 磨 头快
的关 键 控制 环节 ,直 接影 响 到 珩磨 机 的能 力 和 珩 磨 质 量 。主轴 电动机 带 动 珩磨 头 以一 定 的转 速 旋 转 形
成 主运 动之 一 , 同时液 压油缸 带 动珩磨 头在缸 孔 内作
原先 涨 紧状态 改 为 收缩 并 自动 退 回到初 始 位 置 。在
图 2中 , P > 。 设 P 。在 图示 位 置 , 压力 油 经 高低 压 阀 进入 P 阀 , 过 涨 缩 阀 的 左 位 进 入 液 压 缸 的 下 腔 。 经
3 2 珩磨 机 进给 系统 阀控 缸数 学模 型 . 在珩 磨机 进 给系统 中 , 当主控 系统发 出一个 控制
系统 性能 较好 。即 当液 压 伺 服 系统 接 收到 一 个 控 制
信号时 , 液压 缸可 以快 速 地 输 出平 稳 的 力 , 以大 大 可
降低 系统 因 素 ( 工 件 材 质 不 均 匀 性 、 具 磨 损 、 如 刀 切
数控 珩磨 机床 往 复 运 动 系统 和进 给运 动 系统 的 工作 特 点 , 立 珩 磨 机 自适 应控 制 系统 的 数 学模 型 , 出 自适 建 提 应 控 制 策 略 , 用 Sm l k仿 真 , 并 iui n 结果 表 明该 模 型和 自适 应 控 制 策略 满 足 高档 数 控 珩 磨 机 的控 制 要 求 。
智能电机可行性研究报告
智能电机可行性研究报告一、项目背景和意义随着人工智能技术的飞速发展,智能电机作为一种集成了智能控制技术的电机产品逐渐成为人们关注的焦点。
智能电机可以通过内置的传感器、控制器和学习算法实现自主决策和优化控制,从而提高电机系统的效率、稳定性和智能化水平。
智能电机在各个领域的应用潜力巨大,包括工业生产、家庭生活、交通运输等,具有广阔的市场前景和发展空间。
本研究旨在探讨智能电机的可行性和发展潜力,通过对智能电机技术的研究和分析,评估其在不同应用场景下的优势和局限性,为智能电机产品的研发和推广提供参考依据。
二、智能电机技术原理与特点1. 智能电机的定义和分类智能电机是一种基于人工智能技术的电机产品,具有自主学习、自适应控制和智能化决策等功能。
根据应用场景和控制方式的不同,智能电机可以分为多种类型,包括运动控制电机、传感器反馈电机、自适应控制电机等。
2. 智能电机技术原理智能电机的核心技术包括传感器技术、控制算法和学习模型等。
通过内置的传感器实时监测电机运行状态和环境参数,控制器根据监测数据和预设参数实现对电机的智能控制,学习模型则通过数据分析和算法优化实现电机系统的自主决策和优化控制。
3. 智能电机的特点智能电机相比传统电机具有以下特点:一是智能化决策能力强,可以自主学习和优化控制;二是节能环保,可以根据实时需求调整运行状态和功率;三是稳定性高,可以根据环境变化实时调整控制参数;四是安全可靠,可以自动监测故障并进行预警和保护。
三、智能电机在不同领域的应用研究1. 工业生产领域智能电机在工业生产领域的应用潜力巨大,可以实现工业生产自动化、智能化和高效化。
智能电机可以根据生产任务实时调整运行状态和功率,实现能源节约和生产效率提升。
智能电机还可以实现多电机协同控制和智能分配,提高设备利用率和生产线效率。
2. 家庭生活领域智能电机在家庭生活领域的应用也具有广泛的市场需求和发展空间。
智能电机可以实现家用电器的智能控制和节能运行,通过联网技术实现家庭设备的远程监控和智能化管理。
自适应控制综述
自适应控制综述标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]自适应控制文献综述卢宏伟(华中科技大学控制科学与工程系信息与技术研究所 M0)摘要:文中对自适应控制系统的发展、系统类型、控制器类型以及国内外自适应控制在工业和非工业领域的应用研究现状进行了较系统的总结。
自适应控制成为一个专门的研究课题已超过50年了,至今,自适应控制已在很多领域获得成功应用,证明了其有效性。
但也有其局限性和缺点,导致其推广应用至今仍受到限制,结合神经网络、模糊控制是自适应控制今后发展的方向。
关键字:自适应控制鲁棒性自适应控制器1.自适应控制的发展概况自适应控制系统首先由Draper和Li 在1951年提出,他们介绍了一种能使性能特性不确定的内燃机达到最优性能的控制系统。
而自适应这一专门名词是1954年由Tsien在《工程控制论》一书中提出的,其后,1955年Benner和Drenick也提出一个控制系统具有“自适应”的概念。
自适应控制发展的重要标志是在1958午Whitaker“及共同事设计了一种自适应飞机飞行控制系统。
该系统利用参考模型期望特性和实际飞行特性之间的偏差去修改控制器的参数,使飞行达到最理想的特性,这种系统称为模型参考自适应控制系统(MRAC系统)。
此后,此类系统因英国皇家军事科学院的Parks利用李稚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论和法国Landau利用Popov的超稳定性理论等设计方法而得到很大的发展,使之成为—种最基本的自适应控制系统。
1974年,为了避免出现输出量的微分信号,美国的Monopli提出了一种增广误差信号法,因而使输入输出信号设汁的自适应控制系统更加可靠地应用与实际工程中。
1960年Li和Wan Der Velde提出的自适应控制系统,他的控制回路中用一个极限环使参数不确定性得到自动补偿,这样的系统成为自振荡的自适应控制系统。
Petrov等人在1963年介绍了一种自适应控制系统,它的控制数如有一个开关函数或继电器产生,并以与参数值有关的系统轨线不变性原理为基础来设计系统,这种系统称为变结构系统。
《自适应控制》课件
参考文献
文献1 文献2 ……
通过对被控对象进行实验测 定,确定其动态特性参数。
状态观测理论
通过滤波、估计等方法,对 被控对象未知状态进行实时 观测。
模型参考自适应控 制理论
基于模型参考原理的自适应 控制理论,如MRAC算法、 Model-free算法等。
基于模型参考自适应控制算法
1
基于最小二乘法的MRAC算法
通过建立被控对象和控制器的最优权重匹配模型进行控制。
自适应控制的基本概念
系统模型的表示
通过构建合适的系统模型来描 述被控对象的动态特性。
控制器的表示
通过合理设计控制器结构和参 数,实现对被控对象的自适应 控制。
自适应控制算法的分类
基于系统模型或反馈信号进行 参数计算的算法,如MRAC算 法、Model-free算法等。
自适应控制的基础理论
参数辨识理论
自适应控制在飞行器控 制中的应用
通过改进控制方法,提高飞行 器的控制精度和稳定性,并提 高飞机的效率。
总结
1 自适应控制的优势和限制
2 优点, 但也存在精度不高、计算量大等限制。
随着计算机技术的不断进步,自适应控制 将在更广泛的工业应用中得到应用。
2
基于模型预测控制的MRAC算法
通过预测被控对象的状态和输出,实现控制器参数的逐步修正。
自适应控制在实际应用中的应用实例
自适应控制在电机控制 中的应用
通过改进控制方法,提高电机 效率和精度,并提高电机的动 态响应性。
自适应控制在化工过程 中的应用
通过精细含水率控制、温度控 制等,实现精细控制和生产效 率的提高。
《自适应控制》PPT课件
了解自适应控制的定义、基本概念,了解自适应控制在实际应用中的应用实 例,以及自适应控制的优势和限制。
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电机自适应控制技术研究
一、引言
电机自适应控制技术是一种能够自主学习、自我调节、自我适
应的高级控制技术,能够优化系统启动过程、提高响应速度、实
现精确控制等,近年来得到了广泛应用。
本文围绕电机自适应控
制技术展开探讨。
二、电机自适应控制技术的基础
电机自适应控制技术的基础是动态模型。
动态模型是一个重要
的数学工具,它描述了被控对象的动态特性。
通常采用微分方程、差分方程、传递函数等方式对动态模型进行建立。
在电机控制领域,通常采用磁链方程来描述一种电机的动态特性。
其数学表达
式为:
U=│dΦ/dt│=LdI/dt
其中,U是电机产生的电势,Φ是电机的磁链,L是电机的电感,I是电机的电流。
通过这个方程,可以得到一个被控对象的动
态模型。
然后,再根据实际控制要求,建立控制器模型进行控制。
三、电机自适应控制技术的优势
相对于传统控制技术,电机自适应控制技术有以下优势:
1.系统启动过程快
采用电机自适应控制技术可以使系统启动过程快速完成,因为
系统会自动调节参数,找到最优控制方案。
2.响应速度快
电机自适应控制技术具备快速响应的能力。
通过自动调节参数,系统能够快速响应外部干扰,实现快速动态响应。
3.实现精确控制
电机自适应控制技术能够实现高精度的控制。
通过自我学习和
自我适应,系统可以抵消不确定性和非线性因素的影响,实现高
精度、稳定的控制。
四、电机自适应控制技术的应用
电机自适应控制技术的应用广泛,主要涉及电机驱动、机器人
控制、风电发电机控制、机床控制和空调等电器设备的控制。
以
下是几个典型应用场景:
1.电机驱动控制
电机驱动控制是电机自适应控制技术最常应用的场景之一。
电
机驱动控制通常用于汽车、工业机械、家用电器等领域。
在电机
驱动控制中,通过电机自适应控制技术可以实现电机速度和位置
的控制。
2.机器人控制
机器人控制是电机自适应控制技术另一个重要的应用领域。
机
器人需要实现精确的运动轨迹,因此需要高精度的控制方法。
通
过电机自适应控制技术,可以实现机器人运动轨迹的高精度控制。
3.风电发电机控制
风电发电机控制是电机自适应控制技术在能源领域的一个重要
应用场景。
风电发电机需要保持稳定的功率输出,使得电网稳定
工作。
通过电机自适应控制技术,可以实现风电发电机的高精度
控制。
五、电机自适应控制技术的面临的挑战
电机自适应控制技术虽然具有广泛的应用前景,但也面临着挑战:
1. 对控制参数精度要求高
电机自适应控制技术需要对控制参数进行准确的调节,要求对
参数的测量和控制精度要求极高。
2. 需要调节时间长
电机自适应控制技术通常需要较长的调节时间,因为在调节过
程中需要不断地对控制器进行参数的自我调整,而这个调整过程
需要大量的计算时间。
3. 对硬件要求高
电机自适应控制技术需要将控制器嵌入到硬件设备中,在一些小型设备上,这可能会带来一定的困难。
六、总结
电机自适应控制技术是一种新兴的控制技术,具有快速启动、快速响应和高精度控制等优势,在电机驱动、机器人控制等领域具有广泛的应用前景和发展空间。
尽管电机自适应控制技术面临一定的挑战,但随着技术的不断逐步完善,相信其在未来会获得更为广泛的应用。