自动控制技术的发展与应用

自动控制技术的发展与应用

刘慧宏白继宏杨文斌

（北方自动控制技术研究所山西省030006）

摘要：近年来，经济水平的不断增强与科技能力的迅速提升为我国自动控制技术发展提供了良好契机，亦有效推动了我国自动控制技术的广泛应用，包含工业设备、医疗器械、社会生活、航天航空以及军事等各个领域。就其本质而言，自动控制技术的应用是现代信息技术与自动化控制设备两相融合的结果，其可通过计算机技术对工业生产流程进行系统性设置，以保证各个生产环节的依次进行，减少人工劳动，增强工业生产过程的科技化与自动化水平。自动控制技术的有效应用具有至关重要的社会价值，可有效改善传统生产结构，降低能耗，促进生态文化建设。文中对自动控制技术的发展与应用进行了分析。

关键词：自动控制技术；发展；应用

1导言

现阶段我国在自动控制技术领域已经取得很大进步,但相对与发达国家的自控水平来讲,我国的自动控制技术仍然处于初期阶段。为提高自动控制水平,就需要对原有的设备通过调整机械布局,研发新的设备和手段,改造并提高自动化程度。对于新的生产线要充分合理的规划自动化程度和未来发展趋势,重视自动化信息流的基础性作用,提高我国自动控制水平增强国际竞争能力。

2自动控制技术及其发展

自动控制技术是指自动控制系统通过自动控制设备或装置，按照提前设置好的条件来运行，而且整个控制过程不能有人的干预，由设备和装置自己完成自动控制任务的控制技术。自动控制技术的基本原理是，通过对监测对象在运行过程中产生的偏差信号进行放大来控制监测对象稳定在预设值合理范围内。

自动控制理论是自动控制技术产生的理论基础，其初步形成于1940年后，现已演变为一门独立的学科。1940年自动控制理论提出了用图解的方法分析生产活动，并将自动控制技术初步与国家航天、工业生产等领域相结合。如20世纪50年代末期，美国阿波罗飞船的建造及其首次登陆月球活动，自动控制技术即在其中发挥了巨大的作用。人类航天事业的发展亦推动了自动控制技术的创新进步，现代自动控制理论由此产生。现代自动控制技术主要是指具有高性能、高精度的多输入一多输出线性或非线性，定常或时变系统的分析和设计技术，并逐步应用于社会发展的各个层面。

3自动控制技术的现实意义

现如今，自动控制技术已在现实生活中发挥巨大的价值，航天设备，核武器，雷达等等高技术领域，都有自动控制技术的使用。环境治理、生物研究、经济发展管理等现实生活中也成为不可或缺的部分。自动控制技术能够实现生产自动化，节约人力财力，提高社会生产率；自动控制技术能够提供精确的位置、数据信息，提升高精仪器设备的技术含量，也提高了大型战斗武器的精准度与命中率。在科学技术的创新创造中，自动控制技术也发挥着重要作用，对我国的高新技术发展产生深远的意义。

4自动控制技术的特点

4.1实时控制

在自动化装置中有许多现代化的装置，其中较为常用的就是电气装置。电气装置不仅能够提升农业机械的工作效率，同时也能提升机械的信号传输。但是一般情况下，倘若无人看管，电气设备就会存在一定的危险，进而影响到工作人员的人身安全。此时，便可以将自动化装置安装在其中，以此进行有效的控制。

4.2可靠性

在的生产过程中，所有的信号源都会被光电所隔离，以此保证机械的灵敏度以及IO卡片的使用程度。此外，相关的工作人员可以在该种设备中通过信息设备录入相关的控制数据以及抵触数据。当有外来数据入侵时，其中的抵触数据就会接到感应，并自动对其进行扫描分析，当确定其存在危害后，就会自动对其进行杀毒消除，进而保证整体装置的健康性。最后，工作人员还可以在自动化装置中安装相关的过滤设备，该种设备能够有效地筛选出垃圾信息，并对其进行处理，从而保证系统的稳定运用及其安全性能。

4.3故障自动诊断

一般来说，在自动化控制装置中，都会安装一个传感器。倘若该种装置受到了某种程度的损坏，传感器就会接收到信息，并将其传递给主要的控制枢纽，最后由枢纽对其进行阻止，情节严重时会直接采取断电处理。此外，该种装置也能够通过其中自备的监控系统记录经过的全部内容，并能够通过密码传输，交给相关的负责人员，使其能够有针对性地进行问题解决。并且其自身的密码系统也能够对数据进行保存。

4.4配置简单灵活

在自动控制装置中，有一个极为重要的零件--IO卡片。该种卡片是开展自动控制技术的关键性零件。但是该种卡片的种类十分繁多，并且在世界各地均有销售，所以在某种程度上促进了自动化技术的简单性。

5自动控制技术的实际应用

5.1恒值控制系统的应用

恒值控制系统，顾名思义，就是通过控制功能将某一变量处于固定不变的系统。这种系统技术的应用在生产生活中十分广泛。例如，近几年来，颇受工业生产领域欢迎的工业恒温恒湿机，已经广泛使用于工业制造中，只因其独特的优势：具备降温、升温、去湿、保湿的功能，可以保持某一空间的温度恒定不变。恒温恒湿机大多被用于一些办公楼，实验研究室等需要恒温的场所。恒温恒湿机能具有保持固定温度值的功能，主要得益于恒值控制系统的插入使用。再者，如直流电动机的设计应用中也含有恒值控制系统的理论知识。直流电动机中最重要的研究使用对象实属直流电动机恒速控制系统。恒速控制系统是通过晶闸管进行驱动运转的，晶闸管将会通过转速负反馈或者电流正反馈的方式把运行结果传输至电动机。在此运行过程中，恒值系统发挥领导作用，恒速控制系统、晶闸管调速系统都运用了恒值控制理论。由此可见，自动控制技术中的恒值控制系统已广泛应用。

5.2随动控制系统的应用

随动控制系统是将被控制量与输入信号的误差保持在一定范围内，并将被控制量按相同的规律方式变化。随动控制系统多用于国防军事武器制造中，比如导弹发射架控制系统或者是雷达跟踪控制系统等等，其最大的特点是不输入固定值，结果随情况而定。随动控制系统又被业界人士称为伺服控制系统，伺服控制系统是以某一物质为特定控制对象的一种自动控制系统，其运用于驱动电机的设计中，但此设计过程中对伺服系统的要求十分严谨，必须使其具备定位精准、反应速度快、转动灵活等功能。随动控制系统也应用于数控机床的操作中，因为数控机床的操作过程中必须有一固定的机械物被作为控制对象。随动控制系统也应用于随动转向大灯，随动转向大灯解决了驾驶人员在夜间行车出现视觉盲区的问题，极大的保障了行驶安全。这种先进的照明设备是因为运用了随动控制系统原理，灯光可以根据车辆的转弯角度来随动调整光照范围，具有较高的使用价值。

5.3程序控制系统的应用

程序控制系统的设定值是不断变化着的，但是设定值的变化规律是按照人的时间程序进行的。程序控制系统的应用多偏向于生活化领域。锅炉燃烧器就是综合性多功能的程序控制系统，如燃烧器点关火、燃料自行切换、控制风门风速、显示报警、事故信号等一些功能。自动点火程序就是程序控制系统，而一些综合性的保护系统则是安全程序控制系统。汽轮机组自动启停也属于程序控制系统范围内，主要是程序控制系统带动汽轮机组的自动操作设备运行，这种设置能够在危险的行车情况下紧急停机，减轻伤害。

6结束语

综上所述，自动控制技术作为深入应用于各个领域的重要科技之一，其对于推动我国工业生产、军事研发、农业经营与智慧生活进步具有重要作用，然而，与发达国家相比，我国自动控制技术的创新发展与应用仍不成熟，仍需要持续加大对自动控制技术和通信技术的开发力度，亦促进其不断进步。

参考文献

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