自动化控制怎么写论文
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自动化控制怎么写论文一
本文阐述了国内电气自动化的现状，并结合国外的一些新发展，对其发展状况进行了展望。
关键词
电气自动化发展现状趋势
1电气自动化概述
电气自动化运用电力电子技术、微机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动控制，以计算机技术实现程序控制，并且通过系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能。其明显特征是集成化、智能化和综合化、故障反映迅速自动化。
电气自动化范围较广，包括配电自动化、变电站自动化、馈线自动化。配电自动化包括配电系统所有硬件设施和控制流程，通过输电、配电和用电实现配电自动化流程。变电站自动化通过馈电自动化实现系统监控和管理。而馈电自动化方面，则是高度集成化，除了常规的遥测、遥信和遥控，包括自动重合闸、馈线故障监测、电能质量等监测，还集成了断路器监视功能，逐步发展成为智能化开关。
2电气自动化发展史
伴随着电子技术和信息技术的飞速发展，电气自动化已经走出了工厂，并且在办公、交通等多个领域得到了广泛的应用。
(1)全控型电力电子开关时期。在上个世纪五十年代晶闸管出现，标志了运动控制新纪元的开始。继后出现了交流变频技术和全控制式器件GTR等，即电力电子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT这类复合型电力电子器件。而第四代器件则由功率集成电路PIC构成。
(2)电路低频向高频发展。随着电力电子器件的更新，变换器电路也随之改变。在普通晶闸管时期，整流控制主要由直流传动变换器完成。交流变频传动由交-直-交变频器完成。在第二代时期，PWM变换器得到广泛的应用。PWM技术可以提高工作效率，并且减少高次谐波对电网的影响，可以改善电动机低频转矩脉动问题。
(3)交流调速理论发展。德国学者F99Blasche提出了交流电机磁场定向远离市，并得到德国大学教授Depenbrock的继承和发展。教授D继F99Blasche提出了直接转矩控制思想，并将它推广到了弱磁调速范围。这一控制思想具有结构简单、思想新颖、信号处理物理概念明确的特点，属于高静动态性能的新型交流调速方法。
(4)通用变频时期。通用变频器是一种系列化、批量化和占市场量最大的中小功率变频器，经历了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高动态性能适量控制型的发展过程。
(5)单片机发展。由于占主导地位的MCS-51单片机的8位机功能简单，指令短小，后来就有了适合大批量生产的PIC系列单片机的推广和使用，其可靠性和保密性都非常高。
3国内电气自动化现状
3.1平台开放式发展
OPC技术的出现，MicrosoftWindows平台的广泛应用和IEC61131的颁布，为电气技术的发展奠定了良好基础。基于PC技术的人机界面已经成为主流趋势，而基于PC技术的控制系统具有灵活和易于集成特点也正在被广泛的采纳和应用。
3.2现场总线和分布式控制技术
现场总线是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输分支结构的通讯总线。包括位于中央控制室内的计算机、监视控制软件和PLC的CPU以及位于现场的远程的I/O站、智能仪表、低压断路器和变频器等构成，中央控制室和现场通过一根串行电缆连接，并且将这些现场设备的大量信息采集传输到中央控制室。而信息化技术的发展必将导致基于网络集成自动化系统的基础信息系统的发展。
3.3IT技术与电气自动化
市场需求的发展促进了电气自动化和IT技术平台的融合，信息技术对工业的影响主要分两个方面：一是纵向渗透管理层;二是横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。其中，信息技术纵向渗透能够帮助企业对当前生产数据进行实时的存取，提高管理数据处理系统工作效率。横向，信息技术已经渗透到了产品的所有层面，包含传感器和执行器，也包含控制器和仪表。
4国外电气自动化发展新方向
法国ICC技术又称用户通信接口试验，能够实现实时读表、停电控制和远程管理功能，并且能够帮助广大用户群众实时了解电价，为用户实现用电优化管理提供了条件。优化用电是指用户根据实时电价制度，合理选着自己的用电设备和用电时间段，或者是在不同时间段用部分设备。
意大利开发了家庭用电智能助理，借助用户的电视机实现供电信息实时显示和控制，便于供电服务信息随时查询。这不仅便利了居民的生活，同时便于供、用双方互动，供方可以记住此平台向用户发布各类通知，并且帮助用方进行节能降耗方案建议，用方不仅可以得到实时的电价信息和供电服务，还可以从中节约用电，减少经济消耗。这种功能的实现还可以节能减耗，保护环境。
西班牙和法国共同研发的系统，可以帮助家庭优化电能应用和管理，它借助部分咨询配置机和用电能量管理系统实现对用户提供最优配置建议和削峰填谷功能。它可以根据不同用户的.生活习惯和要求，为不同用户提供既优化经济又舒适满意的用电建议。
国外这些先进、人性化的设备代表了现代电气自动化实时性、自动化和管理功能发展的方向，这可以改进供电可靠性和电能质量，还可以对用户的供电服务质量，在未来高科技社会中将有优越的经济性和良好的社会综合效益。
5电气自动化发展趋势
未来电气自动化的发展趋势具有分布式、开放式和信息化三大特点。分布式是指能够确保网络中每个智能的模块都能够独立工作的网络结构，能够完成系统危险分散的功能;开放化是指系统具有与外界联通的接口，能够实现系统与外界网络系统的连接功能;信息化则是指系统信息具有综合处理能力，实现与网络技术相结合的网络自动化和管理控制一体化。
(1)系统监控综合化。现代电气设备逐步向通用化、模块化及系列化发展，能够实现组态灵活特点。由于计算机技术的所有功能都能够通过屏幕软件按钮直接完成，系统监控的综合化得到很大提高。采用综合化监控，能够完成双重或者多重的冗余，可以为系统改善和可靠性提高做出贡献。
(2)系统网络化。为了提高系统的可靠性，控制网络大多采用冗余结构，能够完成数字化和高效自动化代替繁琐复杂的人工操作，大大提高了工作效率，减轻了工作人员的工作量，改善了工作人员的工作环境。同时，高度自动化还能够减少频繁操作，减少误操作率，进一步提高系统可靠性。
(3)系统人性化。伴随交互式网络发展，供用双方信息互动更为方便。通过人性化、自动化的电气自动装置，供方能够实时了解用方信息，为用方提供更加实用、经济、安全的用电建议，也可以更多的掌握用户用电信息，为系统的稳定可靠运行提供数据。用方可以借助高科技的技术，更加详细的了解自己的用电情况，结合供方信息，改善个人生活舒适度，提高生活经济性。
6结语
电气自动化技术虽然已经广泛应用，并深入到国民经济各个领域，但它仍然在不断革新和发展。在市场竞争越来越激烈的形势下，为了在经济上取得利益，我们必须积极吸取先进的经验和技术，为实现自主研发创造条件。
自动化控制论文二
1.人工智能应用理论分析
人工智能属于自然科学和社会科学交叉的一门边缘学科，涉及众多学科，比如哲学与认知科学、计算机科学等，其研究范畴是智能搜索、感知问题、逻辑程序设计、遗传算然、自然语言处理等。从本质上来讲，人工智能就是模拟人的思维的信息过程。两条道路可以用于对人的思维模拟，一条是结构模拟，对人脑的结构机制进行模仿，将“类人脑”的机器制造出来；另一条是功能模拟，暂时将人脑的内部结构撇开，在模拟是从人脑的功能过程出发。对人脑思维功能的模拟的典型事例就是现代电子计算机，它模拟了人脑思维的信息过程。人工智能并不意味着人的智能，更不意味着对人的智能的超越。
从本质上来将，“机器思维”不同于人类思维的地方表现在四个方面，
一、前者是无意识的机械的物理的单纯过程，而后者主要是心理和生理的过程；
二、前者没有社会性；
三、前者没有人类的意识所特有的能动的创造能力；
四、电脑的功能总是在人脑的思维之后。
2.人工智能控制器
人工智能控制器诸如模糊神经，遗传算法等都可以看做一类非线性函数近似器，经过这样的分类，我们就能够较好地对其进行总体理解，也有利于统一开发控制策略。和常规的函数估计其相比，这些人工智能控制器具有下列优势：没有控制对象的模型也可以设计人工智能器。在很多场合，实际控制对象的精确动态方程是很难得到的，在设计控制器时实际控制对象的模型通常也存在着诸多不确定性因素，比如，和最优PID控制器相比，模糊逻辑控制器的上升时间是其1.5被，下降时间是其3.5倍，过冲更加小；相对于古典控制器，人工智能控制器的调节更容易；在缺乏必要的专家知识时，通过相应数据也能够将人工智能控制器设计出来；对语言和相应信息进行运用也可能将人工智能控制器设计出来；人工智能的一致性良好，即使使用一些新的位置输入数据也能得到良好的估计，和驱动器的特性是没有关系的。目前，如果没有使用人工智能的控制算法，也许对特定对象具有良好的控制效果，但是对其他控制对象就不一定具有一致性的良好的控制效果，因此应该依据徒具对象进行具体设计；对新信息或新数据，人工智能控制器的适应性良好；人工智能控制器能够收集整理将常规方法解决不了的问题解决掉；人工智能控制器的抗噪声干扰能力良好；实现人工智能控制器控制价格低廉，尤其是只是对最下配置进行使用的情况下；人们和容易扩展和修改人工智能控制器。
3.人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用
3.1人工智能在直流传动中的应用
3.1.1模糊逻辑控制应用
Mamdani和Sugeno型是主要的两类模糊控制器。现阶段，在调速控制系统中只用到了Mamdani模糊控制器。需要注意的是这两种控制器都有一个if-then模糊规则库，但是“如果x是A，并且y是B，那么Z=f（x，y）”是Sugeno型控制器的典型规则，这里A、B是模糊集，Z=f（x，y）是x、y的函数，一般情况下是将x、y的多项式输入进去。当f是常数，就是零阶Sugeno模型，因此Sugeno是Mamdani控制器中一个特殊的例子。Mamdani控制器主要由四个组成部分，一，输入变量的模糊化、量化等是在模糊化的背景下实现的，具有多种形式的隶属函数；二，数据库和语言控制规则库是知识库的两大组成部分，对规则库进行开发的主要方法是在应用和控制目标中运用专家的知识和经历，对建模操作器进行控制，建模过程，使用人工神经网络推理机制及自适应模糊控制器；三，模糊控制器的核心是推理机，能够对人的决策和推理模糊控制行为进行模仿；四，量化和反模糊化是由反模糊化实现的，反模糊化的技术有很多，比如，中间平均技术等。
3.1.2ANNS的应用
过去二十多年，在识别模式和处理信号过程中，ANNS（人工神经网络）得到了极为广泛的应用。由于ANNS的非线性函数估计其具有一致性，因此它也可以在电气传动控制领域得到有效的应用，无需被控系统的数学模型，具有良好的一致性，对噪音不敏感是其优势所在。此外，ANNS的并行结构使其很适合多传感器输入运用，比如，在诊断系统、条件监控中能够促进决策可靠性的有效增强。近年来，电气传动的发展方向变为促使传感器数量的最小化，但是在特殊情况下，多个传感器可以使系统对特殊传感器缺陷的敏感性降低，过高的精度和复杂的信号处理都是不需要的。多层前馈ANN最常用的学习技术是误差反向传播技术。如果网络的隐藏层与隐藏节点足够多，而且激励函数适宜，多层ANN只能实现需要的映射，缺乏直接技术对最优隐藏层、激励函数等进行选择，那么这个问题就可以用尝试法加以解决。基本的最快下降法就是反向传播训练算法，它向网络反馈输出结点，用于权重调整，搜索最优、和隐藏结点的权重调整迭代不同，输出结点的权重调整迭代尤其自身的特点。通过反向传播技术的使用，能够获取所需的非线性函数的近似值，学习速率参数包含在该算法当中，极大地影响着网络的特性。
3.2人工智能在交流传动中的应用
3.2.1模糊逻辑的应用
一般情况下，在将模糊逻辑运用到交流传动中时，常规速度调节器被模糊控制器替代。但是英国Aberdeen大学开发的具有多个模糊控制器的全数字高性能传动系统却不是这种情况。这些模糊控制器在对常规的PI或PID控制器进行替代的同时，也用于其他任务。Aberdeen大学还在各种全数字高动态性能传统系统的开发只能够运用模糊神经控制器。也有人认为，可以使用模糊逻辑对电机的磁通和力矩进行感应。它具有变化着的输入标定引资。有关实验也对所提方案的有效性进行了验证。该系统同时使用模糊速度控制器、CRPWM塑变器及PI速度控制器，它常常用来对可能的惯性和负载转矩的扰动进行补偿。
3.2.2神经网络的应用
在交流电机和驱动系统的条件检测与诊断中使用神经网络时，由于ANN使用常规反向转播算法，因此它在步进电机控制算法的最优化中得到了应用。该方案依据负载转矩和初始速度，利用实验数据，对最大可观测速度增量进行确定。这就需要ANN对三维图形映射进行学习。相比于常规控制算法提醒控制法，该系统的性能更加优良，能够促进定位时间的极大减少，同时也能够有效控制负载转矩的非初始速度及答非为变化。ANNS的结构属于多层前馈型，对常规反向传播学习算法加以应用。该系统的构成元素是两个子系统，一个系统通过辨识电气动态参数对定子电流进行自适应控制，另一个系统通过辨识机电系统参数对转自速度进行自适应控制。毕业论文http://www.lw54.com
4结束语
综上所述，人工智能是人类制造出来的机器所具有的智能，由感知、思维、行为能力三部分的性能组成。人工智能技术在自动化方面的发展可以促进电气自动化控制系统的全面进步与发展，有效促进智能理论的全方位运用，从而极大提高人们的生活水平。
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