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现代控制技术论文样例十一篇

时间:2023-04-08 11:47:48

现代控制技术论文

现代控制技术论文例1

自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一,也是21世纪最引人瞩目的高技术之一。同时自动控制技术是当展迅速,应用广泛,是推动新的技术革命和新的产业革命的核心技术。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。

一、自动控制的应用领域分析

自动化控制系统的研究,几乎涵盖所有应用科学知识与技术的结合,领域范围及牵涉的科学知识与应用工具相当广泛,作为交叉学科,自动控制与其他很多学科有关联,尤其是数学和信息学,在制造,医药,交通,机器人,以及经济学,社会学中的应用也都非常广泛。自动化控制的应用领域一般可分为下列几类:

1、工厂自动化控制,又称为生产自动化控制,即利用自动化的生产设备,一贯作业的生产方式,从事有效率的产品生产。2、设计自动化控制,即利用电脑软件技术及应用,将所需设计的资料,转成控制程序或生产流程,而且以简单的图或语言,来表示或执行制造过程的自动化控制的运作。3、实验室自动化控制,即利用自动化设备与电脑软件技术及应用,或可编程控制器等设备,结合温度、湿度、压力、流量等传感器,将实验室的控制程序或生产流程,及所需实验结果的资料,转成简单的图或语言,来表示或执行实验室的自动化控制作。4、检测自动化控制,即利用自动化的检测设备与电脑软件技术及程式应用,结合温度、湿度、压力、流量等传感器设备,能自动地检测样品,并将检测的物理量的资料,转成简单的图或语言,来表示检测结果。5、办公室自动化控制,即利用软件程式技术及应用,将办公室的文书资料或文书档案,做有效率的管理。6、家庭自动化控制,即利用自动化的设备与电脑软件技术及程式应用,结合家庭用设备,提高家庭舒适度与居家安全。7、服务自动化控制,即利用自动化的设备与电脑软件技术及程式应用,结合各式各样的自动化设备或传感器,监测、纪录、转接、通知、执行运作等,以供顾客或使用者,能快速处理相关作业或快速处理所遭遇的问题。

上述七大类自动化控制的范畴及其相关产品与设备,占社会经济产值相当比重,对国家社会经济影响很大,非常值得深思研究与发展应用随着自动化技术的发展与应用。

二、现代控制理论的发展及基本内容

经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入――单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入――多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。

现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。

三、自动控制技术发展历程分析

现代控制技术论文例2

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)07(c)-0163-02

就当前数控技术专业教学来看,依然偏重于理论知识的教育,而数控技术专业是一门实践性较强的学科,机械性地向学生灌输理论知识难以为我国现代社会培养专业的数控技术人才。随着教育改革的不断深入,对实践教学越来越重视,而现代学徒制作为教育改革体制下产生的一种新的人才培养模式,它注重的是学生能力的培养。在数控技术专业中来开展现代学徒制,可以有效实现理论与实践的结合,让学生在实践中巩固知识,培养能力,提升自己的专业水平,从而为我国现代社会培养更多的专业性数控技术人才。

1 现代学徒制的概述

现代学徒制是一种新的育人模式,它是让学生在实际生产过程中,有专业的老师手把手地进行知识技能教授的一种形式,它注重的是学生能力的培养,有助于为我国现代社会培养出更多的专业性技术人。现代学徒制的产生有着社会发展的必然性。随着现代社会的快速发展,对专业性技术人才的需求越来越大,而传统教学模式已经难以满足现代社会以及现代教育事业发展的需要。传统教学模式下,注重的是理论知识的教育,忽略了学生的实践能力,从而不利于学生今后的发展。而现代学徒制是在传统学徒制的基础上发展而来的一种新型模式,它通过实践与理论的结合,通过学校与企业之间的结合,让学生在生产实践中获得知识,提升能力,从而有助于学生今后的发展,有利于我国社会专业人才的培养[1]。

2 现代学徒制在数控技术专业中的实践

2.1 提高认识

现代学徒制就是通过学校和企业的深度合作,学生既可以在学校学习知识,又可以在企业中实践,实现双向发展。然而就目前来说,许多学校对现代学徒制的认识还不够全面,现代学徒制难以得到全面开展,使得学生难以学到真正使用的知识和技能。为了更好促进现代学徒制的开展,让学生学习到真正有用技能,学校就必须提高对现代学徒制的认识,要认识到现代学徒制的优越性,要积极实施现代学徒制,以学生为中心,为学生的专业学习寻找专业的企业,从而更好培养学生的专业能力。

2.2 人才培养方案的制定

人才培养方案是现代学徒制推行的根本,传统的学徒制主要以学校组织为中心,这与现代学徒制相违背,而要想更好推行现代学徒制,学校就必须以专业为单位进行市场调查,选择与专业相符的大型企业合作,建立有代表性的专业指导部门,由企业结合自身发展需要制定一套符合实际的人才培养方案,立足企业岗位,明确岗位任务,以及完成岗位任务需要掌握的知识和能力。作为学校,更要有针对性进行专业教育,围绕实际来进行专业教学,如:数控加工、CAD制图、模型制作、三坐标测量等,要以培养学生的专业数控能力为出发点来进行教学,做好理论与实践相结合,必要时可以安排企业技术人员担任师傅来指导学生学习,配合学校教师完成专业实践教学,从而更好培养人才[2]。

2.3 企业师傅与学校教师的共同参与

企业师傅与学校教师各有特点,对于企业师傅而言,他们有着丰富的实践经验,实践能力强,能够更好指导学生在生产实践中掌握专业的实践能力;而学校教师有着丰富的理论知识,通过学校教师理论知识教育,可以让学生掌握专业的理论知识。在现代学徒之中,实现企业师傅与学校教师的共同参与可以更好促进学生掌握专业的数控技术知识,提升学生的专业数控技术能力和水平。让企业师傅与学校教师共同参与到数控技术专业教学中,一方面可以为企业培养更多的专业性技术人才,通过企业专业技术人员的实践指导,提高学生的专业水平,让学生具备一些企业实战的经历;另一方面可以提高学校教学质量,提高人才培养质量,实现双向发展[3]。

2.4 搭建校企合作网络平台

在推行现代学徒制的过程中,搭建校企合作网络平台有着重要的作用。现代学徒制实际上就是学校与企业共同推进的一项育人模式。企业安排专业的技术人员辅导学校教师进行数控技术专业教学。对于企业而言,人才是企业在竞争激烈的市场环境下制胜的法宝和保障,通过现代学徒制,企业可以在学校中选取那些能力突出的人才直接进入到企业,为企业所用。而搭建校企合作网络平台有助于现代学徒制的更好开展。一方面,学校在数控技术专业教学中遇到问题时可以通过网络平台直接向企业技术人才进行询问,从而不断提高学校教师的企业能力;另一方面,企业可以通过网络平台,了解学生的数控技术专业水平和能力,从而有针对性地辅助教育,让学生掌握专业的数控技术和数控操作能力[4]。

3 现代学徒制实施的成效

3.1 缩短了企业与学生的磨合期

现代学徒制作为一种育人模式,是由学校和企业共同参与的一种模式。在这种模式下,学校通过两年的理论知识学习,最后一年进入企业进行顶岗实习,可以让学生快速接受企业文化,通过现代学徒制,让学生掌握专业的技术能力,让学生与企业之间实现零对接。

3.2 提高了人才培养质量

随着社会的发展,对人才的需求也越来越高,而数控技术专业在作为社会专业人才培养中有着重要的作用。作为一种人才培养模式,现代学徒制可以让学生的理论知识在实践中得到升华,让学生在企业师傅的指导下掌握专业的数控技术和专业能力,从而为现代社会培养更多的专业性数控技术人才。

4 结语

综上所述,现代学徒制作为一种新的人才培养模式,它通过校企共同参与,通过企业技术人才的技术指导,加上学校教师理论知识的教育,实现优势互补,从而提高人才培养质量,为现代社会培养更多的专业性技术人才。

参考文献

[1] 朱军.现代学徒制在数控技术专业中的实践探索[J].职业技术教育,2014(29):16-18.

现代控制技术论文例3

在绪论课上,我们向学生讲解两方面内容:一是以“自动控制技术与人类进步”为题介绍控制论的发展史、自动控制技术的发展对人类社会产生的影响、现代控制理论产生的数学基础、现代控制理论的主要内容等,向学生强调控制理论处在以自动化、计算机和机器人为代表的新技术革命的核心,控制理论的成果在美国Apollo登月计划实施中起过实质性的作用[12]。由此启发学生对该课程的兴趣,让学生了解到现代控制理论是应分析与设计高质量和大型复杂控制系统的需要而产生的,它以近代应用数学为理论工具。二是向学生说明控制技术与信息技术的关系。现在信息技术已渗透到生活中的方方面面,信息产业的发展也日新月异,数学与应用数学专业和信息与计算科学专业的学生就业主要在信息产业中,而控制技术是信息技术的四大基本技术之一[13],现代控制理论的内容为从事信息技术方面工作提供重要的思想方法。

2、优化教学内容,突出本质性概念

在教学内容的选择上,必须抓住最基本、最本质的概念、原理和方法及其相互联系,在结构上使课程的体系清晰完整,防止定义和结论的堆砌,帮助学生构建出自己的系统的知识结构。针对教材[14]的特点,在保证严谨性和系统性的前提下,我们为学生补充拉普拉斯变换、能控子空间的概念及表示、能控性能观性的PBH判据、稳定性与特征值的关系等内容。在讲授定理、公式时,不刻意追求定理证明中数学上的严密性,重点强调其应用背景、应用条件的限制,要求!学生从本质上进行理解,避免生搬硬套地运用理论。

3、介绍新知识,跟踪新技术

我们在教学中把当年中国控制会议、中国控制与决策学术年会、美国控制会议等国内外一流会议的征稿范围和部分大会报告介绍给学生,并介绍一些非线性控制、自适应控制、H∞控制和分布参数系统控制等的基本思想。这样可以拓展学生思路、开阔学生视野,使学生深入了解现代控制理论的思想体系和发展前沿,把握该学科的研究方向和发展趋势,为进一步学习、研究,以及将所学的基础理论应用于工程实际打下良好基础。

4、渗透数学文化思想

现代控制技术论文例4

二十世纪产生的相对论、量子论和控制论并称为三项科学革命,是人类进一步认识客观世界的重要理论。随着现代科学技术及计算机技术的不断进步,控制理论与控制工程不仅涉及到工业、农业、交通运输业等传统领域,而且逐步渗透到生物、信息、通讯等新兴领域。因此,把控制理论与控制工程有效的应用到更多的问题解决中,已成为相关科研人员进行问题解决的关键手段。

1 控制理论与控制工程的发展

1.1 控制理论的产生

控制理论作为一门应用性很强的学科,其产生可以追溯到十八世纪中叶英国的第一次技术革命中。瓦特于1765年发明蒸汽机后,把离心式飞锤调速器原理应用到蒸汽机转速控制中,标志着以蒸汽为原动力的机械化时代到来。之后工程界把控制理论应用于调速系统稳定性问题的研究上来。

随着通讯和技术处理技术的快速发展,电气工程师们研究出了以实验为基础的频域响应分析法,美国贝尔实验室工程师奈奎斯特于1932年发表的《反馈放大器稳定性》一文中,提出系统稳定性奈奎斯特判据,后来被推广到条件稳定性和开环不稳定研究上。控制创始人维纳在总结前人的成果基础上,写成《控制论――或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一文,奠定了控制理论基础。

1.2 控制理论与控制工程的发展

第一阶段:二十世纪40~60年代,即古典控制理论时期。这一时期,主要是对单输入单输出问题进行解决,而解决这些问题所运用到的方法主要有传递函数、根轨迹、频率特性等,且大多数研究的是是线性定常系统,而对非线性系统研究使用的相平面法变量不超过两个,该控制理论能有效的解决生产过程中的单输入单输出问题。其代表有1945年伯德提出的伯德图法等。

第二阶段:二十世纪60~70年代,即现代控制理论时期。这一时期随着空间技术的发展,控制理论逐渐向高性能方向发展,主要是对相对复杂问题进行解决。充分使用数学计算机进行分析设计和实时控制,这一过程中出现的非线性、时变、多输出多输入等相对比较复杂的系统控制问题已远远超出了古典控制理论的范围,为此提出了最优控制方法,随后又产生自适应控制系统,使现代控制理论提出并不断完善。其代表有1961年庞特里亚金的极大值原理。

第三阶段:二十世纪70年代至今,主要是大系统理论和智能控制时期。大系统理论主要是对控制理论广度的拓展,利用控制和信息的观点,对各种大系统的结构、设计、方案等技术理论进行研究;智能化控制主要是对控制理论深度的开掘,对人类智能活动和信息传递控制规律等进行研究,并研制出仿人智能的工程控制和信息处理系统,其代表就是智能机器人的发明。

2 控制理论与控制工程的应用

2.1 控制理论不只是一门学科,是哲学,是世界观,是方法论

二十一世纪比较流行的是3C技术,即计算机技术、通信技术和控制技术,且计算机技术是中心,通信技术是关键,控制技术是根本,所以控制学科已发展成为一门基础学科。而且控制理论和控制工程中的系统结构、系统稳定、系统智能、系统反馈等理论思想除了在自然科学各领域有广泛应用外,还渗透到人文科学中。所以有专家认为控制理论已不单纯只是一门学科,而是发展成为哲学、世界观和方法论。

控制理论和控制工程具有基本概念的普适性和独特性等特点,且在其应用中的关键与核心主要是两个概念:

第一,系统概念。随着社会经济的发展,系统问题已成为社会关注的焦点和热点,特别是社会中的复杂系统及科学课题,这是控制理论发展和完善的必然趋势,控制理论和控制工程除了要进行结构和性质研究外,更要对系统运行进行调控。

第二,反馈概念。这一概念是控制理论的核心,是区别于其他学科及理论应用的根本。反馈可以让控制系统尽可能的具备人类智能的特点,可以对实际应用过程中的数据、结构等不确定因素进行监控和调整,提高工作效率。

2.2 “一种控制,两种研究方法,三种系统”的应用

⑴“一种控制”,即最优控制。最优控制是控制理论和控制工程应用的核心内容,主要就是在满足一定的约束条件基础上,选择最优控制策略,使性能指标极大化或者极小化,让系统控制通过基本条件及综合方法(就是受控的运动过程或动力学系统)取得最优化效果。

⑵“两种研究方法”,即PDI控制器和Kalman滤波器。PDI控制器和Kalman滤波器作为控制理论与控制工程的典型研究方法,在实际系统中得到广泛的应用。这两种方法不仅可以应用于线性模型,而且还可以应用到很多非线性系统的证明中。

⑶“三种系统”,即开环控制系统、闭环控制系统和符合控制系统。根据不同的具体应用使用不同的系统。比如说水槽内水位的控制和电加热器中的温度控制,主要利用的是自动控制和闭环系统。

现代控制技术论文例5

一、控制工程的定义及目标

控制工程是处理自动控制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。包括对自动控制系统提出要求、进行设计、构造、运行、分析、检验等过程。它是在电气工程和机械工程的基础上发展起来的。控制工程普遍使用频域法和状态空间法。其理论和处理方法涉及许多方面,从线性控制到非线性控制,从单变量控制到多变量控制,从连续控制到采样控制,控制工程从定常控制到随机控制,从一般的反馈控制到自适应控制等。通常,电子计算机是实现大型控制工程的核心。控制工程的应用范围早期主要是工业生产过程和武器系统,后来扩展到企业管理、城市规划、交通管制、生物控制、社会经济的计划和控制等领域。

培养从事设备制造及生产,工程施工,经济社会系统运行中的控制系统设备、控制装置的设计、研发、管理的高级工程技术人才。控制工程领域工程硕士要求掌握现代控制领域的基础理论、方法和技术。具有从事实际控制系统、设备或装置的开发设计能力、工艺设计和实施能力及使用维护等能力。更重要的应具有一定实际工作经验,能解决工程实际中出现实际问题,掌握一门外语,能够顺利阅读本工程领域的科技资料及文献。

二、控制理论与控制工程的产生及发展

控制理论作为对社会发展具有重要影响意义的学科,其产生起源可上溯至十八世纪发生在英国的技术革命中,瓦特在蒸汽机的发明之后,将离心式非锤调速器的相关控制原理应用于蒸汽机转速的控制中,开创出以蒸汽作为原动力的机械化格局,而之后的工程界逐渐的将控制理论应用于调速系统稳定性的研究中,通信技术和信息处理技术的高速发展,使得电气工程师们不断的研究出更为科学全面的控制系统分析方法,实现了控制系统的条件稳定性及开环不稳定性的分析研究,而控制理论的创始人于1948年所发表的控制理论的相关著作,就控制理论的相关方法所进行得阐述,推动反馈概念的应用并为控制理论的形成奠定下坚实的基础。

在科技的不断生产发展中,基于控制理论与控制工程的控制技术也在不断的完善,尤其是在计算机技术的不断推动之下,控制理论与控制工程拥有着更深入的发展。就控制理论与控制工程的整体发展历程而言,可大体上划分为三个主要的阶段,其中第一阶段为20世纪的40至60年代,是古典控制理论的形成及发展时期,主要进行单输入及单输出问题的解决,多采用以频率特性、传递函数及根轨迹等作为基础的频域分析法进行系统的研究,而主要进行研究的系统是线性的定长系统,进行非线性系统分析的过程中所选用的相平面法要求变量不能超出两个,该控制理论可实现生产过程中的多种单输入单输出类问题的有效解决。第二个阶段为20世纪60年代到70年代的现代控制理论的形成与发展阶段,该阶段已经步入空间技术时期,控制工程也向性能更高的方向上发展,数字计算机的配合应用,实现了分析设计及实施控制,但时变、多输出多输入及非线性等较为复杂的系统控制内容使古典控制理论呈现出局限性,而最优控制方法在该阶段中提出,使现代控制理论更为完善。第三个阶段是20世纪70年代到目前为止的大系统控制理论及智能控制理论时期,其中大系统控制理论是控制理论就广度上的扩展,利用控制及信息的相关观点进行大系统其结构方案及总体设计,进行的是分解方法及协调处理的相关基础性技术理论的研究;智能控制理论是控制理论就深度上的扩展,进行人类智能化活动、控制信息传递的规律等的研究,并就仿智能化的工程控制系统及信息处理系统等进行研制。

三、控制工程及工程应用

在进入21世纪以来,以计算机技术、通信技术及控制技术为典型代表的IT产业的发展及普及中,核心是计算机技术,关键是通信技术,而基础是控制技术,使得控制学科逐渐的发展成为基础性的科学,控制系统与控制工程中的系统结构、系统稳定、反馈调节及智能系统的相关思想及理论,在自然学科下的多种科学领域获取广泛应用的同时,在人文等学科中也有着广泛的应用体现,基于该现象,某些专家甚至指出控制理论与控制工程已不再是单纯的学科,已逐渐的发展成为较为全面和系统的世界观、方法论。控制理论与控制工程所具有的显著特点是,某些基本的概念同时具有普适性及独特性。在控制理论与控制工程的应用中,两个概念是应用的关键及核心,首先是系统概念的应用,在当前社会的发展中系统问题已变得非常重要和突出,尤其是全社会范围内所进行的复杂性系统及复杂性科学课题的研究及应用,这是控制理论在现代科学中应用的必然发展,应用控制理论不仅要进行结构及性质的分析,还要进行系统运行状态的调控;其次是反馈概念的应用,这是控制理论区别于其他的学科及控制理论的应用区别于其他的理论应用的关键,反馈使得控制系统在较大的程度上具备人类智能的诸多特点,可以实现控制系统在实际的应用过程中结构、参数及扰动等因素的不确定性给控制系统造成的影响,例如远距离通讯设备、进行隧道扫描的显微镜等具体的工程设备。

在控制理论与控制公工程的应用中,最优控制是现代化的控制理论非常核心的内容,利用最优控制所进行的研究是在满足相应的约束条件时,就最优控制策略进行寻求,进而取得性能指标的极大值或者是极小值,最终使控制系统在性能指标上可取得最优化效果所必须采用的基本条件及综合方法,即就受控的运动过程或动力学系统,从多个可选择的控制方案中寻求最佳的方案,从而使系统在运动状态由初始状态变为指定的目标状态时可以取得性能指标的最优化。

现代控制技术论文例6

中图分类号:TH70 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0133-01

一、引言

测控技术与仪器专业是信息科学技术的源头,是研究信息的获取和处理,以及对相关要素进行控制的理论与技术,是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。它的专业面广,小到制造车间的检测,大到卫星火箭发射的监控都归于测控技术与仪器专业。测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要,对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟,对空间的测控要求使人类有了点、线、面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段,随着科技的发展,测控技术进入了全新的时代。

二、测控技术的发展及其工程应用

测控技术,即测试与控制,是一门新型的技术科学,也是一门边缘科学。早在一千多年以前,我国就先后发明了铜壶滴漏计时器、指南针以及天文仪器等多种自动测控装置,这些发明促进了当时社会经济的发展。

二次大战期间,由于建造飞机自动驾驶仪、雷达跟踪系统、火炮瞄准系统等军事装备的需要,推动了控制理论的飞跃发展。二次世界大战后,控制理论扩展到民用,在化工、炼油、冶金等工业部门得到了进一步的应用,控制理论也日渐成熟。20世纪50年代末和60年代,控制工程又出现了一个迅猛发展时期,这时由于导弹制导、数控技术、空间技术发展需要和电子计算机技术的成熟,控制理论发展到了一个新的阶段,产生了现代控制理论。

测试技术是实验科学的一部分,主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段,起着人的感官的作用。一般说来,测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。传感器将被测物理量(如噪声,温度)检出并转换为电量,中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析,显示记录装置则测量结果显示出来,提供给观察者或其它自涌刂谱爸谩R虼瞬馐约际醯姆⒄购艽笠徊糠质且览荡感器的发展。

传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时,与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段,并没有投入到实际生产与广泛应用中,转化率比较低。

三、智能化技术的应用优势

随着人类进入计算机时代,计算机技术与仪器的测量与控制相结合,实现测量自动化、测量与控制智能化,使仪器的发展进入了测控结合的智能化阶段。可以说,测控技术仪器及国民经济的各个部门,是科学技术现代化的重要标志。智能化技术应用到电子工程中,可以有效的对电子工程进行优化,推动电子工程的发展和完善。其中:(1)智能化技术优化电子工程,使得电子工程设计更加简单便捷,智能化的操作相似,可以使得的电子工程的自动化控制水平得到提升,控制模型数据的变化形式,规避各类的控制问题。(2)提升电子工程的运行质量和运行效率,发挥其功能性,使其生产效率可以得到进一步提升,科学的智能化技术的运用,使得控制部分的控制质量和控制效率提升,降低安全隐患,提高效率。(3)简单的人机交互形式,可以使得的电子工程的操作更加简单直接,相关技术人员通过培训工作后,可以进行电子工程的相关操作的,有效的提高的数据的分析和应用质量。(4)发挥控制系统的功能性,通过智能化技术的应用,对系统内部的具体状况的进行分析,并可以实现自主的逻辑判断,有效的提高控制质量。

四、智能化技术在测控领域的应用

新一代测控仪器在保证其高可靠性、高效率、高精度以及多维化、多样化的前提下,更着重于智能化的应用。在信息拾取与数据转换、信息测量、判断和处理及系统控制方面大量采用微处理器和微计算机,实时显示与控制系统向三维形象化方向发展,技术操作向自动化方向发展,并且具有人工智能,从学习机进一步向人工智能机发展是测控领域发展的必然趋势。

1、计算机的辅助设计。当今社会,随着信息化与网络化的普及与发展,计算机已成了测控系统的中坚,网络技术越来越成为测控技术满足实际需求的关键支撑。计算机作为处理信息智能工具,具有以下优越功能:储存盒管理数据信息的功能;高效的图像显示和绘图功能;快速的数值计算能力;逻辑判断和推理功能。采用计算机辅助设计能有机地将计算机的各种功能和设计者的判断力、创造力相结合,从而加速了设计进程并提高了设计质量。

2、智能化下的虚拟技术

虚拟环境技术是测控系统中仿真技术智能化的发展新高度,是对智能化技术的延伸,采用人机交互技术有效地模拟人在自然环境中的视、听和动作,使操作者有身临其境的感受。在软件开发方面,NI公司的Labview和LabWindows/CVI功能强大,不仅使虚拟仪器的开发变得简单方便,而且为虚拟仪器做到时网络上提供了可靠的技术支持。智能化虚拟仪器使软件更加灵活高效,提供全方位的系统集成模块化硬件、标准的软硬件平台,带动了测控系统的升级和革新。

五、结语

现代测控技术是现代工业技术中的重要支柱,现代测控技术的迅猛发展可以为整个社会技术的进步和产业的升级起到改造和推动提升的巨大作用,越来越多的创新、高科技测控自动化的成果得到广泛应用。现代测控技术的未来发展将朝着标准化、智能化、系统化及系统功能的综合性等趋势发展,并更加标准化、开放化、全球化,推动技术水平的提高。

参考文献

[1] 刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析[J].机电信息,2012.

[2] 李欣国.浅谈现代测控技术及其应用[J].中小企业管理与科技,2010.

现代控制技术论文例7

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)17-0007-01

自动化控制作为工程科学的分支学科,从宏观上来说是指将人力直接操作机器和设备加以取代,利用能源和装置元件按照生产要求和产生目标完成生产工作。自动化控制综合了机电、计算机、通讯等多个学科的知识技术和应用工具,将多种技术融合起来,形成自动化的控制系统来代替人力的工作程序。自动控制理论是相对人工控制而言的,不需要人力的亲自参与,利用自动化控制装置或者设备按照预定的程序或者规律自动运行,将人力从复杂危险的工作环境中替代,大大减少了人力的投入,有效缓解了人力操作的强度和压力,同时提高了工作的质量和工作效率。

1 自动化技术的产生和发展

自动化技术的产生和发展大致可分为四个阶段:第一阶段,18世纪前期自动化装置出现。人类为了减轻生产生活中繁重的劳动压力,逐渐学会了对自然界的资源加以利用。利用自然的动力,如风力、水利等资源来替代人力的劳动,简易的自动装置实现了对自然资源中的动力的初步控制,使人们繁杂的体力和脑力劳动中一部分被取代。第二阶段,18世纪末20世纪初,自动化技术初步形成。第三阶段,20世纪中期,自动化开始快速发展,进入局部自动化时期。20世纪40年代,来自美国的核物理学家和电气工程师在电子管和数字管的基础上研制出第一台计算机。随后的几年时间里专家和工程师对计算机的性能进行了完善、改良和升级,使其功能更加强大、更加实用。计算机的产生为控制系统的程序控制和逻辑控制再到数字控制打下了良好的基础。随着计算机和单片机的产生和发展,如今在复杂的自动控制系统中,计算机和单片机已经成为其中不可替代的一部分,在控制和计算方面发挥整重要的作用。第四阶段,20世纪中期至今,已经全面进入了综合自动化的时期。随着工业化的发展的日益复杂,经典控制理论已经显得陈旧落后,无法满足现代工业发展的需求。自动化控制理论的迅速发展促进了现代控制理论的诞生。

自动控制系统经历了一系列的发展更新,其类型从单一向多元化发展。现今自动控制系统主要分为恒指自动控制、程序自动控制、伺服系统三种主要类型。虽然类型不同,但是系统的结构组成上大致相同:1)给定环节,负责信号输入;2)反馈环节,负责对输入的信号进行反馈信号的转换;3)比较环节,负责比较输入信号和反馈信号间的误差;4)控制器,是系统核心,根据比较环节发送过来的误差信息,依据一定的规则发出控制调整的信号;5)执行机构,按照控制信号的指示运行工作。6)控制对象,多为生产过程或者生产设备。7)校正环节,个别伺服系统没有采用标准话控制器,这就需要校正环节对误差信号进行误差校正。

2 自动化控制的基本原理

自动化控制基本原理可通过前馈控制和反馈控制两个词来表现。前馈控制是建立在干扰量得基础之上的,控制量会由于干扰量得变化而发生变动,预先施加一个作用用以对干扰量加以抵消,使被控量保持恒定,不受干扰量的影响。反馈控制是建立在被控量偏差的基础之上的,当被控量发生改变时,控制器机构会接收到的反馈信号进行输出控制反应,对变化进行调整,也就是说只有控制量变化,才会有反馈控制的输出。但是无论是前馈控制还是反馈控制,目的都是一致的,都是为了被控量按照任务要求稳定输出。

3 自动化控制的发展趋势

科学技术的发展日新月异,自动化控制技术在已有的技术成果的基础上,也呈现出以下良好的发展趋势。

1)自动化控制系统的复杂化。随着社会经济的发展和科学技术的不断创新,为了跟随高新技术发展的步伐,满足各行业领域的需要,自动化控制系统必将朝着大规模化、复杂化得方向发展。自动化控制系统规模的不断扩大,其建模和仿真的工作任务也将面临越来越多的困难。系统的建模涉及范围广泛,模型的转换、分辨率、模型之间的融合集成都是亟待解决的问题。同时,对控制系统结构设计的优化和运用也是研究工作中的

重点。

2)控制系统结构和算法的优化。自动化控制系统在应用和发展中,控制系统的结构的优化方向朝着分布式分层递阶控制发展前进,随着系统结构的发展,控制算法也随之发展进化。

3)混杂控制系统的发展应用。最近几年,混杂控制系统迅速发展,很快受到行业的关注和重视,很多专家学者致力于该理论的研究。混杂控制系统的主要特点是通过一个框架结构的建立,将离散系统和连续系统加以综合,在框架内部进行集成分析,形成一个综合优化的系统。该系统的核心与自动控制系统的核心一样都是反馈和优化。混杂控制系统综合数学、人工智能等多种学科技术,是自动化控制学科发展的里程碑。

4)非线性控制系统的发展应用。在控制领域总,非线性控制系统理论一直备受关注,发展迅速。在未来的技术发展中,非线性控制系统以清晰的模型为基础,朝着更简单化、更实用化、高性能化得方向发展。

5)智能化控制系统。现今智能化控制系统已经逐渐兴起,并且表现出其独特的优势。在未来自动化控制的发展中,智能化系统能够对复杂化得大规模的工业过程进行自动化、智能化的全程控制和决策。未来计算机技术、网络技术、智能技术等先进技术的发展,为智能化控制系统提供技术支持和保障。智能控制技术的发展将包含更多的性能,涉及更广的范围,融合更多的现今技术,在军事、航空航天、工业、农业、医疗、金融等等各个领域中发挥重要的作用,为社会的发展和人民的生活服务。

参考文献

现代控制技术论文例8

中图分类号:TP:文献标识码:A:文章编号:1673-9671-(2012)022-0105-01

随着微电子技术以及超大规模集成电路的快速发展,现代计算机技术和自动化技术等影响人们生活、工作等各个方面,尤其是在机电一体化产业领域,目前机电一体化产业已经广泛应用到各种工业和生产过程,并且对控制的效果要求也越来越高。现代许多的工业生产过程或者生产对象具有多层次、时变性、非线性、交叉性、多因素等不确定性,很难建立精确的数学模型,即使是对一些复杂的控制对象导出了数学模型,但是由于该数学模型过于复杂,也很难实现有效地控制,不利于人们使用。

智能控制的诞生和高速发展,恰好为解决以上各种问题提供了合适的方法和技术。目前,越来越多的智能控制在机电一体化系统的工作过程中得到了应用,智能控制在机电一体化系统中的发展研究也越来越受到关注。本文鉴于笔者的个人经验,详细的介绍了目前智能控制在机电一体化系统中的应用研究。

1智能控制简介

随着控制理论的发展,智能控制针对传统控制理论的缺陷而提出,是控制理论发展的高级阶段,其与传统控制理论不同,可以解决复杂多样的控制人物,适合用于基于精确数学模型的传统控制方法不能解决的复杂系统的控制过程。

智能控制理论是多学科交叉形成的,其包含控制理论、计算机科学、运筹学和人工智能等多个学科,智能控制理论具有非常先进的组织功能,具有较强的学习功能和适应功能。目前,随着智能控制理论发展形成的智能控制理论主要包括以下几种:模糊控制、专家控制、神经网络控制、分级递阶智能控制和集成智能控制。人们将其有机结合或者组织在一起而构成了以下几种智能控制方法:组合控制方法,既是将智能控制和传统控制有机组合,形成的智能控制方法;混沌控制;小波理论;进化计算和遗传算法等几种。

智能化是是现代机电一体化系统发展的一个长久趋势,在一定的程度上,智能控制系统的好坏,在很大的程度上影响了决定了机电一体化系统的优劣。目前,智能控制系统已经在机电一体化系统中得到了广泛的应用,诸如模糊系统、专家系统、神经网络学习系统。

2智能控制应用于机电一体化系统研究

2.1机械制造中的智能控制

现代的先进制造系统需通过依赖一些不够精确和完备的数据解决某些无法预测或者难以预测的情况。而人工智能技术成为了这个难题的有效解决方法,与此同时,智能控制也在机械制造行业广泛的应用起来。在机械制造中,智能控制分别利用传感融合技术、模糊数学神经网络、模糊关系及模糊集合的鲁棒性、神经网络并行处理信息之能力及学习功能等来进行信息预处理和信息的综合、对制造的过程进行动态的环境建模、将模糊信息集成至闭环所控制的外环进而决策选取机构进行控制动作的选择以及通过在线识别来处理一些残缺信息。

2.2电力电子学研究领域中的智能控制

变压器、发电机、电动机等一些电力系统的电机电器设备,其设计、生产、运行以及控制过程相当的复杂。国内外的电气工作者通过将智能控制技术引入到电气设备的故障控制及诊断、优化设计中,而取得了良好的效果。采用遗传算法这种先进的优化算法进行对电器设备设计的优化,可有效缩短计算时间,显著的节约成本,同时提高产品设计的质量和效率。其中在电气设备故障诊断中应用的智能控制技术为神经网络以及模糊逻辑专家系统。智能控制应用于电流控制技术在电力电子学的应用领域中具有代表性,智能控制技术应用的方向之一为研究的新

热点。

2.3工业过程中的智能控制

工业过程中的智能控制主要包括局限级与全局级两个方面。局限级研究的热点为智能控制器,同时还包括专家控制器和神经元网络控制器等,它所指的是将智能引入工艺过程中某一单元来进行控制器的设计。局限级智能控制在参数整定,在线自适应调整方面优势明显,而且可控制某些非线性的复杂对象。全局级智能控制用于整个操作工艺,控制过程的故障诊断,规划过程操作处理异常等,主要是针对一整个生产过程的自化。

2.4智能控制应用研究展望

在机电一体化系统中,智能控制技术的使用是很晚的,其不同于传统控制技术,是一门新兴的学科,随着智能控制相关领域的研究,智能控制无论是在理论上还是在应用上,都取得了不少成果。但是,智能控制处理的问题都比较复杂,具有很强的不确定性,因此,在前人研究的基础上,智能控制还有许多方面需要提高,总体来讲,智能控制需要在以下两个方面加强研究和实践。

1)理论研究。必须加强智能控制理论研究,以便寻求更新的理论框架,智能控制理论的应用前景是非常广泛和有潜力的,但是理论研究却大大滞后,使得智能控制系统在稳定性、鲁棒性和可靠性方面都有待

提高。

2)扩宽实际应用范围。随着机电一体化系统的大规模应用,提高实时的控制能力非常紧迫,目前,智能控制已经被人们广泛地应用于工业、农业和军事等多个领域,解决了传荣控制理论无法解决的大量问题,其生命力和发展前景都是无法估量的,因此,必须寻求突破,拓宽智能控制理论的实际应用范围,为工业生产和人们生活提供更好的

帮助。

3结束语

总而言之,随着人工智能、模糊数学和神经网络等技术的发展,智能控制将成为机电一体化系统的关键支撑,必将为人们的生活,工业生产以及社会的进步提供更多的帮助。这也将是机电一体化技术在21世纪乃至未来的发展主流趋势。

参考文献

[1]黎青宏.浅谈机电一体化的发展及趋势[J].商业文化(学术版),2008,08.

[2]高世杰.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科协论坛(下半月),2007,08.

现代控制技术论文例9

中图分类号:TH-39 文献标识码:A

1 对智能控制系统进行分类

所谓智能控制系统主要是一种多项控制技术,智能控制的正常运行需要仰仗于各类智能控制的子系统,进而构建出集成、混合的控制系统,只有这样,众多的智能技术才能够在智能系统中发挥其应有的作用。当下,各个行业所采取的控制系统主要有以下几个类别:(1)学习控制系统,类似于人类大脑的功能,人类的学习能力是智慧的主要表现形式,而学习控制系统主要通过对结构进行认知、辨别以及调整以后,利用对数据的处理及对信号的循环输入以保障其良好的运行效果,该系统还能结合一些基本信息自动地进行控制。(2)分级控制系统,该系统采取分级递进的智能模式,主要利用自组织控制、自适应控制等条件。再改控制系统中主要表现了三个级别,即:协调级别、组织级别以及执行级别,而对于每个级别来说,他们都具备该级别独有的作用。(3)专家控制系统,这种智能系统主要是将技能、知识、经验等因素进行有机的融合,并将这些因素整合到计算机系统当中,系统会根据相应的程序指令进行相应的操作。在该系统中,包括了众多的理论内容,这些理论内容都为智能系统在对实际问题进行处理时提供了一定的帮助,让处理后得出的结果具备较高的性能。(4)神经网络系统。当前,人工神经网络控制系统仍旧是运用最多的系统,该种智能系统的网络结构主要借鉴了人工神经元、人工细胞的相关技术,智能控制和模仿真人是该系统的主要功能。

2 将智能控制运用到有关机床

机电一体化是当今工业中的一项重要技术,智能化则是当今科技的主要发展趋势,在机电一体化当中发挥着巨大的作用,智能控制的主要表现形式之一就是数控机床与机器人的智能化。

对于数控机床来说,衡量机电一体化技术的重要指标便是精度。在陈旧的数控机床设备中,由于没有对智能技术进行过多的融合,进而导致产品加工不理想以及机床的精度不达标,智能数控系统中运用了许多RISC芯片以及多CPU控制系统,这些芯片以及系统将大幅度提高机床的精度。

在数控系统最初设计的过程中,大多数运用到的设计方法是模块化设计,其具有较为良好的裁剪性能,而且功能所设计的方面非常之广,针对各类不同的机电一体化生产基本上都能够达到要求,而在群孔系统的效果控制中,对于相同或者类似的群孔系统可以对各种操作流程进行参照,进而保证系统调整符合相关要求。

系统的操作程序是正常运行的重要指令,根据所需要加工产品的精度和尺寸对操作程序进行编程,才能够让产品加工以后达到预期的智能效果,从前,产品加工都是在普通车场进行,操作流程则需要依靠人工进行控制,所以要求操作工人具有较高的技术水平,而在当今的数控车床中,我们只需要依据相关的程序,对机器进行调试之后就可以进行加工工作,这恰恰是智能化的重要表现。

3 在设备装置中的智能元件

将智能控制运用到机电一体化系统中,不仅可以促进系统控制形式的调整以及转变,更加可以保障系统实现自动控制,机电一体化的典型设备就是数控机床,数控机床在元件的控制上更加能够反映出其发挥的具体作用。

数控机床中最基本的装置就是平面显示器,它的主要作用是显示相关的程序指令,进而让机床的操作人员对机床的运行状态更加深入的了解,在机床改造技术更新换代的同时,智能元件的种类也在不断翻新变化,近些年来出现的FPD平板显示技术具有能耗低、重量轻、显示大等诸多优势,完全可以应对最基本的智能操作。

而硬件模块则是保障数控机床达到指标的主要装置,生产商采用相关的智能技术,加之融合相关的智能元件创造出了良好的模块结构,譬如存储器、CPU、PLC、位置私服等,在具体的操作过程中进行了对模块形式的删减,建立了不同性能的模块。

在数控机床进行加工时,利用动态监控系统,完全可以将各种不同的现代化技术进行融合,这其中包括网络技术、计算机技术、多媒体技术、模拟技术等。有的时候甚至可以将一些经常用的控制装置改造成具有严密制造过程的控制体系,进而推进智能化进程。而网络技术是当今智能控制中应用最广的一项技术,它可以通过机床联网的形式利用计算机进行编制、输入、调节程序、执行命令等工作,进而实现无人操作的智能化控制。而网络装置主要包括的是数据线以及计算机,只要具备这两样装置,就可以完全将数据准确地显示在机床面板上。

4 智能控制的主要特点

智能控制是多领域的交叉学科,从最初的“二元论”到后来的“三元论”发展至今,已经成为“四元论”,智能控制已经得到了长足的发展,我们有理由认为,智能控制理论的根基是自动控制理论、信息论、运筹学以及人工智能的交叉。其具有相对完善的理论基础。

相比于传统理论,我们可以认为智能控制对对于传统理论的延伸和发展,也可以说传统理论是智能控制所包括的一部分,是智能控制的最初形式。智能控制具有分级、开放、分布的结构特点,具备很强的信息处理能力。智能控制追求的是对系统的全面优化。而智能控制的主要任务和所针对的对象具有不确定性,传统的控制方法在通常情况下仅仅适用于单一任务和精确的数学模型。而只能控制系统的重点在于对数学模型符号、环境以及描述的识别,在数据库的设计上,它与传统控制常用到的运动学方程、函数等数学描述方法有着本质上的差别。只能控制具有混合控制的基本特点,该系统能以数学广义模型来表述混合的控制过程,采用定性决策以及定量控制结合的控制方式。

智能控制系统对于传统控制理论并不加以排斥,智能控制当中往往包含常规控制,而智能控制同样经常利用常规控制的基本方法来对低端的控制问题加以解决,并对常规的控制方法力图扩充,而且智能控制系统具备非常强的学习功能、组织功能以及适应功能,能够克服环境所具有的不确定性以及复杂性,最终实现有效控制。

结语

现如今,智能控制已经成为机电一体化系统中被应用最多的控制方法,智能控制以其独有的高水平、高效率、高性能的控制优势对传统的控制方法造成了猛烈的冲击,并大有取代之势,文章中提到的数控机床仅仅是机电一体化技术中的一个典型代表,在现代工业生产生活中,智能控制在机电一体化系统当中的运用还有诸多方面,人们发现,智能控制的控制效能具有非常明显的优势,其优越性也越来越多地得到了人们的认可。

现代控制技术论文例10

1.1机电一体化的基本概念

机电一体化技术从大的领域来说属于机械领域,其定义版本较多,其中一种较为权威的定义表述如下:机电一体化一般是指在机械的设计与功能扩展中,应用机械特有的主要功能、信息处理、功能控制等,把机械系统的控制中心进行集成化,并且与安装在计算上的上位机软件实现双向通信,一般来说,机电一体化技术也是一门交叉学科技术,涉及到的主要技术有通信技术,机械技术,微电子技术,电力电子技术等,机电一体化技术的核心功能就是把以上技术结合起来,形成一个整体并内嵌入机械系统中。

1.2机电一体化技术的基本特征

机电一体化技术作为一门应用广泛的技术,有其自身的特点,通过实际调查总结和查阅相关资料,本文总结出了机电一体化技术的3个主要特点,接下来详细说明如下。(1)应用的广泛性:机电一体化技术由于涉及的技术较多,是一门涉及多学科的交叉技术,正是由于这一特点,使得机电一体化技术应用十分广泛,已经远远超出了机械工程的应用范畴,当然,本文的研究重点还是放在机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势。(2)具有很强的逻辑性:由于机电一体化的核心任务就是把各种技术合理融合,应用到机械领域中,把系统的机械机构和上位机软件控制合为一体,也就是形成一个统一的整体,从这个层面来说,机电一体化技术具有很强的逻辑性,或者说拥有很强的系统性。(3)机电一体化具有很强的最优化建模理论:机电一体化技术经过多年的发展,已经形成完整的最优化理论体系,相关算法可以参阅相关文献,限于论文篇幅,在这里不再累述。

1.3机电一体化技术的最新发展趋势

经过多年的发展,机电一体化技术已经形成了自己的理论体系,随着我国高新技术不断发展,越来越多的新技术被应用到机电一体化技术上,机电一体化的最新的发展趋势是控制智能化、精确化、零延迟化、结合计算机处理技术和信号传输技术,机电一体化技术也朝着无线控制、高速控制、精确控制的方向发展。

2机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势分析

本小节在上文介绍机电一体化技术相关知识的基础上探讨机电一体化技术在机械工程领域的当前应用以及未来的发展趋势,结合实际,本文从机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析、机电一体化在现代机床控制上的应用、机电一体化技术在全自动包装机领域的应用等三方面简单论述机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势,下面详细讨论。

2.1机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析

在国外,机电一体化技术应用到机械工程领域较早,通过查阅资料得知,美国在上世纪90年代就把自动控制设备应用与机械制造领域,我国相对起步晚,但是起点较高,20世纪60年代,我国通过引进苏联控制设备,逐渐把机电一体化技术应用到机械领域,并在20世纪80年代,实现机电控制设备国产化,随着科技不断进步,以计算机处理技术和无线通信技术为代表的新技术不断应用与机电一体化技术,这使得机电一体化技术焕发出勃勃生机,应用领域进一步扩大。

2.2机电一体化在现代机床控制上的应用

机电一体化在机械工程领域很重要的一个应用领域就是应用在现代机床控制上,现代机床控制要求精度高、速度快、智能化高,这就要求现代机床的控制系统具有很强的抗干扰性,机电一体化技术由于采用计算机处理技术,处理速度快,精度高、内置多块DSP芯片,抗干扰能力强。

2.3机电一体化技术在全自动包装机领域的应用

机电一体化技术除了应用与纯机械工程领域,还大量应用于相关机械与电子相结合的控制领域,通过实际调查得知,我国全自动包装机已经全部采用机电一体化技术,由于包装机械不但设计机械工程知识,还涉及机电控制技术,微机处理技术等,所以一般的控制系统很难胜任,机电一体化技术由于是一门交叉学科,所以具有很强的灵活性,所以机电一体化技术较好的解决了这个问题,机电一体化把软件控制和机械控制结合起来,融为一体,通过上位机软件来控制包装机的运行状态。

3机电一体化技术在机械领域的发展前景

通过对机电一体化当前发展趋势的调查研究,本文认为,机电一体化技术在机械领域的发展前景包括以下几点:(1)专用化趋势不断加强:随着机电一体化应用到机械领域的不断深化,机电一体化技术表现出明显的专用化趋势。(2)智能化不断加强:近年来,随着人工智能等新技术不断应用到机电一体化领域,机电一体化技术也呈现了智能化趋势。(3)能耗低:节约资源,保护环境成为全社会的共识,在这种背景下,机电一体化技术积极加强自身改革,不断研发新技术,把能耗进一步降低。

现代控制技术论文例11

中图分类号:TM文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)11-0297-01

随着国家制造业信息化改造的推进,现代工业控制技术在企业里逐渐普及,电类专业的技能人才短缺已成为一个实事。技工学校作为技能人才培养的基地,应把电类专业作为一个品牌专业来建设。

1 确定建设电类专业的目标和指导思想

目标:以提高技能人才层次质量为专业建设目的;以实用知识型技能人才培养为专业建设特色;在专业建设中要构建适应企业对电类技能人才要求的完善的理论课程教学体系和实习教学体系;通过校企结合,理论与实习结合,打造锻炼一支适应电类专业教学的“双师型”教师队伍,保证电类专业教学持续发展。

指导思想:现代电类专业技能人才与传统的技能人才不同,其更突出了知识型。在电类专业的建设中必须解放思想,改革传统的职业技能教育观念,打破旧的办学模式,创造出新型实用电类技能人才培养的路子。

2 创新电类专业的教学计划与教学大纲

技工学校电类专业的建设,必须制定适应现代企业要求的,利于学生发展的电类专业教学计划与大纲。基础理论课程设置必须坚持“必需、够用”的原则,同时培养学生自身发展的优良素质。专业课与实习课有机融合,教学环节中坚持课题化的设立思想,教学中的课题设计要适应现代工业控制技术特点,在此基础上创出适应现代企业特点的一体化教学的模式。经多年来的教学实践和对技工教育教学计划和大纲的研究,结合现代工业控制技术的特点,制定以专业培养目标、学制、专业素质培养要求、技能训练要求、开设课程、技能训练环节、取得资格证书和就业岗位为主线的电类专业教学大纲。

3 注重电类专业教材的建设规划

现有的电类专业的教材虽多,但都是些理论性较强的多,好多并不能突出技能教学的特色,只有很少的可以借鉴。由于目前具有技能操作特色的电类专业的教材还很少,所以专业要快速发展,可迅速成立电类新技术教材编著委员会,组织精干教师和企业优秀电类技术人才编写适合现代企业特点及学校现实教学特点的,又能突出技能教育特色的电类专业教材,从而在短时间内形成适合企业新技术生产特点和学校实际特色的教材体系。

4 电类专业的教学思路

4.1 理论教学和实习教学并行,并以实习为重

理论学习应以“实用、够用、管用”为原则,进行模块化、综合化整合,着重通过实践环节培养学生实际工作能力,增加学生自我动手时间,提高学生创新技能和综合素质,增强学生的岗位适应能力。

4.2 理论教学内容应突出应用性、先进性、前沿性

培养学生应用现代工业控制理论的能力,突出电类理论的应用性、实用性,使学生能通过“实践认识-针对实践的理论学习-再实践”的顺序,掌握一定的现代工业控制技术的安装、操作和维修技能。

4.3 实习教学与生产实际、与新科技应用推广紧密结合起来

加强实践性教学环节是体现以能力为重点,培养学生的熟练职业技能和综合职业能力,实现理论与实际、教学与生产有机结合的有效途径。电类专业实习教学特别要注意其先进性、前沿性,通过教学内容上渗透新科学、新技术、新工艺,教学过程由教室向生产延伸等,可以培养出一批能熟练运用新技术、新工艺,能适应社会和市场需求的高素质现代工业控制技术操作人才。

5 电类专业实训基地的建设

5.1 完善电类传统专业的建设

传统的电工理论与实践技能,仍是学习先进现代电类技术的基础。现代工业控制技术是在传统技术的基础上发展起来的,先进的自动化控制设备,离不开传统的电力拖动控制基础。要想完善电类专业的建设,除了建设一流的专业实训教室外,首先必须在完善电类传统专业的建设的前提下,坚持科学发展观,开拓电类新专业。目前以强电为主的主要有维修电工、机床电气维修技术、机电维修技术、电工与焊接技术、工业电气自动化等专业;以弱电为主的主要有电工与电子技术、家用电器产品维修、家用电子产品维修等专业;以高新综合应用技术的主要有数控技术应用与维修、智能楼宇技术、电梯控制技术与维修、现代工业控制技术等专业。我们认为要想完善电类专业的建设,必须在完善以强电为主的专业类型和以弱电为主的专业类型的建设前提下,加快对高新综合应用技术专业类型的建设。

5.2 电类专业实训基地的建设

根据电类专业模块教学体系,电类专业实训基地需要配套的实训教室主要有单片机、PLC系统综合实训教室、数控机床维修实训教室、普通机床电气线路故障检修实训教室、电工电子技术实训教室、电工基本操作实训教室、电力拖动控制线路实训教室、家电维修实训教室和多媒体教室等。这些实训室不仅为电类专业开设实训课,也承担社会化职业资格培训、考核鉴定;同时,还承担企业职工的后续教育的培训任务。电类专业实训教室是技工学校和在职岗位工人专业技术基础及专业能力培养的重要教学设施。按照能力形成规律及电类职业岗位群要求,电类学生须具备从事电类工作的基本技能、专业技能和相关技能,因此,电类专业实训教室的建设,是保证教学质量,培养高质量人才的必要条件。

6 师资队伍建设

现代工业控制技术在近几年来的广泛应用,引起了电类人才的大量需求,同时造成电类专业师资、特别是同时具备相当的理论知识和丰富的实践经验的电类专业师资严重不足。尤其缺乏熟悉企业生产实际,并能够承担电类教学工作的“双师型”专业教师,严重制约着现代工业控制技术人才培养水平的提高。加强师资队伍建设是促进专业发展的根本保证。

6.1 增强师资队伍的力量

要增强师资队伍的力量,可采取三种方式进行广纳贤才。一是通过每年的高校毕业生人才招聘会,招聘一些理论基础踏实和操作技能过硬的高等职业院校专业对口的毕业生;二是采取传统做法,在本校应届本专业的优秀毕业生中,挑选一些品质优良、作风硬朗、技术过硬的优才生留校。然后让他们在有经验的教师的培养下迅速成长。三是为了更好地适应社会,对一些更新较快的新技术,可通过外聘来自企业技术人员和能工巧匠的方式。这样既能使教学与实际工作紧密结合,提高学生的实际应用能力,同时学校教师也能通过交流得到提高。

6.2 建立师资培养规划

加强师资队伍建设,建立师资培养规划是关键。随着现代工业控制技术的突飞猛进,电类专业师资水平的培养和提高,已到了刻不容缓的地步,许多专业理论教师和专业实习指导教师,大多数的专业理论知识和专业技能水平已滞后现代技术的发展,由此也阻碍了专业教学的开展,我们必须建立一套完整的师资培养规划,让青壮年教师得到必要的新知识、新工艺、新技术、新能力的培养,让他们尽早地挑起电类专业教学的大梁,为我们电类专业的发展做出应有的贡献。