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自动控制范文1
关键词:自动控制系统控制方式组成
1、自控系统的基本概念
1.1 自动控制的重要性
(1)自动控制技术水平的高低,标志着一个国家工业和科技先进与否。
(2)高水平的自动控制技术对一个国家的工业、国防和科学起着至关重要的作用。
(3)自动控制原的基本思想和基本方法可以用于各个领域。
(4)每个工程技术人员和高级管理人员必须具备自动控制原理的知识。
控制主要是指给一个运动过程施加约束,使运动过程按指定的路径,向期望的方向发展。自动控制的定义:是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。
2、自动控制系统基本控制方式
自动控制系统是指为自动达到某一目的,由相互制约的各个部分按一定规律组织成的、具有一定功能的整体。自动控制系统的组成主要包括控制器、被控对象、反馈环节、给定装置等。而自动控制系统基本控制方式主要有开环控制、闭环控制和复合控制三种。
2.1 开环控制如图1所示
其特点是在控制器和被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈作用,简单、控制精度低。
2.2 闭环控制如图2所示
闭环系统自动把输出量反送到输入端并与输入量进行比较,得到偏差信号,偏差越大,控制力度也越大。迫使输出量向输入量靠近。 故控制精度高。反馈是指将检测出来的输出量送回到系统的输入端,并与输入量进行比较的过程。负反馈主要是指偏差量=输入量-反馈量。负反馈的自动调节原理可简单总结为输出量↓→反馈量↓→偏差量↑控制量↑→输出量↑反之,也一样。总之,能自动减小偏差,恒定输出。
2.3 闭环控制的特点包括以下两个方面
(1)自动检测偏差,不断调整控制量,克服前向通道上的各种干扰,控制精度高,稳定性好。
(2)对反馈通道上的干扰不能克服,对反馈设备要求高,价格贵,系统结构复杂。
2.4 复合控制如图3所示
该图为干扰补偿的开环控制和按偏差的闭环控制相结合,复合控制的效果也比单一的反馈控制或者单一的开环控制的效果都好。
3、自动控制系统的组成
图4为一个简单控制系统实例,主要包括:
给定环节——用于产生输入到控制系统的指令信号。指令信号通常称为输入量或给定量,常用r来表示。
比较环节——用于将给定量与反馈量进行比较,比较环节的输出量等于两输入量的代数和。箭头上的符号表示输入在此相加或相减。给定量与反馈量的差值,称为偏差,常用e来表示。
控制器——接受偏差信号,通过转换与运算,产生控制量u,以改善系统的性能。控制量常用u来表示。
中间环节—— 它的作用是将控制信号进行变换、功率放大等,以便对被控对象进行控制。达到纠正偏差的目的。
被控对象G——它是要求实现自动控制的设备。它接受控制量并输出被控制量。系统输出量常用c来表示。不希望的、影响系统输出的信号,称为扰动,常用n来表示。
反馈环节——将输出量转换为主反馈信号的装置,主反馈是与输出成正比或成某种函数关系,但量纲与参考输入相同的信号,用b来表示。
随着的自动控制系统在各行业应用的不断加深,自动控制系统开发与应用企业也面临着更高挑战。这就要求自动控制开发企业必须加大对相关人才培养与引进,通过人才战略提高自身的市场竞争力,提高对应用自动控制系统客户的售后服务,保障自动控制系统的精准性,为该技术的应用发展打下坚实的基础。
自动控制范文2
关键词：PWM 红外检测 霍尔开关 AT89C51 里程显示 语音播报 黑线跟踪
一、方案论证与选择
根据要求的功能及指标，我们将整个系统划分为七个基本模块，如图1-1所示。为了使各个模块具有较好的性能，分别提出以下不同设计方案：
1、驱动模块
方案一：如图1-2所示，本设计方案较为简单，即通过大功率电阻消耗功率来实现，通过对R1、R2的选择能提供八种速度，可根据路面摩擦力大小来调节R1、R2的大小，使小车处于最佳行驶状态。
方案二：采用数控电位器X9313集合NE555多谐振荡器输出PWM信号。通过单片机控制数控电位器来调整NE555多谐振荡器的输出方波的占空比，达到对电机速度的控制。这个方案的优点是控制比较方便、软件资源消耗少。
方案三：可采用具有防止单边短路保护设计。并由单片机直接产生PWM信号，控制H型桥式PWM电机驱动电路。通过单片机可精确调整电动机的转速。由于此电路中管子工作在饱和截止的状态下，所以效率非常高，电子开关的响应时间很短，稳定性极，驱动能力强。
方案一中采用电阻降压来控制电机的速度，虽然电路简单，但R1、R2的参数难以确定，速度无法细微调整，不能达到赛题要求的精度。方案二与方案三比较，软件控制量相当，但方案二的硬件电路较为复杂，驱动能力不如方案三。综合考虑三种方案的优缺点，我们选择方案三来实现本系统。
2、黑线检测模块
方案一：使用发光二极管和光敏二极管。此方案缺点在于环境的其他光源对光敏二极管的工作产生很大的干扰，一旦外界光强改变，很可能造成误判和漏判，即使采用超高亮发光管可以降低一定的干扰，但这又增加额外的功耗。
方案二：采用红外一体化传感器。此方案可以降低可见光的干扰，灵敏度高，同时其尺寸小、质量轻、价格也低廉。电路简单，安装起来方便，电源要求不高，用它作为近距离传感器是最理想的。
方案三：利用激光。此方案虽然抗干扰性强、可靠性高，但其缺点在于体积大、功耗大、价格高。一般用在要求场合非常高的场合，本系统采用方案二已经能够胜任，无须采用此方案。
3、测速测距模块
方案一：采用断续式光电开关。由于该开关是沟槽结构，可以将其置于固定轴上，再在电机轴上安装圆片，均匀地固定多个遮光片，让其恰好通过沟槽，产生一个个脉冲。通过脉冲的计数实现对速度的检测。
方案二：采用霍尔器件。该器件内部由三片霍尔金属板组成，当磁钢正对金属片时，由于霍尔效应，金属板发生横向导通，因此可在电机轴上安装固定有磁片的圆片，而将霍尔器件固定在距圆片上方1cm3的范围，通过对脉冲的记数实现对速度的检测。
两种方案都是可行的转速检测方案。考虑到光电开关有可能受外界光线影响且硬件结构较复杂，而霍尔器件使用方便、脉冲准确。故拟采用方案二。
4、其他部分
电源采用7.2V和9.6V两组共地的电源分别通过5V和8V的三端稳压器给系统和电机驱动电路供电，这种方法可以有效的隔离电机开关时对系统所产生的冲击干扰，并且稳定的电压提高了系统的稳定性。
LED显示模块采用8位静态串行显示和8位动态显示均可，但根据赛题的要求，为防止因程序冲突导致显示不正常，故采用8位静态串行显示。并且我们降低了显示模块的电压，既使数码管的亮度没有明显的变化又有效地解决了静态显示耗电量大的问题。
采用11个发光二级管分别用来做红外指示、开机起步指示和能源指示。
采用语音芯片1420P做语音播报模块，用来做起步提示和里程及速度播报。
二、系统模块设计及参数计算
1.硬件组成
（1）电机PWM驱动模块的设计与实现
电机的控制采用了脉宽调制技术（PWM），单片机输出一个频率不变的方波，利用调制它的脉宽来改变电机转动的速度，其输出电压就是方波的平均值，当输出为低电平时，电机停转，当输出高电平时，电机最高速。在软件实现上，为了使电机速度的控制不受其他影响，方波的产生采用定时器中断来实现，当定时器定时到固定的时间便产生中断，将输出电平取反，不断循环计时便能产生稳定的方波，不会因为其他程序的延时而改变输出频率。
该电路采用772、882做为驱动管，以保证电动机启动瞬间的大电流要求。各参数计算如图2-1中所示。
当控制端1为高电平，控制端2为低电平时Q1、Q2、Q4、Q8、Q10管导通，Q3、Q5、Q6、Q7、Q9管截止，电机正转。当控制端1为低电平，控制端2为高电平时Q1、Q2、Q4、Q8、Q10管截止，Q3、Q5、Q6、Q7、Q9管导通，电机反转。另外四个二极管在电机转向翻转时形成感应电压回路，起到了保护电机的作用。由此也可看出，本电路有效地防止了单边直接短路的可能。
运用4N25光电耦合器将控制部分与电动机的驱动部分隔离开来，这样不仅增加了各模块之间的隔离度，也使驱动能力大大增强。
我们采用频率为30Hz的周期信号都两个控制端进行控制，通过对其占空比的调节，实现对电机转速的调节。通过两个控制端的高低切换来实现电机的正反转。
（2）测速测距模块的设计
霍尔器件的使用如图2-2示，在小车后轮一周均匀固定有12个磁钢，后轮每转一周，霍尔器件产生十二个脉冲送入单片机的外部中断INT1进行记数。再由单片机完成从脉冲数到距离的转换。
（3）黑线检测模块的电路设计与实现
为了检测路面黑线，在车底的前部安装了5个反射式红外传感器。为减少环境光源干扰，增加信噪比，采用脉冲调制的发射与接收电路。
发射、接收的具体电路如图2-3、图2-4所示。发射部分采用NE555产生35K、占空比为1：10的方形脉冲信号，通过两级三级管放大来驱动红外发射管，实现黑线检测系统信号的调制。
2.系统的软件设计：
单片机控制电路主要以一片89C51为控制核心，主要实现对路面黑线的软件检测和纠错，负责控制电机转速，数据显示，语音播报等功能。
接收部分的红外接收管在不同的光照强度下，电阻值会有大幅改变。因此可以通过改变RW1的大小，来调整红外传感器对赛道黑线的敏感程度。根据赛题要求，将电路参数设置为只对黑线敏感，发射部分的高发射功率使得红外传感器抗干扰能力大大增强，甚至可以忽略赛道上的脚印。当传感器检测到黑线时，后级LM567锁向环将频率锁定在发射频率上，同时输出一个低电频，送入单片机处理进行相应的控制。
（1）单片机路面检测程序
当检测到黑线信号后便发中断给89C51到达黑线，89C51立即控制小车进行转向。
（2）单片机的中断子程序
①定时器服务程序（图2-5、图2-7）
为了保证程序的实时性，中断服务程序要尽量简洁，由T0定时器负责计算时间，其中断子程序仅仅累加计时变量，而T1定时器负责计时输出方波信号。
②INT0中断子程序（图2-6）
由于单片机中断口有限，所以必须进行中断扩展，接口电路如图2-4中的A点（中断查询）和INT0点（中断入口）。任何一路的红外信号都会触发单片机的INT0中断，在中断服务子程序中查询所有红外信号，根据检测到的信号来控制小车的转向。累加小车车轮的圈数，并与设置值比较，以此来判断小车是否达到设定的距离。
（3）软件的特色
①为了提高小车行驶的速度，又要保证行驶距离的精度，在离终点一定距离时，便开始减速，在到达终点时便立即刹车，为了能够在终点立即停住，单片机控制车轮加一瞬间反转来减低小车因为惯性的冲力。
②在小车前部的中间加一红外传感，当检测到中间传感信号时，小车前轮的控制电机不转动，小车的弹簧会将前轮拉回中间，小车可以重新直线行驶，而不会因为左右摆动的幅度太大而冲出跑道。
（4）主程序框图（图2-9）
软件调试参数：起跑的加速时间；从离终点多少距离开始减速；速度减到多低；加反转刹车的时间。
三、系统测试及结果分析
1.测试方法
开启电源开关，将小车放于起跑线，设定所要行驶的距离，按下确定键后，等待语音播报完时立即开始计时，等小车到达终点停车时，停止计时，记录行驶时间。小车行驶到终点后，测量停车位置离起点的距离和设定距离的误差。
记录显示路程的数据。
2.测试数据
测量一：
设定距离（m）5678910实际距离（m）4.986.026.977.988.9710.01行驶时间（s）6.257.507.788.858.159.11平均速度（m/s）0.80.80.90.91.11.1相对误差（%）0.40.330.40.250.330.1
测量二：
设定距离（m）5678910实际距离（m）4.985.997.038.028.9910.04行驶时间（s）6.467.487.458.018.999.10平均速度（m/s）0.70.80.91.01.01.1相对误差（%）0.40.170.420.250.110.4
自动控制范文3
关键词：力传动；自动控制；系统
前言
自动控制系统一般使用各种计算机设备对于传动过程进行控制，具备很大的优势，但在力传动的过程中存在着能量浪费问题，因此对于如何优化自动控制系统、完善自动控制的方法需要进行大量探究，以完善出一个能够提高各方面工业效率的对策。
1 力传动与自动控制系统现状
1.1 力传动自动控制系统的特点概述
力的传动包括电力传动、液力传动等，液力传动主要用于发动机的换挡系统的控制，而电力传动则广泛应用于各个工程领域，比如飞行器制导、机器人控制、现代机器制造业生产流水线和工业过程控制方面。电力传动的自动控制系统指的是，在无人直接参与操作的情况下，由计算机设备的控制而自动完成整个电力传动的过程。自动控制系统宏观上分为开环与闭环控制系统，开环系统按照预先设定的程序进行控制，对于输入量与输出量不进行比较，而对于每个输入量都根据校准值，由不同的时间来进行控制，因此对于开环控制系统，必须事先进行精确无误的校准工作。闭环控制系统就是反馈系统，一般为正反馈与负反馈，控制器对比输入信号与反馈信号的差值，超过预期误差，则进行调节来减少信号量的误差[1]。
1.2 力传动自动控制系统的暂存缺点
目前的电力传动存在了能量传递损失比重过高的问题，据统计，我国各领域的平均设备能量损失比在40%左右，大部分器械的传动效率只有不到60%，因此我国在能源传递领域的形势十分严峻。目前很多非自动控制的电力传动系统需要大量的人力物力财力来维持工作与保证维护，工作人员需要快速对传动系统的实际工作情况进行快速反应与操作，合理与规范的对设备进行控制，这工作人员的专业技能与工作熟练度以及人力资源配置管理能力的要求很高。同时在很多工作领域，人工操作面临着更多的危险，经常有着工厂安全事故的发生，那么对于工作人员的安全行为规范就有着很高的要求。而采用高效的自动控制系统来进行传动控制则不会出现以上问题，节省大量人力资源，提升行业的整体效率。而目前很多自动控制系统的优化工作也并不到位，既耗散了能源也降低了自动控制系统应有的性能，那么对于控制系统的结构与功能进行优化与调整是十分必要的。
1.3 力传动自动控制系统的发展前景
电力传动自动控制系统的出现是随着日益增长的需求和不断向前发展与完善的科学技术水平而出现的，对于电力传动系统的改革有着深远的影响。力传动自动控制系统不断发展而产生的影响是对于高水平的控制方法的实现和完善。主要发展方向是各个工厂的的机器制造流水线，在自动控制系统的作用下，不需要工作人员的控制与干预，即可自动的加工成成品以供使用，缓解了基层专业控制管理工人的压力。在农业领域，在温室大棚中，需要自动控制系统根据温度、养分、湿度、光照等环境条件，根据预先设定的反馈算法集成的自动控制系统对大棚内的各种人为可以干预的环境进行控制，还有在饲养时的自动投放饲料，自动对库存进行管理。在医药学领域也有着相当广泛的应用，在这方面研究的是人体内部的各个系统的平衡与控制，比如呼吸系统、温度调节的系统等方面，采取正反馈或者负反馈等调节方式进行调节。同时在自动控制方面可以将人工智能进行嵌入开发，集成了各种反馈调节的自动控制机制的人工智能，将会有很强的执行任务的能力，对于周围环境等具备更强的适应性，这样机器人将会在更多领域实行其原本不可以完成的任务，减轻了相关危险工作的工人生命安全负担。此外自动控制系统对于化工、钢铁等工艺制造方面也有着不错的应用前景。
2 完善与优化力传动与自动控制系统
2.1 优化自动控制系统设计方法
目前的电力控制系统主要包含三类系统，最平幅频系统、双零点2型系统、3型系统三种系统，针对不同的反馈控制系统则采用不同的反馈计算公式与方法。针对最平幅频系统的采用开环反馈的计算方法，计算出该反馈系统与设备的固定参数与修正值，即可比较轻松的实现对最平幅频系统的稳定与准确性的矫正与维护，对于此类系统的校正方法为，当阶数为1或其奇数阶无差以及其中的可变参数大于或者等于阶次减1的时候，进行校正。针对双零点2型系统调节器的设计通常采用单一变量法并且不断递推来确定各个参数，得到K、T1、T2这三个参数之间的关系，这种方法十分的简单便捷。确定K、T1、T2这三个参数之间的关系时，通常的依据是“Mrmin”准则，同时还要根据“tsmin”准则来测试系统的抗干扰性能。而针对3型系统调节器的设计方法则与双零点2型系统调节器的设计方法类似，采用同种方法来确定各个参数的值，使用同样的准则来测试性能，最终对控制系统进行调节。
2.2 尝试智能化自动控制系统
由于传动系统的不稳定性，随着其传动工作的不断进行，其相关参数也会不断改变，自动控制系统对于这种误差无法进行修正，日积月累就会导致更大的偏差。而智能化自动控制系统要优于自动控制系统，相比较而言，自动控制系统的反馈调节参数与时间控制参数仍然需要人工进行计算校正，但是智能化控制系统采用了全新的思维模式而打破了传统的数学思维模式，其主要实现方法是利用人工智能的手段，对人的思维进行模拟，利用了当下计算机科学方面最新颖的机器学习、神经网络等方面的技术。其中包括了模糊算法、遗传算法、神经网络算法等方面，模糊算法的实现可以是将其集成在模糊运算控制器上，遗传算法与神经网络可以集成在相应的控制器上，或者将所有智能化的系统集成于一种硬件设备上。这种智能化控制系统能够妥善解决参数难以方便修正的问题，机器进行自身的不断学习改进而进行参数修正，能够极大的提升工作效率，利于相关传动系统行业的发展。
2.3 减少能量损失比重
飞速增长的能源消耗和所面临的能源枯竭的威胁促使人们努力采取新的节能措施，对能源进行有效的管理。目前在能量传动方面仍有很大比重的能量被损失掉了，因此完善相关设备水平，建立相关控制体系是十分必要的。可以采用紧凑型的变流器，此方法需要对控制器件的高度集成与冷却方式的提升。不仅缩小了设备尺寸规模，也不会发散非必要的发热量，降低了设备电力传动之间的能量损耗，减少了能量损失的比重，提高了传递效率。
结束语
通过对自动控制系统的设计与完善、尝试智能化自动控制系统、对于设备的散热、尺寸、耦合度进行改进，可以提高传动自动控制水平，但随着时代的不断发展，对于低损耗能量传动的需求也需要不断的提升，对于电力传动的自动控制方面的发展也需要不断的探索。
参考文献
自动控制范文4
【关键词】自动控制理论；Matlab；模糊控制；鲁棒控制；最优化控制
随着控制系统复杂性的增加，不确定因素的增多，要求各控制理论分支有进一步的发展，弥补各理论分支的缺点与不足，以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果，但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步，或处于初级阶段，远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂，通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制（Quantum Control）也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起，它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。
一、现代控制理论的产生及其发展
控制理论作为一门科学，它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命，1765年瓦特发明了蒸汽机，应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机，标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始，后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题，1872年劳斯（Routh E J）和1890年赫尔维茨（Hurwitz）先后找到了系统稳定性的代数据，1932年奈奎斯特（Nyquist H）发表了放大器稳定性的著名论文，给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳（Wiener N）总结了前人的成果，认为客观世界存在3大要素：物质、能量、信息，虽然在物质构造和能量转换方面，动物和机器有显著的不同，但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处，1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，书中论述了控制理论的一般方法，推广了反馈的概念，确立了控制理论这门学科的产生。
1．经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期，时间为20 世纪40～50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统，主要研究单输入单输出问题，研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法，它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”，使之能够稳定运行，其次是采用“反馈的方式，使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作，最终实现对系统按指定目标进行控制。”
2．现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期，时间为20 世纪60～70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果，但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初，学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广，将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组，用以描述多变量控制系统，并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性，从而奠定了现代控制理论的基础。
3．第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的，所以统称为常规（传统）控制。它们为了控制必须建模，但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路，不完全以控制对象为研究主体，而以控制器为研究对象；是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢？智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词，1971 年傅京孙教授指出，为了解决控制问题，用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制，或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法，这两者都值得试一试，而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发，现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。
二、Matlab工程软件
自动控制范文5
进行了阐述。
关键词：自动控制技术 农业自动化
由于历史、观念和技术等方面的原因, 我国传统农业机械与发达国家相比有很大差距, 已远远不能适应农业的科技进步。近些年来, 自动化的研究逐渐被人们所认识, 自动控制在农业上的应用越来越受到重视。例如,把计算机技术、微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术结合起来, 应用于传统农业机械, 极大地促进了产品性能的提高。我国农业部门总结了一些地区的农业自动化先进经验(如台湾地区的农业生产自动化、渔业生产自动化、畜牧业生产自动化及农产品贸易自动化)的开发与应用情况, 同时也汲取了国外一些国家的先进经验、技术, 如日本的四行半喂人联合收割机是计算机控制的自动化装置在半喂人联合收割机中的应用,英国通过对施肥机散播肥料的动力测量来控制肥料的精确使用量。这些技术和方法是我国农业机械的自动化装置得到了补充和新的发展, 从而形成了一系列适合我国农业特点的自动化控制技术。
一、已有的农业机械及装置的部分自动化控制
自动化技术提高了已有农业机械及装置的作业性能和操作性能。浙江省把自动化技术应用于茶叶机械上, 成功研制出6CRK-55型可编程控制加压茶叶揉捻机, 它利用计算机控制电功加压机构, 能根据茶叶的具体情况编制最佳揉捻程序实现揉捻过程的自动控制, 是机电一体化技术在茶叶机械上的首次成功应用。
1.应用于拖拉机
在农用拖拉机上已广泛使用了机械油压式三点联结的位调节和力调节系统装置, 现又在开发和采用性能更完善的电子油压式三点联结装置。
2.应用于施肥播种机
根据行驶速度和检测种子粒数来确定播种量是否符合要求的装置, 以及将马铃薯种子割成瓣后播种的装置等。
3.应用于谷物干燥机
不受外界条件干扰, 能自动维持热风温度的装置停电或干燥机过热引起火灾时, 自动掐断燃料供给的装置。
二、微灌自动控制技术
我国从20世纪年50代就开始进行节水灌溉的研究与推广据统计。到1992年, 全国共有节水灌溉工程面积0.133亿m2, 其中喷灌面积80万m2, 农业节水工程取得了巨大的进展。灌溉管理自动化是发展高效农业的重要手段, 高效农业和精细农业要求必须实现水资源的高效利用。采用遥感遥测等新技术监测土壤墒性和作物生长情况, 对灌溉用水进行动态监测预报, 实现灌溉用水管理的自动化和动态管理。在微灌技术领域, 我国先后研制和改进了等流量滴灌设备、微喷灌设备、微灌带、孔口滴头、压力补偿式滴头、折射式和旋转式微喷头、过滤器和进排气阀等设备, 总结出了一套基本适合我国国情的微灌设计参数和计算方法, 建立了一批新的试验示范基地。在一些地区实现了自动化灌溉系统, 可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。这种系统中应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器、电线等。
三、自动控制技术在精准农业中的应用
自动控制范文6
关键词：电气设备；自动化；控制设计
在当前的社会发展中，电子技术得到了迅猛的发展，电气设备中也采用了各种先进的自动化技术，并应用在社会各个领域当中。电气设备实现自动化有利于促进社会经济的快速发展，有利于提高电气设备运行的可靠性以及工作效率，还有利于改善电力系统运行的条件以及保证电力输送的质量。随着社会的发展以及电气自动化技术的普及，人们越来越关注电气设备的中控制设计。在实际工作中，我们只有不断提高电气设备自动控制的可靠性，才能够提高电力输送的质量以及社会经济效益。
一、电气设备中自动控制技术的应用
在当前的社会发展中，各个行业的发展已经离不开自动化控制技术，不管是技术发展、产品生产还是军事管理以及人们生活当中，自动控制技术都占有非常重要的地位。所谓自动控制技术也就是以控制理论为基础，采用先进的技术来控制某项工作的完成，使其按照人的意志完成，达到预期的效果。在电气设备自动化控制技术中所应用的原理中，自动化控制技术可以分为两种控制手段，其一是闭环控制方式，这种方式与人的行为非常相似，是通过信息的反馈来进行控制的，主要是由传感器、控制装置以及执行机构等各个装置组合而成。其工作原理是：首先，需要通过传感器来检测某一对象的运行状态，并采集相关信息，再将信息转变为物理信号；其次，将转变成的物理信号直接传递到控制装置当中，此时控制装置就会根据实际情况来对其运行状态以及设计要求进行对比分析，再对其状态合理的控制；最后，通过执行机构来将控制对象纠正，使之达到设计的要求。在使用过程中，闭环控制手段极容易受到其本身的影响，在社会中得到了广泛的应用；其二是开环控制方式，也就是根据事先设定好的流程来对对象发出的信号进行控制，由于信号发出会受到各种条件的限制，导致开环控制方式也容易受到各个方面的影响。自20世纪80年来以来，电子技术得到了飞跃的发展，尤其是微电子技术，由于其能够有效的控制某一对象而被广泛的应用在社会工业领域当中，例如电梯生产、自来水厂等行业当中、在电气设备中采用自动控制技术能够避免造成用户的不变，有效防止了其在开发过程中遇到的困难，提高了产品的开发效率，最终提高产品及企业的社会经济效益以及市场竞争实力。
二、电气设备的自动控制的基本流程结构
根据信号的取向方面来看，自动化控制技术所采集的信号可以分为两种，第一种是控制信号，也就是采用自动化控制系统来对电气设备运行的信号进行控制；第二种也就是回讯信号，即电气设备控制中心对反馈的电气设备信号进行有效的控制，这种可以当做联锁信号应用在逻辑组态当中。在实际工作中，为了防止强弱电信号之间发生干扰情况，我们需要在电气设备的机柜之间设计一个继电器，其主要目的是为了将信号来往控制系统与电气控制中心所发出的信号相互隔离。根据信号发出的类型可以将自控信号分为保持型型号以及脉冲型信号，一般情况下，回讯信号是保持型信号，而根据控制信号的作用可以将其分为以下四种信号：允许启动信号、启动信号、停止信号以及联锁停止信号。
1、保持型信号的控制流程结构
在一个线路当中，通常只有一个保持型的控制信号，当控制信号处于闭合状态的情况下，我们才能够启动电气设备，使之实现正常运行的状态；而当其处于断开的状态时，电气设备将会停止运作。由于信号是保持型，自控系统应根据允许起动和联锁停止条件，输出正确的开闭控制信号。该条件在自控系统内组态完成。如图1所示。
2、保持型启停信号组态逻辑
若将逻辑与门输入端的四个信号，改为四路DO控制信号输出，即将控制系统的软件逻辑组态转换为电气控制回路的硬件组态逻辑，则控制程序结构，由于信号为保持型，在组态逻辑中必须设置复位按钮，保证在重新启动电气设备前复位。
在应用中，通常会采用启动和停止两路DO控制信号输出，此时，控制信号一般为脉冲型。
3、脉冲型信号控制程序结构
与保持型信号的控制流程结构相比，在电气控制回路中并联了接触器常开辅助接点，此时，控制信号采用保持型，同样可以起到控制作用，但同样必须设置复位按钮。在不同的工程应用中，工艺及电气控制要求也不尽相同，控制程序结构会有所改变。但根据实际的工程应用经验来看，应将允许启动和联锁停止条件简化为一路DO控制信号输出，这是因为增加控制信号，就需要增加隔离继电器，电气线路就稍显复杂，不仅增加了故障点，也给维护带来一定的困难，所以一般将允许启动和联锁停止条件在控制系统内组态，最终以一路DO点控制信号输出。也因此，在实际工程应用中，第一种和第三种的程序结构应用较多。如图2所示。
四、结束语
通过以上分析，可进一步总结出电气设备常用控制程序结构的适用场合，保持型信号的控制流程结构一般运用于单独由自控系统控制的场合，脉冲型信号的控制流程结构运用于远程就地均可操作的场合，同时，图2c中控制信号若为保持型（控制效果同图1d），并设置复位按钮，可以运用在大型电气设备或安全等级要求较高的场合。
参考文献
