自動化控制論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇自動化控制論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

從20世紀50年代開始,一直到現在的幾十年探索中,人工智能化已經可以像人一樣進行感應與行動,憑借著高效率、高精度以及高協調性等特點超越來傳統的控制技術。隨著計算機技術的不斷發展,對人的思維能力進行模擬的構想現在已經得到了實現,后來在程序語言編制上,智能化模擬的可實施性也得到而來增加。隨著電氣工程自動化控制技術的不斷發展,智能化技術的市場得到不斷拓寬,這種技術的應用不僅可以使電氣工程的工作速度得到提高,同時還在電氣工程中節約了大量的人力與物力[1]。智能化技術在整個電氣自動化控制行業中主要是利用不斷實踐來進行的,其中包含的內容十分廣泛并復雜。智能化技術屬于計算機高端技術的一種,因此要想很好的掌握其應用,那么必須要具備專業性計算機理論知識。智能化技術不僅有效有提升了電氣自動化控制的工作效率,同時也也很大程度上降低了工作人員的壓力,優化了資源配置,促進了電氣工程自動化系統的穩定運作。

2智能化技術的主要特點分析

對于很多人來說,智能化技術是一個陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關,下面我們就對它的主要特點進行闡述,幫助大家深入理解智能化技術。作為電力系統中的關鍵環節,電氣工程自動化控制對電力系統的正常運行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發展,從而有效提升恒業的整體水平,對智能化技術進行應用是大勢所趨。

2.1高精度與高效率

在電氣工程自動化控制中,精度與效率是兩項重要指標,在智能化技術指導留下,對多個CPU與高速CPU芯片進行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。

2.2多系統控制

智能化技術的應用可以有效減少相關工序,同時還能使工作效率得到顯著提高,目前該項技術在電氣工程自動化控制中的實際應用正朝著系統控制的方向發展著。

2.3科學計算的可見性

在電氣工程自動化控制中,智能化技術的應用可以對數據進行有效的處理,不僅可以通過文字和語言進行信息交流,同時還能利用圖形與動畫實現信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。

3智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用

在電氣工程自動化控制系統中應用智能化技術,有效提升了系統的工作效率,降低了工作人員的壓力,對于電氣工程自動化控制中智能化技術的應用主要體現在三個方面:(1)怎樣將智能化技術應用到電氣工程中對病因的診斷與維修之中;(2)如何對電氣產品與設備進行優化設計;(3)通過怎樣的形式對電氣工程智能化控制進行實現。

3.1對電氣工程自動化控制中的病因進行診斷

利用傳統的人工方式對電氣工程系統中的病因進行診斷是非常復雜的,同時對工作人員的要求也非常高,而且也不能對病因進行準確的診斷。在電氣工程自動化控制中難免會發生一些設備和數據問題,依靠人工診斷方式往往不能對病因進行及時的診斷與處理。而智能化技術的應用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時還可以使定時檢測與診斷得到實現,在這一過程中很多問題的出現都會得到避免。

3.2對電氣工程設計進行優化

在傳統電氣工程設計中,往往需要通過工作人員在工作過程中進行反復的實驗才能完成。在這一過程中工作人員很有可能不會考慮到一些具體情況。如果真的出現復雜性的問題,也不能對其進行及時的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專業設計知識,同時還要很好的將自己已經掌握的理論知識運用到實際應用中。智能化技術得到應用以后,設計人員就可以利用計算機網絡和相應的軟件對電氣工程自動化控制進行設計,這樣一來,設計數據的準確性得到而來增加,同時設計樣式也非常豐富,另外,還能對一些復雜問題進行及時的處理,電氣工程自動化控制的順利運行就得到而來有效的保證。

3.3對整個電氣工程進行自動化控制

電氣工程控制系統中存在著很多控制環節,智能化技術的應用正好可以使對整個電氣工程的自動化控制得到實現。智能化技術在應用過程中通過神經網絡與模糊控制等方式實現對電氣工程的自動化控制。其中,神經網絡控制的應用是非常關鍵的,它可以進行反向的算法,同時具有多層次的結構。在神經網絡控制的子系統中,其中的一個子系統可以結合系統參數對轉子的速度進行調控與判斷,而另一個子系統就可以按照以上參數對轉子的速度進行判斷與控制。目前神經網絡控制已經在識別模式以及信號處理等方面得到了廣泛的應用。智能化手段的應用使電氣工程的遠距離與無人操控自動化控制得到了實現,通過公司局域網的幫助,智能化技術的應用使得對電氣系統各環節的實際運行情況進行了詳細的反饋分析。

4結語

篇(2)

關鍵詞：控制理論；系統化；比較教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）21-0042-02

控制理論是自動化及其相關專業的一門重要核心專業基礎課程，在武漢理工大學華夏學院（以下簡稱“我院”）自動化專業，控制理論所授主要內容為以經典控制論為核心的“自動控制原理”和以卡爾曼的狀態空間分析法為核心的“現代控制理論”。

其中，“自動控制原理”是研究控制系統的一般規律，并為系統的分析和綜合提供基本理論和方法的專業基礎核心課程。該課程又是“現代控制理論”“過程控制系統”“運動控制系統”“計算機控制技術”“智能控制”等許多后續課程的基礎。而作為其后續課程的“現代控制理論”仍作為碩士研究生“線性系統理論”與“最優控制”等學位課程的基礎。這兩門課程理論性強，概念多且雜，對學生的數學基礎要求較高。而我院作為一個三本院校，自動化專業的學生相比較一本和二本的學生而言，數學基礎較為薄弱，故學好這兩門課對學生來說至關重要且具有一定的難度。

而教好上述兩門課程也是教師必須思考和解決的重要問題。筆者經過幾年的教學實踐，摸索出一套比較適合三本院校學生的系統化教學方法，致力于培養學生的系統觀，進行了一些嘗試，且取得了一定的效果。

一、工程背景系統性

任何一種理論的產生都有其歷史背景，都是在實踐中產生的。自動控制技術萌芽在18世紀，在第一次世界工業革命期間，自動控制技術逐漸應用到現代工業中。其中最卓越的代表是瓦特（J.Watt）發明的蒸汽機離心調速器，一種憑借直覺的實證性發明。飛球調節器有時使蒸汽機速度出現大幅度振蕩，其他自動控制系統也有類似現象。

由于當時還沒有自控理論，所以不能從理論上解釋這一現象。為了解決這個問題，盲目探索了大約一個世紀之久。1868年英國麥克斯韋爾的“論調速器”論文指出：不應單獨研究飛球調節器，必須從整個系統分析控制的不穩定。麥克斯韋爾的這篇著名論文被公認為自動控制理論的開端，接著就進入了經典控制理論發展的孕育期。1875年，英國勞斯提出代數穩定判據。1895年，德國赫爾維茲提出代數穩定判據。1892年，俄國李雅普諾夫提出穩定性定義和兩個穩定判據。1932年，美國奈奎斯特提出奈氏穩定判據。戰中自動火炮、雷達、飛機以及通訊系統的控制研究直接推動了經典控制的發展。1948年，維納出版《控制論》，形成完整的經典控制理論，標志控制學科的誕生。維納成為控制論的創始人。

經典控制理論的主要內容包括：系統數學模型的建立、時域分析法、頻率特性法、根軌跡法、系統綜合與校正、非線性系統和采樣控制系統分析法等。

從四十年代到五十年代末，經典控制理論的發展與應用使整個世界的科學水平出現了巨大的飛躍，幾乎在工業、農業、交通運輸及國防建設的各個領域都廣泛采用了自動化控制技術（可以說工業革命和戰爭促使了經典控制理論的發展）?？茖W技術的發展不僅需要迅速地發展控制理論，而且也給現代控制理論的發展準備了兩個重要的條件――現代數學和數字計算機?，F代數學，例如泛函分析、現代代數等，為現代控制理論提供了多種多樣的分析工具；而數字計算機為現代控制理論發展提供了應用的平臺。[1]

在二十世紀五十年代末，計算機技術的飛速發展推動了核能技術、空間技術的發展，并且為多輸入多輸出系統、非線性系統和時變系統的分析和設計提供了新的手段。

五十年代后期，貝爾曼（Bellman）等人提出了狀態分析法，在1957年提出了動態規劃。1959年卡爾曼（Kalman）和布西創建了卡爾曼濾波理論；1960年在控制系統的研究中成功地應用了狀態空間法，并提出了可控性和可觀測性的新概念。

由上面的歷史背景介紹可以看出，現代控制理論是在自動控制理論的基礎上發展得到的，盡管兩種理論在方法和思路上有顯著的不同，但是在教授的時候不能將兩者視為單獨的個體。筆者每次在緒論部分都會系統化地講解理論的產生，以讓學生對兩門課程形成一個初步的比較清晰的認識。

二、理論教學的系統性

在這兩門課程的理論教學過程中，雖然涉及到的知識點有差異，但是經筆者研究，在具體教學中，兩門課程的教學有些許共性，比如說兩門課程的教學流程就基本一致。如圖1所示：相對于現代控制原理而言，自動控制原理理論推導較少，同時其工科背景較強，實例較多。在學習之初，可先幫助學生搭建起分析問題和解決問題的基本框架，形成一個較為初步的系統觀。

自動控制原理分析問題的核心是數學建模，穩定性判斷和性能指標的計算，[2]主要分析方法是時域分析法、頻域分析法和根軌跡分析法。時域分析法直觀易懂，頻域分析法是自動控制原理的核心，根軌跡分析法在目前的工程實踐中已用的很少，在學時有限的情況下可略講。在實際講解的過程中，要合理安排學時，適當加快時域分析法的講授，略講根軌跡分析法，重點講解頻域分析法及系統校正。

現代控制理論包含了大量的理論概念機數學公式，在實際講授中，應弱化理論推導，在教學過程中可結合倒立擺工程實例，從建模、穩定性分析、能控能觀性分析、極點配置到狀態反饋，形成一個較為完整的分析過程。[3]

總而言之，在講解的過程中，注重引言，初步建立系統觀，結合實例，比較異同，突出重難點，最后再通過總結強化各知識點之間的聯系。[4]

三、實踐教學的系統性

1.重視實驗，理論教學和實驗教學的系統化[5]

以往，控制理論的實驗課和理論課教學是獨立的，理論課教師和實驗課教師各行其道，相互交流匱乏。目前，學院已明確提出，理論課教學和實驗課教學的一致性，理論課教師必須參與進實驗教學，教學手段要豐富、系統。

2.實驗箱教學和仿真教學的系統化

首先在實驗箱上搭建模擬電路，利用信號發生器、示波器等測量波形和數據。同時引入MATLAB仿真，先引出數學模型，利用MATLAB強大的系統工具箱分析并繪制各種相應曲線，利用Simulink工具箱進行校正和狀態反饋設計。[6]最后，對比電路測試波形和仿真結果，可讓學生深入了解理論和實際參數之間的差異，進而尋找原因，加深理解。

四、今后教學方向

在今后的教學過程中，可進一步加強比較，加強學生的系統觀，并且嘗試遷移到其他相關學科，加強學生對整個學科的理解。

參考文獻：

[1]萬雄波，楊方.基于“自動控制原理”與“現代控制理論”課程異同點分析的教學探索[J].科教文匯，2013，（7）：56-57.

[2]孫韻鈺.“相似論”在“自動控制理論”課程教學中的運用[J].消費電子，2013，（7）.

[3]王斌，李斌.“現代控制理論”教學改革與實踐[J].中國電力教育，2013，（10）：61-62.

[4]李長云.“自動控制理論”的系統化教學實踐[J].電氣電子教學學報，2013，（8）：75-77.