机械电子工程中控制工程的应用
时代在不断进步的同时，我国的机械电子工程也在不断的革新，其应用范围也越来越广，随之而来的也是越来越大的经济效应。控制工程乃是由科技革新孕育而生，其的出现对工业领域产生了诸多益处，比如，其提升了机械电子工程的更新速度，加快了机电一体化进程，拓宽了机械工程的运用范围，提升了产出速度，增长了产出速率，使得整个工业的发展速度和经济效益均有了质的飞跃。本文在了解了控制工程运用于机械电子工程的现状的前提下，研究了其发展前景，并针对其现有问题制定了相关针对性的解决措施，旨在推动我国机械电子工程的长远发展。
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引言
注重控制工程在机电工程中的应用，有利于在机电工程实践过程中保持良好的控制效果，促进机电设备使用功能的优化，为机电工程的更好发展奠定了基础。因此，有必要从多方面重视控制工程在机电工程中的应用。关键是要做好相应的应用研究工作，全面提高机电工程控制水平，使机电工程处于稳定高效的发展状态，提高控制工程潜在的应用价值。
1.控制工程与机械电子工程的概念
1.1控制工程的概念
所谓控制工程，即是指一项对工程进行管控的技术，其具体管控方式乃是引入互联网加技术，简单来说，便是将互联网技术贯穿于工程之中的技术。其具有如下特性，一是，能够运用互联网技术进行智能计算和模拟;二是，能够运用互联网技术进行数据核算，并筛选并保存重要数据;三是，能够运用互联网技术把控整体工程。
1.2机械电子工程的概念
所谓机械电子工程，即是指融入电子特色的机械项目内容。机械电子工程的买际运用范围极广，包括但不限于计算机行业，机械行业。其具体的工作运转既需要运用互联网技术，也需要运用系统性的工程技术。
2.控制工程在机械电子工程中的实际应用
2.1智能控制系统在机械电子工程中的应用
控制工程中使用频率的系统最高的便是智能性系统。所谓智能性系统，便是指，借助互联网技术，充分借鉴人的大脑运转模式，对相关工程进行具体的管控。
一、判断题（共20道，每题2分） 1 题干 频率特性是线性系统在单位阶跃函数作用下的输出响应。 选择一项： 对 错? 2 题干 二阶振荡环节低频渐近线为0分贝线，高频渐近线为斜率为20dB/dec的直线。选择一项： 对 错? 3 题干 一阶惯性环节的转折频率为1/T。 选择一项： 对? 错 4 题干 积分环节的对数相频特性为+90°的直线。 选择一项： 对 错? 5 题干 对数幅频特性的渐近线与精确曲线相比，最大误差发生在转折频率处。 选择一项： 对? 错
6 题干 传递函数的极点和零点均在s平面左半平面的系统为最小相位系统。 选择一项： 对? 错 7 题干 控制系统的稳定性和系统自身的结构和参数及外输入有关。 选择一项： 对 错? 8 题干 最小相位系统的对数幅频特性和对数相频特性是一一对应的。 选择一项： 对? 错 9 题干 比例环节的幅相特性是平面实轴上的一个点。 选择一项： 对? 错 10 题干 （，和填空题60互斥）比例环节稳态正弦响应的振幅是输入信号的K倍，且响应与输入同相位。选择一项： 对? 错 11 题干 积分环节的幅值与ω成正比，相角恒为90°。
选择一项： 对 错? 12 题干 二阶振荡环节的对数幅频特性的低频段渐近线是一条-20dB/dec的直线，高频段渐近线是一条斜率为-40dB/dec的直线。选择一项： 对 错? 13 题干 系统对数幅频特性的高频段具有较大的斜率，可增强系统的抗高频干扰能力。 选择一项： 对? 错 14 题干 时滞环节不影响系统的幅频特性，但会影响系统的相频特性。 选择一项： 对? 错 15 题干 二阶振荡环节的输出信号相位始终是滞后输入，滞后的极限为90°。 选择一项： 对 错? 16 题干 （与单选第22小题互斥，）PI校正是相位超前校正。 选择一项： 对
电气自动控制工程中智能化技术的应用分析范宇宁 发表时间：2018-10-14T12:12:56.510Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：范宇宁 [导读] 摘要：近年来，计算机技术不断发展，为促进智能化技术的进步起到了推动作用。 （1广西大学电气工程学院广西南宁 530004；2广西电网有限责任公司南宁供电局广西南宁 530000） 摘要：近年来，计算机技术不断发展，为促进智能化技术的进步起到了推动作用。作为电气自动控制工程中的重要组成部分，智能化技术不仅关系了电气工程的自动控制效果，而且对电气工程的整体发展也具有重要作用。基于此，本文将电气自动控制工程中智能化技术的应用作为研究对象，通过对智能化技术概况的分析，进而对其在电气自动控制工程中的应用进行了研究，旨在提高自动控制工程的生产和控制效率。 关键词：电气工程；自动控制；智能化技术 引言 随着社会经济的发展，电力行业也在不断发展。电气工程及其自动化技术的应用和发展为社会经济做出了重大贡献，但在实际应用中也存在着一些缺陷和不足，智能化技术的应用在一定程度上弥补了电气工程及其自动化技术的不足，同时使电气工程及其自动化上升了一个新的高度。智能化技术作为一种新技术，不仅能够推动电气工程自动化的发展，同时对于电力行业的整体发展也具有重要的促进作用。因此，未来仍需要加强智能技术在电气工程及其自动化中的应用研究，推动电力行业的可持续性发展。 1智能化技术概况 人工智能概念自1956年被提出后就得到广泛的重视而不断地发展壮大。智能化技术就是基于人工智能发展而来的，是以计算机为主，综合信息技术理论、自动化技术、生物学以及医学、语言等理论发展而来，作为人工智能技术的具体体现，智能技术利用机器模拟人脑来对信息进行收集、分类、处理以及传递，具有强大的可操作性以及实践性。智能机器代替人类完成各种高难度的工作，极大地提高了工作效率，同时改善了工作环境。智能化技术的应用使得设备更加具有可靠性，同时也降低了设备的维修成本，其在设备故障检查中的应用，使得设备故障能够及时被检测排查，减少了故障维修时间和造成的各项损失，智能化信息处理技术使得数据信息更加实时有效，为电气工程及其自动化技术的发展提供了有力的条件。 智能化技术的特点及优势主要体现在2个方面：①便捷性。传统的电气工程由于无法按照系统动态操控设备，因此为了确保电气工程能够实现有效控制就需要安装控制器并建立控制模型，使其能够发挥控制作用，但在建立模型时会出现一些难以预料的事情，尤其是工程参数一旦发生变化就会直接影响整个工程的进行，这在一定程度上加剧了电气工程的复杂性，使得其在实际应用中无法发挥更高的效用，获得的结果也不够精准，同时使得电气工程的整体运行也更加艰难，而智能化技术的应用则很好地解决了控制模型对于电气工程运行的不良影响，不需要控制模型就可以对电气工程各个方面进行控制工作。②整体性。在电气工程及其自动化中，应用智能化技术能够条数据的处理能力，使得工程能够如期完成，通过对电气设备的实时监控，使得电气工程能够更加顺利的运行，而在对电气设备进行调试时，则会利用合理对策来减少系统失误率，降低故障率。智能化技术的劣势主要体现在由于受到电气工程系统复杂多样的限制，智能化系统对于数据的精准度提出了更高的要求，对智能化技术的自动控制功能提出了更高的要求，但是当前智能化技术却无法对电气工程系统进行更加精准的自动控制，尽管系统的复杂情况能够在短时间内预测和控制，但是就长期而言，会对系统造成不利影响，这是智能化技术在电气工程及其自动化中的应用劣势。因此，未来需要不断加强对智能化技术的研究工作，以解决其在电气工程及其自动化控制中面临的问题，推动电气工程及其自动化的可持续发展。 2智能化技术在电气自动控制工程中的作用 首先，相较于传统电气控制工程而言，智能化技术在电气自动控制中的应用使得电气工程可以利用计算机以及互联网技术来实现电力控制工作，通过计算机对数据进行判断，进而实现电气工程的操作，减少了人力资本的投入，而计算机自动控制也简化了设备操作程序，降低了设备操作难度，提高了生产效率，进一步增加了企业的经济效益。其次，传统电气系统控制因人为操作而产生误差导致事故的发生，进而导致电力系统发生故障。智能化技术的应用使得电气系统通过计算机对电力运行中的各个数据及其之间的误差进行计算，进而进行智能自动调 节，在此过程中，电气控制不受到人为因素的影响，使得误差的产生率大大下降。最后，电气控制设备作为一种精密的电力控制仪器，其自身所具有的功能需要严密的设计来实现，而智能化技术应用后，电气控制设备在运行中能够对参赛以及非线性的变化进行预测，进而得到准确的动态方程后得到准确的数据，从而建立控制模型，使得电气控制在智能化的技术下对于数据的检测更加具体，实现自动控制。 3电气自动控制工程中智能化技术的应用 3.1电气系统控制上的应用 电气系统控制要求在传统电气控制系统上比较严格，其需要投入大量的人力物力以及财力来实现电气系统的控制作用，传统电气控制系统中，其在控制过程中需要更多的人员对电力进行人工的监控以及数据的计算工作，进而实现电力系统的控制工作，但是，基于人工进行的数据计算会产生误差现象，这就导致电力系统控制工作出现问题。而基于智能化技术的电气自动控制系统在进行控制工作时，其应用精密的计算机技术对数据进行收集和处理，其通过计算机将收集到的数据纳入到计算机的智能监控系统中进行数据监测和计算工作，进而更加各个控制环节中对于数据的不同要求，利用控制系统中已经编制完成的程序对各个环节的数据进行实时的监管和严密的计算，使电气系统能够在智能化技术应用的背景下实现自动化控制，促使电气控制系统更加高效和智能，进而降低电力企业关于人力以及物力的投入，降低生产成本，提高企业经济效益。 3.2准确诊断故障 电气工程系统在实际运行过程中，若出现故障，便需要正确诊断。常规诊断主要是通过人工操作进行的，此种诊断行为不仅无法保障诊断的准确率，同时，也无法明确故障出现的根本原因；另外，还需要技术人员具备专业的技术；人工诊断会大大降低诊断的效率，无法及时发现故障，更不用说故障原因的查找。若自动化设备出现问题，尤其是数据方面的差错，以人工诊断的形式处理，若处理不当，会严重影响到电气工程控制的效果，此种失误是无法避免的。将智能化技术应用于电气工程自控中，可使系统实现智能化管理，同时，通过远程监督及控制，能达到实时跟踪及诊断检测的目的，最终能有效预防运行中潜在的问题。例如，利用智能化技术诊断变压器故障时，能够
控制科学与工程专业介绍 控制科学与工程是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要的科学理论和成就之一，它的各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实践需求密切相关。11世纪我国北宋时代发明的水运仪象台就体现了闭环控制的思想。到18世纪，近代工业采用了蒸汽机调速器。但直到20世纪20年代逐步建立了以频域法为主的经典控制理论并在工业中获得成功应用，才开始形成一门新兴的学科——控制科学与工程。此后，经典控制理论继续发展并在工业中获得了广泛的应用。在空间技术发展的推动下，50年代又出现了以状态空间法为主的现代控制理论，并相继发展了若干相对独立的学科分支，使本学科的理论和研究方法更加丰富。60年代以来，随着计算机技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，显著加快了工业技术更新的步伐。在控制科学发展的过程中，模式识别和人工智能与控制相结合的研究变得更加活跃；由于对大系统的研究和控制学科向社会、经济系统的渗透，形成了系统工程学科。特别是近20年来，非线性及具有不确定性的复杂系统向“控制科学与工程”提出了新的挑战，进一步促进了本学科的迅速发展。目前，本学科的应用已经遍及工业、农业。交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融、人口和社会各个领域，从日常生活到社会经济无不体现本学科的作用。 控制科学以控制论、信息论、系统论为基础，研究各领域内独立
于具体对象的共性问题，即为了实现某些目标，应该如何描述与分析对象与环境信息，采取何种控制与决策行为。它对于各具体应用领域具有一般方法论的意义，而与各领域具体问题的结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科的这一特点，使它对相关学科的发展起到了有力的推动作用，并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如：它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。与社会学、经济学的结合使研究的对象进入到社会系统和经济系统的范畴中。与生物学、医学的结合更有力地推动了生物控制论的发展。同时，相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展，使本学科所涉及的研究领域不断扩大。 本学科下设五个二级学科：控制理论与控制工程，检测技术与自动化装置，系统工程，模式识别与智能系统，导航、制导与控制。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。 “控制理论与控制工程”学科以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、设计和实现的理论、技术和方法。 “检测技术与自动化装置”是研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术的一门学科。它的理论基础涉及现代物理、控制理论、电子学、计算机科学和计量科学等，主要研究领域包括新的检测理论和方法，新型传感器，自动化仪表和自动检测系统，以及它们的集成化、智能化和可靠性技术。
机械电子工程专业的先进水平 我的专业是机械电子工程专业。机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。 机械电子系统早已在我们的日常生活中广泛应用。如果没有多项技术的面向未来的技术和知识交流，那么就不会产生安全气囊、防滑刹车系统、复印机、CD机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列运用了机械电子技术的产品。机械电子是工程科学中的一个跨学科专业，在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。必须继续结合这些传统学科的方法和工具，才能继续发展机械电子的产品、系统和制造方式。只有这样，才有可能将传感器、执行元件和信息处理融和在一个机械设计中，从而使用其产生的协同工作效果。电子工业、微电子技术和计算机科学的迅猛发展扩大了机械电子系统的运用。机械电子不仅仅局限于机械制造某个固定的方向，它同时还受到该领域所有分支学科的影响。 1993年，波鸿应用科学大学才把机械电子作为一个专业独立出来。在此之前，机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程，这种情况仍旧广泛存在，甚至被划分在精密仪器技术专业中。迄今为止，已经有几所综合性大学和约30所应用科学大学将其列为独立的专业学科。 机械电子的工程师必须对专业有全面和系统的认识，并且与机械制造、电子工程和计算机科学领域的专家合作。与这些专家不同的是，机械电子的工程师应该具有通才的素质，对项目和问题有决策和协调的能力。如前所述，本专业由三个学科的内容交叉而成，课程的设置也是如此，包括了上述三个传统专业的课程。机械电子专业可细分为机械电子系统（传动和模拟技术，机器和设备，机械人技术及其运动系统，传感和执行元件技术，测量技术和图像处理等），微型，超微型机械（微系统技术，微型和精密仪器的功能组，微系统的测量技术等）和生物机械（机器人技术，生物系统，仿生执行技术，控制和设计，控制系统等）。不同大学的专业设置不一样，取决于专业的具体方向和培养重点的不同。 机械电子工程专业培养具有机械电子工程专业基础知识与专业技能，能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才；培养能在中、高等职业教育领域从事机电一体化专业的理论教学、专业实践指导和学生管理工作的复合型职教师资。 移动互联网、物联网、大数据正当红，发达国家率先将目光重投制造业！机器人是新时代技术碰撞的产物，大规模代替传统人力是大势所趋，同时完成工业转型也是互联网时代进阶的追求。一方面，机器人不能仅仅是“暖男”，只会唱歌跳舞的机器人并不神奇，要取得成功，机器人需要证明自己既实用，又富有吸引力，既充满理性，也富有情感。另一方面，全球企业在机器人的研发舞台上星光熠熠，但人除了要考虑当今全球最顶尖的机器人又发展到什么地步，还要思考人与机器人的关系，关键是人本身。 以下是经过大众评选的2015全球顶尖机器人TOP10。 NO.1 谷歌Atlas升级版： 最强人形机器人——人形，人性 2015年，升级版Atlas面世，这款机器人由谷歌旗下的波士顿动力学公司研制，身高1.9米，重150公斤。体形彪悍的Atlas由航空级铝钛材料打造，拥有四个液压驱动的四肢，以及28个液压关节，头部还配备两个视觉系统：激光测距仪和立体照相机，是迄今为止研制的最先进的机器人之一。
控制工程基础习题解答 第一章 1-1．控制论的中心思想是什么？简述其发展过程。 维纳（N.Wiener）在“控制论——关于在动物和机器中控制和通讯的科学”中提出了控制论所具有的信息、反馈与控制三个要素，这就是控制论的中心思想 控制论的发展经历了控制论的起步、经典控制理论发展和成熟、现代控制理论的发展、大系统理论和智能控制理论的发展等阶段。具体表现为： 1．1765年瓦特（Jams Watt）发明了蒸汽机，1788年发明了蒸汽机离心式飞球调速器，2．1868年麦克斯威尔（J.C.Maxwell）发表“论调速器”文章；从理论上加以提高，并首先提出了“反馈控制”的概念； 3．劳斯（E.J.Routh）等提出了有关线性系统稳定性的判据 4．20世纪30年代奈奎斯特（H.Nyquist）的稳定性判据，伯德（H.W.Bode）的负反馈放大器； 5．二次世界大仗期间不断改进的飞机、火炮及雷达等，工业生产自动化程度也得到提高； 6．1948年维纳（N.Wiener）通过研究火炮自动控制系统，发表了著名的“控制论—关于在动物和机器中控制和通讯的科学”一文，奠定了控制论这门学科的基础，提出 了控制论所具有的信息、反馈与控制三要素； 7．1954年钱学森发表“工程控制论” 8．50年代末开始由于技术的进步和发展需要，并随着计算机技术的快速发展，使得现代控制理论发展很快，并逐渐形成了一些体系和新的分支。 9．当前现代控制理论正向智能化方向发展，同时正向非工程领域扩展（如生物系统、医学系统、经济系统、社会系统等）， 1-2．试述控制系统的工作原理。 控制系统就是使系统中的某些参量能按照要求保持恒定或按一定规律变化。它可分为人工控制系统（一般为开环控制系统）和自动控制系统（反馈控制系统）。人工控制系统就是由人来对参量进行控制和调整的系统。自动控制系统就是能根据要求自动控制和调整参量的系统，系统在受到干扰时还能自动保持正确的输出。它们的基本工作原理就是测量输出、求出偏差、再用偏差去纠正偏差。 1-3．何谓开环控制与闭环控制？ 开环控制：系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响。系统特点：系统简单，容易建造、一般不存在稳定性问题，精度低、抗干扰能力差。 闭环控制：系统的输出端和输入端存在反馈回路，输出量对控制作用有直接影响。闭环的反馈有正反馈和负反馈两种，一般自动控制系统均采用负反馈系统，闭环控制系统的特点：精度高、抗干扰能力强、系统复杂，容易引起振荡。 1-4．试述反馈控制系统的基本组成。 反馈控制系统一般由以下的全部或部分组成（如图示）： 1．给定元件：主要用于产生给定信号或输入信号
机械电子工程实习报告3篇 我们此次实习的最后一站是杭州发动机厂,该厂建于1958年,是由杭州动力厂和汽车修配厂等合并而成,该厂参与生产了浙江省第一辆重型染油机,第一辆拖拉机,第一辆大客车以及第一部无轨电车,曾在92年被列为国家重点大型企业,浙江省机械100强的美誉,现在该厂拥有员工1800人,具有XX多台专业机器,该厂的x6130柴油机,615柴油机,tir型柴油机都在浙江省内市场上占有主流地位,年产值达10多忆元,是浙江省内重点发动机生产基地. 大学机械电子工程专业暑假实习报告读了三年的大学，然而大多数人对本专业的认识还是不够,在大二期末学院曾为我们组织了两个星期的见习，但由于当时所学知识涉及本专业知识不多，所看到的东西与本专业很难联系起来,所以对本专业掌握并不是很理想. 今年暑假,学院为了使我们更多了解机电产品、设备，提高对机电工程制造技术的认识，加深机电在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺，特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备，生产技术较先进的工厂进行生产操作实习. 为期23天的生产实习，我们先后去过了杭州通用机床厂,杭州机密机床加工工厂,上海阀门加工工厂,上海大众汽车厂以及杭州发动机
厂等大型工厂，了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，传感器在空调设备的应用了，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合，让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础. 杭州通用机床厂 7月3日,我们来到实习的第一站,隶属杭州机床集团的杭州通用机床厂.该厂主要以生产M-级磨床7130H,7132H,是目前国内比较大型的机床制造厂之一.在实习中我们首先听取了一系列关于实习过程中的安全事项和需注意的项目,在机械工程类实习中,安全问题始终是摆在第一位的.然后通过该厂总设计师的总体介绍.粗略了解了该厂的产品类型和工厂概况.也使我们明白了在该厂的实习目的和实习重点. 在接下来的一端时间,我们分三组陆续在通机车间,专机车间和加工车间进行生产实习.在通机车间,该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线,并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造.我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统,共分为供油机构,执行机构,辅助机构和控制机构.从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式.按油液的循环方式，液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行
《机电控制工程基础》第一章形成性考核册作业习题答案 一、简答1．什么是 自动控制？ 就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。 2．控制系统的基本要求有哪些？控制系统的基本要求可 归结为稳定性；准确性和快速性。 3．什么是自动控制系统？指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。它一般由控制装置和被控制对象组 成 4．反馈控制系统是指什么反馈？ 反馈控制系统是指负反馈。 5．什么是反馈？什么是正反馈？什么是负反馈？反馈信号(或称反馈)：从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或 元件)输入端，这就是反馈信号。当它与输入信号符号相同，即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫正反馈。反之，符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。 6．什么叫做反馈控制系统系统输出全部或部分地返回到输入端，此类系统称为反馈控制 系统（或闭环控制系统）。 7．控制系统按其结构可分为哪 3 类？控制系统按其结构可分为开环控制 系统、闭环控制系统和复合控制系统。 8．举例说明什么是随动系统。这种系统的控制作用是时间的未知函数，即给定量的变化 规律是事先不能确定的，而输出量能够准确、迅速的复现给定量(即输入量)的变化，这样的系统称之为随动系统。随动系统 应用极广，如雷达自动跟踪系统，火炮自动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等等。 9．自动控制技术具有什么优点？ ⑴极大地提高了劳动生产率；⑵提高了产品的质量；⑶减轻了人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的发展，许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的，还有许多生产过程则因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导等等。在这种情况下，自动控制更加显示出其巨大的作用 10．对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能有几种情况？ 单调过程衰减振荡过程持续振荡过程发散振荡过程
电气自动控制工程中智能化技术的具体应用 1智能化技术 智能化技术是时代发展中科技创新的产物，从目前情况来看，应用范围在不断扩展，有着很好的发展前景。例如智能手机、智能空调系统等，为人们带来便利，具有人性化的优势。智能化技术是指通过计算机对机械设备进行操作，相比较传统人力工作方式而言，大大提升了效率和质量。在发展过程中，对技术进行改造升级，目前已经趋于成熟，能够发挥出有效作用。智能化技术具有很强的综合性，是信息技术、网络技术、计算机技术的融合，功能更加强大。另外最显著特点是智能化，和人类生产、生活紧密联系在一起，实用性非常强。未来智能化技术有着更加广阔的发展空间，成为一项重要的技术，会带动相关产业发展，促进国家经济的增长。 2电气自动控制工程中智能化技术应用的优势 2.1减少人力劳动投入 在传统模式下，电气自动控制系统操作是一项复杂的工作，需要投入大量人力资源来完成。为了保证系统平稳运行，人员需要时刻观察线路和数据变化情况，便于做出有效调整。在这种情况下，不仅花费大量时间，而且人员工作强度比较大。通过引用智能化技术可以得到有效改善，只需要简单操作就可以完成，减少了人力投入，优化生产结构，为企业节省资金，提高整体经济效益。另外智能化控制系统不会受到人为主观因素影响，保证结果的正确性。要求人员具备较强专业素养，不断学习新
理论和技能优化自身知识水平，满足技术发展的需要。 2.2具备极高的统一性 在电气自动控制工程中运用智能化技术，将信息进行统一处理，大大提高了效率。当遇到陌生信息的时候，系统可以对其收集、整理、分析，得到有价值的东西，为决策制定提供参考依据。建立起统一运行标准，机械设备操作起来更加稳定，实现对系统的精确控制，保证实现预期目标。电气自动控制系统具有复杂性，会接收不同信息，为了确保有效运行，要采用统一处理方式，才能节省大量时间，从而优化系统控制效果。充分发挥出智能化技术的作用，提升电气自动控制水平，为高效、安全运行提供保障，有助于提高生产效率和质量。 2.3适应力较强 智能化技术运用在电气自动控制工程中，适应能力得到增强，满足更好的需求。对于不同种类电气系统都可以进行安装配置，不会出现排斥现象，具有良好稳定性。智能化技术经过几十年的发展，在不断改进中趋于成熟，优势也越来越明显，成为产业改革的技术支持。将控制系统和网络进行连接就可以实现自动更新，不需要人员手动操作来完成，自动化程度比较高。处于复杂环境时，依然保持较强独立性、完整性，对设备性能进行升级，和实际发展相符合。在智能化技术的支持下，电气自动控制系统随时更新，确保自身先进性。 3电气自动控制工程中智能化技术的具体应用 3.1故障检测 在系统运行过程中，由于长时间使用或者其他因素影响，导致出现故障，
汽车巡航控制系统地应用及发展趋势 摘要：汽车巡航控制系统(Cruise Control System 或CCS,又称车辆速度控制系统,是指在一定地车速范围内,驾驶员不用操控油门而能 使汽车保持设定地速度行驶地控制装置.采用了巡航控制系统地汽车,驾驶员不用控制加速踏板,降低了驾驶疲劳,提高了行驶安全性和燃 油经济性.本文介绍了汽车巡航控制系统地原理.功能及应用情况,对比了国内外汽车巡航控制系统地发展水平.同时对该系统地发展趋势做出了预测. 关键词：汽车；巡航控制系统；应用；发展趋势 0 引言 近年来,随着现代汽车控制技术和高速公路地飞速发展,在世界各国特别是发达国家,无论是运输业还是个人,汽车都已成为长距离运输地主要交通工具.在大陆型地国家,驾驶汽车长途行驶地机会较多,在高速公路上长时间行驶时,驾驶员长时间操纵加速踏板而得不到活动,容易造成腿部肌肉疲劳强度加大,甚至腿部会抽筋,失去制动能.汽车巡航控制系统(CCS)就是为解决此问题而诞生地. 1 汽车巡航控制系统简介 1.1 定义 汽车巡航控制系统,简称CCS,根据其特点一般又称为“巡航行驶
装置”.“速度控制系统”.“自动驾驶系统”等.汽车巡航控制系统(CCS)就是可使汽车工作在发动机有利转速范围内,减轻驾驶员地驾驶操纵劳动强度,提高行驶舒适性地汽车自动行驶装置[1].汽车在行驶中通过操纵调整开关,驾驶员不必踩踏油门调整车速,汽车也能以设定地车速进行定速行驶. 采用了汽车巡航控制系统（CCS）地车辆在行驶中,由于驾驶员无需踩踏加速踏板,尤其是装有自动变速器地汽车,因不需使用离合器,只需手握方向盘就可轻松驾驶,将驾驶员地右脚解放出来了,大大减轻了驾驶员地疲劳强度,使整个驾驶过程变得简便.轻松和舒适,降低了交通事故发生地几率.提高了行车地安全性. 此外,使用汽车巡航控制系统（CCS）后,在同样地行驶条件下,对一个有经验地驾驶员来说,可节约燃油15％[2].这是因为CCS系统中使用速度稳定装置后,可使汽车燃油地供给与发动机功率间地配合处于最佳状态,有效降低燃油消耗,减少有害气体排放,提高汽车地经济性和环保性. 1.2 功能 1.2.1 车速设定功能.当在高速公路上长时间稳定行驶时,在路况良好.分到行车.无人流地情况下,可按下“设定”开关,设定一个稳定行驶地车速,驾驶员无须操控油门和换挡,汽车一直以这一车速稳定运行. 1.2.2 消除功能.当驾驶员踩下制动踏板时,车速设定功能立即消失,驾驶员要用常规方法操作驾驶,直到再按另外地功能开关为止.
关于机械电子工程的探究 发表时间：2019-07-15T16:08:20.200Z 来源：《当代电力文化》2019年第05期作者：刘敬波 [导读] 随着信息时代的到来，机械电子工程在我国产生并且不断地发展， 保定市尤耐特电气有限公司 摘要：随着信息时代的到来，机械电子工程在我国产生并且不断地发展，机械电子工程对于我国的机械行业来说是一个机遇，同时也是一个很大的挑战，我们要充分地认识到机械电子工程的机遇性和挑战性，我们只有充分认识了机械电子工程的机遇性和挑战性，才能够更好地发展我国的机械电子工程。本文作者主要就是针对机械电子工程来进行探讨。 关键词：机械电子工程；特点；发展 传统的机械工程与现代的电子工程通过信息技术有机的结合起来，形成了现在的机械电子工程。随着人工智能技术的不断发展，机械电子工程由传统的能量连接、动能连接逐步发展为信息连接，使得机械电子工程具有了一定的人工智能。 1机械电子工程的简介 1.1机械电子工程的产生 随着时代的进步和科学技术的发展，越来越多的新生事物都在这一过程中产生，而机械电子工程正是这么多新生事物里的一大重要工程。机械电子工程是很多的学科和技术穿插的结果，因此机械电子工程从一产生就具有复杂性，机械电子工程的复杂性也是由它本身的产生过程决定的。首先，机械电子工程的产生的基础是机械工业的产生，在原始社会时期，人们的生产方式主要是以手工为主，而社会的发展和人们的无穷追求就促使了人们想改变这种局面，这个时候机械工业就应运而生。而随着社会的进一步发展，单一的机械工业无法满足人们的欲望，在单一的机械工业发展到一定时期时，信息时代到来了，信息时代的到来就促使了机械工业要向机械电子工程发展。从这一过程我们就可以看出，机械电子工程的产生是时代的产物，没有信息时代的推进，机械电子工程也不可能产生。 1.2机械电子工程的特点 机械电子工程是信息时代的产物，因此机械电子工程较之于传统的机械工程来说具有很显著的特点，以下是机械电子工程的显著特点：第一，机械电子工程的产品外貌比较独特。机械电子工程是信息时代的产物，因此具有很强的信息时代的特色，比如说具有现代化的时代特征，在进行机械电子工程的产品外貌设计时，机械电子工程的产品外貌设计师会把一些具有时代特征的现代化元素融入到机械电子工程的产品外貌的设计之中。对于这一点来说非常的重要，只有把具有时代特征的现代化元素融入到机械电子工程的产品外貌的设计之中，机械电子工程才会与传统的机械工程有一定的区别；第二，机械电子工程的产品结构比较简单。任何的设计都应该遵循设计简便的设计原理，而机械电子工程产品的结构设计也不例外，也要遵循结构简单的设计原理，这一点非常的重要。机械电子工程的产品设计只有设计出比较简便的产品，它才会受到广大消费者的关注和欢迎，但在传统的机械工程的产品设计中，很多的传统的机械工程的产品设计师并没有注重这一点，都忽视了机械工程的设计应当遵循设计简便的原理这一问题，这在一定程度上也反映了很多的传统机械工程的产品设计师的素质比较低下这一问题。而在传统的机械工程的产品设计领域也存在着这样的问题，很多传统的机械工程的设计师进行的设计太过于追求设计简单，而忽视了机械工程的结构设计具体功能的实现，他们误解了设计的简便性，他们简单地把设计的简便性理解成设计的简单，这一问题直接造成的后果就是设计的任务没有很好的完成，也就是没有实现设计的根本目的，没有达到设计的功能要求。 2机械电子工程的应用 随着社会需求的不断增加，对机械电子工程的要求也越来越高，从而对其的研究也在不断地深入，其应用领域也在不断增多。传统机械工程受其技术所限，它所应用的领域为有限，大多集中一些基础领域，这些领域对技术的要求不太高，或者比较低端。但是，随着技术的发展与进步，这些基础领域在被淘汰，并逐渐消失。这个过程中，机械电子工程以其技术上的优势，不断地将传统机械工程取代，它的使用范围对传统机械工程的缺陷来说恰好是一个很好补充。机械电子工程的应用领域极广，不似于传统机械工程，只用于那些对技术要求不高的基础领域，它主要应用于改造后的基础领域，和相对比较高级的领域。随着人们对机械电子工程了解的越来越多，研究越来越深入，它所能应用的领域必将越来越多，越来越广。 3机械电子技术发展与创新 3.1设计思想的发展 计算机信息技术最初应用于机械电子工程中，其主要目的就是提高机械的原有性能，并能让其变得更加小巧，不那么笨拙，它的做法也非常的简单，就是将机器中的某些机械部件用电子部件来替换。到了20世纪九十年代，机械电子系统的设计理念发生了巨大的改变，不再是简单地“替换”，而是开始注重系统的整体优化以及智能化。它的设计思想经历了四个过程，分别是替代、融合、系统优化、智能化。但是我们记住的一点是，现在的设计思想与原有的设计思想并不冲突，我们并没有抛弃原来的设计理念。 3.2与其他前沿技术的结合 3.2.1面向现代医学 现代医学的发展离不开机械电子系统，各类医学诊断、治疗的先进的医学仪器设备都离不开机械电子系统。比如现在大型医院都备有的CT、NMR等。另外，利用机械电子科技开发出的智能机器人，也可以应用到精密的手术中去。机械电子系统还可以实现互联网的远程监控设计，让外地的医生进行远程操控手术。 3.2.2面向现代生物技术 现代生物技术的研究对象十分广泛，大到各类植物、动物、微生物，小到各种生物组织细胞、生物分子和基因问题都是它的研究范围。在研究过程中，不可避免的要绘制各种基因图谱、制造各种生物芯片、进行修补、注入、分离基因等工作。而这些工作的进行毫无例外都需要各类机械电子仪器的辅助才能进行。另外，现代人类进行各种严酷环境例如深水、严寒、外太空等的科学探测，由于人类本身不能长期在此环境下生存，都需要借助机械电子装置和智能仪器的帮助来完成诸如定期自动传输数据、自动检测及故障处理等任务。包括我们现在最前沿的航空航天科技，各类宇宙飞船和空间站的正常运转，他们庞大的系统需要各种机械电子装置的精密配合才能完成发射、运行、返航等重要任务。 4 结束语 在现在的社会状况下，我们对机械电子工程的研究越来越重视，它并不仅仅是一门学科的研究，对机械电子工程的研究更重要的是对
控制工程基础(L 变换基础) 综合练习一 班级 学号 姓名 成绩 1 已知f(t)，求F(s) t T e t f 11)() 1(--= )2cos 1(03.0)() 2(t t f -= ) 35sin()() 3(π +=t t f t e t f t 12cos )() 4(4.0-= 2 已知 F(s) ，求 f(t) 1152)1(2 2)s(s s s F(s)++-=
s s s F(s)178(2)2 ++= 100 120211 ) (32 3+++= s s s F(s) s s )s(s s s F(s))42(28 23) (422+++++= ))(s s(s s F(s)2 132 )(5+++=
控制工程基础(数学模型) 综合练习二 班级 学号 姓名 成绩 1 求) 22(1 )(2 +++=s s s s s X 拉氏变换式的原函数。 2 已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为 t t e e t c --+-=221)(，试求系统的 传递函数和脉冲响应。 3 飞机俯仰角控制系统结构图如图2-32所示，试求闭环传递函数)() (s Q s Q r c 。
4 试用结构图等效化简求图2-32所示各系统的传递函数 ) () (s R s C 。 5 已知控制系统结构图如图2-34所示，求输入()31()r t t =?时系统的输出)(t c 。
控制工程基础(时域分析) 综合练习三 班级 学号 姓名 成绩 一、填空 1、描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式叫做 。 2、在初条件为零时， 与 之比称为线性系统的传递函数。 3、自动控制系统主要元件的特性方程式的性质，可以分为 和非线性控制系统。 4、若前向通道的传递函数为G （s ），反馈通道的传递函数为H （s ），则开环传递函数 为 ___________________。 5、函数 f(t)=t e 54- 的拉氏变换式是____________。 6、传递函数反映系统本身的瞬态特性，与本身参数 ，结构 ， 与输入 ；不同的物理系统， 有相同的传递函数，传递函数与初始条件。 7、 环节的传递函数是()()()1 +==Ts K s X s Y s G 。 8、二阶系统的标准型式为 。 9、两个系统具有相同的阻尼系数，则这两个系统具有相同的 。 10、I 型系统开环增益为10，系统在单位斜坡输入作用下的稳态误差e(∞)为 。 二、综合题 1、已知系统的结构图如图所示，若)(12)(t t x ?= 时, 使δ％=20%，τ应为多大,此时 %)2(s t 是多少? 2、设单位反馈系统的开环传递函数为G （S ）=) 1(1 +s s ，求阶跃响应性能指标δ%及 s t （5%）？
机械电子工程的应用集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
1.5机械电子工程的应用 1.5.1状态监控 生产过程自动化的成功主要取决于过程监控的有效性以及控制系统。一个自动化的工厂需要在不同层次的生产系统中有传感器。传感器可以帮助生产过程克服无法预料的困难，比如工件的公差的改变，或者产品生产过程中由于一些困难所造成的改变。智能人造系统运用自动化诊断系统来处理机械维修和过程操作控制。 状态监控被定义为机器状态的确定或设备状态的确定以及它们随时间变化的情况，以便在任何特定时间内决定其状态。机器的情况可以通过物理参数（如刀具磨损、机器振动、噪声、温度、油污染和碎片）来决定。为这些参数的变化提供了一个变化的机器状态的指示。 如果机器状态得到适当的分析，状态监控可以成为一个有价值的工具，从而利用其建立一个可以对机械日常保养和预防机械故障。可以测量和监控的诊断参数，在预定的时间间隔连续。在某些情况下，测量的二次参数，如压力差，流量，和功率可以影响信息的主要参数，如振动，噪声和腐蚀。来自不同级别的来自由工厂提供自动化生产的支持。传感器集成的自适应过程的控制能力在工厂，制造业的管理水平，管理水平，或感觉水平和处理如图1-7所示的要求。 图1-7传感器分布在不同的生产水平 自动化工厂（工厂监督） 生产管理水平（过程控制） 控制级（开闭回路控制）
个体水平（距离传感器的轮廓，形状，图案等） 在感官层面上，经常需要在生产过程中的任务是距离测量，轮廓跟踪，模式识别，识别过程参数，和机器诊断。如图表1-2，在制造机械的情况下，传感器可以监测加工操作，刀具的切削条件，原料的可用性，以及工作的进展。传感器可以协助零件、工具和托盘的识别。它们也可用于生产车间在预处理的情况下，或在制造过程中的时间是在进步。 表1 -2 自动化制造参数的实例 图1-8显示机床状态监测的基本要素在生产过程中。该监控系统可以提供数据，在加工过程中产生的扭矩和其他数据的工具管理。状态监测系统可以是2种类型。 1。监控系统，该系统显示了机器的条件，使操作员能够作出决定。 2。自适应控制特性的自动监测。 图1-8条件典型生产系统监控系统 如图1-9下图所示，设备状态评价是用于检查刀具状态，工件装配，碰撞检测，和刀具磨损监测，而特征识别方法应用于检测零件类型、工件的形状、切削工具、类型的对齐，与自然的托盘。 图1-9监测系统在机床 对机器的振动、温度、磨损振动、噪声信号的监测，与机器的健康有很大关系。轴承座振动水平的精确测量和轴与轴承之间的相对位移的测量，可以提供有用的信息，关于故障，如不平衡，错位，缺乏润滑和磨损的机器。在涡轮机械中，共振和振动分析是一种诊断条件恶化的方法。在球轴承中的振动频率可
我的控制观 热工A王筵辉200900181156 摘要 通过对《热工控制系统》的学习，写了作者对自动控制原理的理解。本文从《热工控制系统》课程、控制在国家社会的应用、控制在个人生活中的应用三个方面阐述了对控制原理实际应用的认识。 关键词 自动控制原理反馈扰动自平衡能力 正文 当意识到下周就要交自动控制原理的学期论文时，这才真正感到了学期末的来临。的确，在忙碌中的时间的流逝是那样的无声无息。大学的前几个学期虽然也并未荒废，取得了一些成绩，但总之自己过得在大体上比较随性，比较舒适。大三下学期，分专业的介绍会完后，继续学习的想法日益加深，但又想在接下来的学习中换个环境，于是下决心考研，暑假，我就开始了为梦想的奋斗。这个梦想恰似一个巨大的内部扰动加给我这个系统，给我带来的影响持续至今，以至于我这个学期所有的调节和反馈都是围绕它来进行的。现下，随着学期的结束我的梦想也日益临近实现，在这个为梦想奋斗的路上偶尔这么停下来敲击着键盘是多么奢侈的一件事情，这样一个下午，看窗外落木萧萧，思索着控制原理与生活实际的关系，又确乎是在考研几乎喘不过气的气氛下内心得到的少有的安静的停歇。 一、我眼中的《热工控制系统》课程 诚然，赵老师第一节课的下马威像是一个能量强大的输入信号，为考研之路加了一个无法平衡掉的扰动，每一周的周三，按时到课堂上课成了与我一星期内与别的几天的不同的反馈。如果说一直完全没有怨言，那一定是骗人。对于考研这样一个争分夺秒的战争来说，任何一个真正意志坚定战士都不愿意在别的事情上多花费哪怕一秒钟的时间，但那最初的怨言在赵老师的几节课后就已经几乎没有了（不是对老师的奉承，而是自己真实的感受）。正如体育学院的那位同学说的，“可能老师讲的专业知识我不太懂，但是我对老师上课讲的某些观点比较感
电气工程的发展现状与发展趋势 一.电气工程的发展现状： 概论：我国电力工业正以“大机组，大电网，高电压，高参数，高度自动化”等“三大三高”的现代电力系统的模式超长规模的建设与发展，因此对工程技术设计人员的素质和能力提出了更新和更高的要求。未来的几十年，我国电力系统和电气工程会依然保持较快发展趋势，光伏发电和其他可再生资源将得到快速发展，新的电力电子技术，电工材料，计算机及网络技术，控制与管理手段具有巨大影响潜力。 1.电机的驱动及控制： 逆变器的出现推动了交流电机速度和转矩控制的发展，这使得电机在仅仅30年就应用到了不可思议的领域。功率半导体元件和数字控制技术的进步使得电机驱动能够实现高精度的位置和速度控制。交流驱动技术的应用也带来了能源节约和系统效率的提高。 电机本体及其控制技术在近几年取得相当大的进步。这要归功于半导体技术的空前发展带来的电力电子学领域的显着进步。电机驱动产业发展的利处已经触及各种各样的设备，从大型工业设备像钢铁制造厂、造纸厂的轧钢机等，到机床和半导体制造机中使用的机电一体化设备。交流电机控制器包括异步电机控制器和永磁电机控制器，这两者在电机驱动业的全过程中起着关键性作用。：目前，异步电动机矢量控制技术、直接转矩控制技术乃至无传感器的直接转矩控制技术已实用化。 2.电力电子技术的应用： 半导体的出现成为20世纪现代物理学的一项最重大的突破，标志着电子技术的诞生。而由于不同领域的实际需要，促使半导体器件自此分别向两个分支快速发
展，其中一个分支即是以集成电路为代表的微电子器件，而另一类就是电力电子器件，特点是功率大、快速化。自20世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台，以此为基础开发的可控硅整流装置，是电气传动领域的一次革命，使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子的诞生。 电子电力技术包括电力电子器件、变流电路和控制电路3部分，是以电力为处理对象并集电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的综合性学科。电力技术涉及发电、输电、配电及电力应用，电子技术涉及电子器件和由各种电子电路所组成的电子设备和系统，控制技术是指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按照预定的规律运行。电力电子器件是电力电子技术的基础，电力电子器件对电能进行控制和转换就是电子电力技术的利用。在21世纪已经成为一种高新技术，影响着人们生活的各种领域，因此对对电子电力技术的研究具有时代意义。 传统电力电子技术是以低频技术处理的，现代电力电子的发展向着高频技术处理发展。以功率MOS-FET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件的出现，表明已经进入现代电子电力技术发展时代。 20世纪以来，电力电子作为自动化、节材、节能、机电一体化、智能化的基础，正朝着应用技术高频化、产品性能绿色化、硬件结构模块化的现代化方向发展。3.电力系统及其自动化控制： 电力系统自动化即对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），