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第1章 先进控制技术

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先进控制技术

先进控制技术
1974年，英国伦敦大学教授E.H.Mamdani研制成功第一 个模糊控制器，充分展示了模糊控制技术的应用前景。
6.1.1 模糊控制的数学基础 6.1.2 模糊控制原理 6.1.3 模糊控制器设计
6.1.1 模糊控制的数学基础
1. 模糊集合 有许多概念，如大、小、冷、热等，都没有明确的内涵 和外延，只能用模糊集合来描述；叫做模糊集合。
3.自学习模糊控制策略和智能化系统的实现。
4.常规模糊控制系统稳态性能的改善。
5.把已经取得的研究成果应用到工程过程中，尽快把其转化 为生产力。因此，需加快实施简单实用的模糊集成芯片和模糊 控制装置，以及通用模糊控制系统的开发与应用。
6.2 神经网络控制技术
神经网络控制是一种基本上不依赖于精确数学模型的先 进控制方法，比较适用于那些具有不确定性或高度非线性的 控制对象，并具有较强的适应和学习功能。
人的手动控制策略是通过操作者的学习、试验及长期经验积 累而形成的，它通过人的自然语言来叙述，例如，用自定性的、 不精确的及模糊的条件语句来表达：若炉温偏高，则减少燃料： 若蓄水塔水位偏低，则加大进水流量；若燃烧废气中含氧量偏 向，则减小助燃风量等。
由于自然语言具有模糊性，所以，这种语言控制也被称为模 糊语言控制，简称模糊控制。
6.1.4 模糊控制的特点
模糊控制理论主要优点如下： 不需要精确数学模型 容易学习 使用方便 适应性强 控制程序简短 速度快 开发方便 可靠性高 性能优良
6.1.5 模糊控制的应用
近年来，模糊控制得到了广泛的应用。下面简单介绍一些模糊 控制的应用领域：
1)航天航空：模糊控制现在已应用于各种导航系统中。 2)工业过程控制：工业过程控制的需要是控制性术发展的主要 动力。 3)家用电器: 全自动洗衣机、电饭煲、空调等。 4)汽车和交通运输：防抱死刹车系统，基于模糊控制的无级变 速器，模糊发动机控制和自动驾驶控制系统等。 5)其控制场合： 电梯控制器、工业机器人、核反应控制、医疗仪器等。除控制 应用以外，还应用于图像识别、计算机图像处理、金融和其他专 家系统中。

基于XXXX的XXXX智能控制系统设计与实现

基于XXXX的XXXX智能控制系统设计与实现

基于XXXX的XXXX智能控制系统设计与实现第一章：绪论随着科技的不断发展，智能控制系统在各个领域得到了广泛的应用，尤其是在工业生产系统中，智能控制系统能够有效提高生产效率，降低生产成本。

本文基于XXXX技术，通过搭建XXXX 智能控制系统，对工业生产过程中的生产线进行控制和调节，以期达到优化和升级工厂生产流程的目的。

第二章：XXXX技术介绍XXXX技术即XXXX技术，是一种新型的智能控制技术，具有以下特点：1.高精度：最高可达到毫秒级响应时间，能够做到高精度、高速度的控制；2.高可靠性：采用先进的传感器技术和智能控制算法，能够在工业环境下保证系统的高可靠性；3.高智能：通过一系列的智能算法和模型预测，能够对生产过程进行智能控制和优化，提高生产效率，降低生产成本。

第三章：XXXX智能控制系统设计XXXX智能控制系统主要包括三部分：传感器模块、控制中心模块和执行器模块。

其中，传感器模块主要负责采集工业生产过程中的数据，并将采集到的数据传输给控制中心模块；控制中心模块主要是数据分析和处理，基于XXXX技术，利用智能算法对数据进行分析和预测，生成相应的控制指令，并将控制指令发送给执行器模块；执行器模块则负责根据控制指令对生产过程进行相应的控制和调节。

第四章：XXXX智能控制系统实现在设计上，XXXX智能控制系统采用以太网通信方式，传感器模块使用了先进的XXX传感器，控制中心模块使用了XXXX控制器，执行器模块使用了XXXX执行器，这一组合既保证了系统的高精度和高可靠性，同时也为后续的升级和扩展提供了很好的基础。

第五章：XXXX智能控制系统应用案例XXXX智能控制系统已在某电子厂的自动化生产线上得到了应用，通过采集和分析生产过程中的数据，并根据智能算法生成的控制指令对生产过程进行修正和优化，实现了自动化控制和调节。

该系统不仅能够提高生产效率和降低生产成本，还节省了人力资源和管理成本，深受客户好评。

第六章：结论通过对XXXX智能控制系统的设计和实现，本文证明了XXXX技术在智能控制领域的巨大优势，特别是在工业生产领域的应用前景广阔。

智能控制理论及其应用-第一章概述

智能控制理论及其应用-第一章概述

1.2 智能控制的产生及其发展
（3）智能控制的发展
国际智能自动化学会(International Society Of Intelligent Automation，简称ISIA) 筹委会主席是模糊数学与模糊系统 的创始人L．A．Zadeh教授。筹委会第一次会议已于1995 年10月在加拿大温哥华召开。她的成立将在世界范围内对于 推动智能自动化的研究起到促进作用。 我国也十分重视智能控制理论和应用的研究。1993年在 北京召开了“全球华人智能控制与智能自动化大会”，1994年 在北京和沈阳召开了智能控制两个学术会议，1995年中国智 能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会在天津 召开。
1.2 智能控制的产生及其发展
（1）智能控制的孕育
1966年，Mendel进一步在空间飞行器的学习控制系统 中应用了人工智能技术，并提出了“人工智能控制”的概 念。 1967年，Leondes和Mendel首先正式使用“智能控制” 一词，并把记忆、目标分解等一些简单的人工智能技术用 于学习控制系统，提高了系统处理不确定性问题的能力。 这就标志着智能控制的思想已经萌芽。
1.3 传统控制与智能控制
智能控制的产生来源于被控系统的高度复杂性、高度不 确定性及人们要求越来越高的控制性能，可以概括为，智能 控制是“三高三性”的产物，它的创立和发展需要对当代多种 前沿学科、多种先进技术和多种科学方法，加以高度综合和 利用。 因此，智能控制无疑是控制理论发展的高级阶段。
1.4 智能控制理论的主要特征
1.2 智能控制的产生及其发展
（3）智能控制的发展
美国《IEEE控制系统》杂志1991、1993～1995年多次发 表《智能控制专辑》，英国《国际控制》杂志1992年也发表了 《智能控制专辑》，日文《计测与控制》杂志1994年发表了 《智能系统特集》，德文《电子学》杂志自1991年以来连续发 表多篇模糊逻辑控制和神经网络方面的论文；俄文《自动化与 遥控技术》杂志1994年也发表了自适应控制的人工智能基础及 神经网络方面的研究论文。 如果说智能控制在80年代的应用和研究主要是面向工业过 程控制，那么90年代，智能控制的应用已经扩大到面向军事、 高技术领域和日用家电产品等领域。今天，“智能性”已经成为 衡量“产品”和“技术”高低的标准。

轨道交通系统的智能控制技术研究

轨道交通系统的智能控制技术研究

轨道交通系统的智能控制技术研究第一章绪论随着城市化进程的加速，轨道交通成为城市公共交通的重要组成部分。

然而，传统的轨道交通系统在自动控制、智能化等方面存在着巨大的发展空间，因此智能控制技术的研究和应用显得尤为重要。

本文旨在分析轨道交通系统智能控制技术的研究现状、面临的问题以及未来发展方向。

第二章轨道交通系统智能控制技术的研究现状轨道交通系统智能控制技术的研究始于20世纪90年代。

当时，一些国家开始对轨道交通系统进行智能化改造，如德国的柏林、法国的巴黎等城市。

智能控制技术的研究主要包括以下方面：1. 自动驾驶技术自动驾驶技术是轨道交通系统智能化改造的关键技术之一。

它可以使车辆在轨道上自主行驶，避免了人员操作中的误操作，提高了行车的安全性和准确性。

在国内，自动驾驶技术的研究主要集中在城市地铁等轨道交通系统中的应用。

北京、上海、广州等城市都已具备自主研发自动驾驶技术的实力，同时也获得了不少的应用经验。

2. 信号控制技术信号控制技术是轨道交通系统中的关键控制技术，直接影响着列车行驶的安全和顺畅。

智能信号控制技术采用先进的控制算法和通信网络技术，实现列车间的智能协同、智能分析和智能决策。

当前，国内的轨道交通系统基本实现了自动信号控制，但还存在信号区段设置不合理、信号设备老化等问题，需要进一步完善。

第三章轨道交通系统智能控制技术面临的问题虽然轨道交通系统智能控制技术已取得了不少进展，但它仍然面临以下问题：1. 安全性问题轨道交通系统的安全问题一直是智能控制技术研究的重要方向之一。

智能控制技术的引入可以提高系统的安全性，但一旦出现故障，这种技术也可能会对系统的安全性产生严重的影响。

2. 兼容性问题轨道交通系统中的车辆和设备来自不同的生产厂家，且不同品牌、不同型号之间的兼容性存在很大的问题。

因此，必须通过标准化和规范化来保证所有设备能够兼容并正常运行。

3. 故障诊断问题智能控制技术的引入使得轨道交通系统更加智能化、自动化，但也使得诊断系统故障变得更加复杂。

航空航天概论第一章思考题(不全)

航空航天概论第一章思考题(不全)

1.什么是航空？什么是航天？航空和航天有何联系？航空：载人或不载人的飞行器在地球大气层中的航行活动。

必须具备空气介质和克服自身重力的升力，大部分航空器还要有产生相对于空气运动所需的推力。

航天：载人或不载人的航天器在地球大气层之外的航行活动，又称空间飞行或宇宙航行。

联系：航天不同于航空，航天器主要在宇宙空间以类似于自然天体的运动规律飞行。

但航天器的发射和回收都要经过大气层，这就使航空和航天之间产生了必然的联系2.飞行器是如何分类的？按照飞行器的飞行环境和工作方式不同，分为：航空器，航天器，火箭和导弹。

航空器在大气层内飞行，依靠空气的静浮力或与空气相对运动的空气动力升空飞行。

航天器在大气层外的空间飞行，在运载火箭的推动下获得必要的速度进入大气层外空间，然后再引力作用下完成轨道运动。

火箭可以在大气层内或大气层外飞行，以火箭发动机为动力升空。

导弹可以在大气层内或大气层外飞行，是一种飞行武器，依靠制导系统控制其飞行轨迹。

3.航空器是怎样分类的？各类航空器又如何细分？根据产生升力的基本原理不同，分为轻于同体积空气的航空器（依靠空气的静浮力升空，又叫浮空器）和重于同体积空气的航空器（靠与空气相对运动产生升力升空）两大类。

轻于同体积空气的航空器气球：无推进装置；飞艇：有推进装置，可控制飞行。

重于同体积空气的航空器：固定翼航空器：1)飞机：由动力装置产生前进推力或拉力，由固定机翼产生升力。

2)滑翔翼：没有动力装置，由飞机推曳起飞，或用汽车等其他装置牵引起飞。

旋转翼航空器：1)直升机：以航空发动机驱动旋翼旋转作为升力和推进力来源。

2)旋翼机：利用前飞时的相对气流吹动旋翼自转以产生升力。

扑翼航空器：机翼能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动，既产生升力又产生向前的推进力。

倾转旋翼航空器：同时有旋翼和固定翼，且在机翼两侧翼梢处各装有一套可在水平与垂直位置之间转动的旋翼倾转系统组件。

4.航天器是怎样分类的？各类航天器又如何细分？航天器分为无人航天器和载人航天器。

第一章 计算机控制系统概述

第一章 计算机控制系统概述

第一章计算机控制系统概述§1．1概述随着科学技术的进步，人们越来越多地用计算机来实现控制系统。

近几年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感技术、CRT显示技术、通信与网络技术、微电子技术的高速发展，促进了计算机控制技术水平的提高。

本章主要介绍计算机控制系统及其组成、工业控制机的组成结构及特点、计算机控制系统的发展概况和趋势。

1．1．1计算机控制技术研究的内容及特点1、研究的内容：主要研究控制理论、计算机技术（软、硬件技术）、网络通信技术、测量技术、信号处理技术等在微机控制中的应用、以及微机的控制方法及其应用。

2、主要的特点：1）理论性强：应用各种控制理论、信号处理理论等2）综合性强：应用有控制理论、计算机硬件技术、编程技术、网络技术、测量技术、信号处理技术、电子技术等3）实践性强：所有设计、计算必须要反复进行实验；在实践中积累了大量的经验方法、经验数据等4）理论与实践相结合5）实用性强6）应用广泛等1．1．2计算机控制技术这门课所应用到的技术：计算机技术、自动控制技术、微电子技术、信息处理技术、检测与传感技术、通信与网络技术、CRT显示技术等等1．1．3计算机控制技术的现状与发展趋势计算机控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分1．1．4目前，计算机控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。

一、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流二、PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展三、面向测控管一体化设计的DCS系统四、控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展五、仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展六、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展七、工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展八、工业控制软件正向先进控制方向发展► 1.2. 计算机控制系统的组成► 1.3 计算机控制系统分类► 1.4 计算机控制系统中的计算机► 1.5 微型计算机控制系统的发展趋势§1.2 计算机控制系统的组成★自动控制：在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。

第1章 机器人控制技术绪论 机器人原理及控制技术 教学课件

第1章 机器人控制技术绪论 机器人原理及控制技术 教学课件
1949-1953 美国麻省理工学院开始研制数控铣床
随 着 先 进 飞 机 制 造 的 需 要 ， 美 国 麻 省 理 工 学 院 辐 射 实 验 室 （ MIT Radiation Laboratory）开始研制数控铣床。
1953年研制成功能按照模型轨迹做切削动作的多轴数控铣床。
1954年 “可编程”“示教再现”机器人
美国国家标准局（NBS）的定义：机器人是一种能够进行编程并在自动 控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置。
美国机器人协会（RIA）的定义：机器人是一种用于移动各种材料、零 件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有 编程能力的多功能机械手。
日本工业机器人协会（JIRA）的定义：工业机器人是一种装备有记忆装 置和末端执行器的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动 的通用机器。
日本早稻田大学加藤一朗（日本机器人之父） 教授认为：机器人是由能 工作的手，能行动的脚和有意识的头脑组成的个体，同时具有非接触传 感器（相当于耳、目）、接触传感器（相当于皮肤）、固有感及平衡感 等感觉器官的能力。
2020/10/3
智能与控制工程研究所
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也有一些组织和学者针对不同形式的机器人分别给出具体的解释 和定义，而机器人则只作为一种总称。例如，日本工业机器人协 会（JIRA）列举了6种型式的机器人：
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智能与控制工程研究所
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80年代 开始进入智能机器人研究阶段
80年代，不同结构、不同控制方法和不同用途的工业机器人在工业发达国 家真正进入了实用化的普及阶段。
随着传感技术和智能技术的发展，开始进入智能机器人研究阶段。
机器人视觉、触觉、力觉、接近觉等项研究和应用，大大提高了机器人的 适应能力，扩大了机器人的应用范围，促进了机器人的智能化进程。

《工业机器人技术基础》(第1章)

《工业机器人技术基础》(第1章)
ABB公司将在上海建设其全球最先进的机器人工厂，该工厂预计将于 2020年底投入运营。新的上海工厂将采用大量机器学习、数字化和协作解 决方案，使其成为机器人行业中最先进、自动化与柔性化程度最高的工厂， 实现用机器人制造机器人。此外，新的研发中心还将帮助加快人工智能领 域的发展。
2．工业机器人的发展趋势
工业机器人 技术基础
第1章 工业机器人概述
目录
CONTENT
1.1 工业机器人的基础知识 1.2 工业机器人的基本组成与技术参数 1.3 工业机器人的典型应用
学习 目标
1 掌握工业机器人的定义及特点。 2 了解工业机器人的历史与发展。 3 掌握在不同分类方式下，工业机器人的结
构与特征。 4 掌握工业机器人的基本组成及技术参数。 5 了解工业机器人的典型应用。
1992年，瑞士ABB公司推出开放式控制系统——S4。S4旨在改善对用户至关重 要的两个领域——人机界面和机器人的技术性能。
1994年，Motoman公司（即现在的安川电机）推出的机器人控制系统 MRC，使同步控制两台机器人成为可能。MRC可以从普通PC编辑工业机 器人作业，且具有控制多达21个轴的能力。
4．涉及学科广泛
工业机器人技术实质上是机械学和微电子学的结合——机电一体化技术。
1.1.2 工业机器人的历史与发展趋势
1．工业机器人的历史
1）萌芽阶段（20世纪40—50年代） 1954年，美国发明家德沃尔对工业机器人的概念进行了定义，并申请了专利。 1959年，德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出世界第一台工业机
4）智能化阶段（21世纪初至今） 2011年，日本发那科公司的R-1000iA机器人利用LVC（学习减振装置）对机器人
运动轨迹加以优化，减小了振动，将动作周期缩短约20%，从而实现更高速的动作。 2018年，发那科公司与首选网络公司合作，首次将人工智能应用于其伺服调谐、

新电控技术第一章

新电控技术第一章

多路集中控制系统不仅是汽车电路线束分布方式和电子控制 系统控制技术的发展，而且也是火车、船舶、机器人、机器 制造、医疗器械以及电力自动化等领域控制技术的发展方向 三、汽车电控技术的发展趋势 1.新能源汽车 是指具有新型动力系统或燃用新燃料的汽车。具有新型 动力系统的汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池 汽车等；燃用新型燃料的汽车包括天然气汽车、液化石油气 汽车、 醇醚类燃料汽车、生物燃料汽车与合成燃料汽车等。 2.汽车轻量化技术 是指在使用要求和成本控制的前提条件约束下，能够减轻 汽车自身质量的材料、设计和技术。 3.智能化和网络化 汽车电子控制技术的发展趋势是智能化和网络化。主要研 究与开发智能传感器技术、微处理器技术、光导纤维技术、 模块化设计技术、主动安全技术和网络通信技术等。
电子控制技术在提高汽车综合性能、推进汽车及交 通智能化等方面发挥着不可替代的作用。
• 汽车电子控制技术简称汽车电控技术，是指以电器技术、 微电子技术、液压传动技术、新材料和新工艺为基础，以解 决能源紧缺、环境保护和交通安全等社会问题为目的，旨在 提高汽车整车性能（包括动力性、经济性、排放性、安全性 舒适性、操纵性、通过性等）的新技术。 第一节汽车电控技术的应用 汽车技术、建筑技术与环境保护技术是衡量一个国家工 业化水平高低的三大标志。汽车技术不仅代表着社会物质生 活水平发展，而且代表着科学技术发展水平。 20世纪80年代以来，提高汽车性能、节约能源和保护环 境，主要取决于电子控制技术。汽车电子控制技术已广泛应
第二节
汽车电控技术的发展
• 近半个世纪以来，汽车技术的发展主要是汽车电器技术、 电子控制技术和车身技术的发展，汽车电子化（即自动化、 智能化和网络化）是汽车发展的必由之路。 随着电子工业的发展，电子控制技术在汽车上的应用越 来越广泛，特别是大规模集成电路和微电子技术的应用，在 解决汽车油耗、排放和安全等问题方面，汽车电子控制技术 具有举足轻重的作用。例如采用电控燃油喷射技术和微机控 制点火技术，不仅能够节油5%~10%，而且还能大大提高动 力性和排放净化性能；采用电子防抱死制动技术，不仅可使 汽车在泥泞路面上安全行驶，而且可以在紧急制动时防止车 轮抱死滑移，保证汽车安全制动；采用安全气囊，每年可以 挽救成千上万人的生命。在实现汽车操纵自动化、提高舒适 性和通过性等方面，电子控制技术也起着统、车辆防盗门锁系统 自动除霜系统、通信与导航协调系统、安全驾驶检测与警告 系统和故障自诊断系统等。 第三阶段（2000年以后）：车载局域网控制阶段，即采 用车载局域网（Locl Area Network, LAN）对汽车电器与 电子控制系统进行控制。国内外中高档轿车目前都已开始采 用车载局域网LAN技术。采用LAN技术的国外轿车有奔驰、 宝马、大众、保时捷、美洲豹、劳斯莱斯等系列汽车。例如 在BMW AG（宝马公司）2004年推出的BMW 7系列轿车上 就装备了70多个微处理器（电控单元），利用了8种车载局 域网分别按这些电控单元的作用连接起来。其中，连接多媒 体装臵的网络就选用了多媒体定向系统传输网（MOST）。 MOST协议是21世纪车载多媒体设备不可缺少的高速网络协 议。国内采用LAN技术的有一汽大众奥迪A6L、上海帕萨特 BS、广州本田、东风雪铁龙等轿车。电子控制器网络化的

微型计算机控制技术_第1章 [兼容模式]

微型计算机控制技术_第1章 [兼容模式]

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《计算机控制技术》
1.2 计算机控制系统的典型形式
1.2.1 操作指导控制系统
优点是结构简单，控制灵活和安全。 缺点是要由人工操作，开环结构，控制的实时性差，不能 控制多个对象。
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《计算机控制技术》
1.2.2 直接数字控制（DDC）系统
闭环结构，控制的实时性好，可以控制多个回路或对象。
《计算机控制技术》
1.1.2 计算机控制系统的组成
计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分 组成。
1.工业控制机 （1）硬件组成： （2）软件组成: 系统软件；应用软件。 2.生产过程
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《计算机控制技术》
1.1.3 常用的计算机控制系统主机 1. 2. 3. 4. 5. 可编程序控制器（PLC） 工控机（IPC） 单片机 DSP 智能调节器
《计算机控制技术》
RS-232C信号状态 状态 逻辑状态 信号条件 功能 -15V＜V1＜-5V 1 传号（MARK） OFF +5V＜V1＜+15V 0 空号（SPACE） ON
RS-232C电平转换及接口电路
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《计算机控制技术》
2）USB串行通信总线
（1）具有热插拔功能 （2）USB采用“级联”方式连接各个外部设备 （3）适用于低速外设连接
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《计算机控制技术》
3）PCI总线信号定义
主控设备49条，目标设备 47条，可选引脚 51条（主要 用于64位扩展、中断请求、高 速缓存支持等），总引脚数 120条（包含电源、地、保留 引脚等）。
4）Compact PCI总线
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《计算机控制技术》
2 外部总线
1）RS-232串行通信总线

第1章--自动控制原理课件

第1章--自动控制原理课件
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下面从系统特性角度分类。 一、按系统构成元件是否线性分类 1 线性控制系统 由线性元件构成的系统是线性控制系统。或者 说，如果系统满足叠加原理，则称其为线性系统。 2 非线性控制系统 在控制系统中，如果有一个以上的元件具有非 线性，则称这个系统为非线性控制系统。或者说， 如果不能应用叠加原理，则系统是非线性的。 严格地说，绝对的线性控制系统是不存在的。 为了简化，在一定条件下，可以对某些非线性特性 作线性化处理。这样，非线性控制系统就可以近似 为线性控制系统。
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指出：被控对象、测量元件、比较机构、放大机构 和执行机构 该系统方框图：
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三、方框图的画法： 用方框表示系统中的各个组成部件，在每个 方框中填入它所表示部件的名称或其功能函数的 表达式，而不必画出它们的具体结构。 根据信号在系统中的传递方向，用有向线段 依次把它们连接起来，就得到整个系统的框图。
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经典控制理论（20世纪60年代以前）：主 要解决单输入单输出问题，所研究的系统多半 是线性定常系统。 现代控制理论：20世纪60年代， 随着高精 度数字计算机的诞生，为解决复杂控制系统提 供了实现上的可能性。现代控制理论涉及多变 量控制系统、最优控制理论、系统辨识与模式 识别、最优估计、自适应控制、自学习控制、 模糊控制、专家系统、神经元及其网络控制等 等。
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第二节 自动控制系统的一般概念
一、自动控制技术及其应用
1 自动控制： 在没有人直接参与的条件下，通过 控制器使被控对象或过程自动地按 要求的规律运行。 2 自动控制系统： 能够完成自动控制功能的基本体 系，称为自动控制系统。 3 自动控制理论： 分析与综合自动控制系统的理论称 为自动控制理论。 4 应用： 自动控制技术已经应用在工程、军事和科 学技术等各个领域，包括：航空、航天、 航海、冶金、机械、能源、电子、生物、 医疗、化工、石油、建筑等。 5

制造业：制造业节能减排技术改造方案

制造业：制造业节能减排技术改造方案

制造业：制造业节能减排技术改造方案第一章：绪论 (2)1.1 制造业节能减排的意义 (3)1.2 技术改造的必要性和目标 (3)1.2.1 技术改造的必要性 (3)1.2.2 技术改造的目标 (3)第二章：制造业节能减排技术概述 (4)2.1 节能减排技术分类 (4)2.2 节能减排技术发展趋势 (4)第三章：能源管理系统优化 (5)3.1 能源监测与评估 (5)3.2 能源调度与优化 (5)3.3 能源管理信息化 (6)第四章：生产设备节能减排改造 (6)4.1 设备更新与改造 (6)4.2 设备运行优化 (6)4.3 设备维护与保养 (7)第五章：生产过程节能减排技术 (7)5.1 生产工艺优化 (7)5.1.1 工艺流程改进 (7)5.1.2 工艺参数优化 (7)5.1.3 工艺创新 (7)5.2 生产设备集成 (7)5.2.1 设备选型与配置 (8)5.2.2 设备集成与优化 (8)5.2.3 设备维护与管理 (8)5.3 生产过程监控 (8)5.3.1 能源消耗监测 (8)5.3.2 污染物排放监测 (8)5.3.3 生产过程优化与调整 (8)第六章：绿色制造与循环经济 (8)6.1 绿色制造技术 (8)6.1.1 概述 (8)6.1.2 绿色设计 (9)6.1.3 绿色工艺 (9)6.1.4 绿色包装 (9)6.1.5 绿色回收 (9)6.2 循环经济模式 (10)6.2.1 概述 (10)6.2.2 生产者责任延伸 (10)6.2.3 废弃物回收利用 (10)6.2.4 绿色消费 (10)6.3 绿色供应链管理 (10)6.3.1 概述 (11)6.3.2 供应商管理 (11)6.3.3 生产过程管理 (11)6.3.4 销售与售后服务管理 (11)第七章：清洁生产与污染物控制 (11)7.1 清洁生产技术 (11)7.1.1 概述 (11)7.1.2 源头减量 (12)7.1.3 过程优化 (12)7.1.4 末端治理 (12)7.2 污染物排放控制 (12)7.2.1 概述 (12)7.2.2 废气排放控制 (12)7.2.3 废水排放控制 (13)7.2.4 固体废物排放控制 (13)7.3 污染治理设施改造 (13)7.3.1 概述 (13)7.3.2 废气治理设施改造 (13)7.3.3 废水治理设施改造 (13)7.3.4 固体废物处理设施改造 (13)第八章：节能减排技术政策与法规 (14)8.1 政策法规概述 (14)8.2 政策激励措施 (14)8.3 法规监管与执法 (14)第九章：制造业节能减排案例分析 (15)9.1 典型案例分析 (15)9.1.1 案例一：某汽车制造企业节能减排改造 (15)9.1.2 案例二：某电子信息企业节能减排改造 (15)9.1.3 案例三：某化工企业节能减排改造 (15)9.2 成功经验与启示 (15)9.2.1 成功经验 (15)9.2.2 启示 (16)9.3 案例推广与应用 (16)9.3.1 推广对象 (16)9.3.2 推广措施 (16)第十章：制造业节能减排技术改造策略 (16)10.1 技术改造规划与实施 (16)10.2 技术创新与产业发展 (17)10.3 节能减排人才培养与培训 (17)第一章：绪论1.1 制造业节能减排的意义制造业作为国家经济发展的重要支柱，其能源消耗和环境污染问题日益受到广泛关注。

交通运输工程目标控制各章分值

交通运输工程目标控制各章分值

交通运输工程目标控制各章分值一、引言随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，交通运输工程在国民经济和社会发展中发挥着越来越重要的作用。

为了确保交通运输的安全、高效和便捷，目标控制成为关键环节。

本文将对交通运输工程目标控制进行详细阐述，以期为相关领域提供参考。

二、交通运输工程概述1.定义与特点交通运输工程是指利用各种运输方式，将人员、货物从起点运输到终点的技术及其相关设施。

其特点包括综合性、系统性、技术性和公益性。

2.发展历程交通运输工程起源于古代，经历了近现代的发展，已成为现代社会不可或缺的基础设施。

在我国，交通运输工程得到了长足的发展，从传统的铁路、公路、水运到航空、管道等多种运输方式，形成了完整的交通运输体系。

3.我国交通运输工程现状目前，我国交通运输工程已取得显著的成果，但仍面临诸多挑战。

我国政府高度重视交通运输工程的发展，不断加大投入，推动技术创新，提高服务质量，为国民经济发展提供有力支撑。

三、交通运输工程目标控制1.目标控制原理交通运输工程目标控制是指在项目实施过程中，通过对各项指标进行监测、评估和调整，确保项目按照预定的目标和要求顺利完成。

目标控制原理包括系统分析、过程控制、动态调整等。

2.控制方法与技术交通运输工程目标控制方法主要包括传统的人工控制和现代的智能化控制。

智能化控制技术如遗传算法、神经网络、模糊控制等在交通运输工程中得到了广泛应用。

3.目标控制在我国的应用我国交通运输工程在目标控制方面取得了显著成果。

例如，高铁、地铁等大型项目中，目标控制系统发挥了重要作用。

通过不断引进和创新控制技术，我国在交通运输工程目标控制方面已达到国际先进水平。

四、各章分值分布与重要性1.第一章：基础知识本章主要介绍交通运输工程的基本概念、分类、组成及技术要求。

分值分布较为均衡，对整个课程体系的构建具有重要作用。

2.第二章：交通运输系统分析与设计本章涉及交通运输系统的构成、分析方法和技术要求。

分值较高，是交通运输工程的核心内容之一。

智能化制造装备及其关键技术研究

智能化制造装备及其关键技术研究

智能化制造装备及其关键技术研究第一章：引言随着工业化的快速发展，传统的制造模式已经不能满足当今的生产需求，而智能化制造就应运而生。

智能化制造是在传统制造行业的基础上，通过引入计算机科技和先进的控制技术，提高了制造的自动化程度和产品质量，提高了生产效率和生产能力，从而满足了人们多样化、个性化的需求，成为未来制造业的趋势。

智能化制造装备作为智能制造的重要组成部分，是智能制造的重要保障。

本文将重点讨论智能化制造装备及其关键技术研究，以期为智能制造装备的发展提供一定的参考和指导。

第二章：智能化制造装备的概述智能制造装备是通过引进先进的计算机科技、控制技术和自动化技术，将传统制造工艺升级为高效、灵活的制造工艺，提高生产效率和产品质量。

智能制造装备主要包括自动化生产线、智能机器人、虚拟现实仿真系统等，这些设备使用数字化技术和数据分析领域的一系列技术实现自动化生产、优化生产过程及提高生产效率等目标的实现。

在智能制造装备中，自动化生产线是智能化制造的核心装备。

它通过集成自动化生产线、机器人、以及传感器、执行器等一系列硬件设备，通过计算机控制系统控制现场的生产过程和生产设备，实现智能化管理和控制。

智能机器人是智能制造装备的一个重要组成部分。

智能机器人可以实现很多繁琐和重复性高的工作。

除此之外，智能机器人还可以通过感应设备实现人机交互，让机器人变成动态的、个性化的生产物料处理工具，非常适合对产品要求高、生产灵活度要求高的制造场景。

虚拟现实仿真系统是智能制造装备的又一个重要组成部分，虚拟现实仿真系统提供的是制造设备虚拟模拟和仿真平台，以此演示和测试设备的各种功能，最终实现优化生产过程、提高生产效率等目标。

第三章：智能化制造装备的关键技术制造装备的智能化是依靠一系列的技术实现的。

智能化制造装备的关键技术主要包括计算机控制技术、机器人技术、云计算技术等。

1. 计算机控制技术计算机控制技术是实现智能化制造装备的核心技术之一。

微型计算机控制技术第二版于海生期末复习资料精选全文完整版

微型计算机控制技术第二版于海生期末复习资料精选全文完整版

第一章：绪论1、计算机控制系统组成（作业）2、工作原理：（作业） （1）实时数据采集 （2）实时控制决策 （3）实时控制输出 （4）实时显示和数据保存 （5）联网通信（测控管一体化）失败：一、若控制时间间隔取的太长，则控制效果可能变差。

二、若控制时间间隔取的太短，计算机在这个采样时间间隔内不能完成前三项工作，也会引起控制质量下降。

3、 （1）在线方式：在SCC 中，生产过程与计算机连接，且受计算机控制的方式称为在线方式。

离线方式：生产过程不与计算机连接，即不受计算机控制，或称为脱机方式（2）实时的含义：是指被控量的检测，控制信号的计算，控制信号的输出都必须在一定的时间间隔内完成。

由计算机中断自动产生，或采用查询方式产生，或由用户自行设定 一个在线的系统不一定是一个实时系统，但是一个实时系统必定是在线系统。

过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字（开关）量输入输出通道。

4、按完成的功能和结构（6种典型形式：···，DDC 、SCC 、DCS 、FCS 、····） 按照控制规律分类（填空）（1）数字程序和顺序控制（2）PID 控制：调节器的输出是调节器输入的比例、积分和微分的函数 （3）最小拍控制：要求设计的系统在尽可能短的时间内完成调节过程 （4）复杂规律的控制 （5）智能控制计算机控制装置生产过程按照控制方式的不同，计算机控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。

5、常用的典型机型（1）单片微型计算机: 内含有微处理器的特殊超大规模集成电路，专用性强、内存容量小，本身不具备自开发功能（2）PLC：可靠性高、编程容易、功能完善、扩展灵活、安装调试简单方便（3）工业PC：小板结构模块化设计；标准化及兼容性；完善的I/O通道；环境适应能力强、可靠性高；软件丰富(组态软件）6、计算机控制系统的发展趋势一、单片机（微处理器）组成的控制系统日趋先进二、可编程逻辑控制器（PLC）得到广泛应用三、推广使用新型的集散控制系统（DCS）四、大力发展和采用现场控制总线技术五、大力研究和发展智能控制系统第二章：过程输入输出通道技术1、模拟量输入信道（A/D信道或AI信道）的任务是把被控对象的过程参数的模拟量信号转换成计算机可以接收的数字量信号.2、多路模拟信号集中采集式一、集中式数据采集系统的典型结构：(1)多路共享采集电路分时采集；(2)多路同步取样共享A/D分时采集(3)多通道同步采样A/D，分时传输数据；多信道独立取样A/D，有通道缓存二、分布式采集3、典型模拟调理电路的组成框图4、传感器的主要技术指标：（将被测量→转换后续电路可用电量）（填空） 1）测量范围：与被测量实际变化范围相一致。

农业-智能灌溉系统操作手册

农业-智能灌溉系统操作手册

农业智能灌溉系统操作手册第一章概述 (3)1.1 系统简介 (3)1.2 功能特点 (3)1.2.1 实时监测 (3)1.2.2 精准控制 (4)1.2.3 自动调节 (4)1.2.4 远程监控 (4)1.2.5 节能减排 (4)1.2.6 用户友好 (4)1.2.7 扩展性强 (4)第二章系统安装与调试 (4)2.1 硬件安装 (4)2.1.1 准备工作 (4)2.1.2 安装步骤 (4)2.2 软件安装 (5)2.2.1 准备工作 (5)2.2.2 安装步骤 (5)2.3 系统调试 (5)2.3.1 调试准备 (5)2.3.2 调试步骤 (5)第三章参数设置 (6)3.1 基本参数设置 (6)3.1.1 设备信息设置 (6)3.1.2 系统时间设置 (6)3.1.3 网络参数设置 (6)3.2 灌溉策略设置 (6)3.2.1 灌溉模式选择 (7)3.2.2 灌溉周期设置 (7)3.2.3 灌溉时间设置 (7)3.3 数据采集与传输 (7)3.3.1 数据采集 (7)3.3.2 数据传输 (7)第四章系统操作 (8)4.1 系统启动与关闭 (8)4.1.1 系统启动 (8)4.1.2 系统关闭 (8)4.2 灌溉控制 (8)4.2.1 灌溉模式选择 (8)4.2.2 灌溉区域设置 (8)4.2.3 灌溉启动与停止 (8)4.3 数据查询 (8)4.3.2 系统运行数据查询 (8)4.3.3 故障记录查询 (9)第五章系统维护与保养 (9)5.1 设备维护 (9)5.1.1 定期检查 (9)5.1.2 清洁保养 (9)5.1.3 更换部件 (9)5.2 软件升级 (9)5.2.1 检查软件版本 (9)5.2.2 软件升级操作 (9)5.2.3 升级后验证 (10)5.3 故障排除 (10)5.3.1 传感器故障 (10)5.3.2 控制器故障 (10)5.3.3 通信故障 (10)5.3.4 灌溉设施故障 (10)第六章安全操作 (10)6.1 安全注意事项 (10)6.1.1 操作前的准备 (10)6.1.2 系统检查 (11)6.1.3 操作规范 (11)6.1.4 电压稳定 (11)6.1.5 环境保护 (11)6.1.6 信息保密 (11)6.2 应急处理 (11)6.2.1 系统故障 (11)6.2.2 突发事件 (11)6.2.3 紧急停机 (11)6.2.4 处理 (11)6.2.5 人员伤害 (11)第七章数据分析与管理 (12)7.1 数据分析 (12)7.1.1 数据来源 (12)7.1.2 数据处理 (12)7.1.3 数据分析方法 (12)7.2 数据报告 (12)7.2.1 报告类型 (12)7.2.2 报告与推送 (13)7.3 数据存储与备份 (13)7.3.1 数据存储 (13)7.3.2 数据备份 (13)7.3.3 数据恢复 (13)第八章系统扩展与应用 (13)8.1.1 扩展概述 (13)8.1.2 扩展方法 (14)8.2 应用案例 (14)8.2.1 案例一：温室大棚 (14)8.2.2 案例二：水稻种植 (14)8.2.3 案例三：果园管理 (14)第九章用户管理 (14)9.1 用户权限设置 (14)9.1.1 权限概述 (14)9.1.2 权限设置操作 (15)9.1.3 权限管理注意事项 (15)9.2 用户操作日志 (15)9.2.1 日志概述 (15)9.2.2 日志查看操作 (15)9.2.3 日志管理注意事项 (15)第十章技术支持与服务 (16)10.1 技术咨询 (16)10.1.1 咨询渠道 (16)10.1.2 咨询内容 (16)10.2 售后服务 (16)10.2.1 售后服务承诺 (16)10.2.2 售后服务流程 (16)10.3 常见问题解答 (16)第一章概述1.1 系统简介智能灌溉系统是一种基于现代信息技术、物联网、自动控制技术的新型农业灌溉管理系统。

美控mk203b温控器说明书

美控mk203b温控器说明书

美控mk203b温控器说明书第一章产品介绍美控MK203B温控器是一款多功能温控设备，适用于各种电加热设备的温度控制和保护。

本产品采用先进的控制技术，具有稳定性高、精确度高、操作简单的特点，广泛应用于家用电器、工业设备等多个领域。

产品特点：1.采用数字温度传感器，可精确测量温度，并进行温度控制；2.采用先进的微电脑控制技术，具有稳定性高、精确度高的特点；3.可设置温度上限和下限，以实现对温度的准确控制；4.支持温度显示和设定温度的切换显示；5.具备报警功能，当温度超出设定范围时，会发出声音和提示；6.具备温度保护功能，当温度达到设定上限时，会自动切断电源，保护设备和人身安全；7.具备储存功能，即使断电也能保留设定参数。

第二章使用说明1.连接电源：将产品与电源连接，确保电源电压与产品要求相符。

2.连接加热设备：根据实际情况，将产品与需要进行温度控制和保护的加热设备连接。

3.设置温度范围：按下设定键，显示屏上将显示“SET”，此时通过增加键和减少键设置温度上限和下限。

设置完成后，按下设定键保存设置。

4.开始工作：按下开始键，开始进行温度控制和保护。

同时温度显示屏将显示当前温度，并在设定温度范围内自动控制。

5.报警和保护：当温度超出设定范围时，温控器将发出声音和提示，并切断电源，保护设备和人身安全。

6.温度调节：在工作状态下，可以通过增加键和减少键进行温度调节，调节后按下开始键，即可开始新的温度控制。

第三章注意事项1.请确保本产品在正常工作环境中使用，避免阳光直射、高温、潮湿或灰尘过多等环境；2.请勿自行拆卸或改动本产品，以免影响产品的正常工作；4.请勿将本产品与腐蚀性或易燃易爆物品一同使用，以免发生安全事故；5.如需长时间停止使用本产品，请将电源拔出，以免产生不必要的损失。

第四章常见问题解答1.为什么温度显示不准确？2.我设置的温度范围无法切换显示怎么办？答：可能是由于设置过程中操作不正确导致的，可以重新按照使用说明进行操作。

芯控能达nd600变频器说明书

芯控能达nd600变频器说明书

芯控能达nd600变频器说明书芯控能达ND600变频器说明书第一章：产品介绍芯控能达ND600变频器是一种先进的电力调节设备，用于调节交流电机的转速和扭矩。

它采用了先进的芯片控制技术，具有高效稳定的性能和可靠的操作。

第二章：产品特点1. 高效节能：芯控能达ND600变频器通过精确的电力调节，使电机运行在最佳效率点，从而实现高效节能的目的。

2. 稳定可靠：采用先进的控制算法和高品质的电子元件，芯控能达ND600变频器具有稳定可靠的工作性能，能够适应各种工况要求。

3. 灵活可调：芯控能达ND600变频器提供多种工作模式和参数设置，用户可以根据实际需求进行灵活调整，满足不同应用场景的要求。

4. 人性化设计：芯控能达ND600变频器具有直观的操作界面和友好的用户交互体验，操作简单方便，适用于各种用户群体。

第三章：技术参数1. 输入电压：220V/380V/440V2. 输出电压：0-380V3. 频率范围：0-50Hz/60Hz4. 额定功率：1.5KW-355KW5. 控制方式：V/F控制、矢量控制6. 过载能力：150%额定电流持续工作，200%额定电流瞬时工作第四章：安装与调试1. 安装前准备：在安装芯控能达ND600变频器之前，需要确保安装环境干燥、通风良好，并检查电气线路是否符合要求。

2. 电气连接：按照芯控能达ND600变频器接线图进行正确的电气连接，确保接线牢固可靠。

3. 参数设置：根据实际应用需求，设置芯控能达ND600变频器的工作参数，包括电压、频率、控制方式等。

4. 调试测试：在完成安装和参数设置后，进行芯控能达ND600变频器的调试测试，确保其正常工作。

第五章：使用与维护1. 启动与停止：按照芯控能达ND600变频器的操作说明，正确启动和停止设备，避免误操作造成损坏。

2. 日常维护：定期检查芯控能达ND600变频器的散热器、风扇等部件是否正常工作，及时清洁和更换损坏的部件。

3. 故障排除：在使用过程中，如果芯控能达ND600变频器出现故障，应及时进行排除，可以参考说明书中的故障排除方法或联系售后服务。

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软测量技术研究的方向
（1） 数据处理 数据处理是一个十分重要的问题，尤其是过失误差处理。
（2）软测量建模方法研究 ①将新兴的技术用于软测量建模。 目前虽然出现了众多软测量建模方法，但仍不能满足实际需要。 将一些新兴的技术用于软测量建模，建立基于新兴技术的软测量 模型仍是目前研究的热点。如：将神经网络、微粒群优化算法、 遗传算法、等新兴技术用于软测量建模，建立性能更好的软测量 模型。
一、工业过程先进控制及应用
模糊控制 模糊控制是建立在经验基础上的控制，无需建立数学模型，是解 决不确定系统的一种途径；具有较强的鲁棒性。但模糊控制设计 缺乏系统性，无法定义控制目标，控制规则的选择、论域的选 择，模糊集的定义、量化因子的选取等多采用试凑法，这对复杂 控制是难于凑效的。
专家控制 ： 专家控制是建立在经验基础上的控制，无需建立数学模型，是解 决不确定系统的一种途径；具有较强的鲁棒性。
一、工业过程先进控制及应用
z 鲁棒控制： 将实际特性与数学模型在某些场合下的差别都看作不确定性。 从产生不确定性原因看，可以分为两大类： – 一类是对象特性具有不确定性，有些场合是这样，有些场合 是那样，具有偶然性、随机性和不可预估性； – 另一类是数学模型未能完全符合客观实际，有许多简化模型 就是这样。 鲁棒控制的任务是设计一个固定控制器，使得相应的闭环系统 在指定不确定性扰动作用下仍能维持预期的性能，或相应的闭 环系统在保持预期的性能前提下，能允许最大的不确定性扰 动。
一、工业过程先进控制及应用
(4).聚丙烯装置 扬子石化公司、上海石化、齐鲁石化公 司、燕山石化公司等在聚丙烯装置实施先 进控制技术获得了明显经济效益。
一、工业过程先进控制及应用
(5). 延迟焦化装置 福建炼化公司，扬子石化公司，上海金山石化 公司采用美国Aspen公司DMCplus先进控制软 件。
一、工业过程先进控制及应用
神经网络控制 ANN的主要吸引力在于：
z 能够以任意精度逼近任意非线性映射； z 自适应性能力，包括自学习能力，自组织推理能力等； z 并行结构和并行处理，因此处理速度快，能快速实现大
量复杂的控制算法，进行实时处理； z 分布式信息存储与处理结构，具有独特的容错性；
一、工业过程先进控制及应用
一、工业过程先进控制及应用
z推理控制：
– 推断控制是利用数学模型由可测信息将不可测 的输出变量推算出来实现反馈控制，或将不可 测扰动推算出来以实现前馈控制。
– 由于推断控制是基于模型的控制，要获得精确 的过程模型难度较大，所以这类推断控制应用 不多。
一、工业过程先进控制及应用
软测量技术： 在线分析仪表（传感器）价格昂贵；维护保养复杂； 分析仪表滞后大，最终将导致控制质量的性能下降，难以满足生 产要求。 部分产品质量目前无法测量
智能控制与传统控制方法相结合： 模糊变结构控制(FVSC) ； 自适应模糊控制(AFC) ； 自适应神经网络控制(ANNC) ； 神经网络变结构控制 (NNVAC) ； 神经网络预测控制(ANNPC) ； 模糊预测控制(FPC) ； 专家模糊控制(EFC) ； 模糊神经网络控制(FNNC) ； 专家神经网络控制(ENNC)……
前馈控制；串级控制；时滞补偿；解耦控制；自适应控制； z 著名过程控制专家D.E.Seborg提出过程控制策略分类：
第一类(传统控制策略)：PID控制；比值控制；串级控制；前馈控 制。 第二类(先进控制—经典技术)：增益调整；时滞补偿；解耦控 制 ；选择性控制。 第三类(先进控制—流行技术)：模型预测控制；统计质量控制；内 模控制；自适应控制。 第四类：(先进控制—潜在技术) ：最优控制；非线性控制；专家 系统；模糊控制；神经网络控制。 第五类(先进控制—研究中策略)：鲁棒控制；H∞和μ综合。
（3）在线校正的研究
在线校正是软测量应用中必不可少的部分，尽管已有不少离线 校正的方法，但在线校正的方法十分有限。
一、工业过程先进控制及应用
故障检测与诊断： z 随着现代工业及科学技术的迅速发展，生产设备日
趋大型化、高速化、自动化和智能化，系统的安全 性、可靠性和有效性日益变得重要化和复杂化，故 障检测与诊断技术也愈来愈受到人们的重视。 z 故障诊断技术是一门综合性技术，它的开发涉及多 门学科，如现代控制理论、可靠性理论、数理统 计、模糊集理论、信号处理、模式识别、人工智能 等学科理论。 z 故障检测诊断系统要提高故障的正确检测率。要降 低故障的漏报率和误报率，漏报指发生了故障未报 警，误报指未发生故障反而报警。
一、工业过程先进控制及应用
z 推出了从实际工业过程特点出发，寻求对模型 要求不高，在线计算方便，对过程和环境的不 确定性有一定适应能力的控制策略和方法。例 如，自适应控制系统、预测控制系统、鲁棒控 制系统、智能控制系统（专家系统、模糊控 制……）等先进控制技术。
一、工业过程先进控制及应用
2. 工业过程先进控制主要内容 z C.L.Smith提出先进控制：
一、工业过程先进控制及应用
②将不同的方法相互融合建立混合模型或多模型 由于实际系统的复杂多变，往往来说，一种方法建立的模型难 以满足要求。如果结合实际系统的机理分析和实际情况，将不 同的方法相互融合，建立混合模型，这一建模方向是值得研究 的方向。
③动态软测量模型研究 经过十几年的发展,软测量技术无论是在理论研究还是在实际 应用中均取得了较大成功,然而至今为止的大部分研究都是针 对静态软测量模型。为了进一步提高软测量模型精度和鲁棒 性，动态软测量模型是今后研究方向之一。
先进控制技术
刘爱伦
华东理工大学自动化系 2010-3-5
一、工业过程先进控制及应用
1. 工业过程先进控制产生背景 z 在工业生产过程中，一个良好的控制系统不但要保证
系统的稳定性和整个生产的安全，满足一定的约束条 件，而且应该带来一定的经济效益和社会效益。 z 然而设计这样的控制系统会遇到许多困难，特别是复 杂工业过程往往具有不确定性（环境结构和参数的未 知性、时变性、随机性、突变性）、机理复杂性、非 线性、分布参数系统、变量间的关联性以及信息的不 完全性和大纯滞后性等，要想获得精确的数学模型是 十分困难的。
z 软测量的基本思想是对于难于测量或暂时不能测量的重要变量 （或称之为主导变量），选择另外一些容易测量的变量（或称 之为辅助变量），通过构成某种数学关系来推断和估计，以软 件来代替硬件（传感器）功能。
z 这类方法具有响应迅速，连续给出主导变量信息，且具有投资 低，维护保养简单等优点。
一、工业过程先进控制及应用
一、工业过程先进控制及应用
z 多变量预测控制： 预测模型、反馈校正、滚动优化 由于预测控制的一些基本特征使其产生许多优 良性质：
– 对数学模型要求不高且模型的型式是多样化的； – 具有良好的跟踪性能和较强的抗干扰能力； – 对模型误差具有较强的鲁棒性。
一、工业过程先进控制及应用
主要研究： 稳定性（带约束MPC以及开环不稳定、非最小相位、 时滞等特性的对象）； MPC鲁棒性分析和综合； 可行性（在给定约束与性能指标的条件下，相应的预 测控制规律是否存在的问题）； 非线性MPC性能和算法研究。
一、工业过程先进控制及应用
(1). 催化裂化装置 国内首先由齐鲁石化公司胜利炼油厂引进美国Setpoint 公司的多变量预测控制技术（IDCOM-M）获得成功 后，大庆石油化工总厂催化裂化装置、 兰州炼油化工 总厂催化裂化装置、前郭炼油厂催化裂化装置、抚顺石 化公司炼油一厂催化裂化装置、燕山石化公司催化裂化 装置、乌鲁木齐石化总厂催化裂化装置、荆门石化总厂 催化裂化装置……等亦引进与合作开发了先进控制系 统。
一、工业过程先进控制及应用
适应控制未能在工业上进一步推广原因： z 适应控制是辨识与控制的结合，但两者有一个难解决的矛
盾，辨识需要有持续不断的激励信号，控制却要求平稳少 变； z 适应控制中，除了原来的反馈回路外，还增加了调整控制 算法的适应性回路，后者（外层回路）常常是非线性的， 系统的稳定性有时无法保证； z 要知道对象模型阶数，这在实际上往往难以做到； z 辨识模型因结 有人评价，适应控制成绩不小，问题不少，总的来说，还 需要新的突破。
一、工业过程先进控制及应用
●国内自行开发部分先进控制软件包应用： 我国通过“八五”“九.五”国家重点科技攻关等。在 先进控制与优化控制方面积累了许多经验，成功应用实 例亦不少。部分成果已逐渐形成商品化软件。
一、工业过程先进控制及应用
一、工业过程先进控制及应用
z 纯滞后补偿控制： 对于大纯滞后系统自1957年史密斯提出Smith预估补偿器以 来，由于Smith 预估补偿器对参数变化灵敏度极高，又相继出 现了各种改进Smith 预估补偿方法。例如观测补偿器控制方 案，纯滞后对象采样控制,内模控制IMC、达林控制等，但均尚 未完全真正解决，人们还在继续努力想方设法寻求解决办法。
一、工业过程先进控制及应用
z国际故障诊断权威，德国的 P．M．Frank教授认为所有的故障 诊断方法可以划分为
– 基于知识的方法 – 基于解析模型的方法 – 基于信号处理的 近年来又出现了一些新的故障诊断方法
一、工业过程先进控制及应用
存在的问题 故障诊断是一个新兴的研究领域，尽管经过多年的发展，已经 取得了很大进步，内容得到很大充实，在工程实践中也得到了 一些应用，取得了较为满意的效果，但是同时也暴露出了很多 尚待解决的问题。
一、工业过程先进控制及应用
3. 工业过程先进控制效益：
z DCS改造投资70%
效益10%
z DCS代替常规仪表投资10% 效益10%
z APC先进控制投资10%
效益40%
z RTO实时优化投资10%
效益40%
先进控制APC典型偿还率10美元/1美元
提高利用率：处理量2-5%、转化率0.5-2%
高价产品回收：0.2-5%
(3). 连续重整装置 广州石油化工总厂连续重整装置采用美国西雷公司的数 据平台ONSEPEC、美国Setpoint公司的多变量预估软 件SMCA；金陵石化公司炼油厂连续重整和抽提装置上 采用Honeywe11公司的鲁棒多变量预估控制器 RMPCT；镇海炼化股份有限公司炼油厂连续重整装置 采用美国Aspen公司DMCplus先进控制软件。