控制系统发展综述
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所谓过程控制是指根据工业生产过程的特点,采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具,应用控制理论,设计工业生产过程控制系统,实现工业生产过程自动化。
一﹑过程控制的特点及分类方法过程控制的特点是与其他自动化控制系统相比较而言的,大致可归纳如下:1.连续生产过程的自动控制。
2.过程控制系统由过程检测、控制仪表组成。
3.被控过程是多种多样的、非电量的。
4.过程控制的控制过程多属慢过程,而且多半为参量控制。
5.过程控制方案十分丰富。
6.定值控制是过程控制的一种常用形式。
7.被控对象的多样性:过程工业涉及到各种工业部门,其物料加工成的产品是多样的。
同时,生产工艺各不相同。
过程控制系统的分类方法很多,若按被控参数的名称来分,有温度、压力、流量、液位、pH等控制系统;按控制系统完成的功能来分,有比值、均匀、分程和选择性控制系统;按调节器的控制规律来分,有比例、比例积分、比例微分、比例积分微分控制系统;按被控量的多少来分,有单变量和多变量控制系统;按采用常规仪表和计算机来分,有仪表过程控制系统和计算机过程控制系统等。
但最基本的分类方法有以下两种:按系统的结构特点来分反馈控制系统,前馈控制系统,复合控制系统(前馈-反馈控制系统)按给定值信号的特点来分定值控制系统,随动控制系统1.反馈控制系统偏差值是控制的依据,最后达到减小或消除偏差的目的。
反馈信号可能有多个,从而可以构成多回路控制系统(如串级控制系统)。
2.前馈控制系统扰动量的大小是控制的依据,控制“及时”。
属于开环控制系统,在实际生产中不能单独采用。
3.闭环与开环控制系统反馈是控制的核心!只有通过反馈才能实现对被控参数的闭环控制!开环控制系统不能自动地“察觉”被控参数的变化情况,也不能判断控制参数的校正作用是否适合实际需要。
闭环控制系统在过程控制中使用最为普遍。
4.定值控制系统定值控制系统是工业生产过程中应用最多的一种过程控制系统。
在运行时,系统被控量(温度、压力、流量、液位、成份等)的给定值是固定不变的。
基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究的文献综述2000字左右研究无刷直流电动机控制系统是电气工程领域的一个重要课题,它涉及到控制理论、电机原理、嵌入式系统等多个学科领域。
以下是一个关于基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究的文献综述,大约2000字左右:________________________________________文献综述:基于单片机的无刷直流电动机控制系统研究1. 引言无刷直流电动机(BLDC)以其高效率、低噪音和长寿命等优点在工业和家用电器中得到了广泛应用。
而基于单片机的无刷直流电动机控制系统,作为一种先进的电机控制技术,具有成本低、响应快、可靠性高等特点,受到了研究者们的广泛关注。
2. 无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机是一种将电能转换为机械能的装置,其工作原理基于电磁感应和电流的相互作用。
通过在电动机中的定子和转子上安装恰当的磁铁,配合适当的控制电路,可以实现对电机转速和转矩的精确控制。
3. 基于单片机的无刷直流电动机控制系统设计基于单片机的无刷直流电动机控制系统一般由三部分组成:传感器模块、控制算法和功率放大模块。
传感器模块用于获取电机的运行状态,包括转速、位置等信息;控制算法根据传感器获取的信息计算出适当的电机控制信号;功率放大模块将控制信号放大驱动电机。
4. 常用的控制算法常用的无刷直流电动机控制算法包括电枢电流控制、感应电动机模型控制、空间矢量调制控制等。
这些控制算法在实际应用中各有优缺点,研究者们通常根据具体的应用场景选择合适的算法。
5. 实验与应用基于单片机的无刷直流电动机控制系统已经在工业自动化、电动汽车、无人机等领域得到了广泛应用。
研究者们通过实验验证了该控制系统的稳定性、精度和可靠性,并不断改进和优化控制算法,以适应不同的应用需求。
6. 结论与展望基于单片机的无刷直流电动机控制系统是电机控制领域的一个重要研究方向,其在提高电机性能、降低能耗、推动电动化技术发展等方面具有重要意义。
新能源控制系统综述--太阳能发电系统新能源控制系统,从其名称上而言,显然是新能源与控制系统的结合。
新能源是指以新技术和新材料为基础,来现代化的开发和利用的传统的可再生能源。
而控制系统,是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。
所以说,新能源控制系统即控制主体、控制客体或者控制媒介是以新能源为主的控制系统的统称。
而包括太阳能,风能,潮汐能等等新能源的控制系统数量冗杂,因此我们以太阳能发电控制系统为例,以便接下来的原理分析。
既然是以控制系统为主体,那么整个新能源控制系统的构架就十分明朗了。
首先要明确控制对象与被控对象。
控制对象也就是控制主体就是太阳能能量,被控对象也就是控制客体是各类器件。
比如说太阳能路灯,便是以太阳能为控制主体,以路灯为控制客体。
而控制系统的核心部分则是控制媒介,包括控制电路,控制中器件cpu 等。
太阳能能量采集(可以是太阳能电池板,光采集等等)处理过程(将采集的光信号或者经太阳能电池板转化成的电信号转化为想要的控制信号的过程,也包括保护信号) Cpu (通过对信号的分析与处理,来控制反馈,控制被控客体的动作以及给予稳定控制等等)外部输入(支持被控客体或者控制媒体工作的外加信号,也可以用于维持整个系统的稳定状态,必不可少但又不是主要的控制成分)以太阳能路灯为例,我们可以对于上述的框图进行具体化。
太阳能发电控制系统的特点就是其利用太阳能去完成对于被控 客体的供电要求。
同时,利用一些光敏原件来感知光强。
通过处理器的判断来决定太阳能提供给被控客体的电能是否充足,并利用其它形式的电能予以补充保持系统的稳定运行。
而整个太阳能发电控制系统由电子元器件构成,不会涉及机械部件,会有一个较好的稳定可靠性。
除提供能源外,太阳能光伏发电还有许多特殊优势,从地域范围而言,除了正常的太阳能对某些城市的供电,它还可以为边远地区、控制客体(为最终的控制对象,通过外部输入信号以及 cpu 传输的处理信号完成工作,达到目标要求,可能存在反馈输出至 cpu 从而控制稳定性与工作状态良好)特殊场合进行供电。
自动控制理论的发展及其应用综述黄佳彬312010122420世纪40年代,控制论这门学科开始发展,其标志为维纳于1948年出版7自动控制学科史上的名著《控制论,或动物和机器的控制和通信XCybernetics, or control and conunuiiication ill the animal and machine )。
控制论思想的提出为现代科学研究提供了新的思想和方法,同时书中的一些新颖的思想和观点吸引了无数学者,令其在自己研究的领域引进控制论。
随着研究队伍的庞大,控制论形成了多个分支,其中主要的儿个分支有生物控制论,工程控制论,军事控制论,社会、经济控制论,自然控制论。
这里我们主要对工程控制论进行研究。
1.自动控制理论的发展工程控制论的概念最早山钱学森引入,当时有两种控制理论思想,一种基于时间域微分方程,另一种基于系统的频率特性。
这两种思想即为经典控制理论, 主要研究的是单输入-单输出的控制系统,同时利用分析法与实验验证法这两种方法对某个控制系统进行数学建模,山此可以获得系统各元部件之间的信号传递关系的形象表示。
由于经典控制理论的建立基于传递函数和频率特性,是对系统的外部描述。
同时经典控制理论主要研究单输入单输出系统,无法解决现实工程应用中多输入多输出系统的问题,而且经典控制理论只对线性时不变系统进行讨论,存在不少的局限性,由此,现代控制理论逐渐发展起来。
现代控制理论是从线性代数的理论研究上得来的,本质是“时域法”,即基于状态空间模型在时域对系统进行分析和设计,并且引入“状态”这一概念,用“状态变量”和“状态方程”描述系统,以此来反应系统的内在本质和特性。
现代控制理论研究的内容主要有三方面: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,这些研究从理论上解决了许多复杂的系统控制问题, 但是随着发展,实际生产系统的规模越来越大,控制对象、控制器、控制任务和LI的也更为复杂,导致现代控制理论的成果并未有在实际中很好的应用。
ACCOUNTING LEARNING255企业内部控制体系建设与评价之文献综述文/喻子秦随着市场经济的不断发展,我国企业在管理方面的逐渐完善,但是企业的内部控制一直是制约企业发展的关键,相关的国内外学者针对企业内部控制进行过一系列的研究,下面针对国内外专家学者的研究进行总结分析。
一、内部控制理论的研究吴水澎等(2010)将控制的理论作为了基本点,对内部控制进行了深层次的研究;对内部控制的最新发展进行了研究,也就是以COSO 报告为出发点,对具体的内容进行了改革和创新,构建出了适合我国企业内部控制工作的具体结构框架,主要有五点内容,分别是:对企业内部的环境的控制的改良,风险的全方位评估,打造优良的控制活动,增加企业内部的信息沟通,提升企业内部的管理你强度;除此之外,还建议企业制定相关的内部控制内容具体规定,为企业的内部控制工作建设提供了理论的基础。
林钟高、郑军(2012)对已有的关于内部控制的研究文献进行了分析,在此基础上引入了契约经济学的理论,首先对内部控制的属性进行了确定,确定内部控制为利益评价关系的属性。
同时也,新制度的经济学为根本出发点,更加深入地探讨了,内部控制契约中,对企业的发展产生影响的各个因素,打造出了因素和主体之间利益关系分配的一个,有效的控制系统。
然后,对内部控制和契约之间的共存性以及互动性,进行了深入的探究,将利益分配的追求以及利益分配的公平公正,作为了来评判企业内部控制契约公平与否的基本条件。
二、内部控制的影响因素研究谢志华(2013)提出了在企业控制工作中可能遇到的风险因素,企业在发展的同时,它的内部会逐渐的产生和形成,有关于控制工作,公司治理以及风险管理的一个有机系统,就内部控制、公司治理和风险管理三者而言,他们之间的关系不仅仅局限在理论的范围之内,已经上升到了实践的高度,是实践的过程中所要面对和解决的问题。
因此,从历史的角度出发,对整体的历史进行了回顾,并进行了相应的逻辑推理,探究了三者之间的共性和差异性,并以此为根本,对三者之间的关系进行了调整,构建出了有利于企业风险管理的基本框架结构,避免了企业管理系统中出现交叉和重复的情况,实现了企业系统管理一体化的目的。
毕业论文文献综述电子信息工程自动窗帘控制系统综述摘要:随着国民经济的发展和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展,生活现代化得以实现,居住环境向舒适化、安全化发展。
家居智能化在这种形势下应运而生。
[1]智能窗帘是家居智能化中最常见的一种。
关键词:窗帘;智能;控制1 引言随着人们生活水平的提高,智能家居成为了家居生活的主题,传统的电动控制窗帘一般功能单一,智能化程度低[2]。
新型的智能窗帘的出现以迫在眉睫。
它不仅能用无线遥控系统控制其开闭,还能还能根据光照强度来控制窗帘的打开程度。
当然这些还是远远不够的,还必须具有定时功能。
2 无线遥控技术简介2.1 无线遥控技术的分类()1无线遥控技术,顾名思义就是指实现对被控目标的非接触遥远控制。
无线遥控系统的种类和分类方法有很多,按传输控制指令信号的载体分为:红外线遥控、无线电遥控、无线电遥控;按信号的编码方式分:频率编码、脉冲编码;按传输通道数分为:单通道多通道遥控。
2.2 无线遥控系统的构成及其工作原理该遥控器中主要包含无线指令接收模块、红外指令接收模块、红外指令发射模块以及息存储模块[3]。
发射模块主要由发射电路由三极管和红外发射管组成,红外发射管将电能转化为近红外光辐射到空气中。
无线指令接收模块主要负责接收辐射到空气中的近红外光,通过比对其发出的指令做出相应的动作。
无线接收可分为两种方式:超外差与超再生接收方式。
超外差式的接收器灵敏度高、抗干扰能力强,而且相对稳定些;超再生式的接收器体积小、价格便宜。
而信息模块需要采用信息掉电不丢失的EPROM器件X25045[3]。
2.3 无线遥控系统的优缺点无线遥控系统与有线控制系统相比,具有组网迅速、不受地理条件限制和成本低等诸多优点[4]。
由于无线遥控系统具有上述的优点,在日常生活中正在逐步替代有线控制的地位。
但与此同时,它也存在不少缺点。
例如,易受大气层中的辐射干扰,不适合长距离的发射。
汽车ABS综述范文汽车ABS(防抱死制动系统)是现代汽车安全技术的一个重要组成部分。
ABS系统的引入极大地提高了汽车在制动时的稳定性和操控性,大幅度减少了制动时发生的车轮抱死现象。
本文将对汽车ABS系统的原理、优势和发展现状进行综述。
首先,我们来了解汽车ABS系统的工作原理。
当司机在制动时,如果车轮抱死,就会导致车辆失去稳定性并且无法减速。
ABS系统通过感知车轮的转速,控制制动压力,防止车轮抱死。
当车轮压力过大时,ABS系统会自动调整制动压力,让车轮保持在既滑行又不抱死的状态。
通过这种方式,ABS系统可以确保车辆在制动时保持最佳的稳定性和操控性。
1.提高制动效果:ABS系统可以确保每个车轮的制动效果最大化,克服了普通制动系统所带来的车轮抱死问题,从而大大缩短了制动距离。
2.提高操控性:由于ABS系统可以自动调整制动压力,车辆在制动时不会失去稳定性。
这使得驾驶者能够更好地控制车辆的行驶方向,提高了驾驶的安全性。
3.防止打滑:汽车在湿滑、雪地或者不平的路面上行驶时,容易发生打滑现象。
ABS系统可以监测车轮的转速,及时调整制动压力,避免车轮打滑,提供更好的牵引力。
4.增加驾驶舒适性:传统制动系统在制动时会产生剧烈的震动感,使驾驶者感到不适。
ABS系统通过自动调整制动压力,可以使制动过程更加平稳,提高驾驶的舒适性。
目前,汽车ABS系统已经得到广泛应用,并且在不断发展和创新。
以下是当前ABS系统的一些发展现状:1.基于传感器的ABS系统:现代ABS系统通常采用传感器来感知车轮的转速。
这些传感器可以准确地监测车轮的转动情况,以便及时调整制动压力。
随着传感器技术的发展,ABS系统的反应速度和准确性也得到了提高。
2.电子稳定性控制系统(ESP):ESP系统是在ABS系统的基础上进一步发展而来的。
它不仅可以避免车轮抱死,还可以通过调整发动机输出功率和制动力分配,保持车辆在转弯和紧急避让时的稳定性。
3.刹车辅助系统(EBA):EBA系统是ABS系统的一种升级版本,它可以通过电子控制单元(ECU)检测到驾驶员紧急制动的动作,从而在紧急制动时增加制动压力,提高制动效果。
控制系统发展综述
1 引言
控制系统其实从20世纪40年代就开始使用了,早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。
现在所说的控制系统,多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统,在控制系统的发展史上,称为第三代控制系统,以PLC和DCS为代表,从70年代开始应用以来,在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。
从90年代开始,陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等,本文将简要介绍各种常见的控制系统,并分析控制系统的演进过程和发展方向。
2 集散控制系统DCS
2.1 DCS的发展历程
70年代中期,由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多,而且条件苛刻,要求显示操作集中等,使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。
在此情况下,业内厂商经过市场调查,确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主,辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制,它们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。
1975年前后,在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器(DDC)的自控和计算机技术的基础上,开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散控制系统(DCS)。
由于当时计算机并不普及,所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS;同时,开发DCS还应强调向用户提供整个系统。
此外,开发的DCS应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件,以保证可靠性、安全性。
在以后的近30年间,DCS先与成套设备配套,而后逐步扩大到工艺装置改造上,与此同时,也分成大型DCS和中小型DCS两类产品,使其性能价格比更具有竞争力。
DCS产品虽然在原理上并没有多少突破,但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变,共出现了三代DCS产品。
1975年至80年代前期为第一代产品,80年代中期至90年代前期为第二代产品,90年代中期至21世纪初为第三代产品。
2.2 DCS控制站
DCS系统中,控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,以及过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。
控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性最为重要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠,才能满足用户要求。
关于DCS控制站的系统软件,包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、
自诊断系统等,只是完善程度不同而已。
第二代DCS控制站开始有面向过程语言和高级语言;第三代DCS控制站的系统软件可以完成离线组态及在线修改控制策略。
为了完成控制策略,目前典型的DCS具有各种功能模块,这是DCS 厂家的专有技术。
对于顺序控制和批量控制组态编程,各种DCS控制站采用不同的方法,直到近年来才向IEC 61131-3编程语言标准靠拢。
2.3 DCS操作站
DCS操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等,其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Utility)功能,还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管理、总貌画面组态、控制站组态、工艺单元或区域组态等。
实际的DCS操作站是典型的计算机,它与控制站不同,有着丰富的外围设备和人机界面。
在人机界面方面,逐渐过渡为以GUI图形用户界面为平台并采用鼠标,组态时制作流程图和控制回路图等采用菜单、窗口等,使人机界面友好。
第三代DCS操作站是在个人计算机(P C)及Windows操作系统普及和通用监控图形软件已商品化的基础上诞生的。
目前大多数D CS操作站已采用高档PC机或工控机,Windows NT(或Windows 98)操作系统,客户机/服务器(C/S)结构,DDE或OPC接口技术,以太网接口与管理网络相连。
DCS系统组态、操作站组态、控制站组态均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。
有的D CS的采用通用监控图形软件,或以此类软件为核心,进行二次开发。
2.4 数据通信及网络
因为数据通信标准牵涉到网络结构、通信介质(信道)、通信协议、不同用户行业的行规等方面,所以直至目前也没有工业(或过程工业)网络的完整的统一标准。
到目前为止,IEEE8 02.4令牌总线传输方式和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用最广;现在第三代DCS通信均有向以太网开放的趋势,工业以太网的标准也在制订之中,是否能够成为今后DCS的通讯标准,还有待观察。
2.5 DCS今后发展的几个问题
到目前为止,DCS所存在的问题,主要集中在3个方面:即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题;价格较贵问题[1]。
这些问题在第三代DCS中已开始得到解决。
在21世纪,新一代的DCS应满足用户这方面的需求。
在DCS应用行业分布上,近年来DCS在钢铁、自来水厂及污水处理厂等行业中的市场占有率下降,目前PLC已成为其主要选型对象,当然PLC的价格低也是原因之一。
如对DCS
产品进行改造,是可以保持其在这些行业中的地位的。
3 PLC简介
3.1 PLC的诞生和发展
1968年,通用汽车公司的油压部门确立了第一个可编程控制器的标准,他们的目的是消除既复杂又昂贵的继电器控制系统。
该设计规格需要固态系统和电脑技术,并要求能够在工业环境中生存,也能够方便地编程,并且可以重复使用。
到1969年,第一个PLC诞生。
当时称为可编程控制器,英文是Programmable Controller,缩写为PC。
由于第一代PLC是为了取代继电器的,因此,采用了梯形图语言作为编程方式,形成了工厂的编程标准。
这些早期的控制器满足了最初的要求,并且打开了新的控制技术的发展的大门。
在很短的时间,P LC就迅速扩展到食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。
PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型P LC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。
各种规模分类标准如附表所示。
一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些输入/输出模块,这些模块被插在一块背板上。
如果配置增加,可能会包括一个操作员界面、监控计算机、通讯模块、软件以及一些可选的特殊功能模块。
可编程控制器不仅容易安装,占用空间小,能源消耗小,带有诊断指示器可以帮助故障诊断,而且可以被重复使用到其它的项目中去。
现在,尽管PLC 的功能,如运行速度、接口种类、数据处理能力已经获得了很大的提高,但PLC的一直保持了其最初设计的原则,那就是简单至上的原则。
3.2 今天的PLC
PLC的技术从诞生之日起,就不停地发展。
这些发展不仅改进了PLC的设计,也改变了控制系统的设计理念。
过去,PLC适用于离散过程控制,如开关、顺序动作执行等场所,但随着PLC的功能越来越强大,PLC也开始进入过程自动化领域。
附表PLC分类。