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计算机技术与自动化范文1
机械设计制造及其自动化在我国的国民经济中处于不可替代的重要地位。它支撑着其他领域的发展，是国民经济中其他行业发展的基础。在机械设计制造及其自动化中使用计算机技术能够有效提高机械设计制造及自动化的效率，并降低生产成本。本文主要从机械设计制造及其自动化的内涵、机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用概况、应用的具体状况以及发展前景等方面对机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用问题进行了探讨。
关键词：
机械设计制造；自动化；计算机技术；应用
随着计算机技术、信息技术、新材料及能源技术以及微电子技术的不断革新和飞速发展，其在各领域的应用也越来越广泛。在机械设计制造及其自动化行业中，计算机技术的普及程度逐渐加深，使得机械设计制造及其自动化得到了质的飞跃和发展，提高了机械设计及制造的效率，节省了生产时间及成本，促使机械设计及制造的自动化进程不断加快。同时它也使我国的机械设计制造在激烈的市场竞争中具有较强的优势。机电产品一体化、微型机电系统等等都是计算机技术在机械设计制造及其自动化领域中进行应用而出现的典型成果。
1机械设计制造及其自动化的内涵
机械设计制造及其自动化是一门对各种工业机械、设备以及机电产品的设计、制造、运行、控制等过程以及相关企业综合管理技术进行研究的学科。机械设计制造及其自动化主要以机械设计和制造为基础，同时将计算机技术、自动控制技术、信息技术进行有机融合，使得计算机技术、自动控制技术以及信息技术能够更好的解决现代工程领域中存在的较为复杂的技术问题，从而促进机械设计、制造及自动化的发展，同时实现机械产品的智能化。
2机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用概况
在机械设计制造及其自动化领域，计算机技术的应用范围非常广泛。例如依赖计算机技术使得各种大型成套设备被研发成功，这些设备对与之相对应的重点工程的建设发挥了不可估量的重要作用；计算机技术使得机械设计及制造的精密程度大大增加，带动了计算机工业的发展，使得集成电路的制造能够实现高度集成，且存储器的容量也不断增加；各种航空航天设备、高科技武器装备以及科技等的发展也都有赖于计算机技术在机械设计制造领域的应用。具体来说，机械设计制造及其自动化领域对计算机技术的应用主要体现在对计算机可视技术、虚拟技术及仿真技术的应用方面。计算机可视技术是指将抽象的机械信息及数据通过计算机技术转换为直观的、便于理解的数据及信息，使得设计制造人员能够通过对这些直观且便于理解的数据进行分析、计算，从而掌握所设计出的机械产品所具有的性能，并对其动态进行掌握，及时了解需要优化、改造之处。计算机可视技术对机械设计制造领域的发展具有两方面的优势，一是通过将计算机可视技术与机械设计制造相结合，能够起到辅助设计的作用，从而避免人工设计中存在的误差及，降低误差出现的概率，使得机械的可靠性、精确性更加有保障；二是计算机技术的设计、制造等的速度远远高于人力设计及制造，因此能够大大提高工作效率，节省工作时间，并加速自动化的进程。计算机虚拟技术是指使用计算机技术，创建与现实环境相似度非常高的机械设计制造及自动化环境，并进行模拟体验的技术。这一技术能够将人的设计理念先在虚拟环境中进行模拟，使人的设计理念与计算机技术相结合来验证设计的可行性，使人和机械设计制造之间的交流更加高级，从而使得机械设计的过程更加科学合理，同时还能减少对设计出来的产品进行实践检验阶段的费用。计算机仿真技术是指使用媒体形态对机械模型进行描述，使得产品的系统形态、数学模型及物理模型等更加清晰形象的展现出来，为具体的设计及操作过程提供依据和参考，同时利用计算机的输入、输出功能推动机械设计及制造的自动化，使得机械设计手段更加科学、自动化程度更高的技术。
3机械设计制造及其自动化中计算机技术应用的具体状况
3.1机械设计制造及其自动化中计算机技术的辅助功能
机械设计制造及其自动化过程非常复杂，计算机技术自身所具备的优势决定了其在机械设计制造及其自动化中的重要地位和作用。同时这也是计算机技术和机械设计制造及其自动化不断发展的必然结果。计算机辅助设计功能除了在服装、报刊等的设计中占有一席之地，而且在机械设计制造及其自动化中的作用也不可小觑。在机械行业中，计算机辅助功能的具体作用主要体现在：首先，在机械设计制造过程中，会涉及到一些非常复杂的机械图的绘制。而CAD、CAM等都是非常有用的计算机绘图软件，能够降低手工绘图的复杂性，同时也能提高绘图效率；其次，计算机辅助技术能够对机械的结构、形状、尺寸以及工作原理等进行详细的描述，有利于设计者更加快速的找出设计中存在的问题；最后，在计算机辅助功能中对图纸进行修改、再次编辑等都非常容易简捷，可以省略掉手工绘图中一些不必要的环节，提高机械设计的效率。
3.2机械设计制造及其自动化中计算机仿真技术的应用
计算机仿真技术是计算机可视技术和虚拟技术继续进步的结果，可视技术及虚拟技术是其不断发展的基础。仿真软件通过对研究对象建立数学模型，使其将研究对象的各项数据及信息真实、全面、具体、直观的呈现出来，然后使用计算机技术进行分析研究，一方面使得研究对象的性能更加安全可靠，另一方面也能使修改过程的操作更加简单。而且，仿真软件将现实与模拟进行结合，对研究对象进行仿真实验，使得机械产品的质量更加有保障。
4我国机械设计制造及其自动化的发展前景
随着科教兴国战略的不断深入推进，我国的机械设计制造业取得了长足发展，获得了一系列丰硕的成果。但不可否认，目前我国的机械设计制造业的发展仍落后于发达国家，必须持续不断的继续向前发展。在未来，计算机技术、信息技术、新材料等技术将会成为机械设计制造及其自动化的主要推动力，其在机械设计制造及其自动化中的应用也必然会越来越深入。总体来说，未来的机械设计制造及其自动化的发展趋势可呈现出以下几方面特征。从以下特征不难看出，计算机技术贯穿于未来机械设计制造及其自动化的始终。
4.1微型化
计算机技术的不断发展使得在未来机械设计制造也朝着微型化的方向迈进。微型化使得机械产品的体积更小、运动更灵活、能耗更低，从而节省资源及能源并降低生产成本。尤其是在生物、医疗、军事等领域，微型化所具有的优势越来越明显，很好的促进了相关领域向着更高端及精细的方向发展。
4.2网络化
网络技术促进了经济全球化的发展，同时也使得未来的机械设计制造更加全球化。例如新产品能够以最快速度在世界范围内传播推广。而且，随着各种以网络为基础的远程监控技术的不断更新和完善，机械设计制造将会更加便捷。
4.3智能化
未来的机械设计制造将会在计算机技术的基础上，将各种新思想及方法相结合，使用计算机技术对人类智能进行模拟，使得机器行为的推断能力、逻辑能力及自主决策能力增强，从而推动机械设计制造过程更加自动化及智能化。
5结束语
综上所述，在机械设计制造及其自动化中，计算机技术的应用是大势所趋。它不但能将设计非常直观的呈现出来，使设计人员更加清晰的发现其中存在的错误并进行改正，而且能对设计图纸进行再次编辑及修改，从而节省了设计时间，提高了工作效率。同时它还能对设计作品进行仿真模拟，对其性能进行检测。因此在未来要加大对相关技术的研发力度，使计算机技术能够更好的与机械设计及制造进行融合，从而促进其更加快速的发展。
参考文献：
[1]王琪，胡海燕.基于机械设计制造及其自动化未来发展方向的探究与思考[J].电子世界,2014(16).
[2]韦佳.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].科技资讯,2015(08).
[3]陈尧.对机械设计制造及其自动化专业的认识[J].中国化工贸易，2013(03).
[4]陆佳艳.探究我国机械设计制造及其自动化的发展方向[J].科技风,2015(21).
计算机技术与自动化范文2
关键词：自动化设备 数据采集 计算机处理
中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）11-0114-01
对于自动化设备的数据采集和计算机处理技术的结合，必须做好系统的连接设计，系统软件的设计，做好计算机数据处理，引入计算机技术之后，其功能强大，尤其在处理数据方面，可以节省很多工作人员，下面就细致的分析。
1 分析在系统连接方面的设计
在对系统连接进行设计中，对于该项目而言，使用了三项四线制供电系统，供电电源的功率为 33.37kW，供电电压为AC380V、50Hz，在该系统中应用了可编程控制器，让系统线路越来越简化，提高其自动化程度。应用了模拟量测压结合人机操作界面，和其他设备功能进行对比，其自动化水平更高，而且系统系能可靠。模拟量模块和可编程控制器利用RS485 通信协议连接，利用压力变送器，就可以进行数据的转换和连接。
2 分析对系统的设计分析
2.1 对采样的设计情况
针对设备的自动化控制设计，内部包含很多个测量单元，可以利用模拟信号进行数据的传输，例如 -10V到10V的电压等级，通过 A/D模块转换之后，就能够将数值范围扩展到 -8000到8000，然后 PLC通过 FROM/TO 指令，就可以对数据进行读写，最后再将整理到的信息传递到 PLC中，结合相关数据就能够进行运算处理，保证操作的正常性[1]。
2.2 分析对人机界面的处理
对于该系统而言，使用了 DOP-BO7S211 触摸屏来完成数据的下载，通过人机界面，就可以对不同的参数进行设置，在触摸屏软件中，其是自循环的方式，因此在设计过程中，必须做好压力与扭矩的公式转换，在此基础上，根据相应的按钮，将相关数据以报表的形式存储到U盘或计算机中，设计人机界面的时候，不仅要考虑各个功能键，同时对数据传输、存储和采集也要进行细致的分析，另一方面，界面设计要合理、大方、整洁，这样才能吸引用户[2]。
3 分析相关数据的处理情况
3.1 进行对话框的制作
在实际使用的时候，使用触摸屏把有关数据都下载到 U 盘后，一定要清楚下载文件夹所在的位置，以及这次使用的存储形式，为以后进行数据使用和查找奠定基础，如果这些工作不到位，后续使用将会出现很多问题，影响实际的操作效率，例如设备在2016 年 5月24 日的生产中，第100 批次的螺纹类型文件应该存储在U 盘中H：＼HMI＼HMI-000＼@ HMI0100＼CSV ＼H0002-20160524.csv。 在查找时，只需要输入日期或者批次，就可以迅速找到相应的数据信息。根据 VisualBasic6.0程序，结合Microsoft Office Excel软件，科学制作相关的对话框，要求设计要合理，符合人们的操作习惯，同时要利于学习，操作简单。处理相关数据的时候，可以使用对应的软件，然后合理的编制计算机数据处理程序，可以有效对U盘中的数据信息进行处理和分析，除此之外，在处理数据的时候，一定要有很好的稳定性和可靠性，这样在查找数据的时候，操作速度快，提高工作效率，在分析归类的时候操作简单。除此之外，该系统还可以将整理、处理过的数据以表格的形式呈现，有利于技术人员查用[3]。
3.2 分析误差的处理情况
使用该系统时，系统具备一定的转换能力，然后将得到的信息转换成各种数据，之后将数据和自动化设备仪表中的读数进行对比，如果发现误差，就要分析误差的原因，通过调查研究得知，主要是精度方面存在误差，除此之外，A/D模块采样时也有一定的误差，变送器检测中也存在一定的误差，那么就可以肯定，该误差和系统合计，以及系统开发工作都没有关系，由此可以断定，开发出的数据采集，以及相应的处理系统有很好的稳定性和可靠性。自动控制技术与计算机技术的相互融合，利用专业的编程软件以及办公软件，实现了对于数据的采集和有效处理，能够取代原本价格昂贵的工控机，在节约成本的同时，也使得数据的处理更加便利。
4 结语
通过以上对自动化设备的数据采集和计算机处理技术的分析，发现在设计的时候，一定要考虑所方面的因素，例如经济方面的因素、设计成本因素、为了方便使用，还应该考虑使用人员的习惯，在程序编程的时候，也要注意这些问题，整个设计遵循实效性，系统连接设计、系统软件设计中，注意人机界面的设计和采样的方式。
参考文献
[1]耿金良，王劲，孙千里，等.自动化设备的数据采集与计算机处理技术[J].机电工程，2014，31（5）：616-619.
计算机技术与自动化范文3
【关键词】 计算机技术 电气自动化 控制系统 设计
随着科学技术的发展，机械生产已经逐步取代了人工生产，电气自动化设备的使用，使得生产率大大提高，而且保证了产品质量的统一，提高了单位时间内的产量，从而使得企业生产效益明显提升，因此被广泛采用。计算机技术的应用，是电气自动化控制系统正常运转的保障[1]。在生产过程中，能够实现电气设备使用的全方位监控，一旦发生故障，可及时知晓并进行有效处理，不仅大大提升了生产效率，而且安全可靠，是工业生产中的一大革新技术。
一、电气自动化控制系统设计方式
电气自动化控制系统的设计方式目前已相对完善，主要有以下3种方式：①集中监控方式。一般用于生产系统的自我检修，在安全防护要求相对较低时期设计也相对简单。这一设计方式将系统的功能集中到同一中央处理器中，信息处理速度快，但是系统可监控对象较少；②远程监控方式。远程监控是现代化电气自动化生产的一个基本要求，需要将监控双方的计算机连接在一起，而且监控方还可随意控制被监控方的计算机，进行远程操作，该设计方式具有灵活高效、成本低的优点；③现场总线监控方式。这一设计方式由于以太网计算机技术的发展而被V泛应用到变电站中，兼具远程监控方式的优点，而且具有较强的针对性，进一步完善了现有的电气自动化控制系统。
二、基于计算机技术的电气自动化控制系统设计
1、FCS控制系统设计。FCS控制系统，采用双向传输的信息传递方式，一对多，数据精确性高，因此可以准确检测电气设备的运行状态。但是在设计过程中，必须正视FCS控制系统的缺陷，比如信息传输速度缓慢、无法连接过多的电气设备、缺乏统一的信息传递协议等，而且该系统无法直接与智能仪表连接，因此必须与其他具有辅助功能的系统相结合，确保系统的功能稳定。
2、电气负荷自动化控制系统设计。电气负荷自动化控制系统，是在电网构架中常使用的一种自动化控制体系，通过对电气负荷进行实施监控和管理，能够有效保障电网的正常运行。由于居民用电和工业用电需求不断增大，传统的限电方式已经无法满足电力服务的需求，因此大部分电力部门都引进了电气负荷自动化控制系统，使得电力负荷管理趋于自动化控制，逐步实现了电气负荷管理与配电管理的一体化。
3、电气自动化通讯系统设计。在信息化时代背景下，电气自动化通讯系统是保证配电网络高效管理的基础配置。目前大部分的电力设备都安装了仪表，配电网络管理人员可以通过通讯系统张接收到的仪表信息明确电网运行状态，及时发自按电网运行的故障点，及时作出有效应对，确保居民用电的稳定性和安全性。而且电网分布区域广，电气自动化通讯系统的设计，加强了各区域电网信息的交流，实现了电网调控的统一性。
4、电气自动化控制系统的分布式控制设计。电气自动化控制系统的核心装置便是中央处理器，其他装置比如变频器、智能仪器、低压断路器等可以为系统提供方有效信息，由中央处理器进行统一的处理，提炼出有效信息。系统分布式控制设计就是中央处理器将收集的数据形成分支的框架，通过信息的分类，实现中央处理器与不同类型智能化设备的连接，可有效提升直通的智能管控效率。
5、电气自动化控制系统的远程监控设计。可以说，电气自动化控制系统的应用，对于电网的现代化发展具有质变性的推动作用，不仅节省了大量的人工费用，而且提升了电网管控的效率与灵活性，进一步提升了电力服务的质量。远程监控设计，避免了电缆安装与维修所产生的费用，安全稳定，较为可靠，是电气自动化控制系统具备实际可用性的核心技术。随着社会的发展，电力工程项目不断扩大，电气设备不断增加，现有的通讯速度已经无法满足电网实时管控的要求，因此必须对现有的设计方案进行完善，才能确保信息获取的实时性和有效性，为电网的安全运转提供一份保障。
结语：机械技术与计算机信息技术的结合，实现了工业生产的电气自动化控制，大部分的生产过程都是由机械完成的，但是要想实现电气化生产的实时动态管控，就必须保证电气自动化控制系统设计的科学性与合理性。可以说，计算机技术是实现机械化自动化生产的基础，计算结余机械的有机结合，使得电力服务质量有效提升[2]。对于电力企业来说，应该紧紧抓住科技发展的机遇，勇于突破固有的电力生产模式，加大电气自动化生产的改革力度，为我国电气自动化控制的可持续发展作出一份贡献。
参 考 文 献
计算机技术与自动化范文4
英文名称：Computing Technology and Automation
主管单位：中华人民共和国教育部
主办单位：湖南大学;中国自动化学会;湖南省自动化学会;湖南省计算机学会
出版周期：季刊
出版地址：湖南省长沙市
语
种：中文
开
本：16开
国际刊号：1003-6199
国内刊号：43-1138/TP
邮发代号：42-277
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1982
期刊收录：
核心期刊：
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
计算机技术与自动化范文5
关键词： 粒子群优化； 不确定知识； 动态数据校正； 离群值； 连续搅拌反应槽系统
中图分类号： TP 273文献标志码： A
Study of dynamic data reconciliation based on
a novel particle swarm optimization
ZHANG Jing， LIU Guohai， MEI Congli， YAN Lihao
（School of Electrical Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China）
Abstract： Dynamic Data reconciliation （DDR） is the adjustment of a set of process data based on models of the process so that the derived estimates conform to natural laws of energy and mass conservation.A novel particle swarm optimization based on uncertain knowledge （PSOUK） for DDR and outlier detection is proposed in this paper.The uncertain knowledge is introduced in particle swarm optimization （PSO） algorithm，which limits the search center and range of particles，so that the confidence of particles is improved and the premature problem can be overcome.The particles fly more quickly and effectively toward the direction close to the optimal solution.The simulation of a continuous stirred tank reactor （CSTR） verifies the effectiveness of the proposed algorithm.
Key words： PSO algorithm； uncertain knowledge； dynamic data rectification； outlier； continuous stirred tank reactor
在化工过程中，数据的准确测量是过程操作优化、工艺分析、计划调度、管理决策的基础.过程生产变量数据包括物料流量、组分、温度、压力等，而实际测量中利用仪表测量得到的数据不可避免地存在误差，因此必须对含有误差的测量数据进行校正，以便得到更加可靠和准确的校正值，保证数据集成的准确性和完整性.然而，由于仪表自身故障、测量精度下降，测量数据中往往存在离群值.这些离群值可被认为是不服从正态分布的异常数据.因此，利用动态数据校正技术消除随机误差和检测估计离群值显得十分必要.
传统动态数据校正方法可分为三类：扩展卡尔曼滤波、人工神经网络、动态非线性约束方法.Singhal等[1]提出了将扩展卡尔曼滤波和最大期望算法相结合的方法，但是扩展卡尔曼滤波需要线性模型，当模型的非线性较强以及系统噪声为非高斯时估计精度严重降低.David等[2]提出了人工神经网络方法，利用历史数据进行快速简单的系统识别，但是神经网络的建立需要大量的训练网络模型，在状态后验概率非高斯时模型精确度降低.Romagnoli等[3] 提出了动态非线性约束方法，虽然该方法有较强的鲁棒性，但是其得到的状态变量和参数估计的耗费计算时间太多.
能源研究与信息2013年第29卷
第3期张静，等：基于改进粒子群优化算法的动态数据校正技术研究
标准粒子群优化（PSO）算法在演化过程中容易陷入局部最优值而导致粒子早熟问题.为了克服这一问题，研究人员提出了很多改进算法，根据PSO算法参数特性以及实际应用背景，开展了PSO算法参数选择策略、PSO算法与其它算法混合策略、控制种群多样性策略[4-5]等研究.这些策略一定程度上提高了PSO算法的全局搜索能力，但是仍然是在PSO算法框架下根据粒子个体和群体认知向最优解方向飞行，难以从本质上克服粒子容易陷入局部最优值而导致的早熟问题.
本文提出了一种基于不确定知识的粒子群优化 （PSOUK）算法的动态数据校正方法，即在标准粒子群算法的基础上引入了不确定知识，提高粒子的可信度、克服粒子早熟问题.在动态数据校正应用时该方法不仅继承了标准粒子群优化的简单易行的特点而且具有全局搜索能力，减小了离群值对估计值的影响，因此可得到很好的校正结果.通过对连续搅拌反应槽系统（CSTR）模型的仿真研究证明了所提出的PSOUK算法比PSO算法更有效地降低离群值的影响，表现出较好的校正性能.
1动态数据校正概述
一般非线性动态数据校正实际上是一种具有动态模型约束的优化问题.其目标是求得最接近测量值的估计值.测量误差的方差加权Φ受到动态模型和非线性代数模型或者不等式约束，有
min Φ=∑ci=0[x^（ti）-x～（ti）]T・
Q-1[x^（ti）-x～（ti）]（1）
式中，i为整数变量；c为样本数；x～（ti）为t时刻的变量测量值向量；x^（ti）为t时刻的经过数据校正后的变量校正值向量；t0为起始时刻；tc为当前时刻；Q为已测数据随机误差的主对角协方差矩阵，此处假定为对角阵.
约束条件：
fdx^dt，x^（t）]=0，h[x^（t）]=0，g[x^（t）≥0（2）
式中，f为微分方程约束等式；h为代数方程约束等式；g为不等式约束.
但是动态数据校正充分利用了从初始时刻到当前时刻的所有冗余信息，计算维数会随着时间的增长而不断变大.本文采用滑动窗口降低系统维数，提高计算效率.采用滑动窗口之后，目标函数改写为
min Φ=∑ci=c-H[x^（ti）-x～（ti）]T・
Q-1[x^（ti）-x～（ti）]（3）
式中，H为滑动窗口的长度.
假设最近测量数据在tc时刻，则一个滑动窗口H即是从（tc-HΔt）到tc，Δt为采样时间间隔.
2改进的粒子群优化算法
2.1PSO算法
PSO算法最初是由Kennedy和 Eberhart在1995年提出，2008年Schwaab等利用它解决了参数优化问题.该算法的思想是在搜索区域中假设一群粒子，通过适应度函数评估粒子的最优位置并将最优结果保存.PSO算法中，粒子通过自身经验和群体经验调整飞行速度和方向.第i个粒子的位置矢量和速度矢量在搜索D维空间中分别表示为Xi=（xi1，xi2，xi3，…，xiD）和Vi=（vi1，vi2，vi3，…，viD）.第i个粒子搜索到的历史最优位置为X*i，整个粒子群搜索到的最优位置为X*.第i个粒子在第的d+1次迭代中的速度和位置的计算式为
Vi，d+1=wVi，d+c1r1（X*i-Xi，d）+
c2r2（X*-Xi，d）（4）
Xi，d+1=Xi，d+Vi，d（5）
式中，w为惯性权重；c1和c2为加速系数；r1和r2为在[0，1]内的随机数.
PSO算法的流程如图1所示.
图1PSO算法流程
Fig.1Flow chart of PSO algorithm
2.2基于不确定知识的粒子群优化（PSOUK）算法
PSO算法中个体粒子的运动从自身行为和群体行为中学习经验、获取信息，以最优个体为学习对象，把知识仅仅局限在个体知识和群体知识.但是，PSO算法中当式（4）中r1和r2取值都较小时，粒子从个体行为和群体行为中获得的经验信息也较少，粒子速度变慢，而且失去了寻优的方向，这时粒子基本上根据惯性盲目“飞行”，此时粒子群的认知具有不确定性.粒子在缺少认知时，搜索空间中的任意一点都有可能成为粒子飞行的目标.在PSO算法基础上，如果将空间中任意一点为目标的粒子飞行行为理解为不确定知识，引入这一不确定知识以完善粒子知识结构构成，扩展粒子搜索的范围，从而使粒子知识结构重新构造为个体知识、群体知识和不确定性知识三个部分.
基于上述思想的改进PSO算法称为基于不确定性知识的粒子群优化（PSOUK）算法，其演化公式为
Vi，d+1=wVi，d+c1l1（X*i-Xi，d）+
c2l2（X*-Xi，d）+
c3l3（CD-Xi，d）（6）
Xi，d+1=Xi，d+Vi，d+1（7）
式中，l1=r1/（r1+r2+r3）；l2=r2/（r1+r2+r3）；l3=r3/（r1+r2+r3）；CD=sgn （r4-0.5） ・L+pc；c3为加速系数； r3，r4为[0，1]之间的随机数；sgn为符号函数，表示粒子在不确定知识下飞行方向的不确定性；L为搜索空间边界到中心的距离；pc为搜索空间中心；CD表示粒子不确定性知识的边界.
3仿真研究
3.1连续搅拌反应槽系统
采用一阶反应器CSTR模型[6-7]进行仿真实验.该反应器有4个测量变量：2个进料变量（反应器的进料浓度C0和进料温度T0），2个状态变量（出料浓度CA和出料温度T）.过程动态模型为：
dCAdt=FV（C0-CA）-KCA（8）
dTdt=FV（T0-T）+（-ΔHr）ArKCAρcpTr-
UAρcpV（T-TJ）（9）
K=k0exp-ET・Tr（10）
式中，K为反应速率；T为反应物温度；V为反应器容积，V=1.0×10-3 m3；F为加料浓度，F=1.0×10-5 m3・s-1；ρ为密度，ρ=1.0 kg・m-3；E为活化能，E=14 090 kJ・mol-1；cp为比定压热容，cp=1.0×10-3 J・kg-1・K；-ΔHr为反应热，-ΔHr=-2.71×104 J・mol-1；TJ为反应槽夹套的温度，TJ=340 K；k0为频率因子，k0=7.86×1012 s-1；Ar为无因次化的相对浓度，Ar=0.1 m2；Tr为无因次化的相对温度；UA为热交换系数，UA=0.5 W・m-2・K-1.
3.2PSOUK算法在动态数据校正技术中的实现步骤（1） 根据CSTR模型参数生成进料浓度、进料温度的真实值；
（2） 在真实值的基础上加上90%的高斯白噪声，10%的离群值，并以此作为测量值；
（3） 初始化参数，设定粒子种群数和最大迭代次数等；
（4） 设定k=i（i=5～100）.采用PSOUK算法进行优化，将数据校正的目标函数作为粒子寻优的适应度函数，同时限制粒子的搜索中心和搜索范围，使得粒子向接近全局最优解方向飞行.将滑动窗口内测量值的平均值作为粒子搜索空间中心pc，将pc±50%作为粒子搜索的范围；
（5） 寻优并保存粒子最优位置，如迭代次数大于100，则迭代结束，执行下一步，否则，返回第（4）步；
（6） 若k>100，则循环结束，出料粒子最优位置，即样本校正值，否则k=k+1，返回第 （3）步继续运行.
3.3仿真结果分析
测量数据是由动态模型积分值加上高斯白噪声和离群值产生，其中噪声方差为测量值的5%，均值为0 的高斯白噪声.选取100个采样样本，时间间隔为2.5 s.初始值为C0=6.5 mol・m-3，T0=3.5 K，CA=0.153 1 mol・m-3，T=4.609 1 K.测量方差为σ=[0.325，0.175，0.007 5，0.205].在采样时刻30 s时，进料浓度从6.5 mol・m-3跳变为7.5 mol・m-3.
采用欧拉离散化方法将微分方程组离散为代数方程.然后用PSOUK算法求解代数方程组所约束的动态数据校正问题.图2中（a）～（d）分别给出了PSO算法和PSOUK算法对含有高斯白噪声的出料浓度、出料温度、进料浓度、进料温度的校正值，其中，DDRPSO表示利用PSO算法进行的动态数据校正，DDRPSOUK表示利用PSOUK算法进行的动态数据校正.
图2PSO算法和PSOUK算法在无离群值时的校正效果
Fig.2Correction effect of PSO algorithm and PSOUK algorithm without outliers
结果显示，PSOUK算法比PSO算法具有更好的数据校正性能，PSOUK算法校正的估计值比PSO算法更接近真实值.为了更好地说明PSOUK算法的优越性，给出了这两种方法的均方差，如表2所示.
表2无离群值时PSO算法和PSOUK算法的均方差
Tab.2Performance comparison between PSO algorithm and PSOUK algorithm without outliers
算法均方差CATC0T0PSO9.045 6×10-81.880 6×10-56.193 1×10-48.793 3×10-4PSOUK4.660 7×10-89.356 8×10-71.521 7×10-52.481 1×10-5
从表2可以看出，基于PSOUK算法校正的数据的均方差值小于基于PSO算法校正的数据的均方差值，这进一步说明了改进算法的有效性.此外，为了验证两种校正方法对数据中含有的离群值的校正能力，随机地在测量数据中加入占总体测量数据10%的离群值.基于PSOUK算法和PSO算法的动态数据校正结果如图3所示.
图3PSO算法和PSOUK算法在有离群值时的校正效果
Fig.3Correction effect between PSO algorithm and PSOUK algorithm with outliers
从仿真结果可看出，两种方法都检测出了离群值，并对离群值进行了校正，但是PSOUK算法比PSO算法有更好的校正性能，利用PSOUK算法校正的估计值更接近于真实值，有效地降低了离群值对校正数据的影响.表3中给出了PSOUK算法和PSO算法的均方差值，前者比后者的均方差值小，说明PSOUK算法具有更好的校正性能.
表3有离群值时PSO算法和PSOUK算法的均方差
Tab.3Performance comparison between PSO algorithm and PSOUK algorithm with outliers
采用算法均方差CATC0T0PSO5.451 2×10-62.758 7×10-42.220 9×10-31.491 3×10-4PSOUK1.684 8×10-67.127 6×10-55.343 2×10-46.489 1×10-5
4结论
本文提出了一种基于不确定知识的粒子群优化算法.改进算法中引入了粒子的搜索中心和搜索范围，确保了粒子向最优值飞行，克服了粒子的早熟问题，在动态数据校正中应用时降低了离群值对校正值的影响，消除了随机误差.本文所提出的方法可以很好地应用于非高斯和非线性的领域，通过CSTR模型的仿真实例验证了方法的有效性.
参考文献：
[1]SINGHAL A，SEBORG D E.Dynamic data rectification using the expectation maximization algorithm[J].AIChE Journal，2000，46（8）：1556-1565.
[2]DAVID M，HIMMELBLAU，THOMAS W K.Rectification of data in a dynamic process using artifical neural networks[J].Computers & Chemical Engineering，1996，20（6）：805-811.
[3]ROMAGNOLI J A，SANCHEZ M C.Data Processing and Reconciliation for Chemical Process Operations[M].San Diego：Academic Press，2000.
[4]张顶学，廖锐全.一种基于种群速度的自适应粒子群算法[J].控制与决策，2009，24（8）：1257-1260.
[5]方伟，孙俊，须文波.一种多样性控制的粒子群优化算法[J].控制与决策，2008，23（8）：863-868.
计算机技术与自动化范文6
关键词:办公自动化;计算机技术;运用
信息时代，在工作与生活中都离不开计算机。计算机具有信息量大、更新速度快以及信息流动较大的特点，在办公室中应用计算机技术可以有效地提高办公效率与质量。
一、办公自动化的概念和特点
随着计算机技术的快速发展，办公自动化理念应运而生。人们将其简称为OA，办公自动化就是企业利用先进的科学技术，通过合理的分配信息资源，提高工作人员的工作质量和工作效率，帮助管理层人员更好地进行决择，最后获得更多的经济利益的办公模式。办公自动化的主要通过对图像、数据、文字、音频等信息进行收录、处理和存档。办公自动化的主体是以工作人员为中心，运用先进的科学技术进行操作，让科学技术与计算机技术相结合形成综合办公形式。现今社会计算技术、数据库技术和网络讯息技术发展的速度特别快，对办公自动化带来了一定优势，办公自动化的特点主要表现如下:其一，拥有智能化特点，它可以对相关文件进行理解，可以清晰的识别汉字内容，对办公信息进行处理，可以辅助办公的决策，还有对办公内容进行深度的处理和整理，提高了企业的日常工作等的便捷性;其二，办公自动化拥有集成的特点，将计算机内硬件、软件、网络以及企业员工组成一体，是企业内部办公系统可以更好的与社会市场信息结合，进而促进二者的系统联系，方便企业或社会进行观察;其三，办公自动化拥有多媒体特点，这样在办公过程中可以通过清晰的声音、文字、图片以及表格等多种内容，快速的进行信息的处理，这样可以有效地提高企业办公效率。
二、办公自动化中计算机技术应用的重要意义
办公自动化应用计算机技术对于企业未来的发展有着重要的意义，它为企业的现代化办公提供良好环境，在传统的企业办公环境下，存在着办公的空间狭窄，无法有效地开展员工管理。但是随着计算机技术办公自动化在企业办公室的应用，有效地改善了传统办公模式的弊端，拓展了原有的空间范围，优化了办公室环境。办公自动化计算机技术也有效的减少人力资源成本，企业内部的数据资料是数量相对较多，可以运用计算机技术将大量数据进行存储，减少了操作人员，提高了办公室的整体工作效率。办公自动化计算机技术的运用激发了办公人员的创新能力，缓解了繁重的工作量，员工运用计算机技术可以使办公室工作更加系统化，将复杂的工作程序现在变得比较简单，降低了工作效率，公司工作人员可以运用多余的时间进行学习，增强员工在公司的综合能力，并且在学习时进行不断的创新。
三、办公自动化中如何运用计算机技术
随着社会信息技术的发展，计算机技术已经渗透到各个领域，对于操作计算机的员工来说，要提高计算机应用能力进行，把计算机技术理论知识和实际能力进行结合，增强办公人有的办公质量和办事效率。要加强计算机技术应用的宏观调控。也有许多企业领导对计算机应用软件的认识不足，也有计算机在使用中没有发挥其相应功能，对企业没有带来任何效益，进而企业直接忽视计算机技术，完全没有发挥计算机的优越之处。所有要提高领导层对计算机技术的深度认识，提高计算机的应用程度，在办公室推进办公自动化计算机技术，让办公室形成完整的计算机管理结构体系。对于管理人员要结合实际情况，并合理选用计算机软件系统，提高企业办公内部的工作效率。有些国外计算机软件虽然有先进的技术和管理系统，但是费用方面却是非常高的，也会受到应有环境的影响，完全发挥不了软件自身功能，对于计算机软件的运用要根据国内计算机的实际状况进行选择，选择可以适应企业办公内部环境的软件，发挥其软件的重要功能，并且增加企业内部工作的办事效率。对于良好的构建计算机应用外部环境也是必不可少的。与此同时，也要加强员工对计算机技术力了解和认识，增强员工运用计算机技术的能力，企业公司要定期培训员工对计算机技术的运用，增强员工的办事效率。为员工提供良好的工作环境，并整体提升办公人员的办公质量和办公效率，增强未来企业的整体发展。综上所述，对于企业办公自动化的提高，计算机技术已经在各个领域都发挥着重要作用，企业办公自动化中对计算机的应用要求相对较高，因此在办公自动化中应用计算机技术首先要加强领导层和员工的认识，提高员工对计算机操作的专业能力，将计算机理论知识与技术完美结合，提高整体办公人员的办公水平和办事效率，进而推进企业办公自动化的有效发展。
作者:胡丹丹 单位:沈阳现代制造服务学校
参考文献:
［1］蒋士杰．办公自动化中的计算机技术应用［J］．数字技术与应用，2015，(06)．
