自动控制原理范文1
关键词：自动控制原理；“稳、准、快”；预期目标
一、自动控制原理在班级管理中的应用
自动控制技术在高科技发展中起着极为重要的作用，大到航天、宇宙飞船，小到工业自动化生产，都离不开自动控制技术的发展。自动控制系统具有反应速度快、控制准确、控制效果平稳的特点，班级管理如果能够当作被控系统，通过控制器和执行装置以及反馈装置（或检测监控装置）达到我们期望的目标值，使班级管理趋于平稳状态，提高学生科学文化、道德文化水平以及职业素养。一个完整的自动控制系统通常包括控制器、执行器、控制对象和反馈检测监控装置几个部分。自动控制系统是一个闭合回路，即控制装置与受控对象之间存在信息反馈环节，从而进行信息往返传递。这样，班级控制的效果随时可以检测到，通过控制器发出命令给受控对象，执行机构使受控部分的状态发生改变或者目标值随时进行调整，检测装置不断地将受控对象的状态反馈信息送回控制器部分，通过不断纠正和调整控制器对受控对象的影响，从而达到精确调节受控对象并一直维持平衡的稳定状态。控制器是整个自动系统的核心，从始至终参与整个管理过程。检测装置负责监督、检查工作是否按预定的计划、方法和标准进行，如果一旦和预期发生偏差，控制器立刻分析原因，进行纠正，发出指令，让执行器去控制受控对象以保证组织目标的实现。一是控制目的是让班级各项活动按预先设定的计划进行；二是控制是通过监督反馈信息和偏差校正来实现的。要求自控系统具有良好的信息检测装置，班级管理控制目标的实现是一个过程，控制结果与预定计划的关系是紧密联系的，预定计划为控制目标提供依据，控制执行器是预期计划实现的保证。
二、闭环控制在班级管理中的作用
1.设定班级管理的控制目标。班级管理目标设定为：班委会管理、班级卫生管理、班级纪律管理、班级出勤管理、学生成绩管理、课堂管控管理等等。目标确定后，从定性定量分析，既要考虑管理的易实施性，也要考虑管理的易考核性。2.班级学生是班级管理的执行机构。自动控制系统中，班级学生是班级管理的执行机构。最了解自己的还是学生自己本身，“看你一时不能看你一世”，学生的自我管理则是一种很有效的管理方式，管理者即是被管理者，被管理者也是管理者。老师管理班级最有效的方法是成立班级委员会，班委会作为班级管理者，班委会中产生一名班长作为控制机构，班级自动控制系统中，关键的是班委会成员要及时发现同学中的问题并及时反映，或对班级不正之风及时发现并处理。3.自我发现与班委会监督是班级的重要监测系统。当班级监测系统发现了班级中存在的问题，反馈给控制器，这时出现偏差，偏差是控制器开始工作的前提，控制器开始逐渐减小与预期目标的偏差，指导教育，并通过班级同学这个执行器去调节，使班级系统预期目标趋于稳定。班级自控管理是个复杂的系统，“偏差等于班级管理预期值减去班级管理中实际情况”。这时要设定预期的班级标准，控制器又要对照比较分析偏差，找出原因，给出办法，让执行器执行。分析原因时，注意产生偏差的大小，如果偏差结果大，那么控制器就要优化参数，调节措施要加大；若是小的偏差，控制调节器很容易达到平衡。
三、班级管理的双闭环控制
班级管理的闭环控制不是弱化甚至忽视班主任的管理作用，而是要求班主任能正确把握班级预期目标发展趋势，避免班级管理随意化、无序化，以致陷入班级自我管理的误区。因此班主任要严格要求自己，严格把控班委会，通过督促、指导，使班级管理沿着正确的预期轨道正常发展。在班级管理工作中我们以双闭环控制为例。1.班级管理中双闭环控制的目标。从宏观的角度出发，班级管理的控制目标，是要建立一个团结、有组织纪律性、积极上进的班集体。2.充分发挥班委会、班主任老师在反馈信息中的重要作用。班级管理中班委会成员是班主任老师的重要助手，并且作为班级管理中的“眼睛”起着监测反馈信息的作用。（1）优化班委会成员，组成一支强有力的队伍。一个好的班级，离不开班委的支撑，一个强有力的班委会队伍，能够准确地贯彻学校领导下达的指令，有效地组织实施，并能起到模范带头作用，能够及时地处理班级出现的不稳定因素，即很好的抗干扰作用。比如，同学中的消极情绪，同学关系的社交问题，学习上的问题，旷课打游戏问题等等。班委会干部要具有敏锐的洞察力，积极地引领并及时将信息反馈给班主任老师。（2）班级管理离不开任课老师，任课老师也是班级管理中的重要分支。任课教师与学生的接触最为直接亲密，在班级管理中充分发挥任课老师的引导带头作用，比其他方法更为直接有效。教学活动是每节课的重头戏，学生中存在的问题会不经意地从教学活动中表现出来。比如课堂纪律、学习情况、学习态度、专业技术、班级合作与团结等问题，解决了这些问题，班级管理中很多问题就迎刃而解了。所以任课教师更容易发现问题所在，在教学中适当引导，注意调节，课后及时将信息反馈给班主任老师，更好地为预期的班级管理效果服务。3.班主任老师是班级管理中的控制者。运用自控原理中的双闭环控制，班主任老师在班级管理的自控系统中，是班级管理中的领导者、监督者、调控者、策划者等。针对任课老师、班委会成员反馈的问题，从多方面去观察了解，并结合学生的实际情况，比如家庭信息、最近身体情况、学习生活状态等，分析、做出判断并调整。对于班级中大部分学生出现的问题，可以组织专业指导会，要求专家心理学学者共同讨论给出解决措施。班主任要充分支持班委会干部，发挥他们的积极主动和创造性；在班级管理的实际工作中，要指引帮助，放手让班委干部去做并从实际班级管理中总结经验教训，在班级管理中真正起到承上启下的作用。
四、闭环控制对于班级管理系统的评价
我们在工程上会从稳定性、快速性、准确性三个性能指标来评价闭环系统的性能，运用闭环反馈双闭环控制到班级管理中，从以下三个方面来评价衡量班级管理系统性能。1.稳定性。当班级管理系统的某些因素发生变化的时候，不管是环境还是班级内部本身的影响，班级系统会出现不稳定现象，控制器根据预期偏差然后调节，经过一个过程，班级会按照预期的方向发展，维持平衡，则认为班级管理系统是稳定的。2.快速性。一旦班级系统出现扰动情况，比如班级中的学生捣乱、不听管理、消极等心理问题，班级纪律大幅度下降，学习成绩下滑等要恢复原来的稳定状态。班级双闭环控制系统通过反馈环节及时回馈信息，出现偏差，控制系统发出指令，通过调节器参数优化阶段性调整，并用“调节时间”来记录班级管理系统恢复平衡状态的快慢，也是系统快速反应能力的体现，时间越短，系统越能够更快地适应和维持原平衡状态。3.准确性。对于班级自控管理系统来说，准确性是很重要的，要求系统能够精密准确地将班级管理中各项指标稳定在运行轨道上。比如班级的积极性、团结力、良好的班风，从班级活动、学习生活中，如果班级同学积极性很高，团结合作能力强，由此可以断定系统的准确性很高，控制效果好，当然允许一定范围内的小偏差，对于范围内的小偏差，我们认为系统是稳定的。自动控制双闭环班级管理中，我们应做好控制器和反馈检测，根据制定好的班级制度的预期目标，学校任课老师积极配合班主任的工作，引导学生树立正确的人生观、价值观，按设好的预期目标，呈稳态发展！
参考文献：
[1]陈孝彬,高洪源.教育管理学[M].北京:北京师范大学出版社,2008.
[2]王建辉,顾树生.自动控制原理[M].北京:清华大学出版社,2014.
自动控制原理范文2
关键词:教学方法；线下课程；自动控制原理
1引言
自动控制技术在制造业、农业、交通等行业有着广泛的应用，提高了劳动生产率和人民生活水平。随着高等教育的普及与发展，如何使得教学方法更有效、科学受到越来越多的关注。传统课堂教学手段已经无法满足电气类专业发展对课程内容的要求。自动控制原理课程是合肥师范学院电气工程及其自动化本科专业的专业核心课程，其内容主要包括自动控制的基本原理、控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法和控制系统的校正方法等。该课程理论性强的同时与工程实践的结合也十分紧密[1]。学生不仅要掌握一定的控制理论知识，更重要的是要掌握控制理论应用。因此，提高自动控制原理课程的教学质量和教学效果，使用多种线下、线上教学手段，使学生掌握本课程的主要知识内容，对学生提高控制学科的素养和继续深造有着重要意义。
2课程开展现状
2.1课时量少
根据合肥师范学院电气工程及其自动化专业特点，本课程理论讲授48个课时，实验16个课时。理论课教材选用胡寿松教授的《自动控制原理》一书，实验课主要用于验证理论课的重要知识点，起到辅助理解作用。自动控制原理教学内容众多，由于受到课时的影响，课堂上只能讲授基本的主要内容，包括基本理论及公式的推导等。学生没有足够的时间通过课堂学习掌握更全面的控制理论[2]。学生在课堂上注意力不集中，导致课堂学习的知识点内容无法衔接、难以理解，学习兴趣越来越差。教师在了解学生对知识点的掌握情况后，往往需要将有些重点内容再次强调，更是占用预定的课堂教学时间。
2.2教学方法单一
作为一门理论课，自动控制原理课程长期以来的教学以板书和PPT为主。教师授课讲述时间长，使学生难以保持长时间注意力，不能抓住知识重点，对课程渐渐失去兴趣。由于注重讲授，课堂上留给学生自主思考和学习的时间少，学生被动学习，更不能将各知识点融会贯通。
2.3课程理论性强
学生在学习时频域分析等知识过程中需要用到高等数学、复变函数、信号处理、高等物理、电路原理等基础知识。在理论验证过程中对编程、绘图等方面的能力同样有较高要求。以上知识要求对不少学生存在较大困难，甚至还需要再次学习，增大了本课程的学习难度。总之，由于知识理论性强，对数学要求高、涉及范围广，在学习过程中学生容易碰到困难，从而使得学生学习积极性大受打击。
2.4学生课后自主学习不足
作为对本科生授课，教师一般很少利用课堂时间对已授内容全面复习总结，学生必须花费不少于课堂教学的时长用来复习。自动控制原理课程对数学要求高、逻辑性强，学生只有认真钻研课本内容才能理解知识点的精髓。通过分析、理解、记忆才能由感性认识到理性认识，掌握控制规律。自主学习是大学生有别于中学生的主要区别，但是学生在课后往往仅完成作业，不关注对课本内容全面系统地复习。同时存在作业抄袭、期末突击复习等现象。突击复习只能短时间内记住部分零散的知识点，既不全面也不深刻，更不能说理解，大大降低了学习效果，使得学生在考研复习时需要重新学习自动控制原理，加大了考研难度。
3课程教学改革具体实施过程
自动控制原理课程作为合肥师范学院一门精品线下开放课程，其建设对学院教学质量与教学改革具有重要作用。学校从政策、经费等各方面对各级“精品线下开放课程”建设给予大力支持，鼓励参与教师与其他高等院校进行教学方法交流，邀请其他高校富有经验的教授来做教学讲座。为了与实践教学相配合，学校还对精品线下开放课程实践教学场地及相关设备加大投入。在教学改革方面，不断推动教学内容、教学方法、网络教学方法等方面的改革。在学校的政策指导下，针对课程开展中的问题，笔者在教学方面采取了以下几点尝试。
3.1课堂教学方式的改革
在教学中，自动控制原理作为一门理论和应用并重的课程，在学习过程中需要理解公式含义，了解公式推导过程，掌握实际工程应用。上述三种层次的学习深度决定了课堂教学的内容和范围，弱化公式推导有利于学生在有限的时间内更好掌握公式的应用。学生课堂上所学的知识点需要自我消化，因此课堂讨论非常有必要。在原有课时不变的情况下，可以将一堂课中2/3的课堂时间分配给教师进行理论和工程实践的讲授，另外1/3的时间分配给学生以讨论的形式进行交互式学习[3]。教师讲授完本节的重要知识点和相关应用实例后提出问题，让学生通过小组讨论、举例的方式自主学习。学生对知识点进行讨论，在讨论中不断提升对知识点进行理解。学生还可以自己列举出遇到的应用实例，这样不仅加深了对知识点的理解，还促使学生课后复习，巩固已学知识点。通过讨论，学生可以将已学习的知识点融会贯通，在讨论过程中不断与教师交流互动，更深刻地理解知识点，更主动地学习。同时讨论还促使学生课前预习、查找应用实例。这种课堂讨论相比在教学网站上发帖讨论的效率更高、信息量更大。
3.2网络教学手段
在学校建立的教学网站上，通过该网站提供给学生自动控制原理课程完整的教学资料，包括课程介绍、课程公告、教学大纲、课件、视频、参考资料、讨论、测试、作业等[4]。其中主要教学资料是相关知识点讲解的视频，这部分视频充分利用部级精品课程、省级精品课程资源。视频资源不力求完整讲述自动控制原理的教学内容，仅以知识点为主。避免了学生课下漫无目的花费大量时间去看视频，而专注于重点、难点知识的学习。除了知识点视频，还增加了应用实例视频，使学生加深对知识点的理解，使课程的学习不再枯燥乏味。教师根据学生的课堂学习情况、课后答疑情况等挑选适当的测试和作业，适当增加知识点扩展资料，帮助学生进一步加深已学知识点的巩固。
3.3加强课后自主学习能力的培养
授课时需要向学生强调课后及时复习的重要性，并且以课堂提问或作业的方式检查学生的复习效果。增大对课后复习的考核比重，作为学生平时成绩的重要部分。同样，学习过程中预习也是非常有必要的，教师在网站上给出需要预习的内容要点，让学生有的放矢地预习。通过对预习视频播放量和预习资料查阅量的统计，教师可以清楚地了解学生的预习情况，督促未预习的学生认真预习。
3.4线上线下教学指导
除课堂教学与网络平台教学外，本课程开通了线上线下教学指导。其中线下教学指导主要安排在每周固定时间和地点，时长1～2个课时。对学生课后疑问，作业、测试中遇到的问题进行指导。但是这种指导并不是对所有学生问题都答疑，而是对学生的问题有条件地回答。条件是学生已经对疑问有所了解，在课本或其他参考资料中查询过该问题。只有这样才能提高学生自学能力，避免“学而不思则罔”的情况发生，使学生对知识点的认识更加深刻。线上答疑即依靠网络平台，学生将问题在网络论坛中提出并讨论。引发学生的相互讨论，在讨论中加深对问题的理解。线上论坛的优点在于学生可以有充裕的时间查找资料等，对问题的思考更加充分。教师也可以通过学生对问题的讨论发现学生对知识点掌握情况的不足，发现教学中的薄弱环节，对教学内容和方式进行修改完善，从而更有效地教学，形成教学质量不断改进的闭环系统。
3.5实践能力的培养
实验课程在自动控制原理教学中起着重要作用。计算机仿真技术——如MatLab/Simulink软件的迅速发展，为实验课程提供了良好的软件平台，已成为工程技术人员必须掌握的一门重要编程语言。MatLab/Simulink软件具有强大的系统仿真能力，并作为辅助分析和研究，可用以解决各种控制工程中的实际问题。实验课程主要为理论课程提供理论验证、动手能力培养等。笔者安排的实验课程主要有二阶系统时域响应、根轨迹、线性系统频域响应、串联校正等。每个实验中首先要求学生搭建实验模型，在此基础上通过修改参数、增加环节等方式得到不同的输入输出关系，加深学生对知识点的理解。例如，在二阶系统时域响应实验中，学生可以通过MatLab编程方式和Simulink交互界面仿真两种方式构建一个二阶系统。通过给定的阶跃输入得到阶跃响应，学生可以直观感受二阶系统的工作特性。通过修改二阶系统的参数，得到不同的阶跃响应，学生可以学习到不同参数对系统输出的影响这一知识点。除了要求完成的实验外，学生还可以设计自己感兴趣的实验内容，从而提升学生面对工程应用和实践的能力。
3.6思政教育
在课程思政方面，需要科学合理地增加思政教育点。自动控制原理是研究自动控制技术的基础理论课，讲述了控制的基本思想、系统分析等内容。而控制理论不仅在工程科学中广泛使用，在人文科学领域也有着重要的应用。控制理念还蕴含着深刻的哲学思想。例如管理学科中提到的控制，则是一种更宏观的控制概念。学生除了理解工程中的控制概念外，还可以将这一概念扩展，深入哲学思想、学习方法中去。例如在教授学生控制的反馈理论时，可以与平时的学习相联系。又以我国控制学科的主要创始人、著名科学家钱学森先生为例，说明如何将控制理论运用到两弹一星的伟大事业中[5]。学生通过课堂学习获得知识点，经过课后复习、作业、测试来验证所学的知识点的掌握情况，发现还未掌握的知识点，再补齐。通过不断的学习、验证、补充来完成各个知识点的学习。
4总结
自动控制原理课程涉及的知识面广、理论性强、教学难度大。通过上述教学方法的改革，提高了学生知识能力素质，使学生能在一定程度上具有解决复杂问题的综合能力和高级思维水平，具有重要意义。
参考文献:
[1]张伟.工程教育专业认证背景下自动控制原理课程改革探索[J].中国现代教育装备,2021(11):97-99.
[2]朱春丽,刘栋材,申远.工程制图课程的教学改革探索[J].合肥师范学院学报,2019,37(3):77-79.
[3]张学新.对分课堂:大学课堂教学改革的新探索[J].复旦教育论坛,2014,12(5):5-10.
[4]初红霞,王希凤,谢忠玉,等.混合式教学模式在自动控制原理教学中的实践研究[J].中国现代教育装备,2021(11):47-50.
自动控制原理范文3
素质教育背景下，教学改革工作已经成为教育事业发展面临的一个重要议题。教学改革，注重立足于实际教学情况，对原有教学方法进行变革，从而使教学效果得到更好的提升。就以自动控制技术课程问题，在进行教学改革过程中，要立足于自动控制技术课程的基本内容，围绕现阶段教育教学工作存在的问题，有针对性的进行改变，从而有效提升自动控制技术课程的教学效果。
关键词：
自动控制技术课程；教学改革；教学问题
现代化信息技术的发展，为教学工作提供了新的契机，通过“信息技术+教学课程”的发展模式，有利于对原有教学模式进行转变，实现教学的动态化发展，使教学效果得到提升。自动控制技术课程教学过程中，随着微机控制技术的快速发展，新的电器元件出现，工业控制方法发生了巨大的变革，这要求教学工作也必须做出适当的调整，以满足实际发展需要。自动控制技术课程在新的发展时期，要注重面向现代化，结合企业的实际情况，有针对性的做好课程改革，使教学工作更好的结合学生情况，发挥学生的主观能动性，从而促进教学工作更好的发展和进步。
一、自动控制技术课程教学内容及特征分析
（一）课程内容
1.经典控制理论
经典控制理论是自动控制技术课程的重要内容，其主要研究内容包括系统运动的稳定性、时间域、频率域中系统的运动特性、控制系统的设计原理和校正方法。经典控制理论主要包括了三个方面内容，分别是线性控制理论、采样控制理论和非线性控制理论。经典控制理论是自动控制技术课程的关键组成部分，在讲解过程中，需要学生对理论知识进行理解，并借助于经典控制理论对实际问题进行研究和分析。
2.现代控制理论
现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制技术课程的一个重要组成部分。现代控制理论研究的主要内容在于对控制系统的分析和设计。相对于经典控制理论而言，现代控制理论涉及到的内容更加广泛，包括了线性、非线性系统、定常系统、时变系统、单变量、多变量系统。
（二）课程特点
1.技术融合趋势增强
在进行自动控制技术课程教学过程中，其对基础知识的关注度较高，通过基础知识教育，使学生对自动控制技术内容予以了解，为自动控制技术的实际应用创造了有利条件[5]。通过系统的讲解控制电器的结构、原理、功能、特点，将信息技术与自动控制技术进行结合，有效提升自动控制技术的自动化、智能化水平，实现这一技术的有效利用。
2.应用性增强
实践性是自动控制技术的突出特征，如何把握其实践性，是自动控制技术教学必须把握的一个关键点。在教学过程中，要注重对实际问题进行把握，使自动控制技术应用于实际问题解决当中。只有这样，才能够保证自动控制技术的发展目标得以实现，更好的提升学生的实践能力。
3.领域范围得到较大拓展
自动控制技术涉及到的范围得到了较大的拓展，并且与其他学科之间呈现出日益密切的联系。例如机械自动化、计算机软件、计算机应用、电子通信等等。教学内容的不断拓展，要求教学工作必须综合性的发展，才能够较好的满足实际需要。
二、自动控制技术课程教学现状分析
（一）课堂教学枯燥
自动控制技术在教学过程中，由于其理论性较强，导致课堂教学枯燥的问题较为显著。自动控制技术教学，需要使学生对基础理论知识予以了解，在此基础上，才能够加入实践内容，促进学生学习效果的提升。但理论知识讲解，难度较大，学生理解起来也面临着一定的困难性。此外，教学工作开展，传统教学理论对现代自动控制技术课程教学有着较大的影响，灌输式教学模式仍旧存在，这给自动控制技术教学带来了诸多不利影响。
（二）实验内容陈旧
自动控制技术的实践性较强，注重使学生对相关技术手段进行应用，提升学生的实践动手能力。在这一过程中，自动控制技术教学必须融入实验，以实现促进学生对理论知识的理解。但从实际情况来看，高校实验项目较少，并且实验内容缺乏更新，与新的发展形势缺乏契合度。在进行实验教学过程中，设备更新较慢，一些实验设备无法满足自动控制技术的发展需要，不能够将新技术、新手段加入到实验当中。
（三）课程建设滞后性
课程建设问题关系到了自动控制技术课程的更新。随着现代信息技术的快速发展，自动控制技术更新换代较快，新技术层出不穷，这一背景环境下，课程建设问题对于自动控制技术课程教学有着直接的影响。我国自动控制技术课程建设过程中，由于课程理论性较强，相关理论研究较为滞后，导致课程建设之初，面临较大的困难。
三、教学改革思路分析
针对于现阶段自动控制技术教学存在的问题，实现自动控制技术课程教学改革显得尤为必要。在教学改革过程中，一是要转变传统的教学思路，由“教”的方向朝着“学”的方向过渡，即突出学生主体地位，发挥教师的主导作用，增强教师和学生之间的联系，促进教学效果的提升。具体操作过程中，可遵循以下思路：问题→推理→验证→解决→提高。同时，要注重做好实验室建设，并能够做好课程改革，只有这样，才能够更好的提升自动化控制技术课程教学效果。
（一）加强现代化教学手段应用
信息技术的快速发展以及多媒体技术在课程教学中的应用，很好的实现了静态教学朝着动态教学的转变，受此影响，理论教学的趣味性得到了较大程度的提升。结合自动控制技术课程特征来看，如何使理论课程教学的枯燥性问题得以改变，对于提升学生学习积极性，使学生积极、主动的学习，对于教学效果提升有着巨大的影响。自动控制技术课程教学过程中，要注重将多媒体技术进行应用，利用多媒体课件对理论知识进行讲解，将理论知识进行形象化、生动化的体现，这样一来，可以更好的吸引学生的注意力，发挥学生主观能动性。同时，学生学习兴趣的提升，有利于实现教学过度目标，突出学生的主体地位。随着信息技术、多媒体技术的不断发展，将多媒体课程覆盖率进行扩大，突出理论教学的直观性和趣味性，是自动控制技术课程教学改革的一个关键性问题。高校在实际操作过程中，要立足于自身发展现状，对这一技术手段予以充分关注，只有这样，才能够更好的提升教学效果。
（二）关注课程建设问题
上文分析中提到，课程建设问题是自动控制技术课程改革发展的一个关键点，它是自动控制技术课程的内在和灵魂，课程建设效果好坏，对于学科发展有着巨大的影响。自动控制技术课程的范围不断扩大，学科交融性特征日益突出，这一形势下，需要对课程建设问题予以充分关注。结合21世纪自动化控制技术的发展形势来看，信息化、数字化、智能化普及速度加快，这为自动控制技术课程内容丰富创造了有利条件。在课程建设过程中，要加强对新技术的研究，将新理论、新内容写入自动控制技术课程，使学生对学科发展前沿予以更好的了解，开拓学生的视野，更好的提升学生的能力。课程建设要关注于教学内容更新问题，能够在原有基础上，加入新的内容。课程建设工作的开展，瞄准学科前沿是其发展的关键一环，在具体操作过程中，要注重加强科研力量投入，并且注重对教学资源进行搜集，通过建立有效的合作模式，实现信息资源共享，为自动控制技术课程更新，创造有利条件。
（三）加强教学评价模式转变
教学评价主要目的在于对现有教学模式取得的教学效果进行评估，通过构建科学、合理的教学评价模式，更好的发现教学过程中存在的实际问题，从而通过问题解决，有效的提升教学质量和教学效果。自动控制技术课程教学改革工作，必须对教学评价模式予以关注，能够立足于现阶段教学特征，合理的设计教学评价方法。高职院校在开展自动控制技术课程教学过程中，其出发点在于满足学生的就业需要，围绕“就业”展开课程培训，以增强学生的实践动手能力。因此，考虑到现今的实际情况，自动控制技术课程教学评价方式必须得到转变。原有教学评价模式主要围绕学生成绩进行评价，忽略了对学生实际技能掌握情况的评估，教学评价片面性问题比较突出。在教学评价模式转变过程中，要结合学生的具体情况，从整体角度出发，统筹兼顾，对学生学习的各个环节予以认真思考。
四、结语
自动控制技术课程教学改革工作，必须立足于现阶段的发展情况，瞄准学科发展前沿，以发展眼光看待具体问题。在实际操作过程中，围绕自动控制技术课程内容、课程特点展开，不断的对教学方法进行更新和换代，从而更好的提升教学效果，促进学科的长远发展和进步。
参考文献：
[1]陈慧蓉,张学亮.“任务驱动:教、学、做一体”在自动控制技术课程中的应用[J].宿州学院学报,2011,08:124-126.
[2]严春平,彭雪峰,宋耀华.MATLAB在自动控制技术课程中的应用[J].九江职业技术学院学报,2015,04:18-19+11.
[3]王莉.创新人才培养模式下成果导向课程的实践研究———以《自动控制技术》课程为例[J].才智,2016,24:15.
[4]徐纪康,罗钦,肖曼琳.关于《列车运行自动控制技术》课程教学改革的思考[J].科技资讯,2015,02:146.
自动控制原理范文4
关键词：电工电子技术；无功补偿；自动控制
引言
通过将电工电子技术应用于无功补偿自动控制中，不仅可以提高电气控制系统的运行性能，确保该系统能够根据各种环境变化情况进行自动调整，还可以帮助操作人员实现智能化操作，有效地避免因人工操作不当而引发一系列的安全隐患问题，为促进电力事业的健康、可持续发展提供重要的技术支持。因此，如何将电工电子技术科学应用于无功补偿自动控制中是技术人员必须思考和解决的问题。
1无功补偿自动控制的原理
在社会经济水平的不断提高下，人们对电力能源的需求量日益递增，从而对电力系统运行性能提出了更高的要求。在这样的背景下，无功补偿自动控制被广泛地应用于电力系统中，以确保电力系统能够可靠、稳定、安全地运行，从而将电网负荷降到最低[1]。此外，在无功补偿自动控制模式下，可以有效地避免对电力设备的磨损，确保电力系统供电的稳定性和持续性。电力系统在实际的运用中，用电方式会有所不同，系统功率也会存在一定的差异。以热水器、白炽灯等电力设备应用为例，这些电力设备的电流和电压所在的相位始终保持相同，此时，其电流和电压的乘积就是电力系统所消耗的功率。但是，电力系统在实际的运行中，无法有效转化电量消耗，这无疑增加了电网运行负荷，为了解决这一问题，需要加强对电力系统的无功补偿处理，提高电力系统的可靠性和稳定性。在无功补偿自动控制原理的支持下，通过将电容元件安装在各个电磁元件之间，有效地抵消电流，从而更好地维持电力系统的稳定性和平衡性。为了进一步提高无功补偿自动控制水平，技术人员要根据实际需求，科学设计无功补偿装置。无功补偿装置发展现状如图1所示。
2电工电子技术在无功补偿自动控制中应用
2.1机械接触器的应用
电力系统在实际的运行中，需要借助无功补偿自动控制装置，实现对开关的智能化控制，而这功能的实现，需要技术人员采用并联电容器的方式，对其进行设计和研发。当无功补偿自动控制装置在具体的运用中，一旦出现补偿现象，其电压值会呈现出先降低后上升的趋势，这无疑增加了电容器涌现安全风险的可能性，甚至还会引发电路短路问题，导致供电区突然出现停电现象。而电工电子技术出现和应用可以很好地解决这一问题，通过利用该技术，可以实现对电容设备接触模式的科学设计。同时，还能借助接触器开关，对电阻进行限流处理，以达到解决电容器涌流问题的目的。由此可见，在电工电子技术的应用背景下，通过利用机械接触器，可以提高电阻限流能力，为降低电力系统的能源消耗量、提高节能降耗效果打下坚实的基础。
2.2无触点晶闸管的应用
无触点晶闸管作为电网系统常用的一种的固态继电器，当其电压值设置为零时，可以自动断开和控制电力系统，有效地避免了电容器接头出现烧毁现象。此外，通过利用电工电子技术，在无功补偿自动控制模式下，将传统继电器更换为无触点晶闸管，可以降低无功补偿自动控制风险[2]。此外，无触点晶闸管在具体的运用中，可以自动将电网系统电压设置为零，从而实现对电网系统的智能化控制，为延长电容器的使用寿命、发挥电容器的应用优势产生积极的影响。
2.3复合开关的应用
通过将电工电子技术应用于复合开关中，可以采用并联的方式，将可控硅开关和交流接触器进行有效连接，确保电流达到零时，可控硅开关能够自动断开，从而极大地提高无功补偿自动控制水平。在这个过程中，通过利用可控硅开关，可以实现对电气涌流的自动化控制，为更好地保护电网系统，提高电网系统的运行性能创造良好的条件。但是，复合开关在实际的运用中，由于受电网涌流现象的影响，无法对开关进行智能化控制，为了解决这一问题，技术人员要利用电工电子技术，对复合开关进行优化和完善[3]。首先，要根据无功补偿自动控制实际情况，将复合开关科学合理地应用与三相共补中。其次，当无功补偿处于低压状态时，要采用单相分补的方式，借助复合开关，解决电力系统的三相负载问题，从而保证电力系统供电的稳定性和持续性，满足人们的用电需求[4]。
2.4电路仿真的应用
在电工电子技术的应用背景下，无功补偿自动控制中电路仿真主要是指通过借助计算机技术，采用辅助仿真模拟的方式，完成对电力系统的合理搭建。为了保证仿真运行效率和效果，技术人员要实时跟踪无功补偿自动控制过程，并及时发现和解决无功补偿自动控制中出现的问题，确保仿真模拟操作能够有效开展，为进一步提高电力系统的自动化控制水平，降低线路损耗量产生积极的影响。
3结语
在城镇化建设进程的不断推动下，人们对电能的需求量越来越大，为了提高电力系统运行性能，满足人们的用电需求，需要将电工电子技术科学应用于机械接触器、无触点晶闸管、复合开关和电路仿真等领域中，为实现无功补偿装置应用优势的最大化，促进无功补偿控制向自动化、智能化、信息化方向不断发展提供有力的保障。
参考文献
[1]蔡志涛.电工电子技术在无功补偿自动控制中的应用探讨[J].信息记录材料，2020（6）：202-203.
[2]孙锌洋，史振.电工电子技术在无功补偿自动控制中的应用[J].汽车实用技术，2020（14）：143-145.
[3]张丽娟，顾添翼，潘岑诚.无功补偿自动控制中电工电子技术的应用分析[J].电子测试，2020（24）：119-120.
自动控制原理范文5
关键词：光敏电阻；恒流源；自动大灯
0引言
目前，在汽车上应用的大灯控制电路主要有两种方式：1）手动控制方式。这种控制方式是驾驶员通过操作灯光控制开关对汽车灯光进行控制。2）自动控制方式。这种控制方式是在控制电路中加入一个光敏元件，通过光敏元件来感知外界光线的强度，再根据光线的强度控制前照灯的打开与关闭。第二种自动控制的方式具有自动化程度高、使用方便的特点，目前主要应用于高档车型或者高配置车型上，且有取代手动控制方式的趋势。但目前应用在汽车上的自动控制方式，其根据外界光线强度控制前照灯的打开与关闭的控制点在汽车出厂前就已经设定好，驾驶员无法更改，由于驾驶员视力等原因对环境光线明暗的界定是有一定差别的，这样就会导致开灯的时刻有时无法满足驾驶员的需求。另外，现有的汽车前照灯控制电路只能对汽车灯光的打开与关闭进行控制，无法对光照强度进行调节，当汽车行驶在不同的环境时，往往对光照强度的需要是不一样的。因此，需要对现有汽车前照灯灯光控制电路进行改进，设计一种自动灯光控制模块，可根据驾驶员的意图而设置和任意调节前照灯光照强度的电路。
1自动大灯控制模块基本原理
本文设计一种可根据驾驶员意图而设置自动开关灯控制点、可任意调节前照灯灯光强度的汽车大灯控制电路，其电路结构如图1所示。自动大灯控制模块由电源电路、CAN通信电路、光敏电路、主控制器电路组成。电源电路外接汽车蓄电池，将12V的直流电压转换成各模块所需的直流电压，光敏电路感知环境光线的强度，将光强转换成对应模拟电压，经过主控制器的模数转换电路转换成数字信号并提供给主控制器，主控制器接受到当前环境光强度信息后，判断是否需要打开汽车大灯，通过与汽车的OBD诊断端口相连的CAN通信电路，将大灯控制请求发送给汽车车身控制模块，由控制模块对大灯进行控制，从而实现自动大灯控制的功能。
2控制模块的电路设计
大灯控制模块的电路设计主要包括电源电路、CAN通信电路、光敏电路、模数转换电路、主控制器电路的设计，其电路原理图如图2所示。
2.1光敏电路。在图2所示的控制模块电路中，光敏电路主要作用是实现环境光强的检测，将光强转换成不同电压的模拟信号，传感器选用光敏电阻GL3516，该光敏电阻具有感光效果好、成本低的特点，亮电阻为5~10kΩ，暗电阻为600kΩ。在进行实车安装时，光敏电阻通过导线与控制模块的J2相连，最佳的安装位置在仪表台前挡风玻璃靠近A柱处，此处能直接感应汽车外界的环境光强。电路实现光强到模拟电压转换的原理是：精密稳压电源TL431和器件构成恒流源，选择合适的电阻值将恒流源设定在10μA，由于参数偏差无法达到标准的10μA，可通过调节电位器Rw2实现。当环境光比较亮时光敏电阻的阻值为5kΩ，在恒流源的激励下会在电阻两端产生0.5V的电压，当环境光比较暗时光敏电阻的阻值为600kΩ，在恒流源的激励下会在电阻两端产生6V的电压，因此本电路的光敏电路会根据环境光强的不同，输出0.5~6.0V的直流电压，电压值与环境光强度成反比[1-4]。2.2CAN通信电路如图2所示，CAN通信电路采用恩智浦半导体的CAN收发器TJA1050，该收发器具有电路简单、易于控制的特点，收发器通过UART端口与主控制器相连，CAN输出端口外接120Ω的总线匹配电阻，与汽车的舒适与安全系统的CAN总线相连，该电路的CANH和CANL分别与OBD插头的第6和14脚相连，OBD插头与汽车的OBD诊断座连接后，即可实现控制模块与汽车车身控制器之间的通信。
2.3主控制器电路。主控制器选用AVR的单片机Atiny40，AVR的单片机具有性能稳定、工作寿命长的特点，Atiny40属于工业级8位微型单片机，拥有4kB的Flash存储器、256B的片内SRAM、8位PWM、10位AD等丰富的硬件资源，可用于性价比要求非常高的场合。本设计中单片机的AD转换通道7与光敏电路的模拟输出电压相连，由单片机集成的AD转换将输入的0.5~6.0V模拟电压转换成数字信号，即可实现光强度到数字信号的转换[5]。单片机PA0和PA1相连的两个按键S1和S2，可以根据用户的需求完成自动大灯光强控制阈值的调节。单片机PA2端口连接的开关S3是工作模式切换开关，当开关闭合后控制模块处于自动控制模式，由控制模块根据光敏电阻反馈的光强等级，对大灯进行自动控制。当开关S3断开后，处于手动工作模式，通过汽车原有的控制开关由驾驶员对大灯进行控制。单片机还与CAN总线驱动器的UART端口相连。
3控制模块的程序设计
自动大灯控制模块的单片机在电路中主要实现AD转换、CAN通信控制、自动控制逻辑等功能，其主程序流程如图3所示。单片机上电后完成端口、AD转换、CAN通信等配置，读取按键状态获取用户的阈值设置意图，并存入SRAM中，如用户无需修改阈值则从SRAM中读出自动灯光环境光强阈值设置值。启动AD转换获取当前光强，将光强和阈值进行比较后得到大灯的控制需求，通过CAN接口向车身控制模块发出大灯控制请求，即可实现大灯的自动控制。
4结论
自动控制原理范文6
关键词：电力拖动；系统；自动控制；安全保护
0引言
现如今我国社会发展十分迅速，随着电器的不断出现和更新换代，相应的电力需求也呈现不断上涨的趋势。当下我们国家不断提升自动化的水平，这也从根本上增强了计算机系统的控制功能。基于此，电力拖动系统也更为安全和可靠，而电力拖动系统将电能进行机械能的转化有助于改善电力系统的安全性和稳定性，对于工业生产起到很大的促进作用。随着现代科技的不断发展，电力拖动系统也开始逐渐完善，如今系统当中已经广泛应用了自动化技术[1]。自动控制系统的设计必须要将多方面的内容考虑进来，以系统和机械设备的日常工作内容以及需求进行控制设备以及工艺技术的进一步选择，只有这样电力拖动系统的整体质量才能够大幅度提升。
1电力拖动系统自动控制设计原理以及原则
1.1电力拖动系统自动控制设计原理。在设计电力拖动系统自动控制的过程当中，为了充分发挥整个系统控制设计的功能，必须要在进行设计的过程当中处理好系统设计当中的控制实践工作，以此来确保在其控制实践的过程当中可以根据对应的系统控制设计工作对系统控制设计工作进行进一步的处理和优化，为系统设计工作的有效开展提供足够的保障。但是需要引起注意的是，在设计整个电力拖动系统的过程当中，必须要合理、有效地分析系统设计当中的设计原理，整个设计原理在推行的过程当中，必须要完全遵循电力拖动系统设计的自动化控制工作部署，并且完全整合系统所部署的控制功能，只有这样系统的设计需求才能得到满足[2]。
1.2电力拖动系统自动控制设计原则。设计原则的分析属于整个系统自动控制设计方面的关键所在，只有这样才能充分保障整个设计工作的开展需求才能够得以满足，系统功能设计才能更为完善。但是在设计整个系统的过程当中需要重视这几点设计原则：第一，系统经济简化原则，在设计整个系统的过程当中应当对当中的程序进行简化，这样系统的设计才能够更为便捷。第二，设计的稳定性原则，在电力拖动系统自动控制的过程当中，系统控制的有效开展必须要以系统控制设计的需求为准，这样才能够满足安全监督控制的需求。与此同时，在系统设计的过程当中要给予系统稳定性设计足够的重视，这样才能确保整个设计系统的科学性，才能够就电力拖动系统的控制需求进行满足。
2电力拖动系统的自动控制系统设计
2.1系统选择。随着技术的快速发展，关于自动控制系统的设计方案也越来越多。作为设计人员在选择方案的时候要将多种因素考虑进来。自动控制系统本身复杂性就比较强，所需要的多个子系统进行支撑。因此在选择方案的时候，如果当中的任何一个步骤出现了问题对于子系统的正常运作都会造成影响，从而对整个系统带来影响。所以，在系统方案选择的时候宏观性要强，并且对系统的整体进行全面的把控，防止子系统出现问题，系统自身也能够进行一定的结构修复，有效降低系统瘫痪出现的概率[3]。除此之外，还需要考虑自动控制的能力，确保其可以实现切换、监控以及调配等功能。在自动控制系统的作用之下对电力资源利用按需分配进行进一步的分配，满足各个环节的用电需求。
2.2调节器设置。在自动控制系统当中转速和电流调节器属于非常关键的装置，而对这两个调节器加以利用，可以对转速以及电流的负反馈需求进行满足，这两个装置之间利用串联的方式来进行连接，即输入到电流调节器当中的数值在转速调节器当中进行输出。输出之后的信号进一步调节，并且控制晶闸管整流器的触发装置。采用内环以及外环的双环结构，分别是电流环以及转速环，给予双闭环调速系统静动态功能足够的保障，因此电流以及转速调节器的选择方面选择PI调节器。
2.3系统数学模型的建立。为了就整个设计的科学性和合理性提供足够保障，需要尽可能就设计质量以及效率进行提升，作为设计人员必须要就电力系统的特点进行充分的掌握，设计的时候要按照环节以及模块的不同进行方案的选择，并以此来进行数学模型的构建。依照数学模型对空间计算的方式以及方程列出来，调节并且控制系统整体。数学模型的应用可以将系统的整体性能进行提升，促使系统更为可靠，这样才能够实现系统的优化[4]。当下，我国电力行业当中对数学模型已经有了非常广泛的应用，放眼未来，发展空间都是非常广阔的。
2.4选择性调节。电力系统如果发生了故障就必须要实行全面保护的措施，首先应当排查系统电路，并且对其进行全程的监控，一旦发现了问题要及时采取措施进行相应的处理，为整个系统的安全性保驾护航。而在整个过程当中如果出现的故障十分严重那么要将相邻的电力设备以及传输设备立即隔断，保障电力的平衡共赢，维持系统处于稳定的状态。选择性调节可以按照检测的结果给用户提供其所需求的电力，这样才能够有效节约资源。因此可以看出：良好的保护装置也是电力拖动系统必备的，其主要是为电力拖动系统的质量和安全提供足够的保障。
2.5灵敏性。保护装置要想保障作用发挥到最大化其灵敏性必须要有所保障，只有这样系统即使发生了非常微小的变化保护装置都可以判断电压出现的波动对问题进行检测，从而达到保护系统的目的。需要注意的是，如果波动非常大甚至超出了安全的范围，保护装置要立即进行反应并且果断分析问题采取措施，对电力拖动系统实行全面的控制[5]。
3电力拖动系统的安全保护的重要性
3.1电力拖动系统的重要性。很多因素都会引起电力系统以及设备发生故障，一旦问题出现那么很难对其进行有效的控制，因此为了防止故障影响电力企业以及人们的日常用电就必须要采取对应的应急措施，而应急措施一旦缺少不仅仅电力企业面临巨大的经济损失还会导致人们日常用电的中断，对社会公众的日常带来非常大的影响。除此之外，有些电路如果出现了故障还会引起安全事故，威胁人们的生命安全。针对此我们国家明确规范并且进一步要求了电力系统的传输设备必须要进行保护系统的装置，以此来保障系统能够安全稳定的运行。与此同时系统稳定运行的关键在于保护装置，所以必须要及时检测并更新保护装置，让其处于稳定、可持续运行的状态。
3.2安全保护的重要性。针对当下我国的电力市场来说，绝大多数的电力企业都进行了电力拖动系统的安装，并且还有部分电力企业进行了安全保护装置的安装，这一部分企业也为此配备了更为专业的人员检测并且维护保护装置。应用电力拖动系统有利于电力系统管理水平以及效率的进一步提升，也极大程度上促进了电力行业的不断发展。
3.3电力拖动系统与自动化随着科技的快速进步，现如今各个行业都已经逐渐完成了自动化以及机械化，而电力行业自然要跟上对系统的自动化能力进行提升。现如今电力拖动系统当中都安装了自动控制这一系统，而自动控制系统可以控制设备并且调节设备，按照使用需求对电力进行调配，更为简便。从系统功能方面来说对于电力系统的运行来说拖动控制保护装置起到了非常大的作用，因此此部分也是系统的关键所在。
4电力拖动系统安全保护
4.1短路保护。短路保护属于整个系统在控制的过程当中需要不断完善的工作，在该系统当中，如果短路故障出现在对应的系统控制当中那么就会影响整个系统的运行效果。对此在系统运行保护这一个环节当中对于保护控制的需求应当及时进行处理，有效保护其运行，这样才能确保整个系统控制工作的顺利运行。依照电力拖动系统控制当中的需求对短路保护以及脉冲控制进行有效的整合，从而更好地保护整个系统，确保系统在运行的过程当中得到有效的保障。
4.2过热保护。过热保护也属于电力拖动系统保护当中经常被运用的一种保护方式，其在对系统进行保护的过程当中主要是控制电力的长时间运行。而过热保护在实行的整个过程当中需要借助保护工作的有效开展，对温度进行控制，保障在进行过热保护的时候对系统拖动控制的温度进行有机的协调。
4.3欠压保护。在电力拖动系统当中还有一项任务比较重要，那就是欠压保护，系统保护工作的处理需求要想得到保证，就必须对系统控制中的欠压工作进行充分的协调，并且系统控制的过程当中如果存在欠压现象不利于整个系统控制工作的管理，这个时候需要有效实施欠压管理这一项工作，确保系统控制工作的处理需求得到满足。
4.4过流保护。过流保护这一保护工作也是系统的重要所在，在开展的过程当中过流保护可以有效控制电流的稳定性，保护并实施好整个系统控制当中电流的稳定性，有效提升整个系统控制的安全性管理能力。
4.5信息安全保护。系统安全信息保护管理工作的有效开展离不开对于安全信息的进一步保护，而信息管理工作的实践性取决于信息安全保护的有效运行，其主要用于协调系统安全保护工作实施的重要性。比如，在电力拖动系统控制的过程当中的工作部署结合计算机软件信息以及电力拖动系统控制两方面进行，以此来达到控制整个系统的目的。
5结论
自动控制原理范文7
关键词:烘干系统;自动控制;软件设计;安全保护措施
引言
水泥生产过程中，对各种原料、燃料以及其他配料都必须进行烘干处理，确保物料中的水分能达到水泥生产工艺要求，否则物料在粉磨、输送和储存仓内会发生堵塞和结拱现象，并严重影响产品产量和质量，增加能耗，导致生产不能正常进行。烘干系统的主要质量指标为烘干产量、能耗和物料中的水分。这就要求企业既要增加产能、降低能耗，又要达到水分合格率，保证产品质量。因此，对水泥企业烘干工艺的自动控制系统进行必要的设备配套及改造，在保证产品质量的前提下，提高物料烘干效率，增加产能，降低能耗具有十分重要的意义。
1水泥企业烘干系统现状
目前，我国大部分水泥厂采用操作简单、对物料适应性较好的回转式烘干机及其烘干系统来烘干物料。烘干系统的能耗约占整个生产过程总能耗的10%～15%，且粉尘污染严重。因此，烘干系统的节电、节煤、增产、除尘十分重要。水泥企业一般采用沸腾炉燃烧室技术，该技术取得了一定的节能、增产效果，在国内得到了发展，但各企业取得的效果并不一致。部分企业使用后节煤效果达到30%以上，产量也有大幅度提高，而且还可以使用炉渣、劣质煤等作燃料，为水泥企业取得了很好的经济效益，节能效果良好。部分企业节能效果差，仅节能10%～20%，有些企业甚至未取得效果。分析原因主要是沸腾炉的操作是人工操作，操作人员的操作水平有高有低，再加上关联设备不配套等原因造成。因此，对烘干系统进行计算机自动控制，可以消除人工操作的影响，保证产品质量，提高物料烘干效率，增加产能，降低能耗。
2微机自动控制原理
通过热电偶、传感器、摄像头等检测元件对生产过程的各种工况参数(测量值)进行检测，对这些数据，经过信号放大和模数转换等数据处理，转换为计算机能够接受的数字信号输入计算机，计算机将测量值与给定值进行比较，然后按照预先的控制规律进行控制运算，将运算结果通过数模转换等数据处理输出给各种执行机构，执行机构对被控对象加以操作或调整，同时在控制台显示或打印，实现对生产过程的闭环控制。
3烘干系统的控制系统设计
3.1控制方案
水泥企业烘干系统环境条件比较恶劣，加上控制参数较多，用传统的仪表控制难度大，所以采用自动控制方案。烘干系统工作参数控制点如图2所示，其微机控制系统如图3所示。控制过程如下:(1)依据烘干机出口废气温度的变化自动调节物料的喂料量，实现物料的闭环自动控制。(2)确保燃烧室温度基本恒温，根据炉内温度变化自动调节控制喂煤量和鼓风量。(3)配置CCD摄像头监控主要设备的运行情况，配置显示器显示重要参数，如沸腾炉运行情况及各点温度、风量、风压等，配置打印机打印各运行参数。
3.2检测系统
3.2.1温度检测
悬浮温度和烘干机入口温度的检测采用WRN－120型镍铬镍硅热电偶。烘干机出口温度控制在60～200℃之间，若出口温度＜60℃，易造成收尘系统结露，影响系统正常工作，如＞200℃，则浪费能源，损坏收尘器，可以选用WRK－120型镍铬烤铜热电偶。
3.2.2风压检测
风压风量的检测大部分采用U型管或膜合压力计仪表控制系统显示风压，也可以用0～9806.65Pa微压传感器，其测量结果精确，可以线性地将风室的压力信号转换为电信号送入计算机进行数字处理和显示。
3.3调节系统
调节系统是一个局部阻力可以变化的节流系统，对被调节对象的控制是通过改变其阻力大小来实现。调节系统主要是针对喂料量、喂煤量及鼓风量的有效调节来改变被调节对象，以达到自动控制的目的。
3.3.1喂煤量和喂料量的调节
由于原料的性质不同，喂煤和喂料可以选用圆盘喂料机、电磁振动喂料机、电子皮带秤、叶轮给料机、螺旋喂料机等设备来完成。用手动信号或自动控制信号，控制喂料机电机的转速，可调节喂煤量和喂料量。如果选用圆盘喂料机，水泥企业一般会选用Φ600的圆盘机喂煤，Φ1300的圆盘机喂料。圆盘喂料机的控制参数见表1。
3.3.2鼓风量的调节
在风机进口处设置DN250型对价式蝶阀，由DKJ316型电动执行器控制蝶阀的开度，以实现风量的控制。电动执行器主要参数见表2。
3.4主机
处理器采用80C196芯片，该芯片是Intel公司的16位单片机，具有以下功能:(1)芯片内部的EPROM/ROM，可达16K寄存器RAM有512个。(2)A/D转换器(8位)。(3)特殊中断方式。不可屏蔽中段(NMI)、陷入中段(TRAP)和非法操作码中断。TRAP用于软件调试，产生软件中断;非法操作码中断为软硬故障而造成的程序飞跑现象提供了一种恢复手段。(4)2个不可擦除的可编程只读存贮器UPROM。(5)外设事务服务器PTS，是一种微代码硬件终端处理器，对终端提供类似于DMA(直接存贮器访问)的响应。(6)具有3个PWM(脉宽调制)输出，用于直接驱动电机类的执行元件，滤波后获得直流输出(D/A输出)。(7)时间处理阵列EPA，包含若干个捕获/比较模块和若干个比较模块用来实现输入事件捕获和输出事件发生的功能。(8)可在掉电方式下工作。
3.5信号处理
从热电偶、传感器检测到的微弱信号，经过信号放大处理和模数转换等数据处理，转换为计算机能够识别的数字信号输入给计算机。
3.6图像信号处理
图像信号处理系统线路如图4所示。由CCD探头检测到的现场图像信号，转换为电信号，然后送入由计算机控制的模拟开关，经CRT显示器显示。
4系统软件设计
计算机通过热电偶、传感器、摄像头等检测元件对生产过程的各种工况参数(测量值)进行采样检测，如果测量值与给定值有差别，则按照预先设定的控制规律进行控制运算，将对应的处理数据输出给各种执行机构，执行机构对被控对象加以操作或调整，同时在控制台显示或打印。主程序流程图如图5所示。
5安全保护措施
5.1增加稳定性
水泥企业环境条件差，电网稳定性差，干扰因素多，为提高控制系统的稳定性，增强抗干扰性能。因此，在硬件设计中应使用二级电源稳压和LC滤波，能够达到很好的抗干扰性能，保证系统的长期稳定运行。
5.2加强报警和保护措施
生产中意外事件时有发生，如物料中存在异物、通风受阻等情况，均会导致故障出现。因此，需要加强报警和保护措施，当某个检测点出现异常情况，立即声光报警，工作人员便可及时将系统切换为手动控制，保证生产正常进行。
6结语
自动控制原理范文8
关键词：带式输送机设计;自动控制系统;应用
引言
带式输送机的应用比较广泛，比如家电、电子、注塑以及印刷等行业，显著特点为输送能力强、输送距离远、结构简单易于维护，可以方便的实现程序化控制和自动化操作。虽然带式输送机的用途逐渐增多，但是在使用过程中如果自动控制程序不理想，也会出现很多安全性的问题，导致输送失败，影响正常的生产。在带式输送机的设计中，对自动化控制系统进行良好的设计，可以降低安全事件的出现率，提高工作效率。本文将详细论述带式输送机自动控制系统的设计过程，希望可以提高带式输送机的安全运行能力。
一、带式输送机的自动控制系统概述
所谓的带式输送机自动控制系统，歧义就是在带式输送机的制造过程之中所采用的自动控制系统，其组成单元数较多，对这些单元进行设计，可以提高带式输送机的运行效率。带式输送机的核心单为程序单元，其主要作用就是控制输送机的工作路径，对其方向、速度等进行控制，这样就可以有效避免带式输送机的自动化系统出现故障。
二、自动控制系统设计
（一）控制系统流程设计。控制系统的组成较为复杂，按照控制单元，可以分为电源系统、混频器速度控制、PLC控制系统、传感器以及计算机监控单元，详细构成如图1所示。系统配有5个高压柜(配有智能综合保护)和1个低压柜，配有RS-485连接13的高压柜。带式输送机配有2台高压变频器和各种皮带系统保护传感器，包括检测偏差、拉线、温度、打滑、张力等。PLC控制系统实现了各皮带的自动操作、故障检测和报警功能，并利用现场总线与传感器和高压柜进行通信，利用工业以太网路与监控系统进行通信。该控制系统的电路工作原理如图2所示：为实现系统数据的集中管理，将现场数据进行远程传输，采用PLC串行通讯模块，为了减少电磁干扰，收发器选取串行收发芯片MAX485，输入输出接口附加了光电隔离电路，光耦选择6N137，防止接触不良，产生误操作。采用12V和24V电路连接，同时额外增加电平转换电路。根据输送机的工作要求，将接点开路电压提升至200V以上，闭合电流维持5mA，保证接点在有积灰的情况下仍能获得准确的信号，防止外部对于主机的干扰。
（二）柔性自动化设计。柔性化系统是带式输送机的自动控制的关键设计点，本设计中包含了人际界面、图形界面、故障信息三个模块。人机界面通过键盘、鼠标和显示器进行人机对话，让操作者对监控系统进行实时的控制。界面上显示带式输送机的各个功能模块，可以根据输送机的工况要求设置相应的参数，传感器将现场的数据传输给显示器。监控系统可以对数据和不同类型的动态曲线进行实时的显示，同时具有打印功能。图形界面主要显示各工作模块，比如监控软件总貌、报警和数据实时显示等。所有的画面都是以动画的方式呈现，让DCS操控者可以及时了解输送机的现场工作状况。在故障信息模块中，采用的是database界面，现场出现故障后，DCS中控室会立即报警并显示故障信号，将故障数据自动保存，操控者只需要按下急停按钮就能实现对系统的保护。具体的柔性自动化流程如图3所示。
（三）虚拟自动化设计。在虚拟技术设计中，本设计采用了多单元同步控制系统，2台变频同时启动，以皮带的工作速度为基准，输送系统采用传感器探测到前方障碍物后会立即减速，防止输送机出现碰撞。PLC在工作过程中利用RS485给两台变频装置发送命令，这个时候采集系统能够反馈相应电机的电流，智能化系统对电流进行比对，将工作电流最高的一台电机作为其工作电机，对相应变频器的频率进行调整，同时满足两台电机的电流，最终让带式输送机实现功率平衡控制。具体电路图如图4所示。
三、智能带式输送机设计中自动控制系统的应用
将自动化控制系统应用在带式输送机的设计过程中，输送机的自动化程度会大大提高，可有效降低工人劳动强度，减少重复性的搬运工作，为企业节省人力资本。人工智能技术在各行各业中都起到了很重要的作用，在带式输送机的设计中，将人工智能与计算机进行结合，可以提高带式输送机的工作精度，减少故障发生。利用智能化的工作系统，带式输送机在遇到障碍物或者输送超重时，能够自己自动发出警报，显示输送系统出现障碍，这样就能让设计人员根据错误指令对故障进行分析，解决现实生产中出现的各类问题，提高生产效率。
四、结束语
综上所述，随着当今我国科学技术的不断发展，带式输送机生产也实现了进一步的改革与转变。当前自动化控制系统在带式输送机上的应用逐渐增多，在很大程度上提高了带式输送机的工作精度，减少了工作过程中的故障率。下一步，在带式输送机的自动化控制系统设计中，要结合不同行业的要求，增加人工智能单元，实现带式输送机的无人控制，这样就能有效推动自动化控制行业的发展。
参考文献
[1]王月权,魏连山.带式输送机自动化在化工带式输送机设计中的应用分析[J].价值工程,2018,27(35):228-230.
