自动控制职称论文范文

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集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术，然后加以修改，取其精华，去其糟粕，使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来，不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强，还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础，而计算机技术在不断的发展，集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可，深入到了各个领域。同时，集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。

1.2柔性自动控制系统

机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分，需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术，它不仅包含了其他自动化控制系统的特性，能够自动化生产，还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时，柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中，柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合，利用数控技术进行生产，这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。

1.3智能自动控制系统的应用

所谓智能自动控制系统，就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下，对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制，让机器变得人性化，让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似，能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程，这样，不仅使得生产效率大大提高，生产过程更易控制，还节省了人力，创造了更大的经济效益。

2自动控制系统的发展前景

未来的科技技术会比现在更加发达，而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化，我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程，而自动控制系统是机械工程的重要组成部分，只有自动控制工程不断的更新发展，机械工程才能够不断的创新，变得越来越科技化，才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下，在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展，并通过网络的传播，迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性，无论多啊么先进的自动控制系统，在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时，应该以环保为首要考虑，节约能源，这样才能够可持续发展。

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通常而言，在电气工程自动化控制达到智能化目的之前往往需要建立相应的模型，除此之外，在模型建立的时候还需要综合考虑到很多会直接或者间接影响模型的参数。鉴于此，通过模型来实现自动化控制归纳的说就是通过相关的动态方程来控制和反馈数据的，但是通过这种方式是无法保证在数据传输的期间不出现意外状况来影响数据的传输以及反馈，这样一来数据的及时性和准确性就无法得到保证了，使得理论结果与现实实践之间出现偏差也就不足为奇了，这会导致电气工程自动化控制的工作效率大大的降低。然而我们通过实践得出，引入智能化技术能够非常有效的跳过设计与建立模型这一环节，可以实现调节的自动化，从根本上降低了出现上述情况的可能性和风险，在很大程度上避免了那些不可控制的客观因素发生，提高了控制器的精确度和自动化的控制效率。

1.2确保电气工程自动化控制的统一。

传统的自动化控制器一般地说都是就某个模型对象来加以控制的，事实证明，这种方式对于单个的模型控制效果良好，但是无法统一而全面的控制电气工程自动化控制系统，这样一来就极易造成不同的模型之间各不相同。然而智能化电气工程的自动化控制就可以有效避免模型设计的这一环节，因此无法控制模型的复杂性这一问题就不复存在了，这不管是对于指定的对象或者非指定对象都能够保证控制上的一致性，从根本上确保了电气工程自动化控制的统一，这样一来不仅大大提高了自动化控制器的工作效率，工作质量也得到了质的提高。

1.3有效控制了电气工程自动化系统。

前面已经讲到，智能化技术能够控制和反馈对电气工程中所有设备的数据，与此同时还能够有效根据响应时间、下降时间和鲁棒性变化等参数来对电气工程自动化的控制程度实现自动调节，这样一来就可以节省了重新建立模型的时间，另外还可以在第一时间来处理因客观因素以及预警自动化控制过程中所造成的错误。这样及时的处理和高效的警惕大大降低了风险，节省了很多的人力物力财力的消耗，从而更好的实现了对电气工程自动化系统的有效控制。

2、智能化技术的有效应用

就目前而言，智能化技术在电气工程中主要应用表现为以下几个方面。

2.1模糊逻辑与控制。

一般地说，电气工程的自动化控制系统中都会含有一定数量的模糊控制器，它能很好的代替PID控制器。就目前而言，模糊逻辑的控制主要有M型与S型两种应用类型，但是有一点需要强调的是，这两种控制器都有各自的规则库，又可以叫做ifthem的模糊规则集。其中S型控制器的规则为if。X是G，y是H，则W=f(X,Y)，这里所说的G与H指的都是模糊集，下面分别对这两种应用类型进行介绍。M型控制器主要由模糊化、知识库、推理机与反模糊化这四大部分所共同构成，主要用于实现变量的测量、量化、模糊化的目的，其隶属函数的形式也是多种多样的；知识库主要是由语言控制的数据库与规则库两个部分，其开发方式是将专家知识与经历置于控制及应用目标上。值得注意的是，在建模的过程中，一定要使用神经网络的推理机与模糊控制器对其加以操作；推理机同样也是模糊控制器中不可或缺的重要组成部分，它能够很好地模仿人类决策与推理模糊控制行为；反模糊化主要用来量化与反模糊化，它包括的技术种类也比较多，其中应用得最为广泛的当属中间平均技术与最大化的反模糊化这两种了。

2.2优化设计与诊断故障。

在过去的很长一段时间里，设计产品通常都是依靠实验或者传统手工检验来完成，通过这种方式所得方案往往不是最优方案。随着计算机技术的蓬勃发展以及在各个领域的广泛应用，越来越多的电气工程产品开始更多的选择使用CAD来进行设计。这样大大减短了产品的开发周期，如果在这个过程中很好地渗透智能化技术，可谓是如虎添翼，使其设计质量与效率得到大大的提升，专家系统的设计就是一个典型案例。不仅如此，智能化技术在优化设计还体现在遗传算法方面。众所周知，遗传算法是当前全世界范围内比较先进的计算法，其最大的优势之处在于计算精度高，因此在电气工程中得到了亲睐，而且在其中也起到了极其重要的作用。除此之外，故障和它的预兆在电气工程中的关系是错综复杂的，具有不确定与非线性的特点，这给我们的判断带来很大的困扰。

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前言

在泵上直接安装控制阀，可省去泵与方向之间管路，从而控制了成本。较少管件及连接件可减少泄漏，从而提高了工作可靠性。而且泵本身安装阀可降低回路的循环压力，提高其工作性能。下面是一些可提高齿轮泵基本功能的回路，其中有些是实践证明可行的基本回路，而有些则属创新研究。

一　卸载回路

卸载元件将在大流量泵与小功率单泵结合起来。液体从两个泵的出口排出，起到达到预定压力和(或)流量。这时，大流量泵便把流量从其出口循环到入口，从而减少了该泵对系统的输出流量，即将磁的功率减少至略高于高压部分工作的所需值。流量降低的百分比取决于此时未卸载排量占总排量的比率，组合或螺纹联接卸载阀减少乃至消除了管路、孔道和辅件及其它可能的泄漏。

最简单的卸载元件由人工操纵。弹簧使卸载阀接通或关闭，当给阀一操纵信号时，阀的通断状态好被切换。杠杆或其它机械机构是操纵这种阀的最简单方法。

导控(气动或液压)卸载阀是操纵方式的一种改进，因为此为阀可进行远程控制。其最大的进展是采用电气或电子关控制的电磁阀，它不仅可用远程控制，而且可用微机自动控制，通常认为这种简单的卸载技术是应用的最佳情况。

人工操纵卸载元件常用于为快速运作而需大流量及快速运作而需大流量及为精确控制而减少流量的回路，例如快速伸缩的起重臂回路。回路的卸载无操纵信号作用时，回路一直输出大流量。对于常开阀，在常态下回路将输出小流量。压力传感卸载是最普遍的方案，弹簧作用使卸载阀处于其大流量位置(左位)。回路压力达到溢流阀预调值时，溢流阀开启，卸载阀在液压下和作用下切换至其小流量位置(右位)。压力传感卸载阀基本上是一个达到系统压力即卸的自动卸载元件，普遍用于测程仪分裂和液压虎钳中。

流量传感卸载回路中的卸载阀也是由弹簧将其压向大流量位置(左们)。该阀中的固定节流孔尺寸按设备的发动机最佳速度所需流量确定。若发动机速度超出此最佳范围，则节流小孔压降将增加，从而将卸载阀移位至小流量位置(右位)。因此大流量泵相邻的元件做成可对最大流量节流的尺寸，故此回路能耗少、工作平稳且成本较低。这种回路的典型应用是，限定回路流量达最佳范围以提高整个系统的性能，或限定机器高速行驶期间的回路压力，常用于垃圾运载卡车等。 职称论文

压力流量传感卸载回路的卸载阀也是由弹簧压向大流量位置(左位)，无论达到预定压力还是流量，都会卸载。设备在空转或正常工作速度下均可完成高压工作。此特性减少了不必要的流量，故降低了所需的功率。因为此种回路具有较宽的负载和速度变化范围，故常用于挖掘设备。

具有功率综合的压力传感卸载回路，它由两组略加变化的压力传感卸载泵组成，两组泵由同一原动机驱动，每台磁接受另一卸载泵的导控卸载信号。此传感方式称之为交互传感，它可使一组泵在高压下工作而另一级泵大流量下工作。两只溢流阀可按每个回路特殊的压力调整，以使一台或两台泵卸载。此方案减少了功率需求，故可采用小容量价廉原动机。

所示为负载传感卸载回路。当主控阀的控制阀(下腔)无负载传感信号时，泵的所有流量经阀1、阀2排回油箱；当给此控制阀施加负载传感信号时，泵向回路供液；当泵的输出压力超过负载传感阀的压力预定值时，泵仅向回路提供工作流量，而多余流量经阀2的节流位置(上位)旁通回油箱。带负载传感元件的齿轮泵与柱塞泵相比，具有低成本、抗污染能力强及维护要求低的优点。

二　优先流量控制

不论泵的转速、工作压力或支路需要的流量大小，定值一次流量控制阀总可保证设备工作所需的流量。在这种回路中，泵的输出流量必须大干或等于一次油路所需流量，二次流量可作它用或回油箱。定值一次流量阀(比例阀)将一次控制与液压泵结合起来，省去管路并消除外泄漏，故降低了成本。此种齿轮泵回路的典型应用是汽车起重机上常可见到的转向机构，它省去了一个泵。

负载传感流量控制阀的功能与定值一次流量控制的功能十分相近：即无论泵的转速、工作压力或支路抽需流量大小，均提供一次流量。但所示方案，仅通过一次油口向一次油路提供所需流量，直至其最大调整值。此回路可替代标准的一次流量控制回路而获得最大输出流量。因无载回路的压力低于定值一次流量控制方案，故回路温升低、无载功耗小。负载传感比列流量控制阀与一次流量控制阀一样，其典型应用是动力转向机构。

三　旁路流量控制

对于旁路流量控制，不论泵的转速或工作压力高低，泵总按预定最大值向系统供液，多余部分排回油箱或泵的入口。此方案限制了系统的流量，使其具有最佳性能。其优点是，通过回路规模来控制最大调整流量，降低成本；将泵和阀组合成一体，并通过泵的旁通控制，使回路压力降至最低，从而减少管路及其泄漏。

旁路流量控制阀可与限定工作流量(工作速度)范围的中团式负载传感控制阀一起设计。此种型式的齿轮泵回路，常用于限制液压操纵以使发动机达最佳速度的垃圾载卡车或动力转向泵回路中，也可用于固定式机械设备。

四　干式吸油阀

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化学需氧量(cod)是评价水体污染的重要指标之一。cod测定的主要方法有高锰酸盐指数法(gb11892 - 89)和重铬酸钾氧化法(gtb11914 -89) 。高锰酸盐指数法适用于饮用水、水源水和地面水的测定。重铬酸钾氧化法(codcr )适用于工业废水、生活污水的测定,但此法要消耗昂贵的硫酸银和毒性大的硫酸汞,造成严重的二次污染,且加热消解时间长、耗能大,缺点十分明显,已不适应我国环境保护发展的需求。为此,人们从不同方面进行了改进。

1　标准法的改进

1.1　消解方法的改进

为缩短传统的回流消解时间,早期进行的工作包括密封消解法、快速开管消解法、替代催化剂的选择等;近期的工作主要包括采用微波消解法、声化学消解法、光催化氧化法等新技术。

1.1.1替代催化剂的研究　重铬酸钾法所用的催化剂ag2 so4 价格昂贵,分析成本高。因此,毕业论文研究ag2 so4 的替代物,以求降低分析费用有一定的实用性。如以mnso4 代替ag2 so4 是可行的,但回流时间仍较长。ce ( so4 ) 2 与过渡金属混合显示出很好的协同催化效应,如以mnso4 - ce ( so4 ) 2复合催化剂代替ag2 so4[ 1 ] ,测定废水cod,不但可降低测定费用,还可降低溶液酸度和缩短分析时间,与重铬酸钾法无显著差异。

1.1.2微波消解法　如微波消解无汞盐光度法测定cod;微波消解光度法快速测定cod;无需使用hgso4 和ag2 so4 测定cod 的微波消解法;氧化铒作催化剂微波消解测定生活污水cod 等。ramon[ 2 ]等采用聚焦微波加热常压下快速消解测定cod。

与标准回流法相比,微波消解时间从2h缩短到约10min,且消解时无需回流冷却用水,耗电少,试剂用量大大降低,一次可完成12 个样品的消解,减轻了银盐、汞盐、铬盐造成的二次污染[ 3 ] 。专著[ 4 ]对此作了较全面的总结。

1.1.3声化学消解法　尽管微波消解时间短,但消解完后要等消解罐冷却至室温仍需一定时间。而超声波消解方便,设备简单,且不受污染物种类及浓度的限制,近年来已有一些应用研究[ 5 ] 。钟爱国[ 6 ]使用自制的声化学反应器对不同水样进行了声化学消解试验,提高了分析效率,减少了化学试剂用量, cod 测定范围150mg ·l - 1 ～ 2000mg·l - 1 ,标准偏差≤615% ,加标回收率96% ～120%。超声波消解时,超声波辐射频率和声强是两个重要的影响因素。试验表明,超声波辐射标准水样30min 时, 低频( 20khz) 、适当高的声强(80w·cm- 2 )有利于水样的完全消化。

1.1.4光催化氧化法　紫外光氧化快速、高效,在常温常压下进行,不产生二次污染,因此对水和废水分析的优势特别突出。近几年来,半导体纳米材料作为催化剂消除水中有机污染物的方法已引起了人们的广泛关注。当用能量等于或大于半导体禁带宽度(312ev)的光照射半导体时,可使半导体表面吸附的羟基或水氧化生成强氧化能力的羟基自由基( ·oh) ,从而使水中的有机污染物氧化分解。艾仕云等[ 7 ]提出纳米zno 和kmno4协同氧化体系,并据此建立了测定cod 的方法,所得结果的可靠性和重现性与标准法相当。他们还使用k2 cr2o7 氧化剂、纳米tio2 光催化剂测定cod[ 8 ] 。通过光催化还原k2 cr2o7 生成的cr3 +浓度变化,可以获得样品的cod值。但反应仍需恒温搅拌,反应液需离心过滤。操作烦琐,且不能在线快速分析。

1.2　测定方法的改进

1. 2. 1分光光度法　分光光度法测定cod是在强酸性溶液中过量重铬酸钾氧化水中还原性物质, cr6 +还原为cr3 + ,英语论文利用分光光度计测定cr6 +或cr3 +来实现cod 值测定。inaga 等以ce ( so4 ) 2作氧化剂,加热反应后测定吸光度,计算出cod值。konno使用自制的比色计与pc机相联测定cod,所得结果与标准法基本一致。光度法测得cod值快速、准确、成本低等。目前,国内外不少cod快速测定仪均是基于光度法原理。如美国hach公司制造的cod测定仪是美国国家环保局认可的cod测量方法。

1. 2. 2电化学分析法

(1)库仑法　库仑法是我国测定cod的推荐方法,该法利用电解产业的亚铁离子作库仑滴定剂进行库仑滴定, 根据消耗的电量求得剩余k2 cr2o7 量,从而计算出cod。广州怡文科技有限公司和

1.2.3化学发光法　根据重铬酸钾消解废水后其最终还原产物cr3 +浓度与cod值成正比关系,以及在碱性条件下, luminol - h2o2 - cr3 +体系产生很强的化学发光的原理,文献[ 18, 19 ]提出一种用光电二极管做检测器测定水体化学需氧量的新方法。

1.2.4紫外吸收光谱法　紫外吸收光谱法是通过测量水样中有机物的紫外吸收光谱(一般用254nm波长) ,直接测定cod。已有工作表明,不少有机物在紫外光谱区有很强的吸收,在一定的条件下有机物的吸光度与cod 有相关性,利用这种相关性可直接测定cod。这种方法不像cod、总有机碳( toc)方法那样明确,但在特定水体中有极高的相关性,也能真实反映有机物含量。基于紫外吸收原理测定cod 的仪器已有生产。这类方法均不需添加任何试剂、无二次污染、快速简单,但前提条件是水质组成必须相对稳定。此方法在日本已是标准方法,但在欧美各国尚未推广应用,在我国尚需开展相关的研究。

2　自动在线分析技术

流动分析( fa)用于水样cod的测定可将样品消解和测定实现一体化,留学生论文使整个过程实现在线化、自动化。korinaga[ 20 ]提出以ce ( so4 ) 2 为氧化剂,采用空气整段间隔连续流动分析法对环境水样中的cod进行测定,采样频率达90次/h,但需特制的阀,且管长达18m。陈晓青等[ 21 ]提出测定cod的流动注射停流法,系统以微机控制蠕动泵的启停,并记录分光光度计检测到的信号。由于停流技术的引入,解决了慢反应中样品的过度分散问题。

cuesta等[ 22 ]提出cod的微波消解火焰原子吸收光谱- 流动注射分析法。用微波加热消解样品,未被样品中有机物质还原的cr6 +保留在阴离子交换树脂上, cr6 +经洗脱后用火焰原子吸收光谱法测定。这种方法在检测中没有基体效应的影响。

尽管流动注射分析的优势突出,但仍免不了传统加热方式。为了提高在线消解效率,不得不加长反应管或采用停留技术,这又导致分析周期延长或低的采样频率。医学论文微波在线消解效果虽好,但去除产生的气泡使流路结构复杂化。但德忠等[ 23 ]将流动注射和紫外光氧化技术引入高锰酸盐指数的测定中,建立了紫外光催化氧化分光光度法测定高锰酸盐指数的流动分析体系,并对多种标准物质(葡萄糖、邻苯二甲酸氢钾、草酸钠等)进行了研究,反应仅需约115min,回收率8310%～11110%,检测限为016mg/l。用此方法成功测定了cod质控标准(qcspex - pem - wp)和英格兰普利茅斯tamar河水样品。

yoon - chang[ 24 ]将光催化剂二氧化钛铺助紫外光消解与流动分析技术联用测定化学耗氧量,获得了好的相关性。李保新等[ 25 ]把化学发光系统和流动分析法结合测定高锰酸盐指数,有机物在室温条件下发生化学氧化反应, kmno4 还原为mn2 +并吸附在强酸性阳离子交换树脂微型柱上,同时过量的mno-

4 通过微型柱废弃。吸附在微型

柱上的mn2 + 被洗脱出来使用h2o2 发光体系检测。若换用职称论文重铬酸钟氧化剂,在酸性条件下,重铬酸钾还原生成的cr ( ⅲ)催化luminol - h2o2 体系产生强的化学发光可测定cod。该方法已用于地表水样cod的测定。

基于流动技术,综合电化学技术、现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术、现代光机电技术研制的cod 在线监测仪,一般包括进样系统、反应系统、检测系统、控制系统四部分。进样系统由输液泵、定量管、电磁阀、管路、接口等组成,完成对水样的采集、输送、试剂混合、废液排除及反应室清洗等功能;反应系统主要有加热单元或(和)反应室,完成水样的消解和的反应;检测系统包括单片机(或工控机) 、时序控制和数据处理软件、键盘和显示屏等,完成在线全过程的控制、数据采集与处理、显示、储存及打印输 参考文献:

[ 1 ] 杨娅,艾仕云,李嘉庆等. 用mnso4 - ce ( so4 ) 2 协同催化快速测定cod的研究[ j ]. 重庆环境科学, 2003, 25(11) : 30 - 31.

[ 2 ] ramon ramon, francisco valero ,manuel del valle. rapid determination of chemical oxygen demand [ j ]. analy tica chim ica acta, 2003, 491: 9 - 109.

[ 3 ] 但德忠,杨先锋,王方强,等. cod测定的新方法- 微波消解法[ j ]. 理化检验- 化学分册, 1997, 33 ( 3) :135 - 136.

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