自動控制類論文精選(九篇)

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第1篇：自動控制類論文范文

關鍵詞：紙漿，軟件組態，動態鏈接庫，DDCRun

 

0.引言

隨著造紙機車速的提高和設備的更新，原來的配漿箱方式配漿已逐步被管道配漿方式替代，而在管道配漿方式中，采用的三種配漿方式包括流量給定控制方式，比率自動控制方式和絕干量配比自動控制方式。配比自動控制方式按參與配漿的絕干纖維量來計算和控制各種漿的配比，具有配漿效果好，漿種配比穩定等優點。

1.配漿自動控制系統總體設計

紙漿配漿采用絕干量比例控制方式，自治漿池和廢紙漿池的紙漿以一定的絕干量配比打入成漿池充分混合，同時送往造紙車間的成漿的濃度需要控制在工藝給定要求范圍內。為了保證生產的正常運行，防止成漿池缺漿和滿漿，在控制廢紙漿和自制漿的絕干量配比同時，需要控制廢紙漿和自制漿的濃度和成漿池的液位。

2.配漿自動控制系統的硬件設計

2.1 硬件結構

2.1.1濃度的檢測與控制

濃度計采用武漢宇通儀表有限公司的DBNZ-1200型的動刀式紙漿濃度變送器，電動調節閥選用上海中泰自動化儀表廠的ZAZC型電動調節閥。

2.1.2流量的檢測與控制

流量計采用上海光華儀表廠的LDG－150S型的電磁流量計，檢測精度為0.5％，長時間測量累計誤差小于1％。伺服放大器采用上海自動化儀表十一廠的ZPE-2010型伺服放大器，變頻器采用日本富士通公司的5000G11S/P11S變頻器。

2.2 硬件抗干擾技術

在此主要采用那RC濾波抗干擾技術。我們選用了光電隔離的多功能HY-6040A/D板，該板使用三總線隔離的形式，使其抗干擾能力大大增強。在此基礎上，我們在810接口板上設計了RC濾波電路。對于變化速度很慢的直流信號，在儀表輸入端加入濾波電路可使混雜于信號的干擾衰減至最小，這樣我們就有效的提高了系統的硬件抗干擾能力。論文參考網。

3.配漿自動控制系統的控制策略

本配漿控制系統控制部分可分為絕干量配比控制；廢紙漿和自制漿濃度控制；成漿池液位的控制及聯鎖控制，各控制部分具有耦合作用。

絕干量配比的控制較為復雜，廢紙漿、自制漿的濃度、流量變化等都會對配比控制產生干擾，同時配比控制時又要考慮到節省能耗。通過對配比的分析，對配比中比重占較大的自制漿，我們將自制漿泵滿負荷運行，而讓廢漿泵根據給定的配比，采用帶有延遲環節的增量PID控制算法控制。

廢紙漿和自制漿的濃度的控制，由于兩者相互不影響，且受其他影響較少，我們分別通過控制相應電動閥的開度來控制加水量，從而控制紙漿的濃度。論文參考網。采用較為典型的閉環控制策略，控制算法采用增量式PID控制。

紙漿液位的控制，紙漿液位的控制是本控制系統的一個難點，由于攪拌器的動作及液位本身的不穩定，給液位控制帶來了困難。論文參考網。我們采用了帶聯鎖的液位寬限開關控制策略：

3.1 以成漿池液位為主控制對象，設立成漿池液位高低限開關，成漿池液位高于高限開關時，自動關閉廢漿池泵和自制漿池泵；如果成漿池液位低于低限開關時，根據自制漿池和廢漿池液位要求，確定是否啟動廢漿池泵和自制漿池泵控制。

3.2 考慮到液位的波動，在對采集的液位數據進行平均濾波的同時，對限位開關值設立寬限，寬限值的大小通過實際試驗確定。當液位波動值小于寬限值時，則不動作；只有當液位變化值大于寬限值時才進行相關動作。

3.3 考慮到廢漿池與自制漿池的聯鎖要求，啟動廢漿池泵和自制漿池泵時必須滿足：廢漿池和自制漿池的液位必須同時都大于設定的下限值。同時，濃度控制電動閥也產生聯鎖動作。

4. 配漿自動控制系統的軟件設計

在本控制系統中，軟件必須安全可靠，可移植性和可擴展性好，參數修改方便，調試簡單。本系統軟件分為：控制程序，顯示操作程序，數據采集程序。各個部分分別開發，并通過DLL結合成一個有機整體。

控制程序采用自行開發的組態軟件DDCRun進行設計，顯示操作程序使用Visual C++6.0開發，接口程序利用WinDriver進行開發。系統軟件的各個組成部分通過DDL實現連接。

4.1 數據采集程序

WinDriver可用于各種接口程序的開發，在本系統中，我們采用它開發系統的數據采集程序的接口，我們首先使用驅動程序開發工具Windriver創建基于PCI/ISA的設備驅動程序，在此基礎上，我們就可以在Visual C++中利用上述工具產生的硬件操作函數編寫相應的數據采集程序。同時我們把數據采集程序做成DLL形式，DDCRun控制程序通過調用它實現控制程序和系統硬件的接口。

4.2 控制程序

在本系統中，控制程序采用軟件組態方式實現。具有大大縮短開發周期，減輕調試復雜性，方便控制程序修改，系統易于維護等優點。

DDCRun控制組態軟件是我們自行開發設計的模塊化的控制組態軟件，它的各個模塊是以DLL的形式存在的。首先編寫好控制程序需要的各個功能模塊DLL：增量式PID，加減運算，限幅運算，絕干量統計，條件開關，平均濾波等；然后將各個模塊添加到DDCRun；最后便可以根據控制策略進行組態設計，設置控制參數和相應硬件接口板卡的地址。

控制程序通過調用WinDriver生成的數據采集程序與硬件直接聯接；與此同時，在顯示操作程序中，通過調用DDCRun提供的接口函數，實現對控制程序各個控制模塊的輸入輸出讀寫和控制參數的修改。

在系統調試過程中，我們只須通過軟件修改控制算法的參數即可達到預定的控制目標。

4.3 顯示操作程序

顯示操作程序是本系統必須的組成部分，具有以下特點：界面簡單直觀，用戶操作方便，運行穩定可靠，滿足人體工學要求，采用面向對象的編程語言Visual C++6.0設計。根據要求功能模塊分為[主界面]、[流量濃度曲線]、[液位曲線]、[報警顯示] 、[參數設置]、[統計報表]、[關于系統]、[退出系統]、[密碼保護]等九個模塊。

為了方便歷史數據的查詢和以后網絡化的需要，我們將所有有關數據保存在關系數據庫SQL Server中，通過ADO對象對數據庫中的數據進行操作。

ADO是面向對象的OLE DB，它繼承了OLE DB技術的優點，并且對OLE接口作了封裝，定義ADO對象，使應用程序的開發得到了簡化。ADO技術屬于數據庫訪問的高層接口，其主要優點是易于使用、內存支出少和磁盤遺跡小。與DAO和RDO類似，ADO也是一種基于對象的集合 .

主界面 主要實現重要參數的顯示，紙漿動態顯示功能以及啟動和停止自動控制的功能。主要參數包括：廢紙漿池的液位.濃度.電動水閥開度和變頻泵的電流信號大小；成漿池的液位，濃度和兩個抽漿泵的紙漿濃度和流量，自制漿池和廢紙漿池的液位，濃度，電動水閥開度和變頻泵的電流信號大小。同時，主畫面上的水流動態顯示，使得系統狀態更加直觀。

流量濃度曲線、液位曲線、報警顯示、參數設置、統計報表、密碼保護 實現系統密碼保護、修改等功能。

5.結束語

與手工配漿相比，成漿的纖維配比更加穩定，系統控制精度高，提供了配漿的質量與效率；與此同時減輕了工人的勞動強度。

【參考文獻】

[1]傅興仁.管道配漿.中國造紙.2001,(01).

[2]葛升民,童樹鴻,周斌.紙漿濃度控制系統的設計.中國造紙.2002(03).

[3]邵惠鶴.工業過程高級控制，23.上海交通大學出版社.1997.

第2篇：自動控制類論文范文

作者：李冬雪，徐益君

[關鍵詞]中醫藥；科技發展；現狀

[收稿日期]2013-09-16

[通信作者]*李冬雪，副研究員，主要從事中醫藥領域國家科技計劃項目管理工作，Tel：（010）88225159，E-mail：lidx@cncbd.org.cn中醫藥是中華民族的寶貴財富。當前，中醫藥科技發展日新月異，不斷取得重大突破，受到國際社會越來越多的關注，世界范圍內對中醫藥的需求日益增長。本文圍繞政策環境、經費投入、人才隊伍、科技成果等方面，梳理了我國中醫藥科技發展的基本現狀。

1我國各級政府部門高度重視中醫藥科技發展，政策環境逐步改善

“十一五”以來，我國政府越來越重視中醫藥的傳承與發展，紛紛制定了各種規劃及政策來促進中醫藥的科技發展。2006年，國務院了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006―2020年）》，提出加強中醫藥繼承和創新，推進中醫藥現代化和國際化。以中醫藥理論傳承和發展為基礎，通過技術創新與多學科融合，豐富和發展中醫藥理論，構建適合中醫藥特點的技術方法和標準規范體系，提高臨床療效，促進中醫藥產業的健康發展。并將“中醫藥傳承與創新發展”列為人口與健康領域的優先主題。2009年，國務院出臺了《國務院關于扶持和促進中醫藥事業發展的若干意見》，提到各地區、各有關部門要充分認識扶持和促進中醫藥事業發展的重要性和緊迫性，采取有效措施，全面加強中醫藥工作，開創中醫藥事業持續健康發展新局面。2010年，國務院出臺《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，提到大力發展用于重大疾病防治的生物技術藥物、新型疫苗和診斷試劑、化學藥物、現代中藥等創新藥物大品種，提升生物醫藥產業水平。2012年，國務院陸續出臺了《國家藥品安全“十二五”規劃》、《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》、《衛生事業發展“十二五”規劃》和《生物產業發展規劃》等，里面均涉及了發展中醫藥的內容。

各部門也大力協同，了很多相關規劃及文件，推動中醫藥科技的發展。科技部2007年1月了《中醫藥創新發展規劃綱要（2006―2020年）》，將中醫臨床研究、中藥產業發展、基礎理論研究、標準規范研究、創新體系建設、國際科技合作列為優先領域。2010年了《中藥現代化科技產業基地發展規劃（2010―2020年）》，提到發展中藥產業，提升中藥工業，改造中藥商業，培育中醫藥知識產業和服務業，將中藥產業培育成為我國具有比較優勢的大健康產業。2020年，建成一批各具特點、布局合理、區域化協調發展的中藥科技產業基地。2011年，科技部又陸續了《國家“十二五”科學和技術發展規劃》、《醫學科技發展“十二五”規劃》和《“十二五”生物技術發展規劃》等，均把中醫藥的發展列為主要內容之一。國家中醫藥管理局于2012年下半年連續了《中醫藥事業發展“十二五”規劃》和《中醫藥標準化中長期發展規劃綱要（2011―2020年）》，共列舉了16項重點任務。

可見，近些年來，國務院及各部門都非常重視中醫藥的發展，紛紛制定了各種規劃及政策，這些政策的制定為中醫藥的發展提供了一個很好的政策大環境，也是中醫藥能夠穩定快速發展的有力保障。

2中醫藥領域研發投入經費持續增長，但同生物醫藥的其他相關領域相比仍存在較大差距

2.1中醫藥領域研發投入經費增長迅速據《中國科技統計年鑒》數據顯示，中醫藥領域產學研各部分R&D投入經費在2007―2011年間保持逐年增長趨勢，研發投入經費總額由2007年的188295萬元增長到2011年的3399807萬元[1-5]，增長了約17倍，尤以產業研發投入經費增長最快，見表1。

表1中醫藥領域產學研各部分R&D投入經費數

Table1R&DfundsintraditionalChinesemedicinefield萬元

年度研發機構高校高技術產業20071650828106143681200823076396041959842009263525114820804220103536455674174144201139390667063293711注：數據來源于《中國科技統計年鑒》（2008―2012年），研究與開發機構“按學科分組的R&D課題”、“按學科分高等學校R&D課題”、“高技術產業R&D活動情況”。

2.2研發機構和高校的中醫藥學科研發投入經費與其他生物醫藥相關學科相比差距較大據《中國科技統計年鑒》數據顯示，2011年，研發機構和高校的中醫藥學科的R&D課題投入經費與其他生物醫藥相關學科相比差距較大，中醫藥學研發投入經費只有臨床醫學研發投入經費的約1/3[1]，見表2。

表22011年研發機構和高校的生物醫藥相關學科R&D投入經費數

Table2R&DfundsinbiomedicalfieldinR&Dinstitutionsanduniversityin2011萬元

排名學科研發機構高校1生物學2596142263232臨床醫學621652263303基礎醫學37923988944藥學61188566115中醫學與中藥學39390667066預防醫學與衛生學36984215447軍事醫學與特種醫學7281138注：數據來源于《中國科技統計年鑒》（2012年），研究與開發機構“按學科分組的R&D課題”、“按學科分高等學校R&D課題”。2.3中成藥制造業的研發投入經費與化學藥品制造業相比差距較大據《中國科技統計年鑒》數據顯示，2011年，中成藥制造業的研發投入經費為3293711萬元，不到化學藥品制造業的1/3[1]，存在較大差距，見表3。

表32011年生物醫藥各相關產業R&D投入經費數

Table3R&Dfundsinmanufactureofmedicinesin2011

排名分類2011年R&D投入/萬元所占比例/%1化學藥品制造業1044223255.322中成藥制造業329371117.453生物、生化制品的制造業265449414.064醫療設備及器械制造業248614013.17注：數據來源于《中國科技統計年鑒》（2012年）“高技術產業R&D活動情況”。

3研發投入人員總量增長較快，且研發投入人員的主體正逐步由高校和研發機構向企業轉移

3.1研發投入人員總量增長較快據《中國科技統計年鑒》數據顯示，中醫藥領域的研發投入人員總量從2007年的18578人年增長到2011年的35597人年[1-5]，增長幅度達91.6%，增長較快，見表4。

表4中醫藥領域研發投入人員總量

Table4R&DpersonnelintraditionalChinesemedicinefield人年

年度研發機構高校高技術產業2007245587037420200827741066713660200934021049915464201036471098910458201138971170519995注：數據來源于《中國科技統計年鑒》（2008―2012年），研究與開發機構“按學科分組的R&D課題”、“按學科分高等學校R&D課題”、“高技術產業R&D活動情況”。

3.2產業研發投入人員數量增長迅速據《中國科技統計年鑒》數據顯示，從2007年到2011年，研發機構和高校的研發投入人員數量呈現持續穩步增長的趨勢，增長幅度分別為58.7%和34.5%；但產業的研發投入人員數量增長迅速，從2007年的7420人年增長到2011年的19995人年[1-5]，增長幅度高達169.5%，并且占中醫藥領域研發投入人員總量的比例也由2007年的39.9%提高到2011年的56.2%，充分表明科研投入人員的主體正逐步由高校和研發機構向企業轉移。

4科技創新能力不斷提高，取得成績顯著

4.1“中醫學”科研數量增長顯著據中國科學技術信息研究所網站數據顯示，中國科技論文與引文數據庫收錄的“中醫學”文章的數量從2007年的15164篇增長到2011年的24620篇，增長幅度達62.4%，文章總數量的排名由2007年的第9名上升至2011年的第4名；并且在國內論文被引用次數最多的10個學科排名中，“中醫學”也由2007年的不在前10名躍升至2011年的第6位[6]，成績顯著，見表5，6。

表5中國科技論文與引文數據庫收錄論文數排名

Table5Top10listfornumberofpaperstakenbyCSTPCbydiscipline

排名2007年2008年2009年2010年2011年1臨床醫學臨床醫學臨床醫學臨床醫學臨床醫學2電子、通信與自動控制技術農學農學中醫學計算技術3計算機科學技術電子、通信與自動控制計算技術計算技術電子、通信與自動控制4基礎醫學計算技術電子、通信與自動控制農學中醫學5農學基礎醫學基礎醫學基礎醫學農學6藥學藥物學中醫學藥學預防醫學與衛生學7生物學中醫學藥物學電子、通信與自動控制基礎醫學8預防醫學與衛生學生物預防、衛生預防醫學與衛生學生物學9中醫學預防、衛生化工化工化工10化學化學地學土木建筑土木建筑

表6國內論文被引用次數最多的10個學科排名

Table6Top10listfornumberofpaperscitedbydiscipline

排名2007年2008年2009年2010年2011年1臨床醫學臨床醫學臨床醫學臨床醫學臨床醫學2地學農學農學農學農學3農學地學地學地學地學4生物學生物學生物學生物學生物學5電子、通訊與自動控制電子、通訊與自動控制電子、通訊與自動控制電子、通訊與自動控制電子、通訊與自動控制6基礎醫學環境科學基礎醫學基礎醫學中醫學7化學基礎醫學環境科學環境科學基礎醫學8環境科學化學化學計算技術計算技術9計算機科學技術計算技術計算技術中醫學環境科學10電力與電氣中醫學中醫學化學預防醫學與衛生學

另據《中國科技統計年鑒》數據顯示，SCI/EI/CPCI-S收錄的“中醫學”論文數從2007年的63篇增長到2010年的450篇[1，4]，增長明顯。

4.2中醫藥領域專利申請量及授權量明顯增長2002―2012年期間，向中國國家知識產權局提交的和PCT申請進入中國國家階段的涉及中醫藥領域的發明專利申請量由3074件上升至9451件，增長幅度超過200%，增長明顯；同時，2002年至2011年期間，涉及中醫藥領域的發明專利授權量由692件增至6319件，增長了約8倍，增長更為顯著，見圖1～2。

第3篇：自動控制類論文范文

關鍵詞：微灌，計算機控制，推廣應用

 

1.工程概況

萊蕪市鋼城區黃莊鎮，是中國黃金桃之鄉，優質黃金桃種植生產基地，該項目位于黃莊鎮東北部黃金桃主產區，控制灌溉總面積4000畝，項目區原無灌溉設施，經常遭受干旱威脅，嚴重威脅黃金桃產量和品質。近年來實施了計算機控制微灌工程項目，共建成了中心控制管理房及附屬設施1處、蓄水池5座、各類灌溉管道 40km。自動控制部分安裝中心控制計算機1套，在田間埋設各類控制信號模塊40個、進口2英寸電磁閥40個、土壤墑情傳感器4個；沿干、支管道鋪設電源線、信號線、計算機網絡線、電磁閥控制線8km，金屬屏蔽管3km，在支管管道安裝水表、壓力表等量測設備，另外還配備UPS電源、避雷器等穩壓和過電壓保護裝置。

2.計算機控制系統的工作原理及配置

2.1 自動化控制系統工作原理

計算機控制系統主要是接收土壤水分傳感器采集的數據，當采集數據達到土壤含水量下限值時，控制系統發出開閥指令，控制器打開電磁閥門，按照預先設定的灌水強度和灌水量進行灌溉，本組灌溉完畢打開下一組電磁閥，同時關閉本組電磁閥，直到整個灌溉過程結束。在整個灌溉過程中，灌溉強度、灌水量均可根據不同作物品種、當時的土壤含水量進行人工設定。系統可對土壤含水量、管網壓力、流量、灌水量等進行實時控制，并將灌水時間、日期、灌水總量等數據存儲并可隨時打印。

2.2 自動化控制系統的配置

自動控制系統由上位機和采集控制模塊相結合，是目前配置較為可靠的方案。采集控制模塊對于系統的擴展靈活方便。土壤水分傳感器是自動控制系統的關鍵部件，其靈敏度和可靠性直接關系到能否適時啟閉供水設備可靠灌溉。論文格式。管道上的電磁閥均按照預先分組連接到控制模塊上，啟閉受計算機軟件控制。

2.3 系統的軟、硬件設計及功能

系統軟件分為上位機監控軟件和采集控制模塊軟件兩部分。上位機軟件包括通訊程序、監控畫面和打印程序。采集控制模塊采用梯形圖編寫。

系統硬件設計按功能可劃分為監控、控制兩部分。系統監控部分由上位機和打印機組成，用來實時處理采集控制模塊采集的數據并據設定值進行邏輯判斷，向控制站采集控制模塊發送控制命令。系統控制部分由采集控制模塊、土壤水分傳感器、壓力流量傳感器及電磁閥等組成。該部分作用是采集流量壓力信號并送入上位機進行處理，同時執行上位機發送的控制命令，對電磁閥進行控制操作。

3.自動化控制系統方案設計

3.1 自動化控制系統站點布局

整個高效經濟作物種植區內，控制灌溉總面積4000畝，全部采用小管出流灌溉，分布于項目區內的5座蓄水池為灌溉水源，由安置于中央控制室內的計算機分別負責控制5座水池按需供水。每種灌溉區域和每座水池都安裝一套中心測控單元——測控終端。包括：采集控制模塊，用來完成數據采集和控制驅動任務；傳感器，完成數據測量與傳輸任務。測控終端通過Rs485信號網絡與中心控制室內主計算機相連，自動進行數據采集、傳輸、指令接收和驅動控制，實現遠程測控功能，從而使田間地塊灌溉自動化。

3.2 自動化控制系統網絡結構布局

由于本項目區周圍需灌溉的農田面積較大，各測控點距中央控室距離不等，為此，控制系統采用了二級分布式網絡化測控系統拓撲結構。該結構具有以下先進特點：(1)保持網絡距離、測控終端的擴展、傳感器和伺服機構的增加，在原有工程的基礎上擴大系統規模。(2)不同種類、不同通訊協議、不同傳輸速率的智能終端共用網絡介質，進一步提供了系統擴展的靈活性。(3)部分遠程測控終端的故障或脫網維護，不影響其他部分的正常工作。

3.3 自動化控制系統布線

微灌工程中埋設了各類管線，其中有不同管徑的灌溉輸水管道、強電電纜線、弱電信號線等。現場弱電信號總線采用4芯1.5mm2銅芯電纜，其中2芯傳輸 24VDC電源，另外2芯傳輸RS-485網絡信號。論文格式。電磁閥驅動線采用每電磁閥1．5mm2的2芯24VAC電纜。通信網絡采用RS-485雙絞線，通信波特率9600bps、自定義奇校驗、幀協議、幀校驗格式，自動切換。

4.計算機控制系統的特點

本項目系統測控選擇了高性價比的測控設備，具有高可靠性、直觀性、安全性等特點。系統不但支持測控對象數量、測控終端數量、軟件功能、遠程信息共享等方面的開放擴展性，而且對于操作人員的技術水平要求較低，技術維護工作簡單易行，完全能夠滿足農業生產的野外工作環境要求。本項目實現了以下技術創新：(1)設計了多媒體動畫界面，可對全灌區實時動態動畫模擬，對灌溉作業遠程實時操作。(2)根據作物品種、土壤含水量，編制科學合理的灌溉計劃，避免了大水漫灌和灌水不足，為作物穩產高產奠定了基礎。(3)使用了1:1隔離變壓器，有效避免了雷擊、過電壓等強電干擾對設備的損害，延長了設備的使用壽命。(4)測控終端使用了通用采集控制模塊代替了傳統PLC可編程控制器，既方便了管理又降低了工程造價。

5.自動化控制系統的應用效果

計算機控制系統在微灌工程中的成功應用，是自動化控制技術在其適用領域內一個很大的突破，實現了根據不同作物不同需水量，實時科學灌溉和水資源的高效利用，經濟效益和社會效益顯著，推廣應用前景廣闊。論文格式。工程運行證明，該系統具有節水、省工等特點，降低了農業生產成本和管理成本。果園小管出流與地面灌相比，桃樹每畝增產220kg，每畝年節水175m3,節水61％。該工程提高了灌溉水的利用率，減少了深層滲漏和棵間蒸發，節省了水資源。為微灌計算機控制和微灌工程建設探索出了成功經驗，推動了微灌技術的發展。

第4篇：自動控制類論文范文

【關鍵詞】傳感器技術；自動控制；應用；發展

前言

隨著人們運用科學技術對未知領域和空間的探索，信息的種類及信息間的傳遞方式的多樣化，要求信息處理的速度愈來愈快，信息處理的能力也要愈來愈強，從而使傳感器信息采集技術在工業自動控制系統中應用頗為廣泛。在自動控制系統中傳感器技術相當于自動控制系統的“皮膚”，其作用極其重要，能精準并迅速的感受到不同的環境、操作對象所傳遞的相關信息，為有效的控制自動控制系統以精、細、準的標準運行提供了必不可少的條件。

一、認識傳感器技術

傳感器是一種探測和感受并傳遞外界的溫度、光亮、煙霧濃度和濕度等各種信號的裝置。它是通過一些敏感性元件來感受被檢測的非電信號的物理量，再通過轉換元件把被檢測的非電信號物理量轉換成方便并適于傳輸和測量的電信號物理量。這種信號間的轉換是運用了生物、化學以及物理等學科現象和效應進行的各種能量形式的相互轉換。傳感器技術是一種不僅包含了傳感器的物理量之間的轉換、所用材料的選擇、結構與外形的設計以及開發和應用等多方面的全面性技術，而且還是多種先進學科之間進行交叉、融合而形成的綜合性的高新前沿技術。傳感器技術是采集現代化工業生產以及人們日常生活中的各方面信息的主要方法和方式，對提高人們的生活水平、科學研究的進步和生產技術的研發有著不可替代的決定性作用。傳感器技術的先進與否直接影響科學和國民經濟發展。

二、傳感器在自控系統中的應用

自動控制在現代化產品生產中應用極為廣泛，傳感器又在自動控制系統中的應用非常普遍，因此自動化生產中傳感器的應用遍布各個環節。

1、在工業機械手中的應用

在電子行業，電路板的印制以及電子電路的焊接是一個較為繁瑣的過程，為了保證其精準精細的特點，目前多采用機械手來運作，它通過各種傳感器獲得相關信息，對所需操作的元件的位置、大小以及電路路線等得以確定，可以做到自動、精準、無誤的完成各項工作，減少了人工操作的勞動強度和誤差。

2、在AGV自動控制送貨車中的應用

在AGV自動送貨車中采用超聲波測距傳感器來判斷建筑物內人和物體所在位置，運用紅外線色彩傳感器來控制小車的運動軌跡并識別小車的位置，采用條形碼傳感器進行貨物識別，已達到自動運送貨的目的。

3、在機械加工過程的應用

目前機械加工都是采用數控機床來操作，數控機床的運行主要是采用傳感器技術來檢測驅動系統、軸承系統以及回轉系統和摩擦溫度監測與控制等。按照給出的切削加工指令指示控制機床運行，利用傳感器檢測出影響刀具與工件相對位移的因素，例如機床的位置、速度以及變形、振動等，并通過傳感器監測工件加工過程的狀態，根據傳感器的檢測結果來調整工件的加工條件，保證加工精準度。工件加工完畢后，還要利用傳感器技術對其進行質量檢測，以確保工件在以后應用中的可靠性。

4、在車業自動控制系統中的應用

隨著時代的發展，傳感器技術的應用使汽車行業的出現了前所未有的新面貌。汽車的純機械式控制部件由自動控制系統所取代，增強人性化服務功能，全面地改善了汽車的相關性能，降低油耗量，減少汽車尾氣的排放量。在汽車中把位置、溫度、壓力、氣敏等各種傳感器運用在所有的重點控制系統中，使汽車全身都運用了先進的檢測和控制技術，從而做到了操作起來更方便、舒適，行駛的過程中更安全、可靠。

5、在機器人控制中的應用

隨著高科技術的發展，機器人的相關研究與機器人在現代化生產生活中的應用，是高科技術自動化和智能化的綜合性表現。科研工作人員采用傳感器技術，在機器人與人類的相應部位上安裝了與人類相似的感觸、視覺和運動協調等相關功能的觸覺、視覺、力覺以及超聲波等多種傳感器，從而使機器人具備了智能探測發現工作對象并可以對其進行處理加工的能力，提高了智能機器人感知能力和應急反應能力，可以代替人工更靈活、更妥善地完成一些具有危險性的和難度較大的復雜的工作。

三、傳感器技術發展趨勢

現代化產品的生產可實現自動化控制的關鍵是在產品生產過程中運用了傳感器技術。傳感器技術說是這是現代化發展的重要技術之一，其發展水平越高，自動化系統的功能就越強大。現在人們對傳感器技術的應用比較廣泛，不管是生產還是生活中傳感器技術的應用隨處可見，人們對其的重視程度也日趨高漲，因此傳感器的研發也就成為了高科技術研究目前最為火熱的話題。

1、新材料的研發

隨著材料工程的發展，傳感器種類的多樣化，使傳感器的材料不僅僅限于半導體和陶瓷材料，而是向著高科技材料光導纖維和超導材料的方向進軍，目前納米材料等新式材料應用給傳感器技術注入了新的血液，同時也使傳感器具備了新的功能和外形結構，為人工智能材料開辟出了新天地。

2、多功能一體的研發

也稱為多功能集成，在同一時間多個被測參數可以由一個傳感器同時檢測出來。例如可以同時檢測出Na+，K+和H+等離子的多離子傳感器，常用于水質的檢測，以及可以檢測物體所受壓力和物體所處環境的溫度兩個參數的硅壓阻式復合傳感器。

3、集成化的研發

隨著精細化加工技術在各個行業、各個領域產品中的應用，集成化技術也成了傳感器技術發展的一個重要方向，促使傳感器產品達到質量高性能化和體積小型化。集成壓力傳感器就是把受壓力變化是電阻值隨之變化的壓敏電阻、電橋電路和可以放大電壓的電壓放大器電路以及溫度補償電路集成在一個芯片上。集成傳感器的功能單一、誤差較小、價格便宜、反應速度快、微型體積、功耗較低以及電路簡單等特點適宜于異地遠距離操作。

4、智能化的研發

智能化傳感器是將采用集成化技術的傳感器與微型處理器兩者有機結合起來，形成具有檢測和處理信息功能的傳感器。現在，智能化傳感器發展空間頗為廣闊，把它與人工智能相結合，可以對所檢測到的信息進行分散處理，可以降低制造傳感器所需要的成本。由于智能化傳感器具有高精準度的信息采集、檢測和編程自動化等多樣化功能，因此未來傳感技術研發智能化將是重中之重。

5、微精細化的研發

在順應現代化工業發展的要求下，傳感器在生產和生活中加工技術的微精細化的地位越來越凸顯。伴隨著集成技術在電路工藝的應用，微機械精細加工技術應運而生，它是把離子、電子、激光等光束和化學刻蝕工藝運用到微型電子元器件加工上的專業性技術。目前微精細化加工技術已在傳感器制造工藝中得到了廣泛應用。

四、傳感器技術面臨的桃戰和機遇

現在由于科技發展的迅猛，使得產品的生產和傳輸系統越來越復雜繁瑣。單純的自動控制系統已不能滿足現代化發展所應具備的條件，主要體現在攝取信息的方式跟不上科技的發展以及傳感器本身存在智能化和網絡化等方面技術落后上，這兩個方面的原因使自動控制系統的發展呈現出步步維艱、難以突破的尷尬局面。由此可以看出傳感器技術的重要性，也表明傳感器技術的前行的道路存在的極大阻力，有著嚴峻的挑戰。

新型技術的開發，帶來新一輪的技術革命，全球開始步入信息化時代。在這個以信息傳遞為重要通訊的時代中，能可靠并準確無誤的傳遞信息的技術是最為重要的，然而人們的生產和生活領域離不開傳感器技術，它是獲取和傳遞不同信息的重要途徑和手段。在現代化自動控制系統的生產過程中的很多環節都要運用傳感器來監視、檢測和控制各種參數，已達到高標準、高質量的設備運行和產品生產。由此可見，高優質的傳感器是現代化生產的基礎，傳感器技術推動著社會的進步和經濟的發展，是現代化科學發展的一項核心技術。高科技術的發展同樣推動傳感器技術加速發展，因此在未來傳感器技術將會踩在高科技術的肩膀上馳騁。

五、結束語

傳感器技術在自動控制系統中應用主要體現在信息的傳遞方面，它使系統中信息間的傳遞和能量間的轉換更加方便、快捷，促使系統各個組成部分順應自然的相互聯系在一起，從而形成一套完備的整體系統。隨著自動控制理論推進著自動控制系統的前行，傳感器技術在自動控制系統而變尤為重要；同時由于現代化產品高品質、高精準度的迅速發展，也要求傳感器技術的研究步伐也越來越快。時代在進步，社會在發展，傳感器技術將會融合更多學科技術，達到更高的技能水準，從而帶動各行各業迅猛發展，是現代化科學發展必不可少的一項技術。

參考文獻

[1]李婧.淺談傳感器技術發展與應用[期刊論文]-科技資訊，2009（14）.

[2]楊清梅，孫建民.傳感器與測試技術[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2004.

[3]苗濤，劉宏新.傳感器在自動化生產線上的應用[期刊論文]-企業標準化，2001（4）.

[4]孫開遜.現代傳感技術在信息科學中的地位.工業計量，2006（1）.

[5]趙長富，李千新.傳感器在工業機器人中的應用[J].組合機床與自動化加工技術，1987，

[6]谷有成，孔英，陳若暉.傳感器技術的發展和趨勢綜述.物理實驗室，2002（12）.

[7]劉梅.傳感器技術---現代科技開路的先鋒.中國科技信息，2005（18）.

第5篇：自動控制類論文范文

關鍵詞：自動控制系統 發展方向 節能 網絡化

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0231-01

在工廠建設規模不斷快速發展和全球經濟一體化過程不斷加快的情況下，生產工藝對工廠控制系統的開放性、綜合性、操作及監控水平、規模性、擴展能力、可靠性、運算能力等方面提出了越來越高的要求。因此，工廠自動控制系統未來發展方向將向顯示電子屏幕化、網絡化、集成自動化、節能降耗等方向發展。

1 工廠自動控制系統未來發展方向

1.1 向顯示電子屏幕化發展

在機算機多屏技術及大屏幕體現器應用技能共同更新與發展的背景之下，在工廠自動控制體系支持下一個獨立運行的操作站通常可以直接與多個體現屏相互毗連。體現屏所提供的每幅畫面可以將整個工廠自動控制體系運行狀態下與歷程變量相對應的實時數據及關連設置裝備部署的運行狀態加以全面的體現，且數據信息均可以借助于一整套外聯操作設置裝備部署實現次序操作。更為重要在于：整個工廠自動控制體系中全部測點（輸出與輸入、計算值等數據信息）均可以在整個畫面當中及時體現。在傳統模擬屏幕體現方法漸漸被電子屏幕體現方法所取代背景作用之下，整個工廠自動控制體系操作臺站可以借助多層體現結構實現對整個生產作業流程及運行要求簡單確定。在當前技能條件支持下，操作臺站所實現多層體現包括總貌體現、成組體現以及回路體現這三個方面。在這種多層體現方法應用于工廠自動控制體系的背景作用之下，控制體系操作人員可以依托于電子屏幕有效完成行動，從而獲取整個工業生產操作所需的細節數據信息，并且可以針對工廠自動控制體系運行狀態下的特定工況加以綜合控制。

1.2 向網絡化發展

在當代互聯網絡技能和通信技能共同發展的情況下，企業為了滿足市場競爭需求，勢必要依托于整個工廠自動控制與以太網結構構建相適應的企業局域網絡。借助于企業局域網絡應用與構建，企業通常謀劃管理歷程當中包括交易、管理及財務在內的各項業務活動均可以借助于終端機實現高效互聯，因而到達關連數據信息的高效分享，這對于企業生產謀劃管理水平綜合的提高而言有著非凡意義。在當前技術支持下，企業管理層級網絡毗連可以借助于當前以太網結構的標準得以實現，通信級數的外網絡毗連可以借助于包括星型、環型以及總線型在內的網絡拓撲結構予以實現。在未來工廠自動控制體系的網絡化生長轉型歷程當中，關連事情人員應當注意對星型網絡拓撲結構的連接方法。此種網絡連接方法所體現出優勢極為突出。同時，工廠自動化控制體系須要針對車間級終端機互聯網網絡接納獨立運行的工業以太網結構舉行毗連。

1.3 向防雷接地與過壓保護發展

當前的技術的條件支持下電子設置裝備部署在集成化程度上得到了極為顯著的提升，但與之相對應的過壓的防護措施并沒有出現出同等的提升趨勢。電子設置裝備所面臨的這種不均衡性對整個工廠自動控制體系的歷程當中所發生的最為不利后果在于控制體系出現障礙的增多以及造成嚴重的損失。過壓問題通常是電子設置裝備部署的開關行動切換以及靜電或是雷電發生放電過程的情況下所發生。過壓問題產生可以借助于電波或放射方法，以數據傳導導線作為載體并直接接入電子設置裝備。雷擊作用于電子設置裝備的歷程當中很有可能會在一瞬間釋放大量的電流，進而引起沖擊電壓并造成電子設置裝備不同程度損毀。在工廠自動控制系統施工計劃階段就需要針對整個控制體系防雷接地及過壓安全防衛問題予以關注，經過加裝雷擊電流放電器、過壓放電器及終端設置裝備部署安全保護器等多種方法確保工廠自動控制體系在運行狀態下的可靠性、安全性。

1.4 向節能降耗發展

市場經濟發展使得市場經濟體制下的各方參與主體――企業所處的競爭環境有顯著加劇趨勢。在這一背景下，企業對產品成本控制非常重要。具體到工廠自動控制體系的發展角度上來說，節能減耗與工廠自動控制體系的融合可謂是重中之重。針對此問題的研究應當將重點放在變頻調速裝置應用角度中。有數據表明，變頻調速可以借助于對既有電源頻率的轉變而實現對交換電機轉動速度的轉變，進而達到實現同步轉速與頻率呈正比例關系的應用，將其應用于工廠自動化體系中最為顯著的優勢在于可以在確保很高自動控制效率之上達到對電能的合理使用。尤其是將變頻調速裝置應用于風機、水泵實現的電能節省效率達50%左右。因此隨著變頻調速器價格的下調，變頻調速技術節能將得到更普遍的應用。

1.5 向全集成自動化發展

自動化技能持續發展還有計算機引入的配置作用之下也發生著全新發展。對于傳統意義上工廠自動控制體系自動化管理方案來說，自動化控制通常是由多個相互分散且運行獨立的產品結合而成。這一歷程當中所涉及到包括歷程控制體系、計算機監控體系、現場控制儀表以及可編軟程序控制器在內的設置裝備，部署裝置對配合控制的實現通常需多種范例的接口硬軟件裝備部署，其巨大工程量可想而知。然而在全集成自動化控制的理念下，傳統意義上需要借助于多種體系組合才可以實現的綜合性功效可以借助一類體系或是一類自動化平臺實現。經過這種全集成自動化管理方案可有效簡化整個工廠自動控制體系結構設置裝備部署，從而合理縮減不需要的接口部件。更為重要一點在于：將全集成自動化控制方法引入并應用于工廠自動控制體系當中或許可以最大限度上的制止上位機與工業控制器之間、會合控制模式與疏散控制模式之間以及一連控制模式與邏輯控制模式之間的界限問題。同時，關連實踐研究效果評釋：借助于全集成自動化管理方案應用，整個工廠自動控制體系可以得到包括數據管理、通信、組態以及編程軟件在內統一化情況。這種統一化技能情況可以使種種差別范例的技能本領融合在同一個用戶接口當中，從而使其會合在一個有全局數據庫總體工廠自動控制體系當中。

2 結語

自動控制體系主要的是指無需人為因素干擾運行的控制系統，主要有主控體系以及被控體系這兩個方面構成。自動控制體系與工廠運行的融合使得工廠生產設置裝備對勞動力的需求得到了有效降低，同時也減弱了人為因素在參加生產設置裝備歷程中的微小差別影響，其應用優勢是極為顯著的。本文簡要探究了未來現代化工廠自動控制系統的發展方向，望可以引起各方技術工作人員的重視。

參考文獻

第6篇：自動控制類論文范文

論文關鍵詞：總排廢水，混凝過程，動態監測

 

鋼鐵企業是耗水大戶，也是廢水排放大戶，對鋼鐵廢水進行處理后資源化綜合利用可降低企業能耗，適應國家節能減排的要求；廢水達標后排放可控制水體污染和改善水流域環境，因此鋼鐵廢水的處理具有重要意義。鋼鐵企業總排放口廢水中污染物的性質及其含量和生產過程緊密相關，一般以懸浮物和油類等污染物為主混凝是總排廢水處理工藝的重要環節之一，但由于總排廢水污染物濃度變化大、水質不穩定，且浮油較多，其混凝過程的在線監測較難實現，相關試驗研究內容基本處于空白[1~5]。

光散射顆粒分析技術采用透射光檢測連續流水樣的方式，光源與待測水樣不發生直接接觸，并且檢測值FI為比值形式，不受透光壁面粘污的影響[6]。因此該技術能有效地避免原水中復雜成分對檢測儀的影響，將其應用于鋼鐵總排廢水混凝過程的動態監測具有明顯的優勢。

總排廢水混凝過程中投加PAM可起到顯著的助凝效果環境保護論文，既可以保證沉后水濁度達標，減輕后續過濾單元的負荷，還可以減少污泥量，降低污泥處理成本，因此實現PAM最優投加量的自動控制具有重要意義。

利用PDA2000（PhotometricDispersion Analyzer）光散射顆粒分析儀對國內某大型鋼鐵公司總排廢水的混凝過程進行動態監測，試驗得出PAM的最優投加量范圍，并對監測曲線進行分析，研究了檢測值和沉后水余濁的相關關系，為生產中PAM自動投藥控制系統的運行提供指導。

1 試驗裝置與方法

1.1 水樣與藥液

水樣直接從總排污水處理廠的進水總渠中取出，現取現用。

藥液為污水廠生產中使用的聚合硫酸鐵（PFS）和聚丙烯酰胺（PAM）溶液，均從生產用儲液罐中取出，所取藥液供當天使用。PFS原液為紅褐色粘稠液體，比重為1.47左右，pH值為0.6~1.0論文開題報告范文。使用時配制成10%的稀溶液，實測pH值為1.70~1.75；PAM溶液為固體聚丙烯酰胺通過自動投藥系統溶解而成，濃度為0.05%。

1.2 試驗裝置

試驗分為兩部分，第一部分為PFS靜態混凝沉淀試驗，第二部分為PFS和PAM聯用時混凝過程動態監測試驗。靜態試驗采用常規燒杯攪拌試驗裝置，含燒杯、六聯攪拌器和濁度儀等。動態試驗采用如圖1所示的試驗裝置，采用動態連續運行方式，水樣經蠕動泵進入PDA檢測儀，動態監測混凝效果。主要操作方法：①預熱PDA10min后根據需要調節好儀器增益；②調節蠕動泵轉速使取樣流速控制在0.07m/s左右（取樣管直徑為3mm）；③攪拌器快攪速度設定為300rpm/min，攪拌1min；慢攪速度設定為80rpm/min，攪拌4min；④每30s記錄一次檢測值；⑤動態監測結束后，水樣靜沉20min，在水面下約30mm處真空取樣測定余濁。

2 結果與討論

2.1 PFS靜態混凝試驗

將不同原水濁度下沉后水余濁和PFS投加量的關系曲線繪于同一坐標中，得到如圖2所示的結果。圖2表明PFS的最優投加量在20~50mg/L之間，當投加量小于20mg/L時，PFS的混凝效果不明顯環境保護論文，當投加量超過50mg/L后，增加PFS投加量不能有效提高藥劑對水中濁質的去除率，過量的藥劑反而使得混凝效果變差，余濁也略有升高。

2.2 PFS和PAM聯用混凝過程動態監測

根據PFS靜態混凝試驗結果，在進行PFS和PAM聯用混凝試驗時，將PFS投加量固定在其最優投量之內，本試驗取值20mg/L，然后在0~0.375mg/L范圍內改變PAM的投加量，進行混凝過程動態監測試驗。

2.2.1 混凝過程動態監測曲線分析

圖3混凝過程動態監測曲線顯示，檢測值較快地增加至最大值后基本穩定，直觀地反映出總排廢水混凝過程中絮體逐漸聚集成長變大然后穩定的過程。濁度較低時，投加PAM能明顯縮短檢測值達到最大值的時間，說明PAM的助凝作用加快了絮體的成長過程；檢測值隨PAM投加量增加而增大，說明PAM的助凝作用使得絮體顆粒粒徑增大。

在慢攪過程后期，監測曲線平直，這說明PFS和PAM聯用時，在PAM的助凝作用下水中的顆粒聚集形成的絮體較為密實，不易破碎。但圖3a中投藥量為0.375mg/L時和圖3b中投藥量為0.25mg/L和0.375mg/L時檢測曲線局部呈現先下降后上升的波動，圖c中投藥量為0.375mg/L時檢測值呈緩慢增大的趨勢。分析認為，在PAM高投加量下絮體形成過快過大但較松散，在快攪作用下絮體容易破碎，造成檢測值相應減小，隨著慢攪時間的延長，破碎的絮體又重新組合成更大的密實絮體，檢測值也隨之慢慢增大。

從試驗現象來看，肉眼可見絮體成長的速度以及絮體的尺寸隨投藥量的增加而增大。當PAM投加量達到0.25mg/L以上的時候，絮體形成的速度明顯加快，燒杯內清晰可見粒徑較大的絮體；絮體顆粒總數比投藥量小的時候明顯減少，整個懸浮液透光性明顯增強；絮體沉降后污泥堆積在燒杯底部中心較小的范圍內環境保護論文，和投藥量較低時污泥均勻分布在整個燒杯底部的情況有明顯區別。試驗結果表明，PFS和PAM聯用混凝可顯著減少絮體沉降形成的污泥量，在生產中可降低污泥處理費用。

2.2.2檢測值和沉后水余濁的關系

圖4中沉后水余濁和投藥量的關系表明，PFS投加量為20mg/L時，總排廢水混凝中PAM的最優投加量為0.10~0.25mg/L。投加量不宜小于0.10mg/L，否則無法保證沉后水濁度達到預期目標；投加量不宜大于0.25mg/L，否則在PAM的助凝作用易快速形成較松散的大顆粒絮體，不利于沉淀，對濁度的去除率沒有明顯提高，因此過高的投藥量會造成不必要的浪費。

對圖3檢測曲線的檢測值FI進行分析整理，將不同PAM投加量下2、3、4min時的檢測值FI和沉后水余濁的關系繪于同一坐標中，得到如圖4所示的檢測值FI和沉后水余濁的關系論文開題報告范文。

圖4表明，在PAM最優投加量范圍內，2、3、4min時的檢測值FI都能靈敏地反映出投藥量的變化，且檢測值和沉后水余濁具有單調相關關系，檢測值隨著沉后水余濁的降低而增大。在投藥量較小的時候，檢測值隨沉后水余濁變化的趨勢較為明顯，即檢測值的靈敏度較高，隨著投藥量的增大，靈敏度有所降低。

圖4a表明，當原水濁度較低的時候，絮體達到最大尺寸的時間稍長，故反應2min時的檢測值比3、4min時的檢測值偏小；圖4c表明，當濁度較高的時候，一方面大的絮體在長時間的攪拌作用下容易破碎，另一方面絮體達到最大尺寸的時間較短，在4min時部分大的絮體已經開始下沉，故反應4min時的檢測值比2、3min時的檢測值偏小。這說明檢測值存在時間效應，因此在生產應用中有必要通過現場調試選擇一個最佳取樣點環境保護論文，為自動投藥控制系統提供靈敏準確的檢測值，盡量避免檢測值的時間效應。

試驗結果表明，選取合適的取樣點，自動投藥控制系統能根據設定的檢測值自動控制PAM投加量。但是當投藥量超過最優投加量的時候（如投藥量超過0.25mg/L時），檢測值和沉后水余濁之間無明顯相關性，此時投藥控制系統將無法正確地控制投藥量，因此在生產中應避免出現投藥量過量的情況。

3 結論

① 本試驗中鋼鐵總排廢水混凝的PFS最優投加量為20~50mg/L，PFS投加量為20mg/L時， PAM的最優投加量為0.10~0.25mg/L。

② 混凝過程動態監測曲線能直觀地反映出總排廢水混凝過程中絮體逐漸聚集成長的變化過程。

③ PFS和PAM聯用時，PAM助凝作用明顯，可縮短絮體形成時間，增大絮體顆粒粒徑，可顯著減少絮體沉降形成的污泥量，降低污泥處理費用。

④ 在PAM最優投加量范圍內，檢測值和沉后水余濁具有單調相關關系，生產中自動投藥控制系統可根據設定的檢測值自動控制PAM投加量，但需選取合適的取樣點，且避免出現投藥量過量的情況。

參考文獻：

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[6]Gregory J, Nelson D W. A New Optical Method for FlocculationMonitoring[M]. Solid-Liquid Separation, Chichester: Ellis Horwood, 1984. 172-182.

第7篇：自動控制類論文范文

[關鍵詞]自動控制原理;卓越課程;問題驅動;閉環;動態

[中圖分類號] G642.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）11-0125-03

為充分挖掘學生學習的主動性，激發其自覺學習、發現問題和探索問題的能動意識，江南大學借鑒蘇格蘭卓越課程改革經驗[1] [2]，結合自身特色，傳承卓越理念，于2012年6月開始啟動了卓越課程的建設工程。第一期入選的有12門課程，自動控制原理是其中之一，從2012年9月份開始實施。3年的實踐證明，卓越課程深受學生歡迎，能夠調動起所有學生主動思考、提問和學習的積極性，把之前學生的被動應付性學習轉化為主動的創造性學習，使學生真正成為學習和創造的主體。

一、建設理念和目標

課堂教學是構成整體教學活動的基本單元，課程建設是教學改革的突破口，也是提高教育質量的關鍵環節。[3]“問題驅動+能力提升”的卓越課程改革，目的在于創新高校課程改革和建設理念，其突出特色是基于真實問題情境下的探索和求知過程，是從教學架構、實施過程、考核體系等全方位解決實際問題的過程。[4]所謂“問題驅動+能力提升”，就是促使學生不斷提出問題、解決問題，讓學生產生懸念般的學習期待和迫切的學習動機，從而激發學生的創新意識。[5]江南大學卓越課程的建設宗旨，就是支撐和實踐國家人才培養的卓越計劃和課程本身的價值標準，通過不同的教學方式充分發揮學生的潛力，提升其學習期望，幫助其儲備基礎知識和實踐經驗，使之成為能為社會做貢獻，博學而有責任心的現代人才。[6]自動控制原理卓越課程以啟發性、主動性、實踐性為原則，以追求高素質、創新型和工程型人才為培養目標。本課程能夠使學生掌握基礎知識、追蹤科技前沿，開發學生的創新思維，讓學生學會把課本、課堂的知識用于實踐和工程設計。[7] [8]以課內、外結合，師生換位互動和能力提升為驅動力，以理論基礎、實際應用為基本點，能使教學過程真正發揮引導和啟發作用，把被動灌輸性學習轉化為主動探索性學習，以增強課程魅力，提高教學效果。

二、教學架構

卓越課程教學要求精講多練，增加課外學習訓練任務，為學生提供更多自主思考和探索的空間，營造開放、協作、自主的學習氛圍和批判性的學習環境。具體要求主要有幾個方面。一是采取30人左右的小班上課。二是成立卓越課程建設小組，負責研究和制定教學內容的模塊化設計和課程管理，由教學經驗豐富的副教授及以上職稱教師擔任主講教師，每個班級配備優秀研究生助教1名。三是教學過程由“教師精講+學生討論+基本實踐+課外實訓+課外輔導”等5大模塊組成，且有明確的課時比例要求，即在課程計劃課時內，學生討論：教師精講≥1∶2，課外訓練：課堂精講≥2∶1，課外輔導：課堂精講≥1∶1。這樣下來，學生實際學習的時間將遠超過計劃內學時。

以自動控制原理課程為例，該課程計劃內72學時，其中理論講授64學時，基本實驗8學時。[9] [10]其卓越課程的教學架構，具體安排如圖1所示。

教師精講模塊：由主講教師對課程的重點和難點進行精講，重在使學生掌握扎實的理論基礎。

學生討論模塊：以學生為主，實行分組討論（每組3～4人）。首先由教師布置任務，課下學生分組討論，提出問題、研究答案、制作課件。其次，在討論課上，由一組同學提出問題并解答，其他組同學質疑，全班自由討論。最后由教師答疑解惑、點評歸納。

課外實訓模塊：學生利用晚上時間在開放的實驗室完成，一周兩次（3學時 / 次）。在助教或教師的指導下，學生利用所學知識完成一些課外科技活動，包括作業仿真驗證、自主設計題目、大學生創新項目、各種競賽項目和其他自己感興趣的內容和課題，進行分析、研究、制作和調試。

課外輔導模塊：由助教或教師對每一位學生進行面對面、有針對性的課外輔導，以幫助學生在提高學習能力的同時，擴大知識面。

三、實施過程

卓越課程的實施過程如圖2所示。[11]首先，根據教學目標要求對教學內容進行模塊化設計，包括制定模塊化的教學大綱、教學任務書和教學日歷;其次，由師生共同完成課程的教學和學習任務;最后，根據學生反饋、督導評價、綜合考核、后續課程反應等情況對教學效果進行評估，并對照目標查找問題，對模塊設計和執行過程不斷進行修改和完善。

四、考核體系

卓越課程的考核，主要由課堂考核、實驗實訓、作業答疑、期末考試等4種形式組成[12] [13]，以全面評價學生的學習過程、對知識的掌握程度和運用能力。每種形式的具體內容、分值分配及責任人見表1所示。

表1 自動控制原理卓越課程考核體系

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注：討論課表現和課外答疑實行5分制，根據學生參與度和回答問題的質量即時打分。

五、實施成效

自動控制原理卓越課程實施3年來，效果明顯，主要表現在以下3個方面。

1.學生學習主動性大大提高，自主學習和分析解決問題的能力明顯增強。圖3是對實行自動控制原理卓越課程教學的兩個小班共62人進行問卷調查的統計結果，可見卓越課程效果明顯。

2.教師上課積極性明顯提高，對課堂設計和掌控能力顯著增強，教學團隊的團結協作能力和整體教學水平明顯提高。3年來課題組取得了豐碩的教學成果，主要有：獲得輕工業部優秀教材二等獎（2015年）、江蘇省教學成果一等獎（2013年）、江蘇省精品教材獎（2011年）、江南大學教學成果一等獎（2011年）和二等獎（2013年），3年共發表高質量教學研究論文15篇。

3.經3年的改革與建設，創建了一套動靜交融，軟硬結合，豐富完善的課程資源，具體內容見圖4。

六、結束語

自動控制原理卓越課程的建設與實施，是高等學校教學模式的一種新嘗試和新體驗。3年的實施效果顯示，卓越課程教學能使學生充分發揮自我，能大大激發和提高學生主動學習和研究的興趣和能力，使學生懂得了學習什么和為什么學習的問題[14]，對后續課程的學習是一個極大的促進。當然，它需要學校和教師花大力氣做好充分的準備，包括各環節的內容設計和組織形式，以盡力展現課程的價值和魅力，為培養創新人才做出積極貢獻。

目前，隨著“互聯網+”的發展，國內外推崇的現代化教學模式比較多，典型的如視頻公開課、翻轉課堂、微課、慕課等，都取得了較好的效果，但這些現代模式的實施，取決于學生主動學習的意識和興趣。江南大學卓越課程的建設與實施，其核心就是以問題為驅動，激發學習興趣，提高學習主動性和創新意識與能力，使學生能夠真正“活”起來，為逐步向新型教學模式邁進奠定了必要的基礎。

[ 參 考 文 獻 ]

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第8篇：自動控制類論文范文

關鍵詞:探究性教學;Matlab;自動控制;課程整合;創新教育

中圖分類號:TP313文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)01-0184-02

近年來,為了全面提高教學質量、更新觀念、深化教學改革,我院對“自動控制原理”課程進行了一系列改革與創新,提出了基于Matlab仿真技術的探究式教學法改革方案,培養學生的“探究知疑,合作創新”能力,體現了高職高專院校應用性人才培養目標,適應了新形勢下的課程改革需要。

一、“自動控制原理”課程實際教學問題分析

(一)課程理論性強,教學組織不當

本課程概念抽象,內容豐富,分析方法繁多,理論性很強,知識更新很快。它要求學生具有復變函數、微積分、線性代數等數學基礎,囊括電路理論、模擬電子技術、信號與系統、電機與拖動等專業課程基礎,其教學質量的好壞,直接影響到自動調速系統、集散控制系統等專業課程的學習。但是,相對于普通高校的學生,諸如我院的高職高專院校學生層次較低,基礎較差。同時,各個院校精簡課時導致教學難度大,教學過程中采用傳統的“教師-講授-學生”等教學形式,教學內容的組織不當或教學方法單一,影響該課程的教學質量。因此,不少教師感到“難教”,學生感到“難學”,達不到預期的教學目標。

(二)實踐性強,理論與實踐結合難

本課程與工程實際聯系較為緊密,很多院校由于教材、師資、實訓實踐場地、課時等方面的限制,重視理論教學而忽視了實踐環節,這有悖于高職高專教育的創新型應用人才培養初衷。傳統的實驗大部分為驗證性實驗,理論與實踐常常不符,缺乏實踐指導價值,學生不了解課程的工程應用意義。例如,在建立數學模型上應用到一部分簡單的系統或電路,從系統分析到綜合到校正,傳統教學都是從已知系統的動態結構開始,見不到原系統的影子,學生看到的是抽象的理論,而沒有實際操作。本課程分析方法多采用圖解法,如系統響應、根軌跡、頻率特性等,需要在黑板上畫大量的曲線,有時很難用有限的顏色區分開,難以確保曲線的準確性,工作量大,繪圖精度低,影響教學效果與效率。

二、基于Matlab的探究式教學法在教學中的應用

(一)基于Matlab的探究式教學法的理論教學中的應用

在理論教學中,可以充分利用計算機輔助教學的手段,通過Matlab Notebook工具箱將Word文檔中創建的Matlab語言編制的m文件傳送到Matlab中運行,再將運算結果和圖形數據插入到Word文檔中,接著在PowerPoint中建立超級鏈接,形成了集自動控制理論的基礎知識教學、系統分析與設計于一體的多媒體教學環境,教學效果非常好。

采用基于Matlab的探究式教學法,在仿真環境下可極其方便地對系統性能進行分析,比如對二階系統的時域分析,Matlab可方便的仿真出各種阻尼系數情況下系統的階躍響應隨參數的變化情況。利用SIMULINK功能模塊或調用Matlab函數及編寫S函數等建立控制系統仿真模型并確定仿真輸入和輸出,設置仿真參數,如數值算法、仿真時間、步長、相對誤差、絕對誤差等,進行動態仿真并輸出結果,分析仿真結果并修改模型再進行仿真。

(二)基于Matlab的探究式教學法的實踐教學中的應用

在實訓實踐方面,應用Matlab軟件可起到代替部分實驗的作用,一些設計型實驗比如系統校正極點配置等可通過仿真觀察設計效果,利用多媒體可以將一些枯燥的講解變得輕松有趣,這樣來提高學生學習的積極性及提高教學效果。

此方法還可用于自動控制原理課程設計和畢業設計中。用Matlab可簡潔方便建立系統仿真模型和進行實驗,能直觀得到各種要求的測量值和波形圖反映各量的動態過程;利用Matlab各工具箱及圖形用戶接口GUI能構建所需系統仿真模型和開發各種控制界面,激發學生對畢業設計的興趣,有利學生創新思維的培養,提高學生分析和解決實際問題以及理論聯系實際的能力。

三、基于Matlab的探究式教學法實施建議

(一)精選教學內容,合理組織教學環節

教學中,對于本課程的基本概念、基本分析方法,力求講深講透,省去先修課程內容,快速帶過一般了解性的知識,把握以控制系統建模為前提、控制系統分析為基礎、系統綜合與設計為目的的主線,明確教學目的,精選教學內容,選擇適當的教學內容、設置合理教學環節、解決相關課程之間存在的銜接不清、缺乏協調及內容重復等問題。

(二)理論聯系實際,創設學習情景

在教學中強調工程背景、物理意義和實際應用,引入諸如控制系統PID參數工程整定、系統建模的負載效應等具有工程實際應用指導價值的知識點,培養學生分析解決實際問題的能力。在教學過程中,教師應強調學生實際操作能力的培養,采用項目教學,以工作任務為驅動,創設學習情景,引導學生探究式學習。

(三)創新教育,突出職業特色

在教學過程中,要重視本專業領域新技術、新工藝、新設備的發展趨勢,貼近生產現場。為學生提供職業生涯發展的空間,努力培養學生參與社會實踐的創新精神和職業能力。要緊密結合職業技能證書的考證,加強考證的實操項目的訓練,在實踐實操過程中,使學生掌握簡單控制系統建模、分析、設計、校正等知識,鍛煉控制系統安裝、調試、仿真技能,提高學生的崗位適應能力。同時,應積極引導學生提升職業素養,提高職業道德。

四、結語

實踐證明,基于Matlab的探究式教學法在自動控制原理課程教學中取得了顯著成效。通過創設教學情景,應用Matlab進行項目教學,教師堅持探究式教學理念,提高了教學質量,使學生學習的主動性加強,綜合實踐能力和創新思維能力得到了培養,綜合素質得到提高,達到了教學目標。

參考文獻

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第9篇：自動控制類論文范文

內蒙古民族大學2011版人才培養計劃由通識教育平臺、學科教育平臺、專業教育平臺和實踐教學平臺四部分構成.其中學科教育平臺和專業教育平臺的構建是我們工作的重點.學科教育平臺由學科通選課程和學科核心課程組成，專業教育平臺由專業主干課程和專業方向課程組成.這兩個平臺設置的目的是要在打好學生的專業基礎和提升專業能力的同時培養學生的學識素養和拓展學生的學術視野.如何在符合教育部高等學校本科專業目錄的規范要求范圍內，立足實際，在課程設置和學時分配上體現“厚基礎，寬口徑”是我們思考的一個重要問題.為此，我們在總結自身經驗和兄弟院校成果基礎上，按照課程設置和學時分配“精煉嚴謹、優質創新和突出專業特色”的原則，對整個專業課程進行了重新分類、調整和優化.除必備的有關數學知識、物理知識之外，必修的核心課程和主干課程設置了電路分析基礎、模擬和數字電子技術、高頻電子線路、信號與系統、通信原理、C語言等課程，最少開課學時也在64學時，目的是體現厚基礎，打好學生專業基礎理論知識基礎，為后續學習提供保障.專業方向課程在培養方案中屬于限選課程，要體現寬口徑和人性化的教育理念，既要拓寬學生的專業知識面，同時也要考慮學生的個人興趣愛好.因此，在這一類課程中，按電子技術、信號處理、通信技術、計算機技術、自動控制五個方面共設置了26門課程，總計40.5學分，大約按1：2的學分設置，學生選夠18學分即可.因此，學生選課空間相對較大.在專業任選課中，本著進一步拓展和補充學生知識面的原則，共設置了數字圖像處理、多媒體技術、激光原理等17門課程，總計1分，也按大約按1∶2的學分設置，學生選夠8學分即可.在培養方案的課程體系中，總體上按照電子技術類如模擬、數字、高頻技術等；信號處理類如電路分析、信號與系統、數字信號處理等；通信技術類如通信原理、移動通信原理、程控交換原理等；計算機類如C語言，匯編語言、微機原理等；自動控制類如自動控制原理、單片機原理，嵌入式原理等五個體系設置，課程之間既相對獨立又密切聯系，構成了較為完整的專業課程體系，體現了寬口徑的培養理念.學科教育平臺和專業教育平臺學分在整個方案中占到了53％共94學分，這為打好學生專業理論基礎、拓展專業知識面和提升專業能力提供了保障.

2實踐教學環節的設置

要提高人才培養質量，增強畢業生的適應能力，實踐教學平臺的建立和優化是當前高等教育教學改革的重點和難點，也是影響當前高校人才培養質量的最突出的環節.考慮到民族院校以及學生的具體情況，我們采用了在實驗和實踐課程體系的構建上，建立“分層”、“遞進”的循序漸進式的實踐教學體系，以課程實驗和學年論文為基礎，到課程設計、專業綜合實踐、專業社會調查、專業見習、畢業實習、畢業論文，逐步提高學習難度，提高要求，達到逐步提高學生動手能力、應用能力和創新能力的目的.在培養方案中，實踐教學平臺按照電子信息類專業人才基礎能力培養：這其中包括電子元器件的識別和特性、電路原理和特性、電子常用儀器的使用方法、測量技術、手工焊接技術、SMT技術、PCB制作技術的掌握等，通過課程實驗、金工實習、電子工藝實習等課程達到訓練提高的目的；科技論文與技術報告等的寫作能力培養通過學年論文、電子線路課程設計報告、電子綜合設計報告、專業見習報告和專業社會調查報告完成；電路設計與技術開發能力培養通過課程實驗、電子線路課程設計、電子綜合設計、畢業設計等實踐環節遞進式完成；專業前沿領域信息與企業需求了解等方面內容通過專業社會調查實踐和專業見習完成，設置這一環節的考慮是：一方面讓學生畢業前主動走向社會，與用人單位進行接觸，了解他們將來的工作環境和內容，了解他們畢業當年的用人狀況和信息，去接觸他們在學校和書本上沒有接觸到的知識，了解行業動態開闊眼界.另外，這一實踐環節設置在第八學期開學初，也正是用人單位招聘人員的時間，學生也可利用這一時間找到自己的一份工作.在培養方案中，實踐教學平臺部分學分在整個方案中占到了34％共60學分，與原培養方案相比，較大幅度提高了實踐教學課時在總學時中的比例，增加了實踐教學內容，為培養素質高、能力強的電子專業工程技術人才提供了良好保證.

3對相關問題的幾點思考

2011新版人才培養方案的制定已經結束，從2011級開始運行，從目前情況來看運行良好.但是，如何在培養目標上達到預期目的，還有許多問題存在于方案之外，需要我們去處理好.（1）為實現培養方案而應具備的教學軟、硬件條件也要同步進行建設，如師資隊伍、實驗、實習基地、課程建設、教學經費以及與之相配套的教學大綱和規章制度等等；（2）雖然在培養方案中設置了較為合理、科學的實踐性教學環節，但是因電子信息類學科的實踐性教學需要較高的軟硬件條件，在目前學校教學經費并不寬裕，設備條件有待進一步改善而且每年招生數量相對較多的情況下，如何讓每一個學生有足夠多的機會親自動手參與其中，成了我們要解決的問題；（3）在強調重視基礎教學、提高實踐能力的背景下，如何讓學生涉及一定深度的專業知識，提高創新能力，比如兄弟院校以賽課結合帶動實踐教學〔8〕，以工作過程導向帶動實踐教學，以項目帶動實踐教學等等，是我們需要進一步探討和努力的問題和方向；（4）用有限的教學經費，能否很好地完成實踐類環節教學內容，達到預期目的，如何與企業、行業保持密切聯系，特 別是聘請企業、行業專家走進校園，參與培養計劃的實施，是處在電子技術行業并不多的地區民族院校需要解決的問題.

4結束語