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現(xiàn)代控制技術論文范文第1篇

關鍵詞：直接轉矩控制技術，定子磁鏈，無速度傳感器，展望

 

引言

交流電動機自1885年出現(xiàn)后，由于一直沒有理想的調(diào)速方案，而只被用于恒速拖動領域。近三四十年來，電力電子技術、微電子技術、現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，為交流調(diào)速產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)造了有利條件，使交流調(diào)速系統(tǒng)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快速動態(tài)響應和四象限運行等技術性能，完全可與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。由于直流調(diào)速系統(tǒng)所固有的缺點，目前，無論是調(diào)速領域還是伺服領域，交流驅動系統(tǒng)已逐步占據(jù)主導地位并有逐漸取代直流驅動的趨勢。直接轉矩控制技術是繼矢量控制技術之后的一種新型高效的交流變頻調(diào)速技術，它以結構簡單明了、轉矩快速響應、魯棒性好等一系列的優(yōu)點正受廣大學者的青睞。直接轉矩控制技術自誕生以來，其理論研究和實驗工作已取得了杰出的成績，然而作為一門新興的理論和技術，必然存在不成熟和不完善的地方。鑒于此，本文針對直接轉矩控制技術的研究現(xiàn)狀、存在的問題及未來的發(fā)展趨勢進行了詳細地敘述。

1、直接轉矩控制技術概述

直接轉矩控制技術（DTC）是繼矢量控制后交流調(diào)速領域一種新的控制方法，其特點是采用空間電壓矢量分析，直接在定子坐標系下計算并控制電機的轉矩和磁通，采用定子磁場定向，進行bang一bang控制，產(chǎn)生PWM信號。系統(tǒng)通過保持磁鏈恒定， 對轉矩直接控制。因此，控制性能不受轉子參數(shù)的影響，控制思想獨特，結構簡單。

2、直接轉矩控制技術研究熱點

2.1 對定子磁鏈的研究

（1）定子磁鏈的數(shù)學模型

在直接轉矩控制中，定子磁鏈的實際值取決于定子電壓、電流和轉速的檢測值以及電機參數(shù)。目前，描述定子磁鏈的數(shù)學模型有3種: u – i 模型，i - n模型，u - n模型[1-2]。

u - i模型: 由定子電壓與定子電流確定定子磁鏈。

該模型結構簡單，受電機參數(shù)影響小。論文參考網(wǎng)。它采用開環(huán)積分法估計定子磁鏈，在電機高速運行時可以估計出定子磁鏈。所以，當很大時，與之相比可以忽略不計，控制精度較高。但在低速和零速運行時，較小，與之相比不能忽略，如果對的估計誤差大，將嚴重影響系統(tǒng)的控制性能。這時必須考慮的影響，需準確測定出因溫度變化和磁通飽和而產(chǎn)生的變化量。

i- n 模型: 以轉子磁鏈為中間變量，由定子電流與轉速確定定子磁鏈。

在該公式中，沒有出現(xiàn)定子電阻，因此不受定子電阻變化的影響。但是，i - n模型要利用轉子時間常數(shù)及定、轉子電感值，還要精確地測量出轉子電角速度。這些參數(shù)的準確性以及速度的測量精度對定子磁鏈估計的精度程度都會產(chǎn)生較大的影響，另外這些電機參數(shù)也隨著溫度和磁路飽和程度的變化而變化。

u - n模型: 由定子電壓和轉速來獲得定子磁鏈。這里僅給出改進后的u - n模型。

改進后的u - n 模型綜合了u - i模型和i - n模型的優(yōu)點，并通過修正項d完成了兩個模型間平滑的切換，可以作為一個全速域的定子磁鏈觀測模型。

（2）定子磁鏈的改進方法

針對異步電機DTC系統(tǒng)中采用u – i模型觀測定子磁鏈時純積分環(huán)節(jié)造成直流分量積分漂移，引起低速時轉矩波動嚴重，采用一種具有幅值補償環(huán)節(jié)的改進積分器算法取代純積分環(huán)節(jié)克服積分漂移；針對六區(qū)段電壓矢量開關表在定子磁鏈處于區(qū)段分界線附近控制性能差，引起低速運行時定子磁鏈內(nèi)陷和電流畸變等問題，采用細分優(yōu)化的十二區(qū)段選擇電壓矢量開關表來代替?zhèn)鹘y(tǒng)六區(qū)段電壓矢量開關表。改善了異步電機DTC系統(tǒng)的低速運行性能。

近年來，許多學者為了解決定子電阻對磁鏈的影響，引入了現(xiàn)代控制理論和智能控制理論，通常采用的方法有: 模糊定子電阻估計、神經(jīng)網(wǎng)絡定子電阻估計、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡定子電阻估計、最小二乘法定子電阻估計[3-5]。

另外， 一些學者對定子電阻溫度變化對定子磁鏈估計的影響也進行了研究， 提出了一些控制方案，如定子電阻溫度補償、模型參考自適應在線辨識等。

2. 2　無速度傳感器技術

傳統(tǒng)的直接轉矩控制中，低速運行時，如果選用與轉速有關的定子磁鏈模型來確定磁鏈，那么就需要知道精確的轉速信息；如果對速度的精確控制，需要轉速反饋進行閉環(huán)控制，同樣需要知道轉速信息。傳統(tǒng)的方法采用速度傳感器，這樣不僅增加成本，而且使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性變差。尤其對于實際應用中不允許安裝速度傳感器的領域，無速度傳感器技術顯得突出重要。論文參考網(wǎng)。

無速度傳感器技術常用的速度辨識方法包括:轉差頻率法、參考模型自適應法、卡爾曼濾波法、高頻信號注入法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡的辨識方法等。目前應用較好的方法是參考模型自適應方法及基于神經(jīng)網(wǎng)絡的辨識方法[6-7]。這種自適應閉環(huán)速度辨識方案，在一定的速度范圍內(nèi)，估計精度達到了相當高的水平，然而這些方法沒有脫離電機的基本模型，在低速運行時受電機參數(shù)的影響嚴重，尤其在零定子頻率運行時，由于電動機轉速的不可觀測性[8]，基于模型的辨識方案往往會失效。

鑒于此，不依賴于電動機模型而僅依賴于電動機本身特性的辨識方法應運而生。Zinger等人利用轉子槽諧波可以調(diào)制出頻率與轉速成比例的定子磁鏈原理，應用鎖相環(huán)技術來提取轉速信息[9]。高頻信號注入法彌補了零定子頻率情況下的速度不可觀測性，然而由于感應電動機常見的磁路飽和現(xiàn)象等不完善因素，導致了檢測的速度信號中含有低頻干擾信號。一旦檢測的速度信號直接用于控制，必然導致控制系統(tǒng)動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能惡化。如何結合高頻信號注入法與模型參考自適應方法來獲得整個工作范圍內(nèi)都能適用的速度辨識方案將是無速度傳感器技術研究的核心內(nèi)容。

3、直接轉矩控制技術發(fā)展展望

在對直接轉矩控制技術研究熱點進行了較詳細的分析與討論后，針對尚存在的問題，本文結合當前的科技發(fā)展情況和實際分析，對直接轉矩控制技術的研究方向進行了展望。

（1）針對傳統(tǒng)的直接轉矩控制方法存在轉矩脈動大的問題，我們可以嘗試通過設計基于模糊自適應PI調(diào)節(jié)器的多級模糊控制DTC調(diào)速系統(tǒng)來解決。在外環(huán)控制方面，為了實現(xiàn)在轉速和轉矩突變時系統(tǒng)的快速響應，可以采用模糊自適應PI調(diào)節(jié)器控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器；在內(nèi)環(huán)控制方面，也可以采用模糊控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磁鏈兩點式、轉矩三點式的bang一bang控制，該算法能夠克服傳統(tǒng)直接轉矩控制方法中根據(jù)轉矩、磁鏈的大小程度簡單的選擇電壓矢量這一缺點，全面綜合考慮了轉矩誤差的大小程度，可以實現(xiàn)大誤差大調(diào)節(jié)、小誤差小調(diào)節(jié)的智能控制。

（2）針對無速度傳感器技術尚存在的不足，我們可以嘗試用基于改進型蟻群BP神經(jīng)網(wǎng)絡的速度辨識器來替代傳統(tǒng)速度傳感器的方法來對其控制。論文參考網(wǎng)。由于蟻群算法是一種較新型的尋優(yōu)策略，與其它的智能算法相比較，具有良好的收斂速度，且能得到的最優(yōu)解更接近理論最優(yōu)解，同時易于與其它方法結合，具有較強的魯棒性。相信這樣能夠更準確地辨識出電機轉速，達到DTC系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能要求，實現(xiàn)無速度傳感器直接轉矩控制。

（3）近年來，直接轉矩控制的研究取得了很大進展，特別是現(xiàn)代控制理論和智能控制理論的引入，在MATALB和DSP的基礎上，為直接轉矩的建模和實現(xiàn)控制提供了強有力的工具?，F(xiàn)代控制理論和智能控制理論(以模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡為主)等控制方案為提高直接轉矩控制的動態(tài)性能和魯棒性奠定了理論基礎，并為提高直接轉矩控制的性能提供了一種非常好的新思路，如最近研究十分活躍的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制、非線性控制、變結構控制等?？梢娭苯愚D矩控制技術智能化是未來研究方向之一。

參考文獻：

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現(xiàn)代控制技術論文范文第2篇

關鍵詞：自動化控制；信息技術；有效結合；工業(yè)技術；技術應用

自動化控制技術對于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展起到了重要的推動作用，成為工業(yè)發(fā)展的基礎條件。而自動化控制則是借助于自動化設備或者裝置來實現(xiàn)操作的，包括機器、儀器以及儀表等裝置，從而代替人工操作[1]。信息技術則是現(xiàn)代化的信息傳輸方式，借助于計算機以及通信設備等來實現(xiàn)信息的快速傳播。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中，綜合運用了自動化控制技術和信息技術，使其成為促進現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要推動力[2]。該論文主要是從研究自動化控制和信息技術綜合運用的角度出發(fā)，通過其技術發(fā)展探索，從而找出其未來發(fā)展趨勢，為技術的進步提供參考性意見。

1自動化控制與信息技術分析

工業(yè)自動化控制技術對工業(yè)發(fā)展，社會進步都起到了重要作用，成為重要的推動力。分析整個工業(yè)發(fā)展進程可知，我國的傳統(tǒng)制造業(yè)自動化水平較低，對于技術的應用和融合不足，在現(xiàn)代化工業(yè)進程中發(fā)展較為緩慢；在社會發(fā)展變化的影響之下，我國工業(yè)也開始運用自動化控制技術，逐步實現(xiàn)了自動化進程。自動化控制技術在國民經(jīng)濟發(fā)展方面做出了較大貢獻，尤其是信號制式改進技術，促進了現(xiàn)代化控制技術和信息化技術的進一步運用。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，工業(yè)自動化技術主要應用于現(xiàn)代化的工業(yè)設備預測診斷，設備資產(chǎn)管理和操作技術等方面，還具有廣闊的發(fā)展空間，需要進一步完善自動化技術的深廣應用。自動化儀表的闡釋，將自動化技術的應用推到了一個新的高度，目前的發(fā)展應用水平還較低，需要進一步加強應用[3]。PLC技術是較為常用的工業(yè)自動化控制技術之一，通過編訂程序的方式實現(xiàn)對于電子系統(tǒng)的控制和操作，讓整個工業(yè)生產(chǎn)的過程都能夠處于自動化控制當中。這一技術的運作流程是，在編程存儲器內(nèi)進行邏輯運算，以此實現(xiàn)對用戶進行計數(shù)，定時或者計算等方面的操作指令，而操作指令采用的是數(shù)字模擬來進行輸入和輸出的，進而實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)控制操作。另外，還運用到了DCS技術，也可以稱之為集散控制系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡通信技術進行過程全面管控，促進現(xiàn)代化控制技術的升級運用。還應當注意的是，這些技術的運用還需要其他現(xiàn)代化高新技術的配合運用，綜合發(fā)揮作用才能夠確保自動化控制技術的有效運用，確保工業(yè)自動化控制能夠高效、開放運行，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的分散控制，集中操作和分級管理以及靈活配置的功能。例如：工業(yè)PC，這是一種分布式的系統(tǒng)基礎技術，比原有的PLC，DCS系統(tǒng)更加先進，具有很強的替代性。具體來說，工業(yè)PC能夠實現(xiàn)私人定制，提供更具有針對性的服務器模式，兼容客戶機，服務器機，以通信網(wǎng)絡為基礎從而實現(xiàn)管控融合的自動化控制操作。這些技術的推廣應用，促進了現(xiàn)代化工業(yè)水平的提升，實現(xiàn)了工業(yè)企業(yè)內(nèi)部的資源共享和信息交流，使得信息的作用得到了有效發(fā)揮[4]。信息技術對于工業(yè)發(fā)展具有重要的推動作用，在現(xiàn)代化社會當中，更是必不可少的技術手段。但是，傳統(tǒng)工業(yè)也具有自身的優(yōu)勢，在某些方面是自動化技術所不能取代的。國家的發(fā)展，尤其是工業(yè)的發(fā)展，代表著一個國家經(jīng)濟發(fā)展的水平，在信息化時代，要充分運用信息化技術的手段來促進工業(yè)發(fā)展，提升工業(yè)的質(zhì)量和水平，促進傳統(tǒng)工業(yè)與現(xiàn)代化技術的融合運用。

2自動化控制與信息技術的有效結合應用研究

2.1自動化控制與信息技術的有效結合在工程機械應用分析

(1)高精度GPS系統(tǒng)的應用。這一系統(tǒng)的技術優(yōu)勢在于高精度，可以精細化到厘米級別，其技術應用基礎是GPS差分技術，并與其他多種技術相結合使用，包括全站儀，多傳感技術，激光以及超聲波等技術，同時，系統(tǒng)中的虛擬儀表又可以幫助實現(xiàn)對于施工工地的信息模擬功能，能夠在施工前提供工地的三維圖形，機器三維坐標等內(nèi)容。因此，施工工地應用這一系統(tǒng)能夠提高施工效率和精準度，在大型施工現(xiàn)場中的多種機器同時作業(yè)過程中成效顯著。這也就帶來了施工管理方面的提升，促進了施工效率的有效提高[5]。(2)閉路監(jiān)視系統(tǒng)以及超聲波后障礙探測系統(tǒng)應用。這主要應用于大型工程機械中的系統(tǒng)，主要功能是：保證司機的安全高效作業(yè)，其工作原理是：隨時為司機提供音頻和視頻信號，與此同時，微機監(jiān)控和自動報警集中系統(tǒng)這兩大系統(tǒng)，對于機器的故障處理方面具有明顯效果，主要表現(xiàn)在：縮短維修程序，提高效率。(3)自動化控制的應用。中央微處理機是進行自動化控制的樞紐，其重要功能主要表現(xiàn)在：一方面，接收司機室中的所有操縱裝置的相關指令信息，這些信息的傳遞是通過電位計以電流的形式來傳送給中央微處理機的；另一方面，微處理機將所接收到的信號又進行了轉發(fā)，轉給各自對應的閥，從而利用這些信號來開啟閥。微處理機的功能實現(xiàn)依賴的是既定程序的芯片，通過芯片程序的啟動可以保證泵能夠具有足夠的功率。

2.2自動化控制與信息技術的有效結合在電氣工程應用

(1)地球數(shù)字化技術。地球數(shù)字化技術是一種綜合運用的技術類型，表現(xiàn)為電氣自動化工程和信息技術兩大技術的結合，其功能實現(xiàn)途徑是：基于電氣自動化技術，可以實現(xiàn)將地球所有的數(shù)據(jù)信息都能夠以坐標的形式來呈現(xiàn)，這些信息的精準度非常高，這是基于信息技術來實現(xiàn)海量精準信息的動態(tài)多維呈現(xiàn)，最終使得地球通過技術形式轉化為電氣自動化數(shù)字的形式。這些信息在集中之后存儲進計算機網(wǎng)絡當中，那么，通過信息的調(diào)取和系統(tǒng)運行就可以獲取任何人的精準地理坐標，從而獲取詳細的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容。(2)現(xiàn)場總線技術。這一技術的產(chǎn)生背景是，現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)主導的計算機網(wǎng)絡技術是電氣自動化工程控制系統(tǒng)基礎應用，在不斷地應用處理過程中，促進了電氣設備的自動化和智能化發(fā)展趨勢，從而進一步產(chǎn)生了現(xiàn)場總線技術。因此，這一系統(tǒng)屬于經(jīng)驗積累性的應用，相當于連接了企業(yè)基層設施的通信互聯(lián)，促進了上下溝通實現(xiàn)。

2.3自動化控制與信息技術的有效結合在工業(yè)生產(chǎn)控制應用

(1)信息化技術呈現(xiàn)出過程檢測儀表和執(zhí)行器往數(shù)字化，智能化和柔性智能化以及網(wǎng)絡化的發(fā)展趨勢。該技術的發(fā)展依托于人工智能理論和方法，通過擬人智能功能向固態(tài)傳感器以及智能傳送器發(fā)出信號，促進其精準化操作。智能閥門定位器由于是由微控制器所控制的，而這種控制器的精準度極高，可以實現(xiàn)的功能有：組態(tài)控制參數(shù)，線性分程控制和等百分比等特性修正，表現(xiàn)出極強的智能化操作特性。(2)有很多控制軟件和控制系統(tǒng)都在進一步的完善和強化之中，主要包括：生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MEC)，供應鏈管理系統(tǒng)(SCM)，企業(yè)資源計劃系統(tǒng)(ERP)，CAD、CAM、CAP等,這些系統(tǒng)和技術的升級都不是單獨進行的，而是與其他系統(tǒng)相連同步升級的。

3結語

自動化控制與信息技術的有效結合對于工業(yè)技術發(fā)展有著重要的促進作用，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的必要條件。在未來自動化控制與信息技術的有效結合需要進一步智能化水平，借助大數(shù)據(jù)和云網(wǎng)絡，提升信息控制能力，從而讓工業(yè)自動化獲得新發(fā)展。

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現(xiàn)代控制技術論文范文第3篇

論文摘要 在人類所利用的能源當中，電能是最清潔最方便的；電氣傳動無疑有著很大的意義，隨著電力電子技術、計算機技術以及自動控制技術的迅速發(fā)展，電氣傳動技術也得到了長足的發(fā)展。本文在對大量國內(nèi)外文獻分析的基礎上，總結和論述了我國在電力電子和電力傳動系統(tǒng)領域的研究現(xiàn)狀。

從學術的角度來看，電力電子技術的主要任務是研究電力電子器件（功率半導體）設備，轉換器拓撲結構，控制和電力電子應用，實現(xiàn)電力和磁場的能量轉換、控制、傳輸和存儲，以便實現(xiàn)合理和有效使用的各種形式的能源，高品質(zhì)的人力的電力和磁場的能量。

1 電力電子的研究方向

就目前情況而言，我國電力電子的研究范圍與研究內(nèi)容主要包括：1）電力電子元器件及功率集成電路；2）電力電子變換器技術的研究主要包括新的或電力能源的節(jié)約和新能源電力電子，軍事和空間應用等作為特殊的電力電子轉換器技術的智能電力電子變換器技術，控制電力電子系統(tǒng)和計算機仿真建模；3）電力電子技術的應用，其研究內(nèi)容包括超高功率轉換器，在能源效率，可再生能源發(fā)電，鋼鐵，冶金，電力，電力牽引，船舶推進應用，電力電子系統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡；電力電子系統(tǒng)的故障分析和可靠性；復雜的電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應性；4）電力電子系統(tǒng)集成，其研究內(nèi)容包括標準化電力電子模塊；單芯片和多芯片系統(tǒng)設計，集成電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2 我國電力電子發(fā)展中存在的問題

當前的主要問題是：中國的電力電子產(chǎn)品和設備目前生產(chǎn)的大部分是也主要是晶閘管，雖然它可以創(chuàng)造一些高科技電子產(chǎn)品和電氣設備，但他們都使用電力電子外國生產(chǎn)設備和多組分組裝集成的制造方法，尤其是先進的全控型電力電子器件全部依賴進口，而許多關系到國民經(jīng)濟和國家安全，在一些關鍵領域的核心技術，軟件，硬件和關鍵設備，我國的外資控制和封鎖。特別是在關系國民經(jīng)濟和國家安全，更多先進水平的核心技術差距的關鍵領域，這種情況正在迅速變化的挑戰(zhàn)和我們的道德律令。

在過去，雖然我國國民經(jīng)濟的各個部門，先后引進了國外先進技術，已開始注意到國內(nèi)突出的問題，從表面上看，雖然對引進技術的絕大多數(shù)可以在幾年后達到國產(chǎn)化率70％的要求，但只要仔細分析，不難發(fā)現(xiàn)，并最終拒絕外國公司轉讓技術和關鍵部件，都涉及到高科技的電力電子技術和動力傳動產(chǎn)品在核心技術。

目前國外和問題的主要區(qū)別是：電力電子器件的全面控制，不能制造國內(nèi)制造的高功率轉換器，低技術，設備可靠性差，電力電子數(shù)字控制技術水平仍處于初級階段；應用程序的控制技術和系統(tǒng)控制軟件的水平較低；缺乏經(jīng)驗的重大項目等。高性能高功率轉換器設備幾乎全部從國外進口。

3 電力傳動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前我國電力傳動系統(tǒng)的研究主要圍繞交流轉動系統(tǒng)展開，隨著交流電動機調(diào)速理論的突破和調(diào)速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動機的調(diào)速從直流發(fā)電機-電動機組調(diào)速、晶閘管可控整流器，直流調(diào)壓調(diào)速逐步發(fā)展到交流電動機變頻調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速，和一些關鍵性技術的突破性進展有關。它們是功率半導體器件（包括半控型和全控型）的制造技術、基于電力電子電路的電力變換技術、交流電動機控制技術以及微型計算機和大規(guī)模集成電路為基礎的全數(shù)字化控制技術。為了進一步提高交流傳動系統(tǒng)的性能，國內(nèi)有關研究工作正圍繞以下幾個方面展開：

1）輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑

高性能交流驅動系統(tǒng)電壓型PWM逆變器中的應用日益廣泛，PWM技術的研究更深入。 PWM功率半導體器件采用高頻開啟和關閉，成為一個在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化，為了實現(xiàn)頻率，變壓器，有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術可分為三類：正弦PWM，優(yōu)化PWM及隨機PWM。正弦PWM的電壓，電流和磁通正弦PWM計劃的目標包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開關頻率將是一個非常出色的表現(xiàn)，在中小功率交流驅動系統(tǒng)等被廣泛使用。但為大容量的電源轉換設備，高開關頻率將導致大的開關損失，以及高功率設備，如GTO的開關頻率仍不做的非常高的在這種情況下，在最佳的PWM技術只是滿足的需求該設備。

2）應用矢量控制技術、直接轉矩控制技術及現(xiàn)代控制理論

交流電機交流驅動系統(tǒng)是一個多變量、非線性、強耦合、時變控制對象，變頻調(diào)速控制，電機控制的穩(wěn)定狀態(tài)方程的研究動態(tài)控制非常令人滿意的結果的特點。 70年代初提出研究交流電機的控制過程的動態(tài)，不僅要控制每個變量的振幅，而控制的階段，為了實現(xiàn)交流電機磁通和轉矩的解耦矢量變換方法，促使高性能交流驅動系統(tǒng)逐漸向實際使用。高動態(tài)性能的電流矢量控制變頻器已成功應用于軋機主傳動，電力牽引系統(tǒng)和數(shù)控機床。此外，為了解決系統(tǒng)的復雜性和控制精度之間的矛盾，但也提出一個新的控制方法，如直接轉矩控制，方向控制電壓，特別是與微處理器控制技術，現(xiàn)代控制理論在各種控制方法也得到了應用，如二次型性能指標最優(yōu)控制和雙位模擬調(diào)節(jié)器控制，可以提高系統(tǒng)的動態(tài)性能，滑（滑模）變結構控制可以提高系統(tǒng)的魯棒性，狀態(tài)觀測器和卡爾曼濾波器可以得到狀態(tài)信息不能測量，自適應控制能夠全面提高系統(tǒng)的性能。此外，智能控制技術，如模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡控制，也開始在交流變頻調(diào)速驅動系統(tǒng)用于提高控制精度和魯棒性。

3）廣泛應用微電子技術

隨著微電子技術的發(fā)展，數(shù)字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數(shù)字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動系統(tǒng)的微處理器有單片機、數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor——DSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的計算機結構形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結構、流水線結構和多處理器結構等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅動信號的產(chǎn)生以及系統(tǒng)的監(jiān)控、保護功能都可以通過微處理器實現(xiàn)，為交流傳動系統(tǒng)的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標準化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數(shù)字化控制系統(tǒng)達到了較高的性能價格比。

4 結論

雖然我國電力電子與電力系統(tǒng)傳動系統(tǒng)技術得到了長足的發(fā)展，但與發(fā)達國家相比仍然存在較大差距，許多關鍵技術有待突破，關鍵部件還長期依賴進口的局面還沒有打破。

參考文獻

現(xiàn)代控制技術論文范文第4篇

關鍵詞：公路監(jiān)理；道路質(zhì)量控制技術；學習領域；課程開發(fā)

公路監(jiān)理作為公路工程建設中不可缺少的一員在公路建設中起著至關重要的作用，主要的工作內(nèi)容包括質(zhì)量監(jiān)理、費用監(jiān)理、合同監(jiān)理、進度監(jiān)理、安全及環(huán)境監(jiān)理等。公路監(jiān)理專業(yè)為我院的自治區(qū)級特色專業(yè)，在該專業(yè)的學習中質(zhì)量監(jiān)理是監(jiān)理專業(yè)大部分學生就業(yè)后從事的主要工作崗位必須掌握的專業(yè)技能。經(jīng)過第一輪課改我們將《公路工程質(zhì)量控制》課程中的道路部分與《路基路面檢測技術》課程按照公路工程施工過程中的質(zhì)量控制和使用的方法合并成為了一門課程《道路工程質(zhì)量控制技術》。

1 課程開發(fā)的必要性

1.1 課程性質(zhì)

《道路工程質(zhì)量控制技術》為公路監(jiān)理專業(yè)的核心課程，其作用就是培養(yǎng)學生能夠熟練完成道路工程施工工序檢測、分項工程交工檢測與質(zhì)量評價、分部工程交工檢測與質(zhì)量評價的能力，這些都是質(zhì)量監(jiān)理崗位最為重要和基本的能力。

1.2 課程開發(fā)的必要性

目前針對道路工程質(zhì)量控制的教材大部分采用原有的教學模式，主要以理論教學為主線，與實際工作脫節(jié)，缺乏現(xiàn)代化的教學工具，大部分教學的編寫也把該門課程按照控制要點來進行組織，而對于具體質(zhì)量要點檢測的具體操作過程并沒有涉及。所以必須對該課程進行開發(fā)，建立基于工作過程的課程體系，滿足職業(yè)教育的需要。

2 課程開發(fā)思路

2.1 對課程進行整體化的職業(yè)分析

2.1.1 公路監(jiān)理職業(yè)崗位分析

本學習領域的設計是在企業(yè)調(diào)研、崗位調(diào)查的基礎上，大量聽取和學習職業(yè)教育專家的專題報告和學習指導書的前提下，聘請行業(yè)、企業(yè)專家和學校專任教師針對新疆公路建設市場公路監(jiān)理行業(yè)職業(yè)崗位（群）分析，與本課程專職教師共同研討開發(fā)的。目前公路監(jiān)理從業(yè)人員主要來源于公路工程試驗檢測企業(yè)、施工企業(yè)、公路設計企業(yè)、公路管理部門等，再經(jīng)過崗前培訓而從事公路監(jiān)理工作。因此，公路監(jiān)理專業(yè)的畢業(yè)生所面臨的就業(yè)崗位（群）主要為公路監(jiān)理企業(yè)、公路工程試驗檢測企業(yè)、以及施工企業(yè)的部分崗位。

2.1.2 公路監(jiān)理崗位職業(yè)能力分析

公路監(jiān)理人員在施工過程中的監(jiān)理任務主要為施工準備階段的監(jiān)理、施工階段的監(jiān)理和交工驗收階段的監(jiān)理，在不同的監(jiān)理階段，監(jiān)理人員所面對的工作任務各不相同，所要求的能力也不同?！兜缆饭こ藤|(zhì)量控制技術》課程在公路施工監(jiān)理工作過程中所對應的工作崗位就是公路檢測監(jiān)理員。

2.2 分析課程的典型工作任務

2.2.1 工作任務分析

根據(jù)本課程所對應的工作崗位“公路檢測監(jiān)理員”，對該工作崗位進行詳細的分解：

（1）公路檢測監(jiān)理員崗位，需要招聘對象一般具有：公路工程相關專業(yè)大專以上學歷；公路水運試驗檢測員資格證書；1年以上道路工程質(zhì)量控制的經(jīng)驗；良好的職業(yè)道德和組織溝通協(xié)調(diào)能力；工作認真、謹慎細心、勇于承擔工作任務；

（2）公路檢測監(jiān)理員崗位要求的工作內(nèi)容為：負責確定各分項工程的質(zhì)量控制要點；負責對質(zhì)量控制要點進行檢測；負責對檢測結果進行評定；負責用試驗報告顯示檢測的結果；完成試驗檢測工程師交代的相關工作。

2.2.2 典型工作任務劃分

根據(jù)對確定的工作崗位分析，研究該工作崗位的要求和工作的內(nèi)容，對《道路工程質(zhì)量控制技術》課程提出學習型的典型工作任務，（見表1）。

表1

序號 學習項目名稱 典型工作任務

項目一 質(zhì)量控制的程序 任務一、制定工程施工質(zhì)量控制任務書

任務二、設置工序質(zhì)量控制點

任務三、制定質(zhì)量問題分析處理程序

項目二 路基工程施工質(zhì)量的控制技術 任務一、熟悉路基工程質(zhì)量控制要點

任務二、進行幾何尺寸檢測

任務三、進行內(nèi)在質(zhì)量檢測

任務四、進行外觀評定

任務五、進行綜合評定

項目三 路面基層和底基層施工質(zhì)量的控制技術 任務一、熟悉路面基層和底基層施工質(zhì)量控制要點

任務二、進行基層混合料質(zhì)量檢測

任務三、進行基層幾何尺寸檢測

任務四、進行基層內(nèi)在質(zhì)量檢測

任務五、進行基層綜合評定

項目四 瀝青路面施工質(zhì)量的控制技術 任務一、熟悉瀝青路面施工質(zhì)量控制要點

任務二、進行面層混合料質(zhì)量檢測

任務三、進行面層幾何尺寸檢測

任務四、進行面層內(nèi)在質(zhì)量檢測

任務五、進行面層綜合評定

2.3 對課程的學習情境和課業(yè)進設計

通過對典型工作任務的分析，我們把該門課程分為4個項目，每個項目按照項目化教學的方式的組織教學，通過這種方式來讓學生了解實際工作的過程，這4個項目（見表2）。

經(jīng)過學習領域的課程開發(fā)，任課教師根據(jù)給課程的典型工作任務和學習情境的設計制定適用于不同教學班級的教案。教案應該針對每個典型工作任務設計，最好為每2學時設計一次有針對性教學實施方案，每個教學步驟都應該有達成的相應的學習目標。

3 結束語

基于工作過程的課程開發(fā)和設計是目前高職院校課程改革的一項重要任務它強調(diào)職業(yè)工作的整體性，強調(diào)技能操作的重要性，培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)、綜合素質(zhì)以及職業(yè)素質(zhì)。通過學習情境的模擬，使學生真實的體驗工作過程。然而高職教育的改革如果只依靠學校的努力，僅僅開發(fā)基于工作過程的教材是不能解決所有的問題，還需要得到政府和廣大企業(yè)的支持，開辦各種教學企業(yè)、實行頂崗實習，讓學生能在學習的過程中真正接觸到企業(yè)和工作，能接觸到真實的項目使學生在走出校門的時候真正具備了一個高職人的素質(zhì)和技能。

參考文獻：

[1]洪軍明.高職工程監(jiān)理專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究開發(fā)研究[J]，2009（07）.

[2]曾波.林冰.裘漢琦.工程監(jiān)理專業(yè)工學交替人才培養(yǎng)模式探索[J].廣東水利電力職業(yè)技術學院學報，2009（12）.

[3]張孝忠.周慧蘭.工程監(jiān)理專業(yè)人才培養(yǎng)方案探討價值工程[J].2011（11）.

現(xiàn)代控制技術論文范文第5篇

論文關鍵詞：液壓與氣壓傳動，教材改革

 

近年來，隨著改革開放的不斷深入，機電工業(yè)面臨著產(chǎn)業(yè)的整體優(yōu)化與升級，對勞動者的素質(zhì)也提出了更高和更新的要求。液壓與氣壓傳動是利用液體或氣體的壓力傳遞力和運動的一種傳動,由于它具有其他傳動方式不可替代的許多特性,因此被廣泛應用于機械制造、工程機械、冶金機械、石油化工、交通運輸、礦山機械、建筑機械等各個工程技術領域。隨著微電子技術和控制理論學科的發(fā)展,液壓氣壓傳動的應用領域越來越廣,從軍用到民用,從重工業(yè)到輕工業(yè),到處都有液壓氣壓傳動與控制技術。因此，職業(yè)技術教育必須適應現(xiàn)代化建設對人才的需要，培養(yǎng)學生具有更高、更全面的綜合職業(yè)能力。在培養(yǎng)學生綜合職業(yè)能力方面，教材的改革是關鍵環(huán)節(jié)。筆者就學院校本教材《液壓與氣壓傳動》改革與建設談一些認識。

一 明確培養(yǎng)目標，調(diào)整課程結構

我院屬于高等職業(yè)技術院校,主要培養(yǎng)面向工業(yè)生產(chǎn)第一線的應用型專門人才。學生走向工作崗位后,遇到有關液壓和氣壓傳動的問題一般是關于設備的安裝、調(diào)試、維修和保養(yǎng)等項目,很少接觸到系統(tǒng)的設計校核計算工作。因此，學校教育必須樹立“以素質(zhì)為基礎、以能力為本位”的指導思想，注重學生的能力提高和素質(zhì)培養(yǎng)，打破學科界限，調(diào)整課程結構。

《液壓與氣壓傳動》是機電類學生必修的一門專業(yè)課，主要介紹機電設備液壓與氣壓傳動的基礎知識和液壓氣壓控制技術。隨著機電技術的迅猛發(fā)展，單一的學科體系已不利于學生形成機電設備的整體意識，如機電設備的運動主要有機械傳動、液壓傳動教育論文，機電設備的控制則是液壓技術、電氣技術、數(shù)控技術乃至光學技術的有機結合。現(xiàn)行的課程結構為各學科單獨設置，以課程群的組合來建立學生的知識結構。由于各門課程自成體系，不僅相關內(nèi)容低起點、重復多，浪費了大量學時，而且各門課程知識很難融會貫通、綜合運用，不利于綜合應用能力的培養(yǎng)。筆者認為應打破傳統(tǒng)的教學體系，將機械傳動技術、電氣控制技術、液壓傳動、可編程控制器應用技術、數(shù)控技術等知識設置為幾個相對獨立的模塊，并有機地結合在一起，成為一個復合型專業(yè)課程，這樣既利于培養(yǎng)學生綜合職業(yè)能力，同時還可以減輕學生的課業(yè)負擔和學習壓力，并為實踐操作技能節(jié)約大量的時間。

二 突出職教特色，優(yōu)化知識內(nèi)容

職業(yè)教育必須適應市場的要求，教學內(nèi)容必須具有職業(yè)性和實用性；知識應以夠用為度，不必強調(diào)過多的理論系統(tǒng)性和完整性中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。

1 刪除理論性較強的內(nèi)容

《液壓與氣壓傳動》課程理論抽象而實踐性又很強。因為液壓傳動的過程是在封閉的系統(tǒng)中完成的,要建立起直觀的認識是比較困難的。但是這個專業(yè)貼近生產(chǎn)實際,應用性很強。一般的液壓設備在日常生活中很少見到,所以學生缺乏感性認識,加上隨著教學的改革,本課程的教學時數(shù)已經(jīng)縮減,故而傳統(tǒng)的教學手段很難適應新形勢下的教學任務了。只有改革傳統(tǒng)的教學方法和手段,使教學方法多樣化,并加強實踐環(huán)節(jié),才能改善教學效果。

過多、過深的理論知識不但使學生所學無用，而且可能使學生產(chǎn)生一定的恐懼、厭煩情緒，喪失學習的興趣和信心。傳統(tǒng)的《液壓與氣壓傳動》教材中液體動力學章節(jié)中存在較多繁瑣公式的推導及偏深的理論分析，如管路內(nèi)的壓力損失、液體流經(jīng)小孔及間隙的流量等計算公式、各種液壓泵排量及流量的計算公式，筆者認為均可予以刪除或壓縮。另外，教材中采用較大篇幅介紹了液壓系統(tǒng)的設計方法與計算步驟，該內(nèi)容主要應用于工程設計和科學研究使用，對職業(yè)教育則沒有必要掌握，也應予以刪除或壓縮。對那些必需的理論知識可作適當處理，做到“知其然”，而不必過分強調(diào)“知其所以然”。例如，葉片泵只需說明葉片泵為減少葉片滑動的摩擦力，應將葉片順轉向傾斜一定角度放置，而不必具體分析葉片的受力情況。從而使教材做到內(nèi)容少而精，突出其實用性。

2 體現(xiàn)教材的先進性

科學技術的發(fā)展日新月異，教材應當不斷補充新知識、新產(chǎn)品、新技術、新工藝，使學生掌握最新的知識以適應市場要求教育論文，如氣動技術近幾十年來發(fā)展迅速，已廣泛應用于生產(chǎn)的各個領域，其工作原理與液壓傳動有許多相近之處，因此，可增加有關氣壓傳動的知識。而對于在生產(chǎn)中已淘汰或很少使用的設備和產(chǎn)品，在教材中則應予以剔除，如徑向柱塞泵由于徑向尺寸大、結構較復雜，制造困難，近年來已使用較少，該部分知識可予以省略。

3 便于教學和自學

近幾年隨著高等院校的擴大招生，學生的學習基礎普遍較差，學習能力較低。因此，教材內(nèi)容應充分考慮學生的特點，盡量做到內(nèi)容通俗易懂，版面豐富、活潑、直觀。傳統(tǒng)教材每章節(jié)后的復習思考題多延用了本科教材的形式，以問答、論述、計算為主，對學生的論述、概括、分析能力有較高要求。筆者認為應適當?shù)亟档碗y度，采用學生喜聞樂見的填空、選擇、判斷題型，這樣既可以考察較廣的知識面，又可以突出知識點的理解和應用，同時也便于老師的教學和學生自學。同時，可安排一些課后討論題或生活中的實例，如挖掘機、起重機的液壓系統(tǒng)，鼓勵學生利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)查找所需資料、增加學習的趣味性和實用性，做到開放式教學，拓寬課堂教學范圍。

4 注意與其它教材的統(tǒng)一性

《液壓與氣壓傳動》教材中涉及到許多的電氣元件都是用字母表示，如壓力繼電器用K表示，電磁開關用YA表示，但在有關的電氣教材中，壓力繼電器用KP表示，電磁開關用YV表示教育論文，容易使學生產(chǎn)生模糊不清的概念，建議相關教材對同一元件應采用統(tǒng)一國家標準。

三 突出實踐能力的培養(yǎng)

為使學生具有一定調(diào)試和維修液壓設備的技能,必須加強學生對生產(chǎn)設備液壓系統(tǒng)分析能力的培養(yǎng)。通過大量實例分析,可使學生舉一反三,觸類旁通。同時,更好地把零散的液壓知識有機地聯(lián)系起來,得以靈活應用。

突出實踐能力的培養(yǎng)，既要培養(yǎng)學生的動手能力，更要培養(yǎng)學生分析能力、解決問題的能力。液壓系統(tǒng)在工作中會出現(xiàn)各種各樣的故障，作為生產(chǎn)操作者必須具備查找排除一般故障的能力。但傳統(tǒng)教材只在最后章節(jié)中簡單提及了常見故障及其排除方法。筆者認為這樣泛泛而談已遠遠不能滿足實際的使用要求；建議在各章節(jié)介紹液壓元件工作原理后，均應說明它們在使用中容易產(chǎn)生的故障及其排除方法，最后以典型系統(tǒng)為例，講解系統(tǒng)故障的診斷方法，培養(yǎng)學生的分析能力。

液壓課程中安排的實驗可分為演示、驗證型實驗和應用型實驗。演示、驗證型實驗缺少創(chuàng)造性，不能充分調(diào)動學生的積極性，如溢流閥的性能試驗，要求學生按照事先設計的試驗步驟進行操作，記錄相關的數(shù)據(jù)，最后經(jīng)過較繁瑣的數(shù)據(jù)處理及圖表繪制，得出溢流閥的有關性能。整個試驗都是學生按指令被動執(zhí)行，沒有自己的認識與創(chuàng)新。筆者認為此類試驗效果甚微，可予以削減中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。同時增加培養(yǎng)學生的綜合應用能力的應用型實驗，如液壓基本回路實驗，由學生自行設計液壓回路并通過試驗將各液壓元件安裝組合，驗證回路的可行性，把所學知識有機結合起來，在設計、聯(lián)接、調(diào)試的整個過程中，學生是主導者，能充分調(diào)動學生的積極性，大大提高了其創(chuàng)造思維及綜合應用能力。同時，為適應市場對維修能力的要求，建議增加實習演練周，加強學生對液壓元件、系統(tǒng)常見故障的分析及排除能力。

四 開發(fā)配套教學軟件，發(fā)展多媒體教學

《液壓與氣壓傳動》課程的結構圖、原理圖特別多,有的還比較復雜。過去的教學手段比較單一,主要是通過教學掛圖、教學模型等輔助教學。老師雖然下了很大的功夫,但學生卻聽得一頭霧水,漸漸失去了學習的興趣。圖文并茂的多媒體教學的出現(xiàn),使抽象的教學內(nèi)容變得直觀、生動。以溢流閥的講解為例，傳統(tǒng)教學多采用掛圖或幻燈片，教師所用的、學生所看見的不過是一些簡單、毫無生氣的二維示意圖教育論文，雖然配以教學模型進行講解，但溢流閥閥芯上移、實現(xiàn)溢流的過程，只能由學生自己發(fā)揮想象力。若利用多媒體技術，用不同顏色表示溢流閥的各組成部分，用三維動畫效果演示其裝配及工作過程，一個彩色的、立體的動態(tài)圖像呈現(xiàn)在學生面前。同時，通過與學生的雙向交流與反饋，有效地激勵學生的學習積極性與創(chuàng)造想象力，使學生真正感受到現(xiàn)代化教學的優(yōu)越性。

五 改革考核方式,加強過程考核

本課程最終考核方法應采取理論與實踐相結合的形式,理論教學包括理論考試成績、上課表現(xiàn)、完成作業(yè)情況三部分,實踐部分應包括實踐技能、實習報考、實習態(tài)度三部分?？紤]到高職教育人才培養(yǎng)目標的要求,總評成績理論與實踐部分各占50%為宜。通過這樣的考核方法,一方面督促學生上課認真學習,下課及時完成作業(yè),掌握豐富的理論知識,另一方面,又重視學生的實踐動手能力的培養(yǎng),有效地提高了學生的學習積極性。

總之，《液壓與氣壓傳動》教材要緊跟時展的需要，必須打破傳統(tǒng)教材的舊條框，建立科學合理的教材體系，拓寬課堂教學范圍，豐富課堂教學內(nèi)容，貫徹開放式、探討式、研究式、學習式教學形式和考核方式，并充分利用現(xiàn)代化的教學手段提高學生職業(yè)能力。