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自動控制論文范文第1篇

關(guān)鍵詞：自動控制風(fēng)機(jī)盤管變風(fēng)量系統(tǒng)制冷裝置新風(fēng)機(jī)組恒溫控制器電動閥

一、工程概況：

本空調(diào)工程全部采用吊頂暗裝風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)。室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)全部的室內(nèi)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷，新風(fēng)機(jī)組把引入的室外新風(fēng)處理到室內(nèi)焓值，再按需求分配到各個房間。按舒適性空調(diào)設(shè)計，采用露點(diǎn)送風(fēng)。系統(tǒng)冷熱源選用風(fēng)冷式空氣源熱泵，安置于天臺上。空調(diào)水系統(tǒng)采用一次泵定水量系統(tǒng)，雙管制，閉式循環(huán)。系統(tǒng)主機(jī)采用遠(yuǎn)程控制，各房間的風(fēng)機(jī)盤管可單獨(dú)控制調(diào)節(jié)。

二、空氣房間溫度自動控制是通過接通或斷開電加熱器，以增加或減少精加熱器的熱量，而改變送風(fēng)溫度來實(shí)現(xiàn)的。

空調(diào)溫度自動控制系統(tǒng)常用的改變送風(fēng)溫度方法有：控制加熱空氣的電加熱器，空氣加熱器（介質(zhì)為熱水或蒸汽）的加熱量或改變一、二次回風(fēng)比等。室溫控制規(guī)律有位式、比例、比例積分、比例積分微分以及帶補(bǔ)償與否等幾種。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)室溫允許波動范圍大小的要求，被控制的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及設(shè)備形式，選配測溫傳感器、溫度調(diào)節(jié)器及執(zhí)行器，組成溫度自動控制系統(tǒng)。

（1）控制電加熱器的功率

控制電加熱器的功率來控制室溫的系統(tǒng)，其原理圖及方框圖見下

①是室溫位式控制方案，由測溫傳感器TN，位式溫度調(diào)節(jié)器TNC，及電接觸器JS組成。當(dāng)室溫偏離設(shè)定值時，調(diào)節(jié)器TNC輸出通斷指令的電信號，使電接觸器閉合或斷開，以控制電加熱器開或停，改變送風(fēng)溫度，達(dá)到控制室溫的目的

②是室溫PID控制方案，由測溫傳感器TN，PID溫度調(diào)節(jié)器TNC及可控硅電壓調(diào)整器ZK組成，可實(shí)現(xiàn)室溫PID控制。

（2）控制空氣加熱器的熱交換能力

控制進(jìn)入空氣加熱器熱媒流量的室溫控制系統(tǒng)及其原理如下：

該方案是由測溫傳感器TN，溫度調(diào)節(jié)器TNC，通斷儀ZJ及直通或三通調(diào)節(jié)閥組成。當(dāng)室溫偏離設(shè)定值時，調(diào)節(jié)器輸出偏差指令信號，控制調(diào)節(jié)閥開大或關(guān)小，改變進(jìn)入空氣熱交換器的蒸汽量或熱水量，從而改變送風(fēng)溫度，達(dá)到控制室溫的目的。

（3）制進(jìn)入空氣加熱器的熱水溫度

該溫控方案組成與上面相同，不同的是控制三通閥來改變進(jìn)入空氣加熱器的水溫，改變熱交換能力，達(dá)到控制室溫的目的。

三、房間空氣相對濕度自動控制的方法

空調(diào)房間溫濕度控制：

空調(diào)房間溫濕度的干擾因素的多樣性，氣候變化的多工況性以及房間存在的較大的熱慣性等因素使得利用單回路直接控制房間溫濕度的方法難以達(dá)到滿意的調(diào)節(jié)效果。因此，應(yīng)該另選有效的方法。針對空調(diào)房間的熱特性，采用串級調(diào)節(jié)較適宜。其調(diào)節(jié)框圖如圖所示

室溫調(diào)節(jié)器用于克服維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱，室內(nèi)熱源散熱引起的室溫干擾。室溫調(diào)節(jié)器根據(jù)房間內(nèi)實(shí)際溫度與設(shè)定溫度的偏差調(diào)整送風(fēng)溫度的設(shè)定值。送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)器則用來控制送風(fēng)溫度。這一環(huán)節(jié)主要克服在不同的季節(jié)，新風(fēng)、回風(fēng)混合比的變化引起的對換熱器的出口狀態(tài)干擾。使其在進(jìn)入房間前受到一定的抑制，減少對室內(nèi)狀態(tài)的影響。采用串級調(diào)節(jié)后，還能改變對象的時間特性，提高系統(tǒng)的控制質(zhì)量。

四、風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的自動控制

（一）溫控器

（1）風(fēng)機(jī)盤管宜采用溫控器控制電動水閥，手動控制風(fēng)機(jī)三速的控制方式。風(fēng)機(jī)啟停與電動水閥連鎖。

（2）冬夏季均運(yùn)行的風(fēng)機(jī)盤管，其溫控器應(yīng)有冬夏轉(zhuǎn)換措施。一般以各溫控器獨(dú)自設(shè)置冬夏轉(zhuǎn)換開關(guān)為好。

（二）節(jié)能鑰匙

（1）房間設(shè)有節(jié)能鑰匙系統(tǒng)時，風(fēng)機(jī)盤管宜與其連鎖以節(jié)能。

（2）當(dāng)要求不高時，可采用插、拔鑰匙使風(fēng)機(jī)盤管啟動或斷電停轉(zhuǎn)的方式。使用要求較高時，可增設(shè)一個溫度開關(guān)。

（三）定流量水系統(tǒng)

風(fēng)機(jī)盤管定流量水系統(tǒng)自控方式較簡單易行，但節(jié)能效果沒有變流量自控方式好。

五、風(fēng)機(jī)盤管的定流量水系統(tǒng)自動控制

該工程使用定流量二管制，其風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的控制通常采用兩種方式。

（1）三速開關(guān)手控的二管制定流量系統(tǒng)

采用二管制水系統(tǒng)時，表面冷卻器中的水是常通的。水量依靠閥門的一次性調(diào)整，而室溫的高低是由手動選擇風(fēng)機(jī)的三檔轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。

（2）溫控器加三速開關(guān)的二管制定流量水系統(tǒng)

采用這種控制的水系統(tǒng)時，表面冷卻器中的水是常通的，水量依靠閥門一次性調(diào)整。室內(nèi)溫度控制器控制風(fēng)機(jī)啟停，而手動三檔開關(guān)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

溫控器選擇AFT06*系列即可滿足要求。該系列是帶浸入式套管的。

六、變風(fēng)量系統(tǒng)的監(jiān)控

變風(fēng)量系統(tǒng)的基本思想是當(dāng)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷改變以及室內(nèi)空氣參數(shù)設(shè)定值變化時，自動調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)送入房間的送風(fēng)量，使通過空氣送入房間的負(fù)荷與房間的實(shí)際負(fù)荷相匹配，以滿足室內(nèi)人員的舒適要求或工藝生產(chǎn)要求。同時送風(fēng)量的調(diào)節(jié)可以最大限度的減少風(fēng)機(jī)的動力，節(jié)約運(yùn)行能耗。

除了節(jié)能的優(yōu)勢外，VAV系統(tǒng)還有以下特點(diǎn)：（1）能實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的靈活控制，可根據(jù)負(fù)荷變化或個人舒適度要求調(diào)節(jié)。（2）由于能自動調(diào)節(jié)送入各房間的冷量，系統(tǒng)內(nèi)各用戶可以按實(shí)際需要配置冷量，考慮各房間的同時使用系數(shù)和負(fù)荷分布，系統(tǒng)冷源配置可以減少20%~30%左右，設(shè)備投資相應(yīng)較大減少。（3）室內(nèi)無過冷過熱現(xiàn)象。

該系統(tǒng)采用單風(fēng)管再加熱VAV空調(diào)系統(tǒng)，其原理和控制系統(tǒng)圖如下：

七、空調(diào)用制冷裝置的自動控制

1、蒸發(fā)器的自動控制

空調(diào)用制冷裝置系統(tǒng)的蒸發(fā)器和冷凝器溫度的自動控制如圖所示

空調(diào)負(fù)荷是經(jīng)常變化的，因此，要求制冷裝置的制冷量也要相應(yīng)地變化。而制冷量的變化，就是循環(huán)的制冷劑流量的變化，所以需要對蒸發(fā)器的供液量進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對載冷劑即被冷卻物質(zhì)的溫度控制?？照{(diào)用制冷裝置的中常用的供液量自動控制的設(shè)備是熱力膨脹閥。

熱力膨脹閥的一種直接作用式調(diào)節(jié)閥，安裝在蒸發(fā)器入口管上，感溫包安裝在蒸發(fā)器的出口管上。DV1和DV2是電磁閥，壓縮機(jī)停時，電磁閥立即關(guān)閉，切斷冷凝器至蒸發(fā)器的供液。

2、冷凝器的自動控制

在制冷裝置上通常用冷卻水量調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)冷凝溫度。冷卻水量調(diào)節(jié)閥是一種直接作用式調(diào)節(jié)閥，安裝在冷凝器的冷卻水進(jìn)水管上，它的壓力測量溫包安裝在壓縮機(jī)的排氣端，或冷凝器的制冷劑入口端，以感受Pl的變化。

3、制冷裝置的自動保護(hù)

為了保證制冷裝置的安全運(yùn)行，在制冷系統(tǒng)中常有一些自動保護(hù)器件。制冷系統(tǒng)常用的自動保護(hù)包括排氣壓力保護(hù)、吸氣壓力保護(hù)、減壓保護(hù)、斷水保護(hù)、冷凍水防凍保護(hù)等。其系統(tǒng)圖如下：

（一）排氣與吸氣壓力自動保護(hù)

在制冷設(shè)備中設(shè)置了安全閥，還使用壓力控制器來控制排氣壓力。當(dāng)排氣壓力超過設(shè)定值時，壓力控制器立即切斷壓縮機(jī)電動機(jī)電源，起高壓保護(hù)作用；控制吸氣壓力的采用壓力控制器PxS。它對吸氣壓力有保護(hù)作用。

（二）油壓的自動保護(hù)

在制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，它的運(yùn)動部件會摩擦生熱。為了防止部件因發(fā)熱而變形而發(fā)生事故，必須不斷供給一定壓力的油。油壓控制器是一個壓差控制器，用它可以實(shí)現(xiàn)制冷裝置油壓的自動保護(hù)。

（三）斷水自動保護(hù)

為了保證壓縮機(jī)的安全，在壓縮機(jī)水套出水口和冷凝器出水口，裝設(shè)了斷水保護(hù)裝置。該裝置是由測量冷凝器出水口水的電阻的兩個電極，配以晶體管控制電路的水流控制器SLS及繼電器所組成。

（四）凍水防凍自動保護(hù)

在制冷裝置運(yùn)行中，蒸發(fā)器中冷凍水溫度過低，容易發(fā)生凍結(jié)影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行，因此設(shè)置了冷凍水防凍自動保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在蒸發(fā)器出口端安裝了溫度控制器TfS，當(dāng)冷凍水出口處溫度降至較低時，溫度控制器使中間繼電器斷開，壓縮機(jī)也就停止運(yùn)轉(zhuǎn)；在壓縮機(jī)停轉(zhuǎn)后，若蒸發(fā)器冷凍水溫度回升到某一溫度時，溫度控制器使中間繼電器接通，冷凍水泵和冷卻水泵就重新啟動，而壓縮機(jī)也恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

4、水量調(diào)節(jié)閥的選擇：

根據(jù)系統(tǒng)水管管徑尺寸為：DN25DN32DN50三種，選擇相應(yīng)閥門口徑的電動調(diào)節(jié)閥。結(jié)果如下：（品牌：丹佛斯）

閥門口徑KV值經(jīng)過閥們的流量（m^3/h）

壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)壓降(bar)

0.20.250.30.350.40.450.50.550.6

DN25104.475.005.485.926.326.717.077.427.75

DN32167.168.008.769.4710.1210.7311.3111.8712.39

DN504017.8920.0021.9123.6625.3026.8328.2829.6630.98

二通閥選擇：DN25Kvs=10m^3/h編號：065Z3420法蘭連接VL2（PN6）

065B1725法蘭連接VF2（PN16）

065B1525法蘭連接VFS2（PN25）

DN32Kvs=16m^3/h編號：065Z3421法蘭連接VL2（PN6）

065B1732法蘭連接VF2（PN16）

065B1532法蘭連接VFS2（PN25）

DN50Kvs=40m^3/h編號：065Z3423法蘭連接VL2（PN6）

065B1750法蘭連接VF2（PN16）

065B1550法蘭連接VFS2（PN25）

三通閥選擇：DN25Kvs=10m^3/h編號：內(nèi)螺紋：065B1425外螺紋：065B1325

法蘭連接VF3，VL3

DN32Kvs=16m^3/h編號：內(nèi)螺紋：065B1432外螺紋：065B1332

DN50Kvs=40m^3/h編號：內(nèi)螺紋：065B1450外螺紋：065B1350

模擬量控制驅(qū)動器：AME15，AME16，AME25，AME35

AME電子驅(qū)動器用在DN50以下的VRB，VRG，VF，VL，VFS2，VEF2閥門。該驅(qū)動器自動適應(yīng)行程到閥的終端位置以減少調(diào)試時間。電源電壓：24V~。適配器編號：065Z7548，介質(zhì)溫度超過150℃。閥桿加熱器，用于DN15~DN50的閥門，編號是065B2171。

手動平衡閥：MSV-C該閥用于平衡制冷、供熱和生活用水系統(tǒng)的流量。其特點(diǎn)有：固定的測量孔板；帶有2件針式測量接頭；手輪具有關(guān)斷功能，一圈360度均可讀數(shù)；數(shù)字刻度指示，并具有鎖定功能；固定孔板測量精度是+-5%，MSV-C為內(nèi)螺紋。

八、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的監(jiān)控

風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的控制通常包括風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制和室內(nèi)溫度控制兩部分。

1、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的監(jiān)控功能

（1）室內(nèi)溫度測量；（2）冷、熱水閥開關(guān)控制；（3）風(fēng)機(jī)變速及啟停控制

其監(jiān)控原理圖如圖

九、新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控

新風(fēng)機(jī)組通常與風(fēng)機(jī)盤管配合進(jìn)行使用，主要是為各房間提供一定的新鮮空氣，滿足人員衛(wèi)生要求。其基本監(jiān)控功能有：（1）監(jiān)測功能檢查風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作狀態(tài)，確定是處于開或關(guān)；檢測風(fēng)機(jī)電機(jī)的電流是否過載；測量風(fēng)機(jī)出口處的空氣溫濕度，以了解機(jī)組是否已將新風(fēng)處理到要求的狀態(tài)；測量空氣過濾器兩側(cè)的壓差，以了解過濾器是否要求清洗；檢查新風(fēng)閥狀態(tài)，確定是開還是關(guān)。（2）控制功能根據(jù)要求啟停風(fēng)機(jī)；控制水量調(diào)節(jié)閥的開度；控制干蒸汽加濕器調(diào)節(jié)閥的開度；換熱器的冬季防凍保護(hù)（3）集中管理功能顯示新風(fēng)機(jī)組啟停狀態(tài)，送風(fēng)溫濕度，風(fēng)閥，水閥狀態(tài)。通過中央控制管理機(jī)啟停機(jī)組，修改送風(fēng)參數(shù)設(shè)定值

為實(shí)現(xiàn)上述功能，相應(yīng)的硬件配置如下：

新風(fēng)機(jī)組的新風(fēng)閥配置開關(guān)式風(fēng)閥控制器。這是因?yàn)樾嘛L(fēng)機(jī)組的風(fēng)量是根據(jù)工作區(qū)內(nèi)人員數(shù)量計算出來的，一般不做調(diào)節(jié)，因此新風(fēng)門只有開、閉兩種狀態(tài)。在風(fēng)機(jī)開啟時，風(fēng)閥全開，停機(jī)時，風(fēng)閥全關(guān)。風(fēng)閥的控制通過一路DO通道完成。當(dāng)輸入為高電平時，風(fēng)閥全開；低電平時，風(fēng)閥全關(guān)。若要了解風(fēng)閥的實(shí)際狀態(tài)，還可以用一路DI接受風(fēng)閥執(zhí)行器的反饋信號。

十、電子機(jī)械房間恒溫控制器RMTE

該控制器廣泛應(yīng)用于商業(yè)、工業(yè)和住宅建筑。適用于供熱，制冷和全年空調(diào)系統(tǒng)的室溫控制，特別是風(fēng)機(jī)盤管和電加熱器等。特點(diǎn)是：高度敏感，無基準(zhǔn)振動問題，硬防火塑料底座和上蓋，一體結(jié)構(gòu)，易于安裝，系統(tǒng)OFF位置，切斷所有環(huán)路。RMTE-HC2適用于2管制供熱/關(guān)斷/制冷，溫度范圍是10~30℃。電源等級：230V+-10%50/60HZ電流等級：恒溫控制器1A230V/AC風(fēng)機(jī)6（2）A230V/AC

十一、區(qū)域電動閥ZV-2/3

該系列閥門與時間溫度控制器一起用來控制家庭和商業(yè)的中央供熱，熱水及冷水系統(tǒng)中的水量。主要參數(shù)：適用于各種安裝要求和偏好，適用于供熱和供冷應(yīng)用，性能可靠，使用壽命長，易于安裝和接線，結(jié)構(gòu)堅固。相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

類型產(chǎn)品編號種類DN關(guān)閉壓力KV螺紋（外）介質(zhì)

ZV-215087N72402-通開/關(guān)152.5bar3.2G1/2”制冷/熱水（+5/+90）

ZV-220087N7241202bar3.2G3/4”

ZV-225087N7242250.8bar6.8G1”

ZV-315087N72373-通分流器152.5bar4.3G1/2”

ZV-320087N7238201bar4.6G3/4”

ZV-325087N7239251bar5.7G1”

十二、SIEMENS3LD主控和急停開關(guān)

3LD1開關(guān)可用于控制主回路、輔助回路以及三相電機(jī)和其它負(fù)載。應(yīng)用

它是手動隔離開關(guān)，符合IEC947-3/DINVDE0660第107部分(EN60947-3)標(biāo)準(zhǔn)，并且滿足隔離要求。3LD1控制開關(guān)可以用于：起/停(ON/OFF)?？刂圃撻_關(guān)有三個相鄰的主觸頭，在開關(guān)的任何一邊都可以裝第四個觸頭。這個觸頭可以是N觸頭或一個帶1常開和1常閉觸點(diǎn)的開關(guān)

SIEMENS3TH中間繼電器

3TH系列中間繼電器，適用于交流50Hz或60Hz，電壓至660V和直流電壓至600V的控制電路中，用來控制各種電磁線圈及作為電信號的放大和傳遞，符合IEC947，VDE0660，GB14048等標(biāo)準(zhǔn)。繼電器動作機(jī)構(gòu)靈活，手動檢查方便，結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，可防止外界雜物及灰塵落入繼電器的活動部位。接線端都有罩覆蓋，人手不能直接接觸帶電部位，安全防護(hù)性很高；繼電器電磁鐵工作可靠、損耗小、噪音小、具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，線圈的接線端裝有電壓規(guī)格標(biāo)志牌，標(biāo)志牌按電壓等級著有特定的顏色，清晰醒目，接線方便，可避免因接錯電壓規(guī)格而導(dǎo)致線圈燒毀。

十三、壓差控制器

根據(jù)閥門口徑，選擇以下幾種：ASV-PVDN25ASV-PVDN32AIPDN50

ASV壓差平衡閥可自動保證供熱和制冷系統(tǒng)的水力平衡。該工程中采用的是定水量系統(tǒng)，壓差控制器用在排氣與吸氣壓力自動保護(hù)中。使用ASV閥門，可避免煩瑣的調(diào)試過程，安裝完閥門即可。在所有負(fù)荷下自動平衡系統(tǒng)，也有助于節(jié)能。安裝時需安在回水管，且流向應(yīng)與閥體上的箭頭一致。

十四、參考文獻(xiàn)

建筑環(huán)境與設(shè)備的自動化劉耀浩天津大學(xué)出版社

建筑設(shè)備自動化卿曉霞重慶大學(xué)出版社

自動控制論文范文第2篇

【關(guān)鍵詞】EPB電子駐車應(yīng)用

一、EPB與傳統(tǒng)手制動相比的優(yōu)點(diǎn)

1.1EPB系統(tǒng)可以在發(fā)動機(jī)熄火后自動施加駐車制動。駐車方便、可靠，可防止意外的釋放（比如小孩、偷盜等）。

1.2不同駕駛員的力量大小有別，手駐車制動桿的駐車制動可能由此對制動力的實(shí)際作用不同。而對于EPB，制動力量是固定的，不會因人而異，出現(xiàn)偏差。

1.3可在緊急狀態(tài)下組委行車制動用。

二、EPB的功能

2.1基本功能：通過按鈕實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)手剎的靜態(tài)駐車和靜態(tài)釋放功能。

2.2動態(tài)功能：行車時，若不踩踏板剎車，通過EPB按鈕，一樣也可以實(shí)現(xiàn)制動功能。

2.3“熄火控制”模式：當(dāng)汽車拔鑰匙熄火時，自動啟用駐車制動，發(fā)動機(jī)不打火駐車不能解除。

2.4開車釋放功能：當(dāng)駕駛員開車時，踩油門，掛擋后自動解除駐車。

2.5啟動約束：點(diǎn)火關(guān)閉，釋放約束模式（保護(hù)兒童），不用操作制動踏板，即可釋放約束模式。

2.6緊急釋放功能：當(dāng)電子駐車沒電需要解除駐車時，可用專門的釋放工具釋放駐車。

三、拉線式EPB的組成及各部件的作用

3.1拉線。拉線和傳統(tǒng)的駐車系統(tǒng)中拉線所起的作用完全一樣，就是把力從EPB總成傳遞到駐車制動器上實(shí)現(xiàn)駐車功能。拉線式EPB有單拉線和雙拉線兩種。

單、雙拉線有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。相比較起來雙拉線有較大的拉線效率，拉線行程短，但布置沒單拉線靈活，產(chǎn)生相同的拉力，控制器需要加載的力大。工作時，雙拉線EPB控制器同時帶動兩根拉線運(yùn)動，帶動制動器駐車，而單拉線時，EPB控制器是只帶動了一根拉線，然后通過拉索平衡器此拉線帶動后面的兩根拉線駐車。

單拉線式樣的EPB，一根拉線帶動兩根拉線的原理為：第一根拉線的芯線在控制器的帶動下產(chǎn)生移動，其帶動拉線向右移動，然后因?yàn)榈谝桓€受力彎曲，第一根拉線通過固定在其拉線護(hù)套上面的平衡器帶動拉線1向左移動，從而實(shí)現(xiàn)了一根拉線帶動兩根拉線移動的目的。

3.2按鈕。通過按或者拉按鈕控制EPB駐車和解除駐車，按鈕上有背景燈，提醒駕駛者是否已工作。

3.3緊急工具。在EPB因斷電不工作時，實(shí)現(xiàn)駐車解除功能。

3.4電機(jī)。EPB工作時的動力來源，由其來帶動齒輪機(jī)構(gòu)工作實(shí)現(xiàn)駐車。（有人僅靠電子駐車紙面意思可能會擔(dān)心駐車后，出現(xiàn)沒電的情況怎么辦？實(shí)際上電子駐車只是靠電觸發(fā)齒輪機(jī)構(gòu)工作，最終使車長時間駐車的還是機(jī)械機(jī)構(gòu)，并且國家法規(guī)中也明確要求，駐車要用可靠的機(jī)械機(jī)構(gòu)來完成）。

3.5齒輪機(jī)構(gòu)。不同廠家EPB的此部分機(jī)構(gòu)的工作原理不一定相同但其作用是一樣的。都是力的傳遞機(jī)構(gòu)，把力由電機(jī)齒輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成拉線方向上力。其齒輪結(jié)構(gòu)的工作原理如右圖電機(jī)帶動拉線所在的外齒輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)齒輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樾D(zhuǎn)方向相反，帶動連接在內(nèi)外齒輪機(jī)構(gòu)的拉線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)駐車。

3.6ECU和傳感器。ECU用來控制EPB對外的信息交流和反饋。傳感器用來感應(yīng)拉力的大小。

四、EPB總成的工作原理和其功能的實(shí)現(xiàn)原理

4.1EPB總成的工作原理。拉線式EPB工作原理為：通過開關(guān)給ECU一個通斷信號，EPB的ECU控制電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后由內(nèi)部的齒輪機(jī)構(gòu)把此力輸出到拉線上，由拉線帶動制動器進(jìn)行駐車。

4.2EPB各功能的實(shí)現(xiàn)原理

（1）基本功能。最基本的功能，靜態(tài)釋放和靜態(tài)駐車功能，通過按鈕駐車和解除駐車此工作原理簡單，也就是上面的EPB工作原理。

（2）EPB賣點(diǎn)之一的動態(tài)功能。當(dāng)車在行車狀態(tài)，速度大于12km/h,若按下EPB按鈕，ECU指揮馬達(dá)帶動拉線駐車，當(dāng)車輪要抱死，有滑移的傾向時，ECU通過CAN得到這個信號后，會使拉線力減小，以便不使車輪抱死，如此循環(huán)，直至車停下為止。雖然EPB有此功能，但各個EPB廠家，并不推薦客戶把EPB當(dāng)作行車制動器使用，并且還明確要求客戶，此功能只能在常規(guī)制動器失效或不可使用踏板的緊急情況下才能使用，這是因?yàn)樵谛熊囍?，駐車制動器啟動后，那么就把制動力全部加在后輪，對后制動器的損害是很大的。

（3）“熄火控制”模式。發(fā)動機(jī)熄火后，通過CAN把此信息傳遞給ECU，ECU指揮EPB駐車。

（4）EPB的另一賣點(diǎn)功能：開車釋放功能。要實(shí)現(xiàn)該功能，則EBP系統(tǒng)需要知道駕駛員是否希望車輛開始行駛。對自動擋車輛來說，EPB可以通過變速器信息及油門信息了解車輛狀態(tài)。然后ECU指揮EPB釋放駐車。而對手動擋車輛來說，原有的配置所能提供的信息無法確認(rèn)駕駛員的期望。為了實(shí)現(xiàn)該功能，需要在車輛上加裝檔位傳感器及離合器傳感器。

（5）緊急釋放功能。用專門開發(fā)的緊急釋放工具來實(shí)現(xiàn)此功能。工具的工作原理為，用專門開發(fā)的EPB工具，先插入緊急工具孔，然后旋轉(zhuǎn)，使齒輪旋轉(zhuǎn)帶動渦桿移動，解除駐車。有時為了使解除駐車方便，或者不便于使用剛性的緊急釋放工具，也可以使用易曲工具，實(shí)現(xiàn)過程為：把緊急釋放工具由剛性改成可彎曲的易曲工具，然后根據(jù)EPB的布置位置，設(shè)計合理的導(dǎo)向管，設(shè)計導(dǎo)向管的原則為將來在使用工具時比較方便，不需要拆卸其它零件，或者鉆到車下。導(dǎo)向管一端，另一端固定死在電子駐車工具孔上，使用時，取出緊急工具，把工具從導(dǎo)向管端插入，順著導(dǎo)向管，把工具連接到電子駐車上，然后轉(zhuǎn)動工具搖把，即可釋放駐車。在開發(fā)易曲工具中需要注意的是：1.工具的易曲長度不能太長否則會因工具彎曲端過長而使傳遞到電子駐車的力矩解除不了駐車。2.導(dǎo)向管扭曲的幅度不能過于大，否則工具在通過導(dǎo)管時的難度就很大，甚至通不過導(dǎo)管。

五、拉線式EPB的布置

5.1EPB的布置

EPB的布置需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）若EPB布置在車身下，要設(shè)計合理的支架，力求把EPB包起來，防止車底下高速飛起的石子打在EPB殼體上。（2）注意保證EPB周圍的溫度不能過高，要在其工作溫度范圍內(nèi)。（3）注意選擇合理的緩沖墊來起到防震的效果。（4)EPB位置的選擇，要考慮到將來緊急工具使用的方便性。

5.2拉線的布置

拉線的布置需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）拉線之間的間隙要求，需要滿足一定要求。（2）單拉線式。EPB是由一根拉線帶動后面兩根拉線來實(shí)現(xiàn)駐車的，為了實(shí)現(xiàn)一根拉線帶動二根拉線，所以布置時一定要保證第一根拉線的末端是可移動的，不能在此處做支架給其固定死。

六、結(jié)論

EPB是近來研究的重要成果之一。它替代了手駐車制動，用電子按鈕實(shí)現(xiàn)停車制動，且節(jié)省了車廂內(nèi)部的空間。符合現(xiàn)在消費(fèi)者們希望在車內(nèi)安裝更多的基本配置和功能的這個趨勢。因此設(shè)計小巧的EPB倍受青睞。目前電子駐車在國外已應(yīng)用的比較普遍。在不久的將來電子駐車也會頻頻裝配在中國的汽車上。

參考文獻(xiàn)：

舒華，姚國平.汽車電子控制技術(shù).北京．人民交通出版社，2002.

董輝.汽車用傳感器.北京：理工大學(xué)出版社，1998.

自動控制論文范文第3篇

經(jīng)過50多年的發(fā)展，石油行業(yè)的自動化進(jìn)步主要體現(xiàn)在操作現(xiàn)場已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工勞作轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)今的自動化控制，低級的單回路控制已經(jīng)被予以淘汰，高級復(fù)雜系統(tǒng)控制推向市場，直到煉化管控一體化。自動化控制已經(jīng)蔓延至中國大中型石油化工企業(yè)的主要生產(chǎn)過程之中，雖然在水平上有所差異，但從總體來說，相對于傳統(tǒng)的行業(yè)操作，自動化控制已經(jīng)幫助取得更多的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時，在小型的石油化工企業(yè)之中，也有很多骨干企業(yè)擁有比較成熟的控制系統(tǒng)和較低成本的自動化技術(shù)，并且，生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已經(jīng)成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測手段。我們了解到石油自動化控制歷程，還需對石油自動化控制應(yīng)用前景做進(jìn)一步探討。

2自動化控制設(shè)備和系統(tǒng)

石油化工企業(yè)把化工過程的控制作為企業(yè)日常生產(chǎn)管理控制的目標(biāo)對象，自動化控制技術(shù)、算法和方案幫助石油化工企業(yè)可以有機(jī)調(diào)和控制理論，把整個生產(chǎn)過程納入到自動化控制體系，實(shí)現(xiàn)化工過程中各種模擬量的自動化控制。為了使得自動化控制的全過程得以有效實(shí)現(xiàn)，自動化控制設(shè)備、控制系統(tǒng)是必不可少的，除此以外，還要制定出科學(xué)合理的實(shí)施方案，為自動化控制打造控制平臺。高素質(zhì)的操作人員也十分重要，可以實(shí)現(xiàn)對科學(xué)管理、操作自動化控制系統(tǒng)。在將設(shè)備和體系、方案和人員進(jìn)行科學(xué)的結(jié)合的前提下，才能使得石油化工企業(yè)的自動化控制過程得以順理成章地完成。從中我們可以發(fā)現(xiàn)，在化工行業(yè)中，其不僅對自動化控制的技術(shù)水平有所要求，還對自動化控制過程的匹配性有所要求。最優(yōu)化化工過程的自動化控制，可以降低企業(yè)的投入成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，還可以降低企業(yè)所需能耗和生產(chǎn)成本，提高成品質(zhì)量，從而保障化工企業(yè)的安全科學(xué)生產(chǎn)。因而，對化工過程的自動化控制進(jìn)行研究，然后使用先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)，為化工企業(yè)提供服務(wù)，是化工企業(yè)前進(jìn)和發(fā)展的驅(qū)動力。

3微電子技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用

自動化控制系統(tǒng)和自動化設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的有微電子技術(shù)和信息技術(shù)，化工自動化控制網(wǎng)絡(luò)和信息控制網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出一體化趨勢。在數(shù)據(jù)采集、自動化控制、技術(shù)調(diào)節(jié)等各個環(huán)節(jié)，都有化工過程的控制體現(xiàn)，通過化工過程控制一體信息平臺集中到自動化控制系統(tǒng)中。這要求自動化控制硬件需要更加具有可供挑戰(zhàn)的性能。過程控制的各個環(huán)節(jié)所采用的技術(shù)設(shè)備擁有各異的硬件設(shè)備，分別由不同的生產(chǎn)經(jīng)營商家供給，而開發(fā)商對硬件設(shè)施進(jìn)行自主經(jīng)營。之所以，在多種資源進(jìn)行整合的過程之中，很多時候會出現(xiàn)不兼容，接口不統(tǒng)一也時常出現(xiàn)，因而，技術(shù)產(chǎn)品的更新升級也會受到影響。綜上所述，化工自動化控制硬件需擁有多種優(yōu)點(diǎn)，如較好的兼容性、便于升級換代、速度快等?；み^程控制技術(shù)設(shè)備只有具備上述特點(diǎn)，才可以在控制領(lǐng)域中被廣泛使用，從而實(shí)現(xiàn)化工控制全過程和各個系統(tǒng)之間的完美聯(lián)合，保證任何的化工過程控制設(shè)備在升級換代的時候不會對化工企業(yè)的正常生產(chǎn)有所影響?？刂朴布挥芯邆潇`活性、精確度、抗干擾等各個方面的優(yōu)點(diǎn)，才能夠在化工過程自動化控制中發(fā)揮出顯著的作用?；ぷ詣踊刂频暮诵氖切畔⒓?，信息集成的重要組成部分是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。大多數(shù)化工企業(yè)使用流程管理模式，需要通過軟件平臺處理和管理化工過程中的大量數(shù)據(jù)。，使用哪一種軟件決定著化工控制過程自動化控制的信息有效集成性和共享性。

4專業(yè)技術(shù)人才作用愈加重要

我國化工自動化控制操作技術(shù)人員素質(zhì)普遍不高，原因在于我國自動化控制理論研究較為落后，存有的化工自動化控制研究成果不多。很多化工自動化控制操作技術(shù)人員不夠了解化工過程自動化控制原理，對化工行業(yè)有關(guān)的專業(yè)技術(shù)知識掌握甚少，化工自動化控制復(fù)合型人才欠缺。在化工自動化控制發(fā)展的過程中，人才起著決定性的作用。要想實(shí)現(xiàn)對整個化工過程的最優(yōu)化自動化控制，需要從以下幾個方面著手。首先，需要引導(dǎo)廣大的職工及時更新觀念，化工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層需要對化工自動化控制給予充分的重視，以切實(shí)行動引導(dǎo)更新全體職工的化工自動化控制觀念，從而開放思維，培育出強(qiáng)烈的責(zé)任心來對待化工工作，制定出科學(xué)合理的化工自動化發(fā)展規(guī)劃和信息化發(fā)展職工培育方法，把先進(jìn)的技術(shù)手段和激勵措施相結(jié)合，促進(jìn)化工信息化建設(shè)的發(fā)展。其次，還需要對化工自動化設(shè)備的整體利用水平給予更多關(guān)注。其充分體現(xiàn)了化工企業(yè)技術(shù)人員的操作能力。在自動化控制技術(shù)的發(fā)展過程中，因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)發(fā)展速度較快，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，在化工企業(yè)自動化設(shè)備的采購、安裝及使用過程中，需要注意設(shè)備的這個特點(diǎn)，之后結(jié)合企業(yè)自動化控制現(xiàn)狀，加大對相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。在化工過程自動化控制的過程中，需要并重經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，注重投入產(chǎn)出比的分析，在信息資源建設(shè)和化工自動化控制應(yīng)用技術(shù)上投入更多的研究精力，從而不斷地提高化工自動化控制設(shè)備的整體使用水平。

5結(jié)束語

自動控制論文范文第4篇

自動化控制（automaticcontrol）是相對人工控制概念而言的，指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。自動控制技術(shù)的研究和運(yùn)用將人類從復(fù)雜、危險、繁瑣的勞動環(huán)境中解放出來并大大提高了控制效率，它涉及利用反饋原理的對動態(tài)系統(tǒng)的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。作為工程科學(xué)的一個分支，自動控制領(lǐng)域的發(fā)展經(jīng)歷了幾個重大演進(jìn)過程，而第三代過程控制體系，則源于上個世紀(jì)70年代開始的數(shù)字計算機(jī)的應(yīng)用，由于計算機(jī)產(chǎn)生的巨大技術(shù)優(yōu)勢，從而產(chǎn)生了第三代過程控制體系。這個被稱為第三代過程控制體系是自動控制領(lǐng)域的一次革命，它充分發(fā)揮了計算機(jī)的特長，并由此產(chǎn)生了被稱為“集中控制”的中央控制計算機(jī)系統(tǒng)。目前，我國供熱行業(yè)正面臨著大的技術(shù)變革，對于供熱系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)控制而言，自動化控制應(yīng)滿足如下要求：應(yīng)該是最有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能的控制系統(tǒng)；應(yīng)該是可以實(shí)現(xiàn)無人值守的控制系統(tǒng)；應(yīng)該是壽命長、維修工作量少、維護(hù)簡單的控制系統(tǒng)；應(yīng)該是初投資小、運(yùn)行費(fèi)用低的控制系統(tǒng)。而實(shí)現(xiàn)計算機(jī)自動控制能夠滿足以上需求，無疑是供熱系統(tǒng)自動化控制的的必然發(fā)展趨勢。

二、計算機(jī)在供熱系統(tǒng)自動化控制中的作用

在目前的供熱企業(yè)中，計算機(jī)的主要用途還僅限于打字、報表等比較初級工作，供熱企業(yè)的信息化水平與實(shí)現(xiàn)供熱企業(yè)生產(chǎn)過程的自動化、管理方式的網(wǎng)絡(luò)化、決策支持的智能化等的要求還不適應(yīng)，迫切要求在生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)提升自動化控制水平。而計算機(jī)自動控制由于具備如下功能，其作用是非常明顯的。一是在數(shù)據(jù)采集及傳輸方面，能夠?qū)崟r采集公司所有換熱站（包括水一水站、汽一水站）的全部技術(shù)數(shù)據(jù)，包括壓力、溫度、流量、熱量、水電消耗及水泵狀態(tài)等各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過無線或有線方式將各個子站的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胝{(diào)度室，可以在調(diào)度室了解到各個換熱站的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)。由此，改變了以往手工操作下調(diào)度員很對運(yùn)行工況“情況不明，心中無數(shù)”、致使調(diào)節(jié)處于盲目狀態(tài)的情況。例如，我們采用間連熱網(wǎng)全網(wǎng)平衡軟件，通過OPC方式從組態(tài)軟件中獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括：室外溫度，熱源的供水流量、供水溫度、回水溫度等。此軟件動態(tài)的通過室外溫度的時間序列法進(jìn)行熱網(wǎng)所需負(fù)荷預(yù)測、熱源的供回水溫差的需求、熱源的供水流量的需求等。二是在冷熱控制方面，能夠均勻調(diào)節(jié)流量，消除冷熱不均。換熱站自動控制各個換熱站可以根據(jù)室外氣溫的變化通過調(diào)節(jié)一級管網(wǎng)電動閥門的開度來及時控制二級管網(wǎng)的供回水溫度，通過調(diào)度給定的控制曲線，各個換熱站可以獨(dú)立運(yùn)行，保證運(yùn)行參數(shù)始終在給定的范圍內(nèi)運(yùn)行。同時調(diào)度在中央調(diào)度室可以根據(jù)需要隨時干預(yù)子站的運(yùn)行，調(diào)度可以遙控子站的電動閥門，調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。三是在故障預(yù)測方面，能夠及時診斷故障確保安全運(yùn)行。

計算機(jī)自動控制系統(tǒng)通過對供熱系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的分析，即可對熱源、熱力網(wǎng)和熱用戶中發(fā)生泄漏、堵塞等故障進(jìn)行及時診斷，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，同時指出故障位置，以便及時檢修，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。四是在能源考核管理方面，能夠?qū)崿F(xiàn)量化管理。由于計算機(jī)自控系統(tǒng)可以建立各種信息數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)\(yùn)行過程的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對各個換熱站的水、電、熱進(jìn)行各種統(tǒng)計、比較及計算，調(diào)度及公司領(lǐng)導(dǎo)可以隨時了解整個管網(wǎng)能源消耗情況手掌握熱同的經(jīng)濟(jì)技術(shù)狀態(tài)，計量能力的提高，為量化管理的實(shí)現(xiàn)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。例如，采用間連熱網(wǎng)全網(wǎng)平衡軟件，可以對二次網(wǎng)的供回平均溫度進(jìn)行排序，使用戶更好的了解熱網(wǎng)的運(yùn)行情況。如果熱網(wǎng)存在支線的情況，排序可以應(yīng)用于每條支線。同時，軟件可以排出全網(wǎng)的最高的和最低的二十個熱力站。這些都為加強(qiáng)能源考核管理提供了科學(xué)依據(jù)。

三、計算機(jī)在供熱系統(tǒng)自動化控制中的運(yùn)用

供熱系統(tǒng)計算機(jī)自動控制是必然的發(fā)展趨勢。目前，根據(jù)供熱情況的區(qū)別，使用的有如下幾種計算機(jī)自動控制系統(tǒng)：（1）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（簡稱DDC）；（2）監(jiān)督控制系統(tǒng)（簡稱SCC）；（3）分級控制系統(tǒng)；（4）集散控制系統(tǒng)（簡稱DCS）。我們認(rèn)為，綜合考慮多種因素，采用集散控制系統(tǒng)（即DCS）更為安全經(jīng)濟(jì)。DCS是計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是信息時代的控制技術(shù)。通常DCS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分為三層：現(xiàn)場控制級、集中操作監(jiān)視級、綜合信息管理級。DCS是面向整體面向系統(tǒng)的控制技術(shù)，目標(biāo)是整個系統(tǒng)的最優(yōu)化控制，包括現(xiàn)場實(shí)時控制的最優(yōu)化和綜合信息管理的最優(yōu)化，其優(yōu)點(diǎn)在于人機(jī)界面好，便于操作管理；系統(tǒng)高度安全可靠，能達(dá)到最優(yōu)化管理；利用充分的數(shù)據(jù)信息，科學(xué)節(jié)能運(yùn)行。推廣運(yùn)用集散控制系統(tǒng)，要注意把握以下幾個關(guān)鍵問題。一是要完善中心DCS軟硬件系統(tǒng)以發(fā)揮出最大效力。二是完善DCS控制系統(tǒng)上位數(shù)據(jù)處理，發(fā)揮控制室的中央控制功能。三是完善DCS控制系統(tǒng)對各換熱站的分布式控制。四是完善人工智能控制，用人工的知識經(jīng)驗(yàn)與自控系統(tǒng)相互配合共同搞好鍋爐控制。

四、計算機(jī)在供熱系統(tǒng)自動化控制中的運(yùn)用實(shí)證

實(shí)踐中，我們可考慮采用上述間連熱網(wǎng)全網(wǎng)平衡軟件。該軟件主要功能包括：全網(wǎng)平衡功能（一次網(wǎng)電動閥或一次網(wǎng)的分布式變頻泵）、一次網(wǎng)閥的時間表控制模式、二次網(wǎng)變頻循環(huán)泵的控制功能、控制效果的評價功能、負(fù)荷預(yù)測功能、閥位自動跟蹤功能等。一是全網(wǎng)平衡功。如上所述，通過OPC方式從組態(tài)軟件中獲得相關(guān)數(shù)據(jù)及處理，能夠達(dá)到均勻供熱的目的。就一次網(wǎng)閥的時間表控制模式而言，此軟件對一次網(wǎng)的電動閥（分布式變頻泵）提供時間表的控制模式，如果其中的某一個熱力站需要采用時間表控制模式，可以將熱力站設(shè)定為某一時間表模式，在時間表模式中，主要規(guī)定設(shè)備的不參加全網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)的時間段及此時間段內(nèi)的二次網(wǎng)供回水平均溫度的設(shè)定值。二是二次網(wǎng)變頻循環(huán)泵的控制功能。間連熱網(wǎng)全網(wǎng)平衡軟件通過OPC方式從組態(tài)軟件中獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括熱力站內(nèi)的二次網(wǎng)供水溫度、二次網(wǎng)回水溫度、二次網(wǎng)變頻循環(huán)泵頻率的反饋值和設(shè)定值等參數(shù)。同時用戶通過配置文件“后臺配置文件.MDB”輸入熱網(wǎng)的其它信息。軟件根據(jù)獲得的參數(shù)信息，采用一定的控制算法，控制二次網(wǎng)變頻循環(huán)泵的動作，從而是二次網(wǎng)的供回水溫差基本達(dá)到控制目標(biāo)。三是控制效果的評價功能。間連熱網(wǎng)全網(wǎng)平衡軟件通過OPC方式從組態(tài)軟件中獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，軟件根據(jù)獲得的參數(shù)信息，采用一定的算法，可以得出熱網(wǎng)每條支路及整個熱網(wǎng)的均方差和失調(diào)度等評價指標(biāo)，同時可以得出每條支路的二次網(wǎng)供回水平均溫度的排行榜，整個熱網(wǎng)二次網(wǎng)供回水平均溫度最高和最低的熱力站及熱力站所屬的支線編等。四是負(fù)荷預(yù)測功能。間連熱網(wǎng)全網(wǎng)平衡軟件通過OPC方式從組態(tài)軟件中獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括：室外溫度，熱源的供水流量、供水溫度、回水溫度等。此軟件動態(tài)的通過室外溫度的時間序列法進(jìn)行熱網(wǎng)所需負(fù)荷預(yù)測、熱源的供回水溫差的需求、熱源的供水流量的需求等。五是閥位自動跟蹤功能。在軟件運(yùn)行的過程中，操作員可以通過組態(tài)軟件對一次網(wǎng)電動閥門（一次網(wǎng)分布式變頻泵、二次網(wǎng)變頻循環(huán)泵）進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，此軟件能夠記憶手動調(diào)節(jié)的閥門（變頻器的頻率輸出）位置，在下次進(jìn)行全網(wǎng)（設(shè)備）的調(diào)控時在此基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣在自控不太理想或有工況變化的情況下，能夠進(jìn)行手動干預(yù)，縮短系統(tǒng)的反應(yīng)時間，提高系統(tǒng)的控制效果。

自動控制論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：伺服驅(qū)動技術(shù)，直線電機(jī)，可編程計算機(jī)控制器，運(yùn)動控制

一、引言

信息時代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機(jī)械工業(yè)，在這場新技術(shù)革命沖擊下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變，微電子技術(shù)、微計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展使信息、智能與機(jī)械裝置和動力設(shè)備相結(jié)合，促使機(jī)械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機(jī)電一體化技術(shù)革命。

隨著計算機(jī)技術(shù)、電子電力技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，各先進(jìn)國家的機(jī)電一體化產(chǎn)品層出不窮。機(jī)床、汽車、儀表、家用電器、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、冶金機(jī)械、化工機(jī)械以及工業(yè)機(jī)器人、智能機(jī)器人等許多門類產(chǎn)品每年都有新的進(jìn)展。機(jī)電一體化技術(shù)已越來越受到各方面的關(guān)注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強(qiáng)企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。

在機(jī)電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時，運(yùn)動控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展，國內(nèi)外各個廠家相繼推出運(yùn)動控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)（FullClosedACServo）、直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)（LinearMotorDriving）、可編程序計算機(jī)控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運(yùn)動控制卡（MotionControllingBoard）等幾項(xiàng)具有代表性的新技術(shù)。

二、全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)

在一些定位精度或動態(tài)響應(yīng)要求比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品中，交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流，而且調(diào)試、使用十分簡單，因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動器采用了先進(jìn)的數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對電機(jī)軸后端部的光電編碼器進(jìn)行位置采樣，在驅(qū)動器和電機(jī)之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并充分發(fā)揮DSP的高速運(yùn)算能力，自動完成整個伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)，甚至可以跟蹤負(fù)載變化，實(shí)時調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益；有的驅(qū)動器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測算出設(shè)備的機(jī)械共振點(diǎn)，并通過陷波濾波方式消除機(jī)械共振。

一般情況下，這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式，即伺服電機(jī)上的編碼器反饋既作速度環(huán)，也作位置環(huán)。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補(bǔ)償。為了獲得更高的控制精度，應(yīng)在最終的運(yùn)動部分安裝高精度的檢測元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是：伺服系統(tǒng)只接受速度指令，完成速度環(huán)的控制，位置環(huán)的控制由上位控制器來完成（大多數(shù)全閉環(huán)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前，國外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實(shí)現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)，使得高精度自動化設(shè)備的實(shí)現(xiàn)更為容易。

該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷，伺服驅(qū)動器可以直接采樣裝在最后一級機(jī)械運(yùn)動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等)，作為位置環(huán)，而電機(jī)上的編碼器反饋此時僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機(jī)械傳動上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補(bǔ)償機(jī)械傳動件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實(shí)現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動器來完成，無需增加上位控制器的負(fù)擔(dān)，因而越來越多的行業(yè)在其自動化設(shè)備的改造和研制中，開始采用這種伺服系統(tǒng)。

三、直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)

直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機(jī)床行業(yè)得到重視，并在西歐工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)掀起"直線電機(jī)熱"。

在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動機(jī)直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動的最大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺（拖板）之間的機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。

1.高速響應(yīng)由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的機(jī)械傳動件（如絲杠等），使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。

2.精度直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動間隙和誤差，減少了插補(bǔ)運(yùn)動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。

3.動剛度高由于"直接驅(qū)動"，避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動滯后現(xiàn)象，同時也提高了其傳動剛度。

4.速度快、加減速過程短由于直線電動機(jī)最早主要用于磁懸浮列車（時速可達(dá)500Km/h），所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動中，要滿足其超高速切削的最大進(jìn)個速度（要求達(dá)60～100M/min或更高）當(dāng)然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應(yīng)性，使其加減速過程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動時瞬間達(dá)到高速，高速運(yùn)行時又能瞬間準(zhǔn)停?？色@得較高的加速度，一般可達(dá)2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1～0.5g。

5.行程長度不受限制在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機(jī)，就可以無限延長其行程長度。

6.運(yùn)動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機(jī)械接觸），其運(yùn)動時噪音將大大降低。

7.效率高由于無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動效率大大提高。

直線傳動電機(jī)的發(fā)展也越來越快，在運(yùn)動控制行業(yè)中倍受重視。在國外工業(yè)運(yùn)動控制相對發(fā)達(dá)的國家已開始推廣使用相應(yīng)的產(chǎn)品，其中美國科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機(jī)和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng)，它能提供很高的動態(tài)響應(yīng)速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運(yùn)動；德國西門子公司、日本三井精機(jī)公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產(chǎn)品中應(yīng)用直線電機(jī)。

四、可編程計算機(jī)控制器技術(shù)

自20世紀(jì)60年代末美國第一臺可編程序控制器（ProgrammingLogical Controller，PLC）問世以來，PLC控制技術(shù)已走過了30年的發(fā)展歷程，尤其是隨著近代計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，它已在軟硬件技術(shù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)走出了當(dāng)初的"順序控制"的雛形階段。可編程計算機(jī)控制器（PCC）就是代表這一發(fā)展趨勢的新一代可編程控制器。

與傳統(tǒng)的PLC相比較，PCC最大的特點(diǎn)在于它類似于大型計算機(jī)的分時多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件的設(shè)計。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務(wù)的時鐘掃描或監(jiān)控程序來處理程序本身的邏輯運(yùn)算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導(dǎo)致了PLC的"控制速度"依賴于應(yīng)用程序的大小，這一結(jié)果無疑是同I/O通道中高實(shí)時性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題，它采用分時多任務(wù)機(jī)制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺，這樣應(yīng)用程序的運(yùn)行周期則與程序長短無關(guān)，而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此，它將應(yīng)用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來，滿足了實(shí)時控制的要求。當(dāng)然，這種控制周期可以在CPU運(yùn)算能力允許的前提下，按照用戶的實(shí)際要求，任意修改。

基于這樣的操作系統(tǒng)，PCC的應(yīng)用程序由多任務(wù)模塊構(gòu)成，給工程項(xiàng)目應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來很大的便利。因?yàn)檫@樣可以方便地按照控制項(xiàng)目中各部分不同的功能要求，如運(yùn)動控制、數(shù)據(jù)采集、報警、PID調(diào)節(jié)運(yùn)算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務(wù)），這些模塊既獨(dú)立運(yùn)行，數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，這些模塊經(jīng)過分步驟的獨(dú)立編制和調(diào)試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運(yùn)行，共同實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的控制要求。

PCC在工業(yè)控制中強(qiáng)大的功能優(yōu)勢，體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計算機(jī)及DCS（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)）技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流，雖然這還是一項(xiàng)較為年輕的技術(shù)，但在其越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域中，它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

五、運(yùn)動控制卡

運(yùn)動控制卡是一種基于工業(yè)PC機(jī)、用于各種運(yùn)動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因?yàn)椋海?）為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業(yè)設(shè)備（如包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個運(yùn)動控制模塊的硬件平臺；（3）PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用，也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。

運(yùn)動控制卡通常采用專業(yè)運(yùn)動控制芯片或高速DSP作為運(yùn)動控制核心，大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地，運(yùn)動控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運(yùn)動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等）；控制卡完成運(yùn)動控制的所有細(xì)節(jié)（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號的檢測等等）。運(yùn)動控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運(yùn)動控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動化的各個領(lǐng)域。

這種運(yùn)動控制模式在國外自動化設(shè)備的控制系統(tǒng)中比較流行，運(yùn)動控制卡也形成了一個獨(dú)立的專門行業(yè)，具有代表性的產(chǎn)品有美國的PMAC、PARKER等運(yùn)動控制卡。在國內(nèi)相應(yīng)的產(chǎn)品也已出現(xiàn)，如成都步進(jìn)機(jī)電有限公司的DMC300系列卡已成功地應(yīng)用于數(shù)控打孔機(jī)、汽車部件性能試驗(yàn)臺等多種自動化設(shè)備上。