顧擁軍
紫瑯職業技術學院 226002
二十世紀以來,自動化技術發展迅速且得到廣泛的應用,不僅影響到了人類的生活,更改變了人類的命運,因而理所當然成為21世紀最深受關注的高端技術之一。自動控制技術在推動人類社會不斷發展與進步中起到了重要的作用。
自動控制技術在各個領域中都已經發揮著不可或缺的作用,在技術、生產、軍事、管理以及生活中的方方面面都離不開自動控制技術。自動控制技術指的是將控制論的技術實現應用,通過具有控制功能的自動控制系統來控制和完成某種任務,旨在保證過程按預想的進行,并實現預期設定的目標。
關于自動控制技術運用的原理,從控制方式而言,自動控制系統主要分為閉環控制與開環控制兩種方式。
閉環控制原理與人和動物的目的性行為極為相似,也屬于一種反饋控制。該系統的組成包括傳感器、控制裝置以及執行機構等部分。在閉環控制中首先通過傳感器來檢測被控制對象的狀態信息,并且及時轉換成物理信號,再傳輸給控制裝置。由控制裝置將被控制對象的當前狀態與希望狀態進行比對得出偏差而產生一個控制信號。隨后再經由執行機構對被控制對象進行驅動,最終使其與希望狀態接近。
在實際利用中,閉環控制方式受其方法多樣的影響,實際運用領域廣泛。
開環控制又名程序控制,是按照預先確定的程序來依次發出信號控制對象。因為受信號產生條件的影響,開環控制受到了時限、次序、條件等的影響。上世紀八十年代以來,電子信息技術迅速發展,特別是由微電子技術生產的可編程序控制器在工業控制領域中得到廣泛應用,例如電梯、多工步機床、自來水廠等領域。
自動控制技術的運用為用戶提供了極大的便利,不僅避免了開發過程的困難,而且提高了開發效率,加快了新產品上市的速度,并且實現了新產品的差異化、個性化,提高了企業的核心競爭力水平。
隨著信息技術與電子計算機技術的發展與進步,自動控制技術的水平將日漸提高,因而其應用領域也將越來越廣泛,并將發揮愈加重要的作用。
關于自動控制技術的應用,必將在生產過程自動化、機器人技術、工廠自動化、航天工程軍事技術以及綜合管理工程等領域發揮到越來越重要的作用。自動控制技術在未來的市場發展中呈現出十分廣闊的前景。
現代工業發展以綜合型大企業居多,因而對整個生產過程要實現綜合控制,不管是運行工況、設備狀態、能源利用,還是經濟效益等各個環節都要保證實現最優化與最合理的狀態。特別反映在自動控制技術中的技術基礎上,必須將所需要的各個自動化系統有機集結起來,構成一個能夠利于生產環境與市場需求的智能生產系統。當前計算機集成制造系統CIMS能夠將各個自動化環節通過計算機有機集成,并有效地完成工作,制造多品種、中小批量的產品,最終提高整體效益。
在CIMS工程的實踐中,理論與方法需要不斷發展。從過去強調工程設計與制造過程等技術和功能的集成,到現在重視經營與技術以及人的集成,CIMS緊緊圍繞著滿足用戶需求的目標,以用戶需求作為系統工程的追求。
此外,CIMS全面考慮,從及時性、高質量、經濟性、服務好以及環境保護等多個方面著手,最終保證和實現了市場分析、產品設計、生產制造及售后服務的控制和管理等多個方面的集成。
特別是在21世紀,自動控制技術不僅注重控制功能,還重視與設計、管理、決策等多方面的功能相聯系,并不斷進行創新,最終使自動控制技術在工業生產中發揮更大的作用。
當前,為了使自動控制技術向多個領域發展,同時滿足市場的需求,還需要在多個方面加大力度發展。首先,要不斷提升自動控制技術的專業化水平,實現伺服加速與納秒同步等多種自動控制技術的發展;其次,與國際標準實現兼容,提高參加國際化競爭的水平;再次,是將圖像技術與運動控制技術緊密結合,保證圖像處理的質量和效率,為圖像伺服的實現提供保證;最后,提供專門行業自動控制技術的研發,使其發展具有開放性、共性與標準化等特點。
本文通過對自動控制技術在當前實際生活中的運用的論述,對自動控制技術原理進行了詳細的分析,同時對未來自動控制技術在工業各領域中所起到的重要作用給予了肯定,最終預見了自動控制技術在未來市場發展中起到的關鍵作用。
[1]周立文.淺析自動控制技術在化工領域的應用[J].太原科技,2007(11).
[2]肖建章.自動控制技術[M].北京:中國勞動社會保障出版社,2004.
[3]厚琳亮.自動控制技術的發展應用和弊端分析[J].城市建設理論研究,2011(22).
[4]于長官譯.自動控制技術及應用[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2007.