淺析電氣自動控制系統應用及發展

陳棗兒

摘 要：隨著現代化進程的不斷推進，電氣自動化的應用已經越來越廣，在工業、農業、航空航天以及制造業等方面都有著較大程度的應用。電氣自動控制系統作為一種先進的技術，不僅推動著我國這個現代化進程的發展，也提高了我國在各個領域的技術水平。相比于發達國家我國的自動控制技術還不是很完善，在技術革新上還要有一定的發展。該文對電氣自動控制系統做了簡要分析，并且列舉了電氣自動控制系統的應用，最后對自動控制系統的未來做了展望。

關鍵詞：電氣自動控制 應用 發展

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0239-01

近年來電氣自動控制系統在工業自動化中的應用也來越廣泛，同時電氣自動控制系統在農業、航空航天以及軍事領域的應用也越來越重要。隨著現代化的發展，電氣自動控制系統不僅顯示了一個國家的現代化程度，也推動著整個國家現代化進程的發展與進步。我國的電氣自動控制系統雖然已經得到了廣泛的應用，但是在技術方面還應該有進一步的提高。

1 電氣自動控制系統

在現代化進程的發展中，自動控制系統體現的尤為重要。在飛行器制導、機器人控制、現代食品加工生產線以及制冷工業等多處控制方面，都有自動控制系統的體現?？梢哉f自動控制系統的使用推動了現代工業的進步。在我們日常的生產生活中，也可以隨處見到自動控制系統的應用，例如我們家中現在所使用的電熱水壺上的蒸汽感溫裝置就是一個簡單的自動控制系統，當水沸騰時產生的蒸汽會使蒸汽感溫元件變形，從而利用杠桿原理推動電源開關，這樣就可以時電梯水壺中的水燒開后自動斷電。電氣自動控制系統在結構上有著多種多樣的變化，并且應用的領域也十分的廣泛，可以說在加快我國自動化技術在各行各業中的應用是非常重要的。

2 電氣自動控制系統的分類

根據控制系統的結構，可以將電氣自動控制系統分為開環控制系統和閉環控制系統

2.1 開環控制系統

當系統中輸出端與輸入端之間不存在反饋，也就是說控制系統的輸出量與輸入量之間沒有任何關系，這樣的系統稱作開環控制系統，又稱為無反饋控制性。開環控制系統的結構相對于簡單，在使用當中也比較經濟適用。

我們目前適用的電風扇就是開環控制系統的例子，電風扇扇葉的轉速是通過檔位的調換而改變的，它并不會因為外界溫度的高低改變而調節轉速，也就是說它并不會對溫度進行測量與反饋。

在開環控制系統中，系統的輸出量并不會影響輸入量的改變，也就是說，對于整個系統的輸入量，始終保持著一個恒定的值，這也在一定程度上保證了控制系統工作的穩定性。但根據開環系統的這一特點，它在應用當中必須進行提前校準，并且在使用過程中不能出現精準度的失誤。因此，開環控制系統必須要應用在收到外界以及內部干擾較少的設備當中。

2.2 閉環控制系統

相對與開環系統，閉環系統應該說是一種自動控制系統，也稱為反饋控制系統。它可以通過輸出量對輸入量的反饋來隨時校準輸入量。

閉環控制系統的優點就在于它可以在外部擾動或者系統內部出現變化時，產生相應的反饋機制，只要被控制量與規定值之間出現不符，就會得到相應的修復，因此它具有抑制干擾并自動改善系統的特性。但是由于增加了輸入量與輸出量之間的聯系，也使得系統的復雜程度加以提高，這也為系統設計的嚴謹性提出了更高的要求。

3 電氣自動控制的應用

3.1 汽車駕駛控制系統

汽車在行駛過程中的路線由方向盤來控制，駕車人控制方向盤，通過駕車人的眼睛來判斷汽車的行駛路線是否有偏離，當汽車偏離行駛路線是，駕車人會及時調整方向盤來改變這一偏離結果，是汽車回到正常的行駛路線，這是一種人工閉環系統。如果用自動駕駛儀來替代駕車人，根據導航儀預先設定好的路線，一旦行駛路線發生偏離，控制系統就會自動調整誤差，這就是自動控制系統。

3.2 制冷與空調設備

電氣自動控制系統在制冷與空調設備中的應用主要是對其壓力、溫度、流量、濕度、等參數進行自動的調節與控制。

例如：日常生活中使用的冰箱，在冷庫內冷間熱負荷以及環境溫度發生變化時，可自動調節制冷系統的運行，使其一直保持在穩定的情況下運轉。比如說，當冷凍間的溫度達到-25 ℃時，溫控系統會立即檢測出這個溫度，并及時發出指令，關閉或減少制冷。當冷凍間溫度回升到-17 ℃時，制冷系統有自動開始運轉。這樣循環往復，始終保持冷凍間的溫度在-18 ℃～25 ℃這個范圍內穩定運行，從而保證了制冷系統制冷劑的供液量，也使得被冷凍的食物保持在一個相對穩定的低溫環境當中。

3.3 水廠凈化系統

電氣自動控制系統在自來水的凈化方面有重要的意義。盡管目前各個水廠的生產規模以及制水工藝上存在著不小的差別，但是大部分自來水廠的水源都取自江河湖泊。在水的儲存、沉降、過濾、消毒等過程中，自動控制系統都會按照事先設計好的標準來進行處理，免去了對自來水凈化后的檢測過程，這也就大大降低了自來水廠的運營成本。

3.4 機器人

機器人與自動控制技術的聯系十分密切，它需要計算機控制機器。在工業上，這種機器人可以替代人工勞動，代替人們完成一些困難或者要求精細的工作。機械手是比較常見的機器人，它能在一定程度上模擬人的手臂和手腕，協助人們完成一些特殊的工作。

4 電氣自動控制系統的發展

4.1 逐步擺脫人的指導

自動控制系統應該具備很強的環境適應能力，但現階段的自動控制系統大部分還是依賴于人的及時糾正。在未來的發展中，要研制出更加先進的自動控制系統，通過對傳感反饋機制的改良，使得系統變得具有更強的任務、環境自適能力。

4.2 加強自動控制系統的通用性

目前的自動控制系統還具有一定的局限性，雖然在眾多領域已經得到了發展和應用，但是還有部分行業無法運用電氣自動控制系統，這就要求在自動控制系統的革新當中，考慮到自動控制技術的通用性，使得該技術得到更加廣泛的應用。

4.3 完善自動控制體系

電氣自動控制技術的最終目的是實現設備的完全自動化，但目前的自動控制技術還是需要人為的監控，這并沒有完全發揮出自控控制技術的作用，展望未來，在人機交互方面需要研究出能夠減輕操作人員負擔的新型自動控制體系，這樣就可以大大的減少生產生活中人力的投入。

總之，電氣自動控制系統的應用給我們的生產生活帶來了極大的方便，在人類的發展進程中，對機器的控制以及使用是人類社會的不斷進步，電氣自動控制系統可以說已經在很大程度上使人力得到了解放，但是在未來的發展過程中，我們還要開發出更加高級的程序語言，使我國的自動化技術水平達到國際平均水平，不斷促進我國現代化進程的有利發展。

參考文獻

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