對測控技術(shù)與儀器的智能化技術(shù)應(yīng)用研究

余文松 祁志武 鞠金珠

?

對測控技術(shù)與儀器的智能化技術(shù)應(yīng)用研究

余文松 祁志武 鞠金珠

（沈陽理工大學(xué)）

隨著社會進(jìn)入高科技的計算機(jī)時代，在儀器的測量與控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)使儀器的測控技術(shù)實現(xiàn)了智能化。這種智能化的測控技術(shù)儀器在我國的各行各業(yè)普遍應(yīng)用。對促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮重要作用。本文圍繞測控技術(shù)與儀器的原理、功用及智能化技術(shù)的優(yōu)勢，進(jìn)一步探討智能化技術(shù)在測控領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展前景。

測控技術(shù)與儀器；智能化技術(shù)；應(yīng)用

信息時代顯著特點是信息的搜集整理、數(shù)據(jù)庫控制管理、監(jiān)視視頻測控儀器的應(yīng)用，隨著智能技術(shù)在測控領(lǐng)域的引入和應(yīng)用，測控技術(shù)和儀器在一定程度上取得了一定的進(jìn)步和突破。測量和控制儀器不僅明顯降低了測量和控制人員勞動強(qiáng)度的，而且大大提高了控制部分的工作效率，大大降低了測量和控制儀器的投資成本。在智能化技術(shù)的幫助下，測控技術(shù)與儀器將進(jìn)入一個新的發(fā)展階段。

1.測控技術(shù)與儀器的涵義

測控技術(shù)儀器是獲取和處理信息的測量與控制理論和技術(shù)綜合研究，是由電子、精密機(jī)械、計算機(jī)、光學(xué)、信息與控制技術(shù)等多種學(xué)科綜合形成密集的新的交叉學(xué)科。另一方面，測量與控制系統(tǒng)集中機(jī)-光-電儀器、計算機(jī)技術(shù)集成的特點，基于信息獲取和處理技術(shù)，精密機(jī)械自動化和智能儀表為依托，設(shè)計制造、管理和各種控制系統(tǒng)操作；另一方面集中電子技術(shù)、光電技術(shù)、自動檢測技術(shù)和計算機(jī)控制的先進(jìn)理論和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對機(jī)電裝備運行過程中狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，從而完成對信息處理、模式識別、測量和過程控制。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，儀器儀表的平衡與適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)步有著密切的關(guān)系。

隨著計算機(jī)時代的到來，計算機(jī)測控技術(shù)與儀器的結(jié)合，實現(xiàn)了智能儀器的測量、測量和控制的自動化，在智能測控的發(fā)展階段。可以說，測控技術(shù)和設(shè)備遍布國民經(jīng)濟(jì)各個部門，是科技現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。

2.智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

當(dāng)故障發(fā)生在測控設(shè)備的自動控制系統(tǒng)中時，智能系統(tǒng)會立即采取行動，全面而深入的分析故障，并提供最佳的措施選擇，以達(dá)到及時有效的處理發(fā)現(xiàn)故障的目的。

在智能化技術(shù)的幫助下，對測控儀的設(shè)計進(jìn)行了進(jìn)一步的調(diào)整和優(yōu)化，提高了測控技術(shù)和儀器系統(tǒng)的可靠性、效率和安全性。現(xiàn)代測控系統(tǒng)中的儀器是一種基于微處理器的智能儀器，具有使用方便、靈活、多功能的特點。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和越來越多的人工智能的引入，智能儀器的計算能力和計算方法將逐漸提高。

3.智能技術(shù)在測控領(lǐng)域的應(yīng)用

為了保證高效率、高精度、高可靠性、多維化和多樣化，新一代測控儀器更注重智能技術(shù)的應(yīng)用。微處理器和計算機(jī)被大量應(yīng)用在信息傳感器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、信息檢測、判斷和處理、系統(tǒng)控制，實時顯示和控制系統(tǒng)向三維圖像技術(shù)的發(fā)展方向，自動化是技術(shù)操作的發(fā)展趨勢以及人工智能功能，從學(xué)習(xí)機(jī)向人工智能機(jī)發(fā)展是測量和控制領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。

3.1測控系統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計

在當(dāng)今社會，隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展，計算機(jī)已經(jīng)成為測控系統(tǒng)的骨干，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來越成為滿足測控實際需求的關(guān)鍵技術(shù)。計算機(jī)作為一種智能化的信息處理工具，具有以下優(yōu)點：（1）管理信息數(shù)據(jù)存儲盒功能；（2）圖像顯示和繪圖功能；（3）快速計算數(shù)值能力；（4）邏輯判斷和推理功能。計算機(jī)輔助設(shè)計（計算機(jī)輔助設(shè)計，簡稱CAD）可以將各種功能和設(shè)計者的計算機(jī)判斷和創(chuàng)造性結(jié)合起來，從而加快設(shè)計過程，提高設(shè)計質(zhì)量。

3.2智能測控系統(tǒng)

虛擬環(huán)境技術(shù)是控制系統(tǒng)的高智能仿真技術(shù)的新發(fā)展，是智能技術(shù)的擴(kuò)展，人機(jī)交互技術(shù)可以有效地模擬人的視覺和聽覺的作用，使操作者感到身臨其境。在軟件開發(fā)方面，NI公司的LabVIEW、LabWindows/CVI強(qiáng)大，不僅使虛擬儀器的開發(fā)變得簡單、方便，但也提供了可靠的技術(shù)支持，虛擬儀器。智能虛擬儀器使軟件更加靈活高效，提供了全套系統(tǒng)集成的模塊化硬件，標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺，導(dǎo)致測控系統(tǒng)的升級和創(chuàng)新。

4.測控技術(shù)與儀器智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，智能化技術(shù)在測控系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)⑹俏磥淼陌l(fā)展方向。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來模擬人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸和信息處理、測量和控制系統(tǒng)可實時監(jiān)測、故障的監(jiān)測和分析，并對各環(huán)節(jié)的控制及時監(jiān)測和后續(xù)的預(yù)測，具有良好的應(yīng)用前景。（2）建立基于遺傳算法的遺傳算法仿真，可以對測控系統(tǒng)進(jìn)行無功優(yōu)化和調(diào)節(jié)控制，合理分配電容控制電路系統(tǒng)，對智能化技術(shù)有一定的貢獻(xiàn)。（3）由單位的比例（P）、積分單元（I）和微分單元（D）由PID控制器、非線性或時變系統(tǒng)簡化和基本的線性時變系統(tǒng)的動態(tài)特性，并做出正確的測量和比較好的校正系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的精度，提供對于智能化技術(shù)在測控領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。（4）基于多值邏輯、模糊集方法研究模糊思維，模糊邏輯語言和法律，和模糊集和模糊推理規(guī)則的進(jìn)一步研究應(yīng)用模型中的未知，過渡邊界或定性知識和經(jīng)驗的表達(dá)，應(yīng)用模糊綜合評判的實施。模糊規(guī)則問題解決了類型信息難以處理的常規(guī)方法，對測量技術(shù)和儀器儀表的發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。（5）根據(jù)控制系統(tǒng)的特點、應(yīng)用和智能化的發(fā)展趨勢，主要包括以下幾個方面：第一，可靠性高，性能精度高、效率高、柔性化的方向發(fā)展；第二，走向科學(xué)的可視化功能，圖形用戶界面和多媒體技術(shù)相結(jié)合的方向發(fā)展；第三，面向集成化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展的體系結(jié)構(gòu)。

[1]楊伍杰. 測控技術(shù)與儀器的智能化技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 山東工業(yè)技術(shù),2016,03:113+119.

[2]郭敘蕊. 測控技術(shù)與儀器在實踐中的應(yīng)用[J]. 電子測試,2016,12:117-118.

K928

B

1007-6344（2017）03-0150-01

余文松 性別：男 出生年月：1996年2月15日 籍貫：貴州省清鎮(zhèn)市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：測控技術(shù)與儀器

祁志武 性別：男 出生年月：1990年2月11日 籍貫：甘肅省定西市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：測控技術(shù)與儀器

鞠金珠 性別：女 出生年月：1996年8月14日 籍貫：遼寧省丹東市寬甸滿族自治縣 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：測控技術(shù)與儀器