淺析電氣自動控制系統(tǒng)應用及發(fā)展

陳棗兒

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

關(guān)鍵詞：電氣自動控制 應用 發(fā)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(tǒng)在工業(yè)自動化中的應用也來越廣泛，同時電氣自動控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)、航空航天以及軍事領域的應用也越來越重要。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，電氣自動控制系統(tǒng)不僅顯示了一個國家的現(xiàn)代化程度，也推動著整個國家現(xiàn)代化進程的發(fā)展與進步。我國的電氣自動控制系統(tǒng)雖然已經(jīng)得到了廣泛的應用，但是在技術(shù)方面還應該有進一步的提高。

1 電氣自動控制系統(tǒng)

在現(xiàn)代化進程的發(fā)展中，自動控制系統(tǒng)體現(xiàn)的尤為重要。在飛行器制導、機器人控制、現(xiàn)代食品加工生產(chǎn)線以及制冷工業(yè)等多處控制方面，都有自動控制系統(tǒng)的體現(xiàn)?？梢哉f自動控制系統(tǒng)的使用推動了現(xiàn)代工業(yè)的進步。在我們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活中，也可以隨處見到自動控制系統(tǒng)的應用，例如我們家中現(xiàn)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(tǒng)，當水沸騰時產(chǎn)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(guān)，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(tǒng)在結(jié)構(gòu)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(shù)在各行各業(yè)中的應用是非常重要的。

2 電氣自動控制系統(tǒng)的分類

根據(jù)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，可以將電氣自動控制系統(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)

2.1 開環(huán)控制系統(tǒng)

當系統(tǒng)中輸出端與輸入端之間不存在反饋，也就是說控制系統(tǒng)的輸出量與輸入量之間沒有任何關(guān)系，這樣的系統(tǒng)稱作開環(huán)控制系統(tǒng)，又稱為無反饋控制性。開環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對于簡單，在使用當中也比較經(jīng)濟適用。

我們目前適用的電風扇就是開環(huán)控制系統(tǒng)的例子，電風扇扇葉的轉(zhuǎn)速是通過檔位的調(diào)換而改變的，它并不會因為外界溫度的高低改變而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，也就是說它并不會對溫度進行測量與反饋。

在開環(huán)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)工作的穩(wěn)定性。但根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)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(xiàn)精準度的失誤。因此，開環(huán)控制系統(tǒng)必須要應用在收到外界以及內(nèi)部干擾較少的設備當中。

2.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)

相對與開環(huán)系統(tǒng)，閉環(huán)系統(tǒng)應該說是一種自動控制系統(tǒng)，也稱為反饋控制系統(tǒng)。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(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點就在于它可以在外部擾動或者系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)變化時，產(chǎn)生相應的反饋機制，只要被控制量與規(guī)定值之間出現(xiàn)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(tǒng)的特性。但是由于增加了輸入量與輸出量之間的聯(lián)系，也使得系統(tǒng)的復雜程度加以提高，這也為系統(tǒng)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(tǒng)

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(diào)整方向盤來改變這一偏離結(jié)果，是汽車回到正常的行駛路線，這是一種人工閉環(huán)系統(tǒng)。如果用自動駕駛儀來替代駕車人，根據(jù)導航儀預先設定好的路線，一旦行駛路線發(fā)生偏離，控制系統(tǒng)就會自動調(diào)整誤差，這就是自動控制系統(tǒng)。

3.2 制冷與空調(diào)設備

電氣自動控制系統(tǒng)在制冷與空調(diào)設備中的應用主要是對其壓力、溫度、流量、濕度、等參數(shù)進行自動的調(diào)節(jié)與控制。

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

3.3 水廠凈化系統(tǒng)

電氣自動控制系統(tǒng)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(chǎn)規(guī)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(tǒng)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(shù)的聯(lián)系十分密切，它需要計算機控制機器。在工業(yè)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(xié)助人們完成一些特殊的工作。

4 電氣自動控制系統(tǒng)的發(fā)展

4.1 逐步擺脫人的指導

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

4.2 加強自動控制系統(tǒng)的通用性

目前的自動控制系統(tǒng)還具有一定的局限性，雖然在眾多領域已經(jīng)得到了發(fā)展和應用，但是還有部分行業(yè)無法運用電氣自動控制系統(tǒng)，這就要求在自動控制系統(tǒng)的革新當中，考慮到自動控制技術(shù)的通用性，使得該技術(shù)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(shù)的最終目的是實現(xiàn)設備的完全自動化，但目前的自動控制技術(shù)還是需要人為的監(jiān)控，這并沒有完全發(fā)揮出自控控制技術(shù)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(chǎn)生活中人力的投入。

總之，電氣自動控制系統(tǒng)的應用給我們的生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，在人類的發(fā)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(tǒng)可以說已經(jīng)在很大程度上使人力得到了解放，但是在未來的發(fā)展過程中，我們還要開發(fā)出更加高級的程序語言，使我國的自動化技術(shù)水平達到國際平均水平，不斷促進我國現(xiàn)代化進程的有利發(fā)展。

參考文獻

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