智能化控制論文大全11篇

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1.1智能化控制系統的概述。隨著我國社會生產速度的加快，我國智能化控制生產技術水平不斷提升。其智能性主要包括以下幾個方面。（1）就當前而言，工業企業朝向大型化、一體化以及智能化的方向發展，而智能化生產技術極大程度地滿足了工業企業這一生產要求。智能化技術的應用有利于實現安全、環保、循環發展的經濟發展理念。（2）在企業生產過程中應用智能化生產技術，這有利于實現企業生產、經營管理信息的高度集成化與一體化。（3）智能化技術的應用有利于控制生產過程，通過網絡技術就能控制裝備的運行情況。（4）在生產過程中應用智能化技術，這有利于促進設計、生產以及經營過程都實現柔性化、虛擬化的目的。（5）實現科研、生產、工程、經營方式的數字化、自動化以及網絡化。（6）促進公司供應商、合作關系以及客戶之間業務之間的網絡化發展。1.2智能化控制系統在工業生產過程中的實際應用。1.2.1促進生產過程自動化。社會經濟在不斷發展，工業化發展速度在加快，有效結合機械、電氣以及自動化裝置，這有利于推動我國工業實現全面自動化生產。在工業前進與發展過程中，我國出現了數控機床、自動化倉庫以及智能化機器人等新生事物，這也提升了生產管理以及信息化管理的自動化水平。1.2.2促進工業生產實現自動化管理。推動工業生產實現自動化管理，這有利于推動企業人力資源、辦公、財務管理工作的開展。在處理信息的基礎上，將計算機、通信以及相關的控制學科融合起來，并應用到實際生產過程中，這有利于創造一個速度快、配置水平高以及具有大量信息處理能力的網絡終端設備。實現工業生產的自動化管理有利于幫助企業管理人員做好企業決策工作，有利于企業工作順利進行。

2企業智能化控制系統的發展特征

企業智能化控制系統的發展特征主要表現在以下幾個方面：2.1智能化。工業自動化儀表實現智能化以及模塊化發展，主要是在其中應用了微處理器、集成電路以及嵌入軟件等一系列高科技手段，其能有效地調控與管理工業生產過程，具備智能化的特征，最終完成對各個生產過程中的控制與處理，促進生產過程更加正確與精準。2.2虛擬化。工業智能化化儀表的虛擬化主要是借助計算機等網絡平臺，以工業生產的實際情況與需要為基礎，設計特殊的應用軟件，結合應用虛擬化儀表硬件與軟件，對生產過程進行模擬，最終確保數據采集、傳輸以及現實等工作得到充分地發揮，最終達到自動化控制的目的，順利地完成各項生產任務。2.3網絡化。在促進生產過程自動化管理的過程中，要實現局域網，不斷地提升工業儀表的應用效率。擴展性好，具有相互連接的作用，這是自動化儀表的主要優勢，其能進一步豐富產品結構，最終形成一個系統性比較強、操作性比較高，具有開放性的高效網絡體系。

3智能化控制系統與企業信息化管理

企業信息化管理主要是企業實行信息化管理的過程。企業信息化管理主要包括企業運作管理、信息資源管理、信息設備管理以及企業運作方式管理等。在當代社會，企業在管理過程中仍然沿用傳統的管理方式，這顯然是不合時宜的。因此，企業需要實現順應社會發展趨勢，實現信息化管理，將電子商務以及網絡技術等應用到企業信息化管理過程中去。在企業信息化管理過程中充分發揮自動化控制系統的作用，這有利于實現企業信息化管理的高效性。IJRP軟件屬于自動化控制系統的高層管理軟件，這種管理軟件能為企業信息化管理提供更多基礎性的數據以及信息。通過智能化系統軟件，企業高層管理人員就能詳細地了解到企業的實際生產狀況，并獲得企業生產的重要數據信息。管理人員在掌握這些數據信息的基礎上，結合企業的實際發展狀況制定出更加長期的發展規劃以及戰略目標，最終促使企業實現可持續發展，提升企業的綜合競爭能力。開放性高，具有較好的擴展性，這是自動化控制系統的主要發展優勢，這能為企業信息化管理提供更多的數據信息。企業在獲得更多數據的同時，有利于其建立以及豐富更加詳細的信息化管理結構，這也為企業信息化管理提供更加有利的保障。企業信息化管理過程中應用智能化系統，這有利于促進企業業務流程的自動化，為其工作的順利開展提供有利的動力支持。

4結語

綜上所述，在經濟、科技發展的新形勢下，企業在管理過程中要順應社會發展的步伐。在實現信息化管理過程中充分地利用智能化控制系統，充分發揮智能化控制系統的發展優勢，實現企業信息管理的智能化，為企業發展與決策提供有效的借鑒意見，最終推動企業長遠發展。

作者:梁曉龍 單位:四川省西南醫科大學信息與統計部

參考文獻

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2復合智能控制

不同智能控制系統具有不同的優缺點，復合智能系統就是將各種不同種類的控制系統進行綜合使用，這樣可以在克服各個控制系統缺點的同時，實現各個系統優點的綜合。目前常用的復合系統主要是有模糊滑模控制、模糊專家控制以及神經網絡模糊控制。模糊專家系統。該系統是種特殊的專家系統，即在知識獲取、表示、處理的整個環節中都加入了模糊技術。該系統的特點就是，即使初始信息獲取的不夠完整或者準確，但該系統還是可以較為有效的人類專家思維模擬，在既有的不完整的信息下提出最優化的解決方案。模糊專家系統是模擬人類有關專家進行有關問題解決的思路，因此是一種較容易開發應用的復合系統。神經網絡模糊系統。該系統起源于上世紀九十年代的日本，它有效的利用了神經網絡和模糊網絡各自的優點，即可實現任意函數映射，具有良好的學習性，可處理殘缺、粗糙、模糊的信息。神經網絡模糊系統是兩種系統的有效結合，它在實現模糊邏輯利用少量信息進行知識表達的同時，也可通過聯想進行有關知識的應用，這使得該控制方法實現了表達和學習能力的綜合提升。模糊滑模控制。滑模控制最大的優點就是不受系統不確定性的影響，魯棒性較佳；其缺點主要體現在未建模動態及補償干擾的高控制增益，此外在高頻轉換時易產生一定的抖振。綜合模糊系統以后的模糊滑模控制就很好的克服了這些問題，它將二者不依賴性及魯棒性好的優點進行了一定的結合，因而可以有效實現控制對象的轉換。該控制方法具有很好的應用前途。

3智能控制在火電廠熱工自動化的應用

3.1對單元機組負荷的控制

非線性、不確定、時變以及耦合等是單元機組負荷控制的難題所在，對此，可以設計出建立在機跟爐與爐跟機上的具有自適應性的兩種神經元模擬負荷控制系統。試驗發現該系統下各權系數學習收斂明顯提速，且效果自適應性及控制性均較理想。此外，結合神經元控制與模糊邏輯算法并將其應用在單元機組負荷控制上，此時控制系統的自適應性、抗干擾性、魯棒性都有顯著的增強，系統的響應速度也明顯提升。

3.2對過熱汽溫的控制

過熱汽溫對于鍋爐的正常運行有著極為重要的意義。改變減溫水是實施鍋爐過熱汽溫控制的常用方法，大慣性、時滯性，以及動態特性的隨便是該系統主要面對的問題。隨著智能控制技術的發展，人們逐漸將神經網絡控制技術引入到過熱汽溫系統中來，這使得系統的運行狀況、控制質量及適應性都有了明顯的提升。神經網絡控制下的過熱汽系統魯棒性較優，即使在調峰機組變工時也可以實行很好的運行和控制，因此有效的克服了原先過熱汽溫控制的時滯及不穩定問題。

3.3對鍋爐燃燒過程的控制

鍋爐燃燒易受到煤種煤質、變量耦合、時滯等多種因素的干擾，且其燃燒率很難實行頸椎的測區。將專家控制應用到鍋爐燃燒過程的控制中以后，通過專家系統逐次的判斷、分析和推理，可實現前進式的系統，具體包括對緊急事故、工況判斷子集、送風調節子集、執行機構診斷子集、煤厚調節子集等多內容的判斷。此外，將模糊控制融入鍋爐燃燒系統以后能夠有效解決原系統不確定性問題，并同時提升系統的魯棒性與控制質量。

3.4對中儲式制粉系統的控制

磨負荷信號較難測量、數學建型復雜以及被控參數耦合，是中儲式制粉系統主要的問題所在，此時就可以利用模糊語言規則克服其延遲與非線性的問題，具體內容包括，將操作人員的經驗以數據的形式存入計算機并進行計算，然后通過預測和分級進行兩種模糊控制。此外，將神經元解耦及模糊控制融入到磨煤機控制系統中，這樣以來，球磨機制粉時滯以及耦合的問題就得到了很好的解決。

3.5對給水加藥的控制

給水加藥工作主要涉及的是氨與聯胺的加入，前者可以使給水與高凝結水處于較高的堿性，避免酸性水腐蝕高低壓給水設備；而后者是通過聯胺的化學作用控制水內氧和二氧化碳的含量，從而避免相關設備出現腐蝕、生垢等問題。實際生產中加藥量的大小易受到水處理工況、蒸發量等因素的影響，因此很難對其實現有效的控制。在給水加藥系統中使用模糊控制系統，這樣以來，專家有關經驗的信息就會融入到控制系統中，從而使系統控制的質量得到大大的提升。在變頻器輸出頻率的控制中使用模糊控制，能夠有效的進行加藥泵機的轉速調整，這種融入模糊控制的給水加藥系統能夠避免人工加藥引起的各種不良后果，從而提高了給水加藥的工作質量。此外，模糊控制下的假藥系統具有較好的魯棒性，其動態響應也比較快速，因此具有很好的使用經濟性。

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2機電一體化系統中智能控制的應用

(1)機電一體化系統中的智能控制工作都是根據長時期的總結與改進而得出的經驗進行設定,操作人員只需要定時、定序的輸入相關的工作指示,機電一體化系統中的各項板塊就會自動按照相應的流程進行工作。因此只要工作人員輸入的指令不存在任何的錯誤,那么智能控制系統就會具有較高的可靠性。(2)機電一體化系統中智能控制應用的領域相當廣泛,涉及社會生產與生活活動的方方面面。機電一體化逐漸演變成為智能控制背景下的機電一體化,這是時展所需要的,同時也是科學技術水平和經濟水平長期發展的產物。

機械制造業的重點在于是否能夠實現機電一體化,這是提高機械制造產品質量和效率的重要途徑。目前最為科學的機械制造方法就是實現智能控制技術與計算機網絡技術兩者之間的聯合,實現從人工管理到智能控制過渡的目標。同時,智能控制技術利用神經網絡系統計算的方法對機械制造的現狀進行動態地模擬,通過傳感器融合技術將采集的信息進行預處理,從而修改控制模式中的參數數據。不僅如此,智能控制監管的部分還包括機械事故發生檢測管理工作、檢測與監督管理工作以及智能協調控制工作等等方面。機電一體化系統中智能控制應用還體現在建筑工程領域中。智能控制系統在建筑實施過程中運用的方面比較廣泛,主要集中在照明系統中和保暖制冷系統中,從而提高資源的利用率,減少能源資源的使用。照明智能控制系統主要是利用計算機網絡與通信技術實現,能夠有效的調節照明區域、照明時間、照明資源節能等方面。

機電一體化系統中智能控制應用于數控技術中。伴隨著生產能力的提高和科學技術水平的提高,各行各業的發展已經離不開機電一體化系統,尤其對數控技術要求越來越高。數控技術要實現智能功能,還需要擴展、模擬、延伸等新的智能功能,從而使得數控技術可以實現智能編程、智能監控、建立智能數據庫等目標,運用智能控制技術可以實現這些目標。例如一些比較復雜的工程問題或者是大型機械設備出現故障,人工無法進行實際檢測,那么只有利用數控技術對其進行演算與推理,這樣才能夠得到一些具體性與操作性較強的改進意見。

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1概述

1.1引言

隨著我國經濟的不斷發展，社會高度信息化，新的高科技技術不斷應用到各個方面中，使得智能化已成為一種發展的必然趨勢。智能化也往往是從設備自動化系統開始。本文主要針對我們本次的畢業設計《智能化小型中央空調》闡述PLC控制設計與智能化中央空調(冷凍站)系統的關系。

1.2系統及工藝簡介

現介紹如下：我們本次的設計中有兩套中央空調系統，由三臺冷卻水泵、三臺冷凍水泵、一臺冷卻塔風機、兩臺冷水機組等主要設備組成兩套制冷系統（因系統小，冷卻塔功率大，實驗室要求等，本系統較一般兩套制冷系統不同的是兩臺冷水機組卻只選擇一個冷卻塔，經計算核定，這并不影響其效果）其中冷水機組是由設備生產廠成套供應的。根據本次設計的實驗室要求，我們選擇了2*5匹全封閉式壓縮機冷水機組。它一般是根據空氣調節原理及規律等由微處理器自動控制。冷水機組由壓縮機、冷凝器與蒸發器組成。壓縮機把制冷劑壓縮，壓縮后的制冷機進入冷凝器，被冷卻水冷卻后，變成液體，析出的熱量由冷卻水帶走，并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器進入蒸發器蒸發吸收熱量，使冷凍水降溫，然后冷凍水進入冷風機盤管吸收空氣中的熱量。如此循環不已，把室內的熱量帶出，達到降低環境溫度的目的。因此，中央空調冷凍系統的工藝控制要求為：

（1）測量冷凍水供回水溫度及流量，從而計算空調實際的冷負荷，根據實際的冷負荷來決定冷水機組的開啟臺數，達到最佳節能狀態。

（2）各設備的程序聯動：啟動：冷卻塔風機——冷卻水泵——冷凍水泵——冷水機組。停止：冷水機組——冷凍水泵——冷卻水泵——冷卻塔風機。當其中一臺冷卻水泵/冷凍水泵出現故障時，備用冷卻水泵/冷凍水泵會自動投入工作。

（3）測量冷凍水系統供回水管的壓差P=P1－P2控制其旁通閥(TV)的開口度，使其維持壓差。

（4）因我們本次設計的實驗室的目的是為給同學們更形象生動的學習理解中央空調系統，所以設計過程中，我們還會考慮到在合適并重要的位置處裝上便于觀察制冷劑或水流情況的窺視鏡。

1.3PLC原理及應用

中央空調冷凍系統的控制有3種控制方式：早期的繼電器控制系統、直接數字式控制器DDC以及PLC(可編程序控制器)控制系統。繼電器控制系統由于故障率高，系統復雜，功耗高等明顯的缺點已逐漸被人們所淘汰，直接數字式控制器DDC雖然在智能化方面有了很大的發展。但由于DDC其本身的抗干擾能力問題和分級分步式結構的局限性而限制了其應用范圍。相反，PLC控制系統以其運行可靠、使用與維護均很方便，抗干擾能力強，適合新型高速網絡結構這些顯著的優點使其逐步得到廣泛的應用。

可編程控制器是計算機家族中的一員。于上個世紀中后葉被發明后，在機床、各種流水線的輸送機械、發電、化工、電子等行業工藝設備的電氣控制方面得到了廣泛的應用，早期的可編程控制器被稱作可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）,即簡稱為PLC。

PLC具有功能強大、使用可靠、維修簡便等許多優點。對于傳統的繼電器電路來說，它難以實現復雜邏輯功能的和數字式控制，而且要實現一定規模的邏輯控制功能不僅設計繁瑣，難以實現升級，并易發故障，維修復雜，現在已被大中型設備的控制系統所拋棄。而PLC正被廣泛的應用并且已逐步取代了繼電器電路的邏輯控制。隨著科學技術不斷的飛躍發展，PLC也不斷得到完善和強大，同時它的功能也大大超過了邏輯控制的范圍，如聯網通信功能和自診斷功能等。因此今天這種裝置被我們稱作可編程控制器，不過我們還是習慣簡稱這種裝置為PLC。

2PLC的體系結構

2.1PLC結構圖

PLC實質上是一種被專用于工業控制的計算機，其硬件結構和微機是基本一致的。如圖2.1.1所示：

圖2.1.1PLC硬件的基本結構

PLC主要是模塊式的，包含CPU模塊、I/O模塊等，PLC一端接傳感器，另一端接執行器，從傳感器得到的數據經PLC讀、運算等處理下達給執行器，執行器動作。PLC相當于繼電器的作用，其好處是可靠性高，自動化程度高、可進行網絡化等。

2.2PLC的選型及設置

為了滿足以上所介紹的空調工藝要求，整個控制系統需要可編程序控制器的輸入、輸出點分別是112點和32點，其中模擬量輸入、輸出為6點和4點。根據PLC的I/O原理使用原則，即留出一定的I/O點以做擴展時使用，以及系統設計中實際所需的I/O點數。選用華光電子工業有限公司的SU－5/B型。主機：SU－5/B；輸入模塊：U－25N、U－01AD；輸出模塊：U－05T、U－01DA。這種機型的I/O點數為256點，有RS－422通訊端口，其編程指令有143條，并配有相應的編程軟件S－62P，不僅可以通過手持編程器對其編程。而且可以通過PC機對其進行編程輸入。該軟件還能在PLC運行時監控其運行狀況。

2.3軟件設計

制冷系統的啟動/停止是用于制冷系統的手動啟動/停止控制。也可以通過溫度設定，依據冷負荷的需要自動開啟制冷系統。每臺設備均設有自動、手動、備用三種運行狀態，自動用于聯鎖集中控制；手動用于調試或檢修；備用狀態用于熱備用。三臺水泵二工一備。其中備用泵循環輪換，提高設備的保養率。各臺設備按工藝要求順序自動啟動/停止時，采用每臺設備啟動后經15s左右延時，再啟動下一臺設備。一是考慮水泵穩定運行有個過程，二是避免數臺電動機同時啟動，沖擊變壓器，影響供電質量。

為提高中央空調系統的經濟性、可靠性及可維護性，需采用控制產品對中央空調系統的各個設備進行控制。早期的中央空調控制器多為就地式專用控制器和DDC控制器，它們具有控制功能簡單、不易聯網及信息集成度不高等缺點。隨著計算機技術、控制技術和網絡技術的發展，現在的中央空調系統都傾向于采用先進、實用、可靠的可編程控制器(PLC)來進行控制。

3PLC控制系統主要功能與特點

3.1PLC控制系統功能說明

如空氣處理機PLC控制原理簡圖所示：

1.當啟動空氣處理機時，PLC發出控制指令。首先開戶回風門和新風門到設定位置，然后啟動送風機，同時通過控制變頻器，從而調節風機的轉速。

2.露點溫度與系統設定值相比較后,用PID方式調節冷水電動閥,控制冷水流量,使送風溫度達到設定值。

3.送風機轉速的快慢是由回風溫度與系統設定值相比較后，用PID方式控制變頻器，從而調節風機的轉速，達到調節回風溫度的目的。

4．當過濾網前后壓差超出設定值時，PLC發出過濾堵塞報警信號。

5．當空氣處理機停止運行后，新風門、回風門和冷水電動閥回復到全關位置，并關停冷水環泵。

上位機監控系統主要完成對工藝參數的檢測、各機組的協調控制以及數據的處理、分析等任務，下位PLC主要完成數據采集、現場設備的控制及連鎖等功能。除此以外，PLC系統還有如下功能：

數據顯示功能

顯示機組的運行參數，包括冷水出口溫度、冷水入口溫度、冷卻水出口溫度、冷卻水入口溫度、蒸汽壓力、蒸汽閥門開度，以及溶液泵、冷劑泵等所有屏蔽泵的運行狀態和各種故障報警的詳細信息。

歷史數據的存儲及檢索功能

對重要的數據進行在線存儲，數據的存儲時間最長為10年。可以通過歷史報表或者歷史趨勢曲線的方式檢索歷史數據。

控制功能

根據設定的參數，并考慮經驗運行數據，PLC應用反饋數據(如室內溫度等)進行PID調節，以保證運行參數滿足系統要求。控制系統有三種運行方式：就地手動、軟手動和自動。就地手動就是通過就地手動操作設備對機組進行控制，軟手動是通過PLC對機組進行手動控制，自動則是根據編好的控制程序自動控制相關設備的啟、停及調節量。采用程序控制方式，杜絕冷劑污染，有效便捷地實現冷水、冷卻水的變頻控制。通過有效合理地開、停控制，達到啟動速度快、停機時間短的目的，即能節省能耗，還能避免結晶，從而提高中央空調系統的安全性和經濟性。

連鎖與保護功能

各機組相關設備的啟、停具有一定的連鎖關系和時間順序，該功能由PLC的連鎖程序完成。同時，為保證機組的可靠運行，對相關參數采取了一定的保護措施，如冷水、冷卻水與機組的連鎖控制、冷卻水系統與冷卻塔的連鎖控制等。

3.2系統特點

靈活性

本控制系統選用可利用公司的小型一體化PLC代替傳統空調主機控制系統中的單片機，較大程度地提高了系統配置及控制的靈活性，能更好地滿足不同用戶的不同需求。同時，明顯縮短了程序開發周期。

高可靠性

PLC控制核心能夠在惡劣的環境中長期可靠、無故障運行，并且易接線、易維護、隔離性好、抗腐蝕能力強，能適應較寬的溫度變化范圍，平均無故障時間間隔(MTBF)大于15年。

強大的功能

現代的PLC的編程語言遵從易學、易懂、易用的標準。除了具備傳統PLC助記符和梯形圖編程功能外，還具有結構化語言和順序功能圖編程功能。PLC提供各種功能模塊，包括各種通訊功能選擇、通訊參數設置，以及可以具體到某年、某月、某日、某個時刻的多種定時器和超長定時器等，方便了各種功能的實現，有利于縮短開發周期和節省程序容量。

優良的開放性

上位軟件Focsoft3.1支持DDE、OPC、ODBC、SQL，并提供豐富的API編程接口，方便接入其它系統。

4控制方法

4.1

對于冷凍水系統，其出水溫度取決于蒸發器的設定值，而回水溫度取決于蒸發器接收的熱量，中央空調冷凍水出水溫度與冷凍水的回水溫度設計最大溫差為：5℃（比如：出水7℃，回水12℃），現采用在蒸發器出水管和回水管上裝有檢測其溫度的變送器、PID溫差調節器和變頻器組成閉環控制系統，通過冷凍水溫差（如：T=5℃）控制，即可使冷凍水泵的轉速相應于熱負載的變化而變化。

冷水機組系統PLC電路控制簡圖

4.2

對于冷凍水系統，由于低溫冷凍水的溫度取決于冷卻塔的工作情況，我們只需控制高溫冷凍水（冷凝器出水）的溫度，即可控制溫差。現采用溫差變送器、PID調節器和變頻器組成閉環控制系統，冷凝器出水的溫度控制在T2（如：37℃），使冷卻水泵的轉速相應于熱負載的變化而變化。

4.3

在管道中取壓力信號采樣和溫差變送器，通過PID調節器進行優化計算，通過PLC控制變頻器，以此控制3臺水泵電機的運行，系統啟動開始工作，當第1臺電機運行至工頻狀態時，如管網壓力不夠，變頻器控制第2臺電機開始工作，若工作到工頻狀態時管網管壓仍不夠時，變頻器自動切換至第3泵使其變頻運行，第1、2臺電機工頻運行，直至管網所需管壓。當外部需求降低，管網管壓提高時，第3臺運行停止，變頻器自動切換至第2泵，使其工作在變頻狀態下若還達不到要求，再切換至第1電機，如此周而復始，始終讓系統工作在最優、最佳、最省的工作狀態。

5系統的設計和應用總結

由于整個實驗室正在逐步籌劃和建設的過程中，許多設計還處于探討之中，眾多功能還未付諸實施。

現在本文就系統改造實現情況作簡單介紹：本文的系統調試應分為兩步，設備電氣控制系統調試和中心網絡系統調試。我們就已完成的設備電氣控制系統設計、調試及使用情況作一下說明：針對實驗室的要求：要求電氣系統運行穩定，感溫精確度高，維護方便壽命長，并能聯網進行管理。除此之外在實際使用中系統的故障報警部分設計還不夠完善，許多功能還未開發。本文經過對設備狀況和同學們對中央空調學習認識的調研，本文認為可采用三菱公司的A系列PLC作為設備的控制系統核心。它不僅具備普通PLC可編程控制器的各種優點，而且能夠利用以太網網絡模塊（B2/B5）組建MELSECNET網絡，最終達到建成先進的分布式控制系統，既實現各種設備之間的聯網，實現遠程控制和管理。

當然系統基本達到了設計的要求，它不僅具備基本邏輯控制功能，還具有聯網通信功能和管理功能等。另外相對與老的控制系統，它工作穩定、故障率低，并能進行系統自動報警，操作及維護十分簡便，維修綜合成本（待機時間等）大大降低。

6結束語

在智能化中央空調冷凍系統中，采用PLC控制系統是切實可行的，中央空調冷凍系統用PLC控制可以有效地保證其工作穩定、可靠，便于維護，且性能價格比高。同時以PLC為核心的高可靠的監控系統實現了對空調主機的控制及兩臺主機之間的協調控制，具有先進、可靠、經濟、靈活等顯著特點。

參考文獻

1．《中央空調工程設計與施工》，吳繼紅、李佐周編著，高等教育出版社

2．《制冷空調自動控制》，張子慧等編著，科學出版社1

3.三菱公司，三菱微型可編程控制器編程手冊，2000

篇（5）

錢七虎院士在中國地下工程安全風險管理進展、挑戰及對策中指出隧道工程建設信息化技術的發展方向，包括開展基于大數據技術的TBM/盾構施工的分析與控制研究，以及數字隧道向智慧隧道的發展，提出智慧隧道“智”體現四個方面:透徹感知、全面互聯、深度整合、智能服務。    

巖土工程施工工序復雜、工種繁多，施工事故不僅與設計、操控有關，還與地層、地下水、環境等因素相聯系，造成很多事故機理難以完全摸清，且在風險評估過程中，由于人類本身經驗的相對缺乏、風險評估的時間不充裕，或者風險管理實施者主觀的不確定性等原因，可能造成風險因素識別不全面、風險評估可參考性不強、風險對策不合理等后果，從而使得風險管理達不到其原定的目標，甚至失效。為了充分、有效地利用人類以前的風險評估經驗，吸取以往的事故教訓，神經網絡、（BR（ （ase-Based  Reasoning，案例推理）、RBR（ Rule-Based Reasoning，規則推理）等智能化分析工具應用于巖土工程施工安全評估能夠很好地解決風險評估過程中時間、經驗不足的問題。    

華中科技大學的劉博基于案例((（BR）和基于規則((RBR）混合模式設計地鐵施工安全事故案例庫的結構化模型，其搜集了國內外(國內為主）71個地鐵工程施工安全事故案例，分析典型案例的表示形式、內容特征及統計規律，并通過對特征的相似性、案例庫的有效性和可操作性分析，論證歷史案例重用的可行性。葉婷婷等將案例推理的原則應用到構建集成情境的地鐵施工安全動態辨識知識庫中，運用案例推理和專家識別的方法構建知識庫的主要運轉方式，分別運用案例推理、專家識別實現知識庫自動識別器、人機識別器的運轉，并通過雙方相互融合、相互促進實現知識庫運轉。李興高針對泥餅等盾構掘進中典型事故，基于典型事故掘進參數數據，利用BP神經網絡實現故障識別和分析，對于泥餅故障，文獻選用了扭矩、推力、推進速度、閘門壓力、出土溫度作為神經網絡的輸入指標，以事故發生與否作為輸出指標。    

林鵬研發了一種在混凝土壩區為工人提供安全保護和各種服務的實時隧道定位系統，基于該系統，實現在線、實時跟蹤、智能識別功能，還具有工人緊急呼叫、跟蹤歷史和位置查詢等功能，現場應用表明，該算法可靠、準確(3-5米精度），可提供實時定位服務。

篇（6）

l概述

隨著我國移動通信事業的飛速發展，各大運營商的移動通信基站的數量日益增加，身處城鄉結合部或偏遠山區的移動通信基站因常年無人值守成為盜竊分子的光顧目標，基站的各種附屬設備如蓄電池、鐵塔角鋼、空調外機、銅地線(排)、饋線等設備也成了盜賊的主要偷竊目標。目前，如何確保基站內的設備運行安全及防盜，已成為基站維護的首要難題。

2目前基站的現狀

目前，茂名聯通基站環境監控設備仍為老式的環控箱接人監控，通過采集模擬量輸入到基站主設備上，從而完成上報，且只能上報簡單的停電、開門、高溫、積水和煙霧等告警，無法遠程測量和調整參數。另外，環控箱的告警上報依賴于主設備的運行，一旦BTS斷站，其便無法工作。為緩解日益緊張的人員及維護工作的壓力，從根本上提高動力設備維護水平和效率，達到監控智能化的目的，建設一套高水平的基站動力設備及環境集中監控系統是十分必要的。

3需求分析和設計思路

對茂名聯通新建的動力環境集中監控系統，除了要達到基本的監控目的以外，更重要的是實現智能化監控要求。它包括以下三個方面：

(1)交、直流動力系統。監控對象包括：配電箱、開關電源、蓄電池等。監控范圍包括：市電輸入三相電壓、三相電流、功率因數、頻率、有功功率、電度、整流模塊單體輸出電流、總負載電流、蓄電池充電電流、市電狀態(市電有／無，缺相，欠壓／過壓)、蓄電池組總電壓、每組蓄電池充、放電電壓等。通過對動力系統實時不間斷的監控，了解每個基站電源輸入輸出、整流模塊設備的運行情況，對電源設備出現的問題和故障能在最短的時間內做出反應和處理；蓄電池是整個直流供電系統的后備電源，我們通過監控，對蓄電池組總電壓以及每組電池充、放電電壓進行統計和分析，對有問題的電池及時進行更換，真正做到有備無患。

(2)空調、環境系統。監控內容包括：機房智能空調系統、基站分體空調(開關機、工作狀態指示、空調工作電流)、溫度、濕度、水浸地濕、嫻霧告警以及動態圖像等。保證設備運行在恒溫恒濕的環境中。

(3)門禁系統。監控內容包括：遠程開門、修改門禁內部的各種工作和控制參數、授權、刪除用戶、用戶的準進時段管理，以及各種報警記錄、進、出門記錄、刷卡、出門按鈕開門事件、門禁內部參數被修改的記錄等。

4拓撲結構

茂名聯通基站動力環境集中監控系統采用逐級匯接的結構，由省公司監控中心(PSC)、地市公司監控中心(SC)、監控單元(SU)和監控模塊(SM)構成，采用監控中心(sc)與監控單元(su)直聯的方式。具體結構如下：

省監控中心(PSC)主要對地市監控中心(sc)進行監督、維護管理。監控中心配有數據庫服務器，各地市監控中心(SC)的數據直接上傳省監控中心。

茂名監控中心(sc)主要對本地區的各個監控單元(su)進行管理，是本區域監控系統的管理中心，完成全網的監控信息的統計分析及處理，并對遠端監控設備進行遙測、遙調，對監控對象(機房設備、環境、圖像)進行管理，同時，還具有強大的門禁管理功能。所有的監控中心均可以通過D接口與廣東聯通綜合網管系統相連。

監控單元(su)是集數據采集、處理、存儲、傳輸為一體的智能化模塊化單元，能夠完成一個獨立的物理通信基站內所有監控模塊(SM)的管理工作，并將采集的數據集中通過1條2M電路上傳到監控中心(SC)。

監控模塊(SM)是面向具體的監控對象，具有完成數據采集和必要控制的功能。按照監控對象類型的不同，可分為：防盜、積水、電源管理、空調管理等模塊。

5參考規范

(1)中國聯通集團公司2009年3月《中國聯通移動網基站動力及環境集中監控系統總體技術要求》；(2)《通信電源和空調集中監控系統技術要求》(XDN023—96)；(3)《通信局(站)電源系統總技術要求》(YD／T1051—2000)；(4)《通信電源集中監控系統設計規范》(YD／T5027—2005)；(5)《通信電源集中監控系統工程驗收規范》(YD／T5058—2005)；(6)《通信開關電源系統監控技術要求和試驗方法》(YD／TI104—2001)；(7)《通信局(站)電源、空調及環境集中監控系統技術規范》(GF006—2000)。

6具體功能和意義

(1)實時監控告警。無論基站距離遠近，一旦設備產生告警都能在數秒內將告警信息上報至監控中心。值班人員能在第一時間發現告警并做通知相關專業人員進行處理。例如深夜情況下基站上報防盜告警，這時值班人員可以通過轉動攝像頭觀察站內環境，從而判斷是否有盜賊入侵，并及時通知代維和l1O前往。

(2)數據采集分析。本監控系統能夠對設備數據進行24小時連續記錄，能真實可靠地反映設備的運行情況。這些數據是設備障礙分析的得力工具。比如在蓄電池維護方而。密封式閥控電池對均浮充電壓和溫度條件要求較高。通過監控系統就可以隨時查看電池電壓和環境溫度，省去了大量的現場測量工作。通過對采集的數據進行分析，還可以從中判斷哪些基站的電池單體存在問題并及時加以解決。

(3)加強維護管理。本監控系統徹底改變了舊的電源、空調等設備的維護模式。以前的維護方式是等設備出現問題后進行應急搶修，現在可以運營商可以真正掌握所有電源、空調設備24小時的運行狀況，實現有的放矢的主動維護，真正做到設備的預檢預修。這種管理從根本上改變了過去維護的被動局面，對設備的故障告警可以實現派單式的閉環流程管理。

篇（7）

【標準論文格式要求(1)】

1.中文摘要

(1)居中打印“摘要”二字(三號黑體)，字間空一字符。

(2)“摘要”二字下空一行打印摘要內容(小四號宋體)

(3)摘要內容后下空一行打印“關鍵詞”三個字(小四號黑體)，其后為關鍵(小四號宋體)，每一關鍵詞之間用逗號隔開，最好一個關鍵詞后不打標點符號。

2.英文摘要

(1)居中打印“ABSTRACT”，再下空兩行打印英文摘要內容；

(2)摘要內容每段開頭留四個空字符；

(3)摘要內容后下空一行打印“KEYWORDS”，其后為關鍵詞用小寫字母，每一關鍵詞之間用逗號隔開，最后一個關鍵詞不打標點符號。

3.目錄

目錄二字為小二號黑體，居中打印；下空一行為章、節、小節及開始頁碼(小四號宋體)。章、節、小節分別以第1章、1.1、1.1.1等數字一次標出。

4.前言

“前言”二字為三號黑體，居中打印；二字之間控一字符。

5.正文：

1XXX--章級層次

三號黑體居中排，段前段后各0.5行；

1.1XXX--節級層次

四號黑體左起排，段前段后各0.5行；

1.1.1XXX--小節級層次

四號楷體左起排，段前0.5行；

1.1.1.1或1.XXX--條款層次

小四號宋體左起；

(1)XXX(小四號宋體，接排)

畢業論文、設計說明書正文用小四號宋體，行間距為22磅，標準字距。

6.圖

圖題采用中文，中文字體為5號宋體。引用圖應在圖題右上方角標出文獻來源。圖號以章為單位順序編號。標號在圖下方。

7.表格

表格按章順序編號，表格必須按規定的符號標注單位。標號在表上方。

8.公式

公式書寫應在文中另起一行，居中排列。公式序號按章順序排列。標號在公式同行右對齊。

9.參考文獻

參考文獻按論文中參考文獻出現的先后順序用阿拉伯數字連續編號；參考文獻中每條項目應齊全。

機械工程師職稱論文范文欣賞

論文題目：淺談我國機械制造發展現狀和前景趨勢

摘要機械制造的技術水平是衡量國家的現代化發展進度的有效指標之一，是每一個國家國民經濟的重要組成部分。隨著全球經濟一體化的不斷發展，各行業間的競爭也在不斷加劇，國際市場競爭現象越演越烈，如何將高科技融入機械制造中，增強企業的市場競爭力成為了我國機械制造業面臨的巨大挑戰。

關鍵詞機械制造技術；特點；現狀；趨勢

1機械制造技術的特點

1.1機械制造的系統性

機械制造技術主要包括了計算機技術、自動化技術、感應技術、信息管理技術以及新開發材料技術的運用，特別是對產品的設計，銷售網絡、組織管理等等方面已經具有相當成熟的現代技術運用。機械制造技術需要將傳統的制造加工技術與現代科技技術進行有機結合，從而將制造技術貫穿于整個生產制造過程。

1.2機械制造的綜合性

機械制造技術不僅局限于機械加工制造的本身過程，它的產品面向整個市場，并且涉及到產品設計、開發、加工、銷售以及售后的各個環節，并形成一個完整的體系。機械制造的終極追求是產品投放進市場后的應用情況，先進的機械制造技術可以提高企業的行業競爭力，提升企業的經濟效益，并能夠推動一個國家的經濟發展，從而實現社會效益與經濟效益的雙贏。

1.3現代機械制造技術體現了市場競爭要素

市場競爭力的核心就是產品生產率，隨著經濟市場化的不斷發展，全球經濟一體化的發展速度也越來越快，制造業的市場競爭矛盾已經逐漸向質量、時間和成本三者綜合考慮的矛盾。先進的制造業技術可以將三者進行有效結合，從而提升制造企業的核心市場競爭力。

2我國機械自動化技術發展的現狀

2.1管理模式落后

在工業發達的國家，管理模式已經逐漸實現計算機系統代替人為管理，并且尤其重視對體制的改革和生產流水線模式的更新。已經全面提出了精益生產、高效生產、準時生產的管理思想，但由于我國進入信息時代時間較短，對于先進管理模式還處于正在發展的階段，對計算機管理模式的運用并不廣泛，還是以人為管理為主的管理模式。

2.2自動化技術落后

與國外的先進制造技術相比較，我國還存在著許多不足之處，首先，我國還沒有掌握自動化的核心技術，設計的產品方案相對較為落后，僅僅是簡單利用自動化技術，目前還無法真正做到將機電進行有機結合；其次，我國使用的機械自動化還是傳統的加工方式，并且，已有的自動化的設備數量太少，導致我國自動化整體水平較低；第三，我國的計算機應用技術還相對較為落后，還不能有效利用計算機技術，機械自動化發展進度較為緩慢；最后，我國的機械種類選擇的局限性比較大，質量也無法達到國際普遍執行的標準，使用的范圍也不夠普遍、廣泛。因此，我國的機械自動化還處在初級階段，隨著中國制造2025的不斷推進，發展潛力巨大。

3機械制造自動化技術的發展前景與趨勢

3.1機械制造自動化技術和網絡化融合

隨著互聯網技術的不斷發展，市場環境也發生了相應的轉變。將機械制造自動化技術融入網絡化是工業機電設備一體化發展的主要趨勢。網絡技術普及的市場大環境下，監視技術與遠程控制技術也得到了迅猛發展，遠程控制的終端設備就是機械制造的產品，因此，將機械自動化融入網絡化發展是勢在必行的，這有利于提升企業的市場競爭力。除此之外，局域網絡技術還將運用到大量的家電設備中，逐步滲入人們的生活，人們利用計算機技術就可以實現足不出戶的生活模式，正常與外界進行交流和溝通，給人們的生活帶來了很大的便利，同時，這也是機械制造自動化技術的主要發展趨勢之一。

3.2以智能化為依托，發展實用型機械自動化技術

人類的社會進步一直伴隨對智能的開發，機械制造自動化技術的發展也會隨著人類社會進步的腳步進行智能化發展。智能化的機械制造自動化技術是與傳統機械制造自動化最大的區別，也是工業一體化發展的主要方向。具體體現在控制論的基礎上運用生理學、運籌學、心理學以及計算機科學進行人工智能模擬、自動編程、人機接口和對話，在加工過程中對所涉及的問題進行分析、判斷、決策，從而取代部分人類腦力勞動，對人類的職能進行收集，從而達到更高的控制目標。機械制造自動化技術向智能化層次的發展是未來機械制造業的發展趨勢之一。我國的智能化機械自動化技術應當以企業的生產和發展實際需要作為導向，采取與之相應的自動化方式進行生產，只有將企業發展需求作為核心原則進行機械自動化技術發展，才能將機械自動化技術產生的利益最大化，從而取得高效地經濟效益和社會效益。

3.3以新材料為支撐，進行綠色化發展

隨著社會環境受到各方的關注，綠色化發展是工業改革的必經之路。傳統工業發展需要耗費大量的資源，依靠掠奪環境資源進行自我發展，但地球上的能源有限，不能滿足人類持續發展的需求，因此，工業發展必須走綠色發展道路，從而改變高投入低收入的局面，必須高效利用有限的資源走可持續的綠色發展道路，是機械自動化技術發展面臨和迫切需要解決的問題。我國的機械制造業給我國生態環境帶來了巨大影響，所以，必須保持生態環境與機械制造發展的平衡，才能走可持續發展道路。

3.4光機電一體化發展

篇（8）

近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1體積小，重量輕，適應性強，操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現軟件化，智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：

（1）激光技術

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

（3）激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

（4）光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

[1]劉志，朱文堅.光機電一體化技術，現代制造工程，2001（12）

[2]梁進秋.微光機電系統國內外研究進展.光機電信息，2000（8）

篇（9）

    近些年來,光機電一體化技術得到迅猛發展,在民用產業和軍事領域得到廣泛地應用。因此,光機電一體化技術成為當今機械產業技術發展的一個主要趨向。

    1.光機電一體化技術特征

    光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。和傳統的機械產品比較,光機電一體化產品具有以下技術特征。

    1.1 體積小,重量輕,適應性強,操縱更方便

    光機電一體化技術使得操縱職員擺脫了以往必須按規定操縱程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產操縱程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預設的程序一步一步控制實現,甚至實現操縱全自動化和智能化。

    1.2 功能增加,精度大幅進步

    光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平進步,運算速度加快,通過電子自動控制系統可精確按預設動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

    1.3 部分硬件實現軟件化,智能化程度進步

    傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序,指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能,使機械控制功能內容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。

    1.4 產品可靠性得到進步,使用壽命增長

    傳統的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命進步,故障率降低,從而進步了產品的可靠性和穩定性。

    1.5 融合了多種學科新技術,衍生出很多功能更強、性能更好的新產品

    光機電一體化產品的探究開發涉及到很多學科和專業知識,包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術和機械技術各自的上風結合起來,衍生出很多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

    1.6 產品系統性增強,各部分系統間協調性要求進步

    光機電一體化是一門學科的邊沿科學技術,多種技術的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術揚長避短,進步系統協調性。

    2.探究目前狀況和發展趨向

    2.1探究目前狀況

    自從我國實行改革開放以來,科技領域急起直追,我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效,數控產品有了很大的進步,尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快,是我國特有的經濟實用產品,不但適用國內市場的需要,部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器(PC)和微電子技術控制設備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕產業機械都是如此,我國自行研制和生產的光機電設備,在質量上也有重大突破,為今后的推廣應用打下了良好的基礎。 【

    2.2 發展趨向

    光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產業,而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。

    從世界科學技術的發展情況來看,光機電一體化技術的未來技術熱門主要包括摘要:

    (1)激光技術

    1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時,可極大地進步丈量精度和量程。

    2)高方向性,因具有很遠間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠間隔激光通訊、激光測距、激光雷達、激光導航以及遠控。

    3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點四周可產生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產品進行特種加工。

    4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性,應用范圍更廣。

    (2)傳感檢測技術

    1)激光準直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準丈量。

    2)激光測距,其探測間隔遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受自然影響大。

    3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環境中,最常選用的是光纖探測器。

    其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

    (3)激光快速成型技術

    激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結,由點、線構造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場,極大地進步了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

    (4)光能驅動技術

    利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于低級階段,假如能發現具有優異光功能特性的動態物質,則可使光能驅動技術廣泛應用。

    3.結語

    技術上的改革和和之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引進電子技術,產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

    參考文獻

    [1 劉志,朱文堅. 光機電一體化技術,現代制造工程,2001(12)

    [2 梁進秋. 微光機電系統國內外探究進展. 光機電信息,2000(8)

    [3 宋云奪編譯. 光機電一體化業的未來. 光機電信息,2003(12)

篇（10）

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法 技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支 它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器．該領域的研究包括機器人．語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制，電力電子技術、信息處理、試驗分析 研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現機械的自動化，讓機械部份脫離人類的直接控制和操作自動實現某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展．也有利于提高電氣設各運行的智能化水平．對改造電氣設備系統，增強控制系統穩定性．加快生產效率都有重大意義。

1、人工智能應用理論分析

人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬，延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質．并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器 該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學會上提出以后，人工智能研究飛速發展，成為以計算機為主．涉及信息論．控制論， 自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學的一門學科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。

當今社會，計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面．計算機編程技術的日新月異催生自動化生產，運輸 傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋．所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產．流通、交換、分配等關鍵一環．實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。

2、人工智能控制器的優勢

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解．也有利于控制策略的統一開發。這些Al函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢．這些優勢如下：

(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素，例如：參數變化，非線性時，往往不知道)。

(2)通過適當調整(根據響應時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍 ，下降時間快3.5倍， 過沖更小。

(3)它們比古典控制器的調節容易。

(4)在沒有必須專家知識時．通過響應數據也能設計它們。

(5)運用語言和響應信息可能設計它們。

總而言之，當采用自適應模糊神經控制器、規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程，但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解，并且找到最簡單的拓樸結構配置．自學習迅速，收斂快速。

3、人工智能的應用現狀

隨著人工智能技術的發展，許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作，如將人工智能用于電氣產品優化設計，故障預測及診斷、控制與保護等領域。

3.1 優化設計

電氣設備的設計是一項復雜的工作 它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的．因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD)，大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進．使傳統的CAD技術如虎添翼．產品設計的效率及質量得到全面提高。用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。

3.2 故障診斷

電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜，具有不確定性及非線性．用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有：模糊邏輯、專家系統、神經網絡。

變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注，有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析．從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。

3．3智能控制

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開．但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法．因而它的應用實例最多。

4、結語

人類智能主要包括三個方面．即感知能力．思維能力 行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的 機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應用體現在問題求解．邏輯推理與定理證明，自然語言理解 自動程序設計．專家系統，機器人學等方面，而這諸多方面都體現了一個自動化的特征．表達了一個共同的主題，即提高機械人類意識能力，強化控制自動化．因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。

篇（11）

作者簡介：單甘霖（1962-），男，江蘇如東人，軍械工程學院二系，教授；趙誠（1982-），男，河北寧晉人，軍械工程學院二系，助教。（河北

石家莊?050003）

中圖分類號：G642?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）25-0047-02

工程碩士專業學位是我國研究生教育體系中的一個重要組成部分，其設置適應了國家經濟體制的改革，適應了在崗人員進一步提高自身能力素質的需要。工程碩士與工學碩士相比，它們雖然處于同一層次，但由于其生源的顯著差異，其培養目標、知識結構、能力結構和培養模式等均有較大不同。要使工程碩士成為高層次技術和管理人才，符合未來社會發展的需要，就必須貫徹“以人為本，因材施教”的教育原則，制訂一套科學、合理的培養方案，并建立與之相適應的培養模式。

為了提高工程碩士培養質量、規范培養模式和培養流程、明確評估辦法等，2005年7月召開了第二屆全國工程領域教育協作組組長全體會議，提出“建立規范化的工程碩士學位標準”的設想，并選擇了控制工程等五個領域，以課題研究的形式，率先開展工作。2007年全國控制工程領域工程碩士教育協作組頒布了“控制工程領域工程碩士專業學位標準（試行）”，對我院控制工程領域工程碩士的培養起到了很好的指導性作用。考慮我院控制工程領域工程碩士的培養主要是面向部隊、基地等情況，在對“專業學位標準實施細則”修訂中，培養方案在符合學科內涵的基礎上，要兼顧生源單位需求，在研究方向的確定、課程設置等方面突出應用性、針對性，切實使培養的工程碩士在相應的工作崗位上發揮應有的作用。

一、以武器控制系統為中心確定培養方案的主要研究方向

現代兵器裝備的特點是精確化、遠程化、智能化，以導彈、無人機、指揮系統等為代表的武器裝備更突出了這一特點，這些特點的基礎之一是自動化技術。根據我院生源主要分別來自武器裝備論證、武器裝備試驗、軍代表、部隊技術保障、部隊裝備管理單位等崗位特點，依托控制工程領域培養工程碩士，應該以武器裝備為大背景，在控制工程學科內涵的基礎上緊緊以武器控制系統為中心，來確定相應的研究方向，因此我院控制工程領域工程碩士專業研究方向確定的基本思路是：涵蓋我軍武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控、武器控制系統性能測試與故障診斷、武器控制系統信息化管理等方面，為軍代表系統、武器裝備試驗基地、部隊修理所、部隊裝備管理等單位培養具有我軍特色的高層次應用型、復合型工程技術和管理人才。具體如下：

1.武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控

該方向以提高復雜武器控制系統綜合戰術技術性能為目標，以數學、力學、控制理論、系統科學、計算機技術為基礎，研究武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法。主要研究內容包括：火控、指控、無人機和導彈等復雜武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控的方法及武器系統作戰效能評估等。

2.武器控制系統性能測試與故障診斷

該方向以提高武器系統技術保障人員的裝備保障能力、試驗技術人員的工程實踐能力為目標，以自動測試技術、故障診斷技術、信號處理技術和計算機技術等為基礎，研究武器系統的性能檢測、故障診斷的技術與方法及靶場試驗中技術保障的關鍵技術。主要研究內容包括：新標準測試總線的應用、測試系統模塊化設計、武器系統運行狀態監測與診斷、測試診斷設備研制等。

3.武器系統信息化管理

該方向以提高各級裝備保障管理人員的管理自動化、信息化、智能化水平為目標，以人工智能、裝備保障理論、計算機技術、數據庫技術、多媒體技術、網絡技術等為基礎，研究裝備保障管理的自動化、信息化、智能化技術和系統。主要研究內容包括：研究制訂適合裝備保障信息化管理的標準體系，研究建立統一的適合裝備保障管理信息化的數據交換代碼，基于裝備的狀態信息、故障信息、維修信息等進行研究裝備保障領域的全程可視化信息管理系統。

二、以適應培養方向要求為出發點確定適宜的課程體系

課程教學是工程碩士培養的一個重要環節，它對于構建合理的知識結構、打下扎實的基礎理論和系統的專業知識起著相當重要的作用。當今社會，科學技術迅猛發展，知識更新不斷加快，只有打下牢固的基礎，才能自如地實現向新領域的轉變，才具有可靠的應變能力的堅實后勁；只有在頭腦中存儲了大量的知識、事例和經驗，才能運用它們來進行創造性思維。課程設置在整個課程教學工作中起著基石性和原本性的作用，只有合理的課程設置才有可能使研究生具有合理的知識結構，才有可能在課程學習過程中激發研究生的創新意識與創新能力。

考慮到工程碩士的培養模式是“進校不離崗”，邊工作邊學習，在職攻讀學位的特點，在課程學習上，我院采取的是“兩階段”學習方式，即第一階段主要學習公共和領域必修課程，在學院集中學習；第二階段主要學習選修課，采取先寄發教材供學員自學，再到學院集中輔導兩次，每次為期兩周，最后集中進行考試。因此課程設置一方面要充分考慮這些特點、安排，另一方面更要考慮所設置課程應與各培養方向相適宜。對控制工程領域工程碩士研究生來說，應具備以控制論、系統論、信息論原理為核心的知識結構。同時，還要具備基于與數學方法、計算機技術、網絡技術、通信技術、各種傳感器和執行器等相結合的、針對具體應用方向的知識面。這些知識結構、知識面要通過一類課程群的設置來落實。由于培養時間、教學時數的限制，課程的門數設置受到了約束，這樣就要求對課程的選擇必須反復斟酌，切實使選擇的課程具有較強的針對性，有利于學生建立合理的知識結構，有利于學生進行后續的學位論文研究工作。我院工程碩士專業學位課程設置包含兩大部分。一部分是適用各個研究方向的必修課，包括公共必修課和領域必修課。公共必修課主要包含自然辯證法、英語、數理統計、科技信息檢索。領域必修課主要有線性系統理論、計算機控制系統、自動測試系統。另一部分是為不同研究方向設置的選修課。選修課設置的基本思想是在保證對一個控制工程領域工程碩士研究生而言，至少應掌握一個課程群的知識要求的基礎上，引入專題講座形式來開闊學生視野，增大學生知識面。根據學科培養方案設置的三個研究方向，結合部隊崗位需求，我們按優化、控制類課程群、控制系統故障檢測與診斷課程群、信息傳輸與處理類課程群的要求設置領域專業技術類選修課課程。

具體地講，為三個研究方向設置的選修課程分別是：

為武器控制系統分析論證、試驗優化與質量監控研究方向設置了優化、控制類為主的課程，包含軍事運籌分析、系統決策與建模、智能控制、人工神經網絡、防空武器系統效能分析以及專題講座。

為武器控制系統性能測試與故障診斷研究方向設置了故障檢測與診斷為中心的課程，包含測試與接口技術、軍用電子系統測試、電子系統故障診斷、故障分析與預測、人工智能原理以及專題講座。

為武器系統信息化管理研究方向設置了信息傳輸與處理為中心的課程，包含數字信號處理、戰術互聯網及其應用、圖像工程、多媒體技術、人工智能原理以及專題講座。

三、結束語

隨著科學技術的飛速發展，武器控制系統性能不斷的提高，武器裝備涉及高新技術的增多，控制工程領域工程碩士專業學位標準實施細則也需要進行相應的修訂，在這其中最需要關注的是培養方案的修訂，特別是涉及的研究方向和課程設置。在相對穩定的基礎上，其應該是動態的、開放性的，以適應工程碩士培養單位崗位發展的需要。