陳棗兒

摘 要：隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)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(yīng)用。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的技術(shù)，不僅推動(dòng)著我國(guó)這個(gè)現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，也提高了我國(guó)在各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)水平。相比于發(fā)達(dá)國(guó)家我國(guó)的自動(dòng)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(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)做了簡(jiǎn)要分析，并且列舉了電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，最后對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的未來(lái)做了展望。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)控制 應(yīng)用 發(fā)展

中圖分類號(hào)：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（a）-0239-01

近年來(lái)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用也來(lái)越廣泛，同時(shí)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)、航空航天以及軍事領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越重要。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)不僅顯示了一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化程度，也推動(dòng)著整個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展與進(jìn)步。我國(guó)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)雖然已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是在技術(shù)方面還應(yīng)該有進(jìn)一步的提高。

1 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)

在現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展中，自動(dòng)控制系統(tǒng)體現(xiàn)的尤為重要。在飛行器制導(dǎo)、機(jī)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(dòng)控制系統(tǒng)的體現(xiàn)?？梢哉f(shuō)自動(dòng)控制系統(tǒng)的使用推動(dòng)了現(xiàn)代工業(yè)的進(jìn)步。在我們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活中，也可以隨處見(jiàn)到自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)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(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)水沸騰時(shí)產(chǎn)生的蒸汽會(huì)使蒸汽感溫元件變形，從而利用杠桿原理推動(dòng)電源開(kāi)關(guān)，這樣就可以時(shí)電梯水壺中的水燒開(kāi)后自動(dòng)斷電。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上有著多種多樣的變化，并且應(yīng)用的領(lǐng)域也十分的廣泛，可以說(shuō)在加快我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用是非常重要的。

2 電氣自動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)

2.1 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)

當(dāng)系統(tǒng)中輸出端與輸入端之間不存在反饋，也就是說(shuō)控制系統(tǒng)的輸出量與輸入量之間沒(méi)有任何關(guān)系，這樣的系統(tǒng)稱作開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，又稱為無(wú)反饋控制性。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)于簡(jiǎn)單，在使用當(dāng)中也比較經(jīng)濟(jì)適用。

我們目前適用的電風(fēng)扇就是開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的例子，電風(fēng)扇扇葉的轉(zhuǎn)速是通過(guò)檔位的調(diào)換而改變的，它并不會(huì)因?yàn)橥饨鐪囟鹊母叩透淖兌{(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，也就是說(shuō)它并不會(huì)對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量與反饋。

在開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)的輸出量并不會(huì)影響輸入量的改變，也就是說(shuō)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的輸入量，始終保持著一個(gè)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(kāi)環(huán)系統(tǒng)的這一特點(diǎn)，它在應(yīng)用當(dāng)中必須進(jìn)行提前校準(zhǔn)，并且在使用過(guò)程中不能出現(xiàn)精準(zhǔn)度的失誤。因此，開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)必須要應(yīng)用在收到外界以及內(nèi)部干擾較少的設(shè)備當(dāng)中。

2.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)

相對(duì)與開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)該說(shuō)是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，也稱為反饋控制系統(tǒng)。它可以通過(guò)輸出量對(duì)輸入量的反饋來(lái)隨時(shí)校準(zhǔn)輸入量。

閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就在于它可以在外部擾動(dòng)或者系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)變化時(shí)，產(chǎn)生相應(yīng)的反饋機(jī)制，只要被控制量與規(guī)定值之間出現(xiàn)不符，就會(huì)得到相應(yīng)的修復(fù)，因此它具有抑制干擾并自動(dòng)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(fù)雜程度加以提高，這也為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性提出了更高的要求。

3 電氣自動(dòng)控制的應(yīng)用

3.1 汽車(chē)駕駛控制系統(tǒng)

汽車(chē)在行駛過(guò)程中的路線由方向盤(pán)來(lái)控制，駕車(chē)人控制方向盤(pán)，通過(guò)駕車(chē)人的眼睛來(lái)判斷汽車(chē)的行駛路線是否有偏離，當(dāng)汽車(chē)偏離行駛路線是，駕車(chē)人會(huì)及時(shí)調(diào)整方向盤(pán)來(lái)改變這一偏離結(jié)果，是汽車(chē)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(dòng)駕駛儀來(lái)替代駕車(chē)人，根據(jù)導(dǎo)航儀預(yù)先設(shè)定好的路線，一旦行駛路線發(fā)生偏離，控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)調(diào)整誤差，這就是自動(dòng)控制系統(tǒng)。

3.2 制冷與空調(diào)設(shè)備

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在制冷與空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用主要是對(duì)其壓力、溫度、流量、濕度、等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)節(jié)與控制。

例如：日常生活中使用的冰箱，在冷庫(kù)內(nèi)冷間熱負(fù)荷以及環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行，使其一直保持在穩(wěn)定的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。比如說(shuō)，當(dāng)冷凍間的溫度達(dá)到-25 ℃時(shí)，溫控系統(tǒng)會(huì)立即檢測(cè)出這個(gè)溫度，并及時(shí)發(fā)出指令，關(guān)閉或減少制冷。當(dāng)冷凍間溫度回升到-17 ℃時(shí)，制冷系統(tǒng)有自動(dòng)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣循環(huán)往復(fù)，始終保持冷凍間的溫度在-18 ℃～25 ℃這個(gè)范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)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(gè)相對(duì)穩(wěn)定的低溫環(huán)境當(dāng)中。

3.3 水廠凈化系統(tǒng)

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在自來(lái)水的凈化方面有重要的意義。盡管目前各個(gè)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(lái)水廠的水源都取自江河湖泊。在水的儲(chǔ)存、沉降、過(guò)濾、消毒等過(guò)程中，自動(dòng)控制系統(tǒng)都會(huì)按照事先設(shè)計(jì)好的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行處理，免去了對(duì)自來(lái)水凈化后的檢測(cè)過(guò)程，這也就大大降低了自來(lái)水廠的運(yùn)營(yíng)成本。

3.4 機(jī)器人

機(jī)器人與自動(dòng)控制技術(shù)的聯(lián)系十分密切，它需要計(jì)算機(jī)控制機(jī)器。在工業(yè)上，這種機(jī)器人可以替代人工勞動(dòng)，代替人們完成一些困難或者要求精細(xì)的工作。機(jī)械手是比較常見(jiàn)的機(jī)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(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展

4.1 逐步擺脫人的指導(dǎo)

自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該具備很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，但現(xiàn)階段的自動(dòng)控制系統(tǒng)大部分還是依賴于人的及時(shí)糾正。在未來(lái)的發(fā)展中，要研制出更加先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)傳感反饋機(jī)制的改良，使得系統(tǒng)變得具有更強(qiáng)的任務(wù)、環(huán)境自適能力。

4.2 加強(qiáng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的通用性

目前的自動(dòng)控制系統(tǒng)還具有一定的局限性，雖然在眾多領(lǐng)域已經(jīng)得到了發(fā)展和應(yīng)用，但是還有部分行業(yè)無(wú)法運(yùn)用電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，這就要求在自動(dòng)控制系統(tǒng)的革新當(dāng)中，考慮到自動(dòng)控制技術(shù)的通用性，使得該技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用。

4.3 完善自動(dòng)控制體系

電氣自動(dòng)控制技術(shù)的最終目的是實(shí)現(xiàn)設(shè)備的完全自動(dòng)化，但目前的自動(dòng)控制技術(shù)還是需要人為的監(jiān)控，這并沒(méi)有完全發(fā)揮出自控控制技術(shù)的作用，展望未來(lái)，在人機(jī)交互方面需要研究出能夠減輕操作人員負(fù)擔(dān)的新型自動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用給我們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，在人類的發(fā)展進(jìn)程中，對(duì)機(jī)器的控制以及使用是人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)可以說(shuō)已經(jīng)在很大程度上使人力得到了解放，但是在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，我們還要開(kāi)發(fā)出更加高級(jí)的程序語(yǔ)言，使我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際平均水平，不斷促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的有利發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 范超.電子自動(dòng)控制系統(tǒng)分析[J].民營(yíng)科技，2014（6）：4.

[2] 王湛.電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用及其展望[J].科技傳播，2013（16）：53-54.

[3] 李杰.制冷與空調(diào)設(shè)備電氣自動(dòng)控制技術(shù)探討[J].冷藏技術(shù)，2009（1）：26-30.