自动控制论文范文

导语：如何才能写好一篇自动控制论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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由于“自动控制基础”课程比较抽象，不同于一般的专业课，在授课过程中，学生普遍反映学习比较吃力，不知道这些知识学了用在什么地方，某些学生有“自动控制基础课程难学又没用”的想法，大部分学生的学习目的不明确，上课的注意力很容易不集中，传统教学方法严重影响学生的学习积极性。针对这种情况以及学生对应的偏船舶专业背景，在课堂教学中引入船舶中大量的控制系统应用的实例，如把船舶柴油机气缸冷却水温度控制系统、船舶燃油黏度控制系统、船用辅锅炉的水位自动控制系统、主机遥控系统和船舶火灾监控系统自动控制等等，穿插到本门课程的教学中。这种教学方法通俗易懂，学生能很快接受，从“要我学”转变为“我要学”，课下经常有学生请教实例中深层次的问题，学生普遍反映喜欢这种实例讲解。同时在教学中注意采用多种教学手段与方法，上课并不是简单地“念”多媒体课件，对于重要的数学推理以及公式，还是在黑板上进行推导，现代教学手段与传统教学方法有机结合，可以使得课程教学更加科学；课上多用启发式提问，增加学生对知识点的感性认识，让学生积极思考和分析，然后积极组织学生参与课堂讨论，最后教师加以总结。师生之间形成良好的互动，课堂教学氛围比较活跃，很大程度上调动了学生对学习的兴趣。

二、注重Matlab软件

在教学中的应用Matlab软件在欧美国家早在20世纪90年代就正式引入教学中，如今Matlab已经成为线性代数、控制理论、数理统计和数字信号处理等课程的基本教学工具，成为欧美国家大学生必须掌握的基本技能。自动控制基础课程理论复杂，公式也比较多，Matlab控制系统工具箱可以很好地处理以传递函数为主要特征的经典控制问题。将Matlab引入课堂教学中，不但可以提高教学质量，也能吸引学生的学习兴趣。例如时域分析中，系统对各种典型输入信号的响应传统上都是利用拉普拉斯变换法求解出系统输出的拉普拉斯变换，然后拉普拉斯逆变换得到输出的时间函数。由于江苏科技大学能源与动力工程专业学生以前没有学过复变函数与积分变换这类课程，加之过多的数学变换干扰了学生对时域分析的理解，特别是二阶振荡系统，得到的系统输出方程比较复杂，学生难以理解。而且课堂教学中做出准确的曲线也比较困难。在Matlab环境下，可以很方便地输入相应的参数，从而得到相应的响应曲线。再通过改变自然频率和阻尼比的大小，可以很直观地观察到这两个参数对时间响应曲线的影响。整个过程清晰明了，教学形象生动，复杂抽象理论的概念得以具体图形化，学生对知识点易于掌握，对课程的兴趣也得到提升。另外利用此软件在频率特性的Nyquist图、Bode图的绘制与分析以及系统的校正等传统教学难点的教学中也收到了很好的教学效果。课下也鼓励学生学习Matlab软件，建议课后部分作业用Matlab来完成。

三、加强实验教学课程的实践

教学环节在江苏科技大学是独立授课实验，授课教师与实验教师的沟通尤为重要。一方面，目前实验安排上尽量压缩讲解时间，减少演示性的实验项目，相关的理论知识学完后紧跟实验，增多设计性、综合性的开放实验内容，强化学生对基础知识的理解，培养学生的自主学习能力，确保学生不但能做出结果，还能知道为什么会有这样的结果；另一方面在Matlab环境下开展计算机辅助虚拟教学实验，“虚实”两种手段有机结合。对于动手能力强的学生，利用实验室现有的设备，引导学生自己设计实验项目，能力非常突出的，吸收到学校相关本科生创新计划的研究小组。充分发挥学生的学习主动性和创造性，为毕业后的工作或深造打下基础。

四、改革考核方式

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该控制技术是基于对人类大脑神经元的模拟，它通过神经元的权值分布和联结来进行有关信息的表达，在持续的权值调整和学习过程中，它就可以实现有效的神经万罗模拟，然后通过神经网络预测、直接和间接自校正等实行一定的智能控制。神经网络控制具有非线性特点，它可以理论上实现各种非线性图像，因此有较好的经济性；有效的并行能力和并行结构也是该控制方法的重要特点；此外，神经网络控制在实现对环境信息的高效记忆与学习的同时，还可以实行多变量的处理，及它可以进行多输入和多输出的同时数据处理。

2复合智能控制

不同智能控制系统具有不同的优缺点，复合智能系统就是将各种不同种类的控制系统进行综合使用，这样可以在克服各个控制系统缺点的同时，实现各个系统优点的综合。目前常用的复合系统主要是有模糊滑模控制、模糊专家控制以及神经网络模糊控制。模糊专家系统。该系统是种特殊的专家系统，即在知识获取、表示、处理的整个环节中都加入了模糊技术。该系统的特点就是，即使初始信息获取的不够完整或者准确，但该系统还是可以较为有效的人类专家思维模拟，在既有的不完整的信息下提出最优化的解决方案。模糊专家系统是模拟人类有关专家进行有关问题解决的思路，因此是一种较容易开发应用的复合系统。神经网络模糊系统。该系统起源于上世纪九十年代的日本，它有效的利用了神经网络和模糊网络各自的优点，即可实现任意函数映射，具有良好的学习性，可处理残缺、粗糙、模糊的信息。神经网络模糊系统是两种系统的有效结合，它在实现模糊逻辑利用少量信息进行知识表达的同时，也可通过联想进行有关知识的应用，这使得该控制方法实现了表达和学习能力的综合提升。模糊滑模控制。滑模控制最大的优点就是不受系统不确定性的影响，鲁棒性较佳；其缺点主要体现在未建模动态及补偿干扰的高控制增益，此外在高频转换时易产生一定的抖振。综合模糊系统以后的模糊滑模控制就很好的克服了这些问题，它将二者不依赖性及鲁棒性好的优点进行了一定的结合，因而可以有效实现控制对象的转换。该控制方法具有很好的应用前途。

3智能控制在火电厂热工自动化的应用

3.1对单元机组负荷的控制

非线性、不确定、时变以及耦合等是单元机组负荷控制的难题所在，对此，可以设计出建立在机跟炉与炉跟机上的具有自适应性的两种神经元模拟负荷控制系统。试验发现该系统下各权系数学习收敛明显提速，且效果自适应性及控制性均较理想。此外，结合神经元控制与模糊逻辑算法并将其应用在单元机组负荷控制上，此时控制系统的自适应性、抗干扰性、鲁棒性都有显著的增强，系统的响应速度也明显提升。

3.2对过热汽温的控制

过热汽温对于锅炉的正常运行有着极为重要的意义。改变减温水是实施锅炉过热汽温控制的常用方法，大惯性、时滞性，以及动态特性的随便是该系统主要面对的问题。随着智能控制技术的发展，人们逐渐将神经网络控制技术引入到过热汽温系统中来，这使得系统的运行状况、控制质量及适应性都有了明显的提升。神经网络控制下的过热汽系统鲁棒性较优，即使在调峰机组变工时也可以实行很好的运行和控制，因此有效的克服了原先过热汽温控制的时滞及不稳定问题。

3.3对锅炉燃烧过程的控制

锅炉燃烧易受到煤种煤质、变量耦合、时滞等多种因素的干扰，且其燃烧率很难实行颈椎的测区。将专家控制应用到锅炉燃烧过程的控制中以后，通过专家系统逐次的判断、分析和推理，可实现前进式的系统，具体包括对紧急事故、工况判断子集、送风调节子集、执行机构诊断子集、煤厚调节子集等多内容的判断。此外，将模糊控制融入锅炉燃烧系统以后能够有效解决原系统不确定性问题，并同时提升系统的鲁棒性与控制质量。

3.4对中储式制粉系统的控制

磨负荷信号较难测量、数学建型复杂以及被控参数耦合，是中储式制粉系统主要的问题所在，此时就可以利用模糊语言规则克服其延迟与非线性的问题，具体内容包括，将操作人员的经验以数据的形式存入计算机并进行计算，然后通过预测和分级进行两种模糊控制。此外，将神经元解耦及模糊控制融入到磨煤机控制系统中，这样以来，球磨机制粉时滞以及耦合的问题就得到了很好的解决。

3.5对给水加药的控制

给水加药工作主要涉及的是氨与联胺的加入，前者可以使给水与高凝结水处于较高的碱性，避免酸性水腐蚀高低压给水设备；而后者是通过联胺的化学作用控制水内氧和二氧化碳的含量，从而避免相关设备出现腐蚀、生垢等问题。实际生产中加药量的大小易受到水处理工况、蒸发量等因素的影响，因此很难对其实现有效的控制。在给水加药系统中使用模糊控制系统，这样以来，专家有关经验的信息就会融入到控制系统中，从而使系统控制的质量得到大大的提升。在变频器输出频率的控制中使用模糊控制，能够有效的进行加药泵机的转速调整，这种融入模糊控制的给水加药系统能够避免人工加药引起的各种不良后果，从而提高了给水加药的工作质量。此外，模糊控制下的假药系统具有较好的鲁棒性，其动态响应也比较快速，因此具有很好的使用经济性。

4结语

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摘要：远程自动化控制闸门单片机

闸门调节是灌区工程中经常采用的手段，闸门控制的探究对于节约能源、确保水利工程的正常运行、提高水资源的利用效率和节约用水具有重要的意义。目前国内大部分灌区已基本实现流量数据的自动采集和监测，并把数据传输到管理部门，但是在根据有关数据进行远程自动监测和控制方面成熟的经验非常少。国外非凡是欧美等先进国家在这方面已经达到较高的水平，如美国的SRP灌区自动化浇灌系统，可以同时采集100多点的水位、闸门开度和其他信息，通过计算机处理后，控制几百座闸门、150多处泵站的运行。本文以国内某大型灌区为例，对闸门的自动监控进行了探究。

1、系统的总体设计

本系统采用无线数据传输技术，分一个主站和若干个子站，通过无线调制解调器构成一个无线通讯网络，对多个断面的数据信息进行采集、传输、处理和控制。系统的总体结构图如图1所示。下位机中的传感器把引水渠中的水位值和各闸门的开度值经转换后送给编码器，编码器对水位及闸门开度信号进行编码，在通过避雷器将编码信号传给数采仪，数采仪将数据进行初步加工和处理后由无线调制解调器传给上位机，上位机即系统主站，可分别和不同的子站建立联系，查询各测点的数据，并按照用户的要求对各闸门进行控制，下位机中的控制箱接收到此信息，经过计算，发出控制信号自动控制闸门到一定的开度，达到自动控制的目的。

图1闸门远程自动监测和控制结构图

2、下位机系统设计

设计下位机重点在于闸门自动控制箱的设计，本文提出闸门的运行控制模式，并进行可靠性处理，然后利用无线传输设备和上位机进行通讯，传输数据。

2.1下位机硬件电路设计

本系统采用AT89系列单片机，采用矩阵式键盘进行输入数据，键盘提供切换键、时间设置键、控制键三个按键，通过三个按键显示水位、流量、闸门开度、日期和时间。切换键实现上述四个功能的转换，时间设置键用于修改日期和时间，控制键用于对电机启停进行控制。

2.2闸门控制系统设计

本系统下位机接收到上位机传来的要求流量值（或水位值），当要求的流量值（或水位值）和系统所测的流量值（或水位值）不一致时，单片机启键闭合，闸门电动装置控制箱自动启动电机，提升或下降闸门，当所要求的流量值（或水位值）和当前所测流量值（或水位值）相等时，单片机闭键闭合，电机自动停止，达到自动控制的目的。

闸门的运行控制模式有实时型控制模式和定时型控制模式两种，在实时型控制模式中，上位机根据用户要求的流量，利用流量—水位关系曲线把要求的流量换算成要求的水位，然后和下位机联系，下位机接到信号后，由电动装置控制箱控制电机的正反转，达到要求时停止转动。定时控制模式要求用户输入所期望的流量值和要求闸门动作的时间，下位机的控制箱在规定的时间里自动开启和关闭闸门，进行控制。

2.3无线通讯设备SRM6100调制解调器

SRM6100无线调制解调器原是美国Data-LincGroup公司生产的军用产品，现应用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行无线通讯方法，在2.4GHz-2.483GHz频段应用智能频谱跳频技术，在无阻挡物的情况下，两调制解调器之间的通讯距离可达32.18公里，可实现PLC（可编程控制器）和工作站之间的无线连接。SRM6100应用跳频，扩频和32位误码矫正技术保证数据传输的可靠性。无需昂贵的射频点检测技术。射频数据传输速率为188kbps。并且不需要FCC点现场许可证。SRM6100支持多种组态，包括点对点通讯和多点通讯。多点通讯对子站数目无限制。并且SRM6100可做为中继器工作，以达到扩展通讯距离或克服阻挡物通讯的目的。

2.4下位机可靠性处理

为了精确控制电动闸门的关闭，避免电动闸门在工作中出现过载破坏或关闭不严的现象，本系统在电动轴上安装了转矩传感器，用来监测闸门输出轴的转动力矩，以判定闸门是否关严、是否被卡住。闸门电动装置用于检测和控制闸门的开度，本系统在转动轴上安装了光电码盘，考虑到闸门可能出现频繁的正反转交替，为了避免错位和丢码，采用双光耦技术，光耦输出的两路信号经74221双单稳触发器进行整形，89C51的INT0和INT1对其进行计数、计时，并判定转动方向，计算闸门开度。电动闸门在工作中若出现异常现象，系统会自动报警，切断电机电源并显示故障情况。

2.5下位机软件设计

下位机的软件设计分为闸门自动装置控制箱程序设计和串行口中断服务程序设计两部分。闸门自动装置控制箱程序设计主要完成数据采集、存储、显示、按键操作等功能，串行口中断服务的程序完成下位机向上位机数据的传送和用户设定参数的接收。控制箱程序的主框图如下摘要：

图2、闸门自动控制程序流程图

3、上位机设计

上位机的软件部分采用VB6.0为开发工具，将各个功能模块化，分别解决相应新问题，再将各个模块组装，构成上位机软件系统的核心，上位机软件系统的结构如图3所示，通信模块位于最底层，其余模块功能的实现都直接或间接建立在此模块的基础上，本文利用VB的API函数编写串口通讯程序，程序的框图如图4所示。数据管理模块的主要功能就是为水位、流量、闸位等建立数据库，并对其进行管理。

图3、上位机软件系统结构图

图4、通信模块程序流程图

4、结语

本文以国内某灌区为例，全面分析了灌区闸门自动化控制系统的整体结构及其设计，对其软件开发和硬件选择作了全面阐述，并总结了提高自动化系统可靠性的经验，为提高灌区现代化管理水平提供了有利的工具，具有较高的使用价值和广泛的应用前景。

参考文献摘要：

[1、水利水文仪器介绍，水利部南京水利水文自动化探究所，1997。

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PLC是一种在继电逻辑控制之后迅速发展起来的计算机工业自动控制装置，其强大的抗干扰能力和可靠度被广泛运用于多种工业自动化设备中。随着对PLC研究的深入和技术的发展成熟，越来越多的复杂自动控制系统纷纷将PLC作为了首选技术。与多年前的PLC功能相比，如今的PLC厂商已开发出各种各样的配套功能模块，智能化的处理能力也在不断增强，完全能够适应各类工艺生产流程，如输入输出模块，便是现今应用范围最广的PLC自动控制系统智能模块，其实现了采集外部模拟量和控制内部数字量的两种功能，甚至有一些品牌的输入输出模块已完全嵌入了A/D和D/A的功能，满足了市场的需要。然而，随着旧工艺旧设备的改造和工业控制系统的复杂程度提高，原厂配套的智能模块出现了功能性瓶颈，具有一定的滞后性，且因定制造价过高的原因，国内外开始对自动控制系统智能模块展开了更深层次的研究。

二、基于PLC自动控制系统的设计

1、PLC自动控制系统的结构构成PLC自动控制系统是通过PLC对工业生产中的储位、压力、流量和温度等生产要素进行控制的一种智能化系统，在此过程中，需进行PID的运算，通常在PLC厂家可以采购到配套的PID控制程序和过程控制模块，对于生产要素的采集和输出都有较为方便的控制方法，但基于价格和操作性的原因，不少PLC自动控制系统还是采取自己编程的方式，这对于复杂的PLC自动控制系统实现更多需求和工艺调整的控制策略，具有成本更低和操控性更强的特点。PLC自动控制系统的工作流程主要是：通过测量感应元件对信号进行反馈输入，进入A/D模块转变为系统能够识别的数字信号，再与控制参数进行比对，接着进入PID运算单元，得到偏差结果的计算，最后由D/A模块转变信号输出至执行元件，开始动作的执行。

2、PLC自动控制系统的智能化实现本文以储料储存和输送控制为例子，采用三菱公司生产的FX2N-48MR-001PLC对PLC自动控制系统的智能化实现过程进行具体介绍。

（1）储位的采集：寄存器M21闭合检测储位并选择输入通道读取储位值信号，A/D模块开始工作，再经缓冲存储器读取进入辅助继电器中，最后将数字信号储存入寄存器，等待PID的运算。

（2）PID的运算：首先，我们要初始化设定PID的固定指令参数表，即设定检测时间、增益滤波、微积分增益等参数。其次，设置独立的PID指令寄存器，当PID出现运算错误时，及时调整寄存器的ON和OFF状态，中断指令，而实际采集储位值信号时，也是通过中断和跳转指令和子程序调用指令来运算的。

（3）电动阀的输出：电动阀主要作为进出料控制的手段，是通过PID的控制和D/A模块的转换，将PID运算的模拟量结果进行输出工作，其输出值会储存在辅助继电器和缓冲储存器中，触发输出通道进行D/A转换的过程。

三、基于PLC自动控制系统的上位监控设计

1、上位监控介绍基于PLC自动控制系统的上位监控是由组态软件对上下位的通信进行衔接，且实时监控并记录PLC自动控制系统运行情况的管理方法。其采用组态软件对PLC、智能模块以及设备仪表等进行采集现场信号的工作，当系统运行到报警参数设置范围内的状态时，组态软件会以监控界面和移动终端设备等途径提醒工作人员。同时，该上位监控软件对历史数据能够进行统计和储存，便于对数据变量配置进行优化和完善。

2、上位监控界面设计上位监控界面设计分为两个步骤，一是画面的开发，通过组态软件对工业流程图的图形图表绘制，根据各设备的位置、规格和连接方式，通过缩小比例的显示方式表示在计算机屏幕中；二是工程变量的设置，监控界面中的工程变量往往用于集中进行生产监控和预警控制，因画面的直观效果，自动控制系统能够在监控界面中随时发现工业生产各个环节的运行状态，简而言之，设置工程变量即是在画面开发之后对各生产要素和连接方式的属性定义。

3、远程监控设计随着互联网的高速发展，远程监控与PLC自动控制系统结合起来，成为了PLC自动控制系统的一个很重要的智能模块。组态软件中内嵌有B/S结构，可以让自动控制系统的监控手段脱离现场的监控，随时随地对工业生产进行监控和管理，亦可设置纯浏览权限，只能访问监控界面，进行实时数据观察，该方式已成为了上位监控的重要发展方向。

四、基于PLC自动控制系统的智能模块设计

为满足PLC应用于各种自动控制系统的要求，配套输入口的模块购买成本十分高昂，而且相对固定的性能和无法扩展的弊端对于小型自动控制系统和老工艺改造项目具有较差的灵活性。针对于此，本节将阐述智能输入输出口模块在PLC应用中的二次设计过程。

1、智能输入输出口模块的设计方案智能输入输出口的设计主要通过编程来自定义种类各异的逻辑功能，实现与PLC联通信息，输入输出模拟量，并于上位监控界面中显示的功能。其中，智能输入输出口模块核心控制器采用单片机作为主机来完成通信的传输和数据的控制，PLC作为辅机来对两者进行联通。而单片机逻辑电路设计交由CPLD来完成，所有模块和输入输出外设都经过CPLD与单片机利用总线连接，实现抑制容易、兼容性强等特点。

2、硬件模块设计

（1）单片机模块单片机是智能输入输出口模块的核心部分，本文对单片机的选择为兼容8051指令代码的单片机，该类型单片机的功耗、速度和抗扰性能都得到了市场的良好反响。其次，该类型的单片机采取外部晶振模式并内置2个30pF电容对波特率的把握较为稳定和快速。由于STC12LE5A60S2和CPLD的供电电源为3.3V，所以可以直接进行总线连接。同时，本文将单片机的ALE引脚、中断、P2和WR/RD接口与CPLD连接，易于控制矩阵式键盘的操作。

（2）CPLD模块CPLD是自定义逻辑编程开发的专用集成电路，其利用配套的输入软件、开发软件和仿真软件对内部逻辑烧写实现电路设计、仿真和优化的制作过程。在CPLD的选择上，首选电源电压为3.3V的CMOSEPLD，满足管脚数量大于144个、I/O口大于116个的高性能和高密度要求。

（3）D/AC和A/DC模块D/AC模块的主要作用是输出0~5V的模拟量，为满足不同电路的设计要求，其输入方式应满足市面常见的直接数字和单、双缓冲并存的输入方式，至于模拟信号是否在转换后通过电流形式输出还是电压输出，本文对此不作要求；A/DC模块的主要作用是转换数字量信号，并经单片机发送至PLC进行PID运算。按照常见的自动化控制系统的要求，A/DC模块必须具备8路采集通道，且采集精度应符合8位分辨率的要求。

3、软件模块设计

（1）CPLD程序的编写CPLD程序的编写主要是对总线地址译码、读写时序、数码管扫描、键盘自动扫描的操作，通常采用AHDL语言来完成工作。其编程流程为：首先，进行总线地址译码，获取单片机对A/DC和D/AC模块的读写时序，通过读写时序判断A/DC和D/AC模块的转换状态；其次，传输采集数据给单片机，通过对数码管的1KHz信号扫描模式，将数据显示与LED上；最后，根据键盘自动扫描200Hz信号的结果，判断单片机中断的按键动作，输出至总线。

（2）单片机程序的编写单片机程序的编写主要是对主程序、功能菜单程序、显示程序和模块通信和控制进行设计。此过程是对智能输入输出口模块人机交互界面的设计，应以简单便捷的操控设计为原则，满足通信和控制模块的功能性需求。

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【关键词】电气；自动化控制；设备；稳定性

1 前言

电气自动化系统在我们日常的生产中扮演着重要的角色，维持其工作的稳定性至关重要，而就当前我国电气自动化运行现状来看，存在着很多因素影响着电气自动化控制设备的稳定性，进而可能导致电气自动化运行的终止，因此，我们在工作中应该着重加强电气自动化控制设备的稳定性，提高生产的安全性。

2 电气自动化控制设备稳定性的重要性

随着我国科学技术的发展，当前电气自动化的水平也正在逐步提高，尤其是电气自动化的智能化水平越来越高了，需要用到的人员也越来越少了，虽然这在一定程度上大力的解放了人力资源，减少了人工消耗，但是却不利于电气自动化设备的有序运行，一旦出现问题而又无法及时解决的话就会导致极为严重的后果。电气自动化控制设备稳定性，指的是在相应环境条件下，或者是在规定时间的范围之内，可以完成，或者是可以完成某一特定任务的能力。然而，要想完成某种特定任务能力的大小及其完成质量的高低，在很大程度上决定着电气自动化控制设备稳定性的高低。通常来讲，电气自动化控制设备稳定性的高低最容易在相对恶劣的环境条件中表现出来。

目前，在全球范围内，对电气自动化控制设备稳定性的使用范围界定还比较宽松，不管是较大的系统，还是小的设备和单元，都需要采用稳定性来加以衡量，在实际的衡量中最好采用概率来描述。一般情况下，电气自动化可以依照预先设定的程序或者计划进行操作、控制、监视等一系列的必要功能，而且其相关设备还能在无人或者少人的状态下自动运行。由于在电气自动化设备的工作环境中，操作和管理无需更多人员，甚至不需要任何人员即可工作，所以电气自动化控制设备的稳定性已经成为生产者与使用者之间的关键问题。在经济全球化冲击下，各国经济之间的竞争日益激烈，只有提高电气自动化控制设备的稳定性才能促进我国经济的发展，才能提升电气自动化控制设备的市场竞争力，即探讨电气自动化控制设备的稳定性是当前的主要任务。

3 电气自动化控制设备稳定性现状

关于电气自动化的控制设备稳定性的现状分析，主要是要考虑工作环境多样化的情况下，从而形成的操作维护不当现象。众所周知，不同行业具有不同的工作环境，甚至有的工作环境极其恶劣，实际运行中，电气自动化控制设备必须面对各种各样的工作环境，以便消除环境因素对电气自动化控制设备造成的不良影响。经实践证明，引起这些不良影响的环境因素主要有气候因索、机械作用力因素，电磁干扰因素等。

3.1 气候因素

对气候因素进行分析，主要体现在湿度、电气自动化控制设备的稳定性措施探究文/王宏友电气自动化控制设备的稳定性体现于特定时间和环境下能达到规定功能的能力，特别是在不利环境中，电气自动化控制设备的稳定性对于控制和把握设备运行过程中的细节问题至关重要。摘要气压、温度、大气污染、厌恶等方面，此类不利的环境因素会对电气自动化控制设备的性能带来严重干扰，进而损坏电气自动化的设备结构、运动的灵活性，及其温升过高等重要环节，更严重的情况下，也会导致电气自动化设备完全毁坏而无法正常工作。

3.2 机械作用力因素

对机械作用力因素进行分析，具体表现为，在不同运载的工具中，电气自动化控制设备可能会受到不同种类的机械作用力，比如：冲击、震荡、离心加速力等方面。在这些机械作用的严重影响下，电气自动化控制设备的元器件容易受到损坏，参数易发生变化，甚至会出现元器件发生变形和断裂情况，以及电气自动化设备的金属件也会因疲劳而受到严重损坏。

3.3 电磁干扰因素

对电磁干扰因素进行分析，这方面的因素尽管属于一种看不见、摸不着的因素，但是它对电气自动化控制设备所造成的不良影响不可忽视。通常来讲，电气自动化控制设备的工作运行中，同时充斥着各种各样的电磁波，这些电磁波会不同程度地增大设备的输出噪声，由此导致电气自动化控制设备的运行失去稳定性，甚至会形成安全事故。

4 电气自动化控制设备稳定性的作用

4.1 稳定性能够衡量设备质量

产品要实现其自身价值，产品质量是硬道理，同时也是一个企业生存的生命线，而要确保产品质量的要素，主要体现在产品的特性上，涉及其性能、稳定性、实用性、安全性等。可见，稳定性在确保产品质量的过程中起着不可估量的主导作用，即稳定性越高，电气自动化控制设备发生的故障次数就越少，维修费用也越低，同时也大大提高了安全性能。一句话，稳定性是产品质量的精髓所在，也是每一个企业家必须寻求的最高目标。

4.2 稳定性能够提高设备市场竞争力

当今社会，国家经济的发展速度非常快，用房对产品质量的要求也在不断提高，现代人不但要求性能比较优的产品，同时更加重视产品的稳定性能，特别是电气类产品。在市场竞争非常激烈的今天，优者则胜，劣者就会被淘汰，只有提高产品质量的稳定性，才能赢得现代化市场经济发展的主动权，才能获得公众认可和青睐。因此，在电气自动化控制设备自动化程度、复杂度的不断提高下，稳定性技术能够提高设备的市场竞争力。

5 提高电气自动化控制设备稳定性的措施

5.1合理地制定设计方案

首先要认识和把握产品的自身特点、实际应用环境、应用条件，需要依据这三种影响因素的综合情况，对设计方案进行确定。值得注意的是，在此过程中，由于各个厂家所生产的产品都不尽相同，他们之间会存在许多差异，所以在同一个项目当中，最好统一使用同一种常见的产品，以便最大程度地保证各个设备之间的良好协调性。

5.2 选择合适的零部件

在满足设计合理的条件下，必须选择合适的零部件，这就要考虑相关电路的实际性能，最好选择专业常见的零部件，只有这样，才能有所保证，不论是在产品质量上，还是在后期维护上，都能有效地保障电气自动化控制设备的稳定性。此外，选择零部件的时候，还需要高度重视零部件的使用参数。

5.3 强化控制设备的散热防护

在各种电气设备的运行过程中，温度是一个极其危险的因素，由于温度变化容易大大降低电气设备的精度和稳定性，同时温度变化过大也会发生严重事故。究其原因，这主要由于电气自动化设备在运行当中不断向外散发热量造成的，如果散发的热量不能及时排出，就会积累在较小空间内，从而使设备周边环境温度不断升高，结果不堪设想。因此，在进行电气自动化控制系统的设计时，要关注散热问题，合理地确认散热方式，从最大程度上避免设备本身

6 结束语

综上所述，深入探讨电气自动化控制设备的稳定性，不但要有一定的理论基础，也要具备充足的实践经验，这样才能全面把握电气自动化控制设备的稳定性。与此同时，研究电气自动化控制设备的过程中，很有必要注意研究方法，坚决杜绝盲目操作的不良现象。因此，需要科学地结合国内外电气自动化控制设备的实际情况，不断学习新技术，根据最新的稳定性试验方法制定更加合理的控制措施。

参考文献：

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系统由上位机和下位机组成。其中，上位机安装了组态软件服务器，负责接收发回来的数据和发送相应的命令;下位机由网关和节点组成。其中，节点是由电源模块、ZigBee模块、传感器、太阳能板、电磁阀等部分组成。在稻田池块处放置节点，根据水稻生长时期和土壤状况确定传感器埋设深度，实时监测池块变化。设计时，在池块中布置8个节点，网关与节点中采用ZigBee树状网络通讯，网关与上位机采用GPRS通讯，系统网关和节点都通过太阳能板供电。节点实时采集传感器的数值，经ZigBee传输到网关，数据实时显示在组态屏上，网关将数据融合后由GPRS传送到上位机。上位机软件接收并处理数据，根据相应的预设参数和采集回来的参数，会自动控制电磁阀启停功能。同时，网关还可以监测电池电量的参数，并传送至上位机。

2系统设计

2．1网关控制芯片的设计

STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍;内部集成了MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速10位A/D转换(250K/s)，针对电机控制，适用于强干扰场合。

2．2节点驱动电路的设计

采用驱动继电器控制电磁阀的方式。为了提高系统的可靠性，采用5V继电器。继电器使用ULN2803驱动，ULN2803使用5V供电，STV12C5A60S2的输出信号经74HC14传输到ULN2803。

2．3传感器的选择

传感器测量部分包括土壤水分、池块温度和池块水位。各部分的选型如下:1)测量池块温度。选用DSl8B20温度传感器，与传统的热敏电阻不同，其可直接将被测温度转换为串行数字信号，供单片机处理。测量温度范围为－55～+125°C，在－10～+85°C范围内精度为±0．5°C，适合于恶劣环境的现场温度测量。2)测量池块水位。选用GB2100A液位传感器，供电范围5～12V，具有信号隔离放大、截频干扰设计及抗干扰能力强等特点。根据寒地水稻控制灌溉技术规范，水稻生育转换期要提前晒田，并在生育期转换问题上提出“时到不等苗苗到不等时”的调控方法。“时到不等苗”，即不管水稻处于哪个生育期(分蘖末期除外)，土壤水分到了土壤控制下限则灌水至上限，土壤水分未达到控制下限，不需要灌水;“苗到不等时”即水稻生长发育到分蘖末期，不管土壤水分是否控制到下限，都要及时排水晒田。过了分蘖末期，到了拔节孕穗期，(需水敏感期)则必须灌水至土壤水分上限。因此，采用HS－102STR土壤水分传感器，它是一款基于频域反射原理，利用高频电子技术制造的高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器，通过测量土壤的介电常数，能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。

2．4ZigBee网络的设计

ZigBee网络采用TI公司最新一代ZigBeeSOC芯片，芯片供电电压为3．3V，内部已集成了一个8051微处理器与高性能的RF收发器。该芯片在无外加功放情况下通信距离可以达到1600m。采用TI公司的ZigBee2007/PRO协议栈作为开发背景，在IAREmbeddedWorkbench环境下开发。启动网关后允许采集节点与其连接，接收节点的数据信息;然后，数据通过ZigBee传送至网关，网关将其打包成规定的数据帧格式，经由GPRS传送至上位机。

2．5通讯协议

在网关与上位机之间通过GPRS通讯，设计的数据格式参考了常见的Modbus－RTU协议的格式，由设备地址、功能码、数据、结束符组成。采用求和校验方式，即将功能码和数据位的5个字节数据(BIT2－BIT6)相加求和，取低16位写入校验位。设备地址为设定的网关地址，在本设计中定义为4A01，功能码用于区分实现不同的功能，包括继电器控制、读取采集节点数值、读取电池电量等。其中，功能码4B1x用于实现继电器控制，数据位000000表示继电器闭合，FFFFFF表示继电器断开;读取电池电量检测功能码531x，即数据位000000表示电量低，FFFFFF表示电量高;采集传感器数据功能码73xx，即功能码7311代表1号节点的1号温度传感器。例如，上位机发送:4A014B110000005C0D0A，即表示发送继电器1闭合命令。

2．6节点供电电路的设计

对于分散在池块的采集节点，由于距离控制室较远，因此供电采用太阳能电池板与铅蓄电池相结合的方式。在阳光良好、太阳能电池板输出充足的时候，采用太阳能电池板供电，同时对铅蓄电池进行浮充;当太阳能电池板输出不足或者出现故障时，切换到铅蓄电池端，利用电池进行供电。在系统的设计上，采用一只1N5819二极管作为太阳能电池板与铅蓄电池的切换开关:当太阳能电池板输出充足时，则太阳能电池板具有优先权;当太阳能电池板输出不足不能为系统正常供电时，则二极管导通，采用铅蓄电池供电，以保证系统能够连续工作。

2．7系统软件设计

系统软件主要是靠对单片机编程实现。其中，对上位机无线通信时，响应帧在上位机链接单元中自动生成，在单片机中无需用户再编写通信程序。因此，单片机编程主要解决的是现场电磁阀的开启和关闭控制、模拟量的数据的采集和处理，同时也可接收上位机发送的控制指令完成相应的控制操作。系统软件的实现可以让操作员位于监控中心的计算机终端，进行远程手动、半自动和全自动控制，各项操作无需人进行，节省了人力资源，操作的准确性、连贯性比以往得到显著提高，从而大幅度提高了生产效率。

2．8上位机组态程序设计

MCGS是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于Windows平台的、用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。该产品以搭建战略性工业应用服务平台为目标，可以为企业提供一个对整个生产流程进行数据汇总、分析及管理的有效平台，使企业能够及时有效地获取信息，及时地做出反应，以获得最优化的结果。MCGS软件具有网络监控、数据采集和处理、趋势曲线、报表输出、动画显示等功能，同时支持多种GPRS模块，能够在灌溉远程控制中发挥其优越性。

3安装调试

本研究选用方正研究院的试验地块，地势较平坦，选取8个下位机基站对水稻内环境进行监测，检验系统的各项性能指标。节点无线通讯模块的天线高度为1．5m，与上位机间距分别为45～55m，每个工作节点下设1个温度传感器、1个液位传感器和1个土壤水分传感器，分别监测池块的温度、水位和土壤水分。

4结果与分析

对系统进行连续7天试验，运行状况良好，当时为水稻分蘖前期。

5结论

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传统课堂授课通常一次讲授2个学时，针对课程中的重点难点可以充分讲解。为适应网络学习者的认知习惯，MOOC课程将授课视频分为了一些10分钟至20分钟长度的小模块。怎样在这些小模块中传授较为完整的知识点，需要授课教师转变思路、精心设计[3]。在设计时要注意知识间的联系，形成课程的逻辑结构，扩展知识的深度广度，使之形成一个有机的整体，从而有利于学生从整体结构上掌握知识的共同本质和内在联系。

（一）提炼课程内容的总体逻辑关系

自动控制原理课程系统地讲述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，涵盖了自动控制技术从系统建模到系统设计的各种思想和方法，内容十分丰富。作为授课教师，首先应该沥青这些内容间的逻辑关系。经典控制理论的基本理论包含反馈控制系统的分析和设计方法两方面的内容，具体的包含关系如图1所示。为了让学生更好地理解各部分知识的有机联系，对上述经典控制理论体系建立“三纵”和“三横”两条知识主线。控制系统分析与设计的主要内容是研究系统的特性，即稳定性、动态特性、静态特性。又称控制系统“三要素”。从性能指标是看，就是俗称的“稳，快，准”。把这三方面的性能指标称为“三横”。所谓“三纵”是指在不同的域内进行系统的分析与设计，即时域、复域、频域。掌握系统在不同域中的数学模型表达，即可进行系统的特性分析与设计，因为所有问题的分析和求解都是建立在数学模型基础上进行的。加强对这两条线的理解，可以使学生统观全局，把握研究方向。

（二）采用提纲挈领的碎片化原则

要将自动控制原理的授课内容碎片化为一些短的相对完整的知识单元，需要采用提纲挈领的组织方法。首先介绍每个知识模块的内容要点，然后交代每个知识点的关联性，精炼举例推导过程。贯彻“少而精”的原则。对于所讲的内容要分清主次，突出重点，精讲内容，同时要注意有较高的系统性、逻辑性，保证知识的质量，难点精心组织，一定要讲懂。精讲内容不是少讲内容，有些内容反而要加强。例如，在讲解经典控制理论中的数学模型时就可以按照如下思路处理。首先将数学模型分为三个内容要点：微分方程模型、传递函数模型和图形方式的数学模型。其中微分方程是时间域的模型，传递函数是复数域的模型，图形方式的模型是数学模型的图形化语言描述。当推导系统的微分方程描述时，精选两个相似系统作为例子来说明系统的建模过程。这样，由于有目的地选择有启发性、可延伸性与典型性的问题，使每一节、每一章的内容都具有明确概念、传授方法、启发思维、培养能力的作用。这种提纲挈领的组织方法，层次清楚关联性强，容易将碎片化内容联系起来。

（三）结合学科发展，适时更新

基于MOOC模式的教学过程由于安排了较多的课程讨论环节，教师单独的讲授环节要比传统课堂压缩。这样在教学内容就需要有所取舍。根据学科发展趋势，新的发展方向和应用工具应该增加介绍；已经被其他方法取代的方法可以忽略介绍。无论是理论家还是工程师，人们总是把最先进最有效的理念和技术用于控制工程。如：控制与管理的结合、信息流与物质能量流的互动、复杂系统研究与应用等均表现出很强的时代特征。在当今这个信息时代诞生了网络控制、基于数据的驱动控制等新的控制概念。而传统的手工绘图方法已经可以由计算机辅助软件完成。经典控制理论在上个世纪四、五十年代已经形成了比较完整的理论体系，频率特性法、根轨迹法等直到现在仍然是系统分析和设计的主要方法。经典控制理论的一个重要特色就是采用简便直观的图解方法，因此也得到工程技术人员广泛欢迎。在讲授这些内容的时候，几乎有一半的学时是在学习这些图形的画法。例如，频率特性图就有伯德图、乃奎斯特图和尼柯尔斯图等几种，学生需要记住每种图形的坐标要求及计算方法。随着计算机辅助分析技术的发展，目前已有像MATLAB这样的成熟的软件可以帮助画图。所以在授课时就减少介绍手工做图的内容，而将分析和设计的方法作为重点内容，从而训练学生作为控制工程师的高级思维能力。当然，在这种碎片式的教学过程中也要注意逻辑的连续性。学生在分析思维之前，往往需要直观思维，在演绎之前要有归纳，在联想之前要有类比，在获得正确的认识之前要有辨析。在进行单元章节复习时，一定要求学生自己去发现知识的内在联系，然后再重新组合材料，进行知识归类、延伸与扩展。在整个教学过程中，教师要引导学生经常反复复习，循环螺旋上升，从整体上掌握知识的脉络，保证学习者长期的学习积极性。

二、课程教研组的建设

MOOC课程作为一种新的网络教学模式，应该在学生对知识的获取、思维能力和创造力的开发等方面有自己的特色。尤其是面向专业基础课教学时，需要研究与制定结合专业发展需求的教学大纲与教学设计，体现现代网络教育的开放性、交互性和便捷性。一门教学效果好的MOOC课程可以提供丰富的数字资源，可以采用在线或离线的方式与学生互动，还可以方便地进行一些教学信息统计工作。针对目前高校的现状，建议以课程教研组的形式承担MOOC课程的教学。因为课程教研组能够具备单个教师无法做到的整体协调优势。专业教师队伍水平的提高是MOOC课程更新发展的源动力。首先，教研组是课程建设的组织保障。教研组由老中青三代教师组成，定期学习新的教学理念与方法，研讨课程中的重点与难点，有计划地安排教师进修提高。我单位自控原理课程教研组由7人组成，包括1名教学带头人，2名副教授，3名讲师和1名实验员。教研组定期学习控制理论的前沿发展方向，组织观摩教学，有计划地派出青年教师到国内外进修。这些活动从制度上保证了教师的个人成长和课程内容的不断更新。教研组通过教育理论和专业知识的不断学习和丰富，大家发现自己的差距，逐渐形成课程意识、学生意识、开放意识、问题意识等，发现存在哪些与新课程理念不相符甚至相违背的问题，然后寻求解决问题的新理论、新理念、新途径，以提高教学效果。这种以教研组形式承担MOOC课程的模式可以避免教师个体缺乏持续提高教学质量的动力的问题。其次，教研组是课程建设的知识园地。MOOC课程是一种网络课程，由于不受年龄、文化和地域等限制，学习对象可以是在校学生，也可以是在职的继续教育学生。学生的职业背景和基础知识差别较大。在MOOC教学中为了保证网络教学效果，设计了较受欢迎的短授课多讨论的教学模式。这些都是MOOC课程开放性和交互性的体现。但这同时要求教师有多方面的知识储备。每位教师都有自己的能力和兴趣特长，很难独立解决网络交流中的所有问题。对于自动控制原理课程来说，教师既需要有深厚的控制理论基础又需要有一定的控制系统设计经验。课程教研组由老中青三代教师组成，保证知识结构全面。青年教师学历高熟悉新的理论方向，老教师实践经验丰富。同时，也要充分利用网络平台的知识聚集作用，及时总结学生的反馈信息[4]。

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关键词：电气自动化控制，设备，稳定性，措施

中图分类号：F407文献标识码： A

前言：一般情况下，电气自动化可以依照预先设定的程序或者计划进行操作、控制、监视等一系列的必要功能，而且其相关设备还能在无人或者少人的状态下自动运行。由于在电气自动化设备的工作环境中，操作和管理无需更多人员，甚至不需要任何人员即可工作，所以电气自动化控制设备的稳定性已经成为生产者与使用者之间的关键问题。在经济全球化冲击下，各国经济之间的竞争日益激烈，只有提高电气自动化控制设备的稳定性才能促进我国经济的发展，才能提升电气自动化控制设备的市场竞争力，即探讨电气自动化控制设备的稳定性是当前的主要任务。

1 电气自动化控制设备稳定性简介

电气自动化控制设备稳定性，指的是在相应环境条件下，或者是在规定时间的范围之内，可以完成，或者是可以完成某一特定任务的能力。然而，要想完成某种特定任务能力的大小及其完成质量的高低，在很大程度上决定着电气自动化控制设备稳定性的高低。通常来讲，电气自动化控制设备稳定性的高低最容易在相对恶劣的环境条件中表现出来。目前，在全球范围内，对电气自动化控制设备稳定性的使用范围界定还比较宽松，不管是较大的系统，还是小的设备和单元，都需要采用稳定性来加以衡量，在实际的衡量中最好采用概率来描述。

2 电气自动化控制设备稳定性现状

关于电气自动化的控制设备稳定性的现状分析，主要是要考虑工作环境多样化的情况下，从而形成的操作维护不当现象。众所周知，不同行业具有不同的工作环境，甚至有的工作环境极其恶劣，实际运行中，电气自动化控制设备必须面对各种各样的工作环境，以便消除环境因素对电气自动化控制设备造成的不良影响。经实践证明，引起这些不良影响的环境因素主要有气候因索、机械作用力因素，电磁干扰因素等。

2.1 气候因素

对气候因素进行分析，主要体现在湿度、电气自动化控制设备的稳定性措施探究文/王宏友电气自动化控制设备的稳定性体现于特定时间和环境下能达到规定功能的能力，特别是在不利环境中，电气自动化控制设备的稳定性对于控制和把握设备运行过程中的细节问题至关重要。摘要气压、温度、大气污染、厌恶等方面，此类不利的环境因素会对电气自动化控制设备的性能带来严重干扰，进而损坏电气自动化的设备结构、运动的灵活性，及其温升过高等重要环节，更严重的情况下，也会导致电气自动化设备完全毁坏而无法正常工作。

2.2 机械作用力因素

对机械作用力因素进行分析，具体表现为，在不同运载的工具中，电气自动化控制设备可能会受到不同种类的机械作用力，比如：冲击、震荡、离心加速力等方面。在这些机械作用的严重影响下，电气自动化控制设备的元器件容易受到损坏，参数易发生变化，甚至会出现元器件发生变形和断裂情况，以及电气自动化设备的金属件也会因疲劳而受到严重损坏。

2.3 电磁干扰因素

对电磁干扰因素进行分析，这方面的因素尽管属于一种看不见、摸不着的因素，但是它对电气自动化控制设备所造成的不良影响不可忽视。通常来讲，电气自动化控制设备的工作运行中，同时充斥着各种各样的电磁波，这些电磁波会不同程度地增大设备的输出噪声，由此导致电气自动化控制设备的运行失去稳定性，甚至会形成安全事故。

3 电气自动化控制设备稳定性的作用

3.1 稳定性能够衡量设备质量

产品要实现其自身价值，产品质量是硬道理，同时也是一个企业生存的生命线，而要确保产品质量的要素，主要体现在产品的特性上，涉及其性能、稳定性、实用性、安全性等。可见，稳定性在确保产品质量的过程中起着不可估量的主导作用，即稳定性越高，电气自动化控制设备发生的故障次数就越少，维修费用也越低，同时也大大提高了安全性能。一句话，稳定性是产品质量的精髓所在，也是每一个企业家必须寻求的最高目标。

3.2 稳定性能够提高设备市场竞争力

当今社会，国家经济的发展速度非常快，用房对产品质量的要求也在不断提高，现代人不但要求性能比较优的产品，同时更加重视产品的稳定性能，特别是电气类产品。在市场竞争非常激烈的今天，优者则胜，劣者就会被淘汰，只有提高产品质量的稳定性，才能赢得现代化市场经济发展的主动权，才能获得公众认可和青睐。因此，在电气自动化控制设备自动化程度、复杂度的不断提高下，稳定性技术能够提高设备的市场竞争力。

4 提高电气自动化控制设备稳定性的措施

4.1合理地制定设计方案

首先要认识和把握产品的自身特点、实际应用环境、应用条件，需要依据这三种影响因素的综合情况，对设计方案进行确定。值得注意的是，在此过程中，由于各个厂家所生产的产品都不尽相同，他们之间会存在许多差异，所以在同一个项目当中，最好统一使用同一种常见的产品，以便最大程度地保证各个设备之间的良好协调性。

4.2 选择合适的零部件

在满足设计合理的条件下，必须选择合适的零部件，这就要考虑相关电路的实际性能，最好选择专业常见的零部件，只有这样，才能有所保证，不论是在产品质量上，还是在后期维护上，都能有效地保障电气自动化控制设备的稳定性。此外，选择零部件的时候，还需要高度重视零部件的使用参数。

4.3 强化控制设备的散热防护

在各种电气设备的运行过程中，温度是一个极其危险的因素，由于温度变化容易大大降低电气设备的精度和稳定性，同时温度变化过大也会发生严重事故。究其原因，这主要由于电气自动化设备在运行当中不断向外散发热量造成的，如果散发的热量不能及时排出，就会积累在较小空间内，从而使设备周边环境温度不断升高，结果不堪设想。因此，在进行电气自动化控制系统的设计时，要关注散热问题，合理地确认散热方式，从最大程度上避免设备本身

4.4电子设备的气候防护

气候条件对电子设备影响是很大的，特别是在低温高湿条件下，空气湿度达到饱和时，电子设备容易受到潮湿空气的侵蚀，使机内元器件、印制电路板上产色和凝露现象，极容易造成绝缘材料表面电导率增加，及零部件电气短路、漏电等等情况的发生。甚至会导致覆盖层起泡至脱落，失去其保护功能。针对于这种情况，一般采用密封、浸渍、灌封等等措施进行维护，而我司就在控制电房安装了工业除湿机，使控制电房的湿度保持在安全值以内，提高了控制设备的稳定性。遭受破坏。

5 结束语

综上所述，深入探讨电气自动化控制设备的稳定性，不但要有一定的理论基础，也要具备充足的实践经验，这样才能全面把握电气自动化控制设备的稳定性。与此同时，研究电气自动化控制设备的过程中，很有必要注意研究方法，坚决杜绝盲目操作的不良现象。因此，需要科学地结合国内外电气自动化控制设备的实际情况，不断学习新技术，根据最新的稳定性试验方法制定更加合理的控制措施。

参考文献

[1] 费磊 . 电气自动化控制设备可靠性的相关分析 [J]. 科技致富向导 ,2013,(24).

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涂序彦曾任中国人工智能学会理事长、学术指导委员会主席，是中国人工智能学会的主要创建人、我国“人工智能”学科的奠基人之一，他提出的“广义智能信息系统论”为“人工智能”学科提供了统一的理论架构，他倡导的多学派兼容、多层次结合、多智体协同的“广义人工智能”学科体系，为现代“人工智能”学科的全面、协调、持续发展，提供了研究开发策略，他提出的“广义智能学”促进了“智能科学技术”新学科的诞生。1988年，他编著的高等学校教材《人工智能及其应用》电子工业出版社，获电子工业部优秀教材一等奖。

1977年，他在中国科学院自动化研究所工作，主持“控制论组”，与北京市中医院合作，研究开发我国第一个中医专家系统“关幼波中医肝炎诊断治疗程序”，这也是世界第一个中医专家系统。1985年，主持“国家经济信息专家系统关键技术”研究，提出大型“多级专家系统”新方法，获国家“七，五”攻关重大成果奖。

1960年，在第一届国际自动控制联合会IFAC世界大会，创立多变量控制系统的新原理：“协调控制”理论，他提出的升船机多电机同步的“协调控制”方法应用于三峡工程。1981年，在《科技管理与科学学》发表“论协调”，提出创建“协调学”新学科。

1977年，涂序彦发表我国“大系统理论及应用”首篇论文，1985年，创立“大系统控制论”，1994年，撰写出版《大系统控制论》专著，发展“控制论”的新学科。

1979年，根据国情，他创立具有中国特色的“最经济控制”理论，提出天文科学卫星“最经济姿态控制”新方法，在《自动化学报》发表了关于“最经济控制”多篇论文。

1980年，总结有关“生物控制论”的科研成果，主持编著我国第一本《生物控制论》专著，由科学出版社出版，重点研究“人体控制论”，他提出“针麻－多级协调控制过程”，“经络－人体控制系统”新学说。

1977年，涂序彦发表我国“智能控制及其应用”首篇论文，开拓“智能控制”新技术，1985年，提出“多级自寻优、自协调控制”新方法，1990年，参与发起主办“全球华人智能控制与智能自动化”大会，任大会主席之一。2004年，在国际“人工生命与机器人”AROB学术会议宣读论文“Intelligent Control System based onArtificial Life”。

1985年，在IFAC／IFORS／IFIP国际学术会议，涂序彦提出“智能管理”(Intelligent Management)新概念，开拓我国“智能管理”新方法、新技术，1995年，撰写《智能管理》专著，由清华大学出版社出版。2010年，他和马忠贵博士撰写《协调智能调度》专著，由国防工业出版社出版。

1995年，在“人工智能”与计算机“仿真技术”相结合的基础上，涂序彦提出“智能仿真”的概念与系统架构，2009年，应邀在中国计算机仿真高层论坛作“协同智能仿真”大会报告。

2000年，开发“智能信息推拉”技术、“基于公共知识库的智能通信”系统，2004年，在中国人工智能学会智能信息网络学术会议，作大会报告“智能通信与智能网络”，2005年，提出“互动智能通信”的概念，2008年，他和马忠贵博士撰写《智能通信》专著，由电子工业出版社出版。

2002年，涂序彦发起并主持中国人工智能学会首届“人工生命及应用”学术会议，提出“广义人工生命”的概念和类谱，2003年，在国际“人工生命与机器人”AROB学术会议宣读论文“Generalized Artificial LifeRace＆Model”，2004年，主编《人工生命及应用》论文集，2005年，北京邮电大学出版社。

2002年，涂序彦与曾广平教授等合作，提出“软件人”的新概念，2003年，获国家自然科学基金项目“计算机网络环境中的虚拟机器人一软件人”支持，2004年，提出“广义软件人”，2007年，总结相关研究开发成果，撰写《“软件人”研究及应用》专著，由科学出版社出版。2008年，主持InternationalConference on Humanized Systems，作大会主题报告“Advanced Intelligence，Humanics，SoftMan”。

2002年，涂序彦与韩力群教授合作，提出“多中枢自协调人工脑”的新概念，2004年，在AROB国际学术会议“Study of ArtificialBrain based on Multi-Centrum Self-Coordination Mechanism”，2009年，总结相关研究开发成果，撰写《多中枢自协调人工脑》专著，由科学出版社出版。

2003年，他在中国人工智能学会第十届全国人工智能学术大会报告中，提出“人工智能”的姐妹学科：“人工情感”的新学科架构。2004年，在北京主持召开中日国际学术会议，作大会报告“Artificial Emotionand its Applications”，提出“IntelligentAnimation，Intelligent Game，IntelligentFilm＆Television”。

1991年，在全国“智能控制”学术会议的大会报告中，涂序彦提出“智能控制论”新学科架构，2010年，他与王枞教授等合作，撰写出版《智能控制论》专著，在科学出版社出版。

2004年，在“智能系统”国际学术会议，涂序彦提出“拟人系统”新概念，2005年，在中国武汉，发起并主持第一届“拟人系统”国际学术会议，他提出创建“拟人学”新学科，2008年，在中国北京，主持召开“拟人系统”国际学术大会。

2005年，他的诗集《糊涂集》包括：理智篇、山水篇、情感篇等涂诗四百首，由北京邮电大学出版社出版。

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问鼎关肇直奖

2014年7月30日，古都南京传来喜讯：在第33届中国控制会议（CCC2014）在上，李婵颖提交的论文，在包括中国大陆在内的27个国家和地区的2377篇投稿中脱颖而出，获得了第20届关肇直奖。“关肇直奖”是为纪念我国著名的数学家、控制理论专家，我国现代控制理论的开拓者关肇直教授而设立的。这个奖由中国自动化学会于1994年设立，旨在鼓励我国青年科技人员从事控制理论及其应用开发研究，对在这方面做出突出贡献青年人给予奖励。该奖以其严格的评审以及获奖论文高水平的质量在控制界享有盛誉，系目前我国控制理论界最高水平的青年学术奖项。

李婵颖主要从事控制理论的研究工作，包括反馈机制的最大能力与局限、自适应控制和采样系统等。众所周知，线性系统和具有线性增长率的非线性系统控制理论，以及连续时间非线性系统的可镇定性理论，均已发展较为完善。但当系统的非线性增长率快于线性速度时，镇定离散时间非线性系统的控制器设计将遭遇本质性困难。事实上，当系统的非线性程度过高，任何反馈控制律都可能无法镇定住该离散时间不确定系统。由此，李婵颖的合作者，郭雷院士提出反馈确实存在可定量刻画的局限，开启了一个重要的研究方向。为探索反馈能力，他们把自己置身于一个与传统控制不同的研究框架下，不但要回答反馈能做什么，还要回答更重要更困难的问题，反馈不能做什么。经过不断努力，李婵颖和她的同事们对几类基本的不确定性控制系统，发现并证明了反馈机制最大能力的“临界值”或“不可能性定理”。这一系列成果具有很高的原创性，对定量理解人类和机器中普遍存在的反馈行为的最大能力，以及智能反馈设计中的根本局限具有重要意义。反馈能力领域的研究结果多次在重要的国际会议上报告，包括郭雷院士在四年一度的国际数学家大会上的特邀报告以及国际自动控制联合会（IFAC）世界大会的大会报告等，取得强烈的国际反响，并引起一系列后续研究。

近十年来，李婵颖致力于反馈能力的研究，在非线性系统控制等领域取得了一系列重要和深刻的原创性成果，解决了非线性自适应控制中的极具挑战性的公开问题。一是完整给出非线性参数化不确定系统的反馈能力刻画，回答了一个关于非线性自适应控制的公开问题，该问题由普林斯顿大学出版社出版的一本关于控制论的公开问题集收录;二是突破闭环系统里最小二乘算法激励条件难以验证的瓶颈，给出多参数不确定随机系统可镇定的充要条件，彻底解决了这一个遗留了十来年的挑战性问题;三是首次找到任意采样系统状态重构的临界频率，证明了基于采样信号的自适应反馈控制器可以将原连续系统镇定。这些工作发表于控制领域的顶级刊物IEEE汇刊、Automatica以及SIAM杂志上，得到审稿人的高度评价，其研究成果也受到国内外同行专家的肯定与引用。同时，李婵颖注重理论联系实际，在理论与实际互为指导的原则下，参与各项国家航天项目，包括对近地空间飞行器气动参数辨识以及姿态控制等现实问题，使发展起来的关于非线性系统的反馈能力理论得到很好的应用。由于李婵颖工作的理论重要性与实际应用价值，部分成果于2014年8月由合作者郭雷院士在三年一次的国际自动控制联合会（IFAC）第世界大会的1小时大会报告上做了专门的详细介绍。她的相关研究工作被列入中国科学院数学与系统科学研究院2013年度十大科研进展，李婵颖也因此获得“陈景润未来之星”特殊人才计划以及第33届中国控制会议最佳论文奖关肇直奖。

极具挑战的反馈理论

反馈是控制论中最根本的概念，是一条基本的系统学原理，也是人类和机器智能中普遍存在的重要机制，在生物系统、工程系统以及社会系统中起着举足轻重的作用。反馈的主要目的是为了减少系统的不确定性，特别是自适应反馈，在反馈回路中嵌入了在线学习机制，能够对付相当大的不确定性。现代工程技术中涌现出大量的大型复杂系统，面临着被控对象不确定性大，非线性特性强，控制目标精度要求高，反馈机理复杂不清的新挑战，亟需我们跳出传统反馈控制设计的思想局限，从根本上研究反馈机制，揭示其内在本质作用。