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浅析电气自动控制系统应用及发展

2015-07-29陈枣儿

科技创新导报 2015年16期
关键词:应用发展

陈枣儿

摘 要:随着现代化进程的不断推进,电气自动化的应用已经越来越广,在工业、农业、航空航天以及制造业等方面都有着较大程度的应用。电气自动控制系统作为一种先进的技术,不仅推动着我国这个现代化进程的发展,也提高了我国在各个领域的技术水平。相比于发达国家我国的自动控制技术还不是很完善,在技术革新上还要有一定的发展。该文对电气自动控制系统做了简要分析,并且列举了电气自动控制系统的应用,最后对自动控制系统的未来做了展望。

关键词:电气自动控制 应用 发展

中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)06(a)-0239-01

近年来电气自动控制系统在工业自动化中的应用也来越广泛,同时电气自动控制系统在农业、航空航天以及军事领域的应用也越来越重要。随着现代化的发展,电气自动控制系统不仅显示了一个国家的现代化程度,也推动着整个国家现代化进程的发展与进步。我国的电气自动控制系统虽然已经得到了广泛的应用,但是在技术方面还应该有进一步的提高。

1 电气自动控制系统

在现代化进程的发展中,自动控制系统体现的尤为重要。在飞行器制导、机器人控制、现代食品加工生产线以及制冷工业等多处控制方面,都有自动控制系统的体现。可以说自动控制系统的使用推动了现代工业的进步。在我们日常的生产生活中,也可以随处见到自动控制系统的应用,例如我们家中现在所使用的电热水壶上的蒸汽感温装置就是一个简单的自动控制系统,当水沸腾时产生的蒸汽会使蒸汽感温元件变形,从而利用杠杆原理推动电源开关,这样就可以时电梯水壶中的水烧开后自动断电。电气自动控制系统在结构上有着多种多样的变化,并且应用的领域也十分的广泛,可以说在加快我国自动化技术在各行各业中的应用是非常重要的。

2 电气自动控制系统的分类

根据控制系统的结构,可以将电气自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统

2.1 开环控制系统

当系统中输出端与输入端之间不存在反馈,也就是说控制系统的输出量与输入量之间没有任何关系,这样的系统称作开环控制系统,又称为无反馈控制性。开环控制系统的结构相对于简单,在使用当中也比较经济适用。

我们目前适用的电风扇就是开环控制系统的例子,电风扇扇叶的转速是通过档位的调换而改变的,它并不会因为外界温度的高低改变而调节转速,也就是说它并不会对温度进行测量与反馈。

在开环控制系统中,系统的输出量并不会影响输入量的改变,也就是说,对于整个系统的输入量,始终保持着一个恒定的值,这也在一定程度上保证了控制系统工作的稳定性。但根据开环系统的这一特点,它在应用当中必须进行提前校准,并且在使用过程中不能出现精准度的失误。因此,开环控制系统必须要应用在收到外界以及内部干扰较少的设备当中。

2.2 闭环控制系统

相对与开环系统,闭环系统应该说是一种自动控制系统,也称为反馈控制系统。它可以通过输出量对输入量的反馈来随时校准输入量。

闭环控制系统的优点就在于它可以在外部扰动或者系统内部出现变化时,产生相应的反馈机制,只要被控制量与规定值之间出现不符,就会得到相应的修复,因此它具有抑制干扰并自动改善系统的特性。但是由于增加了输入量与输出量之间的联系,也使得系统的复杂程度加以提高,这也为系统设计的严谨性提出了更高的要求。

3 电气自动控制的应用

3.1 汽车驾驶控制系统

汽车在行驶过程中的路线由方向盘来控制,驾车人控制方向盘,通过驾车人的眼睛来判断汽车的行驶路线是否有偏离,当汽车偏离行驶路线是,驾车人会及时调整方向盘来改变这一偏离结果,是汽车回到正常的行驶路线,这是一种人工闭环系统。如果用自动驾驶仪来替代驾车人,根据导航仪预先设定好的路线,一旦行驶路线发生偏离,控制系统就会自动调整误差,这就是自动控制系统。

3.2 制冷与空调设备

电气自动控制系统在制冷与空调设备中的应用主要是对其压力、温度、流量、湿度、等参数进行自动的调节与控制。

例如:日常生活中使用的冰箱,在冷库内冷间热负荷以及环境温度发生变化时,可自动调节制冷系统的运行,使其一直保持在稳定的情况下运转。比如说,当冷冻间的温度达到-25 ℃时,温控系统会立即检测出这个温度,并及时发出指令,关闭或减少制冷。当冷冻间温度回升到-17 ℃时,制冷系统有自动开始运转。这样循环往复,始终保持冷冻间的温度在-18 ℃~25 ℃这个范围内稳定运行,从而保证了制冷系统制冷剂的供液量,也使得被冷冻的食物保持在一个相对稳定的低温环境当中。

3.3 水厂净化系统

电气自动控制系统在自来水的净化方面有重要的意义。尽管目前各个水厂的生产规模以及制水工艺上存在着不小的差别,但是大部分自来水厂的水源都取自江河湖泊。在水的储存、沉降、过滤、消毒等过程中,自动控制系统都会按照事先设计好的标准来进行处理,免去了对自来水净化后的检测过程,这也就大大降低了自来水厂的运营成本。

3.4 机器人

机器人与自动控制技术的联系十分密切,它需要计算机控制机器。在工业上,这种机器人可以替代人工劳动,代替人们完成一些困难或者要求精细的工作。机械手是比较常见的机器人,它能在一定程度上模拟人的手臂和手腕,协助人们完成一些特殊的工作。

4 电气自动控制系统的发展

4.1 逐步摆脱人的指导

自动控制系统应该具备很强的环境适应能力,但现阶段的自动控制系统大部分还是依赖于人的及时纠正。在未来的发展中,要研制出更加先进的自动控制系统,通过对传感反馈机制的改良,使得系统变得具有更强的任务、环境自适能力。

4.2 加强自动控制系统的通用性

目前的自动控制系统还具有一定的局限性,虽然在众多领域已经得到了发展和应用,但是还有部分行业无法运用电气自动控制系统,这就要求在自动控制系统的革新当中,考虑到自动控制技术的通用性,使得该技术得到更加广泛的应用。

4.3 完善自动控制体系

电气自动控制技术的最终目的是实现设备的完全自动化,但目前的自动控制技术还是需要人为的监控,这并没有完全发挥出自控控制技术的作用,展望未来,在人机交互方面需要研究出能够减轻操作人员负担的新型自动控制体系,这样就可以大大的减少生产生活中人力的投入。

总之,电气自动控制系统的应用给我们的生产生活带来了极大的方便,在人类的发展进程中,对机器的控制以及使用是人类社会的不断进步,电气自动控制系统可以说已经在很大程度上使人力得到了解放,但是在未来的发展过程中,我们还要开发出更加高级的程序语言,使我国的自动化技术水平达到国际平均水平,不断促进我国现代化进程的有利发展。

参考文献

[1] 范超.电子自动控制系统分析[J].民营科技,2014(6):4.

[2] 王湛.电气自动控制系统应用及其展望[J].科技传播,2013(16):53-54.

[3] 李杰.制冷与空调设备电气自动控制技术探讨[J].冷藏技术,2009(1):26-30.

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