現(xiàn)代控制系統(tǒng)論文

1、 中南大學(xué) 現(xiàn)代控制系統(tǒng)小論文 姓 名 庹 成 學(xué) 號 0904130213 專業(yè)班級 測控13級02班 完成日期 2016年5月16日 現(xiàn)代測控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀、特點和發(fā)展趨勢摘要：現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中的重要支柱,它以電子、測 量、測控等學(xué)科為基礎(chǔ),涉及電子計算機技 術(shù)、測試測量技術(shù)、信息處理技術(shù)、儀器儀 表技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動控制技術(shù)等 領(lǐng)域。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和全球化水平 的不斷提高 ,以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷融 入和發(fā)展 ,促進(jìn)了現(xiàn)代測控技術(shù)在很大程 度上的進(jìn)步與發(fā)展 ,使其向著網(wǎng)絡(luò)、微型、 虛擬、遠(yuǎn)程、智能以及集成化方面上快速的 發(fā)展。而現(xiàn)代測控技術(shù)在國防、工業(yè)和農(nóng)行 等領(lǐng)域的各個方面上都

2、應(yīng)用相當(dāng)廣泛 ,同 時它在實踐上也是一門很強的技術(shù) ,尤其 在廣度和深度上的應(yīng)用也得到相當(dāng)發(fā)的擴 充 , 影響力也隨之逐漸增大, 具有良好的發(fā) 展前景 ,必將推動現(xiàn)代技術(shù)水平的改進(jìn) ,為 加快現(xiàn)代社會進(jìn)步和生產(chǎn)率上的提高做出 了巨大的貢獻(xiàn)。信息交換共享這個時代主題是測控系統(tǒng)的發(fā)展方向之一，所以，通過組建網(wǎng)絡(luò)來形成使用測控系統(tǒng)已成為現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：現(xiàn)代測控、發(fā)展概況、特點、發(fā)展趨勢1 現(xiàn)代測控技術(shù)的特點 現(xiàn)代測控技術(shù)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的重 要組成部分 ,涉及測試測量、信息處理、計 算機網(wǎng)絡(luò)、儀器儀表及自動控制等領(lǐng)域的 技術(shù)。具有以下特點 :網(wǎng)絡(luò)、分布式、數(shù)字以 及智能等。1.1智能

3、化在現(xiàn)代測控系統(tǒng)應(yīng)用中的設(shè)備 ,主要是以微處理器最為基礎(chǔ) ,同時運用智能化 的儀器儀表,凸顯出功能多樣化、靈巧快捷 和使用方便等方面的特點。隨著人工智能 技術(shù)的引進(jìn)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展 ,智能 化儀器設(shè)備呈現(xiàn)出的更加高科技化 ,智能 化儀器的計算方法和計算能力不斷得到加 強 ,使得現(xiàn)代測控技術(shù)得到很大的提高。1.2 數(shù)字化在現(xiàn)代測控技術(shù)領(lǐng)域中 ,數(shù)字化特點主要體現(xiàn)在以下方面 :傳感器的數(shù)字化控 制 ,控制器到遠(yuǎn)程終端設(shè)備的數(shù)字化控制 ,通信、信號處理等過程的數(shù)字化控制等。1.3 網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)代測控技術(shù)隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,正朝著網(wǎng)絡(luò)化、分布性和開放性 的方向邁進(jìn)。這種發(fā)展趨勢推動了測控系

4、統(tǒng)功能的擴展靈活性、性能高效性、使用簡 便性的不斷深化?，F(xiàn)代測控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的 特點體現(xiàn)在測控技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合 ,可以方便快捷地組建網(wǎng) 絡(luò)化、分布式的測控系統(tǒng)。隨著計算機信息 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展及相關(guān)技術(shù)的不斷完 善 , 網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的規(guī)模更加龐大 , 在通 信、航空航天、國防和氣象等領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)代 測控技術(shù)越來越廣泛、越來越深入。1.4 分布式化 現(xiàn)代測控技術(shù)設(shè)備可以多地點布設(shè) ,可以有效地檢測出既符合要求又需要儀器 設(shè)備的地方。這種分布式測控技術(shù)是以網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)和微型計算機術(shù)為基礎(chǔ) ,將系統(tǒng)內(nèi) 所使用設(shè)備連 接起來 ,組合成符合要求的 分布式測控系統(tǒng)。分布式測試系統(tǒng)具有安

5、 全可靠、拓展便捷、 運行快速、使用靈活等 優(yōu)點，從而大大降低了測控成本, 提高了測 控效率。2 發(fā)展概況 現(xiàn)代測控技術(shù)在追求儀表智能化的同時，還對其穩(wěn)定性、可靠性和適應(yīng)性要求也不斷提高，相應(yīng)的，隨著技術(shù)發(fā)展，測控技術(shù)大量應(yīng)用高新技術(shù)和新的科學(xué)研究成果，測控技術(shù)的技術(shù)指標(biāo)與功能不斷提高。作為代表，測控儀器儀表單元微小型化、智能化日趨明顯。測控技術(shù)的兩個方面，一個是測一個是控?！皽y”是依靠傳感器和信號傳輸電路，即測控電路；“控”則是依靠現(xiàn)代計算機的計算 處理能力，根據(jù)數(shù)據(jù)得出相應(yīng)結(jié)果，通過反饋等方式控制整個系統(tǒng)。計算機已經(jīng)成為測控技術(shù)中的中堅力量，于是，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也就自然而然的越來越成為測控技術(shù)滿

6、足實際需求的關(guān)鍵支持。但是不可否認(rèn)，測控電路依然是測控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，和另一個重要的發(fā)展方向。20世紀(jì)50年代初，計算機就開始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制，控制理論與計算機技術(shù)的結(jié)合，產(chǎn)生了新型計算機控制系統(tǒng)，為自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展開辟了新的階段。目前，應(yīng)用較多的現(xiàn)代控制策略主要有自適應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制和預(yù)測控制等。就應(yīng)用而言，現(xiàn)代測控技術(shù)在當(dāng)今社會的各個行業(yè)中,起著舉足輕重的作用。無論科學(xué)研究、產(chǎn)品質(zhì)量及自動控制都需要檢測。例如現(xiàn)代檢測技術(shù)的一個主要發(fā)展方向光電檢測技術(shù)，它由于具有測量精度高、速度快、非接觸、頻寬與信息容量極大、信息效率極高以及自動化程度高等突出特點而廣泛應(yīng)用于工業(yè)、

7、農(nóng)業(yè)、家庭、醫(yī)學(xué)、軍事和空間科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域。其中，現(xiàn)場儀表與控制室裝置之間通信采用模擬信號420mA，數(shù)字控制儀表內(nèi)部的信號處理為數(shù)字信號，但輸入仍為420mA，控制裝置之間和控制裝置與上位計算機之間采用數(shù)字通信技術(shù)。例如目前數(shù)字控制儀表，DCS系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)，F(xiàn)CS系統(tǒng)等。從20世紀(jì)80年代中期以來，CIMS日漸成為制造工業(yè)的熱點。其原因不僅在于CIMS具有提高生產(chǎn)率、縮短生產(chǎn)周期以及提高產(chǎn)品質(zhì)量等一系列極有吸引力的有點，也不完全在于一些大公司采用CIMS取得了顯著的經(jīng)濟效益，最根本的原因在于CIMS是在新的生產(chǎn)組織原理和概念指導(dǎo)下形成的一種新型生產(chǎn)模式。世界上很多國家和企業(yè)把發(fā)展CIMS

8、定為本國制造工業(yè)或企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，制定了很多由政府和工業(yè)界支持的計劃，用以推動CIMS的開發(fā)與應(yīng)用。但隨著工業(yè)向大型、連續(xù)、綜合化發(fā)展，所構(gòu)成的系統(tǒng)會越來越復(fù)雜。3、發(fā)展趨勢現(xiàn)代測控技術(shù)正向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的方向發(fā)展。大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，提高了計算機的可靠性和性能價格比，從而使計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)以及復(fù)雜自動控制系統(tǒng)和信息處理與技術(shù)的提高，現(xiàn)代檢測技術(shù)將朝著檢測結(jié)果高精度、系統(tǒng)智能化、檢測結(jié)果數(shù)字化、檢測功能多元化、檢測器件微型化、檢測系統(tǒng)自動化的放向發(fā)展，它將廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家庭、醫(yī)學(xué)、軍事和空間科學(xué)技術(shù)等許多科學(xué)領(lǐng)域。測控系統(tǒng)中，就控制

9、儀表與裝置涉及的面而言便是非常的廣泛的，如DCS、PLC、新型控制儀表、變送器及執(zhí)行器等都有自己的發(fā)展軌跡，但它們的發(fā)展都圍繞著實現(xiàn)工廠整體自動化（FA）這個總目標(biāo)，即將自動控制裝置用于生產(chǎn)流程的整個操作過程，從開機到停機的全程控制及將控制、生產(chǎn)計劃安排和工廠全面管理有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)工廠整體的自動化、綜合化、最佳化。測量單元微小型化、智能化測量控制與儀器儀表大量采用新的傳感器、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、計算機及專家系統(tǒng)等信息技術(shù)產(chǎn)品，不斷向微小型化、智能化發(fā)展，從目前出現(xiàn)的“芯片式儀器儀表”，“芯片實驗室”、“芯片系統(tǒng)”等看，測量單元的微小型化和智能化將是長期發(fā)展趨勢。從應(yīng)用技術(shù)看，微小型

10、化和智能化測量單元的嵌入式連接和聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)得到重視。 測控范圍向立體化、全球化擴展，測量控制向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。隨著儀器儀表所測控的既定區(qū)域不斷向立體化、全球化甚至星球的發(fā)展，儀器儀表和測控裝置已不再呈單個裝置形式，它必然向測控裝置系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。例如一個大型水電站的測控系統(tǒng)，僅檢測大壩安全性的傳感器就達(dá)數(shù)千個，此外各個發(fā)電機組狀態(tài)及水位情況的檢測控制點（ I/O 測控點）將超過萬點，要達(dá)到大型水電站的正常發(fā)電和送電，必須將各個測控點的測控裝置形成一個有機的測控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。又例如衛(wèi)星測控系統(tǒng)，運載火箭上配置的各種傳感器就達(dá)到數(shù)千，而衛(wèi)星上各種測控裝置構(gòu)成一個完整的自動測控系統(tǒng)，然后和

11、多個地面站的測控系統(tǒng)構(gòu)成一個廣域測控系統(tǒng)。 正如清華大學(xué)出版社何克忠老師主編的計算機控制系統(tǒng)中所總結(jié)的：現(xiàn)代測控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢可以概括為集成化、智能化、全球化、虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化和綠色化。4、參考文獻(xiàn)現(xiàn)代測控技術(shù) 主編：呂輝 西安電子科技大學(xué)出版社計算機控制系統(tǒng) 主編：何克忠、李偉 清華大學(xué)出版社傳感器技術(shù) 主編：賈伯年 東南大學(xué)出版社現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用 主編：陽憲惠 清華大學(xué)出版社控制儀表與裝置 主編：向婉成 機械工業(yè)出版社自動檢測和過程控制 主編：劉元揚 冶金工業(yè)出版社淺談現(xiàn)代測控技術(shù)及其應(yīng)用 主編：李欣國 中小企業(yè)管理與科技 淺談現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用體功能的總和。3 . 2 新型傳感

12、器技術(shù)的應(yīng)用4 結(jié)語作為當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的高新技術(shù)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,測控技術(shù)3 現(xiàn)代測控技術(shù)的應(yīng)用之一,新型傳感器已經(jīng)融入了計算機技術(shù)、正朝著系統(tǒng)化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化及系統(tǒng)功能21 世紀(jì)以來 , 隨著經(jīng)濟的全球化 , 測控智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù) ,其結(jié)構(gòu)更的一體化的趨勢邁進(jìn) ,社會經(jīng)濟各領(lǐng)域開技術(shù)的迅猛發(fā)展為軍事國防、電子制造、自加完善 ,功能更加強大 ,廣泛應(yīng)用于社會生始廣泛采用以信息的獲取與應(yīng)用為中心的動化等行業(yè)的高速發(fā)展起到積極的推動作活工作的各個方面。智能化傳感器主要應(yīng)方式,實現(xiàn)儀器儀表、工業(yè)生產(chǎn)的全過程自用 ,加快了社會技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級 ,越來用于:火車機車的狀態(tài)監(jiān)測、

13、心內(nèi)壓監(jiān)控系動化控制 ,使之為人們工作生活做出更多越多的測控技術(shù)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟建設(shè)統(tǒng)等;微型化氣體傳感器主要應(yīng)用于化工、的貢獻(xiàn)。與此同時 ,計算機控制技術(shù)、數(shù)據(jù)的宇航、電信、農(nóng)業(yè)、石油、化工等領(lǐng)域。交通、國防、醫(yī)學(xué)、機器人、防偽等領(lǐng)域 ;數(shù)處理技術(shù)、信號傳感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的飛3 . 1 現(xiàn)代測控技術(shù)在航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的字化傳感器應(yīng)用于:測量環(huán)境溫度、銀行監(jiān)速發(fā)展 ,也在促使現(xiàn)代測控技術(shù)發(fā)生深刻應(yīng)用控、圖像傳感器等;集成化傳感器主要用于的變化 , 更加開放化、標(biāo)準(zhǔn)化、全球化 , 有力現(xiàn)代測控技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用主要視覺測量、壓力測量、溫度測量 ;新型網(wǎng)絡(luò)地推動了現(xiàn)代技術(shù)水平的提高。所以,現(xiàn)代

14、表現(xiàn)在 :跟蹤測量航天器 ,獲取其運動參數(shù)化傳感器則大量應(yīng)用在國防、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、測控技術(shù)的迅猛發(fā)展,越來越多的創(chuàng)新、高和內(nèi)部的各種物理、宇航員生理等一些重工業(yè)、軍事、搶險救災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測、城市管理科技測控自動化的成果的應(yīng)用 ,為產(chǎn)業(yè)的要數(shù)據(jù) ,并且監(jiān)視航天器的飛行和內(nèi)部工等領(lǐng)域。升級和整個社會技術(shù)的進(jìn)步起到了巨大的作狀態(tài),為指揮中心對航天飛行目標(biāo)指揮、3 . 3 遠(yuǎn)程測控技術(shù)的應(yīng)用推動與提升作用 ,具有潛在的實用價值和控制提供數(shù)據(jù)信息 ,通過對實測數(shù)據(jù)的處為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,現(xiàn)代重要的科研價值。理、分析,為評價航天器的技術(shù)性能和改進(jìn)測控技術(shù)還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程測控 ,遠(yuǎn)程測控設(shè)計提供依據(jù)。技

15、術(shù)常見的有:專線遠(yuǎn)程測控術(shù)、電話網(wǎng)遠(yuǎn)參考文獻(xiàn)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用集中在糧食存儲過程測控技術(shù)和無線通信等遠(yuǎn)程測控技術(shù)。1 劉志剛.現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用程中 , 如果測得糧食溫度超過預(yù)置, 報警數(shù)遠(yuǎn)程測控技術(shù)主要應(yīng)用于 :在核電站和電探析 J .機電信息 , 2012(12):120 -121 .值主機就會發(fā)出指令 ,接通通風(fēng)機控制電網(wǎng)檢測的遠(yuǎn)程監(jiān)控、石油輸送管道的遠(yuǎn)程2 李欣國 .淺談現(xiàn)代測控技術(shù)及其應(yīng)用路 , 對糧倉進(jìn)行通風(fēng)。此外 , 在蠶種催青過監(jiān)控、機器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控等?，F(xiàn)代測控技術(shù) J .中小企業(yè)管理與科技 , 2 010 (16 ):程中 ,現(xiàn)代測控技術(shù)用來控制蠶種催青時還可以對設(shè)備進(jìn)行故障診斷 ,水、電、燃?xì)? 4 7 .的溫、濕度 ,