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1、单位代码 10006 学 号 分 类 号 密 级 毕业综述 * 学习中心名称北航校本部 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名郝云 指导教师 2015 年 9 月 21 日 北京航空航天大学毕业设计(论文 ) 第 I 页 电气工程及其自动化理解认识 摘摘 要要 电气自动化是高等院校开设的一门工科专业。 培养德、智、体全面发展，具有良好的科学素养和创新精神，培养能够从事与电气工 程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及 电子与计算机应用等领域工作的宽口径复合型高级工程技术人才。 本专业主要学习电子技术、电工技术、信息控制、电气测量、计算机技术等方面较宽 广的工程技
2、术基础和专业知识。本专业主要特点是强电弱电结合、电工技术与电子技 术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，学生受到电工电子、信息控制及计算 机技术方面的基本训练，具有解决电气工程与自动化领域技术问题的基本能力。 该专业是强电和弱电、计算机技术与电气控制技术交叉渗透的综合型专业学科。电气 工程及其自动化专业培养出的毕业生，以理论基础扎实、专业知识面宽广、实践动手 能力强、适应性强在国内有较好的声誉 关键字：控制、系统、检测、网络化 目目 录录 摘摘 要要.I 第一章第一章 自动控制统自动控制统.1 第二章第二章自动检测系统自动检测系统.5 第三章第三章 PLCPLC 在面向微型化、网络化、在面
3、向微型化、网络化、PCPC 化和开放性方向发展化和开放性方向发展.7 第四章第四章 小结小结.8 参考文献参考文献.9 北京航空航天大学毕业设计(论文 ) 第3页 第一章第一章 自动控制理论发展简述自动控制理论发展简述 自动控制理论研究的是如何接受控制对象和环境特征，通过能动地采集和 运用信息，施加控制作用，使系统在变化或不确定的条件下正常运行并具有预 定功能。它是研究自动控制共同规律的技术科学，其主要内容涉及受控对象、 环境特征、控制目标和控制手段以及它们之间的相互作用。 具有“自动”功能的装置自古有之，瓦特发明的蒸汽机上离心调速器是比 较自觉地运用反馈原理进行设计并取得成功的首例。麦克斯韦
4、对它的稳定性进 行分析，于 1868 年发表的论文当属最早的理论工作。从 20 世纪 20 年代到 40 年代形成了以时域法、频率法和根轨迹法为主要内容的“经典”控制理论。60 年代以来，随着计算机技术的发展和航天等高科技的推动，又产生了基于状态 空间模型的“现代”控制理论。 随着自动化技术的发展，人们力求使设计的控制系统达到最优的性能指标， 为了使系统在一定的约束条件喜下，其某项性能指标达到最优而实行的控制称 为最优控制。 当对象或环境特性变化时，为了使系统能自行调节，以跟踪这种变化并保 持良好的品质，又出现了自适应控制。 虽然现代控制理论的内容很丰富，与经典控制理论相比较，它能解决更多 更
5、复杂的控制问题，但对于单输入、单输出线性定常系统而言，用经典控制理 论来分析和设计，仍是最实用最方便的。 真正优良的设计必须允许模型的结构和参数不精确并可能在一定范围内变 化，即具有鲁棒性。这是当前的重要前沿课题之一， 。另外，使理论实用化的一 个重要途径就是数学模拟和计算机辅助设计。 前面谈到的主要是针对线性系统的理论。近年来，在非线性系统理论、离 散事件系统、大系统和复杂系统理论等方面均有不同程度的发展。智能控制在 实用方面也得到了很快的发展，它主要包括专家系统、模糊控制和人工神经元 网络等内容。 总之，自动控制理论正随着技术和生产的发展而不断发展，而 它反过来又成为高新技术发展的重要理论
6、根据和推动力。它在工程实践中用得 最多，也是进一步学习自动控制理论的基础。 北京航空航天大学毕业设计(论文 ) 第5页 第二章 检测技术的基本概念 检测技术是以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的 理论和技术为主要内容的一门应用技术学科。 广义的讲，检测技术是自动化技术四个支柱之一，从信息科学角度考察，检测 技术任务寻找与自然信息具有对应关系的种种表现形式的信号，以及确定二者 间的定性、定量关系；从反映某一信息的多种信号表现中挑选出在所处条件下 最为合适的表现形式，以及寻求最佳采集、变换、处理、传输、存贮、显示等 方法和相应的设备。 信息采集是指，自然界诸多被检查与测量量中提取
7、有用信息。 信息变换是 将所提取出的有用信息进行电量形式幅值、功率等的转换。信息处理的任务， 视输出环节的需要，可将变换后的电信号进行数字运算、模拟量-数字量变换等 吃力。信息传输的任务是在排除干扰的情况下经济的、准确无误的把信息进行 远、近距离的传递。 虽然检测技术服务的领域非常广泛，但是从这门课程的研究内容来看，不 外乎是传感器技术、误差理论、测试计量技术、抗干扰技术以及电量间互相转 换的技术等。提高自动检测系统的检测分辨率、精度、稳定性和可靠性是本门 技术的研究课题和方向。 自动检测技术已成为一些发达国家的最重要的热门技术之一，它可以给人 们带来巨大的经济效益并促进科学技术飞跃发展，因此
8、在国民经济中占有极其 重要的地位和作用。 自动检测系统是自动测量、自动计量、自动保护、自动诊断、自动信号等 诸多系统的总称.在上述系统中，都包含有被测量，敏感元件和电子测量电路， 它们之间的区别仅在于输出单元。如果输出单元是显示器或记录器，则该系统 叫做自动测量系统；如果输出单元是计数器或累加器，则该系统叫做自动计量 系统，如果输出单元是报警器，则该系统是自动保护系统或自动诊断系统；如 果输出单元是处理电路，则该系统是部分数据分析系统、自动管理系统或自动 控制系统。 第三章第三章 PLC 在向微型化、网络化、在向微型化、网络化、PC 化和开放性方向发展化和开放性方向发展 北京航空航天大学毕业设
9、计(论文 ) 第7页 长期以来，PLC 始终处于电气自动化领域的主战场，为各种各样的自动化 控制设备提供非常可靠的控制方案，与 DCS 和工业 PC 形成了三足鼎力之势，同 时，PLC 也承受着来自其他技术产品的冲击，尤其是工业 PC 所带来的冲击。 目前，全世界 PLC 生产厂家约 200 家，生产 300 多种产品。国内 PLC 市场 仍以国外产品为主，如三菱，GE，A-B，OMRON 的产品。经过多年的发展，国内 PLC 生产厂家约有三十家，但都没有形成颇具规范的生产能力和品牌产品，可 以说 PLC 在我国尚未形成制造生产业化。在 PLC 应用方面，我国是很活跃的， 应用的行业也很广，专
10、家估计，2000 年 PLC 的国内市场销量为 15-20 万套，约 2535 亿元人民币，年增长率约为 20%。预计到 2005 年全国 PLC 需求量将达到 25 万套左右，约 3545 亿元人民币。PLC 市场反映了全世界制造业的状况， 2000 后大幅度下滑。但是，按照 Automation Research Corp 的预测，尽管全 球经济下滑，PLC 市场将会复苏，估计全球 PLC 市场在 2000 年为 76 亿美元， 到 2005 年底将回到 76 亿美元，并继续略微增长。 微型化、网络化、PC 化和开放性是 PLC 未来发展的主要方向。在基于 PLC 自动化的早期，PLC 体
11、积大而且价格昂贵。但是最近几年，微型 PLC 已经出现， 价格只有几百欧元，随着软 PLC 控制组态软件的进一步完善和发展，安装有软 PLC 组态软件和 PC-based 控制的市场份额将逐步达到增长。 当前，过程控制领域最大的发展趋势之一就是 Ethernet 技术的扩展，PLC 也不例外。现在越来越多的 PLC 供应商开始提供 Ethernet 接口。可以相信， PLC 将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业 PC 的控制系统。 第四章第四章 小结小结 本专业培养掌握电气自动化技术必备的基础理论知识和专业技能，具有良 好的职业道德和较强的电气技术应用能力，从事电气设备安装、检测、调
12、试、 维护和管理工作的高等技术应用型人才。 毕业后可到企事业单位从事电气技术、工厂供配电、自动控制及计算机应用等 方面的运行、维护、测试和管理等工作。 电气自动化这个专业使我了解到许多从没有知道过得知识，电气自动化这 门技术包括了很多专业的知识，然而，我在这里写的也只是这门技术所包含的 一部分的专业知识，主要和这门技术比较更贴近的专业知识，这门技术用在很 多的工作岗位上，还有通过自动检测系统，我们了解到温度和大气压是怎么来 进行检测的，使我了解了我们所测量的温度是用什么符号表示的，也还了解到 夜里检测是怎么一回事，是怎么来测量大气压，使我知道了用什么样的仪器来 测量大气压的，还知道压力分几种，
13、我从论文中通过自动控制系统，学习到什 么样的机器或者是我们生活中的一些我们常用到的机器，它们需要一个控制系 统来控制这些机器工作，在很多科学领域都是需要自动控制系统来操作，所以， 通过写论文使我学习到了很多东西，学习到电气自动化包括很多专业的知识， 电气自动化这个专业应用的很广泛，在许多的工业上，用到很多电气自动化的 专业知识，所以我会在以后的实践中学习更多的有关于电气自动化方面的知识， 会在以后的生活实践中把这个专业的知识很好的运用到这里面。 北京航空航天大学毕业设计(论文 ) 第9页 参考文献参考文献 1 丁坚勇，程建翼电力系统自动化 中国电力出版社 2006 年 5 月 1 日 2 陈勇 罗萍 向敏 电力拖动与控制 人民邮电出版社 2011 年 10 月 3满红、梁迎春、冀勇钢、孙淑娟 清华大学出版社 2011-12-5
