、毕业设计说明范文

《、毕业设计说明范文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《、毕业设计说明范文（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、学生姓名： 班 级：09电气指导教师：郑晓丹目录摘要简要介绍电气自动化技术的概念及其包括的专业知识关键字控制、系统、检测、网络化前言1 第一章 自动控制统2 自动控制与自动控制系统21.2 自动控制系统的根本构成及控制方式31.3 自动控制系统的分类41.4 对控制系统性能的要求51.5 自动控制理论开展简述6第二章 自动检测系统72.1 检测技术的根本概念82.2 传感器与传感器的分类9 2.3 测量方法102.4 传感器的根本特性112.5 温度检测12 温标及测温方法122.6 压力检测13热电偶与热电阻的原理15第三章 PLC在面向微型化、网络化、PC化和开放性方向开展19小结20前言

2、电气自动化是高等院校开设的一门工科专业。培养德、智、体全面开展，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术根底和专业知识。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根本训练，具有解决电气工程与自动化领域技术问题的根本能力。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

3、业学科。电气工程及其自动化专业培养出的毕业生，以理论根底扎实、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主干课程电路原理、电子技术根底、计算机技术语言、软件根底、硬件根底、单片机、信号与系统、电磁场理论与应用、自动控制原理、电机学、电力电子技术、电气测量、电力拖动与控制等。就业方向适合到国民经济各部门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、研制开发等方面的工作，也能在科研院所、高等学校从事电气信息与自动化技术相关的研究开发、技术引进与改造及教学工作。、 a) 自动控制与自动控制系统一、 自动控制的根本概念 在现代科学技术的许多领域中，自动控制技

4、术得到了广泛的应用。所谓自动控制，是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，使被控量等于给定值或给定信号变化规律去变化的过程。如图1-1所示。 图中，控制装置和受控对象为物理装置，而给定值和被控量均为一定形式的物理量。自动控制系统由控制装置和受控对象构成。对自动控制系统的性能进行分析和设计那么是自动控制原理的主要任务。 给定值 控制装置受控对象 被控量 图1-1自动控制示意图二、 自动控制系统的根本构成及控制方式1. 开环控制控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制。开环控制的特点是系统结构和控制过程很简单，但抗扰能力差、 控制精度不高，故一般只能用于对控制性

5、能要求较低的场合。 2. 闭环控制控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对控制过程的影响，这种控制称为闭环控制，相应的控制系统称为闭环控制系统。闭环控制系统又被称为反响控制或按偏差控制。闭环控制系统是通过给定值与反响量的偏差来实现控制作用的，故这种控制常称为按偏差控制，或称反响控制。此类系统包括了两种传输信号的通道：由给定值至被控量的通道称为前向通道；由被控量至系统输入端的通道称为反响通道。闭环系统能减小或消除作用，但假设设计调试不当，易产生震荡设置不能正常工作。 自动控制原理中所讨论的系统主要是闭环控制系统。3. 复合控制反响控制是在外部的作用下，系统的被控量发

6、生变化后才做出相应调节和控制的，在受控对象具有较大时滞的情况下，其控制作用难以及时影响被控量，进而形成快速有效的反响控制。前馈补偿控制，那么在测量出外部作用的根底上，形成与外部作用相反的控制量，该控制量与相应的外部作用共同作用的结果，使被控量根本不受影响，即在偏差产生之前就进行了防止偏差产生的控制。在这种控制方式中，由于被控量对控制过程不产生影响，故它也属于开环控制。前馈补偿控制与反响控制相结合，就构成了复合控制。复合控制有两种根本形式：按输入前馈补偿的复合控制和按扰动前馈补偿控制的复合控制，如图：控制器前馈控制检测元件受控对象 给定值被控量a 按输入前馈补偿的复合控制前馈控制受控对象检测元件

7、控制器 扰动给定值 被控量(b)按扰动前馈补偿的复合控制自动控制系统的分类自动控制系统的分类方法较多，常见的有以下几种。2线性系统和非线性系统由线性微分方程或线性差分方程所描述的系统为线性系统；由非线性方程所描述的系统称为非线性系统。 3定常系统和事变系统从系统的数学模型来看，假设微分方程的系数不是时间变量的函数那么称此类系统为定常系统。否那么称为是事变系统。假设系统既是线性的又是定常的，那么称之为线性定常系统。 4连续系统、离散系统和采样系统从系统中的信号来看，假设系统各局部的信号都是时间的连续函数即模拟量，那么称此系统为连续系统，假设系统中有一处或多处信号为时间的离散函数，如脉冲或数码信号

8、，那么称之为离散系统。假设系统中既有模拟量也有离散信号，那么又称为采样系统。5恒值系统、随动系统和程序控制系统假设系统的给定值为一定值，而控制任务就是克服骚动，使被控量保持恒值，此类系统称为恒值系统。假设系统给定值按照事先不知道的时间函数变化，并要求被控量跟随给定值的变化，那么此类系统称为随动系统。假设系统的给定值按照一定时间函数变化，并要求被控量随之变化，那么此类系统称为程序控制系统。此外，根据组成系统的物理部件的类型，可分为机电控制系统、液压控制系统、气动系统以及生物系统等。根据系统的的被控量，又可分为位置控制系统、速度系统、温度控制系统等。对控制系统性能的要求一个理想的控制系统，在其控制

9、过程中应始终使被控量等于给定值。但是，由于系统中储能元件的存在以及能源功率的限制，使得运动部件的加速度受到限制，其速度和位置难以瞬时变化。所以，当给定值变化时，被控量不可能立即等于给定值，而需要经过一个过渡过程，即瞬态过程。所谓瞬态过程就是指系统受到外加信号作用后，被控量随时间变化的全过程。瞬态过程可以反映系统内在性能的好坏，而常见的评价系统优劣的性能指标也是从瞬态过程定义出来的。对系统性能的根本要求有三个方面。 i. 稳定性稳定性是这样来表述的：系统受到外作用后，其瞬态过程的震荡倾向和系统恢复平衡的能力。如果系统受到外作用力后，经过一段时间，其被控量可以到达某一稳定状态，那么称系统是稳定的，

10、否那么不稳定的。 2 快速性 快速性是通过瞬态过程时间长短来表征的，过渡过程时间 越短，说明快速性越好，反之亦然。快速说明了系统输出c (t)对输入rt响应的快慢程度。系统响应越快，说明系 统的输出复现输入信号的能力越强。 3准确性 准确性是由输入给定值与输出响应的终值之间的差值来表 征的，他反映了系统的稳定精度。假设系统的最终误差为零， 那么称为无差系统，否那么称为有差系统。稳定性、快速性和准确性往往是互相制约的。在设计与调试过程中，假设过分强调系统的稳定性，那么可能会造成系统响应缓慢和控制精度较低的后果；反之，假设过分强调系统响应的快速性，那么又会使系统的震荡加剧，甚至引起不稳定。自动控制

11、理论开展简述 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，瓦特创造的蒸汽机上离心调速器是比拟自觉地运用反响原理进行设计并取得成功的首例。麦克斯韦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，随着计算机技术的开展和航天等高科技的推动，又产生了

12、基于状态空间模型的“现代控制理论。 随着自动化技术的开展，人们力求使设计的控制系统到达最优的性能指标，为了使系统在一定的约束条件喜下，其某项性能指标到达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拟，它能解决更多更复杂的控制问题，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开展。智能控制在实用方面也得到了很快的开展，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开展而不断开展，而它反过来又成为高新技术开展的重要理论根据和推动力。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根底。第四章自动检测技术自动检测技术是自动化科学技术的一个重要分支科学，是在仪器仪表的使用、研制、生产、的根底上开展起