摘要：根據(jù)中國(guó)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的要求，文章結(jié)合“自動(dòng)控制原理”課程的特點(diǎn)，通過引用實(shí)用型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)“理論—實(shí)驗(yàn)”一體化教學(xué)的目的。同時(shí)以“二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)定性”為案例，闡述了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)思路。教學(xué)實(shí)踐表明，通過自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力，而且進(jìn)一步加深對(duì)自動(dòng)控制原理課程基本理論與基本概念的理解，取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制原理；Labact實(shí)驗(yàn)箱；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中國(guó)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求高校培養(yǎng)的學(xué)生具有綜合運(yùn)用所學(xué)科學(xué)理論和技術(shù)手段分析并解決工程問題的基本能力。掌握必要的工程基礎(chǔ)知識(shí)以及本專業(yè)的基本理論、基本知識(shí)；受到本專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能、工程實(shí)踐、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)方法的基本訓(xùn)練，具有創(chuàng)新意識(shí)和對(duì)新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)的初步能力[1]。在大學(xué)本科教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是理論教學(xué)的有益補(bǔ)充，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，訓(xùn)練學(xué)生基本技能。

1理論教學(xué)過程中存在的問題

“自動(dòng)控制原理”是東北電力大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，知識(shí)覆蓋面廣、內(nèi)容多、理論性強(qiáng)[2]。老師在本科教學(xué)的過程中，通常采用理論教學(xué)，復(fù)雜的理論和公式推導(dǎo)過程枯燥無味，學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性不高，老師無法通過課堂教學(xué)把知識(shí)點(diǎn)傳授給學(xué)生。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目標(biāo)

摘要：機(jī)電控制技術(shù)具有很強(qiáng)的綜合性，需要多種技術(shù)配合，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)需要實(shí)踐產(chǎn)品的智能性和人性化等，這種理念比較先進(jìn)，可以促進(jìn)發(fā)展機(jī)電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。本文概述了機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)，有助于進(jìn)一步發(fā)展我國(guó)的機(jī)電控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電控制系統(tǒng)；主動(dòng)控制技術(shù)；一體化；設(shè)計(jì)方式

近些年我國(guó)生產(chǎn)力水平不斷提高，開始廣泛推廣自動(dòng)化技術(shù)。利用自動(dòng)化技術(shù)可以擴(kuò)大企業(yè)的規(guī)模，保證技術(shù)的先進(jìn)性。在制造業(yè)當(dāng)中利用機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)，在科學(xué)發(fā)展的支持下，人們對(duì)于機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)提出更高的要求，為了滿足時(shí)展要求，機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)開始進(jìn)行一體化的設(shè)計(jì)。

1概述機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制技術(shù)

1.1機(jī)電控制系統(tǒng)機(jī)電控制系統(tǒng)的核心元素是控制，在無人操作的狀態(tài)下，控制裝置可以根據(jù)設(shè)計(jì)方案指令控制管理機(jī)械設(shè)備，完成指定的任務(wù)。機(jī)電控制系統(tǒng)可以聯(lián)系控制器和設(shè)備等部件，在這個(gè)過程中利用了微電子技術(shù)和信息處理技術(shù)以及通信技術(shù)等，因此機(jī)電控制技術(shù)融合各種技術(shù)。近些年我國(guó)不斷提升計(jì)算機(jī)信息技術(shù)水平，進(jìn)一步發(fā)展了機(jī)電控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)制造領(lǐng)域廣泛利用機(jī)電控制系統(tǒng)。

1.2自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù)主要利用控制器控制設(shè)備和產(chǎn)品，使產(chǎn)品和設(shè)備可以根據(jù)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)控制技術(shù)利用自動(dòng)控制的原理，有效關(guān)聯(lián)機(jī)械和電器以及設(shè)備等，可以完成任務(wù)。傳統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)利用精確數(shù)學(xué)模型，在信息化和智能化技術(shù)的支持下，智能控制系統(tǒng)開始占據(jù)主流，在多個(gè)方面領(lǐng)域都開始廣泛利用。自動(dòng)控制技術(shù)的作用比較大，直接影響到產(chǎn)品的精度和加工效率等方面，此外機(jī)電控制技術(shù)居于工程化和實(shí)用化等特征，在未來具有良好的發(fā)展空間。

摘要：自動(dòng)控制原理課程是自動(dòng)控制類專業(yè)的基礎(chǔ)課,具有較強(qiáng)的理論性和抽象性，掌握起來有很大的難度，所以，要加強(qiáng)對(duì)該課程的教學(xué)改革。文章提出了教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的許多改革措施，這些改革方案可以有效改善課堂教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主體參與意識(shí)。

關(guān)鍵詞：控制基本原理；課堂；教學(xué)

自動(dòng)控制理論的蓬勃發(fā)展開始于二十世紀(jì)三十年代，但真正進(jìn)入大學(xué)課堂卻是在二十世紀(jì)五六十年代，它的誕生為高等學(xué)校帶來了全新的生命力。自動(dòng)控制原理課程的專業(yè)知識(shí)覆蓋面廣，教學(xué)內(nèi)容多，應(yīng)用性非常強(qiáng)，對(duì)于學(xué)習(xí)者形成系統(tǒng)和工程的思想有著非常重要的作用。目前，自動(dòng)控制原理課程已成為自動(dòng)控制類專業(yè)最主要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，其內(nèi)容涉及:手動(dòng)體系的基礎(chǔ)組織與構(gòu)造、手動(dòng)體系的特性指數(shù)以及手動(dòng)體系的種類和特性、手動(dòng)體系的分析方式(時(shí)域法、根軌跡法、頻域法等)以及工程設(shè)計(jì)方法等。該課程的設(shè)立目的主要是為了訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)以及設(shè)計(jì)、分析系統(tǒng)問題的能力，在自動(dòng)控制類專[2]業(yè)的課程體系中，占據(jù)非常關(guān)鍵的地位。自動(dòng)控制原理課程對(duì)數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的應(yīng)用能力要求很高，通過該課程的學(xué)習(xí)，能夠?yàn)槿蘸筇幚韺?shí)際工程問題打下重要的理論基礎(chǔ)。在新型工科背景下，如果學(xué)校仍然采取以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)方法，那么將很難培養(yǎng)學(xué)生處理復(fù)雜工程問題的能力。?？祁愒盒W(xué)生的動(dòng)手能力相對(duì)較強(qiáng)，但基礎(chǔ)知識(shí)薄弱。根據(jù)這類院校學(xué)生的實(shí)際狀況，為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生處理復(fù)雜實(shí)際問題的能力，在教學(xué)模式與教學(xué)手段等方面都必須作出改變。

1.課堂教學(xué)中存在的問題

⑴學(xué)生的綜合知識(shí)能力相對(duì)薄弱。該教程主要涉及到了高中數(shù)學(xué)、復(fù)變函數(shù)、大學(xué)物理、集成電路等的基本知識(shí)，并涉及大量公式推導(dǎo)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往感到內(nèi)容簡(jiǎn)單乏味,無法很好地將知識(shí)融會(huì)貫通。⑵學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確。學(xué)習(xí)者往往很難認(rèn)識(shí)到自動(dòng)控制學(xué)科在工程實(shí)際中的潛在意義，只重視教材中簡(jiǎn)單公式化的習(xí)題，從而造成學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中無法正確理解所學(xué)理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。⑶配套教材的缺乏。目前，該課程的教材大都基礎(chǔ)理論性較強(qiáng)，復(fù)變函數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)以及集成電路等基礎(chǔ)知識(shí)較多，能夠完全符合新工科特點(diǎn)的內(nèi)容相對(duì)較少，教材中涉及處理復(fù)雜工程問題的介紹尤為稀少，基本上都是根據(jù)傳統(tǒng)理論知識(shí)點(diǎn)設(shè)置。盡管任課教師采用了一些新穎方式開展課程，比如，在課程講解過程中，把典型的爐溫、液位高度及其調(diào)速系統(tǒng)等知識(shí)點(diǎn)穿插其中，幫助學(xué)生深入了解課程內(nèi)容，從而訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立分析問題并解決矛盾的能[3]力，但是，由于教材中并無這些知識(shí)點(diǎn)，教師只能講解一些與之相關(guān)的較為簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)，因此，很難訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立處理復(fù)雜工程問題的能力。⑷教學(xué)方法簡(jiǎn)單、成效不理想。教師在教學(xué)中廣泛運(yùn)用了多媒體技術(shù)，形象展現(xiàn)了教學(xué)中的公式推理等內(nèi)容，但教學(xué)中其他教學(xué)內(nèi)容還是需要更為多樣化的教學(xué)手段進(jìn)行生動(dòng)呈現(xiàn)，這樣才能達(dá)到相應(yīng)的教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，由于考試方法陳舊傳統(tǒng)，很難反映對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的訓(xùn)練效果，和新工科理念也不太吻合。⑸實(shí)踐環(huán)節(jié)的創(chuàng)新程度不足。課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中沒有實(shí)際研究對(duì)象，只在試驗(yàn)箱和模擬軟件上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)和演示性試驗(yàn)。而且，由于試驗(yàn)設(shè)施不夠，很難適應(yīng)新的工科專業(yè)課程規(guī)劃要求。

2.教學(xué)改革

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，智能化建筑在世界應(yīng)運(yùn)而生。智能小區(qū)在智能化大樓基礎(chǔ)上擴(kuò)展和延伸出來的，人們通過對(duì)小區(qū)建筑群的四個(gè)基本要素（結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理）進(jìn)行優(yōu)化考慮，提供一個(gè)投資合理，又擁有高效率、舒適、溫馨、便利以及安全的人居環(huán)境。為適應(yīng)我國(guó)加快住宅建設(shè)發(fā)展，增強(qiáng)住宅建設(shè)的科技含量的要求，我國(guó)在繼“解困”、“安居”工程后，又加大了小康工程的力度?！爸悄苄妥≌彝ピO(shè)施自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)應(yīng)用研究”作為國(guó)家重大科技產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目棗“2000年小康城鄉(xiāng)科技產(chǎn)業(yè)工程”的專題，就是這一背景下提出的。

“智能型住宅家庭設(shè)施自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)應(yīng)用研究”是哈爾濱工業(yè)大學(xué)（原哈爾濱建筑大學(xué)）承接的項(xiàng)目，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)和北京德達(dá)數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限責(zé)任公司合作開發(fā)。該項(xiàng)目采用LONWORKS技術(shù)開發(fā)研究并在住宅示范小區(qū)工程中試運(yùn)行。1、對(duì)住宅居住環(huán)境（濕度、濕度）及設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控；2、住戶三表（水表、電表、煤氣表）遠(yuǎn)傳；3、住戶三防（防火、防災(zāi)、防盜）；4、廚房設(shè)備監(jiān)控；5、衛(wèi)生間排風(fēng)控制。這些功能用LON總線一節(jié)點(diǎn)實(shí)施，即每一住戶為一LON節(jié)點(diǎn)，然后再用棗服務(wù)器管理各個(gè)用戶的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成LON總線系統(tǒng)。該項(xiàng)研究已在北京翌景嘉園示范小區(qū)通過試運(yùn)行，下面對(duì)其自評(píng)估如下：

一、攻關(guān)的任務(wù)、考核目標(biāo)及主要技術(shù)指標(biāo)：

經(jīng)過論證，我們?cè)趯ｎ}合同中將各種指標(biāo)定位在：

本專題的攻關(guān)任務(wù)：研究智能型住宅家庭設(shè)施自動(dòng)控制與管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩項(xiàng)任務(wù)，其一是開發(fā)家用管理軟件，其二是開發(fā)家庭智能控制裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)居室溫度、濕度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)；對(duì)廚房用具進(jìn)行時(shí)序控制；對(duì)衛(wèi)生間的排風(fēng)進(jìn)行控制。而家用電腦管理軟件要對(duì)家庭設(shè)施進(jìn)行管理并提供若干家政服務(wù)程序。

本專題的考核目標(biāo)：提供具有居室空調(diào)、廚房監(jiān)控、衛(wèi)生間自動(dòng)排風(fēng)功能的微機(jī)控管裝置一套；提供家用電腦管理軟件一套；住宅溫、濕度等參數(shù)應(yīng)滿足智能住宅規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；在示范工程中應(yīng)用該項(xiàng)成果。

近年來，隨著各領(lǐng)域自動(dòng)化水平的提升，PLC自動(dòng)控制技術(shù)成為新時(shí)期自動(dòng)化生產(chǎn)、自動(dòng)化管理的重要基礎(chǔ)手段。PLC自動(dòng)控制技術(shù)的本質(zhì)是“微型邏輯編輯器”，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需要以變頻器為載體，促進(jìn)變頻器的自動(dòng)化控制，從而確保各領(lǐng)域生產(chǎn)活動(dòng)中變頻器自動(dòng)控制的靈活性、可靠性，幫助各企業(yè)建立自動(dòng)化的生產(chǎn)、工作模式，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

PLC自動(dòng)控制技術(shù)相關(guān)概述

PLC是一種可編程的控制器，PLC自動(dòng)控制技術(shù)是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)集成應(yīng)用后的產(chǎn)物，屬于工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)。PLC自動(dòng)控制技術(shù)的主要功能是優(yōu)化傳統(tǒng)繼電器執(zhí)行邏輯，完善其控制功能，同時(shí)建立可遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)控制的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)。PLC自動(dòng)控制技術(shù)具有高效性、穩(wěn)定性、便捷性等特點(diǎn)，在各領(lǐng)域中有著不可忽視的應(yīng)用價(jià)值。PLC自動(dòng)控制技術(shù)的基本原理是通過循環(huán)掃描的方式，將依據(jù)用戶需求所編制的控制程序布設(shè)在系統(tǒng)內(nèi)部。使該系統(tǒng)能夠結(jié)合用戶指令操控系統(tǒng)中程序，完成生產(chǎn)、自動(dòng)化控制任務(wù)。完成后PLC程序可重新回歸首條指令，循環(huán)掃描后重復(fù)上述運(yùn)行步驟。微處理器、電源、輸入組件、輸出組件、存儲(chǔ)器是實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制技術(shù)的主要硬件設(shè)施。另外，PLC產(chǎn)品不同，其產(chǎn)品特點(diǎn)會(huì)有著明顯差異性，以西門子公司的PLC產(chǎn)品為例，具體產(chǎn)品信息如表1所示。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)分析PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制技術(shù)的關(guān)鍵載體，在工業(yè)生產(chǎn)、企業(yè)發(fā)展中，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)有著不可替代的作用，該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：（1）編譯高效。編譯PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，程序編寫較為清晰、高效，可利用“梯形邏輯流程圖”實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制技術(shù)，同時(shí)使系統(tǒng)中的控制器更易修改，能夠結(jié)合工業(yè)、企業(yè)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的程序功能，提升各類生產(chǎn)活動(dòng)、工程建設(shè)的整體效率。（2）可靠性強(qiáng)。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)合變頻器后，可直接應(yīng)用在企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。通過相關(guān)人員對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的測(cè)試可知，該系統(tǒng)的抗干擾性較強(qiáng)，系統(tǒng)運(yùn)行中的故障頻率低，能夠充分的維持企業(yè)生產(chǎn)、自動(dòng)控制平臺(tái)的穩(wěn)定性，保證企業(yè)生產(chǎn)效益。（3）安裝便捷。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)安裝過程中非常便捷，且系統(tǒng)本身能夠適應(yīng)不同的生產(chǎn)活動(dòng)，具有較強(qiáng)的耐腐蝕性、耐毒性。與變頻器聯(lián)合應(yīng)用中，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的可操作性明顯強(qiáng)，能夠?yàn)槠髽I(yè)、工業(yè)活動(dòng)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

變頻器中應(yīng)用PLC自動(dòng)控制技術(shù)的前期準(zhǔn)備

（一）合理選擇PLC及變頻器

變頻器是大型機(jī)電設(shè)備中用于調(diào)控電源設(shè)備頻率的設(shè)備，逆變器、主電路、平波回路、整流器是變頻器的主要結(jié)構(gòu)。企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，變頻器能夠改變電氣設(shè)備的原有電壓，使其頻率、賦值符合生產(chǎn)要求，從而確保電機(jī)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。在變頻器中引進(jìn)PLC自動(dòng)控制技術(shù)時(shí)，還應(yīng)結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求，選擇對(duì)應(yīng)的PLC和變頻器。不同電機(jī)設(shè)備對(duì)電壓頻率控制需求會(huì)產(chǎn)生較大差異性，相關(guān)人員可基于電壓頻率控制需求，充分考慮PLC產(chǎn)品特點(diǎn)、變頻器的功能及容量，合理選擇對(duì)應(yīng)規(guī)格的變頻設(shè)備、PLC產(chǎn)品。除此之外，應(yīng)用PLC自動(dòng)控制技術(shù)控制變頻器時(shí)，還需科學(xué)地設(shè)置變頻器的相關(guān)參數(shù)，如表2所示。

摘要：如今中國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也隨之不斷提高，自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用也愈加廣泛，相較于傳統(tǒng)手工耕作，農(nóng)業(yè)機(jī)械化已經(jīng)成為主流，于是為了進(jìn)一步的發(fā)展，有必要對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械中自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步分析與提高。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制技術(shù)；傳感器；農(nóng)業(yè)機(jī)械；發(fā)展

農(nóng)業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展使得農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了功率、寬幅、速度以及舒適度的提升，然而我國(guó)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有很大的發(fā)展空間，即使是科技發(fā)達(dá)的現(xiàn)代，我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械也沒有辦法跟上時(shí)展的潮流。于是通過計(jì)算機(jī)及電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步使農(nóng)業(yè)機(jī)械工程發(fā)展更趨于人工智能化成為了當(dāng)前主要目標(biāo)。

一、自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）農(nóng)業(yè)自動(dòng)化在中國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀

自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)廣泛地滲透到了農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)減輕了人力勞動(dòng)與低效的耕作，并且人類社會(huì)對(duì)資源的需求量越來越大，對(duì)生產(chǎn)效率的要求越來越高，現(xiàn)有的市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)體制以及格局需要不斷完善，并且各個(gè)行業(yè)都需要合理科學(xué)的目標(biāo)與計(jì)劃，根據(jù)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的宗旨與節(jié)約能源的原則，農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)需要自動(dòng)控制技術(shù)來提高生產(chǎn)效率。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依靠人力和動(dòng)物的新中國(guó)初期，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平非常低，全國(guó)不超過8萬千瓦的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備。然而隨著改革開放與國(guó)家一系列政策的有效實(shí)施，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平迅速提高，普及范圍越來越廣泛，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備快速增長(zhǎng)，對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)與機(jī)械操作的要求也越來越多。

一、自動(dòng)控制技術(shù)的主要控制方式

(一)開環(huán)控制。開環(huán)控制也被稱為程序控制，具體控制方式是用預(yù)先編制好的程序，利用信號(hào)傳送控制指令，被控對(duì)象就會(huì)按照控制質(zhì)量進(jìn)行運(yùn)行。在其控制過程中，按照信號(hào)產(chǎn)生的條件不同還會(huì)將開環(huán)控制分為條件控制、次序控制、時(shí)限控制等幾種類型，如果在一些程度較高以及運(yùn)行過程較為復(fù)雜的系統(tǒng)中還會(huì)通過更多種類型的程序進(jìn)行控制，以便保障控制過程的有效性。(二)閉環(huán)控制。閉環(huán)控制也被稱為反饋控制，其在控制過程中具有較大的目的性。閉環(huán)控制通常由傳感器、控制裝置以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個(gè)部分組成，其中傳感器更像是人的感覺器官，在控制過程中起到檢測(cè)被控對(duì)象狀態(tài)信息的作用，同時(shí)還能將這些信息轉(zhuǎn)化成物理信號(hào)傳送給控制裝置，控制裝置則會(huì)以此自動(dòng)生成控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制行為。［1］

二、自動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)械中的應(yīng)用

機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的統(tǒng)稱，當(dāng)前在社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中，人們通過利用機(jī)械生產(chǎn)來實(shí)現(xiàn)降低工作難度、減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省工作時(shí)間等目的，而自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用更是最大限度的解放了人工生產(chǎn)，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，以下是自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械以及紡織機(jī)械等機(jī)械類型中的具體應(yīng)用分析。(一)自動(dòng)控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用。(1)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。①對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。目前的自動(dòng)控制技術(shù)主要是以電氣控制為主，實(shí)際控制過程中是以信號(hào)的傳輸達(dá)到控制效果，因此可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)時(shí)控制。②提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的整體性能。自動(dòng)控制技術(shù)中應(yīng)用到的傳輸信號(hào)為I/O信號(hào)，可使農(nóng)業(yè)機(jī)械的內(nèi)部電路與外部環(huán)境之間被隔離開，在通過濾波裝置的時(shí)候還能夠有效的移植干擾因素，大大提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的整體性能。③實(shí)現(xiàn)故障自診斷。在農(nóng)田工作的機(jī)械在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生各種各樣的故障，自動(dòng)控制技術(shù)中的故障自診斷技術(shù)可以在農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生故障的第一時(shí)間檢測(cè)到并進(jìn)行自我修復(fù)或者發(fā)出報(bào)警指示以最大程度上確保機(jī)械的安全生產(chǎn)。(2)具體應(yīng)用。在我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械的利用已經(jīng)較為普及，但是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械很難滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，而自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的整體性能，比如大型聯(lián)合收割機(jī)，不僅可以進(jìn)行收割，而且還能利用計(jì)算機(jī)控制使其完成晾曬、脫粒等作業(yè)，減少人力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。(二)自動(dòng)控制技術(shù)在紡織機(jī)械中應(yīng)用。(1)PLC技術(shù)。PLC是具有可編程功能的電子系統(tǒng)，編輯好的程序可以直接存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器中，在紡織機(jī)械的實(shí)際作業(yè)中，其可以按照存儲(chǔ)器中相應(yīng)的代碼指令來完成生產(chǎn)任務(wù)。當(dāng)前在紡織生產(chǎn)中，自動(dòng)控制技術(shù)常應(yīng)用于清花機(jī)和并紗機(jī)上，使其工作效率大大提升的同時(shí)還能夠保證生產(chǎn)質(zhì)量。(2)交流伺服。伺服是一個(gè)反饋控制系統(tǒng)，其常見于紡織機(jī)械生產(chǎn)中的梳棉機(jī)、粗紗機(jī)和并條機(jī)等設(shè)備當(dāng)中，能夠使以上這些設(shè)備的穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性等等得到大幅度的提升，而且機(jī)械的反映速度也會(huì)得到增強(qiáng)，能夠較好的滿足現(xiàn)代紡織生產(chǎn)中的巨大需求。(三)自動(dòng)控制技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用。(1)在采煤機(jī)中的應(yīng)用。在采煤機(jī)中應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)主要就是實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)的實(shí)時(shí)定位和視頻跟蹤，而且借助于遠(yuǎn)程操控中心還能夠自動(dòng)控制采煤機(jī)的啟停及運(yùn)行速度進(jìn)行自動(dòng)控制，使其在作業(yè)過程中能夠按照實(shí)際情況進(jìn)行，大大提高采煤機(jī)的采煤效率以及采煤質(zhì)量，同時(shí)也能夠有效防止采煤過程中的安全事故。(2)在刮板輸送機(jī)中的應(yīng)用。刮板輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中重要的機(jī)械設(shè)備，將自動(dòng)控制技術(shù)融入到刮板輸送機(jī)中主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送機(jī)整個(gè)運(yùn)行過程的在線監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)控制等，以便保證刮板輸送機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定。［2］

三、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

(一)數(shù)字化。數(shù)字化要求自動(dòng)控制技術(shù)在發(fā)展過程中能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)以及網(wǎng)路技術(shù)等各種先進(jìn)技術(shù)，并利用數(shù)字形式展現(xiàn)出生產(chǎn)中的各種圖形和數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提升機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)的信息化。(二)虛擬化。虛擬技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用為自動(dòng)控制技術(shù)的虛擬化發(fā)展提供了可能，其可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳遞信息數(shù)據(jù)，對(duì)于操作交流過程進(jìn)行模擬，不斷的提升自動(dòng)化控制能力和水平。(三)集成化。集成化發(fā)展方向是自動(dòng)控制技術(shù)的重要趨勢(shì)，要求自動(dòng)控制技術(shù)在發(fā)展過程中應(yīng)重視起多個(gè)方面、多個(gè)功能的發(fā)展，應(yīng)綜合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)手段，保證機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的整體性能，同時(shí)還能夠使自動(dòng)控制系統(tǒng)更加完善。［3］在研究開發(fā)的過程中也需要借助國(guó)外先進(jìn)的理論知識(shí)以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化整體自動(dòng)控制系統(tǒng)，不斷發(fā)揮自動(dòng)控制技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的重要作用。

摘要：隨著環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們開始越來越重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)。然而，在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，工廠污水的隨意排放，給人們的生產(chǎn)和生活帶來巨大影響的現(xiàn)象隨處可見。因此，做好污水的處理工作顯得尤為重要。本文主要從當(dāng)今國(guó)際國(guó)內(nèi)社會(huì)污水處理的現(xiàn)狀入手，明確這一領(lǐng)域中自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及其在污水處理過程中所起的作用，進(jìn)而能為我國(guó)自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中得到更充分、更合理的運(yùn)用找到有效方法和途徑。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制系統(tǒng)；污水處理；運(yùn)用

隨著資源節(jié)約型—環(huán)境友好型社會(huì)提出，生態(tài)文明建設(shè)得到了不斷地發(fā)展，人們的環(huán)保意識(shí)也在不斷增強(qiáng)。但是，面對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的污水肆意排放問題卻始終沒有得到徹底的解決。究其原因，有企業(yè)的環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，但同時(shí)也不乏有處理污水的技術(shù)設(shè)備不過關(guān)，不能很好的對(duì)企業(yè)排出的污水進(jìn)行處理等原因。因此，要真正解決這一問題，需要更好地運(yùn)用一些先進(jìn)的技術(shù)，其中就包括自動(dòng)控制系統(tǒng)。我們要通過采取各種措施，讓自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中充分發(fā)揮它的作用。

1污水處理中的自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)

污水處理中的自動(dòng)控制系統(tǒng)即是要求采用一些先進(jìn)的技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)的組成分析系統(tǒng)、圖像的呈現(xiàn)的手段等來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理的全程的監(jiān)控和管理，在確保把污水中的雜質(zhì)從中分離出來的同時(shí)還要求確保處理過的雜質(zhì)和清水能夠進(jìn)行再次的循環(huán)利用。通過自動(dòng)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)污水處理的這一目標(biāo)，要求其必須具備一定的基礎(chǔ)硬件，比如說，能夠精確監(jiān)測(cè)水質(zhì)酸堿度的設(shè)備要具備、能夠及時(shí)準(zhǔn)備對(duì)這些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合梳理的數(shù)據(jù)的組成分析系統(tǒng)要具備，能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)匯集在一起的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)也需要建立，還包括一些顯示器、打印機(jī)等等也都是這一系統(tǒng)的必備要素。當(dāng)然，在這一體統(tǒng)在運(yùn)用實(shí)施的過程中，還有一個(gè)更加關(guān)鍵的因素，即能夠掌握控制分析這一系統(tǒng)的人。對(duì)于污水處理中的自動(dòng)控制系統(tǒng)，他需要的設(shè)備的技術(shù)含量較高，精確度較強(qiáng)，對(duì)人綜合素質(zhì)的要求也極其嚴(yán)格。但從這一系統(tǒng)的使用過程來看，它仍然具有其他系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)越性，例如，他的適應(yīng)性較強(qiáng)，減少人為因素的影響使得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度甚至精確度較高，開放性也比較強(qiáng)，同時(shí)，在這一污水處理過程中，由于自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用還能省去更多的人了和物力，可以為企業(yè)節(jié)約更多的經(jīng)濟(jì)成本和勞動(dòng)力成本，從而可以為企業(yè)的擴(kuò)大再生產(chǎn)提供保障。

2自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的運(yùn)用現(xiàn)狀

【摘要】本文針對(duì)“自動(dòng)控制原理”課程中開閉環(huán)、誤差傳遞函數(shù)，系統(tǒng)類型，典型數(shù)學(xué)模型之間轉(zhuǎn)換關(guān)系三個(gè)易混淆關(guān)鍵問題，運(yùn)用舉例、專題教學(xué)、課程討論等教學(xué)方法由淺入深開展課程學(xué)習(xí)。結(jié)果表明，教學(xué)效果良好，學(xué)生不僅對(duì)三個(gè)易混淆關(guān)鍵問題進(jìn)一步加深印象，理清課程知識(shí)主線，同時(shí)也在一定程度上增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制原理；傳遞函數(shù)；系統(tǒng)類型；數(shù)學(xué)模型

1引言

“自動(dòng)控制原理”是自動(dòng)化、電氣等工科類專業(yè)的必修課程，該課程理論性強(qiáng)，物理概念多，數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程復(fù)雜[1]。如果以傳統(tǒng)教學(xué)方法構(gòu)建課堂，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致學(xué)生滋生抵觸情緒，對(duì)于關(guān)鍵問題概念模糊，影響課程學(xué)習(xí)，最終自暴自棄只求通過期末考試，達(dá)不到工程教學(xué)的目的。本文以開閉環(huán)、誤差傳遞函數(shù)，系統(tǒng)類型，典型數(shù)學(xué)模型之間轉(zhuǎn)換關(guān)系三個(gè)易混淆關(guān)鍵問題為研究對(duì)象，利用舉例、專題教學(xué)、課程討論等教學(xué)方法開展課程學(xué)習(xí)，由淺入深幫助學(xué)生理清關(guān)鍵問題的概念，有助于學(xué)生更好的掌握課程知識(shí)主線，開展后續(xù)課程學(xué)習(xí)。

2開閉環(huán)、誤差傳遞函數(shù)

2.1開閉環(huán)、誤差傳遞函數(shù)概念分析

摘要:隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的要求越來越高，近年來，自動(dòng)化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用也越來越廣泛。以自動(dòng)化在農(nóng)業(yè)機(jī)械使用中的重要作用為中心，介紹了農(nóng)機(jī)自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀、優(yōu)缺點(diǎn)以及技術(shù)應(yīng)用，說明了自動(dòng)化是農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的大趨勢(shì)，強(qiáng)調(diào)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展中信息化和智能化的作用，倡導(dǎo)了農(nóng)機(jī)自動(dòng)化通用標(biāo)準(zhǔn)的制定與相關(guān)要求的完善。

關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機(jī)械;自動(dòng)化控制;規(guī)范化;智能化

當(dāng)今時(shí)代，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是每個(gè)國(guó)家的重中之重，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的程度直接影響了一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)與未來，這是國(guó)計(jì)民生的頭等大事?？茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使得自動(dòng)化技術(shù)逐漸成為機(jī)械與電氣合作開發(fā)的主流方向，現(xiàn)階段逐步使用虛擬儀器代替過去的微處理器，促進(jìn)了信息的溝通和交流。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能傳感技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域之間，農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展也面向了自動(dòng)化和信息化，這有別于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械，結(jié)合了先進(jìn)控制設(shè)備的農(nóng)業(yè)機(jī)械已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的代替農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力生產(chǎn)，而是向著更為先進(jìn)的智能化和信息化方向發(fā)展。更加重視從產(chǎn)前到產(chǎn)后的全產(chǎn)業(yè)鏈中農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的整體提高。如今，我國(guó)已經(jīng)全面進(jìn)入信息社會(huì)，農(nóng)業(yè)機(jī)械信息化的發(fā)展關(guān)乎著每個(gè)人的生活，以現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展為前提，傳感器等電氣控制元件在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，這對(duì)播種與收獲的精確定位和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)分析，提供了更多的可能性以及廣闊的發(fā)展空間，對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)，在農(nóng)作物的播種、生產(chǎn)、收獲、貯藏與運(yùn)輸?shù)倪^程中，多種多樣的傳感器可以發(fā)揮重要作用。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化系統(tǒng)仍需進(jìn)一步發(fā)展，向著更加完善的集成化、智能化方向積極探究。

1農(nóng)機(jī)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展極其迅速。是目前世界上技術(shù)最發(fā)達(dá)的農(nóng)機(jī)化國(guó)家之一，其研究水平也較為領(lǐng)先。近年來，美國(guó)開始廣泛在農(nóng)業(yè)機(jī)械上安裝GPS系統(tǒng)來進(jìn)行農(nóng)業(yè)作業(yè)監(jiān)控，并向著農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的精準(zhǔn)化方向發(fā)展。日本如今的農(nóng)機(jī)作業(yè)從耕種到收獲也已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，并將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到了飼養(yǎng)業(yè)等方面。隨著進(jìn)一步研發(fā)，日本農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究比較注重大型高性能農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備的發(fā)展。歐洲很多國(guó)家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以旱作物為主，這些國(guó)家在小麥、玉米等糧食作物的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)均已全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化，其中一部分農(nóng)業(yè)機(jī)械還安裝了GPS系統(tǒng)來進(jìn)行更為精確的農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)。近年來，歐洲農(nóng)業(yè)機(jī)械市場(chǎng)趨向于飽和，更加廣闊的農(nóng)業(yè)機(jī)械現(xiàn)代化市場(chǎng)已在中國(guó)形成。

2自動(dòng)控制農(nóng)業(yè)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)