導(dǎo)語：如何才能寫好一篇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督控制，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：模糊控制；滑?？刂?；復(fù)雜系統(tǒng)

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）14-094-01

隨著控制理論實(shí)踐的不斷深入，被控對象的結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型也越來越復(fù)雜，呈現(xiàn)出時(shí)變性、多輸入多輸出、高度復(fù)雜性、非線性、不確定性等特點(diǎn)。面對這些復(fù)雜特征，傳統(tǒng)的基于精確數(shù)學(xué)模型的控制理論的局限性日趨明顯，于是出現(xiàn)了諸如變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及智能控制等新的控制手段。本文就模糊滑?？刂频漠a(chǎn)生及發(fā)展現(xiàn)狀做簡單介紹。

滑模控制因其獨(dú)特的優(yōu)勢在伺服機(jī)構(gòu)、飛行器控制等領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。但是，實(shí)際系統(tǒng)由于切換裝置不可避免地存在慣性，變結(jié)構(gòu)控制在不同的控制邏輯中來回切換，會(huì)導(dǎo)致實(shí)際滑模運(yùn)動(dòng)不是準(zhǔn)確地發(fā)生在切換面上，容易引起系統(tǒng)的劇烈抖動(dòng)。這一缺點(diǎn)使其在實(shí)際應(yīng)用中受到了很大的限制。抖動(dòng)不僅影響控制的精確性，增加能量消耗，而且系統(tǒng)中的高頻未建模動(dòng)態(tài)很容易被激發(fā)起來，破壞系統(tǒng)性能，甚至使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩或失穩(wěn)，損壞控制器部件。而將模糊控制與滑模變結(jié)構(gòu)控制結(jié)合應(yīng)用來克服變結(jié)構(gòu)控制所帶來的抖動(dòng)便成為很多專家學(xué)者的研究重點(diǎn)。

一、常規(guī)模糊滑?？刂?/p>

模糊控制和滑模變結(jié)構(gòu)控制各有優(yōu)缺點(diǎn)，有某種相似之處，又有互補(bǔ)之處。90年代以后專家學(xué)者把二者結(jié)合，構(gòu)成模糊滑?？刂?，實(shí)現(xiàn)兩者之間的取長補(bǔ)短。同時(shí)還可在一定程度上削弱或克服滑模變結(jié)構(gòu)控制的抖動(dòng)現(xiàn)象。目前，模糊控制與滑模變結(jié)構(gòu)控制的結(jié)合運(yùn)用主要有以下三種方式[1]。

1、通過模糊控制規(guī)則自適應(yīng)地調(diào)節(jié)符號函數(shù)項(xiàng)的值，可以在保證趨近速度和減小抖動(dòng)的前提下較好地選擇和 。

2、通過模糊控制規(guī)則直接確定滑?？刂屏?，即直接把切換函數(shù)及其微分 作為輸入量，通過模糊推理獲得滑?？刂频目刂屏?。

3、變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制的復(fù)合控制策略。在大偏差時(shí)采用滑模變結(jié)構(gòu)控制，在小偏差時(shí)采用模糊控制的運(yùn)行方式。

二、自適應(yīng)模糊滑?？刂?/p>

普通的模糊滑?？刂频脑O(shè)計(jì)仍然是基于經(jīng)驗(yàn)的。由于模糊規(guī)則的選取有很大的任意性，在很多情況下有效經(jīng)驗(yàn)的獲取并不是容易的事。為了達(dá)到一定精度，選擇的模糊規(guī)則可能非常復(fù)雜[2,3]，且系統(tǒng)參數(shù)在控制過程中也沒有自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)能力。為使系統(tǒng)在不確定性以及對象出現(xiàn)參數(shù)和結(jié)構(gòu)變化的情況下保證不變性，自適應(yīng)模糊滑?？刂茟?yīng)運(yùn)而生，并成為非線性系統(tǒng)自適應(yīng)控制方法研究的主流[4]。

三、基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滑?？刂?/p>

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同樣具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)的能力。它和模糊系統(tǒng)的結(jié)合有助于擴(kuò)大二者在滑?？刂祁I(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Fuzzy Neural Networks, FNN）結(jié)合了模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制兩者的優(yōu)勢，不僅具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)和快速處理的能力，而且具有模糊控制系統(tǒng)能夠充分利用先驗(yàn)知識、以較少的規(guī)則數(shù)來表達(dá)知識的優(yōu)勢，避免了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不能很好地利用已有經(jīng)驗(yàn)知識，往往將初始權(quán)值取為零或隨機(jī)數(shù)使網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時(shí)間變長或者陷入非要求的局部極值的缺點(diǎn)，也避免了模糊控制由于缺乏自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力，給控制器參數(shù)的學(xué)習(xí)和調(diào)整帶來的困難。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與滑模控制的結(jié)合應(yīng)用可以通過以下幾種方式：一、用T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等價(jià)系統(tǒng)不確定的動(dòng)態(tài)特性 和 ，再按一般滑?？刂频姆椒ㄐ纬煽刂坡伞？刂七^程中FNN 的參數(shù)根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)在線自學(xué)習(xí)。或者以 為輸入的標(biāo)準(zhǔn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)估計(jì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)不確定性的上界，以此與狀態(tài)反饋相結(jié)合構(gòu)造滑模控制。也可用結(jié)構(gòu)自組織的廣義參數(shù)學(xué)習(xí)的模糊徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)動(dòng)態(tài)不確定性的等價(jià)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)造系統(tǒng)的滑?？刂坡伞＿@幾種方式均是通過模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來等效系統(tǒng)不確定項(xiàng)的，也可直接采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造滑?？刂坡剩纾篖 in等[8]直接用以 為輸入的標(biāo)準(zhǔn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造滑?？刂坡?，基于 最小化用梯度下降方法完成FNN的參數(shù)自適應(yīng)；為了保證滑模產(chǎn)生條件存在，還構(gòu)造了帶符號函數(shù)的監(jiān)督控制律。當(dāng)與系統(tǒng)狀態(tài)相關(guān)的李亞普洛夫函數(shù)值進(jìn)入零的一個(gè)鄰域時(shí)，監(jiān)督律作用撤消。于是從總體上保證了滑模產(chǎn)生條件的滿足和穩(wěn)態(tài)時(shí)的無抖振。

四、模糊滑?？刂婆c其它策略的結(jié)合

除了以上所描述的問題之外，關(guān)于模糊滑模控制和其它策略相結(jié)合還有其他諸多方面的內(nèi)容，它們體現(xiàn)了控制理論的交叉融合。遺傳算法作為一種優(yōu)化算法，在模糊滑?？刂浦幸嗟玫捷^多應(yīng)用?？梢圆捎眠z傳算法對控制器增益參數(shù)、模糊規(guī)則、隸屬函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，有效減小或消除抖振。當(dāng)然還有其他算法與模糊滑?？刂频慕Y(jié)合應(yīng)用，在此就不在累述。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：智能控制；方法；形式

中圖分類號：TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1智能控制的發(fā)展

科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的迅速發(fā)展是智能控制學(xué)科發(fā)展的動(dòng)力。以往以單純數(shù)學(xué)解析結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的控制理論，其局限性日益明顯。它的局限性主要體現(xiàn)在以下幾方面：其一，在航空、航天、航海及各種工業(yè)部門，受控對象日益復(fù)雜。受控對象不僅規(guī)模大，運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且各運(yùn)動(dòng)變量之間嚴(yán)重耦合，同時(shí)還帶有嚴(yán)重的不確定性（包括結(jié)構(gòu)和參數(shù)兩個(gè)方面的不確定性）和非線性。這樣復(fù)雜的受控對象使得以確定模型和數(shù)學(xué)解析方法為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)控制理論遇到了困難和挑戰(zhàn)。其二，控制任務(wù)和目標(biāo)的復(fù)雜化，也使傳統(tǒng)的控制理論難于勝任。例如，一架性能優(yōu)良的攻擊機(jī)必須具備對空、地多目標(biāo)自動(dòng)攻擊的能力，必須具備自動(dòng)地形跟蹤、回避的能力，必須具備自動(dòng)導(dǎo)航和高品質(zhì)自動(dòng)飛行的能力。這樣復(fù)雜的控制任務(wù)和控制指標(biāo)要求，對于傳統(tǒng)的控制理論來說是很困難的。其三，系統(tǒng)工作環(huán)境的復(fù)雜化，也使傳統(tǒng)的控制理論產(chǎn)生麻煩。例如，在空戰(zhàn)條件下，戰(zhàn)場敵我態(tài)勢的突變，氣象條件的突變，敵方對我方系統(tǒng)的破壞和干擾，駕駛員的疲勞和意外失誤，或者系統(tǒng)處于不利的化學(xué)物質(zhì)環(huán)境中工作等。上述復(fù)雜受控對象，復(fù)雜的控制任務(wù)和控制目的，復(fù)雜的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境都促使人們研究新的控制方式去實(shí)現(xiàn)對它們的有效控制。這就是智能控制產(chǎn)生和發(fā)展的背景和動(dòng)力。

另一方面，近代迅速發(fā)展的人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)又為智能控制的發(fā)展提供了條件。諸如符號、語言的知識表達(dá)，狀態(tài)特征的辨識，定性與定量，精確與模糊信號的處理，分析推理，邏輯運(yùn)算，判斷決策，自然語言理解和視覺系統(tǒng)等一系列擬人思維和功能均可通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)?？梢哉f，人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)為智能控制的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。因此，智能控制不僅是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)發(fā)展的推動(dòng)和需要，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢；不僅是控制科學(xué)的繼承、發(fā)展和提高，也是多學(xué)科相結(jié)合、共同迸發(fā)出的新的科學(xué)技術(shù)的火花。

2智能控制的主要形式

智能控制這一學(xué)科正在蓬勃發(fā)展，智能控制的形式也日新月異。目前正在興起和研究的形式很多，其中主要的有如下幾種。

2.1分級遞階智能控制

分級遞階智能控制是從系統(tǒng)工程出發(fā)，總結(jié)了人工智能與自適應(yīng)控制、自學(xué)習(xí)控制和自組織控制的關(guān)系之后逐漸形成的，是智能控制最早的理論之一。

分級遞階智能控制有兩種比較重要的理論：知識基/解析混合多層智能控制理論，該理論是由意大利學(xué)者A.Villa提出的，可用于解決復(fù)雜離散事件系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)問題。薩里迪斯三級智能控制理論，按照這種理論設(shè)計(jì)的智能控制系統(tǒng)是由組織級（最高級）、協(xié)調(diào)級（中間級）和執(zhí)行級（最下級）三級組成的，并用熵函數(shù)來衡量每一一級的執(zhí)行代價(jià)和效果，用熵進(jìn)行最優(yōu)決策。這一方法為現(xiàn)代工業(yè)、空間探測、核處理和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用自主控制系統(tǒng)提供了一個(gè)有效的方法。總之，分級遞階智能控制是為求解大系統(tǒng)，復(fù)雜系統(tǒng)的尋優(yōu)、決策和有效控制而提出來的，是研究多級自尋優(yōu)控制、多級模糊控制、多級專家控制、遞階智能多目標(biāo)預(yù)測控制以及大型空間運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的三級遞階智能控制的有效方法。

2.2專家系統(tǒng)控制

專家系統(tǒng)控制（包括仿人智能控制和智能PID控制），是工程控制論和專家系統(tǒng)相結(jié)合的產(chǎn)物。這類智能控制的特點(diǎn)是專家的知識和經(jīng)驗(yàn)與傳統(tǒng)的PID控制器的結(jié)合，它所設(shè)計(jì)產(chǎn)生的控制規(guī)則簡單易于實(shí)現(xiàn)，如飛行控制過程、化工PH過程的智能控制。在這一類智能控制中，還應(yīng)指出的一種形式是實(shí)時(shí)監(jiān)督控制專家系統(tǒng)，由故障檢測、故障診斷和故障處理三部分組成，這種形式在航天、航空和化工等領(lǐng)域都有大量應(yīng)用。

2.3模糊控制

該控制方法最早提出者之一是美國著名控制論專家LA.Zadeh，1965他發(fā)表了模糊集合論。模糊控制理論主要以模糊數(shù)學(xué)和規(guī)則表組成控制決策。它適用于難以建模的受控對象，但很難做到高精度。

2.4人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制

20世紀(jì)50年代末就已問世的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模仿生物神經(jīng)系統(tǒng)，主要模仿人的大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和信息處理機(jī)能，如信息處理、判斷、決策、聯(lián)想、記憶、學(xué)習(xí)等功能，以實(shí)現(xiàn)仿人行為的智能控制。

2.5各種智能控制方法的交叉和結(jié)合

為了發(fā)揮各種不同智能控制方法的優(yōu)點(diǎn)，克服它們各自的缺點(diǎn)和不足，各種組合、結(jié)合、互相交叉滲透的智能控制方法不斷被提出和研究。例如，專家模糊控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊PID控制、專家PID控制和模糊學(xué)習(xí)控制等。

2.6各種智能控制方法與傳統(tǒng)控制理論方法的交叉和結(jié)合

它們既能發(fā)揮智能控制的優(yōu)點(diǎn)，也能發(fā)揮傳統(tǒng)控制方法的優(yōu)點(diǎn)，在工程實(shí)際中可獲得完美的控制效果。它不僅是方法研究的交叉，而且也是多學(xué)科研究的交叉和發(fā)展。這些交叉和結(jié)合有模糊變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)模糊控制、自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)控制和專家模糊PID控制等。上述交叉和結(jié)合還可以舉出一些，這些控制有的學(xué)者又稱為綜合控制理論和方法。

3智能自主控制

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)的需要，自主控制，特別是用智能化的方法實(shí)現(xiàn)自主控制成為當(dāng)今的熱門研究課題。智能自主控制也是智能控制的一種形式。什么是智能自主控制，至今沒有統(tǒng)一的定義，根據(jù)普遍的理解，給出如下說明。

3.1智能自主控制的含義

智能自主控制系統(tǒng)應(yīng)該具有如下功能：系統(tǒng)能自動(dòng)接受控制任務(wù)、控制要求和目標(biāo)，并能對任務(wù)、目標(biāo)和要求自主進(jìn)行分析、判斷、規(guī)劃和決策。系統(tǒng)能自主感知、檢測自身所處的狀態(tài)信息、環(huán)境信息和干擾信息，并能自主進(jìn)行融合、分析、識別、判斷和決策；同時(shí)能作出能否執(zhí)行任務(wù)的決策。

系統(tǒng)能根據(jù)控制任務(wù)、目標(biāo)要求，結(jié)合系統(tǒng)所處的當(dāng)前自身狀態(tài)信息、環(huán)境信息、干擾信息，自主地進(jìn)行分析、綜合，并作出執(zhí)行任務(wù)和如何完成任務(wù)的控制決策。系統(tǒng)能根據(jù)上述決策自主形成控制指令，自主操控系統(tǒng)狀態(tài)的行為，并朝著完成控制任務(wù)和目標(biāo)的方向運(yùn)動(dòng)。

在上述運(yùn)動(dòng)過程中，如果出現(xiàn)任務(wù)改變，出現(xiàn)事先未預(yù)見的環(huán)境變化和自身狀態(tài)變化，或出現(xiàn)系統(tǒng)自身損傷，系統(tǒng)能根據(jù)任務(wù)改變、新的環(huán)境（干擾屬環(huán)境變化）信息和自身狀態(tài)信息的改變，自主地作出分析、判斷，并作出改變系統(tǒng)狀態(tài)行為的指令，使系統(tǒng)改變自身的狀態(tài)。或自主進(jìn)行系統(tǒng)重組，以適應(yīng)外界環(huán)境的變化；或自主進(jìn)行系統(tǒng)的故障診斷、自修復(fù)，以適應(yīng)完成控制任務(wù)和目標(biāo)的要求，最終自主完成控制任務(wù)，達(dá)到控制的目標(biāo)。具有上述功能的系統(tǒng)可以認(rèn)為是智能自主控制系統(tǒng)，或稱為智能自主控制。

3.2智能自主控制系統(tǒng)的應(yīng)用

智能自主控制的關(guān)鍵是用智能化的方法實(shí)現(xiàn)完全無人參與的控制過程，并使系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到預(yù)期的目的。

現(xiàn)以智能自主控制的行駛車輛為例說明其智能自主控制的過程。假定要使車輛完成由A城去B城送貨的任務(wù)。智能自主控制行車系統(tǒng)接受這一任務(wù)后，首先要做的工作是，接受任務(wù)，分析任務(wù)，同時(shí)檢測系統(tǒng)自身所處狀態(tài)（是否處于運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)）和車輛重心目前所處的地理坐標(biāo)位置。第二步，開啟環(huán)境狀態(tài)檢測識別系統(tǒng)，確定車輛自身的環(huán)境坐標(biāo)位置，即確定車身是否處于地理坐標(biāo)的道路中間，車頭和道路規(guī)定的行車方向是否相同。第三步，將以上檢測結(jié)果與任務(wù)要求相結(jié)合，進(jìn)行決策分析。根據(jù)智能自主控制行車系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)字地圖，決策、規(guī)劃出行車路線，選擇好行車道路，同時(shí)根據(jù)規(guī)劃出的行車路線和道路向行車智能自動(dòng)駕駛系統(tǒng)發(fā)出行車指令，給出行車控制信號。該系統(tǒng)能協(xié)調(diào)地啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，能控制油門，方向盤和剎車，駕車按規(guī)劃的行車路線和所選擇的道路行駛。第四步，在行車過程中，智能自主控制行車系統(tǒng)中的智能自主導(dǎo)航系統(tǒng)，能不斷記錄行車方向、路線、行車速度和里程，確定車身重心的地理位置坐標(biāo)；智能環(huán)境狀態(tài)檢測識別系統(tǒng)能確定車身相對周圍環(huán)境的坐標(biāo)。如果行車中的地理位置坐標(biāo)偏離了規(guī)劃出的行車路線，智能自主控制行車系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)車身目前所處的位置，結(jié)合系統(tǒng)攜帶的數(shù)字地圖重新規(guī)劃出新的行車路線，并能選好行車道路。如果行車中車身偏離了行車道路中間線，或行車前方出現(xiàn)障礙，則智能自主控制行車系統(tǒng)能通過環(huán)境視覺識別系統(tǒng)，給出行車方向修正指令和停車指令，避免行車事故，保持行車任務(wù)的正常執(zhí)行。第五步，當(dāng)行車到達(dá)終點(diǎn)B城時(shí)，智能自主控制行車系統(tǒng)的智能導(dǎo)航系統(tǒng)能根據(jù)行車規(guī)劃的終點(diǎn)位置的地理坐標(biāo)和行車當(dāng)前的地理位置坐標(biāo)，判斷行車的終點(diǎn)任務(wù)是否完成。

如果行車終點(diǎn)位置到達(dá)，則將停車任務(wù)轉(zhuǎn)交給環(huán)境狀態(tài)檢測識別系統(tǒng)，由該系統(tǒng)搜索選擇停車位置，并將此停車位置與出發(fā)前記錄在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的停車位置環(huán)境圖像相匹配，匹配無差，則命令行車智能自動(dòng)駕駛系統(tǒng)關(guān)閉油門、發(fā)動(dòng)機(jī)，并停車。如果行車過程中，智能自主控制行車系統(tǒng)發(fā)生損壞，系統(tǒng)自身應(yīng)能實(shí)現(xiàn)故障自診斷、自修復(fù)或系統(tǒng)自重組。這種自修復(fù)和系統(tǒng)自重組往往要求能在車輛行進(jìn)中完成。

結(jié)語

智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，有關(guān)技術(shù)還在不斷的發(fā)展之中，但發(fā)展迅速，各種不同智能控制水平的系統(tǒng)正在不斷的研究，其實(shí)際應(yīng)用也不斷涌現(xiàn)為人們的生活帶來可極大的便利。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：模糊控制；模糊邏輯系統(tǒng)；自適應(yīng)控制

0 引 言

自從1956年美國Zadel教授首次把模糊集這個(gè)概念在發(fā)表的關(guān)于模糊集合理論論文中期提出之后，模糊理論已發(fā)展了50年，模糊理論知識體系現(xiàn)已成熟和完善，同時(shí)也在工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)踐應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛。把模糊邏輯技術(shù)當(dāng)做控制規(guī)則融入與控制技術(shù)中，能有效解決和處理那些傳統(tǒng)控制模式構(gòu)造的控制器難以解決的難題，模糊自適應(yīng)控制是將模糊邏輯理論與自適應(yīng)控制相結(jié)合，具有魯棒性強(qiáng)、易于掌握和操作、控制性能好等特點(diǎn)。近年來，模糊自適應(yīng)控制理論日趨成熟，控制技術(shù)也得到很大的發(fā)展，尤其是在智能控制、電子自動(dòng)化以及航天航空等多方面解決了許多實(shí)際問題，引起了越來越多學(xué)者和技術(shù)人員的重視。

1 模糊控制理論的基本思想

從1960年至今，現(xiàn)代控制理論廣泛應(yīng)用于重工業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐、電子信息自動(dòng)化以及航空航天等多方面并且取得了巨大的成功。例如最優(yōu)化控制這類問題中可以使用極小值原理來參與解決；運(yùn)用卡爾曼濾波器解決含有有色噪聲的系統(tǒng)中的問題加以研究；對大滯后過程的控制使用預(yù)測控制理論則能有效控制等等。同樣上述控制及應(yīng)用都需一個(gè)基本條件：需能對被控對象進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)建模。但是由于科技生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，被控對象和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來越繁瑣復(fù)雜，控制過程中需要考慮和解決的問題越來越多，對于非線性的多參數(shù)的復(fù)雜被控對象，對被控對象和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的精確建模往往難以進(jìn)行，這也使得對復(fù)雜對象的控制難以進(jìn)行和處理。

與上述必須對被控對象進(jìn)行建模才能設(shè)計(jì)控制器的這種模式恰好相反的是，在對于以上原因和問題處理和解決的過程，通常有豐富操作經(jīng)驗(yàn)的工作人員并不需要通過對被控對象建模而是可以靠自身豐富的動(dòng)手經(jīng)驗(yàn)和熟練地手動(dòng)控制就可以達(dá)到很好的處理和控制效果。這些豐富的經(jīng)驗(yàn)包括對被控對象的熟知以及在全部可能會(huì)發(fā)生的情景下應(yīng)如何改變控制規(guī)則從而采取的相對應(yīng)的控制對策。這些對策和判斷常常是通過自然語言來表述的，與精確地?cái)?shù)學(xué)模型相比這些語言不是系統(tǒng)的而是具有模糊性。即從外界不斷的獲取相關(guān)反饋信息，對這些信息經(jīng)過分析、研究和整理，做出相對應(yīng)的決策同時(shí)改變控制規(guī)則和方式，從而是控制目的達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。在這些操作工作過程上，通過研究和分析人的自主能動(dòng)性和自主控制的行為，利用這些行為特點(diǎn)，讓計(jì)算機(jī)模擬人得思維方式用來控制那些無法構(gòu)建精確的數(shù)學(xué)模型的被控對象，從而形成了模糊控制。

模糊控制是集模糊集理論、模糊語言變量及模糊邏輯推理的知識應(yīng)用在控制方法上，以此來模擬人的模糊邏輯思維，用來解決無法建立精確的數(shù)學(xué)模型的過程的智能控制方法。模糊控制是在模糊集等理論的基礎(chǔ)上將人的推理、判斷、思維過程應(yīng)由比較簡單的數(shù)學(xué)形式描述出來。模糊控制的目標(biāo)是為解決各種問題提供更加有效的思路和方法，再加上比起傳統(tǒng)控制方法，模糊控制可以融入人的思維判斷，所以這種控制方法在實(shí)際應(yīng)用中更加得到重視，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。

2 模糊控制

模糊系統(tǒng)是指與模糊概念、模糊邏輯直接相關(guān)的系統(tǒng)。它通常是由模糊器、模糊規(guī)則庫、模糊推理機(jī)以及解模糊器這四個(gè)模塊組成。模糊器首先是把系統(tǒng)輸入量進(jìn)行適當(dāng)比例對應(yīng)地量化作為論域中的數(shù)值，然后對應(yīng)每一個(gè)量化的數(shù)值定義一個(gè)模糊子集，并把每個(gè)模糊子集所相對應(yīng)的隸屬函數(shù)定義出來，最后把數(shù)值對應(yīng)的隸屬度應(yīng)用合適的語言值求出來。模糊規(guī)則庫中對應(yīng)的每個(gè)規(guī)則都是由進(jìn)行手工操作的工作人員的豐富和熟練的操作經(jīng)驗(yàn)和知識以及這些工作人員在控制過程中用來計(jì)算各種數(shù)據(jù)的相關(guān)算法。模糊推理機(jī)是指應(yīng)用模糊邏輯法則把模糊規(guī)則庫中的規(guī)則用某種映射表達(dá)出來。解模糊器則和模糊器的作用相反，解模糊器就是把模糊推理最終得來的結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)值量。

模糊控制系統(tǒng)就是在常規(guī)的控制系統(tǒng)中，用模糊邏輯系統(tǒng)來取代傳統(tǒng)的控制器，進(jìn)而使得復(fù)雜難以建模的被控對象能得到更有效的控制。

3 自適應(yīng)模糊控制

模糊控制的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，在應(yīng)用模糊控制進(jìn)行解決問題過程中可以看出，是否能夠制定出好的模糊控制規(guī)則將會(huì)直接影響到控制效果，而控制規(guī)則的制定原則通常是由工作人員在具體操作過程中對被控對象的熟知和了解以及在實(shí)際操作過程的實(shí)踐中總結(jié)出來的。在把模糊控制應(yīng)用那些復(fù)雜的時(shí)變的非線性不確定的系統(tǒng)時(shí)，由于被控過程中出現(xiàn)一些時(shí)變的非線的以及高階性的其他隨機(jī)干擾等因素，造成縱使采用了模糊控制也不能達(dá)到很好的控制目的，如果控制能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)這個(gè)問題就能得到解決，所以人們在模糊控制的基礎(chǔ)上融于了能夠自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的技術(shù)，結(jié)合這些因素的模糊控制在控制過程中可以利用自學(xué)習(xí)的功能從外界環(huán)境以及自身控制過程當(dāng)中得到相關(guān)有用的信息，并依這些搜集到的信息進(jìn)行相關(guān)的反饋和修改控制規(guī)則或參數(shù)，從而使得整個(gè)系統(tǒng)的控制功能隨著問題的變化給出不同的控制規(guī)則。

4 自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自適應(yīng)模糊控制的設(shè)計(jì)是為了使得控制具有自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)這些特點(diǎn)的，為了能夠在控制運(yùn)行過程中，結(jié)合相應(yīng)地控制效果和外部環(huán)境，對控制器的控制方案做進(jìn)一步的修改和完善使得控制效果達(dá)到更好的結(jié)果，這就使得模糊控制具有更高的智能性，所以在最常見的自適應(yīng)模糊控制方案的設(shè)計(jì)中是把偏差測量、控制校正和規(guī)則修改這三個(gè)功能塊附加在基本模糊控制器中。

其中，偏差測量塊，用于測量實(shí)際輸出和期望輸出的偏差值，從而確定系統(tǒng)控制中需要校正的量，以便為系統(tǒng)控制規(guī)則的修正提供信息；控制量校正塊，用于把輸出應(yīng)答需要校正的量轉(zhuǎn)換成控制量需要校正的量；規(guī)則修改塊，對控制量的修改通過校正控制規(guī)則來實(shí)現(xiàn)校正量。自適應(yīng)模糊控制器的工作原理是：通過測量輸出誤差的差值來獲得需要校正的信息，然后將需要校正的輸出應(yīng)答的校正量轉(zhuǎn)換成控制量需要的校正量，最終通過修改控制規(guī)則來實(shí)施校正量。

5 自適應(yīng)模糊控制的研究與發(fā)展

1960年代中期，Zadeh教授創(chuàng)建了模糊集理論，與 Mamdani教授 等人分別開展了一系列關(guān)于模糊控制的研究工作，自從模糊控制得到了學(xué)者的大量研究和實(shí)踐，模糊控制理論逐漸發(fā)展成富有發(fā)展成果和發(fā)展吸引力的研究領(lǐng)域。

1979年， Procyk和他的導(dǎo)師Mamdani提出了一種能使模糊控制規(guī)則自動(dòng)生成和自動(dòng)修改的自組織模糊控制器（SOC），第一次在模糊控制的結(jié)構(gòu)中加入了自組織的功能，首次在較高起點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)了如何用自組織模糊控制器在較短時(shí)間內(nèi)在一類大過程的問題上取得更好地控制效果。Shao等人后來對算法作了一些改進(jìn)并應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，之后Rhee和Vander等人進(jìn)一步通過由定量過程來獲得定性控制規(guī)則的方法改進(jìn)了控制器。

Pedrycz 提出了一種模糊關(guān)系模型的辨識方法，該方法是基于參考模糊集的系統(tǒng)模糊關(guān)系模型而實(shí)施的；T.Takagi 和 M.Sugeno 緊跟R.M.Tong 的研究步伐，提出了一種用模糊集理論去辨識系統(tǒng)模糊模型的語言的方法。這兩種極具有代表意義辨識方法為工業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中的建模提供極有效的工具，并為自適應(yīng)模糊控制的進(jìn)一步研究發(fā)展提供了非常有效的工具。Z.Bien和Yong-Tae Kim應(yīng)用了變結(jié)構(gòu)控制的思想設(shè)計(jì)了魯邦自學(xué)習(xí)的控制器用于解決傳統(tǒng)的自組織模糊控制過程中出現(xiàn)的外部干擾敏感問題，在雙關(guān)節(jié)倒立擺控制過程中取得了良好的控制效果，但是控制過程中出現(xiàn)了震動(dòng)現(xiàn)象。

Harris和Moore 提出了建立在過程模糊模型基礎(chǔ)上而不是直接把模糊邏輯技術(shù)直接當(dāng)成控制器的間接自適應(yīng)模糊控制，使得類似自校正調(diào)節(jié)器的控制功能最終得以實(shí)現(xiàn)。Layne等人在傳統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)控制的控制過程中加入了模糊邏輯技術(shù)從而得到了新的模糊模型參考學(xué)習(xí)控制。張化光在借鑒TS模型的模糊自校正控制的基礎(chǔ)上在控制器上應(yīng)用了廣義預(yù)測控制律，用這種方法很好的解決了具有不確定時(shí)滯問題，同時(shí)能顧及系統(tǒng)模型失配的影響，具有良好的魯棒性。G.V.S.Raju和J.Zhou 基于K.F.Glu和S.Daley把自適應(yīng)控制器應(yīng)用在復(fù)雜多變過程的研究成果上提出了遞階模糊控制以及自適應(yīng)遞階模糊控制。G.V.S Raju等人在戴忠達(dá)的算法基礎(chǔ)上，提出了一類自適應(yīng)多級模糊控制器。之后A.Gegov提出了應(yīng)用于城市交通控制網(wǎng)絡(luò)的一類多級智能模糊控制器。K.Y.Tu等人設(shè)計(jì)了利用滑動(dòng)超平面連接多個(gè)單變量的FLC的多層模糊控制器，并闡述了閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件。

6 結(jié)語

模糊控制相對于傳統(tǒng)的控制理論能夠解決更多實(shí)際復(fù)雜的建模以及控制問題，是一種極為有效的控制方法，自適應(yīng)模糊控制是一種具有自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的控制方法，在控制過程中，自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)能夠在系統(tǒng)運(yùn)行過程中根據(jù)外界反饋的信息不斷修改自身的控制規(guī)則，使得系統(tǒng)的性能更加的完善改善了系統(tǒng)的性能。近幾年來，自適應(yīng)模糊控制因?yàn)槠渥陨淼目刂铺匦远〉昧撕艽筮M(jìn)展，基于模型的自適應(yīng)模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的結(jié)合，使系統(tǒng)功能以及穩(wěn)定性得到進(jìn)一步增強(qiáng)，為非線性系統(tǒng)的建模以及控制提供了有效的工具。自適應(yīng)模糊控制在近幾年的發(fā)展中已開始向多元化和交叉學(xué)科方向發(fā)展，加強(qiáng)對自適應(yīng)模糊控制的研究是近幾年越來越迫切的問題，同時(shí)模糊-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)混合系統(tǒng)的出現(xiàn)給自適應(yīng)模糊控制的研究帶來了新的生機(jī)，但是由于系統(tǒng)的非線性與復(fù)雜性使得研究工作的難度大大增加。自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)逐漸向混合系統(tǒng)模式方向發(fā)展，對于自適應(yīng)模糊控制的研究有著很大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

關(guān)鍵詞：PLC 鋼鐵行業(yè) 生產(chǎn)應(yīng)用

隨著信息化、智能化、電子化、自動(dòng)化的蓬勃發(fā)展，國內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域已逐漸將研究方向或者發(fā)展指導(dǎo)轉(zhuǎn)至生產(chǎn)線研究方向，而PLC技術(shù)是整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)過程的關(guān)鍵控制技術(shù)，能在一定程度上提高鋼鐵生產(chǎn)過程的安全性與穩(wěn)定性，能夠有效地改善整個(gè)鋼鐵作業(yè)流程。例如邯鋼4#高爐煤氣除塵系統(tǒng)，由原來的濕法比肖夫法除塵改為布袋干式除塵，于2013年6月投入使用，效果良好。相比過去的濕法除塵，降低了大量水耗。高爐煤氣的壓力降及顯熱損耗較小，同期建設(shè)的高爐余壓透平發(fā)電能多做功發(fā)電30%左右，由此可見該系統(tǒng)的投入使用對使用單位為節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，改善環(huán)境狀況，有非常重要的意義。但PLC系統(tǒng)的產(chǎn)品選擇，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的程序完美實(shí)現(xiàn)，操作畫面的美觀、易操作等方面是除塵系統(tǒng)的核心，我們應(yīng)當(dāng)如何將PLC技術(shù)有效地應(yīng)用至鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)過程呢？

1 PLC控制技術(shù)的主要特點(diǎn)

1.1 完成自動(dòng)化、智能化的鋼鐵生產(chǎn)流程

鋼鐵企業(yè)將PLC控制技術(shù)滲透至生產(chǎn)線當(dāng)中，能夠科學(xué)有效地制定出自動(dòng)化、智能化的生產(chǎn)流程，能夠降低工作人員對鋼鐵生產(chǎn)過程的影響力，能夠減少工作人員在惡劣條件下作業(yè)的次數(shù)，從而在根本上提高鋼鐵生產(chǎn)的作業(yè)環(huán)境與條件。與此同時(shí)，PLC控制技術(shù)能夠靈活地應(yīng)用語言設(shè)置功能，并依據(jù)鋼鐵生產(chǎn)流程來規(guī)劃設(shè)計(jì)一系列語言程序，這不僅了降低勞動(dòng)者不必要的工作失誤，而且在根本上增強(qiáng)了鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過程的技術(shù)支撐。

1.2 擁有強(qiáng)大、穩(wěn)定、安全的生產(chǎn)適應(yīng)功能

PLC控制技術(shù)是鋼鐵行業(yè)新型的生產(chǎn)線控制技術(shù)，在根本上是代替了傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)流程中的繼電器設(shè)備，并且從性能來看，傳統(tǒng)化的繼電器設(shè)備并沒有具備一定的生產(chǎn)穩(wěn)定性、可行性、科學(xué)性、抗干擾性，對鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)全過程沒有起到一定的質(zhì)量控制保證，而PLC控制技術(shù)則是通過精確、復(fù)雜、安全的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行制定開發(fā)的，其內(nèi)部安裝了不少能夠有效協(xié)助生產(chǎn)全流程的接口與繼電器，這些協(xié)助設(shè)備在促進(jìn)鋼鐵生產(chǎn)、提高作業(yè)效率方面則起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用。

2 PLC控制技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用研究

2.1 鋼鐵行業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成化作業(yè)研究

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，不少當(dāng)代工業(yè)企業(yè)已逐漸向無人操作、智能化、電子化的方向轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡(luò)集成化必定是工業(yè)領(lǐng)域未來發(fā)展的必然方向，尤其是鋼鐵行業(yè)。眾所周知，PLC控制技術(shù)是一項(xiàng)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)線當(dāng)中最為基礎(chǔ)的技術(shù)，可以在一定程度上集成生產(chǎn)線所涉及的各個(gè)部門，可以在鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的全范圍內(nèi)構(gòu)建全面性、安全性的網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)。鋼鐵企業(yè)在通過PLC控制技術(shù)來構(gòu)建生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)時(shí)，務(wù)必要著重關(guān)注與強(qiáng)調(diào)信息的傳遞性與共享性，確保鋼鐵企業(yè)的內(nèi)部信息能夠得到高效、安全的共享與傳送，從而有效地保證鋼鐵企業(yè)后續(xù)落實(shí)的行為決策具有一定的可行性、安全性。與此同時(shí)，現(xiàn)代化的鋼鐵企業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)需求PLC控制技術(shù)務(wù)必要滿足鋼鐵作業(yè)過程的相關(guān)規(guī)定，讓企業(yè)內(nèi)部的各個(gè)部門組成分管隊(duì)伍，共同構(gòu)造數(shù)據(jù)資料庫，從而為安全儲(chǔ)存PLC控制技術(shù)的數(shù)據(jù)信息提供穩(wěn)定化的空間場所。

2.2 鋼鐵行業(yè)PLC技術(shù)探究

為了科學(xué)有效地掌控鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)況、持續(xù)有效地完善鋼鐵作業(yè)流程、穩(wěn)定安全地提高鋼鐵生產(chǎn)效率，廣大鋼鐵行業(yè)的技術(shù)研究人員、專家學(xué)者深入地分析與研究PLC技術(shù)，從PLC技術(shù)的特征、性質(zhì)等方面出發(fā)，探究一系列有效將PLC技術(shù)融入到鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中的措施。將模糊控制理論和PID控制技術(shù)進(jìn)行有效地融合，可以在一定程度上降低了鋼鐵行業(yè)作業(yè)過程精確度不足的可能性，能夠有效地彌補(bǔ)工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性不夠的不足，在根本上完成復(fù)合生產(chǎn)的鋼鐵作業(yè)任務(wù)。將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PID控制技術(shù)進(jìn)行有效地融合，可以完成動(dòng)態(tài)控制管理的作業(yè)目標(biāo)，并且能夠在一定程度上通過PLC技術(shù)來處理鋼鐵生產(chǎn)過程所出現(xiàn)的噪聲、不穩(wěn)定等作業(yè)隱患，從而有效提高鋼鐵行業(yè)的安全性、穩(wěn)定性。除此以外，現(xiàn)代化的鋼鐵行業(yè)PLC控制系統(tǒng)不再是原來傳統(tǒng)化、單一化的邏輯性生產(chǎn)控制設(shè)備，其已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝Э刂其撹F行業(yè)生產(chǎn)全過程的設(shè)備，為此鋼鐵行業(yè)技術(shù)人員務(wù)必要在未來的發(fā)展時(shí)間與空間內(nèi)，對PLC技術(shù)的算術(shù)運(yùn)算、信息儲(chǔ)存加工等功能進(jìn)行更深一層地改進(jìn)與完善，從而讓復(fù)雜化的數(shù)據(jù)算術(shù)運(yùn)算模式科學(xué)合理地滲透至PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中，借此來增強(qiáng)鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)流程。智能化、自動(dòng)化、電子化的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)確實(shí)可以給鋼鐵行業(yè)提供科學(xué)、合理的技術(shù)支撐，可以在一定程度上適應(yīng)鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)要求，可以在改善鋼鐵生產(chǎn)流程的同時(shí)提高鋼鐵生產(chǎn)的效能，為促進(jìn)鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供行之有效的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.3 鋼鐵行業(yè)在線監(jiān)測與監(jiān)督系統(tǒng)研究

為高效地控制鋼鐵生產(chǎn)全流程，鋼鐵企業(yè)務(wù)必要讓PLC控制系統(tǒng)每時(shí)每刻都處于高度監(jiān)督狀態(tài)，并且為之配置符合鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)流程要求的PLC控制監(jiān)督系統(tǒng)，讓其在推動(dòng)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)時(shí)刻監(jiān)督PLC控制系統(tǒng)能否適應(yīng)生產(chǎn)流程規(guī)定、能否實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定地生產(chǎn)，而且生產(chǎn)流程一旦出現(xiàn)生產(chǎn)隱患，該系統(tǒng)能夠啟動(dòng)自動(dòng)化的報(bào)警模式，為高效安全的鋼鐵生產(chǎn)流程提供保證。鋼鐵行業(yè)在線監(jiān)測與監(jiān)督系統(tǒng)務(wù)必要適應(yīng)PLC控制系統(tǒng)特點(diǎn)，依據(jù)作業(yè)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)與環(huán)境，進(jìn)行科學(xué)有效地分類，且有針對性、目的性地為鋼鐵生產(chǎn)流程的關(guān)鍵部件提供專業(yè)化、安全化、穩(wěn)定化的作業(yè)檢測監(jiān)督分系統(tǒng)，從而在根本上確保鋼鐵生產(chǎn)線能夠順利、正常、安全地進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。

而對于邯鋼4#高爐煤氣除塵系統(tǒng)而言，其的PLC控制系統(tǒng)主要是以Rockwell公司的1756-L63為核心，以WINDOWS XP為操作系統(tǒng)，以Rockwell公司RSViewSE軟件為操作界面，以RSLogix5000軟件為控制程序，并且在傳統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)之上配合計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到操作、管理的一體化。在選擇PLC控制系統(tǒng)時(shí)，為了更好的滿足工藝要求，綜合性價(jià)比，選擇Rockwell公司的AB系列產(chǎn)品及相應(yīng)控制軟件，我們主要考慮到了以下幾點(diǎn)：首先，AB系列產(chǎn)品為工業(yè)自動(dòng)化控制方面的主流產(chǎn)品，硬件組態(tài)和編程，使用單一軟件平臺，方便，兼容，硬件抗干擾能力超強(qiáng)。該控制系統(tǒng)的系統(tǒng)擴(kuò)展、升級、改造較為容易，為以后的工藝更新、設(shè)備改造等打好基礎(chǔ)。其次邯鋼已應(yīng)用多套該產(chǎn)品，技術(shù)人員對該產(chǎn)品相對熟悉，應(yīng)用其各種軟件進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)得心應(yīng)手。再者，由于邯鋼已應(yīng)用多套該系統(tǒng)產(chǎn)品，系統(tǒng)投入使用后，更利于備品備件的統(tǒng)一管理，節(jié)省費(fèi)用。

總而言之，PLC控制技術(shù)在鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過程中具有一定必要性與決定性的影響作用，如果鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)將PLC技術(shù)科學(xué)有效地融入到生產(chǎn)線當(dāng)中，不僅能夠恰當(dāng)?shù)馗纳飘?dāng)前鋼鐵生產(chǎn)作業(yè)流程，而且還能夠增強(qiáng)鋼鐵企業(yè)自身的綜合實(shí)力。為此，廣大鋼鐵行業(yè)研究人員、專家學(xué)者應(yīng)當(dāng)繼續(xù)積極性分析與研究PLC控制技術(shù)，充分挖掘出PLC技術(shù)在鋼鐵生產(chǎn)線當(dāng)中的強(qiáng)大功能，從而為鋼鐵行業(yè)未來的發(fā)展提供具有一定規(guī)模、穩(wěn)定成熟的技術(shù)監(jiān)督控制體系。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

【關(guān)鍵詞】化工工業(yè);電氣自動(dòng)化;先進(jìn)制動(dòng)控制;現(xiàn)場總線

引言

近年來，隨著社會(huì)和科技的不斷發(fā)展，推動(dòng)了我國工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，并將其逐步應(yīng)用到各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中。電氣自動(dòng)化在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了測量監(jiān)測的準(zhǔn)確性和信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，能保證設(shè)備的安全運(yùn)行，有效地避免了安全事故的發(fā)生。而近幾年化工企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)和裝配技術(shù)的不斷發(fā)展，其發(fā)展速度和領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，為我國工業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，同時(shí)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展又對化工企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)提出了更高的要求，因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)對于化工自動(dòng)化技術(shù)的布展極其重要。文章闡述了電氣自動(dòng)化在工業(yè)發(fā)展中的重要應(yīng)用，并主要分析了工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)在化工企業(yè)中的應(yīng)用。

1 電氣自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性

隨著我國工業(yè)化的不斷發(fā)展，信息化時(shí)代得到了快速發(fā)展，如果無法達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)，也就無法實(shí)現(xiàn)信息化生產(chǎn)，因?yàn)楣I(yè)化與信息之間有著非常密切的關(guān)系。工業(yè)自動(dòng)化指的就是工業(yè)化與信息化的共同發(fā)展。加強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，不僅可以促進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，還可以促進(jìn)信息化的快速發(fā)展，全面實(shí)現(xiàn)我國電氣的工業(yè)化。因此，對電氣自動(dòng)化控制的不斷創(chuàng)新和完善能大幅促進(jìn)我國工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。以下從保護(hù)、自動(dòng)控制和監(jiān)控三個(gè)方面對電氣自動(dòng)化在工業(yè)中重要作用展開論述。

1.1 保護(hù)功能的重要性

電氣線路與設(shè)備實(shí)行自動(dòng)化控制時(shí)， 在不同條件下會(huì)產(chǎn)生各種不同的故障， 如果電路電流高于設(shè)備電路規(guī)定的實(shí)際使用限度與范圍， 那么系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)終止運(yùn)行， 而實(shí)現(xiàn)這一過程就要合理的制定出一套既健全又完善的檢測與排除故障體系， 依照不同情況自動(dòng)更換與調(diào)整系統(tǒng)設(shè)備的相應(yīng)電流與線路， 將保護(hù)設(shè)備的效用充分發(fā)揮出來。

1.2自動(dòng)控制功能重要作用

為了控制具有龐大體積的大電流開關(guān)設(shè)備與高壓開關(guān)設(shè)備，達(dá)到保證電氣自動(dòng)化控制技術(shù)正常運(yùn)行的目的，首先要科學(xué)合理的建立一個(gè)能夠自動(dòng)管理和控制電氣操作設(shè)備與供電設(shè)備的系統(tǒng)，從而及時(shí)有效的控制和管理整個(gè)供電設(shè)備。另外電氣設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行工作中，通常會(huì)采用分散型操作方式來控制與管理整個(gè)系統(tǒng)， 通過操作系統(tǒng)對分閘進(jìn)行全面控制，特別是電氣設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)及時(shí)切斷電路。這樣才能達(dá)到電氣自動(dòng)化控制技術(shù)正常運(yùn)行的目的。

1.3 監(jiān)控功能的重要作用

針對人們無法用肉眼分辨電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是否存在電流，也無法分辨電氣設(shè)備是否帶電這一情況，應(yīng)有效的制定出與之相應(yīng)的信號指示與信號標(biāo)示，并加以完善。要能及時(shí)的掌握和分析電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和具體生產(chǎn)情況，就應(yīng)該采取信號燈與故障聲音等等的提醒措施來嚴(yán)格管理電氣自動(dòng)化控制設(shè)備。這不僅大大提升了電氣設(shè)備的日常維護(hù)效率 ， 還有效的縮短了人工處理故障的時(shí)間。

2 工業(yè)電氣自動(dòng)化在化工企業(yè)中的應(yīng)用

2.1 先進(jìn)制動(dòng)控制的應(yīng)用

所謂先進(jìn)控制（APC）是指那些不同于常規(guī)單回路的先進(jìn)性控制，而且比常規(guī)PD控制效果更好的控制。對于那些常規(guī)控制效果不理想的、或者無法控制的工業(yè)自動(dòng)化過程實(shí)施控制，是先進(jìn)制動(dòng)控制的最突出表現(xiàn)在化工生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)過程的復(fù)雜，自動(dòng)化實(shí)施中建立數(shù)學(xué)模型不容易，非常困難，而應(yīng)用預(yù)估控制技術(shù)則降低了對數(shù)學(xué)模型精度的標(biāo)準(zhǔn)要求。先進(jìn)控制的特點(diǎn)，比較傳統(tǒng)的PD技術(shù)，先進(jìn)控制具有模型控制的特點(diǎn)，可以進(jìn)行模型預(yù)測控制和推斷控制，而且正向著智能化方向發(fā)展。

過程辨別技術(shù)在化工行業(yè)的運(yùn)用，確立變量之間的關(guān)系。采取建立一個(gè)動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型來表征一個(gè)實(shí)際過程，通過多個(gè)輸入和輸出的變量之間關(guān)系相互的約束實(shí)現(xiàn)控制，主要是通過軟件來實(shí)施控制。過程變量數(shù)據(jù)的采集、處理和軟件測量必須保證其有效性和可靠性，主要是因?yàn)楝F(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集受噪音的干擾，需要做濾波處理。適時(shí)計(jì)算不可測量的變量數(shù)值正是先進(jìn)控制的主要內(nèi)容。在化工業(yè)生產(chǎn)中，飽和蒸汽壓反應(yīng)熱、某些蒸餾塔的質(zhì)量指標(biāo)數(shù)值，就需要軟測量技術(shù)才能準(zhǔn)確獲得。先進(jìn)控制的策略包括傳統(tǒng)的串級、筆直、前饋控制等內(nèi)容，還有智能控制系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、模糊控制等都是先進(jìn)控制的策略所在。智能控制是目前自動(dòng)化發(fā)展的趨勢及熱點(diǎn)，也是先進(jìn)控制的熱點(diǎn)，具體是指專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等生產(chǎn)過程的故障診斷以及過程的監(jiān)督控制都需要智能系統(tǒng)來完成。

2.2 現(xiàn)場總線的應(yīng)用

現(xiàn)場總線（fieldbus）是生產(chǎn)過程中自動(dòng)化應(yīng)用，主要是在現(xiàn)場變送器、執(zhí)行器、記錄儀，單回路調(diào)節(jié)器、可編程序控制器等設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、串行、雙向、多變量數(shù)字通信的基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化技術(shù)。與現(xiàn)有的DCS PLC等相比，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS的優(yōu)勢在于具有全數(shù)字多點(diǎn)通信、現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)可控、開放性、互可操作，是目前化工行業(yè)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容及發(fā)展方向?，F(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。它連接起了自動(dòng)化最底層儀器設(shè)備和現(xiàn)場儀表，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了有機(jī)的整合?，F(xiàn)場總線的特點(diǎn)是系統(tǒng)開放性、互可操作性和互用性并存，現(xiàn)場設(shè)備的智能化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分散性是現(xiàn)場總線的有一個(gè)技術(shù)特點(diǎn)。在化工企業(yè)中采用現(xiàn)場總線系統(tǒng)不但節(jié)約了初期投資和安裝費(fèi)用，還可以使操作管理人員快速、準(zhǔn)確的了解和查詢即時(shí)的生產(chǎn)情況，對生產(chǎn)現(xiàn)場和自控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)可以即時(shí)準(zhǔn)確地掌控，控制功能可直接在現(xiàn)場完成，從根本上保證了控制系統(tǒng)的可靠性和有效性。

3 結(jié)語

電氣自動(dòng)化技術(shù)在化工企業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)保證安全操作，有效節(jié)約能源，最大化經(jīng)濟(jì)效益的目的。因此，應(yīng)加大對電氣自動(dòng)化技術(shù)方面的科技投入，增強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的自主研發(fā)能力，有效提高我國電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平，適應(yīng)我國工業(yè)發(fā)展規(guī)范化、規(guī)?；男枨?，對我國化工企業(yè)的發(fā)展起到極大的推動(dòng)作用。同時(shí)，在對電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行相關(guān)調(diào)整和改進(jìn)的時(shí)候要重視先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備、工藝的應(yīng)用，加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)，從根本上解決電氣自動(dòng)化發(fā)展過程中所遇到的問題，完善電氣自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí)，能夠?qū)て髽I(yè)進(jìn)行新一輪的改革，將電氣自動(dòng)化技術(shù)更廣泛地應(yīng)用到化工生產(chǎn)中，達(dá)到最終提升社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的目的。

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篇6

【關(guān)鍵詞】電能；計(jì)量檢定；數(shù)據(jù)安全

檢定結(jié)果數(shù)據(jù)是完成計(jì)量檢定工作的最終體現(xiàn)，檢定結(jié)果數(shù)據(jù)的完整程度是真實(shí)復(fù)現(xiàn)檢定過程的前提和保證，也是完善和充實(shí)檢定證書的唯一內(nèi)容。保證檢定結(jié)果數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到保存期限為止的整個(gè)過程安全，不僅僅是單一的數(shù)據(jù)保存完整性，還包括數(shù)據(jù)使用的諸多環(huán)節(jié)。

1、存在的主要問題與現(xiàn)狀

對于檢測的具體數(shù)據(jù)需要對其保密，保密性是對監(jiān)測數(shù)據(jù)的嚴(yán)格要求。對檢測數(shù)據(jù)的很多的方方面都必須注意。對于現(xiàn)代化進(jìn)程，隨著人們生活水平和生活質(zhì)量的普遍提高，對于數(shù)據(jù)的檢測要求也越來越高。

社會(huì)的發(fā)展給人們帶來了很大的物質(zhì)滿足，人們對于數(shù)據(jù)檢測結(jié)果的真實(shí)性提出了更高的要求，各級政府和社會(huì)都普提高了對于數(shù)據(jù)檢測的要求，為了防止由于數(shù)據(jù)檢測真實(shí)性造成的一系列可能的后果，對于數(shù)據(jù)監(jiān)測的專業(yè)性額檢測的具體流程提出了具體的要求，并堅(jiān)持嚴(yán)格執(zhí)行。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測體系在數(shù)據(jù)的檢測過程中難免存在很多的問題，出現(xiàn)一系列的誤差。因此，為了適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展和新時(shí)期人們的具體需要，新一代的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)越來越符合人們的要求，這項(xiàng)系統(tǒng)對于人們的生活產(chǎn)生了很多的有益的影響，對于人們非常有利。

2、對于監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析研究

對于電表的檢測給予了非常重要的關(guān)注，在數(shù)據(jù)的關(guān)注方面對電表采集的數(shù)據(jù)特別注意。對于采集的重要數(shù)據(jù)在電腦的硬盤上給予保存，對于備份給予保密性的處理。因此，對于數(shù)據(jù)的監(jiān)控和檢測工作成為重要的內(nèi)容，但是我們仔細(xì)檢和分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)存在著很多的問題：

（1）數(shù)據(jù)的具體的保密工作分為很多的環(huán)節(jié)，但是如果在數(shù)據(jù)保存的過程中出現(xiàn)停電的問題，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)保存的空白問題，這數(shù)據(jù)空白是一個(gè)很重要的問題需要在具體問題上解決。對于這方面出現(xiàn)的一系列問題需要在各個(gè)方面進(jìn)行全面的處理只有在根本上根除計(jì)算機(jī)技術(shù)由于突然斷電帶來的數(shù)據(jù)保存弊端才能夠保障在數(shù)據(jù)的保存方面可能出現(xiàn)的很多的具體的問題。因此，在數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)上多方面都需要注意和綜合管理。

數(shù)據(jù)的保存時(shí)間并沒有多長，綜合算起來從第一個(gè)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生到最后一個(gè)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，到保存完成最終需要具體的環(huán)節(jié)，總體而言，這個(gè)過程總共需要的工作環(huán)節(jié)也比較簡單。對于空白段出現(xiàn)的問題也需要總體的處理，對于計(jì)算機(jī)的綜合管理也需要系統(tǒng)處理掉。

（2）計(jì)算機(jī)的空白段問題也是一項(xiàng)重要的問題，計(jì)算機(jī)病毒對于空白段的產(chǎn)生問題也是一個(gè)必須重點(diǎn)注意的問題。對于計(jì)算機(jī)病毒是需要特別注意的，在計(jì)算機(jī)目前發(fā)展的水平還沒有能夠徹底的根除，因此對于計(jì)算機(jī)病毒的解決還需要很長的時(shí)間。但是針對這個(gè)問題可以針對性對有關(guān)的問題進(jìn)行綜合考察，同時(shí)兩臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行同樣的工作，把數(shù)據(jù)的備份工作做好，防止問題的出現(xiàn)。

（3）對于數(shù)據(jù)通過克制光盤的方法進(jìn)行保存，看似是一項(xiàng)高科技的技術(shù)保存方法，但是在具體的操作上卻存在著很多的問題。因此，只有在綜合對這項(xiàng)問題進(jìn)行管理才能，才能在具體的操作中發(fā)現(xiàn)問題，找出更加便捷和合適的數(shù)據(jù)管理方法。這有這樣才能夠把關(guān)盤的問題更加先進(jìn)化，采用更加合理的數(shù)據(jù)備份方法。

3、對安全管理的控制分析研究

（1）對于數(shù)據(jù)的安全控制有很多具體的方法。在具體的方法上，出現(xiàn)了很多的問題。因此我們需要全面面分析數(shù)據(jù)的管理，找到全面的數(shù)據(jù)管理分析方法。對數(shù)據(jù)安全的管理方法是非常重要的，只有這樣才能將各項(xiàng)數(shù)據(jù)落實(shí)在重要的工作環(huán)節(jié)上。關(guān)于計(jì)算機(jī)的備份工作也是需要特別重視的，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)為數(shù)據(jù)的備份保存工作提供了很大的便利，是數(shù)據(jù)的保密工作有了先進(jìn)的技術(shù)保障，只有這樣才能夠在這項(xiàng)工作中減少了很多人工的繁瑣的環(huán)節(jié)。為了保障檢測數(shù)據(jù)結(jié)果的完善，需要在保密工作上的綜合管理。

（2）針對本地盤數(shù)據(jù)庫的安全，就性質(zhì)而言，比較單一的就是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)備份，其預(yù)控方案主要體現(xiàn)一個(gè)實(shí)時(shí)多點(diǎn)數(shù)據(jù)備份。就數(shù)據(jù)備份，前文已經(jīng)介紹了好幾種方法，而解決當(dāng)前問題依然應(yīng)遵循低成本、易操作等原則。首先選擇既可靠又便宜的異地盤作為備份對象，在前文考慮的數(shù)據(jù)服務(wù)器未建成的前提下，購置一臺專用需要配置2～4塊硬盤（收縮磁盤產(chǎn)生壞道的影響面）的普通計(jì)算機(jī)（以下簡稱備份機(jī)）或者指定一臺非檢定用計(jì)算機(jī)（臨時(shí)性）；其次是與裝置生產(chǎn)廠家協(xié)商修改檢定程序，增加保存路徑到異地盤指定邏輯分區(qū)（一塊或兩塊硬盤可分幾十個(gè)邏輯分區(qū)可供所有裝置共用）；最后由專人負(fù)責(zé)，在每天下班前操作備份機(jī)，將通過局域網(wǎng)保存過來的數(shù)據(jù)庫文件備份到不同的物理分區(qū)（余下的一塊或兩塊硬盤）中。

（3）在政府技術(shù)監(jiān)督部門對機(jī)構(gòu)依法授權(quán)和國家實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可等工作的深入開展后，檢定證書內(nèi)容不斷地得到完善和充實(shí)，應(yīng)用現(xiàn)代化、法制化、規(guī)范化、流程化的證書管理體系將是保證和體現(xiàn)機(jī)構(gòu)能力的重要手段。

4、實(shí)行數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的實(shí)施內(nèi)容

（1）在計(jì)量中心內(nèi)建立一個(gè)小型服務(wù)器，用于集中存放檢驗(yàn)方案和檢驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)。服務(wù)器數(shù)據(jù)庫采用SQLSERVER2000，以滿足海量存儲(chǔ)需要，校驗(yàn)臺檢驗(yàn)時(shí)，檢驗(yàn)方案可以從計(jì)量中心服務(wù)器下載。

（2）通過改進(jìn)檢定軟件數(shù)據(jù)保存方式，編制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口程序，在保持現(xiàn)狀不變的條件下，增加上傳接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步保存到校驗(yàn)臺本地計(jì)算機(jī)、省局營銷系統(tǒng)和計(jì)量中心服務(wù)器。

（3）通過局域網(wǎng)登錄計(jì)量器具檢定數(shù)據(jù)和證書集中管理程序，按照設(shè)定權(quán)限實(shí)現(xiàn)檢定方案建立、數(shù)據(jù)查詢、證書號發(fā)放和回收、證書啟用和作廢、電子證書查閱等功能。在保障數(shù)據(jù)安全、規(guī)范證書出具的同時(shí)，利用數(shù)據(jù)共享功能，提高電力營銷的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。1根據(jù)檢定數(shù)據(jù)格式、保存要求及證書管理要求編制統(tǒng)一的管理程序軟件；根據(jù)證書實(shí)際流轉(zhuǎn)程序，制定集中管理軟件登錄權(quán)限，對數(shù)據(jù)的查閱、證書的查閱、證書號發(fā)放、證書打印審核、證書生效時(shí)間等流程實(shí)施監(jiān)督控制。后期考慮通過WEB服務(wù)器接入局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄，達(dá)到數(shù)據(jù)和證書查詢共享；修改現(xiàn)行的數(shù)據(jù)保存和證書管理的相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，或制定補(bǔ)充規(guī)定，以規(guī)范計(jì)量器具檢定數(shù)據(jù)和證書集中管理的運(yùn)作及權(quán)限。

實(shí)行集中統(tǒng)一管理，可以解決目前在檢定數(shù)據(jù)中每周刻錄光盤這種保存方法存在的安全隱患及檢索不便的問題?？蓪?shí)現(xiàn)檢定數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線保存、計(jì)算機(jī)磁盤陣列鏡像，使得數(shù)據(jù)的安全性大幅度提高。計(jì)量器具檢定數(shù)據(jù)和證書集中統(tǒng)一管理程序軟件的開發(fā)，統(tǒng)一了不同檢定裝置程序軟件的結(jié)果數(shù)據(jù)格式、證書格式和檢驗(yàn)方案，提高了計(jì)量檢定工作的法制化、規(guī)范化、規(guī)?；芾硭健Ｍㄟ^局域網(wǎng)登錄管理程序共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了檢定數(shù)據(jù)、電子證書的快速查詢等功能，為電力營銷優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供了幫助。

參考文獻(xiàn)