浅谈自动控制技术及其应用

张其建

摘要：自动控制技术作为当前新兴的科学技术已经被广泛的应用到各个行业领域，该技术的应用不仅在生产方面大大提升了生产效率，在我们日常生活中的应用也带了很大的便利，基于此，文章对其进行讨论研究。文章首先对自动控制技术概念以及相关内容进行阐述介绍，重点对其在各方面的具体应用以及发展方向进行了归纳总结，希望为相关人员提供参考。

关键词：自动控制技术；概念；应用

引言

随着我国工业技术的不断发展，自动控制技术多被应用在工业领域中，自动控制的应用能够有效实现生产的自动化，减少人工的成本，并且能够大大提升生产质量以及生产效率。该技术不只是在工业生产的应用，很多领域都得到了该技术有效的渗入，并且获得非常好的应用效果。

1自动化控制技术介绍

自动化控制技术涉及到自动化技术、计算机技术、机械技术、电子技术等，通过对诸多相互关联的设备设置触发条件与工作流程，来实现整个生产过程的自动化。当前的自动化控制技术主要有三种控制方式，分别是开环控制、闭环控制及复合控制。其中开关控制指的是输出量与输入量之间不存在反馈的通道，只存在单方面的顺序控制过程，这种方式受外界干扰较小、运行过程稳定，但精度较低，没有自动纠偏的能力。闭环控制指的是输出端与输入端之间存在反馈回路，输出量对控制过程有直接影响，这种控制方式精度较高，对外部干扰不敏感，但存在一定的震荡、超调问题。复合控制则是将偏差控制与按扰动控制结合起来，消除扰动带来的偏差。

自动控制系统是由许多有相互关联的设备组成的具有特定功能的控制系统。开环控制是指在控制执行过程中只有顺向作用的控制过程；闭环控制是指在开环控制的基础上，加入测速发电机与电机转速测量单元构成的负反馈控制系统；复合控制是补偿控制和偏差控制的结合。

自动控制系统按不同的特点可以分为三大类。按系统输入信号特点：如果输入信号是一稳定不变的值，那么这类系统就称为恒值控制系统；如果输入信号要求系统按照一已知的时间函数运行，那么这类系统就称为程序控制系统；如果输入信号要求系统输出信号能够准确随着输入信号的变化而变化，那么这类系统就称为随动控制系统。按系统数学模型特点：当自动控制系统的运动可以用线性微分方程来说明时，那么这类系统就称为线性系统；非线性系统。系统中只要某一部件具有非线性特性，这类系统就称为非线性系统。按系统时间变量特点：如果系统控制过程中的输入和输出都是连续时间函数时，那么这类系统就称为连续时间系统；离散时间系统。在系统控制过程中有脉冲序列或者数字编码信号时，那么这类系统就称为离散时间系统。

2自动控制技术的应用

2.1在军事领域中的应用

在军事方面，自动控制技术的应用也已经趋于成熟，如雷达可以在千里之外发现目标对象，并及时将预警信息传达给部队，以便部队能有足够的时间进行防御或攻击准备，这其中就少不了自动控制技术。又如航天领域，科研人员实现经过精密的运算，为卫星与月球探测器的发射设置程序，并利用自动控制技术使之能够自动调整运行轨迹、进入预定的轨道，为科研人员传回珍贵的科研数据与现场图像。另外，导弹发射之后之所以能够自动识别目标、调整飞行状态，也是因为有自动控制技术的参与。

2.2在数控领域中的应用

将自动控制技术应用于数控领域是促进我国数控技术发展的关键技术，也是提高数控加工技术的基础。自动控制技术的编程优势促使其在数控领域具有广泛地应用价值，例如，在数控机床加工中，随着加工技术的不断发展，人们对机械零件的精密度要求越来越高，因此就需要机床设備要严格控制机床工艺的参数，保证机床在预定的参数范围内完成相应的操作，因此通过自动控制技术可以将机床的加工优势发挥出来，保证机床参数的准确性。

2.3在农业领域中的应用

当前我国在农业自动化上的探索与研究已经逐渐趋于成熟，农业机械装置自动化、排灌机械自动化、温室自动化控制，转变了以往我国粗放式的农业生产模式，使得农业生产逐渐朝精准化、自动化、智能化方向发展。随着自动化控制技术、电子技术以及通信技术的不断发展，我国在农业生产上也利用现代化技术实现了自动化监控与管理。不仅可以实现合理灌溉、自动施肥，有效的提高水资源与化肥资源的利用率，还能实现有效节水、降低成本，减少农业生产中一些不必要的资源浪费。另外，温室自动控制也可以自动调控温度、光照，为农作物的生产提供良好的生长环境，以提高农作物的产量与品质。

2.4在日常生活中的应用

自动控制技术在智慧生活中的应用也十分的广泛，例如，每当夜幕降临时，城市道路两边的路灯会由于周围光线变暗自动开启；当人们乘坐电梯时，只需按下数字按键就能把乘客安全送到目的楼层；家中使用的空调提前设置好温度时，空调的自动控制系统就会始终将室内温度维持在设置好的温度，为人们提供一个舒适的环境；当人们有看电影或旅行需求时，在网络上就能购票、选座，免去了排队这一环节；商场、小区停车场的自动泊车系统，可以实时显示车位的使用情况，方便人们停车。

2.5在工业生产领域中的应用

自动控制技术目前在工业领域的应用十分普遍，企业通过运用计算机信息技术、仪表仪器、控制设备以及自动控制技术，实现对整个生产过程的自动检测、控制调度、优化管理，既能保证生产过程的安全性、稳定性，还能实现资源利用的最大化，达到提升生产产量、节省耗能、提升经济效益的作用。在工业生产方面，自动控制技术对企业生产效率与产品质量的提升作用显而易见，在很大程度上提高了企业的核心竞争力。

3自动控制技术的发展方向

3.1设备更精小

从计算机设备、通信设备的发展历程来看，设备的外形越来越小、技术复杂度越来越高是不可更改的规律，而自动控制设备也会按照这一规律，向小、微方向发展。就目前而言，一些自动控制设备的体积略显庞大、控制操作较为繁琐，并且精准度、可靠性也有待进一步提升，这些问题都制约着自动控制技术的进一步发展与应用。而在未来，这些自动控制设备将朝着小型化、微型化、智能化的方向发展，提高自动控制设备的可操作性与精准度，为人们的生产生活提供更加便利的条件。

3.2控制精度更加精细

对于精度的控制特别是在机械加工、制造、飞行控制、无人驾驶等领域要求极其严格，即便是当前普通器件的加工也对精度要求越来越高，因此在实现智能化中也要追求精度标准。机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。

3.3综合度更高

自动控制技术发展必须与相联系的领域结合起来，研究高效率、高精度的和可靠的自动化控制系统和计算机生产系统，广泛采用自控控制设备，发展以应用为主的自动控制技术，从实际出发扎实做好自动控制技术项目研究和开发。各种控制系统、控制软件、专用计算机、PLC控制器、传感器等将是自动控制发展的主要技术基础。

结束语

总而言之，随着科学技术的不断进步，自动控制技术也将向更深、更广的领域迈进，在人类现代生活中也将扮演越来越重要的角色，作为相关研究人员，应该在摸索中不断的寻求更加有效的应用途径，同时还应该提升自身的专业技术水平，相信自动控制技术一定会为人类社会进步做出更大贡献。

参考文献：

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[2]许丽丽，尚梦，张玉果.刍议自动控制技术的应用及发展前景[J].科技创新与应用，2017，（16）：121.