现代控制技术的新进展及其在工程领域的应用

现代控制技术的新进展及其在工程领域的应用

现代控制技术的新进展及其在工程领域的应用

徐冉肖金昌

(长安大学工程机械学院陕西·西安710064)

摘要现代控制技术应用现代控制理论与计算机的最新技术进行系统设计,适用于系统的综合与解析设计,更适用于多输入、多输出、多回路的复杂系统设计,也易于计算机实现,已受到工程界的重视并得了到广泛的应用。随着计算机、通讯和网络技术的飞速发展,现代工业企业的生产模式发生了根本性改变。在现代科技领域中,特别是在尖端技术领域中,重大成果的取得,都与测控技术是分不开的。

关键词控制技术风力发电风电机组

中图分类号:TM921文献标识码:A

控制是风电机组安全有效运行的关键,作为主流机型的变速变距型风电机组,其控制系统可以分成三个子系统:变桨距控制、转矩控制和变流控制。机组主要的控制目标可以归纳为两个方面:一是风电机组在整个运行范围内稳定可靠地按预定轨迹运行,二是优化机组的运行性能,提高机组的发电效率与发电质量,减小机组的机械载荷。变桨距控制可以有效减小机组动态载荷,保证在额定风速以上时,输出功率恒定;转矩控制可以提高机组的发电效率,同时可有效减小机械传动载荷;变流控制可以保证机组的发电质量;故障诊断技术可以保证机组安全有效运行。转矩控制和变桨距控制都属于机组优化运行的关键技术,也是当前机组智能控制策略应用的研究热点,三种控制结合起来,可以达到良好的控制效果。风电机组是一个复杂多变量非线性系统,且有不确定性和多干扰等特点,含有未建模或无法准确建模的动态部分,对这样的系统实现有效控制是极为困难的。随着电力电子技术及微型计算机的发展,先进控制方法在风力发电控制系统中的应用研究几乎遍及系统的各个领域。

1专家系统在风力发电系统中的应用

专家系统是一种可以有效处理知识的智能推理程序,实际上就是根据现有条件模拟人类对各种现象的推理、分析以及决策等的思考过程;它是一种基于符号的推理系统,利用领域专业知识和经验对系统的各种模式进行判别和推理,能够很好地处理领域知识和经验,并具有很强的解释功能,因此,非常适合用于对故障产生原因的诊断。风电机组是由风轮、机舱、塔架、发电机、驱动链、偏航装置、控制柜等多部分组成的系统,任何一个环节发生故障都会影响整个机组的安全运行,专家系统多用于风电机组的故障诊断中。通过建立风电机组机舱故障诊断专家系统模型,结合模糊控制,对风力机机舱故障征兆与原因的不确定性进行诊断,准确迅速地找到故障原因,从而提高风力机机舱故障诊断专家系统运行时的快速性;通过对机组电流信号进行分析并提取其特征向量,结合BP神经网络系统与专家系统的优势,实现以电流信号作为故障诊断的基本信号进行故障诊断;专家系统可以有效地诊断风力机振动故障,可开发局部振动监测和实时故障诊断的整个系统。

2微分几何控制在风力发电系统中的应用

微分几何控制的核心问题是反馈精确线性化,它通过局部微分同胚映射对仿射型非线性系统在满足可控性、矢量场生成、对合性和凸性四个条件下,将非线性系统在大范围内甚至全局范围内进行线性化处理,使其化为线性控制问题。

风力发电控制系统是一个大范围强风速扰动的非线性系统,系统中,双馈变速恒频发电机得到了广泛的应用,微分几何控制主要应用于转矩控制和变流技术中。对双馈发电机提出基于微分几何控制理论的非线性多输入多输出状态反馈解耦控制方案,使双馈发电机的磁链和转速两个子系统实现动态完全解耦,使风力发电系统按照最佳效率运行,可以最大限度地捕获风能,提高发电质量。当风速超过额定值时,可以通过降低风力机的转速实现恒功率控制从而避免使用复杂的变桨距机构;通过微分几何反馈线性化变换,可以建立起适合的风力发电机组模型,并基于微分几何理论设计非线性控制器,实现变速风电机组的恒功率控制。

3自适应控制在风力发电系统中的应用

自适应控制的目标是使控制系统对过程参数的变化、以及对未建模部分的动态过程不敏感。当过程动态变化时,自适应控制系统试图感受这一变化并实时地调节控制器参数或控制策略,使得指定的性能指标尽可能接近最优和保持最优,自适应控制在风电控制的各个方面都有广泛的应用。风力发电系统的控制技术从定桨距发展到变桨距,传统的变速控制模式需要首先建立一个有效的系统模型,才能进行有效的控制。近年来有人建议采用自适应控制器,根据模型参考自适应控制原理,以大型风电机组直流电动变桨距控制系统为研究对象,设计一个高性能电动变桨距自适应控制系统,使其具有很好的跟踪性和伺服性。

4还存在的问题及今后的研究方向

总的来看,风电系统的控制还处于比较初级的阶段,汇总说明如下:

(1)专家系统控制主要用于风电机组的故障诊断上,解决系统的不确定性;

(2)微分几何控制主要用于转矩控制和变流控制,解决系统的非线性、多变量问题,减小功率波动;

(3)自适应控制主要应用于变桨距控制和转矩控制中,解决系统的非线性、强扰动、不确定性问题。

以上结果表明,大部分先进控制技术关注于变桨距控制、转矩控制以及变流控制环节,专家系统和人工神经网络方法多应用于故障诊断领域,由于风速的随机性、时变性、不确定性,控制系统的复杂性、强非线性,模型的不确定性,采用传统的控制方法或者只采用一种先进控制策略来实施控制并不能充分达到理想效果,因此,采用两种或多种先进控制方法的混合控制,综合协调解决系统的这些特征问题,是今后风电控制系统的发展方向。此外利用控制减小机组载荷,延长机组寿命也将是今后逐步深入研究的领域。

科|学|技|术

—科教导刊(电子版)·2015年第3期(中)—131

控制工程基础第三版机械工业出版社课后答案

控制工程基础习题解答 第一章 1-5.图1-10为张力控制系统。当送料速度在短时间内突然变化时,试说明该控制系统的作用情况。画出该控制系统的框图。 图1-10 题1-5图 由图可知,通过张紧轮将张力转为角位移,通过测量角位移即可获得当前张力的大小。 当送料速度发生变化时,使系统张力发生改变,角位移相应变化,通过测量元件获得当前实际的角位移,和标准张力时角位移的给定值进行比较,得到它们的偏差。根据偏差的大小调节电动机的转速,使偏差减小达到张力控制的目的。 框图如图所示。 角位移 题1-5 框图 1-8.图1-13为自动防空火力随动控制系统示意图及原理图。试说明该控制系统的作用情况。

该系统由两个自动控制系统串联而成:跟踪控制系统和瞄准控制系统,由跟踪控制系统 获得目标的方位角和仰角,经过计算机进行弹道计算后给出火炮瞄准命令作为瞄准系统的给定值,瞄准系统控制火炮的水平旋转和垂直旋转实现瞄准。 跟踪控制系统根据敏感元件的输出获得对目标的跟踪误差,由此调整视线方向,保持敏感元件的最大输出,使视线始终对准目标,实现自动跟踪的功能。 瞄准系统分别由仰角伺服控制系统和方向角伺服控制系统并联组成,根据计算机给出的火炮瞄准命令,和仰角测量装置或水平方向角测量装置获得的火炮实际方位角比较,获得瞄准误差,通过定位伺服机构调整火炮瞄准的角度,实现火炮自动瞄准的功能。 控制工程基础习题解答 第二章 2-2.试求下列函数的拉氏变换,假定当t<0时,f(t)=0。 (3). ()t e t f t 10cos 5.0-= 解:()[][ ] ()100 5.05 .010cos 2 5.0+++= =-s s t e L t f L t (5). ()?? ? ? ?+ =35sin πt t f 图1-13 题1-8图 敏感元件

数据管理技术发展的三个阶段

数据管理技术发展的三个阶段 数据管理技术发展的三个阶段 数据管理技术的发展可以大归为三个阶段:人工管理、文件系统和数据库管理系统。 一、人工管理 这一阶段(20世纪50年代中期以前),计算机主要用于科学计算。外部存储器只有磁带、卡片和纸带等还没有磁盘等直接存取存储设备。软件只有汇编语言,尚无数据管理方面的软件。数据处理方式基本是批处理。这个阶段有如下几个特点: 计算机系统不提供对用户数据的管理功能。用户编制程序时,必须全面考虑好相关的数据,包括数据的定义、存储结构以及存取方法等。程序和数据是一个不可分割的整体。数据脱离了程序就无任何存在的价值,数据无独立性。 数据不能共享。不同的程序均有各自的数据,这些数据对不同的程序通常是不相同的,不可共享;即使不同的程序使用了相同的一组数据,这些数据也不能共享,程序中仍然需要各自加人这组数据,谁也不能省略。基于这种数据的不可共享性,必然导致程序与程序之间存在大量的重复数据,浪费了存储空间。 不单独保存数据。基于数据与程序是一个整体,数据只为本程序所使用,数据只有与相应的程序一起保存才有价值,否则就毫无用处。所以,所有程序的数据均不单独保存。

二、文件系统 在这一阶段(20世纪50年代后期至60年代中期)计算机不仅用于科学计算,还利用在信息管理方面。随着数据量的增加,数据的存储、检索和维护问题成为紧迫的需要,数据结构和数据管理技术迅速发展起来。此时,外部存储器已有磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。软件领域出现了操作系统和高级软件。操作系统中的文件系统是专门管理外存的数据管理软件,文件是操作系统管理的重要资源之一。数据处理方式有批处理,也有联机实时处理。这个阶段有如下几个特点: 数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器的磁盘上。由于计算机的应用转向信息管理,因此对文件要进行大量的查询、修改和插人等操作。 数据的逻辑结构与物理结构有了区别,但比较简单。程序与数据之间具有“设备独立性”,即程序只需用文件名就可与数据打交道,不必关心数据的物理位置。由操作系统的文件系统提供存取方法(读/写)。 文件组织已多样化。有索引文件、链接文件和直接存取文件等。但文件之间相互独立、缺乏联系。数据之间的联系要通过程序去构造。 数据不再属于某个特定的程序,可以重复使用,即数据面向应用。但是文件结构的设计仍然是基于特定的用途,程序基于特定的物理结构和存取方法,因此程序与数据结构之间的依赖关系并未根本改

现代检测技术作业.(DOC)

现代检测技术 学院: 专业: 姓名: 学号: 指导教师: 2014年12月30日

一现代检测技术的技术特点和系统的构成 1、现代检测技术特点 (1)测量过程软件控制 智能检测系统可以是新建自稳零放大,自动极性判断,自动量程切换,自动报警,过载保护,非线性补偿,多功能测试和自动巡回检测。由于有了计算机,上述过程可采用软件控制。测量过程的软件控制可以简化系统的硬件结构,缩小体积,降低功耗,提高检测系统的可靠性和自动化程度。 (2)智能化数据处理 智能化数据处理是智能检测系统最突出的特点。计算机可以方便、快捷地实现各种算法。因此,智能检测系统可用软件对测量结果进行及时、在线处理,提高测量精度。另一方面,智能检测系统可以对测量结果再加工,获得并提高更多更可靠的高质量信息。 智能检测系统中的计算机可以方便地用软件实现线性化处理、算术平均值处理、数据融合计算、快速的傅里叶变换(FFT)、相关分析等各种信息处理功能。(3)高度的灵活性 智能检测系统已以软件工作为核心,生产、修改、复制都比较容易,功能和性能指标更加方便。而传统的硬件检测系统,生产工艺复杂,参数分散性较大,每次更改都涉及到元器件和仪器结构的改变。 (4)实现多参数检测与信息融合 智能检测系统设备多个测量通道,可以有计算对多路测量通进行检测。在进行多参数检测的基础上,依据各路信息的相关特性,可以实现智能检测系统的多传感器信息融合,从而提高检测系统的准确性、可靠性和容错性。 (5)测量速度快 高速测量时智能检测系统追求的目标之一。所谓高速检测,是指从检测开始,经过信号放大、整流滤波、非线性补偿、A/D转换、数据处理和结果输出的全过程所需要的时间。目前,高速A/D转换的采样速度在2000MHz以上,32位PC机的时钟频率也在500MHz以上。随着电子技术的迅猛发展,高速显示、高速打印、高速绘图设备也日臻完善。这些都为智能检测系统的快速检测提供了条件。(6)智能化功能强 以计算机为信息处理核心的智能检测系统具有较强的智能功能,可以满足各类用户的需要。典型的智能功能有: 1)测量选择功能 智能检测系统能够实现量程转换、信号通道和采样方式的自动选择,使系统具有对被测量对象的最优化跟踪检测能力。 2)故障诊断功能 智能检测系统结构复杂,功能较多,系统本身的故障诊断尤为重要,系统可以根据检测通道的特性和计算机本身的自诊断能力,检查个单元故障,显示故障部位,故障原因和应采取的故障排除方法。 3)其他智能功能 智能检测系统还可以具备人机对话、自校准、打印、绘图、通信、专家知识查询和控制输出等智能功能。 2、系统的构成

工业控制技术的基本发展过程

工业控制技术的基本发展过程 分散控制系统(Distributed Control System,简称DCS)是过程控制技术发展历史上的一个重要里程碑,是计算机控制技术应用于工业生产中的一种较高的表现形式,是控制技术、计算机技术和网络通信技术共同发展的产物。今天,分散控制系统技术已经比较成熟,并且广泛的应用于各种生产过程中,同时还在不断推陈出新,迅速发展。各种新的设备、新的设计技术以及新的通讯方式被不断引入分散控制系统。通用的操作系统,能够与办公网络和广域网络方便连接的通讯协议,以及开放的数据库互连(ODBC)方式逐渐被广泛采用;开发技术方面开始越来越多地采用了面向对象的分析和设计方法,以及可视化技术,这使得分散控制系统的经济性、可靠性、实时性、开放性等方面都得以大大提高。 现场总线用于过程控制已经成为一种趋势,但是目前国内的中小型火力发电厂的变送器等现场设备还大量使用着传统设备,如果采用基于现场总线控制系统进行系统改造,势必增加很高的成本来更换这些设备,因此基于现场总线控制系统在中小型火力发电厂的推广受到了一定的制约。 本章将介绍工业控制系统的发展过程,以及各阶段的技术特点,从而了解DCS技术的发展过程及需要解决的问题。 1.1.1 工业控制领域的不同形式 从控制的角度看,工业生产的方式分为两大类,一类是流程工业,另一类是制造业。 流程工业,其被控对象是物质的物理化学性质的变化,在这些变化的过程中,往往伴随着能量的释放和转换。电力、化工、石油、造纸等都属于流程工业。比如传统火力发电厂,其主要控制对象是燃料、氧气、水(“风、煤、水”)。燃料在氧气作用下燃烧,这是化学变化过程,也是能量释放过程;释放的热能使水(工质)从冷态逐步变成高温高压的蒸汽,这是物理变化的过程;蒸汽再推动汽轮机旋转做功,这是从热能到机械能的能量转换过程;汽轮机旋转带动发电机做功,产生电能,这是从机械能到电能的能量转换过程。 可以看出,流程工业的控制过程主要是连续的过程,由于物质的物理化学变化过程具有储能性和储时性,因此如果用数学描述的话,总是被描述成微积分的形式,其对应的控制策略也是主要基于微积分的形式,其中最经典的控制策略就是大家熟悉的PID(比例-积分-微分)。 制造业,其主要控制对象是时间顺序(时序)和条件。在时间顺序的变化中,需要对计件数量和加工条件的变化进行控制。汽车、飞机、电器、机床、电子设备等都属于制造业。比如传统加工业,生产一个金属器皿,需要经过板材裁剪、冲压、打磨、喷漆、烘烤、上螺丝等工序,这些工序表现为时间上的先后顺序以及相互制约的条件。 可以看出,制造业的控制过程主要是离散的过程,时序和条件用数学描述,可以描述成与、或、非、定时、延时等逻辑的形式,其对应的控制策略也是主要基于逻辑和程序控制的形式。 流程工业的大规模自动化,最终形成了以分散控制系统(DCS)为代表的控制方式,而制造业的大规模自动化,最终形成了以可编程逻辑控制器(PLC)为代表的控制方式。由此可以看到,DCS和PLC的“出身”不同,关于DCS与PLC 的关系,后面还会谈到。 一个完整的生产过程,一般都是连续过程和离散过程的混合体。比如在火力发电厂的生产过程中,除了上面描述过的连续生产过程,实际上还有许多逻辑和程序控制任务,如化学水处理、点火、吹灰、炉膛保护、电气保护等。在制造业也有同样的情况。只是由于在流程

试析现代测控系统的发展及其应用

《试析现代测控系统的发展及其应用》 摘要:现代测控技术是建立在计算机信息基础上的一门新兴技术,是测量技术、微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术等多种技术相互渗透、相互结合、综合发展的一门新兴学科。本文主要论述了现代测控技术的特点及应用实例,并对其未来的发展前景进行了展望。 关键词:现代测控技术;智能化;虚拟化;集成化;应用 现代测控技术是一门高新技术,以测控、测量、电子等学科为基础,涉及计算机技术、信息处理技术、电子技术、自动控制技术、测试测量技术、仪器仪表技术及网络技术等领域。随着现代科学技术的飞速发展和不断融入,加快了现代测控技术的发展,使其正朝着智能化、集成化、微型化、虚拟化、网络化和远程化的方向大步迈进。 一、现代测控系统概述 现代测控系统是一个综合系统,其目的是实现生产过程的自动化控制,它以计算机技术为核心,并集控制和测量为一体。 (一)现代测控系统的组成 现代测控系统的组成大致可以分为五个部分,即:①控制器部分。是系统的控制中心和指挥中心,主要指计算机、小型机、单片机等。②程控设备和仪器。包括:激励源、程控伺服系统、各种程控开关及仪器、执行元件、存储器件、显示器件等。③测控应用软件。包括I/O接口软件、可执行应用程序和仪器驱动程序等。④总线与接口部分。包括连接器、电缆、插槽、机械接插件等。它是连接控制器与各种设备、程控仪器的通路,以完成数据、命令及消息的交换与传输。⑤被测对象。主要是指生产线、系统、子系统、被测设备等,通过电缆、开关、接插件等于测控设备相连接。根据测控任务的不同,被测对象也是千差万别的。 (二)现代测控系统的基本类型 按照结构不同,现代测控系统可以分为三类:基本型、闭环控制型和标准通用接口型。基本型测控系统主要由传感器、数据采集卡、信号调理和计算机组成。它能够完成对多点的实时、快速测量,并能进行信号和数据分析,消除干扰,最终做出判别。闭环控制型是指应用于闭环控制系统的测试系统,其过程的自动控制可归纳为实时数据采集、实时控制、实时判断决策三个阶段。标准通用接口型是由模块组合而成,并且所有模块的对外接口都是按照规定标准设计的。

《控制工程基础》王积伟_第二版_课后习题解答(完整)

第一章 3 解:1)工作原理:电压u2反映大门的实际位置,电压u1由开(关)门开关的指令状态决定,两电压之差△u=u1-u2驱动伺服电动机,进而通过传动装置控制 大门的开启。当大门在打开位置,u2=u 上:如合上开门开关,u1=u 上 ,△u=0, 大门不动作;如合上关门开关,u1=u 下 ,△u<0,大门逐渐关闭,直至完全关闭, 使△u=0。当大门在关闭位置,u2=u 下:如合上开门开关,u1=u 上 ,△u>0,大 门执行开门指令,直至完全打开,使△u=0;如合上关门开关,u1=u 下 ,△u=0,大门不动作。 2)控制系统方框图 4 解:1)控制系统方框图

2)工作原理: a)水箱是控制对象,水箱的水位是被控量,水位的给定值h ’由浮球顶杆的长度给定,杠杆平衡时,进水阀位于某一开度,水位保持在给定值。当有扰动(水的使用流出量和给水压力的波动)时,水位发生降低(升高),浮球位置也随着降低(升高),通过杠杆机构是进水阀的开度增大(减小),进入水箱的水流量增加(减小),水位升高(降低),浮球也随之升高(降低),进水阀开度增大(减小)量减小,直至达到新的水位平衡。此为连续控制系统。 b) 水箱是控制对象,水箱的水位是被控量,水位的给定值h ’由浮球拉杆的长度给定。杠杆平衡时,进水阀位于某一开度,水位保持在给定值。当有扰动(水的使用流出量和给水压力的波动)时,水位发生降低(升高),浮球位置也随着降低(升高),到一定程度后,在浮球拉杆的带动下,电磁阀开关被闭合(断开),进水阀门完全打开(关闭),开始进水(断水),水位升高(降低),浮球也随之升高(降低),直至达到给定的水位高度。随后水位进一步发生升高(降低),到一定程度后,电磁阀又发生一次打开(闭合)。此系统是离散控制系统。 2-1解: (c )确定输入输出变量(u1,u2) 22111R i R i u += 222R i u = ?-= -dt i i C u u )(1 1221 得到:11 21221222 )1(u R R dt du CR u R R dt du CR +=++ 一阶微分方程 (e )确定输入输出变量(u1,u2) ?++=i d t C iR iR u 1 211 R u u i 2 1-=

现代测试技术及应用

现代测试技术及应用作业 学号2013010106 姓名刘浩峰 专业核技术及应用 提交作业时间2014 12 10 无损检测中的CT重建技术 1无损检测 1、1无损检测概述 无损检测就是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。中国在1978年11月成立了全国性的无损检测学术组织——中国机械工程学会无损检测分会。此外,冶金、电力、石油化工、船舶、宇航、核能等行业还成立了各自的无损检测学会或协会;部分省、自治区、直辖市与地级市成立了省(市)级、地市级无损检测学会或协会;东北、华东、西南等区域还各自成立了区域性的无损检测学会或协会。 无损检测缩写就是NDT(或NDE,non-destructive examination),也叫无损探伤,就是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,以物理或化学方法为手段,借助现代化的技术与设备器材,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查与测试。无损检测就是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,无损检测的重要性已得到公认,主要有射线检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、液体渗透检测(PT)、涡流检测(ECT)、声发射(AE)与超声波衍射时差法(TOFD)。 1、射线照相法(RT)就是指用X射线或γ射线穿透试件,以胶片作为记录信息的器材的无损检 测方法,该方法就是最基本的,应用最广泛的一种非破坏性检验方法。工作原理就是射线能穿透肉眼无法穿透的物质使胶片感光,当X射线或r射线照射胶片时,与普通光线一样,能使胶片乳剂层中的卤化银产生潜影,由于不同密度的物质对射线的吸收系数不同,照射到胶片各处的射线强度也就会产生差异,便可根据暗室处理后的底片各处黑度差来判别缺陷。RT的定性更准确,有可供长期保存的直观图像,总体成本相对较高,而且射线对人体有害,检验速度会较慢。 2、超声波检测(UT)原理就是通过超声波与试件相互作用,就反射、透射与散射的波进行研究, 对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构与力学性能变化的检测与表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。适用于金属、非金属与复合材料等多种试件的无损检测;可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。如对金属材料,可检测厚度为1~2mm的薄壁管材与板材,也可检测几米长的钢锻件;而且缺陷定位较准确,对面积型缺陷的检出率较高;灵敏度高,可检测试件内部尺寸很小的缺陷;并且检测成本低、速度快,设备轻便,对人体及环境无害,现场使用较方便。缺点就是对具有复杂形状或不规则外形的试

工业过程控制系统发展与趋势交大理工

华东交通大学理工学院 Institute of Technology. East China Jiaotong University 课程(论文) 题目工业过程控制系统发展与趋势 分院:电信分院 专业:电力牵引与传动控制 班级:12电牵1班 学号: 学生姓名: 指导教师:李杰 起讫日期:2015.11-2015.12

摘要 工业自动化技术的应用与发展,是工业技术改造﹑技术进步的主要手段和技术发展方向。本文主要介绍了工业自动化技术的特点及其对现阶段我国产业结构优化升级的重大推动作用。 关键词:工业自动化技术;技术进步;产业结构

Abstract The application and development of industrial automation technology is the main method and technology development direction of industrial technological transformation and technological progress. This paper mainly introduces the characteristics of industrial automation technology and its important role in promoting China's industrial structure optimization and upgrading at present. Key words: industrial automation technology; technological progress; industrial structure

院内感染与护理职业防护新进展(答案)

医护人员职业安全防护(一) 1、下列针刺伤发生率最高的是(A) A、注射器 B、缝合针 C、套管针 D、头皮针 E、静脉针 2、下列不属于化疗职业暴露防护的是(C) A、建立相关的防护制度 B、严格操作规程 C、工作人员尽量与抗癌药物多接触以了解药物作用 D、使用个人防护设备 E、尽量减少抗癌药物污染环境 3、静脉针引发针刺伤发生率最高的职业是(B) A、医生 B、护士 C、技术人员 D、学生 E、静脉输液护士

4、静脉针引发针刺伤发生率最高的地点是(B) A、监护室 B、病房 C、实验室 D、急诊室 E、社区 5、以下不属于传染病的是(C) A、艾滋病 B、乙型肝炎 C、胆囊炎 D、丙型肝炎 E、肺结核 医护人员职业安全防护(二) 1、关于安全装置的特性,下列叙述错误的是(D) A、装置是无针连接的 B、安全装置要成为产品的固定部分 C、装置须有实用性且易于使用 D、安全装置启动后可以再恢复

E、操作者可以容易地区分安全装置是否被激活,有些装置会发出声响,诸如“滴”一声,提示装置已被激活。 2、有可能接触病人血液、体液的护理操作时,必须(B) A、戴口罩 B、戴手套 C、穿隔离衣 D、戴防护镜 E、洗手 3、参考美国2006版INS实践洗手标准不用于手部清洁(C) A、含有酒精的手消液 B、水 C、毛巾 D、含有酒精的洗手液 E、液体肥皂 4、下述关于合理选择输液工具的原则不正确的是(C) A、满足输液治疗需要 B、穿刺次数最少 C、留置时间最短 D、对病人损伤最小

E、风险最小 5、下列不是必须采取防护措施的是(D) A、手接触 B、可能飞溅面部 C、可能污染身体 D、为病人去药房取药 E、侵袭性操作 病区院内感染控制管理1、用于不耐热手术包灭菌的灭菌方法是(D) A、下排气式压力蒸气灭菌 B、快速压力蒸气灭菌 C、预真空压力蒸气灭菌方法 D、环氧乙烷气体灭菌 E、脉动真空压力蒸气灭菌 2、下列区域属于半污染区的是(B) A、卫生间 B、内走廊 C、处置室

现代测试技术及应用

西华大学课程考核试题卷 ( 中考卷) 试卷编号: ( 2012__ 至 2013____ 学年 第_2___学期 ) 课程名称:现代测试技术及应用 考试时间:90 分钟 课程代码:6002699 试总分:100分 考试形式: 网络考试 学生自带普通计算器: 允许 一、判断题(本大题共10小题,每小题2分,总计20分) 1.粗大误差具有随机性,可采用多次测量,求平均的方法来消除或减少。( ) 错 2. 当计数器进行自校时,从理论上来说还是存在±1个字的量化误差。( )对 3.一个频率源的频率稳定度愈高,则频率准确度也愈高。( )错 4. 给线性系统输入一个正弦信号,系统的输出是一个与输入同频率的正弦信号()对 5.随机误差又叫随差,随机误差决定了测量的精密度。( )对 6.测量系统的理想静态特性为y=Sx+S0( ).答案:错 7. 从广义上说,电子测量是泛指以电子科学技术为手段而进行的测量,即以电子科 技术理论为依据,以电子测量仪器和设备为工具,对电量和非电量进行的测量。( ) 答案:对 8. 在进行阿伦方差的测量时,组与组之间以及组内两次测量之间必须都是连续的。 ( )答案:错 9.反射系数、 功率、 导磁率 、信号频率均为有源量( )。答案:错 10. 峰值电压表按有效值刻度,它能测量任意波形电压的有效值。( )答案:对 二、选择题(本大题共10小题,每小题3分,总计30分) 1. 若马利科夫判据成立,则说明测量结构中含有 ____ 。 A:随机误差 B: 粗大误差 C: 恒值系差 D: 累进性变值系差 答案:D 2. 如两组测量的系数误差相同,则两组测量的 相同。 A. 精密度 B. 准确度 C. 精确度 D. 分散度 答案:A 3.在使用连续刻度的仪表进行测量时,一般应使被测量的数值尽可能在仪表满刻度值的 ____ 以上 答案:D 4.±1误差称为____。 A.最大量化误差 B.仅测频的误差 C.±1一个字误差 D.闸门抖动引起的误差 答案:A 5.仪器通常工作在( ),可满足规定的性能。

智能控制技术现状与发展

摘要:在此我综述智能控制技术的现状及发展,首先简述智能控制的性能特点及主要方法;然后介绍智能控制在各行各业中的应用现状;接着论述智能控制的发展。智能控制技术的主要方法,介绍了智能控制在各行各业中的应用。随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出犷新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 关键词:智能控制应用自动化 浅谈智能控制技术现状及发展 在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是,要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此,在研究和设计智能系统时,主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面,而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上,即智能控制的关键问题不是设计常规控制器,而是研制智能机器的模型。此外,智能控制的核心在高层控制,即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划,以实现问题求解。为了完成这些任务,需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性,即具有一定程度的“智能”。 一、智能控制的性能特点及主要方法 1.1根据智能控制的基本控制对象的开放性,复杂性,不确定性的特点,一个理想的智能控制系统具有如下性能: (1)系统对一个未知环境提供的信息进行识别、记忆、学习,并利用 积累的经验进一步改善自身性能的能力,即在经历某种变化后,变化后的

过程控制综述报告

过程控制系统及工程综述报告 摘要:本文主要介绍了过程控制的发展史,回顾了计算机过程控制的发展状况以及未来的发展趋势,并且对过程控制和现代控制理论做了详细的论述 关键词: 过程控制、控制理论、控制工程、鲁棒控制等 1.过程控制的发展史 1.1 前沿 过程控制是工业自动化的重要分支。几十年来,工业过程控制取得了惊人的发展,无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中,还是在传统工业过程改造中,过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。 1.2 发展过程 在现代工业控制中, 过程控制技术是一历史较为久远的分支。在本世纪30 年代就已有应用。过程控制技术发展至今天, 在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。在自动控制时期内,过程控制系统又经历了三个发展阶段, 它们是:分散控制阶段, 集中控制阶段和集散控制阶段。 从过程控制采用的理论与技术手段来看,可以粗略地把它划为三个阶段:开始到70 年代为第一阶段,70 年代至90 年代初为第二阶段,90 年代初为第三阶段开始。其中70 年代既是古典控制应用发展的鼎盛时期,又是现代控制应用发展的初期,90 年代初既是现代控制应用发展的繁荣时期,又是高级控制发展的初期。第一阶段是初级阶段,包括人工控制,以古典控制理论为主要基础,采用常规气动、液动和电动仪表,对生产过程中的温度、流量、压力和液位进行控制,在诸多控制系统中,以单回路结构、PID 策略为主,同时针对不同的对象与要求,创造了一些专门的控制系统,如:使物料按比例配制的比值控制,克服大滞后的Smith 预估器,克服干扰的前馈控制和串级控制等等,这阶段的主要任务是稳定系统,实现定值控制。这与当时生产水平是相适应的。 第二阶段是发展阶段,以现代控制理论为主要基础,以微型计算机和高档仪表为工具,对较复杂的工业过程进行控制。这阶段的建模理论、在线辨识和实时控制已突破前期的形式,继而涌现了大量的先进控制系统和高级控制策略,如克服对象特性时变和环境干扰等不确定影响的自适应控制,消除因模型失配而产生不良影响的预测控制等。这阶段的主要任务是克服干扰和模型变化,满足复杂的工艺要求,提高控制质量。1975 年,世界上第一台分散控制系统在美国Honeywell 公司问世,从而揭开了过程控制崭新的一页。分散控制系统也叫集散控制系统,它综合了计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术,采用多层分级的结构形式,按总体分散、管理集中的原则,完成对工业过程的操作、监视、控制。由于采用了分散的结构和冗余等技术,使系统的可靠性极高,再加上硬件方面的开放式框架和软件方面的模块化形式,使得它组态、扩展极为方便,还有众多的控制算法(几十至上百种) 、较好的人—机界面和故障检测报告功能。经过20 多年的发展,它已日臻完善,在众多的控制系统中,显示出出类拔萃的风范,因此,可以毫不夸张地说,分散控制系统是过程控制发展史上的一个里程碑。第三阶段是高级阶段,目前正在来到。 1.3 过程控制策略与算法进度 几十年来,过程控制策略与算法出现了三种类型:简单控制、复杂控制与先进控制。 通常将单回路PID控制称为简单控制。它一直是过程控制的主要手段。PID控制以经典控制理论为基础,主要用频域方法对控制系统进行分析与综合。目前,PID控制仍然得到

现代检测技术样本

现代检测技术 姓名: 周慧慧 学号: 124056 任课老师: 冯晓明 现代检测技术 一、概述

随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步, 现代化生产的规模越来越大, 管理的形式和方式趋于多样性, 管理也更加科学, 人们对产品的产量和质量的要求也越来越高, 这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测, 从一般的参数量值测量到参数的状态估计, 从确定性测量到模糊的判断等, 已成为当前检测领域中的发展趋势, 正受到越来越广泛的关注, 从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法, 这些技术和方法统称为现代检测技术。 二、传感器的基本原理及检测技术的特点 利用某种转换功能, 将物理的、化学的、生物的等外界信号变成可直接测量的信号的器件称为传感器。由于电信号易于放大、反馈、滤波、微分、存储和远距离传输, 加上计算机只能处理电信号, 因此, 从狭义上说, 传感器又能够定义为可唯一而重视性好的将外界信号转换成电信号的元器件; 从广义上讲, 传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置; 简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。因此它由敏感元器件( 感知元件) 和转换器件两部分组成, 有的半导体敏感元器件能够直接输出电信号, 本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多, 就其感知外界信息的原理来讲, 可分为: ①物理类, 基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类, 基于化学反应的原理。③生物类, 基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。一般据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。 检测技术的特点能够归纳为: (1)从待测参数的性质看, 现代检测技术主要用于非常见的参数的测量, 对于这些参数的测量当前还没有合适的传感器对应, 难以实现常规意义的”一一对

过程控制系统习题解答教程文件

过程控制系统习题解 答

《过程控制系统》习题解答 1-1 试简述过程控制的发展概况及各个阶段的主要特点。 答:第一个阶段 50年代前后:实现了仪表化和局部自动化,其特点: 1、过程检测控制仪表采用基地式仪表和部分单元组合式仪表 2、过程控制系统结构大多数是单输入、单输出系统 3、被控参数主要是温度、压力、流量和液位四种参数 4、控制的目的是保持这些过程参数的稳定,消除或减少主要扰动对生产过程的影响 5、过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论,主要解决单输入、单输出的定值控制系统的分析和综合问题 第二个阶段 60年代来:大量采用气动和电动单元组合仪表,其特点: 1、过程控制仪表开始将各个单元划分为更小的功能,适应比较复杂的模拟和逻辑规律相结合的控制系统 2、计算机系统开始运用于过程控制 3、过程控制系统方面为了特殊的工艺要求,相继开发和应用了各种复杂的过程控制系统(串级控制、比值控制、均匀控制、前馈控制、选择性控制) 4、在过程控制理论方面,现代控制理论的得到了应用 第三个阶段70年代以来:现代过程控制的新阶段——计算机时代,其特点: 1、对全工厂或整个工艺流程的集中控制、应用计算系统进行多参数综合控制 2、自动化技术工具方面有了新发展,以微处理器为核心的智能单元组合仪表和开发和广泛应用 3、在线成分检测与数据处理的测量变送器的应用 4、集散控制系统的广泛应用 第四个阶段 80年代以后:飞跃的发展,其特点: 1、现代控制理论的应用大大促进了过程控制的发展 2、过程控制的结构已称为具有高度自动化的集中、远动控制中心 3、过程控制的概念更大的发展,包括先进的管理系统、调度和优化等。 1-2 与其它自动控制相比,过程控制有哪些优点?为什么说过程控制的控制过程多属慢过程?

浅析现代测控技术的发展现状及趋势

浅析现代测控技术的发展现状及趋势 一、引言 现代测控技术隶属于现代信息技术,是建立在计算机信息基础上的一门新兴技术。21世纪的测控将是一个开放的系统概念,通过组建网络来形成实用测控系统,提高生产效率和实现信息资源共享,已成为现代测控技术以及仪器仪表的发展方向。 二、现代测控技术的发展现状 20世纪70年代以来,测量技术与仪器不断进步,相继诞生了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及其测控系统,计算机与现代仪器设备间的界限日渐模糊,测量领域和范围不断拓宽。近10年来,以Internet为代表的网络技术的出现及它与其他高新技术的相互结合,不仅已开始将智能互联网产品带入现代生活,而且也为现代测控技术带来了前所未有的地发展空间和机遇。现代测控技术呈现出如下的发展现状。 1、“计算机就是仪器” 自从计算机技术及微电子技术渗透到测量和控制技术领域,便使得该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟仪器都无一例外的利用了计算机软件和硬件优势,从而既增加了测量功能,又提高了技术性能。 由于信号被采集变成数字形式后,更多的分析和处理工作由计算机来完成,因此仪器与计算机之间的界限日益模糊。近年来,新型微处理器的速度不断提高,又极大提高了计算机的数值处理能力和速度。与计算机技术紧密结合已是当今测控技术发展的主潮流。 2、“计算机是测控系统的中坚” 总线式仪器,虚拟仪器等微机化仪器技术的应用,使组建集中和分布式测控系统变得更为容易。但集中测控越来越满足不了复杂、远程和范围较大的测控任务的需要,对此,组建网络化的测控系统显得非常必要,而计算机软、硬件技术的不断升级与进步给组建测控网络提供了越来越优异的技术条件。如OSI的开放系统互联参考模型,Internet上使用的TCP/IP协议,在开放性、稳定性方面均有很大优势,采用它们很容易实现测控网络的体系结构。 3、网络技术是关键职称技术 随着以Inernet 为代表的计算机网络的迅速发展及相关技的日益完善,突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍,使得更大范围内的通信变得十分容易,Internet拥有的硬件和软件资源正在越来越多的领域中得到应用,比如远程数

控制工程基础课后答案

第二章 2.1求下列函数的拉氏变换 (1)s s s s F 2 32)(23++= (2)4310)(2+-=s s s F (3)1)(!)(+-= n a s n s F (4)36 )2(6 )(2++=s s F (5) 2222 2) ()(a s a s s F +-= (6))14(21)(2 s s s s F ++= (7)52 1 )(+-= s s F 2.2 (1)由终值定理:10)(lim )(lim )(0 ===∞→∞ →s t s sF t f f (2)1 10 10)1(10)(+-=+= s s s s s F 由拉斯反变换:t e s F L t f ---==1010)]([)(1 所以 10)(lim =∞ →t f t 2.3(1)0) 2()(lim )(lim )0(2 =+===∞ →→s s s sF t f f s t )0()0()()()](['2''0 ' 'f sf s F s dt e t f t f L st --==-+∞ ? )0()0()(lim )(lim '2''0f sf s F s dt e t f s st s --=+∞ →-+∞ +∞→? 1 )2()(lim )0(2 2 2 ' =+==+∞→s s s F s f s (2)2 ) 2(1 )(+= s s F , t te s F L t f 21)]([)(--==∴ ,0)0(2)(22' =-=--f te e t f t t 又,1 )0(' =∴f 2.4解:dt e t f e t f L s F st s --?-==202)(11 )]([)( ??------+-=2121021111dt e e dt e e st s st s

机械自动控制技术现状与未来发展趋势 梁晓莹

机械自动控制技术现状与未来发展趋势梁晓莹 发表时间:2019-06-10T10:59:48.047Z 来源:《电力设备》2019年第3期作者:梁晓莹 [导读] 摘要:机械自动控制技术和工业形成了高新技术产业和高端产业扩展的根基,也是最基础的设备,各个国家在发展通讯产业、生物、航天、基建等高端工业,都普遍利用机械自动控制技术来增强制造效率和层次,增强在市场上的适配程度以及竞争能力。 (身份证号码:44128319870222xxxx) 摘要:机械自动控制技术和工业形成了高新技术产业和高端产业扩展的根基,也是最基础的设备,各个国家在发展通讯产业、生物、航天、基建等高端工业,都普遍利用机械自动控制技术来增强制造效率和层次,增强在市场上的适配程度以及竞争能力。本文首先对机械自动控制技术加以概述,并在此基础上,剖析了机械自动控制技术的发展现状与发展趋势。 关键词:机械自动控制技术;应用现状;发展趋势 机械自动控制技术的应用有着其自身的优势,在这一技术的应用下,能大大降低劳动的强度,从整体上提高工作效率以及节约能源等。机械自动控制技术的应用也是未来发展的重要趋势。通过从理论层面对机械自动控制技术研究分析,就能对其理论进行丰富。 1机械自动控制技术应用现状 依照我国经济发展的水平以及我国重点建设工程的实际要求,建造研究“高、精、尖”的重大机械自动控制系统装备,突破外国的技术封锁和限制,自主掌握相关的关键技术,打造出中国机械自动控制系统机床领军品牌,提升市场份额,是整体增强我国机械自动控制技术行业竞争力的重点问题。同时机械自动控制技术也是目前在制造业领域最关键的技术之一。 我国在机械自动控制技术方面的研究进行的相对较晚,伴随着计算机技术的持续进步,以往的传统制造业早已无法满足经济发展的需求,也跟不上时代的脚步。机械自动控制技术作为一项集高新技术于一身的技术手段受到越来越多的重视。当今的机械自动控制技术逐渐朝着通用型的趋势发展,例如系统逐渐变小、变得轻便,能够在工作的时候自动修正参数。在网络技术逐渐成熟的当前,未来能够通过机床联网的方式来将中央集中控制展开加工操作变为可能。 2 机械自动控制的关键技术 2.1 PCC技术 可编程计算机控制器技术(PCC)是一种基于 PLC 和 IPC 结合形成的全新机械自动控制技术,从其实际应用表现出来的性能来看,PCC 集合了PLC 和IPC 二者的优点,表现出较高的可靠性、扩展性以及计算处理能力。相较于以往传统的 PLC 而言,在计算处理能力方面得到大幅度提升,在实时性和开放性上有更大的提升。现代机械设备在运转的过程中常常存在多个不同的项目部分,而且这些不同的项目部分在功能上存在着较大的差异,为实现对不同项目部分的统一性管理,可将 PCC 技术应用于其中。通过 PCC技术为不同项目部分设置对应的模块,通过对模块单独编程,以保证机械设备运行满足实际功能需要。同时在运行的过程中各模块之间会产生出大量的运行数据,这些数据统一传输到 PCC 的 cpu中,经过计算处理后实现整体的协调控制,从而保证机械设备不同项目部分能够高效并行运转,满足实际运行所需。 2.2 运动控制卡技术 运动控制卡技术在具体的功能上主要包括:脉冲输出、数字输入/输入等。该技术在运用的过程中,会根据设置的编程程度发出连续的脉冲串,而在控制上主要通过改变发出脉冲的频率和数量来实现,通过控制脉冲频率可实现对电机运转速度的调节,通过控制脉冲发出的数量可实现对电机位置的调节,再加上脉冲计数功能,可以准确的反馈机器所在的位置,然后对运动过程中产生的误差做出调整,使其在控制上保持较高的精度。该项技术在运用上表现出较高的开放性,也因此适用于许多类型的机械设备,从目前应用现状来看,国外对该项技术应用更为普遍,而国内在这方面发展较晚,所生产制造的产品性能与国外还存在加到的差距。 2.3 直线电机驱动技术 在以往的机床进给系统中,主要采用的是旋转电动机传动方式,在这种传动方式中存在着较多的中间传动环节,也因此在控制上影响到响应速度、控制精度等。而在直线电机驱动技术中,将原来传动过程中的中间环节省去,将传动链长度缩短为零,也因此该项技术被称之为“零传动”技术。从直线电机驱动技术的实际使用情况来看,其主要表现出以下一些优势:高响应性、高灵敏性、高精度、传动刚度高、行程长度不受限制、效率高、噪音低。在实际发展中也正因为该项技术表现出较多的优势,在国外机床行业发展中得到非常高的关注。 3 机械自动控制技术的具体应用 3.1 装载机中的机械自动控制技术 一般情况下,装载机的自动控制技术是由电源、微电子控制器、传感器和电磁比例阀组成。这样一整套系统使得装载机的配置达到了最佳状态,能够很好地按照规定程序完成作业,操作简单,机动性强。时装载机中的位置传感器就会介入,在工作人员对机械进行操作时,传感器就会根据工作人员的指令自动停止在设定的位置,自动选择和切换指令下达的位置,最终完成指令要求,安全、可靠、精准。 3.2 起重机中的机械自动控制技术 起重机的自动控制可以由很多种办法来实现,例如在起重机上配备自动控制变速箱、装备反力传感系统等都可以实现起重机的自动控制。其中装有电子微速控制器的起重机能够完成高精度的起重作业。起重机的电子监控系统由显示器、中央演算器和其他多种传感器组成,在工作过程中,吊装物的重量、臂展的长度、起重臂的斜度、吊钩升起的高度等等都可以以数字的方式显示在显示器上,方便工作人员了解起重器的状态,便于操作。 4 机械自动控制技术的发展趋势 4.1 数字化 机械自动控制技术会向着数字化的趋势发展,这是通过将计算机技术以及制造技术和网络技术等进行综合应用的发展方向。机械制造企业的发展就需要有先进技术作为支持,生产中的各种图形以及数据等信息,都是数字形式呈现,通过网络技术的传递才能提高信息的分析处理能力。数字化的发展目标实现,就能从整体上提高机械自动控制的程度,最终实现优势互补的发展效果。 4.2 虚拟化 机械自动控制技术的发展会逐渐向着虚拟化方向迈进,虚拟技术的应用是未来技术应用的重点,电子计算机技术以及网络通讯技术的应用不断成熟,在对电子计算机技术的应用下,能实现模拟操作大量工作,并借助网络技术将信息数据实施传递,这样就能实现虚拟的操

现代检测技术大作业

2015年—2016年度第1学期 课程名称:现代检测技术 专业:控制工程 研究生姓名:陈俊亚 学号:2016232011 任课教师姓名:冯晓明

第一部分:现代检测技术的内容 一、概述 随着现代科学技术的不断发展、社会的日益进步,现代化生产的规模越来越大,管理的形式和方式趋于多样性,管理也更加科学,人们对产品的产量和质量的要求也越来越高,这就导致常规的检测参数、检测手段、检测仪表难以满足现代生产和生活的需求。从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测,从一般的参数量值测量到参数的状态估计,从确定性测量到模糊的判断等,已成为当前检测领域中的发展趋势,正受到越来越广泛的关注,从而形成了各种新的检测技术和新的检测方法,这些技术和方法统称为现代检测技术。 二、传感器的基本原理及检测技术的特点 利用某种转换功能,将物理的、化学的、生物的等外界信号变成可直接测量的信号的器件称为传感器。由于电信号易于放大、反馈、滤波、微分、存储和远距离传输,加上计算机只能处理电信号,所以,从狭义上说,传感器又可以定义为可唯一而重视性好的将外界信号转换成电信号的元器件;从广义上讲,传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置;简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。所以它由敏感元器件(感知元件)和转换器件两部分组成,有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号,本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多,就其感知外界信息的原理来讲,可分为:①物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。②化学类,基于化学反应的原理。③生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。检测技术的特点可以归纳为: (1)从待测参数的性质看,现代检测技术主要用于非常见的参数的测量,对于这些参数的测量目前还没有合适的传感器对应,难以实现常规意义的“一一对应”的测量;另一种情况是待测参数虽已有传感器,但测量误差比较大,受各种因素的影响比较大,不能满足测量要求。 (2)从应用的领域看,现代检测技术主要用于复杂设备、复杂过程的影响性

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