测量控制与仪器仪表

测量控制与仪器仪表新技术

第一讲测量控制与仪器仪表学科的内涵和组成

测量控制与仪器仪表学科的组成

1.工业自动化测控技术及工业自动化仪表与系统

2.科学测试分析技术及科学仪器

3.人体诊疗技术及医疗仪器

4.信息计测技术及电测仪器

5.专用检测技术及各类专用测量仪器

6.相关传感元器件材料技术及相关传感器件与材料学

第二讲测量控制与仪器仪表学科领域科技和产业发展的特点和趋势

1.自动化仪表与企业信息化

2.自动化仪表工程项目全局信息和全生命周期信息的整合

3.功能安全

4.系统的维护与仪表诊断（生产流程的诊断，生产设备的诊断，自动化控制系统的诊断，现场总线技术的诊断）

5.无线通信技术

6.控制网络

7.标准化

8.产业竞争

学科技术的发展趋势

1.技术指标和功能不断提高

2.高新技术的大量使用

3.一起级测控单元为小型化、智能化，可独立使用也可嵌入式应用和联网应用

4.仪器测控范围向立体化、全球化扩展，测控功能向系统化、网络化发展

5.便携式、手持式、个性化仪器大量发展

与相关技术相结合

1.与微电子技术、MEMS技术相结合

2.与纳米技术相结合

3.与生物技术结合

4.与网络通信技术结合

5.与太赫兹技术结合

6.与分子影像学科技术结合

7.与生命科学技术结合

8.与控制技术、通信技术、计算机技术、制造技术、材料技术结合

9.与纠错理论、自校正、自适应、自诊断等技术的结合

10.与量子物理技术的结合

第三讲我国的基本和差距

第四讲国内外的主要进展

1.工业自动化测控技术

DCS:集散控制系统

FCS：现场总线控制系统

工业过程控制面临的问题

1.过程建模

建模难点，建模方法

2.控制方法

PID控制、预测控制、容错控制和鲁棒控制、基于人工智能的控制、统计控制

3.过程优化

稳态优化、最优控制、工艺流程优化

4.生产管理与调度

认为因素、数据集成

5.动态系统故障诊断

智能控制技术的发展

1.劳动密集型

2.设备密集型

3.信息密集型

4.知识密集型

智能工程系统

1.符号推理性

2.耦合推理性

3.人工神经网络型

4.集成分布式智能建模

第五讲电子计测技术及电子测量仪器领域的主要进展

一、先进测控总线

内总线：CPU、MCU、DSP、FPGA、SOPC

外总线：RS-232C、GPIB(8位)、VXI（16位）、PXI（32位）

同步技术：LXI C类设备（TCP/IP、SCIP命令集）

LXI B类设备（TCP/IP、SCIP命令集、IEEE1588协议）触发技术：LXI A类设备（TCP/IP、SCIP命令集、IEEE1588协议、硬件出发总线）

其核心是网络、分布、集成仪器系统

AXIe：以PXI总线为基础，采用VXI总线机箱标准，同时兼顾GPIB、LXI

二、智能信息处理新技术

模糊逻辑、遗传算法、神经网络、专家系统、仿人智能、粗糙集理论、物理可拓方法、知识工程、模式识别、定性控制、小波分析、分型几何、混沌控制、数据融合

三、故障诊断与综合测试技术

四、光频标和精密时频新测试技术（光波作为其频标）