電氣控制技術(shù)的發(fā)展及研究

張繼東

摘要：電氣控制技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，它對(duì)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用都有著十分重要的作用?，F(xiàn)在的電氣控制技術(shù)不僅僅是一些電控設(shè)備的集合，更是集電氣技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等于一體的綜合性學(xué)科。本文研究了電氣控制技術(shù)現(xiàn)狀，并對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)做出了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：電氣控制技術(shù);應(yīng)用;現(xiàn)狀;發(fā)展方向

引言

第二次工業(yè)革命是以電氣技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為標(biāo)志的，隨后電氣控制技術(shù)向著兩個(gè)方向發(fā)展——信息傳遞和電能利用。大體來(lái)說(shuō)，電氣控制技術(shù)可以分為兩大類(lèi)——電氣傳動(dòng)控制和電氣儀表控制。電氣控制技術(shù)的應(yīng)用大大解放了人類(lèi)的勞動(dòng)力，同時(shí)保證了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)約了能源，使社會(huì)生產(chǎn)力得到了快速的發(fā)展。電氣控制水平的高低也標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家工業(yè)的強(qiáng)弱。現(xiàn)代的電氣控制技術(shù)是集合電工電子、信息技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)以及自動(dòng)化等學(xué)科的綜合性技術(shù)，我國(guó)的電氣控制技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)水平還有一定差距，某些核心部件還需進(jìn)口，因此要在這一方面做出艱苦的努力。

1.電氣控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1?信息技術(shù)在電氣控制技術(shù)中的應(yīng)用

自從晶體管問(wèn)世以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)可以完成原先使用大量繼電器才能完成的一系列工業(yè)生產(chǎn)中的邏輯性和順序性的動(dòng)作，同時(shí)微型機(jī)具有程序可靠、靈活，可進(jìn)行編程控制、遠(yuǎn)程控制、非線(xiàn)性控制和自適應(yīng)控制等一系列控制動(dòng)作，這就大大擴(kuò)展了微型機(jī)的應(yīng)用范圍。隨著自動(dòng)化技術(shù)的提高和信息水平的不斷發(fā)展，微型機(jī)還能實(shí)現(xiàn)自我診斷、自我保護(hù)等功能。微型機(jī)與控制設(shè)備的整合實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化[1]。通過(guò)分級(jí)控制，使用大型機(jī)、小型機(jī)和微型機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工廠(chǎng)或車(chē)間的控制，大大解放了人力勞動(dòng)，提高了生產(chǎn)效率。

1.2?電力電子的應(yīng)用

如果把計(jì)算機(jī)作為電氣控制的大腦，電力電子裝置就是電氣控制的手腳和肌肉，實(shí)現(xiàn)了電氣控制的運(yùn)動(dòng)。電力電子裝置以弱電控制強(qiáng)電為目標(biāo)，伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展得到了強(qiáng)力的推動(dòng)和大范圍的應(yīng)用?？煽啃砸幌蚴请娏﹄娮友b置的首要要求，通過(guò)改善裝置結(jié)構(gòu)和提高制造加工水平。由于大量電力電子器件的應(yīng)用造成電網(wǎng)上諧波和波動(dòng)的增加，不利于電網(wǎng)的穩(wěn)定，這是以后需要研究的內(nèi)容。

1.3?電氣控制技術(shù)理論的發(fā)展

目前的電氣控制技術(shù)中增加了大量自動(dòng)控制內(nèi)容，它和信息傳遞理論共同構(gòu)成了電氣控制的基礎(chǔ)。在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)出現(xiàn)之前，電氣控制技術(shù)主要使用有源或者無(wú)源PID控制器進(jìn)行控制，有時(shí)為了較好的控制結(jié)果需要使用復(fù)雜的控制結(jié)構(gòu)，這在理論和實(shí)踐方面已經(jīng)發(fā)展得較為成熟[2]。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)為各種控制過(guò)程提供了方便，可以使用最優(yōu)控制提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能;自適應(yīng)系統(tǒng)可以全面提高系統(tǒng)性能。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和電力電子裝置極大地提高了電氣控制技術(shù)的使用水平。

1.4?數(shù)字仿真和設(shè)計(jì)

對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用數(shù)字仿真可以對(duì)各種控制情況進(jìn)行嘗試，即使出現(xiàn)某些失誤和結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤也不會(huì)損壞控制系統(tǒng)，因此可以說(shuō)現(xiàn)代電氣控制技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)是以數(shù)字仿真為基礎(chǔ)的。對(duì)于電氣控制技術(shù)的設(shè)計(jì)已經(jīng)可以使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，不需要制造出真實(shí)的部件進(jìn)行分析、檢驗(yàn)，數(shù)值仿真和設(shè)計(jì)的發(fā)展促進(jìn)了電氣控制技術(shù)的發(fā)展。

通過(guò)以上幾個(gè)方面可以看出，電氣控制技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、控制理論和計(jì)算機(jī)應(yīng)用之間的關(guān)系越來(lái)越密切，它不僅僅是一門(mén)電控設(shè)備，更是一門(mén)綜合性學(xué)科。

2.電氣控制技術(shù)發(fā)展方向

其他領(lǐng)域新工藝、新技術(shù)的出現(xiàn)必定會(huì)帶動(dòng)電氣控制技術(shù)的發(fā)展。目前電氣控制技術(shù)的發(fā)展，是依賴(lài)于眾多科學(xué)理論及實(shí)踐基礎(chǔ)，因此，為了使電氣控制技術(shù)更好地應(yīng)用于實(shí)踐工作中，就必須對(duì)其深入研究、加強(qiáng)各領(lǐng)域技術(shù)的融會(huì)貫通，同時(shí)還需要我們科學(xué)合理地預(yù)測(cè)電氣控制技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)以及研究方向。

2.1?高端信息化

目前，電氣控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，并且已經(jīng)成為了當(dāng)前工廠(chǎng)、企業(yè)以及生產(chǎn)單位實(shí)行自動(dòng)化操作運(yùn)行的一種十分重要的技術(shù)手段和實(shí)施方法，在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)階段都具有十分重要的作用。在電氣控制技術(shù)未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，高端信息化是必然趨勢(shì)[3]。高端信息化的電氣控制能夠有效地提高生產(chǎn)、運(yùn)行及傳輸效率，為工業(yè)生產(chǎn)節(jié)約大量時(shí)間。電氣控制技術(shù)的高端信息化，就是與現(xiàn)階段的電氣控制技術(shù)相比，再前進(jìn)一大步，應(yīng)用更先進(jìn)的信息技術(shù)，利用最前沿的科學(xué)理論，推動(dòng)電氣控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)改革與創(chuàng)新，使得其效率更高、功率更強(qiáng)、功能更全面。

2.2?科技環(huán)保

電氣控制技術(shù)涵蓋了多項(xiàng)技術(shù)，如微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等，涵蓋范圍廣、技術(shù)類(lèi)別多、科技含量高是其重要特征。電氣控制技術(shù)大多應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化領(lǐng)域，這就要求其在不斷滿(mǎn)足科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，還必須注重環(huán)保理念。科技環(huán)?；请姎饪刂萍夹g(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。眾所周知，科技能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)巨大的生產(chǎn)價(jià)值，但在發(fā)展科學(xué)新技術(shù)的同時(shí)，也要注重對(duì)生態(tài)文明的建設(shè)，強(qiáng)調(diào)電氣控制技術(shù)科技及環(huán)保作用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2.3?技術(shù)開(kāi)放性

電氣控制技術(shù)還將朝著技術(shù)開(kāi)放性的方向發(fā)展?，F(xiàn)階段在電氣控制技術(shù)中使用的硬件及軟件系統(tǒng)，不但具有方便快捷的特點(diǎn)，還更靈活、可靠、擴(kuò)展性好，這就為電氣控制技術(shù)提供了更多的發(fā)展提升的空間。網(wǎng)絡(luò)模塊分布式的出現(xiàn)，為技術(shù)開(kāi)放性提供了可能，也為其發(fā)展帶來(lái)了更多的新思路，更大程度的提高電氣控制技術(shù)的穩(wěn)定性及可靠性。因此，技術(shù)開(kāi)放性已經(jīng)成為電氣控制技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3.結(jié)束語(yǔ)

電氣控制技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域較廣，不僅與電氣原理、電路設(shè)計(jì)相關(guān)，還牽扯到機(jī)械設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的內(nèi)容。我國(guó)的電氣控制技術(shù)與國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域相比雖然還存在一定差距，但在工業(yè)生產(chǎn)、電力、鐵路建設(shè)等各大行業(yè)早已得到了廣泛的應(yīng)用。電氣控制技術(shù)憑借自身優(yōu)勢(shì)，不但使減輕了企業(yè)勞動(dòng)力，還為企業(yè)節(jié)省了大筆開(kāi)支，尤其在提高工作效率、增加經(jīng)濟(jì)收益、強(qiáng)化安全等方面，發(fā)揮了重要作用。科技還在不斷發(fā)展，電氣控制技術(shù)也在不斷發(fā)展，在各領(lǐng)域技術(shù)的強(qiáng)大支持下，電氣控制技術(shù)必定朝著高端信息化、科技環(huán)保、技術(shù)開(kāi)放性的方向大步發(fā)展，創(chuàng)造出更可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]溫為生.淺談電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用級(jí)發(fā)展趨勢(shì)[J].建材與裝飾，2011（4）：289-290

[2]劉祖茂.兩種電氣控制技術(shù)在電廠(chǎng)中的應(yīng)用與分析[J].機(jī)電工程技術(shù)，2006（9）：35-37

[3]韓明坤.探討電氣控制技術(shù)及其發(fā)展展望[J].城市建設(shè)理論研究，2013（41）：25-26