过程控制系统论文范文精选

摘 要 随着科学技术的不断完善和发展，控制工程与控制理论也得到了不断的完善，控制理论和控制工程被广泛应用于各大企业系统生产中。在本篇文章里，笔者在控制工程与控制理论的基础知识理论上，对控制工程与控制理论的相关历史发展阶段进行研究，并且分析了控制理论和控制工程的应用，以期望能够为控制系统的发展以及相关研究提供有用的参考依据。

关键词 控制理论和控制工程 发展 应用

中图分类号：TB114.3 文献标识码：A

控制理论虽然起源于英国18世纪的技术革命时期，但是却在二十一世纪被广泛应用。随着社会经济的不断发展，控制理论和控制工程被广泛的应用于相关工程企业当中。在本篇文章里，笔者不仅分析了控制理论和控制工程的发展，还探索了控制理论和控制工程的应用前景。

1控制理论和控制工程的发展

社会经济的不断进步，带动着科学技术的发展。要想让科学技术得到完善和发展，就必须得到控制工程与控制理论的支持。如今，在计算机技术的发展前景下，控制理论和控制工程的发展可分为三个历史发展时期，分别是第一历史发展时期、第二历史发展时期、第三历史发展时期，在下文里，笔者针对控制工程和控制理论这三个历史发展时期进行分析探究。

1.1控制理论和控制工程的第一历史发展时期

控制理论和控制工程的第一历史发展时期在20世纪40年代到20世纪60年代期间，在这第一历史发展时期中，掀起了一阵古典控制理论的热潮，该古典控制理论不仅解决了单输出问题，还解决了单输入问题。该古典控制理论是以传递函数特性分析法和频率特性分析法作为参考依据，对系统层面进行相关研究，控制理论主要研究的系统是线性系统。通过分析非线性系统不难发现，该系统所使用的分析法为相平面法，使用的个数一般不会超过两个，将该控制理论应用于系统的生产当中，可以有效地解决单输出和单输入等问题。

摘要：现代化科学技术及计算机技术的高速发展，推动着控制理论的理论基础及具体方法的不断完善，而将控制理论及控制工程科学的应用于各个生活及生产领域的迫切性也日渐凸显，使得控制理论与控制工程也在不断的具体应用中获得着更为全面和系统化的发展。将控制理论与控制工程有效的应用于多种问题的解决中，已成为科研人员进行难点课题突破及重要问题解决的关键手段。

关键词：控制理论与控制工程 发展与应用

中图分类号：TP13 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（a）-0066-01

于20世纪产生的相对论、量子理论及控制理论被人们认为是三项重要的科学革命，人们借助该三项理论实现着客观世界认识上的飞跃。随着控制理论与控制工程相关的理论研究工作的深入开展，其研究对象及应用领域也发生着重大的变化，就我国的教育部所进行的学科的设置及分类中，将控制理论及控制工程设置为控制科学与工程下的二级学科，学科核心便是控制理论，推动着我国控制理论与控制工程在科学研究领域的发展。

1 控制理论与控制工程的产生及发展

控制理论作为对社会发展具有重要影响意义的学科，其产生起源可上溯至十八世纪发生在英国的技术革命中，瓦特在蒸汽机的发明之后，将离心式非锤调速器的相关控制原理应用于蒸汽机转速的控制中，开创出以蒸汽作为原动力的机械化格局，而之后的工程界逐渐的将控制理论应用于调速系统稳定性的研究中，通信技术和信息处理技术的高速发展，使得电气工程师们不断的研究出更为科学全面的控制系统分析方法，实现了控制系统的条件稳定性及开环不稳定性的分析研究，而控制理论的创始人于1948年所发表的控制理论的相关著作，就控制理论的相关方法所进行得阐述，推动反馈概念的应用并为控制理论的形成奠定下坚实的基础。

在科技的不断生产发展中，基于控制理论与控制工程的控制技术也在不断的完善，尤其是在计算机技术的不断推动之下，控制理论与控制工程拥有着更深入的发展。就控制理论与控制工程的整体发展历程而言，可大体上划分为三个主要的阶段，其中第一阶段为20世纪的40至60年代，是古典控制理论的形成及发展时期，主要进行进行单输入及单输出问题的解决，多采用以频率特性、传递函数及根轨迹等作为基础的频域分析法进行系统的研究，而主要进行研究的系统是线性的定长系统，进行非线性系统分析的过程中所选用的相平面法要求变量不能超出两个，该控制理论可实现生产过程中的多种单输入单输出类问题的有效解决。第二个阶段为20世纪60年代到70年代的现代控制理论的形成与发展阶段，该阶段已经步入空间技术时期，控制工程也向性能更高的方向上发展，数字计算机的配合应用，实现了分析设计及实施控制，但时变、多输出多输入及非线性等较为复杂的系统控制内容使古典控制理论呈现出局限性，而最优控制方法在该阶段中提出，使现代控制理论更为完善。第三个阶段是20世纪70年代到目前为止的大系统控制理论及智能控制理论时期，其中大系统控制理论是控制理论就广度上的扩展，利用控制及信息的相关观点进行大系统其结构方案及总体设计，进行的是分解方法及协调处理的相关基础性技术理论的研究；智能控制理论是控制理论就深度上的扩展，进行人类智能化活动、控制信息传递的规律等的研究，并就仿智能化的工程控制系统及信息处理系统等进行研制。

2 控制理论与控制工程的应用

2006年12月11日是钱学森95周年华诞，为表示对这位伟大科学的敬意，发扬他的学术思想，上海交通大学出版社集中编辑出版了一批钱学森系列学术著作，为广大读者学习与研究钱学森科学思想、科学方法和科学精神提供了系统的文献资料。

《控制工程论》（新世纪版）作为控制工程领域的经典著作之一，是交大社此次出版的《钱学森系统科学文库》的第一册，也是50年来该领域引用率最高的文献之一。交大社为再现当年原著风貌，再版时除将当年的中文繁体字改为中文简体字以外，在重版时完全原来的全部内容付印。另外，为了让读者对《工程控制论》的科学思想有一个更完整的了解，以将钱学森院士的另外两篇文章以附录形式收录其中。这两篇文章一篇是“工程控制论简介”――钱学森院士为该书因获中国科学院自然科学奖而写的获奖内容介绍；另一篇是“现代化、技术革命和控制论”――钱学森院士为《工程控制论（增订版）》写的序。将这两篇文章以附录的形式表现则主要是为了尊重原著的本来面貌。戴汝为院士针对该书的出版给予高度评价，上海交通大学出版社韩正之总编围绕《工程控制论》的重版谈了自己的认识。

冰，水为之而寒于水

《工程控制论》标志着钱学森在学术研究上达到了第一个高峰，钱学森先生的恩师兼挚友冯・卡门教授看到书稿时便做出了高度评价。冯・卡门是匈牙利人，是肯尼迪时代航天航空领域无人匹敌的科学家。在科学上，他是获得头衔和荣誉最多的人，美国总统颁发的的第一枚国家科学勋章就给了他。当年钱学森先生在美国东部的MIT取得硕士学位后，就到西部的加州理工学院师从应用力学大师冯・卡门下。作为钱学森的导师和挚友，冯・卡门教授是最了解钱学森严谨的治学风格及学术水平的人。1945年5月，钱学森取得了近代力学和喷气推进科研的宝贵经验，成为当时有名望的优秀科学家，冯・卡门教授评价说：“他在许多数学问题上和我一起工作。我发现他非常富有想象力，他具有天赋的数学才智，能成功地把它与准确洞察自然现象中的物理图像非凡能力结合在一起……他帮助我提炼了我自己的某些思想，使一些很艰深的命题变得豁然开朗。”1955年，当钱学森在回国前夕携夫人蒋英及幼儿钱永刚、钱永真向恩师告别时，冯・卡门教授翻阅了钱学森的《工程控制论》后说：“你现在在学术上已经超过我了。”

几十年后，当1991年钱学森先生获国家杰出贡献科学家奖时，有记者采访询问他获得大奖是否激动时，他的回答却出人意料。他说他并不激动，因为自己一生中已经激动过了三次，第一次就是与导师冯．卡尔告别时，导师所说的那段话。当时自己感到在美国学习和工作了二十年，将要回大陆为祖国和人民服务，在学术上国际大师认为超越了自己，所以感到十分激动。

冰水为之而寒于水，作为一位天才的科学家，钱学森在师从冯．卡门教授时，就已经具备了极高的科研能力。在应用力学方面，冯．卡门早已把自己所承担的工作大都交给达到自己水平的钱学森，而这位学生又在物理力学及工程控制论等方面，在自己未进行过的研究工作领域做出了卓越的贡献，《工程控制论》正是青出于蓝而胜于蓝的最好说明。

学术思想的前瞻性

《工程控制论》在50年代问世之初并未受到重视，但时间的烟尘并未掩盖思想创新的光芒，现在这些学术思想的前瞻性已经为科技的发展和社会的进步所证实。前瞻性的学术思想使得《工程控制论》即使在今天也有着重要的现实意义，这为此书的重版提供了必要性。（《Engineering Cybernetics》）是1954年钱学森在美国加州理工学院喷气推进中心任教时用英文发表的一本专著，是工程控制领域的无可争议的经典之作。它的出版（《工程控制论》），标志着工程控制论的创立。1956年，苏联出版了该书的俄文版，1957德文版刊出，1958年中文版正式出版，这是由何善与戴汝为在整理1955年钱学森在力学所讲授《工程控制论》的笔记时，参照英文原书，并吸引俄文版所添加的俄文文献整理而成。1956年《工程控制论》获得中国科学院自然科学一等奖。

摘要：控制理论是20世纪三项科学革命之一，对自动化专业而言，控制理论是本学科的专业基础课，核心内容包括“自动控制原理”和“现代控制理论”。这两部分内容联系紧密，相辅相成，为了能够让学生更好地学好控制理论，从而在教学方法上不断进行革新，主要从控制理论课程所蕴含的系统论进行了论述。

关键词：控制理论；系统化；比较教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）21-0042-02

控制理论是自动化及其相关专业的一门重要核心专业基础课程，在武汉理工大学华夏学院（以下简称“我院”）自动化专业，控制理论所授主要内容为以经典控制论为核心的“自动控制原理”和以卡尔曼的状态空间分析法为核心的“现代控制理论”。

其中，“自动控制原理”是研究控制系统的一般规律，并为系统的分析和综合提供基本理论和方法的专业基础核心课程。该课程又是“现代控制理论”“过程控制系统”“运动控制系统”“计算机控制技术”“智能控制”等许多后续课程的基础。而作为其后续课程的“现代控制理论”仍作为硕士研究生“线性系统理论”与“最优控制”等学位课程的基础。这两门课程理论性强，概念多且杂，对学生的数学基础要求较高。而我院作为一个三本院校，自动化专业的学生相比较一本和二本的学生而言，数学基础较为薄弱，故学好这两门课对学生来说至关重要且具有一定的难度。

而教好上述两门课程也是教师必须思考和解决的重要问题。笔者经过几年的教学实践，摸索出一套比较适合三本院校学生的系统化教学方法，致力于培养学生的系统观，进行了一些尝试，且取得了一定的效果。

一、工程背景系统性

任何一种理论的产生都有其历史背景，都是在实践中产生的。自动控制技术萌芽在18世纪，在第一次世界工业革命期间，自动控制技术逐渐应用到现代工业中。其中最卓越的代表是瓦特（J.Watt）发明的蒸汽机离心调速器，一种凭借直觉的实证性发明。飞球调节器有时使蒸汽机速度出现大幅度振荡，其他自动控制系统也有类似现象。

摘 要：控制理论作为二十世纪的三项科学革命之一，在现代科学技术及计算机技术快速发展的背景下不断发展和完善，在促进各个领域的发展中有着至关重要的作用，可以说控制理论与控制工程广泛应用到各行各业是时展的潮流趋势。本文就此分析了控制理论与控制工程的发展与应用，旨在给相关科研人员进行难题突破提供一定的参考。

关键词：控制理论；控制工程；发展与应用

二十世纪产生的相对论、量子论和控制论并称为三项科学革命，是人类进一步认识客观世界的重要理论。随着现代科学技术及计算机技术的不断进步，控制理论与控制工程不仅涉及到工业、农业、交通运输业等传统领域，而且逐步渗透到生物、信息、通讯等新兴领域。因此，把控制理论与控制工程有效的应用到更多的问题解决中，已成为相关科研人员进行问题解决的关键手段。

1 控制理论与控制工程的发展

1.1 控制理论的产生

控制理论作为一门应用性很强的学科，其产生可以追溯到十八世纪中叶英国的第一次技术革命中。瓦特于1765年发明蒸汽机后，把离心式飞锤调速器原理应用到蒸汽机转速控制中，标志着以蒸汽为原动力的机械化时代到来。之后工程界把控制理论应用于调速系统稳定性问题的研究上来。

随着通讯和技术处理技术的快速发展，电气工程师们研究出了以实验为基础的频域响应分析法，美国贝尔实验室工程师奈奎斯特于1932年发表的《反馈放大器稳定性》一文中，提出系统稳定性奈奎斯特判据，后来被推广到条件稳定性和开环不稳定研究上。控制创始人维纳在总结前人的成果基础上，写成《控制论――或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》一文，奠定了控制理论基础。

1.2 控制理论与控制工程的发展

摘 要： “线性系统理论”课程是控制科学与工程以及相关学科专业的专业课程之一。但其教学中往往偏重理论知识讲解而缺少实践教学，导致学生对该课程失去兴趣。本文结合理论教学和实践教学两个方面，有针对性地对线性系统理论的教学工作进行课程教改探讨，以增强教学的效果，加深学生对所学知识的理解。同时，加强实践教学，提高学生理论和实际操作的能力，激发学习兴趣，更好地完成研究生的科研工作。

关键词： 线性系统 实践教学 理论教学 实际操作

1.引言

“线性系统理论”是控制科学与工程专业、机电类专业以及其他研究生专业的一门非常重要的专业课程。在控制系统理论的研究领域中，线性系统是研究的主要对象，而在此基础上形成的线性系统理论是现代控制理论中最基本、最重要也最成熟的一个分支，所涉及的内容包括生产过程控制、信息处理、通信系统、网络系统等多个方面。线性系统理论所涉及的概念、方法、原理和结论对于系统和控制理论的许多学科分支，如最优控制、随机控制、非线性控制、系统辨识、信号处理、故障检测和滤波等都具有十分重要的作用[1]，[2]。作为控制工程与控制科学方向研究生从事科研的一门基础课程，开设“线性系统理论”课程的目的就是培养其运用所学到的专业基础知识，包括控制理论，机电课程，电子技术等，以解决实际问题[3]，[4]。该课程的开设，不仅可以帮助他们开展科研工作，还对他们今后从事本专业工作奠定了很好的基础。

“线性系统理论”课程在国内许多控制学科的研究生专业都有开设，无论在教学内容、教学方法和手段、学生实践等方面都各有所长，有许多值得我们学习，也为我们进行教学提供了参考依据。安徽大学电气工程与自动化学院，现设有控制理论与控制工程，检测技术与自动化转置以及模式识别和智能系统等硕士研究生专业。自开展“线性系统理论”课程以来，一直得到学生们的支持。实际上，很多院校“线性系统理论”教学都会存在或多或少的问题，主要有：1.1忽视了实验教学环节，理论课程远远多于实践课程，导致理论与实践脱节；1.2教学内容相对简单，实验课时非常少，导致学生做科研时，不能学以致用。研究生教育作为我国教育结构中最高层次的教育，肩负着为现代化建设培养高素质、高层次人才的重任。研究生的教育主要包含课程学习和学位论文研究两个重要阶段，其实就是学和做两个层面。所以，我们在对研究生学习能力、创新精神的培养同时，也必须对他们的课程学习阶段予以同等重视。因此，我们在教学过程中，需要结合线性系统理论课程的特点，有意识、有目的、针对性地把系统控制理论中的研究方法贯穿于教学中。

本文拟从理论教学和实践教学两个方面，有针对性地对线性系统理论的教学工作进行课程教改探讨，以增强教学的效果。以期对研究生进行学习、研究问题方法的培养和熏陶。并加强实践教学，提高学生理论和实际操作的能力，更好地为研究生的科研工作服务。

2.理论教学的改革分析

2.1形成完整的理论教学体系。

[论文关键词]模型目的建构主义认识论

[论文摘要]控制论的认识论是一种建构主义的认识论,本文结合控制论早期和1970年代以来的研究成果和方法,从知识、认知形式、层次、目的这些最基本的认识论和控制论概念着手,挖掘出控制论在认识论上的意义。控制论的知识就是模型,认知不是被动反映而是能动建构,认知建构的多层次以及它对目的的新的解释都丰富和发展了哲学认识论。

控制论作为一门交叉学科,它给哲学研究提供了很丰富的素材。在认识论研究中,控制论方法尤其值得我们借鉴。控制论从上个世纪中期创立以来不断发展,在认识论研究中也给我们越来越多的启示。控制论奠基人维纳在他的黑箱理论中已经提到模型在认识和科学发现中的作用,黑箱理论实际上就是早期控制论的认识论。上个世纪70年代以来控制论有了一次新的发展,西方出现了几个新的控制论学派。从认识论的角度来看,它们的共同特征就是对主体认识过程有了更精细的分析,主体认知的能动性更受重视。本文将从知识观、认知过程分析、认知本质分析等几个方面展示控制论的认识论意义。

一、“知识-模型”说

控制论认识论的基本观点是知识即模型。一个系统有知识就是该系统建构了被感知的外部环境的模型。因为现实世界很复杂,要想认识和控制它,人们必须对它抽象,建立关于它的模型,一系列的模型就构成了对世界的知识。

这种观点最早出现在早期黑箱理论中。维纳和另一个控制论奠基者艾什比的著作中都有这方面的论述。艾什比《控制论导论》第六章讨论的就是黑箱问题。黑箱理论中的“黑箱”就是认知客体,所谓黑即不为人了解或认识。认识黑箱就是建构它的模型,在不影响黑箱原有结构的情况下,向黑箱输入物质、能量或信息,从而得到相应的输出。根据输入和输出的对比能得到黑箱的若干可能结构,建立关于黑箱的模型。随着输入输出的增多,黑箱的理性模型也逐渐完善,从相对简单的、高度抽象的模型发展为比较复杂的、更加具体化的模型[1]。

知识即模型这个观点在1970年代以来的控制论专家中得到更进一步地贯彻,他们对控制过程的动态分析以模型为基础。控制论研究对象包括两个系统,控制者系统和被控制系统,或者建模系统和被建模系统,前者在认识论意义上即认知主体,后者也被称为环境、外界、世界等等。它们之间会有相互作用,大量信息从环境流到控制系统,控制系统采取的行动作用于环境,构成一个反馈环。控制过程中的认识大致是这样的:系统观察或感知那些对它的最优状态发生影响的外界变量,感知过程就是系统对外界建立模型的过程,感知生成了对外部状况的内部表现。这种新的控制论的模型具有下面一些特点:

第一、模型是用来预测世界的工具。主体控制外界的过程中模型起着十分重要的作用。模型不是对环境静态的、机械的反映,而是动态的建构。由于模型要比它反映的环境简单,这样它的运行要比它反映的环境领先一步,因而主体即控制者系统能做出预见。系统可以在干扰还没有对它造成破坏之前,提前做出补偿行动。

摘要：本文根据“现代控制理论”课程和电气专业学生知识结构的特点，对双语教学要求下该课程的教学问题展开探索。通过教学改革和课程实验建设，提炼了几点有效的措施，灵活的双语教学方法的采用，英文教材的选取和调整，双语教学环境下的多媒体课件和仿真实验平台的开发等。

关键词：双语教学；现代控制理论；英文教材；教学改革

中图分类号：G642.0；TP273+.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0131-03

一、引言

现代控制理论课程作为电气工程专业本科三年级学生的专业必修课程在我校已开展多年。这门课程是矩阵论和自动控制原理等课程的延续，因而内容丰富、理论性和工程性都很强；再者，由于控制学科的飞速发展，使得该课程具有信息量大，更新发展快等特点[1]。近年来，随着国家科学技术的飞速发展，中国大学生与世界其他高校学生的交流越来越频繁，为了适应国际大融合发展的需要，双语教学在高等学府中受到了高度重视。2001年教育部提出，在有条件的高校，应该为本科教育中的公共课和专业课开展双语教学，并不断开展教学改革和研究性教学实践，探索有效的教学方法和模式，以提高双语教学的质量[2]。近年来，双语教学尤其是对专业课开展双语教学已经成为了各大高校教学研究的热点[3]。多项教学改革的实践证明，在电气工程的专业课程中开展双语教学的探索，有利于课堂教学形式的国际化以及讲授内容的快速更新，显著地提高大学本科生的专业英语的执行能力，同时也会让学生感受到专业英语的重要性，将会提高我国高等院校尤其是扬州大学的电气相关专业课程教学的水平。因此，如何开展现代控制理论课程的双语教学，尤其是在双语教学要求下，提高学生的学习积极主动性和灵活应用教学成果的能力，就显得尤为重要。“扬州大学电气专业现代控制理论课程”教学团队，根据近年来在该课程的双语教学探索和实践中遇到的一些问题，探索新的教学方法，特别注重培养电气专业学生学习该课程的积极性，对该门课程双语教学的可行性、要求和课程特点等进行了详细的阐述，特别是根据电气工程专业本科生的基础知识结构和“现代控制理论”课程的理论性和工程性都很强等特点，在教学改革实践中探讨了一些行之有效的解决方法和措施。

二、课程特点及教学目标

现代控制技术是在经典控制理论中发展出来的一门学科。“现代控制理论”课程作为“自动控制原理”的后续课程，其作用是使学生在学习过自动控制原理和矩阵论等基础课程之后，了解当今控制理论和应用领域的一个新阶段，现代先进的控制方法原理及其应用。考虑到学科的特点和学时的限制，本课程在讲授过程中只涉及到线性控制理论中状态空间模型的建立和解的分析、能控性/能观性分析、系统稳定性分析、状态观测器和状态反馈的实现等内容。

课程的目的是使学生通过本课程了解时域形式状态空间模型的形式、状态变量、状态方程的求解以及解得特点，开展系统的定性分析――能控性/能观性和系统稳定性分析，尤其是掌握运用李雅普诺夫稳定性分析方法进行线性、非线性系统的稳定系判断。进而，能够对目标性能要求下，开展系统控制器和观测器的设计。

摘要：随着现代化技术的发展，自动控制越来越重要，自动控制理论知识成为今后工程实践中的基础知识。本文在分析自动控制原理的课程设置、课程体系和教学中存在的问题的基础上，对自动控制原理的授课进行了新的探索，更新了教学内容，丰富了教学手段，变革了考核方式，并新增网络教学这一重要的教学资源。本文所做工作是在结合多年实践教学的经验基础上加以改革，对提高教学质量、使学生更好地学习自动控制原理具有现实意义。

关键词：自动控制理论；课程体系；教学改革；网络教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0154-03

一、引言

自动控制理论是研究自动控制一般规律的技术科学，是自动控制技术的理论基础。由于自动控制理论内容涉及面广，包括电路、大学物理、高等数学、积分变换、线性代数、机械、计算机辅助设计等交叉学科的很多知识，理论性和抽象性强，具有内容丰富、信息量大和发展更新速度快等特点[1，2]，因此难教难学，在学生中流传着自动化专业的“天书”这一雅号。所以，为了使学生更好地学习这门课程，为后续课程的学习打下良好基础，本文将从教学内容、教学方法和教学手段等方面进行改革探索。

二、自动控制理论的课程设置

1.课程地位与目的。随着现代化技术的不断发展，自动化越发深入各行各业以及人们的生活，自动化知识也越来越成为人们需要了解的必不可少的内容。因此自动控制理论成为工科院校自动化、电力、电自、机械、热能、核电、风电、建环等诸多本科专业的专业基础课程，同时也是自动化类专业的硕士研究生入学考试的必考课程[2]。通过本课程的学习，使每个学生能多角度、分层次地充分了解和认识自动控制理论以及相关课程发展的状况及专业知识特点，并把握局部或整体的理论，使学生所学知识同实际工业过程的应用相联系，为学生实践打下扎实的基础，也为学生进一步学习“过程控制”、“运动控制”、“计算机控制系统”等后续专业课程打下良好的基础。

2.课程教学的原则。在教学过程中，以学生为本是教学的基本原则，要时刻围绕以学生为中心展开教学[3]。对于教师来说，教师是知识的传播者，教师在传授知识的过程中，必须对所传授的知识掌握透彻，理清课程脉络，使所讲内容前后连贯，构成一个统一的整体。对于学生来说，学生是知识的接受者，学生的知识水平和理解能力有限，准确地把握好学生的学习难点、理解误区，相应的调整授课内容，讲解时做到深入浅出，才能更好地引导学生掌握学习内容。其教与学的关系可用图1来表示[2]，形成复合控制，以求得更好的教学效果。

PLC是可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。下面，小编为大家分享plc毕业设计开题报告，希望对大家有所帮助!

课题名称： PLC先进控制策略研究与应用

1、选题意义和背景。

可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等强大技术优势，已经成为目前自动化领域的主流控制系统。然而，从目前的应用情况来看，PLC还大都只是承担最基本的控制功能，如顺序控制、数据采集和PID反馈控制。各个PLC厂家也在其产品中设计了PID模块。虽然PID算法控制有很高的稳定性，但对于一些复杂控制系统，PID控制很难满足控制要求，这也使PLC的发展面临着一种挑战。随着越来越多的PLC产品与IEC1131-3标准兼容，PLC控制系统越来越开放，将先进控制算法嵌入PLC常规控制系统成为可能。本课题从工业控制实际应用角度出发，对PLC的控制功能进行深入的研究和探讨，以提高和扩展PLC控制器的应用水平和应用范围。本课题：PLC先进控制策略的研究与应用，其目的是通过研究使一些先进控制算法在PLC及组态系统上得以实现，并开发相应的应用程序，经过验证后最终应用到工业过程控制中去。

在PLC组态系统中实现先进控制算法，包括预测控制算法和模糊逻辑控制算法，形成具有人工智能的控制模块及网络系统，能大大提高系统的控制水平，改善控制质量。从经济角度来看，目前PLC生产商的一些产品具备先进控制模块，如模糊模块。但它们的价格十分昂贵，且封闭性较强，不适合我国中小型企业的工业改造。因此开发较为通用的先进算法实现技术，对于我国中小型企业的工业改造具有很大的意义，既可降低生产成本，又可提高经济效益。

模糊控制与预测控制是智能控制中技术较为成熟的分支，因此，研制和开发出适合工业环境的实时先进控制开发工具，实现模糊控制、预测控制嵌入PLC,与常规控制集成运行，让先进控制从教授、专家手中走出来，实现先进控制的工程化、实用化、转化为社会生产力，对缩短控制系统开发周期，加快先进控制技术的广泛应用，提高我国的工业自动化水平有着重大的意义。

2、论文综述/研究基础。

在过程工业界，从40年代开始，采用PID控制规律的单输入单输出简单反馈控制回路己成为过程控制的核心系统。目前，PID控制仍广泛应用，即便是在大量采用DCS控制的最现代的工业生产过程中，这类回路仍占总回路80%-90%.这是因为PID控制算法是对人的简单而有效操作的总结和模仿，足以维护一般过程的平稳操作与运行，而且这类算法简单且应用历史悠久，工业界比较熟悉且容易接受。