时间：2023-03-22 17:34:05
导语：在智能化数控系统的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：智能控制技术；机电一体化；应用
【分类号】：TP273.5；TH-39
随着集成电路技术的快速发展，机电一体化技术越来越成熟，同时推动了机电一体化技术的广泛应用，在我国各个行业的生产和工艺过程中都应用到了机电一体化技术，提高了生产效率，改变了人们的生活。在科学技术竞争激烈的今天，智能控制技术在机电一体化系统中的应用改变了传统机电系统的成本高、效率低的工作模式，极大地提高了机电一体化系统的工作效率，推动了机电一体化系统不断进步和发展。
一、智能控制技术的主要特点和控制理论
在科学技术迅猛发展的今天，智能控制技术对于我们来讲已经不陌生，它被广泛地应用在了我们生活中各个方面。智能控制技术就是一种可以在无人操作和干预的情况下，通过智能软件驱动和运行智能机械设备，实现控制命令的一种自动控制智能技术。智能控制技术是计算机技术的重要发展和应用。传统的智能控制技术只能应用在机电一体化系统的最底层，在工作时需要人工的干预和操作。智能控制技术综合了多个学科的高新技术，充分实现了在各个领域的智能化。
智能控制技术的主要特点：
（1）智能控制技术应用在系统的高层控制单元，并不是简单的机械工作。
（2）智能控制设备具有较好的非线性特性，功能更加全面。
（3）智能控制设备可以根据不同系统的需要改变结构，适应整个系统的运行。
（4）智能控制设备具有自我寻优的特点。
（5）智能控制技术具有很强的组织控制功能和学习功能，可以满足不同领域多样化、多功能化的需要。
（6）智能控制技术是一个新型的控制领域，具有很大的发展空间和潜力。
智能控制技术是一门涉及多个领域的新兴学科，以计算机科学技术、自动控制技术、人工智能理论为基础，形成了智能控制技术的控制理论，主要包括了模糊控制理论、智能集成控制理论、神经网络控制理论、智能自动控制理论、混沌控制理论、遗传算法等，通过这几种智能控制理论的融合，形成了智能控制技术的主要理论和方法。
二、智能控制技术与传统控制技术的主要区别
1、智能控制技术是传统控制技术的高级阶段
传统控制技术是主要应用在各个领域生产工业的地层，主要完成一些简单的重复性机械工作，主要实现能够代替人力的功能。智能控制技术在传统控制技术的基础上，利用计算机，实现了智能化。智能控制技术的结构更加开放、多变，具有很强的组织控制能力、综合处理信息能力和学习能力。
2、智能控制技术和传统控制技术在控制对象和任务目标方面都有很大不同
智能控制技术的主要控制对象是高级的计算机系统，通过复杂的程序系统，以实现控制系统的非线性、不确定性、多功能的智能化控制命令为主要任务目标。传统控制技术的控制对象比较单一，通常只适用于线性、确定性的控制对象。
3、智能控制技术和传统控制技术的设计重点不同
智能控制技术的设计重点主要在于对不同控制对象和任务目标的数学模型进行识别、描述，通过数据库和程序代码，完成控制命令，实现任务目标。传统的控制技术主要运用了动力学方程和运动学方程等数学函数，来操作控制对象，实现单一的目标任务。智能控制技术可以实现混合控制，可以通过广义的数学模型，进行混合的数学控制过程，利用开闭环结构，通过定性定量的决策和控制，最终实现多模型、多状态的控制方式。
4、智能控制技术和传统控制技术的学习方式不同
智能控制技术主要是通过结合专业人士的成功经验，不断地学习和改进来获取知识。传统控制技术主要是利用各种方程式、定律和原理来获取知识。智能控制技术拥有模仿人的智能化功能，对于控制决策、控制对象的状态和控制环境的知识，可以综合运用，传统控制技术只能根据单一的控制命令来完成简单的控制任务。
三、智能控制技术在机电一体化系统中的应用
1、智能控制技术在数控领域的应用
随着科学技术的发展，数控行业间的竞争日益激烈，要求数控系统不仅仅要有较高的稳定性、可靠性、安全性和高精度性，而且要实现多样化的智能功能，因此智能控制技术在数控领域得到了广泛的应用。智能化的数控系统具有综合处理信息、扩展模拟处理智能知识、智能决策、感应控制环境的功能，在数控领域中可以通过数据库、程序代码，通讯网络等途径，实现自我学习、自我组织、自我控制、自我适应、自我修复、自我识别等功能。数控领域中很多的控制对象和控制任务没有明确的数学模型，也不能很好地建立数学模型，使用传统的控制技术无法实现任务目标，把智能技术应用在数控领域就可以很好地解决这个问题，实现任务目标，很好地实现控制效果。
在数控领域中运用智能控制技术的模糊控制理论，对于一些信息比较模糊的控制任务有着显著的效果，通过模糊控制理论进行优化控制数控系统的加工过程，并且可以用于诊断数控机床的运行故障，保证数控系统的运行安全。另外，智能控制技术的人工神经网络技术对于实现数控系统中插补运算和故障诊断有着重要的作用，可以利用人工神经网络的适应性神经元调节控制数控系统中开环闭环的结构增益。数控系统中的插补运算是整个数控系统的核心模块，它可以根据生产零件的加工起点和终点、形状、速度等状态信息，在加工起点和终点之间的位置插补一些中间点，实现数据点的密集化处理。
2、智能控制技术在机器人领域的应用
机器人通常要实现时变、强耦合和非线性的动力学特性，具有多方面的传感器信息，多种变量的控制系统参数，实现多样化、智能化的控制任务，这些要求都使得智能控制技术在机器人领域得到了广泛的应用。智能控制技术在机器人领域的各个方面都有重要的应用，例如机器人在行走过程中视觉传感器信息处理、自主障碍控制，行走的路径规划，行走轨迹的定位跟踪，机器人的行为动作状态，动作姿势控制等。通过智能控制技术实现机器人的自我学习、自我调整、自我适应的功能。
例如，机器人在码垛时对于智能控制技术的应用。机器人码垛作业，是由机器人、机器人夹具、标准箱输送设备对标准箱姿态的预处理，三者共同协调完成的作业。三者的工作节拍必须一致，避免任何一种工序出现等待，才能保证码垛作业按设计有效的进行，达到设定的码垛速度，机器人码垛作业流程图如图4所示。
由分拣系统分拣出的标准箱按种类分别送至1、2、3三个取件通道，每个通道为一种种类。通道末端设置标准箱姿态预处理抓取工位，当抓取工位标准箱姿态已处理如图1、图2、图3所示时，给出姿态完成信号；同时控制系统接到码垛工位空托盘到位完成信号。接到两个完成信号后，控制系统启动码垛机器人到达1、2、3号抓取工位并启动夹具抓取标准箱，当真空检测达到预定值，控制系统给出机器人码垛运动信号，机器人将抓取的标准箱，按规定的垛型分别码垛至723、718、715码垛工位的托盘上。运动中真空检测一直在监视夹具真空度，保证牢固抓取标准箱。标准箱码垛完成后，机器人返回零位待机状态。机器人抓取标准箱码垛运行中，若夹具真空度下降至低于高速运行设定值，机器人减速运行；若真空度下降至低于低速运行设定值，机器人运动停止并保持停止状态，防止掉箱。同时控制系统发出报警，人工进行干预后，复位后机器人回到待机工位，等待指令。
3、智能控制技术在交流伺服系统中的应用
在机电一体化系统中，交流伺服系统是一个重要的组成部分。交流伺服系统主要实现信号处理后转换成机械设备的动作，对于整个机电一体化系统的控制质量、控制效果和控制功能有着重要的影响。交流伺服系统是一个复杂的运行系统，对于交直流电动机有着时变参数和负载扰动的特点，并且控制对象非线性、不确定，因此不能得到交流伺服系统的精确数学模型，这时将智能控制技术应用到交流伺服系统中，结合交流伺服理论，实现了交流伺服系统的稳定可靠的运行，提高了系统各方面的性能指标。
通过运用智能控制技术的模糊控制算法，大大提高了交流伺服系统的响应速度，提高系统的灵敏度和性能，并且保证了系统具有良好的抗干扰能力，实现了交流伺服系统的自我学习、自我控制和自我调整。
结束语：
智能控制技术在机电一体化系统中发挥着越来越重要的作用，随着智能控制技术的不断发展，一定会推动着机电一体化系统朝着高度智能化和功能化的方面不断发展，为我国各个领域的经济科学发展发挥更大的作用。
参考文献：
[1]王成勤，李威.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].江苏徐州中国矿业大学机电学院，2013（02）.
关键词：楼宇智能化；监控系统；应用；设计
中图分类号：TU855
近年来，计算机网络技术、现代自动控制技术和通信技术在现代化建筑的设计建造中得到了广泛的应用，从而推动了人们生活方式的改变，特别是随着各种智能系统的广泛应用，使居民的居住环境向着信息化、自动化、安全化乃至智能化的方向发展。
国内，随着人们对智能化楼宇系统需求的增加，越来越多的生产商开发了不同种类和功能的自动化设备和网络通信设备、智能监控系统等，然而在智能楼宇系统的设计和施工时，根据不同功能划分的系统被分别安装，一方面造成不同生产商的设备之间互不兼容，在系统信息交互等方面存在诸多困难；另一方面由于不同功能的子系统间彼此独立，导致系统资源共享实现困难。这种异构的系统方案造成了智能楼宇设备使用的诸多不便，为了解决子系统之间以及硬件设备之间的互连和互操作性问题，就要求构成智能楼宇的电气设备的各个异构子系统具有开放式结构，所采用的协议和接口都要标准化和规范化，使资源达到充分的共享，高效率的完成规定的任务。
1智能楼宇监控系统的结构分析
智能监控系统技术运用楼宇智能化电气设备监控系统，为业主和用户提供良好的工作和居家环境，并使楼宇内的供配电、给排水、空调通风、电梯、照明等系统设备始终处在最佳运行状态，确保楼宇内各个子系统运行的经济性、稳定性和智能性。以达到舒适、安全、健康、经济和节能的目的，因此电气化智能化的楼宇系统广泛受到建筑设计、施工方的重视。
智能监控系统的主要功能是对各监控与管理可提供设备运行管理和楼宇经营管理，同时对楼宇进行节能控制。智能监控系统主要包括电气设备监控系统、供配电控制系统、空调系统、给排水监控系统、电梯系统等多个子系统构成，如图1所示。
楼宇智能化电气设备监控系统主要是对楼宇内的电力、照明、空调、给排水等机电设备或系统进行集中监视、控制与管理、以保证这些设备安全可靠地工作。
保证楼宇智能化系统顺畅、稳定运行的基本条件是安全可靠的软硬件系统。例如，供配电子系统在要确保楼宇基本供电的同时，还保证楼宇内电路的稳定性和电流的安全性。因此，必须在系统中同时嵌入各种监控设施，主要对楼宇内各个开关的闭合状态，电路中电流的大小以及升降压设备的温度等进行实时和全面的监控，从而保证楼宇内供配电的稳定安全，真正到达系统的智能化管理。
现代楼宇的节能是智能化楼宇面临的新课题。大型建筑的能耗主要包括照明、空调、供热、通风以及其他电器设备的使用等，为了使智能化楼宇的能耗明显降低，有必要通过使用各种节能设备和绿色能源，对楼宇的能耗进行智能化控制。实践证明，对各种设备的进行节能控制能够取得明显的节能效果。例如，在小区内应该对走廊，停车场等人员流动较小的区域设计回路分组控制电路，并使用声控和其他感应式传感器等；在楼宇的空调系统中，设计空调设备的最佳启动、停止控制电驴，对空调实施有效的节能控制，在减小系统能耗的同时还能降低楼宇电路系统的负荷，提高整个系统的稳定性和寿命；对于智能楼宇的给排水系统，可以设计出不同水箱、容器等的水位和水压的监测电路，并设计相应的水泵启动、停止控制系统，对楼宇的给排水进行节能控制。
图1智能楼宇系统示意图
CBD等综合性大楼是智能楼宇系统应用最多的方向。在综合性楼宇建筑中，一般都设包括办公室、写字间、会议室、饭店、公寓等，造成楼宇系统管理和监控的困难，特别是火灾等的监控更方面，如果人们的防火意识淡薄或者放松警惕，就会增加火灾的发生。
2智能化楼宇电气设备监控系统的综合设计
2.1基于CORBA的系统方案的总体设计
智能化楼宇电气设备监控系统，是指通过包含电气监控系统和智能化控制系统，对楼宇建筑内的主要电气设备，供配电线路的等实施自动化的检测、控制和保护，并通过通信系统等，发展通信等综合性的自动化功能，提供系统全局信息资源平台；基于互联网技术实施内外网络多种信息的融合应用，实现楼宇内相关业务操作的自动化与智能化，实现全面的更高层次的企业信息集成方案；在此基础上，对楼宇的电气设备等进行综合管理，进而实现管理的智能化、节能化等。
基于上述目的和原则，系统设计规划将充分利用CORBA技术的优点，并以现代系统设计的面向对象原理和模块化设计的思想，在ORB软总线的基础上，利用CORBA提供的不同的系统服务，并针对电气监控与电能量管理的公共服务，构建出一个符合业务逻辑和要求的工程对象。基于CORBA的系统设计方案如图2所示.
图2楼宇智能化监控系统组成示意图
2.2数据采集与监视控制系统的设计
数据采集与监视控制系统的功能主要是监督控制，对楼宇的电气设备运行进行实施和全方位的监视。考虑到数据采集及其监控系统的数据传输多采用远程通信方式，具备有远程通信和大范围分布的基本特点。由于远程通信方式的数据处理量很大，因此需要安设通信信号前处理设备，从而能够尽量减轻系统中心服务器的载荷。另外，数据采集与监控控制系统的监控范围庞大，数据系统繁杂，因此不能追求系统的快速响应能力，更多情况下应该同时考虑系统软件和硬件的多点监控能力和系统的全局稳定性。
一般情况下，SCADA子系统会根据现场设备的需要，对不同的通信线路、通信协议等的访问进行控制和数据采集，同时，SCADA子系统还会向上级的CORBA总线提供多种接口，通过使其他的协议和服务器，对上级系统进行访问。因此，SCADA子系统相对与下级子系统来说是禁闭的，但对其上级系统会提供统一的服务。因此，SCADA子系统可以被上级的服务器，通过不同的接口进行访问、控制和数据交换。
3总结
智能建筑的特征是将各种与信息相关的楼宇设备通过建筑内的综合布线系统连接起来，并保持这些设备与建筑的协调，从而舒适的信息化空间得以构成，人们在信启、社会中的快节奏和开放性需要得以满足。本文主要研究了此类楼宇智能化监控系统在设计、与施工应用中的若干问题，首先总结了楼宇智能化监控系统基本结构和功能，随后基于CORBA的系统方案对智能化楼宇电气设备监控系统进行了整体设计，最后指出了楼宇智能化监控系统在施工应用过程中的需要注意的问题。本文的研究对智能化楼宇监控系统的应用具有指导意义。
参考文献：
[1]李馨蓉.智能楼宇监控系统整体方案设计[J].计算机工程与应用,2002(5).
[2]刘维群,李元臣.基于Rabbit2000 的楼宇监控研究[J].微计算机信息,2007,10(1):175-177.
当今社会随着通信、电子、计算机以及自动控制技术的迅猛发展，人们对学习、办公及生活环境的要求日益提高，智能建筑 （Intelligent Building，IB）应运而生并得到高速发展，楼宇自控系统BAS（Building Automatic System）是其关键之一。楼宇的智能化自20世纪90年代已经开始应用于大中城市的高层及多功能建筑物上之后得到了广泛应用和飞速发展。
图书馆属于公共建筑，其内部结构复杂、安全要求高、设备数量众多，非常需要建设智能化系统。图书馆建筑的智能化程度，决定着其运行效率与安全等级，楼宇自控系统是其关键系统之一，起着重要的作用。
本文以一图书馆工程实例介绍楼宇自控系统的设计，此项目规划占地2.1万平方米，建筑面积约9.8万平方米，地下2层、地上10层，建筑总高度约50米。设有办公室、信息咨询部、阅读部、活动推广部、数字资源与技术保障部、物业管理等多个部门。
1 楼宇自控系统的需求分析
楼宇自控系统设计具有很大的灵活性，应根据建筑物的整体功能需求和物业管理方式确定控制水平，根据建筑物内不同区域的要求和受控设备的分布特点，选择技术先进、成熟可靠、经济合理的控制系统方案，避免投资的盲目性。
本楼宇自控系统拟对图书馆内的各机电设备（包括：空调通风监控系统、给排水系统等），采用集散系统进行监控和管理，以实现对设备进行可靠而经济的优化控制，进而延长设备的使用寿命、节约能耗和简化管理。
系统必须具有开放性、可扩充性、标准化，采用开放性的标准通讯协议。控制主网和分布网要求采用BACnet/IP通讯协议，BAS分站则采用BACnet MS/TP或LONWORKS通讯协议。最终系统具备开放性、兼容性和扩展性具。
系统的管理访问支持 B/S或同时支持 B/S 和 C/S，允许设置多个工作站，对系统实现远程管理和控制。
根据图书馆的使用要求，提供针对性的管理功能，包括：检修提醒报警、越限报警、控制失效报警。
1.1 空调通风监控系统的需求分析
本工程中空调监控系统的监考设备包括：冷源系统、空调机组、新风机组、送/排风机等。
冷源系统包括 4 台冷机、5 台冷冻泵、5台冷却泵、4 台冷却塔、1 个膨胀水箱、1个软化水箱及2台补水泵等设备。冷源系统由专用的群控系统管理，楼宇自控系统（BAS）只需通过BACnet、OPC 等开放的通讯协议接口，读取设备相关参数，实现监测。监测的主要内容：冷机、冷冻/冷却泵、冷却塔的运行状态，冷冻水供回水总管的流量、温度、压力，冷却水的供回水温度等。
新风机组的监控需求包括：风机的启停控制、水阀的控制、状态监测及报警；空调机组的监控需求包括：风机的控制、水阀的控制、新/回风阀开度的控制、状态监测及报警；送排风机的监控需求包括：风机的启停控制、状态监测及报警。
1.2 给排水系统的需求分析
本工程给排水系统包括：36个集水井、72台排污泵，分布在负二层；消防1个水池、2个生活水箱（配有5台生活水泵）、1台直饮水泵。排污泵的启停由液位开关自动控制，BAS对消防及生活给水设备只监不控。监测内容：排污泵的状态（运行、手/自动和故障报警）生活水泵组的运行状态、故障报警，生活水箱和集水井的超高、超低水位；报警提示：集水井水位过高、消防水池或生活水箱水位过低时发出报警；生活水泵、排污泵的运行状态与控制要求不一致时发出报警；互为主备的排污泵一台发生故障报警时另一台不能自动投入运行时系统发出报警；当水泵累计运行时间越限时，系统发出提示消息。
1.3 第三方系统集成
本工程中冷源系统、电梯系统、不间断电源、发电机系统等第三方系统需要通过集成接入楼宇自控系统（BAS），要求BAS通过软件读取各系统内部数据，并详尽、准确、实时的记录数据。
2 楼宇自控系统的方案设计
2.1 楼宇自控系统的基本组成
为提高可靠性，本系统采用分布式集散型控制系统，系统由中央管理站（服务器/工作站）、各种DDC（Direct Digital Controller，直接数字控制器）及各类传感器、执行器等组成，能够完成多种控制及管理功能，是一种智能化控制管理网络系统。
中央管理计算机（又称上位机、系统服务器）通常设置在中央控制室，由PC主?C、显示器及打印机组成，是楼宇自控系统的核心。中央管理计算机实时监测来自现场设备的所有信息数据和报警信息，并发出各种控制指令给现场控制器，对收集到的数据进行处理和记录，并通过各种输出设备通知工作人员。
DDC控制器是一种可独立运行的数据采集和控制装置，由处理器、输入输出通道和各种接口电路等组成。DDC控制器是楼宇自控系统的核心和实现控制功能的关键部件，通常分散设置在受控设备的附近，是系统与现场设备的接口。DDC通过各种输入通道采集实时数据，再按一定的控制规律进行运算，最后发出控制信号，控制受控设备的运行。 DDC的输入输出接口分为四类，分别是：模拟输入（AI），数字输入（DI），模拟输出（AO），数字输出（DO）。
传感器和执行器是安装在受控设备里的传感元件和执行元件，是楼宇自控系统的末端设备。传感器对一些直接反映系统性能的物理量，如温度、湿度、压力等进行检测，并将检测到的物理量输入到DDC，DDC则输出控制信号传送给各执行器，进而控制受控设备。
2.2 各子系统的设计
2.2.1 空调通风监控系统
1）风机的监控
现场控制器（DDC）通过事先编制的启停控制命令，通过数字输出（DO）控制风机的启停，并将风机主电路上交流接触器辅助触点的状态输入到DDC的数字输入（DI），监测风机的运行状态；主电路上热继电器的辅助触点信号作为风机过载停机报警信号，通过DDC的数字输入（DI）反馈到系统中来。
2） 送、回风温湿度监测及水阀的控制
在送、回风口各设置一个温湿度传感器，其输出信号接至DDC的模拟输入（AI），对送、回风的温湿度进行监测。比较回风温度与设定温度的差值，采用PID 等控制算法，通过模拟输出（AO）控制二通阀的开度。
3） 新/回风阀开度比例控制
空调机组的新/回风阀开度比例控制信号为模拟输出（AO）信号。
4）状态监测及报警
通过DDC的数字输入通道（DI）采集空调机组/新风机组的风机手/自动状态、风机压差、过滤网堵塞报警信号。系统会将监控数据自动记录下来生成表格，便于以后查找、打印或者作进一步的数据处理。
空调通风监控系统各设备的监控点位如表1所示。
2.2.2 给排水系统
1）采集生活水泵组和排污泵的运行、故障报警、手自动状态等信号，集水井水位（超高、超低水位）信号，通过DDC的数字输入（DI）到BAS，在系统界面上实时显示。
2）通过软件的报警提醒功能设置报警点，如：启停泵异常、设备累积运行时间越限等，提醒工作人员现场排查或检修。
给排水系统的监控点位如表2所示。
2.2.3 第三方系统集成
冷源、电梯、发电机、不间断电源等第三方系统需要通过集成网关接口接入BA系统，这四个第三方系统分别由各自厂家通过其专用的监控系统自行监控和管理，再将各监测数据通过集成网关接口提供给BA系统，各系统设置一个 BACnet网关用于与BA系统的连接和通讯。
3 楼宇自控系统的选型及配置
3.1 楼宇自控系统的选型
楼宇自控系统的选择既要满足业主的要求，又必须符合“智能建筑设计标准”（GB/T50314-2006），应全面考虑系统的可靠性、开放性、可扩展性及技术的先进性。
在选用产品时，首先应从该建筑物的要求出发，充分分析和考虑市场可供商品的市场定位和特性，选择适合的产品。首先要对产品进行性能/价格比较，其次对楼宇自控系统方案进行优化，根据业主的投资预算和实际需求，选择最具有节能功能、方便管理的楼宇自控系统方案。
楼宇自控系统的设备配置及选型优劣，不仅对楼宇机电设备的运转和能源利用的效率有影响，而且影响建筑物的楼宇自动化水平。选择合适的产品将有利于系统的建设及日后的维护。系统选型应遵循如下原则：
1）稳定性：保证系统不仅长期可靠地运行，而且各项指标也保持长期稳定，进而减少设备的维护维修费用。在满足成本控制后，关键部件（如：控制软件、各类控制器及扩展模块、传感器等）应选用技术成熟的产品。
2）经济性：在满足建筑物舒适性条件下，合理组织设备运行，降低大楼运行时产生的费用，体现出采用楼宇自控系统后所带来的经济效益。
3）先进性：选用的系统产品技术先进性、结构该简单，便于工程安装和系统调试、以及日后的维护与系统升级。
4）可扩展性：系统设计方案具前瞻性，充分考虑系统日后的扩充，当用户有新的需求时，可在不改变现有系统的前提下实现用户的扩充要求。
目前，楼宇自控系统品牌众多、产品多样化，市场上的主流产品以国外品牌为主，主要有霍尼韦尔（Honeywell）、江森自控（Johnson Control）、西门子（Siemens）、Delta、TAC、KMC等。其中，霍尼韦尔、江森自控和西门子三家公司因进入中国市场早、品牌知名度大等原因在我国的市场占有率高，但同时这几个品牌的产品价格也很高。相对楼宇自控领域的这“三大巨头”，加拿大Delta控制公司进入中国市场较晚（2002年进入中国市场），但该公司具有多年的楼宇自控经验，是一家生产楼宇自控系统产品的专业生产商，其产品性价比较高。根据工程的实际情况及投资预算，本项目楼宇自控系统的工程实现将采用加拿大Delta控制公司的ORCA系统。
3.2 楼宇自控系统的配置
本工程BA系统总I/O容量为1500～2000点，根据相关标准应按中型规模的BA系统定位。由于Delta ORCA系统大、中、小型软件对应的I/O监控点总数分别为无限点、500～2500点、500点以下，本项目应选用带历史数据的中型Web server 软件。
楼宇自控系统的硬件设备包括DDC控制器（含扩展模块、DDC辅控箱）、传感器及辅材。硬件?O备的配置选项除了要达到智能化系统招标文件的技术要求外，还应考虑系统工程造价，选用性价比较高的产品和配置方案。在配置控制器时，可结合各受控设备的楼层及分区分组进行配置，选用合适的应用控制器及扩展模块，每台控制器监控点数预留有不少于15%的裕量，以备系统今后的扩容。系统中DDC辅控箱为定制设备，由箱体、安装底板、空开熔断器、变压器、继电器及端子排等辅控元件组成，各箱体及元件数量根据实际需要而定。各类传感器应采用与DDC控制器相匹配的、灵敏度高、稳定性好、寿命长的传感器。为保障楼宇自控系统中信号的传输距离及质量，应选用合适的信号线和通信线。
根据本图书馆建筑功能分区，为便于建筑设备管理系统（BMS）对大楼内的BA系统、智能照明控制系统、安防监控系统等进行集成和管理，BA控制中心设置在负一层控制室，对全楼的设备行监视和控制。
由于本图书馆建筑结构及功能分区的实际需要，整个图书馆建筑各楼层均分为五个消防分区，大楼拥有五个弱电井。根据所选用的控制模块配置方案，BA控制箱安装在各楼层的弱电井。此外，由于本项目中工程现场总线距离长，整个BA系统采用五个系统管理器，组建五条子网，以保证网络结构的合理性及系统的实时性。
关键词：智能技术；电气控制；应用
中图分类号：B819文献标识码： A
一、智能技术在电气自动化控制系统中应用的优点
（1）不需要建立控制模型
当运用传统意义上的自动化过程来对控制器进行控制的过程中，一般就会因为它控制的对象的动力学方程比较繁琐，没有办法准确地对它进行有效地把握，这将导致在设计对象模型的时候有很多的无法估量的不可预知的目标因素出现，相应的这些因素就会对要执行的目标进行不可预知的影响，如改变某些参数。如果你有一些不确定的因素，他就不可能做出准确的模型设计，最后的结果就是自动控制的实际效率会降低到一定程度。
（2）操作流程简单化
智能技术在电气自动化控制系统中广泛应用之后，不仅改变了传统控制器调节能力差的现状，还简化了电气控制系统的操作流程，使传统控制器中数据更新力度差的现象得到了有效的解决。操作流程的简单化，使操作人员的工作难度得到了极大的降低，在不具备专业操作技能的情况下也可以正确对机械进行操作，有效地降低了电气自动化控制系统的难度，增强了机械设备的工作效率。
（3）具有非常强的一致性
一般来说，智能控制器的一个比较突出的优点就是拥有较强的一致性，处理不同的数据的时候就会显现出来了，也就是说即使输入一个很奇怪的数据它也会得到比较详细的和充分的估计，让自动化控制最基本的要求得到实现，这对这些的要求是有一个很好地保障的。不同的控制作用是通过不同的对象决定的，智能控制器没有立即对一些控制对象的控制控制的行为采取行动，实现对特定对象的极端控制，但是，不可否认的是,它的效果还是很不错的。
二、电气自动化应用发展现状
我国当前各行各业都比较广泛的应用电气自动化技术，这不但包括汽车及飞机这样的复杂工程，还包括一些电器的生产也逐渐应用电气自动化技术，可见其应用领域涉及面广；尤其国家社会经济发展步伐越来也快，也推动了电气自动化的发展，而目前我国现阶段也仅仅是在控制策略上把握电力系统自动化控制技术，向智能化、最优化及区域化的发展需要逐步来完成，仍需要一个过程，而在其发展的过程中，根据计算机技术及微型技术的应用，两者相结合，是发展的关键，以此可以向多样化方向发展，同时还要提高处理信息技术和微电子技术；在此过程中，充分利用科学技术的作用，更好的向多样化发展；在发展手段上也要重视多样化，对微机和电子电气控制元件和通讯技术的控制也有所提高。
三、智能技术在电气自动化控制系统中的应用
随着社会主义市场经济的迅速发展和科学技术的不断进步，智能技术在电气自动化控制系统中应用的范围越来越广泛。智能技术是计算机技术与人工智能理论的完美结合，虽然是近几年才新兴的技术，却在各个领域中都得到了广泛的应用。智能技术在电气行业主要用于电气自动化的控制、信息数据的采集和处理、各个系统的正常运行和电子技术的应用等。通过智能技术对电气自动化可以进行有效的控制，提升机械设备的工作效率，促进电气工程行业的快速发展。
（1）人工智能控制技术
人工智能控制技术的应用是促进电气工程自动化发展的重要技术，也是其发展的主要趋势。当前，人工智能控制技术在电气工程自动化领域中已经获得广泛的应用，其控制方式主要有专家系统的控制模糊的控制和神经网络的控制，主要运用的方面是：人工智能控制技术用以采集及处理全部模拟量与开关量实时的数据，对各环节运作实现实时监控，收集整理成数据库；记录故障特征与频率且实行在线分析；全程跟踪并智能的监视各个主要的设施与系统运行的状态；员工不需要直接到生产一线，只需通过鼠标或是键盘达到控制系统的目的。
（2）在日常操作中的具体应用
电气自动化技术的发展已经深入到人类社会生活的各个方面。电气自动化技术的应尾,解决了传统电气控制中误差高、效率低、操作复杂等问题,大大简化了生产操作程序,甚至可以通过家用电脑对其进行操控。智能技术的发展与引入,使得电气自动化操作更加简便,能够通过远程控制方式,在有效规避恶劣生产环境的同时,降低误差率与生产费用。我们可以预见,电气自动化中智能技术的应用将进一步渗透到人们的日常生活中去,这不仅能提高人们的生活质量,同时也是对未来社会的一种积极探索。
（3）提高电气设备故障的诊断能力
电力系统中电气设备具有非线性、不确定性等故障特性，维修人员在对电气设备进行故障诊断时如采用传统的诊断方式根本不能准确的诊断出电气设备故障的位置，不仅造成了设备的损伤，还加大了企业设备的成本投入，造成人力物力的极大浪费，阻碍企业的发展。
随着社会的发展和科学技术的不断进步，智能技术在电气自动化控制系统的大量应用，帮助企业有效地解决了这一难题。在对电气设备进行故障诊断时主要用到的诊断技术有神经网络、模糊逻辑、专家系统等。如在配电保护故障诊断中专家系统主要用于对基于生产式规则的系统的故障诊断，这种方式的生成原理是用规则的形式将保护、断路器的动作逻辑和运行过程中工作人员对电气设备故障的诊断经验等纳入专家系统，形成专家系统故障诊断知识库，在通过报警设施的反馈信息对专家系统知识库进行科学准确的分析，最终得出电气设备故障诊断的结论。专家系统在基于生产式规则系统故障诊断中得到广泛应用主要是因为专家系统特性对故障诊断和基于生产式规则系统的影响所决定的。在专家系统中对基于生产式规则中的一些规则能够进行合理的增加、删减和修改，通过这种方式可以保障诊断系统的实效性、准确性和有效性，还能够对一些不确定性问题进行及时处理，这种电气故障诊断方式更能得出符合人类的语言习惯的结论，帮助工作人员更好理解故障诊断结果，节省维修时间，提高工作效率。
（4）完善电气自动化控制系统
随着社会进步，生产技术的革新，人们的生活更加智能化。智能技术作为计算机学科中一门新型技术，在电气自动化控制系统得到了广泛的应用。智能技术的大量运用，不仅提高了机械设备的工作效率，还完善了电气自动化的控制系统，目前智能技术在电气自动化控制系统主要的人工技术手段有两种：一种是直流传动控制系统，这种技术主要是应用于不同模式的判断和多种信息的处理，对电气自动化控制系统的完善具有推动作用。另一种是交流传动控制系统，这种系统在实际运行中主要标准是对交流电气设备及所驱动的客观环境参数的监测和诊断，这种控制方式的使用可以有效地减少电气自动化的定位时间，增强对负载转矩及非初始速度变化范围的控制，最终实现电气自动化控制系统的完善。
参考文献
[1]马德光,陈海娟.电气自动化控制系统中智能技术的应用[J].科技创新与应用,2013,05:18.
[2]任铭.电气自动化控制中的人工智能技术研究[J].中国科技投资,2013,11:152.
[3]周超.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].硅谷,2012,08:21+87.
关键词：智能控制；机电一体化；应用研究
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）23-0060-02
1 概 述
在工业生产过程中，机电一体化系统对于提高工业生产效率，提高工业管理水平起到了重要作用，随着工业产品附加值的不断增加，就对工业产品提出了更高的要求，最重要的要求就是对工业产品的生产精度要求越来越高，这样就导致了工业产品的生产流程更加复杂，所需要的控制过程也要更加精细。
但是传统的工业控制技术已经无法满足高附加值工业产品的需求，在这种情况下，智能控制技术就应运而生了，将智能控制技术应用到机电一体化系统中，可以大大提升企业的生产效率，提高工艺水平，让制作出的产品也更加精细化，同时还能设定好一个程序之后让机器自动生产，这样不仅减少人为干扰，还能够提高企业的综合效率，可谓是一举两得。
2 智能控制技术在机电一体化系统中的作用
2.1 提高生产效率
传统的工业控制手段因为不具有智能控制技术，所以在生产效率上就会大大不如有智能控制技术的工业。通过智能控制技术，可以非常方便的对生产过程进行统一部署和安排，让工业生产过程更加紧密。
而且智能控制技术在设定产品参数时非常方便，可以非常便捷的在同一个机床上生产出不同的的产品。在这样一个生产过程中，因为有智能控制技术的存在，所以工业生产效率得到了大大的提高。
2.2 产品工艺水平更高
随着机电一体化技术的不断成熟，数控机床生产出的工业产品也更加精细。随着智能控制技术的引入，通过配备性能更强大的CPU，可以更好的控制机床生产出精度更高的产品。
而产品的精度恰恰是衡量机电一体化技术高低的标尺，所以在机电一体化系统中采用智能控制技术是非常实用，我们要大力发展智能控制技术在机电一体化系统中的应用。
2.3 流程控制更加简便
通过智能控制技术，我们可以直接将要加工的产品的要求编写成程序，然后直接放到机床里，在智能化的控制下，可以简化产品的生产流程，提高单位时间生产效率。
而且通过智能控制技术，我们还可以同时操作多台机床进行加工，这样不但节省了很人工操作，而且对提高企业生产效率有极大的促进作用。
3 传统控制系统和智能控制系统的对比
3.1 智能控制技术是由传统控制技术发展而来
随着传统控制技术的不断完善，机电一体化系统也具有越来越高的智能性。由此我们可以发现，智能控制技术是由传统控制技术发展得来的。智能控制系统的结构具有很强的开放性，同时分布非常合理。
智能控制系统可以对工业生产进行高效控制，但是在现阶段的生产过程中，我们不需要追求系统的自治能力，而是通过智能控制技术来更好的对整个生产过程进行优化，来提高工业生产水平，来达到提高综合经济效益的目标。
3.2 传统控制系统和智能控制系统的发展由来
传统控制系统的建立是基于反馈原理对工业生产过程的控制，这种控制模式比较单一，容易受到外界环境的干扰，同时在生产过程中需要很多步骤进行人工操作，我们都知道，只要涉及到人工操作的步骤，就无法避免人为造成的错误，从而影响生产。
而智能控制系统则是一个多学科交叉形成的学科，在智能控制系统中，我们运用到了运筹学的分析方法，通过对信息的收集和分析，再通过人工智能系统和自动控制原理，我们就可以实现智能化控制， 全程不需要工人进行操作，这样就可以将人为因素带来的损失降到最低。
智能控制系统包含了多个学科领域的内容，科学家通过将这些学科的内容融合到一起，才让我们的机电一体化技术更加智能。在机电一体化的发展道路上，我们既要注重智能控制技术的研发，也要做好传统控制技术的改良，只有这样才能更好的促进工业产业的升级改造，提高综合经济效益。
3.3 传统控制系统和智能控制系统的控制原理
在传统的控制系统中，我们更加注重公和函数的编写工作，传统控制系统通过对公式和函数进行解读，然后进行工业生产，这种生产模式对函数和公式编写水平具有很高的要求，一个公式或者函数编写不恰当，就很有可能导致生产出有问题的产品。
而智能控制系统则更加注重对数学建模过程的描述，具有智能识别各种环境的功能，根据环境的改变，智能控制系统能够更加精准的对数据进行修改，从而提高产品生产精度，同时智能控制系统还具有很高的容错性，在生产过程中，智能控制可以对每一个生产环节进行盯控，从而进行动态调整，这样即使产品在某一个生产环节出现了问题，通过智能控制系统的动态调整，也能够使生产出的产品具有更高的合格率。
3.4 传统控制系统和智能控制系统生产产品的区别
在传统控制系统所控制的工业生产过程中，所生产的产品模型比较简单，没有线性变化过程，同时只能进行单一产品的生产，而且产品的工艺水平有限。
随着工业水平的不断发展，这种传统的控制系统会阻碍工业生产效率的提高。但是通过智能控制系统生产的产品就能够很容易的建立起非常复杂的模型，而且还支持数据的非线性变化，同时通过对产品模型智能化的调整，我们在生产过程中则可以出现精度更高的产品，在智能化的控制下，机床可以同时进行多个生产任务，能够非常有效的提高生产效率，推动工业现代化进程。
4 智能控制技术在机电一体化系统中的应用
4.1 数控领域
对于数控领域来说，是我们当前大工业发展到一定程度的产物，同时也反作用于工业的发展和进步。当前社会是智能化的发展趋势，因此对于工业发展和机器生产的精准度要求也有所提升。
传统意义上来看，数控产业链需要具有一定的智能化、数字化的特点，而当前我们对于数控的要求则不仅仅停留于数字化的层面，对于技术方面的升级需要其更加的精确和可靠。
对于数控领域中较为传统保守的一部分数据，我们可以采用数学建模的方式来完成，而对于一些新的数据分析，则需要依靠智能控制技术来实现。比如当前采取的故障诊断技术等，就是我们将智能控制技术在数控领域进行应用的良好范例。
4.2 机器人领域
机器人制造领域对于技术的要求较为严格，我们需要机器人在受到一定的外界条件变化后作出相应的条件反应，因此其对于传感器的比一般的机械设备要高。
其实，不仅仅是传感器这一领域，我们还有很多智能控制技术也应用于机器人的制造领域。比如，机器人在投入实践之后，可以自己完成走路、跑步、为使用者提供服务等项目，并且具有根据使用者的相关动作，进行延伸和记忆的功能。这些智能控制技术在机器人领域的运用已经在实践中受到了检验，因此具有良好的上升和发展空间。
4.3 机械制造领域
在工业生产和制造过程中，机械制造占有相当大的比例，而完成机械制造则需要利用智能控制应用的技术。随着现代科学技术的进步和飞速发展，传统的数据控制技术已经不再符合当前机械制造领域的要求，有很多新收集的数据等无法运用传统的数控技术来完成，因此我们使用智能控制系统则显得尤为重要。
新的智能控制系统的技术一方面可以利用自身数据库大、更新快的优势进行分析和操控，同时也可以对机械制造系统未来的走势和发展方向有一定的预测，能够保证机械制造顺利完成的同时，达到更为精确的目标。当然，随着当前技术的进步和发展，智能控制技术也有一定的不足之处，比如当前智能控制对于隐患的感应设备有一定的缺陷，因此需要在未来的技术进步过程中弥补其不足，保证机械制造的良好发展。
5 结 语
总而言之，智能控制技术在机电一体化的领域具有非常广阔的应用前景，我们要不断对智能控制技术进行研究，使其更加完善。智能控制技术具有生产效率高、产品工艺水平高和流程控制程度高的特点。相比起传统机电一体化控制系统，智能控制技术具有更高的适应性，我们要充分重视智能控制技术在机电一体化领域的深度应用，随着工业控制过程逐步智能化，我国的工业水平一定会有一个长足的进步。
参考文献：
【关键词】建筑设备系统；优化集成；节能控制
建筑业对人类的各种社会活动都起着非常重要的作用，尤其是在科学技术水平越来越高的今天，人们对建筑的需求不仅仅停留在实用性和舒适性层面，还追求建筑设备智能化的设计与应用，对建筑内部的电气系统的优化集成设计也颇为讲究，主要追求系统的网络化与自动化，这样能够为人们提供更多的便利，达到节能控制的目的。
一、建筑设备系统优化集成的具体实现
建筑设备系统优化集成的基础是现代科学技术，尤其是各种智能化的技术，这样才能够为建筑设备的高效化运行提供便利的基础。
建筑设备系统智能化是时代和技术的产物，是人类活动的领域逐渐扩大、生活和生产要求逐渐上升的结果，建筑设备系统的优化集成可以说是一种智能建筑，综合了很多高科技技术的建筑，这些技术主要包括计算机技术、信息通讯技术等，现金技术的应用可以使得建筑物的设计更加合理化与科学化，尤其是使内部的建筑的电气系统、防火防盗功能实现自动化和综合管理的目的，特别是可以让建筑物具有远程监控的作用和功能，只有这样的建筑才可以称得上是智能化建筑。它的最主要的特征就是管理的自动化、信息的全面化、和办公的自动化。
从目前的发展状况上来看，建筑设备系统优化集成的主要优势包括使用效率高，节能特点突出，居住环境舒适等，在世界范围内得到了迅速的发展，虽然在我国的发展时间不长，但是发展的速度却是非常地快，近些年来国内的很多省份市区的建筑设备系统的智能化程度已经达到了相当高的水平，特别是在北京、天津、上海、广州等大都市，对建筑智能化的研究和应用有了进一步的发展，很多智能化的建筑也向着大型的公共建筑的方向迈进，例如随着经济文化的发展，世界范围内的建筑设计的交流与学习活动越来越密切，建筑设备系统的优化集成也能够得到越来越好的发展。
二、建筑设备系统节能控制的技术基础
建筑设备系统要想达到节能的目的，就要以现代技术为依托，尤其是对电气系统的设计方面，要综合考虑现代计算机技术、现代通讯技术、现代控制技术，以便可以最大限度地降低建筑设备的能耗，达到节能的目的。
具体的技术支撑主要体现在以下几个方面：
信息通信技术在智能建筑中主要的使用功能包括为互联网络的接入提供端口、在使用过程中逐渐与移动通信系统实现交互式结合、可以同时进行远程的多方电视会议、并可以实现远程的医疗与教学等。在智能建筑中，信息通信技术的出现，实现了将通信的终端直接连接到办公室和家庭中来的目的，并且也已经得到了广泛的应用。
互联网技术的应用范围非常广泛，并取得了很好的实际效果。利用互联网技术可以对系统实行远程的监控和操作，还可以对数据库的信息进行适时监控，查看相关的访问记录，以便及时发现问题并采取有效的解决措施。利用互联网技术的使用在一定程度上可以逐渐提高建筑中人们合理利用资源与能源的意识。互联网技术在实际的使用过程中如果使用的是开放式的网络传输协议，就可以极大地提高控制系统的各项功能，而系统之间的数据交换的能力也会越来越强。现阶段，智能建筑的电气系统中一般都实现了三网合一的网络化建设，这“三网”通常指的是电信网、广播电视网、互联网的融合，其中的核心部分还是互联网。基于互联网技术，就可以将这三者逐步整合成一个互相渗透的有机整体，彻底打破了三者各自独立运营的传统模式，充分实现了资源的共享。
办公自动化技术的使用也越来越普遍化。在智能建筑中，一般通过通信网络系统为建筑的各项活动提供理论的支持。办公自动化的技术应用主要包括多媒体电子邮件、远程会议电视、无线遥控等，办公自动化在一定程度上说就是为建筑的各项电气设备提供信息和网络化的服务，促使其可以保障整个建筑的高效快捷的商业活动，现阶段，通过E-mail智能传真等方式可以发送多种形式的信息，包括声音信息、图像信息、音视频信息、格式化文本等，同时还可以利用B-ISDN实现对互联网的远程控制。
智能信息化技术是在半导体芯片的不断发展背景下得到进一步拓展的，具体的表现包括智能卡的广泛应用以及家庭智能化技术的实现。这种半导体芯片的主要特点包括空间的占有量非常小，方便携带，具有非常大的内存空间，在使用的过程中具有很高的安全性能和可靠性能，同时还可以脱机使用，并具有一卡多用的性质，极大地方便了广大用户。尤其在生活节奏日益加快的今天，智能卡可以帮助人们节省很多时间，在保安门禁系统、停车场付费系统、商业收银等方面具有举足轻重的作用。而家庭智能化技术的主要特点就是通过一个家庭用的智能控制器将家庭中的各种家用电器和通讯设备全部链接起来，可以在异地对家庭中的电气系统进行远程的监控，保障家庭设施的安全度与协调度。这种家庭处理的方式得到越来越多的人的认可和接受，不仅为家庭提供了一个舒适的居住环境，还有效保障了人们的生活的安全性。
无线局域网络技术的使用给智能建筑的网络化提供了更大的空间，并打破了传统的有线局域网的布线限制，降低了工程的消耗程度。传统的网络使用需要在建筑中预留一定的线路，在布线的过程中还容易造成线路的损坏等，无形中增加了网络使用的成本。近些年，移动通信技术和卫星通讯技术不断发展，这给无线局域网的产生奠定了良好的基础。此项技术的主要应用特点是将微波、激光、红外线作为网络传输的媒介，提高了线缆端接的可靠程度。一台计算机可以在特定的网络使用范围之内任意更换地理位置，为用户的使用提供了便利的条件。在智能建筑中，很多领域都实现了无线局域网的连接，可以随时随地进行信号的传输、接入服务等功能，为人们的生活与生产提供便捷化和高效化的服务，满足了人们的各种需求。
三、结束语：
综上所述，建筑设备系统的优化集成和节能控制技术对建筑的使用和可持续发展有着重要的作用，在这一点上，要着重使用先进的科学技术提高建筑设备的自动化、智能化，在优化集成的设计模式上实现节能的效果，不仅可以为人们提供更多的建筑使用便利条件，同时还可以为经济的建设节省更多的资源。
参考文献：
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[3]刘玉峰，丛晓春.建筑环境与设备工程专业教与学的思考[J].高等建筑教育，2009（1）
目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。
二、数控技术发展趋势
（一）性能发展方向
（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。（3）工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的一种复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。（4）实时智能化。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。
（二）功能发展方向
（1）用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。（2）科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。（3）多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
（三）体系结构的发展
（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。（2）模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。（3）网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。（4）通用型开放式闭环控制模式。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。
三、智能化新一代PCNC数控系统
当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。
参考文献：
[1]电动机降压起动器的选择与分析，凌浩，2000.12vol.20P66.
[2]交流异步电动机的软起动与保护探讨，何友全矿山机械，2000.5.
[3]陈伯时、陈敏逊，交流调速系统，机械工业出版社，1997.
目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，已不适应日益复杂的制造过程，因此，对数控技术实行变革势在必行。
二、数控技术发展趋势
（一）性能发展方向
（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。（3）工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的一种复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。（4）实时智能化。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。
（二）功能发展方向
（1）用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。（2）科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。（3）多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
（三）体系结构的发展
（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。（2）模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。（3）网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。（4）通用型开放式闭环控制模式。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。
三、智能化新一代PCNC数控系统
当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，形成严密的制造过程闭环控制体系。
参考文献：
[1]电动机降压起动器的选择与分析，凌浩，2000.12vol.20P66.
【论文摘要】：随着计算机业的快速发展，数控技术也发生了根本性的变革，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，文章结合国内外情况，分析了数控技术的发展趋势。
1.引言
数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
2.国内外数控系统的发展概况
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，己不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
3.数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：
3.1高精度、高速度的发展趋势
尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。[
3.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
3.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。
目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
4.结束语
随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。
参考文献
[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.
[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.
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