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本科自动化毕业论文(5)

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本科自动化毕业论文(5)

摘要：本文针对自动化领域的关键技术，以智能控制为核心，结合现代通信技术，对自动化系统的设计与实现进行了深入研究。通过分析自动化系统的基本原理，探讨了智能控制算法在实际应用中的优化方法，并对通信技术在自动化系统中的应用进行了探讨。本文首先介绍了自动化系统的发展背景和意义，然后详细阐述了自动化系统的基本原理、智能控制算法以及通信技术在自动化系统中的应用。最后，通过实验验证了所提出的方法的有效性，为我国自动化技术的发展提供了有益的参考。

前言：随着科技的飞速发展，自动化技术在各个领域的应用越来越广泛。自动化系统作为实现生产、管理、服务等过程自动化的关键手段，已经成为现代工业、农业、服务业等领域的重要支撑。然而，传统的自动化系统存在着控制精度低、响应速度慢、抗干扰能力差等问题。因此，研究自动化系统的优化设计，提高其性能和可靠性，成为当前自动化领域的重要研究方向。本文针对自动化系统的智能控制与通信技术进行研究，旨在提高自动化系统的智能化水平和通信能力，为我国自动化技术的发展提供新的思路。

一、1自动化系统概述

1.1自动化系统的发展历程

(1)自动化系统的发展历程可以追溯到20世纪50年代，当时以继电器逻辑控制系统为主要形式，主要用于工业生产中的顺序控制。这一阶段的自动化系统以固定程序为主，功能相对简单，主要应用于简单的生产流程控制。例如，美国通用电气公司在1952年推出的UNIVACI计算机，是早期自动化系统的一个代表，它为数据处理和自动化控制奠定了基础。

(2)随着电子技术的飞速发展，20世纪60年代至70年代，自动化系统进入了电子计算机控制时代。这一时期，电子计算机开始应用于自动化系统，使得控制系统变得更加灵活和高效。例如，1971年IBM推出的IBM370系列计算机，其强大的计算能力和数据处理能力使得自动化系统在工业、交通、科研等领域得到了广泛应用。在这一时期，自动化系统开始向分布式控制系统发展，如美国福特汽车公司的FORD1系统，实现了对生产线的实时监控和控制。

(3)进入20世纪80年代以来，自动化系统进入了集成化、智能化时代。随着微电子技术、通信技术和计算机技术的飞速发展，自动化系统开始向网络化、智能化方向发展。例如，1980年美国英特尔公司推出的8086微处理器，为自动化系统提供了强大的计算能力。在这一时期，自动化系统开始广泛应用在复杂的生产过程中，如日本的丰田汽车公司实施的看板管理系统，通过自动化系统实现了生产线的实时监控和优化调度。此外，随着物联网技术的兴起，自动化系统开始向智能化、网络化方向发展，如智能家居、智能交通等领域的应用，为人们的生活和工作带来了极大的便利。

1.2自动化系统的基本组成

(1)自动化系统的基本组成通常包括输入单元、处理单元、执行单元和反馈单元四个主要部分。输入单元负责收集系统运行过程中的各种信息，如传感器采集的温度、压力、流量等参数。这些信息经过处理单元的分析和处理，生成相应的控制信号，然后由执行单元执行，实现对系统的控制。例如，在工业自动化系统中，温度传感器采集的温度数据会传递给处理单元，经过计算后，调节阀会根据设定值调整流量，以达到精确控制的目的。

(2)处理单元是自动化系统的核心部分，主要负责对输入单元收集到的信息进行加工、处理和分析。这一部分通常由微处理器、可编程逻辑控制器（PLC）或分布式控制系统（DCS）等组成。微处理器具有强大的数据处理能力，可以执行复杂的算法和逻辑判断；PLC则是一种专门用于工业控制的计算机，具有易于编程和现场调试的特点；DCS则是一种高度集成的控制系统，可以实现对多个控制单元的集中管理和控制。处理单元的作用是将输入的信息转化为控制指令，为执行单元提供准确的控制信号。

(3)执行单元负责根据处理单元生成的控制信号，对系统进行实际的操作和控制。这一部分通常包括执行器、电机、阀门等设备。执行器根据控制信号调整其工作状态，实现对系统的控制；电机则驱动机械设备运转；阀门则调节流体或气体的流量。执行单元在自动化系统中扮演着至关重要的角色，其性能直接影响到系统的稳定性和可靠性。例如，在化工生产过程中，执行单元的精确控制能够确保产品质量和安全生产；在智能交通系统中，执行单元的快速响应能够有效提高交通效率，减少交通事故。

1.3自动化系统在各个领域的应用

(1)自动化系统在制造业中的应用已经深入到生产的各个环节。例如，在汽车制造领域，自动化系统实现了从原材料采购到产品组装的全程自动化控制。在汽车焊接、喷涂、装配等环节，自动化机