工业自动化控制技术研究.docx

工业自动化控制技术研究

目录

一、内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3主要研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4技术路线与论文结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

二、工业自动化控制系统基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1控制系统基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1.1自动控制定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1.2系统组成要素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2控制理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2.1经典控制理论概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2.2现代控制理论分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.3主要传感器与执行器技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.3.1信息检测元件原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.3.2执行机构分类与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.4网络通信与集成技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.4.1工业通信协议分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.4.2系统集成方法探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

三、关键自动化控制技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1过程控制策略与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.1.1常规控制算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.1.2智能控制技术探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.2运动控制与驱动技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2.1位置伺服系统分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.2.2多轴协调控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.3人机交互与可视化技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.3.1HMI设计原则与趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.3.2数据可视化方法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.4基于模型的控制与故障诊断．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.4.1系统建模与辨识技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.4.2故障检测与隔离方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

四、先进工业自动化技术应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.1物联网在自动化中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.1.1设备互联与数据采集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.1.2边缘计算与协同控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

4.2人工智能赋能自动化系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

4.2.1机器学习优化控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

4.2.2深度学习模式识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.3