1、1信息技术导论论文控制系自动化 1005 班方治炜目录第一部分2运动控制系统2一运动控制的体系结构2二、运动控制的专业基础2三、运动控制系统的应用研究状况4关于模糊控制的几 点胡思乱想4第二部分 对于几个 公司的介绍52一、中海油田服务股份有 限公司测井定向 井研究院5二、圳市禾望电气有 限公司6三、武汉正 远电气8四、深圳市中电 电力技术股份有限公司9五、中控科技集团113第一部分运动控制系统运动控制系统的对象常常是位置(s) 、速度(v) 、加速度(a)和转矩(M) 。运动控制的目的常常是使机械化达到高效率、高精度、便捷性。其基本实现方式如下运动规划 实时运动分解 坐标伺服运动实时运动调节
2、 实时运动测量今天我就从运动控制系统的体系结构、专业基础、应用研究状况三个方面谈谈我的认识,并在最后说几点我对只能控制中的模糊控制的胡思乱想。一运动控制的体系结构基于运动控制的基本实现方式,其基本控制系统的构成为:控制器 伺服放大器 伺服电机有如下控制单元组成1、运动控制器(motion controller)其功能为存储的程序命令;规划调整运动;发送的实时轴运动控制信息;2、电机驱动/放大器功能:精密功率放大,产生激励电机绕组的可控换向的电压电流信号3、电机功能:产生旋转或直线运动推动机械机构产生运动4、 机构功能:将多个坐标的单一运动综合成特定的机械运动。5、 运动反馈元件功能:采集实时的
3、运动控制信息,用于运动调节和修正。运动控制系统发展这么多年,已由传统结构发展为现代结构。传统结构是由基本器件构成,是简单的控制输出样式,适应性不大。现代结构系统是基于网络系统的结构,具有高度的智能化,高速的数据传输以及高精度的数据处理和实时监控功能,广泛应用于各个行业。二、运动控制的专业基础运动控制是一个交叉性很强的专业,涉及传感器、控制与规划、电子与电器、计算机与信息处理、通讯、能源、系统工程等知识。其基本理论及分析基础涉及数学,包括微积分、函数论、微分几何等;物理学,包括力学、电学、磁学等;哲学,主要是方法论(其4作用是为科学研究提供一整套有效的方法) 。运动控制技术更是与电力学,电子学和
4、控制理论分不开的。1、 运动控制技术与电子技术电子技术分为信息电子技术和电力电子技术。信息电子技术是一种信息处理的技术,它的电子电路的器件可工作开关状态和放大状态。它与运动控制技术的密切关系表现在:首先运动控制技术所需要的微处理器、大规模集成电路和网络等器件的材料、工艺与微电子技术是分不开的,另外,运动控制技术中必须有软件工程,EDA 设计和控制算法,这些应用的理论基础、分析方法和分析软件都与信息电子技术息息相关。电力电子技术更强调的是电力变换。它指的是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术,即应用于电力领域的电子技术。目前电力电子器件均用半导体制成,故也称电力半导体器件。电力电子技术变换
5、的“电力”,可大到数百 MW 甚至 GW,也可小到数 W甚至 mW 级。因此,电子电力电路的器件工作在开关状态。它具体涉及以下几个方面:电子器件制造技术,是电子技术的基础,其理论基础是半导体物理;变流技术(电力电子器件应用技术) ,是用电力电子器件构成电力变换电路和对其进行控制的技术,以及构成电力电子装置和电力电子系统的技术。电子技术的应用核心和理论基础是电路理论。电力学与运动控制技术的密切关系表现在:首先在基础理论方面上,电力学为运动控制技术提供了电力学原理与动态过程、电机控制原理和电力拖动控制系统等基础理论。其次,在工程运用方面,电力学提供了电力电机牵引、交直流电力传动等工程技术。2、 运
6、动控制与控制理论控制理论和自动化技术密不可分,这是由于电力电子装置是自动化技术的基础元件和重要支撑技术,它是“弱电控制强电”的技术,是“弱电和强电的接口” ,而控制理论是这种接口的有力工具;控制理论广泛用于运动控制技术,使电力电子装置和运动控制系统的性能满足各种需求。3、 运动控制系统的相关专业知识和方法。运动控制系统的理论分析基础是闭环反馈调节控制理论,即控制系统理论,信号处理理论,电路理论,电机理论,微机原理。相互交叉应用的技术包括数字/模拟电子技术、微机控制技术、数字信号处理技术、传感器技术、功率半导体变流技术、计算机实时网络集成技术、微处理器芯片技术、软件编程设计技术、EDA 设计技术
7、、嵌入式系统设计技术。运动控制的算法设计的基本模式是系统建模 系统分析(鲁棒性、稳定性) 系统校正经典控制理论:传递函数的时域和频域分析方法、根轨迹、波特图、极点配置等;现代控制理论:状态观测器、状态变量控制器、模糊控制、自适应控制、最优控制、智能控制等。例如交流伺服电机控制系统体系结构如图:整流器 逆变器 控 制 平 台 制 动 开 关 电 源 动力电源 控制电源 指令信号 电机 反 馈 5三、运动控制系统的应用研究状况1 高性能运动控制系统的主要应用数控机床控制设备及其他现代工业制造领域,如:机器人、包装机械、印刷机械、医疗机械、自动线、纺织机械、芯片焊接和封装机;国防领域,包括:弹上、机
8、上、舰上、车上及地面设备等, 如炮瞄随动系统、雷达转台驱动系统、混合动力越野车;广阔的民用市场, 如电动汽车驱动系统、高速列车自动平衡系统、升降台、水平台、吊杆、防火幕及摄像机运动控制系统等. 2 高性能运动控制系统应用的经济和社会意义运动控制控制系统是整机系统中不可缺少的、极为重要的组成部分,在如数控机床控制系统中,驱动系统产生的高技术附加值是产生经济效益的主要部分。作为先进生产力代表、国家核心竞争力关键的装备制造业工业增加值占制造业的比重比工业发达国家约低 10 个百分点。高性能运动控制技术的研制、开发和推广应用,不仅具有很强的经济效益,同样具有很大的社会效益。数字式运动控制装置在军用领域
9、具有广泛的应用需求。可以解决我国军用驱动技术的自行配套。高性能运动控制技术是国家推动制造业信息化、提高基础制造装备水平的关键环节之一,为提供大型、高效、低污染的发电设备和新型能源装备;提供省油、环保型小轿车和可代替石油的新能源汽车;推行节能、清洁的绿色制造流程所必不可少的关键设备技术。关于模糊控制的几点胡思乱想在控制中有这样一种情况,即控制过程中,对动作的定义与描述越精确,那么这套方案对对外部条件的要求就越严格。换句话说,其处理多变情况或非线性情况的能力就越小,即“不够智能” 。我觉得对于一个系统应该有这样两种量,一种是来描述控制过程的而精确度的量,相应的,会有一量 L 来描述控制过程中的不精
10、确度;还有一个量来描述控制过程中的智能性。所谓智能性,应该有一个严格的定义,它应该包含随机化和最优化的影子,而且还应该有时间的因素。具体的我也说不太清楚。同样的,相应有一个量反映其解决问题的不只能性,记为 F。那么,对于一个确定的系统 P,我认为以下式子是成立的:LF C其中 C 是一个常数。对于这样的数 C 我也有一些想法的。其实,我还没有能在 C 是一个固有常量和一个可变常量之间有什么特别的倾向:如果 C 是一个固有常量,自是非常好,如果是一个可变常量,那么 C 只与系统的本质属性有关,即 C=C(P)而 P 是可以进行分解的。,其中, 都是反映系统本),(54321 naap naa54
11、321,质属性的数据,于是就有以下式子:,),(54321 nLF需要指出的是,以上式子中 L,和 F 以及 中的某些数据是一种naa54321,统计数据,至少 L,F 是这样,所以, L,F 的获得不是一种易事,次数不大的几次试验是不6足以得到有代表系性的数值,而且把以上式子运用在某几次试验上,也是不对的,它应该是一个统计性的结果。老实说,如果说以上胡思乱想有一点根据的话,就是测不准原理。我觉得,一切控制的额,最高效仿者都是人类。一个人相对于一般的动物,在做事上有一些精确性,相对于精确度很高的自动化机器来说,又有很高的智能性, ;我只是突然感觉这两种性质有不可调和的矛盾,这与测不准原理中动量
12、的偏差 与未知的偏差 之间的矛盾相似,所以有以px上胡思乱想。基于以上猜想,我认为,一定的出错率对于智能化的机器设计是必须的。它是智能与精确之间矛盾不可调和的产物,是不可消除也不应消除的。模糊控制的理念不应只在于概念的模糊,还有对方法的模糊。也就是它会在较好的几个方法中随机选取,而不是最优选取。第二部分 对于几个公司的介绍一、中海油田服务股份有限公司测井定向井研究院一 公司简介:中海油田服务股份有限公司(中海油服)是中国近海最大的综合型油田服务全面解决方案供应商,业务以钻井服务、油田技术服务、船舶服务及物探勘察服务为主,服务贯穿石油及天然气勘探、开发、生产的各个阶段。作为中国海上最大的油田服务
13、供应商,其服务区域已延伸至南美、北美、中东、澳大利亚、非洲、欧洲、印度尼西亚、缅甸、菲律宾、俄罗斯等国家和地区。在“我们必须做得更好”的企业理念下,COSL 竭诚为中外客户提供安全、优质、高效、环保的服务,实现“与股东、客户、员工、伙伴共赢“ ,向国际一流油田服务公司迈进。测井定向井研究院是中海油服油田技术事业部从事电缆测井、随钻测井和导向钻井技术装备研发的科研机构,下设电缆测井研究所、随钻测井研究所、定向工程研究所、测试支持中心 4 个单位。科研领域涉及测井系统、声学测井、电法测井、感应测井、核测井、地层测试、核磁共振测井、随钻/定向井等专业方向。测井定向井研究院有着近 30 年的发展历程与
14、技术积累,始终坚持以构建技术平台为重点,自主创新与集成创新并重,建立起自主特色的核心技术体系和具有中国海洋石油特色的科研创新体系,具备开发成套电缆测井及随钻测井技术装备的能力。测井定向井研究院拥有 120 余人的研发团队,其中博士 6 人,硕士 75 人;中国海洋石油总公司级专家 1 人,公司级专家 5 人。 “十一五”期间,研究院承担了 75 个科研项目,其中 40%属国家 863 项目、发改委重大专项和中国海洋石油总公司重点科技攻关项目。研究院广泛利用国内外研究资源,与 30 所科研院所建立了技术联系并开展技术研究,与电子科技大学建立了“COSL-UESTC 电法测井联合实验室” 。已拥有
15、 100 多项科研成果,截至 2010 年共有授权专利 92 项,已申请专利 262 项,已发布实施的企业标准 22 项,主要科研成果海洋石油测井系统 ELIS-II 继 2008 年摘取国家科技进步二等奖后又获得国家科技部“国家自主创新产品”认定,产业化能力达 8 亿元/年,产品获得 API Q1 、ISO 9001:2000、ISO/TS 29001 等质量体系认证,技术水平达到国际同行先进水平。 ELIS-II型系统具备两种大满贯组合测井、声电成像测井、模块式地层测试、旋转井壁取芯以及地7层倾角、成像固井质量、油气井工程服务等测井功能,这些技术成果在 ELIS 测井系统上的成功应用使得
16、ELIS 由满足海上石油开发井测井作业向探评价井领域拓展,市场影响日益扩大,除在我国海上、陆地作业外,2005 年开始打入阿联酋、印尼、缅甸、利比亚等国际测井服务市场,2009 年 ELIS-II 系统成套装备出口印度,一举打破三十年来公司测井设备只有进口没有出口的历史。二 相关产品、技术和理论由于中海油服为其他公司提供油田技术装备研发的科研机构,再十一五期间它通过科研和产业化建设,实现了 ELIS-II 产业化,建立了生产基地。目前其内在的生产支持体系包括:1、产品质量控制 2、产品测试 3、技术培训4、技术支持技术理论方面:主要集中于测井地面采集系统设计、测井仪器的设计、机械设计、电子控制
17、设计、液压动力设计等技术专业需求:1.机械设计制造及自动化2.测试计量技术与仪器3.检测技术及自动化装置4.电子信息工5.电子科学与技术等电子类相关专业 6.计算机科学与技术(软件) 7.电气工程 三、招聘特点中海油服测井定向井研究院更有研究的性质,因此,主要面向较高学历者进行招聘。一般来讲,中海油服研究院招聘的是硕士研究生及其以上学历,对应聘者有专业要求,而且要进行更深一步的培养,培养主要是:1.核磁电路专业资深工程师;2.电子技术工程师;3.随钻 LWD 仪器电子探管等仪器研发专家4.机械工程师;5.定向井工具研发机械专家培养期间,研究生待遇约为 4000二、圳市禾望电气有限公司公司简介深
18、圳市禾望电气有限公司一直致力于大功率兆瓦级风能变流器及周边产品的研发、生产和销售。现已成为国内领先的风能变流器专业生产厂商。公司年销售额 3 亿元以上。产品系列覆盖国内双馈和直驱的主流机型。公司深入理解行业应用和用户需求,通过深度研发和精细生产,打造出高性能、高可靠性的产品,为用户实现最大的收益。公司始终坚持“科技创新,人才强企”的理念,拥有一支不断壮大的包括博士、硕士等在内的技术过硬、综合素质高的人才队伍。其中本科(含)以上学历人数占总人数8的 50%,硕士(含)以上学历占总人数的 30%,研发队伍中硕士研究生更是占到了研发总人数的 60%。 “尊重人才,重视人才 ”是我们的人才发展战略,同
19、时,我们为员工提供了广阔的发展空间,和谐融洽的工作氛围,具有竞争力的薪资福利待遇。员工培训与发展 公司自成立以来就致力于建设学习型组织,员工从加入禾望起,即有固定导师指导学习、工作,对其进行相关业务培养。公司不断完善培训体系,为员工提供各种培训机会,全方面提升员工综合素质,在更大的发展空间内充分实现个人价值。福利及待遇具有竞争力的工资待遇,年薪高于深圳同行业水平;公司将协助符合条件的毕业生迁户深圳;按国家规定提供社会保险,另有商业保险; 提供各类展会、技术交流、市场考察等机会; 完善的培训体系为员工提供各种培训机会,整体提升员工综合素质;为员工提供交通补贴和餐补、带薪年假、生日贺礼、每年一次的
20、健康体检;一年多次公司集体旅游机会,丰富多彩的文体活动。产品介绍- 风能变流器变流器是将直流电变为交流电的电子设备.风力发电机发的是直流电要用蓄电池将风力发电机的电存起来.但我们用的电器大多用交流电.所以要用变流器变为交流电.变流器就是一个逆变器.QHVERT-DFIG 型风电变流器系统构成 变流器由主电路系统、配电系统以及控制系统构成。包括定子并网开关、整流模块、逆变模块、输入/输出滤波器、有源 Crowbar 电路、控制器、监控界面等部件。 变流器主回路系统包含如下几个基本单元: 转子侧逆变器、直流母线单元、电网侧整流器。 原理图如: QHVERT-DFIG 型风电变流器基本原理 变流器采
21、用三相电压型交-直-交双向变流器技术,核心控制采用具有快速浮点运算能力的“ 双 DSP 的全数字化控制器”;在发电机的转子侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略,电网侧变流器实现电网电压定向矢量控制策略;系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网和最大功率点跟踪控制功能。 (摘自风能技术论坛)职位需求:岗位 学历要求及人数 专业软件工程师 硕士 20 人,本科 10 人 电气类、 控制类、 电子类相关专业硬件工程师 硕士 30 人,本科 20 人 电气类相关专业(如电力电子、电力系统分析、高电压与绝缘技术、电工理论与新技术) 、通信类相关专业测试工程师 硕士 10 人,本科 5 人 控制类、 电气
22、类相关专业客服工程师 本科 15 人 电气类相关专业9销售工程师 本科 15 人 电气类相关专业商务助理 本科 2 人 市场营销、管理类相关专业财务会计 本科 2 人 会计专业行政与人力资源管理 硕士 2 人 人力资源管理等管理类相关专业法务助理 硕士 2 人 法律类相关专业三、武汉正远电气公司简介武汉正远铁路电气有限公司创立于 1988 年,是一家被国家科技部认定的高新技术民营企业,注册资金 8000 万元,年销售收入达 5 亿元,现有员工 700 多人,研发技术专业化团队、工程制造及信息化专业团队人员占 50%以上,企业 40%以上的员工具有大专以上学历,产品开发人员占 28%。公司与多所
23、大学和科研院所保持着长期密切合作关系,聘请了博士后、研究员为学术带头人,建有一支优秀的技术队伍。经过多年的发展,公司已经成为铁道部机车车辆交通装备制造一流企业,公司正在向世界一流的机车车辆交通装备制造企业迈进。公司先后开发了铁道机车车辆、动车组用微机网络控制系统、电力电子变流器、电控电器、空调机组、电阻制动装置、传感器及电源模块等六大类产品,国内市场占有率超过30%,部分产品还出口到越南、纳米比亚、南非、苏丹、土库曼斯坦等国家。公司具有良好的技术开发平台,拥有网络、嵌入式微机、DSP 开发系统、逻辑分析仪、谐波分析仪等一流的研发设备;公司设有封闭无尘电子车间,拥有 DMG 品牌三轴数控加工中心
24、、五轴数控加工中心、数控冲、数控剪、数控折弯机、电火花成型机、波峰焊、贴片焊、电磁兼容测试仪、高低温试验箱等多套先进的进口设备。公司以“创一流企业,树一流品牌”为目标,建立了现代制造企业管理体系,建成了计算机信息网络和智能楼宇管理系统,积极运用 ERP 企业资源计划管理、 PDM 产品数据管理及 CRM 客户关系管理等系统软件,使公司向管理科学化、现代化、信息化方向迈进。2009 年,公司在武汉市江岸经济开发区投资兴建的占地 70 亩的研究开发中心、工程技术中心和产业化基地正式投入使用,位于武汉市中心交通枢纽中心地带,公司地理位置优越,近邻内环线。正远公司正发展成为中国高速铁路和城际轨道交通装
25、备研发制造强大的制造基地。部分产品介绍:1.铁道机车车辆铁道机车车辆是一个集合名词,称呼所有在铁路运输上的车辆。通常包含了有动力及无动力两种,如铁路机车、铁路车辆、客车.铁道机车车辆在某些情况下代表非动力车辆,尤其是铁路机车以外的另两种,如拖车。应聘者应具有铁道机车生产、运用、检修、管理必备的专业知识和综合能力,能胜任铁道机车的生产、运用、管理、检测、检修和机车调度等岗位。2. 空调机组空调机组是由各种空气处理功能段组装而成的一种空气处理设备。适用于阻力大于 100Pa 的空调系统。机组空气处10理功能段有:空气混合、均流、过滤、冷却、一次和二次加热、去湿、加湿、送风机、回风机、喷水、消声、热
26、回收等单元体。丽风 JK 系列组合式洁净空调机组风量从 3500m3/h至 200000m3/h 计 30 种规格共 12 种功能段供用户自由选择组合。主要适用于各种洁净厂房的空气净化系统。如工业电子厂、精密机械制造厂、纺织车间、GMP 制药厂、化妆品、食品厂、纯水车间、医院手术部、ICU 等多种场合。原理图如图:3.电控电器以电控发动机为例加以简介。电 控 发 动 机 与 化 油 器 式 发 动 机 最 大 的 不 同 在 燃 油 供 给 系 。电 控 发 动 机 的 燃 油 供 给 系 取 消 了 化 油 器 , 却 增 加 了 不 少 电 子 自 动 控 制 装 置 。 其 中 包 括
27、许多 传 感 器 , 执 行 元 件 和 ECU。 电 控 单 元 ( ECU) 是 发 动 机 电 子 控 制 系 统 的 核 心 。 它 完成 发 动 机 各 种 参 数 的 采 集 和 喷 油 量 、 喷 油 定 时 的 控 制 , 决 定 整 个 电 控 系 统 的 功 能 。 其基 本 工 作 原 理 为 : 以 发 动 机 转 速 和 负 荷 作 为 反 映 发 动 机 实 际 工 况 的 基 本 信 号 , 参 照 由 试验 得 出 的 发 动 机 各 工 况 相 对 应 的 喷 油 量 和 喷 油 定 时 脉 谱 图 来 确 定 基 本 的 喷 油 量 和 喷 油 定时 , 然
28、 后 根 据 各 种 因 素 ( 如 水 温 、 油 温 、 、 大 气 压 力 等 ) 对 其 进 行 各 种 补 偿 , 从 而 得 到最 佳 的 喷 油 量 和 喷 油 正 时 或 点 火 定 时 , 然 后 通 过 执 行 器 进 行 控 制 输 出 。招聘岗位及人数:电力电子产品开发工程师: 3-5 名1、本科以上学历,电力电子、电气自动化等相关专业,能阅读英文资料; 2、熟悉电力电子主电路的设计应用,具备逆变器、充电器、斩波器、整流器产品开发经验;熟练掌握protel 等设计软件,能独立设计 PCB。嵌入式软件开发工程师: 3-5 名1、本科及以上学历,电力电子、电气自动化等相关专
29、业,能阅读英文技术资料;2、熟悉各种语言,熟悉 ARM 开发平台以及基于 Dos、Windows 的人机界面等的编程。嵌入式硬件开发工程师: 3-5 名1、本科以上学历,能阅读英语资料;2、熟悉模拟电路、数字电路、电磁兼容、抗干扰设计;3、熟悉 51 单片机、DSP、ARM 、飞思卡尔、Altera FPGA/CPLD,Lattice CPLD,熟练掌握 protel 等设计软件,能独立设计 PCB。薪资待遇:1、基本工资(年薪 8-16 万) +绩效考核+加班补贴+各类奖金。 2、实习期满,公司将为每位员工办理五险(基本养老保险、失业保险、医疗保险、工伤保险、生育保险) ;3、对于部分表现比
30、较优秀的员工,公司给予提供无息购房贷款;4、公司提供住宿,水电费自理;5、公司有员工食堂,两荤一素一汤,并配有时令水果及凉菜。四、深圳市中电电力技术股份有限公司公司简介:中电技术公司是中国领先的工业、建筑和电力智能化电能管理系统解决方案供应商。我们始终围绕工业和建筑领域的客户对可靠、安全和高效电能管理的需求,以成长为电能管理领域的世界级企业为愿景,坚持自主创新,研制了丰富齐全的继电保护测控装置、智能电表、电力监控装置、主站软件和系统解决方案,广泛应用于全国各行各业,帮助客户实现用电的智能化管理。我们专心致志,聚焦智能化电能管理的行业发展趋势,经过长期坚持不懈的勤奋工作,在硬件装置研发、主站软件研发、系统集成、用户现场服务、生产