工业过程控制系统发展与趋势交大理工
华东交通大学理工学院
Institute of Technology.
East China Jiaotong University
课程（论文）
题目工业过程控制系统发展与趋势
分院：电信分院
专业：电力牵引与传动控制
班级：12电牵1班
学号：
学生姓名：
指导教师：李杰
起讫日期：2015.11-2015.12
摘要
工业自动化技术的应用与发展，是工业技术改造﹑技术进步的主要手段和技术发展方向。本文主要介绍了工业自动化技术的特点及其对现阶段我国产业结构优化升级的重大推动作用。
关键词：工业自动化技术；技术进步；产业结构
Abstract
The application and development of industrial automation technology is the main method and technology development direction of industrial technological transformation and technological progress. This paper mainly introduces the characteristics of industrial automation technology and its important role in promoting China's industrial structure optimization and upgrading at present.
Key words: industrial automation technology; technological progress; industrial structure
引言
工业自动化技术是一种运用控制理论﹑仪器仪表﹑计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检索﹑控制﹑优化﹑调度﹑管理和决策，达到增加产量﹑提高质量﹑降低消耗﹑确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件﹑硬件和系统三大部分。工业自动化技术作为现代制造业领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论是高速大批量制造企业还是追求灵活﹑柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。实现工业自动化通常是由自动化系统和各个延伸于生产环节的自动化设备和仪表﹑工业控制阀经过组合后安装﹑调试而成。从社会学上来讲，在整个工业生产中，尽量减少人力的操作，而能充分利用人力以外的能源与各种资讯进行组织生产工作，即称为工业自动化生产，而使工业能进行自动生产的过程称为工业自动化。
工业自动化系统即机电一体化系统，主要是对设备和生产过程的控制，及机械本体﹑动力部分﹑测试传感部分﹑执行机构﹑驱动部分﹑控制及信号处理单元和接口等硬件元素，在软件程序和电子逻辑有目的的信息流引导下，相互协调﹑有机融合和集成，形成物质和能量的有序运动，从而组成工业自动化系统或产品。
在工业自动化领域，控制系统经历了电动单元组合式模拟仪表控制系统﹑集中式数字控制系统和集散式控制系统﹑集中式控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。
1 工业自动化的产品与系统组成
工业自动化的要素包括传动系统﹑计算机硬件通信网络和检测仪表。
传动设备：包括调速器﹑伺服系统﹑电源系统及电动机等。
计算机硬件：包括嵌入式计算机﹑工业计算机及工业控制计算机等。
通信网络：网络交换机﹑视频监视设备﹑通信连接器及网桥等。
检测仪表：各种传感器及显示仪表。
（1）工业自动化系统产品种类
工业自动化系统产品一般可分为下列几类：①可编程序控制器（PLC）按功能及规模可分为大型PLC(输入输出点>1024) ,中型PLC(输入输出点数256-1024)及小型PLC（输入输出点<256）.②分布式控制系统（DCS）又称集散控制系统，按功能及规模亦可分为多级分层分布式控制系统﹑中小型分布式控制系统﹑两级分布式控制系统。③工业PC机能适合工业恶劣环境的PC机，配有各种过程输入输出接口板组成工控机。近年又出现了PCI 总线工控机。④嵌入式计算机及OEM产品，包括PID调节器及控制器。⑤机电设备数控系统（CNC﹑FMS﹑CAM）。⑥现场总线控制系统（FCS）。
（2）自动化系统结构
目前，工业自动化系统通常分为5级：企业管理级﹑生产管理级﹑过程控制级﹑设备控制级和检测驱动级。前两级管理控制涉及的高新技术主要是计算机技术﹑软件技术﹑网络技术和信息技术；过程控制涉及的高新技术是智能控制技术和工程方法；设备控制级和检测驱动级涉及的高新技术主要是三电一体化技术﹑现场总线技术和新器件交流数字调速技术。工业自动化系统5级结构如下：
也可将上述5级分层归纳为：企业管理决策层（ERP）﹑生产执行系统层（MES）﹑过程控制系统层（PCS）三层结构和计算机支撑系统（企业网络﹑数据库），并实现系统集成，从而实现企业的物流﹑资金流及信息流的集成，提高企业竞争力。企业管理决策系统层（ERP）﹑生产执行系统层（MES）必须建立在设备自动化和过程自动化基础上。
2 工业自动化控制技术的发展趋势
（1）未来PLC。PLC现在开始向着微型化和网络化方向发展，性能和结构的PLC是未来PLC发展的一个主要趋势。当前Ethernet技术的扩展是控制领域很重要的一个发展趋势，PLC也随了这一潮流。现在有的PLC生产企业开始向客户提供Ethernet接口，使得PLC控制系统的开放性更加广泛。
（2） DCS控制系统到现场总线（FCS）的发展。基于3C技术的DCS开始向基于现场总线的FCS方向发展，这个新方向的特点是本着全分散化和全数字化，并且尽可能的全开放和互操作的最新工业生产控制自动化系统。它是双向传输和多分支结构的信息通讯网络系统，在产品生产现场装置与总控制室的自动化控制装置之间进行安装。现场总线的技术使得监测控制装置有了计算和通信双重能力，对于信号测量及传输和控制的精度的提高有着很大的影响，并且对于系统与设备的功能提高也是有帮助的。
（3）工业控制自动化软件向着先进控制技术发展。工业控制自动化软件将从人机界面朝着先进控制的方向发展，即APC（Advanced Process Control）。目前的先进控制策略主要包括有：自适应控制，预测控制和鲁棒控制，尤其是智能控制，它的下属分支有，专家系统、模糊控制和神经网络等。
3 产业结构优化升级
产业结构优化升级是产业结构合理化和高度化的有机统一。
（1）产业结构合理化，即在现有技术基础上所实现的产业之间的协调。涉及产业间各种关系的协调，如各产业间在生产规模上比例关系的协调、产业间关联程度的提高等，还包括产值结构的协调、技术结构的协调、资产结构的协调和中间要素结构的协调。
（2）产业结构高度化，即产业结构根据经济发展的历史和逻辑序列从低级水平向高级水平的发展。包括在整个产业结构中由第一产业占优势比重逐级向第二、第三产业占优势比重演进；由劳动密集型产业占优势比重逐级向资金密集型产业、技术知识密集型产业占优势比重演进；由制造初级产品的产业占优势比重逐级向制造中间产品、最终产品的产业占优势比重演进。
（3）产业结构合理化和高度化的统一。产业结构合理化是产业结构高度化的基础；产业结构高度化是产业结构合理化的必然结果。
中国自改革开放以来，就开始了从计划经济向社会主义市场经济转轨、从二元经济向现代经济转轨的双重转轨时期。前一转轨，是经济体制的改革，后一转轨乃经济结构的转变。历史表明，要把二元经济结构改变为现代经济结构，就必须走工业化道路，即大大提高二产（主要是工业）和三产（主要是服务业）在社会生产结构中所占比重，大大降低一产（主要是农业）所占比重；特别是要改变就业结构，要大大降低一产所占比重，通过工业化和与此相联系的城市化进程，把大批农村剩余劳动力转移到二产、三产中去，变成城市和乡镇的居民。但多年来我国经济增长方式比较粗放，实现经济快速增长付出的代价过大。自党的十四届五中全会确立实现经济增长方式根本性转变的战略方针以来，我国虽然已在这方面取得不少成效，但从总体上看，经济增长方式尚未实现根本性转变，近年来随着经济增长速度加快，增长方式粗放的问题更加突出，资源环境面临的压力越来越大。不仅影响短期的健康发展，更为重要的是，将严重制约长期的持续发展和全面建设小康社会目标的顺利实现。党的十七大报告在全面把握我国经济发展规律的基础上，从当前的发展实际出发，将党的十四届五中全会提出的“转变经济增长方式”改为“转变经济发展方式”。这两个字的改动，寓意深远，意义重大，针对性和指导性更强，反映了我们党对经济发展规律的认识更全面、更深刻。党的十七大报告提出，加快转变经济发展方式，推动产业结构优化升级，这是关系国民经济全局紧迫而重大的战略任务。为此党中央提出中国必须走新型工业化道路，即坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。
4 工业自动化技术推动我国产业结构优化升级
工业自动化就是信息化和工业化的结合点。大力发展工业自动化技术，既可以促进信息化的发展，又可以武装传统产业。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：提高生产过程的安全性：提高生产效率：提高产品质量：减少生产过程的原材料、能源损耗。据国际权威机构统计，对自动化系统投入和企业效益方面提升产出比约1:4至1:6之间。特别在资金密集型企业中，自动化系统占设备总投资10％以下，起到“四两拨千金”的作用。
一方面，工业自动化可以提高企业整体素质。企业素质是装备水平﹑技术水平﹑管理水平的综合。抓什么可以提高工业企业的综合素质？工业自动化肯定是其中之一。例如浙江大学工业自动化国家工程研究中心所生产的SUPCON集散控制系统，集过程控制﹑操作优化﹑生产管理与一身，形成一个高效益﹑高柔性﹑高质量的生产指挥系统，可以有效地提高装备水平﹑技术水平和管理水平，投运后可以产生巨大的经济效益。到目前为止，这一离散控制系统，已经生产﹑应用了1100套，在化工领域内，占的份额是37％，产生的效益是18.8亿元。
其次，工业自动化可以调整工业结构，活跃大中型企业。因为工业自动化是电子技术﹑自动化技术﹑仪器仪表﹑通信﹑光学﹑声学﹑计量﹑激光等诸多的电子技术和信息技术。也就是发展自动化技术，可以带动众多的技术向前发展。工业自动化投资少﹑见效快，可大幅度的节约能源。如宝钢冷轧厂，用计算机控制系统改造，20人花了两年半时间，投资了1300万元，项目完成投产后，整个冷轧厂产生的效益，是产值增加6个亿，纯经济效益2380万元！
甘肃金川集团有限公司化工厂应用自动化技术后，分别回收二氧化硫烟气35万吨﹑生产硫酸53万吨，被业内称为“节能减排的先锋，环保监测的卫士。”
另外，发展工业自动化可以建立一大批企业，如仪器仪表﹑电子计算机产业﹑各类软件产业﹑各类应用软件的企业可以建立起来。发展工业自动化可以改造一大批产业，用工业自动化的软﹑硬件技术，以及它的系统技术，改造冶金﹑电力﹑石化﹑化肥﹑建材等工业部门。发展工业自动化可以拉动一大批产业，如电子元件器件﹑各类接插件产业﹑各类金属加工产业，还有集成电路等等。
5 结束语
工业控制自动化技术对于传统产业的改造﹑企业素质的提高和国家国力的提高是非常有效的途径。随着一系列工业自动化控制技术产业化专项的实施，基于信息化带来工业化的思想，将会使工业自动化技术得到更深入的发展，这对加快推动我国产业结构优化升级是必要的。
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我国食品工业发展趋势及预测
我国食品工业发展趋势及预测 “民以食为天”，食品和食品工业与人民的日常生活密切相关。人类社会已迈入新千年，现代食品工业有了长足的发展，市场日新月异，产品琳琅满目，工艺技术日趋完善。透过我国食品工业现状，分析、探讨和把握我国食品工业的发展趋势，对于促进我国食品工业更好地与国际接轨，使我国食品工业在国际市场立于不败之地和加快其发展速度等方面无疑具有重要意义。 食品安全是我国食品工业发展的紧迫任务 客观地说，食品的卫生安全性差是我国食品最普遍和最严重的问题。随着人民生活水平的提高，人们对其自身生命健康的日趋关注和食品销售与消费的国际化、理性化，必将进一步促进我国食品工业企业注重提高食品生产的安全性。 近年来西方国家的疯牛病事件，我国的有毒食用油、致癌大米、有毒奶粉和有毒香肠、金华火腿、乡巴佬违规生产等等事件，均造成恶劣影响，祸害无穷，触目惊心，已敲响了提高食品卫生安全性的警钟。要提高食品的卫生安全性，食品工业企业必须注意：①优质原料的选择。控制有毒有害原料的购入和保持原料的新鲜状态，尽可能选用非疫区、无公害、绿色食物原料；②加强生产过程的质量控制。规范加工工艺流程，制定并执行相关的生产标准，保持环境卫生，杜绝食品交叉污染，严防有毒有害成份的混人，规范食品添加剂的使用；③强化销售过程的管理。注重对食品运输、贮存条件的完善及跟踪配套管理的控制，防止变质、过期食品流入市场。我国质检、卫生执法部门正在加强和完善食品的安全生产监测工作，随着国家对食品市场准入制实施的不断推进，生产条件差的作坊式食品企业将会很快淘汰出局。 重点强调对食品添加剂的认识与使用。说到食品添加剂，人们往往谈虎色变，嗤之以鼻，这其实是种误解。事实上，几乎所有的食品生产都不同程度地使用食品添加剂。
工业机器人发展现状与趋势
工业机器人发展现状与趋势 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术及其产品发展很快，已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。 广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改变着人类的生产和生活方式。 一、工业机器人技术现状及国内外发展的趋势 工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人联合会(IFR)的统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代，机器人产品发展速度加快，年增长率平均在10％左右。2004年增长率达到创记录的20％。其中，亚洲机器人增长幅度最为突出，高达43%，如图1所示。
各区域用户工业机器人定购指数（以1996年作为100） 国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势： 1．工业机器人性能不断提高（高速度、高精度、高可*性、便于操作和维修），而单机价格不断下降，平均单机价格从91年的10．3万美元降至97年的6．5万美元。 2．机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机、检测系统三位一体化；由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机；国外已有模块化装配机器人产品问市。 3．工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日见小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可*性、易操作性和可维修性。 4．机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。
工业设计趋势分析
工业设计发展历程 工设10901何龙 关键词：工业设计史工艺美术新艺术运动现代设计 设计的对象归根结底就是改善人的环境、工具，以及人自身，其渊源就是伴随“制造工具的人”的产生而产生的，设计是人类有目的的改变生存方式的创造性活动，是应用科技、经济、艺术的要素、系统解决问题，以及满足人类物质需求和精神需求。从人类的历史进程来看，设计始终是伴随着人类的发展而不断进步的，这一部进步与发展的历程就是一部工业设计史。 工艺美术运动 工艺美术运动是起源于19世纪下半叶英国的一场设计改良运动，运动的时间大约从1859年至1910年。得名于1888年成立的艺术与手工艺展览协会。其起因是针对装饰艺术、家具、室内产品、建筑等，因为工业革命的批量生产所带来设计水平下降而开始的设计改良运动。这时的产品出现了两种倾向：一是工业产品外型粗糙简陋，没有美的设计；二是手工艺人仍然以手工生产为少数权贵使用的用品。于是社会上的产品明显地两极分化：上层人士使用精美的手工艺品，平民百姓使用粗劣的工业品。 “工艺美术”运动的缺点或者说先天不足是显而易见的，它对于工业化的反对，对干机械的否定，对干大批量生产的否定，都没有可能成为领导潮流的主流风格。过于强调装饰，增加了产品的费用，也就没有可能为低收入的平民百姓所享有，因此，它依然是象牙塔的产品，是知识分子的一厢情愿的理想主义结晶。 新艺术运动 在19世纪80年代，新艺术运动只是被简单地称为现代风格，就像洛可可风格在它那个时代的称呼一样。另一方面，很多小范围团体的互相聚集，稍微改良了当时矫饰的流行风格，形成20世纪现代主义的前奏。新艺术风格的流行时间大约从1880到1910年左右。这种艺术新形式带有欧洲中世纪艺术和18世纪洛可可艺术的造型痕迹和手工艺文化的装饰特色，同时还带有东方艺术的审美特点，也运用工业新材料，包含了当时人们的怀旧和对新世纪的向往情绪，是人们从农业文明进入工业文明过渡时期所有复杂情感的综合反映。这一运动带有较多感性和浪漫的色彩，表现出怀旧和憧憬兼有的世纪末情绪，是传统的审美观和工业化发展进程中所出现的新的审美观念之间的矛盾产物。社会转型期的新旧更替并不仅仅体现在时间上，还体现在生产方式、生活方式、审美观念，以及每天所使用的日用品中。这一时期，欧洲艺术家、手工艺人、建筑师所创造出来的新的艺术形式被称为“新艺术”。 现代设计 “现代”是一个专用术语,它是针对“后现代”而言。什么叫“现代”？这要区分三个范畴：科学领域、艺术领域、工业设计领域。在科学技术和经济方面，“现代”指工业化以后的两个历史时期。第一次现代化时期指两次世界大战期间，西方现代设计欣赏。 国家出现以流水线为代表的经济高速发展，尤其是19世纪20年代形成了以
单片机温度控制系统毕业设计论文.doc
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摘要 温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。 本温度设计采用现在流行的AT89S51单片机，配以DS18B20数字温度传感器，该温度传感器可自行设置温度上下限。单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，由此作出判断是否启动继电器以开启设备。 本设计还加入了常用的数码管显示及状态灯显示灯常用电路，使得整个设计更加完整，更加灵活。 关键字：单片机温度控制继电器
ABSTRACT The temperature is constantly in the daily life of physical and temperature controls in various fields have a positive meaning. A lot of businesses have a lot of power heating equipment, such as that used for the heat treatment furnace, for melting metal crucible resistance heaters and the various uses of temperature bins, SCM using their right to control not only easy to control, simple, such as the characteristics of flexibility, but can also significantly increase the temperature was charged with the technical indicators, which can greatly enhance the quality of the products. Therefore, intelligent temperature control technology is being widely adopted. The temperature was designed with the now popular AT89S51 SCM, and with DS18B20 digital temperature sensor, The temperature sensor can set up their own temperature collars. SCM will detect that the temperature of the input signal and temperature, the lower comparisons this judgment whether to activate the relay to open the equipment. The design also includes commonly used digital display and control state lights commonly used circuit, making the whole design more complete, more flexible. Key words:Single chip microcomputer Temperature control SSR
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工业设计的发展与前景 摘要：随着中国对外贸易的快速发展，中国面临的国际竞争也日益激烈。针对这一情况，本文基于工业设计在企业竞争中的重要作用，通过对比美国与我国工业设计发展的不同，总结出我国工业设计的不足，同时也探讨工业设计的前景，以明确我们工业设计的道路。 关键词：工业设计、社会责任、以人为本 一、工业设计的起源 工业设计起源于“包豪斯”，“包豪斯”一词是格罗皮乌斯生造出来的，由德语的“建造”和“房屋”两个词根构成。包豪斯学校由魏玛艺术学校和工艺学校合并而成，其目的是培养新型设计人才。虽然包豪斯名为建筑学校，但直到1927年之前并无建筑专业，只有纺织、陶瓷、金工、玻璃、雕塑、印刷等科目，因此，包豪斯主要是一所设计学校。 包豪斯提出了三个基本观点：①艺术与技术的新统一。②设计的目的是人而不是产品。 ③设计必须遵循自然与客观的法则来进行。这些观点对于工业设计的发展起到了积极的 作用，使现代设计逐步由理想主义走向现实主义，即用理性的，科学的思想来代替艺术上的自我表现和浪漫主义。 包豪斯对于现代工业设计的贡献是巨大的，特别是它的设计教育有着深远的影响，其教学方式成了世界许多学校艺术教育的基础，它培养出的杰出建筑师与设计师把现代建筑与设计推向了新的高度。包豪斯的影响不在于它的实际成就，而在于它的精神。包豪斯的思想在一段时间内被奉为现代主义的经典。但包豪斯的局限也逐渐为人们所认识到，因而它对工业设计造成的不良影响受到了批评 二、工业设计的发展 工业设计在近几十年的发展可以说是飞速发展，世界各国都取得了很大的成就，本人就简单地介绍西方国家的代表—美国，和中国的工业设计的发展，通过对比发现我们的不足。 美国的工业设计发展： 现代主义的设计在20世纪40~50年代已得到了巨大的成功，但是，与其平行发展并同样有影响的设计流派也在发展中。这些流派的宗旨常常是与现代主义的信条相背离的，但它们在设计史中的地位也不应该被忽视，美国的商业性设计就是其中之一。由于工业设计作为一种社会上公认的职业起源于美国，它是20世纪20~30年代激烈商品竞争的产物，因而一开始就带有浓厚的商业色彩。商业性设计的本质是形式主义的，它在设计中强调形式第一，功能第二。设计师们为了促进商品销售、增加经济效益，不断花样翻新，以流行的时尚来博得消费者的青睐，但这种商业性设计有时是以牺牲部分使用功能为代价的。 第二次世界大战前，美国的工业设计就以一种未来主义的态度来看待机器及其产品，对电气化、高速交通等现代工业的产物大唱颂歌，并发展了“流线型”一类具有象征性的“时代风格”。战后美国工业设计的实践仍然是建立在这种基础上的，即强调设计的象征意义，迎合美国人追求新奇的心理。随着经济的繁荣，20世纪50年代出现了消费的高潮，这进一步刺激了商业性设计的发展。在商品经济规律的支配下，现代主义的信条“形式追随功能”被“设计追随销售”所取代。美国商业性设计的核心是“有计划的商品废止制”，即通过人为的方式使产品在较短时间内失效，从而迫使消费者不断地购买新产品。 商品的废止有三种形式：一是功能型废止，也就是使新产品具有更多，更完善的功能，从而让先前的产品“老化”；二是合意型废止，由于经常性地推出新的流行款式，使原来的产品过时，即由不和消费者的意趣而废弃；三是质量型废止，即预先限定产品的使用
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基于单片机的温度控制系统 摘要 温度是日常生活中无时不在的物理量，温度的控制在各个领域都有积极的意义。很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。因此，智能化温度控制技术正被广泛地采用。 本温度设计采用现在流行的AT89S51单片机，配以DS18B20数字温度传感器，该温度传感器可自行设置温度上下限。单片机将检测到的温度信号与输入的温度上、下限进行比较，由此作出判断是否启动继电器以开启设备。 本设计还加入了常用的数码管显示及状态灯显示灯常用电路，使得整个设计更加完整，更加灵活。该设计已应用于花房，可对花房温度进行智能监控。 【关键词】温度箱，AT89S51，单片机，控制，模拟
目录 1 引言 (3) 1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (3) 1.2 温度控制系统的目的 (4) 1.3 温度控制系统完成的功能 (4) 2 总体设计方案 (4) 3 DS18B20温度传感器简介 (11) 3.1 温度传感器的历史及简介 (11) 3.2 DS18B20的工作原理 (11) 3.2.1 DS18B20工作时序 (11) 3.2.2 ROM操作命令 (14) 3.3 DS18B20的测温原理 (14) 3.3.1 DS18B20的测温原理: (14) 3.3.2 DS18B20的测温流程 (16) 4.1 设计原则 (16) 4.2 引脚连接 (17) 4.2.1 晶振电路 (17) 4.2.2 串口引脚 (17) 5 系统整体设计 (18)
中国产业经济发展历程、发展现状以及未来发展趋势
中国产业经济发展历程、发展现状以及未来发展趋势 产业，简而言之，即是具有某种同类属性的具有相互作用的经济活动组成的集合或系统。产业经济学研究的是产业内部各企业之间相互作用关系的规律、产业本身的发展规律、产业与产业之间互动联系的规律以及产业在空间区域中的分布规律等等，这些都是产业经济学研究的具体对象。产业经济学是一门新兴的综合性、应用性很强的经济学科。它以“产业”为研究对象，研究产业的形成、发展和调整，也研究和分析产业内企业之间的市场竞争关系。它既涉及了偏向宏观的经济问题研究，如产业布局、产业结构的调整与升级等；也涉及微观经济问题的分析，如企业的定价理论、企业的兼并、技术创新等。产业经济学的研究对象在欧美产业经济学中即为产业组织，研究的是市场运行，主要关注企业行为，其与市场结构和市场演变过程具有密切关系，涉及相关的公共政策。我国50年代受苏联的影响，产业主要指计划经济中的行业和部门，没有明确的产业经济学名称。改革开放后受日本的影响，强调产业结构和产业政策。80年代末，欧美主流的产业组织理论引入中国，使得以产业组织和公共政策为主的欧美和以产业结构与政策为主的日本体系相结合。针对产业经济本身所具有的不同层次的具体行为规律，产业经济学又有不同的具体研究对象，包括产业组织、产业结构、产业关联、产业布局、产业发展、产业政策等等。 研究产业经济学，有利于建立有效的产业组织结构通过对产业经济学的研究，可以探求过度竞争或有效竞争不足的形成途径及消除方式；发现规模经济的形成原因及优点等等，从而根据不同的产业，分别制定正确的产业组织政策。研究产业经济学也有利于有效的产业组织的形成以及产业结构的优化，产业结构的合理均衡是国民经济健康发展的前提，而产业结构的升级则更是国民经济迅速发展的必由之路。寻找产业结构不合理的成因，并以此制定有效的产业结构政策、调整产业的结构，也是研究产业经济学的意义所在。进一步而言，研究产业经济学，探寻产业升级的规律和带动经济起飞的主导产业，利用合理的产业政策加以保护和扶持，便可以实现产业结构向更高的水平演进，以增强整体产业的国际竞争力，促进经济的发展。寻找产业合理布局的基本原则也是促使产业经济学研究进一步深入的动力之一。通过产业经济学的研究，可以探求产业布局的影响因素、产业布局的一般规律，并据此制定正确的产业布局政策，实现产业布局的合理化。研究产业经济学也是产业政策实践的需要。通过产业经济学的研究，还有利于加强产业间的联系、发挥产业的协同效益，以及有利于确定合理的产业发展战略。 从理论上研究产业经济学，它的历史演进及流派大致经历三个阶段，形成了三个主要流派——哈佛学派，又被称为“结构主义学派”、芝加哥学派，又被称为“效率主义”、新产业组织理论，被称为“行为主义”。前两者以传统理论为基础，因此也称传统产业组织理论。产业经济学萌芽于英国，但完整的理论框架形成于美国。20世纪30年代，垄断乃至寡头发展，卡特尔、托拉斯等垄断组织普遍，垄断问题引起广泛讨论。在利用马歇尔冲突成果的基础上，斯拉法将马氏的垄断分析深化为不完全竞争理论、论述了规模经济与完全竞争的不相容性，即“斯拉法冲突”。随后，张伯伦和罗宾逊夫人进一步丰富了垄断竞争理论。哈佛大学梅森和其学生贝恩最早在哈佛开设产业经济学课程，哈佛成为产业经济学的研究中心，创立了哈佛学派。哈佛学派的产业组织理论以张伯伦的垄断竞争理论为基础，用结构—行为—绩效（SCP）分析方法来对特定产业进行分析，从而规范了产业组织的理论体系。从70年代后期开始哈佛学派受到了严厉批评。在这一过程中，芝加哥大学以施蒂格勒为代表的一些学者等对哈佛学派的观点展开了激烈抨击，并逐渐形成了一种新的产业组织理论核心——芝加哥学派。芝加哥学派对哈佛学派的批评包括对张伯伦的垄断竞争理论的批评。进入20世纪70年代，与前两个学派不同，新产业经济学派即不同意哈佛学派的观点，也不同意芝加哥学派的观点。因为哈佛学派所依据的关于垄断竞争的理论是有问题的，因为他们认为垄断
机器人研究现状及发展趋势
机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系：信息工程学院 专业：电子信息工程 姓名：王炳乾
机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要：随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词：机器人;发展；现状；应用；发展趋势。 1．机器人的发展史 1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年，法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭，它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年，瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶，其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶，在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶，有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年，在机械实物制造方面，发明家摩尔制造了“蒸汽人”，它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后，机器人的研究与开发情况更好，实用机器人问世。 1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人，装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期，计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年，第一台数字电子计算机问世。随后，计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年，数控机床诞生，随后相关研究不断深入；同时，各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。
智能温度控制系统毕业论文
目录 引言 (1) 1 系统的相关介绍 (2) 1.1 系统的目的及意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 1.3 系统传感器DS18B20的介绍 (2) 1.3.1 DS18B20的主要特性 (2) 1.3.2 DS18B20的外形和部结构 (3) 2 系统分析设计 (4) 2.1 温度控制系统结构图及总述 (4) 2.2 系统显示界面方案 (4) 2.3 系统输入方案 (5) 2.4系统的功能 (5) 3 相关软件编译知识介绍 (5) 3.1 C语言简介 (5) 3.1.1 C语言的优点 (5) 3.1.2 C语言缺点 (6) 3.2 Keil简介 (6) 3.2.1 系统概述 (6) 3.2.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (7) 4系统流程图设计 (7) 4.1主程序流程图 (7) 4.2 DS18B20控制程序流程图 (8) 4.2.1 DS18B20 复位程序流程图 (9) 4.2.2 DS18B20写数据程序流程图 (9) 4.2.3 DS18B20读数据程序流程图 (10) 4.3 温度读取及转换程序流程图 (12) 4.4 MAX7219驱动程序流程图 (13) 4.4.1 MAX7219写入一个字节数据程序流程图 (13) 4.4.2 MAX7219写入一个字数据程序流程图 (15) 4.5 数码管温度显示程序流程图 (16) 4.6 按键中断服务程序流程图 (17) 5 电路仿真 (19) 5.1 PROTEUS软件介绍 (19) 5.2 温度控制系统PROTEUS仿真 (19) 6总结 (20) 7参考文献 (21) 附录1 源程序代码 (22)
工业过程与过程控制4单元课后习题
第4章 1、基本练习题 （1）什么是被控过程的特性？什么是被控过程的数学模型？为什么要研究过程的数学模型？ 目前研究过程数学模型的主要方法有哪几种？ Q：1）被控过程的特性：被控过程输入量与输出量之间的关系。2）被控过程的数学模型：被控过程的特性的数学描述，即过程输入量与输出量之间定量关系的数学描述。3）研究过程的数学模型的意义：是控制系统设计的基础；是控制器参数确定的重要依据；是仿真或研究、开发新型控制策略的必要条件；是设计与操作生产工艺及设备时的指导；是工业过程故障检 测与诊断系统的设计指导。4）主要方法：机理演绎法、试验辨识法、混合法。 （2）响应曲线法辨识过程数学模型时，一般应注意哪些问题？ Q：试验测试前，被控过程应处于相对稳定的工作状态；相同条件下应重复多做几次试验； 分别作正、反方向的阶跃输入信号进行试验；每完成一次试验后，应将被控过程恢复到原来 的工况并稳定一段时间再做第二次试验；输入的阶跃幅度不能过大也不能过小。 （4）图4-30所示液位过程的输入量为q1，流出量为q2、q3，液位h为被控参数，C为容量系数，并设R1、R2、R3均为线性液阻。要求：1）列写该过程的微分方程组。2）画出该过程框图。3）求该过程的传递函数G0(s)=H(s)/Q1(s)。 q q q C 123d h dt Q：1）微分方程组：q 2 h R 2 q 3 h R 3 2)过程框图：
3）传递函数：0 1 G (s) H (s) / Q (s) Cs 1 1 1 R R 2 3 （5）某水槽水位阶跃响应的试 验记 录为： t/s 0 10 20 40 60 80 100 150 200 300 ? h/mm 0 9.5 18 33 45 55 63 78 86 95 ?98 其中阶跃扰 动 量u 为稳态 值 的10%。 1）画出水位的阶跃响应标幺值曲线。2）若该水位对象用一阶惯性环节近似，试确定其增益 K 和时间常数T。 Q：1）阶跃响应标幺值0 y (t) y(t) y(t) y( ) 98 ，图略。 2 ）一阶惯性环节传递函数：G( s) K T s 1 ，又u =10%*h( ∞)=9.8 ，放大系数 K= y( ) 98 u 9.8 10 ，时间常数T=100s，是达到新的稳态值的63%所用的时间。 （6）、有一流量对象，当调节阀气压 改 变0.01MPa时，流量的变化如表。 若该对象用一阶惯性环节近似，试确定 其传递函数。 解：方法一：作图得，T1=5.2S; 方法二： T 2 1.5(t0.632 - t 0.283 ) 1.5 * (5.2 - 1.9) 4.95 我们用两种方法求平均：
重工业的发展趋势分析
重工业的发展趋势分析 随着经济的飞速发展，国家对环境、节能等方面的要求越来越高，重工业的发展也将面临新的抉择：成为经济发展，工业改革的垫脚石，或者成为新型工业的开拓者。 工业的发展是日新月异，一天一个台阶，为了赶上改革的列车，公司的的经营理念、企业文化、管理理念、技术创新都要有所发展和创新。我公司的产品已经得到十几项专利，足以证明公司已经作出了选择。以下是我对公司以上四个方面提出一些个人的观点：经营理念是由一个公司的经营模式决定，公司现阶段的经营模式是等客上门咨询，然后跟进。这样我们就失去了主动权。这种老的经营模式只能满足前几年的需要，想做大做强，就应该改变原有的经营模式，学习新的经营理念。没有哪一个游击队可以保护国家，要靠正规军。要做到正规没有那个组织比军队做的更好了，现在的军事化管理已经融入了企业的经营。 我公司缺少的是一流的销售团队，没有哪一个正规的企业是靠老总自己把企业做大做强的，一个人的精力有限，他要拥有自己的团队，来实现自己的长久报复。我公司组建销售团队是必然的，有了团队就要有科学合理的管理来支持，团队要拥有自己的文化，自己的管理理念。《亮剑》中的独立团就是我们学习的对象。敢打敢拼，遇到敌人就要有剑客的魄力，亮出自己的宝剑。李云龙更是管理者学习的对象。 其次，广告包装、网络营销、市场营销也非产的重要。我公司的产品已经在同行业里排名第一，绝不夸张，但是一定的营销手段没有
跟上，就决定了我们与别的企业还是有距离的，打造一个公司的官方网站是必然的。市场灵活多变，了解市场是不能缺少的，要定期的进行市场分析，行业的发展方向，客户在当前阶段的定位。最后将销售人员撒出去，随时关注市场的变化，国家政策的颁发。郑州不应该是我公司对客户的要求，不足以满足公司发展的需要。我们应该把目光看向全国，到国外发展也是不错的选择。 “广通华夏，智达神州”是我们公司的目标，要达到目标就要有长远的眼光，组建团队是第一步，俗话说：要想火车跑的快，全靠火车头来带。管理者的管理思想要定位高，管理理念需要学习，借鉴，最后形成我公司独有的理念。无规矩不成方圆，但制定管理制度要科学合理，一切制度应该以国家标准为前提，结合公司实际情况进行整改。比如公司员工享有法定节假日等等。公司奖罚制度要健全，不能只有奖没有罚，反之也一样。 公司的腾飞需要改变观念，公司的腾飞需要完善制度，公司的腾飞需要团队协作，公司的腾飞更需要大家齐心协力。让我们放飞梦想，让公司腾飞吧！ 杜俊卿 2011年12月11日
工业机器人研究现状及发展趋势_曹文祥
2011／2 机械制造49卷第558期 纵观历史研究文献，国内外对工业机器人的研究热点问题主要分为3个方面：仿生机器人与新型机构、机器人的定位与地图创建、机器人-环境交互。本文将分别就以上3方面对研究现状进行简要分析，并对工业机器人的发展趋势作了预测。 1工业机器人的发展历程 自1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的 概念以来，工业机器人就得以不断地发展。概括起来，工业机器人的发展历程为3代： 第1代：示教再现型机器人，但不具备反馈能力。如郭勇等人[1]研制的挖掘机手柄自动操作机构，该机构结构简单，能够实现动作示教再现。 第2代：有感觉的机器人，不仅具有内部传感器，而且具有外部传感器，能获得外部环境信息。如P.l Liljeb.ck 等人研制的蛇形机器人就装有内部测转速的 传感器，以及外部测力的传感器，该机器人能够在不规则环境中具有一定的运动能力。 第3代：智能机器人。定义为“可自动控制的装置，能理解指示命令，感知环境，识别对象，规划自身操作程序来完成任务”。如John Vannoy 等人采用实时可适应性的运动规划（RAMP ）算法的PUMA560机械臂，它能在复杂动态环境中自动识别来自不同方向的移动或静止的障碍物，主动规划路径，进而完成预定任务。 2 国外工业机器人的研究现状 2.1 仿生机器人与新型机构 对人的研究，国外侧重于对人行走时的步态分析， 通过对人脚形状的分析，得出具有圆形截面的脚趾和脚后跟以及具有扁平截面的连接脚趾和脚后跟的中间 部分具有最佳的动力学性能。对人形机器人步态规划问题，Xia Zeyang 等人提出了一种基于样品的决定性的脚步规划方法，该方法综合考虑了自身独特的运动能力和稳定性。对于在不同类型障碍的复杂环境中脚步规划，Yasar Ayaz 采用与人走近障碍物时绕过的方法，通过脚步实时的生成成功避开障碍物。此外，对于双足步行机器人的复杂地面运动的研究也有新的进展，研究出一种新型的双足机构，能实现不平区域稳定地行走，该足由4个分别带光学传感器的鞋钉组成，总重1.5kg 。对动物的研究则表现为对诸如蛇、鱼的结构以及运动性能的研究。仿蛇机器人不仅可以作为管道检测装置，也可以作为地震或矿难探索装置，更可以当作极地探测器来进行科研活动。Shigeo 和Hiroya Yamada 就将仿蛇机器人的机械结构分为5种类型：活 动的弯曲关节式；活动的弯曲和拉伸关节式；活动的弯曲关节和活动的车轮式；被动弯曲关节和活动车轮式；活动的弯曲关节和履带式。Aksel Andreas Transeth 等采用摩擦力模型方法建立了一蛇形机器人模型，该机器人能与包括地面的障碍物以外的物体接触，对地震或矿区救援很有帮助。Kristin Y.Pettersen 等人对蛇形机器人在存在障碍物环境中运动进行了复合建模，仿真结构证明该模型能实现不规则环境中的一般运动。但蛇形机器人目前要真正达到在复杂环境中畅通无阻地运动，还有待进一步研究。对海洋的开发，相对于其它的水下自动化装置，仿生鱼具有更好的推进力和流体适应性。其研究主要体现在结构和运动特性上。Jun Gao 和K.H.Low 等人对胸鳍驱动和尾鳍驱动鱼形机器 人进行了分析，讨论了鱼结构和运动各参数的关系。 Yu Zhong 等人对由阀体与尾鳍构成的机器人鱼的运 动性能进行了研究，采用量纲分析方法，建立了一种能预测运动的机器鱼模型。Giuseppe Tortora 等人设计了 工业机器人研究现状及发展趋势 □ 曹文祥 □ 冯雪梅 武汉理工大学机电工程学院 武汉 430070 摘 要：作为最典型的机电一体化的高科技装备，工业机器人得到了非常广泛的应用。综述了国内外工业机器人的 研究热点现状，并预测了其发展趋势。 关键词：工业机器人现状 发展趋势 中图分类号：TP242.2 文献标识码：A 文章编号：1000－4998(2011)02－0041－03 Abstract:As the typical high-tech equipment of mechanoelectronic integration,industrial robots have been widely used.The current situation of research hot points of IR is presented and the developing trend forecasted. Key Words:Industrial Robot (IR)Current Situation Developing Trend 收稿日期：2010年9月 41
产品设计的现状和发展趋势
2产品设计的现状 2.1大的社会环境 由于整个社会处在转型期，我们周围充满了浮躁的味道。产品设计免不了也陷入其中。浮躁不是一种病，是一个发展中国家，一个正在奋起直追的国家的常态。我们正在追赶世界，世界张开双臂迎接我们。身在其中，想做到不浮躁真的很难。产品设计在我国还处在幼稚阶段，如何面对这么强大的社会背景值得深思。 2.1.1 整体设计意识的薄弱 拿工业设计而言，现代工业设计已经是现代意识与现代心理的物化，是理性与感性的构成，是科技、艺术、经济、社会的有机统一的创造活动。这时，设计意识也就有个人意识上升为社会意识，只有在社会意识表现出对设计的渴求，设计活动才会被认可与重视。而一个国家的设计发展与否，也与这个国家的社会意识对设计的需求的有无来决定。 今天，世界已经不知不觉进入了一个以计算机和通信技术为标志的数字化信息时代。理智上我们知道新时代已经来临，但心理上我们还没有准备好！我们看看周围，设计常常被社会“作为肤浅的比附，即使没有被丢弃，至少也是被冷落的和轻视的”（张道一，1994）更谈不上深刻的体现或揭示社会的心理。但是，我们相信，当设计师的个体设计意识积累到一定程度，发展到一定阶段，势必会使设计成为生活的必需，社会的渴求，汇聚成一定的社会意识从而替代整个社会意识。也只有当社会意识对设计情有独钟，形成设计意识的时候，我国的设计才有真正的出路，才会后来居上。 2.1.2 认识的缺陷 一个很重要的问题，人民大众混淆了设计和艺术两个概念。很多人认为做设计就是艺术设计人就是艺术人。他们总带有一种蔑视的眼光，口语称其为“看不起学设计的人”。认为做设计的就知道画画，就是恶搞，就是与众不同。足见设计并没有这么乐观的称为已经大众化。 3产品设计的发展趋势 产品设计未来发展是一种完全依据新思路的创造性的设计，这种未来型设计也许不能为当代人们所接受，但它是人们对今后生活的美的憧憬，是未来社会图
分析当前国内外工业发展新趋势的稿子——写高大上的工业稿子必备
分析当前国内外工业发展新趋势的稿子——写 高大上的工业稿子必备 整理、gwsoso、分析当前国内外工业发展新趋势的稿子——写高大上的工业稿子必备随着后国际金融危机时代全球发展格局的深刻调整，以及新技术的快速发展和应用，全球工业正在从传统的供给驱动型、资源消耗型、机器主导型、批量规模型向需求引导型、资源集约型、人机互联型、个性定制型转变，呈现出日新月异的发展格局和景象。与此同时，我国工业发展在由高速增长向中高速增长转变的过程中，面临着要素优势变化、产业过剩严重、资源环境约束带来的严峻调整，迫切需要塑造新的发展优势，并建立新的发展模式，从而推进由工业大国向工业强国的转变。从国外工业发展趋势与变化看，一是全球经济发展态势和格局正在发生着深刻变化。xx 年由美国次贷危机引公文搜整理、gwsoso、发的一系列金融、经济危机给全球经济增长带来重大挑战，全球经济进入摆脱危机、脆弱复苏与结构调整时期。在此影响下，全球工业正处在深刻调整时期，有望形成新的工业分工格局。 二是新一轮产业变革引发抢占发展先机的激烈竞争。目前，各国普遍加大了科技创新与产业变革的力度，以抢占新一轮科技和产业竞争的制高点。美国提出制造业复兴框架和国家创新战
略，欧盟则提出“2020 智慧、可持续、包容增长”战略，其他如韩国、印度、巴西、俄罗斯等国也都提出了新兴产业发展的重点。 三是先进制造模式的推广和应用呈现不断加快之势。全球制造业正从以机器化、标准化、规模化为主要特征的传统制造时代向以智能化、信息化、柔性化为主要特征的先进制造时代迈进，工业机器人、数字制造、增材制造等成为最活跃的前沿领域。目前，发达国家已经涌现了几十种先进制造系统和先进制造生产模式，并在积极开发下一代制造和生产模式，如并行工程和协同制造、虚拟制造等。这些新的制造模式在产品设计方面提供个性化服务并能快速响应，在生产方面根据顾客需要任意批量地制造产品和提供服务，在组织结构方面由垂直型的科层组织向扁平的网络型组织转变，给传统的生产、组织和消费模式带来较大挑战。 四是绿色发展模式成为全球工业发展的重要趋势。目前，以美国为代表的发达国家正在积极倡导新兴产业和新型能源，将发公文搜整理、gwsoso、展绿色经济作为后国际金融危机时代经济重新崛起的重要引擎。绿色经济发展的核心是绿色制造。目前，产品设计绿色化、工艺材料绿色化、制造工艺绿色化、产品包装绿色化、处理回收绿色化都已经成为实现绿色制造的有效方式。从国内工业发展趋势与变化看，一是工业发展呈现由高速增长向中高速增长转变的新常态。增长状态的变化主要是由于我国工业发展的内外部条件已经发生深刻变化，导致工业的潜在增长率出
工业设计的现状及发展前景
工业设计的现状及发展前景 对中国工业设计现状的一个比喻 如果可以用一个比喻来形容的话：我们一直在为客户护养宠物，却没有属于自己的宠物，也没有为客户缔造新的宠物。对于护养的工作，我们又缺乏一定的专业性。很多时候，我们也 没有能力去拥有或者缔造宠物。 护养宠物：中国大部分的产品设计师一直在按照客户提出的想法和要求进行着产品的设计， 参与企业产品的开发，为企业，为社会创造着价值。这是事实也是这个时代中国工业设计所 必须经历的一个阶段。但这种设计的价值和影响力远远不是设计的全部。 不得不做的护养工作：即使委托设计的价值远不是设计价值的全部，但是出于设计公司的生存现状，出于客户自身对产品设计的要求。我们却必须去做，并且努力去做好委托式产品设 计的工作，这是设计的一个基础工作。 缺乏护养的专业性：我们一味的想要把宠物打扮的更漂亮，但是却很少在意宠物的感受，在意宠物的健康，在意宠物自身的特点。就像做一个产品设计，我们除了对产品自身的造型有 更高的追求，但是对产品的结构、材料、工艺、可实现性、产品自身的特点和市场的需求定 位以及产品的文化内涵，缺乏更深层次的探寻。因此，我们对产品设计的把握能力也就存在 了一定的难度。这个和中国现有的教育形式是有一定关系的，理论与实际的脱节，也是中国工业设计教育的一个现状。 缔造新的宠物：很多国外的设计公司，不断的为客户缔造新的宠物。而我们在新产品的自主设计问题上存在一定的距离，造成这个问题的原因包括以下三点： (1)中国工业设计公司的组织构成：中国多数的设计公司包括业务员，ID设计人员和结构设计人员三个部分。其中ID人员占据了大部分比例。于是在新产品的开发中，我们除了对造 型有更高的理解，对于电子，材料，工艺，市场的分析等力量显的薄弱，约束了创新思维的 嗅觉。团队的整合优势因为没有完善的资源流程而发挥不出最强的力量。 (2)中国客户对产品设计的理解认知程度：中国更多的企业划好了一条道路让设计师沿着已 经有的路子进行产品设计，约束了设计师的主动性，而国际性的大公司在中国相对数量不多， 对产品设计提出更高要求的公司更是鲜见。出于设计公司的生存状况，经常使大家力不从心，这是制约我们的设计师缔造新宠物的一个枷锁。 (3)设计理论和设计的现实环境脱节：设计是一个前沿性的创新工作，不仅要求设计师在设 计的流行趋势和设计的方法上有前瞻性的理解，也要求我们的设计师对现有的加工工艺、材料以及新型的加工工艺、材料，电子技术的应用与拓展，新型的技术应用，产品的市场分析和定位等方面，也要有一定的了解和认识。这些内容都是书本之外的知识，工业设计教育不能与现实环境紧密联系，往往制约了设计师能力的提高，阻碍了设计的发展，这是设计在中
工业过程控制教材
1、（本题15分）试画出IMC 的基本结构框图，详细解释在对象模型精确条件下如何保证该控制系统的 稳定性？试给出一种增强系统鲁棒性的改进IMC 方案并举例说明。 答： 如果对象模型精确的话，那么00 ?()()G z G z =，并且除去外界干扰的话，()0m D z =，所以()R z 是不变的。如果有干扰的话，()()m D z D z =即()()R z D z -来减少输入，以使()Y z 趋于稳定。 令() ()?1()() c i p c G z G z G z G z = +，用()i G z 来完全补偿扰动对输出的影响，()i G z 相当于一个扰动补偿器或 称前馈控制器。且当0 ?()G z 不能精确描述对象，即模型存在误差时，扰动估计量()m D z 将包含模型失配的某些信息，从而有利于系统的鲁棒性设计。
2、（本题15分）画出动态矩阵控制的算法结构框图，试述其工作过程以及DMC 算法离线准备的参数和 这些参数的选取原则。 答： 工作过程：输入()u k 通过预测模型预测未来几个输出值，我们一般取第一个值，与当前的输出值进行在 线校正，且校正后的值()c y k i +，输出值和给定值通过参考模型也给出一个值()r y k i +，把 ()c y k i +与()r y k i +进行比较，把它们之间的误差通过优化计算来改变输入值()u k ，从来对模型 的失配与干扰的影响在()u k 的变化上体现出来，从而使()y k 有很强的鲁棒性。 DMC 算法离线准备的参数和这些参数的选取原则 1、 脉冲响应系数长度N 的选择 如果采样周期短，则N 会相应的增大。且N 可适当选得大一些，但N 太大会增加预测估计控制的计算量和存储量。通常N=20~60为宜。 2、 输出预估时域长度P 的选择 通常P 越大，预测估计的鲁棒性就越强。但相应的计算量和存储量也增大。一般，设置P 等于过程单位阶跃响应达到其稳态值所需过渡时间的一半所需的采样次数。 3、控制时域长度M 的选择 M 越大，系统的鲁棒性也就越弱。M 不宜选得太大，一般M 取小于10为宜。 4、参考轨迹的收敛参数α的选择 α越大，系统预测控制的鲁棒性越强，但导致闭环系统的响应速度变慢。相反，α过小，过渡过程较易