智能化控制论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇智能化控制论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

智能化技术，是在我国科学技术不断发展中所研发出的新型技术手段，在智能化技术出现后，因其各种优势已经在我国各个领域当中被广泛的运用起来，尤其在电气工程自动化控制系统当中，随着被逐步的运用在电气工程的各项领域当中，为我国电气工程领域的发展奠定非常有利的基础。

1智能化技术的主要理论基础分析

在二十世纪五十年代人工智能就已经问世，通过几十年的不断研究与探索，智能化技术也被广泛的运用起来，在人们生活当中、工作当中都被人工智能化产品所占据，它们能够像人类一样有感应，能行动和思索，因其自身拥有高精度、高效率以及高协调性的特点，已经远超传统的控制技术，当前随着计算机的快速发展，能够有效的实现运用人的思维能力去模拟到机器人身上，在运用计算机编程语言技术，普及增加智能化模拟的可实施性，进而实现科技的快速发展。

2在电气工程自动化控制中应用智能化技术的主要意义

2.1能够对自动化控制模型进行简化

在电气工程自动化控制工作中，主要就是通过建立模型来实现的，但是因此模型相对比较复杂繁琐。例如，建立的模型与实际情况出现不符的情况或实际操作中出现与模型不统一的情况，对于这些问题来说一般情况下多以电气工程自身调节能力来进行处理，但在实际操作中，还是会出现一些无法预测和估计的问题，影响着电气工程自动化控制的正常运作。而在电气工程自动化控制中应用智能技术，能够在一定程度上去防止类似突发事件的发生，从而提升电气工程自动化控制工作的准确度。

2.2能够实现电气工程自动化控制的一致

电气工程自动化控制主要是以建立模型来实现的，而应用智能化技术在电气工程自动化控制中，能够避免模型复杂的问题，进而保障其控制工作的顺利完成，利用控制电气工程中的有关设备与数据，让电气工程自动化控制变得更加一致化，不仅能够提升电气工程自动化工作效率，还能改进电气工程自动化的整体服务质量。

2.3对电气工程系统控制水平进行提升

在电气工程系统控制中应用智能化技术，能够有效提升其控制水平，不仅能够控制电气工程自动化程序设备中的相应系统数据，并且还能对电气工程自动化安全隐患进行警戒，在一定的情况下避免自动化控制中出现不必要的问题，提升电气工程系统控制水平，为电气工程领域发展提供有利条件。

3在电气工程自动化控制中智能化技术的主要应用

3.1对电气工程自动化控制中的病因进行合理诊断

对电气工程系统进行病因诊断时，对于传统的诊断形式来说，是相对比较复杂且繁琐的，不仅仅对工作人员有着很高的要求，还无法对其病因进行精准的诊断，导致电气工程自动化控制中会出现一些无法避免数据问题等。而职能化技术则能够利用自身优势，对其病因进行有效的诊断，还能因其问题提出合理的解决策略，不仅能够有效找出病因，还能更好的提升其工作效率，因此电气工程自动化控制中要有效利用智能化技术，在对其设备进行情况的诊断，从而避免相关问题对工作的影响，更好的促进电气工程自动化控制工作有效进行。

3.2对电气工程的设计形式进行优化

在传统的电气工程的设计中，主要是通过工作人员进行反复实验和改良才能够完成，而在工作人员不能全面的考虑到实际情况时，就会出现一些复杂的问题影响正常工作，并且这些问题也不能得到及时的解决，而且在对电气工程进行设计时，对工作人员的要求也是非常高的，不仅要运用良好的设计知识和专业知识，也要拥有一定的综合能力，才能刚好的将该工作完成。而对于智能化技术来说，运用在电气工程自动化中，设计人员可以利用计算机网络或相关软件，对电气工程自动化控制的进行设计，这样不仅仅能够提升设计所用数据的准确性，还能够对设计的样式进行丰富，能够更好的解决数据问题，从而保证电气工程自动化控制工作的良好运作。

3.3实现自动化控制整个电气工程

电气工程控制系统中的环节有很多，所以，智能化技术的应用能够有效对整个电气工程进行自动化控制工作。智能化技术利用模糊控制、神经网络控制以及专家系统控制，来实现对电气工程的自动化控制，利用智能化技术实现对电气工程的全面控制，这样不仅能够保证该工作的顺利完成，还能大大提升其工作质量，增强其整体水平，也能为电气工程领域的发展奠定坚实有利的基础。

4结论

在电气工程自动化控制中应用智能技术，这不仅仅是一个非常大的成就，还是促进智能化技术在其他各个领域当中的良好应用，发挥其作用，更好的让智能化技术为我国经济发展奠定良好基础，并能稳定推动电气工程领域实现长期可持续发展目标。

作者:闫鹏 单位:包头市九原区住房保障和房屋管理服务中心

篇2

二、人工智能技术应用

基于电气自动化的复杂性，其操作过程应精细且注重细节。一旦操作失误，将导致系统故障甚至造成安全事故。因此，人工智能技术应用的核心技术在于程序化问题，将复杂化的程序通过智能手段转化为简便化。通过系统日常资料的分析，对设备故障采取积极的应对措施。在具体应用过程中，人工智能技术主要表现为以下几个方面。

(一)智能化设计分析

人工智能技术关系到电力工程以及电路的设计。在传统的设计模式下，工作人员的工作量大，需要大量的试验验证，并且对不合理部分进行改进。因此常出现考虑不周全的问题，处理问题的效率较低，对于难度较大的问题，传统的处理方案无法解决。这使得智能化设计成为必然。现阶段，电力企业逐步实现了智能化设计，全面考察了问题的难度，提高了处理问题的能力和效率。但同时，智能设计对于操作人员提出了更高的要求，要求其掌握专业知识和智能系统操作技巧，并且操作人员还应具有与时俱进的精神，对智能系统进行适当的改良设计。利用人工智能设计，可有效提高数据分析的准确性，将复杂问题简单化。

(二)PLC技术应用

随着电力企业规模的扩大，电力生产对于技术具有更高的要求，基于此的PLC技术成为企业生产和建设的重要目标。PLC技术是一种常见的人工智能技术，目前主要应用于工业、电力企业，具有良好的效果。其是在继电控制装置基础上发展起来的智能技术，该系统的主要作用在于优化了系统工艺流程，从而根据企业需求对运营现状进行调整，确保其运营的协调性。PLC技术以自动控制系统为主，手动控制技术为辅。对于提高电力系统生产实践具有重要作用。在电力生产中，PLC人工智能化技术的使用还实现了自动化目标切换，继电器逐渐代替了实物元件，不但提高而来管控效率，还确保了系统的运行安全。

(三)智能诊断和CAD技术应用

智能诊断系统的出现是电气运行复杂化的结果。该诊断系统要求操作人员具有较多的实践经验，改善了传统模式的手工设计方案，充分体现了信息时代的优势。科技的发展也使得CAD技术逐渐实现了智能化，缩短了产品设计实践。智能化技术优化了CAD技术，对产品设计质量的提高具有积极作用。目前，在电力系统中，遗传算法是人工智能技术的重要表现之一，通过科学的计算方法，提高了数据统计和计算的精确度。基于遗传算法的重要作用，应得到企业的重视。在电力系统运行过程中，如何区分故障和征兆是一个难题，智能化技术通过专家系统和神经网络系统可快速有效的分析出系统故障和安全隐患，并提供一定的解决办法，确保了电力系统的运行问题。

(四)神经网络技术应用

神经网络系统是智能技术的重要体现之一，其作用在于分析和处理系统故障。可对系统故障进行准确定位，并且减少了定位时间。同时，还可完成对非初始速度及负载转矩的有效管控。神经系统设计具有多样性，具有反向学习功能。利用神经网络系统的两个子系统，可实现对机电参数转子速度和电子流的评判和管控。目前，智能神经网络系统主要应用于分析模式和信号处理上。由于其包含非线性函数估算装置，因此对于电气自动化控制具有积极作用。其主要优势在于无需对控制对象建立数学模型，因此工作效率高，噪音小。

篇3

2复合智能控制

不同智能控制系统具有不同的优缺点，复合智能系统就是将各种不同种类的控制系统进行综合使用，这样可以在克服各个控制系统缺点的同时，实现各个系统优点的综合。目前常用的复合系统主要是有模糊滑模控制、模糊专家控制以及神经网络模糊控制。模糊专家系统。该系统是种特殊的专家系统，即在知识获取、表示、处理的整个环节中都加入了模糊技术。该系统的特点就是，即使初始信息获取的不够完整或者准确，但该系统还是可以较为有效的人类专家思维模拟，在既有的不完整的信息下提出最优化的解决方案。模糊专家系统是模拟人类有关专家进行有关问题解决的思路，因此是一种较容易开发应用的复合系统。神经网络模糊系统。该系统起源于上世纪九十年代的日本，它有效的利用了神经网络和模糊网络各自的优点，即可实现任意函数映射，具有良好的学习性，可处理残缺、粗糙、模糊的信息。神经网络模糊系统是两种系统的有效结合，它在实现模糊逻辑利用少量信息进行知识表达的同时，也可通过联想进行有关知识的应用，这使得该控制方法实现了表达和学习能力的综合提升。模糊滑模控制。滑模控制最大的优点就是不受系统不确定性的影响，鲁棒性较佳；其缺点主要体现在未建模动态及补偿干扰的高控制增益，此外在高频转换时易产生一定的抖振。综合模糊系统以后的模糊滑模控制就很好的克服了这些问题，它将二者不依赖性及鲁棒性好的优点进行了一定的结合，因而可以有效实现控制对象的转换。该控制方法具有很好的应用前途。

3智能控制在火电厂热工自动化的应用

3.1对单元机组负荷的控制

非线性、不确定、时变以及耦合等是单元机组负荷控制的难题所在，对此，可以设计出建立在机跟炉与炉跟机上的具有自适应性的两种神经元模拟负荷控制系统。试验发现该系统下各权系数学习收敛明显提速，且效果自适应性及控制性均较理想。此外，结合神经元控制与模糊逻辑算法并将其应用在单元机组负荷控制上，此时控制系统的自适应性、抗干扰性、鲁棒性都有显著的增强，系统的响应速度也明显提升。

3.2对过热汽温的控制

过热汽温对于锅炉的正常运行有着极为重要的意义。改变减温水是实施锅炉过热汽温控制的常用方法，大惯性、时滞性，以及动态特性的随便是该系统主要面对的问题。随着智能控制技术的发展，人们逐渐将神经网络控制技术引入到过热汽温系统中来，这使得系统的运行状况、控制质量及适应性都有了明显的提升。神经网络控制下的过热汽系统鲁棒性较优，即使在调峰机组变工时也可以实行很好的运行和控制，因此有效的克服了原先过热汽温控制的时滞及不稳定问题。

3.3对锅炉燃烧过程的控制

锅炉燃烧易受到煤种煤质、变量耦合、时滞等多种因素的干扰，且其燃烧率很难实行颈椎的测区。将专家控制应用到锅炉燃烧过程的控制中以后，通过专家系统逐次的判断、分析和推理，可实现前进式的系统，具体包括对紧急事故、工况判断子集、送风调节子集、执行机构诊断子集、煤厚调节子集等多内容的判断。此外，将模糊控制融入锅炉燃烧系统以后能够有效解决原系统不确定性问题，并同时提升系统的鲁棒性与控制质量。

3.4对中储式制粉系统的控制

磨负荷信号较难测量、数学建型复杂以及被控参数耦合，是中储式制粉系统主要的问题所在，此时就可以利用模糊语言规则克服其延迟与非线性的问题，具体内容包括，将操作人员的经验以数据的形式存入计算机并进行计算，然后通过预测和分级进行两种模糊控制。此外，将神经元解耦及模糊控制融入到磨煤机控制系统中，这样以来，球磨机制粉时滞以及耦合的问题就得到了很好的解决。

3.5对给水加药的控制

给水加药工作主要涉及的是氨与联胺的加入，前者可以使给水与高凝结水处于较高的碱性，避免酸性水腐蚀高低压给水设备；而后者是通过联胺的化学作用控制水内氧和二氧化碳的含量，从而避免相关设备出现腐蚀、生垢等问题。实际生产中加药量的大小易受到水处理工况、蒸发量等因素的影响，因此很难对其实现有效的控制。在给水加药系统中使用模糊控制系统，这样以来，专家有关经验的信息就会融入到控制系统中，从而使系统控制的质量得到大大的提升。在变频器输出频率的控制中使用模糊控制，能够有效的进行加药泵机的转速调整，这种融入模糊控制的给水加药系统能够避免人工加药引起的各种不良后果，从而提高了给水加药的工作质量。此外，模糊控制下的假药系统具有较好的鲁棒性，其动态响应也比较快速，因此具有很好的使用经济性。

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2人工智能技术在电气自动化控制中的应用

2.1人工智能控制实现了数据的采集及处理功能

在电气设备的运行过程中，数据的采集和处理是了解电气设备自动化控制情况，发现运行过程中的问题和提出解决办法的重要依据。在传统的自动化控制中，由于技术水平和实际运行中的动态变化，数据的采集和传输无法做到准确和稳定，保存数据容易出现丢失的情况。人工智能技术的使用，可以保障电气自动化运行过程中对动态信息的及时收集和稳定传输，对相关数据的保存工作也更安全，这就提高了电气自动化的控制水平，充分保障了电气运行中的安全性和稳定性。

2.2人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能

电气自动化控制是用电气的可编程控制器，控制继电器，带动执行机构，完成预期设计动作的过程。在此过程中，系统内部各部分之间的运行都要严格按照设计模型和函数计算的基础上进行，如果系统中的一点出现问题，就会造成整个自动控制系统的故障。在以往的自动化控制系统运行中，对系统内部各部分之间的运行数据和运行状态进行实时监测，对运行中的特殊情况进行及时的报警处理，帮助自动化系统及时处理可能出现的故障，提醒电气管理人员加强对电气系统的管理。

2.3人工智能控制实现了操作控制功能

电气自动化控制的主要特征之一就是通过计算机的一键操作，就可以实现对电气系统的整体控制，保障电气自动化运行符合现实的需要。传统的自动化系统的操作，需要靠人工对系统各个环节进行人工操作，从而促进自动化系统内部的协调和配合，这种方式既降低了自动化运行的效率，也增加了自动化系统的故障发生频率。人工智能技术对电气自动化系统的控制，是通过各种先进的算法，按照电气自动化的需求，对自动化系统进行自动化和智能化设计，从而实现对电气自动化控制系统的同时操作，大大提高了自动化控制的效率，减少了单独指令操作中容易出现的不协调情况的发生。

3人工智能技术在电气自动化控制中的控制方式

3.1模糊控制

模糊控制以模糊推理和模糊语言变量等为理论基础，并以专家经验作为模糊控制的规则。模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上，运用模糊控制器，实现对电气控制系统的控制。在实际控制设计过程中，通过对计算机控制系统的使用，使电气自动化系统形成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统，从而达到对电气自动化系统的科学控制。

3.2专家控制

专家控制是指在进行电气自动化控制过程中，利用相关的系统控制理论和控制技术的结合，通过对以往控制经验的模拟和学习，实现电气自动化控制中智能控制技术的实施。这种控制方式具有很强的灵活性，在实际运行中，面对控制要求和系统运行情况，专家控制可以自觉选取控制率，并通过自我调整，强化对工作环境的适应。

3.3网络神经控制

网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟，以逼近原理为依据的网络建模。神经控制是有学习能力的，属于学习控制，对电气自动化控制中出现的新问题可以及时提出有效的解决办法，并通过对相关技术问题的分析解决，提高自身的人工智能水平。

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[关键词] 隐性社会控制；礼仪文化；功能；实现路径

[中图分类号] K206[文献标识码] A[文章编号] 1008―1763（2013）06―0112―05

一隐性社会控制的必要性与可能性

当今中国的时代主旋律是依法治国，建设社会主义法治国家，法律是当之无愧的社会控制的主要手段。古希腊哲学家柏拉图有句脍炙人口的名言：“人类必须有法律并且遵守法律，否则他们的生活将像野蛮的兽一样。”[1]（P198）美国法学家庞德在其名著《通过法律的社会控制》中，也曾深刻指出：在文明发展的很长一段时间内，宗教和道德充当了社会控制的主要手段，法律仅仅处于次要手段，但是在“近代世界里，法律成了社会控制的主要手段。”[2]（P10）的确，在众多的社会控制手段中，法律在人的行为调控与社会秩序的构建方面显得更为有力和更为有效。

由于法律是一种刚规范，在现实生活中必须依靠国家强制力即国家的暴力工具对社会个体的违法、犯罪行为予以处罚，从这个角度来说，法律属于显性社会控制形式，是国家暴力机关对社会个体外部行为的表面控制。正如马克思所言：“对于法律来说，除了我的行为以外，我是根本不存在的，我根本不是法律的对象。我的行为就是我同法律打交道的惟一领域。”[3]（P16-17）而宗教与道德对社会的控制，主要是通过个体的内心信仰与德性修养来实现的，从这个角度来说，宗教与道德属于隐性社会控制形式。我们强调法律至上，法律是迄今为止人类所发明的最佳社会调控器，并不是说法律就是万能的。事实上，在社会控制的法律、宗教、道德等诸形式中，每一种形式都在发挥着自己特殊的控制功能，虽然有强有弱，有显有隐，但缺一不可。正是这些手段的交互作用，复杂的社会控制系统才能正常运转。因此，任何形式的社会控制功能的缺位或者弱化，倚重或者倚轻，和谐、有序的社会生活就难以真正建构起来。因而，在实践中，过分依赖法治的法律万能论和泛法治主义倾向不但没能解决社会所有的问题，反而带来了严重的负面影响和社会病态。如“过度发展的个人主义、漫无限止的利得精神、日益繁复的诉讼制度、轻老溺幼的社会风气、紧张冲突的心理状态”[4]（P4）等等，这些社会病态绝非现代社会所追求的目标。

显然，崇尚法治并不等于惟法是治，显性的法律控制形式并不能取代宗教、道德等隐性的社会控制形式功能的发挥。对此，学者们有着清醒的认识。亚里士多德认为：“法律确实不能完备无遗，不能写定一切细节。”[5]（P168）庞德指出：“我们力图通过有秩序地和系统地适用强力，来调整关系和安排行为。……但我们最好记住，如果法律作为社会控制的一种方式，具有强力的全部力量，那么它也具有依赖强力的一切弱点。”因此，“我们必须记住，法律作为一种社会控制工具存在着三种重要的限制。这些限制是从以下三个方面衍生出来的：（1）从实际上说，法律所能处理的只是行为、只是人与事务的外部，而不能及于其内部；（2）法律制裁所固有的限制―――即以强力对人类意志施以强制的限制；（3）必须依靠某种外部手段来使其机器运转，因为法律规则是不会自动执行的。”[6]（P10-11，92）法律只有通过人的执行才能起作用，当法律被司法者与执法者广泛运用的时候，很有可能会被过度使用，因为人性不可避免的存在弱点，或许在某些情境下被司法者和执法者依法对社会进行管理而转化为对社会的强制，由对社会的控制而转化为对社会的压制。

因此，作为显性社会控制手段的法律，被立法者、司法者和执法者广泛运用，以修补被违法犯罪行为所破坏的社会秩序来达到惩恶扬善的目的，有难以承受之重。一方面，法律是迟到的正义。它形同虚设之时，就是被遵守之时，而当它成为实际之时，就是被破坏之时，就是司法机关和执法机关对业已发生的行为性质进行事后评价之时，也是他们对业已发生的行为后果进行事后救济之时，它并不能阻止个体的主观意识外化为客观行为，也不能对个体的思想和意识进行评价，它永远只能是一种“迟到”的正义。另一方面，法律是依附于暴力机关的社会控制，它的社会控制作用的发挥只有依靠强力才能实现。如果权力所有者滥用这种强力，那么法律就很有可能成为不法者用来压制他人自由与权益的卑鄙手段，成为不法者维护强权与私利，悖离公理与正义的邪恶工具。

正如布莱克所言：“法律本身是一种社会控制，但是还有其它许多社会控制方式存在于社会生活中，存在于家庭、友谊、邻里关系、村落、部落、职业、组织和各群体中。”[7]（P7）这种广泛存在于社会生活之中的控制方式，基本上属于隐性社会控制方式，通过作用于人的内心进而规范人的行为，起到社会控制的作用。它自发地存在，自发地调整着社会秩序。哈耶克称之为“自生自发秩序”或“增长的秩序”，认为它是一种源于内部的秩序，是宗教、伦理道德等隐性规则的作用结果与表现形式，真正对社会起着决定作用。在政教合一的国家中，宗教具有普遍性，首推宗教，而在政教分离的国家中，道德具有普遍性，首推道德。中国不是一个政教合一的国家，同时又是一个多神教的国家，因此，宗教对于中国社会的隐性控制作用的发挥远远比不上道德对社会的隐性控制作用。

“作为一种社会生活的构想，文化对于生活于其中的个体的行为起到潜在的和实际的引导作用。”[8]（P11）在中国传统社会里，无论是政治人还是自然人，在社会文化体系和社会控制模式中最终都统一于道德人。而在中国传统道德文化中，礼仪文化又是其核心和精华，自汉代以后，主张“礼法”并举的儒家礼文化逐渐占据主导地位，并成为古代中国的“正统”思想，对于维系社会共同体的内部稳定起到了巨大作用。然而由于法治传统的缺乏，在当代中国的法制建设中，强调依法治国，又很容易走法律万能的极端，走向泛法治主义的泥潭，从而带来严重的社会问题。因此，立足于中国传统道德文化的历史以及法治建设的当代，礼仪文化作为隐性社会控制形式，既是必要的，又是可能的，我们应该挖掘作为道德文化精华的礼仪文化的隐性社会控制功能，把其潜在的社会力量最大限度地调动起来。

二礼仪文化的隐性社会控制功能

1.礼仪文化是隐性社会控制的最佳载体

从价值观的视角看，礼仪文化代表了一种“和为贵”的价值观，强调个体的德性修养。一般而言，个体在思想意识上如果是真心实意要接受与学习礼仪道德规范，那么个体就会积极主动的去学习礼仪，并逐渐把对礼仪的认识转化为个体的情感、意志和信念，从而自觉主动地去遵守和践行。因此，礼仪文化对于人的影响是由内而外的，既有内在的礼，又有外显的仪，凸显出社会控制中人的主动性与参与性。同时，“礼仪规范的操作性特别强，可以用语言、文字、动作进行准确的描述和规定，可以在社会交往中进行标准化操作”，把对社会的隐性控制落实到“人们的行为举止、仪态容貌、语言文字”上，从而作出具体的评价，并通过反馈评价信息“来指导、纠正人们的行为和活动，进而把人们的思想和行为纳入社会所需要的秩序的轨道”[9] 。作为隐性控制形式的宗教，由于每一个国家有不同的，甚至有各种各样的，或者根本就没有，对于每一个社会成员来说，难以形成普遍性的共同遵守的行为规范和准则，因此，欲以一种宗教的独特性礼规来调整与约束普遍性的行为，显然是不现实的，也是不可能的。而且，在现代西方社会，由于“上帝死了”造成西方人信仰的普遍缺失，导致传统道德的崩溃和人生支柱的瓦解，使得传统基督教伦理的隐性社会控制功能变得衰败和孱弱。而礼仪文化，它以和谐、尊重、善良、美好，润物细无声的方式承载着遵守、自律、敬人、宽容、平等、从俗、真诚与适度而触及到社会生活的方方面面，不论是在家庭生活中，还是在社会交往中，抑或是在职场生涯中，礼仪广泛存在并且被普遍践行，使个体得以继承这个世界并且保有和增加他们所继承的东西，从而起到对社会的隐性控制作用。因此，礼仪文化是隐性社会控制的最佳载体。不论是在法治国家中，还是在政教国家中，抑或是在走向法治的国家中，都存在着一些社会成员必须普遍遵循的非法律的共同生活的准则，这就是礼仪，“它将人的行为规范约束在一定的礼仪范畴中，使人们各就其位，各行其是，各尽其职，不因为争乱而带来灾祸，保持着人类社会健康有序的发展。”[10]比如，在任何社会形态中，一个人的举止优雅、仪容整洁、服饰得体、语言礼貌都是受人欢迎的，而一个人的举止失范、仪容脏乱、服饰欠妥、语言粗俗，在任何社会形态中都是难以受欢迎的。这些礼的外在形式具有广泛的群众基础，容易被受众所接受和认同，体现的是个体内在的思想水平、德性修养，强调自我约束和自我控制从而达到礼的自治；而非礼的外在形式则容易被受众所批判和指责，体现的是社会的监督、评价机制，强调外在压力与约束从而达到礼的治人。礼仪所具有的这种主动性、操作性、广泛性、自治与治人的特征，决定了礼仪文化是隐性社会控制的最佳载体。

2.礼仪文化是显性法律控制的最佳补充

法律及其调整手段所固有的局限性，决定了仅靠法律运行是难以对整个社会系统进行有效调控的。法律虚无主义或者法律万能论都是幼稚和错误的。过分依赖法治所带来的负面影响以及社会病态已经引起东西方社会的深刻反思。因为法律只是在受到破坏时才成为实际的法律，它并不能阻止人们将内心的思想外化为行为，也不能阻止由该行为所引发的后果，因而在现实生活中，法律的预防作用并不能实现，再完善的法律都不可能自动提升社会的精神风尚与人们的道德水平。恰恰相反，那种泛法治主义对社会人文精神具有巨大的杀伤力，甚至能够窒息人文精神的生长。弗里霍夫说：“制度的真正生命力依然来自于内部，是良心造就了我们所有的公民。”[11]（P15）一个人是否有良心，在于道德文化的教化和感染，没有人生来就是善良的，也没有人生来就是邪恶的，后天道德文化的教化相当重要。而在道德文化的教化中，礼仪文化的教化是基础和核心。礼仪文化对社会个体的教化，首先必须教人以德才能做到教人有礼，有礼才能有序，有序才可能不违法，这就是弗里霍夫所指的良心对公民的造就。而且，即使是合理的、令人满意的法律制度，也不可能自动有效，总会有人反对它，因此，显性的法律控制只能而且必须针对少数不合作的人。而对于大多数人而言，只要在社会生活中谨守一定的礼仪规范，做到言谈举止、待人接物有礼有节，法律通常不会自找麻烦。同时，对于纯粹的私人领域，法律也无权管辖，正如穆勒所言：“任何人的行为，只有涉及他人的部分，才须对社会负责，在仅涉及本人的那部分，他的独立性在权利上是绝对的，对于本人自己，对于他自己的身和心，个人乃是最高者。”[12]（P13）在中国传统道德中，礼仪被视为经世治国的基本道德规范，正所谓“人无礼则不生，事无礼则不成，国家无礼则不宁”，可以说，礼仪文化渗透到社会生活中的每一个角落，不论你是居庙堂之高，还是处江湖之远，也不论你是阳春白雪，还是下里巴人，礼仪文化的触角，只要你愿意，就可以被你接受和悦纳。事实上，置身于礼仪文化中的社会个体，是不可能不受影响的。“礼仪的践履，使人们内得于己，外施于人，在礼仪行为的实践中促进人与社会的完善，从而形成尊礼重德的良好习惯。这种习惯是对道德践履的一种特殊的调控机制，是影响和制约人们思想行为的客观的社会力量。”[13]从礼仪文化重视对个体的教化和感染，对人的影响是由内而外，强调预防的一面来说，正好弥补了显性法律控制的不足，因此，是显性法律控制的最佳补充。

3.礼仪文化具有隐性社会控制的重要功能

从礼仪的内涵与价值看，礼仪协调人际关系、预防与缓解人际矛盾，具有隐性社会控制的重要功能。礼仪在规范协调社会个体的行为以及调整人们之间的相互关系方面，具有其他社会控制形式所不具有的优势，被称为人际关系的调节器与剂。一方面，假如人们在交往过程中出现了不和谐、不愉快的因素，或者需要对原有人际关系做出新的调整时，首选的方式往往是通过借助某种礼仪形式或者是通过某种礼仪活动去化解不和谐、不愉快因素、建立新的人际关系。如果不小心得罪了他人或者伤害了他人，可以通过赔礼道歉的方式获得对方的谅解与宽容，从而修复彼此之间受损的关系。在社会交往中，做到待人以礼就是尊重他人，因而自己也能够被人尊重。因此，浓厚的礼仪文化既能够塑造一个安定团结的社会环境，又能够促进良好社会风气的形成。倘若社会个体能够随时随地注意、重视礼仪，不仅表明他有很高的道德自觉性和很强的自我约束力，与他人之间的关系必定是和谐的、友好的，而且还会赢得高度评价，广受赞誉，这种广受赞誉则容易形成一种动力机制，影响与激励个体去学习、效仿以致内化为自己的人格修养。反之，倘若社会个体不讲文明礼貌，满口脏话，动作粗鲁，在公共场合与邻里之间，有理不让人，无理搅三分，礼仪失范，久而久之，不仅可能导致道德堕落，甚至走上违法犯罪的道路，而且还会招致批评指责的否定评价，这种否定评价则容易形成一种压力机制，迫使人检点、羞愧以致内省，进而修正失礼的言行举止。“礼者，所以正身也……无礼何以正身。”“礼也者，贵者敬焉，老者孝焉，长者悌焉，幼者慈焉，贱者惠焉。”[14]因此，礼仪文化是一个社会文明程度的标志，对社会个体敬人律己内在意识的养成与提升具有巨大作用。美国礼仪专家伊丽莎白・波斯特指出，“表面上礼仪有无数的清规戒律，但其根本的目的却在于使世界成为一个充满生活乐趣的地方，使人变得平易近人。”[15]（P6）也有学者指出，“礼仪不过是一种小心，不在交往中流露出丝毫的怠慢与鄙夷而已。”[16]（P137）和其他道德规范比起来，作为有着无数清规戒律的礼仪，作为谨小慎微的礼仪，作为道德外在表现形式的礼仪，它的可操作性和稳定性，便于社会个体去实行、评价与继承。孟德斯鸠曾经这样评价中国：“把宗教、法律、风俗、礼仪都混在一起。所有这些东西都是道德。所有这些东西都是品德。这四者的箴规，就是所谓礼教。中国的统治者就是因为要严格遵守这种礼教而获得成功。中国人把整个青年时代用在学习这种礼教上，并把整个一生用在实践这种礼教上。文人用之以施教，官吏用之以宣传；生活上的一切细微的行政都包罗在这些礼教之内，所以当人们找到使它们获得严格遵守的方法的时候，中国便治理得很好了。”“中国人的生活完全以礼为指南”[17]（P313）。除却封建礼教的腐朽部分，孟德斯鸠的这个评价恰当阐释了礼仪对于社会所起的隐性控制作用。

三礼仪文化隐性社会控制功能的实现路径

1.浸润与陶冶，夯实实现礼仪文化隐性社会控制功能的基础

礼仪文化对个体的熏陶和浸润，首先是从家庭开始的，在家庭中，孩子接受着父母及长辈的启蒙教育，父母及长辈的道德品质和文明行为对孩子起着言传身教的作用。由于家庭教育往往可以从极其频繁和微小的事情入手，使个体得到较好的教育。在家庭教育中，主要就是家庭礼仪教育，教导个体在家庭生活中要遵循礼，做到“严格区分长幼尊卑，准确使用敬称、谦称，灵活把握不同场合等等”[10]，营造出甜美幸福的家庭关系。家庭是社会的细胞，只有家庭变得和美了，社会才能实现和谐。

个体文明行为的形成、良好心理素质的培养、礼仪道德的养成等等，更离不开学校的教育。因此，要在学校教育中弘扬礼，大力加强礼仪教育，大力表扬守礼的言行，批评甚至谴责失礼的言行。在小学、中学、大学等各类学校的品德教育课中渗透礼仪教育。同时，在各类中职、高职、专科以及本科院校中开设现代礼仪的公共必修课或者公共选修课，使学生们能够集中而有针对性地学习礼仪知识，加深对礼仪的认识，从而提升学生的礼仪素养，促进良好社会风气的形成。通过对礼仪知识的学习和实际操作与训练，使学生们知道在什么样的场合应该遵循什么样的礼节规范，懂得什么是对，什么是错，什么是有礼，什么是无礼，成为知书又“达礼”的人，从而构建和谐的人际关系。

根据马克思的观点，人的本质并不是单个人所固有的抽象物，在其现实性上，它是一切社会关系的总和。人的社会性使人与动物区分开来，成为人的根本属性。无论何种社会关系，只有通过社会交往才能表现出来。而任何一种社会关系，只有社会关系主体在社会活动中相互尊重、彼此配合，才能长久存在并获得长足发展，否则，会因为可能产生的消极、抗拒心理和行为而被损伤或被破坏，甚至被解体。因此，人的本质和人的需要决定了人们必须遵守社会基本的礼仪规范，在社会交往中彰显礼，自觉地把自己的思想和行为纳入社会需要的秩序轨道，做到在“交流场合认真表达尊重，喜庆场合得体表达祝福，悲伤场合肃穆表达悲哀。”[18]通过服饰、言谈、神情、举止等礼仪的外在表现形式，以礼的技巧来表达诚意，在一举一动中传递礼，在善意交流中表达礼，在注重细节中彰显礼，从而促进社会交往，融洽彼此关系。反之，如果人人相互监督在人际交往中是否逾礼，进而贬斥语言粗俗以及行为失范，在整个社会形成遵礼守礼、谴责逾礼失礼的良好风气，那么就会形成一种隐性的社会控制压力，从而规范社会秩序的运行。

当然，加强家庭、学校与社会系统对个体的礼仪教育，除了包括常规性的待人接物、行为举止方面的礼仪教育外，还应该包括在一些特殊的、富有纪念意义的场合设立适当的、规范的礼典、礼仪，使个体能够亲自参与，亲身体会，在情感上引起共鸣。同时，力求在仪式过程中对这些礼典、礼仪进行详细的讲解，比如：为何要设计这样庄重的仪节，每一个细节代表什么样的用意，能起到什么样的作用？只有礼仪教育与礼制建设双管齐下，才能从情感层面触动个体，使其认同礼仪文化的魅力，体悟礼仪文化的真谛，从而实现礼仪文化对个体人格的浸润和陶冶，夯实实现礼仪文化隐性社会控制功能的基础。

2.实践与养成，抓住实现礼仪文化隐性社会控制功能的关键

《礼记》曰：“礼者，履也！”，就是说，礼仪是需要践行的，只有通过践行才能养成，才能抓住实现礼仪文化隐性社会控制功能的关键。但是礼仪的践行，首当其冲的是要激发个体践行礼仪的积极性和自觉性。如果个体没有发自内心地想去践行礼仪，那么，不管是浸润也好、陶冶也好，还是具体的礼仪训练也好，都无法取得实效。所以，在践行礼仪的过程中，让个体明白为何要践行礼仪，社会为何要践行礼典至关重要，这是激发个体践行礼仪的动力所在。个体有了渴望践行礼仪的内驱力，然后进一步在日常行为规范和一些重要、特殊的礼典中多次实践并反复强化。如此由内而外并由外而内循环往复的实践，个体文明的习惯便养成了，也就抓住了礼仪文化实现隐性社会控制功能的关键。因此，个体在懂得践行礼仪的重要性与必要性并掌握了基本的礼仪规范之后，还必须掌握一些操作的技能，反复进行实操训练，否则难以产生礼仪的实际效果，或者效果不明显。比如，个人礼仪方面的技能训练、服饰搭配方面的技能训练、语言谈吐方面的技能训练、仪容修饰方面的技能训练、交往礼仪的技能训练、礼仪文书的技能训练等等，只有通过多次反复的实际操作训练，才能使礼仪的精神与意识逐渐深入到人的内心，去除非礼的行为，养成守礼、循礼的习惯，从而提升个体的礼仪修养，促进个体礼仪品质的形成。一定社会的礼仪原则与规范在个体的思想与行动中体现出来之时，就是个体的礼仪品质形成之时。礼仪品质是个体较为稳定的习性，是个体自由意志的凝结，是个体对每一次行动过程与情感的审慎判断与选择。因此，礼仪品质对个体的礼仪行为起支配作用。而礼仪品质的形成又是无数次、多样化的反反复复的礼仪实践的结果，并最终使个体在实施礼仪行为时具有高度的自觉性与选择性，从而使个体的礼仪修养得以提升。只有个体的礼仪修养提高了，礼仪品质形成了，整个社会的礼仪水平才能提高，良好的社会风气也就形成了。个体的礼仪品质是在一定的社会环境和物质生活条件下形成的，离开了个体的社会生活实践与主观意志修养，礼仪品质只是镜中的花和水中的月，因此，必须在一定的社会环境和物质生活条件下培养个体的礼仪品质，这是符合礼仪的操作性和实践性特质的。通过一定的社会生活实践与教育的熏陶和反复的操作训练，个体自觉的礼仪修养与高雅的礼仪品质才能逐步形成和培养起来的。而礼仪修养的提升与礼仪品质的形成过程，正是礼仪文化隐性社会控制功能作用发挥的过程，二者相互促进、相得益彰。所以说，通过实践和养成，可以使人们的行为逐渐符合礼仪的原则和规范，引导人们的社会交往活动趋于和谐、美好。这种实践与养成，便抓住了实现礼仪文化隐性社会控制功能的关键。

3.拓展与提高，把握实现礼仪文化隐性社会控制功能的核心

对于整个社会而言，基本的礼仪规范是所有社会成员都应该而且愿意遵循并去践行的。然而，除了这些基本的关于服饰、仪容、语言等个人礼仪规范以外，还存在特别的礼仪规范，要求相关人员特别要注意和遵循。因此，礼仪文化不仅包含基本的礼仪，也含蕴特别的礼仪，不仅对普通人产生作用，也对特殊人进行约束。如在国务活动中，有国务礼仪；在公务活动中，有公务礼仪；在商务活动中，有商务礼仪；在涉外活动中，有涉外礼仪，在服务活动中，有服务礼仪，等等。在具体的各行各业中，又有各行各业具体的职业礼仪。如法官、检察官、律师在诉讼活动中，有法官、检察官、律师应该谨守的诉讼礼仪；办公室人员在接待活动中，有办公室人员需要认真对待的接待礼仪，诸如此类，各具特色。如果只注重基本的礼仪，而忽视特别的礼仪，礼仪文化对于社会的隐性控制作用显然会降低。通常看来，如果社会成员在这些职业活动中能够谨慎遵守相应的礼仪规范，各种行业不正之风就失去了滋生的土壤。因此，只有不断拓展礼仪的范围，从大处着眼，从小处着手，“勿以恶小而为之，勿以善小而不为”，在每一个细微之处都循礼而为，循序渐进，才能提高礼仪的水平，全方位地挖掘与发挥礼仪文化的隐性社会控制功能，在整个社会控制系统中实现其作用的最大化。从这个角度来说，应该积极拓展礼仪的范围，提高礼仪的水平，这是把握礼仪文化实现隐性社会控制功能的核心。

[参考文献]

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[2][美]庞德.通过法律的社会控制[M].沈宗灵，董世忠译，北京：商务印书馆，1984.

[3][德]马克思，恩格斯.马克思恩格斯全集（第一集）[M].北京：人民出版社，1972.

[4]余英时.中国思想传统的现代诠释[M].南京：江苏人民出版社，1989.

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[6][美]庞德.通过法律的社会控制[M].沈宗灵，董世忠译.北京：商务印书馆，1984.

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[8][美]H・W・埃尔曼.比较法律文化[M].贺卫方，高鸿均译.北京：清华大学出版社，2002.

[9]蒋萍.礼仪的伦理学视角[J].船山学刊，2007，（4）：50-53.

[10]蒋萍.礼仪道德结构分析[J].湘潭师范学院学报（社会科学版），2007，（1）：19-21.

[11]Solomon Freehof：The Natural Law in the Jenwish Tradition[J].University of Notre Dame Natural Law Institute Proceedings，vol，15.

[12][英]穆勒.论自由[M].北京：商务印书馆，1959.

[13] 蒋萍.论“礼”――对其伦理功能的解读[J].伦理学研究，2009，（5）：43-46.

[14]荀子[M].北京：中华书局，1983.

[15][美]伊丽莎白・波斯特.西方礼仪集萃[M].北京：三联书店出版社，1991.

篇6

钱七虎院士在中国地下工程安全风险管理进展、挑战及对策中指出隧道工程建设信息化技术的发展方向，包括开展基于大数据技术的TBM/盾构施工的分析与控制研究，以及数字隧道向智慧隧道的发展，提出智慧隧道“智”体现四个方面:透彻感知、全面互联、深度整合、智能服务。    

岩土工程施工工序复杂、工种繁多，施工事故不仅与设计、操控有关，还与地层、地下水、环境等因素相联系，造成很多事故机理难以完全摸清，且在风险评估过程中，由于人类本身经验的相对缺乏、风险评估的时间不充裕，或者风险管理实施者主观的不确定性等原因，可能造成风险因素识别不全面、风险评估可参考性不强、风险对策不合理等后果，从而使得风险管理达不到其原定的目标，甚至失效。为了充分、有效地利用人类以前的风险评估经验，吸取以往的事故教训，神经网络、（BR（ （ase-Based  Reasoning，案例推理）、RBR（ Rule-Based Reasoning，规则推理）等智能化分析工具应用于岩土工程施工安全评估能够很好地解决风险评估过程中时间、经验不足的问题。    

华中科技大学的刘博基于案例((（BR）和基于规则((RBR）混合模式设计地铁施工安全事故案例库的结构化模型，其搜集了国内外(国内为主）71个地铁工程施工安全事故案例，分析典型案例的表示形式、内容特征及统计规律，并通过对特征的相似性、案例库的有效性和可操作性分析，论证历史案例重用的可行性。叶婷婷等将案例推理的原则应用到构建集成情境的地铁施工安全动态辨识知识库中，运用案例推理和专家识别的方法构建知识库的主要运转方式，分别运用案例推理、专家识别实现知识库自动识别器、人机识别器的运转，并通过双方相互融合、相互促进实现知识库运转。李兴高针对泥饼等盾构掘进中典型事故，基于典型事故掘进参数数据，利用BP神经网络实现故障识别和分析，对于泥饼故障，文献选用了扭矩、推力、推进速度、闸门压力、出土温度作为神经网络的输入指标，以事故发生与否作为输出指标。    

林鹏研发了一种在混凝土坝区为工人提供安全保护和各种服务的实时隧道定位系统，基于该系统，实现在线、实时跟踪、智能识别功能，还具有工人紧急呼叫、跟踪历史和位置查询等功能，现场应用表明，该算法可靠、准确(3-5米精度），可提供实时定位服务。

篇7

Abstract: Electrical automation control is to enhance the production, circulation, exchange, distribution and other key ring, realize the automation, is equal to the reduction of human capital investment, and improve the operational efficiency. With the development of information technology, many new methods and technology into engineering, product of stage, the automatic control of the new challenges, promote the theory of intelligent control technology application in the control of complex system, to solve with traditional methods can not solve the problem.

Key words: artificial intelligence; electrical engineering; automation

中图分类号：V242 文献标识码： 文章编号

引言：社会的进步和人类的长寿要求生产力更加发达,要求人类的经济生活更加智能化,以节省宝贵的人类时间去做其它有益的事情。电气自动化控制领域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自动化控制方面的优势在这个领域也确实能够得到极大的发挥。促进自动化控制的发展进步,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。人工智能主要包括思维能力、行为能力和感知能力三个方面。人工智能指的是人类制作的机器所表达出来的智能,体现了自动化的特征。因此智能化技术在电气工程自动化控制中可以发挥最大的效用,促进电气的优化设计、诊断故障和智能控制等。

一、人工智能应用理论分析

人工智能(Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟，延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质．并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后，人工智能研究飞速发展，成为以计算机为主．涉及信息论．控制论， 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。

当今社会，计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面，计算机编程技术的日新月异催生自动化生产，运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器，编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈．所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环，实现自动化，就等于减少了人力资本投入，并提高了运作的效率。

二、智能化技术应用优势

在电气自动化控制中应用到智能化技术，主要是以智能化控制器的形式，这种智能化控制器较过去的控制器相比的确具有不少优势，下面我们就对其进行详细的分析。

1.无需控制模型

过去的控制器在进行自动化控制时，往往会因为控制对象的动态方程比较复杂而无法精确到位地掌握，这会使得该对象模型的设计过程中会出现较多不可预估、不可测量的客观因素，比如一些参数的变化。无法掌握这些因素，也就不能设计出精准的模型，自动化控制工作的实际效率也会下降。而智能化控制器并不需要对控制对象模型进行设计，这就可以从根本上避免一些不确定因素的产生，提高自动化控制的精密系数。

2.方便调整控制

智能化控制器还有另一个大好处，就是可以随时根据下降时间、响应时间以及鲁棒性的变化来调节控制程度，从而有效提高自身工作性能，为自动化控制提供最基础的保障。无论是在什么样的情况下，智能化控制器的调节控制与过去的控制器相比具有更方便调节的优势，更适合投入实际使用。还有一点好处，就是智能化控制器在进行调节控制时完全只需要根据相关数据的变化来自行调节，即使没有专门的技术人员在旁边也可以，同样远程调节控制也是可行的，充分体现了电气工程自动化控制的无人操作性要求，对行业未来发展的重要性不言而喻。

3.一致性很强

智能化控制器的一致性很强，这表现在它对不同数据的处理上，及时输入完全陌生的数据也可以收到很高的估计，完美达到自动化控制的相关要求。不同的控制对象的效果也是不同的，虽然在对有些控制对象实施控制时智能化控制器暂时没有采取行动，其控制效果也是非常优秀的，但这并不是绝对的，可能在换了控制对象的时候就无法收到预期的效果了。所以我们技术人员在设计阶段还是不能松懈，要认真落实具体化原则，即在面对不同的对象时一定要根据其具体情况详细分析，不能因为马虎就降低了控制要求。一旦出现智能化控制器使用效果不佳的情况，不能盲目否定智能化技术，一定要从每个工程环节详细排查、认真分析，因为上述人为因素会给自动化控制结果带来很大的误差，影响试验的准确性。

三、人工智能技术的应用

随着人工智能技术的发展，许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作，如将人工智能用于电气产品优化设计，故障预测及诊断、控制与保护等领域。

1．优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识，还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的．因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展，电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD)，大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进．使传统的CAD技术如虎添翼．产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法，非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

2. 故障诊断

电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂，具有不确定性及非线性．用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有：模糊逻辑、专家系统、神经网络。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注，有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析．从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。

3. 智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开，但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种：模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法，因而它的应用实例最多。

四、结束语

综上所述，本文主要介绍了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用情况。只有加强电气工程的智能化程度，才是最终保证行业持续稳定发展的根本手段。

篇8

近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1 体积小，重量轻，适应性强，操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3 部分硬件实现软件化，智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4 产品可靠性得到提高，使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5 融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6 产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2 发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。

从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：

（1）激光技术

1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。

2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。

4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。

（2）传感检测技术

1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。

2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。

3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

（3）激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

（4）光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1] 刘志，朱文坚. 光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）

[2] 梁进秋. 微光机电系统国内外研究进展. 光机电信息，2000（8）

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近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1体积小，重量轻，适应性强，操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3部分硬件实现软件化，智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4产品可靠性得到提高，使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：

（1）激光技术

1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。

2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。

4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。

（2）传感检测技术

1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。

2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。

3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

（3）激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

（4）光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1]刘志，朱文坚.光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）

[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息，2000（8）

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论文关键词：工程硕士；培养方案；课程设置；教育改革

工程硕士专业学位是我国研究生教育体系中的一个重要组成部分，其设置适应了国家经济体制的改革，适应了在岗人员进一步提高自身能力素质的需要。工程硕士与工学硕士相比，它们虽然处于同一层次，但由于其生源的显著差异，其培养目标、知识结构、能力结构和培养模式等均有较大不同。要使工程硕士成为高层次技术和管理人才，符合未来社会发展的需要，就必须贯彻“以人为本，因材施教”的教育原则，制订一套科学、合理的培养方案，并建立与之相适应的培养模式。

为了提高工程硕士培养质量、规范培养模式和培养流程、明确评估办法等，2005年7月召开了第二届全国工程领域教育协作组组长全体会议，提出“建立规范化的工程硕士学位标准”的设想，并选择了控制工程等五个领域，以课题研究的形式，率先开展工作。2007年全国控制工程领域工程硕士教育协作组颁布了“控制工程领域工程硕士专业学位标准（试行）”，对我院控制工程领域工程硕士的培养起到了很好的指导性作用。考虑我院控制工程领域工程硕士的培养主要是面向部队、基地等情况，在对“专业学位标准实施细则”修订中，培养方案在符合学科内涵的基础上，要兼顾生源单位需求，在研究方向的确定、课程设置等方面突出应用性、针对性，切实使培养的工程硕士在相应的工作岗位上发挥应有的作用。

一、以武器控制系统为中心确定培养方案的主要研究方向

现代兵器装备的特点是精确化、远程化、智能化，以导弹、无人机、指挥系统等为代表的武器装备更突出了这一特点，这些特点的基础之一是自动化技术。根据我院生源主要分别来自武器装备论证、武器装备试验、军代表、部队技术保障、部队装备管理单位等岗位特点，依托控制工程领域培养工程硕士，应该以武器装备为大背景，在控制工程学科内涵的基础上紧紧以武器控制系统为中心，来确定相应的研究方向，因此我院控制工程领域工程硕士专业研究方向确定的基本思路是：涵盖我军武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控、武器控制系统性能测试与故障诊断、武器控制系统信息化管理等方面，为军代表系统、武器装备试验基地、部队修理所、部队装备管理等单位培养具有我军特色的高层次应用型、复合型工程技术和管理人才。具体如下：

1.武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控

该方向以提高复杂武器控制系统综合战术技术性能为目标，以数学、力学、控制理论、系统科学、计算机技术为基础，研究武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控的方法。主要研究内容包括：火控、指控、无人机和导弹等复杂武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控的方法及武器系统作战效能评估等。

2.武器控制系统性能测试与故障诊断

该方向以提高武器系统技术保障人员的装备保障能力、试验技术人员的工程实践能力为目标，以自动测试技术、故障诊断技术、信号处理技术和计算机技术等为基础，研究武器系统的性能检测、故障诊断的技术与方法及靶场试验中技术保障的关键技术。主要研究内容包括：新标准测试总线的应用、测试系统模块化设计、武器系统运行状态监测与诊断、测试诊断设备研制等。

3.武器系统信息化管理

该方向以提高各级装备保障管理人员的管理自动化、信息化、智能化水平为目标，以人工智能、装备保障理论、计算机技术、数据库技术、多媒体技术、网络技术等为基础，研究装备保障管理的自动化、信息化、智能化技术和系统。主要研究内容包括：研究制订适合装备保障信息化管理的标准体系，研究建立统一的适合装备保障管理信息化的数据交换代码，基于装备的状态信息、故障信息、维修信息等进行研究装备保障领域的全程可视化信息管理系统。

二、以适应培养方向要求为出发点确定适宜的课程体系

课程教学是工程硕士培养的一个重要环节，它对于构建合理的知识结构、打下扎实的基础理论和系统的专业知识起着相当重要的作用。当今社会，科学技术迅猛发展，知识更新不断加快，只有打下牢固的基础，才能自如地实现向新领域的转变，才具有可靠的应变能力的坚实后劲；只有在头脑中存储了大量的知识、事例和经验，才能运用它们来进行创造性思维。课程设置在整个课程教学工作中起着基石性和原本性的作用，只有合理的课程设置才有可能使研究生具有合理的知识结构，才有可能在课程学习过程中激发研究生的创新意识与创新能力。

考虑到工程硕士的培养模式是“进校不离岗”，边工作边学习，在职攻读学位的特点，在课程学习上，我院采取的是“两阶段”学习方式，即第一阶段主要学习公共和领域必修课程，在学院集中学习；第二阶段主要学习选修课，采取先寄发教材供学员自学，再到学院集中辅导两次，每次为期两周，最后集中进行考试。因此课程设置一方面要充分考虑这些特点、安排，另一方面更要考虑所设置课程应与各培养方向相适宜。对控制工程领域工程硕士研究生来说，应具备以控制论、系统论、信息论原理为核心的知识结构。同时，还要具备基于与数学方法、计算机技术、网络技术、通信技术、各种传感器和执行器等相结合的、针对具体应用方向的知识面。这些知识结构、知识面要通过一类课程群的设置来落实。由于培养时间、教学时数的限制，课程的门数设置受到了约束，这样就要求对课程的选择必须反复斟酌，切实使选择的课程具有较强的针对性，有利于学生建立合理的知识结构，有利于学生进行后续的学位论文研究工作。我院工程硕士专业学位课程设置包含两大部分。一部分是适用各个研究方向的必修课，包括公共必修课和领域必修课。公共必修课主要包含自然辩证法、英语、数理统计、科技信息检索。领域必修课主要有线性系统理论、计算机控制系统、自动测试系统。另一部分是为不同研究方向设置的选修课。选修课设置的基本思想是在保证对一个控制工程领域工程硕士研究生而言，至少应掌握一个课程群的知识要求的基础上，引入专题讲座形式来开阔学生视野，增大学生知识面。根据学科培养方案设置的三个研究方向，结合部队岗位需求，我们按优化、控制类课程群、控制系统故障检测与诊断课程群、信息传输与处理类课程群的要求设置领域专业技术类选修课课程。

具体地讲，为三个研究方向设置的选修课程分别是：

为武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控研究方向设置了优化、控制类为主的课程，包含军事运筹分析、系统决策与建模、智能控制、人工神经网络、防空武器系统效能分析以及专题讲座。

为武器控制系统性能测试与故障诊断研究方向设置了故障检测与诊断为中心的课程，包含测试与接口技术、军用电子系统测试、电子系统故障诊断、故障分析与预测、人工智能原理以及专题讲座。