时间：2022-08-30 17:01:58
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子控制技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
论文摘要 在人类所利用的能源当中，电能是最清洁最方便的；电气传动无疑有着很大的意义，随着电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术的迅速发展，电气传动技术也得到了长足的发展。本文在对大量国内外文献分析的基础上，总结和论述了我国在电力电子和电力传动系统领域的研究现状。
从学术的角度来看，电力电子技术的主要任务是研究电力电子器件（功率半导体）设备，转换器拓扑结构，控制和电力电子应用，实现电力和磁场的能量转换、控制、传输和存储，以便实现合理和有效使用的各种形式的能源，高品质的人力的电力和磁场的能量。
1 电力电子的研究方向
就目前情况而言，我国电力电子的研究范围与研究内容主要包括：1）电力电子元器件及功率集成电路；2）电力电子变换器技术的研究主要包括新的或电力能源的节约和新能源电力电子，军事和空间应用等作为特殊的电力电子转换器技术的智能电力电子变换器技术，控制电力电子系统和计算机仿真建模；3）电力电子技术的应用，其研究内容包括超高功率转换器，在能源效率，可再生能源发电，钢铁，冶金，电力，电力牵引，船舶推进应用，电力电子系统的信息化和网络；电力电子系统的故障分析和可靠性；复杂的电力电子系统的稳定性和适应性；4）电力电子系统集成，其研究内容包括标准化电力电子模块；单芯片和多芯片系统设计，集成电力电子系统的稳定性和可靠性。
2 我国电力电子发展中存在的问题
当前的主要问题是：中国的电力电子产品和设备目前生产的大部分是也主要是晶闸管，虽然它可以创造一些高科技电子产品和电气设备，但他们都使用电力电子外国生产设备和多组分组装集成的制造方法，尤其是先进的全控型电力电子器件全部依赖进口，而许多关系到国民经济和国家安全，在一些关键领域的核心技术，软件，硬件和关键设备，我国的外资控制和封锁。特别是在关系国民经济和国家安全，更多先进水平的核心技术差距的关键领域，这种情况正在迅速变化的挑战和我们的道德律令。
在过去，虽然我国国民经济的各个部门，先后引进了国外先进技术，已开始注意到国内突出的问题，从表面上看，虽然对引进技术的绝大多数可以在几年后达到国产化率70％的要求，但只要仔细分析，不难发现，并最终拒绝外国公司转让技术和关键部件，都涉及到高科技的电力电子技术和动力传动产品在核心技术。
目前国外和问题的主要区别是：电力电子器件的全面控制，不能制造国内制造的高功率转换器，低技术，设备可靠性差，电力电子数字控制技术水平仍处于初级阶段；应用程序的控制技术和系统控制软件的水平较低；缺乏经验的重大项目等。高性能高功率转换器设备几乎全部从国外进口。
3 电力传动系统的发展现状分析
目前我国电力传动系统的研究主要围绕交流转动系统展开，随着交流电动机调速理论的突破和调速装置（主要是变频器）性能的完善，电动机的调速从直流发电机-电动机组调速、晶闸管可控整流器，直流调压调速逐步发展到交流电动机变频调速。交流传动系统之所以发展得如此迅速，和一些关键性技术的突破性进展有关。它们是功率半导体器件（包括半控型和全控型）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。为了进一步提高交流传动系统的性能，国内有关研究工作正围绕以下几个方面展开：
1）输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径
高性能交流驱动系统电压型PWM逆变器中的应用日益广泛，PWM技术的研究更深入。 PWM功率半导体器件采用高频开启和关闭，成为一个在一定宽度的电压脉冲序列法律的变化，为了实现频率，变压器，有效地控制和消除谐波的直流电压。 PWM技术可分为三类：正弦PWM，优化PWM及随机PWM。正弦PWM的电压，电流和磁通正弦PWM计划的目标包括。正弦PWM普遍提高功率器件的开关频率将是一个非常出色的表现，在中小功率交流驱动系统等被广泛使用。但为大容量的电源转换设备，高开关频率将导致大的开关损失，以及高功率设备，如GTO的开关频率仍不做的非常高的在这种情况下，在最佳的PWM技术只是满足的需求该设备。
2）应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论
交流电机交流驱动系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变控制对象，变频调速控制，电机控制的稳定状态方程的研究动态控制非常令人满意的结果的特点。 70年代初提出研究交流电机的控制过程的动态，不仅要控制每个变量的振幅，而控制的阶段，为了实现交流电机磁通和转矩的解耦矢量变换方法，促使高性能交流驱动系统逐渐向实际使用。高动态性能的电流矢量控制变频器已成功应用于轧机主传动，电力牵引系统和数控机床。此外，为了解决系统的复杂性和控制精度之间的矛盾，但也提出一个新的控制方法，如直接转矩控制，方向控制电压，特别是与微处理器控制技术，现代控制理论在各种控制方法也得到了应用，如二次型性能指标最优控制和双位模拟调节器控制，可以提高系统的动态性能，滑（滑模）变结构控制可以提高系统的鲁棒性，状态观测器和卡尔曼滤波器可以得到状态信息不能测量，自适应控制能够全面提高系统的性能。此外，智能控制技术，如模糊控制，神经网络控制，也开始在交流变频调速驱动系统用于提高控制精度和鲁棒性。
3）广泛应用微电子技术
随着微电子技术的发展，数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高，这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器（Digital Signal Processor——DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现，为交流传动系统的控制提供很大的灵活性，且控制器的硬件电路标准化程度高，成本低，使得微处理器组成的全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。
4 结论
虽然我国电力电子与电力系统传动系统技术得到了长足的发展，但与发达国家相比仍然存在较大差距，许多关键技术有待突破，关键部件还长期依赖进口的局面还没有打破。
参考文献
1 电气自动化控制技术分析
电气自动化控制技术，能够实现控制系统的自动化，提升工艺的运行水平。电气自动化控制是一类新型的技术，核心是电子技术，可以大面积地应用到设备行业中。电气自动化控制的技术能力高，通过不同技术的相互配合，实现电气自动化的运行控制，而且自动化控制是电气运行中的核心，保障生产的精确性和运行速率。电气自动化控制能够以少量程序控制多个变量，各个控制对象处于相互配合的状态，提升了系统操作的水平，监督被控对象的运行过程，期间修正被控对象的运行状态，使其具备准确、合理的运行方式。
2 电气自动化控制技术的发展
2.1 智能化
电气自动化控制技术下的产品、系统等，能够根据指令智能化的完成操作，简化操作服务的流程。智能化是电气自动化控制技术的首要发展方向，正是由于智能化的要求，促使电气自动化控制技术与信息技术、通讯技术相互融合，注重技术中的性能开发，体现技术控制的速率。
2.2 节约化
节约化发展，是指电气自动化控制技术应用中实现了节能与环保。例如：电气自动化控制技术在照明系统中的应用，其可辅助使用新能源，同时控制照明灯具的使用，延长灯具的使用寿命，既可以保障能源利用的效率，又可以提高照明设备的质量。
2.3 信息化
电气自动化控制技术的信息化发展，改进了技术运行的方式，使电气自动化中，以信息控制为基础，引进互联网、物联网等理论，支持电气自动化的控制运行。
2.4 统一化
电气自动化控制技术拉近了各个行业之间的距离，融入各项技术的同时，朝向统一化的方向发展。在电气自动化控制技术的作用下，行业间遵循相同的设计标准，使用方法、维护策略等，都逐步统一，在降低行业建设难度的同时，体现统一化发展的优势[1]。电气自动化控制技术的统一化发展，消除了行业之间潜在的发展矛盾，提升行业资源的利用效率，加快了信息传输、使用的速率。
3 电气自动化控制技术的应用
3.1 工业
工业是应用最广泛的行业，因为工业规模较大，对电气自动化控制的需求大，所以我国积极推进电气自动化控制技术在工业中的应用，致力于改善传统工业的运营方式[2]。PLC是电气自动化控制技术的主要元件，其为一项可编程逻辑控制器，以工业企业为例，分析PLC的应用。该工业为机械制造企业，基于PLC的电气自动化控制技术，为机械制造系统提供了相关的控制，PLC根据机械制造的需求，编写了操作指令和逻辑运算程序，简化了机械制造生产系统的操作，而且PLC的准确度高，规避了该企业生产的误差，实现了机械制造的自动化、信息化生产，PLC写入编程后，控制了机械制造的过程，同时控制机械制造的参数，包括尺寸、温度信息等，按照该企业机械制造的指令，构成闭环生产方式，优化机械制造的工艺流程，而且该企业在PLC中设计了PID模块，通过PID子程序，准确控制PLC的内部编程，预防机械制造中出现问题。
3.2 交通业
电气自动化控制技术在交通业中的应用，不仅体现在车辆运输上，还表现在红绿灯、监控系统等方面。车辆上的元件、器件等，基本都是电气自动化控制技术的体现，提供专业的自动化控制，保障车辆通行的安全[3]。例如：电气自动化控制技术在电子眼中的应用，代替警察执法，实现自动化的违章取证，电子眼监督交通系统中的车辆运行，抓拍违法行为，提交到交通局的操作系统内，减轻了交通执法的工作负担，电气自动化控制技术弥补了电子眼的缺陷，促使其可更准确、更快速、更清晰地实现抓拍取证，提升电子眼对交通运输的监控能力，有效控制电子眼的运行，以免交通执法中出现漏洞。我国各地政府在交通业建设中，积极引进电气自动化控制技术，完善交通监控体系，目前，测速器、屏显等多个交通项目中，均涉及到电气自动化控制技术的使用。
3.3 农业
农业是我国经济发展的基础支持，为了推进农业的生产，引入电气自动化控制技术，全面建设智能农业，加快农业机械化的发展速度。以某地区农业中的大棚种植为例，分析电气自动化控制技术的应用。该地区传统的大棚种植，是根据农民种植经验分配工作，一旦控制不好温度、湿度，即会影响大棚种植的经济效益。研究人员将电气自动化控制技术引入到大棚种植内，以育秧大棚为对象，构建智能控制系统，大棚内安装不同属性的无线传感器，专门收集大棚内的环境参数，如：光照、含水量等，进行自动化的信息采集，传感器采集的信号传输到控制中心，比对标准的参数指标，种植人员掌握大棚育秧的实际情况，同时根据对比结果调节大棚内的环境，远程控制特定的设备。该大棚内部安装了高清视频，同样接入到控制中心，种植人员可以随时查看育秧的状态，电气自动化控制技术的应用，辅助构建管理平台，划分为四个功能模块，分布是传感采集、视频监控、智能分析和远程控制，整体控制育秧大棚的生长环境，为幼苗的培育提供优质的环境。
3.4 服务业
人们对服务业的需求非常大，目的是方便人们的日常生活，特别是在电子产品上，更是体现出服务业对电气自动化控制技术的需求。生活中的电子产品，大多应用了电气自动化控制技术，如：智能手机、ipad、跑步机等，表明电气自动化对服务业市场的推进作用[4]。近几年，电气自动化控制技术的应用，由服务业的电子产品，逐步转型到企业内，例如：餐饮服务中的“机器换人”概念，餐厅内，机器人取代人工服务，提供点菜、传菜等服务，机器人是餐饮业的发展趋势，表明电气自动化控制技术的重要性，此项技术在“机器换人”中，起到自动化的控制作用，是机器人开发中不可缺少的技术。
4 结束语
电气自动化技术的发展和应用，表明了该项技术在行业运营中的重要性，满足我国社会行业建设的基本需求。根据电气自动化控制技术的应用，落实发展策略，充分发挥电气自动化控制技术的潜力，保障其在未来的应价值。电气自动化控制技术的发展和应用，必须符合现代企业的需求，由此才能规范控制技术的实践应用。
参考文献
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论文摘 要: 概括说明机械电子控制产业发展的情况,重点介绍计算机技术在机械电子控制产业领域以及工业生产制造和人们日常生活中的广泛应用。
0 引言
现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革,同时给相关生产产业带来了巨大的影响,提高了生产水平和技术。随着各种技术之间相融合的发展,以计算机电子技术、机械技术为核心的机电控制领域将给工业及科研等领域带来更多的实际应用。
1 计算机技术与机电控制技术的发展概况
1.1 计算机控制理论的形成与技术的发展
忽略数字信号的量化效应,可以将计算机控制系统看成采样控制系统,在这一系统中,将其中连续的环节离散化,则整个系统又可看成由不同的离散系统构成。计算机控制理论的发展主要是将采样理论、差分方程、变换理论、状态空间理论和系统辨识自适应控制等理论综合应用到控制技术中,使计算机控制系统有了初步发展。对于结构复杂、时变的非线性系统,控制系统则融入了鲁棒控制、模糊控制、预测控制等多种新型理论,逐步形成了工业过程控制系统的一个新方向。
自世界第一台电子计算机问世后,计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理,同时也研究了计算机的开环控制。到二十世纪六十年代,出现了用于过程控制的计算机,实现了直接数字控制。后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制,通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。伴随着计算机处理器等技术的发展,计算机控制技术也随之发生相应的变革,最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。
1.2 机械和电子控制技术的发展和现状
在生产、科研等诸多领域里,有大量的物理量需要按某种变化规律进行控制。在二十世纪三十年代之前,工业生产多处于手工操作的状态。最初采用基地式仪表控制压力温度等在一恒定范围内,初步有了对工业生产的机械控制实践。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现,直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化,同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展,且越来越被广泛的应用到各生产领域。目前主要形成并应用的机电控制技术主要有PID控制,PID是经典控制理论的代表,它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势,形成了自适应PID和非线性PID等更利于控制的变种PID控制器。另外还有模糊控制(FLC)、变结构控制等,均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。
2 机电一体化的发展及在工业上的广泛应用
2.1 机电一体化的简介和生产应用
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及计算机软件系统集合起来所构成的系统总称,综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床,通过相应的数控技术,在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多CPU和多主线的体系结构,丰富了数控功能,也提高了生产效率。
柔性制造系统的应用是计算机技术和制造系统在机电控制工业的应用,是计算机化的制造系统。它主要由计算机、数控机床、自动化仓库等组成。在工业上,它可以随机地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,更适用于多品种,小批量等的离散零件的批量生产。
交流传动技术的发展也是随着电子技术和计算机技术的发展在工业上有了重要的应用,尤其是在钢铁工业中,使复杂的矢量控制技术得以实现,无论是大容量电机还是小容量电机现均可使同步电机或者异步电机实现可逆滑调速。也使交流传动系统在轧钢生产中得到广泛的应用。
可编程控制器(PLC)是集计算机技术和自动控制化技术于一体的新型控制系统。这一系统解决了工业控制系统中大量开关控制的问题,逐渐取代了耗能多、故障率高的继电器控制系统。随着PLC技术的进步,其应用领域更是不断扩大,可采集存储数据,还可对控制系统进行监控。PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。这种过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。此外,随着工厂网络自动化的发展,PLC可实现通信及联网功能,更有助于工业生产的控制过程的监控。如今,PLC技术已经被广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保以及文化娱乐等各行各业。
2.2 计算机在机械和电子控制产业的应用实例
计算机技术和机械电子控制技术一体化的有机结合,不断使相关的新技术应用到更多的领域中去,这些应用到的领域已经不再局限于工业的生产,更多技术是切身关系到我们日常的工作和生活。下面举几个具体实例来介绍计算机技术和机电控制相结合的实际应用。
PLC实现了机械手移动工件的控制过程。随着世界经济和技术的发展,人类活动的范围不断扩大,机器人的应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展,并从制造领域转向非制造领域,各种各样的机器人产品随之出现。随着机器人的生产和大量应用,很多领域,许多单一、重复的机械工作由机器人(也称机械手)来完成。工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机,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重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
农业方面,机械作业过程中驾驶室内的仪表盘正迅速由电子监视仪表取代并逐步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡,以此来改善人机交互界面。这种智能化显示终端又被称为虚拟化仪器显示终端(Virtual Display Terminal),它代表了当代仪器与控制装置发展的主流方向。它可通过屏幕任意选择显示机组中不同部分的终端信息,在屏幕上按操作者的需求,调用数据库信息,显示数据、图形、语音等多媒体信息。另外,还可以将数据信息动态存入类似信用卡尺寸大小的高密度智能化数据存储卡,将农业作业过程的数据信息通过智能卡带回办公室,由计算机应用高级软件进行处理。也可以将管理者的决策和操作指令通过智能卡传送到拖拉机上的智能控制终端,实现自动控制农机的操作。
PLC在自动售货机中的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关,投入的硬币值由PLC驱动数码管显示,经过光传感器识别,通过判断,进行下一步操作,经过PLC的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活,也使PLC的应用更加广泛。
交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用PLC技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间,这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。
电脑横机中计算机技术的应用给机械编织行业带来了巨大的变革。现在的电脑横机是一种涉及到计算机、机械、电子、控制等诸多领域的复杂系统。电脑横机的编织是一个极其复杂的过程,最初的横机是手动横机,只能胜任比较简单的编织过程。随着计算机技术应用到电脑横机中,通过电脑的自动控制,设计人员可对编织花型进行数字化设计,通过计算机数字直接控制机械的退圈、垫沙、脱圈、弯沙等相应的机械编织动作,由计算机指令控制系统完成整个设计的编织,极大地提高了工业生产效率。
与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。
3 总结
在机械生产领域,电子技术和计算机技术的融入发展,机电一体化的形成是机械工业中的重要变革。通过不断发展的计算机技术,使机电一体化相关的技术在诸多领域中得到了广泛的应用。
参考文献:
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马增强等,数据采集系统的研究,微计算机信息,1998.
王立新,浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报,2007.
杨明等,机电一体化的研究现状及发展趋势,农机化研究,2006.
关键词：DC-DC变换器，自抗扰控制，Buck变换器
0. 引言
DC-DC变换器有两种类型，为开关变换器和线性变换器。多年来，PWM型DC-DC开关变换器因具有灵活的负极性和多种拓扑结构升降压方式的特点以及工作效率高，操作简单，所以在工业控制上受到了人们的青睐和广泛的应用。但是开关变换器是一个强非线性动态系统，无论是基于线性反馈控制或是现有的PID等常规控制方法都无法对DC-DC开关变换器取得满意的效果。随着非线性控制理论和数字控制技术的不断发展和日趋完善，将非线性控制理论引入到DC-DC开关变换器的控制策略中，对提高变换器的鲁棒性，更快的动态响应以及对输入和输出电源和负载扰动的良好抑制能力有着理论和实际的意义。多年来电力电子学界的国内外专家学者一直在研究控制开关变换器的非线性控制策略，并取得了一定的成果[1]，其中由北京前沿科学研究所韩京清研究员首次提出的一种非线性鲁棒控制技术[2],也就是自抗扰技术，具有算法简单、系统响应快、适应范围广等特点，已引起国内外控制工程界专家学者的广泛关注和高度好评。国内很多高校和研究所正在大力研究它在军工和民用等诸多领域的应用。
本文介绍了自抗扰控制技术在PWM型DC-DC开关变换器中的应用。这种控制方法可以消除由于大信号或是小信号的输入电压和负载扰动而引起的输出电压的变化。最后以其中的Buck变换器的电路为例，并对电路进行了建模、仿真和实验。结果表明，该自抗扰策略具有很强的鲁棒性、动态响应快等优点。
1.自抗扰控制器
经典PID控制器是用参考输入和被控量的误差及其微分﹑积分的线性组合来产生控制信号的，然而在实际运用中，参考输入经常不可微，甚至不连续，而输出信号的测量又经常被噪声污染，因此误差信号按经典意义经常在不可微或其微分信号被噪音的导数淹没。在实际电路中，一般采用差分或是超前网络近似实现微分信号，该方法对噪音有很强大的放大作用，使微分信号失真而不能用，而“线性组合”常引起快速性和超调量之间的矛盾。自抗扰控制通过引入积分串联型跟踪微分器来提取合理的微分信号，并使用合适的非线性组合，以改进经典PID控制，提高自身的适应性和鲁棒性。自抗扰控制主要针对如下一类对象： y(n) = f (y , ,?, y (n- 1) , t) ，其中f为未知模型摄动及扰动的作用量。自抗扰控制器由跟踪—微分器（TD），扩张状态观测器（ESO），非线性状态误差的反馈控制率（NLSEF）构成，整个控制器仅需要系统的输入量和输出量作为信息来源。自抗扰控制器的实质是由扩张状态观测器产生不确定模型f对输出作用的补偿量，以使对象的不确定性在反馈中加以抵消，从而达到重新构造对象的目的，所以说扩张状态观测器是整个自抗扰控制的关键。以二阶受控对象为例 ,自抗扰控制器的结构如图1所示。非线性跟踪-微分器的参考输入产生2个输出和,其中为参考输入的跟踪信号,是根据对象能力与控制需要安排的光滑过渡过程 ,而跟踪的微分。科技论文。实际上是的“广义微分”，是一种“品质”很好的微分。TD除了跟踪参考输入信号，安排预期过程外，其主要作用还在于柔化的变化以减少控制过程中的超调量。扩张状态观测器由系统输出产生3个信号:、、,其中为的跟踪信号,为的微分信号,为对系统模型和外扰动的估计。科技论文。非线性组合器由偏差和微分偏差产生基本非线性控制量, 然后用补偿总扰动而产生最终控制量。
2. Buck开关变换器的建模
PWM型DC-DC开关变换器是一非线性和不连续的系统，这使得对它建模成为一个十分困难的问题。从目前的研究情况来看，借助现代控制论的系统建模方法，对电力电子拓扑网络建模是一条有效途径。从微分几何的角度来考虑这个问题，本文以Buck开关变换器为研究对象，其电路拓扑如图2所示。
图 2 Buck电路拓扑结构
为简单起见，假定开关是理想的和同时认为状态转换是瞬间完成，本文仅研究电感电流连续工作的状态(CCM)下运行的buck变换器，即输出电感T的电流在整个开关管S关断周期中都存在。从以上的图中的拓扑电路中，可以分别写出Buck变换器导通和关断2个阶段的状态方程。在1个开关周期内利用状态空间平均法对Buck电路建模可以得到1个关于输出电压和开关频率的非线性状态方程。PWM控制中的占空比与自抗扰控制中的控制量是等价的。描述DC-DC开关变换器的微分方程一般可设为：
S导通时的状态方程为：
+ (1)
S关断时的状态方程为：
+ (2)
对式(1)和式(2)用时间平均得到Buck变换器的状态平均方程如下：
+ (3)
在式(3)中,代表输出电压,D代表占空比;代表电感电流;代表输入电压。科技论文。当然在实际的系统中，对Buck变换器建模时，还应该考虑器件的寄生元件，包括电感电阻和电容电阻等。在式(3)中并没有这些寄生参数，如电容寄生电阻和电感寄生电阻等，可以把他们看成是系统的内扰，同时将电源和电压的波动看成是系统的外扰。自抗扰控制的优势就是不用考虑内外扰的影响，利用由扩张状态观测器产生不确定模型f对输出作用的补偿量，以使对象的不确定性在反馈中加以抵消，从而达到重新构造对象的目的。
3.自抗扰控制器数字仿真
为了验证自抗扰控制器的可行性，采用MATLAB中的Simulink对上述的控制方法进行仿真。电路仿真的参数设定为:L=270mH;C=10uF;额定负载R=5;额定输入电压为8V;参考输出电压为4V，其仿真结果表明，自抗扰控制策略对电源输入和负载电流干扰具有很强的抑制能力，动态响应快；虽然输入电压和负载变化时的输出电压有波动，但是很微小，并且能在极短的时间内恢复。
4. 结论
本文应用自抗扰控制器,实现了PWM型DC-DC开关变换器对输入电压和负载变化具有良好的抑制能力，即输出电压只同给定参考输出有关。具有较强的鲁棒性，而且可以克服高频抖振现象，总谐波失真小，是一种可行的适应性好的非线性控制方案。
参考文献
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在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。因此，单片机广泛用于现代工业控制中。
本论文侧重介绍“单片机温度控制系统”的软件设计及相关内容。论文的主要内容包括：采样、滤波、键盘、LED显示系统，加热控制系统，单片机MCS-51的开发以及系统应用软件开发等。作为控制系统中的一个典型实验设计，单片机温度控制系统综合运用了微机原理、自动控制原理、模拟电子技术、数字控制技术、键盘显示技术等诸多方面的知识，是对所学知识的一次综合测试。
关键词：MCS-51;8051;温度控制;PID
ABSTRACT
With scientific constant progress, in industrial production, electric current, voltage, temperature, pressure are mainly commonly used. especially in the heat treatment industry, the accurate test and controlling of temperature is very important. In a lot of fields, for example: In metallurgical industry, chemical production, power engineering, machine manufactures, food processing, family and industry heat etc. people need to heating furnace, heat-treatment furnace and all kinds of response stove and boiler temperature measure and control, through software design, to reach the intelligent control finally and realize the interactive function.
Adopt Single-Chip Microcomputer is it control convenient, simple, flexibility advantage such as being heavy to have not merely to control to go on to temperature to come, and can raise by technical indicator not to accuse of temperature by a large margin, thus can big improvement quality and the quantity of products. So the control problem to the temperature of Single-Chip Microcomputer is the control problem constantly be able to encounter in the industry manufacture.
This thesis introduces the design and debugging of “the temperature control system by microcomputer”. As a typical experimental design in control system, it uses much control knowledge and comprehensively tests student’s ability in control system.
The content of this thesis mainly includes: introduces, filtering ware, keyboard, man-computer dialogue supported by LED indication, heat control method, the development of micro-computer MCS-51 and systemic applied software.
Key words：MCS-51, 8051, temperature control,
【Abstract】With the development of time， the PLC automatic control system based on the advanced computer control technology and electrical automation control technology， has been actively applied in many areas， and rapid developed. This paper explores the integrated design of PLC technology automation control system.
【关键词】自动化控制系统；PLC技术；集成设计
【Keywords】automatic control system； PLC technology； integrated design
【中图分类号】F407.67 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0100-02
1 引言
在衡量一个国家生产力发展水平以及生产发展中，工业自动化水平是一个重要的指标，并且在工业自动化中，电气自动化是其重要的组成部分。在基于可编程控制器基础之上PLC技术的发展和生产，不仅仅克服了之前控制的许多缺点，还提升了电气自动化控制的水平，解决了甚多技术上的难题，有着较好的应用和推广前景。该研究中所提到的单片机选择变频器与PLC，方便用户管理，维修相对比较方便。为了较好地发挥PLC自动化控制系统所产生的积极作用，论文就从PLC自动化控制系统以及PLC技术优化设计的基本论述出发，对基于PLC技术的自动化控制系统的集成设计展开讨论。
2 PLC自动化控制系统以及PLC技术优化设计
2.1 PLC自动化控制系统
每一种控制系统所进行的优化设计都是为了更好地提升自动化生产的效率和质量，更好地满足被控制对象的基本工艺要求，然而在PLC自动化控制系统中，不仅要遵循优化设计的原则，还需要依据一定的生产工艺要求[1]。
2.1.1系统安全性的保证
在控制系统进行优化的设计过程中，应该保证可靠、安全这一条主线，在保证不断提升PLC自动化控制系统质量以及效率的过程中，保证系统的使用可靠性和安全性。
2.1.2 被控制对象基本工艺要求的满足
优化设计最基本的原则，就是要最大限度地满足被控制对象的基本工艺要求。在PLC自动化控制系统进行优化设计之前，就需要先进行必要的调查研究，关于控制系统的重要应用环境和基本用途，将相关的数据资料进行整理和搜集。详细地优化设计方案的形成就需要有专业的设计人员并做好准备工作。协同各方面的关系积极解决设计过程中出现的问题。
2.1.3 生产效率的提升
在PLC自动化控制系统的优化设计中，生产效率的提升就是其目的，这样的过程还需要在许多工艺的改进和生产路线伴随之下进行。所以在选择PLC容量的过程中，紧密地联系实际，为日后优化改造留有一定余地，并确定合理的容量。
2.1.4 优化设计方案的优化
对于PLC自动化控制系统而言，为了使基本的使用功能不受影响，就需要在最大的可能之下优化PLC自动化控制系统的优化设计方案。为了实现合理而且经济简便的优化设计方案，就需要达到更佳的控制效果并进行更为简单的设计。
2.2 PLC技术
所谓的PLC技术，就是一个关于可编程控制器的简称，自身的计算机技术的一种表现，也是在计算机基础之上发展而来的一种全新的技术，而且这样的技术日趋成熟，也为电子自动化生产创造出了一种具有较强专业性的自动化控制器，不断地被应用在电气自动化控制中。实现电气自动化的控制实现，就需要按照不同用户的需求，依据既定的顺序和命令进行处理，通过相关的软件进行控制。与传统的电气自动化控制系统进行比较，PLC控制系统进行连接只需要通过相关的软件，以及较少的接线量，通常情况下其他的线路是不需要实际线路连接的。另外，还可以依据既定的程序，将这种系统所涉及的信息存储、处理以及获取进行。
3 PLC自动化控制系统的集成设计
相较于传统的电气自动化控制系统而言，其需要通过多种连接线才可以将处理和连接实现，从而消耗较多的财力、物力以及人力，还不能够积极地促进高效维护和统一管理，各式各样的障碍对系统的正常运行产生着严重的阻碍。然而，随着时间的发展，在先进的计算机控制技术以及电气自动化控制技术的基础之上所发展开来的PLC自动化控制系统，已经在许多的领域被积极地运用，并且自身迅速地发展[2]。
3.1 集成设计之软件设计
在PLC 控制系统的设计上，首先要设计出电源回路（见图1）。选用80 至240VAC 的电源作为PLC 的供电装置。由于适用于PLC 的电源较多，其对电源的适应范围较广，因此在安装电源时要加装电源净化元件，以此来达到抗干扰的目的。抗干扰元件选择1：1 的隔离变压器、电源滤波器等装置。按照控制要求将工艺流程图转化成梯形图，这就是软件设计的主要任务，也是PLC应用最关键的问题，并且软件设计的具体表现就是程序的编写。在控制工程的应用中，优秀的软件设计方便工程技术人员对系统进行日常的维护以及系统调试。生产过程控制复杂程度不同，模块化程序以及基本程序的结构分类也不同。
3.2 集成设计之硬件设计
3.2.1 硬件设计之PLC自动化控制系统的输出电路设计
在对于输出电路进行设计的时候，做好相关的电路设计准备工作，就需要按照基本的生产工艺要求进行，通过晶体管将输出电路所需要的各式频器的调速和控制以及指示灯输出，需要晶体管作为支撑的，最主要的就是频率过高的PLC控制系统。通过继电器输出，说明其有着过低的频率，不仅设计简单还可以提升系统的负载能力。
3.2.2 硬件设计之PLC自动化控制系统的输出电路设计分析
对于PLC自动化控制系统的输入电源而言，AC85-240V就是通常情况下供电电源的电压，有着比较多的应用和比较广的适用范围。在电源上面安装必要的电源净化原件，更好地减少外界环境对电源的干扰，隔离变压器和电源滤波器就是最主要的。我们所引入的双层隔离技术，就是在隔离变压器的使用过程中引入的，可以通过屏蔽层减少高低频脉冲的干扰。
4 结语
PLC作为一种电子操作系统，专门在工业环境下进行，使用时可以在没有任何保护措施的情况之下。当有着电磁干扰以及过分恶劣的工作环境的时候，就会有整个系统或者设备失灵的现象发生。所以将PLC自动化控制系统进行进一步的优化设计就成为了必要选择。PLC自动化控制系统的优化设计以及集成设计，是一个非常系统化的工程，为了实现最优化的设计，就需要在反复的设计和实践过程中对其进行不断地优化和总结，优化其集成设计。
【参考文献】
尽管我国新能源产业发展迅速，然而针对新能源行业的技术型人才培养却相对滞后。高素质技术型人才的缺失已严重制约着我国当前新能源产业的健康发展。预计到2020年，在风电、光伏、新能源汽车、节能建筑等新能源领域的专业技术人员需要将达到数十万，而全国新能源相关专业每年毕业生总量却不足1000人。因此，培养适合于新能源产业的技术型人才刻不容缓。2007年华北电力大学成立可再生能源学院，2008年10月南昌大学成立了光伏学院，同年，复旦大学成立新能源研究院，河海大学设立了风能与动力工程专业。“电机学”与“运动控制系统”作为电气自动化专业重要的专业课程，始终相互衔接、互为支撑，是培养新能源技术人才的重要基础课程，徐州工程学院信电工程学院对“电机学与运动控制系统”课程群的调整开展了有益思考与探索。
二、课程教学现状
1.理论教学
由于本课程集电路、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、计算机控制技术等基础知识为一体，理论性和实践性都非常强，再加上电机学本身的理解难度，使得目前课堂教学更注重讲授知识的基础性和系统性。一方面，重点讲授电动机的基本原理、运行特性和控制方法，发电机的基础知识和技术难点课堂教学课时分配较少，针对新能源技术领域的知识讲授更是一带而过；另一方面，当涉及到实际工程应用时，均以系统框图为背景，例如直流双闭环调速系统、三相同步发电机的运行与并网，课堂讲解与工程实际的应用偏差较大，学生普遍感觉比较抽象。总体而言，新能源相关的新知识、新技术在教学中的更新较慢。
2.实验教学
我院的实验教学基本以验证性实验为主，并且由于现有的实验设备高度集成，学生在做实验时往往看不到其内部结构，只要对外部端子进行简单接线，然后手工记录数据即可，整个实验过程无法将理论与实际的元器件联系起来。考虑实验设备的限制，在系统仿真环节，课程多利用MATLAB的SIMULINK工具箱，大多是以控制系统的传递函数为基础进行计算机数字仿真，与工程实际也存在较大的差距。
三、课程教学改革与探索
1.课程教学内容改革
“电机学”与“运动控制系统”是电气工程及其自动化专业的传统经典课程，我院在保留课程主干内容的基础上，适度缩减与工程实际差距较大的理论知识讲授课时，着重加大关于发电机运行原理与控制技术的分析和论述，借此进一步夯实学生关于新能源发电技术的理论基础，并逐步增加“新能源发电技术”、“风力发电与控制技术”、“车用电机原理及控制”、“光伏发电与微网技术”等专业选修课程，通过调整使新的课程体系能满足新能源人才培养需要。
2.课堂教学方式改革
在理论教学过程中，学生始终是教学活动的主体，而教师发挥着重要的主导作用，需要充分调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣。例如更多采用多媒体动画演示、MATLAB/SIMULINK软件搭建仿真模型、新能源技术视频展示和项目小组讨论等多种形式，对工程实际系统进行深入的研究性学习。同时注意增加学生新技术实验与实践成绩占课程总成绩的比重，鼓励学生更注重探索新知识、掌握新技能，适度降低课程期末考试成绩的比重，以避免学生疲于应付考试。在实验教学过程中，充分利用我院大学生实践创新训练计划，采用CDIO工程教育培养模式，在授课班级中开展项目小组讨论的形式，围绕新能源相关课题进行项目构想、设计、实施、改进以及答辩讨论。每个项目小组中的学生都需要至少一次作为项目负责人，提升学生的个人技能和团队写作能力。针对众多新能源相关课题，学生自由组合、自主选题，在课题开始阶段，学生充分利用图书馆文献数据库及网络资源，查阅相关文献并进行整理和提炼，形成项目的整体推进思路；在课题推进过程中，课题负责人对课题进行子课题分解，对课题中的具体工程实现进行设计、实施和改进；在课题答辩讨论阶段，项目负责人将课题进展结果在课堂上以PPT的形式加以阐述，班级同学均可就其结论和观点展开讨论，最后以指定的论文格式要求上交纸质论文或样机实物，教师对课题成果进行综合评定，并计入课程总成绩中。
3.实践教学分层次能力提升
在实践教学过程中，按照项目设计—系统实现—实施改进三个层次的渐进过程。在项目设计阶段，学院组织教师结合企业新能源方面的需求和教师的科研课题进行命题，学生分小组选题，并根据课题进行协作设计。设计完成后，学院组织专门的评审委员会进行设计的评讲活动，学院对于设计成果有创新的进行奖励。在系统实现阶段，充分利用我院大学生创新训练计划专项经费，解决学生理论与实际脱节的问题，利用MATLAB的电力系统工具箱（SimPowerSystem）和Pspice软件，开展了系统仿真，工具箱在元件库中提供的电气元器件能够反映相应实际元器件的电气特性，激发了学生独立动手实践的积极性。在实施改进阶段，学院组织评审委员对系统的实现进行再评讲活动，提出实施改进意见，让学生对自己的设计、实现成果进行完善性改进，从而进一步提高成果的层次和质量水平。2009年我院购置“电机学”与“运动控制系统”两门课程的成套实验教学设备，2010级电气国际课程实验班的实验内容就进行了相应的调整，减少数字仿真的内容，增加工程实践训练内容。新的实验指导书要求学生认真预习，根据实验内容、原理图和实验装置设计实验控制系统的具体接线图，列出实验步骤；能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题，能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告，实施了从构思、设计、实施到运行的一个全CDIO过程，达到培养学生全面的专业、个人、职业、团队、交流及社会意识与能力。
四、结束语
论文关键词：计算机控制技术 实践教学 课程建设 教学研究
论文摘要：计算机控制技术课程是电气信息类工科专业的主干专业课之一，对其课程教学实践进行探索是十分必要。针对计算机控制技术课程的特点，从实验教学、课程设计及其他实训环节的内容进行了探讨，采用灵活多样方式进行实践教学改革，培养学生独立分析和解决问题的能力，为深化教学改革进行了有益的尝试，获得良好的教学效果。
随着科学技术的不断发展，在工农业生产的诸多领域中，人们广泛地使用计算机作为控制器来实现自动控制系统。计算机控制技术是融合了计算机技术和自动控制理论后发展起来的理论性和实践性很强的一门交叉学科，它是高等学校中自动化、电气工程及其自动化等专业的一门重要的专业主干课程。学习本课程应从工程技术角度出发，要注重理论与应用结合、设计与实现结合，注重系统性和实用性，要求学生通过本课程的学习掌握如何利用计算机控制生产过程的基本原理，并基本掌握计算机控制系统的分析设计与实现方法及计算机在工业过程控制应用中的各种技术。本课程的特点是理论和实践是密切联系的，由于本课程的这种特点，使得学生在课堂学习阶段很难领悟计算机控制技术的精髓，并将其应用于工农业的生产过程。计算机控制技术是一门实践性极强的应用性学科，本课程实践教学是帮助学生学好这门课程的一项重要手段。
1目前课程教学中普遍存在的问题
学生在完成计算机控制技术课程学习之后，一般应掌握本课程介绍的基本原理，完成简单计算机控制系统的设计、安装、编程和调试工作。但是，大部分学生在学完该课程后，仍无法完成计算机控制系统的设计、安装、调试工作，主要存在以下几个方面问题：
(1)计算机控制技术是一门多学科、多课程相关、实践性强的课程。目前的计算机控制技术教材，在内容设置上或是偏重于理论分析或是以单片机和其他接口芯片为基础，讨论系统的构成和相应的应用软件设计开发的一般步骤，按这类教材组织教学，学生难以在规定的课时内全面掌握该课程的主要内容，从而制约了学生应用课程知识解决实际问题的能力。
(2)学生缺乏面向工程实践的机会，学生能学好课程的书本内容，通过课程理论考核没有问题。但是一旦遇到实际问题，他们往往不能从问题本身出发，而从书本出发，导致难以综合运用解决实际问题。
(3)理论教学、实验教学等实践环节不能有机结合。有的高校实验条件差，实验教学主要以验证性、演示性实验为主，缺乏综合性操作训练项目，实践学时少等极大限制学生实践能力的提高。课堂理论教学过程枯燥，学习效果差。
2实践教学的探索
目前社会对高等学校工科专业毕业生的知识能力和素质结构，尤其是实践动手能力、工程意识与创新思维的培养方面提出了新的要求，原有的实践教学模式已不能培养符合现代经济发展与市场经济需求的生产技术应用型人才，很多高校传统的实践教学都是附属于理论课而设置的实验、实习和课程设计。近年来高校扩招后高等教育向大众化发展，学生面临着较大的就业压力，直接反映在毕业生就业方面，要摆脱所面临的困境，就必须培养社会所需要的实践能力强、真正具有工程意识和一定创造性的应用型人才。
加强计算机控制技术课程实践教学的探索很有必要。下面从实验教学、课程设计和其他的实训辅助教学环节出发，探讨如何提高课程实践环节的教学质量，调动学生学习的积极性，提高学生的实践能力，培养了学生的创新精神。
2.1 实验教学的探索
实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段，因此多数学校选择了最基础的且有较高实用价值的实验项目。然而一些实验内容又多是验证性的，专业所需的实践能力、工程意识与创新精神得不到系统的培养与训练。我们目前的实验系统是已经使用多年的西安唐都公司的TD-ACC计算机控制实验系统，缺点是实验项目有限。我们计划在原来实验设备的基础上，设计一些新的实验方案，花费较少的经费，提升实验教学效果。根据我们的调研，可以利用Matlab软件，设计仿真实验方案，如数字PID控制器、最小拍计算机控制系统设计实验，这些理论性很强的实验用Matlab软件来作为原实验的补充，这些补充部分学生在实验前通过个人电脑可以自己做些准备，增强学生的主动性，对于学生深入理解该实验有很大帮助。
另一方面，我们利用Proteus软件，设计了计算机控制系统输入输出通道实验，使学生有更多的自主性，解决实验设备接线固定呆板的缺陷，使得学生在选择ADC和DAC这些典型器件时有了更多的余地，对端口译码电路的设计理解更加透彻。这样设计实验，可以减少验证性实验内容，增大设计性、研究性的实验内容，学生根据提出的功能要求和性能指标，由学生自己完成系统的设计和实验等工作。学生自主性得到充分的发挥，由学生以自由灵活的方式来完成实验，以激发其积极性，增强了学习兴趣，提高了实验的效果。
2.2 课程设计教学之探索
计算机控制技术的课程设计是本课程教学中的一项重要内容，是完成教学计划达到预期教学目标的重要环节，是教学计划中综合性较强的教学环节，它对帮助学生全面深入地掌握课程教学内容、培养学生理论联系实际的能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。本课程设计的目的是通过解决某个实际问题，巩固和加深计算机控制技术课程中所学的理论知识解决实际问题的能力，基本掌握计算机控制系统的一般设计方法，提高计算机控制系统的设计和分析能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
目前多数学校在课程设计时采用的方法是在计算机控制实验设备的基础上，完成一些综合性较强的系统设计题目，比如在TD-ACC计算机控制实验系统上可以完成基于8088微处理器的直流电机闭环调速控制系统设计和实现、温度闭环控制系统设计和实现等设计课题。缺点是系统的框架固定，可选范围有限。
针对课程设计，我们拟以单片机为控制器完成计算机控制系统的设计，融合Matlab和Protues等软件。利用Matlab在建立控制系统模型的优势，以Matlab软件作为课程设计的理论仿真平台，加深学生对计算机控制理论的理解和应用。另一方面，在Proteus平台和Keil软件的支持下，学生可以完成系统从芯片选择、电路设计、程序编写、调试、仿真运行的整个过程，可以锻炼学生解决问题的能力。因此我们设计了基于Protues的单片机步进电机控制系统设计、仓库温湿度控制系统设计、加热炉温度控制系统设计等课程设计课题，作为对原有课题的补充，解决了原有实物设计系统的不足，拓宽了课程设计范围。 2.3 重视辅助实训环节的探索
高等工科学校是培养社会所需要的有一定理论知识、实践动手能力强、具有工程意识和一定创造性的高等技术应用型人才，因此，要完成这一培养目标，我们就必须重视实训环节。我们学院不断加强实践教学与管理改革，创立了创新实训基地，以综合、设计创新实训为主，实训形式丰富多样，有综合性设计、计算机仿真、创新设计、实物制作与竞赛，并不断加强实训基地和课程教学的联系，目前实训基地已经有专人管理，走上了规范化的教学管理轨道。
为配合本课程，我们学院组织一些动手能力强、有兴趣的同学成立实训小组，利用课余时间进行培训，指导教师只给出训练项目的基本要求、所要实现的功能和性能指标，系统设计、元件选用、PCB板制作、焊接工艺和电路调试等环节，均由学生独立完成，以加强学生的工程意识与实际应用能力，并要求学生对一些课题的设计制作具有创新性。学生还通过到产学研结合的企业实习、参与教师所承担的工程课题工作等，进一步培养学生的工程应用能力，如完成智能温度闭环控制系统设计、循环温度检测仪等项目。尽管这种形式灵活的环节目前面向的学生人数不是很多，但是结出了甜美的果实。经实训基地训练的一批学生获得了优良成绩，我院学生于近几年连续在全国大学生电子设计等竞赛中获奖。
3结束语
通过对计算机控制技术课程教学过程中存在的问题进行探讨，我们认识到实践教学环节在本课程教学中的重要作用，在具体实施实验教学、课程设计教学和其他辅助实训教学等方面做了一些探讨，在教学实践过程中积累了一些经验，取得了较好的教学效果。重视计算机控制技术课程实践改革，可以提高课程实践环节的教学质量，激发学生的学习兴趣，提高学生的实践能力，培养其创新精神。同时，我们发现提高教学质量和学生的学习效果、培养学生独立动手能力和分析解决问题的能力，是一个值得我们不断研究的课题。我们在实际教学中尚存在一些问题和不足，希望在今后的教学研究和教学实践中，可以进一步探索出更好的方法，提高学生理论联系实际的能力。
参考文献
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[2] 王建华，黄河清.计算机控制技术[M].北京：高等教育出版社，2003
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[4] 李敏艳.计算机控制技术课程设计的创新与实践[J].实验室科学，2010，12(2)：112～114
[5] 罗胜，薛光明，周宏明.建设开放的计算机控制技术实践教学体系[J].现代教育技术，2008，18(7)：113～115
论文关键词：交流传动；半导体；电动机
论文摘要：交流电动机固有的优点是：结构简单，造价低，坚固耐用，事故率低，容易维护；但它的最大缺点在于调速困难，简单调速方案的性能指标不佳，这只能够依靠交流调速理论的突破和调速装置的完善来解决。本文论述了交流调速传动的现状和发展
交流传动系统之所以发展得如此迅速，和一些关键性技术的突破性进展有关。它们是功率半导体器件（包括半控型和全控型）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机控制技术以及微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术。为了进一步提高交流传动系统的性能，国内外有关研究工作正围绕以下几个方面展开：
1采用新型功率半导体器件和脉宽调制（PWM）技术
功率半导体器件的不断进步，尤其是新型可关断器件，如BJT（双极型晶体管）、MOSFET（金属氧化硅场效应管）、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的实用化，使得开关高频化的PWM技术成为可能。目前功率半导体器件正向高压、大功率、高频化、集成化和智能化方向发展。典型的电力电子变频装置有电压型交-直-交变频器、电流型交-直-交变频器和交-交变频器三种。电流型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电感作储能元件，无功功率将由大电感来缓冲，它的一个突出优点是当电动机处于制动（发电）状态时，只需改变网侧可控整流器的输出电压极性即可使回馈到直流侧的再生电能方便地回馈到交流电网，构成的调速系统具有四象限运行能力，可用于频繁加减速等对动态性能有要求的单机应用场合，在大容量风机、泵类节能调速中也有应用。电压型交-直-交变频器的中间直流环节采用大电容作储能元件，无功功率将由大电容来缓冲。对于负载电动机而言，电压型变频器相当于一个交流电压源，在不超过容量限度的情况下，可以驱动多台电动机并联运行。电压型PWM变频器在中小功率电力传动系统中占有主导地位。但电压型变频器的缺点在于电动机处于制动（发电）状态时，回馈到直流侧的再生电能难以回馈给交流电网，要实现这部分能量的回馈，网侧不能采用不可控的二极管整流器或一般的可控整流器，必须采用可逆变流器，如采用两套可控整流器反并联、采用PWM控制方式的自换相变流器（“斩控式整流器”或“PWM整流器”）。网侧变流器采用PWM控制的变频器称为“双PWM控制变频器”，这种再生能量回馈式高性能变频器具有直流输出电压连续可调，输入电流（网侧电流）波形基本为正弦，功率因数保持为1并且能量可以双向流动的特点，代表一个新的技术发展动向，但成本问题限制了它的发展速度。通常的交-交变频器都有输入谐波电流大、输入功率因数低的缺点，只能用于低速（低频）大容量调速传动。为此，矩阵式交-交变频器应运而生。矩阵式交-交变频器功率密度大，而且没中间直流环节，省去了笨重而昂贵的储能元件，为实现输入功率因数为1、输入电流为正弦和四象限运行开辟了新的途径。
随着电压型PWM变频器在高性能的交流传动系统中应用日趋广泛，PWM技术的研究越来越深入。PWM利用功率半导体器件的高频开通和关断，把直流电压变成按一定宽度规律变化的电压脉冲序列，以实现变频、变压并有效地控制和消除谐波。PWM技术可分为三大类：正弦PWM、优化PWM及随机PWM。正弦PWM包括以电压、电流和磁通的正弦为目标的各种PWM方案。正弦PWM一般随着功率器件开关频率的提高会得到很好的性能，因此在中小功率交流传动系统中被广泛采用。但对于大容量的电力变换装置来说，太高的开关频率会导致大的开关损耗，而且大功率器件如GTO的开关频率目前还不能做得很高，在这种情况下，优化PWM技术正好符合装置的需要。特定谐波消除法（SelectedHarmonicEliminationPWM——SHEPWM）、效率最优PWM和转矩脉动最小PWM都属于优化PWM技术的范畴。普通PWM变频器的输出电流中往往含有较大的和功率器件开关频率相关的谐波成分，谐波电流引起的脉动转矩作用在电动机上，会使电动机定子产生振动而发出电磁噪声，其强度和频率范围取决于脉动转矩的大小和交变频率。如果电磁噪声处于人耳的敏感频率范围，将会使人的听觉受到损害。一些幅度较大的中频谐波电流还容易引起电动机的机械共振，导致系统的稳定性降低。为了解决以上问题，一种方法是提高功率器件的开关频率，但这种方法会使得开关损耗增加；另一种方法就是随机地改变功率器件的导通位置和开关频率，使变频器输出电压的谐波成分均匀地分布在较宽的频带范围内，从而抑制某些幅值较大的谐波成分，以达到抑制电磁噪声和机械共振的目的，这就是随机PWM技术。2应用矢量控制技术、直接转矩控制技术及现代控制理论交流传动系统中的交流电动机是一个多变量、非线性、强耦合、时变的被控对象，VVVF控制是从电动机稳态方程出发研究其控制特性，动态控制效果很不理想。20世纪70年代初提出用矢量变换的方法来研究交流电动机的动态控制过程，不但要控制各变量的幅值，同时还要控制其相位，以实现交流电动机磁通和转矩的解耦，促使了高性能交流传动系统逐步走向实用化。目前高动态性能的矢量控制变频器已经成功地应用在轧机主传动、电力机车牵引系统和数控机床中。此外，为了解决系统复杂性和控制精度之间的矛盾，又提出了一些新的控制方法，如直接转矩控制、电压定向控制等。尤其随着微处理器控制技术的发展，现代控制理论中的各种控制方法也得到应用，如二次型性能指标的最优控制和双位模拟调节器控制可提高系统的动态性能，滑模（Slidingmode）变结构控制可增强系统的鲁棒性，状态观测器和卡尔曼滤波器可以获得无法实测的状态信息，自适应控制则能全面地提高系统的性能。另外，智能控制技术如模糊控制、神经元网络控制等也开始应用于交流调速传动系统中，以提高控制的精度和鲁棒性。
3广泛应用微电子技术
随着微电子技术的发展，数字式控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大提高，这使得全数字化控制系统取代以前的模拟器件控制系统成为可能。目前适于交流传动系统的微处理器有单片机、数字信号处理器（DigitalSignalProcessor--DSP）、专用集成电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit--ASIC）等。其中，高性能的计算机结构形式采用超高速缓冲储存器、多总线结构、流水线结构和多处理器结构等。核心控制算法的实时完成、功率器件驱动信号的产生以及系统的监控、保护功能都可以通过微处理器实现，为交流传动系统的控制提供很大的灵活性，且控制器的硬件电路标准化程度高，成本低，使得微处理器组成全数字化控制系统达到了较高的性能价格比。
4开发新型电动机和无机械传感器技术
交流传动系统的发展对电动机本体也提出了更高的要求。电动机设计和建模有了新的研究内容，如三维涡流场的计算、考虑转子运动及外部变频供电系统方程的联解、电动机阻尼绕组的合理设计及笼条的故障检测等。为了更详细地分析电动机内部过程，如绕组短路或转子断条等问题，多回路理论应运而生。随着20世纪80年代永磁材料特别是钕铁硼永磁的发展，永磁同步电动机（Permanent-MagnetSynchronousMotor--PMSM）的研究逐渐热门和深入，由于这类电动机无需励磁电流，运行效率、功率因数和功率密度都很高，因而在交流传动系统中获得了日益广泛的应用。此外，开关变磁阻理论使开关磁阻电动机（SwitchedReluctanceMotor--SRM）迅速发展，开关磁阻电动机与反应式步进电动机相类似，在加了转子位置闭环检测后可以有效地解决失步问题，可方便地起动、调速或点控，其优良的转矩特性特别适合于要求高静态转矩的应用场合。在高性能的交流调速传动系统中，转子速度（位置）闭环控制往往是必需的。为了实现转速（位置）反馈控制，须用光电编码器或旋转变压器等与电动机同轴安装的机械速度（位置）传感器来实现转子速度和位置的检测。但机械式的传感器有安装、电缆连接和维护等问题，降低了系统的可靠性。对此，许多学者开展了无速度（位置）传感器控制技术的研究，即利用检测到的电动机出线端电量（如电机电压、电流），估测出转子的速度、位置，还可以观测到电动机内部的磁通、转矩等，进而构成无速度（位置）传感器高性能交流传动系统。该技术无需在电动机转子和机座上安装机械式的传感器，具有降低成本和维护费用、不受使用环境限制等优点，将成为今后交流电气传动技术发展的必然趋势。新晨：
关键词：研究现状 核心问题 宏观思考 和谐统一
中图分类号：TD5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0045-01
对胶带机运输系统的集中控制及其相关问题进行研究与阐释，不仅事关胶带机使用效率的正常发挥，而且也事关矿山企业生产效率的提高。因此，有必要结合现有胶带机运输系统的集中控制实践，根据企业的生产需求与相关的自动化技术的发展，对其现存的问题进行科学地分析与客观地说明。从而提高胶带机运输系统的使用效率，推动胶带机运输系统的自动化水平。
1 胶带机运输系统的研究现状
1.1 分析现状的资料准备
为了充分地了解胶带机运输系统集中控制的研究现状，通过以下的方法来搜集相关的研究资料。首先，在知网上，以“胶带机运输系统”和“集中控制”为关键词进行相关的论文搜索。然后再针对搜索的结果，以论文刊发期刊的质量为标准，特别是核心期刊所载的论文更是研究分析的重点资料。其次，在此基础上，又以“下载”次数为标准，选择一批重点论文作为研究资料。因为知网上所统计的论文下载次数，不仅可以再现研究者关注的焦点所在，而且还能表明相关论文所阐释问题的影响力。
1.2 研究现状的具体分析
下边简单列举相关的研究论文：廉建国发表于《煤碳学报》的、名为《影响胶带机运输系统效率的因素探索》的文章，下载次数达到了106次；付征耀、罗福盛发表于《钢铁技术》的、名为《胶带机通廊系统钢结构设计》的文章，下载次数已达到了80多次；特别是2012年来源于会议数据库的、单福友的文章《胶带运输系统控制技术研究与应用》一文，更是大家关注的焦点。再如，郝榕、谭得健、王树胜、费运河的、名为《井下胶带机运输地面集中控制系统的应用》以及田刚发表于《电子世界》的文章《煤矿胶带机PLC集中控制系统的设计研究》一文。
虽然，在此不能穷尽我们为了分析胶带机运输系统集中控制的研究现状所阅读的各篇论文，但是，从上边简单的列举中，却可以发现这样的问题：首先，胶带机运输系统的集中控制的研究，必然要涉及到整个系统的各个环节。特别是从表面上看，《胶带机通廊系统钢结构设计》一文似乎与对胶带机运输系统的集中控制无关，但是，作为对胶带机运输系统集中控制产生重要影响的环境问题，也不容在具体的集中控制研究中所忽视。其次，作为一种集中控制研究，对胶带机运输系统的集中控制研究，必然要考虑到最后集中控制系统的运行效率问题。如何提高系统的运行效率，只有在设计之初对其就给予关注，才是最佳的解决办法。最后，胶带机运输系统的集中控制研究，其核心问题是相关的技术研究。就如《胶带运输系统控制技术研究与应用》、《煤矿胶带机PLC集中控制系统的设计研究》这几篇文章所涉及的问题一样，如何把具体的技术应用于集中控制实践是研究者在技术层面研究的重点。
2 胶带机运输系统的集中控制研究
2.1 研究思路
通过上边的研究现状分析，可以看出，在目前的胶带机运输系统集中控制的研究主要涉及到两个层面的研究问题。即，从技术的层面上讲，涉及到某一技术或者说某自动化研究成果的具体运用，如PLC集中控制系统的设计应用问题；从研究的思路层面讲，或者说从整个胶带机运输系统的集中控制所涉及的具体问题出发，探讨相关的问题。如影响控制系统效率问题的分析，保证整个控制系统正常运行所需要的外部环境问题。前者可以称作是微观层面的研究，后者可以称为宏观层面的研究。然而无论是宏观层面的研究，还是微观层面的分析，都是研究胶带机运输系统集中控制的关键。
2.2 研究的核心问题分析
结合上边的分析，下边从宏观的层面，对胶带机运输系统的集中控制研究的核心问题进行逐一的阐释和分析。
（1）胶带机运输系统的集中控制所需要的研究问题可以简单地分为两类。一类是集中控制正常运行所需要的技术问题。包括整个运输系统每一个组成部分所需要的技术问题和整个集中控制所需要的技术问题。换而言之，在这个集中的控制中，需要根据每一个组成部分的运行特点，进行相关的技术设计。如，针对控制单元的技术设计、针对信息传送网络的通讯技术，特别是对于远程集中控制而言，通讯技术更为关键。再如，针对集中控制中心而言，面对众多的仪器、设备，研究者更需要相关的技术作为保障。其次，胶带机运输系统的集中控制还涉及针对故障处理的技术问题。特别是系统对故障的发现能力，直接关系到整个集中控制系统的运行效率和安全保障。
（2）胶带机运输系统的集中控制的相关研究还要涉及到具体的企业生产环境。这一点思考，是阅读《影响胶带机运输系统效率的因素探索》的感悟。生产者之所以要对在相关的生产中运用胶带机，之所以在运用的基础上还在实现对其整个运输系统进行集中控制，目的是非常的明确，即，提高工作效率。然而，胶带机运输系统的运用过程中，究竟有哪些因素会对其集中控制产生影响，这是设计中必须关注的问题。否则，即使你的设计再科学、再高效，也会在具体的运用实践中达不到其最初的设计目的。因此，研究者还要在具体的设计与运用中，考虑到胶带机使用企业的具体生产环境以及其员工的素质。一句话，企业的生产环境也是集中控制研究中必须考虑的核心问题。
总之，胶带机运输系统的集中控制有许多问题值得每一位研究分析和研究。这些问题，不仅是其技术层面的问题，也有研究者对现有胶带机运输系统的集中控制实践进行反思得出的宏观分析。特别是后者，它更能为技术层面的更新提供参考的依据。
参考文献
[1] 孙孔勋.基于以太环网的胶带机运输集中控制系统[C]//煤矿自动化与信息化―― 第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集（上册）.2011.
2005年11月的韩国，天高气爽，景色迷人。2日下午在首尔COEX新楼参加了韩国•中国湖北省友好周开幕式活动后，人事人才代表分团一行17人，在团长张兆本同志带领下，乘车前往全罗北道。按事先安排的行程，代表团将参观访问全州大学，就韩国公务员、企业家、专业技术人员的在职学习培训情况进行会谈交流。
代表团乘坐的大巴沿高速公路奔驰，大家的思绪随风景变幻翻飞。近处、远处起伏蜿蜒的丘陵，种植了很多用黑色苫布均匀覆盖的人参。这独特的景象，一度引起我们竞猜，仁者见仁，智者见智，就像破解韩国经济高速起飞的奥秘。
约莫二个多小时的车程，大巴车停在了一个交叉路口不大起眼的花坛前，花坛边的两棵大树中间，全州大学、韩中文化协会全北支部一幅“热烈欢迎中国湖北省人民政府代表团”的大幅横幅，让我们这些远方来客顿时感到丝丝的情谊。
从校方的资料和简介中，我们知道，全州大学成立于1964年1月19日，大学位于有礼仪之地的全州市老松洞。该地区以其悠久的历史艺术传统而闻名。在“求实、和平、自由”的办学宗旨下，该校的发展速度，取得的成绩非常明显。目前是全韩194所大学中排位40名左右的重点大学，拥有8个研究生院，10个本科生院和1个教育学院，设置67门专业课程，在校学生1.2万名，教职工800多名。1998年被韩国教育人力资源部评为优秀大学，1999年评为优秀研究生院，2002年持续两年评为教育改革优秀大学。
大学平生教育院院长金英均先生，风趣、幽默、健谈。他言之凿凿，煞有介事的表示，学校要与中国建立更加紧密的联系，打算从中国招聘大批教师，眼下急需的是晓中医理论、会推
拿按摩的人来任教，带学生当导师。为学院的发展创造更好的条件，适应社会的需求。
在随后的参观中，才理解金先生的话，其实是该校教学理念的自然流露。学校非常注意全面了解和把握社会经济的需求，以调整教学，增加内容。在该校67门专业课程中，有一些与社会、经济、服务行业等联系非常直接的专业，如计算机、家庭学、观光经营、音乐教育等。
这些专业，非常注重学生的实践教学和经营管理能力、操作技能的培养。为观光经营专业的学生学校不惜资金建造了相当于三星级酒店以上标准的实习楼房；为音乐专业的学生盖起了比国内一般剧院硬件设施还有档次的演出剧场；为计算机专业的学生提供了容量大，运算快，性能先进的计算机和三维动画印制设备；为家庭学专业的学生甚至建起了洗烫衣服的操作间。参观中，音乐专业的学生实践演出刚刚结束，学生们从舞台监督、灯光调度、音响控制、设备装拆等一应环节都是自己动手、自己操作，俨然像个专业老道的演艺公司正在进行一场商业演出。
看着这些充满青春、活力，在宽敞亮堂、设施先进的实践基地忙碌的学生身影，你很难想象会有哪一家企业、公司的CEO会拒绝这些有基础理论、会技术操作的年轻人的求职申请。由此，想起了韩国职业教育的一个口号：培养具有先导未来能力的韩国人；由此，想到了国内劳务和人才市场常见的求职难、招工难同时并存的现象……
（二）
回国后，参观中看到的这些景象，很长时间一直在脑子里翻滚。其间，多次找到具体安排这次活动的王玮先生。承蒙王先生的细心和热情，提供了一大摞与该校有关的资料，无奈韩文这道门槛，对这些资料只好望文兴叹。但终不甘心，一直在互联网上搜索，现将搜索到的韩国高等职业技术教育《电子技术》专业的课程结构照单呈给大家，从中来看其如何实现教育目标和为经济建设服务的：
专业简介
电子技术专业属大学专科层次，学制为2年，招收高中毕业生，培养具有多技能的技术员。
学生毕业后可在电子仪器与设备、工厂自动化、应用电子技术、数据通信技术等领域工作。
按大纲业务要求，通过2年的学习，学生毕业时在理论和技能方面达到如下要求：
全面掌握有关电子技术专业的基本技能；
熟练掌握有关电子技术、数据通信技术、微型计算机技术、音频/视频设备技术的基础理论和基本知识；
掌握电子仪器和设备在设计、安装调试、维修、故障排除和维护方面的基本技能；
在某一专门领域获得生产管理和评价控制水平的能力；获得在电子技术领域进行技术改造的能力。
课程结构
根据培养目标和业务要求，该专业开设34门课，共3200学时。其中，7门必修公共课，总计320学时；14门必修专业理论课，共1120学时；10门必修专业实践课，共1440学时；2门专业选修理论课，共120学时；1门选修专业实践课，共200学时。每学期有20教学周，每周40学时。公共课占总学时的10%，理论课占总学时的38.75%，实践课占总学时的51.25%。
特点分析
从《电子技术专业》的培养目标、业务要求和课程设置情况看，有如下一些特点：
1、突出技能的培养。分析该专业的课程设置，理论课与实践课学时之比为1∶1；对一些重要的专业基础课和专业课，其理论课与实践课学时之比高达1∶2。例如，数字电子技术课、自动控制原理与系统课，数据通信课等。这种课程结构就充分地保证了多技能培养的需要，从而使毕业生走出校门有多种选择和发展的可能。
2、理论课为实践课服务。理论课的教学内容和深度以“够用”为原则，这一点明显地表现在基础课的教学内容和学时分配上。
3、实验、实习单独设课，单独评定成绩。几乎全部专业基础课和专业课都采取理论课与实验、实习课分别开设的课程结构，这样就突出了实践教学环节在实现培养目标中的突出地位，也就强调了技能的重要性。这种课程结构特点也为美国、日本等高等职业技术教育在课程设置上共有。
4、加强计算机教学。目前，计算机已深入世界各个角落，社会对毕业生计算机能力的要求越来越高。提高他们的计算机能力，同样是职业教育面临的一个重要课题，为此计算机教学已放在相当重要的地位。教学总量达560学时，占全部学时的17.5%，足见其份量之大。
5、拓宽专业面。进行通才教育，突出技能培养可以说是高等职业教育的特点。电子技术专业不仅学习与信息电子技术有关的理论、知识和设备，如无线电设备、电视设备、音频设备、通信技术等；而且还学习自动控制专业的许多课程，如传感器技术、顺序控制技术、伺服控制技术、PID调节技术和计算机控制技术，以奠定较为宽厚的技术基础。
（三）
他山之玉，可以攻石。改变我国职业教育薄弱状况，我想在办好普通高等教育的同时，还应下力气办好职业教育，努力提高劳动者的素质和职业技能，夯实自主创新能力的基础，从整体上加快我国工业化、现代化发展的进程。因此，从政府层面上考虑：
一是要为职业教育制定完善配套的政策体系。当前，要根据《国务院关于大力发展职业教育的决定》，结合各地的实际，及时将职业教育作为人才战略、人才队伍建设一项重要举措，提上日程，安排部署。研究制定切实可行的发展规划，完善、配套职业教育的政策措施，动态调整职业教育发展目标，努力为发展职业教育营造良好的社会氛围和政策环境。
二是要加大对职业教育投入的力度。各级政府对职业教育的支持和公共财政的投入应逐步逐年加大。同时，还应动员起社会各方面的资源，积极支持参与发展职业教育，多渠道的筹措职业教育经费，不断改善职业教育的办学条件，提高职业教育的办学水平和质量。
三是要建立起新的人才评价体系和评价标准。经济社会的多元结构，决定了人才评价的多样性。我们既要重视理论研究，也要重视实践应用，二者不可偏废。因此，最要紧的是一定要改变不看本领，只看“出身”，不看技能，只看“论文”，以学历、论文来认定人才的陈旧思维和社会偏见，全方位、多层次的开发人力资源，以新的人才观，建立起新的人才评价标准和评价体系。适合的就是最好的，人才招聘、使用一定要有成本概念，注意克服“高消费”现象。高中生能从事的职业、岗位，干嘛非要聘本科生去干？要鼓励引导人们立足岗位，苦练技术，努力成为本职工作的行家里手。三百六十行，行行出状元。当生产一线的劳动者素质提高了，技能型人才不再匮乏了，我国丰富的人力资源才能真正转化为人才优势和经济优势。
论文摘要：目前我们日常所使用的一些带有或使用变频器驱动系统的设备都会产生大量的高次谐波，这种严重的电磁辐射是我们平时用肉眼看不到的隐形杀手，无论是对我们的身体健康，还是对精密仪器的使用，它都有严重的危害性，而且影响深远。
变频器是运动控制系统中的功率变换器。目前的运动控制系统包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是驱
动的交流化、功率变换器的高频化、控制的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，因提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。
变频器的快速发展得益于电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理论的发展。变频器的发展水平是由电力电子技术、电机控制方式以及自动化控制水平三个方面决定的。当前竞争的焦点在于高压变频器的研究开发生产方面。
随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而且厂家仍在不断地提高可靠性，为实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。辨别变频器性能的优劣，一要看其输出交流电压的谐波对电机的影响；二要看对电网的谐波污染和输入功率因数；最后还要看本身的能量损耗（即效率）。这里仅以量大面广的交—直—交变频器为例，阐述其发展趋势：主电路功率开关元件的自关断化、模块化、集成化、智能化；开关频率不断提高，开关损耗进一步降低。
在变频器主电路的拓扑结构方面。变频器的网侧变流器对低压小容量的装置常采用6脉冲变流器，而对中压大容量的装置采用多重化12脉冲以上的变流器。负载侧变流器对低压小容量装置常采用两电平的桥式逆变器，而对中压大容量的装置采用多电平逆变器。对于四象限运行的转动，为实现变频器再生能量向电网回馈和节省能量，网侧变流器应为可逆变流器，同时出现了功率可双向流动的双PWM变频器，对网侧变流器加以适当控制可使输入电流接近正弦波，减少对电网的公害。
脉宽调制变压变频器的控制方法可以采用正弦波脉宽调制控制、消除指定次数谐波的PWM控制、电流跟踪控制、电压空间矢量控制（磁链跟踪控制）。
交流电动机变频调整控制方法的进展主要体现在由标量控制向高动态性能的矢量控制与直接转矩控制发展和开发无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统方面。微处理器的进步使数字控制成为现代控制器的发展方向。运动控制系统是快速系统，特别是交流电动机高性能的控制需要存储多种数据和快速实时处理大量信息。
近几年来，国外各大公司纷纷推出以DSP（数字信号处理器）为基础的内核，配以电机控制所需的功能电路，集成在单一芯片内的称为DSP单片电机控制器，价格大大降低、体积缩小、结构紧凑、使用便捷、可靠性提高。
在DSP出现之前数字信号处理只能依靠MPU（微处理器）来完成。但MPU较低的处理速度无法满足高速实时的要求。随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上首枚DSP芯片诞生了。这种DSP器件采用微米工艺NMOS技术制作，虽功耗和尺寸稍大，但运算速度却比MPU快了几十倍，尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。DSP芯片的问世标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。随着CMOS技术的进步与发展，第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生，其存储容量和运算速度成倍提高，成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。80年代后期，第三代DSP芯片问世，运算速度进一步提高，其应用于范围逐步扩大到通信、计算机领域。
