自动化与测控技术导论 中国地顶大茅 自动化学院吴敏 第四讲： 自动化与控制应用示例： 工业控制 智能系统 口 检测系统 智能电网 96 2020/9/19
96 2020/9/19 自动化与控制应用示例： 工业控制 智能系统 检测系统 智能电网 自动化与测控技术导论 吴 敏 第四讲：
自动化与测控技术导论 中国地质大学 自动化学院吴敏 工业控制 >检测技术、控制与智能化方法以及电气工程技术广泛应用于工业系统中， 包括冶金工业、石油化学工业、制造工业、航空工业等 >应用领域包括工业过程控制、工厂配用电、调度与优化、生产管理等方面 >典型的控制参数包括速度、温度、压力、流量、液位、成分等 97 2020/9/19
97 2020/9/19 检测技术、控制与智能化方法以及电气工程技术广泛应用于工业系统中， 包括冶金工业、石油化学工业、制造工业、航空工业等 应用领域包括工业过程控制、工厂配用电、调度与优化、生产管理等方面 典型的控制参数包括速度、温度、压力、流量、液位、成分等 自动化与测控技术导论 吴 敏 工业控制
自动化与测控技术导论 中国地质大学 自动化学院吴敏 工业控制一CSP连铸结晶器液位控制 >CSP连铸工艺 >控制问题与目标 大包 伺服电机 高温钢水送到大包回转台 经长水口浇入中间包内， 中间包 线性滚珠导轨 再经浸入式水口连续不断 精密主轴 地浇到铜模 钢水凝固成坯壳后，从铜 模的下端拉出，形成连续 的铸坯。 98 Co60放射源型 CSP连铸工艺图 液位检测装置 2020/9/19
98 2020/9/19 Tundish Ladle M precision ball spindle Linear Ball Guide Servo Motor stopperrod Berthold Berthold Co60放射源型 液位检测装置 中间包 大 包 塞 棒 伺服电机 线性滚珠导轨 精密主轴 CSP连铸工艺图 高温钢水送到大包回转台， 经长水口浇入中间包内， 再经浸入式水口连续不断 地浇到铜模 钢水凝固成坯壳后，从铜 模的下端拉出，形成连续 的铸坯。 CSP连铸工艺 控制问题与目标 自动化与测控技术导论 吴 敏 工业控制—CSP连铸结晶器液位控制
自动化与测控技术导论 中国地顶大茅 自动化学院吴敏 工业控制一CSP连铸结晶器液位控制 >CSP控制系统结构 TCS控制器 中间包重 在线预设定 铸坯厚度 铸坯宽度 过程对象 拉速等 拉速 参考值 液位智能 塞棒位置 伺服 塞棒丝杆 控制器 控制器P 驱动 装置 塞棒 连铸 位置 变换器 塞棒实际位置 液位实际位置 99 检测器 2020/9/19
99 2020/9/19 液位智能 控制器 塞棒位置 控制器P 伺服 驱动 塞棒丝杆 装置 塞棒 钢水 连铸 位置 变换器 在线预设定 过程对象 拉速 中间包重 铸坯厚度 铸坯宽度 拉速等 塞棒实际位置 检测器 液位实际位置 TCS控制器 参考值 CSP控制系统结构 自动化与测控技术导论 吴 敏 工业控制—CSP连铸结晶器液位控制
自动化与测控技术导论 中国地顶大茅 自动化学院吴敏 工业控制一CSP连铸结晶器液位控制 > CSP控制系统控制效果 nhi打 (a)开浇段常规PID液位控制效果曲线 (a)PID控制下的液位偏差曲线 (b)开浇段模糊PID液位控制效果曲线 (b)模糊PID控制下的液位偏差曲线 100 开浇段液位控制效果对比 稳态工况下液位控制效果对比 2020/9/19
100 2020/9/19 CSP控制系统控制效果 (b) 模糊PID控制下的液位偏差曲线 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 09:35:15 09:38:35 09:41:55 09:45:15 09:48:35 09:51:55 09:55:15 S2_TCS1.MLC.Edas.MlcLevDev (mm) Sec -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 10:15:15 10:18:35 10:21:55 10:25:15 10:28:35 10:31:55 10:35:15 S2_TCS1.MLC.Edas.MlcLevDev (mm) Sec (a) PID控制下的液位偏差曲线 (b) 开浇段模糊PID液位控制效果曲线 (a) 开浇段常规PID液位控制效果曲线 开浇段液位控制效果对比 稳态工况下液位控制效果对比 自动化与测控技术导论 吴 敏 工业控制—CSP连铸结晶器液位控制
自动化与测控技术导论 中国地质大学 自动化学院吴敏 智能系统 >智能系统 E(Intelligence system)是指能产生人类智能行为的计算机系统 >表示、获取、存取和处理知识的能力是智能系统与传统系统的主要区别 >包括机器人系统、决策系统、识别系统等 ngkong.com 机器人路径规划 多机器人协作 柔性机械手操作 101 2020/9/19
101 101 2020/9/19 智能系统（Intelligence system）是指能产生人类智能行为的计算机系统 表示、获取、存取和处理知识的能力是智能系统与传统系统的主要区别 包括机器人系统、决策系统、识别系统等 机器人路径规划 多机器人协作 柔性机械手操作 自动化与测控技术导论 吴 敏 智能系统
自动化与测控技术导论 中国地质大学 自动化学院吴敏 智能系统一机器人目标跟踪 >移动机器人目标跟踪主要包括目标及障碍物的检测与识别、距离判定、避 障算法、运动机构驱动等方面 >移动机器人系统包括以下模块 >微控制器模块 >摄像头视觉模块 无线以太网交换机 >电机驱动模块 >无线网卡模块 摄像头 >声纳测距模块 >电源模块 声纳1 声纳2 红外测距 嵌入式主机 无线网卡 802.11b 电机驱动 监控计算机 102 2020/9/19
102 2020/9/19 802.11b 声纳 1 摄像头 声纳 2 电机驱动 红外测距 嵌 入 式 主 机 无 线 网 卡 无线以太网交换机 监控计算机 移动机器人目标跟踪主要包括目标及障碍物的检测与识别、距离判定、避 障算法、运动机构驱动等方面 移动机器人系统包括以下模块 微控制器模块 电机驱动模块 声纳测距模块 摄像头 视觉模块 无线网卡模块 电源模块 自动化与测控技术导论 吴 敏 智能系统—机器人目标跟踪
自动化与测控技术导论 中国地顶大学 自动化学院吴敏 智能系统一机器人目标跟踪 目标跟踪实现 异构传感器数据采集、检测信息融合， 目标位置确定，障碍物规避、机器人运动方 向确定等 启动扫描周期 摄像头测距传感器 信息融合 声纳和红外测距 周围障碍物 行为输出 的距离 机器人朝向角 计算决策 103 移动机器人目标跟踪视频 2020/9/19
103 2020/9/19 目标跟踪实现 摄像头测距传感器 声纳和红外测距 机器人朝向角 周围障碍物 的距离 启动扫描周期 信 息 融 合 计 算 决 策 行 为 输 出 移动机器人目标跟踪视频 自动化与测控技术导论 吴 敏 智能系统—机器人目标跟踪 异构传感器数据采集、检测信息融合，目标位置确定，障碍物规避、机器人运动方 向确定等
自动化与测控技术导论 中国地质大学 自动化学院吴敏 人工智能实例一无人驾驶汽车 2012年8月8日，谷歌宣布无人驾驶汽车安全行驶48万公里。点击观看视频：来自 谷歌的无人驾驶汽车 > 2014年7月24日，百度启动“百度无人驾驶汽车”研发计划 2015年12月10日，百度公司宣布，百度无人驾驶车国内首次实现城市、环路及高 速道路混合路况下的全自动驾驶 2017年7月5日，北京五环李彦宏坐百度无人车首秀（违规） ⊙惑 104 2020/9/19
104 2020/9/19 2012年8月8日，谷歌宣布无人驾驶汽车安全行驶48万公里。 点击观看视频：来自 谷歌的无人驾驶汽车 2014年7月24日，百度启动“百度无人驾驶汽车”研发计划 2015年12月10日，百度公司宣布，百度无人驾驶车国内首次实现城市、环路及高 速道路混合路况下的全自动驾驶 2017年7月5日，北京五环李彦宏坐百度无人车首秀（违规） 自动化与测控技术导论 吴 敏 人工智能实例—无人驾驶汽车
自动化与测控技术导论 中国地顶大学 自动化学院吴敏 人工智能实例一模式识别与智能控制 iphone4S中的siri智能语音 日本机器人ASIMO 视频观看 视频观看 >1997年5月11日：IBM深蓝”战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫（六局规则比赛) >2016年3月15日：AlphaGo最终局战胜李世石（人机大战总比分1：4） >2017年5月27日：柯洁再负A1 phaGo（人机大战遭零封) >2017年7月8日：国务院颁布“新一代人工智能发展规划” 105 2020/9/19
105 2020/9/19 iphone4S中的siri智能语音 日本机器人ASIMO 视频观看 视频观看 1997年5月11日：IBM“深蓝”战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫（六局规则比赛） 2016年3月15日：AlphaGo最终局战胜李世石（人机大战总比分1:4） 2017年5月27日：柯洁再负AlphaGo（人机大战遭零封） 2017年7月8日：国务院颁布“新一代人工智能发展规划” 自动化与测控技术导论 吴 敏 人工智能实例—模式识别与智能控制