自动化控制论文精选(九篇)

第1篇：自动化控制论文范文

（一）计算机病毒的入侵。病毒入侵是计算机管理过程中经常遇见的情况，计算机病毒主要分为优盘病毒与网络病毒两种形式，网络病毒又被分为多种形式，如可以不经允许就进行自身复制的蠕虫病毒，隐藏性的特洛伊木马病毒等。这些病毒的侵入轻则会使计算机的运行速度降低，重则会损坏计算机系统，使计算机中存储的数据丢失，甚至损坏主板。计算机病毒的危害力度是不可估量的，当其进入某个运行程序中时，便会扩散到整个计算机系统当中。

（二）人为因素。人为因素主要分为两种，一种是当人际关系出现不融洽现象时，有人利用毁坏计算机中重要信息，或对计算机中的相关数据进行篡改、删除的手段进行恶意报复，达到制造麻烦的目的的有意行为；另一种是指计算机操作或管理人员由于自身技术水平较为低下，在对计算机的操作过程中产生了错误操作导致计算机安全配置不当等无意行为。但无论是有意还是无意，在众多可能的人为因素面前，计算机仍然面临着许多安全威胁。

（三）相关法律规定不完善。相关法律体系的不健全现象无法为计算机安全管理提供有效的保障，即使国家已经对其加以关注，制定了相关的法律，但这些法律法规还是存在着许多漏洞，许多不法分子仍然在法律的制约下轻而易举的钻了空子。因此，国家还需对计算机安全保护的问题加以重视，使不法分子没有可乘之机。

（四）系统运维管理不规范。计算机的运行维护管理主要包括制度、机构建设、人员三个方面。制度管理主要是使得计算机操作人员或管理人员在对计算机进行操作时有理可循，有据可依，不会使计算机系统出现无序运行的现象，避免安全漏洞的产生；机构建设管理则是在计算机系统安全出现问题时可以将其有效解决的重要途径，对于防止问题频发起着关键作用；内部人员对单位计算机的操作情况极为熟悉，因此加强内部人员的管理是防止人为因素中有意破坏行为的关键。但在许多单位都存在着系统运维管理不规范的行为，把握不好制度、机构建设与人员管理三者的关系，对计算机安全产生威胁。

二、计算机控制自动化中的安全管理技术

（一）网络加密。计算机网络加密技术是对重要信息数据进行保护的重要手段，在信息传递的过程中采用乱码的形式，之后再进行信息数据的还原。其主要包括算法与密钥；两种元素，算法用来生成密文，密钥用来解密、编码。

（二）隐通道技术。运用隐通道可以实现由低安全级别向高安全级别主体发送信息，且不易被检查与控制，用户可以以反向思维进行信息传递。隐通道技术的运用可以有效的预防重要信息、数据、文件的泄露。

（三）水印技术。在不影响原内容的情况下，通过某些算法将需要隐藏的信息加印到原内容载体上，这种水印技术的运用能够有效的避免非法盗取信息的现象发生，也是进行数据信息保护的重要研究发展方向。

（四）防火墙技术。防火墙技术为网络通信进行访问控制，对每一个连接进行检查，防止网络遭到外界的干扰。在防火墙使用的过程中一定要保证使用方法的准确性与防火墙设计的合理性，只有这样才能保障网络的安全性，才能将不安全服务进行屏蔽，降低风险，提高网络环境的安全度。

三、计算机安全管理工作中的防范措施

（一）提高管理人员素质。在计算机的安全管理工作中人的作用是非常关键的，对于相关管理人员进行工作技能的培训，加强对其思想道德、职业道德的培养，使其加强对计算机安全管理工作的重视。计算机安全管理工作是不可以仅靠控制自动化来完成的，因此发挥人的主观能动性对计算机安全进行管理是非常必要的。

（二）完善计算机运维管理机制。实现计算机网络系统的绝对安全是不可能的，只有建立具有科学规章制度，高效管理机构，优秀管理人员的计算机运维管理机制才能为其安全性提供保障。日常工作中可以提前对计算机系统可能出现的问题进行预测，并根据预测结果制定出补救措施，使计算机系统出现故障时能采取积极有效的补救措施，将损失降到最低。此外，还要对管理人员的工作流程进行严格的要求，制定奖罚措施，且落到实处，避免人为因素导致计算机无法正常运作的现象发生。

第2篇：自动化控制论文范文

在电气控制和自动化专业的教学中，传统的教学方式是将理论课教学与实验课教学严格分开，虽然教学相对集中，但是这种以教师作为课堂教学中心的教学方式导致学生无法做好知识的衔接。将课堂直接设立实验室展开教学，可以做到教师的教学和学生的学习交替，建立起师生之间的互动，使得学生主动探索精神被激发起来，提高了学生对于电气控制和自动化专业的学习兴趣。

2建立电气控制和自动化专业与企业之间的合作

电气控制和自动化专业具有较强的理论性，专业知识的抽象性很高。中职学生知识基础较为薄弱，因此要系统地掌握专业知识较为困难。那么，就可以考虑调整教学方法。鉴于中职学校是适应社会的需要培养专业适用性人才，中职学校可以与企业建立起合作关系，也为学生建立良好的实习环境，并为将来的就业打下良好的基础。二年级的学生以专业技术的学习为主，可以进人到企业中一边实际操作一边学习，将理论知识恰当地应用于实际工作中，在加深对理论知识的更深层次理解的同时，实际操作中还可以对于理论知识中的不足予以补充。学校与企业的合作促进了教师教学与学生之间的互动关系，使得学生的专业技术能力有所提高，同时企业也可以对于前来实习的学生的综合能力给予评价，以优先选择更为适合企业发展的人才。

3尊重学生的个性特点，组织电气控制和自动化专业技能竞赛

每一名学生都有自己的个性，在专业技能上亦是如此。比如，在可编程控制器和微处理器技术的教学中，学生需要掌握的基本技能就是能够熟练地操作计算机，掌握微电子控制技术。在课堂教学中，采用互动教学方法，就是要将学生的兴趣爱好融人到技术知识教学中，在引导学生兴趣的同时，使学生能够主动地配合教师，以形成师生之间的有效互动。为了培养学生对知识的探索精神，并挖掘学生的潜在能力，可以组织专业知识竞赛，并以设计发明活动的形式展开。学生以高涨的学习热情，将自己所掌握的专业知识充分地运用于技术小发明中，不断地思考，深人地探索，试图以推陈出新的方式获得胜利。而技能竞赛活动的展开，是建立“在就业为导向”的基础上的，也是为了社会培养高技能的人才。

4互动教学法实施

将互动教学法应用于“PLC控制系统安装及调试”的课程教学中。这个课程所涉及到内容包括PLC控制系统的安装、调试以及维护。考虑到电气控制和自动化专业的学生毕业后要从事的工作性质，在教学中要将教学模式建立在学生的职业生涯中。对于工作任务的调配，首先是接受控制任务，对于被控制的对象予以分析，经过分配系统的输人(输出)处理之后，将系统的二次接线图绘制出来，然后就进人到控制程序的编写、系统的接线安装和调试以及验收环节。在实施互动教学中，每一个教学情境都是建立在具体的工作任务基础上的。通过师生之间采取各种形式的互动，使得学生能够自主地参与到课堂教学中，包括以教师为主导的教学准备工作以及演示工作，都是围绕着学生的兴趣爱好而展开的。学生在课堂情境的感染力下，就会去模仿，并以自己的方式练习。在整个的互动教学中，所强调的不仅是工作任务完成结果，更为强调完成任务的过程。特别是学生模仿教师演示，教师要负责指导工作，以使学生能够按照计划完成操作，并达到预期的效果。

5结论

第3篇：自动化控制论文范文

1．1设备对建筑电气自动化控制技术的影响

建筑电气自动化控制技术的应用必然需要各种电气设备的参与，并且设备的质量在整个的建筑电气自动化控制技术应用中占据着重要的位置，一旦电气设备存在一定的问题的话就会直接影响到整个建筑电气自动化控制技术的实施质量，进而影响到后期建筑电气自动化控制技术的应用，具体来看，设备对于建筑电气自动化控制技术的影响主要体现在两个方面:(1)设备自身的问题，电气设备对于建筑电气自动化控制技术的影响一个主要的问题就是我们所应用的设备自身存在质量问题，这种质量问题存在的原因有很多，比如设备在生产过程中可能就存在着质量问题，一旦在建筑电气自动化控制技术应用中采用这些质量不达标设备的话就会影响到建筑电气自动化控制技术的质量，另外，设备规格不符合我们所需要的要求的话也会影响到建筑电气自动化控制技术的质量，设备在运输或者安装过程中受到一定的损害的话必然也会影响到后期的正常使用;(2)环境因素的影响，电气设备对于周围环境的依赖性也是比较强的，尤其是对于电气设备周围空间内的温度和湿度的要求虽然不是特别的苛刻，但是一旦温度或者湿度变化过大的话也会严重的影响设备的正常使用，最终影响建筑电气自动化控制技术的质量。

1．2技术对建筑电气自动化控制技术的影响

建筑电气自动化控制技术作为一种最为新型的技术手段自然也离不开技术的支持，因此，反过来说，技术必然也会对建筑电气自动化控制技术的质量产生直接影响，技术水平的高低也就直接决定着建筑电气自动化控制技术运用水平的高低，但是就当前我国的建筑电气自动化控制技术中的技术水平现状来看，仍然存在着一些问题，这些问题主要表现在两个方面:(1)技术升级不及时，虽然建筑电气自动化控制技术就当前来看算是一种较为新型的技术手段，但是就建筑电气自动化控制技术本身来说仍然需要不断地进行技术升级才能更好地适应当前人们对于建筑电气不断提高的要求，一旦建筑电气自动化控制技术升级不及时导致电气自动化技术落后于人们日益提高的要求的话就会严重的影响建筑电气自动化控制技术的应用价值，也不利于建筑电气自动化控制技术的发展;(2)在技术管理方面存在一定的缺陷，技术管理对于整个建筑电气自动化控制技术的重要性不言而喻，一个完善的技术管理体系能够使得建筑电气自动化控制技术最大程度的发挥自身的优势，甚至能够最为及时的针对自身的不足进行更新换代，而当前我国建筑电气自动化控制技术不存在完善的技术管理制度和体系，进而就极有可能导致建筑电气自动化控制技术在具体运用中出现质量问题。

1．3人员对建筑电气自动化控制技术的影响

建筑电气自动化控制技术的施工和具体应用都离不开具体人员的操作，因此，人员也会对于建筑电气自动化控制技术的质量产生重要影响。就建筑电气自动化控制技术本身而言，其应用的最根本的目的就是发挥自动化功能来减少建筑电气工程使用中对于人员的依赖，但是这并不代表着在实施中就可以减少人员的使用，或者是降低施工人员的素质，就当前我国建筑电气自动化控制技术的现状来看，人员的影响主要表现在以下两点:(1)专业素质不高，建筑电气自动化控制技术作为一种新型的科学技术手段，其科技水平相对传统电气工程来说更高，因此，就对具体的工作人员提出了更高的要求，尤其是在专业性上更是要求人员具备较高的素质，一旦工作人员专业水平不够的话就会在很大程度上影响实施的质量，最终影响建筑电气自动化控制技术的应用效果;(2)缺乏对工作人员的监督，工作质量的高低和监督存在着密切的联系，如果我们对工作人员的施工质量进行密切监督的话就会在一定程度上提高工作人员施工的质量，进而提高建筑电气自动化控制技术的水平，而如果监督不到位的话，那么就会很容易使工作人员产生懈怠，甚至会出现工作失误，最终影响建筑电气自动化控制技术的质量。

2建筑电气自动化控制技术的发展方向

2．1在建筑电气自动化控制技术中融入网络技术

网络信息技术作为当前较为先进的另一种科学技术也应该使其在建筑电气自动化控制技术中发挥一定的作用，网络技术的合理运用能够在很大程度上提高建筑电气自动化控制技术的更新速率，扩展建筑电气自动化控制技术的应用范围;并且除此之外，在建筑电气自动化控制技术中合理的运用网络技术能够在很大程度上提高建筑电气自动化控制技术的管理水平，促进建筑电气自动化控制技术的快速发展。

2．2加强系统的修复和维护

建筑电气自动化控制技术在实施和具体应用过程中离不开系统的修复和维护过程，并且建筑电气自动化控制技术的维护和修复极为关键，加强对于建筑电气自动化控制技术的维护和修复管理能够提高建筑电气自动化控制技术的运用水平，确保建筑电气自动化控制技术的应用稳定性。

2．3提高系统更新频率

当前科学技术的发展速度越来越快，电气自动化控制技术的更新也应该紧随科学技术发展的步伐提高自身系统更新的速率，以满足当前人们对于建筑电气自动化控制技术不断提高的要求。

3结语

第4篇：自动化控制论文范文

中图分类号：TB486+.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0148-01

自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最引人瞩目的高技术之一。同时自动控制技术是当展迅速，应用广泛，是推动新的技术革命和新的产业革命的核心技术。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展：第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论；第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论；第三代为60年代中期即已萌芽，在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。

一、自动控制的应用领域分析

自动化控制系统的研究，几乎涵盖所有应用科学知识与技术的结合，领域范围及牵涉的科学知识与应用工具相当广泛，作为交叉学科，自动控制与其他很多学科有关联，尤其是数学和信息学，在制造，医药，交通，机器人，以及经济学，社会学中的应用也都非常广泛。自动化控制的应用领域一般可分为下列几类：

1、工厂自动化控制，又称为生产自动化控制，即利用自动化的生产设备，一贯作业的生产方式，从事有效率的产品生产。2、设计自动化控制，即利用电脑软件技术及应用，将所需设计的资料，转成控制程序或生产流程，而且以简单的图或语言，来表示或执行制造过程的自动化控制的运作。3、实验室自动化控制，即利用自动化设备与电脑软件技术及应用，或可编程控制器等设备，结合温度、湿度、压力、流量等传感器，将实验室的控制程序或生产流程，及所需实验结果的资料，转成简单的图或语言，来表示或执行实验室的自动化控制作。4、检测自动化控制，即利用自动化的检测设备与电脑软件技术及程式应用，结合温度、湿度、压力、流量等传感器设备，能自动地检测样品，并将检测的物理量的资料，转成简单的图或语言，来表示检测结果。5、办公室自动化控制，即利用软件程式技术及应用，将办公室的文书资料或文书档案，做有效率的管理。6、家庭自动化控制，即利用自动化的设备与电脑软件技术及程式应用，结合家庭用设备，提高家庭舒适度与居家安全。7、服务自动化控制，即利用自动化的设备与电脑软件技术及程式应用，结合各式各样的自动化设备或传感器，监测、纪录、转接、通知、执行运作等，以供顾客或使用者，能快速处理相关作业或快速处理所遭遇的问题。

上述七大类自动化控制的范畴及其相关产品与设备，占社会经济产值相当比重，对国家社会经济影响很大，非常值得深思研究与发展应用随着自动化技术的发展与应用。

二、现代控制理论的发展及基本内容

经典控制理论虽然具有很大的实用价值，但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面：第一，经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上，而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述（只描述输入量和输出量之间的关系），不能充分反映系统内部的状态；第二，无论是根轨迹法还是频率法，本质上是频域法（或称复域法），都要通过积分变换（包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换），因此原则上只适宜于解决“单输入――单输出” 线性定常系统的问题，对“多输入――多输出”系统不宜用经典控制理论解决，特别是对非线性、时变系统更是无能为力。

现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念，用“状态变量”（系统内部变量）及“状态方程”描述系统，因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看，现代控制理论中的状态变量法，简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程，改写成一阶联立微分方程组的形式，或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后，最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示，因此形式简单、概念清晰、运算方便，尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上，现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分：多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限，有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献，这里从略。

三、自动控制技术发展历程分析

自动控制（automatic control）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。随着电子计算机技术和其他高技术的发展，自动控制技术的水平越来越高，应用越来越广泛，作用越来越重要。自动控制技术的发展大致可分为以下几个发展阶段：40年代到60年代初，该阶段以市场竞争、资源利用、减轻劳动强度提高产品质量、适应批量生产需要等因素为需求动力。主要技术特点为各种单机自动化加工设备出现，并不断扩大应用和向纵深方向发展。60年代中到70年代初期，该阶段以市场竞争加剧，要求产品更新快，产品质量高，并适应大中批量生产需要和减轻劳动强度为需求动力。主要特点为主要以自动生产线为标志，在单机自动化的基础上，各种组合机床、组合生产线出现，同时软件数控系统出现并用于机床。70年代中期至今，该阶段以市场环境的变化，使多品种、中小批量生产中普遍性问题愈发严重，要求自动化技术向其广度和深度发展，使其各相关技术高度综合，发挥整体最佳效能为需求动力。主要特点技术特点是把分散独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体。

第5篇：自动化控制论文范文

关键词：自动控制理论 模拟仿真技术 电气工程 实时监控

中图分类号：TP13-4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（a）-00-01

社会的进步科技的发展带动了自动化技术逐渐取代手工技术，当前工业社会生产活动中自动化技术已经大规模普及推广开来，而且自动化程度不断加深。随之自动控制理论随着数学、计算机等多学科的发展也取得很大的进步，并逐渐由传统的经典控制理论向现代控制理论发展，现代控制理论在精准度和过程控制方面的优势也使得电气自动化技术其过程更加复杂化，在自动化产品设计进入实际工程前要进行一系列的模拟仿真，以确保能够世纪工程需要。

1 电气自动化和仿真技术

1.1 电气自动化的发展和特点

电气自动化作为电气信息方向的一门新学科，因为和人们生产生活密切相关而迅速发展。经过长时期的发展，如今电气自动化已经作为高新技术产业的重要部分而发展较为成熟。电气自动化从一个电气开关开始到整个电气系统的控制部分都有其分布组成。它包括了对开关信号进行控制，对工程目的进行分析，对系统中各设备进行信息交流，对系统中反馈的信息做汇总并按人们预期设定的程序步骤进行智能化的逻辑分析并准确快速做出动作反映，已达到脱离人工而能自动运行的目的。如今，电气自动化技术广泛的应用于工业、农业、军事和交通运输中。在电气自动化中，控制理论是其重要的基础内容。自20世纪四五十年代开始，控制理论一直在不断的发展。经典控制理论的出现标志着控制理论的形成，自动化技术开始得以普及推广。之后随着各种自然学科和计算机技术的迅猛发展，在20世纪五六十年代依托于数列和计算机技术的状态空间法的出现标志着现代控制理论的形成。经典控制理论计算简单便于分析，能够很好的解决单变量定常系统的设计应用。而随着工业进程的发展，人们对自动化程度提出了更高的要求，工业中有关多变量事变系统的分析设计已经不能再用经典控制理论，现代控制理论的出现解决了这个问题，使得电气自动化技术向着系统更加复杂，控制更加精准的方向发展。

1.2 自动化中的仿真技术

随着工业进程的加快，工业工厂、交通管理、军事国防在进行自动化程度加深的同时也要求对控制过程进行实时监控或着远程监控。仿真技术是自动化控制过程中不可分割的一部分。它通过力控软件将可编程逻辑控制器（PLC）中采集的现场实时数据反映到人际交换界面上来，并用仿真模拟图像对生产过程进行监控。模拟仿真技术也可以在自动化设备投入运行前进行预先模拟运行，以便检查自动控制程序是否稳定，是否满足实际生产需要。

2 仿真技术在电气自动化中的应用

2.1 仿真技术在自动化钢铁厂中的应用

在大型钢铁厂中，从铁矿向高炉送料开始一直到钢铁成型，其过程大多是脱离人工的自动完成，这主要有现场的各种传感器（温度传感器、压力传感器、红外传感器、噪声传感器等），控制室的大型工控机（可编程逻辑器PLC），各种配套的逻辑开关，相关的变频器，变压器等电气设备组成。PLC作为整个自动化的核心部分，对整个自动化过程进行逻辑分析和控制，逻辑开关通过通断作为相应PLC控制动作的执行者，现场的各种传感器和行程开关作为信息来源，将现场的各种实时数据信息传输给PLC，相关电气设备作为运行的支持。在中央控制室中，通过人机交换界面可以将PLC中汇总的各种实时数据反馈到显示屏上，通过这些配套的力控软件可以以图像的形式对钢铁厂的各个生产车间和每个生产过程进程数据进行仿真，并可以在显示屏幕上直接对各个生产过程进行手动控制操作。也可将其上传至网络进行远程协助操作和监控。

2.2 仿真技术在大型汽车组装厂的应用

在大型汽车生产厂，各种零部件的组装是汽车生产厂商所进行的主要活动，一辆车往往需要上万个零部件，而不同的车型需要不同的零部件，即便是同一辆车型的不同配置也需要不同的零部件，如何在最短的时间内组装出最多的车而且正确无误一直生产厂商所关注的问题。电气自动化技术的出现很好的解决了这项问题，并大大提高了汽车的组装速度。在汽车总装车间，各种细小繁多的零件需要按不同的车型组装到一起，由于汽车厂商往往是根据客户的订单需求，同一批次的车型中往往是不同的配置同时进行，这就使现场的操作工单靠脑力无法按时保质保量的完成任务。通过自动控制技术和仿真技术可以有效的解决这个问题。在将汽车组装进行几个部分的分割之后，在各个部分上安装可编程控制器（PLC）作为自动控制器，并安装显示屏作为仿真显示器，将各部分的PLC通过工业以太网连接在CCR（中央控制室）的服务器上，通过IPMS系统通过前端的仿真控制端将各种车型数据导入服务器中，服务器再降不同的配置信息分配到相应的现场PLC中，PLC可以根据不同车型的配置信息将所需的零部件现实到屏幕上，或者制作零部件架并在加上安装拨码灯，使PLC直接控制对应零件拨码灯的亮灭，这样可以是操作工很快捷准确的选取各种零部件，减少了工作强度，增加工作效率。

3 结语

电气工程及其自动化的发展使得我国各行业的自动化进程不断加快，仿真技术作为自动化控制系统中的组成部分，能够很形象的反映出设备实时运行的情况，方便监控与管理。目前可编程控制器（PLC）作为行业经常采用的生产控制设备，与之相应的力控软件能够很好的模拟仿真系统的运行状况，他们已经被越来越广泛运用到社会的各行各业。

参考文献

[1] 肖金凤，朱荣辉，盛义发.电气工程及其自动化专业电机学教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报，2003（6）.

[2] 王云岭，高建树.仿真技术在课堂教学中的应用[J].电力系统及其自动化学报，2004（2）.

[3] 杨敏南.中国自动化学会“系统仿真”79年学术交流会在烟台召开[J].冶金自动化，1980（2）.

第6篇：自动化控制论文范文

关键词：内部控制环境；自组织；创新机制

中图分类号：F272.5 文献标识码：A 文章编号：1000-176X（2013）11-0086-06

一、引 言

以系统科学的视角分析内部控制的演进，内部控制是沿着两条线索交错发展的[1]：一条线索是源于企业内在需求的“自组织”的发展；另一条线索是源于社会监管需要的“他组织”的发展。然而，目前内部控制演进的两种线索却出现了发展失衡的情况。一方面，在外部监管的推动下，内部控制以内部牵制为起点，经历了内部控制制度阶段、内部控制结构阶段进入到整合框架阶段，内部控制的监管理论和手段逐步完善；另一方面，企业对各项内部控制规范的反应比较消极，外部监管效率和内部管理效率普遍不高。尤其在《萨班斯法案》出台后，更加突出的矛盾表现为政策与制度实施的交易成本递增，而其制度收益却递减。外部监管的强势推动没有能够带动企业内在需求的同步提高。企业自身推进内部控制的动力不足，导致将内部控制过多地局限在财务报告领域，并且执行效果欠佳。

突破内部控制发展瓶颈的关键在于加强企业内在发展动力，实现更高层次上的自组织发展。控制环境是内部控制所有控制要素的基础，由多个构成因素整合而成，其中的每一个控制环境因素都是独立的企业管理制度，能够对内部控制产生重要影响。因此，内部控制环境的要素构成、结构特点和运行机制决定了其成为内部控制内生动力源泉的可能性和可行性，内部控制环境的自组织状态是内部控制自组织发展的内在动因。

Singleton[2]认为，有效的内部控制环境是为了能够建立充分、相应的政策，结合有效的监督和报告系统以确保管理者的目标实现。Susan 和 Joseph[3]的研究结果表明，有效的控制环境能够对其他内部控制要素起到支持和加强的作用，并且能提高员工的工作效率，甚至打破他们原有的工作底线。而薄弱的控制环境可能导致其他控制活动和控制手段失效，导致员工无视工作程序，结果会增加舞弊的可能性。

刘瑞文[4]指出内部控制环境问题是我国多数企业内部控制失效的最根本原因之一。内部控制环境主要关乎内部控制构建和实施的“态度”问题，对有效性的影响来自治理结构问题与观念和意识问题两个关键的控制环境因素。李心合[5]指出，企业内部环境与内部控制之间是一种相互依存、相互影响的互动关系，一个有效的内部控制系统实际上是完善的内部环境的体现。反过来，内部控制的创新和深化也将促进内部控制环境的完善。杨瑞平[6]等学者都从不同的角度对内部控制环境问题进行了研究。

内部控制环境的研究成果加强了人们对控制环境作用的认识，然而现有研究存在以下不足：（1）侧重单一环境因素的作用，忽视因素间耦合作用。（2）对整体控制环境的研究缺乏专门、系统的理论支持，零散、片面，不成体系。（3）内部控制环境管理处于被动状态，缺乏自身创新能力。本文尝试突破传统研究的局限，关注内部控制环境的内生动力和整体组织能力，建立高效的内部控制环境管理机制。

二、自组织理论为内部控制环境提供了新的研究视角

自组织理论是研究自组织现象、规律学说的一种集合，它的研究对象主要是复杂自组织系统（生命系统和社会系统）的形成和发展机制问题，即在一定条件下，系统是如何自动地由无序走向有序，由一种有序结构演变至另一种有序结构。

哈肯[7]从自组织产生的动力出发，认为如果一个系统在获得空间的、时间的或功能的结构过程中，没有外界的特定干涉，便说系统是“自组织的”。吴彤[8]在哈肯的基础上，从事物本身如何组织起来的方式把组织划分为“自组织”与“他组织”。认为他组织是指如果系统在获得空间的、时间的或功能的结构过程中，存在外界的特定干预，其结构和功能是外界加给系统的，而外界也以特定的方式作用于系统。范阳东[9]认为，自组织作为一个过程演化的概念时，它包含了三个过程：一是从非组织到组织，即从混沌到有序，它意味着组织的起源；二是由组织程度低到组织程度高的过程，即组织层次上升跃迁的过程，是有序程度得到提升的过程；三是在相同层次上组织的结构与功能由简单到复杂的演化过程。自组织与他组织之间相互联系、互为依存。自组织与他组织并不能完全割裂，它们共存于一个组织系统中。

三、内部控制环境是具有特定结构的复杂系统

1. 控制环境构成因素的确定

借鉴COSO报告[10-11]，

根据我国《企业内部控制基本规范》和《企业内部控制配套指引》的规定[12]，笔者认为内部控制环境包括八个构成因素：发展战略、治理层的监督与指导、组织结构、权责分配、员工的胜任能力、组织和开发其员工的方式、管理层的理念和经营风格和员工的诚信和道德价值观。这八个要素可以归纳为四类：发展战略、组织架构、人力资源和企业文化。

2.控制环境构成因素的异质性分析

管理组织理论的发展趋势逐渐由理性的科学管理即“硬”管理向非理性的人文管理即“软”管理转变，管理思想的转变为控制手段的转变提供了理论基础。帕斯卡尔和阿索斯[13]提出“7S”模型，即结构、战略、制度、技能、员工、最高目标和作风。其中结构、战略和制度称之为“硬三角”，而技能、员工、最高目标和作风是“软性的”。

笔者认为控制环境构成因素也具有显著的异质性特征，可分为硬因素和软因素两类，并形成不同的控制环境因素体系。

（1）控制环境硬因素体系在组织层面为内部控制构建了一个制度平台。

COSO报告[10]指出，控制环境是其他所有构成要素的基础，为内部控制提供了秩序和结构，这里强调的就是控制环境硬因素的作用。内部控制环境硬因素为内部控制提供了必要的制度基础，在组织层面为内部控制构建了一个制度平台。控制环境硬因素包括发展战略、组织架构和人力资源，可细划为发展战略、治理层的监督与指导、组织结构、权责分配、员工的胜任能力、组织和开发其员工的方式六个子因素。这六个子因素在组织中均以正式制度的形式存在，可以通过组织理论进行很好的诠释。控制环境硬因素的管理目标是以战略为导向，实现制度层面上的自组织。

（2）控制环境软因素体系形成企业的文化氛围。

COSO报告[10]指出内部控制环境设定了一个组织的基调，我国《企业内部控制配套指引》[12]指出控制环境支配着企业全体员工的内部控制意识，这些规定都阐述了控制环境软因素的作用。控制环境软因素可以概括为企业文化，可细化为治理层责任、管理层的管理理念和经营风格、员工的诚信和道德价值观等构成因素。控制环境软因素在组织中以非正式制度的形式存在，为企业设定了一种文化氛围，引导员工的内部控制意识。控制环境软因素管理的目标是建立企业内部控制文化，实现文化层面上的自组织。

3.控制环境构成因素的双重属性分析

（1）发展战略的双重属性形成对内部控制环境的统领作用。

发展战略作为正式的管理制度，具备成熟的战略管理理论，体现出控制环境硬因素的特征，战略管理分为战略分析、战略选择、战略实施和战略控制四个阶段。战略作为控制环境硬因素体系的核心，对其他控制环境因素如治理结构、组织结构和人力资源政策具有重要影响。

同时，发展战略又表现出控制环境软因素的特征。首先，战略是一种精神产品，是企业家个人的思维过程。不同的战略管理流派都指出战略既是一种观念，又是一种特殊的、组织未来的一种愿景，不仅涉及人类意识中最复杂、最细微的内容，也涉及人类的潜意识以及社会发展方面的内容。其次，战略的软因素属性在控制环境中体现为战略领导意识。托马斯[14]指出战略领导意识是指为保证战略的顺利实施，并达到预期的目标，高层管理人员必须对企业内外环境信息、战略实施基本问题、实施过程行为控制等方面具有高度的敏感性和较强的洞察力。战略领导意识为控制环境提供了指导思想与行动框架。

（2）人的双重属性为控制环境提供了创新的保障。

人既是内部控制的主体，又是内部控制的客体，还是所有控制环境构成因素的载体。人由物质和精神两部分属性组成。人的物质属性形成人的工作能力和业务水平，是人力资源政策的核心，属于控制环境硬因素体系。人的精神属性表现为道德品质和职业素质，是企业文化的核心。治理层责任、管理层观念、员工诚信与价值观都发挥着重要的软控制的作用。

4.控制环境自组织机制产生的动力分析

由内部控制环境构成因素的异质性和双重属性，可知内部控制环境是一个复杂系统，具有特定的结构和功能。更进一步可以推导出提高内部控制环境有效性的两条路径：单因素优化和多因素之间的耦合作用，而这两条途径恰好反映了控制环境构成因素之间的竞争与协同。根据自组织理论，如果把竞争看做是促进原来系统分解的开始与动因，那协同则发挥着整合而形成新系统的过程。因此，单因素优化和多因素耦合正是内部控制环境自组织行为过程中最基本的双重驱动力。

四、单因素优化体现控制环境因素之间的竞争

竞争是系统论的基本概念，任何整体都是以其要素间的竞争为基础，而且以“部分间的竞争”为先决条件。竞争具有重要的意义，它是协同的基本前提与条件，是系统演化的动力。

1.发展战略是控制环境理论的一条重要发展线索

内部控制理论、管理控制理论、控制环境理论与战略理论在发展过程中相互推动。战略与环境之间存在着天然的互动关系，战略决策理论的管理思想注重企业外部大环境的变化及其对企业经营的决定作用，认为企业战略的基点是适应环境，实施战略需要组织结构的变化与适应。

20世纪70年代以来，企业战略管理理论对COSO报告产生了深刻影响。与战略管理理论相吻合，《内部控制—整体框架》突破了惯用的内部控制的程序政策论等静态概念的界定，指出内部控制是一个发现问题、解决问题、发现新问题、解决新问题的循环往复的动态过程。为了保证战略实施有效，COSO报告开始加强风险意识和风险控制，并于2004年《企业风险管理—整合框架》，新增战略目标为最高目标，战略化的集中控制能力成为评价内部控制系统强弱的重要标准，由此可见，发展战略在内部控制理论和控制环境理论中的重要地位。

2. 将内部控制上升到公司治理层面是控制环境自组织的一个重要前提

公司治理有广义和狭义之分。狭义的公司治理是指所有者（主要是股东）对经营者的一种监督与制衡机制，其主要特点是通过股东大会、董事会、监事会及管理层构成公司治理结构的内部治理。作为控制环境构成因素的公司治理，其对内部控制的影响主要来自治理层对自身内部控制责任的认识和行动，所以是狭义的公司治理，可以将其明确为治理层的监督与指导。

公司治理结构是股份制公司的基石，也是企业内部控制的基础。完备的公司治理结构有利于把握企业内部控制的正确航向，落实内部控制的实施，为企业所有者创造更多的价值。公司治理结构决定了高级管理层的基调，是内部控制实施的制度环境。要彻底改变内部控制目前的控制盲控区和弱控区[15]，必须将内部控制上升到公司治理的层面，这也是内部控制环境自组织机制发挥作用的一个重要前提。

3.组织结构是控制环境运行的依据

组织结构既是内部控制的环境，又是内部控制的手段，实施内部控制需要以组织结构为载体，组织结构是内部控制得以实施的直接组织依托。同时，组织结构设置需要体现内部控制思想。从简单组织结构，到层级制组织结构，再到新型组织结构的变迁，是组织结构适应内部控制实现方式变化的表现。传统组织主要通过等级、权力和指令等方式进行控制，是他组织。被动的、等级制的组织已经走向终结，自我管理和引导式管理才是未来组织的发展方向。以学习型组织为代表的新型组织结构，在管理体制上通常是扁平式的柔性管理模式，表现出自主性、开放性和创造性等特征，是一种典型的自组织管理模式。

4.人力资源系统影响其他控制环境构成因素的设计和执行

企业中的所有成员既是内部控制的实施客体（作用对象），又是内部控制的实施主体（执行者），因而组织成员对内部控制能否有效发挥作用尤其重要。人力资源作为控制环境因素包括员工的能力和素质以及企业的人力资源政策。

员工的能力和素质是非常重要的控制环境构成因素。企业董事和高管人员的能力和素质决定战略制定的科学性，决定对内部控制监督与指导责任的履行，决定企业的管理理念和经营风格。员工的能力和素质直接影响内部控制的实施过程和实施效果，影响企业文化被理解与接受的程度。

企业的人力资源政策是企业组织人力资源管理的根本依据，是企业员工能力和素质获得与提高的重要保障。若企业所有的人力资源政策（尤其是聘用、培训、业绩管理、提升、报酬等）都强调内部控制是所有员工的职责，那么内部控制的执行就会成为员工的“自觉”行动。若不能通过企业人力资源政策的各个环节予以体现和加强，内部控制就只能停留在理论或概念层面，而对员工工作中的行为不能产生真正的影响。

5.管理层观念决定控制环境的氛围

管理层对内部控制的重视程度直接决定了内部控制环境以及整个内部控制体系的设计是否合理、运行是否有效。管理层观念是企业管理层指导内部控制的思维根源，是企业行为规范和员工价值观形成的基础。因此，管理层观念是企业文化的核心内容。企业文化的形成首先是来自于高层的管理理念，来自于管理理念与社会文化、个体目标的沟通与配合，并逐渐成为组织中主流共识的价值体系和行为体系。积极的管理层观念推动内部控制环境自组织机制的形成。

6. 员工的诚信和道德价值观影响内部控制文化的稳定性

员工的诚信和道德价值观形成员工的责任心，即从“主观”上愿意履行对本职工作所做的承诺，具有责任心的员工更能对自己的行为负责。责任心能够进一步发展成为“内部控制”型人格特征，最终实现“自我控制”的组织目标。

从结构阶段开始，员工的诚信和道德价值观便成为内部控制关注的内容之一。如果员工缺乏应有的诚信及职业道德，那么就可能无视内部控制制度，导致内部控制失效。员工的诚信和职业道德既与其本身的特质有关，也与企业的奖惩制度和管理氛围等有关，良好的控制环境基础能够矫正员工的价值观，进而巩固和发展企业文化。

五、多因素耦合作用体现控制环境因素之间的协同

协同是指系统中诸多子系统相互协调的、合作的或同步的联合作用与集体行为。协同是系统整体性、相关性的内在表现。

根据系统科学理论，内部控制环境不仅表现为各构成因素的多样性、异质性和双重属性，还具有软、硬因素体系所不具有的、通过构成因素之间耦合作用形成的整体特性。控制环境构成因素的异质性和双重属性为控制环境的耦合提供了作用基础，软、硬因素体系内部以及软、硬因素体系之间都存在着高度耦合。

1. 控制环境硬因素体系内的耦合作用形成制度层面上的自组织

发展战略在控制环境硬因素体系内发挥着主导作用。同时，内部控制可以通过合理的治理结构、组织结构、人力资源的配置和分工等方式来促进企业实现发展战略。

公司治理是企业管理体系的最高层次，是主要的战略管理主体。一般来说，战略对公司治理的决定关系表现在以下两个方面：第一，公司治理结构要与战略相匹配，如设置战略管理委员会，从高层组织机构上为战略提供保障。第二，治理主体的观念和行为要和战略相匹配，只有这样才能真正实现将内部控制提升到治理层面的目标。

组织结构的设置要以战略为导向，确保组织结构对外部环境变化的敏感性，使组织在开放的环境中发展演化，推动企业从传统的组织模式向新型组织模式的成功转变。郑石桥[16]认为战略对组织的决定作用主要表现在三个方面：企业在不同的战略发展阶段需要不同的组织；企业不同的产业组合需要不同的组织；企业不同的战略态势需要不同的组织。

人力资源建设以战略的需要为出发点，制定人员的选聘、培养、评价、激励机制，注重企业长远发展而非短期利益，既为员工提供广阔的发展空间，又为企业储备丰富的战略型人才。

控制环境硬因素是组织理论相关内容的缩影，经济发展、组织演化和内部控制环境之间存在多路径反映和相互影响。根据组织管理理论，组织本身就能产生自发的控制行为。控制环境硬因素体系内的耦合作用，为控制环境的自组织提供了必要的制度基础。

2. 控制环境软因素体系内的耦合作用形成文化层面上的自组织

内部控制环境的软因素体系包括自上而下的三个层次，依次是治理层责任、管理层观念和员工价值观，这三个层次都是企业文化的核心内容，它们之间紧密链接与互动，形成不同的管理情境，推动企业内部控制文化的形成。

治理层责任决定了控制环境的风格及其演化，董事会下设的各类委员会，如审计委员会、战略管理委员会能否设立及作用发挥的效果，都与治理层责任有关。

治理层的恪尽职守带动管理层树立积极、健康的管理理念。管理层观念代表了管理层对待经营风险的态度、对内部控制的重视程度。管理层观念指导员工的行为方式，使其朝着企业的基本信念努力，产生实现目标的动力。管理层清楚、准确地表述自己的内部控制政策能够积极推动组织建立和维持一个有效的内部控制环境。

管理层观念左右着企业的员工价值观的取向。然而，企业家精神和管理层观念只有得到员工的支持和认可，才能正向强化员工的诚信和职业道德，促进员工自愿接受意识形态方面的教育和控制，自觉地对个体行为进行引导，最终成为内部控制文化的忠实追随者。

控制环境软因素作为一种无形的力量，对于组织凝聚力的培养、相互信任关系的建立、组织成员实现自我管理等都具有不可忽视的作用。

3. 软硬因素体系之间的耦合作用形成具有高度一致性的控制环境

内部控制环境单个构成因素越独立、对内部控制的影响越强，组合在一起构成的控制环境就越复杂。每个控制环境构成因素除了属性不同之外，稳定性也存在差异。比如，治理结构相对稳定，以法律和法规的形式确定；组织结构需要配合战略的变化进行及时的调整，在一定程度上跟随经营周期的变化；而企业文化则是在企业发展过程中通过内部引导和外部渗透共同形成的，由日常的量变发展为质变。多个构成因素之间的关系，不是简单的叠加、也不是静止不变的，而是处于不断变化之中的相互磨合、相互适应。

程新生[17]认为单独的正式控制系统和非正式控制系统都有其缺陷：过度的正式控制，由于其刚性会导致过高的契约成本；非正式控制是一种柔性控制，容易流于形式，控制效果不容易度量。正式控制与非正式控制结合起来，能够在刚性和柔性之间达到合理的平衡。

战略不仅对控制环境硬因素体系具有统领作用，也是整个控制环境的核心构成因素。发展战略对内部控制具有根本导向和基本影响因素的作用，决定着内部控制的内容、方式和方法[18]。管理层的经营风格要与企业的战略目标保持一致，有效控制经营风险；员工的价值观要与企业的战略思维同步发展，不能只关注既得利益。

治理层责任和管理层观念可以概括为企业家精神。企业家精神是控制环境的软因素，又是整个内部控制环境生发器。第一，战略是企业家精神的反映，是企业家思维和意识的体现。第二，企业家精神支配着治理结构与组织结构的形成和演化。治理结构和组织结构是根据企业家意志建立起来的，是企业家精神发挥作用的基础与空间。就整体治理结构和组织结构的变迁而言，是一个渐变、演化的过程，但就某一企业的变革而言，往往是组织领导者的设计或推动的结果。第三，企业家精神决定了企业文化的内容及其演化方向。

在内部控制环境中，企业文化是一个无形的网络，将由控制环境的各个构成因素形成的节点连接起来。同时各项管理制度也是企业文化的载体，制度对企业文化的巩固与发展发挥重要作用。随着治理结构与组织结构从低级向高级、从简单向复杂演化，企业文化更趋完善与稳固。学习型组织能够防止企业文化的刚性和蜕变。在学习型组织环境下，员工价值观、胜任能力、管理层的管理哲学和管理风格都会表现出自我学习、自我控制的特征。

控制环境对内部控制的影响既有控制手段、控制方法的变化，又有触动核心的本质特征、功能定位、控制理念的变化，后者就是由于文化的变革而形成的影响。内部控制环境是各项管理制度在内部控制文化作用下的自组织系统，一致性的内部控制理念和控制文化可以减少对正式制度及其实施机制的要求。

六、研究结论与建议

从他组织到自组织是内部控制环境从管理的低级阶段向高级阶段演化的两个不同时期。笔者认为，在自组织机制的作用下，内部控制环境的功能得到提升，能够在基础功能之上形成衍生功能。

基础功能是控制环境构成因素自身具有的功能。内部控制环境通过硬因素为其他控制要素提供必需的制度基础，为内部控制的有效实施构建秩序和结构。通过软因素设定了一个组织的基调、形成一种氛围，影响组织成员的内部控制理念和内部控制意识，塑造企业的内部控制文化。

控制环境的自组织演进以组织变革和文化变革为背景，这两种异质性的变革力量，同时增强控制环境的适应能力与创新能力，推动控制环境构成因素从量变到质变，实现自我更新。也就是说，自组织状态下的内部控制环境，能够产生内部驱动的动态创新机制，并且通过内部控制系统内的能量传递，成为内部控制发展的原动力。这就是内部控制环境的衍生功能。

在内部控制环境自组织机制的引导下，内部控制也将进入到更高层次的自组织发展阶段，使内部控制真正内生于企业，并伴随企业的演化而动态演化。同时，在宏观上实现外部监管驱动与内部需求推动的动态平衡演进。

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第7篇：自动化控制论文范文

关键词 工程教育认证；现代控制理论；复杂工程问题；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）18-0106-03

Abstract Engineering education certification is the professional cer-tification for the higher education institutions to set up specialized education， and it requires the undergraduate education to be aimed at the analysis and solution of complex engineering problems. In this

paper， the characteristics and purse of modern control theory course are pointed out， the problems existing in teaching this course for under-

graduates are stated， and some detailed methods of teaching reform on modern control theory are proposed. Using a multi-disciplinary method stimulates the students’ interest in learning， improves the tea-ching effect， and enhances the students’ analysis and solving ability for the complex automation engineering problem.

Key words engineering education certification； modern control theory；complex engineering problems； teaching reform

1 引言

近年来，由于我国设立工科专业的本科高校、开设的工科本科专业、工程教育本科在校生等规模比较大，工程教育认证得到越来越多工科院校的广泛关注与积极申请[1]。2015年3月，中国工程教育认证协会修订了《工程教育认证标准》，包括通用标准和各专业补充标准，并在“毕业要求”上做了重大改变，增加为12条要求，而且重点突出本科教育要落实在“复杂工程问题”的分析与解决[2]。虽然没有明确定义“复杂工程问题”，但认证标准对“复杂工程问题”特征属性进行了详细说明[2]。

作为控制理论的基础知识，现代控制理论是众多高校自动化相关专业的高年级本科生的必修课程，其课程教学也引起越来越多的重视[4-7]。江南大学自动化专业和电气工程及其自动化专业每年有近250名学生必修现代控制理论课程，所以探讨工程教育认证背景下现代控制理论课程的教学改革迫在眉睫。笔者根据多年从事现代控制理论课程教学的实践经验，深入分析该课程的特点、目的以及教学中存在的难点，针对如何提高学生对复杂工程问题的分析与解决能力，介绍一些具体的解决办法与途径。

2 课程特点及教学目的

现代控制理论是工科自动化相关专业的必选专业课程，其目的是使学生在学习自动控制原理基础上，对控制理论的有更深入、更广泛的学习与掌握。作为专业必修课程，现代控制理论的课程特点是：理论性偏强，过于抽象；内容丰富，综合性强。对于大学本科生而言，通过本课程的学习应该能够掌握状态空间分析方法的基本概念，在时域中建立控制系统的状态空间表达式数学模型的方法，求解控制系统的状态空间表达式的解，线性控制系统的能控性和能控性分析，线性控制系统的李雅普诺夫稳定性分析方法，线性定常系统的综合法，线性离散系统的分析和综合方法，并为毕业后从事自动化及其相关专业的学习和研究奠定坚实的理论基础。目前，工程教育认证要求现代控制理论课程要切实解决自动化复杂工程问题，提高学生对自动化复杂工程问题的分析与解决能力。

3 现代控制理论教学的特点与存在的问题

作为自动化、电气工程等专业的必修课程，现代控制理论是在完成自动控制原理、线性代数等基础课程之后开设的，使学生更深入了解本专业的基础理论知识、应用前景与发展方向。因此，教学过程中要注重教学内容的复杂工程应用性、实践性、针对性和专业性。参照工程教育认证标准，本科现代控制理论课程教学普遍存在如下问题，亟待改革。

理论性强，课堂教学沉闷 由于现代控制理论具有理论性强和内容抽象的特点，讲课重点通常落实在理论知识、概念和公式推导上，忽视对学生工程实践能力的引导与培养，从而学生很难将现代控制理论应用于实际工程系统的设计中，很难提高复杂工程问题的分析与解决能力。此外，很多教师采用多媒体课件进行教学，课堂上一味地播放演示文稿，缺乏与学生的交流和互动，致使课堂气氛沉闷，教学效果差。

教材内容单一，脱离工程实践 现有教材的特点主要有：内容重点关于理论概念和公式演算，通过简单示例来演示，包括RLC电路、电机系统、牛顿运动定律等[3]，其他专业相关的复杂工程示例偏少；概念抽象，公式复杂，从而缺失了工程形象感官，脱离了工程实践，教学效果往往达不到预期；与经典控制相比，现代控制理论对解决多变量复杂控制系统具有优越性，而这一特点在教学过程中往往被忽视，同时这一点也是解决复杂自动化工程问题的有力手段；此外，与经典控制理论之间的联系不够紧密。

课程时间安排滞后 以江南大学为例，在教学中，学生对该课程内容的学习效果还取决于基础数学线性代数的掌握情况，但是现代控制理论课程安排滞后于线性代数至少4个学期，大部分学生对线性代数的内容已经陌生，所以教学效果没有达到最好。

学生对仿真设计软件陌生 随着计算机技术的快速发展，虚拟仿真技术在自动化类专业课程教学中起到越来越重要的作用，且自动化相关专业所涉及的仿真软件非常多，如MATLAB[8]、LabVIEW[9]、Multisim[10]等。现代控制理论课程中的数学模型所针对的实际对象可以通过仿真软件来模拟，如电路、水箱等，尤其针对复杂自动化工程问题，仿真实验可以加强学生对控制理论的掌握，加深对控制理论的理解，同时增强学生的学习兴趣，如四旋翼无人直升机、倒立摆控制系统、球杆控制系统等[7]。然而，大多数本科生对这些仿真软件比较陌生，很难对控制理论问题进行仿真研究，尤其无法对复杂工程问题进行仿真研究。

4 教学改革措施与途径

由于现代控制理论课程存在对数学基础要求高，理论性偏强，课程安排滞后数学基础课程，缺乏工程实践验证等问题，教与学的过程中都存在问题，尤其在学生学习过程中存在数学推导枯燥无味、缺乏工程背景、所学知识难以理解等问题。由于是自动化相关专业的本科培养计划的必修课程，现代控制理论的教学改革研究引起众多高校教师的关注[4-7]。结合多年从事现代控制理论教学工作的经验，笔者从自身实践出发，参考工程教育认证中的毕业要求，提出相应的课程教学改革研究的思路与想法。

注重理论思维，简化理论推导，选取典型示例 教材是学生学习的主要参考，现代控制理论课程的教材和教学内容的适当选择对教学效果有至关重要的影响。在教学内容的选取方面应该做到：强调控制思想的逻辑贯通，弱化数学公式的推演，演示丰富有趣的实际示例，从而激发学生的学习兴趣。针对数学模型，选择示例演示也要根据具体内容进行安排、难易适中，实际教学中可以采用学生易接触和易掌握的示例，如RLC电路、质点运动等。

呼应经典控制，切合工程实践，解决复杂工程问题 现代控制理论是基于线性代数与矩阵论的专业基础课程，旨在增强学生的控制理论基础，加强和提升学生的控制思想和控制方法。教师在教学过程中应该将现代控制理论联系经典控制理论，不时将两者进行对比、对照（如数学模型、运动轨迹、稳定性、控制器设计等），从而使学生对现代控制理论基本概念的理解得以加强。此外，任课教师须从工程应用角度来提出现代控制的重要概念，如能控性、能观性、稳定性等，增强学生对理论概念的理解和激发学生的学习热情。针对现代控制理论教学内容，再结合教师自身的科研与学术经验，应安排一定的课时来着重阐述如何利用现代控制理论来解决复杂工程问题，如四旋翼飞机的控制器设计问题、复杂过程控制系统的分析与控制器设计等。

课内课外综合教学 借助于多媒体技术的快速发展，教学方法和手段也得到不断改进，但如何采用适当的教学方法与手段来活跃课堂气氛，进而达到比较好的教学效果，仍然需要进一步探讨。获得良好教学效果的首要前提：授课者必须明确教学大纲，深刻理解与掌握教学内容，备课充分。同时，课堂教学中除了演示文稿或抄写板书，必须注重教学方法的改进，结合多种教学方法来活跃课堂气氛，从而激发学生的学习兴趣：针对教学内容，设计构造性问题来激发学生思考、讨论和回答，通过互动交流来活跃课堂气氛；随着计算机与通信等技术的发展，多媒体教学多姿多彩，不再是单一的播放幻灯片，动画、音响和录像等其他多媒体形式也得到广泛应用，尤其在复杂工程问题的引入与讲解过程中更具有生动性和真实性，多样的教学内容来吸引学生的关注和学习兴趣；为加强现代控制理论课程的掌握，教师需要学生在课后进行习题演练，利用现有的一些课后作业辅导APP，及时与学生进行辅导交流，学生能够实时与教师交流，增强学习兴趣和学习效果。

虚拟实验教学改进 现代控制理论的教学目标除了要求学生学习与掌握理论知识，还要求学生能够应用控制系统的设计方法解决实际问题，为本科毕业设计（论文）和研究生阶段学习打下坚实基础，因此，现代控制理论教学需配备相应的实验（或虚拟实验）教学。现代控制理论主要考察多变量系统，为了增强学习效果，可以通过仿真软件对多变量系统进行仿真实验，应用相对比较广泛的软件有MATLAB、LabVIEW、Multisim等仿真软件。运用MATLAB和LabVIEW软件所包含的控制工具箱和库函数，可以简单快捷地设计控制器，并应用到系统数学模型或实际模型的控制中，更能直接体会与感受控制器的性能特点与控制效果。使用LabVIEW软件可以设计前面板，模拟实际对象，更具有可观赏性；使用Multisim软件可以设计复杂电路，模拟真实电路，观察电流、电压变化情况，对系统的分析与综合更具有直观性，加强学生对所学内容的理解。同时，MATLAB软件的M语言和LabVIEW软件的G语言的程序编写控制算法程序可以加深学生对工程实践中控制算法的实质与具体实现的理解。由于课时的局限性，大部分院校都没有开设实验课程，但可以通过教师展示实验流程和提供实验方案，安排学生课后完成相应实验内容。

5 结语

针对《工程教育认证标准》中毕业要求强调的复杂工程问题的分析与解决，笔者结合现代控制理论课程的教学特点和目标，根据自身教学经验分析教学过程中的关键问题，给出相应的教学改革策略。根据本文的教学改革方案，对现代控制理论课程进行教学实践，并从教学过程中不断总结与分析，使得学生掌握现代控制理论的理论知识与设计应用，增强复杂工程问题的解决能力。

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第8篇：自动化控制论文范文

关键词:异步电机变频调速模糊控制

中图分类号: 文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)01-0000-00

1 交流调速系统的概况

1.1 交流调速相关技术的发展现状

交流变频调速技术发展和许多技术的发展密切相关,涉及到电动机制造、电力电子器件、变换器电路、电子信号处理技术、古典和现代控制理论、计算机辅助设计等众多学科领域;交流高性能调速的实现有赖于电力电子技术、PWM变频技术、电机控制等核心技术的突破。

1.2 变频调速系统的类型

按变频原理分:(1)交―交变频(2)交―直―交变频

按拖动电机的类型分:(1)异步电动机变频调速系统(2)同步电动机变频调速系统

2 智能控制简介

2.1 智能控制概念

在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是,要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。

2.2 智能控制的主要技术方法

智能控制是以控制理论、计算机科学、人工智能、运筹学等学科为基础,扩展了相关的理论和技术,其中应用较多的有模糊逻辑、神经网络、专家系统、遗传算法等理论和自适应控制、自组织控制、自学习控制等技术。

3 三相交流异步电动机

3.1 结构组成

三相交流异步电动机由于其结构简单、制造容易、价格低廉、坚固耐用以及运行可靠等优点,因此在工农业生产中应用最为广泛。虽然三相异步电动机的种类很多,但究其基本结构而言是一致的,主要由定子与转子两部分组成。

3.2 数学模型简析

异步电动机在三相静止坐标系上的数学模型是一个多变量、高阶、非线性、强祸合的复杂系统。坐标变换的目的就是要简化数学模型,将交流电机的物理模型等效地变换成类似直流电机的模型,分析和控制问题就可以大为简化。

4 基于模糊控制的转速调节器研究

4.1 模糊控制简介

4.1.1 由来与概念

模糊技术的由来应追溯到1965年,美国控制论专家L•A扎德提出了模糊集合理论,它为模糊技术的产生奠定了理论基础.1974年英国学者E.H马达尼首先在试验室里实现了对蒸汽发动机的模糊控制,从而出现了一种崭新的控制技术――模糊控制,简称模糊技术。

模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control)简称模糊控制(Fuzzy Control),是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。

4.1.2 系统组成

模糊控制系统的建立是基于知识库、推理机制、模糊化和反模糊化。要实现语言控制的模糊控制器,首先把实际输入值转化为模糊集合的隶属函数,这一步称为模糊化。然后根据有经验操作者或专家经验制定模糊控制规则,并进行模糊推理,以得到模糊输出集合即一个新的隶属函数,这一步称为模糊控制规则形成与推理。最后根据模糊推理得到的输出模糊隶属函数,用不同的方法找到一个具有代表性的精确的真实输出值,这一步称为反模糊化。这三个步骤称为模糊推理过程。

4.2 模糊控制器的结构设计

对一个常规三维模糊控制器,输入为误差e、误差积累∑e、误差变化率ec,输出为u,如下图所示,h1、h2、h3、h4分别为比例因子。

一个完善的控制规则是模糊控制具有良好控制效果的关键。然而因为模糊规则是人们对过程或对象模糊信息的归纳,对高阶、非线性、大时滞、时变参数以及随机干扰严重的复杂控制过程,人们的认识往往比较贫乏或难以总结完整的经验,这就使得单纯的模糊控制在某些情况下很粗糙,难以适应不同的运行状态,影响了控制效果。

模糊控制器设计的基本方法和主要步骤大致包括:

(1)选定模糊控制器的输入变量与输出变量,并进行量程转换。输入量的维数最高一般不超过三维。维数增加,控制规则按几何级数增加。

(2)进行模糊化,即确定各变量的模糊语言取值及相应的隶属函数。模糊语言值通常选取3、5或7个。

(3)建立模糊控制规则或控制算法。这是指规则的归纳和规则库的建立,是从实际控制经验过渡到模糊控制器的中心环节,控制律通常由一组if-then结构的模糊条件语句构成。

(4)确定模糊推理和解模糊化方法。常见的模糊推理方法有最大―最小推理法和最大―乘积推理法两种,可视具体情况选择其一;解模糊化方法有最大隶属度法,中位数法,加权平均,重心法,求和法或估值法等,针对系统要求或运行情况的不同而选取相适应的方法,从而将模糊量转化为精确量,用以实施最后的控制策略。

4.3 模糊控制算法及实现

假设一个二维模糊控制器,输入偏差e的论域为[-x ,x ],偏差变化率ec的论域为[-x ,x ],输出控制量u的论域为[-y ,y ],模糊控制算法可概括为四个步骤:

(1)根据本次采样得到的系统输出值,计算所选择的系统输入变量。考虑到系统突加给定时,有可能使实际输入超出设计输入论域,可补充映射

e(k)= x ,当e(k)≥x 时e(k)=- x ,当e(k)≤- x 时

ec(k)= x ,当ec(k)≥x ,时 ec(k)=- x ,当ec(k)≤- x ,时

u(k)= y ,当u(k)≥y 时u(k)=- y ,当u(k)≤- y 时

(2)将输入变量的精确值转换为模糊量;

(3)根据输入变量及模糊规则,按模糊推理合成规则计算输出控制量

(4)将输入变量的精确值转换为模糊量;

(5)根据输入变量及模糊规则,按模糊推理合成规则计算输出控制量;

(6)由上述模糊控制量经解模糊计算得到精确的控制量。

5 结语

模糊控制与PID控制相比,能够有效地克服系统非线性因素对调速性能的影响,模糊控制特别适用于对电机加减速实行最优速度控制。对稳态精度要求不是特别高的系统,采用模糊控制可以提高系统的鲁棒性。

参考文献

[1] 陈伯时,陈敏逊.交流调速系统[M].第二版.北京:机械工业出版社.2005.

[2] 胡崇岳.现代交流调速技术[M].北京:机械工业出版社.1998.

[3] 陈佰时,冯小刚等.电气传动系统的智能控制,电气传动,1997年第1期.

[4] 张曾科编著.模糊数学在自动化技术中的应用.北京:清华大学出版社,1997.

第9篇：自动化控制论文范文

【关键词】内部控制 管理理论 公司治理 企业文化 重视人

1936年美国会计师协会（美国注册会计师协会的前身）了《注册会计师对财务报表的审查》文告，首次使用了“内部控制”这个名称。此时对内部控制的定义侧重于内部牵引，内部牵引在会计制度中的应用从而有利于财务报表的可靠性评测。1972年美国注册会计师协会对于内部控制的定义进行了改进，以内部会计控制和内部管理控制来综合表述内部控制的概念。1988年aicpasas no.55中用内部控制结构取代之前的“制度二分法”定义。我们目前大多数学者定义的概念coso的内部控制整合框架。美国coso的定义：内部控制是由企业董事会、经理阶层以及其他员工影响实施的，旨在保证财务报告的可靠性、经营的效果和效率以及现行法规的遵循而提供合理保证的过程。

本人无意于讨论内部控制的明确定义，但从管理学理论看待内部控制，内部控制仅仅是实现某种目标的一个工具或者说是一种机制、一种策略甚至是一项明确的政策。当然这个工具是动态性的，会根据外部环境的变化不断调整的。

一、内部控制的管理定位

从成熟期的内部控制理论来看，学术界受到coso和sox法案的影响最大，几乎是每个研究内部控制的学者必须提及到的内容。但是无论是coso还是sox都仅仅是在一系列财务欺诈案件之后，相关部门所做出来的合理的反应而已。coso报告和sox法案仅仅是这一系列案件后果中的一小部分成果，从公司制的发展历史上来看，财务造假与反财务虚假报告就从未停止过，内部控制仅仅是他们两派斗争之后的副产品而已。

内部控制作为世界任何国家审计部门或者相关财务政策管理部门密切关注的焦点，从本质上来看仅仅反应了两个方面内容：

（1）对于受托责任的监控，公司所有者要求资产的保值与增值，不希望管理者有太大的冒险行为，更不希望看到虚假的受托报告。

（2）决策有用，无论是“安然”“世通”还是“银广夏”等公司的失败，最终买单的都是投资者，内部控制有利于保证投资者的权益。而本人认为，公司造假事件带来更大的作用就是投资者的不断理性，以及对于未来投资的慎重和风险意识的加强。

内部控制仅仅作为一种企业管理的工具，其服务于企业的总体目标，而一个企业的正常运行和发展壮大是一个过程，我们不应该过分夸大他的作用。在我看来，一个企业最重要的是其发展状况，资本的保值增值能力，若一个企业没有发展壮大的潜力，何谈其内部控制的优劣呢？有关统计我国的民营企业平均寿命仅有2.7年，这种情况下我们关注的或许应该是如何让我们的企业活得长一点。

二、管理学基础理论与内部控制

内部控制理论相对于管理学理论，仅仅作为管理学理论的一个微小的补充。公司制是现代企业管理理论的基石，，我们的管理理论无不建立在一个共同的基础：企业的生存和发展。企业的生存要求企业必须合法，其中当然包括规范其资本市场行为的法案（sox），发展就要求企业不断的资本增值，有盈利。内部控制作为管理工具，在企业生存和发展中得到不同程度的应用，可以说是无形的。

我国学者比较推崇孔茨的管理过程学，管理是通过实施计划、组织、人事、控制等职能来协调组织资源，优质高效的实现组织目标的活动过程。用管理学相关理论解释内部控制。

（1）控制论看内部控制，控制论是研究如何利用控制器，通过信息的变换与反馈作用，使系统能自动按照人们预定的程序运行，最终达到最优目标的学问。内部控制就是以控制论为基础，分析研究具体过程，对各个管理环节进行有效的调节和控制。具体来说，任何组织的运行，都必须有激励与约束机制，然而控制似乎侧重于约束，但是只有有了约束才有激励，同样有了激励也就必须有约束有控制。控制客体的行为就会产生动机，动机形成行为，而任何行为都会体现激励与约束。行为的合理产生激励，行为的不合理产生约束，此为控制的两个方面。

（2）从系统论来看内部控制，任何控制贯穿于企业管理的整个过程，而整个管理可以看做一个系统。内部控制作为系统自身不断循环和提升的必要机能，类似于人体的免疫系统。如市场行为失效，财务造假案例之后的内部控制可以看为系统的正常机制。如大病之人，病愈后其免疫力自然提高，下次不会害怕同一病毒的侵犯。我国学者宋良荣（2006）对于内部控制的定义为现代意义上的内部控制是在长期的经营实践过程中，随着组织(单位)对内加强管理和对外满足社会需要而逐渐发展起的自我检查、自我调整和自我制约的系统，其中凝聚了世界上古往今来的管理思想和实践经验。此定义就强调了现代企业系统中内部控制的自我调节作用。

（3）从权变理论来看内部控制。权变理论认为没有什么事一成不变的，管理也是一样，没有任何一个普遍适用的“最好的”管理方法。管理方法必须根据组织所处的内外部环境的变化及时调整，如早期阶段内部控制主要集中在内部牵引，之后伴随着会计理论的发展，出现了制度二分法，之后伴随资本市场的发展出现了内部控制结构论，再之后由于管理工具的日益现代化和一系列新现象的发生促使内部控制整体框架理论的发展。从权变理论看，内部控制必须根据各种新情况，不断的调整和完善。由于社会、经济、管理环境的变化，内部控制的职能也随着变化，从而引导内部控制理论的演化。

三、内部控制中的“人”

人是企业最重要的资源，管理中应该对人有正确的认识，而对人的正确认识与一定得社会发展状况相适应。内部控制中的一切机制和实施也同样离不开人的因素，对于人的认识不同我们的内部控制理论也会有差异，对于人的认识可以看做是控制环境要素也可以看作为控制对象要素。

管理理论中首先对人进行人性假设，并且根据假设设定管理理论。对于人的认识经历了经济人、社会人、自我实现人和复杂人。麦格雷戈提出了“x”“y”两种相反的假设: 一种是消极的x理论; 另一种是积极的y理论。西蒙的《控制》一书中指出，若没有监督和激励措施，将会有70%的人会逃避责任，因此必须进行控制。许多管理学者认为，在没有监督措施和惩罚措施的情况下，关注自我利益的人会怠工和逃避责任。心理学家和行为管理学派更关注人的情感、激励、自我实现和个人及集体的行为。西蒙认为: 有效的控制既不能抑制创新，又要确保员工的行为符合组织的目标，并且基于此设置控制机制。本人认为，从管理学两大人性假设的角度回顾内部控制的演进过程，可以看出在内部控制产生的早期，主要通过授权审批、职责分离、资产接触控制、核对记录等强制约束手段达到防止差错和舞弊的目的，其基于的人性假设是x理论的人性消极理论。随着管理理论和内部控制的不断发展和完善，人们逐渐认识到人是内部控制的主体和主导力量，内部控制中必须以人为核心。这也符合超y理论对于人的认识，人的动机与需求的多样性和权变性，就要求我们的控制理论也有一定的弹性，不能是一成不变的。正如coso报告中对于控制环境与控制对象中增加了对于人的能力和行为的评估，sox法案可看做是对于上市公司控制机制和关键管理者行为和责任的控制。

对于企业中“领导”的认识也经历了领导性格理论、行为方式理论、现论和新理论的阶段。目前我们的内部控制理论符合现论对于领导的认识，对于管理高层的控制不仅考虑领导主体、客体，还考虑到了环境因素。也就是说我们的内部控制理论包括控制环境、风险评估过程、信息与沟通、控制活动及对控制的监督，其中很重要的是对于各个岗位中人的能力的评估与自我认识的评估。

四、内部控制与企业文化

我们目前的内部控制理论受西方相关理论的影响很大，有的方面几乎是照搬。但是，本人认为由于各国历史和文化以及经济发展状况的差异，内部控制的引进能够解决我国的一些问题，但长远来看必须建立适合我国特殊经济情况和传统文化的内部控制理论体系。如sox法案对于公司管理层的责任描述及对于公司内部控制的要求，是基于美国高度发达的资本市场和较为理性的投资者。我国1314号审计准则中也几乎全面性的引进了sox法案404号和302号得规定，然而我国企业在内部治理和法律环境等方面都与美国企业有很大的差别，本人认为在执行效果上会有差异。

中国人口众多，有5000年的历史文化，其传统思想和人们的处事方式会和仅有200多年历史的移民性国家美国的文化基础有很大的差异。我国历史上先后出现了儒家、墨家、法家等学派，我国的企业管理思想的形成和发展受到了这些思想的影响。儒家、道家崇尚仁政，其认为人性本善，主张德治，强调伦理道德的作用，认为人在合理的条件下会有自律意识，把社会看成一个整体，要求全力阶层权衡各个阶层的利益。法家认为人性本恶，好利的本性使人无法做到自律，认为道德伦理不能约束人的行为，必须用严密的制度来约束人的行为。显然，这两种学说的出发点和依据几乎是相反的，法家的思想和儒家的思想类似于西方的x与y理论。根据法家思想，内部控制必须建立刚性的制度; 根据儒家思想，内部控制应该以柔性管理为基础。本人认为，内部控制作为企业管理的重要工具，必须与企业所处环境的文化结合起来。用控制性制度与软性的企业文化结合起来，激发员工的自律行为，容易实现和必须的控制问题采用制度约束，更高层次的需要用文化引导，现实中一味的规范性内部控制制度往往难以发挥理想的效果，需要企业文化的柔性引导。另外，从中国文化历史来看，始终是儒家文化占据主流，本身就说明了柔性管理问题。因此，在我国这种大的文化背景下，过于刚性、管束的应该得到改善，可以构筑由“控制制度+企业文化”两大要素相互补充的内控体制。

五、公司治理与内部控制

coso内部控制理论建立在英美公司治理模式的基础上，而我国的公司自理模式是属于大陆模式，英美公司治理模式与大陆治理模式差别较大，英美模式以股权之上为原则，股权高度分散，资本市场发达外部约束力强。而我国的治理模式类似于日德的大陆模式，法人持股比例大，股权集中股票流动性差，资本市场不够发达外部监督能力差，依赖政府管理职能。相关研究表明，我国公司治理存在问题较多。如股权结构的不合理，“授权投资人”的制度缺陷、股东大会流于形式、董事会不规范、监督机制薄弱、老三会与新三会、人缺位（经营者的选拔问题）、管理权责激励与约束制度的等等问题，尤其是国有改制股份公司有其形无其实的现代治理机制问题。

一般认为，公司治理是内部控制的基础。公司治理解决各个所有者与管理者，管理者内部之间的权责利的划分问题，而内部控制本身并不约束最高管理者当局本身。公司治理解决所有者与管理者之间的委托关系，而内部控制仅仅是企业运作过程中的管理工具，保证经营目标的实现。有人认为现实中，公司治理与内部控制是相互促进的，但是本人认为好的内部控制必须以好的公司治理为基础，基础问题不解决难谈内部控制优劣。

六、结论

只有合理的内部控制定位，在适当的企业发展阶段加强内部控制，建立在良好的公司治理基础上，结合特殊的企业文化，内部控制才能发挥其重要作用。通过以上粗浅论述，本人总结如下：

(1)内部控制是实现企业目标的管理工具。

(2)明确内部控制在管理中的定位，不能夸大其作用。

(3)内部控制理论以管理理论为基础。

(4)内部控制中以“人”为核心

(5)我国内部控制应该重视文化的作用。

(6)只有根本上提升公司治理水平，才能达到理想的内部控制效果。

参考文献

[1] 中国会计学会内部控制专业委员会.2009控制结构+企业文化:内部控制要素新二元论[j].会计研究,2010(3).

[2] 丁浩.内部控制理论的产生与发展演进.时代金融[j],2010(4).

[3]王怀春.企业内部控制体系建设研究[m].哈尔滨工程大学, 2006.