过程控制系统论文例1

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）21-0042-02

控制理论是自动化及其相关专业的一门重要核心专业基础课程，在武汉理工大学华夏学院（以下简称“我院”）自动化专业，控制理论所授主要内容为以经典控制论为核心的“自动控制原理”和以卡尔曼的状态空间分析法为核心的“现代控制理论”。

其中，“自动控制原理”是研究控制系统的一般规律，并为系统的分析和综合提供基本理论和方法的专业基础核心课程。该课程又是“现代控制理论”“过程控制系统”“运动控制系统”“计算机控制技术”“智能控制”等许多后续课程的基础。而作为其后续课程的“现代控制理论”仍作为硕士研究生“线性系统理论”与“最优控制”等学位课程的基础。这两门课程理论性强，概念多且杂，对学生的数学基础要求较高。而我院作为一个三本院校，自动化专业的学生相比较一本和二本的学生而言，数学基础较为薄弱，故学好这两门课对学生来说至关重要且具有一定的难度。

而教好上述两门课程也是教师必须思考和解决的重要问题。笔者经过几年的教学实践，摸索出一套比较适合三本院校学生的系统化教学方法，致力于培养学生的系统观，进行了一些尝试，且取得了一定的效果。

一、工程背景系统性

任何一种理论的产生都有其历史背景，都是在实践中产生的。自动控制技术萌芽在18世纪，在第一次世界工业革命期间，自动控制技术逐渐应用到现代工业中。其中最卓越的代表是瓦特（J.Watt）发明的蒸汽机离心调速器，一种凭借直觉的实证性发明。飞球调节器有时使蒸汽机速度出现大幅度振荡，其他自动控制系统也有类似现象。

由于当时还没有自控理论，所以不能从理论上解释这一现象。为了解决这个问题，盲目探索了大约一个世纪之久。1868年英国麦克斯韦尔的“论调速器”论文指出：不应单独研究飞球调节器，必须从整个系统分析控制的不稳定。麦克斯韦尔的这篇著名论文被公认为自动控制理论的开端，接着就进入了经典控制理论发展的孕育期。1875年，英国劳斯提出代数稳定判据。1895年，德国赫尔维兹提出代数稳定判据。1892年，俄国李雅普诺夫提出稳定性定义和两个稳定判据。1932年，美国奈奎斯特提出奈氏稳定判据。战中自动火炮、雷达、飞机以及通讯系统的控制研究直接推动了经典控制的发展。1948年，维纳出版《控制论》，形成完整的经典控制理论，标志控制学科的诞生。维纳成为控制论的创始人。

经典控制理论的主要内容包括：系统数学模型的建立、时域分析法、频率特性法、根轨迹法、系统综合与校正、非线性系统和采样控制系统分析法等。

从四十年代到五十年代末，经典控制理论的发展与应用使整个世界的科学水平出现了巨大的飞跃，几乎在工业、农业、交通运输及国防建设的各个领域都广泛采用了自动化控制技术（可以说工业革命和战争促使了经典控制理论的发展）。科学技术的发展不仅需要迅速地发展控制理论，而且也给现代控制理论的发展准备了两个重要的条件――现代数学和数字计算机。现代数学，例如泛函分析、现代代数等，为现代控制理论提供了多种多样的分析工具；而数字计算机为现代控制理论发展提供了应用的平台。[1]

在二十世纪五十年代末，计算机技术的飞速发展推动了核能技术、空间技术的发展，并且为多输入多输出系统、非线性系统和时变系统的分析和设计提供了新的手段。

五十年代后期，贝尔曼（Bellman）等人提出了状态分析法，在1957年提出了动态规划。1959年卡尔曼（Kalman）和布西创建了卡尔曼滤波理论；1960年在控制系统的研究中成功地应用了状态空间法，并提出了可控性和可观测性的新概念。

由上面的历史背景介绍可以看出，现代控制理论是在自动控制理论的基础上发展得到的，尽管两种理论在方法和思路上有显著的不同，但是在教授的时候不能将两者视为单独的个体。笔者每次在绪论部分都会系统化地讲解理论的产生，以让学生对两门课程形成一个初步的比较清晰的认识。

二、理论教学的系统性

在这两门课程的理论教学过程中，虽然涉及到的知识点有差异，但是经笔者研究，在具体教学中，两门课程的教学有些许共性，比如说两门课程的教学流程就基本一致。如图1所示：相对于现代控制原理而言，自动控制原理理论推导较少，同时其工科背景较强，实例较多。在学习之初，可先帮助学生搭建起分析问题和解决问题的基本框架，形成一个较为初步的系统观。

自动控制原理分析问题的核心是数学建模，稳定性判断和性能指标的计算，[2]主要分析方法是时域分析法、频域分析法和根轨迹分析法。时域分析法直观易懂，频域分析法是自动控制原理的核心，根轨迹分析法在目前的工程实践中已用的很少，在学时有限的情况下可略讲。在实际讲解的过程中，要合理安排学时，适当加快时域分析法的讲授，略讲根轨迹分析法，重点讲解频域分析法及系统校正。

现代控制理论包含了大量的理论概念机数学公式，在实际讲授中，应弱化理论推导，在教学过程中可结合倒立摆工程实例，从建模、稳定性分析、能控能观性分析、极点配置到状态反馈，形成一个较为完整的分析过程。[3]

总而言之，在讲解的过程中，注重引言，初步建立系统观，结合实例，比较异同，突出重难点，最后再通过总结强化各知识点之间的联系。[4]

三、实践教学的系统性

1.重视实验，理论教学和实验教学的系统化[5]

以往，控制理论的实验课和理论课教学是独立的，理论课教师和实验课教师各行其道，相互交流匮乏。目前，学院已明确提出，理论课教学和实验课教学的一致性，理论课教师必须参与进实验教学，教学手段要丰富、系统。

2.实验箱教学和仿真教学的系统化

首先在实验箱上搭建模拟电路，利用信号发生器、示波器等测量波形和数据。同时引入MATLAB仿真，先引出数学模型，利用MATLAB强大的系统工具箱分析并绘制各种相应曲线，利用Simulink工具箱进行校正和状态反馈设计。[6]最后，对比电路测试波形和仿真结果，可让学生深入了解理论和实际参数之间的差异，进而寻找原因，加深理解。

四、今后教学方向

在今后的教学过程中，可进一步加强比较，加强学生的系统观，并且尝试迁移到其他相关学科，加强学生对整个学科的理解。

参考文献：

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过程控制系统论文例2

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）22-0061-02

随着现代科学的迅猛发展，传统的机械工程学科发生了极为深刻的变革。控制理论、微电子技术、计算机技术与机械制造理论与技术的结合，促使机械工程领域各个方面发生根本性的变化，并且促进了机械工程中先进制造技术的发展，《机械工程控制基础》课程的开设就是为了适应这一现代科学技术变革的需要。“机械工程控制”是一门研究“控制论”在“机械工程”中的应用的科学，同时，它又是一种方法论，是科技工作者分析和解决问题的有效手段。《机械工程控制基础》课程是一门专业基础课，主要面向机械设计制造及其自动化专业本科生开设，既为后续的数控技术、机电一体化技术、机械工程测试技术、机器人技术等专业课程提供理论基础，也为学生毕业后进一步深造，以及从事机电一体化控制相关领域的应用与研究工作打下必要的理论基础。本文从课程的教学目标出发，结合课程的特点，对课程的教学方法进行分析研究，提高学生学习兴趣，培养学生的知识综合能力，使课程教学达到良好的效果。

一、明确课程教学目标

教学目标是课程教学的主线，教学过程中要时刻谨记课程的教学目标，深入理解课程的教学要让学生掌握什么、理解什么、最终要达到怎样的效果，所有的教学手段、教学方法应紧紧围绕这一主线进行。我校开设的机械工程控制基础面向机械设计制造及其自动化专业，总学时40学时（其中实验6学时），根据学时的设置和课程内容的系统性要求，我们制定课程的教学目标如下：①使学生理解控制系统的基本概念和掌握自动控制系统分析、设计（校正）的基本方法。②学会运用Matlab进行控制系统辅助设计和分析。③使学生能以动态（动力学）的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；从整体而不是分离的角度，从整个系统中的信息传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为。④能结合工程实际，应用经典控制理论中的基本概念和基本方法分析、研究和解决其中的具体问题。教学目标的设定针对学生的个体发展需要，分层次，逐步提高。其中，既有共性，即所有学生必须掌握的，又包含个性，即体现学生自我发展的需要。

二、针对课程特点，制定教学方法

教学方法的制定应从课程的特点出发，才能达到良好的教学效果。工科类课程大多枯燥乏味，机械工程控制课程更加如此。机械工程控制基础课程内容涉及面广，课程的内容侧重理论，使得课程内容复杂且抽象，因此，如何提高学生学习课程的兴趣，从而发挥学生学习的主动性，是该课程教学中存在的普遍问题。

1.精彩的绪论，是激发学生兴趣的关键。机械工程控制基础课程的特定决定了该课程丰富的内涵，通过精彩的绪论内容，让学生进入课程中来，体会到课程的重要性，激发学生学习该课程的愿望，是整个课程教学成败的关键。①感性认识阶段。通过控制理论的发展历史、丰富的多媒体素材、控制理论在军事中的应用以及控制理论在家用智能电器中的应用，不但让学生耳目一新，又让学生感受到它与自己息息相关。②理性思考阶段。经典的实例和素材不单是简单的堆积，更要带领学生去深入的思考，通过讨论和师生互动的方式，让学生体会控制论的思想、方法，从而为理论教学奠定基础。

2.深入理解课程教学目标，系统化理论教学内容。课程的教学内容以系统建模―系统分析―系统校正为主线，首先让学生了解课程教学的总体结构。①了解系统模型：系统的微分方程、传递函数、频率特性模型之间的转换关系。②了解系统分析：时间响应分析、频率特性分析、系统的稳定性分析。③理解系统建模和系统分析的目的：系统的综合校正。通过使学生了解课程的总体结构，使学生明确学习目的。

3.深入理解课程教学目标，系统化理论教学方法。①侧重结论，淡化过程。结论的理解和总结贯穿于课程的始终，对结论的理解是课程教学目标的基本要求。结论的产生通常的教学过程是：物理模型―抽象―数学模型―分析―结论。在教学过程中应让学生理解和掌握这一分析结论的过程和方法，并淡化每一次结论分析过程中的数学推导过程，避免教学内容的枯燥和抽象使学生产生厌学的心理。②侧重应用，深化综合。通过具体化物理模型，应用基本概念与基本理论解决具体问题，最终使学生深入理解概念和理论的内涵。

三、理论与实践结合，提高学习兴趣

机械工程控制基础课程实验采用Matlab软件进行仿真分析，将课程理论应用通过软件进行实践应用，提高了学生对课程理论学习的兴趣，并加深了对理论知识的理解。课程的实验具体设置如下：①Matlab软件基本操作实验：应用Matlab软件进行基本的数学运算。②控制理论仿真基本操作实验：应用Matlab软件进行控制系统建模、时间响应分析、频率特性分析和系统的稳定性分析。③综合性试验：针对给定的系统及其性能指标要求，建立系统模型，应用Matlab软件进行系统的综合与校正。④设计性实验：自己设计控制系统，建立系统数学模型，进行Matlab仿真分析，应用自动控制原理实验箱，连接控制电路，分析系统。

四、以教学目标要求为基础，制定考试内容

机械工程控制基础课程中的基本概念、基本理论和基本方法，贯穿于课程的始终，对课程中基本概念、基本理论和基本方法的理解是课程的基本要求，但课程的教学目标更注重对知识综合应用能力的培养。因此，在考试内容的设置上应以综合试题为主，突出教学目标，通过知识的综合应用体现学生对基本概念、基本理论和基本方法的理解，避免学生考前突击、死记硬背、甚至考试作弊等现象。

五、改革考核方式，建立全程考核模式

机械工程控制基础课程的考核采用期末考试占60%，考勤占10%，作业占10%，实验占10%，文献查阅实例分析占10%的考核方式。采用全程考核模式，降低了期末考试在总成绩中的比重，使成绩构成多样化。作业的布置应少而精，使学生更多的思考问题，查阅资料，分析和解决问题，不但减轻了学生的学生负担，更锻炼了学生的自主学习能力。

本文就机械工程控制基础课程的教学目标和课程特点，分析了课程的理论教学方法，制定了课程实践教学内容与考试内容的设置，提出了课程的考核改革方法，实践证明，采用该教学方法，提高了学生的学习兴趣，锻炼了学生的自主学习能力，达到了良好的教学效果。

参考文献：

过程控制系统论文例3

1、选题意义和背景。

可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等强大技术优势，已经成为目前自动化领域的主流控制系统。然而，从目前的应用情况来看，PLC还大都只是承担最基本的控制功能，如顺序控制、数据采集和PID反馈控制。各个PLC厂家也在其产品中设计了PID模块。虽然PID算法控制有很高的稳定性，但对于一些复杂控制系统，PID控制很难满足控制要求，这也使PLC的发展面临着一种挑战。随着越来越多的PLC产品与IEC1131-3标准兼容，PLC控制系统越来越开放，将先进控制算法嵌入PLC常规控制系统成为可能。本课题从工业控制实际应用角度出发，对PLC的控制功能进行深入的研究和探讨，以提高和扩展PLC控制器的应用水平和应用范围。本课题：PLC先进控制策略的研究与应用，其目的是通过研究使一些先进控制算法在PLC及组态系统上得以实现，并开发相应的应用程序，经过验证后最终应用到工业过程控制中去。

在PLC组态系统中实现先进控制算法，包括预测控制算法和模糊逻辑控制算法，形成具有人工智能的控制模块及网络系统，能大大提高系统的控制水平，改善控制质量。从经济角度来看，目前PLC生产商的一些产品具备先进控制模块，如模糊模块。但它们的价格十分昂贵，且封闭性较强，不适合我国中小型企业的工业改造。因此开发较为通用的先进算法实现技术，对于我国中小型企业的工业改造具有很大的意义，既可降低生产成本，又可提高经济效益。

模糊控制与预测控制是智能控制中技术较为成熟的分支，因此，研制和开发出适合工业环境的实时先进控制开发工具，实现模糊控制、预测控制嵌入PLC,与常规控制集成运行，让先进控制从教授、专家手中走出来，实现先进控制的工程化、实用化、转化为社会生产力，对缩短控制系统开发周期，加快先进控制技术的广泛应用，提高我国的工业自动化水平有着重大的意义。

2、论文综述/研究基础。

在过程工业界，从40年代开始，采用PID控制规律的单输入单输出简单反馈控制回路己成为过程控制的核心系统。目前，PID控制仍广泛应用，即便是在大量采用DCS控制的最现代的工业生产过程中，这类回路仍占总回路80%-90%.这是因为PID控制算法是对人的简单而有效操作的总结和模仿，足以维护一般过程的平稳操作与运行，而且这类算法简单且应用历史悠久，工业界比较熟悉且容易接受。

然而，单回路PID控制并不能适用于所有的过程和不同的要求[4}0 50年代开始，逐渐发展了串级、比值、前馈、均匀和Smith预估控制等复杂控制系统，即当时的先进控制系统，在很大程度上满足了单变量控制系统的一些特殊的控制要求。在工业生产过程中，仍有10%-20%的控制问题采用上述控制策略无法奏效，所涉及的被控过程往往具有强藕合性、不确定性、非线性、信息不完全性和大纯滞后等特性，并存在着苛刻的约束条件，更重要的是它们大多数是生产过程的核心部分，直接关系到产品的质量、生产率和成本等有关指标。随着过程工业日益走向大型化、连续化，对工业生产过程控制的品质提出了更高的要求，控制与经济效益的矛盾日趋尖锐，迫切需要一类合适的先进控制策略。自50年代末发展起来的以状态空间方法为主体的现代控制理论，为过程控制带来了状态反馈、输出反馈、解疆控制、自适应控制等一系列多变量控制系统设计方法}s}.上述多变量控制策略有其自身的不足之处，工业过程的复杂性使得建立其正确的数学模型比较困难。同时，计算机技术的持续发展使得计算机控制在工业生产过程中得到了广泛的应用，强大的计算能力可以用来求解过去认为是无法求解的问题，这一切都孕育着过程控制领域的新突破。

整个80年代，出现了许多约束模型预测控制的工程化软件包。通过在模型识别、优化算法、控制结构分析、参数整定和有关稳定性和鲁棒性研究等一系列工作，基于模型控制的理论体系己基本形成，并成为目前过程控制应用最成功，也最有前途的先进控制策略。近年来，人工智能技术有了长足的长进并在许多科学与工程领域中取得了较广泛的应用。就过程控制而言，专家系统、神经网络、模糊系统是最有潜力的三种工具。专家系统可望在过程故障诊断、监督控制、检测仪表和控制回路有效性检验中获得成功应用。神经网络则可以为复杂的非线性过程的建模提供有效的方法，进而可用于过程软测量和控制系统的设计上。模糊系统不仅是行之有效的模糊控制理论基础，而且有望成为表达确定性和不确定性两类混合并提炼这些经验使之成为知识进而改进以后的控制，也将是先进控制的重要内容。

由于先进控制受控制算法的复杂性和计算机硬件两方面因素的影响，早期的先进控制算法通常是在PC机和UNIX机上实施的。随着DCS功能的不断增强，更多的先进控制策略可以与基本控制回路一起在DCS控制站上实现。国外发达国家几乎所有企业都采用了DCS系统或其它智能化设备来实现对生产过程的控制，并在此基础上通过实施先进控制与优化较大的提升了系统的性能。可以说，高性能控制系统，尤其是DCS系统的普及为先进控制的应用提供了强有力的硬件和软件平台。国外从70年代末就开始了先进控制技术商品化软件的开发及应用，并在DCS的基础上实现先进控制和优化。如爱默生公司的DeltaV和Honeywell公司的TDC3000,其先进控制软件RMPGT和RPID等在现场的实际应用都集中在自己的DCS系统上。传统的PLC由于不支持浮点运算以及先进控制所必须的精确的时间，因此，除了模糊逻辑控制外，其他的先进控制并没有在PLG平台上实现。然而，在过程工业中大多系统使用先进灵活的PLC控制系统，因此1996年Barnes提出了一种基于PC-PLC通讯的混合方式，通过控制网络实现计算机与PLG的通讯，从而实现先进控制。

3、参考文献。

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4、论文提纲。

第一章前言

1. I论文研究的目的和意义

1. 2论文研究的主要内容及工作简述

1. 3国内外文献综述

I. 3. 1先进控制的发展及现状

1 .3 . 2 PLC在工业控制领域的应用

1.3 . 3 PLC基本控制方法

1. 3. 4 PLC模糊控制器

I. 3. 5 PLC预测控制算法

第二章SIMATIC S7-300 PLC及STEP7系统

2.1 SIMATIC 57-300 PLC系统

2.1.1 S7-300 PLC

2.1.2 S7-300 PLC控制系统

2.2 STEP7系统

2.2.1 STEP7功能及结构

2.2.2组态环境及编程语言

2.2.3基本控制算法的实现二

第三章PLC模糊控制器的研究与实现

3.1模糊控制算法与系统

3.1.1模糊控制理论

3.1.2模糊控制系统

3.1.2.1模糊控制器的组成

3.1.2.2模糊控制算法

3.1.2.3模糊控制器的结构

3.2 PLC模糊控制器设计

3.2.1 PLC模糊控制器结构

3.2.2模糊控制器离线部分设计

3.2.2.1模糊控制器离线部分算法设计内容

3.2.2.2基于MATLAB模糊逻辑工具箱的设计

3.2.3 STEP7实现模糊控制器设计

3.2.3.1模糊算法流程图

3.2.3.2模糊算法的功能块

3.2.4 PLC模糊控制器的仿真验证

3.2.4.1仿真系统的建立

3.2.4.2仿真结果验证

第四章PLC预测控制器的研究与实现

4.1广义预测控制算法

4.1.1单值广义预测控制

4.1.2单值广义预测控制律计算

4.2 PLC单值广义预测控制器的设计与实现

4.2.1单值广义预测算法的实现步骤

4.2.2单值广义预测控制器的设计

4.3单值广义预测控制器的仿真验证

4.3.1仿真模型的建立

4.3.2仿真结果分析比较

第五章基于PLC的空调性能检测实验室计算机控制系统

5.1工艺流程与控制方案

5.1.1工艺过程简述

5.1.2控制要求

5.1.3控制方案设计

5.2控制系统结构及配置

5.3监控系统组态设计

5.4 57-300 PLC控制系统设计

5.4.1硬件系统组态

5.4.2 PLC控制程序设计

5、论文的理论依据、研究方法、研究内容。

目前，PLC的应用十分广泛，涉及到过程控制的方方面面。但在控制策略上，它依然沿用传统的PID控制。许多PLC开发商把PID算法做成模块，固化在PLC中。

但从长远角度看，对于一些复杂的控制系统，PID很难满足控制要求，这就需要把先进的控制算法嵌入到PLC的设计中。本课题以此为主要研究内容。

工业过程的复杂性以及对于控制日益提高的要求，各种先进控制算法越来越多地深入到控制领域，但由于PLC的编程目前还限于低级语言(如梯形图)，所以，给在PLC上实现先进控制算法带来了困难。SIEMENS在PLC的编程系统STEP7中提供了比较丰富的功能模块，因此，本课题首先是通过对控制算法的研究与改进和对STEP?功能的开发，使先进控制策略在S7-300 PLC上得以较好的实现。本论文重点研究基于PLC的模糊控制器的实现，这一领域目前研究的比较多，因此在总结前人研究方法的基础上，设计出一个基于PLC的通用的模糊控制器，并使其固化在STEP7软件中。此外，对于PLC预测控制虽已有一些研究，但都仅限于理论方面，尚未给出PLC上实现的实例。本课题也想在此方面有所创新，开发出基于PLC的预测控制实现技术。

本论文第一章简要介绍了课题的来源背景、主要内容、目的意义以及国外相关工作的研究状况等。

第二章介绍了SIMATIC S7-300 PLC的主要特点，系统组成及控制系统的配置与实现，同时介绍了STEP?软件的功能及结构，组态环境，以及一些基本算法的实现方法。

第三章重点阐述了模糊控制的基本理论、模糊控制算法、模糊控制器的结构及设计方法。提出了基于PLC的模糊控制器的实现方法，即采用MATLAB离线设计，PLC在线查询的方式。给出了STEP?实现模糊算法的流程图及部分程序。

最后建立一个过程仿真系统，对PLC模糊控制器进行仿真验证。

第四章介绍了预测控制的基本理论，重点阐述了广义预测控制算法，并结合PLC的特点，提出了基于PLC的单值广义预测控制器的设计方法，给出了STEP7实现单值广义预测算法的步骤与流程图。最后建立一个二阶大滞后的对象模型，构成仿真控制系统，与PID控制进行比较分析，验证PLC预测控制器的有效性。

第五章是作者在研究生期间参加的某空调性能检测实验室基于PLC实现的计算机控制系统，从系统控制方案的设计、系统配置和硬件构成、监控系统的设计等几个方面分别进行了详细的论述。

第六章结论与体会，总结自己在课题研究和项目研究的过程中的一些体会和心得，分析了工作中的不足，提出了以后工作的注意事项，改进方法。

6、研究条件和可能存在的问题。

I.尽快建立样板工程，把己经取得的研究成果应用到工程实际过程中，通过实践检验，发现问题以便不断改进和提高。

2. PLC预测控制器目前只应用了简单的单值广义预测算法，有其自身的局限性，如控制精度不高。目前，应用较为成熟的是MPC算法，因此可以把PLC-MPC控制器作为今后研究的一个重点。

3.对于PLC模糊控制器的改进，主要是在算法上，为了提高控制效果，单纯的模糊算法是不足的，改进型模糊算法如模糊PID可以改善控制器性能，因此可以开发PLC模糊PID控制器。

4.进一步挖掘STEP?软件的功能，开发过程对象仿真模块，给出基于PLC建立仿真系统的方法和步骤，为工业实阮应用缩短调试时间，保证系统的可靠性。

7、预期的结果。

1.通过对先进控制各种算法的分析比较，对先进控制理论有了进一步认识，从中学到了不少解决问题的方法，理解了传统控制方法与先进控制方法的区别。

2.基于PLC实现先进控制与基于PC实现先进控制相比较，最重要的一个优势在于PLC实现先进控制不需要通讯协议，而基于PC实现先进控制，在系统设计和运行之前必须正确的配置PC与PLC之间的通讯协议，因此可以降低系统得开发时间。其次，在系统运行时，在下位机上完成先进控制算法比在上位机完成更具有实时性。在可靠性方面，由于基于PC实现先进控制，现场的数据和信号要经过通讯传给上位机，这难免会出现数据的丢失和信号的误差，从而使系统的控制精度下降，而基于PLC实现先进控制避免了这类现象的发生。

3.西门子57-300 PLC功能强、处理速度快、模块化结构易于扩展，被广泛的应用于自动化控制系统中;其相应开发软件STEP7采用模块化编程方法，提供多种编程语言，丰富的功能模块，能实现较为复杂的功能和算法。因此二者结合 起来，为先进控制的设计与开发提供了很好的软硬件平台。

4. PLC模糊控制器采用MTALAB离线设计和PLC在线查表的方法，把复杂的模糊推理过程交给计算机离线完成，得到模糊控制量查询表供PLC在线调用。此方法将复杂琐碎的模糊控制系统的开发工作变得简单明了，大大缩短了开发周期，同时也提高的PLC控制的实时性，是目前被广泛采用且效果良好的PLC模糊控制器的设计方法。

5. PLC单值广义预测控制器采用简单实用的单值广义预测控制算法，它需要调整参数少、在线计算时间短，可适用于PLC类控制采样周期较短的快速动态过程系统。仿真结果表明：PLC单值广义预测控制器保持了预测控制的性能，控制效果较PID控制有很大改善，同时具有计算量小，响应迅速的优点。

8、论文写作进度安排。

20XX.05-20XX.06 开论文会议

20XX.06-20XX.07 确定论文题目

20XX.07-20XX.02 提交开题报告初稿

过程控制系统论文例4

1.引言

“线性系统理论”是控制科学与工程专业、机电类专业以及其他研究生专业的一门非常重要的专业课程。在控制系统理论的研究领域中，线性系统是研究的主要对象，而在此基础上形成的线性系统理论是现代控制理论中最基本、最重要也最成熟的一个分支，所涉及的内容包括生产过程控制、信息处理、通信系统、网络系统等多个方面。线性系统理论所涉及的概念、方法、原理和结论对于系统和控制理论的许多学科分支，如最优控制、随机控制、非线性控制、系统辨识、信号处理、故障检测和滤波等都具有十分重要的作用[1]，[2]。作为控制工程与控制科学方向研究生从事科研的一门基础课程，开设“线性系统理论”课程的目的就是培养其运用所学到的专业基础知识，包括控制理论，机电课程，电子技术等，以解决实际问题[3]，[4]。该课程的开设，不仅可以帮助他们开展科研工作，还对他们今后从事本专业工作奠定了很好的基础。

“线性系统理论”课程在国内许多控制学科的研究生专业都有开设，无论在教学内容、教学方法和手段、学生实践等方面都各有所长，有许多值得我们学习，也为我们进行教学提供了参考依据。安徽大学电气工程与自动化学院，现设有控制理论与控制工程，检测技术与自动化转置以及模式识别和智能系统等硕士研究生专业。自开展“线性系统理论”课程以来，一直得到学生们的支持。实际上，很多院校“线性系统理论”教学都会存在或多或少的问题，主要有：1.1忽视了实验教学环节，理论课程远远多于实践课程，导致理论与实践脱节；1.2教学内容相对简单，实验课时非常少，导致学生做科研时，不能学以致用。研究生教育作为我国教育结构中最高层次的教育，肩负着为现代化建设培养高素质、高层次人才的重任。研究生的教育主要包含课程学习和学位论文研究两个重要阶段，其实就是学和做两个层面。所以，我们在对研究生学习能力、创新精神的培养同时，也必须对他们的课程学习阶段予以同等重视。因此，我们在教学过程中，需要结合线性系统理论课程的特点，有意识、有目的、针对性地把系统控制理论中的研究方法贯穿于教学中。

本文拟从理论教学和实践教学两个方面，有针对性地对线性系统理论的教学工作进行课程教改探讨，以增强教学的效果。以期对研究生进行学习、研究问题方法的培养和熏陶。并加强实践教学，提高学生理论和实际操作的能力，更好地为研究生的科研工作服务。

2.理论教学的改革分析

2.1形成完整的理论教学体系。

实际上，“线性系统理论”可以看成本科课程“自动控制原理”、“现代控制理论”和“控制系统仿真”等课程的延伸。那么，怎么样将这些本科课程进行整合，并结合各个具体研究生专业，有机地处理好各课程之间的关系，是亟待解决问题。因此，在进行本课程教学时，需要结合不同专业，加入能反映或联系学科的新思想、新概念和新成果，构建并完善由经典控制理论与线性系统理论基础为主组成的控制理论课程体系，为相应的研究生研究专业和方向服务。同时，要避免与本科课程的重复，增设相关研究方向的内容、完善课程体系，以适应了学科发展需要，更有利于研究生人才的培养。以下分别从课程研究方法和教学方法两个方面进行阐述。

2.1.1课程研究方法分析。

线性系统理论着重于研究线性系统状态的运动规律和改变这种运动规律的可能性和方法，以建立和揭示系统结构、参数、行为和性能间的确定和定量的关系，即研究系统的分析和综合问题。由于线性系统的数学模型主要包括时间域模型和频率域模型，所以综合线性系统的发展过程（主要包括经典线性理论和现代线性理论两个过程），主要的研究方法包括状态空间法、几何理论法、代数理论法和多变量频域法四个方面。

状态空间法是线性系统理论形成最早和影响最广泛的一个分支，分析的对象是系统的状态方程和输出方程，属于时间域方法，主要的数学基础是线性代数和矩阵理论。几何理论法就是将对线性系统的研究转化为状态空间中的几何问题，并采用几何语言对系统进行描述，分析和综合，其数学工具是以几何形式表述的线性代数。代数理论法即采用抽象代数工具表征和研究线性系统，该方法起源于卡尔曼，并在模论方法的影响下，形成了相应的线性系统代数理论。而多变量频域法，其实质是以状态空间为基础，采用频率域的系统描述和计算方法，分析和综合线性时不变系统，主要包括简单的频率域方法和多项式矩阵方法。相比较状态空间法而言，多变量频域法物理直观性强，便于综合和调整。

2.1.2教学方法。

从线性系统理论和研究方法可知，其研究基础以线性代数和微分方程为主要数学工具，并以状态空间法为基础来分析与设计控制系统，内容比较抽象，涉及的研究方法很多。因为，为突出问题的背景和增强说服力，我们在教学过程中增加工程实际系统范例，并通过对实际系统的讲解给出抽象的定义，使得抽象的理论概念与实际系统相结合。这样，可以让学生在学习理论知识的同时，做到理论与实践相结合，适应专业发展需要。我们的课程教学团队在授课过程中，将倒立摆、双容水箱、机械手和电力系统等复杂的控制系统作为例子始终贯串在整个教学过程中，并在各个章节的教学中加以深化。采用机理建模方法建立这些复杂系统的数学模型，并通过线性化分析方法建立系统的状态控制表达式，并根据各个章节的教学内容分析研究，主要包括判别能控性和能观测性；判别系统的稳定性；设计出状态反馈控制器和观测器，进行极点配置分析；设计镇定控制器和二次型优化控制器，进行优化控制等等。通过各个章节循序渐进的学习，以达到理论和实际的结合。不仅有助于 将实际系统贯彻到理论学习中，也有助于学生对抽象理论知识的理解和学习，得到了学生的普遍欢迎。

3.实践教学的改革分析

3.1多媒体教学和仿真实验工具结合。

我们的课程教学团队在授课过程中，主要结合多媒体技术、板书推导和教师讲解三个方面进行教学。很多画图和表格可以通过使用多媒体课件来展示，这样既减少板书量，又增加了教师课堂讲解的时间，提高了课堂教学效率。对一些重要的公式推导和理论证明，通过板书书写，可以让学生跟着老师的思路，加强学习。而且，我们可以利用多媒体技术在课堂上借助Matlab/Simulink[5]、VRML、CACSD和CAI等仿真平台，适当地插入有仿真工具编程实现一个实际系统的数学模型的表示、能控性能观性和稳定性分析，以及状态反馈实现极点控制等。其实通过这些仿真工具的课堂教学引入，不仅可以很方便地求解高阶系统的状态转移阵、特征值和特征向量等，还可以借助仿真教学辅助方式，使学生从实际的程序分析和图形描述中更形象地理解和掌握现代控制理论分析系统的方法，从而激发他们的学习兴趣。很多学生表示，通过多媒体技术、板书推导和教师讲解三个方面的教学，并结合实验仿真的动态演示，极大地激发了他们的学习热情和兴趣。

3.2网络资源学习和数据库资源利用。

为了学生更好地消化和吸收课堂内容，我们的课程教学团队拟建立相应的教学网站，学生通过教学网站获取学习资料，包括课程课件，教学教案，习题答案和实验指导等，还可能通过网络工具和教师进行在线交流和讨论。通过这种网上学习和交流，可以进一步巩固学习，加大学习空间。同时，作为研究生，必须会使用数据库资源进行科研学习。对此，我们通过课程论文写作环节的训练，使得学生掌握了利用网络电子资源，如中国知网、万方数据库、Springer、Elsevier、IEEE/IEE和ISI等数据库进行检索文献的方法。虽然加大了本课程学习的难度，但是为攻读学位期间顺利发表核心期刊论文奠定了基础，受到了学生的一致好评。

3.3教学实验和教学实践。

根据课程的安排，我们课程教学团队的教学实验主要包括基础性实验和设计性实验。其中，基础性实验主要是通过Matlab/Simulink等仿真平台的应用，研究线性系统的动力学分析，系统的能控制和能观测性分析、稳定性分析、极点配置和观测器设计等。综合性研究性实验包括直线倒立摆的控制实验。对于设计性实验，让学生自己提出实验方案，并选择合适的控制方法，自己动手设计实验程序，并进行实验结果测试验证，主要包括直线倒立摆的控制，双容水箱的控制和机械手臂的运动轨迹优化设计等。

在加强学生基本工程实践能力培养的同时，鼓励学生走出课堂，到专业实验室、校企共建实验实习基地和校外工厂的自动化生产线参观学习，了解所从事专业的特点，明确科学研究生产实践与所学课程的关系，开阔视野，提高学习兴趣，并增强学习意识。

4.结语

本文针对线性控制理论课程的特点，并结合我们的教学团队，提出了本课程在理论教学和实践教学中的一些改革举措，并通过本校的实际情况进行了分析说明。从目前的情况而言，不少学生反映效果很好。课程教改是一个需要不断完善的过程，永无止境。我们需要在教学过程中，不断地加快教学改革，改进教学方法，提高教学质量，为国家培养更多的优秀的研究生人才。

参考文献：

[1]刘晓云，徐红兵.线性系统理论课程创造性教学初探[J].高等教育研究，1999，15（4）：73-75.

[2]祝晓才，张明，辛华.“线性系统理论”实践教学的改革[J].实验室研究与探索，2011，30（8）：130-134.

[3]齐晓慧，王敬.线性系统理论教学与研究生科学方法论培养[J].科教文汇，2009，2：44.

过程控制系统论文例5

1 电梯控制系统的发展与信息技术应用的基础

1.1 常规控制系统

由于科技的高度发展和国内经济的起飞及人口向城市集中，因而使城市的建筑物普遍朝高楼大厦发展，电梯即是在这种情况下的时代产物，可以提供人们上下高楼的便利性。电梯的控制方式普遍采用下列三种控制方式：继电器控制方式、可编程控制器（PLC）控制方式、微处理机的单晶片控制方式。上述三种控制方式中，继电器控制系统具有发生故障率高、可靠性差、接线复杂、通用性差等缺点。1983 年微处理晶片数字式逻辑系统控制器导入电梯使用，此后正式成为电梯控制的主要发展方向，致使电梯的电气控制方式进入了一个新的发展时期。可编程控制器控制系统及微处理机的单晶片控制系统具有控制系统体积减小、节能、可靠性提高，尤其是对群控、通讯等复杂电梯控制功能更具优越性。可编程控制器（PLC）的程序编辑采用易学易懂的梯形图语言，且具有控制灵活方便、可重复使用、程序记忆体与外部输出容量可弹性扩充、抗干扰能力强、运行稳定可靠、能与电脑连线操作等特点。

1.2 信息技术应用的基础

电梯控制系统大部分都是借助电脑的软硬件结构，并搭配各式各样的感应器及预先所规划的复杂的各式操作程序，结合成所谓的人工智能。精准的监控及引导各部电梯的动作，是以模糊逻辑方法为基础。模糊理论是根据不明确的信号，通过近似推理的过程，且经过运算而得到明确的结论，类似人头脑中“过程模糊，结果明确”的思维特征。使用模糊逻辑数学分析统计法，能快速的找出任何时刻最适合的运行模式。

文章主要以小型电梯控制系统为例，结合PLC控制技术的特点，提出了一套结合模糊逻辑理论，将推理、判断、决策、控制等的知识思考行为，转化成为知识库及规则库储存于电脑中，再经由模糊理论法（fuzzy theory）以数值计算方法完成推论，实现于此电梯控制系统的视窗化的设计与应用。文章主要是针对电梯等待时间及搭乘时间做一完整分析，并利用可编程控制器（PLC）为控制核心，视窗化图控采用Delta 图控软件Delta Screen Editor，在电脑上直接对电梯做监控引导，再经由电脑与可编程控制器的通讯连线实现完成。本系统是一种机电整合的教材，是电机、电脑与控制工程的融合，所得成果可在机电整合或科学教育中使用。

2 模糊控制的理论应用与系统开发

2.1 模糊控制的理论应用

模糊控制主要是在直觉和人工经验的基础上，建立所需的知识库，并可看成一组决策法则，根据输入值满足系统条件（归属函数）的程度，给予一个特定值，称作grade（归属度），其范围为0～1。若完全属于系统条件时，其值为1；完全不属于系统条件时，其值为0，是传统的集合；其他属于系统条件中间的，依其所属程度给予0 和1 之间的任意值，这是属于模糊集合。模糊逻辑（fuzzy logic）设计方法主要可以分为四个部分：即模糊化界面（Fuzzification Interface）、知识库（Knowledge）、模糊推论机构（Fuzzy Inference）与解模糊化界面（Defuzzification Interface）。其中，知识库又可分为资料库（Data Base）及规则库（Rule Base）。模糊控制是以语言化控制规则为主体，为了将输入的明确值与语言化的控制规则结合，必须将输入值做模糊化处理以便对应到资料库里语言变量的论域中，再配合规则库及推论机构推导出结果。因结果仍然是模糊值，所以必须再做解模糊化工作，其输出才是明确值。文章中借助每个楼层的传感器作为取样输入，再通过步进电机的驱动模组作为输出控制。该电梯控制系统的每个模糊集合均有语性值代表其模糊含意。利用编辑软件Delta WPLSot程序化于可编程控制器系统的内部，以达成系统的闭回路控制。

2.2 系统架构

系统的硬件架构是由可编程控制器、步进电机及驱动器、传感器等所组成。系统在可编程控制器内部所完成实现的内容，可先定义误差量（E）与误差偏差量（ΔE）两轴，误差量是由软件设定的参考距离与回授距离的差值。误差偏差量的计算是目前误差En减去前一次的误差量En-1，当程序连续执行下，循环一次的时间步距Δt很短时，可视为一个误差偏差量ΔE，或称之为误差微分量ΔE/Δt。

（1）可编程控制器。系统所使用的控制器是利用三菱公司的产品。该系列PLC在电脑通讯的模式中，其交信资料的类型分别为读取PLC元件及交信资料的交信型式和写入PLC元件及交信资料的交信型式。（1）步进电机及驱动器。系统所使用的步进电机及驱动器可完成实现输出距离，提供搭乘者更短的搭乘时间及更精准的楼层距离定位。步进电机的结构不论是PM式、VR式或复合式步进电机，其定子均设计为齿轮状，这是因为步进电机是以脉波信号依照顺序使定子激磁，以数字电压输入来控制其转速及转动方向。就电机驱动原理而言，将其脉波激磁信号依序传送至A相、A+相、B相、B+相则转子向右移动（正转），相反的若将顺序颠倒则转子向左移动（反转）。（1）传感器。系统所使用的传感器可完成实现取样输入信号，提供给可编程控制器的输入端，进入控制器内部做运算处理。

2.3 实验研究结果

在实验研究中，各个实际楼层相互距离各为14.4cm，加入Fuzzy 控制时，可测得的距离分别为14.3cm、14.2cm、14.3cm，未加入Fuzzy 控制时，可测得的距离分别为13.8cm、14.0cm、13.9cm，可知经由模糊理论控制可实现精准的楼层距离定位。就楼层搭乘时间而言，加入Fuzzy控制时，可测得的搭乘时间分别为18.6sec、18.7sec、18.6sec，未加入Fuzzy控制时，可测得的搭乘时间分别为19.1sec、19.2sec、19.1sec，可知经由模糊理论控制可实现缩短的搭乘时间。进而，操作者可通过Delta图控软件进行视窗化控制。视窗中的按键，可对电梯控制系统进行模糊逻辑控制设定、楼层控制、楼层距离显示、搭乘时间显示等进行自动化设计。

3 结束语

文章利用可编程控制器实现模糊理论（Fuzzy Logic），提供搭乘者更短的搭乘时间及楼层距离定位更精准。系统在硬件部分，自行设计及组装小型电梯的实验模型进行实验，软件部分则通过图控方式制作人机界面应用程序建构出视窗化电梯控制系统，最后由实验结果验证所发展的软硬件的可行性。并且比较了有模糊理论及无模糊理论的应用，经由实验数据结果，得知前者展现了较好的效能。所研制的经验可作为机电整合的教学教材，达成理论与实践结合的教学目标。

过程控制系统论文例6

控制论作为一门交叉学科，它给哲学研究提供了很丰富的素材。在认识论研究中，控制论方法尤其值得我们借鉴。控制论从上个世纪中期创立以来不断发展，在认识论研究中也给我们越来越多的启示。控制论奠基人维纳在他的黑箱理论中已经提到模型在认识和科学发现中的作用，黑箱理论实际上就是早期控制论的认识论。上个世纪70年代以来控制论有了一次新的发展，西方出现了几个新的控制论学派。从认识论的角度来看，它们的共同特征就是对主体认识过程有了更精细的分析，主体认知的能动性更受重视。本文将从知识观、认知过程分析、认知本质分析等几个方面展示控制论的认识论意义。

一、“知识-模型”说

控制论认识论的基本观点是知识即模型。一个系统有知识就是该系统建构了被感知的外部环境的模型。因为现实世界很复杂，要想认识和控制它，人们必须对它抽象，建立关于它的模型，一系列的模型就构成了对世界的知识。

这种观点最早出现在早期黑箱理论中。维纳和另一个控制论奠基者艾什比的著作中都有这方面的论述。艾什比《控制论导论》第六章讨论的就是黑箱问题。黑箱理论中的“黑箱”就是认知客体，所谓黑即不为人了解或认识。认识黑箱就是建构它的模型，在不影响黑箱原有结构的情况下，向黑箱输入物质、能量或信息，从而得到相应的输出。根据输入和输出的对比能得到黑箱的若干可能结构，建立关于黑箱的模型。随着输入输出的增多，黑箱的理性模型也逐渐完善，从相对简单的、高度抽象的模型发展为比较复杂的、更加具体化的模型[1]。

知识即模型这个观点在1970年代以来的控制论专家中得到更进一步地贯彻，他们对控制过程的动态分析以模型为基础。控制论研究对象包括两个系统，控制者系统和被控制系统，或者建模系统和被建模系统，前者在认识论意义上即认知主体，后者也被称为环境、外界、世界等等。它们之间会有相互作用，大量信息从环境流到控制系统，控制系统采取的行动作用于环境，构成一个反馈环。控制过程中的认识大致是这样的:系统观察或感知那些对它的最优状态发生影响的外界变量，感知过程就是系统对外界建立模型的过程，感知生成了对外部状况的内部表现。这种新的控制论的模型具有下面一些特点:

第一、模型是用来预测世界的工具。主体控制外界的过程中模型起着十分重要的作用。模型不是对环境静态的、机械的反映，而是动态的建构。由于模型要比它反映的环境简单，这样它的运行要比它反映的环境领先一步，因而主体即控制者系统能做出预见。系统可以在干扰还没有对它造成破坏之前，提前做出补偿行动。

第二、同样的外界环境，模型可以有很多，不存在实在的“绝对真实”的模型。建立模型是从世界到模型之间的一种对应，对应好像是世界中的客体和它们在模型中的表现之间客观一致。实际并非如此，否则的话主体能动性就没有了任何地位。认识论上的机械反映论把真实的知识视为不依赖观察者和外部实在的完美反映。但控制论的认识论本质上跟它是不同的，具体表现为两个方面:1.它不承认认识的目的是发现外部的客观世界。2.系统对外界的认识是有目的的认识，它只是感知对自己目标的潜在干扰的前兆。它的主体性很明显，不关心也无法获知客观存在于外在世界的东西。

二、“认知-建构”说

如果知识是模型，那么认知过程就是一个建立模型的过程。控制论的认识论本质上是一种建构主义的认识论。根据建构主义认识论，认识并非是主体对客体实在的简单的、被动的反映(镜面式反映)，而是一个主动的建构活动，这就是说，所有的知识都是主体建构出来，在这一点上它是与机械反映论的认识论直接相对立的。它的另一特点就是在建构的过程中主体已有的认知结构发挥了特别重要的作用，此处它仍区别于机械反映论。建构主义认识论反对心灵白板说。主体能够对知识建构逻辑上要求主体在认识之前有一套“建构的工具”，心灵因而不是一块白板而是具有某种构成。

康德认识论差不多是最早的建构主义认识论。在康德那里，这样的一套“建构工具”就是他所谓的“我们固有的知识能力”。他认为这是先天的东西，认识过程就是主体把先天形式加诸感性材料的过程。控制论认识论中也不难发现这样的建构工具。在1970年代美国控制论专家鲍威斯的感知控制论里我们很容易能找到这种建构工具，它就是控制系统的基准信号。基准信号和下面要提到的感知信号、偏差信号一样都是神经信号，是在神经细胞中传输的电脉冲，但是它占着支配地位。基准信号相当于控制系统行动的目的。

感知控制论研究对象是人体这个控制系统。控制的基本进程是这样的:人通过传感器得到外界信息，此即感知过程。感知是有选择的，由基准信号来指导，主体只是对它的环境的某些特定方面进行反应。传感器模拟变量的状态产生了感知信号，在系统内部感知信号与基准信号相比较，比较结果输出为偏差信号;偏差信号使得系统产生行动即输出，实现控制。感知信号如果没有相应的基准信号指导，就是盲目的、杂乱的，不会得到理解，也不会有相应的行动。真正的控制过程不会有那样的情况，它必需有基准信号，基准信号规定感知信号的种类、大小，进而决定了控制过程。控制过程就是基准信号对感知的约束过程。正常运作的控制系统里感知信号和基准信号一致，所以我们说控制系统通过基准信号建构了它的外部世界模型，它对外部世界的控制实际上是对模型的控制。

感知信号与基准信号一致可以是感知信号向基准信号靠拢，我们还可以设想基准信号趋向于感知信号。后一种情况即基准信号的变动由上一层的控制系统来决定。高层的基准信号总要比低层的基准信号稳定，最高层的基准信号就不是个体所能变更的了，它来自于基因，是亿万年就生物进化的结果。鲍威斯的神经系统各个认知的模型就是康德的“范畴”，它是康德意义上的先天形式。

三、控制论认识论中的目的

认识是主体对环境的有目的建构。控制论对目的的全新解释改变了之前学者对目的的不公正的态度，同时也丰富了建构主义认识论。

近代科学具有机械论的特征，把目的看作是非科学的东西，从而把它排除在研究范围之外。尤其是活力论所说的目的性把合理的目的论声誉败坏之后，正统的科学家很少涉足目的论领域。活力论者断言，生命过程中的明显的目的性现象是无法用物理或化学的方式加以说明的，因而只能归因于神秘的活力、灵魂、生命力之类的东西。在生物学史上最有名的活力论者是杜里舒(HansDriesch)，他的最重要论据是海胆胚胎的早期发育实验。这个实验表明个体发育具有明显的目标取向和等结果性。无论用一个完整的卵，或半个卵还是两个卵合并的卵作原料，最终结果相等:都是一个完整的海胆个体。于是杜里舒断言，这个生命过程的目的性只能归因于超自然的活力。

这样占主导地位的近代科学家在反对神秘的超自然的活力论时，连同一切合理形式的目的论也统统一起抛弃掉了。弗兰克(L.Frank)等人在1948年的一次控制论会议上对此作了很好的说明:“目的性行为和目的论的概念长期以来与神秘的、自我完善的、自动寻觅的能力或终极原因联系在一起，通常具有超人或超自然的起源。进展到事实的研究，科学思想不得不拒绝关于目的的那些信条和目的论的那些概念，而赞成一种严格机械决定的自然观。”[2]

现代系统科学的兴起，从科学的角度给予目的概念以新的解释，把“目的”带到科学的殿堂。贝塔朗菲把目的性问题看作一般系统论的最基本问题之一来加以讨论。他所谓的等终极性(果决性)就是目的性。贝塔朗菲认为，作为绝大多数无生命系统的基本对立标志的目的性，首先就是与系统的开放性相联系的，开放系统才有异因同果或等终极性。“对开放系统行为的研究导致自然哲学上具有深远意义的结果:在生命事件中尤为明显的目标追求性的等终极形式，是从作为一个开放系统的有机体的特性中必然地合乎规律地得出的，而人们曾把目标追求看作只有活力论才能得到解释的生命本质。”[3]

维纳等人对目的性行为的研究得出一个重要的结论，人的随意活动中的一个极端重要的因素就是控制工程师们所谓的反馈作用。就是说，从结构上看，技术系统与生物系统都具有反馈回路，表现在功能上则是它们都具有自动调节与控制的功能。说得更具体一些，由于负反馈使得一个控制过程得以趋近其目标值(目的)，因此，“一切有目的的行为都可以看作需要负反馈的行为。”[4]这就是说，行为、目的以及控制都是以系统的反馈为基础的。他们还写道:“目的性行为成了受负反馈控制的行为的同义语，它由于充分限制了内涵而得到了精确的含义。按照这个作为限制的定义，目的论与决定论不是对立的。”[5]

所以我们可以说控制系统的认知都是有目的的行为，因为它们无一例外的都是反馈行为。鲍威斯的认知系统是一个典型的控制论认知系统，我们可以明显地从中看到这个反馈环的存在。控制论认知系统是一个闭合的环路，其中描述的系统是一个闭环系统，系统的输出端与输入端存在反馈，系统的输出能够影响输入，使得系统的基准信号能够和输入信号一致，系统的目的得以实现。

四、结语

控制论在认识论上给予主体极大的自主空间，并从反馈的角度给目的性以解释。这使认知主体能动性有了一个更牢靠的科学基础。控制论的建构主义认识论给我们提供一种新的视野，即使我们不能从中完全把握复杂世界，它仍不失为理解复杂世界的一种途径。

参考文献

[1]庞元正，李建华.《系统论控制论信息论经典文献选编》北京:求实出版社1989年版，第294页

[2]贝塔朗菲《一般系统论》，林康义、魏宏森译，北京:清华大学出版社1987版，第14页

过程控制系统论文例7

1《控制工程基础》课程教学改革的必要性

《控制工程基础》是机械类专业必修的一门专业基础课程。它把控制论融入到机械工程领域，培养学生运用控制理论的基本原理来解决机械工程中实际问题的一门学科。该课程在整个专业课程中起到了一个承前启后的作用，是为日后学生成为工程测试人员必备的骨干课程。《控制工程基础》在介绍控制理论的基本原理和基本概念的同时，以机械系统、电网络系统为背景，阐明了控制理论在工程中的应用。《控制工程基础》作为一门机械类专业的技术基础课程在各理工科高校中广泛开设，为进一步提高工程教育质量，开展工程教育专业认证工作，把培养目标和毕业出口要求作为导向，专业课程体系设置、师资队伍配备、办学条件配置等都围绕学生毕业能力达成这一核心任务展开，并建立专业持续改进机制以保证专业教育质量和专业教育活力。

2教学改革的举措

2.1根据工程教育论证的评价体系修订课程的教学目标

本课程是学生毕业后从事机械工程控制必备的基础知识，对照工程教育论证的评价体系学生毕业时应该具备的知识、能力、素质，修订和完善本课程的教学目标如下：掌握控制理论的基本概念及有关基本术语和定义，理解机械控制工程研究的对象和研究方法，具备将控制工程基础理论知识应用于机械工程领域复杂工程问题的描述和解释的能力；掌握经典控制论的基本原理、基本方法，训练分析研究机械工程中有关信息的传递、反馈及控制的能力；培养一般控制系统的分析和设计能力，并具备通过文献查阅、分析或实验、实践等手段对不同系统方案的合理性与局限性作出客观比较与评价的能力；掌握常用的机电一体化的新技术和新方法，具备确定设计目标和任务的分析能力

2.2明确教学主线

教学过程中一定要抓住“建立控制系统的动态数学模型，分析其稳定性、准确性、快速性”这条教学主线，明确课程内容主要讲授的6个章节及其相互间的关联性，让学生把抽象复杂的联系起来形成以下共识：绪论是让学生对控制系统有一个整体认识；控制系统的数学模型建立，运用动力学、电学及专业知识，建立机械系统、电网络的微分方程、传递函数与系统方框图；时域分析是研究控制系统性能的一种方法，运用传递函数求解系统在某一信号作用下的输出响应，计算和分析其性能指标；频域分析是研究控制系统性能的另一种方法，令传递函数中的s=jω，则系统可在频率域内分析，绘制奈奎斯特图和Bode图，分析系统性能；稳定性分析是研究控制系统的首要条件，利用传递函数的系数、奈奎斯特图和Bode图都可判断系统稳定性；误差分析是研究控制系统的准确性，理清误差与偏差的关系，系统在各种信号作用下的稳态误差的分析与计算。

2.3优化教学内容

课程教学内容的优化紧密围绕本课程的教学目标和教学要求，要正确处理好学时少、内容多、基本要求不能降低的矛盾。在课程内容组织上循序渐进，逐步深化，突出讲解控制理论基本概念、系统数学建模、时域响应分析、频率特性分析、系统稳定性分析及系统误差分析等重点部分。教学中紧密联系工程生产实际，侧重讲解基本规律的理解、应用及其相互联系，减少一些定理和公式的详细推演，或把复杂抽象的公式及推理，换成简单易懂的案例表述，便于学生理解和接收，比如讲解劳斯判据是基于特征方程式的根和系数关系建立时，以方程x2+3x+2=0为例更易让学生理解。将MATLAB、Simulink应用于《控制工程基础》课程教学中，在教学穿插演示二阶系统的响应分析、系统的稳定性分析、奈奎斯特图、Bode图、SIMULINK仿真。

2.4与其他课程教学融合

在课程教学中，积极与机械专业其他任课老师沟通，寻求其他课程中与控制相关能扩展的内容，采用课程间的互相融合教学，实现课程之间的相关衔接。让学生拓宽思维，积极思考，把专业的各课程相互联系起来，形成实际工程的完整体系，提高综合应用能力。

2.5改革课程考核体系

考核方式采用平时成绩和课程考试相结合的形式对学生课程成绩进行综合评定。平时成绩占30%包括课程作业和小论文情况，课程作业考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握程度。小论文分析行业前沿发展，查阅文献资料、整理、分析比较，主题部分引用和评述代表性强、具有科学性和创造性的文献。考试占70%，题型主要以客观题、分析题、计算题、作图题、综合题为主。

过程控制系统论文例8

国家税务总局局长肖捷同志在2010年全国税系统党风廉政建设工作会议上提出,2010年的党风廉政建设工作:“要突出重点,完善内控机制”。要“把完善内控机制作为惩防体系建设和反腐倡廉制度建设的重要载体,全面推进。”如何建立和完善税务系统内控机制是摆在我们各级税务机关面前的一项全新的重要工作。为了做好这项工作,我们应当对其理论渊源、制度结构内容和构建方式等问题在理论上进行深入分析,并在此基础上,结合税务系统的工作实际,提出具有操作性的政策建议。

一、税务系统内控机制理论渊源

税务系统内控机制是国家税务总局在建立健全税务系统惩治和预防****体系的过程中,认真总结多年来税务系统党风廉政建设工作成功经验的基础上,结合税务系统的工作特点,“将内部控制理论引入税务系统反腐倡廉建设”而创造的一个全新的专有名词,是税务系统各级工作人员对税务行政执法权和行政管理权运行中的执法风险和廉政风险自我发现、自我防范、自我控制的一系列制度、方法、措施的总称,是税务系统反腐倡廉工作理论创新的一个标志:也是税务系统在新形势下开展反腐倡廉工作的具体方向和思路。

1　税务系统内控机制理论是对党中央关于预防行政****理论的继承、创新和具体应用。改革开放以来,我们党的几代领导人都对如何在新形势下开展反腐倡廉工作进行了深入的研究和探讨,提出了一系列理论观点,以指导我们的工作实践。我们党对反腐倡廉战略方针的调整和一系列重大决策的部署和实施,表明党中央对预防****的理论认识越来越深刻,对反****的实际工作越来越重视,对反腐倡廉建设的工作思路越来越清晰,对惩治和预防****体系建设规律的认识和把握越来越明确。当前,国家税务总局在认真总结系统内多年来反腐倡廉工作经验的基础上,结合部门的工作特点,将在企业界行之有效的内部控制理论,作为一种理论方法和技术手段,引入到税务系统的反****倡廉工作之中,形成系统的具有部门特色的反腐倡廉工作思路和方法。应当说,这是我们党关于反腐倡廉理论与税务部门的实际工作相结合的产物,是对反腐倡廉理论的继承应用和发展创新。

2　税务系统内控机制理论,是对税务系统多年来反腐倡廉工作实践经验的总结和升华。多年来,全国各级税务机关在反腐倡廉工作中注意与税收业务相结合,积极探索,创造了一系列与税收工作相匹配的工作思路和方法,并取得了比较好的效果。为了加强对税务干部行使行政权力时的监督制约,有效预防****行为的发生,从上世纪80年代末期开始,全国各级税务机关就改“一人进厂,各税统管”,为“征、管”两分离或“征、管、查”三分离的税收征管新模式,随着形势的发展又经历了以“纳税申报、税务、税务稽查”三位一体的征管模式和“以纳税申报和优化服务为基础,以计算机网络为依托,集中征收,重点稽查”为标志的税收征管模式。在注重对税务行政执法权监督制约的同时,国家税务总局在90年代中期又提出要加强对于部人事管理、大宗物品采购等税务行政管理权进行监督制约,形成了有税务部门特色的“两权监督”理论,在实践中发挥了重要的作用。与此同时,全国各级税务机关按照国务院“建立法制国家、推进依法行政”的总体战略,结合税务工作的特点,建立并实施了以细化税收执法岗责体系,统一规范税收执法行为,明确执法责任为特点的税务行政执法责任制和税务行政执法过错追究制度体系,强化了对税务干部在行使权力过程中的责任意识和对违法、违纪、执法过错行为责任追究的力度。在此过程中,一些税务机关还积极学习、借鉴现代行政管理理论,将流程再造理论、iso9000质量管理体系等理论和方法引入到税收管理之中,通过对税收征管流程的再造,强化各环节的监督制约,使目标管理落实到每一个具体岗位和环节,进而达到规范化、精细化管理的目的。税务机关的这些探索和实践,为建立行为规范、权责明确、运转流畅的内部控制积累了实践经验,奠定了坚实的基础。

3　税务系统内控机制理论是企业内部控制理论在税收管理中的具体应用和进一步拓展。内部控制理论近年来发展迅速,在实践中的应用越来越广泛,对强化企业内部管理、及时发现和防范风险、制止营私舞弊和违法乱纪行为的发生、保证管理权力的顺

畅运行等方面都发挥了重要的作用。内部控制理论的目标、理论方法、技术措施等方面与税务机关加强内部管理的工作机理是一致的,与税务机关依法治税和反廉倡廉的目标要求是一致的。因此,税务系统内控机制的建立和完善,应当认真研究、学习和借鉴内控理论的观点和方法,将内控理论中的风险防范和控制的一系列具体方法应用到税务行政管理工作中,并结合税务部门的工作特点,不断加以丰富和完善。

二、构建税务系统内控机制框架结构的具体思路

国家税务总局肖捷局长指出:“要把内控机制建设作为税收体制机制建设的重要内容,结合税制、征管、内部行政管理等改革,积极完善内部岗责体系,优化流程,健全制度,强化监督,形成权力层层分解、工作环环相扣、相互联系制约的科学严密的管理链条,从源头和机制上防范****风险。”这无疑为各级税务机关建立和完善税务系统内控机制指明了方向。

结合当前税务系统的工作实际和对内控理论的研究、学习和借鉴,当前税务系统内控机制建立和完善的基本思路应当是:坚持依法治税和反腐倡廉的基本原则,以建立健全税务系统惩治和预防****体系为目标;在各级税务机关党组的统一领导下,充分发挥纪检监察、督察内审、巡视、法制等监督部门的组织作用,各有关业务部门积极参与,充分发挥整体合力;根据现有的机构设置和税收征管模式,以建立健全税务机关岗责体系为基础,明确各个工作岗位权力和责任;以优化税务工作流程、科学配置权力为主线,以完善税收工作程序和规范税务工作行为为重点,以风险识别、风险评估和风险控制为主要内容,以信息技术为依托,强化信息传递、沟通;加强税务文化建设,培育、塑造以法治文化、廉政文化为核心的内控环境;建立和完善规章制度,公开办事程序,对税务系统行政权力的行使和运用过程进行全程监督制约。进而构建起工作岗位标准化、权力责任明晰化、办事程序化、监督实时化、追究及时化的体制机制,体现出分权制衡、流程制约、事前预警、事中提醒、事后追究的风险管理功能,实现对税务系统“两权”运行全过程进行监督和制约的内控机制,保证各级税务机关“两权”运行的规范、透明、高效。

1　明确内控目标,把握内控机制的建设方向。依法治税,用法律的手段指导和规范我们的各项工作,是多年来税收工作取得成功的经验总结,是党和国家对税收工作提出的要求,也是各级税务机关的奋斗目标和工作中必须坚持的基本原则。反腐倡廉,加强党风廉政建设,是提高干部队伍素质,保证干部正确履行职责,执法为民的政治保障。因此,将依法治税和反腐倡廉设定为税务系统内控机制的总体目标,将建立健全税务系统惩治预防****体系为内控机制的具体目标,为内控机制的建设指明了方向,为内控机制框架的构建和功能设定提供了理论依据。

2　完善内控机制的领导体制和工作方式。税务系统内控机制的建立和运行,是税务机关的一项全局性的工作,涉及到各个部门和方方面面的工作,必须在党组的统一领导下,由党组书记负总责,纪检组长(或者责成一名分管执法监督工作的副局长)具体抓,纪检监察部门(或者是责成督察内审、巡视、法制等负责执法监督的部门中的一个部门)作为具体牵头部门负责组织协调,各相关部门积极参与配合,共同实施内控。才能有效动员各方面的力量,共同发挥内控机制的作用。牵头部门负责制定内控实施方案,协助党组具体分解和落实内控任务,并对内控机制运行过程进行监督、考核和评价。各相关部门按职责分工,负责制定相关工作制度,梳理工作规范,落实具体内控工作任务。

3　全面梳理权力事项,明确岗责体系。对照有关法律、法规和相关文件精神,结合机构改革,对本级机关各部门的权力事项,特别是税收业务管理权、人财物管理权、税收执法权等进行全面梳理,列出“权力清单”。按照机构设置和征管模式,严格划分不同岗位的权力的使用范围,针对不同类别权力的特征和作用,建立职权清楚、责任明确的岗责体系,同时,将党风廉政建设的要求融入到每一个岗位,实现权力、岗位、责任、义务的有机结合,做到各司其职、各负其责。

4　优化工作流程,科学配置权力。在坚持依法治税和为纳税人提供优质高效服务原则的基础上,针对不同部门的权力事项和用权方式,简化权力运行程序,下放行政权力,提高工作效率,优化权力运行流程,明确具体权力事项的业务操作程序,做到下一道程序对上一道程序进行控制,每道程序之间互相制衡。在“简、放、提、优”的基础上,科学配置权力,编制权力运行流程图,对权力事项的运行程序、行使依据、承办岗位、职责要求、监督制约环节、相对人的权利、投诉举报途径和方式等内容,以图示的方式表达出来,通过流程图将权力行使过程进行固化,使每项权力的行使过程都做到可视可控。

三、构建税务系统内控机制的路径选择

税务系统内控机制的建立和完善,是一个系统工程,涉及税

务机关内部各个部门和方方面面的工作。当前,为了建立和完善税务系统内控机制,应当理清思路,明确工作方向,重点做好如下几项工作:

1　完善制度,规范税务人员行政行为。根据税收法律、法规和税收规范性文件,对税务人员每一项行政行为都要进行梳理、分析和研究,制定出统一的标准规范,使所有的工作行为都有法可依、有据可循。紧紧围绕“两权”运行轨迹,全面清理整合工作规程和内部管理制度,总结实践中的一些行之有效的经验和办法进行规范和固化,并上升为制度。建立起一系列既有实体性内容,又有程序性要求的工作制度,既明确规定应当怎么办,又要规定违反规定后如何处理,形成一整套环环相扣的制度链条,相互监督、相互制约、相互协调和相互促进,保证行政权力的和谐有序运行。”

2　实施科学的风险管理,实现对风险事前预警、事中提醒、事后追究的防范和控制。从分析权力运行风险人手,对税收管理、税收执法和行政管理中可能引发风险的各种信息进行识别,并根据不同风险度和风险成因,采取相应的风险应对策略和措施,实现风险的有效防范、控制和化解。行政执法权力风险查找的重点是一般纳税人认定、优惠政策审批、税款核定、纳税评估、税务稽查、税务行政处罚等环节;行政管理权力风险查找的重点是干部任用、资金分配、项目决定、资产处置,以及许可权、审批权、征收权、处罚权、强制执行权等权力比较集中的重点部位和关键环节。风险点的查找,应当按照“对照岗位职责——梳理岗位职权——找准权力风险点——公示接受建议”的统一流程,由部门和个人结合工作实际主动查找,并将查找出来的结果集中公示。对查找出的风险,要按照权力运行频率高低、人为因素大小、自由裁量幅度的高低、制度机制漏洞的多少、危害损失的严重程度等对风险点进行分级评估,明确各部门在风险管理中的责任,健全防控措施。要把风险排查、风险分析、风险应对等工作落实到具体岗位、具体人员和具体工作环节,使风险管理真正科学、实用。

3　充分利用税收信息管理系统,强化权力运行过程中的信息沟通。将权力行使过程变为信息处理过程,强化程序的严密性,弱化人为因素,遏制随意性,形成机器控权的制约机制。要依托综合税收征管信息系统、税收执法管理信息系统、纪检监察管理信息系统和人事管理信息系统等信息技术手段,逐步将以审批事项为重点的各类权力运行纳入信息化管理,使各类信息互融互通,便于沟通和监控,实现实时监督、控制和综合分析,做到全程留痕,可查可控。要进一步运用好现有的监控决策、执法考核、执法监察等信息系统,切实掌握各类事项的受理、承办、审核、批准、办结等信息,做到实时监控,全程制约。

4　加强税务文化建设,培育、塑造以法治文化、廉政文化为核心的内控环境。税收内部控制机制的顺畅运行,需要有一个与之相适应的包括管理理念、组织机构、岗责体系业务流程等要素构成的内控环境。在内控环境中,人是起决定性作用的,因为所有的制度都需要有与制度要求相适应的人来执行,这其中起重要作用的是人的思想理念和能力素质。因此,必须加强税收文化建设,将依法治税、廉洁行政的观念和实施科学化、专业化、精细化管理的思想内化为税务干部的思想观念,成为全体税务工作人员的共识,并将这种治税思想和管理理念贯穿于税收工作的始终,引导全体税务人员加强对依法治税思想和科学内控管理理念的认知,牢固树立依法行政、防范执法风险和廉政风险的观念,在工作实践中不断调整自己的行为模式,为税务系统内控机制的顺利运行创造良好的实施环境。

5　不断深化政务公开,实行阳光执法。阳光是最好的防腐剂,公开是最好的监督。要认真落实国家有关部门关于政务公开的部署和要求,按照“公开是原则,不公开是例外”的要求,严格执行公开办税制度,对各部门的权力进行汇总统计,审核认定,编制目录,明确公开的要求、时限、范围,实现权力、责任、流程、制度、风险“五个公开”,使权力在阳光下透明、规范地运行,不断提高权力运行的透明度和公信力,拓展监督渠道,促进内部管理制度在运行过程中不断调整完善。

过程控制系统论文例9

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）28-0095-02

一、存在问题

《过程装备控制技术及应用》是过控专业本科生在大学物理、控制工程基础等课程之后所修的一门专业课，教材选用、张早校主编的部级规划教材（第二版），内容涵盖仪表、电路、自动控制等多方面的知识。在授课过程中，主要发现有如下一些特点和问题：一是本课程涉及到检测、控制装置、简单和复杂过程控制系统、计算机控制系统等内容，内容多且繁杂，学生普遍反映该课程内容抽象、不连贯、不容易掌握。二是在课程安排上，过控专业学生在第三学年学习《过控制过程基础》课程，第四学年学习本课程，本希望通过控制工程的学习为专业课提供帮助，但从目前的反馈信息看，多数学生认为两门课程的知识点联系少，不能有效把理论知识用到专业课的学习中。三是本课程内容涉及面广，知识点多，许多理论知识不直观，内容抽象，学生难以将理论与实际过程相结合，教师在传统教学过程中，课程教学效果不佳。

二、教学探讨

针对这些问题，在教学过程中本人进行了三个方面的尝试和探索。

首先，根据《过程装备控制技术及应用》教材内容和知识点多、容量大的特点，本人结合目前化工和过控专业现状，精心选择授课内容，把相关内容进行调整，按控制类型为主线、目前生产中常用仪器及新的知识点为补充，以授课和讲座形式安排课程内容的讲解，通过精心组织教学内容、达到突出教学重点的目的。

其次，过程装备控制技术及应用是一门实践性极强的专业课，涉及很多经验性内容，学生不易理解，加之专业教师往往强调实践而忽略与前期理论课程的联系，易造成理论课和专业课的脱节。如能在教学中有意识地强化理论知识应用，搭建与实际联系的桥梁，不仅有助于本课程的学习，更能提高学生对新旧课程的学习兴趣。

此外，控制系统有许多概念抽象，且多涉及动态过程的探讨，如教学过程中借用相关自动控制系统仿真技术或相关软件，能直接对系统被控变量的变化过程进行直观显示，验证相关经验知识，将有助学生对实际过程和控制系统的理解和掌握。

三、教学实践

基于上述理念，对《过程装备控制技术及应用》课程部分内容进行了教学实践。如在讲授单回路控制系统时，调节器的调节规律是一个重要知识点，传统教学往往采用PID定义、定性描述调节器参数对控制过程影响、以及工程整定等授课形式，学生不容易掌握。我们在进行教学时（以比例控制P为例），首先对Bode图进行了回顾，给出比例控制器控制规律的定义和传递函数，为：

G■=■=K■ （1）

其频率特性、对数幅频特性和对数相频特性为：

Gc（jω）=KP （2）

Lc（ω）=201gKP；φc（ω）=0； （3）

然后探讨被控对象特性，如两个惯性环节构成的零型系统的传递函数为■，则其幅频和相频特性曲线见图1中未校正曲线线。由该被控对象构成的单回路控制系统经比例控制器校正后，系统频率特性曲线见图中已校正曲线。

可以看出，校正后（Kp>1），系统的性能变化为：

（1）开环增益加大，稳态误差减小，即改善了系统的稳态性能。

（2）幅值穿越频率ωc增大，过渡过程时间ts缩短，即改善了系统的快速性。

（3）稳定裕量减小甚至可能为负值，即系统稳定性变差。

在Bode图分析基础上，提出控制器比例度的概念以及比例度对控制系统过度过程的影响。同时，为了验证Bode图和经验对控制过程影响的分析，还可以利用热工仿真软件或Matlab软件，对上述课程知识点进行软件仿真验证，见图2。通过仿真，学生能直观地看出参数变化对系统的影响，得出控制规律，验证经验结论。

可以看出通过Bode图能清晰阐述PID控制规律对被控对象性能的影响，借助仿真技术可以使学生直观了解控制规律及其参数对控制过程的影响，从而提高授课效果和学习效率。通过上述实践，构建了理论与实践的桥梁，并辅以相应的仿真验证，更有利于学生新旧知识的衔接，提高学生学习热情，调动学习积极性。

过程控制系统论文例10

国家税务总局局长肖捷同志在2010年全国税系统党风廉政建设工作会议上提出,2010年的党风廉政建设工作:“要突出重点,完善内控机制”。要“把完善内控机制作为惩防体系建设和反腐倡廉制度建设的重要载体,全面推进。”如何建立和完善税务系统内控机制是摆在我们各级税务机关面前的一项全新的重要工作。为了做好这项工作,我们应当对其理论渊源、制度结构内容和构建方式等问题在理论上进行深入分析,并在此基础上,结合税务系统的工作实际,提出具有操作性的政策建议。

一、税务系统内控机制理论渊源

税务系统内控机制是国家税务总局在建立健全税务系统惩治和预防****体系的过程中,认真总结多年来税务系统党风廉政建设工作成功经验的基础上,结合税务系统的工作特点,“将内部控制理论引入税务系统反腐倡廉建设”而创造的一个全新的专有名词,是税务系统各级工作人员对税务行政执法权和行政管理权运行中的执法风险和廉政风险自我发现、自我防范、自我控制的一系列制度、方法、措施的总称,是税务系统反腐倡廉工作理论创新的一个标志:也是税务系统在新形势下开展反腐倡廉工作的具体方向和思路。

1　税务系统内控机制理论是对党中央关于预防行政****理论的继承、创新和具体应用。改革开放以来,我们党的几代领导人都对如何在新形势下开展反腐倡廉工作进行了深入的研究和探讨,提出了一系列理论观点,以指导我们的工作实践。我们党对反腐倡廉战略方针的调整和一系列重大决策的部署和实施,表明党中央对预防****的理论认识越来越深刻,对反****的实际工作越来越重视,对反腐倡廉建设的工作思路越来越清晰,对惩治和预防****体系建设规律的认识和把握越来越明确。当前,国家税务总局在认真总结系统内多年来反腐倡廉工作经验的基础上,结合部门的工作特点,将在企业界行之有效的内部控制理论,作为一种理论方法和技术手段,引入到税务系统的反****倡廉工作之中,形成系统的具有部门特色的反腐倡廉工作思路和方法。应当说,这是我们党关于反腐倡廉理论与税务部门的实际工作相结合的产物,是对反腐倡廉理论的继承应用和发展创新。

2　税务系统内控机制理论,是对税务系统多年来反腐倡廉工作实践经验的总结和升华。多年来,全国各级税务机关在反腐倡廉工作中注意与税收业务相结合,积极探索,创造了一系列与税收工作相匹配的工作思路和方法,并取得了比较好的效果。为了加强对税务干部行使行政权力时的监督制约,有效预防****行为的发生,从上世纪80年代末期开始,全国各级税务机关就改“一人进厂,各税统管”,为“征、管”两分离或“征、管、查”三分离的税收征管新模式,随着形势的发展又经历了以“纳税申报、税务、税务稽查”三位一体的征管模式和“以纳税申报和优化服务为基础,以计算机网络为依托,集中征收,重点稽查”为标志的税收征管模式。在注重对税务行政执法权监督制约的同时,国家税务总局在90年代中期又提出要加强对于部人事管理、大宗物品采购等税务行政管理权进行监督制约,形成了有税务部门特色的“两权监督”理论,在实践中发挥了重要的作用。与此同时,全国各级税务机关按照国务院“建立法制国家、推进依法行政”的总体战略,结合税务工作的特点,建立并实施了以细化税收执法岗责体系,统一规范税收执法行为,明确执法责任为特点的税务行政执法责任制和税务行政执法过错追究制度体系,强化了对税务干部在行使权力过程中的责任意识和对违法、违纪、执法过错行为责任追究的力度。在此过程中,一些税务机关还积极学习、借鉴现代行政管理理论,将流程再造理论、iso9000质量管理体系等理论和方法引入到税收管理之中,通过对税收征管流程的再造,强化各环节的监督制约,使目标管理落实到每一个具体岗位和环节,进而达到规范化、精细化管理的目的。税务机关的这些探索和实践,为建立行为规范、权责明确、运转流畅的内部控制积累了实践经验,奠定了坚实的基础。

3　税务系统内控机制理论是企业内部控制理论在税收管理中的具体应用和进一步拓展。内部控制理论近年来发展迅速,在实践中的应用越来越广泛,对强化企业内部管理、及时发现和防范风险、制止营私舞弊和违法乱纪行为的发生、保证管理权力的顺

畅运行等方面都发挥了重要的作用。内部控制理论的目标、理论方法、技术措施等方面与税务机关加强内部管理的工作机理是一致的,与税务机关依法治税和反廉倡廉的目标要求是一致的。因此,税务系统内控机制的建立和完善,应当认真研究、学习和借鉴内控理论的观点和方法,将内控理论中的风险防范和控制的一系列具体方法应用到税务行政管理工作中,并结合税务部门的工作特点,不断加以丰富和完善。

二、构建税务系统内控机制框架结构的具体思路

国家税务总局肖捷局长指出:“要把内控机制建设作为税收体制机制建设的重要内容,结合税制、征管、内部行政管理等改革,积极完善内部岗责体系,优化流程,健全制度,强化监督,形成权力层层分解、工作环环相扣、相互联系制约的科学严密的管理链条,从源头和机制上防范****风险。”这无疑为各级税务机关建立和完善税务系统内控机制指明了方向。

结合当前税务系统的工作实际和对内控理论的研究、学习和借鉴,当前税务系统内控机制建立和完善的基本思路应当是:坚持依法治税和反腐倡廉的基本原则,以建立健全税务系统惩治和预防****体系为目标;在各级税务机关党组的统一领导下,充分发挥纪检监察、督察内审、巡视、法制等监督部门的组织作用,各有关业务部门积极参与,充分发挥整体合力;根据现有的机构设置和税收征管模式,以建立健全税务机关岗责体系为基础,明确各个工作岗位权力和责任;以优化税务工作流程、科学配置权力为主线,以完善税收工作程序和规范税务工作行为为重点,以风险识别、风险评估和风险控制为主要内容,以信息技术为依托,强化信息传递、沟通;加强税务文化建设,培育、塑造以法治文化、廉政文化为核心的内控环境;建立和完善规章制度,公开办事程序,对税务系统行政权力的行使和运用过程进行全程监督制约。进而构建起工作岗位标准化、权力责任明晰化、办事程序化、监督实时化、追究及时化的体制机制,体现出分权制衡、流程制约、事前预警、事中提醒、事后追究的风险管理功能,实现对税务系统“两权”运行全过程进行监督和制约的内控机制,保证各级税务机关“两权”运行的规范、透明、高效。

1　明确内控目标,把握内控机制的建设方向。依法治税,用法律的手段指导和规范我们的各项工作,是多年来税收工作取得成功的经验总结,是党和国家对税收工作提出的要求,也是各级税务机关的奋斗目标和工作中必须坚持的基本原则。反腐倡廉,加强党风廉政建设,是提高干部队伍素质,保证干部正确履行职责,执法为民的政治保障。因此,将依法治税和反腐倡廉设定为税务系统内控机制的总体目标,将建立健全税务系统惩治预防****体系为内控机制的具体目标,为内控机制的建设指明了方向,为内控机制框架的构建和功能设定提供了理论依据。

2　完善内控机制的领导体制和工作方式。税务系统内控机制的建立和运行,是税务机关的一项全局性的工作,涉及到各个部门和方方面面的工作,必须在党组的统一领导下,由党组书记负总责,纪检组长(或者责成一名分管执法监督工作的副局长)具体抓,纪检监察部门(或者是责成督察内审、巡视、法制等负责执法监督的部门中的一个部门)作为具体牵头部门负责组织协调,各相关部门积极参与配合,共同实施内控。才能有效动员各方面的力量,共同发挥内控机制的作用。牵头部门负责制定内控实施方案,协助党组具体分解和落实内控任务,并对内控机制运行过程进行监督、考核和评价。各相关部门按职责分工,负责制定相关工作制度,梳理工作规范,落实具体内控工作任务。

3　全面梳理权力事项,明确岗责体系。对照有关法律、法规和相关文件精神,结合机构改革,对本级机关各部门的权力事项,特别是税收业务管理权、人财物管理权、税收执法权等进行全面梳理,列出“权力清单”。按照机构设置和征管模式,严格划分不同岗位的权力的使用范围,针对不同类别权力的特征和作用,建立职权清楚、责任明确的岗责体系,同时,将党风廉政建设的要求融入到每一个岗位,实现权力、岗位、责任、义务的有机结合,做到各司其职、各负其责。

4　优化工作流程,科学配置权力。在坚持依法治税和为纳税人提供优质高效服务原则的基础上,针对不同部门的权力事项和用权方式,简化权力运行程序,下放行政权力,提高工作效率,优化权力运行流程,明确具体权力事项的业务操作程序,做到下一道程序对上一道程序进行控制,每道程序之间互相制衡。在“简、放、提、优”的基础上,科学配置权力,编制权力运行流程图,对权力事项的运行程序、行使依据、承办岗位、职责要求、监督制约环节、相对人的权利、投诉举报途径和方式等内容,以图示的方式表达出来,通过流程图将权力行使过程进行固化,使每项权力的行使过程都做到可视可控。

三、构建税务系统内控机制的路径选择

税务系统内控机制的建立和完善,是一个系统工程,涉及税

务机关内部各个部门和方方面面的工作。当前,为了建立和完善税务系统内控机制,应当理清思路,明确工作方向,重点做好如下几项工作:

1　完善制度,规范税务人员行政行为。根据税收法律、法规和税收规范性文件,对税务人员每一项行政行为都要进行梳理、分析和研究,制定出统一的标准规范,使所有的工作行为都有法可依、有据可循。紧紧围绕“两权”运行轨迹,全面清理整合工作规程和内部管理制度,总结实践中的一些行之有效的经验和办法进行规范和固化,并上升为制度。建立起一系列既有实体性内容,又有程序性要求的工作制度,既明确规定应当怎么办,又要规定违反规定后如何处理,形成一整套环环相扣的制度链条,相互监督、相互制约、相互协调和相互促进,保证行政权力的和谐有序运行。”

2　实施科学的风险管理,实现对风险事前预警、事中提醒、事后追究的防范和控制。从分析权力运行风险人手,对税收管理、税收执法和行政管理中可能引发风险的各种信息进行识别,并根据不同风险度和风险成因,采取相应的风险应对策略和措施,实现风险的有效防范、控制和化解。行政执法权力风险查找的重点是一般纳税人认定、优惠政策审批、税款核定、纳税评估、税务稽查、税务行政处罚等环节;行政管理权力风险查找的重点是干部任用、资金分配、项目决定、资产处置,以及许可权、审批权、征收权、处罚权、强制执行权等权力比较集中的重点部位和关键环节。风险点的查找,应当按照“对照岗位职责——梳理岗位职权——找准权力风险点——公示接受建议”的统一流程,由部门和个人结合工作实际主动查找,并将查找出来的结果集中公示。对查找出的风险,要按照权力运行频率高低、人为因素大小、自由裁量幅度的高低、制度机制漏洞的多少、危害损失的严重程度等对风险点进行分级评估,明确各部门在风险管理中的责任,健全防控措施。要把风险排查、风险分析、风险应对等工作落实到具体岗位、具体人员和具体工作环节,使风险管理真正科学、实用。

3　充分利用税收信息管理系统,强化权力运行过程中的信息沟通。将权力行使过程变为信息处理过程,强化程序的严密性,弱化人为因素,遏制随意性,形成机器控权的制约机制。要依托综合税收征管信息系统、税收执法管理信息系统、纪检监察管理信息系统和人事管理信息系统等信息技术手段,逐步将以审批事项为重点的各类权力运行纳入信息化管理,使各类信息互融互通,便于沟通和监控,实现实时监督、控制和综合分析,做到全程留痕,可查可控。要进一步运用好现有的监控决策、执法考核、执法监察等信息系统,切实掌握各类事项的受理、承办、审核、批准、办结等信息,做到实时监控,全程制约。

4　加强税务文化建设,培育、塑造以法治文化、廉政文化为核心的内控环境。税收内部控制机制的顺畅运行,需要有一个与之相适应的包括管理理念、组织机构、岗责体系业务流程等要素构成的内控环境。在内控环境中,人是起决定性作用的,因为所有的制度都需要有与制度要求相适应的人来执行,这其中起重要作用的是人的思想理念和能力素质。因此,必须加强税收文化建设,将依法治税、廉洁行政的观念和实施科学化、专业化、精细化管理的思想内化为税务干部的思想观念,成为全体税务工作人员的共识,并将这种治税思想和管理理念贯穿于税收工作的始终,引导全体税务人员加强对依法治税思想和科学内控管理理念的认知,牢固树立依法行政、防范执法风险和廉政风险的观念,在工作实践中不断调整自己的行为模式,为税务系统内控机制的顺利运行创造良好的实施环境。

5　不断深化政务公开,实行阳光执法。阳光是最好的防腐剂,公开是最好的监督。要认真落实国家有关部门关于政务公开的部署和要求,按照“公开是原则,不公开是例外”的要求,严格执行公开办税制度,对各部门的权力进行汇总统计,审核认定,编制目录,明确公开的要求、时限、范围,实现权力、责任、流程、制度、风险“五个公开”,使权力在阳光下透明、规范地运行,不断提高权力运行的透明度和公信力,拓展监督渠道,促进内部管理制度在运行过程中不断调整完善。