远程温度控制系统毕业设计英文翻译(中文)

1、程序控制实验室的现场总线的时代已经到来摘 要工业的程序控制已经经过下列的演变过程：直接数字控制 (DDC-1962),可编程逻辑控制器 (PLC-1972),离散控制系统 (直流 -1976), 和域控制系统(FCS-1994). 最近正在发生的域控制系统变革是fieldbus思想原则(FF)落实到制造业环境内。 这篇文章通过在一个植物网络阶层的角色以及现场总线思想和较旧的直流模型之间的比较中描述现场总线思想。此外，这篇文章还探讨在一个系统的控制课程和实验室上结合对现有的程序训练者上的FF的整合来建立一个基础现场总线装置的网络所需的硬件和软件的指导议题。前 言基本现场总线在制造业环境中是联结着

2、“智能的”传感器和发动机的一种数字控制网络。这是用于截取自动化程序数据和自动化制造制系统的最新技术。来自直接数字控制(DDC)到离散控制系统(直流)且现在到域控制系统(FCS)的构架的演变在图图 1 中被说明。在进化的每个步骤中，程序控制已经更接近探测器和发动机了。 图 1 控制进化 1。图 2 是从主计算机系统到传感器和发动机在测量和控制角度对比例-积分-微分(PID)各项的功能进行举例说明。控制程序的这一次变化减少了配线,在故障修理中提供援助, 而且减少了工业控制网络的维护费用。它同时允许通过任何主机总线控制总线装置，这个主机是能存在于一个局域网分支上的任何一个对现场总线系统装置用有合适的

3、现场总线的主机。图 2 控制建筑学 1。当它是可操作的时候， FF 系统的另一个特征是有把 现场总线装置加入一个现有的现场总线程序的能力。当传感器被代替或增加新的域装置的时候，要使现场总线网络的实施成为一个现有的需要更少的程序且不要求关闭程序系统。现场总线装置具备不需要网络上的中央计算机或数字处理器为其提供动力处理，而能够在内部运行程序控制环。除了网络功能的数据之外,被拧的FF-双网络电缆能供应必需运行网络上的所有传感器和主动器的力量。在一个单一片段上需要达到32个装置的标准。利用中继器，在一个单一网络上能有多达240个现场总线装置。 兼容性的FF标准支不支持"接线片和play &q

4、uot; ？建筑学。这允许领域装置从不同的厂商在可行的现场总线模型上被合并，且附加的新域装置不需要局域网进行重构。现场总线系统和标准。使用现场总线去描述网络控制技术的数目很多。结果，现场总线驱动的控制系统的选择和设计中存在相当程度上的混乱。图解3为设计工程师在当前网络协议上的选择提供了看法。现场总线区域网络分为离散和过程两种应用策略。更深的可得的自动化的程度的不同选择，从位水平传感器操作到支持过程控制再到商业单位的数据库管理和详细目录控制支持程序控制和接口。在离散区域中，现场总线DP，CAN，Devicenet和SDS 协议有好厂商支持。在程序控制边方面,二个协议: 现场总线基础和现场总线PA

5、占有主要优势。 现场总线标准的发展在二十世纪八十年代中期开始，当时美国的电子工业协会成立了SP5现场总线委员会。在1992年，当Fisher, Rosemount，Yokogawa和Siemens创立了Interoperable系统工程（ISP），以及另外主要的SP50公司，包括 Honeywell,Allen Bradley,和其它形成了WorldFIP标准的群体时，变化的标准数字少了。当网际服务和 WorldFIP参加形成现场总线系统(FF)的时候，较进一步的巩固在1993年发生了。结果，两个协议已经被应用于局域网基本过程控制应用中。现场总线基础,一个美国和亚洲支持标准,而 Profibu

6、s PA 标准则在欧洲流行。 现场总线控制建筑学。建筑学使用FF结构包括二区域网络类型，被称为H1 和 H2。H1片段是一 31.25千字节每秒用于把FF装置联接在一起的总线结构。H1总线,如图4中说明,可以是点对点,和马刺或多点，菊花链和树型的总线。A类屏蔽双绞线电缆是H1的理想接线，也是IEC/ISA物理层明确规定的标准。H1电缆的最大长度1900米也是以同样的标准明确说明的。在多数情况下，利用这些线新安装时利用现有的设备线能把电流信号转化成FF技术。如图 5举例，扩展模块或联接箱被用于建立树型或星型/鸡角型拓扑结构和在离FF接口一些距离上为H1总线创建多spur 扩展模块的一个典型结构图

7、5所示。图 5扩充模块4。注意到初始模块是加在一个大功率空调上的终端设备。而后面的模块只作为域装置的终端。初始模块也为主计算机提供一个连接点。H1总线也必须有终端（一系列电阻和电容）放在总线的两端来增强网络数据的传输。一些终端模块把终端建立在接口内。第二个局域网FF叫做H2，是一个高速总线传输模型，它作为一个支柱为H1段服务。H2 backbone能以 1,2.5, 或 100 兆位每秒的速度运行。为一个 H1 和使用 FF 记录的 H2 区域网络的一个典型的结构在图 6 中被显示。H1和H2局域网利用FF协议的典型结构如图6所示。图6 H1和H2区域网络结构 4H2 网络速度对在灵活的领域装

8、置和其他的制造硬件之间的数据传输是有用的，如可编程逻辑控制器和程序分析器。H2允许访问在万维网分支上的任何计算机的结构。而且允许程序设计者和产品计划者直接访问程序数据，以及从远程为系统编程的能力。FF和离散控制系统的比较离散控制系统 (DCS)是当前大型控制应用的标准。 在离散控制系统中,一个中央处理器，如图 7,控制所有的参数。Fieldbus直接地完成在现场总线传感器或主动器 (图 2)里面移动数据过滤，转换，调节常数和警报进入领域之。这极大地减少现场总线系统对中央的处理能力的需要。使用现场总线系统中的配置工具配置所有的装置设定,包括程序叁数,过程变量和设置点,是可行的。同时, 参数符号已

9、经被FF装置制造业者标准化。这保证了来自不同的制造业者部门之间的兼容性，而且允许装置被用于一场 " lug和play " ，有风格。6在比较中，DCSs 有一个所有的传感器和主动器被连接在一起的单一程序控制计算机。传感器和主动器来自许多不同的厂商，不过每个装置必须配置成能与被选择的程序计算机工作。在离散控制系统上，FF的最大的优点是通过域设备轻易地把信息和丰富的数据放到网络上。在离散控制系统装备中，传感器只为程序变量提供相关的值。相反,每 FF 领域装置有能力提供所有会来自离散控制系统 中央处理器的数据。 图 7-散控制系统过程控制模型。基本现场总线 系统和离散控制系统共存

10、。这保证了离散控制系统现有投资得到保护。然而，必须采取行动来把两个系统联合起来，因为不存在离散控制系统和FF的功能特性相配。如果一个系统的装置用于另一个系统的网络设计没，那么FF和离散控制系统之间的特性差别将会潜在地引起混乱和不期望的系统操作。实验室的现场总线的介绍。创建基本现场总线系统的第一个步骤是选择控制程序。控制实验室的现场总线网络的实现包括若干的程序系统, 新的和现有的。许多大学和学院的大多数过程控制实验室拥有培训者，教授温度，压力，流程和水平控制。4-20毫安控制系统和这些模拟器中的单机PID控制器能通过总线设备没有损失4-20毫安控制选项实现补偿。实现 FF系统需要的硬件和软件包括

11、:.有一个 FF 接口卡片和 FF 结构软件一部计算机。.能为每个域装置提供9-32 伏特的直流电压和大约 20毫安的电流能力的电源。 .阻抗为100欧姆没法特和最大值3分贝/公里，频率为31.25仟赫的H1现场总线网络的配线。电缆必须是16-26个标准度量的屏蔽双绞线。被推荐的彩色代码是橘色的或白色的(+)和蓝色的或黑色的。(-)8,9.一个终端包含一个电容器 (1 mF) 和一个电阻 (100 欧姆) 避免电线中的反射信号。可以购买有合适的电子仪器的终端或者从现有的部门构造。8.由一个电感(5 mH)和一个电阻(50 欧姆)做成的空调必须置于电源和网络之间。8域装置, 像传感器和主动器,能

12、从许多公司购买。基本现场总线在他们的第九页9网页上列出所有用现场总线标准设备的公司。既然技术是新的，相对地目前使用的少数部件可与较旧的4-20毫安的设备的有用性相比较。基本的部件是温度传感器, 压力传感器, 流量传感器,给装阀门远程位置调节器 ，现场总线-到-电流(4到20毫安)转换器, 和电流(4到20毫安)-到-现场总线的转换器。另外地,"ound卡片"是可用于连接现有的 4-20毫安装置到现场总线网络中。 修正一个现有的程序流教练器。现场总线网络和控制系统, 在 Penn 州 Altoona 的实验室被设计用于过程控制实验室，利用现有的流程程序教练器如图 8所示。最初

13、的单元横过一个碟子孔口，图 9 连接不同压力的发射器,图 9 ，藉由DP 单元的4 到 20 毫安输出连接可变速度的马达控制器，图 10 。通过图 11 的系统方框图，马达控制器改变一个泵的抽泵能力来控制液体的流动。系统区划的一项研究指出，它是笔直向前的有关一个容器，单向流程环,压力孔,泵, 泵马达，加速控制,和在线视觉流程指示器的控制问题。在现场总线解决方面系统包含了相同控制的可变速度泵，通过Smar fieldbus到电流转换器(FI-302)和一个 Honeywell积分压力传感器 ( ST3000 一)，如图 12 中举例。网络显示在图 13 中。这些部件是可以通过一台有国际仪器AT-

14、FBUS接口卡和国际仪器" Configurator" 软件包的个人计算机进行编程和配置。这个训练器被设计用于教或示范程序如何驱动系统部件，而且控制软件能配置成保持连续的液体流, 甚至当一个过程干扰出现在系统中也如此。现有的程序流程训练器如图 8。在最初的系统中, 比例积分微分(PID) 控制算法实现于一个单独的数字控制器中。在 现场总线含义中，微分压力传感器包括(PID)控制器，这个控制器有内在的电子学，和在系统中监视和控制液体流在一个由用户设定的平面的软件。在现场总线解释中，Honeywell DP 域装置包括一个链活动一览表(LAS) 程序, 这是安装在他们的微分压力

15、传感器中的工厂。LAS 允许来配置和检测系统的计算机从程序网络分离,而不会造成程序控制的任何分裂或造成流程控制的扰乱。图 10 变速驱动。用于现场总线系统的网络配置在电流转换器(FI-302)中使用Smar现场总线，这样来自 DP 传感器的控制叁数就可以置入到Seco AC可调驱动的现有4-20毫安控制中。所有的实验室都练习预先运行于初始的 4 到 20 ma DP，直接适用于现场总线系统。一种变化是学生必须配置 Honeywell ST3000 微分压力发射器，图12,为适当的控制叁数代替调节数字控制器。除此之外，学生学习使用基本现场总线结构编程，用于域仪器同时展示对标准的DP单元可用的更大

16、范围的程序数据。图 12Honeywell ST-3000。微分压力发射器未来扩展计划基于初始的FF安装的成功, 三个另外的程序训练器将会被修正适合于基本现场总线技术。这三个程序训练器包括一个温度教练仪，一个液体的水平训练仪 , 和压力训练仪。所有的四个训练仪将会被一起联接到H2 高速的 (100个百万赫兹)总线上。产生的网络如图14描述。另外，在H2总线上的主要计算机能置于实验室中教师的位置，以监视学生在FF系统上工作的进度。主计算机能被学生利用现场总线系统测试那遥远的监视和可能的控制。H2总线和主机的另外一个优点是老师去插入问题或故障到本地网络中，促使学生实时检修故障。图 11 系统流动概

17、要的。图 13 流程训练者的现场总线网络。在三个另外的训练仪上的FF的实现与用来转换流程程序训练仪的努力类似。主要的不同是在于适当的FF发射器和主动器的选择中。目前，所有的技术都可用于用独立的基本现场总线控制系统对每个训练器进行翻新改进并且用 H2总线连接系统。 结论现场总线将会是下一个因为下列原因会在制造控制中找到广泛用途的技术。当必需的和财政能力允许的时候，它相对地是容易藉由允许一个使用者从小的系统和伸展开始减少费用,领域配线被减少，而且系统问题的故障修理率得到提高。同时,因为基础 现场总线组成成分在公司之间都是并立的, 任何人能为基本现场总线系统的使用创造成份，允许市场上更大的竞争。主站

18、计算机从站计算机从站计算机从站计算机从站计算机温度处理流程处理水平处理压力处理 图 14- 未来控制实验室网络的划分。因为使用基本现场总线系统的预期利益, 在教育的环境中教授基本现场总线系统是很重要的。用这种新技术来教育未来的工程师是从离散控制系统转移程序控制到基础现场总线描述的网络的模型关键。作者：詹姆士 Rehg 是一个助理教授和B.S在Penn State Altoona进行电子-机械设计技术编程的编程合作者.William H.Swain 和Brain P.Yangula 是在编程上资深的学生，且在他们的资深项目中研究fieldbus工程。史蒂文 Wheatman 是堡垒华盛顿PA H

19、oneywell 工业自动化 & 控制的主要工程师。 （第二篇）系统理论和管理控制Dr.Shahid Ansari教学笔记的目的是概述系统理论的中心思想并且展示他们如何为学习管理控制提供有用的框架。系统理论自身有很大的文学，且很难去一一证明。这些笔记并不认为是包罗万象的文学回顾。了解世界的方法。科学家和哲学家已经为我们如何理解和认识世界的问题进行了长久的争论。了解世界的方法有:描述法和说明法。在描述方面，认识的理论，感知和思想上描述我们这些人类如何组织 stimuli 而且了解他们。在说明法上,有二个方法去了解世界。第一是简化论，另一个是系统论。简化论认为了解新现象的最好方法是研究它的

20、个别部分的功能和特性。举例来说,了解人类身体工作的最好方法是去分析它的组成部分，(器官，肌肉，有机系统，骨头,细胞) 和学习每个部分的特性。系统论把重心集中在部份之间的关系,而不是缩小实体,比如说把人的身体分成部分或元素( 比如说器官或细胞) , 系统理论把重心集中在安排各部份之间整体工作的关系。部份被系组织起来的方法和它们如何相互作用是由系统的特性决定的。系统的行为与元素的特性无关。这时常提到作为一个整体法去分析现象。系统论是什么?在系统理论上的一个流行的网站提供系统理论的下列各项定义:系统理论: 对现象抽象系统的跨学科研究，孤立了他们的物质，类型或空间或存在的暂时范围。它调查了从普遍原则到

21、所有的复杂实体，和能够用来描述它们的样式。”跨学科”这个词解释了为什么系统理论在许多学科中如此的流行。因为系统理论为集中于一个问题提供了一种语言，而不受学科约束。这普通的结构或语言在不同的领域，如过程学，生物学，系统理论，社会学和心理学是给予系统理论的近乎普遍的要求。系统理论的二个版本。系统理论在人类知识领域有很长的历史。一些学者把系统理论的发展追溯到亚里斯多德。相比德国哲学家 Hegel陈述的整体比部分总和要大的思想，大多数的学者更赞成整体论，系统思维中心论。系统包含了许多相互关联，相互交织的部分的思想认为一旦这些部分集中起来，会使得整体行为与个别行为不同和有所区别。整体论断言我们藉由学习它

22、的各种不同的成份行为不能够了解整体的行为。系统理论的二个版本。第一个是从古典物理学出来的，叫做封闭系统。Norbert 维纳和罗斯 Ashby 发展了它的现代版本，称为控制论。另一个叫做开放系统，来自于生物学。它由十九世纪四十年代生物学家路得维希提出。控制论和开放系统思想。封闭系统思想源于古典的（牛顿）物理学。牛顿的物理学基于少数变量。系统元素 ( 举例来说行星)以准确的时钟运行，而又回到初始平衡的稳定状态。微小的误差可以忽略，因为会在对系统有显著的影响之前被改正。控制论领域例证了封闭系统思想的现代版本，而且它被归因于 Norbert 维纳的工作。1949 年，Norbert维纳 , 麻州理工

23、学院的一个卓著的数学家和工程师与一个是脑神经外科手术专家的同事一起吃午餐。维纳正在处理电回应中干扰声音系统的这类问题。脑神经外科手术专家正在处理一个引起病人不能够正确地判断物体的距离的神经不正常问题。这些病人，当尝试在他们面前拾起一杯水的时候，会伸过头或扣不着。当二位科学家谈话时，他们各自的问题并不象他们当初认为的那些完全不一样。干扰正常系统的电回应也是引起肌肉神经系统混乱的原因。病人显然地正在收到来自正在引起肌肉系统官能不良的脑电回应。电机工程问题和神经的混乱问题有共同点的发现，促使人们去寻求一种可能用来描述两者问题的普遍语言。答案是系统理论。现代封闭系统方法随着Norbert 维纳的控制论

24、的出版而诞生。 控制论领域的发展允许了不同的学科以系统理论的通用语言沟通有关他们的问题。更重要的是，它允许了一系列原理应用于控制和规则的问题。我们发现允许远古水手利用“管理者引导船的系统设计原则和允许机械的工程师为空调单元设计自动调温器，企业家设计控制产品质量, 天文学家描述行星的行为, 会计员设计预算控制系统的原理相同。我们说这些系统在他们被干扰后通过管理他们自身的反馈信息又回到了平衡状态。 图 1 一个典型的控制论的系统模型。图 1 是以一个使用加热器的自动调温器为例的典型的控制论系统概要图表。在扰乱已经冲破穿缓冲之后，系统又回到了期望的稳定状态。在我们的例子中，室温是受控变量,冷空气是扰

25、动变量，而墙壁是被设计成把温度保持在期望水平的缓冲区。当温度计反馈回来的数据显示房间太寒冷的时候(如少于65度)，为了控制温度，一个开关 (管制装置) 把空调打开。控制和管理在行为发生后紧接着发生的想法是控制论模型思想的核心。这种形式的规则在控制论的用辞中叫做“错误控制规则”，且这个系统被称为闭环系统。它的主要特性是在关于小错误信息的基础上操作，避免产生大错误。你可能已经注意图1的概要图表能用来描述传统的费用控制或质量控制方法。费用被编入预算而且首先奏效。我们试图从干扰因素中减轻费用。当来自预算 (不一致) 的偏离发生的时候,我们利用它作为反馈信息采取正确的措施。工人制造一种产品；检查员稍后检

26、查质量。利用小样品，他们看废品率来改正质量问题。关键思想是行为发生在先，采取措施在后。控制论的封闭系统模型是传统的费用和质量管理方法的智力基础。在封闭系统中另外要注意的是热力学之函数或最大的混乱趋向的增加。这是因为系统靠近环境，没能力输入能量去抵消热力学之函数的增长。被热力学的第二定律例证的这种看法认为封闭系统随着热力学之函数的增加会不可避免地趋向于崩溃。生物学和开放系统思想。开放系统理论有它的生物学基础, 特别是达尔文在物种进化论的著作。开放系统理论的流行版本出自路得维希Bertalanffy，他用系统理论的普遍方面描述了主要的思想，并且把它们从封闭系统思想区别开来。Bertalannfy强

27、调封闭系统不适宜于研究生物现象，因为生物系统和它们的环境，生长，生存互动。如图1所描述，错误控制规则工作于稳定和良性环境中。然而，活生物的环境很不宽广，而且经常不存在从错误中研究的奢望。封闭系统于开放系统理论之间有四种主要的不同。每种不同在下面将被讨论：1、外部的环境关系。开放系统理论把重心集中在一个系统和它的环境之间的交换。 因为他们不停地进展并且适应他们的环境需要，所以生物学的生物是开放系统。 他们的行为是对在他们生存环境的威胁和可利用资源的一个回应。2、变量考虑。第二个方面，区别开开放系统和封闭系统思想的是包含在其中的一系列变量。一个封闭系统有一些变量。一个开放系统典型地处理一系列更加复

28、杂的关系。从一个封闭系统立场看，费用和质量是需要在公司内部管理的内部变量。在一个开放系统中，费用和质量被看成是外部的驱动变量，而这些变量通过理解环境在这些变量上的影响来管理。 3、规则或控制的形式。如图 1 所示,关闭系统使用了错误控制的规则。这是事实之后的控制。开放系统使用优先控制。在它们发生和采取有效措施之前，它们被预料错误控制，而她们的产生和采取措施又是在最后的输出之前的。像一只老鼠, 公开系统预期猫的下一个动作。等候从错误反馈通常是致命的。这种控制形式被称为前馈控制。如果费用将被处理如一个开着的系统，它应该被控制于产品被生产之前而不是之后。4、制的目的。不像关闭系统，开放系统对让系统返

29、回到某些预定的稳定状态不赶兴趣。它们认为控制的目的是在一条动态路径上调整和移动系统。开放系统寻求连续改进而不仅仅是稳定。它们被说是达到一个动态平衡。象生物系统，许多系统利用它们的环境进行频繁的转换操作。他们在他们的边界里面有许多复杂的交互作用和相互关系。为了生存，系统必须发展和达到一个动态平衡，而不是回到一个稳定状态。正是基于这些原因，普通系统理论已经被应用于如管理计划和控制系统设计这样的系统现象的研究。在下一张，我们将会描述一般系统理论的一些重要原则。在这一个笔记的第二部份中，我们讨论这些对研究管理控制系统有用的概念。 一般系统理论的主要原则(GST)。Kast 和 Rosenzweig(1

30、972)已经识别了GST的几个重要概念和原理。从他们的讨论中产生了特别引人注目的七种想法或原则，在下面将会简要的叙述。(Kast 和 Rosenzweig,1972,图 1)对环境开放。 GST 的第一个原则是开放系统的概念。正如早先解释的一样，封闭系统没有能力从环境中吸取能量来抵消建立起来的热力学之函数，所以被一个很大程度的确定性表征了。开放系统能够从它们的环境中吸取能量，且因为此，其能够超时地生长和改变。目的论或目的。GST 的第二个原则是系统中的行为是目的论的或有目的的。系统被研究被说成是有一个目标。这可能似乎是一份非常琐细和明显的陈述。然而, 在一个目标不是系统内在的东西或是本质的反映

31、之后，你可能对感激这个系统。然而,这被归咎于把现象当成一个系统来研究的人的某种情况。达尔文在这是归因于物种的生存目标的解释上得到了喘息。因为在一个生物系统尝试去生存上没有一个绝对的测试，所以这是给模型以力量来解释这些行为。正在尝试携带食物的昆虫可能沉迷于本能的行为并非有目的的行为。然而，辩论不在于行为是有目的的或本能的, 它是否藉由归于我们能更解释而且预测蚂蚁的行为目的。的确，查尔斯达尔文能够藉由归于生存的目标构造一个生物学现象的非常有力的理论。他能够提供一个比生物学行为和生物学现象的本质的竞争模型更多解释的说明模型。在商业系统中的研究也是一样正确的。一样的是真实的在生意系统的研究中。 古典的

32、经济学依靠有目的的行为为公司提供了一个强大又可行的理论。在他们的情况，公司取利润最大值，而个体取公用程序最大值。我们大部份人从未见到 utile ，而且也许大多数的商业公司并不关心利润最大值。然而,理论的力量在我们能或不能看到utiles或公司是否去争取最大的利润的事实上没有那么大。藉由归于那些简单的目标，宁可它是事实，我们能够为整体经济平衡构造说明模型。我们在近年来也看到了古典经济理论的挑战真正不是来自拒绝目的论的行为，而来自于不同目标的替换中。举例来说药草西蒙,替换了 satisficing 行为的目标并非将在个体和公司的部份上的行为最佳化来建立他的公司行为理论。同样地,公司的管理理论取代

33、管理的福祉最大值而不是利润来解释公司的行为。所有的这些替代选择保留了系统理论的目的论假设。这个目标可能是研究员的一个发明，但是说服力在于建立一个系统的行为说明模型上。 相关的子系统。一般系统理论的第三个原则是如一组相关的子系统的系统概念。这是一项任何系统概念定义，且如先前陈述的，它俘虏了整体行为比个体行为之和要大的俘虏想法。整体论或完形意味着我们必须注重于部分和联合之间的关系来了解系统。它警告了系统设计者，如果他们在部分上无法认识联合和焦点，将会有不意的后果。输入-变形-输出处理。第四个原则是，系统是一个取输入并把它们转换成输出的持续过程。输入从环境获得，而且输出在持续的交换中回到环境。举例来

34、说，一个商业公司引进输入，像原料和劳动力, 再把他们转变成货物和服务,然后把它们递送给它的客户。供应者和客户都是它外部环境的部份。反馈。第五个主要的原则是反馈的概念。反馈是允许一个系统获得它的期望值或稳定状态。这里有两种形式的反馈环。第一种叫做负反馈或者叫做错误控制反馈，在这种反馈的信息中，系统的响应是在事实或错误已经发生之后。系统利用微小误差的信息来采取正确的措施。另一个叫做前馈控制。它在本质上是预先的防范。在扰乱能影响系统之前 , 系统预期可能发生的东西，而且采取纠正行动。自动调温器利用了反馈信息。保持一艘太空船在它的轨道上需要前馈控制。轨迹必须在太空船离开它的轨道之前的到纠正。内部平衡。

35、GST 的第六个原理是涉及系统获得一个动态平衡状态的能力的内部平衡的概念。那是,不像简单的古典技巧自动驾驶装置喜欢一个自动调温器, 系统不回到它的初始状态然而，它回到取它的生存和生长的机会最大值的状态。这个状态可能是或不是系统最初开始的状态。Equifinality。 最后的原则是 equifinality 的概念。Equifinality 被定义为系统从许多不同的初始状态来获得同样的最后结果的能力。这就是系统在该系统能从许多不同的初始开始位置找到相同的最后状态上展现一个多数-单一行为。Equifinality 能被比喻成许多人从不同的方向向一个目标射击，而所有的子弹都能找到靶眼的情形。我们刚

36、刚才列举 GST 的一些主要原则。在这篇论文的最后，我们将系统观点在理解和设计管理控制系统上的应用。为了做到这些，我们必须首先从管理控制的工作定义上开始工作。什么是管理控制 ? " 控制 " 被用于各式各样的情形来描述许多不同的现象。结果，不同的科目不同地使用这个词语。我们定义如下: 管理控制系统包含了所有的系统结构，程序，而子系统被设计于引出一个达到系统在最高水平性能运行的策略目的的行为，而且这个系统有最少的不意后果和风险。在这些定义中主要的思想如下。控制是有关达成策略的目的。系统必须要达到一个良好水平的性能，同时最大限度减少产生不意后果的机会。结构在一个系统中提及到正式

37、的工作，权威和职责任务。程序是控制完成过程中的工作。子系统通过对激烈行为提供正确的激励来支持结构和程序。管理控制和系统理论。这里有几种重要的应用为管理控制系统的领域提供GST观点。首先，以 GST 作为一个架构意味着我们看待管理控制系统必须象利用他们的环境存在于持续的商业中的生物系统一样相似。如果一个系统和它的环境是持续商业中的一个开放系统,它就会认为，环境在决定和解释它的行为和控制它的命运方面非常重要。含意是一项管理控制系统的研究必须从了解并且表征系统环境开始。系统的环境可能是良性的(少数威胁)或不确定的和动态的(迅速的变化)。有效的管理控制系统应该符合他们的环境的需要。其次, GST 观点

38、当适用于管理控制的时候会断言这些系统展现目的论的或有目的的行为。当我们陈述控制的目的是达成策略的目的和避免不有意的结果的时候，我们在我们的管理控制系统的定义中插入这些。 第三,相关次要系统的概念建议我们应该把控制系统看成是包含着许多相关成分的系统。这些成份中某些可能是结构的成份, 像是信息，权威代表团,等等。 其它可能是动作的或文化的因素,诸如灵活的行为或建立正确的价值观。这些系统是相关的，这就意味着必须设计好没一个识别它在其他部分上的影响。举例来说，我们应该考虑信息如何影响人类和反之亦然。这意思是，给管理控制系统的设计者的挑战是把系统的结构成份集中在一起，且连同它的动作和文化的成份系统起来，

39、这样，三方面的工作就成为了一个单独的整体。第四,输入-变形-输出的观念连接对环境的管理控制系统。系统从他们的环境中获得输入，并他们转变成输出, 然后把输出送回来进入环境中。为了要设计好一个管理控制系统，它要求我们适当理解在环境哪里找正确的输入,什么类型的转换特性，而且生产什么输出。管理控制系统的不同将会反映不同的输入- 变形- 输出 。举例来说, 使用一个大众的制造业的程序的制造系统将会比利用原始制造方法有不同控制形式的控制系统。了解输入- 变形- 输出的程序对决定一个系统的控制管理系统的具体设计参数很有帮助。第五, 反馈的想法在设计管理控制系统方面是非常有用的。在若干的情形中，一个系统面临着

40、是否选择设计反馈或前馈系统的问题。预算的控制典型地使用负反馈。经济和时常预测系统使用前馈信息。 一般地前馈控制是比较好的，但是他们是很贵。反馈系统效率不那么好，但设计和实现的费用相对要少。第六,内部平衡的概念在管理控制区域中的意思是不寻求一个稳定的平衡。而是在寻找一个改进状态。连续的改进而并非状态 quo 的维护在设计控制系统方面变成一个主要议题。为了使它们的生存机会最大化，控制系统必须不断地注意它们的环境和改善他们的操作最后，GST的第七原则和等效结果的概念有关。这些对管理控制的有用之处是它阻止设计者去寻找一个最好的方法去处理事情。它认识到对一个控制系统有许多不同的设计能导致同样的最后结果。

41、等效结果的概念刺激设计者在系统的任何地方寻求解决方法且在最有效获得系统目标中说明变化。举例来说，工人的生产力不单会被工作的策划影响,也会被他或她工作所处的社会环境影响。因此,工人生产能力的增加,能通过重新设计工作或通过重置工人正在操作的社会系统。（第三篇）统计质量控制在包装业中的应用 - 个案研究统计质量控制 (SQC)在产品和现代材料包装中是不可缺少的一部分选择用于解决基本的SQC 的软件取决定它是否是一种不便的，繁琐的工作还是能流畅的操作程序的部份。 SQC 软件必需要不仅能收集质量数据并且能绘制控制图表，同时也要具备能够让其成为一个能较好地运行并有效的质量系统。有效地实行统计质量控制(S

42、QC)是从选择对公司的质量目标的最适合的工具和方法开始。因为人工制成的图表可能是既累赘又耗时,在以个人计算机为基础的SQC使用专门的软件既适合常式制图,也是对程序改进学习的基本。 很多的以个人计算机为基础的 SQC 软件很容易得到。大部分,然而,都是发展来用于分离出来的制造业的发展, 特别是汽车部门, 而且它不符合现代包装业和包装业者的多样化要求。当评价 SQC 软件的时候，包装生产者和制造业者在做出他们的选择的时候需要注意它的这些缺点。据1985 年由西北航空公司质量分析家的介绍, 西北的分析,公司 (西北航空公司) 最初把重心集中在程序业的需要 , 比如食物,药学的, 和化学药品。很自然，

43、西北航空公司将它的注意集中于与包装有关的问题, 是否运用到包装材料或对他们的利用中。 结果，西北航空公司质量分析家是现在被用于那些工业的SQC 包装的领航力量。它的申请范围从内在的质量控制和程序的改进到厂商证明和管制的服从。罐头凸缘。 合适的软件能简单有效地应用SQC 应用程序而且能使制造职员方便及时地在程序管理的各个阶段使用。通过在装备期间使用西北航空公司质量分析家,举国一致公认的厂商的工程员工们在生产两件或三件一套的罐子的同时增加制造的比率时候，能够由控制边缘宽度改善罐子质量。工程师建立一条在使用控制图解和程序的常式系列能力分析报告的规格里面产生容器的形成罐子的线。他们发现在策划配置和转变

44、过程中灵活使用SQC的意义远大于只是总体上提高产品质量。由于在转向上的努力指导其去最好地执行，操作的速度也同样增加了。这样的结果使得让部分那些拥有SQC 软件的各类使用者的入门提供简单便捷的路径,像定义的设定(比如规格限制和计算方法)和报告和自动化结合制成图表能力。结果工程师完全地得到他们需要的图表而不需要打乱程序。 在他们的开始分析中，工程师认识到罐头的线在统计的控制中是稳定的。 (见到图 1 )。 然而，在如显示程序能力柱状图和报告所显示的规格却是有欠缺的；Cpk- 理想的是1.3 或更多- 却只有0.25。由于控制图解表示了程序是在控制中，工程师没有浪费他们的时间来调查特别的因素(举例来

45、说，操作员，给料,改变改变变化,等等), 而是把重心集中在程序修正改进来增加程序能力。除了处理机器的一般情况之外, 把定心形成已被证实是的头对改良程序能力是紧要关头的边缘。 图 1最初的调查显示,罐头线条能存在于在统计的控制中,尽管它不是很恰当。 因为变化的特别因素能被排除，因此程序需要修改。图 2用图表分析说明以线的制造,在机器改进升级之后,定心程序使系统开始进入一种有能力的情况之内。结果，Cpk 增加到可接受的1.335。程序控制中的监测控制图解和程序能力会继续如操作程序的标准部份。由于数据文档和制图的参数已经建立,统计质量控制制图同样也成为线操作人员工作流程中一个简单的和正常部份。在调整

46、边缘机器之后，伴随着Cpk增加到可接受的1.335，系统开始进入一种有能力的情况之内。塑料的容器-非常适用于填充重量控制。那个制成图表和对大量的包装制造业的需求分析说明充填物能挑战。在许多情况, 专们的制图需要精确的分析和有效解决问题的方法。典型的例子是多洞模型和多头的填充机器,时常称为 "程序系" 。 程序系将多样的同一子系统纳入一个单一程序, 像是分开的模子一个多洞模子的洞。来自次要系统的每个样品加上全部的程序一定被独立地检查。为了满足程序系的特别需要,西北航空公司质量分析家在提供中值/个体(M/I)的控制制成图表方面是独特的。当制造的时候，一个包装制造业者面对了使人畏

47、缩的数据收集和分析问题符合厂商证明需求6盎斯。塑料杯子使用一部40个洞的注入成型机器。M/I制成图表允许他们在监测总过程的同时也可以检测个别模子洞的活动。杯子制造业者对 M/I的使用制成图表提醒杯子的使用者，一个酵母乳包装者,也可能使用能成功达到同等的结果的技术操作。由于每个洞是一个独立的程序，它会需要41幅控制视图完全地检测杯子的成型过程每个洞一幅另外加上总程序一幅。图表会从所有的数据中任意地选择出抽样检查品来自所有的洞数据,当然也会出现丢失数据的现象,那些丢失的数据表示不合格的产品。此外,M/I图解使得他们大幅度地减少了在普通的分析中所需要的时间,劳力以及花费。M/ I制成图表易于阅读和解释,而且要比