《计算机控制技术与系统》课程总结
计算机控制技术基础总结(DOC)
量化模拟信号：时间连续，幅值为连续量化的信号，如：u*(t)
第4节计算机控制系统分类
数据采集系统（DAS：Data Acquisition System）
操作指导系统（DPS：Data Process System）
直接数字控制（DDC：Direct Digital Control）
要点总结
计算机控制系统的概念；
计算机控制系统的组成；
了解计算机控制系统的信号流程；
计算机控制系统的主要类型和各自特点；
第二章过程通道技术
通道接口技术
数字量输入/输出通道
模拟量输入/输出通道
第1节概述
过程通道是计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。
过程通道包括：
检测通道即输入通道
数字量输入通道
GAL16v8器件具有20个引脚，最多可具有16个输入端(这时仅有2个输出端)或最多具有8个输出端(这时仅有10个输入端)。该特性与其名字的命名相对应。
总线接口常用芯片
在应用系统中，几乎所有系统扩展的外围芯片都是通过总线与CPU连接的，但是：
总线的数目是有限的；
外围芯片工作时有一个输入电流，不工作时也有漏电流存在，因此总线只能带动一定数量的电路；
模拟控制缺点：
难以实现复杂规律的调节控制
不易实现集中监视和操作
控制方案的更改比较困难
计算机控制系统的作用：
实时数据处理
实时监督决策
实时控制输出
第2节计算机控制系统的组成
计算机控制系统由控制计算机和被控对象组成，控制计算机包括硬件和软件两部分；
硬件：
1、主机
中央处理器（CPU）、存储器和接口组成的主机是计算机控制系统的核心。
计算机控制技术总结
计算机控制技术总结第一篇：计算机控制技术总结第一章1、计算机控制系统的工作原理•实时决策控制：对采集到的被控量进行分析处理，并按已定的控制规律，决定控制行为。
•实时控制输出：根据控制决策，适时地对控制机构发出控制信号，完成控制任务。
2、计算机控制系统的组成答：计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两部分组成。
工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。
生产过程包括被控对象和测量变送、执行机构、电气开关等装置。
3、计算机控制系统的典型型式答：操作指导控制系统，直接数字控制系统，监督控制系统，集散控制系统，现场总线控制系统，综合自动化系统。
第二章什么是总线所谓总线，就是计算机各个模块之间互联和传送信息的一组信号线。
总线可以分为内部总线和外部总线，而内部总线又可分为片级总线和系统总线。
模拟量输入通道：是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。
模拟量输入通道的组成一般由I/V变换、多路转换器、采样保持器、A/D转换器、接口及控制逻辑等组成。
信号调理：为了将外部开关量信号输入到计算机,必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机所能接受的逻辑信号，这个过程叫信号调理。
采样过程：按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟量信号、转变成在时刻0、T、1 T、2 T、…K T的一连串脉冲输出信号的过程成为采样过程。
量化：采用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转化为数字信号。
量化过程：将采样信号转换为数字信号的过程称为量化过程。
3.采样保持器（1）孔径时间和孔径误差的消除•孔径时间：A/D转换器将模拟信号转换成数字量所需的时间，称为孔径时间。
•孔径误差：对于随时间变化的模拟信号来说，孔径时间决定了每一个采样时刻的最大转换误差。
对于一定的转换时间，误差的百分数和信号频率成正比。
•孔径误差的消除：采用带有采样保持器，限制信号的频率范围。
计算机控制技术学习心得（范文）
计算机控制技术学习心得计算机控制技术学习心得篇一：计算机控制技术学习体会计算机控制技术学习体会时间过得真快，不知不觉间，又有一门课程结课了。
而通过本课程，我也学到了不少东西，同时也培养成了记笔记的好习惯。
一、主要内容课上老师主要讲了数据通信技术、输入输出通道、控制算法的计算机实现、计算机监控系统常用软件以及毕业设计等内容。
课程注重理论联系实际，从实际应用出发，为学生的毕业设计和将来的工作奠定基础。
其中，在数据通信技术方面，老师首先讲了数据通信中一些名词的基本概念，便于在后续学习过程中对一些名词的出现有一定的了解。
然后讲了传输代码，就是将待传输的数据转换成二进制代码。
这在我们以前的数字电子技术的学习过程中有所涉及，所以听起来很容易明白。
还有像同轴电缆和双绞线这样的传输介质和对串行通信技术的更深一步的讲解。
最后讲了无线通信技术（如ZigBee技术和GPRS技术等）和工业以太网。
在输入输出通道方面，先讲了接口部件数据缓冲、信号转换、驱动功能、中断管理等功能，接着是过程通道和I/接口，还简要介绍了多路模拟开关和采样以保持。
然后是A/D与D/A转换器，这是老师重点介绍的内容，因为A/D 与D/A转换器是以后设计时的核心部分。
这部分内容包括了A/D转换原理、各个管脚的作用、它的连接以及对它的编程。
课后老师还让我们在网上查询一个A/D转换器以及它的详细数据，我查的是AD7887。
通过查询，使我对各种转换器的认识与了解更进一步。
还有对数字和模拟输入与输出通道的介绍，这在我们的数字电子技术和模拟电子技术中都有详细的介绍和计算。
在控制算法的计算机实现方面，首先将模拟原件和数字元件做了对比介绍，分别解释了模拟元件的优缺点和数字元件的优缺点，以及由模拟信号转换成数字信号的方法。
计算机控制技术复习总结
计算机控制技术（复习总结）1、计算机控制系统组成框图：一般的计算机控制系统由计算机、I/O接口电路、通用外部设备和工业生产对象等部分组成。
2、模拟量输入通道：传感器、变送器、多路开关、A/转换器、接口模拟量输出通道：接口、D/A转换器、反多路开关、执行机构数字量输入通道：输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路数字量输出通道：输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路3、计算机控制系统的分类1、操作指导控制系统2、直接数字控制系统（DDC）3、计算机监督系统(SCC)4、嵌入式系统(EMS)5、物联网系统(ITS)6、现场总线控制系统(FCS)4、键盘设计需解决的几个问题？a、按键的确认b、重键与连击的处理c、按键防抖动技术（○1硬件防抖技术: a、滤波防抖电路 b、双稳态防抖电路○2软件防抖方法）5、动态LED显示与静态LED显示各有什么特点？●静态LED显示是当显示器件显示某个字符时，相应的显示段（发光二极管）恒定地导通或截止，直到显示另一个字符为止。
占用机时少，而且显示稳定可靠。
其缺点是使用元器件相对较多，且线路比较复杂，相对而言成本较高。
●动态LED显示就是微处理器定时地对显示器件所显示的内容进行扫描。
各显示器件分时工作，任何时刻只有一个显示器件在显示，由于人眼的视觉暂留，当扫描显示每一个器件达到一定速度时，人看到每个器件都在显示。
6、软件译码和硬件译码的区别?所谓软件译码用硬件译码代替软件译码，这样不仅可以节省计算机的时间而且程序设计简单，只要把BCD码从相应的端口输出即可完成显示。
软件译码法最大的优点是电路简单，但显示速度有所下降，软件译码是利用软件查表来实现的。
7、开关量输出接口技术有哪些？1、光电隔离技术2、继电器输出接口技术3、固态继电器输出接口电路（直流SSR、交流SSR）4、大功率场效应管开关技术5、可控硅接口技术（单向可控硅、双向可控硅）6、电磁阀接口技术8、三相步进电机有哪几种工作方式？每种工作方式的特点？●单三拍工作方式：每次只能一相绕组通电，通电三次完成一个通电循环。
微型计算机控制技术总结
微型计算机控制技术总结随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。
近年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展。
然而，设计一个性能好的计算机控制系统是非常重要的。
计算机控制技术这门课程是自动化、测控技术与仪器专业以及相关专业的一门专业课，主要讲述计算机控制系统的基本结构、基本原理，计算机控制系统的数学描述及设计方法，计算机控制系统软、硬件的设计方法与实现途径。
主要是培养学生理论联系实际，从实际出发分析问题、研究问题和解决问题的能力，将学生所学知识系统化。
采用计算机进行控制的系统称为计算机控制系统，也称它为数字控制系统。
若不考虑量化问题，计算机控制系统即为采样系统。
进一步，若将连续的控制对象和保持器一起离散化，那么采样控制系统即为离散控制系统。
所以采样和离散系统理论是研究计算机控制系统的理论基础。
随着科学技术的迅速发展，计算机控制技术的应用领域日益广泛，在冶金、化工、电力、自动化机床、工业机器人控制、柔性制造系统和计算机集成制造系统等工业控制方面已取得了令人瞩目的研究与应用成果，在国民经济中发挥着越来越大的作用。
计算机控制技术的应用领域日益广泛，如在机械、冶金、化工、电力、建材等方面，已经取得了令人瞩目的研究与应用成果，并且在国民经济中发挥着越来越大的作用。
计算机控制技术以自动控制理论和计算机技术为基础，自动控制理论的发展给计算机控制系统增添了理论工具，而计算机技术的发展为新型控制规律的实现、构造高性能的计算机控制系统提供了物质基础，两者的结合极大地推动了计算机控制技术的发展。
计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成，而一个完整的计算机系统应由下列几部分组成：被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。
而我们学习的课本《微型计算机控制技术》主要分为九章，这些章节主要讲述了计算机控制系统的概述，典型形式等，主要让我们对计算机控制系统有了初步的入门知识；计算机控制系统的硬件设计技术，讨论了输入输出接口与过程通道的硬件和软件设计；数字控制技术讨论了数字程序控制技术，重点介绍了逐点比较法插补原理和步进电机控制技术；常规复杂控制技术，主要学习数字控制器的连续化设计技术、数字控制器的离散化设计技术以及相关的各类控制算法，了解了常规及复杂控制技术；现代控制技术，主要介绍了采用状态空间的输出反馈设计法、极点配置设计法、最优化设计法；先进控制技术，控制技术中的模糊控制技术、神经网络控制技术、专家控制技术和预测控制技术；计算机控制系统软件的设计，计算机控制系统的应用程序设计与实现技术，重点放在数据处理、数字控制器的工程实现以及软件抗干扰技术；分布式测控网络技术，学习了分散型测控网络技术，讲述了通信网络技术、DCS控制技术，另外还学习了现场总线技术；计算机控制系统的设计与实现，计算机控制系统的设计。
计算机控制技术总结
计算机控制技术总结计算机控制技术总结计算机控制技术是指利用计算机技术，对各种设备和系统进行控制和管理的一门技术。
随着计算机技术的快速发展，计算机控制技术在各个领域都得到了广泛应用。
本文将对计算机控制技术的发展历程、应用领域以及未来的发展趋势进行总结分析，并探讨其在产业转型升级、智能制造等方面的作用。
1. 计算机控制技术的发展历程计算机控制技术的起源可以追溯到20世纪50年代中期，当时计算机技术刚刚起步，主要应用在军事、科研和大型工程等领域。
随着计算机硬件和软件技术的不断进步，计算机控制技术逐渐得到了普及和应用。
1969年，美国宇航局成功实现了计算机控制飞行器的目标，这标志着计算机控制技术取得了重大的突破。
20世纪80年代以后，随着微电子技术和信息技术的飞速发展，计算机技术得到了大规模应用和普及。
计算机在工业自动化、军事领域、航空航天等领域的应用不断扩展，计算机控制技术也迅速发展。
1990年以后，计算机控制技术逐渐和其他技术手段（例如机械、电子、传感器等）相结合，形成了多学科交叉的新兴学科-工程控制理论和方法。
2. 计算机控制技术的应用领域计算机控制技术在各个领域都得到了广泛应用，以下是几个重要的应用领域：（1）工业自动化：工业自动化是计算机控制技术最早和最为广泛应用的领域之一。
通过计算机控制技术，可以实现对生产线、机器设备、物流系统等各种工业系统的自动化控制和管理，提高生产效率和产品质量。
（2）智能交通：计算机控制技术在智能交通系统中发挥着重要作用。
通过引入计算机控制技术，可以实现对交通信号、道路监控、车辆跟踪等方面的智能化管理，提高交通系统的运行效率和安全性。
（3）医疗设备：计算机控制技术在医疗设备中的应用也日益增多。
例如，计算机控制技术可以实现对医疗设备的自动化控制和监测，提高医疗设备的效率和安全性；同时，还可以将医疗设备与医疗信息系统相连接，实现医疗数据的实时传输和查询。
（4）农业生产：计算机控制技术在农业生产中的应用也越来越广泛。
计算机控制技术复习总结
计算机控制技术复习总结
一、计算机控制技术
计算机控制技术是处理自动化控制系统的一种技术，它可以控制外部设备、测量参数和控制变量，从而实现设计目标。
计算机控制技术主要涉及到对自动化控制系统的模型及结构、系统设计、信号处理、计算机控制算法和硬件技术等多个方面。
1、模型及结构
2、系统设计
系统设计是指选择适当的控制系统以及其组件，组成系统，达到设计要求。
系统设计需要考虑的因素有系统的实验数据、实际控制要求、安全性、精度等。
3、信号处理
信号处理指通过信号极化、误差补偿、延迟、非线性处理等方法，使控制系统的信号在到达控制端时，达到最佳控制效果。
4、计算机控制算法
5、硬件技术
硬件是指控制系统的硬件组件，合理组合各种硬件组件，形成安全可靠的自动控制系统是所有计算机控制技术的重要基础。
二、应用。
计算机控制技术总结
模拟地和数字地的连接
由于计算机控制系统中的“地”有多种， 故接地线主要分为以下几类：模拟地、数
字地、安全地、系统地、交流地。
模拟地是系统中的传感器、变送器、放大 器、A／D和D／A转换器中模拟电路的零电位。 由于模拟信号往往有精度要求，有时信号比较 小且直接与生产现场相连接，所以必须认真地 对待。 数字地，也叫逻辑地，是计算机中各种数 字电路的零电位，为避免对模拟信号造成数字 脉冲的干扰，数字地应与模拟地分开。 安全地又称为保护地或机壳地，其目的是 让设备机壳(包括机架、外壳、屏蔽罩等)与大 地等电位，以免因机壳带电而影响人身及设备 安全。
理想的多路开关其开路电阻为 无穷大，其接通时的导通电阻为零。 此外，还希望切换 速度快、噪音 小、寿命长、工作可靠。
由于通用数据采集系统均支持多个模拟通道， 但是因为每个模拟通道不一致，所以需要引 入可编程放大器 。可编程放大器的放大倍 数随时可由一组数字序列控制，这样，在MUX 改变其通道序号时，放大电路也由相应的一 组数字序列控制改变放大倍数，即为每个模 拟 通 道 提 供 最 合 适 的 放 大 倍 数 。
一般情况下，被测信号的变化比较缓慢， 而串模干扰信号的主要成分是50Hz的工频和特 殊的高次谐波，且通过电磁耦合和漏电等传输 形式叠加到信号或引线上形成干扰。
共模干扰产生的主要原因是不同
“地”之间存在共模电压以及模 拟信号系统对地存在漏阻抗。共模
干扰通过过程通道串入主机。
计算机系统接地的目的有两个： 一是抑制干扰，使计算机稳定地工作； 二是保护计算机、电器设备和操作人 员的安全。
模糊控制向量的模糊判决－“清晰化”
模糊决策包含两个步骤
– 先由控制量的模糊集C判决出模糊论域元素z*；
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《计算机控制技术与系统》内容总结第1章绪论1.1简述计算机控制技术发展史。
1.2简述计算机控制系统的类型、结构和特点。
1.3计算机控制与常规控制主要不同点在哪里？1.4典型计算机控制系统有哪几部分组成，画出方框图。
1.5什么叫做动态系统？1.6对计算机控制系统的基本要求是什么？1.7简述调节系统与跟踪系统（随动系统）的特点。
第2章过程通道2.1采样定理对于采样周期的选取有什么意义？2.2写出采样过程的数学描述形式。
2.3影响采样周期选择的因素主要有哪些？2.4多路采样装置的主要作用是什么，采样器一般有哪几部分组成？2.5过程通道的采样周期T是否越小越好，为什么？2.6 D/A转换的工作方式主要有哪几种，简述其原理。
2.7 A/D转换的工作方式主要有哪几种，简述其原理。
2.8简述模入通道结构与各组成部分功能。
2.9简述过程通道的类型和基本功能。
2.10简述开关量通道的基本构成形式和主要作用。
2.11简述开关量通道的抗干扰措施有哪些。
2.12模出通道的类型主要有哪几种，各有什么特点？2.13保持器在过程通道中的作用是什么，举例分析。
2.14某热工过程有16点温度信号，变化范围：150--850 C, 采用微机监测。
求解问题：1、若经A/D转换后的数字量每个脉冲对应的实际温度小于等于0.01 C，则A/D分辨率至少为多少才能保证该精度？2、写出被测点实际温度与A/D 转换后的数字量间关系式。
3、该处理方式中温度零点迁移量为多少？第3章 理论基础3.1求下图示离散系统脉冲传递函数G(z)3.2已知采样系统如下图所示，求下图示离散系统脉冲传递函数G(z)和当闭环系统稳定时K 的取值范围。
3.3分析下图所示采样系统，当采样周期T=1，开环增益K=5时的稳定性。
3.4给定传递函数101Ks +，试以10倍的转角频率为近似的截止频率m ω，求满足采样定理的采样频率s ω和采样周期T 。
3.5证明离散系统脉冲响应的z 变换即为离散系统传递函数。
3.6设离散系统结构如下图所示，图中D(z)为数字PID 调节器，其差分方程为)]2()1(2)([)()]1()([)(-+--++--=k e k e k e K k e K k e k e K k u d i p试求当r(t)为单位阶跃输入时系统的稳态误差。
3.7试分析下列差分方程所描述系统的稳定性)()()1(k bx k ay k y =-+3.8求下列x(t)信号的z 变换⎩⎨⎧≥=<==-00)(t et t x at第4章 控制算法4.1计算机控制系统的常规设计方法是如何考虑的？4.2写出PID 控制规律的离散位置式和增量式表达式，求出z 传递函数D(z)。
4.3 PID 算法的理想型和实际型的主要差别在哪里，为什么要提出实际型算式？ 4.4 简述PID 算法的主要变形型式和特点。
4.5设计PID 算法控制程序时需考虑哪些问题？4.6简述Smith 预估控制算法的设计思想，其主要特点是什么？4.7某主汽温系统采用Smith 预估补偿控制，设包括零阶保持器在内的广义对象ks T e k s e es G sTs s1101.1)(+-=---ττ (m T=τ, 取整，T 为采样周期)， 阀门系数为2k ，控制器为PID 规律。
求解问题：1）画出主汽温系统Smith 预估补偿控制原理框图，标明内外控制回路极性和作用(不考虑扰动和测量环节)。
2）导出控制系统计算机实现过程和控制器位置式算式。
3）设计Smith 预估控制程序框图。
4.8试说明扩充响应曲线法与扩充临界比例带法适用于何种对象。
4.9数字控制算法中引入非线性不灵敏环节的主要作用是什么，非线性环节实现的形式主要有哪几种？非线性不灵敏区的设置原则是什么？4.10在数字PID 控制算法中，采样周期是如何确定的？它与哪些因素有关？采样周期的大小对调节品质有何影响？4.11位置型PID 和增量型PID 有什么区别？它们各有什么优缺点？4.12在自动控制系统中，正、反作用如何判定？在计算机控制系统中如何实现？ 4.13在自动控制系统中，积分饱和现象是如何产生的？计算机控制系统中如何消除饱和？4.14计算机控制系统中是否需要加手动后援，为什么？ 4.15导出下图实际微分PID 控制器的增量式算式。
第5章 直接数字控制设计5.1直接数字控制设计的基本思想是什么？其设计控制系统的前提是什么？ 5.2离散系统控制器的主要设计方法包括哪几种？最少拍和有限拍属于哪种类型？5.3设被控对象为一阶惯性加纯迟延，含零阶保持器的广义对象Z 传递函数为G z K zz z la a ()()=-----1111σσ a aT e ()σ=-根据达林算法期望的闭环响应传递函数为：M z zz zl()()=-----1111σσ (/στ=-T e , τ为M z ()的时间常数) 证明由此设计的控制器D(z), 经消除振铃现象后为理想的PI 控制器。
5.4设被控对象传递函数为02211252G s SS ().(.)=+ 经采样(T=1)和零阶保持后，其对应的广义Z 传递函数为：G z z z z zz().(.)(.)()(.)=++-------02651278102110286111121试求：1、系统对于单位阶跃输入的最少拍无波纹稳定控制器D(z)；2、控制量U(z)、系统输出Y(z)及在各采样点时刻上的值；3、系统输出在几拍之后进入稳态。
5.5设跟踪系统如下图示，被控对象传递函数为)11.0)(1(10)(++=S S S s G pZOH 为零阶保持器，采样周期T=0.5S ，试设计单位阶跃输入时的有限拍控制器Gc(z)。
5.6设跟踪系统如下图示：被控对象传递函数为)1(1)(+=S S s G p ，采样周期T=1S ，试设计单位阶跃输入时的有限拍控制器Gc(z)。
5.7已知离散控制系统被控对象为：02 2.1(),1( 1.252)G s T ss s ==+经采样和零阶保持后的广义Z 传递函数为11101210.265(1 2.78)(10.2)()()(1)(10.286)z z z G z HG z z z -----++==--求解问题：1）试求系统对单位阶跃输入下稳定的非最少有限拍控制器D(z)和控制量U(z)； 2）画出系统输出y(k)、控制量u(k)响应曲线图；3）该控制实现的响应过程与理想最少拍控制响应过程的主要区别及特点是什么？第7章接口技术与总线7.1什么是接口技术，主要内容是什么？7.2简述的总线类型和特点，计算机应用系统为什么要采用总线。
7.3简述同步串行和异步串行通信的差异，各适用于什么场合？7.4简述RS232C和IEEE488总线标准的功能和特点。
7.5简述计算机总线的发展历程。
7.6简述国际ISO组织制定的计算机通网络信协议模型，画出模型图。
第8章可靠性与抗干扰技术8.1什么是系统的可靠性，主要指标有哪些？8.2提高计算机控制系统可靠性的主要方法有哪些？8.3简述差错控制技术的主要内容和特点。
8.4简述容错技术的主要内容和特点。
8.5简述RAS技术的主要内容和特点。
8.6提高系统软件可靠性的技术措施有哪些？8.7干扰的类型有哪些，主要传播途径包括哪些？8.8分析共模干扰和差模干扰的原理，等效的表述方法有哪几种？抑制能力怎样体现？8.9模拟量通道的抗干扰措施有哪些，画图分析双层屏蔽技术的抗干扰原理。
8.10开关量通道的抗干扰措施主要有哪些？8.11已知计算机控制系统可靠性单元结构如图（1）、（2）所示，试求图（1）、（2）系统的平均无故障工作时间MTBF。
λλλ2λ2λλλ2λ2（1）（2）第9章控制软件设计9.1简述实时监控软件的主要功能和特点。
9.2简述计算机操作系统的分类和特点，实时操作系统的主要内容包括哪些？9.3什么是数据结构，其在应用软件设计中的主要作用是什么？9.4控制软件的设计原则是什么，设计语言如何考虑？9.5简述结构化设计法、模块化设计法和面向对象设计法的基本思想。
9.6实时监控软件主要包括哪几个组成部分？第10章新能源发电技术10.1我国能源现状10.2我国生物质能源现状10.3研究的意义10.4新能源发电及综合利用综合实验分析基于LN2000 DCS实验平台系统实现的水箱液位控制系统，可实现水箱液位自动调节，问题：1．系统主要有哪几部分组成，画出系统整体组成结构框图，以及液位控制系统框图；2．当水箱上水阀或下水阀扰动时，在控制回路中再引入哪些控制策略可改善扰动对水位的影响？3．由DCS实现该水箱液位系统的正常运行监控，所必需的基本监控形式和手段应当有哪些？4．结合实验过程，分析该系统在设计、组态及调试中出现的问题、现象和原因，以及解决的结果。