计算机控制
计算机控制系统
计算机控制系统组成：被控对象、执行机构、测量装置、指令给定装置计算机系统主要部件：A/D变换器、D/A变换器、数字计算机计算延迟：计算机控制系统中由于信号的采集，输出信号的保持，以及计算机处理信息的延迟作用产生的输入与输出信号之间的延迟。
计算机控制系统的控制过程：1实时数据采集即对被控量及指令信号的瞬时值进行检测和输入2实时决策即按给定的算法，依采集的信息进行控制行为的决策，生成控制指令3实时控制即根据决策实时地向被控对象发出控制信号计算机控制系统优点：1. 运算速度快、精度高、具有极丰富的逻辑判断功能和大容量的存储能力，容易实现复杂的控制规律，极大地提高系统性能。
2. 功能/价格的性价比高。
3. 控制算法灵活，由软件程序实现，因此适应性强，灵活性高。
4. 可使用各种数字部件，从而提高系统测量灵敏度并可利用数字通信来传输信息。
5. 使控制与管理更易结合，并实现层次更高的自动化。
6. 实现自动检测和故障诊断较为方便，故提高了系统的可靠性和容错及维修能力。
缺点与不足：抗干扰能力较低。
计算机实际工程设计的设计方法：1.连续域设计-离散化方法。
将计算机控制系统看成是连续系统，在连续域上设计得到连续控制器。
由于它要在数字计算机上实现，因此，采用不同方法将其数字化(离散化)。
2.直接数字域(离散域)设计。
把系统看成是纯离散信号系统，直接在离散域进行设计，得到数字控制器，并在计算机里实现。
控制系统中信号分类从时间上区分：连续时间信号__在任何时刻都可取值的信号；离散时间信号__仅在离散断续时刻出现的信号。
从幅值上区分模拟信号__信号幅值可取任意值的信号。
离散信号__信号幅值具有最小分层单位的模拟量。
数字信号__信号幅值用一定位数的二进制编码形式表示的信号。
保持采样间隔内信号不变的装置为零阶保持器zoh。
特点：1.幅频为非理想的滤波器2.相频存在滞后，与采样周期有关周期采样和随机采样的区别：周期采样过程中采样周期不变，而随机采样过程中采样周期发生变化，且采样间隔物规律。
计算机控制器3篇
计算机控制器（一）计算机控制器的定义与功能计算机控制器（Computer Controller）是计算机系统中的一个硬件部件，它负责对整个计算机系统中的各种硬件设备进行控制与协调，使得整个系统能够正常地运作。
计算机控制器主要由控制器芯片、接口电路和外设设备组成，其中控制器芯片是计算机控制器的核心部件，它能够直接控制计算机系统中的各种设备。
计算机控制器的主要功能是接收来自计算机系统中各种硬件设备的控制命令和数据，通过控制器芯片和外部连接的接口电路将这些控制命令和数据进行处理和传输，最终使得各个硬件设备能够按照指定的方式和时间进行运作。
通过计算机控制器的运作，用户可以有效地控制整个计算机系统中的各种硬件设备，实现各种不同的功能和任务，提高计算机系统的效率和性能。
除了上述的基本功能之外，计算机控制器还具有一些特殊功能，下面我们来具体介绍一下。
（二）计算机控制器的特殊功能1.数据缓冲计算机控制器主要通过控制器芯片和接口电路来管理整个计算机系统中的硬件设备，其中控制器芯片具有数据缓冲区的功能，可以保存来自各个硬件设备的控制命令和数据，以便于按照特定的时间和方式进行处理和传输。
数据缓冲能够有效地减少计算机系统中各种硬件设备之间的通讯时间，提高整个系统的效率和性能。
2.流控功能流控功能是计算机控制器的另一个特殊功能，它主要用于控制接口电路和计算机系统中的各个硬件设备之间的数据流量，以保证数据的流动速度和稳定性。
通过流控功能，计算机控制器能够检测和控制数据的传输速度和方向，并及时调整数据的传输模式和方式，以保证数据传输的正确性和快速性。
3.数据翻译数据翻译是计算机控制器的另一个重要功能，它主要用于将计算机系统中的各种硬件设备之间的不同数据格式进行转化和翻译，保证它们之间的互相兼容性和互通性。
通过数据翻译功能，计算机控制器能够将不同硬件设备之间的数据进行有效地转化和翻译，使得它们之间能够有效地交流和传输，提高整个计算机系统的效率和性能。
计算机控制技术考试重点
• • • • • • • • • • • • • •
1．计算机控制系统是由哪几部分组成的？ 计算机控制系统是由哪几部分组成的？ 在计算机控制系统中，如何选定采样周期T 2．在计算机控制系统中，如何选定采样周期T？ 以某一控制系统（ 温度控制系统）为例， 3．以某一控制系统（如：温度控制系统）为例，简述计算机在 一个控制周期内应完成哪些事情？ 一个控制周期内应完成哪些事情？ 操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何 系统工作原理如何？ 4．操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别 和联系？ 和联系？ 5.计算机控制系统的典型形式有 计算机控制系统的典型形式有——？ 5.计算机控制系统的典型形式有 ？ 6.工业控制计算机的总线分为 工业控制计算机的总线分为——？ 6.工业控制计算机的总线分为 ？ 7.与双积分型A/D相比 逐次逼近型A/D 与双积分型A/D相比， A/D的精度 、速度 、 7.与双积分型A/D相比，逐次逼近型A/D的精度 8.步进电机单三拍控制方式的输出字为 8.步进电机单三拍控制方式的输出字为 、 、 。 9.一般情况下 一般情况下， 算法。 9.一般情况下，串级控制的副回路采用 算法。 10.对单位速度输入 对单位速度输入， 10.对单位速度输入，设计最少拍无纹波控制器的必要条件 是 。 11.RS232规定的电气特性是什么 规定的电气特性是什么？ 11.RS232规定的电气特性是什么？ 12.什么是数字滤波器？列出三种数字滤波算法。 12.什么是数字滤波器？列出三种数字滤波算法。 什么是数字滤波器 13.对单位速度输入 对单位速度输入， 13.对单位速度输入，设计最少拍无纹波控制器的必要条件 是 。 14.ADC0809的OE管脚起什么作用 管脚起什么作用？ 14.ADC0809的OE管脚起什么作用？
计算机控制系统设计的基本内容
计算机控制系统设计的基本内容
计算机控制系统设计主要包括以下基本内容:
1. 控制理论基础知识：计算机控制系统的设计需要运用控制理论的基础知识，如传递函数、稳定性分析、动态响应分析等。
2. 计算机控制系统的硬件设计：包括控制器、传感器、执行器等硬件设备的设计和选型，需要考虑硬件设备的可靠性、性能、成本和可维护性等因素。
3. 计算机控制系统的软件设计：包括控制系统的算法设计、软件界面设计、数据采集和处理等，需要运用计算机编程语言和软件设计工具进行开发。
4. 计算机控制系统的调试和测试：设计完成后，需要进行系统调试和测试，以确保系统的稳定性、可靠性和性能指标符合要求。
5. 计算机控制系统的应用和优化：在实际应用场景中，需要对计算机控制系统进行优化和调整，以提高控制性能和效率。
以上是计算机控制系统设计的主要基本内容，不同的应用场景和控制需求可能需要针对具体情况进行定制化设计。
计算机控制系统
图2-1 输入输出过程通道组成结构图பைடு நூலகம்
表2-1 生产过程输入输出信息来源与用途
信息种类
模拟量输入 数字量输入 脉冲计数器 模拟量输出 数字量输出
输入信息来源或输出信息的用途
温度、压力、物位、转速、成分等 接点的通断状态、电平高低状态、数字装置的输出数码等 流量积算、电功率计算、转速及脉冲形式的输入信号等 控制执行装置、显示、记录等 对执行器进行控制、报警显示等
图2.12是采用晶闸管输出型光电隔离器驱动 双向晶闸管的电路图，图中与晶闸管并联的RC 网络用于吸收带感性负载时产生的与电流不同步 的过压，晶闸管门极电阻则用于提高抗干扰能力， 以防误触发。
图2.12 光电隔离的双向晶闸管输出
功率场效应管输出（了解）
功率场效应管(MOSFET)是压控电子开关，只要在其 栅极G和源极S之间加上足够的控制电压，漏极D和源极S 之间即可导通。MOSFET的栅极控制电流为微安级，而 导通后漏极D和源极S之间允许通过较大的电流，如 IRF640导通时，D、S间允许通过的最大电流可达18A。
为便于后续的描述和分析，下面定义几种类型信号，并在图2. IN+ 的电压低于 IN- 的电压时，则S断开，外接电容保持S断开时刻的电压，并经A3 组成的跟随器输出至输出端。 21是LF398典型应用电路。 W117、W217、W317是正输出三端电压可调式集成稳压器，使用方便，内部具有过热、过流等保护措施，比W7800系列稳压器有更
根据输入级的不同，用于开关量隔离的光电隔离器件可分为 三极管型、晶闸管型等几种，但其工作原理都是采用光作为传输 信号的媒介，实现电气隔离。
使用光电隔离器件的注意事项
输入侧导通电流
要使光电隔离器件导通，必须在其输入侧提供足 够大的导通电流，以使发光二极管发光。不同的光电 隔离器件的导通电流也不同，典型的导通电流 IF=10mA。
计算机控制系统
计算机控制系统计算机控制系统（PLC、DCS）基本原理 2 1P1．当可编程序控制器用一个中心单元不能满足所要求的控制任务时，就要对系统进行扩展。
通讯接口就是用于连接中心单元与扩展单元、扩展单元与扩展单元的模板。
(×)正确答案：当可编程序控制器用一个中心单元不能满足所要求的控制任务时，就要对系统进行扩展。
扩展接口就是用于连接中心单元与扩展单元、扩展单元与扩展单元的模板。
P2．PLC经过自诊断、与编程器等的通信、输人采样、用户程序执行、输出刷新这五个阶段的工作过程，称为一个扫描周期。
(√) P3．集散控制系统的基本特点是彻底分散控制，集中管理。
(×)正确答案：集散控制系统的基本特点是相对分散控制，集中管理。
X1．集散控制系统是利用微型计算机技术对生产过程进行(A)。
A．分散控制B．计算机控制C．分布式控制D．程序控制X2．CENTUMCS 3000R3系统中，(C)是具有工程组态功能的PC机，如可以进行系统组态或在线维护。
A．现场控制站FCS B．人机接口站HISC．工程师站ENG D．实时控制总线Vnet卡件知识4 1P1．SUPCON JX-300XP DCS的主控卡、数据转发卡既可冗余工作，也可单卡工作。
(√)X1．SUPCON JX-300XP DCS数据转发卡的p地址范围是(C)。
A．2-31B．0-31C．0-15 D．1-29X2．在DCS系统供电中，卡件的本身的工作电压是(A)。
A．+5伏B．+24伏C．+25．5伏D．+12VX3．JX-300XP DCS信息管理网和过程控制网中，通讯最大距离是(C)。
A．l km B．5km C．10km D．15 kmX4．在进行报表制作时，每张报表最多只能对(B)事件进行定义。
A．32个B．64个C．128个D．256个信号报警联锁系统逻辑控制知识8 4P1．在配有信号联锁系统的工艺生产过程，当某些工艺变量(如压力、温度、流量、液位等)出现偏差或生产过程不稳定或仪表发生故障等情况时，以灯光和声响引起操作者的注意，或自动停车或自动操纵事故阀门，使生产过程自动处于安全状态，这是确保产品质量及设备和人身安全所必需的。
计算机控制
计算机控制重点第一章计算机控制系统概念1.1计算机控制系统特征和组成1. 计算机控制系统有哪些特征？（1）结构特征（2）信号特征（3）控制方法特征（4）功能特征2. 计算机控制系统由哪几部分组成？说明各部分的主要功能，并画出系统的硬件组成框图。
1．主机：主要进行数据采集、数据处理、逻辑判断、控制量计算、报警处理等，通过接口电路向系统发出各种控制命令，指挥全系统2.I/O接口：I/O接口与I/O通道是主机与外部连接的桥梁3.通用外部设备：用来显示、打印、存储和传送数据4.检测元件与执行机构:传感器的功能是将被检测的非电学量参数转变为电学量；变送器的功能是将传感器得到的电信号转换成适合于计算机接口使用的电信号5. 操作台：人-机对话的纽带1.2 计算机控制系统的分类1.计算机控制系统按功能分类有几种？2.说明DDC与SCC的系统的工作原理、特点，他们之间有何区别和联系？并画出DDC、SCC 的原理图。
直接数字控制（DDC）：原理：计算机通过输入通道对一个或多个物理量进行巡回检测，并规定的控制规律进行运算，然后发出控制信号，通过输出通道直接控制调节阀等执行机构特点：参加闭环控制过程，不仅能完全取代模拟调节器，实现多回路的PID调节，而且不需要改变硬件，只需通过改变程序就能实现多种较复杂的控制规律监督计算机控制（SCC）：原理：计算机根据工艺参数和过程参量检测值，按照所涉及的控制算法进行计算，计算出最佳设定值直接传给常规模拟调节器或者DDC计算机，最后由模拟调节器或DDC计算机控制生产过程特点：不仅可进行复杂控制规律的控制，而且其工作可靠性较高，当SCC出现故障时，下级仍可继续执行控制任务区别和联系：SCC系统有两种类型，一种SCC加上模拟控制器，另一种SCC加上DDC的控制系统SCC+模拟调节器SCC+DDC监督计算器控制系统第二章工业控制计算机组成2.1 IPC工控机1.什么是工业控制计算机？工业控制机的特点有哪些？工业控制计算机业称为工业计算机，简称工控机。
计算机控制课程总结
计算机控制课程总结1. 课程简介计算机控制课程是计算机科学与技术专业的一门重要课程，旨在培养学生计算机控制方面的基本理论和实际操作能力。
本文将对本学期所学的计算机控制课程进行总结，包括课程内容、学习收获以及未来应用等方面进行讨论。
2. 课程内容本门课程主要包括以下几个方面的内容：2.1 计算机控制基础在开始学习计算机控制之前，我们首先对计算机控制的基础知识进行了学习。
这部分内容包括计算机控制的定义、发展历程、基本概念和术语等。
我们了解了计算机控制的基本原理和方法，为后续的学习打下了坚实的基础。
2.2 控制系统的建模与仿真控制系统的建模与仿真是掌握计算机控制的关键环节。
在这部分内容中，我们学习了控制系统的数学模型建立方法，如传递函数法、状态空间法等。
同时，我们使用MATLAB等仿真工具进行了实际操作，通过仿真实验加深了对控制系统模型的理解和掌握。
2.3 PID控制器设计与调试PID控制是现代控制领域中最常用的控制方法之一。
在这部分内容中，我们学习了PID控制器的基本原理和设计方法，包括参数整定、频域设计和时域设计等。
通过实际案例的分析和调试，我们更加深入地理解了PID控制器的应用和优化技巧。
2.4 控制系统的稳定性分析控制系统的稳定性是一个重要的性能指标。
在这部分内容中，我们学习了控制系统的稳定性分析方法，包括根轨迹法、频域法和Lyapunov稳定性定理等。
通过对控制系统稳定性的理论推导和实例分析，我们能够准确评估和改进控制系统的稳定性。
2.5 现代控制理论与应用现代控制理论是控制领域的前沿研究方向，对于提高控制系统的性能具有重要意义。
在这部分内容中，我们了解了现代控制理论中的几个重要概念，如鲁棒性、自适应控制和优化控制等。
我们还学习了一些现代控制方法的应用案例，如神经网络控制和遗传算法优化控制等。
3. 学习收获通过本门课程的学习，我获得了以下几个方面的收获：首先，我对计算机控制的基本原理和方法有了更深入的理解。
计算机控制技术
智能家居控制系统
总结词
智能家居控制系统是计算机控制技术在家庭生活中的应用，通过智能设备、传 感器和执行器等硬件，实现对家居环境的智能化管理和控制。
详细描述
智能家居控制系统利用计算机技术实现对家居设备的监测、控制和智能化管理 ，提高居住舒适度和便利性。常见的智能家居控制系统包括智能照明、智能安 防、智能环境监测等。
器人等领域。
反馈控制原理
01
反馈控制原理是通过比较实际输出与期望输出的差 值来调整系统参数，以达到控制目标。
02
反馈控制原理具有较好的抗干扰能力和适应性，能 够自动调节系统参数，提高控制精度。
03
反馈控制原理是计算机控制系统的核心原理，广泛 应用于各种控制领域。
计算机控制系统的
04
设计方法
连续系统设计方法
THANKS.
交通控制系统
总结词
交通控制系统是计算机控制技术在交通管理中的应用，通过交通信号灯、传感器 和执行器等硬件，实现对交通流量的智能化管理和控制。
详细描述
交通控制系统利用计算机技术实现对交通信号灯的控制、车流量的监测和交通拥 堵的缓解，提高道路通行效率和交通安全。常见的交通控制系统包括智能交通信 号灯、交通监控系统等。
计算机控制技术
汇报人： 202X-12-23
目 录
• 计算机控制技术概述 • 计算机控制系统组成 • 计算机控制系统的基本原理 • 计算机控制系统的设计方法 • 计算机控制系统的性能分析 • 计算机控制系统的应用实例
计算机控制技术概
01
述
定义与特点
定义
计算机控制技术是指利用计算机对工 业生产过程进行自动控制的技术。
交通领域
计算机控制技术在交通领域的 应用包括自动驾驶、交通信号
计算机控制习题及答案
计算机控制习题及答案计算机控制习题及答案计算机控制是计算机科学中的一个重要领域，它涉及到计算机系统的硬件和软件之间的相互作用，以及人与计算机之间的交互。
对于学习计算机控制的学生来说，习题是非常重要的一部分，它可以帮助他们巩固所学的知识，提高解决问题的能力。
本文将介绍一些常见的计算机控制习题，并给出相应的答案。
1. 什么是计算机控制？计算机控制是指通过编程和软件设计，控制计算机系统的硬件和软件之间的相互作用。
它涉及到输入、处理和输出三个主要步骤，以及各种控制结构和算法的应用。
2. 什么是控制结构？控制结构是一种编程语言中用于控制程序执行流程的语句或指令。
常见的控制结构包括顺序结构、选择结构和循环结构。
顺序结构按照代码的顺序依次执行，选择结构根据条件判断选择不同的执行路径，循环结构根据条件重复执行一段代码。
3. 什么是条件语句？条件语句是一种选择结构，根据条件的真假来选择不同的执行路径。
在大多数编程语言中，条件语句通常使用if-else语句或switch语句来实现。
if-else语句根据条件的真假选择执行不同的代码块，switch语句根据条件的值选择执行不同的分支。
4. 什么是循环语句？循环语句是一种重复执行一段代码的结构。
在计算机控制中，循环语句通常使用for循环、while循环或do-while循环来实现。
for循环在执行前先判断条件，然后执行一段代码，再更新条件，直到条件不满足为止。
while循环和do-while 循环也是根据条件判断是否继续执行一段代码，但它们的判断条件在循环体内部。
5. 什么是函数？函数是一段封装了一系列操作的代码块，它可以接受参数并返回结果。
函数可以重复使用，提高代码的复用性和可维护性。
在计算机控制中，函数通常用于封装一些常用的操作，以便在程序中多次调用。
6. 什么是递归？递归是一种函数调用自身的技术。
在计算机控制中，递归通常用于解决可以分解为相同问题的子问题的问题。
递归函数必须有一个结束条件，否则会导致无限递归。