第一篇:計算機控制簡答+畫圖范文
1.PID改進措施:(1)積分改進:①消除積分不靈敏區(qū)②積分分離PID算法③抗積分飽和④梯形積分(2)微分改進:①微分先行PID控制算法②實際微分PID控制算法
2.計算機控制技術(shù)涉及哪些領(lǐng)域的知識?各起的作用?(1)計算機技術(shù):作為一種工具完成軟件和硬件的要求(2)控制技術(shù):提供理論,分析基礎(chǔ)(3)檢測技術(shù):提供現(xiàn)場信號執(zhí)行檢測
(4)工程技術(shù):提供計算機控制系統(tǒng)被控對象,進行控制分析 3.計算機控制系統(tǒng)如何保證手動/自動無擾動切換?
①為了實現(xiàn)從手動到自動的無平衡無擾動切換,在手動狀態(tài)下,盡管并不進行PID計算,但應(yīng)使給定值跟蹤被控量,同時也要把歷史數(shù)據(jù)清零。還要使u(k-1)跟蹤手動控制量。②當(dāng)自動切向軟手動時,只要計算機應(yīng)用程序正常工作,就能自動保證無擾切換。4.現(xiàn)事故如何使用計算機控制系統(tǒng)查找原因
(1)在報警信息里查找有哪些物理量發(fā)生異常(2)數(shù)據(jù)庫趨勢界面里看哪些數(shù)據(jù)突變異常(3)查看計算機軟件是否跑飛(4)查看數(shù)據(jù)采集板,處理單元是否有問題(5)查看計算機是否出現(xiàn)故障(6)查看接口電路是否能正常工作(7)傳感器能否正常工作(8)計算機能否進行正常通訊 5.純滯后補償算法設(shè)計思想①建立過程的動態(tài)特性模型,并將模型加入反饋控制系統(tǒng)中,有延遲的一部分用于抵消被延遲的被控量,無延遲部分反映到調(diào)節(jié)器讓調(diào)節(jié)器提前動作,從而明顯減少超調(diào)量和加快調(diào)節(jié)過程。②可以把滯后時間的影響去掉,實現(xiàn)對純滯后對象的控制。6.單回路計算機控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用?(1)數(shù)字計算機 D/A 執(zhí)行機構(gòu) 測量變送 A/D(2)各部分作用:①數(shù)字計算機:進行實時數(shù)據(jù)處理,對產(chǎn)生過程進行實時的監(jiān)控、監(jiān)督和管理,并且保證實時性和可靠性。②D/A:把計算機輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量電信號,以控制相關(guān)的執(zhí)行機構(gòu),達到計算機控制的目的。③執(zhí)行機構(gòu):接收計算機輸出的控制信號并實施于被控生產(chǎn)過程,使其按預(yù)先規(guī)定的控制要求正常工作。④測量變送:將相應(yīng)的被測物理量轉(zhuǎn)換成可以運轉(zhuǎn)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號。⑤A/D:把工業(yè)生產(chǎn)控制現(xiàn)場送來的模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機能接收的數(shù)字信號,完成現(xiàn)場信號的采集與轉(zhuǎn)換功能。7.如何保障計算機控制系統(tǒng)安全可靠運行?保證控制系統(tǒng)的實時性,其中包括實時數(shù)據(jù)采集、實時控制決策、實時控制輸出;保證控制系統(tǒng)的冗余性,要求用雙機工作,以保證系統(tǒng)長期不間斷的工作。8.計算機控制系統(tǒng)的實時性如何保證?
(1)保證實時性須經(jīng)歷三個步驟:實時數(shù)據(jù)采集 實時控制決策 實時控制輸出(2)工業(yè)控制計算機及監(jiān)控軟件具有時間驅(qū)動能力和事件驅(qū)動能力,即在一定的周期時間內(nèi)對所有事件進行巡檢掃描,同時又可以隨時響應(yīng)事件的中斷請求,并且計算機具有多任務(wù)處理能力。9.計控制系統(tǒng)包括?計算機控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機過程輸入輸出設(shè)備及生產(chǎn)過程3個部分組成①工業(yè)控制機:由硬件和軟件組成;硬件由控制計算機和現(xiàn)場儀表組成,軟件由系統(tǒng)軟件,支持軟件和應(yīng)用軟件組成②過程輸入輸出設(shè)備:分為模擬量輸入輸出通道和開關(guān)量輸入輸出通道③生產(chǎn)過程:被控對象,測量變送器,執(zhí)行機構(gòu),電氣開關(guān)等裝置
第二篇:計算機控制實驗報告
中國石油大學(xué)計算機控制實驗報告 實驗日期:2011.11.30 成 績:
班級:自動化08-4 姓名:陳方光 學(xué)號:08071402
實驗一 基于NI6008的數(shù)據(jù)采集
1.實驗?zāi)康模?/p>
理解基本計算機控制系統(tǒng)的組成,學(xué)會使用MATLAB和NI6008進行數(shù)據(jù)采集。2.實驗設(shè)備:
計算機控制實驗箱、NI6008數(shù)據(jù)通訊卡、Matlab軟件、計算機 3. 實驗內(nèi)容:
(1)使用計算機控制實驗箱搭建二階被控對象,并測試對象特性(2)在Matlab中設(shè)計數(shù)字PID控制器,對上述對象進行控制 4.實驗步驟:
(1)選擇合適的電阻電容,參考如下電路結(jié)構(gòu)圖,在計算機控制實驗箱上搭建二階被控對象,使得其被控對象傳遞函數(shù)為
建議數(shù)值:R1=200kΩ,R2=200kΩ,C1=1μF,R4=300kΩ, R5=500kΩ,C2=1μF.(2)測試NI6008數(shù)據(jù)通訊卡,確保數(shù)據(jù)輸入輸出通道正常。(3)使用MATLAB和OPC通訊技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集:(4)編寫程序,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的定時采集和顯示。5.實驗結(jié)果
1)測試NI6008數(shù)據(jù)通訊卡
首先將NI6008數(shù)據(jù)采集卡的AI負(fù)端與GND端短接,然后通過usb數(shù)據(jù)線連接計算機,打開opc端口調(diào)試工具,添加NI數(shù)據(jù)采集卡,添加自己所需的輸入、輸出端口,通過向輸入端強制寫入1,觀察AO端口顯示數(shù)據(jù),能較精確的跟蹤輸入數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)采集完好。
2)使用matlab和opc進行數(shù)據(jù)采集及其顯示
? 在Matlab中讀寫數(shù)據(jù):
da = opcda(‘localhost’, ‘NI USB-6008.Server’);% 定義服務(wù)器 connect(da);
%連接服務(wù)器 grp = addgroup(da);
%添加OPC 組 itmRead = additem(grp,‘Dev1/AI0’);
%在組中添加數(shù)據(jù)項 itmWrite = additem(grp,'Dev1/AO0');
%在組中添加數(shù)據(jù)項
r=read(itmRead);
y(1)=r.Value;
%讀取數(shù)據(jù)項的值 Write(itmWrite,1);
%向數(shù)據(jù)項中寫值 disconnect(da);
%斷開服務(wù)器 關(guān)于定時器的問題
t = timer(‘TimerFcn’,@myread, ‘Period’, 0.2,‘ExecutionMode’,‘fixedRate’);%定義定時器 start(t)%打開定時器 out = timerfind;%尋找定時器
stop(out);%停止定時器
delete(out);%刪除定時器
? 將讀取的數(shù)據(jù)存儲并動態(tài)顯示于圖中: function myread(obj,event)
global tt k y da grp itmRead Ts itmWrite r=read(itmRead);k=k+1;tt(k)=(k-1)*Ts;y(k)=r.Value;hold on plot(tt,y)if k>70/Ts Write(itmWrite,0);num=[1.484];den=[46.4067,15.994,1];[y,t]=step(tf(num,den),1:0.2:70);plot(t,y)out = timerfind;stop(out);
delete(out);disconnect(da);end
表1:數(shù)據(jù)采集表
采集數(shù)采集數(shù)采集數(shù)時間 據(jù) 時間 據(jù) 時間 據(jù) 時間 0.00 0.00 4.00 1.67 8.00 1.67 12.00 0.20 0.02 4.20 1.67 8.20 1.66 12.20 0.40 0.74 4.40 1.67 8.40 1.68 12.40 0.60 1.30 4.60 1.67 8.60 1.67 12.60 0.80 1.52 4.80 1.67 8.80 1.67 12.80 1.00 1.62 5.00 1.66 9.00 1.67 13.00 1.20 1.64 5.20 1.67 9.20 1.68 13.20 1.40 1.66 5.40 1.66 9.40 1.67 13.40 1.60 1.67 5.60 1.67 9.60 1.66 13.60 1.80 1.66 5.80 1.65 9.80 1.67 13.80 2.00 1.67 6.00 1.64 10.00 1.67 14.00 2.20 1.66 6.20 1.66 10.20 1.68 14.20 2.40 1.68 6.40 1.66 10.40 1.68 14.40 2.60 1.67 6.60 1.66 10.60 1.66 14.60 2.80 1.67 6.80 1.66 10.80 1.67 14.80 3.00 1.66 7.00 1.67 11.00 1.67 15.00 3.20 1.67 7.20
1.67
11.20 1.67
15.20 采集數(shù)
據(jù) 時間 1.68 16.00 1.66 16.20 1.66 16.40 1.68 16.60 1.66 16.80 1.67 17.00 1.67 17.20 1.66 17.40 1.66 17.60 1.66 17.80 1.66 18.00 1.66 18.20 1.67 18.40 1.67 18.60 1.67 18.80 1.67 19.00 1.68
19.20 采集數(shù)
據(jù) 1.67 1.66 1.67 1.67 1.66 1.67 1.66 1.66 1.67 1.67 1.67 1.64 1.67 1.67 1.67 1.67 1.65 3.40 3.60 3.80 4.00 1.67 1.67 1.67 1.67 7.40 7.60 7.80 8.00 1.67 1.66 1.67 1.67 11.40 1.68 11.60 1.66 11.80 1.68 12.00 1.68 15.40 1.65 15.60 1.66 15.80 1.66 16.00 1.67 19.40 1.67 19.60 1.67 19.80 1.67 20.00 1.67 Matlab繪圖如下:
圖表 1 開環(huán)數(shù)據(jù)讀取顯示曲線
6.實驗總結(jié):
通過本次實驗我理解基本計算機控制系統(tǒng)的組成,學(xué)會使用MATLAB和NI6008進行數(shù)據(jù)采集,以及實驗電路的搭建,如何設(shè)計PID算式使二階對象完成相應(yīng)的功能,并且測試了對象的特性。復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)的東西,能做到活學(xué)活用,搭建實際模型來完成模擬實驗。中國石油大學(xué)計算機控制實驗報告 實驗日期:2011.11.30 成 績:
班級:自動化08-4 姓名:陳方光 學(xué)號:08071402
實驗二 數(shù)字PID算法的實現(xiàn)
1.實驗?zāi)康模?/p>
熟悉PID控制器,實現(xiàn)PID算法,深入了解PID參數(shù)對系統(tǒng)控制效果的影響 2.實驗設(shè)備:計算機控制實驗箱、NI6008數(shù)據(jù)通訊卡、Matlab軟件、計算機 3.實驗內(nèi)容:
(1)在實驗一基礎(chǔ)上編制PID數(shù)字控制器,實現(xiàn)閉環(huán)控制。
?Te(k)?2e(k?1)?e(k?2)??u?u(k)?u(k?1)?kp?e(k)?e(k?1)?e(k)?T()?d??TiT ??(2)進行PID參數(shù)的整定分析:
a)取消積分和微分作用,分析比例系數(shù)數(shù)對系統(tǒng)控制性能的影響 b)保持比例系數(shù)不變,分析積分作用對系統(tǒng)控制性能的影響
c)保持比例系數(shù)和積分時間不變,分析微分作用對控制系統(tǒng)性能的影響 d)運用所學(xué)的PID參數(shù)整定方法,確定一組控制性能良好的PID參數(shù) 4.實驗要求
(1)實驗過程中要記錄實驗曲線,標(biāo)注控制系統(tǒng)輸出的性能指標(biāo)(2)總結(jié)PID參數(shù)對控制系統(tǒng)性能的影響
(3)分析理論結(jié)果與實驗結(jié)果的差異,如有誤差分析原因。5.實驗結(jié)果 a)純比例控制
分析:
對比分析上圖可知:Kp越大,比例作用越強,比例動作越快,上升時間和延遲時間越短,調(diào)節(jié)時間峰值時間也相應(yīng)減少,且穩(wěn)態(tài)誤差減小,但超調(diào)量增大,系統(tǒng)易發(fā)生振蕩,甚至發(fā)散。
由于是純比例作用,故系統(tǒng)穩(wěn)定后存在余差,被控變量不可能回到原來的值上(在本系統(tǒng)中不可能穩(wěn)定到1),且由于仿真電路干擾的存在,響應(yīng)曲線存在較大的毛刺。
b)比例不變,變積分控制
分析:
從表中可知,在Kp相同,Ti不同的情況下, Ti越大,積分作用越強,系統(tǒng)的上升時間,延遲時間,調(diào)節(jié)時間和峰值時間均越大,系統(tǒng)的響應(yīng)越慢,動態(tài)性能越差,但是系統(tǒng)的超調(diào)量卻越小,甚至小到不存在,系統(tǒng)地穩(wěn)定性能提高。加入積分環(huán)節(jié)后,對比表中數(shù)據(jù)可知,積分環(huán)節(jié)可以使系統(tǒng)的上升時間,調(diào)節(jié)時間,延遲時間,峰值時間變長,系統(tǒng)的動態(tài)性能變差,而超調(diào)量減小,穩(wěn)態(tài)性能得到提高。
c)比例、積分不變,變微分控制
分析:
從表中數(shù)據(jù)可知,第一,由于微分作用的存在,響應(yīng)曲線的起始階段呈現(xiàn)尖銳的波峰,之后曲線也呈衰減振蕩;第二,保持Kp、Ti不變,增大Td,系統(tǒng)的上升時間上升,微分控制不直接影響穩(wěn)態(tài)誤差,但它增加了系統(tǒng)的阻尼,因為容許采用比較大的增益K值,這將有助于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的改善。
PID具有PD和PI雙重作用,能夠較全面地提高系統(tǒng)的控制性能,是一種應(yīng)用比較廣泛的控制器。PID控制器除了提高系統(tǒng)型別之外,還提供了兩個負(fù)實零點,從而較PI控制器在提高系統(tǒng)的動態(tài)性能方面有更大的優(yōu)越性。因此,在工業(yè)控制設(shè)計中,PID控制器得到了非常廣泛的應(yīng)用。一般來說,PID控制器參數(shù)中,I部分應(yīng)發(fā)生在系統(tǒng)頻率特性的低頻段,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能;D部分發(fā)生在系統(tǒng)頻率特性的中頻段,以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。
6.實驗總結(jié)
通過這次實驗,我熟悉了PID控制器,實現(xiàn)了PID算法,深入了解了PID參數(shù)對系統(tǒng)控制效果的影響,宏觀的了解了參數(shù)影響的效果,可以對于實際出現(xiàn)的各種圖形進行分析,確定是那一個或者哪幾個參數(shù)問題,便于實際應(yīng)用,進一步熟悉了MATLAB軟件的使用。
第三篇:計算機控制技術(shù)資料
計算機控制技術(shù)是一門以電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ),以計算機控制技術(shù)為核心,綜合可編程控制技術(shù)、單片機技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從而實現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)的精密化、生產(chǎn)設(shè)備的信息化、生產(chǎn)過程的自動化及機電控制系統(tǒng)的最佳化的專門學(xué)科。據(jù)湖南省機械行業(yè)管理辦公室對省內(nèi)幾十家大中型企業(yè)進行的人才需求調(diào)查顯示,企業(yè)對具備較強的計算機控制技術(shù)應(yīng)用能力專門人才需求很大。人事部門的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,2001年~2005年計算機控制技術(shù)專業(yè)人才需求已進入社會總體需求前五名的行業(yè),該專業(yè)的畢業(yè)生有很大的市場需求和廣泛的就業(yè)前景。本專業(yè)作為我院的傳統(tǒng)專業(yè),其專業(yè)建設(shè)和發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模。
培養(yǎng)目標(biāo):計算機控制技術(shù)專業(yè)是培養(yǎng)掌握了一定的電子電氣知識、計算機操作應(yīng)用知識、程序設(shè)計知識,具備一定的計算機控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、可編程控制技術(shù)等專業(yè)知識,具有較強的分析能力、動手能力、創(chuàng)新能力,能解決工程實際問題的高素質(zhì)的復(fù)合型、應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。本專業(yè)師資力量雄厚,并長期聘用大學(xué)教授、高級工程師、高級技術(shù)充實師資隊伍,使理論教學(xué)與工程實踐緊密結(jié)合起來。本專業(yè)已培養(yǎng)了大量的計算機控制技術(shù)應(yīng)用型人才,畢業(yè)生具有很廣闊的發(fā)展空間和非常樂觀的就業(yè)前景,歷屆畢業(yè)生就業(yè)率達到100%。
主要課程:高等數(shù)學(xué)、英語、計算機操作、機械制圖、電路分析、電子技術(shù)、可編程控制器控制技術(shù)、計算機控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、VB程序設(shè)計、C語言、protel等、檢測儀表、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)原理等。
職業(yè)資格證書與技術(shù)等級證書
獲得省教育廳頒發(fā)的高等學(xué)校英語應(yīng)用能力和計算機應(yīng)用能力合格證書;勞動與社會保障部頒發(fā)的中級電工證、電子CAD中級證或單片機中級操作證、電氣工程師資格證、plc認(rèn)證、檢測儀表證書等。
就業(yè)去向: 本專業(yè)畢業(yè)生適應(yīng)性強,就業(yè)面非常廣,隨著新型工業(yè)化道路的推進,本地區(qū),特別是沿海發(fā)達地區(qū)迫切需要掌握計算機控制技術(shù)的專業(yè)人才。
第四篇:計算機控制技術(shù)
一、填空題
1、所謂自動控制,就是在沒有人直接參與的情況下,通過控制器使生產(chǎn)過程自動地按照預(yù)定的規(guī)律運行。
2、計算機控制系統(tǒng)的工作原理的三個步驟:實時數(shù)據(jù)采集、實時控制決策、實時控制輸出
3、實時性:是指工業(yè)控制計算機系統(tǒng)應(yīng)該具有的能夠在限定時間內(nèi)對外來事件作出反應(yīng)的特性。
4、計算機控制系統(tǒng)有哪幾種典型類型:OIS、DDC、SCC、DCS、FCS、PLC5、工業(yè)計算機有哪些特點:可靠性高、實時性好、環(huán)境適應(yīng)性強、模塊化設(shè)計,完善的O/I通道、系統(tǒng)擴充性好、系統(tǒng)開放性好、控制軟件包功能強。
二、作圖題
1、作出計算機控制系統(tǒng)的組成框圖
2、作出計算機制導(dǎo)控制系統(tǒng)(OIS)的系統(tǒng)框圖
三、問答題
1、計算機總線大致可分為幾類?其內(nèi)部總線又可分為幾類?
2、簡述smith預(yù)估控制的基本思想。
3、常見的工業(yè)控制計算機總線體系結(jié)構(gòu)有哪幾種?
4、什么是數(shù)字濾波?常用的數(shù)字濾波有哪些方法?
5、工業(yè)控制計算機系統(tǒng)的干擾來源有哪幾類?各類干擾又有哪些具體形式?
6、現(xiàn)場總線的定義是什么?
四、論述題
1、論述DCS、FCS各自的含義是什么?
五、計算題
關(guān)于PID控制,要求:
1、寫出模擬PID控制器的控制規(guī)律及其傳遞函數(shù)。
2、推導(dǎo)出位置式數(shù)字PID的控制算式。
3、推導(dǎo)出增量式數(shù)字PID的控制算式。
關(guān)于模糊控制
六、設(shè)計題
現(xiàn)要求用80C51單片機處理A、B、C三個輸入信號,其中A為0-20V的交流信號,B為0-10mA的直流電流信號,C為0/24V的直流電壓開關(guān)信號,要求得到A、B信號的幅值及C信號的狀態(tài)。其中ADC采用ASC0809。請補充必要的電子元器件,并將元器件正確連接(可用網(wǎng)絡(luò)符號)。
提示:交流信號?整流,開關(guān)
第五篇:計算機控制技術(shù)
《計算機控制技術(shù)》課程綜述
09熱工一班姚躍輝200910610118
計算機控制是自動控制理論與計算機技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科,計算機控制技術(shù)是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的。自動控制技術(shù)在許多工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用,但是由于生產(chǎn)工藝日益復(fù)雜,控制品質(zhì)的要求越來越高,簡單的控制理論有時無法解決復(fù)雜的控制問題。計算機的應(yīng)用促進了控制理論發(fā)展,先進的控制理論和計算機技術(shù)相結(jié)合推動計算機控制技術(shù)不斷前進。近年來,隨著計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測與傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、微電子技術(shù)、CRT顯示技術(shù)、現(xiàn)場總線智能儀表、軟件技術(shù)以及自控理論的高速發(fā)展,計算機控制的技術(shù)水平大大提高,計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用突飛猛進。利用計算機控制技術(shù),人們可以對現(xiàn)場的各種設(shè)備進行遠(yuǎn)程監(jiān)控,完成常規(guī)控制技術(shù)無法完成的任務(wù),微型計算機控制已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、航空航天以及日常生活的各個領(lǐng)域??梢哉f,21世紀(jì)是計算機和控制技術(shù)獲得重大發(fā)展的時代,大到載人航天飛船的研制成功,小到日用的家用電器,甚至計算機控制的家庭主婦機器人,到處可見計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用。計算機控制技術(shù)的發(fā)展日新月異,作為現(xiàn)代從事工業(yè)控制和智能儀表研究、開發(fā)及使用的技術(shù)人員,必須不斷學(xué)習(xí),加快知識更新的速度,才能適應(yīng)社會的需要,才能在工業(yè)控制領(lǐng)域里繼續(xù)邀游。計算機控制系統(tǒng)是應(yīng)用計算機參與控制并借助一些輔助部件與被控對象相聯(lián)系,以獲得一定控制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。這里的計算機通常指數(shù)字計算機,可以有各種規(guī)模,如從微型到大型的通用或?qū)S糜嬎銠C。輔助部件主要指輸入輸出接口、檢測裝置和執(zhí)行裝置等。與被控對象的聯(lián)系和部件間的聯(lián)系,可以是有線方式,如通過電纜的模擬信號或數(shù)字信號進行聯(lián)系;也可以是無線方式,如用紅外線、微波、無線電波、光波等進行聯(lián)系。被控對象的范圍很廣,包括各行各業(yè)的生產(chǎn)過程、機械裝置、交通工具、機器人、實驗裝置、儀器儀表、家庭生活設(shè)施、家用電器和兒童玩具等??刂颇康目梢允鞘贡豢貙ο蟮臓顟B(tài)或運動過程達到某種要求,也可以是達到某種最優(yōu)化目標(biāo)。
計算機控制系統(tǒng)就是利用計算機(通常稱為工業(yè)控制計算機)來實現(xiàn)工業(yè)過程自動控制的系統(tǒng)。在計算機控制系統(tǒng)中,由于工業(yè)控制機的輸入和輸出時數(shù)字信號,而現(xiàn)場采集到得信號或送到執(zhí)行機構(gòu)的信號大多是模擬信號,因此與常規(guī)的按偏差控制的閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)相比,計算機控制系統(tǒng)需要有莫屬轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器這兩個環(huán)節(jié)。
計算機把通過測量元件、變送單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器送來的數(shù)字信號,直接反饋到輸入端與設(shè)定值進行比較,然后根據(jù)要求按偏差進行運算,所得到數(shù)字量輸出信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器送到執(zhí)行機構(gòu),對被控對象進行控制,使被控變量穩(wěn)定在設(shè)
定值上。這種系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。
計算機控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機和生產(chǎn)過程兩大部分組成。工業(yè)控制機硬件指計算機本身及外圍設(shè)備。硬件包括計算機、過程輸入輸出接口、人機接口、外部存儲器等。軟件系統(tǒng)是能完成各種功能計算機程序的總和,通常包括系統(tǒng)軟件跟應(yīng)用軟件。
(1)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
在這種應(yīng)用中,計算機只承擔(dān)數(shù)據(jù)的采集跟處理工作,而不直接參與控制。它對生產(chǎn)過程各種工藝變量進行巡回檢測、處理、記錄及變量的超限報警,同時對這些變量進行累計分析和實時分析,得出各種趨勢分析,為操作人員提供參考。
(2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)
計算機根據(jù)控制規(guī)律進行運算,然后將結(jié)果經(jīng)過過程輸出通道,作用到被控對象,從而使被控變量符合要求的性能指標(biāo)。與模擬系統(tǒng)不同之處在于,在模擬系統(tǒng)中,信號的傳送不需要數(shù)字化;而數(shù)字系統(tǒng)必須先進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,輸出控制信號也必須進行數(shù)模轉(zhuǎn)換,然后才能驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。因為計算機有較強的計算能力,所以控制算法的改變很方便。
微型計算機控制技術(shù)是一門跨學(xué)科以及應(yīng)用性、技術(shù)性、綜合性都很強的專業(yè)技術(shù)課程,要求具備較強的自動控制理論、微型計算機原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識。通過學(xué)習(xí),要求掌握計算機控制系統(tǒng)的控制原理和分析設(shè)計方法,具備基本的設(shè)計技能,能夠設(shè)計出簡單的計算機控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)該課程對我們工科專業(yè)的學(xué)生是十分重要而有用的。
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