计算机控制技术总结
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。
计算机控制技术知识点总结前4章
计算机控制技术知识点总结前4章计算机控制技术知识点总结前4章第一章：计算机控制基础知识计算机控制技术是一门研究如何将计算机应用于系统控制的学科。
在计算机控制技术的学习过程中，首先需要了解计算机控制的基础知识。
计算机控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括输入设备、输出设备、中央处理器、存储器以及总线等组成。
软件主要分为系统软件和应用软件两部分。
系统软件包括操作系统和通信软件等，应用软件包括各种具体的控制算法和控制策略等。
计算机控制系统的设计流程通常包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计和系统测试等步骤。
需求分析是对系统的功能需求和性能需求进行分析和确定。
系统设计是根据需求分析的结果，确定系统的总体结构和模块划分等。
硬件设计是根据系统的需求和设计要求，选择适当的硬件设备，进行电路设计和硬件平台的搭建等。
软件设计则涉及编写控制算法和策略，进行软件的开发和测试等。
系统测试是对整个系统进行功能和性能的测试和验证。
在计算机控制技术中，还需要了解一些基本的控制理论，如PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
PID控制是一种广泛应用的控制方法。
它通过对误差、误差的变化率和误差的积分进行加权组合，得到输出信号，控制被控对象达到期望值。
PID控制器具有稳定性好、调节性能好和鲁棒性强等优点。
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法。
它通过定义模糊规则和模糊集合，将模糊推理应用于控制系统中。
模糊控制具有对非线性和复杂系统的适应能力强的优点。
神经网络控制是一种基于神经网络的控制方法。
它通过训练神经网络，使之具有学习和适应能力，从而实现对被控对象的控制。
神经网络控制具有对非线性系统和时变系统的建模能力强的优点。
第二章：传感器与执行器传感器是计算机控制系统中常用的输入设备，用于采集环境和系统状态信息。
常见的传感器有光敏电阻、温度传感器、压力传感器等。
传感器的选择需要根据被控对象的特性和实际应用需求进行合理选择。
执行器是计算机控制系统中常用的输出设备，用于根据控制信号实现对被控对象的控制动作。
计算机控制技术知识总结
计算机控制技术知识总结第一篇：计算机控制技术知识总结注：计算题知识略第一章12（online）、离线控制（offline）、实时控制（real-time）3、自动控以控制方式分类：直接数字控制系统（DDC）、计算机监督控制系统（SCC）分布式控制系统（DCS）现场总线控制系统（FCS）计算机集成控制系统（CIMS）第二章45、总线的组成：数据总线、地址总线、控制总线、电源线678第三章9、CPU断控制方式10、I/O11、A/D第四章12第五章14、PID15、PID算法积分改进：抗积分饱和、积分分离、消除积分不灵敏区、变速积分第八章1617设、接地抗干扰18阱）192021、共模干扰的抑制方法：变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽第二篇：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。
计算机控制技术（于海生）知识点
计算机控制技术（于海生）知识点第一章计算机控制系统：利用计算机来实现生产过程自动控制的系统计算机控制系统工作原理：1实时数据采集2实时控制决策3实时控制输出计算机控制系统组成：计算机和生产过程框图计算机控制系统的典型形式及优缺点：1操作指导控制系统(结构简单、控制灵活安全；人工操作，速度受到限制)2直接数字控制系统(要求实时性好、可靠性高和适应性强；要合理地设计软件)3监督控制系统4集散控制系统5现场总线控制系统6综合自动化系统(集成优化)工业生产过程：连续过程、离散过程、批量过程实时：是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的在线：生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制离线：若生产过程设备不直接与计算机相连接，工作不直接受计算机的控制计算机控制系统的发展趋势：1控制系统的网络化2控制网络的扁平化3控制系统的智能化4控制系统的综合化第二章接口：计算机与外部设备交换信息的桥梁，包括输入/输出接口接口技术：研究计算机与外部设备如何交换信息的技术过程通道：在计算机和生产过程之间设置的信息交换和转换的连接通道，包括模拟量输入&输出通道、数字量输入&输出通道。
总线的定义&层次：计算机各模块之间互联和传递信息(指令、地址、数据)的一组信号线；可分为内部总线和外部总线采样过程：按一定时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号转变成在时刻T、2T…nT的一连串脉冲信号的过程。
量化：采用一组数码（如二进制码）来迫近离散模拟信号的幅值将其转换为数字信号。
孔径时间：完成一次A/D转换所需的时间。
采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器？为什么？答：为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可以采用带有保持器电路的采样器。
当被测信号变化很慢时，若A/D转换器时间足够短，可以不加采样保持器基于RS-485串行总线的主从分布式测控系统的结构形式：PLC、智能调节器、只能I/O模块等具有485总线可作为测控系统的从站；PC或IPC作为系统主站并配有232/485转换器，实现对系统的监控和管理串模干扰&抑制：叠加在被测信号上的干扰噪声；1滤波器2双积分式AD转换器3放大被测信号4利用逻辑器件5减少电磁感应共模干扰&抑制：模数转换器两个输入端上有公共的干扰电压；1变压器隔离2光电隔离MAX1232主要功能：1电源监控2按钮复位输入3监控定时器计算机控制系统地线：1模拟地2数字地3安全地回流法接地一点法接地第三章数字程序控制&方式：生产机械根据数字计算机输出的数字信号，按规定的工作顺序、工作轨迹、工作距离和运动速度等规律自动的完成工作的控制方式；1点位控制2直线控制3轮廓控制逐点比较插补法：刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标进行比较，看这点在给定轨迹的上方/下方，从而决定下一步的进给方向。
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。
计算机控制技术知识点
计算机控制技术知识点（1）1.典型的工业生产过程分为哪几种？答:典型的工业过程分为3种:连续过程,离散过和批量过程.2.计算机控制系统的工作步骤分为哪几步？答:计算机的工作步骤分为3步:实时数据采集,实时数据决策和实时数据处理3. 计算机控制技术的工作方式有哪几种？答:计算机控制技术的工作方式有2种,即在线方式和离线方式.4. 为什么要强调计算机控制中的实时性？答:所谓实时性,就是指信号的输入,计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去的意义.所以要强调计算机控制中的实时性. 5. 常用的计算机控制系统主机有哪几种？答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器,工控机,单片机,DSP和智能调节器.6.计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分？答:计算机控制系统中集散控制系统(DCS)的体系结构分为分散过程控制级,集中操作监控级,综合信息管理级三部分.7.现场总线控制系统的结构模式分为哪几部分？答:现场总线控制系统(FCS)的结构模式为操作站---现场总线智能仪表两层结构.(DCS为操作站-控制站-现场仪表三层结构模式)8.什么是计算机的总线？答:所谓总线,就是计算机各模块之间互联和传送信息(指令,地址和数据)的一组信号线.分为内部总线和外部总线.9.计算机的外部总线有哪几种？答:计算机的外部总线有RS-232C,RS-485,IEEE-488,USB等等.10.RS-232C串行通信总线采用什么传输方式？为什么RS-232C的传输距离不远？答:RS-232C串行通信总线采用的是不平衡传输方式.由于发送器和接收器之间有公共的信号地线,共模信号不可避免地要进入信号传送系统中.当传输距离过远时,发送器与接收器各自会形成不同的对地电位.11.RS-485串行通信总线采用什么传输方式？它与RS-422A串行通信总线的区别是什么？答:RS-485串行通信总线采用的是不平衡传输方式.区别在于RS-485为半双工工作方式,而RS-422A为全双工工作方式.且RS-422A适用于两点之间进行高速,远距离通信,而RS-485适用于多点之间进行高速,远距离通信.12.数字量I/O的接口芯片有什么作用？有哪些典型芯片？数字量输入接口：收集生产过程的状态信息，给出控制量。
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*；
计算机控制技术综述
计算机控制技术综述班级：姓名：学号：摘要：随着科学技术的进步，人们越来越多地用计算机来实现控制系统，因此，充分理解计算机控制系统是十分重要的。
近年来，自动控制技术、计算机技术、网络与通信技术、检测与传感器技术、显示技术、电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的变革。
在现代工业，人们利用计算机控制技术可以完成常规控制技术无法完成的任务，达到常规控制技术无法达到的性能指标。
关键字：计算机控制，DDC，DCS，FCS，性能，发展趋势1、计算机控制系统计算机控制系统(Computer Control System，简称CCS)就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。
1.1计算机控制系统的工作原理在计算机控制系统中，由于工业控制机的输入和输出是数字信号，因此需要有A/D和D/A转换器。
由于过程控制一般都是实时控制，有时对计算机速度的要求不高，但要求可靠性高、响应及时。
计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个过程：(一)实时数据采集对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(二)实时控制决策对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(三)实时控制输出根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
这三个过程不断重复，使整个系统按照一定的品质指标进行工作，并对被控量和设备本身的异常现象及时作出处理。
图 1 计算机控制系统原理图1.2 计算机控制系统的组成计算机控制系统由计算机（工控机）和生产过程两大部分组成，如图2。
图 2 计算机控制系统的组成框图1.2.1 工业控制机工业控制机是按照生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，包括硬件和软件两个组成部分。
（1）硬件组成包括主机板、内部总线和外部总线、人机接口、硬盘系统、通信接口、输入输出通道。
（2）可分为系统软件和应用软件。
系统软件包括实时多任务操作系统、引导系统、调度执行程序。
计算机控制技术复习总结
计算机控制技术简答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、计算机控制系统的分类（1）直接数字控制（Direct Digital Control，DDC）系统。
原理：用一台计算机对多个被控参数巡回检测，对生产过程进行控制，使被控参数稳定在给定值上。
特点：计算机直接参与控制，系统经计算机构成了闭环。
优点：一台计算机可以取代多个模拟调节器，它利用了计算机的分时能力。
（2）操作指导控制系统（Data Processing System，DPS）。
原理：计算机只是对系统过程参数进行收集、加工处理，然后输出数据。
特点：由操作人员（或别的控制装置）根据测量结果来改变设定值或者进行必要的操作。
优点：一台计算机可代替大量常规显示和记录仪表，从而对整个生产过程进行集中监视，可得到更精确的结果，对指导生产过程有利。
（3）计算机监督控制（Supervisory Computer Control，SCC）系统。
原理：计算机按照描述生产过程的数学模型计算出最佳给定值后，送给模拟调节器或DDC计算机，并由模拟调节器或DDC计算机控制生产过程。
特点：SCC+模拟调节器控制系统：收集检测信号及管理命令，按照一定的数学模型进行计算，把给定值输出到模拟调节器中。
此给定值在模拟调节器中与检测值进行比较后，其“偏差值”经模拟调节器计算后输出到执行机构中，以达到调节生产过程的目的。
SCC+DDC控制系统：系统为两级计算机控制系统。
一级为监督级SCC，其作用与SCC+模拟调节器控制系统中的SCC一样，用来计算最佳给定值；给定值是计算得到的，以保证系统在最优工作状态下运行，其控制规律可以改变，使用起来更加灵活。
优点：根据工作状态的变化，改变给定值，以实现最优控制。
（4）分布式控制系统。
原理：分散过程控制级是DCS的基础，用于直接控制生产过程。
特点：基本上属于DDC 系统的形式，但工作任务由各工作站来完成，局部的故障不会影响整个系统的工作。
计算机控制技术3篇
计算机控制技术计算机控制技术（一）计算机控制技术是指将计算机技术应用到控制领域，通过运用计算机的运算、存储、控制等能力，从而实现对设备、机器人、生产线等进行控制的一种技术。
它主要包括计算机辅助控制（CAC）、计算机数值控制（CNC）、计算机集成制造（CIM）、计算机远程控制（CRC）、计算机故障诊断与维护（CAD、CAM及CAE）等方面。
一、计算机辅助控制（CAC）计算机辅助控制是指利用计算机对传统控制方法进行辅助改善的方法。
计算机辅助控制主要采用人机界面方式完成进行操作，从而实现对控制系统的监控、控制和管理。
通过计算机辅助控制能够有效地提高整个生产过程的效率和可靠性，并且方便用户操作，提高管理效率，降低设备运行成本等好处。
二、计算机数值控制（CNC）计算机数值控制是指利用计算机对数控机床、数控加工中心等进行控制的一种技术。
靠着计算机的控制，可以使得机床按照预定的工艺和程序进行自动化数控加工。
数控加工设备可以根据不同的要求来调整加工参数，完成各种各样的加工任务，从而实现更高效、更精准的加工效果。
三、计算机集成制造（CIM）计算机集成制造是建立在计算机控制基础上的集成制造系统。
CIM 是一种高度自动化、柔性化的制造方式，可以对生产过程进行快速、精确的控制，满足不同的加工需要。
CIM 系统主要由 CAD/CAM 系统、计算机控制系统、传感器和执行器组成。
通过 CIM 系统，可以将各种加工设备、工具、自动运输系统等进行集成，提高企业的生产水平和竞争力。
四、计算机远程控制（CRC）计算机远程控制是指通过远程计算机网络对另一台机器进行监控、控制和管理的一种技术。
远程计算机网络可以实现对多个设备进行远程控制，极大地提高了企业的管理效率。
远程控制技术可以应用于电力、金融、交通等多个行业，使得不同地点的设备或系统都可以互相控制和监视，从而提高生产效率。
五、计算机故障诊断与维护（CAD、CAM及CAE）计算机故障诊断与维护是指利用计算机技术对设备、机器人、自动化生产线等进行故障诊断和维护的一种技术。
计算机控制总结
）用于复杂控制系统的分析和综合，包2）可靠性高和可维护性好2）控制的实时性 3）完善的输入/输出通道，与生产过程相连接4）环境的适应性强5）丰富的软件6实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入 2.实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已机构发出控制信号，被控制对象：生产过程 + 检测元件 + 执行机构（广义对象）。
计算机：硬件（中央处理器 + 通用外部设备 + I/O接口电路），软件（系统软件和应用软件）1.实现过程参数的实时集中监视，全面替代常规模拟显示及记录仪表 2.过程运行参数的数据处理，性能指SOE。
4.，计算机直接参与控制，系统经计算机构成了闭环。
2完全替代模拟调节器实现多回路、多种控制规律的复杂控制。
3不需改变系统的硬件和软件，只改编组态逻辑即可方便的实现各种复杂的控制方案.4组态、控制器参数定值可在线实时修改。
5一台计算机可以取代多个模拟调节器，它利用了计算机1.在线识别被控过程工艺参数，修正过程数学模型;2.按照描述过程数学模型和优化目标函数J(t)自动校正控制器参数，保证系统控制品质操作管理显示高度集中，先进的人机联系方式；2系统功能递阶分层，水平分散，危险分散，可靠性高；3系统采用单元模块化积木式组合方式，结构组合灵活方便4软件标准化模块化，组态修改灵活，可实现先进复杂的控制算法；5完善的在线故障诊断、差错容错控制技术，冗余技术；6先进高速的网络通信技术和开放式网络结构；7基于现场总线（Field Bus）的LAN内设备的智能数据通信技术；8可实现运行系统的故障诊断、事故追忆和事件顺序记录SOE，可编程控制器 2嵌入式系统3集散控制系统 4现场总线控制系统5计算机集成制造系统6网络采样周期T必须小于输入信号变化最小周期Tmin的1/2）加于生产过程的扰动程度；2）被控过程的动态特性；3）使用的控制方式和执行机构的类型；4）被1）系统受扰动情况，若扰动和噪声都较小，采样周期T应选大些；对于扰动频繁和噪声大的系统，采样周期T应选小些；2）被控系统动态特性，滞后时间大的系统，采样周期T应选大些；对于快速系统，采样周期T应选小些；3）控制品质指标要求，若超调量为主要指标，采样周期T应选大些；若希望过渡过程时间短些，采样周期T1计数比较式2逐次逼近式3有CPU发出启动A/D转换命令，同时启动时序控制逻辑工作。
计算机控制技术基础总结(DOC)
电平式为高电平或低电平
触点式为触点闭合或触点断开
按电源分有有源和无源两种
有源即直接提供高、低电平
无源即提供物理触点，或感应器件
可能引入瞬时的高压、过电压、接触抖动等现象。
将现场输入的信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号——信号调理。
1、对抖动的调理
直接数字控制系统
DDC系统属于计算机闭环控制系统。计算机首先通过模拟量输入通道（AI）和开关量输入通道（DI）实时采集数据，然后按照一定的控制规律进行计算，最后发出控制信息，并通过模拟量输出通道（AO）和开关量输出通道（DO）直接控制生产过程。
监督控制系统
监督控制计算机根据原始工艺信息和其他的参数，按照描述生产过程的数学模型或其他方法，自动地改变模拟调节器或以直接数字控制方式工作的微型机中的给定值，从而使生产过程始终处于最优工况（如保持高质量、高效率、低消耗、低成本等等）。
数字信号：时间离散，幅值为数字量，如：y(nT)、u(nT)
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）
•I/O接口编址方式
I/O指令简单，执行时间短，硬件设计简单，程序设计清晰；输入输出数据必须经过累加器A。
通道地址译码技术——地址译码
一、译码器译码（适合连续多个地址的译码电路设计）
1、常用的译码器
（1）3－8译码器74LS138
（2）除138外还有74LS154，是4－16译码器
计算机控制技术课程总结
2014-05-24 2014-05-24
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采样控制系统的离散化设计 确定系统的闭环脉冲传递函数Φ(z)应考虑以下几方面的问题 （称为约束条件）： 闭环系统应该是稳定的。不稳定的系统是无法工作的。 保证系统的物理可实现性。要求Φ(z)的分母与分子阶数之
-闭环控制系统应是稳定的。
最少拍有纹波控制器的设计（两个约束条件） 最少拍无纹波控制器的设计（选修）
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常用控制技术—大延迟系统控制—大林算法 过程纯延迟对控制质量的影响 达林算法 设计思想 一阶被控对象的达林算法 二阶被控对象的达林算法 达林算法的递推表达式 达林算法的参数整定 振铃（Ringing）现象 原因；振铃幅度RA；振铃现象的消除
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计算机控制系统的特性(该页未包括) 一、信号的离散化过程（模拟量转化为数字量） 在时间轴上的离散和幅值上的量化。采样、量化、编码。 采样过程的数学表示。 香农采样定理。 二、离散信号的恢复 工程实现：在计算控制系统中，广泛采用零阶保持器来将采 样信号恢复到原来的连续信号。
差大于或等于HG(z)的分母与分子阶数之差。若被控对象具 有纯滞后，则闭环系统也至少具有同样的滞后。
Φ(z)应满足系统动态和稳态性能指标要求。 设计出的数字控制器的输出在工作时不应有较大的振荡。
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典型数字控制器设计技术—PID控制器 数字控制器的连续化设计步骤（离散化方法） 数字PID控制器的设计。比例、积分和微分项所起的控制 作用 标准PID算法的改进——积分分离，积分饱和，消除积分 不灵敏区，变速积分PID算法。不完全微分PID控制算法，微 分先行PID控制算法，带死区的PID控制算法等。 数字PID控制算法的参数整定。试凑整定法的次序：先比 例，再积分，后微分。采样周期的选择。
新 计算机控制技术知识点总结
1计算机控制系统就是利用计算机（简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。
1、计算机控制系统的工作原理：1）实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。
2）实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。
3）实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
3 工业PC机(IPC)与PC机的差别：1. 将大母板变成通用底板总线插座；2. 将母板分成几块PC插件（CPU板、存储器板等）；3. 将普通电源变成工业电源；4. 密封机箱，内部正压送风；5. 工业应用软件。
2、一个在线的系统部一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。
因为在线采集的数据不一定在当时就进行处理。
3、常用的计算机控制系统主机：可编程序控制器（PC）、工控机（IPC）、单片机、DSP、智能调节器4、工业控制机：（1）硬件组成主机板、内部总线和外部总线、人机接口、磁盘系统、通信接口、输入输出通道（2）软件组成系统软件包括实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序，Windows等系统软件。
5、计算机控制系统典型型式1）操作指导控制系统特点：优点是机构简单，控制灵活和安全。
缺点是要由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。
2）直接数字控制（DDC）Direct Digital Control系统特点：闭环控制，实时性好，可靠性高，可控多个回路。
3）监督控制系统（SCC）Supe rvisory Computer ControlSCC+模拟调节器的控制系统SCC+DDC的分级控制系统。
4）集散控制系统（DCS）结构模式为“操作站—控制站—现场仪表”5）现场总线控制系统（FCS）结构模式为“操作站—现场总线只能仪表”6）综合自动化系统1计算机集成制造系统（CIMS）2计算机集成过程系统（CIPS）企业资源信息管理系统（ERP）、生产执行系统（MES）和生产过程控制系统（PCS）构成的3层结构，已成为综合自动化系统的整体解决方案。
计算机控制技术知识点超强整理
硬件组成：主机，接口，通用外设，检测元件与执行机构，操作台。
PLC特点：可靠性高，编程容易，组合灵活，模块齐全，安装方便，运行速度快。
物联网终端组成：外围接口模块、核心处理模块、网络通信模块及电源管理模块。
操作指导、DDC和SCC系统：采样转换处理加工，不直接产生输出，开环，计算机处理结果供参考；巡回检测，结果与设定值比较，控制运算，执行，达到控制要求；由计算机按照过程数学模型计算出最佳给定值送给DDC计算机，由DDC计算机控制生产过程，使生产过程处于最优工作状态，顺序，最优，自适应控制，两者综合。
采样频率：准确性高，占机时内存；精度低，漏采。
A/D转换器转换原理：并联比较型，逐次逼近型，双积分型，V-F变换型。
保持电容小：采样时充电时间常数小，充电快，跟随特性好，放电常数也小，放点快，保持差。
逐次逼近型原理：重到轻，高位到低位试探，初始化，逐次逼近寄存器清零，开始，最高位置1，DA 转换，模拟量送比较器，与待转换量比较，小于则保留。
下一位，直到寄存器最低位，数字量送缓冲寄存器，后输出，由控制电路控制。
AD转换结束信号处理方法：中断，查询，软件延时。
键盘防抖：机械触电，按键闭合断开，连串抖动，多次误读。
滤波防抖，双稳态防抖，软件延时防抖。
编码键盘：自动识别按键，产生代码，送给CPU，接口简单，响应快，需键盘编码器。
LED显示方法：动态显示：扫描，视觉暂留，硬件少，价格低，线路简单，机时长；动态显示，显示模型，可靠。
光电隔离作用：屏蔽电磁干扰，提高精度，耦合，隔离，开关作用。
固态继电器和继电器区别：电磁吸合，有触电，火花，电弧，驱动控制范围小，动作延迟；晶体管，可控硅，光电隔离无触点开关。
PWM原理及实现：电枢电压接通时间与通电时间比值，占空比，通电速度增，断电减，按规律改变通电时间，速度即可控；确定占空比，送出控制模型，电机运转，用开关控制方向，刹车，滑行。
数字滤波比模拟滤波：不需硬件，可靠，多通道公用，成本低，稳定，低频可滤，无电容容量限制，滤波程序灵活方便。
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/O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。
接着是数字滤波方法：1、算术平均值滤波 2、程序判断滤波 3、中值滤波。
非线性补偿：1、公式计算法 2、查表法 3、线性插值法。
最后是控制系统的直接数字化设计法方面。
其中讲了它的基本思想和优点，以及设计法的具体步骤和要求。
微型计算机控制技术重点总结
1、微机控制系统的发展趋势主要集中在综合自动化、网络化、虚拟化、绿色化和智能控制系统几个方面。
2．在计算机控制系统中，常采用的I/O控制方式有程序控制方式、中断控制方式和DMA。
3．外部设备与CPU之间交换的信息按功能通常分为：数据信息、状态信息和控制信息。
4．DAC0832的工作方式可分为直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。
2、A/D转换器与微机的数据交换方式有：程序查询、定时方式和中断方式。
6. 进入I/O通道的干扰按其对电路的作用形式分为串模干扰、共模干扰。
7．一个基本DCS系统应包含四个组成部分：现场控制站、操作员站、工程师站和系统网络8．计算机控制系统的研制过程一般可分为四个阶段：准备阶段、设计阶段、仿真及调试阶段、现场试运行阶段。
计算机控制系统由哪几部分组成？按功能分类有哪几种？计算机控制系统结构可分为硬件和软件两大部分。
硬件是指计算机本身及其外围设备，一般包括中央处理器、内存储存、磁盘驱动器、各种接口电路、以A/D转换和D/A转换为核心的模拟量I/O通道、数字量I/O 通道以及各种显示、记录设备、运行操作台等。
系统软件是指由计算机的制造厂商提供的，用来管理计算机本省的资源、方便用户使用计算机的软件。
按功能分为：操作指导控制系统，直接数字控制系统，监督计算节控制系统和分级计算机控制系统。
什么是接口？计算机控制系统中为什么要有接口电路？I/O口的控制方式有哪几种？I/O接口电路也简称接口电路。
它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
IO口实现主机和外围设备之间信息交换而设的器件，保证主机和外围设备之间能方便、可靠、高效率的交换信息。
I/O控制方式1、程序控制方式2、中断控制方式3、直接存储器存取方式。
采样保持器有什么作用？是否所有的输入通道都需要加采样保持器？为什么？采样保持器的作用：A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。
微型计算机控制总结
典型计算机控制系统组成：通用外围设备、主机及操作台、I/O接口电路、I/O通道、信号检测及变换、被控对象。
计算机控制系统特点：1）在结构上常规连续系统中均使用模拟部件而计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统2）连续系统中各处信号均为连续模拟信号，计算机系统中还有离散模拟、离散数字等多种信号形式3）计算机系统包含连续信号和数字信号需采用专门的理论来分析和设计4）计算机系统中控制规律用软件实现使系统具有很大灵活性和适应性5）计算机控制系统中，一个控制器经常可采用分时控制的方式而同时控制多个回路6）采用计算机控制便于实现控制和管理一体化，使工业企业的自动化程度进一步提高。
计算机在控制中的典型应用方式：1）操作指导控制系统2）直接数字控制系统3）监督计算机控制系统4）分级计算机控制系统I/O接口电路是主机与外围设备之间交换信息的连接部件。
必要性：1）解决主机CPU 和外围设备之间的时序配合和通信联络问题2）解决CPU和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题3)解决CPU的负载能力和外围设备端口选择问题I/O通道：是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。
I/O信号的种类：数据信息、状态信息、控制信息三类。
数据信息：是主机和外围设备交换的基本信息。
分为：数字量、模拟量、开关量、脉冲量。
状态信息：外围设备通过接口向CPU提供的反映外围设备所处的工作状态的信息。
控制信息：CPU通过接口传送给外围设备的。
计算机和外部的通信方式：1并行通信2串行通信1）全双工方式2）半双工方式3）同步通信4）异步通信三种 I/O控制方式：程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式程序控制I/O方式：CPU和外围设备之间的信息传送，实在程序控制下进行的。
中断控制I/O方式：当外围设备需要请求服务时，向CPU发出中断请求，CPU响应外围设备中断，停止执行当前程序，转去执行一个外围设备服务的程序，中断处理完毕，CPU又返回来执行原来的程序。
计算机控制技术总结共59页
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
计算机控制技术总结4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百成功。——莫扎特
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1.输入输出计算机的信号均为二进制数字信号，因此需要进行数模（D/A）和模数（A/D）信号转换。
2.计算机控制系统有计算机，I/O接口电路，通用外部设备和工业对象等部分组成。
3.计算机控制系统的分类：1.直接数字控制2.操作指导控制系统3.计算机监督控制
4.分布式控制系统
5.计算机集成制造系统
4.输入通道通常包括信号测量部分（如传感器，开关状态转换电路等），信号调理电路（如放大信号电路等），模拟多路开关，A/D转换器以及输入控制借口等。
5.压力测量传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号
6.流量测量传感器分为体积流量监测和质量流量监测。
7.模拟多路开关的主要作用是把多个输入模拟信号分时接通送入A/D转换器，也就是完成“多到一”的转换。
8.AD0808/0809是8位逐次逼近型A/D转换器，芯片内还包括含有8通道多路开关及与计算机兼容的控制逻辑。
逐次逼近型A/D转换器有比较器，控制逻辑，输出锁存缓冲器，逐次逼近型寄存器及开关树组和256R电阻分压器组成，由后两种电路（开关树组和256R电阻分压器）组成D/A转换器
9.A/D转换器的启动方式为脉冲启动和电平启动两种
10.微处理器检查判断A/D转换器结束的方法有1.中断方式2.查询方式3.软件延时方式
11.数字滤波的方法：1.程序判断滤波2.中值滤波3.算术平均值滤波4.加权平均值滤波5.滑动平均值滤波6.低通滤波7.复合数字滤波
12.模拟信号输出通道一般包括计算机控制接口，D/A转换器，驱动电路，执行机构等几个部分
13.LCD是一种利用液晶的扭曲—向列效应之称的新型显示器，是一种主导地位的显示器件
14. D/A转换器根据输入的二进制位数来分有8位、10位、12位、16位等（转换精度与二进制位数有关）
15.单色LED的驱动与LED的驱动存在着较大的差异，对于LED，只要在其两端加上恒定的电压，便可控制其亮，暗状态。
而单色LED必须采用交流驱动方式，以避免液晶材料在直流电压长时间的作用下产生电解，影响其使用寿命
16.直流电动机的转速控制方法可以分为：调节励磁磁通的励磁控制方法和调节电枢电压的点数控制方法
17.采用PWM调速时改变占空比的方法：1.定宽调频法：保持t1不变改变t2这样T
就改变了2.调频调宽法保持t2不变改变t1这样T就改变了3.定频调宽，保持T保持不变同时改变t1 t2
18数字程序控制系统一般由输入装置，输出装置，控制器和插补器4部分。
插补器是函数发生器，大部分加工零件图形都可由直线和圆弧两种插补器得到。
19.信号的基本形式：1.连续信号2.离散信号3.采样信号4.数字信号5.采样保持信号（区分）P93
20.控制系统的基本结构：1.连续控制系统2.离散控制系统3.采样控制信号
21.数字信号控制系统是由连续的被控对象，数字控制信号，采样器和采样保持器，A/D转换器，D/A转换器等几个环节。
A/D和D/A器件含有采样保持特性
22.计算机控制系统的理论基础主要包括离散时间系统理论，采样系统理论和数字系统理论。
23.离散时间系统理论的数字工具是差分方程和Z变换
24.香浓采样定理说明在连续信号的最高频率范围内，采样频率至少应该为最高频率分量的
25.按连续系统控制设计方法设计数字控制系统的条件为：量化单位要足够小和采样周期要足够短(如果采样频率远大于所设计系统的闭环带宽，那么保持器的影响可忽略)
26.各控制规律的作用：1.比例：迅速反应误差，减小误差，但不能消除稳态误差。
比例作用太强会引起系统的不稳定2.积分：积累误差，最终消除稳态误差。
积分作用太强会使系统超调量加大，动态响应边迟缓3.微分：超前控制，客服系统的惯性，加快动态响应速度，减小超调量，提高稳定性，微分作用太强易引起输出失真。
27、位置型控制算法的特点：1.与各次采样有关，需要知道多有历史值，占有较多的存储空间2、需作误差值得累加，容易产生较大的累加误差，且易容易产生累加饱和现象3.控制量以全量输出，误动作影响大。
28.增量型控制算法的特点：1，增量仅与最近几次采样值有关，累加误差小2.控制量以增量输出，仅影响本次的输出，误动作影响小，且不会产生积分饱和现象3.易于实现手动到自动的无冲击切换。
29.一个系统应按物理可实现性，稳定性，准确性，快速性，等指标进行设计。