计算机控制技术实时性的改善
计算机控制技术课后习题答案
1.1计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)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。
(2)实时决策：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。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
1.2实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“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，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果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，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
1.5计算机控制系统的特点是什么？微机控制系统与常规的自动控制系统相比，具有如下特点：a.控制规律灵活多样，改动方便b.控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制c.能够实现数据统计和工况显示，控制效率高d.控制与管理一体化，进一步提高自动化程度1.6计算机控制系统的发展趋势是什么？大规模及超大规模集成电路的发展，提高了计算机的可靠性和性能价格比，从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。
为更好地适应生产力的发展，扩大生产规模，以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求，目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面。
a.普及应用可编程序控制器b.采用集散控制系统c.研究和发展智能控制系统2.4数字量过程通道由哪些部分组成？各部分的作用是什么？数字量过程通道包括数字量输入通道和数字量输出通道。
数字量输入通道主要由输入缓冲器、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等组成。
计算机控制技术(第2版)部分课后题答案
}第一章1、计算机控制系统是由哪几部分组成的画出方框图并说明各部分的作用。
答:计算机控制系统由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部分组成；框图P3。
1）工业控制机主要用于工业过程测量、控制、数据采集、DCS操作员站等方面。
2）PIO设备是计算机与生产过程之间的信息传递通道，在两者之间起到纽带和桥梁的作用。
3）生产过程就是整个系统工作的各种对象和各个环节之间的工作连接。
2、计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么为什么在计算机控制系统中要考虑实时性（1）实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
.（2）实时性一般要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并行执行的多个任务，加快程序执行速度；在一定的周期时间对所有事件进行巡查扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。
3.计算机控制系统有哪几种典型形式各有什么主要特点（1）操作指导控制系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。
缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制对象。
（2）直接数字控制系统(DDC) （属于计算机闭环控制系统）优点：实时性好、可靠性高和适应性强。
（3）监督控制系统（SCC）-优点：生产过程始终处于最有工况。
（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
（5）现场总线控制系统优点：与DOS相比降低了成本，提高了可靠性。
（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，用PLC代替电器逻辑，提高了控制是现代灵活性、功能及可靠性。
}第二章1、什么是工业控制计算机它们有哪些特点答：工业控制计算机是将PC机的CPU高速处理性能和良好的开放式的总线结构体系引入到控制领域，是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。
工业自动化中的计算机控制技术
工业自动化中的计算机控制技术工业自动化是指通过计算机、仪器仪表和执行器等技术手段，对工业生产过程进行监测、控制和优化，以提高生产效率、降低成本和改善产品质量。
在工业自动化系统中，计算机控制技术起到了至关重要的作用。
一、计算机控制技术的基本原理和分类1.1 基本原理计算机控制技术是指利用计算机进行物理过程的控制，主要包括采集过程的信息、处理这些信息并对物理过程进行控制的三个环节。
其中，信息采集是指通过传感器等设备，将物理过程的信息转换成计算机可以处理的电信号；信息处理是指利用计算机对采集到的信息进行运算和处理；控制是指计算机根据处理后的信息，通过执行器等设备对物理过程进行干预和调节。
1.2 分类根据计算机控制技术的不同特点和应用领域，可以将其分为以下几类：1.2.1 逻辑控制技术逻辑控制技术是利用计算机对离散事件进行控制的技术，常用于开关控制、计时器等。
逻辑控制技术通过编写逻辑控制程序，根据输入的条件决定输出的动作，实现对工业过程的控制。
1.2.2 过程控制技术过程控制技术是利用计算机对连续过程进行控制的技术，常用于流程控制、温度控制等。
过程控制技术通过采集过程的信息，对其进行处理和分析，并根据处理结果对过程进行控制，实现对工业过程的自动化控制。
1.2.3 模型预测控制技术模型预测控制技术是利用数学模型对系统进行建模，并通过对模型进行预测和优化来实现对工业过程的控制。
模型预测控制技术可以对工业过程进行长期的预测和优化，以达到最佳的控制效果。
二、计算机控制技术在工业自动化中的应用2.1 生产线控制生产线控制是指利用计算机控制技术对生产线上的设备和工艺进行控制，以实现生产过程的自动化。
通过在生产线上布置传感器和执行器等设备，采集生产过程的信息并对其进行处理和控制，可以提高生产效率、降低成本，并提高产品质量的稳定性。
2.2 机器人控制机器人控制是指利用计算机控制技术对机器人进行控制，实现其灵活和自主的工作能力。
计算机控制技术复习要点
计算机控制技术复习要点1.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？3.计算机控制系统功能分类有哪几种？(1)实时：所谓“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，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备轻易与计算机相连接，生产过程轻易受到计算机的掌控，就叫作“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不轻易与计算机相连接，其工作不轻易受到计算机的掌控，而是通过中间记录介质，依靠人展开联系谢泽生适当操作方式的方式，则叫作“脱机”方式或“离线”方式。
2.微型计算机控制系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？请问：（1）硬件部分和软件部分。
硬件部分由主机，imoUSB，外部设备，检测元件与执行机构，操作台。
促进作用：主机：计算机控制系统的核心，掌控整个生产过程，按掌控规律展开各种掌控运算和操作方式，根据运算结果做出掌控决策；对生产过程展开监督，并使之处在最优工作状态；对事故展开预测和报警；基本建设生产技术报告，列印制表等等。
imoUSB：微机和生产对象之间展开信息互换的桥梁，过程输出地下通道把生产对象的被控参数转换成微机可以发送的数字代码。
过程输入地下通道把微机输入的掌控命令和数据，转换成可以对生产对象展开掌控的信号。
过程输入输出地下通道包含模拟量输入输出地下通道和数字量输入输出地下通道。
外部设备：为不断扩大计算机主机的功能而设置的。
用以表明，列印，存储和传送数据。
检测元件与执行机构：传感器的主要功能就是将被检测的非电学量参数转型为电学量，热电偶把温度信号变为电压信号，压力传感器把压力变为电信号。
变送器的促进作用将传感器获得的电信号转换成适宜计算机USB采用的电信号。
答：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集散控制系统5现场总线控制及计算机集成制造系统。
《计算机控制技术》计算机控制系统的设计与实现
在以上硬件设计的每一个阶段，都应该遵循边设计，边调试， 边修改的原则，包括元器件测试、电路模块调试、子系统调试等。 这样，问题发现得越早，对整个控制系统的设计、研制的影响就越 小，付出的代价也越小。
（3）来自控制系统内部的干扰 主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，
如逻辑电路相互辐射、模拟地与逻辑地的相互影响及元器件 间的相互不匹配使用等。这都属于控制设备制造厂家对系统 内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门无 法避免，可不必过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经 过考验的系统。
经过上述系统仿真调试，并取得满意控制性能的计算机控 制系统运到现场就可以进行现场安装调试了。现场调试是实际 生产过程对计算机控制系统性能的全面检查与性能评估，与实 验室的半实物调试相比，需要特别注意系统的安全性与抗干扰 等问题。在通过现场安装调试后，就可以投入实际生产过程进 行试运行。在试运行过程中，往往会出现许多错综复杂、时隐 时现的现象，暴露设计缺陷，这时设计者应当认真分析问题根 源，寻求解决方法。同时，系统的可靠性与稳定性也应当长期 考验，针对现场特殊的工作环境，采取行之有效的措施，在经 过一段时间的试运行并取得满意的性能评价之后，整个控制系 统就可以正式投入到实际运行中了。
8.2.4 系统的调试与运行 在硬件、软件的设计过程中，一般已经进行了分模块调试。在系
统投入现场运行之前，还需要在实验室进行硬件、软件的联合调试与 系统的仿真调试。软、硬件联调是整个调试的基础，这个步骤在硬件 设计时就开始了，即逐个功能模块进行边设计边调试，并将调试好的 模块逐步加入硬件系统进行联调。在硬件调试通过的情况下，就可将 软件系统加入进去，进行控制系统硬件软件的联合调试，联合调试的 目的是检验系统硬件、软件设计的正确性与运行的可靠性。在联合调 试过程中，不但会发现软件错误，还会发现一些在硬件调试中未发现 的硬件故障或设计缺陷，可根据情况予以修正。上述软件、硬件的联 合调试一般是脱离实际的被控过程进行的，主要在于检验系统硬件、 软件设计在功能上的正确性，不能全面反映整个控制系统的性能，因 此，还必须经过整个系统的仿真试验来检验系统的实际控制性能是否 能满足指标要求。
微型计算机控制技术
微型计算机控制系统课后题答案第一章微型计算机控制系统的概述puter在微型控制中的作用？他的信息从何处来？其输入信息有用于何处？答：1）完成数据的采集把生产过程参数采集，供人为控制和其他控制系统作用2）将生产过程参数转换为数字量，引进控制程序进行计算把控制经过转换输入计算机。
I从生产过程中来，O都作为控制命令。
2.什么是微机控制的实时性？为什么要强调微机控制的实时性？怎样才能保证微机实时控制作用？答：1）时间越短越好，不影响控制2）因为要求用微机能够在规定的时间范围内完成规定操作要使微机控制具有实时性3）在微机方面还是配备具有实时时钟和优先级中断信息处理电路，在软件方面应具备有完善的时钟管理，中断处理的程序，实时时钟和优先级中断系统这保证微机系统实时的必要性，3.微机在控制系统中的在线操作和离线操作的区别是什么?答：在线是直接交换信息离线是不直接对生产装置进行控制。
4.微机控制系统的硬件一般有哪几个主要部分组成？各部分是怎样互相联系的？其中过程通道和系统中起什么作用？他有那几种类型？答：1）生产过程，过程通道，微型计算机，人机联系设备，控制操作台。
2）各部分通道和计算机相连3）过程通道将生产过程参数转换并传输到计算机中去，将计算机的控制传输到被控对象中。
4）过程输入(模拟量，开关量)过程输出（模拟量，开关量）5..直接控制数字控制系统的硬件由哪几部分组成？他们的基本功能是什么？直接数字控制系统和监督控制系统的区别在哪里？答：1）生产过程，过程通道，计算机接口。
2）过程通道：将生产过程的参数取进来，控制程序计算，结果送给控制对象。
计算机：信息优化将模拟控制器的给定值。
借口：连接输入端与计算机3）一个直接参与控制，一个不直接参与控制。
6.微机控制系统按功能分类主要有哪几种？按使用的控制规律分类有主要有哪几种？答：1）按功能：数据采集和数据处理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2）按控制规律：程序和顺序控制PID控制复杂规律控制智能控制第二章过程输入输出通道1.微型计算机的对存储器和I/O接口是如何寻址的？它们各用哪些控制信号线和地址信号线？答：1）用mov X访问外部接口和RAM 用,mov指令取RAM信号2）读、写信号线2.试用两个CD4051扩展成16路的多路开关，并说明其工作原理。
计算机控制技术 第2章 工业控制计算机简介
(2) 元器件筛选 除进行一般静态与动态技术指标的测试外， 需进行高温老化与高低温冲击试验，以剔除早期 失效的器件。
(3) 接插件和各种开关采用双触点结构，并对其表面 进行镍打底镀金处理。 (4) 安装工艺 当前的发展趋势是采用多层印制电路板高密度 表面安装技术，减少印制电路板面积和提高抗干 扰性能，以减少外引线数目和长度。
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6. 现场控制站的可靠性与可维护性
在DCS中，现场控制站是直接与生产过程相联系 的单元，因此对它提出了最高的可靠性要求。目前平 均无故障工作时间(MTBF) ≥10万小时，而平均修复时 间（MTTR）≤10分钟，为保证这么高的可靠性指标， 所采取的技术措施有以下几个方面： (1) 元器件选用 采用低额定值的原则，即将功率额定值与使用 温度的额定值分别控制在其标准额定值的50％和75 ％以内。另外，尽量选用CMOS电路与专用集成电 路(ASIC)，能显著降低功耗与减少外引线，大大提 高可靠性。
2
②实时性好： 工控机对生产过程进行实时控制与监测，因此要 求它必须实时地响应控制对象各种参数的变化。当过 程参数出现偏差或故障时，工控机能及时响应，并能 实时地进行报警和处理。为此工控机需配有实时多任 务操作系统(RTOS)。
实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够 在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。 主要考虑两个要素： 一是根据生产过程出现的事件能够保持多长的时间； 二是该事件要求计算机在多长的时间以内必须做出反 应，否则，将对生产过程造成影响甚至造成损害。
23
6）信号调理板 在DCS系统中，输入信号中存在各种微弱信 号或强电信号，它们是不能直接输入I／O功能模 板上的，必须先将其转化为0~5V或4~20mA的标 准信号，这项工作就是由信号调理板 来完成。 这些信号调理功能包括： 信号放大 隔离 多路复用 滤波 传感器激励 同步采样与保持
计算机控制技术
计算机控制技术计算机控制技术是一种非常重要的技术领域，它与计算机科学和工程学息息相关。
本文将就计算机控制技术的定义、应用领域、工作原理以及其在社会中的重要性展开讨论。
计算机控制技术简单来说是指通过计算机，对一些设备或系统进行控制和管理的技术。
计算机控制技术是近代科学技术的发展和应用，它与计算机科学、信息科学、自动控制理论等学科有着密切的联系。
同时，计算机控制技术广泛应用于各个行业和领域，如工业生产控制、交通运输控制、环境监测与控制、军事作战控制等。
在工业生产控制方面，计算机控制技术是实现工业自动化的重要手段。
通过搭载计算机控制系统，可以对工业生产中的各种设备和工艺进行精确的控制和监测，提高生产效率和质量，减少人力资源的浪费。
例如，在汽车制造业中，计算机控制技术可以自动化地控制整个生产线，实现汽车的快速生产和集中管理。
在交通运输领域，计算机控制技术也发挥着重要作用。
交通信号灯、地铁列车、高速公路收费系统等，都离不开计算机控制技术的支持。
计算机控制技术可以帮助交通管理部门对交通流量进行精确监测和管理，并根据实时情况调整红绿灯的时序，以减少交通拥堵，提高道路通行能力。
在环境监测与控制方面，计算机控制技术可以用于监测和控制大气质量、水质、土壤质量等环境因素。
通过搭载传感器和计算机控制系统，可以实时监测环境因素的变化，并及时采取相应的控制措施，保护环境和人民的健康。
例如，在一些污水处理厂中，计算机控制技术可以实现对污水处理过程的自动控制，有效提高污水的处理效率和水质的净化程度。
在军事作战控制方面，计算机控制技术在现代军事中起到了关键作用。
计算机控制系统可以用于军事装备和作战系统的控制和管理，实现敌情监测、指挥决策、武器装备控制等功能。
同时，计算机控制技术还可以用于军事仿真训练，提高军事人员的作战能力和实战经验。
总的来说，计算机控制技术是一种广泛应用的技术，它的重要性不言而喻。
通过计算机控制技术，可以实现对各种设备和系统的精确控制和监测，提高生产效率和质量，改善社会生活和环境质量，提高国家的竞争力和发展水平。
计算机控制系统实时性的改善措施
计算机控制系统实时性的改善措施摘要：随着科学的进步，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。
随着现代测控技术的广泛应用与深入发展，系统对数据采集的实时性要求也越来越高，高实时性能有效地提高了系统性能，尤其在航空和航天系统中，实时性不仅关乎到系统的性能，还与系统的可靠性和安全性密切相关。
通过对计算机控制系统实时性的分析，指出影响计算机控制系统实时性的主要因素，并提出提高计算机控制系统实时性应采取的方法。
关键词：计算机控制系统；实时性；硬件；软件一、计算机控制系统计算机控制系统就是利用计算机（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。
近年来，计算机已成为自动控制技术不可分割的重要组成部分，并为自动控制技术的发展和应用开辟了广阔的新天地。
1.1计算机控制系统的工作原理为了简单和形象地说明计算机控制系统的工作原理，图1给出了典型的计算机控制系统原理框图。
在计算机控制系统中，由于工业控制机地输入和输出是数字信号，因此需要有A/D和D/A转换器。
从本质上看，计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个步骤：（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，适时对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
图1 计算机控制系统原理图上述过程不断重复，使整个系统按照一定的品质指标进行工作，并对被控量和设配本身的异常及时做出处理。
1.2在线方式和离线方式在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
微型计算机控制技术
微型计算机控制技术微型计算机控制技术是指利用微型计算机来实现对各种设备、系统或过程进行控制的技术。
随着计算机技术的不断发展和微型计算机体积的减小，微型计算机控制技术得到了广泛的应用，已经成为现代工业自动化控制的重要手段之一微型计算机控制技术主要包括硬件设计与软件开发两个方面。
硬件设计方面，需要根据被控对象的特点和实际需求设计控制回路，采集传感器信号，处理输入输出信号，控制执行机构等。
而软件开发方面，则需要编写相应的程序，实现对被控对象的监控、控制和数据处理等功能。
在微型计算机控制技术中，最关键的是硬件设计。
硬件设计主要包括微型计算机系统设计、输入输出接口设计、传感器与执行机构的控制电路设计等。
微型计算机系统设计是整个控制系统的核心，通常由中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、总线、时钟等组成。
输入输出接口设计是实现与外部设备进行数据交换的关键，常用的接口有并行口、串行口、模拟量输入输出接口、数字量输入输出接口等。
传感器与执行机构的控制电路设计则需要根据具体的被控对象选择合适的传感器和执行机构，并设计相应的控制电路，将物理量转化为电信号，并通过合适的方式与微型计算机进行连接。
在软件开发方面，微型计算机控制技术通常使用高级编程语言进行程序开发，如C语言、C++语言、Python等。
软件开发涉及到系统的功能需求分析、程序结构设计、代码编写和调试等工作。
其中，功能需求分析是根据实际应用需求，确定系统的具体功能和功能流程。
程序结构设计是根据功能需求分析的结果，设计出程序的模块结构和相互之间的关系。
代码编写是将设计好的程序结构根据具体语言的语法规则编写出来，并进行相应的调试和优化，确保程序功能的正确性和高效性。
微型计算机控制技术在工业自动化控制中有着广泛的应用。
它可以实现对生产线的自动化控制，提高生产效率和质量。
例如，在自动化生产线中，通过微型计算机控制技术可以监控并调整生产过程中的温度、湿度、压力等参数，实现对产品质量的控制。
《计算机控制技术》计算机控制系统的常规控制技术
在计算机进入控制领域后，用计算机实现数字PID算法代替了模拟 PID调节器。
连续生产过程中,设计数字控制器的两种方法: 1．用经典控制理论设计连续系统模拟调节器，然后用计算机进行数字 模拟，这种方法称为模拟化设计方法。 2．应用采样控制理论直接设计数字控制器，这是一种直接设计方法 （或称离散化设计）
(z)
R(s) +
R(z)
T
e(s) E(z)
_
T
D(z)
U(z)
T
G h0 (s)
图12 典型计算机控制系统结构框图
G(z) G0 (s)
G(s)
Y (z) T
Y (s)
其中： G(z)＝Z Gho (s)G0 (s)
1 e Ts
Gh0 ( s )
s
广义对象脉冲传递函数
系统的闭环脉冲传递函数 系统的误差脉冲传递函数
① 断开数字PID控制器，使系统在手动 1
状态下工作，给被控对象一个阶跃输入
信号；
0
y(t )
y()
② 用仪表记录下在阶跃输入信号下的对 象阶跃响应曲线；
p•
0 a
Tm
t b
c
t
图11 对象阶跃响应曲线
③ 在响应曲线上的拐点处作切线，得到对象等效的纯滞后时间和 对象等效的时间常数 ；
④ 选择控制度；
不完全微分PID控制器结构
e(t )
PID 调节器
u(t )
Df (s)
u(t )
不完全微分的PID算法的基本思想是：在PID控制中的微分环节串联上一
计算机控制技术的发展及趋势
计算机控制技术的发展及趋势张赟枫自动化13040901130425一、计算机控制技术的发展1、第一代工业计算机控制技术第一代工控机技术起源于20世纪80年代初期，盛行于80 年代末和90年代初期，到90年代末期逐渐淡出工控机市场，其标志性产品是STD总线工控机。
STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的8位工业I/O总线，随后发展成16位总线，统称为STD80，后被国际标准化组织吸收，成为IEEE961标准。
国际上主要的STD总线工控机制造商有Pro- Log、Winsystems、Ziatech等，而国内企业主要有北京康拓公司和北京工业大学等。
STD总线工控机是机笼式安装结构，具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低、PC兼容等特点，并且设计、开发、调试简单，得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用，国内的总安装容量接近20万套，在中国工控机发展史上留下了辉煌的一页。
2、第二代工业计算机控制技术1981年8月12日IBM公司正式推出了IBM PC机，震动了世界，也获得了极大成功。
随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源，于80年代末期开始进军工业控制机市场。
美国著名杂志《CONTROL ENGINERRING》在当时就预测“90年代是工业IPC的时代，全世界近65%的工业计算机将使用IPC，并继续以每年21%的速度增长”。
历史的发展已经证明了这个论断的正确性。
IPC在中国的发展大致可以分为三个阶段：第一阶段是从20世纪80年代末到90年代初，这时市场上主要是国外品牌的昂贵产品。
90年代末期，ISA总线技术逐渐淘汰，PCI总线技术开始在IPC中占主导地位，使IPC工控机得以继续发展。
但由于IPC工控机的结构和金手指连接器的限制，使其难以从根本上解决散热和抗振动等恶劣环境适应性问题，IPC开始逐渐从高可靠性应用的工业过程控制、电力自动化系统以及电信等领域退出，向管理信息化领域转移，取而代之的是以CompactPCI总线工控机为核心的第三代工控机技术。
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。
计算机控制技术的应用领域
计算机控制技术的应用领域计算机控制技术的发展，使得我们生活中的各个领域都得到了极大的改善和提升。
计算机控制技术广泛应用于制造业、交通运输、医疗保健、生活服务等众多领域，为我们的生活带来了便利和效益。
一、制造业在制造业中，计算机控制技术被广泛应用于生产设备和生产流程的控制。
例如，通过计算机控制的自动化生产线可以实现工序的自动化和无人化操作，提高了生产效率和产品质量。
计算机控制技术还可以实现对生产过程的精确测量和监控，及时发现和解决生产中的问题。
二、交通运输交通运输领域是计算机控制技术的另一个重要应用领域。
通过计算机控制技术，可以实现交通信号灯的自动化控制，提高交通流量的效率和道路的通行能力。
计算机控制技术还可以应用于交通管理系统，实现对交通流量和交通事故的实时监控和调度，提升了交通运输的安全性和便捷性。
三、医疗保健计算机控制技术的应用在医疗保健领域也越发普及。
通过计算机控制技术，可以实现医疗设备的自动化和精确控制，提高了医疗诊断和治疗的准确性和效率。
计算机控制技术还可以用于医疗信息管理系统，实现医疗数据的集中管理和共享，提升了医疗服务的质量和效果。
四、生活服务生活服务领域也是计算机控制技术的重要应用领域之一。
通过计算机控制技术，我们可以实现智能家居系统的自动化控制，实现对家居设备和家电的远程控制和监控。
计算机控制技术还可以应用于安全系统，实现对住所和公共场所的安全监控和报警，提升了生活服务的便利性和安全性。
综上所述，计算机控制技术的应用领域十分广泛，涵盖了制造业、交通运输、医疗保健、生活服务等多个领域。
随着技术的不断发展和进步，我们可以预见计算机控制技术将在更多的领域中发挥重要作用，为我们的生活带来更多的便利和效益。
计算机应用技术现状及改善措施
计算机应用技术现状及改善措施21世纪是一个信息化程度不断增高的时代。
在这样的时代下，以计算机为代表的信息化实现工具的应用将深入地渗入人们社会生活中的各个角落。
对于计算机应用技术，其概念上有广义和狭义之分，但一般可以通俗地将其理解为“利用计算机软件来实现相关需求的技术” 。
为了给计算机应用相关技术人员提供有益的参考，该文拟分析计算机应用技术现状，并提出相关改善措施。
1 计算机应用技术现状计算机经过多年的发展，现已具备了强大的信息处理能力。
通常而言，计算机所能处理的信息包括数值、文字、图形、图像、声音等多种类型的信息。
对于计算机应用技术，其技术核心一般可认为是“对信息的处理和管理”。
为此，该文根据计算机信息处理的应用功能，从数值计算技术、控制与仿真技术、图像媒体技术、信息系统等方面来分析计算机应用技术的现状[2-3]。
上述分类不尽合理，其中有些部分有重合的现象，但为了更好地论述而采用了此种分类。
1.1 数值计算技术数值计算也称之为科学计算，特别是在计算机问世初期，其主要应用领域便是科学计算。
随着现代科技的发展，在工程设计、高端技术、气象预报等众多领域中都会遇到用一般的工具难以解决的复杂计算问题，但由于计算机具有非常高的运算速度和强大的逻辑能力，因而用计算机来处理这些问题就相对容易很多。
就专业技术而言，数值计算是指应用计算机来处理科学研究和应用中的相关数学计算，即：先将科学研究和应用中的数学问题转化为用各种方程式表达的数学模型，然后再寻找求解这些数学模型的计算方法，最后再通过计算机编程来求解这些数学方程式的数值解、近似解、最优解，从而得到科学研究和应用中的数学问题的解。
然而，尽管数值计算是计算机应用技术中一个非常重要的领域，但是其仍然还有不少问题需要解决，如：如何设计更好的数学模型使计算机能更高效地解决实际问题；如何通过优化算法程序而使计算机更快得出最优解；如何避免得出结果不是全局最优解；等等。
1.2 控制与仿真技术进入21世纪以后，计算机控制技术已经在工业过程控制领域得到了广泛的应用，并取得了很好的经济效益。
计算机控制技术对生产生活的影响具体实例
计算机控制技术对生产生活的影响具体实例1.自动化生产线：计算机控制技术使得生产线能够实现高度自动化。
例如，在汽车制造厂中，计算机控制技术可以实现从车身焊接到涂装、装配等一系列的生产过程。
这不仅大大提高了生产效率，还减少了人力成本，提高了产品质量和一致性。
2.家居智能化：随着智能家居技术的进步，计算机控制技术已经成为现代家庭中的常见元素。
例如，通过智能手机或语音助手，居民可以远程控制家中的电器设备，调节家庭的温度、照明和安防系统等。
这种智能化的家居系统提高了生活的便利性和舒适度，同时也实现了能源的可持续利用。
3.航空航天技术：航空航天行业是计算机控制技术的典型应用领域。
航天器、导弹和飞机都依赖于计算机系统发射、控制和导航。
计算机控制技术的应用使得航空航天器的设计更加精确，飞行更加安全和可靠。
同时，计算机控制还将航天飞机与地面控制中心相连，实现了航天数据的传输和监测。
4.医疗领域：计算机控制技术在医疗领域的应用也非常重要。
例如，医疗设备，如手术机器人，可以通过计算机控制精确地进行手术操作，减少了手术风险和人为误差。
此外，计算机控制技术也在医疗后勤管理、病历管理和健康监测等方面发挥重要作用。
5.交通运输：计算机控制技术在交通运输领域的应用也有很多具体实例。
例如，GPS系统可以通过计算机控制实现精确的导航和路径规划，提高驾驶安全性和交通效率。
此外，交通信号灯和交通控制系统也依赖于计算机控制来协调交通流量，避免交通拥堵。
总而言之，计算机控制技术在生产和生活中的应用具有广泛和重要的影响。
它不仅提高了生产效率和质量，同时也带来了生活的便利性和舒适度。
未来，随着计算机技术的不断发展，我们可以期待更多创新和应用，进一步改善我们的生产生活。
计算机控制技术
计算机控制技术引言计算机控制技术是指利用计算机技术来控制和管理各种设备和系统的一种技术手段。
随着计算机技术的不断发展和应用，计算机控制技术在各个领域中得到了广泛应用，包括工业自动化、交通运输、航空航天、医疗设备等。
工业自动化中的计算机控制技术在工业自动化领域中，计算机控制技术发挥着重要的作用。
在传统的生产线上，人工操作是主要的控制手段，但是人工操作存在劳动强度大、精度低等问题。
而引入计算机控制技术之后，可以实现对整个生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
在工业自动化中，计算机控制技术主要包括传感器技术、PLC（可编程逻辑控制器）技术、数据采集与处理技术等。
传感器技术可以实时感知到各种参数的变化，并将其转换为电信号进行传输。
PLC技术可以根据预设的程序逻辑进行自动控制，实现对设备和系统的精确控制。
数据采集与处理技术可以将传感器采集到的数据进行分析和处理，为决策提供依据。
交通运输中的计算机控制技术在交通运输领域中，计算机控制技术的应用也非常广泛。
特别是在城市交通管理、智能交通系统等方面，计算机控制技术发挥了重要的作用。
计算机控制技术在交通信号灯控制、智能交通监控、交通信息系统等方面有着广泛应用。
通过引入计算机控制技术，可以实现对交通信号灯的智能控制，根据交通流量调整信号灯的时间间隔，从而减少交通拥堵，提高交通效率。
此外，计算机控制技术还可以应用于智能交通监控中。
利用计算机视觉和图像识别技术，可以对交通违法行为进行实时监控和记录，提高交通安全管理水平。
航空航天中的计算机控制技术在航空航天领域中，计算机控制技术是必不可少的。
无论是航空航天器的设计、制造，还是航空航天任务的执行，都离不开计算机控制技术的支持。
在航空航天器的设计中，计算机控制技术可以实现对飞行动力学模型的仿真和优化，提高飞行器的性能和稳定性。
在航天器的制造过程中，计算机控制技术可以实现自动化生产线的控制，提高制造效率和产品质量。
在航空任务执行过程中，计算机控制技术可以实现对导航、飞行控制、通信等功能的集成管理，提高任务执行的精确性和安全性。
计算机控制系统实时性的提高策略
１ 计 算 机 控 制 系 统 概 述
计 算机控 制 系统 就是 Ｃ ＣＳ 。ＣＣ Ｓ就是 应 用 的数字技术 ，又名为数 字控 制系统。所谓的 数字控制系 统有许 多部 分和结构组成，多数的 目的都是 实现工业 控制 。计算机的核心就是计 算机控制 系统，辅助的设备是与其相关的辅助 部件 和对 象。大型的系统是 以网络为一个核心 的架 构的控制网络 ，或者是嵌入式的工业控制 设备。由于其系统覆盖的范 围很广 ，所 以大到 巨型计算机小到微型控制器都能应用在这个系 统中。其辅助的设备可 以是检测装置或者是关 于输 出输入等的控制设备 ，亦或是具体产 品的
虑并把实时需求作为满 足的最优 条件 。 ２ ． １将 中断响应 时间降到最短
计 算机 控制 系统 在外 部事 件触 发时会 马 上做 出反 应，从相应到执行终端代码的程序的 时间要求很短，这个响应时间间隔被定义为终 端 延迟，能够随时相应处理中断是优秀的计算 总结：计算机控制技术并不单单 只是计算 机这一领域的技术 ，而是多学科多领域交 回的 家火速 ，以计算机应用技术为核心 ，电子工业 控制为过程 ，同时将 自动化应用 ，无线 电技 术 等等一些相关 的网络技术融合在一起 。是 实现
可 以得 出相关结论去对 下一步 的控制 系统作出
【 关键 词】计算机 控制 系统ห้องสมุดไป่ตู้实时性 提 高策 决定性 的判 断。 １ ． ２ ． ３实时控制应用 上述 的决策 性判断信 息传到下一个 环节 ，
略
中心 处理单 元根 据这 些传 入数 据作 出及 时反 法都是通过提高该任务 的优先级让其优 先级 和 映，在合 适的时候控制完成整个控制系统的任 等待 资源 的优先级相 同。
计算机技术应 用 ・ ｔ ｈ ｅ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
计算机控制技术复习资料
计算机控制技术复习资料计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？答：实时性就是指工业掌控计算机系统必须具备的能在限量时间内对外去时间作出反应的特性在线方式：在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
计算机控制系统中要考量实时性主要由于以下两个因素：其一，根据工业生产过程发生的时间能维持多长的时间；其二，改为时间建议计算机在多长的时间以内必须作出反应，否则，将对生产过程导致影响甚至导致侵害。
计算机控制系统有哪几种典型形式？答：1、操作方式指导控制系统2、轻易数字控制系统3、监督控制系统4、集散地控制系统5、现场总线控制系统6、plc+上位机系统什么是工业控制机？它们有哪些特点？答：工业控制机就是应用领域在国民经济发展和国防建设的各个领域，具备严酷环境适应能力，能够长期平衡工作的修整型计算机。
其特点有：1、可靠性高2、实时性好3、环境适应性强4、模块化设计，健全的i/o地下通道5、系统扩充性不好6、系统开放性不好7、掌控软件包功能弱计算机内部总线可分为几类？答：1、数据总线2、地址总线3、掌控总线4、电源线和地线常见的工业控制计算机体系结构有哪几种？答：1、std总线2、isa总线3、pci总线4、pc/104总线pci总线的主要优点是什么？请问：1、高性能2、通用性好3、低成本4、使用方便a/d转换器的主要性能指标存有哪些？请问：1、转换时间：指完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间2、分辨率：则表示a/d转换器输入数字量最高位变化所须要输出演示电压的转换量3、线性误差：在满量程输出范围内，偏移理想切换特性的最小误差4、量程：所能够切换的输出电压范围5、对基准电源的建议计算机与模拟量输入接口交换信息有哪几种控制方式？答：计算机与模拟量输出USB互换信息常用方式存有：程序查阅式、延时取样方式、中断方式和dma方式。
实时性改善措施
系统实时性的改善措施摘要：对很多嵌入式系统来说，一个设计良好的实时操作系统(RTOS)可以让开发工程师掌握系统执行任何任务或响应任何关键事件的时间，满足系统实时性要求。
为了理解RTOS如何通过系统调度策略实现实时性要求，本文介绍了抢占式调度、可抢占的内核、优先级继承和中断处理等概念。
关键字：实时性调度优先级一、实时控制系统定义所谓“实时控制系统”，实际上是指控制系统工作时，其各种资源可以根据需要随时进行动态分配。
由于各种资源可以进行动态分配，因此其处理事务的能力较强、速度较快。
实时控制系统贵在实时，要求在规定的时间内完成某种控制。
主要用在工业控制中，实时控制系统中一般任务数是固定的，有硬实时和软实时之分，硬实时要求在规定的时间内必须完成控制，这是在控制系统设计时保证的；软实时则没有那么严，只要按照任务的优先级，尽可能快地完成控制即可。
我们通常使用的控制系统在经过一定改变之后就可以变成实时控制系统。
实时控制系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的控制系统。
例如，可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个控制系统。
在“硬”实时控制系统中，如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算，控制系统将因错误结束。
在“软”实时控制系统中，生产线仍然能继续工作，但产品的输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢，这使机器人有短暂的不生产现象。
一些实时控制系统是为特定的应用设计的，另一些是通用的。
一些通用目的的控制系统称自己为实时控制系统。
但某种程度上，大部分通用目的的控制系统，如微软的Windows NT或IBM的OS/390有实时系统的特征。
这就是说，即使一个控制系统不是严格的实时系统，它们也能解决一部分实时应用问题。
二、实时控制系统的分类实时控制系统可分为软实时系统和硬实时系统。
实时系统对逻辑和时序的要求非常严格，如果逻辑和时序出现偏差将会引起严重后果。
实时系统有两种类型：软实时系统和硬实时系统。
软实时系统仅要求事件响应是实时的，并不要求限定某一任务必须在多长时间内完成；而在硬实时系统中，不仅要求任务响应要实时，而且要求在规定的时间内完成事件的处理。
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Hefei University计算机控制技术课程论文题目：计算机控制系统实时性的改善措施指导教师：系别：电子信息与电气工程系班级：自动化（1）班姓名：学号：日期：2011年6月11日课程论文《计算机控制系统实时性的改善措施》摘要：大多数情况下，人们使用计算机来解决问题时，主要关注的是计算机的计算结果是否正确，至于计算机为了获得这个结果花费了多长的计算时间并不十分在意。
但是，在相当一部分实际应用中，计算机系统得到结果所花费时间的长短与结果的正确性同等重要，甚至有时更为重要。
计算机控制系统设计实时性原则必不可少，实时性是工业控制系统最主要的特点之一，要求对内部和外部事件都能及时地响应，并在规定的时限内作出相应的处理。
本文章就计算机控制系统实时性提出几点改善措施。
关键词：计算机控制、实时性、改善措施一、计算机控制系统与实时性计算机控制系统(Computer Control System)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。
这里的计算机通常指数字计算机，可以有各种规模，如从微型到大型的通用或专用计算机。
辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。
与被控对象的联系和部件间的联系，可以是有线方式，如通过电缆的模拟信号或数字信号进行联系；也可以是无线方式，如用红外线、微波、无线电波、光波等进行联系。
被控对象的范围很广，包括各行各业的生产过程、机械装置、交通工具、机器人、实验装置、仪器仪表、家庭生活设施、家用电器和儿童玩具等。
控制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求，也可以是达到某种最优化目标。
系统必须在有限的时间内获得正确结果。
在工程上，人们就把这样的系统叫做实时系统。
也就是说，如果一个系统能及时响应外部事件的请求，并能在一个规定的时间内完成对事件的处理，那么这种系统就叫做实时系统。
于是对实时系统有两个基本要求：第一，实时系统的计算必须产生正确的结果，称为逻辑或功能正确（Logical or Functional Correctness）；第二，实时系统的计算必须在预定的时间内完成，称为时间正确（Timing Correctness）。
在实时系统中系统的正确性不仅依赖于计算的逻辑结果，而且依赖于结果产生的时间。
显然，上面所说实时就是及时的意思，或者是动作快的意思。
实时是指信号的输入、运算和输出都要在极短的时间内完成，并根据生产过程工况的变化及时地进行处理。
而实时系统指在事件或数据产生的同时，能够在规定的时间内给予响应，以足够快的速度处理，及时地将处理结果送往目的地的一种处理系统。
这里的实时与快速并非是相同的含义，不论网络的传输速度有多快，只要在规定的响应时间内发生响应动作，则称系统具有实时性。
控制系统的实时性有两层含义：一是指基本控制器的实时性。
一般来说，每一台控制器所要承担的任务不止一项，但每项任务对实时性都有一定要求，且可能会各不相同。
每项任务对实时性的要求将由配置在基本控制器中的“实时多任务管理程序”来承担；二是指通信网的实时性。
控制系统具有通信功能的基本单元通过通信子网联系在一起，这些单元称为“站”，当某站向通信子网请求通信时，它对“响应时间”是有要求的，不同的站对实时性要求可能不同，同一站中的不同通信任务对实时性的要求也可能不同。
二、实时性的改善1、系统应设置中断，根据事件处理的轻重缓急，预先分配中断级别，一旦事件发生，根据中断优先级别进行处理，保证最先处理紧急事件。
能及时响应外部事件的请求，在规定的严格时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作。
2、控制系统网络的实时性改善控制网络中的实时控制信息主要用于对企业生产过程进行控制，这种信息要求实时性比较高，传送信息多为短信息帧，信息交换也比较频繁，信息类型比较确定，网络负载也相对比较稳定。
一般的计算机控制系统主要由检测仪表、计算机和执行机构组成。
系统的各组成部分之间要相互传递信息，一般是由检测仪表将测量到的工艺过程的信息送往计算机，通过计算机计算得出控制信息送到执行机构，对生产过程进行控制。
在现代的工业企业中的生产过程控制，主要实现对生产过程的控制与监控，一般采用二层结构，即现场控制和过程监控，并通过通信子网将监控站、操作站、控制站和现场仪表等连接起来，使得它们之间能够相互通信，从而组成一个完整的系统。
这种控制系统是一般计算机控制系统的扩展，用于大型工业企业的生产过程控制中，完成比较复杂的控制任务。
（1）控制网络本身的硬件性能改善：包括网络的拓朴结构、通信媒体、网络接口的传送速率等等。
通信媒体的传输速率越高、网络接口的传送速率越快，控制网络的实时性越高。
（2）改善网络的通信协议：包括媒体的访问控制方式、网络通信协议的层次结构、传输的可靠性、有无连接控制等等。
层次结构越简单，系统的实时性越高。
而可靠性与实时性是相互矛盾的，对于无连接、无应答的通信方式要比有连接、有应答的通信方式的实时性要高。
其中媒体访问控制方式是控制网络各站点向(或从)媒体发送信息(或取得信息)的时刻，它是LAN的核心，是影响网络实时性各因素中最为关键的因素。
（3）网络的信息量，也称为网络的负载，是指网络在一定时间内需要传送信息的多少。
网络传送信息量越少，其实时性越高。
（4）实时性与通信子网的信道利用率是相互矛盾的。
在工业控制网络中，为了提高系统的实时性，不得不牺牲一部分信道利用率。
针对控制网络，研究它们的传输延迟，即通信子网的实时性，并采用一些方法使之实时性得以提高，能够应用于对实时性要求较高、控制规模较大且比较复杂的控制系统。
3、数据采集实时性的改善把计算机应用与生产过程的控制形成以计算机为中心的控制系统，系统要求能实时采集现场的数据，并对所采集的数据进行及时处理，从而自动的控制相应的执行机构，使某些参数（如：湿度，压力，液位）能按预定的规律变化。
利用计算机及时搜集检测数据，按最佳值对控制对象进行自动调节或自动控制。
随着现代测控技术的广泛应用与深入发展，系统对数据采集的实时性要求也越来越高，高实时性能有效地提高了系统性能，尤其在航空和航天系统中，实时性不仅关乎到系统的性能，还与系统的可靠性和安全性密切相关。
数据采集实时性问题，可以从快速性、稳定性和同步性三个方面进行考虑：（1）在快速性方面，数据的采集和传输部分可通过高性能硬件提高A/D转换效率，减少数据传输时间；在数据保存部分，写入数据库一般耗时较多，需要在软件设计与实现中进行优化设计，提高数据保存效率。
（2）数据采集时间的稳定性，主要是指数据采集、传输和存储过程所用时间的稳定性。
在系统中，采用通用计算机平台和非实时操作系统，必然带来操作系统打断问题，影响数据采集时间的稳定性。
因此，可以选择性能好的工控机和实时操作系统。
（3）数据采集的同步性，是指各节点所采集数据在时间上的一致性。
采用固定帧周期控制，为数据采集的同步性提供了实现基础。
针对系统分布式结构特征，分解数据采集任务，并可通过帧周期内部的时间片划分可以实现时间同步的数据采集。
为满足系统数据采集准确性和实时性指标要求，选取系统主要硬件配置如下：（1）数据库服务器和数据采集上位机均采用工控机。
高配置工控机强大的运算能力可以有效缩短数据处理时间，提高数据采集的快速性。
（2）I/O接口子系统利用。
用多路D/A、A/D高速接口进行模拟量处理，多路DI、DO高速接口进行开关量处理，多路串行接口进行数字量传输。
目前市场上有许多种 A / D采集卡性能都很优异，模拟量采集通过性能良好的A/D采集卡进行数据采集，并将采集的数据转移到共享内存中，其A/D转换时间短，实现了对数据的快速采集。
共享内存是一种常用的进程间通信机制，它可以实现不同进程间共享同一段内存空间，并可以对共享内存区进行读写，从而实现不同进程间快速数据交换。
（3）采取实时网，实时网由美国VMIC公司生产的5565系列反射内存卡组成。
利用该反射内存卡加上光纤传输介质，可实现174 M字节/秒的数据传输速率，同时保证网络传输延迟不超过400纳秒，使得网络传输时间主要取决于共享内存读写时间，保证了数据传输的快速性。
硬件板卡的设置。
系统所选择的A/D采集卡的板卡的输入通道均作为单端输入。
有些板卡支持对单通道数据采集，也支持多通道数据采集，既可以对单通道进行单次采样，也可以对单通道进行连续采样。
这里采用对单通道连续采样，采样前需要设定采样值范围。
采样的触发模式采用内部定时器触发方式。
中断方式位设为定时器中断。
4、数据通信计术的改善（1）采用多串口数据通信技术，其具有连接简单、使用灵活方便、数据传输可靠等优点。
即将一个通信过程分成多个串行通信过程，通过使用多串口通讯卡由软件对各个通讯口同时扫描，实现多串口通信的并行工作方式。
因为Windows支持多任务管理，可以同时对多个串口进行读写操作。
假设有100台仪表，使用5个串口通信所需要的时间仅是用1个串口通信所用时间的1/5，这样可以大大提高通信的速度。
（2）使用多串口智能通信技术，它是一种自带微处理器和双口RAM的高速通信卡，可以插在计算机的扩展槽内。
主要作用是减轻上位计算机处理工作的量，使上位机与底层仪表的通信速度加快，提高整个通信系统数据刷新速度。
5、采用多线程技术一个计算机系统为了提供对于实时性的支持，它的操作系统必须对于CPU 和其他资源进行有效的调度和管理。
在多任务实时系统中，资源的调度和管理更加复杂。
现在的计算机的运行速度已经远远超出了底层数据硬件的传输速度。
如果还是简单的一发一收式简单的顺序控制，则计算机的大量时间将浪费在等待数据上，而不是数据处理上，这样将会严重浪费计算机的资源。
在Windows环境下，微软基类库（MFC）提供了多线程支持，即在软件中可使用多线程技术。
这样可以每一个串口的读写操作对应一个线程，与上层程序的通信也用一个独立的线程，这样上成对仪表的操作可以快速的显现出来。
从宏观的角度看程序在对多个任务进行操作，CPU的运行速度优势得到了最大限度的发挥，充分利用了计算机的资源。
实践证明，采用多线程技术可以可以充分利用计算机CPU的速度优势，加快了整个系统上下层的通信速度，非常有助于提高系统的实时性。
三、总结综上所述，计算机控制系统的实时性改善的方法主要是通过提高数据实时采集，加快数据传输的速度，选择性能好的器件亦可提高实时性，通过软件设计也可以令实时性有所改善等等。
因为计算机的运行速度相对于接口电路和外设而言速度比较高，所以在外电路数据传输速度不高的情况下，再提高计算机的运行速度对实时性的改善作用不明显，现在要做的就是要提高外设器件性能，接口电路的数据传输速度以及数据采集性能的提高。
以上介绍的提高实时性的方法是最基本的方法，可能还有更多更好的方法我没有发现，在以后的学习中我会继续探索的。