《计算机控制技术与系统》课程总结

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计算机控制技术基础总结(DOC)

计算机控制技术基础总结(DOC)
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)
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

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(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

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

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

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

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*;

计算机控制课程总结

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。

计算机控制技术学习心得

计算机控制技术学习心得

千里之行,始于足下。

计算机控制技术学习心得计算机控制技术学习心得计算机控制技术是现代工程技术领域的重要学科,它涉及到许多方面,如控制原理、自动化技术、电气工艺等等。

在我学习计算机控制技术的过程中,我深刻体会到了这门学科的重要性和应用广泛性。

下面,我将结合自己的学习经验和体会,分享一些学习心得。

首先,学习计算机控制技术需要扎实的理论基础。

掌握计算机控制技术,需要具备良好的数学、物理等理论基础。

特别是对于控制原理,需要深入理解控制对象的特性、控制系统的结构和工作原理等。

只有建立起扎实的理论基础,才能更好地应用计算机控制技术解决实际问题。

其次,实践是学习计算机控制技术的关键。

虽然理论知识的掌握是学习的基础,但只有通过实践操作才能真正将理论知识转化为应用能力。

在实际学习中,我们需要进行大量的实验和项目实践,通过编程、调试和测试等过程,加深对计算机控制技术的理解和应用能力。

通过实践,我发现自己对于控制系统的建模、参数调整和系统优化等方面有了更深入的理解。

此外,学习计算机控制技术还需要不断学习和更新知识。

计算机控制技术是一个不断发展和更新的领域,随着科技的进步,控制技术也在不断更新换代。

为了跟上最新的发展趋势,我们需要积极参加学术会议、研讨会等活动,了解最新的研究成果和技术进展。

同时,我们还应保持对新技术、新理论的探索和研究,不断提高自己的综合素质和创新能力。

在学习计算机控制技术的过程中,我还学到了一些重要的思维方法和工作态度。

首先,要注重细节和系统性。

计算机控制技术需要进行精确的计算和调第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。

试,因此,我们要注重细节、严谨和系统性,做到心中有数、条理清晰。

其次,要有问题意识和解决问题的能力。

学习计算机控制技术不仅仅是为了掌握理论知识,更是为了解决实际问题。

因此,我们要培养良好的问题意识,学会分析和解决问题的能力。

最后,要勇于创新和实践。

计算机控制技术是一个创新的领域,要培养自己的创新能力,敢于尝试新思路、新方法,不断探索和实践,推动技术的进步和发展。

计算机控制技术学习体会

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。

计算机控制技术课程总结

计算机控制技术课程总结
直接数字设计法步骤: 根据对控制系统性能指标的要求和其他约束条件,确定闭 环系统脉冲传递函数F(z)。 求广义对象的脉冲传递函数G(z)。 根据F(z)和 G(z)确定数字控制器 D(z)。
2014-05-24 2014-05-24
9
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)
2014-05-24 2014-05-24
12
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
2014-05-24 2014-05-24
5
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。
2014-05-24 2014-05-24
10
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。

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5.17去了东区做完了两个实验,计算机控制技术这门课算是落下了帷幕。

这门课虽然结束了,但这门课里面所讲述的内容,对我们以后的工作将是意义深远。

上学期我们学习了自动控制技术,但是这门课更多的是包含了自动控制技术里的理论知识和一些定理的推算证明,此外也涉及到了电子技术、计算机应用技术, 这是一门以计算机为控制核心的学科。

如今计算机控制系统已成为当今自动控制的主流系统,已逐步取代传统的模拟检测、调节、显示、记录、控制等仪器设备和很大部分人工操作管理,并且可以采用较复杂的计算机方法和处理方法,是受控对象的动态过程按规定方式和技术要求运行,完成各种过程控制、操作管理等任务。

这本书我们一共学习了7章,下面我将一章一章的进行总结。

第一章 绪论(1)计算机控制系统就是有各种各样的计算机参与控制的一类控制系统(2)计算机控制系统组成:由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件(3)计算机控制系统分类:计算机操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统、计算积分及控制系统、离散控制系统(4)计算机控制系统信号的采样与恢复(5)计算机控制系统发展趋势第二章 Z 变换及Z 传递函数(1) Z 变换的定义(2)时域*0()()()k f t f kT t kT δ∞==-∑()()*0skTk F s f kT e ∞-==∑s 域Z 域(3)求Z 变换方法:级数求和法、部分分式法(4)常用信号Z 的变换(P19-20),常用Z 变化表(P27)(5)z 变换的基本定理:线性定理、滞后定理、超前定理、终值定理、卷积和定理、求和定理、初值定理、位移定理、微分定理(6)求Z 反变换:长除法、部分分式法、留数计算法(7)广义Z 变换:超前情况、滞后情况(8)Z 传递函数的求法:用拉氏反变换求脉冲过渡函数,将g (t )按采样周期T 离散化,得g (kT ) ,应用定义求出Z 传递函数第三章 计算机控制系统的分析(1)离散系统稳定的充分必要条件是:闭环Z 传递函数的全部极点应位于Z 平面的单位圆内。

计算机控制系统的课程总结

计算机控制系统的课程总结

计算机控制系统的课程总结
经过一学期的学习,计算机控制系统这门课程为我们打开了计算机控
制和自动化领域的大门。

在课程中,我们学习了许多有关控制系统的基本
概念、控制方法及其应用,为今后的研究和应用提供了坚实的基础。

本课程主要分为三部分:控制系统基础、控制系统的设计及应用实例。

在控制系统基础部分,我们学习了控制系统的基本概念和分类、信号
传输与转换、闭环控制原理等。

其中,闭环控制原理是控制系统的核心,
在课程中我们深入探讨了闭环控制的基本原理、调节方法和稳态响应等内容,掌握了一些基本的数学方法和技巧。

在控制系统的设计部分,我们学习了控制系统的理论设计和仿真计算
方法,着重介绍了PID控制器的设计原理和方法,并通过仿真实验加深了
对控制系统的理论知识掌握。

随后,我们学习了逆向控制设计方法和先进
控制技术,如神经网络控制、多变量控制、自适应控制等,它们可以有效
地解决复杂系统的高频率振荡和不确定性等问题。

在应用实例部分,我们主要学习了机器人控制和自动化生产线的控制,例如,我们学习了视觉传感器、力传感器、红外传感器等用于机器人动态
定位和路径规划的传感器应用,以及自动化生产线上的数据采集、控制和
监控等。

同时,还介绍了控制系统在其他领域如冶金、电力、化工、交通
因素等的应用,使我们了解到计算机控制系统在现代工业中的广泛应用。

总的来说,本课程在学科涵盖面、理论深度和实践应用都较为全面,
这门课程为我们打开了计算机控制和自动化领域的大门,让我们更深入地
了解控制系统的基本理论和实际应用,并为今后更深入地研究及应用打下
了坚实的基础。

计算机控制技术课程综述

计算机控制技术课程综述

计算机控制技术课程综述摘要:工业控制是计算机的一个重要领域,计算机控制技术便是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术。

近年来,随着计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、网络与通信技术、微电子技术、CRT显示技术、现场总线智能仪表、软件技术以及自控理论的高速发展,计算机控制的技术水平大大提高,计算机控制系统的应用突飞猛进。

利用计算机控制技术,人们可以对现场的各种设备进行远程监控,完成常规控制技术无法完成的任务,微型计算机控制已经被广泛地应用于军事、农业、工业、航空航天以及日常生活的各个领域。

关键词:计算机控制技术;简介;课程内容;发展;应用一、计算机控制技术简介计算机控制是自动控制理论与计算机技术相结合而产生的一门新兴学科,计算机控制技术是随着计算机技术的发展而发展起来的。

自动控制技术在许多工业领域获得了广泛的应用,但是由于生产工艺日益复杂,控制品质的要求越来越高,简单的控制理论有时无法解决复杂的控制问题。

计算机的应用促进了控制理论的发展,先进的控制理论和计算机技术相结合推动计算机控制技术不断前进。

自从1971年美国Intel公司生产出世界上第一台微处理器Intel 4004以来,微处理器的性能和集成度几乎每两年就提高一倍,而价格却大幅度下降。

在随后30多年的时间里,微型计算机经历了4位机、8位机、16位机、32位机几个大的发展阶段,目前64位机也已经问世。

微型计算机的出现,在科学技术上引起了一场深刻的变革。

随着半导体集成电路技术的发展,微型计算机的运行速度越来越快,可靠性大大提高,体积越来越小,功能越来越齐全,成本却越来越低,使微型计算机的应用越来越广泛。

微型计算机不仅可应用于科学计算、信息处理、办公娱乐、民用产品、家用电器等领域,而且在仪器、仪表及过程控制领域也得到了广泛的应用。

仪器、仪表在测量过程自动化、测量结果的数据处理及系统控制等方面有着重要的应用,在许多高精度、高性能、多功能的测量仪器中都采用了微处理器技术。

《计算机控制技术》PPT课件:课程分析

《计算机控制技术》PPT课件:课程分析
《计算机控制技 术》,国家级“十 一五”规划教材, 机械工业出版社, 2007.6。该教材曾 荣获山东省高校优 秀教材一等奖。
二、课程内容与重点、难点
二、课程内容与重点、难点
本课程所用辅助参考教材包括: 1) 孙增圻.计算机控制理论及应用.北京:清华大学出版社,
1989 2) 谢剑英. 微型计算机控制技术. 北京:国防工业出版社,
二、课程内容与重点、难点
(二)理论课程的重点、难点及解决办法
2. 解决办法 1)抓住计算机控制系统的核心内容进行深入讲授,讲授过程强调深入 浅出和理论联系实际,注重基本概念和基本分析方法。 2)针对不同内容,合理利用多种媒体的优势,如实物展示、软件仿真、 现场实验等手段,加深学生的感性认识,帮助学生更深入地理解工程控制 系统的分析、控制与实现,提高课堂教学质量。 3)理论课讲授紧密联系工程实际,如适时介绍工程案例,结合教师科 研介绍最新成果,介绍主流技术等。这些教学法的使用使得学生对课程的 理解更加深刻、全面。 4)合理分配理论课和实验课的学时,精心选择典型例题,及时巩固理 论课所学知识点,进一步加深对基本概念、控制算法与设计原理的理解。
后续任务:课程设计、综合自动化技术。
一、课程性质、定位与教学目标
教学目标
知识目标: 了解计算机控制系统及其组成,计算机控制系统的典型型
式、发展概况和趋势;掌握计算机控制系统的硬件设计技术; 掌握数字程序控制的基本原理和程序编制;掌握常规及复杂 控制策略、应用程序设计与实现技术;了解现代控制技术和 先进控制技术;学会计算机控制系统的软件设计技术与研制 方法;了解分布式测控网络技术;了解计算机控制系统设计 与实现。
2.基本任务:通过本课程的学习,使学生掌握基本的计 算机控制系统分析方法、软硬件的设计、工程实现技术。通 过本课程的学习,使学生掌握计算机控制系统的理论与技术, 受到较好的工程实践基本训练,具有分析、设计、开发和研 究计算机控制系统的基本能力。

计算机控制系统课程心得体会

计算机控制系统课程心得体会

计算机控制系统课程心得体会空调上位机系统控制设计心得体会学院:计信班级:自动化2班姓名:龙学号:23《计算机控制技术》做为专业主干课安排在大三的下半学期,不得不让我认识到了它的重要性。

作为一名自动化专业的学生,《计算机控制技术》的重要性更是明显。

伴随着文化课的结束,课程设计也告一段落。

在一个学期的文化课程学习和课程设计操作过程中,我体会颇多、收获颇多。

一、首先不得不说的是态度。

其实最开始我对此次课程设计是持无所谓的态度,不所谓重要,也不所谓学习。

在大学三年的学习生活中这已经不是第一次做课程设计了。

在我的印象中这不过是一个过场罢了,并没有文化课的学习重要。

最后事实证明我的这个想法是极端错误的。

我们组的课程设计的题目是《空调机系统的模拟设计》,刚拿到题目的时候我们根本就不知道从何下手,文化课毕竟只是文化课,或许有必须要用到的知识,但是并不是一层不变的照搬。

我们的设计目的如下:控制系统要控制的是空气温度,是通过压缩机的运行、停止控制的,实际上单片机直接控制的是压缩机的工作状态。

该系统要实现以下功能。

(1)根据环境温度控制压缩机工作:控制参数是温度,被控参数是压缩机电路通、断的工作状态。

(2)设置希望的环境温度值:由人手动控制。

(3)显示当前设定的温度值及环境温度值。

难度在我看来尤其明显,由此我不得不改变我无所谓的态度。

二、其次不得不说的是分组。

我很庆幸能和本组的同学在一起来做这次的课程设计。

中国有句古话叫做近朱者赤、近墨者黑。

我未必同意后者,但这次课程设计让我深深的理解了前者。

其实首先在题目的选择上我们出现过分歧,因为同学们每个人学习的情况不一样,所谓术业有专攻。

但是在本着本组人员的实际情况和想挑战自己的想法,我们很快达成一致,最终敲定《空调机系统的模拟设计》这个题目。

有人说几个人在一起做一件事情其实并没有分开来每个人干一件事情的效率高。

我对这个看法持不确定的态度,一根筷子和一把筷子的故事的道理大家都知道。

《计算机控制系统及应用》重点总结

《计算机控制系统及应用》重点总结

1.模拟量输入输出通道功能,组成以及各部分作用。

(1)模拟量输入:功能:把被控对象的过程参数如温度,压力,流量,液位,重量等模拟量信号转换成计算机可以接受的数字量信号。

组成:信号调理电路、多路模拟开关、前置放大器、采样保持器、A/D转换器、接口电路。

各部分作用:信号调理电路:对现场可能引入的各种干扰采取相应的技术措施以保证模/数转换的精度;多路模拟开关:在计算机系统中实现多选一的操作,将多路输入信号依次地切换到后级;前置放大器:将模拟输入小信号放大到A/D转换的量程范围之内;采样保持器:由于任何一种A/D转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作,因此,在转换过程中,模拟量不能发生变化,否则,将直接影响转换精度。

采样/保持器就是使在A/D转换时,保证A/D转换的精度;A/D转换器:把输入的模拟电压变成与它成正比的数字量,即把被控对象的各种模拟信息变成计算机可以识别的数字信息。

(2)模拟量输出:功能:把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或电流信号,去驱动相应的执行器,从而达到控制的目的。

组成:接口电路,数/模转换器,电压/电流变换器等组成。

各部分作用:数/模转换器:把数字量转换成模拟量的电子器件;接口电路:进行地址译码,产生片选信号或写信号。

2.常见数字滤波算法的计算方式和特点。

常见数字滤波的方法有:平均值滤波,中值滤波,限幅滤波和惯性滤波等。

(1)平均值滤波:1算术平均滤波,在采样周期T内,对测量信号y进行m次采样,把m个采样值相加后的算术平均值作为本次的有效采样值,即y(k)=1/m∑yi,特点是适用于采样次数m值决定了信号的平滑度和灵敏度,适用于对周期性干扰的滤波。

2去极值平均滤波:对连续采样的m个数据进行比较,去掉其中的最大值与最小值,然后计算余下的m-2个值得算术平均值,特点是适用于工业场合经常遇到的尖脉冲干扰的信号滤波。

3加权平均滤波:对每次采样值不以相同的权系数而以增加新鲜采样值的权重相加,特点是可以协调系统平滑度和灵敏度的矛盾,提高灵敏度,适用于纯滞后较大的对象。

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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。

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