计算机控制系统的分类与典型系统介绍

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计算机控制系统及其应用

计算机控制系统及其应用计算机控制系统是一种由计算机控制的系统，该系统可以用于自动化控制各种过程。

与传统的控制系统相比，计算机控制系统具有更高的质量和效率，同时还提高了生产工艺的可重现性和控制精度。

本文将介绍计算机控制系统的概念、分类以及在不同领域的应用。

一、计算机控制系统的概念计算机控制系统是一种集成了计算机技术和控制技术的系统，能够实现对所需过程的自动控制。

该系统由计算机、图形界面、传感器、执行器和控制器等组成。

计算机控制系统可以控制各种工业过程，如自动化制造、机器人应用、温度控制以及数据采集和分析等。

该系统能够提高工业控制系统的工作效率、生产率以及产品质量，并降低成本。

二、计算机控制系统的分类计算机控制系统通常可以分为三类：开环控制系统、闭环控制系统和半闭环控制系统。

1.开环控制系统开环控制系统是指在控制系统中只能对输入进行传递和转换，不能对输出进行反馈调整，只能依靠输入来控制输出。

这种控制系统在很多应用领域中被广泛使用，如测量和参数调节等。

2.闭环控制系统闭环控制系统是一种的行动监控和自适应控制电路，它能够对传感器的反馈信息进行处理，并对输出进行反馈调整。

闭环控制系统通常用于气体和液体处理过程、电力系统、交通系统和电子制造系统等控制领域。

3.半闭环控制系统半闭环控制系统是一种在控制系统中同时采用开环和闭环控制两种技术的控制系统。

开环控制用于对系统进行预先设置，而闭环控制则用于对系统的实时信息进行反馈调整。

这种控制方法通常用于许多高级工业过程的控制领域。

三、计算机控制系统在不同领域的应用计算机控制系统已经应用于许多领域，涉及了从工业制造到医疗保健，再到军事防务的各种应用。

1.工业自动化计算机控制系统是自动化工业的重要组成部分。

自动化工业包括机器人应用、流程控制、光学识别和文本识别等领域。

这些应用都需要高度自动化和可重复性的流程，计算机控制系统在自动化工业的全部过程中起着至关重要的作用。

2.医疗保健计算机控制系统在医疗保健领域中也有着多种应用。

简述计算机控制系统基本类型

计算机控制系统是通过计算机执行控制任务的系统。

根据系统的性质和用途，计算机控制系统可以分为几种基本类型：1. 开环控制系统（Open-Loop Control System）：-在开环控制系统中，输出信号不会反馈到系统的输入。

系统执行预定的操作而不考虑实际输出的影响。

这意味着系统不具备自我调整的能力。

经典的示例是洗衣机的定时程序，无论洗涤过程的实际情况如何，程序都会按照设定的时间运行。

2. 闭环控制系统（Closed-Loop Control System）：-闭环控制系统是根据实际输出来调整系统输入的控制系统。

系统通过传感器获取实际输出，与预期输出进行比较，然后调整输入以减小误差。

这种反馈机制有助于系统更准确地执行控制任务。

温度调节系统是一个典型的闭环控制系统的例子。

3. 数字控制系统（Digital Control System）：-数字控制系统使用数字信号和数字计算来执行控制任务。

它们通常使用微处理器或计算机进行控制。

数字控制系统具有精确性高、稳定性好以及易于编程和调整的特点。

4. 模糊控制系统（Fuzzy Control System）：-模糊控制系统使用模糊逻辑来处理模糊或不确定性的输入。

与传统的精确逻辑不同，模糊控制系统考虑到了输入的模糊性，使得系统更适应真实世界的不确定性。

5. 混合控制系统（Hybrid Control System）：-混合控制系统结合了开环和闭环控制的特性，以及数字和模糊控制等不同类型的控制方式。

这种系统可以更灵活地适应不同的控制需求。

每种类型的控制系统都有其独特的优势和适用范围，选择合适的控制系统类型取决于特定应用的要求和性质。

计算机控制系统介绍

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• 多级控制系统（MCS）
在现代生产企业中，不仅需要解决生产过程的在线控制问题，而且还要求解决生产管理问题，每日生产品种、数量的计划调度以及月季计划安排，制定长远规划、预报销售前景等，于是出现了多级控制系统。 DDC级主要用于直接控制生产过程，进行PID或前馈等控制；SCC级主要用于进行最佳控制或自适应控制或自学习控制计算，并指挥DDC级控制同时向MIS（管理信息系统）级汇报情况。DDC级通常用微型计算机， SCC和MIS级一般用小型计算机或高档微型计算机。
计算机控制系统
课程安排：
学习方式：课堂学习、课堂讨论、课程实验；学习内容：课堂知识（课件，网络学堂下载）、
文献调研、习题、实验；
课后习题要求：每章课程学习完成后的下一周，
提交该章的习题作业，要求作业采用手写纸稿；
考试形式：考查，包括参加课堂学习和讨论、课
程实验，提交实验报告。
2
参考书籍
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DCS在热电厂的应用
电厂管理计算机
厂级
1号机组计算机
2号机组计算机
3号机组计算机
单元机组级
锅炉控制
汽轮机控制
局部控制
程序控制
制粉控制
水处理功能群控级控制
驱动器、控制器群
执行级
被控过程
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• 现场总线网络控制系统（FCS, fieldbus control system）
FCS为新型网络集成式全分布控制系统，它将操作站、现场智能仪表以及其它信息资源作为网络中的节点，将原来封闭、专用的系统变成开放、标准的系统，从过程控制走向了过程管理。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线系统具有以下技术特点：①系统开放；②标准统一，互可操作性与可用性；③全数字，现场设备的智能化与功能自治性；④系统结构的高度分散；⑤对现场环境的适应性。

计算机控制系统的典型形式名词解释

计算机控制系统的典型形式名词解释控制系统是指通过传感器获取输入信号，经过处理和分析后，产生控制器的输出信号，实现对被控对象（如机械系统、电力系统、化工系统、交通系统等）的控制。

在这个过程中，计算机被广泛应用于控制系统中，实现对被控对象的精确、灵活、高效的控制操作。

计算机控制系统不仅被广泛应用于工业自动化领域，还涉及到交通、能源、环保、医疗等多个领域。

对于计算机控制系统，有许多典型形式，下面我们来逐一解释。

1. 开环控制系统开环控制系统也称为非反馈控制系统，是指控制器的输出信号不受被控对象的状态影响。

简单来说，开环控制系统仅根据输入信号的大小来决定控制器的输出，而不考虑输出对被控对象产生的影响。

这种系统通常用于对被控对象的要求不高、且对控制精度要求不严格的场景。

2. 闭环控制系统闭环控制系统是指控制器的输出信号受被控对象状态的影响，通过传感器实时监测被控对象的状态，并将反馈信号传递给控制器，从而调节控制器的输出。

闭环控制系统能够实现对被控对象的精确控制，具有良好的稳定性和鲁棒性，因此被广泛应用于工业自动化领域。

3. 自动控制系统自动控制系统是指在事先设计好的规律下，能够自动地使被控对象按照设计要求进行运行或操作的系统。

这种系统广泛应用于生产线、机器设备、飞机、火箭等领域，能够提高生产效率、降低成本、减少人力投入。

4. 手动控制系统手动控制系统是指通过人工操作的方式来控制被控对象的系统。

在这种系统中，人工操作起着至关重要的作用，通常用于对被控对象要求不高、且灵活性要求较高的场景。

5. 开关控制系统开关控制系统是指控制器的输出信号只有两种状态，即开和关。

这种系统简单、成本低廉，通常用于对被控对象要求不高、且控制方式简单的场景。

通过解释以上典型形式，我们可以更深入地理解计算机控制系统的多样性和灵活性。

在实际应用中，我们需要根据被控对象的要求和控制需求来选择适合的控制系统形式，以实现最佳的控制效果。

总结回顾：在工业自动化和生产控制领域，计算机控制系统是不可或缺的重要角色。

计算机系统的分类并举例

计算机系统的分类并举例计算机系统是由硬件和软件组成的，用于完成特定任务的系统。

根据不同的分类标准，计算机系统可以分为以下几类：1. 个人计算机系统：个人计算机系统是指由个人使用的计算机系统，常见的个人计算机系统包括台式机和笔记本电脑。

个人计算机系统有自己的操作系统和应用软件，可以用于办公、娱乐等各种用途。

2. 服务器系统：服务器系统是用于提供网络服务的计算机系统，常见的服务器系统包括Web服务器、数据库服务器、邮件服务器等。

服务器系统通常具有强大的处理能力和存储能力，可以同时为多个客户端提供服务。

3. 嵌入式系统：嵌入式系统是指集成在其他设备中的计算机系统，常见的嵌入式系统包括智能手机、平板电脑、智能电视等。

嵌入式系统通常具有小巧、低功耗的特点，用于控制和管理其他设备的运行。

4. 超级计算机系统：超级计算机系统是用于高性能计算的计算机系统，常见的超级计算机系统包括天河系列超级计算机、IBM的Blue Gene系列超级计算机等。

超级计算机系统具有极高的计算能力，可以用于科学计算、天气预报、模拟等领域。

5. 并行计算系统：并行计算系统是指由多个计算单元组成的计算机系统，常见的并行计算系统包括多核处理器、GPU等。

并行计算系统可以同时执行多个计算任务，提高计算效率。

6. 分布式计算系统：分布式计算系统是指由多台计算机组成的计算系统，常见的分布式计算系统包括云计算平台、分布式数据库等。

分布式计算系统可以将计算任务分发给多台计算机进行并行处理，提高系统的性能和可靠性。

7. 实时计算系统：实时计算系统是指对时间要求严格的计算系统，常见的实时计算系统包括航空航天控制系统、交通信号控制系统等。

实时计算系统需要在给定的时间范围内完成计算任务，对计算速度和可靠性要求较高。

8. 分时计算系统：分时计算系统是指多个用户共享一台计算机的计算系统，常见的分时计算系统包括Unix系统、虚拟机等。

分时计算系统可以为多个用户提供计算资源，提高计算机的利用率。

计算机控制系统的典型形式名词解释

计算机控制系统的典型形式名词解释计算机控制系统的典型形式名词解释1. 什么是计算机控制系统？计算机控制系统是一种利用计算机和相关设备来监控、指导和操作生产过程或设备的系统。

它能够自动执行某些生产任务，减少人工操作，提高生产效率和质量。

2. 计算机控制系统的基本组成计算机控制系统通常由硬件、软件和人机界面三个基本组成部分构成。

硬件部分包括各种传感器、执行器和控制器等设备；软件部分则包括程序、算法和逻辑控制等；而人机界面则是人与计算机进行信息交互和指导的接口。

3. 计算机控制系统的典型形式典型的计算机控制系统形式包括PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）、DCS（Distributed Control System，分布式控制系统）和CNC（Computer Numerical Control，数控机床）等。

3.1 PLC（可编程逻辑控制器）PLC是一种专门用于工业自动化控制领域的计算机控制系统，它具有可编程、可扩展、可靠性高的特点。

它通过输入输出模块实现对生产设备的控制和监控，广泛应用于工厂生产线、机械设备等领域。

3.2 DCS（分布式控制系统）DCS是一种用于大型工业生产的计算机控制系统，它具有分布式、集中控制和信息采集处理的特点。

它适用于对整个工厂内各个设备和生产单元进行集中控制和管理。

3.3 CNC（数控机床）CNC是一种用于控制数控加工设备的计算机控制系统，它通过预先编写的加工程序控制机床进行自动加工，能够实现复杂工件的高精度加工。

4. 个人观点和理解计算机控制系统在工业生产中起着至关重要的作用，它能够实现生产过程的自动化、智能化和高效化，极大地提高了生产效率和产品质量。

随着信息技术的不断发展，计算机控制系统也在不断创新和升级，为各行各业的生产提供了更多可能性。

在撰写本篇文章的过程中，我对计算机控制系统的不同形式有了更加深入的了解。

通过整体的阐述和分析，我认识到计算机控制系统是当今工业生产中不可或缺的一部分，其在提高生产效率、控制成本和提高产品质量方面有着重要作用。

计算机控制系统知识点 3篇

计算机控制系统知识点第一篇：计算机控制系统基础知识计算机控制系统是在计算机技术和控制技术的基础上，将计算机技术与传统控制技术相结合发展而来的一种新型控制系统。

其主要特点是具有高度的智能化、自适应性和自动化等特性，广泛应用于机械制造、航空航天、化工、铁路交通、能源等各个领域。

计算机控制系统由以下几部分组成：1.硬件系统：指控制计算机、输入输出设备、传感器等物理设备的总称。

2.软件系统：指控制系统使用的程序系统。

包括两种类型：系统软件和应用软件。

3.控制算法：也称控制策略。

根据被控对象以及控制的要求，设计出一套合理的控制算法。

4.人机界面：传统的控制系统主要以机器为中心，人机交互相对较少。

而计算机控制系统增加了人机交互设计，使操作人员更加方便使用。

总之，计算机控制系统是一种高科技的控制技术。

通过综合运用计算机技术、传感器技术、通讯技术、控制算法和人机界面等多种技术手段来实现对被控对象的监测、控制和调节。

是当今世界各个领域中普遍采用的控制方式之一。

第二篇：计算机控制系统分类和结构计算机控制系统分类：1.根据控制过程的性质可以分为：连续控制系统和离散控制系统。

2.根据被控对象类型可以分为：工业控制系统、农业控制系统、汽车控制系统等。

3.根据控制的方法可以分为：反馈控制系统和前馈控制系统。

4.根据系统性质又可分为：单变量控制系统和多变量控制系统。

计算机控制系统结构：1.控制环节：主要包括传感器、信号调理器、A/D转换器和控制器等。

2.执行环节：主要包括执行器、驱动器和控制阀等。

3.人机界面：主要是给操作人员提供交互界面。

4. 通讯及数据处理环节：主要是数据采集和远程控制等。

5.电源环节：包括电源及变压器等。

总之，计算机控制系统具有结构清晰、系统稳定、响应速度快、控制精度高等特点。

由于其广泛的应用和无限的扩展空间，其研究和应用前景不断拓展。

第三篇：计算机控制系统常见应用计算机控制系统具有广泛的应用领域。

以下是其中一些典型的应用方向：1.生产自动化管理：通过自动化控制技术对设备运转状态、工作质量等进行监测和控制，实现生产车间的自动化管理。

计算机控制系统总结

理想采样信号的频域描述
什么是采样定理？其物理意义是什么
如果一个连续信号不包含高于频率的频率分量，连续信号中所包含频率分量的最高频率为，那么就完全可以用周期T< 的均匀采样值来描述，或者说，如果采样频率 2 ，那么就可以从采样信号中不失真地恢复原连续信号。
如果选用的采样频率，对连续信号中所包含的最高频率的正玄分量来讲，能够做到在一个振荡周期内采样两次以上，那么经采样所得的脉冲序列，就包含了连续信号的全部信息，如采样次数太少，采样所得的脉冲序列就不能无失真地反映连续信号的特性。
8执行器分为哪些类，电动执行器的输入信号范围是多大？
执行器分为电动执行器、气动执行器和液动执行器。
电动执行器的输入信号范围是：连续信号为0-10mA或4-20mA
9传感器分为哪些类？
温度传感器、压力传感器、流量传感器、液面传感器、力传感器
10简述数字调节器及输入输出通道的结构和信息传递过程，并画出示意图？
前置滤波器的主要作用是什么？
前置滤波器是串在采样开关前的模拟低通滤波器，主要作用是防止采样信号产生频谱混叠，因此又称为抗混叠滤波器。
什么是信号恢复？信号恢复的过程是怎么的？
指将采样信号还原成连续信号的问题.
信号恢复的过程，从时域来说，就是要由离散的采样值求出所对应的连续时间函数，从频率上说，就是要出去采样信号频谱的旁带，保留基频分量。
数字调节器以数字计算机为核心，控制规律由编制的计算机程序实现。输入通道包括多路开关、模-数转换器、采样保持器，输出通道包括模-数转换器、保持器。
传递过程：连续信号由多路开关采样保持器将模拟信号转为离散信号，离散信号由模-数转换器转变为数字信号，数字信号由数字调节器进行调节，调节的数字信号由数-模转换器变为离散模拟信号，离散模拟信号由保持其转换为模拟信号。

计算机控制系统知识点

计算机控制系统知识点计算机控制系统是指利用计算机作为中央控制器来控制工业过程、交通运输、机械制造等领域中的各种控制系统的一种系统。

计算机控制系统知识点众多，其中包括计算机控制系统的基本组成、控制系统的分类、控制系统的特点、控制系统的控制方法、控制系统的优化等诸多内容。

一、计算机控制系统的基本组成计算机控制系统由输入、输出、控制器、执行机构四个部分组成。

其中输入部分通常包括传感器、信号调理电路、模数转换器等；输出部分通常包括数字信号输出器、模拟信号输出器、执行机构等。

控制器一般是指由微处理器、可编程逻辑控制器（PLC）或船用控制器等构成的控制模块，执行机构一般指各种电动机、泵、阀门等用来控制操作对象的机构。

二、控制系统的分类根据控制对象的特点，控制系统可以分为连续型系统和离散型系统。

连续型系统是指控制对象运动过程中的时间是连续的，例如温度、压力、流量等都是连续的；离散型系统指控制对象运动过程中的时间是离散的，例如工艺流程、机具动作等都是离散的。

根据控制系统的算法，控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。

开环控制系统是指没有反馈信号或反馈信号量不参与控制算法的控制系统。

例如，定时器就是一个开环控制器。

闭环控制系统是指反馈信号量参与控制算法的控制系统，也称为反馈控制系统。

三、控制系统的特点控制系统的特点包括：系统的控制目标明确、控制精度高、响应速度快、稳定性好、可靠性高、可编程性强等特点。

四、控制系统的控制方法根据控制系统的特点和用途不同，控制系统的控制方法也各有不同。

常见的控制方法包括：1、比例控制：比例控制是指控制输出量与输入量呈比例关系的控制方法。

比例控制在工业生产中广泛应用，例如机床加工中的主轴脉冲控制就采用了比例控制技术。

2、积分控制：积分控制是指控制器对偏差信号进行积分运算后输出控制信号的控制方法。

积分控制常用于工业自动化中的流量控制、温度控制等方面。

3、微分控制：微分控制是指控制器对偏差信号进行微分运算后输出控制信号的控制方法。

计算机控制系统分类

计算机控制系统分类计算机控制系统是指利用计算机技术实现对各种机械、电子、化工、冶金、建筑等各类工程和生产过程的自动化控制。

按照不同的分类方式，计算机控制系统可以分为以下几类。

一、按照控制方式分类1.开环控制系统开环控制系统是指输出信号不受控制量反馈影响的控制系统。

开环控制系统只能实现对被控对象的初步控制，无法对系统的稳定性、精确性和鲁棒性进行控制。

例如，家庭电器中的电熨斗就是一种开环控制系统。

2.闭环控制系统闭环控制系统是指输出信号受到控制量反馈影响的控制系统。

闭环控制系统通过反馈控制的方式，不断调整控制量，使被控对象的输出信号与期望值保持一致。

闭环控制系统具有较高的稳定性、精确性和鲁棒性。

例如，智能手机中的自动亮度调节功能就是一种闭环控制系统。

3.开闭环控制系统开闭环控制系统是指同时采用开环控制和闭环控制的控制系统。

开闭环控制系统既可以实现初步控制，又可以通过反馈控制的方式对系统进行调整，使系统的稳定性和精确性得到提高。

例如，汽车发动机控制系统就是一种开闭环控制系统。

二、按照控制对象分类1.单变量控制系统单变量控制系统是指只控制一个变量的控制系统。

例如，室内温度控制系统就是一种单变量控制系统，它只控制室内温度的变化。

2.多变量控制系统多变量控制系统是指同时控制多个变量的控制系统。

例如，化工生产过程中的温度、压力、流量等多个变量都需要进行控制，这就需要采用多变量控制系统。

三、按照控制策略分类1.比例控制系统比例控制系统是指根据被控对象的反馈信号，按照一定比例进行控制的控制系统。

比例控制系统简单、易于实现，但对于非线性系统和时变系统的控制效果较差。

2.积分控制系统积分控制系统是指根据被控对象的反馈信号，对控制量进行积分控制的控制系统。

积分控制系统能够消除系统的稳态误差，但对于系统的动态响应速度和抗干扰能力较弱。

3.微分控制系统微分控制系统是指根据被控对象的反馈信号，对控制量进行微分控制的控制系统。

计算机控制系统的常用类型

计算机控制系统的常用类型计算机控制系统是一种将计算机技术应用于工业自动化控制领域的系统。

它利用计算机技术对工业生产过程进行优化、自动化和控制，使生产效率和质量得到提高。

根据控制对象的不同，计算机控制系统可以分为以下几种类型。

1. 过程控制系统过程控制系统是一种利用计算机技术对工业过程进行控制的系统。

它主要用于化工、石油、冶金、电力等行业的生产过程控制。

过程控制系统可以通过计算机对工业生产过程进行实时监测和控制，保证生产过程的稳定性和安全性。

2. 机器人控制系统机器人控制系统是一种利用计算机技术对机器人进行控制的系统。

它主要用于工业自动化、制造业等领域。

机器人控制系统可以通过计算机对机器人进行轨迹规划、动作控制等操作，实现机器人的自动化控制和生产加工。

3. 数字控制系统数字控制系统是一种利用计算机技术对机床和机器人进行控制的系统。

它主要用于机械加工、航空航天等行业的生产加工。

数字控制系统可以通过计算机对机床和机器人进行控制，实现高精度、高效率的加工操作。

4. 交通控制系统交通控制系统是一种利用计算机技术对交通流量进行控制的系统。

它主要用于城市交通管理中的红绿灯控制、道路监测等操作。

交通控制系统可以通过计算机对交通流量进行实时监测和控制，提高交通效率和安全性。

5. 建筑智能化控制系统建筑智能化控制系统是一种利用计算机技术对建筑物进行控制的系统。

它主要用于楼宇自控、智能家居等领域。

建筑智能化控制系统可以通过计算机对建筑物的照明、通风、空调等进行智能化控制，提高居住舒适度和节能效果。

计算机控制系统是一种将计算机技术应用于工业自动化控制领域的系统，它可以对生产过程、机器人、机床、交通流量、建筑物等进行实时监测和控制，提高生产效率和质量，实现智能化控制和自动化生产。

计算机控制系统的分类与典型系统介绍

计算机控制系统的分类
监督控制（SCC）系统
CRT 打印机报警操作台
监督控制计算机(SCC)
DDC计算机或调节器输入通道输出通道
输入通道
被控生产过程
3．监督控制系统（Supervisory Computer Control —SCC ）
SSC
生调节产测量过程
模拟设定值
调节器
计
★接口电路: 主机与外部设备、输入输出通道进行信息交换的桥梁
★过程输入/输出通道
模拟量输入通道模拟量输出通道
开关量输入通道
开关量输出通道
★外部设备
输入设备
输出设备
外存储器
★ 操作台
（CRT）显示器或(LED)数码显示器
键盘（功能键和数字键）
1-1-4 工业控制机的特点
• 高可靠性和可维护性 • 环境的适应性强 • 控制的实时性 • 较完善的输入输出通道 • 较丰富的软件
1-1-2 信号特点（3）
• 信号的保持
– 目的：是将离散采样信号恢复为被控对象能够感知的连续模拟信号
– 方法：采用保持器 – 常用的保持器：零阶、一阶及高阶
1-1-2 信号特点（4）
• 零阶保持器恢复信号的示意图
y
采样信号y(kT)
原信号y(t)
恢复信号yh(t)
t
2T 4T
6T
零阶保持器算式 yh(kT+t)=y(kT)
2）实时的含义
★ 实时：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。 ★ 实时控制系统必定是在线系统。
1-1-2 信号特点（1）
• 计算机控制系统的信号形式
y(t)
y*(t)

计算机控制系统分类

计算机控制系统分类计算机控制系统的分类有三种方法：以自动控制行式分类，以参于控制方式分类或以调节规律分类。

一、以自动控制行式分类以自动控制方式可以分成如下几类：（一) 计算机开环控制(Computer Open Loop Control)系统若计算机开环控制系统的输出对生产过程能行使控制,但控制结果---生产过程的状态没有影响计算机控制的系统,计算机\控制器\生产过程等环节没有构成闭合环路,则称之为计算机开环控制系统.从图上看出生产过程的状态没有反馈给计算机,而是由操作人员监视生产过程的状态,决定控制方案,并告诉控制计算机使其行使控制作用.(二) 计算机闭环控制计算机对生产对象或过程进行控制时,生产过程状态能直接影响计算机控制的系统,称之为计算机闭环控制系统.控制计算机在操作人员监视下,自动接受生产过程状态检测结果,计算并确定控制方案,直接指挥控制部件(器)的动作,行使控制生产过程作用.在这样的系统中,控制部件按控制机发来的控制信息对运行设备进行控制,另一方面运行设备的运行状态作为输出,由检测部件测出后,作为输入反馈给控制计算机;从而使控制计算机\控制部件\生产过程\检测部件构成一个闭环回路.我们将这种控制形式称之为控制计算机闭环控制.计算机闭环控制系统,利用数学模型设置生产过程最佳值与检测结果反馈值之间的偏差,控制达到生产过程运行在最佳状态.(三) 在线控制只要计算机对受控对象或受控生产过程,能够行使直接控制,不需要人工干预的都称之为控制计算机在线控制或称联机控制系统.(四) 离线控制控制计算机没有直接参于控制对象或受控生产过程.它只完成受控对象或受控过程的状态检测,并对检测的数据进行处理;而后制定出控制方案,输出控制指示,操作人员参考控制指示,人工手动操作使控制部件对受控对象或受控过程进行控制.这种控制形式称之为计算机离线控制系统.(五) 实时控制系统控制计算机实时控制系统是指受控制的对象或受控过程,每当请求处理或请求控制时,控制机能及时处理并进行控制的系统,常用在生产过程是间断进行的场合.如炼钢,每炼一炉钢是一个过程;又如轧钢过程,每轧出一块钢算一个过程,每个过程都重复进行.只有进入过程才要求计算机进行控制.在计算机一旦进行控制时,就要求计算机对来自生产过程的信息在规定的时间内作出反应或控制.这种系统常使用完善的中断系统和中断处理程序来实现.综上所述,一个在线系统并不一定是实时系统.但是一个实时系统必是一个在线系统.二、以参于控制方式来分类按控制机参于控制方式来分类，可分成如下几种：（一）直接数字控制系统由控制计算机取代常规的模拟调节仪表而直接对生产过程进行控制,由于计算机发出的信号为数字量，故得名DDC控制。

计算机控制系统的分类及发展趋势

计算机掌握系统的分类及进展趋势一、引言计算机掌握系统是在自动掌握技术和计算机技术进展的基础上产生的。

若将自动掌握系统中的掌握器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机掌握系统。

它用计算机参加掌握并借助一些帮助部件与被控对象相联系，以获得肯定掌握目的而构成的系统。

其中帮助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。

它与被控对象的联系和部件间的联系通常有两种方式：有线方式、无线方式。

掌握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。

在石油、化工、冶金、电力、轻工和建材等工业生产中连续的或按肯定程序周期进行的生产过程的自动掌握称为生产过程自动化。

生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、降低成本、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产平安和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志。

凡是采纳模拟或数字掌握方式对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动掌握就称为过程掌握。

过程掌握系统可以分为常规仪表过程掌握系统与计算机过程掌握系统两大类。

随着工业生产规模走向大型化、简单化、精细化、批量化，靠仪表掌握系统已很难达到生产和管理要求，计算机过程掌握系统是近几十年进展起来的以计算机为核心的掌握系统二、计算机过程掌握系统的原理和分类2.1 计算机掌握系统的工作原理计算机掌握系统包括硬件组成和软件组成。

在计算机掌握系统中，需有特地的数字-模拟转换设施和模拟-数字转换设施。

由于过程掌握一般都是实时掌握，有时对计算机速度的要求不高，但要求牢靠性高、响应准时。

计算机掌握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，并按已定的掌握规律，打算下一步的掌握过程。

（三）实时掌握依据决策，适时地对执行机构发出掌握信号，完成掌握任务。

这三个过程不断重复，使整个系统依据肯定的品质指标进行工作，并对被控量和设施本身的特别现象准时作出处理。

计算机控制系统整理

1、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。

2、计算机控制系统分类：直接数字控制DDC 系统、计算机监督控制SCC 系统、分散型计算机控制系统DCS （SCC 无法完全取代DDC ）3、理想采样信号用f*(t)表示，它是离散的。

4、采样方式：均匀采样、非均匀采样、随机采样。

5、z 变换的基本定理：右位移（延迟）定理[])()(z F z nT t f Z n-=-左位移（超前）定理[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=+∑-=-10)()()(n k k nz k T f z F z nT t f Z复位移定理[])()(aTatzeF t f eZ ±=初值定理)()()0(lim lim 0z F kT f f z k ∞→→==终值定理)()1()(11lim limz F z kT f z k -→∞→-=)()1()(lim lim 1z F z kT f z k -=→∞→*条件：系统稳定()1z C z z =+前向通道所有独立环节变换的乘积闭环回路中所有独立环节变换的乘积离散系统频率特性的特点：周期性、幅频特性为 w 的偶对称、相频特性为 w的奇对称。

s 平面虚轴的映射s 平面实轴平行线（即等频率线）的映射（射线）s 平面虚轴平行线（即等衰减率线）的映射（单位圆）二阶系统稳定性充分必要条件：|(0)|1(1)0(1)0∆<⎧⎪∆>⎨⎪∆->⎩采样周期与系统稳定性结论：离散系统的稳定性比连续系统差(范围变小) 体现在使系统稳定的k 值：连续系统的k 值范围大于离散系统的k 值范围。

采样周期也是影响稳定性的重要参数，一般来说，T 减小，系统稳定性增强。

离散系统稳态误差一阶向后差分法一阶向前差分法1111z z s T Tz ----==双线性变换法修正双线性变换111tan(/2)1()()z s T z D z D s ωω-=+=PID 调节参数的整定：扩充临界比例度法、扩充阶跃响应曲线法、试凑法确定PID 参数。

计算机控制系统的分类

数据采集和数据处理微机控制系统
工
采样
A/D 转换
业
－对象
并行
计算机
接口
显示打印报警
在这种应用方式中，计算机不直接参与生产过程的控制，但对整个生产过程进行集中监视。同时，由于微处理器具运算、逻辑判断能力，可以对大量的输入数据进行必要的集中、加工和处理，并且能以有利于指导生产过程控制的方式表示出来。这种应用方式可以得到大量的统计数据，利于建立理想的数学模型。
Sensor
Drive1
Drive2
Drive3
客
户机
Etherne t
/

服 ControlNet
务
器结
DeviceNet
构
Block I/O
Programmabl e Device Support PC
Desktop PC
Servo Drive
Gateway or Linking Device
Station MMI
Gateway or Linking Device
Maintenance PC
509 -BOD
24vdc
Modular I/O
Micro PLC
Micro Drive Motor Starter
Operator Interface
6 计算机控制系统的网络结构
对等式结构
Controller
Data Acquisition
HMI
ALLEN- BRADLEY
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
F1 0
Panel Vi ew 550

计算机控制系统分类

计算机控制系统分类一、数据采集系统（DAS）数据采集系统(Data Acquisition System)是计算机应用于生产过程控制最早、也是最基本的一种类型。

生产过程中被控对象的大量参数经测量变送仪表发送和A/D通道或DI通道巡回采集后送入计算机，由计算机对这些数据进行分析和处理，并按操作要求进行屏幕显示、制表打印和越限报警。

计算机不直接参与控制过程。

二、操作指导控制系统(OGC)操作指导控制系统是基于数据采集系统的一种开环结构。

计算机根据采集到的数据以及工艺要求进行最优化计算，计算出的最优操作条件，并不直接输出控制被控对象，而是显示或打印出来，操作人员据此去改变各个控制器的给定值或操作执行器，以达到操作指导的作用。

它相当于模拟仪表控制系统的手动与半自动工作状态。

OGC系统的优点是结构简单，控制灵活和安全。

缺点是要由人工操作，速度受到限制，不能同时控制多个回路。

三、直接数字控制系统(DDC)DDC系统是用一台计算机不仅完成对多个被控参数的数据采集，而且能按一定的控制规律进行实时决策，并通过过程输出通道发出控制信号，实现对生产过程的闭环控制，为了操作方便，DDC系统还配置一个包括给定、显示、报警等功能的操作控制台。

DDC系统中的一台计算机不仅完全取代了多个模拟调节器，而且在各个回路的控制方案上，不改变硬件只通过改变程序就能有效地实现各种各样的复杂控制。

四、监督计算机控制系统（SCC）监督计算机控制系统即SCC是OGC系统与常规仪表控制系统或与DDC系统综合而成的两级系统。

显然，这属于计算机在线最优控制的一种形式。

当上位机出现故障时，可由下位机独立完成控制。

下位机直接参与生产过程控制，要求其实时性好，可靠性高和抗干扰能力强；而上位机承担高级控制与管理任务，应配置数据处理能力强，存储容量大的高档计算机。

五、分散控制系统（dcs）分散控制系统--是以微处理器为基础，借助于计算机网络对生产过程进行集中管理和分散控制的先进计算机控制系统。