计算机控制技术的原理与发展趋势分析

计算机控制技术的原理与发展趋势分析

作者：许家铭

来源：《名城绘》2018年第02期

摘要：计算机控制就是用计算机对一个动态对象或过程进行控制。在计算机控制系统中，用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，这是对自动控制系统所使用技术装备的一种革新。在计算机技术高速发展的今天，网络控制技术的发展将会有更为美好的前景，通过这种革新，改变了自动控制系统的结构，也就导致对这类系统的分析以及设计发生非常多的变化。

关键词：计算机控制技术；原理；发展趋势

1计算机控制技术

计算机网络控制系统是计算机技术和自动控制技术二者的结合，是二者发展到一定阶段上的产物。人们为了方便工作，用计算机来控制自动控制系统中的功能，于是就形成了计算机控制系统。它以计算机作为控制主体，并通过一些辅助部件将被控对象与计算机相连接，从而达到具有一定控制目的的系统。这里的辅助部件主要包括：输入输出接口、检测装置和执行装置等。它与被控对象的连接和部件间的连接通常有两种方式：有线连接、无线连接。以达到使被控对象的状态、运动过程达到某种指定的要求，也可以是使目标达到最优化。伴随着计算机过程控制技术逐渐的成熟，应用软件已经朝着标准化和模块化的方向在逐渐的发展。标准基本的控制模块由制造厂家提供给每个用户，每个用户现在只需根据控制的要求，经过非常简单的组态过程（即配置过程）就可以生成满足各方面要求专用的应用软件，非常地方便了每个用户，也缩短了应用软件的开发的周期，极大的提高应用软件的可靠性标准。

我们常说的计算机控制系统主要由硬件组成和软件两部分组成。在计算机控制系统中，一般都有专门的数字 -- 模拟转换设备和模拟 -- 数字转换设备。由于一般都是对系统进行实时控制，所以有时候对计算机硬件配置的要求并不是很高，但对于计算机可靠性、反应速度有着一定的要求。计算机控制系统的工作原理大致可分为以下三个阶段：（1）实时数据采集：对被控制对象工作的瞬时数据进行检测分析，并由传感器传输给计算机。（2）实时决策：对采集到的实时数据进行分析并与被控制对象的系统状态进行分析，并按已有的控制规律，决定下一步的控制过程。（3）实时控制：根据第二步的决策，适时地对执行部位发出信号，进而完成控制任务。这三个过程在一个控制系统中不断重复，使整个系统按照规定的标准进行工作，并对被控对象和设备本身的进行随时监控，一旦产生异常系统会及时作出处理。

2计算机控制技术的应用形式

2.1DDC 控制系统

DDC 系统又被称为闭环控制系统，广泛应用于工业生产环节，面向的是工业生产中的底层应用，需要计算机通过自动化仪表以及输入输出通道来对工业生产现场的各项参数进行收集，并将数据进行处理和运算之后，按照控制规律向工业生产输出相应的控制信号信息。该系统的控制方案需要依靠各项系统和应用软件来实现，软件在修改中也十分方便灵活，除了能掌握基本的控制规律以外，还能实现复杂的控制规律控制，能够根据生产需求进行适应和最优智能控制。

2.2在电力生产领域中的应用

计算机控制技术能够根据需要随时调节参数，也是电力企业生产中的所应达到的要求，司仪计算机控制技术被非常广泛的应用到了电力产业的发展当中来。从现在的电力配网发展的情况来分析，都已经逐渐的趋向于智能化和自动化，并且在电力配网的运行中很多的程序都已经被采用远程控制，而这些控制都需要计算机控制技术的支持。现在，在一些非常大的变电站中，计算机控制技术的应用也非常的广泛，通过远程监控使无人控制的变电站一旦出现了异常的情况，就可以能够利用到计算机控制技术来进行实时监控，并且能对存在的问题进行有效的排查以及修正。特别是在有突发状况发生的时候，通过远程控制可以直接进行远程断路，就可以使得故障立即断开，防止相关的故障对配电的结构造成不好的影响，随后再及时的调配维修人员对有故障的部位进行及时有效的维修，保证了变电站运行的安全性。

2.3操作指导控制系统

操作指导控制系统是计算机控制技术应用的一个重要形式，该控制系统具有简单直观的结构，并且系统结构也非常简洁，在控制方面具有安全和灵活的特征。但是这一系统需要人工操作的参与，因此控制的速度具有一定的局限性，控制对象也不能过多，对于人工操作的要求较高，在实践应用中需要一定人力物力的广泛支持，自动化控制水平相对较低。

3计算机网络控制系统的发展趋势

3.1集成化

计算机控制技术的集成化是控制技术发展的趋势，也是在新的生产原理和概念指导下形成的一种新型控制管理模式，通过集成化的控制，能够大大提升生产效率和产品质量，同时也能有效缩短生产周期，满足各个领域经济效益目标的实现。计算机集成制造系统也将成为本世纪起着主导作用的新型生产控制模式，进一步推动集成制造系统的创新与研发，并制定相应的支持计划和发展战略来推动计算机控制技术集成化发展。

3.2网络控制系统更加智能化

智能控制一直是人们追求的目标，是指不需要人的参与就能够自主地驱动智能机器实现预期的目标，是用机器代替人工的前提条件。智能控制由众多系统综合形成，包括：识别控制系统、分级控制系统、综合分析系统、控制系统和神经网络控制系统等。以计算机级基础，将智

能控制技术和自动控制技术有机结合，可以实现工业生产系统的自动化的要求，这对推动科学技术进步有着重大意义。计算机技术的进步直接影响了智能控制系统的发展。虽然目前智能控制只能较为浅显的模拟人类大脑的思维判断过程，但是随着计算机技术的不断发展，未来控制系统会更加的智能化。

3.3网络控制系统更加网络化

当今时代，计算机网络技术的全面应用，催动着控制系统的变革，也加速了新的控制理论的产生。控制系统更为网络化，已经成为当前控制技术发展与创新的主要方向。网络技术的应用不仅能够实现数据资源的共享，它还可以应用于控制现场，并将控制与管理综合化、一体化。因特网的應用已经不仅仅局限于传统的信息浏览、查询、发布，人们现在可以利用因特网技术跨越地理因素，直接对现场设备进行远程监测与控制。现代我们所用到的控制系统是由网络构成信息和控制综合网络系统两部分组成。

4结束语

总而言之，计算机控制技术的应用，对于自动控制技术水平的提高有着重要的促进作用。在对计算机控制技术研究过程中，控制系统的组成与实践操作是其中的重要组成部分。本文对计算机控制技术原理、计算机控制技术的应用形式和计算机应用的发展趋势进行了相关研究。

参考文献：

[1]许姜涵.计算机控制技术原理、应用及发展趋势[J].电脑编程技巧与维护，2016（23）：95-96.

[2]梁康康.计算机电子控制技术及其应用研究[J].艺术科技，2016，29（11）：419.

（作者单位：长春理工大学吉林长春）