微型計算機控制技術.pdf

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1第一節 計算機控制系統的組成及特點第二節 計算機在控制中的典型應用方式第三節 典型計算機控制系統簡介第四節 工業控制機第五節 計算機控制系統的研究課題和發展方向第一章 緒論 第一節 計算機控制系統的組成及特點計算機控制系統是在自動控制技術和計算機技術飛速發展的基礎上產生的。第二次世界大戰中逐步發展起來的經典控制理論在解決較簡單的自動控制系統設計方面獲得了很大的成功，在這個基礎上發展起來的模擬式自動控制系統也已達到相當完善的程度。將模擬式自動控制系統中的控制器的功能用計算機來實現，就組成了一個典型的計算機控制系統，下圖所示。因此，計算機控制系統，簡單地說，就是采用計算機來實現的工業自動控制系統。一、計算機控制的一般概念計算機控制系統除用于過程控制外，在機電控制、航天技術和各種軍事裝備中也得到了廣泛應用。二、計算機控制系統的組成典型的計算機控制系統結構，它可分為硬件和軟件兩大部分。硬件是指計算機本身及其外圍設備，一般包括中央處理器、內存儲存、磁盤驅動器、各種接口電路、以A/D轉換和D/A轉換為核心的模擬量I/O通道、數字量I/O通道以及各種顯示、記錄設備、運行操作臺等。(1)由中央處理器、時鐘電路、內存儲存構成的計算機主機是組成計算機控制系統的核心部件，主要進行數據采集、數據處理、邏輯判斷、控制量計算、越限報警等，通過接口電路向系統發出各種控制指令，指揮權系統有條不紊地協調工作。(2)操作臺是人-機對話的聯系紐帶，操作人員可通過操作臺項計算機輸入和修改控制參數，發出各種操作指令。(3)通過外圍設備主要是為了擴大計算機的功能而配置的。他們用來顯示、儲存、打印、記錄各種數據。常用的有打印機、記錄儀、圖形顯示器、軟盤、硬盤及外存儲器等。(4)I/O接口與I/O通道是計算機主機與外部連接的橋梁，常用的I/O接口有并行接口、串行接口等。I/O通道有模擬量I/O通道和數字量I/O通道 。(5)傳感器的主要功能是將被檢測的非電學量參數轉變成電學量，如熱電偶把溫度變成電壓信號，壓力傳感器把壓力變成電信號等等。變送器的作用是將傳感器得到的電信號轉變成適用于計算機接口使用的標準的電信號。軟件是指計算機控制系統中具有各種功能的計算機程序的總和。系統軟件是指由計算機的制造廠商提供的，用來管理計算機本省的資源、方便用戶使用計算機的軟件。常用的有操作系統、開發系統等，他們一般不需要用戶自行設計編程，只需握使用方法或根據實際需要加以適當改造即可。應用軟件是用戶根據要解決的控制問題而編寫的各種程序，比如各種數據采集、濾波程序、控制量計算程序、生產過程監控程序等。三、計算機控制系統的特點計算機控制系統相對于連續控制系統，其主要特點是：(1)在結構上。 計算機控制系統是模擬和數字部件的混合系統。(2)連續系統中各處的信號均為連續模擬信號，而計算機控制系統中除仍有連續模擬信號之外，還有離散模擬、離散數學等多種信號形式。(3)由于計算機控制系統中除了包含連續信號外，還包含有數字信號，從而使計算機控制系統與連續控制系統在本質上有許多不同，需采用專門的理論來分析和設計。現在常用的設計方法有兩種，即模擬調節規律離散化設計法和直接設計法。(4)對于連續控制系統，控制規律越復雜，所需要的硬件也往往越多、越復雜。(5)在連續控制系統中，一般是一個控制器控制一個回路，而計算機控制系統中，由于計算機具有高速的運算處理能力，一個控制經常可采用分時控制的方式而同時控制多個回路。通常，它利用依次巡回的方式實現多路分時控制。(6)采用計算機控制，如分級計算機控制、聚散控制系統、微機網絡等，便于實現控制與管理一體化，使工業企業的自動化程序進一步提高。 關?鍵?詞： 控制 技術 微型計算機

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總結

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