计算机控制技术总结3篇 计算机控制技术的认识

时间:2022-12-24 11:01:53 工作总结

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计算机控制技术总结3篇 计算机控制技术的认识

计算机控制技术总结1

  一、填空题

  1、所谓自动控制,就是在没有人直接参与的情况下,通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。

  2、计算机控制系统的工作原理的三个步骤:实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出

  3、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作出反应的特性。

  4、计算机控制系统有哪几种典型类型:OIS、DDC、SCC、DCS、FCS、PLC5、工业计算机有哪些特点:可靠性高、实时性好、环境适应性强、模块化设计,完善的O/I通道、系统扩充性好、系统开放性好、控制软件包功能强。

  二、作图题

  1、作出计算机控制系统的组成框图

  2、作出计算机制导控制系统(OIS)的系统框图

  三、问答题

  1、计算机总线大致可分为几类?其内部总线又可分为几类?

  2、简述smith预估控制的基本思想。

  3、常见的工业控制计算机总线体系结构有哪几种?

  4、什么是数字滤波?常用的数字滤波有哪些方法?

  5、工业控制计算机系统的干扰来源有哪几类?各类干扰又有哪些具体形式?

  6、现场总线的定义是什么?

  四、论述题

  1、论述DCS、FCS各自的含义是什么?

  五、计算题

  关于PID控制,要求:

  1、写出模拟PID控制器的控制规律及其传递函数。

  2、推导出位置式数字PID的控制算式。

  3、推导出增量式数字PID的控制算式。

  关于模糊控制

  六、设计题

  现要求用80C51单片机处理A、B、C三个输入信号,其中A为0-20V的交流信号,B为0-10mA的直流电流信号,C为0/24V的直流电压开关信号,要求得到A、B信号的幅值及C信号的状态。其中ADC采用ASC0809。请补充必要的电子元器件,并将元器件正确连接(可用网络符号)。

  提示:交流信号?整流,开关

计算机控制技术总结2

  计算机控制技术总结

  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

?时域(2)

  f*(t)??f(kT)?(t?kT)k?0

  f*?s???f?kT?e?skT

  k?0?

  s 域

?

  Z[f(t)]?Z[f*(t)]?F(z)??f(kT)z?kZ域

  k?0

(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。

(2)Routh稳定性准则在离散系统的应用(P41)

  Z?或 z?(3)被控变量进入新稳态值附近±5%或±3%的范围内就可以表明过渡过程已经结束

  第四章 计算机控制系统的离散化设计

(1)最少拍系统设计的基本原则:1对于特定的参考输入信号,到达稳态后,系统

  在采样时刻精确实现对输入的跟踪。2系统以最快速度达到稳态。3D(z)应是物理可实现的。4闭环系统应是稳定的。

(2)三个假设条件:1G(z)在单位圆上和圆外无极点,(1,j0)点除外;2 G(z)在单位圆上和圆外无零点;3 G0(s)中不含纯滞后,q是T的整数倍。

(3)避免发生D(z)与G(z)的不稳定零极点对消,应满足如下稳定性条件: 1.We(z)的零点应包含G(z)中全部不稳定的极点。2.G(z)在单位圆上或圆的零点应全部包含在希望闭环Z传递函数W(z)的零点中。3.如果G(z)中含有纯滞后的环节即z-N(N为整数),则G(z)分子中的z-1因子应全部包含在W(z)分子中,这会使系统过渡过程时间延长。

  第五章 计算机控制系统的模拟化设计

(1)模拟控制器的离散化方法:冲击不变法,加零阶保持器的Z变换法,差分变化法,双线性变换法,频率预畸双线性变换法,零、极点匹配法

(2)数字PID控制算法:位置式、增量式

(3)算法改进:积分分离PID算法,不完全微分PID算法,微分先行PID算法,带死区PID算法,抗积分饱和PID算法

(4)参数调定:试凑法

  第八章 复杂控制规律系统设计

(1)Smith预估控制的基本原理:引入预估补偿器,使得补偿 以后的闭环系统的特征方程中不包含纯滞后特性。

(2)纯滞后补偿控制的数字控制算法步骤:① 计算反馈回路的偏差② 计算纯滞后补偿器的输出③计算偏差④计算控制器的输出

(3)纯滞后补偿控制系统的典型应用:减温器温度纯滞后补偿控制,精馏塔的温度纯滞后补偿控制

(4)串级控制系统控制原理: 单回路负反馈控制。

(5)串级控制系统的设计原则:系统中的主要扰动应该包含在副控回路之中, 副控回路中应该尽量包含积分环节

(6)串级控制系统基本概念:主调节回路用于保证控制精度,系统中起“细调 ”作用,主调节器一般采用 PID 控制器。副调节回路用于克服主要干扰,系统中起“粗调 ”作用,副调节器一般采用 P或PI 控制器。

  第十二章 计算机控制系统设计与实现

(1)计算机控制系统设计原则:1.系统应具有优良的操作性能2.通用性好、便于扩充3.可靠性高4.实时性好5.设计周期要短,价格要便宜

(2)计算机控制系统设计步骤:

  1.研究被控对象、确定控制任务

  2.确定系统整体方案

  3.建立数学模型,确定控制算法

  4.硬件的设计

  5.软件的设计

  6.系统仿真与调试

  7.现场安装调试

(3)干扰的抑制方法:1接地方式2.屏蔽技术3.隔离技术4.串模干扰的抑制5.共模干扰的抑制6.电源噪声的抑制7.提高软件可靠性

  由于上课时间有限,自己学习能力还有待于加强,关于这门课以后还需要我们多花点时间去多翻翻书。以后如有机会到计算机类软硬件公司、电子设备公司、各类企事业单位等从事有关控制系统的硬件开发、技术支持等工作,都会用到这门课。尽管这是一门考查课,但我们不能放松。否则一旦踏上工作岗位会有“书到用时方很少” 的悔感,那是我们就后悔也莫及了,所以一定要在毕业之前掌握好各门专业课。最后真心要感谢叶树霞老师,不仅是教了我们这门课,更多的是一种敬佩。我们上课的时候,由于一部分无心学习的同学,教室里吵杂。但是老师总是会把该讲的都讲到,不会因为某些同学不想学就不教,教学严谨,认真负责。

计算机控制技术总结3

《计算机控制技术》课程综述

  09热工一班姚跃辉

  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。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。可以说,21世纪是计算机和控制技术获得重大发展的时代,大到载人航天飞船的研制成功,小到日用的家用电器,甚至计算机控制的家庭主妇机器人,到处可见计算机控制系统的应用。计算机控制技术的发展日新月异,作为现代从事工业控制和智能仪表研究、开发及使用的技术人员,必须不断学习,加快知识更新的速度,才能适应社会的需要,才能在工业控制领域里继续邀游。计算机控制系统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。

  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)来实现工业过程自动控制的系统。在计算机控制系统中,由于工业控制机的输入和输出时数字信号,而现场采集到得信号或送到执行机构的信号大多是模拟信号,因此与常规的按偏差控制的闭环负反馈系统相比,计算机控制系统需要有莫属转换器和数模转换器这两个环节。

  计算机把通过测量元件、变送单元和模数转换器送来的数字信号,直接反馈到输入端与设定值进行比较,然后根据要求按偏差进行运算,所得到数字量输出信号经过数模转换器送到执行机构,对被控对象进行控制,使被控变量稳定在设

  定值上。这种系统称为闭环控制系统。

  计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机硬件指计算机本身及外围设备。硬件包括计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。软件系统是能完成各种功能计算机程序的总和,通常包括系统软件跟应用软件。

(1)数据采集系统

  在这种应用中,计算机只承担数据的采集跟处理工作,而不直接参与控制。它对生产过程各种工艺变量进行巡回检测、处理、记录及变量的超限报警,同时对这些变量进行累计分析和实时分析,得出各种趋势分析,为操作人员提供参考。

(2)直接数字控制系统

  计算机根据控制规律进行运算,然后将结果经过过程输出通道,作用到被控对象,从而使被控变量符合要求的性能指标。与模拟系统不同之处在于,在模拟系统中,信号的传送不需要数字化;而数字系统必须先进行模数转换,输出控制信号也必须进行数模转换,然后才能驱动执行机构。因为计算机有较强的计算能力,所以控制算法的改变很方便。

  微型计算机控制技术是一门跨学科以及应用性、技术性、综合性都很强的专业技术课程,要求具备较强的自动控制理论、微型计算机原理、模拟电子技术、数字电子技术等专业基础知识。通过学习,要求掌握计算机控制系统的控制原理和分析设计方法,具备基本的设计技能,能够设计出简单的计算机控制系统。学习该课程对我们工科专业的学生是十分重要而有用的。

  09热工(1)班姚跃辉

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