第一篇：新 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是利用計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱工業(yè)控制機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制的系統(tǒng)。

1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理：1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對(duì)來(lái)自測(cè)量變送裝置的被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)和輸入。2）實(shí)時(shí)控制決策：對(duì)采集到的被控量進(jìn)行分析和處理，并按已定的控制規(guī)律，決定將要采取的控制行為。

3）實(shí)時(shí)控制輸出：根據(jù)控制決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。

3工業(yè)PC機(jī)(IPC)與PC機(jī)的差別：1.將大母板變成通用底板總線插座；

2.將母板分成幾塊PC插件（CPU板、存儲(chǔ)器板等）；3.將普通電源變成工業(yè)電源；4.密封機(jī)箱，內(nèi)部正壓送風(fēng)；5.工業(yè)應(yīng)用 軟件。

2、一個(gè)在線的系統(tǒng)部一定是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，但一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)必定是在線系統(tǒng)。因?yàn)樵诰€采集的數(shù)據(jù)不一定在當(dāng)時(shí)就進(jìn)行處理。

3、常用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)：可編程序控制器（PC）、工控機(jī)（IPC）、單片機(jī)、DSP、智能調(diào)節(jié)器

4、工業(yè)控制機(jī)：（1）硬件組成主機(jī)板、內(nèi)部總線和外部總線、人機(jī)接口、磁盤系統(tǒng)、通信接口、輸入輸出通道（2）軟件組成 系統(tǒng)軟件包括實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、調(diào)度執(zhí)行程序，Windows等系統(tǒng)軟件。

5、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)典型型式

1）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活和安全。缺點(diǎn)是要由人工操作，速度受到限制，不能控制多個(gè)對(duì)象。

2）直接數(shù)字控制（DDC）Direct Digital Control系統(tǒng) 特點(diǎn)：閉環(huán)控制，實(shí)時(shí)性好，可靠性高，可控多個(gè)回路。

3）監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCC）Supe rvisory Computer Control

SCC+模擬調(diào)節(jié)器的控制系統(tǒng)SCC+DDC的分級(jí)控制系統(tǒng)。

4）集散控制系統(tǒng)（DCS）結(jié)構(gòu)模式為“操作站—控制站—現(xiàn)場(chǎng)儀表”

5）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）結(jié)構(gòu)模式為“操作站—現(xiàn)場(chǎng)總線只能儀表”

6）綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 1計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）2計(jì)算機(jī)集成過(guò)程系統(tǒng)（CIPS）企業(yè)資源信息管理系統(tǒng)（ERP）、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)（PCS）構(gòu)成的3層結(jié)構(gòu)，已成為綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的整體解決方案。

6、所謂總線，就是計(jì)算機(jī)個(gè)模塊之間互聯(lián)和傳送信息（指令、地址和數(shù)據(jù)）的一組信號(hào)線。以微處理器為核心，總線可以分為內(nèi)部總線和外部總線，而內(nèi)部總線又可以分為片級(jí)總線和系統(tǒng)總線。片級(jí)總線包括數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線、IIC總線，SPI總線、SCI總線等；系統(tǒng)總線包括ISA總線、EISA總線、VESA總線、PCI總線等；外部總線包括RS—232C、RS—485、IEEE—488、USB等總線。ISA：數(shù)據(jù)線寬度為16位總線，總線時(shí)鐘為8MHzEISA：數(shù)據(jù)線寬度為32位總線，總線時(shí)鐘為16MHz PCI主要性能：支持10臺(tái)外設(shè)、總線時(shí)鐘頻率33.3MHZ/66MHz、總線寬度32位（5v）/64位（3.3v）。

7、1）小功率輸入調(diào)理電路：采用積分電路消除開(kāi)關(guān)抖動(dòng)、R—S觸發(fā)器消除開(kāi)關(guān)兩次反跳的方法 2）大功率輸入調(diào)理電路：采用光電耦合器進(jìn)行隔離8、1）串模干擾：疊加在被測(cè)信號(hào)上的干擾噪聲。抑制方法：濾波、用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器、對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行前置放大或完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換或采取隔離和屏蔽等措施、利用邏輯器件的特性、采用雙絞線作信號(hào)引線

2）共模干擾：指模/數(shù)轉(zhuǎn)換器兩個(gè)輸入端上公有的干擾電壓。抑制方法：變壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽、采用儀表放大器提高共模抑制比

3）長(zhǎng)線傳輸干擾抑制方法：終端阻抗匹配和始端阻抗匹配

10、數(shù)字控制，就是生產(chǎn)機(jī)械根據(jù)數(shù)字計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)，按規(guī)定的工作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度等規(guī)律自動(dòng)完成工作的控制方式。

11、數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)步驟：1）設(shè)計(jì)假想的連續(xù)控制器D（s）2)選擇采樣周期T3）將D(s)離散化為D（z）4）設(shè)計(jì)由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制算法 5）校驗(yàn)

12、增量式算法與位置式算法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）增量算法不需要做累加，誤差較小，而位置算法要用到過(guò)去的誤差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。

2）增量式算法得出的是空置量的增量，增量誤動(dòng)作影響小，而位置算

法的輸出時(shí)空置量的全量輸出，誤動(dòng)作影響大

3）采用增量式算法易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換

13、PID參數(shù)整定

1）采樣周期的選擇T≤π/WmaxTmin≤T≤TmaxT≥

2)按簡(jiǎn)易工程法整定PID參數(shù)

擴(kuò)充臨屆比例度法擴(kuò)充響應(yīng)曲線法：

3)優(yōu)選法

4）試湊法確定PID參數(shù)

14反饋控制：對(duì)偏差進(jìn)行控制，以抵消干擾的影響。前饋控制：按擾動(dòng)量

進(jìn)行控制，在控制算法和參數(shù)選擇合適的情況下，可達(dá)到很高的精度。

14、HMI（Human Machine Interface）系統(tǒng)必須有幾項(xiàng)基本的能力：

（1）實(shí)時(shí)資料趨勢(shì)顯示（4）警報(bào)的產(chǎn)生于記錄

（2）歷史資料趨勢(shì)顯示（5）報(bào)表的產(chǎn)生于打印

（3）自動(dòng)記錄資料（6）圖形接口控制

HMI廣義解釋就是“使用者與機(jī)器間溝通、傳達(dá)及接收信息的一個(gè)接口”。

及人機(jī)接口。

15、SCADA凡是具有系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集功能的軟件都可成為SCADA軟

件（Supervisor Control And Data Acqusition）SCADA軟件和硬件設(shè)備的鏈接方式主要可歸納為3種：

（1）標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議ARCNET，CAN Bus，Device Net，Lon Work，Modbus，Profibus。SCADA軟件和硬件設(shè)備，只要使用相同的通信協(xié)議，就可以直接通信，不需要安裝其它驅(qū)動(dòng)程序

（2）標(biāo)準(zhǔn)的資料交換接口DDE與OPC 要驅(qū)動(dòng)

（3）綁定驅(qū)動(dòng)（Native Driver）標(biāo)度變換方法: 1線性變換公式 2公式轉(zhuǎn)換法 3其它標(biāo)度變換法越限報(bào)警處理:

(1)上限報(bào)警若xn＞xmax，則上限報(bào)警，否則繼續(xù)執(zhí)行原定操作。

(2)下限報(bào)警若xn＜xmin，則下限報(bào)警，否則繼續(xù)執(zhí)行原定操作。

(3)上下限報(bào)警 若xn＞xmax，則上限報(bào)警，否則對(duì)下式做判別；

xn＜xmin否?若是則下限報(bào)警，否則繼續(xù)原定操作。

17、數(shù)字濾波技術(shù)：（1）算術(shù)平均值法：適用于周期性干擾

（2）中位值濾波法：適用于偶然脈沖干擾

（3）限幅濾波法：適用于偶然脈沖干擾

（4）慣性濾波法：適用于高頻及低頻的干擾信號(hào)

18、軟件抗干擾技術(shù)包括：

開(kāi)關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)數(shù)字濾波技術(shù)

指令冗余技術(shù)軟件陷阱技術(shù)

19、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：（1）星形結(jié)構(gòu)（2）環(huán)形結(jié)構(gòu)（3總線型（4）樹(shù)形結(jié)構(gòu)

20、信息交換技術(shù)：

（1）線路交換：是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)站之間建立一條專用的物理線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，傳送結(jié)束再“拆除”線路。線路交換方式的通信分3步：建立線路，傳送數(shù)據(jù)，拆除線路。線路的利用率低。

（2）報(bào)文交換：不需要在兩個(gè)站之間建立一條專用線路。如果某站相

發(fā)送一個(gè)報(bào)文，它把目的站名附加在報(bào)文上，然后把報(bào)文交個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送。傳送過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)接收整個(gè)報(bào)文，并暫存這個(gè)報(bào)文，然后發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到目的站。優(yōu)點(diǎn)：線路的利用率高，可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的站缺點(diǎn)：由于報(bào)文要在節(jié)點(diǎn)排隊(duì)等待，延長(zhǎng)了報(bào)文到達(dá)目的站的時(shí)間。

（3）分組交換：將報(bào)文分成若干個(gè)報(bào)文段，并在每個(gè)報(bào)文段上附加傳

送時(shí)所必須的控制信息，這些報(bào)文段經(jīng)不同的路徑分別傳送到目的站后，在拼裝成一個(gè)完整的報(bào)文。管理報(bào)文分組流：數(shù)據(jù)報(bào)方法和虛電路方法

21、OSI層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層

22、FCS現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS，F(xiàn)ieldbus Control System）

5種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線：CAN（控制器局域網(wǎng)）、LONWORKS(局部操作

網(wǎng)絡(luò))、PROFIBUS（過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線）、HART（可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)通道）、FF（現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)）現(xiàn)場(chǎng)總線

23、DCS分布式控制系統(tǒng)（Distributed Conrol System,DCS）也成集散控制

系統(tǒng)。體系結(jié)構(gòu)分3級(jí)：第一級(jí)為分散過(guò)程控制級(jí)（通信網(wǎng)絡(luò)低速）；第二級(jí)為集中操作監(jiān)控級(jí)（通信網(wǎng)絡(luò)中速）；第三級(jí)為綜合信息管理級(jí)（通信網(wǎng)絡(luò)高速）

24、工業(yè)以太網(wǎng)（Industrial Ethernet），就是應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的以太

網(wǎng)技術(shù)。

25、數(shù)字PID控制器的改進(jìn)

1)積分項(xiàng)的改進(jìn)：在PID控制器中，積分的作用是消除殘差，為了提高控

制性能，對(duì)積分項(xiàng)可采取以下4條改進(jìn)措施。

1、積分分離

2、抗積分飽和

3、梯形積分

4、消除積分不靈敏區(qū)

2）微分項(xiàng)的改進(jìn)：

1、不完全微分PID控制算法

2、微分先行PID控制

算式

3）時(shí)間最優(yōu)PID控制

4）帶死區(qū)的PID控制算法OSI開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型 Open System Interconnection

22單極性雙極性電壓輸出電路：

單：Vout1=

雙：Vout2=報(bào)文交換（MessageSwitching）的優(yōu)點(diǎn)是線路的利用率高，這是因?yàn)樵S多報(bào)文可以分時(shí)共享一條結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)的線路。并且能把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的站，只需把這些目的站名附加在報(bào)文上。由于報(bào)文要在結(jié)點(diǎn)排隊(duì)等待，延長(zhǎng)了報(bào)文到達(dá)目的站的時(shí)間。

第二篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)總結(jié)

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)總結(jié)

5.17去了東區(qū)做完了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課算是落下了帷幕。這門課雖然結(jié)束了，但這門課里面所講述的內(nèi)容，對(duì)我們以后的工作將是意義深遠(yuǎn)。上學(xué)期我們學(xué)習(xí)了自動(dòng)控制技術(shù)，但是這門課更多的是包含了自動(dòng)控制技術(shù)里的理論知識(shí)和一些定理的推算證明，此外也涉及到了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，這是一門以計(jì)算機(jī)為控制核心的學(xué)科。如今計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已成為當(dāng)今自動(dòng)控制的主流系統(tǒng)，已逐步取代傳統(tǒng)的模擬檢測(cè)、調(diào)節(jié)、顯示、記錄、控制等儀器設(shè)備和很大部分人工操作管理，并且可以采用較復(fù)雜的計(jì)算機(jī)方法和處理方法，是受控對(duì)象的動(dòng)態(tài)過(guò)程按規(guī)定方式和技術(shù)要求運(yùn)行，完成各種過(guò)程控制、操作管理等任務(wù)。

這本書(shū)我們一共學(xué)習(xí)了7章，下面我將一章一章的進(jìn)行總結(jié)。

第一章 緒論

（1）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是有各種各樣的計(jì)算機(jī)參與控制的一類控制系統(tǒng)

（2）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成：由計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備、操作臺(tái)、輸入通道、輸出通道、檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控對(duì)象以及相應(yīng)的軟件

（3）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分類：計(jì)算機(jī)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、計(jì)算積分及控制系統(tǒng)、離散控制系統(tǒng)

（4）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)信號(hào)的采樣與恢復(fù)

（5）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

第二章 Z變換及Z傳遞函數(shù)

（1）Z變換的定義

?時(shí)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變換方法：級(jí)數(shù)求和法、部分分式法

（4）常用信號(hào)Z的變換（P19-20），常用Z變化表（P27）

（5）z 變換的基本定理：線性定理、滯后定理、超前定理、終值定理、卷積和定理、求和定理、初值定理、位移定理、微分定理

（6）求Z反變換：長(zhǎng)除法、部分分式法、留數(shù)計(jì)算法

（7）廣義Z變換：超前情況、滯后情況

（8）Z傳遞函數(shù)的求法：用拉氏反變換求脈沖過(guò)渡函數(shù)，將g(t)按采樣周期T離散化，得g(kT)，應(yīng)用定義求出Z傳遞函數(shù)

第三章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分析

（1）離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：閉環(huán)Z傳遞函數(shù)的全部極點(diǎn)應(yīng)位于Z平面的單位圓內(nèi)。

（2）Routh穩(wěn)定性準(zhǔn)則在離散系統(tǒng)的應(yīng)用（P41）

z?或 z?（3）被控變量進(jìn)入新穩(wěn)態(tài)值附近±5%或±3%的范圍內(nèi)就可以表明過(guò)渡過(guò)程已經(jīng)結(jié)束

第四章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的離散化設(shè)計(jì)

（1）最少拍系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則:1對(duì)于特定的參考輸入信號(hào)，到達(dá)穩(wěn)態(tài)后，系統(tǒng)

在采樣時(shí)刻精確實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的跟蹤。2系統(tǒng)以最快速度達(dá)到穩(wěn)態(tài)。3D(z)應(yīng)是物理可實(shí)現(xiàn)的。4閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)是穩(wěn)定的。

(2)三個(gè)假設(shè)條件:1G(z)在單位圓上和圓外無(wú)極點(diǎn)，（1，j0）點(diǎn)除外；2 G(z)在單位圓上和圓外無(wú)零點(diǎn)；3 G0(s)中不含純滯后，q是T的整數(shù)倍。

(3)避免發(fā)生D(z)與G(z)的不穩(wěn)定零極點(diǎn)對(duì)消，應(yīng)滿足如下穩(wěn)定性條件: 1．We(z)的零點(diǎn)應(yīng)包含G(z)中全部不穩(wěn)定的極點(diǎn)。2．G(z)在單位圓上或圓的零點(diǎn)應(yīng)全部包含在希望閉環(huán)Z傳遞函數(shù)W(z)的零點(diǎn)中。3．如果G(z)中含有純滯后的環(huán)節(jié)即z-N（N為整數(shù)），則G(z)分子中的z-1因子應(yīng)全部包含在W(z)分子中，這會(huì)使系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程時(shí)間延長(zhǎng)。

第五章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的模擬化設(shè)計(jì)

(1)模擬控制器的離散化方法：沖擊不變法，加零階保持器的Z變換法，差分變化法，雙線性變換法，頻率預(yù)畸雙線性變換法，零、極點(diǎn)匹配法

（2）數(shù)字PID控制算法：位置式、增量式

（3）算法改進(jìn)：積分分離PID算法，不完全微分PID算法，微分先行PID算法，帶死區(qū)PID算法，抗積分飽和PID算法

（4）參數(shù)調(diào)定：試湊法

第八章 復(fù)雜控制規(guī)律系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）Smith預(yù)估控制的基本原理：引入預(yù)估補(bǔ)償器，使得補(bǔ)償 以后的閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程中不包含純滯后特性。

(2)純滯后補(bǔ)償控制的數(shù)字控制算法步驟:① 計(jì)算反饋回路的偏差② 計(jì)算純滯后補(bǔ)償器的輸出③計(jì)算偏差④計(jì)算控制器的輸出

（3）純滯后補(bǔ)償控制系統(tǒng)的典型應(yīng)用:減溫器溫度純滯后補(bǔ)償控制,精餾塔的溫度純滯后補(bǔ)償控制

（4）串級(jí)控制系統(tǒng)控制原理: 單回路負(fù)反饋控制。

（5）串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則:系統(tǒng)中的主要擾動(dòng)應(yīng)該包含在副控回路之中, 副控回路中應(yīng)該盡量包含積分環(huán)節(jié)

（6）串級(jí)控制系統(tǒng)基本概念:主調(diào)節(jié)回路用于保證控制精度，系統(tǒng)中起“細(xì)調(diào) ”作用，主調(diào)節(jié)器一般采用 PID 控制器。副調(diào)節(jié)回路用于克服主要干擾，系統(tǒng)中起“粗調(diào) ”作用，副調(diào)節(jié)器一般采用 P或PI 控制器。

第十二章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

(1)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則:1．系統(tǒng)應(yīng)具有優(yōu)良的操作性能2．通用性好、便于擴(kuò)充3．可靠性高4．實(shí)時(shí)性好5．設(shè)計(jì)周期要短，價(jià)格要便宜

(2)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟:

1．研究被控對(duì)象、確定控制任務(wù)

2．確定系統(tǒng)整體方案

3．建立數(shù)學(xué)模型，確定控制算法

4．硬件的設(shè)計(jì)

5．軟件的設(shè)計(jì)

6．系統(tǒng)仿真與調(diào)試

7．現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試

(3)干擾的抑制方法:1接地方式2．屏蔽技術(shù)3．隔離技術(shù)4．串模干擾的抑制5．共模干擾的抑制6．電源噪聲的抑制7．提高軟件可靠性

由于上課時(shí)間有限，自己學(xué)習(xí)能力還有待于加強(qiáng)，關(guān)于這門課以后還需要我們多花點(diǎn)時(shí)間去多翻翻書(shū)。以后如有機(jī)會(huì)到計(jì)算機(jī)類軟硬件公司、電子設(shè)備公司、各類企事業(yè)單位等從事有關(guān)控制系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)、技術(shù)支持等工作，都會(huì)用到這門課。盡管這是一門考查課，但我們不能放松。否則一旦踏上工作崗位會(huì)有“書(shū)到用時(shí)方很少” 的悔感，那是我們就后悔也莫及了，所以一定要在畢業(yè)之前掌握好各門專業(yè)課。最后真心要感謝葉樹(shù)霞老師，不僅是教了我們這門課，更多的是一種敬佩。我們上課的時(shí)候，由于一部分無(wú)心學(xué)習(xí)的同學(xué)，教室里吵雜。但是老師總是會(huì)把該講的都講到，不會(huì)因?yàn)槟承┩瑢W(xué)不想學(xué)就不教，教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，認(rèn)真負(fù)責(zé)。

第三篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)總結(jié)

第一章

1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理

?實(shí)時(shí)決策控制：對(duì)采集到的被控量進(jìn)行分析處理，并按已定的控制規(guī)律，決定控制行為。

?實(shí)時(shí)控制輸出： 根據(jù)控制決策，適時(shí)地對(duì)控制機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。

2、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成答：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)（工業(yè)控制機(jī)）和生產(chǎn)過(guò)程兩部分組成。

工業(yè)控制機(jī)是指按生產(chǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)和要求而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它包括硬件和軟件兩部分。生產(chǎn)過(guò)程包括被控對(duì)象和測(cè)量變送、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣開(kāi)關(guān)等裝置。

3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型型式

答：操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)，直接數(shù)字控制系統(tǒng)，監(jiān)督控制系統(tǒng)，集散控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

第二章

什么是總線

所謂總線，就是計(jì)算機(jī)各個(gè)模塊之間互聯(lián)和傳送信息的一組信號(hào)線。總線可以分為內(nèi)部總線和外部總線，而內(nèi)部總線又可分為片級(jí)總線和系統(tǒng)總線。

模擬量輸入通道：是把從系統(tǒng)中檢測(cè)到的模擬信號(hào)，變成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，經(jīng)接口送往計(jì)算機(jī)。

模擬量輸入通道的組成一般由I/V變換、多路轉(zhuǎn)換器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、接口及控制邏輯等組成。

信號(hào)調(diào)理：為了將外部開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī),必須將現(xiàn)場(chǎng)輸入的狀態(tài)信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換、保護(hù)、濾波、隔離等措施轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所能接受的邏輯信號(hào)，這個(gè)過(guò)程叫信號(hào)調(diào)理。

采樣過(guò)程：按一定的時(shí)間間隔T，把時(shí)間上連續(xù)和幅值上也連續(xù)的模擬量信號(hào)、轉(zhuǎn)變成在時(shí)刻0、T、1 T、2 T、…K T的一連串脈沖輸出信號(hào)的過(guò)程成為采樣過(guò)程。

量化：采用一組數(shù)碼（如二進(jìn)制碼）來(lái)逼近離散模擬信 號(hào)的幅值，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。量化過(guò)程：將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱為量化過(guò)程。

3.采樣保持器

（1）孔徑時(shí)間和孔徑誤差的消除

? 孔徑時(shí)間：A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量所需的時(shí)間，稱為孔徑時(shí)間。

?孔徑誤差：對(duì)于隨時(shí)間變化的模擬信號(hào)來(lái)說(shuō)，孔徑時(shí)間決定了每一個(gè)采樣時(shí)刻的最大轉(zhuǎn)換誤差。對(duì)于一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間，誤差的百分?jǐn)?shù)和信號(hào)頻率成正比。

?孔徑誤差的消除： 采用帶有采樣保持器，限制信號(hào)的頻率范圍。

模擬量輸出通道任務(wù)是把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬電壓或電流信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，達(dá)到控制的目的。

模擬量輸出通道一般由接口電路、D/A轉(zhuǎn)換器、V/I變換等組成模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式

1.一個(gè)通路設(shè)置一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的形式（數(shù)字保持方案）

優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速度快、工作可靠。

缺點(diǎn)：使用較多的D/A轉(zhuǎn)換器。

2.多個(gè)通路共用一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的形式（模擬保持方案）

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省數(shù)/模轉(zhuǎn)換器

缺點(diǎn)：分時(shí)工作，適用于通路數(shù)量多且速度要求不高的場(chǎng)合；

要用多路開(kāi)關(guān)，且要求輸出采樣保持的保持時(shí)間與采樣時(shí)間之比較大； 可靠性差。

2.6 硬件抗干擾技術(shù)

3種過(guò)程通道抗干擾技術(shù)主機(jī)抗干擾技術(shù)系統(tǒng)供電與接地技術(shù)

干擾既可能來(lái)源于外部，也有可能來(lái)自內(nèi)部。外部干擾由外界環(huán)境因素決定；內(nèi)部干擾是由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、制造工藝等決定。

過(guò)程通道抗干擾技術(shù)

1.串模干擾及其抑制方法

（1）串模干擾

定義： 有用信號(hào)以外的噪聲或造成計(jì)算機(jī)設(shè)備不能正常工作的破壞因素。

（2）串模干擾的抑制方法 答：?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對(duì)來(lái)自測(cè)量變送裝置的被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)和輸入。

–如果串模干擾的頻率與被測(cè)信號(hào)頻率不同時(shí)，可以采用濾波器來(lái)抑制干擾；

–當(dāng)尖峰型串模干擾為主要干擾源時(shí)，用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器可以削弱串模干擾影響；

–對(duì)于串模干擾主要來(lái)自電磁感應(yīng)時(shí)，信號(hào)應(yīng)僅可能早地前置放大，提高信噪比；

–利用邏輯器件的特性來(lái)抑制串模干擾；

–采用良好的屏蔽，以減少電磁干擾。

2.共模干擾及其抑制方法

（1）共模干擾

定義：所謂共模干擾是指模/數(shù)轉(zhuǎn)換器兩個(gè)輸入端上公有的干擾電壓。

（2）共模干擾的抑制方法

變壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽、采用儀表放大器提高共模抑制比。

數(shù)字PID控制器的改進(jìn)

積分項(xiàng)的改進(jìn)

（1）積分分離（2）抗積分飽和（3）梯形積分（4）消除積分不靈敏區(qū)

?微分項(xiàng)的改進(jìn)

（1）不完全微分PID控制

改進(jìn)原因：在PID控制中，對(duì)具有高頻擾動(dòng)的生產(chǎn)過(guò)程，微分作用響應(yīng)過(guò)于靈敏，容易引起控制過(guò)程振蕩，降低調(diào)節(jié)品質(zhì)。

改進(jìn)方法：串聯(lián)一階慣性環(huán)節(jié)，組成不完全微分PID控制器。

兩種PID控制的階躍響應(yīng)：

（2）微分先行PID控制算式

改進(jìn)原因：為避免給定值的升降給系統(tǒng)帶來(lái)沖擊，如超調(diào)過(guò)大，調(diào)節(jié)閥動(dòng)作劇烈。

改進(jìn)方法：只對(duì)被控量y(t)微分，不對(duì)偏差e(t)微分。

?帶死區(qū)的PID控制算法

作用：避免控制動(dòng)作過(guò)于頻繁，消除頻繁動(dòng)作所引起的振蕩。

施密斯預(yù)估控制的思想

施密斯預(yù)估控制原理是：與D(s)并接一補(bǔ)償環(huán)節(jié)，用來(lái)補(bǔ)償被控制對(duì)象中的純滯后部分。這個(gè)補(bǔ)償環(huán)節(jié)為預(yù)估器，其傳遞函數(shù)為Gp(s)(1--e-ts),t為純滯后時(shí)間。由施密斯預(yù)估器和控制器D（s）組成的補(bǔ)償回路稱為純滯后補(bǔ)償器，其傳遞函數(shù)為D’(s),經(jīng)補(bǔ)償后，消除了純滯后部分對(duì)控制系統(tǒng)的影響，且不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

所謂振鈴現(xiàn)象，是指數(shù)字控制器的輸出以二分之一采樣頻率大幅度衰減的振蕩。

振鈴現(xiàn)象的消除 第一種方法是先找出D（z）中引起振鈴現(xiàn)象的因子（z=-1附近的極點(diǎn)），然后令其中的z=1,根據(jù)終值定理，這樣處理不影響輸出量的穩(wěn)定值。

第二種方法是從保證閉環(huán)系統(tǒng)的特性出發(fā)，選擇合適的采樣周期T及系統(tǒng)閉環(huán)時(shí)間常數(shù)Tt，使得數(shù)字控制器的輸出避免產(chǎn)生強(qiáng)烈的振鈴現(xiàn)象。

軟件抗干擾技術(shù)

經(jīng)常采用的軟件抗干擾技術(shù)技術(shù)是數(shù)字濾波技術(shù)、開(kāi)關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)、指令冗余技術(shù)、軟件陷阱等。先進(jìn)控制技術(shù)：模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、專家控制技術(shù)和預(yù)測(cè)控制技術(shù)。

模糊控制系統(tǒng)通常由模糊控制器、輸入輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測(cè)量裝置和被控對(duì)象等5個(gè)部分組成。

6.6.1數(shù)字濾波技術(shù)

數(shù)字濾波是通過(guò)一定得的計(jì)算或判斷程序，減少干擾在有用信號(hào)中比重。

與模擬濾波器相比，數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)：

程序?qū)崿F(xiàn)，不需硬件，可靠性高，穩(wěn)定性好。

可以對(duì)很低頻率進(jìn)行濾波，克服模擬濾波器的缺點(diǎn)，根據(jù)信號(hào)不同，采用不同的濾波方法，靈活、方便、功能強(qiáng)。

1平均值濾波：適用于周期性干擾

2中位濾波：使用偶然的脈沖干擾

3限幅濾波：使用偶然的脈沖干擾

4慣性濾波：適用于高頻干擾

6.6.2開(kāi)關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)

1.開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入抗干擾措施

干擾特點(diǎn)：多呈毛刺狀，作用時(shí)間短。

解決方法：兩次采樣、多次采樣，完全一致方為有效。

2.開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出抗干擾措施

慣性大的輸出設(shè)備（如各類電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)），對(duì)毛刺干擾有一定的耐受能力。

慣性小的設(shè)備（如通訊口），耐受能力小，需要輸出抗干擾。

解決方案：重復(fù)輸出統(tǒng)一數(shù)據(jù)，重復(fù)中期盡可能短，外設(shè)階受到干擾信號(hào)，還來(lái)不及做出反應(yīng)，一個(gè)正確的輸出信息又來(lái)到了。

6.6.3 指令冗余技術(shù)

解決方案：在關(guān)鍵地方插入單字節(jié)指令（NOP)，這就是指令冗余。

6.6.4 軟件陷阱技術(shù)

什么是軟件陷阱：就是一條引導(dǎo)指令，強(qiáng)行將捕獲的程序引向一個(gè)指定的地址，在那里有一段專門對(duì)程序出錯(cuò)進(jìn)行處理的程序。

軟件陷阱的實(shí)現(xiàn)：無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令

軟件陷阱的位置（1）未使用的中間向量區(qū)（2）未使用的大片ROM區(qū)3）表格（4）程序區(qū)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

星形、環(huán)形、總線型、樹(shù)形。

1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

（1）星形結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：中心結(jié)點(diǎn)是主結(jié)點(diǎn)，它接受各分散結(jié)點(diǎn)的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)結(jié)點(diǎn)，具有中繼交換和數(shù)據(jù)處理功能。

特點(diǎn)：：①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于控制和管理，建網(wǎng)容易；

②網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間短，傳輸錯(cuò)誤率較低；

③網(wǎng)絡(luò)可靠性較低，一旦中央結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障將導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓；

④網(wǎng)絡(luò)資源大部分在外圍點(diǎn)上，相互結(jié)點(diǎn)必須經(jīng)過(guò)中央結(jié)點(diǎn)才能轉(zhuǎn)發(fā)信息；

⑤通訊電路都是專用線路，利用率不高，故網(wǎng)絡(luò)成本較高。

（2）環(huán)形結(jié)構(gòu)：：結(jié)構(gòu)：各結(jié)點(diǎn)通過(guò)環(huán)接口連于一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中，環(huán)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)按事先規(guī)定好的方向從一個(gè)結(jié)點(diǎn)單向傳送到另一結(jié)點(diǎn)。

特點(diǎn)：①信息流在網(wǎng)絡(luò)中是沿固定的方向流動(dòng)，故兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間僅有唯一的通路，簡(jiǎn)化了路徑選擇控制； ②環(huán)路中每個(gè)結(jié)點(diǎn)的收發(fā)信息均由環(huán)接口控制，因此控制軟件較簡(jiǎn)單；

③環(huán)路中，當(dāng)某結(jié)點(diǎn)故障時(shí)，可采用旁路環(huán)的方法，提高了可靠性；

④環(huán)結(jié)構(gòu)其結(jié)點(diǎn)數(shù)的增加將影響信息的傳輸效率，故擴(kuò)展受到一定的限制。

（3）總線形：；結(jié)構(gòu)：個(gè)結(jié)點(diǎn)經(jīng)其接口，通過(guò)一條或幾條通訊線路與公共總線連接。其任何結(jié)點(diǎn)的信息都可以沿著總線傳輸，并且能被任一結(jié)點(diǎn)接收。由于信息傳輸方向是從發(fā)送結(jié)點(diǎn)向兩端擴(kuò)散，因此又稱為廣播式網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，擴(kuò)展方便；

②可靠性高，網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快；

③共享資源能力強(qiáng)，便于廣播式工作；

④設(shè)備少，價(jià)格低，安裝和使用方便；

⑤由于所有結(jié)點(diǎn)共用一條總線，因此總線上傳送的信息容易發(fā)生沖突和碰撞，故不易用在實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合。

（4）樹(shù)形：：結(jié)構(gòu)：分層結(jié)構(gòu)，適用于分級(jí)管理和控制系統(tǒng)。

特點(diǎn)：①通訊線路總長(zhǎng)度較短，連網(wǎng)成本低，易于擴(kuò)展，但結(jié)構(gòu)較星形復(fù)雜；

②網(wǎng)絡(luò)中除葉結(jié)點(diǎn)外，任一結(jié)點(diǎn)或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作。

介質(zhì)訪問(wèn)控制技術(shù)

什么介質(zhì)訪問(wèn)控制?

各結(jié)點(diǎn)通過(guò)公共通道傳輸信息，因此存在如何合理分配信道的問(wèn)題，訪問(wèn)控制方式的功能是合理解決信道的分配。

（1）沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)（CSMA/CD）——適用于總線形

工作原理

當(dāng)某一結(jié)點(diǎn)要發(fā)送信息時(shí)，首先要偵聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)中有無(wú)其它結(jié)點(diǎn)正在發(fā)送信息，若沒(méi)有則立即發(fā)送；否則，等待一段時(shí)間，直至信道空閑，開(kāi)始發(fā)送。

確定等待時(shí)間的方法

①當(dāng)某結(jié)點(diǎn)檢測(cè)到信道被占用后，繼續(xù)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)空閑，立即發(fā)送；

②當(dāng)某點(diǎn)檢測(cè)到信道被占用后就延遲一個(gè)隨機(jī)時(shí)間，然后再檢測(cè)。重復(fù)這一過(guò)程，直到信道空閑，開(kāi)始發(fā)送。

（2）令牌環(huán)——適用于環(huán)網(wǎng)

令牌的定義

是控制標(biāo)志，網(wǎng)中只設(shè)一張令牌，并依次沿各結(jié)點(diǎn)傳送。

（3）令牌總線——適用于總線形式

原理：把總線形傳輸介質(zhì)的各個(gè)結(jié)點(diǎn)形成一個(gè)邏輯環(huán)，即人為地給各個(gè)規(guī)定一個(gè)順序。控制方式類似于令牌環(huán)。.差錯(cuò)控制技術(shù)

改善信道的點(diǎn)性能，使誤碼率降低

（1）奇偶校驗(yàn)

（2）循環(huán)冗余校驗(yàn)——CRC校驗(yàn)

（3）糾錯(cuò)方式3種：重發(fā)糾錯(cuò)，自動(dòng)糾錯(cuò)，混合糾錯(cuò)

分布式控制系統(tǒng)

答：分布式控制系統(tǒng)就是指綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、CRT顯示技術(shù)、通信技術(shù)，集中了連續(xù)控制、批量控制、邏輯順序控制、數(shù)據(jù)采集等功能，為用戶實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制自動(dòng)化與信息管理想結(jié)合的管控一體化的綜合集成系統(tǒng)。什么叫現(xiàn)場(chǎng)總線

現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場(chǎng)總線是用于過(guò)程自動(dòng)化和制造自動(dòng)化最底層的現(xiàn)場(chǎng)儀表或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互連的通信網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)場(chǎng)總線的體系結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)以下6個(gè)方面：

（1）現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)（2）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備互連（3）互操作性（4）分散功能塊（50通信線供電

（6）開(kāi)放式互連網(wǎng)絡(luò)

OPC OPC是用于過(guò)程控制的對(duì)象鏈接嵌入技術(shù)，OPC采用客戶/服務(wù)層結(jié)構(gòu)想下層提供接口，時(shí)信息進(jìn)入OPC服務(wù)器，向上層提供接口，實(shí)現(xiàn)向上互聯(lián)。

系統(tǒng)集成：

按系統(tǒng)整體性原理，將原來(lái)沒(méi)有聯(lián)系或聯(lián)系不緊密的元素組成為具有一定功能的，滿足目標(biāo)、相互聯(lián)系、彼此協(xié)調(diào)工作的新系統(tǒng)的過(guò)程、技術(shù)與科學(xué)而引出的系統(tǒng)集成工程。

第四篇：計(jì)算機(jī)控制課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

《計(jì)算機(jī)控制》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

第一章 緒論

1.什么是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？它的工作原理是什么?

2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成？畫(huà)出組成框圖？

3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型方式有哪些？

4.實(shí)時(shí)、在線、離線的含義是什么，有什么區(qū)別和聯(lián)系？

第二章 硬件設(shè)計(jì)

1.什么是接口、過(guò)程通道，過(guò)程通道有哪些類型？

2.什么是總線，如何分類，并舉例說(shuō)明常見(jiàn)總線的類型？

3.數(shù)字量輸入通道的結(jié)構(gòu)圖。

4.數(shù)字量輸出通道的結(jié)構(gòu)圖。

5.模擬量輸入通道的結(jié)構(gòu)圖，各部分主要作用是什么？

6.A/D轉(zhuǎn)換的主要技術(shù)指標(biāo)是什么？逐位逼近和雙積分A/D轉(zhuǎn)換的原理是什么？

7.模擬量輸出有哪兩種結(jié)構(gòu)形式，各有什么特點(diǎn)？

8.D/A的轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)是什么？了解D/A轉(zhuǎn)換的原理。

9.什么是干擾？來(lái)源有哪些？

10.過(guò)程通道的干擾主要有哪兩種形式？

11.什么是串模干擾，串模干擾是如何產(chǎn)生的，克服的方法有哪些？

12.什么是共模干擾，克服共模干擾的方法有哪些？

第三章 基本控制理論

1.2.3.4.數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)步驟是什么？ 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)步驟是什么？ 如何使用雙線性變換法、前向差分法、后向差分法進(jìn)行連續(xù)控制器的離散化？ 數(shù)字PID控制器位置型和增量型控制算法？增量型PID有何優(yōu)點(diǎn)？

5.PID參數(shù)P，I，D的含義是什么？分別對(duì)控制性能有何影響？

6.什么叫積分飽和？它是怎么引起的？

7.不完全微分PID和微分先行PID控制的原理是什么？

8.選擇采樣周期需要考察哪些因素？

9.整定PID參數(shù)的方法有哪些？了解其基本原理。

10.什么是最小拍控制器，他包含了幾方面的要求？

11.最小拍無(wú)差控制器的基本原理是什么？

12.如何針對(duì)典型輸入信號(hào)（如階躍信號(hào)和、斜坡信號(hào)）設(shè)計(jì)最小拍無(wú)差控制器？

13.最小拍控制器的局限性有哪幾個(gè)方面？如何設(shè)計(jì)最小拍有紋波控制器？

14.最小拍無(wú)紋波控制器設(shè)計(jì)的必要條件是什么？基本思路是？

15.史密斯預(yù)估控制的原理是什么？

第四章 復(fù)雜控制和先進(jìn)控制

1.畫(huà)出串級(jí)控制的方框圖，串級(jí)控制的優(yōu)點(diǎn)是什么？

2.畫(huà)出前饋控制的方框圖，前饋控制的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？

3.了解數(shù)字串級(jí)控制和前饋控制算法的實(shí)現(xiàn)步驟。

4.畫(huà)出模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)，并指出其基本功能

5.模型預(yù)測(cè)控制的三個(gè)基本原理

6.模型預(yù)測(cè)控制的典型算法有哪幾種

第五章 軟件設(shè)計(jì)

1.2.3.4.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)一般有哪兩種思路，各自優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理包含哪些步驟？ 系統(tǒng)誤差的定義是什么，有什么特點(diǎn)？ 標(biāo)度變換的原因是什么？

5.數(shù)字控制的工程實(shí)現(xiàn)包含哪些部分？畫(huà)出整體框圖。

6.控制器的內(nèi)給定，外給定有何區(qū)別？

7.PID控制器手自動(dòng)無(wú)擾切換如何實(shí)現(xiàn)？為什么要實(shí)現(xiàn)控制器手自動(dòng)無(wú)擾切換？

8.軟件抗干擾技術(shù)有哪些？

9.數(shù)字濾波的方法有哪些？各起什么作用？

第六章 DCS與FCS系統(tǒng)

1.DCS的體系結(jié)構(gòu)分為哪三層？各層的主要功能是什么？

2.分散控制級(jí)的主要功能是什么？主要裝置有哪些？

3.集中操作監(jiān)控級(jí)的主要功能是什么？主要裝置有哪些？

4.綜合信息管理級(jí)主要功能是什么？

5.DCS的功能特點(diǎn)有哪些？存在什么問(wèn)題？

6.什么是現(xiàn)場(chǎng)總線？

7.FCS對(duì)ＤＣＳ的變革體現(xiàn)哪幾個(gè)方面？

第七章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是什么？

2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟有哪些？

3.為什么要進(jìn)行離線仿真和在線調(diào)試？

第五篇：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程綜述

09熱工一班姚躍輝200910610118

計(jì)算機(jī)控制是自動(dòng)控制理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。自動(dòng)控制技術(shù)在許多工業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，但是由于生產(chǎn)工藝日益復(fù)雜，控制品質(zhì)的要求越來(lái)越高，簡(jiǎn)單的控制理論有時(shí)無(wú)法解決復(fù)雜的控制問(wèn)題。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用促進(jìn)了控制理論發(fā)展，先進(jìn)的控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合推動(dòng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)不斷前進(jìn)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)與傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、微電子技術(shù)、CRT顯示技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表、軟件技術(shù)以及自控理論的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制的技術(shù)水平大大提高，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用突飛猛進(jìn)。利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，人們可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，完成常規(guī)控制技術(shù)無(wú)法完成的任務(wù)，微型計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、航空航天以及日常生活的各個(gè)領(lǐng)域?？梢哉f(shuō)，21世紀(jì)是計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)獲得重大發(fā)展的時(shí)代，大到載人航天飛船的研制成功，小到日用的家用電器，甚至計(jì)算機(jī)控制的家庭主婦機(jī)器人，到處可見(jiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展日新月異，作為現(xiàn)代從事工業(yè)控制和智能儀表研究、開(kāi)發(fā)及使用的技術(shù)人員，必須不斷學(xué)習(xí)，加快知識(shí)更新的速度，才能適應(yīng)社會(huì)的需要，才能在工業(yè)控制領(lǐng)域里繼續(xù)邀游。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)參與控制并借助一些輔助部件與被控對(duì)象相聯(lián)系，以獲得一定控制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。這里的計(jì)算機(jī)通常指數(shù)字計(jì)算機(jī)，可以有各種規(guī)模，如從微型到大型的通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)。輔助部件主要指輸入輸出接口、檢測(cè)裝置和執(zhí)行裝置等。與被控對(duì)象的聯(lián)系和部件間的聯(lián)系，可以是有線方式，如通過(guò)電纜的模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系；也可以是無(wú)線方式，如用紅外線、微波、無(wú)線電波、光波等進(jìn)行聯(lián)系。被控對(duì)象的范圍很廣，包括各行各業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程、機(jī)械裝置、交通工具、機(jī)器人、實(shí)驗(yàn)裝置、儀器儀表、家庭生活設(shè)施、家用電器和兒童玩具等?？刂颇康目梢允鞘贡豢貙?duì)象的狀態(tài)或運(yùn)動(dòng)過(guò)程達(dá)到某種要求，也可以是達(dá)到某種最優(yōu)化目標(biāo)。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是利用計(jì)算機(jī)（通常稱為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程自動(dòng)控制的系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由于工業(yè)控制機(jī)的輸入和輸出時(shí)數(shù)字信號(hào)，而現(xiàn)場(chǎng)采集到得信號(hào)或送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)大多是模擬信號(hào)，因此與常規(guī)的按偏差控制的閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要有莫屬轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器這兩個(gè)環(huán)節(jié)。

計(jì)算機(jī)把通過(guò)測(cè)量元件、變送單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器送來(lái)的數(shù)字信號(hào)，直接反饋到輸入端與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后根據(jù)要求按偏差進(jìn)行運(yùn)算，所得到數(shù)字量輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，使被控變量穩(wěn)定在設(shè)

定值上。這種系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程兩大部分組成。工業(yè)控制機(jī)硬件指計(jì)算機(jī)本身及外圍設(shè)備。硬件包括計(jì)算機(jī)、過(guò)程輸入輸出接口、人機(jī)接口、外部存儲(chǔ)器等。軟件系統(tǒng)是能完成各種功能計(jì)算機(jī)程序的總和，通常包括系統(tǒng)軟件跟應(yīng)用軟件。

（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在這種應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)只承擔(dān)數(shù)據(jù)的采集跟處理工作，而不直接參與控制。它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程各種工藝變量進(jìn)行巡回檢測(cè)、處理、記錄及變量的超限報(bào)警，同時(shí)對(duì)這些變量進(jìn)行累計(jì)分析和實(shí)時(shí)分析，得出各種趨勢(shì)分析，為操作人員提供參考。

（2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)根據(jù)控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，然后將結(jié)果經(jīng)過(guò)過(guò)程輸出通道，作用到被控對(duì)象，從而使被控變量符合要求的性能指標(biāo)。與模擬系統(tǒng)不同之處在于，在模擬系統(tǒng)中，信號(hào)的傳送不需要數(shù)字化；而數(shù)字系統(tǒng)必須先進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出控制信號(hào)也必須進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后才能驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)有較強(qiáng)的計(jì)算能力，所以控制算法的改變很方便。

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是一門跨學(xué)科以及應(yīng)用性、技術(shù)性、綜合性都很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，要求具備較強(qiáng)的自動(dòng)控制理論、微型計(jì)算機(jī)原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)學(xué)習(xí)，要求掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制原理和分析設(shè)計(jì)方法，具備基本的設(shè)計(jì)技能，能夠設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)該課程對(duì)我們工科專業(yè)的學(xué)生是十分重要而有用的。

09熱工(1)班姚躍輝