计算机控制系统是一种结合了控制理论与计算机技术的工程科学，它在工业、交通、农业和军事等多个领域都有着广泛的应用。随着计算机技术的发展，控制系统经历了多个阶段，包括开创时期、直接数字控制时期、小型计算机时期、微型计算机时期，以及当前的集散型控制系统阶段。微型计算机的普及和性能提升，以及计算机通信和网络技术的进步，催生了分布式控制系统的广泛应用。
在计算机控制系统中，主要包含以下几个关键部分：一是信号转换，这是模拟信号与数字信号之间相互转化的过程，对于系统的信息处理至关重要。二是数学描述与性能分析，这涉及到对系统动态特性的建模和评估，以便进行控制器设计。三是控制器设计，包括模拟化设计和直接设计方法，以及基于状态空间模型的极点配置设计，这些方法用于优化系统的响应特性。四是先进的控制规律设计，如模糊控制和神经网络，这些智能控制策略可以提升系统的控制精度和适应性。五是基于网络的控制技术，这在现代控制系统中扮演着越来越重要的角色，允许远程监控和管理。
课程内容主要涵盖了计算机控制系统的各个方面，包括信号变换的工程化处理、对象建模与性能分析、控制算法设计以及控制系统实现的工程化。其中，信号变换涉及如何有效地将物理世界的信号转化为计算机可处理的形式；对象建模是理解系统动态行为的基础，用于预测和分析系统性能；控制算法设计则包括选择合适的控制策略来实现所需的系统性能；而控制系统实现则关注如何在实际硬件和软件环境中部署和运行这些设计。
计算机控制系统的设计通常需要考虑实时性，因为许多控制任务要求在严格的时间限制内完成。此外，系统的稳定性和鲁棒性也是设计时必须考虑的关键因素，以确保系统在面对干扰或参数变化时仍能保持良好的性能。随着技术的不断进步，计算机控制系统的设计正朝着更加智能化和自动化的方向发展，例如通过机器学习和人工智能技术来增强控制系统的自适应能力和决策能力。
计算机控制系统是一个复杂而综合的领域，它涵盖了多学科的知识，包括控制理论、计算机科学、信号处理和系统工程。理解和掌握这些知识，对于开发和维护高效、可靠的自动化系统至关重要。
