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(精品word)我对自动控制原理与计算机的认识.doc
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(精品 word)我对自动控制原理与计算机的认识
1、引言
在二十一世纪科学技术中,电子计算机的
发展无疑是最卓越的成就之一,因为它早已从
单纯的“高速计算”手段进入了以非计算应用
为主的阶段,这种改变为整个科学技术的迅速
发展提供了强大的推动力。
由于现代化的高速发展,生产的规模越来
越大,其过程也变得越来越复杂。显然,由于
受到生理方面的种种限制,人在动作速度、精
度、一致性及分辨率等方面都受到了阻碍,因
此单纯的人力已经无法满足生产的要求.为了
跟上时代发展的步伐进一步提高要求,我们不
得不借助自动控制理论和技术。但是常规的控
制仪表和模拟装置在多变量控制和随机控制
等方面还是受到了一定的限制,对于过于复杂
的控制过程甚至无法实现。而计算机的记忆通
讯功能正好弥补了常规控制仪表和模拟装置
的不足,它能够对一个复杂的生产过程进行组
织管理,大量的储存能力,逻辑判断和自动运
算将生产变为一个自动化的整体,保证了整个
生产过程始终都能保持最佳运行状态。计算机
与自动控制相辅相成,形成了计算机自动控制
系统,即“以计算机为控制手段对整个生产过
程实现自动控制的系统”.
1、计算机的自动控制系统特点
计算机技术与自动控制技术相结合无异
于如虎添翼,计算机利用强大的逻辑函数能力,
判断功能以及飞速的运算本领对其储存的信
息进行分析运算,这使得计算机自动控制能够
达到常规自动控制达不到的性能指标。计算机
控制系统的特点归纳起来主要有以下几点:
(1)控制具有灵活性.(2)控制管理具有方便
性,控制与管理监控结合使得自动化程度进一
步提高。(3)控制具有高准确性,能够达到最
优控制。(4)节省了大量人力和投资,并且提
高了效率。计算机自动控制在化工、制药、纺
织、冶炼、食品等各种行业都有着广泛的运用,
并且取得了优异的成效。
2、计算机自动控制工作的原理
自动控制理论作为一门技术科学它是研
究自动控制共同规律的,其发展的初期是以反
馈理论为基础的,主要运用于工业生产.二战
过后,自动控制理论形成了较为完整的理论体
系,它以传递函数为基础,单一输入和单一输
出和线形定常数系统的分析与设计问题是其
主要的研究对象。
为了使一个复杂的控制任务形成一个有机
的整体,首先需要在控制装置和被控制对象之
间建立一定的连接方式,即自动控制系统。被
控制的输出量在自动控制系统中是需要严格
控制的物理量,例如压力、速度或者温度等等;
而作为对被控制对象进行控制作用的机构总
体,控制装置基于最基本的反馈控制原理和反
馈系统可以采用不同原理和装置来控制被控
对象。反馈装置是根据被控制量提供的反馈信
息从而实现控制装置对被控制装置施加的控
制作用,反馈信息是用来保证对被控量进行控
制任务的,控制装置根据反馈信息不断调整控
制量与被控制量之间的偏差从而保证了控制
的准确性。
3、计算机控制系统的分类
计算机自动化控制系统主要可以分为两
大类:(1)监督系统。计算机的监督系统是根
据生产工艺的一系列参数和相关的数学模型
计算出最佳值作为数字调节器和模拟调节器
的比例中项定值从而实现对计算机的分级控
制.(2)数据处理系统。为了实现对生产过程
中各种可能的走向进行分析这要求计算机以
生产过程中的各项参数进行实时分析处理。为
了保证控制系统的精确性数据的采集和处理
是非常有必要的,即便数据的本身没有任何可
控性,但是它能为自动化控制系统提供相关的
依据。
4、计算机与自动控制的结合
4。1 控制系统中的计算机应用
一般来讲控制计算机主要包含了下列硬
件:(1)处理器;(2)传感器输入;(3)控制
输出;(4)实时时钟;(5)通信硬件。对于控制
输入分为三种类型,一是模拟,二是脉冲,三
是数字。相应于每种不同的输入都需要不同的
处理硬件和软件.连续量传感器件模拟输入的
值是电平,开关器件则产生离散的二进制输入。
举个例子来讲,例如水位传感器,当水位喂达
到某一固定值时,传感器开关是断开的,只有
当其超过固定水位的时候开关才会闭合。根据
输入的逻辑信号控制计算机可以判断液面有
没有达到界面.脉冲装置则根据一个事件输出
脉冲信号。例如光电检测器,每当通过一件物
品时,就会相应输出一个脉冲信号,计算机根
据一个时间段内的脉冲信号数来计算相应的
机器的有关数据。
同样的,控制输出一般也有以上三种类型。
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