计算机闭环控制系统原理ppt课件.ppt

计算机闭环控制系统原理主要探讨了如何将计算机技术与自动化控制系统相结合，形成一种以计算机为核心部件的控制体系。这一领域的研究涉及计算机控制系统的结构、组成、分类和技术应用，尤其在工业自动化中占据重要地位。 1. 控制系统概念 控制系统分为闭环控制和开环控制。闭环控制系统依赖于反馈机制，通过测量变送器检测被控对象的状态，将其转换为电信号与给定值进行比较，形成偏差，然后由控制器产生控制信号驱动执行器，以减小或消除被控量与给定值之间的偏差，确保系统稳定运行。开环控制系统则无反馈，控制器直接根据给定值控制执行器，无法自动调整偏差。 2. 计算机闭环控制系统 计算机闭环控制系统采用微型计算机替代传统的控制器，通过A/D和D/A转换接口处理模拟和数字信号。实时数据采集、处理和输出控制是其核心过程，包括采集被控量的瞬时值、进行数据分析和控制决策，以及向执行器发出适时控制信号。 3. 硬件组成 计算机控制系统的硬件包括主机（CPU、RAM、ROM和系统总线）、常规外部设备（输入/输出设备和外存储器）、过程输入输出通道（AI、AO、DI、DO）、操作台、通信设备和监控设备。这些组件共同构成了系统的物质基础，使得数据能够有效传输和处理。 4. 软件组成 软件是计算机控制系统的灵魂，包括系统软件和应用软件。系统软件负责管理和运行计算机，而应用软件则针对特定的生产过程编写，用于实现控制任务。两者相互配合，使得整个系统能够有序运作。 5. 控制系统分类 - 数据采集系统（DAS）主要负责采集生产过程中的参数。 - 操作指导控制系统（OGC）提供操作指导和监控。 - 直接数字控制系统（DDC）直接用数字信号控制生产过程。 - 监督计算机控制系统（SCC）监控多个独立的DDC系统。 - 分散控制系统（DCS）分散控制，提高系统灵活性和可靠性。 - 现场总线控制系统（FCS）采用网络通信技术，连接现场设备。 这些分类代表了计算机控制技术在不同应用场景下的发展和优化，满足了不同复杂程度和规模的自动化需求。 计算机闭环控制系统是现代工业自动化的重要组成部分，通过精密的硬件和软件设计，实现了对生产过程的高效、精确控制，大大提升了生产效率和产品质量。随着技术的不断进步，未来计算机控制系统将在更多领域发挥重要作用。