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阅读期刊： 工业控制机、控制工程、测控技术、电气自动化、自动化仪表、工业仪表与自动化装置，化工自动化及仪表 等等。 课程主要内容 教学重点和难点 教学内容目录 第1章 绪论 第2章 输入输出接口与过程通道 第3章 数字程序控制技术 第4章 常规及复杂控制技术 第5章 现代控制技术 第6章 应用程序设计与实现技术 第7章 分散型测控网络技术 第8章 计算机控制系统设计与实现 成绩评定 平时: 20% 实验： 20% 笔试： 60% 内 容 1.1 计算机控制系统概述 1.2 计算机控制系统的典型形式 1.3 计算机控制的发展与展望 1.1 计算机控制系统概述 计算机控制系统的组成 计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。计算机控制系统的组成框图如图1-4所示。 工业控制机：指按生产过程控制的特点和要求来设计的计算机，它包括硬件和软件两个部分。 生产过程：包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。 微型计算机控制系统的硬件一般是由微型计算机、外部设备、输入输出通道和操作台等组成，如图1-5所示。 软件是指能完成各种功能的计算机程序的总和。 软件它是微型计算机控制系统的神经中枢，整个系统的工作都是在程序的指挥下进行协调工作的。 软件通常分为两大类： 系统软件 应用软件 表1-1 计算机控制系统软件分类 1.2 计算机控制系统的典型形式 （1）操作指导控制系统 （2）直接数字控制(DDC) 1. 2 计算机控制系统的典型形式 1.2 计算机控制系统的典型形式 1.3 计算机控制的发展与展望 1.3.1 现代计算机控制系统概论 1.3.2 计算机控制系统发展趋势 1.3.1 现代计算机控制系统概论 1.3.2 计算机控制系统发展趋势 习 题 定义：计算机测得的信号数据，根据一定的控制算法，计算出 供操作人员选择的最优操作条件及操作方案。 优点：结构简单，控制灵活和安全。 缺点：开环控制。由人操作，实时性差，不能控制多个对象。 计算机通过测量元件对一个或多个物理量进行巡回检测，经过程输入通道输入计算机，并根据规定的控制规律和给定值进行运算，然后发出控制信号直接去控制执行机构，使各个被控制量达到预定的要求。 在DDC系统中，计算机不仅能完全取代模拟调节器参加闭环控制过程，而且不需改变硬件，只通过改变程序就能有效地实现较复杂的控制规律，如前馈控制、非线性控制、自适应控制、最优控制等。 1.2 计算机控制系统的典型形式 （2）直接数字控制系统(DDC) 定义：计算机首先通过模拟量输入通道、开关量输入通道实时采集数据，然后按照一定的控制规律进行计算，最后发出控制信息，并通过模拟量输出通道、开关量输出通道直接控制生产过程。 优点： 能够实现自动控制、多回路控制，能够灵活的把各种算法施加于生产过程。 缺点：结构复杂，投资高。 1.2 计算机控制系统的典型形式 图1-7 DDC系统控制原理图 A\D转换器 D\A转换器 被控对象 执行机构 被控参数 微处理器 微型计算机 给定 信号 + - 计算机首先通过模拟量输入通道、开关量输入通道实时采集数据，然后按照一定的控制规律进行计算，最后发出控制信息，并通过模拟量输出通道、开关量输出通道直接控制生产过程 检测变送 计算机过程控制系统 微型计算机控制的电动机调速系统 计算机数字程序控制系统 监督控制系统有两种不同的结构形式： SCC＋模拟调节器 SCC＋DDC控制系统。 1. 2 计算机控制系统的典型形式 （3)监督控制系统(SCC) 原理：计算机按照描述生产过程的数学模型计算出最佳给定值后，送给模拟调节器或DDC计算机，并由模拟调节器或DDC计算机控制生产过程 优点：根据工作状态的变化，改变给定值，以实现最优控制 管理命令 报告 人工监管 给定值 测量值 A/D 多路开关 检测元件 生产过程 . . . . . 管理命令 报告 人工监管 给定值 测量值 A/D 多路开关 检测元件 生产过程 DDC D/A 反多路开关 . . . 图1-7 SCC+模拟调节器控制系统原理图 图1-8 SCC+DCC控制系统原理图 1. 2 计算机控制系统的典型形式 管理命令 报告 人工监管 给定值 测量值 A/D 多路开关 检测元件 生产过程 .