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计算机控制系统的一般概念

2015-3-21 19:50| 发布者: admin| 查看: 1370| 评论: 0

摘要:   计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术飞速发展的基础上产生的。本世纪50年代中期,经典的控制理论已经发展成熟,并在不少工程技术领域中得到了成功的应用。连续控制系统的典型结构如图1所示,系统中各处 ...
  计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术飞速发展的基础上产生的。本世纪50年代中期,经典的控制理论已经发展成熟,并在不少工程技术领域中得到了成功的应用。连续控制系统的典型结构如图1所示,系统中各处的信号均为连续信号。
      
              图1 连续控制系统的典型结构
  但是,经典的控制理论也有明显的局限性,在对复杂系统的设计和复杂控制规律的实现上很难满足更高的要求。而计算机技术的发展为新型控制规律的实现提供了非常有效的手段,两者的结合极大地推动了自动控制技术的发展。
  图1中,给定值与反馈值经过比较器比较产生偏差,控制器对偏差进行调节计算,产生控制信号驱动执行机构,从而使被控参数的值达到期望值。将连续控制系统中的比较器和控制器的功能用计算机来实现,就组成了一个典型的计算机控制系统,其基本框图如图2所示。在计算机控制系统中,计算机的输入和输出信号都是数字信号,而被控对象的被控参数一般都是模拟量,执行器的输入信号也大都是模拟量,因此,需要有将模拟信号转换为数字信号的A/D转换器,以及将数字信号转换为模拟信号的D/A转换器。
    
              图2 计算机控制系统基本框图
  计算机控制系统的控制过程通常可以归结为以下两步:
  (1)数据采集及处理,即对被控对象的被控参数进行实时检测,并输给计算机进行处理。
  (2)实时控制,即按已设计的控制规律计算出控制量,实时向执行器发出控制信号。
  上述过程的不断重复,使整个系统能够按着一定的品质指标工作,并且对被控参数和设备本身所出现的异常状态及时进行监测并作出迅速处理。

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