『壹』 自動控制技術的內容有哪些
從控制的方式看,自動控制系統有閉環和開環兩種。
閉環控制
閉環控制也就是(負)反饋控制,原理與人和動物的目的性行為相似,系統組成包
括感測器(相當於感官),控制裝置(相當於腦和神經),執行機構(相當於手腿和肌肉)。感測器檢測被控對象的狀態信息(輸出量),並將其轉變成物理(電)
信號傳給控制裝置。控制裝置比較被控對象當前狀態(輸出量)對希望狀態(給定量)的偏差,產生一個控制信號,通過執行機構驅動被控對象運動,使其運動狀態
接近希望狀態。在實際中,閉環(反饋)控制的方法多種多樣,應用於不同領域和各個方面,當前廣泛應用並快速發展的有:最優控制,自適應控制,專家控制(即以專家知識庫為基礎建立控制規則和程序),模糊控制,容錯控制,智能控制等。
開環控制
開環控制也叫程序控制,這是按照事先確定好的程序,依次發出信號去控制對象。按信號產生的條件,開環控制有時限控制,次序控制,條件控制。20世紀80年代以來,用微電子技術生產的可編程序控制器在工業控制(電梯,多工步機床,自來水廠)中得到廣泛應用。當然,一些復雜系統或過程常常綜合運用多種控制類型和多類控製程序。
技術運用
隨著電子計算機技術和其他高技術的發展,自動控制技術的水平越來越高,應用越來越廣泛,作用越來越重要。尤其是在生產過程的自動化、工廠自動化、機器人技術、綜合管理工程、航天工程、軍事技術等領域,自動控制技術起到了關鍵作用。
『貳』 測控系統分為哪三種類型
檢測系統、控制系統、測控系統。
檢測系統單純以「檢測」為目的的系統,一般用來對被測對象中的一些物理量進行測量並獲得相應的測量數據。
控制系統,單純以程序控制為目的的系統。這是一種開環控制系統,程序控制的基本思想是將被控對象的動作次序和各類參數輸入控制器,去指揮執行機構按照固定的程序,一步一步地控制被控對象的動作,動作的結果如何,卻無從知道,因而控制精度不高。
測控系統指既「測」又「控」的系統。依據被控對象、被控參數的檢測結果,按照人們預期的目標對被控對象實施控制,這里的控制除了指對系統開關量的控制外,更主要指的是對被控對象參數變數的控制。
特點
現代測控系統充分利用計算機技術,廣泛集成無線通信、計算機視覺、感測器網路、全球定位、虛擬儀器、智能檢測理論方法等新技術,使得現代測控系統具有以下特點。
1、測控設備軟體化
通過計算機的測控軟體,實現測控系統的自動極性判斷、自動量程切換、自動報警、過載保護、非線性補償、多功能測試和自動巡迴檢測等功能。軟測量可以簡化系統硬體結構,縮小系統體積,降低系統功耗,提高測控系統的可靠性和「軟測量」功能。
2、測控過程智能化
在現代測控系統中,由於各種計算機成為測控系統的核心,特別是各種運算復雜但易於計算機處理的智能測控理論方法的有效介入,使現代測控系統趨向智能化的步伐加快。
3、高度的靈活性
現代測控系統以軟體為核心,其生產、修改、復制都較容易,功能實現方便,因此,現代測控系統實現組態化、標准化,相對硬體為主的傳統測控系統更為靈活。
4、實時性強
隨著計算機主頻的快速提升和電子技術的迅猛發展,以及各種在線自診斷、自校準和決策等快速測控演算法的不斷涌現,現代測控系統的實時性大幅度提高,從而為現代測控系統在高速、遠程以至於超實時領域的廣泛應用奠定了堅實基礎。
5、可視性好
隨著虛擬儀器技術的發展、可視化圖形編程軟體的完善、圖像圖形化的結合以及三維虛擬現實技術的應用,現代測控系統的人機交互功能更加趨向人性化、實時可視化的特點。
6、測控管一體化
隨著企業信息化步伐的加快,一個企業從合同訂單開始,到產品包裝出廠,全程期間的生產計劃管理、產品設計信息管理、製造加工設備控制等,既涉及對生產加工設備狀態信息的在線測量,也涉及對加工生產設備行為的控制,還涉及對生產流程信息的全程跟蹤管理。
因此,現代測控系統向著測控管一體化方向發展,而且步伐不斷加快。
7、立體化
建立在以全球衛星定位、無線通信、雷達探測等技術基礎上的現代測控系統,具有全方位的立體化網路測控功能,如衛星發射過程中的大型測控系統的既定區域不斷向立體化、全球化甚至星球化方向發展。
『叄』 一個自動控制系統有哪幾部分組成
自動控制系統主要由:控制器,被控對象,執行機構和變送器四個環節組成。
控制器:可按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動和反向的主令裝置。
被控對象:一般指被控制的設備或過程為對象,如反應器、精餾設備的控制,或傳熱過程、燃燒過程的控制等。從定量分析和設計角度,控制對象只是被控設備或過程中影響對象輸入、輸出參數的部分因素,並不是設備的全部。
執行機構:使用液體、氣體、電力或其它能源並通過電機、氣缸或其它裝置將其轉化成驅動作用。
變送器:作用是檢測工藝參數並將測量值以特定的信號形式傳送出去,以便進行顯示、調節。在自動檢測和調節系統中的作用是將各種工藝參數如溫度、壓力、流量、液位、成分等物理量變換成統一標准信號,再傳送到調節器和指示記錄儀中,進行調節、指示和記錄。
(3)計算機網路中的開環控制和閉環控制的區別擴展閱讀
自動控制系統的三大發展方向
1、現場匯流排控制系統
現場匯流排控制系統(FCS)是連接現場智能設備和自動化控制設備的雙向串列、數字式、多節點通信網路。它也被稱為現場底層設備控制網路。
目前,以現場匯流排為基礎的FCS發展很快,但FCS發展還有很多工作要做,如統一標准、儀表智能化等。可以確定的是,結合DCS、工業乙太網、先進控制等新技術的FCS將具有強大的生命力。
2、工業PC控制系統
由於PC機的開放性,具有豐富的硬體資源、軟體資源和人力資源,並且具有成本低的特點,基於PC(包括嵌入式PC)的工業控制系統,正以每年20%以上的速率增長,基於PC的工業控制技術成為本世紀初的主流技術之一。
3、智能管控一體化系統集成
隨著計算機技術、通信技術和控制技術的發展,傳統的控制領域正經歷著一場前所未有的變革,開始向網路化方向發展。對諸如圖像、語音信號等大數據量、高速率傳輸的要求,催生了當前在商業領域風靡的乙太網與控制網路的結合。
這股工業控制系統網路化浪潮又將諸如嵌入式技術、多標准工業控制網路互聯、無線技術等多種當今流行技術融合進來,從而拓展了工業控制領域的發展空間,帶來新的發展機遇。
『肆』 計算機控制技術復習題綱
第一章 計算機控制系統概述
1 計算機控制系統包括計算機硬體設備、控制軟體和計算機通信網路3部分(或本體和受控對象組成)
2計算機控制系統就是利用計算機來實現生產過程的自動控制系統,它由控制計算機本體(包括硬體、軟體和網路結構)和受控對象兩部分組成。
3 什麼是計算機系統的實時性,實時的性能通常受 哪些因素的影響,為什麼要強調系統的實時性?答1、如果計算機能夠在工藝要求的時間范圍內及時對被控參數進行測量、計算和控制輸出則稱為實時控制 2、實時控制性能通常受儀表的傳輸延遲、控制演算法的復雜程度,微處理器的運算速度和控制量輸出的延遲的影響3、因為實時控制的概念與工藝要求緊密相連,如快速變化的壓力對象控制的實時控制時間要比緩慢變化的溫度對象的實時控制時間快
4 開環系統: 如果系統的輸出端和輸入端之間不存在反饋迴路,輸出量對系統的控製作用沒有影響,這樣的系統成為開環控制系統
聯機(在線)控制:生產設備直接與計算機控制系統連接的方式
聯機(離線)控制:生產設備不直接與計算機控制系統連接
5開環和閉環控制系統的特點?開環控制結構簡單,但性能較差,不能保證輸出。閉環復雜控制性能好,需要控制對象的反饋。
6 計算機控制系統執行控製程序的過程1、實時數據採集 對被控參數在一定的采樣間隔進行檢測,並將采樣結果輸入計算機。2、實時計算 對採集到的被控參數進行處理後按一定的預先規定的控制規律進行控制率的計算或稱決策,決定當前的控制量。3、實時控制
根據實時計算結果,將控制信號作用到控制的執行機構。4、信息管理 隨著網路技術和控制策略的發展,信息共享和管理也介入到控制系統中。
7 實時控制:如果計算機能夠在工藝要求的時間范圍內及時對被控參數進行測量、計算和控制輸出。實時控制的性能通常受儀表的傳輸延遲、控制演算法和復雜程度、微處理器的運算速度和控制量輸出的延遲等影響
8 數據採集和監視系統的特點:計算機在數據採集和處理時,主要是對大量的過程參數進行巡迴檢測、數據記錄、數據計算、數據統計和處理、參數的越限報警及對大量數據進行積累和實時分析。這種應用方式,計算機不直接參與過程式控制制,對生產過程不直接產生影響
9 直接數字控制系統特點:直接數字控制系統中的計算機部分參加閉環控制過程,無需中間環節(調節器)。計算機通過過程輸入通道對一個或者多個物理量進行巡迴檢測,並根據規定的控制規律進行運算,而且不需要改變硬體只需要通過改變軟體就可以有效的實現復雜的控制演算法。而且不需要改變硬體,只需要通過改變軟體就可以有效的實現較復雜的控制演算法
10 計算機在工業控制中的典型應用形式: 數據採集和監視系統、直接數字控制系統、監督控制系統,分布式控制系統,現場匯流排式控制系統
11 典型工業受控對象:從被控過程的性質來看基本上可以分為連續過程(不間斷的生產過程)、離散過程(單件形態產品的生產過程)和以批次為基準的過程(二者兼有)3種
第二章 基本輸入輸出介面技術
1由於計算機的特性不同因此他們與微處理器交換信息時往往出現速度不匹配、電平不匹配或數據格式方面的問題 為了解決解決這些問題設計介於主機和外部設備之間的控制邏輯部件,即介面 介面是一套介於主機和外部設備之間的控制邏輯部件
2常用的介面電路有兩類1、通用介面 有並行I/O介面、串列I/O介面、中斷管理介面、直接存儲器存取DMA管理、定時/計數介面 2、專用介面 主要有A/D轉換介面、D/A轉換介面、多路轉換介面
3所謂並行介面,就是指從介面輸入和向介面輸出數據,都是按一個字或一個位元組所包含的全部位數同時並行的傳送;所謂串列介面,是指面向設備一側的數據輸入和輸出只有一根 通信電線,數據按通信規程約定的編碼格式沿該線一位接一位地串列傳送。
4 8255A 有三種工作方式:方式0是基本輸入方式;方式1是選通輸入輸出方式;方式2 是雙向傳送方式 。其中埠A有方式0、1、2,埠B只有方式0、1而埠C的高四位隨埠A,低四位隨埠B
5最常見的計算機人機設備是鍵盤和顯示器 常用的鍵盤有兩種:編碼式鍵盤和非編碼式鍵盤。 優缺點:編碼式鍵盤軟體工作量小,速度快且可靠,但硬體結構復雜,費用高;非編碼式鍵盤雖然價格低廉,但軟體工作量大,耗時大
微處理器是通過行、列掃描和查詢來識別鍵盤的
顯示器採用非掃描即靜態顯示方式,其優點是亮度大,顯示程序簡單,主程序不必掃描顯示器,可有更多時間用於控制任務,缺點是硬體用的較多。
顯示器採用掃描顯示方法,只需要一個74LS164,但需加欄位與位數兩組驅動器7407和7406。顯示器採用共陰極接法,其字型編碼為共陽極接法的反碼
第三章 過程通道和數據採集系統
在計算機和生產過程之間,必須設置信息的傳遞和變換裝置。這個裝置就稱為過程輸入、輸出通道,他們在微型計算機和生產過程之間起了紐帶和橋梁的作用
過程通道包括:模擬量輸入通道(AI)、模擬量輸出通道(AO)、數字量輸入通道(DI)數字量輸出通道 (DO)
信號轉換中的采樣、量化、和編碼
數字計算機進入控制系統,首先必須解決模擬信號和數字信號之間的轉換問題。計算機內參與算術運算和邏輯運算的信息是二進制數碼的數字信號。
信號的采樣:把時間連續的信號變成一連串時間不連續的脈沖信號的過程為采樣過程
量化:采樣信號不能直接進入數字計算機。采樣信號經整量化後成為數字信號的過程為量化過程。量化單位q是A /D轉換器最低位二進制位所代表的物理量量化誤差+—1/2q
編碼:把量化信號轉換為二進制代碼的過程
模擬量輸入通道一般由信號處理、多路轉換器、放大器 采樣-保持器和A/D 轉換器組成
信號處理可選擇的內容包括小信號放大、信號濾波、信號衰減、阻抗匹配、電平交換、非線性補償、電流/電壓轉換等
為什麼要使用采樣保持器(作用)為了滿足轉換精度的條件下提高信號允許的工作頻率
當輸入的模擬信號變化很緩慢,A/D轉換相對講以足夠快時,可以不用采樣保持器
A/D轉換原理 低、中速的大規模集成A/D轉換晶元常用的轉換方法有計數-比較式、雙斜率積分式和逐次積分式3種
逐次逼近式A/D轉換器的優點是精度較高,轉換速度較快,缺點是抗干擾能力不夠強,而且當信號變化率較高時,會產生較大的線性誤差。
雙斜率積分式 模擬輸入電壓與參考電壓的比值就等於兩個時間值之比(一個是模擬輸入電壓向電容充電的固定時間另一個是在已知參考電壓下放電所需的時間) 優點:消除干擾和電源雜訊的能力強,精度高,缺點是轉換速度慢
解析度定義:能對轉換結果發生影響的最小輸入量。精度:轉換後所得結果相對於實際值的准確度
ADC0809與微處理器兼容的8通路8位A/D轉換器。它主要由逐次逼近式A/D轉換器和8路模擬開關組成。
模擬量輸入通道的任務是把微型 計算機輸出的數字量 轉換成模擬量,對該通道的要求,除了可靠性高、滿足一定的精度要求外,輸出還必須具有保持的功能,以保證被控制對象可靠地工作。
DAC0832是一個具有兩級數據緩沖器的8位D/A晶元(20個引腳)
由於DAC0832具有兩級數據鎖存器,所以,它具有雙緩沖、單緩沖及直通數據輸入三種工作方式。雙緩沖工作方式時,8位輸入寄存器和8位DAC寄存器可分別由LE1和LE2控制,單緩沖工作方式時,只用輸入寄存器鎖存數據,另一級8位DAC寄存器接成直通方式,即把WR2和XFER接地,或者兩級寄存器同時鎖存,直通方式時,應把所有控制信號接成有效形式:CS,WR1 ,WR2, 和XFER接地, ILE接+5V
DAC0832有兩個輸出端LOUT1和LOUT2為電流輸出形式,為使輸出電流線性地轉移成電壓,要在輸出端接上運算放大器, DAC0832工作於單緩沖方式
不管什麼樣的干擾源,對計算機的干擾總是通過傳導和直接輻射兩種途徑進入計算機系統的
按干擾的作用方式不同,可以分為常態和共態干擾兩種,
所謂常態干擾是指疊加在被測信號上的干擾雜訊。常態干擾和被測信號在迴路中所處的地位是相等的,因此常態干擾又稱串模干擾 所謂共態干擾是指A/D轉換器兩個輸入端上公有的干擾電壓。共態干擾常稱共模干擾
被測信號Us的參考接地點和計算機輸入端信號的參考接地點之間往往存在著一定的電位差Ucm,Ucm是轉換器輸入端上公有的干擾電壓,故稱為共態干擾電壓。
什麼是串模干擾及其抑制方法?答①、常態干擾是串模干擾。②1、採用輸入低通濾波器來抑制高頻常態干擾,採用輸入高通濾波器來抑制低頻常態干擾,2當尖峰型常態干擾成為主要干擾源時,用雙斜率積分式A/D轉換器可以削弱常態干擾的影響3、在常態干擾主要來自電磁感應的情況下,對被測信號應盡可能早的進行前置放大,或者盡可能早的完成A/D變換或採取隔離和屏蔽等措施。4、從選擇邏輯器件入手,利用邏輯器件的特性來抑制常態干擾。5如果常態干擾的變化速度與被測信號相當,則從根本上消除產生常態干擾的原因或利用數字濾波技術對已經進入計算機的帶有常態干擾的數據進行處理,
共模干擾的抑制方法1、利用雙端輸入的運算放大器作為A/D轉換器前面的前置放大器2、利用變壓器或光電耦合器把各種模擬負載與數字信息源隔離開來,也就是把『模擬的』與『數字的』斷開,3採用浮 地輸入雙層屏蔽放大器來抑制共模干擾4、用儀表放大器提高共模抑制比
第四章 步進電機的控制
步進電機又稱脈沖電機,它接受 脈沖數字信號,每來一個脈沖走一步
分為旋轉式和直線式兩類
改變速度的方式:改變脈沖的速率,改變轉向的方法:改變繞組通電次序
步進電機的工作方式
⑴單相三拍工作方式(簡稱單三拍)其通電次序為A→B→C→A或A→C→B→A⑵雙相三拍(簡稱雙三拍)通電次序為AB→BC→CA→AB或者AB→AC→CB→BA(3)三相六拍工作方式A→AB→BC→C→CA→A或者A→AC→C→CB→B→BA→A
第五章數字pid控制演算法
傳遞函數
模擬PId控制規律
增量式PID演算法與位置式相比的優點:1、位置式演算法每次輸出與整個過去狀態有關,計算式中要用到過去偏差的累加值 ,容易產生較大的累計誤差,而增量式只需計算增量當存在計算機誤差或精度不足時,對控制量計算的影響較小2、控制從手動切換到自動時,必須首先將計算機的輸出值設置為原始閥門開度u0,才能保證無沖擊切換。
為了克服積分飽和作用的方法:1、遇限削弱積分法 基本思想是:一旦控制變數進入飽和區,將只執行削弱積分項的運算而停止進行增大積分項的運算。2、積分分離法 它在開始時不進行積分,直到偏差達到一定閾值後才進行積分累積。這樣一方面防止了一開始有過大的控制量;一方面即使進入飽和後,因積分累積小也能較快退出,減少了超調。3、有效偏差法 是將相應的這一控制量的偏差值作為有效偏差值計入積分累計而不是將實際偏差計入積分累計。
比例和微分飽和對系統的影響其表現形式與積分飽和不同的不是超調,而是減慢動態過程
干擾的抑制方法1、平均值濾波法2、不完全微分法3.、單獨修改微分項
湊試法確定 PID調節參數的步驟
增大比例系數K,一般將加大系統的響應,在有靜差的情況下有利於減小靜差
增大積分時間Ti,有利於較小超調減小震盪,使系統更加穩定,但系統靜差消除將隨之減慢 增大微分時間Td ,有利於加快系統響應,使超調量減小,穩定性增加,但系統對擾動的抑制能力削弱,對擾動 有叫敏感的響應 步驟:1先整定比例環節 將比例系數由小變大,並觀察相應的系統響應,直至得到反應快、超調小的響應曲線。2後加入比例環節 如果在比例調節的基礎上系統的靜差不能滿足設計要求,則需加入積分環節3再加入微分環節 若使用比例積分調節器消除了靜差,但動態過程經反復調整仍不能滿意,則可加入微分環節,構成比例環節調節器。
采樣周期越小,數字模擬越精確,控制效果越接近於連續控制。
實際選擇采樣周期時必須綜合考慮:1、采樣周期要比對象時間常數小的多,否則采樣信號無法反映瞬變過程2、采樣周期應遠小於對象的擾動信號的周期3、考慮執行器的響應速度4、考慮對象所要求的控制質量,精度越高,采樣周期越短以減小系統純滯後5、當系統純滯後佔主導地位時應按純滯後大小選取,並盡可能使純滯後時間接近或等於采樣周期的整數倍
所謂控制器的可實現性,是指在控制演算法中,不允許出現未來時刻的偏差值。因為除了在某些預測演算法中可近似使用偏差預測值外,一般來說,未來的偏差是未知的,不能用來計算現時的控制量。這就要求數字控制器的Z傳遞函數D(z)不能有z的正冪項。
對最少拍控制系統設計的具體要求1、對特定的參考輸入信號,在到達穩態後,系統在采樣點的輸出值准確跟蹤輸入信號,不存在靜差。2、在各種使系統在有限拍內達到 穩態的設計中,系統准確跟蹤輸入信號所需的采樣周期數應為最少3、數字控制器D(z)必須在物理上可以實現4、閉環系統必須是穩定的
『伍』 電腦中控制系統和操作系統是同一個意思控制系統是什麼意思
電腦中控制系統和操作系統並不是同一個意思。控制系統是指指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標和功能的管理系統。
控制系統意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機器、機構或其他設備內任何感興趣或可變的量。控制系統同時是為了使被控制對象達到預定的理想狀態而實施的。控制系統使被控制對象趨於某種需要的穩定狀態。
操作系統是管理計算機硬體與軟體資源的計算機程序。操作系統需要處理如管理與配置內存、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入設備與輸出設備、操作網路與管理文件系統等基本事務。操作系統也提供一個讓用戶與系統交互的操作界面。
(5)計算機網路中的開環控制和閉環控制的區別擴展閱讀:
控制系統的分類:
1、按照有無反饋分類
無反饋稱為開環控制系統(open-loop control system),這種系統的輸入直接供給控制器,並通過控制器對受控對象產生控製作用。其主要優點是結構簡單、價格便宜、容易維修;缺點是精度低,容易受環境變化(例如電源波動、溫度變化等)的干擾。
有反饋稱為閉環控制系統(closed-loop control system),輸入與反饋信號比較後的差值(即偏差信號)加給控制器,然後再調節受控對象的輸出,從而形成閉環控制迴路。所以,閉環系統又稱為反饋控制系統,這種反饋稱為負反饋。與開環系統相比,閉環系統具有突出的優點,包括精度高、動態性能好、抗干擾能力強等。它的缺點是結構比較復雜,價格比較貴,對維修人員要求較高。
2、根據採用的信號處理技術不同分類
模擬控制系統,採用模擬技術處理信號的控制系統稱為模擬控制系統。
數字控制系統,採用數字技術處理信號的控制系統稱為數字控制系統。
3、根據輸入量是否恆定分類
輸入量是恆定的,這種控制系統我們一般稱之為恆值控制系統,如恆速電機、恆溫熱爐等。
輸出量隨著輸入量的變化而變化,這種控制系統稱為隨動系統。例如導彈自動瞄準系統等。
『陸』 請問自動控制系統主要由( ),( ),( ),( )四大部分組成
自動控制系統主要由:控制器,被控對象,執行機構和變送器四個環節組成。
1、控制器
是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動和反向的主令裝置。由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序產生器和操作控制器組成,它是發布命令的「決策機構」,即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。
2、控制對象
又稱被控對象。在自動控制系統中,一般指被控制的設備或過程為對象,如反應器、精餾設備的控制,或傳熱過程、燃燒過程的控制等。從定量分析和設計角度,控制對象只是被控設備或過程中影響對象輸入、輸出參數的部分因素,並不是設備的全部。
3、執行機構
使用液體、氣體、電力或其它能源並通過電機、氣缸或其它裝置將其轉化成驅動作用。基本的執行機構用於把閥門驅動至全開或全關的位置。用與控制閥的執行機構能夠精確的使閥門走到任何位置。
4、變送器
變送器是從感測器發展而來的,凡是能輸出標准信號的感測器。標准信號是指物理量的形式和數量范圍都符合國際標準的信號。
(6)計算機網路中的開環控制和閉環控制的區別擴展閱讀
按控制原理的不同,自動控制系統分為開環控制系統和閉環控制系統。
1、開環控制系統
在開環控制系統中,系統輸出只受輸入的控制,控制精度和抑制干擾的特性都比較差。開環控制系統中,基於按時序進行邏輯控制的稱為順序控制系統;由順序控制裝置、檢測元件、執行機構和被控工業對象所組成。主要應用於機械、化工、物料裝卸運輸等過程的控制以及機械手和生產自動線。
2、閉環控制系統
閉環控制系統是建立在反饋原理基礎之上的,利用輸出量同期望值的偏差對系統進行控制,可獲得比較好的控制性能。閉環控制系統又稱反饋控制系統。
『柒』 自動化、自動控制及控制論的區別及聯系
自動控制與控制論和自動化之間存在二點不同:
首先,兩者的概述是不同的:
1、自動化與控制論:自動化與控制論是研究控制理論,方法,技術和工程應用的主題。
2、自動化:自動化是以數學和自動控制理論為主要理論基礎,電子技術,計算機信息技術,感測器和檢測技術為主要技術手段,利用各種自動化設備分析和設計各種控制系統的專業。為人類的生產和生活服務。
其次,兩者的主要課程是不同的:
1、自動控制和控制論主要課程:電路原理,高等數學,電子技術基礎,計算機原理與應用,計算機軟體技術基礎,模擬電子技術,數字電子技術,工藝工程基礎,電機與電力驅動基礎,電力電子技術,自動控制理論,現代控制系統理論,半導體轉換器技術,計算機原理和介面技術;
單片機原理與應用,信號與系統分析,過程檢測與儀器,運籌學,計算機模擬,計算機網路,過程式控制制,運動控制,系統辨識基礎,計算機控制系統,系統工程入門,復變函數及整體轉換,自動化介紹,嵌入式系統原理和設計。
2、自動化專業主要課程:電路,信號與系統,PLC編程應用,模擬電子技術,數字電子技術,自動控制原理,現代控制理論,計算機原理與應用,軟體技術基礎,電機與驅動,電力電子技術;
計算機控制技術,系統模擬,計算機網路,運動控制,過程式控制制,單片機和嵌入式系統原理,計算機輔助設計,專業英語,智能控制,C語言程序設計,C ++語言。
(7)計算機網路中的開環控制和閉環控制的區別擴展閱讀:
自動化、自動控制及控制論兩者有著各自的培養目標:
1、自動控制和控制論的培訓目標:該學科培養從事系統工程領域研究,開發和設計的高級專業人員。
2、自動化培養目標:具有扎實的自然科學基礎,良好的計算機,外語,經濟和管理應用基礎,道德,智力,體質的全面發展。它還具有電氣和電子技術,控制理論,自動檢測和儀器,信息處理,系統工程和計算。高素質的應用型人才,擁有機器技術和應用等專業知識。
自動化和控制論在本科階段稱為「自動化」,在研究生階段稱為「控制科學與工程」。本課題是研究控制的理論,方法,技術和工程應用。基於控制論,系統理論和資訊理論,研究了各種應用領域的常見問題。
也就是說,為了實現控制目標,如何建立系統模型,分析其內部和環境信息,以及應採取何種控制和決策行為。與各種應用領域緊密結合,形成了各種控制工程內容。
『捌』 計算機中,實時系統是什麼,能具體解釋一下嗎
【轉貼】實時操作系統
實時系統(Real Time System)是另一類特殊的多道程序系統,它主要應用於需要對外部事件進行及時響應並處理的領域。
實時系統可以分為實時控制系統和實時信息系統,兩者的主要區別一是服務對象,二是對響應時間的要求。
實時控制系統通常是以計算機為中心的過程式控制制系統,也稱為計算機控制系統。它既用於生產過程中的自動控制,包括自動數據採集、生產過程監測、執行機構的自動控制等等。也可以用於監測制導性控制,如武器裝備的制導、交通控制、自動駕駛與跟蹤、導彈火箭與航空航天器的發射等。這樣的控制系統根據控制的對象的不同,還可以分為開環控制和閉環控制。
實時信息系統通常指實時信息處理系統,它可以是主機型多終端的聯機系統,也可以是遠程在線(Online)式的信息服務系統,還可以是網路互聯式的信息系統。作為信息處理的計算機接收終端用戶或者遠程終端用戶發來的服務請求,系統分門別類地進行數據與信息的檢索、查找和處理,並及時反饋給用戶。實時信息系統的開發都是與具體的應用領域分不開的,例如,航空訂票系統、情報檢索系統、信息查詢系統等。
實時系統具有如下的特徵。
『玖』 計算機控制系統主要分幾大類,並說明各類的特點同時指出計算機控制系統的主要性能指標
1、計算機控制系統主要分幾大類,並說明各類的特點?
計算機控制系統的分類 計算機控制系統的分類有三種方法:以自動控制行式分類,以參於控制方式分類或以調節規律分類。 一、以自動控制行式分類 以自動控制方式可以分成如下幾類: (一) 計算機開環控制(Computer Open Loop Control)系統 若計算機開環控制系統的輸出對生產過程能行使控制,但控制結果---生產過程的狀態沒有影響計算機控制的系統,計算機\控制器\生產過程等環節沒有構成閉合環路,則稱之為計算機開環控制系統.從圖上看出生產過程的狀態沒有反饋給計算機,而是由操作人員監視生產過程的狀態,決定控制方案,並告訴控制計算機使其行使控製作用. (二) 計算機閉環控制 計算機對生產對象或過程進行控制時,生產過程狀態能直接影響計算機控制的系統,稱之為計算機閉環控制系統.控制計算機在操作人員監視下,自動接受生產過程狀態檢測結果,計算並確定控制方案,直接指揮控制部件(器)的動作,行使控制生產過程作用. 在這樣的系統中,控制部件按控制機發來的控制信息對運行設備進行控制,另一方面運行設備的運行狀態作為輸出,由檢測部件測出後,作為輸入反饋給控制計算機;從而使控制計算機\控制部件\生產過程\檢測部件構成一個閉環迴路.我們將這種控制形式稱之為控制計算機閉環控制. 計算機閉環控制系統,利用數學模型設置生產過程最佳值與檢測結果反饋值之間的偏差,控制達到生產過程運行在最佳狀態. (三) 在線控制 只要計算機對受控對象或受控生產過程,能夠行使直接控制,不需要人工干預的都稱之為控制計算機在線控制或稱聯機控制系統. (四) 離線控制 控制計算機沒有直接參於控制對象或受控生產過程.它只完成受控對象或受控過程的狀態檢測,並對檢測的數據進行處理;而後制定出控制方案,輸出控制指示,操作人員參考控制指示,人工手動操作使控制部件對受控對象或受控過程進行控制.這種控制形式稱之為計算機離線控制系統. (五) 實時控制系統 控制計算機實時控制系統是指受控制的對象或受控過程,每當請求處理或請求控制時,控制機能及時處理並進行控制的系統,常用在生產過程是間斷進行的場合.如煉鋼,每煉一爐鋼是一個過程;又如軋鋼過程,每軋出一塊鋼算一個過程,每個過程都重復進行.只有進入過程才要求計算機進行控制.在計算機一旦進行控制時,就要求計算機對來自生產過程的信息在規定的時間內作出反應或控制.這種系統常使用完善的中斷系統和中斷處理程序來實現.綜上所述,一個在線系統並不一定是實時系統.但是一個實時系統必是一個在線系統. 二、 以參於控制方式來分類 按控制機參於控制方式來分類, 可分成如下幾種: (一)直接數字控制系統 由控制計算機取代常規的模擬調節儀表而直接對生產過程進行控制,由於計算機發出的信號為數字量,故得名DDC控制。實際上受控的生產過程的控制部件,接受的控制信號可以通過控制機的過程輸入/輸出通道中的數/模(D/A)轉換器將計算機輸出的數字控制量中轉換成模擬量;輸入的模擬量也要經控制機的過程輸入/輸出通道的模/數(A/D)轉換器轉換成數字量進入計算機. DDC控制系統中常使用小型計算機或微型機的分時系統來實現多個點的控制功能.實際上是屬於用控制機離散采樣,實現離散多點控制.這種DDC計算機控制系統已成為當前計算機控制系統中主要控制形式之一. DDC控制的優點是靈活性大,集中可靠性高和價格便宜.能用數字運算形式對若干個迴路,甚至數十個迴路的生產過程,進行比例--- 積分---微分(PID)控制,使工業受控對象的狀態保持在給定值上,偏差小且穩定.而且只要改變控制演算法和應用程序便可實現較復雜的控制.如前饋控制和最佳控制等.一般情況下,DDC級控制常作為更復雜的高級控制的執行級. (二) 計算機監督控制系統 計算機監督控制系統是針對某一種生產過程,依據生產過程的各種狀態,按生產過程的數學模型計算出生產設備應運行的最佳給定值,並將最佳值自動地或人工對DDC執行級的計算機或對模擬調節儀表進行調正或設定控制的目標值.由DDC或調節儀表對生產過程各個點(運行設備)行使控制. SCC系統的特點是能保證受控的生產過程始終處於最佳狀態情況下運行,因而獲得最大效益.直接影響SCC效果優劣的首先是它的數學模型,為此要經常在運行過程中改進數學模型,並相應修改控制演算法和應用控製程序. (三) 多級控制系統 在現代生產企業中,不僅需要解決生產過程的在線控制問題,而且還要求解決生產管理問題,每日生產品種、數量的計劃調度以及月季計劃安排,制定長遠規劃、預報銷售前景等, 於是出現了多級控制系統. DDC級主要用於直接控制生產過程,進行PID或前饋控制;SCC級主要用於進行最佳控制或自適應控制或自學習控制計算,並指揮DDC級控制同時向MIS級匯報情況.DDC級通常用微型計算機,SCC級一般用小型計算機或高檔微型計算機. 車間管理的MIS主要功能是根據工廠級下達的生產品種、數量命令和搜集上來的生產過程的狀態的信息,隨時進行合理調度,實現最優控制,指揮SCC級監督控制. 工廠管理級的MIS主要功能是接受公司下達的生產任務和本廠的實際情況,進行最優化計算,制訂本廠生產計劃和短期(旬或周或日)安排,