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计算机控制系统
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{| class="https://graph.baidu.com/s?entrance=GENERAL&extUiData%5BisLogoShow%5D=1&inspire=&promotion_name=pc_image_shitulist&session_id=13310360412684585173&sign=121945b58f26cc488e3f901678978086&tn=pc&tpl_from=pc" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left" |<center>'''计算机控制系统'''<br><img src="https://bj.bcebos.com/shitu-query-bj/2023-03-16/22/5b58f26cc488e3f9?authorization=bce-auth-v1%2F7e22d8caf5af46cc9310f1e3021709f3%2F2023-03-16T14%3A48%3A08Z%2F300%2F%2Fa93deafa576a934ee5cab3bbaab87086b344143e00d763226d01dd11ba0ebef5 " width="280"></center><small> 圖片來自百度</small> |} '''计算机控制系统'''(Computer Control System,简称CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。这里的计算机通常指[[数字计算机]],可以有各种规模,如从微型到大型的通用或[[专用计算机]]。辅助部件主要指[[输入输出接口]]、[[检测装置]]和[[执行装置]]等。与被控对象的联系和部件间的联系,可以是有线方式,如通过电缆的模拟信号或数字信号进行联系;也可以是无线方式,如用红外线、微波、无线电波、光波等进行联系。 ==简介== 计算机控制系统就是利用计算机(通常称为[[工业控制计算机]])来实现工业过程[[自动控制]]的系统。在计算机控制系统中,由于工业控制机的输入和输出是数字信号,而现场采集到得信号或送到执行机构的信号大多是模拟信号,因此与常规的按偏差控制的[[闭环负反馈]]系统相比,计算机控制系统需要有数/模转换器和模/数转换器这两个环节。 <ref>[[李振甲,刘建英主编. 电力通信规约(M). 2014 第185页]]</ref> 计算机把通过测量元件、变送单元和[[模数转换器]]送来的数字信号,直接反馈到输入端与设定值进行比较,然后根据要求按偏差进行运算,所得到数字量输出信号经过[[数模转换器]]送到执行机构,对被控对象进行控制,使被控变量稳定在设定值上。这种系统称为[[闭环控制系统]]。 计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机硬件指计算机本身及[[外围设备]]。硬件包括计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。软件系统是能完成各种功能计算机程序的总和,通常包括系统软件跟应用软件。 被控对象的范围很广,包括各行各业的生产过程、机械装置、交通工具、机器人、实验装置、仪器仪表、家庭生活设施、家用电器和儿童玩具等。控制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求,也可以是达到某种最优化目标。计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和有逻辑判断功能等特点,因此可以实现高级复杂的控制方法,获得快速精密的控制效果。计算机技术的发展已使整个人类社会发生了可观的变化,自然也应用到工业生产和企业管理中。而且,计算机所具有的信息处理能力,能够进一步把[[过程控制]]和生产管理有机的结合起来(如[[CIMS]]),从而实现工厂、企业的全面自动化管理。 与一般控制系统相同,计算机控制系统可以是[[闭环]]的,这时计算机要不断采集被控对象的各种状态信息,按照一定的控制策略处理后,输出控制信息直接影响被控对象。它也可以是开环的,这有两种方式:一种是计算机只按时间顺序或某种给定的规则影响被控对象;另一种是计算机将来自被控对象的信息处理后,只向操作人员提供操作指导信息,然后由人工去影响被控对象。 计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和[[服务性程序]]等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 ==评价== 在生产、科研等诸多领域里,有大量的物理量需要按某种变化规律进行控制。在二十世纪三十年代之前,工业生产多处于手工操作的状态。最初采用[[基地式仪表]]控制压力温度等在一恒定范围内,初步有了对工业生产的机械控制实践。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现,直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化,同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的[[机电一体化技术]]也得到迅猛发展,且越来越被广泛的应用到各生产领域。目前主要形成并应用的机电控制技术主要有PID控制,PID是[[经典控制理论]]的代表,它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势,形成了自适应PID和非线性PID等更利于控制的变种[[PID控制器]]。另外还有模糊控制(FLC)、[[变结构控制]]等,均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。 '''视频''' '''计算机控制系统概述''' [https://www.bilibili.com/video/av96160769/?p=3 哔哩哔哩] ==参考文献== {{Reflist}} [[Category:400 應用科學總論]]
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