計算機自動控制系統(tǒng)及其應(yīng)用探析

張志東

摘 要 文章主要對計算機控制系統(tǒng)的過程進(jìn)行分析，闡述了該系統(tǒng)的組成及相關(guān)特點，分析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)、分級控制系統(tǒng)DES和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS的優(yōu)缺點，以典型例子來說明相關(guān)控制原理。

關(guān)鍵詞 自動控制；控制系統(tǒng)；應(yīng)用分類

中圖分類號：TP249 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0117-01

計算機自動控制系統(tǒng)是將自動控制技術(shù)與計算機技術(shù)有機的結(jié)合后發(fā)展而成的。傳統(tǒng)的控制理論面對較為繁雜的控制系統(tǒng)和計算步驟而出現(xiàn)無法解決的情況，存在著一定的局限性，也無法達(dá)到控制系統(tǒng)所需的運行要求。隨著控制理論的不斷發(fā)展，在設(shè)計、分析以及綜合方面，自動控制的理論基礎(chǔ)都在不斷完善，而在計算機技術(shù)的輔助下發(fā)展更為快速，兩者的高效結(jié)合更是出現(xiàn)了一個高效的平臺，加速了該系統(tǒng)的發(fā)展速度。

1 計算機控制系統(tǒng)的控制過程分析

分析典型連續(xù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，其構(gòu)成主要包含以下幾個方面：控制器、給定值、反饋值、檢測裝置、被控對象、執(zhí)行器以及被控參數(shù)等，該系統(tǒng)運行時通過比較器來對給定值與反饋值進(jìn)行對比分析，在控制器的作用下對計算得到的偏差進(jìn)行調(diào)整，執(zhí)行結(jié)構(gòu)在該控制信號的驅(qū)動下運行，從而實現(xiàn)了對被控參數(shù)數(shù)值的有效控制，保證其處于預(yù)期范圍內(nèi)。計算機自動控制系統(tǒng)就是對連續(xù)控制系統(tǒng)中的比較器和控制器以計算機替換，保證完成同樣功能和作用的基礎(chǔ)上使得系統(tǒng)更加智能。計算機自動控制系統(tǒng)的輸入輸出信號需要進(jìn)行模擬信號和數(shù)字信號之間的相互轉(zhuǎn)換。

計算機控制系統(tǒng)的控制過程可以分為兩個部分，即檢測被控參數(shù)的數(shù)據(jù)采集處理過程和對控制器進(jìn)行控制信號的發(fā)送的實時控制的過程，該控制信號是通過既定控制規(guī)律進(jìn)行計算而得出的控制量。該過程會不斷重復(fù)發(fā)生。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的要求對監(jiān)控過程中如果發(fā)生異常情況，可進(jìn)行更正。

2 計算機控制系統(tǒng)的組成和特點

在該系統(tǒng)中，被控對象與計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸與交換是通過過程輸入/輸出通道完成，輸入通道是將被控參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字代碼，輸出通道則相反，將計算機的相關(guān)數(shù)據(jù)和控制命令轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘枌Ρ豢貙ο筮M(jìn)行控制。過程輸入/輸出通道包含有模擬量的輸入輸出和開關(guān)量的輸入輸出。外界信息與計算機之間的交流是通過外部設(shè)備實現(xiàn)，操作臺則是實現(xiàn)人機對話的設(shè)備。軟件主要是為實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)的各種功能。

相對于連續(xù)控制系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)混合有數(shù)字信號和模擬信號，這樣的方式更方便實現(xiàn)復(fù)雜控制。在連續(xù)控制系統(tǒng)時，修改控制規(guī)律必須進(jìn)行模擬電路的修改，對結(jié)構(gòu)改變較大，而計算機控制則只需要對相關(guān)程序進(jìn)行修改。計算機控制系統(tǒng)不再是連續(xù)控制而是離散控制，一個數(shù)字控制器就能實現(xiàn)分時控制而進(jìn)行多個控制。計算機控制系統(tǒng)能更為有效的實現(xiàn)一體化管理。

3 計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用類型分類

計算機控制系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)、分級控制系統(tǒng)DES和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS。

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，計算機負(fù)責(zé)采集和處理數(shù)據(jù)，而直接控制。其作用主要是在生產(chǎn)過程中檢測、記錄和處理各個工藝變量，超出情況報警提示，對于此類變量還可實現(xiàn)實時分析和累計分析，分析出趨勢來給予操作者參考。

在直接數(shù)字控制系統(tǒng)中，計算機將按照控制規(guī)律運算得到的結(jié)果輸送到被控對象，調(diào)整被控變量以符合相關(guān)指標(biāo)要求。相對于模擬系統(tǒng)的直接傳送，該系統(tǒng)的控制信號需要經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出才能作用于驅(qū)動裝置。鑒于計算機的強大計算能力，很方便實現(xiàn)控制算法的改變。計算機進(jìn)行的控制需要較高的適應(yīng)性、實時性以及可靠性。

監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)中通過對比既定的數(shù)學(xué)模型與實際工況來進(jìn)行優(yōu)化計算，獲得最佳優(yōu)化值通過數(shù)字控制系統(tǒng)來執(zhí)行。該系統(tǒng)主要任務(wù)是高級管理和控制，多采用較高檔的計算機以適應(yīng)大容量和強處理功能的要求。

DES在國內(nèi)多稱為集散控制系統(tǒng)，其為多級計算機系統(tǒng)，以通信網(wǎng)絡(luò)連接過程監(jiān)控級和過程控制級，特點是組態(tài)方便、配置靈活，可實現(xiàn)分散控制、分級管理和集中操作。FCS是改進(jìn)DCS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和過高的系統(tǒng)成本而出現(xiàn)的新型分布式控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的不斷提升，執(zhí)行器、傳感器都逐步向數(shù)字化演變，4 mA～20 mA模擬信號逐步被數(shù)字信號代替，現(xiàn)場總線為串行通信網(wǎng)絡(luò)，為雙線、全數(shù)字化的多站點網(wǎng)絡(luò)，連接了控制設(shè)備與現(xiàn)場儀表。

4 計算機自動控制的原理分析

在自動控制誕生初，其調(diào)節(jié)主要是在反饋理論上實現(xiàn)的自動操作，多用于工業(yè)控制，隨著后期制造業(yè)的發(fā)展，自動控制理論也得到了進(jìn)一步的完善，直到完整的自動控制理論體系建立，其控制理論是在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上得到，主要對線性定常數(shù)系統(tǒng)、單輸入-單輸出等問題進(jìn)行設(shè)計和分析。

1）自動控制系統(tǒng)。在自動控制系統(tǒng)中，要實現(xiàn)各類控制就必須先連接控制裝置和控制對象，以一定的方式來形成有機整體。該系統(tǒng)中，被控梁為被控對象的輸出量，必須為控制的物理量，可設(shè)定為固定值，如壓力和溫度等。控制裝置是一個機構(gòu)總體，能在不同方式、原理上控制被控對象，最基本的是在反饋控制原理下的反饋控制系統(tǒng)。

2）反饋控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，被控裝置是在控制裝置的控制下獲取反饋信息，對控制量和被控制量之間的偏差進(jìn)行修正，以到達(dá)控制的目的，這也是反饋控制的基本原理。以下為某典型的反饋模型：

該模型的公式為：

設(shè)定A值為5，開3次方

通過此方法就能實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，在中出現(xiàn)偏大取值，通過計算后的輸出值會自動調(diào)整變小，而中偏小的取值在計算后自動調(diào)整而變大。

在科技不斷發(fā)展的推動下，計算機在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用變得更加高效實用，自動控制也發(fā)展到了各個行業(yè)領(lǐng)域。同時，還需要從業(yè)人員共同努力，將自動控制超低成本、高智能方向發(fā)展，保證工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]孫歆鈺.Matlab仿真在自動控制原理課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].信息通信，2013（8）.

[2]馬志艷，楊光友，潘武，李浩.基于組態(tài)王的中頻淬火處理實驗控制系統(tǒng)[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013（5）.

[3]姜建軍，劉利波，王啟健，于曉剛.自動控制系統(tǒng)在礦井排水中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2013（9）.endprint

摘 要 文章主要對計算機控制系統(tǒng)的過程進(jìn)行分析，闡述了該系統(tǒng)的組成及相關(guān)特點，分析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)、分級控制系統(tǒng)DES和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS的優(yōu)缺點，以典型例子來說明相關(guān)控制原理。

關(guān)鍵詞 自動控制；控制系統(tǒng)；應(yīng)用分類

中圖分類號：TP249 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0117-01

計算機自動控制系統(tǒng)是將自動控制技術(shù)與計算機技術(shù)有機的結(jié)合后發(fā)展而成的。傳統(tǒng)的控制理論面對較為繁雜的控制系統(tǒng)和計算步驟而出現(xiàn)無法解決的情況，存在著一定的局限性，也無法達(dá)到控制系統(tǒng)所需的運行要求。隨著控制理論的不斷發(fā)展，在設(shè)計、分析以及綜合方面，自動控制的理論基礎(chǔ)都在不斷完善，而在計算機技術(shù)的輔助下發(fā)展更為快速，兩者的高效結(jié)合更是出現(xiàn)了一個高效的平臺，加速了該系統(tǒng)的發(fā)展速度。

1 計算機控制系統(tǒng)的控制過程分析

分析典型連續(xù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，其構(gòu)成主要包含以下幾個方面：控制器、給定值、反饋值、檢測裝置、被控對象、執(zhí)行器以及被控參數(shù)等，該系統(tǒng)運行時通過比較器來對給定值與反饋值進(jìn)行對比分析，在控制器的作用下對計算得到的偏差進(jìn)行調(diào)整，執(zhí)行結(jié)構(gòu)在該控制信號的驅(qū)動下運行，從而實現(xiàn)了對被控參數(shù)數(shù)值的有效控制，保證其處于預(yù)期范圍內(nèi)。計算機自動控制系統(tǒng)就是對連續(xù)控制系統(tǒng)中的比較器和控制器以計算機替換，保證完成同樣功能和作用的基礎(chǔ)上使得系統(tǒng)更加智能。計算機自動控制系統(tǒng)的輸入輸出信號需要進(jìn)行模擬信號和數(shù)字信號之間的相互轉(zhuǎn)換。

計算機控制系統(tǒng)的控制過程可以分為兩個部分，即檢測被控參數(shù)的數(shù)據(jù)采集處理過程和對控制器進(jìn)行控制信號的發(fā)送的實時控制的過程，該控制信號是通過既定控制規(guī)律進(jìn)行計算而得出的控制量。該過程會不斷重復(fù)發(fā)生。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的要求對監(jiān)控過程中如果發(fā)生異常情況，可進(jìn)行更正。

2 計算機控制系統(tǒng)的組成和特點

在該系統(tǒng)中，被控對象與計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸與交換是通過過程輸入/輸出通道完成，輸入通道是將被控參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字代碼，輸出通道則相反，將計算機的相關(guān)數(shù)據(jù)和控制命令轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘枌Ρ豢貙ο筮M(jìn)行控制。過程輸入/輸出通道包含有模擬量的輸入輸出和開關(guān)量的輸入輸出。外界信息與計算機之間的交流是通過外部設(shè)備實現(xiàn)，操作臺則是實現(xiàn)人機對話的設(shè)備。軟件主要是為實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)的各種功能。

相對于連續(xù)控制系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)混合有數(shù)字信號和模擬信號，這樣的方式更方便實現(xiàn)復(fù)雜控制。在連續(xù)控制系統(tǒng)時，修改控制規(guī)律必須進(jìn)行模擬電路的修改，對結(jié)構(gòu)改變較大，而計算機控制則只需要對相關(guān)程序進(jìn)行修改。計算機控制系統(tǒng)不再是連續(xù)控制而是離散控制，一個數(shù)字控制器就能實現(xiàn)分時控制而進(jìn)行多個控制。計算機控制系統(tǒng)能更為有效的實現(xiàn)一體化管理。

3 計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用類型分類

計算機控制系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)、分級控制系統(tǒng)DES和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS。

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，計算機負(fù)責(zé)采集和處理數(shù)據(jù)，而直接控制。其作用主要是在生產(chǎn)過程中檢測、記錄和處理各個工藝變量，超出情況報警提示，對于此類變量還可實現(xiàn)實時分析和累計分析，分析出趨勢來給予操作者參考。

在直接數(shù)字控制系統(tǒng)中，計算機將按照控制規(guī)律運算得到的結(jié)果輸送到被控對象，調(diào)整被控變量以符合相關(guān)指標(biāo)要求。相對于模擬系統(tǒng)的直接傳送，該系統(tǒng)的控制信號需要經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出才能作用于驅(qū)動裝置。鑒于計算機的強大計算能力，很方便實現(xiàn)控制算法的改變。計算機進(jìn)行的控制需要較高的適應(yīng)性、實時性以及可靠性。

監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)中通過對比既定的數(shù)學(xué)模型與實際工況來進(jìn)行優(yōu)化計算，獲得最佳優(yōu)化值通過數(shù)字控制系統(tǒng)來執(zhí)行。該系統(tǒng)主要任務(wù)是高級管理和控制，多采用較高檔的計算機以適應(yīng)大容量和強處理功能的要求。

DES在國內(nèi)多稱為集散控制系統(tǒng)，其為多級計算機系統(tǒng)，以通信網(wǎng)絡(luò)連接過程監(jiān)控級和過程控制級，特點是組態(tài)方便、配置靈活，可實現(xiàn)分散控制、分級管理和集中操作。FCS是改進(jìn)DCS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和過高的系統(tǒng)成本而出現(xiàn)的新型分布式控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的不斷提升，執(zhí)行器、傳感器都逐步向數(shù)字化演變，4 mA～20 mA模擬信號逐步被數(shù)字信號代替，現(xiàn)場總線為串行通信網(wǎng)絡(luò)，為雙線、全數(shù)字化的多站點網(wǎng)絡(luò)，連接了控制設(shè)備與現(xiàn)場儀表。

4 計算機自動控制的原理分析

在自動控制誕生初，其調(diào)節(jié)主要是在反饋理論上實現(xiàn)的自動操作，多用于工業(yè)控制，隨著后期制造業(yè)的發(fā)展，自動控制理論也得到了進(jìn)一步的完善，直到完整的自動控制理論體系建立，其控制理論是在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上得到，主要對線性定常數(shù)系統(tǒng)、單輸入-單輸出等問題進(jìn)行設(shè)計和分析。

1）自動控制系統(tǒng)。在自動控制系統(tǒng)中，要實現(xiàn)各類控制就必須先連接控制裝置和控制對象，以一定的方式來形成有機整體。該系統(tǒng)中，被控梁為被控對象的輸出量，必須為控制的物理量，可設(shè)定為固定值，如壓力和溫度等。控制裝置是一個機構(gòu)總體，能在不同方式、原理上控制被控對象，最基本的是在反饋控制原理下的反饋控制系統(tǒng)。

2）反饋控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，被控裝置是在控制裝置的控制下獲取反饋信息，對控制量和被控制量之間的偏差進(jìn)行修正，以到達(dá)控制的目的，這也是反饋控制的基本原理。以下為某典型的反饋模型：

該模型的公式為：

設(shè)定A值為5，開3次方

通過此方法就能實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，在中出現(xiàn)偏大取值，通過計算后的輸出值會自動調(diào)整變小，而中偏小的取值在計算后自動調(diào)整而變大。

在科技不斷發(fā)展的推動下，計算機在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用變得更加高效實用，自動控制也發(fā)展到了各個行業(yè)領(lǐng)域。同時，還需要從業(yè)人員共同努力，將自動控制超低成本、高智能方向發(fā)展，保證工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]孫歆鈺.Matlab仿真在自動控制原理課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].信息通信，2013（8）.

[2]馬志艷，楊光友，潘武，李浩.基于組態(tài)王的中頻淬火處理實驗控制系統(tǒng)[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013（5）.

[3]姜建軍，劉利波，王啟健，于曉剛.自動控制系統(tǒng)在礦井排水中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2013（9）.endprint

摘 要 文章主要對計算機控制系統(tǒng)的過程進(jìn)行分析，闡述了該系統(tǒng)的組成及相關(guān)特點，分析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)、分級控制系統(tǒng)DES和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS的優(yōu)缺點，以典型例子來說明相關(guān)控制原理。

關(guān)鍵詞 自動控制；控制系統(tǒng)；應(yīng)用分類

中圖分類號：TP249 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0117-01

計算機自動控制系統(tǒng)是將自動控制技術(shù)與計算機技術(shù)有機的結(jié)合后發(fā)展而成的。傳統(tǒng)的控制理論面對較為繁雜的控制系統(tǒng)和計算步驟而出現(xiàn)無法解決的情況，存在著一定的局限性，也無法達(dá)到控制系統(tǒng)所需的運行要求。隨著控制理論的不斷發(fā)展，在設(shè)計、分析以及綜合方面，自動控制的理論基礎(chǔ)都在不斷完善，而在計算機技術(shù)的輔助下發(fā)展更為快速，兩者的高效結(jié)合更是出現(xiàn)了一個高效的平臺，加速了該系統(tǒng)的發(fā)展速度。

1 計算機控制系統(tǒng)的控制過程分析

分析典型連續(xù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，其構(gòu)成主要包含以下幾個方面：控制器、給定值、反饋值、檢測裝置、被控對象、執(zhí)行器以及被控參數(shù)等，該系統(tǒng)運行時通過比較器來對給定值與反饋值進(jìn)行對比分析，在控制器的作用下對計算得到的偏差進(jìn)行調(diào)整，執(zhí)行結(jié)構(gòu)在該控制信號的驅(qū)動下運行，從而實現(xiàn)了對被控參數(shù)數(shù)值的有效控制，保證其處于預(yù)期范圍內(nèi)。計算機自動控制系統(tǒng)就是對連續(xù)控制系統(tǒng)中的比較器和控制器以計算機替換，保證完成同樣功能和作用的基礎(chǔ)上使得系統(tǒng)更加智能。計算機自動控制系統(tǒng)的輸入輸出信號需要進(jìn)行模擬信號和數(shù)字信號之間的相互轉(zhuǎn)換。

計算機控制系統(tǒng)的控制過程可以分為兩個部分，即檢測被控參數(shù)的數(shù)據(jù)采集處理過程和對控制器進(jìn)行控制信號的發(fā)送的實時控制的過程，該控制信號是通過既定控制規(guī)律進(jìn)行計算而得出的控制量。該過程會不斷重復(fù)發(fā)生。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的要求對監(jiān)控過程中如果發(fā)生異常情況，可進(jìn)行更正。

2 計算機控制系統(tǒng)的組成和特點

在該系統(tǒng)中，被控對象與計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸與交換是通過過程輸入/輸出通道完成，輸入通道是將被控參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字代碼，輸出通道則相反，將計算機的相關(guān)數(shù)據(jù)和控制命令轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘枌Ρ豢貙ο筮M(jìn)行控制。過程輸入/輸出通道包含有模擬量的輸入輸出和開關(guān)量的輸入輸出。外界信息與計算機之間的交流是通過外部設(shè)備實現(xiàn)，操作臺則是實現(xiàn)人機對話的設(shè)備。軟件主要是為實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)的各種功能。

相對于連續(xù)控制系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)混合有數(shù)字信號和模擬信號，這樣的方式更方便實現(xiàn)復(fù)雜控制。在連續(xù)控制系統(tǒng)時，修改控制規(guī)律必須進(jìn)行模擬電路的修改，對結(jié)構(gòu)改變較大，而計算機控制則只需要對相關(guān)程序進(jìn)行修改。計算機控制系統(tǒng)不再是連續(xù)控制而是離散控制，一個數(shù)字控制器就能實現(xiàn)分時控制而進(jìn)行多個控制。計算機控制系統(tǒng)能更為有效的實現(xiàn)一體化管理。

3 計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用類型分類

計算機控制系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)、分級控制系統(tǒng)DES和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS。

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，計算機負(fù)責(zé)采集和處理數(shù)據(jù)，而直接控制。其作用主要是在生產(chǎn)過程中檢測、記錄和處理各個工藝變量，超出情況報警提示，對于此類變量還可實現(xiàn)實時分析和累計分析，分析出趨勢來給予操作者參考。

在直接數(shù)字控制系統(tǒng)中，計算機將按照控制規(guī)律運算得到的結(jié)果輸送到被控對象，調(diào)整被控變量以符合相關(guān)指標(biāo)要求。相對于模擬系統(tǒng)的直接傳送，該系統(tǒng)的控制信號需要經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出才能作用于驅(qū)動裝置。鑒于計算機的強大計算能力，很方便實現(xiàn)控制算法的改變。計算機進(jìn)行的控制需要較高的適應(yīng)性、實時性以及可靠性。

監(jiān)督計算機控制系統(tǒng)中通過對比既定的數(shù)學(xué)模型與實際工況來進(jìn)行優(yōu)化計算，獲得最佳優(yōu)化值通過數(shù)字控制系統(tǒng)來執(zhí)行。該系統(tǒng)主要任務(wù)是高級管理和控制，多采用較高檔的計算機以適應(yīng)大容量和強處理功能的要求。

DES在國內(nèi)多稱為集散控制系統(tǒng)，其為多級計算機系統(tǒng)，以通信網(wǎng)絡(luò)連接過程監(jiān)控級和過程控制級，特點是組態(tài)方便、配置靈活，可實現(xiàn)分散控制、分級管理和集中操作。FCS是改進(jìn)DCS系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和過高的系統(tǒng)成本而出現(xiàn)的新型分布式控制系統(tǒng)。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的不斷提升，執(zhí)行器、傳感器都逐步向數(shù)字化演變，4 mA～20 mA模擬信號逐步被數(shù)字信號代替，現(xiàn)場總線為串行通信網(wǎng)絡(luò)，為雙線、全數(shù)字化的多站點網(wǎng)絡(luò)，連接了控制設(shè)備與現(xiàn)場儀表。

4 計算機自動控制的原理分析

在自動控制誕生初，其調(diào)節(jié)主要是在反饋理論上實現(xiàn)的自動操作，多用于工業(yè)控制，隨著后期制造業(yè)的發(fā)展，自動控制理論也得到了進(jìn)一步的完善，直到完整的自動控制理論體系建立，其控制理論是在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上得到，主要對線性定常數(shù)系統(tǒng)、單輸入-單輸出等問題進(jìn)行設(shè)計和分析。

1）自動控制系統(tǒng)。在自動控制系統(tǒng)中，要實現(xiàn)各類控制就必須先連接控制裝置和控制對象，以一定的方式來形成有機整體。該系統(tǒng)中，被控梁為被控對象的輸出量，必須為控制的物理量，可設(shè)定為固定值，如壓力和溫度等。控制裝置是一個機構(gòu)總體，能在不同方式、原理上控制被控對象，最基本的是在反饋控制原理下的反饋控制系統(tǒng)。

2）反饋控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，被控裝置是在控制裝置的控制下獲取反饋信息，對控制量和被控制量之間的偏差進(jìn)行修正，以到達(dá)控制的目的，這也是反饋控制的基本原理。以下為某典型的反饋模型：

該模型的公式為：

設(shè)定A值為5，開3次方

通過此方法就能實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，在中出現(xiàn)偏大取值，通過計算后的輸出值會自動調(diào)整變小，而中偏小的取值在計算后自動調(diào)整而變大。

在科技不斷發(fā)展的推動下，計算機在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用變得更加高效實用，自動控制也發(fā)展到了各個行業(yè)領(lǐng)域。同時，還需要從業(yè)人員共同努力，將自動控制超低成本、高智能方向發(fā)展，保證工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]孫歆鈺.Matlab仿真在自動控制原理課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].信息通信，2013（8）.

[2]馬志艷，楊光友，潘武，李浩.基于組態(tài)王的中頻淬火處理實驗控制系統(tǒng)[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013（5）.

[3]姜建軍，劉利波，王啟健，于曉剛.自動控制系統(tǒng)在礦井排水中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2013（9）.endprint