計算機控制技術及具體應用

郭 歌 裴 昊

平頂山工業職業技術學院

計算機控制技術及具體應用

郭 歌 裴 昊

平頂山工業職業技術學院

計算機控制系統在各項工程項目中被廣泛利用，也是工程中不可缺少的部分，它直接影響到工程項目中的儀表、機器能否正常、安全、穩定的運轉。鑒于計算機控制系統在生活中的深入，所以計算機控制技術的安全性、可靠性就尤為重要，這樣才能更好的應用。

計算機控制技術的產生及發展

計算機控制技術是由數字計算機對動態系統進行控制的技術，它是隨著計算機技術的發展而出現的。在計算機的控制系統中，自動控制中的常規控制設備由數字計算機來代替，用來調節和控制動態系統，進而使計算機控制技術實現根本性變革。數字計算機具有強大的功能，主要具備了采集、傳送、存貯、處理大量數據的能力，使自動控制開始變革發展，在此基礎上以計算機為主要控制設備的一個新階段順勢開啟。

在計算機控制系統中有數據采集、數據處理、實時控制這三個主要部分貫穿于整個控制過程中?？刂葡到y可做到對被控參數的實時檢測，處理好其輸入到計算機系統的部分，同時還要按照已經設計好的控制規律準確計算出計算控制量，之后再發出控制信號。計算機控制技術要求在一定時間內完成信號的輸入、計算和輸出，確?？刂频臅r效性。此外，整個信息處理過程不可重復，要按照指標去完成工作。還要監測好被控參數和設備本身存在的異常，找到問題后及時處理，從根本上保證系統能順利完成工作，符合工作實踐的需求。

計算機控制技術的概述

1.計算機控制的基本概念

（1）開環控制系統：系統的輸出量如果對系統的控制作用毫無影響，就可以將其稱為開環控制系統。開環控制系統的一大優勢就是對系統的輸出量無需測量，也不必將輸出量反饋到輸入端進行多方比較。

（2）閉環控制系統：只要是系統輸出的信號都會給控制作用的系統帶來直接的影響，這種系統就被稱為閉環控制系統，也可以將閉環控制系統看做是反饋系統，同時它還具有穩定性。

2.計算機控制系統的主要特點

（1）在結構上除了計算機控制系統中測量裝置、執行機構等一些比較常用的模擬部件外，計算機控制系統中數字計算機就是系統中具有控制執行功能的關鍵部件，也是核心。所以，可以說模擬和數字部件的混合系統就是計算機控制系統。

（2）連續模擬信號是計算機控制系統中不可缺少的，但是除此之外還含有數字信號，事實上計算機控制系統與連續控制系統兩者間有明顯不同之處，要用專門的理論去設計、分析。

（3）計算機的運算能力極強，所以計算機控制系統中往往可以將分時控制的方式應用到控制器（控制計算機）上，這樣有利于同時控制多個回路。

（4）計算機控制系統的指令系統豐富，并且邏輯判斷功能強大，主要采用離散控制方式。而在具體操作中，則可以通過計算機控制系統達到管理控制一體化。

3.計算機控制系統的控制過程

分為兩個部分：一是實時數據采集；二是實時控制決策。對測量變送裝置的被控量的瞬時值進行檢測和輸入，之后還要分析和處理采集到的被控量數據，以控制規律為依據進行仔細的研究。

計算機控制技術的具體應用及未來發展方向

1.在人們的日常生活中，計算機控制技術已經成為非常重要的一部分，被廣泛應用到多個方面。計算機控制技術無論是對于微型系統還是大型系統來說，都是它們必不可少的，由此可以看出計算機控制技術的重要性。近年來，計算機技術在快速發展，微型計算機也在日益普及，隨之也出現了多種微型控制器，這些控制器價格低，且性能優良，適用的范圍很廣，有利于降低計算機控制器的成本，促使計算機控制技術更好的運用和發展。除此之外，借助于各種軟件編程，實現靈活、復雜的控制算法，從而可將計算機控制技術運用到交通運輸、農業生產、國防建設等多個領域，也能獲得更好的效果。總之，在計算機技術的進步和控制理論的發展形勢下，會出現更多先進的計算機控制技術，也會有更可靠的控制效果，適用更為廣闊的范圍，也進一步推動了國民經濟的大發展。

2.未來計算機控制系統的發展趨勢

（1）計算機集成制造系統

CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）就是所謂的計算機集成制造系統CIMS，它的應用是以三大技術為基礎，一是自動化技術，二是制造技術，三是信息技術。借助于計算機及其軟件，對生產環節涉及的生產規劃、生產控制、產品設計、生產設備等一系列所需系統進行針對性的有機集成，由此可以消除自動化孤島，實現智能制造系統，并具有多品種、高效益、高柔性。

（2）集散控制系統

在過程控制領域里，集散控制系統技術在日趨完善，也成為時下的主流系統，被使用的領域也更為廣泛。從目前的形勢變化來看，由于該系統以微處理器作為基礎，所以也可以將集散控制系統稱為分散型信息綜合控制系統。在集散控制系統發展的初始階段，實現分散控制是集散控制的主要目的，所以分散控制系統這一名稱在國外一直被沿用，即DCS（Distributed Control System）。到了80年代，全系統信息的綜合管理成為了分散控制系統處理的重點技術。因綜合管理和分散控制這兩大特征始終是其重點考慮的問題，所以也稱為分散型綜合控制系統，簡稱集散系統。

（3）智能控制系統

到目前為止，還沒有對智能控制下一個統一準確的定義。因此，我們認為智能控制就是指在智能機器的自主驅動下實現其自動控制的目標。我們也可以認為智能控制是智能機器的驅使下，無需人的操作就能實現自動控制目標，自主機器人的控制就屬于這類的最好證明?；谏鲜龅膬煞N情況，就可以將智能控制系統的概念概況為：操作人員無需干預，只要能驅動自主智能機器就將其目標的自動控制系統得以實現的自動控制系統。該類系統首先要具備的就是智能調節和執行能力?？刂普?、人工智能、系統學和運籌學等多個學科被智能控制用做理論基礎。

（4）低成本自動化系統

計算機的各種功能在逐漸的完善，呈現出大容量、高速度發展的特點，同時綜合自動化系統也在改善。國際上開始轉向低成本自動化LCA，并且LCA已經被國際自動控制聯合委員會定為系列學術會議之一，具有重要意義。

結束語

綜上所述，計算機控制技術得到了較快發展，并且在多個領域都發揮出了重要作用。計算機控制技術以計算機應用技術、電子技術、自動控制技術為基礎，實現精密化生產和自動化控制。隨著科技隊伍的壯大，計算機人才應不斷提高自身的計算機控制技術應用能力，以適應當前企業發展的需要。為此，作為計算機人才，就要繼續加強對計算機控制技術方面的研究，不斷提高計算機控制技術水平，以此來滿足當前高端技術發展的需要，也使計算機控制系統的可靠性技術在未來有更大的進步空間。