計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)及應(yīng)用探析

摘 要

當(dāng)今快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)水平和社會(huì)發(fā)展需要需要計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的提高，同時(shí)也使得其服務(wù)能力和服務(wù)功能都有著長(zhǎng)足的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)解決了許多領(lǐng)域人工控制的短板，使得控制精度和準(zhǔn)確性取得質(zhì)的飛躍，同時(shí)實(shí)際使用中也發(fā)現(xiàn)了許多計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的不足和缺點(diǎn)，這樣的缺點(diǎn)也使得計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員不斷完善和開發(fā)更好的功能和技術(shù)，本文對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了一些研究并提供一些建議。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制 應(yīng)用分析 發(fā)展前景

1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和及其特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由軟件和硬件兩部分組成，其中包括過程輸入/輸出通道、計(jì)算機(jī)、操作臺(tái)、外部設(shè)備、系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件等部分，各個(gè)部分的協(xié)調(diào)工作使得控制系統(tǒng)可以順利工作。計(jì)算機(jī)輸入/輸出設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出輸入，計(jì)算機(jī)的操作臺(tái)和其他外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的收集，系統(tǒng)軟件等應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)控制功能。多個(gè)系統(tǒng)共同組成了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，使其具有復(fù)雜性和全局性的特點(diǎn)。

1.1 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)理論

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)提出將計(jì)算機(jī)多個(gè)部分和功能技術(shù)結(jié)合在一起，有機(jī)整合為一個(gè)新的功能系統(tǒng)，使其實(shí)現(xiàn)了高效自動(dòng)控制的功能，達(dá)到人們的設(shè)計(jì)目的。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展和使用相比之前更加成熟，功能和性能都得到完善和提高，但同時(shí)其復(fù)雜性和設(shè)計(jì)精度也要求更高，在實(shí)現(xiàn)實(shí)際使用需要的同時(shí)還要進(jìn)行完善，隨著控制理論的不斷發(fā)展，自動(dòng)控制理論的不斷進(jìn)步對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制發(fā)展具有促進(jìn)作用。

1.2 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的常見結(jié)構(gòu)及其功能

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由控制器，執(zhí)行器，被執(zhí)行控制對(duì)象和給定值等部分組成，這些是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，也是執(zhí)行既定程序和命令的關(guān)鍵部分。系統(tǒng)內(nèi)部主要是根據(jù)給定值和反饋值進(jìn)行目標(biāo)的設(shè)定和執(zhí)行，在經(jīng)過控制器來控制誤差的大小，使得運(yùn)行的參數(shù)有效值被控制在一定范圍之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)控制的目的和人工智能的要求。這樣就是一個(gè)最基本的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)組成和工作原理。

1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制主要由兩個(gè)過程組成，首先是數(shù)據(jù)的采集過程，控制器需要利用被控制對(duì)象的數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析和檢測(cè)，再將輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)控制量的規(guī)范和控制，整合之后傳送到下一階段的控制。接下來便是實(shí)時(shí)的控制，根據(jù)上一層次接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將這個(gè)過程進(jìn)行不斷地重復(fù)進(jìn)行，使得系統(tǒng)可以達(dá)到工作人員預(yù)先設(shè)置的工作目標(biāo)和工作質(zhì)量，達(dá)到自動(dòng)控制的目的。

2 計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)類型和要點(diǎn)

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)有著許多的分類和各自不同的特點(diǎn)，但是其中最關(guān)鍵的原理仍然是通過對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)行目標(biāo)和參數(shù)進(jìn)行事先的設(shè)置和設(shè)定，再通過系統(tǒng)運(yùn)行過程中對(duì)軟件運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)控產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋和判斷，鑒定是否符合計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)既定控制目標(biāo)。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)際工作過程中會(huì)遇到各種各樣的問題，因此需要設(shè)計(jì)出不同種類的系統(tǒng)來應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的問題，保證系統(tǒng)功能能夠正常運(yùn)行。

2.1 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)

操作指導(dǎo)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)操作部分的重要系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)提供了對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的基礎(chǔ)，它的組成結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，相對(duì)于其他幾個(gè)系統(tǒng)有著更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，同時(shí)安全性和可靠性卻不低與其他系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)交互的重要組成部分，必須要專業(yè)操作人員進(jìn)行控制和操作，進(jìn)行被控對(duì)象的直接控制和數(shù)據(jù)采集，然后經(jīng)過計(jì)算機(jī)的顯示屏和其他輸出設(shè)備體現(xiàn)出控制結(jié)果。

2.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)

直接數(shù)字控制系統(tǒng)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用最為普遍的一個(gè)系統(tǒng)，它的工作原理是利用多個(gè)或者一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢測(cè)和輸送，經(jīng)由線路等傳輸進(jìn)入計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備之中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的多元控制檢測(cè)，計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)字系統(tǒng)傳輸?shù)膮?shù)進(jìn)行計(jì)算和規(guī)律尋找，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行直接地操作使得運(yùn)行參數(shù)達(dá)到預(yù)定的設(shè)置目標(biāo)。直接數(shù)字控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多回路的復(fù)雜程序控制，是一個(gè)使用范圍較廣的控制系統(tǒng)。

2.3 監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)又叫SCC系統(tǒng)在實(shí)際的控制過程中是對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制進(jìn)行監(jiān)督的一項(xiàng)控制系統(tǒng)，是指對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制過程的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行監(jiān)督控制的規(guī)范。在計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)的過程中，是按照既定的數(shù)序模型進(jìn)行工作和控制的，監(jiān)督系統(tǒng)在計(jì)算過程中給出一個(gè)最佳值，進(jìn)行工作時(shí)將工作參數(shù)按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)節(jié)和監(jiān)督，使得系統(tǒng)達(dá)到正常的工作狀態(tài)和水平

2.4 分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的任務(wù)目標(biāo)分級(jí)為幾個(gè)部分，再利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的不同領(lǐng)域來完成各自對(duì)應(yīng)的任務(wù)，從而達(dá)到精準(zhǔn)控制的目的，每一個(gè)級(jí)別的控制系統(tǒng)的范圍和功能都各不相同，這樣可以更加精準(zhǔn)的對(duì)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化和細(xì)化控制，使得各個(gè)部門的工作互不干擾，更好地進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化控制目標(biāo)運(yùn)算過程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合和總調(diào)度。

3 結(jié)論

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)為計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)控制效果提供了更高的要求，首先要使得計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠跟進(jìn)時(shí)代的步伐，要對(duì)在實(shí)際的控制系統(tǒng)工作過程中出問題進(jìn)行有效地化解和改進(jìn)加強(qiáng)，使得計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的普及程度得到提高和多樣化發(fā)展，其次在實(shí)際的使用過程中要利用一切積極因素，對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行不斷地創(chuàng)新改進(jìn)，對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)關(guān)鍵性問題要給予足夠的重視，不能忽視關(guān)鍵部位的環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，最后，要任用專業(yè)性較高的相關(guān)技術(shù)人員，要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要有較高的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)素養(yǎng)，才能更好地進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]賈秋維.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（07）.

[2]梁秋娜.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用分析[J].決策論壇，2015（06）.

作者簡(jiǎn)介

劉燾（1982-），男，安徽省滁州市人。碩士研究生學(xué)歷。現(xiàn)供職于空空導(dǎo)彈研究院。研究方向?yàn)閷?dǎo)航、慣性測(cè)試。

作者單位

空空導(dǎo)彈研究院 河南省洛陽市 471009