計算機控制系統發展方向的探討

李成良 徐秀萍

(大連海洋大學應用技術學院,遼寧大連 116300)

1 當下計算機控制系統的現狀

根據計算機控制系統定義分析,便是實現計算機技術與控制理論之間的相互結合從而在這一過程中得出一定產物,而相互結合的過程是一種不斷變化的狀態,即其系統從簡單實現往多級分布的過渡的轉變。從計算機控制系統的發展歷史看,其中有兩件大事對其的研究發展影響重大,均發生于二戰之后。首先,二戰結束后,世界相對環境相對安全,科學技術也得到快速發展,從而實現了第一臺電子計算機的發明出現。其次,與其相關的景點控制理論也隨之出現,實現了新型與控制的有效的聯合,這一理論的出現對計算機控制系統具有重要影響,與其相關發展密不可分。對計算機的相關硬件進行簡單分析,可以知道其發展已經經歷是四代的歷程,直到目前,其步伐也即將邁入第五代的發展。

2 計算機控制系統的相關關鍵性技術

2.1 控制系統的組成描述與相關特點

一般情況下,計算機控制系統要實現對控制系統的應對,即實現對其控制器的任務的承擔,就需要對數字計算機加以利用,此外,還需要直接參與到其工業生產過程中,以及直接參與到其相關工藝裝備中,另外還要對其設備實施控制方面進行直接的參與,在進行測量及計算時也應要如此。對其組成進行分析,可以知道其計算機控制系統在某種程度上與其模擬控制系統是相似的,而這其中主要表現在控制器及控制對象上,以及測量裝備與執行機構也是其主要表現。而對于計算機控制系統而言,其要與自動控制理論實現有效的結合,以及實現與計算機技術的相關結合,從而以模擬硬件的相關系統進行比較,而對于該系統而言,其則有以下特點:

(1)程序控制特點。對于程序控制系統而言,無論其運用任何控制規律,都有利于其實現程序化,也就是說,對其控制規律的改變實際上也就是對其程序的改變。

(2)數字控制特點。通過對數字控制系統的簡單研究可以發現,對于當下大部分計算機而言,其不論是實現信息的輸出還是輸入,其本質上都是屬于數字信息,而在此過程中,保持、量化以及采樣等多方面的變化對于計算機控制系統而言都以被控對象身份存在。

(3)實時控制特點。根據對實時控制的分析看,其要想實現對計算機信息的處理,必須滿足的便是要適應控制的過程。

(4)綜合控制特點。對于計算機控制系統而言,其第四個相關特點則是綜合控制,綜合控制就是指將計算機作為一個中心,從而實現其綜合控制能做到自適應、多工具以及多回放的特點,并且其參數變化相對復雜,相關對象也較多,其變量也相對復雜。

2.2 對控制系統的關鍵技術的相關探究

通過分析研究,發現對于計算機控制系統而言,其相關內容主要有:首先是其相關的硬件設備,硬件設備對其整個系統而言相關重要,其次是其相關軟件設備,軟硬件設備對于其都具有重要作用,另外是其相關執行機構,執行機構能對其整個系統的運用進行指導,此外則是儀表的檢測以及其相關傳感器等。由此看來,其整個系統相對較為復雜,所涉及的技術也相對較為多元,因此,對其相關技術進行簡單分析,則主要為以下內容:

(1)首先是其嵌入式計算機以及其中的相關產品。其中其產品包括智能控制器,另外是微控制的相關技術,此外是其單片機智能部件,以及其中的微處理器和相關板卡。

(2)其次是其實時控制軟件技術。該控制軟件技術主要包括的有典型應用軟件,另外是對其實施控制軟件進行相關的編程,第三則是對針對其數據庫的整理的相關軟件,即實時分布式數據庫管理軟件,此外則是其較為現代化的先進控制軟件,以及相關的組態軟件,最后則是影響其系統操作的實時操作系統。

3 對計算機控制系統未來發展方向的分析

對其未來趨勢的分析首先可以從網絡化的控制系統分析。一般情況下,就目前而言,網絡技術的發展是較為迅速的,此外,計算機技術的進步也十分明顯,在如此背景下,計算機控制系統也將會逐步的實現對各種方面各種層次的計算機網絡的應用中。對其相關規模進行一定分析,可以知道在未來的發展中計算機網絡的影響范圍會實現更大程度的擴大,在如此趨勢下,舊有的回路控制系統也會出現更為多元的變化,其相關特點會出現一定程度上的根本性的變化,從而最終能夠實現網絡化控制系統的逐步發展。此外,由于現場級網絡技術會不斷產生發展,從而如果一旦實現對這一技術的應用,那么將會嚴重影響到當下的相關局面,會對其造成一定的改變。在這種情況下,會造成網絡接口出現轉移,逐步往各自儀表單元方向的轉移,從而對于這些儀表單元而言,會使其形成直接的通訊功能。

其次,是對其扁平化控制系統的分析。對于具備分布式與集散式特點的傳統的計算機控制系統而言,其要以實際網絡結構為依據,從而實現其不同功能的完成,并且當其要實現網絡的劃分時需要以網絡為基礎,將其當成一個界限,從而實現多個層次的網絡劃分,從而運用計算機技術,將其各個層次進行連接。然而在這一過程中,往往又受到分布較為獨立的不同網絡層的影響,從而使其在進行信息的傳遞與交換時往往會受到一定的影響,從而在連接時往往會有一定的局限性。另外,在實現這一過程的進行時,由于自身數據結構相對而言較為封閉,從而造成其分布式與集散式的控制系統難以實現彼此的交互,從而由于其交互性相對較差,就會難以與不同廠家產品實現交互。在如此狀況下,隨著企業網絡技術的不斷的發展,其也就實現了連接規模的進一步擴大,也能有利于提升其通訊能力,而這也是傳統的分布式的計算機控制系統難以做到的。

4 結語

綜上所述,隨著人工智能計算機的不斷發展,以及多媒體計算機的不斷進步下,要實現計算機控制系統系統的逐步完善,就需要及時利用智能控制技術的先進性,并且及時將其相關的應用控制理念作為指導,發揮其相關作用,從而實現計算機控制系統的完善,也有利于提高工業自動化水平,最終實現科學技術的進步。

[1]李東風.微型計算機控制技術的發展及應用[J].中國科技信息,2007,(07).

[2]王華本.計算機控制系統的發展趨勢[J].今日科苑,2007,(22).

[3]于海生.微型計算機控制技術[M].清華大學出版社,1999.

[4]何克忠.計算機控制系統[M].清華大學出版社,1998.

[5]潘新民,玉燕芳.微型計算機控制技術實用教程[M].電子工業出版社,2003.

[6]賴壽宏.微型計算機控制技術[M].機械工業出版社,2004.