计算机控制系统的设计方法有哪两种

第2章 计算机控制系统过程通道设计方法 数字量过程通道的设计方法 2.2 模拟量输入通道设计方法 2.3 模拟量输出通道设计方法 2.4 小 结

2.1

2.1 数字量过程通道的设计方法

过程输入输出通道由模拟量输入输出通道和数 字量输入输出通道组成。 过程输入输出通道在微型计算机和工业生产过 程之间起着信号传递与变换的纽带作用。

2.1.1数字量输入通道设计方法

注意两个问题，一是输入电平形式，二是使通道抗噪声。 由于数字量输入电平一般与计算机的接口电平不同，需要

进行电平变换。

电平变换和噪声抑制过程叫做信号调理

开关量输入通道结构框图

中断请求信号 信号调理

开关信号及逻辑电平

CPU

并 行 接 口

数字脉冲信号 输入调理

5V

10ＫΩ×4 系统 设置 开关

译码电路 定时器/ 计数器

S0 S1 S2 S3

I/O接口逻辑

数字量输入通道框图

可用如下指令来完成取数

MOV

IN

DX，PROT

AL，DX

三态门缓冲器74LS244 可用来隔离输入和输出线 路，在两者之间起缓冲作 用。

数字量输入通道结构

1. 外部的开关信号及逻辑电平信号调理电路 (1)直接分压

R1

输 入

R2

输 出

(2)光电耦合技术

实现了电气隔离外，还可以使电压不同的子系 统信号之间相

1 计算机控制系统包含哪些基本组成部分？

硬件和软件两部分组成

硬件包括：计算机系统、过程输入输出通道、被控对象、执行器、检测变送环节。 软件包括：系统软件和应用软件

2 如何理解计算机控制系统的实时性？

时系统是能够在确定的时间内执行计算或处理事务并对外部事件作出响应的计算机系统

3 简述SHANNON采样定理

为保证采样信号f*(t)的频谱是被采样信号f（t）的频谱无重叠的重复（沿频率轴方向），以便采样信号f*(t)能反映被采样信号f（t）的变化规律，采样频率

ws(w?2pi/T?2pif)至少应是f（t）的频谱F（jw）的最高频率wmax的两倍，即

ws?2wmax，即香农定理。

4 在计算机实时动态控制系统设计中应用SHANNON采样定理时应注意哪些问题？

SHAANON定理的结论是对无始无终的时域信号得出的。实时控制时，时域信号都是有始的，且只有当前时刻之前可用。因此，实际上要选取?s >>2?c 5 零阶保持器（ZOH）在计算机控制系统中起什么作用？没有它可以吗？为什么？ 作用：将采样信号还原成连续信号

有利。因为零阶保持器简单且可用物理装置实现。 6 在什么条件下，零阶保持器可以近似为理想滤波器？ 要求 ?s?

trhery

基于单片机的油气润滑供油系统的设计

姓 名：

学 号：

trhery

摘要

本文对油气润滑的供油系统的控制做了初步的构想，大体介绍了供油系统的作用及构成和控制的目标。介绍了拟采用的PID控制和模糊PID控制并且模拟了书中的一个PID控制的例子。

关键词 供油系统 PID控制

一 应用背景

油气润滑是将单独供送的润滑剂和压缩空气进行混和并形成紊流状的油气混和流后再供送到润滑点的润滑方式。可应用于冶金机械（冷热轧机、连铸机、推钢机等）、造纸机械、化工机械、机床以及轨道车辆等机械设备中轴承、齿轮及传动件的润滑。

润滑系统中的混合器用于将润滑油与气混合，形成油气两相流。供油系统为油气润滑设备的混合器提供润滑油。

一种油气润滑系统的框图如图1。

图1 一种油气润滑系统 [1]

油从供油装置进入分配器，被将润滑油均匀地分配到若干个给油口，进入混合器，与气混合形成油气两相流，最后进入油气分配器再被分为若干路，送至润滑点。

由于工作环境不同，具体润滑站环境温度也不同，一般是－15℃～50℃，工件运行环境温度－15℃～260℃。

trhery

二 技术要求

2.1 供油系统出口流量及压强

流量：0．1ml／行程~1500ml/min

压强：5~7mpa

2.2 供油系统的

合肥工业大学

《计算机控制技术》课程设计

——电阻炉温度控制系统设计

学院专业 姓 名 学 号_______ ________ _ 完成时间

摘 要

本学期的计算机控制技术课程终于结束了，计算机控制技术是一门跨学科以及应用性、技术性、综合性都很强的专业技术课程，要求具备较强的自动控制理论、微型计算机原理、模拟电子技术、数字电子技术等专业基础知识。通过学习，要求掌握计算机控制系统的控制原理和分析设计方法，具备基本的设计技能，能够设计出简单的计算机控制系统。

我们对于计算机控制技术的学习未间断过，我也认为一门课程的学习是一定要坚持不懈的，只有自己不懈的努力才会换来最后成功的喜悦。 关键词：计算机控制技术；时代发展；分析方法

一、计算机控制技术应用

计算机控制系统所采用的形式与它所控制的生产过程的复杂程度密切相关，不同的被控对象和不同的要求，应有不同

一．题目背景

随着生活水平的提高，人们对家居需求由面积需求变为舒适需求。地板采暖采用辐射方式供暖，符合人体生理需求曲线，如果控制系统选取得当，不仅可以提高房间舒适度，更可以使系统运行费用降低许多。如今一般是在典型位置安装一个温控装置，温控装置连接到壁挂炉，温控器根据室温和温度设定直接控制锅炉运行，各房间不同回路由工作人员凭经验手动调节分水器球阀，改变不同回路的流量，从而达到调节各房间的室温的效果。使用这种控制方法，即使是有经验的工作人员，也难以调节得十分准确，何况各家庭成员由于年龄不同，所需舒适温度不同，需要经常对室温进行调节。又因为微型计算机在智能化电器发展中起着至关重要的作用，而单片机经济实用、开发简便，因而在工业控制、家电智能化等领域占据了广泛的市场。所以针对上述状况，利用AT80C52单片机、ADC0808、DAC0832等元器件设计了多点温控采暖控制系统，根据室内各点温度设定实时控制采暖系统，从而提高居室的舒适性以及采暖的经济性。

二．设计题目及意义：

本设计是基于单片机AT80C52的控制系统，按照设计目的，设计了具有A/D和D/A功能的信号测控装置，可输出标准电压/电流信号。为此选取了合适的A/D转换器和D/A转换器，并扩展了LED显

计算机控制系统李华答案

【篇一：计算机控制系统课设(基于模拟对象的数字控制

系统的设计)】

制器用来调节模拟对象被越来越多的应用在工业生产中，并在现代工业生产中发挥着越来越重要的作用。本课设提出了基于模拟对象的数字控制系统的设计。通过对模拟对象进行数学建模，并根据要达到的控制性能指标设计控制策略，在mablab中进行仿真，并通过力控组态软件实现运行，取得了较好的控制效果。通过本课程设计，可以加深对模拟对象的分析、建模、仿真已及利用组态软件来实现的理解，熟悉和掌握控制系统设计的方法，对提高学生观察、分析和解决问题能力有很大帮助。

关键词：模拟对象，mablab，串联校正，数字控制系统，控制策略，力控 目录

第一章 概述 ........................................................... 1 1.1 题目背景及应用意义 .............................................. 1

第二章 系统组成及被控对象分析 ......................................... 2 2.1 系统组成 .............

安阳工学院电子信息与电气工程学院

计算机控制系统

授课教师：晁军峰E-mail : chchjjff@ 2015版

“一些自动化实验装置图 片”

水处理 生产线 装置

实验 装置 -1

实验装置 -2

填料塔换热 装置

实验装置 -3

加热反应器

开环不稳 定的对象

非线性 液位对 象

实验 装置 -4

实验 装置 机房

计算机控制系统课程介绍： 课程简介：本课程介绍计算机控制系统的构成、硬

件配置、控制算法、软件设计和系统设计与实现等内 容。通过学习能掌握正确选择与设计测控系统的主要 组件，掌握DCS控制系统及其它计算机控制系统的基 本原理与软硬件设计方法。 选修课程：自动控制原理、微机原理、微机接口技

术、 程序设计基础 学分：2

学位选修课

评分：平时：20% ,实验： 20% ,期末考试：60%

参考资料： 1、教材：李元春，计算机控制系统(第二

版),高等教育出版社，2009年1月。

2、何克忠，计算机控制技术，清华大学出版社

3、曹承志，微型计算机控制新技术，机械工业 出版社

4、江秀汉，计算机控制原理及应用，西安电子 科技大学出版社

内容简介：

第一部分：计算机控制系统的概论 第二部分：硬件基础(输入/输出接口与过程通道) 第三部分：计算机控制系统的数学基础

09自动化1班出品

（一）基本概念

第一章

1、什么是计算机控制系统？与传统的控制系统相比，计算机控制系统的优点是什么？

答：计算机控制系统：用计算机代替常规控制系统中的模拟控制器对系统进行控制的系统。 优点：具有精度高速度快、存储容量大和逻辑判断功能，看完实现高级复杂的控制方法，获得快速静谧的控制效果。

2、简述计算机控制系统的硬件组成和各自的功能。

答：计算机控制系统的硬件一般由主机、接口和输入/输出通道、通用外部设备、执行机构、检测元件、仪表、操作台等部分组成。

主机：采用一台或多台计算机，通过接口和I/O口通道，接收检测设备传来的信息并向控制系统的各个部件发出命令，同时计算机对系统的各个参数进行巡回检测、数据处理、控制计算、分析报警、逻辑判断等。

接口与I/O通道：主机与被控对象之间进行信息交换的纽带。

通用外部设备：扩大计算机的功能，是计算机系统与操作人员的交互界面，用来完成信息的记录、存储、显示、打印、传送。

检测元件、仪表、执行机构：检测元件和仪表用来测量生产对象的某些参数，并将非电量的被测参数转换为电量表示；执行机构接受CPU的命令使被控对象完成规定的控制动作。

操作台：用来实现人机之间的交互功能。

3、计算机控制系统应当有

第2章 计算机控制系统的分析Analysis of Computer Control System

—计算机控制系统—

教 材：机械工业出版社， 2011年

课程性质：自动化专业类及相 关专业必修课

2013-6-17

—计算机控制系统—

本章首先介绍计算机控制系统中的信号变换过程与 原则，导出计算机控制系统的模型框图；然后针对线性 时不变的闭环控制系统，建立描述计算机控制系统的z传 递函数；最后建立计算机控制系统稳定性、准确性、快 速性性能指标与其数学模型的结构及其参数之间的定量 和定性关系，并分析采样周期对系统性能的影响。

—计算机控制系统—

同连续控制系统理论一样，计算机控制系统性能分 析和设计也都是以系统的数学模型为基础的。实际计算 机控制系统虽然是由计算机等纯离散分系统和被控对象 等纯连续分系统而构成的混合系统，但是为了分析和设 计方便，通常都是将其等效地化为离散系统来处理。所 以，本章中，“计算机控制系统”、“离散系统”和“ 采样系统”三个术语具有等同含义。

—计算机控制系统—

2.1 计算机控制系统中信号的变换2.1.1 模数转换(ADC)与采样定理

图2-2 A/D变换过程

图2-3 A/D变换中信号形式的变化

—计算机控制系统—

2.1.1.1 采

目录

目录 ·································································································································································· 1 1 题目背景与意义 ········································································································································· 2 2 设计题目介绍 ············································································································································· 3 2.1设计目的 ···············································