计算机控制系统的控制过程

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?

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

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

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

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 ···············································

计算机控制系统试卷二答案

班级： 姓名： 学号： 成绩：

一、 简答题（每小题4分，共40分）

1. 连续控制系统相比，计算机控制系统具有哪些特点？ 答：与连续控制系统相比，计算机控制系统具有以下特点： (1) 计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。

(2) 在计算机控制系统中，控制规律是由计算机通过程序实现的（数字控制器），修改一个控制规律，只需修改程序，因此具有很大的灵活性和适应性。

(3) 计算机控制系统能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。

(4) 计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。 (5) 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多个回路。

(6) 采用计算机控制，如分级计算机控制、集散控制系统、计算机网络等，便于实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进一步提高。

2. 简述计算机控制系统的一般控制过程。

答：(1) 数据采集及处理，即对被控对象的被控参数进行实时检测，并输给计算机进行处理。

(2) 实时控制，即按已设计的控制规律计算出控制量，实时向执行器发出控制信号。

3. 简述典型的计算机控制系统中所包含的信号形式。

答：(1) 连

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2015－2016 学年第一学期 出题教师：

【计算机控制系统】课程 试题 (A卷) 【闭卷考试】

姓名 学号 专业及班级

本试卷共有4道大题 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 总分 一、填空题（共14分，每空1分，共11道小题）

1. 描述连续系统所用的数学模型是微分方程，描述离散系统所用的数学模型是差分方程。。 2.离散系统稳定性不仅与系统结构和参数有关，还与系统的采样周期 有关 。

3.在计算机控制系统中存在有五种信号形式变换，其中采样、量化、零阶保持器等三种信号变换最重要。

4. 计算机控制系统通常是由模拟与数字部件组成的混合系统。

5. 在连续系统中，一个系统或环节的频率特性是指在正弦信号作用下，系统或环节的稳态输出与输入的复数比随着正弦信号频率变化的特性。

6. 采样周期也是影响稳定性的重要参数，一般来说，减小采样周期，稳定性增强。 7.对于具有零阶保持器的离散系统，稳态误差的计算结果与T无关，它只与系统的类型、放大系数及输入信号的形式有关。

8.若D(s)稳定，