计算机测控系统概述

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1、计算机测控系统李江全石河子大学机电学院电气工程系—概述测控系统的演变传统检测系统显示仪表被测参数1、传统测控时代传统手动控制系统显示器执行机构被测控参数传感器检测系统传感器调理电路模块显示仪表被测参数2、电气测控时代现代手动控制系统传感器调理电路模块显示仪表执行机构被测控参数电气控制系统传感器调理电路模块显示器执行机构控制电路模块被测控参数智能检测控制系统传感器智能仪表执行机构被测控参数3、智能测控时代计算机测控系统传感器调理电路模块计算机被测控参数输入通道输出通道控制电路模块执行机构4、计算机

2、测控时代计算机测控系统的含义与类别计算机测控技术是一门综合性的技术。它是自动检测和传感技术、自动控制技术、计算机技术（包括软件技术、接口技术、通信技术、网络技术、显示技术）的综合应用。计算机控制系统作为当今工业控制的主流系统，已取代常规的模拟检测、调节、显示、记录等仪器设备和很大部分操作管理的人工职能，并具有较高级复杂的计算方法和处理方法，以完成各种过程控制、操作管理等任务。随着科学技术的迅速发展，计算机控制技术的应用领域日益广泛，在冶金、化工、电力、自动化机床、工业机器人控制、柔性制造系统和计

3、算机集成制造系统等工业控制方面已取得了令人瞩目的研究与应用成果，在国民经济中发挥着越来越大的作用。基本概念测量：采用各种方法获得客观事物的量值，称之为“测量”控制：采用各种方法支配或约束某一客观事物的进程结果，称之为“控制”测控系统的分类按照仪器和系统担负的任务不同，测控系统可分为三大类：单纯以控制为目的的“控制系统”单纯以测量和检测为目的的“测试（检测）系统”测控一体的“测控系统”或“监控系统”（1）开环（前馈）控制系统控制器被控对象控制量输入量扰动输出量系统的被控制量（输出量）对系统的控制量

4、（输入量）没有影响，即被控制量只受控于控制量，而对控制量无反作用，这类系统称为开环系统，或前馈控制系统。~220V按信号传递路径分类：开环控制系统和闭环控制系统特点：控制量与输出量之间仅有前向通路，没有反馈通路，输出量只被检测，无直接控制作用；外部条件和系统内部参数保持不变时，对于一个确定的输入量，总存在一个与之对应的输出量；控制精度取决于控制器各被控对象的参数稳定性，易受干扰影响（抗干扰能力差），缺乏精确性和适应性。开环控制系统工作原理：根据给定的信号去控制被控对象，不能自动消除被控参数偏离给

5、定值所带来的误差。（2）闭环（反馈）控制系统反馈：指输出量通过适当的装置将测量信号的全部或一部分返回输入端，使之与输入量进行比较的过程。如果输出量和反馈量相减则称为负反馈，反之，若二者相加，则称为正反馈。输入量和反馈量之差称为偏差信号。系统的被控量对控制作用有直接影响的系统称为闭环控制系统。反馈控制系统是指在负反馈的基础上，用“检测误差用以纠正误差”这一原理组成的系统。由于此类系统信息的传递途径有一个自己闭合的环路，所以称为闭环控制系统。特点：由负反馈构成闭环，利用误差信号进行控制；对于外界扰动

6、和系统内部参数的变化等引起的误差能够自动纠正；系统元件参数配合不当，容易产生振荡，使系统不能正常工作，因而存在稳定性问题。闭环控制系统与开环控制系统的主要区别在于闭环控制系统有一条从系统输出端经过测量元件到输入端的反馈通路输入量控制器被控对象控制量扰动输出量反馈元件+-输入变换电压放大执行机构功率放大减速器电热器调压器炉子+热电偶期望温度实际温度在线方式和离线方式在线方式或联机方式：在计算机控制系统中，生产过程与计算机相连，并受计算机控制的方式称在线方式。离线方式或脱机方式：在计算机控制系统中，

7、生产过程与计算机不相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称离线方式。实时系统实时系统是对外来事件在限定时间内能做出反应的系统。实时控制系统和实时信息处理系统统称为实时系统。需要注意的是：实时并不等于快！它是一个相对的概念，确切定义应该是“及时”，即在系统允许的时间范围内完成任务。一个在线系统不一定是一个实时系统，但一个实时系统必定是在线系统。实时系统强调的是实时性和可靠性。这除了与计算机硬件有关外，还与实时系统的软件密切相关。实时系统的软件是实时应用软件和实时操作系统RTOS

8、（Real-TimeOperatingSystem）计算机测试系统计算机控制系统计算机测控系统计算机测控系统同样分为三类:利用传感装置将被监控对象中的物理参量（如温度、压力、流量、液位、速度）转换为电量（如电压、电流），再将这些代表实际物理参量的电量送人输人装置中转换为计算机可识别的数字量，并且在计算机的显示装置中以数字、图形或曲线的方式显示出来，从而使得操作人员能够直观而迅速地了解被监控对象的变化过程。除此之外，计算机还可以将采集到的数据存储起来，随时进行分析、统计和显示并制作各种报表。计算机