1计算机测控系统_绪论

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1、计算机测控系统南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室吴义鹏yipeng.wu@nuaa.edu.cn绪论机械结构力学及控制国家重点实验室2课程介绍计算机测控系统与计算机测试系统测控与测试的区别测控系统的概念要大于测试系统的概念；一般而言，涉及到计算机测试的系统基本都是测控系统（测试是为后续控制服务的）；也有少部分应用如结构健康监测等领域的少部分检测只用到纯测试；以前本科教学办的工作人员将课程名称误打成了测试系统。机械结构力学及控制国家重点实验室3课程介绍课程简介本课程让学生在《微机原理》的基础上，学习与研究微机测控系统的工作原理、组

2、建及设计方法和应用，是测试与控制技术的重要课程。通过本课程的学习。让学生基本掌握计算机测控系统的组成原理、组成要素和关键技术、新型测控元器件的性能及使用方法、系统集成和微型化，以及基于PC计算机的测控系统开发等，使学生初步学会应用本课程的理论和方法解决一些简单的工程实际问题，培养学生的系统设计能力、硬件研发能力和对新技术的适应能力。教学方式课堂教学（40学时）+实践教学（8学时）要求先修课程模拟电路、数字电路、微型计算机原理、自动控制原理机械结构力学及控制国家重点实验室4课程介绍基本要求了解基本概念，基本工作原理，基本设计思想等会独立设计开发

3、简单的测控系统按时完成课程作业，态度端正考核方式实践课程作业，报告的方式期末考试（平时所讲的基本概念、实践题考核）主要内容机械结构力学及控制国家重点实验室51.绪论1.1测控系统的演变1.2微型计算机测控系统的组成介绍1.3微型计算机控制系统分类1.4微型计算机控制系统发展概况及趋势机械结构力学及控制国家重点实验室61.1测控系统的演变传统测控时代——传统检测系统被测参数显示仪表机械结构力学及控制国家重点实验室71.1测控系统的演变传统测控时代——传统手动控制系统被测控参数显示仪表执行机构机械结构力学及控制国家重点实验室81.1测控系统的演变

4、传统测控时代——传统自动控制系统被测控参数机械结构执行机构机械结构力学及控制国家重点实验室91.1测控系统的演变传统测控时代——传统自动控制系统机械结构力学及控制国家重点实验室101.1测控系统的演变传统测控时代——传统自动控制系统机械结构力学及控制国家重点实验室111.1测控系统的演变电气测控时代——传感器检测系统被测参数显示仪表传感器调理电路机械结构力学及控制国家重点实验室121.1测控系统的演变电气测控时代——现代手动控制系统被测控参数显示仪表执行机构传感器调理电路机械结构力学及控制国家重点实验室131.1测控系统的演变电气测控时代——

5、电气控制系统被测控参数显示器执行机构传感器调理电路控制模块机械结构力学及控制国家重点实验室141.1测控系统的演变计算机测控时代被测控参数A/D传感器调理电路D/A执行器调理电路计算机机械结构力学及控制国家重点实验室151.1测控系统演变计算机测控系统将模拟式自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了一个典型的计算机测控系统。机械结构力学及控制国家重点实验室161.1测控系统演变计算机测控系统在系统中，计算机只能处理数字信号，因而给定值和反馈量要先经过A/D。当计算机接收了测量信号后，根据需要作分析处理；控制中，依给定量和反馈量的偏

6、差值，按某种控制规律进行运算(如PID运算)，计算结果(数字信号)再经过D/A转换器，将数字信号转换成模拟控制信号输出到执行机构，完成对系统的控制作用。机械结构力学及控制国家重点实验室17计算机测控系统传感器和变送器：传感器的主要功能是将被检测的非电量参数转变成电学量，如热电偶把温度变成电压信号，压力传感器把压力变成电信号等等。变送器的作用是将传感器得到的电信号转变成适用于计算机接口使用的标准的电信号(如0-5V，0-10mA)。输入通道：模拟量I：将经由传感器得到的工业对象的生产过程参数变换成二进制代码传送给计算机(A/D)数字量I通道：除

7、完成编码数字输入输出外，还可将各种继电器、限位开关等的状态通过输入接口传送给计算机。1.1测控系统演变机械结构力学及控制国家重点实验室18计算机测控系统输出通道：将计算机输出的数字控制量变换为控制操作拉行机构的模拟信号，以实现对生产过程的控制(D/A)。或将计算机发出的开关动作逻辑信号经由输出接口传送给生产机械中的各个电子开关或电磁开关。执行机构：为了控制生产过程，还需有执行机构。常用的执行机构有各种电动、液动、气动开关，电液伺服阀，交、直流电动机，步进电动机等等。1.1测控系统演变机械结构力学及控制国家重点实验室19计算机测控系统主机及操作

8、台：主机由中央处理器、时钟电路、内存储器构成的计算机主机是组成计算机控制系统的核心部件，主要进行数据采集、数据处理、逻辑判断、控制量计算、越限报警等，通过接口电路向