微型计算机控制技术1

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1、微机控制技术魏绍亮电话：13964841969EMAIL:WSL_IFY@163.COM绪论一、先修课程《微机控制技术》是本科工业电气自动化、测控技术及仪器、计算机应用等专业开设的一门主要专业课程之一，学习本课程前，应先学完“微型计算机原理”、“单片机原理”、“自动控制理论”、“自动控制系统”、“程序设计”等课程。二、本课程主要讲述内容1、微机接口技术2、微机控制技术三、参考资料1、谢剑英，贾青.微型计算机控制技术.国防工业出版社，20082、赖寿宏.微型计算机控制技术.机械工业出版社，2000

2、3、于海生，于军航，潘松峰等.微型计算机控制技术.清华大学出版社前言第1章计算机控制系统概述第2章基本输入输出接口第3章过程通道和数据采集系统第4章常用控制程序设计第5章数字控制器的模拟化设计第6章数字控制器的直接设计方法第8章微型计算机控制系统设计第9章多微处理机控制系统第10章计算机控制系统的可靠性保证第1章计算机控制系统概述1.1计算机控制的概念1.2计算机控制系统的组成1.3计算机在工业控制中的典型应用1.4典型工业受控对象1.5工业控制机冷轧板形控制系统压下水平调整位置控制回路液压压下

3、初始设定横移位置量位置控制回路WR横移初始设定弯辊调整量压力控制回路WRB基本冷却精细冷却值偏差类型数学分析控制变量计算基本曲线测量值处理设定特性冷轧板形控制系统冷轧生产要求计算机除了具备常规轧制的工艺参数设定、厚度自动控制和多种自动操作等功能外，还必须解决好焊缝检测与跟踪，也就是要求计算机应具有更多的控制功能和更高的控制精度。冷连轧生产工艺的发展是以装备、电子和控制等技术成就为基础的，特别是它的控制和调节已经不是人力所能胜任的，因此要进一步提高产量和质量，只有依赖于计算机自动控制才能实现。轧机

4、系统是一个多输入多输出的非线性时变系统，每一个工艺参数就是一个复杂、多变的子系统，它们彼此又是互相联系、互相制约的，并且在随时变化之中计算机控制的基本任务是：根据工艺目标和变化的实际情况确定最佳的工艺控制参数值，即最佳化设定计算；按照设定值对生产过程进行实时的控制和调节。冷轧板形控制系统-设计要求生产过程控制的数学模型化，即可以用数学模型公式来描述生产过程中各个工艺参数的定量关系，而且具有自适应自学习功能，使得模型的设定计算精度更接近不断变化的实际过程。生产过程各种操作和调节的高度自动化。除了上

5、料、卸卷、穿带和甩尾等操作要求自动化外，工艺参数调节和质量控制也要在计算机的直接控制下工作。计算机既要按一定程序进行工艺控制，又要在操作人员监视下工作，必要时还要接受干预的指令。系统要有广泛的数据交换，既有足够的数据显示和图像显示，又有过程控制终端进行人机对话。计算机过程控制的高度实时性、精确性和可靠性，要求系统在毫秒级响应、按时序节拍无误地工作。1.1计算机控制的概念计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术飞速发展的基础上产生的。第二次世界大战中逐步发展起来的经典控制理论在解决较简单的自动控

6、制系统设计方面获得了很大的成功，在这个基础上发展起来的模拟式自动控制系统也已达到相当完善的程度。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控制系统。计算机控制系统除用于过程控制外，在机电控制、航天技术和各种军事装备中也得到了广泛应用。1.1计算机控制的概念微型计算机控制系统是由计算机（工业控制计算机）和工业对象两大部分组成。图1-1给出了按偏差进行控制的闭环控制系统框图。图1-1闭环控制系统框图1.1计算机控制的概念图1-2中给出了开环控制系统框图。它与闭环控制

7、系统不同，它的控制器直接根据给定信号去控制被控对象工作。被控制量在整个控制过程中对控制量不产生影响。与闭环控制系统相比，它的控制性能较差。图1-2开环控制系统框图1.1计算机控制的概念如果把图1-1中的控制器用微型计算机来代替，就可以构成微型计算机控制系统，其基本框图如图1-3所示。在微型计算机控制系统中，只要运用各种指令，就能编出符合某种控制规律的程序。微处理器执行这样的程序，就能实现对被控参数的控制。图1-3计算机控制系统基本框图1.2计算机控制系统的组成典型的计算机控制系统结构，它可分为硬

8、件和软件两大部分。1.2.1计算机控制系统的硬件微型计算机控制系统的硬件一般是由微型计算机、外部设备、输入输出通道和操作台等组成，如下图1-4所示。图1-4微型计算机控制系统原理1.2计算机控制系统的组成硬件组成（1）计算机主机（2）外部设备（常规外部设备、外部设备）（3）输入输出通道（4）操作台1.2计算机控制系统的组成（1）计算机主机由中央处理器、时钟电路、内存储存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，通过接口电路向系统