计算机控制技术1.ppt

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1、计算机控制技术计算机学院智能控制与嵌入式系统教研室秦贵和第一章绪论1.1自动控制技术中的一些概念1.1自动控制技术中的一些概念1、控制系统自动控制：应用某种装置（控制器）自动地有目的地操纵被控对象，使之具有预定的工作状态。自动控制技术：实现自动控制的相关技术方法。自动控制理论：研究有关自动控制一般规律的科学。系统：由一些互相联系和相互制约的环节组成，并具有特定功能的整体。1.1自动控制技术中的一些概念控制系统：由控制器和被控对象所组成的系统。当被控对象能由控制器自动操纵时，就是自动控制系统。计算机控制系统：由计算机作为核心控制器的控制系统。图1-

2、1闭环控制系统框图图1-2开环控制系统框图图1-3计算机控制系统基本框图1.1自动控制技术中的一些概念2、开环控制系统与闭还控制系统开环控制系统：控制器与被控对象间只有顺向控制作用，没有反向联系，控制是单向的，系统输出量不影响控制作用，控制作用只由输入量产生。特点：简单、控制精度差、受干扰影响大、稳定度地、不具备调节偏差的能力、动态相应不好。*稳态、过渡过程*1.1自动控制技术中的一些概念闭环控制系统：系统输出量反馈到输入端，与输入量共同影响控制作用（一般由输出量与输入量之差产生控制作用）。特点：较复杂、自动抑制干扰对输出的影响、稳定度较高、动态相应

3、好、可能出现振荡。1.1自动控制技术中的一些概念3、调节系统与随动系统调节系统：控制系统的任务是在输入量一定时，能克服扰动对系统的影响，维持输出量相应于输入的恒定关系。随动系统：控制器产生控制作用，使输入量变化时，输出量随之相应变化，输出跟随输入。1.1自动控制技术中的一些概念4、连续系统与离散系统计算机控制系统中的信号形式：连续信号采样信号数字信号阶梯模拟信号连续系统：系统中的各个环节输入输出信号都是时间连续信号。一般用微分方程、连续状态方程建模。1.1自动控制技术中的一些概念离散系统：控制系统中的信号为离散信号；一般使用差分方程、离散状态方程建模

4、。采样离散系统：控制系统中有连续的信号也有采样信号。数字控制系统：只有数字信号，如计算机控制系统。1.1自动控制技术中的一些概念5、线性系统与非线性系统线性系统：各个环节的输入输出特性都是线性的。线性定常系统/时变系统叠加原理非线性系统：其他系统1.1自动控制技术中的一些概念6、确定性系统与不确定系统确定性系统：系统数学模型的结构和参数都是确定的，输入也是确定的，系统的输出也是确定的。不确定系统：由于系统本身或输入信号不确定使输出为不确定量的系统。1.1自动控制技术中的一些概念7、智能系统/智能控制系统传统控制系统：基于被控系统解析数学模型的控制系统

5、。智能控制系统：基于智能方法设计的控制系统。模糊控制、神经网络控制、基于专家系统的控制、学习控制，等等。1.2计算机控制系统及其组成1、计算机控制系统计算机控制系统就是用计算机实现控制器构成的控制系统。计算机控制系统的基本组成：计算机控制系统基本工作过程：数据采集：检测各种输入输出信号；控制决策：根据输入输出以及系统状态，按照控制规律确定控制行为；控制输出：发出控制信号给执行机构，完成控制动作。图1-4微型计算机控制系统原理图1.2计算机控制系统及其组成2、计算机控制系统的典型形式操作指导系统直接数字控制系统（DDC）监督控制系统（Superviso

6、ryComputerControl）,SCC)。分布控制系统图1-5操作指导控制系统组成框图图1-6DDC控制系统原理图图1-7SCC+模拟调节器控制系统原理图图1-8SCC+DCC控制系统原理图图1-9分级计算机控制系统1.2计算机控制系统及其组成3、工业控制计算机的结构及特点基本结构：硬件组成：主板、内外总线、人机接口、系统支持、外存、通信接口、输入/输出1.2计算机控制系统及其组成软件组成：系统软件、支持软件、应用软件、特点：可靠性要求高、环境适应性强、*环境因素*实时性要求高、输入/输出通道完善、软件专用。1.2计算机控制系统发展1、计算机控

7、制技术发展及趋势2、计算机控制相关理论与技术