计算机控制系统复习资料.doc

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1、第一章绪论计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制IPC）来实现生产过程自动控制系统。模拟控制系统（连续系统）由控制器或控制装置来调节或控制被控对象输出行为的模拟系统。图1计算机控制系统原理图工作原理：1.实时数据采集：对被控参数在一定采样时间间隔进行测量，并将采样结果输入计算机。2.实时控制决策：对采集到的被控参数进行处理后按预先规定的控制规律决定将要采取的控制策略。3.实时控制输出：根据控制决策，实时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。4.信息管理：随着网络技术和控制

2、策略的发展，信息共享和管理介入到控制系统之中。上述过程不断重复，以此实现计算机对工业生产过程的自动控制。计算机控制系统组成：硬件（计算机本身及其外部设备）：主机（计算机），系统总线，外部设备（包括操作台），过程通道，通信接口，检测与执行机构，实时时钟。软件（计算机控制系统中具有各种功能的计算机程序的总和）系统软件（管理计算机的内存，外设等硬件设备）：操作系统，语言加工系统，数据库系统等应用软件（根据用户要解决的控制问题而编写的各种控制和管理程序，其优劣直接影响系统的控制品质和管理水平）过程控制程序，人

3、机接口程序，数据采集及处理程序，报警程序等计算机控制系统大致可以分为：操作指导控制系统，直接数字控制器（DDC）计算机监督控制（SCC）集散控制系统（DCS）现场总线控制系统（FCS）课后习题：1.计算机控制系统与模拟控制系统（连续系统）的区别？答：计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用计算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制。计算机采用的信号是数字信号，因此为了信号匹配，在计算机与被控对象之间采用模／数转换器(A／D)和数／模转换器(D／A)，以实现两种信号

4、之间的相互转换。2.计算机控制系统的实时性，在线方式和离线方式的含义是什么？答：1.实时性是指计算机能够在工艺要求允许的时间范围内及时对被控参数进行测量，计算和控制输出，超过控制时限就失去了控制的时机，控制也就失去了意义；2.在计算机控制系统中，生产设备和计算机系统直接连接，并接受计算机直接控制的方式称为在线或联机方式；3.若生产设备不和计算机系统相连，其工作不直接受计算机控制，而是靠人工进行联系并作相应操作的方式称为离线方式。3.计算机控制系统按功能分为操作指导控制，CCS，DDC，DCS。4.操作

5、指导控制，DDC和SCC系统的工作原理是什么？他们之间有何区别和联系？答：1.操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。 计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。2.直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值

6、进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。3.计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等。联系：SCC是操作指导控制系统和DDC系统的

7、综合与发展4.DCS的特点是什么？答:1.分散性和集中性2.自治性和协调性3.灵活性和扩展性4.先进性和继承性5.可靠性和适应性6.友好性和新颖性5.FCS的定义及特点？答：现场总线是用于过程自动化和制造自动化最底层的现场仪表或现场设备互连的通信网络，把通信线一直延伸到生产现场或生产设备，在生产现场直接构成现场通信网络，是现场通信网络与控制系统的集成。特点：1.系统的分散性2.系统的开放性3.产品的互操作性4.环境的适应性5.使用的经济性6.维护的简易性7.系统的可靠性6.未来计算机控制系统的发展趋势

8、主要表现在：1.大力推广应用成熟的先进技术2.发展开放化，数字化和网络化的控制结构3.智能控制系统的应用日益广泛4.单片机的应用将更加深入第二章计算机过程通道设计1.根据信号形式不同，可以将过程通道分为数字量过程通道和模拟量过程通道；根据信号方向不同，可分为输入过程通道和输出过程通道。2.数字量输入常见形态包括外部的开关信号及逻辑电平信号，数字脉冲信号和系统设置开关。3.计算机控制中过程通道由哪些部分构成？各部分作用有哪些？答:数字量输入通道主要由信号调