微型计算机控制系统概述课件.ppt

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1、计算机控制系统自动化教研室自动化专业主干课程华北科技学院电子信息工程学院第1章　微型计算机控制系统概述1.1微型计算机控制系统的组成1.2微型计算机控制系统的分类1.3微型计算机控制系统的发展趋势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微型计算机控制系统的组成图1-2中给出了开环控制系统框图。它与闭环控制系统不同，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

2、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.硬件组成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，如图1-4所示。图1-4微型计算机控制系统原理图硬件组成（1）微型计算机（2

3、）外部设备（3）输入输出通道（4）操作台2．计算机控制系统的软件软件是指能完成各种功能的计算机程序的总和。它是微型计算机控制系统的神经中枢，整个系统的工作都是在程序的指挥下进行协调工作的。软件通常分为两大类：一类是系统软件，另一类是应用软件。1.2微型计算机控制系统的分类1．操作指导控制系统2．直接数字控制系统（DDC）3．计算机监督系统（SCC）4．分级计算机控制系统1．操作指导控制系统图1-5操作指导控制系统组成框图2．直接数字控制系统（DDC）图1-6DDC控制系统原理图3．计算机监督系统

4、（SCC）计算机监督系统（SupervisoryComputerControl）简称SCC系统。SCC系统有两种不同的结构形式。一种是SCC+模拟调节器，另一种是SCC+DDC控制系统。（1）SCC+模拟调节器控制系统该系统原理图，如图1-7所示。（2）SCC+DDC控制系统SCC+DDC控制系统原理图，如图1-8所示。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4．分级计算机控制系统分级计算机控制系统是一个四级系统，各级计算机的功能如图1-9所示。装置控制级（D

5、DC级）车间监督级（SCC级）工厂集中控制级（MIS）企业管理级（MIS）图1-9分级计算机控制系统1．可编程控制器（PLC）2．集散控制系统3．人工智能4．神经网络控制系统1.3微型计算机控制系统的发展趋势1．可编程控制器（PLC）PLC与传统的继电器控制相比，具有如下一些特点：（1）抗干扰能力强；（2）适应性好；（3）编程直观、简单；（4）功能完善，接口功能强。2．集散控制系统集散控制系统是分散型综合控制系统（TotalDistributedControlSystems）或分散型微处理器控制

6、系统（DistributedMicroprocessorControlSystems）的简称。图1-10是集散控制系统的组成框图。它以微型计算机为核心，把微型机、工业控制计算机、数据通信系统、显示操作装置、输入/输出通道、模拟仪表等有机地结合起来，采用组合组装式结构组成系统，为实现工程大系统的综合自动化创造了条件。图1-10集散系统组成框图3．人工智能人工智能是用计算机模拟人类大脑的逻辑判断功能，其中具有代表性的两个尖端领域是专家系统和机器人。所谓专家系统即计算机专家咨询系统，是一个存储了大量专

7、门知识的计算机程序系统。不同的专家系统将不同领域专家的知识，以适当的形式存放于计算机中。根据这些专家知识，专家系统可以对用户提出的问题做出判断和决策，以回答用户的咨询。机器人是一种能模拟人类智能和肢体动作的装置，从本世纪70年代微处理机问世以来，机器人便逐渐涉足于各工业生产领域和科学研究领域。目前已出现的机器人可以分为两类，工业机器人和智能机器人。4．神经网络控制系统国外在20世纪80年代掀起了神经网络（NeuralNetwork）计算机的研究和应用热潮，我国在90年代也开始了这方面的研究。由于

8、神经网络的特点（大规模的并行处理和分布式的信息存储，良好的自适应性、自组织性和很强的学习功能、联想功能及容错功能），使它的应用越来越广泛，其中一个重要的方面是智能控制，包含机器人控制。本章到此结束，谢谢您的光临！请提宝贵意见！