计算机控制技术及具体应用

郭 歌 裴 昊

平顶山工业职业技术学院

计算机控制技术及具体应用

郭 歌 裴 昊

平顶山工业职业技术学院

计算机控制系统在各项工程项目中被广泛利用，也是工程中不可缺少的部分，它直接影响到工程项目中的仪表、机器能否正常、安全、稳定的运转。鉴于计算机控制系统在生活中的深入，所以计算机控制技术的安全性、可靠性就尤为重要，这样才能更好的应用。

计算机控制技术的产生及发展

计算机控制技术是由数字计算机对动态系统进行控制的技术，它是随着计算机技术的发展而出现的。在计算机的控制系统中，自动控制中的常规控制设备由数字计算机来代替，用来调节和控制动态系统，进而使计算机控制技术实现根本性变革。数字计算机具有强大的功能，主要具备了采集、传送、存贮、处理大量数据的能力，使自动控制开始变革发展，在此基础上以计算机为主要控制设备的一个新阶段顺势开启。

在计算机控制系统中有数据采集、数据处理、实时控制这三个主要部分贯穿于整个控制过程中。控制系统可做到对被控参数的实时检测，处理好其输入到计算机系统的部分，同时还要按照已经设计好的控制规律准确计算出计算控制量，之后再发出控制信号。计算机控制技术要求在一定时间内完成信号的输入、计算和输出，确保控制的时效性。此外，整个信息处理过程不可重复，要按照指标去完成工作。还要监测好被控参数和设备本身存在的异常，找到问题后及时处理，从根本上保证系统能顺利完成工作，符合工作实践的需求。

计算机控制技术的概述

1.计算机控制的基本概念

（1）开环控制系统：系统的输出量如果对系统的控制作用毫无影响，就可以将其称为开环控制系统。开环控制系统的一大优势就是对系统的输出量无需测量，也不必将输出量反馈到输入端进行多方比较。

（2）闭环控制系统：只要是系统输出的信号都会给控制作用的系统带来直接的影响，这种系统就被称为闭环控制系统，也可以将闭环控制系统看做是反馈系统，同时它还具有稳定性。

2.计算机控制系统的主要特点

（1）在结构上除了计算机控制系统中测量装置、执行机构等一些比较常用的模拟部件外，计算机控制系统中数字计算机就是系统中具有控制执行功能的关键部件，也是核心。所以，可以说模拟和数字部件的混合系统就是计算机控制系统。

（2）连续模拟信号是计算机控制系统中不可缺少的，但是除此之外还含有数字信号，事实上计算机控制系统与连续控制系统两者间有明显不同之处，要用专门的理论去设计、分析。

（3）计算机的运算能力极强，所以计算机控制系统中往往可以将分时控制的方式应用到控制器（控制计算机）上，这样有利于同时控制多个回路。

（4）计算机控制系统的指令系统丰富，并且逻辑判断功能强大，主要采用离散控制方式。而在具体操作中，则可以通过计算机控制系统达到管理控制一体化。

3.计算机控制系统的控制过程

分为两个部分：一是实时数据采集；二是实时控制决策。对测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入，之后还要分析和处理采集到的被控量数据，以控制规律为依据进行仔细的研究。

计算机控制技术的具体应用及未来发展方向

1.在人们的日常生活中，计算机控制技术已经成为非常重要的一部分，被广泛应用到多个方面。计算机控制技术无论是对于微型系统还是大型系统来说，都是它们必不可少的，由此可以看出计算机控制技术的重要性。近年来，计算机技术在快速发展，微型计算机也在日益普及，随之也出现了多种微型控制器，这些控制器价格低，且性能优良，适用的范围很广，有利于降低计算机控制器的成本，促使计算机控制技术更好的运用和发展。除此之外，借助于各种软件编程，实现灵活、复杂的控制算法，从而可将计算机控制技术运用到交通运输、农业生产、国防建设等多个领域，也能获得更好的效果。总之，在计算机技术的进步和控制理论的发展形势下，会出现更多先进的计算机控制技术，也会有更可靠的控制效果，适用更为广阔的范围，也进一步推动了国民经济的大发展。

2.未来计算机控制系统的发展趋势

（1）计算机集成制造系统

CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）就是所谓的计算机集成制造系统CIMS，它的应用是以三大技术为基础，一是自动化技术，二是制造技术，三是信息技术。借助于计算机及其软件，对生产环节涉及的生产规划、生产控制、产品设计、生产设备等一系列所需系统进行针对性的有机集成，由此可以消除自动化孤岛，实现智能制造系统，并具有多品种、高效益、高柔性。

（2）集散控制系统

在过程控制领域里，集散控制系统技术在日趋完善，也成为时下的主流系统，被使用的领域也更为广泛。从目前的形势变化来看，由于该系统以微处理器作为基础，所以也可以将集散控制系统称为分散型信息综合控制系统。在集散控制系统发展的初始阶段，实现分散控制是集散控制的主要目的，所以分散控制系统这一名称在国外一直被沿用，即DCS（Distributed Control System）。到了80年代，全系统信息的综合管理成为了分散控制系统处理的重点技术。因综合管理和分散控制这两大特征始终是其重点考虑的问题，所以也称为分散型综合控制系统，简称集散系统。

（3）智能控制系统

到目前为止，还没有对智能控制下一个统一准确的定义。因此，我们认为智能控制就是指在智能机器的自主驱动下实现其自动控制的目标。我们也可以认为智能控制是智能机器的驱使下，无需人的操作就能实现自动控制目标，自主机器人的控制就属于这类的最好证明。基于上述的两种情况，就可以将智能控制系统的概念概况为：操作人员无需干预，只要能驱动自主智能机器就将其目标的自动控制系统得以实现的自动控制系统。该类系统首先要具备的就是智能调节和执行能力。控制论、人工智能、系统学和运筹学等多个学科被智能控制用做理论基础。

（4）低成本自动化系统

计算机的各种功能在逐渐的完善，呈现出大容量、高速度发展的特点，同时综合自动化系统也在改善。国际上开始转向低成本自动化LCA，并且LCA已经被国际自动控制联合委员会定为系列学术会议之一，具有重要意义。

结束语

综上所述，计算机控制技术得到了较快发展，并且在多个领域都发挥出了重要作用。计算机控制技术以计算机应用技术、电子技术、自动控制技术为基础，实现精密化生产和自动化控制。随着科技队伍的壮大，计算机人才应不断提高自身的计算机控制技术应用能力，以适应当前企业发展的需要。为此，作为计算机人才，就要继续加强对计算机控制技术方面的研究，不断提高计算机控制技术水平，以此来满足当前高端技术发展的需要，也使计算机控制系统的可靠性技术在未来有更大的进步空间。