计算机控制技术原理及发展趋势研究

杨洁 13012719860921182X

1.计算机控制技术原理及特征分析

（一）计算机控制技术原理概述

所谓的自动控制，即通过控制装置使运作过程自动得按照要求运行。这里所说的“自动”，即在完全没有人参与的情况完成操作。计算机控制原理，简单来说就是以计算机为核心的，在生产过程中自动控制的系统。计算机控制系统同时包含了计算机和自动控制的特点，并且在此基础上，速度更快，精确度更高，存储量更大。

（二）计算机控制系统组成

典型的计算机控制系统分为监控系统和过程对象。计算机监控系统可分为软件和硬件两个部分。

第一，软件系统。计算机能否正常运行，软件系统起到了决定性的作用。其中，软件系统中的应用软件的功能是确保了被控对象的正常运行。被控对象的特性变化决定着应用软件的的变化走向。为了加快软件的开发周期，提高软件的可靠性，应用软件的发展越来越标准化。

第二，硬件系统。计算机控制系统的硬件可以分为主机、外部设备、生产过程输入输出通道、通讯设备、操作台等结构。主机由控制器、内存储器和运算器组成；外部设备可分为外存储器、输入设备与输出设备等等。所谓的过程对象，就是指被监测的对象。

（三）计算机控制系统的特征分析

1、精度度高。之所以计算机控制系统的精确度高，是因为可以排除零点漂移、热噪声以及元件老化对精确度的控制，达到常规调节器难以达到的控制精确度；2、分时处理能力强。一台计算机可以控制多个控制回路；3、较强的分辨力和逻辑判断能力。计算机控制系统具有很强的智能性，它能判断出环境的变化，并且根据生产环境的变化，及时作出反应，制定出相对合理的对策；4、使用便捷灵活。计算机的硬件和软件相互合理配合，才能实现其功能，所以二者缺一不可，共同作用。如果配合合理的话，可以硬件没有变化的条件之下下，可以通过修改软件来实现控制方案和控制机的功能的改变。

2.计算机控制技术在农业领域中的应用

（一）计算机控制技术在农业中的应用

随着科学技术的飞速发展，计算机控制技术的发展也极为迅速，而且，计算机控制技术被广泛的应用到农业领域中。例如，在农田灌溉、农场畜禽生产管理、大型温室、农业科研、农产品加工以及农机管理等方面的应用，不仅节省了大量的劳动力，同时对提高生产质量也有着极大的作用[2]。另外，在计算机控制技术的应用下，可以对土壤进行取样，并对实验数据进行组织、加工、处理，以此来分析土壤肥料的各种特征，并结合实际的情况来实现农作物的精细化生产和管理，是农业发展过程中必不可少的重要辅助技术。

（二）计算机控制技术在电力产业中的应用

计算机控制技术能够根据使用者的需求来调整控制参数，实施相应的控制方案，在电力产业的发展中也被广泛的应用。当今电力配网都在向着智能化、自动化的方向发展，而在电力配网系统运行的过程中，对电网的调度或是故障应急处理等，大多都是采用远程控制的方式进行，而在这个过程中计算机控制技术起到了关键性的作用。另外，在一些大型变电站运行的过程中，计算机控制技术也被广泛的应用，尤其是在无人值班变电站运行的过程中，通过计算机控制技术来实现对无人变电站的远程控制。

（三）计算机控制技术在中药提取中的应用

随着医学行业的飞速发展，医药生产与研究也在不断的进行着，而且，计算机控制技术也被广泛的应用到医药业的生产和研究中，对医药业的发展提供极大的帮助。另外，计算机控制技术在中药提取中的应用，可以实现生产远程计算机控制和监控操作，具有控制灵活性、准确性的优势，并且，在批量生产的情况下能够有效的对生产周期进行优化和控制，并提高能源以及原材料、设备的利用率。

3.计算机控制系统的发展趋势

（一）集散控制系统

集散控制系统广受青睐，发展前景乐观。现如今，集散控制系统技术因其逐步完善而成为被广泛使用的主流系统。

（二）可编程序控制器的发展

随着计算机技术和微电子技术的迅猛发展，PLC的功能已经远超出了逻辑运算、顺序控制的范围，更为高档的PLC还能进行数学计算、数据处理、PID运算、故障自诊断、联网通信等。

（三）计算机集成制造系统的发展

计算机集成制造系统是在制造技术、信息技术和自动化技术基础上，通过计算机软件，将制造工厂所有生产环节以及所需要使用的分散的自动化系统有机地集成起来，从而实现品种多、中小批量生产的高效益、高柔性的智能制造系统。

（四）低成本自动化的发展。随着计算机向高速度、大容量的方向发展，各产品功能逐步趋于完善，但与之相反的是成品却越来越低。

（五）智能控制系统的发展。目前为止，智能控制还没有统一的定义，所谓智能控制系统就是为实现某个目标而驱动自主智能机器并且无需操作人员干预的自动控制系统。智能控制的理论基础是控制论、人工智能、系统学和运筹学等学科。

总结：综上所述，随着计算机技术的飞速发展以及现代化控制理论的普及，也推动了计算机控制技术的发展，并被广泛的应用到各个行业生产中，作者主要结合自身的工作经验对计算机控制技术在部分行业中的应用进行分析，希望能够进一步推动计算机控制技术的优化升级，实现计算机控制技术的飞速发展。