计算机控制技术（精选8篇）
1、所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。
2、计算机控制系统的工作原理的三个步骤：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出
3、实时性：是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件作出反应的特性。
4、计算机控制系统有哪几种典型类型：OIS、DDC、SCC、DCS、FCS、PLC5、工业计算机有哪些特点：可靠性高、实时性好、环境适应性强、模块化设计，完善的O/I通道、系统扩充性好、系统开放性好、控制软件包功能强。
二、作图题
1、作出计算机控制系统的组成框图
2、作出计算机制导控制系统（OIS）的系统框图
三、问答题
1、计算机总线大致可分为几类？其内部总线又可分为几类？
2、简述smith预估控制的基本思想。
3、常见的工业控制计算机总线体系结构有哪几种？
4、什么是数字滤波？常用的数字滤波有哪些方法？
5、工业控制计算机系统的干扰来源有哪几类？各类干扰又有哪些具体形式？
6、现场总线的定义是什么？
四、论述题
1、论述DCS、FCS各自的含义是什么？
五、计算题
关于PID控制，要求：
1、写出模拟PID控制器的控制规律及其传递函数。
2、推导出位置式数字PID的控制算式。
3、推导出增量式数字PID的控制算式。
关于模糊控制
六、设计题
现要求用80C51单片机处理A、B、C三个输入信号，其中A为0-20V的交流信号，B为0-10mA的直流电流信号，C为0/24V的直流电压开关信号，要求得到A、B信号的幅值及C信号的状态。其中ADC采用ASC0809。请补充必要的电子元器件，并将元器件正确连接（可用网络符号）。
1 计算机检测控制技术概述
与过去的信息获取的方式相比, 在信息时代, 数据的获取、捕捉基本都由计算机来完成。计算机检测控制是一种较为精密、复杂的信息处理过程。而计算机检测控制技术可以粗略地分为两个方面:一方面是怎样运用计算机技术从外界获取正确的、必要的信息, 这也是要进行计算机检测控制的前提;另一方面则是要研究在如今这个信息时代, 怎样合理地利用计算机技术来设计出能够自动地进行检测、控制的信息系统。
掌握的计算机检测控制技术, 就能够更为了解计算机检测控制系统是如何在汽车电子控制装置中发挥作用。如今, 汽车的生产过程中对于每一个环节都必须进行严格的监督和控制, 以此才能够保证汽车质量合格、各项性能符合人们的需求, 也才能够保证汽车企业的效益。而只有充分掌握了生产过程中的各项数据、工作状态, 才能够实现对汽车生产的全面控制。进行检测的目的就是为了准确地获取数据, 进而进行严密的控制。计算机技术的运用, 实现了全面提高对于汽车的检测控制性能, 达到了快速检测、精准判断、高效生产的目的。
2 汽车电子控制装置中计算机检测控制技术的应用
2.1 汽车发动机电子控制装置
汽车的发动机电子控制装置包括多个部分。一是燃油喷射控制装置, 该装置主要是用来控制空气与燃料的比例, 从而保证汽车能够在正常工作的前提下, 减少耗油量、控制废气的排放量, 同时达到节能环保的目的。二是汽车点火时间控制装置, 该装置的作用是保证发动机即使是在不同的工作环境中, 依旧能够达到最佳的点火状态, 能够在发动机的最大动率或转矩之下进行点火。三是怠速运转控制装置, 该装置的作用则是保证汽车的冷却系统达到最佳工作状态, 防止发动机在工作时出现过热等情况而损坏发动机。四是再循环控制装置, 该装置的主要作用是将燃料未完全燃烧而产生的具有污染性的气体再次回收, 并进行再一次的燃烧, 从而降低汽车尾气中有害气体的排放量。
2.2 汽车底盘电子控制装置
该部分的控制装置中同样可以划分为多个控制装置。其中, 制动防抱死装置和驱动防滑装置是最为主要的汽车安全装置;自动变速器则是通过对实际行驶条件进行判断, 进行自动换挡, 使汽车的行驶更为安全、更为节能环保;电子控制悬挂装置则可以通过自动调节汽车车身的高度, 达到控制汽车的稳定性、舒适性的目的;电子控制动力转向系统则是根据汽车行驶时的条件, 使汽车的转向更为灵活、安全, 增强乘坐者的乘车体验;四轮转向装置则是通过控制汽车的四轮来实现转向操作, 使汽车的可控性更高, 稳定性更佳;巡航装置则是可以通过对汽车进行速度的设定, 实现自动控制车速, 避免驾驶员因长时间减少而产生疲劳。
2.3 汽车车身电子控制装置
汽车车身电子控制装置主要包括四个部分, 一是汽车空调控制装置, 该装置通过温度传感器来获取汽车内外的温度等信息, 并对其进行计算和判断, 从而控制空调的开关, 并自动调节出风的温度, 使汽车内温度和湿度最为适宜;二是信息显示系统, 这一系统向驾驶员输出汽车的车速、燃料、时间等多项信息, 对于驾驶员对汽车行驶状况的判断有着极为重要的作用;三是汽车电子灯光控制装置, 该装置通过对光线的感应, 控制车灯的开关, 使汽车的行驶更为安全、控制更为便利;四是汽车安全气囊控制装置, 该装置通过对外力的感应, 自动向安全气囊内填充空气, 防止驾驶员与挡风玻璃、转向盘等进行直接的接触, 从而保证其安全。
2.4 汽车信息传递装置
汽车信息传递装置由三个部分组成, 一是多路信息传递装置, 该装置通过控制器、显示器等多个部分共同运作, 接受外部输入的信息, 并进行处理, 再将信息输出, 从而实现对汽车的全面控制;二是汽车导航装置, 该装置通过接收卫星的信号, 并结合汽车自身所处的位置, 为驾驶员提供路况、行驶轨迹、多种汽车服务等信息;三是蜂窝式移动电话, 该装置实现了更为可靠的通讯功能。
现如今, 汽车电子控制装置中计算机检测控制技术的应用正在逐步完善, 然而现在的技术并不算完美, 在未来的发展中, 计算机检测控制技术将会更为成熟, 能够达到更为优良的自动化、人性化、智能化, 使汽车电子控制装置实现对汽车更为全面的控制。
参考文献
[1]童峰, 许水源, 许天增.一种高精度超声波测距处理方法[J].厦门大学学报 (自然科学版) , 2008 (04) .
【关键词】计算机控制系统；教学研究；实验设计
0.引言
现行的教学模式下存在的一些问题如下：偏于实际，忽略理论，将对学生深造和后续职业发展不利；偏重理论教学，难以将理论与应用结合，学生出校门却无一技之长，无法立即服务于社会；教与学的脱节，难于调动多数学生的学习积极性。为此本文在教学实践的基础上，提出了从教学的组织和实验的管理的计算机控制系统课程体系的安排，希望能得到同行的指点，共同进步。
1.课堂教学内容组织
课堂教学一直是教学的重点。首先要对课堂内容进行有机的组织。教学内容组织的原则是根据课程定位，兼顾基础性、实用性，注重基本理论和基本方法，注重工程应用价值，舍去那些理论上先进而工程上极少应用的高级或复杂算法，舍去那些适用场合不多的硬件配置模式，整合其他的相关课程资源，依照学生的水平，重点突出，主要确保多数学生不掉队。选定的课程四大核心内容为：以数字控制理论为主体，从连续控制引入数字控制；控制算法及其编程方法；智能控制理论的应用；典型计算机控制系统的组成结构和设计。教学环节中，教给学生学习的方法比传授知识更重要。教学中主要注意以下问题：
1.1在讨论式教学中学会问问题
学习中最重要的就是学会思考，带着问题来思考，是最重要的学习原则。在课堂上要尽量多提一些问题，注意将问题的来龙去脉说清楚，有些自我解答，有些找学生解答，有些则留给学生课后思考，下次上课时，利用较短的时间进行总结和讨论。
1.2培养兴趣，找到乐趣
“兴趣是最好的老师”。有了兴趣和乐趣，就能够忙而不累，乐而忘忧，就容易产生灵感，事半功倍。
1.3勤于动手，善于转化
要多给学生动手，以便能把知识转化为动手能力。这一点会由于不同学生差别很大，因此不同层次的学生要用实验室的时间不同。
1.4学会综合
要解决实际问题，靠哪一项单科知识都是不够的，靠的是综合后的知识。本课程的特点之一就是综合，包括多门已学课程的知识综合，理论与实践的综合，硬件与软件的综合等等。所以要在课程学习中注重综合。
教学可以和纵向科研联合，将科研成果转化成专业教学内容和教学设备，形成鲜明的专业教学特色，可以大大激发学生的学习兴趣。教学也可以和横向项目相联合，建设校企产学研合作实践基地，促成教学与生产的结合，校企双方优势互补、资源互用，是促进科技发展，培养专门人才的重要途径。
2.实验的设计和管理
传统的以课堂讲授为主、实验为辅的教学模式存在严重的缺陷。因为所开设的实验多数是验证型实验，所有的实验对象都已经封装好，学生只需要插线联接，很快就可以获得实验结果。学生尽管完成了实验，但无法真正将各门课程所学的内容融会贯通；更重要的是与实际工作中的设计过程差别甚远。
为此，采用了实验教学与理论教学并行的教学模式。学生的实验针对课堂上所设立的控制系统进行，如电阻炉温度控制系统。首先，利用两个学时在课堂上讲解整个系统的功能、组成和工作过程；在学生对整个计算机控制系统有了初步认识以后，在实验室演示已设计好的控制系统，向学生细致说明理论内容与实物的对应关系，如计算机、加热元件、接口电路、出发电路、检测元件和执行机构等，再结合实物和学生讨论设计方案及他们所提出的问题。然后，学生将自己的设计方案带到实验室去验证。最后是同学们对自己所设计的系统进行调试和优化。
通过系统级—元件级的循环过程，同学们不仅对计算机控制系统课程的核心思想有了深刻的理解，而且亲身体验了实际产品设计的全过程，也充分认识到实践操作的重要性，感受到设计成功的喜悦，大大激发了继续学习的兴趣。除了基础实验，按照从浅入深设计了四个综合实验：
2.1数字控制算法模块化
根据课程教学内容，采用C语言对各类数字控制算法（包括：PID算法及其变形、数字滤波算法、最少拍算法、达林算法、状态观测器算法等）按照模块化设计思想进行编程开发，以方便系统使用。
2.2温度闭环数字控制系统
用简易电加热温度控制箱与微机实验箱构成一个温度闭环控制系统，由学生按照自己设计的控制方案进行系统硬件的连接和配置，同时从控制算法模块中选择需要的算法，通过调整控制器参数以及外部扰动条件，观察系统的运行情况。
2.3步进电机数字闭环控制系统
用小型直流步进电机随动装置与微机实验箱构成一个步进电机闭环控制系统，由学生按照实验设计的控制方案进行系统硬件的连接和配置，同时从控制算法模块中选择需要的算法组态控制系统，通过施加外部扰动，观察系统的运行情况，并做实时记录分析。
2.4带上位监控的数字闭环控制系统
在数字闭环控制系统实现的基础上，可考虑开发带上位监控功能的在线闭环系统。通过该监控软件平台，可实现对系统控制算法的组态、控制器参数的调整和定值的修改等，同时要开发一些运行监控画面，包括系统工艺图、运行参数实时趋势曲线、报警画面和参数一览画面等。使学生可根据自己的设计方案，通过该平台系统灵活的调整控制算法和对系统运行监控。该课程的实验内容更加符合快速发展的计算机工程控制技术要求，使学生走上工作岗位后能够尽快地适应实际工作。
3.结语
最佳教学效果的取得，需要依据生源情况因材施教，课堂教学之外，教学的管理也很关键，实验教学，作业情况，答辩和最终考核都需要认真执行才能达到效果，避免流于形式。不过带来的问题是：对教师投入的精力要求较多。另一方面，实验室还没有实现全开放，学生自由实验受到资源和时间的限制。因此，还有必要探究更加合理的教学过程，改进教学手段，以达到该门课程教学效果的最优化。
【参考文献】
[1]倪小勇，薛晶滢，乔培.再谈多媒体教学在高校的发展与应用[J].中国教育信息化，2011，（15）.
[2]叶依如，叶晰.高校信息技术与课程整合的发展现状研究[J].温州医学院学报，2009，（04）.
时间过得真快，不知不觉间，又有一门课程结课了。而通过本课程，我也学到了不少东西，同时也培养成了记笔记的好习惯。
一、主要内容
课上老师主要讲了数据通信技术、输入输出通道、控制算法的计算机实现、计算机监控系统常用软件以及毕业设计等内容。课程注重理论联系实际，从实际应用出发，为学生的毕业设计和将来的工作奠定基础。
其中，在数据通信技术方面，老师首先讲了数据通信中一些名词的基本概念，便于在后续学习过程中对一些名词的出现有一定的了解。然后讲了传输代码，就是将待传输的数据转换成二进制代码。这在我们以前的数字电子技术的学习过程中有所涉及，所以听起来很容易明白。还有像同轴电缆和双绞线这样的传输介质和对串行通信技术的更深一步的讲解。最后讲了无线通信技术（如ZigBee技术和GPRS技术等）和工业以太网。
在输入输出通道方面，先讲了接口部件数据缓冲、信号转换、驱动功能、中断管理等功能，接着是过程通道和I/O接口，还简要介绍了多路模拟开关和采样以保持。然后是A/D与D/A转换器，这是老师重点介绍的内容，因为A/D与D/A转换器是以后设计时的核心部分。这部分内容包括了A/D转换原理、各个管脚的作用、它的连接以及对它的编程。课后老师还让我们在网上查询一个A/D转换器以及它的详细数据，我查的是AD7887。通过查询，使我对各种转换器的认识与了解更进一步。还有对数字和模拟输入与输出通道的介绍，这在我们的数字电子技术和模拟电子技术中都有详细的介绍和计算。
在控制算法的计算机实现方面，首先将模拟原件和数字元件做了对比介绍，分别解释了模拟元件的优缺点和数字元件的优缺点，以及由模拟信号转换成数字信号的方法。接着是数字滤波方法：
1、算术平均值滤波
2、程序判断滤波
3、中值滤波。非线性补偿：
1、公式计算法
2、查表法
3、线性插值法。最后是控制系统的直接数字化设计法方面。其中讲了它的基本思想和优点，以及设计法的具体步骤和要求。
计算机监控系统常用软件技术方面，具体内容可分为办公类（WPS、office等）、学习类（CAD等）、游戏类（CS等）、应用软件、网络（IE、QQ、MSN等）。还有操作系统的发展史和编程语言，以及动态连技与嵌入技术、动态链接库、动态数据交换技术。
最后老师根据历届毕业生的结业设计实例给我们讲了微机控制系统设计步骤和在做毕业设计时需要注意的一些细节，让我们学到了很多。
二、学到的方法
通过本门课程的学习，我首先学会了一种记笔记的方法。这是一种很有效的笔记方法，看上去一目了然，在复习的时候也很容易记忆。虽然我没有记笔记的习惯，也没能将这种方法在别的方面应用，但在以后记笔记的时候首先想到的一定是这种方法。
除此之外，我还学会了如何查询集成电路芯片以及它各管脚的功能。在本门课程讲到A/D与D/A转换器时，老师让我们自己查一个A/D转换器。通过查询，我对A/D7887有了一个详细的了解。在一次模拟电子技术实验时，电路中出现了一个我们以前没学过的集成电路芯片，让我们自己安装，由于上课听的不怎么认真，对这个实验不怎么了解，一时间不知该怎么办。过了一会，突然想起了在计算机控制技术课程中老师让我们查的A/D转换器，想着应该和这个差不多，于是先找着集成芯片上的缺口，将芯片安装在了电路实验板上，然后上网查了它的各管脚的用途以及整个芯片的功能，最后结合电路图成功将实验圆满完成。还有在本课程中所学的模数转换的取样方法在模拟电子技术中同样也讲到了。由此可见，计算机控制技术不仅仅是对计算机的简单介绍，它其中的一些知识和应用方法对 别的课程也有所帮助，所以要细心品味书中的内容，对所学能容有一定的认识，在日后学习工作生活中注意和本课程的联系。尤其是在毕业设计时，本课程所学习的一些方法和理论一定能够用得上。
三、不明白的会否查参考文献
参考文献是优秀科技论文中必不考少的部分，参考着会对参考内容有更独到的理解，以加深自己对所学内容的印象。而在论文中，它的正确合理引用不仅可以反映论文研究工作的基础、创新性和学术水平，而且也表明作者的学术风格和学术水平。
本书（计算机控制技术 重庆大学出版社 何小阳主编）247页所列出的参考文献即本书在编写过程中所查阅的著作和报刊杂志。我们查阅才考文献，是为了加深对本课程内容的理解。在本课程学习过程中，我曾对数字滤波方法比较感兴趣，但又不是太明白，于是我在网上用我们学校的图书馆中的中国知网查了一下，有很多这方面的文献，我点击了“浅谈微机控制中的数字滤波方法（张辉 丹东师专学报 2000-12-25 期刊）”。在这里边，他对数字滤波作了更为详细的介绍。
其中，在数字滤波方面:
算数平均值法对信号的平滑程度完全取决于N。当N较大时,平滑度高,但灵敏度低;当N较小时,平滑度低,但灵敏度高。
在中值滤波方面：
设表首地址为DATA的N个数,先由小到大排列,再取中间1/3个数进行求平均运算,结果存放于SAMP单元。程序流程图如上。
四、以后面对问题如何解决
在工作中，每个人都会遇到很多问题，面对问题，我们应该如何解决、如何处理，如何把问题化小，最终把问题消除，这些都是值得探讨的。
有时问题与困难并非导致生活艰难的根本原因，而决定因素往往是你面对问题的心态，看待困难的角度不同造成了困难过后的结果不同，多数人苦恼的原因大多是因为他们面对问题时的负面、消极的情绪，而非困难本身。
通过课程学习，让我明白了面对问题要冷静思考解决的办法。首先要仔细检查问题产生的原因，最后再通过一切可能的办法将问题解决。
计算机控制技术结课作业
姓
名：张建国
学
院：机械学院
班
级：测控11-1
学
本课程是机械电子工程专业硕士研究生的学位课。
课程目的和任务是使学生在已学控制工程基础即经典控制理论、微机原理及接口技术等课的基础上，初步了解计算机控制技术的应用与发展概况，掌握数字控制技术的设计理论及方法。使学生掌握线性离散控制系统的z变换分析法、连续控制系统及其控制规律的离散化，计算机控制系统的模拟化设计、计算机控制系统的离散化设计及数字控制器的计算机实现方法。并能综合应用所学到的基本概念、基本知识和基本方法，紧密结合工程实际，对典型机电液控制系统进行数字控制技术的应用。课程要求学生能够进行主动学习，强调学生对知识的融会贯通和灵活运用的能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。学生除认真参加课堂学习、课堂交流讨论外，还必须借助参考资料进行适当的训练，消化吸收和拓展课程内容；必须通过实验强化对“计算机控制技术”的感性认识，锻炼运用理论知识分析问题和解决问题的能力。
课程主要内容及学时分配：
第一章 绪论2学时
1.计算机控制系统的地位、作用和任务
2.计算机控制系统的结构和组成3.计算机控制系统的分类
4.计算机控制系统的研究课题和发展方向
第二章 线性离散系统（采样控制系统）的z变换分析法6学时
1.线性离散系统、采样定理、保持器及差分方程概念
2.z变换、性质和定理
3.z反变换原理
4.用z变换求解差分方程的方法
5.离散系统的z传递函数的求法
6.线性离散系统分析（稳定性分析和稳态误差分析）
第三章 数字程序控制技术4学时
1.数字程序控制方式
2.插补原理：直线插补和圆弧插补
3.步进电机工作原理
第四章 计算机控制系统的模拟化设计4学时
1.数字控制器模拟化设计步骤
2.数字PID控制器的设计方法和改进方法
3.了解数字PID控制器参数的整定方法
第五章 计算机控制系统的离散化设计8学时
1.数字控制器离散化设计步骤
2.最少拍控制器和最少拍无波纹控制器的设计方法
3.了解纯滞后控制方法（大林算法及史密施估计）
第六章 控制系统难点解析及Matlab仿真软件介绍（自学）2+2学时
第七章 数字控制器的计算机实现及设计实例（自学）4学时
1.数字控制器的计算机实现的方法（直接、串联、并联程序）
计算机控制就是用计算机对一个动态对象或过程进行控制。在计算机控制系统中, 用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备, 对动态系统进行调节和控制, 这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。这一革新, 改变了自动控制系统的结构, 也导致对这类系统的分析和设计发生较多的变化。在初步介绍计算机控制系统之后, 分别介绍计算机控制技术的特点和基本设计过程。
1 计算机控制系统的设计过程
计算机控制系统的软、硬件结构将根据不同的对象有所不同, 但系统设计的步骤大体上相同, 一般包括以下几方面。
1.1 系统的总体方案设计
根据系统设计任务书进行总体方案设计。选择系统的软、硬件组成方式根据系统的价格和时间要求, 选择适当的方式组成系统。在时间要求比较紧的情况下, 尽量选购现成的软、硬件系统进行组合;而在经费紧张的情况下可以考虑自己设计电路模块。值得注意的是, 软、硬件工作比例的划分也将对系统的价格和实现时间产生重要的影响。系统的总体方案设计大概包括选择微处理器、确定存储器容量、选择外围接口电路、选择传感器、选择软件开发环境、硬件设计及调试六个基本内容。
1.2 确定控制任务
进行系统设计之前, 首先要对控制对象进行深入调查、分析, 熟悉工艺流程, 了解具体的控制要求, 确定系统所要完成的任务, 包括系统要实现的功能、控制速度、控制精度、现场环境、完成设计的时间要求等。根据这些任务写好设计任务说明书, 作为整个控制系统设计的依据。
1.3 软件设计
软件设计要根据系统总的设计要求, 确定软件所要完成的各种功能及完成这些功能的逻辑和时序关系, 并用软件流程图表述出来。按软件流程图中不同的功能, 分别设计相应的软件功能模块。如模拟量输入模块、模拟量输出模块、数据处理模块、通讯模块和键盘处理模块等。每一种模块都可以单独进行调试, 各种模块分别调试好后, 再按流程图逻辑和时序关系将他们正确组合、连接、调试。
1.4 现场安装调试
首先要按工艺流程图将系统正确安装, 然后对系统进行粗调和精确调试, 根据实际对象确定各种控制参数, 调整显示值或保存数据等。硬件调试和软件调试都可以在实验室环境下用对现场情况进行模拟的方式进行, 并进行必要的联合调试工作, 半实物仿真是系统调试的虽要基础, 而最终的系统级调试要在现场完成。
2 概述计算机控制系统
计算机控制系统的组成是由硬件和软件两大部分组成。而一个完整的计算机控制系统应由下列几部分组成:被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。
2.1 硬件部分
硬件部分用于一般数值计算和信息处理的计算机称为通用计算机 (简韵;通用机) 。用于工业生产过程控制的计算机称为工业控制计算机 (简称控制机) 。通用机由主机和外部设备组成, 主机包括运算器、控制器和主存贮器 (俗称内存贮器) ;外部设备包括输入设备、输出设备和外部存贮器, 如键盘、CRT显示器、打印机、磁带和磁盘等, 起着人机联系和扩展主机存贮能力的作用。它们是主机正常工作和人们使用主机所必需的设备。'通用机主要是同使用机器的人交流信息, 控制机除了同人交流信息外, 要自动地控制生产过程, 它还必须与被控制的对象直接交流信息。这是控制机与通用机根本不同的地方。为此, 控制机必须具备直接从生产过程获取信息, 经过主机加工处理后, 把控制信息馈送给生产过程的能力。这种能力表现在主机与被控对象之间直接进行信息的变换和传递上, 具有这种能力的设备称为生产过程通道。相对于外部设备, 通常把生产过程通道称为主机的外围设备。因此, 可以简单地说, 通用计算机由主机和外部设备组成;控制计算机由通用计算机与外围设备组成。
2.2 软件部分
软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下, 控制视才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理对外进行联系及提供服务的软件。例如操作系统、监控程序、语言加工系统和诊断程序等。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。例如过程监视程序、过程控制程序和公用服务程序等。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的, 它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟, 应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户, 用户只需根据控制的要求, 经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件, 大大方便了用户, 缩短了应用软件的开发周期。提高了应用软件的可靠性。
3 计算机控制系统的特点
由于计算机本身的特点, 计算机控制系统与一般常规的调节系统相比, 具有以下特点。精度高:通过多字长的数值运算, 可以实现常规调节器难以达到的控制精度, 而且不存在零点漂移、热噪声及元件老化对控制精度的影响。计算机具有分时处理能力。一台计算机 (严格说是一个CPU) 可以对多个控制回路进行控制。
计算机具有很强的贮存和逻辑判断能力, 能够根据生产环境的变化, 及时作出判断, 选择最合理的控制对策;可以实现复杂的控制规律, 以达到理想的控制效果。使用方便灵活。计算机的控制功能是通过硬件和软件共同实现的。在不增加硬件的情况下, 可以通过修改软件来改变控制方案和控制机的功能。计算机除了能实现控制功能以外, 还可以同时实现对生产过程的管理, 如生产计划调度, 经济核算等。
4 计算机控制系统的发展趋势
DCS和工业控制计算机技术正在相互渗透发展, 并扩大各自的应用领域。原来一般流程工业的控制多选用集散型控制系统 (DCS) , 离散型制造业的控制多采用可编程控制器 (PLC) 。随着DCS和PLC相互渗透发展继而扩大自己的应用领域, 将出现DCS和PLC融合于一体的集成过程控制系统。工业控制网络将向有线和无线相结合的方向发展。计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合, 产生了基于无线技术的网络化智能传感器。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。工业控制软件己向组态化方向发展, 工业控制软件主要包括人机界面软件、控制软件以及生产管理软件等。
结束语
随着计算机技术的发展, 计算机控制越来越深入地渗透于生产之中。因此, 设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法3个方面, 一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能, 使系统能长期有效地运行。在综述部分对计算机控制技术的发展方向进行展望。
近年来我国在控制规律、控制方案、实施技术以及大规模的集中控制方面, 有一定数量的成功典型, 经济效益也比较显著。近年来, 还开始运用数学模型方法, 探讨和推广现代控制理论在化工过程控制中的应用, 结合微型计算机的推广应用, 不少项目开展了计算机控制和调度管理的研究, 使生产的技术水平和经济效益都有较大的提高。
参考文献
[1]耿宏伟.计算机控制技术实践系统的研制[J].中国自动化教育学术年会论文集, 1994.
[2]于海生.计算机控制技术[M].机械工业出版社, 2007.
关键词：计算机通信；传输控制
一、前言
通俗的说，计算机通信就是一种將信息数据通过数据实现通信的传输形式，正是在通信技术和现代计算机技术的不断发展和完善中，计算机通信技术应运而生，在今天已被广泛应用于社会各个领域，并引起了一定的反响。在计算机通信系统中，保证信息的互通是其有效应用的基本前提，受到通信环境的制约，我国的通信技术较为单一，信息互通速度缓慢，严重影响了我国计算机通信技术的发展。要改变信息传递可靠性差、通信传输与分发能力不高等方面的弊端，最根本的还是要发展传输控制技术。
二、计算机通信技术的简介
1.定义：顾名思义，计算机通信技术就是现代计算机技术与通信技术的有机结合，它是一种将信息资源以数据的形式在各终端设备及计算机之间进行有效传递的现代化通信手段。随着科学技术的不断发展和进步，计算机通信技术已广泛应用于人类生产生活的各个方面。计算机通信技术因其信息处理、传递、利用的便捷性和高效性等优势，受到越来越多人的青睐。
2.原理：简单来说，其基本原理就是将电信号转化为逻辑信号的同时，将数据信息用具有差异性的二进制序列予以表示。其中高压电平的转化方式以计算机二进制语言中的0和1来表示，将产生的脉冲通过一种媒介来进行数据的传输，以达到实现通信的目的。从专业角度来看也就是OSI物理层的运行。
三、计算机通信中的传输控制技术分析
传输控制技术是计算机通信的核心，只有充分掌握计算机通信中相关传输控制技术，才能是计算机通信得以发展，在日常生活和生产中更好的加以运用。
1.数据传输技术
①CSMA技术：这是一种总线争用技术，它主要通过利用分散式的方法一竞争的方式来使各节点获得总线使用权。一方面，节点发送时间具有任意性。另一方面，节点发送数据具有随意性，因此该技术具有发送效率不稳定、发送时间可能过长的缺点，但同时也具有技术容易实现、响应较为及时等方面的优势。
②集中式令牌技术：该技术是一种时间触发的介质访问控制机制，其基本原理是：首先，内部的任务调表决定总线上哪一个节点拥有总线仲裁权，然后由该节点获得信道的使用权，最后缓存的信息就被发送到了总线上。
2.差错控制技术
数据在传输过程中出现差错是在所难免的，差错控制技术就是专门为有效修正出现的差错、还原数据的原始性、保证数据的准确性服务的。差错控制系统的介入，实现了对传输数据的检验，并使错误的数据得到还原和修复成为了可能。在数据差错的检验中，链路层的检测和纠正方式主要分为以下两种：
①自动重复请求法（ARQ）：对于传输数据可靠性要求较高的传输来说，此方法表现出极大的优势。为减少链路层和传输层重传产生的干扰，就必须采取有效的措施对来自传输层重复的ACK进行抑制，阻止它们到达源端影响算法。除此之外，自动重复请求法往往应用于出错率较低的链路中，若在出错率较高的链路中运用，容易引起网络拥塞，造成不好的处理效果。
②前向错误纠正法（FEC）：目前，因具有对TCP机制不会产生干扰等优势，此方法在无线环境中应用较为广泛。它主要是通过在数据块上附加冗余信息来实现对数据包的重建和修复， 可以达到较好的修复效果。虽然这种方法在一定程度上避免了上传数据包情况的发生，但并不是说它就是完美的修复手段，尤其是在链路状态良好的情况下，毫无用处的冗余信息会对网络的传输速度造成延迟。
四、计算机通信中传输控制技术的实施要点
在对计算机通信中传输控制技术有了一个较为深入的了解之后，对其实施要点进行分析，对于研究计算机通信中传输控制技术的实际应用具有十分重要的现实意义。
1.传输控制软件的功能模块松散耦合设计
信道检测与优选、协议装封与解析、信息发布与安全处理几大模块，共同构成了数据传输控制服务功能。功能模块松散耦合设计增加了安装功能构建的的可选择性，各功能模块之间的独立性和可调性，使功能模块与信息传递要求更加协调。
2.可靠与实时传输相结合
利用计算机进行通信时，我们所要传输的信息并不是单一的，对于不同的信息类型传输要求也存在较大差异。保证信息传输的可靠性和实时性是计算机通信的基本前提，而无线信息传输信道的特殊性对数据传输质量往往造成较大影响，对此可通过在无线信道上采用三级缓冲机制的方法，同时增加人工确认，以确计算机通信可靠性与实时性的有机结合。
五、结语
信息技术视域下，计算机通信已经成为社会中的一个标志，在各个领域的广泛应用中，充分彰显出其自身的作用和优势。为促进计算机通信技术的持续发展，实现数据的高效率传输，就必须不断完善传输控制技术，保证数据传输的高效运行。
参考文献：
[1]孙长波.计算机通信中的传输控制技术研究[J].科技与企业，2014（07）.
[2]陈拥军.计算机通信中的传输控制技术研究[J].电子技术与软件工程，2015（01）.
计算机控制技术在环保领域应用
论文阅读总结报告
学科计算机控制技术 学院计算机与信息技术学院 姓名崔雪莹 班级计科1202班 教师傅家林
2015年3月20日
目录
第一篇城市污水处理自动控制系统的研究...................................................................................2
1.1 主要内容............................................................................................................................2 1.2 参考文献............................................................................................................................2 1.3 学习成果............................................................................................................................2 1.4 学习疑惑............................................................................................................................3 第二篇计算机控制技术在SBR污水处理工艺中的应用...............................................................3
2.1 主要内容............................................................................................................................4 2.2 参考文献............................................................................................................................4 2.3 学习成果............................................................................................................................4 2.4 学习疑惑............................................................................................................................6 第三篇计算机控制双轴太阳跟踪系统及其偏差检测...................................................................6
3.1 主要内容............................................................................................................................6 3.2 参考文献............................................................................................................................7 3.3 学习成果............................................................................................................................7 3.4 学习疑惑............................................................................................................................8 整体总结...........................................................................................................................................8
第一篇城市污水处理自动控制系统的研究
作者：柳春平西安建筑科技大学硕士学位论文 关键词：污水处理；自动控制；监控；仿人智能控制
1.1 主要内容
文章通过对城市污水处理的研究，开发了城市污水DCS控制系统。该系统主要由上位计算机、PLC控制系统和现场智能监控仪表等组成，实现污水处理分布控制，集中管理。
上位计算机主要实现远程监测和管理功能，PLC控制系统主要完成工艺流程控制以及协调现场各智能仪表之问的逻辑关系，现场各智能仪表单元负责各相关参数的监测和处理、控制，并将有关参数送往上位监控计算机进行处理、保存等。
论文介绍了城市污水处理工艺、上位监控计算机的综合应用程序开发、城市污水处理自动控制系统PLC控制站的设计和采用工业以太网技术的污水处理通信网络。
文章最后，利用Matlab中的Simulink工具，对溶解氧仿人智能控制系统进行了仿真实验，仿真结果验证了该控制策略的鲁棒性和有效性，具有推广应用的价值。（文章选段）
1.2 参考文献
1.张自杰等编．环境工程手册一水污染防治卷，高等教育出版社，1996：
2.柯水洲，氧化沟处理污水技术的讨论，化工给排水设计，No．2，1997，12～i5； 3.庞真勇．氧化沟污水处理技术展望，环境科学与技术。V01．87，No．4，1999； 4.杨立福等．给水排水自动化技术(SCADA)综述，给水排水，No．2；
5.欧林林．污水处理中溶解氧模糊控制的研究，合肥工业大学硕士学位论文，2003．3； 6.„„太多不一一列举了（作者列举了近60个参考文献，由于篇幅关系只贴出主要5个）。
1.3 学习成果
文章涉及了很多化学方面的知识，所以有一些化学方面的名词不是很懂，理解上有一点吃力。文章主要是想说明一个污水处理系统的设计思路，主要涉及计算机控制技术的知识最多的是可编程控制器（PLC），还有人机接口（HMI），通信网络(CN)，通用计算机接口(GcI)，当然，这些里面我只听说过PLC，工作原理还不是很清楚。还有一个重要名词就是组态软件，它是一种为适应工业自动化控制需要，针对工业控制过程的多功能系统软件包。伴随着分布式控制系统(DCS)及计算机控制技术、网络技术的日趋成熟而发展起来。（名词释义摘自百度百科）
另外眼熟的名词：PID控制方法，PID即工业控制计算机是我们将来要学习的内容。还有下面这个图能理解，其中电流电压变换，光电耦合器，A/D和D/A转换器，变频器都了解过，IPC和PLC是将要学习的内容。
1.4 学习疑惑
最大的感受是，看不懂啊看不懂，花了半天时间读这一篇论文一半都没读懂，太多化学知识看不懂，还有大量的数学推导和计算，已经晕了。文章最后用了仿真技术和matlab相关技术，这也不清楚是什么。读半天大概知道什么意思，污水处理系统主要采用计算机通过读入污水中一些指标，进行运算，得出一个判断，再控制处理污水相关指标高低，实现最优化自动化处理污水的目的。原来研究生论文还是相当牛的，可能是自己太渣了啊~ 第二篇计算机控制技术在SBR污水处理工艺中的应用
作者：李向红 青岛大学硕士学位论文
关键词：SBR；PROFIBUS；曝气过程；脱氮过程；模糊控制 2.1 主要内容
文章采用序批式活性污泥法(SBR)处理间歇排放的水质水量变化很大的工业污水。SBR工艺污水处理过程具有多变量、强非线性、严重不确定性、建模困难等特点，且标志污水水质的关键参数不能在线测量，控制目标不能用过程参数直接表示，是一个典型的复杂过程。
文章通过对SBR污水处理工艺、特点的研究，将现场总线技术引入到污水处理过程中来，提出了“基于现场总线的SBR污水处理自动控制系统"。设计出污水处理厂自动控制系统图和PROFIBUS网络配置方案。针对污水处理过程中的难点—污水曝气过程和脱氮过程的控制策略进行了研究，采用模糊控制策略，可以比较准确地反映污水水质的变化，合理控制曝气量，节省运行费用。
论文设计实现了作为上位控制的工控机IPC、污水泵站PLC、曝气过程PLC、排泥系统PLC为主动站之间的通讯，以及上述主动站与作为从动站的污水泵站中的软起动器、曝气过程中的变频器、工艺应用中的智能传感器和外围I／o设备之间的通讯。
2.2 参考文献
1.朱武，崔村燕，陈长琦，等污水处理厂自动控制系统综述．环境工程，2002(03)j 2.沈耀良，赵丹．强化SBR工艺脱氦除磷效果的若干对策．中国给水排水，2000(07)3.薛军，戴士博，惠振强，等．改变SBR工艺运行方式对污染物去除效果试验研究．水科学与工程技术，2008(01)4.刘义．序批式活性污泥法废水处理技术及特点．河北建筑工程学院学报，1999(04)5.张可方，张朝升，方茜，等．SBR法处理城市污水的脱氮除磷功效．中国给水摊水 6.„„太多不一一列举了（作者列举了近60个参考文献，由于篇幅关系只贴出主要5个）。
2.3 学习成果
非常巧，第二篇读的论文也是污水的处理方面，上一篇是采用DCS控制系统，DCS即分布式计算机控制系统，由计算机和现场终端连接组成。能提高生产自动化水平和管理水平。该系统的特点是：
1)采用分级分布式控制。系统按不同功能组成分级分布7系统，各子系统执行自己的控制程序，处理现场输入输出信息，减少了对系统的信息传输量，使系统应用程序较为简单。
2)在物理上实现了真正的分散控制，使系统的危险性分散，可靠性提高。
3)有较好的扩展能力。借助网络技术，可以完成纵向和横向通讯以及高层的管理机通讯，系统扩展方便。
4)系统软、硬件资源丰富，可适应各种特殊要求。实时性好、响应时间快。5)应用软件的编程量大，对开发和维护人员要求高，开发周期较长。（摘自论文原稿）第二篇采用SBR法即序批式活性污泥法：
1)工艺流程简单，设备少，占地省，投资小，构筑物少。2)静止沉淀效果好
3)具有较强的脱氮除磷能力。．
4)操作简单，易于实现自动监测、遥控操作和自动运行 5)SBR法可以有效防止污泥膨胀。
6)对水量、水质变化的适应性强，有机物去除率高 7)运行灵活
第二篇相对第一篇来说，文章花了一半的篇幅介绍系统设计的几个名词，很多是网络相关内容，大概能读懂，新名词比如现场总线（一种串行通信网络，摘自百度百科），PROFIBUS总线（场总线标准之一）并没有接触过，但下面这图在计算机网络技术课程里学习过，还可以明白。
同样控制方面涉及的上位控制的IPC、PLC、软起动器、变频器、智能传感器和外围I／O设备之间的通讯，这些是计算机控制方面内容，其中IPC、PLC、软起动器这些还并没有学习。文章涉及的预估算法控制非常像我们课上讲的闭环，模糊参数也采用闭环。
2.4 学习疑惑
还是化学知识啊，但是看过第一篇论文，所以已经大概了解其中的化学原理，所以化学方面问题不大。第二个是数学计算，估计法真的看不懂，还有一些微积分的知识，早忘记了。关于工业控制方面，涉及了很多最新的工业方法，真心觉得自己学的跟不上时代啊！最大的感触是任何学科都不是独立的，相关性真心很大啊！
第三篇计算机控制双轴太阳跟踪系统及其偏差检测
作者：廖锦城武汉理工大学硕士学位论文
关键词：太阳跟踪，步进电机，偏差检测，四象限光电池
3.1 主要内容
论文基于太阳位置计算模型，采用矢量分析方法建立了视日运动轨迹跟踪方式双轴太阳跟踪运动控制方程，分析了其运动特性，对间歇跟踪控制方法进行了系统的理论研究和仿真；并再此基础上，采用“PC+运动控制卡”的步进电机闭环控制策略，设计并试制了双轴太阳跟踪运动控制系统，基于虚拟仪器技术，编制了完整的双轴太阳跟踪运动控制软件，最后完成了计算机控制双轴太阳跟踪系统的机电联调，目前该系统已成功应用于国家某863项目的研究中，系统运行正常，调节灵活，软件界面友好，操作方便。为了评价和监测双轴太阳跟踪系统的跟踪偏差，论文首次提出了采用四象限光电池太阳跟踪偏差检测方法，对其测量原理进行了研究，设计并试制了四象限光电池太阳跟踪偏差检测实验装置，最后进行了实验验证，实验结果表明该方法能够较好地反映跟踪系统的运动控制规律，并能够灵敏地检测出系统跟踪偏差，采用四象限光电池作为太阳跟踪偏差检测的技术是可行的。（摘自论文选段）
3.2 参考文献
1)李齐颖．建筑中综合应用太阳能系列研究：（硕士学位论文）．北京：中国建筑设计研究院，2005 2)李申生．太阳能．北京人民教育出版杜，1988 3)言惠．太阳能—21世纪的能源．上海大中型电机，2004，(04)4)姚伟．太阳能利用与可持续发展．中国能源，2005，(02)5)S．A．Kalogirou and Y．Tripanagnostopoulos，Industrial application of M solar energy systems，Applied Thermal Engineering，2007，27，(8-9)：1259—1270 6)„„太多不一一列举了（作者列举了近45个参考文献，由于篇幅关系只贴出主要5个）。
3.3 学习成果
文章主要针对能源短缺问题，对太阳能利用率低的问题，采用跟踪系统提高利用率，降低成本。文章解释了关于太阳能跟踪的方法种类，原理以及实现方法。文章采用建立数学模型估计跟踪太阳能，采用计算机控制技术实现。一些重要名词比如，传动机构，如图：
原件选用如：步进电机（数字脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件，摘自百度百科），驱动机构，PLC，微处理器，运动控制卡，这些名词没有见过的是驱动机构、运动控制卡等。
文章实时跟踪闭环控制回路设计如图：
另外一个知识是绝对编码器，读一遍全都是物理知识，只有这个看懂了啊，激动！
总的来说，文章是以一种误差测量的角度，设计了一个基于计算机控制相关硬件的软件系统，通过软件可以相对提高太阳能利用能力。
3.4 学习疑惑
这次是一些列各种物理知识不懂啊！各种角度计算，各种原理应用，读不懂啊读不懂。还有一些计算机控制的东西，我实在不知道在说什么。第二个是数学计算，估计法真的看不懂，还有一些微积分的知识，咋算出来的。觉得自己水平真的低啊！
整体总结
通过读这三篇论文，因为三篇都是研究生的学位论文，而且与其他学科知识的相关性太大，所以有很多的地方并没有读懂，但可以感觉到，现在计算机控制技术越来越多的用于环保领域的自动化控制。而且所有的技术都用到了PLC，说明PLC应用真的非常广泛啊！
三篇论文的计算机控制技术作为工具在系统设计中非常有效，效率非常高。我们以前学过的真的算的上这是入门而已，更加深入的知识我们学习的太少了。
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