计算机控制技术与应用 第10章
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计算机控制技术及应用课后答案【篇一:计算机控制技术课后习题答案】统由哪些部分组成?并画出方框图。
解:若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现,就构成了计算机控制系统,其基本框图如图1-1所示。
因此,简单说来,计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。
在计算机控制系统中,控制规律是用软件实现的,计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制。
控制器与执行机构之间是da转换器,负责将数字信号转换成模拟信号;ad转换器则相反将传感器采集的模拟信号,转换成数字信号送给控制器。
2.计算机控制系统是怎样分类的?按功能和控制规律可分为几类?解:计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。
因此,计算机控制系统的分类方法很多,可以按照系统的功能、控制规律或控制方式等进行分类。
按功能及结构分类:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统、综合自动化系统。
按照控制规律分类:程序和顺序控制、比例积分微分控制(简称pid控制)、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。
3.计算机控制系统的主要特点有哪些?解:主要有以下特点:1.数字模拟混合的系统。
在连续控制系统中,各处的信号是连续模拟信号。
而在计算机控制系统中,除仍有连续模拟信号外,还有离散信号、数字信号等多种信号。
因此,计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
2.灵活方便、适应性强。
一般的模拟控制系统中,控制规律是由硬件电路实现的,控制规律越复杂,所需要的模拟电路往往越多,如果要改变控制规律,一般就必须更改硬件电路。
而在计算机控制系统中,控制规律是由软件实现的,计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制,需要改变控制规律时,一般不对硬件电路作改动,只要改变控制程序就可以了。
3.可实现复杂控制规律。
计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能,能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
第1章概述.................................................................................................................................... 1-2第2章计算机控制系统的理论基础.......................................................................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现.............................................................................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术.............................................................................. 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道...................................................................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术.................................................................................. 6-1第7章控制系统的组态软件....................................................................................................... 7-1第8章DCS集散控制系统.......................................................................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案.......................................................................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用............................................................ 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ....................................................... 11-1第1章概述1.什么是自动控制、控制系统、自动化和控制论?[指导信息]:参见1.1自动控制的基本概念。
课程总目录绪论计算机控制系统的数学描述常规数字控制器的设计方法高级数字控制器的分析与设计数据输入输出通道的接口技术计算机控制网络技术概论计算机控制系统设计与实现课程总目标学完本课程后,你应具有以下能力:熟悉计算机控制系统的组成原则了解计算机控制系统结构掌握计算机控制系统设计的方法把握计算机控制系统的发展方向灵活应用计算机控制技术解决一些实际应用问题课程安排共48个学时48个学时理论教学40学时理论教学40学时实验8实验8学时教学书目教材:计算机控制技术及应用王平等编著机械工业出版社2010年教学参考书:1. 《先进控制理论与方法导论》,章卫国主编,西北工业大学出版社,00年2.《数字和模拟集成电路电子学》,〔美〕理查得J.希金斯著,机械工业出版社,87年3. 《智能控制技术》易继锴等编著,北京工业大学出版社,99年4.期刊--“工业控制计算机”、“测控技术”、“计算机自动测量与第一章计算机控制系统概述计算机控制系统是自动控制理论、自动化技术与计算机技术紧密结合的产物。
计算机为现代控制理论的应用提供了有力的工具。
同时,计算机控制系统应用于工业控制领域提出来系列理论与工程上的问题又进步推动了出来一系列理论与工程上的问题,又进一步推动了控制理论和计算机技术的发展。
计算机技术在控制领域中的应用,还有力地推动了自动控制技术的发展,大大扩展了控制技术在工业生产中的应用范围,特别是使复杂的、大规模的自动化系统与过程发展到了一个崭新的阶段。
1.1 自动化技术与信息技术的关系信息链当前,科技界较普遍认为,信息技术由四大部分组成,即信息获取、信息传输、信息处理与信息应用或信息利用。
这四部分实际上组成了个完整的信息链如图所示这四部分实际上组成了一个完整的信息链,如图1-1所示。
信息获取信息传输信息处理信息应用图1-1 信息技术的四个组成部分及其信息链我们知道,一个基本的自动化系统至少包含信息获取、处理与应用三部分(如图1-2所示),而一个应用计算机网络或通信网络的自动化系统包含信息获取、传输、处理与应用的全部。
计算机控制技术与应用课程设计
1. 背景介绍
计算机控制技术是一种应用电脑技术控制机械设备的技术,其广泛应用于工业自动化领域。
随着工业自动化程度的不断提高,计算机控制技术已成为现代工业制造必不可少的技术之一。
本课程设计旨在通过对计算机控制技术的理论学习和实际案例应用,培养学生的工程实践能力。
2. 课程设计目标
本课程设计的目标是使学生具有以下能力:
1.掌握计算机控制技术的理论知识,并能够灵活运用。
2.熟悉计算机控制系统中各个组成部分的功能和特点。
3.能够运用计算机控制技术设计和调试实际系统,并解决实际问题。
4.培养学生的工程实践能力和动手能力。
3. 课程设计内容
3.1 计算机控制理论基础
在本课程中,将对计算机控制理论基础进行详细介绍。
主要包括以下内容:•计算机控制的基本概念和原理;
•控制系统的基本组成部分;
•控制器的结构和工作原理;
•控制器的编程方法和技巧;
•控制器与外部设备的通信协议。
1。
《计算机控制技术及工程应用》内容简介本书以PC总线工业控制计算机为主线,阐述了计算机的控制技术及工程应用,突出了工程实用性,增加了当前工控市场上最为热门的主流控制装置与主流控制软件,全书共分14章,每章均含有本章要点、小结及思考题。
与该教材配套的多媒体课件,包括学习指南、课堂教学、电子挂图等模块。
其中课堂教学模块是以powerpoint文稿形式,吸纳了教材的全部文图,各章节目独立成章、相互链接,内嵌入电子挂图;更具独一无二特色的是含有80余幅配音演示动画,针对课程中的芯片结构、接口电路及相应程序等知识点编制成的精致深刻的动画解说演示,它可以一个个单独点击演示,也可以通过课堂教学模块中挂图的链接动画处直接链入。
此免费课件可从我校网站(/)计算机控制技术课程/课程课件中直接下载。
本书可用做高等学校自动化、电气自动化、机电一体化、计算机应用等专业本科生的教材及参考书,也可作为高等教育自学教材和有关工程技术人员的参考书。
全书14章目录如下:第1章计算机控制概述1.1 控制系统组成1.2 控制系统分类1.3 控制装置种类第2章模拟量输出通道2.1 D/A转换器2.2 接口路电2.3 输出方式2.4 D/A转换模板第3章模拟量输入通道3.1 信号调理电路3.2 多路模拟开关3.3 前置放大器3.4 采样保持器3.5 A/D转换器3.6 A/D转换模板第4章数字量输入输出通道4.1 光电耦合隔离技术4.2 数字量输入通道4.3 数字量输出通道4.4 DI/DO模板第5章键盘及其接口技术5.1 键盘输入电路5.2 非编码独立式键盘5.3 非编码矩阵式键盘5.4 编码键盘第6章显示器及其接口技术6.1 LED数码管显示器6.2 LCD液晶显示器6.3 图形显示器第7章数据处理技术7.1 测量数据预处理技术7.2 数字滤波方法7.3 标度变换算法7.4 越限报警处理第8章抗干扰技术8.1 干扰的来源与传播途径8.2 硬件抗干扰措施8.3 软件抗干扰措施8.4 程序运行监视系统第9章数字控制器的设计9.1 数字控制器连续化设计9.2 数字控制器离散化设计9.3 模糊控制技术第10章控制网络技术10.1 数据通信基础10.2 通信网络技术10.3 网络体系结构10.4 串行通信总线第11章IPC与PLC11.1 IPC结构组成11.2 IPC总线结构11.3 IPC功能特点11.4 IPC产品简介11.5 PLC结构组成11.6 PLC编程语言11.7 PLC工作过程11.8 PLC功能特点11.9 PLC产品简介第12章DCS与FCS12.1 DCS体系结构12.2 DCS功能特点12.3 DCS产品简介12.4 FCS体系结构12.5 FCS功能特点12.6 FCS产品简介第13章监控组态软件13.1 组态软件及其发展13.2 组态软件的图形开发环境13.4 复杂图形对象的组态及应用13.5 程序的运行与调试第14章控制系统设计与工程实现14.1 控制系统的设计原则14.2 控制工程的实现步骤14.3 控制工程的应用实例本书出版号:ISBN 7-118-03990-X/TP·992可向国防工业出版社或当地图书代办机构、新华书店订购。
计算机控制技术及其应用计算机控制技术及其应用:计算机控制技术,作为现代信息技术的重要组成部分,已经广泛应用于各个领域,深刻影响了人们的生活和工作。
它以计算机为核心,利用电子、通信和控制工程等学科知识,实现对各种设备和过程的自动化控制。
这种技术具有众多优势,如高效、精确、可靠、灵活等特点,具备了强大的应用潜力。
计算机控制技术在工业领域的应用是最为显著的。
传统的生产制造过程中,需要大量的人力参与并进行手动操作,工作效率低下、易出错。
而引入计算机控制技术后,生产设备可以通过计算机指令自动完成各种操作,大大提升了生产效率。
例如,汽车制造业在焊接、喷涂等环节中,广泛采用机器人进行精确和高效的操作。
而在智能制造时代,计算机控制技术更是成为了推动工业4.0发展的重要基础,实现了生产系统的数字化、智能化和灵活化。
除了工业领域,计算机控制技术在交通、能源、医疗、农业等众多领域也有广泛应用。
在交通领域,智能交通系统通过计算机控制技术实现了交通信号的智能化控制、车辆导航等功能,有效提升了交通效率和安全性。
能源领域,计算机控制技术被应用于电力系统的自动化调度和管理,实现对电网的智能监控和优化运行。
在医疗领域,计算机控制技术被应用于医疗设备的自动化操作和精确控制,提升了医疗诊疗的水平。
农业领域,计算机控制技术被应用于智能化的农机械和农业生产系统中,从耕作、种植到收割等环节实现自动化和智能化,提高了农业生产效率和质量。
然而,计算机控制技术的应用也面临一些挑战。
首先是安全性问题,网络攻击、系统漏洞等风险威胁着计算机控制系统的安全运行,因此必须加强系统的安全性设计和防护措施。
其次是人机交互问题,计算机控制系统的用户界面应简洁、直观、易于操作,以提高用户的工作效率和便捷性。
此外,还需要解决多个系统的数据共享和集成,以提高各个行业或领域内的协同效应。
总之,计算机控制技术在各个领域的应用前景广阔。
我们应密切关注相关技术的发展及应用,推动其进一步融入生产、生活和社会的方方面面。
计算机控制技术及应用一、课程说明课程编号:100122Z10课程名称:计算机控制技术及应用/Computer Control Technology and Application课程类别:专业选修课D组学时/学分:32/2先修课程:自动控制原理、能源与动力工程测试技术、能源与动力过程控制工程适用专业:能源与动力工程教材、教学参考书:[1]王建华.计算机控制技术(第二版).北京:高等教育出版社.2010;[2]顾德英,罗云林,马淑华著.计算机控制技术.北京:北京邮电大学出版社.2007;[3]王勤编著.计算机控制技术.南京:东南大学出版社.2003年。
二、课程设置的目的意义本课程是能源与动力工程专业的一门选修课,是热工自动化方向的必修课。
其目的是通过本课程的学习,学生将掌握计算机控制系统分析、设计方法,并能运用这些方法解决工程实际问题,巩固自动控制的知识,为日后从事检测与控制技术等相关的研究、设计与管理工作打下良好基础。
三、课程的基本要求知识:掌握生产工艺流程的组成和特点;掌握计算机控制系统的有关软硬件技术(包括工控机硬件、软件、控制策略、数据通讯、网络技术、数据库等诸多方面的专门知识与技术)。
能力:在掌握生产工艺流程和自动控制理论的同时,能够综合运用计算机控制系统的有关硬件、软件、控制策略、数据通讯、网络技术、数据库等诸多方面的专门知识与技术,解决实际问题,能针对具体的工程应用问题提出有效的解决方案,为控制系统设计提出自己的见解和方案,培养创新能力。
素质:建立“功能-信息-节能减排”有机一体的设计观念,通过课程中的分析讨论辨析培养交流素质,建立计算机控制系统从组成到应用到设计的思维模式,提升处理工程问题和研发设计的基本素质。
通过课外导学的模式,提升自主学习和终身学习的意识,形成不断学习和适应发展素质。
四、教学内容、重点难点及教学设计注:实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求六、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、讨论、辨析、课后作业、课前导学的方式进行,注重过程考核,考核方式包括:期末笔试、课后作业、课堂测验、专题讨论、课内互七、大纲主撰人:大纲审核人:。
第1章概述 ............................................................... 1-2第2章计算机控制系统的理论基础 ........................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现 ............................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术 ..................................... 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道 ......................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术 ....................................... 6-1第7章控制系统的组态软件 ................................................. 7-1第8章 DCS集散控制系统.................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案 ........................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用 ............................. 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ........................... 11-1第1章概述1.什么是自动控制、控制系统、自动化和控制论?[指导信息]:参见1.1自动控制的基本概念。
自动控制(autocontrol):不用人力来实现的控制,通常可用机械、电气等装置来实现。
通常相对手动控制而言。
控制系统(control system):通过控制来实现特定功能目标的系统。