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计算机控制技术知识点总结前4章计算机控制技术知识点总结前4章第一章：计算机控制基础知识计算机控制技术是一门研究如何将计算机应用于系统控制的学科。
在计算机控制技术的学习过程中，首先需要了解计算机控制的基础知识。
计算机控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括输入设备、输出设备、中央处理器、存储器以及总线等组成。
软件主要分为系统软件和应用软件两部分。
系统软件包括操作系统和通信软件等，应用软件包括各种具体的控制算法和控制策略等。
计算机控制系统的设计流程通常包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计和系统测试等步骤。
需求分析是对系统的功能需求和性能需求进行分析和确定。
系统设计是根据需求分析的结果，确定系统的总体结构和模块划分等。
硬件设计是根据系统的需求和设计要求，选择适当的硬件设备，进行电路设计和硬件平台的搭建等。
软件设计则涉及编写控制算法和策略，进行软件的开发和测试等。
系统测试是对整个系统进行功能和性能的测试和验证。
在计算机控制技术中，还需要了解一些基本的控制理论，如PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
PID控制是一种广泛应用的控制方法。
它通过对误差、误差的变化率和误差的积分进行加权组合，得到输出信号，控制被控对象达到期望值。
PID控制器具有稳定性好、调节性能好和鲁棒性强等优点。
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法。
它通过定义模糊规则和模糊集合，将模糊推理应用于控制系统中。
模糊控制具有对非线性和复杂系统的适应能力强的优点。
神经网络控制是一种基于神经网络的控制方法。
它通过训练神经网络，使之具有学习和适应能力，从而实现对被控对象的控制。
神经网络控制具有对非线性系统和时变系统的建模能力强的优点。
第二章：传感器与执行器传感器是计算机控制系统中常用的输入设备，用于采集环境和系统状态信息。
常见的传感器有光敏电阻、温度传感器、压力传感器等。
传感器的选择需要根据被控对象的特性和实际应用需求进行合理选择。
执行器是计算机控制系统中常用的输出设备，用于根据控制信号实现对被控对象的控制动作。
计算机控制系统的组成和特点
计算机控制系统是由计算机技术和控制技术相结合的一种系统。
它的组成和特点如下：
一、组成
1. 控制对象：被控制的物理系统，例如机器人、流水线、钢铁生产线等
2. 传感器：采集控制对象的状态信息，例如温度、压力、位置等
3. 执行器：控制对象的执行部件，例如电机、气缸等
4. 控制器：根据传感器采集的信息，对执行器进行控制，保持控制对象的稳定状态
5. 通信网络：传输控制信息，例如以太网、CAN总线等
二、特点
1. 灵活性高：计算机控制系统具有程序可调性、参数配置性、功能扩展性等特点，可以快速适应控制对象的变化
2. 控制精度高：由于采用数字控制方式，控制精度较高，且控制精度可根据需要进行调整
3. 自适应性强：可以根据传感器的反馈信号自动调整控制算法，实现自适应控制
4. 控制逻辑复杂：计算机控制系统采用程序控制方式，控制逻辑往往比较复杂，需要良好的编程技能和系统设计能力
5. 抗干扰能力强：数字控制方式可以有效抵御外部干扰，保证系统稳定性和可靠性
6. 技术含量高：计算机控制系统涉及电子技术、计算机科学、控制理论等多个领域，技术含量较高
总之，计算机控制系统在工业自动化、机器人技术等领域有广泛的应用，是现代工业控制技术的重要组成部分。
（一）基本概念第一章1、什么是计算机控制系统？与传统的控制系统相比，计算机控制系统的优点是什么？答：计算机控制系统：用计算机代替常规控制系统中的模拟控制器对系统进行控制的系统。
优点：具有精度高速度快、存储容量大和逻辑判断功能，看完实现高级复杂的控制方法，获得快速静谧的控制效果。
2、简述计算机控制系统的硬件组成和各自的功能。
答：计算机控制系统的硬件一般由主机、接口和输入/输出通道、通用外部设备、执行机构、检测元件、仪表、操作台等部分组成。
主机：采用一台或多台计算机，通过接口和I/O口通道，接收检测设备传来的信息并向控制系统的各个部件发出命令，同时计算机对系统的各个参数进行巡回检测、数据处理、控制计算、分析报警、逻辑判断等。
接口与I/O通道：主机与被控对象之间进行信息交换的纽带。
通用外部设备：扩大计算机的功能，是计算机系统与操作人员的交互界面，用来完成信息的记录、存储、显示、打印、传送。
检测元件、仪表、执行机构：检测元件和仪表用来测量生产对象的某些参数，并将非电量的被测参数转换为电量表示；执行机构接受CPU的命令使被控对象完成规定的控制动作。
操作台：用来实现人机之间的交互功能。
3、计算机控制系统应当有哪些主要特征？答：1.实时性 2.良好的输入/输出能力 3.标准化和系列化 4.模块化的系统结构 5.可靠性（平均无故障时间、抗干扰能力强、具有定时自动启动功能和硬件自检功能）4、计算机控制系统大致可分为哪几类？简述各类计算机控制系统的结构和特点。
答：计算机控制系统大致可分为以下五类：1）数据采集系统（DAS，Data Acquision System）2）直接数字控制系统（DDC，Direct Digital Control）3）计算机监督系统（SCC，Supervisory Computer Control）4）分布式控制系统（DCS，Distributed Control System）5）现场总线控制系统（FCS，Fieldbus Control System）1）数据采集系统简称：DAS计算机只对控制系统的参数进行采集、加工和分析处理，并将处理后的数据输出。
计算机控制系统：介绍计算机控制系统的组成、特点和设计介绍大家好！今天我们谈论的是计算机控制系统。
在现代化的工业生产中，计算机控制系统扮演着至关重要的角色。
它们被广泛应用于各种行业，如制造业、交通运输、能源等，用于监控、控制和优化工业过程和设备。
在这篇文章中，我们将探讨计算机控制系统的各个方面，包括其组成、特点和设计。
组成计算机控制系统由多个组件构成，每个组件都有特定的功能。
下面是计算机控制系统的主要组成部分：传感器传感器是计算机控制系统中至关重要的组件之一。
它们用于收集来自工业过程和设备的实时数据。
传感器可以感知物理量，如温度、压力、湿度等，并将其转换为计算机可以理解的数字信号。
这些传感器可以放置在生产线上的多个位置，并提供准确的测量数据，以帮助确定工业过程的状态和性能。
执行器执行器是计算机控制系统中另一个关键组件。
它们用于执行控制系统的指令。
常见的执行器包括电动机、阀门、传动装置等。
当计算机控制系统根据传感器输入做出决策时，执行器将执行相应的动作，从而实现对工业过程的控制。
控制器是计算机控制系统的核心，负责处理传感器输入并生成适当的输出信号以控制执行器。
控制器通常由计算机芯片和相关的软件组成。
它们根据预定的算法和逻辑进行运算，以实现对工业过程的监控和控制。
控制器可以是单独的硬件设备，也可以以集成电路的形式嵌入到其他设备中。
人机界面人机界面是计算机控制系统中与用户交互的组件。
它们提供了一种直观的方式，使操作人员能够监控和控制工业过程。
人机界面通常是一个显示屏，上面显示了实时数据、报警信息和操作面板。
通过人机界面，操作人员可以执行各种操作，如调整参数、启动/停止设备和生成报告。
通信网络通信网络是计算机控制系统中用于传输数据和信号的关键部分。
它们可以是有线的或无线的，用于将传感器、执行器、控制器和人机界面连接起来。
通过通信网络，不同的组件可以实时地交换信息，从而实现对工业过程的协调和控制。
特点计算机控制系统具有以下几个显著特点：计算机控制系统需要在实时环境下工作，以保证对工业过程的即时监控和控制。
简述计算机控制系统的特点1. 计算机控制系统那可太牛啦！你想想看，工厂里的那些大型设备，它能精准地控制着每一个动作，就好像有一双无形的大手在稳稳地操控着一切。
比如说自动生产线，计算机控制系统让整个生产过程有条不紊地进行着，这效率多高啊！2. 它的反应速度简直绝了呀！当出现问题时，它能迅速响应，比你眨眼还快呢！就像你在玩游戏时，它能立马察觉并做出应对，保障整个系统的顺畅运行。
比如一些智能交通系统，能快速处理各种情况，是不是超厉害？3. 计算机控制系统的准确性那是没得说！简直像个一丝不苟的数学家，分毫都不会差。
比如在医疗设备中，它可以精确地控制药物的投放剂量，这可关系到病人的生命安全呀，能不厉害吗？4. 哇塞，它还很智能呢！可以像个聪明的小精灵一样不断学习和进化。
比如智能家居系统，能越来越了解你的生活习惯，给你提供更加贴心的服务，这难道不神奇吗？5. 计算机控制系统的适应性超强的哟！不管在啥环境下，它都能顽强地工作着。
就如同一个坚强的战士，不惧任何艰难险阻。
像一些恶劣环境下的监控系统，不照样稳定运行嘛！6. 它的可扩展性也很棒呀！能像搭积木一样不断增加新的功能和模块。
比如说我们的电脑系统，可以根据需要添加各种软件和硬件，多方便呀！7. 嘿，计算机控制系统还超级稳定呢！就如同磐石一般，稳稳地保障着一切。
在一些关键领域，比如航空航天，它的稳定可是至关重要的呀，这多让人安心！8. 它还能进行远程控制呢！就好像你有了千里眼和顺风耳，可以在很远的地方掌控一切。
比如远程控制家里的电器，这也太酷了吧！9. 总之呀，计算机控制系统真的是厉害得不得了！在我们的生活中无处不在，给我们带来了巨大的便利和进步。
它就是现代科技的神奇产物，我们真应该好好利用它呀！。
第一章计算机控制系统的特点及其应用领域。
1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
第一章绪论计算机控制系统的特点、组成、分类和开展趋势。
(1)计算机控制的一般概念及其开展(2)计算机控制系统的特点、组成和分类(3)计算机控系统的开展趋势课程重点：计算机控制系统的特点、组成和分类课程难点：计算机控制系统的信号变换特点解决方法：从计算机控制系统的根本构造入手，分析计算机控制系统是一个模拟-离散混和系统，引出计算机控制系统的信号转换过程，掌握计算机控制系统的特点。
第二章数字控制理论根底计算机控系统的数学根底、离散系统数字控制理论和性能指标分析。
(1)信号变换理论(2)离散系统数字描绘(3)脉冲传递函数(4)线性离散系统稳定性、稳态性能和暂态性能分析课程重点：线性离散系统的稳定性、稳态性能和暂态性能分析课程难点：线性离散系统的零极点对系统性能的影响解决方法：纯熟掌握线性离散系统的分析方法，借助MATLAB仿真工具，充分利用图解分析方法，直观方便。
第三章开环数字程序控制直线和圆弧逐点比较法插补原理，计算机控制步进电机的实现方法。
(1)运动轨迹插补的根本原理(2)直线逐点比较法插补原理(3)圆弧逐点比较法插补原理(4)步进电机控制原理(5)计算机与步进电机接口实现方法课程重点：逐点比较法插补原理〔直线与圆弧〕、步进电机控制课程难点：四个象限圆弧逐点比较法插补运算解决方法：以第一象限为主，掌握圆弧插补运算。
在此根底上考虑四个象限的符号变化以及顺弧和逆弧进给的走步区别。
第四章计算机控制系统的常规控制技术数字PID控制原理、控制器的设计、控制参数的整定及其PID控制新技术。
(1)数字PID控制标准型算法(2)数字PID控制改进型算法(3)控制参数的工程整定方法(4)PID控制算法的开展最少拍控制原理、控制器的设计及其系统的改进。
(1) 最少拍控制的根本原理的构造设计(2) 闭环脉冲传递函数)(z(3) 最少拍有纹波控制器的设计(4) 最少拍无纹波控制器的设计(5) 最少拍系统的改进措施Smith控制器工作原理和设计，Dalin控制器的设计及振铃的消除。
