浅谈计算机控制技术原理及发展趋势

一、计算机控制系统概述

计算机控制系统的组成计算机控制系统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。

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、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、信息处理相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。

二、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。

三、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、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。

2、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。

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。

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。

5、建立完整的技术档案

浅谈计算机控制技术原理及发展趋势

祁立勋 廊坊市疾病预防控制中心，河北廊坊 065000

摘要：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。本文的主要目的就是在浅析计算机控制技术原理的同时，对计算机控制系统的发展趋势进行描述。

本文由四个部分组成，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。在综述部分对计算机控制技术的发展方向进行展望。

关键词：计算机控制技术；原理；发展趋势

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2010）08-0138-02

(下转第140页)

选项卡中，点击添加按钮开始创建镜像文件。首先建立一个系统环境的PIM镜像文件。在名称处填入一个有代表意义的镜像文件名称。根据实际要求输入镜像文件的大小。如果要单独建立数据盘镜像文件的话。这里只需要考虑操作系统和应用软件的容量即可。选择一个硬盘分区存放镜像文件。存放的位置很重要，如果条件允许，我们尽量将不同的镜像文件存放在不同的物理硬盘上。

（5）制作和上传系统镜像

在一台模版客户端机器上先挂接一个专用硬盘（母盘），像普通PC一样分区格式化，安装操作系统、驱动程序，然后安装Phantom的Client端程序，利用Client端程序，将整个母盘的C盘扇区数据完整上传到Phantom的服务器上，作为以后延伸节点的一个模版客户端操作系统的基础。在此基础上就可以很方便的定制更多的镜像。

通过上述的设置，重启电脑，至此，完成Phantom服务器端的安装。

2.2客户端配置

客户端的设置很简单，开机进入BIOS，系统第一启动顺序选择从网卡启动，保存退出即可。

3. 应用实践结果

3.1机房的机器配置

服务器硬件

CPU：Intel双核3.0G

内存：2GB

主板：Intel 服务器主板

硬盘：SATA II 160GB两个

网卡：Intel Pro 1000Mb

客户机硬件

CPU：Intel P42.8G

内存：512MB

主板：Intel845主板

网卡：Intel Pro 100Mb

网络

核心交换机：锐捷智能万兆三层交换机

接入层交换机：3COM百兆自适应交换机

网线：超五类线

3.2测试情况

一台服务器对应一百台客户机，系统运行速度较之前有较大的提高，安装常规软件和一般的系统维护也比有盘系统简单，客户端可以多样化，可以集中在服务器上对每台客户机进行定制，减少了病毒的破坏的机会。当很多客户机在局域网FTP下载文件的时候，网络变得很繁忙，这时进入系统比较慢，对网络和服务器性能要求比较高。总体来说减轻了管理员的工作量。

4. 结语

无盘系统的优点很明显，能够明显提高旧机器的运行速度，降低了机房工作人员的管理与维护工作量。但由于过分依赖于服务器和网络，当实验室进行重要应用如计算机等级考试的时候，失败的风险比有盘系统要大。随着计算机不断的发展，计算机的硬件运行速度不断加快，硬盘保护卡方式的管理系统也不断完善，有盘系统和无盘系统将在较长一段时间并存，起到互补的作用。

参考文献：

[1] 许继彦.浅谈高校计算机机房的管理[J].长春大学学报,2007,17（5）：62－63.

[2] 苟洪文,赵伟,李虎.浅谈BXP无盘系统在教学机房中的应用[J].装备制造技术,2009,54（9）：35－37.

在进行系统的设计、安装和调试的时候，要为相应的部分建立完整的技术档案并存档保管。这些技术档案包括各种软件清单、注释、硬件图纸、元件清单及系统安装工艺图及说明等。完整的技术档案是使系统具有可维护性、可升级性的前提及保证。

四、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。目前，我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、先进控制软件、过程优化控制软件等成套应用软件。

五、结语

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。

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

[3] 顾德英，《计算机控制技术与系统》[M].，北京邮电大学出版社，2007

[4] 黄天强，基于网络的计算机远程控制技术的机制与实现[J]. 怀化学院学报，2009（5）

[5]许勇，《计算机控制技术》[M]. 机械工业出版社，2008

(上接第138页)

计算机组成原理第五版 白中英(详细)第5章习题参考答案

第5章习题参考答案 1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是（IR ）； (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（AR ） (3)算术逻辑运算结果通常放在（DR ）和（通用寄存器）。 2．参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STO Rl，(R2)”的指令周期流程图，其含义是将寄存器Rl的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解： STO R1, (R2)的指令流程图及微操作信号序列如下：

STO R1, (R2) R/W=R DR O, G, IR i R2O, G, AR i R1O, G, DR i R/W=W 3．参见图5.15的数据通路，画出取数指令“LAD (R3)，R0”的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中，标出各微操作控制信号序列。 解： LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下：

PC O , G, AR i R/W=R DR O , G, IR i R 3O , G, AR i DR O , G, R 0i R/W=R LAD (R3), R0 4．假设主脉冲源频率为10MHz ，要求产生5个等间隔的节拍脉冲，试画出时序产生器的逻辑图。 解：

5．如果在一个CPU 周期中要产生3个节拍脉冲；T l ＝200ns ，T 2=400ns ，T 3=200ns ，试画出时序产生器逻辑图。 解：取节拍脉冲T l 、T 2、T 3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns ，即，其频率为5MHz.；由于要输出3个节拍脉冲信号，而T 3的宽度为2个时钟周期，也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期，所以除了C 4外，还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3；并令 211C C T *=；321C C T *=；313C C T =，由此可画出逻辑电路图如下：

《计算机控制技术》教材习题解答1

《计算机控制技术》习题解答 第一章 什么是计算机控制系统计算机控制系统由哪几部分组成 答：计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。 计算机控制系统的组成：计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成。 、微型计算机控制系统的特点是什么 微机控制系统与常规的自动控制系统相比，具有如下特点： a.控制规律灵活多样，改动方便 b.控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制 c.能够实现数据统计和工况显示，控制效率高 d.控制与管理一体化，进一步提高自动化程度 计算机控制系统结构有哪些分类指出这些分类的结构特点和主要应用场合。

答： （1）操作指导控制系统 优点：结构简单，控制灵活，安全。 缺点：由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。（2）直接数字控制系统（DDS） 优点：实时性好，可靠性高，适应性强。 （3）监督控制系统（SCC） 优点：生产过程始终处于最优工况。 （4）分散控制系统（DCS） 优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。（5）现场总线控制系统（FCS） 优点：与DCS相比，降低了成本，提高了可靠性。国际标准统一后，可实现真正的开放式互联系统结构。 .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。 .实时、在线方式和离线方式的含义是什么 答：所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。 在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。 操作指导、DDC和SCC系统的工作原理如何它们之间有何区别和联系 (1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。其原理框图如图所示。

多媒体计算机技术课后习题答案

第一章：多媒体计算机技术概述 1、什么是多媒体？答：多媒体是指信息表示媒体的多样化，常见的多媒体有文本、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。 2、多媒体的关键特性包刮哪些方面？答：多维化、集成性、交互性、实时性。第二章多媒体计算机系统的组成 1、触摸屏分为几类？简述常见的触摸屏的工作原理。答：触摸屏根据所用的介质以及工作原理可分为4种：电阻式、电容式、红外线式、声表面波式。 触摸屏的工作原理是：当用户手指或其他设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时，所摸到的位置（以坐标形式）被触摸屏控制器检测到，并通过串行口或其它接口送到CPU，从而确定用户所输入的信息。 2、什么是视频捕捉卡？它的主要作用是什么？答：视频捕捉卡是把输入的模拟视频信号，通过内置芯片提供的捕捉功能转换成数字信号的设备。 3、简述USB设备的的软件、硬件结构。答：硬件：USB结构简单，采用四条电缆，信号定义由2条电源线和2条信号线组成。 软件：USB软件由USB总线接口和USB系统组成。USB总线接口由主控制器事实现。 USB系统有3个组件：（1）住控制器驱动程序；（2）USB驱动程序；（3）USB客户软件。 4、简述CCD和CMOS影像感应器的主要特点。答：CCD（charge coupled device,电荷耦合元件）传感器包含像点，通常以横竖线短阵型式排列，各像点包含一个光电二极管和控制相邻电荷的单元。这种结构可产生低噪音、高性能的成像。 CMOS传感器是用标准硅处理方法加工而成的。与CCD相比有以下优点：地电源消耗、芯片上符合有额外的电路、地系统成本。第三章数字图像处理技术 1、简述数据压缩的必要性和可能性。答：必要性：对多媒体信息进行实时压缩和解压缩是十分必要的。如果没有数据压缩技术的进步，多媒体计算机就难以得到实际的应用；可能性：能够对多媒体数据进行压缩的前提是因为数据存在大量的冗余，尤其是声音和图像。数据压缩的目的就是尽可能的消除这些冗余。 2、常用的数据压缩算法有哪些？答：常用的数据压缩算法有信息熵编码（主要有行程长度编码、哈弗曼编码和算术编码）、词典编码、通用编码、预测编码、模型编码、变换编码、矢量量化编码、子带编码和混合编码。 3、矢量图和位图有哪些不同？ 答：矢量图，文件内容图形指令，文件大小与图的复杂度有关，显示速度图越复杂，需执行的指令越多，显示越慢，应用特点易于编辑，适于绘制和创建，便

计算机控制理论答案

第一讲 1、什么是计算机数字控制系统？一般由哪几部分组成？请用框图形式给出实例，并简单说明其工作原理。 计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统；一般由计算机和生产过程两部分组成； 计算机控制系统由工业控制计算机主体（包括硬件、软件与网格结构）和生产过程两大部分组长。其中硬件系统有主机、输入输出通道、外部设备、检测与执行机构组成； 三个步骤原理： ①实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输 入。 ②实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制 规律，决定将要采取的控制行为。 ③实时控制输出：根据控制决策，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、离线方式的含义是什么？ 实时：指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间围完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。 在线方式：在线方式亦称为联机方式，是指生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为。

离线方式：离线方式亦称为脱机方式，是指生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式。 3、简述计算机数字控制系统的发展趋势。 计算机数值控制系统的发展趋势有控制系统的网络化、扁平化、只能化、综合化。 第二讲 1、简述计算机控制系统中过程通道的基本类型及其作用。 数字量输入通道：接受外部装置或产生过程的状态信号，同时将状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号； 数字量输出通道：把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控制的数字驱动信号； 模拟量输入通道：把被控对象的过程参数如温度、压力、流量、液位重量等模拟信号转换成计算机可以接收的数字量信号； 模拟量输出通道：把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或电流信号，去驱动相应的执行器，从而达到控制的目的。 2、简述计算机控制系统抗干扰技术的基本措施。 克服干扰的措施主要有：硬件措施、软件措施和软硬结合的措施。 其中硬件抗干扰措施包含：①过程通道抗干扰技术；②CPU抗干扰技术；③系统供电与接地技术。针对不同的干扰采用不用的抗干扰技术： ①过程通道抗干扰技术：针对串模干扰，采用滤波器、双积分式A/D转换器、双绞线作信号引线等方法来抑制；针对共模干扰，采用变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比等方式；针对长线传输干扰可采用双绞线与同轴电缆进行传输； ②CPU抗干扰技术：使用Watchdog(俗称看门狗)、电源监控(掉电检测及保护)、复位等；

计算机组成原理第五章单元测试(含答案)

第五章指令系统测试 1、以下四种类型指令中，执行时间最长的是（）(单选) A、RR型指令 B、RS型指令 C、SS型指令 D、程序控制类指令 2、程序控制类指令的功能是（）（单选） A、进行算术运算和逻辑运算 B、进行主存与CPU之间的数据传送 C、进行CPU和I/O设备之间的数据传送 D、改变程序执行的顺序 3、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用的寻址方式是( ）（单选） A、立即数寻址 B、寄存器寻址 C、隐含寻址 D、直接寻址 4、下列属于指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（）（单选） A、为了实现软件的兼容和移植 B、缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 C、为程序设计者提供更多、更灵活、更强大的指令 D、丰富指令功能并降低指令译码难度 5、寄存器间接寻址方式中，操作数存放在（）中（单选） A、通用寄存器 B、主存 C、数据缓冲寄存器MDR D、指令寄存器 6、指令采用跳跃寻址方式的主要作用是（) (单选) A、访问更大主存空间 B、实现程序的有条件、无条件转移 C、实现程序浮动 D、实现程序调用 7、下列寻址方式中，有利于缩短指令地址码长度的是（）（单选） A、寄存器寻址 B、隐含寻址 C、直接寻址

D、间接寻址 8、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，假定指令中给出的寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H，地址1200H中的内容为12FCH，地址12FCH中的内容为3888H，地址3888H中的内容为88F9H．则该操作数的有效地址为( ) (单选) A、1200H B、12FCH C、3888H D、88F9H 9、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，假定指令中给出的寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H，地址1200H中的内容为12FCH，地址12FCH中的内容为3888H，地址3888H中的内容为88F9H．则该操作数为( ) (单选) A、1200H B、12FCH C、3888H D、88F9H 10、某计算机按字节编址，采用大端方式存储信息。其中，某指令的一个操作数的机器数为ABCD 00FFH，该操作数采用基址寻址方式，指令中形式地址（用补码表示）为FF00H，当前基址寄存器的内容为C000 0000H，则该操作数的LSB(即该操作数的最低位FFH)存放的地址是( ) (单选) A、C000 FF00H B、C000 FF03H C、BFFF FF00H D、BFFF FF03H 11、假定指令地址码给出的是操作数所在的寄存器的编号，则该操作数采用的寻址方式是( )(单选) A、直接寻址 B、间接寻址 C、寄存器寻址 D、寄存器间接寻址 12、相对寻址方式中，操作数有效地址通过( )与指令地址字段给出的偏移量相加得到(单选) A、基址寄存器的值 B、变址寄存器的值 C、程序计数器的值 D、段寄存器的值 13、下列关于二地址指令的叙述中，正确的是( ) (单选) A、运算结果通常存放在其中一个地址码所指向的位置 B、地址码字段一定是操作数 C、地址码字段一定是存放操作数的寄存器编号

试论计算机控制技术的发展及应用

试论计算机控制技术的发展及应用 发表时间：2019-01-24T11:58:32.030Z 来源：《科技研究》2018年11期作者：张子怡[导读] 科学技术的不断进步也促进了计算机技术的发展，在实践当中，计算机控制技术得到了长足的发展和应用。 （河南省洛阳市洛宁县第一高级中学 471700） 摘要：科学技术的不断进步也促进了计算机技术的发展，在实践当中，计算机控制技术得到了长足的发展和应用。本文主要进行了计算机控制技术概述，还在此基础上分析了计算机控制技术的组成和特点，同时也对计算机控制技术的发展现状和应用情况进行了简要的分析。 关键词：计算机；控制技术；技术发展；技术应用 前言 计算机技术不断的在实践当中得到发展，计算机控制技术也得到了越来越广泛的应用。无论是大型的计算机控制系统还是各种微控制设备，都充分突出了计算机控制技术的特点作用以及不可替代性。当前，计算机控制技术还在不断的进行创新和发展，在社会生产中发挥更广泛的应用。 1计算机控制技术在集散型控制系统中的应用 计算机控制技术可以构成计算机控制系统，相较于常规的调节系统，计算机控制系统具有更明显的优势，控制能力和精准度也更高。在经过了优化和发展后，计算机控制技术在集散型控制系统当中得到了广泛的应用。所谓集散型控制系统，就是以单片微机技术为载体的控制体统，在这种控制系统当中，全面运用了数据通信、图像显示、过程控制技术以及计算机技术；系统采用分布式控制思路，可以解决信息集中管理问题以及生产过程当中分散控制的有机整合[1]。集散型控制系统在生产领域得到了广泛应用和认可，具有保障产品质量、提高产品产量、控制生产成本、降低生产能耗等多方面优势。 2计算机控制技术在农业领域中的应用 身处于互联网时代，人们的生产生活都与计算机技术以及互联网技术息息相关。计算机控制技术已经被广泛应用于人们的生产环节，并对生产效率的提升以及生产质量的提高起到了显著的促进作用。在农业领域中，温室加工、农机管理以及畜牧生产管理都是计算机控制技术的主要应用方向，通过计算机控制技术发挥的优势，能帮助管理人员提高管理质量和管理效率[2]。 计算机控制技术还能有效减少农业领域的人工成本，由于计算机控制系统的应用，农业领域的基础管理控制工作可以通过机器和技术来完成，就不需要设置过多的人员，可以帮企业节约人力资源成本。计算机控制技术可以对当地农业发展做出更精准的判断，发展方向也更加明确。比如，可以对当地的土壤进行取样分析，土壤是影响农作物生长的重要因素，对土壤进行仔细分析能更合理的判断当地农业发展的未来[3]。可以通过对土壤样本的各项实验信息进行归纳整理，然后用这些数据来研究土壤中所需要的肥料类型，这样可以给土壤中生长的作物进行更合理有效的施肥。 现在，有许多的大型农场已经实现了农业机械化发展，现代化的技术和设备应用非常普遍，计算机控制技术在这样的地区能有更好的发挥。计算机控制技术可以对农场使用的各种现代化设备进行控制，这样可以节省人力成本和时间成本；此外许多设有温室的农场也可以利用计算机控制技术，有效调节温室内的湿度和温度，管控温室内使用的各种现代设备，为温室农作物的生长营造更加良好的环境，提高农作物的产量[4]。 3计算机控制技术在中药提取领域的应用 中药提取是一项非常重要的工作，对中药效果有直接影响。中药里面含有的化学成分非常复杂，其中既包含有效成分也包含无效成分，甚至其中会出现有毒成分，必须在制药之前进行谨慎的分析和筛选，将无用的部分直接剔除，才能保证中药的药效[5]。计算机控制技术已经在医药行业中得到了普及，更是在中药提取领域发挥了重要作用，不仅可以提高中药提取的质量和效率，还能对中药提取的批量化生产进行有效管理，为企业节约成本、提高效益。 计算机控制技术可以通过自身在控制领域上的优势来提高中药提取工作的质量，能让中药提取工作拥有更强的灵活性和准确性，保证生产质量。此外，要进行中药提取的批量生产，必然要运用到现代化的设备，那么可以充分发挥计算机控制技术对现代化设备的控制作用，实现设施仪器、生产原材料以及各项能源的高效实用，以最优化的方案高效完成中药提取工作。将计算机控制技术运用到中药提取领域当中，可以提高对中药提取质量和效率的控制，还能大大降低废品的出现机率；同时以技术控制设备还能节约人力成本，为制药企业缩短中药的提取周期，节约经济成本。当然，计算机控制技术还能对中药提取系统进行全面性的管理，如果系统当中出现异常，那么就会及时出现示警并快速做出相应的报警处理，有效控制意外，避免引发更大的问题。 结论：综上所述，计算机技术在飞速发展当中，现代化控制理论也在不断完善，这些都推动了计算机控制技术的发展，计算机控制技术的应用也逐渐遍及各行各业。计算机控制技术在大型控制系统以及不同行业领域当中的应用进一步证明其不可替代性，加速了计算机控制技术和相关设备的研究与发展应用。 参考文献： [1]李竺璇.浅析计算机控制技术的新发展及应用[J].电脑迷,2016(12):49-50. [2]许姜涵.计算机控制技术原理、应用及发展趋势[J].电脑编程技巧与维护,2016(23):95-96. [3]杨大伟.计算机控制技术的发展及应用[J].山东工业技术,2016(01):147. [4]王鼎尧.计算机控制技术发展现状与应用分析[J].山东工业技术,2015(18):133. [5]王吉,张品.浅析计算机控制技术的新发展及应用[J].数字技术与应用,2013(05):249.

《《多媒体原理技术及应用》》试卷

<<多媒体原理技术及应用>>试卷填空(每空2分,共24分) 1.多媒体技术就是运用计算机综合处理的技术.多媒体系统是指利用技术和技术来处理和控制多媒体信息的系统. 2.汉字内码是 . 3.采样率决定了 . 4.音频卡采用的总线接口有:ISA, . 5.按照测试过程是否在实际应用环境中来分,测试方法有: 和 . 6.多媒体系统按照功能来分可分为开发系统, ,培训系统,家庭系统四种. 7.用计算机实现的动画有两种: 和 8.音强的单位是 . 单项选择题(每小题3分,共15分) 1.以下不是多媒体数据特点的是:( ) 数据量巨大. B.数据类型多. C.数据类型间区别小. D.多媒体数据的输入,输出复

杂. 2.关于压缩编码,下列说法正确的是( ) A.无损压缩法是一种常用的压缩编码,也就是熵压缩法. B.有损压缩法是一种常用的压缩编码,也就是熵编码. C. 常用的压缩编码方法分为:冗余压缩法,无损压缩法,有损压缩法三种. D.常用的压缩编码方法分为:无损压缩法,有损压缩法两种. 3.超文本一个( )结构. 顺序的树形. B.非线性的网状. C.线性的层次. D.随机的链式. 4.在软件测试过程中,有详细设计提供的文档,从软件的具体的逻辑结构和执行路径出发,设计测试用例,完成测试的目的,这种方法称为( ). A.黑盒法. B.白盒法. C.动态测试法. D.静态分析法. 5.适合制作三维动画的工具软件是( ). A. Authorware B. PhotoShop C. AUtoCAD D. 3DSMAX

三,判断题(每小题3分,共15分) 1.MIDI是乐器数字接口的英文缩写,是数字音乐的国际标准( ). 2.在音频数字处理技术中,要考虑采样,量化的编码问题.( ) 3.windows中最常用的图像文件格式是:DIB,BMP,JPG,;AVI,FLC.( ) 4.软件性能评价是指在规定的时间和条件下,软件完成规定的功能的能力.( ) 5.CDROM的存储容量大,一张8cm的盘片容量可达600MB,一张12cm的盘片可达650MB.( ) 四,简答叙述题(每小题3分,共46分) 1.怎样实现数据压缩数据压缩技术的三个重要指标是什么 (12分) 2.解释多媒体和多媒体计算机技术的概念.(12分) 3.局域网有哪几个部分组成局域网有哪些功能 (10分)

【免费下载】多媒体计算机技术[第3版.鲁宏伟等主编]课后习题答案完整版

第一章：多媒体计算机技术概述 1、什么是多媒体？ 答：多媒体是指信息表示媒体的多样化，常见的多媒体有文本、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。 2、多媒体的关键特性包刮哪些方面？ 答：多维化、集成性、交互性、实时性。 第二章多媒体计算机系统的组成 1、触摸屏分为几类？简述常见的触摸屏的 工作原理。 答：触摸屏根据所用的介质以及工作原理可分为4种：电阻式、电容式、红外线式、声表面波式。 触摸屏的工作原理是：当用户手指或其他设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时，所摸到的位置（以坐标形式）被触摸屏控制器检测到，并通过串行口或其它接口送到CPU，从而确定用户所输入的信息。 2、什么是视频捕捉卡？它的主要作用是什么？ 答：视频捕捉卡是把输入的模拟视频信号，通过内置芯片提供的捕捉功能转换成数字信号的设备。 3、简述USB设备的的软件、硬件结构。 答：硬件：USB结构简单，采用四条电缆， 信号定义由2条电源线和2条信号线组成。 软件：USB软件由USB总线接口和USB 系统组成。USB总线接口由主控制器事实现。 USB系统有3个组件：（1）住控制器 驱动程序；（2）USB驱动程序；（3）USB客户软件。 4、简述CCD和CMOS影像感应器的主要特点。 答：CCD（charge coupled device,电荷耦合元件）传感器包含像点，通常以横竖线短阵型式排列，各像点包含一个光电二极管和控制相邻电荷的单元。这种结构可产生低噪音、高性能的成像。 CMOS传感器是用标准硅处理方法加工而 成的。与CCD相比有以下优点：地电源消耗、芯片上符合有额外的电路、地系统成本。 第三章数字图像处理技术 1、简述数据压缩的必要性和可能性。 答：必要性：对多媒体信息进行实时压缩 和解压缩是十分必要的。如果没有数据压 缩技术的进步，多媒体计算机就难以得到 实际的应用；可能性：能够对多媒体数 据进行压缩的前提是因为数据存在大量的 冗余，尤其是声音和图像。数据压缩的目 的就是尽可能的消除这些冗余。 2、常用的数据压缩算法有哪些？ 答：常用的数据压缩算法有信息熵编码（主要有行程长度编码、哈弗曼编码和算术编码） 、词典编码、通用编码、预测编码、模型编码、变换编码、矢量量化编码、子带编码和混合编码。 3、矢量图和位图有哪些不同？ 答：矢量图，文件内容图形指令，文件大小与图的复杂度有关，显示速度图越复杂，需执行的指令越多，显示越慢，应用特点易于编辑，适于绘制和创建，便于网络传输。但表现力受限， 位映像图，文件内容图像点阵数据，文件大小与图的尺寸、彩色深度有关，显示速度与 图的大小有关， 应用特点适于获取和复制，表现力较丰富， 但编辑较复杂。图像文件大，不便于网络传 输。 4、常用的几种图像文件格式BMP、GIF和 PNG各有什么特点？ 答：BMP是Windows操作系统中的标准图像 文件格式，能够被多种Windows应用程序所 支持。 这种格式的特点是包含的图像信息较丰富， 几乎不进行压缩，但由此导致了它与生俱生 来的缺点--占用磁盘空间过大。所以，目前 BMP在单机上比较流行。 GIF格式是用来交换图片的。GIF格式的特点 是压缩比高，磁盘空间占用较少，所以这种 图像格式迅速得到了广泛的应用。 PNG格式是一种能存储32位信息的位图文件 格式，它与gif和jpeg格式相比有以下优 点：（1）兼有GIF和JPEG的色彩模式； （2）PNG能把图像压缩到极限有利于网络 的传输；（3）更优化的传输显示；（4）PNG 可以在所有系统上显示完全一样；缺点有： （1）PNG不支持像GIF可以存储多张图片； （2）压缩比例不及JPEG格式的压缩；（3） 不支持CMYK模式（青、品红、黄、黑）。 5、除了本章介绍的几种图像格式，还了解 哪些图像文件格式？ 答：TGA格式:TGA的结构比较简单，属于 一种图形、图像数据的通用格式，在多媒 体领域有着很大影响，在做影视编辑时经 常使用,例如3DS MAX输出TGA图片序列 导入到AE里面进行后期编辑。EPS格式: 苹果Mac机的用户则用得较多。它是用 PostScript语言描述的一种ASCII码文件 格式，主要用于排版、打印等输出工作。 6、简单描述JPEG压缩算法的基本流程。 答： JPEG压缩是有损压缩，它利用了人的 视角系统的特性，使用量化和无损压缩编码 相结合来去掉视角的冗余信息和数据本身的 冗余信息。压缩编码大致分成三个步骤： （1）.使用正向离散余弦变换(forward discrete cosine transform，FDCT)把空间 域表示的图变换成频率域表示的图。 （2）.使用加权函数对DCT系数进行量化， 这个加权函数对于人的视觉系统是最佳的。 （3）.使用哈夫曼可变字长编码器对量化系 数进行编码。 7、与JPEG相比，JPEG2000有哪些优点？在 压缩算法上主要的不同是什么？ 答：与JPEG相比，JPEG2000的优势主要表 现在以下四个方面：（1）高压缩率；（2） 无损压缩；（3）渐进传输；（4）感兴趣区 域压缩。在压缩算法上放弃了JPEG所采用的 以离散余弦变换算法为主的区块编码方式， 二改用以离散小波变换算法为主的多解析编 码方式。 7、MPEG-1标准中主要采用了什么技术来减 少视频图像的时间和空间上的冗余？ 答：MPEG-1标准中采用16×16块的运动补 偿缩减时间冗余；混合使用变换编码、基于 视觉加权的标准量化和行程编码技术减少空 间冗余。 8、简述AVS标准的主要特点。 答：1、AVS的性能高，与H.264的编码效率 相当；2、AVS的复杂度低，编码复杂度比 H.264明显低，软、硬件实现成本都低于 H.264；3、AVS编码技术为中国主导的知识 产权，专利授权模式简单，费用较H.264低。 9、日前常用的视频压缩标准是什么？试通 过几个具体的应用加以说明。 答：视频压缩标准是：H.264标准。H.264 标准是CCITT的VCEG和ISO/IEC的MPEG的 联合视频组开发的标准，也称MPEG-4 Part10------高级视频编码。H.264标准 的关键技术包括如下几部分：（1）分层设计； （2）高精度、多模式运动估计；（3）4*4 块整数变换；（4）统一的VLC；(5)帧内预 测；(6)切换帧；(7)面向IP和无线环境。 10、简述H.263标准中QCIF（174×144）图 像的帧结构。 答：H.263标准中QCIF（174×144）图像的 帧结构如下：每帧图像被分为若干个宏块， 每个宏块由4个8×8的亮度块、一个 8×8Cb块和一个8×8Cr块组成。由若干个 宏块行组成的块组称为一个GOD，行的数量 取决于图像帧的分辨率，如QCIF格式的图像 中，一个GOB由一行（11个）宏块组成，所 以每帧图像由9个GOB组成。 第四章音频信号和声卡 1、列出所知道的语音编码标准。 答： 标准比特 速率 编码技 术 应用制定 日期 G.71164kbp s PCB公共 电话 网 1972 年 G.72264kbp s SBC+ADP CM 视听 多煤 和会 议电 话 1988 .11 G.723 .1 5.3kb ps或 6.3kb ps MP-MLQ视频 电话 及IP 电话 1996 .3 G.72816kbp s LD-CELP公共 电话 网 1992 .9 G.7298kbps CS- ACELP 无线 移动 网、 计算 机通 信系 统 1996 .3 2、什么叫做均匀量化？什么叫做非均匀量 化？ 答：均匀量化是采用相等的量化间隔对采样 得到的信号进行量化，那么这种量化称为均 匀量化。 非均匀量化是根据信号的不同区间来确定 量化间隔的。对于信号取值小的区间，其量 、 管 路 敷 设 技 术 通 过 管 线 敷 设 技 术 ， 不 仅 可 以 解 决 吊 顶 层 配 置 不 规 范 问 题 ， 而 且 可 保 障 各 类 管 路 习 题 到 位 。 在 管 路 敷 设 过 程 中 ， 要 加 强 看 护 关 于 管 路 高 中 资 料 试 卷 连 弯 扁 度 固 定 盒 位 置 保 护 层 防 腐 跨 接 地 线 弯 曲 半 径 标 高 等 ， 要 求 技 术 交 底 。 管 线 敷 设 技 术 中 包 含 线 槽 、 管 架 等 多 项 方 式 ， 为 解 决 高 中 语 文 电 气 课 件 中 管 壁 薄 、 接 口 不 严 等 问 题 ， 合 理 利 用 管 线 敷 设 技 术 。 线 缆 敷 设 原 则 ： 在 分 线 行 隔 开 处 理 ； 同 一 线 槽 内 ， 强 电 回 路 须 同 时 切 断 习 题 电 源 ， 线 缆 敷 设 完 毕 ， 要 进 行 检 查 和 检 测 处 理 。 、 电 气 课 件 中 调 试 部 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 ， 在 安 装 过 程 中 以 及 安 装 结 束 后 进 行 高 中 资 料 试 卷 调 整 试 验 ； 通 电 检 查 所 有 设 备 高 中 资 料 试 卷 相 互 作 用 与 相 互 关 系 ， 根 据 生 产 工 艺 高 中 资 料 试 卷 要 求 ， 对 电 气 设 备 进 行 空 载 与 带 负 荷 下 高 中 资 料 试 卷 调 控 试 验 ； 对 设 备 进 行 调 整 使 其 在 正 常 工 况 下 与 过 度 工 作 下 都 可 以 正 常 工 作 ； 对 于 继 ， 审 核 与 校 对 图 纸 ， 编 写 复 杂 设 备 与 装 置 高 中 资 料 试 卷 调 试 方 案 ， 编 写 重 要 设 备 高 中 资 料 试 卷 试 验 方 案 以 及 系 统 启 动 方 案 ； 对 整 套 启 动 过 程 中 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 进 行 调 试 工 作 并 且 进 行 过 关 运 行 高 中 资 料 试 卷 技 术 指 导 。 对 员 ， 需 要 在 事 前 掌 握 图 纸 资 料 、 设 备 制 造 厂 家 出 具 高 中 资 料 试 卷 试 验 报 告 与 相 关 技 术 资 料 ， 并 且 了 解 现 场 设 备 高 中 资 料 试 卷 布 置 情 况 与 有 关 高 中 资 料 试 卷 电 气 系 统 接 线 等 情 况 ， 然 后 根 据 规 范 与 规 程 规 定 ， 制 定 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 方 案 。 、 电 气 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 技 术 电 力 保 护 装 置 调 试 技 术 ， 电 力 保 护 高 中 资 料 试 卷 配 置 技 术 是 指 机 组 在 进 行 继 电 保 护 高 中 资 料 试 卷 总 体 配 置 时 ， 需 要 在 最 大 限 度 内 来 确 保 机 组 高 中 资 料 试 卷 安 全 ， 并 且 尽 可 能 地 缩 小 故 障 高 中 资 料 些 异 常 高 中 资 料 试 卷 工 况 进 行 自 动 处 理 ， 尤 其 要 避 免 错 误 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 动 作 ， 并 且 拒 绝 动 作 ， 来 避 免 不 必 要 高 中 资 料 试 卷 突 然 停 机 。 因 此 ， 电 力 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 调 试 技 术 ， 要 求 电 力 保 护 装 置 做 到 准 确 灵 活 。 一 变 压 器 组 在 发 生 内 部 故 障 时 ， 需 要 进 行 外 部 电 源 高 中 资 料 试 卷 切 除 从 而 采 用 高 中 资 料 试 卷 主 要 保 护 装 置 。

浅谈对计算机控制系统的认识

浅谈对计算机控制系统的认识 摘要 本文简要介绍了计算机网络控制系统的原理，根据当前计算机控制技术的发展状况，分析了计算机控制技术的优势和面临的挑战，指出计算机控制系统发展趋势。 关键词：控制系统发展趋势 引言 计算机网络控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。若将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机控制系统。它用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。其中辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。它与被控对象的联系和部件间的联系通常有两种方式：有线方式、无线方式。控制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求，也可以是达到某种最优化目标。 1 计算机控制系统的组成 计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机）来实现工业过程自动控制的系统。在计算机控制系统中，由于工业控制机的输入和输出时数字信号，而现场采集到得信号或送到执行机构的信号大多是模拟信号，因此与常规的按偏差控制的闭环负反馈系统相比，计算机控制系统需要有莫属转换器和数模转换器这两个环节。 计算机把通过测量元件、变送单元和模数转换器送来的数字信号，直接反馈到输入端与设定值进行比较，然后根据要求按偏差进行运算，所得到数字量输出信号经过数模转换器送到执行机构，对被控对象进行控制，使被控变量稳定在设定值上。这种系统称为闭环控制系统。 计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机硬件指计算机本身及外围设备。硬件包括计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等。软件系统是能完成各种功能计算机程序的总和，通常包括系统软件跟应用

计算机控制原理实验报告详解

计算机控制原理实验报告 姓名： 学号： 班级： 指导教师： 完成时间：

实验一 二阶系统闭环参数n ω和ξ对时域响应的影响 一、实验目的 1.研究二阶系统闭环参数n ω和ξ对时域响应的影响 2.研究二阶系统不同阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。 二、实验要求 1. 从help 菜单或其它方式，理解程序的每个语句和函数的含义； 2.分析ξ对时域响应的影响，观察典型二阶系统阻尼系数ξ在一般工程系统中的选择范围； 三、实验内容 1、如图1所示的典型二阶系统，其开环传递函数为) 2s(s G(S)2n n ξωω+=，其中，无阻尼自然震荡角频率n ω=1，ξ为阻尼比，试绘制ξ分别为0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5时，其单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线（绘制在同一张图上）。 图1 典型二阶系统方框图 2、程序代码 wn=1; sigma=[0,0.2,0.4,0.6,0.9,1.2,1.5];(1) num=wn*wn; t=linspace(0,20,200)';(2) for j=1:7(3) den=conv([1,0],[1,2*wn*sigma(j)]);(4) s1=tf(num,den);(5) sys=feedback(s1,1)(6);

y(:,j)=step(sys,t);(7) end plot(t,y(:,1:7));(8) grid;(9) gtext('sigma=0');(10) gtext('sigma=0.2'); gtext('sigma=0.4'); gtext('sigma=0.6'); gtext('sigma=0.9'); gtext('sigma=1.2'); gtext('sigma=1.5'); 3、代码函数理解分析 (1)给ξ赋值。 (2)用于创建向量。linspace是Matlab中的一个指令，用于产生x1,x2之间的N点行矢量。其中x1、x2、N分别为起始值、终止值、元素个数。若缺省N，默认点数为100。 (3)给j赋值1至7。 ω），并赋值给den。 (4)做多项式的乘积（卷积），用来表示s(s+2ξ n (5)定义开环传递函数，num做分子，den做分母。 (6)ys=feedback(sys1,sys2)，其中sys1是对象，sys2代表负反馈线路中的传递函数，也就是后所sys = feedback(sys1,2)意思是指对sys1系统进行负反馈，负反馈增益为2，sys = feedback(sys1,1)意思是对sys1进行单位负反馈。 (7)求系统在时间t内的单位阶跃响应。 (8)作图，以t为横坐标，y为纵坐标做7条曲线。 (9)网格显示。 (10)点击显示sigma的值。 4、曲线图

计算机控制技术

浅谈计算机控制技术 中南大学信息科学与工程学院电气工程及其自动化1105班0909112615 俞盼盼目前，计算机控制技术在国民经济发展和人们日常生活中已经得到了广泛的应用。不管是微型系统还是大型系统，都越来越离不开计算机控制技术，其作用和地位日益凸显。伴随着计算机技术的快速发展和微型计算机的日益普及，各种微型控制器逐渐出现，不仅性能优良，而且价格也低廉，适用范围也比较广泛，同时也促进了计算机控制器成本的降低，更好的推动了计算机控制技术的运用和发展。此外，通过各种软件编程，还能够实现复杂的、灵活的控制算法，使得计算机控制技术在工农业生产、交通运输、国防建设等众多领域得到了运用，并取得了良好的效果。随着控制理论的发展和计算机技术的进步，更为先进的计算机控制技术将会出现，其控制效果必将更为可靠，适用范围也必将更为广阔，将为国民经济发展做好发挥更大的作用。 在农业林业工业等等中都有着广泛的应用。 在农业中，一个很典型的应用就是种子的筛选。例如，奥凯公司经过多年的研究。开发研制了计算机控制的种子精选加工成套系统该系统主要用于生产线中各主机的风量、振频的调节，阀门的转换，流量的控制，电机的监控。 系统结构分析 1，计算机与可编程控制器 ( P L C) 问的通信通过RS一232C标准串行接口．根据具体要求编制通信软件。可将PLC与计算机的各自特长结合起来，用软件传递有关数据能把PLC的各种工作状态在计算机上显示并实施控制。 PLC与计算机的通信是通过通信线路将PLC的RS一232C串行接口与计算机的串行接口相连接来实现的PLC的RS一232C为 9针插口。其主要通信线中插脚2为发送数据。插脚3为接收数据。所以只要将PLC的R S一2 3 2 C口与计算机的RS一232C口按图示方法相连就可以实现数据的通信。

计算机控制(完整版)

第一章绪论 1.计算机控制系统工作原理（图：P2 1-1b）A/D装置将模拟量转换为数字量后送入计算机处理，D/A装置将其转换为模拟量，输送到执行机构。采样器与保持器等与A/D、D/A一起构成计算机与生产过程中之间的接口。若被控量不是模拟量而是开关量（数字量），计算机控制系统中也需要用开关量输入输出接口进行信号的传输，而不能将过程与计算机相连。 2.计算机在控制系统中三个基本作用：实时数据处理、实施监督决策、实时控制及输出。 3.计算机控制系统的工作方式：①在线方式与离线方式生产过程和计算机系统直接相连，并接受计算机直接控制称为在线或联机方式；反之，若不相连或虽相连但过程不受计算机控制，而是靠人工进行联系并做相应操作称为离线或脱机方式。②实时性指信号的输入、计算和输出都必须限制在一定时间范围内完成，即计算机对输入信息要以足够快的速度进行处理。 4.计算机控制系统组成功能、作用（图：P3 1-2）①主机由CPU、ROM、RAM组成，是计算机控制系统的核心。②外设常用外部设备按功能分成输入设备、输出设备和外存储器。 ③过程输入/输出接口包括模拟量和开关量两大类，是计算机与生产过程之间信息交换的桥梁。④人机接口设备包括显示器、键盘、专用的操作显示面板或操作显示台等，供操作员与计算机进行信息交换。 ⑤通信设备通过通信设备，不同地理位置、不同功能的计算机之间或计算机与设备之间可以进行信息交换。⑥现场仪表包括检测变送仪表、执行机构等。前者将生产过程中各种物理量转换成电信号，后者完成计算机输出控制的执行任务。 ⑦系统总线分内部总线与外部总线。内部总线在计算机各内部模块之间传送各种控制、地址与数据信号，并为各模块提供统一的电源；外部总线为计算机系统之间或计算机系统与设备之间提供数字通信。 ⑧系统软件它管理计算机的内存、 外设等硬件设备。⑨应用软件是系 统设计人员针对具体生产过程编制 的控制和管理程序，是控制计算机 在特定环境中完成某种控制功能所 必需的软件。 5.计算机控制系统的分类（图：P4~8 1-3~1-7根据框图说原理）①计算 机巡回监测和操作指导系统一种 开环系统。过程参数经测量变送器、 过程输出通道，定时送入计算机， 计算机进行分析和处理后进行综 合，通过显示器或打印机输出操作 指导信息。②计算机直接数字控制 系统DDC 计算机通过过程输入通道 对多个被控生产过程进行巡回检 测，根据给定值、测量值及控制规 律计算出控制指令，经过程输出通 道（AO或DO）直接控制执行机构， 使得各被控参数保持在其给定值附 近。③计算机监督控制系统SCC 通 常采用两级控制形式，分处两层的 计算机分别称为上位机与下位机。 上位机根据原始的生产工艺数据和 现场采集到的工况信息，一方面按 照描述被控过程的数学模型和某种 最优目标函数，计算出被控过程的 最优设定值。输出给下一级的DDC 系统或模拟调节器；另一方面对生 产状况进行分析，作出故障的诊断 与预报。④计算机集散控制系统DCS 有多个相关联可以共同承担工作的 微处理器为核心，一起组成可以运 行多项任务的系统，实现地理上和 功能上的控制，同时通过高速数据 通道把各个分散点的信息集中起 来，进行集中的监视和操作，实现 复杂的控制和优化。⑤现场总线控 制系统FCS 核心是现场总线，与 Internet网互联构成不同层次的复 杂网络，降低了系统成本，提高了 可靠性，且在统一的国际标准下可 实现真正的开放式互联系统结构。 ⑥工业过程的计算机集成制造系统 （流程CIMS）将需要的函数块放在 图纸上，然后把它们连接起来，以 便处理输入和输出。过程操作员根 据各种动态画面来监视和控制过 程。动态测量值和状态指示则显示 了当前的生产情况。从过程控制器、 信息管理站和外部计算机那里获得 信息后，操作人员可以进行授权范 围内的任意操作。 第二章计算机控制系统基础 1.信号形式（图：P13 2-1）连续模 拟信号、离散模拟信号、连续数字 信号、离散数字信号 2.信号采样（图：P14 2-2）把时间 和量值上均连续的模拟信号按采样 周期T转变位置在瞬时才有脉冲输 出信号的过程。 3.信号的保持（图：P15 2-3）保持 其的原理是根据现在或过去时刻的 采样值，用常数、线性函数和抛物 线函数等去逼近两个采样时刻之间 的原信号。零阶保持器是最常用的 一种信号保持器。 第三章计算机控制系统基础中的 总线技术 1.总线标准分为两类：一类是由国 际权威机构制定的；另一类是由某 厂家设计而广泛流行的。后者得到 业界承认之后，往往也会被权威机 构收为标准。 2.内部总线：又称系统总线，即通 常说的各种不同标准的计算机总 线，用于计算机内部模块（板）之 间的通信。工业过程常用PC总线、 STD总线、VME、MULTIBUS总线等。 外部总线：又称通信总线，完成计 算机系统之间或计算机与设备之间 的通信任务，如IEEE-488总线、 RS-232和RS-485等。 3.并行总线：每个信号都有自己独 立的信号线，一组信号并行输出， 传输快，接口简单，缺点是电缆线 数多。串行总线：所有信号复用一 对信号线，并依次按顺序串行输出， 电缆线数少，便于远距离传送，缺 点是信号传输慢，接口复杂。 4.内部总线通常都是并行总线，外 部总线分为并行总线和串行总线两 种。IEEE-488并行，RS-485串行。 5.总线裁决方式①串行链接式总 线裁决（图：P37 3-6）各部件的请 求信号经一条公共请求线向控制器 发出，总线空闲时控制器发出总线