荊振武 史亞麗
摘 要 文章介紹了計算機控制技術的產生、發(fā)展、類型、特點,指出了其在經濟社會發(fā)展和人們日常生活中的具體應用,并對將來的發(fā)展做出了展望。隨著經濟社會的發(fā)展和科學技術的進步,計算機控制技術必將取得進一步發(fā)展,在經濟社會發(fā)展和人們日常生活中必將發(fā)揮更大的作用。
關鍵詞 計算機控制技術 類型 特點 應用
中圖分類號:TP273.5 文獻標識碼:A
0 引言
當前,計算機控制技術取得了快速的發(fā)展,在國民經濟發(fā)展和人們日常生活中有著廣泛的運用,不管是微型的控制設備,還是大型的控制系統(tǒng),計算機控制技術都在其中發(fā)揮著重要的作用。今后隨著科學技術的進步和人們研究的進一步深入,計算機控制技術將會進一步發(fā)展,其作用也將更加凸顯。
1 計算機控制技術的產生與發(fā)展
計算機控制技術是由數(shù)字計算機對動態(tài)系統(tǒng)進行控制的技術,它是隨著計算機技術的發(fā)展而出現(xiàn)的。在計算機的控制系統(tǒng),數(shù)字計算機代替自動控制中的常規(guī)控制設備,對動態(tài)系統(tǒng)進行調節(jié)和控制,從而實現(xiàn)了計算機控制技術的根本變革。數(shù)字計算機功能強大,具有采集、傳送、存貯、處理大量數(shù)據(jù)的能力,推動了自動控制的發(fā)展和變革,實現(xiàn)了以計算機為主要控制設備的新階段。在計算機控制系統(tǒng)當中,其控制過程主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、實時控制三個部分。系統(tǒng)對被控參數(shù)進行實時檢測,輸入計算機系統(tǒng)當中,并對其進行處理,同時按照已經設計的控制規(guī)律計算出控制量,并實時向控制器發(fā)出控制信號。計算機控制技術要求控制實現(xiàn)實時性和實效性,對于信號的輸入、計算和輸出,要求能夠在一定時間內完成。并且信息處理這個過程是不斷重復的,能夠按照一定的指標完成工作。同時,對于被控參數(shù)和設備本身所出現(xiàn)的異常情況進行監(jiān)測,并能夠做出迅速處理,促使系統(tǒng)更好的工作,滿足實際工作的需要。
2 計算機控制技術的類型
根據(jù)控制功能和控制目的不同,計算機控制技術可以分為以下幾種類型。
(1)操作指導控制技術。該技術是指計算機的輸出不直接控制被控對象,而是每隔一定時間,計算機進行一次數(shù)據(jù)采集,將系統(tǒng)的一些參數(shù)經過轉化之后送入計算機,由計算機進行處理,然后報警、打印和顯示。根據(jù)這些結果,操作人員去改變給定值或者直接操作執(zhí)行機構。該技術簡單,控制靈活,并且安全性高,不過往往需要人工操作,速度受到相應的限制。(2)直接數(shù)字控制技術。是工業(yè)生產中運用得較為普遍的模式,通過檢測元件,計算機對一個或者多個系統(tǒng)參數(shù)進行巡回檢測,通過輸入通道,將檢測數(shù)據(jù)送入到計算機,計算機根據(jù)規(guī)定的控制規(guī)律進行運算,然后發(fā)出控制信號控制執(zhí)行機構,使系統(tǒng)的被控參數(shù)達到預定要求。在該控制技術當中,計算機參與閉環(huán)控制過程,具有強大的功能和良好的控制效果,能夠取代模擬調節(jié)器,實現(xiàn)多回路的PID調節(jié),并且操作簡單,只需要通過改變程序就能夠有效的實現(xiàn)復雜的控制,如前饋控制、非線性控制、自適應控制、最優(yōu)控制等。(3)監(jiān)督計算機控制技術。計算機按照描述生產過程的數(shù)學模型,計算出最佳給定值,然后送入模擬調節(jié)器,最后由模擬調節(jié)器控制生產過程,使得生產處于最佳狀態(tài),達到最佳的生產效果。(4)分級計算機控制技術。由若干的微處理器或者管理計算機分別承擔部分任務,該技術將控制任務進行分解,采用多臺計算機的形式,分別執(zhí)行不同的任務,不僅能夠實現(xiàn)控制,還能夠實現(xiàn)管理,滿足生產運行的實際需要。
3 計算機控制技術的特點
計算機控制技術由軟件和硬件組成,在實際工作中發(fā)揮著重要作用。與一般控制技術相比而言,計算機控制技術具有以下顯著特點。計算機控制技術中既有模擬信號,也有數(shù)字信號,在實際工作中,只需要修改相應的程序,就能夠實現(xiàn)改變控制規(guī)律的目的。同時,計算機控制技術具有豐富的指令系統(tǒng)和很強的邏輯判斷功能,采用的離散控制方式。在實際工作中采用計算機控制技術,有利于實現(xiàn)控制與管理的一體化,顯著提高工業(yè)企業(yè)的自動化程度,取得更好的生產效益。
4 計算機控制技術的應用
目前,計算機控制技術在國民經濟發(fā)展和人們日常生活中已經得到了廣泛的應用。不管是微型系統(tǒng)還是大型系統(tǒng),都越來越離不開計算機控制技術,其作用和地位日益凸顯。伴隨著計算機技術的快速發(fā)展和微型計算機的日益普及,各種微型控制器逐漸出現(xiàn),不僅性能優(yōu)良,而且價格也低廉,適用范圍也比較廣泛,同時也促進了計算機控制器成本的降低,更好的推動了計算機控制技術的運用和發(fā)展。此外,通過各種軟件編程,還能夠實現(xiàn)復雜的、靈活的控制算法,使得計算機控制技術在工農業(yè)生產、交通運輸、國防建設等眾多領域得到了運用,并取得了良好的效果。隨著控制理論的發(fā)展和計算機技術的進步,更為先進的計算機控制技術將會出現(xiàn),其控制效果必將更為可靠,適用范圍也必將更為廣闊,將為國民經濟發(fā)展做好發(fā)揮更大的作用。
5 結束語
近些年來,隨著對計算機控制技術研究的深入和對國外先進成果的吸收和引進,我國計算機控制技術也取得了較快的發(fā)展,在國民經濟發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。我國人力資源豐富,科技隊伍不斷發(fā)展和壯大,隨著工業(yè)的發(fā)展和進步,計算機控制技術也有著更為廣大的應用市場,今后應該加強這方面的研究,提高工藝水平,滿足高精尖技術發(fā)展的需要,促進計算機控制技術在國民經濟發(fā)展和人們日常生活中更好的發(fā)展作用。
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