摘 要：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動控制技術(shù)相融合而產(chǎn)生的一門新興學(xué)科，是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動控制技術(shù)的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的。自動控制技術(shù)曾應(yīng)用于人們生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域，但由于其對控制品質(zhì)的要求越來越嚴(yán)格，致使簡單的控制理論有時無法滿足復(fù)雜的控制需求。而計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用則促進(jìn)了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的完美融合，推動計(jì)算機(jī)控制技術(shù)向更高的領(lǐng)域發(fā)展。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 概述 特點(diǎn) 應(yīng)用方式 發(fā)展方向

中圖分類號：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）11-0-01

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們更多的利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對各領(lǐng)域的控制。計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、CRT顯示技術(shù)、檢測與傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)的高速發(fā)展以及通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的推動力。本文將就計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的概述、特點(diǎn)、應(yīng)用方式、發(fā)展方向這幾個方面做出論述。

一、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)之概述

以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、自動控制技術(shù)和電子技術(shù)作為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)自動化的生產(chǎn)過程、精密化的生產(chǎn)技術(shù)、信息化的生產(chǎn)設(shè)備及最佳化的機(jī)電控制系統(tǒng)的過程中，把計(jì)算機(jī)控制技術(shù)作為核心，并充分綜合利用了可編程控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)。由此可見，一個完整的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)由被控對象、主機(jī)、外圍設(shè)備、外部設(shè)備、軟件系統(tǒng)和自動化儀表幾個部分組成，硬件和軟件均是組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的最重要的兩大組成部分。而計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程則由實(shí)時數(shù)據(jù)采集、實(shí)時控制決策及實(shí)時控制三個方面來實(shí)現(xiàn)控制。[1]

二、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.從結(jié)構(gòu)維度分析，數(shù)字計(jì)算機(jī)才是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)執(zhí)行控制功能的核心部件，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和測量裝置等是其常用的模擬部件。由此可見，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是數(shù)字部件和模擬部件的混合系統(tǒng)。

2.從信號形式分析，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中除了有連續(xù)模擬信號之外，離散數(shù)字和離散模擬等信號形式也是其常用的信號形式。

3.從控制系統(tǒng)的本質(zhì)分析，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng)在本質(zhì)上有很多不同之處，主要是由于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中除了連續(xù)信號外，還有數(shù)字信號，因而需采用專門的理論來對它進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。

4.從靈活性和適應(yīng)性分析，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，如果想修改一個控制規(guī)律，僅僅修改軟件即可，降低了對復(fù)雜的控制規(guī)律和控制方案進(jìn)行在線修改的難度，從而使控制系統(tǒng)呈現(xiàn)出靈活性和適應(yīng)性的特征。

5.在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，高速的運(yùn)算能力是計(jì)算機(jī)的特性，因而控制計(jì)算機(jī)可以采用分時控制的方式達(dá)到同時控制多個回路的目的。

6.采用計(jì)算機(jī)控制，有助于實(shí)現(xiàn)管理與控制的一體化，推動企業(yè)的自動化向更高層次發(fā)展。

三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用方式

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所使用的形式與被它控制的生產(chǎn)過程的復(fù)雜程度緊密相關(guān)，不同的要求和不同的被控對象，是有不同的控制方案的。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可分為以下幾種典型的形式：操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)；直接數(shù)字控制系統(tǒng)；分散控制系統(tǒng)；監(jiān)督控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。

1.操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分簡單，安全性和靈活性是其最主要的特征。但由于需要人工操作，除了在速度上受到限制，也有不能同時控制多個對象的不足之處。

2.直接數(shù)字控制系統(tǒng)，是生產(chǎn)過程的底層最常應(yīng)用的控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)通過采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)做參數(shù)，按一定控制規(guī)律的控制算法運(yùn)算后向生產(chǎn)過程輸出控制信號，可以直接參與對過程參數(shù)DAS系統(tǒng)的監(jiān)視功能。這種控制方案由軟件進(jìn)行控制，因此便于修改，靈活性、方便性較強(qiáng)。

3.將計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、顯示技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合起來的新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是分散控制系統(tǒng)。它通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將分散在不同地方，執(zhí)行不同功能的計(jì)算機(jī)連接起來，按照總體配置、集中管理、信息共享，分散控制、各司其職的原則，形成高可靠性、高性能的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。

4.監(jiān)督控制作為一個分機(jī)的控制系統(tǒng)，上級的監(jiān)督計(jì)算機(jī)通過采集反映工況的參數(shù)，可以計(jì)算出當(dāng)時情況下的最佳方式，提供給下級從而實(shí)現(xiàn)對過程的控制。

5.將現(xiàn)場智能儀表與自動化系統(tǒng)現(xiàn)場控制裝置互連的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)就被稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線是連接工業(yè)工程現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)之間的通信網(wǎng)絡(luò)，同現(xiàn)場儀表聯(lián)用并和控制系統(tǒng)組成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。

五、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向

1.集散控制系統(tǒng)廣受青睞，發(fā)展前景樂觀?，F(xiàn)如今，集散控制系統(tǒng)技術(shù)因其逐步完善而成為被廣泛使用的主流系統(tǒng)。

2.可編程序控制器的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC的功能已經(jīng)遠(yuǎn)超出了邏輯運(yùn)算、順序控制的范圍，更為高檔的PLC還能進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、PID運(yùn)算、故障自診斷、聯(lián)網(wǎng)通信等。

3.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)是在制造技術(shù)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)軟件，將制造工廠所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及所需要使用的分散的自動化系統(tǒng)有機(jī)地集成起來，從而實(shí)現(xiàn)品種多、中小批量生產(chǎn)的高效益、高柔性的智能制造系統(tǒng)。

4.低成本自動化的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)向高速度、大容量的方向發(fā)展，各產(chǎn)品功能逐步趨于完善，但與之相反的是成品卻越來越低。

5.智能控制系統(tǒng)的發(fā)展。目前為止，智能控制還沒有統(tǒng)一的定義，所謂智能控制系統(tǒng)就是為實(shí)現(xiàn)某個目標(biāo)而驅(qū)動自主智能機(jī)器并且無需操作人員干預(yù)的自動控制系統(tǒng)。智能控制的理論基礎(chǔ)是控制論、人工智能、系統(tǒng)學(xué)和運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科。

六、結(jié)語

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展為社會的發(fā)展提供了巨大的推動力。我們可以預(yù)見，通過各大學(xué)者與技術(shù)人員的不懈努力，今后我國會在計(jì)算機(jī)控制方面取得更多的進(jìn)展和出人意料的成果。

參考文獻(xiàn)

[1]許勇 《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》[M] 機(jī)械工業(yè)出版社 2008

作者簡介：李子華，男，（2000.7-），漢族，北京市人，高中學(xué)歷，研究方向：計(jì)算機(jī)方向。endprint