微机控制实验报告.doc

微机控制课程论文姓名: 班级: 学号: 微机控制技术的发展概况及趋势摘要: 微机控制技术的发展离不开自动控制理论和计算机技术的发展。本文从计算机控制系统的发展历史, 我国工业控制机以及系统的应用与发展, 计算机控制理论的发展过程与新型控制策略, 计算机控制系统的发展趋势四个方面阐述微机控制技术的发展概况及趋势。关键词: 工控机控制理论控制策略发展趋势一、计算机控制技术的发展历史计算机控制系统的发展是与计算机技术、控制技术的发展密切相关的。计算机控制系统的发展大致经历了以下四个阶段: (一) 计算机控制系统的开创期( 20 世纪 50 年代): 1946 年世界第一台电子计算机 ENICA 问世。 1952 年,计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行数据处理。 1954 年, 人们开始研究计算机的开环控制。 1956 年3 月开始,美国开辟了计算机控制的新纪元。但是计算机控制并没有得到广泛的应用。(二) 直接数字控制阶段( 20 世纪 60 年代): 1962 年, 英国研究了一台用于过程控制的计算机, 实现了直接数字控制, 但是系统的抗干扰性比较差,可靠性不是太好,因此许多计算机系统发生障碍。(三)集中式计算机控制系统发展时期( 1967-1975 年): 20 世界 60 年代, 人们提出了集中式计算机控制系统。但是仍不能满足工业生产的控制要求。(四)以微处理器为核心的分层分布式控制系统( 1975 年至今):分散性控制系统( DCS )采用分层分布式的递阶控制结构, 用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。 DCS 在世界范围内获得了广泛应用。 FCS 中用数字信号代替了模拟信号。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