微型计算机控制技术.ppt

《微型计算机控制技术》
主讲教师: 吴桂峰
Email:ydgfwu@
扬州大学能源源动力工程学院
《微型计算机控制技术》课程说明
《微型计算机控制技术》是电气工程及其自动化业的主干专业课之一。
2、前续基础课程
1、课程的性质
.自动控制理论(经典/现代)
.检测技术与自动化仪表
.微机原理(单片机)与接口技术
.程序设计技术(汇编、C/C++/VC、VB)
3、指定参考书和阅读期刊
参考书:
.谢剑英,《微型计算机控制技术》,国防工业出版社
.何克忠,《计算机控制系统》,清华大学出版社
.王锦标,《计算机控制系统》,清华大学出版社
.孙增圻,《计算机控制理论及应用》清华大学出版社
阅读期刊:
工业控制机、控制工程、测控技术、电气自动化、自动化仪表、工业仪表与自动化装置,化工自动化及仪表等等。
第一章是绪论,介绍了计算机控制系统及其组成、计算机控制系统的典型形式、工业控制机的组成结构及特点、计算机控制系统的发展概况和趋势;
第二章讨论了输入输出接口与过程通道的硬件和软件设计;
第三章讨论了数字程序控制技术,重点介绍了逐点比较法插补原理和步进电机控制技术(工作原理以及工作方式);
第四章主要讲解数字控制器的连续化设计技术、数字控制器的离散化设计技术以及相关的各类控制算法,介绍一下常规及复杂控制技术;
主要内容
第五章讨论了现代控制技术,主要介绍了采用状态空间的输出反馈设计法、极点配置设计法、最优化设计法;(本科不要求)
第六章讨论了计算机控制系统的应用程序设计与实现技术,重点放在数据处理、数字控制器的工程实现以及软件抗干扰技术;
第七章讨论了分散型测控网络技术,给大家阐述通信网络技术、DCS控制技术,介绍一下现场总线技术;
第八章讨论了计算机控制系统的设计原则、步骤和工程实现,并给出了设计实例;
部分补充内容(要求记笔记)。
第1章绪论
计算机控制系统概述
几个术语:
自动控制、自动控制系统、计算机。
计算机控制系统及其组成
计算机控制系统:就是利用计算机(工业控制计算机)来实现生产过程自动控制的系统。
(1)闭环控制系统框图
(2)开环控制系统框图
1. 常规控制系统的一般形式
给定值
控制器
执行机构
被控对象
被控参数
测量元件
变换发送
给定值
控制器
执行机构
被控对象
被控参数
2. 计算机控制系统工作原理
用计算机来代替原来的控制器,就构成了计算机控制系统
(1)计算机控制系统的工作原理
从本质上看,计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个步骤:
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)几个重要概念
在线方式(on-line):
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;
离线方式(off-line):
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。
实时(real-time):
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。
时间范围
时间范围的大小跟被空对象联系非常的紧密!不同的被控对象,对时间范围的要求不同:发酵过程和导弹防御系统的对比!