机械工程控制基础-计算机控制概述-机械工程控制基础教学课件.ppt

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1、计算机控制技术Tel:自动控制系统按信号形式划分可分为以下三种类型连续控制系统，见图（a）采样控制系统，见图（b）数字控制系统，见图（c）1、计算机控制系统计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程的自动化。目的：实时、高效、安全、低成本、高质量地完成生产过程。计算机控制系统工业控制计算机生产过程。控制器D/A执行机构被控对象测量变送A/D工业控制计算机工业控制计算机生产过程生产过程给给定定量量输输出出量量各类传感器、变送器各类传感器、变送器倾角传感器加速度传感器质量流量传感器电阻温度传感器激光定位传感器磁传感器红外温度传感器真空度变送器流量变送器霍尔电压传感器瞬态电流传感器拉压力传感器CCD

2、传感器各类光栅编码器气体流量传感器各类执行机构各类执行机构伺服阀伺服电机压力流量控制泵伺服液压缸双向液压缸4 4软件组成软件组成软件是指能完成各种功能的计算机程序的总和。它是微型计算机控制系统的神经中枢，整个系统的工作都是在程序的指挥下进行协调工作的。软件通常分为三大类：一类是系统软件：多任务实时操作系统；一类是支持软件：各类语言的编辑、编译、调试程序、诊断程序、控制类组态软件；一类是应用软件：针对某个或某几类生产过程而编制的控制和管理程序。5 5 工业控制机的总线结构工业控制机的总线结构总线：一组信号线的集合，定义了各引线的信号功能数据、地址、控制；电气特性信号的延滞、形变、驱动能力；机械特

3、性信号线之间的间距、机械强度、信号线布局、接插件标准。1)、内部总线每种计算机都有自身的内部总线，由总线完成系统内各模板之间的信息传递。内部总线包括：数据总线、地址总线、控制总线、电源总线。常见的工业控制机总线标准有：PC总线、PCI总线、STD总线、CAN总线、I2c总线、位总线等。PC104总线板卡PCI总线插口PC总线插口多总线主板RS-232接口USB接口商品化的工业控制组态软件示例之一系统1商品化的工业控制组态软件示例之二 异地系统监控实际运行的工控软件示例之四四条参数趋势图2.计算机控制理论(采样理论)的发展过程1948年任意一个线性系统，都可以用一个线性时不变的差分方程来描述。1

4、949年乃奎斯特-香农的采样定理为计算机控制奠定了基础。1952年一个线性时不变的差分方程可以通过将其进行Z变换，在Z域解代数方程来求解。1957年状态空间理论的提出1962年最优控制和随机控制理论的提出60年代末系统辨识理论和自适应理论的提出70年代至今各类控制思想的融入：模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、自学习控制系统、黑箱理论、灰箱理论。1.3.2 1.3.2 计算机控制系统的在我国的发展趋势计算机控制系统的在我国的发展趋势1可编程控制器(PLC)用可编程控制器对旧有的继电器设备进行改造。2.广泛使用智能调节器 广泛使用智能调节器对生产过程的各个环节进行自动化控制，并形成网络。3.采用新型的DCS和FCS采用新型的DCS和FCS，把微型机、工业控制计算机、数据通信系统、显示操作装置、输入/输出通道、模拟仪表等有机地结合起来，采用组合组装式结构组成系统，实现生产全过程的自动化。