当前位置:文档之家› 计算机控制系统设计论文

计算机控制系统设计论文

计算机控制系统设计论文篇一:计算机控制论文《计算机控制技术论文》专业及班级 _____姓名学号授课老师_____________丁健完成时间 XX年6月26号摘要:计算机控制是自动控制理论与计算机技术相结合而产生的一门新兴学科,计算机控制技术是随着计算机技术的发展而发展起来的。

自动控制技术在许多工业领域获得了广泛的应用,但是由于生产工艺日益复杂,控制品质的要求越来越高,简单的控制理论有时无法解决复杂的控制问题。

计算机的应用促进了控制理论的发展,先进的控制理论和计算机技术相结合推动计算机控制技术不断前进。

微型计算机的出现,在科学技术上引起了一场深刻的变革。

随着半导体集成电路技术的发展,微型计算机的运行速度越来越快,可靠性大大提高,体积越来越小,功能越来越齐全,成本却越来越低,使微型计算机的应用越来越广泛。

微型计算机不仅可应用于科学计算、信息处理、办公娱乐、民用产品、家用电器等领域,而且在仪器、仪表及过程控制领域也得到了广泛的应用。

利用计算机控制技术,人们可以对现场的各种设备进行远程监控,完成常规控制技术无法完成的任务,微型计算机控制已经被广泛地应用于军事、农业、工业、航空航天以及日常生活的各个领域。

可以说,21世纪是计算机和控制技术获得重大发展的时代,大到载人航天飞船的研制成功,小到日用的家用电器,甚至计算机控制的家庭主妇机器人,到处可见计算机控制系统的应用。

计算机控制技术的发展日新月异,作为现代从事工业控制和智能仪表研究、开发及使用的技术人员,必须不断学习,加快知识更新的速度,才能适应社会的需要,才能在工业控制领域里继续邀游。

关键词:计算机技术控制微型电子更新简介计算机控制技术是一门以电子技术、自动控制技术、计算机应用技术为基础,以计算机控制技术为核心,综合可编程控制技术、单片机技术、计算机网络技术,从而实现生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化及机电控制系统的最佳化的专门学科。

企业对具备较强的计算机控制技术应用能力专门人才需求很大。

工业控制计算机是一种采用总线结构,对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的设备总称。

简称“工控机”。

包括计算机和过程输入、输出通道两部分。

它具有重要的计算机属性和特征。

如:具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口、并有实时的操作系统、控制网络和协议、计算能力,友好的人机界面等。

工控机的主要类别有:IPC(PC总线工业电脑)、PLC(可编程控制系统)、DCS(分散型控制系统)、FCS(现场总线系统)及CNC(数控系统)五种。

1、第一代工业计算机控制技术第一代工控机技术起源于20世纪80年代初期,盛行于80 年代末和90年代初期,到90年代末期逐渐淡出工控机市场,其标志性产品是STD总线工控机。

STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的8位工业I/O总线,随后发展成16位总线,统称为STD80,后被国际标准化组织吸收,成为IEEE961标准。

国际上主要的STD总线工控机制造商有Pro- Log、Winsystems、Ziatech 等,而国内企业主要有北京康拓公司和北京工业大学等。

STD 总线工控机是机笼式安装结构,具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低、PC兼容等特点,并且设计、开发、调试简单,得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用,国内的总安装容量接近20万套,在中国工控机发展史上留下了辉煌的一页。

2、第二代工业计算机控制技术1981年8月12日IBM公司正式推出了IBM PC机,震动了世界,也获得了极大成功。

随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源,于80年代末期开始进军工业控制机市场。

美国著名杂志《CONTROL ENGINERRING》在当时就预测“90年代是工业IPC的时代,全世界近65%的工业计算机将使用IPC,并继续以每年21%的速度增长”。

历史的发展已经证明了这个论断的正确性。

IPC在中国的发展大致可以分为三个阶段:第一阶段是从20世纪80年代末到90年代初,这时市场上主要是国外品牌的昂贵产品。

90年代末期,ISA总线技术逐渐淘汰,PCI总线技术开始在IPC中占主导地位,使IPC工控机得以继续发展。

但由于IPC工控机的结构和金手指连接器的限制,使其难以从根本上解决散热和抗振动等恶劣环境适应性问题,IPC开始逐渐从高可靠性应用的工业过程控制、电力自动化系统以及电信等领域退出,向管理信息化领域转移,取而代之的是以CompactPCI总线工控机为核心的第三代工控机技术。

值得一提的是,IPC工控机开创了一个崭新的PC-based时代,对工业自动化和信息化技术的发展产生了深远的影响。

3、迅速发展和普及的第三代工控机技术PCI总线技术的发展、市场的需求以及IPC工控机的局限性,促进了新技术的诞生。

作为新一代主流工控机技术,CompactPCI工控机标准于1997年发布之初就倍受业界瞩目。

相对于以往的STD和IPC,它具有开放性、良好的散热性、高稳定性、高可靠性及可热插拔等特点,非常适合于工业现场和信息产业基础设备的应用,被众多业内人士认为是继STD和IPC之后的第三代工控机的技术标准。

采用模块化的CompactPCI总线工控机技术开发产品,可以缩短开发时间、降低设计费用、降低维护费用、提升系统的整体性能。

仪器和仪表是工业自动化设备的重要组成部分。

CompactPCI向仪器仪表领域的扩展总线就是PXI总线。

PXI 产生于1998年,主要是面向“虚拟仪器”市场而设计的,但已经不局限于测试和测量设备,正在迅速向其它工业控制自动化领域扩展,并与CompactPCI总线互相补充和融合。

PXI总线工控机不但具有VXI的高采样速率、高带宽和高分辨率等特点,而且具有开放性、软件兼容性和低价格等优势。

21世纪的头20年是新一代工控机技术蓬勃发展的20年。

以CompactPCI总线工控机为代表的第三代工控机技术将在近几年得到迅速普及和广泛应用,并在中国信息化进程中发挥重要作用。

4、新一代工控机的产业化及应用前景从1998年到今天,CompactPCI总线工控机在国内发展迅速,并得到了一定程度的应用,但远没有达到理想的程度。

业界专家普遍认为,制约新一代工控机技术发展的因素主要有四个:一是由于CompactPCI总线工控机的生产规模和应用数量还不够大,成本过高,用户还在观望,等待价格的进一步降低;二是国产化的CompactPCI总线I/O模板的种类和数量还不丰富,配套性还不够,用户难以得到完整的解决方案;三是CompactPCI总线设计技术难度大,普及程度不够,多数企业还不具备自行研制系统配套I/O模板的能力;四是缺少权威的有关CompactPCI总线工控机设计和应用技术的指导性文献,需要培养更多的掌握该技术的专业设计人才和推广应用人才。

到2020年,是中华民族实现民族振兴的关键20 年,是用信息化带动工业化、实现国民经济跨越式发展的20 年,是工业自动化技术和信息产业技术快速发展的时期,也为新一代工控机技术的应用和发展提供了前所未有的良好发展机遇,应用前景广阔。

发展前景工控机及其应用的发展是与信息化、数字化、智能化的世界潮流和计算机技术、控制技术、网络技术、显示技术(尤其是现场总线和控制网络)的发展密切相关的。

1.数控装置80年代以来,为适应FMC、FMS、CAM、CIMS的发展需要,数控装置采用大规模、超大规模集成电路,提高了柔性,功能和效率。

由大规模集成电路制造技术的高度发展,PC硬件结构做得很小,CPU的运行速度越来越高,存储容量很大。

PC机大批量生产,成本大大降低,可靠性不断提高。

PC机的开放性,Windows的应用,更多的技术人员的应用和软件开发,使PC机的软件极为丰富。

PC机功能已经很强,CAD/CAM 的软件已由小型机,工作站移植到PC机,三维图形显示及工艺数据已经在PC机上建立。

因此,PC机已成为开发CNC 系统的重要的资源与途径。

2.PLC(可编程序控制器)全世界约有PLC生产厂家约200家,生产300多个品种。

全球PLC发运件数1998年为1456万件,1999年为1620万件,XX年达到1778万件。

在1995篇二:计算机控制系统课程设计论文计算机课控制系统程设计论文班级:0311410 姓名:王超学号:0311410101.设计背景 ................................................ ................................................... (3)2.设计过程 ................................................ ................................................... (3)2.1.设计目的 ................................................ ................................................... . (3)2.2.设计过程 ................................................ ................................................... . (3)3.系统仿真程序及相关结论 (4)3.1.系统仿真流程图 (4)3.2.校正前离散系统伯德图绘制程序 (5)3.3.校正前离散系统伯德图 (6)3.4.校正后离散系统伯德图绘制程序 (6)3.5.校正前离散系统伯德图 (7)3.6.校正前后离散系统伯德图绘制程序 (8)3.7.校正前后离散系统伯德图 (9)3.8.校正后系统时域响应流程图 (9)3.9.校正后系统时域响应程序 (10)3.10.校正后系统时域响应曲线 (11)4.增大采样周期和开环增益后系统实现(T=2,K=2) ....................................... .. (11)4.1.改变后伯德图绘制程序 (11)4.2.系统校正前后伯德图对比 (13)5.心得体会 ................................................ ............... ................................... 错误!未定义书签。

6.参考文献 ................................................ ................................................... (13)1.设计背景由于滞后-超前校正适用于对校正后系统的动态和静态性能有更多更高要求的场合。

相关主题