《计算机控制技术》课件

《计算机控制技术》课件ppt•计算机控制技术概述contents•计算机控制系统组成•计算机控制系统的基本原理目录•计算机控制系统的设计方法•计算机控制系统的实现技术•计算机控制系统的应用实例01计算机控制技术概述定义与特点总结词计算机控制技术的定义和特点详细描述计算机控制技术是指利用计算机对工业生产过程进行自动控制的技术它具有高精度、高效率、高可靠性的特点，能够实现生产过程的自动化、智能化和信息化计算机控制技术的发展历程总结词计算机控制技术的发展历程详细描述计算机控制技术的发展可以分为三个阶段第一阶段是20世纪50年代初期的开环控制系统，第二阶段是20世纪60年代中期的闭环控制系统，第三阶段是20世纪70年代以后的现代计算机控制系统计算机控制技术的应用领域总结词计算机控制技术的应用领域详细描述计算机控制技术的应用领域非常广泛，包括工业自动化、智能家居、智能交通、医疗设备、航空航天等它已经成为现代工业生产中不可或缺的重要技术之一，极大地推动了工业生产的进步和发展02计算机控制系统组成硬件组成控制器执行器计算机控制系统的核心，负责接收输入信根据控制器发出的控制信号，驱动被控对号，根据控制算法产生输出信号，控制被象执行相应的动作控对象传感器输入输出设备负责检测被控对象的各种参数，如温度、用于输入控制指令和输出控制结果，如键压力、流量等，并将检测到的信号转换为盘、显示器等电信号传输给控制器软件组成01020304控制算法监控软件数据库软件操作系统根据被控对象的特性，设计相用于实时监控系统的运行状态，用于存储和管理各种数据，如提供计算机控制系统的运行环应的控制算法，实现系统的自显示各种参数和数据，以及进历史数据、实时数据等境和基础服务动控制行故障诊断和报警等人机接口010203界面设计交互方式显示方式设计易于操作的人机界面，提供多种交互方式，如鼠将系统的各种参数和数据包括图形界面和文本界面标操作、键盘输入等，方以直观的方式显示在界面等便用户进行操作和控制上，便于用户了解系统的运行状态03计算机控制系统的基本原理开环控制系统开环控制系统是一种不包含反馈开环控制系统的优点是结构简单、常见的开环控制系统有步进电机环节的控制系统，输入信号经过控制精度高、稳定性好，但无法控制系统、温度控制系统等处理后直接输出，不对输出结果对系统输出进行实时调整进行检测和反馈闭环控制系统闭环控制系统是一种包含反馈环节的控制系统，通过检测系统输出结果，将检测结果反馈给输入端，与输入信号进行比较，根据比较结果调整输入信号闭环控制系统的优点是能够实时调整系统输出，提高控制精度和稳定性，但结构相对复杂常见的闭环控制系统有伺服电机控制系统、数控机床控制系统等反馈控制原理反馈控制原理是通过检测系统输出结果，将检测结果反馈给输入端，与输入信号进行比较，根据比较结果调整输入信号，以达到对系统输出的精确控制反馈控制原理广泛应用于各种控制系统中，如工业控制系统、航空航天控制系统等反馈控制原理能够提高系统控制精度和稳定性，减小外界干扰对系统的影响04计算机控制系统的设计方法连续系统设计方法传递函数法根轨迹法状态空间法通过描述系统的传递函数来分析通过绘制系统的根轨迹图来分析通过建立系统的状态方程和输出系统的动态性能，确定系统稳定系统的稳定性，确定系统增益和方程来描述系统的动态行为，进性、频率响应等极点的位置行系统分析和设计离散系统设计方法差分方程法通过描述系统的差分方程来分析系统的动态性能，确定系统的稳定性、延迟等Z变换法通过Z变换将离散时间信号转换为复数域信号，便于分析系统的频率响应和稳定性状态空间法与连续系统状态空间法类似，但需考虑离散时间系统的特性，如采样周期等现代控制设计方法最优控制通过优化控制策略，使系统达到最优性能指标，如最小化误差、最大化输出等自适应控制通过调整控制器参数，使系统能够自动适应环境变化和不确定性，保持最优性能鲁棒控制设计具有鲁棒性的控制系统，使系统在存在不确定性和干扰的情况下仍能保持稳定和良好的性能05计算机控制系统的实现技术控制算法实现技术PID控制算法模糊控制算法神经网络控制算法通过比例、积分和微分三基于模糊集合论和模糊逻模拟人脑神经元网络的控个环节的组合，实现对被辑的算法，适用于具有不制方式，具有自学习和自控对象的精确控制确定性和非线性的系统适应能力数据采集与处理技术数据采集通过传感器等设备采集被控对象的实时数据数据处理对采集到的数据进行滤波、去噪、归一化等处理，提取有用的信息网络化控制技术工业以太网用于实现工业现场设备之间的通信和控制1现场总线技术实现分布式控制系统中的设备互连和信息共享2无线通信技术用于远程控制和监测，如WiFi、蓝牙等306计算机控制系统的应用实例工业自动化控制系统总结词工业自动化控制系统是计算机控制技术的重要应用领域，通过自动化控制实现生产过程的优化和效率提升详细描述工业自动化控制系统利用计算机技术实现对生产过程的精确控制和监测，包括设备控制、工艺流程控制、质量检测等方面的应用通过自动化控制，可以提高生产效率、降低能耗、减少人工干预，提升工业生产的可靠性和安全性智能家居控制系统总结词详细描述智能家居控制系统是计算机控制技术在智能家居控制系统利用计算机技术、网络家庭生活中的应用，通过智能化控制实通信技术等实现对家居设备的集中管理和现家居设备的互联互通和智能化管理VS控制，包括智能照明、智能安防、智能环境监测等方面的应用通过智能化管理，可以提高家居生活的便利性和舒适性，提升家居安全和节能效果交通信号控制系统总结词交通信号控制系统是计算机控制技术在交通管理中的应用，通过智能化信号控制实现交通流量的优化和道路安全性的提升详细描述交通信号控制系统利用计算机技术、传感器技术等实现对交通信号的实时监测和控制，包括信号灯控制、交通流量监测、紧急事件处理等方面的应用通过智能化信号控制，可以提高道路通行效率、减少交通拥堵和事故风险，保障道路交通的安全和顺畅THANK YOU。