计算机控制技术及应用论文

浅谈计算机控制技术及应用

摘要：随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展。然而，设计一个性能好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成，一个完整的控制系统还需要考虑系统的抗干扰性能，系统的抗干扰性能力是关系到整个系统可靠运行的关键。

关键词：计算机控制技术、系统、应用

Chat computer control technology and its application Abstract：With the development of science and technology, more and more people use computers to achieve control. In recent years, computer technology,

automation technology, detection and sensor technology, CRT display

technology, communications and network technology and the rapid

development of microelectronic technology, a computer control technology

has brought great development. However, the design of a computer control

system for good performance is very important. Computer control system

is mainly composed of two major components of hardware and software, a

complete control system also need to consider the anti-interference

performance of the system, the system is related to the anti-jamming

capabilities and reliable operation of the system key.

Key words：computer control technology、system、apply

正文：

一、计算机控制技术的概述

1、计算机控制的概念

（1）开环控制系统

若系统的输出量对系统的控制作用没有影响，则称该系统为开环控制系统。在开环

控制系统中，既不需要对系统的输出量进行测量，也不需要将它反馈到输入端与输入量

进行比较。

（2）闭环控制系统

凡是系统的输出信号对控制作用能有直接影响的系统都叫作闭环控制系统，即闭环

系统是一个反馈系统。闭环控制系统中系统的稳定性是一个重要问题。

2、计算机控制系统

采用计算机进行控制的系统称为计算机控制系统，也称它为数字控制系统。若不考

虑量化问题，计算机控制系统即为采样系统。进一步，若将连续的控制对象和保持器一

起离散化，那么采样控制系统即为离散控制系统。所以采样和离散系统理论是研究计算

机控制系统的理论基础。

3、计算机控制系统的控制过程

（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数据分析和处理，并按已定的控制规律决

定进一步的的控制过程。

（3）实时控制：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。

4、计算机控制系统的特点

（1）结构上。计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外，其执

行控制功能的核心部件是数字计算机，所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。

（2）计算机控制系统中除仍有连续模拟信号之外，还有离散模拟、离散数字等多种信号形式。

（3）由于计算机控制系统中除了包含连续信号外，还包含有数字信号，从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同，需采用专门的理论来分析和设计。

（4）计算机控制系统中，修改一个控制规律，只需修改软件，便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改，使系统具有很大灵活性和适应性。

（5）计算机控制系统中，由于计算机具有高速的运算能力，一个控制器（控制计算机）经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路。

（6）采用计算机控制，如分级计算机控制、离散控制系统、微机网络等，便于实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进一步提高。

5、计算机控制系统的组成

计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成，而一个完整的计算机系统应由下列几部分组成：被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。

（1）硬件：a)由中央处理器，时钟电路，内存储器构成的计算机主机是组成计算机控制系统的核心部分。

b)通用外围设备按功能可分为输入设备、输出设备和外存储器三类。

c)过程Ｉ／Ｏ通道，又称过程通道。

d)通用接口电路，一般有并行接口、串行接口和管理接口（包括中断管理、

直接存取DMA管理、计数/定时等）。

e)传感器的主要功能是将被检测的非电学量参数转变成电学量。变送器的

作用是将传感器得到的电信号转变成适用于计算机借口使用的标准的

电信号（如０～１０ＭＡＤＣ）。

f)计算机控制系统一般要有一套专供运行操作人员使用的控制台称为运

行操作台，操作台一般包括各种控制开关、数字键、功能键、指示灯、

声信器、数字显示器或ＣＲＴ显示器等。

（2）软件：软件是指计算机控制系统中具有各种功能的计算机程序的总和，如完成操作、监控、管理、控制、计算和自诊断等功能的程序。整个系统在软件指挥下协

调工作。从功能区分，软件可分为系统软件和应用软件。

二、计算机控制系统的典型应用方式

计算机控制系统所采用的形式与它所控制的生产过程的复杂程度密切相关，不同的被控对象和不同的要求，应有不同的控制方案。计算机控制系统大致可分为以下几种典型的形式。它们是：操作指导控制系统；直接数字控制系统（DDC），DDC系统属于计算机闭环控制系统，是计算机工业生产过程中最普遍的一种应用方式；监督控制系统（SCC）；分散控制系统（DCS）和现场总线控制系统。

1、操作指导控制系统

操作指导控制系统机构简单，控制灵活安全，但由于要人工操作，速度受到限制，

不能控制多个对象。

2、直接数字控制系统（DDC）

DDC系统是面向生产过程的底层应用功能。计算机通过自动化仪表、输入通道、输出通道，采集现场参数，经过处理和按一定控制规律的控制算法运算后，向生产过程输出控制信号，直接参与对过程参DAS系统的监视功能。控制方案由软件实现，修改灵活、方便，除能实现PID控制规律外，还能实现多回路的串级控制、前馈控制、纯滞后补偿控制、多变量解耦控制及自适应、自学习、最优控制和智能控制等复杂控制规律的控制。DDC系统一个是闭环控制系统。

3、监督控制系统（SCC）

SCC系统是一个分机的控制系统。上级的监督计算机从生产过程采集反映工况的参数，进行寻优计算，计算出当时工况下的最佳给定值，提供给下级执行DDC控制的计算机实现对过程的控制。可实现生产过程的最优控制，使控制的目标值达到最佳。SCC可以提高系统的可靠性，当上位机出现故障时，DDC计算机可以独立完成控制操作；当DDC计算机出现故障时监督控制计算机可以取而代之，执行控制任务。SCC是闭环控制系统。

4、分散控制系统（DCS）

DCS是将计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术（即所谓“四C”技术）结合起来的新型计算机控制系统。它通过数据高速公路（或计算机网络）将分散在不同地方，执行不同功能的计算机连接起来，按照信息共享，分散控制，集中管理，总体配置，各司其职的原则，构成的高性能，高可靠性的计算机控制系统。DCS系统安全，可靠，便于维护、扩展。是一个闭环控制系统，它兼有以上几种系统的功能。

5、现场总线控制系统（FCS）

现场总线控制系统（FCS）是实现将自动化系统现场控制装置与现场智能仪表互连的实时网络控制系统。现场总线是连接工业工程现场仪表和控制系统之间的全数字化、双向、多站点的串行通信网络，与控制系统和现场仪表联用组成现场总线控制系统。现场总线不单单是一种通信技术，也不仅仅是用数字仪表代替模拟仪表，它是用新一代的现场FCS代替传统的分散型控制系统DCS，实现现场总线通信网络与控制系统的集成。

三、工业控制机

1、工业控制机的特点

（1）安全可靠

工业控制计算机不同于一般用于科学计算或管理的计算机，它的工作环境比较恶劣，周围的各种干扰随时地威胁着它的正常运行，而且它所担当的控制重任又不允许它发生

异常现象。因此在设计过程中把安全可靠放在首位。

（2）作维护方便

操作方便体现在操作简单、直观形象、便于掌握，并不要求操作工要掌握计算机知

识才能操作。既要体现操作的先进性，又要兼顾原有得操作习惯。维修方便体现在易于

查找故障，易于排除故障。采用标准的功能没，模板式结构，便于更换故障模板。并在

功能模板上安装状态指示灯和监测点，便于维修人员检查。另外配制诊断程序用来查找

故障。

（3）时性强

工业控制机的实时性表现在对内部和外部事件能及时的响应，并做出响应的处理，

不丢失信息，不延误操作。计算机处理的事件一般分为两类，一类是定时事件，如数椐

的定时采集、运算控制等；另一类是随机事件，如事故、报警等。对于定时事件，系统

设置时钟保证定时处理。对于随机事件系统设置中断，并根据故障的轻重缓急，预先分

配中断级别，一旦事故发生保证优先处理紧急故障。

（4）通用性好

工业控制计算机的通用灵活性体现在两个方面，一是硬件模板设计采用标准总线结构，配置各种通用的功能模板，以便在扩充功能时只需增加功能摸板就能实现；二是软

件模块或控制算法采用标准模块结构，用户使用时不需要二次开发，只需按要求选择各

功能模块，灵活地进行控制系统组态。

（5）济效益高

计算机控制应该带来高的经济效益，系统设计时要考虑性能价格比，要有市场竞争

意识。经济效益表现两个方面，一是系统设计的性能价格比要尽可能高；二是投入产出

比要尽可能的低。

2、典型工业控制机介绍

（1）STD总线工业控制机

STD总线最早是由美国的Pro-log公司在1978年推出的，是目前国际上工业控制领域最流行的标准总线之一，也是我国优先重点发展的工业标准微机总线之一，它的正式标准为IEEE-961标准。按STD总线标准设计制造的模块式计算机系统，称为STD总线工业控制机。

（2）PC总线工业控制机

IBM公司的PC总线微机最初是为了个人或办公室使用而设计的，它早期主要用于文字处理或一些简单的办公室事务处理。早期产品基于一块大底板结构，加上几个I/O扩充槽。大底板上具有8088处理器，加上一些存储器，控制逻辑电路等。加入I/O扩充槽的目的是为了外接一些打印机、显示器、内存扩充和软盘驱动器接口卡等。

四、实例说明

1、工业炉控制的典型情况

为了保证燃料在炉膛内正常燃烧，必须保持燃料和空气的比值恒定。它可以防止空气太多时，过剩空气带走大量热量；也可防止当空气太少时，由于燃料燃烧不完全而产生许多一氧化碳或碳黑。

为了保持所需的炉温，将测得的炉温送入计算机计算，进而控制燃料和空气阀门的开度。为了保持炉膛压力恒定，避免在压力过低时从炉墙的缝隙处吸入大量过剩空气，或在压力过高时大量燃料通过缝隙逸出炉外，必须采用压力控制回路。测得的炉膛压力送入计算机，进而控制烟道出口挡板的开度。

为了提高炉子的热效率，还须对炉子排出的废气进行分析，一般是用氧化锆传感器测量烟气中的微量氧，通过计算而得出其热效率，并用以指导燃烧控制。

图：工业炉的典型控制

2、计算机用作顺序控制的例子

这是一个原料混合和加热的控制系统，该装置的任务是：

(1)装入原料A，使液面达到贮槽的一半；

(2)装入原料B，使液面进一步升到百分之七十五；

(3)开始搅拌并加热到95℃，在此恒定温度上维持20min；

(4)停止搅拌和加热，开动排料泵抽出混合液，一直到液位低于贮槽的5％为止。

上述过程由计算机自动控制，按照一定的顺序重复进行，完成原料混合和加热控制。

五、计算机控制系统的发展方向

1、集散控制系统

目前，在过程控制领域，集散控制系统技术已日趋完善而逐步成为广泛使用的主流系统。集散控制系统又称为以微处理器为基础的分散型信息综合控制系统。集散控制在其发展初期以实现分散控制为主，因而国外一般沿用分散控制系统的名称，即DCS（Distributed Control System）。进入80年代以后，分散控制系统的技术重点转向全系统信息的综合管理。因考虑其分散控制和综合管理两方面特征，故称为分散型综合控制系统，一般简称为集散系统。2、可编程序控制器

进入20世纪80年代，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展PLC的功能已经远远超出了逻辑运算、顺序控制的范围，高档的PLC还能如微型计算机那样进行数学计算、数据处理、故障自诊断、PID运算、联网通信等。因此，把它们统称为可编程序控制器PC（Programable Controller）。

3、计算机集成制造系统

计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）是在自动化技术、信息技术及制造技术基础上，通过计算机及其软件，将制造工厂全部生产环节，包括产品设计、生产规划、生产控制、生产设备、生产过程等所需使用的各种分散的自动化系统有机地集成起来，消除自动化孤岛，实现多品种、中小批量生产的总体高效益、高柔性的智能制造系统。

4、低成本自动化

近年来，随着计算机向高速度、大容量发展，各种功能完善、价格昂贵的计算机综合自动化系统日趋完善。与此同时，国际上的科技发展动态又向着低成本自动化——LCA（Low Cost Automation）的方向发展。国际自动控制联合委员会（简称自控联IFAC）已把LCA定为系列学术会议之一，第五届LCA国际会议于1997年在中国召开。

5、智能控制系统

智能控制还没有统一的定义，一般认为，智能控制是驱动智能机器自主地实现其目标的自动控制。或者说，智能控制是一类无需人的干预就能独立驱动智能机器实现其目标的自动控制。对自主机器人的控制就是一例。所谓智能控制系统就是驱动自主智能机器以实现其目标而无需操作人员干预的自动控制系统。这类系统必须具有智能调节和执行等能力。智能控制的理论基础是人工智能、控制论、运筹学和系统学等学科。

六、总结

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。目前，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，将来一定有很大的发展前景。

参考文献:

[1]于海生.《计算机控制技术》[M].机械工业出版社,2007,(2):34-35.

[2]许勇.《计算机控制技术》[M]. 机械工业出版社,2008,(1):45-47.

[3]顾德英.《计算机控制技术与系统》[M]. 北京邮电大学出版社,2009 (5)

计算机控制技术及应用论文

浅谈计算机控制技术及应用 摘要：随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展。然而，设计一个性能好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成，一个完整的控制系统还需要考虑系统的抗干扰性能，系统的抗干扰性能力是关系到整个系统可靠运行的关键。 关键词：计算机控制技术、系统、应用 Chat computer control technology and its application Abstract：With the development of science and technology, more and more people use computers to achieve control. In recent years, computer technology, automation technology, detection and sensor technology, CRT display technology, communications and network technology and the rapid development of microelectronic technology, a computer control technology has brought great development. However, the design of a computer control system for good performance is very important. Computer control system is mainly composed of two major components of hardware and software, a complete control system also need to consider the anti-interference performance of the system, the system is related to the anti-jamming capabilities and reliable operation of the system key. Key words：computer control technology、system、apply 正文： 一、计算机控制技术的概述 1、计算机控制的概念 （1）开环控制系统 若系统的输出量对系统的控制作用没有影响，则称该系统为开环控制系统。在开环 控制系统中，既不需要对系统的输出量进行测量，也不需要将它反馈到输入端与输入量 进行比较。 （2）闭环控制系统 凡是系统的输出信号对控制作用能有直接影响的系统都叫作闭环控制系统，即闭环 系统是一个反馈系统。闭环控制系统中系统的稳定性是一个重要问题。

计算机科学与技术论文

计算机科学与技术论文 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

南阳理工学院成人教育学院 本科毕业设计（论文） 学生成绩管理系统设计与实现专业：计算机科学与技术 学生姓名：常美姿 指导教师（职称）：（讲师）完成日期： 南阳理工学院成人教育学院 毕业论文（设计）选题表

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学生成绩管理系统设计与实现 计算机科学与技术常美姿 ［摘要］本系统全称为学生成绩管理系统设计与实现。根据开发要 求，它主要应用于教育系统，完成对日常的教学、教务、教师以及学生的计 算机化的管理。开发学生成绩管理系统可使学院教职员工减轻工作压力，比 较系统地对教务、教学上的各项服务和信息进行管理，同时，可以减少劳动 力的使用，加快查询速度、加强管理，以及国家各部门关于信息化的步伐， 使各项管理更加规范化。目前，学校工作繁杂、资料重多。目前，管理信息 系统已进入高校，但还未普及，而对于学生成绩管理来说，目前还没有一套 完整的、统一的系统。因此，开发一套适和大众的、兼容性好的系统是很有 必要的。 系统管理内容广泛，全面涉及了教务教学上的各项服务，包括学生成绩 管理，其中有学生成绩管理；学生管理等等。在开发过程中，注意使其符合 操作的业务流程，并力求系统的全面性、通用性，使得本系统不只适用于一 家教育机构。在开发方法的选择上，选择了生命周期法与原型法相结合的方 法，遵循系统调查研究、系统分析、系统设计和系统实施四个主要阶段进行 设计，而在具体的设计上，采取了演化式原型法，随着用户的使用及对系统 了解的不断加深，对某一部分或几部分进行重新分析、设计、实施。在开发 工具的选择上，主要利用编程语言进行开发，使用其自带的数据库，从而 保证了数据的完整性与一致性。本论文主要从系统分析、系统设计、系统实 施与使用等几个方面进行介绍。 ［关键词］信息管理系统信息化成绩管理数据库 目录 1 1问题定义 (1) 工程概述 (1) 经济目标 (1) 社会目标 (1) 工程规模 (1) 2可行性分析 (1) 总体可行性分析 (1) 业务流程分析 (2)

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前言 当今时代是一个以信息技术（Information Technology,简称IT）为代表的知识经济时代，计算机技术和信息科技的发展更是日新月异，从各个方面影响和改变着我们的生活，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，已经渗透到了我们生活的各个方面，人们已经离不开计算机网络，并且随着因特网的迅速普及，给我们的学习与生活条件带来更大的方便，我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速。 随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求，促使网络技术的产生和快速发展，计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性的变化。随着计算机网络管理功能的强化，计算机硬件技术和软件技术都与网络技术融合到一起，近几年来应用程序的开发更发展到以WEB门户网站为界面，以与后台网络分布式数据库和实时交互操作的程序库，共同组成网络环境下的三层架构模式，这成了计算机应用程序开发模式的主流趋势。 本次质监局网络建设项目是以局域网为依托，架构办公自动化、信息传播和有关智能化系统等运行平台，为用户提供先进的办公、数据共享、信息传播和学术交流手段，实现各系统之间的信息交流和信息资源共享，实现内部局域网与Internet以及区卫生所专网的连接。

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摘要 干扰问题是机电一体化系统设计和使用过程中必须考虑的重要问题。在机电一体化系统的工作环境中，存在大量的电磁信号，如电网的波动、强电设备的启停、高压设备和开关的电磁辐射等，当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时，往往就会扰乱系统的正常运行，轻者造成系统的不稳定，降低了系统的精度；重者会引起控制系统死机或误动作，造成设备损坏或人身伤亡。 抗干扰技术就是研究干扰的产生根源、干扰的传播方式和避免被干扰的措施（对抗）等问题。机电一体化系统的设计中，既要避免被外界干扰，也要考虑系统自身的内部相互干扰，同时还要防止对环境的干扰污染。国家标准中规定了电子产品的电磁辐射参数指标。 由于工业现场的工作环境往往十分恶劣，计算机控制系统不可避免地受到各种各样的干扰。这些干扰可能会影响到测控系统的精度，使系统的性能指标下降，降低系统的可靠性，甚至导致系统运行混乱或故障，进而造成生产事故。干扰可能来自外部，也可能来自内部；它可通过不同的途径作用于控制系统，且其作用程度及引起的后果与干扰的性质及干扰的强度等因素有关。干扰是客观存在的，研究抗干扰技术就是要分清干扰的来源，探索抑制或消除干扰的措施，以提高计算机控制系统的可靠性和稳定性。本章首先介绍干扰的种类及传播途径，然后根据硬件和软件抗干扰措施的不同，分别加以论述。 关键词：干扰的因素干扰源屏蔽滤波

目录 摘要................................................ I 1产生干扰的因素.. (1) 1.1干扰的定义 (1) 1.2形成干扰的三个要素 (1) 1.3干扰来源 (2) 2干扰存在的形式 (3) 2.1串模信号 (3) 2.2共模信号 (3) 3抗干扰的措施 (4) 3.1抗干扰方法 (4) 3.2屏蔽 (4) 3.3隔离 (5) 3.3.1光电隔离 (5) 3.3.2变压器隔离 (5) 3.3.3继电器隔离 (6) 4 系统接地 (7) 4.1一点接地 (7) 4.2多点接地 (8) 5软件抗干扰设计 (9) 5.1滤波简介 (9) 5.2低通滤波器 (9) 6提高系统抗干扰的措施 (11) 6.1逻辑设计力求简单可靠 (11) 6.2硬件自检测和软件自恢复的设计 (11) 6.3从安装和工艺等方面采取措施以消除干扰 (11) 6.3.1合理选择接地 (11) 6.3.2合理选择电源 (12) 6.3.3合理布局 (12) 结论 (14) 致谢 (15) 参考文献 (16)

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第1章概述 ............................................................... 1-2第2章计算机控制系统的理论基础 ........................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现 ............................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术 ..................................... 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道 ......................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术 ....................................... 6-1第7章控制系统的组态软件 ................................................. 7-1第8章 DCS集散控制系统.................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案 ........................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用 ............................. 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ........................... 11-1

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求解问题： 1、 若经A/D 转换后的数字量每个脉冲对应的实际温度小于等于 C , 则A/D 分辨率至少为多少才能保证该精度 2、写出A/D 转换后的数字量与被测点实际温度间关系式。 3、该处理方式零点迁移量为多少 第三章 理论基础 求下图示离散系统脉冲传递函数G(z) 已知采样系统如下图所示，求下图示离散系统脉冲传递函数G(z)和当闭环系统稳定时K 的取值范围。 分析下图所示采样系统，当采样周期T=1，开环增益K=5时的稳定性。 给定传递函数 1 10+s K ，试以10倍的转角频率为近似的截止频率m ω，求满足采样定理的采样频率s ω和采样周期T 。 证明离散系统脉冲响应的z 变换即为离散系统传递函数。 设离散系统结构如下图所示，图中D(z)为数字PID 调节器，其差分方程为 )]2()1(2)([)()]1()([)(-+--++--=k e k e k e K k e K k e k e K k u d i p

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计算机科学与技术专业毕 业论文参考选题 Prepared on 22 November 2020

计算机科学与技术专业毕业设计（论文）选题资料计算机科学与技术专业研究方向主要包括：计算机应用技术、软件工程、通信工程、网络工程、数据库与信息系统等。本专业本科学生选题可以参考所列研究方向结合自己工作实际合理选题，开展论文写作。 方向一、计算机应用技术 计算机应用技术方向论文可以写成计算机项目设计、项目开发及应用型、解决方案型、应用效果展示型、计算机理论应用型等，主要围绕计算机软、硬件系统的研究、设计、开发、应用等领域。写作过程中注意选题的可行性，选择自己熟悉领域，考虑选题大小难易程度，合理选择切入点。

方向二、软件工程 软件工程方向论文可以写成软件系统需求分析、设计与开发、项目协作、软件项目开发及应用、软件系统效果及应用展示型等，主要围绕计算机软件设计开发理论、软件工程、软件应用等领域。写作过程中注意选题的可行性，选择自己熟悉领域，考虑选题大小难易程度，合理选择切入点。 方向三、通信工程

通信工程方向论文可以写成通信领域内网络、系统、设备以及信息交换、传输、处理方面的科学研究、工程设计、运行维护等方面，主要围绕通信系统和通信网方面的基础理论、组成原理和设计方法等领域。写作过程中注意选题的可行性，选择自己熟悉领域，考虑选题大小难易程度，合理选择切入点。 方向四、网络工程 网络方向论文可以写成网络工程相关基本理论与方法、计算机网络系统设计与开发、网络技术、网络安全等方面，主要围绕局域网系统设计、广域网系统设计、网络工程实践项目、网络体系结构设计等领域。写作过程中注意选题的可行性，选择自己熟悉领域，考虑选题大小难易程度，合理选择切入点。

计算机控制技术论文 -

浅谈计算机控制技术 引言： 计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工控机）来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体（包括硬件、软件和网络结构）和受控对象两大部分组成。随着计算机技术和现代控制理论的快速发展，计算机控制技术诞生并迅速蓬勃发展起来，其应用遍及国防、航空航天、工业、农业、医学等多种领域。本文将主要针对计算机控制技术的发展历史、当今现状以及计算机控制技术的发展趋势做一介绍，并结合它的具体实例介绍计算机控制技术的一些主要应用领域。 正文： 一、计算机控制技术的概述 1、计算机控制的定义： 计算机控制是自动理论和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。 2、计算机控制的发展历史： 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期，美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作，进行计算机控制的研究，他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配，根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术迅速发展，并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也紧随其后，迅猛的发展起来。现如今，微型计算机的出现和发展使计算机控制技术又进入了一个崭新的阶段。 二、计算机控制技术的应用领域 1、计算机控制技术在农业领域的应用实例 在农业日趋机械化及自动化的今天，自动控制技术在农业中的应用也越来越广泛，利用计算机控制技术管理控制农业生产已成为目前研究的一个重点。农业大棚、智能化养殖场等等都是计算机控制技术在农业生产领域应用的鲜明例子。 智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作，还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息，经输入通道进行AD转换，传入计算机，计算机既可以利用这些数据进行监控，同时又可以利用这些数据对大棚进行控制，进行加湿、加温、增加光照等控制，从而实现温室大棚的自动化智能控制。 2、计算机控制技术在工业领域的应用实例

计算机控制技术及其应用(丁建强任晓卢亚萍)课后规范标准答案

第1章概述.................................................................................................................................... 1-2第2章计算机控制系统的理论基础.......................................................................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现.............................................................................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术.............................................................................. 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道...................................................................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术.................................................................................. 6-1第7章控制系统的组态软件....................................................................................................... 7-1第8章DCS集散控制系统.......................................................................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案.......................................................................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用............................................................ 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ....................................................... 11-1

计算机控制技术课后习题答案

第一章 1．计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。 解： 若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。 图1-1 计算机控制系统基本原理图 在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是DA转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；AD转换器则相反将传感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。 2．计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？ 解： 计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因此，计算机控制系统的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制规律或控制方式等进行分类。 按功能及结构分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统、综合自动化系统。 按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制(简称PID控制)、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。 3．计算机控制系统的主要特点有哪些？ 解： 主要有以下特点： 1．数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。 2．灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如果要改变控制规律，一般就必须更改硬件电路。而在计算机控制系统中，控制规律是由软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制，需要改变控制规律时，一般不对硬件电路作改动，只要改变控制程序就可以了。 3．可实现复杂控制规律。计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 4．离散控制。在连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。而在计算机控制系统中，计算机每隔一定时间间隔，向A/D转换器发出启动转换信号，并对连续信号进行采样获得离散时间信号，经过计算机处理后，产生的控制时间信号通过D/A将离散信号转换成连续时间信号输出，作用于被控对象。因此，计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。

机车微机控制系统概述

第六章机车微机控制系统 第一节机车微机控制系统概述 一、微机控制系统的基本概念和特点 微机控制系统一般都具有三个要素，即控制对象、信息处理机构、执行机构控制目标；信息处理机构将目标值和实际情况进行比较、运算，给执行机构控制对象出动作指令；执行机构根据接收到的动作指令进行调节，以求达到或尽员接近控制目标。图6一1所示为控制系统示意图。 控制系统有开环控制和闭环控制之分。在开环控制中，输出信号不反馈到信息处理机构；在闭环控制中，信息处理机构是根据给定目标与输出反馈信号的差值来进行控制的。毫无疑问，闭环控制比开环控制易于稳定并具有较高的精度。 一个复杂的控制系统可以由多个闭环系统组合而成，如速度环、电流环、电压环等。例如，55型电力机车微机控制系统，不论是在正常工况下还是在故障工况下，都采用闭环控制，由系统自动调节，从而减轻了司机的劳动强度，简化了司机的操作程序。 在电力机车上，微机的控制目标主要是电机电枢电流和机车速度，信息处理机构是微型计算机，执行机构是晶闸管变流装置。即微机根据司机给定的手柄级位以及实际机车速度来调节晶闸管的触发角，从而使机车稳定运行在司机希望的工况。 我国558型电力机车是国产电力机车中首次采用微机控制的车型。以往的机车都采用模拟控制，如553、554改和55：型机车等，它们都是采用以运算放大器为基础的模拟控制方式。随着电力电子技术、半导体集成技术的发展和控制要求的提高，用微机控制来取代模拟控制是牵引动力技术发展的必由之路，它标志着机车控制技术水平上升到了新阶段。与膜拟控制相比，微机控制有以下特点： (l）微机控制系统不仅需要有硬件，而且必须有软件，而模拟控制中左右硬件。硬件是指各种能完成一定功能的电子插件，是看得见摸得着的。软件是指为实现一定功能而*制的程序，它通常存储在断电也能保存的器件（如 EPROM、ROM）中，是一串由0和1构成的代码。软件又分系统软件和应用软件。对用户来讲，主要是根据需要编制应用软件。 （2）微机控制系统的硬件是通用的，它不是针对某个特定任务设计的。例如，我们现在使用的微机控制硬件就能在所有交直传动车上使用，尽管有些功能可能在某种车型上并不需要。因此，微机控制的优点就是通用，易于从一种车型移植推广到另一种车型，而且易于适应设计过程中新增加的控制功能要求。而模拟控制的电路有一定的针对性，不同的车型不能互相通用。 （3）微机控制具有灵活可变的软件，对于不同机车的不同的控制功能要求，可用改变软件的方法来实现。在研发过程中，对于设计，调试过程中新提出的问题可以通过修改，增加一段程序的方法来解决，一般不必改动硬件。而在模拟控制中，没增加一个功能都必须通过增加相应的电路来实现，功能越多，则硬件电路越多，也越复杂。有些控制功能用硬件来实现电路比较复杂，如果用软件来是实现则只是增加一段相应的程序。因此，在微机控制中，有时用软件来实现一些硬件难于实现的功能。例如，多段折线的函数发生器，空转保护中的速度差，加速度，加速度的变化率，轮径修正及减流曲线等，用软件实现既方便快

毕业论文的设计计算机科学与技术

计算机科学与技术 毕业论文的设计 课题名称：学生宿舍局域网建设 专业： 班级： 姓名： 学号： 起迄日期： 指导教师：

学生宿舍局域网建设 摘要： 当今时代是一个以信息技术（Information Technology, 简称IT ）为代表的知识经济时代，各种先进的科学技术迅猛发展，给人们的生活带来了深远的影响，它极大的改善我们的生活方式。以计算机技术和网络通信技术为代表的信息科技 改变着我们的生活，从手机通信到3G技术，从互联网普及到电子商务的广泛应用，而其中的计算机网络技术的发展更为迅速，从有线网络普及入户，到无线网络遍及生活中的各种场所，人们的生活已经离不开计算机网络，并且随着因特网的普及与发展，给我们的学习与生活带来极大的方便。 随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求，促使网络技术快速发展。在人类信息文明的发展过程中，计算机网络的作用越来越明显。随着计算机网络管理功能的强化，计算机硬件技术和软件技术都与网络技术融合到一起。人们越来越意识到网络的重要性，通过网络，人们拉近了彼此之间的距离。本来分散在各处的计算机被网络紧紧的联系在了一起。计算机局域网作为网络的一个常见类型，发挥了不可忽视的作用。在这个局域网中，我们可以在它们之间共享程序、文档等各种资源。随着网络应用的发展计算机病毒形式及传播途径日趋多样化，安全问题日益复杂化，网络安全建设已不再像单台计算安全防护那样简单。计算机网络安全需要建立多层次的、立体的防护体系，要具备完善的管理系统来设置和维护对安全的防护策略。学生宿舍局域网作为学校中最小的网络个体， 文章将从网络组建、网络设置及网络安全等方面进行分析。 关键词：局域网、Internet 、计算机网络、网络安全

机器人控制技术论文

摘要 为使机器人完成各种任务和动作所执行的各种控制手段。作为计算机系统中的关键技术，计算机控制技术包括范围十分广泛，从机器人智能、任务描述到运动控制和伺服控制等技术。既包括实现控制所需的各种硬件系统，又包括各种软件系统。最早的机器人采用顺序控制方式，随着计算机的发展，机器人采用计算机系统来综合实现机电装置的功能，并采用示教再现的控制方式。随着信息技术和控制技术的发展，以及机器人应用范围的扩大，机器人控制技术正朝着智能化的方向发展，出现了离线编程、任务级语言、多传感器信息融合、智能行为控制等新技术。多种技术的发展将促进智能机器人的实现。 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统。 PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti 和Td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。 关键词：机器人，机器人控制，PID，自动控制

目录 摘要.......................................................... I 第1章绪论................................................ - 1 - 1.1机器人控制系统 (1) 1.2机器人控制的关键技术 (1) 第2章机器人PID控制...................................... - 2 - 2.1PID控制器的组成 (2) 2.2PID控制器的研究现状 (2) 2.3PID控制器的不足 (3) 第3章 PID控制的原理和特点 ................................ - 4 - 3.1PID控制的原理 (4) 3.2PID控制的特点 (5) 第4章 PID控制器的参数整定 ................................ - 5 -后记...................................................... - 6 -

计算机控制技术及工程应用复习资料知识分享

计算机控制技术及工程应用复习资料

一、第一章 1）计算机控制系统的监控过程步骤 a.实时数据采集--对来自测量变送器的被控量的瞬时值进行采集和输入； b.实时数据处理--对采集到的被控量进行分析、比较和处理，按一定的控制规律运算，进行控制决策； c.实时输出控制--根据控制决策，适时地对执行器发出控制信号，完成监控任务； 2）按控制方案来分，计算机控系统划分成那几大类？ 数据采集系统（DAS）操作指导控制系统(OGC) 直接数字控制系统（DDC） 监督计算机控制系统（SCC）分散控制系统（DCS）现场总线控制系统（FCS） 3）计算机控制装置种类 可编程控制器；可编程调节器；总线式工控机；单片微型计算机；其他控制装置 4）计算机控制系统与常规仪表控制系统的主要异同点是什么？ 同：1）计控系统是由常系统演变而来的； 2）两者的结构基本相同 异：1）计控系统中处理的信号有两种：模拟信号和数字信号。而常系统处理的只有模拟信号2）计控系统具有智能化 3）计控系统有软件也有硬件，而常系统只有硬件 二、第二章 1）4 位 D/A 转换器为例说明其工作原理 假设D3、D2、D1、D0全为1，则BS3、BS2、BS1、BS0全部与“1”端相连。根据电流定律，有： 由于开关 BS3 ~ BS0 的状态是受要转换的二进制数 D3、D2、D1、D0 控制的，并不一定全是“1”。因此，可以得到通式： 考虑到放大器反相端为虚地，故： 选取R fb = R ，可以得到： 对于n 位 D/A 转换器，它的输出电压V OUT与输入二进制数B( Dn-1~ D0) 的关系式可写成： 结论：可见，输出电压除了与输入的二进制数有关，还与运算放大器的反馈电阻 Rfb以及基准电压VREF有关。

计算机科学与技术毕业论文参考题目

附三计算机科学与技术专业毕业论文参考题目 1、XXX课程CAI的开发 2、课件制作（PPT除外） 3、新闻网页自动生成系统的开发 4、电子白板的设计与实现 5、基于web的异步按需点播学习系统 6、多媒体同步实时授课系统中应用程序共享研究 7、基于web的远程测控制系统研究 8、基于B/S模式文献检索系统的设计与开发 9、学生档案信息管理系统的开发 10、在线图书馆信息管理系统的设计及实现 11、浏览器过滤软件实现 12、基于局域网的IP数据包监控软件实现 13、程序执行结果模拟器 14、计算机硬件检测系统图像处理软件 15、ITS信息平台的设计与分析 16、基于B/S的职工信息管理系统 17、工作备忘录的设计与实现 18、学籍管理软件 19、动态网站制作 20、数据库信息管理系统 21、网站视频点播 22、趣味绘图程序设计 23、聊天程序设计 24、小学算术加减法教学软件设计 25、个人网页设计与友情连接 26、图像处理软件包 27、学生英语试题题库及判分系统软件设计 28、家庭理财管理信息系统设计 29、人事信息管理系统设计 30、字符智能识别方法研究 31、VB数据采集系统设计 32、VC数据采集系统设计 33、网络搜索引擎性能分析系统模型及设计 34、基于短信的智能导行系统模型及设计

35、远程异步视频授课系统研究 36、随机仿真模型 37、XXX课程的网络教学系统设计与开发 38、XXX课程试题库的设计 39、NET实现Internet消息平台（下分5个子题目，分别是：利用UML建立 消息平台，客户端实现，服务端实现，登录和用户管理，联调与测试） 40、远程打印及计费管理系统 41、机房无人值守系统 42、基于XML的数据交换在分布式WEB系统中的应用 43、基于关系数据库的OLAP研究 44、人工智能多媒体教学软件 45、BUG系统的设计 46、教学管理系统 47、虚拟现实技术应用研究 48、客户管理系统 49、基于web的教学系统设计与实现 50、基于网络的教材管理系统 51、存储体系地址映象及替换算法动态演示程序设计 52、XXX管理系统 53、网上图书馆（在线浏览及在线查询） 54、XXX工资计算系统 55、网上超市（电子商务网站的建设） 56、客户关系管理系统 57、《操作系统》试题库的设计 58、餐饮娱乐管理系统的开发与设计 59、文语转换系统（下分：电子词料库，特殊符号处理，文本切换，语音拼 接4个子题目） 60、远程数据服务平台（网站设计，数据管理系统） 61、图像识别技术（计算特定物体的个数，图像检索技术） 62、图像检索系统设计与开发 63、视频会议系统设计与开发 64、多媒体毕业纪念册及播放系统设计开发 65、网络媒体播放器设计与实现 66、《数据结构》算法的动态演示 67、基于B/S结构的毕业设计题目管理系统 68、多媒体开发与应用（Java2D，Java3D,JMF,Java图形制作与动画设计） 69、计算机辅修远程教学系统设计与实现 70、《操作系统》典型算法实现

《计算机控制技术》课程结业论文

《计算机控制技术》课程结业论文 专业：电气工程及自动化 年级：2009级 班级：电气5班 姓名：余刚 学号：20094073525 2012年06月21 日

摘要 采用AT89S51单片机作为控制核心，将增量式PID算法和PWM脉宽调制技术相结合，通过光耦控制双向晶闸管导通角的大小实现热水器的恒温控制。解决了传统的电热水器用冷热水闸门调节温度出现的温度不稳定，不易调节的缺点。 关键词：PID算法单片机脉宽调制电热水器

目录 摘要......................................................... I 1引言 . (1) 2 系统的硬件组成与设计 (2) 2.1系统的硬件组成 (2) 2.2系统硬件设计 (2) 3 系统软件设计 (4) 3.1增量式PID控制算法 (4) 3.2软件设计 (4) 结论 (5) 参考文献 (6) 致谢 (7) 附录 (8)

1引言 在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 针对传统的电热水器用冷热水闸门调节温度出现的温度不稳定，不易调节的缺点，本文设计了以AT89S51单片机作为控制核心，将PID算法和PWM脉宽调制技术相结合，通过光耦来控制双向可控硅导通角的大小来实现热水器的恒温控制的控制系统。

计算机控制技术课后习题答案

第一章计算机控制系统概述 习题及参考答案 1.计算机控制系统的控制过程是怎样的? 计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤： (1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。 (2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。 (3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。 2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？ (1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。 (2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。 (3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。 3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 由四部分组成。

图1.1微机控制系统组成框图 (1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。 (2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。 (3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。其中操作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能。 (4)检测与执行机构 a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量，例如热电偶把温度转换成mV信号；压力变送器可以把压力转换变为电信号，这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0～5V或4～20mA)后，再送入微机。 b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位