计算机控制系统：闭环与脉冲传递函数解析

"闭环系统的脉冲传递函数-计算机控制技术" 在计算机控制技术中，闭环系统的脉冲传递函数是理解系统动态行为的关键概念。脉冲传递函数描述了输入信号经过系统后的输出响应，对于数字控制系统来说，它以离散时间域的Z变换表示。在给定的描述中，"degP(z) - degQ(z) >= 0" 这个条件指的是脉冲传递函数的分母多项式的阶数至少等于分子多项式的阶数，这是确保系统稳定的必要条件。其中，P(z)和Q(z)分别代表传递函数的分子和分母，degP(z)和degQ(z)是它们的阶数。如果G(z)的分母比分子高N阶，那么为了实现可逆的D(z)，φ(z)的分母也必须至少比分子高N阶，这保证了系统的可实现性和稳定性。 计算机控制系统，特别是工业控制机，是自动化生产过程的核心。它由工控机、测量变送装置、控制器、执行机构等组件构成。控制系统的主要目标是使生产过程按照预设的规律自动运行，无需人工直接干预。这通常涉及到实时数据采集、控制决策和输出控制三个主要步骤。 1. 实时数据采集：系统通过A/D转换器从测量变送装置获取被控量的瞬时值，这些数据用于后续的分析和控制决策。 2. 实时控制决策：工控机根据采集的数据和预设的控制策略，分析并决定合适的控制行为。 3. 实时控制输出：D/A转换器将计算结果转化为控制信号，驱动执行机构执行相应的动作，以完成控制任务。 计算机控制系统的常见形式包括： 1. 操作指导控制系统：提供最优操作建议，但最终控制决策仍由人工执行。 2. 直接数字控制（DDC）系统：闭环控制，计算机直接参与控制输出，通过模拟量和开关量输入/输出通道与生产过程交互。 3. 监督控制系统（SCC）：改变设定值以优化生产过程，不直接控制执行机构，而是影响模拟调节器的给定值。 4. 分散型控制系统（DCS）：分散控制结构，集中操作，分级管理，提高了系统的灵活性和可靠性。 了解并掌握这些基本概念和技术，对于设计、分析和优化计算机控制系统至关重要，无论是简单的开环控制还是复杂的闭环控制，都离不开这些理论基础。在实际应用中，根据生产过程的具体需求，选择合适的控制策略和系统结构，可以有效地提高生产效率，保证产品质量，降低运行成本。