计算机控制技术发展史与现代应用趋势

计算机控制技术的发展历程与趋势是本课程的重要内容，它起源于1946年美国的第一台电子计算机，标志着计算机控制的诞生。50年代末，计算机开始应用于过程控制领域，随后在1962年，英国实现了第一个DDC（直接数字控制系统）系统。随着集成电路技术的进步，小型计算机在工业生产过程控制中崭露头角，1972年微型计算机的出现推动了分布式控制系统DCS的兴起。 计算机控制系统在现代工业自动化中的地位日益提升，它将自动控制理论、自动化技术和计算机技术紧密结合，不仅在国防、航空航天等尖端领域占据主导，也在工农业生产、医疗卫生等民生领域发挥着关键作用。在高校自动化专业的教育体系中，学习计算机控制技术是必不可少的，先修课程包括模拟电子技术、数字电子技术、微型计算机原理与接口技术、单片机原理与接口技术以及自动控制原理，这些知识为后续的控制系统设计打下坚实基础。 本课程的核心内容围绕微机原理展开，讲解了微机总线结构、输入输出接口设计方法，以及如何将物理量转化为计算机可处理的数据。在经典控制理论指导下，学生会学习数字控制器的设计方法和新型控制策略的开发。通过实例分析，培养学生的计算机控制系统设计能力和工程实践能力。课程总学时为56小时，其中授课时间50小时，实验时间6小时。 计算机控制系统本身由硬件和软件两大部分组成，硬件包括控制计算机、外围设备以及系统和应用软件。控制系统的工作原理是利用计算机的执行功能实现控制逻辑，支持模数混合系统，并能处理多回路控制和开环、闭环控制等多种类型。信号特征方面，计算机控制系统可以实时处理和响应信号，实现精确控制。 计算机控制技术的发展历程体现了科技进步与应用的深度融合，从最初的大型计算机到如今的微型化、智能化，它已经成为现代工业自动化的核心驱动力。随着技术的不断进步，未来的趋势将更加注重网络化、智能化和自适应控制，这将为各行各业带来更大的效率提升和创新空间。