计算机控制技术习题解析：实时数据采集与决策

"计算机控制技术相关的课后习题答案，主要涵盖了计算机控制系统的概念、实时性、在线与离线方式的定义，以及微型计算机控制系统的硬件组成部分及其功能。" 计算机控制技术是现代工业自动化领域的重要组成部分，它利用计算机对生产过程进行实时监控和决策，以提高生产效率和产品质量。在这个系统中，控制过程主要包括实时数据采集、实时决策和实时控制三个关键步骤。 1. 实时数据采集：这一阶段是系统获取被控对象状态信息的关键，通过传感器检测到的被控量瞬时值被转化为数字信号，输入到计算机中，为后续的决策提供基础数据。 2. 实时决策：计算机根据接收到的数据，按照预设的控制策略进行分析，例如PID调节、预测控制等，决定下一步的控制行为。实时性在此处尤为重要，因为延迟可能导致控制效果下降甚至失控。 3. 实时控制：在做出决策后，计算机快速生成控制指令，通过输出通道发送给执行机构，执行机构根据这些指令调整生产过程，确保系统的运行符合预期。 实时性是指系统必须在规定的时间内完成处理和响应，以保持控制的有效性。在线方式指的是计算机直接与生产过程相连，实时影响生产活动，而离线方式则是通过中间媒介，如人工干预，间接影响生产。 微型计算机控制系统通常由四大部分组成： 1. 主机：作为系统核心，负责执行控制算法，决策控制行动，监控生产过程，预警事故，以及生成报表等任务。 2. 输入输出通道：作为主机与生产对象之间的信息转换桥梁，输入通道将模拟或数字信号转化为计算机可处理的数据，输出通道则将计算机的控制信号转换为可作用于被控对象的形式。 3. 外部设备：包括人机交互设备（如操作台）、输入输出设备（如键盘、显示器、打印机）和外存储设备（如磁盘），用于数据的输入、输出及长期存储。 4. 操作台：作为人机交互的关键，能显示所需信息，接收操作指令，提供系统启停等功能，并具有错误预防机制。 理解这些基本概念和系统架构对于掌握计算机控制技术至关重要，有助于设计和优化各种自动化控制系统。