计算机控制系统复习要点详解:结构与性能
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更新于2024-08-24
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计算机控制系统复习要点参考.pdf是一份详细的复习资料,主要涵盖了计算机控制系统的基础理论、系统组成、典型结构、性能评估以及输入输出过程通道的设计与实现。
1. 一般概念与系统组成
- 自动控制系统包括被控对象(如生产设备)、检测传感装置(测量输入信号)、控制器(模拟与数字控制器,后者以计算机为核心)。计算机控制系统的特点在于它结合了计算机硬件(如主机、外部设备、过程通道和生产过程)、软件(控制程序)和网络技术。
- 典型的计算机控制系统结构包括操作指导控制系统(Odc)、直接数字控制系统(Ddc,闭环控制)、计算机监督系统(Scc,可变被控对象设定值)、集散控制系统(Dcs,集成了集中管理和分散控制)、现场总线控制系统(Fcs,数字化信号传输增强系统性能)以及工业过程计算机集成制造系统。
2. 系统性能
- 计算机控制系统的关键性能指标包括稳定性、能控性、能观性、动态特性(如响应速度)和稳态特性(如误差)。超调量α%、调节时间和稳态误差ess用来衡量控制精度。系统参数如放大系数Km、惯性时间常数Tm和滞后时间常数T会影响系统性能。Tm小、Kn小和Tn不变时,系统反应更灵敏,性能更好;反之,T增大则控制性能下降。
3. 输入输出过程通道
- 过程通道是计算机与被控对象交互的桥梁,分为模拟量输入/输出通道和数字量输入/输出通道。模拟量通道通常使用传感器、信号调理单元、多路转换开关、程控放大器、采样保持器、A/D转换器以及I/O接口电路,将模拟信号转换为数字信号以便于计算机处理。
4. 模拟量输入通道的详细设计涉及到传感器对物理信号的转换、信号调理(如滤波、增益调整等)、多路选择和最终的数字化转换。这一步骤对于保证系统的准确性和鲁棒性至关重要。
通过这份复习资料,学习者可以全面了解计算机控制系统的设计原理、分析方法以及优化策略,有助于深入理解和应用计算机在工业自动化中的角色。
2022-06-02 上传
2023-07-06 上传
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