计算机控制系统包括控制计算机和生产过程

1.以计算机为核心的控制器的输入/输出信号和内部处理是数字信号

2.生产过程中的输入/输出信号是模拟信号

记住

计算机控制系统的硬件主要由主机 外围设备 由输入/输出通道和生产过程组成。

1.OGC 操作指导控制系统 可能简答题 计算机根据某些算法和检测仪器测量的数据，分析数据处理系统，并根据提供的信息向操作人员根据提供的信息操作执行机构。

2 DDC 直接数字控制系统 计算机直接控制被控对象.DDC闭环控制。 预先设定给定值

3 SCC 计算机监督控制系统 计算机根据生产过程中的数学模型计算最佳给定值DDC或模拟调节器

4.DCS 集散控制系统 集中控制操作管理功能的分散 缺点:成本高，互换性和互操性差

5.FCS 现场总线控制系统 1.系统中设备的信号全数字化，提高了速度、精度和距离，提高了可靠性 2.完全分散控制功能。

6.CIMS 计算机集成制造系统工业过程 自下而上

可以描述如何将模拟信号转换为离散信号

包括哪些部分，主要由

什么是信号调节？功能是什么？

功能：将传感器输出的不同类型和不同电平的被测模拟电信号转换为统一电信号。

冷端补偿：避免冷端温度波动引起的测量误差，达到热电偶温度自动补偿的目的

几个特点：

1.输入阻抗应远远大于信号源内阻

2.抗共模电压干扰能力强

3.在预定的频带宽度预定的频带宽度内，线性好，输入漂移和噪声足够小

4.可以添加一些满足特定要求的电路

作用，为什么要采用隔离放大器

为防止其他电磁干扰测量电路

保持输入信号和输出信号之间的电气隔离 同时实现输出电压和输入电压的线性传输

为什么要使用转换器？ 将输出的电流信号(非标准电压信号)转换为A/D转换器可以直接收集电压信号

采用多路转换开关的原因 轮流切换被控或被测回路A/D,D/A为了实现分时复用，转换电路之间的通路

为什么要自动改变放大器的增益？ 为了实现相同的动态输出，对不同的通道有不同的增益

为什么使用，使用的原因 给定足够的时间转换信号

A/D在转换过程中，输入的模拟信号保持不变，以确保A/D转换精度

p28 例题

采样保持的主要参数：

1.孔径时间

2.捕捉时间

3.保持电压下降率

功能：将模拟信号转换为数字信号

主要参数

1.分辨率 数字转换后的二进制位数表示

2.量程 转换的电压范围

3.转换精度 与实际值相比，转换结果的准确性

绝对精度 相对精度 区别联系 绝对精度用数字量的位数表示，相对精度用相对于满量程的百分比表示

4.转换时间 A/D启动到转换 结束所需的时间

5.工作温度范围 A/D转换器工作温度范围

图2-33 如何将数字转换为模拟

由模拟量输出通道组成 D/A转换器、输出保持、多路切换开关、功放电路。

每个通道设置一个D/A 多个通道公用一个D/A

串行：特殊用途

并行：转换速度快

技术指标:

1.分辨率 计算机数字输出对执行部件控制的灵敏度

2.稳定时间 D/A转换器转换率的测量

3.线性误差 输入/输出直线的线性误差

4.输出模式和极性 电流输出/电压输出

5.温度范围 D/A转换器的工作温度范围

为何使用电压电流转换器：

由于在长距离传输信号时，工业现场的智能仪器和执行器通常通过电流传输

电流传输易引入干扰，抗干扰能力强

1.小功率驱动电路

2.中功率驱动电路

3.大功率驱动电路

1.限幅滤波 公式2-33 比较n与n-如果差值过大，1时的两个采样值应使用n-1取代第n次采样值 又称程序判断法

公式2-41,例题 2-1 Ax=Ao (Am-Ao)(Nx-No)/(Nm-No)

1.可靠性高 2.实时性好 3. 环境适应性强 4.配套输入输出模板

5.系统通信功能强 6. 系统具有良好的开放性和扩展性 7.控制软件包功能强 8.后备措施齐全，冗余

图 3-2 工业控制计算机分类：

1总线型工控机 2.嵌入式工控机 3.PLC 4.单元控制器 5.智能测控仪器

什么是：总线是连接一组或多个部件的电缆的总称，包括地址总线、数据总线和控制总线

内部总线是什么？ PC/XT ISA EISA MCA PCI

RS-232C,RS-485 区别特,应用场合 都是串行通信

RS-232C 通信距离近

RS-485 通信距离远

组成:主控单元,智能I/O单元,总线与通信接口,电源单元和专用机柜

什么是DCS,特点是什么

定义:如果被采样的连续信号e(t)的最大角频率为Wm，且采样角频率Ws》=2Wm，则被采样信号e1(t)经过理想滤波器，可以无失真的恢复原来的信号

例题 4-1 4-2 4-3 4-4 对照表不用管

4-5 4-6

写法 有无开关的区别

离散系统什么时候是稳定的 例题4-13 充分条件：系统特征方程的所有根均分布在Z平面的单位圆内，或所有根的模小于1

1.求G(Z),

2.求特征方程，即闭环传递函数分母为0

3.解出根，看是否满足充要条件

1.比例控制.作用: 成比例地反映系统的偏差信号，偏差一旦产生，就产生控制作用，减少偏差 上升时间

2.积分. 作用: 主要消除静差，提高系统的无差度。积分常数T越大，积分作用就越弱，反之则越强。 稳态误差

3.微分 .作用: 反映偏差的变化趋势，并在偏差变得太大之前，引入早期的修正量，加快系统的响应，减少调节时间。

位置式控制器 5-5

增量式控制器 5-7

只使用积分会产生较大的偏差和超调。

引入后：既保持了积分作用，又可以减少超调量，使系统的控制性能得到很大的改善

基本思想：当偏差较大时，取消积分作用，当偏差小于某个阈值时，投入积分作用

微分控制分量的幅值较大，对执行机构会造成影响

在PID算法中加一个一阶惯性环节（低通滤波器）

1.在PID控制器后串联一个低通滤波器

2.直接在微分控制环节加入一个低通滤波器

图5-4 两种组成方法

为什么采用 防止给定值发生阶跃变化时

只对被控量进行微分，不对偏差进行微分

顺序:比例 积分 微分

4个步骤:

1.求广义对象的脉冲传递函数

2.确定闭环脉冲传递函数

3.求数字控制器的脉冲传递函数

4.导出控制器的输出

为什么要提出,提出的原则,针对的什么对象

在某些工业控制中，由于物料或能量的传输延迟，使得被控对象具有纯滞后性质，针对纯滞后系统

原理：引入一个补偿环节与对象并联，用来补偿被控对象中的纯滞后部分

滞后环节在闭环控制回路之外，不影响闭环系统的稳定性

原理和输出

设计的思路:不管串级控制有多少级,计算的顺序总是从最外面的回路向内进行

步骤：

1.计算主回路的偏差

2.计算主回路控制器的输出

3.计算副回路的偏差

4.计算副回路控制器的输出

前提：被控量偏离设定值。

在干扰的作用下，对偏差进行控制，抵消干扰的影响

加入一个扰动的前馈控制

6-63 作用

给定类似图6-20 如何设计

组成部分:模糊化 知识库 模糊推理 清晰化

图6-32

例题 6-6 6-7 P170 P172

三种方法:1.选择隶属度最大的原则 2.加权平均原则 3.中位数判决

目前的软件有哪些 举例 Intouch iFIX WinCC KingView MCGS 力控

1.设计图形界面

2.定义设备驱动,构造数据库变量

3.建立动画连接

4.运行和调试

画面 数据 动画

什么是DCS 集散控制系统

1. 独立性 2. 协调性 3. 友好性 4.适应性 灵活性和可扩充性 5.实时性 6.可靠性

1.控制网络CNET 2.系统网络SNET 3.管理网络MNET 4.决策管理网络DNET

1.安全可靠 2.满足工艺要求 3.操作维护方便 4.实时性强 5.通用性好 6.经济效益高

1.工程项目与控制任务的确定阶段

2.工程项目的设计阶段

3.离线仿真和调试阶段

4.在线调试和运行阶段