计算机控制系统1第一章、概论.ppt

控制对象对控制性能的影响 * 扰动通道的纯滞后时间τn对控制系统的性能没有影响，只是使扰动引起的输出量yn(t)沿时间轴平移了τn； * 控制通道的纯滞后时间τ使控制系统的超调量σ%增大，调节时间ts延长，纯滞后时间τ越大，控制性能就越差，甚至导致系统不稳定。 12 计算机控制系统应用实例 发酵罐控制系统 IPC测控系统 工业机器人模型 IPC测控系统 工业机器人模型 工业机器人被广泛应用于工业过程控制，成为制造业生产自动化中非常重要的机电一体化设备。 图1.11工业机器人结构示意图 工业机器人模型 工业机器人可以理解为：拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置；它可把任一物件或工具按空间位姿的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。 图1.12 机械臂关节结构示意图 图1.13 机械臂关节模型 计算机控制系统的发展过程 1946年，世界上第一台电子计算机 20世纪50年代末，计算机控制系统投入实际应用 20世纪60年代末，小型计算机 1972年，微型计算机，以单片机为代表 分级计算机控制、集散控制系统、集成制造系统（CIMS） 基于网络的控制技术（简称网络控制） 计算机控制系统的发展趋势 可编程控制器 嵌入式系统 集散控制系统 现场总线控制系统 计算机集成制造系统 网络控制系统 可编程控制器 在制造业的自动化生产线上，各道工序都是按规定的时间和条件顺序执行的，对这种自动化生产线进行控制的装置称为顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器在顺序控制器中的应用，顺序控制器开始采用类似微型计算机的通用结构，把程序存储在存储器中，用软件实现开关量的逻辑运算、延时等过去用继电器完成的功能，形成了可编程逻辑控制器PLC。 嵌入式系统 嵌入式系统（Embedded System）以计算机技术为基础，是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术，甚至传感器等先进技术和Internet网络技术与具体应用对象相结合的产物。嵌入式系统嵌入的本质是将一个微型计算机嵌入到一个具体应用对象体系中去。 集散控制系统 目前，在过程控制领域，集散控制系统技术已日趋完善而逐渐成为被广泛使用的主流系统。集散控制系统发展初期是以实现分散控制为主，而进入20世纪80年代以后，集散控制系统的技术重点转向全系统信息的综合管理，因其具有分散控制和综合管理两方面特征，故称为分散型综合控制系统，简称为集散控制系统。 现场总线控制系统 现场总线控制是工业设备自动化控制的一种计算机局域网络。它是依靠具有检测、控制、通信能力的微处理芯片，数字化仪表（设备）在现场实现彻底分散控制，并以这些现场分散的测量、控制设备单个点作为网络节点，将这些点以总线形式连接起来，形成一个现场总线控制系统。 计算机集成制造系统 计算机集成制造系统CIMS是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，通过计算机及其软件，将工厂中的全部生产环节，包括产品设计、生产规划、生产控制、生产设备、生产过程等所需使用的各种分散的自动化系统有机地集成起来，消除“自动化孤岛”，实现多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的智能制造系统。 网络控制系统 网络控制（Internet Based Control）系统是以网络为媒介对被控对象实施远程遥控制、遥操作的一种新兴的计算机控制系统。网络控制技术的发展与网络技术、计算机应用技术、嵌入式应用技术和控制理论与应用技术的发展息息相关。网络控制已经引起了各方面的广泛关注。 第一章：总结 掌握： 1、一般计算机控制的组成 2、计算机控制典型的结构方式 3、在线、离线、实时的概念 了解： 1、计算机控制的发展过程、趋势 2、典型的应用 作业： P14 2， 3， 4 讨论1： IPC与普通PC在组成上和应用场合上有什么异同？在选择IPC时应考虑哪些问题？请结合具体实例。 课堂讨论分组（自动化122） 要求：每组代表至少介绍10分钟 课堂讨论分组（自动化121） 计算机控制技术 宁波大学信息学院2016 计算机控制技术课程介绍: 本课程介绍计算机控制系统 系统的结构 硬件配置 控制算法 软件设计 系统设计应用 达到目的 对基本控制系统：掌握系统的选择、设计、调试 对复杂控制系统：了解硬件结构、控制算法 课程内容： 评分： 课堂讨论 理论：80%