计算机控制技术的发展与应用——孔庆雪.docVIP

计算机控制结课作业 题 目 计算机控制技术的发展及应用 系 部 自动化系 专 业 自动化 班 级 082 学 号 姓 名 孔庆雪 指导老师 葛斌 日 期 2011年12月20日  目录 1 引言 2 2 计算机控制技术的发展概况及趋势 2 2.1 计算机控制技术的发展过程 2 2.1.1开创时期 2 2.1.2直接数字控制时期 3 2.1.3小型计算机时期 3 2.1.4微型计算机时期 3 2.2 计算机控制技术的发展趋势 4 2.2.1计算机控制技术的网络化 4 2.2.2计算机控制技术的集成化 4 2.2.3计算机控制技术的智能化 4 2.2.4计算机控制技术的标准化 5 3 计算机控制技术的应用领域 5 3.1 计算机控制技术在医学领域的应用实例 5 3.2 计算机控制技术在农业领域的应用实例 6 3.3 计算机控制技术在航空航天领域的应用实例 6 3.4 计算机控制技术在工业领域的应用实例 7 4 关于计算机控制技术的思考 8 5 参考文献 8 1 引言 计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工控机）来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体（包括硬件、软件和网络结构）和受控对象两大部分组成。随着计算机技术和现代控制理论的快速发展，计算机控制技术诞生并迅速蓬勃发展起来，其应用遍及国防、航空航天、工业、农业、医学等多种领域。本文将主要针对计算机控制技术的发展历史、当今现状以及计算机控制技术的发展趋势做一介绍，并结合它的具体实例介绍计算机控制技术的一些主要应用领域。 2 计算机控制技术的发展概况及趋势 2.1 计算机控制技术的发展过程 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期，美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作，进行计算机控制的研究，他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配，根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术迅速发展，并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也紧随其后，迅猛的发展起来，其发展过程大致可以分为四个阶段，下面将逐一为您介绍。 2.1.1开创时期 这一时期从1955年左右开始，经历了前后大约七年的时间。早期的计算机使用电子管，体积庞大，价格昂贵，可靠性差，因此只能从事一些操作指导和设定值控制。由于自动化控制中经常要求计算机对各种过程命令做出迅速响应，中断技术应运而生，使计算机能够对更紧迫的过程任务做出反应。 2.1.2直接数字控制时期 早期的计算机控制按照监督方式运行，属于操作知道或设定值控制，仍需要常规的模拟控制装置。1962年，英国的帝国化学工业公司利用计算机完全代替了原来的模拟控制。该计算机控制224个变量和129个阀门。由于计算机直接控制过程变量，完全取代了原来的模拟控制，因而称这样的控制为直接数字控制，简称DDC（Direct Digital Control）。 直接数字控制系统是计算机通过模拟量输入通道和开关量输入通道实时采集数据，然后按照一定的控制规律进行计算，最后发出控制信息，并通过模拟量输出通道和数字量输出通道直接控制生产过程。DDC系统属于计算机闭环控制系统，一次性投资较大，而增加一个控制回路并不需要增加很多费用。DDC系统的灵活性使得计算机控制技术的发展又进入了一个新的时代，也为计算机控制技术今后的发展奠定了基础。 2.1.3小型计算机时期 计算机控制技术的又一次飞跃发生在20世纪60年代后半期，大约1967年左右，随着计算机技术的发展，出现了各种体积小、速度快、工作可靠、价格便宜、适合工业控制的小型计算机，从此计算机控制技术进入了小型计算机时期。小型机的出现大大的拓宽了计算机控制系统的应用领域，市场日益扩大。 2.1.4微型计算机时期 1972后，微型计算机的出现和发展使计算机控制技术又进入了一个崭新的阶段。采用微型计算机，已经制造出大量的分级梯阶控制系统、分散型控制系统、专用控制器等，对工业的发展起到了巨大促进作用。随后出现了集散控