第一章計算機控制技術緒論

1、計算機控制技術2010-08-30Ge Sibo, Department of Automation2教材：于海生等編著，微型計算機控制技術，清華大學出版社，2004年5月參考書：u張桂香，王輝編著，計算機控制技術，電子科技大學出版社，1999年5月u薛弘曄，劉原，馬永編著，計算機控制技術，西安電子科技大學出版社，2003年8月TextbookGe Sibo, Department of Automation3葛思擘 西安交通大學電信學院自動化系Tel: (029)82668665-167(o)E-mail: Instructor Ge Sibo, Department of Automati

2、on4 Main Topics 計算機控制系統(tǒng)的基本概念 計算機控制系統(tǒng)的輸入輸出通道 計算機控制系統(tǒng)分析設計的數學基礎 典型數字控制器設計 抗干擾技術 計算機控制系統(tǒng)數據采集和處理的若干問題 計算機控制系統(tǒng)的設計和實現Ge Sibo, Department of Automation5 學時安排 Ge Sibo, Department of Automation6第一章 緒論 計算機控制系統(tǒng)的基本概念 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成 1.2 工業(yè)控制機的組成和特點 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類 1.4 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況和趨勢Ge Sibo, Department of Automati

3、on7自動控制：在無人參與的情況下，利用外加的設備或裝置使整個生產過程或工作機械自動地按預定規(guī)律運行，或使其某個參數按預定的要求變化。自動控制系統(tǒng)：自動控制系統(tǒng)是由被控對象和自動控制裝置按一定的方式連接起來，完成一定的自動控制任務，并具有預定性能的動力學系統(tǒng)。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成Ge Sibo, Department of Automation8 圖中，控制器可以是控制儀表，也可以由計算機來實現；檢測裝置一般是各種傳感器和變送裝置。典型自動控制系統(tǒng)原理圖 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成自動控制系統(tǒng)原理Ge Sibo, Department of Automation9 如果計算機用來充

4、當控制器，就是狹義上的計算機控制系統(tǒng)。從廣義上說，現代計算機控制系統(tǒng)應該包括檢測、控制、顯示、儲存、管理和通信幾部分功能。計算機控制系統(tǒng)：利用工業(yè)控制計算機（工控機）來實現生產過程自動控制的系統(tǒng)。 計算機成為自動控制技術不可分割的重要組成部分。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成計算機控制系統(tǒng)Ge Sibo, Department of Automation10典型計算機控制系統(tǒng)的原理圖： 系統(tǒng)可分為兩部分。一部分是計算機控制裝置，包括數字控制器，模數轉換裝置A/D、數模轉換裝置D/A等。另一部分是生產過程，包括執(zhí)行機構，被控對象以及檢測變送裝置等。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成典型計算機控制系統(tǒng)G

5、e Sibo, Department of Automation11計算機控制系統(tǒng)（COMPUTER CONTROL SYSTEM，CCS）的工作步驟（工作原理，一個控制循環(huán)）：（1）實時數據采集：對來自檢測裝置的被控量的瞬時值進行檢測和輸入。這個過程主要由A/D或DI完成。（2）實時控制決策：對采集到的被控量進行分析和處理，按照給定的控制規(guī)律，計算出控制量，決定將要采取的控制行為。這個過程由數字控制器完成。（3）實時控制輸出：根據計算出的控制量，作為控制信號送給執(zhí)行機構，以完成控制任務。這個過程主要由D/A或DO完成。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成計算機控制系統(tǒng)的工作步驟Ge Sibo, D

6、epartment of Automation12（4）實時顯示和數據保存：將用戶感興趣的數據顯示在人機交互界面上（可以是數值或曲線或圖表等形式），并將數據保存?zhèn)溆?。?）聯網通信（測控管一體化）：將實時控制過程及各種歷史數據通過網絡等形式傳送給相關部門，供決策、控制和管理使用。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成計算機控制系統(tǒng)的工作步驟Ge Sibo, Department of Automation13（1）在線和離線方式：在CCS中，生產過程與計算機連接，且受計算機控制的方式稱為在線方式。生產過程不與計算機連接，即不受計算機控制，稱為離線方式，或稱為脫機方式。（2）實時的含義：所謂實時，是指被

7、控量的檢測，控制信號的計算，控制信號的輸出都必須在一定的時間間隔內完成。這個時間間隔或由計算機中斷自動產生，或采用查詢方式產生，或由用戶自行設定，要視實際工作要求而定。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成兩個名詞Ge Sibo, Department of Automation14 比如，流量需要1分鐘控制一次，壓力需要10毫秒控制一次，就是說，要在1分鐘或10毫秒內要至少完成上述前三項工作。若在規(guī)定的時間內不能完成這些工作，就會失去控制的時機，控制就會失敗。 這個失敗包含兩個含義：一、若控制時間間隔取的太長，則控制效果可能變差。二、若控制時間間隔取的太短，計算機在這個時間間隔內不能完成上述三項工作

8、，也會引起控制質量下降。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成Ge Sibo, Department of Automation15 需要說明的是，控制過程的顯示以及數據的存儲及傳輸不一定要在上述時間內完成，可將這些數據暫存于內存緩沖區(qū)中，以適當時間間隔進行處理，以提高計算機的控制效率。 一個在線的系統(tǒng)不一定是一個實時系統(tǒng)，但是一個實時系統(tǒng)必定是在線系統(tǒng)。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成Ge Sibo, Department of Automation16CCS的組成：由工業(yè)控制機和生產過程兩部分組成。工控機是按生產過程控制的特點而設計的，包括硬件和軟件。生產過程包括被控對象、檢測裝置、執(zhí)行機構、電器開

9、關等。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成Ge Sibo, Department of Automation17 硬件由計算機、輸入輸出通道、外部設備檢測與執(zhí)行機構組成。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的硬件組成Ge Sibo, Department of Automation181.計算機 計算機是計算機控制系統(tǒng)的核心，通過接口它可以向系統(tǒng)的各個部分發(fā)出各種命令，同時對被控對象的被控參數進行實時檢測及處理。計算機的主要功能是控制整個生產過程，按控制規(guī)律進行各種控制運算(如調節(jié)規(guī)律運算、最優(yōu)化計算等)和操作，根據運算結果作出控制決策；對生產過程進行監(jiān)督，使之處于最優(yōu)工作狀態(tài)；對事故進行

10、預測和報警；編制生產技術報告，打印制表等等。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的硬件組成Ge Sibo, Department of Automation192過程輸入輸出通道 過程輸入輸出通道是計算機和生產對象之間進行信息交換的橋梁和紐帶。過程輸入通道把生產對象的被控參數轉換成計算機可以接收的數字代碼。過程輸出通道把計算機輸出的控制命令和數據，轉換成可以對生產對象進行控制的信號。過程輸入輸出通道包括模擬量輸入輸出通道和數字（開關）量輸入輸出通道。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的硬件組成Ge Sibo, Department of Automation203外部設備

11、 這是實現計算機和外界進行信息交換的設備，簡稱外設，包括人機聯系設備(操作臺)、輸入輸出設備(磁盤驅動器、鍵盤、打印機、顯示終端等)和外存貯器(磁盤)。其中操作臺應具備顯示功能，即根據操作人員的要求，能立即顯示所要求的內容；還應有按鈕，完成系統(tǒng)的啟、停等功能；操作臺還要保證即使操作錯誤也不會造成惡劣后果，即應有保護功能。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的硬件組成Ge Sibo, Department of Automation214檢測與執(zhí)行機構(1)測量變送單元在微機控制系統(tǒng)中，為了收集和測量各種參數，采用了各種檢測元件及變送器，其主要功能是將被檢測參數的非電量轉換成電量，例如

12、熱電偶把溫度轉換成mV信號；壓力變送器可以把壓力轉換變?yōu)殡娦盘?，這些信號經變送器轉換成統(tǒng)一的計算機標準電平信號(05V或420mA)后，再送入計算機。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的硬件組成Ge Sibo, Department of Automation22(2)執(zhí)行機構 要控制生產過程，必須有執(zhí)行機構。它是計算機控制系統(tǒng)中的重要部件，其功能是根據計算機輸出的控制信號，改變輸出的角位移或直線位移，并通過調節(jié)機構改變被調介質的流量或能量，使生產過程符合預定的要求。例如，在溫度控制系統(tǒng)中，計算機根據溫度的誤差計算出相應的控制量，輸出給執(zhí)行機構(調節(jié)閥)來控制進入加熱爐的煤氣(或油

13、)量以實現預期的溫度值。常用的執(zhí)行機構有電動、液動和氣動等形式。比如電動的有馬達、步進電機及可控硅元件等，液壓和氣動的有電液伺服閥和汽缸等。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的硬件組成Ge Sibo, Department of Automation23 軟件軟件是指能夠完成各種功能的計算機程序的總和。整個計算機系統(tǒng)的動作，都是在軟件的指揮下協調進行的，因此說軟件是計算機控制系統(tǒng)的中樞神經。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的軟件組成Ge Sibo, Department of Automation241. 系統(tǒng)軟件 它是由計算機設計者提供的專門用來使用和管理計算機的程

14、序。對用戶來說，系統(tǒng)軟件只是作為開發(fā)應用軟件的工具，是不需要自己設計的。系統(tǒng)軟件包括：(1)操作系統(tǒng)：即為管理程序、磁盤操作系統(tǒng)程序、監(jiān)控程序等；(2)診斷系統(tǒng)：指的是調節(jié)程序及故障診斷程序；(3)開發(fā)系統(tǒng)：包括各種程序設計語言、語言處理程序(編譯程序)、服務程序(裝配程序和編輯程序)、模擬主系統(tǒng)(系統(tǒng)模擬、仿真、移植軟件)、數據管理系統(tǒng)等；(4)信息處理：指文字翻譯、企業(yè)管理等。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的軟件組成Ge Sibo, Department of Automation252. 應用軟件 它是面向用戶本身的程序，即指由用戶根據要解決的實際控制問題而編寫的各種程序

15、。應用軟件包括：(1)過程監(jiān)視程序：指巡回檢測程序、數據處理程序、上下限檢查及報警程序、操作面板服務程序、數字濾波及標度變換程序、判斷程序、過程分析程序等；(2)過程控制計算程序：指的是控制算法程序、事故處理程序和信息管理程序，其中信息管理程序包括信息生成調度、文件管理及輸出、打印、顯示程序等；(3)公共服務程序：包括基本運算程序、函數運算程序、數碼轉換程序、格式編碼程序。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的軟件組成Ge Sibo, Department of Automation26軟件組成：系統(tǒng)軟件，支持軟件和應用軟件系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)）：最好選擇實時多任務操作系統(tǒng)，也可選擇W

16、INDOWS或DOS操作系統(tǒng)。需要說明的是高版本的WINDOWS操作系統(tǒng)的實時性有時不好，需要底層開發(fā)。 支持軟件（工具軟件）：包括匯編語言，各種高級語言，編譯程序，調試程序和診斷仿真程序等。 應用軟件：計算機控制人員的重點工作。針對具體生產過程而編寫的控制和管理軟件。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的軟件組成Ge Sibo, Department of Automation27 計算機控制系統(tǒng)與常規(guī)的自動控制系統(tǒng)相比，具有如下特點： 控制規(guī)律靈活多樣，改動方便； 控制精度高，抑制擾動能力強，能實現最優(yōu)控制； 能夠實現數據統(tǒng)計和工況顯示，控制效率高； 控制與管理一體化，進一步提高

17、自動化程度。 1.1 計算機控制系統(tǒng)的組成-計算機控制系統(tǒng)的特點Ge Sibo, Department of Automation28工控機硬件結構圖 1.2 工業(yè)控制機（工控機）-組成結構Ge Sibo, Department of Automation29工控機的組成結構l 主機板：CPU，RAM，ROMl 內、外部總線：信息交流的通道。PC、STD總線等（內部）；RS232、IEEE-488等通信總線（外部）。l 人機交互接口：鍵盤，顯示器，打印機等l 系統(tǒng)支持板：定時器，掉電檢測，后備存儲器，實時時鐘l 磁盤系統(tǒng)：l輸入和輸出通道：工控機和和生產過程之間的信息傳遞和變換的通道。主要有A

18、D、DA、DI和DO等。 1.2 工業(yè)控制機（工控機）-組成結構Ge Sibo, Department of Automation30 工控機的特點： 可靠性高，可維護性好； 環(huán)境適應性好?？垢邷?、高濕、腐蝕、振動、沖擊、灰塵和強電磁干擾； 控制的實時性好； 完善的輸入輸出通道； 豐富的軟件資源。工業(yè)控制軟件向組態(tài)化、虛擬儀器方向發(fā)展； 具有適當的運算速度和精度。視選型而定。 1.2 工業(yè)控制機（工控機）-特點Ge Sibo, Department of Automation31（一）按照功能分類： 操作指導控制系統(tǒng)（ODCS） 這類系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。計算機可進行數據采集和處理，能實時顯示

19、，并且能夠提供最優(yōu)操作條件和操作方案，供操作員參考。操作員根據這些建議去改變控制器或直接操作執(zhí)行機構。優(yōu)點：結構簡單，控制靈活，相對安全。缺點：人工執(zhí)行，速度慢，不能控制多個對象。 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類-按照功能分類Ge Sibo, Department of Automation32 直接數字控制系統(tǒng)Direct Digital Control (DDC）: 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類-按照功能分類Ge Sibo, Department of Automation33 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類-按照功能分類 DDC屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，是工業(yè)生產過程中使用最多的一種控制系統(tǒng)。計算機

20、首先通過A/D或DI實時采集數據，然后按照一定的控制規(guī)律進行運算，得出控制信號通過D/A或DO直接控制執(zhí)行機構。這種系統(tǒng)集采集、控制于一體，實時性好，可靠性高，適應性好。通常一臺計算機可控制幾個或幾十個回路（參數）。對計算機和軟件的要求高?？刂七^于集中，若計算機崩潰則控制系統(tǒng)癱瘓。1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類-按照功能分類Ge Sibo, Department of Automation34 監(jiān)督控制系統(tǒng)Supervisory Computer Control (SCC）: 也稱為設定值控制（Set Point Control）。根據工藝信息和參數，按照生產過程的數學模型或其他方法，自動地改變

21、模擬調節(jié)器或DDC的給定值，使生產過程始終處于最優(yōu)工況（保持高質量、高效率、低消耗、低成本等）。有SCC+模擬調節(jié)器和SCC+DDC兩種結構形式： 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照功能分類Ge Sibo, Department of Automation35 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照功能分類1、SCC模擬調節(jié)器：該系統(tǒng)是由SCC計算機對系統(tǒng)各物理量進行巡回檢測，并按一定的數學模型對生產工況進行分析、計算后得出控制對象的最優(yōu)給定值送給模擬調節(jié)器，是工況保持在最優(yōu)狀態(tài)。當SCC計算機出現故障時，可以由模擬調節(jié)器獨立完成操作。Ge Sibo, Department of Automation

22、362、SCCDDC分級控制系統(tǒng)：由模擬調節(jié)器用DDC計算機代替而得。該系統(tǒng)是一個二級控制系統(tǒng)，控制原理和操作過程同1。SCC與DDC計算機之間的通信通過接口（并口或串口）進行。 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照功能分類Ge Sibo, Department of Automation37 分布式控制系統(tǒng)Distributed Control System (DCS): 采用分散控制、集中操作、分級管理、分而自治和綜合協調的設計原則，把系統(tǒng)從上到下分散為過程控制級、集中操作監(jiān)控級和綜合信息管理級，形成分級、分布式控制。 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照功能分類Ge Sibo, Departme

23、nt of Automation38DCS的體系結構通常分為三級。第一級為分散過程控制級；第二級為集中操作監(jiān)控級；第三級為綜合信息管理級。各級之間由通信網絡連接，級內各裝置之間由本級的通信網絡進行聯系。分散過程控制級：此級是直接面向生產過程的，是DCS的基礎，它直接完成生產過程的數據采集、調節(jié)控制、順序控制等功能，其過程輸入信號是面向傳感器的信號，如熱電偶、熱電阻、變送器（溫度、壓力、液位等）及開關量信號，其輸出是驅動執(zhí)行機構。 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照功能分類Ge Sibo, Department of Automation39 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照功能分類集中操作監(jiān)控級

24、：這一級以操作監(jiān)視為主要任務，兼有部分管理功能，面向操作員和控制系統(tǒng)工程師。綜合信息管理級：這一級由管理計算機、辦公自動化系統(tǒng)、工廠自動化服務系統(tǒng)構成。從而實現整個企業(yè)的綜合信息管理。Ge Sibo, Department of Automation40 現場總線控制系統(tǒng) Fieldbus Control System (FCS): FCS是新一代分布式控制系統(tǒng)。DCS的結構模式是“操作站控制站現場儀表”三層結構。系統(tǒng)成本較高，而且各廠商的DCS由各自的標準，互聯困難。FCS與DCS不同，其結構模式為“工作站現場總線智能儀表”二層結構，降低了成本，國際標準統(tǒng)一后可實現真正的開放式互聯系統(tǒng)結構。

25、 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照功能分類Ge Sibo, Department of Automation41 數字程序控制：所謂數字程序控制，就是計算機根據輸入的指令和數據，控制生產機械按照規(guī)定的工作順序、運動軌跡和運動速度等規(guī)律自動地完成工作的自動控制。主要用于機床的自動控制，比如數控機床，能夠加工形狀復雜的零件，加工精度高，生產效率高，是實現機床自動化的一個重要方向。 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照控制規(guī)律分類Ge Sibo, Department of Automation42 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照控制規(guī)律分類 數字順序控制：可以看作是程序控制的擴展，在各個時間段給出的

26、設定值可以是不同的物理量，而且每次設定值的給出，不僅取決于時間，還取決于對以前控制結果的邏輯判斷。Ge Sibo, Department of Automation43 比例積分微分控制（ Proportional-Integral-Differential Controller，簡稱PID控制）： 控制器的輸出信號是控制器輸入信號（通常是誤差信號）的比例、積分和微分的函數。PID控制是工程技術人員最熟悉的控制技術，其優(yōu)點是結構簡單，參數調整易掌握，控制效果好。缺點是以滿足控制參數為目的，而非最優(yōu)控制。因此，在數字控制（計算機控制）中的多數情況下，仍然使用PID控制及其變形結構。 1.3 計算

27、機控制系統(tǒng)的分類按照控制規(guī)律分類Ge Sibo, Department of Automation44 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照控制規(guī)律分類 在某些特殊的情況下，PID控制器可以進行適當的變形，以適應系統(tǒng)控制的要求。這些控制器稱為變形PID控制器。比如，積分分離PID控制器，變速PID控制器，微分先行PID控制器，抗飽和PID控制器，Fuzzy PID控制器等形式。Ge Sibo, Department of Automation45 最少拍控制：最少拍控制的性能指標是要求設計的系統(tǒng)在盡可能短的時間內（在有限拍，或有限個采樣周期內）完成調節(jié)過程。常用在數字隨動控制系統(tǒng)中。 1.3 計算

28、機控制系統(tǒng)的分類按照控制規(guī)律分類Ge Sibo, Department of Automation46 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照控制規(guī)律分類 復雜規(guī)律控制：對于存在隨機擾動以及大延遲環(huán)節(jié)的系統(tǒng)，使用PID控制有時難以達到滿意的性能指標，這時可以考慮采用更復雜一些的控制方案，比如串級控制，前饋控制，純滯后補償（大林算法，斯密斯補償算法），多變量解耦控制，自適應控制等。另外，系統(tǒng)性能指標的提法，也不僅是常規(guī)過渡過程的品質指標（超調量，調整時間等），還包括能耗最小，產量最高，質量最好等綜合性指標，這時可以采用最優(yōu)控制等算法。Ge Sibo, Department of Automation4

29、7 智能控制：智能控制是一類無需人的干預就能自主驅動智能機器實現其目標的控制過程。目前的研究方向大致有以下幾個方面：l 模糊控制系統(tǒng)l 專家控制系統(tǒng)l 自學習控制系統(tǒng)l 神經網絡控制系統(tǒng)l 遺傳算法等 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照控制規(guī)律分類Ge Sibo, Department of Automation48 計算機控制系統(tǒng)，或稱為數字控制系統(tǒng)，同樣可以分為開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。本課程主要討論計算機控制系統(tǒng)分析和設計的理論和實現方法。著重討論直接數字控制系統(tǒng)（DDC）的分析和設計中的相關問題。 1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類按照控制方式分類Ge Sibo, Department of Aut

30、omation49 計算機控制技術是自動控制理論和計算機技術相結合的產物，它的發(fā)展與自動控制理論和計算機的發(fā)展是密不可分的。在生產過程中采用數字計算機的思想出現在50年代中期的美國。其發(fā)展可以分為四個階段。 計算機控制技術的發(fā)展： 開創(chuàng)時期（19551962年）：計算機價格昂貴，可靠性差，只能用于一些大型操作指導和設定值的控制。這個時期發(fā)明了中斷技術。 直接數字控制時期（19621967年）：將開創(chuàng)時期模擬控制部分改為由計算機取代DDC。 1.4 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展計算機控制技術的發(fā)展概況Ge Sibo, Department of Automation50 小型計算機時期(19671972

31、年)：出現了小型計算機，使得計算機的成本下降，運算速度提高，可靠性更好。應用也由大型項目擴展到較小型的項目。 微型計算機時期（1972今）：大規(guī)模超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，出現了微型計算機和計算機控制系統(tǒng)，成本進一步降低，運算速度更高，可靠性更好。目前，網絡技術和多媒體計算機的發(fā)展必將推動計算機控制技術的進一步發(fā)展。 1.4 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展計算機控制技術的發(fā)展概況Ge Sibo, Department of Automation51 1.4 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展計算機控制技術的發(fā)展概況 相對于硬件技術的發(fā)展，軟件技術的發(fā)展則要緩慢的多。上世紀80年代以前，大多數的計算機控制系統(tǒng)采用匯編語言

32、編程，有其優(yōu)點和缺點。80年代以后，陸續(xù)出現了高級程序語言。目前在控制領域常用有C，C+，VC，VB等。另外大量的面對過程控制的組態(tài)軟件也得到了很大的發(fā)展。Ge Sibo, Department of Automation52 計算機控制理論發(fā)展： 計算機控制系統(tǒng)的理論基礎是采樣系統(tǒng)理論。已經取得了很多重要成果，目前仍然在發(fā)展過程中。(1)采用定理：計算機控制系統(tǒng)是離散控制系統(tǒng)，只能根據離散的過程變量值來工作。香農(Shannon)采樣定理。(2) 差分方程：類似于連續(xù)系統(tǒng)，離散系統(tǒng)的很多特性可以用一組線性時不變差分方程來描述。(3) Z變換法：離散系統(tǒng)的一種變換理論。表達為：0)()(kkkTfzkTfZ 1.4 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展計算機控制理論發(fā)展概況Ge Sibo, Department of Automation53(4) 狀態(tài)空間理論(5) 最優(yōu)控制和隨機控制(6) 系統(tǒng)辨識、自適應控制、智能控制 1.4 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展計算機控制理論發(fā)展概況Ge Sibo, Department of Automation54 計算機控制系統(tǒng)對生產過程知識，測量技術、計算機技術和控制理論諸方面都有一定的涉及，因此，計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢也從上述幾方面考慮：1、推廣應用成熟的先進技術 普及應用可編程邏輯控制器（PLC）。目前的產品具