計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)課件

計(jì)算機(jī)控制概論理論基礎(chǔ)：自控原理、儀表與計(jì)算機(jī)技術(shù)與計(jì)算機(jī)軟件的關(guān)系：提供算法典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(P2~P9)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類按功能分?jǐn)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)直接數(shù)字控制DDC監(jiān)督控制SCC集中式分級控制集散控制系統(tǒng)DCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS按控制規(guī)律分程序和順序控制PID控制有限拍控制復(fù)雜規(guī)律的控制智能控制按控制方式分開環(huán)控制閉環(huán)控制本書研究：閉環(huán)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的(1)理論和方法(控制算法)(2)系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì)(從控制理論角度來看的系統(tǒng)結(jié)構(gòu))找工作的方向：各行各業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成例1.7發(fā)電機(jī)(P14)例1.8玻璃窯(P14)總結(jié)：輸出反饋(P15)控制對象放大(比例)環(huán)節(jié)：G(S)=K慣性環(huán)節(jié)：G(S)=積分環(huán)節(jié):G(S)=純滯后環(huán)節(jié):G(S)=執(zhí)行器(P17-18)測量環(huán)節(jié)(P18-19)數(shù)字調(diào)節(jié)器及輸入/輸出通道(P20圖1.26)多路開關(guān)、采樣保持器對模擬信號Y(t)采樣，并保持一段時(shí)間若巡回檢測點(diǎn)數(shù)為N則：采樣周期T≥N為一個(gè)點(diǎn)的開通時(shí)間。采樣定理(輸入的采樣信號)連續(xù)頻譜其中：ωmax為(要采集的)連續(xù)信號“頻譜特性”中的最高角頻率。采樣角頻率ωs＞2ωmax時(shí)信號不失真。其中：ωmax為信號角頻率采樣角頻率ωs=2ωmax時(shí)信號不失真。采樣角頻率ωs＜2ωmax時(shí)信號失真。采樣定理：如果“采樣角頻率ωs”大于或等于“(要采集的)連續(xù)信號“頻譜特性”中的最高角頻率ωmax”(即ωs＞2ωmax)，則采樣的離散信號y*(t)能夠不失真地恢復(fù)原來的連續(xù)信號y(t)。AD轉(zhuǎn)換器把離散的模擬信號y*(t)轉(zhuǎn)換成時(shí)間上和幅值上均為離散的數(shù)字量y(kT)轉(zhuǎn)換精度：量化單位q:轉(zhuǎn)換器末位代表的數(shù)值。q=其中：A=，B=，D=2n量化誤差ε=估計(jì)相對誤差=(或者干脆)=如，8位A/D芯片的誤差約為：==0.39%或：*0.39%=0.2%數(shù)字計(jì)算機(jī)一般用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)DA轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成離散模擬量。(包含：零階保持器)保持器把離散模擬信號u*(t)轉(zhuǎn)換成模擬信號u(t)，用來實(shí)現(xiàn)采樣點(diǎn)之間的差值。一般常用零階保持器。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的性能及其指標(biāo)穩(wěn)定性(P27)按穩(wěn)定裕量從小到大排列：發(fā)散振蕩(穩(wěn)定裕量為負(fù))等幅振蕩(穩(wěn)定裕量為零)衰減振蕩(穩(wěn)定裕量小)非周期衰減(穩(wěn)定裕量太大)能控性、能觀性(P27)動(dòng)態(tài)指標(biāo)(P28-29)超調(diào)量調(diào)節(jié)時(shí)間峰值時(shí)間衰減比(遞減比)振蕩次數(shù)N穩(wěn)態(tài)指標(biāo)(P29)穩(wěn)態(tài)誤差：=設(shè)定值－穩(wěn)態(tài)時(shí)的測量值綜合指標(biāo)積分型指標(biāo)(P30)末值型指標(biāo)(P31)復(fù)合指標(biāo)(P31)對象特性及其對控制性能的影響對象放大系數(shù)對控制性能的影響(P31)時(shí)間常數(shù)的影響(P32)純滯后的影響(P32)計(jì)算機(jī)控制研究的課題數(shù)學(xué)描述和分析方法離散系統(tǒng)性能分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算和設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展方向最優(yōu)控制。自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自組織系統(tǒng)。系統(tǒng)辯識。分級控制。集散型控制現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)