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【摘要】電子計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于自動(dòng)控制技術(shù)水平的提高有著重要促進(jìn)作用。在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)研究中，控制系統(tǒng)的組成與實(shí)踐操作研究，是當(dāng)前這一技術(shù)研究的重要組成部分。其研究的開展對(duì)于我國(guó)自動(dòng)化控制水平，有著不可估量的作用。

【關(guān)鍵詞】電子計(jì)算機(jī)；自動(dòng)控制；技術(shù)原理

隨著我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)信息化與自動(dòng)化趨勢(shì)的不斷推進(jìn)，電子計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用得到了廣泛應(yīng)用。在這一情況下，做好計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究，用于促進(jìn)控制技術(shù)的有力發(fā)展，就成為了當(dāng)前自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)實(shí)用技術(shù)研究者的重要研究?jī)?nèi)容。在這一研究中，技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成、特點(diǎn)與設(shè)計(jì)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合新型控制技術(shù)的運(yùn)行原理開展了控制技術(shù)原理研究，為計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展與實(shí)用性提高提供理論研究支持。

1計(jì)算機(jī)控制技術(shù)概念分析

電子計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，來(lái)源于計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展。技術(shù)研究者在研究中將這一技術(shù)定義為以下內(nèi)容：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是以電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化控制技術(shù)，其運(yùn)行的核心為計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。所以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，在實(shí)際運(yùn)行中包括了綜合可編程控制技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容。在自動(dòng)化控制研究中，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用可以很好提高自動(dòng)控制精密度與控制效率，降低控制管理成本。

2控制系統(tǒng)運(yùn)行原理研究

在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個(gè)主要系統(tǒng)。自動(dòng)控制過(guò)程即是通過(guò)兩個(gè)控制系統(tǒng)的配合完成。下面我們分別就這兩個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行原理進(jìn)行研究。

2.1硬件系統(tǒng)運(yùn)行原理

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用是通過(guò)對(duì)控制數(shù)據(jù)信息分析，在通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)完成自動(dòng)控制的計(jì)算機(jī)及相關(guān)控制設(shè)備。在實(shí)踐應(yīng)用中，技術(shù)人員將其分為通用機(jī)系統(tǒng)與控制機(jī)系統(tǒng)，兩個(gè)組成系統(tǒng)。通用機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中主要是按照軟件程序，通過(guò)主機(jī)對(duì)控制數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析、存儲(chǔ)以及控制命令的工作。而控制系統(tǒng)則是將通用機(jī)系統(tǒng)的命令，發(fā)送到控制設(shè)備中，完成對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制過(guò)程。所以在計(jì)算機(jī)控制硬件系統(tǒng)中，控制機(jī)系統(tǒng)實(shí)際上是通用機(jī)系統(tǒng)的外延系統(tǒng)，負(fù)責(zé)完成通用機(jī)系統(tǒng)的命令，同時(shí)將所控制設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息反饋到通用機(jī)系統(tǒng)，完成控制系統(tǒng)與被控制設(shè)備的數(shù)據(jù)交換過(guò)程。

2.2軟件系統(tǒng)運(yùn)行原理

如果將硬件系統(tǒng)比喻為控制系統(tǒng)的軀體與器官，軟件系統(tǒng)則是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)指揮計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。自動(dòng)控制軟件系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中，包括了系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件兩個(gè)組成部分。系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)用軟件提供支持，同時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)自身運(yùn)行提供幫助。如計(jì)算機(jī)各類操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)運(yùn)行的監(jiān)控軟件、語(yǔ)言與數(shù)據(jù)處理軟件等，都是系統(tǒng)軟件的組成部分。而應(yīng)用軟件則是通過(guò)程序運(yùn)行，完成通用機(jī)與控制機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的各項(xiàng)控制指令，完成對(duì)被控制設(shè)備的控制工作。

3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)踐操作原理

在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行中，硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的配合工作過(guò)程大體如下。

3.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

技術(shù)人員在計(jì)算機(jī)控制設(shè)置中，首先需要做好控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。其主要工作內(nèi)容包括以下程序。首先確定系統(tǒng)需要的控制任務(wù)說(shuō)明書。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始前，技術(shù)人員需要了解被控制設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行原理，以及設(shè)備生產(chǎn)加工工藝流程、精度要求、設(shè)備運(yùn)行需要實(shí)現(xiàn)的功能等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。除此之外，技術(shù)人員還需要對(duì)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、操作技術(shù)人員素質(zhì)等外界因素進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì)、分析，制定出有效的控制設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明書。這一過(guò)程是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作，對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程起到了有力的支持作用。

其次制定系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。在任務(wù)說(shuō)明書基礎(chǔ)上，技術(shù)人員即可對(duì)系統(tǒng)控制總體方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括了以下內(nèi)容。一是根據(jù)任務(wù)書內(nèi)容，選擇硬件與軟件系統(tǒng)。根據(jù)任務(wù)書內(nèi)容，技術(shù)人員在成本、技術(shù)指標(biāo)等條件下，選擇合理的計(jì)算機(jī)硬件主機(jī)、周邊設(shè)備，以及系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件。其選擇因素包括了系統(tǒng)控制質(zhì)量與效率、系統(tǒng)整體造價(jià)與工時(shí)限制等幾個(gè)主要因素。二是合理配置硬件與軟件系統(tǒng)。在系統(tǒng)硬件與軟件系統(tǒng)選擇完成后，技術(shù)人員還應(yīng)在方案設(shè)計(jì)中充分考慮硬件與軟件系統(tǒng)是否匹配，合理配置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使其發(fā)揮出最佳效果。三是完成設(shè)計(jì)方案。在完成以上工作后，技術(shù)人員需要將控制系統(tǒng)總體方案落實(shí)在文件中。在設(shè)計(jì)方案文件中應(yīng)包括硬件系統(tǒng)微處理器選擇、計(jì)算機(jī)內(nèi)外存儲(chǔ)器容量選擇、外圍接口電路類型與連接方式、控制系統(tǒng)傳感器類型、控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境的配置以及硬件系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)與調(diào)試工作內(nèi)容等主要方案內(nèi)容。

最后是完成控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)。在硬件與軟件總體設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，技術(shù)以方案要求與控制工作實(shí)際過(guò)程出發(fā)，開始應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)工作。軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括了軟件控制功能設(shè)置，以及控制功能運(yùn)行的邏輯與時(shí)序關(guān)系。應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，技術(shù)人員需要用軟件流程圖表述出來(lái)。再按照流程圖內(nèi)容，設(shè)計(jì)出應(yīng)用相應(yīng)的應(yīng)用程序，搭建控制應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

3.2控制系統(tǒng)主要方式簡(jiǎn)析

控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)完成后，即可進(jìn)入控制管理階段。在這一階段，控制管理可以分為程序控制、反饋控制以及應(yīng)急控制三個(gè)主要組成部分。程序控制主要是按照應(yīng)用軟件程序，由通用機(jī)系統(tǒng)向控制機(jī)系統(tǒng)命令，再由控制機(jī)系統(tǒng)控制被控制設(shè)備完成指令。反饋控制主要由被控制設(shè)備發(fā)出反饋信號(hào)，再由控制機(jī)與通用機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析，再根據(jù)分析結(jié)果做出控制指令。這種控制模式需要與外圍監(jiān)控系統(tǒng)配合進(jìn)行。應(yīng)急控制主要是在設(shè)備故障、自然災(zāi)害等突發(fā)情況下，控制系統(tǒng)采用的應(yīng)急轉(zhuǎn)換、手動(dòng)控制等特殊的控制方式，是應(yīng)對(duì)突發(fā)緊急情況下的控制措施。由于這種控制方式較為特殊，一般不會(huì)采用。

4結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的核心在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行兩個(gè)主要內(nèi)容。為此技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)系統(tǒng)組成為切入點(diǎn)，結(jié)合其設(shè)計(jì)與控制方式，開展了技術(shù)專項(xiàng)研究。為計(jì)算機(jī)控制技術(shù)水平的提高打下有力的基礎(chǔ)。

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作者：李楠，潘陽(yáng)，齊瑩超 單位：沈陽(yáng)理工大學(xué)