有關計算機控制技術論文
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隨著計算機控制技術、軟件工程理論、現(xiàn)場總線智能儀表和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，計算機已經(jīng)具有更高速的運算能力、更高的存儲能力、更高效的處理能力。下面是學習啦小編為大家整理的有關計算機控制技術論文，供大家參考。
有關計算機控制技術論文篇一
《 計算機在自動控制中的應用 》
摘要：伴隨現(xiàn)代計算機技術手段的不斷更新與快速發(fā)展，其在自動控制技術實踐中實現(xiàn)了越發(fā)廣泛的應用。近期，較多大規(guī)模企業(yè)單位投入了現(xiàn)代化生產(chǎn)設施系統(tǒng)以及生產(chǎn)線，逐步實現(xiàn)了企業(yè)自動化生產(chǎn)管理目標。然而其自動化控制水平以及信息獲取能力仍有待進一步的優(yōu)化完善。該文基于計算機自動控制體系基礎特征探討了其自動控制中的實踐應用。對激發(fā)其核心功能價值，全面實現(xiàn)自動化控制管理目標，提升行業(yè)競爭力，有重要的實踐意義。
關鍵詞：計算機;自動控制;應用
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2014)28-6699-02
當前，自動化控制手段在各企業(yè)單位實踐生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展中實現(xiàn)了更加廣泛的應用，其逐步成為現(xiàn)代科學技術建設發(fā)展的主體方向。在較多新興學科系統(tǒng)之中，自動化控制手段則成為一項必備條件。例如，航空航天導彈制導、控制火器等等。另外制造生產(chǎn)重要儀器等領域之中，自動化計算機控制手段也發(fā)揮了極為重要的作用。計算機在自動控制中的應用，可顯著提升工業(yè)化生產(chǎn)實踐效率，體現(xiàn)良好的可靠安全性，并創(chuàng)設明顯的經(jīng)濟效益。
1 計算機自動控制體系狀況
1.1 計算機自動控制體系特征
計算機系統(tǒng)自身具備較強的信息數(shù)據(jù)儲存能力以及邏輯判斷能力，在自動控制中進行應用可激發(fā)其內(nèi)在的優(yōu)勢功能價值，可謂工業(yè)生產(chǎn)技術領域的較大飛躍，合理解決了實踐生產(chǎn)過程中應用常規(guī)控制手法不能應對的問題。具體來講，計算機自動控制體系呈現(xiàn)出了四類基礎特征。一類為基于體系設計規(guī)劃特征而體現(xiàn)出來的控制規(guī)律豐富多樣、十分靈活且可便利的進行改動的特點。另一類特征在于，設計規(guī)劃以及應用計算機自動控制體系階段中，同企業(yè)實踐管理與生產(chǎn)有效融合，進而使工作自動化水平不斷提高。第三類特征在于計算機系統(tǒng)依照指令運行更加方便，可以較低的成本投入取得豐富的回報，且工作效率水平較高。另外，計算機系統(tǒng)的全面優(yōu)化進一步促進了工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)控制與全面發(fā)展。
1.2 計算機自動控制體系結(jié)構(gòu)
計算機自動化控制體系的優(yōu)質(zhì)運行離不開性能可靠、構(gòu)造合理、搭配適宜的整體結(jié)構(gòu)。一般來講，計算機自動控制體系涵蓋具體的控制對象、執(zhí)行器裝置、測量過程、調(diào)節(jié)裝置與工作通道等。其中，控制對象為要進行控制管理的系統(tǒng)設施以及裝置，其通過傳遞函數(shù)進行表征，特征可通過放大系數(shù)、時間常數(shù)以及純滯后時間進行闡釋。執(zhí)行器裝置為自動控制體系中的核心結(jié)構(gòu)，可有效的更新輸出以及輸入直線位移，進而實現(xiàn)生產(chǎn)流程管控目標。在測量過程中，計算機自動控制體系構(gòu)成的工作環(huán)境條件，可有效將被控制對象參數(shù)合理的轉(zhuǎn)變成不同類別的信號。在數(shù)字調(diào)節(jié)裝置以及傳輸通道環(huán)節(jié)，前者通過事先編訂的計算機程序執(zhí)行，圍繞計算機數(shù)學為核心，具體涵蓋轉(zhuǎn)換裝置、采樣保持裝置以及多路控制開關。例如，商品房項目供熱管理體系內(nèi)，可合理的引入計算機自動控制手段，針對一些沒有住戶房間以及不需要熱源的倉庫供熱體系進行合理的調(diào)節(jié)管控。可利用創(chuàng)建居民生活居住狀況信息數(shù)據(jù)庫，打造形成詳實的報表系統(tǒng)，進而發(fā)揮良好的數(shù)據(jù)支撐功能。可利用計算機系統(tǒng)編寫具體的程序段用于發(fā)布各類自動化控制命令。并可同物理系統(tǒng)設備有效結(jié)合匯總各類溫度信息，進而真正實現(xiàn)自動化管理目標。
2 計算機在自動控制中的應用
2.1 順序作業(yè)控制應用
順序作業(yè)生產(chǎn)中，計算機進行自動化控制應用具體目標在于管理并監(jiān)視各單位生產(chǎn)環(huán)節(jié)中具體的分立工序，并承擔持續(xù)性的生產(chǎn)管理任務。主要將制造生產(chǎn)半導體集成芯片作為具體任務。生產(chǎn)環(huán)節(jié)包含數(shù)十個工序。各個生產(chǎn)工序之中，則要針對處在各個方位的芯片放置做好管理。該任務過程對于操作時間以及標準要求均較為嚴格，要想實現(xiàn)既定管理控制目標，則應合理的應用計算機自動控制手段，發(fā)揮其高精密性特點。
2.2 交通管控應用
計算機在公共交通事業(yè)中同樣發(fā)揮了重要作用，其自動化控制技術功能十分明顯。主要任務在于對空中飛行進行交通管控，同時在高速公路或是高鐵上的應用也較為廣泛。例如在空中飛行中，可利用專業(yè)控制裝置完成具體任務?？刂浦行墓ぷ魅藛T需要按照控制裝置呈現(xiàn)的交通信息對飛信員發(fā)出指令，指揮其完成飛機的駕駛、起飛以及降落控制。運行之中，控制裝置實時掌握的信息涵蓋從無線電導航裝置傳輸而來的飛行計劃、具體的航向方位以及行駛的高度等。另外，在高鐵系統(tǒng)之中，計算機系統(tǒng)的自動化控制應用也創(chuàng)設了明顯的經(jīng)濟效益，不僅可全面提升高鐵服務運行可靠安全水平，還可節(jié)約較多的人力資源，提升燃料應用效益。
2.3 數(shù)控機床應用
數(shù)控機床之中會廣泛的用到計算機自動控制手段，特別是生產(chǎn)各類規(guī)模較小且非標性的構(gòu)造復雜零件上，體現(xiàn)了明顯的效益價值。在該生產(chǎn)實踐階段中，會較少涉及到人工管理控制，同時合格率數(shù)值并不高。數(shù)控機床之中主體利用的是計算機自動數(shù)控功能。另外在化工生產(chǎn)、造紙生產(chǎn)、發(fā)電運行等領域中也會廣泛的應用到計算機自動控制技術?？赏ㄟ^數(shù)字控制裝置對輸入以及任務工序進行調(diào)節(jié)優(yōu)化，令控制體系始終處在良好的狀態(tài)。另外，計算機自動控制系統(tǒng)還包含優(yōu)質(zhì)的單片微計算機功能，在自動控制過程中體現(xiàn)了良好的應用價值。
2.4 數(shù)據(jù)挖掘處理應用
隨著計算機技術手段的快速更新發(fā)展，形成了大量豐富多樣的數(shù)據(jù)資源，其種類與數(shù)量的提升，迫切的需要一種行之有效的處理方式方能夠令更多的數(shù)據(jù)信息發(fā)揮應有的價值。新時期，生產(chǎn)物料向著現(xiàn)代化、信息化的方向不斷發(fā)展，更多的數(shù)據(jù)信息為其提供了多元化的資源基礎，同時也引入了一些無效信息。該類數(shù)據(jù)的不斷累加影響了生產(chǎn)物料對于數(shù)據(jù)處理研究的效率，并影響了數(shù)據(jù)檢索的效果。再加上，生產(chǎn)物料有關信息在智能化的改革發(fā)展進程中相應的處理手段沒能夠全面成熟，致使生產(chǎn)物料不能對眾多無效信息作出快速及時的處理，導致該行業(yè)智能化建設發(fā)展之路受到了嚴重阻礙。因而，采用有效的數(shù)據(jù)挖掘手段成為必然趨勢，該技術開發(fā)應用可為智能化、信息化的物料生產(chǎn)提供有力支撐，使數(shù)據(jù)處理中的難點問題迎刃而解。數(shù)據(jù)挖掘技術主要為充分挖掘各類模糊信息，并處理有關的邊沿數(shù)據(jù)信息，進而將隱藏在內(nèi)容之中的眾多數(shù)據(jù)全面顯現(xiàn)出來。同時，利用隱含數(shù)據(jù)中創(chuàng)建的有效數(shù)據(jù)關系，可分析總結(jié)得到數(shù)據(jù)闡釋的更深層次內(nèi)容。當前具體的數(shù)據(jù)挖掘工具包含三種類別，第一種為分析處理一般數(shù)據(jù)信息的軟件包。第二種則就特殊功能進行開發(fā)研究形成的軟件工具。還有一類則較為高級，即針對大型數(shù)據(jù)進行處理分析的工具軟件。由于物料生產(chǎn)涉及的資源量龐大復雜，可謂擁有海量信息。因此，利用某一個獨立的工具不能達到充分應用數(shù)據(jù)挖掘信息的目的。面對實踐應用中的各種壓力，則會令技術員工逐步試探研究開發(fā)更為高效合理的應用軟件，其研究方向則會顯現(xiàn)出更加集中、充滿智能性且應用操作更為便利的特征。 2.5 監(jiān)控系統(tǒng)應用
工業(yè)控制領域中計算機技術的應用促成了監(jiān)控系統(tǒng)邁進了更高的發(fā)展階段。由于現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴充，因此對于電能質(zhì)量與服務供電安全水平要求全面提升。面對能源趨緊的現(xiàn)實狀況，大眾對于生產(chǎn)系統(tǒng)服務運行的環(huán)保經(jīng)濟性更加重視。為有效應對該類問題，便應對于龐大復雜的數(shù)據(jù)信息做好深入的研究以及精密的計算。運行監(jiān)控體系則應配備與人腦類似的設施，即計算機系統(tǒng)。早期的發(fā)展階段中，監(jiān)控體系僅僅在一些小范圍領域進行應用，例如電力生產(chǎn)等。
該時期通過遠動技術，將相應的遠動設施裝設在各個生產(chǎn)車間之中，通過收集處理各個生產(chǎn)車間具體的負荷狀況，了解不同線路的電壓以及電流數(shù)值，掌握功率狀況、不同調(diào)試開關實時信息等。而后利用控制電纜將該類信息送達調(diào)度管理中心并在調(diào)度臺配備的屏幕以及儀表中清晰的顯示出來。有關調(diào)度工作人員則可實時掌握該類運行參數(shù)，明確整體系統(tǒng)呈現(xiàn)出的工作運行方式。并可動態(tài)的觀察到各類開關裝置出現(xiàn)的事故跳閘問題。該環(huán)境下，調(diào)度管理中心可快速及時的對全企業(yè)供電系統(tǒng)服務運行質(zhì)量做動態(tài)監(jiān)控。工作人員可在中心內(nèi)直接實施開關的投入或是斷開操作。該類基于布線邏輯模式的系統(tǒng)裝置，令變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)可發(fā)揮良好的遙測、遠程控制以及遙信功能。
又如，公路監(jiān)控管理系統(tǒng)的建立成為計算機在自動控制中實踐應用的成功典范。公路隧道中，應用計算機系統(tǒng)技術可發(fā)布車道指示信息，布置信號燈并提醒車輛限速，確保隧道通行車輛可依據(jù)具體的交通狀況作出快速安全的調(diào)整。實際操作中可對交通通行車輛做合理的限速，倘若隧道之中出現(xiàn)了能見度水平不足或聚集有毒物質(zhì)超出規(guī)定標準等現(xiàn)象，則可發(fā)布短期封閉隧道的指令。各類通行車輛的具體狀況與有關限速的指示信息需要利用PLC技術完成，各個交通信號的指示信息則借助內(nèi)定的PLC程序進行管控，調(diào)節(jié)輸出繼電器裝置，發(fā)揮應有功能。而具體的限速、有關隧道之中天氣條件的指示則可利用PLC系統(tǒng)之中的串行通訊端口完成輸出管控。隧道之中可配置相應的車輛通行狀況檢測裝置，明確具體的車流量、行車速度以及占用車道百分比等，將PLC控制技術進一步擴展，利用串行通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行匯總采集。首先需要存入到內(nèi)部PLC存儲裝置之中，而后傳輸至控制器中心完成信息數(shù)據(jù)的處理分析。隧道之中具體的通風狀況為反應行車環(huán)境標準的一個重要條件?？衫迷谒淼乐胁荚O測量風俗儀器裝置探查具體的通風狀況。倘若高速公路工程的隧道處在海拔水平較高的區(qū)域，則還應備設測試CO濃度的儀器以及反應能見度的裝置。當通風控制體系對該類環(huán)境信息數(shù)據(jù)完成動態(tài)采集以及檢測之后，就其具體的工作狀態(tài)則可反映出相應的調(diào)節(jié)控制標準，進而確保空氣指標與質(zhì)量全面契合車輛通行需要的各類標準。利用通風管理控制系統(tǒng)不但可全面保障隧道之中行車的可靠安全性，還可有效的提升應用能源效率，契合與時俱進、全面創(chuàng)新的發(fā)展需要。隧道之中對于各類環(huán)境信息的處理采集均需要利用PLC系統(tǒng)之中的模擬輸出模塊完成。
3 結(jié)束語
總之，計算機技術綜合優(yōu)勢十分明顯，發(fā)揮其在自動控制領域的功能作用十分必要。我們只有進一步明確計算機自動控制體系狀況、合理的制定計算機自動控制應用策略，方能繼續(xù)推動各行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，提升現(xiàn)代化管理水平，實現(xiàn)全面升華。
參考文獻：
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有關計算機控制技術論文篇二
《 計算機控制技術課程實踐教學 》
【摘 要】本文從計算機控制系統(tǒng)課程的教學實踐出發(fā)，從課堂教學內(nèi)容的組織和實驗的設計管理兩個教學內(nèi)容入手，提出以把教學、實驗過程與日后工作和深入研究時采用的設計過程接軌為主要思路，輔以對學生科學的管理、因材施教，從而保證最多的學生從課程中受益。
【關鍵詞】計算機控制系統(tǒng);教學研究;實驗設計
0.引言
現(xiàn)行的教學模式下存在的一些問題如下：偏于實際，忽略理論，將對學生深造和后續(xù)職業(yè)發(fā)展不利;偏重理論教學，難以將理論與應用結(jié)合，學生出校門卻無一技之長，無法立即服務于社會;教與學的脫節(jié)，難于調(diào)動多數(shù)學生的學習積極性。為此本文在教學實踐的基礎上，提出了從教學的組織和實驗的管理的計算機控制系統(tǒng)課程體系的安排，希望能得到同行的指點，共同進步。
1.課堂教學內(nèi)容組織
課堂教學一直是教學的重點。首先要對課堂內(nèi)容進行有機的組織。教學內(nèi)容組織的原則是根據(jù)課程定位，兼顧基礎性、實用性，注重基本理論和基本方法，注重工程應用價值，舍去那些理論上先進而工程上極少應用的高級或復雜算法，舍去那些適用場合不多的硬件配置模式，整合其他的相關課程資源，依照學生的水平，重點突出，主要確保多數(shù)學生不掉隊。選定的課程四大核心內(nèi)容為：以數(shù)字控制理論為主體，從連續(xù)控制引入數(shù)字控制;控制算法及其編程方法;智能控制理論的應用;典型計算機控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和設計。教學環(huán)節(jié)中，教給學生學習的方法比傳授知識更重要。教學中主要注意以下問題：
1.1在討論式教學中學會問問題
學習中最重要的就是學會思考，帶著問題來思考，是最重要的學習原則。在課堂上要盡量多提一些問題，注意將問題的來龍去脈說清楚，有些自我解答，有些找學生解答，有些則留給學生課后思考，下次上課時，利用較短的時間進行總結(jié)和討論。
1.2培養(yǎng)興趣，找到樂趣
“興趣是最好的老師”。有了興趣和樂趣，就能夠忙而不累，樂而忘憂，就容易產(chǎn)生靈感，事半功倍。
1.3勤于動手，善于轉(zhuǎn)化
要多給學生動手，以便能把知識轉(zhuǎn)化為動手能力。這一點會由于不同學生差別很大，因此不同層次的學生要用實驗室的時間不同。
1.4學會綜合
要解決實際問題，靠哪一項單科知識都是不夠的，靠的是綜合后的知識。本課程的特點之一就是綜合，包括多門已學課程的知識綜合，理論與實踐的綜合，硬件與軟件的綜合等等。所以要在課程學習中注重綜合。
教學可以和縱向科研聯(lián)合，將科研成果轉(zhuǎn)化成專業(yè)教學內(nèi)容和教學設備，形成鮮明的專業(yè)教學特色，可以大大激發(fā)學生的學習興趣。教學也可以和橫向項目相聯(lián)合，建設校企產(chǎn)學研合作實踐基地，促成教學與生產(chǎn)的結(jié)合，校企雙方優(yōu)勢互補、資源互用，是促進科技發(fā)展，培養(yǎng)專門人才的重要途徑。
2.實驗的設計和管理
傳統(tǒng)的以課堂講授為主、實驗為輔的教學模式存在嚴重的缺陷。因為所開設的實驗多數(shù)是驗證型實驗，所有的實驗對象都已經(jīng)封裝好，學生只需要插線聯(lián)接，很快就可以獲得實驗結(jié)果。學生盡管完成了實驗，但無法真正將各門課程所學的內(nèi)容融會貫通;更重要的是與實際工作中的設計過程差別甚遠。
為此，采用了實驗教學與理論教學并行的教學模式。學生的實驗針對課堂上所設立的控制系統(tǒng)進行，如電阻爐溫度控制系統(tǒng)。首先，利用兩個學時在課堂上講解整個系統(tǒng)的功能、組成和工作過程;在學生對整個計算機控制系統(tǒng)有了初步認識以后，在實驗室演示已設計好的控制系統(tǒng)，向?qū)W生細致說明理論內(nèi)容與實物的對應關系，如計算機、加熱元件、接口電路、出發(fā)電路、檢測元件和執(zhí)行機構(gòu)等，再結(jié)合實物和學生討論設計方案及他們所提出的問題。然后，學生將自己的設計方案帶到實驗室去驗證。最后是同學們對自己所設計的系統(tǒng)進行調(diào)試和優(yōu)化。
通過系統(tǒng)級—元件級的循環(huán)過程，同學們不僅對計算機控制系統(tǒng)課程的核心思想有了深刻的理解，而且親身體驗了實際產(chǎn)品設計的全過程，也充分認識到實踐操作的重要性，感受到設計成功的喜悅，大大激發(fā)了繼續(xù)學習的興趣。除了基礎實驗，按照從淺入深設計了四個綜合實驗：
2.1數(shù)字控制算法模塊化
根據(jù)課程教學內(nèi)容，采用C語言對各類數(shù)字控制算法(包括：PID算法及其變形、數(shù)字濾波算法、最少拍算法、達林算法、狀態(tài)觀測器算法等)按照模塊化設計思想進行編程開發(fā)，以方便系統(tǒng)使用。
2.2溫度閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)
用簡易電加熱溫度控制箱與微機實驗箱構(gòu)成一個溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)，由學生按照自己設計的控制方案進行系統(tǒng)硬件的連接和配置，同時從控制算法模塊中選擇需要的算法，通過調(diào)整控制器參數(shù)以及外部擾動條件，觀察系統(tǒng)的運行情況。
2.3步進電機數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)
用小型直流步進電機隨動裝置與微機實驗箱構(gòu)成一個步進電機閉環(huán)控制系統(tǒng)，由學生按照實驗設計的控制方案進行系統(tǒng)硬件的連接和配置，同時從控制算法模塊中選擇需要的算法組態(tài)控制系統(tǒng)，通過施加外部擾動，觀察系統(tǒng)的運行情況，并做實時記錄分析。
2.4帶上位監(jiān)控的數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)
在數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎上，可考慮開發(fā)帶上位監(jiān)控功能的在線閉環(huán)系統(tǒng)。通過該監(jiān)控軟件平臺，可實現(xiàn)對系統(tǒng)控制算法的組態(tài)、控制器參數(shù)的調(diào)整和定值的修改等，同時要開發(fā)一些運行監(jiān)控畫面，包括系統(tǒng)工藝圖、運行參數(shù)實時趨勢曲線、報警畫面和參數(shù)一覽畫面等。使學生可根據(jù)自己的設計方案，通過該平臺系統(tǒng)靈活的調(diào)整控制算法和對系統(tǒng)運行監(jiān)控。該課程的實驗內(nèi)容更加符合快速發(fā)展的計算機工程控制技術要求，使學生走上工作崗位后能夠盡快地適應實際工作。
3.結(jié)語
最佳教學效果的取得，需要依據(jù)生源情況因材施教，課堂教學之外，教學的管理也很關鍵，實驗教學，作業(yè)情況，答辯和最終考核都需要認真執(zhí)行才能達到效果，避免流于形式。不過帶來的問題是：對教師投入的精力要求較多。另一方面，實驗室還沒有實現(xiàn)全開放，學生自由實驗受到資源和時間的限制。因此，還有必要探究更加合理的教學過程，改進教學手段，以達到該門課程教學效果的最優(yōu)化。
【參考文獻】
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2.計算機控制論文