计算机控制系统复习提纲,《计算机控制系统》复习要点

《计算机控制系统》知识要点

一、基本概念

1、计算机控制系统比模拟控制系统的效果好。二者比较，计算机控制系统的功能特征有：①以软件代替硬件的灵活控制；② 历史数据可永久保存；③人机交互极其方便；④可以群控和多系统互联。

2、计算机控制系统一般由传感器、前置放大器、多路电子开关、采样/保持器、ADC、DAC、反多路电子开关、驱动器、执行器、对象等环节组成，各环节都对系统性能有重大影响，典型情况下系统中会包含模拟量、数字量、连续量、离散量。

3、从应用角度上看，计算机控制系统的类型有：DAS—数据采集系统；DDC—直接数字控制系统；SCC—计算机监督控制系统；DCS—集散控制系统；FCS—现场总线系统；CMIS—计算机制造集成系统。

4、计算机控制系统的控制器也就是计算机有在线和离线两种工作方式。所谓在线工作方式是指控制器在控制系统中直接参与控制或交换信息，离线工作方式则反之。计算机炉温控制系统既可以是在线方式，也可以使离线方式。需要注意的是在线方式有实时性—规定的时间内完成规定的任务的要求。

5、 CPU可以通过并行I/O口实现开关量的检测与控制，开关量(如钮子开关、行程开关、接近开关、按钮、继电器触点的状态)的检测用I口，开关量(如光电耦合器、三极管、二极管、SSR的状态)的控制用O口。开关器件通过输出口控制时，由于O口电流只有几个mA，因此需要驱动器。CPU与平行I/O口之间的数据传输方式有直接方式(无需状态口)、查询方式(需要状态口)、中断方式(无需状态口，但必须有状态信息)、DMA方式 (需要DMA控制器)。

6、 LED数码管有共阴极和共阳极，字型码互反，显示电路有动态显示、静态显示。

7、步进电机是将脉冲信号转换成角位移的电机，步距角 360360 是其重要技术指标mnzNz

之一。其控制包括角速度、角位移、方向。

8、过程通道是连接对象与cpu 的桥梁，基本任务是二者之间传递模拟量信息。包括模拟量输入通道和模拟量输出通道。模入通道的基本组成环节有传感器、前置放大器/变送器、(采样保持器)、ADC等；模出通道的有DAC、驱动器、执行器等组成。

9、连续模拟量如温度、压力、液位、流量、压力、速度等的检测需要使用传感器， DS18B20是数字式温度传感器。对于电压和电流信号，直流可以采样霍尔传感器，交流可以分别采用电压互感器和电流互感器。

10、被控对象与控制器相距较远时常用变送器，其输出为标准电流信号，有0~10mA和4~20mA两种，多用后者，前者以前常用目前罕见。

11、LF198/298/398是采样保持器，若采样信号变化缓慢，可以不用采样保持器，

12、CD4051是常用的8选1电子开关，属于半导体多路转换器，具有与TTL电平兼容、可采用双极性输入、接通电阻低、切换速度快的特点。若只有单路信号，不用多路转换开关。

13、ADC是将模拟量转换为数字量的器件，其输入和输出通常情况下是正比关系，它对控制效果有重要影响。转换方法有：直接比较式(最快，抗扰性能差)、双积分式(慢，抗扰性能强)、逐次逼近式(较快，抗扰性能差)。ADC0809为8位逐次逼近式A/D转换器，其转换结束信号有延时、查询、终端三种处理方式。ADC的主要技术指标有：分辨率、精度、转换时间、温度。

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