【摘要】伴随着计算机技术的发展和控制理论的完善，计算机控制技术也应运而生，并且在现阶段的生产与生活中逐渐起到了举足轻重的作用。笔者详细分析了计算机控制技术的原理、特征及发展现状，发现计算机控制技术在快速发展的同时，其弊端和问题也是不容忽视的。相信伴随着科学技术的不断发展和控制理论的成熟，计算机控制技术也会更加完善。

【关键词】计算机 控制技术 原理 特征 现状 趋势

一、计算机控制技术原理及特征分析

(一)计算机控制技术原理概述

所谓的自动控制，即通过控制装置使运作过程自动得按照要求运行。这里所说的“自动”，即在完全没有人参与的情况完成操作。计算机控制原理，简单来说就是以计算机为核心的，在生产过程中自动控制的系统。计算机控制系统同时包含了计算机和自动控制的特点，并且在此基础上，速度更快，精确度更高，存储量更大。可以说，用计算机来组建控制系统，同时在质和量上都会达到常规控制技术无法达到的性能指标。该技术的发展，从工业生产领域来说，改变了工业生产的方式，提高了效率，同时，对人们的生活方式也起到了不可忽视的作用。

典型的计算机控制系统分为监控系统和过程对象。计算机监控系统可分为软件和硬件两个部分。第一，软件系统。计算机能否正常运行，软件系统起到了决定性的作用。其中，软件系统中的应用软件的功能是确保了被控对象的正常运行。被控对象的特性变化决定着应用软件的的变化走向。为了加快软件的开发周期，提高软件的可靠性，应用软件的发展越来越标准化。第二，硬件系统。计算机控制系统的硬件可以分为主机、外部设备、生产过程输入输出通道、通讯设备、操作台等结构。主机由控制器、内存储器和运算器组成；外部设备可分为外存储器、输入设备与输出设备等等。所谓的过程对象，就是指被监测的对象。

计算机控制系统根据不同的被控对象以及被控要求，可分为以下几种形式：(1)数据采集系统，即计算机不直接参与，主要的功能就是采集和处理数据，分析变化趋势；(2)分级控制系统，是一种新型控制系统，以微处理器为基础；(3)直接数字控制系统。相别于与数据采集系统，直接数字控制系统中，计算机直接参与控制以实现控制算法的灵活转换；(4)现场总线控制系统。是一种在 DCS 系统的基础上发展而成的新一代分布式控制系统，该系统最大的特点是通信标准的统一；(5)监督计算机控制系统。

(二)计算机控制系统的特征分析

正如上文所言，具备计算机的精确性和自动控制的便捷性的计算机控制系统，具体可分为以下特点：

1、精度度高。之所以计算机控制系统的精确度高，是因为可以排除零点漂移、热噪声以及元件老化对精确度的控制，达到常规调节器难以达到的控制精确度；2、分时处理能力强。一台计算机可以控制多个控制回路；3、较强的分辨力和逻辑判断能力。计算机控制系统具有很强的智能性，它能判断出环境的变化，并且根据生产环境的变化，及时作出反应，制定出相对合理的对策；4、使用便捷灵活。计算机的硬件和软件相互合理配合，才能实现其功能，所以二者缺一不可，共同作用。如果配合合理的话，可以硬件没有变化的条件之下下，可以通过修改软件来实现控制方案和控制机的功能的改变。5、除此之外，计算机不只能实现控制功能，在生产环节中，还可以实现对生产过程的监控，从而更好地管理，例如生产计划调度，经济核算等都是计算机除控制功能之外的功能体现。

二、计算机控制技术的发展现状及存在问题

在近一百年里，科学技术取得了突飞猛进的发展，将人类带入到信息时代。尤其是第二次世界大战之后，伴随着计算机技术的诞生，科学技术再一次取得了长足的进步。与此同时，经典控制理论的出现也起到了推动作用。在此基础上，计算机与控制技术的融合促进了计算机控制技术的出现和发展，但是，发展的同时也同样存在不可避免的问题。

(一)计算机控制技术发展现状

计算机硬件的发展迄今为止已经经历了四个阶段，并且正大踏步向第五个阶段迈进。计算机的处理方式也经历了三个阶段，分别是批量处理阶段、分段处理阶段、分布式处理阶段。现如今，则是向稠密处理的第四阶段发展。不仅仅计算机在发展，控制论的发展也不容忽视，它先后经历了三个阶段：经典控制论、现代控制论、大系统理论并且很快就会进入下一个阶段。

计算机控制技术是计算机技术与控制理论融合的产物，随着计算机和控制理论的不断发展，其也逐渐开始在生产生活中广泛应用。首先，母庸置疑，计算机控制技术较大规模得实现了生产的现代化和自动化，规模不断扩大，速度不断加快，效率不断提高。第二，计算机控制技术的应用在一定程度上解放了劳动力，节约人力资源，这也实现了提高生产效率的目的。

(二) 计算机控制技术目前存在问题

我国的计算机控制技术目前处于发展阶段，实践与理论的融合还存在一些问题尚待解决，所以计算机控制技术还待进一步的发展和完善。

1、抗干扰的问题。干扰是当前计算机控制中难以避免的问题之一。干扰源有很多，各类传感器、连接不当等都可能导致干扰的问题出现。干扰侵入的方式有两种，第一种是沿各种路线侵入微机控制系统。第二种，如果控制系统的接地如果出现不合理，也会导致干扰出现。

2、硬件抗干扰问题。硬件抗干扰问题是不可忽视的。如果措施得当，硬件抗干扰措施可以极大地提高抗干扰效率。首先，要明确干扰的类型和来源，在此基础尚，抑制抗干扰的方法有抗电源干扰、过程通道抗干扰措施、抗空间电磁波干扰措施、抗干扰接地等。

3、软件抗干扰问题。与硬件抗干扰问题相对应的是软件抗干扰问题。第二道防线的软件抗干扰措施包括指令冗余和软件容错设计。当然，一个系统若有可靠的硬件作为基础，以各种各样的自诊断软件作后盾，就可以构成一个可靠的微机系统。

三、结语

随着科学技术的不断发展，计算机技术和控制理论的不断进步，也会对计算机控制技术提出更高的要求。同时，计算机控制系统的设计将在系统的质量、可靠性、实时性以及系统的长期有效性上考虑得更加周到，更加健全为工业生产带来更大的推动力，为人们的工作生活提供更多的便捷。

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