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

【關(guān)鍵詞】電子計算機；自動控制；技術(shù)原理

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

1計算機控制技術(shù)概念分析

電子計算機控制技術(shù)的應(yīng)用，來源于計算機技術(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：計算機控制技術(shù)是以電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化控制技術(shù)，其運行的核心為計算機控制技術(shù)。所以計算機控制技術(shù)，在實際運行中包括了綜合可編程控制技術(shù)、單片機技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等多項技術(shù)內(nèi)容。在自動化控制研究中，計算機控制技術(shù)的應(yīng)用可以很好提高自動控制精密度與控制效率，降低控制管理成本。

2控制系統(tǒng)運行原理研究

在計算機控制系統(tǒng)包括了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個主要系統(tǒng)。自動控制過程即是通過兩個控制系統(tǒng)的配合完成。下面我們分別就這兩個系統(tǒng)的運行原理進行研究。

2.1硬件系統(tǒng)運行原理

計算機自動控制系統(tǒng)的作用是通過對控制數(shù)據(jù)信息分析，在通過數(shù)據(jù)信號完成自動控制的計算機及相關(guān)控制設(shè)備。在實踐應(yīng)用中，技術(shù)人員將其分為通用機系統(tǒng)與控制機系統(tǒng)，兩個組成系統(tǒng)。通用機系統(tǒng)在運行中主要是按照軟件程序，通過主機對控制數(shù)據(jù)進行計算、分析、存儲以及控制命令的工作。而控制系統(tǒng)則是將通用機系統(tǒng)的命令，發(fā)送到控制設(shè)備中，完成對自動化系統(tǒng)的控制過程。所以在計算機控制硬件系統(tǒng)中，控制機系統(tǒng)實際上是通用機系統(tǒng)的外延系統(tǒng)，負責(zé)完成通用機系統(tǒng)的命令，同時將所控制設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息反饋到通用機系統(tǒng)，完成控制系統(tǒng)與被控制設(shè)備的數(shù)據(jù)交換過程。

2.2軟件系統(tǒng)運行原理

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)則是計算機控制系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)，負責(zé)指揮計算機控制系統(tǒng)的正常運行。自動控制軟件系統(tǒng)在實際運行中，包括了系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件兩個組成部分。系統(tǒng)軟件是計算機軟件運行的基礎(chǔ)，負責(zé)對應(yīng)用軟件提供支持，同時負責(zé)對系統(tǒng)自身運行提供幫助。如計算機各類操作系統(tǒng)、計算機運行的監(jiān)控軟件、語言與數(shù)據(jù)處理軟件等，都是系統(tǒng)軟件的組成部分。而應(yīng)用軟件則是通過程序運行，完成通用機與控制機系統(tǒng)發(fā)出的各項控制指令，完成對被控制設(shè)備的控制工作。

3計算機控制系統(tǒng)實踐操作原理

在計算機控制系統(tǒng)運行中，硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的配合工作過程大體如下。

3.1控制系統(tǒng)設(shè)計

技術(shù)人員在計算機控制設(shè)置中，首先需要做好控制系統(tǒng)的設(shè)計工作。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)說明書。在控制系統(tǒng)設(shè)計開始前，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)備運行需要實現(xiàn)的功能等各項技術(shù)指標(biāo)。除此之外，技術(shù)人員還需要對設(shè)備運行環(huán)境、操作技術(shù)人員素質(zhì)等外界因素進行信息統(tǒng)計、分析，制定出有效的控制設(shè)計任務(wù)說明書。這一過程是控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)工作，對于設(shè)計過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。在任務(wù)說明書基礎(chǔ)上，技術(shù)人員即可對系統(tǒng)控制總體方案進行設(shè)計。方案設(shè)計的內(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，選擇合理的計算機硬件主機、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)整體造價與工時限制等幾個主要因素。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)計中充分考慮硬件與軟件系統(tǒng)是否匹配，合理配置計算機系統(tǒng)使其發(fā)揮出最佳效果。三是完成設(shè)計方案。在完成以上工作后，技術(shù)人員需要將控制系統(tǒng)總體方案落實在文件中。在設(shè)計方案文件中應(yīng)包括硬件系統(tǒng)微處理器選擇、計算機內(nèi)外存儲器容量選擇、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。在硬件與軟件總體設(shè)計方案基礎(chǔ)上，技術(shù)以方案要求與控制工作實際過程出發(fā)，開始應(yīng)用軟件的設(shè)計工作。軟件設(shè)計的內(nèi)容包括了軟件控制功能設(shè)置，以及控制功能運行的邏輯與時序關(guān)系。應(yīng)用軟件設(shè)計過程中，技術(shù)人員需要用軟件流程圖表述出來。再按照流程圖內(nèi)容，設(shè)計出應(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)主要方式簡析

控制系統(tǒng)在設(shè)計完成后，即可進入控制管理階段。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，由通用機系統(tǒng)向控制機系統(tǒng)命令，再由控制機系統(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，再由控制機與通用機系統(tǒng)進行分析，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、手動控制等特殊的控制方式，是應(yīng)對突發(fā)緊急情況下的控制措施。由于這種控制方式較為特殊，一般不會采用。

4結(jié)束語

計算機自動控制技術(shù)的核心在于系統(tǒng)設(shè)計與運行兩個主要內(nèi)容。為此技術(shù)人員以計算機控制技術(shù)系統(tǒng)組成為切入點，結(jié)合其設(shè)計與控制方式，開展了技術(shù)專項研究。為計算機控制技術(shù)水平的提高打下有力的基礎(chǔ)。

參考文獻

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[2]祁立勛.淺談計算機控制技術(shù)原理及發(fā)展趨勢[J].信息與電腦(理論版),2010(08).

作者：李楠，潘陽，齊瑩超 單位：沈陽理工大學(xué)