开课目的和任务课程总目录课程总目标课程安排参考书目第1章绪论本章要求、重难点1.1计算机控制系统概述自动控制系统的结构1.1.1计算机控制系统及其组成工作原理（2）在线方式和离线方式★在线方式或联机方式：生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式。★离线方式或脱机方式：生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。（3）实时的含义★实时：是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成。而且这个时间范围的大小跟被控对象联系非常的紧密！★实时控制系统必定是在线系统。1.1.2.计算机控制系统的组成★主机软件1.1.3.常用的计算机控制系统主机1.1.4.计算机控制系统的特点4）连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。计算机控制系统不是连续控制的，而是离散控制的。5）连续控制系统中，一般是一个控制器控制一个回路。计算机控制系统中，一个控制器分时控制多个回路。6）采用计算机控制系统，如分级计算机控制系统、集散控制系统、计算机网络控制系统等，便于实现控制与管理的一体化，是工业企业的自动化程度进一步提高。2．直接数字控制系统（DirectDigitalControl—DDC）3．监督控制系统（SupervisoryComputerControl—SCC）4．集散型控制系统（DistributedControlSystem－DCS）5．现场总线控制系统（FieldbusControlSystem—FCS）6.综合自动化系统(1)程序和顺序控制(2)比例积分微分控制(PID控制)(3)最小拍控制(4)复杂规律的控制(5)智能控制(1)程序和顺序控制(2)比例积分微分控制(PID控制)(3)最小拍控制(4)复杂规律的控制(5)智能控制1.3工业控制机的组成结构及特点1.3.2工业控制机的总线结构ISA(AT)总线：对XT总线的扩充，98线，16位，寻址空间16MB，数据传输率16Mbps。外部总线：计算机与计算机之间或计算机与其它智能设备之间进行通信的连线。。1）RS-232C串行通信总线2）USB串行总线►具有热插拔功能►采用“级联”方式连接各个外部设备►适用于低速外设连接►可靠性高和可维修性好►环境适应性强►控制实时性好►完善的输入输出通道►丰富的软件►适当的计算精度和运算速度1946年世界上第一台电子计算机ENICA问世1．计算机控制技术的发展过程►开创时期（1955～1962年）►直接数字控制时期（1962～1967年）►小型计算机时期（1967～1972年）►微型计算机时期（1972年～至今）软件的发展：50年代至70年代软件发展缓慢70年代末至今已采用各种高级语言进行实时控制2．计算机控制理论的发展过程►采样定理►差分方程►Z变换法1．推广应用成熟的先进技术►普及应用可编程序控制器（PLC）►广泛使用智能调节器►采用新型的DCS和FCS2．大力研究和发展先进控制技术►分级递阶智能控制系统►模糊控制系统►专家控制系统►学习控制系统►神经控制系统3.计算机控制系统的发展趋势►控制系统的网络化►控制系统的扁平化►控制系统的智能化►控制系统的综合化1.5计算机控制系统的研究内容和对系统的基本要求2.系统分析：系统分析是在系统给定的情况下，研究系统的稳定性、动态性能指标和稳态误差的问题，并且讨论系统的性能指标与结构参数之间的关系。一般采用时域分析和频域分析两种方法。3.系统设计：建立一个能够完成设定的控制任务，满足一定的控制要求的系统。系统控制器的设计称为校正。控制器也称为校正装置。所谓校正指在系统中加入一些可调的装置（机构），使系统的性能指标发生变化，满足设计的要求。通常讲的控制系统设计，是指控制器（校正装置）设计。二.对计算机控制系统的基本要求本章结束谢谢大家输入输出接口与过程通道基本概念通常有三类信息：内容提要本章重难点本章学习目的:解决微型计算机和外部的连接问题，使计算机和外部构成一个整体，能正确、可靠、高效率的交换信息，这是设计一个微机控制系统必须解决的基本问题。2.2.1数字量输入输出接口技术2.数字量输出接口2.1.2数字量输入通道2.输入调理电路（2）大功率输入调理电路2.1.2数字量输出通道2.输出驱动电路继电器输出驱动电路（2）大功率交流驱动电路固态继电器的结构2.3模拟量输入通道2.3.1模拟量输入通道的组成模拟量输入通道的组成2.3.2信号调理和I/V变换（1）非电信号的检测-不平衡电桥放大器的任务是将模拟输入小信号放大到A/D转换的量程范围之内，如0-5VDC;对单纯的微弱信号，可用一个运算放大器进行单端同相放大或单端反相放