对控制方案进行在线修改具有灵活性和适应性

来源：塑胶五金网发布时间：2015-01-09 10:25:50点击率：

　　近年来利用计算机控制电阻炉炉温的实验，使原来在模拟控制器中无法实现的问题得到解决。摸索出一系列的改进算法，并应用到实践中;还尝试了多层映射网络、网络的神经元控制算法，利用神经网络解决实际问题，应用于控制电阻炉炉温系统实例中;在改进成功的控制基础上还设计了远程控制的方法。硬件是计算机控制系统的物质基础，它在软件的协调下实现对生产过程或被控对象的参数监测，完成对生产过程或被控对象的控制。

　　过程计算机控制系统的硬件主要是由主机、外部设备、过程输入输出设备、人机联系设备和通信设备等组成：由中央处理器和内存储器(组成的主机是控制系统的核心。主机根据过程输入设备送来的实时反映生产过程工作状况的各种信息，以及预定的控制算法，自动地进行信息处理和运算，及时地选定相应的控制策略，并立即通过过程输出设备向生产过程发送控制命令。

　　本实验采用的镍铬镍硅热电偶作为测温组件，它将温度转换为毫伏级电压信号。炉温控制系统采用的输入输出接口电路为多功能接口卡，完成和功能，即将热电偶获得的温度信号(模拟量)，经转换成数字量，送入计算机，并将计算机算得的控制量经转换成模拟量送入固体继电器，进行温度控制。本实验选用热电偶调理板将热电偶送出的毫伏级信号放大为的电压信号，以满足板输入输出信号的要求。本系统采用过零型交流固体继电器作调功器与炉子相连，通过控制固体继电器的通断来控制电阻炉炉丝加电与否进行炉温控制。采用自适应以太网，服务器，客户端。

　　软件是各种程序的统称，软件的优劣不仅关系到硬件功能的发挥，而且也关系到计算机对生产过程的控制品质和管理水平$%&.软件分为系统软件和应用软件。系统软件一般包括汇编语言、算法语言、操作系统、数据库系统、通信网络软件和诊断程序等。过程计算机控制设计人员需要掌握系统软件的使用，从而更好地编制应用软件。在本系统中采用编写控制界面和控制程序。利用语言进行神经网络的计算仿真。应用软件是系统设计人员针对某个生产过程而编制的控制和管理程序，它的优劣直接影响到控制品质和管理水平。本系统中的应用软件主要包括：过程输入输出程序、过程控制程序、人机接口程序、打印显示程序等。其中过程控制程序是应用软件的核心，是基于经典或现代控制理论的控制算法的具体实现。

　　计算机控制系统的特点在计算机控制系统中，被控制量通常是模拟量，而计算机本身的输入输出量都是数字量。因此，计算机控制系统大都具有数字模拟混合式的结构。计算机控制系统基本框图中，包括工作与离散状态下的计算机和具有连续工作状态的生产过程两部分。

　　计算机控制系统的硬件组成框图由图可以清楚地看出计算机获得信号的过程，这个过程是由转换器来完成的。从模拟信号到离散模拟信号的过程就是采样，其中是采样周期。显然合理的选择采样周期是必要的，过大会损图计算机控制系统中信号变换与传递。

　　从离散模拟信号到数字信号的变化过程叫做量化，即用一组二进制数码来逼近采样的模拟信号值。显然，转换的过程就是一个量化的过程。

　　计算机引入控制系统后，由于其运算速度快、精度高、存储量大，以及它强大的运算功能和可编程性，因此不仅可以完成常规的算法，还可以完成如自适应控制、控制、自学习控制、智能控制等。可以说没有计算机，现代控制理论的应用问题是很难想象的。

　　在计算机过程控制系统中，控制规律是使用软件实现的，修改一个控制规律，无论复杂还是简单，只需修改软件即可，一般不需变动硬件，因此便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改，使系统具有很大的灵活性和适应性。

　　控制算法在计算机控制系统中，控制规律是通过计算机程序来实现的，一些原来在模拟控制器中无法实现的问题，在引入计算机后得到解决，编制了一系列的改进算法：积分分离控制算法、遇限削弱控制算法、不完全微分控制算法、微分先行控制算法和带死区控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。阐述例如下：积分分离控制算法在普通的数字控制器中引入积分环节的目的，主要是为了消除静差，提高精度。但在过程的启动，结束或幅度增减设定值时，会造成运算的积分积累，终引起系统较大的超调量，甚至引起系统的震荡，这是某些生产过程中不允许的。

　　利用语言的神经网络工具箱进行神经网络的结构和算法分析以及进行的相关仿真实验，将每次控制的过程形成样本集，然后运用神经网络的网对控制进行模拟仿真，利用已经训练好的神经网络来预测控制的效果;并用实现人机交互。数字控制在生产过程中是一种为普遍采用的控制方法，在冶金、机械、化工等行业中获得了广泛的应用。算法选择程序方便地提供给用户种控制算法供选择，算法选择功能通过参数设置窗体来实现，主要运用中的控件。

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