【正文】 、計算題關(guān)于PID控制，要求：寫出模擬PID控制器的控制規(guī)律及其傳遞函數(shù)。推導出增量式數(shù)字PID的控制算式。其中ADC采用ASC0809。提示：交流信號？整流，開關(guān)第四篇：計算機控制技術(shù)課件范文第1講 緒論 主要內(nèi)容： 計算機控制系統(tǒng)概述控制對象的復雜化→控制系統(tǒng)的復雜化（多輸入—多輸出系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、時變和分布參數(shù)系統(tǒng)等等）→常規(guī)控制方法和手段難以實現(xiàn)→微型計算機的出現(xiàn)并應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域，使自動控制水平產(chǎn)生了巨大的飛躍。自動控制系統(tǒng)一般可以分為：開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩大類。閉環(huán)控制系統(tǒng)是按照偏差進行的控制，較開環(huán)控制系統(tǒng)增加了一個比較環(huán)節(jié)和一個來自被控參數(shù)的反饋信號。主機是指我們用于控制的計算機，它主要由CPU、存儲器和接口三大部分組成，是整個系統(tǒng)的核心。它主要完成數(shù)據(jù)和程序的存取、程序的執(zhí)行、控制外部設(shè)備和過程通道中的設(shè)備的工作，實現(xiàn)對被控對象的控制，實現(xiàn)人機對話和網(wǎng)絡(luò)通信。2 過程控制通道過程控制通道是被控對象與主機進行信息交換的通道，根據(jù)信號的方向和形式，過程控制通道又可分為：（1）模擬量輸入通（2）模擬量輸出通道（3）數(shù)字量輸入通道（4）數(shù)字量輸出通道 操作控制臺是計算機控制系統(tǒng)人機交互的關(guān)鍵設(shè)備。操作控制臺包括：（1）信息的顯示（2）信息的記錄（3）工作方式狀態(tài)的選擇（4）信息輸入 通訊設(shè)備已成為計算機硬件的一個重要部分。 計算機控制系統(tǒng)的軟件組成系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件?系統(tǒng)軟件是維持計算機運行操作的基礎(chǔ)，是用于管理、調(diào)度、操作計算機的各種資源，實現(xiàn)對系統(tǒng)監(jiān)控與診斷，提供各種開發(fā)支持的程序。?應(yīng)用軟件是用戶根據(jù)控制對象、控制要求，為實現(xiàn)高效、可靠、靈活的控制而自行編寫的各種程序。?按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為：開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)； ?按控制規(guī)律分為：程序和順序控制、常規(guī)控制、高級控制（最優(yōu)、自適應(yīng)、預測、非線性等）、智能控制（FUZZY控制、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）?按系統(tǒng)功能分為：操作指導控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)六大類。操作人員根據(jù)計算機提供的結(jié)果改變控制器的參數(shù)或設(shè)定值，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制，屬于計算機離線最優(yōu)控制的一種形式。計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)是計算機集散系統(tǒng)的最初、最基本的模式。 ：一、常用的傳感器類型?壓力檢測及變送 ?溫度檢測和變送 ?流量檢測及變送 ?物位檢測及變送?其它檢測儀表和裝置（接近開關(guān)、光電開關(guān)、測速發(fā)電機、光電編碼器、測厚儀表）二、變送器的信號傳輸及供電線制：用兩根氣動管線分別傳送氣源和輸出信號。：采用二線制或四線制傳輸電源和輸出信號。它的作用是接收控制器送來的控制信號，改變被控介質(zhì)的流量，從而將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的范圍內(nèi)。三、電動執(zhí)行器：它接收來自控制器的4~20mA或0~10mA直流電流信號，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或直行程位移，去操縱閥門、擋板等控制機構(gòu)，以實現(xiàn)自動控制：直行程、角行程和多轉(zhuǎn)式等類型：電動執(zhí)行器主要由伺服放大器和執(zhí)行機構(gòu)組成，如下圖： 現(xiàn)場總線執(zhí)行器現(xiàn)場總線的智能執(zhí)行器由傳統(tǒng)的執(zhí)行器、含有微處理器的控制器以及可與PC或PLC雙向通信的模件及軟件組成，具有與上位機或控制系統(tǒng)通信的功能?智能化和高精度的系統(tǒng)控制功能?一體化的結(jié)構(gòu)?智能化的通信功能?智能化的自診斷功能 運動控制中常用的執(zhí)行機構(gòu)?直流伺服電機 ?交流伺服電機 ?步進電機?電磁閥和液壓閥第3講 計算機總線技術(shù) 主要內(nèi)容：?隨著微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展，總線技術(shù)也得到不斷創(chuàng)新。?芯片內(nèi)部的總線技術(shù)也在不斷發(fā)展，AMBA、Core Connect、CoreRAM等已經(jīng)形成集成電路內(nèi)部十分具有競爭力的總線標準。?總線的數(shù)據(jù)傳輸速度也不斷提升，目前，AGP局部總線數(shù)據(jù)可達528MB/s，PCIX可達1GB/s，系統(tǒng)總線傳輸速率也由66MB/s提高到100MB/s甚至更高的133MB/s、150MB/s、200MB/s。170。170。170。170。170。IBM在推出386時提出，數(shù)據(jù)、地址總線寬度32位，支持4GB的尋址能力；數(shù)據(jù)傳輸速率33Mbps；在電氣及物理上與ISA不兼容；IBM沒有公布標準–EISA總線：89年推出486時提出，32位數(shù)據(jù)總線，支持32位地址通路；總線主控技術(shù)，擴展卡上具有總線主控處理器；與ISA兼容，支持多個主模塊；可以自動根據(jù)需要進行318位數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換；支持多總線主控模塊；–PCI高性能局部總線：92年由Intel公司帶頭制定的設(shè)備總線標準；支持64位數(shù)據(jù)傳送、多總線主控模塊、線性猝發(fā)讀寫和并發(fā)工作方式；具有即插即用功能(PnP)；最高傳送數(shù)據(jù)132Mbps；兼容性強、成本低?PCI總線特有的配置寄存器為用戶使用提供了方便。?又稱為通信總線，用于計算機之間，計算機與遠程終端，計算機與外部設(shè)備以及計算機與測量儀器儀表之間的通信。外部總線又分為并行總線和串行總線。?IEEE488是1970年由美國惠普公司開發(fā)的并行通訊總線,總線上連接的設(shè)備有三種，工作方式也有三種: ?聽者（161。受話161。方式）：同時可有多個 ?講者（161。送話161。方式）：每時只能有一個 ?控者（161?？刂?61。方式）：每時只能有一個（2）IEEE488總線的連接示意圖–采用異步方式，利用三條控制線進行握手聯(lián)絡(luò)，實現(xiàn)三線握手的數(shù)據(jù)傳輸–數(shù)據(jù)傳輸率不得超過每秒1M字節(jié) –總線上的設(shè)備數(shù)不得多于15個–電纜總長度不超過20m，兩設(shè)備間不超過2m –采用負邏輯?不用MODEM的直接通信線路（2）USB設(shè)備的主要特點–采用USB接口的設(shè)備支持熱拔插)–USB接口可以同時連接127臺USB設(shè)備。–USB總線能夠提供500 mA的電流USB總線系統(tǒng)中的設(shè)備可以分為三個類型 –USB主機–USB 集線器（HUB）–USB總線的設(shè)備，又稱USB功能外設(shè)第4講過程通道與人機接口過程通道:是在計算機和生產(chǎn)過程之間設(shè)置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道，它包括模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、數(shù)字量（開關(guān)量）輸入通道、數(shù)字量（開關(guān)量）輸出通道。?模擬量可以是電壓、電流等電信號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號。?A/D轉(zhuǎn)換后，輸出的數(shù)字信號可以有8位、10位、12位和16位等。2）轉(zhuǎn)換時間為100μs。4）低功耗，約15mW。缺點：A/D轉(zhuǎn)換期間獨占CPU，致使CPU運行效率降低。缺點：A/D轉(zhuǎn)換期間獨占CPU，致使CPU運行效率降低；另外還必須知道A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間。缺點：接口電路復雜④ ADC0809的接口電路（2）12位A/D轉(zhuǎn)換器AD574② AD574的工作過程③ AD574的接口電路一、D/A轉(zhuǎn)換器（1）DAC0832結(jié)構(gòu)框圖及引腳說明① CPU執(zhí)行輸出指令，輸出8位數(shù)據(jù)給DAC0832；② 在CPU執(zhí)行輸出指令的同時，