计算机与控制技术

2024-07-26

计算机与控制技术（精选6篇）

篇1：计算机与控制技术

综合设计(论文)

课程 : 计算机控制技术与系统

院系：

专业班级：

学生姓名：

学号：

指导教师：

二〇一六年五月

华北电力大学综合设计（论文）

摘要

本门课程的第1、2章为绪论和过程通道的内容，讲述了计算机控制系统的基本概念、组成、类型以及模拟量输入/输出通道、开关量输入/输出通道。为培养锻炼我们结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力，老师给出三道综合设计的题目。

首先，设计了微机控制系统具体硬件电路及软件控制逻辑流程框图，实现了储液罐液位超限时报警并切断工质输入/输出通道的功能。然后，给出了热电偶测量信号的冷端温度补偿方式，并画出现场可实现的冷端温度补偿方案的设计简图。最后，分析了已知的现场64点模拟量信号输入采样电路的问题，并作出了改进设计。

关键词：储液罐液位；微机控制；热电偶；冷端温度补偿；模拟量信号；采样电路。

华北电力大学综合设计（论文）

目录综合设计题1——储液罐液位微机控制系统………………………………………………1 1.1 题目要求……………………………………………………………………………………1 1.2 总体方案……………………………………………………………………………………1 1.3 硬件电路的设计……………………………………………………………………………1 1.3.1 微处理器的最小配置模式………………………………………………………………1 1.3.2 A/D转换电路……………………………………………………………………………3 1.3.3 报警和电磁阀驱动电路…………………………………………………………………3 1.4 软件控制逻辑流程框图………………………………………………………………………4 2综合设计题2——热电偶测量信号的冷端温度补偿………………………………………6 2.1题目要求……………………………………………………………………………………6 2.2 热电偶测温需进行冷端温度补偿的原因…………………………………………………6 2.3 热电偶测量信号的冷端温度补偿方式…………………………………………………6 2.3.1 计算法……………………………………………………………………………………6 2.3.2 冰点槽法…………………………………………………………………………………6 2.3.3 补偿导线法………………………………………………………………………………7 2.3.4 冷端温度补偿器…………………………………………………………………………7 2.3.5 仪表机械零点调整法……………………………………………………………………7 2.4 现场可实现的冷端温度补偿应用方案……………………………………………………7 2.4.1 补偿电桥法………………………………………………………………………………7 2.4.2 晶体管PN结补偿法………………………………………………………………………8 2.4.3 集成电路补偿法…………………………………………………………………………8 3综合设计题3——模拟量信号输入采样电路设计…………………………………………9 3.1题目要求……………………………………………………………………………………9 3.2 采样电路对应的模入信号地址范围………………………………………………………9 3.3 采样译码电路……………………………………………………………………………10 3.3.1 存在的问题………………………………………………………………………………10 3.3.2 解决问题的方法及理由…………………………………………………………………10 3.4 改进设计…………………………………………………………………………………10 总结……………………………………………………………………………………………11 参考文献………………………………………………………………………………………12 致谢……………………………………………………………………………………………1

3II

华北电力大学综合设计（论文）

1综合设计题1——储液罐液位微机控制系统

1.1题目要求

某现场储液罐工艺流程如下图所示，其中储液罐液位采用微机自动控制，H0为基准液位，Hmax、Hmin分别为储液罐液位的最大值和最小值。正常运行状态下液位H处于基准液位H0附近，当储液罐液位超出Hmax或低于Hmin时系统自动报警，并显示液位高或低报警，同时微机发出控制指令，停止储液罐工质的输入和输出。设计该储液罐液位微机控制系统具体硬件电路（包括AI、DO通道）及软件控制逻辑流程框图。

HmaxH工质入H0基准液位 Hmin工质出

1.2总体方案

本储液罐液位微机控制系统采用以微处理器为核心，配以外围设备[1]以实现监控水位并在紧急情况下报警和采取措施的功能。原理如图1-0所示。

地址锁存器微处理器报警电路液位传感器A/D 转换器电磁阀驱动电路图1-0 微机控制系统的原理图

1.3硬件电路的设计

1.3.1微处理器的最小模式配置

因上学期学习了微机原理及应用的课程，对8086微处理器的使用较为熟悉，故用之作为本控制系统的核心。

8086最小模式下的引脚功能[2]：

 AD15~AD0(16条)：地址/数据复用线，双向工作。 A19~A16/ S6~S3：地址/状态复用线，输出引脚。

华北电力大学综合设计（论文）

 BHE/S7：数据高8位允许/状态，输出引脚。 ALE：地址锁存允许，输出引脚。 DEN：数据允许信号，输出引脚。

 DT/R：数据发送/接收控制信号，输出引脚。=1发送（=0接收）

 M/IO：存储器/IO设备控制信号，输出引脚。=1访问存储器（=0访问I/O设备） RD：读信号，输出引脚。低电平有效，表示将执行读操作。 WR：写信号，输出引脚。低电平有效，表示将执行写操作。 READY：存储器或I/O端口准备就绪信号，输入引脚。=1，准备就绪  RESET：复位信号，输入引脚。至少要维持4个T的高电平才有效。 MN/MX：工作模式选择信号，输入引脚。=1最小模式（=0最大模式）

8086微处理器需要运用分时复用技术，故需要增加地址锁存器，I/O设备的选择需要译码电路（使用3-8译码器）。连线如图1-1所示。

U1212224***319RESETAD[0..15]READYA[16..19]INTA/QS1INTRALE/QS0HOLD/GT1BHEHLDA/GT0DT/R/S1TESTDEN/S2NMIRDMN/MXWR/LOCKCLKM/IO/S08086PROGRAM=yunxing.EXESRCFILE=yunxing.ASMAD[0..15]AD[16..19]ALEBHE1DT/RDENRDWRM/IO25342726322928A[0..19]U2AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD73478***D0D1D2D3D4D5D6D7OELE74HC373Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q72A05A16A29A312A415A516A619A7U3U16A12A13A14123ABCY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7***097Y0Y1Y2AD8AD9AD10AD11AD12AD13AD14AD***718111D0D1D2D3D4D5D6D7OELE74HC373Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q72A85A96A109A1112A1215A1316A1419A15A15645E1E2E374HC138U4AD163AD174AD187AD198BHE1***D0D1D2D3D4D5D6D7OELE74HC373Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q72A165A176A189A19BHE12151619 图1-1 CPU8086的地址锁存、译码电路

华北电力大学综合设计（论文）

1.3.2 A/D转换电路

本门课程具体学习了ADC0809芯片的功能及接线并用之做过A/D转换技术的实验，但是基于Proteus软件元件库中不具有其的仿真模式，故使用与其相差无几的ADC0808仿真。

ADC0808的引脚功能：  IN0~IN7：8路模拟量输入端。

 OUT1~OUT8：8位数字量输出端。

 AL：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。

 START：A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0808复位，下降沿启动A/D转换）。

 EOC：A/D转换结束信号，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。

 OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。

 CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。

 VREF（+）和VREF（-）：参考电压输入端。 Vcc：主电源输入端5V。 GND：接地。

 ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。

液位传感器输出4-20mA的电流，通过一个250Ω的电阻将之转化为1-5V的电压，并输入INT0端口，此模拟信号由ADC0808转换为数字信号并送入8086做相关处理。连线如图1-2所示。（输出端OUT8为最低位，与8086连接时需注意。）

传感器输出4-20mAU1026272812345A0A1A2252423221216IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7ADD AADD BADD CALEVREF(+)VREF(-)ADC0808CLOCKSTARTEOCOUT1OUT2OUT3OUT4OUT5OUT6OUT7OUT***51417AD7AD6AD5AD4AD3AD2AD1AD0U10(CLOCK)U6:A12WR3R7250R110k74HC02U6:B456RDY074HC02OE9 图1-2 ADC0808的引脚接线电路

1.3.3报警和电磁阀驱动电路

华北电力大学综合设计（论文）

本门课程具体学习了74LS374构成的开关量输出通道，故使用其仿真。74LS374的引脚功能：  D0~D7：数据输入端。

 OE：三态允许控制端（低电平有效）。

 CP：时钟输入端，其接收到脉冲上升沿时，Q随D而变。 Q0~Q7：输出端。

采用常开式电磁阀控制工质入和工质出，水位超限的时候，两个继电器的常开触点闭合即线圈通电使电磁阀关闭，达到切断阀门的目的。水位超下限，点亮黄灯报警；水位超上限，则点亮红灯报警。连线如图1-3所示。

D3DIODERL25VD4DIODERL15V输入电磁阀线圈输出电磁阀线圈OUT0R31kQ1NPNOUT1R41kQ2NPNB112VB212VU5WRM/IOORAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD73478***U7D0D1D2D3D4D5D6D7OECLK74LS37474LS02Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7256912151619OUT0OUT1OUT2OUT3OUT2OUT3高位报警低位报警D1LED-REDD2LED-YELLOWU8:A21Y13R5100R6100 图1-3 ADC0808的引脚接线电路

1.4软件控制逻辑流程框图

设以储液罐的底部为基准，则底部和顶部的高度对应着差压变送器输出的4-20mA电流信号，即1-5V电压信号。根据液位高度与输出电流成线性关系，可求出Hmax、Hmin对应的Umax、Umin。又根据公式N=256*U/Uref（Uref=+5V，U=模拟量，N=十进制数字量），可求出Umax、Umin对应的Dmax、Dmin。具体的流程图如图1-4所示。

华北电力大学综合设计（论文）

开始读取ADC0808转换的数字量DD<=DminYESNO关闭继电器熄灭黄灯读取ADC0808转换的数字量DD>=DmaxYESNONOD<=DminYES启动继电器点亮黄灯启动继电器点亮红灯图1-4 软件流程图

读取ADC0808转换的数字量DYESD>=DmaxNO关闭继电器熄灭红灯

华北电力大学综合设计（论文）

2综合设计题2——热电偶测量信号的冷端温度补偿

2.1题目要求

生产现场有一温度信号T，采用热电偶测量，并将该测量信号由电缆送至模拟量输入通道（AI），如下图所示。解答以下问题：

1）该热电偶测量信号的冷端温度补偿方式可采用哪几种方法？原理是什么？

2）设计该热电偶测量信号对应的几种现场可实现的冷端温度补偿应用方案，并画出设计简图。

现场测温点T冷端热电偶信号电缆AI 通道

2.2热电偶测温需进行冷端温度补偿的原因

由热电偶的测温原理可知，产生的热电势E（t，t0）不仅随热端t变化，同时也要受到t0的影响。一般情况下，热电偶的冷端温度并不固定，而是随室温变化，这样就使E也随室温变化。因此，要求对热电偶的冷端温度进行补偿，以减小冷端温度变化所引起的信号测量误差[3]。

2.3热电偶测量信号的冷端温度补偿方式

2.3.1计算法

根据中间温度定律，有：E（t，0）= E（t，t0）+ E（t0，0）。可用室温计测出环境温度t0，从分度表中查取E（t0，0）的值，然后加上热电势E（t，t0）的值，得到E（t，0）的值，反查分度表即可得到准确的被测温度t的值。

此方法人工进行冷端补偿，在测温现场使用很不方便，因此只适用于实验室。可利用热电偶信号采集卡，并依靠软件编程实现计算机对冷端的自动补偿。把热电势信号通过补偿导线与采集卡的输入端子连接，端子附近安装有热敏电阻，计算机采集各路热电势信号E（t，t0）和热敏电阻信号，根据热敏电阻信号可得到E（t0，0），则能够求出E（t，0）的值。

2.3.2冰点槽法

将热电偶的冷端置于冰水混合物中，使其温度保持为恒定的0℃（在实验室条件下，通常把冷端放在盛有绝缘油的试管中，然后再将其放入装满冰水混合物的保温容器中）。这时候热电势为E（t，0），可直接从分度表中查取温度t值。

这是精度很高的参比端温度处理方法，仅限于在实验室中的精确测量和检定热电偶时使用。

华北电力大学综合设计（论文）

2.3.3补偿导线法

为了使冷端温度保持恒定，可将热电极做的很长，使冷端连同测量仪表一起放置到恒温或温度波动比较小的地方。但这种方法使安装使用不方便，而且可能耗费许多贵重的金属材料。因此，一般使用被称为补偿导线的连接线将冷端延伸出来，这种导线在一定温度范围内（0～150℃）具有和所连接的热电偶相同的热电性能。若是用廉价金属制成的热电偶，则可用其本身的材料作为补偿导线。

2.3.4冷端温度补偿器

不平衡电桥（即冷端温度补偿器）由电阻R1、R2、R3和RCu组成，其中R1=R2=R3=1Ω，RCu是由温度系数较大的铜线绕制而成的补偿电阻。此桥串联在热电偶测量回路中，冷端与RCu感受相同的温度，在20℃下RCu=1Ω即电桥平衡。当冷端温度变化时，RCu随之改变，破坏了电桥平衡，产生的不平衡电压△U与热电势相叠加，一起送入测量仪表。如限流电阻RS的数值选择合适，可使△U在一定温度范围内基本上能补偿冷端温度变化而引起的热电势变化值。

2.3.5仪表机械零点调整法

预先测量出冷端温度，可直接将仪表机械零点从0处调到t0处，这相当于预先给仪表输入电势E（t0，0），使得接入热电偶后，仪表的输入电势为E（t，0）= E（t，t0）+ E（t0，0），此时仪表指示值即为热端温度t。

这种方法一般用于对精确度要求不高的场合，并且适用条件为冷端温度比较恒定和仪表机械零点调整方便。

2.4现场可实现的冷端温度补偿应用方案

2.4.1补偿电桥法

连接如图2-1所示。

现场测温点T冷端热电偶放大AI 通道ER图2-1 补偿电桥电路图

原理： 2.2.4中有详细说明，在此不再赘述。

华北电力大学综合设计（论文）

2.4.2晶体管PN结补偿法

连接如图2-2所示。

现场测温点T热电偶放大冷端温度补偿电路AI 通道PN结

图2-2 晶体管PN结电路图

原理：当恒定电流正向流过PN结时，其管压降与温度成线性关系，正向电压随温度上升而下降，此管压降可在一定范围内补偿热点势的变化值[4]。

2.4.3集成电路补偿法

连接如图2-3所示。

热电偶T冷端图2-3 集成电路图

集成测温芯片

原理：随着集成IC的飞速发展，出现了专门针对热电偶的串行模数转换器，它能独立完成信号放大、冷端补偿、线性化、A/D转换及SPI串口数字化输出功能，如MAX6675等。

华北电力大学综合设计（论文）

3综合设计题3——模拟量信号输入采样电路设计

3.1题目要求

现场64点模拟量信号输入采样电路如下图所示，整个电路由四个AD7506（A、B、C、D）芯片构成，每个AD7506芯片可接入16点现场模拟量信号。解答下列问题：

1）根据图中译码电路，给出A、B、C、D四个AD7506采样电路对应的模入信号地址范围； 2）分析该采样译码电路存在哪些问题，要解决这些问题应当补充哪些信号，为什么？ 3）该采样电路若要实现对每路模入信号采样地址唯

一、不出现与其他I/O接口或存储器地址重叠问题，应如何改进设计？请在图中补充画出具体译码电路接线。（I/O接口译码的地址线为8位：A7-A0）。

3.2采样电路对应的模入信号地址范围

由图可知，通过地址信号A5-A0的译码选通实现对四片AD7506芯片的开关控制，其中地址信号A4、A5用来实现片选控制，假设A7、A6均为0，则得到以下结果：

A : 00000000B-00001111B(A5、A4均为0时，芯片A被选通。)B : 00010000B-00011111B(A5为0而A4为1时，芯片B被选通。)C : 00100000B-00101111B(A5为1而A4为0时，芯片C被选通。)

华北电力大学综合设计（论文）

D : 00110000B-00111111B(A5、A4均为1时，芯片D被选通。)3.3采样译码电路

3.3.1存在的问题

该电路只考虑了对地址信号的译码选通，没有考虑CPU的其余控制信号，例如R/W、I/O等信号，实际译码电路设计中CPU的这些控制信号也应涵盖到。

还有，此电路仅仅考虑按照所给I/O地址进行的译码电路设计，其中电路在译码选通过程中是否会与系统中其他I/O地址或存储器地址发生冲突尚未考虑。地址线为8位即A7-A0，但输入采样电路中只使用了6位地址线即A5-A0，则会出现地址重叠的现象。

3.3.2解决问题的方法及理由

考虑CPU的其余控制信号，加入WR和M/IO。要解决地址重叠问题，应当补充A7和A6信号，因为用全译码法做片外译码可避免地址重叠[5]。

——

——3.4改进设计

S15S14A1514VCCVDDVSSOUTA3A2A1A0S15S141514BVCCVDDVSSOUTA3A2A1A0S00S00ENEN—Y0—Y1—Y2—Y3—Y4译—Y5码器—Y6—Y7G1—G2A—G2B CBAVCCWRM/IOA7A6A5A4A3A2A1A03 – 8 AD7506CAD7506S15S14S0.........1514.........VCCVDDVSSOUTA3A2A1A0S15S14D1514VCCVDDVSSOUTA3A2A1A0AD7506ENAD7506.........0S0.........0EN

华北电力大学综合设计（论文）

总结

通过本次完成综合设计的作业，我对所学课程内容的理解和掌握有所加深，尤其是对于过程通道的使用和设计。

由于题目需要结合实际的工程情况，而现有阶段我还没有条件获得现场经验，所以在完成过程中遇到了许多困难。但是通过查阅文献、相关资料以及组织素材，我不仅仅获得了解题的思路，更是了解了当下较为实用新兴的技术，不再只局限于课本上的有限知识。

总而言之，从一开始的毫无头绪、步步为难，到圆满结束的欢欣雀跃，我收获良多也感慨良多。我渐渐能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用任务的要求，进行方案的基础设计和简单评估。

除此之外，人生第一次正式地撰写论文，有着种种陌生感，中间也碰过不少壁，最终还是找到相应的规范，成功地完成了本篇论文。

华北电力大学综合设计（论文）

参考文献

[1] 令朝霞．计算机液位控制系统的设计[J]．机械工程与自动化，2011,04:140-141． [2] 马平，姚万业，王炳谦编著．微机原理及应用[M]．北京：中国电力出版社，2002． [3] 常太华，苏杰编著．过程参数检测及仪表[M]．北京：中国电力出版社，2009． [4] 包晔峰，单明东，杨可，蒋永锋．基于PN结的热电偶补偿电路设计[J]．电子测量技术，2010,11:10-13.[5] 李大中，周黎辉，焦嵩鸣编著．计算机控制技术与系统[M]．北京：中国电力出版社，2009．

华北电力大学综合设计（论文）

致谢

刚拿到综合设计题的时候，真的不知道该从何下手。在李老师耐心的讲解下，打开了思路也找到了正确的方向，在与同学大量的讨论下，解决了在细节处遇到的困难，才完成了自己的综合设计论文。

另外，感谢老师给予我这样一次机会，使我在结课前的的最后一段时间里，在压力的驱使下，尽可能多地学习一些实践应用知识，提高独立思考的能力。

最后，感谢所有在这个综合设计期间给予我帮助的人。

篇2：计算机与控制技术

专业：电气工程及其自动化

年级：电气三班

姓名：张杰

学号：11160321

计算机控制技术与MATLEB仿真结合论文

计算机控制技术是一门以电子技术、自动控制技术、计算机应用技术为基础，以计算机控制技术为核心，综合可编程控制技术、单片机技术、计算机网络技术，从而实现生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化及机电控制系统的最佳化的专门学科。

计算机控制系统由微型计算机、外部设备、输入输出接口及通道、检测机构和执行机构、被控对象以及相应的软件组成。它的特点是：①计算机控制系统是模拟信号和数字信号的混合系统。②计算机控制系统具有很好的灵活性和适应性。③计算机控制系统可以看成是离散控制系统。④计算机控制系统的控制效率非常的高。⑤计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断能力，可以实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。

根据计算机在控制系统中的控制功能和控制目的，可以将计算机控制系统分为以下几种类型。

① 操作指导控制系统，这是一种开环控制过程。其结构简单，控制灵活和安全。缺点是要人工操作，速度受到限制，不适合快速系统的控制和多个对象的控制。它一般用在计算机控制系统的研制初级阶段，或者是用在新的数学模型试验以及新程序的调试阶段。② 直接数字控制系统，是一种闭环控制过程，计算机不仅能完全取代模拟控制器，实现多回路的控制，而且不改变系统的硬件电路，只通过改变程序就能实现复杂的控制规律，如前馈控制、自适应控制、最优控制等。③ 监督计算机控制系统，简称SCC系统。有两种不同的结构形式：一种是SCC+模拟调节器系统；另一种是SCC+DDC系统。监督计算机控制方式的效果，主要取决生产过程的数学模型的优劣，而这个模型一般是针对一个目标函数设定的，如果这个数学模型能使目标函数达到最优，则这种控制方式就能实现最优控制。监督计算机控制系统中SCC计算机输出是控制的最优给定值，不是人为给定的，因此这种控制系统又可以称为给定值控制。④ 分布控制系统，也称为集散控制系统。根据分布控制系统将控制功能分散，用多台计算机分别执行不同的控制任务，把系统分三级管理：分散过程控制级、监督级、管理级。⑤ 计算机集成制造系统，是对企业生产过程和生产管理进行优化的生产管理控制系统。他将企业的计划、采购、生产、销售整个生产过程统一考虑进行优化决策和最优生成过程控制。已达到最高的生产效率和最低的生产成本以及产品质量的高度可靠。

随着生产力及生产规模的发展，对计算机控制系统的要求也逐渐提高。目前，计算机控制系统有如下几个发展趋势。1 集散控制系统

集散控制系统的特点是分散控制、集中管理。从系统结构分析看，集散控制系统由三大基本部分组成，即分散过程控制装置部分、集中操作和管理部分及通信系统部分。在集散控制系统中，一台控制器控制一个回路或若干个回路这样可以避免在采集中计算机控制系统时，若计算机出现问题，将对整个生产装置或整个生产系统带来严重后果的影响。集散控制系统中用一台或几台计算机对全系统进行全面信息管理，这样便于实现生产过程的全局优化。计算机集成制造系统

计算机集成制造系统简称CIMS，是在自动化信息技术以及制造技术的基础上，通过计算机及其软件，将工厂的全部生产环节，包括产品设计、生产规划、生产过程及生产材料和销售等有机地集成起来，统一决策，实现批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器简称PLC，它吸收了微电子技术和微型计算机技术，发展迅速。如今的PLC无一例外地采用微处理器作为主控器，又才用大规模集成电路作为存储器及I/O接口，其性能各方面都达到了比较成熟的地步，在工业界已经普遍应用。智能控制系统

智能控制是在无人干预的情况下能自动地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。智能控制理论的研究和应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等。常用的优化算法有：遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。

智能控制主要应用于以下几个方面：

①工业过程中的智能控制

②机械制造中的智能控制

③电力电子学研究领域中的智能控制。

离散系统仿真

离散系统的最广泛应用形式是以数字计算机为控制器的数字控制系统。模拟信号经过采样开关和A/D转换器，按一定的采样周期T转换为数字信号，经计算机或其他数字控制处理后，再经D/A转换器和保持器将数字信号转换为模拟信号来控制被控对象，以实现数字控制。

离散控制系统在自动控制领域中越来越多地被广泛应用，它具有以下基本特点：

① 以数字计算机为核心组成实际的控制器，可实现复杂的控制要求，控制效果好，并可以通过软件方式改变控制规律，控制方式灵活。② 数字信号传输可有效抑制噪声，提高系统的抗干扰能力。③ 可采用高灵敏度的控制元件，提高系统的控制精度。

④ 可用一台数字计算机实现对几个系统的分时控制，提高设备利用率，经济性好。

⑤ 便于组成功能强大的集散控制系统。

MATLEB语言是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言。它集成度高，使用方便，输入简捷，运算高效，内容丰富，并且很容易有用户自行扩展。与其他计算机语言相比，MATLEB具有以下显著特点。

① MATLEB是一种解释性语言。输入算式即得出结果，无需编译，对每条语句解释后立即执行。若有错误也立即做出反应，便于编程者马上改正。

② 变量的“多功能性”（每个元素都看做复数，每个变量代表一个矩阵）。③ 运算符号的“多功能性”（所有的运算都对矩阵和复数有效）。④ 强大而简易的作图功能（如果数据齐全，只需一条命令即可给出相应的图形）。⑤ 智能化程度高。

⑥ 语言规则与笔算式相似。

⑦ 功能丰富，可扩展性强。MATLEB软件包括基本部分和专业扩展部分。基本部分包括：矩阵的运算和各种变换,代数和超越方程的求解，数学处理和傅里叶变换及数值积分等。

MATLAB仿真在工程上用来完成系统的设计、性能评估、测试等工作。在科学实验上用来进行数学模型、专业模型的模拟，复杂数值计算等工作。在大学，用来完成一些高等数值计算。在经济领域，可以进行数据评价，数值分析和预测等。

MATLAB的PID控制在计算机中的应用

PID控制器结构和算法简单，应用广泛，但参数整定比较复杂，利用MATLAB实现PID参数整定及其仿真的方法，并分析比较比例、积分、微分控制。PID控制器（比例-积分-微分控制器），由比例单元 P、积分单元 I 和微分单元 D 组成。通过Kp，Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。尽管不同类型的控制器，其结构、原理各不相同，但是基本控制规律只有三个：比例（P）控制、积分（I）控制和微分（D）控制。这几种控制规律可以单独使用，但是更多场合是组合使用。如比例（P）控制、比例-积分（PI）控制、比例-积分-微分（PID）控制等。

MATLEB仿真PID控制

例1：比例（P）控制：单位负反馈控制系统的开环传递函数Gc（s）=1/(s+1)(2s+1)(5s+1),采用P控制，Kp=0.1,2.0,2.4,3.0,3.5，求单位阶跃响应，并绘制响应曲线。

G=tf(1,conv(conv([1,1],[2,1]),[5,1]))

kp=2

tou=[0,0.3,0.7,1.5,3]

for i=1:5

G1=tf([kp*tou(i),kp],1)

sys=feedback(G1*G,1)

step(sys)

hold on

end 运行结果为：

G=tf(1,conv(conv([1,1],[2,1]),[5,1]))

Transfer function:-------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 8 s + 1 >> kp=2

kp =

>> tou=[0,0.3,0.7,1.5,3]

tou =

0.3000

0.7000

>> for i=1:5 G1=tf([kp*tou(i),kp],1)sys=feedback(G1*G,1)step(sys)hold on end

Transfer function: 2

Transfer function:-------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 8 s + 3

Transfer function: 0.6 s + 2

Transfer function:

0.6 s + 2---------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 8.6 s + 3

Transfer function: 1.4 s + 2

Transfer function:

3.0000

1.5000

1.4 s + 2---------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 9.4 s + 3

Transfer function: 3 s + 2

Transfer function:

s + 2--------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 11 s + 3

Transfer function: 6 s + 2

Transfer function:

s + 2--------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 14 s + 3 图形为：

例2：比例微分（PD）控制:单位负反馈控制系统的开环传递函数Gc（s）=1/(s+1)(2s+1)(5s+1),采用PD控制，Kp=2，微分系统τ=0,0.3,0.7,1.5,3，求单位阶跃响应，并绘制响应曲线。

G=tf(1,conv(conv([1,1],[2,1]),[5,1]))kp=2 tou=[0,0.3,0.7,1.5,3] for i=1:5 G1=tf([kp*tou(i),kp],1)sys=feedback(G1*G,1)step(sys)hold on end 运行结果：

>> G=tf(1,conv(conv([1,1],[2,1]),[5,1]))

Transfer function:-------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 8 s + 1

>> kp=2

kp =

>> tou=[0,0.3,0.7,1.5,3]

tou =

0.3000

0.7000

1.5000

>> for i=1:5 G1=tf([kp*tou(i),kp],1)sys=feedback(G1*G,1)step(sys)hold on end

Transfer function: 2

Transfer function:

3.0000-------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 8 s + 3

Transfer function: 0.6 s + 2

Transfer function:

0.6 s + 2---------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 8.6 s + 3

Transfer function: 1.4 s + 2

Transfer function:

1.4 s + 2---------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 9.4 s + 3

Transfer function: 3 s + 2

Transfer function:

s + 2--------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 11 s + 3

Transfer function: 6 s + 2

Transfer function:

s + 2--------------------------10 s^3 + 17 s^2 + 14 s + 3

图形为：

例3绘制离散系统时域响应曲线

num=[1];den=[1 1 1];[numd,dend]=c2dm(num,den,1);dstep(numd,dend)图为：

数字PID控制的现实意义

目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样的。PID控制器可以用来控制任何可以被测量的并且可以被控制变量。比如，它可以用来控制温度，压强，流量，化学成分，速度等等。一些控制系统把数个PID控制器串联起来，或是链成网络。这样的话，一个主控制器可能会为其他控制输出结果。一个常见的例子是马达的控制。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器，其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。但仍不可否认PID也有其固有的缺点：PID在控制非线性、时变、耦合及参数和结构不确定的复杂过程时，工作地不是太好。最重要的是，如果PID控制器不能控制复杂过程，无论怎么调参数都没用。虽然有这些缺点，PID控制器是最简单的有时却是最好的控制器。

篇3：计算机与控制技术

计算机控制技术是将计算机技术与自动控制技术相结合的一种技术, 具有独特的科技优势, 广泛应用于工业、农业、航天航空、交通运输等重要领域。计算机控制技术是一种以计算机为核心的自动控制技术, 在促进国民经济的发展和改善国计民生方面发挥了重要作用。

1 计算机控制系统基础知识

1.1 计算机控制系统概念

计算机控制系统是一种通过将计算机以及各种辅助部件将被控对象与计算机相联系的方式, 来获取一定控制目的的系统。这里的计算机不仅包括数字计算机, 还包括微型计算机、大型计算机和各种专用计算机等。计算机与被控对象的联系方式以及部件与部件之间的联系方式主要分为有线联系和无线联系两种形式, 有线联系即通过电缆等方式进行的联系, 无线联系是指通过红外线、无线电波等方式进行的联系。这里的辅助部件可以分为执行装置、输入输出接口以及检测装置等。

1.2 计算机控制系统特点与分类

计算机控制系统除了兼具计算机与自动控制系统的特点, 还具有速度快、存储大、精度高等新的特点, 在提高控制的精密度与速度以及促进高复杂度控制方法的产生等方面发挥了重要作用。计算机控制技术的发展不仅改变了工业生产方式, 而且优化了人们的生活方式。

计算机控制系统主要分为以下几种: (1) 数据采集系统。计算机不直接参与控制, 而是对数据进行采集与处理, 对各种变化趋势进行分析, 为操作人员提供参考; (2) 分级控制系统。也就是集散控制系统 (DCS系统) , 是一种以微处理器为基础的一种新型控制系统; (3) 直接数字控制系统。计算机直接参与控制, 并通过较强的计算能力, 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, 其通信标准的统一促进了各厂商产品间的互联并且降低了DCS系统成本; (5) 监督计算机控制系统。是一种采用高档微型计算机进行优化分析计算, 实现高级控制与管理的系统。

1.3 计算机控制系统组成

计算机控制系统主要有闭环与开环两种形式。闭环形式是当前计算机控制系统主要采用的形式, 通过对被控对象各种状态的信息采集, 并进行特定的处理, 由输出控制信息去影响被控对象。在开环控制系统中, 计算机不直接影响被控对象, 而是通过人工的方式去影响。

计算机控制系统可分为软件系统和硬件系统两大组成部分。

(1) 软件系统。软件系统是控制机按设计正常运行的基础与必要条件。软件系统又可以分为应用软件与系统软件。其中应用软件主要通过过程控制程序、过程监视程序以及相应的服务程序来确保被控对象的正常运行。用户的需求是应用软件开发的重要依据, 因此应用软件会随着控制要求与被控对象特性的变化而变化。当前, 应用软件正向模块化与标准化方向发展, 这不仅有助于加快软件的开发周期, 而且还有助于提高软件的可靠性。系统软件主要是指能够协调计算机系统内部各种资源并与外界进行联系或提供服务的各种软件。

(2) 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, 对扩展主机的存储容量和促进人机联系起着重要作用。

2 计算机控制技术的发展与应用

计算机控制理论自上世纪50年代萌芽开始, 经过不断的改革与创新, 现已经形成了一套完整的理论体系, 大大促进了计算机控制技术的提高, 当前我国计算机控制技术的发展主要呈现以下趋势:

(1) 网络控制化发展。随着计算机网络技术在计算机控制系统的广泛使用, 传统的回路控制发生了根本变化, 扩大了计算机控制系统在电厂、航天航空、机械制造等领域的应用范围, 促进了信息资源的共享, 并提高了控制的效率与可靠性。

(2) DCS与PLC的新发展。DCS即集散控制系统, 通过采用分布式控制理念, 以单片微机技术为载体, 并以解决过程分散控制与信息集中管理整合问题为目的。未来DCS将朝着高质量、低能耗、低成本方向发展。PLC即可编程序控制系统, 主要用于生产过程的控制。今后PLC的发展主要有以下几个特点:控制器的高速、高能和大量;编程语言的多样化以及通讯网络的广泛应用。

3 计算机控制系统的设计

计算机控制系统的设计是计算机控制系统正常高效运行的重要保障, 计算机控制系统的设计不仅要考虑到系统的质量、可靠性、实时性, 还应考虑到系统的长期有效性。计算机控制系统的设计过程主要包括以下步骤: (1) 明确控制任务。设计的第一步就是明确控制任务, 并制定详细的设计任务说明书, 这是整个设计过程的重要依据; (2) 设计系统的总体方案。根据系统设计任务书, 制定系统设计总体方案, 选择合理的软、硬件以及最优的组合方式; (3) 软件设计。根据设计任务书以及用户的具体需求, 选择合理的编程语言进行软件的设计; (4) 系统安装调试。根据工艺流程图进行系统安装, 并进行调试, 及时解决出现的问题。

摘要：随着计算机技术与微电子技术的进步与发展, 计算机控制技术得到了很大提高, 被广泛应用于企业管理与工业生产中, 从而实现了企业管理与生产过程的自动化。本文介绍了计算机控制技术的组成与特点, 描述了计算机控制技术的发展现状与方向, 最后对计算机控制技术的设计过程做了简要分析。

关键词：计算机控制技术,组成与特点,发展,设计

参考文献

[1]吴作勋.计算机控制技术的发展现状[J].福建农机, 2005 (S1) .

[2]王吉, 张品.浅析计算机控制技术的新发展及应用[J].数字技术与应用, 2013 (05) .

篇4：计算机与控制技术

[关键词]计算机控制技术；实践教学；课程改革

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）08-0132-03

计算机控制技术是电气工程及其自动化专业重要的专业技术课程之一。本课程的任务是培养学生掌握计算机控制的基本概念，掌握计算机控制系统的基本分析方法和设计方法，使学生从理论上掌握计算机控制系统的基本原理及应用，使学生具备有效地分析和设计计算机控制系统所需的必要的知识、洞察力和理解力。它融合了计算机技术、控制理论、计算机通信等多种技术，以计算机在系统控制中的应用为中心，以计算机控制系统为主线，涉及控制系统硬件、软件、系统分析和应用等方面的问题，因此计算机控制技术是一门理论性和实践性都很强的专业课程。

但是，从近几年的教学效果来看，通过本课程的学习，学生能够很好地掌握计算机控制系统的相关理论，但是无法很好地完成面向实际应用的计算机控制系统的设计。计算机控制技术课程兼具理论性和实践性，在教学过程中，必须将课堂理论教学与实践教学有机结合，培养学生分析和解决实际问题的能力。因此对计算机控制技术课程教学方法的改革进行研究、探索和实践是十分必要的。

一、计算机控制技术课程分析

计算机控制技术是模拟电路、数字电路、单片机原理、自动控制原理以及计算机技术等前期课程的再次综合与进一步升华，学习难度较大，特别是在基础薄弱的情况下，学习该课程就显得更为吃力。由于该课程的理论性和实践性都很强，传统的授课方式过于偏重理论教学，难以将理论与应用结合。传统方式授课时仍以数字控制理论为主体，在理论的应用中介绍微机控制方式及其具体实现，减少了计算机与实际控制系统结合的内容，这种方式与培养应用型专业人才的目标相距甚远。最为明显的后果是学生走上工作岗位后，所学的知识在具体生产应用中很难适应实际的生产实践。

计算机控制课程具有如下特点：1.应用性强。计算机控制技术在十分广泛的领域内获得越来越多的应用，在新型工业化中起着不可缺少的重要作用。2.更新性强。随着计算机技术和自动控制理论的不断发展，其教学内容也不断更新。3.综合性强。涉及电子技术、自动控制理论、过程控制、微型计算机原理与应用等多方面的知识，综合了许多的基础理论和前期课程。4.实践性强。本课程是典型的需要理论联系实际，要求学生理论分析、系统设计和实验实现三位一体，培养学生科学、技术与工程一体化的意识和能力的课程。

二、计算机控制技术教学中存在的问题

通过对省内多所开设有计算机控制技术课程的理工类和综合类本科院校的教学过程和教学效果进行调研，发现以下问题：计算机控制技术的教学过程仍是以教师为主体的传统授课方式，老师授课学生听讲；课内实验大多为验证型实验，学生发挥自主能动性的机会很少，造成了学生的实践能力和综合素质培养不够，学习效果不佳。

分析造成此种结果的原因，主要有以下几个方面：1.教师方面：教师的授课重点更多地放在了理论知识的传授上，而对于知识的实际运用比如系统设计中的团队合作等往往被放在了次要的位置；2.教材方面：大多数教材在设计中以控制系统各组成部分的介绍和理论推导为主，实际的案例很少，针对案例的分析和讲解更少，对学生实际应用能力的培养很难起到明显的作用；3.课程安排方面：理论课和实验实践学时差别较大，实验内容同实际工程应用相脱离，使得学生难以在实验实践环节中得到实际的工程经验；4.考核方面：以出勤、作业成绩和考试成绩评价学生的学习效果，没有对学生的应用能力和实践能力进行考核，导致大部分学生不重视实验实践教学环节。

三、计算机控制技术教学方法改革的研究与探索

我们通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息，在深入分析现在计算机控制技术课程教学过程中存在的不足之处的基础上，提出以下改革方案：基于系统工程理论，加强计算机控制系统课程设计和创新实践环节，同步提升学生的理论水平和实践动手能力；同时，将“卓越工程师培养计划”的理念引入计算机控制技术的教学中，以提高学生“学以致用”的综合素质和动手能力，为国家培养出适应新环境的高素质的，具有创新思维、创新能力的综合性应用型人才。

（一）基于系统工程理论，培养学生的系统观念

系统观念的建立是工业自动化专业学生所应达到的最终培养目标之一，需要教师在传授知识的过程中潜移默化地教导学生，使其从思想上重视系统理论，自觉地在日常学习中树立系统观念。系统观念的树立应该从多方面入手进行指导，包括指导学生系统地看待问题，教育学生系统地思考问题，指导学生系统地解决问题。计算机控制技术课程教学本身就是一个系统工程，它和多门专业基础课息息相关，比如电路，电子技术，单片机技术等，还和多门专业课相关，比如自动控制原理，电力电子技术等。因此需要从相关的专业基础课开始进行系统的专业知识培养，循序渐进、潜移默化地进行系统观念的培养。在这个系统工程中，教师不仅是计算机控制系统的理论技术知识的传授者，更重要的是还要充当学生系统观念培养的引路人。要将控制系统的思想内核及方法应用到计算机控制技术的教学实践中，用系统方法论对该课程的理论和实践教学进行改革研究，从而达到使该课程的教学系统工程最优化的目的。计算机控制技术是一门高度综合的课程，是元件与系统的结合，硬件与软件的结合，强电与弱电的结合，算法研究与程序实现的结合。因此，我们在教学组织上要通过对这四个结合的论述和理解，使学生树立系统设计的协调意识和全局优化意识，提高学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。

（二）加强课程设计环节，做到“三有、两严、一宽”

专业课程设计是计算机控制技术教学过程中培养学生系统观念的重要环节之一，它要求学生在此过程中必须运用系统论的方法，系统地看待和分析问题，系统地思考和解决问题。为了系统地训练学生综合运用所学知识解决本专业方向的实际问题的能力，我们采用了如下措施。首先为了保证时间的充裕性，将计算机控制技术课程设计时间定为6周。其次要做好前期准备工作，教师需要先把计算机控制技术课程设计的要求知会每一位学生，这些要求分布在任务书和指导书中。学生要认真阅读和领会任务书和指导书的内容，做到心中有数，以便能够在接下来的工作中系统地分析设计任务。分析任务的步骤完成后，学生将会依据自身条件在网络上或者图书馆内查阅相关专业技术资料，系统地了解实际系统的组成、原理和设计过程，系统地思考解决问题的方法。然后教师会根据学生对课题的了解情况合理地分组，一般是5人分为1个小组，小组内选出小组长一名，负责课程设计工作的总体安排和协调。要求每个小组在课程设计的各个阶段均需撰写相应的设计进展报告，以便教师能够根据各组的进展情况有针对性地进行指导。最后是课程设计的总体评价机制，我们会综合考虑学生在课程设计中的表现，如日常出勤、报告撰写、实际作品的运行情况、程序编写的合理性和效率、最后答辩表现等因素，最终综合评定课程设计总成绩。答辩环节是计算机控制技术课程设计中非常重要的一环，它不但能够有效地检验学生设计任务的完成情况，而且能够便于教师发现学生在过程中存在的薄弱环节。通过对每个学生在答辩过程中体现出的问题进行总结，就能够在今后的课程设计中有针对性地进行改进，从而达到提高教学效果和效率的目的。

在课程设计的实际操作中，教师要做到“三有、两严、一宽”。“三有”即有指导性的时间和内容的安排计划；有加强能力培养的具体目标；有切实可行的操作规程，保证把能力培养落到实处。“两严”即严格要求学生自己动手设计方案和调试；严格验收检查。“一宽”即为学生创造宽松的学习氛围。

（三）重视课程实践教学，提高学生学习兴趣

课程实践教学是对传统实验教学的补充和升级，传统的实验教学是在现成的实验设备上完成既定的测试和设计，其内容和步骤都已限定，学生自由发挥的余地较小。针对课程实践教学的目标，我们拟以单片机为控制器，融合Matlab、Protel及Protues等软件完成计算机控制系统的课程实践。利用Matlab软件设计仿真方案，完成数字控制器的仿真设计和参数选择；利用Proteus和Keil软件设计计算机控制系统的硬件仿真系统，使学生在选择微处理器、A / D转换器、D / A转换器以及其他典型元器件时有了更多的自主性；软件仿真和硬件仿真全部通过后即可进入系统的实质性实现阶段，学生通过Protel软件绘制电路原理图和PCB图，自己制版，焊接，下载程序直至软硬件调试成功。实践教学的改进，大大提高了学生的学习兴趣。

四、结论

本文针对目前计算机控制技术教学过程中普遍存在的问题，以适应电气工程专业应用型人才培养为目标，结合本地区经济的发展特点与我校该专业的实际条件，通过广泛调研兄弟院校、毕业生用人单位的培养经验和反馈信息，对计算机控制技术专业课程体系进行了改革与实践，构建了适应新环境条件下的新的教学理念和教学方法。主要创新点包括：提出了基于系统工程理论，培养学生的系统观念；进行课程设计改革，做到“三有、两严、一宽”。

计算机控制技术课程改革方案实施后，学生的理论水平和实践动手能力有明显提高，使我校的毕业生就业竞争力大大加强，从而为更好地培养电气工程复合型技术人才打造了科学的平台，也为其他高校尤其是应用型二本地方院校人才培养提供了理论依据和参考价值。

[ 参考文献 ]

[1] 李云霞，康波，邹见效.计算机控制系统教学改革思路和实践[J].实验科学与技术，2012（2）：70-72.

[2] 温淑慧.计算机控制技术实验教学改革初探[J].教学研究，2010（6）：59-61.

[3] 黎萍，刘保军.计算机控制技术教学改革初探[J].中国电力教育，2011（27）：170-171.

[4] 孙坚，王强.宽口径培养模式下《计算机控制技术》的教改与实践[J].中国电力教育，2013（28）：130-131.

[5] 罗胜，薛光明，周宏明.建设开放的《计算机控制技术》实践教学体系[J].现代教育技术，2008（7）：113-118.

篇5：计算机与控制技术

（一）位置图。图纸比例不限；

（二）用地现状图。图纸比例为 1/1000～1/2000，分类画出各类用地范围（分至小类），标绘建筑物现状、人口分布现状，市政公用设施现状，必要时分别绘制；

（三）土地使用规划图。图纸比例同现状图，画出规划各类使用性质用地的范围；

（四）地块划分编号图。图纸比例 1/5000，标明地块划分界线及编号（和本文中控制指标相对应）；

（五）各地块控制性性详细规划图。图纸比例为 1/1000～1/2000，图纸标绘以下内容： 1.规划各地块的界线，标注主要指标； 2.规划保留建筑； 3.公共设施位置； 4.道路（包括主、次干道、支路）走向、线型、断面，主要控制点坐标、标高； 5.停车场和其他交通设施用地界线；（必要时 4、5 两项可单独绘制）。

（六）各项工程管线规划图。标绘各类工程管网平面位置、管径、控制点坐标和标高。三．审批：应该由市人民政府审批。编制分区规划的城市的详细规划，除重要的详细规划由城市人民政府审批外，由城市人民政府城市规划行政主管部门审批。61.控制性详细规划的指标体系确定的意义、如何确定、要考虑哪些因素、这些因素之间的关系规定性指标：用地性质，用地面积，建筑高度，建筑密度，容积率，建筑后退道路红线距离，泊车位及配套服务设施，绿地率，交通出入口方位。指导性指标：入口容量，建筑形式、体量、色彩、风格等，其他环境要求。意义： 62.容积率与哪些参数有关，如何确定容积率＝总建筑面积/用地面积应该于用地面积，建筑高度，建筑密度等有关。63.控制性详细规划的作用与地位控规作为总规和修规的连接环节，是城市规划管理的主要依据和土地有偿使用的前提条件。总体规划侧重城市总体结构的把握和宏观控制，在城市大的总体布局决定的前提下，城市规划管理涉及最多的具体的工作就需要控制性详细规划确定，具有不可替代的重要作用，已经成为我国城市规划体系中的一个独立的层次和具有较明确内涵的工作 64.法定图则产生背景、存在问题，如何解决这些问题定义：法定图则是指在已经批准的全市总体规划、次区域规划及分区规划及其它专项规划的指导下，对规划区内指定片区的土地利用性质、开发强度以及公共配套设施、道路交通、市政设施、城市设计等方面做出控制和引导规定，经过法定程序批准后成为具有法律效力的规划文件。产生背景：80 年代初以来各个城市广泛采用的一种控制性详细规划的管理手段，是在国家规定的三层规划体系上（总规，分区规划，详细规划）通过控制性详细规划来划定开发地块的范围、用途和容积率等，以此作为规划管理（包括招标、拍卖）的依据。存在问题:一，在编制规划中容易产生“一刀切”的情况，即不根据各自特色来控制规划，难以取得针对性；二，具有很强的“刚性”，使得规划控制和经济发展产生矛盾，特别是政府鼓励和提倡的措施难以引导；三，体系不够健全，导致人为痕迹过多；四，编制内容和项目组织有偏差，是编制工作缺乏保障，质量不高；五，公共参与程度不高，宣传程度也不高，或者技术性过高，降低了公众兴趣。65.美国区划法、香港法定分区计划大纲图、台湾土地使用分区管理、深圳法定图则的区别区划法是２０世纪初由美国大力发展而成为城市规划中一种详细控制建筑的手段，其最主要的作用在于规定了建筑在地块上的位置，高度和用途。66.控规中如何加强法制化国家的《城乡规划法》应当规定控规的编制层次，审批、变更的程序与权限，规划编制、管理与监督的体制；确立控规图则的法律地位，明确控规图则制定的基本程序。由建设部根据《城乡规划法》制定部门规章《规划编制办法》，确定控规的具体编制办法。根据《城乡规划法》和《规划编制办法》，由各地方立法机关制定《土地使用与建筑管理技术规定》等地方法规，明确控规阶段的土地分类、适建规定和强度等，明确其审批、变更的权限，明确争议的仲裁机构，公众参与的方式，赋予控规以明确的法律地位。这样使管理操作的法制化与管理技术的法制化相互配合，行政法体系与技术法体系相互支撑，共同构成完善的城市规划法规体系。67.区划的定义，发展过程定义：在城市总体规划的基础上，对局部地区的土地利用、人口分布、公共设施、城市基础设施的配置等方面所作的进一步安排。68.通则式与判例式的定义与区别，典型国家，两者的结合城市规划实施体系，即控制规划体系，主要有两种方式：通则式、判例式。美国、德国和日本的规划管理部门在审理开发申请个案时不享有自由量裁权。只要开发活动符合法定规划，就能获得规划许可。属于通则式的开发控制。在英国、新加坡和香港，规划部门有权在审理开发申请个案时，附加特定的规划条件，属于判例式的开发控制。通则式和判例式开发控制方式各有利弊，通则式比较透明，可以减少一些腐败行为，在英国，新加坡，香港因为比较封闭就有可能产生一些腐败的体系，当然这只是一个担忧，可能事实并没有这么严重。由于通则式和判例式的开发控制各有利弊，各国和地区都在两者之间寻求更为完善的开发控制体系。69.土地使用兼容性的定义、相关的影响因素定义：土地使用兼容性是既定的规划环境对个性用地的使用状况容纳与否的选择。通俗的讲就是对于土地使用的多功能性的许可。影响因素： 1.城市用地布局与结构。在总体规划的控制下，大范围的土地性质变更是不行的。2.公共服务设施和市政设施需求。对于必须满足的服务设施，土地使用的变更会影响其供求平衡，也是不行的。3.用地性质与开发强度。开发强度的置换也是一种错误，会导致环境质量、交通、设施水平下降。4.环境质量状况。不能造成环境质量恶化。5.城市空间形态和景观。不能造成形态和景观恶化。70.兼容性规划与管理如何进行完善 1.深化充实土地使用兼容规划与管理的内容一．补充制定土地使用兼容规划和管理的决策原则，这些决策原则主要有：1保持区域范围内规划用地布局结构的整体合理与稳定 2确保区域范围内人口分布、公共服务设施与市政设施容量与能力的平衡 3保证相容用地的功能相互协调，维护周边地域的环境质量 4符合城市设计原则要求，不影响城市景观形象优美和谐二．量化规划区内的人口、用地结构与各种设施的允许浮动值以及环境兼容评价的标准三．区分不同开发方式的用地，细化土地使用兼容规定 2.实行动态的控制性详细规划与管理机制 3.提高城市规划与管理人员素质，规范城市土地使用兼容规划管理的法规制度居住区规划技术经济分析：（或指标分析）

一、用地平衡表及各项技术经济指标的计算与分析

1、平衡表（用地）的内容和用地计算住宅区总用地住宅区用地界线一般情况下按以下三总情况予以确定：

1、天然障碍的边界，指河流、水面、陡坎等边界线；

2、人工设施的边界，指围墙、场地边缘和道路的红线或中心线；

篇6：计算机控制技术总结

5.17去了东区做完了两个实验，计算机控制技术这门课算是落下了帷幕。这门课虽然结束了，但这门课里面所讲述的内容，对我们以后的工作将是意义深远。上学期我们学习了自动控制技术，但是这门课更多的是包含了自动控制技术里的理论知识和一些定理的推算证明，此外也涉及到了电子技术、计算机应用技术，这是一门以计算机为控制核心的学科。如今计算机控制系统已成为当今自动控制的主流系统，已逐步取代传统的模拟检测、调节、显示、记录、控制等仪器设备和很大部分人工操作管理，并且可以采用较复杂的计算机方法和处理方法，是受控对象的动态过程按规定方式和技术要求运行，完成各种过程控制、操作管理等任务。

这本书我们一共学习了7章，下面我将一章一章的进行总结。

第一章绪论

（1）计算机控制系统就是有各种各样的计算机参与控制的一类控制系统

（2）计算机控制系统组成：由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件

（3）计算机控制系统分类：计算机操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统、计算积分及控制系统、离散控制系统

（4）计算机控制系统信号的采样与恢复

（5）计算机控制系统发展趋势

第二章 Z变换及Z传递函数

（1）Z变换的定义

时域（2）

f*(t)f(kT)(tkT)k0

F*sfkTeskT

k0

s 域



Z[f(t)]Z[f*(t)]F(z)f(kT)zkZ域

k0

（3）求Z变换方法：级数求和法、部分分式法

（4）常用信号Z的变换（P19-20），常用Z变化表（P27）

（5）z 变换的基本定理：线性定理、滞后定理、超前定理、终值定理、卷积和定理、求和定理、初值定理、位移定理、微分定理

（6）求Z反变换：长除法、部分分式法、留数计算法

（7）广义Z变换：超前情况、滞后情况

（8）Z传递函数的求法：用拉氏反变换求脉冲过渡函数，将g(t)按采样周期T离散化，得g(kT)，应用定义求出Z传递函数

第三章计算机控制系统的分析

（1）离散系统稳定的充分必要条件是：闭环Z传递函数的全部极点应位于Z平面的单位圆内。

（2）Routh稳定性准则在离散系统的应用（P41）

z或 z（3）被控变量进入新稳态值附近±5%或±3%的范围内就可以表明过渡过程已经结束

第四章计算机控制系统的离散化设计

（1）最少拍系统设计的基本原则:1对于特定的参考输入信号，到达稳态后，系统

在采样时刻精确实现对输入的跟踪。2系统以最快速度达到稳态。3D(z)应是物理可实现的。4闭环系统应是稳定的。

(2)三个假设条件:1G(z)在单位圆上和圆外无极点，（1，j0）点除外；2 G(z)在单位圆上和圆外无零点；3 G0(s)中不含纯滞后，q是T的整数倍。

(3)避免发生D(z)与G(z)的不稳定零极点对消，应满足如下稳定性条件: 1．We(z)的零点应包含G(z)中全部不稳定的极点。2．G(z)在单位圆上或圆的零点应全部包含在希望闭环Z传递函数W(z)的零点中。3．如果G(z)中含有纯滞后的环节即z-N（N为整数），则G(z)分子中的z-1因子应全部包含在W(z)分子中，这会使系统过渡过程时间延长。

第五章计算机控制系统的模拟化设计

(1)模拟控制器的离散化方法：冲击不变法，加零阶保持器的Z变换法，差分变化法，双线性变换法，频率预畸双线性变换法，零、极点匹配法

（2）数字PID控制算法：位置式、增量式

（3）算法改进：积分分离PID算法，不完全微分PID算法，微分先行PID算法，带死区PID算法，抗积分饱和PID算法

（4）参数调定：试凑法

第八章复杂控制规律系统设计

（1）Smith预估控制的基本原理：引入预估补偿器，使得补偿以后的闭环系统的特征方程中不包含纯滞后特性。

(2)纯滞后补偿控制的数字控制算法步骤:① 计算反馈回路的偏差② 计算纯滞后补偿器的输出③计算偏差④计算控制器的输出

（3）纯滞后补偿控制系统的典型应用:减温器温度纯滞后补偿控制,精馏塔的温度纯滞后补偿控制

（4）串级控制系统控制原理: 单回路负反馈控制。

（5）串级控制系统的设计原则:系统中的主要扰动应该包含在副控回路之中, 副控回路中应该尽量包含积分环节

（6）串级控制系统基本概念:主调节回路用于保证控制精度，系统中起“细调 ”作用，主调节器一般采用 PID 控制器。副调节回路用于克服主要干扰，系统中起“粗调 ”作用，副调节器一般采用 P或PI 控制器。