计算机控制系统设计.pdf
目录
一、计算机控制系统概述-1-
1。1计算机控制系统定义-1-
1.2计算机控制系统组-1-
二、模拟量输入通道-2-
2。1模拟量输入通道作用-2-
2。2模拟量输入通道的结构组-2-
2。3各部分组成的作用-2-
2。3。1信号变换器-2-
2.3。2前置滤波器-3-
2。3。3多路模拟开关-3-
2.3。4前置放大器-3-
2。3.5采样保持器-3-
2.3.6AD转换电路-4-
三、模拟量输出通道-4-
3。1模拟量输出通道结构-4-
3。2D/A转换器-4-
3。2。1D/A转换器DAC0832的结构特点-4-
3.2。2DAC0832的工作原理-5-
四、实际仿真电路-5-
一、计算机控制系统概述
1.1计算机控制系统定义
计算机控制系统（ComputerControlSystem，简称CCS)是应用计算机参与
控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系
统。这里的计算机通常指数字计算机，可以有各种规模，如从微型到大型的通用
或专用计算机。辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。与被控
对象的联系和部件间的联系，可以是有线方式，如通过电缆的模拟信号或数字信
号进行联系；也可以是无线方式，如用红外线、微波、无线电波、光波等进行联
系。被控对象的范围很广,包括各行各业的生产过程、机械装置、交通工具、机
器人、实验装置、仪器仪表、家庭生活设施、家用电器和儿童玩具等.控制目的
可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求,也可以是达到某种最优化目
标。
与一般控制系统相同，计算机控制系统可以是闭环的,这时计算机要不断采
集被控对象的各种状态信息,按照一定的控制策略处理后，输出控制信息直接影
响被控对象。它也可以是开环的，这有两种方式:一种是计算机只按时间顺序或
某种给定的规则影响被控对象；另一种是计算机将来自被控对象的信息处理后，
只向操作人员提供操作指导信息，然后由人工去影响被控对象.
1.2计算机控制系统组成
计算机控制系统由控制部分和被控对象组成，其控制部分包括硬件部分和软
件部分，这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包
括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程
序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套，有一定的通用性。应用软件是为实
现特定控制目的而编制的专用程序，如数据采集程序、控制决策程序、输出处理
程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等，由实施控
制系统的专业人员自行编制。
计算机控制系统通常具有精度高、速度快、存储容量大和有逻辑判断功能等
特点，因此可以实现高级复杂的控制方法，获得快速精密的控制效果。计算机技
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术的发展已使整个人类社会发生了可观的变化，自然也应用到工业生产和企业管
理中。而且，计算机所具有的信息处理能力，能够进一步把过程控制和生产管理
有机的结合起来（如CIMS），从而实现工厂、企业的全面自动化管理。
二、模拟量输入通道
2.1模拟量输入通道作用
模拟量输入通道的任务:实现模拟量到数字量的转换
组成核心:A/D转换器
2。2模拟量输入通道的结构组成
模拟量输入通道一般由I/V变换，多路转换器、采样保持器、A/D转换器、
接口及控制逻辑等组成。过程参数由传感元件和变送器测量并转换为电流(或电
压）形式后，再送至多路开关；在微机的控制下，由多路开关将各个过程参数
依次地切换到后级，进行采样和A/D转换，实现过程参数的巡回检测模拟量输
入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口
送往计算机。传感器：它是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检
测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的输出。是将生产
过程工艺参数转换为电参数的装置，大多数传感器的输出是直流电压（或电流）
信号。为了避免低电平模拟信