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　　隨著計算機控制技術、軟體工程理論、現場匯流排智慧儀表和網路技術的發展，計算機已經具有更高速的運算能力、更高的儲存能力、更高效的處理能力。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　篇一

　　《 計算機在自動控制中的應用 》

　　摘要：伴隨現代計算機技術手段的不斷更新與快速發展，其在自動控制技術實踐中實現了越發廣泛的應用。近期，較多大規模企業單位投入了現代化生產設施系統以及生產線，逐步實現了企業自動化生產管理目標。然而其自動化控制水平以及資訊獲取能力仍有待進一步的優化完善。該文基於計算機自動控制體系基礎特徵探討了其自動控制中的實踐應用。對激發其核心功能價值，全面實現自動化控制管理目標，提升行業競爭力，有重要的實踐意義。

　　關鍵詞：計算機;自動控制;應用

　　中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044***2014***28-6699-02

　　當前，自動化控制手段在各企業單位實踐生產以及農業發展中實現了更加廣泛的應用，其逐步成為現代科學技術建設發展的主體方向。在較多新興學科系統之中，自動化控制手段則成為一項必備條件。例如，航空航天導彈制導、控制火器等等。另外製造生產重要儀器等領域之中，自動化計算機控制手段也發揮了極為重要的作用。計算機在自動控制中的應用，可顯著提升工業化生產實踐效率，體現良好的可靠安全性，並創設明顯的經濟效益。

　　1 計算機自動控制體系狀況

　　1.1 計算機自動控制體系特徵

　　計算機系統自身具備較強的資訊資料儲存能力以及邏輯判斷能力，在自動控制中進行應用可激發其內在的優勢功能價值，可謂工業生產技術領域的較大飛躍，合理解決了實踐生產過程中應用常規控制手法不能應對的問題。具體來講，計算機自動控制體系呈現出了四類基礎特徵。一類為基於體系設計規劃特徵而體現出來的控制規律豐富多樣、十分靈活且可便利的進行改動的特點。另一類特徵在於，設計規劃以及應用計算機自動控制體系階段中，同企業實踐管理與生產有效融合，進而使工作自動化水平不斷提高。第三類特徵在於計算機系統依照指令執行更加方便，可以較低的成本投入取得豐富的回報，且工作效率水平較高。另外，計算機系統的全面優化進一步促進了工業化生產的優質控制與全面發展。

　　1.2 計算機自動控制體系結構

　　計算機自動化控制體系的優質執行離不開效能可靠、構造合理、搭配適宜的整體結構。一般來講，計算機自動控制體系涵蓋具體的控制物件、執行器裝置、測量過程、調節裝置與工作通道等。其中，控制物件為要進行控制管理的系統設施以及裝置，其通過傳遞函式進行表徵，特徵可通過放大係數、時間常數以及純滯後時間進行闡釋。執行器裝置為自動控制體系中的核心結構，可有效的更新輸出以及輸入直線位移，進而實現生產流程管控目標。在測量過程中，計算機自動控制體系構成的工作環境條件，可有效將被控制物件引數合理的轉變成不同類別的訊號。在數字調節裝置以及傳輸通道環節，前者通過事先編訂的計算機程式執行，圍繞計算機數學為核心，具體涵蓋轉換裝置、取樣保持裝置以及多路控制開關。例如，商品房專案供熱管理體系內，可合理的引入計算機自動控制手段，針對一些沒有住戶房間以及不需要熱源的倉庫供熱體系進行合理的調節管控。可利用建立居民生活居住狀況資訊資料庫，打造形成詳實的報表系統，進而發揮良好的資料支撐功能。可利用計算機系統編寫具體的程式段用於釋出各類自動化控制命令。並可同物理系統裝置有效結合彙總各類溫度資訊，進而真正實現自動化管理目標。

　　2 計算機在自動控制中的應用

　　2.1 順序作業控制應用

　　順序作業生產中，計算機進行自動化控制應用具體目標在於管理並監視各單位生產環節中具體的分立工序，並承擔持續性的生產管理任務。主要將製造生產半導體整合晶片作為具體任務。生產環節包含數十個工序。各個生產工序之中，則要針對處在各個方位的晶片放置做好管理。該任務過程對於操作時間以及標準要求均較為嚴格，要想實現既定管理控制目標，則應合理的應用計算機自動控制手段，發揮其高精密性特點。

　　2.2 交通管控應用

　　計算機在公共交通事業中同樣發揮了重要作用，其自動化控制技術功能十分明顯。主要任務在於對空中飛行進行交通管控，同時在高速公路或是高鐵上的應用也較為廣泛。例如在空中飛行中，可利用專業控制裝置完成具體任務。控制中心工作人員需要按照控制裝置呈現的交通訊息對飛信員發出指令，指揮其完成飛機的駕駛、起飛以及降落控制。執行之中，控制裝置實時掌握的資訊涵蓋從無線電導航裝置傳輸而來的飛行計劃、具體的航向方位以及行駛的高度等。另外，在高鐵系統之中，計算機系統的自動化控制應用也創設了明顯的經濟效益，不僅可全面提升高鐵服務執行可靠安全水平，還可節約較多的人力資源，提升燃料應用效益。

　　2.3 數控機床應用

　　數控機床之中會廣泛的用到計算機自動控制手段，特別是生產各類規模較小且非標性的構造複雜零件上，體現了明顯的效益價值。在該生產實踐階段中，會較少涉及到人工管理控制，同時合格率數值並不高。數控機床之中主體利用的是計算機自動數控功能。另外在化工生產、造紙生產、發電執行等領域中也會廣泛的應用到計算機自動控制技術。可通過數字控制裝置對輸入以及任務工序進行調節優化，令控制體系始終處在良好的狀態。另外，計算機自動控制系統還包含優質的單片微計算機功能，在自動控制過程中體現了良好的應用價值。

　　2.4 資料探勘處理應用

　　隨著計算機技術手段的快速更新發展，形成了大量豐富多樣的資料資源，其種類與數量的提升，迫切的需要一種行之有效的處理方式方能夠令更多的資料資訊發揮應有的價值。新時期，生產物料向著現代化、資訊化的方向不斷髮展，更多的資料資訊為其提供了多元化的資源基礎，同時也引入了一些無效資訊。該類資料的不斷累加影響了生產物料對於資料處理研究的效率，並影響了資料檢索的效果。再加上，生產物料有關資訊在智慧化的改革發展程序中相應的處理手段沒能夠全面成熟，致使生產物料不能對眾多無效資訊作出快速及時的處理，導致該行業智慧化建設發展之路受到了嚴重阻礙。因而，採用有效的資料探勘手段成為必然趨勢，該技術開發應用可為智慧化、資訊化的物料生產提供有力支撐，使資料處理中的難點問題迎刃而解。資料探勘技術主要為充分挖掘各類模糊資訊，並處理有關的邊沿資料資訊，進而將隱藏在內容之中的眾多資料全面顯現出來。同時，利用隱含資料中建立的有效資料關係，可分析總結得到資料闡釋的更深層次內容。當前具體的資料探勘工具包含三種類別，第一種為分析處理一般資料資訊的軟體包。第二種則就特殊功能進行開發研究形成的軟體工具。還有一類則較為高階，即針對大型資料進行處理分析的工具軟體。由於物料生產涉及的資源量龐大複雜，可謂擁有海量資訊。因此，利用某一個獨立的工具不能達到充分應用資料探勘資訊的目的。面對實踐應用中的各種壓力，則會令技術員工逐步試探研究開發更為高效合理的應用軟體，其研究方向則會顯現出更加集中、充滿智慧性且應用操作更為便利的特徵。 　　2.5 監控系統應用

　　工業控制領域中計算機技術的應用促成了監控系統邁進了更高的發展階段。由於現代企業經營生產規模持續擴充，因此對於電能質量與服務供電安全水平要求全面提升。面對能源趨緊的現實狀況，大眾對於生產系統服務執行的環保經濟性更加重視。為有效應對該類問題，便應對於龐大複雜的資料資訊做好深入的研究以及精密的計算。執行監控體系則應配備與人腦類似的設施，即計算機系統。早期的發展階段中，監控體系僅僅在一些小範圍領域進行應用，例如電力生產等。

　　該時期通過遠動技術，將相應的遠動設施裝設在各個生產車間之中，通過收集處理各個生產車間具體的負荷狀況，瞭解不同線路的電壓以及電流數值，掌握功率狀況、不同調試開關實時資訊等。而後利用控制電纜將該類資訊送達排程管理中心並在排程臺配備的螢幕以及儀表中清晰的顯示出來。有關排程工作人員則可實時掌握該類執行引數，明確整體系統呈現出的工作執行方式。並可動態的觀察到各類開關裝置出現的事故跳閘問題。該環境下，排程管理中心可快速及時的對全企業供電系統服務執行質量做動態監控。工作人員可在中心內直接實施開關的投入或是斷開操作。該類基於佈線邏輯模式的系統裝置，令變電站監控管理系統可發揮良好的遙測、遠端控制以及遙信功能。

　　又如，公路監控管理系統的建立成為計算機在自動控制中實踐應用的成功典範。公路隧道中，應用計算機系統技術可釋出車道指示資訊，佈置訊號燈並提醒車輛限速，確保隧道通行車輛可依據具體的交通狀況作出快速安全的調整。實際操作中可對交通通行車輛做合理的限速，倘若隧道之中出現了能見度水平不足或聚集有毒物質超出規定標準等現象，則可釋出短期封閉隧道的指令。各類通行車輛的具體狀況與有關限速的指示資訊需要利用PLC技術完成，各個交通訊號的指示資訊則藉助內定的PLC程式進行管控，調節輸出繼電器裝置，發揮應有功能。而具體的限速、有關隧道之中天氣條件的指示則可利用PLC系統之中的序列通訊埠完成輸出管控。隧道之中可配置相應的車輛通行狀況檢測裝置，明確具體的車流量、行車速度以及佔用車道百分比等，將PLC控制技術進一步擴充套件，利用序列通訊系統結構進行彙總採集。首先需要存入到內部PLC儲存裝置之中，而後傳輸至控制器中心完成資訊資料的處理分析。隧道之中具體的通風狀況為反應行車環境標準的一個重要條件。可利用在隧道之中佈設測量風俗儀器裝置探查具體的通風狀況。倘若高速公路工程的隧道處在海拔水平較高的區域，則還應備設測試CO濃度的儀器以及反應能見度的裝置。當通風控制體系對該類環境資訊資料完成動態採集以及檢測之後，就其具體的工作狀態則可反映出相應的調節控制標準，進而確保空氣指標與質量全面契合車輛通行需要的各類標準。利用通風管理控制系統不但可全面保障隧道之中行車的可靠安全性，還可有效的提升應用能源效率，契合與時俱進、全面創新的發展需要。隧道之中對於各類環境資訊的處理採集均需要利用PLC系統之中的模擬輸出模組完成。

　　3 結束語

　　總之，計算機技術綜合優勢十分明顯，發揮其在自動控制領域的功能作用十分必要。我們只有進一步明確計算機自動控制體系狀況、合理的制定計算機自動控制應用策略，方能繼續推動各行業的穩步發展，提升現代化管理水平，實現全面昇華。

　　參考文獻：

　　[1] 陳春英.基於關聯挖掘技術的數字生產物料個性化推送服務[J].生產物料情報工作，2010，***1***：105-109.

　　[2] 陳茜，劉明.計算機自動控制整體提升系統在寶安體育場輪輻式索-桁屋蓋整體張拉工程中的應用[N].第十一屆後張預應力學術交流會，2011.

　　[3] 師亞萍.新型排水板計算機自動控制儀在圍塗工程中的應用[J].中國水運***下半月***，2009，***1***.

　　[4] 周紅波.用測試的方法確定計算機自動控制網路的結構[J].電子設計技術，2013，***10***.

　　篇二

　　《 計算機控制技術課程實踐教學 》

　　【摘 要】本文從計算機控制系統課程的教學實踐出發，從課堂教學內容的組織和實驗的設計管理兩個教學內容入手，提出以把教學、實驗過程與日後工作和深入研究時採用的設計過程接軌為主要思路，輔以對學生科學的管理、因材施教，從而保證最多的學生從課程中受益。

　　【關鍵詞】計算機控制系統;教學研究;實驗設計

　　0.引言

　　現行的教學模式下存在的一些問題如下：偏於實際，忽略理論，將對學生深造和後續職業發展不利;偏重理論教學，難以將理論與應用結合，學生出校門卻無一技之長，無法立即服務於社會;教與學的脫節，難於調動多數學生的學習積極性。為此本文在教學實踐的基礎上，提出了從教學的組織和實驗的管理的計算機控制系統課程體系的安排，希望能得到同行的指點，共同進步。

　　1.課堂教學內容組織

　　課堂教學一直是教學的重點。首先要對課堂內容進行有機的組織。教學內容組織的原則是根據課程定位，兼顧基礎性、實用性，注重基本理論和基本方法，注重工程應用價值，捨去那些理論上先進而工程上極少應用的高階或複雜演算法，捨去那些適用場合不多的硬體配置模式，整合其他的相關課程資源，依照學生的水平，重點突出，主要確保多數學生不掉隊。選定的課程四大核心內容為：以數字控制理論為主體，從連續控制引入數字控制;控制演算法及其程式設計方法;智慧控制理論的應用;典型計算機控制系統的組成結構和設計。教學環節中，教給學生學習的方法比傳授知識更重要。教學中主要注意以下問題：

　　1.1在討論式教學中學會問問題

　　學習中最重要的就是學會思考，帶著問題來思考，是最重要的學習原則。在課堂上要儘量多提一些問題，注意將問題的來龍去脈說清楚，有些自我解答，有些找學生解答，有些則留給學生課後思考，下次上課時，利用較短的時間進行總結和討論。

　　1.2培養興趣，找到樂趣

　　“興趣是最好的老師”。有了興趣和樂趣，就能夠忙而不累，樂而忘憂，就容易產生靈感，事半功倍。

　　1.3勤於動手，善於轉化

　　要多給學生動手，以便能把知識轉化為動手能力。這一點會由於不同學生差別很大，因此不同層次的學生要用實驗室的時間不同。

　　1.4學會綜合

　　要解決實際問題，靠哪一項單科知識都是不夠的，靠的是綜合後的知識。本課程的特點之一就是綜合，包括多門已學課程的知識綜合，理論與實踐的綜合，硬體與軟體的綜合等等。所以要在課程學習中注重綜合。

　　教學可以和縱向科研聯合，將科研成果轉化成專業教學內容和教學裝置，形成鮮明的專業教學特色，可以大大激發學生的學習興趣。教學也可以和橫向專案相聯合，建設校企產學研合作實踐基地，促成教學與生產的結合，校企雙方優勢互補、資源互用，是促進科技發展，培養專門人才的重要途徑。

　　2.實驗的設計和管理

　　傳統的以課堂講授為主、實驗為輔的教學模式存在嚴重的缺陷。因為所開設的實驗多數是驗證型實驗，所有的實驗物件都已經封裝好，學生只需要插線聯接，很快就可以獲得實驗結果。學生儘管完成了實驗，但無法真正將各門課程所學的內容融會貫通;更重要的是與實際工作中的設計過程差別甚遠。

　　為此，採用了實驗教學與理論教學並行的教學模式。學生的實驗針對課堂上所設立的控制系統進行，如電阻爐溫度控制系統。首先，利用兩個學時在課堂上講解整個系統的功能、組成和工作過程;在學生對整個計算機控制系統有了初步認識以後，在實驗室演示已設計好的控制系統，向學生細緻說明理論內容與實物的對應關係，如計算機、加熱元件、介面電路、出發電路、檢測元件和執行機構等，再結合實物和學生討論設計方案及他們所提出的問題。然後，學生將自己的設計方案帶到實驗室去驗證。最後是同學們對自己所設計的系統進行除錯和優化。

　　通過系統級—元件級的迴圈過程，同學們不僅對計算機控制系統課程的核心思想有了深刻的理解，而且親身體驗了實際產品設計的全過程，也充分認識到實踐操作的重要性，感受到設計成功的喜悅，大大激發了繼續學習的興趣。除了基礎實驗，按照從淺入深設計了四個綜合實驗：

　　2.1數字控制演算法模組化

　　根據課程教學內容，採用C語言對各類數字控制演算法***包括：PID演算法及其變形、數字濾波演算法、最少拍演算法、達林演算法、狀態觀測器演算法等***按照模組化設計思想進行程式設計開發，以方便系統使用。

　　2.2溫度閉環數字控制系統

　　用簡易電加熱溫度控制箱與微機實驗箱構成一個溫度閉環控制系統，由學生按照自己設計的控制方案進行系統硬體的連線和配置，同時從控制演算法模組中選擇需要的演算法，通過調整控制器引數以及外部擾動條件，觀察系統的執行情況。

　　2.3步進電機數字閉環控制系統

　　用小型直流步進電機隨動裝置與微機實驗箱構成一個步進電機閉環控制系統，由學生按照實驗設計的控制方案進行系統硬體的連線和配置，同時從控制演算法模組中選擇需要的演算法組態控制系統，通過施加外部擾動，觀察系統的執行情況，並做實時記錄分析。

　　2.4帶上位監控的數字閉環控制系統

　　在數字閉環控制系統實現的基礎上，可考慮開發帶上位監控功能的線上閉環系統。通過該監控軟體平臺，可實現對系統控制演算法的組態、控制器引數的調整和定值的修改等，同時要開發一些執行監控畫面，包括系統工藝圖、執行引數實時趨勢曲線、報警畫面和引數一覽畫面等。使學生可根據自己的設計方案，通過該平臺系統靈活的調整控制演算法和對系統執行監控。該課程的實驗內容更加符合快速發展的計算機工程控制技術要求，使學生走上工作崗位後能夠儘快地適應實際工作。

　　3.結語

　　最佳教學效果的取得，需要依據生源情況因材施教，課堂教學之外，教學的管理也很關鍵，實驗教學，作業情況，答辯和最終考核都需要認真執行才能達到效果，避免流於形式。不過帶來的問題是：對教師投入的精力要求較多。另一方面，實驗室還沒有實現全開放，學生自由實驗受到資源和時間的限制。因此，還有必要探究更加合理的教學過程，改進教學手段，以達到該門課程教學效果的最優化。

　　【參考文獻】

　　[1]倪小勇，薛晶瀅，喬培.再談多媒體教學在高校的發展與應用[J].中國教育資訊化，2011，***15***.

　　[2]葉依如，葉晰.高校資訊科技與課程整合的發展現狀研究[J].溫州醫學院學報，2009，***04***.

　　[3]胡雙喜.反思高校多媒體教學[J].西安歐亞學院學報，2010，***01***.

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