计算机控制系统发展方向的探讨

李成良 徐秀萍

(大连海洋大学应用技术学院,辽宁大连 116300)

1 当下计算机控制系统的现状

根据计算机控制系统定义分析,便是实现计算机技术与控制理论之间的相互结合从而在这一过程中得出一定产物,而相互结合的过程是一种不断变化的状态,即其系统从简单实现往多级分布的过渡的转变。从计算机控制系统的发展历史看,其中有两件大事对其的研究发展影响重大,均发生于二战之后。首先,二战结束后,世界相对环境相对安全,科学技术也得到快速发展,从而实现了第一台电子计算机的发明出现。其次,与其相关的景点控制理论也随之出现,实现了新型与控制的有效的联合,这一理论的出现对计算机控制系统具有重要影响,与其相关发展密不可分。对计算机的相关硬件进行简单分析,可以知道其发展已经经历是四代的历程,直到目前,其步伐也即将迈入第五代的发展。

2 计算机控制系统的相关关键性技术

2.1 控制系统的组成描述与相关特点

一般情况下,计算机控制系统要实现对控制系统的应对,即实现对其控制器的任务的承担,就需要对数字计算机加以利用,此外,还需要直接参与到其工业生产过程中,以及直接参与到其相关工艺装备中,另外还要对其设备实施控制方面进行直接的参与,在进行测量及计算时也应要如此。对其组成进行分析,可以知道其计算机控制系统在某种程度上与其模拟控制系统是相似的,而这其中主要表现在控制器及控制对象上,以及测量装备与执行机构也是其主要表现。而对于计算机控制系统而言,其要与自动控制理论实现有效的结合,以及实现与计算机技术的相关结合,从而以模拟硬件的相关系统进行比较,而对于该系统而言,其则有以下特点:

(1)程序控制特点。对于程序控制系统而言,无论其运用任何控制规律,都有利于其实现程序化,也就是说,对其控制规律的改变实际上也就是对其程序的改变。

(2)数字控制特点。通过对数字控制系统的简单研究可以发现,对于当下大部分计算机而言,其不论是实现信息的输出还是输入,其本质上都是属于数字信息,而在此过程中,保持、量化以及采样等多方面的变化对于计算机控制系统而言都以被控对象身份存在。

(3)实时控制特点。根据对实时控制的分析看,其要想实现对计算机信息的处理,必须满足的便是要适应控制的过程。

(4)综合控制特点。对于计算机控制系统而言,其第四个相关特点则是综合控制,综合控制就是指将计算机作为一个中心,从而实现其综合控制能做到自适应、多工具以及多回放的特点,并且其参数变化相对复杂,相关对象也较多,其变量也相对复杂。

2.2 对控制系统的关键技术的相关探究

通过分析研究,发现对于计算机控制系统而言,其相关内容主要有:首先是其相关的硬件设备,硬件设备对其整个系统而言相关重要,其次是其相关软件设备,软硬件设备对于其都具有重要作用,另外是其相关执行机构,执行机构能对其整个系统的运用进行指导,此外则是仪表的检测以及其相关传感器等。由此看来,其整个系统相对较为复杂,所涉及的技术也相对较为多元,因此,对其相关技术进行简单分析,则主要为以下内容:

(1)首先是其嵌入式计算机以及其中的相关产品。其中其产品包括智能控制器,另外是微控制的相关技术,此外是其单片机智能部件,以及其中的微处理器和相关板卡。

(2)其次是其实时控制软件技术。该控制软件技术主要包括的有典型应用软件,另外是对其实施控制软件进行相关的编程,第三则是对针对其数据库的整理的相关软件,即实时分布式数据库管理软件,此外则是其较为现代化的先进控制软件,以及相关的组态软件,最后则是影响其系统操作的实时操作系统。

3 对计算机控制系统未来发展方向的分析

对其未来趋势的分析首先可以从网络化的控制系统分析。一般情况下,就目前而言,网络技术的发展是较为迅速的,此外,计算机技术的进步也十分明显,在如此背景下,计算机控制系统也将会逐步的实现对各种方面各种层次的计算机网络的应用中。对其相关规模进行一定分析,可以知道在未来的发展中计算机网络的影响范围会实现更大程度的扩大,在如此趋势下,旧有的回路控制系统也会出现更为多元的变化,其相关特点会出现一定程度上的根本性的变化,从而最终能够实现网络化控制系统的逐步发展。此外,由于现场级网络技术会不断产生发展,从而如果一旦实现对这一技术的应用,那么将会严重影响到当下的相关局面,会对其造成一定的改变。在这种情况下,会造成网络接口出现转移,逐步往各自仪表单元方向的转移,从而对于这些仪表单元而言,会使其形成直接的通讯功能。

其次,是对其扁平化控制系统的分析。对于具备分布式与集散式特点的传统的计算机控制系统而言,其要以实际网络结构为依据,从而实现其不同功能的完成,并且当其要实现网络的划分时需要以网络为基础,将其当成一个界限,从而实现多个层次的网络划分,从而运用计算机技术,将其各个层次进行连接。然而在这一过程中,往往又受到分布较为独立的不同网络层的影响,从而使其在进行信息的传递与交换时往往会受到一定的影响,从而在连接时往往会有一定的局限性。另外,在实现这一过程的进行时,由于自身数据结构相对而言较为封闭,从而造成其分布式与集散式的控制系统难以实现彼此的交互,从而由于其交互性相对较差,就会难以与不同厂家产品实现交互。在如此状况下,随着企业网络技术的不断的发展,其也就实现了连接规模的进一步扩大,也能有利于提升其通讯能力,而这也是传统的分布式的计算机控制系统难以做到的。

4 结语

综上所述,随着人工智能计算机的不断发展,以及多媒体计算机的不断进步下,要实现计算机控制系统系统的逐步完善,就需要及时利用智能控制技术的先进性,并且及时将其相关的应用控制理念作为指导,发挥其相关作用,从而实现计算机控制系统的完善,也有利于提高工业自动化水平,最终实现科学技术的进步。

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