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计算机控制系统的设计步骤1
计算机控制系统的设计步骤 1. 研究被控对象、确定控制任务
在进行系统设计之前，首先应该调查、分析被控对象及其工作过程，熟悉其工艺流程，并根据实际应用中存在的问题提出具体的控制要求，确定所设计的系统应该完成的任务。最后，采用工艺图、时序图、控制流程等描述控制过程和控制任务，确定系统应该达到的性能指标，从而形成设计任务说明书，并经使用方的确认，作为整个控制系统设计的依据。
2. 确定系统总体控制方案
一般设计人员在调查、分析被控对象后，已经形成系统控制的基本思路或初步方案。一旦确定了控制任务，就应依据设计任务书的技术要求和已作过的初步方案，开展系统的总体设计。总体设计包括以下内容：
⑴确定系统的性质和结构
根据系统的任务，确定系统的性质是数据采集处理系统，还是对象控制系统。如果是对象控制系统，还应根据系统性能指标要求，决定采用开环控制，还是采用闭环控制。
⑵确定执行机构方案
根据被控对象的特点，确定执行机构采用什么方案，比 如是采用电机驱动、液压驱动还是其他方式驱动，应对多种
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方案进行比较，综合考虑工作环境、性能、价格等因素择优而用。
⑶控制系统总体“黑箱”设计
所谓“黑箱”设计，就是根据控制要求，将完成控制任务所需的各功能单元、模块以及控制对象，采用方块图表示，从而形成系统的总体框图。在这种总体框图上，只能体现各单元与模块的输入信号、输出信号、功能要求以及它们之间的逻辑关系，而不知道“黑箱”的具体结构实现；各功能单元既可以是一个软件模块，也可以采用硬件电路实现。
⑷控制系统层次以及硬件、软件功能划分
根据控制要求、任务的复杂度、控制对象的地域分布等，确定整个系统是采用直接数字控制(DDC)、还是采用计算机监督控制(SCC)，或者采用分布式控制，并划分各层次应该实现的功能。
同时，综合考虑系统的实时性、整个系统的性能价格比等，对硬件和软件功能进行划分，从而决定哪些功能由硬件实现，哪些功能由软件来完成。
在总体方案设计完成后，形成了系统组成的粗线条框图结构、硬件与软件划分等文件，供详细设计使用。
3. 确定控制策略和控制算法
一般来说，在硬件系统确定后，计算机控制系统的控制 效果的优劣，主要取决于采用的控制策略和控制算法是否合适。
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每个特定的控制对象均有其特定的控制要求和规律，必须选择与之相适应的控制策略和控制算法，否则就会导致系统的品质不好，甚至会出现系统不稳定、控制失败的现象。在选择控制算法和控制策略时，应该注意以下几点：
⑴针对具体的控制对象和控制指标要求，选择合适的控制策略和控制算法，以满足控制速度、控制精度和系统稳定性等方面的要求。
⑵各种控制方法提供了一套通用的算法公式，但应用于具体对象控制时，应该有分析地选用，在某些情况下可以进行必要的修改和补充。
4. 硬件详细设计
计算机控制系统的硬件性能指标与控制系统的整体性 能要求有关，主要包括：信号采集分辨率、采集精度、采集速度、采集信号的数量、种类和方式；信号输出形式和大小；对人机界面的要求；对抗干扰能力的要求等等。
一般在完成系统总体设计后，过程的输入、输出通道及其处理方式就已基本确定，但最终确定则要等到控制算法选定之后，因为某些算法需要检测过程的一些内部参数。
在明确了控制任务、确定了控制算法和所需过程通道的形式、数量及其处理方式之后，就应该选择需要的计算机系
统。
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