计算机控制系统设计论文.docx
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计算机控制系统设计论文
计算机控制系统设计论文
篇一：
计算机控制论文
《计算机控制技术论文》
专业及班级_____姓名
学号
授课老师_____________丁健
完成时间XX年6月26号
摘要：
计算机控制是自动控制理论与计算机技术相结合而产生的一门新兴学科，计算机控制技术是随着计算机技术的发展而发展起来的。
自动控制技术在许多工业领域获得了广泛的应用，但是由于生产工艺日益复杂，控制品质的要求越来越高，简单的控制理论有时无法解决复杂的控制问题。
计算机的应用促进了控制理论的发展，先进的控制理论和计算机技术相结合推动计算机控制技术不断前进。
微型计算机的出现，在科学技术上引起了一场深刻的变革。
随着半导体集成电路技术的发展，微型计算机的运行速度越来越快，可靠性大大提高，体积越来越小，功能越来越齐全，成本却越来越低，使微型计算机的应用越来越广泛。
微型计算机不仅可应用于科学计算、信息处理、办公娱乐、民用产品、家用电器等领域，而且在仪器、仪表及过程控制领域也得到了广泛的应用。
利用计算机控制技术，人们可以对现场的各种设备进行远程监控，完成常规控制技术无法完成的任务，微型计算机控制已经被广泛地应用于军事、农业、工业、航空航天以及日常生活的各个领域。
可以说，21世纪是计算机和控制技术获得重大发展的时代，大到载人航天飞船的研制成功，小到日用的家用电器，甚至计算机控制的家庭主妇机器人，到处可见计算机控制系统的应用。
计算机控制技术的发展日新月异，作为现代从事工业控制和智能仪表研究、开发及使用的技术人员，必须不断学习，加快知识更新的速度，才能适应社会的需要，才能在工业控制领域里继续邀游。
关键词：
计算机技术控制微型电子更新
简介
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。
企业对具备较强的计算机控制技术应用能力专门人才需求很大。
工业控制计算机是一种采用总线结构，对生产过程及其机电设备、工艺装备
进行检测与控制的设备总称。
简称“工控机”。
包括计算机和过程输入、输出通道两部分。
它具有重要的计算机属性和特征。
如：
具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口、并有实时的操作系统、控制网络和协议、计算能力，友好的人机界面等。
工控机的主要类别有：
IPC（PC总线工业电脑）、PLC（可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。
1、第一代工业计算机控制技术
第一代工控机技术起源于20世纪80年代初期，盛行于80年代末和90年代初期，到90年代末期逐渐淡出工控机市场，其标志性产品是STD总线工控机。
STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的8位工业I/O总线，随后发展成16位总线，统称为STD80，后被国际标准化组织吸收，成为IEEE961标准。
国际上主要的STD总线工控机制造商有Pro-Log、Winsystems、Ziatech等，而国内企业主要有北京康拓公司和北京工业大学等。
STD总线工控机是机笼式安装结构，具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低、PC兼容等特点，并且设计、开发、调试简单，得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用，国内的总安装容量接近20万套，在中国工控机发展史上留下了辉煌的一页。
2、第二代工业计算机控制技术
1981年8月12日IBM公司正式推出了IBMPC机，震动了世界，也获得了极大成功。
随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源，于80年代末期开始进军工业控制机市场。
美国著名杂志《CONTROLENGINERRING》在当时就预测“90年代是工业IPC的时代，全世界近65%的工业计算机将使用IPC，并继续以每年21%的速度增长”。
历史的发展已经证明了这个论断的正确性。
IPC在中国的发展大致可以分为三个阶段：
第一阶段是从20世纪80年代末到90年代初，这时市场上主要是国外品牌的昂贵产品。
90年代末期，ISA总线技术逐渐淘汰，PCI总线技术开始在IPC中占主导地位，使IPC工控机得以继续发展。
但由于IPC工控机的结构和金手指连接器的
限制，使其难以从根本上解决散热和抗振动等恶劣环境适应性问题，IPC开始逐渐从高可靠性应用的工业过程控制、电力自动化系统以及电信等领域退出，向管理信息化领域转移，取而代之的是以CompactPCI总线工控机为核心的第三代工控机技术。
值得一提的是，IPC工控机开创了一个崭新的PC-based时代，对工业自动化和信息化技术的发展产生了深远的影响。
3、迅速发展和普及的第三代工控机技术
PCI总线技术的发展、市场的需求以及IPC工控机的局限性，促进了新技术的诞生。
作为新一代主流工控机技术，CompactPCI工控机标准于1997年发布之初就倍受业界瞩目。
相对于以往的STD和IPC，它具有开放性、良好的散热性、高稳定性、高可靠性及可热插拔等特点，非常适合于工业现场和信息产业基础设备的应用，被众多业内人士认为是继STD和IPC之后的第三代工控机的技术标准。
采用模块化的CompactPCI总线工控机技术开发产品，可以缩短开发时间、降低设计费用、降低维护费用、提升系统的整体性能。
仪器和仪表是工业自动化设备的重要组成部分。
CompactPCI向仪器仪表领域的扩展总线就是PXI总线。
PXI产生于1998年，主要是面向“虚拟仪器”市场而设计的，但已经不局限于测试和测量设备，正在迅速向其它工业控制自动化领域扩展，并与CompactPCI总线互相补充和融合。
PXI总线工控机不但具有VXI的高采样速率、高带宽和高分辨率等特点，而且具有开放性、软件兼容性和低价格等优势。
21世纪的头20年是新一代工控机技术蓬勃发展的20年。
以CompactPCI总线工控机为代表的第三代工控机技术将在近几年得到迅速普及和广泛应用，并在中国信息化进程中发挥重要作用。
4、新一代工控机的产业化及应用前景
从1998年到今天，CompactPCI总线工控机在国内发展迅速，并得到了一定程度的应用，但远没有达到理想的程度。
业界专家普遍认为，制约新一代工控机技术发展的因素主要有四个：
一是由于CompactPCI总线工控机的生产规模和应用数量还不够大，成本过高，用户还在观望，等待价格的进一步降低；二是国
产化的CompactPCI总线I/O模板的种类和数量还不丰富，配套性还不够，用户难以得到完整的解决方案；三是CompactPCI总线设计技术难度大，普及程度不够，多数企业还不具备自行研制系统配套I/O模板的能力；四是缺少权威的有关CompactPCI总线工控机设计和应用技术的指导性文献，需要培养更多的掌握该技术的专业设计人才和推广应用人才。
到2020年，是中华民族实现民族振兴的关键20年，是用信息化带动工业化、实现国民经济跨越式发展的20年，是工业自动化技术和信息产业技术快速发展的时期，也为新一代工控机技术的应用和发展提供了前所未有的良好发展机遇，应用前景广阔。
发展前景
工控机及其应用的发展是与信息化、数字化、智能化的世界潮流和计算机技术、控制技术、网络技术、显示技术（尤其是现场总线和控制网络）的发展密切相关的。
1.数控装置
80年代以来，为适应FMC、FMS、CAM、CIMS的发展需要，数控装置采用大规模、超大规模集成电路，提高了柔性，功能和效率。
由大规模集成电路制造技术的高度发展，PC硬件结构做得很小，CPU的运行速度越来越高，存储容量很大。
PC机大批量生产，成本大大降低，可靠性不断提高。
PC机的开放性，Windows的应用，更多的技术人员的应用和软件开发，使PC机的软件极为丰富。
PC机功能已经很强，CAD/CAM的软件已由小型机，工作站移植到PC机，三维图形显示及工艺数据已经在PC机上建立。
因此，PC机已成为开发CNC系统的重要的资源与途径。
2.PLC（可编程序控制器）
全世界约有PLC生产厂家约200家，生产300多个品种。
全球PLC发运件数1998年为1456万件，1999年为1620万件，XX年达到1778万件。
在1995
篇二：
计算机控制系统课程设计论文
计算机课控制系统程设计论文
班级:
0311410姓名:
王超学号:
031141010
1.设计背景....................................................................................................................................3
2.设计过程....................................................................................................................................3
2.1.设计目的...............................................................................................................................3
2.2.设计过程...............................................................................................................................3
3.系统仿真程序及相关结论............................................4
3.1.系统仿真流程图..............................................4
3.2.校正前离散系统伯德图绘制程序................................5
3.3.校正前离散系统伯德图........................................6
3.4.校正后离散系统伯德图绘制程序................................6
3.5.校正前离散系统伯德图........................................7
3.6.校正前后离散系统伯德图绘制程序..............................8
3.7.校正前后离散系统伯德图......................................9
3.8.校正后系统时域响应流程图....................................9
3.9.校正后系统时域响应程序.....................................10
3.10.校正后系统时域响应曲线....................................11
4.增大采样周期和开环增益后系统实现（T=2,K=2）..................................................11
4.1.改变后伯德图绘制程序.......................................11
4.2.系统校正前后伯德图对比.....................................13
5.心得体会...............................................................
...................................错误！
未定义书签。
6.参考文献..................................................................................................................................13
1.设计背景
由于滞后-超前校正适用于对校正后系统的动态和静态性能有更多更高要求的场合。
施加滞后-超前校正环节，主要是利用其超前部分增大系统的相位裕度，以改善系统的动态性能；利用其滞后部分改善系统的静态性能。
所以我们在此利用超前校正的目的是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。
通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性。
一般使校正环节的最大相位超前角出现在系统新的穿越频率点。
同时利用滞后校正通过加入滞后校正环节，使系统的开环增益有较大幅度增加，同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。
它利用滞后校正环节的低通滤波特性，在不影响校正后系统低频特性的情况下，使校正后系统中高频段增益降低，从而使其穿越频率前移，达到增加系统相位裕度的目的。
2.设计过程
2.1.设计目的
采用W变换的Bode图法设计离散控制系统的数字控制器，使得系统满足一定的性能指标，并且采用仿真实验对校正后的系统进行校验。
2.2.设计过程
图1离散控制系统结构图
某控制系统如图1所示，已知被控对象的传递函数为
G0（s）?
ks（s?
1）
（1）设采样周期T?
1s，要求系统的相位裕度为45，且为了满足准确度要求所需要的kv值而要求k?
1，试用W变换的Bode图法确定数字控制器D（z）；
（2）使用MATLAB编程序绘制校正前后离散系统Bode图；
（3）使用MATLAB编程序绘制校正后系统时域响应，并求取响应的各项性能指标；
（4）增大采样周期（如T?
2s）和开环增益（如k?
2），重复上述校正过程及仿真校验，比较分析采样周期和开环增益对系统校正效果的影响；
（5）根据校正后的系统时域响应，确定其超调量，若使得超调量减小30%，重新确定数字控制器D（z）。
3.系统仿真程序及相关结论
3.1.系统仿真流程图
图2系统仿真流程图
3.2.校正前离散系统伯德图绘制程序
w=0.01:
0.01:
100
L=20.*log10（（（0.082.*w）.^2+1）.^0.5）+20.*log10（（（-0.5.*w）.^2+1）.^0.5）-
20.*log10（w）-20.*log10（（（1.082.*w）.^2+1）.^0.5）
Phi=atan（0.082.*w）.*180/pi+atan（-0.5.*w）.*180/pi-90-atan（1.082.*w）.*180/pi
figure
（1）
subplot（2,1,1）
semilogx（w,L）
gridon
title（'幅频曲线'）
xlabel（'w/rad/s'）
ylabel（'Magnitude（dB）'）
holdon
subplot（2,1,2）
semilogx（w,Phi）
gridon
title（'相频曲线'）
xlabel（'w/rad/s'）
ylabel（'Phase（deg）'）
篇三：
计算机系统设计开发毕业论文
摘要：
开发的系统是一个适合单机安装、管理集中、易学易懂、操作简单的职工工资管理系统。
此职工工资管理系统是：
基于Access关系型数据库，使用VsiualBasic开发的比较典型的信息管理系统（MIS）。
它主要包括关系型数据库的建立以及应用程序的开发。
数据库部分用关系数据库开发工具AccessXX,汇集各种信息，建立数据表，创建原始数据库，以便以后使用信息的录入、修改、删除、存储、查询和检索。
因而，要求数据库数据一致性、完整性强，数据安全性好、可读性强、易维护，数据库是此职工管理系统的核心部分。
窗口的设计、应用程序编制，应用程序功能力求完备、窗体画面简捷、操作方便、通俗易懂、实用性强。
据此要求，查阅大量的相关文献，结合所学知识，在老师指导下，在开发小组成员的共同努力下，建立起系统的雏形。
再对原始系统进行多次试用、改进、修正、完善，直到建成目前的这套职工工资管理系统。
该系统，是毕业设计项目，安装方便，界面清晰易操作，根据源码易于对功能加以扩展，便于进行再创作。
关键字：
VB程序、数据库、模块、窗体、工资管理系统
1、概述
1.1、引言
在高科技中，信息科学技术是知识高度密集、学科高度综合、具有科学与技术融合特征的学科。
它直接渗透到经济、文化和社会的各个领域，迅速改变着人们的观念、生活和社会的结构，是当代发展知识经济的支柱之一，其中电脑的发展更是具有典型意义。
随着时代的发展和科技的不断进步，当“电脑”不仅已经成为妇孺皆知,且在人们日常生活中出现频率最高的一个单词时,它也早就随着人们对它的了解,已经深入到人们的日常生活和工作的方方面面了，比如文字处理、信息管理、辅助设计、图形图像处理、声音效果处理、教育培训以及游戏娱乐等。
Windows系统的推出使电脑从高深的学术殿堂走入了寻常百姓家，各行各业的人们再也无须经过特别的培训,就能够使用电脑完成许许多多复杂而繁琐的工作。
现在随着计算机的快速发展，以及当今社会对信息处理的快速而大量的要求，不仅计算机应用已经渗透到社会各行各业。
就连企业的信息化管理也已经全面启动，职工的住址，职工的工资，职工的奖金，职工入厂时间，职工的考勤，等计算机信息系统各种软件的发明正成为整个企业信息管理系统的重要组成部分。
尤其对于一个（企业单位）企业来说，职工工资管理系统更是不可缺少的管理用具。
为什么这样说呢？
因为职工在工作，日常生活过程中必然会需要得到报酬,而职工工资更是每个职工心目中最关心的问题,自然的查找职工个人的工资也就成了每个职工最关心的事儿了。
而一直以来人们所使用的传统的——人工管理职工工资方式，存在着许多缺点,如：
效率低、保密性差,另外时间长了,将会产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了很多的困难。
若采用传统的管理方式，试想一下当每月末，有那么多的职工来查找自己的工资时，此时那些仅靠双手的财会人员会忙成什么样子呀！
而使用计算机对职工工资信息进行管理,具有手工管理所无法比拟的优点，例如：
检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等?
?
这些优点能够极大地提高企业对于职工工资管理的效率,也是今后企业迈入科学化、正规化、现代化管理的重要途径。
1.2、背景
我作为中央电视大学03届计算机应用专业学员，为了在毕业之际向学校交一份满意的答卷，也为了体现我在校学习期间并未辜负老师和学校的辛勤培育，因此毕业设计特以开发“职工工资管理软件”项目作为课题，将在校所学计算机知识做个全面综合的应用与总结。
在下面的各章中我将围绕开发一套职工工资管理系统这个课题,谈谈其开发过程中所涉及到的问题及解决方法。
1.3、目的
开发一个供中小型企业使用的单机版工资管理系统。
2、系统构架与运行环境
2.1、系统构架
本系统采用传统的桌面数据管理，系统在一台单机环境即可运行。
2.2、运行环境
2.2.1、硬件环境
一台满足WIN98系统运行的PC机；
奔腾150以上CPU；
64M以上内存；
40M以上硬盘的空闲空间；
至少有一个软驱用以数据备份。
2.2.2、软件环境
WIN98/WINME/WINXX/WINDOWSXP操作系统。
3.系统开发工具及相关知识
3.1开发工具
编程工具：
VB6.0开发环境；
数据库设计工具：
ACCESS7.0以上（也可使用VB自带数据库管理器设计）。
3.2.相关知识
VB程序设计基础知识――对象（控件）的属性、事件、方法的运用。
ＶＢ数据库开发知识――ＡＤＯ对象与ＡＣＣＥＳＳ数据库的连接与操作。
软件工程知识――软件开发流程及使用的工具（系统流程图、数据流图、数据字典、软件结构图的制作）。
ＡＣＣＥＳＳ数据库系统的使用（如何设计系统所需数据库）方法。
3.2.1运用VisualBasic简介
VisualBasic是微软公司出品的一个快速可视化程序开发工具软件，借助微软在操作系统和办公软件的垄断地位，VisualBasic系统在短短的几年内风靡全球。
VisualBasic是具有强大设计功能的软件，主要表现在：
所见即所得的界面设计，基于对象的设计方法，极短的软件开发周期，较易维护的生成代码等等。
VisualBasic是一种可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，可用于开发Windows环境下各类应用程序。
它简单易学、效率高，且功能强大，可以与Windows的专业开发工具SDK相媲美。
在VisualBasic环境下，利用事件驱件的编程机制、新颖易用的可视化设计工具，使用Windows内部的应用程序接口（API）函数，以及动态链接库（DLL）、动态数据交换（DDE）、对象的链接与嵌入（OLE）、开放式数据连接（ODBC）等技术，可以高效、快速地开发出Windows环境下功能强大、图形界面丰富的应用软件系统。
VisualBasic程序语言具有许多优秀的特性,用其设计应用程序时有两个基本特点:
可视化设计和事件驱动编程。
（1）、可视化设计
同其他的一些可视化程序开发工具一样,VisualBasic具有可视化设计的特点,微软的Word在刚刚进入市场时,同WPS竞争的一个重要的功能砝码就是“所见即所
得”的字处理功能,VisualBasic在设计应用程序界面时也可以说是“所见即所得”。
在设计时,头脑中所想像到的应用程序界面,完全可以通过键盘鼠标以及徒手画出来,而不是编制大量的代码，然后再编译生成。
如果需要修改,也是利用键盘鼠标和手绘,而底层的一些程序代码则由VisualBasic自动生成或修改。
（2）、事件驱动编程
Windows操作系统出现以来,图形化的用户界面和多任务多进程的应用程序要求程序设计不能是单一性的,所以在使用VisualBasic设计应用程序时,必须首先确定应用程序如何同用户进行交互。
例如发生鼠标单击、键盘输入等事件时,由用户编写的代码控制这些事件的响应,这就是所谓的事件驱动编程。
3.2.2Windows下的VisualBasic编程环境简介
（1）、告别“helloworld”的年代
VisualBasic应用程序基本的构建块是用户所创建的对象，每一个对象都具有一些特性和行为（属性、事件和方法）。
开发人员可以最有效利用所创建的每一个对象。
使用应用程序具有可通用性可说扩展性和强有力的功能。
（2）、面对对象的编程
VisualBasic应用由一系列对象组成，包括有函数、菜单、函数、结构和数据窗口、用户对象、用户事件等等，对象中又包含若干控件如命令按钮、单行编辑器等这些对象和控件都可在许多应用中重
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