0.1 計算機控制系統的一般概念

計算機控制系統是以微處理器為核心部件的自動控制或過程控制系統，是計算機技術、自動控制理論及自動化技術緊密結合的結果。計算機控制系統的基本結構如圖0-1所示。

圖0-1 計算機控制系統的基本結構

在計算機控制系統中，計算機接收被控參數的信息，按照一定的控制規律進行計算，計算出控制量輸出，實現對被控參數的控制。由于計算機的輸出和輸入信號都是數字量，而被控參數的信息一般都是模擬量，因此系統中需要有將模擬量轉換成數字量的A/D轉換器，以及將數字量轉換成模擬量的D/A轉換器。

計算機控制系統的過程一般可歸納為以下三個步驟。

（1）實時數據采集：對被控參數的瞬時值進行采樣測量，轉換后輸入。

（2）實時決策控制：對采集到的被控參數按照預定的控制規律進行分析，計算出控制量。

（3）實時輸出控制：根據輸出的控制量向執行機構發出信號，實現控制作用。

系統不斷重復進行上面三個步驟，就能使被控對象按照一定的品質指標完成控制任務，達到控制要求，這是計算機控制系統最基本的功能。三個步驟都是“實時”進行的，即信號的輸入、計算和輸出都是在一定的時間范圍內完成的，使控制系統能夠及時地檢測、分析及輸出控制，超出這個時間范圍就是失去了控制時機，控制就失去了意義。