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计算机控制技术答案综述 计算机控制系统是指利用计算机来实现生产过程自动控制的系统，由硬件和软件两部分组成。硬件包括主机、人机接口、外部总线和内部总线、系统支持板、磁盘系统通信接口、输入、输出通道等。软件包括系统软件、支持软件和应用软件。 计算机控制系统的典型形式有五种：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、分型控制系统和现场总线控制系统。每种形式都有其优缺点，选择哪种形式取决于具体应用场景。 在计算机控制系统中，有三种方式：实时、在线方式和离线方式。实时是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成。在线方式是指生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式。离线方式是指生产过程不和计算机相连且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。 工业控制机是指生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，包括硬件和软件两部分。硬件包括主机、人机接口、外部总线和内部总线、系统支持板、磁盘系统通信接口、输入、输出通道等。软件包括系统软件、支持软件和应用软件。 总线是一组信号线的集合，定义了各引线的信号、电机、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送和通信。内部总线是计算机内部功能模板之间进行通信的总线，包括数据总线、地址总线、控制总线、电源总线等。外部总线是计算机与计算机之间或计算机与其他智能设备之间进行通信的连接。 接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁，包括输入接口和输出接口。接口技术是研究计算机与外部设备之间如何交换信息的技术，过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。 在采样过程中，需要将模拟信号转换为数字信号，这需要一定的时间，称为孔径时间。采样保持器的作用是采样信号，使其保持一定的水平，以便进行量化。不是所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器，如果信号的幅值变化很小，可以不需要采样保持器。 串模干扰和共模干扰是两种常见的干扰，串模干扰是指在信号传输线中的干扰，而共模干扰是指在信号传输线中的共模信号干扰。可以通过屏蔽、过滤和平衡等方法来抑制干扰。 PID 控制算法是常用的控制算法，包括数字 PID 位置型控制算法和增量型控制算法。数字 PID 位置型控制算法是指根据当前的输出值来计算输入值，而增量型控制算法是指根据当前的输出值和前一个输出值来计算输入值。两个算法都有其优缺点，选择哪种算法取决于具体应用场景。 积分饱和是指积分器的输出值超过了其最大值，导致系统失去控制。可以通过限制积分器的输出值或使用积分分离来消除积分饱和。 积分分离是指将积分器的输出值分离到多个部分，以避免积分饱和。积分分离对系统的影响是增加了系统的复杂度，但是可以提高系统的可靠性。 PID 参数的整定可以通过试凑法、扩充临界比例度发和扩充响应曲线法等方法。试凑法是指首先只整定比例部分，然后逐步添加积分环节和微分环节以达到最佳的控制效果。扩充临界比例度法是指选择一个足够短的采样周期，使系统工作直到系统发生持续等幅震荡，然后记录下使系统发生震荡的临界比例度及系统的临界振荡周期。扩充响应曲线法是指用数字控制器不接入控制系统，用手动操作，把被调量调到给定值附近，并记录下系统的响应曲线。