第一章微机接口技术与数字控制(概述) - 复件

微机接口技术与数字控制

上海大学机电自动化学院微机接口技术与数字控制第一章：微机系统与工业控制概述第二章：单片机系统设计基础第三章：单片机系统应用程序设计（C51）第四章：单片机特殊部件与系统扩展技术第五章：AVR嵌入式系统原理与应用实践第六章：通道配置与接口技术第七章：单片机应用系统设计第八章：ARM嵌入式系统概述第九章：ARM嵌入式系统应用技术第十章：过程与数字控制及驱动微机接口技术与数字控制主要参考书：微机控制系统及其应用薛钧义武自芳主编西安交通大学出版社单片机原理与接口技术

牛昱光主编电子工业出版社单片机应用系统设计（系统配置与接口技术）何立民编著北京航空航天大学出版社AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践马潮编著北京航空航天大学出版社ARM9嵌入式系统设计——基于S3C2410与linux

徐英慧等编著北京航空航天大学出版社第一章：微机系统与工业控制概述1.1自动控制系统的基本概念典型反馈控制系统结构第一章：微机系统与工业控制概述1.1自动控制系统的基本概念闭环系统的控制特性第一章：微机系统与工业控制概述1.1自动控制系统的基本概念

衡量系统控制性能的指标超调量上升时间tr调节时间ts振荡次数N稳（稳定性）、准（准确度）、快（快速性）第一章：微机系统与工业控制概述1.1自动控制系统的基本概念

工业控制系统的控制任务大型的工业控制系统中不仅仅是生产过程的控制，而且还融入了生产的管理。控制系统的任务可分解为以下几个方面：1、开关量逻辑控制2、计数控制3、定时控制4、过程顺序控制5、位置控制第一章：微机系统与工业控制概述1.1自动控制系统的基本概念

工业控制系统的控制任务6、步序控制7、各种物理量的采集与控制8、数据处理9、运行状态监视10、通讯与联网第一章：微机系统与工业控制概述1.2计算机控制系统的组成此框图是计算机控制系统的硬件，计算机控制系统应该还包括软件，其中包括系统软件和应用软件，应用软件可以用高级语言如VC、VB编制，目前比较方便的可以用组态软件开发，组态软件是一种图形化编程软件，国产的有KINGVIEW，国外的有wonderware公司的Intouch、Siemens公司的Wincc第一章：微机系统与工业控制概述1.3计算机控制系统的分类按信号传送的道路结构形式分类第一章：微机系统与工业控制概述1.3计算机控制系统的分类按信号传送的道路结构形式分类第一章：微机系统与工业控制概述1.3计算机控制系统的分类按信号传送的道路结构形式分类第一章：微机系统与工业控制概述1.3计算机控制系统的分类

按计算机参与控制的方法、特点分类直接数字控制系统（DDCDirectDigitalControl）第一章：微机系统与工业控制概述1.3计算机控制系统的分类

按计算机参与控制的方法、特点分类监督控制系统（SCCSupervisoryComputerControl)第一章：微机系统与工业控制概述1.3计算机控制系统的分类按计算机参与控制的方法、特点分类集散型控制系统DCS（DistributedControlSystem）

主-从多机控制系统（Master-Slave）ManagementInformationSystem环形网络多机控制系统第一章：微机系统与工业控制概述1.3计算机控制系统的分类按计算机参与控制的方法、特点分类现场总线控制技术第一章：微机系统与工业控制概述在工业控制中，系统主控器可根据不同的控制对象有以下主控设备组成一个控制系统：1、MCU—微控制器控制系统(嵌入式计算机控制系统)2、PLC—可编程控制器控制系统3、IPC—工业控制计算机控制系统4、上下位机控制系统5、现场总线控制系统1.3计算机控制系统的分类

按参与控制的主控制器种类分第一章：微机系统与工业控制概述1.3计算机控制系统的分类

按参与控制的主控制器种类分

控制特点比较MUCPLCIPCPC+PLC现场总线系统单片机DSP主要应用对象单任务系统；测量仪器仪表复杂单任务系统；测量仪器仪表；实现复杂控制算法工业加工单机设备、过程控制、顺序控制工业加工单机设备、过程控制、顺序控制、数据管理多任务系统；多台设备集中控制；数据管理大型生产线控制；建立单机控制设备、智能终端网络、实现集中控制与综合管理适应性可靠性最好好开发周期长长短较长较长长开发成本最小大大较大较大最大第一章：微机系统与工业控制概述1.3计算机控制系统的分类按参与控制的主控制器种类分嵌入式计算机系统嵌入式计算机系统或简称嵌入式系统式指以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用软件等部分组成。主流嵌入式微处理器是AVR、ARM系列CPU，包括Intel公司的StrongARM和XScale第一章：微机系统与工业控制概述1.4控制系统发展趋势

控制系统通过各种接口及外围设备对生产过程进行监视与控制，其中可实现的功能有：1）微机系统可以实现复杂的控制规律（PID调节规律、多变量解耦控制、滞后偏差补偿等）。2）有效的克服随机扰动（根据在线检测数据，自动校正算法估计动态过程，自动调整控制信号，保证在随机扰动出现时仍能达到要求的控制效果）。3）灵活