計算機控制技術(shù)考試重點

計算機控制技術(shù)考試重點目錄contents計算機控制技術(shù)概述輸入輸出通道技術(shù)數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)計算機控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐先進控制策略在計算機控制中應用可靠性、安全性及抗干擾措施實驗操作與案例分析計算機控制技術(shù)概述CATALOGUE01計算機控制技術(shù)是指利用計算機對工業(yè)生產(chǎn)過程進行控制的技術(shù)。從20世紀50年代的開環(huán)控制系統(tǒng)，到70年代的閉環(huán)控制系統(tǒng)，再到現(xiàn)代的智能控制系統(tǒng)，計算機控制技術(shù)在不斷發(fā)展。定義與發(fā)展歷程發(fā)展歷程定義應用領(lǐng)域廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、交通、科研等領(lǐng)域。意義提高生產(chǎn)效率、降低能耗、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備可靠性等。應用領(lǐng)域及意義通過計算機采集、處理、輸出各種信號，實現(xiàn)對被控對象的控制?；驹戆ㄝ斎胼敵鼋涌?、數(shù)據(jù)采集與處理單元、控制算法單元、執(zhí)行機構(gòu)等部分。組成結(jié)構(gòu)基本原理與組成結(jié)構(gòu)輸入輸出通道技術(shù)CATALOGUE02模擬量輸入通道的作用：將連續(xù)變化的物理量（如溫度、壓力、流量等）轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的數(shù)字信號。模擬量輸入通道的性能指標：包括分辨率、精度、線性度等。模擬量輸入通道模擬量輸入通道的組成：通常由傳感器、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器等組成。模擬量輸入通道的抗干擾措施：包括信號屏蔽、接地、濾波等。模擬量輸出通道01模擬量輸出通道的作用：將計算機輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬信號，用于控制各種物理量。02模擬量輸出通道的組成：通常由D/A轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)理電路、執(zhí)行機構(gòu)等組成。03模擬量輸出通道的性能指標：包括分辨率、精度、線性度、響應速度等。04模擬量輸出通道的抗干擾措施：包括信號屏蔽、接地、濾波等。開關(guān)量輸入輸出通道的作用用于傳輸二進制信號，即“0”和“1”，通常用于控制開關(guān)設(shè)備的通斷狀態(tài)。通常由光電耦合器、繼電器等組成。包括隔離電壓、響應速度、壽命等。包括信號線絞合、接地、繼電器線圈增加續(xù)流二極管等。開關(guān)量輸入輸出通道的組成開關(guān)量輸入輸出通道的性能指標開關(guān)量輸入輸出通道的抗干擾措施開關(guān)量輸入輸出通道數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)CATALOGUE03數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡和計算機組成。傳感器用于檢測被測量的變化，信號調(diào)理電路對傳感器輸出的信號進行放大、濾波等處理，數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)模擬信號的數(shù)字化轉(zhuǎn)換，計算機對采集到的數(shù)據(jù)進行處理、分析和存儲。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)采集的原理是通過傳感器將被測量的變化轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)過信號調(diào)理電路的處理，再由數(shù)據(jù)采集卡進行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，最終將數(shù)字信號傳輸給計算機進行處理。數(shù)據(jù)采集原理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成及原理數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)清洗的目的是去除無效數(shù)據(jù)、糾正錯誤和補充缺失值。常見的數(shù)據(jù)清洗方法有刪除法、插值法、統(tǒng)計法等。數(shù)據(jù)變換數(shù)據(jù)變換的目的是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合進行數(shù)據(jù)挖掘和分析的形式。常見的數(shù)據(jù)變換方法有歸一化、標準化、離散化等。數(shù)據(jù)集成數(shù)據(jù)集成的目的是將多個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)整合到一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫中。常見的數(shù)據(jù)集成方法有數(shù)據(jù)合并、數(shù)據(jù)映射、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。數(shù)據(jù)預處理方法數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)壓縮的目的是減少存儲空間和提高數(shù)據(jù)傳輸效率。常見的數(shù)據(jù)壓縮方法有無損壓縮和有損壓縮。無損壓縮能夠完全恢復原始數(shù)據(jù)，而有損壓縮則會對數(shù)據(jù)進行一定程度的損失。數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲的目的是將數(shù)據(jù)長期保存并在需要時能夠快速訪問。常見的數(shù)據(jù)存儲方式有磁盤存儲、磁帶存儲和云存儲等。不同的存儲方式具有不同的訪問速度和成本。數(shù)據(jù)壓縮與存儲技術(shù)計算機控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐CATALOGUE04系統(tǒng)總體設(shè)計方案制定系統(tǒng)總體設(shè)計方案是計算機控制系統(tǒng)的核心，需要全面考慮控制需求、系統(tǒng)規(guī)模、技術(shù)可行性等因素?？偨Y(jié)詞在制定系統(tǒng)總體設(shè)計方案時，需要考慮控制系統(tǒng)的功能需求、性能要求、安全性和可靠性等方面的要求。同時，還需要對系統(tǒng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、擴展性等方面進行規(guī)劃，確保系統(tǒng)能夠滿足實際應用的需求。詳細描述VS硬件選型與配置方案是計算機控制系統(tǒng)的重要組成部分，需要根據(jù)控制需求和系統(tǒng)規(guī)模選擇合適的硬件設(shè)備。詳細描述在選擇硬件設(shè)備時，需要考慮設(shè)備的性能指標、可靠性、兼容性以及成本等方面的因素。同時，還需要根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模和結(jié)構(gòu)，合理配置硬件設(shè)備，確保系統(tǒng)能夠高效、穩(wěn)定地運行?？偨Y(jié)詞硬件選型與配置方案軟件編程與調(diào)試技巧是實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)功能的關(guān)鍵，需要掌握常用的編程語言和調(diào)試工具。在軟件編程過程中，需要選擇合適的編程語言和開發(fā)工具，并熟練掌握相關(guān)的編程技術(shù)和算法。同時，還需要掌握常用的調(diào)試技巧和工具，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的問題?？偨Y(jié)詞詳細描述軟件編程與調(diào)試技巧先進控制策略在計算機控制中應用CATALOGUE05總結(jié)詞詳細描述總結(jié)詞詳細描述模糊控制策略模糊控制策略通過將輸入變量模糊化，將不確定性和非線性因素引入控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)更靈活和魯棒的控制效果。模糊控制策略特別適用于具有不確定性和非線性特性的復雜系統(tǒng)。通過建立模糊規(guī)則和隸屬度函數(shù)，模糊控制器能夠模擬人的決策過程，對不確定性和未知干擾進行有效的處理。模糊控制策略是一種基于模糊集合和模糊邏輯的控制系統(tǒng)設(shè)計方法。神經(jīng)網(wǎng)絡控制策略是一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的控制系統(tǒng)設(shè)計方法?？偨Y(jié)詞神經(jīng)網(wǎng)絡能夠通過學習過程自適應地逼近復雜的非線性映射關(guān)系，從而實現(xiàn)精確的控制效果。詳細描述神經(jīng)網(wǎng)絡控制策略特別適用于具有高度非線性特性的復雜系統(tǒng)?？偨Y(jié)詞通過訓練神經(jīng)網(wǎng)絡，使其能夠根據(jù)系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù)自動調(diào)整控制參數(shù)，實現(xiàn)對復雜系統(tǒng)的有效控制。詳細描述神經(jīng)網(wǎng)絡控制策略遺傳算法是一種基于生物進化原理的優(yōu)化搜索算法?？偨Y(jié)詞詳細描述總結(jié)詞詳細描述遺傳算法通過模擬生物進化過程中的遺傳和變異機制，尋找最優(yōu)解或近似最優(yōu)解。遺傳算法優(yōu)化方法特別適用于多參數(shù)、多目標的優(yōu)化問題。通過不斷迭代和選擇，遺傳算法能夠找到一組最優(yōu)參數(shù)組合，使控制系統(tǒng)達到最優(yōu)性能指標。遺傳算法優(yōu)化方法可靠性、安全性及抗干擾措施CATALOGUE06冗余設(shè)計通過增加備份系統(tǒng)或組件來提高整個系統(tǒng)的可靠性。容錯技術(shù)采用故障檢測、隔離和恢復等技術(shù)，確保系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時仍能正常運行。降額設(shè)計降低系統(tǒng)各組件的應力水平，以減少故障發(fā)生的概率。環(huán)境適應性設(shè)計確保系統(tǒng)能在不同環(huán)境條件下穩(wěn)定運行，如溫度、濕度等。系統(tǒng)可靠性設(shè)計原則和方法通過身份驗證、授權(quán)和加密等方式，確保只有授權(quán)用戶才能訪問系統(tǒng)資源。訪問控制定期備份重要數(shù)據(jù)，并制定應急預案，以便在數(shù)據(jù)丟失時能迅速恢復。數(shù)據(jù)備份與恢復對系統(tǒng)進行安全審計，發(fā)現(xiàn)并修復潛在的安全漏洞。安全審計通過設(shè)置防火墻，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和惡意攻擊。防火墻技術(shù)安全防護措施和應對策略通過濾波器濾除信號中的噪聲干擾，提高信號的可靠性。濾波技術(shù)利用金屬屏蔽體隔離電磁場，降低電磁干擾的影響。屏蔽技術(shù)通過合理的接地設(shè)計，降低共模干擾和差模干擾。接地技術(shù)抗干擾技術(shù)及其應用實例隔離技術(shù)采用光電隔離、繼電器隔離等方式，將強電和弱電信號隔離，避免相互干擾。應用實例在工業(yè)控制系統(tǒng)中，為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，通常會采取多種抗干擾措施。例如，在信號傳輸過程中，采用屏蔽電纜和合理的接地技術(shù)來降低電磁干擾；在控制系統(tǒng)中采用濾波器和隔離變壓器來濾除噪聲和避免信號間的相互干擾。此外，為了提高系統(tǒng)的可靠性，可以采用冗余設(shè)計和容錯技術(shù)，確保系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時仍能正常運行。同時，安全防護措施也是必不可少的，通過身份驗證、授權(quán)和加密等方式來保護系統(tǒng)資源和數(shù)據(jù)的安全?？垢蓴_技術(shù)及其應用實例實驗操作與案例分析CATALOGUE07典型實驗操作演示和講解典型實驗操作演示通過視頻或現(xiàn)場演示，展示計算機控制技術(shù)中的典型實驗操作，如PID控制算法的參數(shù)調(diào)整、傳感器數(shù)據(jù)采集等。實驗操作講解詳細解釋每個實驗操作的原理、步驟和注意事項，幫助學生理解實驗背后的理論知識。常見故障排查總結(jié)計算機控制技術(shù)實驗中常見的故障現(xiàn)象，如傳感器數(shù)據(jù)異常、控制器失靈等。維