数字控制系统又称为计算机控制系统,它是在自动控制技术和计算机技术高速发展的基础上产生的。20世纪50年代中期,经典控制理论已经发展得十分成熟,而且在很多工程技术领域中得到成功应用。 具体的来说,数字控制系统是指采用数字技术实现各种控制功能的自动控制系统。其主要类型是以计算机为核心的控制系统,包括计算机监控系统、直接数字控制系统、计算机多级控制系统和分散控制系统。
数字程序控制系统(numerical control systems),是指用代表加工顺序、加工方式和加工参数的数字码作为控制指令的数字控制系统,简数字程序控制系统称数控(NC)系统。在数控系统中通常配备专用的电子计算机,反映加工工艺和操作步骤的加工信息用数字代码预先记录在穿孔带、穿孔卡、磁带或磁盘上。系统在工作时,读数机构依次将代码送入计算机并转换成相应形式的电脉冲,用以控制工作机械按照顺序完成各项加工过程。数控系统的加工精度和加工效率都较高,特别适合于工艺复杂的单件或小批量生产。它广泛用于工具制造、机械加工、汽车制造和造船工业等。
直接数字控制器
数字智能控制器
数字智能控制器
直接数字控制器,Direct Digital Controller,也称“DDC控制器”。通常DDC系统的组成通常包括中央控制设备(集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等)、现场DDC控制器、通讯网络、以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。
可编程控制器
可编程控制器简称PC,但沿用PLC的简称。其英文全称为:Programmable Controller,它经历了可编程矩阵控制器PMC、可编程顺序控制器PSC、可编程逻辑控制器PLC(英文全称:Programmable Logic Controller)和可编程序控制器PC几个不同时期。
1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
顺序控制器
根据生产工艺规定的时间顺序或逻辑关系编制程序,对生产过程各阶段依次进行控制的装置,简称顺控器。顺序控制器的控制方式有时序控制和条件控制两种。
数字调节器
用数字技术和微电子技术实现闭环控制的调节器,又称数字调节仪表,是数字控制器的一种。它接受来自生产过程的测量信号,由内部的数字电路或微处理机作数字处理,按一定调节规律产生输出数字信号或模拟信号驱动执行器,完成对生产过程的闭环控制。
作用
在传统的模拟控制系统中,控制器的控制规律或控制作用是由仪表或电子装置的硬件电路完成的,而在计算机控制系统中,除了计算机装置以外,更主要的体现在软件算法上,即数字控制器的设计上。
按设计特点分类
计算机控制系统的描述方法分为:一是将连续的被控对象离散化--等效的离散系统数学模型,然后在离散系统的范畴内分析整个闭环系统;二是将数字控制器等效为一个连续环节,然后采用连续系统的方法来分析与设计整个控制系统。相应地,在设计方法上就可以分为:模拟化设计方法和离散化设计方法。