1计算机网络控制系统的优势和挑战

1.1计算机网络控制系统的优势

计算机控制系统的优势有：能够实现工况显示和数据统计，控制效率高；控制精度高，能实现最优控制，有较强的抑制扰动能力；控制规律灵活，改动方便；管理与控制一体化，进一步提高自动化程度。但适用范围只局限于单输出单输入控制系统，这是因为经典控制理论是把单变量常系数线性系统作为主要的研究对象。采用传递函数对系统数学模型进行表示，系统的综合和分析方法主要是基于频率法和根轨迹法。

1.2计算机网络控制系统面临的挑战

现代控制理论一般是用状态空间描述作为系统分析的数学模型，用系统辨识、最优控制和自适应控制、最优估计等设计和分析方法。随着研究对象越来越复杂，系统越来越庞大，很多系统控制仅仅用传统控制理论已经得不到解决，计算机网络控制系统当前面临的挑战主要有以下三方面：

（1）模型的不确定性：传统控制的模型包括干扰模型和控制对象，而传统控制正是基于这些模型的控制，它只能对经过辨识能够得到的或已知的模型进行控制，而对于模型的不确定性，传统控制无法满足要求并进行控制。

（2）任务要求复杂：传统控制系统中的往往比较单一，只要求输出量的运动轨迹跟随期望或者输入量是定值，对于复杂和难度较大的控制任务无能为力。

（3）高度非线性：传统控制理论虽然有一些方法可供具有高度非线性特征的控制对象使用，但目前还没有成熟的非线性控制理论，有些方法有很大难度，不适合广泛应用推广。

2计算机网络控制系统的应用

在全世界竞争的大环境下，想要在国际综合国力上获得优势，就要在技术方面取得优势地位，最重要的就是在高新技术产品取得优势，获得优势地位，提高产品的开发能力、创新设计能力。在技术飞速发展的当今社会，以信息技术为主导的科技应用是技术发展的主要方向，要充分发掘利用当今兴起的各种新兴技术，以市场需求为导向，充分发挥市场的作用，结合技术的创新、发展，从而实现波及全世界的技术更新与创新，实现一次“工业大革命”的兴起；在实际的计算机网络控制系统运用方面，一定要注意初期工业设计和初期工程设计，在设计过程中一定要协调设计中的功能与形式的关系，使得设计的目标充分实现，实现技术与想法的融合，并把“人”作为设计的核心要素，实现人机一体化的设计目标，这样的设计体系才是智能的、集成的。从工业设计的角度看，技术的快速更新、使很多先进技术逐渐发展并融合，例如CAD、虚拟现实、人工智能等等。这些技术的进步，所引领的新的技术、新的方法，对设计过程必将产生多方面的影响。技术人员也将有更多层次的对设计实现的认识，感受到创新设计思维的模拟在未来更加广阔的影响，使设计理念与思路达到新的境界。纵观产品设计的流程、产品制作的周期，设计方法的发展趋势是协同设计、敏捷设计、并行设计、虚拟设计、智能设计、全生命周期设计等，这些方法都是现代产品设计模式的主流。而随着不断发展的信息化进程，产品设计的未来模式无疑是数字化、集成化、网络化、智能化。

3计算机网络控制系统的发展趋势

3.1推广应用成熟的先进技术

普及应用可编程序控制器(PLC)是工业环境应用微机系统，是新型的专业系统。在实际的运用中，以可编程序的存储器存储用户的指令，通过计算机系统实现逻辑、计数、顺序、运算等功能，最终通过数字信号或模拟信号实现输入与输出。随着技术的发展与成熟，现在的PLC系统的主控制器主要用微处理器，搭配大规模集成电路、存储器设置、存储器设置，因此其多功能性、可靠性得到充分的体现与发挥，同时其价格日渐合理，体积越来越小，系统渐趋成熟。智能的I/O模块，让PLC的功能大大增强，可以进行PID运算、数据处理故障自诊断等新的功能，这也把PLC的应用范围扩大了，可以到更广阔的生产领域中应用。

3.2采用集散网络控制系统

集散控制系统是一种新型的系统，计算机是系统中的核心，把各种相关系统与装置结合，如数据通信系统、工业控制计算机、模拟仪表、输入/输出通道、显示操作装置等，从而组成一个大型的、综合的、高效的计算机控制系统，实现了综合化、自动化的生产先决条件。如果能保证控制策略的先进，自动化系统就会更加完美，不但成本低，可靠性也提高了，这反映了综合化的发展方向，将最终形成计算机集成制造系统。

3.3研究和发展智能网络控制系统

智能控制是计算机发展过程的中以机器模拟人类智能，并无需人的干预，就能利用机器与控制系统驱动机器，从而实现既定目标的过程，是现在及未来计算机系统发展的一个重要领域。将智能控制技术、自动控制理论结合起来运用到先进的计算机控制系统当中，将提高工业生产的效率，同时也将提升工业生产系统的自动化水平。因此，计算机控制系统具有优势地位，将其应用特色与智能控制系统相结合，将给计算机控制系统带来广阔的发展前景。

3.4发展和研究计算机控制技术

计算机以及网络技术的发展，产生了控制技术和相应的控制理论新观点。智能化的技术、开放性的体系、网络化的结果，成为控制技术未来创新与发展的主要方向和目标。随着网络技术的出现，将应用于控制现场的设备层，同时也实现管理层的数据通讯与共享，并将控制与管理融为一体。在实际的控制过程中，将可以通过网络实现跨国跨地区的远程监测与控制。计算机网络的产生，将对现在及未来的生产方式产生巨大的影响，这种创新将实现网络控制，从而节约了生产的成本，提高了生产效率。

5结束语

网络化、智能化和集成化是计算机控制技术的发展方向，计算机的性价比和可靠性由于集成电路的大规模发展而得到了提高，从而计算机网络控制系统的市场发展前景更好，应用范围也更加广泛。

作者：王岩单位：吉林建筑大学网络信息中心