自动控制原理范文第1篇

首先，要根据课程标准和该专业培养目标要求，精选出教学重点内容。对教学大纲中的重点内容不仅要重点讲解，而且要讲深讲透，起到举一反三的作用。对一些基本概念、基本原理和基本方法要让学生很清晰地知道其工程意义。而对有些在以前课程中讲过的内容，在课堂上只对内容的应用之处进行讲授，略去重复内容。对于教学大纲中规定了解内容和一般性了解内容，要少讲或者不讲，作为自学内容让学生在课下自学。[2]

其次，要使学生将本课程内容串联起来，熟悉各章节之间、各种方法之间的内在联系及连贯性。学生在学习过程中往往并不清楚各个知识点之间的联系，以及各个章节之间的因果关系，总感觉“不识庐山真面目”，学习起来很费力。所以在教学过程中，教师应当理清知识脉络。[1]课程内容设计中采用“一纵三横”的设计思路，具体来说，“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线，重点强调工程应用背景，突出能力培养。“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性，稳、准、快三个字是分析的核心，也是设计的归宿。在对该课程进行理论分析基础上，注重强调分析和设计的方法及其工程意义及对其实际应用的阐述。

工程实例教学法的应用

该课程理论性强，教师在教的过程中往往强调其逻辑性及理论体系性，而学生在学的过程中却常常忙于背公式、做习题，将其当成更为高深难懂的数学课程。为改善这种状况，突显“自动控制原理”课程与工程实际紧密联系的特点，本院引入工程实例进行教学，即以一个工程实例贯穿“自动控制原理”授课全过程。工程实例式教学法采用由浅入深的方式，在授课之初教师提出工程要求和设计目标，待相关章节理论讲解之后，就要求学生完成阶段设计目标，这样层层递进以项目形式使公式形象化，用实践促进理论应用，培养学生工程应用意识，强化实践动手能力。[3]本课程在教学过程中主要以水箱水位控制为主要实例，贯穿该课程主要内容。

第一章为自动控制的一般概念，应要求学生重点掌握闭环控制系统的工作原理，能够绘制系统方框图，授课过程中着重于水位控制系统的工作原理分析及方框图绘制方法，在此“自动控制原理”教学改革与实践探索彭小芳方卫红刘良兵邬晓岚摘要：分析了“自动控制原理”的特点和教学中存在的问题，从教学内容、教学方法和实验环节三个方面进行了教学改革，以激发学基础上举一反三地引入其他控制系统。水位控制系统的原理如图1所示：

第二章内容为建立系统数学模型，首先建立单容水箱、阀门、液位计等设备的时域数学模型，然后以水位控制系统为例，建立系统的微分方程。为了计算简单引入传递函数，此时在第一章的方框图中各设备中填入相应的传递函数，即数学模型的第三种方框图表示法，由此引入方框图如何求传递函数。

第三章为系统时域分析法，单容水箱即为典型的一阶系统，其方框图如图2所示，如果直接采用比例控制，可以改善系统的过渡过程，但是系统确存在稳态误差。为了消除稳态误差，即引入积分控制，系统则由一阶系统变成二阶系统，然后对二阶系统进行性能分析（也可以通过双容水箱控制系统进行分析）。通过前面的学习，可以知道稳态误差与输入信号有关，与积分环节有关，在稳态误差一节中就可进行详细分析，通过前面水位控制系统来验证稳态误差法的应用。最后，要求学生可以应用根轨迹法和频域法对系统进行定性及定量分析，并实现控制器的参数选择，如比例系数、积分时间常数、微分时间常数等。PID控制器广泛应用于很多工业部门，适用性较强，到目前为止，PID控制是最广泛应用的基本控制方式。此处可以以三容水箱水位控制系统为例，进行PID控制算法的参数整定，使学生熟悉PID控制算法及其频域法和根轨迹法在系统设计与分析中的应用。讲授过程中，教学的目标不是教会一个例子，而是让学生通过例子学会相关的分析与设计方法。以由浅入深的工程实例提高学生对课程内容的认知热情，通过一个工程案例贯穿始终，让学生能够学以致用，能够真正做到理论联系实际，提高学生分析问题及解决问题的能力。

改革实验教学环节探讨

“自动控制原理”课程理论性强，实验是理解和消化课程内容的重要途径。目前许多高校还处于模拟实验阶段，主要通过自控实验箱和Matlab软件仿真来完成实验课的教学。自控实验箱利用集成封闭的实验箱，将相应的有源网络模块连接成典型环节或系统，再施加典型信号，通过示波器观察实验结果。虽然这种方式可以在一定程度上提高学生的动手能力，加深其对课堂所学内容的理解，但还存在着一些弊端：学生只是依据给定的电路来连接，对于控制系统的参数不知如何调整，很容易造成硬件电路的损坏；实验设备高度集成化，可扩展性差，可改参数有限，使得综合性和设计性的实验难以开展；实验内容形式老化，不能达到实验要求和促进课程理论教学的目的。[4]为克服实验箱的不足，许多高校将Matlab仿真与模拟实验有机地结合起来，既能克服传统模拟实验的局限性，又培养了学生应用现代化的工具进行系统分析、设计及解决实际问题能力，不仅让学生掌握Matlab在控制系统分析与设计中的运用，而且可以使学生将实验与理论结合，发现试验箱实验中存在的问题。

虽然将Matlab仿真与模拟实验有机地结合为后续课程及以后从事相关研究工作打下了基础，但其仍然处于模拟实验阶段，学生学习完该课程仍不知道如何将理论与实际工程应用相结合。因此，本文将实验环节分为三个部分：实验箱、Matlab仿真和过程控制系统实验。实验箱与Matlab仿真结合实验：本校采用“THKKL-5型控制理论-计算机控制技术”实验箱，选择性地开设两个实验，即典型环节的电路模拟和系统频率特性的测量。在进行实验箱实验的同时，通过Matlab进行实验结果验证，看是否存在不一致的状况，并分析原因。Matlab仿真实验：包括控制系统的根轨迹及其性能分析，Bode图及其频域分析。过程控制系统实验开设：依托过程控制系统实验室进行以下实验的开设，水位控制系统数学模型的建立、水位控制系统的时域响应及参数变化对系统的影响、PID控制器的设计。教学实践证明，引入工程实例到“自动控制原理”课程实验环节中，让学生知道学好“自动控制原理”对科学研究和工程应用都有着十分重要的作用。在往年的教学过程中，学生不知道学这么课程的意义，认为只要会做题就可以。增加工程性实验后，学生明白了“自动控制原理”课程的实际意义，激发他们的学习热情，提高了学习效率和理论联系实际的能力加强了对学生工程应用能力的培养。

结束语

自动控制原理范文第2篇

1．1授课理论性较强授课理论性强不利于培养理论联系实际的科学观点，不利于提升学生对专业的学习兴趣。为保证控制理论的完整性和透彻性，若教师在授课过程中把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导上，就很难有充分的时间将理论知识与系统应用实例相结合，造成很多学生误认为该课程是一门应用数学课程，容易产生畏难心理。另外，定单班的学生面临毕业即就业，没有升学再深造的压力，他们所关心的是所学知识是否会用到将来的工作岗位中。因此，课堂上讲授过多或过深的理论知识不利于提升学生对专业的学习兴趣。

1．2缺少煤矿电气背景的相关实例通过与工作后的毕业生交流，发现有一条信息非常突出:大部分毕业生很难将自动控制原理中所学的分析与设计方法应用到工程实践中。这主要是因为所学课程大部分实例与学生所学专业相关性不强，多数学生对案例中涉及的专业背景不熟悉，导致学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊，学习兴趣不高，学习“自动控制原理”死搬硬套，应付考试的现象严重，缺少灵活运用和开拓创新的思路。上述这些问题直接弱化了“自动控制原理”作为专业基础课程的作用。

2“自动控制原理”授课内容调整

为顺应煤炭电气化发展需求和人才培养定位，突出煤矿电气特色教学目标，从课程教学内容、教学实例等方面进行研究和探索，对课程的基础理论与实践教学进行优化。

2．1优化授课的内容体系、深度和广度研究各章节基本内容的联系，调整课程授课体系，以系统建模、分析和综合设计为主，突出煤炭行业背景，注重基础知识的灵活运用。“自动控制原理”在传统教学上一直沿用自动化专业的授课体系，造成“自动化类”和“非自动化类”的界限模糊。对于定单班该课程学时数少的情况，若按“自动化类”体系授课，只能加大课时信息量，造成学生对教学内容难以及时有效消化，影响教学效果。研究如何在有限学时内让学生熟练掌握控制原理的基本理论，并突出煤炭电气工程实践能力培养，成为构建定单班授课体系的关键。参照培养定位，结合后续的相关控制理论的专业课程，从课程体系出发，以系统建模、系统分析和综合设计为主线，调整授课知识点深度和广度。如在讲述建立数学模型基本内容时，应选取有一定煤矿工程背景的系统，给模型赋予形象的物理意义，使学生正确理解实际模型与抽象模型的区别与联系，并从不同的角度对系统进行建模，加深对实际系统建模的理解。系统分析方法是控制系统综合设计的基础，这部分内容主要包括时域分析法、根轨迹法、频域响应法，这些是控制理论教学的重点，应保留原有知识点的深度。抓住采用时域分析法、根轨迹法和频域响应法分析系统的稳定性、快速性和准确性的特点，加深学生对不同方法的理解，这是系统分析的关键。对于离散系统、非线性系统和现代控制理论，由于培养计划中后续课程相关性较小，可以降低这部分知识的深度和广度。

2．2增加煤炭电气控制系统实例系统设计对培养学生的分析、综合能力及创新能力十分重要，也是教学的难点。在授课过程中，要注意研究与选取煤矿电气工程中的典型范例，如矿井提升机控制系统、掘进机控制系统、通风机控制系统以及排水设备控制系统等，突出煤炭行业背景，从实例分析中去了解系统的结构特征、工作原理和设计要求。生动的工程实例可大大激发学生的学习兴趣，引导学生感受控制理论的魅力，深刻理解“学以致用”的意义，使学生对课程的学习达到知识和能力的双重提升。

3实施案例

矿井提升机调速系统要求平滑调速且调速精度较高。提升机电气传动系统的加、减速过程要平稳(无超调)。控制系统应保证在额定速度时有±1%的精度。

3.1准确性分析假设提升系统采用恒速控制，选单位阶跃函数作为典型的外作用。由一阶系统分析方法可知，一阶系统完全可以跟随阶跃信号，且稳态误差为零，所以提升系统±1%的控制精度是可以保证的。

4结语

自动控制原理范文第3篇

【关键词】机械专业;自动控制原理;教学改革

自动控制原理是机械类专业一门重要的专业方向基础课程，是控制类课程的核心，该课程与机械工程实际密切相关，课程教学中必须与机械类专业其他课程联系起来，要让学生对该课程引起足够重视，使该课程成为机械类专业后续课程的重要基础。为了掌握塔里木大学机械类专业学生在学习自动控制原理课程中的各种问题，也为了获得学生对该课程的意见和建议，帮助教师选取更实用的教学内容、采用合适的教学方法等，提高该课程的教学质量，帮助机械类专业学生学好这门重要的控制类基础课程。为此，对塔里木大学机械设计制造及其自动化、机械电子工程、农业机械化及其自动化三个机械类本科专业学生进行了自动控制原理课程的问卷调查，通过问卷调查发现学生在该课程中的各种问题，教师以此为重要依据，来进行课程教学改革，努力提高课程教学效果。

一、问卷调查的实施

(一)问卷调查内容的拟定。

结合机械类专业自动控制原理课程实际，设定如下的调查题目:大家认为学习自动控制原理课程的重要性如何?大家在学习自动控制原理课程时，遇到的最大问题是什么?大家认为自动控制原理课程中最难理解的是哪些知识点?大家的自动控制原理作业是如何完成的?大家在学习自动控制原理课程时，最感兴趣的是哪些内容?大家希望在自动控制原理教学中教师采用哪种教学方法?大家学完自动控制原理课程后最大的感受是什么?大家自己是采用哪些学习方法来学习自动控制原理课程的?请大家列出学习自动控制原理的收获?请大家列出对自动控制原理课程的意见和建议?以上这些调查题目，针对不同内容，有的给出了选项供学生选择，有的是让学生自行根据实际填写，通过问卷调查，充分挖掘学生在自动控制原理课程学习中的各种问题。

(二)问卷调查的发放和回收。

通过对机械设计制造及其自动化、机械电子工程、农业机械化及其自动化三个机械类专业已经学过自动控制原理课程的班级发放问卷调查，问卷采用不记名的形式，由学生自行根据自己实际情况如实填写。三个机械类专业各发放30份调查问卷，一共90份调查问卷，教师督促学生全部交回调查问卷。

(三)问卷调查的分析。

1．课程重要性认识方面。

大部分学生都明白自动控制原理课程的重要性，都懂得该课程是机械类专业控制类课程的基础，都能从心底里引起足够重视，只有很少一部分学生感觉该课程理论性太强，感觉好像在学数学，对于数学基础薄弱的这些学生来说，对该课程重视不够，甚至对该课程有抵触情绪，总的来说，大多数学生能重视这门课程，有学好该课程的强烈愿望。

2．课程学习中遇到的最大问题。

大部分学生表示，该课程学习中遇到的最大问题是课程对数学知识要求很高，学生在学习该课程时，必须先要翻阅数学课本，重新温习微分方程、函数、向量、拉普拉斯变换、拉普拉斯反变换、傅里叶变换、复数、矩阵等数学知识，所以数学基础薄弱的学生在学习该课程中，往往由于数学的问题，导致该课程上课时听不懂，跟不上老师的节奏，久而久之，就放弃了该课程。还要相当一部分学生反映，在该课程学习中遇到的问题还有结合图形分析，该课程的教学中，很多知识要通过图形讲解，分析问题也要涉及到画图，很多学生厌烦画图，所以学生感觉图形分析也是本课程的难点之一。

3．课程最难的知识点。

大部分学生表示，自动控制原理课程中根轨迹分析是课程最难的地方，因为根轨迹分析法比较抽象，概念不好理解，首先要画出根轨迹图才能进行分析，画根轨迹图必须要熟悉大量的绘制根轨迹的规则，学生对这些绘制法则比较模糊，理解不透彻，导致很难画出准确的根轨迹图，会影响对系统的分析。还有一些学生认为该课程另外一个比较难的知识点是系统的设计与校正，设计的步骤学生好理解，关键是系统设计中用到校正，学生不易理解校正的具体应用。

4．课程最感兴趣的内容。

学生普遍对该课程中自动控制的应用最感兴趣，学生普遍关注的是自动控制系统如何运行的，如何发挥出自身优势，如何能减轻人的劳动力。学生对自动控制的应用充满无限遐想，心里想着，生活中哪些方面可以想办法引入自动控制，以提高效率，减轻人的劳动。

5．期望采用的教学方法。

考虑到自动控制原理的图形多、公式多、分析方法多等特点，学生们普遍表示，该课程的教学中不能教师在课堂上满堂灌地讲概念、推导公式、介绍各种系统分析方法等，必须要采取新颖的教学方法，才能提高学生的学习兴趣，学生普遍表示，教学中要多举实例，每章结束后要及时总结，希望教师把每章的知识点能进行梳理，可以采用微课的形式对每章知识点进行视频表述，方便学生业余时间观看学习，在该课程的实验中，要改变单一的传统实验模式，可以在实验中引入仿真，这些新颖的教学方法，可以为学生营造轻松的学习环境，提高学生的学习积极性。

6．课程学习方法。

大部分学生表示，学习该课程主要靠课堂上听老师讲解，大部分学生课后只是完成教师布置的作业，作业完成以后就不再看书，对该课程的学习投入不够。将近一半的学生能进行课前的简单预习，极个别学生课前根本不预习。课程作业基本都是按照教师讲的解题方法或者参阅教材上的例题，按部就班完成任务，很少深入思考，极个别学生作业不会做，也不认真思考解决，为了完成任务而抄同学作业。

7．学完课程的收获。

学生普遍表示，学完自动控制原理课程，懂得了自动控制的概念、组成、类型、应用、要求等，明白了自动控制的重要性，特别是对于机械类专业的学生，非常有必要学好自动控制原理课程，因为很多的机械设备在工作中离不开自动控制，所以必须了解自动控制的最基本内容。学完该课程，了解了自动控制系统的分析方法和设计步骤，也学会了基本的判断自动控制系统能否稳定的方法等。学生在脑海里能把机械工程实际和自动控制联系起来，树立了机械工程背景。

8．对课程的意见和建议。

大部分学生建议该课程教学中，教师不能只讲课本理论知识，要多介绍自动控制在机械工程中的具体应用，要把该课程与机械工程实际结合起来，要多讲解自动控制案例，在课程教学中要利用好板书和多媒体，两者要良好结合，在课程实验中增加最新的仿真软件，来学会用计算机辅助系统的分析和设计，在教学中，教师要多把自动控制系统的前言知识和科研成果与课程内容联系起来，扩展视野。

二、自动控制原理课程教学改革的实践

针对在问卷调查中分析总结的问题，结合教师从事自动控制原理课程的经验，对机械类专业自动控制原理进行教学改革，以此提高该课程的教学质量，帮助学生学好该课程，为学生后续的专业课学习打下好的基础。

(一)课堂教学采用案例讲解和微课教学模式。

在该课程教学中，教师多查找机械工程实例，把课程知识与案例联系起来，为学生的学习树立机械工程背景，引起学生对课程的重视和学习热情。针对学生对每章知识点把握不准，在课堂教学中引入微课辅助，把每章重要的知识点制作成微课，学生对微课很感兴趣，除了在课堂上每章结束给学生通过微课总结，学生也可以利用课余时间观看微课视频，方便学生随时学习。在课堂教学内容方面，要针对学生学习该课程中遇到的困难，对难的内容要反复讲解，教学中要及时给学生补充复习数学知识，在学习方法上，要给学生正确引导，要让学生每次必提前预习，特别是涉及到数学知识时，要求学生课前必须先预习回顾数学知识，做到课堂听课时心中有数，能跟上教师的讲解节奏。要重视课程的作业，及时布置典型作业题，及时批阅，及时讲解作业题中发现的问题，使作业成为检验学生所学的重要依据。

(二)实验教学中增加系统仿真。

要改变传统的实验台接线验证实验原理的简单实验模式，在自动控制实验中增加计算机仿真，给学生提供新颖的实验模式，提高学生实验兴趣，让学生学会用计算机仿真来进行系统仿真分析和设计。

三、结语

通过在机械类三个专业学生中进行自动控制原理课程问卷调查，能更好地发现学生在该课程学习中遇到的问题，及时听取学生对课程的意见和建议，以此来进行课程的教学改革，一切为了学生，不断提高教学质量，帮助学生学好该课程，为学生后续的机械专业课学习打下好的基础。

【参考文献】

［1］买买提热依木•阿布力孜．民族班“自动控制理论”课程问卷调查及教学改革［J］．电气电子教学学报，2012，2:23～24

自动控制原理范文第4篇

三都隧道位于贵州省黔南州都匀市境内，全长14598m，最大埋深约600m。隧道进口沿前进方向左侧设有平行导坑，距离正洞30m，长2270m，设4个横通道与隧道相连。其运输为无轨运输。

2通风方案的合理性及节能研究

三都隧道进口施工开挖采用平导超前、通过横通道增开正洞工作面的施工方法。风管压入式通风不适用的原因是：正洞和平导作业面需风量大，风管的直径大，平导断面不能满足多趟风管的布置，且压入式通风耗电量大。混合式不适用于无轨运输。因此，必须采用主扇通风或射流通风来解决通风问题。三都隧道进口工区的施工通风共分为4个阶段，难度最大的是第2阶段。以第2阶段的通风方案进行分析比较。

2．1射流巷道通风方案

在第2阶段，隧道的二通和三通与正洞和平导贯通，此时平导超前开挖，在正洞形成2个开挖工作面，平导有1个开挖工作面，需要3个管路分别向3个掌子面送风，形成射流巷道式的通风。

2．2采用主扇通风方案

根据原设计的通风方案，采用主扇通风时，第2阶段需要的新风量最大。其通风布置见图2。经计算比选，第2阶段通风设备配置见表2。

2．3射流巷道式和主扇式通风方案技术经济比较

2．3．1技术方面

从技术上讲，射流通风和主扇通风2种方法都是可行的。射流巷道通风是在华蓥山公路隧道创造的新方法，是通过射流风机把新风从平导引入，污浊空气从正洞排出，各开挖作业面送风的局扇放置在新鲜风流中，通过局扇和软风管为其送风，射流风机安装方便、灵活，阻力小。主扇通风是在平导旁边修建送风道，建主扇房，安装大功率通风机，同时在平导口安装自动风门，以防止漏风，但影响平导交通。通过主扇经平导压入新风，污风从正洞排出，各开挖作业面需要的新风由放在平导新风内的局扇通过软风管送入。射流巷道式通风的先进性很明显。

2．3．2经济方面

采用射流通风和主扇通风时，其局扇的功率和软风管数量及直径都是一样的。采用射流通风时，其射流风机的总功率仅仅为110kW，如采用主扇通风，其功率为330kW，采用射流通风比采用主扇通风电机功率节省220kW，仅此一项1年节省电费154．18万元，射流巷道通风更经济、节能。

3通风设备节能研究

在隧道施工过程中，不同的施工工序所需要的风量是不同的，如出渣、喷浆作业需要的风量大，打钻、支护作业需要的风量相对要小，而风机出口风量往往是按隧道内最大需风量来设计的。在隧道施工过程中，风机连续运行，造成电能大量浪费。采用隧道施工通风自动控制系统，运用模糊PID控制与变频调速技术控制交流异步电动机的输入频率，以隧道掘进工作面有害物质浓度与作业环境温度等为控制对象来控制风机转速，实现掘进工作面风量的闭环控制，在保证隧道施工作业需风要求的情况下可有效节约能源。

3．1节能原理

根据流体力学理论［6］，对于同一台风机，当风机转速有n1改变为n2时，风机的风量、风压、功率与转速的比例关系式中：n1，n2为通风机调节前后的转速，r／min；H1，H2为通风机转速调节前后的风压，Pa；N1，N2为通风机转速调节前后的功率，kW。由以上的比例关系，可以看出，风机的风量与转速成正比，风压与转速的平方成正比，功率与转速的三次方成正比。这说明通过改变通风机的转速的方式，可以改变通风机的输入功率，达到节省电能的目的。

3．2施工通风自动控制系统的结构及风量控制模式

各作业工序需要的风量大致为打眼装药120m3／min，放炮排烟250m3／min，初喷350m3／min，出渣654m3／min，初期支护350m3／min。出渣运输作业所需风量最大。隧道施工通风自动控制系统结构如图5所示，系统由隧道通风机、自动控制柜、信号传输系统、传感器组成。传感器是用来实现对作业面相关参数的不间断监测，信号传输线是用来把传感器所监测到的信息传输给自动控制柜，自动控制柜根据监测数据自动控制通风机的转速，从而控制风量的大小，以此来达到根据作业面监测数据自动调节通风机风量的目的。系统配置时，自动控制柜布置在风机附近，PLC及扩展模块、变频器、光端机以及电度表均设置在自动控制柜内；CO传感器、粉尘传感器、O2传感器及NO2传感器布置在掌子面附近，风速传感器设置在风管内距离出风口10m处，传感器通过光纤与自动控制柜连接；上位机监控系统布置在洞外监控室，并通过过程现场总线与自动控制柜连接。

4通风效果分析

自动控制原理范文第5篇

【关键词】电子计算机；自动控制；技术原理

随着我国社会生产信息化与自动化趋势的不断推进，电子计算机控制技术的应用得到了广泛应用。在这一情况下，做好计算机控制技术的基础理论研究，用于促进控制技术的有力发展，就成为了当前自动化控制技术与计算机实用技术研究者的重要研究内容。在这一研究中，技术人员以计算机控制系统组成、特点与设计技术为基础，结合新型控制技术的运行原理开展了控制技术原理研究，为计算机控制技术的发展与实用性提高提供理论研究支持。

1计算机控制技术概念分析

电子计算机控制技术的应用，来源于计算机技术的高速发展。技术研究者在研究中将这一技术定义为以下内容：计算机控制技术是以电子技术、自动控制技术、计算机应用技术为基础的自动化控制技术，其运行的核心为计算机控制技术。所以计算机控制技术，在实际运行中包括了综合可编程控制技术、单片机技术、计算机网络控制技术等多项技术内容。在自动化控制研究中，计算机控制技术的应用可以很好提高自动控制精密度与控制效率，降低控制管理成本。

2控制系统运行原理研究

在计算机控制系统包括了硬件系统和软件系统两个主要系统。自动控制过程即是通过两个控制系统的配合完成。下面我们分别就这两个系统的运行原理进行研究。

2.1硬件系统运行原理

计算机自动控制系统的作用是通过对控制数据信息分析，在通过数据信号完成自动控制的计算机及相关控制设备。在实践应用中，技术人员将其分为通用机系统与控制机系统，两个组成系统。通用机系统在运行中主要是按照软件程序，通过主机对控制数据进行计算、分析、存储以及控制命令的工作。而控制系统则是将通用机系统的命令，发送到控制设备中，完成对自动化系统的控制过程。所以在计算机控制硬件系统中，控制机系统实际上是通用机系统的外延系统，负责完成通用机系统的命令，同时将所控制设备产生的数据信息反馈到通用机系统，完成控制系统与被控制设备的数据交换过程。

2.2软件系统运行原理

如果将硬件系统比喻为控制系统的躯体与器官，软件系统则是计算机控制系统的神经系统，负责指挥计算机控制系统的正常运行。自动控制软件系统在实际运行中，包括了系统软件与应用软件两个组成部分。系统软件是计算机软件运行的基础，负责对应用软件提供支持，同时负责对系统自身运行提供帮助。如计算机各类操作系统、计算机运行的监控软件、语言与数据处理软件等，都是系统软件的组成部分。而应用软件则是通过程序运行，完成通用机与控制机系统发出的各项控制指令，完成对被控制设备的控制工作。

3计算机控制系统实践操作原理

在计算机控制系统运行中，硬件系统与软件系统的配合工作过程大体如下。

3.1控制系统设计

技术人员在计算机控制设置中，首先需要做好控制系统的设计工作。其主要工作内容包括以下程序。首先确定系统需要的控制任务说明书。在控制系统设计开始前，技术人员需要了解被控制设备的技术参数、运行原理，以及设备生产加工工艺流程、精度要求、设备运行需要实现的功能等各项技术指标。除此之外，技术人员还需要对设备运行环境、操作技术人员素质等外界因素进行信息统计、分析，制定出有效的控制设计任务说明书。这一过程是控制系统设计的基础工作，对于设计过程起到了有力的支持作用。

其次制定系统总体方案设计。在任务说明书基础上，技术人员即可对系统控制总体方案进行设计。方案设计的内容包括了以下内容。一是根据任务书内容，选择硬件与软件系统。根据任务书内容，技术人员在成本、技术指标等条件下，选择合理的计算机硬件主机、周边设备，以及系统软件与应用软件。其选择因素包括了系统控制质量与效率、系统整体造价与工时限制等几个主要因素。二是合理配置硬件与软件系统。在系统硬件与软件系统选择完成后，技术人员还应在方案设计中充分考虑硬件与软件系统是否匹配，合理配置计算机系统使其发挥出最佳效果。三是完成设计方案。在完成以上工作后，技术人员需要将控制系统总体方案落实在文件中。在设计方案文件中应包括硬件系统微处理器选择、计算机内外存储器容量选择、接口电路类型与连接方式、控制系统传感器类型、控制系统应用软件开发环境的配置以及硬件系统配置设计与调试工作内容等主要方案内容。

最后是完成控制系统应用软件设计。在硬件与软件总体设计方案基础上，技术以方案要求与控制工作实际过程出发，开始应用软件的设计工作。软件设计的内容包括了软件控制功能设置，以及控制功能运行的逻辑与时序关系。应用软件设计过程中，技术人员需要用软件流程图表述出来。再按照流程图内容，设计出应用相应的应用程序，搭建控制应用软件系统。

3.2控制系统主要方式简析

控制系统在设计完成后，即可进入控制管理阶段。在这一阶段，控制管理可以分为程序控制、反馈控制以及应急控制三个主要组成部分。程序控制主要是按照应用软件程序，由通用机系统向控制机系统命令，再由控制机系统控制被控制设备完成指令。反馈控制主要由被控制设备发出反馈信号，再由控制机与通用机系统进行分析，再根据分析结果做出控制指令。这种控制模式需要与监控系统配合进行。应急控制主要是在设备故障、自然灾害等突发情况下，控制系统采用的应急转换、手动控制等特殊的控制方式，是应对突发紧急情况下的控制措施。由于这种控制方式较为特殊，一般不会采用。

4结束语

计算机自动控制技术的核心在于系统设计与运行两个主要内容。为此技术人员以计算机控制技术系统组成为切入点，结合其设计与控制方式，开展了技术专项研究。为计算机控制技术水平的提高打下有力的基础。

参考文献

[1]于文新,楚书来.计算机控制技术在自动化生产线上的应用[J].煤炭技术,2013(08).