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1、 计算机控制计算机控制Computer Control Technology 任课教师：卫任课教师：卫 星星第第5章计算机控制系统设计案例章计算机控制系统设计案例 工程设计：既要掌握生产过程的工艺要求，工程设计：既要掌握生产过程的工艺要求，被控对象的动静态特性，而且还要通晓计算机、被控对象的动静态特性，而且还要通晓计算机、通信、微电子、软件技术。通信、微电子、软件技术。v计算机控制系统的设计，既是一个理论问题，计算机控制系统的设计，既是一个理论问题，又是一个工程问题。又是一个工程问题。理论设计：建立被控对象的数学模型；确定满理论设计：建立被控对象的数学模型；确定满足一定技术经济指标的系统目标函
2、数，寻求满足该足一定技术经济指标的系统目标函数，寻求满足该目标函数的控制规律；选择适宜的计算方法和程序目标函数的控制规律；选择适宜的计算方法和程序设计语言；进行系统功能的软、硬件界面划分，并设计语言；进行系统功能的软、硬件界面划分，并对硬件提出具体要求。对硬件提出具体要求。设计原则设计原则 1. 1.安全可靠安全可靠 2.2.操作维护方便操作维护方便 3.3.实时性强实时性强 4.4.通用性好通用性好 5.5.经济效益高经济效益高设计步骤设计步骤1.1.系统总体方案设计系统总体方案设计2.2.硬件的工程设计与实现硬件的工程设计与实现选择系统的总线和主机机型选择系统的总线和主机机型选择输入输出通
3、道模板选择输入输出通道模板选择变送器和执行机构选择变送器和执行机构3.3.软件的工程设计与实现软件的工程设计与实现 数据类型和数据结构规划数据类型和数据结构规划 资源分配资源分配实时控制软件设计实时控制软件设计4.4.系统的调试与运行系统的调试与运行离线仿真和调试离线仿真和调试在线调试和运行在线调试和运行工程案例1总线式车身控制工程案例1总线式车身控制工程案例2水库调度控制系统闸门监控子系统v完成闸门完成闸门（单闸或闸系）（单闸或闸系）的开启、关闭控制、各参数（开度、的开启、关闭控制、各参数（开度、荷重、水位、渗压等）测量、闸门的各类控制（流量控制、荷重、水位、渗压等）测量、闸门的各类控制（流
4、量控制、开度控制、成组控制等）等功能，实现闸门站无人值班、少开度控制、成组控制等）等功能，实现闸门站无人值班、少人值守、实现人值守、实现“五遥五遥”（遥测、遥信、遥控、遥调和遥视（遥测、遥信、遥控、遥调和遥视 ）功能功能。闸门监控子系统视频监控子系统v在坝上、溢洪道和泄洪隧洞等处安装若干摄像机，采集视在坝上、溢洪道和泄洪隧洞等处安装若干摄像机，采集视频信息，通过传输电缆、视频网络编码器接入交换机，再频信息，通过传输电缆、视频网络编码器接入交换机，再通过网络传至控制中心视频工作站，在控制中心的显示终通过网络传至控制中心视频工作站，在控制中心的显示终端对现场图像进行监视。端对现场图像进行监视。视频
5、监控子系统水情/水质监测子系统 采用无线传感网采用无线传感网技术进行水情技术进行水情/ /水质的水质的测量传输，加快了水测量传输，加快了水情测报速度，提高了情测报速度，提高了洪水预报精度，提前洪水预报精度，提前了预见期，扩大了水了预见期，扩大了水情测报范围。情测报范围。水情/水质监测子系统防汛调度子系统v借助于借助于WebGIS平台，囊括不同时期不同地点的水位数据、库体平台，囊括不同时期不同地点的水位数据、库体形态变化数据、坝体受力数据、气象数据以及水质数据，综合这形态变化数据、坝体受力数据、气象数据以及水质数据，综合这些数据与时空关联构成复杂的时空数据分析系统，及时、准确地些数据与时空关联构
6、成复杂的时空数据分析系统，及时、准确地作出洪水预报，实时制定和选择防洪调度方案，为防洪决策和调作出洪水预报，实时制定和选择防洪调度方案，为防洪决策和调度指挥提供全方位的决策支持。度指挥提供全方位的决策支持。防汛调度子系统工程案例3智能家居系统v一个集计算机、通讯和消一个集计算机、通讯和消费于一体的费于一体的3C系统系统v整个世界形成的一个巨型整个世界形成的一个巨型网络系统的末端网络系统的末端“最后最后100m”v各种家庭设施通过网络集各种家庭设施通过网络集聚内外资源，协同工作，聚内外资源，协同工作，满足人们居家生活、学习、满足人们居家生活、学习、工作、娱乐和交流的需要工作、娱乐和交流的需要 工
7、程案例3智能家居系统模糊洗衣机自主设置 用户放入衣服时，自动识别衣料、数量并自动设置水位、洗涤方式。工程案例3智能家居系统网络冰箱v监控家电运行状态v了解用户使用过程v固件自动升级v家电工作技术支持工程案例3智能家居系统传感器分类 v 温度传感器v 湿度传感器v 水浸传感器v 入侵传感器v 烟雾传感器湿度传感器湿度传感器温度传感器温度传感器水浸传感器水浸传感器入侵传感器入侵传感器烟雾传感器烟雾传感器工程案例3智能家居系统物联网的作用：v将家居中的各种设施连接起来v家庭网络中所有设施可被寻址v家庭网络中所有设施可被操作v家庭网络中所有设施具有传感与信息上传共享能力工程案例3智能家居系统工程案例4高压输电网工程案例5智能温室
