计算机控制

计算机控制是指利用计算机来实现自动控制功能。这样构成的自动控制系统称为计算机控制系统。计算机控制有广泛的应用。控制对象可以由计算机控制，从小到大，从简单到复杂。电子计算机可以控制单台机器或简单的生产过程(如炉温、轧机等)。)，还可以控制和管理某个车间，甚至整个工厂都可以由一台大型计算机控制，成为所谓的“无人工厂”。计算机控制可以是简单的反馈控制、复杂的多变量控制、最优控制、自适应控制，甚至是具有人类智能的“智能控制”。

计算机控制系统的基本组件通常包括控制对象、硬件和软件。

计算机控制系统的发展与电子计算机本身的发展密切相关。自从1946年电子计算机出现以来，它们的发展非常迅速，大约每十年更新一次。特别是大规模集成电路技术的突破，大大提高了计算机的性价比，极大地推动了电子计算机在各行各业的应用。

然而，与科学计算、气象预报和数据处理等应用相比，计算机在控制领域的应用起步较晚，早期应用进展相对缓慢。这种现象的主要原因不是计算机不适合控制应用，也不是因为理论上准备不足，而是因为早期计算机的可靠性不高等。显然，当计算机用于生产过程控制时，对可靠性的要求是相对严格的。

20世纪50年代中期，计算机开始用于工业控制。然而，总的来说，这一阶段的少数计算机控制系统具有相对简单的控制规则，例如为原始手动控制系统提供操作指导或改进原始系统的最佳设置(系统输入)。大量的计算机时间主要用于其他非控制操作，如制定生产计划和打印生产报告。此外，由于早期的计算机价格昂贵，为了充分利用它们，各种任务总是罗志在一起，这就在原有的低可靠性的基础上增加了复杂组织带来的新的可靠性问题。由于这些原因，早期的计算机控制技术发展缓慢。

然而，也有一些相对成功的例子。例如，1959年，美国的PortArther炼油厂采用了计算机控制系统，总共控制26个流量、72个温度值、3个压力和3种化学成分。控制系统的基本功能是最小化反应器的压力，并确定五个反应器供应的最佳分配和最佳热流循环。计算机主要用于寻找系统的最佳运行条件，还用于完成原材料调度、生产计划、报告产量和能耗等任务。这个系统的成功使计算机能够发现新的应用领域和工业领域，看到一种提高自动化的新工具。

另一个计算机直接参与生产过程的成功例子发生在英国。1962年，英国帝国化学工业公司(ICI)使用一台名为FerrentiArgus的计算机直接测量224个控制量并控制129个阀门。在保持原有功能的情况下，ICI替换了原有系统中的所有模拟仪表设备。这就是我们所说的直接数字控制系统。DDC系统显示出巨大的优势，使其在1963年至1965年间取得了长足的进步。

1972年以后，由于微型计算机的出现和发展，计算机的价格急剧下降，计算机控制技术发展迅速。计算机控制不仅越来越多地应用于过程控制，还广泛应用于机电控制、机械加工、航空航天技术和各种军事设备，如通信卫星的姿态控制、卫星跟踪天线的方位控制、飞机自动驾驶仪、计算机数控机床、计算机控制的电气传动装置等。在许多对精度要求极高的领域，如工业机器人、现代导弹制导、航空航天等，计算机控制已经成为必不可少的重要环节。