微型計算機(jī)技術(shù)第一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二第9章分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)9.1概述9.2分布式控制的技術(shù)發(fā)展9.3分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)的基本控制器9.4分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)和先進(jìn)控制

9.5分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

第二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二9.1概述分布式控制系統(tǒng)概念各類控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與比較分布式計算機(jī)控制的發(fā)展

第三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二(1)系統(tǒng)要有優(yōu)越的控制性能(2)良好的性能／價格比(3)高可靠性(4)靈活的構(gòu)成方式和簡易的操作方法(5)良好的可維護(hù)性對一個規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能綜合、因素眾多的工程大系統(tǒng)，用模擬儀表控制系統(tǒng)，計算機(jī)直接數(shù)字控制系統(tǒng)很難滿足這些要求。1.現(xiàn)代工業(yè)對自動化控制系統(tǒng)提出更高要求一分布式控制系統(tǒng)概念第四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

工程大系統(tǒng)要解決的是整體總目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)化問題，也就是要解決生產(chǎn)過程中產(chǎn)量要高、質(zhì)量要好，能耗和成本要低、對環(huán)境污染要小等問題。

2.工程大系統(tǒng)第五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二整體總目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)化可分成動態(tài)最優(yōu)化和靜態(tài)最優(yōu)化兩個方面。動態(tài)最優(yōu)化解決生產(chǎn)進(jìn)行過程的最優(yōu)化。靜態(tài)最優(yōu)化則解決生產(chǎn)的規(guī)劃、組織、決策、管理的最優(yōu)化。稱為“離線”最優(yōu)化。稱為“在線”最優(yōu)化。3整體總目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)化第六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二采用了“分解”和“協(xié)調(diào)”的設(shè)計原則分解：將高階對象大系統(tǒng)劃分為若干個低階小系統(tǒng)，并解除小系統(tǒng)之間的耦合，使它們之間相互獨(dú)立，以便使用一般最優(yōu)控制理論，設(shè)計局部控制器，分別控制各個小系統(tǒng)，使之最優(yōu)化。

系統(tǒng)分解包括兩個方面的內(nèi)容：數(shù)學(xué)模型的分解和目標(biāo)函數(shù)的分解。4.工程大系統(tǒng)設(shè)計原則第七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二協(xié)調(diào)：在局部最優(yōu)化的基礎(chǔ)上考慮各子系統(tǒng)之間的相互影響和相互耦合作用，設(shè)計協(xié)調(diào)控制器，使各局部控制器之間協(xié)調(diào)起來，達(dá)到整個系統(tǒng)的最優(yōu)化。工程大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)理想方案。遞階分級控制的方案被認(rèn)為是目前實(shí)現(xiàn)大系統(tǒng)綜合控制的理想方案（大系統(tǒng)綜合控制理想方案——遞階分解控制）4.工程大系統(tǒng)設(shè)計原則（續(xù)）第八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二分層控制分層控制是一種按控制任務(wù)進(jìn)行分解的結(jié)構(gòu)方案，它把控制任務(wù)分成幾個不同的層次，由各層控制器分別完成，下層任務(wù)的目標(biāo)函數(shù)受上層控制器決策的影響。分級控制分級控制是一種按對象結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解的結(jié)構(gòu)方案，它把對象劃分成若干個子系統(tǒng)，由各局部控制器完成現(xiàn)場控制任務(wù)，協(xié)調(diào)控制器通過控制遞階控制器完成局部控制器之間的協(xié)調(diào)。分段控制分段控制則是按控制過程的時序進(jìn)行分解的結(jié)構(gòu)方案，它把控制過程分成幾段，在每段時間內(nèi)由不同的控制器完成對現(xiàn)場的控制，協(xié)調(diào)切換器則按銜接條件進(jìn)行各段控制器的切換控制。5.遞階控制的形式第九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

分級分布式控制系統(tǒng)是一種典型結(jié)構(gòu)圖。從結(jié)構(gòu)圖上看；它同時具有分級和分層兩種形式，而實(shí)用上直接控制器往往在不同時刻有不同形式，由上層遞階控制器控制切換時間。像這種同時具有多種遞階控制形式的控制結(jié)構(gòu)，有時稱為分級分布式控制。分級分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

為滿足生產(chǎn)過程綜合自動化的要求，美國Honeywell公司于1975年公布的新型控制系統(tǒng)TDC2000，開創(chuàng)了分級分布式控制在過程控制領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用先例，接著世界各國對分布式控制系統(tǒng)不斷發(fā)展和完善。下圖是分布式控制系統(tǒng)的組成框圖。6.分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)第十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二(1)分布式控制系統(tǒng)概念

◆分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)又稱集散控制系統(tǒng)，簡稱DCS（DistributedControlSystem），它是一個為滿足大型工業(yè)生產(chǎn)和日益復(fù)雜的過程控制要求，從綜合自動化的角度出發(fā)，按功能分散、管理集中的原則，采用多層分級、合作自治的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計而成。分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)包含了計算機(jī)（Computer）、通信（Communication）、終端顯示（CRT）和控制（Control）技術(shù)而發(fā)展起來的新型控制系統(tǒng)第十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二(2)分布式控制系統(tǒng)組成框圖第十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二管理級

管理計算機(jī)完成制定生產(chǎn)計劃、產(chǎn)品管理、財務(wù)理、人員管理以及工藝流程管理等功能，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的靜態(tài)最優(yōu)。監(jiān)控級

監(jiān)控計算機(jī)通過協(xié)調(diào)各基本控制器的工作，達(dá)到過程的動態(tài)最優(yōu)化?；A(chǔ)級

基本控制器完成過程的現(xiàn)場控制任務(wù)。

CRT操作站是顯示操作裝置，完成人—控制系統(tǒng)—過程的接口任務(wù)。數(shù)據(jù)采集器用來收集現(xiàn)場控制信息和過程變化的信息。第十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二(3)DCS的發(fā)展階段◆

第一階段（1975年—1980年）

—代表產(chǎn)品主要有美國Honeywell公司的TDC2000，Baily公司的Network90，F(xiàn)oxboro公司的Spectrum，日本橫河公司的Centum等

—主要由過程控制單元PCU、數(shù)據(jù)采集裝置DAU、CRT操作站、監(jiān)控計算機(jī)和數(shù)據(jù)高速公路HW五部分組成

第十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二◆

第二階段（1980年—1985年）

—

主要代表產(chǎn)品有Honeywell公司的TDC3000，日本橫河公司的CentumA，B，D等

—

主要由局部網(wǎng)絡(luò)LAN、多功能控制器MC、增強(qiáng)型操作站EOS、通用操作站US、網(wǎng)間連接器GW、系統(tǒng)管理模塊SMM和主計算機(jī)HC七部分組成

第十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二◆

第三階段（1985年—1990年）

—DCS向計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制擴(kuò)展，將過程控制、監(jiān)督控制和管理調(diào)度進(jìn)一步結(jié)合起來，并且加強(qiáng)斷續(xù)系統(tǒng)功能，采用專家系統(tǒng)和開放系統(tǒng)互連參考模型為基礎(chǔ)的制造自動化協(xié)議MAP標(biāo)準(zhǔn)，以及硬件上的諸多新技術(shù)，從而克服了自動化孤島問題

—典型產(chǎn)品有Honeywell公司的TDCS3000，日本橫河公司的Centum-XL，Bailey的INFI-90等第十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二◆

第四階段（1990年以后）

—DCS以管控一體化出現(xiàn)，在硬件上采用了開放的工作站，采用了Client/Server的結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上增加了工廠信息網(wǎng)，并可與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，在軟件上采用UNIX和X-Windows的圖形用戶界面，系統(tǒng)的軟件更豐富，一些優(yōu)化和管理良好的界面的軟件被開發(fā)并移植到DCS中

—典型產(chǎn)品有Honeywell公司的TPS控制系統(tǒng)，日本橫河公司的Centum-CS控制系統(tǒng)，F(xiàn)oxboro公司的I/AS50/51系統(tǒng)等第十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二(4)DCS的特點(diǎn)◆

分級遞階控制◆硬件積木化◆

軟件模塊化：工程師站組態(tài)軟件、操作站實(shí)時監(jiān)控軟件以及過程控制站軟件◆

控制系統(tǒng)用組態(tài)方法生成◆

通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用◆

可靠性高：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、冗余技術(shù)、自診斷技術(shù)、抗干擾技術(shù)和高性能的元件

◆

開放系統(tǒng)：可移植性、互操作性、可適宜性、可得到性第十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二1.常規(guī)儀表控制系統(tǒng)

在控制性能上有局限性。(1)在控制性能上，儀表系統(tǒng)一般只能實(shí)現(xiàn)單參數(shù)的PID調(diào)節(jié)和簡單的串級、前饋控制，無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制形式，如自適應(yīng)控制、最優(yōu)化控制。各個系統(tǒng)不便進(jìn)行通信聯(lián)系，難于實(shí)現(xiàn)分級控制系統(tǒng)。

(2)在人機(jī)聯(lián)系上，儀表系統(tǒng)通過安裝在中央控制室儀表屏上的表盤實(shí)現(xiàn)人—計算機(jī)―生產(chǎn)過程的聯(lián)系。而生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，使儀表屏越來越長，難于實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視和集中操作。(3)在系統(tǒng)組成上，中央控制室式的結(jié)構(gòu)給監(jiān)視操作帶來一定方便，同時也帶來以下一些副作用，即系統(tǒng)的重構(gòu)困難，控制風(fēng)險集中等。二、各類控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與比較第二十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二集中式控制系統(tǒng)是指那種將過程數(shù)據(jù)輸入輸出、實(shí)時數(shù)據(jù)庫的管理、實(shí)時數(shù)據(jù)的處理與保存、歷史數(shù)據(jù)庫的管理、歷史數(shù)據(jù)處理與保存、人機(jī)界面的處理、報警與日志記錄、報表直至系統(tǒng)本身的監(jiān)督管理等所有功能集中在一臺計算機(jī)中的那種系統(tǒng)。集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、清晰，集中式的數(shù)據(jù)庫很容易管理，并容易保證數(shù)據(jù)的一致性。2.計算機(jī)集中控制系統(tǒng)第二十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二a.各種功能集中在一臺計算機(jī)中，增大了計算機(jī)失效或故障對整個系統(tǒng)危害性。集中式的系統(tǒng)將所有的功能、所有的處理集中在一臺計算機(jī)上，大大增加了計算機(jī)失效或故障對整個系統(tǒng)造成的危害性，所有實(shí)時信息、歷史數(shù)據(jù)和處理功能集于一身，一旦出現(xiàn)問題，造成的后果都是全局性的。b.集中式的系統(tǒng)需要龐大而復(fù)雜的軟件體系，使得系統(tǒng)的軟件可靠性下降，實(shí)際運(yùn)行情況表明，集中式系統(tǒng)在現(xiàn)場運(yùn)行時出現(xiàn)的故障有70％以上是由于設(shè)計不良或存在缺陷的軟件造成的。c.系統(tǒng)的可擴(kuò)性差，限于計算機(jī)硬件的配置與能力，一個系統(tǒng)在建立時基本上就已經(jīng)確定了其最終能力，如果能預(yù)見到其規(guī)模的擴(kuò)充，只有預(yù)留計算機(jī)的處理能力，這將造成很大的投資上的浪費(fèi)。集中式控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)第二十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二分布式控制系統(tǒng)是先進(jìn)的控制方案，其主要優(yōu)點(diǎn)是：①采用分布式控制結(jié)構(gòu)，各控制器的任務(wù)明確，計算量平衡，因此效率更高；②在物理上的分散結(jié)構(gòu)，采用現(xiàn)場總線等通信技術(shù)，減少了干擾和故障，同時大大節(jié)省了電纜；③實(shí)現(xiàn)分散控制、集中操作管理，降低了風(fēng)險；④系統(tǒng)重構(gòu)簡單。3.分布式控制系統(tǒng)第二十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

隨著自動控制理論的發(fā)展，新的自動控制技術(shù)的出現(xiàn)，特別是計算機(jī)工業(yè)的發(fā)展，使得包括熱力發(fā)電廠熱工自動控制系統(tǒng)在內(nèi)的過程控制系統(tǒng)跨入了計算機(jī)控制時代。

DCS控制系統(tǒng)則在系統(tǒng)的處理能力和系統(tǒng)安全性方面明顯優(yōu)于集中系統(tǒng)，這是由于DCS采用多臺計算機(jī)分擔(dān)了控制的功能和服務(wù)，使處理能力大大提高，而風(fēng)險性卻分散的緣故。三.分布式計算機(jī)控制的發(fā)展第二十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二1計算機(jī)控制系統(tǒng)硬件發(fā)展a.計算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展計算機(jī)的發(fā)展（這里主要指硬件技術(shù)的發(fā)展）主要表現(xiàn)在兩個方面：一是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路芯片的技術(shù)不斷提高，使計算機(jī)性能得到大幅度提高；另一個是計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展。兩者的結(jié)合使計算機(jī)的產(chǎn)業(yè)發(fā)生了革命性的變化，這些變化必定會對DCS產(chǎn)生巨大影響。b.PC機(jī)的發(fā)展為DCS提供各種節(jié)點(diǎn)采用PC機(jī)作為DCS中的各種節(jié)點(diǎn)，特別是操作員站和工程師站已是自然的發(fā)展趨勢。PC機(jī)在DCS中的應(yīng)用，極大地提高了DCS的功能和性能，尤其是PC機(jī)廣泛的軟件資源和網(wǎng)絡(luò)支持、圖形處理能力等。.分布式計算機(jī)的發(fā)展

（硬件和軟件、總線、網(wǎng)絡(luò)）第二十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

在傳統(tǒng)的DCS中，I/O控制站是由一個CPU控制的，各種I/O板通過控制器總線相連，I/O控制站的CPU完成數(shù)據(jù)采集、控制回路計算和控制輸出的功能。這種結(jié)構(gòu)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了分散的要求，可以用多個這樣的控制器分擔(dān)整個系統(tǒng)的采集控制功能，分散了危險性，但它本身仍然為集中式的結(jié)構(gòu)，一旦這臺控制器出現(xiàn)故障，其影響面還是很大的。另外系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大仍然有賴于增加控制器的數(shù)量，靈活性仍然受到限制。隨著微控制器技術(shù)的發(fā)展和成本的進(jìn)一步降低，使得各個I/O板實(shí)現(xiàn)智能化并互相通過現(xiàn)場總線交換信息成為可能。DCS的進(jìn)一步分散，使I/O控制站不再是一個集中式的結(jié)構(gòu)，它本身也成了一和式結(jié)構(gòu)。第二十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二c.由于計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使作為局部控制器的PLC也發(fā)展成為由PLC組成的DCS的形態(tài)。初期的PLC作為一個2位，一道道工序的局部控制。由于PLC在控制可靠性，控制的實(shí)時性和重新組態(tài)方便等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍擴(kuò)大。隨著PLC性能不斷提高，尤其在通信。數(shù)據(jù)處理與計算性能提高，這樣就使PLC有條件與其它各種計算機(jī)系統(tǒng)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)集成，以組成大型的控制系統(tǒng)。d.工作站的形成和圖形圖像處理的發(fā)展2.分布式計算機(jī)的發(fā)展

硬件發(fā)展（續(xù)）第二十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

計算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展相對緩慢，因此軟件的產(chǎn)品更注重積累。由于軟件之龐大，特別注重積累，而軟件的開發(fā)基本上還是一種依靠大量人力完成的工作，因此軟件的界面標(biāo)準(zhǔn)就變得極其重要。有了界面標(biāo)準(zhǔn)，且各個軟件制造商都遵循這些標(biāo)準(zhǔn)，才能使得各家的軟件可以放在同一個系統(tǒng)中運(yùn)行，互相共享軟件資源，以實(shí)現(xiàn)更多的功能。2.分布式計算機(jī)的軟件發(fā)展

計算機(jī)軟件的發(fā)展第二十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二系統(tǒng)軟件的發(fā)展◆

采用多任務(wù)多用戶的Unix操作系統(tǒng)或其改進(jìn)版本

◆引入人工智能

—采用智能變送器、智能控制器和智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)等智能儀表

—采用智能控制算法

—采用管理、調(diào)度等優(yōu)化軟件包◆采用GUI圖形處理的各種應(yīng)用軟件◆交互式關(guān)系數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用第二十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二3現(xiàn)場總線技術(shù)發(fā)展。

—互操作性

—更低的安裝費(fèi)用

—更低的維護(hù)費(fèi)用

—有助于維護(hù)

—改進(jìn)功能第三十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

—Client/Server網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

—標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信接口◆

數(shù)字儀表綜合化

—數(shù)字儀表可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制功能運(yùn)算、操作監(jiān)視、報警和控制，一些儀表還包括高級的控制算法

—采用數(shù)字儀表可大大節(jié)約現(xiàn)場接線和安裝費(fèi)用，現(xiàn)場信號用同軸電纜傳送到上一級第三十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二9.2分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和體系結(jié)構(gòu)一.DCS設(shè)計的基本原則1.多臺控制器來完成所有過程量的輸入輸出針對過程量的輸入輸出處理過于集中的問題，設(shè)想使用多臺控制器（計算機(jī)或PLC）共同完成所有過程量的輸入輸出，每臺控制器只處理一部分實(shí)時數(shù)據(jù)，而每臺控制器的失效只會影響到自己所處理的那一部分實(shí)時數(shù)據(jù)，不至于造成整個系統(tǒng)失去實(shí)時數(shù)據(jù)；2.針對每臺控制器的處理盡量單一化采用不同的計算機(jī)去處理不同的功能，以提高每臺控制器的運(yùn)行效率，而且單一化的處理在軟件結(jié)構(gòu)上容易做得簡單，提高了軟件的可靠性；第三十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二3.方便解決系統(tǒng)的擴(kuò)充與升級的問題用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)解決系統(tǒng)的擴(kuò)充與升級的問題，與計算機(jī)的內(nèi)部總線相比，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有設(shè)備相對簡單、可擴(kuò)性強(qiáng)等特點(diǎn)，只要選型得當(dāng)，一個網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)可以具有極大的伸縮性，從而使系統(tǒng)的規(guī)?？梢栽诤艽蟪潭壬蠈?shí)現(xiàn)擴(kuò)充而并不增加很多費(fèi)用；

4.多臺控制器同時工作對整個系統(tǒng)可靠性影響問題網(wǎng)絡(luò)中的各臺控制器處于平等地位，在運(yùn)行中互相之間不存在依賴關(guān)系，以保證任一計算機(jī)的失效只影響自身。分布式控制系統(tǒng)的關(guān)鍵是計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，DCS的體系結(jié)構(gòu)其使之就是一個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一.DCS設(shè)計的基本原則（續(xù)）第三十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二1DCS的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

DCS的基本構(gòu)成可以簡單地將其歸納為“三點(diǎn)一線”式的結(jié)構(gòu)。一線是指計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線。三點(diǎn)是指在網(wǎng)絡(luò)上3種不同類型的節(jié)點(diǎn)：面向被控過程的現(xiàn)場I/O控制站、面向操作員的操作站和面向DCS監(jiān)督管理人員的工程師站。

1.DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)用于DCS的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在很多方面的要求不同于通用的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。首先，它是一個實(shí)時網(wǎng)絡(luò)，也就是說，網(wǎng)絡(luò)需要根據(jù)現(xiàn)場通信實(shí)時性的要求，在確定的時限內(nèi)完成信息的傳送。二.DCS的組成第三十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二拓?fù)渲妇W(wǎng)絡(luò)中站或節(jié)點(diǎn)相連接的方法。

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有五種，即星型、樹型、總線型、環(huán)型、分散型。目前應(yīng)用最廣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是環(huán)形和總線形網(wǎng)。在這兩種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，各個節(jié)點(diǎn)可以說是平等的，任意兩個節(jié)點(diǎn)之間的通信可以直接通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，而不需其它節(jié)點(diǎn)的介入。為了實(shí)現(xiàn)傳輸介質(zhì)共享，對于多個節(jié)點(diǎn)傳送信息的請求必須采用分時的方法，以避免信息在網(wǎng)絡(luò)上的碰撞。2網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第三十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二第三十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二a.令牌方法劃分各個節(jié)點(diǎn)的時間片，使每一瞬間只有一個節(jié)點(diǎn)使用物理傳輸介質(zhì)，即所謂TokenRing（對于環(huán)形網(wǎng)）或TokenPassing（對于總線形網(wǎng)）方式。令牌實(shí)際是一個標(biāo)識信號，它規(guī)定了要使用物理傳輸介質(zhì)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識，只有符合標(biāo)識的節(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識號在系統(tǒng)中是唯一的）才能使用網(wǎng)絡(luò)。這樣就避免了某個節(jié)點(diǎn)傳送信息時被其它節(jié)點(diǎn)干擾，當(dāng)傳送信息的節(jié)點(diǎn)完成傳送之后，即刻釋放網(wǎng)絡(luò)，并產(chǎn)生一個令牌，將網(wǎng)絡(luò)讓給其它節(jié)點(diǎn)。b.另一種解決碰撞的技術(shù)是載波偵聽與碰撞檢測技術(shù)，即CSMA／CD方式。這種方式不規(guī)定時間片，需要使用網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。首先需要對網(wǎng)絡(luò)線進(jìn)行偵聽，檢測網(wǎng)絡(luò)是否忙，如果忙，則等待，直到網(wǎng)絡(luò)空閑。解決網(wǎng)絡(luò)技術(shù)碰撞的辦法有兩種第三十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二現(xiàn)場I/O控制站是完成對過程現(xiàn)場I/O處理并實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制（DDC）的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，主要功能有3個：①將各種現(xiàn)場發(fā)生的過程量（流量、壓力、液位、溫度、電流、電壓、功率以及各種狀態(tài)等）進(jìn)行數(shù)字化，并將這些數(shù)字化后的量存在存儲器中，形成一個與現(xiàn)場過程量一致的、能一一對應(yīng)的、并按實(shí)際運(yùn)行情況實(shí)時地改變和更新的現(xiàn)場過程量的實(shí)時數(shù)據(jù)；②將本站采集到的實(shí)時數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)送到操作員站、工程師站及其它現(xiàn)場I／O控制站，以便實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)范圍內(nèi)的監(jiān)督和控制，同時現(xiàn)場I／O控制站還可接收由操作員站、工程師站下發(fā)的信息，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的人工控制或?qū)Ρ菊镜膮?shù)設(shè)定；現(xiàn)場I/O控制站第三十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二③在本站實(shí)現(xiàn)局部自動控制、回路的計算及閉環(huán)控制、順序控制等。對于分布式控制系統(tǒng)，現(xiàn)場I/O控制站應(yīng)該是一個獨(dú)立運(yùn)行單位，它具備了直接數(shù)字控制ODC所需的一切條件，因此現(xiàn)場I/O控制站應(yīng)具備不依賴DCS其它部分獨(dú)立運(yùn)行的能力，這樣在DCS其它部分失效的情況下，仍能對現(xiàn)場執(zhí)行最基本的控制?，F(xiàn)場I/O控制站功能（續(xù)）第三十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

操作員站主要功能就是為系統(tǒng)的運(yùn)行操作員提供人機(jī)界面，使操作員可以通過操作員站及時了解現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)和各種運(yùn)行參數(shù)的當(dāng)前值。人機(jī)界面上顯示的內(nèi)容包括如下（1）生產(chǎn)過程的模擬流程圖（2）報警窗口（3）關(guān)鍵數(shù)據(jù)的常駐顯示（4）實(shí)時趨勢顯示（5）檢測及控制儀表的模擬顯示（6）靈活方便的畫面調(diào)用（7）音響報警裝置操作員站第四十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二工程師站提供的功能有（1）硬件配置組態(tài)功能（2）數(shù)據(jù)庫組態(tài)功能（3）控制回路組態(tài)功能（4）邏輯控制及批控制組態(tài)（5）控制算法語言的組態(tài)（6）操作員站顯示畫面的生（7）報表生成組態(tài)（8）組態(tài)數(shù)據(jù)的編譯和下裝（9）操作安全保護(hù)組態(tài)工程師站第四十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

圖9-4表示集散系統(tǒng)基本控制器的構(gòu)成，它是功能模塊組件組裝式的，各模塊以插件形式插在機(jī)箱中，以便于維修和擴(kuò)展。

基本控制器采用總線結(jié)構(gòu)，所有插件都直接掛在總線上。其中CPU單元和存儲器部分是核心部件。圖9-4基本控制器結(jié)構(gòu)9.3分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)的基本控制器一.基本控制器構(gòu)成第四十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二CPU單元

CPU單元按預(yù)定的周期和程序，對信號進(jìn)行運(yùn)算、處理，并對基本控制器內(nèi)部各單元執(zhí)行操作控制和故障診斷。存儲器存儲器可分成程序存儲器和工作存儲器兩部分。程序存儲器一般由ROM組成，用于存放基本控制器的管理、監(jiān)控程序和標(biāo)準(zhǔn)算法程序。工作存儲器中存放一個分散的過程數(shù)據(jù)庫，用來保存現(xiàn)場信號信息。工作存儲器通常由RAM和EPROM組成（EPROM中通常存放類似控制組態(tài)字之類的對控制關(guān)系重大且相對穩(wěn)定的參數(shù)）。存儲器通常是可以擴(kuò)展的，用戶可以根據(jù)特殊需要編寫專門的應(yīng)用程序。一.基本控制器構(gòu)成（續(xù)）第四十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二操作員接口完成基本控制器和數(shù)據(jù)輸入板DEP、模擬顯示單元（選用）之間的信息交流。通信接口單元完成基本控制器和數(shù)據(jù)高速通道之間的信息發(fā)送和接收，并進(jìn)行檢錯、串/并互換、DMA控制等。輸入通道將模擬信號經(jīng)模擬濾波、采樣、放大、A／D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送入CPU。該信號經(jīng)數(shù)字濾波、標(biāo)度變換以后存入數(shù)據(jù)區(qū)。一.基本控制器構(gòu)成（續(xù)）第四十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二輸出通道將CPU輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行D／A轉(zhuǎn)換，經(jīng)保持電路以后控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。終端板與過程變送器和執(zhí)行器直接相連接，起到基本控制器與過程的接口作用，板上配有電平轉(zhuǎn)換電路，可將輸入信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號。一.基本控制器構(gòu)成（續(xù)）第四十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二1.以模擬控制為主，帶有簡單的程序控制功能；2.以順序控制、程序控制為主，兼有模擬控制功能。二.基本控制器有兩種形式第四十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二三.基本控制器的功能基本控制器具有控制和接口的雙重功能。

1.控制功能（1）PID控制（2）遠(yuǎn)方／本地設(shè)定值功能（3）數(shù)字邏輯功能（4）程序控制功能（以時間或邏輯為基礎(chǔ)）第四十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二（5）遠(yuǎn)方調(diào)整參數(shù)功能（6）遠(yuǎn)方／本地手動功能（7）報警功能（多種）（8）數(shù)字濾波功能和算術(shù)運(yùn)算功能（多種）并能根據(jù)以上功能用組態(tài)方式組合成相當(dāng)復(fù)雜的控制算式。1.控制功能（續(xù)）第四十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

在采集數(shù)據(jù)后進(jìn)行預(yù)處理并向上級計算機(jī)傳送，其工作存儲器可作為上級計算機(jī)的分散數(shù)據(jù)存儲器，以供上級計算機(jī)直接查用。2.接口功能第四十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

◆基本控制器的工作方式

—自動控制：由操作員在數(shù)據(jù)輸入板DEP上設(shè)定本地設(shè)定值

—串級控制：其給定值是其它某一個回路的輸出值，由組態(tài)字指定

—上級計算機(jī)控制：由監(jiān)控計算機(jī)代替基本控制器進(jìn)行控制，它經(jīng)高速數(shù)據(jù)通道輸出基本控制器的給定值或輸出幅值

—手動：操作員在DEP或CRT上直接調(diào)整回路的輸出

—回路手動：在選用的模擬顯示器上通過增/減鍵調(diào)整輸出，基本控制器處于保持狀態(tài)四.基本控制器的工作方式第五十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二五.基本控制器的工作原理1.基本控制器的工作原理基本控制器的CPU在系統(tǒng)管理程序的指揮下，在一個采樣周期內(nèi)完成一次工作循環(huán)，其流程圖如圖9-5（a）所示。用戶可以通過DEP或CRT操作站選擇標(biāo)準(zhǔn)算法，構(gòu)成不同的控制回路。第五十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

◆控制流程圖第五十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二◆典型控制回路第五十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二①管理程序包括監(jiān)控程序、診斷程序、運(yùn)行管理程序等；②輸入／輸出處理程序包括數(shù)字濾波程序、線性化程序、標(biāo)度變換程序、防積分飽和程序、偏差報警程序、變化率報警程序、絕對值報警程序等；③運(yùn)算處理程序包括乘法程序、除法程序、累加程序、開方程序、高值選擇、低值選擇、動態(tài)補(bǔ)償（超前／滯后）等；④控制處理程序包括過程變量跟蹤和預(yù)置、自動加偏置、自動加比率、開關(guān)控制、自動／手動后備處理、設(shè)定值自動提量等；⑤控制算法程序包括P、PI、PD、PID、間隙控制、跟蹤控制等。2.基本控制器標(biāo)準(zhǔn)算法的組成部分第五十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

◆控制軟件包的結(jié)構(gòu)第五十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二采用了冗余手段和自診斷措施1.冗余手段若干臺基本控制器有一個備用控制器，再加上一個備用切換指揮器就構(gòu)成所謂的無中斷控制系統(tǒng)。備用切換指揮器連續(xù)不斷地監(jiān)視各主控制器的運(yùn)行工況，一旦主控制器發(fā)生故障，它在識別故障之后向操作者報警的同時，便將故障的主控制器內(nèi)的存儲器信息經(jīng)專用電纜快速復(fù)制到備用控制器內(nèi)，將故障主控制器的輸入／輸出信號切換至備用控制器，并禁止故障主控制器高速數(shù)據(jù)通道接口工作。這樣，就用備用控制器取代了主控制器，保證了不間斷執(zhí)行過程控制任務(wù)。同時，它還可在主控制器解除故障后再作逆切換。由于切換過程的數(shù)據(jù)傳送是經(jīng)過專用電纜實(shí)現(xiàn)的，故整個切換過程不影響系統(tǒng)其它部分的工作。六.基本控制器的可靠性第五十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二六.基本控制器的可靠性（續(xù)）2.自診斷措施自診斷首先是對CPU單元的指令進(jìn)行檢查，然后是RAM讀寫檢查、ROM和數(shù)的校驗(yàn)檢查、A／D和D／A精度檢查，最后是輸出插板的檢查。

第五十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二七.基本控制器的特征①帶有固化的軟件；

②算法可以組態(tài)，形成相對高級的控制算法；

③可以與上級計算機(jī)配合，完成高級控制功能；

④功能可變，改變控制方案不必更換硬件；

⑤可以在就地操作員單元上顯示和調(diào)整各種參數(shù)；⑥具有自診斷功能。第五十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二9.4分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)和先進(jìn)控制

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，為提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低成本，從控制角度來看，單靠原來的常規(guī)方式進(jìn)行生產(chǎn)是不夠的。必須利用先進(jìn)的控制和管理技術(shù)，以最大限度地提高生產(chǎn)產(chǎn)量，降低能耗，縮短生產(chǎn)周期，減少庫存，使控制裝置滿負(fù)荷生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)整個企業(yè)的控制生產(chǎn)達(dá)到優(yōu)化。這是一種對企業(yè)生產(chǎn)過程與生產(chǎn)管理進(jìn)行優(yōu)化的系統(tǒng)，這類系統(tǒng)采用了任務(wù)分層體系結(jié)構(gòu)，其基本思想是采用遞階控制，該系統(tǒng)是在分布式控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的更高一級控制系統(tǒng)，下面根據(jù)連續(xù)生產(chǎn)大型企業(yè)而設(shè)計的一種分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和功能框圖。每一層作為上一層的基礎(chǔ)，接收上一層的控制指令，同時又將控制結(jié)果和各控制參數(shù)送上一層，各層完成的功能如圖9-7所示。第五十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二一.分布式控制系統(tǒng)的功能層次結(jié)構(gòu)分布式控制系統(tǒng)的功能層次結(jié)構(gòu)框圖第六十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二一.分布式控制系統(tǒng)的功能層次結(jié)構(gòu)。1.直接控制層這是整個控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中的最低層，這一層直接與被控過程相連，完成以下功能。（1）過程數(shù)據(jù)采集直接采集現(xiàn)場的各種物理量測量值和狀態(tài)開關(guān)值，對它們進(jìn)行必要的濾波、轉(zhuǎn)換等處理。（2）裝置狀態(tài)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與診斷對采集的各種信號進(jìn)行處理，檢查其是否是合格有效的數(shù)據(jù)、判斷控制計算機(jī)的各模板是否運(yùn)行正常，設(shè)備儀表及其連線是否正常，根據(jù)結(jié)果產(chǎn)生報警信號等。（3）閉環(huán)和開環(huán)控制接收上一級下達(dá)的控制指令（給定），實(shí)現(xiàn)DDC控制和順序邏輯控制。第六十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二2.監(jiān)督控制層這一層主要是計算出裝置優(yōu)化的工作條件，以控制指令給定的形式給到其下一級（直接控制層）去執(zhí)行，其主要工作如下：(1）優(yōu)化控制應(yīng)用數(shù)學(xué)模型和其它形式的模型，結(jié)合裝置的約束條件和控制目標(biāo)函數(shù)，計算出最優(yōu)的操作條件，送下級執(zhí)行。第六十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二（2）自適應(yīng)控制根據(jù)采集到的各種物理量，對系統(tǒng)的模型參數(shù)進(jìn)行在線估計，然后根據(jù)自適應(yīng)算法或自調(diào)節(jié)算法得出控制給定，送下一級。（3）協(xié)調(diào)控制對于復(fù)雜的被控對象，根據(jù)各部分的關(guān)系和運(yùn)行狀態(tài)，還有根據(jù)裝置的生產(chǎn)要求，原材料、庫存和能耗等數(shù)據(jù)，以及一些優(yōu)化數(shù)據(jù)，產(chǎn)生控制指令，送下一級執(zhí)行。（4）裝置運(yùn)行監(jiān)視監(jiān)視整個裝置運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)，制定生產(chǎn)記錄報表，報警顯示，故障顯示分析、記錄，等等。第六十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二3.計劃調(diào)度這一層主要完成一系列的調(diào)度控制功能，這些調(diào)度控制主要是基于運(yùn)籌學(xué)和資源管理的科學(xué)，而不是基于控制工程方法。這一層功能包括了根據(jù)用戶定貨單、庫存量、能耗約束條件和能耗指標(biāo)等進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度的功能。較先進(jìn)的計劃調(diào)度層除了完成上述基本功能外，還可以進(jìn)行最優(yōu)調(diào)度柔性生產(chǎn)調(diào)度功能，以適應(yīng)靈活的用戶市場需求。此外，這一層還完成工廠級的數(shù)據(jù)監(jiān)視、統(tǒng)計，制定各種統(tǒng)計報表。對于一些小型的企業(yè)（單個裝置，或少數(shù)裝置），計劃調(diào)度層可能就是最高的控制功能層了。第六十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二4.決策管理層這一層主要完成的功能有市場分析、用戶信息搜集、定單統(tǒng)計分析、銷售與生產(chǎn)計劃、合同管理、生產(chǎn)工廠（裝置）協(xié)調(diào)、制定價格、生產(chǎn)能力與定貨平衡、生產(chǎn)和分銷渠道的監(jiān)督、生產(chǎn)、合同、定貨的各種統(tǒng)計報表、生產(chǎn)效率、產(chǎn)值、經(jīng)營額、利潤／成本以及其它財政分析報表。第六十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二◆

以上控制功能分層結(jié)構(gòu)純屬是為了分析控制策略和制定控制算法方便和清楚而定的，這種控制功能層次劃分與具體實(shí)現(xiàn)這些功能的DCS的體系劃分不是等同的◆

在大多數(shù)情況下，DCS完成第一層、第二層的全部功能，并完成第三層的部分功能，第四層的功能則通過一層管理系統(tǒng)來完成第六十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

隨著計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，新的控制理論以及新的控制方法不斷出現(xiàn)，下面介紹幾種較多廣泛應(yīng)用的先進(jìn)控制。

自適應(yīng)控制

二.先進(jìn)控制——自適應(yīng)控制預(yù)測控制智能控制魯棒控制第六十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二1.自適應(yīng)控制

自適應(yīng)控制是建立在系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型參數(shù)未知的基礎(chǔ)上的，而隨著系統(tǒng)行為的變化，自適應(yīng)系統(tǒng)能相應(yīng)地改變和調(diào)整控制器的參數(shù)，以適應(yīng)系統(tǒng)特性的變化，保證整個系統(tǒng)的性能指標(biāo)達(dá)到令人滿意的結(jié)果。第六十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)由參考模型／對象或過程／反饋控制器和自適應(yīng)控制回路組成。自適應(yīng)控制的分類(1)模型參考自適應(yīng)控制第六十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二自校正控制系統(tǒng)是利用過程的輸入和輸出信號，在線地對過程的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行辨識，然后修正控制策略，改變調(diào)節(jié)器的控制作用，直到控制性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。自適應(yīng)控制的分類（2）自校正控制第七十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二PID算法的參數(shù)整定是不基于模型和參數(shù)的，它是一種根據(jù)過程對象的時間特性或頻率特性來整定PID參數(shù)。PID調(diào)節(jié)器對于一些小的干擾和非線性方法一般是離線進(jìn)行的，即在系統(tǒng)投運(yùn)之前，先用一些整定方法，如Ziegler-Nichols方法，反應(yīng)曲線整定法等得出各PID參數(shù)，再不斷地到控制過程中去實(shí)驗(yàn)，反復(fù)調(diào)整，最后得出一套較理想的控制參數(shù)，這些參數(shù)一般在系統(tǒng)整個運(yùn)行過程中是不變的，不會隨著生產(chǎn)過程參數(shù)的變化而變化。為了提高整定效益，并克服生產(chǎn)過程參數(shù)的變化，人們提出了很多整定PID的方法，并且市場上已有很多成熟的PID自整定軟件和調(diào)節(jié)器產(chǎn)品。20世紀(jì)70年代以來，自整定PID調(diào)節(jié)的發(fā)展相當(dāng)迅速，特別是隨著計算機(jī)技術(shù)、人工智能、專家系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，很多系統(tǒng)利用專家經(jīng)驗(yàn)規(guī)則來進(jìn)行PID參數(shù)的整定。此外，在國內(nèi)的很多文獻(xiàn)中，相應(yīng)地提出了一些應(yīng)用專家系統(tǒng)和模糊控制的方法來實(shí)現(xiàn)模糊PID和專家系統(tǒng)自整定PID算法。隨著DCS體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分散和小型DCS的普及，自整定PID會得到越來越廣泛的應(yīng)用。自適應(yīng)控制的分類

（3）自整定PID調(diào)節(jié)

第七十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

預(yù)測控制是一種基于模型的計算機(jī)控制算法。它利用預(yù)測模型來預(yù)估過程未來的輸出與設(shè)定值之間的偏差，并采用“滾動式”的優(yōu)化策略計算當(dāng)前的控制輸入，它對數(shù)學(xué)模型的要求不高，具有良好的跟蹤性能，并對模型誤差等具有較強(qiáng)的魯棒性。預(yù)測控制是由法國和美國幾家公司在20世紀(jì)70年代先后提出的，一經(jīng)問世，就因?yàn)槠涮厥獾膬?yōu)越性，而很快在石化、電力等工業(yè)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。2預(yù)測控制★

預(yù)測控制算法的三條基本原理：預(yù)測模型、滾動優(yōu)化、反饋校正第七十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二★兩種典型的預(yù)測控制算法：

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動態(tài)矩陣控制（DynamicMatrixControl，DMC）：基于對象階躍響應(yīng)的預(yù)測控制算法

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模型算法控制（ModelAlgorithmControl，MAC）：以對象的脈沖響應(yīng)為前提第七十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二3智能控制

預(yù)測控制和智能控制方法基本上都是用數(shù)學(xué)的方法，建立一個模擬過程對象反映特性的數(shù)學(xué)表達(dá)方法，然后根據(jù)這個表達(dá)方法（也可能是方程式，也可能是時間系列等）和一些確切的控制目標(biāo)，用某種數(shù)學(xué)的方法求出控制解。在很多應(yīng)用中，很難用數(shù)學(xué)的方法求出一個最佳或較好的控制策略，原因可能是因?yàn)閷ο筇珡?fù)雜，有很多非線性因素，或內(nèi)有許多不固定因素等。于是，人們探索出第三種先進(jìn)控制方法——智能控制方法來處理這些問題。第七十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二智能控制類型（1）專家系統(tǒng)（2）模糊控制（3）神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制第七十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二智能控制類型(1)專家系統(tǒng)

根據(jù)用戶提供的數(shù)據(jù)、信息或事實(shí)，運(yùn)用系統(tǒng)中存儲的專家經(jīng)驗(yàn)或知識進(jìn)行推理判斷，最后得出結(jié)論及結(jié)論的可信度以供用戶決策之用。主要由知識庫，推理機(jī)或推理機(jī)制，綜合數(shù)據(jù)庫，解釋接口或人機(jī)界面幾部分組成。結(jié)構(gòu)圖如下：第七十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二(2)模糊控制（FuzzyControl）

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在控制方法上應(yīng)用模糊集理論、模糊語言變量及模糊邏輯推理的知識來模擬人的模糊思維方法，用計算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的控制

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模糊控制器主要由模糊化接口、模糊推理機(jī)、知識庫和解模糊接口四部分組成第七十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二(3)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

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人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與自動控制相結(jié)合的一種控制方法

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幾種有代表性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案：監(jiān)督控制、直接逆控制、內(nèi)?？刂?、模型預(yù)報控制、模型參考控制第七十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二第七十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二4魯棒控制（RobustControl）

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魯棒控制的任務(wù)是設(shè)計一個固定的控制器，使得相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)在指定不確定性的擾動作用下仍維持預(yù)期的性能，或相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)在保持預(yù)期性能的前提下，能允許最大的不確定性擾動

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根據(jù)研究隨基于的模型不同，系統(tǒng)魯棒性研究方法主要有兩類：

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代數(shù)方法：研究對象是系統(tǒng)的狀態(tài)矩陣或特征多項(xiàng)式

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頻率域方法：研究對象是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)第八十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期二

目前分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)用于企業(yè)的實(shí)例很多，在這里我們介紹下面幾個應(yīng)用例子。一.分布式控制系統(tǒng)在水和水處理方面的應(yīng)用這是一套水生產(chǎn)自動化監(jiān)控系統(tǒng)。