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计算机控制技术集锦9篇

时间:2022-10-23 03:04:31

计算机控制技术

计算机控制技术范文1

关键词:计算机 控制技术 新发展 应用

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)05-0249-01

随着计算机技术的迅速发展,计算机控制技术在社会经济中的应用越来越广泛,既有大型的计算机控制系统,又有小型的各种微控制设备,计算机控制技术的作用和地位具有很强的不可替代性。计算机技术和微型计算机的大面积普及,为各种性能良好、价位低廉的嵌入式微控制器的产生和应用奠定了良好的基础,从而也推动了计算机控制系统在生产生活中的广泛应用。在新的时代背景下,计算机控制技术的发展迈向了一个新的台阶,计算机控制技术的新发展不断应用到农业生产、国防建设、交通运输等各个领域中,有效地促进了生产效率的提高。

1 计算机控制技术概述

计算机控制技术是在计算机技术和自动控制技术的大力发展基础上形成的,计算机控制的经典控制理论已经比较成熟,在农业生产、交通运输等各个领域中发挥了重要的作用。计算机控制系统的核心是实现生产过程的自动化控制,是以计算机技术为核心的自动控制系统。这种计算机控制系统具有独特的科技优势,可以完成许多采用常规控制技术无法实现的生产任务,获得日常控制技术无法完成的生产目标。一个完整的计算机控制技术,通常包括监控系统和过程对象两部分内容。计算机控制技术所依赖的监控系统主要由软硬件设备组成,硬件有主机、通讯设备等,而软件则是应用软件和系统软件。

以计算机控制技术所构成的计算机控制系统,通过包括操作指导型控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统等内容。鉴于计算机的特殊特点,计算机控制系统与常规的调节系统有着明显的差异,主要表现在三个方面:一是控制的精度较高,比如计算机可以通过数值运算,完成常规调节器所无法完成的控制精度,而且这种精度是具有较小的偏差,不存在零点漂移、热噪声及元件老化对控制精度的影响。二是计算机的分时控制能力,比如计算机控制技术依靠计算机的强大存贮能力和判断能力,可以根据控制环境的变化,对各种情况进行及时分析和判断,做出最佳的控制决策,也可以实现复杂的控制规律,以达到理想的控制效果。最后是计算机控制技术的使用很方便,计算机控制技术依靠系统软件和应用软件来实现主要的控制目标,因此可以通过改变软件的编程,来实现对不同控制方案的调整。还可以根据生产环境的变化,对系统软件进行相应的设计和调整,来应对各种复杂多变的生产环境。但是,不可否认,计算机控制技术也有它的局限性,比如计算机控制技术完成比较复杂的控制系统时比较困难,尤其是需要采用复杂的计算法,而这在实现上就遇到了相当的困难,有些时候无法满足系统的运行要求。

2 计算机控制技术的新发展

本文对计算机控制技术新发展的阐述主要有三个方向,一是分析集散控制系统(DCS)的新发展,二是总结可编程序控制器(PLC)的新发展,三是展望计算机控制系统的新趋势,具体内容阐述如下。

2.1 集散控制系统(DCS)的新发展

集散控制系统是以单片微机技术为载体,全面运用了数据通信、图像显示、计算机技术和过程控制等高科技技术,主要使用了分布式控制思路,重点解决了信息集中管理和生产过程分散控制的有机整合问题。在提高产量、保障质量、降低能耗和控制成本等方面发挥了重要的作用。国外许多大型综合控制系统都用了DCS,比如美国西屋公司生产的WDPFI型系统。集散控制系统的控制方法主要包括参数预估控制、解藕控制、非线性控制、自适应及自学习控制等。另一方面的应用是工厂综合自动化TFA。重点解决办公室自动化的网络构成系统,利用同轴电缆连接,使生产过程综合自动化的动态和静态指标长期在最佳状态下运行。此外还有一种新的发展方向是计算机综合生产系统CIM。

2.2 可编程序控制器(PLC)的新发展

可编程序控制器的核心是微处理器,是主要用于过程控制的专用微机系统,同时作为一种自动化装置,也可以用于生产过程控制。可编程序控制器在一定程度上替代了传统继电器来实现开关量的控制,比如有输入和输出,定时及计数等控制。所使用的控制信号既可以是按钮、无触点开关、行程开关或其它敏感元件等,也可以用于驱动电磁闷、步进电机等各种执行机构。由于CIM、工程自动化、过程控制等大系统和复杂系统的应用要求,可编程序控制器(PLC)的新发展主要有以下几个特点,一是大容量、高速度、高功能;二是网络化和具有通信功能;三是编程语言的多样化,也就是在重点发展SFC的基础上,更多地使用C、BASIC等高级语言编程及采用多种语言联合编程。

2.3 计算机控制系统的新趋势

集散控制系统和可编程序控制器的计算机控制技术不断丰富着自己的使用领域,同时也在一定程度上实现了相互渗透发展,提高了两者的整合特性。原来一般流程工业的控制多选用集散型控制系统(DCS),离散型制造业的控制多采用可编程控制器(PLC)。随着DCS和PLC相互渗透发展继而扩大自己的应用领域,将出现DCS和PLC融合于一体的集成过程控制系统。随着计算机技术的不断更新和发展,我们也在研究一些具有自主知识产权的计算机控制系统应用软件,建立先进的监控软件平台,优化现有的控制软件等。按照计算机技术在控制系统中的功能和目的分析,未来计算机控制系统的重点方向就包括操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统、分级计算机控制系统等。

参考文献

[1]吴作勋.计算机控制技术的发展现状[J].福建农机,2005(S1).

计算机控制技术范文2

【关键词】冶金;自动化控制;计算机技术

我国有丰富的矿产资源,我国一直重视冶金业的发展,随着我国经济建设的进行,冶金业已经成为我国当前非常重要的产业。面对着计算机技术的普及以及自动化潮流的来袭,冶金业也在逐渐使用计算机进行工作并且逐步走向自动化。我国的工业在我国整个经济体系中占有重要位置,而冶金业在工业中有占据了相当大的比重,可以说冶金业的发展对我国经济发展具有较大的促进作用。计算机技术对我国冶金业自动化控制是有着较大影响的,因此要注重冶金自动化控制中计算机技术的有效应用,保证我国冶金业与工业的发展,促进我国经济增长。

1我国冶金自动化控制中对计算机的使用

冶金自动化最早出现在上世纪50年代,那时的人会使用一些简陋的机械在冶金的生产过程中进行配合,等到计算机出现与使用,冶金行业在生产方面的管理系统以及全线控制才开始真正意义上的出现并且发挥作用,计算机技术能够对冶金自动化控制产生积极影响,促进其内部系统之间的配合。计算机技术是一种划时代的技术,它可以被应用于各个方面,在每个方面都能发挥出重大的作用,冶金自动化控制也是它的受益者之一。随着当今计算机技术的不断发展,其内容不断丰富,因此在应用于冶金自动化控制中也可以体现中更多的新内容。目前计算机技术能够应用于冶金自动化控制的各个方面,我国的冶金企业也正在以计算机技术作为依托来开发新的软件,让国产冶金软件在世界舞台上占有了一席之地,因此,我们可以得出这样的结论,冶金自动化控制十分依靠计算机技术,计算机技术能够在我国冶金自动化控制中发挥出更大的作用,计算机在未来还会继续发展,或许会为我国冶金自动化控制带来新的内容。

2冶金自动化控制中计算机技术的具体应用

2.1冶金企业信息管理

冶金企业自身的经营需要大量数据作为辅助,每一家冶金企业都拥有自身的制作工艺以及与工艺有所关联的工序,工艺与工序之间的配合促进了企业的正常运行,但是企业自身的活动也会因此而产生大量的信息与数据,只依靠人的力量没有办法对这些信息进行收集与整理,在企业需要这些信息的同时也无法对相关信息进行调动,人力不能做到的只能够依靠计算机技术来完成了,计算机技术自身拥有对信息的处理功能,企业还可以以计算机技术为依靠建立一个虚拟数据库,将企业在生产中出现的信息全部储存到该数据库中。对计算机平台应该聘请专业技术人员进行管理,保证其中信息的安全以及企业对信息的调度,对各种金属都应该有所记录,包括这些金属的来源、制作材料、制作工艺以及制作流程等,让企业在需要对这些资料进行应用时能够找到相应依据,提高企业整体的运行效率。

2.2冶金过程控制

我国的冶金企业已经以计算机技术作为基础建立相应的过程控制系统,控制系统中的每一个步骤都需要使用到计算机技术,我国各个冶金企业已经建成了与之相应的控制系统,其中包含了互联网、工业以太网等方面的内容,冶金企业对区域控制系统的管理因为计算机技术的使用而得到了加强,过程控制系统可以在冶金生产过程中将生产所需要的数据进行整理,以此来形成一个数据库,之后利用区域控制系统对该数据库进行分析,将其中所包含的信息整理出来,之后将各类信息发送到冶金过程中各个需要的流程之中。工业以太网是冶金控制系统中的核心组成部分,它在其中承担了许多功能,例如传感器、控制器以及检测器等,增强了过程控制系统本身的安全性以及控制系统中各方对信息的反馈能力与信息传输能力等,让冶金企业能够对整个工作过程进行实时掌握,了解每一时段的工作情况,一旦出现问题能够迅速反应,做出相应的解决措施,保证整个冶金过程的顺利进行。

2.3局域网络

计算机与互联网在冶金企业中的应用带动了局域网络的发展。在冶金企业整个自动化控制进程中,对相关的硬件的精度以及数量的需求都在逐渐提高,这无疑加大了计算机对设备进行控制的难度,当这些设备对计算机的指令进行接收时与自身进行实际操作时会产生一定的时间差,各个设备之间的交流目前也存在着较大问题,面对这样的情况,局域网络可以发挥出很好的效果,局域网络可以将整个系统划分为若干个部分,之后将各个部分以局域网络的形式进行连接与管理,加强了各个设备之间的交流,提高了冶金企业整体的工作效率。

2.4人工智能

计算机技术正伴随着它的大规模应用而进行发展,很多冶金企业也注意到了这一问题,开始进行对自家企业使用的自动化控制系统的优化与改良,让整个系统向着网络信息化的方向发展,很多冶金企业已经完成了这一部分工作并且取得了良好的效果。部分冶金企业也开始在冶金自动化控制中进行人工智能的研究,这一研究的内容为:运用当前网络自身所具有的优势,总结与冶金相关的各方面知识以及与之相关的处理方法,再利用计算机对自动化控制系统内的相关设备进行控制。可以说就是利用网络、利用计算机来对整个冶金过程进行管理。人工智能系统的技术依据仍旧是计算机系统,它利用计算机系统所拥有的强大计算能力以及对数据、信息的分析总结能力,对整个金属冶炼过程进行模拟,在实际进行中进行监管并且对错误进行指出与调整,让整个冶金过程能够更加顺利地进行下去。

3结语

科学技术与信息技术的发展带给许多行业新的面貌。冶金行业在我国古时就拥有长久的发展历史,到了现代更是我国经济支柱之一,格外受到重视,因此冶金自动化控制自从引入我国以来就开始受到关注,随着计算机技术的普及与使用让冶金自动化控制进入了一个新的发展时代,让它具有了更多的功能,带动了我国冶金行业的发展。

参考文献

[1]张伟.浅谈计算机在冶金自动化控制中的应用[J].科技创新与应用,2012(16):25-26.

[2]敖银华.关于计算机在冶金自动化控制中的应用分析[J].科技资讯,2013(19):124-125.

计算机控制技术范文3

【关键词】计算机通信传输技术差错

计算机通信是将信息数据通过一种数据通信的传输形式,是实现计算机与计算机之间或计算机和终端设备之间的信息传输。在通信技术和现代计算机技术的不断完善改进下,才形成了计算机通信这种数据传输形式,在不同领域中被广泛应用,并取得了非常好的反响。本文以计算机通信中的传输控制技术为重点,进行了探讨和分析,希望可以为相关人员提供帮助。

1、数据传输技术

MAC数据传输技术是相对先进的,其英文全称为Media Access Control,学术含义指的是介质访问控制子层协议。MAC的协议数据路层是一种链接和控制物理层的介质。就目前而言该数据传输技术在计算机通信方面的应用已经相对普及,在实际应用过程中的表现也被业界所认同。

1.1CSMA技术

所谓的CSMA技术是一种计算机总线争用的技术,中文意思是载波监听多路访问。CSMA技术的特点是任何节点都没有固定的发送时间,却可以随时向计算机总线传输数据,当多个节点同时向计算机总线传输数据时,计算机自身所带的规则将会决定发送的优先顺序。而且,CSMA还有明确的规定,任何节点在准备向计算机总线进行数据传输时,需要检测计算机总线状态是否繁忙,如果计算机总线空闲的情况下,就可以传输数据,反之,计算机总线处于繁忙的情况下,就要等待一定时间后再进行计算机总线检测,确保信息数据可以成功传输。一般情况下,通过1-坚持算法、P-坚持算法和不坚持算法,可以准确的检测出计算机总线的状态。

CSMA技术是一种有效的计算机总线争用技术,反应快速,操作简单。然而,随机争用通道也使数据的延时性无法得到保证。

1.2集中式令牌技术

集中式令牌技术也是一种时间触发的介质访问控制机制。这种技术的原理是:由内部的任务调度表来决定总线上的哪一个节点拥有总线仲裁权,然后该节点获得信道的使用权,将缓存的信息发送到总线上。

2、差错控制技术

信息数据在计算机传输过程时,由于个别因素,信息数据传输会产生差错,从而使信息数据无法成功发出。因此,有效的差错控制技术可以影响计算机通信中的传输控制。首先,信息数据先要达到数据链路层,其次,通过某种方式,计算机会对传输的信息数据进行扫描和检测,计算机会自动删除部分错误的数据帧。最终,数据链路层能够准确感应到丢失的数据包,并能做出非常快的反应。

2.1产生差错原因

信息数据产生差错的原因有很多,其中最重要的部分就是与计算机通信传输中通信信号的强弱有关,如果通信信号不断衰减,将会导致信息数据传输无法顺利进行传输,从而影响信息数据的传输质量水平。

我们把通信信号在数据传输过程中发生的波形变化,叫做失真。而失真的产生种类,具体分为:振幅失真和延迟失真,振幅失真的产生是因为通信信号频率不稳定而造成通信信号的衰减,而延迟失真的产生时由于通信信号传播速度不稳定所导致的。

噪声是对信号在传输过程中一种不利的信号,由于产生原因的不同,噪声种类也不同,具体分为:热噪声、交调噪声、串音和脉冲噪声。热噪声是由于带电粒子的分子热运动的产生,而且是无法消除的;交调噪声是因为通信系统内非线性因素造成的不同频率的叠加后产生的,从而影响了通信信号本身的强弱;串音是因为不同通信信道中的信号受到电磁辐射的干扰而形成的,而脉冲噪声是由于某些个别因素影响了信号传输的连续性,从而导致了通信信号的干扰。

2.2差错控制

差错控制可以使被删除或破坏的数据得以恢复,而且,差错控制技术可以对数据通信网络中的网络数据流进行调节,从而防止网络线路的堵塞,一般在计算机通信技术中常见的差错控制方法为:后向差错控制(BEC)、前向差错控制(FEC)和混合差错控制(HEC)。

2.2.1后向差错控制

后向差错控制方法需要双向通信信道的相互配合,由发送方和接送方共同组成。首先,发送方将准备传输的信息信息进行划分,形成数据块,然后对其进行检测编码。其次,接收方将检测出的错误数据通过反向信道发出请求,发送方会出现发送错误的数据块部分,这以操作就是自动请求重发(ARQ),而其变现形式为:空闲ARQ和连续ARQ。空闲ARQ:也叫停止等待ARQ,是最基本的后向纠错方案。利用差错检测,数据以包的形式在信道中传输。接收方校验收到的带有检错编码的数据包,如果包正确合法,接收方回送确认(ACK)信息给发送方,否则,回送否认(NAK)信息给对方。连续ARQ:克服了空闲ARQ停止等待的缺点,它允许发送方在收到确认前连续发送若干个分组,接收方也允许连续接收若干个分组,因此必须对分组进行编号,一般利用一种叫滑动窗口的技术对数据传输双方进行同步和控制。

2.2.2前向差错控制

在进行计算机通信过程中我们要重视差错控制相关问题,尤其是利用前向差错控制,大水牛因为计算机通信过程中主要是通过对数据进行解码和编码操作,所以编码方法的自动纠错能力以及容错率都需要我们根据实际工作需要进行系统的考虑而选择选取方法。我们在实际工作中常用的纠错编码方式主要有三种,下面我们丢这三种方法进行简单的介绍。(1)海明码:海明码是一种(n,k)的线性分组码,其中码字长度n=2m-1,信息位长k=n-m (m≥3),其校验位为m位,故其最小距离为3,根据海明定理,海明码可纠正1位错。从这一思路出发,再增加校验位,其检错和纠错能力会进一步提高。(2)卷积码:其校验码不仅与当前码组有关,而且与前一码组有关,每一个监督码对其前后分组具有连环监督的作用。其解码过程比较复杂,主要采用概率译码算法,常用的有维特比(Viterbi)译码和序列译码方法,在数据通信中维特比译码有着广泛应用。(3)Golay码:这种数据编码形式主要是讲比特信息编码中的12和23比特码组通过循序的编排方式,进行组码的,所以能够对于突发错误尤其是3位数以内的解编码错误能够自我纠正,所以译码性能表现的比较突出,主要应用在需要低时延以及进行短码需要的通信中,而且就目前的实际表现来看还是相对优秀的。

计算机控制技术范文4

改革开放以来,计算机自动控制技术在我国得到了飞速发展。国内许多企业已经引进先进的生产技术和管理制度,基本实现了工业生产的自动化,但是,随着科技的发展,生产现场数据收集以及自动化技术已经无法满足日益增长的需求,甚至一些公司的计算机自动控制的核心技术已经跟不上新世纪的步伐,在这种时代大背景下,怎样有效的将提高企业的生产力与提高企业的自动控制技术结合在一起成为了国内各个企业面临的最大问题,也成为了现在很多计算机技术人员要攻克的难题之一。

关键词:

计算机自动控制技术;工业生产;现场应用;发动机试验

1计算机自动控制技术应用的背景

最近几年来,在我国很多的大中型企业的生产过程中,现在已经广泛地采用计算机控制技术来实现企业对工业生产过程的检测、控制、优化、管理和决策,这种精密的操作方式显著的提高了企业生产产品的质量和品质,也保证了企业生产的效率。例如在液态挖掘机当中应用计算机的自动控制方面,如果没有计算机的自动控制,挖掘机操作人员在进行平整地面及挖掘作业时,就不能够准确的控制铲斗的倾斜角,而通过计算机自动控制技术就能够将铲斗保持在预先设计的角度,可以极大的提高作业效率。所以,为了给企业的生产带来新的革命性的突破,就必须将自动控制理论与计算机信息科学有效的结合在一起。但是值得注意的是,生产工地的环境与办公室的环境差距还是很大的,工厂的环境一般都比较恶劣,由于大型机器设备众多,并且往往都同时运转,所以,工厂中经常充斥很强的磁场、很强大的电场,还有空气中漂浮着的粉尘,对电子计算机的工作造成很大的干扰,在这种情况下,就要求电子计算机的自动控制系统具有更好的抗干扰的性能。同时,在工业现场中,几十上百甚至是上千万的设备比比皆是,所以,电子计算机的控制系统必须具有比办公室更好的安全保障,电脑的可靠性也必须更高,如果一旦出现意外,那么造成的损失不可估量。在这种时代背景下,工业控制计算机核工业控制技术就随之产生了,它包含了很多模拟量和开关量的信号输入和输出,并且在这个过程中完成数据采集的功能,这种方式具有人力所不能比较的精准和方便快捷,大大较小的生产所需要的人力物力财力,减少了企业生产中的成本,给企业创造了更大的经济效益。

2用计算机的自动控制技术控制发动机的试验

随着科学技术的发展,一般的发动机已经不能满足工业生产的需求,现在,怎样研制一款具有高生产力并且可以自动获得运行数据的发动机已经成为各个企业高层所关注的问题,也是现在国内外科学家都在研究的一个话题。由计算机自动控制技术监控的发动机,就是专门针对这种需求所产生的最新控制装置。这种装置一般都被放在靠近测试网或者靠近试验台的地方,当多台不同型号的发动机同时工作的时候,也已将中心计算机分别与几台发动机相连,以此来取得发动机的具体特征和实验的数据资料,给企业的生产造成了极大的便利。试验控制器的主要组成部件就是一台或者几台配有几个印刷板电路的微型计算机,他们往往和一台或者几台试验台相连,以此来收集输入信号和输出控制。具体流程就是,计算机现将发动机索要运行的流程以编程的方式记录下来,将发动机将要进行的每一步都正确的编排下来,按照编程时所规定的流程准确地进行下来,并且将所得的数据进行分析。而计算机监控试验控制器的主要作用就是作为整个试验系统的控制部件。为了显著的提高实验效率和试验的时间,每一台发动机试验系统都应该包含把发动机快速移进试验台,连接好必要的辅助接头的装置,以及自动把传动轴与测功器准确矫正连接起来的设备,这个设备的使用可以为在复合式试验台中测量发动机的性能制定出统一的标准。从功能上来说,计算机自动控制系统的监控功能实质上就是记录一台发动机是否符合标准规定的需要的时间,特别是在发动机的操作条件的稳定性记录和发动机性能检测的时候,计算机检测比人力监测更加有效快捷,也更加准确,计算机可以讲确定发动机质量所需的时间大大缩短,给企业创造更大的经济效益。除此之外,生产过程中必需的一点就是计算机要主动将试验中取得的试验数据进行打印并自动保存,这些数据将会作为将来维修或者报废的依据,是至关重要的。

3计算机自动控制技术的工业应用

计算机自动控制技术几乎在每一个工业现场都有所应用。HRL微机控制称重系统,一套符合我国现在工业发展情况的计算机自动监测和控制系统。这个系统具有设置称重与数据采集、数据和文件处理等功能。有了它的存在,就可以对现场称重和核燃料装管进行不间断的监视和控制,极大地增强了工业生产过程中的安全性,在工业生产中出现异常情况时,这个系统会自动发出警报,一边工作人员可以在第一时间发现问题并解决问题。还有就是这种系统可以输入各种信息,如放行号、芯块批号,还可以做日报表以备存档。HRL微机控制称重系统包括二层网状结构,其低层是现场总线将数据采集、设备控制以及工控机等重要设备连接在一起的设备层,上层是将PLC可编程控制器,工控机以及操作员界面连接在一起的控制层,完成管理和信息服务的功能。其中有三个工作台,在工作台上将核燃料装管,贴上条码最后再称重。由微机控制称重系统完成装管控制,读条码,称空管和毛管的重量,然后传输汇中心计算机并处理数据等工作,大大节省了工作的成本,给企业创造了极大的便利;可编程计算机控制机(PLC)技术试验使用了分时多任务功能,可以运行并行的实时控制与操作,具有可编制程序,可以实现存储执行,逻辑运算,顺序运算等;自动化生产中的现场总线广泛应用于自动化制造业、现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中,使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接,使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力,在更新数据方面具有方便灵活性。计算机控制技术在工业现场的诸多应用能够推动高效产品的生产,有助于提高生产系统的生产效率,节约设计成本,提高运行质量。

4结语

随着计算机的飞速发展与革新,计算机自动控制技术也成为一门日新月异的先进的技术,由它所提供的数据采集技术和自动控制技术在可靠性和方便性中有着传统的监测方式所不具备的优点,在节省人力物力财力的同时极大地提高了工作的质量和效率,给企业节省了大量的成本,创造了巨大的经济效益和社会效益。在计算机自动控制系统的基础上发展起来的网络化和现场总线技术有事的工厂机械自动化的进程极大地加快。计算机自动管理系统建立还可以在一定程度上提高企业的生产效率,使得企业可以将更多的时间,更多的资源倾注在信息化和高科技的研发中,它是当前社会条件下我国工业自动化创新与发展的一个重要动力。

参考文献:

[1]胡强.无线组网技术中的安全机制研究[J].无线互联科技,2013(03).

[2]董海英.蒸汽锅炉计算机自动控制系统应用[J].科技创新导报,2012(13).

[3]慕小武,高扬,赵微.区间系统的量化混杂反馈镇定[J].数学的实践与认识,2010(10).

[4]张铁林.计算机自动控制技术在工业生产现场的应用[J].科技创新导报,2014(19).

计算机控制技术范文5

【关键词】计算机通信;传输控制;技术分析

前言

简单来说,计算机通信技术是一种传输形式,在计算机技术和通信技术不断发展中形成。计算机通信技术能够实现信息数据传输,因此,得到广泛的应用,人们的日常生活和生产活动中渐渐离不开计算机通信。但是,我国计算机通信技术的起步较晚,通信技术相对比较单一,信息的传递速率也相对比较慢,这对于我国计算机通信技术的发展极为不利。因此,需要不断的探索,实现信息的有效互通,最大限度的解决信息传递的可靠性和分发能力,从而更好的发展传输控制技术。

1计算机通信技术的概况

1.1计算机通信技术

计算机通信技术是建立在计算机技术和通信技术的基础上,其实质是一种数据传递的通信手段。具体来讲,计算机通信技术能够将信息资源以数据的形式出现,通过相应的技术处理,实现数据在计算机和各不同的终端设备之间传递。目前,我国计算机技术和现代科技技术得到发展和进步,计算机通信技术被越来越多的应用到人们的生产和生活等方面,为人们提供了极大的便利。计算机通信的应用,缩短了人们之间的距离,在进行信息沟通和交流中扮演着重要的角色。同时,计算机通信技术在进行信息的传递和处理时,具有高效性和很强的便捷性,人们的生产和生活中也渐渐离不开计算机通信技术。

1.2传输控制技术的工作原理

计算机通信中,工作原理是把电信号通过处理转换成相应的逻辑信号、数据信息等,这些内容再通过不同的二进制序列进行表示。具体来说,计算机通信中的转换方式是把高低电平转换成二进制数中的0和1,通过二进制数中的0和1的比特流电压表示数据,这个过程中产生的冲脉可以运用媒介,也就是通讯设备来实现数据的传输,最终实现通信。从相对专业的角度来说这种运行方式也是OSI的物理层,也是传输控制技术的原理。

2传输控制技术的分析

计算机通信的核心是传输控制技术,对传输控制技术的分析和不断改善能够实现计算机通信的不断发展,对于人们更好的应用计算机通信在日常生活中有重要的作用。

2.1数据传输技术

数据传输技术包括CSMA技术和集中式令牌技术。CSMA技术通过分散式的方式、竞争的方式使不同的节点能够实现使用总线的目的,CSMA技术也被称为总线争用技术。这个过程要明确两点内容,节点的发送时间具有任意性的特点,而相对的节点发送数据具有随意性的特点。CSMA技术在应用过程中可能会出现发送效率不高,时间过程相对较长等问题,影响正常的数据传输。但是在实际应用中也具有容易实现,能够较及时的相应等优势特点。另外数据传输技术还包括集中式令牌技术,这种技术是由时间触发的对介质访问进行控制的机制。集中式令牌技术的工作原理具体表现在可以通过内部的任务调表明确总线上某一节点所拥有的总线仲裁权,再通过对本节点中得到的信道使用权,实现对缓存信息的发送,最终,缓存信息将被发送到总线上。数据传输技术如图1所示。

2.2差错传输技术

正常情况下而言,数据在传输中会出现一些差错是一件正常的事情,差错控制技术就是针对数据传输中出现的错误和偏差进行技术的修正,尽可能的做到对数据原始性的还原状态,从而保证数据传输的准确性。只有信息传输的准确性得到确定,在使用过程中才会减少由于数据差错带来的问题。差错传输技术主要是对数据传输的验证,当发现数据错误时通过一定的技术方式,对数据进行还原和修复。这个过程中,链路层检测及纠正有自动重复请求法(ARQ)和前向错误纠正法(FEC)两种方式。通过应用自动重复请求法(ARQ)可以满足数据传输中的可靠性,这也是自动重复请求法过程中最大的优势。在数据传输过程中,减少链路层和传输层重传所产生的干扰,可以采取相关的措施实现抑制重复的ACK的目的。同时,在出现错误频率较低的链路中通常会使用自动重复请求法,对于发现错误及时纠正有很好的作用,也保证了信息传输的可靠性和及时性。但是在出错频率较高的链路中,容易出现网络拥塞,造成不容易处理的效果。在无线的环境下经常使用的差错传输技术是前向错误纠正法(FEC),这是由于此种方法不会对TCP机制有干扰。前向错误纠正法可以在数据块上进行添加一些冗余的信息,实现数据包的重建以及修复,这种做法能够达到较好的修复效果。但是,前向错误纠正法只是避免了一些上传数据包时发生的问题,但是在链路状态较好的状况下,添加的冗余信息会造成传输速率的延迟,不利于数据传输的高效率运行。具体优势和缺点见表1。

3传输控制技术的实施要点

除了分析计算机通信中的传输控制技术的应用和应用效果,还应该对实施要点进行分析。这样可以进一步的实现对计算机通信中的传输控制技术的研究,对于传输控制技术更好的应用到计算机通信中有重要的作用。把握好信息传输控制技术的要点内容,能够更好的进行信息的传输。

3.1传输控制软件的功能模块松散耦合设计

在信息数据传输中,要注意信息通道的检测和优选、协议的装封解析、以及信息的和处理,这个过程的实现也就是数据传输控制服务功能的实现。在安装功能的构建中,通过功能模块中的松散耦合设计可以使选择性更加多,模块之间的可调性及独立性都能得到相应的实现,模块与信息的传递更加的和谐有序。因此,要注意对传输控制软件功能模块的建立,并在实际应用过程中不断的完善和发展,实现信息传输的高效性和便捷性。

3.2可靠与实时传输的有机统一

在进行信息通信中,不可能都是同一种信息进行传输,而是有不同的信息类型。同时,还要注意,不同的信息类型在传输过程中也存在着很多的差异和问题,计算机通信在信息传输中要能确保信息的实时性和安全性,能够方便的应用到人们的生活中。要注意无线信息的传输通道对数据传输的质量有很大的影响,在无线新通道上通过使用三级缓冲机制的方式,可以保证信息传输的质量。同时,还要加强在信息传输中人工的确认,实现信息传输的可靠性和实时传输的有机统一。这也是人们对信息传输的要求。

4结语

信息技术的发展,计算机通信已经深入到人们的生活中,为人们的生产和生活带来极大的便利,在不同的领域内,也实现了自身的优势特点。为了使计算机通信技术更好的应用到人们的生产和生活中,实现高效率、便捷性强的信息数据传输,就要不断的从传输控制技术的研究入手,探索更加高效、便利的传输方式,实现数据传输的高效运行。

参考文献

[1]马锐捷.计算机通信中的传输控制技术分析[J].青年科学:教师版,2014,35(5).

[2]明菲.计算机通信中传输控制技术研究[J].工程技术:文摘版,2016(11):00256.

[3]陈拥军.计算机通信中的传输控制技术研究[J].电子技术与软件工程,2015(1):49.

计算机控制技术范文6

关键词:物联网;计算机网络安全;远程控制技术

引言

远程控制技术是科学技术快速发展的产物,计算机系统中使用远程控制技术可以促使网络功能更加完善,满足人们信息控制的需求。物联网在不断发展的过程中,产生的计算机网络安全问题也被人们越来越关注。尤其是对企业来说强化对物联网计算机网络安全管理,构建完善的安全管理机制,可保障物联网通信系统运行的安全性和稳定性,能确保企业在经营管理信息上的安全性。因此在物联网和远程控制技术方尤其要注意网络安全,强化对网络系统的安全管理。

1物联网的概念分析和组成结构

1.1物联网的含义

所谓物联网就是物物联网的互联网。其中物联网的发展和其中所涉及到的应用技术为互联网通信技术。物联网是在计算机网络技术基础之上发展而来的,借助科技化的手段在网络中纳入实物。物联网终端可以向各个设备上拓展,满足实时通信和信息交换的需求。物联网技术整合了互联网上的所有优势,可有效兼容互联网上的各个程序,因此该技术的发展前景是很大的。

1.2物联网的组成结构

构成物联网的结构有多种,比如传感器、应用管理系统、技术平台以及网络服务等。其中传感器的主要作用是在智能传感器的辅助下完成实时动态信息数据向计算机数据之间的转换,该智能传感器可以对软件进行分析,并对数字信息进行识别。随后智能传感器再通过实物间的二维码镭射标识技术联合现代智能数字转换装置对数据信息进行读取,并传递到各个网络服务部门。接着网络通信技术将相关信息采用信号的形式向大型云数据服务器传递,实现动态数据与各个设备之间的无缝式衔接[1]。

2物联网风险识别与安全分析

物联网系统在开始构建的时候需要技术人员强化对整个网络系统中各个环节的管理,做好精确性计算和分析,进一步将物联网系统中存在的安全隐患明确下来,并对故障发生几率进行计算,只有这样才能构建起弯沉的物联网风险识别和安全管理体系。此外,技术人员的风险评估工作需要贯穿在物联网构建的全过程,依据各个阶段的构建特点落实好相应的风险评估工作。比如针对物联网不同运行时间作出风险评估,降低安全故事发生几率,确保物联网系统的平稳运行。

3物联网计算机网络安全技术分析

3.1互联网通信安全

物联网在运行过程中需要确保计算机网络信息传输的安全性和保密性,并强化对网络服务的管理。互联网中的非法程序代码会破坏物联网系统中的重要数据和控制功能,因此需要管理人员强化对非法程序代码的管理,制定有效的控制措施,确保物联网系统中代码运行的安全性。物联网管理人员需要强化自身的网络安全防范意识,针对具体问题制定有效的解决措施,保障网络通信的安全性。远程控制技术的应用可满足远程数据传输和获取的需求,期间更需要管理人员强化对网络代码的管理。杜绝非法代码对物联网系统的破坏,影响通信安全。

3.2物联网系统网络控制

全世界范围内网络安全管理和控制都离不开现代物联网安全控制系统。物联网运行中要确保运行环境的安全性,强化对计算机网络安全控制需要对整个网络的通信系统和物联网操作系统进行分析,构建局域网控制系统,确保物联网通信的安全性和保密性。其中强化对物联网系统网络的控制,需要秉持以下原则:一是确保物联网计算机与整个互联网通信系统技术操作之前要有二维码识别,并做好隔离措施;二是构建局域网控制系统,确保物联网信息通信安全性和机密性;三是构建物联网远程监测和控制系统,完善网络完全基础性设施;四是在智能监测系统的辅助下将整个系统的运行情况构建成工作日志,详细记录风险故障问题,生成风险评估报告[2]。

3.3备份与限制隔离数据信息

物联网在运行过程中需要对数据信息进行分析和处理,这样才能确保计算机有足够的空间储存数据信息。物联网中的数据信息一旦受到破坏,在系统的支持下可以自动修复破坏的数据,发挥自动修复的功能。物联网中有多个技术控制区域,这些技术控制区域需要相互隔离。技术控制区域之间的有效隔离可避免非法入侵者对网络系统的破坏,尽可能保障物联网计算机系统的安全性。此外,为了强化对物联网计算机网络安全的管理还需要构建相应的操作规范,落实好责任制并赋予操作人员一定的操作权。

4计算机网络远程控制系统设计

计算机网络远程控制系统可满足人们的多种需求,已经在各个领域被广泛应用。如网络监控、网络自动化管理、计算机辅助教学等领域。远程控制系统由不同的部分构成,如服务器终端、通信网络、用户端以及受控网络等。其中受控网络的主要作用是接收主控网络的命令,并将其向各个设备中分布,主控网络和受控网络操作系统可以是Windows7、Windows8或者是WindowsXP[3-4]。

4.1主控网络

集中分散结构是主控网络的主要作用。其中主控网络集中管理结构时操作较为简单,但是该功能的发挥需要耗费较大的安装成本,需要的操作时间较多,影响了资源的共享性。分散结构具有较高的安全性,尽管该环节也会发生相应的问题,但是不至于影响整个的网络功能。因此在网络结构不能集中的情况下,可尽量采用分散结构,确保网络系统的安全性[5]。

4.2受控网络

受控网络主要的组成部分就是硬件和软件,两者协同提供控制服务。受控系统的核心就是对数据集合的控制,该控制系统以计算机为中心。在设计受控系统时需要秉持安全性原则,注意加强对用户信息的保护,一旦出现问题需要立即修复。受控网络发挥作用需要严格按照规定的操作步骤进行,将远程传输的内容向主控端发送。远程控制技术可以实现对计算机硬件设备和软件设备的控制,完成文件的传输和管理任务。

4.3通信协议

常见的通信协议有两种,分别是IP协议和TCP协议。其中TCP协议的安全系数较高,可以确保系统运行的稳定性。但是该协议需要占用的资源较多,长时间运行会影响系统处理率。TCP协议在运行时需要借助两台计算机,将所要传输的数据以包的形式传输。如果网络终端有多个此时可以借助IP协议。两种协议结合使用就是一种网络协议的集合[6-7]。

计算机控制技术范文7

关键词:计算机控制技术实践教学课程建设教学研究

Abstract: the course of computer control technology in electric information engineering major is one of main professional courses, the teaching practice exploration is very necessary. In the course of computer control technology characteristics, from the experimental teaching, curriculum design and other aspects of practice and probes into the contents, adopting flexible mode of practice teaching reform, the cultivation of students' independent ability to analyze and solve problems, in order to deepen the teaching reform had beneficial attempt, obtained the good teaching effect.

Key words: computer control technology practice teaching construction and teaching research

中图分类号:G420文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

随着科学技术的不断发展,在工农业生产的诸多领域中,人们广泛地使用计算机作为控制器来实现自动控制系统。计算机控制技术是融合了计算机技术和自动控制理论后发展起来的理论性和实践性很强的一门交叉学科,它是高等学校中自动化、电气工程及其自动化等专业的一门重要的专业主干课程。学习本课程应从工程技术角度出发,要注重理论与应用结合、设计与实现结合,注重系统性和实用性,要求学生通过本课程的学习掌握如何利用计算机控制生产过程的基本原理,并基本掌握计算机控制系统的分析设计与实现方法及计算机在工业过程控制应用中的各种技术。本课程的特点是理论和实践是密切联系的,由于本课程的这种特点,使得学生在课堂学习阶段很难领悟计算机控制技术的精髓,并将其应用于工农业的生产过程。计算机控制技术是一门实践性极强的应用性学科,本课程实践教学是帮助学生学好这门课程的一项重要手段。

一、目前课程教学中普遍存在的问题

学生在完成计算机控制技术课程学习之后,一般应掌握本课程介绍的基本原理,完成简单计算机控制系统的设计、安装、编程和调试工作。但是,大部分学生在学完该课程后,仍无法完成计算机控制系统的设计、安装、调试工作,主要存在以下几个方面问题:

(1)计算机控制技术是一门多学科、多课程相关、实践性强的课程。目前的计算机控制技术教材,在内容设置上或是偏重于理论分析或是以单片机和其他接口芯片为基础,讨论系统的构成和相应的应用软件设计开发的一般步骤,按这类教材组织教学,学生难以在规定的课时内全面掌握该课程的主要内容,从而制约了学生应用课程知识解决实际问题的能力。

(2)学生缺乏面向工程实践的机会,学生能学好课程的书本内容,通过课程理论考核没有问题。但是一旦遇到实际问题,他们往往不能从问题本身出发,而从书本出发,导致难以综合运用解决实际问题。

(3)理论教学、实验教学等实践环节不能有机结合。有的高校实验条件差,实验教学主要以验证性、演示性实验为主,缺乏综合性操作训练项目,实践学时少等极大限制学生实践能力的提高。课堂理论教学过程枯燥,学习效果差。

二、实践教学的探索

目前社会对高等学校工科专业毕业生的知识能力和素质结构,尤其是实践动手能力、工程意识与创新思维的培养方面提出了新的要求,原有的实践教学模式已不能培养符合现代经济发展与市场经济需求的生产技术应用型人才,很多高校传统的实践教学都是附属于理论课而设置的实验、实习和课程设计。近年来高校扩招后高等教育向大众化发展,学生面临着较大的就业压力,直接反映在毕业生就业方面,要摆脱所面临的困境,就必须培养社会所需要的实践能力强、真正具有工程意识和一定创造性的应用型人才。

加强计算机控制技术课程实践教学的探索很有必要。下面从实验教学、课程设计和其他的实训辅助教学环节出发,探讨如何提高课程实践环节的教学质量,调动学生学习的积极性,提高学生的实践能力,培养了学生的创新精神。

2.1 实验教学的探索

实验是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段,因此多数学校选择了最基础的且有较高实用价值的实验项目。然而一些实验内容又多是验证性的,专业所需的实践能力、工程意识与创新精神得不到系统的培养与训练。2.2 课程设计教学之探索

计算机控制技术的课程设计是本课程教学中的一项重要内容,是完成教学计划达到预期教学目标的重要环节,是教学计划中综合性较强的教学环节,它对帮助学生全面深入地掌握课程教学内容、培养学生理论联系实际的能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。本课程设计的目的是通过解决某个实际问题,巩固和加深计算机控制技术课程中所学的理论知识解决实际问题的能力,基本掌握计算机控制系统的一般设计方法,提高计算机控制系统的设计和分析能力,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

目前多数学校在课程设计时采用的方法是在计算机控制实验设备的基础上,完成一些综合性较强的系统设计题目,比如在TD-ACC计算机控制实验系统上可以完成基于8088微处理器的直流电机闭环调速控制系统设计和实现、温度闭环控制系统设计和实现等设计课题。缺点是系统的框架固定,可选范围有限。

针对课程设计,我们拟以单片机为控制器完成计算机控制系统的设计,融合Matlab和Protues等软件。利用Matlab在建立控制系统模型的优势,以Matlab软件作为课程设计的理论仿真平台,加深学生对计算机控制理论的理解和应用。另一方面,在Proteus平台和Keil软件的支持下,学生可以完成系统从芯片选择、电路设计、程序编写、调试、仿真运行的整个过程,可以锻炼学生解决问题的能力。因此我们设计了基于Protues的单片机步进电机控制系统设计、仓库温湿度控制系统设计、加热炉温度控制系统设计等课程设计课题,作为对原有课题的补充,解决了原有实物设计系统的不足,拓宽了课程设计范围。

2.2 重视辅助实训环节的探索

高等工科学校是培养社会所需要的有一定理论知识、实践动手能力强、具有工程意识和一定创造性的高等技术应用型人才,因此,要完成这一培养目标,我们就必须重视实训环节。我们学院不断加强实践教学与管理改革,创立了创新实训基地,以综合、设计创新实训为主,实训形式丰富多样,有综合性设计、计算机仿真、创新设计、实物制作与竞赛,并不断加强实训基地和课程教学的联系,目前实训基地已经有专人管理,走上了规范化的教学管理轨道。

为配合本课程,我们学院组织一些动手能力强、有兴趣的同学成立实训小组,利用课余时间进行培训,指导教师只给出训练项目的基本要求、所要实现的功能和性能指标,系统设计、元件选用、PCB板制作、焊接工艺和电路调试等环节,均由学生独立完成,以加强学生的工程意识与实际应用能力,并要求学生对一些课题的设计制作具有创新性。学生还通过到产学研结合的企业实习、参与教师所承担的工程课题工作等,进一步培养学生的工程应用能力,如完成智能温度闭环控制系统设计、循环温度检测仪等项目。尽管这种形式灵活的环节目前面向的学生人数不是很多,但是结出了甜美的果实。经实训基地训练的一批学生获得了优良成绩,我院学生于近几年连续在全国大学生电子设计等竞赛中获奖。

计算机控制技术范文8

摘要:时至今日,计算机网络已经成为了人类社会生活中必不可少的组成部分,其中计算机的远程控制系统更是为整个社会的进步起到推动作用。除了在工业自动化生产之外,计算机远程控制系统还广泛的应用于办公、技术支持等方面。在本文中,将设计一种简单的基于的SOCKET技术的计算机远程控制系统。

关键词:SOCKET;计算机远程控制

中图分类号:TP273.5文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 02-0000-02

Computer Remote Control Based on SOCKET Technology

Chen Shijun

(Hubei Telecom Business Technology,Support Center,Wuhan430015,China)

Abstract:Today,the computer network has become an integral part of human social life,which the computer"s remote control system is to play a role in promoting the advancement of society as a whole.In addition to in addition to the production of industrial automation,computer remote control system is also widely used in office,technical support and other aspects.In this paper,design a simple SOCKET technology based on computer remote control system.

Keywords:SOCKET;Computer remote control

一、远程控制系统的意义及理论基础

(一)远程控制系统的意义

计算机远程控制对于整个互联网络而言具有重要的意义,无论是正面意义的远程技术支持还是反面意义的后门犯罪从发展的角度来看都对计算机及网络技术起到了一个推动作用,而科学技术是第一生产力,技术的进步对于整个社会来说就有意义,尤其是现在的计算机已经渗透到人们生活中的每一个角落,所以本文吸收以往的一些远程控制系统的优点并结合自己的理念设计了一套基于SOCKET技术的计算机远程控制系统。

(二)远程控制系统的理论基础

本文设计的远程控制系统是基于SOCKET的,也就是俗称的“套接字”,使用SOCKET有以下优点:

1.减少了网络通信的技术难度,SOCKET有标准的函数支持,具有标准的使用方法。

2.可以轻松的实现跨平台,目前基本所有的系统,windows、linux、unix及嵌入式系统、PLC等全部支持SOCKET。

综上所述,基于SOCKET设计计算机远程控制系统是可行的。

二、远程控制系统的整体构架

(一)传输协议的选择

在TCP/IP的传输层上,存在着两种可以使用的通信协议,一种是UDP,另一种是TCP。UDP协议能够提供的是一种不可靠的服务,不可能保证数据在传输过程中不出现差错;TCP协议是一种能提供双向有序、且保证数据包可靠收发的协议。在远程控制系统中,安全是第一个要考虑的问题,所以本文设计的远程控制系统使用TCP作为传输协议。

(二)使用模型的选择

本文设计的远程控制模式为一控多,既由一台主计算机控制其他计算机,在模型上更加贴近于C/S模型,虽然使用C/S模型增加了客户端程序设计的难度,但是C/S处理数据快速、准确、安全、封闭性能好,可以很好的抵抗干扰,并且可以快速的响应远程操作请求,所以本系统使用C/S模型。

(三)控制端需求设计

控制端要求有以下三点:

1.能向指定的被控端发送操作指令。在指令中包含两个部分:一是被控端地址,二是操作代码。

2.可接受被控端返回的信息。当控制端受到被控端返回的信息时应该能分析出该信息的来源是否正确,数据包结构是否合法,并能将合法的数据包解析为可理解的信息呈现给控制者。

3.可以提供数据加密服务。为了更好的保证系统的安全性,必须使用一套安全可靠的密码机制,所以要求控制端应该能与被控端建立可靠的安全的连接,并用该链接传输加密后的数据包。

(四)被控端需求设计

被控端主要承担四个工作:

1.对控制端发送过来的操作代码的解析与执行。要求被控端可以验证操作代码来源,分析操作代码是否合理,合理的话要求被控端可以执行控制端要求的操作。

2.将操作结果反馈给控制端。要求被控端必须收集每一步操作产生的日志信息,当控制端需要查看结果时,可以将信息传递回控制端。

3.提供数据加密服务。被控端的数据加密服务与控制端的数据加密服务目的相同,但是实现方法有差别,两者代码部分重合,但并不通用。

4.提供自我保护服务。避免被控端误操作脱离控制端的控制。

三、控制端具体设计

(一)控制端工作使用线程如下

1.常驻监听线程,用以打开一个指定的端口,对该端口进行监听,等待由被控端主动发起的连接请求。

2.图形界面,用做与控制者交互,使用该界面与其他服务线程联系并且作为操作者操作翻译、确认以及显示接受到的由被控端发送的数据内容。在面向使用者的设计中,图形界面可完成以下任务:

(1)连接到指定的被控端IP。(2)显示连接列表。(3)断开与某被控端的IP。(4)向某被控端发送操作命令,操作指令可以是以下内容:直接交由被控端执行的命令,此类命令既可以人工键入,也可由软件自动生成。控制被控端返回状态的命令。(5)显示被控端状态。可以是图像,文字等。

3.加密服务线程,由图形界面临时创立,负责接受图形界面发送过来的用户操作编码,并将其根据传输通道建立时随机产生的密钥进行加密或解密操作,图形界面会根据使用需求不同传递进不同的参数,该线程会根据参数选择是加密后送入传输线程发送还是加密后向图形界面返回明文。其基本流程如下:

首先检查图形界面传递进的参数含义是加密还是解密,如果是加密则将图形界面传递的参数对指定数据进行加密,加密后的数据直接送入传输线程;如果是解密,则对指定数据解密,之后返回解密后的数据地址指针以及数据长度。

4.传输线程,该线程负责使用建立的传输通道传送数据,由图形界面创立,当常驻监听线程监听到被控端连接请求并交给图形界面同意后或者由使用者操作图形界面直接发起向被控端连接的请求同意后创立,该线程的基本流程如下:

首先该线程打开特定端口与被控端建立明文连接,之后建立安全通道建立线程建立安全通道,当通道建立后既进入等待中,其生命周期从建立开始到控制者操作图形界面停止与被控端连接为止。。

5.安全通道建立线程,由传输线程建立。发起连接者不同,建立条件也有差异。其操作流程如下:

首先被控端使用控制端公钥加密得到的随机对称式密钥K1并发送至控制端,之后控制端使用公钥解密得到K1并用K1加密K1,将密文发送至被控端,然后被控端用K1解密密文并与K1进行比较,判断是否正确,如果正确,那么建立连接,使用的通信密钥为K1。如果由连接请求是由控制端发起,则多加一个控制端要求被控端发起连接的公开请求过程。

四、被控端具体设计

被控端与控制端有着诸多的相同点,包括常驻监听线程、加密服务线程、传输线程、安全通道建立线程。不同的是被控端没有图形界面,所有的操作全部为后台进行,而且被控端多加了自我保护服务,用以保护被控端的可控性。其不同的地方设计如下:

(一)后台操作线程。该线程起到的功能相当于控制端的图形界面所起到的中枢功能。当该线程接受到控制端发送过来的指令时,首先做的也是解密翻译,之后根据命令的不同执行不同的操作。操作有以下几类:

1.直接交由操作系统执行命令并记录返回情况;2.控制计算机的输入设备并记录返回情况;3.控制计算机的输出设备并记录返回情况;4.向控制端发送记录的返回情况。

(二)自我保护线程。该线程设计运行于计算机的RING0层,并运用ROOKIT手法以及软件安全技术屏蔽一切对本线程不利的操作,用以保证被控端的可控性。其监控方面有以下几个:

1.计算机驱动的加载;2.输入输出设备;3.文件系统变动;4.应用程序的危险操作。

通过以上的防护措施,基本上可以保证控制端对于被控端的控制,达到远程控制的目的。

参考文献

[1]田鹏.基于WEB的远程控制系统设计[D].兰州大学,2011

[2]马强.计算机网络远程控制系统的研究与应用[D].中国地质大学,2007

[3]王涛.基于安全模式的软件安全设计方法[D].吉林大学,2011

计算机控制技术范文9

关键词:计算机控制系统 机器人技术 机器人控制

随着科技的进步,机器人已经成为当前科技发展中的先进的科学领域。机器人已经广泛应用于许多行业,如何进一步提高相关的产业效率,发展机器人技术就非常重要。而机器人技术包含了多个学科领域,包括机器人的机械结构、传感器的应用、机器人的驱动系统、控制系统、编程语言等多个方面。

一、机器人技术与计算机控制系统的关系

机器人技术是综合多个学科的技术,包括信息和传感技术、计算机控制技术、仿生学、人工智能等。机器人要完成整个操作任务需要由控制器、控制系统和传感器来共同组合完成任务,其中机器人的控制技术发挥了重要作用。机器人的控制技术是机器人技术中的关键技术,它是用来保障机器人完成相关任务及动作的控制手段。机器人的控制可以通过集中式控制,即一台微型计算机来实现,也可以是分散控制,即多台计算机来实现。可见,机器人控制技术中最为关键是技术就是计算机控制技术,它涉及的范围非常广泛,包括机器人任务描述、机器人智能、机器人运动控制和机器人伺服控制等技术。

早期对机器人的控制采取的顺序控制形式来实现,随着计算机技术的发展,机器人的控制方式转变为示教再现的形式来实现,通过计算机控制系统实现机电装置的功能。随着控制技术与信息技术的发展,机器人的应用日益广泛,机器人的控制也转向了智能化发展的道路,结合了多传感器信息融合、任务级语言、智能行为控制和离线变成等新的技术,变成的语言也更加的广泛,包括汇编语言、C++语言、Java、VB等等。正是由于计算机技术的高速发展,使得计算机控制系统具有逻辑判断、高精准度和高速度的能力,这种高效高速的信息处理能力,可以有效地实现机器人的控制。

二、计算机控制系统在机器人中应用的原理与结构

机器人的核心内容是计算机控制系统,它直接决定了机器人的性能及处理信息能力的优劣。计算机控制系统由硬件和软件两个部分组成,硬件是由主机、外储设备、过程输入和输出设备以及一些辅助设备所组成,而软件则由操作系统和应用软件所构成,操作系统通常由汇编语言、高级算法语言、过程控制语言、数据库及书记结构等构成 ,而应用软件则由输入程序和控制程序组成。其中最为核心的软件是由现代控制理论的控制算法构成的控制程序,控制程序可以有效的实现计算机对机器人的进行控制,确保其完成具体的任务和操作。无论是硬件还是软件对于计算机控制系统来说都是至关重要的,硬件与软件的匹配可以最大效度的发挥机器人的效用。

机器人的控制结构主要分为三种类型,包括集中控制系统、分散式控制系统和主从控制系统三种类型。

早期的机器人控制系统采用的就是集中控制系统,主要是由于早期机器人的功能比较简单,容易实现,只需要单机控制即可,当然这也是因为早期的计算机控制速度比较慢,且价格比较昂贵所决定的。随着计算机技术的发展,机器人控制水平也日益提高,控制系统变的日益复杂,原有的单机集中控制已经不能满足发展的需要。

主从控制系统是集中式控制系统发展到分散式控制系统中的一个过渡系统,它是通过上位机和下位机一起实现控制功能的控制系统,由于其不能实现多台计算机共同实现不同功能,因此其存在的时间相对比较短。

分散式控制系统是当前机器人控制系统中广泛采用的系统,它由多台计算机所构成,上位机负责数据处理与运算,而下位机直接负责控制相关环节的操作,上下位机共同实现目标任务和操作。分散式和主从控制系统的最大区别是主从控制系统的操作不能由多台计算机来分别实现操作功能,而分散式控制系统则可以将一个整体任务拆分成多个具体的小任务和操作,然后由不同的下位机来完成,这样可以显著的提高机器人的工作效率和处理能力。

三、机器人计算机控制系统的发展应用方向

随着科技的进步,机器人的各项性能指标正在显著提升,智能化是未来机器人的发展方向,特别是能够像人类一样思考具有复杂意识的“意识化”机器人更是发展的重点。毫无疑问,要实现这些功能必然离不开计算机控制系统的发展与应用。未来计算机控制系统的在机器人中的应用发展方向主要表现在以下几个方面:

(一)优化提高计算机控制工业机器人手部功能是计算机控制技术的一个发展方向。未来,工业机器人手部操作能力应进一步提高,功能还需进一步细化,手部功能的自由度还需进一步提高。对此,如果利用计算机控制系统提高机械手操作的复杂化、功能化、模K化处理能力是一个研究的重点。

(二)远程控制机器人是计算机控制技术的发展方向之一。机器人控制技术的发展要求发展基于PC的网络控制技术,如远程控制机器人技术,它可以广泛应用于计算机在线编程技术和离线编程技术上。远程控制机器人在计算机在线编程技术的应用可以在一定程度上提高计算机的控制能力,确保远程机器人能力高精准性的完成相关任务与操作。

(三)计算机控制系统可以实现柔软型机器人技术的发展,这类机器人采用具有一定柔软度材料,它将主要应用于休闲娱乐、医疗等领域。

(四)将计算机控制系统与仿生机器人结合在一起,通过对生物神经系统进行分析,制造厂仿生机器人。

(五)通过计算机控制系统实现微小机器人的发展,同时提高其行动灵敏度。

(六)计算机控制系统向机器人多传感器系统的方向发展,它可以提高机器人的适应能力和智能化。

四、结语

机器人的发展离不开计算机控制系统的发展与应用,为了适应未来机器人的精细化、智能化发展,必须提高计算机控制系统的信息处理能力、控制能力。

参考文献:

[1]顾震宇.全球工业机器人产业现状与趋势田[J].机电一体化,2006,(02).