中國石油大學
機電工程學院
《計算機介面與控制技術》
課程總結
《計算機介面與控制技術》課程總結
摘要： 《計算機介面與控制技術》作為我們機械工程專業的課程之一。本課程主要講述了計算機模糊控制的相關知識、計算機接**術的介紹以及計算機接**術在工程實際當中的應用等課程內容的介紹，概括了模糊控制的數學基礎、模糊控制的工作原理與計算機接**術。
計算機系統是以微型計算機為核心，再配以相應的外部裝置、電源、輔助電路和控制微型計算機工作的軟體而構成的完整的計算系統。它在人們的生活中發揮著巨大的作用。本文概括了計算機模糊控制基礎與計算機接**術、人機介面等內容，並且談了一些學習體會以及剖析智慧型控制技術在本專業應用前景。
關鍵字：計算機模糊控制計算機接**術人機介面
1、引言
本課程主要講述了計算機模糊控制的基礎以及計算機接**術的應用。在計算機技術高度發展的今天，普遍認為，要開發乙個系統，接**術是重要的。計算機技術的發展使得越來越多的領域都廣泛的使用計算機，尤其是實時與自動控制系統的設計應用在當代微機控制領域中成為了主要的技術支撐，而控制系統與計算機之間如何進行資料的交換與傳遞，計算機機如何對被控制物件進行實時控制，並且要求精度高，且穩定，這就需要設計之間的介面。
因此，《計算機介面與控制技術》這門課程就是關於計算機控制系統與微型計算機之間接**術的問題。
《計算機介面與控制技術》作為我們機電工程學院機械工程專業的必修課程。本課程主要講了計算機模糊控制的數學基礎、模糊控制技術和計算機接**術的介紹以及計算機接**術在工程實際當中的應用、人機介面等。
2、課程主要內容
本課程主要分5個部分，內容安排上注重系統性、先進性與實用性。第一部分介紹了計算機模糊控制的數學基礎；第二部分介紹了計算機模糊控制技術；第三部分講述了計算機接**術；第四部分介紹了人機介面；第五部分在課程中間穿插討論課；
第一部分模糊控制的數學基礎
概述，普通集合，模糊集合，λ水平截集，模糊關係，語言規則中蘊涵的模糊關係，模糊推理，小結。
模糊集理論是模糊控制的數學基礎，是描述模糊性概念的有效的數學工具。模糊集合理論是普通集合理論的拓展，它通過引入隸屬函式的概念達到了對模糊概念描述的目的。
本部分詳細地介紹了模糊集合、模糊關係的概念及其與普通集合、普通關係之間的關係、並給出了如何從人類自然語言規則中提取其蘊涵的模糊關係的方法，介紹了如何根據模糊關係進行模糊推理。
第二部分模糊控制技術
模糊控制的工作原理：模糊控制的基本思想，模糊控制器的基本工作原理；模糊控制器的結構和設計：模糊化介面，規則庫，模糊推理，清晰化介面，模糊查詢表，模糊控制器的設計內容，模糊控制器的軟體實現（matlab），模糊控制的優缺點；模糊控制的改進方法：
模糊控制的改進方法，模糊控制與pid控制的結合（雙模控制、串聯控制、併聯控制），自校正模糊控制（引數自校正模糊控制器、規則自校正模糊控制器），變結構模糊控制。
模糊控制在鍋爐燃燒系統中的**研究：鍋爐燃燒控制是火電廠最重要的過程控制。由於鍋爐燃燒過程是典型的多變數複雜系統,對其難以建立精確的數學模型,使得基於數學模型帶固定引數的常規pid 控制方案難以獲得理想的控制效果,鍋爐燃燒控制也因此成為火電廠過程控制中的一大難題。
模糊控制的突出特點在於控制系統的設計不要求知道被控物件的精確數學模型,只需提供現場操作人員的經驗知識及運算元據,而且模糊控制器的魯棒性強,適用於非線性、時變及滯後系統。因此將模糊控制方案引入鍋爐燃燒控制應能取得有效的結果。重點從以下幾點分析：
鍋爐燃燒被控物件的動態特性，模糊**方案的建立，**除錯，曲線分析。
蒸汽發動機和鍋爐的模糊控制系統：模糊控制器的結構（pe,se,cpe,cse,hc,tc）, 模糊語言變數的論域及其隸屬函式,控制規則（壓力控制規則，速度控制規則），模糊控制的結果：當工作條件在大範圍內變動時,實驗表明傳統的控制系統難以調整，而且由於動力過程的改變，傳統的ddc控制方式無法在同一組引數下得到滿意的控制特性。
與此相反，模糊控制系統由於對過程引數的變化很不敏感，所以它在所有的工作點都能獲得很好的控制效果。
本部分將模糊控制應用於鍋爐燃燒過程,從**結果可以看出模糊控制能夠克服常規pid 控制響應速度慢、超調量大的缺點,而且模糊控制器的魯棒性較強。
第三部分討論課
主要講述了礦用磷酸鐵鋰電池電源管理控制系統，講述了磷酸鐵鋰電池的優缺點以及應用該系統的必要性，並對該系統進行了分析及前景展望。
第四部分計算機接**術
（1）硬體接**術：計算機應用系統的介面模型（單機介面模型；多機介面模型；網路介面模型）；典型介面晶元（可程式設計並行介面8255；可程式設計定時器8253；可程式設計序列介面8250）；常用外設介面設計（ led介面；鍵盤介面；印表機介面；光電隔離輸入輸出介面；a/d及d/a變換器介面；步進電機介面；rs232c序列介面）。
（2）軟體接**術：軟體介面的分類（軟體構件之間的介面、模組和其他非人的資訊生產者和消費者的介面、人（如使用者）和計算機間的介面）；軟體介面的規範（對於使用者的介面（操作介面）：越簡單越好；對於開發者的介面（程式設計介面）：
越複雜越詳細越好）；程式設計介面設計；人機介面設計。
第五部分人機介面設計
軟體介面設計三方面（設計軟體構件之間的介面、設計模組和其他非人的資訊生產者和消費者的介面、設計人（如使用者）和計算機間的介面）；介面的設計原則（分析使用者型別、應用程式和介面分離、一致性、儘量減少使用者工作、提供反饋、出錯處理和幫助功能、增加視覺化圖形表示）；**規則（置使用者於控制之下、減少使用者的記憶負擔、保持介面一致）；使用者友好性設計；使用者友好性的標誌；反饋響應時間(系統延遲)；使用者介面設計；使用者介面設計過程（使用者、任務和環境分析及建模、介面設計、介面構造、介面確認）；使用者分析；影響使用者行為特性的因素；使用者對計算機系統的要求；使用者技能方面的使用需求；使用者習性方面的使用需求；使用者經驗、知識方面的使用需求；使用者對系統的期望方面的要求；人-機介面的互動方式；控制介面的設計；介面設計開發；定義介面物件和動作；導航方式；資料輸入介面設計；資料顯示介面設計；help系統設計。
三、結束語
這門課程很注重系統性，先進性和實用性，前後呼應，並結合討論課等形式，使我們能夠深入了解計算機模糊控制的原理、結構和特點，以及計算機接**術的基礎以及應用。在此門課程的學習過程中，老師給我們講解了乙個個重要的知識點，並結合討論課引導我們很快的了解模糊控制原理、接**術等知識。在48學時的課程學習中，我雖然沒有將本門課程學得非常透徹，但對其中重要的內容還是有了大致的了解，並對計算機控制及接**術的主要知識點有了大致的掌握，我將會在以後的學習中繼續學習和**本門課程，我相信此門課程將會對本專業後期的學習以及在印刷領域的應用產生重大的影響，並會在以後的學習生活或工作中得到更廣泛的應用。
四、智慧型控制技術在機電一體化專業應用前景
智慧型控制（intelligent controls）在無人干預的情況下能自主地驅動智慧型機器實現控制目標的自動控制技術。對許多複雜的系統，難以建立有效的數學模型和用常規的控制理論去進行定量計算和分析，而必須採用定量方法與定性方法相結合的控制方式。定量方法與定性方法相結合的目的是，要由機器用類似於人的智慧型和經驗來引導求解過程。
因此，在研究和設計智慧型系統時，主要注意力不放在數學公式的表達、計算和處理方面，而是放在對任務和現實模型的描述、符號和環境的識別以及知識庫和推理機的開發上，即智慧型控制的關鍵問題不是設計常規控制器，而是研製智慧型機器的模型。此外，智慧型控制的核心在高層控制，即組織控制。高層控制是對實際環境或過程進行組織、決策和規劃，以實現問題求解。
為了完成這些任務，需要採用符號資訊處理、啟發式程式設計、知識表示、自動推理和決策等有關技術。這些問題求解過程與人腦的思維過程有一定的相似性，即具有一定程度的「智慧型」。
由於科學技術的不斷進步，使得機電一體化系統的控制要求也在不斷的提高，這就進一步導致了控制環境、被控制物件、控制目標和任務的日益複雜。於是智慧型控制應運而生，在機電一體化中顯得日漸重要起來。本文主要介紹了在機電一體化這個系統中智慧型控制以及這項技術的實際應用。
當今社會，科學技術突飛猛進，而作為第三次科技革命重要標誌的電子技術也不斷地得到發展，其中微電子技術的發展、超大規模的積體電路的發展，使得機電一體化的技術日漸成熟起來，並且得到了廣泛的應用，於是這就要求控制效果也要隨之進步。智慧型控制可以說是順應了這一要求而產生的，它的出現以及發展，為解決許多技術上的問題提供了行之有效的方法。就算是那些複雜的。
很難實現，並且不利於設計的物件，智慧型控制也能為它們提供很好的解決方法。在這一系統中，智慧型控制越來越受到重視，在機電一體化的方方面面都能體現出智慧型控制的不可替代和重要性。
1、智慧型控制與傳統控制的差別
(1)智慧型控制發展了傳統的理論，使傳統控制成為了它的一部分，成為了它的初級階段。智慧型控制想要達到的是系統在全域性上的整體優化，並不是簡單的追求系統在某些方面的高度自治。智慧型控制系統的結構是很開放的、是分布式的，同時也十分級的，從而使得它有著很強的處理資訊的綜合能力。
(2)智慧型控制綜合了許多門學科，不論是「二元論」、「三元論」還是「四元論」，智慧型控制理論總是把人工智慧、運籌學、自動控制理論、資訊理論的交叉部分作為它的基礎。這就不同於傳統的控制理論，傳統的控制理論有反饋控制理論作為它的核心，有著自己完整的理論體系。
(3)智慧型控制一般把任務要求很複雜的、具有不確定性的模型、非線性很強的任務作為它的主要物件。而傳統控制只是把線性的、單一的任務最為它的物件。
(4)與傳統控制相比，智慧型控制系統把描述數學模型和識別環境等方面作為設計的重點。而傳統控制則是把運動學方程、傳遞函式、動力學方程等數學模型作為描述系統的方法。
計算機介面
主機板上的介面 簡介 目前所有的主機板都把ide介面 軟碟機介面 序列口 並行口整合到主機板上，另外有些主機板還內建了音效卡 顯示卡 scsi介面的功能 at結構奔騰主機板的整合介面 atx結構的主機板，它的並口 串列埠連插座都是整合在主機板上的，而且還有ps 2的滑鼠和鍵盤介面，並提供了usb介面...
計算機介面與通訊實驗報告
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微型計算機控制技術課程答案
第一章 緒論 作業 1.1 什麼是計算機控制系統？它由哪幾部分組成？答 計算機控制系統就是利用計算機來實現生產過程控制的系統。計算機控制系統由工業控制機和生產過程兩個大部分組成。工業控制機是指按生產過程控制的特點和要求而設計的計算機，它包括硬體和軟體兩部分。生產過程包括被控物件 測量變送 執行機構 ...