將計算機用於試驗 、生 產 或類似的過程中進行數據檢測和操作控制的技術。它能夠提高產品的質量和產量，降低原材料和能源的消耗，改善勞動條件，提高工效和保證操作安全。
基本介紹
- 中文名：計算機檢測和控制
- 技術：將計算機用於試驗 、生 產
- 組成：兩部分
- 目標：有效地實現控制
系統介紹,計算機檢測,計算機控制,控制迴路,前饋控制法,多變數控制法,自適應控制法,推算控制法,接口標準,程式控制,計算機監控,
系統介紹
為了有效地實現控制，不論是人工系統還是自動化系統,一般都由兩部分組成：一部分獲取足夠的信息;另一部分作出判斷實現控制。所謂信息指的是受控對象和環境的基本數據和變數。在自動化程度較高的系統中，檢測和控制通過計算機建立相互的實時聯繫。計算機反應快、計算準確並能容納大量的信息，所以有人工系統無法比擬的效果。
計算機檢測
試驗和生產過程所產生和需要的數據是計算機檢測的對象，具有明確的實時性。純粹的計算機檢測系統不發出改變被測環境的命令，也沒有相應的硬體。檢測要經過數據採集，數據的記錄、整理和提供兩大步驟： 
計算機檢測和控制
計算機檢測和控制數據採集
在試驗和生產過程中各種感測器產生的數據大多以模擬量的電流或電壓表示對於模擬量數據採集，各感測器輸出信號的形式和幅度很不一致，所以要用信號調節器將它們轉化為統一的形式和適當的幅度範圍。信號調節器為感測器提供激勵源，並具有放大、平衡、補償、濾波、校驗等功能。多路轉接器在計算機控制下按一定的次序將 n個輸入數據通路逐個地與模數轉換器接通，將各該通路的模擬量數據轉換成數字量送入計算機。多路轉換器的轉換開關常用繼電器或場效應電晶體構成。
對於狀態判別數據，例如一個容器是空的還是滿的，一個開關是通的還是斷的，水位是否達到規定的高度等開關量的採集，只需1 位二進碼錶示。經過信號調節器和狀態判別電路，每個狀態判別數據按判別的結果將暫存器中對應的觸發器置“1”或置“0”。有些狀態參數需要在一定的時間內記錄狀態變換的次數（脈衝量），這時可以利用計數器先進行計數。計算機在適當的時候提取暫存器和計數器的內容 。通過暫存器也可以將數字量的數據如數字電壓表的測量值等送入計算機。 
計算機檢測和控制
計算機檢測和控制數據的記錄、整理和提供
計算機檢測系統在採集數據的同時還能採集感測器的校準信息，對感測器測出的數據自動進行修正。它還能進行數據平滑和數據監視，並根據可測參數的測量數據推算出不能直接測量的一些重要參數，例如產品合格率、成本、能源利用率、參數的統計分布等的值，並及時地用多種形式提供給操作人員參考。
計算機控制
包括控制迴路、PID算法、前饋控制法、多變數控制法、自適應控制法和推算控制法等。
控制迴路
在一個複雜過程的自動控制系統中，受控參數通常由一個控制迴路控制。控制迴路的性能在很大程度上取決於控制法則。控制法則又取決於描述該系統的數學模型和實時解算能力。早期的控制器都以模擬量為基礎，所以控制法則和數學模型受到較大的限制。數字計算技術在控制系統中的廣泛套用使控制法則和數學模型擺脫了模擬量本質上的局限性，使模擬量不能實現的許多控制方法得以實現。 
計算機檢測和控制
計算機檢測和控制PID算法和控制器
PID算法，即比例——積分——微分三 模式算法，是早期就發展並得到廣泛套用的一種控制法則。PID算法不一定要求很複雜的硬體。早期的PID控制器都用簡單的模擬電路來實現。20世紀60年代初，由於數位技術的發展，PID 算法已能由計算機對多個控制迴路進行分時採樣和計算實現。發展到80年代，利用超大規模積體電路製成的控制器不但可以實現 PID控制，還可以實現其他的控制功能。
前饋控制法
某些干擾對受控參數的影響是可以預計的。這時若在反饋迴路中將干擾量送進控制器，控制器就能從干擾量送來的信息中提前計算出動作器的輸入量，以彌補反饋控制回響的不足，減小受控參數的偏離值。這個方法對於抑制大的干擾有很好的效果，而且用數位技術不難實現。
多變數控制法
在一個複雜過程的環境中有許多個受控參數，它們分別由各自的閉環迴路控制。由於某些受控參數常互為干擾，因此閉環迴路之間並不都是互相獨立的。當兩個閉環迴路互相耦合時可能導致不穩定而失控。多變數控制法的目的就是解決受控參數之間互為干擾的問題。採用數字計算技術有可能解決這個問題。
自適應控制法
自適應控制的特徵是控制法則隨著受控過程的變化而變化，以適應受控過程的進展情況而得到理想的效果。選取什麼參數，並按什麼規律改變控制法則是很複雜的問題。自適應控制法還處於研究階段。
推算控制法
某些受控參數不能用直接測量的方法獲得，這時可以利用其他可測參數建立適當的數學模型 ，通過推算而得到受控參數的值，並據此採取相應的控制措施。推算控制法還可與自適應控制法結合使用。
接口標準
計算機檢測和控制系統常由多台設備組成 ，這些設備之間通過匯流排互相聯接。匯流排規定了接口標準以保證設備互聯的兼容性。國際常用的標準有兩種：一種是美國電氣和電子工程師學會IEEE-488標準。其特點是簡單緊湊 ，適用於小型系統 。另 一 種是計算機自動測量和控制系統即CAMAC系統。該系統原由英國原子能研究機構開發和採用 ，後被美 國電氣和電子工程師學會接受，成為IEEE-583標準。其特點是容納的設備多，地理分布廣，數據精度高，適用於大型的計算機檢測和控制系統。
程式控制
計算機控制的一種特殊形式。如果系統不存在干擾源，受控參數就不會偏離設定值，因而無需反饋，也不存在誤差信號。這樣的系統稱為開環控制系統，代替控制法則的是事先編好的一段程式。它通過作動器使受控參數按所預定的規律變化。因此這樣的控制方式被稱為程式控制 ，它在計算機輔助製造中廣泛套用。數控工具機就是一例。程式有時是很複雜的，需要用計算機編制。這種程式也常是計算機輔助設計的產物。
