计算机电子控制技术及应用

　　随社会的发展，网络覆盖范围也在不断扩大，计算机已成为人们工作生活的必备工具，科技也随社会生产力的发展在逐步提高，各个领域的计算机信息技术也在得到利用和普及，电子控制技术作为一种新型技术，也得到逐步发展，深受各个领域大众的喜爱，但限于我国技术发展，电子控制技术还有待提高和发展。本文对计算机电子控制技术及应用做了综合阐述。

伴随网络时代的到来，计算机走进了千家万户，由此而诞生了计算机控制技术。电子控制技术是涉及电子信息、自动控制等多学科综合为一体的复杂技术。

电子控制技术主要是通过获取数据，储存并处理有效数据，来实现系统的有效调控，此过程可实现在减少人力成本的同时，提高工作效率和准确度。因此计算机电子控制技术在各个行业的作用不可小觑，并会进一步发展和提高。

　　1 电子控制技术分析

　　计算机控制系统包括工业控制机和生产过程两大部分即软件和硬件。硬件部分由计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储器等组成，可以实现计算机的联络和控制。软件系统包括系统软件及应用软件，是可以完成各种功能程序的计算机总和。从控制系统功能和目的来说，操作指导、直接数字、监督控制、分布及现场总装等组成了计算机的控制系统。

　　1.1 电子控制技术概况介绍

　　自动控制技术是把人类从复杂繁琐的劳动环境中解放出来，而设备还能按照预先设定的要求自觉运转，并可提高控制效率。计算机的一些控制设备被电子控制设备所代替，可实现系统的有效控制和调节，计算机的数据传输、接收处理功能可以使计算机系统稳定高效运行。从而使计算机的控制系统自动实现。计算机通过对硬件、软件两大核心板块的控制来实现控制系统的正常运行。

　　1.2 电子控制技术历程

在二十世纪六十年代，美国率先将计算机用于工业生产的安全监控系统中，使计算机控制技术得到应用，因局限于当时的技术水平，计算机控制系统发挥的作用并不大，满足不了工业生产的需要，稳定性方面存在着缺陷，还需通过虚构的方式实现控制，伴随科技水平的进步，半导体材料被应用到计算机控制系统中，使计算机控制系统的稳定性和可靠性得到了很大提高。随电子控制技术的发展，二十世纪八十年代，DSC系统出现，计算机技术的发展有所提高。

到了二十世纪九十年代，FCS系统诞生，节约了很大成本，互联网体系真正出现并得到广泛应用。

　　2 技术现状分析

　　计算机在工业生产过程中，存在很多形式的干扰因素，这些干扰因素致使计算机在组装完毕后仍存在问题，而影响正常程序的进行，不能正常被使用，主要是以下几个因素所致。

　　2.1 干扰源

　　高压输电线路及电器设备、电波、雷电等均能产生电磁场，以及天体产生的电磁波，使电磁场在其范围内的传播引起空间感应效应，空间感应又会对计算机控制系统产生干扰。计算机的过程通道也会对计算机产生干扰，设置在主机和过程通道的公共地线可有效减弱计算机过程通道的干扰。计算机本身使用的交流供电网也是系统干扰一个因素，计算机在完成供电过程时，会受电网频率的影响而产生干扰。信号传输过程中，由于存在着电位差，电信号的传播受到阻力影响，信号传输缓慢。相对传播距离较远的线路，电流按既定的速度传播过程中，产生了电波，入射波和反射波因终端阻抗和波阻抗不一致，而使入射波和反射波在达到终端时，产生反射，反射的频繁进行，导致波形和信号受到影响产生了脉冲干扰。电流波和电压波的传输速度也制约着计算机控制系统的正常运行。

　　2.2 减弱硬件干扰采用方法

　　对影响计算机的核心两大部件：硬件和软件正常运行的情况，采取相应的应对解决方案来进行。

　　减少硬件干扰，先从硬件的干扰源、类型及种类上确定分析对控制系统的干扰，依据不同的干扰因素，采用不同抗干扰方法，通过排除电磁场、过程通道、电波等因素的干扰，使计算机硬件抗干扰效果显著提高。

　　2.3 减弱软件干扰采用方法

减小软件干扰，要对软件系统的干扰滤波、PC值、陷阱等进行有效控制和处理。计算机系统在对数字进行有效处理时，数据信号传输中滤波会产生干扰，计算机控制系统对信号进行多次采集可以减弱滤波的影响。

计算机的中央处理器CPU工作时序受到损坏时，PC值会受到很大影响，可以通过人工输入指令NOP的方式，当程序出现故障，该指令能及时准确调整正确轨道的PC值，避免或减弱PC值对软件系统的干扰。另外可以利用软件陷阱的非程序区间防置，使CPU提供的中断或复位命令被强行引导到指定位置，有效控制计算机程度的正常运用。

　　3 应用

　　3.1 应用于机电一体化中

　　电子与机械装置综合的计算机体系组成了机电一体化系统，通过计算机系统将电子与机械控制完美结合，在降低人力成本的同时，缩短了工作时间，提高了工作效率。

　　3.2 应用于工业生产中

　　在实际生产中，通过计算机控制系统，预先设定好程序，完成某个危险复杂的环节的控制或操作，也可以用于人员对某一工序间的工序控制和监督。

　　3.3 应用于农业生产中

　　通过对作业中机器的监控，根据实际需要设定程序，调入数据，获得语言等信息，这些信息通过计算机系统软件转换或传输，使用者可方便按指令需求进行操作。

　　4 未来发展趋势

　　随着网络信息化时代的飞速发展，集计算机、自动控制、信息于一体的综合技术，会在技术稳定成熟的基础上，走向智能化、综合化、数字化计算机电子控制和技术也会应用到人们的工作、学习、生活中，农业的进步、工业的发展、社会的进步、经济的发展、国家的强大都会与电子技术的发展息息相关。在节约了人力、物力、财力的成本基础上，缩短了时间和距离，因此其应用前景更加美好。

　　5 结语

　　二十世纪中叶产生的电子控制技术广泛发展的今天，国家跟应加大投资力度，制定相应的改革和调整措施，积极鼓励和推广电子控制技术的发展。在计算机参与更广泛的现代科技信息时代中，更高性能稳定性、智能化的计算机电子控制系统还有待进一步完善和发展。

　　作者：郑杰 来源：电子技术与软件工程 2016年3期