魏琳

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學院，河南焦作，454000）

1 控制系統(tǒng)的基本類型

控制系統(tǒng)一般分為數(shù)字控制系統(tǒng)與模擬控制系統(tǒng)，這是由于兩個控制系統(tǒng)在進行信號處理過程中所使用的處理技術(shù)不同造成的。一般來說，數(shù)字控制系統(tǒng)都是采用數(shù)字技術(shù)對信號進行處理的控制系統(tǒng)，而模擬控制系統(tǒng)都是采用模擬技術(shù)對信號進行處理的控制系統(tǒng)。而在實際應用過程中，采用哪一種信號處理技術(shù)則受各種因素所影響，例如精度、可靠性、復雜程度及經(jīng)濟性等其他因素。而伴隨著微處理技術(shù)的日漸成熟，數(shù)字控制系統(tǒng)被越來越廣泛的應用到各個領域中，并逐漸形成了計算機控制系統(tǒng)。

當給定量為恒定時，那么該控制系統(tǒng)就會被稱為恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，例如恒溫控制箱、穩(wěn)壓電源等。而此類控制系統(tǒng)的分析重點在于克服被調(diào)量受擾動的影響。當被調(diào)量會隨著給定量（也可以叫輸入量）的升降而變化，那么可以稱之為隨動系統(tǒng)，例如機床隨動系統(tǒng)、自動瞄準敵機的火炮系統(tǒng)等。此類控制系統(tǒng)需要其輸出量準確、給定量快速復現(xiàn)。當所有變量都是以連續(xù)進行的狀態(tài)變化，那么可以稱其為連續(xù)控制系統(tǒng)，而在系統(tǒng)中的離散變量系統(tǒng)可以稱之為離散控制系統(tǒng)，其中計算機控制系統(tǒng)就屬于此類控制系統(tǒng)，也被稱為數(shù)字控制系統(tǒng)。以線性微分方程的形式對系統(tǒng)進行描述的系統(tǒng)被稱為線性控制系統(tǒng)，而系統(tǒng)中存在非線性部件且不能用線性微分方程對其進行描述的系統(tǒng)則被稱為非線性系統(tǒng)。

2 控制系統(tǒng)的要求

由于使用目的不同，所以針對自動控制系統(tǒng)的要求也大不相同。但作為對各類控制系統(tǒng)中共同規(guī)律研究的一種技術(shù)，自動控制對控制系統(tǒng)有一些要求，主要為快速、準確、穩(wěn)定。

（1）快速性：該項要求的提出是建立在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，其主要指給定的輸入量與當前系統(tǒng)的輸出量兩者間產(chǎn)生偏差時，能夠盡快消除其偏差的快速程度。（2）準確性：又被稱為靜態(tài)精度，指在調(diào)整結(jié)束后給定輸入量與輸出量之間產(chǎn)生的偏差值，也被作為衡量系統(tǒng)工作性能的重要標準。例如在數(shù)控加工行業(yè)中，數(shù)控機床的精度越高，其加工精度也會隨之增高。（3）穩(wěn)定性：由于系統(tǒng)在運行過程中通常都會伴有慣性存在，而如果系統(tǒng)中的參數(shù)未能正確設置時，可能會使系統(tǒng)受到影響，情況嚴重甚至導致系統(tǒng)崩潰無法工作。而能夠?qū)⑾到y(tǒng)與處在動態(tài)過程中的振蕩傾向恢復為平衡狀態(tài)的能力被稱為穩(wěn)定性。隨著時間的推移偏離平衡狀態(tài)的輸出量會慢慢減少，直到最后恢復為初始時的平衡狀態(tài)。同時，穩(wěn)定性也是系統(tǒng)工作中的首要條件。

3 信號處理的概念及特點

3.1 概念

數(shù)字信號處理是指將人們在現(xiàn)實世界中遇到的各種物質(zhì)信息以各種轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換方法轉(zhuǎn)化為特定的數(shù)字，并將這些數(shù)據(jù)儲存到電腦上，當人們需要找尋相關事物的信息時，只需要在電腦上面搜索一下就可以輕松獲取。

3.2 特點

數(shù)字信號處理技術(shù)還具有快速、高效、節(jié)省時間與成本的特點，其他產(chǎn)品是無法與其相比的，而且，作為數(shù)字信號的最大特點，其對所處理的信息十分精確，使人們能夠廣泛、全面、精確的了解信息技術(shù)，為人們的生活工作帶來便利。

4 信號處理的前沿技術(shù)

作為一種新型技術(shù)，數(shù)字信號處理技術(shù)是時代與技術(shù)共同進步的產(chǎn)物，且值得被廣泛推廣及應用，同時其具有相當廣闊的發(fā)展前景。

4.1 小波變換

在對數(shù)字信號處理技術(shù)進行技術(shù)改進的過程中，可以先對其相關數(shù)據(jù)進行小波變換處理，這是一種全新的數(shù)據(jù)處理方式，同時也可以說是目前新時期用做處理數(shù)據(jù)的最好方法之一，所以，我們應當將其有效地應用在數(shù)字信號處理技術(shù)之中。而伴隨小波技術(shù)的不斷增強和發(fā)展，其被廣泛運用到預測控制、故障診斷、軟測量技術(shù)、機器人控制等方面。

4.2 及時更新系統(tǒng)

作為一種信號處理技術(shù)，使用者一般都會為數(shù)字信號處理技術(shù)配備相應的數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，這也是信息技術(shù)當中所必須具備的條件和要求。所以，為了使數(shù)字信號技術(shù)的處理得到加強，我們需要對相關機器領域中的系統(tǒng)進行及時更新，特別是計算機系統(tǒng)，應做好相關的防火墻設置，并及時更新系統(tǒng)及對應的安全補丁，保證計算機能夠安全穩(wěn)定的工作，從而使數(shù)字信號處理技術(shù)不斷加強。例如當電腦在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中進行工作時，一定要確保防火墻、殺毒軟件的開啟，使電腦的系統(tǒng)安全得到保障，從而有效減少病毒或惡意攻擊等情況發(fā)生，并且將所有正在使用的軟件及時更新到最新版本，以確保電腦的穩(wěn)定運行。

4.3 強化服務器

當計算機與網(wǎng)絡進行連接時都會先與服務器進行連接，而計算機的網(wǎng)絡使用效果與服務器的質(zhì)量密切相關。所以，為保證計算機有一個良好穩(wěn)定的工作狀態(tài)，需要派專業(yè)人員對計算機進行定期系統(tǒng)維護，并對工作人員的操作進行相關培訓，形成規(guī)范的計算機操作，從而對數(shù)字信號處理的加強起推進作用，并更加全面地將該技術(shù)應用到自動控制系統(tǒng)當中。

4.4 更新技術(shù)

如何使數(shù)字信號處理技術(shù)被人們以最大限度來使用，這是當前計算機網(wǎng)絡所面臨的挑戰(zhàn)，對通信領域來說更是如此，因為它要求人們必須對數(shù)字的使用與編輯技術(shù)精通。而在生物領域中，進化與遺傳在某種程度上也使數(shù)字信號處理技術(shù)得到了進步與發(fā)展，例如人們在生物遺傳的理論基礎上，將進化策略、進化規(guī)則與遺傳算法相結(jié)合并實現(xiàn)進化模擬計算。隨著當前遺傳算法的研究與發(fā)展，其被廣泛應用到了通信工程、信息科學及數(shù)學領域等。

5 總結(jié)

伴隨社會的進步與發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)已被廣泛應用到各個領用中，且發(fā)展前景亦相當廣闊。而將數(shù)字信號處理技術(shù)與系統(tǒng)自動控制技術(shù)二者有效結(jié)合，不僅使系統(tǒng)的整體工作性能獲得提升，同時也使系統(tǒng)在工作中所獲取的數(shù)據(jù)更為準確、快速、高效，使系統(tǒng)的工作效率大大提高，系統(tǒng)成本大大降低，從而為人們的工作帶來便利，同時也促進我國行業(yè)的進步與發(fā)展。

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