13、MATLAB：动态系统智能数字控制的接口

MATLAB：动态系统智能数字控制的接口

1. 引言

数字控制系统向开发者展示了其特性以及在各种工厂中的应用。能够帮助开发者采用高效且可靠的设计方法的工具，在市场和控制工程师的工作中越来越重要。数据采集系统、控制设计和系统实施等任务，如果对控制器的灵敏度和复杂性有先决条件，可能会变得艰巨，因为这些任务会耗费开发者的时间和精力，还会增加最终产品的成本。

智能系统在大小规模的计划中都有出色表现，其设计能为系统带来更强的鲁棒性和易于扩展的特性。模糊系统的数学简单性和神经网络的适应性在学术界和工业界越来越受青睐。

MATLAB 软件设计师可以通过其通信协议（如串行接口、OPC、以太网等），为开发和与不同数据采集技术进行接口提供便利。本文主要关注使用 MATLAB 作为开发平台来设计数字控制系统的方法。

2. 数字控制与数据采集系统

数据采集系统（DAS）是数字控制器项目和实施的关键部分，因为数字系统基于采样模拟系统，即由模拟系统通过数字计算机及其数字 - 模拟接口来执行控制动作。

数字控制系统通过对自然界中模拟信号的重建获得，这与数据采集系统密切相关，而数据采集系统也参与了数字控制系统的建模。现代控制概念可应用于学术研究活动，同时引入了明确动态系统监测和控制实施的方法参数。

以下是不同层面的工业控制系统主要架构：
- 图 1 展示了一个数字控制系统图，呈现了单输入 - 单输出（SISO）类型的最小复杂度系统，也可将更复杂的系统映射为黑盒系统。
- 图 2 展示了工业基本数据采集系统的设计，体现了对整个工厂离散变量的处理方式。

3. 动态系统的离散模型