基于VXI的快速闭环控制系统

为了适应快速闭环控制的需求，提出了基于VXI总线的快速闭环控制系统的设计和应用方法，对VXI系统组成、算法控制器模块、信号调理和软件组态等部分进行了具体分析。经过工业现场的应用，控制系统的控制周期达到10ms以内，从而可满足快速调节的应用领域的需求。
目前，在国内，在需要快速调节或精确控制的应用场合（如某些发电、动力装置的实时控制、快速加力加压装置的实时控制、大型机床控制等等），由于一般的通用控制系统不容易达到它的控制要求，而往往是通过引进或设计专用的基于硬件（或称之为模拟）的控制系统，这样的控制系统是根据对象的特性来专门设计的，不具备通用性（每个对象就需要一套特定的控制系统），尤其是当控制对象的特性发生变化时，可能现有的控制功能就适应不了新的控制要求，要改造这样的专用控制系统又非常困难，一般都需要厂家的重新设计工作，从而给使用和维护带来不便。要是在一个高性能的通用的系统平台上通过模块化的搭接来形成控制系统硬件，再通过软件的算法实现数字控制，进而实现这样严格的控制要求，那么上面的问题就不成为问题了。这种控制系统通过下装某个特定的控制算法来实现其特定的控制功能，因而通过不同的软件下装就能实现不同的控制功能，使系统的使用和维护变得非常灵活和方便。另一方面，由于平台的开放性，它可以融于整个大系统之中，从而不会出现人们经常所提到的自动化孤岛的现象。
由于快速调节或精确控制对控制系统的性能要求非常之高，常规意义上的DCS系统往往都达不到要求。基于VXI仪器仪表总线的开放式平台，其高速的32-64位数据总线和多条硬件触发同步和时钟信号总线，使系统中的模块可以完成非常精确和复杂的任务，在高端的测控仪器系统中应用非常广泛。通过在不同的快速调节或精确控制应用领域中使用VXI系统组成通用的控制系统，并结合DCS系统的经验和方法，形成了一款实用化的VXI快速闭环控制系统产品：ViCS（VXI High-speed Control System）系统。