Description
301140 BENTLY
程序就会“飞”掉，而且不可能返回来，这时计算机的输出完全是一些乱码，这和模拟仪表以模拟电路或其它元件组成的运算单元不同。模拟运算单元在受到干扰使某个运算参数发生变化时，其运算单元的输出只是一个具有较大误差的值，而不会毫无边际，同时，在干扰消失后还可以自己恢复到正常值。二是由于计算机的程序是串行的，因此必然有时间上的延迟，计算机在控制多个回路时，必须一个回路一个回路地顺序执行计算，而不能像模拟仪表那样所有的计算单元都在同时执行各自运算。因此，要获得同样的控制实时性，数字化的计算必须比模拟计算快许多倍。
通过对数字技术本身的特点及其与模拟技术相对比的弱点，我们知道，在采用了数字技术之后，最重要的是要解决好数字控制系统的可靠性和实时性这两个大问题。这两个问题解决好了，计算机控制系统的优越性能够充分发挥，反之，则计算机系统反而会不如仪表系统，因仪表系统可能最多是“不好用”，而计算机系统则可能会“不可用”。
尽管数字技术有着上述先天性的弱点，但控制系统还是在不可逆转地向着数字化的方向发展。这是由于微电子技术已越来越成熟，数字电路也越来越可靠，微处理器的运算速度按照摩尔定律每18个月翻一番，如今一枚最普通的八位微处理器也可轻易地完成每秒几百万次的运算。更重要的是，用数字技术构成的控制系统可以完成模拟系统所无法完成的复杂控制，如在经典PID调节的基础上加入人工智能控制，对大滞后环节的处理等。这些算法如果采用模拟技术实现，一是其结构必然非常庞大，元件数量巨大到无法承受的地步，而且，这样一个结构复杂，元件繁多的系统必然导致可靠性急剧下降，因此是不可实现的，即使实现了也不可用。而在数字化的系统中，任何复杂的算法都可用软件予以实现，算法的复杂并不改变系统结构，也不增加元件数量（最多增加一块存贮器），因此，在这种情况下数字化控制系统的可靠性要高于模拟系统。另外，数字技术的最大优势是可以形成网络，因为每个数字单元都可以有智能处理功能，对外具有地址和识别码，因此可以在一条共用的总线（Party Line）上实现多个单元的信息传输。而且，数字信息的传输与模拟信息的传输不同，数字信息可以利用编码技术，查错纠错技术剔除受到干扰而出错的信息，因此数字信息的传输是无失真的，不会产生附加的误差；而模拟信号的传输则会产生附加误差，而且每次传输都会在已有的误差上迭加新的误差，对比系统是很难识别和滤除的。而且模拟信号的传输不可能共线（Party Line），只能每个信号使用一对线。信号传输线的数量在系统中似乎不是一个能够引起重视的问题，但如果信号数量很多、传输距离很长时，这个问题就相当突出，它将使成本急剧上升，设计、施工的难度大幅提高，线缆的维护难度加大，而且很容易引入干扰甚至雷电等高压的串入，造成系统的损坏。
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