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計(jì)算機(jī)控制技術(shù)總結(jié)

網(wǎng)站:公文素材庫 | 時間:2019-05-29 18:13:30 | 移動端:計(jì)算機(jī)控制技術(shù)總結(jié)

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)總結(jié)

第一章1、

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理

實(shí)時決策控制:對采集到的被控量進(jìn)行分析處理,并按已定的控制規(guī)律,決定控制行為。實(shí)時控制輸出:根據(jù)控制決策,適時地對控制機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號,完成控制任務(wù)。2、

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成

答:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)(工業(yè)控制機(jī))和生產(chǎn)過程兩部分組成。

工業(yè)控制機(jī)是指按生產(chǎn)過程控制的特點(diǎn)和要求而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī),它包括硬件和軟件兩部分。生產(chǎn)過程包括被控對象和測量變送、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣開關(guān)等裝置,。3、

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型型式

答:操作指導(dǎo)控制系統(tǒng),直接數(shù)字控制系統(tǒng),監(jiān)督控制系統(tǒng),集散控制系統(tǒng),現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),綜合自動化系統(tǒng)。第二章什么是總線

所謂總線,就是計(jì)算機(jī)各個模塊之間互聯(lián)和傳送信息的一組信號線?偩可以分為內(nèi)部總線和外部總線,而內(nèi)部總線又可分為片級總線和系統(tǒng)總線。

模擬量輸入通道:是把從系統(tǒng)中檢測到的模擬信號,變成二進(jìn)制數(shù)字信號,經(jīng)接口送往計(jì)算機(jī)。

模擬量輸入通道的組成一般由I/V變換、多路轉(zhuǎn)換器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、接口及控制邏輯等組成。信號調(diào)理:為了將外部開關(guān)量信號輸入到計(jì)算機(jī),必須將現(xiàn)場輸入的狀態(tài)信號經(jīng)轉(zhuǎn)換、保護(hù)、濾波、隔離等措施轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所能接受的邏輯信號,這個過程叫信號調(diào)理。

采樣過程:按一定的時間間隔T,把時間上連續(xù)和幅值上也連續(xù)的模擬量信號、轉(zhuǎn)變成在時刻0、T、1T、2T、…KT的一連串脈沖輸出信號的過程成為采樣過程。

量化:采用一組數(shù)碼(如二進(jìn)制碼)來逼近離散模擬信號的幅值,將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。量化過程:將采樣信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程稱為量化過程。3.采樣保持器

(1)孔徑時間和孔徑誤差的消除

孔徑時間:A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量所需的時間,稱為孔徑時間。

孔徑誤差:對于隨時間變化的模擬信號來說,孔徑時間決定了每一個采樣時刻的最大轉(zhuǎn)換誤差。對于一定的轉(zhuǎn)換時間,誤差的百分?jǐn)?shù)和信號頻率成正比。

孔徑誤差的消除:采用帶有采樣保持器,,限制信號的頻率范圍。

模擬量輸出通道任務(wù)是把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬電壓或電流信號,以便驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),達(dá)到控制的目的。

模擬量輸出通道一般由接口電路、D/A轉(zhuǎn)換器、V/I變換等組成模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式

1.一個通路設(shè)置一個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的形式(數(shù)字保持方案)優(yōu)點(diǎn):轉(zhuǎn)換速度快、工作可靠。

缺點(diǎn):使用較多的D/A轉(zhuǎn)換器。2.多個通路共用一個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的形式(模擬保持方案)優(yōu)點(diǎn):節(jié)省數(shù)/模轉(zhuǎn)換器

缺點(diǎn):分時工作,適用于通路數(shù)量多且速度要求不高的場合;

要用多路開關(guān),且要求輸出采樣保持的保持時間與采樣時間之比較大;可靠性差。2.6硬件抗干擾技術(shù)

3種過程通道抗干擾技術(shù)主機(jī)抗干擾技術(shù)系統(tǒng)供電與接地技術(shù)

干擾既可能來源于外部,也有可能來自內(nèi)部。外部干擾由外界環(huán)境因素決定;內(nèi)部干擾是由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、制造工藝等決定。

過程通道抗干擾技術(shù)1.串模干擾及其抑制方法(1)串模干擾

定義:有用信號以外的噪聲或造成計(jì)算機(jī)設(shè)備不能正常工作的破壞因素。(2)串模干擾的抑制方法

答:實(shí)時數(shù)據(jù)采集:對來自測量變送裝置的被控量的瞬時值進(jìn)行檢測和輸入。

如果串模干擾的頻率與被測信號頻率不同時,可以采用濾波器來抑制干擾;

當(dāng)尖峰型串模干擾為主要干擾源時,用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器可以削弱串模干擾影響;對于串模干擾主要來自電磁感應(yīng)時,信號應(yīng)僅可能早地前置放大,提高信噪比;利用邏輯器件的特性來抑制串模干擾;采用良好的屏蔽,以減少電磁干擾。

2.共模干擾及其抑制方法(1)共模干擾

定義:所謂共模干擾是指模/數(shù)轉(zhuǎn)換器兩個輸入端上公有的干擾電壓。(2)共模干擾的抑制方法

變壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽、采用儀表放大器提高共模抑制比。數(shù)字PID控制器的改進(jìn)積分項(xiàng)的改進(jìn)

(1)積分分離(2)抗積分飽和(3)梯形積分(4)消除積分不靈敏區(qū)

微分項(xiàng)的改進(jìn)

(1)不完全微分PID控制

改進(jìn)原因:在PID控制中,對具有高頻擾動的生產(chǎn)過程,微分作用響應(yīng)過于靈敏,容易引起控制過程振蕩,降低調(diào)節(jié)品質(zhì)。

改進(jìn)方法:串聯(lián)一階慣性環(huán)節(jié),組成不完全微分PID控制器。兩種PID控制的階躍響應(yīng):(2)微分先行PID控制算式

改進(jìn)原因:為避免給定值的升降給系統(tǒng)帶來沖擊,如超調(diào)過大,調(diào)節(jié)閥動作劇烈。改進(jìn)方法:只對被控量y(t)微分,不對偏差e(t)微分。

帶死區(qū)的PID控制算法

作用:避免控制動作過于頻繁,消除頻繁動作所引起的振蕩。施密斯預(yù)估控制的思想

施密斯預(yù)估控制原理是:與D(s)并接一補(bǔ)償環(huán)節(jié),用來補(bǔ)償被控制對象中的純滯后部分。這個補(bǔ)償環(huán)節(jié)為預(yù)估器,其傳遞函數(shù)為Gp(s)(1--e-ts),t為純滯后時間。由施密斯預(yù)估器和控制器D(s)組成的補(bǔ)償回路稱為純滯后補(bǔ)償器,其傳遞函數(shù)為D’(s),經(jīng)補(bǔ)償后,消除了純滯后部分對控制系統(tǒng)的影響,且不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所謂振鈴現(xiàn)象,是指數(shù)字控制器的輸出以二分之一采樣頻率大幅度衰減的振蕩。

振鈴現(xiàn)象的消除第一種方法是先找出D(z)中引起振鈴現(xiàn)象的因子(z=-1附近的極點(diǎn)),然后令其中的z=1,根據(jù)終值定理,這樣處理不影響輸出量的穩(wěn)定值。

第二種方法是從保證閉環(huán)系統(tǒng)的特性出發(fā),選擇合適的采樣周期T及系統(tǒng)閉環(huán)時間常數(shù)Tt,使得數(shù)字控制器的輸出避免產(chǎn)生強(qiáng)烈的振鈴現(xiàn)象。

軟件抗干擾技術(shù)

經(jīng)常采用的軟件抗干擾技術(shù)技術(shù)是數(shù)字濾波技術(shù)、開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)、指令冗余技術(shù)、軟件陷阱等。先進(jìn)控制技術(shù):模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、專家控制技術(shù)和預(yù)測控制技術(shù)。

模糊控制系統(tǒng)通常由模糊控制器、輸入輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測量裝置和被控對象等5個部分組成。6.6.1數(shù)字濾波技術(shù)

數(shù)字濾波是通過一定得的計(jì)算或判斷程序,減少干擾在有用信號中比重。與模擬濾波器相比,數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn):

程序?qū)崿F(xiàn),不需硬件,可靠性高,穩(wěn)定性好?梢詫艿皖l率進(jìn)行濾波,克服模擬濾波器的缺點(diǎn),根據(jù)信號不同,采用不同的濾波方法,靈活、方便、功能強(qiáng)。1平均值濾波:適用于周期性干擾2中位濾波:使用偶然的脈沖干擾3限幅濾波:使用偶然的脈沖干擾4慣性濾波:適用于高頻干擾6.6.2開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)

1.開關(guān)量信號輸入抗干擾措施

干擾特點(diǎn):多呈毛刺狀,作用時間短。

解決方法:兩次采樣、多次采樣,完全一致方為有效。2.開關(guān)量信號輸出抗干擾措施

慣性大的輸出設(shè)備(如各類電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)),對毛刺干擾有一定的耐受能力。慣性小的設(shè)備(如通訊口),耐受能力小,需要輸出抗干擾。

解決方案:重復(fù)輸出統(tǒng)一數(shù)據(jù),重復(fù)中期盡可能短,外設(shè)階受到干擾信號,還來不及做出反應(yīng),一個正確的輸出信息又來到了。6.6.3指令冗余技術(shù)

解決方案:在關(guān)鍵地方插入單字節(jié)指令(NOP),這就是指令冗余。6.6.4軟件陷阱技術(shù)

什么是軟件陷阱:就是一條引導(dǎo)指令,強(qiáng)行將捕獲的程序引向一個指定的地址,在那里有一段專門對程序出錯進(jìn)行處理的程序。

軟件陷阱的實(shí)現(xiàn):無條件轉(zhuǎn)移指令

軟件陷阱的位置(1)未使用的中間向量區(qū)(2)未使用的大片ROM區(qū)3)表格(4)程序區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

星形、環(huán)形、總線型、樹形。1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

(1)星形結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu):中心結(jié)點(diǎn)是主結(jié)點(diǎn),它接受各分散結(jié)點(diǎn)的信息再轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)結(jié)點(diǎn),具有中繼交換和數(shù)據(jù)處理功能。

特點(diǎn)::①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單,便于控制和管理,建網(wǎng)容易;②網(wǎng)絡(luò)延遲時間短,傳輸錯誤率較低;

③網(wǎng)絡(luò)可靠性較低,一旦中央結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障將導(dǎo)致全網(wǎng)癱瘓;

④網(wǎng)絡(luò)資源大部分在外圍點(diǎn)上,相互結(jié)點(diǎn)必須經(jīng)過中央結(jié)點(diǎn)才能轉(zhuǎn)發(fā)信息;⑤通訊電路都是專用線路,利用率不高,故網(wǎng)絡(luò)成本較高。

(2)環(huán)形結(jié)構(gòu)::結(jié)構(gòu):各結(jié)點(diǎn)通過環(huán)接口連于一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中,環(huán)網(wǎng)中,數(shù)據(jù)按事先規(guī)定好的方向從一個結(jié)點(diǎn)單向傳送到另一結(jié)點(diǎn)。

特點(diǎn):①信息流在網(wǎng)絡(luò)中是沿固定的方向流動,故兩個結(jié)點(diǎn)之間僅有唯一的通路,簡化了路徑選擇控制;②環(huán)路中每個結(jié)點(diǎn)的收發(fā)信息均由環(huán)接口控制,因此控制軟件較簡單;③環(huán)路中,當(dāng)某結(jié)點(diǎn)故障時,可采用旁路環(huán)的方法,提高了可靠性;④環(huán)結(jié)構(gòu)其結(jié)點(diǎn)數(shù)的增加將影響信息的傳輸效率,故擴(kuò)展受到一定的限制。

(3)總線形:;結(jié)構(gòu):個結(jié)點(diǎn)經(jīng)其接口,通過一條或幾條通訊線路與公共總線連接。其任何結(jié)點(diǎn)的信息都可以沿著總線傳輸,并且能被任一結(jié)點(diǎn)接收。由于信息傳輸方向是從發(fā)送結(jié)點(diǎn)向兩端擴(kuò)散,因此又稱為廣播式網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn):①結(jié)構(gòu)簡單靈活,擴(kuò)展方便;②可靠性高,網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度快;③共享資源能力強(qiáng),便于廣播式工作;④設(shè)備少,價格低,安裝和使用方便;

⑤由于所有結(jié)點(diǎn)共用一條總線,因此總線上傳送的信息容易發(fā)生沖突和碰撞,故不易用在實(shí)時性要求高的場合。(4)樹形::結(jié)構(gòu):分層結(jié)構(gòu),適用于分級管理和控制系統(tǒng)。

特點(diǎn):①通訊線路總長度較短,連網(wǎng)成本低,易于擴(kuò)展,但結(jié)構(gòu)較星形復(fù)雜;②網(wǎng)絡(luò)中除葉結(jié)點(diǎn)外,任一結(jié)點(diǎn)或連線的故障均影響其所在支路網(wǎng)絡(luò)的正常工作。

介質(zhì)訪問控制技術(shù)什么介質(zhì)訪問控制?

各結(jié)點(diǎn)通過公共通道傳輸信息,因此存在如何合理分配信道的問題,訪問控制方式的功能是合理解決信道的分配。

(1)沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA/CD)適用于總線形

工作原理

當(dāng)某一結(jié)點(diǎn)要發(fā)送信息時,首先要偵聽網(wǎng)絡(luò)中有無其它結(jié)點(diǎn)正在發(fā)送信息,若沒有則立即發(fā)送;否則,等

待一段時間,直至信道空閑,開始發(fā)送。

確定等待時間的方法

①當(dāng)某結(jié)點(diǎn)檢測到信道被占用后,繼續(xù)檢測,發(fā)現(xiàn)空閑,立即發(fā)送;

②當(dāng)某點(diǎn)檢測到信道被占用后就延遲一個隨機(jī)時間,然后再檢測。重復(fù)這一過程,直到信道空閑,開始發(fā)送。

(2)令牌環(huán)適用于環(huán)網(wǎng)

令牌的定義

是控制標(biāo)志,網(wǎng)中只設(shè)一張令牌,并依次沿各結(jié)點(diǎn)傳送。

(3)令牌總線適用于總線形式

原理:把總線形傳輸介質(zhì)的各個結(jié)點(diǎn)形成一個邏輯環(huán),即人為地給各個規(guī)定一個順序?刂品绞筋愃朴诹钆骗h(huán)。.差錯控制技術(shù)

改善信道的點(diǎn)性能,使誤碼率降低(1)奇偶校驗(yàn)

(2)循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC校驗(yàn)

(3)糾錯方式3種:重發(fā)糾錯,自動糾錯,混合糾錯

分布式控制系統(tǒng)

答:分布式控制系統(tǒng)就是指綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、CRT顯示技術(shù)、通信技術(shù),集中了連續(xù)控制、批量控制、邏輯順序控制、數(shù)據(jù)采集等功能,為用戶實(shí)現(xiàn)過程控制自動化與信息管理想結(jié)合的管控一體化的綜合集成系統(tǒng)。什么叫現(xiàn)場總線

現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場總線是用于過程自動化和制造自動化最底層的現(xiàn)場儀表或現(xiàn)場設(shè)備互連的通信網(wǎng)絡(luò),F(xiàn)場總線的體系結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)以下6個方面:(1)

現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)(2)現(xiàn)場設(shè)備互連(3)互操作性(4)分散功能塊(50通信線供電

(6)開放式互連網(wǎng)絡(luò)

OPCOPC是用于過程控制的對象鏈接嵌入技術(shù),OPC采用客戶/服務(wù)層結(jié)構(gòu)想下層提供接口,時信息進(jìn)入OPC服務(wù)器,向上層提供接口,實(shí)現(xiàn)向上互聯(lián)。系統(tǒng)集成:

按系統(tǒng)整體性原理,將原來沒有聯(lián)系或聯(lián)系不緊密的元素組成為具有一定功能的,滿足目標(biāo)、相互聯(lián)系、彼此協(xié)調(diào)工作的新系統(tǒng)的過程、技術(shù)與科學(xué)而引出的系統(tǒng)集成工程。。

擴(kuò)展閱讀:計(jì)算機(jī)控制技術(shù)總結(jié)

例某系統(tǒng)用鎳鉻鎳鋁熱電偶測溫,先將溫度400-1000℃的范圍按每60℃一段劃分為10段,各段用直線近似,折線上各折點(diǎn)的T-E值如表所列。

某時刻測得熱電勢Ex=34.66mV,由該熱電偶的分度表可直接查出其相應(yīng)溫度Tx=834℃

例某系統(tǒng)用鎳鉻鎳鋁熱電偶測溫,先將溫度400-1000℃的范圍按每60℃一段劃分為10段,各段用直線近似,折線上各折點(diǎn)的T-E值如表所列。

現(xiàn)用式計(jì)算,先從表中查得所策熱電勢值處于7-8號折點(diǎn)的段內(nèi),將各有關(guān)數(shù)值代入上式得:TnTn1TxTn1(ExEn1EnEn1

其相對誤差為:

例某系統(tǒng)用鎳鉻鎳鋁熱電偶測溫,先將溫度400-1000℃的范圍按每60℃一段劃分為10段,各段用直

o線近似,折線上各折點(diǎn)的T-E值如表所列。x再用前式計(jì)算

880820T820C(34.6634.10)833.36.5334.10

例某煙廠用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集煙葉發(fā)酵室的溫度變化情況,該室溫度測量范圍是20-80℃,所得模擬信號為1-5V,采用鉑熱電阻(線性傳感元件)測溫,用8位A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,轉(zhuǎn)換器輸入0-5V時輸出是00H-0FFH。某一時刻,計(jì)算機(jī)采集到的數(shù)字量為0B7H。由計(jì)算式作工程量線性轉(zhuǎn)換。由給定條件得為:ymax=80℃,ymin=20℃,Nmax=0FFH=255,Nx=0B7H=183,

在溫度為20℃時,因檢測所得模擬電壓是1V.所以相應(yīng)的數(shù)字量應(yīng)為255X1/5=51,

y=20℃十(80-20)(183-51)/(255-51)=58.21℃100%0.02%工程量線性轉(zhuǎn)換的程序框圖如圖十9所示.834對測量數(shù)字量OB7H的工程量線性轉(zhuǎn)換結(jié)果為

Tx(((a4Exa3)Exa2)Exa1)Exa0833.

1現(xiàn)場總線有何特點(diǎn)現(xiàn)場總線技術(shù)特點(diǎn)1、系統(tǒng)的開放性2、互可操作性與互用性

3、現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性4、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性5、對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性

1為什么PI控制器引入積分環(huán)節(jié)可消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差?

答:PI控制器對于偏差的階躍響應(yīng)除有按比例變化的成分外,還帶有累積的成分,即積分作用成分。只要偏差e(t)不為零,它將通過累積作用影響控制量u(t),以求減小偏差,直至偏差為零,控制作用不再變化,系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。因此,積分作用的加入可以消除系統(tǒng)靜差

2寫出位置式和增量式?

答在工業(yè)過程控制中,數(shù)字PID控制算法通常又分為位置式PID控制算法和增量式PID控制算法(1)位置式PID控制算法

按模擬PID控制算法的算式,以一系列的采樣時刻點(diǎn)kT代表連續(xù)時間t,以和式代替積分,以增量代替微

分,作如下近似變換:

上式中T為采樣周期。為書寫方便,以后將e(kT)簡化表示為e(k)等,即省去T。將式代入式,可得離散的PID表達(dá)式

式中k采樣序號,K=0,1,2,…;

u(k)第k次采樣時刻的計(jì)算機(jī)輸出值;e(k)第k次采樣時刻輸入的偏差值;e(k-1)第(k-1)次采樣時刻輸入的偏差值;KI積分系數(shù);Kp微分系數(shù)2)增量式PID控制算法

當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的不是控制量的絕對數(shù)值,而是其增量(例如去驅(qū)動步進(jìn)電機(jī))時,可由式導(dǎo)出提供增量的PID控制算法:

2)增量式PID控制算法可以進(jìn)一步改寫:

u(k)Ae(k)Be(k1)Ce(kTTD)TIT答:1)由于計(jì)算機(jī)每次只輸出控制增量,即對應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的變化量,故機(jī)器發(fā)生故障時影響范圍小,

3增量式的優(yōu)點(diǎn)?AK(1P

TD從而不會嚴(yán)重影響生產(chǎn)過程。

T2)手動一自動切換時沖擊小?刂茝氖謩拥阶詣忧袚Q時,可以做到無擾動切換。此外,當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生故KPTD障時,由于輸出通道或執(zhí)行裝置具有信號的鎖存作用,故仍然能保持原值。

B3)算式中不需要累加?刂圃隽緼u(k)的確定僅與最近k次的采樣值有關(guān),較容易通過加權(quán)處理獲得比較好的控制效果。

4數(shù)字PID控制器算法的改進(jìn)

答積分分離PID算式不完全微分的PID控制算式微分先行PID算式帶有死區(qū)的PID控制

靜態(tài)比例控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖獲得。由上式可以看到,控制器的直流增益越大,控制穩(wěn)態(tài)誤差越小。比例積分(PI)控制器時域上看:只要有偏差,就要積分頻域上看:穩(wěn)態(tài)增益為無窮大。4抑制共模干擾的措施有:

(1)采用差分放大器做信號前置放大(2)采用隔離技術(shù)將地電位隔開51.串模干擾及其抑制

可以采取下列措施盡量減少其影響。

◆采用輸入濾波器進(jìn)行電磁屏蔽和良好的接地選擇合適的ADC使用電流信號傳輸

例41某熱處理爐溫度測量儀表的量程為200~800℃,在某一時刻計(jì)算機(jī)采樣并經(jīng)數(shù)字濾波后的數(shù)字量為0CDH,求此時溫度值為多少?(設(shè)儀表量程為線性的)

解:已知A0=200℃,Am=800℃,Nx=0CDH=(205)D,Nm=0FFH=255,根據(jù)式(410),此時溫度為

BKP(12)=

6標(biāo)度變換和非線性能否轉(zhuǎn)換?

(800200)十200=682(℃)

答:生產(chǎn)過程的非電參數(shù)首先由測量儀表轉(zhuǎn)換成4-20mA或1-5V的模擬電信號,再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后成為一定位數(shù)的數(shù)字量信號,才有可能被計(jì)算機(jī)采集,這數(shù)字量信號雖然與被測參數(shù)的大小有一定的聯(lián)系,但畢竟不是被測量的工程量值,為了能直接顯示或打印出被測的工程量值,應(yīng)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算,把數(shù)字量恢復(fù)為工程量,因而才有“工程量轉(zhuǎn)換”之說,這種轉(zhuǎn)換也可稱為“標(biāo)度變換”。7

例6.6已知A1a10.2a10.6a20.5a20.2a30.9a30Aax40.3a4;BN0.7xNmbAb2A0b()3Ab41m10.30.1A1當(dāng)“若A則B”,問若A1是結(jié)果如何?2

當(dāng)“若A1時的結(jié)果”為B1,則

T.30.10..72100R10.600.7因此

0.60.60.30.1B1A1R0.20.500..90.30.170.310.20.20.20.10.60.600.3000.100.50.50.30.10.20.20.20.18前饋-反饋控制的優(yōu)點(diǎn)

10.30.1答□可簡化前饋控制系統(tǒng),只須對影響被控參數(shù)最顯著的干擾進(jìn)行補(bǔ)償,而對其他許多次要的干擾仍由反0000饋予以克服,這樣即保證了精度又簡化了系統(tǒng)。2由于反饋回路的存在,降低了對前饋控制算式精度的要求。3前饋-反饋控制可實(shí)現(xiàn)控制精度高、穩(wěn)定性好和控制及時。4提高了前饋控制模型的適應(yīng)性。9常用的A/D轉(zhuǎn)換方式有逐次逼近式和雙斜積分式。

逐次逼近式:轉(zhuǎn)換時間短(幾個微秒~幾百個微秒),但抗干擾能力較差。雙斜積分式:轉(zhuǎn)換時間長(幾十個毫秒~幾百個毫秒),抗干擾能力較強(qiáng)。10(3)采樣/保持器必要性:

A/D轉(zhuǎn)換器都需要一定的時間完成量化及編碼的操作。在轉(zhuǎn)換過程中,如果模擬量變化,將直接影響轉(zhuǎn)換

0.50.30.30.1b1b2b3b在同步系統(tǒng)中,幾個并聯(lián)的量均需要取同一瞬時的值。

精度。

B1作用:

使輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的模擬量在整個轉(zhuǎn)換過程中保持不變。但轉(zhuǎn)換之后,A/D變換器的輸入信號能夠跟蹤模擬量的變化。

114.1.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本功能

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般應(yīng)具有以下幾個方面的功能

1)對多個輸入通道輸入的生產(chǎn)現(xiàn)場信息能夠按順序逐個檢測(巡回檢測),或按指令對某一通道進(jìn)行檢測(選擇檢測)。

2)能夠?qū)λ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行檢查和處理。

3)當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)超出上限或下限值時,系統(tǒng)能夠產(chǎn)生聲光報警信號,提示操作人員處理。4)在系統(tǒng)內(nèi)部能存儲采集數(shù)據(jù)。

5)能定時或按需隨時以表格形式打印采集數(shù)據(jù)。6)具有實(shí)時時鐘。

7)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,可隨時接受由鍵盤輸入的命令,以達(dá)到隨時選擇采集、顯示、打印的目的。12模糊控制特點(diǎn):

(1)適用于不易獲得精確數(shù)學(xué)模型的被控對象,其結(jié)構(gòu)參數(shù)不很清楚或難以求得,只要求掌握操作人員或領(lǐng)城專家的經(jīng)驗(yàn)或知識。

(2)模糊控制是一種語言變量控制器。

(3)系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng),尤其適用于非線性、時變、滯后系統(tǒng)的控制.

模糊關(guān)系運(yùn)算

設(shè)R,S是集合A到集合B的兩個模糊關(guān)系,RAB和SAB它們的關(guān)系矩陣分別是Rrij和Ssij(1)并運(yùn)算

(2)交運(yùn)算

設(shè)RSQqij,則qijrijsijmin[rij,sij]

(3)補(bǔ)運(yùn)算(4)合成運(yùn)算

如果R是集合A到B的關(guān)系,S是集合B到C的關(guān)系,設(shè)Q是由定義的關(guān)系,則稱Q為R和S的合成關(guān)系,其相應(yīng)的運(yùn)算稱為合成運(yùn)算。

設(shè)RSQqij,則qijrijsijmaxrij,sij

例6.4在研究人的年齡這個論域中,年齡分別為25歲、30歲和35歲的3個人是否屬于“年輕人”集合的問題時,可設(shè)“年輕人”模糊集合A的隸屬函數(shù)為

x2521A(x)[1()]510x2525x100x125,x230,x335An例6.5設(shè)集合A表示甲、乙兩個學(xué)生(x1電氣工程學(xué)院學(xué)生,x2為建筑工程學(xué)院學(xué)生);集合B為表示ijikkjikkjk1某學(xué)生考試科目,B={高等數(shù)學(xué),大學(xué)英語,控制理論,建筑學(xué)原理},兩學(xué)生的期末成績?nèi)缦卤怼?/p>

A(25)1,設(shè)RSQ,如果Rrik,Qqik,Sskj則q(rs)maxmin(r,s)高數(shù)y1英語y2R9283A(30)0.5,(35)0.2物理控制論建筑學(xué)y5086

y4qijy3,rij1rij8966810甲乙

x1x2851

學(xué)生集合A與考試科目集合B之間關(guān)于成績的模糊關(guān)系為

相應(yīng)的模糊關(guān)系矩陣

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的個電路模塊之間,現(xiàn)場信號采集與計(jì)算機(jī)控制之間,弱電控制羽搶點(diǎn)控制之間的隔離方式有變壓器隔離、繼電氣隔離和光電隔離等。

0.850.920.890.810R(x1,y1)(x1,y2)(x1,y3)(x1,y4)(x1,y5)10.830.7600.87(x2,y1)(x2,y2)(x2,y3)(x2,y4)(x2,y50.850.920.890.810R0.830.7600.8

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