【正文】 字調(diào)零外，還可以采用偏移和增益誤差的 自動(dòng)校準(zhǔn) 。 誤差自動(dòng)校準(zhǔn) 系統(tǒng)誤差 定義： 是指在相同條件下，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，誤差的數(shù)值 (包括大小符號(hào) )保持恒定，或按某種已知的規(guī)律變化的誤差。在C語(yǔ)言中， 0x起頭的是 16進(jìn)制數(shù)。 這種方式不利于中大型軟件的開發(fā)與維護(hù)，小部分?jǐn)?shù)據(jù)或功能的改變會(huì)涉及到很多的相關(guān)程序。首先要定義所要實(shí)現(xiàn)的功能，然后設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)這些功能所要執(zhí)行的步驟。 1966年， 和 只用三種基本的控制結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)任何單入口單出口的程序。這種方法 是匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)常用的方法 。 程序設(shè)計(jì)技術(shù) 模塊化與結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 面向過(guò)程與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) 高級(jí)語(yǔ)言 I/O控制臺(tái)編程 模塊化與結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 一個(gè)完整的程序設(shè)計(jì)過(guò)程可以用左圖來(lái)說(shuō)明。第⑥章 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù) 程序設(shè)計(jì)技術(shù) 測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù) 數(shù)字控制器的工程實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的有限字長(zhǎng)數(shù)值問(wèn)題 軟件是工業(yè)控制機(jī)的程序系統(tǒng)， 它可分為 系統(tǒng)軟件 和 應(yīng)用軟件 。 首先要分析用戶的要求，這大約占整個(gè)程序設(shè)計(jì)工作量的 10%； 然后編寫程序的說(shuō)明，這大約也占 10%； 接著進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)與編碼，這大約占 30%左右，其中設(shè)計(jì)與編碼幾乎各占 15%； 最后進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試，這要花費(fèi)整個(gè)程序設(shè)計(jì)工作量的 40%以上。 （ 2 首先對(duì)最高層進(jìn)行編碼、測(cè)試和調(diào)試。這三種基本的控制結(jié)構(gòu)是 “ 順序 ” 、 “ 選擇 ” 、 “ 循環(huán) ” 。這些步驟就是過(guò)程。 以上兩種方法在概念上存在以下主要區(qū)別： （ 1）模塊與對(duì)象 （ 2）過(guò)程調(diào)用和消息傳遞 （ 3）類型和類 （ 4）靜態(tài)鏈接和動(dòng)態(tài)鏈接 高級(jí)語(yǔ)言 I/O控制臺(tái)編程 對(duì)于 PC總線工業(yè)控制機(jī)，我們以 Turbo C為例來(lái)說(shuō)明其訪問(wèn) I/O端口的編程。 又如： outportw(0x230,0x3435) outportb(0x240,0x26) 第一條指令表示將二字節(jié)數(shù) 3435H輸出到端口 230H中，第二條指令表示將單字節(jié)數(shù) 26H輸出到端口 240H中。 特點(diǎn)： 在一定的測(cè)量條件下，其變化規(guī)律是可以掌握的，產(chǎn)生誤差的原因一般也是知道的。 RVV ???? )(010xxxx 采用這種方法測(cè)得的 V與放大器的漂移和增益變化無(wú)關(guān)，與 V和 R的精度也無(wú)關(guān)。 自動(dòng)校準(zhǔn)：自動(dòng)測(cè)量基準(zhǔn)參數(shù)，計(jì)算誤差模型，獲得并存儲(chǔ)誤差補(bǔ)償因子 。 有時(shí)也可用 yi代替 yR 人工自動(dòng)校準(zhǔn)特別適于 傳感器特性 隨時(shí)間會(huì)發(fā)生變化的場(chǎng)合 。測(cè)量的參數(shù)為熱電偶的 熱電勢(shì) 。 X Y （ Nmin ,Ymin） （ Nmax ,Ymax ） （ X， Y） 例： P218 第 2題 某熱處理爐溫度變化范圍為 0℃ 1350℃ ， 經(jīng)溫度變送器變換為 15V電壓送至 ADC0809， ADC0809的輸入范圍為 05V。 越限報(bào)警處理 越限報(bào)警是工業(yè)控制過(guò)程常見而又實(shí)用的一種報(bào)警形式 ，它分為 上限報(bào)警 、 下限報(bào)警 及 上下限報(bào)警 。 根據(jù)上述規(guī)定，程序可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控參數(shù) y、偏差 e以及控制量 u進(jìn)行上下限檢查。 量化過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)用 q去度量采樣值幅值高低的小數(shù)歸整過(guò)程。 例：設(shè)模擬電壓為 0— 5V，分別采用 8位和 12位的 A/D轉(zhuǎn)換器， 則可表示的最小單位 q分別是： )()( 12m i nm a x28m i nm a x1 mVyyqmVyyq nn ???????????? 通過(guò) A／ D轉(zhuǎn)換可計(jì)算出模擬電壓 x相當(dāng)于多少個(gè)整量化單位，即 : x=Lq+ε ,式中 L為整數(shù)， 對(duì)于余數(shù) ε(ε ＜ q)可以用 截尾或舍入 來(lái)處理 。 這時(shí)舍入誤差為 ε r=xrx， 式中 x為實(shí)際數(shù)值 ， xr舍入后的數(shù)值 。確定字長(zhǎng)要考慮的因素是：輸入信號(hào) x的動(dòng)態(tài)范圍和分辨率。 (2)分辨率 ) 11(lo g)11(lo g 221 ????? Dn)11(2Dlo gn ??分辨率 ：反映 A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入量微小變化響應(yīng)的分辨能力，即指能使 轉(zhuǎn)換后數(shù)字量變化 1的 最小模擬輸入量 。 (1) 當(dāng)軟開關(guān) CL／ CR切向 CL位置時(shí) ， 選擇操作員設(shè)置的給定值 SVL。 在此狀態(tài)下 ， 可以實(shí)現(xiàn)以下兩種控制方式 。 變化率的選取要適中 ， 過(guò)小會(huì)使響應(yīng)變慢 ， 過(guò)大則達(dá)不到限制的目的 。 當(dāng)出現(xiàn)上 、 下限報(bào)警狀態(tài) (PHA， PLA)時(shí) ， 它們通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出聲或光 ，以便提醒操作員注意 。 被控量處理數(shù)據(jù)區(qū)存放一個(gè)輸入量 PV， 三個(gè)輸出量 PHA、 PLA和 CPV， 四個(gè)參數(shù) PH、 PL、 HY和 PR。 3．輸入補(bǔ)償 根據(jù)輸入補(bǔ)償方式 ICM狀態(tài)，決定偏差 DVC與輸入補(bǔ)償量 ICV之間 當(dāng) ICM=0，代表無(wú)補(bǔ)償，此時(shí) CDV=DVC 當(dāng) ICM=1，代表加補(bǔ)償，此時(shí) CDV=DVC+ICV。 在 PID計(jì)算數(shù)據(jù)區(qū)，不僅要存放 PID參數(shù) (KP或 δ ， TI， TD)和采控制周期 T，還要存放微分方式 DV／ PV、積分分離值 ε ，控制量上限限值 MH和下限限值 ML，以及控制量 UK。 當(dāng) OVM=3， 代表置換補(bǔ)償 ， 此時(shí) Uc=OCV. 利用輸出和輸入補(bǔ)償 ， 可以擴(kuò)大實(shí)際應(yīng)用范圍 ， 靈活組成復(fù)雜的數(shù)字控制器 ， 以便組成復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng) 。 當(dāng)軟開關(guān) FH／ NH切向 FH位置時(shí) ， 又恢復(fù)正常輸出方式 。 軟開關(guān) FS／ NS狀態(tài)一般來(lái)自系統(tǒng)安全報(bào)警開關(guān) 。 ／ 軟手動(dòng) 當(dāng)軟開關(guān) SA／ SM切向 SA位置時(shí) ， 系統(tǒng)處于正常的自動(dòng)狀態(tài) ， 稱為軟自動(dòng) (SA)；反之 ， 切向 SM位置時(shí) ， 控制量來(lái)自操作鍵盤或上位計(jì)算機(jī) ，此時(shí)系統(tǒng)處于計(jì)算機(jī)手動(dòng)狀態(tài) ， 稱為軟手動(dòng) (SM)。 當(dāng)切換開關(guān)處于 HA位置時(shí) ， 控制量 MV通過(guò) D／ A輸出 ， 此時(shí)系統(tǒng)處于正常的計(jì)算機(jī)控制方式 ， 稱為自動(dòng)狀態(tài) (HA狀態(tài) )；反之 ， 若切向 HM位置 ， 則計(jì)算機(jī)不再承擔(dān)控制任務(wù) ， 由運(yùn)行人員通過(guò)手動(dòng)操作器輸出 0～ 10mADC或 4～ 20mADC信號(hào) ， 對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行遠(yuǎn)方操作 ， 這稱為手動(dòng)狀態(tài) (HM狀態(tài) )。 以上討論了 PID控制程序的各部分功能及相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū) 。 采用上述數(shù)字控制器 ， 不僅可以組成單回路控制系統(tǒng) ， 而且可以組成串級(jí) 、 前饋 、 純滯后補(bǔ)償 (Smith)等復(fù)雜控制系統(tǒng) ， 對(duì)于后面兩種系統(tǒng)還應(yīng)增加補(bǔ)償器運(yùn)算模塊 。 （ 3）可測(cè)試性 兩方面含義：其一是比較容易制定出測(cè)試準(zhǔn)則，并根據(jù)