第五章計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理(編輯修改稿)
2024-10-07 08:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 回本章首頁 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 線性插值法 1. 線性插值原理 2. 線性插值的計算機(jī)實現(xiàn) 3. 線性插值法非線性補(bǔ)償實例 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 設(shè)某傳感器輸入信號 X和輸出信號 Y之間的關(guān)系如圖 56所示 。 圖 56 傳感器的輸出特性曲線 YY 0Y 1Y iY i+1Y nX 0XX 1 X i X i+1 X n 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 從圖 56可以看出： （ 1） 曲線斜率變化越小 ， 替代直線越逼近特性曲線 ， 則線性插值法帶來的誤差就越小 。 因此 ，線性插值法適用于斜率變化不大的特性曲線的線性化 。 （ 2） 插值基點取得越多 ， 替代直線越逼近實際的曲線 ， 插值計算的誤差就越小 。 因此 ， 只要插值基點足夠多 ， 就可以獲得足夠的精度 。 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 2. 線性插值的計算機(jī)實現(xiàn) 利用計算機(jī)實現(xiàn)線性插值的步驟如下： （ 1） 用實驗法測出傳感器輸出特性曲線 ， 應(yīng)盡可能保證該曲線的精確性； （ 2） 選取插值點 ， 將繪制好的曲線分段 。 （ 3） 計算并存儲各相鄰插值點間逼近曲線的斜率 Ki； （ 4） 計算 XXi； （ 5） 讀出 X所在區(qū)間的斜率 Ki， 計算 Ki（ XXi） ； （ 6） 計算 。 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 根據(jù)以上步驟可以畫出計算機(jī)實現(xiàn)的線性插值計算流程圖如圖 57所示。 線性插值程序讀入X 值計算 X －X i用查表法找出 X 所在的區(qū)間，并取出 K i計算 K i ( X －X i )計算 Y ＝ X i + K i (XX i )結(jié) 束 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 3. 線性插值法非線性補(bǔ)償實例 根據(jù)熱電偶的技術(shù)數(shù)據(jù)可以繪制出輸出電壓信號V和溫度 T之間的特性曲線 ， 假設(shè)熱電偶的輸出特性曲線如圖 58所示 。 t ( C )。t 4t 3t 2t 1V 1 V 2 V 3 V 4 V i43211?2?3?4? 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 由圖 58可以看出 ， 該熱電偶的輸出特性曲線斜率的變化不大 ， 可以采用線性插值法進(jìn)行非線性補(bǔ)償 。 選擇 4個插值基點 （ V1， T1） 、 （ V2， T2） 、 （ V3， T3） 、（ V4， T4） ， 然后寫出每段曲線的插值函數(shù)表達(dá)式 ， 表達(dá)式如式 （ 55） 所示 。 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 表 51 參數(shù)存儲單元分配表 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 線性插值法非線性補(bǔ)償程序清單： MOV FIR_L,54H ； 取熱電偶輸出電壓信號 Vi MOV FIR_H,55H MOV SEC_L,44H ； 取 V4 MOV SEC_H,45H ACALL COMPARE ； 求 ViV4 JB FLAG,T5 ； Vi≥V4， 轉(zhuǎn) T5 MOV SEC_L,42H ； 取 V3 MOV SEC_H,43H ACALL COMPARE ； 求 ViV3 JB FLAG,T4 ； Vi≥V3， 轉(zhuǎn) T4 MOV SEC_L,40H ； 取 V2 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 MOV SEC_H,41H ACALL COMPARE ； 求 ViV2 JB FLAG,T3 ； Vi≥V2， 轉(zhuǎn) T3 MOV SEC_L,38H ； 取 V1 MOV SEC_H,39H ACALL COMPARE ； 求 ViV1 JB FLAG,T2 ； Vi≥V1， 轉(zhuǎn) T2 T1: MOV MUL1_L,30H ； 取 K1 MOV MUL1_H,31H MOV MUL2_L,54H ； 取 Vi MOV MUL2_H,55H ACALL MULTD ； 求 K1 Vi MOV RESU_L,PR_L ； T→ RESU MOV RESU_H,PR_H RETU: RET 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 T2: MOV MUL1_L,32H ； 取 K2 MOV MUL1_H,33H MOV MUL2_L,DIFF_L ； 取 ViV1 MOV MUL2_H,DIFF_H ACALL MULTD ； 求 K2 （ ViV1） CLR C MOV A,46H ； 求 T1+ K2 （ ViV1） ADDC A,PR_L MOV RESU_L,A ； T→ RESU MOV A,47H ADDC A,PR_H MOV RESU_H,A AJMP RETU 第五章 計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 T3: MOV MUL1_L,34H ； 取 K3 MOV MUL1_H,35H MOV MUL2_L,DIFF_L ； 取 ViV2 MOV MUL2_H,DIFF_H ACALL MULTD ； 求 K3 （ ViV2） CLR C
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