計算機控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)(編輯修改稿)
2025-06-19 22:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 反映了控制系統(tǒng)的阻尼特性 , 定義為 進入 穩(wěn)態(tài)前 ,穿越的穩(wěn)態(tài)值 的次數(shù)的一半 , 圖中為 N = y(t) y∞ 穩(wěn)態(tài)誤差 ess ess y0 y∞ = ? 主要用于克服隨機誤差，具有高精度、高可靠性、高穩(wěn)定性的特點，一般不受頻率限制 , 低頻段和高頻段都可以，特別適合于低頻段。 與模擬濾波器相比，優(yōu)點十分明顯： 軟件實現(xiàn)，無須硬件上的各種匹配問題 多通道信號輸入，可以共用一個數(shù)字濾波 器，降低成本。 濾波特性可以通過改變程序或參數(shù)來實現(xiàn)。 非常方便。 常用濾波方法包括一階慣性濾波、限幅濾波、中值濾波、算術(shù)平均濾波、滑動平均濾波、加權(quán)滑動平均濾波、復合濾波和卡爾曼濾波等。 適合低頻 Yn=aXn+bYn1。 X輸入 , Y輸出 Yn={ Yn ； 當 |Yn||Yn1|≤ δ Yn1； 當 |Yn||Yn1| δ Y = X1 , X2 … … X N X* 。 X* X* 為 X1 … X N 的中間值 Y 1 N ∑ X i i=1 N = 中值濾波 算術(shù)平均值濾波 平均濾波 Y 1 N ∑ Ci X n i i = 0 N = 加權(quán)系數(shù)法 設(shè) τ 設(shè)為控制對象的純滯后時間 , 則有 : δ = 1 + eτ + e2τ + e – ( n1)τ C0= 1/ δ, C1= / δ, … eτ C N1 = e – ( n1)τ / δ 校正算法 零點校正、量程校正、非線性校正等 u(t) = KP e(t) + 1 TI e(t)dt + de(t) dt TD 0 t ? PID算法，應用最為廣泛，最成熟。 ? 模擬 PID控制算法 ? 數(shù)字 PID控制算法 PID控制算法 ? （ 1）位置型數(shù)字 PID算法 ? （ 2）增量型數(shù)字 PID算法 ? （ 3）速度型數(shù)字 PID算法 ? 不完全微分 a,理想微分 b數(shù)字完全微分 c模擬不完全微分 d數(shù)字不完全微分 純微分 PID控制算法 ? 純微分 PID算法為完全微分 PID控制算法，微分作用在一個周期內(nèi)完全釋放。 ? 純微分 PID控制器的傳遞函數(shù)： GC ( S) = KP（ 1 + 1/TIS + TDS） 純微分 PID方塊圖 KP KP /TIS KP TDS U(t) e(t) 思考題 3 ? 每種算法適用于何種場合 ? PID控制算法 ? 第四章 多機通信技術(shù) 多機共享存儲區(qū)通信技術(shù) 多機 PIO通信技術(shù) 標準總線多機通信技術(shù) 多機 SIO通信技術(shù) 4種基本物理結(jié)構(gòu)形式 (1)總線共享存儲區(qū)結(jié)構(gòu) M1 M2 M3 BC I/O I/O P1 P2 P3 (2)矩陣開關(guān)式共享存儲器 M1 M2 M3 矩陣開關(guān) KC I/O1 I/O2 P1 P2 P3 I/O3 M1 M2 Mn P1 P2 Pn I/O1 I/O2 I/On … … … (3)多端口共用存儲器 本質(zhì)型和非本質(zhì)型多端口存儲器 ? 本質(zhì)型多端口電路復雜 , 有兩個以上獨立訪問的通道 , 當發(fā)生對同一存儲單元‘讀’和‘寫’時 , 內(nèi)部檢測電路采取“先寫后讀”邏輯 , 如果是兩個‘寫’ , 采取“先后排隊” , 以免發(fā)生沖突 . IDT7132本質(zhì)型雙端口存儲器 /CEL R/WL /BUSYL A0~A9L I/O0~I/O9L /CER R/WR /BUSYR A0~A9R I/O0~I/O9R 非本質(zhì)型多端口 存儲器 多端口 端口 選擇 控制 器 P1 P2 P3 (4)總線窗口共享存儲器 公用及專用 存儲器 PA PB 公用及專用 存儲器 總線窗口 (地址變換 ) 3種基本邏輯結(jié)構(gòu)形式 ? 虛擬結(jié)構(gòu) ? 信箱結(jié)構(gòu) ? 通信池結(jié)構(gòu) 虛擬結(jié)構(gòu) 自用與共享結(jié)合 , 主存與輔存的結(jié)合問題 , 程序中使用虛地址 , 經(jīng)地址變換器變換并映射到實地址 . 有兩種常用方法 : 信箱結(jié)構(gòu) 邏輯功能單一 , 自用與共享分開 , 提供一個較小的共享區(qū)作通信使用 . 仿效郵政信箱格式 ,建立分格式邏輯結(jié)構(gòu) . PC2→ PC 1信件 … PC3→ PC 1信件 PCN→ PC 1信件 PC1→ PC N信件 … PC2→ PC N信件 PCN1→ PC N信件 PC1信箱 N1個分格 … PCN信箱 N1個分格 共享 存儲區(qū) 信箱結(jié)構(gòu) 通信池結(jié)構(gòu) 自用與共享分開 , 共享區(qū)不再分格 , 存儲容量小 , 結(jié)構(gòu)簡單 , 根據(jù)各機使用要求 , 臨時分配使用權(quán) . 因此 ,使用權(quán)的分配及管理 ,比較復雜 . PIO通信法 ? 一臺主機 , 若干臺從機 ? 控制方式 中斷、查詢 ? 單 I/O接口 PIO信道 ? 雙 I/O接口 PIO信道 單 I/O接口 PIO信道 主機 I/O I/O I/O 從機 從機 從機 從機作為外圍設(shè)備看待 雙 I/O接口 PIO信道 主機 I/O I/O I/O 從機 從機 從機 I/O I/O I/O PIO 信道 PIO通信 ? 通信協(xié)議 – 異步傳輸 數(shù)據(jù)字節(jié)間無啟停包裝 ,通過握手聯(lián)絡(luò)信號實現(xiàn)傳
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