數(shù)據(jù)處理技術(shù)教學(xué)課程-文庫(kù)吧資料
2025-01-27 16:36本頁(yè)面
【正文】 對(duì)快速變化過(guò)程 (如流量 )的信號(hào)采樣則不適用。本算法為取中值，故采樣次數(shù) k應(yīng)為奇數(shù)，一般 3~9次。當(dāng) | X(n)?X(n?1)|? ? ?X 時(shí)，則取 Y(n)=X(n) ??????????????????? 當(dāng) | X (n)?X (n?1)|?X時(shí)，則 X(n) 不用，但先保留，再取第三次采樣值 X(n+1) （ 1）若 | X(n+1)?X(n)|? ? ?X， 則取Y(n)=X(n+1)（ 2）若 | X(n+1)?X(n)|?X， 則取Y(n)=[X(n+1)+ X(n) ]/2，即以折中值作為數(shù)值濾波器的輸出。當(dāng) | X(n)?X(n?1)|? ? ?X 時(shí)，則取 Y(n)=X(n) ?????????????????????????當(dāng) | X (n)?X (n?1)|?X時(shí)，則取 Y(n)=X(n1) 式中： X(n)──t=nT時(shí)的采樣值； X(n1) ──t=(n1)T時(shí)的采樣值； ?X──相鄰兩次采樣值所允許的 最大偏差 ，其大小取決于控制系統(tǒng)采樣周期 T和信號(hào) X的正常變化率。 限幅濾波 經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，生產(chǎn)過(guò)程中許多物理量的變化需要一定的時(shí)間，因此相鄰兩次采樣值之間的變化幅度應(yīng)在一定的限度之內(nèi)。 總之，數(shù)字濾波與硬件濾波器相比優(yōu)點(diǎn)甚多，因此得到了普遍的應(yīng)用。另外，數(shù)字濾波可以對(duì)各種干擾信號(hào)，甚至極低頻率的信號(hào)進(jìn)行濾波。這種濾波方法是根據(jù)預(yù)定的濾波算法編制相應(yīng)的程序，實(shí)質(zhì)上是 一種程序?yàn)V波 。 這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于構(gòu)成的 10位數(shù)接近 10位A/D轉(zhuǎn)換器的 滿刻度值 ，其誤差在 10位數(shù)字量的 3個(gè)步長(zhǎng)電壓之內(nèi) 。? 程序清單：? CLR C? ADD IN_H,02H? ADDC IN_L,00H? MOV A,IN_H? RRC A? MOV IN_H,AMOV A,IN_LRRC AMOV IN_L,ACLR CMOV A,IN_HRRC AMOV IN_H,AMOV A,IN_LRRC AJNB ,END_CDEC AEND_C: MOV OUT,ARET 輸入位數(shù)小于輸出位數(shù)的最好處理方法是：將 8位數(shù) 左移兩位 構(gòu)成 10位數(shù)， 10位數(shù)的最低兩位用 “0”填充。? 但是當(dāng) 10位數(shù)字量為 1111111111B和 1111111110B時(shí)， ”四舍五入 “后的結(jié)果為 10000000000B，顯然結(jié)果是錯(cuò)誤的。 程序清單為：? CLR C? MOV A,IN_H? RRC A? MOV IN_H,A? MOV A,IN_L? RRC A? MOV IN_L,A? CLR C? MOV A,IN_H? RRC A? MOV A,IN_L? RRC A? MOV OUT,A? 為了提高轉(zhuǎn)換精度，可以采用 “四舍五入 ”的方法對(duì)最低兩位進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 由于 10位 A/D轉(zhuǎn)換器的采樣分辨率要比 8位 A/D轉(zhuǎn)換器高的多，因此，雖然舍去了最低的兩位數(shù)會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，但這一誤差仍比采用 8位輸入 8位輸出系統(tǒng)的誤差小。如： 10位 A/D轉(zhuǎn)換器 的輸入值為0011111010， 此值經(jīng)處理后送入 8位 D/A轉(zhuǎn)換器 的值就變?yōu)?00111110。1. 輸入位數(shù)大于輸出位數(shù) 當(dāng)輸入器件的 分辨率 高于輸出器件時(shí)，如采用 10位A/D轉(zhuǎn)換器采樣，而 CPU把處理后的 10位二進(jìn)制數(shù)通過(guò) 8位 D/A轉(zhuǎn)換器輸出，就會(huì)出現(xiàn)輸入位數(shù)大于輸出位數(shù)的情況。如有的系統(tǒng)采用 12位 A/D轉(zhuǎn)換器 采樣數(shù)據(jù)，而輸出采用 8位 D/A轉(zhuǎn)換器 ；有的系統(tǒng)使用 8位 A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，而為了提高計(jì)算的精度，采用 雙字節(jié)運(yùn)算程序 計(jì)算。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理程序流程圖如圖 。2．輸入、輸出信號(hào)分為單雙極性 在控制系統(tǒng)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)輸入信號(hào)和給定信號(hào)是單極性的，即數(shù)字量 00H~FFH對(duì)應(yīng)同極性的信號(hào)，如0~+5V；而輸出信號(hào)則要求是雙極性的，即數(shù)字量00H~FFH對(duì)應(yīng)的是雙極性的，如 5V~＋ 5V。 預(yù)處理的規(guī)則：如果偏差值的絕對(duì)值大于 80H（此為無(wú)符號(hào)數(shù)），則偏差信號(hào)取最大值，即信號(hào)極性為負(fù)時(shí)取 00H，信號(hào)極性為正時(shí)取 FFH。 在由雙極性信號(hào)組成的閉環(huán)定值控制系統(tǒng)中，設(shè)給定信號(hào)為 Y，采樣輸入信號(hào)為 X，則偏差值 E = YX。假設(shè)信號(hào)的變化范圍為 5V~+5V，信號(hào)經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量為 00H~FFH ，數(shù)字量的最高位 D7表示信號(hào)的極性。下面就這兩種情況分別加以討論。為此，在對(duì) A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)和 D/A轉(zhuǎn)換前的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理前，必須根據(jù)數(shù)據(jù)的極性先進(jìn)行預(yù)處理，才能保證得到正確的結(jié)果。 數(shù)據(jù)的預(yù)處理 控制系統(tǒng)中處理的信號(hào)很多是雙極性的，如溫度、
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