【正文】 死區(qū) (HY)。 變化率的選取要適中 ， 過小會使響應(yīng)變慢 ， 過大則達不到限制的目的 。 偏差處理 偏差處理分為計算偏差、偏差報警、非線性特性和輸入補償四部分，如下圖所示。 當(dāng)偏差絕對值 |DV|＞ DL時，則偏差報警狀態(tài) DLA為 “ 1”。 當(dāng) ICM=2，代表減補償，此時 CDV=DVCICV。 以 PID控制算法為例 ， 當(dāng)軟開關(guān) DV／ PV切向 DV位置時 ， 則選用偏差微分方式；當(dāng)軟開關(guān) DV／ PV切向 PV位置時 ， 則選用測量 (即被控量 )微分方式 。為了進行遞推運算，還應(yīng)保存歷史數(shù)據(jù)，如e(k1)、 e(k2)和 u(k1)。 1．輸出補償： 根據(jù)輸出補償方式 OCM的狀態(tài)，決定控制量 UK與輸出補償量 OCV之間的關(guān)系，即 ： 當(dāng) OCM=0,代表無補償，此時 Uc=Uk 當(dāng) OCM=1,代表加補償 ， 此時 Uc=Uk+OCV 當(dāng) OCM=2,代表減補償 ， 此時 Uc=UkOCV。 2． 變化率限制：為了實現(xiàn)平穩(wěn)操作 ， 需要對控制量的變化率 MR加以限制 。 3． 輸出保持：當(dāng)軟開關(guān) FH／ NH切向 NH位置時 ， 現(xiàn)時刻的控制量 u(k)等于前一時刻的控制量 u(k1)， 也就是說 ， 輸出控制量保持不變 。 軟開關(guān) FH／ NH狀態(tài)一般來自系統(tǒng)安全報警開關(guān) 。 當(dāng)軟開關(guān) FS／ NS切向 FS位置時 ， 又恢復(fù)正常輸出方式 。 控制量處理數(shù)據(jù)區(qū)需要存放輸出補償量 OCV和補償方式 OCM，變化率限制值 MR，軟開關(guān) FH／ NH和 FS／ NS，安全輸出量 MS，以及控制量 CMV。下圖為自動 /手動切換處理框圖。 一般在調(diào)試階段 ， 采用軟手動 (SM)方式 。 ／ 手動 對于一般的計算機控制系統(tǒng) ， 可采用手動操作器作為計算機的后備操作 。 所謂 無平衡無擾動切換 ，是指在進行手動到自動或自動到手動的切換之前， 無須由人工進行 手動輸出控制信號與自動輸出控制信號之間的 對位平衡操作 ，就可以保證切換時不會對執(zhí)行機構(gòu)的現(xiàn)有位置產(chǎn)生擾動。 （ 3）從輸出保持狀態(tài)或安全輸出狀態(tài)切向正常的自 自動手動切換數(shù)據(jù)區(qū)需要存放軟手動控制量 SMV，軟開關(guān) SA／ SM狀態(tài)，控制量上限限值 (MH)和下限限值 (ML)，控制量 MV，切換開關(guān) HA／ HM狀態(tài)，以及手動操作器輸出VM。 完整的 PID控制模塊數(shù)據(jù)區(qū)除了上述各部分外 ，還有被控量量程上限 RH和量程下限 RL， 工程單位代碼 、采樣 (控制 )周期等 。 只有正確地填寫 PID數(shù)據(jù)區(qū)后 ， 才能實現(xiàn) PID控制系統(tǒng) 。 利用該控制模塊和各種功能運算模塊的組合 ， 可以組成各種控制系統(tǒng)來滿足生產(chǎn)過程控制的要求 。 （ 2）實時性 要求系統(tǒng)及時響應(yīng)外部事件的發(fā)生，并及時給出處理結(jié)果。 （ 4）準(zhǔn)確性 算法選擇、位數(shù)選擇等要符合要求。 主要內(nèi)容 (1) 采用軟件的方法 抑制疊加 在輸入輸出信號上 噪聲影響 ，如模擬輸入信號的數(shù)字濾波技術(shù)； (2) 由于干擾而使程序發(fā)生混亂，導(dǎo)致程序亂飛或陷入死循環(huán)，采取 使程序納入正規(guī) 的措施，如指令冗余、軟件陷阱、 “ 看門狗 ” 技術(shù)等； (3) 發(fā)現(xiàn)程序失控后，解決 系統(tǒng)恢復(fù)正常運行 的方法，如重要信息的恢復(fù)，系統(tǒng)重入的條件等； (3) 數(shù)字濾波器可以根據(jù)信號的不同 ， 采用 不同的濾波方法 或濾波參數(shù) ， 具有靈活 、 方便 、 功能強的特點 。故實質(zhì)上它是一種 程序濾波 。 主要數(shù)字濾波算法：算術(shù)平均值法、中位值濾波法、限幅濾波法、慣性濾波法 第術(shù)平均值法是對輸入的 N個采樣數(shù)據(jù) xi(i=1～ N)，尋找這樣一個 y，使 y與 各采樣值間的偏差的平方和為最小 ?????????? ??NiiE12)(m in xy???NiiN11xy例：某壓力儀表采樣數(shù)據(jù)如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 24 25 20 27 24 60 24 25 26 23 序 號 采樣值 采樣數(shù)據(jù)明顯存在 被干擾 現(xiàn)象（彩色數(shù)據(jù)）。 特點： 1） N值決定了信號平滑度和靈敏度。應(yīng)該視具體情況選擇 N，以便得到滿意的濾波效果。在不同采樣時刻采集數(shù)據(jù)受到同樣重視。濾波公式為： Y=R0Y0+ R1Y1+ R2Y2+…+ RmYm。 特點 :中位值濾波法對脈沖干擾信號等 偶然因素引發(fā)的干擾有良好的濾波效果 。即在每個采樣周期，先用中位值濾波法得到 m個濾波值，再對這 m個濾波值進行算術(shù)平均，得到可用的被測參數(shù)。 采用去脈沖干擾平均值濾波后，其采樣值為： 25 對 3次采樣中位值濾波后值： 24 對 6次采樣中位值濾波后值： 27 對 9次采樣中位值濾波后值： 25 由于大的隨機干擾或采樣器的不穩(wěn)定 ， 使得采樣數(shù)據(jù)偏離實際值太遠 ， 為此 采用上 、 下限限幅 ， 當(dāng) y(n)≥y H時 ， 則取 y(n)=yH(上限值 ) 當(dāng) y(n)≤y L時 ， 則取 y(n)=yL(下限值 ) 當(dāng) yL＜ y(n)＜ yH時 ， 則取 y(n)。 當(dāng) |y(n)y(n1)|＞ Δy 0時 ， 則取 y(n)=y(n1)。 Δy 0值的選取 ， 取決于采樣周期 T及被測參數(shù) y應(yīng)有的正常變化率 。 RC 其中 Tf=RC,它的濾波效果取決于濾波時間常數(shù) Tf。為此，人們模仿上式做成一階慣性濾波器亦稱低通濾波器。因此，需要根據(jù)實際情況，適當(dāng)選取 α 值，使得被測參數(shù)既不出現(xiàn)明顯的紋波，反應(yīng)又不太遲緩。只要有可能，其重復(fù)周期盡可能短些。前者有良好的抗 “ 毛刺 ” 干擾能力，后者不耐干擾，當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干擾時，它就會盲目鎖存當(dāng)前的數(shù)據(jù)，也不管此時數(shù)據(jù)是否有效。 指令冗余技術(shù) CPU受干擾后，往往將操作數(shù)當(dāng)作操作碼執(zhí)行，造成程序混亂。 應(yīng)多采用單字節(jié)指令，并在關(guān)鍵地方人為插入一些單字節(jié)指令，或?qū)⒂行巫止?jié)指令重復(fù)書寫，提高彈飛程序納入正軌的機會，這便是指令冗余。這些指令有：RET、 RETI、 LCALL、 LJMP、 JZ/JNZ、 JC/JNC、JB/JNB、 JBC、 CJNE、 DJNZ等。因為彈飛的程序已經(jīng)偏離正常順序，做了不該做的事。 ，首先彈飛的程序要落到程序區(qū)，其次必須執(zhí)行到冗余的指令。 軟件陷阱技術(shù) ☆ 所謂軟件陷阱 ，就是一條引導(dǎo)指令，強行將撲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行處理的程序。ERR錯誤處理程序入口 ☆ 軟件陷阱安排在下列四種地方： 1）未使用的中斷向量區(qū) 2）未使用的大片 ROM區(qū) 3）表格區(qū)尾部 4）程序區(qū) 本章節(jié)課程到此結(jié)束！