数据库与应用程序设计

《数据库与应用程序设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章计算机控制系统的软件设计概述软件设计的基本特征设计、施工和标准化。软件工程学科软件的需求分析、设计、构造、测量、维护和管理以及软件工程等各个方面，许多内容所涉及的是工程及管理的知识装置优化层企业计划决策软件最优调度软件工业对象操作优化软件监控平台软件基本控制软件局部优化软件先进控制软件先进控制软件局部优化软件先进控制软件先进控制软件先进控制层现场控制层计算机控制系统软件组成框图直接程序：完成信号采集、处理和各类控制信号的输出任务，其性能直接影响系统的运行效率和精度。规范服务性程序：完成规范性

2、服务功能，如报表打印输出、报警输出、算法运行、各种画面显示等。辅助程序：包括接口驱动程序、检验程序，设备自诊断程序，当检测到错误时，启用备用通道并自动切换（设计核心）（不可缺少）程序功能模块数据库技术与应用程序设计7.1数据库技术在计算机控制系统中，数据处理占很大比重。所以在计算机控制系统中引入数据库技术，并对数据库进行统一高效的管理是非常必要的。传统的数据库以存储信息为主要目的，在控制系统中却要求数据的实时性比较强，所以传统的数据库不能满足实时应用的要求。7.1数据库技术7.1.2分布式数据库分

3、布式数据库是数据库技术与计算机网络结合的产物。特点1:数据的物理分布性，数据分布在不同场地的不同的计算机上。特点2:数据的逻辑整体性，数据相互关联，在逻辑上是整体。特点3:数据分布的独立性，在用户看来，数据库仍然是一个集中的数据库，不用关心数据的分布情况。7.1数据库技术7.1.3实时数据库从各通道采集来的数据以及网络上传递来的一些数据都可存入实时数据库，当软件模块需要数据时，可不必到硬件上读取数据，而是直接从实时数据库中去读取数据。7.1数据库技术7.1.4历史数据库保存一段时间内的数据，供操作

4、人员进行变化趋势的分析实现对重要数据的组织归并、汇成各种表格，利于管理人员进行各种高层次的综合分析。短间隔趋势显示历史数据库长间隔的历史数据库带计算的长间隔历史数据报警检查与处理实时运行数据库组态数据库历史数据库历史数据存储磁盘处理模块报警显示图形界面显示趋势显示报表显示数据库通信程序接口组件（API）I/O驱动程序图7-10组态软件数据库系统结构7.2数字滤波程序什么是数字滤波？所谓数字滤波，是通过一定的计算程序对采样信号进行平滑加工，提高其有用信号，消除和减少各种干扰和噪声，以保证计算机系统的

5、可靠性。7.2数字滤波程序数字滤波与模拟RC滤波器相比的优点：不需增加任何硬件设备不存在阻抗匹配问题模拟滤波器每个通道都有，而数字滤波器可多个通道共用可以对频率很低的信号进行滤波使用灵活方便，可根据需要选择不同的滤波方法，或改变滤波器参数。7.2.1程序判断滤波当信号由于随机干扰和误检测或者变送器不稳定而引起严重失真时，可采用程序判断滤波。程序判断滤波的应用要以生产经验为前提。适用于慢速变化过程。根据滤波方法不同，可分为限幅滤波和限速滤波。7.2.1程序判断滤波1.限幅滤波求出两次相邻采样值的差值

6、，与允许的最大差值△Y比较。△Y是两次采样值所允许的最大差值，取决于采样周期T和实际系统的输出动态响应。7.2.1程序判断滤波2.限速滤波即兼顾了采样的实时性，又照顾了不采样时的连续性。7.2.2中值滤波中值滤波的基本原理在某采样瞬间对被测参数连续采样N(N为奇数）次,选择大小居中的数据作为有效信号。适用范围能有效地去除由于偶然因素引起的波动或因采样器的不稳定造成的误码等脉冲性干扰。适用于慢速变化过程。7.2.3算术平均滤波对参数进行连续采样，然后求其算术平均值作为有效采样值。该算法主要对压力、流

7、量等周期脉动的采样值进行平滑加工，但对脉冲干扰的平滑不理想。平均次数n影响平滑度和灵敏度，随着n值的增大，平滑度提高，灵敏度降低。7.2.4加权平均滤波加权递推平均滤波(滑动平均值滤波)基本思想：算术平均值滤波对每个采样值给出相同的权重系数,即1/m。若要增加新采样值在有效信号中的比重,提高系统对当前所受干扰的灵敏度,实际应用时,可采用加权递推平均滤波,其算式为常数Ci的选取是多种多样的，满足7.2.5低通滤波惯性滤波法基本概念用软件实现RC低通滤波器功能,动态方程为其中Tf=RC，称为滤波时间常

8、数离散化后动态方程，T为采样周期,得,0＜a＜1,称为滤波系数。7.2.6滑动平均滤波只采样一次，将这一次采样值和过去的若干次采样值一起求平均。得到的有效值投入使用。编程时，RAM中开辟n个数据暂存区。每采集一个数据便存入暂存区，同时去掉一个最老的数据。7.2.7滤波方法比较各种滤波方法的特点与应用平均值滤波适用于周期性干扰；加权平均递推滤波适用于纯滞后较大的过程；中值滤波和程序判断滤波适用于偶然出现的脉冲干扰；惯性滤波适用于高频干扰。滑动平均滤波适用于快速过程。7.3标度变换为什