第6章 过程控制数据处理方法new

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1、计算机控制技术第6章过程控制数据处理第6章过程控制数据处理概述微机进行数据处理是一项基本工作。在控制系统及智能化仪器中，用微机进行数据处理是必须的、并且是大量的。微机处理数据的基本内容：数字滤波、数值计算、标度变换、非线性补偿、数据修正、数据分析、逻辑判断，以及数据查询、数据统计、数据交换、数据利用等。微机处理数据较模拟电路有许多优点：1、可实现硬件电路的各种运算。如四则运算、滤波等。2、能进行误差修正、信号处理。如线性补偿、温度误差、零点漂移、随机误差等。3、能进行复杂的运算。如开方、各种复杂函数的计算、各种方程的求解等。4、能够进行逻辑判断、错误处理。如错误检测、

2、故障判断，并做出相应处理、报警，甚至能够修改结构参数，带故障工作等。5、精度高、稳定可靠、不受干扰。编程语言：汇编语言、C语言、VB、VC等第6章过程控制数据处理主要内容1、查表技术2、数字滤波技术3、量程自动转换技术4、测量数据预处理技术6.1查表技术概述为什么使用查表技术。在计算机控制中，有些参数的计算非常复杂，编程难、程序长、运算费时，但是用数表易实现。何为查表法。就是把事先计算或测量得到的数据按照一定的顺序编制成表格，然后编制程序，根据被测参数或中间结果，查出所需要的数据。查表法的特点。能够完成数据补偿、计算、转换等，并且程序简单、速度快等。表格排列方法有二无

3、序表格有序表格查表方法有三1）顺序查表法：主要用于无序表格查表2）计算查表法：主要用于自变量有规律变化的表格查表3）折半（对分）查表法：主要用于元素按递增或递减的表格查表6.1查表技术（2）6.1.1顺序查表法是针对无序排列表格的一种查表方法。从第一项开始逐项寻找，直到找到所要查找的关键字。程序流程图如右图所示。程序参见P205标志6.1查表技术（3）6.1.2计算查表法计算查表法对数表的要求：是有序表格，各元素在表中的排列及占用的空间一致、且各元素严格按自变量有规律排列。常用于数码转换程序（如数码管显示代码）等。查表公式函数y地址=函数表首地址+x*kx：整型自变量

4、，从0开始k：每个元素占用的字节数。k=1示占1字节，k=2示占2字节，...6.1查表技术（4）6.1.3对分查表法对分查表法的特点是查找速度快对数表要求是元素按从大到小或从小到大顺序排列。对分查表方法：设数表有n个元素先取数表的中间值D=n/2进行查找，与要搜索的x值进行比较，若相等则查到，若不等则继续查；对于从小到大的顺序来说，如果x>n/2项，则下一次取n/2~n之间的中值，即3n/4项进行比较；若x

5、的长度放在CX中2）设表的首地址为TABLE1，并且放在DI中3）要搜索的关键字放在AX中4）计算中点元素的地址，放在BX中5）将关键字AX与中点元素的值进行比较若（AX）<[BX]，则选低值的半个表（即DI为首地址），并转第（4）步；若（AX）>[BX]，则选高值的半个表（即BX为首地址），并转第（4）步；若（AX）=[BX]，则找到，使CF=1做标志，并将该元素的首地址放在BX中。6.1查表技术（6）对分查表法的程序流程图如右图所示。程序参见P207。6.2数字滤波技术概述由于有各种各样的干扰，如环境温度、电场、磁场等，会使采样值偏离真实值，因此需要将干扰滤掉，也

6、就是进行滤波。对于计算机系统，其滤波非常容易实现，就是设计一些计算程序，称为数字滤波器，数字滤波可以实现各种各样的滤波。数字滤波器与模拟RC滤波器相比，具有以下优点：（1）不需要增加硬件设备（2）可靠性高（3）可多通道共享（4）可以对频率很低（如0.1Hz）的信号滤波（5）使用灵活、方便，如可选择不同的滤波器和参数6.2数字滤波技术（1）本节数字滤波内容1、程序判断滤波（限幅、限速）2、中值滤波3、算术平均滤波4、加权平均滤波5、滑动平均滤波6、RC低通数字滤波7、复合数字滤波6.2数字滤波技术（2）6.2.1程序判断滤波程序判断滤波的方法，是根据生产经验，确定出相邻

7、两次采样信号之间可能出现的最大偏差⊿Y。若超过此偏差值，则表明是干扰信号，应该去掉；若小于此偏差值，则将该信号作为本次的采样值。程序判断滤波的主要作用用于滤掉由于大功率设备的启停，所造成的电流尖峰干扰或误检测，以及变送器不稳定而引起的严重失真等。程序判断滤波可分为限幅滤波和限速滤波两种。6.2数字滤波技术（3）1、限幅滤波限幅滤波是滤掉采样值变化过大的信号1）限幅滤波的方法是把相邻两次的采样值相减，求出其增量（绝对值），然后与两次采样允许的最大差值（据情况而定）⊿Y进行比较，若小于或等于⊿Y，则取本次的采样值；若大于⊿Y，则仍取上次的采样值作为本次的