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微机控制技术2007.03～06第六章应用程序设计与实现技术

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常见问题

1、在计算机控制系统中，除了硬件电路外，还有软件。所谓应用软件就是面向控制系统本身的程序，他是根据系统的具体要求，由用户自己设计的。在进行计算机控制系统设计时，大量的工作就是如何根据各个生产过程的实际需要设计应用程序。,第六章应用程序设计与实现技术,6.1 程序设计技术程序设计过程见右图,6.1.1 模块化与结构化程序设计模块化程序设计自底向上模块化设计自顶向下模块化设计 2. 结构化程序设计顺序、选择、循环,6.1.2 高级语言与汇编语言混合编程 1.汇编语言编程程序执行速度快，要求的硬件少。 2.高级语言编程运算能力强，编写方便。 3.高级语言和汇编语言混合编程用高级语言编写计算，图形绘制，显示，打印程序，用汇编语言编写时钟管理，中断管理和输入输出程序等。,P171,6.1.3 工业控制组态软件图形生成系统控制组态显示组态,6.2 数据结构及其应用技术 6.2.1 基本术语数据、数据元素、数据对象、数据结构,P174,P176,6.2.2 数据结构类型 1.顺序结构（1）线性表：一组有序的数据元素。（2）数组：线性表的推广，其中每个元素是由一个数值和一组下

2、标组成。（3）堆栈：特殊结构的线性表，只能在一端插入或删除。（4）队列：是先进先出的表。,P177,2.链形结构链表由若干个节点组成，每个节点有两个域：一个数据域，用来存放数据元素；另一个是指针域，用来存放下一个节点的数据域首址。 3.树形结构每个记录有四个域：记录名，数据，左指针，右指针。把记录抽象为一个节点，则称为树形结构。 6.2.3 数据查找技术 1.顺序查找 2.折半查找 3.分块查找 4.直接查找,6.2.4 数据排序技术 1.插入排序 2.希尔排序 3.选择排序 4.快速排序 6.3 测量数据预处理技术 6.3.1系统误差的自动校准 1.全自动校准 2.人工自动校准,6.3.2 线性化处理和非线性补偿 1.铂热电阻的阻值与温度的关系 -2000度：Rt=R01+At+Bt2+C(t-100)t3 0850度：Rt=R01+At+Bt2 2.热电偶的热电势与温度的关系 3.孔板差压与流量的关系 4.气体体积流量的非线性补偿,6.3.3 标度变换方法 1.线性变化公式前提是参数值与A/D转换结果之间为线性关系。 Y=(Ymax-Ymin)(X-Nmin)/(Nmax

3、-Nmin)+Ymin 2.公式转换法 3.其他标度变换法如多项式插值，线性插值，查表等。 6.3.4 越限报警处理上限报警，下限处理，上下限处理。,6.4 数字控制器的工程实现数字控制器算法的工程实现可以分为6个部分，如下图所示。,6.4.1 给定值和被控量处理 6.4.2 偏差处理计算偏差，偏差报警，输入补偿，非线性特性。,6.4.3 控制算法的实现 6.4.4 控制量出处理 1.输出补偿 2.变化率限制 3.输出保持 4.安全输出 6.4.5 自动手动切换软自动/软手动，控制量限幅，自动/手动，无平衡无扰动切换,6.5 系统的有限字长数值问题 1、量化误差来源 A/D转换的量化效应，控制规律计算中的量化效应，控制参数的量化效应和D/A转换的量化效应。 2、 D/A转换器的字长选择 3、运算的字长选择,6.6 软件抗干扰技术 6.6.1 数字滤波技术通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。实质上是一种程序滤波。 1、算术平均值法 2、中位值滤波法 3、限幅滤波法 4、惯性滤波法,6.6.2 开关量的软件抗干扰技术 1、开关量信号输入抗干扰措施 2、开关量信号输出抗干扰措施 6.6.3 指令冗余技术多采用单字节指令，并在关键的地方人为地插入一些单字节指令（NOP）或将有效单字节指令重复书写。能保证弹飞的程序迅速纳入正轨。 6.6.4软件陷阱技术用一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。,

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