"计算机控制系统中的数据处理技术与数值计算"
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数据处理技术在计算机控制系统中起着至关重要的作用。数据采集是其中最基本的一种模式,通过传感器和变送器将生产过程的物理参数转换成电信号,然后通过A/D通道或DI通道送入计算机。然而,在这些数字量进行显示和控制之前,还必须经过相应的数据处理。数据处理离不开数值计算,最基本的为四则运算。由于控制系统中遇到的现场环境和采集的数据种类不同,设计出了许多有效的数据处理技术方法,如预处理,数字滤波,标度变换,查表和越限报警等。 测量数据的预处理是计算机控制系统数据处理的基础,包括数字调零技术、系统校准技术以及输入、输出数据的极性与字长的预处理技术。在控制系统的测量输入通道中,存在放大器等器件的零点偏移和漂移,会造成放大电路的增益误差及器件参数的不稳定等现象,影响测量数据的准确性,这些误差都属于系统误差。系统误差的自动校准在一定的测量条件下,其变化规律是可以被预测和补偿的。基于这样的需求,预处理技术应运而生,用以对测量数据进行处理和校准,以提高数据的准确性和稳定性。 数字滤波技术是数据处理的关键技术之一,通过对采集的信号进行处理,去除其中的噪声和干扰,从而得到更加精确的数据。滤波器的设计和应用成为了提高数据采集和处理精度的重要手段。在计算机控制系统中,数字滤波器的设计是为了满足不同信号处理需求,如低通滤波、带通滤波、带阻滤波等,以及对滤波器的参数进行调整和优化。通过数字滤波技术,可以提高信号的保真度、减小误差和增加系统的稳定性,使得数据处理更加可靠有效。 此外,标度变换技术是为了使得采集的数据符合系统的输入要求,通过对原始数据进行线性变换、非线性变换等操作,将其变换为系统所需的数据范围和精度。查表技术则是通过将输入数据与预先存储的查找表进行匹配,得到系统所需的输出数据,实现了对数据的快速、准确的处理。越限报警技术则是一种对采集的数据进行监测和判别,一旦数据超出了设定的范围,就会触发报警,以保证系统安全稳定运行。 总的来说,数据处理技术在计算机控制系统中起着至关重要的作用,预处理技术、数字滤波、标度变换、查表和越限报警等技术的应用,提高了数据的准确性、稳定性和可靠性,使得计算机控制系统能够更好地适应不同的环境和需求。随着科技的不断发展,数据处理技术也在不断创新和完善,为计算机控制系统的发展提供了有力支撑。
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