微型机控制系统的抗干扰技术及应用

从事微机应用工作的人员总有这样的经历:当经过千辛万苦安装和调试好的样机投入工业现场进行实际运行时,几乎不能正常工作,有的一开机就失灵,有的时好时坏,让人不知所措.原因是微型机控制系统一般都安装在现场,现场环境比较恶劣,有强大的干扰源,且干扰源比较复杂.因此,研究微型机控制系统的常见干扰,并采取适当的抑制干扰的措施,是从事微型机控制系统设计的工作工程人员必须重视的问题.     

最优控制在微型机与单板机上的实现

目前工业上所用DDC系统或分布式控制系统(例如TDCS2000)的闭环控制程序,都是应用PID控制算法,并不能在最大限度上发挥计算机控制的优越性。本文提出线性系统,二次型品质测度的最优控制可以很方便地在微型机或单板机上实现。作者通过一个仪器用的简单控制系统来说明最优控制在微型机和单板机上实现的方法;讨论了数学模型的建立,动态规划最优控制的实现方法,以及实验中观察到的现象;并说明所开发的最优控制应用软件可以通用于线性系统的控制对象;进而可以展望微型机和单板机不仅可以用于简单的单机控制或仪器控制,也可以由局部网联接而成为分布式控制系统,应用于控制较复杂的大系统。     

微型机应用系统设计中的硬软件折中问题

本文结合一个微型机位置控制系统设计方案的修改过程,说明如何处理微型机应用系统设计中的硬、软件折问题。笔者认为,充分挖掘CPU的潜力,将使最小限度的硬件和富有灵活性的软件结合起来,可降低系统成本,提高系统可靠性、灵活性、符合我国国情。对发挥微型机的优势,推广微型机的应用,提高微型机的应用水平具有特殊的意义。     

绘图机的微处理机控制

本文介绍了绘图机的微型机控制系统整体设计及特点;介绍了解决微处理器运算速度跟不上绘图速度的矛盾的具体方案。通过这一实例,为微型机在仪器、仪表设备中的应用积累了部分经验。     

无人机螺桨噪声主动控制实验

对无人机螺桨噪声的主动控制技术进行实验研究。针对某型国产无人机,通过对其发动机螺桨噪声的测量分析,设计并开发了一个四入二出的主动噪声控制系统。利用该系统,在实验室环境下分别对100 Hz单频正弦噪声、实际风扇噪声和实际录取的某型号无人机螺桨噪声进行了噪声控制实验,取得了较好的消声效果。     

微型机模拟输入过程通道子系统优化设计中的问题

微型机在工业控制系统中的广泛应用,促进模拟信号转换技术向高精度、高速度方向发展。本文从当前国外模入子系统发展的一些特征出发,就子系统结构设计、前端电路和最佳转换电路设计三方面论述子系统的优化设计,并分析了实际运行中影响系统精度、速度的众因素。     

单槽冲床的微型机控制

为适应某些产品的加工急需,我们研制成功了微型机控制 J1516—1型单槽冲床,于1984年6月通过电子工业部鉴定,并已投入批量生产。本文以该冲床为依据,比较系统地介绍了 z—80单板机构成的冲床控制方案、控制系统框图和加工程序。其中对功率步进电机控制规律的分析与实现、断电处理、软件抗干扰等问题作了扼要说明。这些问题在其它微型机控制系统中也常遇到,有一定参考价值。     

在CROMEMCO Z-80微型机上运行较大型程序的方法及其实现

八位微型机受硬件的限制,不能象某些小型、微型机那样,通过硬件的地址变换机构,使一小逻辑空间与一大实地址空间相对应,从而扩大可访问的地址空间[4]。因此,针对较大程序的一般特点:1.程序本身较长,2.数组体积较大,我们从软件的角度出发,设计并已实际应用了以下两种方法──数组虚拟存贮法和内存连体运行法,成功地在微型机上运行了较大型的程序。上述方法是在CROMEMCO Z-80微型机上实现的,也可以移植到其它类型的微型机上。 一、数组虚拟存贮法 基于CROMEMCO Z-80微型机外存容量较大的优势,加之其配有Z-80 DMA器件,具有存取速度较…     

过程检测控制系统中的快速自适应滤波

本文分析了LMS噪声抵消法的局限性,在讨论过程检测控制系统中信号和噪声一般模型的基础上,针对强噪声情况提出了一种基于建立相关模型的快速自适应滤波(FAF)。它是利用快速横向滤波(FTF)自适应算法对相关模型进行仿模而实现的。仿真与试验表明,本文所提出的方法较LMS法优越,适于过程检测控制系统采用。     

一种实用的离散模型参数考自适应控制系统

为了实现高频直缝焊管焊接挤压力自适应控制,本文提出了一种实用的离散模型参考自适应控制系统(MRACS)的控制方案。这种方案的结构比较简单,自适应控制算法容易在微型机上实现,并且避免了由于引入C·C·Hang新结构而出现的正反馈。二阶被控对象的计算机仿真结果表明,系统的收敛速度较快,具有较好的跟随效果,是用于实际控制系统的较理想的控制方案。     

自适应卡尔曼滤波器在机器人控制中的应用

机器人控制系统在实际工作中不可避免地要受到随机噪声的影响,当噪声的统计特性已知时,可以考虑采用常规Kalman滤波以抑制随机噪声对控制性能的影响;但当噪声的统计特性不完全已知时,常规Kalman滤波的滤波性能会下降甚至会引起发散。根据机器人的动态特性,设计了一个自适应Kalman滤波器,并对该滤波器应用于机器人控制系统进行了仿真实验研究。仿真结果表明,所设计的滤波器能够较好地抑制方差和均值未知的测量噪声对机器人控制系统的影响,控制系统的动态性能得到了较大的改善。     

实时系统的设计方法和Ada的实现

论述了微型机实时系统的组成及特征．给出了实时系统的设计方法，并给出了利用Ａｄａ设计的机器人控制系统实例．     

数字控制系统中有限字长效应的研究

本文推导出了多输入多输出(MIMO)闭环数字控制系统的扩展状态模型,并讨论了此模型的可计算性、可解性与系数矩阵之间的关系;应用基于此模型的扩展状态分析法分析了模数变换器、数模变换器、加法器和乘法器的量化误差对 MIMO 闭环数字控制系统稳态输出值的影响,得到了输出量化噪声的均值、方差和绝对值上界的计算公式;根据这些公式编制了一套计算机分析计算程序;最后本文提出了测量和分析输出量化噪声的方法,通过对实际数字控制系统输出量化噪声的测量和分析,验证了作者提出的分析方法。     

基于互双谱时延估计的供水管道检漏系统研究

针对供水管道泄漏点的检测与定位问题,提出了一种基于互双谱时延估计的快速、高精度与高可靠性的定位方法.该方法首先对信号的三阶统计量进行傅里叶变换,得到其互双谱;然后通过求互双谱极值来估计时延.采用单片机、程控滤波器与无线通信等技术搭建了实际测试系统,并进行了现场测试.结果表明:该系统在强噪声环境下能够较准确检测管道泄漏情况并定位漏点.当噪声干扰较小时,该系统对漏点定位具有较高精度.     

恶劣环境下的电力线通信噪声建模研究

在电力线通信过程中,电力线噪声是影响电力线通信性能的主要因素。该文依据电力线噪声特性,将其分为:背景噪声和脉冲噪声。对工业现场采集的电力噪声数据进行了分析,在频域建立了背景噪声功率谱密度模型,在时域根据噪声的时间特性建立了伯努利脉冲噪声模型,通过对伯努利脉冲噪声模型的改进,得到了单个脉冲噪声持续时间较长的特殊脉冲噪声模型。结果表明,仿真模型能很好地逼近实际电力线噪声情况。     

催化剂电梯抱闸控制系统的改进

通过对实际现场中电梯抱闸控制系统的调查与研究,发现目前此控制系统存在较大的问题,经常引发控制系统故障的产生,导致电梯不能正常运行,维修成本居高不下、严重影响了装置的正常生产。因此对此控制系统做出改进。     

基于现场数据热工对象建模的可辨识性

为克服现有机理建模和试验建模方法的不足,从基本建模理论出发,研究了利用现场数据对热工对象进行建模的问题。基于现场数据建模需要对热工过程输入信号的可激励性、控制系统闭环可辨识性、多变量系统输入信号的无关性等进行判断。结果表明:在较大的机组负荷波动过程中采集的运行数据能够满足输入信号的可激励性;热工过程的大滞后现象对保证热工控制系统的闭环可辨识性有利;含有噪声的实测信号能够保证多变量系统的可辨识性。在满足以上条件的情况下,可以基于现场数据对热工对象进行建模研究。     

阜新电厂350MW机组的协调控制系统问题分析

针对阜新电厂350MW机组协调控制系统存在的问题进行了原因分析，并对实际情况进行了探讨。结合现场实际提出了合理化建议。     

示差扫描量热计的系统分析及基线漂移、能量噪声的抑制

本文对DSC控制对象的物理模型及控制系统进行了分析和估算.并讨论了基线漂移和能量噪声的来源及抑制技术,从而为DSC 的系统设计提供了理论及实际的依据.     

HART协议在智能电磁流量计中的实现

现场总线控制系统代表了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向.为构建现场总线型工业测控系统,要求系统中所有仪表都应具有现场总线功能.其中,HART总线技术在电磁流量仪表中应用最为广泛,本文在对HART协议进行详细分析的基础上,重点介绍了系统设计结构以及HART协议在智能电磁流量计中的软硬件实现方法.测试结果表明,该设计满足现场实际要求,达到了设计目的.