选取采样周期时应考虑的几个因素:
● 采样周期应远小于对象的扰动信号周期 ● 采样周期应远远小于对象时间常数 ● 考虑执行器的响应速度 ● 考虑对象所要求的调节品质 ● 考虑控制系统的性能价格比 ● 考虑计算机所承担的工作量
§3-2-2量化问题
数字量的精度与字长有关。字长又和转换器的分辨率有关。 如果要求分辨率为D0,则字长为:
C ??log2(1?????1 )
D 例:某温度控制系统的温度范围为0~200℃,要求分辨
率为0.005,求A/D转换器的字长。
解:
1 C ??log2(1?????1 ) ??log2(1????0.005) ??7.65
D 0
0
取C为8位。
一般D/A的字长可选小于或等于A/D字长。
§3-2-3数字滤波
常用的几种方法:
● 算术平均值法
1 x ??????????x?i n n i?1
● 中位值法
在三个采样周期内,对被测参数连续采样读入 三个检测信号,舍去最大和最小的信号,从中选择 居中的那个数据作为有效检测信号。
● 惯性滤波法
滤波器传递函数为一阶惯性环节
Y(s) 1 X(s) ??Tf s ?? 1
Tf—— 滤波器时间常数。
传递函数改写为微分方程:
Tf dy(t) ??y(t) ???x(t)
dt 差分化:
Tf Y(n)?Y(n?1) ?Y(n) ??X(n)
T Tf Tf 整理得: Y(n) ??Tf ?T Y(n?1)????Tf ?T X(n)
??Y(n?1)?????(1??)X(n)
Tf ????Tf ?T —— 滤波平滑系数
§3-2-4 PID程序的实现
在编程的过程中,必须考虑的问题: ● 操作特征的设置
每个回路手动/自动特征位 每个执行机构设置正向/反向特征位
● 执行机构极限保护
目的:防止执行机构过开或过关。
方法:计算ΔPn(n)-ΔU(n),检查输出余量。 ● 防止极限环
解决方法:对计算机输出规定一个不灵敏区ε,如果|ΔPn(n)|<ε则计算机不输出。