直接数字控制系统
2022-06-09 17:20:40 15 举报AI智能生成
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ddc系统
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大纲/内容
传感器
控制器
执行器
控制回路三要素
模拟信号 y(t）
离散模拟信号 y*(t）
数字信号y(nT），r(nT），e(nT)
数字信号 u(nT）
量化模拟信号 u*(t)
计算机控制系统分信号类型
DDC系统的形成
主机单元
输入输出单元
人机接口单元
硬件结构
控制运算软件
输出输出软件
人机接口软件
监控组态软件
软件结构
I/O 总线
通信网络
网络结构
DDC系统的体系结构
概述
现代DDC算法
pid控制器方框图
算式/传递函数形式
Kp、Ti、Td对系统性能的影响
模拟PID控制算式
算式
物理含义
位置型
增量型
数字PID控制算式
积分分离
抗积分饱和
梯形积分
消除积分不灵敏区
积分的改进
偏差平均
测量值微分
微分的改进
变PID控制
改进的PID算式
扩充临界比例度法（稳定边界法）
扩充响应曲线法（动态特性法）
衰减曲线法
试凑法
数字PID控制参数整定
数字PID控制算法
功能块的组成
PID控制块
表现形式
子主题
设定值处理
被控量处理
PID计算
偏差处理
控制量处理
自动手动切换
PID控制器的工程实现
PID控制程序
端子参数
内含参数
参数
参数表（表2.1.1）
实体
数字PID控制器
控制器的状态发生改变，从a切换到b，执行机构的位置不变，输出的控制量保持不变，u(n)=u(n-1).
概念
手动自动
输出跟踪
输出安全
输出保持
实现无平衡无扰动切换
PID控制器的无平衡无扰动切换
数字PID控制算法的实现
控制原理图/计算机控制原理图
功能块组态图
简单控制系统
控制原理图
串级控制系统
前馈-反馈PID控制系统
前馈-串级PID控制系统
前馈控制系统
单闭环比值控制系统
双闭环比值控制系统
变比值控制系统
比值控制系统
选择控制量PID控制系统
选择被控量PID控制系统
选择性控制系统
分程控制系统
纯迟延补偿控制系统
对角矩阵解耦控制系统
单位矩阵解耦控制系统
前馈补偿解耦控制系统
解耦控制系统
复杂控制系统
数字PID控制算法的应用
常规DDC算法
算法
抗电磁干扰
防震
抗噪音
防潮
耐高温
连续运行
高可靠性
组成灵活
工业现场设备的特点
cpu
存储器
地址总线
数据总线
控制总线
片内总线
std总线、pc总线
板机总线
主机总线（内部总线）
主机
传送方式-串行
通信距离-12米
最大速率-20kbps
负逻辑、“1”——“-15v～-5v”
Txd发送数据线、Rxd接受数据线和地线SGND
25/9针
电气特性
连接形式-点对点连接方式
RS-232
RS-422
RS-485
通信（外部总线）
将模拟信号转换为数字信号；
将数字信号转换为模拟信号；
解决对象输入信号与计算机之间的接口，以及计算输出信号与对象之间的接口。
主要功能
混合式
分离式
模板式
模块式
结构
信号预处理
多路模拟开关
前置放大器
采样保持器
转换原理
位数
分辨率
转换速度
原理框图及主要印脚
ADC0809
A/D转换器
查询法
定时法
中断法
CPU读取A/D转换数据的方法
A/D转换器接口
A/D转换通道的隔离
AI 模拟量输入通道
AO 模拟量输出通道
DI 数字量输入通道
DO 数字量输出通道
分类
回路操作显示面板
手动操作器
操作显示设备
独立式
矩阵式
键盘接口
七段LED
指示报警
LED显示器接口
操作显示接口
内部干扰
外部干扰
干扰的来源
干扰传播途径
常见干扰类型
共模干扰的抑制
串模干扰的抑制
长线传输干扰的抑制
干扰的抑制
地线的分类
输入系统的接地
主机系统接地
接地
一般保护措施
异常情况下的保护措施
供电技术
抗干扰技术
硬件
控制软件
运算软件
功能
位于 输入单元
采集AI 和 DI信号
平均值滤波
数字滤波
线性化处理
中间运算
数据处理
输入数据处理
输入接口程序
位于 主机单元
对AI、DI的原始数据进行有效性检查
与实时数据库连接
输入服务程序
AI功能块
DI功能块
功能块与输入模板信号点一一对应
用户表现形式：输入功能块
实体：参数表
A/D
传感器或变送器信号
D/A
执行机构
输入输出标准数“0～1”的物理含义（举例）
输入软件
输出结构程序
输出服务程序
AO功能块
DO功能块
用户表现形式：输出功能块
输出软件
输入输出软件
总貌画面
组
点
趋势
流程图
报警
操作指导
操作显示画面
棒图显示
数值显示
运行方式显示
报警状态显示
静态文字显示
显示信息
操作按键
操作显示窗口
操作显示软件
记录画面
打印报表
操作管理软件
组态
运行
组成
实时数据库组态（硬点）
控制回路的组态
人机界面的组态
通信接口组态
组态顺序
软件
设计原则（9个，跟实际结合真正理解）
开发设计
应用设计（7个阶段）
设计过程
规范化设计（技术、文档）
结构化设计（硬件、软件）
集成化设计（硬件、软件）
设计方法
DDC系统的设计
电阻炉及其控制要求
系统总体方案设计
系统硬件设计
系统软件设计
仿真与调试
电阻炉温度计算机控制系统设计
DDC系统的应用设计
设计和应用
直接数字控制系统（ DDC）
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