物聯(lián)網(wǎng)控制技術 課件 A計控6應用程序設計與實現(xiàn)技術

第六章

應用程序設計與實現(xiàn)技術1分析用戶的要求，約占總工作量的10％；明確計算機完成哪些任務、執(zhí)行什么程序，決定輸入輸出的形式，與接口硬件電路的連接配合以及出錯處理方法；編寫程序的說明，約占10％；程序的設計與編碼，約占30％；程序設計是利用程序對任務作出描述，使用的方法有模塊程序設計法和結構化程序設計法；編碼是指程序設計人員選取一種適當?shù)母呒?或匯編)語言，書寫程序；測試和調(diào)試，40％以上。調(diào)試就是利用各種測試方法檢查程序的正確性，根據(jù)調(diào)試中的問題對原設計作修改，并對程序進行改進設計和補充。第一節(jié)程序設計技術2

把一個復雜的系統(tǒng)軟件，分解為若干個功能模塊，每個模塊執(zhí)行單一的功能，且具有單入口單出口結構。一、模塊化與結構化程序設計1、模塊化程序設計2）自頂向下模塊化設計

實際常把兩種方法結合起來。先開發(fā)高層模塊和關鍵性低層模塊，并用“結點”來代替以后開發(fā)的不太重要的模塊。1）自底向上模塊化設計3三種基本結構：順序、選擇、循環(huán)。采用自頂向下逐步求精的設計方法和單入口單出口的控制結構2、結構化程序設計AB(a)順序結構EXPA(c)循環(huán)結構EXPAEXPAB(b)選擇結構程序的基本控制結構4

用匯編語言編寫的程序，比用高級語言編寫的程序執(zhí)行速度快，且要求的硬件也少。3、高級語言與匯編語言混合編程發(fā)揮匯編語言實時功能強、高級語言運算能力強的優(yōu)點。即用高級語言編寫計算、圖形繪制、顯示、打印程序等，用匯編語言編寫時鐘管理、中斷管理和輸入輸出程序等。二、高級語言與匯編語言混合編程1、匯編語言編程2、高級語言編程5計算機控制系統(tǒng)的組態(tài)功能：硬件組態(tài)、軟件組態(tài)。硬件組態(tài)：常以總線式(PC或STD)工控機為主進行選擇和配置?？偩€式工控機具有小型化、模塊化、標準化、組合化、結構開放的特點，因此可根據(jù)不同的控制對象，選擇相應的功能模板，組成各種不同的應用系統(tǒng)。三、工業(yè)控制組態(tài)軟件軟件組態(tài)：常以工業(yè)控制組態(tài)軟件為主來實現(xiàn)。工業(yè)控制組態(tài)軟件是標準化、規(guī)?；?、商品化的通用過程控制軟件，可采用菜單方式，用填表的辦法，對輸入、輸出信號用“儀表組態(tài)”方法進行軟聯(lián)接。簡單明了、使用方便，大大減少了重復性、低層次、低水平應用軟件的開發(fā)，提高了軟件的使用效率和價值，提高了控制的可靠性，縮短了應用軟件的開發(fā)周期。61、控制組態(tài)2、圖形生成系統(tǒng)組態(tài)軟件主要包括：控制組態(tài)、圖形生成系統(tǒng)、顯示組態(tài)、I/O通道登記、單位名稱登記、趨勢曲線登記、報警系統(tǒng)登記、報表生成系統(tǒng)。一般有PID等幾十種基本算法?？刂扑惴ńM態(tài)生成的兩種實現(xiàn)方式：模塊宏方式：一個控制規(guī)律模塊對應一個宏命令。功能模塊和數(shù)據(jù)結構相結合的方式。圖形畫面主要是用來監(jiān)控生產(chǎn)過程。靜態(tài)畫面：反映監(jiān)視對象的環(huán)境和相互關系，它的顯示是不隨時間的變化的。動態(tài)畫面：反映被監(jiān)控對象的狀態(tài)和數(shù)值等，它隨現(xiàn)場被監(jiān)控對象的變化而變化。73、顯示組態(tài)畫面顯示一般分為總貌、組貌、回路畫面。顯示組態(tài)操作就是構成這些畫面，包括選擇模擬顯示表、定義顯示表及顯示登記方法等操作。調(diào)節(jié)控制表、報警顯示表、閥位操作表、監(jiān)視操作表、比率設定表、流量累計表。1）選擇模擬顯示表

對所選擇的顯示表的每一個參數(shù)進行確定，并在畫面上設定相應的值。2）定義模擬顯示表8進入系統(tǒng)顯示登記畫面。選擇過程控制站站號及工作方式；登記控制組號、組名，該組員的回路號，進行分組登記操作；顯示表登記(登記每一個控制回路所用的模擬顯示表)；將顯示登記文件存入后備文件或打印。定義輸入輸出信號的名稱、含義、上限和下限等。3）顯示登記法4）I/O通道登記主要登記編號和工程單位名。5）單位名稱登記三種趨勢曲線數(shù)據(jù)：當天、昨天的和歷史的數(shù)據(jù)。趨勢曲線的規(guī)格主要有：趨勢曲線幅數(shù)、趨勢曲線每幅條數(shù)、每條時間、顯示精度。趨勢曲線登記表的內(nèi)容主要有：幅號、幅名、編號、顏色、曲線名稱、來源、工程量上限和下限。6）趨勢曲線登記9報警顯示畫面分成三級：報警概況畫面：顯示系統(tǒng)中所有報警點的名稱和報警次數(shù)；報警信息畫面：是概況畫面的展開與細化，顯示報警時間、消警時間、報警點名稱和報警原因等；報警畫面：是與報警點相應的各顯示畫面，包括總貌畫面、組畫面、回路畫面、趨勢曲線畫面等。為了實現(xiàn)報警，應填寫登記表。7）報警系統(tǒng)登記用于系統(tǒng)的報表及打印輸出，主要功能是定義各種報表的數(shù)據(jù)來源、運算方式以及報表打印格式和時間特性。8）報表生成系統(tǒng)104、幾種組態(tài)軟件簡介FIX軟件一般英文簡稱有三種分別為HMI/MMI/SCADA，對應全稱為HumanandMachineInterface/ManandMachineInterface/ScanControlAlarmDatabase，中文翻譯為：人機界面軟件/掃描報警控制數(shù)據(jù)庫軟件。目前組態(tài)軟件的發(fā)展迅猛，已經(jīng)擴展到企業(yè)信息管理系統(tǒng)，管理和控制一體化，遠程診斷和維護以及在互聯(lián)網(wǎng)上的一系列的數(shù)據(jù)整合。是美國最著名的工控組態(tài)軟件。適用于各種PLC，例如支持西門子200/300/400，三菱A系列，F(xiàn)x系列，莫迪康，GE等。支持各種工控板卡，RS-232，RS-485，honywell公司R-150，R-160，S9000,各種智能變送器，也可用于工業(yè)控制管理網(wǎng)絡。11InTouch8.0用于可視化和工業(yè)生產(chǎn)過程控制，提供易于配置的圖形。用戶可以快速創(chuàng)建并部署自定義的應用程序，連接并傳遞實時信息。InTouchHMI具備相當?shù)拈_放性和可擴展性，提供了強大的連接功能，可以同行業(yè)內(nèi)的各種自動化設備相連接，適用范圍廣泛。12組態(tài)王6.5組態(tài)王6.5的Internet版本采用最新的JAVA2核心技術，功能豐富，操作簡單。整個企業(yè)的自動化監(jiān)控以一個門戶網(wǎng)站的形式呈現(xiàn)給使用者，并且不同工作職責的使用者使用各自的授權口令完成各自的操作。組態(tài)王6.5的Internet功能，使操作員在任何時間任何地點均可實時掌控企業(yè)每一個生產(chǎn)細節(jié)，輕松瀏覽現(xiàn)場的流程畫面、過程數(shù)據(jù)、趨勢曲線、生產(chǎn)報表(支持報表打印和數(shù)據(jù)下載)、操作記錄和報警等。

131、順序查找關鍵字是唯一標識數(shù)據(jù)元素、結點和記錄的數(shù)值(或名字)。第二節(jié)數(shù)據(jù)結構及其應用技術三、數(shù)據(jù)查找技術對數(shù)據(jù)表的結構無任何要求。速度較慢。設有n個記錄組成的表，平均查找次數(shù)為(n+1)/2。只適用于數(shù)據(jù)記錄個數(shù)較少的情況。142、折半查找

數(shù)據(jù)表需按關鍵字大小順序排列。

折半查找過程如下：例：設要查找關鍵字41，查找過程如下：第一次：1113252739414345

L=1M=4H=8

第二次：1113252739414345

L=5M=6H=8其中：M＝INT((L+H)/2)。153、分塊查找是介于順序查找和折半查找之間的一種折衷方法。將一組關鍵字均勻地分成若干塊，塊間按大小排序，塊內(nèi)關鍵字不排序。

分塊查找圖最大關鍵字表

設待查記錄的關鍵字為ki(56)，首先用折半查找法查找最大關鍵字表，確定ki在那一塊(第三塊)；然后用順序查找法查找ki所在塊，從而查到所需記錄。1215211832284235566447626769727021426472第一塊第二塊第三塊第四塊164、直接查找若記錄的關鍵字與存儲地址之間符合某一函數(shù)關系，可通過函數(shù)運算直接求得關鍵字的所在地址，以便找到相應的記錄。例如，某機控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集點記錄的關鍵字K與存儲地址D之間的函數(shù)式為：

D=K×M+F

其中：M是每個記錄的字節(jié)數(shù)，

F是數(shù)據(jù)表(記錄)的首地址。

采用直接查找法的數(shù)據(jù)結構應滿足下列條件：關鍵字K與存儲地址D之間應滿足某個函數(shù)式D(K)；關鍵字數(shù)值分散性不大。171、插入排序常用數(shù)據(jù)排序方法：插入排序、希爾排序、選擇排序、快速排序。方法是每次把第i個關鍵字與前(i-1)個逐個進行比較，一旦找到合適的位置就進行插入。插入排序示例四、數(shù)據(jù)排序技術182、希爾排序首先反復比較兩個相距d1的關鍵字，按大小排序；然后取d2<d1

，再反復比較兩個相距d2的關鍵字，按大小排序；然后取d3<d2

，再反復比較兩個相距d3的關鍵字，按大小排序。依次類推，直至di

=1為止。

該方法是對插入排序的改進，每一遍以不同的增量進行插入排序。減少了數(shù)據(jù)移動，提高了排序的速度。希爾排序示例19選擇排序示例

設共有N個關鍵字，首先找出關鍵字的最小項，將其與表中第一個關鍵字大于它的項對換；然后再在其余N-1個關鍵字中找出最小的，將其與表中第一個關鍵字大于它的項對換。依次類推，進行關鍵字從小到大的排序。3、選擇排序

204、快速排序基本原理：首先取表中第一個關鍵字kl作為控制關鍵字，從最末項

j開始往前與kl比較，找到kj-d<k1就交換(d≧0)；再從第二個關鍵字k2開始往后與kj-d

比較，找到ki>kj-d再交換(i≧2)。繼續(xù)此過程，直至把控制關鍵字kl放在表中某個合適的位置m，記成kl(m)。使得整個表以kl(m)為界而分成左、右兩部分。這叫作第一遍排序。再分別對此兩部分進行排序，又把此兩部分各分成更小的兩部分。這樣繼續(xù)下去，直至每部分只剩下一項為止。21首先取控制關鍵字kl=43，排序過程為：再對〔i1，jl〕進行排序，取其關鍵字kl=14：

再對〔i2，j2〕進行排序，取其關鍵字kl=91：22線性化處理、標度變換、系統(tǒng)誤差的自動校準。系統(tǒng)誤差：指在相同條件下，經(jīng)過多次測量，誤差的數(shù)值(包括大小、符號)保持恒定，或按某種已知的規(guī)律變化的誤差。特點：變化規(guī)律和產(chǎn)生誤差的原因是可知的。測量輸入通道中，一般均存在零點偏移和漂移，產(chǎn)生放大電路的增益誤差及器件參數(shù)的不穩(wěn)定等現(xiàn)象，需自動校準。采用程序實現(xiàn)對偏移的自動校準稱為數(shù)字調(diào)零。第三節(jié)測量數(shù)據(jù)預處理技術一、系統(tǒng)誤差的自動校準23全自動校準電路1、全自動校準

只適于基準參數(shù)是電信號的場合，且不能校正由傳感器引入的誤差。24

由人工在需要時接入標準的參數(shù)進行校準測量，把測得的數(shù)據(jù)存儲起來，供以后使用。一般只測一個標準輸入信號yR，零信號的補償由數(shù)字調(diào)零來完成。設數(shù)字調(diào)零后測出的數(shù)據(jù)分別為xR(接校準輸入yR)和x(接被測輸入y時)，則可按下式來計算：2、人工自動校準25在0～850℃范圍內(nèi)，有：

Pt100鉑電阻適用于-200～850℃全部或部分范圍內(nèi)測溫，其主要特性是測溫精度高，穩(wěn)定性好。

Pt100鉑熱電阻的阻值與溫度的關系為：在-200～0℃范圍內(nèi)，有：二、線性化處理和非線性補償1、鉑熱電阻的阻值與溫度的關系

26

熱電偶的熱電勢同所測溫度之間也是非線性關系。例如，鐵一康銅熱電偶，在0～400℃范圍內(nèi)，當允許誤差＜±1℃，按下式計算溫度：式中：E為熱電勢〔mV〕，T為溫度〔℃〕2、熱電偶的熱電勢與溫度的關系鎳鉻一鎳鋁熱電偶400～1000℃范圍內(nèi)的計算式。計算量大?？煞侄尉€性化，以折代曲。27

用孔板測量氣體或液體的流量，差壓變送器輸出的孔板差壓信號，同實際流量F之間成平方根關系：式中：K是流量系數(shù)，與節(jié)流孔徑、被測流體比重等因素有關。采用牛頓迭代法計算平方根。設：3、孔板差壓與流量的關系284、氣體體積流量的非線性補償某些檢測信號與真實值有偏差時需要補償。當被測氣體的溫度、壓力與孔板設計基準不同時:式中：T0：設計孔板時的基準絕對溫度(K)

P0：設計孔板時的基準絕對壓力

T1：被測氣體的實際絕對溫度(K)

P1：被測氣體的實際絕對壓力如流量數(shù)據(jù)處理公式29如精餾塔內(nèi)回流流量：式中：F1：內(nèi)回流流量

F2：外回流流量

CP

：液體比熱

λ

：液體汽化潛熱

△T：塔頂氣相溫度與回流液溫度之差某些參數(shù)無法直接測量檢測有關參數(shù)，間接計算求得。30三、標度變換方法把A/D轉換后的采樣值（無量綱的數(shù)字量）換算成相應測量點的工程量（原量綱的數(shù)字量工程值）。放大A/DCPU顯示0~48mV0~1200℃0~5V00~FFH0~1200℃標度變換原理圖31參數(shù)值與A/D轉換結果之間為線性關系。A/D值工程量ymaxyyminnminxnmaxEDCBA工程量轉換進行標度變換時，只需進行一次乘法和一次加法。簡化公式：y=

a1·x

+a01、線性變換公式322、公式轉換法傳感器輸出信號與被測參數(shù)之間呈非線性關系，該關系可用解析式表示。采用牛頓迭代法、級數(shù)展開法等數(shù)值方法求平方根。例如流量與節(jié)流孔板差壓之間的關系：相應的工程量變換公式：33x0x2x1x3x4xn…y0yn……

插值多項式標度變換法：傳感器輸出信號與被測參數(shù)之間呈非線性關系，且該關系無法用解析式表示，或解析式過于復雜，難于直接計算。xy插值多項式變換法示意圖ab對于y=f(x)的平滑非線性函數(shù)，可用n次多項式逼近該函數(shù)。取a=x0<x1<x2<···<xn=b有f(x0)=y0,f(x1)=y1,······,

f(xn)=yn求待定系數(shù)：a0,a1,···,an

使Pn(xi)=f(xi)=yi,i=0,1,2,···,nPn(x)=anxn+an-1xn-1+···+a1x+a03、多項式變換法34將n+1個點分別代入Pn(x)，得：得a0,a1,···,an

的唯一解。因此，在滿足一定精度下，被測參數(shù)y=f(x)可用y=Pn(x)來計算。逼近精度：與插值點、Pn(x)選取有關。插值點↑、Pn(x)的次數(shù)↑→精度↑、計算時間↑。x0x2x1x3x4xn…y0yn……xy插值多項式變換法示意圖ab35分段插值法x0x2x1x3x4y0y4xy分段插值法示意圖ABCDy2y1y3數(shù)據(jù)處理方法：將k0~k3，x0~x4，y0~y4做成數(shù)據(jù)表放在存儲器中；編制求解y=yi+ki(x-xi)的程序；獲取采樣值x后，判斷所在區(qū)域；按相應區(qū)域公式計算。以較小的運算量，達到較高的逼近精度。361）上限報警若xn＞xmax，則上限報警。2）下限報警若xn＜xmin，則下限報警。3）上下限報警若xn＞xmax，則上限報警，否則對下式做判別：

xn＜xmin?若是則下限報警，否則繼續(xù)原操作。四、越限報警處理37第四節(jié)數(shù)字控制器的工程實現(xiàn)數(shù)字控制器（PID）的控制模塊給定值處理被控量處理偏差處理控制算法控制量處理自動手動處理SVPVCSVCPVCDVukCMVMV381、給定值處理1）內(nèi)給定狀態(tài)利用軟開關選擇給定值SV和給定值變化率限制SR。給定值處理

CL位置，選擇操作員設置的給定值SVL。系統(tǒng)處于單回路控制的內(nèi)給定狀態(tài)，利用給定值鍵可以改變給定值。一、給定值和被控量處理392）外給定狀態(tài)

CR位置，給定值來自上位計算機、主回路或運算模塊，由軟開關CAS/SCC切換。

②CAS位置串級控制，給定值SVC來自主調(diào)節(jié)模塊，實現(xiàn)串級控制。

為了減少給定值突變對控制系統(tǒng)的擾動，防止比例、微分飽和，實現(xiàn)平穩(wěn)控制。變化率過小，響應變慢，過大則達不到限制的目的。

①SCC位置SCC控制，接收來自上位計算機的給定值SVS，實現(xiàn)二級計算機控制。3）給定值變化率限制SR

需給每個PID控制模塊提供一段內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)，存儲輸入、輸出量和開關量。402、被控量處理對被控量PV進行上下限報警處理。當PV＞PH(上限值)時，則上限報警狀態(tài)(PHA)為“1”；當PV＜PL(下限值)時，則下限報警狀態(tài)(PLA)為“1”。被控量處理報警死區(qū)(HY)被控量變化率限制PR。41包括計算偏差、偏差報警、非線性特性和輸入補償。偏差處理二、偏差處理421．計算偏差2、偏差報警3、輸入補償根據(jù)正/反作用方式(D/R)計算偏差DV，即：當D/R=0，代表正作用，此時偏差DV+=CPV-CSV；當D/R=1，代表反作用，此時偏差DV-=CSV-CPV；根據(jù)輸入補償方式ICM狀態(tài)，決定偏差DVC與輸入補償量ICV之間的關系，即：對于控制要求較高的對象，不僅要設置被控制量PV的上、下限報警，而且要設置偏差報警。當偏差絕對值時，則偏差報警狀態(tài)DLA為“1”。43

利用加、減輸入補償，可以分別實現(xiàn)前饋控制和純滯后補償(Smith)控制。當K=0時，帶死區(qū)的PID控制；當0＜K＜1時，非線性PID控制；當K=1時，正常的PID控制。

4、非線性特性非線性特性44

按照各種控制算法的差分方程，計算控制量U，并進行上、下限限幅處理。

在輸出控制量Uk以前，進行各項處理和判斷，以便擴展控制功能，實現(xiàn)安全平穩(wěn)操作。控制量處理三、控制算法的實現(xiàn)四、控制量處理451、輸出補償

利用輸出和輸入補償，可擴大應用范圍，靈活地組成復雜控制系統(tǒng)。2、變化率限制(MR)3、輸出保持軟開關FH/NH狀態(tài)來自系統(tǒng)安全報警開關。

NH：保持；FH：正常輸出。4、安全輸出軟開關FS/NS狀態(tài)來自系統(tǒng)安全報警開關。

NS：安全輸出量MS；FS：正常輸出。461、自動/軟手動軟開關SA/SM在SA位置：為自動控制量來自前一級輸出；SM位置：控制量來自操作鍵盤或上位機，為計算機手動狀態(tài)。使得MH≤MV≤ML，再經(jīng)D/A轉換器輸出0~10mA或4~20mA電流。自動手動切換五、自動手動切換2、控制量限幅47HA：自動狀態(tài)；HM：手動狀態(tài)。3、自動/手動4、無平衡無擾動切換在切換前自動進行對位平衡操作。手動

自動：使給定值跟蹤被控量，u(k-1)跟蹤手動控制量。自動軟手動：軟件保證無擾動切換自動硬手動：手動操作器對位。正確填寫PID數(shù)據(jù)區(qū)，與PID控制程序相結合，實現(xiàn)PID控制。48定點數(shù)、浮點數(shù)定點數(shù)計算分為帶、無符號位的+、-、×、÷。定點數(shù)負數(shù)的表示：用最高位“0”－正；“1”－負。浮點表示法：浮點表示法中小數(shù)點的位置是不固定的。任意二進制數(shù)N一般可表示為：N=2P×S

一個浮點數(shù)分為階碼和尾數(shù)兩部分，二者各有表示正負的階符和數(shù)符，常用存儲格式：第五節(jié)系統(tǒng)的有限字長數(shù)值問題階符階碼數(shù)符尾數(shù)49在微計算機中常用的浮點數(shù)表示有：

①四字節(jié)浮點數(shù)格式四字節(jié)浮點數(shù)格式

D7D6

……D0第一字節(jié)第二字節(jié)第三字節(jié)第四字節(jié)階符Pf階碼數(shù)符Sf尾數(shù)高字節(jié)尾數(shù)中字節(jié)尾數(shù)低字節(jié)50②三字節(jié)浮點數(shù)格式D7D6

D5……D0

第一字節(jié)第二字節(jié)第三字節(jié)數(shù)符Sf階符Pf階碼尾數(shù)高字節(jié)尾數(shù)低字節(jié)三字節(jié)浮點數(shù)格式

511、量化誤差一、量化誤差來源設計算機字長為n1，采用定點無符號整數(shù)，則機內(nèi)數(shù)的最小單位：計算機控制系統(tǒng)的典型結構控制規(guī)律計算零階保持器r(t)y(t)被控對象Tu*(k)u(k)r*(k)A/Dr(k)D/Au(t)A/Dy*(k)y(k)T522、量化誤差來源

A/D轉換值對應的模擬電壓x用量化單位表示，即：式中：L為整數(shù)，余數(shù)ε(ε＜q)可以用截尾或舍入來處理。

①被測參數(shù)經(jīng)A/D轉換時產(chǎn)生的量化誤差。

②PID參數(shù)的截尾或舍入處理。

③在運算過程中產(chǎn)生的誤差。

④輸出的數(shù)字控制量經(jīng)D/A轉換器變成模擬量，在模擬量輸出裝置內(nèi)產(chǎn)生的量化誤差。53要考慮的因素：輸入信號x的動態(tài)范圍、分辨率。1）輸入信號的動態(tài)范圍二、A/D，D/A及運算字長的選擇1、A/D轉換器的字長選擇設輸入信號的最大值和最小值之差為：式中：n1為A/D的字長，l為轉換當量(mV/bit)。A/D轉換器字長：542）分辨率例如，某溫度控制系統(tǒng)的溫度范圍為0至200℃，要求分辨為0.005(即相當于1℃)，可求出A/D轉換器字長：因此，取A/D轉換器字長nl為8位。552、D/A轉換器的字長選擇3、運算的字長選擇設執(zhí)行機構的最大輸入值為umax，最小輸入值為umin，靈敏度為l，可得D/A轉換器的字長：56噪音有兩大類：周期性的、不規(guī)則的。周期性噪音的典型代表為50Hz的工頻干擾，采用積分時間等于20ms的整數(shù)倍的雙積分A/D轉換器，可有效地消除其影響。不規(guī)則的噪音為隨機信號，可用數(shù)字濾波方法予以削弱或濾除。數(shù)字濾波：通過一定的計算或判斷程序減少干擾在有用信號中的比重。實質上是一種程序濾波。數(shù)字濾波技術、開關量的軟件抗干擾技術、指令冗余技術、軟件陷斷技術等。第六節(jié)軟件抗干擾技術一、數(shù)字濾波技術57數(shù)字濾波優(yōu)點：

①用程序實現(xiàn)，不需增加硬設備，可靠性高，穩(wěn)定性好。

②可對頻率很低(如0.01Hz)的信號實現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波器的缺陷。

③

可根據(jù)信號的不同，采用不同的濾波方法或濾波參數(shù)，具有靈活、方便、功能強的特點。58算法：若x1<x2<x3

則y=x2一般N取3、5等奇數(shù)，對克服偶然因素引起的脈沖噪聲，采樣不穩(wěn)定情況，效果好。適用于慢過程，如溫度過程。局限性：二次以上同向干擾，難以濾除1、中位值濾波法

中值濾波程序主要由數(shù)據(jù)排序和取中間值兩部分組成。592、算術平均值法適用于Q、P、H，對采樣值頻繁振蕩的干擾有良好的抑制，對脈沖性干擾平滑不理想。

N大，平滑度高，但靈敏度低；

N小，平滑度較低，但靈敏度高。對一般流量測量：N=8～16；對壓力等測量：N=4。60算術平均濾波的改進型：1）去極值平均濾波算法：連續(xù)采樣N次，去掉一個最大值，去掉一個最小值，再求余下N-2個采樣值的平均值。2)、移動平均濾波方法：先在RAM中建立一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，依順序存放N次采樣數(shù)據(jù)，然后每采進一個新數(shù)據(jù)，就將最早采集的數(shù)據(jù)去掉，最后再求當前RAM緩沖區(qū)中的N個數(shù)據(jù)的算術平均值或加權平均值。613）遞推平均濾波：624）加權遞推平均當系統(tǒng)的τ較大，TS較小，即τ/TS

很大時，用加權平均提高反映靈敏度63克服大的隨機干擾，防止計算機誤操作。3、限幅濾波法上、下限限幅，即：限速(亦稱限制變化率