測控技術(shù) 第一章.ppt

1、測量控制技術(shù)，參考文獻(xiàn)：在測試和測量技術(shù)方面張騫，張小薊，在測試技術(shù)基礎(chǔ)，西工大講義王永生，電子測量學(xué)，西工大教材自動控制和訂正機(jī)控制方面周雪琴，張洪才，控制工程導(dǎo)論，西工大教材孫傳友等，觀測系統(tǒng)原理和應(yīng)用，北航出版社，本課程特征綜合的實(shí)用性本課程第一章緒論一、現(xiàn)代技術(shù)革命現(xiàn)代技術(shù)革命是象征計(jì)算機(jī)、核電源和空間技術(shù)廣泛應(yīng)用的新技術(shù)革命，其本質(zhì)是信息革命。 包括信息技術(shù)、電子技術(shù)、生物工程技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、海洋工程技術(shù)、宇宙太空技術(shù)等。 現(xiàn)代技術(shù)革命的主要技術(shù)領(lǐng)域，信息技術(shù)能源技術(shù)新材料技術(shù)生物工程技術(shù)海洋工程技術(shù)宇宙太空技術(shù)核電源科技，信息技術(shù)，主要是指通訊技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，

2、是現(xiàn)代技術(shù)革命的核心技術(shù)和先導(dǎo)技術(shù)，是研究信息生產(chǎn)、傳遞、處理的技術(shù)。 能源技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)革命的支柱技術(shù)。 以往的能源是不可再生能源，替代能源中包含太陽能、地?zé)崮茉础⒑Ｑ竽茉?、核電源等可再生能源?現(xiàn)在主要研究利用、發(fā)展傳統(tǒng)能源，開發(fā)替代能源。 新的材料技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)革命的基礎(chǔ)。 研究了用合成材料代替金屬材料制備新性能更好的特殊材料。 新材料的出現(xiàn)可以逐漸改變現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高支撐作用。 生物工程技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)革命最有發(fā)展前景的技術(shù)。 是一種利用基因操作、細(xì)胞融合、生物反應(yīng)等工程科學(xué)方法加工改造生物的技術(shù)，目的地改造舊物種，創(chuàng)造新物種。 在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、壓電石英藥物等方面發(fā)揮著重要的

3、作用。 海洋工程技術(shù)、宇宙太空技術(shù)和核電源科學(xué)技術(shù)并稱為現(xiàn)代三大尖端科學(xué)技術(shù)。 從戰(zhàn)略高度建設(shè)我國海洋來看，海洋是我國國土的重要組成部分。 海洋是國家資源的重要載體。 海洋是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支點(diǎn)。 海洋是沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。 海洋是科學(xué)技術(shù)運(yùn)用的重要領(lǐng)域。 海洋是國家安全的主要方向。 海洋綜合實(shí)力、海洋經(jīng)濟(jì)海洋經(jīng)濟(jì)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。 我國的海洋開發(fā)利用水平與我國海洋資源的擁有量和海洋大國的地位極不相稱，海洋產(chǎn)業(yè)在整個國民經(jīng)濟(jì)中仍是薄弱環(huán)節(jié)。 海洋科學(xué)技術(shù)海洋高新技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到深潛技術(shù)、海洋生物技術(shù)、深海采礦勘探技術(shù)、海洋遙感技術(shù)、水聲技術(shù)等主要高新技術(shù)領(lǐng)域。 海上軍事力量

4、、12項(xiàng)象征符技術(shù)、基因工程蛋白工程科學(xué)智能訂正機(jī)智能機(jī)械人超導(dǎo)材料定向材料核聚變主要指太陽能宇宙航行機(jī)永久空間站深海開采海水利用，二、電子情報(bào)技術(shù)和電子測試技術(shù)，一電子信息技術(shù)及其新發(fā)展電子信息技術(shù)主要是微電子技術(shù)、訂正技術(shù)(包括信息獲取和處理技術(shù))、通信技術(shù)和自動化技術(shù)等。 微電子學(xué)技術(shù)是與微米尺寸的電子數(shù)據(jù)老虎鉗的設(shè)定和制造相關(guān)的技術(shù)，是IC集成電路(IC )和基于它的化學(xué)基制造各種電子機(jī)器和系統(tǒng)的總稱。 IC的發(fā)展方向有通用超大規(guī)模集成電路(VLSI )、專用IC集成電路(ASIC )、可程序設(shè)計(jì)師邏輯老虎鉗(PLD )、男同性戀陣列IC集成電路三個方面。 訂正技術(shù)是電子技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物

5、。 通訊技術(shù)是一種遠(yuǎn)程信息傳遞技術(shù)。 自動化技術(shù)是電子情報(bào)技術(shù)在測試和控制領(lǐng)域以及辦公自動化中的應(yīng)用技術(shù)。 總之，微電子學(xué)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、通訊技術(shù)和自動化技術(shù)都是以電子為手段，進(jìn)行信息加工、處理和傳遞的高新技術(shù)，目前已應(yīng)用于現(xiàn)代化系統(tǒng)的控制和測試，成為處理規(guī)模更高、要求更高、更復(fù)雜的系統(tǒng)。2、電子情報(bào)技術(shù)的發(fā)展是促進(jìn)電子測試技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)儀器智能化智能儀器測試的自動化自動測試系統(tǒng)(ATE )，3、測試技術(shù)的基本概念，1、測試技術(shù)和控制技術(shù)的綜合。 測試包括測量和測試，其基本塔斯克是準(zhǔn)確獲取被測殘奧儀表的信息。 控制是某一客觀事物的過程的支配或制約。 實(shí)際上，信號的獲取、分析和處理技術(shù)也可以歸結(jié)

6、為信號的測試和處理。 2、測量操縱系統(tǒng)的分類，根據(jù)任務(wù)，測量操縱系統(tǒng)可分為三類：單純以測試或檢驗(yàn)為目的的測試儀器與系統(tǒng)單純以控制為目的的操縱系統(tǒng)男公關(guān)一體化的男公關(guān)系統(tǒng)。 測量操縱系統(tǒng)是一門新興的技術(shù)，是自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、微電子學(xué)與通訊技術(shù)有機(jī)結(jié)合而綜合發(fā)展起來的. 男公關(guān)系統(tǒng)包含著廣泛的內(nèi)容。 包括各種電子校準(zhǔn)儀器和系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)、自動校準(zhǔn)系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等，廣泛應(yīng)用于科研和生產(chǎn)等人類活動的各個領(lǐng)域。 3、測試技術(shù)的基本概念、測試技術(shù)主要從被測的測量原理、測量方法、測量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理四個方面進(jìn)行研究。 (1)所謂測量原理，是根據(jù)什么樣的原

7、理和什么樣的效果來測量的，不同性質(zhì)的被測量是根據(jù)不同的原理來測量的，相同性質(zhì)的被測量也可以根據(jù)不同的原理來測量。 (2)測定方法是指在確定測定原理后，用什么樣的方法測定被測定或者得到被測定的方法。 常用的方法是直接測量和間接測量。 (3)測量系統(tǒng)決定測量原理和測量方法后，需要設(shè)定和修正構(gòu)成系統(tǒng)。 根據(jù)系統(tǒng)處理的信號種類，可以分為模擬計(jì)程儀式和數(shù)字式兩種測量系統(tǒng)。模擬計(jì)程儀式測量系統(tǒng)數(shù)字化測量系統(tǒng)、測試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢采用標(biāo)準(zhǔn)化的模塊化修正，利用復(fù)用技術(shù)向云同步傳輸測驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖像信息和語音，朝著多功能、大信息量、高度集成化、智能化和自動化的方向發(fā)展。 (4)數(shù)據(jù)處理測試獲得的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過科學(xué)處理以

8、獲得正確的測試結(jié)果，從而無法實(shí)現(xiàn)被測殘奧儀表的真值的最佳估計(jì)。 信號處理是指對信號進(jìn)行濾波變換、調(diào)制解調(diào)、識別、評估等加工處理，提取必要的特征，比較全面且正確地取得有用的信息。 如果信號是數(shù)字，可以直接用修正計(jì)算機(jī)進(jìn)行解析處理。分析處理模擬計(jì)程儀信號的設(shè)備通常有模擬濾波器、頻譜分析儀、相關(guān)分析器等，也可以用模擬計(jì)程儀/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 該方法是當(dāng)前信號處理的主流。 隨著新的殘奧儀表測量原理的出現(xiàn)，激光、紅外等新型檢測元件和大規(guī)模IC集成電路，隨著微機(jī)、微米、納米科學(xué)等的迅速發(fā)展，測試技術(shù)也越來越完善，目前，高速、實(shí)時、遙測、男低音、多信息、直接準(zhǔn)確地表示出被測系統(tǒng)的動態(tài)外觀和動態(tài)特征4、操縱系統(tǒng)的基本概念、控制，一般是指通過采用各種檢測修正、調(diào)節(jié)修正、控制裝置及電子修正機(jī)等自動化技術(shù)工具，自動檢測、監(jiān)督及控制整個受控對象或過程。 操縱系統(tǒng)由受控對象和檢測、控制器兩部分構(gòu)成。 在在控制中中主要發(fā)揮測量、比較、執(zhí)行三個作用。自動控制系統(tǒng)原理分塊圖、數(shù)字控制系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為數(shù)字控制器，實(shí)現(xiàn)對連續(xù)對象(或進(jìn)程)的閉環(huán)控制，故也被稱為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。(1)計(jì)程儀柱控制(2)精度高；(3)穩(wěn)定性好；(4)軟件復(fù)用；(5)時分控制；3 )男公關(guān)控