測(cè)控技術(shù) 第一章.ppt

1、測(cè)量控制技術(shù)，參考文獻(xiàn)：在測(cè)試和測(cè)量技術(shù)方面張騫，張小薊，在測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)，西工大講義王永生，電子測(cè)量學(xué)，西工大教材自動(dòng)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(cè)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(yáng)能、地?zé)崮茉?、海洋能源、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(kāi)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(chēng)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(guó)海洋來(lái)看，海洋是我國(guó)國(guó)土的重要組成部分。 海洋是國(guó)家資源的重要載體。 海洋是我國(guó)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(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。 我國(guó)的海洋開(kāi)發(fā)利用水平與我國(guó)海洋資源的擁有量和海洋大國(guó)的地位極不相稱(chēng)，海洋產(chǎn)業(yè)在整個(gè)國(guó)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(yáng)能宇宙航行機(jī)永久空間站深海開(kāi)采海水利用，二、電子情報(bào)技術(shù)和電子測(cè)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(dòng)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(chēng)。 IC的發(fā)展方向有通用超大規(guī)模集成電路(VLSI )、專(zhuān)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(gè)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(dòng)化技術(shù)是電子情報(bào)技術(shù)在測(cè)試和控制領(lǐng)域以及辦公自動(dòng)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(dòng)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(cè)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(cè)試技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)儀器智能化智能儀器測(cè)試的自動(dòng)化自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)(ATE )，3、測(cè)試技術(shù)的基本概念，1、測(cè)試技術(shù)和控制技術(shù)的綜合。 測(cè)試包括測(cè)量和測(cè)試，其基本塔斯克是準(zhǔn)確獲取被測(cè)殘奧儀表的信息。 控制是某一客觀事物的過(guò)程的支配或制約。 實(shí)際上，信號(hào)的獲取、分析和處理技術(shù)也可以歸結(jié)

6、為信號(hào)的測(cè)試和處理。 2、測(cè)量操縱系統(tǒng)的分類(lèi)，根據(jù)任務(wù)，測(cè)量操縱系統(tǒng)可分為三類(lèi)：?jiǎn)渭円詼y(cè)試或檢驗(yàn)為目的的測(cè)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(cè)量操縱系統(tǒng)是一門(mén)新興的技術(shù)，是自動(dòng)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(lái)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(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、生產(chǎn)過(guò)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(lèi)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域。 3、測(cè)試技術(shù)的基本概念、測(cè)試技術(shù)主要從被測(cè)的測(cè)量原理、測(cè)量方法、測(cè)量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理四個(gè)方面進(jìn)行研究。 (1)所謂測(cè)量原理，是根據(jù)什么樣的原

7、理和什么樣的效果來(lái)測(cè)量的，不同性質(zhì)的被測(cè)量是根據(jù)不同的原理來(lái)測(cè)量的，相同性質(zhì)的被測(cè)量也可以根據(jù)不同的原理來(lái)測(cè)量。 (2)測(cè)定方法是指在確定測(cè)定原理后，用什么樣的方法測(cè)定被測(cè)定或者得到被測(cè)定的方法。 常用的方法是直接測(cè)量和間接測(cè)量。 (3)測(cè)量系統(tǒng)決定測(cè)量原理和測(cè)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(hào)種類(lèi)，可以分為模擬計(jì)程儀式和數(shù)字式兩種測(cè)量系統(tǒng)。模擬計(jì)程儀式測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)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(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖像信息和語(yǔ)音，朝著多功能、大信息量、高度集成化、智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。 (4)數(shù)據(jù)處理測(cè)試獲得的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)科學(xué)處理以

8、獲得正確的測(cè)試結(jié)果，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)被測(cè)殘奧儀表的真值的最佳估計(jì)。 信號(hào)處理是指對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波變換、調(diào)制解調(diào)、識(shí)別、評(píng)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(hào)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(hào)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(hào)，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。 該方法是當(dāng)前信號(hào)處理的主流。 隨著新的殘奧儀表測(cè)量原理的出現(xiàn)，激光、紅外等新型檢測(cè)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(cè)試技術(shù)也越來(lái)越完善，目前，高速、實(shí)時(shí)、遙測(cè)、男低音、多信息、直接準(zhǔn)確地表示出被測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)外觀和動(dòng)態(tài)特征4、操縱系統(tǒng)的基本概念、控制，一般是指通過(guò)采用各種檢測(cè)修正、調(diào)節(jié)修正、控制裝置及電子修正機(jī)等自動(dòng)化技術(shù)工具，自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)督及控制整個(gè)受控對(duì)象或過(guò)程。 操縱系統(tǒng)由受控對(duì)象和檢測(cè)、控制器兩部分構(gòu)成。 在在控制中中主要發(fā)揮測(cè)量、比較、執(zhí)行三個(gè)作用。自動(dòng)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(duì)連續(xù)對(duì)象(或進(jìn)程)的閉環(huán)控制，故也被稱(chēng)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(shí)分控制；3 )男公關(guān)控