計(jì)算機(jī)控制技術(shù)8-4.ppt

1、第四節(jié) 抗電磁干擾的措施,在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，經(jīng)常存在電和磁的干擾，而使系統(tǒng)不能正常工作。 保證系統(tǒng)能正常和可靠的運(yùn)行，必須采用各種減少電磁干擾影響的措施和方法。 抗干擾設(shè)計(jì)應(yīng)遵循三個(gè)原則： 一是抑制干擾源，直接消除干擾產(chǎn)生的原因； 二是切斷電磁干擾的傳遞途徑，或者提高傳遞途徑對(duì)電磁干擾的衰減作用，以消除干擾源和受擾系統(tǒng)之間的耦合； 三是加強(qiáng)受擾系統(tǒng)抵抗電磁干擾的能力，降低其對(duì)干擾信號(hào)的敏感度。,第四節(jié) 抗電磁干擾的措施一、干擾源及其和電路間的耦合,一、干擾源及其和電路間的耦合 常見的干擾源： 工業(yè)電器設(shè)備產(chǎn)生的電火花。 各種半導(dǎo)體變流電路 大功率電力負(fù)荷在電流發(fā)生變化時(shí)，引起的周圍磁場(chǎng)的變化

2、 雷電和各種輻射 電源自身產(chǎn)生的干擾 電路之間通過(guò)分布電容的耦合產(chǎn)生的干擾 設(shè)備的機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的干擾 不同金屬接觸或聯(lián)結(jié)，因熱電效應(yīng)產(chǎn)生的電壓干擾,第四節(jié) 抗電磁干擾的措施一、干擾源及其和電路間的耦合,常見的干擾源： 接頭間接觸不良，由于電解作用產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)電壓干擾。 電阻器的熱噪聲。 當(dāng)外部的干擾源與系統(tǒng)電路的連線或元件之間，存在某種形式的耦合時(shí)，在電路中就會(huì)出現(xiàn)干擾電壓?？赡苡绊懴到y(tǒng)正常工作。下面是常見的幾種耦合形式： 阻容耦合 磁耦合 靜電耦合,第四節(jié) 抗電磁干擾的措施二、系統(tǒng)抗電磁干擾的措施,二、系統(tǒng)抗電磁干擾的措施 電源電路的抗干擾措施 采用交流穩(wěn)壓器 采用電源濾波器 電源變壓器一

3、次側(cè)、二次側(cè)間應(yīng)采用靜電屏蔽措施 采用高性能的穩(wěn)壓電源 在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，向繼電器、信號(hào)指示燈等執(zhí)行元件供電的變壓器應(yīng)與向計(jì)算機(jī)等供電的變壓器分開 供電系統(tǒng)合理配線,第四節(jié) 抗電磁干擾的措施二、系統(tǒng)抗電磁干擾的措施,二、系統(tǒng)抗電磁干擾的措施 電源電路的抗干擾措施 良好的接地措施 放大器與信號(hào)源接地 電路及電路板接地 系統(tǒng)接地 信號(hào)線的屏蔽 對(duì)靜態(tài)耦合的屏蔽 對(duì)磁耦合的屏蔽 印刷電路板的抗干擾措施,第四節(jié) 抗電磁干擾的措施二、系統(tǒng)抗電磁干擾的措施,二、系統(tǒng)抗電磁干擾的措施 印刷電路板的抗干擾措施 減小引線阻抗 合理設(shè)計(jì)地線 濾波 抑制引線間的相互干擾,第五節(jié) 控制系統(tǒng)的故障診斷,控制系統(tǒng)故障診

4、斷技術(shù)是綜合利用現(xiàn)代控制理論、可靠性理論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模糊集合理論和人工智能等多種學(xué)科理論和技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。故障診斷研究的內(nèi)容包括如下五個(gè)方面： 故障建模 按照先驗(yàn)信息和輸入輸出關(guān)系，建立系統(tǒng)故障的數(shù)學(xué)模型和物理模型，以作為故障檢測(cè)與診斷的依據(jù)。 故障檢測(cè) 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)故障進(jìn)行在線檢測(cè)和報(bào)警。 故障分離 系統(tǒng)發(fā)生意外故障后，從各種現(xiàn)象中快速確定故障發(fā)生部位。 故障評(píng)定 評(píng)估確定系統(tǒng)故障的原因、程度，對(duì)系統(tǒng)工作性能的影響和發(fā)展趨勢(shì)。 故障補(bǔ)償 提供與故障相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償方法和措施，抑制和消除故障影響，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工況。,第五節(jié) 控制系統(tǒng)的故障診斷一、故障診斷方法簡(jiǎn)介,一、故障診斷方法簡(jiǎn)介 故障診斷技術(shù)

5、已經(jīng)成為自動(dòng)控制領(lǐng)域中的一個(gè)研究分支。目前主要的方法有如下幾種： 1冗余方法 硬件冗余是故障診斷的一種常用方法，它采取直接表決的方式，來(lái)判斷是否發(fā)生了故障。 2參數(shù)估計(jì)方法 當(dāng)系統(tǒng)的故障可引起系統(tǒng)參數(shù)的顯著變化時(shí)，可用參數(shù)估計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)故障診斷。采用這種方法時(shí)，先確定一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)的置信區(qū)域，當(dāng)參數(shù)的估計(jì)值超出這個(gè)區(qū)域時(shí)，則認(rèn)為系統(tǒng)發(fā)生了故障。,第五節(jié) 控制系統(tǒng)的故障診斷一、故障診斷方法簡(jiǎn)介,3狀態(tài)估計(jì)方法 發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)的狀態(tài)將偏離正常值的范圍，因此可用Kalman濾波器求出系統(tǒng)狀態(tài)的最優(yōu)估計(jì)，然后根據(jù)狀態(tài)估計(jì)值出現(xiàn)的差異確定系統(tǒng)故障。 4基于專家系統(tǒng)的故障診斷 專家系統(tǒng)由知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)兩部分組成。知識(shí)庫(kù)中存儲(chǔ)著從專家那里得到的關(guān)于某個(gè)領(lǐng)域的專門知識(shí)。推理機(jī)具有進(jìn)行推理的能力，能夠根據(jù)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)推導(dǎo)出結(jié)論。根據(jù)控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的信息，利用知識(shí)庫(kù)中存放的知識(shí)進(jìn)行推理判斷，確定系統(tǒng)工作是否正常。,第五節(jié) 控制系統(tǒng)的故障診斷 二、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在線故障檢測(cè)方法,幾種在線故障檢測(cè)方法 程序監(jiān)視器又名看門狗 是監(jiān)視程序的執(zhí)行，當(dāng)暫時(shí)故障或干擾使程序的執(zhí)行脫離了程序區(qū)，監(jiān)視器可立即發(fā)現(xiàn)并做出處理。 奇偶校驗(yàn) 能夠在線檢測(cè)內(nèi)存讀寫過(guò)程中的故障 DA、AD轉(zhuǎn)換器故障檢測(cè) 可由軟件控制定時(shí)向DA輸