计算机控制技术8-4.ppt

1、第四节 抗电磁干扰的措施,在计算机控制系统中，经常存在电和磁的干扰，而使系统不能正常工作。 保证系统能正常和可靠的运行，必须采用各种减少电磁干扰影响的措施和方法。 抗干扰设计应遵循三个原则： 一是抑制干扰源，直接消除干扰产生的原因； 二是切断电磁干扰的传递途径，或者提高传递途径对电磁干扰的衰减作用，以消除干扰源和受扰系统之间的耦合； 三是加强受扰系统抵抗电磁干扰的能力，降低其对干扰信号的敏感度。,第四节 抗电磁干扰的措施一、干扰源及其和电路间的耦合,一、干扰源及其和电路间的耦合 常见的干扰源： 工业电器设备产生的电火花。 各种半导体变流电路 大功率电力负荷在电流发生变化时，引起的周围磁场的变化

2、 雷电和各种辐射 电源自身产生的干扰 电路之间通过分布电容的耦合产生的干扰 设备的机械振动产生的干扰 不同金属接触或联结，因热电效应产生的电压干扰,第四节 抗电磁干扰的措施一、干扰源及其和电路间的耦合,常见的干扰源： 接头间接触不良，由于电解作用产生的化学性质电压干扰。 电阻器的热噪声。 当外部的干扰源与系统电路的连线或元件之间，存在某种形式的耦合时，在电路中就会出现干扰电压。可能影响系统正常工作。下面是常见的几种耦合形式： 阻容耦合 磁耦合 静电耦合,第四节 抗电磁干扰的措施二、系统抗电磁干扰的措施,二、系统抗电磁干扰的措施 电源电路的抗干扰措施 采用交流稳压器 采用电源滤波器 电源变压器一

3、次侧、二次侧间应采用静电屏蔽措施 采用高性能的稳压电源 在计算机控制系统中，向继电器、信号指示灯等执行元件供电的变压器应与向计算机等供电的变压器分开 供电系统合理配线,第四节 抗电磁干扰的措施二、系统抗电磁干扰的措施,二、系统抗电磁干扰的措施 电源电路的抗干扰措施 良好的接地措施 放大器与信号源接地 电路及电路板接地 系统接地 信号线的屏蔽 对静态耦合的屏蔽 对磁耦合的屏蔽 印刷电路板的抗干扰措施,第四节 抗电磁干扰的措施二、系统抗电磁干扰的措施,二、系统抗电磁干扰的措施 印刷电路板的抗干扰措施 减小引线阻抗 合理设计地线 滤波 抑制引线间的相互干扰,第五节 控制系统的故障诊断,控制系统故障诊

4、断技术是综合利用现代控制理论、可靠性理论、数理统计、模糊集合理论和人工智能等多种学科理论和技术实现的。故障诊断研究的内容包括如下五个方面： 故障建模 按照先验信息和输入输出关系，建立系统故障的数学模型和物理模型，以作为故障检测与诊断的依据。 故障检测 系统运行时，对故障进行在线检测和报警。 故障分离 系统发生意外故障后，从各种现象中快速确定故障发生部位。 故障评定 评估确定系统故障的原因、程度，对系统工作性能的影响和发展趋势。 故障补偿 提供与故障相对应的补偿方法和措施，抑制和消除故障影响，使系统恢复正常工况。,第五节 控制系统的故障诊断一、故障诊断方法简介,一、故障诊断方法简介 故障诊断技术

5、已经成为自动控制领域中的一个研究分支。目前主要的方法有如下几种： 1冗余方法 硬件冗余是故障诊断的一种常用方法，它采取直接表决的方式，来判断是否发生了故障。 2参数估计方法 当系统的故障可引起系统参数的显著变化时，可用参数估计方法来实现故障诊断。采用这种方法时，先确定一个系统参数的置信区域，当参数的估计值超出这个区域时，则认为系统发生了故障。,第五节 控制系统的故障诊断一、故障诊断方法简介,3状态估计方法 发生故障时，系统的状态将偏离正常值的范围，因此可用Kalman滤波器求出系统状态的最优估计，然后根据状态估计值出现的差异确定系统故障。 4基于专家系统的故障诊断 专家系统由知识库和推理机两部分组成。知识库中存储着从专家那里得到的关于某个领域的专门知识。推理机具有进行推理的能力，能够根据知识库中的知识推导出结论。根据控制系统运行时的信息，利用知识库中存放的知识进行推理判断，确定系统工作是否正常。,第五节 控制系统的故障诊断 二、计算机控制系统在线故障检测方法,几种在线故障检测方法 程序监视器又名看门狗 是监视程序的执行，当暂时故障或干扰使程序的执行脱离了程序区，监视器可立即发现并做出处理。 奇偶校验 能够在线检测内存读写过程中的故障 DA、AD转换器故障检测 可由软件控制定时向DA输