微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)第14章-微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用課件

1、第 14 章 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 本章主要內(nèi)容14.1 概述 14.2 在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 14.3 微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的變速系統(tǒng) 14.4 軋鋼作業(yè)微機(jī)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)14.5 在生物科學(xué)中的應(yīng)用14.6 在臨床醫(yī)療儀器中的應(yīng)用1. 檢測(cè)控制型 14.1 概述檢測(cè)信息通過(guò)微機(jī)處理后，輸出給執(zhí)行結(jié)構(gòu)，目的是控制對(duì)象。如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)如果是開(kāi)關(guān)式的，則微機(jī)只要輸出開(kāi)關(guān)量(如繼電器)即可。如執(zhí)行機(jī)構(gòu)是連續(xù)式的，則微機(jī)要經(jīng)過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(D/A)才能產(chǎn)生連續(xù)控制量(如電壓或電流量)。 指輸入數(shù)據(jù)量比較多(如：數(shù)百，甚至成千上萬(wàn)的數(shù)據(jù))，而且需要經(jīng)過(guò)一定規(guī)律進(jìn)行分類、排列(列表)、折算(如線性化)、換算(如求均值

2、、方差等)，然后送入有關(guān)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行繁雜運(yùn)算的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)的處理方法有離線處理和在線處理。 2. 數(shù)據(jù)處理型 14.1 概述 即以上二者的復(fù)合型式。一方面既有很多數(shù)據(jù)輸入，并進(jìn)行相應(yīng)的處理；另一方面又要根據(jù)處理的結(jié)果去控制相應(yīng)的裝置，以達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的預(yù)期目的。14.2.1 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成14.2 在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用14.2.2 在多對(duì)象檢測(cè)及控制系統(tǒng)中 的應(yīng)用14.2 在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用控制對(duì)象特點(diǎn)是大慣性、長(zhǎng)純滯后。在這樣的生產(chǎn)過(guò)程中，狀態(tài)的變化和過(guò)程變量的反應(yīng)都是比較慢的。 14.2.3 在過(guò)程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用14.2 在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用常采用PID調(diào)節(jié)器作為系統(tǒng)的控制核心

3、。PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定必須與控制對(duì)象的固有特性(時(shí)間常數(shù)及滯后時(shí)間)相適應(yīng)，而不同對(duì)象的固有特性相差甚大以致調(diào)節(jié)器參數(shù)整定范圍也必須很大。采用采用微型計(jì)算機(jī)作為控制核心 。例如：干燥道的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 14.2.3 在過(guò)程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用14.2.3 在過(guò)程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用14.2.3 在過(guò)程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 14.3 微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的變速系統(tǒng)2. 調(diào)速原理 14.3 微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的變速系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)是靠輸入電脈沖工作的。它有多種不同的工作模式。以110BE001型三相步進(jìn)電機(jī)為例，采用三相六拍工作方式。 系統(tǒng)應(yīng)規(guī)定規(guī)定最大行程、調(diào)速范圍、脈沖當(dāng)量、正向變速級(jí)數(shù)、加減速級(jí)數(shù)

4、等。 應(yīng)用程序分為：初始化主程序、顯示子程序、BCD碼到十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換子程序、中斷服務(wù)程序等。 14.3 微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的變速系統(tǒng)3. 程序設(shè)計(jì) 1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14.4 軋鋼作業(yè)微機(jī)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)主要功能 ：14.4 軋鋼作業(yè)微機(jī)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)（1）產(chǎn)量參數(shù)的采集、匯總、顯示、打印 （2）記錄每根鋼的軋制時(shí)間 （3）對(duì)初軋溫度的顯示、報(bào)警和控制（4）實(shí)現(xiàn)部分輥道的自動(dòng)控制（5）主電機(jī)啟停時(shí)間的打印記錄（6）計(jì)數(shù)甩鋼、作業(yè)率、平均小時(shí)產(chǎn)量（7）打印原始記錄（1）紅外雙色調(diào)溫儀 HWSG型紅外雙色測(cè)溫儀 （2）熱金屬檢測(cè)器 GHJ-3型光導(dǎo)纖維熱金屬位置檢測(cè)儀 （3）光電耦合器（4）8088微機(jī)電源系統(tǒng)

5、（5）報(bào)警電路（6）自動(dòng)卷紙器硬件配置 ：14.4 軋鋼作業(yè)微機(jī)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)生物學(xué)研究包括從呼吸毒理學(xué)到植物生理學(xué)，采用多種類型的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)一般要長(zhǎng)期進(jìn)行，有的要進(jìn)行14a之久。例如，對(duì)l 20條狗吸入不同劑量钚的情況，持續(xù)時(shí)間是5a。在這段時(shí)間內(nèi)，要進(jìn)行廣泛的測(cè)試，諸如狗的血樣氣體色譜分析、呼吸率和呼吸量等測(cè)試，該實(shí)驗(yàn)很復(fù)雜，它要求有如軟磁盤或硬磁盤之類的海量存儲(chǔ)器，一次記錄幾天的數(shù)據(jù)，有如通過(guò)電話線傳輸?shù)拇型ㄐ?，將積累的數(shù)據(jù)送到中央計(jì)算機(jī)，有CRT顯示器顯示呼吸參量的直方圖等等。 14.5 在生命科學(xué)中的應(yīng)用呼吸率根據(jù)計(jì)算兩次呼吸之間的時(shí)間間隔來(lái)決定，呼吸量則要將外部模擬量通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換由微機(jī)測(cè)量。由于使用微機(jī)，實(shí)驗(yàn)工作可在通宵無(wú)人陪伴的情況下自動(dòng)進(jìn)行。 超聲波在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，由于它的無(wú)損傷性以及使用中很少有危險(xiǎn)性，因而特別引人注目。 使用范圍從普通試管的超聲洗滌到高度復(fù)雜的心臟先天缺陷診斷。 在臨床醫(yī)療設(shè)備中普遍使用的超聲技術(shù)，從方法學(xué)上說(shuō)，它仍然是定性的。定量計(jì)算就是要依據(jù)多