計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)范文

 

伴隨網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)走進(jìn)了千家萬戶，由此而誕生了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。電子控制技術(shù)是涉及電子信息、自動(dòng)控制等多學(xué)科綜合為一體的復(fù)雜技術(shù)。

 

電子控制技術(shù)主要是通過獲取數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存并處理有效數(shù)據(jù)，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效調(diào)控，此過程可實(shí)現(xiàn)在減少人力成本的同時(shí)，提高工作效率和準(zhǔn)確度。因此計(jì)算機(jī)電子控制技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的作用不可小覷，并會(huì)進(jìn)一步發(fā)展和提高。

 

1 電子控制技術(shù)分析

 

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過程兩大部分即軟件和硬件。硬件部分由計(jì)算機(jī)、過程輸入輸出接口、人機(jī)接口、外部存儲(chǔ)器等組成，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的聯(lián)絡(luò)和控制。軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件，是可以完成各種功能程序的計(jì)算機(jī)總和。從控制系統(tǒng)功能和目的來說，操作指導(dǎo)、直接數(shù)字、監(jiān)督控制、分布及現(xiàn)場(chǎng)總裝等組成了計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)。

 

1.1 電子控制技術(shù)概況介紹

 

自動(dòng)控制技術(shù)是把人類從復(fù)雜繁瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來，而設(shè)備還能按照預(yù)先設(shè)定的要求自覺運(yùn)轉(zhuǎn)，并可提高控制效率。計(jì)算機(jī)的一些控制設(shè)備被電子控制設(shè)備所代替，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效控制和調(diào)節(jié)，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸、接收處理功能可以使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定高效運(yùn)行。從而使計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)通過對(duì)硬件、軟件兩大核心板塊的控制來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

 

1.2 電子控制技術(shù)歷程

 

在二十世紀(jì)六十年代，美國(guó)率先將計(jì)算機(jī)用于工業(yè)生產(chǎn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)中，使計(jì)算機(jī)控制技術(shù)得到應(yīng)用，因局限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)揮的作用并不大，滿足不了工業(yè)生產(chǎn)的需要，穩(wěn)定性方面存在著缺陷，還需通過虛構(gòu)的方式實(shí)現(xiàn)控制，伴隨科技水平的進(jìn)步，半導(dǎo)體材料被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性得到了很大提高。隨電子控制技術(shù)的發(fā)展，二十世紀(jì)八十年代，DSC系統(tǒng)出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有所提高。

 

到了二十世紀(jì)九十年代，F(xiàn)CS系統(tǒng)誕生，節(jié)約了很大成本，互聯(lián)網(wǎng)體系真正出現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用。

 

2 技術(shù)現(xiàn)狀分析

 

計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過程中，存在很多形式的干擾因素，這些干擾因素致使計(jì)算機(jī)在組裝完畢后仍存在問題，而影響正常程序的進(jìn)行，不能正常被使用，主要是以下幾個(gè)因素所致。

 

2.1 干擾源

 

高壓輸電線路及電器設(shè)備、電波、雷電等均能產(chǎn)生電磁場(chǎng)，以及天體產(chǎn)生的電磁波，使電磁場(chǎng)在其范圍內(nèi)的傳播引起空間感應(yīng)效應(yīng)，空間感應(yīng)又會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。計(jì)算機(jī)的過程通道也會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生干擾，設(shè)置在主機(jī)和過程通道的公共地線可有效減弱計(jì)算機(jī)過程通道的干擾。計(jì)算機(jī)本身使用的交流供電網(wǎng)也是系統(tǒng)干擾一個(gè)因素，計(jì)算機(jī)在完成供電過程時(shí)，會(huì)受電網(wǎng)頻率的影響而產(chǎn)生干擾。信號(hào)傳輸過程中，由于存在著電位差，電信號(hào)的傳播受到阻力影響，信號(hào)傳輸緩慢。相對(duì)傳播距離較遠(yuǎn)的線路，電流按既定的速度傳播過程中，產(chǎn)生了電波，入射波和反射波因終端阻抗和波阻抗不一致，而使入射波和反射波在達(dá)到終端時(shí)，產(chǎn)生反射，反射的頻繁進(jìn)行，導(dǎo)致波形和信號(hào)受到影響產(chǎn)生了脈沖干擾。電流波和電壓波的傳輸速度也制約著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

 

2.2 減弱硬件干擾采用方法

 

對(duì)影響計(jì)算機(jī)的核心兩大部件：硬件和軟件正常運(yùn)行的情況，采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)解決方案來進(jìn)行。

 

減少硬件干擾，先從硬件的干擾源、類型及種類上確定分析對(duì)控制系統(tǒng)的干擾，依據(jù)不同的干擾因素，采用不同抗干擾方法，通過排除電磁場(chǎng)、過程通道、電波等因素的干擾，使計(jì)算機(jī)硬件抗干擾效果顯著提高。

 

2.3 減弱軟件干擾采用方法

 

減小軟件干擾，要對(duì)軟件系統(tǒng)的干擾濾波、PC值、陷阱等進(jìn)行有效控制和處理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在對(duì)數(shù)字進(jìn)行有效處理時(shí)，數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸中濾波會(huì)產(chǎn)生干擾，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行多次采集可以減弱濾波的影響。

 

計(jì)算機(jī)的中央處理器CPU工作時(shí)序受到損壞時(shí)，PC值會(huì)受到很大影響，可以通過人工輸入指令NOP的方式，當(dāng)程序出現(xiàn)故障，該指令能及時(shí)準(zhǔn)確調(diào)整正確軌道的PC值，避免或減弱PC值對(duì)軟件系統(tǒng)的干擾。另外可以利用軟件陷阱的非程序區(qū)間防置，使CPU提供的中斷或復(fù)位命令被強(qiáng)行引導(dǎo)到指定位置，有效控制計(jì)算機(jī)程度的正常運(yùn)用。

 

3 應(yīng)用

 

3.1 應(yīng)用于機(jī)電一體化中

 

電子與機(jī)械裝置綜合的計(jì)算機(jī)體系組成了機(jī)電一體化系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將電子與機(jī)械控制完美結(jié)合，在降低人力成本的同時(shí)，縮短了工作時(shí)間，提高了工作效率。

 

3.2 應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中

 

在實(shí)際生產(chǎn)中，通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，預(yù)先設(shè)定好程序，完成某個(gè)危險(xiǎn)復(fù)雜的環(huán)節(jié)的控制或操作，也可以用于人員對(duì)某一工序間的工序控制和監(jiān)督。

 

3.3 應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中

 

通過對(duì)作業(yè)中機(jī)器的監(jiān)控，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定程序，調(diào)入數(shù)據(jù)，獲得語言等信息，這些信息通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件轉(zhuǎn)換或傳輸，使用者可方便按指令需求進(jìn)行操作。

 

4 未來發(fā)展趨勢(shì)

 

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代的飛速發(fā)展，集計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、信息于一體的綜合技術(shù)，會(huì)在技術(shù)穩(wěn)定成熟的基礎(chǔ)上，走向智能化、綜合化、數(shù)字化計(jì)算機(jī)電子控制和技術(shù)也會(huì)應(yīng)用到人們的工作、學(xué)習(xí)、生活中，農(nóng)業(yè)的進(jìn)步、工業(yè)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)家的強(qiáng)大都會(huì)與電子技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。在節(jié)約了人力、物力、財(cái)力的成本基礎(chǔ)上，縮短了時(shí)間和距離，因此其應(yīng)用前景更加美好。

 

5 結(jié)語

 

二十世紀(jì)中葉產(chǎn)生的電子控制技術(shù)廣泛發(fā)展的今天，國(guó)家跟應(yīng)加大投資力度，制定相應(yīng)的改革和調(diào)整措施，積極鼓勵(lì)和推廣電子控制技術(shù)的發(fā)展。在計(jì)算機(jī)參與更廣泛的現(xiàn)代科技信息時(shí)代中，更高性能穩(wěn)定性、智能化的計(jì)算機(jī)電子控制系統(tǒng)還有待進(jìn)一步完善和發(fā)展。

第2篇：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)范文

關(guān)鍵字： 開關(guān)電源； 模糊PID控制； DSP； 電源控制算法

中圖分類號(hào)： TN79?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）21?0149?03

Design and control algorithm of switching power supply with DSP digital control

ZHANG Guo?long， ZHENG Chen?yao

（Detachment 93， Unit 91388 of PLA， Zhanjiang 524022， China）

Abstract： A technology of DSP digital processing combined with fuzzy PID control is proposed in this paper， and ?an intelligent switching power with fast response and high efficiency was designed to make the switching power supply be small， intelligent， etc. Through the cooperation of the external EMI filtering circuit， optical isolation and protection circuit， the power grid pollution caused by switching power supply was solved， this switching power supply which may be damaged by temperature and other uncertain factors was protected. This control algorithm of switching power supply is advanced， its design is reasonable and it has strong reference value for engineering application.

Keywords： switching power supply； fuzzy PID control； DSP； power supply control algorithm

近年來，隨著電力電子技術(shù)高速發(fā)展，開關(guān)電源得到廣泛應(yīng)用，普通模擬開關(guān)電源逐漸顯示出其不足之處：采用模擬器件會(huì)導(dǎo)致元器件比較多，分散性大，穩(wěn)定性差；設(shè)計(jì)缺乏靈活性，不便于修改，調(diào)試不方便，控制不靈活，無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法。為設(shè)計(jì)出更精確、響應(yīng)速度更快、效率更高、體積更小的開關(guān)電源，開關(guān)電源設(shè)計(jì)人員采用數(shù)字化電路與開關(guān)電源相結(jié)合來設(shè)計(jì)數(shù)字化開關(guān)電源。以DSP系統(tǒng)為基礎(chǔ)的開關(guān)電源電路簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，性能卓越，功能齊全。DSP系統(tǒng)具有較高的計(jì)算與控制能力，利用DSP進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行運(yùn)算，可以有效抑制或消除各個(gè)功能模塊間相互干擾，提高開關(guān)電源輸出電壓的穩(wěn)定性和精度。本文將重點(diǎn)分析和討論利用DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)開關(guān)電源的實(shí)現(xiàn)方法和控制算法。

1 基于DSP控制的實(shí)現(xiàn)方法

DSP系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源控制電路，是開關(guān)電源的控制核心電路，可以有效利用DSP系統(tǒng)的高速性、可編程性、可靠性等特點(diǎn)，結(jié)合相應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)特定功能，可為開關(guān)電源輸出質(zhì)量好、頻率和幅值可以任意改變的控制信號(hào)。圖1為采用DSP系統(tǒng)的控制電路開關(guān)變頻電源基本控制硬件框圖。

圖1 開關(guān)變頻電源基本控制硬件框圖

開關(guān)電源采用高頻SPWM技術(shù)和普通電壓逆變電路，DSP系統(tǒng)與IGBT功率模塊構(gòu)成全數(shù)字控制電路。輸出的電壓和電感電流經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成DSP所需要的電平，連接至DSP的A/D單元進(jìn)行模數(shù)變換；控制輸入單元輸入需要的電壓值及頻率值，從而得到逆變電路的基準(zhǔn)電壓。

DSP系統(tǒng)經(jīng)過特點(diǎn)算法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算后會(huì)產(chǎn)生一定死區(qū)的控制信號(hào)。由于輸出的數(shù)字PWM控制信號(hào)不足以驅(qū)動(dòng)IGBT開關(guān)管，需要經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路對(duì)開關(guān)管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。DSP芯片具有較高的采樣速度和運(yùn)算速度，可以快速地進(jìn)行各種復(fù)雜的運(yùn)算對(duì)電源進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)較高的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)壓精度。為了有效保護(hù)開關(guān)電源器件，防止出現(xiàn)過壓、欠壓、過載等情況，系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了保護(hù)電路，一旦出現(xiàn)故障，DSP控制系統(tǒng)封鎖PWM脈沖控制信號(hào)，切斷開關(guān)電源電壓輸出。

2 開關(guān)電源基本控制算法

2.1 PID控制

開關(guān)電源的數(shù)字化控制需要進(jìn)行一定的控制算法來產(chǎn)生控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)控制規(guī)律。數(shù)字開關(guān)電源控制最初是借鑒模擬控制原理，通過數(shù)字化實(shí)現(xiàn)模擬控制信號(hào)。PID算法在數(shù)字控制中應(yīng)用比較廣泛，它具有原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、適用面廣、控制參數(shù)相互獨(dú)立、參數(shù)的選定比較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

PID控制是應(yīng)用最廣泛的控制規(guī)律。圖2為常規(guī)PID控制原理圖，系統(tǒng)由PID控制器與被控對(duì)象組成。PID控制器是一種線性控制器，它根據(jù)給定值[r（t）]與實(shí)際輸出值[y（t）]構(gòu)成的控制偏差[e（t）]來計(jì)算：

[e（t）=r（t）-y（t）] （1）

將偏差的比例[P、]積分[I]和微分[D]通過線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。其控制規(guī)律為：

[u（t）=KPe（t）+1TI0te（t）+TDde（t）dt] （2）

或?qū)懗蓚鬟f函數(shù)的形式：

[G（s）=U（s）E（s）=KP1+1TIS+TDS] （3）

式中：[Kp]為比例系數(shù)；[TI]為積分時(shí)間常數(shù)；[TD]為微分時(shí)間常數(shù)。

圖2 PID控制框圖

數(shù)字PID控制是一種采樣控制，它只能根據(jù)采用時(shí)刻的偏差值計(jì)算控制量。因此，連續(xù)域PID控制算法不能直接使用，需要采用離散化方法。數(shù)字PID控制算法又分為位置式PID控制算法和增量式PID控制算法，還有一些微分先行法和帶死區(qū)的PID控制算法等。

2.2 模糊PID控制算法

目前，開關(guān)電源的各種應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)電源的動(dòng)態(tài)性能提出了越來越高的要求，其中電壓超調(diào)與恢復(fù)時(shí)間是重要指標(biāo)。負(fù)載的變化或者輸入電壓的變化引起輸出電壓變化，而輸出電壓值取決于濾波器和控制策略。由于開關(guān)變換器為一個(gè)時(shí)變、非線性系統(tǒng)，無法建立精確的數(shù)字模型。而模糊PID控制算法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要建立準(zhǔn)確的變換器數(shù)字模型，非常適合DC?DC變換器的強(qiáng)非線性。自適應(yīng)的模糊控制可以保證控制系統(tǒng)的信號(hào)穩(wěn)定性。

模糊控制器是以誤差量化因子[e]和誤差變化率量化因子[ec]作為輸入，利用模糊控制規(guī)律自整定找出PID控制器三參數(shù)[KP，][KI，][KD]與和之間的模糊關(guān)系。模糊PID控制原理框圖如圖3所示。

圖3 模糊控制原理框圖

取[e]和[ec]為輸入語言變量，每個(gè)語言變量取“大、中、小”三個(gè)詞匯來描述輸入輸出變量的狀態(tài)。模糊推理的模糊規(guī)則一般形式為：

If [e=Ai]and [ec=Bj]then[Δu=Ci]

其中[Ai，][Bj，][Ci]為其理論上的語言值。

上述規(guī)則可以用一個(gè)模糊關(guān)系矩陣來描述：

[R=i，jAi×Bj×Ci]

根據(jù)各模糊子集的隸屬度幅值表和各參數(shù)模糊控制規(guī)則，應(yīng)用模糊合成推理設(shè)計(jì)PID參數(shù)的模糊矩陣得到[KP，][KI，][KD]參數(shù)調(diào)整算式如下：

[KP=K′P+ei，ecj×KuP]

[KI=K′I+ei，ecj×KuI] （4）

[KD=K′D+ei，ecj×KuD]

式中：[KP，][KI，][KD]是PID控制參數(shù)，[{e，ec}]是誤差[e]和誤差變化率[ec]對(duì)應(yīng)控制表中的值，它需要查控制表得到。[KuP，][KuI，][KuD]作為修正系統(tǒng)，在控制過程中，控制系統(tǒng)通過對(duì)模糊邏輯規(guī)則的結(jié)果處理、查表和運(yùn)算，完成PID參數(shù)的在線自校正。

3 系統(tǒng)硬件及關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)

3.1 硬件主體

本文設(shè)計(jì)的開關(guān)電源主要是將開關(guān)電源優(yōu)良特性和DSP系統(tǒng)精細(xì)化控制相結(jié)合。開關(guān)電源采用反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括EMI濾波電路、整流/直流平波電路、控制器、信號(hào)采樣、PWM驅(qū)動(dòng)、鍵盤及顯示部件組成，力求使開關(guān)電源具有高效低耗、便攜化、負(fù)載輸出穩(wěn)定、電路保護(hù)可靠、電網(wǎng)寬電壓輸入、電網(wǎng)污染小等特點(diǎn)。圖4為硬件系統(tǒng)主體設(shè)計(jì)示意圖。

圖4 系統(tǒng)主體設(shè)計(jì)示意圖

3.2 輸出電壓檢測(cè)隔離設(shè)計(jì)

開關(guān)電源輸出電壓檢測(cè)過程中對(duì)控制電路的隔離保護(hù)是非常必要的，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)控制電路的安全工作，而且避免了將輸出電路的噪聲引入控制電路中。電壓檢測(cè)電路與控制電路隔離保護(hù)采用光耦合器進(jìn)行隔離，它由發(fā)光二極管LED、輸出光電二極管PD組成。光耦合器在開關(guān)電源的主振回路與輸出采樣之間進(jìn)行電氣隔離，并為電源穩(wěn)壓控制電路提供信號(hào)通路。

3.3 EMI濾波器設(shè)計(jì)

開關(guān)電源在正常工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生傳導(dǎo)噪聲和輻射噪聲，毫無疑問噪聲主要產(chǎn)生于電源開關(guān)過程。開關(guān)過程中包含了最大的功率以及最大的電壓變化率dV/dt，同時(shí)也包括了最高頻率成分。噪聲的存在將污染電力線路，影響周圍精密電子儀器的運(yùn)行，比如設(shè)計(jì)濾波器。EMI濾波器是一種由電感、電容組成的低通濾波器，它允許直流或者工頻信號(hào)通過，對(duì)頻率較高的其他信號(hào)有較大的衰減作用。圖5為EMI濾波模型，濾波器的基本結(jié)構(gòu)就是一個(gè)分離的二階LC濾波器，其取值原則就是在最小的體積下可以獲得期望的抑制效果。在濾波器模型中還有一個(gè)額外的高頻LC濾波器；高頻濾波器當(dāng)寄生參數(shù)使得前面的LC濾波器性能變差時(shí)，用來抑制這些高頻噪聲。

圖5 EMI濾波器模型

3.4 高溫保護(hù)電路

開關(guān)電源在設(shè)計(jì)中由于轉(zhuǎn)換效率不同，將部分能量以熱量輻射。溫度升高將影響系統(tǒng)正常工作甚至產(chǎn)生人身危險(xiǎn)，為了保證系統(tǒng)安全，開關(guān)電源工作時(shí)溫度需要實(shí)時(shí)監(jiān)控。圖6為溫度采集電路部分電路圖。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到溫度過高時(shí)，控制模塊立即關(guān)斷開關(guān)電源輸出，待系統(tǒng)溫度達(dá)到工作溫度范圍后開始繼續(xù)工作。

圖6 溫度采集電路

4 開關(guān)電源性能分析

本文采用反激式開關(guān)電源和模糊PID控制算法進(jìn)行仿真。反激式開關(guān)電源的等效模型傳遞函數(shù)為：

[U（S）d（s）=K1s+K2B1s2+B2s+B3] （5）

式中：[K1，][K2，][B1，][B2，][B3]為系統(tǒng)比例系數(shù)，由開關(guān)電源電器元件參數(shù)決定。

模糊PID控制器由系統(tǒng)誤差[e]和誤差變化率[ec]為輸入，通過不同時(shí)刻的[e]和[ec]值，利用模糊控制規(guī)則在線對(duì)PID控制器參數(shù)[KP，][KI，][KD]參數(shù)進(jìn)行修改。模糊PID控制系統(tǒng)組成如圖7，圖8所示，階躍響應(yīng)曲線如圖9所示。

圖7 模糊控制PID控制系統(tǒng)組成

圖8 誤差[e]和誤差變化率[ec]的隸屬函數(shù)

本設(shè)計(jì)開關(guān)電源把DSP完美融入到開關(guān)電源設(shè)計(jì)中，充分利用了DSP系統(tǒng)快速運(yùn)算能力，采用模糊控制算法使開關(guān)電源控制智能化，電源快速達(dá)到穩(wěn)定輸出，提高了抗負(fù)載擾動(dòng)能力。

圖9 系統(tǒng)階躍響應(yīng)

5 結(jié) 論

本系統(tǒng)將DSP作為開關(guān)電源控制單元，應(yīng)用模糊PID控制算法，使開關(guān)電源和DSP系統(tǒng)完美配合工作。利用了DSP快速處理能力特點(diǎn)產(chǎn)生開關(guān)電源PWM控制信號(hào)，對(duì)開關(guān)電源輸出進(jìn)行精確控制，提高了開關(guān)電源輸出精度和轉(zhuǎn)換效率，使開關(guān)電源控制實(shí)現(xiàn)智能化；能夠按照負(fù)載情況進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，使電源達(dá)到快速穩(wěn)定輸出；同時(shí)利用DSP資源設(shè)計(jì)完成開關(guān)電源顯控單元及保護(hù)模塊，提高了開關(guān)電源操作性和安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] LENK R.實(shí)用開關(guān)電源設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2006.

[2] 張占松，蔡宣三.開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，1998.

[3] 趙同賀，劉軍.開關(guān)電源設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[4] 許邦建，唐濤.DSP處理器算法概論[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2012.

第3篇：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；控制技術(shù)；自動(dòng)化生產(chǎn)

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 (2012) 06-0111-01

計(jì)算機(jī)控制就是用計(jì)算機(jī)對(duì)一個(gè)設(shè)備動(dòng)向全程操控。在電腦操控體系中，用計(jì)算數(shù)據(jù)系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)，他是替代常規(guī)的生產(chǎn)系統(tǒng)的一個(gè)新方向，它改變了人們對(duì)自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)，是一種革新。

一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程

計(jì)算機(jī)控制體系的軟件和硬件的組織構(gòu)造是根據(jù)它聯(lián)系的設(shè)備不一樣，有所改變的，他們的組織結(jié)構(gòu)大致是一樣地，可以涉及到系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制任務(wù)，軟件設(shè)計(jì)等。

（一）系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

我們依據(jù)體系設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，對(duì)體系的軟件，硬件它們的構(gòu)造再考察它的要求，推算出合適它的的系統(tǒng)，組成一個(gè)新的系統(tǒng)。再時(shí)間很緊張的時(shí)候可以拿現(xiàn)場(chǎng)的配件組合，再設(shè)計(jì)費(fèi)用不到位的時(shí)候工作人員可以組織自己設(shè)計(jì)的模式，但是要注意化風(fēng)好軟件和硬件的價(jià)格及時(shí)間，控制體系結(jié)構(gòu)它的概括微型的處理器、存儲(chǔ)器、選擇好接線口、傳感器、硬件的設(shè)計(jì)與調(diào)試的基本內(nèi)容。

（二）控制任務(wù)

我們要對(duì)超控設(shè)備進(jìn)行調(diào)研，研究，了解工作程序是再體系設(shè)計(jì)1前應(yīng)該做好的事，只有理解了它的要求，理解了它要接收的任務(wù)，涵蓋體系的終極目標(biāo)，數(shù)據(jù)流量還有準(zhǔn)確度，現(xiàn)場(chǎng)的要求，時(shí)間的控制，我們要嚴(yán)格按照計(jì)劃說明操控，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)操作。

（三）軟件設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)要依據(jù)體系規(guī)劃的總意見，確定體系下所要完成的各種功能及完成這些系統(tǒng)性能的推理和時(shí)差序關(guān)系，并用合理組成部件表格畫出來。他們是根據(jù)體系組成表格不同的功能，分別規(guī)劃出相應(yīng)的控制體系所需要的軟件。例如仿真的量輸入和仿真量輸出及數(shù)據(jù)處理還有互聯(lián)和打字版處理格式等。每一種表格都可以單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試，各種表格分別實(shí)驗(yàn)調(diào)試好以后，再按工作路線圖推理和時(shí)間順序關(guān)系將他們正確組合、互相連接、實(shí)驗(yàn)和調(diào)試。

（四）現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試

首先要按設(shè)計(jì)計(jì)劃合理組裝裝，對(duì)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行大體的演練和比較準(zhǔn)確的演練，結(jié)合演練的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)重置體系的置和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)進(jìn)行軟硬件的調(diào)試，他們的構(gòu)件組成都可以在演練數(shù)據(jù)下用對(duì)演練數(shù)據(jù)進(jìn)行試研的辦法同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)他們要進(jìn)行統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)及推理，仿真物體是這個(gè)體系驗(yàn)證的最基本要求，而好的體系的數(shù)據(jù)調(diào)整實(shí)試要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

（五）計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)的操作控制體系的合成是有軟硬兩個(gè)部件合成的。而一個(gè)非常合理的計(jì)算機(jī)的操做控制體系應(yīng)分好幾個(gè)部分構(gòu)成：作控制的物體及它的重要組成部件及圖的裝備和全自動(dòng)的儀器和軟件體系。

二、自動(dòng)化生產(chǎn)線上應(yīng)用與分析

工業(yè)機(jī)器手臂的自動(dòng)化的沖壓生產(chǎn)線運(yùn)行循環(huán)路線可以簡(jiǎn)單概括為：上下料機(jī)構(gòu)板材沖壓。鋼板物料的傳送、線頭板料清洗涂油、鋼板板物料料位置校正、第一臺(tái)壓床沖壓、下料機(jī)器手臂提取物料、壓床再次沖壓、依設(shè)計(jì)流程傳到下一個(gè)工序、機(jī)器人收取物料并裁剪、把它輸送到下一臺(tái)壓床、下一臺(tái)機(jī)器人接著提取物料、把物料放到輸送裝置上，工人開始按規(guī)定型號(hào)堆積板材。用工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)化的生產(chǎn)線，會(huì)更加符合現(xiàn)再經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求及技術(shù)方面的創(chuàng)新。機(jī)器人手自動(dòng)的化生產(chǎn)線適用于現(xiàn)在大規(guī)模的生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)，也適合已有生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的業(yè)再次更新，工程機(jī)器人自動(dòng)的生產(chǎn)線通過改變不同的軟件，它可應(yīng)用于很多車型生產(chǎn)，它的可控制性能很好，工業(yè)機(jī)器人體系組成包括上下料結(jié)構(gòu)、清洗涂油機(jī)體系對(duì)各種型號(hào)的沖床兼上下料體系、物料輸送體系。各個(gè)分體系連接間的電氣化操控是按照統(tǒng)一操做控制和刪減控制的原則，他們?cè)俨煌郊牟倏叵到y(tǒng)中，他們是應(yīng)用了機(jī)械與構(gòu)建操控的很有代表性的一個(gè)組成，他們每個(gè)級(jí)別都應(yīng)用不一樣的互聯(lián)網(wǎng)工程和軟硬件控制，以達(dá)到不同的設(shè)計(jì)效果實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。各部分操控體系采用具有現(xiàn)場(chǎng)總線形式的PtC操控方法，他有獨(dú)立操控和智能操控的特點(diǎn)。為確保控制體系正常運(yùn)轉(zhuǎn)，我們?cè)谲囬g總的線路全部采用西門子Proflbus總線及dj數(shù)字化的局域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分布式包交換技術(shù)體系。每個(gè)監(jiān)督控制結(jié)構(gòu)的PiC之間及PiC與上一個(gè)機(jī)械間的聯(lián)系全部采用了現(xiàn)代化的集成板的局域電腦互聯(lián)網(wǎng)的分布式包交換技術(shù)，供監(jiān)控體系相互聯(lián)系時(shí)應(yīng)用。沖床機(jī)的運(yùn)動(dòng)中樞應(yīng)連接Ethetnet csrd與機(jī)器人的操控體系聯(lián)網(wǎng)，操控體系與工業(yè)機(jī)器人的聯(lián)系方式是通過Proflbus-DP的總路線連接的他們實(shí)現(xiàn)了信息的互換和連接。連接體系采用了HMI SIEMENS的觸摸技術(shù)，在每一個(gè)可操控的部件上都放置一個(gè)顯示屏，它應(yīng)用了Proflbus 的數(shù)據(jù)連接。各個(gè)部件都安裝了信息指示燈和緊急開關(guān)，屏幕可看到系統(tǒng)信息及顯示錯(cuò)誤出現(xiàn)在那里，與這個(gè)設(shè)備有聯(lián)系的的 i\O 信號(hào)在HMi上顯示，他們以紅燈和黃燈區(qū)分。系統(tǒng)如果發(fā)現(xiàn)哪里有情況，將會(huì)鳴笛警報(bào)，顯示屏上將會(huì)出現(xiàn)問題出現(xiàn)在那里，以便維修人員查找。這個(gè)體系還有演練數(shù)字場(chǎng)景的能力，在磨擬演練中，它的壓力和轉(zhuǎn)動(dòng)速度可能會(huì)影響到生產(chǎn)還有可能會(huì)發(fā)生操作控制與機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不同步的可能，體系是通過機(jī)器人的離線程序控制的機(jī)器人的運(yùn)行路線，來減少生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)休整周期。

機(jī)器人沖壓設(shè)備再生產(chǎn)中使用面很廣，他改變了傳統(tǒng)的勞動(dòng)模式，改善了勞動(dòng)條件及強(qiáng)度，確保了生產(chǎn)的安全，提高生產(chǎn)的進(jìn)度及產(chǎn)品的合格率，它不但材料的生產(chǎn)流程還減少了浪費(fèi)，節(jié)約了時(shí)間，縮小了生產(chǎn)成本，隨著生產(chǎn)線的制作、調(diào)試設(shè)備的周期設(shè)計(jì)時(shí)間不斷提前，機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線越來越為汽車主機(jī)廠所接受，成為沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線的主流。

總之，隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的逐漸發(fā)展，計(jì)算機(jī)的操作控制正逐步的進(jìn)入到生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。所以我們要不斷創(chuàng)新改革，創(chuàng)作出一個(gè)更好的控制體系是非常有意義的。計(jì)算機(jī)的操作控制體系包括硬件還軟件和控制算法三個(gè)方面，一個(gè)完整的設(shè)計(jì)還需要考慮系統(tǒng)的抗干擾性能，使系統(tǒng)能長(zhǎng)期有效地運(yùn)行，給以后控制系統(tǒng)進(jìn)入各個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖向兵.自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)T000213計(jì)算機(jī)控制工程[A].桂曉鳳,王建輝主編.[C]:湖北人民出版社

第4篇：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 高純鹽酸；濃度；自動(dòng)控制

中圖分類號(hào)TQ15 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）102-0151-00

0 引言

乳源東陽光電化廠（以下簡(jiǎn)稱“東陽光電化廠”）坐落在風(fēng)景秀麗的廣東省韶關(guān)乳源瑤族自治縣民族化工基地，是廣東省重點(diǎn)扶持發(fā)展的三大電化廠之一。該公司2005年5月正式建成投產(chǎn)的20萬噸離子膜堿項(xiàng)目，采用了目前最先進(jìn)的燒堿生產(chǎn)工藝裝置。其高純鹽酸產(chǎn)量為30萬t/a，采用南通星球石墨設(shè)備有限公司的專利產(chǎn)品——副產(chǎn)蒸汽合成爐，氯化氫通過兩段降膜吸收器，吸收成濃度≧31.0%的成品高純鹽酸。該公司根據(jù)企業(yè)的現(xiàn)狀，投入了一定的人力、物力，建立了1套全自動(dòng)在線控制高純鹽酸濃度的裝置，對(duì)高純鹽酸濃度進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)。

1 高純鹽酸系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 高純鹽酸工序工藝簡(jiǎn)述

東陽光電化廠現(xiàn)有的副產(chǎn)蒸汽合成爐為二合一石墨合成爐，該工藝的該工藝的特點(diǎn)是合成、冷卻在爐體內(nèi)進(jìn)行，吸收在爐體外進(jìn)行。該工藝流程為：Cl2與H2按1：（1.05～1.10）的摩爾比進(jìn)入二合一爐底部的石英燈頭內(nèi)燃燒，生成氯化氫氣體，火焰中心區(qū)溫度達(dá)到2500℃以上，利用此高溫?zé)崮芨碑a(chǎn)蒸汽。氯化氫氣體進(jìn)入石墨冷卻器冷卻至45℃以下，經(jīng)一級(jí)降膜吸收器被稀酸吸收成成品高純鹽酸，送到鹽酸中間槽，再由鹽酸泵打往成品鹽酸罐。未被吸收的HC1等氣體再經(jīng)二級(jí)降膜吸收器進(jìn)一步吸收，尾氣經(jīng)尾氣吸收塔放空。

1.2 高純鹽酸濃度控制情況

高純鹽酸濃度目前的控制方法主要有兩種：1）調(diào)節(jié)吸收水流量，控制鹽酸濃度。氯氣和氫氣流量一定時(shí)，可通過調(diào)節(jié)吸收水流量控制鹽酸濃度，增加吸收水可降低鹽酸濃度，降低吸收水既可提高鹽酸濃度；2）調(diào)節(jié)氯氣和氫氣流量，控制鹽酸濃度。吸收水流量一定時(shí)，可通過調(diào)節(jié)氯氣和氫氣流量控制鹽酸濃度，增加氯氣和氫氣流量可提高鹽酸濃度，降低氯氣和氫氣流量既可降低鹽酸濃度；但以上兩種方法只能將鹽酸濃度控制在（31.0～32.0）%，無法將鹽酸濃度有效控制在（31.0～31.4）%。

2 自動(dòng)控制高純鹽酸濃度技改方案

2.1 自動(dòng)控制高純鹽酸濃度原理

根據(jù)高純鹽酸的物理和化學(xué)特性，并考慮鹽酸溫度對(duì)濃度的補(bǔ)償計(jì)算后，采用日本DKK在線分析鹽酸濃度計(jì)，該鹽酸濃度計(jì)能精確測(cè)出（30～70）℃的鹽酸濃度轉(zhuǎn)化為25℃時(shí)的鹽酸濃度值顯示，并將所測(cè)得的濃度轉(zhuǎn)變?yōu)椋?～20）mA電信號(hào)輸出到PID調(diào)節(jié)器。該P(yáng)ID調(diào)節(jié)器選用了日本島電SR90系列，并將該調(diào)節(jié)器的設(shè)定值設(shè)為濃度31.0% ，PID調(diào)節(jié)器接受到鹽酸濃度計(jì)輸出的電信號(hào)后與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比運(yùn)算，再將差值轉(zhuǎn)換為（4～20）mA電信號(hào)輸出到氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。通過氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度自動(dòng)控制純水的加入量，從而控制中間槽往成品庫送鹽酸的濃度值，最終控制高純鹽酸的濃度。

2.2 自動(dòng)控制高純鹽酸濃度系統(tǒng)安裝

利用鹽酸濃度計(jì)測(cè)量出高純鹽酸濃度后提供電信號(hào)給PID調(diào)節(jié)器，PID調(diào)節(jié)器依據(jù)鹽酸濃度計(jì)輸出的電信號(hào)計(jì)算出氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通過PID調(diào)節(jié)器反饋的電信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，最終將高純鹽酸濃度控制在設(shè)定值。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥和鹽酸濃度計(jì)通過PID調(diào)節(jié)器有機(jī)結(jié)合，自動(dòng)調(diào)節(jié)鹽酸濃度。

工藝流程圖中，設(shè)置玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，可以用肉眼明確的看出氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的運(yùn)作情況。鹽酸濃度計(jì)前的取樣口可以定時(shí)取樣分析鹽酸濃度，利用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法分析鹽酸濃度，定時(shí)較準(zhǔn)鹽酸濃度計(jì)。

3 現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)及其分析

從以上曲線圖可知，改進(jìn)前六個(gè)的高純鹽酸濃度比較高，在31.66%左右，方差和標(biāo)準(zhǔn)偏差也波動(dòng)大。改進(jìn)后高純鹽酸的濃度比較低，接近31.10%，同時(shí)方差和標(biāo)準(zhǔn)偏差小，即改進(jìn)后高純鹽酸濃度波動(dòng)小，更趨穩(wěn)定。

4 結(jié)論

該系統(tǒng)改造后，能有效控制高純鹽酸濃度。合成爐生產(chǎn)的高純鹽酸濃度為（31.0～32.0）%，經(jīng)過該系統(tǒng)輸送到成品鹽酸罐的鹽酸濃度為（31.0～31.3）%，同量氯化氫所生產(chǎn)更高的高純鹽酸產(chǎn)量，為公司增加一定的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過改進(jìn)，能將高純鹽酸濃度控制在更小的范圍內(nèi)，且能穩(wěn)定控制，提高高純鹽酸濃度的控制技術(shù)。同理，可將此技術(shù)運(yùn)行到其它溶液濃度的控制，使之控制得更精準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳亮.高純鹽酸合成工藝.遼寧化工，2011（5）.

第5篇：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 電子信息系統(tǒng) 信息傳輸

信息在計(jì)算機(jī)中的傳輸就像在公路上運(yùn)行的汽車受交通環(huán)境影響一樣，受通訊狀況所影響（如：無線通信、寬帶、有限通訊等）。在過去得很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息通訊手段較為單一，同時(shí)信息在傳輸中的安全性也得不到保障，這嚴(yán)重影響了信息在計(jì)算機(jī)傳送中的實(shí)效性，因此，為了滿足計(jì)算機(jī)對(duì)信息傳輸?shù)男枨?，?yōu)化信息傳輸控制迫在眉睫。

1 計(jì)算機(jī)中使用的軟件的功能及架構(gòu)

構(gòu)建優(yōu)化是計(jì)算機(jī)電子系統(tǒng)中控制服務(wù)軟件設(shè)計(jì)常用的一種方法，其目的在于控制系統(tǒng)中不同信息的和傳輸，主要功能有以下幾點(diǎn)：

1.1 控制信息輸入

異步是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中接收一般信息的常用方式，完成信息接收后，先對(duì)信息進(jìn)行脫密，然后是拆包、組裝、校驗(yàn)，最后將正確的信息篩選出來交給應(yīng)用軟件處理。

1.2 控制管理鏈路

控制管理鏈路的主要目的在于建立設(shè)置系統(tǒng)的通訊鏈路，確保通訊鏈路能夠在一個(gè)安全的環(huán)境中穩(wěn)定工作，達(dá)到對(duì)鏈路的監(jiān)測(cè)以及依據(jù)實(shí)際情況對(duì)鏈路進(jìn)行自動(dòng)切換。

1.3 控制信息輸出

在計(jì)算系統(tǒng)中獲取輸出信息的主要方式是非阻塞，依據(jù)不同信息的目的和類型，對(duì)其進(jìn)行封住處理（封裝需要根據(jù)一定的協(xié)議進(jìn)行）最后將封裝后的信息分別發(fā)送到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。

依據(jù)傳輸控制要求，計(jì)算機(jī)中信息傳輸控制服務(wù)軟件在設(shè)計(jì)時(shí)通常需要有四層架構(gòu)，每一層架構(gòu)都有各自的傳輸控制構(gòu)建。四層架構(gòu)模式使傳輸控制服務(wù)更具有靈活性。

（1）管理控制層的作用在于使管理通道維持統(tǒng)一，并為信息提供不同的通訊通道。

（2）交換服務(wù)層作用在于分發(fā)信息并對(duì)信息進(jìn)行封裝同時(shí)可以交換解析協(xié)議。

（3）傳輸服務(wù)層作用在于提供管理與信道監(jiān)視確保處理信息以及封裝和解析傳輸協(xié)議環(huán)境的安全。

（4）系統(tǒng)接口層作用在于利用主機(jī)通訊接口為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的調(diào)用接口。

2 技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)

2.1 功能模塊設(shè)計(jì)

信道優(yōu)選、信道狀態(tài)檢測(cè)等功能模塊在設(shè)計(jì)時(shí)都可以運(yùn)用構(gòu)建化設(shè)計(jì)，針對(duì)不同功能模塊的需求可選擇不同的配置。這種松散耦合設(shè)計(jì)在功能模塊設(shè)計(jì)中的應(yīng)用避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中相鄰模塊依賴性強(qiáng)、邊界模糊的緊密耦合限制，加強(qiáng)了系統(tǒng)的維護(hù)性、重組性和擴(kuò)展性。系統(tǒng)建設(shè)人員可通過了解現(xiàn)有的通訊手段以及系統(tǒng)規(guī)模對(duì)功能軟件進(jìn)行選取，報(bào)文格式要滿足不同的動(dòng)態(tài)需求、傳輸對(duì)象及傳輸協(xié)議要滿足傳輸要求。為了確保系統(tǒng)維護(hù)人員能夠準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)的地點(diǎn)及對(duì)問題進(jìn)行解決，要確保不同模塊之前的關(guān)系清晰，保證對(duì)某個(gè)模塊進(jìn)行維護(hù)時(shí)不會(huì)給軟件的工作帶來影響。

2.2 跨平臺(tái)設(shè)計(jì)

（1）軟件跨平臺(tái)移植技術(shù)的應(yīng)用主要是為了降低平臺(tái)異構(gòu)所帶來的難度，軟件針對(duì)不同通訊接口和驅(qū)動(dòng)提供統(tǒng)一接口，這樣做一方面可以使軟件中使用的編碼結(jié)構(gòu)更加清晰，另一方面對(duì)軟件在不同平臺(tái)上的應(yīng)用也有一定好處，方便日后對(duì)軟件進(jìn)行修改。

（2）跨平臺(tái)的信息傳輸。由于多字節(jié)數(shù)據(jù)在不同平臺(tái)上的解釋有所不同，如果軟件對(duì)字節(jié)都采取默認(rèn)的解釋那么無法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確識(shí)別，因此不同的軟件數(shù)據(jù)包在對(duì)數(shù)據(jù)輸入輸出前要用統(tǒng)一字節(jié)序?qū)?shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2.3 透明封裝與解析

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處于同一層的封裝和解析對(duì)外提供的結(jié)構(gòu)是一致的，這也使得信息傳輸實(shí)現(xiàn)了透明化，使軟件處理變的更加簡(jiǎn)單。傳輸協(xié)議、交換協(xié)議是傳輸過程中兩個(gè)不同的層面，前者的封裝在交換協(xié)議外完成，后者信息封裝要在應(yīng)用層內(nèi)完成，主要用于對(duì)信息進(jìn)行標(biāo)示，在進(jìn)行一些簡(jiǎn)單信息傳輸時(shí)可沒有交換協(xié)議。例如，利用加密軟件對(duì)上層信息進(jìn)行處理或與信道相關(guān)的上述兩個(gè)不同層面時(shí)，轉(zhuǎn)換格式要在交換服務(wù)層內(nèi)完成，同時(shí)交換協(xié)議的封裝與解析也都將在傳輸服務(wù)層內(nèi)完成的。在兩個(gè)操作相對(duì)獨(dú)立的層面中，實(shí)現(xiàn)透明化。

2.4 信息發(fā)送

在進(jìn)行信息發(fā)送時(shí)如果采用低速信道那么經(jīng)常會(huì)造成信息擁塞現(xiàn)象。通訊控制軟件的使用放棄了單一隊(duì)列機(jī)制，軟件根據(jù)信息的緊急度和重要性的差別，將信息劃分成多個(gè)等級(jí)，同時(shí)針對(duì)優(yōu)先級(jí)設(shè)置獨(dú)立緩沖序列，發(fā)送信息時(shí)根據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)從高到低進(jìn)行。

通過優(yōu)先級(jí)排列機(jī)制當(dāng)有重要信息到來時(shí)，系統(tǒng)可以對(duì)其重要級(jí)別進(jìn)行判斷，通過判斷結(jié)構(gòu)給信息一個(gè)合理的位置，使重要信息能夠先發(fā)送。同時(shí)運(yùn)用流量對(duì)其進(jìn)行控制，當(dāng)有信息進(jìn)行排隊(duì)時(shí)，舊信息將會(huì)被新信息頂替掉，避免在緩沖區(qū)長(zhǎng)時(shí)間等待已失去價(jià)值的信息在滿足發(fā)送條件的時(shí)候又被系統(tǒng)當(dāng)作有價(jià)值信息發(fā)送。優(yōu)先級(jí)排列機(jī)制解決了不同寬帶通信道下信息傳輸?shù)亩氯麊栴}。

信息傳輸過程中還需要注意的一點(diǎn)就是要將實(shí)時(shí)傳輸同可靠傳輸相結(jié)合。實(shí)時(shí)性和可靠性是信息傳輸中較為重要的兩點(diǎn)，實(shí)時(shí)傳輸通常情況下應(yīng)用在實(shí)時(shí)性強(qiáng)的信息，可靠傳輸一般用于指令信息。在無線信道中的信息傳送信道特點(diǎn)影響傳送質(zhì)量受到嚴(yán)重的制約，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)信息傳送失敗的情況。因此在無線信道傳送信息時(shí)，要特別注重對(duì)可靠性處理。

2.5 控虛擬網(wǎng)安全

對(duì)虛擬網(wǎng)的安全控制就是根據(jù)不同用戶對(duì)不同資源的訪問，將其劃分成多個(gè)VLAN，在每個(gè)VLAN中可以進(jìn)行多播，同時(shí)工作可以通過綁定端口、設(shè)置防火墻、設(shè)置防火墻等多種方式對(duì)不同的VLAN進(jìn)行控制，避免他們之間進(jìn)行信息交換。VLAN的應(yīng)用可以使局域網(wǎng)內(nèi)的信息傳輸?shù)陌踩玫奖ＷC，同時(shí)也提高了控制網(wǎng)絡(luò)資源的能力。

3 結(jié)束語

綜上所述，靈活性、可靠性、高效性、實(shí)時(shí)性是網(wǎng)絡(luò)傳輸控制服務(wù)軟件必須具備的特點(diǎn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)多個(gè)信息平臺(tái)間的分發(fā)控制和信息傳輸均起著關(guān)鍵作用。近年來系統(tǒng)集成和網(wǎng)絡(luò)通訊的飛速發(fā)展，要求控制服務(wù)軟件應(yīng)當(dāng)具有可裁剪、可擴(kuò)充等功能，以便實(shí)現(xiàn)通訊系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展的應(yīng)用需求。

參考文獻(xiàn)

[1]陰駿.計(jì)算機(jī)電子信息系統(tǒng)中信息傳輸控制技術(shù)探索[J].無線互聯(lián)科技，2012，5（15）：12-13.

[2]郭中寧，孫文俊.電子信息系統(tǒng)中信息傳輸控制技術(shù)[J].算機(jī)工程， 2011，4（11）：22-24.

[3]單愛民.淺析計(jì)算機(jī)電子信息系統(tǒng)中信息傳輸控制技術(shù)[J].廣東科技2013，5（13）：8-10.

[4]黨杰.計(jì)算機(jī)電子信息傳輸相關(guān)控制策略及技術(shù)系統(tǒng)研究[J].電子制作，2010，5（18）：114-125.

第6篇：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 機(jī)械制造 運(yùn)用

中圖分類號(hào)：TH11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2012）001-045-02

所謂的數(shù)字控制技術(shù)主要是指在信息時(shí)代背景下對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、現(xiàn)代光機(jī)電技術(shù)以及機(jī)械制造工藝的充分利用，同時(shí)以設(shè)計(jì)要求與工藝要求為基本依據(jù)，以數(shù)字信息來對(duì)當(dāng)代制造技術(shù)進(jìn)行控制的一種全新的高科技控制技術(shù)，該技術(shù)同時(shí)具備柔性自動(dòng)化、高效率以及高精度等一系列優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)還是一種能夠使機(jī)械生產(chǎn)制造達(dá)到自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)，并能有效的提高綜合效益的先進(jìn)的控制技術(shù)。

1 數(shù)字控制技術(shù)的基本原理

數(shù)字控制技術(shù)是通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電氣傳動(dòng)技術(shù)以及精密測(cè)量技術(shù)和機(jī)械制造等多種技術(shù)的綜合運(yùn)用而形成的產(chǎn)物，同時(shí)，它是自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等一系列先進(jìn)的高科技技術(shù)的根本所在。

1.1 現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分

現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)，其主要依靠程序的儲(chǔ)存功能來對(duì)各類機(jī)床實(shí)現(xiàn)不同的控制工作，整個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)的主要組成部分有：相應(yīng)的控制程序、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置以及速度控制單元、可變控制單元和主軸控制單元等。該種系統(tǒng)人們一般習(xí)慣性的稱之為CNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時(shí)能夠?qū)斎朐O(shè)備上實(shí)現(xiàn)給出的數(shù)字值進(jìn)行自動(dòng)閱讀工作，并能夠?qū)⑵渥詣?dòng)解碼。從而確保機(jī)床正常運(yùn)行，并能使其加工出合格的零件。

1.2 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)裝置的基本工作原理

該系統(tǒng)的主要核心是裝置，其裝置實(shí)際上就是一種計(jì)算機(jī)，不過該計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)中專用的計(jì)算機(jī)，它在具備普通計(jì)算機(jī)的基本功能與結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，還有和相關(guān)的數(shù)字控制機(jī)床功能相關(guān)聯(lián)的一些功能，和專用的接口單元，該裝置主要包括硬件與軟件兩大重要部分，其主要工作過程是通過硬件設(shè)備的支持下來進(jìn)行軟件執(zhí)行操作的過程。該裝置的工作原理主要是通過對(duì)輸入設(shè)備與輸入機(jī)床在工作時(shí)所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)其進(jìn)行編碼翻譯，通過計(jì)算機(jī)的處理運(yùn)算工作將所得到的數(shù)據(jù)命令合理地分配到相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路裝置當(dāng)中，并通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換與放大工作，對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)相關(guān)的坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，使每個(gè)坐標(biāo)軸都能有效準(zhǔn)確的移動(dòng)到指定需要的位置。

1.3 數(shù)控系統(tǒng)裝置的插補(bǔ)原理

對(duì)于連續(xù)削切的數(shù)控機(jī)床來說，不但要求其有準(zhǔn)確的定位還要求對(duì)刀具進(jìn)行有效控制，要根據(jù)工件給定的速度來控制刀具的切割速度與路徑，同時(shí)保證在削切過程中每一處的精確度，在這一過程中，CNC裝置的插補(bǔ)功能將對(duì)其起決定性作用。數(shù)字控制機(jī)床在進(jìn)行曲線加工的同時(shí)，用一小段折線來接近需要加工的曲線，所謂插補(bǔ)實(shí)際上就是指控制系統(tǒng)以零件輪廓為主要依據(jù)來對(duì)刀具的相關(guān)加工點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還要完成數(shù)據(jù)的致密化工作，在數(shù)字控制系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)插補(bǔ)工作的裝置被稱為插補(bǔ)器，硬件插補(bǔ)器的主要構(gòu)成部分是相關(guān)的分立元件和集成電路，其主要特點(diǎn)在于運(yùn)算速度快，但靈活性較差，不容易被改變，但由于其插補(bǔ)速度受到CPU的一定影響，當(dāng)前的數(shù)控系統(tǒng)一般都采取軟硬件插補(bǔ)之間相結(jié)合的有效方法。

2數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 工業(yè)生產(chǎn)

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)主要是由控制單元、驅(qū)動(dòng)單元以及執(zhí)行組織構(gòu)成的，其中工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)和傳統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)也是由三部分構(gòu)成，工業(yè)機(jī)器人的誕生給工業(yè)生產(chǎn)帶來了很大的幫助，機(jī)器人主要被用于高溫有毒等一系列較為惡劣的勞動(dòng)環(huán)境內(nèi)，在工業(yè)生產(chǎn)中代替了人的高危險(xiǎn)度工作，在相當(dāng)大的程度上使人員生命安全得到了保障。在對(duì)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人的使用實(shí)際情況中，首先要向機(jī)器人編寫相應(yīng)的程序輸送到計(jì)算機(jī)控制下的控制單元中，相應(yīng)的控制單元按照有關(guān)的輸入程序來對(duì)驅(qū)動(dòng)單元下達(dá)命令，之后再由驅(qū)動(dòng)單元組織來執(zhí)行，在該過程當(dāng)中，有多種不同的傳感器所組成的檢測(cè)體系來對(duì)工作過程進(jìn)行同步的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題能夠做到及時(shí)向工作人員報(bào)警。

2.2 煤礦機(jī)械

在煤礦機(jī)械方面，由于采煤機(jī)的種類具有多樣化的特點(diǎn)，同時(shí)還有更新速度較快、生產(chǎn)批量小這一特征，還由于一些機(jī)械外殼基本都采取焊接的方式來完成的，所以傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)在進(jìn)行下料工作的過程之中，所造成的成本較高，然而隨著當(dāng)今數(shù)字化與信息化技術(shù)的快速發(fā)展，通過廣泛運(yùn)用數(shù)字控制技術(shù)來進(jìn)行氣割工作，可以既方便又靈活的使下料工作得到實(shí)現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上還能夠有效的降低投資成本，從而進(jìn)一步完善了機(jī)械制造的生產(chǎn)體系，提高經(jīng)濟(jì)效益與生產(chǎn)效益，與此同時(shí)，數(shù)字控制系統(tǒng)中的氣割機(jī)械還能夠?qū)η锌p進(jìn)行有效的補(bǔ)償，大大加強(qiáng)了切縫補(bǔ)償工作的準(zhǔn)確性。同時(shí)發(fā)揮其高效率、低成本的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在下料工作過程中，能夠順便的對(duì)某些零件的破口進(jìn)行切割工作，數(shù)字控制氣割機(jī)還能夠?qū)η锌p進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償工作。

2.3 汽車生產(chǎn)工業(yè)

隨著近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度增快，汽車生產(chǎn)工業(yè)也隨之得到良好的發(fā)展空間，并保持良好的發(fā)展勢(shì)頭，因而汽車零部件的制造技術(shù)也隨之迅猛發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)的出現(xiàn)可以有效地使原本發(fā)展較快的汽車零部件生產(chǎn)技術(shù)得到更快速的發(fā)展，快速數(shù)字控制機(jī)床與近幾年來在汽車零部件制造工藝上得到了大力的推廣，使其所生產(chǎn)出來的汽車零部件質(zhì)量又在原本的基礎(chǔ)上又提高了一個(gè)檔次，同時(shí)還提高了汽車零部件的生產(chǎn)效率。并且以此為前提，滿足當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)十分激烈的機(jī)械制造行業(yè)的市場(chǎng)要求，還能夠有效地降低生產(chǎn)成本，從而實(shí)現(xiàn)了一次投資長(zhǎng)期效益的良好生產(chǎn)目標(biāo)。以往傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)工業(yè)主要講究規(guī)模與效益，然而隨著數(shù)字控制技術(shù)的出現(xiàn)及其在汽車生產(chǎn)工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，使這一傳統(tǒng)規(guī)律被全部打破，從而實(shí)現(xiàn)了多種規(guī)格、小規(guī)模、小批量、高效率的生產(chǎn)目標(biāo)。另外，在數(shù)字控制技術(shù)中，虛擬現(xiàn)實(shí)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)也都在汽車生產(chǎn)工藝中得到了廣泛的運(yùn)用。

2.4 機(jī)床設(shè)備方面

在機(jī)械制造領(lǐng)域中，其主要核心是在于擁有較為先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，面對(duì)當(dāng)今高科技發(fā)展背景下對(duì)機(jī)電一體化的要求，相關(guān)的機(jī)械制造生產(chǎn)企業(yè)無必要擁有具備良好的控制能力的數(shù)字控制機(jī)床設(shè)施，能夠?yàn)閿?shù)字控制技術(shù)提供較為先進(jìn)的控制能力的核心在于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，即在機(jī)床上對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，這便是數(shù)控機(jī)床設(shè)備的產(chǎn)生，它通過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制軟件來完成了對(duì)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)變化的控制，使數(shù)控機(jī)床能夠自動(dòng)的加工出質(zhì)量良好的機(jī)械零件。

3 結(jié)束語

機(jī)械制造技術(shù)是一門核心技術(shù)，是對(duì)一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和工業(yè)生產(chǎn)能力的重要衡量標(biāo)志，同時(shí)也是各個(gè)國(guó)家之間競(jìng)爭(zhēng)的主要項(xiàng)目，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)能力也從原來的薄弱逐漸走向了強(qiáng)盛，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)為我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域提供了很大的幫助，因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步探索與開發(fā)，從而使我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)能力向世界先進(jìn)水平的目標(biāo)發(fā)起沖擊。

參考文獻(xiàn)：

[1] 瞿秀英.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].寧夏機(jī)械,2010,(03).

[2] 徐俊山.淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].中國(guó)對(duì)外貿(mào)易(英文版),2011,(10).

[3] 吳濱.數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用探究[J].工業(yè)技術(shù),2011,(31).

第7篇：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)范文

作者簡(jiǎn)介：周衛(wèi)平（1969―），男，湖北武穴人，副教授，博士.研究方向：電力電子技術(shù)和電能質(zhì)量控制技術(shù)。文章編號(hào)：1003-6199(2014)02-0015-04

摘 要：給出以DSP芯片TMS320F2812和AD7656芯片為主來建立有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)的方案，提出基于三角函數(shù)正交性和DSP實(shí)現(xiàn)的APF鎖相算法，給出算法的原理框圖，該算法具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。給出鎖相和APF補(bǔ)償?shù)膶?shí)驗(yàn)結(jié)果，諧波和無功電流成分經(jīng)過APF補(bǔ)償后得到了很好的補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文算法的正確性和本文數(shù)字控制系統(tǒng)的方案的可行性。

關(guān)鍵詞：數(shù)字鎖相；有源電力濾波器；數(shù)字控制；諧波電流檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TM761；TM933文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

お

The Digital Control System of Active Power Filter and It’s Digital Phaselock Algorithm

お

ZHOU Weipingk，SUN Dongliang, SHI Wei, YANG Xuanfang, WU Zhengguo

（Naval University of Engineering, Wuhan,Hubei 430033,China）

Abstract:A digital control system of Active Power Filter (APF) with high sampling and controlling precision based on TMS320F2812 and AD7656 is proposed．A realtime digitalization method with highaccuracy and quick detection on power fundamental wave’s phase in active power filter is proposed. A digital phaselock control loop (PLL) is constructed based on the principle of trigonometric function orthogonality , the proposed method is a highaccuracy, fast and robust detection method, the experiment results of the proposed digital PLL method and APF are presented, the harmonic and reactive currents can be compensated very well, the experiment results show its validity and feasibility.

Key words:digital PLL; active power filter; digital control; harmonic current detection

1 引 言

由于無源電力濾波器在進(jìn)行諧波和無功補(bǔ)償時(shí)具有容易引起振蕩及補(bǔ)償特性單一等固有的缺點(diǎn)，近年來應(yīng)用有源電力濾波器進(jìn)行電力諧波和無功補(bǔ)償?shù)难芯糠脚d未艾，其中以并聯(lián)型有源電力濾波器的研究最為廣泛。并聯(lián)型有源電力濾波器通過檢測(cè)計(jì)算，得到補(bǔ)償電流的指令值ic*，經(jīng)過PWM調(diào)制后控制IGBT產(chǎn)生補(bǔ)償電流ic，從而補(bǔ)償諧波和無功電流［1］。

有源電力濾波器的數(shù)字控制系統(tǒng)主要由檢測(cè)、直流穩(wěn)壓控制和電流發(fā)生控制決策三部分組成。組建高性能的控制系統(tǒng)是有源電力濾波器數(shù)字化控制的關(guān)鍵，由于TI公司的2000系列DSP均有內(nèi)置10位或12位的A/D，在很多情況下內(nèi)置的A/D可以完成相應(yīng)的控制任務(wù)，但是對(duì)于APF，由于電磁干擾等多方面原因的影響，有時(shí)DSP內(nèi)置的A/D實(shí)際測(cè)量精度只能達(dá)到8位甚至更低，這嚴(yán)重影響了APF對(duì)電流跟蹤的任意性、快速性和準(zhǔn)確性的要求，成為制約APF性能提高的一個(gè)瓶頸，因而研究利用獨(dú)立高精度A/D 芯片和DSP來組建有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)十分有┍匾［2，3］。

2 數(shù)字控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

有源電力濾波器系統(tǒng)接線圖如圖1所示，APF是通過向電路中注入大小相等方向相反的諧波和無功電流來達(dá)到補(bǔ)償諧波和無功的目的。APF的主電路實(shí)際上就是通過電感注入的三相逆變單元，只是控制算法比較復(fù)雜，因而數(shù)字控制系統(tǒng)與軟件成為了實(shí)現(xiàn)APF功能的核心。オ

ネ1 三相三線有源電力濾波器接線圖オ

AD7656是一種16位6通道逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器,使用了iCMOS工業(yè)制造技術(shù), 采樣率為250 ksps, 最大功耗為160 mW; 內(nèi)部包含一個(gè)2.5 V內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源和基準(zhǔn)緩沖器;可由引腳和軟件選擇模擬電壓10 V或5 V的輸入范圍;提供有并行和串行接口,兼容SPI/QSPI/μwire/DSP;可工作在-40℃至+85℃。具有性價(jià)比高、精度高、能耗低、轉(zhuǎn)換速度快等優(yōu)點(diǎn),尤其適合于電力系統(tǒng)中模擬量的測(cè)量［4-6］。因而以DSP芯片TMS320F2812和AD7656芯片為主來建立的APF數(shù)字控制系統(tǒng)是一個(gè)較為理想的選擇。本文有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)框圖如圖2所示。オ

ネ2 有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)框圖オ

3 數(shù)字鎖相算法

有源電力濾波器在諧波和無功同時(shí)補(bǔ)償時(shí)的補(bǔ)償目的是要將電源電流補(bǔ)償成與電壓同頻同相并且波形相同，因而鎖相是實(shí)現(xiàn)APF功能必不可少的環(huán)節(jié)。

目前應(yīng)用較多的方法是基于過零點(diǎn)時(shí)刻檢測(cè)的方法，但是在電力電子系統(tǒng)中由于電磁干擾的影響從而使得應(yīng)用該方法得到的檢測(cè)值將產(chǎn)生較大的誤差。而數(shù)字化基波鎖相技術(shù)是一個(gè)無需高精度精密元器件而又能夠較大幅度地減小檢測(cè)誤差的有效方法［7，8］。本文基于三角函數(shù)正交性以及自適應(yīng)濾波的原理構(gòu)成了相位跟蹤的閉環(huán)控制回路，實(shí)現(xiàn)了相位的全數(shù)字化跟蹤檢測(cè)。

3.1 基波初相檢測(cè)的原理

對(duì)于一個(gè)周期性函數(shù)f(t)，可以對(duì)其進(jìn)行傅立葉分析，其傅立葉級(jí)數(shù)為：

f(t)=A02+∑

SymboleB@

k=1Cksin (kω1t+φ′k)=

A02+∑

SymboleB@

k=1［Akcos (kω1t+φk)+Bksin (kω1t+φk)］(1)

Ak=2T∫T0f(t)cos (kω1t+φk)dt=Cksin (φ′k－φk)(2)

Bk=2T∫T0f(t)sin (kω1t+φk)dt=Ckcos (φ′k－φk)(3)

其中：ω1―基波角頻率；T―基波周期；k―諧波次數(shù)；ф′k― k 次諧波初相；фk― k次旋轉(zhuǎn)參考坐標(biāo)系XOY與k次旋轉(zhuǎn)分解坐標(biāo)系X’OY’的夾角オ

計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化2014年6月

第33卷第2期周衛(wèi)平等:有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與數(shù)字鎖相算法實(shí)現(xiàn)

ネ3 基波在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的分解オ

信號(hào)的基波成分C1在以角速度ω1旋轉(zhuǎn)的直角參考坐標(biāo)系XOY中，沿著與該坐標(biāo)系夾角為ф1的正交坐標(biāo)系X′OY′進(jìn)行分解，在X′和Y′坐標(biāo)軸上的分量將分別為B1、A1，當(dāng)兩坐標(biāo)系的夾角ф1趨近于ф′1時(shí)，A1將趨近于0，因此可利用A1構(gòu)成基波初相跟蹤檢測(cè)控制的反饋依據(jù)，通過反饋調(diào)整夾角ф1來逼近ф′1，從而檢測(cè)出基波的初相。利用三角函數(shù)正交性以及自適應(yīng)濾波基本原理，構(gòu)造基波相位跟蹤檢測(cè)的控制框圖如圖4所示。 И

ネ4 基波鎖相方法的控制框圖オ

3.2 數(shù)字鎖相算法

利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的固定頻率下的旋轉(zhuǎn)角度值加上輸出的初始相位值的與測(cè)量信號(hào)基波正交的三角函數(shù)作為反饋，并與測(cè)量信號(hào)相乘，把所得的乘積經(jīng)過滑窗積分低通濾波以及PI控制器后輸出就得到跟蹤的初始相位；該方法不依賴于過零點(diǎn)檢測(cè)，具有較強(qiáng)的魯棒性，其算法流程圖如圖5所示。オ

ネ5 初相檢測(cè)程序算法流程圖オ

4 仿真結(jié)果

圖6是電壓信號(hào)混有較強(qiáng)噪聲時(shí)的基波初相跟蹤檢測(cè)的結(jié)果，結(jié)果顯示該情況下相位檢測(cè)的精度仍可以達(dá)到 (10-1) °的數(shù)量級(jí)。

ネ6 噪聲污染電壓信號(hào)的初相檢測(cè)（實(shí)際值為0）

a: 含噪聲電壓信號(hào) b: 暫態(tài)響應(yīng) c: 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)オ

圖7為APF補(bǔ)償仿真結(jié)果，負(fù)載為阻感負(fù)載，從上至下依次為電源電壓、補(bǔ)償后電流、負(fù)載電流，該結(jié)果顯示，補(bǔ)償電流可以較好地跟蹤補(bǔ)償指令電流，負(fù)載電流中的無功電流和諧波電流成分得到了較好補(bǔ)償。

ネ7 APF補(bǔ)償仿真結(jié)果

上: 電源電壓 中: 補(bǔ)償后主電流 下: 負(fù)載電流オ

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了驗(yàn)證本文所提的方法，搭建了一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，負(fù)載為三相整流阻感負(fù)載，有源電力濾波器的可控功率管為三菱PM75CSJ120的IPM管，實(shí)驗(yàn)中采樣頻率為20kHz；電流電壓信號(hào)是用霍爾器件來檢測(cè)的；控制單元的核心是TMS320F2812 的DSP，通過在DSP中運(yùn)行程序而實(shí)現(xiàn)控制的目的。圖8是鎖相結(jié)果的軟件界面，上圖是受到污染的信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果，下圖是依據(jù)鎖相結(jié)果得到的參考電流波形，可見相位得到了很好地跟蹤，跟蹤精度高，并且該方法體現(xiàn)了較好的抗干擾能力。オ

ネ8 鎖相檢測(cè)算法實(shí)驗(yàn)界面

上: 含干擾噪聲的信號(hào) 下: 相位跟蹤的信號(hào)オ

圖9是基于鎖相算法以及APF的控制算法，通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)得到的APF的補(bǔ)償結(jié)果(A相)，圖中依次為電源電壓、補(bǔ)償后主電流、負(fù)載電流波形，可見經(jīng)過APF補(bǔ)償后，諧波和無功電流成分得到了很好的補(bǔ)償，電流的THD值有補(bǔ)償前的23%下降到補(bǔ)償后的3.5%左右。

ネ9 APF補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)結(jié)果

上: 電源電壓 中: 補(bǔ)償后主電流 下: 負(fù)載電流オ

6 結(jié) 語

本文給出了以DSP芯片TMS320F2812和AD7656芯片為主來建立的有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)的方案，提出了基于DSP實(shí)現(xiàn)APF鎖相的算法，給出了鎖相的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了本文方法具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)給出了APF補(bǔ)償?shù)膶?shí)驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)過APF補(bǔ)償后，諧波和無功電流成分得到了很好的補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文算法的正確性，也驗(yàn)證了本文有源電力濾波器數(shù)字控制系統(tǒng)的方案的可行性。

參考文獻(xiàn)

［1］ 周衛(wèi)平，吳正國(guó)，夏 立，等 . 三相三線有源電力濾波器電流跟蹤性能最優(yōu)化控制［J］. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2004, 24(11): 85-90.

［2］ 邱旭，李樹廣. 一種高精度APF控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)新方法［J］. 電氣自動(dòng)化，2012，34(3):62-63.

［3］ 李全利,王振春. 一種基于DSP的三相交流采樣技術(shù)［J］. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2008，27(12):85-89.

［4］ 陳國(guó)磊,舒雙寶,季振山. 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)［J］. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，37(3):69-72.

［5］ 王皚，佘丹妮.基于EP2C8Q208C8型FPGA等精度頻率測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)［J］.計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化,2012,31(1):56-59.

［6］ 艾凱文,胡桂明,沈潤(rùn)夏.任意波形電源的設(shè)計(jì)［J］.計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化,2011,30(4):77-80.

第8篇：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)范文

關(guān)鍵字：機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)；機(jī)械加工；影響

怎樣更好的利用機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)是當(dāng)前很多企業(yè)關(guān)注的問題。目前很多的企業(yè)中存在不能完好利用數(shù)控機(jī)床技術(shù)、操刀的位置以及次數(shù)不合理、編程的技巧仍不夠強(qiáng)等問題，所以解決這些問題的辦法就變得非常重要了。但是我們需要事先說明什么數(shù)控加工技術(shù)。

一、什么是數(shù)控加工技術(shù)

數(shù)控加工技術(shù)指的是使用數(shù)字控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)更高效率、更高精度的機(jī)械加工。數(shù)控加工技術(shù)具體指的是，在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，充分的對(duì)數(shù)字控制技術(shù)加以利用，以增強(qiáng)機(jī)械加工的質(zhì)量。

數(shù)控加工技術(shù)改變了機(jī)械加工的概念以及工作方式。而且數(shù)控加工技術(shù)有效的融合了傳統(tǒng)技術(shù)以及自身的特有技術(shù)，傳統(tǒng)技術(shù)有計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械加工技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)等等；自身的特有技術(shù)有高效率和高精度的加工技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等等。

由此可見，數(shù)控加工技術(shù)主要是對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)加以利用來進(jìn)行控制與管理，按照提前設(shè)置好的工作方式以及程序來有效的對(duì)機(jī)械設(shè)備加以控制，并讓機(jī)械設(shè)備提前設(shè)置好的工作方式以及程序來對(duì)各種工件進(jìn)行加工。與機(jī)械傳統(tǒng)的加工方式相比，數(shù)控加工技術(shù)的靈活性更高，而且操作也更便捷。與此同時(shí)，因?yàn)楝F(xiàn)在的微電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程十分快，我們?cè)跀?shù)控加工技術(shù)中應(yīng)用微電子技術(shù)，會(huì)使其加工質(zhì)量、工作穩(wěn)定性、工作模式、工作效率等等所具有的功能全部得到更高的提升?，F(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)的理念已經(jīng)得到了大部分工業(yè)行業(yè)的推崇以及認(rèn)可，機(jī)械加工領(lǐng)域也一樣。在今天，隨著數(shù)字控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、數(shù)據(jù)編程理論與技術(shù)的不斷完善和成熟，數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域的發(fā)展將會(huì)更好，而我們也要為其做出努力。

二、對(duì)數(shù)控機(jī)床加工有影響的因素

（一）操刀的位置以及次數(shù)不合理

在使用數(shù)控車床批量生產(chǎn)時(shí)，尤其是進(jìn)行大批量生產(chǎn)時(shí)，可以在保證加工生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量以及加工穩(wěn)定性的前提下，增強(qiáng)加工的效率是非常有效的一項(xiàng)得到更多經(jīng)濟(jì)效益的方法。在使用數(shù)控車削進(jìn)行產(chǎn)品加工時(shí)，可以選擇使用簡(jiǎn)便的換刀方式，這也是減少加工成本、縮短換刀輔助時(shí)間以及減低機(jī)床磨損的一項(xiàng)非常有效的方法和途徑。對(duì)換刀點(diǎn)設(shè)置進(jìn)行改進(jìn)是達(dá)到以上目的所進(jìn)行的比較有效的嘗試之一。所以，在選擇夾具、安排走刀路線、刀具排列的使用順序以及位置等方面都得進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，精細(xì)分析。對(duì)換刀點(diǎn)設(shè)置進(jìn)行改進(jìn)，有利于降低運(yùn)行成本，增強(qiáng)加工效率。

（二）不能完好的利用數(shù)控機(jī)床

我國(guó)當(dāng)前的機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了很長(zhǎng)一段時(shí)間的機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)了，而且大部分的企業(yè)所購(gòu)置的機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備，比如說數(shù)控機(jī)床等等都因?yàn)榄h(huán)境因素或者是人為因素在一定程度上造成了機(jī)械的折舊。并且不管操作工人怎樣遵守設(shè)備相關(guān)的操作規(guī)范或者是做好設(shè)備的保養(yǎng)、維修工作，這種折舊都是存在的，都會(huì)在一定程度上促使設(shè)備的精密度降低，從而阻礙了機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)正常的發(fā)揮。

所以，為了確保機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，定期的檢修機(jī)械數(shù)控設(shè)備就變得極為重要了。只要定時(shí)或者是不定時(shí)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，設(shè)備的加工精密度才可能得到保障，機(jī)械數(shù)控設(shè)備本身的工作效率才有可能提高最高，械數(shù)控加工技術(shù)本身的實(shí)用優(yōu)越性才能夠被充分的利用出來。

（三）編程的技巧仍不夠強(qiáng)

機(jī)床的工作效率會(huì)受到程序效率的影響，因此對(duì)編程質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化是一項(xiàng)非常好的數(shù)控機(jī)床提高工作效率的方法。第一，熟悉機(jī)床所的指令，對(duì)機(jī)床的功能進(jìn)行充分的開發(fā)，尋找效果高的加工、編程方法。第二，積極地推廣計(jì)算機(jī)編程，提高程序自身的可靠性，提高計(jì)算機(jī)的切削模擬，進(jìn)而取消或者是減少數(shù)控銑床所花費(fèi)的調(diào)試程序時(shí)間。第三，合理的編程，減低機(jī)床走空刀的幾率。

三、促使數(shù)控機(jī)床加工效率提升的措施

（一）科學(xué)化管理數(shù)控機(jī)床

如今所使用的數(shù)控機(jī)床與常規(guī)機(jī)床是有很大差別的，因此這二者應(yīng)當(dāng)區(qū)別開來，而且這兩者的管理經(jīng)驗(yàn)與方法也應(yīng)當(dāng)分開，否則就會(huì)給數(shù)控機(jī)床帶來毀滅性的損害。通過多家企業(yè)的數(shù)控機(jī)床管理經(jīng)驗(yàn)，我們可以總結(jié)出：通常企業(yè)可使用集中式管理辦法來管理數(shù)控機(jī)床，有條件的企業(yè)還可以使用一些比較先進(jìn)的手段，比如說計(jì)算機(jī)集中式管理手段。計(jì)算機(jī)集中式管理方法指的是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)采集以及整合數(shù)控機(jī)床加工生產(chǎn)作業(yè)的相關(guān)信息，然后再通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共享，則數(shù)控加工技術(shù)人員就可以在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行會(huì)議、辦公以及交流了，大大的降低了生產(chǎn)加工前所需的準(zhǔn)備時(shí)間，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，優(yōu)化了物流路線。

（二）選擇合適的削刀具也可以增強(qiáng)機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的效率與水平。國(guó)內(nèi)外大部分的數(shù)控機(jī)床正在向著大功率化、高速化以及高剛性化的方向發(fā)展，這種趨勢(shì)提高了對(duì)數(shù)控機(jī)床刀具本身的要求，需要達(dá)到承受住速度非?？斓那邢骷庸ぷ鳂I(yè)但是自身不能有比較大的性能損傷要求。因此，在對(duì)刀具進(jìn)行選擇時(shí)，可以選擇硬質(zhì)合金刀具替代高速鋼刀具。而且經(jīng)濟(jì)能力比較強(qiáng)的企業(yè)可以與實(shí)際情況相結(jié)合選擇立方氮化硼刀具、陶瓷刀片等耐磨性能比較強(qiáng)的刀具。只要刀具的性能得到了保證，機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)自身的效率以及水平才可以得到更大的提高。

總結(jié)：尋求增強(qiáng)械數(shù)控加工技術(shù)效率以及水平的方法，不但有利于提高企業(yè)自身的生產(chǎn)效率，拓寬企業(yè)的發(fā)展前景，還有利于制造行業(yè)向著高效化、科技化以及高新化的方向發(fā)展，進(jìn)而增強(qiáng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。所以我們一定要定期的維修和養(yǎng)護(hù)機(jī)械數(shù)控加工設(shè)備、提高編碼的技巧、合理的選擇刀具、科學(xué)化管理數(shù)控機(jī)床等等，這有這樣，制造企業(yè)才能夠真正的降低生產(chǎn)成本、增強(qiáng)加工效率，進(jìn)而增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝國(guó)明.基于NX3的平面銑削優(yōu)勢(shì)編程策略及應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床.2006（06）.

[2]武欣竹，楊繼盛.傳統(tǒng)加工與數(shù)控加工的合理銜接[J].裝備制造技術(shù).2008（09）.

第9篇：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：開關(guān)電源 控制模式 數(shù)字化控制 模塊化

中圖分類號(hào)：TM910 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（b）-0127-01

開關(guān)電源作為一種能夠穩(wěn)定持續(xù)輸出電壓的電源，其主要是由控制開關(guān)晶體管控制開通和關(guān)斷時(shí)間的，因此，在開關(guān)電源中最重要、最核心的部分就是控制電路，本文進(jìn)行了開關(guān)電源控制模式分析。

1 開關(guān)電源概述

開關(guān)電源是伴隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來的，由于具有高效節(jié)能、輕巧便捷等特點(diǎn)，開關(guān)電源得到了越來越廣泛的應(yīng)用。開關(guān)電源的效率可達(dá)到85%以上，與普通的線性電源相比其效率提高了近一倍，且其可靠性也較高，采用了體積較小的散熱器和濾波元件，具有良好的發(fā)展前途?？蓪㈤_關(guān)電源分為AC/AC和DC/DC電源等類型，其中DC/DC電源變換器已實(shí)現(xiàn)了模塊化的設(shè)計(jì)和發(fā)展，得到了廣大用戶的普遍認(rèn)可。

2 開關(guān)電源發(fā)展歷程

開關(guān)電源的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了40多年，早期開發(fā)的開關(guān)頻率非常低，且價(jià)格較高，只能應(yīng)用于衛(wèi)星等少數(shù)要求電源質(zhì)量較高的領(lǐng)域。但自20世紀(jì)60年代晶閘管相位控制模式出現(xiàn)后開關(guān)電源經(jīng)歷了較快的發(fā)展，70年代時(shí)制約開關(guān)電源發(fā)展的瓶頸主要是效率問題，同時(shí)由于調(diào)試工作困難而難以大規(guī)模的推廣應(yīng)用。70年代后期，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的出現(xiàn)，各種專用的開關(guān)電源芯片進(jìn)入市場(chǎng)，將控制電路、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路和檢測(cè)電路封裝在一起的模式非常有利于開關(guān)電源的發(fā)展，由于焊點(diǎn)減小提高了開關(guān)電源的可靠性，同時(shí)也由于集成化的發(fā)展是開關(guān)電源的體積減小，為應(yīng)用帶來了極大的便利。

如今，集成化的電源已被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、航天、彩色電視等各個(gè)領(lǐng)域，且隨著微電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，功能更強(qiáng)大，集成度更高的超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，電子設(shè)備的體積和重量仍在不斷減小，但與之相匹配的電源體積卻大的多，在現(xiàn)代化的電子產(chǎn)品中，電源的體積要比微處理器大10倍以上，因此，如何縮小電源的體積就是一項(xiàng)非常具有意義的研究課題。相關(guān)的理論分析表明，電源體積與其供電頻率的平方根是呈反比例的，當(dāng)電源頻率從50Hz提高至20kHz后其體積將縮小400倍，但頻率的提高也會(huì)對(duì)整個(gè)電路的元器件帶來新的要求，目前超高頻電源對(duì)電子器件的影響正在進(jìn)一步研究之中。

我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始就研制出了穩(wěn)壓電源，20世紀(jì)70年代后期穩(wěn)壓電源已在我國(guó)的白電視機(jī)及中小型計(jì)算機(jī)中進(jìn)行了應(yīng)用，其中主要是5V，20～200A，20kHz的AC/DC開關(guān)電源，自80年代開始進(jìn)入大規(guī)模使用階段，此時(shí)我國(guó)已開發(fā)出了0.5～5MHz的諧振軟開關(guān)電源。

至80年代中期，我國(guó)通信電源在AC/DC及DC/DC開關(guān)電源領(lǐng)域中所占的比例還是較低的，從80年代開始，我國(guó)的通信電源開始進(jìn)行大規(guī)模的更新?lián)Q代，從傳統(tǒng)的鐵磁穩(wěn)壓電源更換為現(xiàn)代的晶閘管穩(wěn)壓電源，在逐步應(yīng)用于辦公室自動(dòng)化設(shè)備中。至90年代我國(guó)又研制出了一種新型的專用開關(guān)電源，專門保障特殊領(lǐng)域的電源之用，如衛(wèi)星運(yùn)行過程中的開關(guān)電源及遠(yuǎn)程導(dǎo)彈系統(tǒng)中的開關(guān)電源等。多年來，雖然我國(guó)在開關(guān)電源的應(yīng)用方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但相比發(fā)達(dá)國(guó)家已較成熟的開關(guān)電源技術(shù)，我國(guó)在集成度和使用方法上仍存在較大不足，還應(yīng)加強(qiáng)開關(guān)電源的研究與應(yīng)用。

3 開關(guān)電源的數(shù)字控制技術(shù)

近年來，隨著數(shù)字信號(hào)處理器及編程邏輯器等技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字控制技術(shù)在諸多電力電子領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用，這些控制領(lǐng)域的計(jì)算和監(jiān)控任務(wù)是非常復(fù)雜的，難以用模擬控制的方法完成較好的控制性能，因此產(chǎn)生了數(shù)字控制的要求。

隨著DSP等電子器件的小型化及高速化發(fā)展，開關(guān)電源的控制也正朝著數(shù)字化的方向發(fā)展，數(shù)字化增強(qiáng)了開關(guān)電源控制部分的智能化水平，為實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。在開關(guān)電源的市場(chǎng)中，標(biāo)準(zhǔn)電源的份額正在逐步擴(kuò)大，但同時(shí)由于電源的使用是因系統(tǒng)不同而不同的，因此其對(duì)某種特制電源的需求是非常強(qiáng)烈的，數(shù)字化控制電源匯集了標(biāo)準(zhǔn)電源及特征電源的優(yōu)點(diǎn)。

然而，當(dāng)前開關(guān)電源的數(shù)字化控制還停留自半數(shù)字化階段，對(duì)于控制器中技術(shù)難度最高的功率控制部分是現(xiàn)階段還難以解決數(shù)字化控制，這也是當(dāng)前學(xué)術(shù)界研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。數(shù)字化控制技術(shù)是否能在開關(guān)電源中得到推廣性的應(yīng)用，主要取決于復(fù)雜控制的算法能否實(shí)現(xiàn)及能否滿足較高的動(dòng)態(tài)性能和指標(biāo)等，這將是開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制所面臨的核心問題。

通過數(shù)字化控制能夠提高系統(tǒng)的靈活性，提高通信界面及抗干擾的能力，但在要求較高的開關(guān)電源中，控制精度、控制延遲及電流檢測(cè)等因素是急需要解決的問題，在保護(hù)與監(jiān)控電路、及系統(tǒng)的通信等方面都已實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，同時(shí)數(shù)字化也可以取代模擬電路來完成電源的啟動(dòng)動(dòng)能，通過特定的界面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通訊與顯示功能。隨著越來越多的數(shù)字控制技術(shù)應(yīng)用于電源的管理，開關(guān)電源的數(shù)字化技術(shù)必將得到廣泛的應(yīng)用，數(shù)字化控制技術(shù)是開關(guān)電源控制模式的發(fā)展方向，業(yè)界十分看好開關(guān)電源數(shù)字化發(fā)展前景。

4 電流型控制模式

開關(guān)電源的另類主要控制模式就是電流型開關(guān)電源控制，其與數(shù)字化控制模式相比具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。

（1）具有較高的電壓調(diào)整率，其調(diào)整過程與線性穩(wěn)壓電源類似，輸入電壓稍微變化即可反映電感電流的變化，不經(jīng)過任何誤差的放大就可完成脈沖比較進(jìn)而輸出脈沖寬度，這實(shí)際上是起到了前饋的控制作用。

（2）具有較好的回路穩(wěn)定性能和負(fù)載響應(yīng)性能。由于在電感中其電流脈沖的幅值是與輸出電流的平均值相關(guān)的，因此電流型控制模式能較好地發(fā)揮電感的作用。

（3）具有逐個(gè)檢測(cè)脈沖幅值的功能，簡(jiǎn)化了過載保護(hù)和短路功能，提高了工作的可靠性。且由于電流型控制模式控制內(nèi)環(huán)是采用電感電流峰值檢測(cè)技術(shù)的，因此可以靈敏地發(fā)現(xiàn)變壓器或者開關(guān)管中的電流值，避免了過載和短路對(duì)變壓器及開關(guān)管的影響。

（4）降低高頻功率開關(guān)變換電路的功率損耗，提高開關(guān)電源的效率。由于功率開關(guān)管在開通和關(guān)斷時(shí)有一定的功率損耗，但對(duì)電流控制型來說，因內(nèi)環(huán)電流參加控制，使其較電壓控制型這種單環(huán)控制更快速、準(zhǔn)確。

（5）具有良好的并聯(lián)運(yùn)行能力。由于電流控制型的內(nèi)環(huán)如同一個(gè)良好的受控電流放大器，所以使采用電流控制型的變換器可方便地并聯(lián)工作，而不其它均流措施。

5 結(jié)語

開關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)是高頻化和微型化，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的主要手段是提高開關(guān)電源的控制頻率，數(shù)字化控制技術(shù)作為解決該項(xiàng)問題的核心技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景，同時(shí)應(yīng)結(jié)合電流控制模式的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的全數(shù)字化控制。

參考文獻(xiàn)