完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦, 立即完善>
|
|
相关推荐
1个回答
|
|
在计算机控制系统的软件设计中应注意哪些问题?
软件设计是系统设计中最关键的工作。在进行总体设计时,应考虑系统硬件和软件之间的关系,使软件能很好地服务于硬件。在进行软件设计时,必须把软件应承担的任务明确表达出来,并用文字或图表的形式将其细化:首先,要确定整个系统的输入/输出要求,CPU与外界交换信息的方式,确定输入信息状态和输入数据的类型;其次,要确定对输入/输出信息的处理方式,输入数据是开关量还是模拟量,如何将信息送入CPU;其三,应分析对输入数据采用的处理算法,包括数据处理及控制算法的选择。 在总体方案中,明确对软件的基本要求之后,通常可独立进行软件编写。编好的程序有些可以脱离硬件独立运行调试,有些必须在硬件支持下完成调试。在程序编写完成后,应认真校对,纠正语法错误和逻辑错误。软件编写和调试过程中,以下几个问题必须认真对待。 ①隐蔽的软件故障的处理。软件不同于硬件,当产生错误的条件发生之前,成百上千次的运行也不一定会发生问题,而当软件与硬件潜在的故障混合在一起时,就很难查找和判断。因此,软件正常运行并不能说明软件不存在缺陷。在进行设计时,除在结构上采取相应措施外,还应抓住那些偶然出现的异常现象,反复运行和测试,尽量把故障排除在样机试制阶段。 ②保证计算程序的精度。应用软件大多都包含各种各样的计算程序,为了确保一定的精度要求,必须认真考虑软件算法的精度。这一方面要从设计技术指标入手,由硬件给予一定的保证。另一方面,对软件采取的算法也应精心选择,以使在计算后所产生数据的精度满足设计要求,例如对A/D转换后的输入数据,可以采取双字节或浮点运算等,保证不丢失精度。 ③实时性。一般的测控系统,对程序运行周期都有严格要求,它希望在信号的采样、滤波、控制算法运算等整个过程中应不错过输出控制的实时性。否则,控制系统的存在就失去了意义。为了保证系统的实时性,优化软件设计很重要。 程序的设计可采用模块化或结构化的方法,另外对程序的质量也应提出要求,如可读性、灵活性、可扩展性及可操作性等都是软件设计中应考虑的。 近年来,各类计算机应用软件也逐渐走向模块化和商品化。市面上有通用软件程序包出售,如定、浮点运算程序软件包;常用控制程序软件包、PID运算软件包等。此外,如第1章所述,像组态王等一类更高级的软件包,用户只要根据自己所设计系统的需要;填些一些表格,即可构成可用的目标程序,使用起来非常方便。 计算机控制系统的控制算法应如何选择? 当控制系统的总体方案确定以后,应根据被控对象的变化规律,建立系统的数学模型,反映系统输入、输出及内部状态之间的数量和逻辑关系,在此基础上,再将数学模型变换为计算机能执行运算的离散控制算法。在选择控制算法时应考虑控制速度、控制精度及系统稳定性等的要求。 当控制系统比较复杂,无法建立精确的数学模型时,应考虑采用智能控制。它可以利用计算机在处理图像、符合逻辑、模糊信息、知识和经验方面的功能,基本上承担起熟练操作人员、技术人员和专家的责任,对被控对象进行操作与控制,而不再借助数学模型。 当被控对象的数学模型不可求时,可考虑采用数字PID的控制算法,一般以位置式及增量式基本控制算法为基础,针对系统的具体要求,对算法进行必要的改进,以求得圆满的控制效果。前已述及PID算法适用的各种场合。 计算机控制系统的调试阶段需要综合考虑哪些方面? 当被控系统软、硬件设计工作完成后,最主要的工作是完成系统调试。系统调试工作一般包括硬件调试、软件调试及系统联调。 硬件调试的任务是排除故障,包括设计错误及工艺故障。首先脱机检查所制造电路及系统是否有接线错误、断路及短路,各器件的电源及引脚逻辑关系是否正常等。当确定无误时,再在相应的开发工具上进行逻辑及性能调试,直至符合设计要求,工作正常。 软件调试工作可通过设置断点、跟踪、模拟程序、逻辑分析及仿真等手段进行。软件调试工作十分繁琐,但又十分重要,必须认真做好,不漏过任何细节,这样才能保证系统联调时不致发生大错,不损坏设备。系统联调是要解决软、硬件之间的不协调、不匹配的地方。这是一个综合性的系统工程,必须反复进行,直至最佳。 系统联调成功,应进行试运行。试运行可分两个阶段进行。第一阶段,只运行控制系统,不带被控对象,或带模拟控制对象,此阶段应把系统投入正常使用时可能发生的故障尽量都考虑到,使软、硬件存在的隐患尽量都暴露出来,并进行适当的修改,保证正常投产后不出故障或少出故障。第二阶段,投入正常试用,进一步考虑控制系统的各项性能,直至投入批量生产。 |
|
|
|
只有小组成员才能发言,加入小组>>
2431 浏览 0 评论
9083 浏览 4 评论
36748 浏览 19 评论
5021 浏览 0 评论
24707 浏览 34 评论
1513浏览 2评论
1731浏览 1评论
2171浏览 1评论
1539浏览 0评论
510浏览 0评论
小黑屋| 手机版| Archiver| 电子发烧友 ( 湘ICP备2023018690号 )
GMT+8, 2024-12-18 19:02 , Processed in 1.094876 second(s), Total 46, Slave 40 queries .
Powered by 电子发烧友网
© 2015 bbs.elecfans.com
关注我们的微信
下载发烧友APP
电子发烧友观察
版权所有 © 湖南华秋数字科技有限公司
电子发烧友 (电路图) 湘公网安备 43011202000918 号 电信与信息服务业务经营许可证:合字B2-20210191 工商网监 湘ICP备2023018690号