一、控制與控制系統(tǒng)二、系統(tǒng)的分類(lèi)三、系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程和性能指標(biāo) 控制是指為達(dá)到預(yù)先給定的目的，作用于系統(tǒng)的有目的的動(dòng)作?？刂葡到y(tǒng)是指由被控對(duì)象和控制裝置所構(gòu)成的，能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)、使之具有一定的狀態(tài)和性能的系統(tǒng)。例如： 一、控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成 控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象傳感器給定值偏差控制器 輸出操縱變量被控參數(shù)測(cè)量值-+控制系統(tǒng)方框圖 二、控制系統(tǒng)的分類(lèi) 1按照有無(wú)反饋測(cè)量裝置分類(lèi)控制器被控對(duì)象傳感器輸入偏差輸出 測(cè)量值-+控制器被控對(duì)象輸入輸出順序控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)分為：順序控制系統(tǒng)和反饋控制系統(tǒng) （1） 1 過(guò)渡過(guò)程 系統(tǒng)的控制過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，即當(dāng)系統(tǒng)的輸入（包括干擾）量發(fā)生變化時(shí)，由于系統(tǒng)的能量只能作連續(xù)變化，從而使系統(tǒng)的輸出呈現(xiàn)出從一個(gè)平衡狀態(tài)向另一個(gè)新的平衡狀態(tài)過(guò)渡的過(guò)程這一過(guò)程稱為系統(tǒng)的過(guò)度過(guò)程。一般情況下，系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程有以下幾種基本形式： (1). 非周期衰減過(guò)程 (2). 衰減振蕩過(guò)程 (3). 等幅振蕩過(guò)程 (4). 發(fā)散振蕩過(guò)程 分別見(jiàn)下圖的a b c d： 顯然，系統(tǒng)的輸出和系統(tǒng)的輸入是密切相關(guān)的，實(shí)際系統(tǒng)的輸入形式多種多樣，為了安全和理論分析的方便，通常選擇一些定型的典型的輸入形式，主要包括單位階躍輸入、單位速度(斜坡)輸入、單位加速度(拋物線)輸入。其中，由于階躍信號(hào)（如下圖所示）對(duì)被控變量影響最大，且容易實(shí)現(xiàn)，便于實(shí)驗(yàn)、分析和計(jì)算，因而常采用它作為系統(tǒng)的輸入來(lái)研究控制系統(tǒng)。 2. 性能指標(biāo) 控制系統(tǒng)在輸入作用下所產(chǎn)生的輸出稱之為響應(yīng)。系統(tǒng)由初始狀態(tài)隨時(shí)間到最終狀態(tài)的響應(yīng)過(guò)程稱為動(dòng)態(tài)過(guò)程，也稱為瞬態(tài)響應(yīng)，它是系統(tǒng)短時(shí)間響應(yīng)特性的度量；當(dāng)時(shí)間趨于無(wú)窮大時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)過(guò)程，也稱為穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，它表征系統(tǒng)輸出量最終復(fù)現(xiàn)輸入量的程度。任何一個(gè)控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)都由動(dòng)態(tài)過(guò)程和穩(wěn)態(tài)過(guò)程兩部分組成。 由此可見(jiàn)，控制系統(tǒng)在典型輸入信號(hào)作用下的性能指標(biāo)，通常由穩(wěn)態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能兩部分組成。 )()(lim)(lim tctrtee ttwc 一、 數(shù)學(xué)模型的概念二、 數(shù)學(xué)模型的類(lèi)型三、 數(shù)學(xué)模型的建立四、 描述系統(tǒng)特性的參數(shù) 1數(shù)學(xué)模型概念 用數(shù)學(xué)的方法來(lái)描述系統(tǒng)輸出量與輸入量之間的關(guān)系，這種系統(tǒng)特性的數(shù)學(xué)描述就稱為系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 由于在過(guò)渡過(guò)程中，系統(tǒng)的輸出（即被控變量）隨時(shí)間而變化，因而在描述系統(tǒng)特性的數(shù)學(xué)模型中不僅會(huì)出現(xiàn)這些變量本身，而且也包含這些變量的各階導(dǎo)數(shù)，所以，系統(tǒng)特性方程式是微分方程式，它是表示系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型最基本的形式。 2建立數(shù)學(xué)模型的意義 在研究與分析一個(gè)控制系統(tǒng)時(shí)，不僅要定性地了解系統(tǒng)的工作原理及特性，而且還要定量地描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。通過(guò)定量的分析與研究，找到內(nèi)部結(jié)構(gòu)及參數(shù)與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，即數(shù)學(xué)模型，從而編寫(xiě)控制程序；在系統(tǒng)不能按照預(yù)先期望的規(guī)律運(yùn)行時(shí)，便可通過(guò)對(duì)模型的分析，適當(dāng)?shù)馗淖兤浣Y(jié)構(gòu)和參數(shù)，使其滿足規(guī)定性能的要求；在設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)于給定的被控對(duì)象及控制任務(wù)，也可以借助數(shù)學(xué)模型來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，以構(gòu)成完整的系統(tǒng)。這些都離不開(kāi)數(shù)學(xué)模型。 3建立數(shù)學(xué)模型的一般原則 一個(gè)合理的數(shù)學(xué)模型的建立，應(yīng)該在模型的準(zhǔn)確性和簡(jiǎn)化性之間進(jìn)行折中。既不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)準(zhǔn)確性而使系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，也不能片面追求簡(jiǎn)化性而使分析結(jié)果與實(shí)際出入過(guò)大。這是在建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的過(guò)程中要特別注意的問(wèn)題。 (1). 非參量模型 當(dāng)數(shù)學(xué)模型是采用曲線或數(shù)據(jù)表格等來(lái)表示時(shí)，就稱為非參量模型。非參量模型可以通過(guò)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到，有時(shí)也可以通過(guò)計(jì)算得到，它的特點(diǎn)是形象、清晰，比較容易看出其定性的特征。但是，由于它們?nèi)狈?shù)學(xué)方程的解析性質(zhì)，要直接利用它來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)往往比較困難，必要和可能時(shí)，可以對(duì)它們進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)處理來(lái)得到參量模型的形式。 (2). 參量模型 當(dāng)數(shù)學(xué)模型是采用數(shù)學(xué)方程式來(lái)描述時(shí)，稱為參量模型。參量模型按其討論域可分為時(shí)域模型、復(fù)數(shù)域模型和頻域模型。 建立數(shù)學(xué)模型的主要方法有： 分析法和實(shí)驗(yàn)法分析法特點(diǎn)：方程復(fù)雜，難解算實(shí)驗(yàn)法關(guān)鍵：測(cè)試方法和測(cè)試信號(hào)的選擇；常用測(cè)試方法有：時(shí)域法、頻率法和統(tǒng)計(jì)法；常用的測(cè)試信號(hào)：?jiǎn)挝浑A躍信號(hào) 1. 機(jī)理建模： (1) 根據(jù)系統(tǒng)和各元件的工作原理及其在控制系統(tǒng)中的作用，確定其輸入量和輸出量。 (2) 根據(jù)元件工作時(shí)所遵循的物理或化學(xué)定律，列出其相應(yīng)的原始方程式。在條件許可時(shí)可適當(dāng)簡(jiǎn)化，忽略一些次要因素。這里所說(shuō)的物理或化學(xué)定律，不外乎牛頓定律、能量守恒定律、物質(zhì)守恒定律、基爾霍夫定律等等。 (3) 列出原始方程式的中間變量與其它因素的關(guān)系式。 (4) 將上述關(guān)系式代入原始方程式，消去中間變量，得到描述輸出量與輸入量之間關(guān)系的微分方程便是系統(tǒng)或元件在時(shí)域的數(shù)學(xué)模型。 例1貯槽液位控制系統(tǒng) 即如圖所示的系統(tǒng)，液體經(jīng)過(guò)閥門(mén)1不斷地流入貯槽，貯槽內(nèi)的液體又通過(guò)閥門(mén)2不斷地流出。工藝上要求貯槽的液位h保持定值。在這里，貯槽就是被控對(duì)象，液位就是被控變量。 由題意可知，貯槽蓄儲(chǔ)量的變化率為單位時(shí)間流入的物料量減去單位時(shí)間流出的物料量。設(shè)貯槽橫截面積為A，當(dāng)流入貯槽的流量Qi等于流出貯槽的流量時(shí)Q0 ，對(duì)象處于平衡狀態(tài)，對(duì)象的輸出量液位h保持不變。 設(shè)在微小時(shí)間內(nèi)，Qi發(fā)生變化，不再等于Q0 因而引起液位變化，此時(shí)，流入與流出貯槽的物料量之差應(yīng)該等于貯槽內(nèi)增加或減少的物料量，即AdhdtQQ oi )( 、 、h都是時(shí)間的變量，因而還需消去中間變量，得出只有 和h為變量的關(guān)系式?？紤]到變化量很微小，可以近似認(rèn)為Qo與h成正比，與閥門(mén)2的阻力系數(shù)Rs成反比，即iQ oQ iQ so RhQ AdhdtRhQ si )( 即：令 、 ，代入上式可得 這就是用來(lái)描述簡(jiǎn)單的貯槽液位控制系統(tǒng)特性的微分方程式。它是一階常系數(shù)微分方程式，式中T稱為時(shí)間常數(shù)，K稱為放大系數(shù)。iss QRhdtdhAR sART sRK iKQhdtdhT 2. 實(shí)驗(yàn)建模（辨識(shí)模型） 許多機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)往往很難通過(guò)內(nèi)在機(jī)理的分析來(lái)建立數(shù)學(xué)模型，而是常常用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)獲得數(shù)學(xué)模型。所謂實(shí)驗(yàn)建模，就是在所要研究的系統(tǒng)上，加上一個(gè)人為的輸入作用，然后用儀表測(cè)取并記錄表征系統(tǒng)特性的物理量隨時(shí)間變化的規(guī)律，得到一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或曲線。這些數(shù)據(jù)或曲線就是用來(lái)表征系統(tǒng)特性的非參量數(shù)學(xué)模型。當(dāng)然，根據(jù)這些數(shù)據(jù)或曲線的特征再加以一定的構(gòu)思與數(shù)據(jù)處理，就有可能使之轉(zhuǎn)變?yōu)閰⒘磕Ｐ汀?為了研究問(wèn)題方便起見(jiàn)，在實(shí)際工作中，常用下面三個(gè)物理量來(lái)表示系統(tǒng)的特性。這些物理量，稱為系統(tǒng)的特性參數(shù)。 1. 一階系統(tǒng)的特性參數(shù) (1). 放大系數(shù)K (2). 時(shí)間常數(shù)T (3). 滯后時(shí)間 (1). 放大系數(shù)K 如果有一定的輸入變化量 ，通過(guò)系統(tǒng)被放大了K倍，變?yōu)檩敵鲎兓縣，則稱K為系統(tǒng)的放大系數(shù)。K越大，表示系統(tǒng)的輸入量有一定變化時(shí)，對(duì)輸出量的影響就越大。放大系數(shù)越大，被控變量對(duì)這個(gè)量的變化就越靈敏，在選擇自動(dòng)控制方案時(shí)需要仔細(xì)考慮。 iQ (2). 時(shí)間常數(shù)T 有的控制系統(tǒng)受到干擾后，被控變量變化很快，較迅速地達(dá)到了穩(wěn)定值，有的系統(tǒng)在受到干擾后，慣性很大，被控變量要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)值。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用時(shí)間常數(shù)T來(lái)表示系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的速度。時(shí)間常數(shù)T越大，表示系統(tǒng)受到干擾作用后，被控變量變化越慢，達(dá)到新的穩(wěn)定值所需的時(shí)間越長(zhǎng)。 (3). 滯后時(shí)間 有的系統(tǒng)在受到輸入作用后，被控變量卻滯后一定的時(shí)間才發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。根據(jù)滯后性質(zhì)的不同，可分為傳遞滯后和容量滯后兩類(lèi)。 (1) 傳遞滯后又叫純滯后，一般用 表示。0 )(tr 比較兩條響應(yīng)曲線可以看出，它們除了在時(shí)間軸上前后相差一個(gè)的時(shí)間外，其他形狀完全相同。也就是說(shuō)純滯后對(duì)象的特性是當(dāng)輸入量發(fā)生變化時(shí)，其輸出量不是立即響應(yīng)輸入量的變化，而是要經(jīng)過(guò)一段純滯后時(shí)間以后，才開(kāi)始等量地反映原無(wú)滯后時(shí)的輸出量的變化，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 tttctc 0 )()( 00)( 0)()( ttc ttctc 因此，有、無(wú)純滯后特性的系統(tǒng)其數(shù)學(xué)模型具有類(lèi)似的形式。如果上述例子中被控對(duì)象都是一階對(duì)象，而且它們的時(shí)間常數(shù)和放大系數(shù)亦相等，僅在自變量t上相差一個(gè)T的時(shí)間，那么，若無(wú)純滯后的系統(tǒng)特性可以用下述方程式描述的話則有純滯后的系統(tǒng)特性可以用下述方程式描述)()()( tKrtcdttdcT )()()( tKrtcdttdcT (2) 容量滯后 容量滯后也叫過(guò)渡滯后。即系統(tǒng)在受到階躍輸入作用后，被控變量開(kāi)始變化很慢，后來(lái)才逐漸加快，最后又變慢直至逐漸接近穩(wěn)定值，其響應(yīng)曲線如圖所示。 近似處理的方法如下：在上圖所示的響應(yīng)曲線上，過(guò)反應(yīng)曲線的拐點(diǎn)O作一切線，與時(shí)間軸相交，交點(diǎn)與被控變量開(kāi)始變化的起點(diǎn)之間的時(shí)間間隔h即為容量滯后時(shí)間。由切線與時(shí)間軸的交點(diǎn)到切線與穩(wěn)定值KA線的交點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)。這樣二階系統(tǒng)就被近似為有滯后時(shí)間 ，時(shí)間常數(shù)為T(mén)的一階系統(tǒng)了。 h 不難看出，自動(dòng)控制系統(tǒng)中，滯后的存在是不利于控制的。也就是說(shuō)，系統(tǒng)受到干擾作用后，由于滯后的存在，被控變量不能立即反映出來(lái)，于是就不能及時(shí)產(chǎn)生控制作用，整個(gè)系統(tǒng)的控制質(zhì)量就會(huì)受到影響。 所以，在設(shè)計(jì)和安裝控制系統(tǒng)時(shí)，都應(yīng)當(dāng)盡量把滯后時(shí)間減到最小。 2. 二階系統(tǒng)的特性參數(shù) (1). 系統(tǒng)增益 (2). 系統(tǒng)固有頻率 (3). 系統(tǒng)阻尼 (1)、系統(tǒng)增益K： K較小，系統(tǒng)比較穩(wěn)定，但較小的K會(huì)導(dǎo)致快速響應(yīng)變差和穩(wěn)態(tài)誤差增大。 (2)、系統(tǒng)阻尼比 大可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性及響應(yīng)過(guò)程的平穩(wěn)性，減小超調(diào)量，但同時(shí)響應(yīng)速度降低。 (3)、系統(tǒng)固有頻率 提高固有頻率可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、精度和快速響應(yīng)，提高抗干擾能力，但系統(tǒng)成本增加 n 2nn2 2n s2sK)s(G 2021/8/3 45 一、微機(jī)控制系統(tǒng)的組成及其特點(diǎn)二、信號(hào)變換概述三、 輸入輸出接口技術(shù)和輸入輸出通道四、 抗干擾技術(shù) 1. 微機(jī)控制系統(tǒng)的組成 (1) 硬件組成(教材圖6-12) (2) 軟件組成 軟件是指支持系統(tǒng)運(yùn)行、并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制的程序的總和。從功能上可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 系統(tǒng)軟件由計(jì)算機(jī)制造廠商提供，用來(lái)管理計(jì)算機(jī)本身的資源、方便用戶使用計(jì)算機(jī)的軟件。常用的有操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)系統(tǒng)等。 應(yīng)用軟件是用戶根據(jù)要解決的控制問(wèn)題而編寫(xiě)的各種程序，比如各種數(shù)據(jù)采集程序、濾波程序、控制量計(jì)算程序、機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程監(jiān)控程序等。 2.微機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 1具有完善的輸入輸出通道，包括模擬量輸入輸出通道和數(shù)字量或開(kāi)關(guān)量輸入輸出通道，這是計(jì)算機(jī)有效發(fā)揮其控制功能的重要保證。 2具有實(shí)時(shí)控制功能。 3由于控制規(guī)律是用軟件實(shí)現(xiàn)的，因而變動(dòng)一個(gè)控制規(guī)律，一般只需要修改軟件即可。 4微機(jī)控制系統(tǒng)中，由于計(jì)算機(jī)具有高速的運(yùn)算處理能力，一個(gè)控制器（控制計(jì)算機(jī))經(jīng)?？刹捎梅謺r(shí)控制的方式而同時(shí)控制多個(gè)回路。 5可靠性高，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，以保證在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的要求。 3、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分類(lèi)及特點(diǎn)1）.可編程控制器2）.總線型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)3）.單片機(jī) 單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成 受集成度的限制，片內(nèi)存儲(chǔ)器容量較小?？煽啃愿?。易擴(kuò)展?？刂乒δ軓?qiáng)。一般單片機(jī)內(nèi)無(wú)監(jiān)控程序或系統(tǒng)通用管理程序。 三種常用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的性能比較 總線：采用一組公共的信號(hào)線作為各個(gè)部件之間的通信線，這種公共信號(hào)線成為總線。 總線標(biāo)準(zhǔn)：連接總線的接插件的幾何尺寸、引腳排序、電路信號(hào)名稱及其電氣特性進(jìn)行的詳細(xì)規(guī)定。 常用的內(nèi)部總線有:STD總線、ISA總線、PCI總線、VME總線等。STD總線在1978年最早由Pro-Log公司作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)明的，由STDGM制為STD80規(guī)范，隨后被批準(zhǔn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEEE961。 自從1978年STD總線問(wèn)世以來(lái)，STD總線工控機(jī)已經(jīng)被證明是工業(yè)控制實(shí)現(xiàn)的主力軍，隨著拔術(shù)的進(jìn)步，原來(lái)被工業(yè)用戶所認(rèn)同SID80標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)難以滿足要求。1990午9月，STD32MG公布STD32規(guī)范1.0版。STD32具有32位數(shù)據(jù)寬度，32位尋址能力，是工業(yè)型的高端計(jì)算機(jī)STD32總線兼容STD80規(guī)范，產(chǎn)品可以互操作。 系統(tǒng)的組成、修改和擴(kuò)展方便檢測(cè)、調(diào)試、查找故障簡(jiǎn)便、迅速有多種標(biāo)準(zhǔn)功能模板可供選用，大大減少了硬件設(shè)計(jì)工作量系統(tǒng)中可運(yùn)行多種操作系統(tǒng)及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)支持軟件，便于控制軟件的開(kāi)發(fā)主要的硬件設(shè)計(jì)任務(wù)： 選擇適用的標(biāo)準(zhǔn)化或通用化功能模板 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的外圍設(shè)備由于種類(lèi)繁多，且工作速度不一，所以不能像存儲(chǔ)器那樣，直接掛到主機(jī)CPU的總線上，都必須通過(guò)輸入輸出接口和輸入輸出通道才能和CPU的總線相連。因此，IO（輸入/輸出）接口和IO通道是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)必須解決的技術(shù)之一。 IO接口電路在主機(jī)和外圍設(shè)備之間的信息交換中起著橋梁和紐帶的作用。設(shè)置接口電路有以下幾個(gè)用途： 1. 解決主機(jī)CPU和外圍設(shè)備之間時(shí)序配合和通信聯(lián)絡(luò)的問(wèn)題，以保證CPU和外圍設(shè)備之間雖異步卻能協(xié)調(diào)工作。 2. 解決CPU和外圍設(shè)備之間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和匹配問(wèn)題。 3. 解決CPU的負(fù)載能力和外圍設(shè)備端口選址的問(wèn)題。 （一）數(shù)字量I/O模板1、主要功能：用于處理開(kāi)關(guān)信號(hào)的輸入和輸出，其主要功能是濾波、電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離和功率驅(qū)動(dòng)2、選擇：根據(jù)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量數(shù)量及類(lèi)型、信號(hào)的脈寬、電平、邏輯、頻率等參數(shù)進(jìn)行合理選擇 數(shù)字量I/O模板電路框圖 （二）模擬量I/O模板 1、主要功能：用于處理模擬信號(hào)的輸入和輸出，其主要功能是對(duì)微處理機(jī)和被控對(duì)象之間的模擬信號(hào)進(jìn)行A/D和D/A轉(zhuǎn)換。 2、選擇：主要考慮系統(tǒng)中信號(hào)的最高頻率、電平范圍、信號(hào)數(shù)量等參數(shù)及系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換速度、精度及分辨率等方面的要求光電隔離型A/D模板結(jié)構(gòu) 信號(hào)調(diào)理器是傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的接口。 簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將待測(cè)信號(hào)通過(guò)放大、濾波等操作轉(zhuǎn)換成采集設(shè)備能夠識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。因?yàn)楣I(yè)信號(hào)有些是高壓，過(guò)流，浪涌等，不能被系統(tǒng)正確識(shí)別，必須對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。 1、主要功能： 用于在傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器之間以及D/A轉(zhuǎn)換器與執(zhí)行元件之間對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。 主要功能有非電量轉(zhuǎn)換、信號(hào)形式變換、信號(hào)放大、濾波、線性化、共模抑制及隔離等2、典型產(chǎn)品： 熱電偶、熱電阻、I/V信號(hào)調(diào)理板、前置放大板、隔離放大板等3、選擇： 根據(jù)傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求來(lái)選擇，充分考慮信號(hào)的信噪比、放大器增益的可調(diào)范圍、零點(diǎn)的調(diào)整方法等參數(shù) 信號(hào)調(diào)理模板在系統(tǒng)中的連接方法 控制裝置的可靠性是影響整個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品可靠性的一個(gè)最重要環(huán)節(jié)。 提高控制裝置可靠性的兩種方法： 硬件方法和軟件方法 1、合理選擇元、器件以提高可靠性2、對(duì)功率接口采用降額設(shè)計(jì)以提高可靠性3、采用監(jiān)視定時(shí)器提高可靠性4、采用冗余技術(shù)以提高可靠性后備冗余并聯(lián)冗余 5、采用抗干擾技術(shù)提高可靠性 由于工作環(huán)境比較惡劣（存在電噪聲干擾等），干擾是導(dǎo)致控制裝置故障或永久性失效的最常見(jiàn)和最主要的因素之一。為提高控制系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力和抗干擾能力以及可靠性，必須采取相應(yīng)的抗干擾措施。（1）供電干擾及抗干擾措施（2）過(guò)程通道干擾及抗干擾措施（3）空間干擾及抗干擾措施6、通過(guò)合理設(shè)計(jì)印刷電路提高可靠性 1、軟件測(cè)試：充分測(cè)試2、容錯(cuò)設(shè)計(jì)：把程序設(shè)計(jì)成能夠緩解錯(cuò)誤的影響，不致造成死鎖或崩潰等嚴(yán)重后果，并能指出錯(cuò)誤原因3、糾錯(cuò)設(shè)計(jì)：發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)果有誤時(shí)，使之自動(dòng)回復(fù)到正確狀態(tài)，以防止對(duì)系統(tǒng)造成損害4、抗干擾設(shè)計(jì)5、故障診斷：（1）故障發(fā)生后，查找故障的類(lèi)型、位置和原因（2）故障發(fā)生前，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的異常。包括故障類(lèi)型、位置、原因和時(shí)間，及時(shí)報(bào)警并保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)及重要信息，以防產(chǎn)生嚴(yán)重后果，或?qū)溆脝卧袚Q到運(yùn)行狀態(tài)，以免故障停機(jī)。