第五章计算机控制系统的数据处理(编辑修改稿)

第五章计算机控制系统的数据处理(编辑修改稿)内容摘要：

回本章首页 第五章 计算机控制系统的数据处理 线性插值法 1. 线性插值原理 2. 线性插值的计算机实现 3. 线性插值法非线性补偿实例 第五章 计算机控制系统的数据处理 设某传感器输入信号 X和输出信号 Y之间的关系如图 56所示。 图 56 传感器的输出特性曲线 YY 0Y 1Y iY i+1Y nX 0XX 1 X i X i+1 X n 第五章 计算机控制系统的数据处理 从图 56可以看出： （ 1） 曲线斜率变化越小 ， 替代直线越逼近特性曲线 ， 则线性插值法带来的误差就越小。 因此 ，线性插值法适用于斜率变化不大的特性曲线的线性化。 （ 2） 插值基点取得越多 ， 替代直线越逼近实际的曲线 ， 插值计算的误差就越小。 因此 ， 只要插值基点足够多 ， 就可以获得足够的精度。 第五章 计算机控制系统的数据处理 2. 线性插值的计算机实现 利用计算机实现线性插值的步骤如下： （ 1） 用实验法测出传感器输出特性曲线 ， 应尽可能保证该曲线的精确性； （ 2） 选取插值点 ， 将绘制好的曲线分段。 （ 3） 计算并存储各相邻插值点间逼近曲线的斜率 Ki； （ 4） 计算 XXi； （ 5） 读出 X所在区间的斜率 Ki， 计算 Ki（ XXi） ； （ 6） 计算。 第五章 计算机控制系统的数据处理 根据以上步骤可以画出计算机实现的线性插值计算流程图如图 57所示。 线性插值程序读入X 值计算 X －X i用查表法找出 X 所在的区间，并取出 K i计算 K i ( X －X i )计算 Y ＝ X i + K i (XX i )结 束 第五章 计算机控制系统的数据处理 3. 线性插值法非线性补偿实例 根据热电偶的技术数据可以绘制出输出电压信号V和温度 T之间的特性曲线 ， 假设热电偶的输出特性曲线如图 58所示。 t ( C )。 t 4t 3t 2t 1V 1 V 2 V 3 V 4 V i43211234 第五章 计算机控制系统的数据处理 由图 58可以看出 ， 该热电偶的输出特性曲线斜率的变化不大 ， 可以采用线性插值法进行非线性补偿。 选择 4个插值基点 （ V1， T1） 、 （ V2， T2） 、 （ V3， T3） 、（ V4， T4） ， 然后写出每段曲线的插值函数表达式 ， 表达式如式 （ 55） 所示。 第五章 计算机控制系统的数据处理 表 51 参数存储单元分配表 第五章 计算机控制系统的数据处理 线性插值法非线性补偿程序清单： MOV FIR_L,54H ； 取热电偶输出电压信号 Vi MOV FIR_H,55H MOV SEC_L,44H ； 取 V4 MOV SEC_H,45H ACALL COMPARE ； 求 ViV4 JB FLAG,T5 ； Vi≥V4， 转 T5 MOV SEC_L,42H ； 取 V3 MOV SEC_H,43H ACALL COMPARE ； 求 ViV3 JB FLAG,T4 ； Vi≥V3， 转 T4 MOV SEC_L,40H ； 取 V2 第五章 计算机控制系统的数据处理 MOV SEC_H,41H ACALL COMPARE ； 求 ViV2 JB FLAG,T3 ； Vi≥V2， 转 T3 MOV SEC_L,38H ； 取 V1 MOV SEC_H,39H ACALL COMPARE ； 求 ViV1 JB FLAG,T2 ； Vi≥V1， 转 T2 T1: MOV MUL1_L,30H ； 取 K1 MOV MUL1_H,31H MOV MUL2_L,54H ； 取 Vi MOV MUL2_H,55H ACALL MULTD ； 求 K1 Vi MOV RESU_L,PR_L ； T→ RESU MOV RESU_H,PR_H RETU: RET 第五章 计算机控制系统的数据处理 T2: MOV MUL1_L,32H ； 取 K2 MOV MUL1_H,33H MOV MUL2_L,DIFF_L ； 取 ViV1 MOV MUL2_H,DIFF_H ACALL MULTD ； 求 K2 （ ViV1） CLR C MOV A,46H ； 求 T1+ K2 （ ViV1） ADDC A,PR_L MOV RESU_L,A ； T→ RESU MOV A,47H ADDC A,PR_H MOV RESU_H,A AJMP RETU 第五章 计算机控制系统的数据处理 T3: MOV MUL1_L,34H ； 取 K3 MOV MUL1_H,35H MOV MUL2_L,DIFF_L ； 取 ViV2 MOV MUL2_H,DIFF_H ACALL MULTD ； 求 K3 （ ViV2） CLR C。