第4章控制系统应用程序设计(数据处理)讲述.ppt

第3章 计算机控制系统的控制算法 河南机电高等专科学校 Henan Mechanical and Electrical Engineering College 第4章 控制系统应用程序设计（数据处理） 本章主要内容 4.1 数据结构 4.2 测量数据预处理技术 4.1 数据结构 一、基本概念 二、查表技术 本节主要内容 数据（Data）——描述客观事物的数字、字符，以及一切能够输入到计算机中的、并能被计算机程序处理的符号集合。简言之，数据就是计算机加工处理的“原料”。 数据元素（Data Element）——数据的基本单元，即在数据集合中的客体，数据元素也称为数据结点 数据对象（Data Object）——具有相同特性数据元素的集合，它是数据集合中的子集。 一、数据结构的基本概念 1.线性表 2.堆栈 3.队列 队列是先进先出表。表中元素以的顺序进入，以相同的顺序出去。 是一种特殊结构的线性表，限定在表的一端进行插入或删除。 4.数组 数组是下标（Index）与值（Value）组成的数偶的有序集合。 对二维数组逻辑上可以作如下定义： 数据结构B =（K，R），其中K是m×n个元素集合： K={Kij│1≤i≤m，1≤j≤n } 而R由两种关系组成的集合，其分别为： 行关系：ROW={（Ki,j，Ki,j+1）│1≤i≤m，1≤j≤n } 列关系：COL={（Ki,j，Ki+1,j）│1≤i≤m，1≤j≤n } 5.链式存储结构 图1 链表示意图 链表由若干个结点组成，每个结点有两个域：一个是数据域，用来存放数据元素；另一个是指针域，用来存放下一个结点的数据域首地址。 6.树 树是由一个或多个结点组成的有限集合 ，它满足以下两个条件： ①有一个特定的结点，称为根结点； ②其余的结点分成 个互不相交的有限集合。称为根结点的子树。 二、查表技术 在控制系统中有些参数的计算是非常复杂的，用公式计算不仅程序长，难于计算，而且需要耗费大量时间。还有一些非线性参数，它们不是用一般算术运算就可以计算出来的，而是要涉及指数，对数、三角函数以及积分、微分等运算。所有这些运算用汇编语言/C语音室编写程序都比较复杂，有些参数甚至无法建立相应的数学模型。为了解决这些问题可以采用查表法。 所谓查表法就是把事先计算或测量的数据按一定顺序编制成表格，查表程序的任务就是根据被测参数的值或中间结果，查出最终所需要的数据。 查表程序的繁简程度及查询时间的长短，除与表格的长短有关外，很重要的因素在于表格的排列方法。一般的讲，表格有两种排列方法:（1）无序表格，即表中的数是任意排列的；（2）有序表格，即表中的数是按一定的顺序排列的。主要有顺序查表法、计算查表法、对分有哪些信誉好的足球投注网站法等。 1.顺序查表法 顺序查表法的步骤如下： （1）设定表格的起始地址。 （2）设定表格的长度。 （3）设定要有哪些信誉好的足球投注网站的关键字。 （4）从表格的第一项开始，比较表格数据和关键字，进行数据有哪些信誉好的足球投注网站。 主要针对无序排列的表格，基本思想是：从表的一端开始，顺序扫描线性表，依次将扫描到的结点关键字和给定关键字相比较。若扫描到的两个关键字相等，则查找成功，否则失败。 图2 查表法程序流程图 2.计算查表法 基本思想:在计算机数据处理系统中，一般使用的都是线性表。它是若干数据元素x1,x2,…,xn的集合，各数据元素在表中的排列方法及所占用的存储器单元个数都是一样的。因此，要有哪些信誉好的足球投注网站的内容与表格的排列有一定的关系。对于这种表格，为了提高速度，可以去掉从头到尾的逐一进行比较的办法，只要根据所给元素xi，通过一定的计算，求出元素所对应的数值地址，然后将该地址单元的内容取出即可。 计算查表法适用于数据按一定的规律排列，并且有哪些信誉好的足球投注网站内容和表格数据地址之间的关系能用公式表示的有序表格。下面以实例介绍计算查表法的程序设计。 设计一巡回检测报警装置，要求能对16个通道输入值进行比较，当某一通道输入值超过该路的报警值时，发出报警信号。 通道值和报警值的存放地址之间的关系可用下面的公式表示： 报警值存放地址=数据表格起始地址+通道值×2 2.二分查找（折半查找） 二分查找是一种效率较高的查找方法。它要求线性表是有序表，即表中结点按关键字排序，且以数组作为表的存储结构。 设查找表中的元素存储在一维数组 中，将待查的key值与表R中间位置（下标为mid）的记录的关键字进行比较，若相等，则查找成功； ，则说明待查记录只可能在后半个子表 ，则相反。 二分查找特别适用于那种一经建立就很少改动而又经常需要查找的线性表。 图3 对分查表法的程序流程图 例1 设8个关键