控制技术。 智能测控系统应用a）机械手.pptx

智能测控系统设计第 1 讲智能测控系统设计专题智能测控系统设计概述 （第1~2周）传感器综述 （第3~4周）信号调理与精密测控技术 （第5~6周）数据采集与微弱信号处理方法 （第7~8周）智能测控系统中的信号处理算法（第9~10周）现代控制方法在智能测控中的应用 （第11周）基于嵌入式的智能测控系统方法 （第12周）自动测控系统网络设计 （第13周）智能测控系统中的抗干扰问题研究（第14~15周）总复习（第16周）参考书现代测控技术与系统 韩久强 清华大学出版社 2007现代检测技术（第二版） 周杏鹏 高等教育出版社精密测量与控制 董永贵 清华大学出版社教师联系方式： Email：mailto:101011042@seu.edu.cn101011042@seu.edu.cn 中心楼432智能测控系统设计概论 什么是智能测控系统“好”的智能测控系统的标准 智能测控系统架构 如何设计一个“好”的智能测控系统什么是智能测控系统具有智能信号处理能力的测量与控制系统，集成了信息感知技术、通信技术、处理技术、控制技术。 密歇根大学的机械手装配模型智能测控系统应用机器狗a）机械手、机器人 转动/移动位置传感器、力传感器、视觉传感器、听觉传感器、接近距离传感器、触觉传感器、热觉传感器、嗅觉传感器。 b) 数控机床 如对切削力、机床振动、加工噪声，转速、扭矩、温度测、机架及受力件的应力、电机参数等测量进行的数控机床c) 流程工业设备运行监控 在电力、冶金、石化、化工等流程工业中，生产线上设备运行状态关系到整个生产线流程。通常建立24小时在线监测系统。 基于设备的检查和测试，通过计算机处理数据，掌握和评估设备状态、预测故障。d) 航空航天火箭测控 --- 测试火箭飞行状况、姿态、轨迹 飞行器测控 ---飞船飞行轨道及姿态的计算与控制、设备的工作状态监测“阿波罗10”：火箭部分---2077个传感器飞船部分---1218个传感器神州飞船：185台（套）仪器装置测试参数—— 坐标、速度、加速度、温度、压力、 振动、流量、应变、 航天员的生理参数等。1.地基拦截器2.早期预警系统3.前沿部署(如雷达）4.管理与控制系统5. 卫星红外线监测系统e）国防美国国家导弹防御计划---NMD 监测系统: 探测和发现敌人导弹的发射并追踪导弹的飞行轨道； 拦截器：能识别真假弹头，敌友方现代测控系统基本特征 现代测控系统数字化 现代测控系统智能化 现代测控系统分布式化 现代测控系统网络化智能测控系统分类 基于DAQ的智能测控系统 基于网络的智能测控系统 基于测控管一体化的智能测控系统1. 基于DAQ的智能测控系统A 操作指导控制系统B.直接数字控制系统DDC（Direct Digital Control）C.监督控制系统SCC（Supervisory Computer Control）D.多机分布式计算机控制系统按信息流的过程来划分首先获取被测量的信息，并通过信息的转换把获得的信息变换为电量，然后进行一系列的处理，再用指示仪或显示仪将信息输出，或由计算机对数据进行处理，最后把信息输送给执行机构。要完成这些功能主要依靠传感器、信号处理电路、显示装置、数据处理装置和执行机构等。(1)．传感器 传感器是测控系统与被测对象直接发生联系的器件或装置。它的作用是感受指定被测参量的变化并按照一定规律将其转换成一个相应的便于传递的输出信号。 传感器通常由敏感元件和转换部分组成；其中，敏感元件为传感器直接感受被测参量变化的部分，转换部分的作用通常是将敏感元件的输出转换为便于传输和后续环节处理的电信号。（1）传感器从传统的压力、温度、流量和液位四大热工量的测量发展到目前具有光、电、磁、力及生物信息的感知，光纤、光栅等光敏传感器，DNA、免疫等生物信息传感器，超声波等声敏传感器，可燃性气体、氧气、电子鼻等气敏传感器，可见光、红外光等图像传感器等（2）智能传感器：集成敏感元件、信号调理与转换、数据处理（3）无线传感器：低功耗、微尺寸 对传感器的要求(a)精确性 传感器的输出信号必须准确地反应其输入量，即被测量的变化。因此，传感器的输出与输入关系必须是严格的单值函数关系，最好是线性关系；(b)稳定性 传感器的输入、输出的单值函数关系最好不随时间和温度而变化，受外界其他因素的干扰影响也应很小，重复性要好；(c)灵敏度 即要求被测参量较小的变化就可使传感器获得较大的输出信号(d)其他：尺寸、功耗、温度范围等(2) ．信号调理电路 对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波、放大等，以方便检测系统后续环节处理或显示。由于信号中往往夹杂着50HZ工频等噪声电压，故其信号调理电路通常包括滤波、放大、线性化等环节。 对信号调理电路的一般要求是： (a)能精确转换、稳定放大、可靠地传输信号 (