计算机设计
计算机ui设计专业介绍

计算机ui设计专业介绍计算机UI设计是一门研究利用计算机设计良好、易于使用的界面设计的学科。
它将图形学、人机交互和模型设计三者结合起来,满足用户有效操作的需要和市场可接受的水准。
一、计算机UI设计的基础知识1. 图形学基础:颜色理论、图形生成原理、图像分类、数字图像处理、图像处理及滤镜等知识。
2. 用户接口设计:用户体验设计、图形界面设计、游戏设计等知识。
3. 人机交互:代理人机交互/虚拟交互、人类判断/行为识别、情绪工程学/社会心理学。
4. 模型设计:认知科学、计算数学、边界模型、系统架构等知识。
二、计算机UI设计的核心课程1. 图形学:图形设计、色彩设计、模板设计、视觉处理、图形建模等内容。
2. 信息可视化技术:内容设计、可视化分析、可视化显示、信息检索、模糊技术等。
3. 用户接口设计:可定制的接口设计、用户研究设计、虚拟环境设计等内容。
4. 图像图形音频多媒体技术:图像图形音频处理、多媒体设计和开发、动画设计、音乐语音处理等内容。
三、计算机UI设计的就业方向1. UI设计师:负责设计网页、移动应用、图标、画面、系统框架等;2. 图形设计师:负责设计传统印刷媒体,如LOGO、印刷品、图书封面等;3. 用户体验设计师:负责设计整个网站、移动应用的界面体验和用户安全性;4. 游戏设计师:负责游戏制作、系统架构及体验优化等。
计算机UI设计也是软件行业的重要学科,它确保技术优势的同时提高产品质量,有助于各行业的可持续发展。
学习计算机UI设计具有很强的技术和实战强度,学完可以积累丰富的专业技能和生活的手艺,实现个人专业技能的发展,成为UI设计师或者前端开发工程师等职业人士。
计算机程序设计

计算机程序设计计算机程序设计什么是计算机程序设计计算机程序设计是指编写计算机程序的过程。
计算机程序是一组指示计算机执行特定任务的指令集合。
计算机程序设计可以用不同的编程语言来实现,如C、C++、Java、Python等。
计算机程序设计不仅包括理解问题、设计算法的能力,还包括如何使用特定编程语言实现算法的技巧。
计算机程序设计的重要性计算机程序设计是现代计算机科学的核心领域之一,它在各个行业和领域都起着至关重要的作用。
一个好的计算机程序可以提高工作效率,实现自动化操作,提升数据处理能力,并且可以减少因人为因素引起的错误。
,计算机程序设计也是培养逻辑思维、解决问题的能力的重要途径。
计算机程序设计的基本原则模块化模块化是指将复杂的问题分解为多个相对独立的模块,每个模块实现一个特定的功能。
通过模块化设计,可以提高代码的可读性、可维护性和可重用性。
模块化设计的关键是要定义清晰的接口,使得不同模块之间可以互相协作。
抽象化抽象化是指忽略细节,只关注问题的核心概念和关键特性。
通过抽象化,可以将复杂的问题简化为易于理解和实现的抽象模型。
抽象化可以使得程序更加灵活和可扩展,并且可以提高代码的可读性和可维护性。
分治法分治法是一种将问题分解为更小的子问题,并分别解决这些子问题的方法。
分治法可以降低问题的复杂度,并提高算法的效率。
分治法的关键是要找到合适的的划分方式,使得子问题之间相互独立。
动态规划动态规划是一种通过将问题分解为多个重叠子问题,并将子问题的解保存起来以避免重复计算的方法。
动态规划可以大大提高算法的效率。
动态规划的关键是要确定好子问题的定义和递推关系。
计算机程序设计的步骤1. 理解问题:要对问题进行深入的理解,明确问题的输入、输出以及各个环节的处理过程。
2. 设计算法:根据问题的需求和约束条件,设计合适的算法来解决问题。
算法应该具有高效性、正确性和可读性。
3. 编写代码:使用所选编程语言将算法转化为具体的代码。
计算机设计的主要原理

计算机设计的主要原理
计算机设计的主要原理指的是在设计计算机系统时所遵循的一
些核心原则和基本思想。
这些原理涉及到计算机硬件和软件两个方面的设计,包括计算机的体系结构、指令集、内存管理、输入输出、中断处理等。
以下是计算机设计的一些主要原理:
1.冯·诺伊曼体系结构:这是现代计算机设计的基础,指的是将计算机系统分为运算器、控制器、存储器和输入输出设备四个部分,并采用存储程序的方式来执行指令。
2.指令集架构:也称为ISA,指的是计算机处理器能够执行的指令集合,它与计算机的体系结构密切相关。
ISA的设计需要考虑处理器的性能、可编程性、代码密度等因素。
3.内存管理:指的是计算机内存的分配和管理方式,包括虚拟内存、页面置换、内存映射等技术。
内存管理的设计需要平衡性能和存储器使用效率。
4.输入输出:指的是计算机与外部设备之间的数据交换方式。
输入输出的设计需要考虑设备的速度、接口方式、异常处理等因素。
5.中断处理:是指计算机在执行程序时遇到中断信号时的处理方式。
中断处理的设计需要平衡快速响应和程序运行的连续性。
6.并行计算:指在计算机系统中同时进行多个任务的能力。
并行计算的设计需要考虑任务间的协作、数据共享、负载均衡等因素。
以上是计算机设计的一些主要原理,它们在计算机的硬件和软件设计中都具有重要的作用。
计算机设计师需要根据具体应用需求和技
术发展趋势,灵活应用这些原理来设计出更加高效、可靠和安全的计算机系统。
计算机设计的主要原理

计算机设计的主要原理计算机设计主要原理计算机是现代科技领域最为重要的发明之一,目前已经成为人类生活和工作中不可或缺的一部分。
但是,计算机的设计和构造不是简单的事情,需要遵循一些基本原理和规则,以保证其可靠性和稳定性。
下面,我们将介绍计算机设计的主要原理。
一、冯·诺伊曼结构原理冯·诺伊曼结构原理是计算机设计中最基本、最重要的原则之一。
这个原理的核心思想是将计算机分为两部分:控制器和运算器。
其中,控制器负责读取指令、分析指令,然后向运算器发出执行指令的命令。
运算器则负责执行指令,并将执行结果返回给控制器。
冯·诺伊曼结构原理的优点在于:它简化了计算机的设计和构造,使得计算机具有更高的灵活性和可编程性。
此外,冯·诺伊曼结构原理也是现代计算机设计的基础。
二、存储器层次结构原理存储器层次结构原理也是计算机设计中重要的原则之一。
它的核心思想是将存储器分为多个层次,每个层次的存储器容量和速度都有所不同。
最靠近处理器的是高速缓存存储器(Cache Memory),它的特点是容量小、速度快。
中间的是随机存储器(Random Access Memory, RAM),它的容量比高速缓存存储器大,但速度比高速缓存存储器慢。
最外层是磁盘或光盘,它的容量最大,但是速度最慢。
存储器层次结构原理的优点是提高了计算机的访问速度和存储容量。
三、并行处理原理并行处理原理是计算机设计中的另一个重要的原则。
它的核心思想是将任务分成多个子任务,然后由多个处理器同时进行执行。
每个处理器都负责一部分任务的处理,完成自己的计算并将计算结果返回给总控制器。
并行处理原理的优点在于提高了计算机的计算速度和效率,可以在更短的时间内完成复杂的计算任务。
四、可靠性设计原则可靠性设计原则是指在计算机设计过程中,要考虑到硬件、软件等方面的所有潜在问题,以保证计算机的可靠性和稳定性。
这个原则包括了超出设计预期的错误处理的能力,例如硬件故障、软件错误和用户输入错误等等。
计算机平面设计基础知识

计算机平面设计基础知识计算机平面设计基础知识计算机平面设计是一门广泛应用于现代社会的艺术与技术的综合学科,它将创意和技术相结合,用来创造丰富多样的视觉效果。
无论是网页设计、海报制作或是品牌形象设计,都离不开计算机平面设计的支持。
在本文中,我们将介绍一些计算机平面设计的基础知识,帮助读者更好地理解和掌握这门艺术。
首先,了解平面设计的基本概念是非常重要的。
平面设计是一种通过布局、颜色、字体和图像等元素来传达信息和创造视觉效果的艺术形式。
设计师需要遵循设计原则,如平衡、对比、重复和层次感,以创造有吸引力和易于理解的设计作品。
其次,了解色彩理论对于平面设计至关重要。
色彩可以影响人们的情绪和感知,因此选择合适的色彩组合对于设计的成功至关重要。
色彩理论包括了对色轮、互补色、同色系和色彩搭配的了解。
设计师需要了解这些知识来正确运用色彩,创造出令人愉悦和吸引人的视觉效果。
字体选择也是平面设计中的重要因素。
不同的字体风格可以传达不同的情感和氛围。
设计师需要选择合适的字体,使其与整体设计风格相匹配,并确保易读性。
设计软件是平面设计师的得力工具。
熟练使用设计软件,如Adobe Photoshop、Illustrator和InDesign等,能够帮助设计师更高效地创作作品。
这些软件提供了丰富的功能和工具,如图层、滤镜和插件,使设计师能够实现他们的创意想法。
最后,了解设计的目标和受众也是非常关键的。
设计师需要明确设计的目的是什么,是要传达信息、推广产品还是提供娱乐。
同时,他们还需要考虑受众的特点和需求,以便创作出更为符合受众喜好的设计作品。
总之,计算机平面设计是一门综合性学科,它涉及到创意、技术和用户体验等多个方面。
理解平面设计的基本概念、色彩理论、字体选择、设计软件的应用以及设计的目标和受众是成为一名优秀平面设计师的基础。
希望本文能够帮助读者对计算机平面设计有更深入的理解,并在实践中得到应用。
计算机程序设计

计算机程序设计计算机程序设计:1、定义:计算机程序设计是指利用计算机指令、变量及算法,一步步将某种特定任务分解成子任务,再将这些子任务依次实现的操作活动过程。
计算机程序设计是整个计算机系统的中心技术,也是计算机应用的核心子领域。
2、基本概念:(1)算法:算法是一种独立于具体计算机系统的步骤序列,用来描述解决特定问题的求解步骤。
算法的步骤可以有逻辑关系或数学逻辑表达,但具体实现时也需要受计算机系统特性和实际限制的影响。
(2)程序:程序是一种求解问题的一系列操作,用特定的语言来表示,包括表达语言与求解步骤之间联系的伪代码,由计算机来实现。
(3)编程:编程是指用程序设计语言把程序输入到计算机中,最终要让计算机可以自动识别并执行程序的活动。
(4)测试:测试是指在程序设计过程中,将程序进行操作,以了解其运行情况,核实程序是否具有正确满足预定要求的功能。
3、程序设计语言:(1)面向过程的语言:概念上讲是指基于执行某种命令,将一个程序分解为一系列子程序,这些子程序的序列在程序内的执行顺序可由编程者定义。
面向过程的语言通常具有很高的表现力,但可移植性和可靠性会受到影响。
例如:C语言和FORTRAN语言。
(2)面向对象的语言:面向对象的语言指的是把软件代码块封装在一起,用对象类来模拟实际问题中的对象,并组织它们之间的消息传递,提高了程序的模块化。
面向对象的语言在可移植性和可靠性上有更高的要求。
例如:C++、Java、Python等。
4、计算机程序设计应用:(1)科学计算:计算机程序设计可以在科学计算中使用,让我们更快地求解复杂的数学模型,让数学表达式的计算步骤更加清晰,提高计算效率。
(2)游戏设计:在游戏设计中,可以利用计算机程序设计让程序更加活泼有趣,游戏的角色可以更加多样化,增强游戏的真实感,方便程序对游戏的模拟。
(3)软件应用:计算机程序设计也可以用于开发软件应用,将设计程序组合成独立可执行的应用,用来解决特定问题或服务用户需求,有助于提高工作效率,拓展业务范围。
2024计算机毕业设计题目

2024计算机毕业设计题目通常会涉及当前和未来的技术趋势、软件开发、网络技术、人工智能、数据科学、机器学习、物联网、移动应用开发等领域的课题。
以下是一些可能的计算机毕业设计题目方向,这些方向可能会在2024年的毕业设计中保持相关性和流行性:1. 人工智能与机器学习-基于深度学习的图像识别系统-机器学习在医疗诊断中的应用-自然语言处理与情感分析2. 数据科学与大数据分析-大数据分析在体育领域的应用-企业数据挖掘与商业智能-社交媒体数据分析与趋势预测3. 软件开发与测试-基于Spring Boot的Web应用开发-软件测试自动化工具的研究与开发-响应式Web设计与应用4. 移动应用开发-基于Android的移动应用开发- iOS应用开发与性能优化-跨平台移动应用开发框架比较与选择5. 网络安全与加密-网络安全协议的分析与实现-加密技术在电子商务中的应用-恶意软件检测与防御系统6. 物联网(IoT)与智能设备-物联网在智能家居中的应用-智能穿戴设备的数据收集与分析-物联网安全与隐私保护7. 虚拟现实与增强现实-虚拟现实在教育中的应用-增强现实技术在游戏开发中的应用-虚拟现实与增强现实的硬件与软件开发8. 云计算与边缘计算-云服务模型的研究与实现-边缘计算在智能交通系统中的应用-云安全与数据保护9. 计算机视觉与图像处理-计算机视觉在自动驾驶中的应用-图像处理技术在生物特征识别中的应用-三维重建技术与虚拟现实10. 伦理、法律与社会问题-人工智能伦理与道德问题研究-网络隐私保护法律与政策研究-数字鸿沟与社会包容性研究请注意,具体的毕业设计题目应由指导教师根据学生的兴趣、专业背景、技术发展和社会需求等因素进行选择和指导。
此外,随着技术的发展和行业的变化,新的研究方向和课题也可能会出现。
计算机专业毕业设计题目大全

计算机专业毕业设计题目大全一、网站设计与开发1、基于Web的电子商务网站设计与实现2、社交网络平台设计与开发3、企业级Web应用程序开发与设计4、移动端网站设计与开发5、电子政务网站设计与实现二、数据库设计与开发1、数据库系统优化与设计2、分布式数据库管理系统设计与实现3、数据库安全与隐私保护4、数据库应用系统开发与维护5、非关系型数据库设计与实现三、软件工程与开发1、实时操作系统设计与实现2、软件测试技术与自动化测试3、面向对象程序设计与实践4、分布式系统设计与开发5、软件质量保证与项目管理四、人工智能与机器学习1、机器学习算法研究与应用2、自然语言处理与文本挖掘3、计算机视觉与图像处理4、智能决策支持系统设计与实现5、深度学习算法研究与应用五、网络信息安全与防御1、网络攻击检测与防御技术研究2、密码学与加密算法研究3、网络安全风险评估与防护策略设计4、网络安全事件应急响应与处置5、云计算安全与数据保护技术应用六、大数据分析与处理1、大数据存储与查询优化技术研究2、大数据可视化技术应用与实践3、大数据隐私保护与加密技术研究4、大数据挖掘技术与算法研究5、大数据分析平台设计与开发以上是部分计算机专业毕业设计的题目,当然,这些题目仅供参考,具体题目还需要根据学校要求、导师研究方向和学生兴趣等因素来具体确定。
药学毕业论文药学论文题目大全1、药物代谢动力学在中药研究中的应用2、中药抗肿瘤作用的机制研究3、中药治疗心血管疾病的临床效果及机制探讨4、药物合成与结构优化在中药研究中的应用5、中药抗感染作用的机制研究6、药物动力学在中药研究中的应用7、中药治疗糖尿病的临床效果及机制探讨8、中药抗肿瘤活性成分的研究9、中药治疗肝炎的临床效果及机制探讨10、药物化学在中药研究中的应用11、中药治疗骨质疏松的临床效果及机制探讨12、中药抗哮喘作用的机制研究13、药物分析在中药研究中的应用14、中药治疗神经性疾病的临床效果及机制探讨15、中药治疗炎症性肠病的临床效果及机制探讨16、中药抗抑郁作用的机制研究17、中药治疗心血管疾病的药物设计及作用机制研究18、药物合成在中药研究中的应用19、中药治疗风湿性关节炎的临床效果及机制探讨20、中药抗肿瘤活性成分的药理学研究21、中药治疗慢性阻塞性肺疾病的临床效果及机制探讨22、中药的药代动力学研究23、药物设计在中药研究中的应用24、中药治疗抑郁症的临床效果及机制探讨25、中药治疗癌症的临床效果及机制探讨土木工程专业毕业设计开题报告一、题目背景随着社会经济的发展和城市化进程的加速,土木工程领域在国民经济建设中扮演着越来越重要的角色。
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设计说明书设计题目完成日期年月日专业班级自动化12本设计者指导教师课程设计成绩评定目录引言 (2)1 设计方案概述 (2)1.1 设计内容 (2)1.2 设计方案 (2)2硬件部分设计 (3)2.1温度检测电路 (3)2.2单片机连接电路 (4)2.3 LCD显示部分 (5)3软件部分设计 (6)3.1 周期采样程序 (6)3.2 数字滤波程序 (7)3.4 总程序 (9)4心得与体会 (10)参考文献 (11)引言温度是工业对象中一种重要的参数,特别在冶金、化工、机械各类工业中,广泛使用各种加热炉、热处理炉和反应炉等。
由于炉子的种类不同,因此所采用的加热方法及燃料也不同,如煤气、天然气、油和电等。
但是就其控制系统本身的动态特性来说,基本上属于一阶纯滞后环节,因而在控制算法上亦基本相同。
本次设计是电加热炉温度自动控制系统。
该系统利用单片机可以方便地实现对PID参数的选择与设定;实现工业过程中PID控制。
它采用温度传感器热电偶将检测到的实际炉温进行A/D转换,送入计算机中,与设定值比较出偏差。
对偏差按PID规律进行调整,得出对应的控制量来控制固态续电器、调节电炉的加热功率,从而实现对炉温的控制。
利用单片机实现温度智能控制,能自动完成数据采集、处理、转换、并进行PID控制。
在设计中应该注意,采样周期不能太短,否则会使调节过程过于频繁,这趟,不但执行机构不能反应,而且计算机的利用率也大为降低;采样周期不能太长,否则会使干扰无法及时消除,使调节品质下降。
1 设计方案概述1.1 设计内容某工业电炉在对产品进行加工的过程中,炉温从室温上升到1000℃应为30min,然后温度保持到1000℃,其时间为1小时。
最后断电,使电炉自然冷却。
电炉的加热源是热阻丝,利用大功率可控硅控制热阻丝两端所加的电压大小,来改变流经热阻丝的电流,从而改变电炉炉内的温度。
炉温控制的基本原理是:改变可控硅的导通角即改变电热炉加热丝两端的有效电压,有效电压可在0~140V内变化。
温度传感器是通过一只热敏电阻及其放大电路组成,温度越高其输出电压越小。
外部LED灯的亮灭表示可控硅的导通与关断的占空比时间,如果炉温低于设定值则可控硅导通,系统加热,否则系统停止加热,炉温自然冷却到设定值。
设计要求为:一个以单片机为核心,包括主要过程输入输出通道及主要接口,外配LED显示、键盘操作以及包括传感变送器及执行器的小型计算机控制系统。
1.2 设计方案该控制系统使用单片机作为微处理器,连接温度传感器、A/D转换、温度控制电路,并附加显示部分及键盘部分。
它可以实时地显示温度,实现对温度的自动控制并设有报警电路。
还可以通过键盘对PID参数进行设置。
该控制系统使用热电偶测出电阻炉实际温度并转换成电压信号。
此电压信号经过温度检测电路转换成与炉温相对应的数字信号送入单片机,而单片机经过数据处理后,控制显示部分显示温度。
此外,将温度与设定值比较,根据设定计算出控制量,通过控制电阻丝两端交流电压的通断时间比例来实现电阻丝发热量的控制。
2 硬件部分设计2.1温度检测电路该部分采用热电偶传感器,该传感器具有价廉、精度高、构造简单、测量范围宽(通常从-50℃~1600℃)及反应快速的优点。
热电偶传感器采用MAX6675,其引脚功能图如下:表1 MAX6675引脚功能图MAX6675的数据输出分为3位串行接口,因此只需要占用微处理器的3个I/O口。
图3为温度检测电路图,图中串行外界时钟由微处理器的P2.6提供,片选信号由P2.5提供,转换数据由P2.7读取。
热电偶的模拟信号由T+和T-端输入,其中T-需接地。
MAX6675的转换结构将在SCK的控制下连续输出。
图1 温度检测电路热电偶工作原理如下:热电偶产生的热电势,经过低噪声电压放大器A1和电压跟随器A2放大、缓冲后,得到热电势信号U1,在经过S4送至ADC。
电压可由如下公式来近似计算:T-⨯=μU1T(41(℃0)V/)2.2单片机连接电路本设计选用了ATMEL公司的AT89C52单片机,该型号单片机片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,内部集成了微处理器、储存器、I/O接口、定时/计数器、中断系统、串行接口等基本部件。
完全能满足控制要求。
此外,考虑到该设计中需使用显示输出、A/D转换、键盘输入、报警电路、信号输出等外部扩展功能,固选用经典的8255作为并行输出接口,方便外部数据寻址。
最小实现系统示意如下图2最小实现系统原理图2.3 LCD显示部分在该温度控制系统中,选用AMPIRE 128X64型LCD作为显示部件,该液晶模块可以显示汉字及图形,内置8192个中文汉字(16X16点阵),128个字符(16X16点阵),及64X256点阵显示RAM。
可与CPU直接接口,提供两种界面来连接微处理器:8位并行及串行两种连接方式。
具有多种功能:光标显示、画面移位、睡眠模式。
AMPIRE 128X64型LCD驱动电路如下所示。
图3 LCD显示电路2.4按键与报警电路按键控制电路如下图所示,分别接在单片机P1.0~P1.3口。
当触发式按键闭合时,单片机P1.0~P1.3的管脚由“1”变为“0”。
当触发式按键断开时,单片机P1.0~P1.3为高电平“1”。
报警电路采用黄、红、绿三种颜色的发光二极管进行显示,黄灯亮表示温度偏低,绿灯亮表示温度正常,红灯亮表示温度过高。
电路如图4所示。
图4 按键、报警电路2.5加热控制电路部分MOC3021可以即时触发,只要输入引脚1输入15mA的电流,输出端6引脚、4引脚之间就会导通,内部双向晶闸管导通,触发外部晶闸管导通,当MOC3021输入引脚输入电流为0时,内部双向晶闸管关断,从而外部晶闸管也关断,从而外部晶闸管也关断,通过单片机来控制导通和关断的时刻,从而实现智能调压。
热阻丝两端用220V交流进行加热,因此要控制热阻丝功率,可以通过调功实现,即控制交流电的通断时间比例来实现。
把交流电经全波整流后通过三极管变成过零脉冲,在反相后加到单片机的中断控制端作为同步基准脉冲。
使用定时器T0计时移相时间Ta,然后发出触发脉冲,改变可控硅的导通角即改变电热炉加热丝两端的有效电压,实现炉温控制。
电路如图5所示。
图5 可控硅控制电路3 软件部分设计在该温度控制程序中,温度信号要经过周期采样、数字滤波、PID运算、输出等过程,其过程如图6所示。
图6 信号流程图3.1 周期采样程序在计算机内部,执行算法时,需要将外部信号进行离散化处理,因此需要对外部模拟信号进行周期采样。
从理论上讲,采样频率越高,失真越小,但从控制器本身而言,大都依靠偏差信号E(k)进行调节器计算。
当采样周期T太小时,偏差信号E(k),也会过小,此时计算机将会失去调节作用,而采样周期T过长又会引起误差。
因此采样周期必须综合考虑,一般而言采样周期根据外部信号变化快慢而定,如在该温度控制系统中,水箱温度变化比较缓慢,因此采样时间T应该适当大一些。
其程流程图如图7.图7 周期采样程流程图3.2 数字滤波程序在工业过程控制系统中,由于被控对象所处的环境比较恶劣,常存在干扰源,如环境温度、电场和磁场等,使得采样值可能偏离真实值。
对于各种随机出现的干扰信号,在计算机控制系统中,应该对采样的数据进行判断,以及平滑加工,以提高信号的可信度,减小乃至消除各种干扰及噪声,以保证系统的可靠性。
数字滤波有如下优点:1、 无须增加任何硬件设备,只要在程序进入数据处理和控制算法之前,附加一段数字滤波程序即可。
2、 由于数字滤波器不需增加硬件设备,所以系统可靠性高,不存在阻抗匹配问题。
3、 对于模拟滤波器,通常是各通道专用的,而对于数字滤波器来说,则可多通道共享,从而降低了成本。
4、 可以对频率很低(如0.01Hz )的信号进行滤波,而模拟滤波器由于受电容容量的限制,频率不可能太低。
5、 使用灵活、方便,可根据需要选择不同的滤波方法或改变滤波器的参数。
在该系统中,我选用限幅滤波。
限幅滤波的基本思路是:求出本次采样值与前一次采样值之差,该差值与最大允许差值Y ∆比较,若小于或等于Y ∆,则取本次采样值,若大于Y ∆,则取上一次采样值,即:,取上次采样值,则,取本次采样值,则)1()()1()()()()1()(-=∆>--=∆≤--K Y k Y Y k Y k Y k Y k Y Y k Y k Y数字滤波程流程图如图8所示。
图8 数字滤波程序框图3.3 PID 程序PID 调节由比例调节、积分调节、微分调节三者组成,是技术最成熟、应用最广泛的一种调节方式。
PID 调节的实质就是根据输入的偏差值,按比例、积分、微分的函数关系进行运算,运算结果用于控制输出。
在实际应用中,根据被控对象的特征和控制要求,课灵活地改变PID 的结构,取其中一部分环节构成控制规律,如比例调节、比例积分调节、比例积分微分调节等。
PID 算法表达式:⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎰dt t de T dt t e T t e p K t P DI )()(1)()()( (1)离散化后的PID 表达式:[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++=∑=)1()()()()(0k E k E T T j E T Tk E K k P DKj IP (2) 在该系统中,选用位置型PID 进行程序设计,位置型PID 输出表达式如下:[])1()()()()(0--++=∑=k E k E K j E K k E K k P D Kj I P (3)在进行程序编写时,一般将(3)式作一下改进:[]⎪⎩⎪⎨⎧--=-+==)1()()1()()()()(k E k E K P k P k E K k P k E K k P D DI I I P P (4)根据该表达式,在计算机内进行具体的PID 运算,PID 程序流程图如图9。
图9 PID程序框图3.4 总程序当把以上程序都编好后,主程序只需要调用子程序即可,这样方便参数调整,以及程序修改,在该系统中主程序需要调用的子程序有:周期采样子程序、数字滤波子程序、PID运算子程序、输出子程序以及系统初始化。
主程序程序流程图如图10。
图10 主程流程图4 心得与体会回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。