㈠ matlab计算结果问题
推荐答案
傅里叶变换能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。在不同的研究领域,傅里叶变换具有多种不同的变体形式,如连续傅里叶变换和离散傅里叶变换。最初傅里叶分析是作为热过程的解析分析的工具被提出的。
目录
定义中文译名
应用
概要介绍
基本性质线性性质
频移性质
微分关系
卷积特性
Parseval定理
傅里叶变换的不同变种连续傅里叶变换
傅里叶级数
离散傅里叶变换
时频分析变换
数学领域整体结构
蝶形运算器的实现
FFT的地址
旋转因子
存储器的控制
硬件的选择
相关书籍推荐定义 中文译名
应用
概要介绍
基本性质 线性性质
频移性质
微分关系
卷积特性
Parseval定理
傅里叶变换的不同变种 连续傅里叶变换
傅里叶级数
离散傅里叶变换
时频分析变换
数学领域 整体结构
蝶形运算器的实现
FFT的地址
旋转因子
存储器的控制
硬件的选择
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展开 编辑本段定义
f(t)满足傅立叶积分定理条件时,下图①式的积分运算称为f(t)的傅立叶变换, ②式的积分运算叫做F(ω)的傅立叶逆变换。F(ω)叫做f(t)的象函数,f(t)叫做 F(ω)的象原函数。 傅里叶变换
① 傅里叶逆变换
②
中文译名
Fourier transform 或Transformée de Fourier有多个中文译名,常见的有“傅里叶变换”、“傅立叶变换”、“付立叶变换”、“傅里叶转换”、“傅氏转换”、“傅氏变换”、等等。为方便起见,本文统一写作“傅里叶变换”。
编辑本段应用
傅里叶变换在物理学、电子类学科、数论、组合数学、信号处理、概率论、统计学、密码学、声学、光学、海洋学、结构动力学等领域都有着广泛的应用(例如在信号处理中,傅里叶变换的典型用途是将信号分解成幅值分量和频率分量)。
编辑本段概要介绍
概要参见:林家翘、西格尔着《自然科学中确定性问题的应用数学》,科学出版社,北京。原版书名为 C. C. Lin & L. A. Segel, Mathematics Applied to Deterministic Problems in the Natural Sciences, Macmillan Inc., New York, 1974。 * 傅里叶变换属于谐波分析。 * 傅里叶变换的逆变换容易求出,而且形式与正变换非常类似; * 正弦基函数是微分运算的本征函数,从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解.在线性时不变的物理系统内,频率是个不变的性质,从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取; * 卷积定理指出:傅里叶变换可以化复杂的卷积运算为简单的乘积运算,从而提供了计算卷积的一种简单手段; * 离散形式的傅里叶变换可以利用数字计算机快速的算出(其算法称为快速傅里叶变换算法(FFT)).
编辑本段基本性质
线性性质
两函数之和的傅里叶变换等于各自变换之和。数学描述是:若函数f \left( x\right )和g \left(x \right)的傅里叶变换\mathcal[f]和\mathcal[g]都存在,α 和 β 为任意常系数,则\mathcal[\alpha f+\beta g]=\alpha\mathcal[f]+\beta\mathcal[g];傅里叶变换算符\mathcal可经归一化成为么正算符;
频移性质
若函数f \left( x\right )存在傅里叶变换,则对任意实数 ω0,函数f(x) e^{i \omega_ x}也存在傅里叶变换,且有\mathcal[f(x)e^{i \omega_ x}]=F(\omega + \omega _0 ) 。式中花体\mathcal是傅里叶变换的作用算子,平体F表示变换的结果(复函数),e 为自然对数的底,i 为虚数单位\sqrt;
微分关系
若函数f \left( x\right )当|x|\rightarrow\infty时的极限为0,而其导函数f'(x)的傅里叶变换存在,则有\mathcal[f'(x)]=-i \omega \mathcal[f(x)] ,即导函数的傅里叶变换等于原函数的傅里叶变换乘以因子 − iω 。更一般地,若f(\pm\infty)=f'(\pm\infty)=\ldots=f^{(k-1)}(\pm\infty)=0,且\mathcal[f^{(k)}(x)]存在,则\mathcal[f^{(k)}(x)]=(-i \omega)^ \mathcal[f] ,即 k 阶导数的傅里叶变换等于原函数的傅里叶变换乘以因子( − iω)k。
卷积特性
若函数f \left( x\right )及g \left( x\right )都在(-\infty,+\infty)上绝对可积,则卷积函数f*g=\int_{-\infty}^{+\infty} f(x-\xi)g(\xi)d\xi的傅里叶变换存在,且\mathcal[f*g]=\mathcal[f]\cdot\mathcal[g] 。卷积性质的逆形式为\mathcal^[F(\omega)G(\omega)]=\mathcal^[F(\omega)]*\mathcal^[G(\omega)] ,即两个函数乘积的傅里叶逆变换等于它们各自的傅里叶逆变换的卷积,同时还有两个函数卷积的傅里叶逆变换等于它们各自的傅里叶逆变换的乘积。
Parseval定理
若函数f \left( x\right )可积且平方可积,则\int_{-\infty}^{+\infty} f^2 (x)dx = \frac{2\pi}\int_{-\infty}^{+\infty} |F(\omega)|^d\omega 。其中 F(ω) 是 f(x) 的傅里叶变换。
编辑本段傅里叶变换的不同变种
连续傅里叶变换
主条目:连续傅立叶变换 一般情况下,若“傅立叶变换”一词的前面未加任何限定语,则指的是“连续傅里叶变换”。“连续傅里叶变换”将平方可积的函数f(t) 表示成复指数函数的积分或级数形式。 f(t) = \mathcal^[F(\omega)] = \frac{\sqrt{2\pi}} \int\limits_{-\infty}^\infty F(\omega) e^{i\omega t}\,d\omega. 上式其实表示的是连续傅里叶变换的逆变换,即将时间域的函数f(t)表示为频率域的函数F(ω)的积分。反过来,其正变换恰好是将频率域的函数F(ω)表示为时间域的函数f(t)的积分形式。一般可称函数f(t)为原函数,而称函数F(ω)为傅里叶变换的像函数,原函数和像函数构成一个傅立叶变换对(transform pair)。 一种对连续傅里叶变换的推广称为分数傅里叶变换(Fractional Fourier Transform)。 当f(t)为奇函数(或偶函数)时,其余弦(或正弦)分量将消亡,而可以称这时的变换为余弦转换(cosine transform) 或 正弦转换(sine transform). 另一个值得注意的性质是,当f(t) 为纯实函数时,F(−ω) = F(ω)*成立.
傅里叶级数
主条目:傅里叶级数 连续形式的傅里叶变换其实是傅里叶级数的推广,因为积分其实是一种极限形式的求和算子而已。对于周期函数,其傅里叶级数是存在的: f(x) = \sum_{n=-\infty}^{\infty} F_n \,e^ , 其中Fn 为复振幅。对于实值函数,函数的傅里叶级数可以写成: f(x) = \fraca_0 + \sum_{n=1}^\infty\left[a_n\cos(nx)+b_n\sin(nx)\right], 其中an和bn是实频率分量的振幅。 离散时间傅里叶变换 主条目:离散时间傅里叶变换 离散傅里叶变换是离散时间傅里叶变换(DTFT)的特例(有时作为后者的近似)。DTFT在时域上离散,在频域上则是周期的。DTFT可以被看作是傅里叶级数的逆。
离散傅里叶变换
主条目:离散傅里叶变换 为了在科学计算和数字信号处理等领域使用计算机进行傅里叶变换,必须将函数xn 定义在离散点而非连续域内,且须满足有限性或周期性条件。这种情况下, 使用离散傅里叶变换,将函数 xn 表示为下面的求和形式: x_n = \frac1 \sum_{k=0}^ X_k e^{i\frac{2\pi} kn} \qquad n = 0,\dots,N-1 其中Xk是傅里叶振幅。直接使用这个公式计算的计算复杂度为\mathcal(n^2),而快速傅里叶变换(FFT)可以将复杂度改进为\mathcal(n \log n)。计算复杂度的降低以及数字电路计算能力的发展使得DFT成为在信号处理领域十分实用且重要的方法。 在阿贝尔群上的统一描述 以上各种傅里叶变换可以被更统一的表述成任意局部紧致的阿贝尔群上的傅里叶变换。这一问题属于调和分析的范畴。在调和分析中, 一个变换从一个群变换到它的对偶群(al group)。此外,将傅里叶变换与卷积相联系的卷积定理在调和分析中也有类似的结论。傅里叶变换的广义理论基础参见庞特里雅金对偶性(英文版)中的介绍。
时频分析变换
主条目:时频分析变换 小波变换,chirplet转换和分数傅里叶转换试图得到时间信号的频率信息。同时解析频率和时间的能力在数学上受不确定性原理的限制。 傅里叶变换家族 下表列出了傅里叶变换家族的成员. 容易发现,函数在时(频)域的离散对应于其像函数在频(时)域的周期性.反之连续则意味着在对应域的信号的非周期性. 变换 时间 频率 连续傅里叶变换 连续, 非周期性 连续, 非周期性 傅里叶级数 连续, 周期性 离散, 非周期性 离散时间傅里叶变换 离散, 非周期性 连续, 周期性 离散傅里叶变换 离散, 周期性 离散, 周期性 傅里叶变换的基本思想首先由法国学者傅里叶系统提出,所以以其名字来命名以示纪念。 从现代数学的眼光来看,傅里叶变换是一种特殊的积分变换。它能将满足一定条件的某个函数表示成正弦基函数的线性组合或者积分。在不同的研究领域,傅里叶变换具有多种不同的变体形式,如连续傅里叶变换和离散傅里叶变换。 傅立叶变换属于调和分析的内容。"分析"二字,可以解释为深入的研究。从字面上来看,"分析"二字,实际就是"条分缕析"而已。它通过对函数的"条分缕析"来达到对复杂函数的深入理解和研究。从哲学上看,"分析主义"和"还原主义",就是要通过对事物内部适当的分析达到增进对其本质理解的目的。比如近代原子论试图把世界上所有物质的本源分析为原子,而原子不过数百种而已,相对物质世界的无限丰富,这种分析和分类无疑为认识事物的各种性质提供了很好的手段。
编辑本段数学领域
尽管最初傅立叶分析是作为热过程的解析分析的工具,但是其思想方法仍然具有典型的还原论和分析主义的特征。"任意"的函数通过一定的分解,都能够表示为正弦函数的线性组合的形式,而正弦函数在物理上是被充分研究而相对简单的函数类,这一想法跟化学上的原子论想法何其相似!奇妙的是,现代数学发现傅立叶变换具有非常好的性质,使得它如此的好用和有用,让人不得不感叹造物的神奇: 1. 傅立叶变换是线性算子,若赋予适当的范数,它还是酉算子; 2. 傅立叶变换的逆变换容易求出,而且形式与正变换非常类似; 3. 正弦基函数是微分运算的本征函数,从而使得线性微分方程的求解可以转化为常系数的代数方程的求解.在线性时不变的物理系统内,频率是个不变的性质,从而系统对于复杂激励的响应可以通过组合其对不同频率正弦信号的响应来获取; 4. 着名的卷积定理指出:傅立叶变换可以化复杂的卷积运算为简单的乘积运算,从而提供了计算卷积的一种简单手段; 5. 离散形式的傅立叶变换可以利用数字计算机快速的算出(其算法称为快速傅立叶变换算法(FFT)). 正是由于上述的良好性质,傅里叶变换在物理学、数论、组合数学、信号处理、概率、统计、密码学、声学、光学等领域都有着广泛的应用。 有関傅立叶变换的FPGA实现 傅立叶变换是数字信号处理中的基本操作,广泛应用于表述及分析离散时域信号领域。但由于其运算量与变换点数N的平方成正比关系,因此,在N较大时,直接应用DFT算法进行谱变换是不切合实际的。然而,快速傅立叶变换技术的出现使情况发生了根本性的变化。本文主要描述了采用FPGA来实现2k/4k/8k点FFT的设计方法。
整体结构
一般情况下,N点的傅立叶变换对为: 其中,WN=exp(-2pi/N)。X(k)和x(n)都为复数。与之相对的快速傅立叶变换有很多种,如DIT(时域抽取法)、DIF(频域抽取法)、Cooley-Tukey和Winograd等。对于2n傅立叶变换,Cooley-Tukey算法可导出DIT和DIF算法。本文运用的基本思想是Cooley-Tukey算法,即将高点数的傅立叶变换通过多重低点数傅立叶变换来实现。虽然DIT与DIF有差别,但由于它们在本质上都是一种基于标号分解的算法,故在运算量和算法复杂性等方面完全一样,而没有性能上的优劣之分,所以可以根据需要任取其中一种,本文主要以DIT方法为对象来讨论。 N=8192点DFT的运算表达式为: 式中,m=(4n1+n2)(2048k1+k2)(n=4n1+n2,k=2048k1+k2)其中n1和k2可取0,1,...,2047,k1和n2可取0,1,2,3。 由式(3)可知,8k傅立叶变换可由4×2k的傅立叶变换构成。同理,4k傅立叶变换可由2×2k的傅立叶变换构成。而2k傅立叶变换可由128×16的傅立叶变换构成。128的傅立叶变换可进一步由16×8的傅立叶变换构成,归根结底,整个傅立叶变换可由基2、基4的傅立叶变换构成。2k的FFT可以通过5个基4和1个基2变换来实现;4k的FFT变换可通过6个基4变换来实现;8k的FFT可以通过6个基4和1个基2变换来实现。也就是说:FFT的基本结构可由基2/4模块、复数乘法器、存储单元和存储器控制模块构成,其整体结构如图1所示。 图1中,RAM用来存储输入数据、运算过程中的中间结果以及运算完成后的数据,ROM用来存储旋转因子表。蝶形运算单元即为基2/4模块,控制模块可用于产生控制时序及地址信号,以控制中间运算过程及最后输出结果。
蝶形运算器的实现
基4和基2的信号流如图2所示。图中,若A=r0+j*i0,B=r1+j*i1,C=r2+j*i2,D=r3+j*i3是要进行变换的信号,Wk0=c0+j*s0=1,Wk1=c1+j*s1,Wk2=c2+j*s2,Wk3=c3+j*s3为旋转因子,将其分别代入图2中的基4蝶形运算单元,则有: A′=[r0+(r1×c1-i1×s1)+(r2×c2-i2×s2)+(r3×c3-i3×s3)]+j[i0+(i1×c1+r1×s1)+(i2×c2+r2×s2)+(i3×c3+r3×s3)]? (4) B′=[r0+(i1×c1+r1×s1)-(r2×c2-i2×s2)-(i3×c3+r3×s3)]+j[i0-(r1×c1-i1×s1)-(i2×c2+r2×s2)+(r3×c3-i3×s3)] (5) C′=[r0-(r1×c1-i1×s1)+(r2×c2-i2×s2)-(r3×c3-i3×s3)]+j[i0-(i1×c1+r1×s1)+(i2×c2+r2×s2)-(i3×c3+r3×s3)] (6) D′=[r0-(i1×c1+r1×s1)-(r2×c2-i2×s2)+(i3×c3+r3×s3)]+j[i0+(r1×c1-i1×s1)-(i2×c2+r2×s2)-(r3×c3-i3×s3)]? (7) 而在基2蝶形中,Wk0和Wk2的值均为1,这样,将A,B,C和D的表达式代入图2中的基2运算的四个等式中,则有: A′=r0+(r1×c1-i1×s1)+j[i0+(i1×c1+r1×s1)]? (8) B′=r0- (r1×c1-i1×s1)+j[i0-(i1×c1+r1×s1)] (9) C′=r2+(r3×c3-i3×s3)+j[i0+(i3×c3+r3×s3)]? (10) D′=r2-(r3×c3-i3×s3)+j[i0-(i3×c3+r3×s3)]? (11) 在上述式(4)~(11)中有很多类同项,如i1×c1+r1×s1和r1×c1-i1×s1等,它们仅仅是加减号的不同,其结构和运算均类似,这就为简化电路提供了可能。同时,在蝶形运算中,复数乘法可以由实数乘法以一定的格式来表示,这也为设计复数乘法器提供了一种实现的途径。 以基4为例,在其运算单元中,实际上只需做三个复数乘法运算,即只须计算BWk1、CWk2和DWk3的值即可,这样在一个基4蝶形单元里面,最多只需要3个复数乘法器就可以了。在实际过程中,在不提高时钟频率下,只要将时序控制好?便可利用流水线(Pipeline)技术并只用一个复数乘法器就可完成这三个复数乘法,大大节省了硬件资源。 图2 基2和基4蝶形算法的信号流图
FFT的地址
FFT变换后输出的结果通常为一特定的倒序,因此,几级变换后对地址的控制必须准确无误。 倒序的规律是和分解的方式密切相关的,以基8为例,其基本倒序规则如下: 基8可以用2×2×2三级基2变换来表示,则其输入顺序则可用二进制序列(n1 n2 n3)来表示,变换结束后,其顺序将变为(n3 n2 n1),如:X?011 → x?110 ,即输入顺序为3,输出时顺序变为6。 更进一步,对于基16的变换,可由2×2×2×2,4×4,4×2×2等形式来构成,相对于不同的分解形式,往往会有不同的倒序方式。以4×4为例,其输入顺序可以用二进制序列(n1 n2 n3n4)来表示变换结束后,其顺序可变为((n3 n4)(n1 n2)),如: X?0111 → x?1101 。即输入顺序为7,输出时顺序变为13。 在2k/4k/8k的傅立叶变换中,由于要经过多次的基4和基2运算,因此,从每次运算完成后到进入下一次运算前,应对运算的结果进行倒序,以保证运算的正确性。
旋转因子
N点傅立叶变换的旋转因子有着明显的周期性和对称性。其周期性表现为: FFT之所以可使运算效率得到提高,就是利用 FFT之所以可使运算效率得到提高,就是利用了对称性和周期性把长序列的DFT逐级分解成几个序列的DFT,并最终以短点数变换来实现长点数变换。 根据旋转因子的对称性和周期性,在利用ROM存储旋转因子时,可以只存储旋转因子表的一部分,而在读出时增加读出地址及符号的控制,这样可以正确实现FFT。因此,充分利用旋转因子的性质,可节省70%以上存储单元。 实际上,由于旋转因子可分解为正、余弦函数的组合,故ROM中存的值为正、余弦函数值的组合。对2k/4k/8k的傅立叶变换来说,只是对一个周期进行不同的分割。由于8k变换的旋转因子包括了2k/4k的所有因子,因此,实现时只要对读ROM的地址进行控制,即可实现2k/4k/8k变换的通用。
存储器的控制
因FFT是为时序电路而设计的,因此,控制信号要包括时序的控制信号及存储器的读写地址,并产生各种辅助的指示信号。同时在计算模块的内部,为保证高速,所有的乘法器都须始终保持较高的利用率。这意味着在每一个时钟来临时都要向这些单元输入新的操作数,而这一切都需要控制信号的紧密配合。 为了实现FFT的流形运算,在运算的同时,存储器也要接收数据。这可以采用乒乓RAM的方法来完成。这种方式决定了实现FFT运算的最大时间。对于4k操作,其接收时间为4096个数据周期,这样?FFT的最大运算时间就是4096个数据周期。另外,由于输入数据是以一定的时钟为周期依次输入的,故在进行内部运算时,可以用较高的内部时钟进行运算,然后再存入RAM依次输出。 为节省资源,可对存储数据RAM采用原址读出原址写入的方法,即在进行下一级变换的同时,首先应将结果回写到读出数据的RAM存贮器中;而对于ROM,则应采用与运算的数据相对应的方法来读出存储器中旋转因子的值。 在2k/4k/8k傅立叶变换中,要实现通用性,控制器是最主要的模块。2k、4k、8k变换具有不同的内部运算时间和存储器地址,在设计中,针对不同的点数应设计不同的存储器存取地址,同时,在完成变换后,还要对开始输出有用信号的时刻进行指示。
硬件的选择
本设计的硬件实现选用的是现场可编程门阵列(FPGA)来满足较高速度的需要。本系统在设计时选用的是ALTERA公司的STRATIX芯片,该芯片中包含有DSP单元,可以完成较为耗费资源的乘法器单元。同时,该器件也包含有大量存储单元,从而可保证旋转因子的精度。 除了一些专用引脚外,FPGA上几乎所有的引脚均可供用户使用,这使得FPGA信号处理方案具有非常好的I/O带宽。大量的I/O引脚和多块存储器可使设计获得优越的并行处理性能。其独立的存储块可作为输入/工作存储区和结果的缓存区,这使得I/O可与FFT计算同时进行。在实现的时间方面,该设计能在4096个时钟周期内完成一个4096点的FFT。若采用10MHz的输入时钟,其变换时间在200μs左右。而由于最新的FPGA使用了MultiTrack互连技术,故可在250MHz以下频率稳定地工作,同时,FFT的实现时间也可以大大缩小。 FFT运算结果的精度与输入数据的位数及运算过程中的位数有关,同时和数据的表示形式也有很大关系。一般来说,浮点方式比定点方式精度高。而在定点计算中,存储器数据的位数越大,运算精度越高,使用的存储单元和逻辑单元也越多。在实际应用中,应根据实际情况折衷选择精度和资源。本设计通过MATLAB进行仿真证明:其实现的变换结果与MATLAB工具箱中的FFT函数相比,信噪比可以达到65db以上,完全可以满足一般工程的实际应用要求
㈡ 谁有基于FPGA的多波形发生器的Verilog语言源程序
mole sine (clk, Txen,rst1, rst, addr);
input clk, // clock input
Txen,
rst1; // active-low reset
output reg[4:0] addr=0; // 8-bit output
output rst;
// ROM address
always @(posedge clk)
begin
if (Txen)
addr = addr+1;
end
assign rst=rst1;
endmole
mole ram (address,rst,data);
output [11:0] data;
input [4:0]address;
input rst;
reg [11:0] data;//数据存储器,从men中得到的数据
reg [11:0] memory [0:31];//16位*256个=4096
always @(posedge rst)
begin
memory[0]=12'h7FF;
memory[1]=12'h000;
memory[2]=12'h764;
memory[3]=12'h30F;
memory[4]=12'h5A8;
memory[5]=12'h5A8;
memory[6]=12'h30F;
memory[7]=12'h764;
memory[8]=12'h000;
memory[9]=12'h7FF;
memory[10]=12'hCF0;
memory[11]=12'h764;
memory[12]=12'hA57;
memory[13]=12'h5A8;
memory[14]=12'h89C;
memory[15]=12'h30F;
memory[16]=12'h800;
memory[17]=12'h000;
memory[18]=12'h89C;
memory[19]=12'hCF0;
memory[20]=12'hA57;
memory[21]=12'hA57;
memory[22]=12'hCF0;
memory[23]=12'h89C;
memory[24]=12'h000;
memory[25]=12'h800;
memory[26]=12'h30F;
memory[27]=12'h89C;
memory[28]=12'h5A8;
memory[29]=12'hA57;
memory[30]=12'h764;
memory[31]=12'hCF0;
end
always @(address)
data=memory[address];
endmole
只有sine的。。。别的可以加上去。。。查表就行啦。。
㈢ 宝马x5 SINE识别到倾斜报警器的数值不可信
出现这个情况是因为汽车的防盗系统出了故障。
防盗报警器喇叭鸣叫报警和双闪指示灯闪烁报警,说明车辆防盗系统已被触发。进行车辆快速测试时显示防盗系统相关的故障码主要有3个,它们分别是:DE8C5EFZD———LIN总线通信故障,蓄电池电压<9V;801A51SINE———识别到倾斜报警传感器的数值不可信;801A4BSINE———电压过低,134km,蓄电池电压<9V。
可能是防盗报警器喇叭SINE本身出现故障,或防盗报警器喇叭SINE供电,或防盗报警器喇叭SINE至其防盗系统主控单元车顶功能中心FZD,它们之间的通信总线K-LINBUS出现故障。
㈣ 台达sine320变频器工作中自动关机显示5LU报警
低电压报警,你先看看是不是开关电源带载能力不足造成的
㈤ 波形的相关术语
JACK: 插座。可以是立体声或单声道的。
JARGON: 行话。
k: 1000 (kilo)的简写。例如kHz: 1000Hz 、kOhm: 1000 ohms
LED: Light Emitting Diode的简写,发光二极管。
LCD: Liquid Crystal Display的简写,液晶显示器。
LFO: Low Frequency Oscillator的简写,低频振荡器,合成器或效果器中用于调制。
LSB: Least Significant Byte的简写,最低位。如果一个数据使用2个字节,其中一个表达高位数值,另一个表达低位数值,就如同算术中的十位数和个位数一样。二进制当中表达高位数值的字节称最高位(MSB),表达低位数值的字节称最低位(LSB)。 LIMITER: 限制器。控制信号的增益,防止它超过预置的电平。它基本上是一个快速动作的压缩器,具有无穷大的压缩比率。
LINEAR: 线性。一件设备的输出是输入的直接倍数。
LINE LEVEL: 线路电平。对于半专业设备大约为-10dBV,专业设备大约为+4dBu的电平。
LOAD: 负载。从电源或其他电路吸收功率的电路。又可以译为装载,表示计算机读入数据。
LOCAL ON/OFF: 本地开/关。键盘合成器中键盘和音源之间的开关,使得两部分可以独立工作。
LOGIC: 逻辑电路。处理2个不同电压表示的二进位信号的电路。
LOOP: 循环。输出又送回到输入的电路。 LOW FREQUENCY OSCILLATOR (LFO): 低频振荡器。用作调制源的振荡器,通常低于20Hz。最常用的波形为正弦波,也常用方波、三角和锯齿波。
LOW PASS FILTER (LPF): 低通滤波器。削弱截止频率以上频率的滤波器。
mA: 毫安。千分之一安培。
Mb: 兆比特,如果B大写,MB是兆拜特(Megabyte)。
MEG: 1,000,000的简写,统称“兆”。
MDM: Molar Digital Multitrack的简写,模块数字多轨机。能够多台一起使用的数字录音机,组成更多同步的轨数。
MACHINE HEAD: 吉他调弦机械的另一种称呼。 MEMORY: 记忆。计算机的RAM,用来存放程序和数据。这些数据在关机的时候会丢失,必须另存到磁盘或其他媒介。
MENU: 菜单。计算机或设备显示在窗口供用户选择的目录。
MIC LEVEL: 麦克风电平。麦克风产生的低电平信号,需要放大许多倍才达到线路电平。
MICROPROCESSOR: 微处理器。计算机的心脏。
MIDI: Musical Instrument Digital Interface音乐设备数字接口
MIDI ANALYSER: MIDI分析器。能够通过视觉读出MIDI活动的设备。
MTC: MIDI Time Code的简写,MIDI时间码,MIDI执行基于SMPTE的时间码。
MIDI BANK CHANGE: MIDI音色库变换。超过128个音色以后需要使用MIDI控制信息调用更多的音色库。
MIDI CONTROLLER: MIDI控制器。音乐家演奏合成器或声音发生器的物理接口,如键盘,鼓垫,吹管等。
MIDI CONTROL CHANGE: MIDI控制变换,也可以称为控制器或控制数据,传达演奏控制的位置信息如弯音轮、踏板、开关等的位置。这些信息可以用来控制颤音深度、振音、明亮度、效果电平等参数。
(STANDARD) MIDI FILE: 标准MIDI文件。为存储MIDI音序器乐曲使用的一种标准文件格式,可以在其他音序器上读出,回放。
MIDI IMPLEMENTATION CHART: MIDI执行表。通常附在产品手册中,说明产品所支持的MIDI特点。支持的项目画0,不支持的项目画X。
MIDI MERGE: MIDI合并。能够联合2个或更多MIDI数据流的设备或软件。
MIDI MODULE: MIDI模块。通称音源,不带键盘的合成器。
MULTITIMBRAL MODULE: 多音色模块。能够同时产生一些不同的声音,通过不同的MIDI通道进行控制的音源。
MIDI MODE: MIDI模式。由单音/复音,通道完全打开/个别设置构成4种MIDI接收模式。
MIDI NOTE NUMBER: MIDI音符编号。MIDI规定为键盘上的音符确定了0-127编号,中央C为60。
MIDI NOTE ON: MIDI音符开。音符开始演奏的信息(键被按下)。
MIDI NOTE OFF: MIDI音符关。琴键抬起发送的信息。
MIDI OUT: MIDI输出。主设备向从属设备的MIDI In发送信息。
MIDI PORT: MIDI端口。每个端口能容纳16通道,如果超过16通道,需要使用多重端口。
MIDI PROGRAM CHANGE: MIDI程序变换。用以改变受控设备音色或效果的命令。
MIDI SPLITTER: MIDI分割器。MIDI Thru box的另一种称呼。
MIDI THRU BOX: 分割MIDI Out信号的设备,从主控乐器或音序器送出的MIDI信号呈多路平行输出,避免了容易引起延迟的菊花链连接。
MIDI IN: MIDI输入。接收来自主控设备或MIDI Thru信息的插座。
MIDI OUT: 输出。主控设备或MIDI音序器发送MIDI信息的插座。
MIDI SYNC: MIDI用户使用的同步系统:MIDI时钟和MIDI Time Code。
MIDI THRU: 通过。将MIDI In插座的信号经过缓冲放大输出,以便带动其他设备。
MIXER: 调音台。联合2个以上音频信号的设备。
MONITOR: 监听。混合操作时的参考扬声器。又指电脑等的监视屏幕。
MONOPHONIC: 单音。每次一个音。
MOTHERBOARD: 主板。计算机中的主电路板,其他部件插在主板或连接到主板。
MULTI-SAMPLE: 多重采样。使用若干采样构成乐器音色,每个采样只覆盖有限的音域。例如90年代制作钢琴音色经常是每2到3个半音分配一个采样。
MULTI-TIMBRAL: 多音色。一台合成器、采样器或音源能够同时演奏一些声部,通过不同的MIDI通道进行控制。
MULTITRACK: 多轨机。能够录几条“平行”音轨的录音设备,这些音轨可以混合或分别再次录音。
NEAR FIELD: 近场。有时也写作'close field',设计成很接近收听者的扬声器系统,使收听者听到更多直接的声音而少一些房间的反射声。
NOISE REDUCTION: 降噪。降低模拟磁带噪声的系统或在录音中降低咝声电平。
NOISE SHAPING: 噪声成型。一个创建数字抖动为音频频谱增加人类耳朵几乎感觉不到的噪声的系统。
NON REGISTERED PARAMETER NUMBER: 非注册参数号。MIDI控制器98和99号,可以发送特定合成器的非标准参数,代替一部分系统专用信息。
NON-LINEAR RECORDING: 非线性录音。描述数字录音系统允许录音的任何部分以任意的顺序回放,没有缝隙。相对而言传统的磁带录音是线性录音,因为只能按照录音的次序回放。
NORMALISE: 同Normalize,正常化,标准化。音频编辑时让一段波形的幅度达到最大。在调音台上指插销未插入之前的电路保持原始信号路径。
NYQUIST THEOREM: 奈奎斯特定理。表示数字音频系统的采样频率和可以存贮的最高音频信号之间的关系。认为采样频率必须比所录入的最高音频频率至少高出一倍,否则会产生锯齿状的混淆。
NUT: 弦枕。弦乐器的琴弦从轴箱出来到达指板前经过一个高于指板的木、竹、塑料等制作的小条。
OCTAVE: 八度。频率或音高升高一个八度,它的频率加一倍。
OFF-LINE: 离线,不在回放过程中进行的处理。例如电脑中的一些复杂的编辑,如果实时处理,将对电脑提出过高的要求。
OHM: 欧姆。电阻的单位。
OMNI: 全部。用于麦克风指全部方向具有相同的灵敏度。在MIDI中指全部通道认可的模式。
OPEN CIRCUIT: 开路。电路中断,阻止电流的流动。
OPEN REEL: 开盘。磁带卷绕在轴心而不是盒子内的磁带机。
OPERATING SYSTEM: 操作系统。
OPTO ELECTRONIC DEVICE: 光学电子设备。把电参数变成光强度变化的设备,经常使用各种光敏器件。
OSCILLATOR: 振荡器。发生周期性电波的电路。
OVERDUB: 重叠,配音。为多轨录音增加另外一部分或取代现有部分。
OVERLOAD: 超载。超过了电气或电子电路的操作能力。
PAD: 减少信号电平的阻抗电路。
PAN POT: 声像电位器。调音台上能够改变信号在立体声场左右位置的控制器。
PARALLEL: 并联。2个以上的电路连接,它们的输入端连在一起,输出端也联在一起。
PARAMETER: 参数。对一件设备的某些性能起作用的变量。
PARAMETRIC EQ: 参数均衡。可以分别控制频率、带宽和衰减/提升的均衡器。
PASSIVE: 无源。没有推动成分的电路。
PATCH: 程序的另一种称呼,在合成器中指一个可以用程序变换命令调用的编程声音。效果器中可能是一种效果,采样器中可能是一个采样音色。
PATCH BAY: 配线板。控制台上用于改变输入和输出路径的系统。
PATCH CORD: 配线。配线板使用的短电缆。
PEAK: 峰值。信号电平的最大瞬间。
PHASE: 相位。2个电波之间在时间上的差距
PHASER: 法兹器。联合一个信号与它带有相位差异的拷贝产生的过滤效果,经常用LFO做控制。
PFL: Pre Fade Listen的简写,推子前监听。监听信号与推子位置无关。
PPM: Peak Programme Meter的简写,能够短时间保留信号峰值的电平表
PHANTOM POWER: 幻像电源。通过平衡电缆向电容麦克风提供48V直流电。
PHONO PLUG: 唱机插头,俗称莲花头。RCA开发的Hi-Fi接插件,常用于半专业的不平衡录音设备。
PICKUP: 拾音器。吉他部件,把弦的振动转变为电信号。
PITCH: 音高。音乐界称呼音频频率。
PITCH BEND: 弯音。由弯音轮或弯音杆的运动产生一种变化音高的特定控制信息,可以象其他MIDI控制信息一样记录和编辑。
PITCH SHIFTER: 音高移动。改变音频信号的音高而不改变其长度的设备或软件。
POLYPHONY: 复音。乐器能同时演奏2个或更多音符的能力,一次只能演奏一个音符的称为单音(monophonic)。
POLY MODE: 复音模式。当前最常用的MIDI模式,允许一件乐器在一条MIDI通道内同时响应多个音符信息。
PORT: 端口。数据输入或输出连接点。
PORTAMENTO: 滑音。一个琴键按下或一个MIDI音符事件送出时,声音逐渐而不是突然改变音高。
POST PRODUCTION: 后期制作。立体声录音完成后的其他工作。
POWER SUPPLY: 电源。将市电转变到设备使用电压的设备或电路。
POST-FADE: 推子后。辅助信号在推子后面发送,电平受推子控制。
PPQN: Pulsed Per Quarter Note每个四分音符脉冲数,用于MIDI时钟同步信号。
PRE-EMPHASIS: 预加重。利用在处理前提升声音中高频达到减小噪声的效果的系统,在回放端需要有相应的去加重处理恢复信号的原貌。
PRE-FADE: 辅助发送信号在推子之前送出,通道推子对发送电平没有影响,常用于返送和选听混合。
PRESET: 预置。效果器或合成器中用户不能改变的程序。
PRESSURE: 压力。触后的另一种称呼。
PRINT THROUGH: 透印。模拟录音磁带的磁迹转印到临近的磁带上,造成低电平的提前或错后回声。
PROCESSOR: 处理器。处理音频信号改变它的动态或频率内容,常见的处理包括压缩,门电路和均衡等。
PROGRAM CHANGE: 程序变换。MIDI信息,改变合成器音色或效果器效果的命令。
PULSE WAVE: 脉冲波。有点像方波但是不对称,声音比方波明亮而稍薄,常在簧片乐器合成时使用,音色随脉冲和空间的宽度而改变。
PULSE WIDTH MODULATION: 脉冲宽度调制。改变脉冲波信号和空间的比率,能够改变基本音色。脉宽的LFO调制经常用于产生伪合唱效果。
PUNCH IN: 穿入。已经录音的音轨在回放中于准确的时间转入录音状态,以扩展或取代现有的素材。
PUNCH OUT: 穿出。磁带录音机或其他录音设备上的一种转变活动,退出穿孔录音状态。许多多轨机可以在磁带运转过程中执行穿孔录音。
PQ CODING: 为准备制作CD唱片的母带加上停顿、提示等附加信息的处理。
PZM: 压力场麦克风,可以消除录音环境中来自各种表面的多相位反射声。
Q: 滤波器谐振特性的标准。Q值越高,谐振强而通频带窄。
QUANTIZE: 量化。在MIDI音序器中将音符和其他事件排列到用户规定的小拍子上,例如16分音符。量化可以校正时间上的误差,但是过分的量化会使演奏失去人性感觉。
RAM: Random Access Memory的简写。计算机用来临时储存程序和数据的记忆,关断电源的时候记忆将消失。
R-DAT: 使用旋转磁头的DAT录音机。
REAL TIME: 实时。在录/放音过程中进行的音频处理。与实时相对的是“离线”,非实时处理。
RELEASE: 释放。电平或增益回复到正常状态的时间。经常用于描述合成器的声音在琴键被放开后声音的消失阶段。
RESISTANCE: 电阻,单位欧姆。
RESOLUTION: 分解度。用数字表现模拟信号时使用的精度,比特数越多对于幅度的描述精度越高。另外还有一些影响精度的因素,高转换精度和高分解度是同样的意思。
RESONANCE: 共鸣,谐振。参见Q。
REVERB: 混响。在有限的空间里声音多次反射产生的声学环境。
RF: Radio Frequency的简写。无线电频率,射频。
RF Interference: 射频干扰。射频虽然不能被人类直接听到,但是射频干扰进入电路被检波后即生成可以听见的杂音。
RIBBON MICROPHONE: 带状麦克风。捕获声音的主要部件是一条悬浮在磁场中的薄金属带,它随声音振动的时候可以发生微小的电流。
ROLL-OFF: 滚降。信号在滤波器截止点以外的减弱比率。
ROM: Read Only Memory的简写。只读存储器。包含永久性非挥发数据的存储器,用户不能改写。操作系统使用的许多数据经常存放在ROM中,断电也不会影响到数据。
E-PROM: (Erasable Programmable Read Only Memory)与ROM相似, 但是芯片中的数据可以通过特别的设备抹去或改写。
RING MODULATOR: 环形调制器。一特别方法接受和处理2个输入信号的设备,输出信号不包含任何原来的信号而代之以2个输入频率之和与差基础上的新频率,可以是悦耳的乐音,也可以是极为刺耳的噪声。用环形调制产生的钟、铃声音非常有名,实际上Ring也暗示了这一点。
RMS: (Root Mean Square) 均方根值。一件电气设备在连续正弦波条件下的性能测试方法。
SAFETY COPY: 安全拷贝。原始录音磁带的拷贝或克隆,防备原始磁带丢失或损坏。
SAMPLE: 采样。使用A/D转换器每秒若干次(CD唱片为44.1kHz)对信号幅度瞬间测量。
样本:数字化的声音,在采样器或一些合成器中用作音乐声源
SAMPLE RATE: 采样率。A/D转换器每秒转换次数。
SAMPLE AND HOLD: 采样和保持。定期对一个随机值进行监测并用来控制其它功能,在老的模拟合成器中用来记忆弹奏过的音符。
SCSI: (发音如SKUZZY) Small Computer Systems Interface(小型机系统接口)的简写。一个用于硬盘、扫描仪、CD-ROM驱动器等计算机外围的接口系统,每个设备有自己的识别号(ID),同一个链路中不能出现2个相同的识别号。SCSI链路的最后一个设备是终端器,无论内置或外部,不可缺少。
SESSION TAPE: 录音棚收录的原始录音磁带。
SEQUENCER: 音序器。记录和回放数据的MIDI设备,通常为多轨格式,可以逐轨构成复杂的作品。
SHORT CIRCUIT: 短路。电流的低阻抗通路,一般形容电路发生故障引起的电流剧增。
SIBILANCE: 声乐录音中的高频哨声或齿音,也可能由于劣质麦克风或过分的均衡引起。
SIDE CHAIN: 旁链。按比例从主电路分出一部分信号另行处理。压缩器用旁链信号驱动它的控制信号。
SIGNAL: 信号。声音等输入的电子描述。
SIGNAL CHAIN: 信号链。一个系统中信号从输入到输出的路径。
SIGNAL-TO-NOISE RATIO: 信噪比。最大信号电平与剩余的噪声之比率,用dB表示。
SINE WAVE: 正弦波。没有谐波的纯净波形。
SINGLE ENDED NOISE REDUCTION: 信号末端噪声降低。一种不需要像Dolby或dbx一样预先编码的降噪设备。
SLAVE: 从属的。在主设备控制下的设备。
SMPTE: 电影工业开发的时间码,广泛用于音乐和录音。SMPTE为建立在时、分、秒、帧基础之上的实时编码,与音乐的速度、小节不同。
SOUND ON SOUND: 声上声。早期录音界使用的伪多轨技术。同时又是欧洲最有名的音乐录音杂志的名字。
S/PDIF:Sony/Philips Digital InterFace的简写。也被称为IEC958 (type-2),EIAJ CP-340 (type-2)又称CP-1201。S/PDIF与专业标准AES-EBU非常相像,通常使用16或20-bit数据,除了音频数据,其他信息如音轨开始标记、资料辨认信息和时间数据也可以同时传输。电气接口使用不平衡RCA式,源阻抗75欧,信号频率在0.1 to 6MHz,要求使用高质量75-Ohm同轴电缆,信号幅度0.5V peak-to-peak决定了传输距离不大于10米。另有光学版本的S/PDIF,称为TOSLink,传输与IEC958同样的信号,可以避免电磁干扰,但低质量的光纤同样能使传输不稳定和数据出错。
SPL: Sound Pressure Level声压电平,以dB为单位。
SPP: Song Position Pointer (MIDI)乐曲位置指针
STANDARD MIDI FILE: 标准MIDI文件。标准文件格式,允许文件在不同的音序器和MIDI文件播放器之间传送。
STEP TIME: 步长。非实时编写音序每一步的时值。
STEREO: 立体声。2通道系统分送左、右扬声器。
STRIPE: 条纹。称呼在多轨机上录时间码的操作。
SQUARE WAVE: 方波。对称的矩形波,包含大量奇次谐波。
SAWTOOTH WAVE: 锯齿波。波形类似锯齿而得名,包含奇次和偶次谐波。
SUB BASS: 超低音。低频率的监听扬声器。有人定义超低音是身体比耳朵感受更多的频率。
SUBCODE: CD和DAT中隐藏的数据,包括绝对时间位置、轨数、总运行时间等。
SUBTRACTIVE SYNTHESIS: 减法合成。一种处理,用过滤和成型技术处理复杂的波形得到新的声音。
SURGE: 浪涌。市电电压突然升高。
SUSTAIN: 保持。ADSR包络的一部分,在此阶段声音保持稳定直到琴键被放开进入释放部分。踏板使声音慢慢衰退。
SWEET SPOT: 最佳听音点。对于麦克风或音箱前听音者的最佳位置。
SWITCHING POWER SUPPLY: 开关电源。高频振荡后变压,变压器可以做得很小很轻。计算机和一些合成器使用这样的电源。
SYNC: 同步。使2件或更多设备同步运行的系统。
SYNTHESIZER: 合成器。电子乐器,用来创造范围宽广从模仿到抽象的声音。
TAPE HEAD: 录放磁头。磁带录音机的部件,在录/放过程中做电-磁或磁-电变换。
TEMPO: 速度。每分钟的拍子数。
TEST TONE: 测试音。多轨机或立体录音机使用的具有稳定电平的参考信号。
THD: Total Harmonic Distortion总谐波失真
THRU: MIDI插座,传递MIDI in接受到的信号。
TIMBRE: 音色。
TOSLINK: 参见 S/PDIF.
TRACK: 轨。多轨机上“轨”的概念是录音材料上沿着磁带方向具体的一条。
TRACKING: 跟踪。在MIDI领域经常指吉他拾音器的MIDI输出紧跟琴弦音高变化。
TRANSPARENCY: 透明。对音质的主观评价,指高频细节清晰,分别的声音容易区分。
TREMOLO: 振音。使用LFO对声音进行幅度调制。
TRANSDUCER: 变换器。使能量从一种形式转变到另一种形式。麦克风就是把机械能转变成电能的例子。
TRANSPOSE: 移调。把音乐信号以半音为单位上下移动。
TRIANGLE WAVE: 三角波。对称的三角形波,只包含奇次波,但是比方波多一些低的谐波。
TRS JACK: Tip, Ring,Sleeve俗称“大三芯”,立体声接插件。
TRUSS ROD: 吉他琴颈内的金属棒,能抵消琴弦的张力。
UNBALANCED: 不平衡。用2条导线的信号连接,经常是热端(或+极)在内;冷端(或-极)围绕在外层形成屏蔽。
UNISON: 齐奏。2件或更多不同的乐器演奏同样的旋律。
USB: (Universal Serial Buss) 高速串行通讯规定,理论上可以用菊花链连接127个外围,允许热插拔设备并且不需要再启动计算机。当前已经有许多打印机、扫描仪等使USB用连接。
VALVE: 电子管,真空管,有时也称作tube。
VELOCITY: 力度。琴键被压下的速率,控制响度或其他合成器参数。
VOCODER: 声码器。利用一个声音的频率特性改变另一个声音的频谱滤波器,常用人声作为一路输入,产生说话似的乐器效果。
VOICE: 合成器同时演奏单个音符的能力,如果标记为16-voice,就是16复音。
VIBRATO: 使用调制VCO,使音高波动。
VU Meter: VU表。用电表显示信号电平,基本表示声音的平均电平而不是峰值。
WAH PEDAL: 哇音踏板。吉他效果器,变频率的带通滤波器。
WATT: 瓦特,简称瓦。电功率的单位。
WARMTH: 温暖。对于声音的主观评价,描述深沉的低、中音和平滑(不刺耳或引起疲劳)的高音。电子管式的温暖还由于带一点压缩。
WAVEFORM: 波形。声波或电波在时间轴展开的图形表示。
WHITE NOISE: 白噪声。所有频率具有同样能量的随机信号。
WORD CLOCK: 字时钟。数字音频设备互相连接时采样时间上的精确和准确非常要紧,字时钟就是用来同步各数字设备的“节拍机”。除了时间信号,字时钟还能够识别采样的起止位置,左右通道属性等。AES-EBU和S/PDIF等数字音频信号流中也包括有时钟信号,但仍然需要方波形式的字时钟。字时钟的接插件使用视频端口常用的BNC接插件。
WRITE: 写入。保存数据到数字媒介,例如硬盘。
XG: Yamaha使用的如同Roland's GS一样的系统,是General MIDI的增强版,提供更多的音色和编辑可能性。
XLR: 平衡音频常用的接插件,俗称“卡农”头。
Y-Lead: Y型接线。使一个源信号可以供给2个目标,也可以反过来把一个立体声分割为2个单声道。
ZENITH: 磁头排列参数,关系到是否垂直于磁带并在同一平面。
ZERO CROSSING POINT: 零交叉。信号的波形在0点衔接,波形连接避免噪音的基本要求。
ZIPPER NOISE: 数字音频处理中参数变化引起可听到的杂音
㈥ [求助]数控机床(可以法兰克系统为例)各术语解释!谢谢!
ABS
·参照“绝对”一词。
A/D Converter
·参照模拟/字变换器。
AI
Artificial Intelligence
人工智能、让机械代替人进行作业。
AGV
Automatic guided vehicle
无人搬运车。装载着工件、工具或夹具等按计算机的指令,搬送到车间内的指定场所。
APC
Absolute Pulse Coder
绝对脉冲检测器。
是可以检测机床全行程绝对坐标值的编码器。
装在伺服电机内部。装有这个检测器的装置,电源接通后,不必返回原点机械可以自动运行
APC
Automatic pallet changer
自动交换托盘装置。
APT
·参照APT。
ASCII
·参照ASCII。
ATC
Automatic tool changer
自动换刀装置。
〔B〕
Bit(二进制位)
二进制数的位。此词可作为信息量的单位使用。即用二进制的总位数来表示存储容量。
BCD
Binary Coded Decimal
也称为2进制化的10进制。把1位10进制数用4位2进制表示。4位可以表示16个数,但只选其中0~9的表示方法,这就是BCD。
Bus(总线)
是计算机的硬件,传送数据的公共通道。
Byte(字节)
由8个二进制位构成的信息的基本单位。
CAD
Computer Aided Design
计算机辅助设计。
CAM
Computer aided Manufacturing
计算机辅助制造。
CIM
Computer Integrated Manufacturing
计算机集成制造系统。以计算机生产系统为中心。
包括材料的采购、生产管理、工艺管理、物流管理、销售等与生产有关的各领域综合起来的制造工程系统。
CISC
Complex Instruction Set Computer
复合指令集的计算机。减少CPU的基本指令数,提高处理速度的计算机。
·参照RISC。
CSSC
Constant Surface S Speed Control
请参照恒周速控制一项。
CNC(计算机数控)
Computerized Numerically Control
是内部装有计算机或微处理器的NC。
由计算机存储器中存储的控制程序决定控制功能并实施控制。称为存储程序方式的NC。
更换控制程序可以变更功能,具有很高的通融性。用途广泛。即不只是用于数控机床还作为制图机、数字化仪、气体切割机等的NC控制。
CPU
Central Processing Unit
中央处理器。电子计算机的主要构成部件。
是解读命令、执行命令的装置。中央处理器控制内部存储装置和运算装置间的信息传送及计算机的操作顺序等。
CP控制
Continuous Path Control
·参照轮廓控制。
CR
Carriage Return
回车。把打印位置返回到同一行的第一个位置的功能字符。
〔D〕
DDA(数字微分分析器)
Digital Differential Analyzer
使用数字微分器的插补方式。
DNC(直接数控)
Direct Numerically Control
用中央过程控制计算机,同时控制多台机床的控制系统。
中央过程计算机同时进行加工程序的实时处理,车间生产管理,能源管理的记录。如果进行大分类的话,以前的NC装置是与个机床相连的,而该计算机是控制这些NC装置的。
DRAM
·请参照RAM。
DPL
·请参照显示单元项。
DSCG(正弦、余弦波形数字发生器)
Digital Sine Cosine Generator
把一定频率的交流信号的振幅按着正弦函数或余弦函数变成数字信号的信号发生器。
FMC
Flexible Manufacturing Cell
柔性制造单元。
通常是指小规模的廉价的FMS或者FMS中的一个生产单位。
FMS
Flexible Manufacturing System
柔性制造系统。
由NC机床、工业机器人、自动搬送系统、自动仓库系统以及管理这些设备的计算机中央管理系统构成的进行多品种,小批量生产,无人管理的高效率制造系统。
F/V转换器
Frequency to Voltage converter
把频率信号变成电压信号的单元。
HRV(高速响应矢量)
High Response Vector
用高速DSP和高性能的控制软件,来提高电流控制的响应性和稳定性。
IC(集成电路)
Integrated Circuit
按照实现的功能把半导体、电阻等电路元件作成一体不可分的微型电路元件。根据集成度,有以下几种。
SSI (Small Scale Integration)
MSI (Medium Scale Integration)
LSI (Large Scale Integration)
VLSI(Very Large Scale Integration)
LSI是由极多的逻辑之件作成的大规模集成电路。
LCD
Liquid Crystal Display
液晶显示器。利用液晶因电压的变化可以变黑的性质制成的显示器。
LED
Light Emitting Diode
发光二极管。通电后可以发出可视光的半导体元件。
LSI(大规模集成)
Large Scale Integration
有1000~数万个晶体管的大规模集成电路。
〔M〕
MAP(制造业自动化通讯协议)
Manufacturing Automation Protocol
为了使生产工程自动化。把计算机与机器人、NC机床连接起来作成网络。MAP是关于此网络的规则与通
讯协议。
是FA用的LAN(Local Arer Network)的通信规则之一。是美国GM公司(General Motors)为本公司车间使用而开发的,它已成为国际性标准。
MDI
Manual Data Input
·参照“手动数据输入”项。
MTBF
Mean Time Between Failure
平均故障时间。
〔N〕
NC连接单元
NC Linkage Unit (NLU)
DNC中连接计算机和NC的接口。此时NC上需要有计算机连接电路。
OS(操作系统)
Operating System
为有效地使用计算机系统而制成的软件,译为基本软件。
有名的有MS-DOS、OS/2、UNIX、Mach等。
OSI(开放系统结构)
Open Systems Interconnection
开放型系统间的相互连接,及不同机种计算机交换数据的通信规则。
〔P〕
PMC(可编程机床控制器)
Programmable Machine Controller
按照设计的动作顺序,控制机床工作的装置。PC中没有继电器电路的工作部分,用半导体存储器中存储的顺序程序完成它的任务。
按照NEMA标准中的定义,PMC是通过数字或模拟的输入、输出模块,内部继电器、存储器、定时器和计数器等,按照基本指令、算术、逻辑及功能指令编制的顺序逻辑程序控制机床强电部分动作的电子装置。
PLC
Programmable Logic Controller
可编程逻辑控制器。
PWM
Pulse Width Molation
·参照脉宽调制项。
〔R〕
RAM(随机存储器)
Random access memory
可以随机地存取,并经常可以自由地改写其内容的存储装置。大致分类如下:
DRAM(Dynamic RAM )
SRAM(Static RAM )
DRAM是利用在电容上蓄积电荷时的状态为1,不蓄积的状态为0,进行信息存信者的。但是由于有漏电流,存储的信息会丢失,所以要不断改写(再生)。而SRAM是双稳态电路,利用一方的电压状态为1,另一方为0,来存储信息。其内容不需再生。
RISC(简化指令集的计算机)
Reced Instruction Set Computer
是指减少指令集的计算机。是加利福尼亚大学开发的处理器(运算处理装置)的设计方法。用减少CPU
基本指令集的方法,提高计算机的处理速度。运算能力是以前CISC型的数十倍。
〔R〕
ROM(只读存储器)
Read only memory
是不能自动写入的存储装置。只能读出使用。通常存储控制程序常数等。
·参照“ROM”项。
RS232C
计算机与终端装置连接的接口标准。是美国电子工业会EIA(Electronic Instrial Association)规定的标准。
TFT(薄膜型晶体管)
Thin Film Transistor
薄模型晶体管和液晶显示器等。
编码器
Encoder
把信息变成代码的装置。使用码盘或标尺作成的位置检测器。
·参见脉冲编码器。
NC连接单元
NC Linkage Unit (NLU)
是连接DNC的计算机和NC的接口。此时,NC中需要有计算机的连接电路。
MDI
Manual Data Input
·参见手动数据输入。
误差检测
Error Detection
机床输入给控制装置的信号。在此信号ON期间,机床到达指令位置以后,开始下个指令的动作。
MPU
Micro Procrssing Unit
·参见微处理器。
程序结束
End of Program
表示工件加工结束,NC装置读到该地址字,在该程序段的作业执行完了之后,主轴、冷却剂、进给等都停止。
程序段结束
End of Block
是NC程序中表示1个程序段结束的字符。
简写成EOB。在ISO标准中使用NL或LF代码,在EIA标准中,用CR代码。
倍率
Override
为了适应工件或加工条件,操作者手动改变程序值(进给速度、主轴转速等)的功能。如下图所示,倍率用机床操作面板上的波段开关设定。
进给功能
Feed function
指定刀具相对于工件的进给(进给速度或进给量)的功能。用地址F和其后面的数字表示。有每分钟进给(mm/min)和每转进给(mm/rev)。用F4位(直接指令)指令。
偏移
Offset
在线性放大器中,输出电压为0时所需要的输入电压或电流。
偏离电压
Offset Voltage
输入电路的信号为零,可是输出不为零,此时为了使输出为0,必须给输入端子加电压,该电压即为偏移电压。
选择停机
Optional Stop
是1个辅助功能。把机床操作面板上表示此功能的开关置于ON时,其动作与程序停机相同。当开关置于OFF时,此功无效。
跳过任选程序段
Optional Block Skip
在某一程序段开头有“/”(斜杠)代码,且机床操作面板上的对应开关为ON时,可以使该程序的指令无效,为OFF时,该段即有效。
选择
Option
在NC功能中,标准功能以外,备有的功能,但需用户选择订购。
定向、定方位
Orientation
就是方位定位的意思。主轴准停就是使主轴在事先确定的位置上停止的功能。
用户宏程序
Custom Macro
用户自己编写的为了使NC机床进行某种动作的指令群。在用户程序中,以变量为中心,也可以使用函数计算循环和转移等控制命令。
刀位指令带
Cutter Location Tape
记录刀具位置、进给速度、辅助功能等指令的磁带。记录主处理器中处理的结果。
浮动原点
Floating Zero
可以任意设置坐标系原点位置的NC机床的功能。此时,以前设定的原点的信息被丢失。具有此功能的NC机床上,可用同一程序在不同位置加工同样形状的工件。
干扰
Disturbance
使控制系统状态不正常的外部作用。
角度位置检测器
Angle Position Transsor
检测角度位置变化的装置。有回转式感应同步器、旋转变压器、脉冲发生器等。
奇偶校验
Parity Check
在由0和1组合起来信息中,附加1位,用来检查该组信息。即用1的数量是奇数或是偶数检查
该组信息是否出错。当NC纸带用EIA代码时是奇校验,ISO代码时是偶校验。另外使用NC纸带时,在水平方向,垂直方向都进行奇、偶校验。
允许误差
Tolerance
标准值与允许的极限值之差。
强电顺序控制
Sequence Control
是NC和机床的接口部分,是控制主轴电机、自动换刀、其他辅助功能等顺序的电路。对于顺序控制有用继电器、半导体元件等硬连接方式和用PC(Programmble Logic Controller)的软连接方式,一般称为PLC(Programmble Logic Controller)与FANUC内装的PC有不同的意义,FANUC称为PMC(Programmable Machine Controller)。
重复定位精度
Repeatability
重复定位精度是指机床的可动部件在同一条件下在同一地点重复定位得到的精度。其误差是随机产生的。
栅格方式
Grid Method
用位置检测器的1转信号,生成电气格子位置,是确定原点的一种方式。
时钟脉冲
Clock Pulse
用于同步控制的冈步信号。
增益
Gain
机床的速度V被指令值与检测值的差E来除所得的值。
即:G=V/E。把G值称为定位伺服环的增益。(单位 sec-1)
原点
Zero Point
绝对坐标系的原点或增量坐标系的始点。
设定原点
Zero Offset
是指设定绝对坐标系的原点。只对可以使用绝对坐标系的装置有效。
刀具位置补偿
Tool Offset
在与控制轴平行的方向上进行刀具位置补偿。
例如,在车削中,首先装03号刀具,进行试加工,测量加工尺寸,把它与程序中的刀具位置偏移量用手动进行设定。以后选择T03时,自动地进行这个补偿。
刀具功能(T功能)
Tool Function
自动或手动换刀时,指定刀具的功能。用地址及其后面的数字来指定。
原点偏移
Zero Offset
NC机床上相对某一固定的原点把坐标系的原点偏移的功能。此时需要存储永久的原点。
㈦ 急!!求x(2n+1)的傅里叶变换。
如果题目是求x(2t+1)的FT,答案为:(1/2)exp[(1/2)jw]X(w/2)
傅里叶变换是针对于连续时间信号的。x(2n+1)是一个离散信号应该求的是z变换,题目如果是已知x(n)的Z变换是X(Z)求x(2n+1)的z变换。但是离散信号压缩或拉伸没什么意思,容易导致信号丢失,所以这个题目不对。
㈧ NDK晶振参数各代表什么意思
一、石英晶体谐振器:
A、主要指标
1.频率 f
2.频率公差
3.切型 AT BT SC
4.泛音次数 基频 三次泛音 五次泛音 七次泛音
5.电阻 Rr RL
6.负载电容 CL
7.静电容 Co
8.动态电容 C1
9.电容比 r =Co / C1
10.频率牵移 Ts ( ppm / pF )
11.Q值
12.DLD
13.老化
14.寄生抑制
15.频率温度特性(F-T)
B、有源晶振与无源晶振
石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,
会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械
变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。 在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),
而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。二、晶体振荡器:
A、晶体振荡器是一种时间/频率器件,由晶体谐振器和振荡电路组成。B、晶体振荡器的分类:
按照其功能类型可分为四种:
SPXO 简单封装晶体振荡器
VCXO 电压控制晶体振荡器
TCXO 温度控制晶体振荡器 温度补偿晶体振荡器
OCXO 恒温晶体振荡器 温度控制晶体振荡器C、常规批量生产可达到的稳定度:
SPXO VCXO TCXO OCXO
0 to 70℃ 10 ppm 10 ppm 0.1 ppm 0.005 ppm
-20 to 70℃ 25 ppm 25 ppm 0.3 ppm 0.01 ppm
-40 to 85℃ 30 ppm 30 ppm 0.5 ppm 0.03 ppm
-55 to 125℃ 50 ppm 50 ppm 1.0 ppm N/A 工作温度范围内的稳定度要求 典型应用 振荡器类型
±0.2ppm 电信传输设备的时钟基准 OCXO
±0.2~±0.5ppm 电信传输设备的Stratum 3时钟基准 OCXO,带模拟集成电路的TCXO
±0.5~±1.0ppm 军用无线电设备,E-911蜂窝电话定位器 带模拟集成电路的TCXO
±1.0~±2.5ppm 移动无线电设备(例如应急通信设备) 带模拟集成电路的TCXO
±2.5~±10ppm 移动电话 带电热调节的TCXO
±10~±20ppm 传真机 TCXO,VCXO,SPXO
> ±20ppm 计算机时钟信号源 SPXO/XOD、晶体振荡器主要技术指标:
1)标称频率
2)中心频率偏差
3)频率调整范围(机械或压控)
4)工作温度范围
5)压控特性(电压范围、极性、线性度、压控输入阻抗)
6)输出波形(正弦波; 方波:上升/下降沿时间、占空比、高/低电平)
7)工作电流、功耗
8)电压变化频率稳定度
9)负载变化频率稳定度
10)温度频率稳定度
11)负载能力
12)频率老化(长期频率稳定度)
13)短期频率稳定度
14)相位噪声
15)开机特性E、晶体振荡器-SPXO:
简单封装晶体振荡器,没有电压控制和温度补偿,频率温度特性取决于晶体单元,
称为SPXO(Simple Packaged Crystal Oscillator )或时钟(Clock)。F、温度补偿晶体振荡器-TCXO:
1.直接温度补偿晶体振荡器
2.间接温度补偿晶体振荡器G、恒温晶体振荡器 - OCXO
近年来,由于技术的发展,OCXO多采用功率器件直接加热的方法,只有一些指标要求很高的OCXO才使用恒温槽。H、OCXO主要技术指标定义的IEC标准
1)标称频率(Nominal frequency)
振荡器标明的工作频率。
2)中心频率偏差 (Frequency accuracy)
在基准点温度环境(25 ± 2 ℃ )和中心控制电压时,测得的频率值与标称频率的偏差。
3)频率调谐范围(Frequency adjustment range)
用某种可变元件使振荡器频率能够改变的频率范围。
注:调整的目的:
1)把频率调到规定调整范围内的任一特定值。
2)由于老化和其它条件变化而引起频率偏移后,能够把振荡器频率修正到规定值。
调整的方式:
3)调节方式有机械调节和电压调节两种
4)可变元件通常指变容二极管、多圈电位器等。
4)工作温度范围 (Operating temp. range)
振荡器能够正常工作,其频率及其它输出信号性能均不超过规定的允许偏差的温度范围。
注:1)工作温度范围的下限越低,振荡器功耗越大,同时频率温度稳定度越难实现。
2)工作温度范围的上限越高,晶体拐点设置越高, 晶体成本上升越多。
5)压控特性(电压范围、极性、线性、压控输入阻抗)
当控制电压变化时,引起的振荡器输出的频率、波形特征等电特性的变化。
注:1)电压范围:用来调节频率的电压的可调范围。常见的有0~3.3V, 0.3~3.0V, 0~ 5V, 0.5~4.5V等。
2)压控范围:压控电压在电压范围内变化的时候,振荡器的频率能够变化的范围。
3)极性:当振荡器的频率随压控电压的增加而增加的时候,压控极性为正极性,反之为负极性。
4)线性度:理想的压控电压和频率变化量的关系是线性的, 但实际上总会有所偏差, 这个偏差就是
表征理想程度的压控线性度, 通常用百分比表示。
5)如果系统不能给出稳定的电压信号, 或者对输出频率有严格的控制要求时, 通常振荡器可以自己给
出经过稳压后的精准的电压供压控电压用, 这个精准的电压就是参考电压。
6)输出波形(Output waveform) 正弦: 负载能力
方波: 上升沿时间、下降沿时间、占空比、高/低电平
振荡器工作时输出的波形及波形的具体特性。
注:常见输出波形及输出特性指标:
1)正弦波(Sine):谐波抑制(Harmonic attenuation)、
杂波抑制(Noise attenuation )、负载(Load)、输出幅度(Output level)。
2)削峰正弦波(Clipping Sine):负载(Load)、输出幅度(Output level)。
3)方波(Square):又分为MOS和TTL两类输出。
负载(Load)、占空比(Duty cycle)、上升/下降时间(Rise/fall time)、
高低电平(“1” and “0” level)。
7)工作电流、功耗 (Input current, power consumption)
8)频率温度稳定度 (Frequency stability over temp.)
其它条件不变时,由于振荡器工作在规定的温度范围内引起的相对于基准温度时的频率偏移。
9)负载变化频率稳定度 (Frequency stability Vs voltage+/-5% )
其它条件不变时,由于负载阻抗在规定范围内变化引起的相对于规定的负载条件时的频率偏移。
10)电源变化频率稳定度 (Frequency stability Vs Load+/-10% )
其它条件不变时,由于电源电压在规定范围内变化引起的相对于规定的电源电压时的频率偏移。
11)老化率(长期频率稳定度)(Aging , long term stability)
振荡器频率与时间之间的关系。
注: 这种频率漂移是石英晶体或/和电路中的其它元器件的长期变化造成的,可以用规定时间间隔内平均频率的相对变化来表示。
频率老化是不可避免的。同时方向可能为正也可能为负。
又称为日老化率、长稳等。
12)短期频率稳定度(Short term stability)
振荡器短时间内的频率随机起伏程度。
注:以秒为单位,又称为秒基稳定度、秒稳、短稳等。
13)相位噪声(Phase noise)
振荡器短期频率稳定度的频域量度,通常用相应起伏功率谱密度SΨ(f) 表示,其中相位起伏函数为Ψ(f)=2πFt-2πF0t
注:抖动是振荡器短期频率稳定度的时域量度,实际上和相位噪声都是频率短期稳定度的一种度量方式。
14)其他指标:功耗,开机特性,重现性,可工作温度范围,抗机械冲击性能,抗电脉冲冲击性能,存储温度范围, 重力加速度频率稳定度,恒温报警,三态控制.
温补晶振
资料下载地址:
http://www.ractron.com.cn/ractron_Files.html
TCXO Temperature Compensated Crystal Oscillators 温补晶振 TCVCXO Temperature Compensated Voltage Controlled Oscillators 温补压控晶振 一、应用 通讯、航空、航天、军事、移动通信、数字程控交换机、网络传输、接入网、光传输、
雷达、导航、电子对抗、无线通信、测试设备、锁相环电路SDH、SONET、ATM、WLL、
PCS基站、蜂窝基站、频率合成器 二、主要技术指标1)Frequency Range 频率范围:1.00-200.00MHz 2.5MHz,3.2MHz,4.608MHz,4.096MHz,5MHz,5.12MHz,6.4MHz,6.5MHz,6.72996MHz,
8.192MHz,9.216MHz,10MHz,10.24MHz,12MHz,12.24MHz,12.288MHz,12.8MHz,13MHz,14.4MHz,14.7456MHz,14.85MHz,16MHz,16.32MHz,16.368MHz ,16.384MHz,16.8MHz,17MHz,18.432MHz,19.2MHz,19.44MHz,19.68MHz,19.7985MHz,19.8MHz,20MHz,20.46MHz,20.48MHz,20.82857MHz,24MHz,24.576MHz,25MHz,25.6MHz,26MHz,26.451788MHz,27MHz,29.952MHz,32MHz,32.768MHz,33MHz,36.864MHz,38MHz,38.88MHz,40MHz,50MHz,61.44MHz,77.76MHz,
100MHz,120MHz,122.88MHz,140MHz,160MHz,180MHz,200MHz 2)Initial Calibration 频率准确度: A ≤±1.0ppm @25℃ B ≤±0.5ppm @25℃ 3)Frequency Adjustment 频率调整: 1 Ageing adjustment: ≥ ±5ppm 2 No frequency adjustment 4)Operating Temperature 工作温度范围: C -20-+70℃ D -40-+85℃ E -55-+105℃ 5)Frequency Stability 温度频率稳定度:F ±0.28ppm G ±0.5ppm H ±1.0ppm I ±1.5ppm J ±2.0ppm K ±2.5ppm 6)Output Waveform 输出波形: 1 Sine 正弦波 2 Hcmos 方波 3 Clipped Sine 削峰正弦波7)Supply Voltage 工作电压范围: L 3.3V±10% M 5.0V±10% 8)Ageing 频率老化率: ±1ppm maximum in first year,±3ppm maximum for 10 years
㈨ 配料系统的自动配料系统的工作原理
自动配料系统的恒流量控制采用PID调节,流量计量控制是计量偏差与变频调速的结合。依据系统工艺流程介绍了配料系统的流量控制方式和系统控制过程,详细讲述了PLC的选型及PLC配料系统变频控制中的硬件设置、参数设定和软件设计过程。
自动配料系统是精细化工厂生产工艺过程中一道非常重要的工序,配料工序质量对整个产品的质量举足轻重。自动配料控制过程是一个多输入、多输出系统,各条配料输送生产线严格地协调控制,对料位、流量及时准确地进行监测和调节。系统由可编程控制器与电子皮带秤组成一个两级计算机控制网络,通过现场总线连接现场仪器仪表、控制计算机、PLC、变频器等智能程度较高、处理速度快的设备。在自动配料生产工艺过程中,将主料与辅料按一定比例配合,由电子皮带秤完成对皮带输送机输送的物料进行计量。PLC主要承担对输送设备、秤量过程进行实时控制,并完成对系统故障检测、显示及报警,同时向变频器输出信号调节皮带机转速的作用。
配料系统的软件组成:常规的配料系统软件部分是针对配料工段进行监控和自动化配料而设计开发的可视化电脑操作系统。具有操作简单方便、可靠性强、人机界面友好、功能完备等特点,可广泛应用于饲料、粮食、制药、冶金、化工等需要电脑自动配料的行业,智能化信息化水平高:上位机具有配方库管理功能;智能报表软件为生产管理提供大量数据信息,如配料结果列表、原材料消耗列表、生产量列表、配方使用结果记录等,可按时间、配方等生产班报、日报、月报和年报等统计及打印功能。同时提供两种用户自定义报表组件,一种是采用水晶报表进行二次设计;另外一种是把数据无缝嵌入到EXCEL报表中。另外,系统可与其他管理系统进行数据交互,满足深层次的数据分析要求。上位将每次运行各路的累计量、配比、运行起止时间等参数存储,以便查询。配料系统的软件部分可自动完成系统配料工艺流程,计算机画面实时显示配料系统(工作流程,软件操作简单,画面逼真。同时具有如下特点:上位机软件设置运行密码和重要参数密码修改保护,且用户实现分级管理,可任意定义人员的权限。
该配料系统的核心硬件均采用进口或国产优质产品,其中控制仪表采用优质称重控制仪表,它具有高精度,高可靠性,抗干扰能力强等特点。传感器选用高精度称重模块。称重模块安装简单、维护方便,为系统长期稳定性提供了可靠的保证。因此我们的配料系统精度高、速度快、稳定性能好,自动化程度高。
1.自动配料系统的构成
自动配料系统由5台电子皮带秤配料线组成,编号分别为1#、2#、3#、4#、5#、,其中1#~4#为一组,1#为主料秤,其余三台为辅料秤。当不需要添加辅料时,5#电子秤单独工作输送主料。系统具有恒流量和配比控制两种功能。对于恒流量控制时,电子皮带秤根据皮带上物料的多少自动调节皮带速度,以达到所设定流量要求。以主秤(1#)系统工艺流程来分析,工艺流程如图1所示。
自动配料系统加电后,皮带驱动电机开始旋转,微处理机根据当前操作控制电机转速。料斗中的物料落在落料区,经皮带运送到达称重区,由电子皮带秤对皮带上的物料进行称重。称重传感器根据所受力的大小输出一个电压信号,经变送器放大,输出一个正比于物料重量的计量电平信号。该信号送至上位机的接口,经采样后并转换成一个流量信号,在上位机上显示当前流量值。同时将此流量信号送至PLC接口,与上位机设定的各种配料给定值进行比较,然后进行调节运算,其控制量送至变频器,以此来改变变频器的输出值,从而改变驱动电动机的转速。调整给定量,使之与设定值相等,完成自动配料过程。
流量就是一定时间内皮带上走过的物料量。电子皮带秤称量的是瞬时流量,上位机给出的是设定流量,二者在实时计量中有所偏差。在流量实际控制中采用工业控制中应用最为广泛的PID调节,根据流量偏差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制,控制量输入和输出(误差)之间的关系在时域中可用公式表示如下:
公式中e(t)表示误差、控制器输入,u(t)是控制器的输出,kp为比例系数,Ti为积分时间常数,Td为微分时间常数。图2为系统流量PID闭环调节结构图。在生产过程进行自动调节时,以主料成分的流量计量为依据,根据生产工艺要求通过上位机设定出总流量及主、辅料配比参数,按配方比例掺杂其余辅料。流量计量控制是计量偏差与变频调速的结合,具有结构简单、稳定性好、工作可靠和调整方便等优点。
当自动配料系统)开始工作时,启动配料生产线。首先系统程序进行初始化,通过上位机或触摸屏设置配料配比,检查料斗有无物料。若无物料,向料斗送料,启动配料生产线,由电子皮带秤进行称重并实时计量,CPU计算得实时流量及累计流量。若设定流量与实际流量有偏差,调节器根据系统控制要求比较设定值与实际流量的偏差,经PID调节改变输出信号以控制变频器对输送电机的速度调节,从而实现恒流量控制。根据配比各辅料同时混合计量,并按配方工艺要求添加。系统主程序控制流程如图:
自动配料系统)中主、辅料秤由可编程控制器(PLC)和上位机实现两级控制。现以1#~4#四台电子皮带秤的PLC控制分析为例,每一电子皮带秤有一台皮带驱动电机,两个料位传感器,一个速度传感器,一个称重传感器,一台变频器,它们构成了被控对象。电动机的启、停由开关量控制,PLC数字量输出信号作为变频器的控制端输入信号,经变频器调制输出高频脉冲给皮带驱动电机。料位传感器检测料斗有无物料,速度传感器测量电机的转速。系统需8个数字量输入信号,25个开关量输入信号和24个开关量输出信号,I/O点总数量为57。I/O点数量和类型如表1所示。
公司的SIMATICS7-/300,属于模块化小型PLC系统,各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。
根据系统被控对象的I/O点数以及工艺要求、扫描速度、自诊断功能等方面的考虑,选用SIEMENS公司S7-300系列PLC的CPU315-2DP。CPU315-2DP是唯一带现场总线(PROFIBUS)SINECL2-DP接口的CPU模板,具有48KB的RAM,80KB的装载存储器,可用存储卡扩充装载存储容量最大到512KB,最大可扩展1024点数字量或128个模拟量。根据统计出的I/O点数选择一个直流32点和一个16点的SM321数字量输入模块和一个32点SM322继电器输出模块。
3.2变频器选型及其功能设定
三菱公司提供了FR-A540系列变频器与该公司的标准电机相匹配时的技术参数。采用三菱的标准电机,1#皮带机额定功率2.2KW,2~4#皮带机额定功率为0.4KW,额定电压380V,额定电流5A,转速1420r/min,调速范围120~1200r/min。三菱FR-A540变频器自带有PID调节功能,根据自动配料系统生产工艺要求进行PID控制,需要检测设定的部分参数设定如下:
① Pr.1=50 Hz, Pr.2= 5 Hz,本系统Pr.18=120 Hz不变。
② Pr.19=9999,与电源电压相同
③ Pr.7=2s,加速时间(7.5K以下出厂设定值5s,0~3600s/0~360s)
Pr.8=2s,减速时间(7.5K以下出厂设定值5s,0~3600s/0~360s)
④ Pr.9 由电机额定值决定
⑤ Pr.14=0,适用恒转矩负载
⑥ Pr.79=3,外部/PU组合操作模式
⑦ Pr.183=8,实现RT开关=REX开关
⑧ Pr.128、Pr.129、Pr.130、Pr.131、Pr.132 、Pr.133、Pr.134根据现场PID调节具体要求来设定。
STEP7是西门子的S7-300系列PLC所用的编程语言,它是一种可运行于通用微机中,在WINDOWS环境下进行编程的语言。通过STEP7编程软件,不仅可以非常方便地使用梯形图和语句表等形式进行离线编程,并通过转接电缆可直接送入PLC的内存中执行,而且在调试运行时,还可在线监视程序中各个输入输出或状态点的通断情况,甚至进行在线修改程序中变量的值,给调试工作也带来极大的方便。
STEP7将用户程序分成不同的类型块。程序块分为两大类:系统块和用户块。用户块包括:OB=组织块,FB=功能块,FC=功能,DB=数据块。主程序可以放入“组织块”(OB)中,而子程序可以放入“功能块”(FB或FC)中。
在本系统中,PLC的主要任务是接受外部开关信号(按钮、继电器触点)和传感器产生的数字信号的输入,判断当前的系统状态以及输出信号去控制接触器、继电器、电磁阀等器件,以完成相应的控制任务。除此之外,另一个重要的任务就是接受工控机(上位机)的控制命令,以进行自动配料控制。
自动配料程序共有OB1及FC1至FC6等7个“块”。OB1是主程序,通过6个“CALL”调用语句,依次调用FC1至FC6等功能模块,达到组织整个程序的目的。程序中6个功能块的任务分配如下所示:
FCl负责系统开始运行以及运行方式的设定;FC2负责对系统的停止;
FC3负责计量泵和计量泵配比控制;FC4负责故障、事故处理控制;
FC5负责对变频器的控制;FC6负责指示灯的显示控制。
5.结束语
PLC代替了传统的机械传动及庞大的控制电器,实现了电气的自动化控制。通过对皮带电动机的变频调速,达到节约能源和提高配料精度。
本文的创新点是:自动配料系统采用PLC控制方案,具有功能强大、方便灵活、可靠性高、低成本、易维护等优点,大大提高了配料精度,便于计量的微机化控制,实现网络化生产管理,通过投产使用取得了良好的经济效益。此项目的经济效益为20万元。