抗干擾技術論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇抗干擾技術論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

1.1跳頻抗干擾

跳頻抗干擾技術，是主要應用于超短波通信裝備的一種較成熟的抗干擾技術。該技術抗干擾能力很強，廣泛應用于民用無線通信系統。無線電發信頻率技術是跳頻抗干擾的核心技術，它是能按照特定規律、速度來回進行跳變的頻率。與傳統的無線電發信頻率技術相比，該技術可以使載波頻率不斷跳變而達到頻譜擴展的目的，就一般情況而言，無線通信載波頻率的跳速高低能夠直接反應出該系統的性能好壞。具體來講，載波頻率跳速越高，該通信系統的抗干擾性能也就越好；相反，載波頻率跳速越低，該通信系統的抗干擾性能則會越差。除此之外，增加跳頻的帶寬也能提高無線通信抗干擾性能，帶寬增大，抗干擾性能變好，帶寬減小，抗干擾性能則變差。

1.2擴頻抗干擾

擴頻抗干擾技術，它主要是通過有效調整信號功率，從而對合成噪聲進行一種編碼、解碼操作，正是把無線通信設備釋放、接收的信號像這樣隱藏在波狀形的噪聲中，就能有效地避免來自外界的電磁干擾。當前，最典型的擴頻抗干擾手段是直接序列擴頻法，它通過擴展無線信號的頻帶，降低其功率譜密度也就是說降低單位頻帶內的功率，這樣就能讓無線通訊信號在噪聲中淹沒隱藏。無線通信信號通過利用直接序列擴頻法來避免干擾，不僅有很好的隱蔽性，還能實現多徑抗干擾的目標。CDMA技術是我國3G（第三代移動通信系統）的關鍵技術之一，它也是主要使用直接序列擴頻法。但是，CDMA用戶所使用的擴頻碼一般不可以做到嚴格正交即無法準確同步，所以，CDMA技術隨機接入多個用戶時，它所使用的直接序列擴頻法會時常受到多址干擾的影響。因此，這一缺陷會導致CDMA技術的通信質量以及系統容量受到很大程度上的影響，即其抗干擾性能會有所不足。

1.3多入多出或智能傳輸抗干擾

當前，無線通信領域中，應用度比較高的抗干擾手段還有多入多出抗干擾技術。該技術經過多根發射天線發送信號，同時使用多根接收天線接收無線信號。采用這種信息傳輸技術時，待傳輸的信息根據數學表達模型分解成了若干信息通道中的分量形式，所以當其中的一個通道中的信號分量受到干擾因素的影響而有所損耗時，我么可以通過其他分量通道進行逆變換從而得到未損耗的信號，從這里我們可以看出這種技術的特性就是，相對于單一載波信號傳輸，分通道傳輸能夠有效抵抗信息傳輸過程的干擾，提高系統安全性。同時，還有經常使用的空時編碼技術也能夠通過相應技術處理提高信息傳輸的抗干擾性能，使信息傳輸更加安全可靠。此外，多入多出技術相對于一般的信息傳輸技術能夠顯著的提高總的通信系統容量，有效改善傳輸系統的通信性能。

2未來無線通信發展抗干擾技術的趨勢

2.1自適應抗干擾

現階段，隨著對無線電通信理論研究的不斷深入、調制技術和編碼技術在無線通信領域中的迅速發展、計算機技術和數字信號處理技術的大量實踐應用，調頻技術已經突破傳統的技術模式，向著自適應的方向快速發展。在學科定義上，調頻技術是指隨著通信系統中通信環境的不斷變化，信號傳輸能力隨之進行自動跳頻、主動逃避受干擾頻點等來適應環境變化，提高信息傳輸能力。自適應抗干擾的技術分類有很多，比如：頻率自適應、功率自適應、速率自適應等。但是無論技術方法怎么變化，我們的目的只有一個：通過不斷的進行信號選頻和信號換頻來保證無線電通信系統的信號通道在通信條件不斷變化的情況下仍然處于良好的性能狀態。

2.2超窄帶抗干擾

超窄帶技術是相對于超寬帶技術而言的，超寬帶技術的理論和方法已經非常的成熟，這種技術通過將待傳輸信號的能量在比較大的傳輸寬帶上進行分散操作，避免不利的通信條件對通信系統造成影響。相對而言，超窄帶技術就是將傳輸信號限制在帶寬比較窄的傳輸通道中進行信號能量的相對集中，對于頻帶之外的信號能量傳輸時將其忽略，同樣這種技術也可以提高通信系統的穩定性。

2.3組合集成抗干擾

在對多種傳統的通信技術及其抗干擾技術的應用研究的基礎上，我們可以將這些技術進行合理的集成，從而揚長避短，發揮各項技術的優勢，例如：如跳頻/擴頻混合技術及時基于這樣的設計理念。但是理論上講，混合技術的集成過程比單一技術的研究使用要困難的多，這種困難不僅體現在理論上也體現在實現上，但是這種技術集成模式能夠有效的提高信號傳輸的穩定性和安全性。比如上面所講的跳頻/擴頻混合技術，這種方式在集成時不是簡單地將處理增益相疊加，而是采用混合技術得到相對于單一技術模式下更大的處理增益，它是通過將頻帶拓寬和增加跳頻效果實現的。智能天線在無線電通信中的定向接收方面和抗干擾方面都有著很好的技術指標，所以在智能天線系統中加入方向跟蹤技術、分通道接收技術等可以有效的阻止干擾信號在通信接收端的被動接收，從而將接收信號和接收的干擾信號的干擾比大幅度提高，除此之外還可以在信號的發射端使用多天線技術，也可以有效提高傳輸信號在無線空間中的穩定性能和抗干擾能力。

3結語

篇(2)

關鍵詞：小位移測量儀 測桿運動 自動控制 抗干擾

中圖分類號：TH741 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0007-02

隨著現代傳感技術和微納米測量技術的迅速發展和廣泛應用，國內外對小量程高精度位移測量儀器的研究與設計越來越多。現在市場上的該類儀器大都價格昂貴且和具體應用領域不相適應，所以筆者自主研發了一臺用于測量微小零件尺寸和升降臺位移的小位移測量儀，其量程為10 mm。采用的位移傳感器為長光柵，其分辨率為10 mm。

小位移測量儀的測量過程可以分解為兩個子過程：測桿運動過程和測量數據讀取并處理過程。測桿運動的目的之一是使測桿能夠平穩可靠地和各種不同的被測對象接觸以實現對該被測對象豎向位置信息的讀取；另一個目的則是通過測桿運動實現多次測量多次讀數，以便通過對多個測量數據求平均值來消除隨機誤差對測量結果的影響。

1 測桿運動控制方法研究

1.1 測桿驅動方法

測桿的運動需要在驅動機構的作用下才能實現，小位移測量儀的驅動機構主要是直流電機和電磁離合器，如圖1所示。對測桿升降的控制可通過控制電磁離合器來實現。

將電磁離合器的電源接通會使電磁離合器吸合，向上的驅動力作用在測桿上便可將測桿提升；當測桿需要下降時，將電磁離合器的電源斷開會使電磁離合器斷開，這時驅動力消失，測桿便可在自身重力的作用下降落。

控制電磁離合器電源的通斷有兩種方法：一種是通過連接在電源線上的按鈕開關進行手動控制；另一種是使用處理器芯片通過編程實現自動控制。

手動控制需要操作者親臨儀器旁并在測桿運動的過程中實時觀察自主判斷何時接通或斷開離合器電源，這種方法不方便操作，是落后的不被提倡的。

采用自動控制后，測桿運動控制完全由電路和軟件實現，這樣就減小了操作者的工作強度，也避免了由于操作者的誤判斷和誤操作而導致的測量流程紊亂及測量結果錯誤。所以本論文采用自動控制的方法來控制測桿升降。

由于電磁離合器屬于大功率器件，所以處理器對電磁離合器的控制需要借助繼電器來實現。這樣，測桿運動控制的控制鏈為：處理器引腳輸出的控制信號輸入繼電器的控制端，繼電器的兩個觸點接入電磁離合器的電源線路，繼電器觸點的通斷決定了電磁離合器電源線的通斷。

1.2 監測測桿上升高度的控制方法

本論文在控制測桿升降運動時采用了一種監測測桿上升高度的控制方法。

具體來說，就是在測桿上升階段采用某種位置傳感器對測桿的上升高度進行監測，當測桿上升到預定高度時位置傳感器的輸出信號會發生跳變，處理器感知到該信號跳變后就采取控制措施將測桿降落。

處理器會在測桿降落并和被測件表面穩定接觸后從光柵信號處理板中讀取測量數據。測桿降落的耗時是確定的，由實驗知從測桿開始降落時刻算起的8 min之后測桿必定會與被測件穩定接觸，所以在測桿開始降落之時開啟了一個定時時間為八秒的定時器，處理器會在八秒定時時間到時進行測量數據的讀取、保存與處理。

監測測桿上升高度的控制方法中提到的位置傳感器可以是很多種傳感器，鑒于光電開關（即紅外反射式傳感器）具有非接觸觸發且便于安裝的優點，本論文選用光電開關作為位置傳感器。

處理器對光電開關輸出的跳變信號的檢測是通過中斷機制中的“外部中斷”實現的，光電開關信號作為外部中斷源輸入處理器的外部中斷引腳。當處理器檢測到外部中斷輸入信號產生了下降沿跳變時，就會認為光電開關發出了中斷請求，從而在外部中斷的中斷處理函數中將測桿降落。

2 大功率器件抗干擾方法研究

2.1 干擾的產生及其影響

分析1.1節所論述的控制鏈可以發現：電磁離合器和處理器之間存在間接的聯系，大功率器件電磁離合器可能會對處理器產生干擾。

實際情況確實是這樣，電磁離合器在工作時會將干擾信號通過連接線路耦合進處理器電路板中。這種干擾信號一般在電磁離合器進行電源切換和狀態跳變時產生，用示波器對其進行觀察，發現這種干擾信號是電壓幅值大持續時間短的瞬間劇烈脈沖。

實驗發現，干擾信號耦合進處理器電路板后，主要是對處理器中的“外部中斷”部分產生不利影響，使處理器產生對外部中斷輸入信號的誤判斷和誤觸發。表1為大功率器件產生干擾的分析。

在正常情況下，輸入外部中斷引腳的跳變信號是由光電開關產生的，但是在表現為瞬間劇烈脈沖的干擾信號耦合進處理器電路板之后，輸入外部中斷引腳的跳變信號則有可能是干擾信號。當處理器檢測到并響應了實際為干擾信號的外部中斷信號時，就會發生測桿升降錯誤。

2.2 硬件抗干擾措施

本論文使用的處理器STM32F103ZET6是產品系列中最強大的，其抗干擾能力也比一般的處理器好很多。實驗發現若選用51內核單片機STC12C5A60S2作為處理器，電磁離合器產生的干擾則可能會使處理器重啟或者死機。所以通過更換處理器來消除干擾信號影響的方法是不可行的。

在干擾信號的耦合通道中進行信號隔離是抗干擾的一種主要方法，所以本論文在處理器的引腳和繼電器的控制端之間加入了光電耦合器6N137。光電耦合器的輸入級和輸出級使用完全不同的兩個電源供電，輸入級的地線和輸出級的地線亦相互獨立，起到了對處理器電路和繼電器電路進行信號隔離的作用。

大幅度延長干擾信號的耦合線路，使干擾信號在電線中發生損耗是抗干擾的另一種方法，所以本論文在處理器的引腳和光電耦合器的輸入端之間以及繼電器的觸點和電磁離合器之間配置了超過15 m的電線。

另外，本論文還采用了對處理器電路板正反面覆銅的抗干擾方法。

實驗證明，以上三種硬件抗干擾措施在很大程度上抑制了干擾，但是干擾并沒有完全消除，在偶爾幾次電磁離合器進行電源狀態切換時處理器仍會產生中斷誤觸發。

為了完全消除干擾的影響，本論文在采用以上硬件抗干擾措施的同時，設計了一種通過軟件來抗干擾的方法。

2.3 軟件抗干擾方法的實現

由于電磁離合器進行電源切換和狀態跳變的時刻是可知的，即產生干擾的時間點是固定的，所以可以采用在產生干擾的時間點上不去檢測外部中斷信號的方法來避免“外部中斷”擾信號所觸發。具體來說就是在干擾產生時間點所在的一段時間內通過編程將外部中斷檢測功能關閉（即關中斷）。這種通過在測桿升降過程中選擇合適的時刻關中斷和開中斷來抗干擾的思路就是軟件抗干擾方法的實現思路。

具有軟件抗干擾功能的測桿運動控制流程圖如圖2所示。對該流程圖和1.2節所論述的監測測桿上升高度的控制方法進行比較后可以發現：新方法中加入了一個定時時間為兩秒的定時器。這兩秒是從測桿開始提升的瞬間干擾發生到開啟外部中斷的時間間隔。也就是說在此干擾發生時刻之后的兩秒內，外部中斷是關閉的。

而在此干擾發生時刻之前的一段時間內，外部中斷也是關閉的。具體來說，這一段時間是指從儀器開機到此干擾第一次發生時刻之間的時間段，以及上次測桿開始降落時刻到此干擾發生時刻之間的時間段。

可見，在測桿開始提升瞬間干擾發生時刻所在的前后一段時間內，外部中斷是關閉的。

而由于在測桿提升到預定高度時處理器先關閉外部中斷再降落測桿，所以在測桿開始降落瞬間干擾發生時外部中斷也已經關閉。

所以在測桿整個運動過程中的干擾產生時間點上外部中斷檢測功能都是關閉的，這就避免了處理器檢測并響應實際為干擾信號的外部中斷信號。

3 結語

在小位移測量儀測桿升降運動過程中，通過采用硬件抗干擾措施和軟件抗干擾方法，完全消除了大功率器件由于線路耦合而對處理器產生的信號干擾，保證了測桿自動升降過程的正常進行。該方法對含有大功率執行器的自動控制系統具有普遍適用性。

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單片機的特點主要有：高集成度，體積小，高可靠性；控制功能強；低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品；易擴展；優異的性能價格比。目前，單片機的應用領域主要包括：辦公自動化設備；單片機在機電一體化中的應用；在實時過程控制中的應用；單片機在日常生活及家用電器領域的應用；在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比；在計算機網絡和通信領域中的應用；商業營銷設備；單片機在醫用設備領域中的應用；汽車電子產品；航空航天系統和國防軍事、尖端武器等領域，單片機的應用更是不言而喻。

二、單片機開發中的幾個基本技巧

在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著?，F歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數：這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數：這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數：這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數：指系統運行中的有序變化的參數。

2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很多，反而導致執行效率低于匯編語言。

3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。

4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作，由此測試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發揮它更加廣闊的用途。

參考文獻：

[1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術.北京：北京航空航天大學出版社，1990

[2]蔡美琴等.MCS-51單片機系統及其應用.北京：高等教育出版社，1992

[3]孫涵芳.MCS-51/96系列單片機原理及應用.北京：北京航空航天大學出版社，1996

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關鍵詞：PLC，控制系統抗干擾措施

 

可編程控制器（ProgrammableLogic Controller）簡稱PLC它是將傳統的繼電器控制技術、通訊技術和微機技術相融合，專為工業控制而設計的專用控制器。由于PLC本身所具有的一系列優點，因此在工業控制領域中的普及范圍越來越廣，PLC產品的種類也越來越多，其結構型號、性能、容量、指令系統，編程方法等各不相同，適用場合也各有側重。因此，合理選擇PLC 對于提高其在控制系統中的應用有著重要作用。應用PLC首先要詳細分析被控對象、控制過程與要求，熟悉了解工藝流程后列出控制系統的所有功能和指標要求．與繼電器控制系統和工業控制計算機進行比較后加以選擇。PLC 最適合于控制對象的工業環境較差，而安全性、可靠性要求特別高，系統工藝復雜，輸入輸出以開關量為多，用常規的繼電器接觸器難以實現，工藝流程又要經常變動的對象和現場。其次要確定控制范圍，一般講，能夠反映生產過程的運行情況，能用傳感器進行直接測量的參數；用人工進行控制工作量大，操作復雜容易出錯或操作過于頻繁，人工操作不容易滿足工藝要求的往往由PLC控制。盡管PLC自身具備良好的抗干擾能力，但在實際應用中各種類型PLC大多處在惡劣電磁環境中,在實際應用中常遇到PLC因干擾而不能正常工作的情形,所以在PLC控制系統抗干擾能力仍然是設計系統不容忽視的問題。

1 PLC 的選擇

1） PLC機型的選擇

PLC機型的選擇主要是指在功能上如何滿足需要，并且充分利用系統資源。選擇機型前，首先要對被控制系統進行初步估計：有多少開關量輸入，電壓分別為多少，有多少開關量輸出，輸出功率為多少；有多少模擬量輸人和模擬量輸出；是否有特殊控制要求，如高速計數器（HC）；現場對控制器響應速度有何要求；機房與現場分開還是在一起等。

在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格最優的機型。通常的做法是：在工藝過程比較固定、環境條件較好的場合，選用整體式結構的PLC；其他情況則最好選用模塊式結構的PLC；對于開關量控制以及以開關量控制為主、帶少量模擬量控制的，一般其控制速度無須考慮，因此選用帶A/D轉換，D/A轉換，加減運算、數據傳送功能的低檔機就能滿足要求；而控制比較復雜，控制功能要求比較高的，可根據控制規模及復雜程度來選用中檔或高檔機。應該注意的是，同一個企業應盡量做到機型統一，這樣同一個機型的PLC模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理；同時，其統一的功能及編程方法也有利于技術力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發；此外，由于其外部設備通用，資源可以共享，并集中管理。

2） 輸入/輸出端口（I/O）的選擇

PLC與工業生產過程的聯系是通過I/O接口模塊來實現的，PLC有許多I/O接口模塊，包括開關量輸入、輸出模塊、模擬量輸人模塊、模擬量輸出模塊以及其他一些特殊模塊，使用時應根據它們的特點進行選擇。

（1） 確定l/O點數。不同的控制對象所需要的陽點數不同，一些典型的傳動設備及常用的電氣元件所需PLC的I/O點數是固定的，如一個帶磁環雙作用氣缸需用2個輸入點；一個按鈕需一個輸入點；一個指示燈占用一個輸出點等。但對于同一個控制對象，由于采用的控制方法不同或編程水平不同，I/O點數也應有變化。根據控制系統的要求確定所需的I/O點數時，應再增加10％一20％的備用量，以便拓展控制功能。

（2） 開關量I/O。開關量I/O接口可以從傳感器和開關（如按鈕、行程開關等）及控制設備（如指示燈、電動機啟動器等）接收信號。典型的交流I/O信號為24～240V，直流I/O信號為5～240V。輸入電路因PLC品牌不同略有差別，但有些特性是相同的，如用于消除錯誤信號的抖動電路等。

（3）模擬量I/O。模擬量I/O接口一般用來感知傳感器產生的信號。這些接口可用于測量流量、溫度和壓力，并可用于控制電壓或電流輸出設備。其典型量程為-10～+10V、0～+11V、4～20mA或10～50mA。一些制造廠家在PLC上設計有特殊模擬接口，因而可以接收低電平信號，如RTD、熱電偶等。

3） 存儲器類型及容量選擇

PLC系統所使用的存儲器由ROM和RAM組成，存儲容量則隨機器的大小變化，最大存儲能力：一般小型機最大存儲能力低于6KB，中型機的最大存儲能力可達64KB，大型機的最大存儲能力可上兆字節。使用時可根據程序及數據的存儲需要來選用合適的機型。必要時也可專門進行存儲器的擴充設計。

4） 電源模塊選擇

在系統的實現過程中，PLC的編程問題是非常重要的。用戶應當對所選擇PLC產品的軟件功能及編程器有所了解。小型控制系統一般選用價格便宜的簡易編程器（如LOGO），如果系統較大或多臺PLC共用，可以選用功能強，編程方便的圖形編程器。如果有個人計算機，可以選用能在個人計算機上運行的編程軟件包。同時，為了防止因干擾、電池電壓下降等原因破壞RAM中的用戶程序，可以選用E2PROM模塊作為外部設備。論文參考網。

對于結構為模塊式的PLC，電源模塊和額定電流必須大干或等于主機、I/O模塊、專用模塊等總的消耗電流之和。當使用專用機架時．從主機架電源模塊到最遠一個擴展機架的線路壓降必須小于0.25V。

5） 程序設計

根據控制對象的控制任務完成前述階段后就可以進行控制系統的流程設計，畫出控制系統的流程圖，進一步說明各個控制信息之間的關系，然后具體安排I/O的配置，并對I/O進行地址編號。I/O地址編號確定后，再畫出I/O端子和現場信號接線圖，進行系統設計即可將硬件設計和程序編寫二項工作平行進行，編寫程序的過程就是軟件設計過程。用戶編寫的程序在總裝統調前需要進行模擬調試。用裝在戶LC 上的模擬開關模擬輸入信號的狀態，用輸出點的指示燈模擬被控對象，檢查程序無誤后便把PLC接到系統里，進行總裝統調，如果統調達不到指標要求則可對硬件和軟件作調整，全部調試結束后，一般將程序固化在有長久記憶功能的EPROM中長期保存。

2 PLC系統的干擾源

PLC的干擾源比較復雜，分類方法較多，常見的有按性質分或按來源分。

按性質可分為共模干擾和差模干擾兩大類。共模干擾主要由電網串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應的共態(同方向) 電壓迭加所形成。共模電壓有時較大,特別是采用隔離性能差的配電器供電時,變送器輸出信號的共模電壓普遍較高,有的可高達130V以上。共模電壓通過不對稱電路可轉換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞,這就是一些系統I/O模件損壞率較高的主要原因。這種共模干擾可為直流,亦可為交流。差模干擾主要由空間電磁場在信號間耦合感應及由不平衡電路轉換共模干擾所形成的電壓,這種干擾直接疊加在信號上,直接影響測量與控制精度。論文參考網。

按來源可分為內部干擾和外部干擾。內部干擾主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生,如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC 制造廠對系統內部進行電磁兼容設計的內容,比較復雜,作為應用部門無法改變,可不必過多考慮。外部干擾主要有來自空間的輻射干擾、來自電源的干擾、來自信號線引入的干擾、來自接地系統混亂時的干擾等。來自空間的輻射干擾主要是由電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產生的,通常稱為輻射干擾,其分布極為復雜,若PLC 系統置于射頻場內,就會受到輻射干擾。

3 抗干擾措施

1） 硬件措施

（1）屏蔽：對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導電、導磁良好的材料進行屏蔽，以防外界干擾。

（2）濾波：對供電系統及輸入線路采用多種形式的濾波，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。

（3）電源調整與保護：對CPU這個核心部件所需的＋5V 電源，采用多級濾波，并用集成電壓調整器進行調整，以適應交流電網的波動和過電壓、欠電壓的影響。

（4）隔離：在CPU與I/O電路間，采用光電隔離措施，有效隔離I/O間的電聯系，減少故障誤動作。

（5）采用模塊式結構：這種結構有助干在故障情況下短時修復。論文參考網。因為一旦查處某一模塊出現故障，就能迅速更換，使系統回復正常工作，也有助于加快查找故障原因。

2） 軟件措施

（1）故障檢測：PLC本身有很完善的自診斷功能，但在工程實踐中，PLC的I/O元件如限位開關、電磁閥、接觸器等的故障率遠遠高于PLC的本身故障率，這些元件出現故障后，PLC一般不會察覺出來，不會立即停機，這會導致多個故障相繼發生，嚴重時會造成人身設備事故，停機后查找故障也要花費大量時間。

（2）信息保護和恢復：當偶發性故障條件出現時，不破壞PLC內部的信息，一旦故障條件消失，就可以恢復正常繼續原來的工作。所以，PLC在檢測故障條件時，立即把現狀態存入存儲器，軟件配合對存儲器進行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲器信息被沖掉，一旦檢測到外界環境正常后，便可恢復到故障發生前的狀態，繼續原來的程序工作。

（3）提高輸入信號的可靠性：由于電磁干擾、噪聲、模擬信號誤差等因素的影響，會引起輸入信號的錯誤，引起程序判斷失誤，造成事故，例如按鈕的抖動、繼電器觸點的瞬間跳動都會引起系統誤動作，可以采用軟件延時去抖。對于模擬信號誤差的影響可采取對模擬信號連續采樣三次．采樣間隔根據A/D轉換時間和該信號的變化頻率而定，三個數據先后存放在不同的數據寄存器中，經比較后取中間值或平均值作為當前輸入值。在硬件和軟件方面采取各種措施后,大大提高。

4 結束語

目前，隨著各種技術的迅猛發展，PLC的種類日益繁多．功能也逐漸增強，在產品規模上向大小兩個發展。在實際工作中還要根據實際情況對PLC的選用做出適當調整以及根據具體情況選用適當的抗干擾措施，以便滿足期望的工業控制系統。

參考文獻

[1] 陳宇,段鑫.可編程序控制器基礎及編程技巧[M].廣州:華南理工大學出版社,2002.

[2 ]陳琳. 可編程控制器應用技術[M] . 北京:化學工業出版社,2005.

[3 ]郭銀景,呂文紅,唐富華,楊陽. 電磁兼容原理及應用教程[M] . 北京:清華大學出版社,2004.

[4 ]寥常初. 可編程控制器的編程方法與工程應用[M] . 重慶:重慶大學出版社,2004.

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關鍵詞：繼電保護，維護，故障處理

 

0 引言

隨著我國電力工業和電力系統的快速發展，對發電廠、變電站的安全、經濟運行要求越來越高。另外，因電子、計算機和通信系統的快速發展，也使得發電廠、變電站監控系統的自動化水平不斷提高。微機繼電保護和安全自動裝置也成為了電網安全穩定運行和可靠供電的重要保障。

1 繼電保護發展現狀

上世紀60年代到80年代是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上,結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。在20世紀70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產和應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。免費論文，維護。我國從20世紀70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全且工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。

2繼電保護的維護管理

2.1 微機保護裝置要采取電磁干擾防護措施

變電站改造中，電磁型保護更換成微機型保護時，必須采取防電磁干擾的技術措施，即嚴格執行微機保護裝置的安裝條件，安裝帶有屏蔽層的電纜，而且兩端的屏蔽層必須接地。防止由于線路較長，一端接地時，另一端會由于電磁干擾產生電壓、電流，造成微機保護的拒動或誤動。為減少保護裝置故障和錯誤出現的幾率，微機保護裝置必須優化設計、合理制造工藝以及元、器件的高質量。同時還要采用屏蔽和隔離等技術來保證裝置的可靠性，從而提高抗干擾的能力。

2.2 微機保護裝置的接地要嚴格按規定執行

微機保護裝置內部是電子電路，容易受到強電場、強磁場的十擾，外殼的接地屏蔽有利于改善微機保護裝置的運行環境；微機保護提高可靠性，應以抑制干擾源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干擾能力入手，并運用自動檢測技術及容錯設計來保證微機保護裝置的可靠性；容錯即容忍錯誤，即使出現局部錯誤也不會導致保護裝置的誤動或拒動。免費論文，維護。容錯設計則是利用冗余的設備在線運行，以保證保護裝置的不間斷運行。采用容錯技術設計是為了換取常規設計所不能得到的高可靠性，確保微機保護裝置的可靠運行。

2.3 防誤措施

微機保護的一些定值設定以及重要參數修改在硬件設計上設置操作鎖，操作時必須正確輸入操作員的密碼和監護人的密碼時，方可進行正常操作，并將操作人和監護人的姓名等信息予以記錄和保存。

2.4 繼電保護裝置的日常維護

（1）當班運行人員定時對繼電保護裝里進行巡視和檢查，對運行情況要做好運行記錄。

（2）建立崗位責任制，做到人人有崗，每崗有人。

（3）做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行，防止誤碰運行設備，注憊與帶電設備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。

（4）對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次。

（5）每月對微機保護的打印機進行檢查并打印。免費論文，維護。

3 繼電保護故障處理要點

繼電保護工作是一項技術性很強的工作。如果只想學會對設備的調試并不難,只要經過一段時間的培訓,按照調試大綱依次進行就可實現。而一旦出現異?，F象,想處理它并非易事。它要求工作人員有扎實的理論基礎,更要有解決處理故障的有效方法。一個合適的方法,在工作中能幫你少走彎路,提高效率?？梢哉f繼電保護技術性很大程度上體現在故障處理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去處理故障,體現技術水平,成為廣大繼電保護工作者所共同要探討的課題。下面是常用的幾種故障處理方法。

3.1 直觀法

處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。比如10KV開關柜分或拒合故障處理。在操作命令下發后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構內部。到現場如直接觀察到繼電器內部明顯發黃,或哪個元器件發出濃烈的焦味等便可快速確認故障所在,更換損壞的元件即可。

3.2 掉換法

用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。免費論文，維護。這是處理綜合自動化保護裝置內部故障最常用方法。當一些微機保護故障,或一些內部回路復雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內,否則還得繼續在其它地方查故障。

如一條110 kV旁路L FP-941A微機保護運行指示燈忽閃忽滅,并不打印任何故障報告,很難判斷為何故障。正好附近有備用間隔,取各插件相應對換,查出故障在CPU插件上。用此項方法,要特別注意插件內的跳線、程序及定值芯片是否一樣,確認無誤方可掉換,并根據情況模擬傳動。

3.3 逐項拆除法

將并聯在一起的二次回路順序脫開，然后再依次放回，一旦故障出現，就表明故障存在哪路。再在這一路內用同樣方法查找更小的分支路，直至找到故障點。此法主要用于查直流接地，交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法，根據負荷的重要性，分別短時拉開直流屏所供直流負荷各回路，切斷時間不得超過3秒，當切除某一回路故障消失，則說明故障就在該回路之內，再進一步運用拉路法，確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開，直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷，回路存在短路故障，或二次交流電壓互串等，可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離，此時故障消除。免費論文，維護。然后逐個恢復，直至故障出現，再分支路依次排查。如整套裝置的保護熔絲熔斷或電源空氣開關合不上，則可通過各塊插件的拔插排查，并結合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。免費論文，維護。

4 結語

繼電保護是電力系統安全正常運行的重要保障，目前已經得到了廣泛的應用，隨著科學技術的不斷進步，繼電保護技術日益呈現出向微機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展的趨勢。

參考文獻：

[1]羅鈺玲.電力系統微機繼電保護[M].北京:人民郵電出版社.

[2]應斌.淺談繼電保護工作中故障處理的若干方法[J].廣西電力,2006,(4):80-83.

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關 鍵 字：沖壓發動機；推力控制系統；模糊PID；MATLAB；魯棒性

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A

1 引 言

隨著航空飛行器的不斷發展，其性能要求越來越高，而工作環境越來越復雜，必須設計良好的控制系統滿足復雜環境下不斷提高的工作性能需求。

國內外對沖壓發動機的推力控制均有研究，文獻[1]對超燃沖壓發動機的推進系統部分進行控制系統研究，文獻[2-3]應用魯棒控制器對推力控制回路部分進行控制，其研究結果都能達到了給定的魯棒性性能要求。但沖壓發動機參數變化范圍較大，只能提高有限的性能 [4]，如果系統要求更高的性能，就必須研究更好的控制策略。傳統PID控制器[5]的控制算法及結構比較簡單，可以滿足基本的性能要求[3]，但達不到很好的性能，而采用智能型PID自整定控制器[6]，將傳統PID控制和智能控制相結合，可以滿足更高的性能。

本文利用模糊PID控制算法[7-9]對推力回路進行控制，并進行各方面性能的測試，其仿真結果表明，根據模糊PID控制設計的推力控制器可以使系統的動態性能得到進一步改善。

2 被控對象數學模型

6 結語

本文通過簡化的數學模型，在SIMULINK軟件上對沖壓發動機推力控制部分設計了模糊PID控制器， 并做出了各種測試信號的響應曲線，與文獻[3]中設計的魯棒控制器及傳統的PI控制器的響應曲線做了比較。從結果可以看出，所設計的模糊PID控制器可以很好的保證推力變化的快速性、穩定性、抗干擾性以及不受系統的不確定性的影響，保證系統各種性能優于文獻[3]的魯棒控制器以及傳統PI控制器。在將來的研究中，希望根據仿真的基礎進行半實物仿真，并考慮更多的不穩定因素對被控對象的影響，使系統在復雜的環境中表現更高的性能。模糊PID控制方法可以運用于性能要求比較高的控制系統，如航空飛行器的控制系統，使其在復雜的工作條件下實現系統的快速性以及穩定性，具有很好的現實意義和應用前景。

參考文獻（References）：

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論文摘要：目前單片機滲透到我們生活的各個領域，本文介紹了單片機的應用并且根據自己的一些經驗談了單片機應用過程中應該掌握的幾個技巧。

目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，廣泛使用的各種智能IC卡等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此，單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。

一、單片機的特點應用

單片機的特點主要有 ：高集成度，體積小，高可靠性 ；控制功能強；低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品 ；易擴展；優異的性能價格比。目前，單片機的應用領域 主要包括：辦公自動化設備；單片機在機電一體化中的應用；在實時過程控制中的應用；單片機在日常生活及家用電器領域的應用；在各類儀器儀表中引入單片機，使儀器儀表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結構，提高其性能價格比；在計算機網絡和通信領域中的應用；商業營銷設備；單片機在醫用設備領域中的應用；汽車電子產品；航空航天系統和國防軍事、尖端武器等領域，單片機的應用更是不言而喻。

二、單片機開發中的幾個基本技巧

在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著?，F歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug，應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數：這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數：這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數：這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數：指系統運行中的有序變化的參數。

2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候，使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很多，反而導致執行效率低于匯編語言。

3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位；至于程序跑飛，其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態；所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器，可以用來判斷復位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時，通過判斷這些標志，可以判斷出不同的復位原因；還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性，用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。

4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成，對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法，但是有一些是必須測試的：測試單片機軟件功能的完善性；上電、掉電測試；老化測試；ESD和EFT等測試。有時候，我們還可以模擬人為使用中，可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口，由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作，由此測試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面，單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能，現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發揮它更加廣闊的用途。

參考文獻：

[1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術.北京：北京 航空航天大學出版社，1990