文档介绍：抗干扰技术计算机控制技术论文
摘要
干扰问题是机电一体化系统设计和使用过程中必须考虑的重要问题。在机电一体化系统的工作环境中,存在大量的电磁信号,如电网的波动、强电设备的启停、高压设备和开关的电磁辐射等,当它们在系统中产生电磁感应和干扰冲击时,往往就会扰乱系统的正常运行,轻者造成系统的不稳定,降低了系统的精度;重者会引起控制系统死机或误动作,造成设备损坏或人身伤亡。
抗干扰技术就是研究干扰的产生根源、干扰的传播方式和避免被干扰的措施(对抗)等问题。机电一体化系统的设计中,既要避免被外界干扰,也要考虑系统自身的内部相互干扰,同时还要防止对环境的干扰污染。国家标准中规定了电子产品的电磁辐射参数指标。
由于工业现场的工作环境往往十分恶劣,计算机控制系统不可避免地受到各种各样的干扰。这些干扰可能会影响到测控系统的精度,使系统的性能指标下降,降低系统的可靠性,甚至导致系统运行混乱或故障,进而造成生产事故。干扰可能来自外部,也可能来自内部;它可通过不同的途径作用于控制系统,且其作用程度及引起的后果与干扰的性质及干扰的强度等因素有关。干扰是客观存在的,研究抗干扰技术就是要分清干扰的来源,探索抑制或消除干扰的措施,以提高计算机控制系统的可靠性和稳定性。本章首先介绍干扰的种类及传播途径,然后根据硬件和软件抗干扰措施的不同,分别加以论述。
关键词:干扰的因素干扰源屏蔽滤波
目录
摘要 I
1产生干扰的因素 1
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2
2干扰存在的形式 3
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3抗干扰的措施 4
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6
4 系统接地 7
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5软件抗干扰设计 9
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6提高系统抗干扰的措施 11
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结论 14
致谢 15
参考文献 16
1产生干扰的因素

干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。从广义上讲,机电一体化系统的干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、声波干扰和振动干扰等等,在众多干扰中,电磁干扰最为普遍,且对控制系统影响最大,而其它干扰因素往往可以通过一些物理的方法较容易地解决。本节重点介绍电磁干扰的相关内容。
电磁干扰是指在工作过程中受环境因素的影响,出现的一些与有用信号无关的,并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象。这些有害的电气变化现象使得信号的数据发生瞬态变化,增大误差,出现假象,甚至使整个系统出现异常信号而引起故障。例如传感器的导线受空中磁场影响产生的感应电势会大于测量的传感器输出信号,使系统判断失灵。

干扰的形成包括三个要素:干扰源、传播途径和接受载体。三个要素缺少任何一项干扰都不会产生。
干扰源:产生干扰信号的设备被称作干扰源,如变压器、继电器、微波设备、电机、无绳电话和高压电线等都可以产生空中电磁信号。当然,雷电、太阳和宇宙射线属于干扰源。
传播途径:传播途径是指干扰信号的传播路径。电磁信号在空中直线传播,并具有穿透性的传播叫作辐射方式传播;电磁信号借助导线传入设备的传播被称为传导方式传播。传播途径是干扰扩散和无所不在的主要原因。
接受载体:指受影响的设备的某个环节吸收了干扰信号,并转化为对系统造成影响的电器参数。接受载体不能感应干扰信号或弱化干扰信号使其不被干扰影响就提高了抗干扰的能力。接受载体的接受过程又成为耦合,耦合分为两类,传导耦合和辐射耦合。传导耦合是指电磁能量以电压或电流的形式通过金属导线或集总元件(如电容器、变压器等)耦合至接受载体。辐射耦合指电磁干扰能量通过空间以电磁场形式耦合至接受载体。
根据干扰的定义可以看出,信号之所以是干扰是因为它对系统造成的不良影响,反之,不能称其为干扰。从形成干扰的要素可知,消除三个要素中的任何一个,都会避免干扰。抗干扰技术就是针对三个要素的研究和处理。

内部干扰则是由系统结构,制造工艺等决定的。内部干扰主要有:系统的软件干扰、分布电容或分布电感产生的干扰、多点接地造成的电位差给系统带来的影响等。长线传输的波反射,多点接地的电位差,元器件产生的噪声也属于内部干扰。
在设备内部,线圈或变压器的漏磁也会引起干扰;在设备外部,平行架设的两根导线也会产生干扰。