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超纯水系统原理及设计

人工智能小型动物分类专家系统的设计与实现PPT

小型动物分类专家系统的设计与实现 一、实验目的 通过本实验可使学生能够综合利用C语言(或C++)、面向对象程序设计、数据结构、数据库原理、人工智能、软件工程等课程的相关知识,设计并实现小型动物分类专家系统,培养学生综合运用所学计算机软件知识解决实际问题的能力,为今后从事计算机软件开发及应用打下基础。 二、实验内容 运用下列规则,设计并实现一个小型动物分类专家系统。 规则1: 如果:动物有毛发 则:该动物是哺乳动物 规则2: 如果:动物有奶 则:该单位是哺乳动物 规则3: 如果:该动物有羽毛 则:该动物是鸟 规则4: 如果:动物会飞,且会下蛋 则:该动物是鸟 规则5: 如果:动物吃肉 则:该动物是肉食动物 规则6: 如果:动物有犬齿,且有爪,且眼盯前方 则:该动物是食肉动物 规则7: 如果:动物是哺乳动物,且有蹄 则:该动物是有蹄动物 规则8: 如果:动物是哺乳动物,且是反刍动物 则:该动物是有蹄动物 规则9: 如果:动物是哺乳动物,且是食肉动物,且是黄褐色的,且有暗斑点 则:该动物是豹 规则10: 如果:如果:动物是黄褐色的,且是哺乳动物,且是食肉,且有黑条纹 则:该动物是虎

规则11: 如果:动物有暗斑点,且有长腿,且有长脖子,且是有蹄类 则:该动物是长颈鹿 规则12: 如果:动物有黑条纹,且是有蹄类动物 则:该动物是斑马 规则13: 如果:动物有长腿,且有长脖子,且是黑色的,且是鸟,且不会飞 则:该动物是鸵鸟 规则14: 如果:动物是鸟,且不会飞,且会游泳,且是黑色的 则:该动物是企鹅 规则15: 如果:动物是鸟,且善飞 则:该动物是信天翁 动物分类专家系统由15条规则组成,可以识别七种动物,在15条规则中,共出现 30个概念(也称作事实),共30个事实,每个事实给一个编号,从编号从1到30,在规则对象中我们不存储事实概念,只有该事实的编号,同样规则的结论也是事实概念的编号,事实与规则的数据以常量表示,其结构如下:Char *str{}={"chew_cud","hooves","mammal","forward_eyes","claws", "pointed_teeth","eat_meat","lay_eggs","fly","feathers","ungulate", "carnivore","bird","give_milk","has_hair","fly_well", "black&white_color","can_swim","long_legs","long_neck", "black_stripes","dark_spots","tawny_color","albatross", "penguin","ostrich","zebra","giraffe","tiger","cheetah","\0"} 程序有编号序列的方式表达了产生式规则,如资料中规则15,如果动物是鸟,且善飞,则该动物是信天翁。相应的规则数组第七条是{16,13,0,0,0,0},第十三个是“bird”(鸟),如果事实成立,询问使用者下一个事实,第十六个“fly_well”(善飞),如果也成立,则查找结论断言编号数组{30,29,28, 27,26,25,24,3,3,13,12,12,11,11,0}中第七个“24”,这里24对应事实数组中的“albatross”(信天翁)。 上述就是程序的推理过程,也是程序中的重点,该部分是由规则类(类rul e)中的Query方法实现。 三、实验原理 一个基于规则专家系统的完整结构示于图1。其中,知识库、推理机和工作存储器是构成专家系统的核心。系统的主要部分是知识库和推理引擎。知识库由谓词演算事实和有关讨论主题的规则构成。推理引擎由所有操纵知识库来演绎用户要求的信息的过程构成-如消解、前向链或反向链。用户接口可能包括某种自然语言处理系统,它允许用户用一个有限的自然语言形式与系统交互;也可能用带有菜单的图形接口界面。解释子系统分析被系统执行的推理结构,并把它解释给用户。

测控系统原理课程设计汇本

摘要 本系统以AT89C52为核心器件,设计一种函数信号发生器,AT89C52是一个低电压高性能CMOS 8位单片机,片含8k bytes的课反复擦写的Flash只读存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)。本系统大致可分为四个模块,单片机控制模块(AT89C52),波形输出模块(DAC0832、UA741),显示模块(数码管、电阻),按键模块。可以输出三角波、正向锯齿波、负向锯齿波和方波,波形清晰,系统采用按键输入,利用数码管显示电路输出数字显示的方案,其中:0为方波、1为正向锯齿波、2为负向锯齿波、3 为三角波。 目录

第一章设计容及要求 (2) 第二章需求分析与设计思路 (2) 第三章总体方案设计 (3) 3.1硬件设计 (3) 3.1.1 硬件设计系统总体框图 (3) 3.1.2单片机控制系统电路 (3) 3.1.3波形输出模块电路 (3) 3.1.4显示模块 (3) 3.1.5按键模块 (3) 3.2软件设计 (4) 第四章详细设计 (4) 4.1硬件电路原理图 (4) 4.2元件清单并说明元件选择及参数选择的依据 (5) 4.3仿真运行结果 (6) 4.4 单片机片资源分配图 (7) 4.5 软件流程图 (8) 4.6程序清单及注释 (8) 第五章使用说明 (9) 5.1性能和功能介绍 (9) 5.2各操作开关、按钮、指示灯、显示器等的作用介绍 (9) 5.3使用操作步骤 (9) 5.4故障处理 (9) 第六章设计体会 (9) 第七章参考文献 (10) 附录 (10) 第一章设计的容及要求

运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识,设计出一台以AT89C52为核心的函数发生器,能分别产生三角波、正向锯齿波、负向锯齿波和方波,完成输出信号的产生、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计,要求采用DAC0832 实现D/A转换,利用按键(自行定义)进行输出波形选择,同时将当前输出波形代号显示在LED上:0为方波、1为正向锯齿波、2为负向锯齿波、3 为三角波。 要求: 1、设计接口电路,将这些外设构成一个简单的单片机应用系统。 2、函数发生器要求如下: 1)1位数码显示 2)输出信号:0~5V。 3)按键切换输出波形。 第二章需求分析与设计思路 本次设计要求设计一台以AT89C52为核心函数信号发生器,由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和转换,系统采用按键输入,利用数码管显示电路输出数字显示的方案。故将设计分解为四个模块,单片机控制模块(AT89C52),数模转换放大(DAC0832、UA741),显示模块(数码管、电阻),按键模块。波形的产生是通过AT89C52 执行某一波形发生程序,向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。在AT89C52的P1口接4个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率,另有P1.4口管脚接七段数码管芯片,以驱动数码管显示电压幅值和频率,每种波形对应一个按钮。其中单片机控制电路主要是形成扫描码,键值识别、键处理、参数设置;形成显示段码;产生定时中断;形成波形的数字编码,并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。显示电路则驱动1位七段数码管显示,扫描按钮。波形转换电路将波形样值的编码转换成模拟值,完成单极性的波形输出。单片机向0832发送数字编码,产生不同的输出。先利用采样定理对各波形进行抽样,然后把各采样值进行编码,的到的数字量存入各个波形表,执行程序时通过查表方法依次取出,经过D/A转换后输出就可以得到波形。利用按键进行输出波形选择,同时将当前输出波形代号显示在LED上:0为方波、1为正向锯齿波、2为负向锯齿波、3 为三角波。 第三章总体方案设计

人工智能小型专家系统的设计与实现解读

人工智能技术基础实验报告 指导老师:朱力 任课教师:张勇

实验三小型专家系统设计与实现 一、实验目的 (1)增加学生对人工智能课程的兴趣; (2)使学生进一步理解并掌握人工智能prolog语言; (3)使学生加强对专家系统课程内容的理解和掌握,并培养学生综合运用所学知识开发智能系统的初步能力。 二、实验要求 (1)用产生式规则作为知识表示,用产生系统实现该专家系统。 (2)可使用本实验指导书中给出的示例程序,此时只需理解该程序,并增加自己感兴趣的修改即可;也可以参考该程序,然后用PROLOG语言或其他语言另行编写。 (3)程序运行时,应能在屏幕上显示程序运行结果。 三、实验环境 在Turbo PROLOG或Visual Prolog集成环境下调试运行简单的PROLOG程序。 四、实验内容 建造一个小型专家系统(如分类、诊断、预测等类型),具体应用领域由学生自选,具体系统名称由学生自定。 五、实验步骤 1、专家系统: 1.1建造一个完整的专家系统设计需完成的内容: 1.用户界面:可采用菜单方式或问答方式。

2.知识库(规则库):存放产生式规则,库中的规则可以增删。 3.数据库:用来存放用户回答的问题、已知事实、推理得到的中 间事实。 4.推理机:如何运用知识库中的规则进行问题的推理控制,建议 用正向推理。 5.知识库中的规则可以随意增减。 1.2推理策略 推理策略包括:正向(数据驱动),反向(目标驱动),双向 2、动物分类实验规则集 (1)若某动物有奶,则它是哺乳动物。 (2)若某动物有毛发,则它是哺乳动物。 (3)若某动物有羽毛,则它是鸟。 (4)若某动物会飞且生蛋,则它是鸟。 (5)若某动物是哺乳动物且有爪且有犬齿且目盯前方,则它是食肉动物。(6)若某动物是哺乳动物且吃肉,则它是食肉动物。 (7)若某动物是哺乳动物且有蹄,则它是有蹄动物。 (8)若某动物是有蹄动物且反刍食物,则它是偶蹄动物。 (9)若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色条纹,则它是老虎。 (10)若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色斑点,则它是猎豹。 (11)若某动物是有蹄动物且长腿且长脖子且黄褐色且有暗斑点,则它是长颈鹿。 (12)若某动物是有蹄动物且白色且有黑色条纹,则它是斑马。 (13)若某动物是鸟且不会飞且长腿且长脖子且黑白色,则它是驼鸟。

专家系统综述

专家系统综述 摘要:专家系统是人工智能中较为成熟的、最活跃的一个分支,是人工智能发展最主要的发展动力。它是人工智能从一般思维规律探索走向实际系统设计,从实验进入现实世界的典范、转折点和突破口。专家系统的成功开发应用,对实现脑力劳动自动化具有特别重要的意义。 关键字:专家系统的优点;专家系统的结构;专家系统的建造;专家系统的应用;专家系统的研究方向; 0.引言 本文介绍专家系统的特点及其优点,专家系统的简单结构及专家系统的建造,使人们更加了解专家系统原理,通过介绍专家系统的应用及目前的研究方向,更加明确了专家系统在人们生活中的广大应用及专家系统为人们带来的种种利处,让大家更广泛的认识专家系统,从而激发人们对专家系统研究的兴趣。 1.专家系统的研究意义 专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一,是一种具有代表性的智能应用系统,它旨在研究如何模拟人类专家的决策过程,解决那些需要专家才能解决的复杂问题。专家系统是人工智能中较为成熟的、最活跃的一个分支,是人工智能发展最主要的发展动力。它是人工智能从一般思维规律探索走向实际系统设计,从实验进入现实世界的典范、转折点和突破口。专家系统的成功开发应用,对实现脑力劳动自动化具有特别重要的意义。 专家系统研究的意义可以从以下几个主要方面来讨论。 (1)专家系统研究是计算机科学与技术的应用和发展的需要 专家系统作为人工智能的一个应用领域,它使人工智能从实验走向现实世界,成为检测人工智能基本理论和基本技术的一个重要实验场所,同时也向人们不断提出新的研究课题,推动了新的计算机体系的研究。各种专家系统的研制和使用扩大了计算机应用的领域,促进了计算机科学与技术的进一步发展。 (2)专家系统为人类保存、传播、使用和评价只是提供了一种有效的手段 知识是一种宝贵的资产,尤其是专家的专门知识。人类社会最昂贵的是人类专家,培养专家需要耗费大量的资金和时间,专家的数量和质量是一个国家强盛程度的一个标志。社会对专家的需求是迫切的,即使是技术先进的国家也会感到专家的紧缺。专家的知识能否得到很好的继承关系到该领域的工作效率和领域发展的水平,因此保存和传播专家的专门知识无疑是一项重要的意义的工作,它有助于遏制社会最珍贵财富的流失,而且还可以把专家从知识传播中部分的解脱出来,是他们有更多的时间和精力去研究本领域中一些规律性的实质问题,同时,通过专家系统的解释机制,还能显示其知识库的已有知识和解释问题求解的推理路径,

测控系统原理和设计复习

填空 微机化检测系统:传感器、模拟输入通道、微型计算机、模拟输出通道(数据记录器、报警器)、模拟显示器 微机化控制系统:微型计算机、控制电路、执行器 微机化测控系统:测控通道(模拟量输入通道,模拟量输出,开关量输入,开关量输出)、人—机接口、通信接口 微机化测控系统 由测试系统、控制系统组成 模拟输入通道 传感器、信号调理电路、数据采集电路 多路模拟输入通道分为 集中采集式、分散采集式 集中采集式结构:分时采集型、同步采集型 传感器类型 大信号输出传感器、数字式、集成、光纤 测控通道:模拟量输入通道,模拟量输出通道,开关量输入通道、开关量输出通道 信号调理重点(信号输入通道中):小信号放大、信号滤波、对频率信号的放大整形 PID 参数整定方法1工程整定法(扩充临界比例度法、扩充响应曲线法、归一参数整定法)2理论计算法 模拟PID 调节器 数字PID 控制器 动态显示就是逐位轮流显示。各位LED 数码管的段选端应并接在一起,由同一个8位I/O 口或锁存器/驱动器控制,而各位数码管的位选端分别由相应的 I/O 口线或锁存器控制。各个位的内容是分时轮流输出的,要得到稳定的显示效果,必须不断重复执行显示程序。 矩阵键盘 扫描法 反转法 特点:行线和列线都要通过上拉电阻接+5V 1将行线编程为输出线,列线编程为输入线,并使输出线输出全“0”,则列线中电平由高到低的所在列为按键所在列。2将行线编程为输入线,列线编程为输出线,并使输出线输出全“0”,则行线中电平由高变到低的所在行为按键所在行。 单纯查询法、中断方法、定时查询方法 A/D 结束信号 EOC=1 位置型PID 算法递推形式 ()()()()()()()2a 1a a 1-n u n u 1-n u n u 210-+-++=?+=n e n e n e ()[]001p )1()()()(n u u n e n e T T i e T T n e K D n i +? ?????--++=∑= 步进电机运行方式 单拍通电运行方式,双拍,单、双六拍 硬件抗干扰技术:接地 屏蔽 双线(平衡)传输 量程切换的依据 被测量x 对应的输出数字 FS D E xSK q U D /x ==, FS D D <

XXX知识库专家系统

知识库专家系统 一、产品聚焦:知识创造未来 1、助力于汇集群体智慧 2、助力于提高知识收集参与热情 3、助力于提高知识点实用化水平 4、助力于降低培训成本,提升服务效率 5、助力于为各种服务渠道机器人提供支撑 二、产品简介 该产品采用一流的体系架构,先进的检索技术,深度融合电力行业的专业知识应用,以使用者便捷的应用为导向,形成知识从收集、分类、推荐、共享、检索、更新、删除全生命周期的知识管理体系。是95598座席人员、业务人员、管理人员工作不可或缺的工具,是相关人员培训和学习的得力帮手,是智能机器人的后台支撑。 三、产品特点 ■信息全面、与营销业务无缝融合 信息覆盖供电企业的各个领域,专业全面,实现与营销业务应用系统数据集成与业务协作,充分实现数据共享与工作协同。 ■技术先进、使用便捷 采用B/A/S多层分布式体系结构和Lucene全文检索引擎技术,提供先进的搜索算法,创建高效的企业级海量数据搜索引擎。 ■地图式知识管理、智能化知识推理 支持使用者自行设定板块知识结构地图或者不同岗位设置知识岗位地图,可自定义知识推理模型,实现知识应用智能化。 ■强大的知识分类,高速的知识共享交流 依托深厚的电力营销业务行业应用背景,合理进行知识分类,贴近使用者的思维习惯,形成知识收集、知识更新、知识推荐、知识共享、知识交流于一体的知识管理体系,支持多种文档格式相同的展现方式。 ■流程化、规范化、制度化管理 采用流程化的知识管理流程,规范化的知识结构设计,创新的积分激励策略,形成一套知识收集覆盖面广而又精准高效、知识分类科学合理、知识应用方便快捷的制度化知识管理体系。 四、应用效果

说明:通过知识门户,根据知识分类、知识关键字全文检索快速搜索定位知识;快速获取热点知识,最新知识;可对知识进行评价和回复,可提出知识诉求。 说明:通过统一全文检索浏览界面,按关键字对知识进行全文检索,并按知识更新先后顺序、知识热点先后顺序排序展示。 五、产品功能

测控系统原理与设计

1、微机化测控系统分拿几类? 微机化检测系统、微机化控制系统、微机化测控系统 2、模拟量输入通道由那几部分组成?以及各部分的作用? 传感器:将非电量转换为电量 调理电路:放大、滤波 采集电路:将模拟信号转换为数字信号 3、模拟量输出通道以及各部分的作用? 数模转换、调理电路、模拟显示、记录、执行机构 4、前置放大器:判断信号大小准则?所放位置前后的判断? 5、采集电路的四种方案?PGA S\H的作用? 采集电路的设计(实现模拟信号到数字信号的电路、AD芯片的选择是核心) 6、前置与主放大器的区别以及适用情况? 7、D\A+保持器(数据保持器及模拟保持器的机构与优缺点)? 数据保持器: 数据完好、成本高数据误差、成本低 8、开关量输入输出通道。技术指标:抗干扰、可靠性 输入

开关量输出通道结构 9、单元电路级联设计:电器匹配方案(3种)、信号耦合方式?步进电机的正反转控制 电器匹配方案:电气性能的相互匹配、信号耦合与时序逻辑、电平转换接口 信号耦合方式:1、直接耦合方式――前后级电路间直接或通过电阻连接。特点:前级的直流成分和交变信号都传到后级。不处理。2、阻容耦合方式――前后级电路间通过电容连接,特点:前级的直流成分被隔断,仅交变信号传到后级。“隔直传变” 10、主机电路组合方式: 内插式 外接式 组合式 11、CPU的读取方式:定时、中断、查询 12、接口电路:3-2-1:3-2-2 13、A\D计算(P20) 14、D\A接口 15、单缓冲、双缓冲方式适用情况?分析(片地址、模块功能、工作方式) 16、人机接口程序(4例题) 17、测量数据处理包括哪些?

论述专家控制系统的优势和发展趋势

摘要: 本文介绍了专家控制系统的概念,在阐述专家控制系统基本结构的基础上,介绍了专家控制系统的优势。对目前专家控制研究热点进行了总结, 比较了各研究方向的优劣,最后对各研究方向存在的关键问题及难点进行了归纳, 提出了对应的研究策略,指明了专家控制系统的发展趋势。 关键词: 专家控制优势发展趋势

目录 1 引言 (3) 2 专家控制系统的基本概念 (3) 2.1 专家控制系统的概述 (3) 2.2 专家控制系统的基本结构 (4) 2.3 专家控制系统与专家系统的区别 (5) 3 专家控制系统的优势 (5) 4 专家控制系统的发展趋势 (6) 4.1 研究现状 (6) 4.1.1 一般控制理论知识和经验知识相结合 (6) 4.1.2 模糊逻辑与专家控制相结合 (6) 4.1.3 神经网络与专家控制相结合 (6) 4.2 问题及发展方向 (7) 4.2.1 面临的主要问题 (7) 4.2.2 发展方向 (7) 5 总结与展望 (8) 参考文献: (8)

论述专家控制系统的优势和发展趋势 1 引言 专家控制系统是专家系统家族中的重要一员,它的任务是要自适应的管理一个课题或过程的全面行为。专家控制系统能够解释控制系统的当前状况,预测过程的未来行为,诊断可能发生的问题,不断修正和执行控制计划。也就是说,专家控制系统具有解释、预报、诊断、规划和执行等功能。它已广泛应用于故障诊断、工业设计和过程控制,为就决工业控制难题提供了一种新方法,是实现工业过程控制的重要技术。 专家控制的形式有二,即专家控制系统和专家式控制器。前者结构复杂,研制代价高,因而目前应用较少。后者结构简单,研制代价明显低于前者,性能又能满足工业过程的一般要求,因而获得日益广泛的应用。 2 专家控制系统的基本概念 2.1 专家控制系统的概述 专家控制(EC)是指将人工智能领域的专家系统理论和技术与控制理论方法和技术相结合,仿效专家智能,实现对较为复杂问题的控制。基于专家控制原理所设计的系统称为专家控制系统(ECS)。20 世纪80 年代初,自动控制领域的学者和工程师为了解决经典控制系统所面临的无法建模等难题,开始把专家系统的思想和方法引入控制系统的研究及其工程应用,从而导致了专家控制系统的诞生。专家控制作为智能控制的一个重要分支,最早由海斯-罗思(Hayes Roth) 等在1983 年提出。他们指出:专家控制系统的全部行为能被自适应支配,为此该控制系统必须能够重复解释当前状况,预测未来行为,诊断出现问题的原因,制订补救(较正)规划,并监控规划的执行,确保成功。研究专家控制系统的突出代表首推瑞典学者K.J.Astrom,他于1983年发表“Im-plementation of an Autotuner Using Expert System Ideas”一文,明确建立了将专家系统引入自动控制的思想,随后开展了原型系统的实验。1986 年, 他在另一篇论文“ExpertControl”中以实例说明智能控制,正式提出了“专家控制”的概念, 标志着“专家控制”作为一个学科的正式创立。 专家控制系统作为一个人工智能和控制理论的交叉学科,即是人工智能领域

《测控系统原理与设计》孙传友-第3版完整课后题解答

第1章 1、为什么说仪器技术是信息的源头技术? 答: 信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测量技术则是关键和基础。仪器是一种信息的工具。如果没有仪器,就不能获取生产、科学、环境、社会等领域中全方位的信息,进入信息时代将是不可能的。仪器是信息时代的信息获取——处理——传输的链条中的源头。因此说,仪器技术是信息的源头技术。 2、为什么现代测控系统一般都要微机化? 答: 将微型计算机技术引入测控系统中,不仅可以解决传统测控系统不能解决的问题,而且还能简化电路、增加或增强功能、提高测控精度和可靠性,显著增强测控系统的自化化、智能化程度,而且可以缩短系统研制周期、降低成本、易于升级换代等等。 3、微机测控系统有哪几种类型?画出它们的组成框图 答: 测控仪器或系统可分为三大类——单纯以测试或检测为目的的“测试(检测)仪器或系统”,单纯以控制为目的的“控制系统”和测控一体的“测控系统”。 微机化检测系统框图 微机化控制系统框图 微机化测控系统框图 第2章 1、模拟输入通道有哪几种类型?各有何特点? 答: 按照系统中数据采集电路是各路共用一个还是每路各用一个,多路模拟输入通道可分为集中采集式(简称集中式)和分散采集式(简称分布式)两大类型。 集中式的特点是多路信号共同使用一个S/H和A/D电路,模拟多路切换器MUX对多路信

号分时切换、轮流选通到S/H 和A/D 进行数据采集。 分布式的特点是每一路信号都有一个S/H 和A/D ,因而也不再需要模拟多路切换器MUX 。每一个S/H 和A/D 只对本路模拟信号进行数字转换即数据采集,采集的数据按一定顺序或随机地输入计算机。 2、什么情况下需要设置低噪声前置放大器?为什么? 答: 由于电路内部有这样或那样的噪声源存在,使得电路在没有信号输入时,输出端仍输出一定幅度的波动电压,这就是电路的输出噪声。把电路输出端测得的噪声有效值折算到该电路的输入端即除以该电路的增益K ,得到的电平值称为该电路的等效输入噪声。 如果加在该电路输入端的信号幅度小到比该电路的等效输入噪声还要低,那么这个信号就会被电路的噪声所“淹没”。为了不使小信号被电路噪声所淹没,就必须在该电路前面加一级放大器——“前置放大器”。只要前置放大器本身的等效输入噪声比其后级电路的等效输入噪声低,加入前置放大器后,整个电路的等效输入噪声就会降低,因而,输入信号就不会再被电路噪声所淹没。 3、图2-1-14(a)所示采集电路结构只适合于什么情况?为什么? 答: 图2-1-14(a) 所示采集电路仅由A/D 转换器和前面的模拟多路切换器MUX 构成,只适合于测量恒定的各点基本相同的信号。因为恒定信号不随时间变化,无须设置S/H, 各点基本相同的信号无需设置PGA 。 4、DFS-V 数字地震仪属于集中采集式数据采集系统。2ms 采样48道时去混淆滤波器截止频为125Hz 。为提高勘探分辨率欲将采样周期改为1ms 。试问:地震仪的信号道数和去混淆滤波器截止频率要不要改变?怎样改变?为什么? 答: 据题知,ms T S 2=,48=N ,代入公式(2-1-38)计算得该地震仪的A/D 转换器的转换周期为48 2/ms N T T S D A ==,为提高勘探分辨率欲将采样周期改为1ms ,则信号道数应减小为2448 /21/===mS mS T T N D A S ,否则A/D 转换器就转换不过来。 据题知,ms T S 2=,Hz f h 125=,代入公式(2-1-17)计算得C=5,将C=5和T S =1ms 代入公式(2-1-17)计算得,抗混叠滤波器截止频率应减小为Hz f h 250=,将Hz f h 250=代入公式(2-1-18)计算得Hz f f h 250max ==,这将使地震仪可记录的最高地震信号频率达到250Hz ,因而,可使地震仪的勘探分辨率提高一倍。如果只是减少采样周期而不改变抗混叠滤波器截止频率,将Hz f h 125=代入公式(2-1-18)计算得Hz f f h 125max ==,使地震仪可记录的最高地震信号频率仍然被限制在125Hz ,因而地震仪的勘探分辨率仍然不能提高,这

测控系统原理与设计 简答题

1、模拟输入通道的基本类型,绘出一种框图并简要说明 根据采集电路是各路共用一个还是每路各用一个,多路模拟输入通道可分为: 集中采集式(集中式)和分散采集式(分散式)。 集中采集式的典型结构有:分时采集型同步采集型 结构特点:(1)多路信号共用一个S/H和A/D电路,简化了电路结构,降低了成本。 (2)对信号的采集是由模拟多路转换器分时切换、轮流选通的,因而相邻两路 信号在时间上依次被采集,从而产生了时间偏斜误差。 适用于中速和低速测试系统。 结构特点:(1) 在多路转换开关之前,给每路信号通道加一个S/H,使多路信号同步采样,消除了分时采集型结构的时间偏斜误差,满足了同步采集的要求,而且结构简单。 (2)在被测信号路数较多的情况下,同步采得的信号在保持器中保持的时间会加 长,保持器存在泄露,信号衰减。 适用于要求多路信号同步采集测试的系统。 结构特点:每一路都有一个S/H和A/D,不需要模拟多路切换器。 2、常用的数字滤波及实现方法特点及使用场合 (一)限幅滤波和中位值滤波 限幅滤波法:比较本次采样值和上一次采样值,如果它们的差值未超过允许的最大偏差值,

则认为本次采样值有效而保留。如果它们的差值超过允许的最大偏差值,则认为本次采样值无效而用上一次采样值替代。 能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰,但无法抑制那种周期性的干扰。 中位值滤波法:对某一被测参数连续采样n次(一般n应为奇数),然后按大小进行排序,选取中间值为本次采样值。 能有效克服因偶然因素引起的波动或采样器不稳定引起的误码等脉冲干扰。对温度、液位等缓慢变化的被测参数采用此法能收到良好的滤波效果;但对于流量、压力等快速变化的参数一般不宜采用此法。 (二)平均滤波法 a、算数平均滤波:要按输入的N个采样数据xi(i=1~N),寻找这样一个y,使y与各采样值之间的偏差的平方和最小。 适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波 b、去极值平均滤波: c、移动平均滤波 d、加权平均滤波 (三)低通滤波 (四)复合滤波 3、调零电路常见类型 a、传感器调零电路 b、电桥调零电路 c、放大器输入偏移调零电路 d、A/D转换器调零电路 4、什么是标度变换?硬件实现标度变换方法 从显示器上直接读出带有被测量量纲单位的数值,就必须进行必要的变换,这个变换称为标度变换。 硬件实现方法: (1)模拟显示的标度变换 a、线性 b、非线性 (2)数字显示的标度变换 a、线性通道标度变换 b、非线性通道的标度变换 方法一:在A/D转换器之前,串联一个“模拟线性校正电路”,只要该校正电路的输入/输出特性曲线与非线性环节的输入/输出特性曲线成反函数关系,就可使A/D转换结果与被测量成线性关系。 方法二:在测量通道的A/D转换器之后增设EPROM线性化器。 5、什么是自检?自检类型常用方法 自检就是利用事先编制的程序对测控系统的主要部件进行自动检测,以确定是否有故障以及故障的内容和位置。 三种类型:开机自检周期性自检键盘自检 自检内容包括:ROM、RAM、总线、显示器、键盘以及测控电路等部件的检测。 自检算法:ROM或EPROM的检测、RAM的检测、总线的自检、显示器与键盘的检测。 7、噪声干扰形成的三要素: 噪声源、对噪声敏感的接收电路、噪声源到接收电路间的耦合通道

动物识别专家系统设计文档

动物识别专家系统 设计文档

一、设计目的 1.理解并掌握基于规则系统的表示与推理 2.学会编写小型的生产式系统,理解正向推理和反向推理的过程以及两者的区 别 二、系统描述 这是一个用来识别老虎(tiger)、金钱豹(cheetah)、斑马(zebra)、长颈鹿(giraffe)、企鹅(penguin)、鸵鸟(ostrich)和信天翁(albatross)等七种动物的产生式ES。共15条规则、可以识别七种动物,这些规则既少又简单,可以改造他们,也可以加进新的规则,还可以用来识别其他东西的新规则来取代这些规则。 三、运行环境 PC机、Visual prolog 四、系统分析 由上述规则可看出,虽然该系统是用来识别七种动物的,但在规则库中并没有简单地只设计七条规则,而是设计了15条,其基本方法是,首先根据一些比较简单的条件,如“有毛发”、“有羽毛”、“会飞”等条件将动物粗略分成哺乳动物、鸟、食肉动物三大类,然后随着条件的增加,逐步缩小分类范围,最后给出分别识别七种动物的规则。用此规则可形成各种动物的推理网络。 图1为有关“长颈鹿”的规则形成的正向推理网络,同理可画出其它动物的推理网络。 图1 有关“长颈鹿”的规则形成的(正向)推理网络

在推理网络中,最高节点如“长颈鹿”为结论(正向推理)或假设(反向推理)节点。在正向推理情况下,该节点没有输出线,当推理到本节点时,推理就结束;中间节点既有输入线,又有输出线,如节点“哺乳动物”,当推理到中间节点时,系统会自动将此中间结果存入综合数据库;终端节点也称为事实节点,如节点“长脖子”、“有毛发”等,这些节点没有输入线,该事实是否为真可通过人机接口询问用户,然后加入综合数据库中。 图2 动物识别系统的推理链结构五、系统结构 图3 专家系统原理图善 方 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15

实例讲解专家系统工作原理

实例讲解专家系统工作原理 寿光中学王建强 根据视频和拓展资料理解学习,对专家系统工作原理知识学习总结如下: 一、专家系统的构成 一般完整的专家系统应包括人机接口、推理机、知识库、数据库、知识获取器和解释机构六部分。 用户领域专家知识工程师 二、专家系统的工作原理 一般的专家系统是通过推理机与知识库和综合数据库的交互作用来求解领域问题的,其大致过程如下: 1)根据用户的问题对知识库进行搜索,寻找有关的知识;(匹配) 2)根据有关的知识和系统的控制策略形成解决问题的途径,从而构成一个假设方案集合; 3)对假设方案集合进行排序,并挑选其中在某些准则下为最优的假设方案;(冲突解决)4)根据挑选的假设方案去求解具体问题;(执行) 5)如果该方案不能真正解决问题,则回溯到假设方案序列中的下一个假设方案,重复求解问题; 6)循环执行上述过程,直到问题已经解决或所有可能的求解方案都不能解决问题而宣告“无解”为止。 1、正向推理 在专家系统中,对知识应用的顺序和选择过程称为控制策略,它决定着如何推理以及采用何

种推理方式。正向推理(Forward Reasoning)和反向推理(Reverse Reasoning)就是两种重要的控制策略。 上图所示实例中,知识库中的规则: IF 苏格拉底=TURE THEN 男人=TURE. IF 男人=TURE THEN 人类=TURE. IF 人类=TURE THEN 会死的=TURE. 解释机构:顺序规则 建议取得由来。 显示: 会死的 = TRUE 应用规则: IF 人类 = TRUE THEN 会死的 = TRUE . 显示: 男人 = TRUE 应用规则: IF 苏格拉底 = TRUE THEN 男人 = TRUE . 显示: 人类 = TRUE 应用规则: IF 男人 = TRUE THEN 人类 = TRUE . 底

测控系统原理与设计

《测控系统原理与设计》课程设计课题:DS18B20数字温度计的设计 班级测控1102班学号 学生姓名 专业测控技术与仪器 系别电子信息工程系 指导教师杨银贤毛钢元 淮阴工学院 电子信息工程系 2013年5月

一.设计目的 《测控系统原理与设计》课程设计是一项重要的实践性教育环节,是学生在校期间必须接受的一项工程训练。在课程设计过程中,在教师指导下,运用工程的方法,通过一个简单课题的设计练习,可使学生初步体验微机应用系统的设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法,了解必须提交的各项工程文件,也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。 通过课程设计,应能加强学生如下能力的培养。 二.摘要 温度是一种最基本的环境参数,人们生活与环境温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在工业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和控制具有重要的意义。 1976单片机自年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有三十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点。单片机有两种基本结构形式:一种是在通用微型计算机中广泛采用的,将程序存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构,称为普林斯顿结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别寻址的结构,一般需要较大的程序存储器。目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。一种以单片机为主要控制器件,以DS18B20为温度传感器的新型数字温度计。主要包括硬件电路的设计和系统程序的设计。硬件电路主要包括主控制器,测温控制电路和显示电路等,主控制器采用单片机AT89C51,温度传感器采用美国DALLAS 半导体公司生产的DS18B20,显示电路采用8位共阴极LED数码管。系统程序主要包括主程序,测温子程序和显示子程序等。DS18B20新型单总线数字温度传感器是DALLAS公司生产的单线数字温度传感器,集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量,具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。 由于采用了改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,与传统的温度计相比,本数字温度计减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点。DS18B20温度计还可以在高温报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发,具有很好的发展前景。 三.设计要求 采用智能温度传感器DS18B20做为检测元件,AT80C2051做为控制器,采用LED数码管直接显示温度值。

通信与测控系统设计报告

河北工业大学通信与测控系统设计 姓名:高旭 班级:通信122班 学号:122238 指导教师:王蒙军、曾祥烨

1. 项目需求 随着社会生产力的发展,社会的进步,传感器在工农业生产中都有了很重要的应用。例如,现代化的智能温室系统,温度的测控与检测在农业生产中是很重要的环节,检测温室中的各处的温度是很重要的,因此温度采集和网络结合得到了广泛的应用。 本项目旨在完成设计收发双方两台设备之间的温度信息通信,由发送方对周围环境温度进行采集(此项目采用DS18B20芯片构成温度采集模块),通过核心处理芯片AT89C52对采集到的温度信息进行信息处理,并使用七段数码管对处理后的信息进行显示,并使用无线传输模块(本项目采用IA4421芯片)将温度信息传送至接收方的IA4421无线接收模块,并传送至中央处理芯片进行处理,并加以在七段数码管显示。为了验证传输的可靠性,可将发送方显示模块的温度值与接收方的温度进行校正与对比。 2. 原理介绍 无线传感器测温系统可划分为四部分。CPU使用的是AT89S52单片机芯片,是该系统的核心部分,负责数据的处理和系统的控制。温度测量模块使用的DS18B20传感器,是无线传感器网络的关键部分,负责温度的测量。显示温度的四位数码管。用于数据发送的是无线收发的IA4421芯片电路,负责单片机和上位机之间的无线通信。 温度传感器DS18B20传感器和CPU通过一总线协议相连,将测量的温度数据传输给CPU,CPU 对数据进行处理通过四位数码管显示测得的温度数据CPU和IA4421之间通过SPI总线协议相连接,CPU通过无线收发模块IA4421芯片电路发送给上位机,与上位机之间的连接是无线连接。 2.1 DS18B20传感器 在无线温度测量系统的设计中,温度测量使用DS18B20传感器。DS18B20单线数字温度传感器,即“一线器件”。其具有独特的优点。 ⑴采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条连线即可实现微处理器与DS18B20的双向通信。单总线具有经济性好,抗干扰能力强,使用方便等优点。 ⑵DS18B20测量温度范围宽,为-55℃~+ 125℃。测量精度高,在-10℃~+ 85℃范围内,精度为±0.5℃。 ⑶测量参数可配置DS18B20 的测量分辨率可通过程序设定9~12 位。 ⑷持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在一根单线上,实现多点测温。 ⑸供电方式灵活,DS18B20 可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。因此,当数据线上的时序满足一定的要求时,可以不接外部电源,从而使系统结构更趋简单,可靠性更高。 DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围,适合于构建经济的测温系统。 2.2 IA4421 通用ISM 频段FSK 收发器:IA4421

测控系统原理和设计复习

微机化检测系统:传感器、模拟输入通道、微型计算机、模拟输出通道(数据记录器、报警器)、模拟显示器 微机化控制系统:微型计算机、控制电路、执行器 微机化测控系统:测控通道(模拟量输入通道,模拟量输出,开关量输入,开关量输出)、人—机接口、通信接口 微机化测控系统 由测试系统、控制系统组成 模拟输入通道 传感器、信号调理电路、数据采集电路 多路模拟输入通道分为 集中采集式、分散采集式 集中采集式结构:分时采集型、同步采集型 传感器类型 大信号输出传感器、数字式、集成、光纤 测控通道:模拟量输入通道,模拟量输出通道,开关量输入通道、开关量输出通道 信号调理重点(信号输入通道中):小信号放大、信号滤波、对频率信号的放大整形 PID 参数整定方法1工程整定法(扩充临界比例度法、扩充响应曲线法、归一参数整定法)2理论计算法 模拟PID 调节器 数字PID 控制器 动态显示就是逐位轮流显示。各位LED 数码管的段选端应并接在一起,由同一个8位I/O 口或锁存器/驱动器控制,而各位数码管的位选端分别由相应的 I/O 口线或锁存器控制。各个位的内容是分时轮流输出的,要得到稳定的显示效果,必须不断重复执行显示程序。 矩阵键盘 扫描法 反转法 特点:行线和列线都要通过上拉电阻接+5V 1将行线编程为输出线,列线编程为输入线,并使输出线输出全“0”,则列线中电平由高到低的所在列为按键所在列。2将行线编程为输入线,列线编程为输出线,并使输出线输出全“0”,则行线中电平由高变到低的所在行为按键所在行。 单纯查询法、中断方法、定时查询方法 A/D 结束信号 EOC=1 位置型PID 算法递推形式 ()()()()()()()2a 1a a 1-n u n u 1-n u n u 210-+-++=?+=n e n e n e ()[]001p )1()()()(n u u n e n e T T i e T T n e K D n i +? ?????--++=∑= 步进电机运行方式 单拍通电运行方式,双拍,单、双六拍 硬件抗干扰技术:接地 屏蔽 双线(平衡)传输 量程切换的依据 被测量x 对应的输出数字 FS D E xSK q U D /x ==, FS D D <

测控系统原理与设计第3版习题解答

《测控系统原理与设计》(第3版)习题解答 本习题解答是普通高等教育“十一五”国家级规划教材《测控系统原理与设计》第3版(孙传友、李涛编著,北京航空航天大学出版社2014年8月出版)全书各章习题的参考答案。 第1章 1、为什么说仪器技术是信息的源头技术? 答: 信息技术由测量技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测量技术则是关键和基础。仪器是一种信息的工具。如果没有仪器,就不能获取生产、科学、环境、社会等领域中全方位的信息,进入信息时代将是不可能的。仪器是信息时代的信息获取——处理——传输的链条中的源头。因此说,仪器技术是信息的源头技术。 2、为什么现代测控系统一般都要微机化? 答: 将微型计算机技术引入测控系统中,不仅可以解决传统测控系统不能解决的问题,而且还能简化电路、增加或增强功能、提高测控精度和可靠性,显著增强测控系统的自化化、智能化程度,而且可以缩短系统研制周期、降低成本、易于升级换代等等。 3、微机测控系统有哪几种类型?画出它们的组成框图 答: 测控仪器或系统可分为三大类——单纯以测试或检测为目的的“测试(检测)仪器或系统”,单纯以控制为目的的“控制系统”和测控一体的“测控系统”。 微机化检测系统框图 微机化控制系统框图 微机化测控系统框图 第2章 1、模拟输入通道有哪几种类型?各有何特点?

答: 按照系统中数据采集电路是各路共用一个还是每路各用一个,多路模拟输入通道可分为集中采集式(简称集中式)和分散采集式(简称分布式)两大类型。 集中式的特点是多路信号共同使用一个S/H 和A/D 电路,模拟多路切换器MUX 对多路信号分时切换、轮流选通到S/H 和A/D 进行数据采集。 分布式的特点是每一路信号都有一个S/H 和A/D ,因而也不再需要模拟多路切换器MUX 。每一个S/H 和A/D 只对本路模拟信号进行数字转换即数据采集,采集的数据按一定顺序或随机地输入计算机。 2、什么情况下需要设置低噪声前置放大器?为什么? 答: 由于电路内部有这样或那样的噪声源存在,使得电路在没有信号输入时,输出端仍输出一定幅度的波动电压,这就是电路的输出噪声。把电路输出端测得的噪声有效值折算到该电路的输入端即除以该电路的增益K ,得到的电平值称为该电路的等效输入噪声。 如果加在该电路输入端的信号幅度小到比该电路的等效输入噪声还要低,那么这个信号就会被电路的噪声所“淹没”。为了不使小信号被电路噪声所淹没,就必须在该电路前面加一级放大器——“前置放大器”。只要前置放大器本身的等效输入噪声比其后级电路的等效输入噪声低,加入前置放大器后,整个电路的等效输入噪声就会降低,因而,输入信号就不会再被电路噪声所淹没。 3、图2-1-14(a)所示采集电路结构只适合于什么情况?为什么? 答: 图2-1-14(a) 所示采集电路仅由A/D 转换器和前面的模拟多路切换器MUX 构成,只适合于测量恒定的各点基本相同的信号。因为恒定信号不随时间变化,无须设置S/H, 各点基本相同的信号无需设置PGA 。 4、DFS-V 数字地震仪属于集中采集式数据采集系统。2ms 采样48道时去混淆滤波器截止频为125Hz 。为提高勘探分辨率欲将采样周期改为1ms 。试问:地震仪的信号道数和去混淆滤波器截止频率要不要改变?怎样改变?为什么? 答: 据题知,ms T S 2=,48=N ,代入公式(2-1-38)计算得该地震仪的A/D 转换器的转换周期为48 2/ms N T T S D A ==,为提高勘探分辨率欲将采样周期改为1ms ,则信号道数应减小为2448 /21/===mS mS T T N D A S ,否则A/D 转换器就转换不过来。 据题知,ms T S 2=,Hz f h 125=,代入公式(2-1-17)计算得C=5,将C=5和T S =1ms 代入公式(2-1-17)计算得,抗混叠滤波器截止频率应减小为Hz f h 250=,将Hz f h 250=代入公式(2-1-18)计算得Hz f f h 250max ==,这将使地震仪可记录的最高地震信号频率达到

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