分段线性化法在力控组态的应用

1 概述

在实际应用中，对一个信号进行测量，直接测量往往是比较困难的，一般采用热电偶、热电阻等测量元件进行温度监测。在传感器的测量元件（尤其是敏感元件）有许多具有非线性的静特性。例如，热电偶、热电阻在温度的检测和控制中得到了非常广泛的应用。然而，这些传感器都具有非线性特性。热电偶、热电阻的非线性特性由相应的分度表给出。可见，为了保证测量输出信号（如0－5V电压信号）和实际测量的物理信号之间一致，必须对传感器输出进行非线性的变换。

把非线性特性曲线分成若干个区段，在每个区段中用直线段近似地代替特性曲线，这种处理方式称为分段线性化。在分段线性化处理后，所研究的非线性系统在每一个区段上被近似等效为线性系统，就可采用线性系统的理论和方法来进行分析。

2 力控组态中用法

2.1 数据组态属性配置方法

用户首先创建用于数据转换的分段线性化表，力控监控组态软件○�eR将采集到的数据通过分段线性化表处理后得到最后输出值，在运行系统中显示或用于建立动画连接。如果选择进行分段线性化处理，则要选择一个分段线性化表。若要创建一个新的分段线性化表，可以单击右侧的按钮“+”或者择菜单命令“工程→分段线性化表”后，增加一个分段线性化表，如图所示：

表格共三列，第一列为序号，每增加一段时系统自动生成。第二列是输入值，该值是指从设备采集到的原始数据经过基本变换（包括：线性/开平方、量程转换）后的值。第三列为该输入值应该对应的工程输出值。若要增加一段，在“分段设置”中指定输入值和输出值即可。

分段线性表是用户先定义好的输入值和输出值一一对应的表格，当输入值在线性表中找不到对应的项时，将按照下面的公式进行计算：

（（后输出值 - 前输出值*（当前输入值 - 前输入值）/（后输入值 - 前输入值））+前输出值。

当前输入值：当前变量的输入值。

后输出值：当前输入值项所处的位置的后一项数值对应关系中的输出值。

前输出值：当前输入值项所处的位置的前一项数值对应关系中的输出值。

后输入值：当前输入值在表格中输入值项所处的位置的后一输入值。        

前输入值：当前输入值在表格中输入值项所处的位置的前一输入值。

例如，在建立的线性列表中，数据对应关系为：

那么当输入值为5时，其输出值的计算为：

输出值=（（14-8）*（5-4）/（6-4））+ 8，即为11。

2.2 实时数据库参数说明

运行状态下，下图为与分段线性化相关的两个参数

LINEFL

说明：分段线性化开关

数据类型：整型，数值范围：0～1

备注  0：禁止分段线性化

      1：允许分段线性化

LINETBL：启用的分段线性化表名