في مجال القياس والتحكم الصناعي، تعد خوارزمية التعويض البرمجية الأكثر استخدامًا هي المنهج المدمج: "ابحث عن-جدول مدمج مع الاستيفاء الخطي."
1. لماذا يعد خيار "البحث عن-الجدول + الاستيفاء الخطي" هو الاختيار السائد؟
يحقق هذا الأسلوب التوازن الأمثل بين الدقة واستهلاك الموارد والأداء في الوقت الفعلي-. وبالتالي، يتم تطبيقه على نطاق واسع في أنظمة مثل PLCs، وDCS، وأجهزة الإرسال الذكية.
1. ابحث عن-طريقة الجدول
المبدأ: يتم تخزين الجداول المرجعية القياسية (على سبيل المثال، معيار IEC 60584 للمزدوجات الحرارية من النوع K) مسبقًا-داخل البرنامج؛ أثناء وقت التشغيل، يقوم النظام مباشرة باسترداد درجة الحرارة المقابلة أو قيمة القوة الدافعة الكهربائية (EMF).
المزايا: سهل التنفيذ ويوفر أوقات استجابة سريعة، مما يجعله مناسبًا تمامًا-للأنظمة المضمنة محدودة الموارد.
العيوب: يتطلب مساحة تخزينية كبيرة، كما يجب تقدير قيم النقاط غير المسجلة بشكل صريح في الجدول.
2. طريقة الاستيفاء الخطي
المبدأ: إجراء تقدير خطي بين نقطتي معايرة معروفتين لتعزيز دقة قيم درجة الحرارة الواقعة بين تلك النقاط.
المزايا: تحسين دقة طريقة البحث-لجدول الجدول بشكل ملحوظ دون زيادة النفقات الحسابية بشكل كبير.
الممارسة الصناعية: تستخدم وحدات الإدخال التناظرية من الشركات المصنعة مثل Siemens وHoneywell عادةً مخططًا يتميز بمستشعر الوصلة "-المدمج على البارد- + جدول البحث- لأعلى + الاستيفاء"، مما يوفر إخراجًا مباشرًا لقيمة درجة الحرارة المعوضة.
ثانيا. مقارنة مع الخوارزميات المشتركة الأخرى
|
خوارزمية |
السيناريوهات القابلة للتطبيق |
دقة |
متطلبات الموارد الحسابية |
التطبيقات الصناعية |
|
انظر إلى-الجدول العلوي + الاستيفاء الخطي |
تعويض مستشعر درجة الحرارة والضغط |
عالي |
قليل |
الأكثر انتشارا |
|
تركيب متعدد الحدود |
-دقة عالية في الحصول على البيانات |
عالي |
متوسطة إلى عالية |
على سبيل المثال، الترتيب الخامس-التعويض متعدد الحدود للخطية غير-. |
|
تصفية كالمان |
الأنظمة الديناميكية (مثل الملاحة) |
عالي |
عالي |
قمع الضوضاء والأخطاء الديناميكية |
|
الشبكات العصبية |
النمذجة غير الخطية المعقدة |
عالية للغاية |
عالية للغاية |
على سبيل المثال، التعويض الناعم للمغناطيسية الجوية، وتقدير SOC للبطارية |
الخلاصة: بالنسبة لغالبية السيناريوهات الصناعية، تعد طريقة "Look-Up Table + Linear Interpolation" هي الخيار المفضل لخوارزميات تعويض البرامج نظرًا لكفاءتها واستقرارها وسهولة تنفيذها.
