直线的极坐标方程化为直角坐标方程
在八十年代初,我们单位购入了一台Apple II微型计算机,它配备了两个软盘驱动器。通过安装UCSD-P系统,我们得以使用编译式Pascal语言进行编程。与此我们使用的是研华PCL-818HG多路数据采集卡,具备A/D、D/A、I/O等功能。
在日常工作中,我们经常通过有线电报接收一些数据,这些数据需要以极坐标的形式填写在半球图上。我们参考了EPSON宽行打印机的说明书,经过详细的调整与测试,最终确定了打印机每行的字符数以及整个图纸的可打印行数。我们认为这样可以顺利地完成半球图的打印工作。
我们还需要控制普通微型机的串口以连接收银钱箱接口。在处理北半球圆形图纸数据时,我们采用了极坐标填写方法。我们将打印机的行视为x轴,列视为y轴,在第一象限的直角坐标系中进行极坐标与直角坐标的转换。通过设定最小的行间距并确定一个合理的误差范围,我们成功地实现了计算机打印填图,使图面数据清晰规整,大大提高了工作效率,替代了传统的手工填图方式,并在实际应用中持续使用多年。
在这个过程中,我们也遇到了一些数学上的挑战,如无效数据的过滤、函数平滑补值等。我们通过运用微积分(PID)、最小二乘法、函数插值、数字滤波以及标度变换等数学工具进行解决。至于排序、查找、数据结构如二叉树、堆栈和队列等基础知识,因为已经有相应的库函数可以使用,我们直接将其引入程序中使用。
在生产过程系统中,PID调节的应用非常广泛。PID调节的形式多种多样,变化灵活,常常需要根据现场情况进行参数整定,以解决系统纹波、震荡、大滞后等问题。例如,在一个实际的生产控制系统中,由于流动液体的高粘稠性导致误差控制难以平衡。我们尝试了许多精密的流量计都没有成功解决问题。通过采用最简单的玻璃浮子位置流量计,结合PID调节函数的调整和参数整定,我们成功地解决了这个问题。这个例子充分证明了数学在计算机软件开发中的重要性。数学是我们不可或缺的工具,帮助我们解决软件开发过程中遇到的各种问题。例如研华PCL-720带计数器的数字I/O控制卡的使用和开发,都离不开数学的支撑和应用。