微型计算机控制技术答案(赖寿宏)
微型计算机控制技术答案(完整版)
１、什么就是计算机控制系统？它由哪几部分组成？计算机控制系统就就是利用计算机来实现生产过程自动控制得系统。
它就是工业控制机构生产过程得大部分组成，工业控制机就是指生产过程控制得特点与要求而设计得计算机,它包括硬件与软件部分,生产过程包括被控对象,测量变送，执行机构,电气开关等。
2、计算机控制系统得典型形式有哪些？各有什么优缺点？计算机控制系统得典型形式：(1)操作指导控制系统。
优点:结构简单，控制灵活与安全,缺点就是由人工操作,速度受到限制，不能控制多个对象.(2)直接数字控制系统(ＤＤC),实时性好,可靠性高与适应性强.（３）监督控制系统（SSC），就是生产过程始终处于最优工况。
(4)分型控制系统（DCS)，分散控制，集中操作，分级管理.（５)现场总线控制系统（FＣＳ)，降低成本,提高可靠性，可实现真正得开放式互连系统结构3、实时，在线方式与离线方式得含义就是什么？实时就是指信号得输入,计算与输出都要在一定得时间范围内完成,即计算机对输入信息以足够快得速度进行控制，超出这个时间就失去控制时机，控制也就失去意义.在线方式：在计算机控制系统中，生产过程与计算机直接连接,并受计算机控制得方式。
离线方式:生产过程不与计算机相连且不受计算机控制，而就是靠人进行联系并作相应操作得方式.４、工业控制机有哪几部分组成？工业控制机包括硬件与软件两部分。
硬件包括：主机(CPU、RＡM、ROＭ）板,人-—机接口，外部总线与内部总线，系统支持板，磁盘系统通信接口，输入、输出通道.软件包括系统软件、支持软件与应用软件。
5、什么就是总线，内部总线与外部总线？总线就是一组信号线得集合，它定义了各引线得信号、电机、机械特性,使计算机内部各组成部分之间以及不同得计算机之间建立信号联系,进行信息传送与通信。
内部总线：就就是计算机内部功能模板之间进行通信得总线,它就是构成完整得计算机系统得内部信息枢纽，但按功能仍要分为数据总线DＢ，地址总线ＡB,控制总线ＣB，电源总线ＰB。
微型计算机控制技术课后习题答案
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进展检测，并输入给计算机。
(2)实时控制决策：对采集到的表征被控参数的状态量进展分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制输出：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时〞，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进展处理，并在一定的时间内作出反响并进展控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线〞方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接及计算机连接，生产过程直承受计算机的控制，就叫做“联机〞方式或“在线〞方式。
(3)“离线〞方式：假设生产过程设备不直接及计算机相连接，其工作不直承受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进展联系并作相应操作的方式，那么叫做“脱机〞方式或“离线〞方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几局部组成？各局部的作用是什么？由四局部组成。
(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个局部发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进展实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进展各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进展监视，使之处于最优工作状态；对事故进展预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进展信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进展控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
(3)外部设备：这是实现微机和外界进展信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。
微型计算机控制技术课后习题答案
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
微型计算机控制技术 赖寿宏版 课件 第四章1
IX
第四章
数字控制器的直接设计
中的对象， 例2.例.1中的对象，针对各典型输入设计 例 中的对象 针对各典型输入设计D(z)。 。 对单位阶跃输入时， 解：a对单位阶跃输入时，由例 知 对单位阶跃输入时 由例1知
0.265(1 + 2.78 z −1 )(1 + 0.2 z −1 ) G( z) = (1 − z −1 ) 2 (1 − 0.268 z −1 )
Φ( z ) = z −1 (a1 + a2 z −1 + ... + aq z − ( q −1) )(1 − z1 z −1 )(1 − z2 z −1 )...(1 − zu z −1 )
VIII
Φ e ( z ) = (1 − z −1 ) q (1 + f1 z −1 + f 2 z −2 + ... + f u z −u )
q=1
时域表达r(t) z r(t) z域表达式R(z) R(z) 1 1(t) −1 t•1(t)
1 t 2
2
单位速度
q=2
1 − z Tz − 1 (1 − z − 1 )
2
单位加速度
q=3
• 1(t )
T 2 z − 1 (1 + z − 1 ) 2 (1 − z − 1 ) 3
第四章
数字控制器的直接设计
R(z) = 1 − z −1 1
c*(t) 1(t)
0
T
2T 3T 4T 5T 6T
最少拍系统的单位阶跃响应序列
第四章
数字控制器的直接设计
单位速度输入（ ②单位速度输入（q=2） ）
R (z) = Tz − 1
微型计算机控制技术课后答案 (3)
微型计算机控制技术课后答案1. 介绍本文档为微型计算机控制技术课后答案，主要涵盖了一系列与微型计算机控制技术相关的问题及其解答。
微型计算机控制技术是现代工业自动化中不可或缺的一项技术，它以微型计算机作为核心控制器，通过各种输入输出接口实现对工业设备和系统的控制和监控。
本文档将涉及的内容包括微型计算机的基本组成、微型计算机控制系统的工作原理、传感器和执行器等相关知识点。
2. 微型计算机的基本组成微型计算机是由中央处理器（CPU）、内存、输入输出接口以及存储器组成的。
其中，CPU负责执行指令的处理和计算，内存用于存储程序和数据，输入输出接口用于与外部设备进行数据交换，存储器用于存储程序和数据。
具体来说，微型计算机的基本组成如下：•中央处理器（CPU）：负责执行程序指令，包括运算、逻辑判断、控制等功能。
•内存：用于存储程序和数据，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
•输入输出接口：用于与外部设备进行数据交换，包括通用输入输出接口和特殊输入输出接口。
•存储器：用于存储程序和数据，包括硬盘、固态硬盘和闪存。
3. 微型计算机控制系统的工作原理微型计算机控制系统的基本工作原理是通过读取输入信号并根据预设的程序进行处理，最后输出相应的控制信号。
具体来说，微型计算机控制系统的工作原理如下：1.读取输入信号：微型计算机通过输入接口读取外部传感器或其他设备的信号。
常见的输入信号包括温度、湿度、压力等物理量的信号。
2.处理信号：微型计算机根据预设的程序对输入信号进行处理，包括数据采集、数据处理、控制算法等。
3.输出控制信号：微型计算机通过输出接口将处理后的结果转换为控制信号，控制执行器执行相应的动作，例如驱动电机、开关阀门等。
4.监控反馈信号：微型计算机通过输入接口读取控制执行器的反馈信号，为控制系统提供实时的状态信息。
可以通过比较反馈信号与预设值来调整控制策略。
4. 传感器与执行器在微型计算机控制系统中，传感器和执行器是非常重要的组成部分。
微型计算机控制技术课后答案及解析
微型计算机控制技术课后答案及解析习题⼀1，微型计算机控制系统的硬件由哪⼏部分组成？各部分的作⽤是什么？答：CPU，接⼝电路及外部设备组成。
CPU，这是微型计算机控制系统的核⼼，通过接⼝它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进⾏实时检测及处理。
接⼝电路，微机和⽣产对象之间进⾏信息交换的桥梁和纽带。
外部设备：这是实现微机和外界进⾏信息交换的设备2，微型计算机控制系统软件有什么作⽤？说出各部分软件的作⽤。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。
整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进⾏的，因此说软件是微机系统的中枢神经。
就功能来分，软件可分为系统软件、应⽤软件1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门⽤来使⽤和管理计算机的程序。
对⽤户来说，系统软件只是作为开发应⽤软件的⼯具，是不需要⾃⼰设计的。
2)应⽤软件:它是⾯向⽤户本⾝的程序，即指由⽤户根据要解决的实际问题⽽编写的各种程序。
3，常⽤⼯业控制机有⼏种？它们各有什么⽤途？4，操作指导、DDC和SCC系统⼯作原理如何？它们之间有何区别和联系？答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作⽤于⽣产对象，属于开环控制结构。
计算机根据数学模型、控制算法对检测到的⽣产过程参数进⾏处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作⽤。
(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对⼀个或多个被控参数进⾏巡回检测，经输⼊通道送给微机，微机将检测结果与设定值进⾏⽐较，再进⾏控制运算，然后通过输出通道控制执⾏机构，使系统的被控参数达到预定的要求。
DDC系统是闭环系统，是微机在⼯业⽣产过程中最普遍的⼀种应⽤形式。
(3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统⽐DDC 系统更接近⽣产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进⾏控制，系统不能运⾏在最佳状态，⽽SCC系统不仅可以进⾏给定值控制，并且还可以进⾏顺序控制、最优控制以及⾃适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。
微型计算机控制技术答案(赖寿宏)知识讲解
微型计算机控制技术答案(赖寿宏)第二章输入输出接口技术和输入输出通道1.何谓I/O接口？在计算机控制系统中为什么要有I/O接口电路？答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
2.一个微处理机（CPU）采用程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。
已知CPU查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200μs，若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问CPU是否能按要求，可靠的管理全部50个终端？又问CPU最多能管理多少个这种终端？答：1000ms/(200us*10)=500, 能可靠的管理全部50个终端3.在本章第二节，查询式I/O方式应用举例中，假设X、Y、Z三轴服务子程序的执行时间分别为100μs、150μs、120μs，主程序执行时间（执行查询指令等）为80μs，试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少？（速度以脉冲/s计算）答：27024.某微机实时控制系统有1#、2#、3#三个外围设备。
由一个CPU进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务时间分别是：C1=5ms S1=300μsC2=8ms S2=1.3msC3=1ms S3=400μs问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备？为什么？若不行的话，试提出改进方答：不行。
可采用中断嵌套的方式解决。
6. 计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点》答：见教材7. 某8086 最大模式系统中，需扩展8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。
采用74LS138 译码器，若已指定给各芯片的地址范围是：8255A E0H、E2H、E4H、E6H、8253 E1H 、E3H、E5H、E7H、DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路（除74LS138 外, 可增加必要的其他逻辑电路芯片。
8某8088最大模式系统中，需扩展8255A 四片，指定各芯片的地址范围分别是90~93H 、94~97H 、98~9BH 、9C~9FH, 采用74LS 译码器，试设计接口地址译码电路。
微型计算机控制技术课后答案及解析
习题一1，微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成?各部分的作用是什么？答:CPU，接口电路及外部设备组成。
CPU,这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理.接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
外部设备:这是实现微机和外界进行信息交换的设备2，微型计算机控制系统软件有什么作用?说出各部分软件的作用。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。
整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。
就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序.对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。
2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。
3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？4，操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？答：(1)操作指导控制系统:在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。
计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值,供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。
(2)直接数字控制系统(DDC系统）:DDC（Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。
DDC系统是闭环系统,是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。
（3)计算机监督控制系统(SCC系统）：SCC(Supervisory Computer Control）系统比DDC 系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。
微型计算机控制技术 第2版 书后习题答案
书后习题参考答案第一章习题1答：微型计算机控制系统是利用计算机(通常采用工业控制计算机，简称工控机)来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体(包括硬件、软件和网络结构)和被控对象两大部分组成。
微型计算机控制系统是实时系统，也是在线系统。
2答：计算机做控制器用。
控制系统中引进计算机，可以充分运用计算机强大的运算、逻辑判断和记忆等功能。
只要运用微处理器的各种指令，就能编出符合某种控制规律的程序。
微处理器执行该程序，就能实现对被控参数的控制。
输入信息来自于各种传感器，输出信息用于驱动执行机构。
3答：如果计算机能够在工艺要求的时间范围内及时对被控参数进行测量、计算和控制输出，则称为实时控制。
实时的概念不能脱离具体过程，一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。
4答：微型计算机控制系统硬件一般包括：计算机主机、输入/输出(I/O)接口、I/O通道、传感器及变送器、执行机构、人机联系设备(如键盘和显示器)、网络通信接口和电源等。
它们通过微处理器的系统总线(地址总线、数据总线和控制总线)构成一个完整的系统。
计算机的输入/输出通道，又称过程通道。
为了实现计算机对生产过程的控制，必须在计算机和生产过程之间设置信息的传递和变换的连接通道，这就是过程输入/输出通道。
过程通道一般可分为：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道5答：操作指导控制系统：优点是结构简单，控制灵活和安全。
缺点是要由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。
直接数字控制系统：优点是实时性好、可靠性高和适应性强，可控制多个回路。
缺点是修改控制器参数不方便。
监督控制系统：优点是能自动改变模拟调节器或以直接数字控制方式工作的微型计算机中的给定值，从而使生产过程始终处于最优工况。
集散控制系统：优点是分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
缺点是不同厂商的设备不能通用。
现场总线控制系统：具备集散控制系统的优点，因为采用标准总线设计，不同厂商设备通用性好，组网方便。
微型计算机控制技术课后习题部分答案
2.计算机控制系统由哪几部分组成，各有何作用//计算机控制系统由工业控制机和生产过程两个大部分组成。
工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。
生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关装置。
3.计算机系统俺功能分类有哪几种//（1）操作指导控制系统，优点：结构简单，控制灵活，安全。
缺点：由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。
（2）直接数字控制系统（DDS）优点：实时性好，可靠性高，适应性强。
（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最优工况。
（4）分散控制系统（DCS）优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
（5）现场总线控制系统（FCS）优点：与DCS相比，降低了成本，提高了可靠性。
国际标准统一后，可实现真正的开放式互联系统结构。
5什么是工业控制计算机，IPC工业控制机的特点有哪些//.简称工控机，是一种面向工业控制采用标准总线技术和开放式体系结构的计算机。
工业控制机的特点如下：a采用加固型工业标准机箱，以达到防震，防尘，防冲击，抗电磁屏蔽，并具有良好的通风散热性能b取代PC的打母板结构，整机采用总线式一体化主板易于更换c增加电源的功率裕量，加强电压浪涌抑制和抗干扰措施DI/O插卡采用工业级元件，开发设计适用于工业控制的系列板卡e具有多种通信网卡和通信软件支持，容易构成多机分布式控制系统f丰富的软件支持，包括实时多任务操作系统，数据库，工控组态软件等工业应用软件。
9.计算机控制技术的主要发展趋势有哪些//综合自动化，网络化，智能控制系统，虚拟化，绿色化。
二1.什么是接口，为什么要有I/O接口电路// 接口是计算机与外设交换信息的桥梁，包括输入接口和输出接口。
IO接口是主机和外围设备之间交换信息的连接部件，是计算机控制系统各通道中多个设备协调一致工作的重要保证，是过程通道和人机联系系统设计的基础，他具有电平交换，数据转换，缓冲和状态信息提供等功能，所以IO接口是微机控制系统中通道建立的基础6. 采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器？为什么？答：为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可以采用带有保持器电路的采样器。
微型计算机控制技术答案(赖寿宏)
第二章 输入输出接口技术和输入输出通道1. 何谓I/O 接口？在计算机控制系统中为什么要有I/O 接口电路？答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
2. 一个微处理机(CPU )采用程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。
已知 CPU 查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200卩s ,若程序员以每秒打 10个字符的速度同时连续打入字符，问 CPU 是否能按要求，可靠的管理全部50个终端？又问CPU 最多能管理多少个这种终端？答：1000ms/(200us*10)=500,能可靠的管理全部 50个终端3. 在本章第二节，查询式 I/O 方式应用举例中，假设 X 、Y 、Z 三轴服务子程序的执行时间分别为 100卩s 、150卩s 、120卩s ,主程序执行时间(执行查询指令等)为 80卩s ,试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少？(速度以脉冲/s 计算) 答：27024. 某微机实时控制系统有 1#、2#、3#三个外围设备。
由一个 CPU 进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务 时间分别是：C1=5ms S1=300 (is C2=8ms S2=1.3ms C3=1msS3=400 (is问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备？为什么？若不行的话，试提出改进方答：不行。
可采用中断嵌套 的方式解决。
6•计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点》答：见教材7.某8086最大模式系统中，需扩展 8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。
采用 74LS138译码器，若已指定给各芯片的地址范围是：8255A E0H 、 E2H 、 E4H 、 E6H 、 8253 E1H 、 E3H 、 E5H 、 E7H 、DAC0832F0H试设计接口扩展的译码电路(除 74LS138外，可增加必要的其他逻辑电路芯片。
微型计算机控制技术课后答案
微型计算机控制技术课后答案在学习微型计算机控制技术课程过程中，我们都会碰到一些难以理解或需要进一步思考的问题。
为了帮助大家更好地掌握课程知识，本文将提供一些课后答案，希望对你的学习有所帮助。
1. 什么是微型计算机控制技术？微型计算机控制技术指的是将微型计算机与各类设备、系统结合起来实现自动控制的技术。
它利用微型计算机作为控制核心，通过软件和硬件的配合，实现对运动、温度、压力等各种参数的测量、控制和调节。
2. 微型计算机控制技术的应用领域有哪些？微型计算机控制技术广泛应用于工业生产、交通运输、农业生产、医疗卫生、航空航天等领域。
在工业生产中，微型计算机控制技术可用于生产线的自动化控制、仪器仪表的检测与控制以及质量管理等方面。
3. 什么是微控制器？微控制器是一种集成了微处理器核心、存储器和外设接口等功能的芯片。
它内部集成了CPU、内存、输入输出设备等基本部件，通常可作为一个完整的控制系统使用。
常见的微控制器有单片机和嵌入式微控制器。
4. 单片机和嵌入式微控制器有什么区别？单片机是一种完整的微型计算机系统，包含有核心处理器、存储器和各种外设接口。
它可以单独使用，无需与其他硬件设备配合。
而嵌入式微控制器则是指将微控制器嵌入其他设备或系统中，用于实现特定功能的控制。
5. 微型计算机控制技术的软件开发工具有哪些？常见的微型计算机控制技术软件开发工具有Keil C51、IAR Embedded Workbench、MPLAB等。
这些工具可以帮助开发人员编写、调试嵌入式软件，并将其下载到目标系统中运行。
6. 什么是中断？中断是一种特殊的事件，它会打断程序的正常执行流程，去执行一个与之相关的处理程序。
在微控制器中，中断通常用于处理紧急事件或实时控制要求较高的任务。
7. 微型计算机控制技术中的GPIO是什么意思？GPIO是General Purpose Input/Output的缩写，意为通用输入输出。
它是微控制器上的一种接口，可以通过设置和读取电平状态来实现与外部设备的交互。
(完整版)微型计算机控制技术课后答案
习题一1，微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：CPU，接口电路及外部设备组成。
CPU，这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备2，微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。
整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。
就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。
对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。
2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。
3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？4，操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。
计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。
(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。
DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。
(3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。
微型计算机控制技术答案
CALL DELAY
INC AH
DEC DX
LOOP NEXT
RET
DOUT ENDP
其中DELAY是一段延时程序。
第四章（常规及复杂控制技术）作业
答：工业控制机主要由以下几部分组成：
1、硬件组成：
（1）主机板：进行必要的数值计算，逻辑判断，数据处理。
（2）内部总线：内部各部分进行信息传递的公共通道，是一组信号线的集合。
（3）外部总线：与其他计算机和智能设备进行信息传送的公共通道。
（4）人--机接口
DEC DX
NOSC: IN AL , DX
TEST AL , 80H
JNZ NOSC //
NOEOC: IN AL ,DX
TEST AL ,80H
JZ NOEOC // EOC=0 ，等待
为平衡电容。
无源变换电路见书本上第31页（图2.18）：
极性电容C起滤波的作用；
二极管D起限幅保护作用（当输出电压大于5V时，D导通减少流过的电流从而降低上的电压，保证输出不超过5V）；
2.6 什么是采样过程？量化，孔径时间？
答：采样过程：按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号转成在时刻0，T，2T，、、、、、、kT的一连串脉冲输出信号的过程称为采样过程。
MOV DX ， 200H
MOV AL ， 6DH
OUT DX ， AL
HLT
2.12 请分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推出输出电压与输入数字两之间的关系式。
解：D/A转换器的单极性和双极性输出电路见书本上第44页（图2.33）。
微型计算机控制技术 试卷1答案
计算机控制技术参考答案 一、 1.操作指导控制系统、宜接数字控制系统、监督计算机控制系统、分级计算机控制系统现场总线控 制系统2.变送器3. PCI 、XT 、ISA 4.查询控制方式5.逐次逼近式6. 1.2mA7.输出保持器8.DMA 方式9.枳分项10 口, 2 2%^】】、模拟化设计方法、离散化设计 方法12、遇限削弱积分法积分分离法二、 略 三、化成微分方程：+(4 + 弓)^(0 + «(r) = Ke(t)差分得： 笋骨伏)-2u(k -1) + u(k - 2)]+ T'-u{k -1)] + u(k) = Ke(k) 四、O(s) = 2 1 + — +0.25s' 7 0.2s JK ，= 2,7； =0.25,7； =0.2% = K J1 + ^ +史| = 6.540 气 7；织=一虬(1 + 2毕)=一7q? = K 普= 2.5 增量型P/D 控制算式：△“(幻=(幻+ 0°(&-1) + 02。
(& 一2) = 6.5e(A) - 7e(A_l)+2.5e(&-2)位置型77。
控制算式：“(A) = “(H)+ △“(*) = "(S 1) + 6.5e (幻一 7e(k_l) + 2.5e(k _ 2)其中丁 =几，K IG(s) = O(s)G 「(s)= --------- = -------- ；= ----北5)居(隼项~ —」2T?T c + 1 ' 显L=2KTZ D ("柘 % =~—用差分法离散可得：u(k) = u(k 一 1) + a()e(k) 一 a i e(k -1) + a 2e(k 一 2) 其中:a° = Kp(l + = + ¥)，％=Kp(l +争)，％ =心岑整理得: u(k)=『2陨(&) + (27]7； +77； +77；)"(A — 1) T 匚 + TT\+T1\-u{k - 2) （2）、K『上式中d=O, u=O, v=2, j=2, q=2且j<qp = d + 〃 = 0 —> 片(z) = 1I = v- j + q = 2 — g(z) = "?&-' +m 2z~2 ") = (〜)' <D (z) = 2z _,-z -2 I 0)(2)_21.7(I-0.368Z ~I )(I-0.52-1) G(z) Q(z) 一-(1 + O.7I8Z _,)(1-Z _,) 芥(z) = O).,(z)/?(z) = (1-z-')2 ,2C(z) = a>(z)/?(z) = (2z _l -z-2) =0.050z _, + 0.075,-2 + 0.100z-3 +0.5425z~l (l-0.368z~l )(l-0.5z~l )(i + O.VlSz-'Xl-z -') 七、（1）中位值滤波（2）如果前一个数大于后一个数，则交换数据。
微型计算机控制技术答案(完整版)
1. 什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。
它是工业控制机构生产过程的大部分组成，工业控制机是指生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件部分，生产过程包括被控对象，测量变送，执行机构，电气开关等。
2. 计算机控制系统的典型形式有哪些？各有什么优缺点？计算机控制系统的典型形式:(1)操作指导控制系统。
优点：结构简单，控制灵活和安全，缺点是由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。
（2）直接数字控制系统（DDC），实时性好，可靠性高和适应性强。
（3）监督控制系统（SSC），是生产过程始终处于最优工况。
（4）分型控制系统（DCS），分散控制，集中操作，分级管理。
（5）现场总线控制系统（FCS），降低成本，提高可靠性，可实现真正的开放式互连系统结构3. 实时，在线方式和离线方式的含义是什么？实时是指信号的输入，计算和输出都要在一定的时间范围内完成，即计算机对输入信息以足够快的速度进行控制，超出这个时间就失去控制时机，控制也就失去意义。
在线方式：在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式。
离线方式：生产过程不和计算机相连且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
4. 工业控制机有哪几部分组成？工业控制机包括硬件和软件两部分。
硬件包括：主机（CPU、RAM、ROM）板，人--机接口，外部总线和内部总线，系统支持板，磁盘系统通信接口，输入、输出通道。
软件包括系统软件、支持软件和应用软件。
5. 什么是总线，内部总线和外部总线？总线是一组信号线的集合，它定义了各引线的信号、电机、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送和通信。
内部总线：就是计算机内部功能模板之间进行通信的总线，它是构成完整的计算机系统的内部信息枢纽，但按功能仍要分为数据总线DB，地址总线AB，控制总线CB，电源总线PB。
微型计算机控制技术答案(赖寿宏)
微型计算机控制技术答案(赖寿宏)标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-第二章 输入输出接口技术和输入输出通道1. 何谓I/O 接口在计算机控制系统中为什么要有I/O 接口电路 答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
2. 一个微处理机（CPU ）采用程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。
已知CPU 查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200μs ，若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问CPU 是否能按要求，可靠的管理全部50个终端又问CPU 最多能管理多少个这种终端答：1000ms/(200us*10)=500, 能可靠的管理全部50个终端 3. 在本章第二节，查询式I/O 方式应用举例中，假设X 、Y 、Z 三轴服务子程序的执行时间分别为100μs 、150μs 、120μs ，主程序执行时间（执行查询指令等）为80μs ，试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少（速度以脉冲/s 计算） 答：27024. 某微机实时控制系统有1#、2#、3#三个外围设备。
由一个CPU 进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务时间分别是： C1=5m s S1=300μs C2=8ms S2=C3=1ms S3=400μs问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备为什么若不行的话，试提出改进方答：不行。
可采用中断嵌套的方式解决。
6. 计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式它们各有什么优缺点》 答：见教材7. 某8086 最大模式系统中，需扩展8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。
采用74LS138 译码器，若已指定给各芯片的地址范围是：8255A E0H 、E2H 、E4H 、E6H 、 8253 E1H 、E3H 、E5H 、E7H 、 DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路（除74LS138 外, 可增加必要的其他逻辑电路芯片。
微型计算机控制技术答案赖寿宏修订版
微型计算机控制技术答案赖寿宏修订版IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】第二章输入输出接口技术和输入输出通道1.何谓I/O接口在计算机控制系统中为什么要有I/O接口电路答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
2.一个微处理机（CPU）采用程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。
已知CPU查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200μs，若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问CPU是否能按要求，可靠的管理全部50个终端又问CPU最多能管理多少个这种终端答：5003.在本章第二节，查询式I/O方式应用举例中，假设X、Y、Z三轴服务子程序的执行时间分别为100μs、150μs、120μs，主程序执行时间（执行查询指令等）为80μs，试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少（速度以脉冲/s计算）答：27024.某微机实时控制系统有1#、2#、3#三个外围设备。
由一个CPU进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务时间分别是：C1=5ms S1=300μsC2=8ms S2=1.3msC3=1ms S3=400μs问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备为什么若不行的话，试提出改进方答：不行。
可采用中断嵌套的方式解决。
6. 计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式它们各有什么优缺点》答：见教材7. 某8086 最大模式系统中，需扩展8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。
采用74LS138 译码器，若已指定给各芯片的地址范围是：8255A E0H、E2H、E4H、E6H、8253 E1H 、E3H、E5H、E7H、DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路（除74LS138 外, 可增加必要的其他逻辑电路芯片。
8四片，指定各芯片的地址范围分别是90~93H、译码器，试设计接口地址译码电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章 输入输出接口技术和输入输出通道1. 何谓I/O 接口？在计算机控制系统中为什么要有I/O 接口电路？ 答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
2. 一个微处理机（CPU ）采用程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。
已知CPU 查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200μs ，若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问CPU 是否能按要求，可靠的管理全部50个终端？又问CPU 最多能管理多少个这种终端？ 答：1000ms/(200us*10)=500, 能可靠的管理全部50个终端3. 在本章第二节，查询式I/O 方式应用举例中，假设X 、Y 、Z 三轴服务子程序的执行时间分别为100μs 、150μs 、120μs ，主程序执行时间（执行查询指令等）为80μs ，试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少？（速度以脉冲/s 计算） 答：27024. 某微机实时控制系统有1#、2#、3#三个外围设备。
由一个CPU 进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务时间分别是：C1=5ms S1=300μs C2=8ms S2=1.3ms C3=1ms S3=400μs问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备？为什么？若不行的话，试提出改进方答：不行。
可采用中断嵌套的方式解决。
6. 计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点》 答：见教材7. 某8086 最大模式系统中，需扩展8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。
采用74LS138 译码器，若已指定给各芯片的地址范围是：8255A E0H 、E2H 、E4H 、E6H 、 8253 E1H 、E3H 、E5H 、E7H 、 DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路（除74LS138 外, 可增加必要的其他逻辑电路芯片。
8某8088最大模式系统中，需扩展8255A 四片，指定各芯片的地址范围分别是90~93H 、94~97H 、98~9BH 、9C~9FH, 采用74LS 译码器，试设计接口地址译码电路。
解：9．模拟输入通道中为什么要加采样保持器？采样保持器的组成及要求是什么？答：为了保证A/D 转换精度，就要在A/D 转换之前加上采样保持电路，使得在A/D 转换期间保持输入模拟信号不变。
10要求：（1）将下图中CPU 换为89C51单片机，不改变地址线的连接方式，画出电路图； （2）确定8 个通道的端口地址；（3）编写程序，对第8 通道的模拟量进行转换，把转换结果存在30H 存储器中。
11.有4位AD 转换器，满刻度为5V ，现在输入4.15V 模拟电压，请说明逐次逼近转换原理。
并分析采用逐次逼近法逼近的转换过程。
解： 先通过置数逻辑电路将SAR 中最高位置1，其余全0，井DA 转换成模拟电压U0与输入模拟电压Ui 在电压比较器下进行比较，若Ui ≥U0,则保留最高位1，否则清除最高位为0；其次置次高位为1，延续上述过程，直至确定最低位的状态。
量化单位为q=5v/24=0.3125V 步骤 SAR U0 Ui,U0大小 该位去留8 4 2 11 1 0 0 0 2.5 保留2 1 1 0 0 3.75 保留3 1 1 1 0 4.375 去4 1 1 0 1 4.0625 保留 结果 1 1 0 1 偏差4.15-4.0625=0.0875图略。
12、什么叫做I/O 接口的独立编址方式？答：将存储器的地址空间和I/O 接口地址空间分开设置，互不影响。
13、在进行数据采集时为什么要满足采样定理？答：满足采样定理，就可以通过理想的低通滤波器，由采样信号 完全恢复出原始信号第三章 数字控制器的模拟化设计1. 数字控制器与模拟调节器相比较有什么优点？答：（1）数字调节器能实现复杂控制规律的控制（2）计算机具有分时控制能力，可实现多回路控制（3）数字调节器具有灵活性，使用简单方便，可改善调节品质，提高产品的产量和质量。
（4）除实现PID 数字控制外，还能实现监控、数据采集、数字显示等其他功能。
2. 为什么说增量型PID 控制器调节比位置型PID 调节效果更 好? 二者的区别是什么?答：(1)计算机只输出控制增量，即执行机构位置的变化部分，因而误动作影响小；(2)在i 时刻的输出ui ，只需用到此时刻的偏差，以及前一时刻，前两时刻的偏差ei-1，ei-2和前一次的输出值ui-1，这大大节约了内存和计算时间；(3)在进行手动-自动切换时，控制量冲击小，能够较平滑地过渡。
3. 按一定性能指标要求对某控制系统综合校正后求得其应加的串联-校正装置为 解： )()()(2s E s U as s=+D 0D 7 /RD /WR89C51P 0.6 P 0.7 P 0.5 P 0.4G 1 /G 2A/G 2B Y 7 C 74LS138≥1 ≥1EOC V CC V REF(+) D 0D 7 IN0ADC 0808IN10809 OE START ALE接8259A时钟 +5V……八路模拟电压输入数据总线D 0 D 7 /RD /WRCPU A 68088 A 7A 5 A 4 A 3G 1 /G 2A /G 2B Y 7 C≥1 ≥1EOC V CC V REF(+) D 0D 7IN0ADC 0808IN10809OESTART ALE接8259A时钟+5V……八路模拟电压输入数据总线即2()4()8()sU s sU s E s +=)()()(2s E s asU s U s =+化成微分方程)()()(22t e dtt du a dt t u d =+222()()2(1)(2)d u t u k u k u k dt T --+-≈；()()(1)du t u k u k dt T--≈∴)()1()()2()1(2)(2k e T k u k u a T k u k u k u =--+-+-- )(1)2(11)1(12)(2k e aTT k u aT k u aT aT k u ++-+--++=4．已知某连续控制器的传递函数为121()1T sD S T s+=+试用差分变换法（后向差分），求该装置的递推输出序列。
（设输入为()e t ，输出为()u t ）解：由121()()()1T sU s D S E s T s+==+ 得21(1)()(1)()T s U s T s E s +=+21()()()()U s T sU s E s T sE s +=+21()()()()du t de t u t T e t T dt dt+=+ 当t kT =21()()()()t kT t kTdu t de t u kT T e kT T dt dt==+=+近似为：21()(1)()(1)()()u k u k e k e k u k T e k T T T----+=+ 211222()(1)()(1)T T T Tu k u k e k e k T T T T T T +=-+--+++5. 已知某连续控制器的传递函数为2222)(nn n s s s D ωξωω++= 试用双线性变换法求出相应的数字控制的脉冲传递函数 ，其中 。
s T 1=答：11112--+-=z z s2222)(nn n s s z D ωξωω++=整理得：212212)24(824)21()(-----+-++++=z z z z z D n n n n ξωξωωω6. 设被控对象传递函数为(T=1s)(1) 试用“二阶工程最佳”设计法确定模拟控制器Gc(s)。
(2) 将Gc(s)用双线性变换法离散化为数字控制器D(z)，并将其 转换为差分方程。
解：令 设： 其中： 由：得：（2） 7. 已知某连续控制器的传递函数为 sss D 085.017.01)(+=现用数字PID 算法来实现它，试分别写出其相应的位置型和增量型PID 算法输出表达式。
设采样周期s T1= 。
PID 控制算法的模拟表达式为)15.0)(140(100)(++=s s s G s1s2100,40,0.5k T T ===c I 1()s G s T sτ+=s1τ40T ==0c p Is21()()()(1)s G s G s T s T s kΦ==+Is2T K T ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩I s22100T kT ==2(1)c (1)1131.631.6()()()8080()0.3950.395z s T z i i i i z U z Dz G s z E z u u e e -=+---===-=+-1()()[()()]tp D Ide t u t K e t e t dt T T dt=++⎰ 位置型输出表达式为()()()[()(1)]kDp ppj IT Tu k K e k K e j K e k e k T T ==++--∑增量型输出表达式为：()(1)()()(2)(1)(2)D D D p p p p p pI T T T Tu k u k K K K e k K K e k K e k T T T T=-+++-+-+-而对模拟表达式()u t 求拉式变换得1()[1]()p D I u s K sT e s T s=++()1[1]()p p D p p D I I K u s K sT K K T s e s T s T s=++=++ 085.017.0085.01085.017.01)(+=+=s s s s D ∴2=P K T I=0.17 T D=0其位置表达式为：∑=+=kj j e k e k u 0)(765.11)(2)(其增量表达式为：)1(2)(765.13)(--=∆k e k e k u8. 试述采样周期T 的选择原则 答：(1)必须满足香农采样定理的要求（2）从控制系统的随动和抗干扰的性能来看，则T 小些好。
干扰频率越高，则采样频率越高越好，以便实现快速跟随和快速抑制干扰。
（3）根据被控对象的特性，快速系统的T 应取小，反之，T 可取大些。
（4）根据执行机构的类型，当执行机构动作惯性大时，T 应取大些。
否则，执行机构来不及反映控制器输出值的变化。
（5）从计算机的工作量及每个调节回路的计算成本来看，T 应选大些。
（6）从计算机能精确执行控制算式来看，T 应选大些。
1、已知一被控对象的传递函数为)05.01)(1.01(10)(s s s s G c ++=设采用零阶保持器，采样周期T 为0.2s 。
试针对单位速度输入函数设计快速有波纹系统的 ，计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应并绘制图形。