《计算机控制技术》(3)电子教案

《计算机控制技术》
(3)
《计算机控制技术》模拟题
一、填空
1、8位A/D转换器与CPU的接口可以采用( )。

2、采样/保持器的作用是（）。

3、DDC系统所采用的数字PID算式有（）。

4、PID控制中，引入积分的原因是（），引入微分的原因是（）。

5、常用的数字滤波方法有（）。

二、简答题
1、计算机控制系统有哪几部分组成？
2、模拟量输入通道中为什么要对模拟量信号进行预处理？
3、什么是PID控制规律？用微分方程写出其控制规律，并说明P、I、D的作用。

4、简述企业网络信息集成系统的层次结构。

5、抗串模干扰、抗共模干扰的措施有哪些?
参考答案：
1、计算机控制系统有哪几部分组成？
答：计算机控制系统由计算机及其输入输出通道和工业生产对象（包括被控对象和工业自动化仪表）组成。

2、模拟量输入通道中为什么要对模拟量信号进行预处理？
答：这是因为不同的模拟量有不同的量纲，首先要将他们转换为电压信号，然后经过A/D 转换，变成计算机可以接受的数字信号。

3、什么是PID 控制规律？用微分方程写出其控制规律，并说明P 、I 、D 的作用。

答：按照偏差的比例、积分、微分进行的控制是PID 控制。

其控制规律的微分方程表示如下：
P ：改善动态特性；I ：消除静差；D ：改善动态特性，加快调节速度。

4、简述企业网络信息集成系统的层次结构。

答：统一的企业网络信息集成系统有三层结构：过程控制层、制造执行层、企业资源规划层。

其层次结构图如下：
5、抗串模干扰、抗共模干扰的措施有哪些?
答：抗串模干扰的措施：光电隔离、继电器隔离、变压器隔离、布线隔离、硬件滤波电路、过压保护电路等。

互联网 Internet 内部网Intranet 现场总线控制网络
企业资源规划层ERP
制造执行层MES
过程控制层PCS
])()(1)([)(dt
t de T dt t e T t e K t u d i p ⎰++
=
抗共模干扰的措施：平衡对称输入、选用高质量的差动放大器、控制系统的接地技术等。

三、计算
试写出加权平均滤波的算式，当n=16时，并用汇编语言编写出实现程序。

参考答案： 参考答案：
加权平均滤波算式： ，并且 均为常数项，是各次采 样值的系数，且满足 。

程序：首先把采样值存放在以SBUFFER 为首址的内存单元中，加权平均系数存放在以COEFF 滤为首址的内存单元，波后的结果存放在DBUFFER+2单元。

具体程序清单如下：
AWVPR PROC FAR
PUSH SI ；保护现场
PUSH DI PUSH AX PUSH BX PUSH CX
MOV AX ，DATA MOV DS ，AX LEA SI ，
SBUFFER ；采样数首址
SI LEA DI ，COEFF ；系数首址DI MOV CX ，N ；采样次数
CX
MOV AX ，0 ；累加结果单元清0
∑==n i i C 1
1
n
C C C ,...,,21
MOV [DBUFFER]，AX
MOV [DBUFFER+2]，AX
AWVPR1：MOV AX ，[SI] ；取MUL AX ，WORD PTR [DI] ；求ADD WORD PTR[BUFFER]，DX ；累加ADC WORD PTR[BUFFER+2]，AX INC SI ；采样值地址加2INC SI
INC DI ；系数地址加2
INC DI
LOOP AWVPR1
；未完转AWVPR1i
X i i X C
POP CX ；恢复现场POP BX POP AX POP DI POP SI
RET
；返回
AWVPR ENDP
四、数据采集系统设计
画出8位A/D 转换器ADC0809与8088CPU 的直接连接电路图，它能对8个通道的模拟量进行采集。

1、画出电路图并简述工作过程；
2、采样值D 与T 的关系如下图所示，写出T=f(D)。

参考答案：
答：1、ADC0809与CPU8088直接连接的电路图如下：
D
T 500
255
工作过程：上图中，V IN0—V IN7为8路模拟量输入，-CS =0380H ，-
CS 与控制信号线-
IOW 组合接到START 和ALE 引脚，在8088CPU 低3位地址线A 0—A 2的配合下，选择某一模拟通道，并启动A/D 转换，转换结束后，发出结束信号EOC ，通过中断（或查询）即可读取结果。

2、函数关系为：
⎪⎪⎪
⎩⎪
⎪
⎪⎨⎧≤<-⨯-≤<-⨯-≤≤⨯==)255180(
)255(2500)18065( )180(115150350)650( 65200
)(D D D D D D D f T。