微型计算机工业控制习题及答案

习题集

一、问答题

1. 微型计算机控制系统有哪些？

参考：微型计算机控制系统有：（1）操作指导控制系统；（2）直接数字控制系统（DDC ）；（3）计算机监督系统（SCC ），这里面包括：1）SCC 加模拟调节器控制系统，2）SCC 加DCC 系统；（4）分布控制系统（DCS ）；（5）计算机集成制造系统（CIMS ）

2、说明动态显示与静态显示的的特点及各自的用途。

参考：动态显示是每一时刻只有一位在显示，而且按照一定的周期循环显示，由于循环周期比较快，所以人眼看到的仍然是一个多位同时显示。静态显示是各位一起显示。动态显示用于仿真器，而静态显示则用于工业过程控制和智能化仪表。

3、A/D 和D/A 转换器在微型计算机控制系统中有什么作用？

参考：D/A 转换的作用：主要是将数字量到模拟量的转换。A/D 转换的作用：将模拟量转换成数字量。都可以实现一到多，多到一的控制。处理采用分时方法。

4. LED 数码管的显示方法有那两种？各有什么特点？

参考：LED 数码管的显示方法有动态显示和静态显示；动态显示利用微处理器定时的对显示器进行扫描，在这种方法中，显示器件分时工作，每次只能有一个器件显示。其优点是硬件少，线路简单、成本低，缺点是耗费较多的微处理器处理时间；静态显示是由一系列硬件电路来保持显示内容，微处理器只用发送一次显示数据即可，其优点是占用微处理器的时间较少，但硬件较为复杂。

5. 在人机交互接口技术中，键盘设计需解决的问题是哪些？如何实现防抖？

参考：需要解决下面几个方面的问题：（1）按键的确认；（2）重键与连击的处理；（3）按键防抖动技术；

这里面又包括：1）硬件防抖技术（一种广为采用的措施）。2）软件防抖方法（当键的个数比较多时采用）。 硬件防抖又有以下几种：

滤波防抖法、双稳态防抖法（又叫RS 触发器法）、中断法（不常用）、有的器件自己本身带有防抖功能，如8279等。

软件防抖：软件防抖即采用软件的方法，当第一次检测到有键按下的时候，先用软件延时（10MS-20MS ），再确认该键电平是否仍维持闭合状态电平。若是，则确认此键已经按下，若不是，则可能是其他干扰引起的抖动，并非真正按下了键

6. 算术平均滤波的具体方法是怎么样的？该滤波方法主要适用于什么情况？

参考：算术平均滤波的方法是把一个采样周期内的N 次采样值相加，然后把所得的和除以采样次数N 次，得到该周期的采样值。

该方法可以用于压力、流量等周期脉动参数的采样值的平滑处理。 7. 位置型PID 和增量型PID 有什么区别？它们各有什么优缺点？

参考：在位置控制算式中，不仅需要对E(j)进行累加，而且计算机的任何故障都会引起P(k)大幅度变化，对生产不利。

增量控制虽然改动不大，然而却带来了很多优点：

（1）由于计算机输出是增量，所以误动作影响小，必要时可用逻辑判断的方法去掉； （2）在位置型控制算法中，由于手动到自动切换时，必须首先使计算机的输出值等于阀门的原始开度，即P(k-1)，才能保证手动/自动地无扰动切换，这将给程序设计带来困难。而增量设计只与本次的偏差值有关，与阀门原来的位置无关，因而增量算法易于实现手动/自动的无扰动切换。（3）不产生积分失控，所以容易获得较好的调节品质。

增量控制因其特有的优点已得到了广泛的应用。但是，这种控制方法有如下不足：（1）积分截断效应大，有静态误差；（2）溢出的影响大。

8. 在自动控制系统系统中饱和效应是如何产生的？如何消除？

参考：在实际控制系统中，控制变量往往受到限制，则实际输出控制变量就不在是计算值，由此引起的不期望的效应称为饱和效应。主要有积分造成。消弱消除的方法有：遇限制消除积分法和积分分离法两种。 9、试比较PID 控制参数p

K 、i T 、和d T 的大小对系统性能的影响？

参考：在数字控制系统中，参数整定是十分关键的，调节系统参数整定的好坏，直接影响调节品质。在选择参数时要做折衷的处理。

10、微型机控制系统中是怎样实现PWM 电机调速的？

参考：具体作法是，首先根据电机转速的要求，确定占空比，即通电时间与通电周期之比，再按照通、断电时间送出控制模型，使电机按要求的转速运转。 二、计算题

1、设某12位A/D 转换器的输入电压为0～+5V ，其最小量化单位为多少伏？ 求出当输入模拟量为下列值时的数字量。

(1) 1.25V (2) 2.5V

12

50.001222

v = 分辨率为

8

10.0002442

v = 设x 为电压值，则12

12

52

2

5

x x y y

=

⇒=⨯

x 2 3.75 5 折算成二进制 102.4 192 256 折算成十六进制 66.？H C0H FFH

2、 DAC0832的VREF 接-10V ，IOUT1接运算器的异名端，输入为80H\7FH\FEH 时，输出电压应该是多少？

254

127712680⇒⇒⇒FEH

FH H -0.073v -0.034v 4.93v

3、某温度测量系统（假设为线性关系）的测温范围为0～350℃，经ADC0809转换后对应的数字量为00H ～FFH ，①试写出它的标度变换算式。②如果测量显示值为09EH ，则对应的温度是多少？ 解答：解答： 255

350Nx Ax ⨯

= 9EH=158 216.860C

4、某温度测量系统，测量仪表的量程为0～1200℃，用一个12位A/D 转换器，分辨率是多少？ 求温度900℃时，测量显示值是多少？（线性关系）

30722

120090012

=⨯ C ？？.？H

5、 9314

.92540391.09657.41270391.09266

.41260391.0=⨯∴=⨯∴=⨯∴v

0391.0256

102

108

==

v

293.04096

12002

120012

==