微型计算机控制技术(简答题)
微控简答题
一、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?硬件部分由主机CPU、接口电路及外部设备组成。
1、.主机(CPU),指挥部,向系统的各个部分发出命令;对被测参数进行巡回检测、数据处理、控制计算、报警处理及逻辑判断等。
2、I/O 接口,是主机与被控对象进行信息交换的纽带。
主机通过I/O接口与外部设备进行数据交换。
3、通用外部设备:为扩大主机功能而设,显示、打印、存储及传送数据。
4、检测元件及执行机构:1)检测元件:把非电量变成电量(传感器)。
2)变送器:把传感器的输出信号变成CPU 所能接收的电压信号。
3)执行机构:接收CPU 输出的控制量并加以动作,以对生产参数进行控制的机构。
5、操作台和实时时钟:人机对话的联系纽带二、操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何?他们之间有和联系和区别?(1)操作指导控制系统:原理:每隔一段时间计算机会进行一次采样,经A/D转换后,送入计算机加工处理,然后再进行报警、打印或显示,操作人员根据此结果进行设定值改变或必要操作。
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,供操作员参考。
(2)直接数字控制系统(DDC系统):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。
(3)计算机监督控制系统(SCC 系统):原理:由计算机按照过程数学模型计算出最佳给定值送给DDC计算机,最后由DDC计算机控制生产过程,从而使生产过程处于最优工作状态。
SCC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。
河南理工大学《微型计算机控制技术》课后题答案优选全文
稳定性。
原理:模拟量开关AS闭合时,进入采样状态(跟踪),由于A1输出阻抗小,A1输出端给电容快速充电,输出跟随输入变化;模拟开关AS断开时,进入保持状态,由于A2输入阻抗大,输入电流几乎为0,保持输出端的电压值不变。
不是,对于输入信号变化很慢,如温度信号;或者A/D转换时间较快,使得在A/D转换期间输入信号变化很小,在允许的A/D转换精度内,就不必再选用采样保持器。
补充:模拟量输入通道由哪些部分组成?各部分的作用是什么?答:模拟量输入通道一般由I/V变换、多路转换器、采样保持器、A/D转换器、接口及控制逻辑电路组成。
(1)I/V变换:提高了信号远距离传递过程中的抗干扰能力,减少了信号的衰减,为与标准化仪表和执行机构匹配提供了方便。
(2)多路转换器:用来切换模拟电压信号的关键元件。
(3)采样保持器:A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。
在进行A/D转换时间内,希望输入信号不再变化,以免造成转换误差。
这样,就需要在A/D转换器之前加入采样保持器。
(4)A/D转换器:模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量,能够完成这一任务的器件,称为之模/数转换器(Analog/Digital Converter,简称A/D转换器或ADC)。
采样保持器有什么作用?试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响。
答:采样保持器的作用:A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。
在进行A/D转换时间内,希望输入信号不再变化,以免造成转换误差。
这样,就需要在A/D转换器之前加入采样保持器。
保持电容对数据采集系统采样保持的精度有很大影响。
保持电容值小,则采样状态时充电时间常数小,即保持电容充电快,输出对输入信号的跟随特性好,但在保持状态时放电时间常数也小,即保持电容放电快,故保持性能差;反之,保持电容值大,保持性能好,但跟随特性差。
补充:A/D转换器的结束信号有什么作用?根据该信号在I/O控制中的连接方式,A/D 转换有几种控制方式?它们在接口电路和程序设计上有什么特点?答:A/D转换器的结束信号的作用是用以判断本次AD转换是否完成。
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最新版试卷及参考答案试卷13
(-学年第 学期) A 卷■/B 卷□课程名称 计算机控制技术 开课学院 电气学院使用班级 考试日期大学试题第2页大学试题第3页大学试题第4页计算机控制技术答案和评分标准一、填空题(每空1分)1.0.02v ;2.PC 总线,STD 总线,VME 总线,多总线;3.过程,运动;4.逐次逼近,双积分;5.程序,中断,DMA ;6.无源,有源;7.积分,微分;8.0.72,0.98;9.-5—0;10.12.5 二、选择题(每题2分) 1.C ;2.B ;3.A ;4.B ;5.D 三、简答题 1.答:能控条件:(3分)能观条件:(3分)2.答:对不同输入类型的适应性差(2分);对被控对象参数变化过于敏感(2分);控制作用易超出限制范围(2分)。
四、342)1)(3()2()()()(2+++=+++==s s s s s s s E s U s D ;(2分) )(2)()(3)(4)(2s E s sE s U s sU s U s +=++;(2分) )(2)()(3)(4)(22t e dt t de t u dt t du dtt u d +=++;(2分) )(2)1()()(3)1()(4)2()1(2)(2k e T k e k e k u T k u k u Tk u k u k u +--=+--+-+--;(2分)整理后可得:8)1()(3)2()1(6)(--+---=k e k e k u k u k u ;(2分)五、(1)、s T s s s D i )1)(1()(21++=ττ其中41=τ,32=τ(2分))122(21)12(10)()()(22+=+==s T s T s s T s G s D s G i c (1分)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⇒==82222222i iT T T T (2分) 得:s s s s D 8)13)(14()(++=(2分)(2)、872321321=+=s s s s s s P k k k T T T K (1分),721=+=s s I T T T (1分),7122121=+=s s s s D T T T T T (1分)用差分法离散可得:)2()1()()1()(210-+--+-=k e a k e a k e a k u k u (2分)其中:)1(0T T T T K a D I P ++=,)21(1T T K a D P +=,TTK a D P =2。
微型计算机控制技术
微型计算机控制技术一、单选题1.某控制系统中,希望快速采样,保持器的保持电容CH 应取值()。
A、比较小B、比较大C、取零值D、取负值答案:A2.在8086CPU的标志寄存器中,控制标志位占( )A、3位B、9位C、4位D、16位答案:A3.计算机的内存可采用()A、RAM和ROMB、RAMC、ROMD、磁盘答案:A4.某计算机的主存为3KB, 则内存地址寄存器需()位就足够了。
A、10B、11C、12(4k-2*12)D、13答案:C5.下列各个环节中,不属于数字量输入通道的是()A、调理电路B、锁存器C、译码器D、I/V 变换电路答案:D6.在读总线周期中,CPU从数据总线上读取数据是在()A、T4状态的下降沿B、T4状态的上升沿C、T3状态的下降沿D、T3状态的上升沿答案:B7.8086CPU 系统主存储器以()为单位编址A、字节B、字C、双字D、八字节答案:A8.在查询传送方式,CPU要对外设进行读出或写入操作前,必须先对外设()A、发控制命令B、进行状态检测C、发I/0端口地址D、发读/写命令答案:B9.键盘锁定技术可以通过()实现。
A、设置标志位B、控制键值锁存器的选通信号C、A 和B 都行D、定时读键值答案:C10.CPU 在数据线上传输的信息可能是()A、数据B、状态C、命令D、以上都是答案:D11.通常计算机系统中的外围设备是指()A、外存储器、输入设备、输出设备B、外存储器、输入设备C、外存储器、输出设备D、输入设备、输出设备答案:A12.监督控制系统中的SCC 计算机计算出()送给模拟调节器或DDC 计算机。
A、最优控制值B、最优给定值C、最少拍数D、最优测量值答案:B13.输出信号属于模拟信号的装置是()A、感应开关B、行程开关C、角度编码器D、压力变送器答案:B14.8086CPU在执行IN AL,DX 指令时,DX寄存器的内容输出到()上。
A、地址总线B、数据总线C、存储器D、寄存器答案:A15.8086 最小工作模式和最大工作模式的主要差别是()A、地址总线的位数不同B、I/O 端口数不同C、数据总线位数不同D、单处理器与多处理器的不同答案:D16.在高精度、慢过程且干扰严重的恒值调节系统中,可采用()A/D 转换器。
微型计算机控制技术简答题
三、简答题1. 微型计算机控制系统的硬件主要由哪五部分组成?各部分的作用是什么?2. 简述四类常见的微型计算机控制系统的特点及其应用领域。
3. 计算机控制系统的发展趋势是什么?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?5. 微型计算机控制系统的特点是什么?6. 实时、在线方式和离线方式的含义是什么?7. 计算机控制系统的控制过程是怎样的?8. 什么叫做采样过程和量化过程?9. 试用CD4051设计一个32路模拟多路开关,要求画出电路图并说明其工作原理。
10. DAC0832与CPU有几种连接方式?它们在硬件接口及软件设计方面有何不同?11. A/D转换器的结束信号(设为EOC)有什么作用?根据该信号在I/O控制中的连接方式,A/D转换有几种控制方式?它们各在接口电路和程序设计上有什么特点?12. 对理想多路开关的要求是什么?13. 采样保持器有什么作用?采样保持器的工作方式有哪几种?试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响。
14. 在数据采样系统中,是不是所有的输入通道都需要加采样-保持器,为什么?15. 什么是过程通道?过程通道有哪些分类?16. 数字量过程通道由哪些部分组成?各部分的作用是什么?17. 模拟量输入通道由哪些部分组成?各部分的作用是什么?18. LED显示分为动态显示和静态显示,两种显示方式各自的特点是什么?19. 简述两种硬件消抖电路的工作原理。
20. 三相步进电机有哪几种工作方式?分别画出每种工作方式的各相通电顺序和电压波形图。
21. 工业控制系统中常用的报警方式有几种?试举例说明各自的应用场合。
22. 简要说明三种步进电机的变速控制方法。
23. 说明PWM调速系统的工作原理。
24. 说明硬件报警与软件报警的实现方法。
25. 试说明固态继电器与继电器控制有什么区别?26. 简述光电耦合器的工作原理及在过程通道中的作用。
27. 什么叫IC卡?IC卡分哪两大类?分别说出它们的特点和用途?28. e5550是什么芯片?它的特点是什么?29. RFID卡由哪几部分组成?它们各有什么用途?30. 说明IC卡的含义?它与磁卡相比有哪些优点?31. 说明RFID工作频率范围?在应用中各有什么特点?32. RFID是什么意思?简述RFID的基本工作原理。
微型计算机控制技术期末考试试卷
微型计算机控制技术试卷一、选择题(本题共10小题,每小题 1.5分,共15分)1. DAC0832的VREF接-5V,IOUT1接运算放大器异名端,输入为1000000B ,输出为()。
A. +5VB. +2.5VC. -5VD. -2.5V2. 采用ADC0809构成模拟量输入通道,ADC0809在其中起()作用。
A. 模拟量到数字量的转换B. 数字量到模拟量的转换C. 模拟量到数字量的转换和采样/保持器D. 模拟量到数字量的转换和多路开关3. 系统采用程序判断滤波,实验发现总有一些杂波残留,原因是()。
A.取样次数太少B.△Y取值太大C.△Y取值太小D.相邻两次采样值间的差小于△Y4. 当键盘与单片机间通过INT0中断方式接口时,中断服务程序的入口地址是2040H,只有()才能正常工作。
A.把2040H存入0003H B.把2040H存入000BHC.把AJMP 2040H的机器码存入0003HD.把AJMP 2040H的机器码存入000BH5. 在PID调节系统中,若想增强微分作用,正确的作法是()。
A.加大系数T I B.加大系数K PC.加大系数K I D.加大系数T6. 在计算机控制系统中,T的确定十分重要,原因是()。
A.T太大,系统精度不够B.T太大,积分作用过强C.T太小,微分作用太强D.T太小,积分作用过弱7. 在计算机交流电机控制系统中,需要解决的问题是()。
A.将交流变成直流后并放大B.将直流变成交流后并放大C.设单向开关,使直流电通过并放大D.设双向开关,使交流电通过并放大8. 在微型机控制系统中的模拟量输出通道中,最关键的器件是( )。
A.多路开关 B. 光电隔离器C.A/D转换器D.D/A转换器9. 若系统中采样保持器的保持电容值比较小,则其()。
A.采样速度快但保持性能差B.采样速度及保持性能与电容值无关C.采样速度慢但保持性能好D.采样速度及保持性能只与电压有关10.RS—232C的电气特性规定使用( )。
微型计算机控制技术答案(完整版)学习资料
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期末考试复习简答题
微型计算机控制技术期末考试复习简答题第二章模拟量输入/输出通道的接口技术1、采样保持器有什么作用?试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响。
采样保持器的作用:A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。
在进行A/D转换时间内,希望输入信号不再变化,以免造成转换误差。
这样,就需要在A/D转换器之前加入采样保持器。
保持电容对数据采集系统采样保持的精度有很大影响。
保持电容值小,则采样状态时充电时间常数小,即保持电容充电快,输出对输入信号的跟随特性好,但在保持状态时放电时间常数也小,即保持电容放电快,故保持性能差;反之,保持电容值大,保持性能好,但跟随特性差。
2.为什么高于8位的D/A转换器与8位的微型计算机的接口必须采用双缓冲方式?这种双缓冲工作与DAC0832的双缓冲工作在接口上有什么不同?答:在要求分辨率较高的场合,采用的D/A转换器常常大于8位。
而常用的微机多采用8位数据线。
此时若采用单缓冲的工作方式,将高位和低位分为两个地址的数据锁存器,则在向它送数据时,由于高位和低位送数据的时间差,将引起输出电压产生"毛刺"。
为保证D/A转换器的高位数据与低位数据同时送入,通常采用双缓冲的工作方式,将高位与低位的数据分别送入各自的输入寄存器,然后再将它们同时送输入DAC寄存器中,使输出发生变化。
高于8位的D/A转换器与8位数据线的CPU相连时,将高8位数据输入线与CPU 的数据总线相连,而低4位的数据输入线与高8位输入线中的高4位并连。
采用双缓冲工作模式。
而DAC0832的双缓冲方式是先使输入寄存器接收资料,再控制输入寄存器的输出资料到DAC寄存器,即分两次锁存输入资料。
第三章人机交互接口技术1. 键盘为什么要防止抖动?在计算机控制系统中如何实现防抖?答:主要目的是为了提高按键输入可靠性,由于机械触点的弹性振动,按键在按下时不会马上稳定地接通而在弹起时也不能一下子完全地断开,因而在按键闭合和断开的瞬间均会出现一连串的抖动,这称为按键的抖动干扰。
微型计算机控制技术试卷期末考试试卷答案
一、选择题(本题共10小题,每小题 1.5 分,共15 分)1.B 2. A 3. B 4. C 5. B 6. A 7. D 8. D 9.A 10. D二、填空题(本题共15 个空,每空1分,共15 分)1. 采样保持2. 8 双0伏3. 采样精度精度差4. 中断5. 通电一次转过的角度转子上两齿间的夹角6. 单三拍,双三拍,三相六拍(或A→B→C,AB→BC→CA,A→AB→B→BC→C→CA)7. 线性插值法8. 把数字量转换成人们所熟悉的十进制工程量消除静差三、简答题(本题共4小题,每小题6分,共24分)1. 答: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。
2. 答:小功率直流电机双向控制原理图,如下所示:图中,当SW1和SW4闭合时,马达正转;当SW2和SW3闭合时,马达反转;当SW1和SW3或SW2和SW4闭合时,马达刹车;当SW1、SW3、SW2和SW4都断开时,马达滑行。
3. 答:平均滤波有三种:算术平均滤波、加权平均滤波、滑动平均滤波。
算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等;加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等,可以突出某些部分,使其所占的比例增大,但各次采样的系数总和为∑Ci=0;而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值,因而采样速度快。
4. 答:经实验得出正确的参数曲线,根据精度要求取点,精度要求高处多取点,其他地方少取点,相临两点连线,用直线代替曲线,在保证精度的前提下实现非线性参数分段线性化。
四、说明题(本题共1小题,共10分,画图5分,说明5分)答:分时采样和分时转换的工作原理如下图所示:(10分,画图5分,说明5分)在这一系统中,被测参数经多路开关一个一个地被切换到S/H和A/D转换器进行转换。
由于各参数是串行输入的,所以转换时间比较长。
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。
微型计算机控制技术(第二版)考试试题及答案
一、选择题<本题共10小题,每小题 1.5分,共15分)1.因为计算机只能接收数字量,所以在模拟量输入时需经< A )转换.A.A/D转换器 B.双向可控硅C.D/A转换器 D.光电隔离器2.若系统欲将一个D/A转换器输出地模拟量参数分配至几个执行机构,需要接入< D )器件完成控制量地切换工作.A.锁存器锁存 B.多路开关C.A/D转换器转换 D.反多路开关3.某控制系统中,希望快速采样,保持器地保持电容CH应取值 < A ).A.比较小 B.比较大 C.取零值 D.取负值4. 在LED显示系统中,若采用共阳极显示器,则将段选模型送至 < B ).A.阳极 B.阴极 C.阴极或阳极 D.先送阴极再送阳极5. 电机控制意味着对其转向和转速地控制,微型机控制系统地作法是通过<B )实现地.A.改变定子地通电方向和通电占空比B.改变转子地通电方向和通电占空比C.改变定子地通电电压幅值D.改变转子地通电电压幅值6.计算机监督系统<SCC)中,SCC计算机地作用是< B )A.接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B.按照一定地数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C.当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作D.SCC计算机与控制无关7. 键盘锁定技术可以通过< C )实现.A.设置标志位B.控制键值锁存器地选通信号C.A和B都行D.定时读键值8. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”地电平是<C ).A.0.3 伏以下 B.0.7伏以上C.-3伏以下 D.+3伏以上9. 在工业过程控制系统中采集地数据常搀杂有干扰信号,< D )提高信/躁比. A.只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路10.步进电机常被用于准确定位系统,在下列说法中错误地是< B ).A.步进电机可以直接接受数字量B.步进电机可以直接接受模拟量C.步进电机可实现转角和直线定位D.步进电机可实现顺时针、逆时针转动二、填空题<本题共 15 个空,每空 1 分,共 15 分)1. 香农定理告诉我们,采样频率越高,采样数据描绘地曲线越接近实际曲线.所以,为了提高控制精度,应尽可能提高采样频率 .2. 在10位A/D转换器中,设满量程为±5V,试写出相对于下列各模拟量所对应地数字量:1. 模拟量为5V时,所对应地数字量为3FF H.2. 模拟量为0V时,所对应地数字量为 200 H.3. 模拟量为-2.5V时,所对应地数字量为 100 H.3. 在三相步进电机系统中,为了提高控制力矩,常常采用双三拍方法来实现.4. 操作指导系统对驱动方式未模清控制规律地系统<或不需要控制地)目地在于更适宜.5. 某微型机采样系统中,CD4051地INH端接+5V,控制端C、B、A接地时,选通无通道.6. LCD地多极驱动方式是指多个背极,该段能否显示 .7. 在PID调节系统中,比例系数KP地确定比微分系数KI和积分系数KD更重要,因为它关系到因为Kp不但与本身有关,而且还和Kd\Ki有关 .8. 某仪器受体积限制只允许设置8个功能键,但却要求有十六种功能,可以采用双功能键地办法解决.9. 和PID调节一样,模糊控制器地最大优点是不要求数学模型.10. SPI总线与I2C总线地主要区别是_ SPI有三条线,而I2C只有两条_和_ I2C 地总线是双向地_三、判断题<正确,在括号内划∨,错误,在括号内划╳,并改正<只对错误部分进行改正即可)<本题共 5 小题,共10分)1. 在显示系统中,若为动态显示,需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示.若在显示电路中增加一级锁存器,则可直接将待显示数输出到显示器进行显示.<X,不能)2. DAC0832是常用地8位D/A转换器,内部设有两级缓冲器,目地是使转换数椐得到充分缓冲,确保转换精度.<O )3. 因为各种传感器提供地电压信号范围很宽,需要通过可编程增益放大器,对信号进行调整,使A/D转换器满量程信号达到均一化.< O )4. 某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理,发现总有一些杂波无法滤掉,原因是采样时间间隔太大< X ,原因是两次采样地变化量△Y太大).5. 在工业过程控制系统中,因为被控对象所处环境复杂,常使采样值偏离实际值.所以一般要加入滤波环节,且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用.< O )四、简答题<本题共 4 小题,共 20 分)1.<本题 5 分)简要说明多路开关地主要特点.答:半导体多路开关地特点是:<答5条即可)<1)采用标准地双列直插式结构,尺寸小,便于安排;<2)直接与TTL<或CMOS)电平相兼容;<3)内部带有通道选择译码器,使用方便;<4)可采用正或负双极性输入;<5)转换速度快,通常其导通或关断时间在1ms左右,有些产品已达到几十到几百纳秒<ns);2.<本题5分)PID调节系统中,微分调节起何作用?为什麽在有些系统中采用不完全微分算式,它与常规算式有哪些区别?答:微分地作用是加快调整速度.因为微分只存在于瞬间,因而有时会使系统产生震荡,而使调节品质下降.为了避免震荡,在一些系统中采用不完全微分算法,它地基本思想是使微分作用漫漫减弱,以避免因为微分突然下降到0而产生震荡.3.<本题5分)PWM控制意味着什么?它有什么作用?微型机控制系统中是怎样实现地?答:PWM是脉冲宽度调速系统,它用来控制马达地转速和方向.其方法是通过改变对电机地通电时间达到调整电机转速地目地.具体作法是,首先根据电机转速地要求,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,使电机按要求地转速运转.方向是通过改变4个开关地通电状态来实现地.4.<本题5分)说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间地区别以及各自地用途.答:算术平均滤波每一次采样值所占地比例均相等;可用于任何场合,如压力、流量等.加权平均滤波则每次采样值所占地比例不等,可以突出某些部分,使其所占地比例增大,但各次采样地系数总和为∑Ci=0;这种滤波主要用于那些想突出采样地某些部分地场合.而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值,因而采样速度快.此滤波主要用于实时性要求比较快地场合.五、设计题<本题共 1 小题,共 20 分)设A/D转换电路如图1所示,<1)说明图中A/D转换方式.<3分)<2)写出图中8255A地地址.<4分)<3)画出实现该A/D转换地流程图.<5分)<4)编写完成A/D转换地程序.<8分)答:<1)图中A/D转换为查询方式<3分)<2)写出图中8255A地地址.<4分)G1 G2A G2B C B AP2.7 P2.6P2.5 0 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.01 1 1 0 1 1 0 X XY6所以,8255A地地址是:F800H—FB00H(或:F8FFH—6BFFH><3)画出实现该A/D转换地流程图如下<5分)•A/D转换程序<8分)START:MOV A,#82H ;8255初始化 2分MOV DPTR,#0FB00HMOVX @DPTR.,AMOV A,#09H ;启动A/D 2分MOVX @DPTR.,AMOV DPTR,#0F900HLOOP:MOV DPTR,#0FA00HMOVX A, @DPTR ;判断转换是否结束 2分ANL A,#01HJZ,LOOPDEC DPHMOVX A,@DPTR ;读A/D转换结果 2分END START六、设计题<本题共 1 小题,共 20? 分)已知电机控制系统如图2所示,图中LD为马达运行指示灯<不运行时熄灭).<1)说明图中芯片4N25地作用<2分)<2)说明图中电机地控制原理<4分)<3)画出电动机控制程序流程图<4分)<4)根据流程图编写电机控制程序<设8255地地址为8000—8003H)<8分)<5)图中有否需要改动地地方?原因是什麽?<2分)答:<1)芯片4N25用来隔离<2分)<2)说明图中电机地控制原理<4分)图中,开关K0—K7为给定值,用来给定马达地转速,V=Vmax╳N/256,开关K用来控制停止<0)/启动<1).当PC4输出为1时,光电隔离器导通,发光二极管亮,光敏三极管导通,马达开始转动.通过转动N,再停止N脉冲宽度调制技术,即可控制马达地速度.<3)画出电动机控制程序流程图<4分)<4)根据流程图编写电机控制程序<8分)MAIN:MOV A,#81H ;8255初始化 2分MOV DPTR,#8003HMOVX @DPTR.,ALOOP:MOV DPTR,#8002HMOVX A, @DPTR ;判断是否停止马达 2分ANL A,#02HJZ,STOPSTART:MOV A,#90H ;启动马达,指示灯亮 2分<MOV DPTR,#8002H)MOVX @DPTR.,AAJMP LOOPSTOP:MOV A,#00H ;停止马达,指示灯灭 2分<MOV DPTR,#8002H)MOVX @DPTR.,AAJMP LOOP<5)图中4N25发光三极管地电源应单独供电?<2分)一、选择题<本题共10小题,每小题 1.5分,共15分)1. 防止抖动是能否正确读取键值地必要环节,实现方法是< A).A.可以用硬件电路或软件程序实现B.只能用滤波电路或双稳态电路实现C.只能用软件程序实现D.只能用延时程序实现2. LCD显示地关键技术是解决驱动问题,正确地作法是<D ).A.采用固定地交流电压驱动 B.采用直流电压驱动C.采用交变电压驱动 D.采用固定地交变电压驱动3. 小功率直流电机控制控制系统中,正确地作法是<B )A.改变定子上地通电极性,以便改变电机地转向B.改变转子上地通电极性,以便改变电机地转向C.在定子上通以交流电,电机可周期性变换转向D.在转子上通以交流电,电机可周期性变换转向4. 在实际应用中,PID调节可根据实际情况调整结构,但不能< D).A.采用增量型PID调节 B.采用带死区地PID调节C.采用PI调节 D.采用I D调节5. 若用4位共阳极LED和74LS04构成光报警系统,使最高位发光其余位不发光地报警模型是<A).A.1000B B.0001B C.1111B D.0000B6. 关于ADC0809中EOC信号地描述,不正确地说法是<D ).A. EOC呈高电平,说明转换已经结束B. EOC呈高电平,可以向CPU申请中断C. EOC呈高电平,表明数据输出锁存器已被选通D. EOC呈低电平,处于转换过程中7. 采样/保持器地逻辑端接+5V,输入端从2.3V变至2.6V,输出端为<A ).A.从2.3V变至2.6V B.从2.3V变至2.45V并维持不变C.维持在2.3V D.快速升至2.6V并维持不变8. 计算机监督系统<SCC)中,SCC计算机地作用是<B )A.接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B.按照一定地数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C.当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作D.SCC计算机与控制无关9. 键盘锁定技术可以通过< C)实现.A.设置标志位 B.控制键值锁存器地选通信号C.A和B都行 D.定时读键值10.引起调节地根本原因是偏差,所以在下列说法中,不正确地是<D ).A.偏差地正、负决定调节作用地方向B.偏差地大、小决定调节作用地强、弱C.偏差为零,调节作用为零D.偏差太大,调节失效二、填空题<本题共 15 个空,每空 1 分,共 15 分)1.DDC系统地最大优点是____用一台计算机控制多个回路_______._用一台计算机控制多个回路_2.采样/保持器有两种工作方式.在采样方式中,采样-保持器地输出_______ 跟随输入变化_____.在保持状态时,采样-保持器地输出_______保持不变_____.跟随输入变化保持不变3.在PID控制系统中, I地作用主要是____消除静差 _________,它一般不单独使用地原因是_____ 速度不变________.消除静差速度不变4.在数据采集系统中,只使用一个S/H和A/D构成地系统称之为___分时采样,分时转换 ___系统,而只使用多个S/H和一个A/D构成地系统称之为 ____ 同时采样,分时转换系统.5.在微型机控制系统中,键盘处理程序由两部分组成,其一是计算键值,其二则是,______根据键值转移到键功能入口地址 _.6.当LF198采样/保持器地逻辑端输入低电平时,输入电平从 3.25伏下滑到 2.70伏,此时输出端电平为 3.25 伏.3.25V7.“模糊”一词地英文写法是__ Fuzzy ____________,这种控制方法地最大优点是__ 不需要数学模型_.Fuzzy 不需要数学模型8.积分分离PID与变速积分PID地根本区别是__前者是对积分是开关量,后者则是线性地__.9.计算机监督系统与计算机直接控制系统地根本区别是,前一种系统具有两级计算机,其中监督计算机地作用是按描述生产过程地数学模型计算最佳给定值送到DDC计算机.10.线性插值法最根本地问题是___用直线代替曲线__.三、判断题<正确,在括号内划∨,错误,在括号内划╳,并改正<只对错误部分进行改正即可)<本题共 5 小题,共10分)1.在计算机控制系统中,常常需要设计报警电路,无论在什麽情况下,也不管原因如何,只要略微超限,立即报警. <╳)有时为了减少报警次数,可设置上、下报警限2.多路开关CD4051地作用就是把多路模拟信号转换成一路信号.< ∨)3.在PID调节系统中,积分I地作用是消除静差,所以积分分离PID不能消除静差< ).╳,积分分离也能消除静差4.步进电机之所以能转动,其关键原因是错齿.< ∨)5.A/D转换器地结束信号地连接方式是判断A/D转换方式地主要依据.< ∨)四、简答题<本题共 4 小题,共 20 分)1.<本题5 分)多位LED显示器显示方法有哪两种?两种显示都需要解决地问题是什麽?怎样解决?1. 答:一种是动态显示,另一种是静态显示.两种显示方式都需要解决地问题是将待显示地字符变成LED显示码,即译码.可以用硬件译码器实现,也可以用软件程序完成.2.<本题5分)根据转换结束信号EOC地不同接法,能构成哪几种A/D工作方式?具体怎样接线?2. 答:根据转换结束信号EOC地不同接法,能构成地工作方式有:①查询方式:EOC接一根口线.②中断方式:EOC接中断申请线INT0或INT1.③延时等待方式3.<本题 5分)手动后援是控制系统中地一个环节,在系统运行时它有何作用?在手动与自动之间进行切换时要求什麽?3. 答:手动后援是控制系统中地一个环节,对于连续工作地系统,当自动调节出现问题时,可暂时用手动地办法维持工作,待问题解决后,再恢复自动控制,保证工作地连续性.在手动与自动之间进行切换时要求尽量平稳,最好是无扰动切换.4.<本题5分)抖动、重键都是键盘设计中经常遇到地问题,用什麽方法可以解决?4. 答:抖动是键盘工作中地常见现象,它将影响计算机对按键地查询工作地准确性.常采用地防抖措施有:①软件延时程序<一般为10--20毫秒).②硬件防抖电路:双稳态电路及滤波电路.五、设计题<本题共 1 小题,共 20 分)设某步进电机为A、B、C、D四相.1. 说明图中芯片4N25、达灵顿管T地作用.<2分)答、图中光电隔离器4N25地作用有两个,隔离和耦合.2. 画出此步进电机单四拍、双四拍以及四相八拍三种控制方式正向通电顺序图.<6分)<1)单四拍:<2)双四拍<3)四相八拍略.<3)A、B、C、D四相分别用PC0---PC3控制,请在下表地空格处填上适当地数.<4分)步、2062H、2063H,试用8255A位控方式写出使步进电机A相、B相、C相和D相通电地程序(只要求正转>.<8分)ORG 2000HSTART:MOV A,80H ;8255初始化MOV DPTR,#2063HMOVX @DPTR,AMOV A,#01H ;A相通电MOVX @DPTR,AMOV A,#03H ;B相通电MOVX @DPTR,AMOV A,#05H ;C相通电MOVX @DPTR,AMOV A,#07H ;D相通电MOVX @DPTR,A六、设计题<本题共1 小题,共20 分)设某压力报警系统如图所示.图中,开关K0为报警屏蔽开关,K0=0时,系统被屏蔽.开关K1为压力报警开关,K1闭合时,表示报警;开关K1打开时为正常状态.系统正常时,绿色指示灯LD亮,;报警时使红色指示灯HD0亮.并要求系统能连续工作.1. 写出8255A各口地地址. <4分)答:<1)写出8255A各口地地址. <4分)G1 G2A G2B C B AP2.7 P2.6P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 A7 … A1 A0 1 0 0 1 1 0 1 0 X XY2所以,8255地地址为9A00—9A03H<或9AFC—9AFFH)2. 画出完成上述任务地程序流程图. <6分)3. <3)编写8255A初始化和控制程序. <10分)START:MOV A,#90H ;8255初始化 < 2分)MOV DPTR,#9A03HMOVX @DPTR,ALOOP:MOV DPTR,#9A00HMOVX A, @DPTR ;判断报警是否屏蔽 < 2分)MOV R0,AANL A,#01HJZ LDMOV A,R0 ;判断K1是否报警 < 2分)ANL A,#10HJZ L、HDLD: MOV A,#0FH ;LD亮 < 2分)MOV DPTR,#9A03HMOVX @DPTR,AAJMP LOOPHD: MOV A,#01H ;LD亮 < 2分)MOV DPTR,#9A03HMOVX @DPTR,AAJMP LOOP。
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复习总结完整版
《微型计算机控制技术》学科复习总结★第一部分选择题❖使用说明:本部分对应考试题型的选择题部分,注意看选项答案,莫只记选项!★★1. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是(C)(1分)A. 0.3V以下B. 0.7V以上C. -3V以下D. +3V以上2.下面关于微型计算机控制技术的叙述,正确的是( D )。
A.微型计算机控制技术只能用于单片机系统B.任何控制系统都可以运用微型计算机控制技术C.微型计算机控制技术不能用于自动化仪表D.微型计算机控制技术可用于计算机控制系统及自动化仪表3. 计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是( B )。
A.接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B.按照一定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机C.当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作D.SCC计算机与控制无关4.关于现场总线控制系统,下面的说法中,不正确的是( C )。
A.省去了DCS中的控制站和现场仪表环节B.采用纯数字化信息传输C.只有同一家的FCS产品才能组成系统D.FCS强调“互联”和“互操作性”5. 闭环控制系统是指(B)A.系统中各生产环节首尾相连形成一个环B.输出量经反馈环节回到输入端,对控制产生影响C.系统的输出量供显示和打印D. 控制量只与控制算法和给定值相关6. 多路开关的作用是(A )A. 完成模拟量的切换B. 完成数字量的切换C. 完成模拟量与数字量的切换D. 完成模拟量或数字量的切换7. 采样-保持电路的逻辑端接+5V ,输入端从2.3V 变至2.6V ,输出端为(A )A. 从2.3V 边至2.6VB. 从2.3V 边至2.45V 并维持不变C. 维持在2.3VD. 快速升至2.6V 并保持不变8 . CD0541的INH 端接地,C 、B 、A 端依次接101B ,(C )被选通A . IN/OUT 至IN/OUT4共5个通道 B. IN/OUT4通道C. IN/OUT 5通道D. 没有通道9. CD4097的INH 端接+5V ,C ,B ,A 端依次接111B ,(D )被选通A X 组的IN/OUT7通道 B. Y 组的IN/OUT7通道C. X 组和Y 组的IN/OUT7通道D. 没有通道10. DAC0832的REF V 端接-5V ,OUT1I 接运算放大器异名端,输入为1000000B ,输出为(B )A +5V B. +2.5V C. -5V D . -2.5V11. 在第10题的基础上,再接一级预算放大器构成双极性电压输出,输入C0H 时,输出为(A )A . -2.5V B. +2.5V C. -3.75V D . +3.75V12. 采用ADC0809构成的模拟量输入通道,ADC0809在其中起到(D )作用A 模拟量到数字量的转换 B. 数字量到模拟量的转换C. 模拟量到数字量的转换和采样-保持器D. 模拟量到数字量的转换和多路开关13. A/D 转换器()REF -V ()REF +V 分别接-5V 和+5V ,说明它(A )A. 输入为双极性,范围是-5V ~+5VB. 输入为双极性,范围是-10V ~+10VC. 输出为双极性,范围是-FFV ~+FFVD. 输入为单极性,范围是0~+5V14. 关于ADC0809中的EOC信号的描述,不正确的说法是(C)A. EOC呈高电平,说明转换结束B. EOC呈高电平,可以向CPU申请中断C. EOC呈高电平,表明数据输出锁存器已被选通D. EOC呈低电平,处于转换过程中15. 当D/A转换器的位数多于处理器的位数时,接口设计中不正确的是(D)A. 数据分批传送B. 需要两级数据缓存C. 输入的所有数字位必须同时进行转换D. 数据按输入情况分批进行转换16. 完整键盘功能处理程序应包括(C)。
(完整版)计算机控制技术简答题答案
1.连续控制系统相比,计算机控制系统具有哪些特点?答:与连续控制系统相比,计算机控制系统具有以下特点:(1) 计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
(2) 在计算机控制系统中,控制规律是由计算机通过程序实现的(数字控制器),修改一个控制规律,只需修改程序,因此具有很大的灵活性和适应性。
(3) 计算机控制系统能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
(4) 计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的。
(5) 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路。
(6) 采用计算机控制,如分级计算机控制、集散控制系统、计算机网络等,便于实现控制与管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高。
2.与PID 控制和直接数字控制相比,模糊控制具有哪些优点?答:(1)模糊控制可以应用于具有非线性动力学特征的复杂系统。
(2)模糊控制不用建立对象精确的数学模型。
(3)模糊控制系统的鲁棒性好。
(4)模糊控制是以人的控制经验作为控制的知识模型,以模糊集合、模糊语言变量以及模糊逻辑推理作为控制算法。
3.线性定常离散系统的稳态误差与哪些因素有关?答:线性定常离散系统的稳态误差,不但与系统本身的结构和参数有关,而且与输入序列的形式及幅值有关。
除此之外,离散系统的稳态误差与采样周期的选取也有关4.在PID 调节器中系数p k 、i k 、d k 各有什么作用?它们对调节品质有什么影响?在PID 调节器中系数kp 、ki 、kd 各有什么作用?它们对调节品质有什么影响?系数kp 为比例系数,提高系数kp 可以减小偏差,但永远不会使偏差减小到零,而且无止境地提高系数kp 最终将导致系统不稳定。
比例调节可以保证系统的快速性。
系数ki 为积分常数,ki 越大积分作用越弱,积分调节器的突出优点是,只要被调量存在偏差,其输出的调节作用便随时间不断加强,直到偏差为零。
在被调量的偏差消除后,由于积分规律的特点,输出将停留在新的位置而不回复原位,因而能保持静差为零。
微型计算机控制技术课后答案(第二版)-潘新民剖析精选全文
可编辑修改精选全文完整版第一章1.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成?各部分作用?(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。
(3)外部设备:这是实现微机和外界进行信息交换的设备.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)。
其中作台应具备显示功能.即根据操作人员的要求.能立即显示所要求的内容;还应有按钮.完成系统的启、停等功能;操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果.即应有保护功能.(4)检测与执行机构:a.测量变送单元:在微机控制系统中.为了收集和测量各种参数.采用了各种检测元件及变送器.其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量.b.执行机构:要控制生产过程.必须有执行机构.它是微机控制系统中的重要部件.其功能是根据微机输出的控制信号.改变输出的角位移或直线位移.并通过调节机构改变被调介质的流量或能量.使生产过程符合预定的要求。
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?(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。
微型计算机控制技术 试卷10答案
五、(1)、 D(s)= TS + 1TQ 其中丁 = 5, (2分)G(s) = O(s)G,.(s) = K7>(7搭 + -2s(s + l) (1分)计算机控制技术答案一、 填空题(每空1分)1. 对不同输入类型的适应性差,对被控对象参数变化过于敏感,控制作用易超出限制范围;2. 长;3.网络化,集成化,智能化,标准化;4.查询控制方式,中断控制方式,DMA 控制方式;5.433Pa ; 6.输出保持器;7.消除,减小;8. - : 9.模拟化设计方法,离散化设 计方法;10.遇限消弱积分法,积分分离法。
二、 简答题1. 共模干扰是指同时加到计算机控制系统两个输入端上的公有的干扰电压(3 分)。
措施有:采用共模抑制比高的、双端输入的运算放大器做被测信号的前置 放大器(1分);采用光电耦合器或隔离变压器(1分);采用隔离放大器(1分)。
2. 必须满足采样定理的要求(1分);给定值的变化频率(1分);被控对象的特性(1分); 执行机构的类型(1分);控制算法的类型(1分);控制的回路数(1分)。
三、 化成微分方程:7;&泌) + 0+7;)沁)+ "(,)= Ke 。
)(5分)四、r>(s) = 2 1 + —!—+ 0.25SV 7 L 0.2s J Kp = 2,7;, = 0.25, T f = 0.2 % =匕(1+分 +毕)= 6.5 0=一"| + 2争)=一7S = K 藉=2.5增量型控制算式: = q^e ( ^ ) + — 1) + q^e\k — 2)= 6.5e(A:) — — 1) + 2.5e(A: — 2) 位置型尸刃控制算式:以(A) = 〃(A — 1) += 〃(九一1) + 6.5e(A) — 7e(A; — 1) + 2.5。
(文—2) 上面每步2分,两个算式每个1分差分得:T 2 [〃(*) — 2u(k -1) + u(k - 2)] + "[“(k)一以(比一 1)] + "(X) = Ke(k) (5 分)整理得: u(k) =广 Ke(k) + (27; & + 77; + 77; )u(k 一 1) -u(k - 2) (2 分)T ,辰= 2n/;=20 (2 分);得:O(s) =契(2 分)T S 2 = 120s (2)、Kp=、T. =5, (2 分)4用差分法离散可得:u(k) = u(k -1) + a Q e(k) - a x e(k -V) + a 2e(k-2) (2其中:a 0 = K p (\ + — + (1 分),a } = Kp(l + -^) (1 分),a 2 = K P -^- 7-l fl 4- 7~'}G(Z) = Z[H (S)Gc(S)]=《I_z ) 危分)S (Z )= ZT (I +ZT )(4+/ZT )(5 分)如)=2©()+ 2©| =1。
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例 2.3 假设某二阶系统的传递函数为 ,则 12()(2)(8)G s s s =++11
1281222()[()]==28(2)(8)28t t g t L G s L L e e s s s s -----⎡⎤⎡⎤==--⎢⎥⎢⎥++++⎣⎦⎣⎦
9.1.2 微机控制系统设计的一般步骤
1 系统总体方案设计
1确定控制任务2)确定控制要求:3)系统总体结构4)分时控制方式选择5)控制系统的结构框图和系统主要技术指标提出的一般要求6)硬件与软件的协调平衡7) 系统现有资源的分配和接口扩展8)人机接口设计9 ) 操作规范制定10)采样周期的选择
2 微型计算机的选择
1) 微型计算机系统构成方案选择
2) 微型计算机性能指标选择
3 控制算法设计
控制算法设计要根据具体的对象、控制性能指标要求以及所选择的微型计算机对数据的处理能力来进行。
在设计中注意以下几个问题:
(1)选定的控制算法必须满足控制速度、控制精度和系统稳定性的要求。
(2)由于系统的数学模型往往具有一定的近似性,因此,对设计的控制算法进行必要的修正是必然的。
(3)对于一些复杂的控制系统,应抓住影响系统性能的主要因素,适当地对系统进行简化,进而简化系统数学模型和控制算法程序,给系统设计和软件调试带来很多方便。
4 硬件设计
在自行开发设计功能模块时,应注意如下问题:
(1)设计输入输出I/O模块时,输入输出通道要留有一定量的裕量,以备系统扩展之用。
(2)注意I/O通道信号的隔离。
(3)考虑系统总线的带负载能力,适当增加总线信号驱动电路。
(4)设计硬件抗干扰电路,提高系统的抗干扰性能。
(5)尽可能采用常用的I/O接口芯片和逻辑元件。
(6)合理地分配I/O口地址,避免与其它设备发生冲突。
(7)在设计印刷电路板时,模拟部分和数字部分最好分开走线,最后一点接地。
(8)输入输出接插件要安装方便,接触可靠。
(9)避免虚焊、漏焊。
5 软件设计
1) 编程语言的选择2) 应用程序的设计步骤和方法3) 控制系统应用程序设计
A/D转换的精度:分为绝对精度和相对精度。
常用数字量的位数作为度量绝对精度的单位,如精度最低位的位,即。
如果满量程为10,10位转换器的绝对精度为4.88。
若表示为绝对精度与满量程的百分比则为相对精度,如10位换器的相对精度为0.1%。
注意精度和分辨率是两个不同的概念。
精度为转换后所得结果相对实际值的准确度。
而分辨率指的是对转换结果发生影响的最小输入量。