计算机控制技术复习题(含部份答案)

4、采样定理的基本内容是什么？

对频带受限的信号,当采样频率大于等于信号最高频率的两倍时，可以从

采样值完全恢复原始的信号

5、什么是数字滤波？常用的数字滤波有哪些方法?

所谓数字滤波，就是在计算机中用某种计算方法对输入的信号进行数学处理，以便减少干扰在有用信号中的比重,提高信号的真实性。程序判断法、中位值滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权递推平均滤波法、一阶惯性滤波法

6、计算机控制系统中有哪几种地线？

在计算机控制系统中，一般有以下几种地线：模拟地、数字地、安全地、系统地、交流地。

7、简述Smith预估控制的基本思想。

按照过程的动态特性建立一个模型加入到反馈控制系统中，使被延迟了τ时间的被控量超前反映到控制器，让控制器提前动作,从而可明显地减少超调量和加快控

制过程.

8、工业控制计算机系统的干扰源有哪几类？各类干扰又有哪些具体形式?

电源干扰（浪涌、尖峰、噪声、断电）；空间干扰（静电和电场的干扰、磁场干扰、电磁辐射干扰）；设备干扰

9、RS-485串行总线采用什么传输方式？它与RS—422A串行通信总线的区别是什么?

RS—485串行总线采用的是不平衡传输模式。区别在于RS-485为半双工工作模式，而RS422A为全双工工作方式，且RS—422A适用于两点之间进行高速,远距离通信，

而RS-485适用于多点之间进行高速，远距离通信

10、数字PID控制算法中，K P，T i，T D的物理调节作用分别是什么？

Kp为比例增益，能减小误差，但不能消除稳态误差,但Kp加大会引起系统不稳定;Ti为积分时间常数，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，但积分作用太强会使系统超调加大,甚至使系统出现振荡；Td为微分时间常数,可以减小调整时间，从而改变系统的动态性能

11、如何消除尖峰脉冲干扰？

选用供电比较稳定的进线电源，利用干扰抑制器消除尖峰干扰,采用交流稳压器稳定电网电压，电源异常的保护

图一

12、模拟量输入接口设计主要解决哪几个方面的问题？

数据输出线的连接方式；选通信号、启动转换及读出控制信号的连接方法；电源和地线的处理;与计算机信息传递的方式

三、现已知某炉的温度变化范围为0—1000°C 。测试时采用9位A/D 变换器（带符号位），此时系统对炉温变化的分辨率为多少？若测试时，通过变送器将测试起点迁移到200°C,保持同样的系统对炉温变化的分辨率，试问采用几位的A/D 转换器就可以了？

1） 1、∆=/)1000(28o , 故Δ=3.9°;(5分）

2） 9.3/)5001000(2o o n -=， 故72lg /2.128lg =≥n （5分)

五、图一为水箱水位自动控制系统，试说明其基本工作

原理。

由于出水干扰Qo 使水位下降时，浮子下降，进水口打开,水位逐渐增高，浮子逐渐上浮，当达到给定高度时，浮子将进水口堵死，从而保持设定高度。

七、计算题：

关于PID 控制，要求:

（1)写出模拟PID 控制器的控制规律及其传递函数。

(2）推导出位置式数字PID 控制算式。

书本93页

（3）推导出增量式数字PID 控制算式。

书本94页

八、下图12D/A 转换器DAC1210与ISA 总线连接图，设DAC1210占用了0230H ～0232H 三个端口地址，设BX 寄存器中低12位数据为需要转换的数字量,写出转换程序.

START：

MOV DX,230H;DAC1210的基地址MOV CL,04

SHL BX，CL;BX中的12位数左移4位MOV AL，BH;高8位数→AL

OUT DX,AL；写入高8位

CNC DX ;修改DAC1210端口地址MOV AL，BL；低4位数→AL

OUT DX，AL；写入低4位

CNC DX ；修改DAC1210端口地址OUT DX，AL；启动D/A转换

HLT

九、下图是AD574A与ISA总线连接图，根据图写出程序查询接口方式的转换程序。

MOV DX，Y1；Y1为偶地址

OUT DX,AL；

LOOP1：IN AL，Y0¯；读入STS¯

AND AL,01H；

JNC LOOP1；如果STS¯=1，未转换完，则循环

MOV DX，Y1¯；

IN AL，DX；从数据总线D0-D11一次读入12位二进制数据

十、设计题

1、试用一交流固态继电器(AC－SSR，可控220Ｖ交流通断)和一接触器(各3常开主触点和一个常开辅助触点)，通过微机及其接口电路去控制三相交流异步电机（电源为3—相、50Hz/380V）的启动和停止。

KA1为交流固态继电器，控制接触器的通断；KA2为接触器，三个主触点控制电机的三相绕组,如电机为三相四线制,一个辅助触点使中线接地，由微机输出的数字信号控制KA1的通断，为“1”时断，为“2”时开

2、已知某直流电磁阀的驱动电流为6A，用2mA的标准TTL电平实施控制，试设计一合适的驱动电路。

3、现要求用80C51单片机处理A、B、C三个输入信号,其中A为0—20V的交流信号，B为0-10mA直流电流信号， C为0/24V直流电压开关信号，要求得到A、B 信号的幅值及C信号的状态.其中ADC采用ADC0809。请补充必要的电子元器件，并将元器件正确连接（可用网络标号）。

GND C A +5V B 接线端子 AGND