微型计算机控制技术答案(完整版)
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习题⼀1，微型计算机控制系统得硬件由哪⼏部分组成？各部分得作⽤就是什么?答：CPU,接⼝电路及外部设备组成。
ＣPU，这就是微型计算机控制系统得核⼼,通过接⼝它可以向系统得各个部分发出各种命令,同时对被控对象得被控参数进⾏实时检测及处理。
接⼝电路，微机与⽣产对象之间进⾏信息交换得桥梁与纽带。
外部设备:这就是实现微机与外界进⾏信息交换得设备2,微型计算机控制系统软件有什么作⽤?说出各部分软件得作⽤。
答:软件就是指能够完成各种功能得计算机程序得总与.整个计算机系统得动作，都就是在软件得指挥下协调进⾏得，因此说软件就是微机系统得中枢神经.就功能来分，软件可分为系统软件、应⽤软件1）系统软件：它就是由计算机设计者提供得专门⽤来使⽤与管理计算机得程序。
对⽤户来说，系统软件只就是作为开发应⽤软件得⼯具,就是不需要⾃⼰设计得。
２)应⽤软件：它就是⾯向⽤户本⾝得程序，即指由⽤户根据要解决得实际问题⽽编写得各种程序.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与SCC系统⼯作原理如何？它们之间有何区别与联系?答：（1）操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机得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、控制算法对检测到得⽣产过程参数进⾏处理,计算出各控制量应有得较合适或最优得数值,供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导得作⽤。
（2)直接数字控制系统(DDC系统)：ＤＤC(Dｉrect Ｄigital Ｃontrｏl）系统就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,使系统得被控参数达到预定得要求。
ＤDC系统就是闭环系统，就是微机在⼯业⽣产过程中最普遍得⼀种应⽤形式.(3)计算机监督控制系统(SＣＣ系统）：ＳCC(Ｓuｐeｒｖiｓory pｕtｅr Cｏntrol）系统⽐DDC系统更接近⽣产变化得实际情况，因为在DDＣ系统中计算机只就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就是操作指导控制系统与DDC系统得综合与发展。
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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。
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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。
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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=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。
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4-1 什么是判断程序？有那三种常用的判断程序？在计算机控制系统中，常常需要对检测的数据或状态进行分析。
根据数值的大小及状态进行判断，以确定程序的流向进行相应的控制，为此目的而设计的程序即为判断程序，设计判断程序的思想是将数据或逻辑状态按要求做算术运算或逻辑运算，根据运算结果进行判断，再做出相应的处理。
常用的判断程序有：算术判断程序逻辑判断程序标志判断程序4-2 什么叫查表法？两种常用的查表法是什么？查表法就是把计算机测得的数据并按一定顺序编制成表格，然后利用查表程序根据被测参数的值或中间结果查出最终所需要的结果。
两种常用的查表方法是：顺序查表法，计算查表法。
4-3 如图4-5巡回检测系统，每隔10ms检测一个点，用汇编语言编写实现64点巡检程序。
初值的计算（216-N）×2=10000∴N=EC78H程序如下：ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HLJMP WBZDORG 000BHLJMP TIMEORG 0030HSTART: MOV SP, # 60HSETB IT0SETB PX0SETB EX0MOV TMOD, #01HMOV TH0, #0ECHMOV TL0, #78HSETB ET0MOV R5, #00H ; (通道号)MOV R6, #00H ;(选中几号芯片)MOV R7, #10HMOV R0, #00HSETB EASETB TR0SJMP $TIME: MOV TH0, #0ECHMOV TL0, #78HCJNE R6, #00H, L1MOV DPTR, #1FFFHLJMP EXITL1: CJNE R6, #01H, L2MOV DPTR, #3FFFHLJMP EXITL2: CJNE R6, #02H, L3MOV DPTR, #5FFFHLJMP EXITL3: MOV DPTR, #7FFFH EXIT: MOV A, R5MOVX @DPTR, AMOV DPTR, #9FFCHMOVX @DPTR, AINC R5DJNZ R7, LOOPMOV R5, #00HINC R6CJNE R6, #04H, LOOPMOV R6, #00H LOOP: RETIWBZD: MOV DPTR, #9FFEHMOVX A, @DPTRMOV P2, #0BFHMOVX @R0, AINC R0MOV DPTR, #9FFFHMOVX A, @DPTRMOV P2, #0BFHMOVX @R0, AINC R0RETI4-4 什么是软件报警和直接报警程序？软件报警程序：把温度、压力、速度、成分等被测参数，经传感器、信号调理电路、模/数转换器送到单片机后，再与规定的上、下限值进行比较，根据比较的结果进行报警或处理，整个过程都由软件实现。
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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 试卷15答案
计算机控制技术参考答案一、填空题（每空1分）1.0.02V；2.网络化，集成化，智能化，标准化；3.过程，运动；4.逐次逼近式，双积分式；5.查询式，中断，DMA；6.负载共电源，负载共地；7.积分作用丢失，积分饱和；8.程序判断滤波，一阶惯性滤波，算术平均滤波：9.实时控制二、选择题（每题2分）I.C； 2.B: 3.A； 4.D； 5.B三、简答题1.答：串模干扰是一种叠加在被测信号上的干扰信号。
（3分）消除串模干扰的方法：（1）采用带屏蔽层的双绞线或同轴电缆做信号引线来连接传感器和转换设备＜■ （I分）（2）采用滤波的方法。
（1分）（3）可以先对被测信号进行前置放大，这样可以提高回路的信噪比，然后再利用逻辑器件的特性来抑制干扰。
（1分）2.答：控制量输出超过了实际执行机构所能输出的极限值，称为积分饱和。
（2分）（1）遇限削弱积分法；（2分）（2）积分分离法o （2分）四、K P=3 (2 分),Ti=1.5 (2 分)，T D=0.3 (2 分)u(k)=u(k-1 )+6e(k)-5e(k-1)+e(k-2) (6 分)五、(1) F=enQf(A)=[ 18.8955 17.0431] (6 分)(2) F= X (A)L-'en =[-2.6261 0.6565- ( 6 分)0. 2z~1(l 4- 0. Iz-1)六、（l）G（z）=(1 - z-1) (1 - 0. 3Z-1) J = 0,w = 0,v = l,j = l,(7 = l,且有(2 分)p = 〃 + d = O —>g(z) = l (1 分)/ = v- J + <7 = 1—> F 2(z) = m }z~} (1 分) Q,(z) = 1 - O(z) = 1 - z _l (1 分)e(z) = m {z~l (1 分)“％ = 1 ( 1 分)中(z) = WjZ -1 = z"1 (1 分)(2) "(k) = -0. ln(k - 1) + 5e(k) 一 1. 5e(k - 1) (3 分)(3) 有波纹(2分) 七、1.78H-7FH （5 分）2.outportb （7F, 01） （5 分）3.i=inportb （7F ） （5 分）4.A/D 转换器完成转换后，通过8259A 申请中断，CPU 响应中断后，读取转换好的数 据。
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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。
(完整版)微型计算机控制技术第6章习题答案
6-1 数字控制器与模拟调节器相比较有什么优点？答：1、一机多用。
由于计算机运行速度快，而被控对象变化一般都比较缓慢，因此，可以用一台计算机控制几个到十几个，甚至几十个回路，从而可大大节省设备造价。
2、控制算法灵活，便于在线修改控制方案。
使用计算机控制不仅能实现经典的PID控制，而且还可以采用直接数字控制，如大林算法，以及最优控制等。
即使采用常用的PID控制，也可以根据系统的需要进行算法的改进，增强控制的效果。
3、可靠性高。
由于计算机控制算法是用软件编写的一段程序，因此比用硬件组成的控制算法电路具有更高的可靠性，且系统维护简单。
4、可改变调节品质，提高产品的产量和质量。
由于计算机运行速度快，且计算机控制是严格按照某一特定规律进行的，不会由于人为的因素造成失调，因而使调节品质和产量都大为提高，从而提高了经济效益。
5、便于实现控制与管理及通信相结合，使工业企业的自动化程度进一步提高。
6、生产安全，改善工人劳动条件。
6-2 在PID调节器中，比例、积分、微分项各有什么作用？K P，T I，T D对系统调节性能有什么影响？答：1、比例作用即时成比例的对偏差e作出响应，即偏差一旦产生，调节器立即产生成比例的控制作用，以减小偏差；积分调节的目的主要用于消除静差，提高系统的无差度；微分作用在偏差出现或变化的瞬间对偏差量的变化速率作出反应，即按偏差变化的趋势进行控制，使偏差消灭于萌芽状态，加快响应速度。
简要概括如下：比例作用是保证调节过程的“稳”，积分作用是保证调节过程的“准”，微分作用是促进调节过程的“快”。
2、比例作用的强弱取决于比例系数K p的大小，增大K p可以增强比例作用，减小静差，但K p值过大，会引起调节过程振荡，导致系统不稳定；积分作用的强弱取决于积分时间常数T I，T I 越大，积分作用越弱，反之则越强；微分作用的强弱取决于微分时间常数T D，T D 越大，微分作用越强，反之则越弱。
6-3 增量式PID算法与位置式PID算法有何区别？它们各有什么优缺点？1、位置式PID 算法是全量输出，每次输出与整个过去状态有关，算式中含有所有过去偏差的累加值∑=kj jT e 0)(，容易产生较大的积累误差。
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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 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？各部分的作用就是什么？答:CPU,接口电路及外部设备组成。
CPU,这就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,微机与生产对象之间进行信息交换的桥梁与纽带。
外部设备:这就是实现微机与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:软件就是指能够完成各种功能的计算机程序的总与。
整个计算机系统的动作,都就是在软件的指挥下协调进行的,因此说软件就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:它就是由计算机设计者提供的专门用来使用与管理计算机的程序。
对用户来说,系统软件只就是作为开发应用软件的工具,就是不需要自己设计的。
2)应用软件:它就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与SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别与联系？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系统就是闭环系统,就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系统中计算机只就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就是操作指导控制系统与DDC系统的综合与发展。
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。
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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。
外部总线是计算机与计算机之间或计算机与其他智能设备之间进行通信的连接。
6. 什么是接口，接口技术和过程通道？接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁，它包括输入接口和输出接口，接口技术是研究计算机与外部设备之间如何交换信息的技术，过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道，它包括AI、AO、DI、DO。
7. 采用74LS244和74LS273与PC总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。
8. 用8位A/D转换器ADC0809通过8255A与PC总线工业控制机接口，实现8路模拟量采集。
请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序9. 有源I/V变换：设输入为4~20mA的电流，对应输出为1~5V，输入电阻Ri=250Ω，试确定I/V变换电路及电路参数,画出电路原理图。
10. 什么是采样过程、量化、孔径时间？采样时指按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号转变成在时间刻0、T、2T···KT的一连串脉冲输出信号的过程，所谓量化就是采用一组数码（二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号，将采样信号转换为数字信号的过程称为量化过程，孔径时间，在模拟量输入通道中，A/D转换器将模拟信号转换为数字量总需要一定的时间，完成一次A/D转换所需的时间。
11.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？12. 什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？13. 如何衡量抗共模干扰能力？若信号到计算机系统间的地电位差为10V，其对计算机系统的影响为0.01V，问系统抗共模干扰的能力为？p5714. 引起信号传输线干扰原因及抑制方法？15. 写出数字PID位置型控制算法和增量型控制算法的表达式？试比较他们优缺点16. 什么是积分饱和？怎样引起？如何消除？17.什么是积分分离，对系统有怎样的影响？18. 试叙述试凑法、扩充临界比例度发、扩充响应曲线法整定PID参数的步骤试凑法1 首先只整定比例部分 2 如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求，则加入积分环节。
3 若使用比例积分调节器消除了静差，但动态过程反复调整仍不能满意，则可加入微分环节构成比例积分微分调节器。
扩充临界比例度法 1 选择一个足够短的采样周期2用选定的采样周期使系统工作，直到系统发生持续等幅震荡，记下使系统发生震荡的临界比例度及系统的临界振荡周期 3 选择控制度4 根据选定的控制度，查表得的值。
扩充影响曲线法步骤1 数字控制器不接入控制系统，用手动操作，把被调量调到给定值附近，并使之稳定下来，然后突然改变给定值，给对象一个阶跃输入信号。
2 用记录仪表记录被调量在阶跃输入下的整个变化过程曲线。
3 在曲线最大斜率处做切线，求得滞后时间，被控对象时间常数以及它们的比值，查表可得到及周期T。
19.分别画出位置型、增量型PID程序方块图20.什么是模块化程序设计和结构化程序设计？程序设计通常分为哪5个步骤？模块化程序设计的出发点是把一个复杂的系统软件分解为若干个功能模块，每个模块执行单一的功能，并且具有单入口单出口结构。
结构化程序设计技术，它采用自顶向下逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构步骤，问题定义，程序设计，编码，调试，改进和再设计。
问题定义阶段是要明确计算机完成哪些任务，执行什么程序，决定输入输出形式，与接口硬件电路的连接配合以及出错处理方法。
程序设计是利用程序对任务作出描述，使用的方法有模块程序设计法和结构化程序设计法。
编码是指程序设计人员选取一中适当的高级语言书写程序。
调试就是利用各种测试方法检查程序的正确性。
改进和再设计是根据调试中的问题对原设计做修改，并对程序进行改进设计和补充。
21.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃，经温度变送器变换成1~5V电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围0~5V，当t=KT时，ADC0809的转换结果为6AH，问此时的炉内温度为多少度？22.为使数字PID控制器实现从手动到自动的无平衡无扰动切换，应采取哪些措施？通过更新积分部分状态或微分状态来实现无扰切换的关键且在切换前后，控制器输出不会发生大的跳跃23.某炉温变化范围0~1500，要求分辨率为3℃，温度变送器输出范围为0~5V，若A/D输入范围也是0~5V。
则求A/D转换器的字长n1应该为多少位？若n1不变，现在通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600℃，此时系统对炉温变化的分辨率为多少？24.若23题中温度变送器输出为1~5V，A/D输入范围为0~5V，应如何计算？25.某执行器机构的输入变化范围为4~20mA，灵敏度为0.05mA应选择字长n1为多少位？26.编制一个能完成中位值滤波加上算数平均值滤波的子程序。
设对变量采样测量7次，7个采样值排序后取中间的3个采样值平均，每个采样值为12位二进制数。
27.工业局域网网络通常有哪四种拓扑结构？各有什么特点？答：局部常用网络常有四种拓扑结构：星型环形总线型树型①星型结构：网络结构简单便与控制与管理建容易网络延迟时间短错误率较低网络可靠性较低，且中央结点故障将导致全网瘫痪网络资源大部分在外围点上，相互之间必须进过中央结点中转才能传送信息通信电路都是专用电路利用率不高故网络成本较高②环型结构：信息在网络中沿固定方向流动，故俩结点之间仅有唯一的通路简化路径选择控制环路中没T结点的收发信息由环路接口控制，因此控制软件叫简单环路中当某结点故障时。
可采用旁边环路的方法提高可靠性环路结构结点数的增加将影响信息的传输效率故扩展受到一定的限制③总线结构：结构简单灵活扩展方便可靠性高网络影响速度快共享资源能力强便与广播式工作设备少价格低安装和使用方便容易发生冲突碰撞④树型结构：分层结构便与管理和控制系统结构复杂任意一结点或连线的故障均影响所在之网络的正常工作。
28.工业局域网络常用的传输访问控制方式有哪三种？各有什么优缺点？微机局部网络常用的传输作用控制方式有三种级冲突检测的载波倾听多路访问（CSMA/CD）.令牌环（TokenRing）,令牌总线（TokenBus）1冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD），优点：原理较简单，目前技术上交易实现网络中个节点处于同等地位，无需集中控制，在网络负载不重的情况下游较高的效率缺点当网络负载增大时，收送信息的等待时间加长，效率显著降低2金牌环（TokenRing）优点能提供可调整的访问控制方式，能提优先权服务，有较多的实时性，缺点：需要时对令牌进行维护，且空阀金牌的丢失将会降低环路的利用率，控制电路复杂。
3金牌总线（Token Passing Bus）优点1吞吐能力大<1>吞吐量随数据传输速率的提高而增加<2>控制功能不随电缆线长度的增量而减弱<3>不需要冲突检测股信号电压可以有较大的动态范围，<4>具有一定的实时性。
缺点节点获得金牌的时间开销较大一般一个节点都需要等待多次无效的金牌传送后才能获得金牌29. 国际标准化组织提出的开放系统互连参考模型是怎样的？1977年国际标准组织提出了放开系统互连参考模型（osi）这个网络层次结构模型规定3t 个功能层，1物理层2数据链路层3网络层4传送层5回话层6表示层7应用层30. 异步通信格式31.同步通信的实现方法同步时钟的实现方法数据和时钟通过各自得信号线传送32.什么是曼彻斯特编码？每一位的中间有一个跳度，为中间的跳度作为同步时钟，也为数据从高到低的跳度表示1从低到高的跳度表示0接受端利用中间跳度很容易分出同步时钟脉冲。
33.什么是DCS系统，组成结构是什么？什么是FCS系统，组成结构是什么？答:分散型计算机控制系统又名分布式计算机控制系统,简称分散型控制系统,组成结构包括通常为三级,第一级为分散过程控制级,第二级为等中操作监控级,第三级为综合信息管理级FCS系统:现场总线是连接工业过程现场仪表和控制系统之间的全数字化,双向,多站点的串行通34.什么是平衡传输方式和不平衡传输方式？试比较两种传输方式的性能。
答:数据传输的线路通常有两种形式,即平衡方式和不平衡方式,不平衡方式是用单线传输信号,以地线作为信号的回路,接收器是用单线输入信号,平衡方式是用双绞线传输信号,信号在双绞线中自成回路不通过地线.接收器是用双端差动方式输入信号的.性能:在不平衡方式中,信号线上锁感应到的干扰和地线上的干扰将叠加后影响到接受信号,而在平衡方式中,双绞线上锁感应的干扰相互抵消,地线上的干扰又不影响接收端.因此,平衡传输方式在抗干扰方面有比较良好的性能,并适合较远距离的数据传输35.试比较RS-232和RS-485RS-232采用1台驱动器连台,1台接收器接数,传送距离与速率为15m--20kbit/sRS-485采用32台驱动器连台,32台接收器接收,传送距离与速率12m—1Mbit/sRS-485用于多点互联时非常方便,可以省掉许多信号线,传送距离与速率1200m—100kbit/s36.系统设计原则是什么?P3101 安全可靠:首先应选用高性能的工业控制机,保证在恶劣的工作环境下,仍能正常运行,其次还应设计后备装置.2 操作维护方便:操作简单,直观形象,便于掌握3 实时性强:对内部和外部事件能及时地响应,并作出相应的处理,不丢失信息,不延误操作.4 通用性好:一是硬件模板设计采用标准总线结构,二是软件模块或东芝算法采用标准模块结构.5 经济效益高:系统设计的性能价格要尽可能高,而是投入产出比要尽可能低37.系统设计有哪几个阶段？P311答: 1 工程项目与控制任务的确定阶段 2 工程项目的设计阶段3 离线仿值和调试阶段4 在线调试和运行阶段38.常见的fcs系统有哪些？答:1 LAN (控制器局域网络) 2 LONWORKS (局部操作网络) 3 PROFLBUS (过程现场总线) 4 HART (可寻址远程传感器数据通路) 5 FF (现场总线基金会)现场总线。