微机控制技术复习题17420.docx

微机控制技术复习题
一、是非题（在括号中正确的打错误的打X）
1、根据香农疋律（采样疋律），米样频率应满足IXn/amax （式中3max为系统
信号最高角频率）。

（对）
2、单片机系统中按键消抖动方法只能采用延时子程序方法。

（错）
3、51单片机与A/D组成的数据采集系统只能处理8位数据。

（错）
4、数字PI控制系统能够达到无静差控制。

（对）
5、三相步进电机工作电压是3相交流电。

（错）
6、DCS是指多台计算机控制一台工业设备。

（错）
7、计算机控制系统一定是稳定系统。

（错）
8、步进电机每个脉冲之间采用延时只是为了调速。

（错）
9、平均值数字滤波能消除脉冲干扰。

（对）
10、计算机控制系统控制规律由软件实现的。

（对）
11、曲于DAC0832为输入2级锁存，因此，多片DAC0832不能同时进行D/A 输出转换。

（错）
12、数字PID控制算法当微分系数为零时，系统不能实现无静差控制（错）
13、多个数码管组成的显示器只能采用动态结构。

（错）
14、一个8位接口只能接8个按键输入信息。

（错）
15、光电耦合器的作用为了提高系统的抗干扰能力。

（对）
16、计算机控制系统的釆样周期要符合香农定律。

（对）
17、A/D转换器是模拟量输入通道的主要醫胜。

（对）
18、MCS51单片机具有半双工的串行口。

（错
19、四相步进电机的工作方式只有单四拍。

（错）
20、三相步进电机的工作方式有2种。

（错）
21、ADC0809被用作数/模转换。

（对）
22、数字PID控制算法当积分系数为零时，系统能够达到无静差控制。

（错）
23、数字PID控制算法当微分系数为零时，系统能够达到无静差控制。

（对）
24、曲多个七段数码管组成的动态显示器，数码管的公共端分别受控，数码管的其他段可并联接到输出接口。

（对）
二、填充题：
1、对防脉冲干扰比较有效的数字滤波方法是中值滤波
2、增量式数字PID控制算法是_____________________ , ___________________ o
3、计算机直接参与控制典型系统有直接数字控制系统（DDC）、集散控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）
4、D DC系统的屮文全名是_____________________ o
5、模拟输出通道的一般结构有寄存器、D/A转换器和放大/变换电路 __________ o
6、模拟量多输入通道主要有多路开关、D/A转换器和寄存器
7、计算机控制系统的控制两大过程实时数据采集、实时决策控制
8、防积分饱和的方法有遇限削弱积分法和积分分离法
9、组成数码管显示电路结构有静态显示和动态显示
10、单片机扩展I/O接口使用串行接口最节省主机I/O 口。

三.问答题：
1、简述计算机控制系统和一般自动控制系统的有哪些相同Z处和不同Z处？画出计算机控制系统的基本框图。

2、组成直接微机数字控制系统的基本环节有哪些？简述各环节的作用。

输入通道：
输出通道:
微型计算机：
3、计算机控制系统的基本接口有哪些？例举基本接口组成原理。

（1）LED显示器接口
（2）独立式键盘工作原理及接口（接口电路的按键一端接地，另
一端接C PU的口线和一个拉高电阻）
（3）矩阵键盘的T作原理及接口
4、简述计算机在控制系统中至少起到的作用。

实时数据处理、实时监督决策、实时控制及输出
5、数据采集系统小对采集数据要作何种处理？说明各种处理对系统的意义。

数字滤波：通过一定的计算机程序对采样信号进行处理，以达到减少或消除干扰信号的冃的。

工程量转换：被测参数或被控参数通过传感器转换成0〜5 V的电压信号，然后，由A/D转换器转换成0 ~ 2 n范I韦I内数字量，以便计算
机进行处理。

6、一台三相步进电机，设计由单片微机输出口控制步进屯机的接口原理框图，并说明控制步进电机正反转工作原理。

7、数码管显示器有哪些结构？它们有哪些特点？
(1 )静态显示：在每一次显示输出后保持显示不变。

(2)动态显示：每位LED显示器分时轮流工作，每次只能使一位LED 显
示，但是由于人的视觉暂留现象，仍觉得所有的LED显示器都在同时
显示。

8、模拟量输入通道的一般组成？简述各模块的功能。

(1)传感器部分：把公告也现场的非电物理量检测出来，转换成相应的电
信号。

(2)调理电路部分：把传感器输出的信号做适当的处理，使之成为适合的A
/ D转换的电压信号。

(3 )采样/保持器(S / II ):使模拟量不发生变化。

(4)A/D转换器：将输入的模拟信号转换成相应的数字信号。

（5 ）多路开关：把多路输入的模拟量分时的送人A/D,级完成多到一的转换。

9、模拟量输出通道的一般组成？简述各模块的功能。

（1）寄存器:用于保存计算机输出的数字量。

（2）D/A转换器：将计算机输出的数字量转换成模拟量。

（3）放大/变换电路：把D/A转换器输出的电压信号转换成电
流信号。

（4）多路开关：把多路输入的模拟量分时的送人A/D,级完成多到一的转换。

10、数字滤波常用方法有儿种？写出5种。

（1）：程序判断滤波
（2）：限速滤波
（3）：中值滤波
（4）：算数平均值滤波
（5）：滑动平均值滤波
11、对脉冲干扰数字滤波比较有效是哪种?
中值滤波
12、对周期性干扰数字滤波比校有效是哪种?
算数平均值滤波
13、同时对脉冲和周期性干扰数字滤波比较有效是哪种?
滑动平均值滤波
14、三相或四相步进电机的丁作方式？每个脉冲Z间要注意什么？调速是如
何完成的。

编写步进电机的控制程序。

三相：（1）单三拍,通电顺序A一B—C一A
（2）双三拍，通电顺序A B-B C-C A-A B
（3 ）三相六拍：通电顺序A-A B-B—B C —C-C A —A
四.
1、详细推导增量式数字PID算法。

说明P、I、D各自的作用。

（见反面）
2、当e（t）为单位阶跃输入时，分析增量式数字PII）算法的控制曲线；当k22 时u （k）的控制规律是什么？（见反面）
五、设计题
1、某微机测控系统，需要显示（0-99）的数值，试：
1）按耍求设计采用51系列单片机的显示原理图
2）编写显示了程序。

2、某专业顺序微机控制器，控制1台单相交流电机，输入有开关量信号8个，
由51单片机作为主CPU及接口控制，试：
1）画出微机控制原理图；
3）编写读开关量信号子程序。

3、某工业窑炉实现计算机控制，重要的控制参数是温度，试：
1）画出工业窜炉控制系统的方框图。

2）采用ADC0809对多点温度数据的采集，试编写A/D数据采集子程序。

4、某工业过程实现单片计算机控制，重更的控制参数是压力、速度等，速度控制采用变频器，变频器的速度给定由DAC0832经运算放大器输出，给立（0—5V）对应的速度（0—200转/分）。

试：
1）画出单片计算机与DAC0832的接口图;
2）确定DAC0832的端口地址;
3）编写将速度控制在100转/分的DAC0832输出的程序段。

六、论述题
1、在你的日常生活中所遇见的哪些东西已由微机参与控制的？至少举出2・3例, 说明微机在具屮的作用及被控制的参数是什么？
2、试设想在你的周围述有哪些东两需要微机参与控制的？举例说明2-3种设备其控制参数是什么？。