微型计算机控制技术复习题.docx

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弟—早

1 •什么是计算机控制系统？它由哪几个部分组成？P2-4

答：计算机控制系统就是利用计算机来代替原来的常规口控部件或电路，实现对控制对象口动控制的系统。它山控制计算机硬件设备、控制软件和计算机通信网络3个部分组成。

2 •计算机控制系统的硬件包括哪儿个部分？P4

答:包括微处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)、数？I/O接口通道、A/D和D/A转换器接口通道、人机联系设备、通信网络接口和电源等。

3・常规外部设备有哪些？P5

答：分为输入设备、输出设备和存储设备，并根据控制系统的规模和耍求来配置。常用的输入设备有：键盘、鼠标、数字化仪等，主要用来输入程序和数据；采用的输入设备有：显示器、打印机、记录仪等。4・计算机控制系统基本框图？P4

5 •计算机控制系统执行控制程序的过程有哪些？P4

答：①实时数据采集；②实时计算；③实时控制；④信息管理。

6 •计算机控制系统的典型形式有哪些？P7—P10

答：①数据采集和监控系统；②立接数字控制系统；③监秤控制系统；④分布式控制系统。

Mr— nin

聖一早

1 •计算机控制系统常川接口电路有哪些？P12

答：通用接口：有并行I/O接口、串行I/O接口、中断管理接口、直接存储器存储DMA管理、定时7计数

接口等；

专川接口：主要有A/D转换接口、D/A转换接口、多路转换器等。

2 •什么是接口、接口技术和过程通道？P12、P36

答：接口：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：是研究微处理器和外部设备Z间如何交换信息的技术；

过程通道:在计算机利牛产过程Z间设置的信息传送和转换的连接通道，它包括Al、AO、DI、DO

3・采样？

答：

①第三章过程通道和数据采集系统

1 •模拟量输入通道一般包括哪些部分？P40

答：一般rh信号处理、多路转换器、放大器、采样一保持器和A/D转换器组成。

1）多路转换器・・・？ P40—P41

答：乂称多路开关，多路开关是川来切换模拟电压信号的关键元件。

有两大类：a—类是机械触点式（已很少使用）b —类是电子式。如晶体管，场效应管，以及集成电路开关常。（CD405K C511）

2）仪表放人器（单片AD521, AD522, AM542D等）特点：共模抑制能力强，输入阻抗高，漂移低，增益可调。

3）采样与保持器：①A/D转换器完成一次完整的转换过程所需的时间称转换时间

②A/D转换器的转换原理及主要技术指标？

③转换时间的计算？

④A/D转换器的主要技术指标

⑤ 分辨率的计算？P47、P51 答：

3・干扰按作川方式的分类？P67—P68

答：分为常态干扰和共模干扰。常态干扰：指廉加在被测信号上的干扰噪声；共态干扰：是指A/D转换器两个输入端上公有的干扰电压。

4・抑制常态干扰的一般措施？P70

答：①采用输入滤波器，如果串模T扰频率比被测信号频率高，则采用输入低通滤波器来抑制高频串模干扰；如果串模干扰频率比被测信号频率低，则采川高通滤波器来抑制低频串模干扰；

②川双斜积分式A/D转换器，用于尖峰型常态干扰成为主要干扰源时；

③进行电磁屏蔽和良好的接地；

④以电流形式传送信号；

⑤利川逻辑器件的特性

5 •抑制公模干扰的一般措施？P71

答：①利用双端输入的运算放大器作为A/D转换器前血的前置放大器（采用差分放大器做信号前置放大）；

②利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字信息源隔离开来（采用隔离技术将地电位隔

开）；③采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰（利用浮地屏蔽）。

第四章

1 •可编程控制器通常川于什么？有什么特点？P90—P91

答：用于①顺序控制；②运动控制；③过程控制；④数据处理；⑤通信

特点：①可靠性高，抗干扰能力强；②控制程序可变，具有良好的可变性；③编程简单，使用方便；

④功能完善，扩充方便，组合灵活；⑤缩短设汁和施工时间。

第五章

按偏差的比例、枳分、微分进行控制的的调节器简称为PID调节器。

特点：结构简单，参数易于调整

1・比例调节的作用？

答：

2・P1D位置算法和增量算法有什么不同？各自的特点如何？

答：

3・积分分离法的工作原理？

答：

4・P1D调节参数的调节方法有哪些？

答：①凑式法；②实验经验法；③采样周期的选择。

5・凑试法是怎么如何调节P1D参数？

答：凑试法是通过模拟或闭环运行观察系统的响应曲线，然后根据各调节参数对系统响应的人致影响，反复凑试参数，以达到满意的响应从而确定P1D调节参数。

第八章

1・系统设计的基本要求？P227—P228

答（1）系统操作性能要好；（2）通用性好、便丁扩充；（3）可靠性要高。

2 •微型计算机控制系统设计的一般步骤？P230—P232

答（1）确定控制任务；（2）选择微处理器和外围设备；（3）建模和控制算法确定；（4）系统总体方案设计（5）硬件和软件的具休设计。

3・为保证计算机系统可靠性的方法？

答：①备份工作方式；②主从工作方式；③双工工作方式；④分布式控制系统。

第九章

1・分布式计算机控制系统的特征？

答：① 高可靠性；②开放性；③灵活性；④易于维护；⑤协调性；⑥控制功能齐全。

2・分布式控制系统的纽.成？P266—P268

答：①DSC的网络结构；②现场I/O控制站；③操作员站；④工程师站。

3・自诊断的含义？

答：

4 •分布式计算机控制系统的基木控制单元是什么？P280

答：基本控制器。

5・分布式计算机控制系统的慕木控制器的特征？P283

答（1）带有固化的软件；（2）算法可以组态，形成相对高级的控制算法；（3）可以与上级计算机配合，完成高级控制功能；（4）功能可变，改变控制方案不必更换唤件；（5）可以就地操作员单元上显示和调节各种参数；（6）具有口诊断功能。

6・分布式控制系统的层次结构和功能？P284—P285

答：1）直接控制层（第一级人（1）过程数据采集；（2）设备运行状况的监测与诊断；（3）开环闭环控制。

2）监督控制层（第二级）：（1）优化控制；（2）自适应控制；（3）协调控制；（4）装置运行监视；（5）与其它控制系统通信。

3）计划调度层（第三级）：（1）制定生产计划:（2）生产调度和操作管理；（3）仓储控制。

4）决策管理层（第四级）：（1） lb"场和用户分析；（2）订货和销售统计；（3）生产能力和订货单平衡;

（4）订货分配；（5）中长期发展计划；（6）牛产监督；（7）财政分析。

7・分布式控制系统的主要优点是什么？P265

答（1）采用分布式结构，各控制器的任务明确，计算量平衡，因此效率更高；（2）在物理上的分散结构, 采川现场总线等通信技术，减少干扰和故障，同时人人节省了电缆；（3）实现分布控制、集屮管理，降低风险；系统重构简单。

第十章

1・现场总线的含义？P303 P308

答：定义一：现场总线是应用在生产现场、在微型计算机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字式、多点通信的底层控制网络。

定义二：现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通了过程控制领域的基本控制设备Z间以及为更高层次自动控制领域的0动化控制设备Z间的联系。

2・现场总线的结构分层？P310-P311