计算机控制技术知识点
计算机控制技术复习总结
![计算机控制技术复习总结](https://img.taocdn.com/s3/m/ebe18ed75022aaea998f0f59.png)
第一章1、计算机控制系统的在线方式和离线方式?答: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称为在线方式;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做相应操作的方式称为离线方式。
2、实时的含义?(名词解释)答:所谓实时,是指信号的输入、计算和输出都要在一定得时间范围内完成。
3、计算机控制系统的组成?答:由工业控制机和生产过程组成。
4、计算机控制系统的典型形式?答:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统。
第二章5、什么是接口?什么是过程通道?答:接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁;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。
6、CPU与外设所交换的信息种类有哪些?答:数据信息、控制信息、状态信息。
7、CPU与外设之间的传送方式有哪几种?答:程序查询方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。
8、l/O接口的编址方式及区别?答:l/O映射方式,l/O地址和存储器地址在空间上是独立的,独立编址;存储器映射方式,把l/O接口当做处理器一样处理,统一编址。
9、数字量输入接口与输出接口的作用?答:输入接口起到缓冲输入数据的作用;输出接口起到锁存输出数据的作用。
10、A/D转换的种类和每种的特点?答:逐次逼近式,转换时间短(几微秒~几百微秒),抗干扰能力差;双斜积分式,转换时间长(几毫秒~几百毫秒),抗干扰能力强。
11、采样保持器的作用?答:A/D转换过程中,保证模拟量不变化;A/D转换结束后,保证输入信号跟随模拟量变化。
12、模拟量输出通道输出方式及其特点?(未完待续)答:电压输出,电流输出,在过程控制中基本使用电流输出,稳定性强。
13、计算机抗干扰系统的三要素?抗干扰措施?干扰的传播途径?干扰的作用方式及抑制方法?答:有干扰源、干扰对象、传播途径;硬件措施、软件措施、软硬件结合措施;电场耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合;串模干扰,对来自空间电磁耦合所产生的串模干扰可采用双绞线作为信号线,也可采用金属屏蔽线或屏蔽双绞线;根据串模干扰的频率与被测信号的频率分布特性采用相应的滤波器;当对称性交变串模干扰电压或尖峰形串模干扰成为主要干扰时选用双积分式A/D转换器;当被测信号与干扰信号的频谱相互交错时采用调制解调技术。
计算机控制技术复习要点
![计算机控制技术复习要点](https://img.taocdn.com/s3/m/dbf67c2511661ed9ad51f01dc281e53a580251ba.png)
计算机控制技术复习要点计算机控制技术复习提纲⼀、绪论基本概念闭环控制系统、开环控制系统控制点、检测点、控制回路采样周期、控制周期DAS、DDC、SCC、DCS、FCS、CIMS、CIPS计算机控制系统的组成与⼯作过程测量、计算、控制、管理采样周期≤控制周期计算机控制系统的组成硬件、软件硬件主机、外设、通道、接⼝、⼈机界⾯、通信接⼝、RTC、⾃动化仪表软件系统软件、应⽤软件计算机控制系统的分类(分类⽅法不同、类别不同)按控制⽅案、系统构成、形态等分类:数据采集系统DAS直接数字控制系统DDC计算机监督控制系统SCC集散控制系统DCS现场总线控制系统FCS,主流现场总线⼯业过程计算机集成制造系统CIMS/CIPSDDC、DCS的特点DCS的优点FCS的优点,典型现场总线计算机控制系统的发展趋势*⼆、计算机控制系统总线技术基本概念总线、接⼝、内总线、外总线、串⾏总线、并⾏总线、⾮平衡电⽓特性、平衡电⽓特性微机系统常⽤内总线和外总线ISA、PCI、RS-232、RS-422、RS-485、USB、IEEE488ISA/PCI的主要性能指标寻址空间、最⼤数据传输率,译码电路设计……CompactPCI:特点:紧凑式,欧式连接器,热插拔PCIe:特点:串⾏、⾼速、点对点、×4 … ×32RS-232性能特点距离、速率、电⽓特性、抗扰能⼒全双⼯L<15mRS-422性能特点距离、速率、电⽓特性、节点数、抗扰能⼒全双⼯L<1200mRS-485性能特点距离、速率、电⽓特性、节点数、抗扰能⼒半双⼯L<1200为何RS-422/RS485具有更强的抗扰能⼒?平衡传输(差分传输)……RS-485⽹络的地址分配有何要求唯⼀RS-422转为RS485?Rx+ T x+ →DATA+Rx- Tx- →DATA-三、过程输⼊输出通道接⼝技术基本概念离散信号、连续信号、模拟信号、采样、保持、量化、采样/保持器、零阶保持器、模拟开关、过程通道、模拟量输⼊通道、模拟输出通道、开关量输⼊通道、开关量输出通道、⼲接点、湿接点、串模⼲扰、共模⼲扰模拟量输⼊通道单极性、双极性、差动输⼊、单端输⼊技术指标,组成和接⼝技术、A/D采集程序设计模拟量输⼊通道信号内阻、模拟开关内阻、输⼊阻抗之间的关系变送器为何使⽤4-20mA电流传输⽽不⽤电压到A/D?模拟量输出通道D/A转换器的主要技术指标,D/A是零阶保持器?AO通道组成和接⼝技术、D/A输出程序设计I/O通道光电耦合器的特点、种类光电耦合器的抗扰机理和作⽤I/O通道的组成V/I转换为何计控系统多使⽤电流传输常⽤V/I转换电路*常⽤I/V转换电路*计控系统抗扰技术与可靠性设计⼲扰分类按根源分:放电噪声、⾼频振荡噪声、浪涌噪声按传导⽅式分:串模、共模按波形性质分计控系统抗扰技术与可靠性设计抗串模⼲扰的硬件措施滤波电路:有源滤波电路、⽆源滤波电路低通、⾼通、带通、带阻双积分A/D双绞线前置放⼤计控系统抗扰技术与可靠性设计抗共模⼲扰的硬件措施隔离:光电,变压器隔离浮空平衡对称输⼊,仪表放⼤器良好接地抗扰软件措施参考数字滤波四、滤波、标度换算、字长选择基本概念数字滤波、标度变换、⼯程量、字长数字滤波的优点常⽤数字滤波特点、适⽤场合低通滤波器程序判断滤波中值滤波算数平均值滤波加权平均值滤波滑动平均值滤波⼯程量(标度变换)转换公司及应⽤线性标度变换⾮线性标度变换字长选择A/D字长选择D/A字长选择结合常⽤的A/D和D/A五、计算机控制系统的控制规律对象典型环节⽐例环节、积分环节、惯性环节、纯滞后环节被控对象性能指标静态性能指标:稳态误差动态性能指标:超调量、调节时间、峰值时间、衰减⽐、振荡次数综合性能指标*:积分性能指标,末值型指标,复合型指标对象特性对控制性能的影响对象特性(扰动通道、控制通道)放⼤系数(⽐例系数)惯性时间常数纯滞后时间对象特性对控制性能的影响放⼤系数(⽐例系数)对控制性能的影响惯性时间常数对控制性能的影响纯滞后时间对控制性能的影响数字控制器的导出⽅法双线性变换、前向差分、后向差分→位置/增量型算式微分⽅程→位置/增量型算式D(s)、D(z) →位置/增量型算式PID控制规律P、I、D、PI、PD、PID作⽤及其阶跃响应PID控制规律中KP、TI、Td对控制系统性能的影响数字PID位置型算式及其特点增量型算式及其特点引申:可以根据微分⽅程、S传函、Z传函或系统⽅框图等推导各类数字算式计算机实现步骤KP、TI、Td对控制系统性能的影响数字PID数字PID算法的改进抗积分饱和积分分离积分限幅不完全微分PID算法算式推导优点阶跃响应曲线数字PID微分先⾏PID算式推导特点及使⽤场合带死区的PID控制算法特点及作⽤PID参数整定PID控制参数对系统性能的影响控制规律的选择: ? 即P 、PI 、PID 及复杂规律的选择 ? 根据响应波形判断PID 参数的增加或减⼩ ? 采样周期的选择 ? 采样定理,由实际系统确定,经验法 ? 扩充临界⽐例度法整定PID 参数* ? 控制度、整定⽅法 ?数字控制器离散化设计 ? 最⼩拍控制系统 ? 有纹波系统 ? ⽆纹波系统 ?串级控制 ? 串级控制概念 ? ⼀个控制器的输出作为另⼀个控制器的给定值 ? 主回路、副回路 ? 克服扰动的机理 ? 副回路提前对扰动进⾏抑制 ? 增⼤等效放⼤系数、减⼩等效时间常数 ? 主、副回路采样周期的确定 ? ⼀般不等,⼆者可⼤可⼩、相差3倍以上为宜 ? 应将主要扰动因素包括在副回路 ?前馈控制 ? 前馈控制概念 ? 对扰动量进⾏补偿的开环控制 ? 理论上:影响多少,补多少 ? 实际:不⾏ ? 静态前馈 ? 动态前馈 ?前馈-反馈控制 ? 具有前馈控制和反馈控制的优点 ? 计算机实现步骤* ?模糊控制 ? 基本概念 ? 模糊集合与运算、⾪属函数、⾪属度、论域、⼆维模糊控制器 ? 模糊关系 ? ⾃返性、对称性、传递性 ?模糊矩阵 ? 交运算并运算 ? 补运算合成运算* ?模糊控制器的组成 ? 模糊化接⼝、规则库、推理机、清晰化接⼝ ? 典型⼀、⼆维模糊控制器的结构以系统的偏差、偏差变化率作为控制器的输⼊、控制量作为控制器的输出 ? 推理→模糊规则→控制表→查表e ΦΦ和的确定六、计算机控制系统的设计*设计步骤确定测控任务(需求分析)确定总体⽅案确控制算法主机选型设计(硬件配置)仪表选型设计硬件设计软件设计系统调试验收/归档。
计算机控制技术知识点总结前4章
![计算机控制技术知识点总结前4章](https://img.taocdn.com/s3/m/101aca07590216fc700abb68a98271fe910eaf88.png)
计算机控制技术知识点总结前4章计算机控制技术知识点总结前4章第一章:计算机控制基础知识计算机控制技术是一门研究如何将计算机应用于系统控制的学科。
在计算机控制技术的学习过程中,首先需要了解计算机控制的基础知识。
计算机控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括输入设备、输出设备、中央处理器、存储器以及总线等组成。
软件主要分为系统软件和应用软件两部分。
系统软件包括操作系统和通信软件等,应用软件包括各种具体的控制算法和控制策略等。
计算机控制系统的设计流程通常包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计和系统测试等步骤。
需求分析是对系统的功能需求和性能需求进行分析和确定。
系统设计是根据需求分析的结果,确定系统的总体结构和模块划分等。
硬件设计是根据系统的需求和设计要求,选择适当的硬件设备,进行电路设计和硬件平台的搭建等。
软件设计则涉及编写控制算法和策略,进行软件的开发和测试等。
系统测试是对整个系统进行功能和性能的测试和验证。
在计算机控制技术中,还需要了解一些基本的控制理论,如PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
PID控制是一种广泛应用的控制方法。
它通过对误差、误差的变化率和误差的积分进行加权组合,得到输出信号,控制被控对象达到期望值。
PID控制器具有稳定性好、调节性能好和鲁棒性强等优点。
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法。
它通过定义模糊规则和模糊集合,将模糊推理应用于控制系统中。
模糊控制具有对非线性和复杂系统的适应能力强的优点。
神经网络控制是一种基于神经网络的控制方法。
它通过训练神经网络,使之具有学习和适应能力,从而实现对被控对象的控制。
神经网络控制具有对非线性系统和时变系统的建模能力强的优点。
第二章:传感器与执行器传感器是计算机控制系统中常用的输入设备,用于采集环境和系统状态信息。
常见的传感器有光敏电阻、温度传感器、压力传感器等。
传感器的选择需要根据被控对象的特性和实际应用需求进行合理选择。
执行器是计算机控制系统中常用的输出设备,用于根据控制信号实现对被控对象的控制动作。
计算机控制技术知识总结
![计算机控制技术知识总结](https://img.taocdn.com/s3/m/2b5cf0360640be1e650e52ea551810a6f524c8c3.png)
计算机控制技术知识总结第一篇:计算机控制技术知识总结注:计算题知识略第一章12(online)、离线控制(offline)、实时控制(real-time)3、自动控以控制方式分类:直接数字控制系统(DDC)、计算机监督控制系统(SCC)分布式控制系统(DCS)现场总线控制系统(FCS)计算机集成控制系统(CIMS)第二章45、总线的组成:数据总线、地址总线、控制总线、电源线678第三章9、CPU断控制方式10、I/O11、A/D第四章12第五章14、PID15、PID算法积分改进:抗积分饱和、积分分离、消除积分不灵敏区、变速积分第八章1617设、接地抗干扰18阱)192021、共模干扰的抑制方法:变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽第二篇:计算机控制技术总结第一章1、计算机控制系统的工作原理•实时决策控制:对采集到的被控量进行分析处理,并按已定的控制规律,决定控制行为。
•实时控制输出:根据控制决策,适时地对控制机构发出控制信号,完成控制任务。
2、计算机控制系统的组成答:计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两部分组成。
工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。
生产过程包括被控对象和测量变送、执行机构、电气开关等装置。
3、计算机控制系统的典型型式答:操作指导控制系统,直接数字控制系统,监督控制系统,集散控制系统,现场总线控制系统,综合自动化系统。
第二章什么是总线所谓总线,就是计算机各个模块之间互联和传送信息的一组信号线。
总线可以分为内部总线和外部总线,而内部总线又可分为片级总线和系统总线。
模拟量输入通道:是把从系统中检测到的模拟信号,变成二进制数字信号,经接口送往计算机。
模拟量输入通道的组成一般由I/V变换、多路转换器、采样保持器、A/D转换器、接口及控制逻辑等组成。
信号调理:为了将外部开关量信号输入到计算机,必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机所能接受的逻辑信号,这个过程叫信号调理。
计算机控制技术 复习点
![计算机控制技术 复习点](https://img.taocdn.com/s3/m/057e0e18e2bd960590c677c2.png)
1. 开环控制系统开环控制系统是指控制器按照先验的控制方案对对象或系统进行控制,使被控制对象或系统能按照约定来运动或变化。
2 闭环控制系统增加了一个比较环节和一个来自被控参数的反馈信号3 操作指导控制系统OGC、操作指导系统是基于生产过程数据直接采集的非在线的闭环控制系统直接数字控制系统DDC、直接数字系统是计算机控制系统最基本形式,也是应用最多的一类计算机控制系统,可以实现在线控制。
监督控制系统SCC、计算机监督控制系统是一种两级计算机控制系统该类系统类似计算机操作指导控制系统。
集散控制系统DCS(分布式控制系统)、采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治、综合协调。
一般分为四级:过程控制级、控制管理级、生产管理级和经营管理级。
现场总线控制系统FCS现场总线控制系统利用现场总线将各智能现场设备,各级计算机和自动化设备互联,形成了一个数字式全分散双向串行传输,多分支结构和多点通信的通信网络。
计算机集成制造系统CIMS计算机集成制造是将工业生产的全过程集成由计算机网络和系统在统一模式进行,包括从设计、工艺、加工制造到产品的检验出厂一体化的模式。
目前已将制造集成转换为信息集成。
4 执行器是过程计算机控制系统中的一个重要组成部分。
其作用是接收控制器送来的控制信号,改变被控介质的流量,从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。
有各种不同的分类方法:①按动力能源分类分为气动、电动、液动执行器。
特点是结构简单、动作可靠、平稳、输出推力较大、维修方便、防火防爆,价格较低;②按动作极性分类分为正作用、反作用执行器③按动作行程分类分为角行程、直行程执行器④按动作特性分类分为比例式、积分式执行器5 运动控制中常用的执行机构•直流伺服电机(永磁式和电磁式:串、复、它、并励)具有启动力矩大,调速范围广,控制方便,机械特性和调节特性线性度好等特点。
•交流伺服电机调速范围大,稳定性好,反应快速灵敏,无“自转”现象,启动转矩应大,•步进电机(脉冲电机)其功用是将脉冲电信号转换成相应的角位移或直线位移,即给一个脉冲信号,电动机就转动一个角度或前进一步。
计算机控制技术知识点
![计算机控制技术知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/f2daf816905f804d2b160b4e767f5acfa1c78306.png)
计算机控制技术知识点计算机控制技术是指利用计算机进行控制的一种技术。
它通过编程和算法,将计算机作为控制器来实现对各种设备和系统的控制。
计算机控制技术在各个领域中得到广泛应用,如工业自动化、智能交通、航空航天等。
本文将从计算机控制技术的基本原理、控制方法和应用领域等方面进行介绍。
一、计算机控制技术的基本原理计算机控制技术的基本原理是利用计算机的处理能力和算法来实现对设备和系统的控制。
它的核心思想是将控制过程分解为一系列离散的控制步骤,通过计算机将这些步骤转化为指令,然后通过执行这些指令来实现对设备和系统的控制。
计算机作为控制器,通过不断地采集和处理传感器的信息,判断当前系统状态,并根据预先设定的控制策略生成相应的控制指令,从而实现对系统的控制。
二、计算机控制技术的控制方法计算机控制技术有多种控制方法,常见的包括开环控制、闭环控制和模糊控制等。
1.开环控制:开环控制是一种简单的控制方法,它通过预先设定的控制策略直接生成控制指令,不考虑系统的反馈信息。
这种控制方法适用于控制过程简单、稳定性要求不高的系统。
2.闭环控制:闭环控制是一种基于系统反馈信息的控制方法。
它通过采集传感器的反馈信息,与预期输出进行比较,然后根据差异生成控制指令。
闭环控制能够实时调整控制指令,使系统保持稳定并快速响应外部变化。
3.模糊控制:模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法。
它通过建立模糊规则库,将模糊的输入转化为模糊的输出,然后通过解模糊过程得到具体的控制指令。
模糊控制能够处理系统模型复杂或不确定的情况,具有较强的鲁棒性。
三、计算机控制技术的应用领域计算机控制技术在各个领域中得到广泛应用。
1.工业自动化:计算机控制技术在工业生产中起到重要作用。
它可以实现对生产过程的自动化控制,提高生产效率和质量。
通过计算机控制技术,可以实现对各种工业设备的自动控制,如机械臂、数控机床、流水线等。
2.智能交通:计算机控制技术在交通领域中的应用越来越广泛。
计算机控制技术复习总结
![计算机控制技术复习总结](https://img.taocdn.com/s3/m/4637404fc850ad02de80419e.png)
计算机控制技术(复习总结)1、计算机控制系统组成框图:一般的计算机控制系统由计算机、I/O接口电路、通用外部设备和工业生产对象等部分组成。
2、模拟量输入通道:传感器、变送器、多路开关、A/转换器、接口模拟量输出通道:接口、D/A转换器、反多路开关、执行机构数字量输入通道:输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路数字量输出通道:输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路3、计算机控制系统的分类1、操作指导控制系统2、直接数字控制系统(DDC)3、计算机监督系统(SCC)4、嵌入式系统(EMS)5、物联网系统(ITS)6、现场总线控制系统(FCS)4、键盘设计需解决的几个问题?a、按键的确认b、重键与连击的处理c、按键防抖动技术(○1硬件防抖技术: a、滤波防抖电路 b、双稳态防抖电路○2软件防抖方法)5、动态LED显示与静态LED显示各有什么特点?●静态LED显示是当显示器件显示某个字符时,相应的显示段(发光二极管)恒定地导通或截止,直到显示另一个字符为止。
占用机时少,而且显示稳定可靠。
其缺点是使用元器件相对较多,且线路比较复杂,相对而言成本较高。
●动态LED显示就是微处理器定时地对显示器件所显示的内容进行扫描。
各显示器件分时工作,任何时刻只有一个显示器件在显示,由于人眼的视觉暂留,当扫描显示每一个器件达到一定速度时,人看到每个器件都在显示。
6、软件译码和硬件译码的区别?所谓软件译码用硬件译码代替软件译码,这样不仅可以节省计算机的时间而且程序设计简单,只要把BCD码从相应的端口输出即可完成显示。
软件译码法最大的优点是电路简单,但显示速度有所下降,软件译码是利用软件查表来实现的。
7、开关量输出接口技术有哪些?1、光电隔离技术2、继电器输出接口技术3、固态继电器输出接口电路(直流SSR、交流SSR)4、大功率场效应管开关技术5、可控硅接口技术(单向可控硅、双向可控硅)6、电磁阀接口技术8、三相步进电机有哪几种工作方式?每种工作方式的特点?●单三拍工作方式:每次只能一相绕组通电,通电三次完成一个通电循环。
计算机控制技术复习重点
![计算机控制技术复习重点](https://img.taocdn.com/s3/m/727eef9351e79b8968022617.png)
计算机控制技术复习重点第1章计算机控制系统概论(5~10)⒈计算机控制系统有哪些特征?⒉计算机控制系统由那几部分组成?说明各部分的主要功能,并画出系统的硬件组成框图。
⒊计算机控制系统按功能分类有几种?⒋说明DDC与SCC的系统的工作原理、特点,它们之间有何区别和联系?并画出DDC、SCC的原理框图。
第2章工业控制计算机组成(5~10)⒈工业控制机的特点有哪些?⒉工业控制机由哪几部分组成?各部分的主要作用是什么?⒊常用的内部部总线有哪些?⒋常用的外部总线有哪些?第3章输入输出接口与过程通道技术(10~15)3.1 数字量输入输出通道⒈利用74LS244与PC总线工业控制机接口,设计8路数字量输入接口,画出电路原理图,并编写相应的程序。
⒉采用积分电路的小功率输入调理电路的电路图及工作原理。
⒊大功率输入调理电路的电路图及工作原理。
⒋利用74LS273与PC总线工业控制机接口,设计8路数字量输出接口,画出电路原理图,并编写相应的程序。
⒌大功率直流驱动电路的电路图及工作原理⒍小功率直流驱动电路的电路图及工作原理3.2 模拟量输入通道⒈有源和无源I/V的电路图及工作原理。
⒉画出模拟量输入通道的结构图,并说明各部分的功能。
3.3 模拟量输出通道⒈画出模拟量输出通道的结构图,并说明各部分的功能。
第4章计算机控制系统抗干扰技术⒈什么是串模干扰和共模干扰?如何抑制?⒉数字信号通道一般采取哪些抗干扰措施?⒊计算机控制系统中一般有几种接地形式?常用的接地技术有哪些?第5章 数字控制技术(10~15)⒈什么是数字程序控制?数字程序控制有哪几种方式?⒉设给定的加工轨迹为第一象限的直线OP ,起点为坐标原点,终点坐标A (x e ,y e ),其值为(6,4),试进行插补计算,作出走步轨迹图,并标明进给方向和步数。
⒊三相步进电动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。
第6章 常规与复杂控制技术(30~40)6.1数字控制器的模拟化设计⒈数字控制器模拟化设计方法的步骤有那几步?⒉写出数字PID 控制器的位置算式、增量算式,并比较它们的特点。
计算机控制技术知识点总结
![计算机控制技术知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/d0421d2f580216fc700afddc.png)
第一章
1、计算机控制技术以自动控制理论和计算机技术为基础。
2、计算机控制技术包含两部分内容:1:计算机控制的理论基础;2:实现技术,包括通道接口技术和系统实现技术。
3、计算机控制系统的组成:工业对象、过程输入输出系统和计算机系统。
由硬件和软件组成。
4、计算机系统包括主机和外围设备。
主机:中央处理器(CPU)和内存储器(RAM、ROM)
外围设备:输入设备、输出设备、通信设备和外存储器。
过程输入输出系统:计算机与工业对象之间的信息传递是通过输入输出系统进行的,它起纽带和桥梁的作用。
5、模拟通道的作用:1:将检测变送装置得到的工业对象的生产过程参数变成二进制代码送给计算机;2:将计算机输出的数字控制量变换为控制操作执行机构的模拟信号,以实现对生产过程的控制。
6、计算机控制系统分类:数据采集系统(DAS)、直接数字控制系统(DDC)、监督控制系统(SCC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)。
第二章
采样系统:具有离散传输通道的系统。
(A/D——计算机——D/A)
采样过程:利用采样开关将连续信号转换成离散信号的过程。
采样频率:WS>=2Wmax
保持器:将采样信号复现为连续信号的装置。
零阶保持器的作用:把前一采样时刻的值保持到下一个采样时刻,从而使采样信号变为阶梯信号。
计算机控制技术知识点超强整理
![计算机控制技术知识点超强整理](https://img.taocdn.com/s3/m/84cd92080740be1e650e9ad2.png)
硬件组成:主机,接口,通用外设,检测元件与执行机构,操作台。
PLC特点:可靠性高,编程容易,组合灵活,模块齐全,安装方便,运行速度快。
物联网终端组成:外围接口模块、核心处理模块、网络通信模块及电源管理模块。
操作指导、DDC和SCC系统:采样转换处理加工,不直接产生输出,开环,计算机处理结果供参考;巡回检测,结果与设定值比较,控制运算,执行,达到控制要求;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,由DDC计算机控制生产过程,使生产过程处于最优工作状态,顺序,最优,自适应控制,两者综合。
采样频率:准确性高,占机时内存;精度低,漏采。
A/D转换器转换原理:并联比较型,逐次逼近型,双积分型,V-F变换型。
保持电容小:采样时充电时间常数小,充电快,跟随特性好,放电常数也小,放点快,保持差。
逐次逼近型原理:重到轻,高位到低位试探,初始化,逐次逼近寄存器清零,开始,最高位置1,DA 转换,模拟量送比较器,与待转换量比较,小于则保留。
下一位,直到寄存器最低位,数字量送缓冲寄存器,后输出,由控制电路控制。
AD转换结束信号处理方法:中断,查询,软件延时。
键盘防抖:机械触电,按键闭合断开,连串抖动,多次误读。
滤波防抖,双稳态防抖,软件延时防抖。
编码键盘:自动识别按键,产生代码,送给CPU,接口简单,响应快,需键盘编码器。
LED显示方法:动态显示:扫描,视觉暂留,硬件少,价格低,线路简单,机时长;动态显示,显示模型,可靠。
光电隔离作用:屏蔽电磁干扰,提高精度,耦合,隔离,开关作用。
固态继电器和继电器区别:电磁吸合,有触电,火花,电弧,驱动控制范围小,动作延迟;晶体管,可控硅,光电隔离无触点开关。
PWM原理及实现:电枢电压接通时间与通电时间比值,占空比,通电速度增,断电减,按规律改变通电时间,速度即可控;确定占空比,送出控制模型,电机运转,用开关控制方向,刹车,滑行。
数字滤波比模拟滤波:不需硬件,可靠,多通道公用,成本低,稳定,低频可滤,无电容容量限制,滤波程序灵活方便。
计算机控制技术复习提纲
![计算机控制技术复习提纲](https://img.taocdn.com/s3/m/5d927c2a3b3567ec112d8a4a.png)
计算机控制技术复习资料一、计算机控制技术基础1.计算机控制系统的工作过程主要包括:实时数据采集、实时控制决策、实时数据输出阶段2.集散控制系统常用的编程语言包括:LD,FBD,SFC,STL等3.集散控制系统包括:控制站、操作员站、工程师站、控制网络,工程师通过工程师站完成系统的维护,控制站直接完成数据采样、控制决策、输出刷新等。
4.在JX-300XP系统中操作站、工程师站、控制站之间的网络接口是:SCnetII 网卡。
5.DCS成为集散控制系统,FCS成为现场总线控制系统二、集散控制系统应用1、提高DCS电源可靠性措施包括两点:在交流电源方面要求:双路供电,其中至少一路配UPS电源。
在电源模块方面要求冗余配置。
2、控制站的维护方法3、DCS软件组态主要内容包括:总体信息设置、I/O点组态、控制方案组态、操作小组组态、其他组态4、.控制站的站地址通过主控卡集成的网卡地址拨码开关设置,操作站则通过软件设置。
如某控制站主控卡地址设为4,则其拨码开关S1S2S3S4S5S6S7S8应设为00000100(用0、1表示开关状态,实际上是二进制与十进制之间的转换),其A网的网址为,其B网的网址为128.128.2.4其互为冗余的主控卡站地址应设为5。
同一操作站的两块网卡地址网络码相同,站地址相同,其中一块网卡地址为128.128.1.156,则另一块网卡的地址应该设为128.128.2.1565、一个JX—300XP控制站最多实现192个控制回路,其中包括128个自定义控制回路,64个常规控制回路。
6、JX—300XP系统的站地址范围为2-127,操作员站的站地址范围为129-160,控制站内数据转发卡地址范围为0-15.主控卡地址要求设置为6,则和这块卡件相互冗余的另一块主控卡站地址应设为7,其地址拨码开关S1S2S3S4S5S6S7S8的状态应设为000001117、流量累积系数的计算方法:单位系数,时间系数8、AI点位号成员的作用,如:FT_101.PV表示用于保存位号为FT_101的变送器经转换后的测量值9、AI点报警的类型10、在集散控制系统中,常见数据类型及范围,而半浮点数的数值范围为-7.9999~7.9999。
计算机控制技术复习要点
![计算机控制技术复习要点](https://img.taocdn.com/s3/m/0a31b3c75901020206409cdd.png)
1.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。
2.微型计算机控制系统由哪几部分组成?各部分的作用是什么?答:(1)硬件部分和软件部分。
硬件部分由主机,I∕O接口,外部设备,检测元件与执行机构,操作台。
作用:主机:计算机控制系统的核心,控制整个生产过程,按控制规律进行各种控制运算和操作,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。
I∕O 接口:微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁,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。
外部设备:为扩大计算机主机的功能而设置的。
用来显示,打印,存储和传送数据。
检测元件与执行机构:传感器的主要功能是将被检测的非电学量参数转变为电学量,热电偶把温度信号变成电压信号,压力传感器把压力变成电信号。
变送器的作用将传感器得到的电信号转换成适合计算机接口使用的电信号。
3.计算机控制系统功能分类有哪几种?答:1.操作指导控制系统2.直接数字控制系统 3.监督计算机控制系统4集散控制系统5现场总线控制及计算机集成制造系统。
4.计算机控制技术的主要发展趋势是什么?答:1综合自动化2网络化3智能化4虚拟化5绿色化。
计算机控制技术要点
![计算机控制技术要点](https://img.taocdn.com/s3/m/b7b77e233968011ca3009192.png)
一概述1 计算机控制系统的概念1.1 自动控制:在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。
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。
1.2计算机控制系统的工作步骤实时数据采集,实时控制决策,实时控制输出。
1.3常用术语在线:计算机控制系统与生产设备直接相连,并受计算机控制的方式。
离线:与在线方式相反。
实时:实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。
2个要素:其一:根据工业生产过程出现的事件能够保持多长的时间;其二:该事件要求计算机在多长的时间以内必须做出反应。
2 计算机系统的组成2.1 硬件:一般是由计算机、外部设备、输入输出通道和操作台等组成。
2.2 软件:系统软件,应用软件(数据采集与监视、控制计算与输出、公共服务程序)3 计算机控制系统的形式3.1 操作指导控制系统(OIS)3.2 直接数字控制系统(DDC)3.3计算机监督控制系统(SCC)3.4 集散控制系统(DCS)三级:分散过程控制级、集中操作监控级、综合信息管理级;原则:分散控制、集中操作、分级管理、分而自治、综合协调。
3.5 现场总线控制系统(FCS)“工作站—现场总线仪表”的二层结构;出现的理由特点常用标准(FF、CAN、LONWORKS、PROFIBUS、HART)3.6 PLC十上位机系统4计算机控制系统的特点4.1 系统结构特点(模拟部件和数字部件的混合系统)4.2 信号形式上的特点(按一定的采样间隔对连续信号进行采样) 4.3 系统工作方式上的特点(一台计算机可为多个控制回路服务)4.4 控制品质高4.5 功能价格比值高4.6 适应性强,灵活性高4.7缺点二工控机简介1 工控机的特点工业控制机主要用于工业过程测量、数据采集、控制等工作。
①可靠性高②实时性好③环境适应性强④过程输入和输出配套较好⑤系统扩充性好⑥系统开放性好⑦控制软件包功能强⑧系统通信功能强⑨后备措施齐全⑩具有冗余性2 工控机的分类与结构通用工业控制计算机、单片机、嵌入式工控机(PC/104总线工控机、ARM嵌入式单片机)、DCS工控机(即现场工作站)PLC:以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。
计算机控制技术知识总结
![计算机控制技术知识总结](https://img.taocdn.com/s3/m/ce15338871fe910ef12df88d.png)
注:计算题知识略第一章1、计算机控制系统的组成:主机、I/O设备、通讯设备、现场仪表、系统软件、应用软件2、自动控制以控制形式分类:开环控制(open-loop)、闭环控制(closed-loop)、在线控制(online)、离线控制(offline)、实时控制(real-time)3、自动控以控制方式分类:直接数字控制系统(DDC)、计算机监督控制系统(SCC)分布式控制系统(DCS)现场总线控制系统(FCS)计算机集成控制系统(CIMS)第二章4、总线的种类有:外部总线(RS232)、内部总线(STD、PCI)5、总线的组成:数据总线、地址总线、控制总线、电源线6、数据通讯基本传输方式:并行通讯、串行通讯7、串行通讯分为:同步传送、异步传送8、通讯线路的工作制式:单工通讯、半双工通讯、全双工通讯第三章9、CPU对程序的控制方式的三种方法是:无条件程序控制方式、查询式程序控制方式、中断控制方式10、I/O接口的编址方式:独立编制、统一编制11、A/D转换器工作的三个过程是:启动A/D转换器、判断转换结束、读取A/D转换结果第四章12、直线插补四步骤:偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断13、圆弧插补:偏差判别、坐标进给、偏差计算、坐标计算、终点判断第五章14、PID算法:位置型算法、增量型算法15、PID算法积分改进:抗积分饱和、积分分离、消除积分不灵敏区、变速积分第八章16、抗干扰的分类:硬件抗干扰、软件抗干扰、电源抗干扰17、硬件抗干扰有:共模干扰抑制、串模干扰抑制、长线传输干扰抑制、信号线的选择和敷设、接地抗干扰18、软件抗干扰有:测量数据预处理、数字滤波方法、软件拦截(指令拦截和软件心境,陷阱)19、数字滤波的方法:平均值滤波、中值滤波、限幅滤波、惯性滤波20、平均值滤波有:算术平均滤波、去极值平均滤波、加权平均滤波21、共模干扰的抑制方法:变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽22、串模干扰的抑制方法:使用双绞线、引入滤波电路。
《计算机控制技术〉复习资料
![《计算机控制技术〉复习资料](https://img.taocdn.com/s3/m/e61cc203492fb4daa58da0116c175f0e7cd11937.png)
《计算机控制技术〉复习资料计算机控制技术复习资料1、典型的工业生产过程可分为3种:连续过程、离散过程、批量过程。
2、从本质上看,计算机控制系统的工作原理可归纳为三个步骤:实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。
3、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做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
4、常用的计算机控制系统主机有可编程序控制器(PC/PLC )、工控机(IPC )、单片机、DSP 、智能调节器。
5、计算机控制系统的典型型式有操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、综合自动化系统。
6、以微处理器为核心,总线可以分为内部总线和外部总线,而内部总线又可分为片级总线和系统总线。
7、I/O 端口一般分:数据端口、状态端口、命令端口8、I/O 端口编址方式:统一编址、独立编址9、可编程控制器的软件可分为系统软件、编程软件和应用软件三部分10、串模干扰:是指叠加在被测信号上的干扰噪声。
也称为常态干扰。
11、共模干扰:是指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。
共模干扰也称为共态干扰。
12、数字控制方式包括:点位控制、直线控制、轮廓控制13、插补计算时,每走一步,都要进行以下四个步骤的插补计算过程,即偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断。
14、数字PID 控制器的改进方法有积分项的改进、微分项的改进、时间最优+PID 控制、带死区的PID 控制算法。
15、积分项的改进积分分离、抗积分饱和、梯形积分、消除积分不灵敏区。
16、工业控制应用中,最有发展前途的是Bang-Bang 控制与反馈控制相结合的系统,这种控制方式在给定值升降时特别有效。
具体形式为:17、带死区的PID 控制算法具体形式为:≤->-=控制控制PID Bang Bang k y k r k e ,,)()()(αα??>=-ε)()()(),(k e k y k r k e 当18模糊控制器主要包括输入量模糊化接口、知识库、推理机、输出清晰化接口四个部分19、典型的神经网络控制包括神经网络监督控制(或称神经网络学习控制)、神经网络自适应控制(自校正、模型参考控制,含直接与间接自适应控制)、神经网络内模控制、神经网络预测控制等20、专家控制系统大致可以分为以下几类:基于规则的专家自整定控制、专家监督控制、混合型专家控制、仿人智能控制21、结构化程序设计:用三种基本的控制结构就能实现任何单入口单出口的程序。
计算机控制技术复习要点
![计算机控制技术复习要点](https://img.taocdn.com/s3/m/e698c53a376baf1ffc4fad53.png)
1.常用的计算机控制系统主机:可编程序控制器(PC)、工控机(IPC)、单片机、DSP、智能调节器。
2.工业控制机:(1)硬件组成主机板、内部总线和外部总线、人机接口、磁盘系统、通信接口、输入输出通道(2)软件组成系统软件包括实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序,Windows等系统软件。
3.总线概念:所谓总线,就是计算机个模块之间互联和传送信息(指令、地址和数据)的一组信号线。
以微处理器为核心,总线可以分为内部总线和外部总线,而内部总线又可以分为片级总线和系统总线。
片级总线包括数据总线、地址总线、控制总线、IIC总线,SPI 总线、SCI总线等;系统总线包括ISA总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线等;外部总线包括RS—232C、RS—485、IEEE—488、USB等总线。
ISA:数据线宽度为16位总线,总线时钟为8MHz EISA:数据线宽度为32位总线,总线时钟为16MHz 。
4.PCI主要性能:(1)总线时钟频率33.3/66MHz (2)支持10台外设(3)总线宽度32位(5V)/64位(3.3V)(4)时钟同步方式(5)最大传输速率133MB/S (6)能自动识别外设(7)与CPU及时钟频率无关(8)特别适合与Intel的CPU协同工作5.小功率输入调理电路:采用积分电路消除开关抖动、R—S触发器消除开关两次反跳的方法。
大功率输入调理电路:采用光电耦合器进行隔离。
6.串模干扰:叠加在被测信号上的干扰噪声。
抑制方法:滤波、用双积分式A/D转换器、对被测信号进行前置放大或完成模/数转换或采取隔离和屏蔽等措施、利用逻辑器件的特性、采用双绞线作信号引线。
共模干扰:指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。
抑制方法:变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比。
长线传输干扰抑制方法:终端阻抗匹配和始端阻抗匹配。
7.数字控制,就是生产机械根据数字计算机输出的数字信号,按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动完成工作的控制方式。
计算机控制技术的内容
![计算机控制技术的内容](https://img.taocdn.com/s3/m/e277cef468dc5022aaea998fcc22bcd126ff4280.png)
计算机控制技术的内容计算机控制技术是指利用计算机技术和相关的硬件设备,对各种工业生产过程进行控制和调节的一种技术。
它在现代工业生产中起着至关重要的作用,可以实现自动化、智能化和精细化的生产过程。
计算机控制技术主要包括以下几个方面的内容:一、控制原理和方法控制原理是计算机控制技术的基础,它研究的是控制系统中各个组成部分之间的相互关系和作用机理。
常见的控制原理包括反馈控制原理、前馈控制原理、模糊控制原理等。
控制方法则是在具体的控制系统中应用这些原理的具体手段和方法,常见的控制方法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
二、传感器与执行器传感器是计算机控制系统中获取外部信息的重要组成部分,它可以将各种物理量转化为计算机可识别的电信号。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
执行器则是控制系统中实现控制目标的设备,它根据计算机的指令来执行相应的动作。
常见的执行器有电机、气缸、阀门等。
三、控制系统硬件控制系统硬件包括计算机、控制器、输入输出设备等。
计算机是控制系统的核心,它负责处理控制算法和实时控制任务。
控制器是计算机控制系统的重要组成部分,它负责控制和管理各个硬件设备的工作。
输入输出设备用于与外部环境进行数据交互,常见的输入输出设备有键盘、显示器、传感器等。
四、实时控制系统实时控制系统是指对控制过程进行实时监测和调节的控制系统。
它要求控制系统能够及时地获取外部信息并做出相应的控制决策,以实现对生产过程的准确控制。
实时控制系统在工业生产中的应用非常广泛,例如在自动化生产线上对产品进行实时检测和控制。
五、网络控制技术随着计算机网络的发展,网络控制技术在工业生产中的应用越来越广泛。
它可以实现远程监控和控制,使得生产过程更加灵活和高效。
网络控制技术还可以实现不同设备之间的数据共享和通信,提高生产过程的协调性和一体化管理水平。
六、人机界面设计人机界面设计是计算机控制技术中非常重要的一环,它关系到控制系统的易用性和效率。
计算机控制技术复习要点
![计算机控制技术复习要点](https://img.taocdn.com/s3/m/e8729617a300a6c30c229f23.png)
1.计算机控制系统是以计算机为控制核心的自动控制系统或过程系统。
2.计算机控制系统是由计算机和工业对象两大部分组成。
3.计算机控制系统的硬件一般由微型计算机,外设部分,输入/输出通道,操作台等组成。
4.工控机的一般特点①工控机的可靠性和可维修性比较强。
②环境适应性强。
③控制的实时性。
④较完善的输入/输出通道。
⑤较丰富的软件。
⑥适当的计算机精度和运算速度。
5.什么是过程通道:为了实现计算机对生产过程或装置的控制,需要将对象的各种测量参数按要求的方式送入计算机,经计算机运算处理后的数字信号也要变换成适合于对生产过程或装置进行控制的形式。
因此,在计算机和生产过程之间必须设置信息传递和变换装置,这种装置称为过程通道。
6.过程通道包括模拟量输入通道,模拟量输出通道,数字量输入通道和数字量输出通道。
7.开关量输入信号的调理方法:①信号转换电路。
②滤波电路。
③保护电路。
④消除触电抖动。
⑤光电隔离技术。
8.发光二极管的作用是将电信号转换为光信号。
9.若键盘上闭合键的识别由专门硬件实现,则称为编码键盘。
若靠软件实现,则称为非编码键盘。
10.非编码键盘包括:①独立式连接的非编码键盘。
②矩阵式连接的非编码键盘。
11.将七段发光二极管阴极都连接在一起,则称为共阴极接法,当某个字段的阴极为高电平时对应的字段就点亮。
共阳极接法是将LED显示器的所有阳极并接后连接+5v电源上,当某一字段的阴极为0时,对应的字段就点亮。
12.液晶显示器的显示方式有笔段式,点阵字符式及点阵图式。
13.顺序控制方式,是指以预先规定好的时间或条件为依据,按预先规定好的动作次序顺序的经行工作。
14.顺序控制包括时间顺序控制系统,逻辑顺序控制系统和条件顺序控制系统。
15.所谓逐点比较插补法,就是它每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行一次比较,看这点在给定轨迹的上方或下方,还是在给定轨迹的里面或外面,从而决定下一步的进给方向。
如果在给定轨迹的下方,下一步就向给定轨迹的上方走,如果在给定轨迹的里面,下一步就向给定轨迹的外面走,,,,,如此,走一步,看一看,比较一下,决定下一步的走向,以逼近给定轨迹,即形成逐点比较法插补。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
计算机控制技术知识点(1)1.典型的工业生产过程分为哪几种?答:典型的工业过程分为3种:连续过程,离散过和批量过程.2.计算机控制系统的工作步骤分为哪几步?答:计算机的工作步骤分为3步:实时数据采集,实时数据决策和实时数据处理3. 计算机控制技术的工作方式有哪几种?答:计算机控制技术的工作方式有2种,即在线方式和离线方式.4. 为什么要强调计算机控制中的实时性?答:所谓实时性,就是指信号的输入,计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去的意义.所以要强调计算机控制中的实时性. 5. 常用的计算机控制系统主机有哪几种?答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器,工控机,单片机,DSP和智能调节器.6.计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分?答:计算机控制系统中集散控制系统(DCS)的体系结构分为分散过程控制级,集中操作监控级,综合信息管理级三部分.7.现场总线控制系统的结构模式分为哪几部分?答:现场总线控制系统(FCS)的结构模式为操作站---现场总线智能仪表两层结构.(DCS为操作站-控制站-现场仪表三层结构模式)8.什么是计算机的总线?答:所谓总线,就是计算机各模块之间互联和传送信息(指令,地址和数据)的一组信号线.分为内部总线和外部总线.9.计算机的外部总线有哪几种?答:计算机的外部总线有RS-232C,RS-485,IEEE-488,USB等等.10.RS-232C串行通信总线采用什么传输方式?为什么RS-232C的传输距离不远?答:RS-232C串行通信总线采用的是不平衡传输方式.由于发送器和接收器之间有公共的信号地线,共模信号不可避免地要进入信号传送系统中.当传输距离过远时,发送器与接收器各自会形成不同的对地电位.11.RS-485串行通信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?答:RS-485串行通信总线采用的是不平衡传输方式.区别在于RS-485为半双工工作方式,而RS-422A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.12.数字量I/O的接口芯片有什么作用?有哪些典型芯片?数字量输入接口:收集生产过程的状态信息,给出控制量。
(如果外部输入信号是保持住的此时不需要锁存,如果输入信号是脉冲式的此时需要锁存)(缓冲器用于防止外设数据干扰数据总线,三态门缓冲器74LS244用于取得设备的输入状态信息,可同时输入8个开关转态)数字量输出接口:对生产过程进行控制时,一般控制状态需要进行保持,直到下次新值出现,需对输出进行锁存(锁存器用74LS273作为输出锁存口,对状态输出信息进行锁存,保持到下次给出新的状态输出信号)13.积分电路对数字量信号的调理过程。
3.简述两种硬件消抖电路的工作原理。
采用积分电路的硬件消抖电路,首先利用积分电路将抖动的高频部分滤出,其次利用施密特触发器整形。
采用RS触发器的硬件消抖电路,主要是利用RS触发器的保持功能实现消抖。
为了清除由于接点的机械抖动而产生的振荡信号,一般都就应加入有较长时间常数的积分电路来消除这种振荡.7.采用光电耦合器的大功率输入调理电路的工作过程。
P32在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光,光的强度取决于激励电流的大小,此光照射到封装在一起的受光器上后,因光电效应而产生了光电流,由受光器输出端引出,这样就实现了电一光一电的转换。
从而起到输入、输出、隔离的作用。
由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力它对输入、输出电信号有良好的隔离作用8.什么是香农采样定理?香农采样定理:如果模拟信号(包括噪声干扰在内)频谱的最高频率为fmax,只要按照采样频率f>=2fmax进行采样,那么采样信号就能惟一地复观.9.什么是量化误差?量化过程实际上是一个用q去度量采样值幅值高低的小数归整过程,由于量化过程是一个小数归整过程,因而存在量化误差,10.什么是孔径时间和孔径误差?完成一次A/D转换所需的时间称为孔径时间.孔径时间决定了每一个采样时刻的最大转换误差,即为孔径误差.11.采样保持器的工作原理?p4012.什么是串模干扰,抑制的方法有哪些?串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰信号.高通,低通,带通滤波器.尖峰型串模干扰民为主要干扰源时,用双积分A/D转换器.采用双绞线作信号引线(减少电磁感应)14.什么是共模干扰,抑制的方法有哪些?所谓共模干扰,是指A/D转换器两个输入端公有的干扰电压.抑制方法:变压器隔离光电隔离浮地屏蔽15.什么是长线传输干扰,抑制的方法有哪些?长线传输干扰是指:长线传输受到外界干扰,具有信号延时,高速度变化的信号在长线中传输时,还会出现波反射现象.抑制方法:终端匹配始端匹配16.计算机控制系统中有哪些类型的地线?有模拟地线,数字地线,安全地线,系统地线,交流地线17. 逐点比较法直线插补原理所谓逐点比较法插补就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较,看这点在给定轨迹的上方或下方,或是给定轨迹的里面或外面,从而决定下一步的进给方向。
如果原来在给定轨迹的下方,下一步就向给定轨迹的上方走,如果原来在给定轨迹的里面,下一步就向给定轨迹的外面走.....如此,走一步、看一看,比较一次,决定下一步走向,以便逼近给定轨迹,即形成逐点比较插补逐点比较法是以阶梯折线来逼近直线或圆弧等曲线的,它与规定的加工直线或圆弧之间的最大误差为一个脉冲当量,因此只要把脉冲当量(每走一步的距离即步长)取得足够小,就可达到加工精度的要求。
18.逐点比较法圆弧插补计算过程:偏差判别,坐标进给,偏差计算,终点判断19.三相步进电机工作方式。
单相三拍,双相三拍,三相六拍p8820.根据模拟PID的控制算法,分别写出数字PID位置式和增量式算法。
P10721.数字PID位置式和增量式算法的各自特点是什么?1.增量算法不需要做累加,控制量的增量的确定仅与近几次的采样值有关,没有过去误差的累加值,计算误差或精度对控制量的影响较小。
位置算法要用到过去的误差的累加值,容易产生大的累加误差2.增量算法得出的是控制量的增量,而位置算法的输出是控制量的全量输出,误动作影响大.(例如在阀门控制中,只输出阀门开度的变化部分,误动作影响小必要时通过逻辑判断限制或禁止本次输出,不会影响系统的工作)3.采用增量算法,易于实现手动到自动的无冲击切换.22.数字PID控制算法中,Kp、Ti、Td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过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.23.数字PID控制器 --比例(P)控制,控制器的输出与输入误差信号成比例关系,比例项的作用仅仅是放大误差的幅值,P过大会引起不稳定---积分(I)控制,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比。
比例加积分(PI)控制器可消除系统的稳态误差,但作用太强会引起超调的增大---微分(D)控制,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比,微分控制可通过预测误差变化的趋势,抑制误差的作用。
超前可以避免被控量的超调,可提高稳定性,加快响应速度,减小调节时间,从而改善动态性能24.什么是积分饱和现象?积分分离算法的工作原理是什么?所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向的偏差,PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大,从而导致u(k)达到极限位置。
此后若控制器输出继续增大,u(k)也不会再增大,即系统输出超出正常运行范围而进入了饱和区。
一旦出现反向偏差,u(k)逐渐从饱和区退出。
进入饱和区愈深则退饱和时间愈长。
此段时间内,执行机构仍停留在极限位置而不能随着偏差反向立即做出相应的改变,这时系统就像失去控制一样,造成控制性能恶化。
这种现象称为积分饱和现象或积分失控现象积分分离算法的工作原理是:当偏差较大时,取消职分作用,当偏差较小时,才将积分作用投入.|e(k)|>B时,采用PD控制,当|e(k)|<=B,采用PID控制(B为积分分离阈值)25.最少拍控制算法本质上是什么算法,为什么?最少拍控制算法本质上是时间最优控制算法,因为最少拍控制算法是以系统的快速性为主要性能指标.26.最少拍控制算法的三种典型输入信号分别是什么?三种典型输入信号分别是单位阶跃信号,单位速度信号,单位加速度信号27.最少拍控制算法的局限性是什么?最少拍控制器对典型输入信号的适应性较差计算机控制技术知识点(2)1.计算机控制系统:利用计算机来实现生产过程自动控制的系统2.计算机控制系统工作原理:1实时数据采集2实时控制决策3实时控制输出3.计算机控制系统组成:计算机和生产过程3.计算机控制系统的典型形式及优缺点:1操作指导控制系统(开环,结构简单、控制灵活安全;人工操作,速度受到限制)2直接数字控制系统(闭环,要求实时性好、可靠性高和适应性强;要合理地设计软件)3监督控制系统4集散控制系统5现场总线控制系统6综合自动化系统(集成优化)4.计算机控制系统的发展趋势:1控制系统的网络化2控制网络的扁平化3控制系统的智能化4控制系统的综合化5.接口:计算机与外部设备交换信息的桥梁,包括输入/输出接口6.接口技术:研究计算机与外部设备如何交换信息的技术7.过程通道:在计算机和生产过程之间设置的信息交换和转换的连接通道,包括模拟量输入&输出通道、数字量输入&输出通道。
8.总线的定义&层次:计算机各模块之间互联和传递信息(指令、地址、数据)的一组信号线;可分为内部总线和外部总线9.采样过程:按一定时间间隔T,把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号转变成在时刻T、2T…nT的一连串脉冲信号的过程。
10.量化:采用一组数码(如二进制码)来迫近离散模拟信号的幅值将其转换为数字信号。
11.孔径时间:完成一次A/D转换所需的时间。
12.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?答:为了提高模拟量输入信号的频率范围,以适应某些随时间变化较快的信号的要求,可以采用带有保持器电路的采样器。
当被测信号变化很慢时,若A/D转换器时间足够短,可以不加采样保持器13.串模干扰&抑制:叠加在被测信号上的干扰噪声;1滤波器2双积分式A/D转换器3放大被测信号4利用逻辑器件5减少电磁感应14.共模干扰&抑制:模数转换器两个输入端上有公共的干扰电压;1变压器隔离2光电隔离15.数字程序控制&方式:生产机械根据数字计算机输出的数字信号,按规定的工作顺序、工作轨迹、工作距离和运动速度等规律自动的完成工作的控制方式;1点位控制2直线控制3轮廓控制16.逐点比较插补法:刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标进行比较,看这点在给定轨迹的上方/下方,从而决定下一步的进给方向。