2022年《計(jì)算機(jī)控制》考點(diǎn)總結(jié)

1、學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載計(jì)算機(jī)控制考點(diǎn)總結(jié)第一章1、單回路計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)噪聲 典型的單回路計(jì)算機(jī)控制 課程的主要內(nèi)容 擾動(dòng) 噪聲執(zhí)行器 被控對(duì)象 傳感器簡(jiǎn)單化、主動(dòng)學(xué)習(xí)、雙向交流D/A計(jì)算機(jī)A/D 軟件、顯示終端、打印機(jī)等單片機(jī) , IPC, 設(shè)定值PLC ，微型機(jī)等控制 , 優(yōu)化 , 監(jiān)視 , 存儲(chǔ) , 報(bào)警等2、分級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)多級(jí)（層）控制系統(tǒng)，其目的是實(shí)現(xiàn)全廠范圍的綜合自動(dòng)化集散控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制計(jì)算機(jī)集成制DCS系統(tǒng) FCS造系統(tǒng) CIMS3、層次化模型 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類企業(yè)級(jí)層次化 至其它工廠 至其它工廠 金字塔 經(jīng)營(yíng)

2、管理計(jì)算機(jī)模型 工廠級(jí) 模型集中控制計(jì)算機(jī)車(chē)間級(jí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)（ SCC）車(chē)間級(jí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)（ SCC）裝置控制級(jí)（ DDC）裝置控制級(jí)（ DDC）裝置控制級(jí)（ DDC）裝置控制級(jí)（ DDC）工廠對(duì)象A 工廠對(duì)象B 工廠對(duì)象C 工廠對(duì)象D學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載4、集散控制系統(tǒng)的核心思想是：集中管理，分散控制。5、FCS 和 DCS 的區(qū)別FCS 的結(jié)構(gòu)比 DCS 簡(jiǎn)單， FCS 系統(tǒng)中沒(méi)有了控制器，其控制功能已有現(xiàn)場(chǎng)儀表及設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。二者的傳輸介質(zhì)差別很大，DCS 每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)需要1 根傳輸 420MA 標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的導(dǎo)線，而 FCS 全部檢測(cè)信號(hào)的傳輸僅需1 根傳輸數(shù)字信號(hào)的雙絞線。FCS 系統(tǒng)比 DCS

3、 系統(tǒng)更好的體現(xiàn)了“ 集中管理，分散控制” 的思想，F(xiàn)CS 可做到系統(tǒng)從上 到下全開(kāi)放； DCS 只能做到操作站以上開(kāi)放，而控制層不能開(kāi)放。由于結(jié)構(gòu)上的改變，F(xiàn)CS 比 DCS 更節(jié)約硬件設(shè)備，儀表精度得到極大的提高，控制周期大 為縮短，改善了調(diào)節(jié)性能。6、CIMS 與 DCS、FCS 的區(qū)別 DCS、FCS 側(cè)重（控制）過(guò)程控制，生產(chǎn)監(jiān)視，以保證生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行；CIMS 側(cè)重（管理）決策分析、調(diào)度優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)利潤(rùn)的最大化；DCS、FCS 是分層集散控制，7、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成和分類 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成控制回路控制回路典型微機(jī)控制系統(tǒng)原理圖 軟件：完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和系統(tǒng)軟件

4、：由廠家提供，用以管理計(jì)算機(jī)本身 應(yīng)用軟件：由用戶根據(jù)控制系統(tǒng)的需要設(shè)計(jì)，面向用戶的程序 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成編輯程序 操作系統(tǒng) 編譯程序 系統(tǒng)軟件 開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 連接、裝配程序 調(diào)試程序 診斷系統(tǒng) 子程序庫(kù)軟件 控制程序 數(shù)據(jù)可靠性檢查程序 AD轉(zhuǎn)換及采樣程序 數(shù)據(jù)采集及處理程序 數(shù)字濾波程序 線性化處理程序應(yīng)用軟件過(guò)程監(jiān)視程序數(shù)據(jù)采集程序越限報(bào)警程序事故預(yù)告程序畫(huà)面顯示程序數(shù)據(jù)管理程序?qū)W習(xí)好資料 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類歡迎下載操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)直接數(shù)字控制系統(tǒng)（ DDC）時(shí) 間反多路開(kāi)關(guān)D/A管理命令報(bào)告計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCC）順 序人工監(jiān)管分級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)給定值測(cè)量值 直接數(shù)字控制系統(tǒng)：(

5、Direct Digit Control) DDC DDC 微型一臺(tái)微型機(jī)代替多個(gè)模擬調(diào)節(jié)器機(jī)A/D可以同時(shí)控制多達(dá)十幾個(gè)回路多路開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制律 計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)：(Supervisory Computer 檢測(cè)元件Control) SCC SCC 系統(tǒng)有兩種不同的結(jié)構(gòu)形式: 生產(chǎn)過(guò)程（1）SCC+模擬調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)（2）SCC+DDC 控制系統(tǒng) SCC 與 DDC 的不同： DDC 系統(tǒng)中的設(shè)定值是人為給定的；算機(jī)根據(jù)特定數(shù)學(xué)模型計(jì)算出來(lái)的最優(yōu)值。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類SCC 系統(tǒng)中設(shè)定值是由計(jì)管理命令報(bào)告管理命令報(bào)告人工監(jiān)管 SCC 計(jì)算機(jī).給定值 測(cè)量值A(chǔ)/D人工監(jiān)管 SCC 計(jì)

6、算機(jī)給定值 測(cè)量值.DDCA/DD/A多路開(kāi)關(guān)多路開(kāi)關(guān). .反多路開(kāi)關(guān)檢測(cè)元件檢測(cè)元件生產(chǎn)過(guò)程 . .SCC+ 模擬調(diào)節(jié)器生產(chǎn)過(guò)程. .SCC+DCC第二章1、采樣 采樣過(guò)程：用采樣開(kāi)關(guān)將模擬信號(hào)按一定時(shí)間間隔抽樣成離散模擬信號(hào)的過(guò)程。 香農(nóng)采樣定理：采樣信號(hào)xS(t) 唯一地復(fù)原信號(hào)x(t) 的最低采樣頻率必須滿足s2max 采樣周期T 的確定：適中原則。 由于所有的信號(hào)并非都是有限帶寬，用理論計(jì)算的辦法求出 法。 為什么需要采樣 /保持器？T 是困難的。一般采用經(jīng)驗(yàn)A/D 轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，要求在 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程中采樣值保持不變，以獲得平滑的模擬量輸出。學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 采樣 /保

7、持器有兩種工作方式：采樣、保持 采樣 /保持器的工作原理 采樣 /保持器 最簡(jiǎn)單的采樣 /保持器是由開(kāi)關(guān)和電容組成采樣 / 保持器的 工作原理最簡(jiǎn)單的采樣 / 保持器是由開(kāi)關(guān)和電容組成輸入 控制開(kāi)關(guān) 輸出Vx K R . VoutC采樣 /保持器主要特性：可以和 TTL 、 PMOS 、CMOS 邏輯輸入兼容；典型保持電容：1000pF、0.01 F。采樣保持集成芯片 LFl982、采樣（離散）控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng)的根本區(qū)別區(qū)別在于采樣系統(tǒng)中既包含有連續(xù)信號(hào)，又包含離散信號(hào)，是一個(gè)混和信號(hào)系統(tǒng)。分析和設(shè)計(jì)采樣系統(tǒng)的數(shù)學(xué)工具是 Z 變換，采用的數(shù)學(xué)模型是差分方程、脈沖傳遞函數(shù)、離散狀態(tài)空間。3

8、、差分方程對(duì)于一般的線性定常離散系統(tǒng)，k 時(shí)刻的輸出 y(k) 不但與 k 時(shí)刻的輸入 x(k) 有關(guān)，而且與 k時(shí)刻以前的輸入 x(k-1) ，x(k- 2), 有關(guān)，同時(shí)還與 k 時(shí)刻以前的輸出 y(k-1),y(k- 2), 有關(guān)。這種關(guān)系可以用下列階后向差分方程描述：y（k）a 1 y（k1）a 2學(xué)習(xí)好資料a ny（k歡迎下載y（k2）n）b 0 x（k）b 1 x（k1）b mx（km）上式可表示為y（k）in1iay（ki）jm0bjx（kj）式中 a 和 b 為常數(shù) mUo, 保留最高位的 1，否則清除將 SAR 次高位置 1, . A/D 轉(zhuǎn)換的原理 .例：5. 重復(fù)此過(guò)程，

9、直至逼近 SAR 最低位6. 轉(zhuǎn)換完成例：設(shè)：數(shù)碼寄存器為 設(shè)：數(shù)碼寄存器為 4 位，滿刻度值 4位，滿刻度值 1V , Ui=0.65V , 進(jìn)制數(shù)。1V , U i=0.65V, 用逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。1 1q 4 0 . 0625 V解：量化單位：量化單位 q 2 14 16 1 0 . 0625 V2 16U0Ui0.5V0.75V0.625V0.6875Vn(1000)(1100)(1010)(1011)5、常用的轉(zhuǎn)換器 常用 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器： DAC0832 常用的 A/D 轉(zhuǎn)換器：逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 6、轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)的處理方法

10、中斷方式 查詢方式軟件延時(shí)方式學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載7、按鍵防抖技術(shù)硬件防抖技術(shù)：RC 濾波防抖電路，雙穩(wěn)態(tài)防抖電路一個(gè)按鍵產(chǎn)生多次擊鍵，稱重鍵軟件防抖技術(shù)：軟件延時(shí)法8、軟件防抖方法首次檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，軟件延時(shí)（10-20ms）再確認(rèn)該鍵電平是否維持在低電平若保持在閉合狀態(tài)，則確認(rèn)按鍵9、矩陣鍵盤(pán)分類編碼鍵盤(pán)能夠自動(dòng)提供被按鍵的編碼特點(diǎn)：使用方便、成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜非編碼鍵盤(pán)僅簡(jiǎn)單地提供按鍵的通或斷狀態(tài)，而按鍵的掃描和識(shí)別則由用戶的鍵盤(pán)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)：成本低，軟件方法，計(jì)算或查表得到鍵值10、程控掃描法步驟：1.判斷是否有鍵按下。C 口輸入， A 口輸出，看讀入值是否為FFH 2.若鍵按下，軟

11、件延遲法去除按鍵抖動(dòng)3.逐行掃描尋找閉合按鍵4.求鍵值：鍵值 =08H 行值 +列值以鍵 13 為例5. 克服重鍵 程控掃描法，無(wú)論有無(wú)鍵按下，總要用一定的時(shí)間進(jìn)行掃描，占用大量的 CPU 時(shí)間，對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)和智能儀器不利11、中斷掃描法節(jié)省 CPU 時(shí)間不對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃描，一旦有鍵按下，則向 CPU 申請(qǐng)中斷CPU 響應(yīng)中斷后，轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，掃描鍵盤(pán)，求取鍵值12、LED 顯示的結(jié)構(gòu)與原理按照連接方式不同，分為共陰極和共陽(yáng)極共陰極：共陽(yáng)極：13、LCD 的常用驅(qū)動(dòng)方式有兩種：直接驅(qū)動(dòng)（或靜態(tài)驅(qū)動(dòng)）多極驅(qū)動(dòng)）。，時(shí)分隔驅(qū)動(dòng)（或第四章1、數(shù)字濾波技術(shù)在計(jì)算機(jī)中利用某種計(jì)算方法對(duì)原始輸入數(shù)

12、據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，據(jù)，提高信號(hào)的真實(shí)性，獲得最具有代表性的數(shù)據(jù)集去掉原始數(shù)據(jù)中摻雜的噪聲數(shù)學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載目的：過(guò)濾噪聲和消除擾動(dòng)優(yōu)點(diǎn)： P209 第五章1、增量式 PID（最常用的數(shù)字 PID ）的優(yōu)點(diǎn)編程簡(jiǎn)單，占用內(nèi)存小誤動(dòng)作影響小易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng) /自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換有利于抑制積分飽和現(xiàn)象2、變速積分 PID 的優(yōu)點(diǎn)用比例作用消除大偏差，用積分作用消除余差，有助于消除積分飽和現(xiàn)象減小超調(diào)，改善控制品質(zhì)適用范圍廣3、不完全微分 PID ( 優(yōu)點(diǎn) P245) 4、積分飽和現(xiàn)象 數(shù)字 PID控制的實(shí)際問(wèn)題積分飽和 現(xiàn)象 e(k)ku I ( k ) k i e ( j )j 00e(t)t0yuI(

13、k)積 分 飽 和積分作用t0等 待 時(shí)間 積分飽和的解決辦法：遇限消弱積分有效偏差法增量式 PID 積分分離法等等 PID參數(shù)整定 5、PID 參數(shù)整定k)e (k)1PID參數(shù)整定 的方法u(k)KPe (k)Tjk0e (j)T de (T iT比例系數(shù)KP積分系數(shù)KIKPTT i微分系數(shù)KdKPT dT學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載湊試法（經(jīng)驗(yàn)法）1、增大比例系數(shù) KP 一般將加快系統(tǒng)的響應(yīng)，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差 2、減小積分時(shí)間 Ti(即增大 Ki ),將使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，使有助于消除余差。3、增大微分時(shí)間 Td，將使系統(tǒng)的響應(yīng)加快，但使系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。湊試法整定步驟：實(shí)行先比例，后積分，最后

14、微分的整定步驟1.首先將比例系數(shù)由小變大，直到得到反應(yīng)較快，超調(diào)較小的響應(yīng)曲線。若系統(tǒng)余差小，可采用純比例控制。2.如果有較大余差，則要加入積分作用。積分時(shí)間從大變小，同時(shí)調(diào)整比例增益，使系 統(tǒng)保持良好的動(dòng)態(tài)性能。3.若使用 PI 控制仍達(dá)不到滿意的效果，則可加入微分環(huán)節(jié)。在整定時(shí)，微分時(shí)間從小變 大，相應(yīng)調(diào)整比例增益和積分時(shí)間，逐步試湊，以得到滿意的動(dòng)態(tài)性能。PID 整定口訣 : 參數(shù)整定找最佳， 從小到大順序查，先是比例后積分，最后再把微分加，曲線振蕩很頻繁，比例度盤(pán)要放大，曲線漂浮繞大灣，比例度盤(pán)往小扳，曲線偏離回復(fù) 慢， 積分時(shí)間往下降，曲線波動(dòng)周期長(zhǎng)，積分時(shí)間再加長(zhǎng)，曲線振蕩頻率快，

15、先把微 分降下來(lái)，動(dòng)差大來(lái)波動(dòng)慢，微分時(shí)間應(yīng)加長(zhǎng)，理想曲線兩個(gè)波，前高后低 4 比 1 湊試法（優(yōu)選法）先把其他參數(shù)固定，然后用0.618 法對(duì)其中某一個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，待選出最佳參數(shù)后，再換另一個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選，直到把所有的參數(shù)優(yōu)選完畢為止。最后根據(jù) T、KP、TI 、TD 諸參數(shù)優(yōu)選的結(jié)果取一組最佳值即可。臨界比例度法 PID參數(shù)整定用純比例控制，給定值 r 作階躍擾動(dòng)，從較大比例開(kāi)始，逐漸減小，直到被控變量出現(xiàn)臨界振蕩為止，記下臨界周期 臨界比例法（穩(wěn)定邊界法）Tu 和臨界比例 根據(jù) Ziegler和 Nichols提出的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則表來(lái)整定 Ku，按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 KP、 Ti 和 Td。根

16、據(jù) Ziegler 和 Nichols 提出的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則表來(lái)整定 PID 參數(shù)，因此該方法又稱為 Ziegler-Nichols整 PID 參數(shù)，因此該方法又稱為 定法，簡(jiǎn)稱 Z-N法 Ziegler-Nichols 整定法，簡(jiǎn)稱 Z-N 法控制律 K Ti TdP 0.50Ku-PI 0.46Ku 0.85Tu-PID PID參數(shù)整定 0.63Ku 0.50Tu 0.13Tu響應(yīng)曲線法在系統(tǒng)處于 開(kāi)環(huán) 情況下，首先做被控對(duì)象的階躍 ( )曲線，從該曲線上求得對(duì)象的 純滯后時(shí)在系統(tǒng)處于開(kāi)環(huán)情況下，首先做被控對(duì)象的階躍 間 、時(shí)間常數(shù) 和放大系數(shù) K。然后在按表 ( U )曲線，從該曲線上求得對(duì)象

17、的純滯后時(shí)間 、時(shí)間常數(shù) 和放大系數(shù) 中經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 KP、 Ti和 Td。K。然后在按表中經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 KP、 Ti 和 Td。K YU學(xué)習(xí)好資料 PID參數(shù)整定 歡迎下載響應(yīng)曲線法 參數(shù)整定規(guī)則表控制率K PTiTdPK /-PI1.1K / 3.3 -PID0.85K / 2 0.5 參數(shù)整定規(guī)則表：4:1 衰減曲線法 該方法仍然先采用純比例閉環(huán)控制，在系統(tǒng)穩(wěn)定后逐 步減小比例度，作給定值階躍響應(yīng)，觀察過(guò)渡曲線，直至衰減比為 4。記下衰減周期 Tu 和相應(yīng)的比例度 Ku ，按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 KP、Ti 和 Td。參數(shù)整定經(jīng)驗(yàn)規(guī)則：控制律KTiTdPKu-PI1.2Ku0.5Tu-PID

18、0.8Ku0.3Tu0.1Tu第六章1、模糊控制的特點(diǎn) (P279) 不需要精確的數(shù)學(xué)模型 基于語(yǔ)言邏輯，易于操作工學(xué)習(xí)，使用方便 程序短，存儲(chǔ)空間小，計(jì)算量小，可單片機(jī)實(shí)現(xiàn) 無(wú)需整定參數(shù) 性能優(yōu)良（較強(qiáng)的魯棒性和較高的靈敏度）智能性與自學(xué)習(xí)能力 2、模糊控制的應(yīng)用領(lǐng)域 機(jī)車(chē)、機(jī)器人、過(guò)程控制、智能交通、醫(yī)療診斷、聲音識(shí)別、圖像處理、家電等領(lǐng)域。NASA 開(kāi)發(fā)基于模糊控制的航天飛機(jī)與空間站的自動(dòng)化引導(dǎo)系統(tǒng) 模糊控制的原理與方法 基于模糊邏輯的照相機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦全自動(dòng)洗衣機(jī)可以根據(jù)洗滌的衣服量、3、模糊控制系統(tǒng)的構(gòu)成 模糊控制系統(tǒng)的構(gòu)成FC 知識(shí)庫(kù)給定值贓物程度來(lái)自動(dòng)選擇洗衣周期和洗衣粉用量

19、控制器模糊化模糊推理解模糊被控對(duì)象4、模糊控制器的維數(shù)模糊控制器輸入變量的個(gè)數(shù)稱為模糊控制器的維數(shù)。有以下三種情況：學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載一維模糊控制器模糊控制的原理與方法二維模糊控制器輸入：誤差及誤差變化模糊控制器的維數(shù) 三維模糊控制器輸入：誤差，誤差變化，誤差變化的速率二維模糊控制器的常用結(jié)構(gòu)5、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Networks，簡(jiǎn)記作 ANN ），是對(duì)人類大腦系統(tǒng)特性的一種描述。簡(jiǎn)單地講， 它是一個(gè)數(shù)學(xué)模型，可以用電子線路來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用計(jì)算機(jī)程序來(lái)模擬，是人工智能研究的一種方法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)腦科學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)和信息科學(xué)等多學(xué)科的交叉研

20、究領(lǐng)域，是近年來(lái)高科技領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。它的研究目標(biāo)是通過(guò)研究人腦的組成機(jī)理和思維方式，探索人類智能的奧秘， 進(jìn)而通過(guò)模擬人腦的結(jié)構(gòu)和工作模式，使機(jī)器具有類似人類的智能。它已在模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)等多個(gè)方面得到應(yīng)用，成為人工智能研究中的活躍領(lǐng)域。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可看成是以人工神經(jīng)元為節(jié)點(diǎn)，用有向加權(quán)弧連接起來(lái)的有向圖。在此有向圖中，人工神經(jīng)元就是對(duì)生物神經(jīng)元的模擬，而有向弧則是軸突 有向弧的權(quán)值表示相互連接的兩個(gè)人工神經(jīng)元間相互作用的強(qiáng)弱。 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的連接模型：突觸 樹(shù)突對(duì)的模擬。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中， 各神經(jīng)元的不同連接方式就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的不同連接模型。常見(jiàn)的連接模型有:

21、 前向網(wǎng)絡(luò)從輸入層到輸出層有反饋的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組成圖：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組成 圖：神經(jīng)元模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理學(xué)習(xí)好資料 感知器模型及其學(xué)習(xí)方法歡迎下載1. 感知器模型M-P 單神經(jīng)元感知模型 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)：1. 能較好的模擬人的形象思維2. 具有大規(guī)模并行協(xié)同處理能力3. 具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力4. 具有較強(qiáng)的容錯(cuò)能力和聯(lián)想能力5. 是一個(gè)大規(guī)模自組織、自適應(yīng)的非線性動(dòng)力系統(tǒng)第七章1、Z 變換基礎(chǔ) Z 變換定理 1：線性定理Zaf1(t)bf2(t)Zaf 1(t)Zbf2(t)aZf1(t)b Zf2(t) Z 變換定理 2：滯后定理設(shè)函數(shù) f(t)當(dāng) t0 時(shí)

22、為零，且其Z 變換為 F(z)，則滯后 K 個(gè)采樣周期的函數(shù)f(t-KT) 的 Z 變換為Zf(tKT)zKF(z ) Z 變換定理 3：超前定理設(shè)函數(shù) f(t)的 Z 變換為 F(z)，則函數(shù) f(t+KT) 的 Z 變換為Zf(tKT)zKF(z )zKf(0 )zK1f(T)zf(K1 )T Z 變換定理 4：終值定理設(shè)函數(shù) f(t)的 Z 變換為 F(z)，且假定函數(shù) (1-z-1)F(z) 在 Z 平面的單位圓上及單位圓外無(wú)極點(diǎn)，則lim tf(t)lim z 1( 1z1)F(z )lim z 1(z)1F(z ) Z 變換定理 5：初值定理設(shè)函數(shù) f(t)的 Z 變換為 F(z)

23、，且假定lim zF(z )存在，則lim t 0f( t)lim zF(z )例：已知F(z )zKzaT, 求 f(0) e解：f(0 )zlimzKzaTKe2、最小拍數(shù)字控制器的實(shí)現(xiàn)方法學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 (z)R(z)G(z)C (z)D(z )(z1Ge(z)r (t)+ _e *(t) u*(t)E(z) U(z) D(z) H o(s) Gc(s)c (t)閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)：(z)1D(z)G(z )D(z)G(z )數(shù)字控制器：D(z)G11(z )G(z(z)z)或(z )(z)Ge(G(z )Ge(z )誤差脈沖傳遞函數(shù)：Ge(z )E(z )1D1)G(z )1)R

24、(z )(z 最小拍系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)對(duì)典型輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)誤差為0 1 拍，故稱具對(duì)典型輸入信號(hào)的過(guò)渡過(guò)程最短（響應(yīng)速度最快） ，通常稱一個(gè)周期為有上述特性的系統(tǒng)為最小拍隨動(dòng)系統(tǒng)數(shù)字控制器是物理上可實(shí)現(xiàn)的 考慮三種典型的輸入信號(hào)單位階躍輸入R(t)1 (t)R (z )111z單位速度輸入R(t)tR(z )(1Tz1)2z1單位加速度輸入R ( t)1t2R (z)T2z1( 1z31)22( 1z1)可以用如下的一般形式來(lái)表示：R (z)( 1A (z)m， A(z)是不含因子 (1-z-1) 的多項(xiàng)式z1Ge(z)E(z)E(z )G e(z )R(z)( 1A(z)mGe(z )R(z

25、)z1)根據(jù) Z 變換的終值定理：e ()lim z 11(z1)E(z)lim z 1( 1zz1)1(A (z )mGe(z )z1欲使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為0，則G e()(1z1)mB(z )，B(z)是不含因子 (1-z-1)的多項(xiàng)式性能指標(biāo)：最小拍，B(z)1此時(shí) E(z)的項(xiàng)數(shù)最少，過(guò)渡時(shí)間最短，響應(yīng)時(shí)間最快學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載 至此，最小拍數(shù)字控制器設(shè)計(jì)如下Ge(z)1(z )D(z)1(Ge(z )z1Gz)Ge(z1( 1 z ) G ( z )1 22 z z1 2( 1 z ) G ( z )1 2 33 z 3 z z最小拍隨動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( 1 z 1) 3G ( z )2

26、 例： 如圖 8-1 所示，被控對(duì)象的傳遞函數(shù) 例8-1：如圖 8-1所示，被控對(duì)象的傳遞函數(shù) 2 采樣周期 T=0.5s，試設(shè)計(jì)一個(gè)單位速 s ( 0 . 5 s 1 )采樣周期 T=0.5s，試設(shè)計(jì)一個(gè)單位速度輸入時(shí)的最小度輸入時(shí)的最小拍數(shù)字控制器。拍數(shù)字控制器首先計(jì)算廣義對(duì)象脈沖傳遞函數(shù)線性定理部分分式分解 思路：首先，計(jì)算廣義對(duì)象脈沖傳遞函數(shù)G(z )0. 369z1( 10 .718z1)1(z1)( 10 .368z1)再次，根據(jù)輸入確定誤差傳遞函數(shù)(R )tGe(z )( 1z1)21)( 10 . 368 z1)最后，確定最小拍數(shù)字控制器Dz )1G e(z )5 . 435

27、( 10 5.zG(z ) G e(z )( 1z1)( 1.0 718 z1)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合結(jié)束 控制系統(tǒng)分析最小拍隨動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)例8-1：學(xué)習(xí)好資料歡迎下載控制系統(tǒng)分析長(zhǎng)除法k 0 1最小拍隨動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2345例 8-1：f(kT)002T3T4T5T控制系統(tǒng)分析 最小拍（ 2）最小拍 (2)采樣點(diǎn)間 有波紋最小拍隨動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)例 8-1：將設(shè)計(jì)的控制器應(yīng)用于單位階躍響應(yīng)：將設(shè)計(jì)的控制器應(yīng)用于 單位階躍響應(yīng)最小拍(2)最小拍隨動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)例8-1：將設(shè)計(jì)的控制器應(yīng)用于 將設(shè)計(jì)的控制器應(yīng)用于單位加速度輸入 最小拍隨動(dòng)系統(tǒng)的兩個(gè)缺點(diǎn) 對(duì)輸入信號(hào)的適應(yīng)能力較差 在采樣點(diǎn)之間存在波紋 要求廣義對(duì)象的脈

28、沖傳遞函數(shù)穩(wěn)定 最小拍隨動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則4 點(diǎn)P260 單位加速度輸入 始終存在偏差學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載第八章1、PWM 變電壓調(diào)速原理：改變電動(dòng)機(jī)電樞電壓接通或斷開(kāi)時(shí)間的比值（即占空比） 來(lái)控制電機(jī)速度， 該方法稱為脈沖寬度調(diào)制（ Pluse Width Modulation ），簡(jiǎn)稱 PWM 調(diào)速在脈沖作用下，電機(jī)通電，速度增加；斷電，轉(zhuǎn)速減小按一定規(guī)律，改變占空比，可使電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定2、步進(jìn)電機(jī)的基本原理三相步進(jìn)電機(jī)原理圖 步進(jìn)電機(jī)實(shí)際上是一個(gè)數(shù)字 三相步進(jìn)電機(jī)原理圖 步進(jìn)電機(jī)工作原理 /角度轉(zhuǎn)換器，或者可以等效為數(shù)/模轉(zhuǎn)換器定子矩形小齒沒(méi)有繞組，轉(zhuǎn)子只有小齒60 錯(cuò)齒是促使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的根

29、本原因步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上由40 個(gè)矩形小齒分布在圓周上，相鄰兩齒的夾角是9 。當(dāng)某相繞組通電時(shí)，對(duì)應(yīng)的磁極就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，并與轉(zhuǎn)子形成磁路。若此時(shí)定子的小齒與轉(zhuǎn)子的小齒沒(méi)有對(duì)齊，則在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使得轉(zhuǎn)子齒輪與定子齒輪對(duì)齊。步距角QS360學(xué)習(xí)好資料歡迎下載N=M CC N 為拍數(shù)Z 為轉(zhuǎn)子齒數(shù)M C為項(xiàng)數(shù)NZr齒距角QZ360通電一周，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角；一個(gè)齒距角分N 步走完Zr第九章1、總線的概念定義：所謂總線，就是一束公用信號(hào)線的集合。它定義了各引線的信號(hào)、時(shí)序、電氣和機(jī)械特性；為計(jì)算機(jī)內(nèi)各部件、模塊，以及計(jì)算機(jī)間提供標(biāo)準(zhǔn)的公共信息通路。采用總線的意義：極大地減少信號(hào)線

30、 總線的分類總線可以分為內(nèi)部總線和外部總線。外部總線：又稱通信總線。內(nèi)部總線：PC 機(jī)內(nèi)部總線總線按傳送方式可分為并行總線和串行總線適合近距離傳輸（內(nèi)部總線）優(yōu)點(diǎn)：接口簡(jiǎn)單、傳輸 快并行總線：N 位數(shù)據(jù)一次傳送缺點(diǎn)：需要 N 條數(shù)據(jù)線，成本高串行總線：按位順序發(fā) STD總線 優(yōu)點(diǎn)：各信號(hào)復(fù)用 1 根線，線纜少缺點(diǎn)：傳輸慢概述： STD 是（ standard）的縮寫(xiě)， 1978年Matt 適合遠(yuǎn)距離傳輸（外部總線）Biewer研制。 80年代中后期在工控市場(chǎng)具有重要地2、STD 總線 位。目前逐漸淡出市場(chǎng)。 概述： STD 是（ standard）的縮寫(xiě)， 1978 年 Matt Biewer

31、 研制。 80 年代中后期在工控市場(chǎng)具有重要地位。目前逐漸淡出市場(chǎng)。STD總線有三個(gè)不同版本：168 位處理器16 位地址線64 K存儲(chǔ)器16 ( 2/102464K)24 位地址線16 M存儲(chǔ)器(224/1024/102416M位處理器（32 位地址線）4G存儲(chǔ)器( 232/ 1024/1024/10244 G3、工控機(jī)的概念（ IPC ）工控機(jī)是一種加固的增強(qiáng)型個(gè)人計(jì)算機(jī)，它可以作為一個(gè)工業(yè)控制器在工業(yè)環(huán)境中可靠運(yùn)行。 IPC 是 IBM PC 總線在工業(yè)計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用，目前具有較大的市場(chǎng)（研華工控機(jī)）。4、單工、半雙工、全雙工的概念 單工方式：A數(shù)據(jù)B 半雙工方式：發(fā)送器數(shù)據(jù)接收器AB發(fā)

32、送器接收器全雙工方式：A學(xué)習(xí)好資料歡迎下載數(shù)據(jù)B發(fā)送器接收器注：在實(shí)際應(yīng)用中，特別是異步通信中，大多采用半雙工方式。雖然傳輸速率較低，但線路 簡(jiǎn)單，成本低，具有實(shí)用性。5、串行通信兩種傳送方式：同步通信和異步通信。異步通信是字符的同 步傳輸技術(shù)。 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以“ 字符 ”為單位， 并需要在首 尾加起始位、停止位。同步通信： 收發(fā)雙方的 時(shí)鐘頻率必須嚴(yán)格一致。按 照識(shí)別同步字符（標(biāo)志序列）來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。傳輸數(shù)據(jù)以幀為單位，每個(gè)字符無(wú) 需附加位。但要求字符連續(xù)發(fā) 送。對(duì)比：同步通信與異步通信數(shù)據(jù)格式異步通信同步通信字符信息幀時(shí)鐘無(wú)需同步必須同步優(yōu)點(diǎn)成本低傳輸效率高缺點(diǎn)傳輸效率低成本高，復(fù)

33、雜6、信號(hào)調(diào)制的三種方法幅移鍵控法（ ASK ） 調(diào)幅值 A ：Asin(2ft)學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載相移鍵控法（ PSK）調(diào)相位“0”信號(hào)為sin(2ft)As i n ( ft)“1”是調(diào)相位sin(2ft)頻移鍵控法（ FSK ），調(diào)頻率 f 差錯(cuò)控制技術(shù)奇偶校驗(yàn) ：以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息 7、奇偶校驗(yàn)：以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息 4（ASCII 34H ）為例 4（ASCII 34H）為例 奇偶校驗(yàn)的糾錯(cuò)能力：奇數(shù)位的差錯(cuò)可以檢測(cè)到差錯(cuò)控制技術(shù)奇偶校驗(yàn) ：以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息 4（ASCII 34H）為例8、CRC 校驗(yàn)碼 對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行校驗(yàn)。同步串行通信最常用糾錯(cuò)方法，如磁盤(pán)的讀寫(xiě)，以太網(wǎng)卡芯片、學(xué)習(xí)

34、好資料 歡迎下載MPEG 解碼芯片中，也采用 CRC 進(jìn)行差錯(cuò)控制。 基本思想：被除數(shù)減去余數(shù)必定可以被除數(shù)整除 核心：構(gòu)建循環(huán)碼多項(xiàng)式 V(x)V(x)=xrB(x)-R(x)= xrB(x)+R(x)R(x) 是余數(shù)多項(xiàng)式，R(x)=B(x)/G(x), 多項(xiàng)式的長(zhǎng)除法)與 RS-422已知信息字段代碼為: 1011001，即B (x)x6x4x31給定生成多項(xiàng)式G(x）為 11001，r=4 則 xrB(x) 對(duì)應(yīng)的代碼記為10110010000 R(x)=B(x)/G(x),得到 R(x)為 1010（即余數(shù)多項(xiàng)式）V(x)= xrB(x)+R(x) ，發(fā)出的傳輸字段為: 101100

35、11010 傳輸?shù)难h(huán)碼為V(x), 假定傳輸過(guò)程發(fā)生差錯(cuò)E(x), 校驗(yàn)時(shí)V(x )E(x)/G(x由于 V(x) 可以整除 G(x), 因此等價(jià)于E(x)/G(x)結(jié)論：除了G(x) 整數(shù)倍的差錯(cuò)無(wú)法檢測(cè)到，其他差錯(cuò)都可以檢測(cè)。9、常用的串行總線標(biāo)準(zhǔn)：RS-232， RS-422，RS-485, USB 10、RS-485 與 RS-422 的區(qū)別和聯(lián)系RS-485 是 RS-422 的變形， 在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)廣泛應(yīng)用，第一個(gè)真正意義上的總線標(biāo)準(zhǔn)。相比，可接收臺(tái)數(shù)顯著增加，節(jié)約電纜，降低成本。RS-485 為半雙工系統(tǒng)，而 RS-422 為全雙工系統(tǒng)學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載第十章1、DCS DCS 的基本概念DCS（Distributed Control System ），分散控制系統(tǒng)或者集散控制系統(tǒng) DCS 本質(zhì)上是一個(gè)分布式系統(tǒng)。它采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，從整體邏輯結(jié)構(gòu)上 看是一個(gè)以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的集中管理、分散控制，具有靈活配置，組態(tài)方便的多級(jí)計(jì) 算機(jī)控制系統(tǒng) 核心思想：集中管理（操作、監(jiān)控、顯示）分散控制（控制，高度自治，分散危險(xiǎn)） 歷史： 1975 年， Honeywell 推出了首個(gè)集散控制系統(tǒng) TDC2000 。2、組態(tài)的定義： 根據(jù)設(shè)計(jì)需要來(lái)確定 DCS 控制回路中所完成的特定功能 DCS 組態(tài)功能分類：硬件組態(tài)（又叫系統(tǒng)配置），軟件組態(tài)。