武漢理工,計算機控制技術(shù),課件,計算機控制技術(shù)習題課資料

1、計算機控制技術(shù)習題課共十六頁1計算機控制系統(tǒng)是由哪幾部分組成的？2在計算機控制系統(tǒng)中，如何選定采樣周期T？3以某一控制系統(tǒng)（如：溫度控制系統(tǒng)）為例，簡述計算機在一個控制周期內(nèi)應(yīng)完成哪些事情？4操作指導(dǎo)、DDC和SCC系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？5.計算機控制系統(tǒng)的典型形式有？6.工業(yè)控制計算機的總線分為(fn wi)？7.與雙積分型A/D相比，逐次逼近型A/D的精度 、速度 、 8.步進電機單三拍控制方式的輸出字為 、 、 。9.一般情況下，串級控制的副回路采用 算法。10.對單位速度輸入，設(shè)計最少拍無紋波控制器的必要條件是 。11.RS232規(guī)定的電氣特性是什么？12.什么是數(shù)

2、字濾波器？列出三種數(shù)字濾波算法。13.對單位速度輸入，設(shè)計最少拍無紋波控制器的必要條件是 。14.ADC0809的OE管腳起什么作用？共十六頁15.什么是集散控制系統(tǒng)？16.試敘述試湊法整定PID參數(shù)(cnsh)的步驟。17.ADC0809是一個分辨率為 ，具有 路模擬量輸入，基于 轉(zhuǎn)換原理的A/D轉(zhuǎn)換器。當CPU使用中斷方式從A/D轉(zhuǎn)換器讀取數(shù)據(jù)時，A/D轉(zhuǎn)換器向CPU發(fā)出中斷請求的信號是 。 18.若8255的PA0、PA1、PA2接步進電機的A、B、C的驅(qū)動電路，則三相單三拍控制方式輸出字表為？怎樣程序控制該電機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)？19.已知線形溫度傳感器的測量范圍0100度，要求能分辨1度，求

3、出A/D轉(zhuǎn)換器的字長最少為多少位？20.平均值濾波是對信號y進行m次采樣；濾波器的輸出 。 21通常把 的干擾信號稱為串模干擾。 22.試簡單說明當系統(tǒng)開環(huán)放大系數(shù)K增大時，對系統(tǒng)穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差的影響23.非線性參數(shù)的標度變換一般用什么方法？ 24.在PID控制系統(tǒng)中，P,I,D的作用是什么？ 它們能單獨使用嗎？為什么？ 共十六頁是非題（在括號中正確的打，錯誤的打）1.根據(jù)香農(nóng)定律（采樣定律），采樣頻率應(yīng)滿足T/max(式中max為系統(tǒng)信號最高角頻率)。 （V) 2.單片機系統(tǒng)中按鍵消抖動方法只能采用延時子程序方法。 (X)3.8位單片機與D/A組成的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)只能處理8位的數(shù)據(jù)。 (X)

4、4.數(shù)字PI控制系統(tǒng)能夠達到無靜差控制。（V) 5.三相步進電機工作電壓是3相交流電。(X)6.DCS是指多臺計算機控制一臺工業(yè)設(shè)備。 (X)7.計算機控制系統(tǒng)一定是穩(wěn)定系統(tǒng)。(X)8.步進電機每個脈沖之間采用延時只是為了調(diào)速。(X)9.平均值數(shù)字濾波能消除脈沖干擾。(X)10.計算機控制系統(tǒng)控制規(guī)律由軟件實現(xiàn)的。 (V)11.由于DAC0832為輸入2級鎖存，因此，多片DAC0832不能同時進行D/A輸出轉(zhuǎn)換。(X)12.數(shù)字PID控制算法當微分系數(shù)為零時，系統(tǒng)不能實現(xiàn)無靜差控制(X)13.多個數(shù)碼管組成的顯示器只能采用動態(tài)結(jié)構(gòu)(jigu)。（ 錯 ） 14.一個8位接口只能接8個按鍵輸入信

5、息。（ 錯 ）15.光電耦合器的作用為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力。（ 對 ）16.計算機控制系統(tǒng)的采樣周期要符合香農(nóng)定律。（ 對 ）17.A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道的主要器件。（ 對 ）18.四相步進電機的工作方式只有單四拍。（錯 ）19.三相步進電機的工作方式有2種。（ 錯 ）20.數(shù)字PID控制算法當積分系數(shù)為零時，系統(tǒng)能夠達到無靜差控制。（錯 ）21.數(shù)字PID控制算法當微分系數(shù)為零時，系統(tǒng)能夠達到無靜差控制。（ 對 ）共十六頁填充題： 1、對防脈沖干擾比較有效的數(shù)字濾波方法是 中值濾波 2、增量式數(shù)字PID控制算法是 ， 。3、計算機直接參與控制典型系統(tǒng)有直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC）、集散

6、控制系統(tǒng)（DCS） 和 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）4、DDC系統(tǒng)的中文全名是 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 。5、模擬輸出通道的一般結(jié)構(gòu)有 寄存器、 D/A轉(zhuǎn)換器 和 放大/變換電路 。6、模擬量多輸入通道主要有 多路開關(guān)、D/A轉(zhuǎn)換器 和 寄存器 7、計算機控制系統(tǒng)的控制兩大過程 實時數(shù)據(jù)采集 、 實時決策控制 8、防積分飽和的方法有 遇限削弱積分法 和 積分分離法 9、組成數(shù)碼管顯示(xinsh)電路結(jié)構(gòu)有 靜態(tài)顯示 和 動態(tài)顯示 10、單片機擴展I/O接口使用 串行 接口最節(jié)省主機I/O口。問答題： 1。簡述計算機控制系統(tǒng)和一般自動控制系統(tǒng)的有哪些相同之處和不同之處？畫出計算機控制系統(tǒng)的基本框圖。

7、2。組成直接微機數(shù)字控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)有哪些？簡述各環(huán)節(jié)的作用。輸入通道：輸出通道:微型計算機：3。簡述計算機在控制系統(tǒng)中至少起到的作用。實時數(shù)據(jù)處理、實時監(jiān)督?jīng)Q策、實時控制及輸出4。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中對采集數(shù)據(jù)要作何種處理？說明各種處理對系統(tǒng)的意義。數(shù)字濾波：通過一定的計算機程序?qū)Σ蓸有盘栠M行處理，以達到減少或消除干擾信號的目的。工程量轉(zhuǎn)換：被測參數(shù)或被控參數(shù)通過傳感器轉(zhuǎn)換成的電壓信號，然后， 由轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成范圍內(nèi)數(shù)字量，以便計算機進行處理。共十六頁簡述(jin sh)光電耦合器的工作原理及在過程通道中的作用并畫出其工作原理圖。光電耦合器由封裝在一個管殼內(nèi)的發(fā)光二極管和光敏三極管組成，如圖所示。

8、輸入電流流過二極管時使其發(fā)光，照射到光敏三極管上使其導(dǎo)通，完成信號的光電耦合傳送，它在過程通道中實現(xiàn)了輸入和輸出在電氣上的完全隔離。共十六頁采樣(ci yn)/保持*LF398的電路原理：放大器A2作為比較(bjio)器來控制開關(guān)K的通斷，若IN+的電壓高于IN-的電壓，則K閉合，由A1、A3組成跟隨器，并向CH端外接的保持電容充電；IN+的電壓低于IN-的電壓時，則K斷開，外接電容保持K斷開時刻的電壓，并經(jīng)A3組成的跟隨器輸出至Aout。共十六頁設(shè)被測溫度變化范圍為0-1200,如果要求誤差不超過(chogu)0.4,應(yīng)選用分辨為多少位的A/D轉(zhuǎn)換器？選擇依據(jù)：共十六頁若加工第二象限直線OA

9、，起點O（0，0），終點A（-4，6）。要求：(1)按逐點比較法插補進行列表計算；(2)作出走步軌跡圖，并標明(biomng)進給方向和步數(shù)。由題意可知xe=4,ye=6，F(xiàn)0=0，我們設(shè)置一個總的計數(shù)器Nxy,其初值應(yīng)為Nxy=|6-0|+|-4-0|=10，則插補計算過程如表31所示。根據(jù)插補計算過程表所作出的直線(zhxin)插補走步軌跡圖如下圖所示。 共十六頁共十六頁已知模擬(mn)調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為試寫出相應(yīng)數(shù)字控制器的位置型和增量型控制算式，設(shè)采樣周期T=0.2s。把T=0.2S代入得位置(wi zhi)型增量型共十六頁已知模擬(mn)傳遞函數(shù)為共十六頁已知被控對象傳遞函數(shù)為： 試

10、用“二階工程最佳”設(shè)計法確定模擬控制器 Gc(s)，并用后向差分法給出等效的數(shù)字控制器形式ANS: ：經(jīng)動態(tài)校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為應(yīng)選擇 Gc(s)為PI 控制器，其基本(jbn)形式為為使 PI 控制器能抵消被控對象中較大的時間常數(shù)，可選擇 = 8共十六頁根據(jù)二階工程最佳設(shè)計法則，應(yīng)有解之得于是得到模擬控制器的傳遞函數(shù)為對以上的模擬 PI 控制器，根據(jù)后向差分近似(jn s)的等效變換方法，得等效的數(shù)字控制器：共十六頁現(xiàn)已知某飛機飛行高度變化范圍為010000米，測試時，采用12位的A/D變換器，試問(shwn)此時系統(tǒng)對高度變化的分辯率為多少。若測試時，通過高度表改變測試方式，測量相對基準高度9000米的500米的變化量，試問此時A/D變換器的分辯率為多少。 共十六頁內(nèi)容摘要計算機控制技術(shù)習題課。6.工業(yè)控制計算機的總線分為。16.試敘述試湊法整定PID參數(shù)的步驟(bzhu)。24.在PID控制系統(tǒng)中，P,I,D的作用是什么。1.根據(jù)香農(nóng)定律（采樣定律），采樣頻率應(yīng)滿足T/max(式中max為系統(tǒng)信號最高角頻率)。2.單片機系統(tǒng)中按鍵消抖動方法只能采用