微机控制技术试卷答案

微机控制技术试卷答案（07A）

一、填空题（共20分，每空一分）。

1、计算机控制系统的工作原理可归纳为：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出等3个步骤。

2、计算机控制系统的典型形式有：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、分散性控制系统、现场总线控制系统等五种。

3、工业控制计算机软件由：系统软件、支持软件和应用软件三部分组成。

4、数字控制器连续化设计步骤是：设计假想的连续控制器D(S)、选择合适的采样周期T、将D(S)离散化为D(Z)、设计由计算机实现的控制算法、校验。

5、数据查找技术主要有：顺序查找、折半查找、分块查找、直接查找等4种方法。

二、简答题（共20分，每题5分）。

1、画出数字控制器的离散化设计的系统框图，并说明各变量的含义。

解：系统框图如下图所示：

其中r(t)输入设定信号、e(t)为偏差信号、e(K)为离散后的偏差信号、D(Z)为控制器、u(k)为离散输出控制、H(s)为零阶保持器、u(t)为连续输出控制量、y(t)输出量、T采样周期。

2、逐点比较法插补的工作原理是什么？

解：逐点比较法插补就是按照直角坐标从起点开始，每进给一步，计算偏差的大小，通过偏差的大小进行判别进而确定下一步的进给方向以便逼近给定轨迹直到坐标终点的办法。

3、以3相步进电机为例，画图简要说明步进电机工作原理。解：3相步进电机结构及接线如下图所示：

工作过程：

A相通电：A相磁极与0、2号齿对齐；

B相通电：由于磁力线作用，B相磁极与1、3号齿对齐；

C相通电：由于磁力线作用，C相磁极与0、2号齿对齐；

A相通电：由于磁力线作用，B相磁极与1、3号齿对齐；

结论：定子按ABCA相轮流通电。则磁场沿A、B、C方向转动360度角，转子沿ABC方向转动了一个齿距的位置。齿数为4，齿距角为90度，即一个齿距转动90度。

4、画出模拟控制器的系统结构图：

解：模拟控制器的系统结构图如下图所示：

模糊控制器一般由四部分组成：模糊化接口、规则库、模糊推理机和逆模糊化接口。

三、插补运算题（共20分）

若加工第四象限直线OA，起点A(0，0），终点（4，-8），要求：

（1）、按逐点比较法插补进行列表计算；

（2）、作出走步轨迹图，并标明进给方向。

解：

N xy=|4-0|+|-8-0|=12,X e=4,Y e=8,F0=0;

F m=F m+1=F m-Ye 进给+X

F m=F m+1=F m+Xe 进给-Y

插补过程列表如下（10分）

步数偏差判别坐标进给偏差计算终点判别

起点F0=0 12

1 F0=0 X F1=F0-Y e=-8 11

2 F1<0 -Y F2=F1+X e=-4 10

3 F2<0 -Y F3=F2+X e=0 9

4 F3=0 X F4=F3-Y e=-8 8

5 F4<0 -Y F5=F4+X e=-4 7

6 F5<0 -Y F6=F5+X e=0 6

7 F6=0 X F7=F6-Y e=-8 5

8 F7<0 -Y F8=F7+X e=-4 4

9 F8<0 -Y F9=F8+X e=0 3

10 F9=0 X F10=F9-Ye=-8 2

11 F10<0 -Y F11=F10+Xe=-4 1

12 F11<0 -Y F12=F11+Xe=0 0

走步轨迹如下图所示：（7分）

四、硬件设计（15分）

采用ADC0809通过8255A与PC总线工控机接口，试画出接口连接图，并画出实现AD实现AD转换的程序流程图。

解：接线图如下所示：（8分）

程序流程图如下：

初值置通道地址

送通道地址，启动AD

检测EOC

NO 转换完成？

Y

修改通道地址

通道完成？NO

Y

结束

五、模糊推理

若x轻则y重，否则y不很重，已知x很轻，问y如何？已知论域X=Y=(1，2，3，4，5),隶属函数如下所示：[轻]=

[重]=

[不很重]

[很轻]

解：A=[轻]={0，0.8，0.6，0.4，0.2}

B=[]={0.2，0.4，0.6，0.8，1}

C=[]={0.96，0.84，0.64，0.36，0}

R=u（A B）(/A C)所以

0.0.2 0.6 0.8 1