三荣SNLC-JXWVF微机全集选控制系统

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微型计算机控制技术复习总结完整版

《微型计算机控制技术》学科复习总结★第一部分选择题 ?使用说明:本部分对应考试题型的选择题部分,注意看选项答案,莫只记选项! ★★1. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是(C)(1分) A. 0.3V以下 B. 0.7V以上 C. -3V以下 D. +3V以上2.下面关于微型计算机控制技术的叙述,正确的是( D )。 A.微型计算机控制技术只能用于单片机系统 B.任何控制系统都可以运用微型计算机控制技术 C.微型计算机控制技术不能用于自动化仪表 D.微型计算机控制技术可用于计算机控制系统及自动化仪表3. 计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是( B )。 A.接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机 B.按照一定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机 C.当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作 D.SCC计算机与控制无关 4.关于现场总线控制系统,下面的说法中,不正确的是( C )。 A.省去了DCS中的控制站和现场仪表环节 B.采用纯数字化信息传输 C.只有同一家的FCS产品才能组成系统 D.FCS强调“互联”和“互操作性” 5. 闭环控制系统是指(B) A.系统中各生产环节首尾相连形成一个环 B.输出量经反馈环节回到输入端,对控制产生影响 C.系统的输出量供显示和打印 D.控制量只与控制算法和给定值相关 6. 多路开关的作用是(A) A.完成模拟量的切换 B. 完成数字量的切换 C.完成模拟量与数字量的切换 D. 完成模拟量或数字量的切换 7. 采样-保持电路的逻辑端接+5V,输入端从2.3V变至2.6V,输出端为(A)

计算机控制技术与系统思考题与习题

《计算机控制技术与系统》课程 思考题与习题 第一章绪论 简述计算机控制技术发展史。 简述计算机控制系统的类型、结构和特点。 计算机控制与常规控制主要不同点在哪里 典型计算机控制系统有哪几部分组成,画出方框图。 什么叫做动态系统 对计算机控制系统的基本要求是什么 简述调节系统与跟踪系统(随动系统)的特点。 典型计算机集成制造系统(CIMS)有哪四个功能系统和两个支持系统 第二章过程通道 采样定理对于采样周期的选取有什么意义 写出采样过程的数学描述形式。 影响采样周期选择的因素主要有哪些 多路采样装置的主要作用是什么,常用采样器包括哪些 过程通道的采样周期T是否越小越好,为什么 A转换的工作方式主要有哪几种,简述其原理。 2.7A/D转换的工作方式主要有哪几种,简述其原理。 简述模入通道结构与各组成部分功能。 简述过程通道的类型和基本功能。 简述开关量通道的基本构成形式和主要作用。 简述开关量通道的抗干扰措施有哪些。 模出通道的类型主要有哪几种,各有什么特点 保持器在过程通道中的作用是什么,举例分析。 某热工过程有16点温度信号,变化范围: 150--850 C, 采用微机监测。

求解问题: 1、 若经A/D 转换后的数字量每个脉冲对应的实际温度小于等于 C , 则A/D 分辨率至少为多少才能保证该精度 2、写出A/D 转换后的数字量与被测点实际温度间关系式。 3、该处理方式零点迁移量为多少 第三章 理论基础 求下图示离散系统脉冲传递函数G(z) 已知采样系统如下图所示,求下图示离散系统脉冲传递函数G(z)和当闭环系统稳定时K 的取值范围。 分析下图所示采样系统,当采样周期T=1,开环增益K=5时的稳定性。 给定传递函数 1 10+s K ,试以10倍的转角频率为近似的截止频率m ω,求满足采样定理的采样频率s ω和采样周期T 。 证明离散系统脉冲响应的z 变换即为离散系统传递函数。 设离散系统结构如下图所示,图中D(z)为数字PID 调节器,其差分方程为 )]2()1(2)([)()]1()([)(-+--++--=k e k e k e K k e K k e k e K k u d i p

《计算机控制系统》课后题答案-刘建昌等科学出版社

第一章计算机控制系统概述 习题与思考题 1.1什么是计算机控制系统?计算机控制系统较模拟系统有何优点?举例说明。 解答:由计算机参与并作为核心环节的自动控制系统,被称为计算机控制系统。与模拟系统相比,计算机控制系统具有设计和控制灵活,能实现集中监视和操作,能实现综合控制,可靠性高,抗干扰能力强等优点。例如,典型的电阻炉炉温计算机控制系统,如下图所示: 炉温计算机控制系统工作过程如下:电阻炉温度这一物理量经过热电偶检测后,变成电信号(毫伏级),再经变送器变成标准信号(1-5V或4-20mA)从现场进入控制室;经A/D 转换器采样后变成数字信号进入计算机,与计算机内部的温度给定比较,得到偏差信号,该信号经过计算机内部的应用软件,即控制算法运算后得到一个控制信号的数字量,再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量;控制信号模拟量作用于执行机构触发器,进而控制双向晶闸管对交流电压(220V)进行PWM调制,达到控制加热电阻两端电压的目的;电阻两端电压的高低决定了电阻加热能力的大小,从而调节炉温变化,最终达到计算机内部的给定温度。 由于计算机控制系统中,数字控制器的控制算法是通过编程的方法来实现的,所以很容易实现多种控制算法,修改控制算法的参数也比较方便。还可以通过软件的标准化和模块化,这些控制软件可以反复、多次调用。又由于计算机具有分时操作功能,可以监视几个或成十上百个的控制量,把生产过程的各个被控对象都管理起来,组成一个统一的控制系统,便于集中监视、集中操作管理。计算机控制不仅能实现常规的控制规律,而且由于计算机的记忆、逻辑功能和判断功能,可以综合生产的各方面情况,在环境与参数变化时,能及时进行判断、选择最合适的方案进行控制,必要时可以通过人机对话等方式进行人工干预,这些都是传统模拟控制无法胜任的。在计算机控制系统中,可以利用程序实现故障的自诊断、自修复功能,使计算机控制系统具有很强的可维护性。另一方面,计算机控制系统的控制算法是通过软件的方式来实现的,程序代码存储于计算机中,一般情况下不会因外部干扰而改变,因此计算机控制系统的抗干扰能力较强。因此,计算机控制系统具有上述优点。 1.2计算机控制系统由哪几部分组成?各部分的作用如何? 解答:计算机控制系统典型结构由数字控制器、D/A转换器、执行机构和被控对象、测量变送环节、采样开关和A/D转换环节等组成。 被控对象的物理量经过测量变送环节变成标准信号(1-5V或4-20mA);再经A/D转换器采样后变成数字信号进入计算机,计算机利用其内部的控制算法运算后得到一个控制信号的数字量,再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量;控制信号模拟量作用于执行机构触发器,进而控制被控对象的物理量,实现控制要求。 1.3应用逻辑器件设计一个开关信号经计算机数据总线接入计算机的电路图。

微型计算机控制技术答案(完整版)

1、什么就是计算机控制系统?它由哪几部分组成? 计算机控制系统就就是利用计算机来实现生产过程自动控制得系统。它就是工业控制机构生产过程得大部分组成,工业控制机就是指生产过程控制得特点与要求而设计得计算机,它包括硬件与软件部分,生产过程包括被控对象,测量变送,执行机构,电气开关等。 2、计算机控制系统得典型形式有哪些?各有什么优缺点? 计算机控制系统得典型形式:(1)操作指导控制系统。优点:结构简单,控制灵活与安全,缺点就是由人工操作,速度受到限制,不能控制多个对象.(2)直接数字控制系统(DDC),实时性好,可靠性高与适应性强.(3)监督控制系统(SSC),就是生产过程始终处于最优工况。 (4)分型控制系统(DCS),分散控制,集中操作,分级管理.(5)现场总线控制系统(FCS),降低成本,提高可靠性,可实现真正得开放式互连系统结构 3、实时,在线方式与离线方式得含义就是什么? 实时就是指信号得输入,计算与输出都要在一定得时间范围内完成,即计算机对输入信息以足够快得速度进行控制,超出这个时间就失去控制时机,控制也就失去意义.在线方式:在计算机控制系统中,生产过程与计算机直接连接,并受计算机控制得方式。离线方式:生产过程不与计算机相连且不受计算机控制,而就是靠人进行联系并作相应操作得方式. 4、工业控制机有哪几部分组成? 工业控制机包括硬件与软件两部分。硬件包括:主机(CPU、RAM、ROM)板,人-—机接口,外部总线与内部总线,系统支持板,磁盘系统通信接口,输入、输出通道.软件包括系统软件、支持软件与应用软件。 5、什么就是总线,内部总线与外部总线? 总线就是一组信号线得集合,它定义了各引线得信号、电机、机械特性,使计算机内部各组成部分之间以及不同得计算机之间建立信号联系,进行信息传送与通信。内部总线:就就是计算机内部功能模板之间进行通信得总线,它就是构成完整得计算机系统得内部信息枢纽,但按功能仍要分为数据总线DB,地址总线AB,控制总线CB,电源总线PB。外部总线就是计算机与计算机之间或计算机与其她智能设备之间进行通信得连接。 6、什么就是接口,接口技术与过程通道? 接口就是计算机与外部设备交换信息得桥梁,它包括输入接口与输出接口,接口技术就是研究计算机与外部设备之间如何交换信息得技术,过程通道就是在计算机与生产过程之间设置得信息传送与转换得连接通道,它包括AI、AO、DI、DO。 7、采用74LS244与74LS273与PC总线工业控制机接口,设计8路数字量(开关量)输入接口与8路数字量(开关量)输出接口,请画出接口电路原理图,并分别编写数字量输入与数字量输出程序。 8、用8位A/D转换器ADC0809通过8255A与PC总线工业控制机接口,实现8路模拟量采集。请画出接口原理图,并设计出8路模拟量得数据采集程序 9、有源I/V变换:设输入为4~20mA得电流,对应输出为1~5V,输入电阻Ri=250Ω,试确定I/V变换电路及电路参数,画出电路原理图. 10、什么就是采样过程、量化、孔径时间? 采样时指按一定得时间间隔T,把时间上连续与幅值上也连续得模拟信号转变成在时间刻0、T、2T···KT得一连串脉冲输出信号得过程,所谓量化就就是采用一组数码(二进制码)来逼近离散模拟信号得幅值,将其转换为数字信号,将采样信号转换为数字信号得过程称为量化过程,孔径时间,在模拟量输入通道中,A/D转换器将模拟信号转换为数字量总需要一定得时间,完成一次A/D转换所需得时间. 11、采样保持器得作用就是什么?就是否所有得模拟量输入通道中都需要采样保持器?为什么?

计算机控制系统设计性实验

计算机控制系统设计性实验报告 学生姓名:学号: 学院:自动化工程学院 班级: 题目:

设计性实验撰写说明 正文:正文内容层次序号为: 1、1.1、1.1.1 2、2.1、2.1.1……。 1、选题背景:说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求;简述本设计的指导思想。 2、方案论证(设计理念):说明设计原理(理念)并进行方案选择,阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。 3、过程论述:对设计工作的详细表述。要求层次分明、表达确切。 4、结果分析:对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析,得出结论和推论。 5、结论或总结:对整个研究工作进行归纳和综合。 6、设计心得体会。 课程设计说明书(报告)要求文字通顺,语言流畅,无错别字,用A4纸打印并右侧装订。

《计算机控制系统》设计性实验 一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤: 对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想,从工程角度对待设计题目,尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别,逐步引入工程思想,提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性; 2、选择合理的传感器(量程、精度等); 3、计算机控制系统及接口的设计(存储器、键盘、显示); 4、制定先进的、合理的控制算法; 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计; 6、画出系统硬件、软件框图; 7、系统调试。 二、具体完成成品要求: 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等; 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件(框图)仿真设计; 3、达到课题要求的各项功能指标; 4、系统设计文字说明书; 5、按照学号循环向下作以下7个题目。 三、系统控制框图: 控制系统硬件框图

微型计算机控制技术期末复习题

1.计算机控制系统:就是利用计算机(通常称为工业控制计算机,简称工业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。 2.计算机控制系统的工作原理: ①实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。 ②实时控制决策:对采集到的被控量进行分析和处理,并按已定的控制规律,决定将要采取的控制行为。 ③实时控制输出:根据控制决策,适时地对执行发出控制信号,完成控制任务。 3.计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。 4.在线方式和离线方式 在线方式(on-line): 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或联机方式。 离线方式(off-line): 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。 5.实时的含义 实时(real-time):指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间围完成,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,控制也就失去了意义。而且这个时间围的大小跟被控对象联系非常的紧密!不同的被控对象,对时间围的要求不同。 6.逐点比较法插补: 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。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。 7.直线插补计算过程:①偏差判别②坐标进给③偏差计算④终点判断

8.圆弧插补计算过程:①偏差判别②坐标进给③偏差计算④坐标计算○5终点判断 9.凑试法确定PID参数整定步骤: (1)首先只整定比例部分。比例系数由小变大,观察相应的系统响应,直到得到反应快,超调小的响应曲线。系统无静差或静差已小到允许围,并且响应效果良好,那么只须用比例调节器即可,最优比例系数可由此确定。 (2)若静差不能满足设计要求,则须加入积分环节。整定时首先置积分时间TI为一较大值,并将经第一步整定得到的比例系数略为缩小(如缩小为原值的0.8倍),然后减小积分时间,使在保持系统良好动态性能的情况下,静差得到消除。在此过程中,可根据响应曲线的好坏反复改变比例系数与积分时间,以期得到满意的控制过程与整定参数。 (3)若使用比例积分调节器消除了静差,但动态过程经反复调整仍不能满意,则可加入微分环节,构成比例积分微分调节器。在整定时,可先置微分时间TD为零。在第二步整定的基础上,增大TD,同时相应地改变比例系数和积分时间,逐步凑试,以获得满意的调节效果和控制参数。 10.扩充临界比例度法确定PID参数整定步骤: ①选择一个足够短的采样周期,具体地说就是选择采样周期为被控对象纯滞后时间的十分之一以下。 ②用选定的采样周期使系统工作。这时,数字控制器去掉积分作用和微分作用,只保留比例作用。然后逐渐减小比例度δ(δ=1/K P ),直到系统发生持续等幅振荡。记下使系统发生振荡的临界比例度 δ k 及系统的临界振荡周期T k 。 ③选择控制度。模拟 控制度 ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? = ? ? ∞ ∞ 2 2 ) ( ) ( dt t e dt t e DDC ④根据选定的控制度,求得T、K P 、T I 、T D 的值 11. 扩充响应曲线法确定PID参数整定步骤: ①数字控制器不接入控制系统,让系统处于手动操作状态下,将被调量调节到给定值附近,并使 之稳定下来。然后突然改变给定值,给对象一个阶跃输入信号。 ②用记录仪表记录被调量在阶跃输入下的整个变化过程曲线,此时近似为一个一阶惯性加纯滞后环节的响应曲线。 ③在曲线最大斜率处作切线,求得滞后时间τ,被控对象时间常数Tτ以及它们的比值Tτ/T,

计算机控制系统实例

第11 章计算机控制系统实例 本章的教学目的与要求 掌握各种过程通道的结构、原理、设计及使用方法。 授课主要内容 硫化机计算机群控系统 主要外语词汇 Sulfurate Machine: 硫化机重点、难点及对学生的要求说明:带“ *** ”表示要掌握的重点内容,带“ ** ”表示要求理解的内容,带“ *”表示要求了解的内容,带“☆”表示难点内容,无任何符号的表示要求自学的内容 硫化机计算机群控系统的软硬件设计*** ☆ 辅助教学情况 多媒体教学课件( POWERPOINT ) 复习思考题 硫化机计算机群控系统的软硬件设计 参考资料刘川来,胡乃平,计算机控制技术,青岛科技大学讲义 硫化机计算机群控系统 内胎硫化是橡胶厂内胎生产的最后一个环节,硫化效果将直接影响内胎的产品质量和使用寿命。目前国内大部分生产厂家都是使用延时继电器来控制硫化时间,由于硫化中所需 的蒸汽压力和温度经常有较大的波动,单纯按时间计算可能会产生过硫或欠硫现象,直接影响了内胎的质量。 因此,设计一种利用先进计算机控制技术的硫化群控及管理系统,不仅能提高企业的自动化水平,也能降低硫化机控制装置的维护成本和硫化操作人员的劳动强度,提高硫化过程中工艺参数的显示和控制精度,同时也避免了个别硫化操作人员为提高产量而出现的“偷时”现象(即操作人员缩短硫化时间,未硫化完毕就开模) ,使内胎的产品质量得到保证。 1. 系统总体方案 内胎硫化过程共包括四个阶段: 合模、硫化、泄压、开模。由于所有硫化机的控制方式相同,所以特别适合群控。在自动模式下,当硫化操作人员装胎合模后,由控制系统根据温度计算内胎的等效硫化时间并控制泄压阀、开模电机的动作。为克服温度波动的影响,经过大量实验,选用阿累尼乌斯(Arrhenius) 经验公式来计算等效硫化时间。 某橡胶制品有限公司硫化车间共有内胎硫化机96 台,为便于整个生产过程的控制和管理拟采用计算机群控及管理系统。根据企业的现场情况,借鉴DCS (Distributed Control System ,集散控制系统) 系统结构,使用PLC 作为直接控制级,完成现场的控制功能; 使用工业控制计算机作为管理和监视级。系统总体方案见图11.8。 PLC 通过温度采集模块采集现场的96 台硫化机温度信号,进行等效计算后,按设定 型号的参数计算硫化机的硫化时间并对泄压阀、开模电机动作进行控制,完成内胎的整个硫

最新微型计算机控制技术复习习题答案

微型计算机控制技术复习习题答案

第一章计算机控制系统概述 习题参考答案 1.计算机控制系统的控制过程是怎样的? 计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤: (1)实时数据采集:对被控量的瞬时值进行检测,并输入给计算机。 (2)实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律,决定下一步的控制过程。 (3)实时控制:根据决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。 2.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。 3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 由四部分组成。 图1.1微机控制系统组成框图 (1)主机:这是微型计算机控制系统的核心,通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令,同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程,按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最

优化计算等)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。 (2)输入输出通道:这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。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。 (3)外部设备:这是实现微机和外界进行信息交换的设备,简称外设,包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。其中操作台应具备显示功能,即根据操作人员的要求,能立即显示所要求的内容;还应有按钮,完成系统的启、停等功能;操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果,即应有保护功能。 (4)检测与执行机构 a.测量变送单元:在微机控制系统中,为了收集和测量各种参数,采用了各种检测元件及变送器,其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量,例如热电偶把温度转换成mV信号;压力变送器可以把压力转换变为电信号,这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0~5V或4~20mA)后,再送入微机。 b.执行机构:要控制生产过程,必须有执行机构,它是微机控制系统中的重要部件,其功能是根据微机输出的控制信号,改变输出的角位移或直线位移,并通过调节机构改变被调介质的流量或能量,使生产过程符合预定的要求。例如,在温度控制系统中,微机根据温度的误差计算出相应的控制量,输出给执行机构(调节阀)来控制进入加热炉的煤气(或油)量以实现预期的温度值。常用的执行机构有电动、液动和气动等控制形式,也有的采用马达、步进电机及可控硅元件等进行控制。 4.微型计算机控制系统软件有什么作用?说出各部分软件的作用。 软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作,都是在软件的指挥下协调进行的,因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分,软件可分为系统软件、应用软件及数据库。 (1)系统软件:它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说,系统软件只是作为开发应用软件的工具,是不需要自己设计的。系统软件包括: a.操作系统:即为管理程序、磁盘操作系统程序、监控程序等;

微型计算机控制技术课后答案

习题一 1,微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 答:CPU,接口电路及外部设备组成。 CPU,这是微型计算机控制系统的核心,通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令,同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。 接口电路,微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。 外部设备:这是实现微机和外界进行信息交换的设备 2,微型计算机控制系统软件有什么作用?说出各部分软件的作用。 答:软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作,都是在软件的指挥下协调进行的,因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分,软件可分为系统软件、应用软件 1)系统软件:它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说,系统软件只是作为开发应用软件的工具,是不需要自己设计的。 2)应用软件:它是面向用户本身的程序,即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。 3,常用工业控制机有几种?它们各有什么用途? 4,操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何?它们之间有何区别和联系? 答:(1)操作指导控制系统:在操作指导控制系统中,计算机的输出不直接作用于生产对象,属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理,计算出各控制量应有的较合适或最优的数值,供操作员参考,这时计算机就起到了操作指导的作用。 (2)直接数字控制系统(DDC系统):DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测,经输入通道送给微机,微机将检测结果与设定值进行比较,再进行控制运算,然后通过输出通道控制执行机构,使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统,是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。 (3)计算机监督控制系统(SCC系统):SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况,因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制,系统不能运行在最佳状态,而SCC系统不仅可以进行给定值控制,并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。 5,说明嵌入式系统与一般微型计算机扩展系统的区别。 答:嵌入式计算机一般没有标准的硬件配置。嵌入式系统可采用多种类型的处理器和处理器结构。软硬件协同设计采用统一的工具描述,可合理划分系统软硬件,分配系统功能,在性能、成本、功耗等方面进行权衡折衷,获取更优化的设计。嵌入式系统多为低功耗系统。简单地说,就是嵌入式系统和微型计算机的扩展标准不大一样。 6,PLC控制系统有什么特点? 答:(1)可靠性高。由于PLC大都采用单片微型计算机,因而集成度高,再加上相应的保护电路及自诊断功能,因而提高了系统的可靠性。 (2)编程容易。PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句,其数量比微型机指令要少得多,除中、高档PLC外,一般的小型PLC只有16条左右。由于梯形图形象而简单,因而编程容易掌握、使用方便,甚至不需要计算机专门知识,就可进行编程。 (3)组合灵活。由于PLC采用积木式结构,用户只需要简单地组合,便可灵活地改变控制系统的功能和规模,因此,可适用于任何控制系统。 (4)输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一,是针对不同的现场信号,均有相应的模块可与工业现场的器件直接连接,并通过总线与CPU主板连接。

机车微机控制系统概述

第六章机车微机控制系统 第一节机车微机控制系统概述 一、微机控制系统的基本概念和特点 微机控制系统一般都具有三个要素,即控制对象、信息处理机构、执行机构控制目标;信息处理机构将目标值和实际情况进行比较、运算,给执行机构控制对象出动作指令;执行机构根据接收到的动作指令进行调节,以求达到或尽员接近控制目标。图6一1所示为控制系统示意图。 控制系统有开环控制和闭环控制之分。在开环控制中,输出信号不反馈到信息处理机构;在闭环控制中,信息处理机构是根据给定目标与输出反馈信号的差值来进行控制的。毫无疑问,闭环控制比开环控制易于稳定并具有较高的精度。 一个复杂的控制系统可以由多个闭环系统组合而成,如速度环、电流环、电压环等。例如,55型电力机车微机控制系统,不论是在正常工况下还是在故障工况下,都采用闭环控制,由系统自动调节,从而减轻了司机的劳动强度,简化了司机的操作程序。 在电力机车上,微机的控制目标主要是电机电枢电流和机车速度,信息处理机构是微型计算机,执行机构是晶闸管变流装置。即微机根据司机给定的手柄级位以及实际机车速度来调节晶闸管的触发角,从而使机车稳定运行在司机希望的工况。 我国558型电力机车是国产电力机车中首次采用微机控制的车型。以往的机车都采用模拟控制,如553、554改和55:型机车等,它们都是采用以运算放大器为基础的模拟控制方式。随着电力电子技术、半导体集成技术的发展和控制要求的提高,用微机控制来取代模拟控制是牵引动力技术发展的必由之路,它标志着机车控制技术水平上升到了新阶段。与膜拟控制相比,微机控制有以下特点: (l)微机控制系统不仅需要有硬件,而且必须有软件,而模拟控制中左右硬件。硬件是指各种能完成一定功能的电子插件,是看得见摸得着的。软件是指为实现一定功能而*制的程序,它通常存储在断电也能保存的器件(如 EPROM、ROM)中,是一串由0和1构成的代码。软件又分系统软件和应用软件。对用户来讲,主要是根据需要编制应用软件。 (2)微机控制系统的硬件是通用的,它不是针对某个特定任务设计的。例如,我们现在使用的微机控制硬件就能在所有交直传动车上使用,尽管有些功能可能在某种车型上并不需要。因此,微机控制的优点就是通用,易于从一种车型移植推广到另一种车型,而且易于适应设计过程中新增加的控制功能要求。而模拟控制的电路有一定的针对性,不同的车型不能互相通用。 (3)微机控制具有灵活可变的软件,对于不同机车的不同的控制功能要求,可用改变软件的方法来实现。在研发过程中,对于设计,调试过程中新提出的问题可以通过修改,增加一段程序的方法来解决,一般不必改动硬件。而在模拟控制中,没增加一个功能都必须通过增加相应的电路来实现,功能越多,则硬件电路越多,也越复杂。有些控制功能用硬件来实现电路比较复杂,如果用软件来是实现则只是增加一段相应的程序。因此,在微机控制中,有时用软件来实现一些硬件难于实现的功能。例如,多段折线的函数发生器,空转保护中的速度差,加速度,加速度的变化率,轮径修正及减流曲线等,用软件实现既方便快

微型计算机控制技术答案(赖寿宏)

第二章 输入输出接口技术和输入输出通道 1. 何谓I/O 接口?在计算机控制系统中为什么要有I/O 接口电路? 答:是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。 2. 一个微处理机(CPU )采用程序控制查询方式时,管理50个键盘显示中断,要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。已知CPU 查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200μs ,若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符,问CPU 是否能按要求,可靠的管理全部50个终端?又问CPU 最多能管理多少个这种终端? 答:1000ms/(200us*10)=500, 能可靠的管理全部50个终端 3. 在本章第二节,查询式I/O 方式应用举例中,假设X 、Y 、Z 三轴服务子程序的执行时间分别为100μs 、150μs 、120μs ,主程序执行时间(执行查询指令等)为80μs ,试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少?(速度以脉冲/s 计算) 答:2702 4. 某微机实时控制系统有1#、2#、3#三个外围设备。由一个CPU 进行管理,已知各外围设备的最短响应时间和服务 时间分别是: C1=5ms S1=300μs C2=8ms S2=1.3ms C3=1ms S3=400μs 问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备?为什么?若不行的话,试提出改进方答:不行。可采用中断嵌套的方式解决。 6. 计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式?它们各有什么优缺点》 答:见教材 7. 某8086 最大模式系统中,需扩展8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。采用74LS138 译码器,若已指定给各芯片的地址范围是: 8255A E0H 、E2H 、E4H 、E6H 、 8253 E1H 、E3H 、E5H 、E7H 、 DAC0832 F0H 试设计接口扩展的译码电路(除74LS138 外, 可增加必要的其他逻辑电路芯片。 8某8088最大模式系统中,需扩展8255A 四片,指定各芯片的地址范围分别是90~93H 、94~97H 、98~9BH 、9C~9FH, 采用74LS 译码器,试设计接口地址译码电路。 解: 9.模拟输入通道中为什么要加采样保持器?采样保持器的组成及要求是什么? 答:为了保证A/D 转换精度,就要在A/D 转换之前加上采样保持电路,使得在A/D 转换期间保持输入模拟信号不变。 10要求:

计算机控制系统课程设计

计算机控制系统课程设 计 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

课程设计报告学生姓名:学号: 学院:自动化工程学院 班级: 题目:计算机控制系统

1 题目背景与意义 设计背景 在自动控制系统的实际工程中,经常需要检测被测对象的一些物理参数,如温度、流量、压力、速度等,这些参数都是模拟信号的形式。它们要由传感器转换成电压信号,再经A/D转换器变换成计算机能够处理的信号。同样,计算机控制外设,如电动调节阀、模拟调速系统时,就需要将计算机输出的数字信号经过D/A转换器变换成外设能接受的模拟信号。本次《计算机控制系统》课程设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上,通过完成一个涉及单片机A/D和D/A多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使我们不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件、等方面的知识进一步加深认识,同时在系统设计、软件编程、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。帮助同学们增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解,从而更好的掌握单片机的内部功能模块的应用以及A/D和D/A功能的实现。使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。 设计意义 通过设计此测控装置,加深对控制系统的理解,达到活学活用的目的。理论结合实践,锻炼综合运用能力。 2 设计题目介绍

设计题目 设计一个基于单片机的具有A/D和D/A功能的信号测控装置。要求该信号测控装置能够接入典型传感器、变送器信号,同时可输出标准电压/电流信号。并满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。标准电压/电流信号此处定为:0~5V/4~20mA 设计要求 基本要求 设计一个基于单片机的具有A/D和D/A功能的信号测控装置。要求该信号测控装置能够接入典型传感器、变送器信号,同时可输出标准电压/电流信号。并满足抗干扰、通用性、安全性、性价比等原则性要求。 1. 基本要求: 1) 充分理解题目要求,确定方案。 2) 合理选择器件型号。 3) 用1号图纸1张或者采用Protel软件画出电原理图。 4) 用1号图纸1张画出软件结构框图。 5) 写出设计报告,对课程设计成品的功能进行介绍及主要部分进行分析与说明。 6) 每天写出工作日记。 2. 发挥部分: 1) 可将系统扩展为多路。可在此系统中扩展键盘、显示(LCD/LED)、

微机网络控制系统-图文

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hxD2型电力机车控制系统的核心控制设备是基于worldFIp网络的微机控制系统,整套微机网络控制系统采用Alstom公司的AgATeTm 系列电子产品。通过在hxD2型电力机车项目上与Alstom公司的合作,国内铁路机车制造行业首次系统引进worldFIp网络通信技术,从而能极大的提高worldFIp网络通信技术在国内的发展水平。 hxD2型电力机车的微机网络控制系统以一节机车为一个单元,包括2组主处理单元mpu1和mpu2、2组远程输入输出模块RIom1和RIom2、4组牵引控制单元Tcu1~Tcu4、2组辅助控制单元Acu1和Acu2、2组司机显示单元DDu1和DDu2、1组制动控制单元bcu组成。整套微机网络控制系统采用模块化设计,具有充分的可扩展性,可按照用户要求,适当的增加或减少接入FIp网络的电子设备。 hxD2型电力机车的微机网络控制系统向用户提供了完善和强大的机车控制功能,主要的控制功能包括机车控制与监控功能、网络通信功能、牵引控制功能、辅助控制功能、检修维护功能等。 hxD2型电力机车的Dc110V电气控制电路包括有接点电路、列车超速防护设备、列车通讯设备、无线重联控制设备等。实现的功能与既有直流机车控制电路类似,用于提供部分不接入FIp网络的Dc110V 设备的控制功能。 hxD2型电力机车的有接点电路是指控制电源为Dc110V(包括Dc24V)的低压电气控制电路。 hxD2型电力机车的列车超速防护设备、列车通讯设备、无线重联控制设备,在第十一章《运行安全、通信、重联控制系统》中有详

(最新整理)《微机控制技术及应用》课程

(完整)《微机控制技术及应用》课程标准 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)《微机控制技术及应用》课程标准)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)《微机控制技术及应用》课程标准的全部内容。

重庆航天职业技术学院 《微机控制技术及应用》课程标准 课程名称:微机控制技术及应用 课程代码: 学时:100 适用专业:计算机控制技术 系部名称: 电子工程系自动化教研室 一、课程概述 (一)课程性质 本课程是计算机控制技术专业的职业必修课,属考试科目。是理论和实践相结合、软件技术和硬件技术相结合的、多种技术相融合的一门实践为主的课程。本课程以培养学生具备初步的工厂自动化设备设计能力、调试安装、维修维护技能及自动化设备的操作技能为主要目标,学生也具有从事智能玩具、智能家电设计的潜力.本课程的先修课程是《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《传感器技术及应用》、《C语言》等,平行课程为《电子工程制图》、《可编程控制技术及应用》、《智能楼宇设备安装与调试》,后续主要课程为《计算机控制技术专业综合训练》、《毕业实践》。本课程是对单片机技术、PLC技术、网络通讯及传感器技术的集成和提高,在本专业中居于核心地位. (二)课程设计基本理念 本课程作为一门理论与工程实践结合紧密的技术基础课,既注重理论教学,也注重教学过程中的案例实践教学环节,使学生在掌握基本理论的基础上,通过了解实际控制系统组成,设计实际控制系统,综合培养解决工程实际问题的能力。在本课程教学过程中,应遵循以学生为

《微机控制技术及应用》课程标准

重庆航天职业技术学院 《微机控制技术及应用》课程标准 课程名称:微机控制技术及应用 课程代码: 学时:100 适用专业:计算机控制技术 系部名称:电子工程系自动化教研室 一、课程概述 (一)课程性质 本课程是计算机控制技术专业的职业必修课,属考试科目。是理论和实践相结合、软件技术和硬件技术相结合的、多种技术相融合的一门实践为主的课程。本课程以培养学生具备初步的工厂自动化设备设计能力、调试安装、维修维护技能及自动化设备的操作技能为主要目标,学生也具有从事智能玩具、智能家电设计的潜力。本课程的先修课程是《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《传感器技术及应用》、《C语言》等,平行课程为《电子工程制图》、《可编程控制技术及应用》、《智能楼宇设备安装与调试》,后续主要课程为《计算机控制技术专业综合训练》、《毕业实践》。本课程是对单片机技术、PLC技术、网络通讯及传感器技术的集成和提高,在本专业中居于核心地位。 (二)课程设计基本理念 本课程作为一门理论与工程实践结合紧密的技术基础课,既注重理论教学,也注重教学过程中的案例实践教学环节,使学生在掌握基本理论的基础上,通过了解实际控制系统组成,设计实际控制系统,综合培养解决工程实际问题的能力。在本课程教学过程中,应遵循以学生为主体,教师主导的理念,以航天企业和重庆市企业中的过程计算机控制项目实施过程为导向,校企合作,工学结合,在解决企业实际控制需求的同时,提高教师的科研水

平、学生的实践能力。参照国家相关的职业标准和企业的人才需求目标,以培养学生动手能力为重点,加强对职业素养、职业道德的培养。 (三)课程设计思路 遵循循序渐进、由易到难的设计思路,本课程主要包括过程计算机控制原理和过程计算机控制系统设计两大部分。在计算机控制原理部分主要介绍了各种信号的检测与转换,数据的处理、PID调节、常用的驱动设计和算法、抗干扰设计技术和系统设计实践等内容;计算机控制系统设计部分结合实际的项目案例,重点介绍了过程计算机控制系统的组成、设计方法和步骤、计算机控制原理技术的应用等内容。 遵循服务航天、服务重庆的选材思路,在选取课程内容的过程中,以航天企业及重庆市各行业中过程计算机控制典型系统为案例,体现了先进计算机控制技术的应用。 二、课程目标 (一)总目标 《微机控制技术及应用》旨在培养学生获得必须的自动检测与转换基础知识,信号检测与转换电路、程序设计能力、检测数据处理能力、各种机构驱动设计能力以及自动化生产系统的设计能力和使用维护能力,同时注重培养学生的社会能力和自学能力等专业能力,为维修维护生产实习和就业上岗打下坚实基础。 (二)具体目标: 1.专业能力目标 1)培养学生获得必须的基于微机的自动检测与控制系统的基础知识 2)具备微机信号检测与转换电路开发能力、程序开发能力 3)具备微机检测数据处理能力 4)具备各种机构驱动设计能力以及自动化生产系统的设计能力和使用维护能力 2. 社会能力目标 1)具有良好的品德、行为规范和职业道德; 2)具有良好的心理和身体素质; 3)具有创新精神; 4)具有较强的质量意识和客户意识; 5)具有团队交流和协作能力; 6)具有严谨的工作作风和良好的职业习惯。

微机原理课程设计报告——洗衣机控制系统

微机原理与接口技术课程设计 设计题目:洗衣机控制系统设计 设计者: 专业: 电气工程及其自动化 班级: 学号:

一课程设计的意义 1.1 洗衣机的发展状况概述 1.洗衣机的发展史 洗衣服是每个家庭都无法逃避的家庭劳动。洗衣机的出现给人们的生活带来了相当大的方便,它的普及大大降低了大多数家庭的体力劳作。 1858年,美国人汉密尔顿·史密斯制成了第一台洗衣机。1874年,美国人比尔·布莱克斯发明了第一台人工搅动式洗衣机,使得“手洗时代”受到了挑战。1910年美国人研制出了第一台电动式洗衣机。1922年美国玛塔依格公司生产出了第一台搅拌式洗衣机。1932年美德克斯航空公司研制成功了第一台前装式滚筒式洗衣机,这台机衣机能够使洗涤、漂洗、脱水三个步骤在同一个滚中操作。与此同时,世界各地也相继出现了洗衣机。洗衣机工业快速迅猛地发展起来。 1937年第一台自动洗衣机问世。1955年日本研制出波轮式洗衣机。60年代日本出现了半自动洗衣机。70年代生产出了波轮式套桶全自动洗衣机。70年代后期以电脑控制的全自动洗衣机在日本问世。80年代“模糊控制”开始应用于洗衣机中,使得洗衣机能够通过模糊控制使洗衣机操作更加简单,实现智能化。近半个多世纪里,在工业发达国家,全自动洗衣机技术得到广范的应用,其年总产量及社会普及率均以达到相当高的水平。 2.我国洗衣机的发展现状 洗衣机在中国起步较晚,1978年才开始正式生产家用洗衣机。随着改革开放的不断深入,经济的持续增长,人民生活水平的普遍提高,人们对于洗衣机的认识也在不断发展,进入80年代后,中国洗衣机行业一直保持着旺盛的发展形

势。目前,洗衣机在我国城市甚至广大农村已得到大范围的普及。中国洗衣机市场正处于快速更新换代阶段,市场潜力巨大,随着家用电器的自动化、智能化发展,人们对于洗衣机的期望也越来越高。1983年,中国洗衣机产量由1978年的400台增至365万台。此后全国各处都大规模的引进国外先进洗衣机技术。中国的洗衣机发展突飞猛进,先进技术的引进、吸收和创新,极大地促进了中国洗衣机的生产能力和产业质量。经过三十年的发展,我国的洗衣机年产量已位于世界第一,将近为世界总年产量的四分之一。 1.2课程设计的意义 课程设计进一步锻炼同学们在微机原理应用方面的实际工作能力。计算机科学在应用上得到飞速发展,因此,学习这方面的知识必须紧密联系实际:掌握这方面的知识更要强调解决实际问题的能力。学会面对一个实际问题,如何去自己收集资料,如何自己去学习新的知识,如何自己去制定解决问题的方案并通过实践不断地去分析和解决前进道路上的问题。《微机原理与接口技术》课程是我们电气工程及其自动化专业本科生必修的一门技术基础课程。通过该课程的学习使学生对微机系统有一个全面的了解、掌握常规芯片的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法。

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