计算机控制技术复习题含部份答案

4、采样定理的基本内容就是什么？

对频带受限的信号,当采样频率大于等于信号最高频率的两倍时,可以从

采样值完全恢复原始的信号

5、什么就是数字滤波？常用的数字滤波有哪些方法？

所谓数字滤波,就就是在计算机中用某种计算方法对输入的信号进行数学处理,以便减少干扰在有用信号中的比重,提高信号的真实性。程序判断法、中位值滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权递推平均滤波法、一阶惯性滤波法

6、计算机控制系统中有哪几种地线？

在计算机控制系统中,一般有以下几种地线:模拟地、数字地、安全地、系统地、交流地。

7、简述Smith预估控制的基本思想。

按照过程的动态特性建立一个模型加入到反馈控制系统中,使被延迟了τ时间的被控量超前反映到控制器,让控制器提前动作,从而可明显地减少超调量与加快控

制过程。

8、工业控制计算机系统的干扰源有哪几类？各类干扰又有哪些具体形式？

电源干扰(浪涌、尖峰、噪声、断电);空间干扰(静电与电场的干扰、磁场干扰、电磁辐射干扰);设备干扰

9、RS-485串行总线采用什么传输方式？它与RS-422A串行通信总线的区别就是什么？

RS-485串行总线采用的就是不平衡传输模式。区别在于RS-485为半双工工作模式,而RS422A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

10、数字PID控制算法中,K P,T i,T D的物理调节作用分别就是什么？

Kp为比例增益,能减小误差,但不能消除稳态误差,但Kp加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

11、如何消除尖峰脉冲干扰？

选用供电比较稳定的进线电源,利用干扰抑制器消除尖峰干扰,采用交流稳压器稳定电网电压,电源异常的保护

12、模拟量输入接口设计主要解决哪几个方面的问题？

图一

数据输出线的连接方式;选通信号、启动转换及读出控制信号的连接方法;电源与地线的处理;与计算机信息传递的方式

三、现已知某炉的温度变化范围为0-1000°C 。测试时采用9位A/D 变换器(带符号位),此时系统对炉温变化的分辨率为多少？若测试时,通过变送器将测试起点迁移到200°C,保持同样的系统对炉温变化的分辨率,试问采用几位的A/D 转换器就可以了？

1） 1、∆=/)1000(28o , 故Δ=3、9°;(5分)

2） 9.3/)5001000(2o o n -=, 故72lg /2.128lg =≥n (5分)

五、图一为水箱水位自动控制系统,试说明其基本工作原

理。

由于出水干扰Qo 使水位下降时,浮子下降,进水口打开,

水位逐渐增高,浮子逐渐上浮,当达到给定高度时,浮子将

进水口堵死,从而保持设定高度。

七、计算题:

关于PID 控制,要求:

(1)写出模拟PID 控制器的控制规律及其传递函

数。

(2)推导出位置式数字PID 控制算式。

书本93页

（3）推导出增量式数字PID 控制算式。

书本94页

八、下图12D/A 转换器DAC1210与ISA 总线连接图,设DAC1210占用了0230H ～0232H 三个端口地址,设BX 寄存器中低12位数据为需要转换的数字量,写出转换程序。

START:

MOV

DX,230H;DAC1210的基地址

MOV CL,04

SHL BX,CL;BX中的12位数左移4位

MOV AL,BH;高8位数→AL

OUT DX,AL;写入高8位

CNC DX ;修改DAC1210端口地址

MOV AL,BL;低4位数→AL

OUT DX,AL;写入低4位

CNC DX ;修改DAC1210端口地址

OUT DX,AL;启动D/A转换

HLT

九、下图就是AD574A与ISA总线连接图,根据图写出程序查询接口方式的转换程序。

MOV DX,Y1;Y1为偶地址

OUT DX,AL;

LOOP1:IN AL,Y0¯;读入STS¯

AND AL,01H;

JNC LOOP1;如果STS¯=1,未转换完,则循环

MOV DX,Y1¯;

IN AL,DX;从数据总线D0—D11一次读入12位二进制数据

十、设计题

1、试用一交流固态继电器(AC－SSR,可控220Ｖ交流通断)与一接触器(各3常开主触点与一个常开辅助触点),通过微机及其接口电路去控制三相交流异步电机(电源为3-相、50Hz/380V)的启动与停止。

KA1为交流固态继电器,控制接触器的通断;KA2为接触器,三个主触点控制电机的三相绕组,如电机为三相四线制,一个辅助触点使中线接地,由微机输出的数字信号控制KA1的通断,为“1”时断,为“2”时开

2、已知某直流电磁阀的驱动电流为6A,用2mA的标准TTL电平实施控制,试设计一合适的驱动电路。

3、现要求用80C51单片机处理A 、B 、C 三个输入信号,其中A 为0-20V 的交流信号,B 为0-10mA 直流电流信号, C 为0/24V 直流电压开关信号,要求得到A 、B 信号的幅值及C 信号的状态。其中ADC 采用ADC0809。请补充必要的电子元器件,并将元器件正确连接(可用网络标号)。

GND

C A +5V

B 接

线

端

子

AGND