計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)試

1、計(jì)算機(jī)操縱技術(shù)復(fù)習(xí)資料1.計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)的操縱過(guò)程是如何樣的?計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)的操縱過(guò)程可歸納為以下三個(gè)步驟：(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對(duì)被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)，并輸入給計(jì)算機(jī)。(2)實(shí)時(shí)決策：對(duì)采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進(jìn)行分析，并按已定的操縱規(guī)律，決定下一步的操縱過(guò)程。(3)實(shí)時(shí)操縱：依照決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出操縱信號(hào)，完成操縱任務(wù)。2.實(shí)時(shí)、在線方式和離線方式的含義是什么？(1)實(shí)時(shí)：所謂“實(shí)時(shí)”，是指信號(hào)的輸入、計(jì)算和輸出差不多上在一定時(shí)刻范圍內(nèi)完成的，即計(jì)算機(jī)對(duì)輸入信息以足夠快的速度進(jìn)行處理，并在一定的時(shí)刻內(nèi)作出反應(yīng)并進(jìn)行操縱，超出了那個(gè)時(shí)刻就會(huì)失去操縱時(shí)機(jī)，操縱也就失去了意義。(2)

2、“在線”方式：在計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)中，假如生產(chǎn)過(guò)程設(shè)備直接與計(jì)算機(jī)連接，生產(chǎn)過(guò)程直同意計(jì)算機(jī)的操縱，就叫做“聯(lián)機(jī)”方式或“在線”方式。(3)“離線”方式：若生產(chǎn)過(guò)程設(shè)備不直接與計(jì)算機(jī)相連接，其工作不直同意計(jì)算機(jī)的操縱，而是通過(guò)中間記錄介質(zhì)，靠人進(jìn)行聯(lián)系并作相應(yīng)操作的方式，則叫做“脫機(jī)”方式或“離線”方式。3.微型計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？由四部分組成。圖1.1微機(jī)操縱系統(tǒng)組成框圖(1)主機(jī)：這是微型計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)的核心，通過(guò)接口它能夠向系統(tǒng)的各個(gè)部分發(fā)出各種命令，同時(shí)對(duì)被控對(duì)象的被控參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)及處理。主機(jī)的要緊功能是操縱整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，按操縱規(guī)律進(jìn)行各種操縱運(yùn)算(

3、如調(diào)節(jié)規(guī)律運(yùn)算、最優(yōu)化計(jì)算等)和操作，依照運(yùn)算結(jié)果作出操縱決策；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，使之處于最優(yōu)工作狀態(tài)；對(duì)事故進(jìn)行預(yù)測(cè)和報(bào)警；編制生產(chǎn)技術(shù)報(bào)告，打印制表等等。(2)輸入輸出通道：這是微機(jī)和生產(chǎn)對(duì)象之間進(jìn)行信息交換的橋梁和紐帶。過(guò)程輸入通道把生產(chǎn)對(duì)象的被控參數(shù)轉(zhuǎn)換成微機(jī)能夠接收的數(shù)字代碼。過(guò)程輸出通道把微機(jī)輸出的操縱命令和數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成能夠?qū)ιa(chǎn)對(duì)象進(jìn)行操縱的信號(hào)。過(guò)程輸入輸出通道包括模擬量輸入輸出通道和數(shù)字量輸入輸出通道。(3)外部設(shè)備：這是實(shí)現(xiàn)微機(jī)和外界進(jìn)行信息交換的設(shè)備，簡(jiǎn)稱(chēng)外設(shè)，包括人機(jī)聯(lián)系設(shè)備(操作臺(tái))、輸入輸出設(shè)備(磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、鍵盤(pán)、打印機(jī)、顯示終端等)和外存貯器(磁盤(pán))。其中操作臺(tái)

4、應(yīng)具備顯示功能，即依照操作人員的要求，能立即顯示所要求的內(nèi)容；還應(yīng)有按鈕，完成系統(tǒng)的啟、停等功能；操作臺(tái)還要保證即使操作錯(cuò)誤也可不能造成惡劣后果，即應(yīng)有愛(ài)護(hù)功能。(4)檢測(cè)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)a.測(cè)量變送單元：在微機(jī)操縱系統(tǒng)中，為了收集和測(cè)量各種參數(shù)，采納了各種檢測(cè)元件及變送器，其要緊功能是將被檢測(cè)參數(shù)的非電量轉(zhuǎn)換成電量，例如熱電偶把溫度轉(zhuǎn)換成mV信號(hào)；壓力變送器能夠把壓力轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào)，這些信號(hào)經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)(05V或420mA)后，再送入微機(jī)。b.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：要操縱生產(chǎn)過(guò)程，必須有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是微機(jī)操縱系統(tǒng)中的重要部件，其功能是依照微機(jī)輸出的操縱信號(hào)，改變輸出的角位移或直線位移

5、，并通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變被調(diào)介質(zhì)的流量或能量，使生產(chǎn)過(guò)程符合預(yù)定的要求。例如，在溫度操縱系統(tǒng)中，微機(jī)依照溫度的誤差計(jì)算出相應(yīng)的操縱量，輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)(調(diào)節(jié)閥)來(lái)操縱進(jìn)入加熱爐的煤氣(或油)量以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的溫度值。常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)等操縱形式，也有的采納馬達(dá)、步進(jìn)電機(jī)及可控硅元件等進(jìn)行操縱。1.什么是過(guò)程通道？過(guò)程通道有哪些分類(lèi)？過(guò)程通道是在計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程之間設(shè)置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道。按信息傳遞的方一直分，過(guò)程通道可分為輸入過(guò)程通道和輸出過(guò)程通道；按所傳遞和交換的信息來(lái)分，過(guò)程通道又可分為數(shù)字量過(guò)程通道和模擬量過(guò)程通道。2.數(shù)字量過(guò)程通道由哪些部分組成？各部分的作用是什么？數(shù)字量

6、過(guò)程通道包括數(shù)字量輸入通道和數(shù)字量輸出通道。數(shù)字量輸入通道要緊由輸入緩沖器、輸入調(diào)理電路、輸入地址譯碼電路、并行接口電路和定時(shí)計(jì)數(shù)電路等組成。數(shù)字量輸出通道要緊由輸出鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)電路、輸出口地址譯碼電路等組成。其中：輸入調(diào)理電路今后自操縱裝置或生產(chǎn)過(guò)程的各種開(kāi)關(guān)量，進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，將其通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的高、低電平，同時(shí)還要考慮對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、愛(ài)護(hù)、消除觸點(diǎn)抖動(dòng)，以及進(jìn)行信號(hào)隔離等問(wèn)題。4.簡(jiǎn)述光電耦合器的工作原理及在過(guò)程通道中的作用。光電耦合器由封裝在一個(gè)管殼內(nèi)的發(fā)光二極管和光敏三極管組成，如圖2.1所示。輸入電流流過(guò)二極管時(shí)使其發(fā)光，照耀到光敏三極管上使其導(dǎo)通，完成信號(hào)的光電耦合傳送，它

7、在過(guò)程通道中實(shí)現(xiàn)了輸入和輸出在電氣上的完全隔離。圖2.1光電耦合器電路圖5.模擬量輸入通道由哪些部分組成？各部分的作用是什么？模擬量輸入通道一般由I/V變換、多路轉(zhuǎn)換器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、接口及操縱邏輯電路組成。(1)I/V變換：提高了信號(hào)遠(yuǎn)距離傳遞過(guò)程中的抗干擾能力，減少了信號(hào)的衰減，為與標(biāo)準(zhǔn)化儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)匹配提供了方便。(2)多路轉(zhuǎn)換器：用來(lái)切換模擬電壓信號(hào)的關(guān)鍵元件。(3)采樣保持器：A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時(shí)刻。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)刻內(nèi)，希望輸入信號(hào)不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。如此，就需要在A/D轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器。(4)A/D轉(zhuǎn)換器：模擬量輸入通道的任

8、務(wù)是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，能夠完成這一任務(wù)的器件，稱(chēng)為之模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog/Digital Converter，簡(jiǎn)稱(chēng)A/D轉(zhuǎn)換器或ADC)。7.采樣保持器有什么作用？試講明保持電容的大小對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的阻礙。采樣保持器的作用：A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時(shí)刻。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)刻內(nèi)，希望輸入信號(hào)不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。如此，就需要在A/D轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器。保持電容對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有專(zhuān)門(mén)大阻礙。保持電容值小，則采樣狀態(tài)時(shí)充電時(shí)刻常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對(duì)輸入信號(hào)的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)時(shí)放電時(shí)刻常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；反之，

9、保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差。8.在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道都需要加采樣保持器？什么緣故？不是，關(guān)于輸入信號(hào)變化專(zhuān)門(mén)慢，如溫度信號(hào)；或者A/D轉(zhuǎn)換時(shí)刻較快，使得在A/D轉(zhuǎn)換期間輸入信號(hào)變化專(zhuān)門(mén)小，在同意的A/D轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。11.設(shè)計(jì)出8路模擬量采集系統(tǒng)。請(qǐng)畫(huà)出接口電路原理圖，并編寫(xiě)相應(yīng)的8路模擬量數(shù)據(jù)采集程序。本例給出用8031、DAC0809設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)例。把采樣轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量按序存于片內(nèi)RAM的30H37H單元中。采樣完一遍后停止采集。其數(shù)據(jù)采集的初始化程序和中斷服務(wù)程序如下：初始化程序：MOV R0，#30H ；設(shè)立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)指針

10、MOV R2，#08H ；設(shè)置8路采樣計(jì)數(shù)值 SETB IT0 ；設(shè)置外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式 SETB EA ；CPU開(kāi)放中斷SETB EX0 ；同意外部中斷0中斷 MOV DPTR，#FEF8H ；送入口地址并指向IN0LOOP： MOVX DPTR，A ；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，A的值無(wú)意義HERE： SJMP HERE ；等待中斷中斷服務(wù)程序： MOVX A，DPTR ；讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量 MOV R0，A ；存入片內(nèi)RAM單元 INC DPTR ；指向下一模擬通道 INC R0 ；指向下一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 DJNZ R2，INT0 ；8路未轉(zhuǎn)換完，則接著 CLR EA ；已轉(zhuǎn)換完，則關(guān)中斷 C

11、LR EX0 ；禁止外部中斷0中斷 RETI ；中斷返回 INT0： MOVX DPTR，A ；再次啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 RETI ；中斷返回 3.2.什么是逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法？直線插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程和圓弧插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程各有哪幾個(gè)步驟？逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)運(yùn)算，確實(shí)是在某個(gè)坐標(biāo)方向上每走一步（即輸出一個(gè)進(jìn)給脈沖），就作一次計(jì)算，將實(shí)際進(jìn)給位置的坐標(biāo)與給定的軌跡進(jìn)行比較，推斷其偏差情況，依照偏差，再?zèng)Q定下一步的走向（沿X軸進(jìn)給，依舊沿Y軸進(jìn)給）。逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)的實(shí)質(zhì)是以階梯折線來(lái)逼近給定直線或圓弧曲線，最大逼近誤差不超過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)脈沖當(dāng)量（每走一步的距離，即步長(zhǎng)）。直線插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程的步驟如下： (1)偏差判不：即判

12、不上一次進(jìn)給后的偏差值Fm是最大于等于零，依舊小于零；(2)坐標(biāo)進(jìn)給：即依照偏差推斷的結(jié)果決定進(jìn)給方向，并在該方向上進(jìn)給一步； (3)偏差計(jì)算：即計(jì)算進(jìn)給后的新偏差值Fm+1，作為下一步偏差判不的依據(jù)；(4)終點(diǎn)判不：即若已到達(dá)終點(diǎn)，則停止插補(bǔ)；若未到達(dá)終點(diǎn)，則重復(fù)上述步驟。圓弧插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程的步驟如下：(1)偏差判不(2)坐標(biāo)進(jìn)給(3)偏差計(jì)算(4)坐標(biāo)計(jì)算(5)終點(diǎn)判不3.5.設(shè)加工第一象限的圓弧AB，起點(diǎn)A（6，0），終點(diǎn)B（0，6）。要求：(1)按逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)進(jìn)行列表計(jì)算；(2)作出走步軌跡圖，并標(biāo)明進(jìn)給方向和步數(shù)。解：插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程如表32所示。終點(diǎn)判不仍采納第二種方法，設(shè)一個(gè)總的計(jì)數(shù)

13、器Nxy，每走一步便減1操作，當(dāng)Nxy=0時(shí)，加工到終點(diǎn)，插補(bǔ)運(yùn)算結(jié)束。下圖為插補(bǔ)過(guò)程中的走步軌跡。表32步數(shù)偏差判不坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算終點(diǎn)判不起點(diǎn)F0=0 x0=6,y0=0Nxy=121F0=0-XF1=0-12+1=-11x1=5,y1=0Nxy=112F10+YF2=-11+0+1=-10 x2=5,y2=1Nxy=103F20+YF3=-10+2+1=-7x3=5,y3=2Nxy=94F30+YF4=-7+4+1=-2x4=5,y4=3Nxy=85F40-XF6=5-10+1=-4x6=4,y6=4Nxy=67F60-XF8=5-8+1=-2x8=3,y8=5Nxy=49F80

14、-XF10=9-6+1=4x10=2,y10=6Nxy=211F100-XF11=4-4+1=1x11=1,y11=6Nxy=112F110-XF12=1-2+1=0 x12=0,y12=6Nxy=01、加工第一象限直線OA，起點(diǎn)為O(0，0)，終點(diǎn)坐標(biāo)為A(6，4)，試進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算并作出走步軌跡圖。（10分）要求：（1）按逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法進(jìn)行列表計(jì)算； （2）做出走步軌跡圖，并標(biāo)明進(jìn)給方向和步數(shù)。解坐標(biāo)進(jìn)給的總步數(shù)Nxy=|6-0|+|4-0|=10, xe=6,ye=4, F0=0, xoy=1. （5分）步數(shù)偏差判不坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)推斷起點(diǎn)F0=0Nxy=101F0=0+xF1=F0-

15、ye=-4Nxy=92F10+xF3=F2-ye=-2Nxy=74F30+xF5=F4-ye=0Nxy=56F5=0+xF6=F5-ye=-4Nxy=47F60+xF8=F7-ye=-2Nxy=29F80+xF10=F9-ye=0Nxy=0根軌跡圖： （5分）2、加工第一象限直線OA，起點(diǎn)O（0，0），終點(diǎn)A（4，3）。解：4.1. 數(shù)字操縱器的模擬化設(shè)計(jì)步驟是什么？模擬化設(shè)計(jì)步驟：（1）設(shè)計(jì)假想的模擬操縱器D(S)（2）正確地選擇采樣周期T（3）將D(S)離散化為D(Z)（4）求出與D(S)對(duì)應(yīng)的差分方程（5）依照差分方程編制相應(yīng)程序。4.4 .已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為試寫(xiě)出相應(yīng)數(shù)字操縱器

16、的位置型和增量型操縱算式，設(shè)采樣周期T=0.2s。則 把T=0.2S代入得位置型增量型4.6. 采樣周期的選擇需要考慮那些因素？(1)從調(diào)節(jié)品質(zhì)上看，希望采樣周期短，以減小系統(tǒng)純滯后的阻礙，提高操縱精度。通常保證在95%的系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)刻內(nèi)，采樣6次15次即可。(2)從快速性和抗擾性方面考慮，希望采樣周期盡量短，如此給定值的改變能夠迅速地通過(guò)采樣得到反映，而不致產(chǎn)生過(guò)大的延時(shí)。(3)從計(jì)算機(jī)的工作量和回路成本考慮，采樣周期T應(yīng)長(zhǎng)些，尤其是多回路操縱時(shí)，應(yīng)使每個(gè)回路都有足夠的計(jì)算時(shí)刻；當(dāng)被控對(duì)象的純滯后時(shí)刻較大時(shí)，常選T=（1/41/8）。(4)從計(jì)算精度方面考慮，采樣周期T不應(yīng)過(guò)短，當(dāng)主機(jī)字

17、長(zhǎng)較小時(shí)，若T過(guò)短，將使前后兩次采樣值差不小，調(diào)節(jié)作用因此會(huì)減弱。另外，若執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度較低，會(huì)出現(xiàn)這種情況，即新的操縱量已輸出，而前一次操縱卻還沒(méi)完成，如此采樣周期再短也將毫無(wú)意義，因此T必須大于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)時(shí)刻。4.8. 數(shù)字操縱器的離散化設(shè)計(jì)步驟是什么？計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)框圖如圖41所示。圖41計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)框圖由廣義對(duì)象的脈沖傳遞函數(shù)可得閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)，可求得操縱器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)。數(shù)字操縱器的直接設(shè)計(jì)步驟如下：(1)依照操縱系統(tǒng)的性質(zhì)指標(biāo)要求和其它約束條件，確定所需的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)(z)。(2)求廣義對(duì)象的脈沖傳遞函數(shù)G(z)。(3)求取數(shù)字操縱器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)。(4

18、)依照D(z)求取操縱算法的遞推計(jì)算公式。4.9 已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為采樣周期T=0.1s，采納零階保持器。要求針對(duì)單位階躍輸入信號(hào)設(shè)計(jì)最少拍有紋波系統(tǒng)的。解：廣義脈沖傳遞函數(shù)為最少拍有紋波設(shè)計(jì)步驟：1）依照廣義對(duì)象的傳遞函數(shù)確定參數(shù)N（分母多項(xiàng)式的冪次）M （分子多項(xiàng)式的冪次）d=N-M延時(shí)u在z平面的單位圓上或圓外零點(diǎn)的個(gè)數(shù)v在z平面的單位圓上或圓外極點(diǎn)的個(gè)數(shù)j在z平面的單位圓上極點(diǎn)的個(gè)數(shù)q(輸入類(lèi)型)已知N=2，M=2因此d=0u=0(即分子多項(xiàng)式中的)v=1，j=1；q=1(單位速度輸入)2）確定F1(z)和F2(z)的冪次m和n因此：3）確定e(z)4）確定(z)5）依照關(guān)系使等

19、式兩邊同冪次的系數(shù)相等，解出F1和F2中的系數(shù)。解得：因此：6）求操縱器D(z)14.與PID操縱和直接數(shù)字操縱相比，模糊操縱具有哪些優(yōu)點(diǎn)？與PID操縱和直接數(shù)字操縱相比，模糊操縱的優(yōu)點(diǎn)：（1）模糊操縱能夠應(yīng)用于具有非線性動(dòng)力學(xué)特征的復(fù)雜系統(tǒng)。（2）模糊操縱不用建立對(duì)象精確的數(shù)學(xué)模型。（3）模糊操縱系統(tǒng)的魯棒性好。（4）模糊操縱是以人的操縱經(jīng)驗(yàn)作為操縱的知識(shí)模型，以模糊集合、模糊語(yǔ)言變量以及模糊邏輯推理作為操縱算法。3.數(shù)字PID位置式和增量式算法的各自特點(diǎn)是什么？ 增量算法不需要做累加,位置算法要用到過(guò)去的誤差的累加值,容易產(chǎn)生大的累加誤差 增量算法得出的是操縱量的增量,而位置算法的輸出是操

20、縱量的全量輸出,誤動(dòng)作阻礙大. 采納增量算法,易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換.4.數(shù)字PID操縱算法中，Kp、Ti、Td的物理調(diào)節(jié)作用分不是什么？ Kp為比例增益,能減小誤差,但不能消除穩(wěn)態(tài)誤差,但Kp加大會(huì)引起系統(tǒng)不穩(wěn)定. Ti為積分時(shí)刻常數(shù) 只要有足夠的時(shí)刻,積分操縱將能完全消除誤差 但積分作用太強(qiáng)會(huì)使系統(tǒng)超調(diào)加大,甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩.Td為微分時(shí)刻常數(shù) 能夠減小調(diào)整時(shí)刻, 從而改變系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能. 5、計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)的工作步驟分為哪幾步？答:計(jì)算機(jī)的工作步驟分為3步:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)決策和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理.1.什么是計(jì)算機(jī)的總線？ 答:所謂總線,確實(shí)是計(jì)算機(jī)各模塊之間互聯(lián)和傳送信息(指

21、令,地址和數(shù)據(jù))的一組信號(hào)線.分為內(nèi)部總線和外部總線.2.計(jì)算機(jī)的外部總線有哪幾種？答:計(jì)算機(jī)的外部總線有RS-232C,RS-485,IEEE-488,USB等等.3.RS-232C串行通信總線采納什么傳輸方式？什么緣故RS-232C的傳輸距離不遠(yuǎn)？ 答:RS-232C串行通信總線采納的是不平衡傳輸方式.由于發(fā)送器和接收器之間有公共的信號(hào)地線,共模信號(hào)不可幸免地要進(jìn)入信號(hào)傳送系統(tǒng)中.當(dāng)傳輸距離過(guò)遠(yuǎn)時(shí),發(fā)送器與接收器各自會(huì)形成不同的對(duì)地電位.4.RS-485串行通信總線采納什么傳輸方式？它與RS-422A串行通信總線的區(qū)不是什么？ 答:RS-485串行通信總線采納的是不平衡傳輸方式.區(qū)不在于R

22、S-485為半雙工工作方式,而RS-422A為全雙工工作方式.且RS-422A適用于兩點(diǎn)之間進(jìn)行高速,遠(yuǎn)距離通信,而RS-485適用于多點(diǎn)之間進(jìn)行高速,遠(yuǎn)距離通信.8.什么是香農(nóng)采樣定理？ 香農(nóng)采樣定理:假如模擬信號(hào)(包括噪聲干擾在內(nèi))頻譜的最高頻率為fmax,只要按照采樣頻率f=2fmax進(jìn)行采樣,那么采樣信號(hào)就能惟一地復(fù)觀.9.什么是量化誤差？ 量化過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)用q去度量采樣值幅值高低的小數(shù)歸整過(guò)程,由于量化過(guò)程是一個(gè)小數(shù)歸整過(guò)程,因而存在量化誤差,量化誤差為(+_1/2)q.10.什么是孔徑時(shí)刻和孔徑誤差？ 完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)刻稱(chēng)為孔徑時(shí)刻.孔徑時(shí)刻決定了每一個(gè)采樣時(shí)刻的最大

23、轉(zhuǎn)換誤差,即為孔徑誤差.6.最少拍操縱算法本質(zhì)上是什么算法，什么緣故？ 最少拍操縱算法本質(zhì)上是時(shí)刻最優(yōu)操縱算法,因?yàn)樽钌倥牟倏v算法是以系統(tǒng)的快速性為要緊性能指標(biāo).7.最少拍操縱算法的三種典型輸入信號(hào)分不是什么？ 三種典型輸入信號(hào)分不是單位階躍信號(hào),單位速度信號(hào),單位加速度信號(hào)8.最少拍操縱算法的局限性是什么？最少拍操縱器對(duì)典型輸入信號(hào)的適應(yīng)性較差1、計(jì)算機(jī)操縱操縱系統(tǒng)：由計(jì)算機(jī)完成部分或全部功能的操縱系統(tǒng)，稱(chēng)為計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)（要求畫(huà)出圖）2、一般的計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、I/O接口電路、通用外部設(shè)備和工業(yè)生產(chǎn)對(duì)象等部分組成。計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)分為：DDC（直接數(shù)字操縱）、DPS（操作指導(dǎo)操縱系統(tǒng)）

24、、SCC（計(jì)算機(jī)監(jiān)督操縱）、DCS（分布式操縱系統(tǒng)）、CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）。DCS（分布式操縱系統(tǒng)）：DCS由DDC、SCC、和MIC（綜合信息治理）組成，它的下一代技術(shù)是集計(jì)算機(jī)、通信、操縱三種技術(shù)為一體的現(xiàn)場(chǎng)總線操縱系統(tǒng)（FCS）。階躍響應(yīng)階躍響應(yīng)是指將一個(gè)階躍輸入（step function）加到系統(tǒng)上時(shí)，系統(tǒng)的輸出穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差是指系統(tǒng)的響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，系統(tǒng)的期望輸出與實(shí)際輸出之差PID操縱 在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器操縱規(guī)律為比例、積分、微分操縱，簡(jiǎn)稱(chēng)PID操縱，又稱(chēng)PID調(diào)節(jié)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 數(shù)字PID操縱數(shù)字PID有二種形式，分不是位置式和增量式（1）位置式：

25、其表達(dá)式為位置式操縱算法提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置Uk，需要用到過(guò)去的累計(jì)誤差，一般用于以可控硅或伺服電機(jī)作執(zhí)行器件的操縱系統(tǒng)中（2）增量式：其表達(dá)式為增量式操縱算法提供執(zhí)行機(jī)構(gòu)的增量uk ，只需要保持現(xiàn)時(shí)往常3個(gè)時(shí)刻的偏差值即可，一般用在步進(jìn)電機(jī)或多圈電位器作執(zhí)行器件的操縱系統(tǒng)中香農(nóng)采樣定理：系統(tǒng)采樣頻率的下限為fs=2fmax，現(xiàn)在系統(tǒng)可真實(shí)地恢復(fù)到原來(lái)的連續(xù)信號(hào)。6、PID算法數(shù)字操縱器的參數(shù)整定的方法（1）擴(kuò)充臨界比例度法 (弄明白KK和TK的概念)(2) 擴(kuò)充響應(yīng)曲線法適用對(duì)象：對(duì)象具有滯后自平衡特性（即滯后環(huán)節(jié)加一階慣性環(huán)節(jié)），傳遞函數(shù)形式：(3) PID參數(shù)歸一法(4) PID參數(shù)試湊法

26、(適用對(duì)象：對(duì)象特性參數(shù)完全不知或已知對(duì)象傳遞函數(shù)做仿真)1、設(shè)采樣操縱系統(tǒng)的特征方程為：A(z)=45z3-117z2+119z-39=0試用雙線性變換推斷系統(tǒng)穩(wěn)定性？（書(shū)P39）2、討論該系統(tǒng)，試求為保證閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，放大倍數(shù)K的取值范圍。（書(shū)P40）3、數(shù)字PID增量式操縱算法與位置式算法比較，其優(yōu)點(diǎn)是什么？答：1）增量式算法不需要做累加，操縱量增量的確定僅與最近幾次誤差采樣值有關(guān)，計(jì)算誤差或計(jì)算精度問(wèn)題，對(duì)操縱量的計(jì)算阻礙較小。而位置式算法要用到過(guò)去的誤差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差。2）增量式算法得出的是操縱量的增量，誤動(dòng)作阻礙小。而位置式算法的輸出是操縱量的全量輸出，誤動(dòng)作阻礙大

27、。3）采納增量式算法，易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。4）采納增量式算法不需要累加，只需要記住4個(gè)歷史數(shù)據(jù)，占用內(nèi)存小，計(jì)算方便。4、設(shè)計(jì)算機(jī)操縱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖示其中 已知：采樣周期T=0.025s，輸入為斜坡信號(hào)。試設(shè)計(jì)最少拍操縱系統(tǒng)D(Z)。（書(shū)P61）5、CPU對(duì)數(shù)據(jù)通道的常用操縱方式有 程序操縱方式、中斷操縱方式、直接存儲(chǔ)器存?。―MA）方式。6、依照下圖編寫(xiě)的ADC0809轉(zhuǎn)換程序。ADC0809的地址是8000H8007H，通道號(hào)在R2中，采樣后的結(jié)果存放在30H37H中。在程序中啟動(dòng)ADC0809的同時(shí)將通道號(hào)寫(xiě)到ADC0809中。ORG 00H AJMP MAIN ORG 03

28、H AJMP ADC0809 ORG 1000HMAIN: SETB EA SETB EX0 SETB IT0 MOV R2，#0 MOV R0，#30H MOV DPTR，#8000H MOVX DPTR，A AJMP $ADC0809: MOVX A，DPTR MOV R0，A INC R0 INC R2 MOV A，R2 ORL A，DPL MOV DPL，A MOVX DPTR，A CJNE R2，#07H，ADC0809RET MOV R2，#0 MOV R0，#30H RETIADC0809RET： RETI7、設(shè)內(nèi)部RAM的20H和21H單元內(nèi)存放一個(gè)12位數(shù)字量（20H單元中為低4位，21H單元中為高8位），試依照下圖編寫(xiě)出將它們進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換的程序。解：D/A轉(zhuǎn)換的程序?yàn)椋篛RG0000HMOVR0，#0FFH；8位輸入寄存器地址MOVR1，#21H MOVA，R1；高8位數(shù)字量送AMOVXR0，A；高8位數(shù)字量送8位輸入寄存器DECR0DECR1MOVA，R1；低4位數(shù)字量送ASWAPA；A中高低4位互換MO