計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(于海生著)

1、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)復(fù)習(xí)第一章典型的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程分為哪幾種？答:典型的工業(yè)過(guò)程分為3種:連續(xù)過(guò)程,離散過(guò)程和批量過(guò)程.計(jì)算機(jī)控制系統(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.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的工作方式有哪幾種？答:計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的工作方式有2種,即在線(xiàn)方式和離線(xiàn)方式.為什么要強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)控制中的實(shí)時(shí)性？答:所謂實(shí)時(shí)性,就是指信號(hào)的輸入,計(jì)算和輸出都要在一定的時(shí)間范圍內(nèi)完成,亦即計(jì)算機(jī)對(duì)輸入信息,以足夠快的速度進(jìn)行控制,超出了這個(gè)時(shí)間,就失去了控制的時(shí)機(jī),控制也就失去的意義.所以要強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)控制中的實(shí)時(shí)性.常用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)有哪幾種？答:常用的計(jì)算

2、機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)有可編程控制器,工控機(jī),單片機(jī),DSP和智能調(diào)節(jié)器.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分為哪幾部分？答:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中集散控制系統(tǒng)(DCS)的體系結(jié)構(gòu)分為分散過(guò)程控制級(jí),集中操作監(jiān)控級(jí),綜合信息管理級(jí)三部分.現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式分為哪幾部分？答:現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)（FCS）的結(jié)構(gòu)模式為操作站-現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能儀表兩層結(jié)構(gòu).（DCS為操作站-控制站-現(xiàn)場(chǎng)儀表三層結(jié)構(gòu)模式）第二章什么是計(jì)算機(jī)的總線(xiàn)？答:所謂總線(xiàn),就是計(jì)算機(jī)各模塊之間互聯(lián)和傳送信息（指令,地址和數(shù)據(jù)）的一組信號(hào)線(xiàn).分為內(nèi)部總線(xiàn)和外部總線(xiàn).計(jì)算機(jī)的外部總線(xiàn)有哪幾種？答:計(jì)算機(jī)的外部總線(xiàn)有RS-232C,RS-485

3、,IEEE-488,USB等等.RS-232C串行通信總線(xiàn)采用什么傳輸方式？為什么RS-232C的傳輸距離不遠(yuǎn)？答:RS-232C串行通信總線(xiàn)采用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(xiàn),共模信號(hào)不可避免地要進(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.RS-485串行通信總線(xiàn)采用什么傳輸方式？它與RS-422A串行通信總線(xiàn)的區(qū)別是什么？答:RS-485串行通信總線(xiàn)采用的是不平衡傳輸方式.區(qū)別在于RS-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

4、,遠(yuǎn)距離通信.數(shù)字量I/O的接口芯片有什么作用？有哪些典型芯片？P30積分電路對(duì)數(shù)字量信號(hào)的調(diào)理過(guò)程。P31為了清除由于接點(diǎn)的機(jī)械抖動(dòng)而產(chǎn)生的振蕩信號(hào),一般都就應(yīng)加入有較長(zhǎng)時(shí)間常數(shù)的積分電路來(lái)消除這種振蕩.采用光電耦合器的大功率輸入調(diào)理電路的工作過(guò)程。P32什么是香農(nóng)采樣定理？香農(nóng)采樣定理:如果模擬信號(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.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.什么是孔徑時(shí)間和孔徑誤差？完

5、成一次A/D轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間稱(chēng)為孔徑時(shí)間.孔徑時(shí)間決定了每一個(gè)采樣時(shí)刻的最大轉(zhuǎn)換誤差,即為孔徑誤差.采樣保持器的工作原理？P41結(jié)合具體電路，分析以AD574A為核心的A/D過(guò)程通道的工作過(guò)程。P45什么是串模干擾，抑制的方法有哪些？串模干擾是指疊加在被測(cè)信號(hào)上的干擾信號(hào).高通,低通,帶通濾波器.尖峰型串模干擾民為主要干擾源時(shí),用雙積分A/D轉(zhuǎn)換器.采用雙絞線(xiàn)作信號(hào)引線(xiàn)(減少電磁感應(yīng))什么是共模干擾，抑制的方法有哪些？所謂共模干擾,是指A/D轉(zhuǎn)換器兩個(gè)輸入端公有的干擾電壓.抑制方法:變壓器隔離光電隔離浮地屏蔽什么是長(zhǎng)線(xiàn)傳輸干擾，抑制的方法有哪些？長(zhǎng)線(xiàn)傳輸干擾是指:長(zhǎng)線(xiàn)傳輸受到外界干擾,具有信號(hào)延

6、時(shí),高速度變化的信號(hào)在長(zhǎng)線(xiàn)中傳輸時(shí),還會(huì)出現(xiàn)波反射現(xiàn)象.抑制方法:終端匹配始端匹配計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中有哪些類(lèi)型的地線(xiàn)？有模擬地線(xiàn),數(shù)字地線(xiàn),安全地線(xiàn),系統(tǒng)地線(xiàn),交流地線(xiàn)第三章逐點(diǎn)比較法直線(xiàn)插補(bǔ)原理加工第三象限直線(xiàn)OA,起點(diǎn)為0(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。P84逐點(diǎn)比較法圓弧插補(bǔ)原理加工第四象限逆圓弧AB，已知起點(diǎn)的坐標(biāo)為A(0，-4)，終點(diǎn)的坐標(biāo)為B(4，0)，試進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算并作出走步軌跡圖。P87根據(jù)已知的三相步進(jìn)電機(jī)的工作時(shí)序圖，分析說(shuō)明其工作方式。A-B-C-A已知三相步進(jìn)機(jī)的轉(zhuǎn)子為40個(gè)齒，定子為3對(duì)磁極，試求工作在三相六拍方式時(shí)的步距角和齒距

7、角。步距角:360/40/6=1度齒距角360/40=9度第四章11：求慣性環(huán)節(jié)D(s)TS的差分方程解：由D(S)頃有(T1S1)U(s)E(s)E(S)T1S1化成微分方程：以采樣周期離散上述微分方程得T1u(kT)u(kT)e(kT)即Te(k)u(k)e(k)用一階后項(xiàng)差分近似代替得：u(k)u(k。代入上式得T整理得根據(jù)模擬PID的控制算法，分別寫(xiě)出數(shù)字PID位置式和增量式算法。P105P106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控制量的增量,而位置算法的輸出是控制量的全量輸出,誤動(dòng)

8、作影響大.采用增量算法,易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換.數(shù)字PID控制算法中，Kp、Ti、Td的物理調(diào)節(jié)作用分別是什么？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)間常數(shù)只要有足夠的時(shí)間,積分控制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)間常數(shù)可以減小調(diào)整時(shí)間,從而改變系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能.什么是積分飽和現(xiàn)象？積分分離算法的工作原理是什么？所謂積分飽和現(xiàn)象是指若系統(tǒng)存在一個(gè)方向的偏差，PID控制器的輸出由于積分作用的不斷累加而加大，從而導(dǎo)致u(k)達(dá)到極限位置。此后若控制器輸出繼續(xù)增大，u(k)也不會(huì)再增大，即系統(tǒng)輸出超出正常運(yùn)行范圍而進(jìn)入了飽和區(qū)。一旦出現(xiàn)反向偏差，u(k)逐漸從飽和區(qū)退出。進(jìn)入飽和區(qū)愈深則退飽和時(shí)間愈長(zhǎng)。此段時(shí)間內(nèi)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍停留在極限位置而不能隨著偏差反向立即做出相應(yīng)的改變，這時(shí)系統(tǒng)就像失去控制一樣，造成控制性能惡化。這種現(xiàn)象稱(chēng)為積分飽和現(xiàn)象或積分失控現(xiàn)象積分分離算法的工作原理是:當(dāng)偏差較大時(shí),取消職分作用,當(dāng)偏差較小時(shí),才將積分作用投入.|e(k)|B時(shí)，采用PD控制，當(dāng)|e(k)|v=B,采用PID控制(B為積分分離閾值)最少拍控制算法本質(zhì)上是什么算法