計(jì)算機(jī)控制技術(shù)習(xí)題(課堂)課件

1、試說明保持電容的大小對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響

（1）保持電容值小，則采樣狀態(tài)時(shí)充電時(shí)間常數(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)間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；（2）反之，保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差2、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？為什么？不是，對(duì)于輸入信號(hào)變化很慢，如溫度信號(hào)；或者A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間較快，使得在A/D轉(zhuǎn)換期間輸入信號(hào)變化很小，在允許的A/D轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。1.1、試說明保持電容的大小對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響（1）保持電容3、下圖是ADC0809和PC機(jī)的接口電路，請(qǐng)問START、ALE、OE、EOC都起什么作用2.3、下圖是ADC0809和PC機(jī)的接口電路，請(qǐng)問START、4、下圖是ADC0809和PC機(jī)的接口電路，請(qǐng)寫出查詢方式下的匯編語言程序，假設(shè)地址信號(hào)=220H時(shí)，圖中譯碼器輸出有效，221H時(shí)，圖中三態(tài)門信號(hào)有效3.4、下圖是ADC0809和PC機(jī)的接口電路，請(qǐng)寫出查詢方式下START:

MOV AL，00H

MOV DX，220H

OUT DX，AL；選中IN0模擬通道，啟動(dòng)ADC0809開始啟動(dòng)

MOV DX，221H ；讀入EOC狀態(tài)

L： IN AL，DX

AND AL，01H

JNZ L ；判斷EOC為0否，

M： IN AL，DX ；EOC為0，則去判斷EOC為1否？

AND AL，01H

JZ M ；EOC仍為0，繼續(xù)讀入EOC

IN AL，220H；EOC為1，說明ADC0809已轉(zhuǎn)換好，讀入數(shù)據(jù)

RET

4.START:

MOV AL，00H5、設(shè)被測溫度變化范圍為0℃

~1200℃,如果要求誤差不超過0.4℃,應(yīng)選用分辨率為多少位的A/D轉(zhuǎn)換器？選擇依據(jù)：1200/0.4=30005.5、設(shè)被測溫度變化范圍為0℃~1200℃,如果要求誤差不6、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動(dòng)范圍30～50℃，線性溫度變送器輸出0～5V，試求測量該溫度的分辨率。分辨率=(50-30)/255=0.0784℃7、八位D/A轉(zhuǎn)換芯片，其輸出設(shè)計(jì)為0～5V，試求當(dāng)CPU分別輸出80H、40H、10H時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出各為多少伏？80H=12840H=6410H=166.6、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動(dòng)范圍30～50℃8、某熱處理爐的溫度變化范圍是0~1000℃,要求分辨率為1℃，溫度變送器輸出范圍為0~5V,則A/D轉(zhuǎn)換器的字長N應(yīng)為多少？如果字長N不變，現(xiàn)通過變送器零點(diǎn)遷移，將信號(hào)零點(diǎn)遷移到200℃，此時(shí)系統(tǒng)對(duì)爐溫變化的分辨率是多少？7.8、某熱處理爐的溫度變化范圍是0~1000℃,要求分辨率為19、10、

設(shè)12位A/D轉(zhuǎn)換器的滿量程電壓FSR為10V，則該A/D轉(zhuǎn)換器的量化單位是__2.44mV____。8.9、10、設(shè)12位A/D轉(zhuǎn)換器的滿量程電壓FSR為10V，11、某熱處理爐溫度變化范圍為0～1350℃，經(jīng)溫度變送器變換為1～5V電壓送至ADC0809，ADC0809的輸入范圍為0～5V。當(dāng)t=KT時(shí)，ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果為6AH，問此時(shí)的爐內(nèi)溫度為多少度?0FFH(5V)1V(33H)1350℃6AH=1069.11、某熱處理爐溫度變化范圍為0～1350℃，經(jīng)溫度變送器變12、某管道的流量范圍0～100m3/min，經(jīng)壓差變送器變換為1~5V的信號(hào)送到ADC0809進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，在某一時(shí)刻計(jì)算機(jī)采樣（8位）并經(jīng)數(shù)字濾波后的數(shù)字量為(A9)H，則此時(shí)的流量值為

m3/min0A9H=16910.12、某管道的流量范圍0～100m3/min，經(jīng)壓差變送器變13、現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為0~1500℃，要求測試時(shí)，分辨率為3℃，試確定A/D變換器的字長應(yīng)選為多少？若A/D字長n不變，通過變送器將測試起點(diǎn)遷移到600℃，試問此時(shí)系統(tǒng)對(duì)爐溫變化的分辯率為多少。

14、A/D前采用的某傳感器的最大輸出為10伏，其精度為0.1%，試選擇A/D板的字長位數(shù)及精度。答：10位，10V/1024=0.00976V=9.76mV±1/2LSB12位，10V/4096=0.00244V=2.44mV±1/2LSB4V—1638q=2.44mV,量化誤差4V-q*1/2~4+q*1/211.13、現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為0~1500℃，要求測試時(shí)，分辨16、ADC0809EOC信號(hào)的作用是什么？計(jì)算機(jī)讀取ADC0809的數(shù)據(jù)時(shí)，有幾種方法？15、為使傳感器特性與A/D變換器特性相匹配，通常應(yīng)在傳感器與A/D之間加入

信號(hào)調(diào)理電路

。A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)束信號(hào)的作用是用以判斷本次AD轉(zhuǎn)換是否完成。延時(shí)等待法:EOC可不和I/O口連接，程序設(shè)計(jì)時(shí)，延時(shí)大于ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間后，取數(shù)據(jù)。?查詢法:EOC可以和任意I/O口連接，程序設(shè)計(jì)時(shí)，反復(fù)判斷EOC是否有效，直至EOC有效時(shí)，取數(shù)據(jù)。?中斷響應(yīng)法:EOC與外部中斷相連，AD轉(zhuǎn)換結(jié)束后,發(fā)中斷申請(qǐng),在中斷服務(wù)程序中取數(shù)據(jù)。12.16、ADC0809EOC信號(hào)的作用是什么？計(jì)算機(jī)讀取AD17、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動(dòng)范圍30～50℃，線性溫度變送器輸出0～5V，試求測量該溫度的分辨率和精度。已知ADC0808的精度±1/2LSB

解：分辨率q=（50-30）/255=0.078℃

絕對(duì)精度=1/2*q=0.039

℃相對(duì)精度=0.039/20=0.196%q=5V/255=19.6mV2V—10213.17、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動(dòng)范圍30～5018、某執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入變化范圍為4～20mA，靈敏度為0．05mA,應(yīng)選D／A轉(zhuǎn)換器的字長為多少位?解:(20-4)/0.05=320,n≥9,取1014.18、某執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入變化范圍為4～20mA，靈敏度為0．019、簡述PID控制器中的P（比例）、I（積分）、D（微分）各調(diào)節(jié)器的作用，

比例，提高系數(shù)可以減小偏差，但永遠(yuǎn)不會(huì)使偏差減小到零，而且無止境地提高系數(shù)最終將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。比例調(diào)節(jié)可以保證系統(tǒng)的快速性。積分，積分時(shí)間越大積分作用越弱，積分調(diào)節(jié)器的突出優(yōu)點(diǎn)是，只要被調(diào)量存在偏差，其輸出的調(diào)節(jié)作用便隨時(shí)間不斷加強(qiáng)，直到偏差為零。在被調(diào)量的偏差消除后，由于積分規(guī)律的特點(diǎn)，輸出將停留在新的位置而不回復(fù)原位，因而能保持靜差為零。但單純的積分也有弱點(diǎn)，其動(dòng)作過于遲緩，因而在改善靜態(tài)品質(zhì)的同時(shí)，往往使調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)變壞，過渡過程時(shí)間加長。積分調(diào)節(jié)可以消除靜差，提高控制精度。微分，微分時(shí)間越大微分作用越強(qiáng)。微分調(diào)節(jié)主要用來加快系統(tǒng)的相應(yīng)速度，減小超調(diào)，克服振蕩，消除系統(tǒng)慣性的影響。15.19、簡述PID控制器中的P（比例）、I（積分）、D（微分）20、已知某連續(xù)控制器的傳遞函數(shù)為

現(xiàn)用數(shù)字控制器來實(shí)現(xiàn)它，試分別寫出其相應(yīng)的位置型和增量型PID算法輸出表達(dá)式，要有推導(dǎo)過程，采樣周期T=0.2s。

16.20、已知某連續(xù)控制器的傳遞函數(shù)為

現(xiàn)用數(shù)字控制器來實(shí)現(xiàn)21已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：D(S)=(1+0.13S)/0.065S,試寫出相應(yīng)的數(shù)字控制器的位置型和增量型控制算式，設(shè)采樣周期T=0.1S（后相差分法）17.21已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：D(S)=(1+0.131、試說明保持電容的大小對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響

（1）保持電容值小，則采樣狀態(tài)時(shí)充電時(shí)間常數(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)間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；（2）反之，保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差2、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？為什么？不是，對(duì)于輸入信號(hào)變化很慢，如溫度信號(hào)；或者A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間較快，使得在A/D轉(zhuǎn)換期間輸入信號(hào)變化很小，在允許的A/D轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。18.1、試說明保持電容的大小對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響（1）保持電容3、下圖是ADC0809和PC機(jī)的接口電路，請(qǐng)問START、ALE、OE、EOC都起什么作用19.3、下圖是ADC0809和PC機(jī)的接口電路，請(qǐng)問START、4、下圖是ADC0809和PC機(jī)的接口電路，請(qǐng)寫出查詢方式下的匯編語言程序，假設(shè)地址信號(hào)=220H時(shí)，圖中譯碼器輸出有效，221H時(shí)，圖中三態(tài)門信號(hào)有效20.4、下圖是ADC0809和PC機(jī)的接口電路，請(qǐng)寫出查詢方式下START:

MOV AL，00H

MOV DX，220H

OUT DX，AL；選中IN0模擬通道，啟動(dòng)ADC0809開始啟動(dòng)

MOV DX，221H ；讀入EOC狀態(tài)

L： IN AL，DX

AND AL，01H

JNZ L ；判斷EOC為0否，

M： IN AL，DX ；EOC為0，則去判斷EOC為1否？

AND AL，01H

JZ M ；EOC仍為0，繼續(xù)讀入EOC

IN AL，220H；EOC為1，說明ADC0809已轉(zhuǎn)換好，讀入數(shù)據(jù)

RET

21.START:

MOV AL，00H5、設(shè)被測溫度變化范圍為0℃

~1200℃,如果要求誤差不超過0.4℃,應(yīng)選用分辨率為多少位的A/D轉(zhuǎn)換器？選擇依據(jù)：1200/0.4=300022.5、設(shè)被測溫度變化范圍為0℃~1200℃,如果要求誤差不6、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動(dòng)范圍30～50℃，線性溫度變送器輸出0～5V，試求測量該溫度的分辨率。分辨率=(50-30)/255=0.0784℃7、八位D/A轉(zhuǎn)換芯片，其輸出設(shè)計(jì)為0～5V，試求當(dāng)CPU分別輸出80H、40H、10H時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出各為多少伏？80H=12840H=6410H=1623.6、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動(dòng)范圍30～50℃8、某熱處理爐的溫度變化范圍是0~1000℃,要求分辨率為1℃，溫度變送器輸出范圍為0~5V,則A/D轉(zhuǎn)換器的字長N應(yīng)為多少？如果字長N不變，現(xiàn)通過變送器零點(diǎn)遷移，將信號(hào)零點(diǎn)遷移到200℃，此時(shí)系統(tǒng)對(duì)爐溫變化的分辨率是多少？24.8、某熱處理爐的溫度變化范圍是0~1000℃,要求分辨率為19、10、

設(shè)12位A/D轉(zhuǎn)換器的滿量程電壓FSR為10V，則該A/D轉(zhuǎn)換器的量化單位是__2.44mV____。25.9、10、設(shè)12位A/D轉(zhuǎn)換器的滿量程電壓FSR為10V，11、某熱處理爐溫度變化范圍為0～1350℃，經(jīng)溫度變送器變換為1～5V電壓送至ADC0809，ADC0809的輸入范圍為0～5V。當(dāng)t=KT時(shí)，ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果為6AH，問此時(shí)的爐內(nèi)溫度為多少度?0FFH(5V)1V(33H)1350℃6AH=10626.11、某熱處理爐溫度變化范圍為0～1350℃，經(jīng)溫度變送器變12、某管道的流量范圍0～100m3/min，經(jīng)壓差變送器變換為1~5V的信號(hào)送到ADC0809進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，在某一時(shí)刻計(jì)算機(jī)采樣（8位）并經(jīng)數(shù)字濾波后的數(shù)字量為(A9)H，則此時(shí)的流量值為

m3/min0A9H=16927.12、某管道的流量范圍0～100m3/min，經(jīng)壓差變送器變13、現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為0~1500℃，要求測試時(shí)，分辨率為3℃，試確定A/D變換器的字長應(yīng)選為多少？若A/D字長n不變，通過變送器將測試起點(diǎn)遷移到600℃，試問此時(shí)系統(tǒng)對(duì)爐溫變化的分辯率為多少。

14、A/D前采用的某傳感器的最大輸出為10伏，其精度為0.1%，試選擇A/D板的字長位數(shù)及精度。答：10位，10V/1024=0.00976V=9.76mV±1/2LSB12位，10V/4096=0.00244V=2.44mV±1/2LSB4V—1638q=2.44mV,量化誤差4V-q*1/2~4+q*1/228.13、現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為0~1500℃，要求測試時(shí)，分辨16、ADC0809EOC信號(hào)的作用是什么？計(jì)算機(jī)讀取ADC0809的數(shù)據(jù)時(shí)，有幾種方法？15、為使傳感器特性與A/D變換器特性相匹配，通常應(yīng)在傳感器與A/D之間加入

信號(hào)調(diào)理電路

。A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)束信號(hào)的作用是用以判斷本次AD轉(zhuǎn)換是否完成。延時(shí)等待法:EOC可不和I/O口連接，程序設(shè)計(jì)時(shí)，延時(shí)大于ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間后，取數(shù)據(jù)。?查詢法:EOC可以和任意I/O口連接，程序設(shè)計(jì)時(shí)，反復(fù)判斷EOC是否有效，直至EOC有效時(shí)，取數(shù)據(jù)。?中斷響應(yīng)法:EOC與外部中斷相連，AD轉(zhuǎn)換結(jié)束后,發(fā)中斷申請(qǐng),在中斷服務(wù)程序中取數(shù)據(jù)。29.16、ADC0809EOC信號(hào)的作用是什么？計(jì)算機(jī)讀取AD17、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動(dòng)范圍30～50℃，線性溫度變送器輸出0～5V，試求測量該溫度的分辨率和精度。已知ADC0808的精度±1/2LSB

解：分辨率q=（50-30）/255=0.078℃

絕對(duì)精度=1/2*q=0.039

℃相對(duì)精度=0.039/20=0.196%q=5V/255=19.6mV2V—10230.17、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動(dòng)范圍30～5018、某執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入變化范圍為4～20mA，靈敏度為0．05mA,應(yīng)選D／A轉(zhuǎn)換器的字長為多少