计算机控制技术试卷(共6页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上20092010学年第二学期 计算机控制技术试卷一、 问答题 （共60分）1 在控制领域中，OGC、DCS、 DDC、SCC、FCS分别代表什么？OGC：操作指导系统(简称OGC系统)是基于生产过程数据直接采集的非在线的闭环控制系统。DCS：集散控制系统(简称DCS)又称为分散控制系统。DDC：直接数字控制，DDC系统属于计算机闭环控制系统，是计算机在工业生产过程中最普遍的一种应用方式 .SCC：监督控制包括1）SCC加上模拟调节的控制系统，2）加上DDC的分级的控制系统FCS：现场总线控制系统，是一种新一代分布式控制结构。2模拟量输入输出通道的任务是什么？答：把计算

2、机输出的数字量装换成模拟电压或电流信号，以便驱动相应的执行机构，达到控制的目的3. DAC0832的两级寄存器各自的控制信号是由哪些管脚信号组合而成的？两级寄存器可构成几种工作方式？在本实验中，DAC0832的两级寄存器是什么工作方式？1）输入寄存器：受le1控制，分别由1le 、 组成2)输入寄存器： le2控制，由 、组成2）分为三种：直通方式、单缓冲工作方式与多缓冲工作方式 3）本实验采用的是双缓冲工作方式。4.对于ADC0809，当输入模拟量为05V时，精度是多少？.当输入电压是0.5V、1.5V、2.5V、3.5V、4.5V时，采样值分别是多少（用十六进制表示）？答： =2=0.98

3、 U= 所以采样值分别为： 、5计算机控制系统的CPU抗干扰措施有哪些？答：Watchdog(俗称看门口)：Watchdog俗称“看门狗”，是工业控制机普遍采用的抗干扰措施，尽管采用各种坤宁宫干扰措施，仍然难以确保万无一失，Wtachdog则有看守大门的作用，刚好弥补了这一缺憾，Watchdog有多种用法，但其最主要的应用则是用于因抗干扰引起的系统“飞程序”等出错的检测和自动恢复。电源监控（电检测及保护）：电压检测将空气Vcc，每当Vcc低于所选择的容限时旧输出保持复位信号。选择50%的容许极限时TOL接地端；选择10%的容许极限时，TOL接Vcc，当Vcc恢复到容许极限内，复位输出信号至少保

4、持250ms的宽度，才允许电源供电并使微处理器稳定工作。复位：MAX1232的端考手动强制复位，该端保持Tpbd是按钮复位延迟时间，当升到大于一定电压后复位输出保持至少250ms的宽度。6在连续控制系统中，常用的控制规律是什么？在此控制系统中，若想增加系统的稳定性、消除系统静差或加快系统的响应，应如何实现？答：1）根据比例（p）、积分（I）、微分（D）进行控制（简称pid）是应用最为广泛的一种控制规律2）可采用改进的数字pid控制器a）积分的改进：积分分离、抗积分饱和、梯形积分、消除积分不灵敏区b）微分的改进：不完全积分pid控制算法时间最优pid控制。带死区的pid控制算法。7采样周期T的选

5、择原则是什么？1）首先考虑的因素：香农采样定理给出了采样周期的上限，根据采样定理，采用周期应满足T其中为采样信号的上限角频率，采样周期的下限为计算机执行控制程序和输入输出所耗费的实践，系统采样周期只能在Tmin与Tmax之间选择。采样周期T既不能太大也不能太小。2）还要考虑以下因素：给定值的变化率，被控制对象的特性，执行机构的类型，控制算法的类型，控制的回路参数等。 8. 什么是积分分离法，采用该方法有何好处 ？ 答：在一般的pid控制中，当有较大的扰动或大幅度改变给定值时，由于此时有较大的偏差，以及系统有惯性和滞后，故在积分项的作用下，往往会产生较大的超调和畅时间的波动。特别对于温度成分等变

6、化缓慢的过程，这一现象更严重。为此，可采用积分分离措施，即偏差e（k）较大时，取消积分作用；当e（K）较小时才将积分作用投入。好处：消除残差，提高了控制性能.9计算机控制中的控制器的设计的两大类基本处理方法（思路）是怎样的？其代表性的基本控制方法请各举一例，除此之外，本课还讨论了实际中常用到的一些计算机控制方法，请举例说明。答：连续化设计：采样周期短、控制算法简单的系统。忽略零阶保持器和采样器， 求出系统的连续控制器，以近似方式离散化为数字控制器。比如数字pid设计。离散化设计：采样周期长的或控制复杂的系统。直接使用采样控制理论设计数字控制 器。它完全根据采样系统的特点进行分析与综合，并导出相

7、应的控制规律，比模拟化设计更具有一般性。无论采样周期大小，直接数字设计都适用。比如低通滤波器离散化方法、最少拍控制算法。常用的计算机控制方法为：复杂控制技术包括介绍纯滞后控制、串级控制、前馈-反馈控制、解藕控制、模糊技术等技术。甚至采用现代控制和智能技术。 10.步进电机的运行速度和运行方向是怎样进行控制的？答：1)采用步进电机速度控制程序a)步进电机调速：改变输出脉冲的频率。 b)可采用延时或定时器方法2)微机的运动控制功能a) 改变输出脉冲数，控制步进电机的走步数；b) 改变各相绕组的通电顺序，控制步进电机的转向，正转、反转；c) 改变输出脉冲的频率，控制步进电机的转速二、应用题 （共40

8、分）1 已知模入信号的最高频率为50Hz，如用一转换时间TA/D=40s的10位A/D转换器对其进行A/D转换，请说明是否需加采样保持器。答：由公式算得误差为：=2精度为1.25%0.1 所以不需采用采用采样保持器。2 若加工第三象限直线oM，起点（0，0），终点（6，5），试按逐点比较法进行插补计算并作出走步轨迹图。解：进给总步数 Nxy |-6-0|+|-5-0|=11，将终点坐标的绝对值带入xe 、ye。 xe=6，ye=5, F0 = 0, xoy=3 直线插补走步轨迹图如下：111-5-4-3-2-1-6-5-4-3-2-10 插补计算过程为：步数偏差判别坐标进给偏差计算终点判别起点

9、F0 = 0Nxy=111F0 = 0-xF1=F0-5=-5Nxy=102F1=-5-yF2=F1+6=1Nxy=93F2=1-xF3=F2-5=-4Nxy=84F3=-4-yF4=F3+6=2Nxy=75F4=2-xF5=F4-5=-3Nxy=66F5=-3-yF6=F5+6=3Nxy=57F6=3-xF7=F6-5=-2Nxy=48F7=-2-yF8=F7+6=4Nxy=39F8=4-xF9=F8-5=-1Nxy=210F9=-1-yF10=F9+6=5Nxy=111F10=5-xF11=F10-5=0Nxy=03已知模拟调节器的传递函数为：，试用一阶向后差分法离散化，求D(z) ，并给出位置式控制算式。（）。解：用一阶向后差分近似代替微分 U（k）=对两边做z变换有：D(z)= = D(s)|s=z-1/z因为T=1所以求得D(z)=位置式控制算式为：u(k)=Kpe(k)+4谈谈学习本课的心得体会。这门可对你的学习和研究有何帮助？专心-专注-专业