2022年微型计算机控制系统课后习题 .pdf

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1、1.1 什么是计算机控制系统？它由哪几个部分组成？1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些？各有什么优缺点？1.3 实时、在线方式和离线方式的含义是什么？1.4 工业控制机的哪几个部分组成？各部分的主要作用是什么？工业控制机的特点有哪些？1.5 什么是总线、内部总线和外部总线？1.6 PC 总线和 STD 总线各引线的排列和含义是怎样的？1.7 RS-232C 和 IEEE-488 总线各引线的排列和含义是怎样的？2.1 什么是接口、接口技术和过程通道？2.2 采用 74LS244和 74LS273与 PC总线工业控制机接口，设计8 路数字量（开关量） 输入接口和 8 路数字量 (开关量 )输出

2、接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字输入和数字输出程序。2.3 采用 8位 A/D 转换器 ADC0809 通过 8255A 与 PC总线工业控制机接口，实现 8 路模拟量采集。请画出接口原理图，并设计出8 路模拟量的数据采集程序。2.4 用 12 位 A/D 转换器 AD574 通过 8255A 与 PC总线工业控制机接口，实现模拟量采集。 请画出接口原理图， 并设计出 A/D转换程序。2.5 请分别画出一路有源I/V 变换电路和一路无源I/V 变换电路图 ,并分别说明各元器件的作用？2.6 什么是采样过程、量化、孔径时间？2.7 采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟器输入通道中都需

3、要采样保持器？为什么？2.8 一个 8 位 A/D 转换器，孔径时间为 100s, 如果要求转换误差在 A/D 转换器的转换精度 (0.4 %) 内，求允许转换的正选波模拟信号的最大频率是多少？2.9 试用 8255A 、AD574 、LF398、CD4051 和 PC总线工业控制机接口，设计出 8 路模拟量采集系统。请画出接口电路原理图，并编写相应的 8 路模拟量的数据采集程序。2.10 采用 DAC0832 和 PC总线工业控制机接口， 请画出接口电路原理图，并编写 D/A 转换程序。2.11 采用 DAC1210 和 PC总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写 D/A 转化程序

4、。2.12 请分别画出 D/A 转化器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式。2.13 采用 DAC 0832 、运算放大器、 CD4051 等元器件与 PC总线工业控制机接口，设计8 路模拟量采集。请画出接口原理图，并编写出8 路模拟量的数据采集程序。2.14 什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2.15 MAX 1232 有哪些主要功能？2.

5、16 计算机控制系统中有哪几种地线？请画出回流法地线和一点接地示意图。3.1 什么是数字程序控制？数字程序控制有哪几种方式？3.2 什么是逐点比较插补法？直线插补计算过程和圆弧插补计算过程各有哪几个步骤？3.3 试用汇编语言写下列各插补计算程序（） 第一象限直线插补程序（） 第一象限里插补程序4.1 数字控制器的连续化设计步骤是什么？4.2 某系统的连续控制器设计为试用双线性变换法、前向差分法、后向差分法分别求取数字控制器D(s), 并分别给出三种方法对应的递推控制算法。4.3 什么是数字 PID位置型控制算法和增量型控制算法？试比较他们的优缺点。4.4 已知模拟调节器的传递函数为试写出相应数

6、字控制器的位置型和增量型控制算法，设采用周期T=0.2 s 。并编写出相应的汇编语言程序。4.5 什么叫积分饱和？它是怎样引起的？如何消除？4.6 采样周期的选择需要考虑哪些因素？4.7 试叙述试凑法、扩充临界比例度法、 扩充响应曲线法整定PID 参数的步骤。4.8 数字控制器的离散化设计步骤是什么？4.9 已知被控制对象的传递函数为采样周期 T=1s , 采用零阶保持器。要求：（）针对单位速度输入信号设计最少拍无纹波系统的D(z), 并计算输出响应 y (k),控制信号 u(k) 和误差 e(k) 序列，画出他们对时间变化的波形。（）针对单位阶跃输入信号设计最少怕有纹波系统D(z) ，并计算

7、y(k) 、u(k) 、e(k) 序列，画出它们对时间变化的波形。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4.10 对控对象的传递函数为采样周期 T=1s, 采用零阶保持器，针对单位速度输入函数，按以下要求设计：（）求出数字控制器输出序列(k) 的递推形式；（）画出采样瞬间数字控制器的输出和系统的输入曲线。4.11 被控制对象的传递函数为采样周期 T=1s。要求：（）采用施密斯预估控制，并按图4.21 所示的结构，求取控

8、制器的输出 (k) ；（）试用达林算法设计控制数字控制器D(z), 并求取 u (k)的递推形式。4.12 在图 4.25 所示的计算机串级控制系统中，已知采样周期为T,具有其中0、1、2、b0、b1是使 D1(z) 、D2(z) 能够实现的常数。试写出计算机串级控制算法。4.13 前馈控制完全补偿的条件是什么？前馈和反馈相结合有什么好处？4.14 多变量控制系统解耦的条件是什么？3.4 若加工第一象限 OA ,起点 O (0, 0),终点 A(11,7) 。要求：（） 按逐点比较法插补进行列表计算（） 做出走步轨迹图，并标明进给方向和参数3.5 设加工第一象限逆弧，起点 A(6.0), 终点

9、 B(0,6) 。要求：（）按逐点比较法插补进行列表计算（）作出走步轨迹图，并标明进行方向和步数3.6 三相步进电机有哪几种工作方式？分别画出每种工作方式的各相通电顺序和电压波形图。3.7 采用 8255 A 作为 x 轴 步进电机和 y 轴 步进电机的控制接口，要求：（）画出接口电路原理图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - （）分别列出 x 轴和 y 轴 步进电机在三相单三拍、 三相双三拍和三相六拍工作方式下的输出

10、字表。5.1 设一阶单输入单输出系统的状态方程为采样周期为 T,试设计最少拍无纹波控制器D(z). 5.2 被控对象的传递函数为采样周期 T=0.1s , 采用零阶平衡器，按极点配置方法设计状态反馈控制规律 L, 使闭环系统的极点配置在平面1，20.8 0.25 处，求和 （）。5.3 在题 5.2 中，进行全状态直接反馈，但只能侧到一个状态变量，现设计一个状态观测器 (预报观测器 ) ， 极点配置在 Z1，20.3 j0.5处，试求观测器的增益矩阵。5.4 什么是分离性原理？该原理有何指导意义？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -