微型计算机控制系统课后习题(4页).doc

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1、-微型计算机控制系统课后习题-第 4 页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

2、和8路数字量(开关量)输出接口，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

3、都需要采样保持器？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。 2.12 请分别画出 D

4、/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？ 2.15 MAX 1232 有哪些主要功能？ 2.16 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

5、 （） 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

6、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 y(k)、u(k)、e(k)序列，画出它们对时间变化的波形。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

7、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

8、)。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 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 （）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1，20.80.25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Z1，20.3j0.5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？