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武汉科技大学计算机接口与控制技术试卷

武汉科技大学计算机接口与控制技术试卷
武汉科技大学计算机接口与控制技术试卷

计算机控制技术试卷及答案

一、]t b 填空题 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号,变成二进制数字信号,经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式,而不采用多点接地方式。 7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成,一部分是状态观测器,另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 二、名词解释 1.采样过程按一定的时间间隔T,把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号,变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程 2.地线”是信号电流流回信号源的地阻抗路径 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据,控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.数据是描述客观事物的数、字符,以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合 5.积分饱和如果执行机构已到极限位置,仍然不能消除偏差时,由于积分作用,尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小,但执行机构已无相应的动作 三、选择题(合计15分,每题3分) 1.下列不属于数字控制方式的是(C ) A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为( C ) A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为(D ) ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%),孔径时间3.18μm,如果要求转换误差在转换精度内,则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为(B ) A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃,经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V,当t=KT时,ADC0809的转换结果为6A,此时炉温为(C ) A、588.98℃ B、288.98℃ C、361.23℃ D、698.73℃ 四、简答题(合计20分,每题5分) 1.什么是干扰,干扰来源,抗干扰措施。 答:就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施,软件措施,软硬结合的措施 2.逐点比较法插补原理。 答:所谓逐点比较法插补,就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较,看这

计算机控制技术考试卷B卷

专业: 年级: 学区: 姓名: 学号: 考试日期: 装 订 线 计算机控制技术 试卷B 题 号 一 二 三 四 五 总 分 评卷人 复核人 分数 一、填空题(每空2分,共10空,总共 20 分)。 1.常用的AD 转换方法有: 计数法 、 双积分法 , 逐次逼近法 。 2. 常用的AD 转换的启动信号有 脉冲方式 和 电平方式 方式。 3. 8051单片机IO 接口编码方式为 统一编址 ,INTEL8088的IO 编码方式为 独立编址。 4. I/O 通道的干扰类型包括: 串模干扰 和 共模干扰 。 5. 大林算法的设计原则是 以大林算法为模型的数字控制器,使闭环系统的特性为时间滞后的一阶惯性环节,且滞后时间与被控对象的滞后时间相同 。 二、选择题(每小题 2 分,共10题,总共20 分)。 1.防止抖动是能否正确读取键值的必要环节,实现方法是( A )。 A .可以用硬件电路或软件程序实现 B .只能用滤波电路或双稳态电路实现 C .只能用软件程序实现 D .只能用延时程序实现 2. LCD 显示的关键技术是解决驱动问题,正确的作法是( D )。 A .采用固定的交流电压驱动 B .采用直流电压驱动 C .采用交变电压驱动 D .采用固定的交变电压驱动 3. 小功率直流电机控制控制系统中,正确的作法是( B ) A .改变定子上的通电极性,以便改变电机的转向 B .改变转子上的通电极性,以便改变电机的转向 C .在定子上通以交流电,电机可周期性变换转向 D .在转子上通以交流电,电机可周期性变换转向 4.在实际应用中,PID 调节可根据实际情况调整结构,但不能( D )。 A .采用增量型PID 调节 B .采用带死区的PID 调节 C .采用PI 调节 D .采用I D 调节 5. 若用4位共阳极LED 和74LS04构成光报警系统,使最高位发光其余位不发光的报警模型是( A )。 A .1000 B B .0001B C .1111B D .0000B 6. 关于ADC0809中EOC 信号的描述,不正确的说法是( D )。 A. EOC 呈高电平,说明转换已经结束 B. EOC 呈高电平,可以向CPU 申请中断 C. EOC 呈高电平,表明数据输出锁存器已被选通 D. EOC 呈低电平,处于转换过程中 7. 采样/保持器的逻辑端接+5V ,输入端从2.3V 变至2.6V,输出端为( A )。 A .从2.3V 变至2.6V B .从2.3V 变至2.45V 并维持不变 C .维持在2.3V D .快速升至2.6V 并维持不变 8. 计算机监督系统(SCC )中,SCC 计算机的作用是( B ) A .接收测量值和管理命令并提供给DDC 计算机 B .按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC 计算机 C .当DDC 计算机出现故障时,SCC 计算机也无法工作 D .SCC 计算机与控制无关

202青理工成人高等教育期末考试 微机控制技术-本科 及参考答案

1 《微机控制技术》复习题A 一、 简答题 1. 画出典型计算机控制系统的基本框图。 2. 连续控制系统相比,计算机控制系统具有哪些特点? 3. 简述计算机控制系统的一般控制过程。 4. 增量型PID 控制算式具有哪些优点? 5. 简述开关量光电耦合输入电路中,光电耦合器的作用。 6. 什么是采样或采样过程? 7. 线性离散系统的脉冲传递函数的定义是什么? 8. 何为积分饱和现象? 9. 等效离散化设计方法存在哪些缺陷? 10. 何为最少拍设计? 11. 什么是信号重构? 12. 写出零阶保持器的传递函数,引入零阶保持器对系统开环传 递函数的极点有何影响? 13. 给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。 14. 简述采样定理的基本内容。 15. 写出位置型及增量型PID 的差分控制算式。 二、 设被控对象传递函数为) 1()(p +=s s K s G ,在对象前接有零阶保持器,试求广义对象的脉冲传递函数。

2 三、 已知被控对象传递函数为 ) 13)(15.0(10)(++=s s s G ,试用“二阶工程最佳”设计法确定模拟控制器G c (s ),分别写出其位置式及增量式数字PID 的控制算式。 四、 已知广义被控对象:) 1(1e 1)(+-=-s s s s G Ts , 给定T =1s 针对单位斜坡输入设计最小拍有纹波控制系统, 并画出系统的输出波形图。 五、 已知某连续控制器的传递函数为 2n 22n n ()2D s s s ωωξω=++ 试用双线性变换法求出相应的数字控制器的脉冲传递函数)(z D ,并给出控制器的差分形式。其中1s T =。 六、 已知离散控制系统的结构如下所示,采样周期s T 2.0=,输入信号21()12r t t t =++,求该系统的稳态误差。 七、 已知某系统连续控制器的传递函数 ) 2)(1(2)(++=s s s D 试分别用阶跃响应和脉冲响应不变法求)(s D 的等效数字控制器,并写出相应的差分方程表达式。其中采样周期1s T =。 八、 已知系统框图如下所示: T =1s r (t ) y (t ) T

微机控制技术试题

一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在相应位置处。答案错选或未选者,该题不得分。每小题2分,共30分。) 1、以下几项不属于微机控制系统硬件的是()。 A、计算机 B、过程输入通道及接口 C、过程输出通道及接口 D、程序设计系统 2、DCS是指()。 A、集散型控制系统 B、直接数字控制系统 C、监督计算机控制系统 D、现场总线控制系统 3、以下几项不属于微机控制系统发展方向的是()。 A、集成化 B、单一化 C、小型化 D、智能化 4、模拟信号到采样信号的转换过程称为()。 A、采样过程 B、量化过程 C、滤波过程 D、隔离过程 5、电路接到采样信号后,输出电压V o达到指定跟踪误差范围内所需的时间称为()。 A、孔径时间 B、保持时间 C、捕捉时间 D、采样时间 6、下列几项不属于ADC0809的主要性能的是()。 A、工作频率为500HZ B、分辨率为12位二进制数 C、模拟输入电压范围是0V—5V D、允许输入8路模拟电压 7、下列8155的引脚中,()为8155片内I/O和RAM选择线。 A、ALE B、RESET C、CE D、IO/M 8、()是一种把电脉冲信号转换成相应的直线位移或角位移的执行元件。

A、伺服电机 B、固态继电器 C、步进电机 D、变频器 9、由于计算机只能接收数字量,所以在模拟量输入时需经()转换。 A、A/D转换器 B、双向可控硅 C、D/A转换器 D、光电隔离器 10、下列不属于人机接口设备的是()。 A、光盘 B、键盘 C、LED显示器 D、打印机 11、下列不属于数字PID控制器参数整定任务所确定内容的是()。 A、Kp B、Ti C、Td D、Tm 12、下列不属于抑制干扰的措施是()。 A、接地 B、屏蔽 C、断电 D、隔离 13、下列不属于共模干扰的抑制方法的是()。 A、变压器隔离 B、滤波 C、浮地屏蔽 D、光电隔离 14、在计算机控制系统中,为了避免控制动作过于频繁,消除由于频繁动作所引起的系统振荡和设备磨损,对于一些精度要求不太高的场合,可以采用()。 A、带死区的PID控制 B、常规PID控制 C、积分分离的 PID控制 D、微分分离的PID控制 15、对于失控的CPU,最简单的处理方法是()。 A、设置软件陷阱 B、掉电保护 C、睡眠 D、人工复位 二、填空题(每空1分,共30分。) 1、模拟量输入通道中常用的放大器有、和 三种放大器。 2、采样保持器有和两种工作模式。 3、根据不同的用途,交流伺服电机可以采用以下三种控制方法____________ 、____________ 和。 4、所谓PID控制是指____________ 、____________ 和 控制。

计算机控制技术考试题及答案

计算机控制技术考试题及答案 西北工业大学考试题(A 卷) (考试时间120分钟) 学院: 专业: 姓名: 学号: 一. 填空题(共30分,每空1.5分) 1. 采样,是指按一定的时间间隔T 对时间连续的模拟信号)(t X 取值,得到) (t X *或),2,1,0,1,)(( -=n nT X 的过程。 P12 2. D/A 转换器的基本结构由电阻网络、基准电源、模拟切换开关和运算放大器所组成。 P21 3. 计算机控制系统中的I/O 接口用作主机与外部设备的连接界面。 P39 4. RS-232C 又称为通用串行通信接口,它是美国电子工业协会颁布的串行总线标准。P63 5. 大部分过程控制的目的之一就是抑制作用于过程的各种扰动,以维持过程输出为恒定值。P104 6. 中值滤波法是指在kT 采样时刻,按小采样周期1T 连续进行奇数次采样。P137 7. 基于观测状态反馈的伺服系统极点配置设计方法的设计参数,一是采样周期T 的选择,二是配置系统的极点参数。 P177 8. 伺服系统,指的就是系统输出必须准确跟随指令信号的控制系统。P199 9. DMC 算法的计算机实现,是由初始化程序和主程序两部分组成。P232 10. 啤酒发酵是一个复杂的微生物代谢过程,啤酒发酵罐内的发酵温度始终 是决定啤酒质量的关键所在。P267 二. 判断题(共10分,每题1分) 1. 对同一个FSR 的值,A/D 转换器的位数越多,q 所代表的量值就越小。P18(√) 2. 时钟周期宽度为D T ,则接收/发送数位的位宽度为D nT 2。P55 (×) 3. 当受控工业对象有大的时延时间环节时,不管选择的采样周期T 是否与时延时间τ成整数倍,系统都是较难按常规方法综合的。P91 (√) 4. 最好的离散化方法是双线性变换。P120 (√) 5. PID 算法中的微分项,虽能增大超调和缩短调节时间,但却易于引入高频干扰。P129 (×) 6. 只要选择采样周期T 足够小,最少拍系统的响应调整时间S t 也可以足够小。P158 (√) 7. 当对象的纯延迟时间θ与对象惯性时间常数m T 之比小于0.5时,采用常规PID 算法难以获得良好的系统性能。P171 (×)

微机控制技术试题.doc

一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号 写在相应位置处。答案错选或未选者,该题不得分。每小题2分,共30分。) 以下几项不属于微机控制系统硬件的是( 计算机 B 、 过程输出通道及接口 D 、 DCS 是指()。 集散型控制系统 监督计算机控制系统 1、 A 、 C 、 2 、 A 、 C 、 3、 A 、 C 、 4、 A 、 C B 、 D 过程输入通道及接口 程序设计系统 直接数字控制系统 现场总线控制系统 以下几项不属于微机控制系统发展方向的是()。 集成化 B 、 小型化 D 、 模拟信号到采样信号的转换过程称为( 采样过程 B 、 滤波过程 D 、 单一化 智能化 )o 量化过程 隔离过程 电路接到采样信号后,输出电压Vo 达到指定跟踪误差范围)。 孔径时间 B 、保持时间 捕捉时间 D 、采样时间 下列几项不属于ADC0809 的主要性能的是()。 工作频率为500HZ B 、分辨率为12位二进制数 模拟输入电压范围是0V —5V D 、允许输入8路模拟电压 下列8155的引脚中,()为8155片 B 、RESET CE D 、IO/M ()是一种把电脉冲信号转换成相应的直线位移或角位移的执行元件。 第1页共6页 A 、伺服电机 B 、固态继电器 C 、步进电机 D 、变频器 9、 由于计算机只能接收数字量,所以在模拟量输入时需经( ) 转 换。 A 、A/D 转换器 B 、双向可控硅 C 、D/A 转换器 D 、光电隔离器 10、 下列不属于人机接口设备的是()o A 、光盘 B 、键盘 C 、LE D 显示器 D 、打印机 11、 下列不属于数字PID 控制器参数整定任务所确定)。 A 、Kp B 、Ti

山东科技大学2010-2011学年第二学期《计算机控制技术》考试试卷

山东科技大学2010-2011学年第二学期《计算机控制技术》考试试卷 一、简答题(每题4分,共40分) 1、简述计算机控制的典型形式有几种。 2、简述接口和过程通道的定义。 3、绘制计算机控制系统框图。 4、简要说明PID控制器的P、I、D作用。 5、简述数字滤波方法的种类。 6、简要回答DDC的含义。 7、简单说明模数转换和数模转换的物理意义。 8、简要说明采样定理的物理意义。 9、简要介绍采样保持器的作用,举一个例子。 10、采样周期的选定应注意什么问题? 二、计算题(每题10分,共10分) 利用后向差分法和双线性变换法将下式进行离散化。并写出差分方程和绘制程序流程图。 三、计算题(每题20分,共20分) 将离散化,求取位置算法和增量算法表达式,并绘制实时性较高的程序编写流程图。 四、计算题(每题10分,共10分) 若加工第一象限OA,起点O(0,0),终点A(11,7)。要求: (1)按逐点比较法插补进行列表计算; (2)做出走步轨迹图,并标明进给方向和参数。 五、设计题 假设ADC0809的端口地址经编译器译码得到为FOH,画出8051与ADC0809的连接器,并写出从IN7路采集信号的程序。 六、计算题(每题10分,共10分) 已知模拟调节器的传递函数,采用数字PID算式实现,试分别写出相应的连续位置型PID和增量型PID算式及其各自的离散化方程。设采用周期T=0.2s。

详细答案 一、 1、计算机控制系统的典型形式: (1)操作指导控制系统。优点:结构简单,控制灵活和安全,缺点是由人工操作,速度受到限制,不能控 制多个对象。 (2)直接数字控制系统(DDC),实时性好,可靠性高和适应性强。 (3)监督控制系统(SSC),是生产过程始终处于最优工况。 (4)分型控制系统(DCS),分散控制,集中操作,分级管理。 (5)现场总线控制系统(FCS),降低成本,提高可靠性,可实现真正的开放式互连系统结构 2、接口定义:接口是连接通道与计算机的中间设备,经接口联系,通道便于接受微机的控制,使用它可 达到由微机从多个通道中选择特定通道的目的。 过程通道:过程通道是主机与工业生产过程之间信号的传递和转换的连接通道。 4、比例控制作用:对当前时刻的偏差信号e(t)进行放大或衰减,控制作用的强弱取决于比例 系数;特点:它能迅速反应误差,从而减小误差,加快响应速度。 缺点:不能消除静态误差,过大甚至造成系统不稳定。 积分控制作用:通过对误差累积的作用影响控制量,并通过系统的负反馈作用减小偏差; 特点:与e(t)存在全部时段有关,只要有足够的时间,积分控制将能够消除稳态误差。 缺点:不能及时地克服扰动的影响 微分控制作用:反应e(t) 变化的速度,在偏差刚刚出现时产生很大的控制作用,具有超前控制作用; 作用:有助于减小超调和调整时间,改善系统的动态品质; 缺点:不能消除系统的稳态误差。 5、数字滤波方法的种类: 1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法) 优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰 缺点:无法抑制那种周期性的干扰平滑度差 2、中位值滤波法 优点:能有效克服因偶然因素引起的波动干扰;对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果缺点:对流量、速度等快速变化的参数不宜 3、算术平均滤波法 优点:适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波。这样信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动 缺点:对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用,比较浪费RAM 4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法) 优点:对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高,适用于高频振荡的系统 缺点:灵敏度低,对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差,不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差,不适用于脉冲干扰比较严重的场合,比较浪费RAM 5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法) 优点:融合了两种滤波法的优点,对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差缺点:测量速度较慢,和算术平均滤波法一样,比较浪费RAM 6、限幅平均滤波法 优点:融合了两种滤波法的优点,对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差

《微机控制技术》B-专科 期末考试试题及参考答案

1 《微机控制技术》复习题B 一、判断题 ( )1、串行通信与串行D/A 转换是一回事,都是将并行数据串行输出。 ( )2、一般来说,采用双端输入的差动运算放大器、或光耦器件有利于抑制共模干扰。 ( )3、对于带纯滞后环节的控制系统,使用史密斯纯滞后补偿原理后,可以将纯滞后部分等效于反馈环之外,消除其纯滞后环节对系统稳定性的影响。 ( )4、如果按大林提出的简单修正算法来消除振铃现象,则对系统的稳态输出无影 响,但对动态性能有影响。 ( )5、模拟调节器相对于数字调节器更容易实现复杂控制规律。 ( )6、逐次逼近式A/D 转换器与计数器式A/D 转换器相比,后者转换速度更快。 ( )7、进入I/O 通道的干扰按其对电路的作用形式,通常可分为串模和共模干扰。 ( )8、在选择PID 参数时,引出控制度的概念,当控制度等于“2”时,数字控制 器与模拟控制器的控制效果相当。 ( )9、要使二阶系统输出获得理想动态品质,其闭环幅频满足的条件是()1,A ω=相 频满足的条件是()0o ωΦ=。 ( )10、A/D 转换器的分辨率与转换精度是一回事,分辨率高,则转换精度也高。 ( )11、对于斜坡输入信号设计的最小拍无差系统,对于其它输入信号仍然是最小拍无差的。 ( )12、大林把控制量()u k 以二分之一的采样频率振荡的现象称为“振铃现象”。 ( )13、最少拍有波纹系统的缺陷之一是输出在采样点上的值与输入不相等。 ( )14、要实现最少拍无波纹控制,在被控对象()c G s 含有足够积分环节的前提下, ()z Φ还应包含()G z 的单位圆上和单位圆外的零点。 ( )15、为了实现最少拍无差控制,)(Z e Φ的表达式中需含有()G Z 的全部极点。 二、填空题 1、常用的I/O 控制方式是 , 、 。 2、微型计算机控制系统中解决中断优先级的办法是 , , 。 3、满足实时控制要求的使用条件是 。 4、最短响应时间是 。

微机控制技术习题解答112 (1)

第一章 第二章 三、练习题 28. 设12位D/A转换器DAC1210与8031接口电路连接,如图示: (1).说明电路控制原理 (2).设数据存放在DABUFF为首地址的连续两个存储单元,试编写一完成D/A转换的程序。 答:DAC1210是12位的D/A转换器,单片机的数据线接DAC1210的高八位DI4—DI11,数据线的P0.4到P0.7接DAC1210的数据线的低4位DI0---DI3.DAC1210连线接成双缓冲形式。 地址码写高8位数据时译码器Y2有效,则B1/B2=1,写高8位数据,地址是1400H 写低4位数据时译码器Y3有效,则B1/B2=0,写低4位数据,地址是1C00H 将12位数据同时送到12位DA转换电路,译码器Y4有效,地址是2400H 解答(2) MOV R0,#DABUFF ;DABUFF是内存的首地址 MOV A,@R0 ;首地址存放高8位数据 INC R0 MOV DPTR,#1400H MOVX @DPTR,A ;送高8位数据 MOV A,@R0 取低4位数据(高4位是有效数据,低4位为0) MOV DPTR,#1C00H; MOVX @DPTR,A 送低4位数据 MOV DPTR,#2400H MOVX @DPTR,A 打开第二级缓冲,将数据送到DA转换电路。

29.试用DAC0832芯片设计一个能够输出频率为50HZ的脉冲波电路及程序。 1.数据线:单片机(AT89C51)的P0.0-P0.7连接DAC0832的D0-D7 2.地址线:单片机的A8(P2.0) 接CS 片选信号,地址是0FEFFH. 3.控制线:单片机写信号接WR1. 单缓冲控制形式. 2:输出NN个方波的程序。 START: MOV DPTR,#0FEFFH MOV A,#0 MOV R2,#NN

计算机控制技术考试样题及答案

西安交通大学现代远程教育考试卷 课 程:计算机控制技术 专业班号 考试日期 年 月 日 姓 名 学号 期中 期末 注:所有答题都写在答题纸上。 一、单项选择题(每题4分,共20分) 1.为了减少有限字长产生的量化误差,采样周期应( )。 A. 不变 B. 增大 C. 减少 D. 不确定 2. 已知离散系统脉冲传递函数为 0.5 ( 1.2)(0.8) z z z +-+,则该系统是( )的。 A. 稳定 B. 临界稳定 C. 稳定性不确定 D. 不稳定 3. 当系统中还有零阶保持器时,系统的稳态误差与采样周期( )。 A. 无关 B. 有关 C. 的关系不确定 D. 以上都不是 4. 字符C 的ASCII 码为43H ,字符c 的ASCII 码为( )。 A .43H B. 63H C .62H D. 61H 5. 一个有符号十进制正数13,在数据单元中的二进制表示为( )。 A .00000011 B. 10000001 C. 00001110 D. 00001101 成绩 第 1 页 共 2 页 二、分析计算题 1.(20分)模拟PID 调节器的传递函数为1 ()(1)P D I D s K T s T s =+ +。当采样周期相当短时,用求和代替积分、用后向差分代替微分,试从模拟PID 推导出数字PID 的位置型及增量型控制算法。

解: PID 调节器的时域表达式为 1 ()()()+ ()t P D I de t u t K e t e t dt T T dt ?? =+???? ? 把上式变换为差分方程,可作如下近似 ()() k t i e t dt Te i =≈∑? ()()(1) de t e k e k dt T --≈ 式中,T 为采样周期,k 为采样序号。 由上述三式可得数字PID 的位置型控制算法 ()(1)()()+ ()k P D i I T e k e k u k K e k Te i T T T =?? --=+??? ? ∑ 在上式中令1k k =-,则得 1 (1)(2)(1)(1)+ ()k P D i I T e k e k u k K e k Te i T T T -=?? ----=-+??? ? ∑ 将上述2式相减,即得数字PID 的增量型控制算法 ()()(1)u k u k u k ?=-- [][] ()(1)()()2(1)(2)P I D K e k e k K e k K e k e k e k =--++--+- =Ae(k)+Be(k-1)+Ce(k-2) 其中:A=Kp+K I +K D B=-(Kp+2K D ) C=K D 其中, P K 为比例增益, I P I T K K T =为积分系数, D D P T K K T =为微分系数。 2.(20分)某炉温度变化范围为0~1500℃,要求分辨率为3℃,温度变送器输出范围为0~5V 。若A/D 转换器的输入范围也为0~5V ,则请在ADC0809和AD574A 之间选择A/D 转换器,要求写出计算过程。选定A/D 转换器后,通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600℃,此时系统对炉温变化的分辨率为多少? 解:分辨率为C ?3,分辨率也可定义为 002 .0015003 =-= D 则A/D 转换器的字长 501log )002.011(log )11(log 222=+=+ ≥D n 82256= 92512= 981<<∴n ∴在ADC0809(8位)与AD574A(12位)间选择AD574A 通过零点迁移将信号迁移到C ?600,则此时系统对炉温的变化分辨率为 C ?=--220.012600 150012 3.(20分)信号采集中,为什么要进行采样保持,对模拟量的采样频 率是依据什么来确定?

计算机控制技术试卷及答案仅供参考

一、填空题(合计20分,每题2分) 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号,变成二进制数字信号,经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式,而不采用多点接地方式。 7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成,一部分是状态观测器,另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 二、名词解释(合计30分,每题5分) 1.采样过程按一定的时间间隔T,把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号,变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程。 2.地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。” 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据,控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.数据是描述客观事物的数、字符,以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合。 5.积分饱和如果执行机构已到极限位置,仍然不能消除偏差时,由于积分作用,尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小,但执行机构已无相应的动作 三、选择题(合计15分,每题3分) 1.下列不属于数字控制方式的是( C ) A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为( C ) A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为(D ) ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%),孔径时间3.18μm,如果要求转换误差在转换精度内,则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为( B ) A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃,经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V,当t=KT时,ADC0809的转换结果为6A,此时炉温为(C ) A、588.98℃ B、288.98℃ C、361.23℃ D、698.73℃ 四、简答题(合计20分,每题5分) 1.什么是干扰,干扰来源,抗干扰措施。答:就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施,软件措施,软硬结合的措施。 2.逐点比较法插补原理。答:所谓逐点比较法插补,就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较,看这点在给定轨迹的上方或下方,或是给定轨迹的里面或外面,从而决定下一步的进给方向。 3.简述数字滤波技术,其算法有哪些?答:所谓数字滤波,就是通过一定的计算或判断程序减少干

15自动化计算机控制技术复习题

题型:填空题、简答题、综合题 第一章 1.常规仪表组成的自动控制系统,一般分成闭环控制与开环控制两种结构形 式。 2.计算机控制系统的硬件一般是由主机、常规外部设备、过程输入/输出通道、 操作台和通信设备等组成。 3.软件通常分为系统软件和应用软件两大类。 4.计算机控制系统主要分为:数据采集系统、操作指导控制系统、直接数字控 制系统、监督计算机控制系统、分散控制系统、现场总线控制系统。 5.计算机控制装置主要分为:可编程控制器、可编程调节器、总线式工控机、 嵌入式计算机系统和其他控制装置。 第二章 1.DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及 输入控制电路四部分组成。 2.模拟量输出通道的任务:把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或 电流信号,去驱动相应的执行器,从而达到控制的目的。 3.模拟量输出通道(称为D/A通道或AO通道)构成:一般是由接口电路、数/ 模转换器(简称D/A或DAC)和电压/电流变换器等组成。 4.模拟量输出通道基本结构:多D/A结构和共享D/A结构。 5.D/A转换器的性能指标有分辨率、转换精度、偏移量误差、线性误差、稳定 时间。 6.DAC0832的内部结构组成及其作用:DAC0832主要由8位输入寄存器、8 位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。8位输入寄存器用于存放主机送来的数字量,使输入数字量得到缓冲和锁存;8位DAC 寄存器用于存放待转换的数字量;8位D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流;输入控制电路来控制2个寄存器的选通或锁存状态。 7.结合图,计算DAC0832的地址,分析说明由DAC0832组成的接口电路的工 作过程,并编写完成一次D/A转换的接口程序。

计算机控制技术试卷及答案新

一、填空题 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号,变成二进制数字信号,经接口送往计算机。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 ------------------------------------------------------------------------------------- 1.计算机系统由和两大部分组成。计算机、生产过程 2.集散控制系统(DCS)的结构模式为:.操作站—控制站—现场仪表 3.变送器输出的信号为或的统一信号。0~10mA、4~20mA 10.采用双绞线作信号引线的目的是减少电磁感应 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1、实时的概念不能脱离具体的过程,一个在线的系统不一定是一个实时系统,但一个实时系统必定是在线系统。 2、典型的工业生产过程可分为:连续过程、离散过程、批量过程。 3、计算机控制系统的典型型式:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、综合自动化控制系统。 4、计算机控制系统的发展趋势:控制系统的网络化、智能化、扁平化、综合化。 5、数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成。 6、在计算机控制系统中,模拟量输入通道的任务是把系统中检测到的模拟信号,变成、二进制数字信号,经接口送往计算机。 7、计算机控制系统的CPU抗干扰措施常采用看门狗、电源监控(掉电检测及保护)、复位等方法。 9、香农采样定理:如果模拟信号(包括噪声干扰在内)频谱的最高频率为f max,只要按照采样频率f≥2f max进行采样,那么采样信号y* (t)就能唯一地复观y(t). 10、程序设计通常分为5个步骤,即问题定义、程序设计、编码、调试、改进和再设计。 二、名词解释 信号调理——为了将外部开关量信号输入到计算机、必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号,这些功能称为信号调理。 有源I/V变换——主要是利用有源器件运算放大器、电阻来实现将变送器输出的标准电流信号变换成标电压信号。 积分分离——在PID控制中,为了提高控制性能,当偏差e(k)较大时,取消积分作用(采用PD 控制);当偏差e(k)较小时才将积分作用投入(采用PID控制)。 模糊集合——在人类思维中,有许多模糊的概念,如大、小、冷、热等,都没有明确的内涵和外延的集合。 软件陷阱——就是一条引导指令,强行将捕获的程序引向一个指定的地址,在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。

微机控制技术(含答案)

一、填空:(每空1分,共30分) 1、计算机基本的五个组成部分是、、、和。 2、工业控制计算机的各类有工业控制机、工业控制机和。 3、计算机内,数的表示方法有数、数和数三种。 4、单片机可以分为单片机和单片机两种机型。 5、单片机在开发系统时,可以使用语言、语言和语言。 6、MCS-51系列单片机中共有七种寻址方式,分别是寻址、寻址、寻址、寻址、寻址、寻址、寻址。 7、在汇编语言中,分支语句是通过语句来实现的。 8、循环语句是指按某种规律重复执行的程序语句。 9、在执行完子程序,返回继续执行生程序前恢复其原有内容,这称为。 10、一个完整的中断处理有中断、中断、中断和中断。 二、选择:(每题2分,共20分) 1、一个完整的计算机系统是由和软件两部分组成的。 A主机B硬件C程序D外设 2、计算机内部一律采用进制数存储数据。 A十B八C二D十六 3、伪指令是程序员发给汇编程序的指令,也称命令。 A二进制B汇编C高级D人工命令 4、顺序控制就是依次执行、无分支、无循环和调用。 A从上到下B从下到上C从里到外D从外到里 5、有条件跳转语句可以分为语句和多分支语句。 A跳转语句B单分支语句C顺序语句D转移语句 6、CPU和外部通信有通信和串行通信。 A并行B异步C同步D位传送 7、总线按功能和规范分为总线、内总线和外总线。 A数据B地址C片D控制 8、地址总线的宽度为位。 A8B4C32D16 9、51系列单片机内部4个双向的并行I/O端口,共根引脚。 A32B16C8D64 10、两个字长的二进制位数是。 A8B16C32D64 三、名词解释:(每题4分,共20分) 1、微处理器: 2、工业控制计算机(IPC):

7青岛理工大学期末考试《微机控制技术(专升本)复习题B及答案

《微机控制技术》复习题B 一、选择题 1. 防止抖动是能否正确读取键值的必要环节,实现方法是。 A.可以用硬件电路或软件程序实现B.只能用滤波电路或双稳态电路实现 C.只能用软件程序实现D.只能用延时程序实现 2. LCD显示的关键技术是解决驱动问题,正确的作法是。 A.采用固定的交流电压驱动 B.采用直流电压驱动 C.采用交变电压驱动 D.采用固定的交变电压驱动 3. 小功率直流电机控制控制系统中,正确的作法是 A.改变定子上的通电极性,以便改变电机的转向 B.改变转子上的通电极性,以便改变电机的转向 C.在定子上通以交流电,电机可周期性变换转向 D.在转子上通以交流电,电机可周期性变换转向 4. 在实际应用中,PID调节可根据实际情况调整结构,但不能。 A.采用增量型PID调节B.采用带死区的PID调节 C.采用PI调节D.采用I D调节5. 若用4位共阳极LED和74LS04构成光报警系统,使最高位发光其余位不发光的报警模型是。 A.1000B B.0001B C.1111B D.0000B 6. 关于ADC0809中EOC信号的描述,不正确的说法是。 A. EOC呈高电平,说明转换已经结束 B. EOC呈高电平,可以向CPU申请中断 C. EOC呈高电平,表明数据输出锁存器已被选通 D. EOC呈低电平,处于转换过程中 7. 采样/保持器的逻辑端接+5V,输入端从2.3V变至2.6V,输出端为。 A.从2.3V变至2.6V B.从2.3V变至2.45V并维持不变 C.维持在2.3V D.快速升至2.6V并维持不变 8. 计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是 A.接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机 B.按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机 C.当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作 D.SCC计算机与控制无关 9. 键盘锁定技术可以通过实现。 A.设置标志位B.控制键值锁存器的选通信号 C.A和B都 D.定时读键值 10.引起调节的根本原因是偏差,所以在下列说法中,不正确的是。 A.偏差的正、负决定调节作用的方向 B.偏差的大、小决定调节作用的强、弱 C.偏差为零,调节作用为零 D.偏差太大,调节失效 二、填空题 1.DDC系统的最大优点是______________________________。 2.采样/保持器有两种工作方式。在采样方式中,采样-保持器的输出__________________ 。在保持状态时,采样-保持器的输出_________________________。 3.在PID控制系统中, I的作用主要是_____________,它一般不单独使用的原因是 ______________。

计算机控制技术-试题-总结讲解学习

1. 若连续信号的最高频率为ωmax ,按采样定理要求,采样频率ωs 应 >=2ωmax 。 2. 通常在传感器与A/D 之间加入调理电路的目的是 使模拟输入电压满足A/D 转换量程要求 。 3. 计算机控制系统的输入与输出信号主要分为 数字 信号与 模拟 信号。 4. 计算机控制系统的工作过程可归纳为以下三步: 实时数据采集 、 实时控制决策 、 实时输出 控制 。 5. 共模干扰的抑制方法主要有: 变压器隔离 、 光电隔离 、 浮地屏蔽 、 采用仪表放大器提高 共模抑制比 。 6. 一般数控系统组成包括: 输入装置 、 输出装置 、 控制器 和 插补器 等四大部分组成。 7. 控制系统的四大要素是: 给定量 、 执行机构 、 控制对象 以及 被控量 。 8. 传感器把生产过程的信号转换成电信号,然后用A /D 转换器把模拟信号变成数字信号,读入计算机中,对 于这样得到的数据,一般要进行一些预处理,其中最基本的处理有 线性化处理 、 标度变换 和 系统误差的自动校准 。 9. 计算机控制中的数字PID 控制算法有 数字PID 位置型控制算法 和 数字PID 增量型控制算法 两 种基本形式。 10. 经常采用的软件抗干扰技术包括: 数字滤波技术 、 开关量的软件抗干扰技术 、 指令冗余技 术 、 软件陷阱技术 等。 11. 采用差分放大器作为信号前置放大是抑制 串模 干扰的方法之一。 12. 通常把 叠加在被测信号上 的干扰信号称为串模干扰。 13. 若信号的动态范围为N ,计算机字长n ≥ log2 (1+N) 。 1、计算机控制系统由计算机和 被控对象(或生产过程)两部分组成。计算机控制系统的基本工作原理可以归纳为: 实时数据处理、 实时监督决策、 实时控制及输出。 3、若ωmax 为被采样的连续信号的最高频率,根据香农采样定理,采样周期必须满足 T<π/ωmax 4、人机接口的作用:一是输入程序或数据,完成各种操作控制;二是显示生产过程的工艺状况与运行结果。 6、为使传感器特性与A/D 变换器特性相匹配,通常应在传感器与A/D 之间加入调理电路。 选择D/A 变换器字长时,要求计算机系统输出的最小信号应小于执行机构的死区。 9、某8位A/D 转换器的输入电压为0~+5V ,则输入模拟量为3V 是输出的数字量是99H 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件 和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP 、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D 转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号,变成二进制数字信号,经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式,而不采用多点接地方式。 7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成,一部分是状态观测器,另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括 自顶向下 和自底向上 两种设计方法。 9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC 或4~20mA DC 。 1.计算机系统由 计算机 和 生产过程 两大部分组成。 2.集散控制系统(DCS )的结构模式为: 操作站—控制站—现场仪表 3.变送器输出的信号为 0~10mA 或 4~20mA 的统一信号。 4.模拟输出通道的结构型式主要取决于 输出保持器 的构成方式。 5.数控系统一般由数控装置、 、 和检测装置等。 6.设线性定常系统的输出方程为()()t Cx =t y ,y (t )以最少的N 拍跟踪参考输入r (t ),必须满足条件 7.常用的状态观测器有3种: 、 、 8.“若A 则B ,否则C ”,用模糊关系表示为 9.在一些对程序流向起决定作用的指令前插入两条 指令,以保证弹飞的程序迅速纳入正确轨道。

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