部分计控习题答案 (2)

1、第2章【3】采用74LS138、DAC0832运算放大器和CD4051等设计D/A转换接口电路，设定DAC0832的端口地址为200H，CD4051的端口地址为201H，要求：(1) 画出D/A转换接口电路；(2) 编写D/A转换程序。地址线A9 A8A1 A0=1000时端口地址0200H，选通DAC0832地址线A9 A8A1 A0=1001时端口地址0201H 选通CD4051程序参考P27页问题：没有给出端口地址，程序改错，【5】用8位A/D转换器ADC0809通过8255与PC总线工业控制机接口，实现8路模拟采集。请画出接口原理图，并编写8路模拟量A/D转换程序。程序:MOV DX,

2、 02C3H; 控制口地址MOV AL, 10011000B; 设PC0PC3为输出口，PC4PC7为输入，PA输入OUT DX, ALMOV DX,02C2; 送通道号IN0并启动0809OUT DX, ALCALL DELAY; 延时IN AL, DXWAIT: MOV BL, ALTEST BL, 10000000B; 判断EOC是否高电平，即模数转换是否结束JZ WAITMOV DX, 02C3HMOV AL, 10010000B; 设PC0PC3为输出，PC4PC7为输出，PA输入OUT DX, ALMOV DX, 02C2H; PC口MOV AL,10000000B; 选通OE，为

3、读入数据准备OUT DX, ALMOV DX, 02C0H; PA口IN AL, DX; 将模数转换数据通过PA口读入CPU【6】用12位A/D转换器AD574A通过8255与PC总线工业控制机接口，实现模拟量采集，请画出接口电路原理图，并设计A/D转换程序。参考P39页图2-33，8通道模拟量电路原理图【13】题参考P61页图2-63, 6位动态显示电路图中添加PB6和PB7，依次接左边开始的第一个数码管，修改CH中数为80H【17】参考P51页，采用8255端口构成的4×8矩阵键盘根据图2-53流程图采用8086汇编语言，写出示例程序如下。KEY:PROC NEARKEYSCAN

4、: CAL L KEYCHK;检查键盘有无按键 JNZKSO;有键按下，转KSORET KSO:CALL DIY10MS;延时，防按键抖动CALL KEYCHK;再次确认有无按键JNZ KS1;有键按下，转KS1RETKS1:MOV AH, 0FEH;对应第一列扫描值MOV AL, AHMOVDX, 800H;送PA端口地址KS2:OUTDX，AL INCDXINCDXINAL, DX从PC端口读入行值ANDAL, 0FHCMPAL, 0FHJNZKS3;有键按下, 转KS3ROLAH, 1 ;得到下一列扫描值MOVAL, AHDECDXDECDXANDAL, 01H;检查8列是否已扫描完成J

5、NZKS2;没有继续检查下一列RETKS3:MOVBH, AL;保存已读入按键的行值到BHKS4:CALLDIY10MSCALLKEYCHKJNZKS4;等待按键释放CALLKEYP;根据扫描所得按键的行、列值（分别存于BH、AH寄存器）做键盘处理RETKEY:ENDPKEYCHK:PROCNEAR;检查有无键按下子程序MOVDX, 800H;送PA端口地址MOVAL, 00H;列输出线全部为0OUTDX, ALMOVDX, 802H;送PC端口地址INAL, DX;从PC端口读入行值ANDAL, 0FHCMPAL, 0FHRETKEYCHK:ENDP主程序通过定时调用键盘扫描程序KEY，就可

6、以，就可以监视有无按键操作。如果无键按下，则程序返回；如果有键按下，则读取按键的行值与列值，然后，调用按键处理子程序。按键处理子程序的主要功能是，根据按键的行值与列值求得按键的键值，在根据键值转入对应按键的处理程序。按键处理的示例程序如下：KEYP:PROCNEARKP1:MOVBL, 0INCBLSHRAH, 1JCKP1DECBLNOTBH;根据按下键的行值和列值计算出键值ANDBH, 0FHDECBHMOVAL, 08HMULBHADDAL，BL;得到按键值SHLAL，1MOVBX，AXJMPKEYTABBX;根据按键转移值KEYTAB:JMPSHORT KEY00;按键转移表JMPSH

7、ORT KEY01JMPSHORT KEY02JMP SHORT KEY29JMPSHORT KEY30JMPSHORT KEY31KEY00:;按键处理RETKEY01:RETKEY02:RETKEY1D:RETKEY1E:RETKEY1F:RETKEYP:ENDP每一个按键都有一段处理程序与之对应。如果按下的是数字键，则程序记录下数字值；如果按下的是功能键，则程序根据该键设定的功能，完成相对的功能操作。【18】（1）1v对应数字量为33H（2）2v对应数字量为66H（3）2.5v对应数字量为80H（4）5v对应数字量FFH第3章【1】.求下列函数的z变换。(1) F(z) =(2) ， (

8、3) ，F(z)= (4) F(z)=【2】. 求下列拉氏变换式的z变换：；【3】. 求下列函数的初值和终值(1) ；(2) ；(3) ；(4) ； 【4】求下列各函数的Z反变换。(1) ； f（kT）=(2) ；(3) ；(4) ； F(z)， 查表得【5】用变换方法求解下列差分方程。，设输入解:由z变换性质所以，k=0,1,2,(2) ，设输入，当时解：【6】. 已知系统方块图如习题6图所示（1）试写出系统闭环脉冲传递函数（2）若K=2，试求使系统稳定的T取值范围。解：（1）广义对象脉冲传递函数则（2）当K=2时，令z-1+T=0，当|z|<1时，系统稳定，则0<T<2【

9、7】已知系统结构如习题7图所示，秒。（1）当时，分析系统的稳定性；（2）求的临界稳定值。解：广义对象的脉冲传递函数为K=8时，系统特征方程的根为，有一个单位圆外极点，故系统不稳定。（2）特征方程为：将代入，化简后利用劳斯判据得到，2.27-0.433k>0且1.73+0.298k>0, 0.135k>0所以，稳定范围0<k<5.24【8】 已知系统结构如习题7图所示，其中，秒，输入为，试用静态误差系数法求稳态误差。解：系统的开环脉冲传函【10】给定线性定常离散系统为确定、在什么情况下，系统是状态完全能控和完全能观的。解：系统状态完全能控的充要条件是=即，系统状态完

10、全能观的充要条件是rank得到故系统状态完全能控和完全能观的充要条件是且第4章【1】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式控制算式，设采样周期。解: 所以差分方程为整理后，控制器的位置式算式为【10】. 系统如习题4-10图所示，求时的最小拍系统的。计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应，并绘制它们的波形。解：（1）求取并分析广义对象脉冲传递函数分子的最高阶次，分母的最高阶次，所以，分子比分母低一阶有一个不稳定零点，一个极点在单位圆上，其余零极点都在单位园内（2）确定闭环脉冲传递函数，根据物理可实现、稳定性条件令，因则所以，k=1.184，b=0.817，a=-0.605控制

11、器【11】.单位反馈系统的连续对象传递函数为，设采样周期，试确定它对单位阶跃输入的最小拍控制器，并计算出系统的输出量序列及控制量序列。检验所算出的输出序列是否正确，并计算出采样中间时刻的输出值。这个最小拍系统有无纹波？解: （1）广义对象脉冲传函（2）单位阶跃信号，（3）答：有纹波。【17】设被控对象的传递函数为，期望的闭环系统时间常数，采样周期，试用达林算法设计数字控制器。解：T1=4s，T=1s，所以，K=2【20】 采用达林算法设计出的数字控制器为，判断有无振铃现象，若有，计算振铃幅度并说明如何消除振铃现象。解：从可知控制器有两个极点，其中z=-0.9接近z=-1，是引起振铃的极点。消除

12、振铃采用振铃因子法，令该项因子中的z=1，则有消除振铃控制器振铃比较式（4-46）和，得到， 所以，振铃 第5章2 一台两相混合式步进电机步距角为，试问：（1）这是什么意思？（2）转子齿数是多少？（3）写出两相四拍运行方式时的一个通电顺序。（4）在A相绕组中测得电流频率为，电机每分钟的转速是多少？解：1)步距角表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电动机所转过的角度。2）转子齿数为503）两相单四拍供电方式：TA-TB-Tx-Ty-TA（反转）两相双四拍供电方式：TAB-TBx-Txy-TyA-TAB（反转）4）一分钟内，电动机转过的角度：相当于转过的圈数：=72r电动机每分钟的转速72r/min

13、4 结合UC3717芯片，试用80C51单片机设计一个完整的二相步进电动机驱动控制电路，并编写单片机控制程序实现步进电机正反转及调速等功能？单片机P1口分别输出I1B,I0B,I1A,I0A,PhaseA,PhaseB, UC3717是TTL兼容电路，为增加驱动能力，需要加驱动电路CD4050，P1.0和P1.1是开漏输出，需外接上拉电阻，时钟脉冲由P3.2输入，电路图如下，两图中，I1B,I0B,I1A,I0A,PhaseA,PhaseB是互连的。程序清单：ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP ROTATEORG 0030HMAIN: MOV 50H, #00HSE

14、TB P3.2SETB IT0SETB EX0SETB EASJMP $ROTATE: PUSH ACC PUSH PSW MOV A, 50HMOV B, AMOV DPTR, #CODEMOVC A, A+DPTRMOV P1，AMOV A, BINC AMOV 50H, #00HL1： POP PSWPOP ACCRETICODE: DB 30H,34H,1CH,14H,10H,11H,13H,01H,00H,04H,0CH,24H,20H,21H,33H,31H【讨论】1）上述程序是1/4步方式正转，若改为反转，只需code部分改为CODE: DB 31H,33H,21H,20H,24

15、H,DCH,04H,00H,01H,13H,11H,10H,14H,1CH,34H,30H2）调速功能可通过修改外部中断信号CP频率实现。10 对第一象限的直线OA，起点O(0,0),终点A(8,10)。试用直线插补法计算轨迹控制过程。解：插补从直线起点开始，因为起点总在直线上，所以F0.0=0，下表列出直线插补过程。序号/判别进给方向运算0F0,0=0X0=0Y0=01 F0.0=0+xF10=F00-yA=-10X1=12 F10<0+yF11=F10+xA=-2Y1=13 F11<0+yF12=F11+xA=6Y2=24 F12>0+xF22=F12-yA=-4X2=2

16、5 F22<0+y F23=F22+xA=4Y3=36 F23>0+xF33=F23-yA=-6X3=37 F33<0+yF34=F33+xA=2Y4=48 F34>0+xF44=F34-yA=-8X4=49 F44<0+yF45=F44+xA=0Y5=510 F45=0+xF55=F45-yA=-10X5=511 F55<0+yF56=F55+xA=-2Y6=612 F56<0 +yF57=F56+xA=6Y7=713 F57<0+xF67=F57-yA=-4X6=614 F67<0+yF68=F67+xA=4Y8=815 F68>0+xF78=F68-yA=-6X7=716 F78<0+