微型计算机控制技术试卷答案A

1、专业班级： 姓名： 学号： 密封线河南理工大学万方科技学院 2008-2009学年第 一 学期专业班级： 姓名： 学号： 密封线微型计算机控制技术试卷（A卷）得分（本题 25 分）一、填空（每题1分）1.按照微机的应用方式，计算机控制系统可分为：_、_和_。2常用的AD转换方法有、。3. 常用的AD转换的启动信号有和方式。4. 8051单片机IO接口编码方式为，INTEL8088的IO编码方式为。5. 最少拍有波纹系统的性能指标要求包括、。6.程序设计通常采用和设计法7.10位AD转换器的最低分辨率为:,当基准电压为36v时，最小转换电压为v。8. 采样保持器有和两种工作状态，对A1,A2两个

2、放大器的要求 。9. IO通道的干扰类型包括： 和。10. 大林算法的设计原则是。11. 最少拍无波纹系统的设计要求，除了满足最少拍有波纹的一切设计要求外，还必须保证。得分（本题5 分）二、简述计算机控制系统的组成，并画出方框图.得分（本题 10 分）三、有4位AD转换器，满刻度为5V，现在输入4.15V模拟电压，请分析采用逐次逼近法逼近的转换过程得分（本题10 分）四、用一阶后向差分法求某控制器的传递函数的差分方程.T=1s.得分（本题 10 分）五、广义对象的传递函数为： 1，请说明最小拍有波纹控制器的设计步骤，2. 写出根据性的闭环传递函数（Z）和e(Z). 得分（本题10 分）六、常用

3、数字滤波算法有哪几种？简述优得分（本题10 分）七、写出数字PID控制算法的位置式和增量式两种标准算法并简要回答下列问题： 1. 简述积分分离法克服位置式PID积分饱和作用的原理。 2. PID数字控制器参数整定的含义是什么？简述工程实现时，参数整定的步骤。3. 采样周期的选择应综合考虑哪几个因素？得分（本题10 分）八、请说明下图中IO通道的类型，并说明其工作过程。P1.0得分（本题 10 分）九、请结合课程的学习，谈一谈如何利用微机控制系统实现某一加热炉的温度控制。一填空1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，分级计算机控制系统2.计数法、双积分法，逐次逼近法3脉冲方式；

4、电平方式4. 统一编址；独立编址5准确性、快速性、稳定性6. 模块法、结构法7.1/1024；35.168.采样；保持；A2输入阻抗大，A1输出阻抗低9.串模干扰；共模干扰10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。11.控制器包含广义被控对象所有零点。二计算机控制系统有哪些部分组成，并画出方框图。答：计算机控制系统的硬件组成主要是由控制对象（或生产过程）、执行器、测量变送环节、输入输出通道和数字调节器等组成。软件组成主要是由系统软件和控制软件。三有4位AD转换器，满刻度为5V，现在输入4.15V模拟电压，请说明逐次逼近转换原

5、理。并分析采用逐次逼近法逼近的转换过程。解： 先通过置数逻辑电路将SAR中最高位置1，其余全0，井DA转换成模拟电压U0与输入模拟电压Ui在电压比较器下进行比较，若UiU0,则保留最高位1，否则清除最高位为0；其次置次高位为1，延续上述过程，直至确定最低位的状态。量化单位为q=5v/24=0.3125V本题目中图表转换如下：步骤SARU0Ui,U0大小该位去留8421110002.5保留211003.75保留311104.375去411014.0625保留结果1101偏差4.15-4.0625=0.0875图略。四五答案：步骤如下：一 根据被控对象的传递函数确定广义传递函数D(Z)二 根据性能

6、指标和约束条件确定闭环传递函数(Z),其中性能指标包括准确性、快速性、稳定性，约束条件为物理可实现性。同时得出闭环误差传递函数e（z）三 根据确定控制器的传递函数四 将其离散化，编写算法程序对速度输入.q=2,r=2,v=1,u=0所以六、常用数字滤波算法有哪几种？简述优缺点？（一）算术平均值滤波 A优点：适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波。 B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 。（二）中值滤波A优点：能有效克服因偶然因素引起的波动干扰。B缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜。当信号变化速度和采样周期相比不容忽略时，可能三个数都是正确

7、的信息，会丢失许多正确信息（三）一阶滞后滤波A优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用。 B缺点：相位滞后，灵敏度低。不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号。（四）程序判断滤波A.优点：既照顾了采样的实时性，又照顾了采样值变化的连续性。B.缺点：最大允许偏差难以确定（五）复合滤波（防脉冲干扰的算术平均值滤波）A优点：融合了两种滤波方法的优点B 缺点：浪费内存七答：位置式：增量式：（1）开始时不进行积分，直至偏差达到一定阀值后才进行积分累积，这样，一方面防止了一开始有过大的控制量，另一方面即使进入饱和后，因积分累积小，也能较快推出，减少了超调。（2）PID数字控制器参数整定是指确定PID数字控制器的参数，以使系统输出达到满意的效果。（3）满足采样定律；抗干扰角度，T应小些；快速系统，要求T小；执行机构惯性大时，T应大些；计算机工作量和成本考虑，T应大些；从计算机精确执行控制算法，T应大些；实际生产过程中常采用经验法获得采样周期。八该通道为数字量输入通道。当