《计算机控制技术》习题解

1、第一章 习题1-1、计算机在计算机控制系统中的主要任务是什么？它的输入信息来自哪里？其输出信息又作用于什么地方？答：主要任务：执行人们预先编制好的并放在存储器的程序，收集从生产过程送来的过程参数，并进行处理、分析判断和运算，得到相应的控制信息，用它输出到生产过程，使过程参数趋于预定数值。输入信息来自输入通道输出信息作用于输出通道1-2、什么是计算机控制系统的实时性？为什么要强调它的实时性答：实时性主要包含3个方面的内容：实时数据采集、实时决策运算、实时输出控制。 实时要求控制用微机能够在规定的时间范围内完成规定的操作，实时即及时、即时、适时的意思，否则把微机放在控制系统中将没有任何实际意义。

2、1-3、要使计算机在控制系统中有实时控制作用，必须具备哪些基本条件？答：硬件方面：配有实时时钟和优先级中断信息处理电路。软件方面：配有完善的时钟管理、中断处理的程序。2-3 请用74LS244和74LS273与8031，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别写出数字量输入和输出程序。输入：输入：MOVDPTR, #port1 MOVXA,DPTR输出：输出： MOVA，#nnMOVDPTR, #port2 MOVX DPTR , A解：解：P08031 RDWR2441G 2GCLR 273CLK(Port1)(Port2)VCC第二章 习

3、题2-4 在模拟量输入通道中，采样保持器起何作用？是否所有的系统都需要采样保持器？为什么？答：答：采样保持器起何作用：减小孔径误差；可实现采样保持器起何作用：减小孔径误差；可实现 多路信号在同一时刻采样。多路信号在同一时刻采样。并不是所有系统都需要采样保持器。只有当孔径并不是所有系统都需要采样保持器。只有当孔径误差不满足要求时才用。误差不满足要求时才用。2-5 用CD4051组成64选1的多路转换器，请画出接线图并说明工作原理。CD4051138CD4051D5D4D3D2D1D0CBAC B AC B AINHINHIN0IN7IN56IN63Y0Y71#8#解：解：2-6 2-6 一个一个

4、8 8位位A/DA/D转换器，孔径时间为转换器，孔径时间为100s100s如果要求转换如果要求转换误差在误差在A/DA/D转换器的转换精度（转换器的转换精度（0.4%0.4%）内，求允许转换的正）内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少（设弦波模拟信号的最大频率是多少（设V Vf f=100V=100V）？）？答：答： 6/0.4622100 100 10ZfA DEfHV t2-7 给出ADC0809的量化单位和量化误差。答：量化单位：答：量化单位：mVffqvN6 .191205128minmax量化误差：量化误差：mVqE8 . 926 .19212-8 按图编程。要求由通道由通道

5、IN5输入模拟输入模拟量将其转换成数字量，量将其转换成数字量，并存入片内并存入片内RAM 30H单单 元中元中+5VVCCVREF(+)D07 C B A ALESTARTOE EOC CLKIN0:IN7VREF(-)GNDD2D1D0 D Q Q CKP0WRP2.3RDP3.3ALEADCO8O98031ORG 4000HMOV R0 , #30HMOV DPTR , #0F7FFHMOV A , #05HMOVX DPTR , ASETB P3.3HE:JB P3.3 , HEMOVX A , DPTRMOV R0 , AEND解解 210 对 64 路模拟信号进行数据采集，要求将采集

6、到的数据存入到以 DATA 开始的片外RAM中。请画出接线图及程序框图并编写源程序。（采集一遍）多路开关ADC08098031CH0CH63：8031解：解：CD4051CD4051D2D1D0C B AC B AINHINHIN0IN7IN56IN63Y0Y7138D5D4D3CBA1#8#+5VVCCVREF(+)D07 C B A ALESTARTOE EOC CLKIN0VREF(-)GND D Q Q CKP0WRP2.7RDP3.3ALEADCO8O9ORG 0000HLJMP MAINORG 0013HLJMP INT1ORG 4000HMAIN:MOV R0 , #DATAMO

7、V R1 , #20HMOV R1 , #00HSETB IT1SETB EX1SETB EAMOV DPTR , #7FFFHMOV A, R1 MOVX DPTR , AHE:AJMP HE ORG 4100HINT1: MOV DPTR ,#7FFFHMOVX A , DPTRMOVX R0 , A INCR0 INCR1CJNE R1 , #64 , DONEMOV R1 , #00H MOV R0 , #DATAHDONE:MOV A , R1MOVX DPTR , ARETI 211 用DAC0832和8031组成一个产生如图所示波形的装置。要求：1 画出DAC0832与8031的

8、接线图； 2 说明工作原理； 3 写出程序流程图及源程序。+5V5V20ms10mstv0解： 根据题意接线为双极性输出，单缓冲输入。延迟时间s3925610mststart初始化启动D / A延时tA=A+1启动D / AA=FFH延时tA=A-1A=00H NYNY ORG 4000H MOV DPTR , #0BFFFHSTEP: MOV A , #00HLOOP1: MOVX DPTR , A ACALL DELAY39s INC A CJNE A，#0FFH， LOOP1LOOP2： MOVX DPTR , A ACALL DELAY39s DEC A CJNE A，#0FFH， L

9、OOP2 AJMP LOOP1:DELAY39s: : : : RET 3 - 1 若加工第二象限直线ON，起点坐标 O(0，0)，终点坐标 N(- 4，6)，试按逐点比较法进行插补计算并作出走步轨迹图。解：Fm 0时 走X方向一步 Fm 0时 走Y方向一步4+6=10步数偏差判别走步新偏差 1 F=0 X 6 102 F0 Y 2 93 F0 Y 2 84 F0 X 4 75 F0 Y 0 66 F=0 X 6 57 F0 Y 2 48 F0 Y 2 39 F0 X 4 210 F0 Y 0 13 - 2 用逐点比较法实现第二象限顺圆 AB，起点坐标 A(- 6，0)，终点坐标 B(0，6)

10、 的插补计算并作出走步轨图。解：F0 走+X F0 走+Y =6+6=12偏差判别 坐标进给 偏差计算 坐标计算 终点判断F=0 （-6，0） =12F=0+XF=-11 （-5，0） =11F0+YF=-10 （-5，1） =10 x0 4- 2 PID调节器的参数K，TI，Td，对控制质量各有什么影响？结合上题讨论改变采样周期T对控制质量的影响。 Kp对系统性能的影响 对动态特性的影响Kp ,系统灵敏，速度加快；Kp偏大，加剧震荡，调节时间加长；当Kp太大时，系统不稳定；若Kp太小则ts . 对稳态特性的影响Kp , ess ,提高控制精度，但不能消除稳态误差。 Ti对系统性能的影响 对动态特性的影响积分控制 通常使系统的