计算机控制技术基础知识测试

1、耙计算机控制技术背复习资料俺1.颁计算机控制系统疤的控制过程是怎案样的办?八计算机控制系统伴的控制过程可归哎纳为以下三个步搬骤：颁(1)办实时数据采集：拌对被控量的瞬时澳值进行检测，并氨输入给计算机。哎(2)坝实时决策：对采稗集到的表征被控爸参数的状态量进挨行分析，并按已绊定的控制规律，百决定下一步的控奥制过程。班(3)靶实时控制：根据佰决策，适时地对扮执行机构发出控颁制信号，完成控熬制任务。阿2.鞍实时、在线方式傲和离线方式的含罢义是什么？氨(1)敖实时：所谓碍“啊实时把”板，是指信号的输敖入、计算和输出鞍都是在一定时间扒范围内完成的，扒即计算机对输入疤信息以足够快的啊速度进行处理，爸并在一

2、定的时间懊内作出反应并进扮行控制，超出了疤这个时间就会失扳去控制时机，控叭制也就失去了意八义。阿(2)“芭在线熬”懊方式：在计算机阿控制系统中，如蔼果生产过程设备暗直接与计算机连暗接，生产过程直安接受计算机的控扒制，就叫做办“柏联机伴”扮方式或背“氨在线哀”捌方式。瓣(3)“吧离线昂”半方式：若生产过百程设备不直接与鞍计算机相连接，肮其工作不直接受坝计算机的控制，靶而是通过中间记矮录介质，靠人进埃行联系并作相应扒操作的方式，则爱叫做巴“艾脱机安”罢方式或敖“笆离线搬”板方式。案3.斑微型计算机控制鞍系统的硬件由哪捌几部分组成？各隘部分的作用是什坝么？由四部分组成。瓣图隘1.1敖微机控制系统组安

3、成框图版(1)碍主机：挨这是微型计算机耙控制系统的核心安，通过接口它可皑以向系统的各个半部分发出各种命哎令，同时对被控扒对象的被控参数案进行实时检测及瓣处理。主机的主办要功能是控制整把个生产过程，按耙控制规律进行各凹种控制运算瓣(安如调节规律运算佰、最优化计算等盎)般和操作，根据运背算结果作出控制傲决策；对生产过蔼程进行监督，使白之处于最优工作八状态；对事故进案行预测和报警；邦编制生产技术报碍告，打印制表等叭等。般(2)疤输入输出通道：绊这是微机和生产扮对象之间进行信靶息交换的桥梁和爸纽带。过程输入昂通道把生产对象笆的被控参数转换靶成微机可以接收叭的数字代码。过拜程输出通道把微凹机输出的控制命

4、把令和数据，转换邦成可以对生产对笆象进行控制的信疤号。过程输入输背出通道包括模拟氨量输入输出通道伴和数字量输入输瓣出通道。叭(3)罢外部设备：昂这是实现微机和扒外界进行信息交岸换的设备，简称摆外设，包括人机办联系设备柏(奥操作台鞍)岸、输入输出设备啊(熬磁盘驱动器、键傲盘、打印机、显爸示终端等败)矮和外存贮器伴(哎磁盘八)办。其中操作台应霸具备显示功能，拌即根据操作人员唉的要求，能立即扮显示所要求的内氨容；还应有按钮懊，完成系统的启澳、停等功能；操版作台还要保证即懊使操作错误也不暗会造成恶劣后果爸，即应有保护功碍能。百(4)昂检测与执行机构袄a.半测量变送单元：百在微机控制系统扒中，为了收集和

5、隘测量各种参数，啊采用了各种检测唉元件及变送器，袄其主要功能是将碍被检测参数的非捌电量转换成电量艾，例如热电偶把案温度转换成艾mV捌信号；压力变送败器可以把压力转暗换变为电信号，背这些信号经变送坝器转换成统一的颁计算机标准电平颁信号胺(0摆拜5V哀或癌4癌拜20mA)霸后，再送入微机暗。啊b.柏执行机构：要控把制生产过程，必八须有执行机构，昂它是微机控制系扳统中的重要部件熬，其功能是根据把微机输出的控制伴信号，改变输出拜的角位移或直线跋位移，并通过调颁节机构改变被调疤介质的流量或能般量，使生产过程敖符合预定的要求熬。例如，在温度隘控制系统中，微阿机根据温度的误吧差计算出相应的芭控制量，输出给绊

6、执行机构哎(拔调节阀盎)背来控制进入加热胺炉的煤气靶(昂或油拔)霸量以实现预期的敖温度值。常用的暗执行机构有电动班、液动和气动等扳控制形式，也有坝的采用马达、步碍进电机及可控硅按元件等进行控制佰。蔼1.扒什么是过程通道芭？过程通道有哪碍些分类？板过程通道是在计版算机和生产过程扳之间设置的信息百传送和转换的连叭接通道。版按信息传递的方巴向来分，过程通翱道可分为输入过奥程通道和输出过按程通道；按所传笆递和交换的信息矮来分，过程通道懊又可分为数字量摆过程通道和模拟傲量过程通道。爸2.办数字量过程通道岸由哪些部分组成班？各部分的作用斑是什么？半数字量过程通道办包括数字量输入摆通道和数字量输跋出通道。鞍

7、数字量输入通道拌主要由输入缓冲摆器、输入调理电绊路、输入地址译半码电路、并行接袄口电路和定时计矮数电路等组成。哀数字量输出通道斑主要由输出锁存盎器、输出驱动电颁路、输出口地址懊译码电路等组成白。其中：输入调办理电路将来自控八制装置或生产过霸程的各种开关量白，进行拌电平转换埃，将其通断状态啊转换成相应的高班、低电平，同时哎还要考虑对信号板进行摆滤波、保护、消芭除触点抖动，以办及进行信号隔离拜等问题。拜4.笆简述光电耦合器搬的工作原理及在叭过程通道中的作扮用。般光电耦合器由封暗装在一个管壳内安的发光二极管和版光敏三极管组成扒，如图袄2.1俺所示。输入电流百流过二极管时使唉其发光，照射到巴光敏三极管

8、上使背其导通，完成信办号的光电耦合传伴送，它在过程通癌道中实现了输入版和输出在电气上拜的完全隔离。暗图搬2.1吧光电耦合器电路跋图阿5.熬模拟量输入通道班由哪些部分组成板？各部分的作用半是什么？扮模拟量输入通道伴一般由熬I/V安变换、多路转换叭器、采样保持器伴、颁A/D绊转换器、接口及背控制逻辑电路组叭成。扮(1)I/V熬变换：提高了信百号远距离传递过拜程中的抗干扰能板力，减少了信号扒的衰减，为与标拜准化仪表和执行般机构匹配提供了霸方便。敖(坝2)吧多路转换器：用哀来切换模拟电压芭信号的关键元件啊。隘(3)摆采样保持器：班A/D安转换器完成一次靶A/D背转换总需要一定芭的时间。在进行拌A/D佰

9、转换时间内，希哀望输入信号不再扮变化，以免造成搬转换误差。这样暗，就需要在背A/D背转换器之前加入案采样保持器。叭(4)A/D昂转换器：模拟量扒输入通道的任务傲是将模拟量转换疤成数字量，能够熬完成这一任务的拌器件，称为之模叭/安数转换器扒(Analog办/Digita阿l Conve搬rter背，简称把A/D盎转换器或办ADC)癌。啊7.癌采样保持器有什癌么作用？试说明安保持电容的大小吧对数据采集系统把的影响。扒采样保持器的作敖用：埃A/D隘转换器完成一次蔼A/D凹转换总需要一定搬的时间。在进行碍A/D巴转换时间内，希叭望输入信号不再爱变化，以免造成板转换误差。这样埃，就需要在板A/D癌转换器

10、之前加入拔采样保持器。昂保持电容对数据颁采集系统采样保啊持的精度有很大绊影响。保持电容安值小，则采样状隘态时充电时间常摆数小，即保持电岸容充电快，输出吧对输入信号的跟挨随特性好，但在凹保持状态时放电熬时间常数也小，爱即保持电容放电翱快，故保持性能靶差；反之，保持稗电容值大，保持挨性能好，但跟随邦特性差。肮8.皑在数据采样系统邦中，是不是所有半的输入通道都需扮要加采样保持器挨？为什么？耙不是，对于输入叭信号变化很慢，盎如温度信号；或隘者笆A/D矮转换时间较快，矮使得在案A/D案转换期间输入信胺号变化很小，在鞍允许的疤A/D佰转换精度内，就半不必再选用采样百保持器。颁11.半设计出熬8稗路模拟量采

11、集系拌统。请画出接口凹电路原理图，并背编写相应的笆8摆路模拟量数据采袄集程序。八本例给出用捌8031邦、颁DAC0809暗设计的数据采集凹系统实例。靶把采样转换所得邦的数字量按序存氨于片内败RAM艾的扳30H37H奥单元中。采样完懊一遍后停止采集版。其数据采集的芭初始化程序和中半断服务程序如下背：初始化程序：坝MOV R0柏，凹#30H 罢 稗柏；设立数据存储哎区指针颁 柏 MOV 班 R2巴，半#08H 傲 佰背；设置奥8碍路采样计数值隘 耙 SETB板 IT0 俺 八 跋霸；设置外部中断肮0澳为边沿触发方式埃 俺 肮 SETB隘 EA 伴 矮 俺翱；拌CPU绊开放中断背SETB E蔼X0

12、肮 盎 碍拌；允许外部中断爸0唉中断拜 摆 MOV 案 DPTR蔼，把#FEF8H 板 瓣；送入口地址并挨指向鞍IN0败LOOP挨：暗 MOVX罢 DPTR笆，摆A 斑八；启动碍A/D捌转换，半A爸的值无意义蔼HERE爱：耙 SJMP巴 HERE 暗 拜 扒把；等待中断中断服务程序：稗 敖肮 白 MO扳VX A挨，八DPTR 芭 盎绊；读取转换后的胺数字量爸 耙隘 版 MO八V R0哀，般A 俺 按熬；存入片内吧RAM哀单元蔼 叭挨 把 IN爱C DPTR疤 跋 俺哀；指向下一模拟哎通道氨 埃绊 叭 IN把C R0 啊 靶 柏捌；指向下一个数把据存储单元霸 瓣案 皑 DJ扒NZ R2傲，笆IN

13、T0 俺 按按；办8捌路未转换完，则肮继续岸 肮白 吧 CL岸R EA 澳 肮 翱胺；已转换完，则案关中断奥 艾拌 埃 CL芭R EX0 般 坝 疤扮；禁止外部中断扮0绊中断巴 氨霸 昂 RE凹TI 邦 矮 拔敖；中断返回吧 INT0柏：哎 M肮OVX D耙PTR昂，傲A 搬爸；再次启动搬A/D傲转换拔 扮白 凹 RE凹TI 邦 鞍 啊笆；中断返回 柏3.2.瓣什么是逐点比较俺插补法？直线插稗补计算过程和圆翱弧插补计算过程哎各有哪几个步骤阿？拜逐点比较法插补耙运算，就是在某背个坐标方向上每坝走一步（即输出碍一个进给脉冲）翱，就作一次计算敖，将实际进给位扮置的坐标与给定耙的轨迹进行比较氨，判断其

14、偏差情绊况，根据偏差，艾再决定下一步的安走向（沿肮X矮轴进给，还是沿唉Y氨轴进给）。逐点艾比较法插补的实板质是以阶梯折线佰来逼近给定直线捌或圆弧曲线，最板大逼近误差不超办过数控系统的一癌个脉冲当量（每昂走一步的距离，按即步长）。凹直线插补计算过八程的步骤如下：坝 背(1)熬偏差判别：即判耙别上一次进给后捌的偏差值跋Fm拌是最大于等于零懊，还是小于零；扳(2)盎坐标进给：即根暗据偏差判断的结挨果决定进给方向霸，并在该方向上败进给一步；办 皑(3)版偏差计算：即计凹算进给后的新偏拔差值疤Fm+1胺，作为下一步偏矮差判别的依据；皑(4)昂终点判别：即若拔已到达终点，则凹停止插补；若未艾到达终点，则重

15、爱复上述步骤。癌圆弧插补计算过爸程的步骤如下：(1)偏差判别(2)坐标进给(3)偏差计算(4)坐标计算(5)终点判别皑3.5.般设加工第一象限邦的圆弧芭AB阿，起点艾A般（白6罢，扒0肮），终点百B吧（氨0般，癌6昂）。要求：百(1)叭按逐点比较法插盎补进行列表计算挨；罢(2)胺作出走步轨迹图隘，并标明进给方唉向和步数。吧解：插补计算过扮程如表扮32斑所示。终点判别扳仍采用第二种方癌法，设一个总的搬计数器挨N氨xy疤，每走一步便减奥1颁操作，当肮N胺xy肮=0拌时，加工到终点俺，插补运算结束败。下图为插补过暗程中的走步轨迹暗。表32敖步数案偏差判别皑坐标进给哎偏差计算蔼坐标计算佰终点判别摆起点

16、把F爱0扒=0疤x柏0靶=6,y笆0扮=0笆N爱xy拔=12稗1扳F霸0氨=0摆-X澳F绊1盎=0-12+1傲=-11案x罢1熬=5,y搬1岸=0板N安xy白=11柏2佰F佰1翱0拜+Y稗F俺2板=-11+0+佰1=-10唉x懊2挨=5,y般2矮=1笆N昂xy芭=10扒3八F翱2爱0巴+Y案F碍3摆=-10+2+白1=-7跋x半3班=5,y罢3澳=2扳N翱xy扳=9颁4稗F奥3隘0阿+Y办F靶4斑=-7+4+1芭=-2氨x啊4伴=5,y扒4胺=3艾N挨xy敖=8搬5盎F般4吧0捌-X把F半6跋=5-10+1柏=-4按x胺6按=4,y俺6袄=4班N拜xy肮=6稗7扒F八6昂0凹-X笆F袄8暗=5

17、-8+1=搬-2埃x隘8盎=3,y拜8案=5埃N罢xy版=4拜9蔼F蔼8白0懊-X鞍F哀10胺=9-6+1=叭4艾x熬10颁=2,y霸10隘=6皑N叭xy百=2绊11岸F矮10斑0捌-X奥F颁11爸=4-4+1=岸1坝x埃11耙=1,y岸11案=6胺N凹xy阿=1拜12坝F哎11霸0盎-X肮F挨12扳=1-2+1=鞍0熬x疤12柏=0,y扳12耙=6翱N岸xy岸=0隘1、败加工第一象限直岸线OA，起点为捌O(0，0)，叭终点坐标为A(爱6，4)，试进百行插补计算并作唉出走步轨迹图。摆（10分）伴要求：（1）按暗逐点比较插补法翱进行列表计算；澳 （2暗）做出走步轨迹疤图，并标明进给巴方向和步数。

18、坝解坐标进给懊的总步数Nxy挨=|6-0|+爱|4-0|=1般0, xe=6巴,ye=4, 翱F0=0, x败oy=1. 按 （5分巴）白步数绊偏差判别板坐标进给耙偏差计算斑终点判断办起点疤F0半=0鞍Nxy啊=10阿1碍F0=澳0坝+疤x翱F1=F0-y皑e吧=-4懊Nxy唉=9芭2靶F1敖0挨+半x绊F3=F2-y霸e捌=-2癌Nxy白=7皑4背F3扳0熬+哎x坝F5=F4-y袄e拔=0皑Nxy肮=5袄6岸F5=艾0皑+阿x跋F6=F5-y靶e吧=-4澳Nxy埃=4傲7昂F6傲0笆+斑x爸F8=F7-y扮e百=-2按Nxy拌=2盎9阿F8阿0叭+扳x拜F10=F9-佰ye巴=0败Nxy哀=

19、0爸根轨迹图： 安 安 挨 （5分）瓣2、加工第一象稗限直线OA，起案点O（0，0）爱，终点A（4，伴3）。解：埃4.奥1.佰 跋数字控制器的模疤拟化设计步骤是隘什么？矮模拟化设计步骤笆：叭（坝1耙）设计假想的模碍拟控制器芭D(S)艾（疤2暗）正确地选择采霸样周期巴T摆（罢3拌）将扮D(S)办离散化为吧D(Z)吧（八4挨）求出与奥D(S)颁对应的差分方程把（稗5把）根据差分方程哀编制相应程序捌。吧4.4 邦.拌已知模拟调节器唉的传递函数为版试写出相应数字百控制器的位置型柏和增量型控制算埃式，设采样周期凹T=0.2s盎。则 疤把背T=0.2S班代入得位置型增量型斑4.6埃.熬 傲采样周期的选择巴

20、需要考虑那些因罢素？板(1)啊从调节品质上看唉，希望采样周期邦短，以减小系统把纯滞后的影响，邦提高控制精度。邦通常保证在背95%版的系统的过渡过颁程时间内，采样版6胺次挨15搬次即可。隘(2)伴从快速性和抗扰碍性方面考虑，希搬望采样周期尽量埃短，这样给定值岸的改变可以迅速败地通过采样得到叭反映，而不致产扮生过大的延时。敖(3)盎从计算机的工作坝量和回路成本考矮虑，采样周期埃T稗应长些，尤其是巴多回路控制时，绊应使每个回路都扳有足够的计算时哎间；当被控对象皑的纯滞后时间皑邦较大时，常选翱T=版（颁1/41/8伴）稗隘。版(4)吧从计算精度方面啊考虑，采样周期跋T蔼不应过短，当主阿机字长较小时，瓣

21、若皑T癌过短，将使前后板两次采样值差别拌小，调节作用因耙此会减弱。另外安，若执行机构的盎速度较低，会出矮现这种情况，即班新的控制量已输爱出，而前一次控罢制却还没完成，矮这样采样周期再斑短也将毫无意义班，因此摆T皑必须大于执行机挨构的调节时间。艾4.8摆.百 昂数字控制器拌的离散化隘设计步骤是什么阿？版计算机控制系统斑框图如图捌41袄所示。蔼图邦41芭计算机控制系统皑框图鞍由广义对象的脉扳冲传递函数可得拜闭环脉冲传递函办数，可求得控制爱器的脉冲传递函安数安D(z)摆。爸数字控制器的直柏接设计步骤如下哎：般(1)拔根据控制系统的埃性质指标要求和稗其它约束条件，氨确定所需的闭环耙脉冲传递函数鞍(z)

22、瓣。澳(2)凹求广义对象的脉俺冲传递函数把G(z)斑。般(3)佰求取数字控制器半的脉冲传递函数背D(z)哀。班(4)蔼根据坝D(z)稗求取控制算法的阿递推计算公式。熬4.9 已知被拌控对象的传递函案数为把采样周期般T=背0.鞍1s蔼，采用零阶保持疤器般。要求阿针对单位岸阶跃拜输入半信号设计最少拍斑有纹波系统的埃。吧解：广义脉冲传般递函数为摆最少拍有纹波设坝计步骤：昂1摆）根据广义对象懊的传递函数确定澳参数班N巴（分母多项式的安幂次）蔼M 伴（分子多项式的百幂次）哀d=N-M鞍延时柏u版在矮z爸平面的单位圆上肮或圆外零点的个背数翱v班在埃z癌平面的单位圆上凹或圆外极点的个碍数艾j艾在埃z绊平面的

23、单位圆上翱极点的个数扒q(搬输入类型拌)霸已知N=2，M白=2巴所以d=0傲u=0(即分子澳多项式中的暗)瓣v=1，j=1巴；败q=1(单位速般度输入)版2把）确定版F1(z)隘和扳F2(z)捌的幂次搬m埃和白n翱所以：傲3把）确定胺靶e(z)暗4瓣）确定盎耙(z)傲5）根据关系败使等式两边同幂盎次的系数相等，袄解出百F肮1啊和拔F霸2八中的系数。爸解得：捌所以：安6）求控制器矮D(z)哀14.稗与板PID扒控制和直接数字吧控制相比，模糊隘控制具有哪些优耙点？埃与敖PID皑控制和直接数字搬控制相比，模糊绊控制的优点：肮（盎1袄）模糊控制可以搬应用于具有非线挨性动力学特征的瓣复杂系统。靶（百2阿

24、）模糊控制不用鞍建立对象精确的傲数学模型。傲（摆3袄）模糊控制系统把的鲁棒性好。胺（瓣4阿）模糊控制是以暗人的控制经验作隘为控制的知识模搬型，以模糊集合捌、模糊语言变量爱以及模糊逻辑推挨理作为控制算法胺。败3.数字PID跋位置式和增量式埃算法的各自特点班是什么？背 爸增量算法不需要班做累加,位置算耙法要用到过去的癌误差的累加值,肮容易产生大的累跋加误差坝 增量算法得把出的是控制量的办增量,而位置算懊法的输出是控制疤量的全量输出,邦误动作影响大.扮 采用增量算跋法,易于实现手拌动到自动的无冲扒击切换.瓣4.数字PID班控制算法中，K敖p、Ti、Td艾的物理调节作用皑分别是什么？版 阿 Kp为比例

25、增罢益,能减小误差颁,但不能消除稳八态误差,但Kp把加大会引起系统坝不稳定.背 Ti为积分叭时间常数 只要袄有足够的时间,懊积分控制将能完澳全消除误差 但搬积分作用太强会岸使系统超调加大笆,甚至使系统出癌现振荡.摆Td为微分时间扒常数 可以减案小调整时间, 傲从而改变系统的哎动态性能. 靶 稗5、疤计算机控制系统鞍的工作步骤分为吧哪几步？安答:计算机的工扮作步骤分为3步百:实时数据采集翱,实时数据决策凹和实时数据处理癌.霸1.什么是计算办机的总线？伴 懊答:所谓总线,癌就是计算机各模邦块之间互联和传啊送信息(指令,半地址和数据)的皑一组信号线.分扒为内部总线和外罢部总线.鞍2.计算机的外班部总

26、线有哪几种白？叭答:计算机的外办部总线有RS-皑232扒C拌,RS-485皑,IEEE-4叭88,USB等挨等.伴3.RS-23扮2C串行通信总案线采用什么传输凹方式？为什么R癌S-232C拌的传输距离不远懊？挨 鞍答:RS-23懊2C串行通信总挨线采用的是不平霸衡传输方式.由扮于发送器和接收啊器之间有公共的佰信号地线,共模斑信号不可避免地叭要进入信号传送跋系统中.当传输翱距离过远时,发搬送器与接收器各百自会形成不同的八对地电位.按4.RS-48靶5串行通信总线摆采用什么传输方敖式？它与RS-袄422A串行通扳信总线的区别是搬什么？澳 岸答:RS-48班5串行通信总线安采用的是不平衡扒传输方式

27、.白区别在于RS-氨485为半双工案工作方式,而R皑S-422A为摆全双工工作方式拔.且RS-42哎2A适用于两点蔼之间进行高速,坝远距离通信,而败RS-485适翱用于多点之间进拜行高速,远距离安通信.拜8.什么是香农暗采样定理？碍 半 香农采样定理半:如果模拟信号胺(包括噪声干扰皑在内)频谱的最翱高频率为fma案x,只要按照采吧样频率f=2挨fmax进行采般样,那么采样信啊号就能惟一地复哀观.胺9.什么是量化肮误差？瓣 啊 量化过程实际艾上是一个用q去耙度量采样值幅值绊高低的小数归整巴过程,由于量化挨过程是一个小数肮归整过程,因而跋存在量化误差,靶量化误差为(+俺_1/2)q.昂10.什么是

28、孔耙径时间和孔径误熬差？罢 隘完成一次A/D笆转换所需的时间摆称为孔径时间.熬孔径时间决定了捌每一个采样时刻爱的最大转换误差般,即为孔径误差捌.扳6.最少拍控制碍算法本质上是什败么算法，为什么败？胺 最少拍控制算败法本质上是时间办最优控制算法,柏因为最少拍控制班算法是以系统的癌快速性为主要性爸能指标.扮7.最少拍控制百算法的三种典型叭输入信号分别是叭什么？板 三种典型输澳入信号分别是单斑位阶跃信号,单白位速度信号,单霸位加速度信号矮8.最少拍控制蔼算法的局限性是扳什么？敖最少拍控制器对哎典型输入信号的爸适应性较差败1、计算机控制蔼控制系统：由计捌算机完成部分或白全部功能的控制胺系统，称为败计算

29、机控制系统败（要求画出图）凹2、一般的计算笆机控制系统由案计算机、摆I/O扮接口电路、通用疤外部设备和工业扳生产对象安等部分组成。稗计算机控制系统啊分为：胺DDC班（直接数字控制安）扳、DPS盎（操作指导控制耙系统）绊、SCC肮（计稗算机监督控制）捌、耙DCS耙（分布式控制系疤统）、把CIMS百（计算机集成制挨造系统）。佰DCS（分布式爱控制系统）：D胺CS由暗DDC、SCC傲、和MIC（综挨合信息管理）组凹成肮，它瓣的下一代技术是扒集计算机、通信绊、控制三种技术拜为一体的盎现场总线控制系版统（FCS）胺。阶跃响应俺阶跃响应是指将凹一个阶跃输入（吧step fu碍nction）笆加到系统上时，

30、吧系统的输出稳态误差伴稳态误差是指系岸统的响应进入稳芭态后，系统的半期望输出艾与实际输出之差PID控制爱 背在工程实际中，办应用最为广泛的傲调节器控制规律瓣为比例、积分、鞍微分控制，简称爸PID控制，又艾称PID调节袄，其数学表达式奥为 数字PID控制碍数字PID有二凹种形式，分别是柏位置式扮和案增量式半（1）位置式：皑其表达式为傲位置式控制算法爱提供执行机构的八位置U矮k癌，捌需要用到过去的阿累计误差皑，稗一般用于以疤可控硅搬或按伺服电机半作执行器件的控瓣制系统中艾（2）增量式：跋其表达式为鞍增量式控制算法矮提供执行机构的隘增量爱澳uk坝 安，败只需要保持叭现时以前啊3敖个时刻傲的偏差值即可

31、，白一般用在把步进电机跋或拜多圈电位器颁作执行器件的控凹制系统中霸香农采样定理哎：系统采样频率耙的下限为板fs=2fma癌x阿，此时系统可真吧实地恢复到原来阿的连续信号。扳6、傲PID岸算法数字控制器搬的参数整定的方摆法八（1）扩充临界俺比例度法盎 吧(弄懂翱K扒K敖和佰T柏K拜的概念)半(2) 扩充响埃应曲线法适用翱对象：对象具有板滞后自平衡特性埃（即滞后环节加哎一阶惯性环节）班，传递函数形式扮：绊(3) 傲PID半参数归一法八(4) 艾PID邦参数试凑法(适按用对象：对象特蔼性参数完全不知唉或已知对象传递翱函数做仿真)跋1、设采样控制绊系统的特征方程办为：皑A(z)=45扮z吧3邦-117

32、z罢2跋+119z-3哀9=0板试用双线性变换耙判断系统稳定性斑？爸（书P39）靶2、讨论该系统班，试求为保证闭案环系统稳定，放矮大倍数K的取值绊范围。（书P4稗0）盎3、数字PID版增量式控制算法白与位置式算法比岸较，其优点是什隘么？氨答：1）增量式搬算法不需要做累办加，控制量增量岸的确定仅与最近翱几次误差采样值绊有关，计算误差按或计算精度问题吧，对控制量的计癌算影响较小。而把位置式算法要用坝到过去的误差的翱累加值，容易产板生大的累加误差啊。稗2）增量式算法碍得出的是控制量岸的增量，误动作瓣影响小。而位置扒式算法的输出是敖控制量的全量输挨出，误动作影响袄大。背3）采用增量式皑算法，易于实现把

33、手动到自动的无癌冲击切换。岸4）采用增量式爸算法不需要累加敖，只需要记住4疤个历史数据，占爱用内存小，计算办方便。跋4、败设计算机控制系百统结构图如图示其中岸 版 靶 班 爱 背 傲已知：采样周期哀T=0.025昂s，输入为斜坡阿信号。试设计最叭少拍控制系统捌D罢(Z)。（书P疤61）俺5、CPU对数爱据通道的常用控靶制方式有 程序拜控制方式、中断斑控制方式、直接扳存储器存取（D巴MA）方式。氨6、捌根据懊下靶图编写的ADC耙0809转换程唉序。ADC08按09的地址是8啊000H80柏07H，通道号把在R2中，采样柏后的结果存放在盎30H37H碍中。在程序中启耙动ADC080八9的同时将通道

34、拜号写到ADC0败809中。癌ORG 半 00H癌 耙 AJMP蔼 靶MAIN板 爸 ORG 哀 03H扮 八 AJMP背 ADC拜0809凹 拔 ORG 癌 100叭0H盎MAIN般: SETB 挨 EA颁 般 扳SETB 坝 EX0稗 扒 SETB稗 IT0挨 矮 搬 MOV澳 R2按，#0 叭搬 MOV拔 R0凹，#30H芭 罢 MOV 矮 DPT蔼R，#8000拔H百 巴 MOVX胺 DP办TR，A艾 吧 搬AJMP 哀 $胺ADC0809叭:巴 艾 MOVX靶 A，疤DPTR 唉败 岸MOV 癌 R0，A案 耙 INC 般 R0办 奥 INC 奥 R2白 肮 MOV 隘 A，R颁2伴

35、 俺 背ORL 靶 A，DPL疤 白 MOV 板 DPL隘，A绊 绊 MOVX艾 DP岸TR，A八 暗 CJNE爱 R2，败#07H，AD耙C0809RE邦T扳 俺柏 阿MOV 氨 R2，#0八 碍 MOV 埃 R0，胺#30H RE挨TI把ADC0809颁RET：叭 扮 RET颁I熬7、邦设内部案RAM邦的昂20H白和暗21H罢单元内存放一个罢12坝位数字量（版20H癌单元中为低靶4背位，疤21H版单元中为高岸8傲位），试根据坝下挨图编写出将它们叭进行八D/A搬转换的程序。耙解：隘D/A爱转换的程序为：艾ORG柏艾0000H把MOV蔼暗R0皑，碍#0FFH芭哀；案8罢位输入寄存器地白址半MOV安俺R1艾，矮#21H 瓣 蔼 般MOV氨拌A笆，伴R1靶版；高扒8袄位数字量送傲A阿MOVX肮盎R0板，佰A巴岸；高阿8板位数字量送昂8爱位输入寄存器DECR0DECR1扳MOV碍哎A氨，哀R1艾袄；低拔4扒位数字量送奥A败SWAP皑暗A安败；安A按中高低办4矮位互换袄MOVX熬般R0靶，按A半瓣；低肮4按位数字量送爱4拜位输入寄存器DECR0芭MOVX捌伴R0拌，邦A伴拌；启动拌D/A胺转换END凹8、笆如图所示，试用斑查询和中断两种耙方式编写程序，敖对埃IN5阿通道上的数据进哎行采集，并将转般换结果送入内部肮RAM20H