计算机控制技术复习重点

1、文档编码 : CU8K4S9R6C4 HS5L3N3A1Q1 ZJ7M9E8V9Y3第一部分：简答题（复习重点）占 25-30 分 第一章：习题 1, 3, 6 1 实时,在线离线方式的含义 实时, 指信号的输入,运算,输出都要在确定的时间范畴内完成, 亦即运算机对输入信息以 足够快的速度进行把握, 超出了这个时间,就失去了把握的时机, 把握也就失去了意义；在 运算机把握系统中, 生产过程和运算机直接相连, 并受运算机把握的方式称为在线方式, 生 产过程中不和运算机相连, 且不受运算机把握, 为离线方式或脱机方式 ； 3把握系统按功能分类 而是依靠人进行联系并作相应操作的方式称 操作指导把握系

2、统 直接数字把握系统 监督运算机把握系统 集散把握系统 现场总 线把握及运算机集成制造系统 6DCS 与 FCS 特 点 DCS 系统每一级都有自己的功能,基本上是独立的,但级与级之间或同级的运算机又有一 定的联系,相互之间实现通信； FCS 信号传输实现全数字化 系统结构接受全分散化 现场设备具有互操作性 通信 网络为开放式互联网络 技术和标准实现了全开放 画出运算机把握系统的基本框图, 简述运算机把握过程的把握步骤； 能完成多种把握任务, 由于运算机只能处理数字信号, 为了信号的匹配, 在运算机的输入和 输出必需配置 A/D 转换器以及 D/A 转换器；反馈量经 A/D 转换器转换为数字量

3、后,输入计 算机； 把握步骤；在把握系统中引入运算机, 利用运算机的运算, 规律判定和记忆等功运算 机依据数据偏差,按某种把握规律进行运算,运算结果再经 D/A 转换器转换为模拟信号输 出到执行机构,完成对被控对象的把握； 其次章： 1工业把握运算机,及其特点 .处理来自工业系统的输入信号, 再根 工业把握运算机是以运算机为核心的测量和把握系统, 据把握要求将处理结果输出到把握器,去把握生产过程,同时对生产进行监督和治理； 特点 ; 1 牢靠性高 2 实时性好 3 环境适应性好 4 丰富的输入输出模块 5 系统扩展性和开放性好 6 把握软件包功能强 7 系统通信功能强 8 冗余性； 2 工业把

4、握机有哪几部分构成 各部分作用 典型的工控机由加固型工业机箱,工业电源,主板机,显示板,硬盘驱动器,光盘驱动器, 各类输入输出接口模块,显示器,键盘,鼠标,打印机等组成； 主板机作用 ；将采集到的实时信息依据预定程序进行必要数值运算, 规律判定, 数据处理,即使挑选把握策略并将结果输出到工业过程； 系统总线 ；分为外部总线及内部总线,内部总线是工控机内部各组成部分之间 第 1 页,共 6 页进行信息传送的公共通道； 外部总线是工控机与其他运算机和智能设备进行信息 传送的公共通道； I/O 模块 ； 是工控机和生产过程之间进行信号传递和变换的连接通道, 人 -机接口 ；操作员与运算机之间进行信息

5、交换, 用于修改运行参数； 用于显示生产过程状况, 也可 通信接口； 工控机与其他运算机,智能设备进行信息传送的通道； 系统支持 ； 1 监控定时器,当系统因干扰或软故障等缘由显现反常时,能够使 系统自动复原运行, 提高系统的稳固性； 2 电源掉电监测, 工业现场显现电源掉 电故障时,发觉并疼惜当时的重要数据和运算机各寄存器的状态 3 后备储存器 保证系统掉电后所存数据不丢失 4实时日历时钟,大事驱动机时间驱动才能； 磁盘系统 4 常用外部总线 外部总线指用于运算机与运算机之间或运算机与其他智能外设之间的通信线路； 常用外部总 线有 IEEE-488 并行总线, RS-232C 串行总线和 R

6、S-485 通信总线 第三章 习题 1 接口与接口技术 接口 是运算机与外部设备交换信息的桥梁, 接口技术是争辩运算机 与外部设备之间如何交换信息的技术, 过程通道 过程通道是在运算机和生产过程之间设置的信息传送和交换的连接通道, 包括 模拟量输入通道,模拟量输出通道,数字量输入通道,数字量输入通道； 习题 8 采样保持器作用 1 保持采样信号不变, 完成 A/D 转换 2 同时采样几个模拟量, 以便进行数据处理和测量 3 削减 D/A 转换器的输出毛刺, 排除输出电压的峰值及缩短稳 定输出值的建立时间 4 把一个 D/A 转换器的输出支配到几个输出点, 保证输出的稳固性 习题 11 D/A

7、A/D 转换电路中模拟地与数字地应如何连接？ P74 习题 12 串模干扰 共模干扰 ？如何抑制？ 串模干扰指叠加在被测信号上的干扰噪声, 共模干扰指 A/D 转换器两个输入端上共有的干扰电压； 抑制串模干扰；假如串模干扰频率比被测信号高,就接受低通滤波器抑制 2 对于电磁感应 产生的串模干扰, 对被测信号进行放大, 提高电路中的信号噪声比, 或即可能早的完成 A/D 转换在进行长线传输 3 从挑选器件入手, 利用规律器件的特性来抑制串模干扰 4 利用数 字滤波技术对已经进入运算机的串模干扰进行数据处理 抑制共模干扰； 1 利用双端输入的放大器做前置放大器, 2 利用变压器胡光电耦合器吧各种

8、模拟负载和数字信号隔离 3 接受双层屏蔽 -浮地输入方式 习题 13 数字信号通道一般实行哪些抗干扰措施？ 1 数字信号负规律传输 2 提高数字信 号电压等级 3 通过光电耦合隔离 4 提高输入端门限电压 习题 14 接地型式 . 常用接地技术？ 分为安全接地,工作接地,屏蔽接地； 接地技术有浮地 -屏蔽接地 一点接地 多点接地 屏蔽接地 设备接地 第四章： 习题 1 次序把握？特点 . 次序把握是指以预先定好的时间或条件为依据,按预先规定好 的动作次序,对把握过程各阶段次序进行自动化把握；特点： 1 次序把握系统的输入,输 第 2 页,共 6 页出信号以开关量信号为主 2 规律关系复杂 3

9、把握程序客观 4 牢靠性要求高 习题 2 次序把握系统类型 . 1 按次序执行的继电 -接触器把握系统 2 半导体规律次序控 制系统 3 可编程次序把握系统 4 微机次序把握系统 习题 4 数字程序把握？方式？ 数字程序把握系统就是能依据数据和预先编号的程序,控 制生产机械依据规定的工作次序, 运动轨迹, 运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的 把握；方式： 1 依据被控对象的运动轨迹分为 点位把握 直线切削把握 轮廓切削把握 2 依据有无检测反馈原件分为 闭环数字程序把握 开环数字程序把握 习题 5 逐点比较法？ 原理： 每当画笔或刀具向某一方向移动一步, 就进行一次偏差运算和 偏差判别,

10、 也就是到达新的点位置和抱负线型上对应点的抱负位置坐标之间的偏移程度, 然 后依据偏差的大小确定下一步移动方向, 使画笔或刀具始终紧靠抱负线型运动, 获得步步紧 逼的成效；由于接受一点一比较,一步步靠近的方法,因此称为逐点比较法 ； 补充：三相步进电机有哪几种工作方式？分别写出每种工作方式的通电次序 1 单三拍工作方式 通电次序 A-B-C-A-. 2 双三拍工作方式 通电次序 AB-BC-CA-AB-. 3 三相六拍工作方式 通电次序 A-AB-B-BC-C-CA-A-. 第五章： 习题 1 数字把握器模拟化设计方法步骤？ 1 设计假想的连续把握器 Ds 2 挑选采样周 期 3 将 Ds 离

11、散化为 DZ 4 设计由运算机实现的把握方法 5 校验 习题 5 采样周期的挑选需要考虑哪些因素？ 1 作用于系统的扰动信号频率 fn 2 对象的 动态特性 3 测量把握回路 4 与运算字长有关 习题 6 简述离散化设计方法的设计步骤？ 1 由 Hs 和 Gs求取广义对象的脉冲传递函数 HGz 2 依据把握系统的性能指标机实现的约束条件构造闭环脉冲传递函数 Gcz 3 依据 Dz=GcZ/HGzGez 确定数字把握器的脉冲传递函数 Dz 4 由 Dz 确定把握 算法并编制程序 补充： 数字把握系统的原理图以及广义对象的脉冲传递函数, 闭环脉冲传递函数, 误差脉冲 传递函数,以及数字把握器的 Z

12、 变换的表达Dz, 使整个运算机把握系统等效的闭环传递 式； 大林算法的设计目标, 设计适合的数字把握器 函数期望值为一个纯滞后环节和一个惯性环节相串联, 控对象的纯滞后时间,即闭环传递函数为 Gs 解决问题的类型 第 6 章： 并期望闭环系统的纯滞后时间等于被 习题 5,标度变换在工程上的意义？什么情形下使用标度变换？ 意义：在测量过程中,全部 参数都经过变送器或传感器再利用相应的信号调理电路, 将非电量转换为电量, 并进一步转 换为 A/D 转换器所能接受的统一电压信号,又由 A/D 转换器将其转换为数字量送到运算机 进行显示,打印等操作；而 A/D 转换后的这些数字量并不愿定等于原先带量

13、纲的参数值, 它仅仅与被测量的幅值有确定的函数关系,所以必需把这些数字量转换为带有量纲的数据, 以便显示,记录,打印,报警以及操作人员对生产过程进行监督和治理； 1 线性参数标度变换 前提条件是被测参数值与 A/D 转换结果为线性关系； 2 非线性参 数标度变换 适用于 A/D 转换结果与被测量为线性关系的系统 习题 10 什么是越限报警处理？ 在运算机把握系统中,被测参数经上述数据处理后,参数 送显示； 但为了安全起见, 对于一些重要的参数要判定是否超出了规定工艺参数的范畴； 如 果超过了规定的数值,进行报警处理； 补充：全自动校准结构图,并说明如何实现全自动校准 1 微机把握多路开关使 S

14、 与 3 接通,就输入电压 U=0, 测出此时的 A/D 值 No. 第 3 页,共 6 页2 微机把握多路开关使 S 与 1 接通,就输入电压 U=Ur, 测出此时的 A/D 值 Nr. 其次部分：运算题部分 复习重点 第四章逐点比较法：直线插补和圆弧插补运算,步进电机齿距角和步距角的运算 第五章：依据拉氏变换的表达式求 Z 变换的表达式： 例如： Gs s5,求 GZ 1 2 s 运算振铃幅度 最少拍无波纹把握器的设计,有波纹把握器的设计（书上例题必需会） 波纹产生的缘由 大林算法的设计目标 振铃现象及其排除方法 第五章的全部例题 第五章的习题 3, 7, 8, 9, 10, 11 注：大

15、林算法的运算题不考 第六章,习题 8 另外：第六章内容中数字滤波技术包括的内容,软件抗干扰技术包括的内容必需明白 第五章第三题答案 已知模拟调剂器的传递函数为 D s 1 s PID 算法和增量型 PID把握算式,设采样周期 ； 试写出相应数字把握器的位置型 解：由于 D s 1 s 2（11） K 1 1T ds Ti s 所以 K p2, Ti , Td 0 ； 故位置型 PID 把握器 uk K P ek k T k ei TD ek ek 1 TI i 0 T 2 ek ei i 0 2e k k ei i 0 故增量型 PID 把握器 第 4 页,共 6 页uk u k 1 u k

16、K I ek K D ek 2ek 1 ek 2 uk 1 K P ek ek 1 uk 1 2 ek ek 1 e k uk 1 4.35ek 2ek 1 补充题： 1,已知模拟调剂器的传递函数为 D s 1 s 1； 试写出相应数字把握器的位置型和增量型把握算式,设采样周期 D s U s 1 E s 1就 U s s E s s u t du t e t de t dt dt u k uk uk 1e k 0.17 e ke k 1 T T 把 代入得 k k k 1 k k k-1 1 k k 11k 1位置型 u k k 增量型 u k u k u k 12, 已知某把握系统模拟把握

17、器的传递函数为 D s 0 .1 3 .5 s 2 s 并比较两 0. 5 s 如采样周期 T=1S,试写出相应数字把握器的位置型和增量型把握算式； 种算法特点； D s U s 22 s 71s E s 5U s 7 E s 2 sE s 11 5 s E s de t u t 7 e t e t dt dt 5第 5 页,共 6 页uk 7e k 2e k ek 1 T k ei T 5i 0 将 T=1 代入上式,得 u k 9e k 2e k 1 k ei i 0 uk 1 9ek 1 2ek 2 k 1 e i u k u k u k i01 9.2ek 11ek 1 2ek 2 留意：有关数字把握器的位置型和增量型把握算式的求解必需把握； 3,某炉温度变化范畴为 03000,要求辨论率为 2,温度变送器的输出范畴 为 0-5V；如 A/D 转换器的输入范畴也是 0-5V,求 A/D 转换器的字长应为多少位？ 如 A/D 转换器的字长不变,现通过变送器零点迁移将信号零点迁移到 800,此 时系统对炉温变化的辨论率为多少？（与第六章第 8