计算机控制技术习题(课堂)课件

1、试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响

（1）保持电容值小，则采样状态时充电时间常数小，即保持电容充电快，输出对输入信号的跟随特性好，但在保持状态时放电时间常数也小，即保持电容放电快，故保持性能差；（2）反之，保持电容值大，保持性能好，但跟随特性差2、在数据采样系统中，是不是所有的输入通道都需要加采样保持器？为什么？不是，对于输入信号变化很慢，如温度信号；或者A/D转换时间较快，使得在A/D转换期间输入信号变化很小，在允许的A/D转换精度内，就不必再选用采样保持器。1.1、试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响（1）保持电容3、下图是ADC0809和PC机的接口电路，请问START、ALE、OE、EOC都起什么作用2.3、下图是ADC0809和PC机的接口电路，请问START、4、下图是ADC0809和PC机的接口电路，请写出查询方式下的汇编语言程序，假设地址信号=220H时，图中译码器输出有效，221H时，图中三态门信号有效3.4、下图是ADC0809和PC机的接口电路，请写出查询方式下START:

MOV AL，00H

MOV DX，220H

OUT DX，AL；选中IN0模拟通道，启动ADC0809开始启动

MOV DX，221H ；读入EOC状态

L： IN AL，DX

AND AL，01H

JNZ L ；判断EOC为0否，

M： IN AL，DX ；EOC为0，则去判断EOC为1否？

AND AL，01H

JZ M ；EOC仍为0，继续读入EOC

IN AL，220H；EOC为1，说明ADC0809已转换好，读入数据

RET

4.START:

MOV AL，00H5、设被测温度变化范围为0℃

~1200℃,如果要求误差不超过0.4℃,应选用分辨率为多少位的A/D转换器？选择依据：1200/0.4=30005.5、设被测温度变化范围为0℃~1200℃,如果要求误差不6、用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～50℃，线性温度变送器输出0～5V，试求测量该温度的分辨率。分辨率=(50-30)/255=0.0784℃7、八位D/A转换芯片，其输出设计为0～5V，试求当CPU分别输出80H、40H、10H时，对应的输出各为多少伏？80H=12840H=6410H=166.6、用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～50℃8、某热处理炉的温度变化范围是0~1000℃,要求分辨率为1℃，温度变送器输出范围为0~5V,则A/D转换器的字长N应为多少？如果字长N不变，现通过变送器零点迁移，将信号零点迁移到200℃，此时系统对炉温变化的分辨率是多少？7.8、某热处理炉的温度变化范围是0~1000℃,要求分辨率为19、10、

设12位A/D转换器的满量程电压FSR为10V，则该A/D转换器的量化单位是__2.44mV____。8.9、10、设12位A/D转换器的满量程电压FSR为10V，11、某热处理炉温度变化范围为0～1350℃，经温度变送器变换为1～5V电压送至ADC0809，ADC0809的输入范围为0～5V。当t=KT时，ADC0809的转换结果为6AH，问此时的炉内温度为多少度?0FFH(5V)1V(33H)1350℃6AH=1069.11、某热处理炉温度变化范围为0～1350℃，经温度变送器变12、某管道的流量范围0～100m3/min，经压差变送器变换为1~5V的信号送到ADC0809进行AD转换，在某一时刻计算机采样（8位）并经数字滤波后的数字量为(A9)H，则此时的流量值为

m3/min0A9H=16910.12、某管道的流量范围0～100m3/min，经压差变送器变13、现已知某炉温变化范围为0~1500℃，要求测试时，分辨率为3℃，试确定A/D变换器的字长应选为多少？若A/D字长n不变，通过变送器将测试起点迁移到600℃，试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。

14、A/D前采用的某传感器的最大输出为10伏，其精度为0.1%，试选择A/D板的字长位数及精度。答：10位，10V/1024=0.00976V=9.76mV±1/2LSB12位，10V/4096=0.00244V=2.44mV±1/2LSB4V—1638q=2.44mV,量化误差4V-q*1/2~4+q*1/211.13、现已知某炉温变化范围为0~1500℃，要求测试时，分辨16、ADC0809EOC信号的作用是什么？计算机读取ADC0809的数据时，有几种方法？15、为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配，通常应在传感器与A/D之间加入

信号调理电路

。A/D转换器的结束信号的作用是用以判断本次AD转换是否完成。延时等待法:EOC可不和I/O口连接，程序设计时，延时大于ADC转换时间后，取数据。•查询法:EOC可以和任意I/O口连接，程序设计时，反复判断EOC是否有效，直至EOC有效时，取数据。•中断响应法:EOC与外部中断相连，AD转换结束后,发中断申请,在中断服务程序中取数据。12.16、ADC0809EOC信号的作用是什么？计算机读取AD17、用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～50℃，线性温度变送器输出0～5V，试求测量该温度的分辨率和精度。已知ADC0808的精度±1/2LSB

解：分辨率q=（50-30）/255=0.078℃

绝对精度=1/2*q=0.039

℃相对精度=0.039/20=0.196%q=5V/255=19.6mV2V—10213.17、用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～5018、某执行机构的输入变化范围为4～20mA，灵敏度为0．05mA,应选D／A转换器的字长为多少位?解:(20-4)/0.05=320,n≥9,取1014.18、某执行机构的输入变化范围为4～20mA，灵敏度为0．019、简述PID控制器中的P（比例）、I（积分）、D（微分）各调节器的作用，

比例，提高系数可以减小偏差，但永远不会使偏差减小到零，而且无止境地提高系数最终将导致系统不稳定。比例调节可以保证系统的快速性。积分，积分时间越大积分作用越弱，积分调节器的突出优点是，只要被调量存在偏差，其输出的调节作用便随时间不断加强，直到偏差为零。在被调量的偏差消除后，由于积分规律的特点，输出将停留在新的位置而不回复原位，因而能保持静差为零。但单纯的积分也有弱点，其动作过于迟缓，因而在改善静态品质的同时，往往使调节的动态品质变坏，过渡过程时间加长。积分调节可以消除静差，提高控制精度。微分，微分时间越大微分作用越强。微分调节主要用来加快系统的相应速度，减小超调，克服振荡，消除系统惯性的影响。15.19、简述PID控制器中的P（比例）、I（积分）、D（微分）20、已知某连续控制器的传递函数为

现用数字控制器来实现它，试分别写出其相应的位置型和增量型PID算法输出表达式，要有推导过程，采样周期T=0.2s。

16.20、已知某连续控制器的传递函数为

现用数字控制器来实现21已知模拟调节器的传递函数为：D(S)=(1+0.13S)/0.065S,试写出相应的数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.1S（后相差分法）17.21已知模拟调节器的传递函数为：D(S)=(1+0.131、试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响

（1）保持电容值小，则采样状态时充电时间常数小，即保持电容充电快，输出对输入信号的跟随特性好，但在保持状态时放电时间常数也小，即保持电容放电快，故保持性能差；（2）反之，保持电容值大，保持性能好，但跟随特性差2、在数据采样系统中，是不是所有的输入通道都需要加采样保持器？为什么？不是，对于输入信号变化很慢，如温度信号；或者A/D转换时间较快，使得在A/D转换期间输入信号变化很小，在允许的A/D转换精度内，就不必再选用采样保持器。18.1、试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响（1）保持电容3、下图是ADC0809和PC机的接口电路，请问START、ALE、OE、EOC都起什么作用19.3、下图是ADC0809和PC机的接口电路，请问START、4、下图是ADC0809和PC机的接口电路，请写出查询方式下的汇编语言程序，假设地址信号=220H时，图中译码器输出有效，221H时，图中三态门信号有效20.4、下图是ADC0809和PC机的接口电路，请写出查询方式下START:

MOV AL，00H

MOV DX，220H

OUT DX，AL；选中IN0模拟通道，启动ADC0809开始启动

MOV DX，221H ；读入EOC状态

L： IN AL，DX

AND AL，01H

JNZ L ；判断EOC为0否，

M： IN AL，DX ；EOC为0，则去判断EOC为1否？

AND AL，01H

JZ M ；EOC仍为0，继续读入EOC

IN AL，220H；EOC为1，说明ADC0809已转换好，读入数据

RET

21.START:

MOV AL，00H5、设被测温度变化范围为0℃

~1200℃,如果要求误差不超过0.4℃,应选用分辨率为多少位的A/D转换器？选择依据：1200/0.4=300022.5、设被测温度变化范围为0℃~1200℃,如果要求误差不6、用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～50℃，线性温度变送器输出0～5V，试求测量该温度的分辨率。分辨率=(50-30)/255=0.0784℃7、八位D/A转换芯片，其输出设计为0～5V，试求当CPU分别输出80H、40H、10H时，对应的输出各为多少伏？80H=12840H=6410H=1623.6、用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～50℃8、某热处理炉的温度变化范围是0~1000℃,要求分辨率为1℃，温度变送器输出范围为0~5V,则A/D转换器的字长N应为多少？如果字长N不变，现通过变送器零点迁移，将信号零点迁移到200℃，此时系统对炉温变化的分辨率是多少？24.8、某热处理炉的温度变化范围是0~1000℃,要求分辨率为19、10、

设12位A/D转换器的满量程电压FSR为10V，则该A/D转换器的量化单位是__2.44mV____。25.9、10、设12位A/D转换器的满量程电压FSR为10V，11、某热处理炉温度变化范围为0～1350℃，经温度变送器变换为1～5V电压送至ADC0809，ADC0809的输入范围为0～5V。当t=KT时，ADC0809的转换结果为6AH，问此时的炉内温度为多少度?0FFH(5V)1V(33H)1350℃6AH=10626.11、某热处理炉温度变化范围为0～1350℃，经温度变送器变12、某管道的流量范围0～100m3/min，经压差变送器变换为1~5V的信号送到ADC0809进行AD转换，在某一时刻计算机采样（8位）并经数字滤波后的数字量为(A9)H，则此时的流量值为

m3/min0A9H=16927.12、某管道的流量范围0～100m3/min，经压差变送器变13、现已知某炉温变化范围为0~1500℃，要求测试时，分辨率为3℃，试确定A/D变换器的字长应选为多少？若A/D字长n不变，通过变送器将测试起点迁移到600℃，试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。

14、A/D前采用的某传感器的最大输出为10伏，其精度为0.1%，试选择A/D板的字长位数及精度。答：10位，10V/1024=0.00976V=9.76mV±1/2LSB12位，10V/4096=0.00244V=2.44mV±1/2LSB4V—1638q=2.44mV,量化误差4V-q*1/2~4+q*1/228.13、现已知某炉温变化范围为0~1500℃，要求测试时，分辨16、ADC0809EOC信号的作用是什么？计算机读取ADC0809的数据时，有几种方法？15、为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配，通常应在传感器与A/D之间加入

信号调理电路

。A/D转换器的结束信号的作用是用以判断本次AD转换是否完成。延时等待法:EOC可不和I/O口连接，程序设计时，延时大于ADC转换时间后，取数据。•查询法:EOC可以和任意I/O口连接，程序设计时，反复判断EOC是否有效，直至EOC有效时，取数据。•中断响应法:EOC与外部中断相连，AD转换结束后,发中断申请,在中断服务程序中取数据。29.16、ADC0809EOC信号的作用是什么？计算机读取AD17、用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～50℃，线性温度变送器输出0～5V，试求测量该温度的分辨率和精度。已知ADC0808的精度±1/2LSB

解：分辨率q=（50-30）/255=0.078℃

绝对精度=1/2*q=0.039

℃相对精度=0.039/20=0.196%q=5V/255=19.6mV2V—10230.17、用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～5018、某执行机构的输入变化范围为4～20mA，灵敏度为0．05mA,应选D／A转换器的字长为多少