计算机答案,调整过的资料

、计算机控制系统部1.已知广义被控对象:

G(s)1s

1s1,给定T=1s，针对单位阶跃输入设计最小拍无纹波控制系统,并画出系统的输出波形图。解：广义对象脉冲传递函数为G(z)

ZG

(s)

1ZZ

eTss

1 1 1

0.632

z1(1

z1)Z

s(s1)

1

z1的零点为-0.718(单位圆内)、0.368()，w=0,v=0(单位圆上除外m=1。于是可设

1c0c 10得 c 1。闭环脉冲传递函数为0

1 1e

()11则 D(

( 1

1 ((e1

1)Y

R()

11

1

3

（图略）2、根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？3、采样保持器LF398工作原理图如下图，试分析其工作原理。A2KIN+的电压高于KAA3CH的电压于，则K保持KA3组成的跟随器输出Aout。、是象？如除象？(Ringing)振。种可来除象。种是象的的极点然后令终值不影响稳态值。种是保闭环系统的特出，合T系统闭环数Tc，使得数控制器的输出避免产生强烈的象。5:G(s)1eTss

1s(s, T=1s,G(z)

Z(s)

Z1e1 ss 1

s(s1)

z1 1 1 (1

z1)Z

(1

z1)

s2(s1)

(1

z1)

1z1

1e1z10.368z10.718z1)z1)(10.368z1))，11Φe于等速进行p=2满足准确另Φ(e 1显然准确满足了于是(z)z1(c0

cz1)1(1)c0

c 111)c2c 01得 c0

2

c 1

闭(z)

z1(2

z1)

2z1

z2 (z)1e

(z)

z1)2则 D(z)

(z)(z)G(z)ez1

0.5z10.368z1)z10.718z1)Y(z)

R(z)(z)

z1

(2z1

z2)2z2

3z3

4z4

（略。6与连续相比算机具哪些特？下特算机是模拟和字混合规律具和算机模拟规律。算机是连续是字同多。算机如级算机集算机网络等便于与管理体化使工业企业自动化度进步提高。7增量型 PID算具哪些优？增量即执构置变化部误动作影；i刻u到刻偏差及前刻前两刻偏差 e ，i2前次值 u1这约存间；进行过。

i-18、如何利用试凑法调整PID算法的参数？答：(1)先整定比例部分：将比例系数由小调大，并观察相应的系统响应趋势，直到得到反映快、超调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差已小到允许范围之内，同时响应曲线已较令人满意，那只须用比例调节器即可，最优比例系数也由此确定。如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求，则须加入积分环节。整定时一般先置一个较大的积分时间系数TI,同时将第一步整定得到的比例系数KP缩小一些(比如取原来的80%)，然后减小积分时间系数使在保持系统较好的动态性能指标的基础上，趋势反比例系数积分时间系数TI,满意的过程整定参数。分IPIDTD上，大分时间系数TD，同时相应比例系数P积分时间系数T，步试凑，I以得满意的调节果参数。9、应用统的用计算的数相比，入系统有些？答：系统内小系统时性可性能用性要有用的环。、入中，器的用。答：取的或数的计算系统的，即使入不，也有可能入意的此须取，以保计算系统的。用的用器的。何积分？答：在标PID置算法中，系统在动、定，系统使u(k)大，超过的umax。，差的较大时，也uumin的一。然，超过时，用然不如应有的计算，响果。在定时，而在动时，也“动应。已知广义被：G(s)

1eTss

1(s

e2s中，T=1s期望闭脉冲递函林器。解：广义脉冲递函数为 1eTs 1 G(z)ZG(s)

Z

es s1

4Ts 1

0.632z5 z1)z4Zs(s

10.368z1闭环系统脉冲递函数为(z)

Z1

e4Ts

0.865z5 林

s 0.5s

10.135z1D(z)

(z)

10.368z1

(z)]G(z) 10.135z1

0.865z513、如何消除积分饱和现象？时，删除积分作用，PIDPD调节器，既可以加快系统的响应又可以消e在门限入积分控制，相当于PID控制器，则可消除静差，提高控制精度。14、给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。答：直接设计法或称离散化设计法的具体设计步骤如下：(z)的闭环脉冲传递函))。15、离的要法。离则的离。、PID的差分控制。答：PID控制可以u ui

K [eP

e eTT i DID

(e2ei

e i2、如何消除和分饱和现象？u出的控制上，以补充由于限制而未能执行的控制。第二部分1机控制系统的类（图及工作原理）算（PPt1）机进行一次据采集，将系统的一些参A/D转换后送入计机进行计及处理，然机构监督计SCC系统中，由计机按照描述生产过的学，计算出最佳控制输出送给DDC计机，最后由DDC计机控制生产过，从而使生产过始终处于最佳工作状态。（DDC级（SCC级）企业管理级各工作原理图如下：2、名词解释（CIMS，DDC，SOC，MCU，MPU，DCS，数字滤波）CIMS：是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，通过计算机及其软件，将工厂生产的总体高效率、高柔性的智能制造系统。行运算，然后发出控制信号直接去控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。CP（ulyMCU：又称单片微型计算机或者单片机，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将CPURAMROM接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制MPU：是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，在计算机中起到转接桥的作用，转接数据DCS：它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便数字滤波是：把A/D转换得到的数据通过软件按照一定的算法进行平滑加工等处理，再和系统的可靠性与稳定性3、开关量光电耦合输入电路及工作原理工作原理：从工业现场获取的开关量或数字量的信号电平往往高于计算机系统的逻辑电能。4、光电耦合器件原理与使用号的媒介，实现电气隔离。F证了两侧电路没有电气联系，从而达到了隔离的目的。5、使用光电隔离器件的注意事项答：输入侧导通电流 频率特性 输出端工作电流 输出端暗电流 压 电源隔离6、继电器式开关量输出电路及其工作原理工作原理：继电器经常用于计算机控制系统中的开关量输出功率放大，即利用继电器作7A/D工作原理：图2.16所示电路工作时，由计算机控制多路模拟开关选择某一路模拟信号，将其送至采样保持器，再经放大、A/D转换处理变为数字量，从而完成该路模拟输入的采样与转换工作8、模拟量信号输入的光电隔离原理图及其特点特点：这种隔离保证了模拟量信号输入部分和计算机数字处理系统之间的彻底的电气隔离，而且由于是在数字接口部分隔离，使得其实现简单、造价低廉。9．带光电隔离的多通道复用方式 D/A转换的原理图及其特点特点：为了消除公共地线带来的干扰，提高系统的安全性和可靠性，应采用光电隔离措施来隔离计算机控制系统与现场被控设备。、在 A/D转换器前使用采样保持器有什么作用？在进行模数转换时，如果模拟信号的频率较高，就会由于 A/D转换器的孔径时间(即转换时间)而造成较大的转换误差，克的方是在 A/D转换器之前设采样保持电。采样保持器时处于“采样”状态，跟踪输入信号变化；进行 A/D转换之前使其处于“保持”状态，则在 A/D转换期间一直保持转换开始时刻的模拟输入电压值；转换结束后，又使其变为“采样”状态。采样理答定连续

f具有有限频谱，其最高频率为 , max

f进行周采样且采样频率 s

max

连续

f以

f*(t)唯一确定，亦即可以从

f*无失真恢

f(t)。12、采样周期的选择从理论上讲，采样频率越高就越能如实反映被采样的连续信号的特征信息。但是，从计算角度讲选取过对硬件要求过本攀升，并还对影响明显上升该综合考虑中周期的选择问题。3、D控制算公式、特点、进、数量型D控制算式，并说明对微分项的改进可采取什么措施？）(PPt5)算公式：：（1）只出增执构位变化因动影响小在 i时的输出u，用时的差，及前时，前时的差，2和前的输u1，这大大了和计算时间在进行手动－自动切换时，控制量冲击小，能够较滑地过渡改进：积分饱和作用及其抑制 、PID增量算的饱和作用及其抑制 、干扰的制PID算式中微分项的改进参数整定：试凑，简易工程法PIDT Tu u K[ee e D(e

e i i1 P i i1 T i T i I

i2法推导：4PP法推导：16、PID算法之间有什么关系?三、嵌入式系统部分ADS资源与临界资源、Bootloader）ARM：Advanced RISC Machines1、任务：是指一个程序分段，这个分段被操作系统当作一个基本工作单元来调度。任务是在系统运行前已设计好的。2、进程：进程是指任务的一次运行过程，它是动态过程。有些操作系统把任务和进程等80年代中期人们提出了比进更小能独立运和调度基本单位线并以此来提高序并发度近些年线概念已被广泛应用。Mvru。：实时系统（Real-timeoperatingsystem）实时系统能够在指定或者确定时间间范围内和事能系统能够和系统。BSP（boardsupportpackage）于和系统间，应该说属于系统部分,目了系统上驱序提供访问设备寄器函使能够更好运于。系统可靠性、成本、积、功耗和应用环境有特殊求专用计算机系统。LAN：指在内计算成计算局域网可共享打印机共享安排电子邮和传真通信服局域网封闭型由办两台机组也可由公司内上千台计算机组成TCP/IP:中/特网互联协议又名网络通讯协议基本、Internet基IP和TCP成。TCP/IP因以在它们间4结构每都呼叫它下提供网络来完成自己求通俗而发发出新全正确IP因定。资源与临界资源可使环境资源提中、内间、用外部果系统中出2访问共享资源临界资源打印机等都临界资源。r：在嵌入式系统中r在系统内核运前运可以初始化设备映射图从而将环境带到合适状以便最终调用系统内核准备好正确环境、嵌入式系统功能、特点嵌入式软特点。嵌入式管器分配断通信器及提供多等软模块集合。特点： 软化集计算机技术、微电子技术、业技术系统支紧凑途固敏感性高性，应用广泛、种类繁多。:(1)（2）代高、高性（3）系统高实时性基本实时系统成应用。、实时系统通常具备重特性衡实时性指标。实时系统具有实时性且能实时系统工系统。速快只有几微秒可预测码尺寸～B节省内存空间，降低成本；应用程序开发较难；需要专用开发工具：仿真器、编译器和调试器等。指标：响应时间：指计算机从识别一个外部事件到做出响应的时间。生存时间：指数据的有效等待时间，在这段时间里数据是有效的。吞吐量：指在一段给定时间内，系统可以处理事件的总数。吞吐量通常比平均响应时间的倒数小一点。4、ARM体系结构的流水线。ARM7体系结构采用了3级流水线，分为取指，译码和执行。ARM9体系结构5级流水线分为：取指、指令译码、执行、数据缓存和写回。5、C语言与汇编语言混合编程的方法。C的语言函数；然后通过指令来调用C函数。C的汇编子程序为外部函数。6、处理器分。：处理器可以分为以1器U2处理器3数处理器P4系统7、时系统的点。常的系统。。(3)中的响应时间，时系统一先级的中。(4)定量时系统时的要标。(5)和调常的系统有：、μC/OS、μC/OS-Ⅱ、8、非调算法和调算法原理。非也型多服由挂起状态变绪状态但服还原直主动放弃CPU才CPU。最绪得到CPUISR9、软件开发的点。需要交叉开发环境：交叉开发环境是指现编译、链接和调试应用程序代码的环境。引设计方法–需要固化程序软件开发难大整个开发流程可分为：需分析阶段 计段 生成代码阶段 段、x常用令、、、、、、、）11、vivi的启动过程。Linux移植的内容。和阶段2置串口；复制自身到SDRAM中(跳转到C代码的入口函数)。阶段2的主要工作是：对硬件设备，MTD设备指具有闪存功能的设备，如闪存芯片、闪存卡等；初始化私有数据；初始化