计算机控制复习资料及试题答案自然科学

1/1计算机控制复习资料及试题答案-自然科学

一填空题（每空2分，共30分）

1、根据系统功能划分，计算机掌握系统可分为：（1）操作指导掌握系统（2）直接数字掌握系统（3）监督掌握系统（4）集散掌握系统（5）现场总线系统。

2、A/D转换的常用方法有：(1)计数器式A/D转换；(2)逐次靠近型(3)双积分式(4)V/F变换型A/D转换。

3、单片机检查推断A/D转换结束的方法有以下几种：（1）中断（2）查询方式（3）软件延时方法。

4、常用的键位置判别方法有（1）扫描法和（2）线反转法两种。5、依据位选线与段选线的接法，LED有两种显示方式：（1）静态和（2）动态方式。

6、实现直线插补和二次曲线插补的方法有多种，常见的有（1）数字脉冲插补法(又称MIT法)（2）数字积分法(又称数字微分分析器，即DDA法)和（3）逐点比较(又称富士通法或醉步法)等。

7、若一个有序表的数据项长度为n，如采纳挨次查表法，平均查找次数约等于(1)n/2，而采纳折半查找次数约为(2)

次。

8、单片机应用系统的软件抗干扰技术有（1）软件滤波法（2）数据冗余技术（3）输入信号重复检测方法（4）输出端口数据刷新方法（5）指令冗余技术（6）程序拦截技术（7）软件“看门狗”技术（8）使用程序监视跟踪定时器（9）使用实时嵌入式操作系统RTOS几种。9、PID掌握器参数选择，是指选取合适的(1)KP(2)(3)

（4）采样周期T的值

10、典型的计算机掌握系统有（1）基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机掌握系统（2）基于PLC的计算机掌握系统（3）基于单片机的计算机掌握系统（4）基于嵌入式系统的计算机掌握系统等。

11、组态软件建立动画连接是指建立（1）变量和图形画面中的（2）图形对象的连接关系。12、PLC内部主要由（1）CPU模块（2）输入模块（3）输出模块（4）编程器组成。

13、工控软件类型有（1）操作系统（2）数据采集软件（3）组态软件（4）过程监督和掌握软件和（5）单元监控软件。

14、嵌入式操作系统的品种较多，其中较为流行的主要有：（1）VxWorks、（2）WindowsCE、（3）嵌入式Linux、（4）ucos—II等。15、嵌入式处理器可以分成下面几类：（1）嵌入式微处理器（2）嵌入式微掌握器（3）DSP（4）SOC。

二、简答题（每题4分，共40分）（1）什么是集散掌握系统DCS？

答：以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散掌握的集中分散掌握系统

（2）简述开关量(数字量)输入输出通道的功能及结构。

答：输入通道：接收外部的状态信号，这些信号是以规律“1”或规律“0”消失的，其信号的形式可以是电压、电流或开关的触点。将外部状态信号经转换、爱护、滤波、隔离等措施转换成计算机能接收的规律信号。

输出通道：特地掌握输出数字量。

微型计算机数据缓冲、地址译码、掌握规律输入缓冲器输入调理输出锁存器输出驱动工业现场设备

（3）为什么要消退按键的机械抖动？消退按键的机械抖动的方法有哪几种？

答：保证在按键闭合稳定状态下读取键值。硬件消抖和软件消抖。（4）挨次掌握系统有哪几种类型?

（5）算术平均值滤波特点是什么？适合哪些掌握系统？

答：特点查找一个y，使该值与各采样值xi(i=1,2,3,?,N)间误差的平方各为最小。（6）数字掌握器的设计有哪些方法？

（7）在设计掌握系统时如何选择掌握算法？(8)PLC的工作方式有哪些？各有什么作用？答：Run（运行）方式和STOP（停止）方式。Run：通过执行反映掌握要求的用户程序来实现掌握功能。

Stop：CPU不执行用户程序，可用编程软件创建和编辑用户程序，设置可编程序掌握器的硬件功能，并将用户程序和硬件设置信息下载到可编程序掌握器。(9)利用51单片机进行步进电机掌握设计时主要任务有哪些？

答：主要任务是：1、推断旋转方向；2、按相序确定掌握字；3、按挨次写入掌握字；4、掌握步数。

(10)为什么在嵌入式掌握系统通常采纳实时操作系统？答：1、提高系统的牢靠性。2、提高了开发效率。3、充分发挥了32位CPU的多任务潜力。

(11)现场总线FCS掌握系统有什么优点？

答：优点：一是系统内各设备的信号传输实现了全数字化，提高了信号传输的速度、精度和距离，使系统的牢靠性提高；二是实现了掌握功能的彻底分散，即把掌握功能分散到各现场设备和仪表中，使现场设备和仪表成为具有综合功能的智能设备和仪表。(12)LED的静态显示方式于动态显示方式有何区分？各有什么优缺点？

答：区分：I/O口线不一样，功耗不同，掌握程序简单性不同，显示高度不同。

静态显示方式具有显示高度高，显示稳定，掌握便利，但当显示的位数较多时，占用的I/O口线较多。

动态显示方式：需要的I/O口线少，功耗小，但掌握程序较简单，显示高度低。(13)数字程序掌握有那几种方式?

答：逐点比较差补法和数字积分差补法(14)分块查找查找的基本原理是什么？

答:将一组关键字匀称地分成若干块，块间按大小排序，块内关键字不排序。(15)增量型PID掌握算法相对位置型有哪些优点？

答：1、增量型式不需要累加误差ei,u(k)的确定只与最近的几次误差采样值有关，计

算误差或计算精度对掌握量的计算影响小。2、增量型算式算出的是掌握量的增量。3、采纳增量型算式，易于实现手动、自动的无扰切换。(16)计算机掌握系统的调试过程有哪些？(17)PLC的扫描工作方式有哪些步骤?

答：第一部分是上电处理；其次部分是自诊断处理；第三部分是通讯服务；第四部分

是程序扫描过程。

(18)采纳工业PC机的掌握系统有什么优点？(19)嵌入式系统有哪些基本要素和特征？

答：基本要素：嵌入性、专用性与计算机系统。特征：1、由于是嵌入到对象系统中,必需满意对象系统的环境要求2、软、硬件的裁剪性;满意对象要求的最小软、硬件配置3、嵌入式系统必需是能满意对象系统掌握要求的计算机系统(20)简述模拟量输入输出通道的功能及结构。答：输入通道：主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号经检测、变换和预处理，最终变换为数字信号送入计算机。输出通道：它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信号，经功率放大后送到执行部件对生产过程或装置进行掌握。A/D采传感器传感器模接器大放生样拟口产保开电过持关路器程

三、综合应用题（每题15分，共30分）

1、设要加工始终线OP，其起点为坐标原点，终点为(8，10)。累加器相寄存器的位数为4位。试用数字积分法进行插补计算X轴数字积分器。请填写下表。（15分）

PC总线累加次数0123456

x轴数字积分器x函数值寄存器8888888x累加器00+8=88+8=00+8=88+8=00+8=88+8=0x累加器溢出脉冲0010101

7891011121314151688888888880+8=88+8=00+8=88+8=00+8=88+8=00+8=88+8=00+8=88+8=00101010101

注：想知道怎样算的见书P68~P71

2、请写写出数字PID增量型掌握算法算式并画出程序流程图。（15分）解：增量型算式：

数字PID增量型掌握算法流程图

3、设给定的加工轨迹为第一象限的直线OP，起点为坐标原点，终点坐标点A(xe，ye)，其值为(6，4)，试进行插补计算，作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。（15分）

解：由题意知，Xe=6,Ye=4,F0=0,设定一个总计数器Nxy,则Nxy=6+4=10。则插补计算过程如表1

表1：

走步轨迹图

注：计算方法P61~P63

4、如图所示，试用中断方式编写程序，对IN5通道上的数据进行采集，并将转换结果送入内部RAM20H单元。（15分）

8031ALEP0.7P0.0.地址锁存A2A1A0DCKADC0809CLKCBAD7IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7WRP2.7RDINT++.D0STARTALEOEEOC图ADC080