【正文】 （ 1） CAN(Control Area Network)控制器局域網(wǎng)絡(luò) 控制器局域網(wǎng)絡(luò) CAN 是由德國 Bosch 公司的為汽車的監(jiān)測和控制而設(shè)計的，逐步發(fā)展到用于其它工業(yè)領(lǐng)域的控制。 (2)嚴格的標準化，廣泛的兼容性。 （ 3 外總線又稱為通信總線，用 于微處理機與其他智能儀器儀表間的通信。專用總線的基本優(yōu)點是其具有較高的流量，多個部件可以同時發(fā)送或接受信息，幾乎不會出現(xiàn)總線爭用的現(xiàn)象。這些線是系統(tǒng)的各插件間 (或插件內(nèi)部芯片間 )、各系統(tǒng)之間傳送規(guī)定信息的公共通道，有時也稱數(shù)據(jù)公路，通過它們可以把各種數(shù)據(jù)和命令傳送到各自要去的地方。為了增加系統(tǒng)的抗干擾能力，電源變壓器做成雙屏 蔽形式。 加權(quán)因子選取可視具體情況決定，一般采樣值愈靠后，賦予的比重越大，這樣可增加新的采樣值在平均值中的比例，系統(tǒng)對正常變化的靈敏性也可提高，當 然對干擾的靈敏性也稍大了些。它特別適合于信號本身在某一數(shù)值范圍附近作上下波動的情況。共模干擾主要是由電源的地、放大器的地以及信號 源的地之間的傳輸線上電壓降造成得。 ？在什么情況下使用標度變換程序？ 微機控制系統(tǒng)在讀入被測模擬信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，往往還要轉(zhuǎn)換成操作人員所熟悉的工程值。 ？ 多變量控制系統(tǒng)解耦條件是系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)矩陣 ??s? 為對角線矩陣。這種擾動的預先調(diào)整作用就稱為前饋。 (1)采用 Smith 補償控制 廣義對象的傳遞函數(shù)為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? sPsssTsCC esHGess esesesGsHsHG ????? ??????????? 11110 ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? 11 1111111 ????? ????????? ?????? zazbzess esDzD Lss ??? ZZ 5432102 T 3 T 4 T 6 T5 TT其中 STtLebeea TT 1,1,1, 11111 ??????? ??? ? 則 ? ? ? ?? ? ? ?1???? ??? zzzzE zUzD? ? ? ? ? ? ? ? ?zEzzzUzzU 211 6 3 2 6 9 ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? kukekeku (2)采用大林算法設(shè)計數(shù)字控制器 取 T=1S, 1?? ,K=1,T1=1,L= T/? =1,設(shè)期望閉環(huán)傳遞函數(shù)的慣性時間常數(shù) T0= 則期望的閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)為 ? ? ? ?21 220 1 111 ?? ???? ? ???????? ???? ez ezsTesezG LTsTsB Z 廣義被控對象的脈沖傳遞函數(shù)為 ? ? ? ? ? ?11 12111 1 11 11111 ?? ???? ? ???????? ?????????? ???? ez ezsszzesTKsezHG LTssTC ZZ 則 ? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ?? ? ? ?? ?21121122211211222111122222212211111111111111??????????????????????????????????????????????????????????????zzzzzzzeezeeezezezezezezezezzHGezzGzHGzGzDCBCB又 ? ?? ?? ?zE zUzD ? 則 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?zEzzEzUzzUzzU 121 ??? ???? 上式反變換到時域，則可得到 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??????? kukukekeku ？如何消除振鈴現(xiàn)象？ 所謂振鈴現(xiàn)象是指數(shù)字控制器的輸出 u(k)以接近二分之一的采樣頻率大幅度上下擺動。 ？ 計算機控制系統(tǒng)框圖如圖 4— 1 所示 。 (3)選擇控制度，所謂控制度是數(shù)字調(diào)節(jié)器和模擬調(diào)節(jié)器所對應(yīng)的過渡過程的誤差平方的積分之比。 (3)從計算機的工作量和回路成本考慮，采樣周期 T 應(yīng)長些，尤其是多回路控制時，應(yīng)使每個回路都有足夠的計算時間； 當被控對象的純滯后時間τ較大時，常選 T=（ 1/4~1/8） τ。當控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器為步進電機、電動調(diào)節(jié)閥、多圈電位器等具有保持歷史位置的功能的這類裝置時，一般均采用增量型 PID 控制算法。但單純的積分也有弱點，其動作過于遲緩，因而在改善靜態(tài)品質(zhì)的同時，往往使調(diào)節(jié)的動態(tài)品質(zhì)變壞，過渡過程時間加長。 ?主程序 : 非門 非門 非門 光電隔離 功率放大 步進電機 A B C 方向控制 (“1”正轉(zhuǎn) ,“0”反轉(zhuǎn) ) 8031 ? MOV A， 0FH；方向輸入信號 ? MOV P1， A ?XMM： MOV A， P1 ? JNB ， XM； =0 反轉(zhuǎn) ? LCALL STEP1；調(diào)正轉(zhuǎn)子 程序 ? SJMP XMM ?XM： LCALL STP2；調(diào)反轉(zhuǎn)子程序 ? SJMP XMM ?+X 走步子程序： ? STEP1： MOV DPTR， TAB；指表頭 ? CLR A ? MOVX A， A+DPTR；取數(shù) ? CJNE A， 05H， S11；是 否最后單元 ? MOV DPTR， TAB； 重置表頭 ? SJMP S12 ?S11： INC DPTR ；地址加 1 ? S12： MOV R0， 7FH；延時 ? S13： DJNZ R0， S13； ? CLR A； ? MOVX A， A+DPTR；取數(shù)據(jù) ? MOV P1， A ? RET ?X 走步子程序： ?STEP2： MOV DPTR， TAB ? CLR A ? MOVX A， A+DPTR； ? CJNZ A， 01H， S21 ? MOV DPTR， TAB ? ADD DPTR， 0006H ? SJMP S12 ?S21： CLR C ? DEC DPL ? SJMP S12 ?TAB： DB 01H， 03H， 02H， 06H， 04H， 05H 本章作業(yè) 若加工第二象限直線 OA 和圓弧 AB，已知直線起點 O（ 0， 0），終點 A（ 4， 6）。終點判別仍采用第二種方法，設(shè)一個總的計數(shù)器 Nxy，每走一步便減 1 操作，當 Nxy=0 時，加工到終點，插補運算結(jié)束。 直線插 補計算過程的步驟如下： (1)偏差判別：即判別上一次進給后的偏差值 Fm 是最大于等于零，還是小于零； (2)坐標進給：即根據(jù)偏差判斷的結(jié)果決定進給方向，并在該方向上進給一步； (3)偏差計算：即計算進給后的新偏差值 Fm+1，作為下一步偏差判別的依據(jù)； (4)終點判別：即若已到達終點，則停止插補；若未到達終點，則重復上述步驟。 (3)輸出裝置：一般包括輸出緩沖電路、隔離電路、輸出信號功率放大器、各種顯示設(shè)備等。一般地，把按時序或事序規(guī)定工作的自動控制稱為順序控制。因此，需要將模擬電壓信號通過電壓 /電流 (V/I)變換技術(shù)，轉(zhuǎn)化為電流信號。 把采樣轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量按序存于片內(nèi) RAM的 30H~37H單元中。 常見的 A/D 轉(zhuǎn)換有以下幾種控制方式，各自特點如下 ?延時等待法 :EOC 可不和 I/O 口連接，程序設(shè)計 時，延時大于 ADC 轉(zhuǎn)換時間后，取數(shù)據(jù)。 ？試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。 (1)I/V 變換：提高了信號遠距離傳遞過程中的抗干擾能力，減少了信號的衰減，為與標準化儀表和執(zhí)行機構(gòu)匹配提供了方便。其中：輸入調(diào)理電路將來自控制裝置或生產(chǎn)過程的各種開關(guān)量，進行電平轉(zhuǎn)換，將其通斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的高、低電平，同時還要考慮對信號進行濾波、保護、消除觸點抖動，以及進行信號隔離等問題。 圖 SCC 系統(tǒng)原理框圖 SCC 是操作指導控制系統(tǒng)和 DDC 系統(tǒng)的綜合與發(fā)展。 ？ 微機控制系統(tǒng)與常規(guī)的自動控制系統(tǒng)相比，具有如下特點： ，改動方便 ，抑制擾動能力強，能實現(xiàn)最優(yōu)控制 ，控制效率高 ，進一步提高自動化程度 、 DDC 和 SCC 系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？ (1)操作指導 控制系統(tǒng)：在操作指導控制系統(tǒng)中，計算機的輸出不直接作用于生產(chǎn)對象，屬于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)。整個計 算機系統(tǒng)的動作，都是在軟件的指揮下協(xié)調(diào)進行的，因此說軟件是微機系統(tǒng)的中樞神經(jīng)。 (3)外部設(shè)備：這是實現(xiàn)微機和外界進行信息交換的設(shè)備，簡稱外設(shè)，包括人機聯(lián)系設(shè)備 (操作臺 )、輸入輸出設(shè)備 (磁盤驅(qū)動器、鍵盤、打印機、顯示終端等 )和外存貯器 (磁盤 )。 (3)“離線”方式：若生產(chǎn)過程設(shè)備不直接與計算機相連接，其工作 不直接受計算機的控制，而是通過中間記錄介質(zhì)，靠人進行聯(lián)系并作相應(yīng)操作的方式，則叫做“脫機”方式或“離線”方式。消除方法有遇限削積分法，有效偏差法等。 T 太小，偏差信號也過小，計算機會失去調(diào)節(jié)作用； T 過大，會引起誤差。 在 PID 調(diào)節(jié)其中，積分項有什么作用？常規(guī) PID，積分分離與變速積分 3 中算法有什么區(qū)別和聯(lián)系？ 積分項用于消除靜差。 標度轉(zhuǎn)換在工程上有什 么意義？ 標度變換將數(shù)字量變成人們熟悉的十進制工程量，便于操作人員對生產(chǎn)過程進行監(jiān)視和管理。這種方法成為 PWM。 四章 工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的 報警方式有幾種？舉例說明各自的應(yīng)用場合？ 有聲、光、語言報警方式。為排除重鍵的影響，編制程序時，可以將鍵的釋放作為按鍵的結(jié)束，等鍵釋放電平后再轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的功能。 在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道都需要加采樣保持器？為什么？ 不是，對于輸入信號變化很慢，如溫度信號；或者 A/D 轉(zhuǎn)換時間較快，使得在 A/D 轉(zhuǎn)換期間輸入信號變化很小，在允許的 A/D 轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。 解： sssE sUsD )( )()( ???（ 2 分） )()()( ssEsEssU ?? 兩邊進行拉氏逆變換： )()()( .. tetetu ?? )()()( .. kekeku ?? （ 3 分） T kukuku )1()()(. ??? ， T kekeke )1()()(. ??? )()()()( 13231 ????? kekekuku （ 2 分） )()()()( 13231 ????? kekekuku （ 2 分） 2 已 知 某 系 統(tǒng) 廣 義 被 控 對 象 的 脈 沖 傳 遞 函 數(shù) 為)0 1 8 )()(1( ))(()( 111111????????? ??? zzz zzzzG ，試針對單位階躍輸入，設(shè)計最少拍有波紋數(shù)字控制器 )(zD ，并寫出系統(tǒng)的輸出響應(yīng) )(zY 并繪制輸出響應(yīng)曲線。將溢出值作為積分項的偏差值去進行運算，余數(shù)仍保留下來，作為下一步累加的基數(shù)值。 使用元件多，且線路比 較復雜。 占用機時長，只要掃描程序停止，顯示即刻停止。 數(shù)碼管的顯示方法 在微型機控制系統(tǒng)中， 常用的兩種顯示方法 : 動態(tài)顯示 靜態(tài)顯示。