計算機控制技術(shù)復(fù)習(xí)大作業(yè)及答案(編輯修改稿)
2024-09-01 16:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用程序判斷濾波方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)總有一些雜波無法濾掉，原因是采樣時間間隔太大（X ）。15. 在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，由于被控對象所處環(huán)境復(fù)雜，常使采樣值偏離實際值。所以一般要加入濾波環(huán)節(jié)，且常常將模擬濾波和數(shù)字濾波同時使用。（V ）16. 在同一條件下，多次測量結(jié)果的大小和符號是不定的，不存在任何確定的規(guī)律性，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差（ X ）。 四、簡答題（本題共20題）1. 簡要說明多路開關(guān)的主要特點。答：半導(dǎo)體多路開關(guān)的特點是：（答5條即可） （1）采用標(biāo)準(zhǔn)的雙列直插式結(jié)構(gòu)，尺寸小，便于安排； （2）直接與TTL（或CMOS）電平相兼容； （3）內(nèi)部帶有通道選擇譯碼器，使用方便； （4）可采用正或負(fù)雙極性輸入； （5）轉(zhuǎn)換速度快，通常其導(dǎo)通或關(guān)斷時間在1ms左右，有些產(chǎn)品已達(dá)到幾十到幾百納秒（ns）；2. PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，微分調(diào)節(jié)起何作用？為什麼在有些系統(tǒng)中采用不完全微分算式，它與常規(guī)算式有哪些區(qū)別？答：微分的作用是加快調(diào)整速度。由于微分只存在于瞬間，因而有時會使系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，而使調(diào)節(jié)品質(zhì)下降。為了避免震蕩，在一些系統(tǒng)中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫減弱，以避免由于微分突然下降到0而產(chǎn)生震蕩。 3. PWM控制意味著什么？它有什么作用？微型機控制系統(tǒng)中是怎樣實現(xiàn)的？ 答：PWM是脈沖寬度調(diào)速系統(tǒng)，它用來控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和方向。其方法是通過改變對電機的通電時間達(dá)到調(diào)整電機轉(zhuǎn)速的目的。具體作法是，首先根據(jù)電機轉(zhuǎn)速的要求，確定占空比，即通電時間與通電周期之比，再按照通、斷電時間送出控制模型，使電機按要求的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。方向是通過改變4個開關(guān)的通電狀態(tài)來實現(xiàn)的。 4. 5. 畫圖說明計算機控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？解答：根據(jù)題意畫圖如下： 計算機控制系統(tǒng)可由四部分構(gòu)成：(1)主機：這是微型計算機控制系統(tǒng)的核心，通過接口它可以向系統(tǒng)的各個部分發(fā)出各種命令，同時對被控對象的被控參數(shù)進(jìn)行實時檢測及處理。 (2)輸入輸出通道：這是微機和生產(chǎn)對象之間進(jìn)行信息交換的橋梁和紐帶。過程輸入通道把生產(chǎn)對象的被控參數(shù)轉(zhuǎn)換成微機可以接收的數(shù)字代碼。過程輸出通道把微機輸出的控制命令和數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成可以對生產(chǎn)對象進(jìn)行控制的信號。過程輸入輸出通道包括模擬量輸入輸出通道和數(shù)字量輸入輸出通道。(3)外部設(shè)備：這是實現(xiàn)微機和外界進(jìn)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)。其中操作臺應(yīng)具備顯示功能，即根據(jù)操作人員的要求，能立即顯示所要求的內(nèi)容；還應(yīng)有按鈕，完成系統(tǒng)的啟、停等功能；操作臺還要保證即使操作錯誤也不會造成惡劣后果，即應(yīng)有保護(hù)功能。(4)檢測與執(zhí)行機構(gòu)：在微機控制系統(tǒng)中，為了收集和測量各種參數(shù)，采用了各種檢測元件及變送器，其主要功能是將被檢測參數(shù)的非電量轉(zhuǎn)換成電量，例如熱電偶把溫度轉(zhuǎn)換成mV信號；壓力變送器可以把壓力轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘枺@些信號經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的計算機標(biāo)準(zhǔn)電平信號(0～5V或4～20mA)后，再送入微機。：要控制生產(chǎn)過程，必須有執(zhí)行機構(gòu)，它是微機控制系統(tǒng)中的重要部件，其功能是根據(jù)微機輸出的控制信號，改變輸出的角位移或直線位移，并通過調(diào)節(jié)機構(gòu)改變被調(diào)介質(zhì)的流量或能量，使生產(chǎn)過程符合預(yù)定的要求。例如，在溫度控制系統(tǒng)中，微機根據(jù)溫度的誤差計算出相應(yīng)的控制量，輸出給執(zhí)行機構(gòu)(調(diào)節(jié)閥)來控制進(jìn)入加熱爐的煤氣(或油)量以實現(xiàn)預(yù)期的溫度值。常用的執(zhí)行機構(gòu)有電動、液動和氣動等控制形式，也有的采用馬達(dá)、步進(jìn)電機及可控硅元件等進(jìn)行控制。5．根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC的不同接法，能構(gòu)成哪幾種A/D工作方式？具體怎樣接線？答：根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC的不同接法，能構(gòu)成的工作方式有： ①查詢方式：EOC接一根口線。 ②中斷方式：EOC接中斷申請線INT0或INT1。 ③延時等待方式 6. 抖動、重鍵都是鍵盤設(shè)計中經(jīng)常遇到的問題，用什麼方法可以解決？答：抖動是鍵盤工作中的常見現(xiàn)象，它將影響計算機對按鍵的查詢工作的準(zhǔn)確性。 常采用的防抖措施有：① 軟件延時程序（一般為1020毫秒）。 ② 硬件防抖電路：雙穩(wěn)態(tài)電路及濾波電路。7. 微型計算機控制系統(tǒng)的特點是什么？答：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(jìn)一步提高自動化程度8. 簡述光電耦合器的工作原理及在過程通道中的作用。光電耦合器由封裝在一個管殼內(nèi)的發(fā)光二極管和光敏三極管組成。輸入電流流過二極管時使其發(fā)光，照射到光敏三極管上使其導(dǎo)通，完成信號的光電耦合傳送，它在過程通道中實現(xiàn)了輸入和輸出在電氣上的完全隔離。9. 什么是逐點比較插補法？直線插補計算過程有哪幾個步驟？答：逐點比較法插補運算，就是在某個坐標(biāo)方向上每走一步（即輸出一個進(jìn)給脈沖），就作一次計算，將實際進(jìn)給位置的坐標(biāo)與給定的軌跡進(jìn)行比較，判斷其偏差情況，根據(jù)偏差，再決定下一步的走向（沿X軸進(jìn)給，還是沿Y軸進(jìn)給）。逐點比較法插補的實質(zhì)是以階梯折線來逼近給定直線或圓弧曲線，最大逼近誤差不超過數(shù)控系統(tǒng)的一個脈沖當(dāng)量（每走一步的距離，即步長）。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(jìn)給后的偏差值Fm是最大于等于零，還是
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