計算機控制技術(shù)基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)(參考版)
2025-04-20 12:08本頁面
【正文】 試求數(shù)字控制器。解：不含純滯后的廣義對象脈沖傳遞函數(shù)為廣義對象脈沖傳遞函數(shù)為不考慮純滯后，閉環(huán)系統(tǒng)理想脈沖傳遞函數(shù)為，進而求得于是得史密斯預(yù)估器如下已知某被控對象的傳遞函數(shù)為 (15分)要求設(shè)計成單位反饋計算機控制系統(tǒng)。解：廣義對象傳遞函數(shù)對應(yīng)的脈沖傳遞函數(shù)為 已知廣義被控對象為 其中，T=1s。解：廣義對象脈沖傳遞函數(shù)為閉環(huán)系統(tǒng)理想脈沖傳遞函數(shù)為得大林控制器如下用后向差分法求下列模擬濾波器D(s)的等效數(shù)字濾波器，并給出差分遞推算式，設(shè)T=1s, 解：使用后項差分離散化方法，令，則可得其差分遞推算式為已知系統(tǒng)的差分方程為輸入信號是初始條件為，試寫出輸出脈沖序列。閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為 則 已知廣義被控對象為 其中，T=1s。根據(jù)穩(wěn)定性要求，G(z)中z=1的極點應(yīng)包含在Φe(z)的零點中，由于系統(tǒng)針對等速輸入進行設(shè)計，故p=2。解：由已知條件，被控對象含有一個積分環(huán)節(jié)，有能力產(chǎn)生單位斜坡響應(yīng)。其中。RS485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。 RS485傳輸距離遠：RS485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。RS485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps，RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。RS422的另一個優(yōu)點是允許傳送線上連接多個接收器。⑤ 接口處各信號間容易產(chǎn)生電干擾。 ③ RS232C出現(xiàn)了互不兼容的25芯連接器。缺點：① 傳輸速率慢。8抗干擾措施有哪些？l 硬件抗干擾技術(shù)1）無源濾波器和有源濾波器: 電容濾波器和電感濾波器/ 阻容濾波器/ 有源濾波器2）屏蔽技術(shù): 電場屏蔽/ 磁場屏蔽/電磁場屏蔽/導(dǎo)線屏蔽3)接地技術(shù) 4) 電源干擾的抑制l 軟件抗干擾技術(shù): 指令冗余技術(shù)/ 軟件陷阱技術(shù)/ 看門狗技術(shù)9 RS232 422 485的優(yōu)缺點？為什么RS485傳輸距離遠？l RS232C優(yōu)點：微機系統(tǒng)中最常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，用于實現(xiàn)計算機與計算機之間、計算機與外設(shè)之間的同步或異步通訊。n 逐點比較插入法特點：運算直觀、插補誤差小于一個脈沖當(dāng)量，輸出脈沖均勻，輸出脈沖的速度變化小，調(diào)節(jié)方便，在兩坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控機床中運用較為廣泛。 數(shù)字程序控制的方式：逐點比較插補法、數(shù)字積分插補法7什么是逐點比較插入法？數(shù)字積分插補法？比較兩者的特點？l 逐點比較插補法：所謂逐點比較插補法，就是每走一步都要和給定的軌跡上的坐標(biāo)值進行一次比較，看該點在給定軌跡的上方還是下方，或者在給定軌跡的外面還是里面，從而決定下一步的進給方向。6什么是順序控制？什么是數(shù)字程序控制？數(shù)字程序控制的方式？順序控制：就是以預(yù)先規(guī)定好的時間或條件為依據(jù)，按預(yù)先規(guī)定好的動作次序順序地完成工作的自動控制。l 雙三拍工作方式：每次都是兩相通電，控制電流切換3次，磁場旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)子移動一個齒距位置，雙三拍工作方式中，要求電源所提供的功率比較大,此種工作方式的特點是不容易失步。各顯示器件分時工作，任何時刻只有一個顯示器件在顯示，由于人眼的視覺暫留，當(dāng)掃描顯示每一個器件達到一定速度時，人看到每個器件都在顯示。其缺點是使用元器件相對較多，且線路比較復(fù)雜，相對而言成本較高。4動態(tài)LED顯示與靜態(tài)LED顯示各有什么特點？l 靜態(tài)LED顯示是當(dāng)顯示器件顯示某個字符時，相應(yīng)的顯示段（發(fā)光二極管）恒定地導(dǎo)通或截止，直到顯示另一個字符為止。缺點：l 滑動平均值濾波優(yōu)點：對周期性干擾有良好的抑制作用平滑度高缺點：靈敏度低，對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾抑制作用差，很難消除由于脈沖干擾引起的采樣值的誤差，因此不適用于脈沖干擾比較嚴(yán)重的場合l 低通濾波優(yōu)點：可以消除高頻干擾對測量精度的影響缺點：l 復(fù)合數(shù)字濾波優(yōu)點：可用于既有脈動干擾又有脈沖干擾的環(huán)境缺點：3什么是輸出通道？有哪些部分組成？l 輸出通道：輸出通道與輸入通道相對應(yīng)，是計算機控制系統(tǒng)的組成部分，是計算機功能的延伸，計算機控制系統(tǒng)的各種計算結(jié)果必須經(jīng)由其輸出執(zhí)行。缺點：detE確定不太靈活，因為不能根據(jù)現(xiàn)場的情況不斷更換新值，不能反映采樣點數(shù)大于3的各采樣值受干擾的情況l 中值濾波優(yōu)點：對于克服偶然因素引起的波動干擾，或者采樣器本身的不穩(wěn)定所引起的脈動干擾較為有效缺點：只適用于物理變化相對較緩慢的工作場合l 算數(shù)平均值濾波優(yōu)點：對電壓、流量等周期脈動的參數(shù)采樣值進行平滑加工，所測數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定。而且，計算機所具有的信息處理能力，能夠進一步把過程控制和生產(chǎn)管理有機的結(jié)合起來（如CIMS），從而實現(xiàn)工廠、企業(yè)的全面自動化管理。簡答題部分分類l 以自動控制的方式分類：開環(huán)、閉環(huán)、在線、離線、實時控制系統(tǒng) l 以控制的規(guī)律分類：程序和順序控制、PID控制、最少拍控制、復(fù)雜規(guī)律控制、智能控制系統(tǒng) l 以參與控制方式來分類 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)特點及用途：計算機控制系統(tǒng)通常具有精度高、速度快、存儲容量大和有邏輯判斷功能等特點，因此可以實現(xiàn)高級復(fù)雜的控制方法，獲得快速精密的控制效果。軟件的工程設(shè)計與實現(xiàn) ：（1）數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)劃；（2）資源分配；（3）實時控制軟件設(shè)計。系統(tǒng)總體方案設(shè)計：（1）硬件總體方案設(shè)計；（2）軟件總體方案設(shè)計；（3）系統(tǒng)總體方案。第九章 計算機控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計原則:安全可靠、操作維護方便、實時性強、通用性好、經(jīng)濟效益高。數(shù)字濾波技術(shù)：通過一定的計算或判斷程序減少干擾在有用信號中的比重。標(biāo)度變換：參數(shù)經(jīng)傳感器和A/D轉(zhuǎn)換后得到一系列的數(shù)碼，這些數(shù)碼值并不一定等于原來帶有量綱的參數(shù)值，它僅僅對應(yīng)于參數(shù)值的大小，故必須把它轉(zhuǎn)換成帶有量綱的數(shù)值后才能運算、顯示或打印
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