微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)第二版課后習(xí)題答案_潘新民(參考版)
2025-08-09 03:01本頁面
【正文】 解： 則 把T=增量型位置型：，（1） 分別寫出，相對應(yīng)的增量型PID算法的輸出表達(dá)式（2） 在，時(shí)的值為多少 解：（1 ） 當(dāng) （2分）兩邊進(jìn)行拉氏逆變換：（3分），（2分）（2分）當(dāng)兩邊進(jìn)行拉氏逆變換：把T=1S代入得。因?yàn)檫@是系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要保障。消除方法有遇限削積分法，有效偏差法等。計(jì)算機(jī)中兩種方法：一是改變偏差的公式實(shí)現(xiàn)，二是在PID運(yùn)算之后，先將結(jié)果求補(bǔ)，再送到D/A轉(zhuǎn)換器中轉(zhuǎn)換，進(jìn)而輸出。但是缺點(diǎn)在于積分截?cái)嘈?yīng)大，溢出影響大。位置型計(jì)算繁瑣，保存E占用很多內(nèi)存，控制不方便。 T太小，偏差信號(hào)也過小，計(jì)算機(jī)會(huì)失去調(diào)節(jié)作用；T過大，會(huì)引起誤差。在數(shù)字PID中，采樣周期是如何確定的？它與哪些因素有關(guān)？對調(diào)節(jié)品質(zhì)有何影響？答：一種是計(jì)算法，一種是經(jīng)驗(yàn)法。變速積分和積分分離的控制方法很類似，但調(diào)節(jié)方式不同。為消除這一現(xiàn)象，積分分離法在控制量開始跟蹤時(shí)，取消積分作用，直到被跳量接近給定值時(shí)，才產(chǎn)生積分作用。在PID調(diào)節(jié)其中，積分項(xiàng)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？答：積分項(xiàng)用于消除靜差。系數(shù)Kd為微分常數(shù)，kd越大，微分作用越強(qiáng)。系數(shù)Ki為積分常數(shù)，Ki越大積分作用越弱，積分調(diào)節(jié)器的突出優(yōu)點(diǎn)是，只要被調(diào)量存在誤差，其輸出的調(diào)節(jié)作用便隨時(shí)間不斷加強(qiáng)，直到偏差為零。 第八章1.、在PID調(diào)節(jié)中，系數(shù)K,……等各有什么作用？他們對調(diào)節(jié)品質(zhì)有什么影響？答：系數(shù)Kp為比例系數(shù)，提高系數(shù)Kp可以減小偏差，但永遠(yuǎn)不會(huì)使偏差減小到零，而且無止境的提高系數(shù)Kp最終將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。所謂量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換就是根據(jù)需要對所處理的信號(hào)利用可編程增益放大器進(jìn)行倍數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以滿足后續(xù)電路和系統(tǒng)的要求。它是一種通用性很強(qiáng)的放大器，其放大倍數(shù)可以根據(jù)需要用程序進(jìn)行控制。 （2）不是越多越好，分段多誤差雖會(huì)降低，但占用內(nèi)存，增長時(shí)間，開銷變大，得不償失，所以分段數(shù)應(yīng)合理選擇。隨著微型機(jī)的應(yīng)用，為了減少硬件設(shè)備，已經(jīng)研制出可編程邏輯放大器，可實(shí)現(xiàn)量程自動(dòng)轉(zhuǎn)化。而在電動(dòng)單位組合儀表中，常常使用各種類型的變送器、差壓變送器、位移變送器等。10. 為什么要采用量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)？答：由于傳感器所提供的的信號(hào)變化范圍很寬，特別在多回路檢測系統(tǒng)中，當(dāng)各回路的參數(shù)信號(hào)不一樣時(shí)，必須提供各種兩成的放的放大器，才能保證送到計(jì)算機(jī)的信號(hào)一直在05v。在電路的輸入部分加一個(gè)多路開關(guān)，系統(tǒng)在剛通電或每隔一段時(shí)間時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行一次校準(zhǔn)，測出這時(shí)的輸入值x0，然后把開關(guān)接標(biāo)準(zhǔn)電壓Vr，測出這時(shí)的輸入值Xi，設(shè)測量信號(hào)的x與y的關(guān)系式線性關(guān)系即y=a1+a0，由此的糾正公式y(tǒng)=Vr（xx0）/（x1x0）9. 全自動(dòng)校準(zhǔn)與人工校準(zhǔn)有什么區(qū)別？它們分別應(yīng)用在什么場合？答：全自動(dòng)校準(zhǔn)由系統(tǒng)自動(dòng)完成不需要人的介入，只適用于基準(zhǔn)參數(shù)是電信號(hào)的場合，他不能校正由傳感器引入的誤差，而人工校準(zhǔn)就可以。7. 標(biāo)度變換在工程上有什么意義？在什么情況下使用標(biāo)度變換程序？答：意義：減少硬件設(shè)備，降低成本，便于人工檢測和管理情況：在多回路檢測系統(tǒng)中，各回路參數(shù)信號(hào)不一樣，需要各種量程放大器的情況下使用尺度變換程序。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(dāng)然對干擾的靈敏性也稍大了些。這種方法稱為加權(quán)平均濾波法，也稱滑動(dòng)平均或加權(quán)遞推平均。在算術(shù)平均濾波中，N次采樣值在結(jié)果中所占的比重是均等的，即每次采樣值具有相同的加權(quán)因子1/N。這種算法對信號(hào)的平滑程度取決于平均次數(shù)N，當(dāng)N較大時(shí)平滑度高，但靈敏度低；當(dāng)N較小時(shí)，平滑度低，但靈敏度高，應(yīng)該視具體情況選取N值。因此，門限值△y的選取時(shí)非常重要的?！鱵是相鄰兩次采樣值所允許的最大偏差，通?？筛鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得，必要時(shí)，也可由實(shí)驗(yàn)得出。它特別適合于信號(hào)本身在某一數(shù)值范圍附近作上下波動(dòng)的情況。 （2）中值濾波法：它對于去掉偶然因素引起的波動(dòng)或采樣器不穩(wěn)定而造成的誤差所引起的脈動(dòng)干擾比較有效。4. 常用的數(shù)字濾波方法有幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：常用的數(shù)字濾波方法有7種。匯編多用于單片機(jī)系統(tǒng)，用于智能化儀器或小型控制系統(tǒng)；C語言主要用于工業(yè)PC的大型控制系統(tǒng)中；工業(yè)控制組態(tài)軟件用于大型工業(yè)控制系統(tǒng)中。異步通信的好處是通信設(shè)備簡單、便宜，但傳輸效率較低6，串行通信有幾種傳送方式？各有什么特點(diǎn)？第七章1. 工業(yè)控制程序有什么特點(diǎn)？答：（1）可用程序代替硬件電路，完成多種運(yùn)算 （2）能自動(dòng)修正誤差（3） 能對被測參數(shù)對象進(jìn)行較復(fù)雜的計(jì)算和處理（4）不僅能對被測參數(shù)進(jìn)行測量和處理，而且可以進(jìn)行邏輯判斷（5）微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不但精度高，而且穩(wěn)定可靠，不受外界干擾。但是接收端必須時(shí)刻做好接收的準(zhǔn)備。4，收/發(fā)時(shí)鐘在通信中有什么意義？5，異步通信和同步通信的區(qū)別是什么？他們各有什么用途？簡單來說，同步通信是一種比特同步通信技術(shù)，要求發(fā)收雙方具有同頻同相的同步時(shí)鐘信號(hào)，只需在傳送報(bào)文的最前面附加特定的同步字符，使發(fā)收雙方建立同步，此后便在
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