微機控制技術(shù)試卷A

1、.武漢理工大學(xué)考試試題紙（ A卷）課程名稱 微機控制技術(shù)專業(yè)班級 自動化學(xué)院06級題號一二三四五六七八九十總分題分401015151010-100 備注: 學(xué)生不得在試題紙上答題(含填空題、選擇題等客觀題)一 簡答題：（每小題10分，本題共40分）1計算機控制系統(tǒng)是由哪幾部分組成的？ 各部分的作用是什么？2在計算機控制系統(tǒng)中，采樣周期T應(yīng)取如何選定？3以某一控制系統(tǒng)（如：溫度控制系統(tǒng)）為例，簡述計算機在一個控制周期內(nèi)應(yīng)完成哪些事情？4什么是數(shù)字濾波器？列出三種數(shù)字濾波算法。二 現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為01000，采用9位的AD變換器，試問此時系統(tǒng)對爐溫變化的分辨率為多少？若將變送器的測試起點遷移

2、到500，保持同樣的爐溫變化的分辨率，試問此時可采用幾位的AD變換器就可以了？（本題共10分）三 根據(jù)主機（編程時CPU可在8051、8086中任選其一）與0809接口電路，回答問題并編程進行數(shù)據(jù)采集。（本題共15分）要求：1. 回答問題: （1）按圖中所示接線時，模擬量通道的測量電壓范圍是多少？（2分）（2）當(dāng)模擬量輸入4伏時，對應(yīng)的數(shù)字量為多少？（3分）2. 編程: 進行第三通道的模擬量數(shù)據(jù)采集，零通道地址使用符號Address即可，程序要加注釋。（10分）說明：對于CPU是8051時，0809的EOC接8051的/INT1，低8位地址線均為使用74LS373鎖存后的地址線。四根據(jù)主機（編

3、程時CPU可在8051、8086中任選其一）與0832接口電路，回答問題并編程輸出控制量。（本題共15分）要求：1. 回答問題: （1） 按圖中所示接線時，運放輸出電壓U0的輸出范圍是多少？（2分）（2） 當(dāng)數(shù)字量為60H時，對應(yīng)的模擬量U0為多少？（3分）2. 編程: 輸出幅值為3.5伏的鋸齒波，頻率不限，地址使用符號Address即可。（10分）五某熱處理爐溫度變化范圍為502350度，經(jīng)溫度變送器（本題共10分） 變換為15V電壓送至ADC0809，ADC0809的輸入范圍為05V。某時刻采樣 得到轉(zhuǎn)換結(jié)果為5AH，問此時爐內(nèi)溫度是多少度？寫出中間過程。 六若加工第三象限直線oA，起點o

4、（0，0），終點A（-2，-4），試按逐點比較法進行直線插補計算并作出走步軌跡圖。（本題共10分）要求：（1）寫出所用的偏差計算定義式及遞推式（4分） （2）列表寫出直線插補過程并作出走步軌跡圖（6分）武漢理工大學(xué)教務(wù)處 試題標(biāo)準(zhǔn)答案及評分標(biāo)準(zhǔn)用紙| 課程名稱微機控制技術(shù) （ A卷）| 一. 問答題：（每小題5分，本題共30分）裝 1. 主要由硬件和軟件兩部分組成，硬件包括：主機及操作臺、通用外設(shè)I/O接口與通道、| 信號的檢測及變送、執(zhí)行機構(gòu)、被控對象組成；軟件包括：系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件。| 2. （1）據(jù)香農(nóng)采樣定理確定采樣周期T的上限；（2）據(jù)執(zhí)行機構(gòu)和被控對象的特| 性：慣性大的對象，T

5、取大；（3）從隨動性、抗干擾的要求來看：T應(yīng)取小一些；（4）| 要實時完成一個控制周期內(nèi)的任務(wù)，T不能太小。釘 3. 應(yīng)完成：被控物理量的采集A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、偏差的計算、控制算法計算控制量、| D/A刷新輸出控制量。| 4. 數(shù)字濾波是通過程序?qū)π盘栕鲾?shù)字化處理，以減少干擾在信號中的比重。常用的有：| 一階滯后濾波、限制變化速率濾波、中值濾波等。| 5. ；量程縮減了一半，用8位A/D即可。| 二. （本題共10分）1. 回答問題:（1）測量電壓范圍是0+5伏；（2分）| （2）4伏對應(yīng)為255*4/5=204=CCH（2分）| 2. 編程: （1）/啟動三通道IN3開始A/D轉(zhuǎn)換， 地

6、址Address+3（2分）線 （2）/延時或中斷或查詢EOC上跳沿等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束（2分）| （3）/讀取結(jié)果（2分）具體程序略。| 三.（本題共10分）1. 回答問題: （1）運放輸出電壓U0的輸出范圍是0-5v；（2分）| （2）60H時對應(yīng)-1.88伏（2分）| 2. 編程: （1）/輸出數(shù)字量0至0832即0伏，數(shù)字量加一（2分）|（2）/延時后，輸出新數(shù)字量至0832即伏數(shù)下降（2分）|（3）/判斷下限255*3.5/5=178.5=B2H(或B3H)到否？ 具體程序略。|是，跳至（1）執(zhí)行； 否，跳至（2）執(zhí)行。（2分） 具體程序略。| 四（本題共15分）| 方法一. 用作替換

7、，令t = kT，簡記為k；=，（5分）| 直接得遞推式：u(k)=0.5u(k-1)+2.5e(k)-0.2e(k-1) （5分）| Z變換得：D(z)=(5-z-1)/(2-z-1) （5分）| 方法二. 或用S=(1-z-1)/T作替換，T=1，D(z)=(5-z-1)/(2-z-1) | （3分） | 將上式代入原式，反Z變換得：u(k)=0.5u(k-1)+2.5e(k)-0.2e(k-1) （3分）|用上兩式相減后整理得： | 五（本題共15分）求解：被控對象傳遞函數(shù)為：，|（1）工程二階法期望的開環(huán)傳遞函數(shù)為：（5分）| 設(shè)所用開環(huán)串聯(lián)校正控制器傳遞函數(shù)為D(S)，則D(S)*=

8、|（2）形式分析知D(S)應(yīng)為一個積分環(huán)節(jié)和一個微分環(huán)節(jié)相串聯(lián)，設(shè)為| （5分）|（3）參數(shù)取值：1為提高快速性，讓積分環(huán)節(jié)抵消掉大的慣性環(huán)節(jié)，故取=4；（2分）| 2代定系數(shù)法確定：D(S)*=，即：|*=| 則： =；2=，得： =12 （3分）|六（本題共10分）求解：加工第三象限直線oA，起點o（0，0），終點A（-2，-4）|（1）設(shè)現(xiàn)已運動到點M（0，0），為判斷M點與目標(biāo)軌跡直線的關(guān)系| 將偏差定義為：|則：=0，M在直線上；0，M在直線下方。（2分）|求遞推式：要想朝終點A邁進又盡量接近目標(biāo)軌跡直線，可規(guī)定：|0，向左走，=-1，=，則，| =+=-4|0，向下走，=，=-1，

9、則|=-=+2（2分）| （2）直線插補過程 （4分）步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進給偏差計算新坐標(biāo)終點判斷00（0，0）610=0-x0-4=-4（-1，0）52-40-y-4+2=-2（-1，-1）43-20-y-2+2=0（-1，-2）340=0-x0-4=-4（-2，-2）25-40-y-4+2=-2（-2，-3）16-20-y-2+2=0（-2，-4）0|按表中新坐標(biāo)一列數(shù)值繪出走步軌跡圖（2分），略。|七（本題共10分）| （1）改進方法之一，積分分離法：（3分）|1當(dāng)誤差的絕對值較大時去處積分項；|2當(dāng)誤差的絕對值較小時才加入積分|積分分離法針對的是PID算法缺點中的積分飽和效應(yīng)（2分）| （2）PID參數(shù)整定方法之一：（5分）|1只采用比例控制，Kp由小變大，若響應(yīng)時間、超調(diào)、靜差已達(dá)到要求，只采用比|例