部分計控習(xí)題答案 (2)

1、第2章【3】采用74LS138、DAC0832運算放大器和CD4051等設(shè)計D/A轉(zhuǎn)換接口電路，設(shè)定DAC0832的端口地址為200H，CD4051的端口地址為201H，要求：(1) 畫出D/A轉(zhuǎn)換接口電路；(2) 編寫D/A轉(zhuǎn)換程序。地址線A9 A8A1 A0=1000時端口地址0200H，選通DAC0832地址線A9 A8A1 A0=1001時端口地址0201H 選通CD4051程序參考P27頁問題：沒有給出端口地址，程序改錯，【5】用8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809通過8255與PC總線工業(yè)控制機接口，實現(xiàn)8路模擬采集。請畫出接口原理圖，并編寫8路模擬量A/D轉(zhuǎn)換程序。程序:MOV DX,

2、 02C3H; 控制口地址MOV AL, 10011000B; 設(shè)PC0PC3為輸出口，PC4PC7為輸入，PA輸入OUT DX, ALMOV DX,02C2; 送通道號IN0并啟動0809OUT DX, ALCALL DELAY; 延時IN AL, DXWAIT: MOV BL, ALTEST BL, 10000000B; 判斷EOC是否高電平，即模數(shù)轉(zhuǎn)換是否結(jié)束JZ WAITMOV DX, 02C3HMOV AL, 10010000B; 設(shè)PC0PC3為輸出，PC4PC7為輸出，PA輸入OUT DX, ALMOV DX, 02C2H; PC口MOV AL,10000000B; 選通OE，為

3、讀入數(shù)據(jù)準備OUT DX, ALMOV DX, 02C0H; PA口IN AL, DX; 將模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)通過PA口讀入CPU【6】用12位A/D轉(zhuǎn)換器AD574A通過8255與PC總線工業(yè)控制機接口，實現(xiàn)模擬量采集，請畫出接口電路原理圖，并設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換程序。參考P39頁圖2-33，8通道模擬量電路原理圖【13】題參考P61頁圖2-63, 6位動態(tài)顯示電路圖中添加PB6和PB7，依次接左邊開始的第一個數(shù)碼管，修改CH中數(shù)為80H【17】參考P51頁，采用8255端口構(gòu)成的4×8矩陣鍵盤根據(jù)圖2-53流程圖采用8086匯編語言，寫出示例程序如下。KEY:PROC NEARKEYSCAN

4、: CAL L KEYCHK;檢查鍵盤有無按鍵 JNZKSO;有鍵按下，轉(zhuǎn)KSORET KSO:CALL DIY10MS;延時，防按鍵抖動CALL KEYCHK;再次確認有無按鍵JNZ KS1;有鍵按下，轉(zhuǎn)KS1RETKS1:MOV AH, 0FEH;對應(yīng)第一列掃描值MOV AL, AHMOVDX, 800H;送PA端口地址KS2:OUTDX，AL INCDXINCDXINAL, DX從PC端口讀入行值A(chǔ)NDAL, 0FHCMPAL, 0FHJNZKS3;有鍵按下, 轉(zhuǎn)KS3ROLAH, 1 ;得到下一列掃描值MOVAL, AHDECDXDECDXANDAL, 01H;檢查8列是否已掃描完成J

5、NZKS2;沒有繼續(xù)檢查下一列RETKS3:MOVBH, AL;保存已讀入按鍵的行值到BHKS4:CALLDIY10MSCALLKEYCHKJNZKS4;等待按鍵釋放CALLKEYP;根據(jù)掃描所得按鍵的行、列值（分別存于BH、AH寄存器）做鍵盤處理RETKEY:ENDPKEYCHK:PROCNEAR;檢查有無鍵按下子程序MOVDX, 800H;送PA端口地址MOVAL, 00H;列輸出線全部為0OUTDX, ALMOVDX, 802H;送PC端口地址INAL, DX;從PC端口讀入行值A(chǔ)NDAL, 0FHCMPAL, 0FHRETKEYCHK:ENDP主程序通過定時調(diào)用鍵盤掃描程序KEY，就可

6、以，就可以監(jiān)視有無按鍵操作。如果無鍵按下，則程序返回；如果有鍵按下，則讀取按鍵的行值與列值，然后，調(diào)用按鍵處理子程序。按鍵處理子程序的主要功能是，根據(jù)按鍵的行值與列值求得按鍵的鍵值，在根據(jù)鍵值轉(zhuǎn)入對應(yīng)按鍵的處理程序。按鍵處理的示例程序如下：KEYP:PROCNEARKP1:MOVBL, 0INCBLSHRAH, 1JCKP1DECBLNOTBH;根據(jù)按下鍵的行值和列值計算出鍵值A(chǔ)NDBH, 0FHDECBHMOVAL, 08HMULBHADDAL，BL;得到按鍵值SHLAL，1MOVBX，AXJMPKEYTABBX;根據(jù)按鍵轉(zhuǎn)移值KEYTAB:JMPSHORT KEY00;按鍵轉(zhuǎn)移表JMPSH

7、ORT KEY01JMPSHORT KEY02JMP SHORT KEY29JMPSHORT KEY30JMPSHORT KEY31KEY00:;按鍵處理RETKEY01:RETKEY02:RETKEY1D:RETKEY1E:RETKEY1F:RETKEYP:ENDP每一個按鍵都有一段處理程序與之對應(yīng)。如果按下的是數(shù)字鍵，則程序記錄下數(shù)字值；如果按下的是功能鍵，則程序根據(jù)該鍵設(shè)定的功能，完成相對的功能操作?！?8】（1）1v對應(yīng)數(shù)字量為33H（2）2v對應(yīng)數(shù)字量為66H（3）2.5v對應(yīng)數(shù)字量為80H（4）5v對應(yīng)數(shù)字量FFH第3章【1】.求下列函數(shù)的z變換。(1) F(z) =(2) ， (

8、3) ，F(xiàn)(z)= (4) F(z)=【2】. 求下列拉氏變換式的z變換：；【3】. 求下列函數(shù)的初值和終值(1) ；(2) ；(3) ；(4) ； 【4】求下列各函數(shù)的Z反變換。(1) ； f（kT）=(2) ；(3) ；(4) ； F(z)， 查表得【5】用變換方法求解下列差分方程。，設(shè)輸入解:由z變換性質(zhì)所以，k=0,1,2,(2) ，設(shè)輸入，當時解：【6】. 已知系統(tǒng)方塊圖如習(xí)題6圖所示（1）試寫出系統(tǒng)閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)（2）若K=2，試求使系統(tǒng)穩(wěn)定的T取值范圍。解：（1）廣義對象脈沖傳遞函數(shù)則（2）當K=2時，令z-1+T=0，當|z|<1時，系統(tǒng)穩(wěn)定，則0<T<2【

9、7】已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如習(xí)題7圖所示，秒。（1）當時，分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（2）求的臨界穩(wěn)定值。解：廣義對象的脈沖傳遞函數(shù)為K=8時，系統(tǒng)特征方程的根為，有一個單位圓外極點，故系統(tǒng)不穩(wěn)定。（2）特征方程為：將代入，化簡后利用勞斯判據(jù)得到，2.27-0.433k>0且1.73+0.298k>0, 0.135k>0所以，穩(wěn)定范圍0<k<5.24【8】 已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如習(xí)題7圖所示，其中，秒，輸入為，試用靜態(tài)誤差系數(shù)法求穩(wěn)態(tài)誤差。解：系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳函【10】給定線性定常離散系統(tǒng)為確定、在什么情況下，系統(tǒng)是狀態(tài)完全能控和完全能觀的。解：系統(tǒng)狀態(tài)完全能控的充要條件是=即，系統(tǒng)狀態(tài)完

10、全能觀的充要條件是rank得到故系統(tǒng)狀態(tài)完全能控和完全能觀的充要條件是且第4章【1】已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為，試寫出相應(yīng)數(shù)字控制器的位置式控制算式，設(shè)采樣周期。解: 所以差分方程為整理后，控制器的位置式算式為【10】. 系統(tǒng)如習(xí)題4-10圖所示，求時的最小拍系統(tǒng)的。計算采樣瞬間數(shù)字控制器和系統(tǒng)的輸出響應(yīng)，并繪制它們的波形。解：（1）求取并分析廣義對象脈沖傳遞函數(shù)分子的最高階次，分母的最高階次，所以，分子比分母低一階有一個不穩(wěn)定零點，一個極點在單位圓上，其余零極點都在單位園內(nèi)（2）確定閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)，根據(jù)物理可實現(xiàn)、穩(wěn)定性條件令，因則所以，k=1.184，b=0.817，a=-0.605控制

11、器【11】.單位反饋系統(tǒng)的連續(xù)對象傳遞函數(shù)為，設(shè)采樣周期，試確定它對單位階躍輸入的最小拍控制器，并計算出系統(tǒng)的輸出量序列及控制量序列。檢驗所算出的輸出序列是否正確，并計算出采樣中間時刻的輸出值。這個最小拍系統(tǒng)有無紋波？解: （1）廣義對象脈沖傳函（2）單位階躍信號，（3）答：有紋波?！?7】設(shè)被控對象的傳遞函數(shù)為，期望的閉環(huán)系統(tǒng)時間常數(shù)，采樣周期，試用達林算法設(shè)計數(shù)字控制器。解：T1=4s，T=1s，所以，K=2【20】 采用達林算法設(shè)計出的數(shù)字控制器為，判斷有無振鈴現(xiàn)象，若有，計算振鈴幅度并說明如何消除振鈴現(xiàn)象。解：從可知控制器有兩個極點，其中z=-0.9接近z=-1，是引起振鈴的極點。消除

12、振鈴采用振鈴因子法，令該項因子中的z=1，則有消除振鈴控制器振鈴比較式（4-46）和，得到， 所以，振鈴 第5章2 一臺兩相混合式步進電機步距角為，試問：（1）這是什么意思？（2）轉(zhuǎn)子齒數(shù)是多少？（3）寫出兩相四拍運行方式時的一個通電順序。（4）在A相繞組中測得電流頻率為，電機每分鐘的轉(zhuǎn)速是多少？解：1)步距角表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，電動機所轉(zhuǎn)過的角度。2）轉(zhuǎn)子齒數(shù)為503）兩相單四拍供電方式：TA-TB-Tx-Ty-TA（反轉(zhuǎn)）兩相雙四拍供電方式：TAB-TBx-Txy-TyA-TAB（反轉(zhuǎn)）4）一分鐘內(nèi)，電動機轉(zhuǎn)過的角度：相當于轉(zhuǎn)過的圈數(shù)：=72r電動機每分鐘的轉(zhuǎn)速72r/min

13、4 結(jié)合UC3717芯片，試用80C51單片機設(shè)計一個完整的二相步進電動機驅(qū)動控制電路，并編寫單片機控制程序?qū)崿F(xiàn)步進電機正反轉(zhuǎn)及調(diào)速等功能？單片機P1口分別輸出I1B,I0B,I1A,I0A,PhaseA,PhaseB, UC3717是TTL兼容電路，為增加驅(qū)動能力，需要加驅(qū)動電路CD4050，P1.0和P1.1是開漏輸出，需外接上拉電阻，時鐘脈沖由P3.2輸入，電路圖如下，兩圖中，I1B,I0B,I1A,I0A,PhaseA,PhaseB是互連的。程序清單：ORG 0000HAJMP MAINORG 0003HAJMP ROTATEORG 0030HMAIN: MOV 50H, #00HSE

14、TB P3.2SETB IT0SETB EX0SETB EASJMP $ROTATE: PUSH ACC PUSH PSW MOV A, 50HMOV B, AMOV DPTR, #CODEMOVC A, A+DPTRMOV P1，AMOV A, BINC AMOV 50H, #00HL1： POP PSWPOP ACCRETICODE: DB 30H,34H,1CH,14H,10H,11H,13H,01H,00H,04H,0CH,24H,20H,21H,33H,31H【討論】1）上述程序是1/4步方式正轉(zhuǎn)，若改為反轉(zhuǎn)，只需code部分改為CODE: DB 31H,33H,21H,20H,24

15、H,DCH,04H,00H,01H,13H,11H,10H,14H,1CH,34H,30H2）調(diào)速功能可通過修改外部中斷信號CP頻率實現(xiàn)。10 對第一象限的直線OA，起點O(0,0),終點A(8,10)。試用直線插補法計算軌跡控制過程。解：插補從直線起點開始，因為起點總在直線上，所以F0.0=0，下表列出直線插補過程。序號/判別進給方向運算0F0,0=0X0=0Y0=01 F0.0=0+xF10=F00-yA=-10X1=12 F10<0+yF11=F10+xA=-2Y1=13 F11<0+yF12=F11+xA=6Y2=24 F12>0+xF22=F12-yA=-4X2=2

16、5 F22<0+y F23=F22+xA=4Y3=36 F23>0+xF33=F23-yA=-6X3=37 F33<0+yF34=F33+xA=2Y4=48 F34>0+xF44=F34-yA=-8X4=49 F44<0+yF45=F44+xA=0Y5=510 F45=0+xF55=F45-yA=-10X5=511 F55<0+yF56=F55+xA=-2Y6=612 F56<0 +yF57=F56+xA=6Y7=713 F57<0+xF67=F57-yA=-4X6=614 F67<0+yF68=F67+xA=4Y8=815 F68>0+xF78=F68-yA=-6X7=716 F78<0+