計算機控制技術(于海生著)

1、計算機控制技術復習第一章典型的工業(yè)生產(chǎn)過程分為哪幾種？答:典型的工業(yè)過程分為3種:連續(xù)過程,離散過程和批量過程.計算機控制系統(tǒng)的工作步驟分為哪幾步？答:計算機的工作步驟分為3步:實時數(shù)據(jù)采集,實時數(shù)據(jù)決策和實時數(shù)據(jù)處理.計算機控制技術的工作方式有哪幾種？答:計算機控制技術的工作方式有2種,即在線方式和離線方式.為什么要強調計算機控制中的實時性？答:所謂實時性,就是指信號的輸入,計算和輸出都要在一定的時間范圍內(nèi)完成,亦即計算機對輸入信息,以足夠快的速度進行控制,超出了這個時間,就失去了控制的時機,控制也就失去的意義.所以要強調計算機控制中的實時性.常用的計算機控制系統(tǒng)主機有哪幾種？答:常用的計算

2、機控制系統(tǒng)主機有可編程控制器,工控機,單片機,DSP和智能調節(jié)器.計算機控制系統(tǒng)中集散控制系統(tǒng)的體系結構分為哪幾部分？答:計算機控制系統(tǒng)中集散控制系統(tǒng)(DCS)的體系結構分為分散過程控制級,集中操作監(jiān)控級,綜合信息管理級三部分.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結構模式分為哪幾部分？答:現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）的結構模式為操作站-現(xiàn)場總線智能儀表兩層結構.（DCS為操作站-控制站-現(xiàn)場儀表三層結構模式）第二章什么是計算機的總線？答:所謂總線,就是計算機各模塊之間互聯(lián)和傳送信息（指令,地址和數(shù)據(jù)）的一組信號線.分為內(nèi)部總線和外部總線.計算機的外部總線有哪幾種？答:計算機的外部總線有RS-232C,RS-485

3、,IEEE-488,USB等等.RS-232C串行通信總線采用什么傳輸方式？為什么RS-232C的傳輸距離不遠？答:RS-232C串行通信總線采用的是不平衡傳輸方式由于發(fā)送器和接收器之間有公共的信號地線,共模信號不可避免地要進入信號傳送系統(tǒng)中.當傳輸距離過遠時,發(fā)送器與接收器各自會形成不同的對地電位.RS-485串行通信總線采用什么傳輸方式？它與RS-422A串行通信總線的區(qū)別是什么？答:RS-485串行通信總線采用的是不平衡傳輸方式.區(qū)別在于RS-485為半雙工工作方式,而RS-422A為全雙工工作方式.且RS-422A適用于兩點之間進行高速,遠距離通信,而RS-485適用于多點之間進行高速

4、,遠距離通信.數(shù)字量I/O的接口芯片有什么作用？有哪些典型芯片？P30積分電路對數(shù)字量信號的調理過程。P31為了清除由于接點的機械抖動而產(chǎn)生的振蕩信號,一般都就應加入有較長時間常數(shù)的積分電路來消除這種振蕩.采用光電耦合器的大功率輸入調理電路的工作過程。P32什么是香農(nóng)采樣定理？香農(nóng)采樣定理:如果模擬信號(包括噪聲干擾在內(nèi))頻譜的最高頻率為fmax,只要按照采樣頻率f=2fmax進行采樣,那么采樣信號就能惟一地復觀.什么是量化誤差？量化過程實際上是一個用q去度量采樣值幅值高低的小數(shù)歸整過程,由于量化過程是一個小數(shù)歸整過程,因而存在量化誤差,量化誤差為(+_1/2)q.什么是孔徑時間和孔徑誤差？完

5、成一次A/D轉換所需的時間稱為孔徑時間.孔徑時間決定了每一個采樣時刻的最大轉換誤差,即為孔徑誤差.采樣保持器的工作原理？P41結合具體電路，分析以AD574A為核心的A/D過程通道的工作過程。P45什么是串模干擾，抑制的方法有哪些？串模干擾是指疊加在被測信號上的干擾信號.高通,低通,帶通濾波器.尖峰型串模干擾民為主要干擾源時,用雙積分A/D轉換器.采用雙絞線作信號引線(減少電磁感應)什么是共模干擾，抑制的方法有哪些？所謂共模干擾,是指A/D轉換器兩個輸入端公有的干擾電壓.抑制方法:變壓器隔離光電隔離浮地屏蔽什么是長線傳輸干擾，抑制的方法有哪些？長線傳輸干擾是指:長線傳輸受到外界干擾,具有信號延

6、時,高速度變化的信號在長線中傳輸時,還會出現(xiàn)波反射現(xiàn)象.抑制方法:終端匹配始端匹配計算機控制系統(tǒng)中有哪些類型的地線？有模擬地線,數(shù)字地線,安全地線,系統(tǒng)地線,交流地線第三章逐點比較法直線插補原理加工第三象限直線OA,起點為0(0,0),終點坐標為A(-6,-4)，試進行插補計算并作出走步軌跡圖。P84逐點比較法圓弧插補原理加工第四象限逆圓弧AB，已知起點的坐標為A(0，-4)，終點的坐標為B(4，0)，試進行插補計算并作出走步軌跡圖。P87根據(jù)已知的三相步進電機的工作時序圖，分析說明其工作方式。A-B-C-A已知三相步進機的轉子為40個齒，定子為3對磁極，試求工作在三相六拍方式時的步距角和齒距

7、角。步距角:360/40/6=1度齒距角360/40=9度第四章11：求慣性環(huán)節(jié)D(s)TS的差分方程解：由D(S)頃有(T1S1)U(s)E(s)E(S)T1S1化成微分方程：以采樣周期離散上述微分方程得T1u(kT)u(kT)e(kT)即Te(k)u(k)e(k)用一階后項差分近似代替得：u(k)u(k。代入上式得T整理得根據(jù)模擬PID的控制算法，分別寫出數(shù)字PID位置式和增量式算法。P105P106數(shù)字PID位置式和增量式算法的各自特點是什么？增量算法不需要做累加,位置算法要用到過去的誤差的累加值,容易產(chǎn)生大的累加誤差增量算法得出的是控制量的增量,而位置算法的輸出是控制量的全量輸出,誤動

8、作影響大.采用增量算法,易于實現(xiàn)手動到自動的無沖擊切換.數(shù)字PID控制算法中，Kp、Ti、Td的物理調節(jié)作用分別是什么？Kp為比例增益,能減小誤差,但不能消除穩(wěn)態(tài)誤差,但Kp加大會引起系統(tǒng)不穩(wěn)定.Ti為積分時間常數(shù)只要有足夠的時間,積分控制將能完全消除誤差但積分作用太強會使系統(tǒng)超調加大,甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩.Td為微分時間常數(shù)可以減小調整時間,從而改變系統(tǒng)的動態(tài)性能.什么是積分飽和現(xiàn)象？積分分離算法的工作原理是什么？所謂積分飽和現(xiàn)象是指若系統(tǒng)存在一個方向的偏差，PID控制器的輸出由于積分作用的不斷累加而加大，從而導致u(k)達到極限位置。此后若控制器輸出繼續(xù)增大，u(k)也不會再增大，即系統(tǒng)輸出超出正常運行范圍而進入了飽和區(qū)。一旦出現(xiàn)反向偏差，u(k)逐漸從飽和區(qū)退出。進入飽和區(qū)愈深則退飽和時間愈長。此段時間內(nèi)，執(zhí)行機構仍停留在極限位置而不能隨著偏差反向立即做出相應的改變，這時系統(tǒng)就像失去控制一樣，造成控制性能惡化。這種現(xiàn)象稱為積分飽和現(xiàn)象或積分失控現(xiàn)象積分分離算法的工作原理是:當偏差較大時,取消職分作用,當偏差較小時,才將積分作用投入.|e(k)|B時，采用PD控制，當|e(k)|v=B,采用PID控制(B為積分分離閾值)最少拍控制算法本質上是什么算法