計(jì)算機(jī)控制技術(shù)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、文檔編碼 : CU8K4S9R6C4 HS5L3N3A1Q1 ZJ7M9E8V9Y3第一部分：簡答題（復(fù)習(xí)重點(diǎn)）占 25-30 分 第一章：習(xí)題 1, 3, 6 1 實(shí)時(shí),在線離線方式的含義 實(shí)時(shí), 指信號的輸入,運(yùn)算,輸出都要在確定的時(shí)間范疇內(nèi)完成, 亦即運(yùn)算機(jī)對輸入信息以 足夠快的速度進(jìn)行把握, 超出了這個(gè)時(shí)間,就失去了把握的時(shí)機(jī), 把握也就失去了意義；在 運(yùn)算機(jī)把握系統(tǒng)中, 生產(chǎn)過程和運(yùn)算機(jī)直接相連, 并受運(yùn)算機(jī)把握的方式稱為在線方式, 生 產(chǎn)過程中不和運(yùn)算機(jī)相連, 且不受運(yùn)算機(jī)把握, 為離線方式或脫機(jī)方式 ； 3把握系統(tǒng)按功能分類 而是依靠人進(jìn)行聯(lián)系并作相應(yīng)操作的方式稱 操作指導(dǎo)把握系

2、統(tǒng) 直接數(shù)字把握系統(tǒng) 監(jiān)督運(yùn)算機(jī)把握系統(tǒng) 集散把握系統(tǒng) 現(xiàn)場總 線把握及運(yùn)算機(jī)集成制造系統(tǒng) 6DCS 與 FCS 特 點(diǎn) DCS 系統(tǒng)每一級都有自己的功能,基本上是獨(dú)立的,但級與級之間或同級的運(yùn)算機(jī)又有一 定的聯(lián)系,相互之間實(shí)現(xiàn)通信； FCS 信號傳輸實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接受全分散化 現(xiàn)場設(shè)備具有互操作性 通信 網(wǎng)絡(luò)為開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了全開放 畫出運(yùn)算機(jī)把握系統(tǒng)的基本框圖, 簡述運(yùn)算機(jī)把握過程的把握步驟； 能完成多種把握任務(wù), 由于運(yùn)算機(jī)只能處理數(shù)字信號, 為了信號的匹配, 在運(yùn)算機(jī)的輸入和 輸出必需配置 A/D 轉(zhuǎn)換器以及 D/A 轉(zhuǎn)換器；反饋量經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量

3、后,輸入計(jì) 算機(jī)； 把握步驟；在把握系統(tǒng)中引入運(yùn)算機(jī), 利用運(yùn)算機(jī)的運(yùn)算, 規(guī)律判定和記憶等功運(yùn)算 機(jī)依據(jù)數(shù)據(jù)偏差,按某種把握規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果再經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號輸 出到執(zhí)行機(jī)構(gòu),完成對被控對象的把握； 其次章： 1工業(yè)把握運(yùn)算機(jī),及其特點(diǎn) .處理來自工業(yè)系統(tǒng)的輸入信號, 再根 工業(yè)把握運(yùn)算機(jī)是以運(yùn)算機(jī)為核心的測量和把握系統(tǒng), 據(jù)把握要求將處理結(jié)果輸出到把握器,去把握生產(chǎn)過程,同時(shí)對生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督和治理； 特點(diǎn) ; 1 牢靠性高 2 實(shí)時(shí)性好 3 環(huán)境適應(yīng)性好 4 豐富的輸入輸出模塊 5 系統(tǒng)擴(kuò)展性和開放性好 6 把握軟件包功能強(qiáng) 7 系統(tǒng)通信功能強(qiáng) 8 冗余性； 2 工業(yè)把

4、握機(jī)有哪幾部分構(gòu)成 各部分作用 典型的工控機(jī)由加固型工業(yè)機(jī)箱,工業(yè)電源,主板機(jī),顯示板,硬盤驅(qū)動器,光盤驅(qū)動器, 各類輸入輸出接口模塊,顯示器,鍵盤,鼠標(biāo),打印機(jī)等組成； 主板機(jī)作用 ；將采集到的實(shí)時(shí)信息依據(jù)預(yù)定程序進(jìn)行必要數(shù)值運(yùn)算, 規(guī)律判定, 數(shù)據(jù)處理,即使挑選把握策略并將結(jié)果輸出到工業(yè)過程； 系統(tǒng)總線 ；分為外部總線及內(nèi)部總線,內(nèi)部總線是工控機(jī)內(nèi)部各組成部分之間 第 1 頁,共 6 頁進(jìn)行信息傳送的公共通道； 外部總線是工控機(jī)與其他運(yùn)算機(jī)和智能設(shè)備進(jìn)行信息 傳送的公共通道； I/O 模塊 ； 是工控機(jī)和生產(chǎn)過程之間進(jìn)行信號傳遞和變換的連接通道, 人 -機(jī)接口 ；操作員與運(yùn)算機(jī)之間進(jìn)行信息

5、交換, 用于修改運(yùn)行參數(shù)； 用于顯示生產(chǎn)過程狀況, 也可 通信接口； 工控機(jī)與其他運(yùn)算機(jī),智能設(shè)備進(jìn)行信息傳送的通道； 系統(tǒng)支持 ； 1 監(jiān)控定時(shí)器,當(dāng)系統(tǒng)因干擾或軟故障等緣由顯現(xiàn)反常時(shí),能夠使 系統(tǒng)自動復(fù)原運(yùn)行, 提高系統(tǒng)的穩(wěn)固性； 2 電源掉電監(jiān)測, 工業(yè)現(xiàn)場顯現(xiàn)電源掉 電故障時(shí),發(fā)覺并疼惜當(dāng)時(shí)的重要數(shù)據(jù)和運(yùn)算機(jī)各寄存器的狀態(tài) 3 后備儲存器 保證系統(tǒng)掉電后所存數(shù)據(jù)不丟失 4實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘,大事驅(qū)動機(jī)時(shí)間驅(qū)動才能； 磁盤系統(tǒng) 4 常用外部總線 外部總線指用于運(yùn)算機(jī)與運(yùn)算機(jī)之間或運(yùn)算機(jī)與其他智能外設(shè)之間的通信線路； 常用外部總 線有 IEEE-488 并行總線, RS-232C 串行總線和 R

6、S-485 通信總線 第三章 習(xí)題 1 接口與接口技術(shù) 接口 是運(yùn)算機(jī)與外部設(shè)備交換信息的橋梁, 接口技術(shù)是爭辯運(yùn)算機(jī) 與外部設(shè)備之間如何交換信息的技術(shù), 過程通道 過程通道是在運(yùn)算機(jī)和生產(chǎn)過程之間設(shè)置的信息傳送和交換的連接通道, 包括 模擬量輸入通道,模擬量輸出通道,數(shù)字量輸入通道,數(shù)字量輸入通道； 習(xí)題 8 采樣保持器作用 1 保持采樣信號不變, 完成 A/D 轉(zhuǎn)換 2 同時(shí)采樣幾個(gè)模擬量, 以便進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和測量 3 削減 D/A 轉(zhuǎn)換器的輸出毛刺, 排除輸出電壓的峰值及縮短穩(wěn) 定輸出值的建立時(shí)間 4 把一個(gè) D/A 轉(zhuǎn)換器的輸出支配到幾個(gè)輸出點(diǎn), 保證輸出的穩(wěn)固性 習(xí)題 11 D/A

7、A/D 轉(zhuǎn)換電路中模擬地與數(shù)字地應(yīng)如何連接？ P74 習(xí)題 12 串模干擾 共模干擾 ？如何抑制？ 串模干擾指疊加在被測信號上的干擾噪聲, 共模干擾指 A/D 轉(zhuǎn)換器兩個(gè)輸入端上共有的干擾電壓； 抑制串模干擾；假如串模干擾頻率比被測信號高,就接受低通濾波器抑制 2 對于電磁感應(yīng) 產(chǎn)生的串模干擾, 對被測信號進(jìn)行放大, 提高電路中的信號噪聲比, 或即可能早的完成 A/D 轉(zhuǎn)換在進(jìn)行長線傳輸 3 從挑選器件入手, 利用規(guī)律器件的特性來抑制串模干擾 4 利用數(shù) 字濾波技術(shù)對已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)算機(jī)的串模干擾進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 抑制共模干擾； 1 利用雙端輸入的放大器做前置放大器, 2 利用變壓器胡光電耦合器吧各種

8、模擬負(fù)載和數(shù)字信號隔離 3 接受雙層屏蔽 -浮地輸入方式 習(xí)題 13 數(shù)字信號通道一般實(shí)行哪些抗干擾措施？ 1 數(shù)字信號負(fù)規(guī)律傳輸 2 提高數(shù)字信 號電壓等級 3 通過光電耦合隔離 4 提高輸入端門限電壓 習(xí)題 14 接地型式 . 常用接地技術(shù)？ 分為安全接地,工作接地,屏蔽接地； 接地技術(shù)有浮地 -屏蔽接地 一點(diǎn)接地 多點(diǎn)接地 屏蔽接地 設(shè)備接地 第四章： 習(xí)題 1 次序把握？特點(diǎn) . 次序把握是指以預(yù)先定好的時(shí)間或條件為依據(jù),按預(yù)先規(guī)定好 的動作次序,對把握過程各階段次序進(jìn)行自動化把握；特點(diǎn)： 1 次序把握系統(tǒng)的輸入,輸 第 2 頁,共 6 頁出信號以開關(guān)量信號為主 2 規(guī)律關(guān)系復(fù)雜 3

9、把握程序客觀 4 牢靠性要求高 習(xí)題 2 次序把握系統(tǒng)類型 . 1 按次序執(zhí)行的繼電 -接觸器把握系統(tǒng) 2 半導(dǎo)體規(guī)律次序控 制系統(tǒng) 3 可編程次序把握系統(tǒng) 4 微機(jī)次序把握系統(tǒng) 習(xí)題 4 數(shù)字程序把握？方式？ 數(shù)字程序把握系統(tǒng)就是能依據(jù)數(shù)據(jù)和預(yù)先編號的程序,控 制生產(chǎn)機(jī)械依據(jù)規(guī)定的工作次序, 運(yùn)動軌跡, 運(yùn)動距離和運(yùn)動速度等規(guī)律自動地完成工作的 把握；方式： 1 依據(jù)被控對象的運(yùn)動軌跡分為 點(diǎn)位把握 直線切削把握 輪廓切削把握 2 依據(jù)有無檢測反饋原件分為 閉環(huán)數(shù)字程序把握 開環(huán)數(shù)字程序把握 習(xí)題 5 逐點(diǎn)比較法？ 原理： 每當(dāng)畫筆或刀具向某一方向移動一步, 就進(jìn)行一次偏差運(yùn)算和 偏差判別,

10、 也就是到達(dá)新的點(diǎn)位置和抱負(fù)線型上對應(yīng)點(diǎn)的抱負(fù)位置坐標(biāo)之間的偏移程度, 然 后依據(jù)偏差的大小確定下一步移動方向, 使畫筆或刀具始終緊靠抱負(fù)線型運(yùn)動, 獲得步步緊 逼的成效；由于接受一點(diǎn)一比較,一步步靠近的方法,因此稱為逐點(diǎn)比較法 ； 補(bǔ)充：三相步進(jìn)電機(jī)有哪幾種工作方式？分別寫出每種工作方式的通電次序 1 單三拍工作方式 通電次序 A-B-C-A-. 2 雙三拍工作方式 通電次序 AB-BC-CA-AB-. 3 三相六拍工作方式 通電次序 A-AB-B-BC-C-CA-A-. 第五章： 習(xí)題 1 數(shù)字把握器模擬化設(shè)計(jì)方法步驟？ 1 設(shè)計(jì)假想的連續(xù)把握器 Ds 2 挑選采樣周 期 3 將 Ds 離

11、散化為 DZ 4 設(shè)計(jì)由運(yùn)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的把握方法 5 校驗(yàn) 習(xí)題 5 采樣周期的挑選需要考慮哪些因素？ 1 作用于系統(tǒng)的擾動信號頻率 fn 2 對象的 動態(tài)特性 3 測量把握回路 4 與運(yùn)算字長有關(guān) 習(xí)題 6 簡述離散化設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)步驟？ 1 由 Hs 和 Gs求取廣義對象的脈沖傳遞函數(shù) HGz 2 依據(jù)把握系統(tǒng)的性能指標(biāo)機(jī)實(shí)現(xiàn)的約束條件構(gòu)造閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù) Gcz 3 依據(jù) Dz=GcZ/HGzGez 確定數(shù)字把握器的脈沖傳遞函數(shù) Dz 4 由 Dz 確定把握 算法并編制程序 補(bǔ)充： 數(shù)字把握系統(tǒng)的原理圖以及廣義對象的脈沖傳遞函數(shù), 閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù), 誤差脈沖 傳遞函數(shù),以及數(shù)字把握器的 Z

12、 變換的表達(dá)Dz, 使整個(gè)運(yùn)算機(jī)把握系統(tǒng)等效的閉環(huán)傳遞 式； 大林算法的設(shè)計(jì)目標(biāo), 設(shè)計(jì)適合的數(shù)字把握器 函數(shù)期望值為一個(gè)純滯后環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性環(huán)節(jié)相串聯(lián), 控對象的純滯后時(shí)間,即閉環(huán)傳遞函數(shù)為 Gs 解決問題的類型 第 6 章： 并期望閉環(huán)系統(tǒng)的純滯后時(shí)間等于被 習(xí)題 5,標(biāo)度變換在工程上的意義？什么情形下使用標(biāo)度變換？ 意義：在測量過程中,全部 參數(shù)都經(jīng)過變送器或傳感器再利用相應(yīng)的信號調(diào)理電路, 將非電量轉(zhuǎn)換為電量, 并進(jìn)一步轉(zhuǎn) 換為 A/D 轉(zhuǎn)換器所能接受的統(tǒng)一電壓信號,又由 A/D 轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送到運(yùn)算機(jī) 進(jìn)行顯示,打印等操作；而 A/D 轉(zhuǎn)換后的這些數(shù)字量并不愿定等于原先帶量

13、綱的參數(shù)值, 它僅僅與被測量的幅值有確定的函數(shù)關(guān)系,所以必需把這些數(shù)字量轉(zhuǎn)換為帶有量綱的數(shù)據(jù), 以便顯示,記錄,打印,報(bào)警以及操作人員對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督和治理； 1 線性參數(shù)標(biāo)度變換 前提條件是被測參數(shù)值與 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果為線性關(guān)系； 2 非線性參 數(shù)標(biāo)度變換 適用于 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果與被測量為線性關(guān)系的系統(tǒng) 習(xí)題 10 什么是越限報(bào)警處理？ 在運(yùn)算機(jī)把握系統(tǒng)中,被測參數(shù)經(jīng)上述數(shù)據(jù)處理后,參數(shù) 送顯示； 但為了安全起見, 對于一些重要的參數(shù)要判定是否超出了規(guī)定工藝參數(shù)的范疇； 如 果超過了規(guī)定的數(shù)值,進(jìn)行報(bào)警處理； 補(bǔ)充：全自動校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)圖,并說明如何實(shí)現(xiàn)全自動校準(zhǔn) 1 微機(jī)把握多路開關(guān)使 S

14、 與 3 接通,就輸入電壓 U=0, 測出此時(shí)的 A/D 值 No. 第 3 頁,共 6 頁2 微機(jī)把握多路開關(guān)使 S 與 1 接通,就輸入電壓 U=Ur, 測出此時(shí)的 A/D 值 Nr. 其次部分：運(yùn)算題部分 復(fù)習(xí)重點(diǎn) 第四章逐點(diǎn)比較法：直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)運(yùn)算,步進(jìn)電機(jī)齒距角和步距角的運(yùn)算 第五章：依據(jù)拉氏變換的表達(dá)式求 Z 變換的表達(dá)式： 例如： Gs s5,求 GZ 1 2 s 運(yùn)算振鈴幅度 最少拍無波紋把握器的設(shè)計(jì),有波紋把握器的設(shè)計(jì)（書上例題必需會） 波紋產(chǎn)生的緣由 大林算法的設(shè)計(jì)目標(biāo) 振鈴現(xiàn)象及其排除方法 第五章的全部例題 第五章的習(xí)題 3, 7, 8, 9, 10, 11 注：大

15、林算法的運(yùn)算題不考 第六章,習(xí)題 8 另外：第六章內(nèi)容中數(shù)字濾波技術(shù)包括的內(nèi)容,軟件抗干擾技術(shù)包括的內(nèi)容必需明白 第五章第三題答案 已知模擬調(diào)劑器的傳遞函數(shù)為 D s 1 s PID 算法和增量型 PID把握算式,設(shè)采樣周期 ； 試寫出相應(yīng)數(shù)字把握器的位置型 解：由于 D s 1 s 2（11） K 1 1T ds Ti s 所以 K p2, Ti , Td 0 ； 故位置型 PID 把握器 uk K P ek k T k ei TD ek ek 1 TI i 0 T 2 ek ei i 0 2e k k ei i 0 故增量型 PID 把握器 第 4 頁,共 6 頁uk u k 1 u k

16、K I ek K D ek 2ek 1 ek 2 uk 1 K P ek ek 1 uk 1 2 ek ek 1 e k uk 1 4.35ek 2ek 1 補(bǔ)充題： 1,已知模擬調(diào)劑器的傳遞函數(shù)為 D s 1 s 1； 試寫出相應(yīng)數(shù)字把握器的位置型和增量型把握算式,設(shè)采樣周期 D s U s 1 E s 1就 U s s E s s u t du t e t de t dt dt u k uk uk 1e k 0.17 e ke k 1 T T 把 代入得 k k k 1 k k k-1 1 k k 11k 1位置型 u k k 增量型 u k u k u k 12, 已知某把握系統(tǒng)模擬把握

17、器的傳遞函數(shù)為 D s 0 .1 3 .5 s 2 s 并比較兩 0. 5 s 如采樣周期 T=1S,試寫出相應(yīng)數(shù)字把握器的位置型和增量型把握算式； 種算法特點(diǎn)； D s U s 22 s 71s E s 5U s 7 E s 2 sE s 11 5 s E s de t u t 7 e t e t dt dt 5第 5 頁,共 6 頁uk 7e k 2e k ek 1 T k ei T 5i 0 將 T=1 代入上式,得 u k 9e k 2e k 1 k ei i 0 uk 1 9ek 1 2ek 2 k 1 e i u k u k u k i01 9.2ek 11ek 1 2ek 2 留意：有關(guān)數(shù)字把握器的位置型和增量型把握算式的求解必需把握； 3,某爐溫度變化范疇為 03000,要求辨論率為 2,溫度變送器的輸出范疇 為 0-5V；如 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入范疇也是 0-5V,求 A/D 轉(zhuǎn)換器的字長應(yīng)為多少位？ 如 A/D 轉(zhuǎn)換器的字長不變,現(xiàn)通過變送器零點(diǎn)遷移將信號零點(diǎn)遷移到 800,此 時(shí)系統(tǒng)對爐溫變化的辨論率為多少？（與第六章第 8