《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》內(nèi)容問題匯總

《計(jì)算機(jī)控制與現(xiàn)場總線技術(shù)》翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)要點(diǎn)及內(nèi)容一、 教學(xué)要求請每位同學(xué)從下面的問題中選擇1個(gè)問題，配合教材和相關(guān)參考資料，以及教師提供的PPT課件，撰寫備課筆記，完成所選擇問題的分析，并按照問題序號(hào)在課堂上向全體同學(xué)講解。選擇方法：數(shù)控123、自動(dòng)化ZB125班級(jí)分別從下面的問題中選擇一個(gè)進(jìn)行準(zhǔn)備和講解。每個(gè)同學(xué)選擇各自所講解的問題后，在班級(jí)名單表中標(biāo)注各自的課題序號(hào)。備課及講解要求：每位同學(xué)根據(jù)所選擇的內(nèi)容，寫出備課筆記，說明解題思路及過程，進(jìn)行5分鐘左右的課堂演講。在講解之前，需要提交備課筆記和相關(guān)的PPT。二、 主要內(nèi)容及問題歸納1.2.求F(z)= 的1.2.(z-1)2(z-2)求F(z)= z 的Z反變換，并求其初值和終值。(z+1)(z+2)3.求解差分方程y(k+2)一6y(k+1)+8y(k)=r(k)已知r(t)=1,y(0)=0,y(1)=0求解差分方程y(k+2)一6y(k+1)+8y(k)=r(k)已知 r(t)=世),y(0)=0,y(1)=04已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如教材P.43圖2-22所示，其中T=1s，G(s)= ，試分析s(s+2)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如教材P.43圖2-22所示，其中T=1s，G(s)= K，試求Ks(s+2)的臨界穩(wěn)定值。已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如教材P.43圖2-22所示，其中T=1s，G(s)=一1一，試求輸s(s+2)入信號(hào)為r(t)=3+2t時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如教材P.43圖2-22所示，其中T=1s,G(s)= ，試求系s(s+2)統(tǒng)在單位階躍輸入作用下的輸出響應(yīng)。已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為D(s)=g墮=1+0.177，試寫出相應(yīng)數(shù)字控制E(s) 0.085s器的位置型和增量型控制算式。(設(shè)采樣周期T=0.2s)已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為D(s)=竺)=1+0.17s，試求該調(diào)節(jié)器的數(shù)E(s) 0.085s字脈沖傳遞函數(shù)D(z)。(設(shè)采樣周期T=0.2s)已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=一四一，采樣周期T=1s，采用零階保s(0.1s+1)持器，單位負(fù)反饋系統(tǒng)。針對(duì)單位階躍輸入信號(hào)設(shè)計(jì)最少拍無紋波系統(tǒng)的D(z)。已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=一四一，采樣周期T=1s，采用零階保s(0.1s+1)持器，單位負(fù)反饋系統(tǒng)。針對(duì)單位階躍輸入信號(hào)將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成最少拍無紋波系統(tǒng)，求出此時(shí)輸出響應(yīng)y(kT)，并畫出輸出響應(yīng)隨時(shí)間變化的波形。已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=一四一，采樣周期T=1s，采用零階保s(0.1s+1)持器，單位負(fù)反饋系統(tǒng)。針對(duì)單位階躍輸入信號(hào)將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成最少拍無紋波系統(tǒng)，求出此時(shí)誤差輸出e(kT)，并畫出誤差信號(hào)隨時(shí)間變化的波形。已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=一四一，采樣周期T=1s，采用零階保s(0.1s+1)持器，單位負(fù)反饋系統(tǒng)。針對(duì)單位階躍輸入信號(hào)將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成最少拍無紋波系統(tǒng)，求出此時(shí)控制器的輸出"(kT)，并畫出其隨時(shí)間變化的波形。已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為D(s)=虹=1+2s+s2，試求該調(diào)節(jié)器的差E(s) 2s分方程(或者計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)的控制算法形式)。(采樣周期T=0.1s)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=業(yè)三，采用施密斯預(yù)估控制，寫出施密斯預(yù)s+1估控制器的傳遞函數(shù)，畫出經(jīng)施密斯預(yù)估補(bǔ)償后的系統(tǒng)閉環(huán)結(jié)構(gòu)圖。被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=二，采用施密斯預(yù)估控制，求取控制器的s+1輸出u(k)。結(jié)合ADC0809的工作時(shí)序，解釋ADC0809轉(zhuǎn)換器的工作原理。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器為8位時(shí)，正基準(zhǔn)電壓為5V，負(fù)基準(zhǔn)電壓為0V時(shí)，求輸入電壓分別為1V，2.5V時(shí)的輸出數(shù)字量。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器為8位時(shí)，正基準(zhǔn)電壓為5V，負(fù)基準(zhǔn)電壓為-5V時(shí)，求輸入電壓分別為0V，2.5V時(shí)的輸出數(shù)字量。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器為10位時(shí)，正基準(zhǔn)電壓為5V，負(fù)基準(zhǔn)電壓為0V時(shí)，求輸出數(shù)字量分別為FFH，3FFH時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓值。列出8選1多路開關(guān)的型號(hào)，并說明其工作原理。(電路結(jié)構(gòu)和真值表)模擬量輸入通道中為什么要加入保持器。設(shè)計(jì)多路采集的電路，要求多路信號(hào)采用多個(gè)A/D并且同時(shí)采樣同時(shí)轉(zhuǎn)換？要求畫出電路原理圖，并解釋其工作原理。設(shè)計(jì)多路采集的電路，要求多路信號(hào)要求同時(shí)采樣只用一個(gè)A/D?要求畫出電路原理圖，并解釋其工作原理。設(shè)計(jì)多路采集的電路，要求多路信號(hào)輪流采集？要求畫出電路原理圖，并解釋其工作原理。模擬量輸出通道中為何需要保持器？輸出通道中的保持器與輸入通道中的保持器功能是否相同？請列出采樣保持器的具體型號(hào)。多路模擬量輸出通道有哪兩種結(jié)構(gòu)形式。各有什么特點(diǎn)？用CD4051設(shè)計(jì)一個(gè)16選1的多路開關(guān)，并說明其工作原理。請列出16選1的多路開關(guān)型號(hào)，并說明其工作原理。教材圖7-10的有源I/V變換電路的工作原理。教材圖7-31的V/I轉(zhuǎn)換電路工作原理。設(shè)計(jì)8位A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口電路，要求采用查詢方式讀取數(shù)據(jù)。并編寫一段采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的程序。設(shè)計(jì)8位A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口電路，要求采用中斷方式讀取數(shù)據(jù)，并寫出采用中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的一段程序。設(shè)計(jì)8位A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口電路，要求采用延時(shí)方式讀取數(shù)據(jù)，并寫出采用延時(shí)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的一段程序。設(shè)計(jì)12位A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口電路，要求采用查詢方式讀取數(shù)據(jù)，并寫出采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的一段程序。設(shè)計(jì)12位A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口電路，要求采用中斷方式讀取數(shù)據(jù)，并寫出采用中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的一段程序。設(shè)計(jì)12位A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)的接口電路，要求采用延時(shí)方式讀取數(shù)據(jù)，并寫出采用延時(shí)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的一段程序。某溫度控制系統(tǒng)的溫度范圍為0?200°C，要求分辨率為0.002，則應(yīng)選擇幾位的A/D轉(zhuǎn)換器？某溫度控制系統(tǒng)的溫度范圍為0?200C，要求分辨率為0.5C，則應(yīng)選擇幾位的A/D轉(zhuǎn)換器？設(shè)計(jì)DAC0832與單片機(jī)的接口電路，并寫出輸出鋸齒波信號(hào)的一段程序。設(shè)計(jì)DAC0832與單片機(jī)的接口電路，并寫出輸出三角波信號(hào)的一段程序。設(shè)計(jì)DAC0832與單片機(jī)的接口電路，并寫出輸出占空比為1：1的矩形波信號(hào)的一段程序。設(shè)計(jì)DAC0832與單片機(jī)的接口電路，并寫出輸出梯形波信號(hào)的一段程序。設(shè)計(jì)12位D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口電路，并寫出輸出梯形波的程序。某8位D/A轉(zhuǎn)換器，采用單極性輸出電路，基準(zhǔn)電壓為5V，若要求輸出電壓為3V，則對(duì)應(yīng)數(shù)字量輸入是多少？某8位D/A轉(zhuǎn)換器，采用雙極性輸出電路，基準(zhǔn)電壓為5V，若要求輸出電壓為3V，則對(duì)應(yīng)數(shù)字量輸入是多少？簡述教材P.160圖7-19電路的工作原理。（關(guān)鍵信號(hào)的接法）已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如教材P.42圖2-21所示，其中T=0.1s，a=10，試分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

分析教材圖7-26的接口電路工作原理，并用C語言寫出一段輸出鋸齒波的程序。分析教材圖7-28的接口電路工作原理，并用C語言寫出一段輸出三角波的程序。分析DAC0832工作在單緩沖方式下的接口電路及其工作原理。并說明適用場合。分析DAC0832工作在雙緩沖方式下的接口電路及其工作原理。并說明適用場合。設(shè)計(jì)DAC0832與單片機(jī)的接口電路，并寫出輸出占空比為1：4的矩形波信號(hào)的一段程序。已知采用12位A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字式體溫測量表設(shè)計(jì)，模擬量輸入范圍為0-5V，假設(shè)4.2V對(duì)應(yīng)為42°C，求該體溫表的分辨率。設(shè)計(jì)采用兩片DAC0832同時(shí)輸出模擬電壓的電路。簡述算術(shù)平均值濾波的算法原理。并用C語言編寫一段算術(shù)平均值濾波程序。簡述中位值濾波的算法原理。并用C語言編寫一段中位值濾波程序。如P.218教材圖9-14所示可調(diào)滑線變阻器，其正端接+5V直流電源，負(fù)端接地，設(shè)某時(shí)刻經(jīng)計(jì)算機(jī)采樣濾波后的數(shù)字量為BCH，試計(jì)算此時(shí)抽頭的電壓值U0為多少？(設(shè)A/D為8位，且儀表是線性的)61-已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為61-已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(，)=試用試湊法進(jìn)行PID參數(shù)整定，并用MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，以確定參數(shù)。1用MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分62.已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s用MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，分(s+1)3析比例、微分、積分控制對(duì)系統(tǒng)性能的影響。63.已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)= 1 ，試用湊試法進(jìn)行PID參數(shù)s(s+1)(s+5)整定，要求超調(diào)量小于20%，調(diào)整時(shí)間小于0.8s。用MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，每步調(diào)整參數(shù)要有相應(yīng)的說明。

已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=-1，采樣周期T=1s,采用零階保持器，S2單位負(fù)反饋系統(tǒng)。針對(duì)單位速度輸入信號(hào)將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成最少拍無紋波系統(tǒng)，求*)和D⑵。已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=-1，采樣周期T=1s,采用零階保持器，S2單位負(fù)反饋系統(tǒng)。針對(duì)單位速度輸入信號(hào)將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成最少拍無紋波系統(tǒng)，求數(shù)字控制器的輸出序列u(kT)的遞推形式。已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=-1，采樣周期T=1s，采用零階保持器，S2單位負(fù)反饋系統(tǒng)。針對(duì)單位速度輸入信號(hào)將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成最少拍無紋波系統(tǒng)，畫出采樣瞬間數(shù)字控制器的輸出和系統(tǒng)的輸出曲線。一一 ( 1、函數(shù)為D(一一 ( 1、函數(shù)為D(s)=0.31+—I0.5，取采樣周期為0.5s，畫出經(jīng)施密斯預(yù)估補(bǔ)償后的系統(tǒng)閉環(huán)結(jié)構(gòu)圖，并在MATLAB環(huán)境下進(jìn)行仿真分析。68.已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G68.已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G(s)=10 ，s(0.1s+1)采樣周期T=1s，采用零階保