計算機控制作業(yè)及答案

計算機控制作業(yè)及答案1.1.計算機控制系統(tǒng)是由哪級部分組成的？各部分作用硬件組成：微控制器或微處理器、ROM、RAM、外部設備、網(wǎng)絡通信接口、實時時鐘、電源。軟件組成：系統(tǒng)軟件和應用軟件。作用：硬件中有A/D稱為模擬數(shù)字轉換器，它包括采樣保持和量化，其輸出為數(shù)字形式，何時采樣由計算機控制。D/A稱為數(shù)字模擬轉換器，它是將數(shù)字信號轉換成模擬信號形成控制量。應用軟件根據(jù)要解決的問題而編寫的各種程序，系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)，開發(fā)系統(tǒng)。1.2.為適應控制現(xiàn)場的工作環(huán)境，對工業(yè)控制機有何要求？（1）適應性（2）可靠性（3）實時性（4）擴展性結構：（1）基于通用計算機的結構（2）基于嵌入式系統(tǒng)的結構1.3.PCI總線，CPCI總線，PC/104總線以及RS232,RS422,RS485有何特點，電平特性，適用場合？2.1.何謂IO接口？在計算機控制系統(tǒng)中為什么要有IO接口？（1）解決主機CPU和外圍設備之間的時序配合和通信聯(lián)絡問題（2）解決CPU和外圍設備之間的數(shù)據(jù)格式轉換和匹配問題（3）解決CPU的負載能力和外圍設備端口的選擇問題3.4已知模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù)為：，試寫出相應數(shù)字控制器的位置型和增量型控制算法，設采樣周期T=0.2S3.2數(shù)字控制器的模擬化設計步驟是什么？第一步：設計假想的模擬控制器D(S)第二步：正確地選擇采樣周期第三步：將模擬控制器D(S)離散化為數(shù)字控制器D(Z)第四步：求出與對應的差分方程第五步：編制計算機程序3.3試述采樣周期T的選擇原則必須滿足采樣定理的要求從控制系統(tǒng)的隨動和抗干擾性能方面選擇根據(jù)被控對象的特性選擇根據(jù)執(zhí)行機構的類型選擇從計算機的工作量及每個調節(jié)回路的計算成本考慮從計算機能精確執(zhí)行控制算式方面考慮3.5什么叫積分飽和？它是怎么樣產(chǎn)生的？如何消除？當執(zhí)行機構已經(jīng)到達極限位置仍然不能消除偏差時，積分使得PID差分方程所得的運算結果繼續(xù)增大或減小，但執(zhí)行機構已無相應動作，這就稱為積分飽和。結果：積分飽和的出現(xiàn)，導致超調量增加，控制品質變壞。作為防止積分飽和的辦法之一，可對計算出的控制量限幅，同時，把積分作用切除掉。方法：積分分離在積分項的作用下，往往會產(chǎn)生較大的超調和長時間的波動。為此，可采用積分分離措施，即當偏差較大時，取消積分作用，當偏差較小時才將積分作用投入到控制過程中，即當e(k)>β時，采用PD控制；當e(k)<β時，采用PID控制。為預先設定的閾值4.1數(shù)字控制器的離散化設計步驟是什么？已知被控對象的傳遞函數(shù)或特性G(z)，根據(jù)所要求的性能指標，設計數(shù)字控制器D(z)。4.3大林算法的應用場合大林算法的設計目標是使整個閉環(huán)系統(tǒng)所期望的傳遞函數(shù)相當于一個延遲環(huán)節(jié)和一個慣性環(huán)節(jié)相串聯(lián)5.1印刷電路板的抗干擾措施有哪些？（1）引線阻抗電源地線要加粗（2）地線設計平面接地，網(wǎng)格狀地線（3）濾波電源進入電路板，靠近芯片，電源和地之間，（4）抑制引線間的干擾避免長距離平行走線（5）接插件插拔方便，空置信號處理（6）存儲器布線地址線長度，布線方式一致。三總線盡量垂直走線