一、填空题
1.按照微机的应用方式,计算机控制系统可分为: 操作指导控制系统 、 直接数字控制系统 、 监督计算机控制系统 和 分级计算机控制系统 。
2.常用的AD转换方法有: 计数法 、 双积分法 , 逐次逼近法 。 3. 常用的AD转换的启动信号有 脉冲方式 和 电平方式 方式。 4. 8051单片机IO接口编码方式为 统一编址 ,INTEL8088的IO编码方式为 独立编址。 5. 最少拍有波纹系统的性能指标要求包括 准确性 、 快速性 、 稳定性 。 6.程序设计通常采用 模块法 和 结构法 设计法
7.10位AD转换器的最低分辨率为: 1/1024 ,当基准电压为36v时,最小转换电压为 35.16 v。
8. 采样保持器有 采样 和 保持 两种工作状态,对A1,A2两个放大器的要求 A2输入阻抗大,A1输出阻抗低 。
9. I/O通道的干扰类型包括: 串模干扰 和 共模干扰 。
10. 大林算法的设计原则是 以大林算法为模型的数字控制器,使闭环系统的特性为时间滞后的一阶惯性环节,且滞后时间与被控对象的滞后时间相同 。 11. 最少拍无波纹系统的设计要求,除了满足最少拍有波纹的一切设计要求外,还必须保证 控制器包含广义被控对象所有零点 。
二、选择题
1. DAC0832的VREF接-5V,IOUT1接运算放大器异名端,输入为1000000B ,输出为( B )。 A. +5V B. +2.5V C. -5V D. -2.5V
2. 采用ADC0809构成模拟量输入通道,ADC0809在其中起( A )作用。 A. 模拟量到数字量的转换 B. 数字量到模拟量的转换 C. 模拟量到数字量的转换和采样/保持器 D. 模拟量到数字量的转换和多路开关
3. 系统采用程序判断滤波,实验发现总有一些杂波残留,原因是( B )。 A.取样次数太少 B.△Y取值太大
C.△Y取值太小 D.相邻两次采样值间的差小于△Y
4. 当键盘与单片机间通过INT0中断方式接口时,中断服务程序的入口地址是2040H,只有( C )才能正常工作。
A.把2040H存入0003H B.把2040H存入000BH C.把AJMP 2040H的机器码存入0003H D.把AJMP 2040H的机器码存入000BH
5. 在PID调节系统中,若想增强微分作用,正确的作法是( B )。 A.加大系数TI B.加大系数KP C.加大系数KI D.加大系数T
6. 在计算机控制系统中,T的确定十分重要,原因是( A )。 A.T太大,系统精度不够 B.T太大,积分作用过强 C.T太小,微分作用太强 D.T太小,积分作用过弱 7. 在计算机交流电机控制系统中,需要解决的问题是( D )。 A.将交流变成直流后并放大 B.将直流变成交流后并放大 C.设单向开关,使直流电通过并放大 D.设双向开关,使交流电通过并放大
8. 在微型机控制系统中的模拟量输出通道中,最关键的器件是( D )。
A.多路开关 B. 光电隔离器 C.A/D转换器 D.D/A转换器 9. 若系统中采样保持器的保持电容值比较小,则其( A )。
A.采样速度快但保持性能差 B.采样速度及保持性能与电容值无关 C.采样速度慢但保持性能好 D.采样速度及保持性能只与电压有关 10.RS—232C的电气特性规定使用 ( D )。 A.TTL电平 B.CMOS电平 C.正逻辑电平 D.逻辑电平
1. 防止抖动是能否正确读取键值的必要环节,实现方法是( A )。 A.可以用硬件电路或软件程序实现 B.只能用滤波电路或双稳态电路实现 C.只能用软件程序实现 D.只能用延时程序实现
2. LCD显示的关键技术是解决驱动问题,正确的作法是( D )。 A.采用固定的交流电压驱动 B.采用直流电压驱动
C.采用交变电压驱动 D.采用固定的交变电压驱动 3. 小功率直流电机控制控制系统中,正确的作法是( B ) A.改变定子上的通电极性,以便改变电机的转向 B.改变转子上的通电极性,以便改变电机的转向 C.在定子上通以交流电,电机可周期性变换转向 D.在转子上通以交流电,电机可周期性变换转向
4. 在实际应用中,PID调节可根据实际情况调整结构,但不能( D )。 A.采用增量型PID调节 B.采用带死区的PID调节 C.采用PI调节 D.采用I D调节 5. 若用4位共阳极LED和74LS04构成光报警系统,使最高位发光其余位不发光的报警模型是( A )。
A.1000B B.0001B C.1111B D.0000B 6. 关于ADC0809中EOC信号的描述,不正确的说法是( D )。 A. EOC呈高电平,说明转换已经结束 B. EOC呈高电平,可以向CPU申请中断
C. EOC呈高电平,表明数据输出锁存器已被选通 D. EOC呈低电平,处于转换过程中
7. 采样/保持器的逻辑端接+5V,输入端从2.3V变至2.6V,输出端为( A )。 A.从2.3V变至2.6V B.从2.3V变至2.45V并维持不变 C.维持在2.3V D.快速升至2.6V并维持不变 8. 计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是( B ) A.接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机
B.按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机 C.当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作 D.SCC计算机与控制无关
9. 键盘锁定技术可以通过( C )实现。
A.设置标志位 B.控制键值锁存器的选通信号 C.A和B都行 D.定时读键值
10.引起调节的根本原因是偏差,所以在下列说法中,不正确的是( D )。
A.偏差的正、负决定调节作用的方向 B.偏差的大、小决定调节作用的强、弱 C.偏差为零,调节作用为零 D.偏差太大,调节失效
三、简答题
1.什么是计算机控制系统?它由哪几个部分组成? 答:计算机控制系统就是利用计算机来代替原来的常规自控部件或电路,实现对控制对象自动控制的系统。它由控制计算机硬件设备、控制软件和计算机通信网络3个部分组成。 2.抑制常态干扰的一般措施?
答:①采用输入滤波器,如果串模干扰频率比被测信号频率高,则采用输入低通滤波器来抑制高频串模干扰;如果串模干扰频率比被测信号频率低,则采用高通滤波器来抑制低频串模干扰;
②用双斜积分式A/D转换器,用于尖峰型常态干扰成为主要干扰源时; ③进行电磁屏蔽和良好的接地; ④以电流形式传送信号; ⑤利用逻辑器件的特性
3.分布式计算机控制系统的特征?
答:① 高可靠性;②开放性;③灵活性;④易于维护;⑤协调性;⑥控制功能齐全。 4.多位LED显示器显示方法有哪两种?两种显示都需要解决的问题是什麽? 怎样解决? 答:一种是动态显示,另一种是静态显示。两种显示方式都需要解决的问题是将待显示的字符变成LED显示码,即译码。可以用硬件译码器实现,也可以用软件程序完成。 5.根据转换结束信号EOC的不同接法,能构成哪几种A/D工作方式?具体怎样接线? 答:根据转换结束信号EOC的不同接法,能构成的工作方式有:
①查询方式:EOC接一根口线。 ②中断方式:EOC接中断申请线INT0或INT1。 ③延时等待方式
6.手动后援是控制系统中的一个环节,在系统运行时它有何作用?在手动与自动之间进行切换时要求什麽?
答:手动后援是控制系统中的一个环节,对于连续工作的系统,当自动调节出现问题时,可暂时用手动的办法维持工作,待问题解决后,再恢复自动控制,保证工作的连续性。在手动与自动之间进行切换时要求尽量平稳,最好是无扰动切换。
7.抖动、重键都是键盘设计中经常遇到的问题,用什麽方法可以解决?
答:抖动是键盘工作中的常见现象,它将影响计算机对按键的查询工作的准确性。 常采用的防抖措施有:① 软件延时程序(一般为10--20毫秒)。 ② 硬件防抖电路:双稳态电路及滤波电路。 8.分布式控制系统的主要优点是什么?
答:(1)采用分布式结构,各控制器的任务明确,计算量平衡,因此效率更高; (2)在物理上的分散结构,采用现场总线等通信技术,减少干扰和故障,同时大大节省了电缆;(3)实现分布控制、集中管理,降低风险;系统重构简单。 9.微型计算机控制系统设计的一般步骤?
答:(1)确定控制任务;(2)选择微处理器和外围设备;(3)建模和控制算法确定;(4)
系统总体方案设计;(5)硬件和软件的具体设计。
10.抑制公模干扰的一般措施? 答:①利用双端输入的运算放大器作为A/D转换器前面的前置放大器(采用差分放大器做信号前置放大);
②利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字信息源隔离开来(采用隔离技术将地电位隔开);
③采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰(利用浮地屏蔽)。 11.干扰按作用方式的分类?
答:分为常态干扰和共模干扰。常态干扰:指叠加在被测信号上的干扰噪声;共态干扰:是指A/D转换器 两个输入端上公有的干扰电压。 12.计算机控制系统的硬件包括哪几个部分?
答:包括微处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)、数字I/O接口通道、A/D和D/A转换器接口通道、人机联系设备、通信网络接口和电源等。
四、设计计算题
1.有4位AD转换器,满刻度为5V,现在输入4.15V模拟电压,请说明逐次逼近转换原理。并分析采用逐次逼近法逼近的转换过程。
解: 先通过置数逻辑电路将SAR中最高位置1,其余全0,井DA转换成模拟电压U0与输入模拟电压Ui在电压比较器下进行比较,若Ui≥U0,则保留最高位1,否则清除最高位为0;其次置次高位为1,延续上述过程,直至确定最低位的状态。 量化单位为q=5v/24=0.3125V 本题目中图表转换如下:
步骤 1 2 3 4 结果 SAR 8 1 1 1 1 1 4 0 1 1 1 1 2 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 2.5 3.75 4.375 4.0625 Ui>U0 Ui>U0 Ui
2.已知某连续控制器的传递函数为
试用差分变换法(后向差分),求该装置的递推输出序列。(设输入为
,输出为
)
解:由 得
当
近似为:
3. 某电阻炉,其传递函数可近似为带纯滞后的一阶惯性环节
用飞升曲线法测得电阻炉的有关参数如下:
若采用零阶保持器,取采样周期
时间常数解:
,要求闭环系统的
,用大林算法求取对电阻炉实现温度控制的数字控制器的算式。