計算機控制技術(shù)題庫(附答案)

計算機控制技術(shù)題庫(附答案)計算機控制技術(shù)題庫(附答案)計算機控制技術(shù)題庫(附答案)xxx公司計算機控制技術(shù)題庫(附答案)文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設(shè)計，管理制度計算機控制技術(shù)練習題（附答案）一、填空題（每空2分，共20分）1．閉環(huán)負反饋控制的基本特征是。2．閉環(huán)控制系統(tǒng)里，不同輸出與輸入之間的傳遞函數(shù)分母。3．慣性環(huán)節(jié)的主要特點是，當其輸入量發(fā)生突然變化時，其輸出量不能突變，而是按變化。4．靜態(tài)誤差系數(shù)是系統(tǒng)在典型外作用下精度的指標，靜態(tài)誤差系數(shù)越大，精度。5．系統(tǒng)的相穩(wěn)定裕度M，定義為開環(huán)頻率特性在截止頻率c處。6．離散系統(tǒng)穩(wěn)定性與連續(xù)系統(tǒng)不同，它不僅與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，還與系統(tǒng)的有關(guān)。7．零階保持器是一個相位滯后環(huán)節(jié)，它的相頻特性φ()=。8．若已知閉環(huán)系統(tǒng)自然頻率為n，經(jīng)驗上，采樣頻率s應(yīng)取。9．通常把疊加在被測信號上的干擾信號稱為。10．為使傳感器特性與A/D變換器特性相匹配，通常應(yīng)在傳感器與A/D之間加入。二、選擇題(每題2分，共10分)1．在計算機控制系統(tǒng)里，通常當采樣周期T減少時，由于字長有限所引起的量化誤差將。A增大；B減??；C不變。2．控制算法直接編排實現(xiàn)與串聯(lián)編排實現(xiàn)相比，有限字長所引起的量化誤差。A較大；B較?。籆相當。3．某系統(tǒng)的Z傳遞函數(shù)為G(z)=(z+/(z+，可知該系統(tǒng)是。A穩(wěn)定的；B不穩(wěn)定的；C臨界穩(wěn)定的。4．若以電機軸的轉(zhuǎn)角為輸入量，電機軸的轉(zhuǎn)速為輸出量，則它的傳遞函數(shù)為環(huán)節(jié)。A積分；B微分；C慣性。5．在確定A/D變換器精度時，通常要求它的精度應(yīng)傳感器的精度。A大于；B小于；C等于。三、簡答題（每小題5分，共20分）圖1為水箱水位自動控制系統(tǒng)，試說明基本工作原理。圖1已知單位負反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為，試問該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng)，系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為多少3．試簡單說明系統(tǒng)穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差相互矛盾的關(guān)系。4．試表述采樣定理，并說明若一高頻信號采樣時不滿足采樣定理，采樣后將會變成何種信號。四、（10分）已知單位負反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=n2/s(s+2n)實測求得單位階躍響應(yīng)的%=%，ts=秒，試寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)并求n，為多少。五、（10分）現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為0~1000℃，測試時，采用9位的A/D變換器(帶符號位)，試問此時系統(tǒng)對爐溫變化的分辯率為多少。若測試時，通過變送器將測試起點遷移到500℃，保持同樣的系統(tǒng)對爐溫變化的分辯率，試問此時可采用幾位的A/D變換器就可以了。六、（10分）已知系統(tǒng)方塊圖如圖2所示圖21）試寫出系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)2）若K=2,試求使系統(tǒng)穩(wěn)定的T取值范圍。（已知Z[1/s2]=Tz/(z-1)2）七、（20分）已知調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)為，T=秒1）試用一階向后差分變換法，將其離散，求Gc(z)=2）將Gc(z)用第二種直接程序法編排實現(xiàn)，試求u(k)表達式，并畫出結(jié)構(gòu)圖；3）將該算法分成算法I與算法II，并畫出編程的流程圖。計算機控制技術(shù)試題(3)評分標準（參考）填空題（每空2分，共20分）測量偏差、糾正偏差；2．相同；3．按指數(shù)規(guī)律變化；4．越高；5．相角與180度之差；6．采樣周期；7．-T/2；8．10n；9．串模干擾；10．調(diào)理電路。二、選擇題(每空2分，共10分）A；2．A；3．B；4．B；5B。三、簡答題（每小題5分，共20分）由于出水干擾QO使水位下降時，浮子下降，進水口打開，水位逐漸增高，浮子逐漸上浮，當達到給定高度時，浮子將進水口堵死，從而保持設(shè)定高度。2．1)零型系統(tǒng)；2)=1/(1+K)K=93．通常，在系統(tǒng)正向通道加入積分環(huán)節(jié)或增大開環(huán)放大系數(shù)，將會減少穩(wěn)態(tài)誤差，但將會降低系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。4．若連續(xù)信號所含頻率分量的最高頻率為，為使其采樣信號不失真，采樣頻率；若不滿足采樣定理，一個高頻信號將會變成低頻信號。四、（10分）1）（3分）2），（4分），（3分）評分：由于計算有誤，使n計算有誤，可給1分。五、（10分），故Δ=°；（5分），故（5分）評分：于Δ計算有誤導致第2問有誤，但計算方法正確，可給3分。六、（10分）1）2），，要求，，T<2，T>0評分：1）每小問各為5分2)若因有錯，導致T有錯，但求T方法正確，可得3分；3)求方法正確，但計算有誤，可得3分。七、（20分）1）S=(1-z-1)/TGC(z)=/2）；3）I：II：u1=(k)(k)評分：1）第1小題10分，其余兩小題各5分；2）由于第1小題計算有誤，使第2、3小題有誤，但方法正確，可給5分；3）在第2小題中，若采用減小延遲方法繪結(jié)構(gòu)圖時亦算正確。微型計算機控制技術(shù)試卷A一、選擇題（本題共10小題，每小題分，共15分）1.由于計算機只能接收數(shù)字量，所以在模擬量輸入時需經(jīng)（）轉(zhuǎn)換。A．A/D轉(zhuǎn)換器B．雙向可控硅C．D/A轉(zhuǎn)換器D．光電隔離器2.若系統(tǒng)欲將一個D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量參數(shù)分配至幾個執(zhí)行機構(gòu)，需要接入（）器件完成控制量的切換工作。A．鎖存器鎖存B．多路開關(guān)C．A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換D．反多路開關(guān)3.某控制系統(tǒng)中，希望快速采樣，保持器的保持電容CH應(yīng)取值（）。A．比較小B．比較大C．取零值D．取負值4.在LED顯示系統(tǒng)中，若采用共陽極顯示器，則將段選模型送至（）。A．陽極B．陰極C．陰極或陽極D．先送陰極再送陽極5.電機控制意味著對其轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的控制，微型機控制系統(tǒng)的作法是通過（）實現(xiàn)的。A．改變定子的通電方向和通電占空比B．改變轉(zhuǎn)子的通電方向和通電占空比C．改變定子的通電電壓幅值D．改變轉(zhuǎn)子的通電電壓幅值6.計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SCC）中，SCC計算機的作用是（）A．接收測量值和管理命令并提供給DDC計算機B．按照一定的數(shù)學模型計算給定植并提供給DDC計算機C．當DDC計算機出現(xiàn)故障時，SCC計算機也無法工作D．SCC計算機與控制無關(guān)7.鍵盤鎖定技術(shù)可以通過（）實現(xiàn)。A．設(shè)置標志位B．控制鍵值鎖存器的選通信號C．A和B都行D．定時讀鍵值8.RS-232-C串行總線電氣特性規(guī)定邏輯“1”的電平是（）。A．0．3伏以下B．0．7伏以上C．-3伏以下D．+3伏以上9.在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中采集的數(shù)據(jù)常攙雜有干擾信號，（）提高信/躁比。A．只能通過模擬濾波電路B.只能通過數(shù)字濾波程序C.可以通過數(shù)字濾波程序/模擬濾波電路D.可以通過數(shù)字濾波程序和模擬濾波電路10．步進電機常被用于準確定位系統(tǒng)，在下列說法中錯誤的是（）。A．步進電機可以直接接受數(shù)字量B．步進電機可以直接接受模擬量C．步進電機可實現(xiàn)轉(zhuǎn)角和直線定位D．步進電機可實現(xiàn)順時針、逆時針轉(zhuǎn)動二、填空題（本題共15個空，每空1分，共15分）1.香農(nóng)定理告訴我們，采樣頻率越高，采樣數(shù)據(jù)描繪的曲線實際曲線。所以，為了提高控制精度，應(yīng)盡可能。2.在10位A/D轉(zhuǎn)換器中，設(shè)滿量程為±5V，試寫出相對于下列各模擬量所對應(yīng)的數(shù)字量：模擬量為5V時，所對應(yīng)的數(shù)字量為H。模擬量為0V時，所對應(yīng)的數(shù)字量為H。模擬量為時，所對應(yīng)的數(shù)字量為H。3.在三相步進電機系統(tǒng)中，為了提高控制力矩，常常采用方法來實現(xiàn)。4.操作指導系統(tǒng)對____________________________________________更適宜。5.某微型機采樣系統(tǒng)中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地時，選通通道。6.LCD的多極驅(qū)動方式是指驅(qū)動方式，目的在于。7.在PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，比例系數(shù)KP的確定比微分系數(shù)KI和積分系數(shù)KD更重要，因為它關(guān)系到__________。8.某儀器受體積限制只允許設(shè)置8個功能鍵，但卻要求有十六種功能，可以采用的辦法解決。9.和PID調(diào)節(jié)一樣，模糊控制器的最大優(yōu)點是。10.SPI總線與I2C總線的主要區(qū)別是____________________________和________________________________。三、判斷題（正確，在括號內(nèi)劃∨，錯誤，在括號內(nèi)劃╳，并改正（只對錯誤部分進行改正即可）（本題共5小題，共10分）1.在顯示系統(tǒng)中，若為動態(tài)顯示，需將待顯示數(shù)變成顯示碼才能輸出到顯示器進行顯示。若在顯示電路中增加一級鎖存器，則可直接將待顯示數(shù)輸出到顯示器進行顯示。（）2.DAC0832是常用的8位D/A轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部設(shè)有兩級緩沖器，目的是使轉(zhuǎn)換數(shù)椐得到充分緩沖，確保轉(zhuǎn)換精度。（）3.由于各種傳感器提供的電壓信號范圍很寬，需要通過可編程增益放大器，對信號進行調(diào)整，使A/D轉(zhuǎn)換器滿量程信號達到均一化。（）4.某系統(tǒng)采用程序判斷濾波方式進行數(shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)總有一些雜波無法濾掉，原因是采樣時間間隔太大（）。5.在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，由于被控對象所處環(huán)境復雜，常使采樣值偏離實際值。所以一般要加入濾波環(huán)節(jié)，且常常將模擬濾波和數(shù)字濾波同時使用。（）四、簡答題（本題共4小題，共20分）1.（本題5分）簡要說明多路開關(guān)的主要特點。2.（本題5分）PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，微分調(diào)節(jié)起何作用為什麼在有些系統(tǒng)中采用不完全微分算式，它與常規(guī)算式有哪些區(qū)別3.（本題5分）PWM控制意味著什么它有什么作用微型機控制系統(tǒng)中是怎樣實現(xiàn)的4.（本題5分）說明算術(shù)平均濾波、加權(quán)平均濾波和滑動平均濾波之間的區(qū)別以及各自的用途。五、設(shè)計題（本題共1小題，共20分）設(shè)A/D轉(zhuǎn)換電路如圖1所示，（1）說明圖中A/D轉(zhuǎn)換方式。（3分）（2）寫出圖中8255A的地址。（4分）（3）畫出實現(xiàn)該A/D轉(zhuǎn)換的流程圖。（5分）（4）編寫完成A/D轉(zhuǎn)換的程序。（8分）六、設(shè)計題（本題共1小題，共20分）已知電機控制系統(tǒng)如圖2所示，圖中LD為馬達運行指示燈（不運行時熄滅）。（1）說明圖中芯片4N25的作用（2分）（2）說明圖中電機的控制原理（4分）（3）畫出電動機控制程序流程圖（4分）（4）根據(jù)流程圖編寫電機控制程序（設(shè)8255的地址為8000—8003H）（8分）（5）圖中有否需要改動的地方原因是什麼（2分）參考答案一、選擇題（本題共10小題，每小題分，共15分）1．A2.D3.A4.B5.B6.B7.C8.C9.D10.B二、填空題（本題共15個空，每空1分，共15分）1.越接近，提高采樣頻率2.3FFH，200H，100H3.雙三拍4.未模清控制規(guī)律的系統(tǒng)（或不需要控制的）5.無6.多個背極，該段能否顯示7.因為Kp不但與本身有關(guān)，而且還和Kd\Ki有關(guān)8.雙功能鍵9.不要求數(shù)學模型10.SPI有三條線，而I2C只有兩條I2C的總線是雙向的三、判斷題（正確，在括號內(nèi)劃∨，錯誤，在括號內(nèi)劃╳，并改正（只對錯誤部分進行改正即可）（本題共5小題，每小題2分，共10分）1.答：╳，不能2.答：∨3.答：∨4.答：╳，原因是兩次采樣的變化量△Y太大5.答：∨四、簡答題（本題共4小題，每小題5分，共20分）1.答：半導體多路開關(guān)的特點是：（答5條即可）（1）采用標準的雙列直插式結(jié)構(gòu)，尺寸小，便于安排；（2）直接與TTL（或CMOS）電平相兼容；（3）內(nèi)部帶有通道選擇譯碼器，使用方便；（4）可采用正或負雙極性輸入；（5）轉(zhuǎn)換速度快，通常其導通或關(guān)斷時間在1ms左右，有些產(chǎn)品已達到幾十到幾百納秒（ns）；（6）壽命長，無機械磨損；（7）接通電阻低，一般小于100W，有的可達幾歐姆；（8）斷開電阻高，通常達109W以上。2.答：微分的作用是加快調(diào)整速度。由于微分只存在于瞬間，因而有時會使系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，而使調(diào)節(jié)品質(zhì)下降。為了避免震蕩，在一些系統(tǒng)中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫減弱，以避免由于微分突然下降到0而產(chǎn)生震蕩。3.答：PWM是脈沖寬度調(diào)速系統(tǒng)，它用來控制馬達的轉(zhuǎn)速和方向。其方法是通過改變對電機的通電時間達到調(diào)整電機轉(zhuǎn)速的目的。具體作法是，首先根據(jù)電機轉(zhuǎn)速的要求，確定占空比，即通電時間與通電周期之比，再按照通、斷電時間送出控制模型，使電機按要求的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。方向是通過改變4個開關(guān)的通電狀態(tài)來實現(xiàn)的。4.答：算術(shù)平均濾波每一次采樣值所占的比例均相等；可用于任何場合，如壓力、流量等。加權(quán)平均濾波則每次采樣值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采樣的系數(shù)總和為∑Ci=0；這種濾波主要用于那些想突出采樣的某些部分的場合。而滑動平均濾波則是每次只更新一個采樣值，因而采樣速度快。此濾波主要用于實時性要求比較快的場合。五、設(shè)計題（本題共1小題，共20分）1.答：（1）圖中A/D轉(zhuǎn)換為查詢方式（3分）（2）寫出圖中8255A的地址。（4分）G1G2AG2BCBA01110110XXY6所以,8255A的地址是:F800H—FB00H(或:F8FFH—6BFFH)（3）畫出實現(xiàn)該A/D轉(zhuǎn)換的流程圖如下（5分）A/D轉(zhuǎn)換程序（8分）START：MOVA，#82H；8255初始化2分 MOVDPTR，#0FB00H MOVX@DPTR.，A MOVA，#09H；啟動A/D2分 MOVX@DPTR.，A MOVDPTR，#0F900HLOOP：MOVDPTR，#0FA00H MOVXA，@DPTR；判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束2分 ANLA，#01H JZ，LOOP DECDPH MOVXA，@DPTR；讀A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果2分 ENDSTART六、設(shè)計題（本題共1小題，共20分）答：（1）芯片4N25用來隔離（2分）（2）說明圖中電機的控制原理（4分）圖中，開關(guān)K0—K7為給定值，用來給定馬達的轉(zhuǎn)速，V=Vmax╳N/256，開關(guān)K用來控制停止（0）/啟動（1）。當PC4輸出為1時，光電隔離器導通，發(fā)光二極管亮，光敏三極管導通，馬達開始轉(zhuǎn)動。通過轉(zhuǎn)動N，再停止N脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，即可控制馬達的速度。（3）畫出電動機控制程序流程圖（4分）（4）根據(jù)流程圖編寫電機控制程序（8分）MAIN：MOVA，#81H；8255初始化2分 MOVDPTR，#8003H MOVX@DPTR.，ALOOP：MOVDPTR，#8002H MOVXA，@DPTR；判斷是否停止馬達2分 ANLA，#02H JZ，STOPSTART：MOVA，#90H；啟動馬達，指示燈亮2分 （MOVDPTR，#8002H） MOVX@DPTR.，A AJMPLOOPSTOP：MOVA，#00H；停止馬達，指示燈滅2分 （MOVDPTR，#8002H） MOVX@DPTR.，A AJMPLOOP（5）圖中4N25發(fā)光三極管的電源應(yīng)單獨供電（2分微型計算機控制技術(shù)試卷B一、選擇題（本題共10小題，每小題分，共15分）1.防止抖動是能否正確讀取鍵值的必要環(huán)節(jié)，實現(xiàn)方法是（）。A．可以用硬件電路或軟件程序?qū)崿F(xiàn)B．只能用濾波電路或雙穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)C．只能用軟件程序?qū)崿F(xiàn)D．只能用延時程序?qū)崿F(xiàn)2.LCD顯示的關(guān)鍵技術(shù)是解決驅(qū)動問題，正確的作法是（）。A．采用固定的交流電壓驅(qū)動B．采用直流電壓驅(qū)動C．采用交變電壓驅(qū)動D．采用固定的交變電壓驅(qū)動3.小功率直流電機控制控制系統(tǒng)中，正確的作法是（）A．改變定子上的通電極性，以便改變電機的轉(zhuǎn)向B．改變轉(zhuǎn)子上的通電極性，以便改變電機的轉(zhuǎn)向C．在定子上通以交流電，電機可周期性變換轉(zhuǎn)向D．在轉(zhuǎn)子上通以交流電，電機可周期性變換轉(zhuǎn)向4.在實際應(yīng)用中，PID調(diào)節(jié)可根據(jù)實際情況調(diào)整結(jié)構(gòu)，但不能（）。A．采用增量型PID調(diào)節(jié)B．采用帶死區(qū)的PID調(diào)節(jié)C．采用PI調(diào)節(jié)D．采用ID調(diào)節(jié)5.若用4位共陽極LED和74LS04構(gòu)成光報警系統(tǒng)，使最高位發(fā)光其余位不發(fā)光的報警模型是（）。A．1000BB．0001BC．1111BD．0000B6.關(guān)于ADC0809中EOC信號的描述，不正確的說法是（）。A.EOC呈高電平，說明轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束B.EOC呈高電平，可以向CPU申請中斷C.EOC呈高電平，表明數(shù)據(jù)輸出鎖存器已被選通D.EOC呈低電平，處于轉(zhuǎn)換過程中7.采樣/保持器的邏輯端接+5V，輸入端從變至,輸出端為（）。A．從變至B．從變至并維持不變C．維持在D．快速升至并維持不變8.計算機監(jiān)督系統(tǒng)（SCC）中，SCC計算機的作用是（）A．接收測量值和管理命令并提供給DDC計算機B．按照一定的數(shù)學模型計算給定植并提供給DDC計算機C．當DDC計算機出現(xiàn)故障時，SCC計算機也無法工作D．SCC計算機與控制無關(guān)9.鍵盤鎖定技術(shù)可以通過（）實現(xiàn)。A．設(shè)置標志位B．控制鍵值鎖存器的選通信號C．A和B都行D．定時讀鍵值10．引起調(diào)節(jié)的根本原因是偏差，所以在下列說法中,不正確的是（）。A．偏差的正、負決定調(diào)節(jié)作用的方向B．偏差的大、小決定調(diào)節(jié)作用的強、弱C．偏差為零，調(diào)節(jié)作用為零D．偏差太大，調(diào)節(jié)失效二、填空題（本題共15個空，每空1分，共15分）1．DDC系統(tǒng)的最大優(yōu)點是__________________________________________。2．采樣/保持器有兩種工作方式。在采樣方式中，采樣-保持器的輸出__。在保持狀態(tài)時，采樣-保持器的輸出__。3．在PID控制系統(tǒng)中，I的作用主要是_______________，它一般不單獨使用的原因是。4．在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，只使用一個S/H和A/D構(gòu)成的系統(tǒng)稱之為_________________系統(tǒng)，而只使用多個S/H和一個A/D構(gòu)成的系統(tǒng)稱之為______________________系統(tǒng)。5．在微型機控制系統(tǒng)中，鍵盤處理程序由兩部分組成，其一是計算鍵值，其二則是，________________________。6．當LF198采樣/保持器的邏輯端輸入低電平時，輸入電平從伏下滑到伏，此時輸出端電平為伏。7．“模糊”一詞的英文寫法是______________，這種控制方法的最大優(yōu)點是______________。8．積分分離PID與變速積分PID的根本區(qū)別是___________________________。9．計算機監(jiān)督系統(tǒng)與計算機直接控制系統(tǒng)的根本區(qū)別是,前一種系統(tǒng)具有兩級計算機，其中監(jiān)督計算機的作用是按計算送到DDC計算機。10．線性插值法最根本的問題是____________________。三、判斷題（正確，在括號內(nèi)劃∨，錯誤，在括號內(nèi)劃╳，并改正（只對錯誤部分進行改正即可）（本題共5小題，共10分）1．在計算機控制系統(tǒng)中，常常需要設(shè)計報警電路，無論在什麼情況下，也不管原因如何，只要略微超限，立即報警。（）2.多路開關(guān)CD4051的作用就是把多路模擬信號轉(zhuǎn)換成一路信號。（）3．在PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，積分I的作用是消除靜差，所以積分分離PID不能消除靜差（）。4．步進電機之所以能轉(zhuǎn)動，其關(guān)鍵原因是錯齒。（）5．A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)束信號的連接方式是判斷A/D轉(zhuǎn)換方式的主要依據(jù)。（）四、簡答題（本題共4小題，共20分）1.（本題5分）多位LED顯示器顯示方法有哪兩種兩種顯示都需要解決的問題是什麼怎樣解決2.（本題5分）根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC的不同接法，能構(gòu)成哪幾種A/D工作方式具體怎樣接線3.（本題5分）手動后援是控制系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)運行時它有何作用在手動與自動之間進行切換時要求什么4.（本題5分）抖動、重鍵都是鍵盤設(shè)計中經(jīng)常遇到的問題，用什麼方法可以解決五、設(shè)計題（本題共1小題，共20分）設(shè)某步進電機為A、B、C、D四相。1.說明圖中芯片4N25、達靈頓管T的作用。（2分）2.畫出此步進電機單四拍、雙四拍以及四相八拍三種控制方式正向通電順序圖。（6分）（3）A、B、C、D四相分別用PC0---PC3控制，請在下表的空格處填上適當?shù)臄?shù)。（4分）步序控制位PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0DCBA通電狀態(tài)控制模型雙四拍12341.每一相控制電路如下圖所示，已知8255A的端口地址為2060H、2061H、2062H、2063H，試用8255A位控方式寫出使步進電機A相、B相、C相和D相通電的程序(只要求正轉(zhuǎn))。（8分）六、設(shè)計題（本題共1小題，共20分）設(shè)某壓力報警系統(tǒng)如圖所示。圖中，開關(guān)K0為報警屏蔽開關(guān)，K0=0時，系統(tǒng)被屏蔽。開關(guān)K1為壓力報警開關(guān)，K1閉合時，表示報警；開關(guān)K1打開時為正常狀態(tài)。系統(tǒng)正常時，綠色指示燈LD亮,；報警時使紅色指示燈HD0亮。并要求系統(tǒng)能連續(xù)工作。1.寫出8255A各口的地址。（4分）2.畫出完成上述任務(wù)的程序流程圖。（6分）（3）編寫8255A初始化和控制程序。（10分）參考答案一、選擇題（本題共10小題，每小題分，共15分）1．A2.D3.B4.D5.A6.D7.A8.B9.C10.D二、填空題（本題共15個空，每空1分，共15分）1.用一臺計算機控制多個回路2.跟隨輸入變化保持不變3.消除靜差速度不變4.分時采樣，分時轉(zhuǎn)換同時采樣，分時轉(zhuǎn)換5.根據(jù)鍵值轉(zhuǎn)移到鍵功能入口地址6.7.Fuzzy不需要數(shù)學模型8.前者是對積分是開關(guān)量，后者則是線性的9.描述生產(chǎn)過程的數(shù)學模型最佳給定值10.用直線代替曲線三、判斷題（正確，在括號內(nèi)劃∨，錯誤，在括號內(nèi)劃╳，并改正（只對錯誤部分進行改正即可）（本題共5小題，每小題2分，共10分）1.答：╳，有時為了減少報警次數(shù)，可設(shè)置上、下報警限2.答：∨3.答：╳,積分分離也能消除靜差4.答：∨5.答：∨四、簡答題（本題共4小題，每小題5分，共20分）1.答：一種是動態(tài)顯示，另一種是靜態(tài)顯示。兩種顯示方式都需要解決的問題是將待顯示的字符變成LED顯示碼，即譯碼。可以用硬件譯碼器實現(xiàn)，也可以用軟件程序完成。2.答：根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC的不同接法，能構(gòu)成的工作方式有：①查詢方式：EOC接一根口線。②中斷方式：EOC接中斷申請線INT0或INT1。③延時等待方式3.答：手動后援是控制系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，對于連續(xù)工作的系統(tǒng)，當自動調(diào)節(jié)出現(xiàn)問題時，可暫時用手動的辦法維持工作，待問題解決后，再恢復自動控制，保證工作的連續(xù)性。在手動與自動之間進行切換時要求盡量平穩(wěn)，最好是無擾動切換。4.答：抖動是鍵盤工作中的常見現(xiàn)象，它將影響計算機對按鍵的查詢工作的準確性。常采用的防抖措施有：①軟件延時程序（一般為10--20毫秒）。②硬件防抖電路：雙穩(wěn)態(tài)電路及濾波電路。五、設(shè)計題（本題共1小題，共20分）1.答：1、圖中光電隔離器4N25的作用有兩個，隔離和耦合。（2分）2．（6分）（1）單四拍：（2）雙四拍（3）四相八拍3．若A、B、C、D四相分別用PC0---PC3控制，請在下表的空格處填上適當?shù)臄?shù)。（4分）步序控制位D7D6D5D4D3D2D1D0DCBA通電狀態(tài)控制模型雙四拍111A、B通電03H211B、C通電06H311C、D通電0CH411D、A通電09H1.（8分）ORG2000HSTART：MOVA，80H；8255初始化MOVDPTR，#2063HMOVX@DPTR,AMOVA,#01H；A相通電MOVX@DPTR,AMOVA,#03H；B相通電MOVX@DPTR,AMOVA,#05H；C相通電MOVX@DPTR,AMOVA,#07H；D相通電MOVX@DPTR,A六、設(shè)計題（本題共1小題，共20分）答：（1）寫出8255A各口的地址。（4分）G1G2AG2BCBAA7A1A010011010XXY2所以，8255的地址為9A00—9A03H（或9AFC—9AFFH）（2）畫出完成上述任務(wù)的程序流程圖。（6分）（3）編寫8255A初始化和控制程序。（10分）START：MOVA，#90H；8255初始化（2分）MOVDPTR，#9A03HMOVX@DPTR,ALOOP：MOVDPTR，#9A00HMOVXA，@DPTR；判斷報警是否屏蔽（2分）MOVR0,AANLA，#01HJZLDMOVA，R0；判斷K1是否報警（2分）ANLA，#10HJZL、HDLD：MOVA，#0FH；LD亮（2分）MOVDPTR，#9A03HMOVX@DPTR,AAJMPLOOPHD：MOVA，#01H；LD亮（2分）MOVDPTR，#9A03HMOVX@DPTR,AAJMPLOOP微型計算機控制技術(shù)試卷C一、選擇題（本題共10小題，每小題分，共15分）1.DAC0832的VREF接-5V，IOUT1接運算放大器異名端，輸入為1000000B，輸出為（）。A.+5VB.+C.-5VD.2.采用ADC0809構(gòu)成模擬量輸入通道,ADC0809在其中起（）作用。A.模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換B.數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換C.模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換和采樣/保持器D.模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換和多路開關(guān)3.系統(tǒng)采用程序判斷濾波，實驗發(fā)現(xiàn)總有一些雜波殘留，原因是（）。A.取樣次數(shù)太少B.△Y取值太大C.△Y取值太小D.相鄰兩次采樣值間的差小于△Y4.當鍵盤與單片機間通過INT0中斷方式接口時，中斷服務(wù)程序的入口地址是2040H，只有（）才能正常工作。A．把2040H存入0003HB．把2040H存入000BHC．把AJMP2040H的機器碼存入0003HD．把AJMP2040H的機器碼存入000BH5.在PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，若想增強微分作用，正確的作法是（）。A．加大系數(shù)TIB．加大系數(shù)KPC．加大系數(shù)KID．加大系數(shù)T6.在計算機控制系統(tǒng)中，T的確定十分重要，原因是（）。A．T太大，系統(tǒng)精度不夠B．T太大，積分作用過強C．T太小，微分作用太強D．T太小，積分作用過弱7.在計算機交流電機控制系統(tǒng)中，需要解決的問題是（）。A．將交流變成直流后并放大B．將直流變成交流后并放大C．設(shè)單向開關(guān)，使直流電通過并放大D．設(shè)雙向開關(guān)，使交流電通過并放大8.在微型機控制系統(tǒng)中的模擬量輸出通道中,最關(guān)鍵的器件是()。A．多路開關(guān)B.光電隔離器C．A/D轉(zhuǎn)換器D．D/A轉(zhuǎn)換器9.若系統(tǒng)中采樣保持器的保持電容值比較小，則其（）。A．采樣速度快但保持性能差B．采樣速度及保持性能與電容值無關(guān)C．采樣速度慢但保持性能好D．采樣速度及保持性能只與電壓有關(guān)10．RS—232C的電氣特性規(guī)定使用()。A．TTL電平B．CMOS電平C．正邏輯電平D．邏輯電平二、填空題（本題共15個空，每空1分，共15分）1．采樣/保持器具有兩種工作方式，它們是和_____________。2．CD4051是________路________向多路開關(guān)，當其INH端接_____伏時，芯片被選通。3．在計算機控制系統(tǒng)中，采樣周期T的確定很重要，因為它關(guān)系到_______________,T太大_______________。4．某微型機系統(tǒng)中，控制回路多，數(shù)據(jù)處理任務(wù)較重，對鍵盤的實時性要求也比較高，設(shè)計時應(yīng)采用___________方式完成鍵盤與主機的接口。5.步進電機的步距角指___________________________,齒距角指____________________________________。6．3相（A、B、C）步進電機有3種通電方式，它們是，和。7．非線性參數(shù)的標度變換沒有固定公式可尋，因此處理起來比較困難。但我們可以通過的辦法將其分部化為線性問題來處理。8．標度變換的目的就是__________________________________________。三、簡答題（本題共4小題，共24分）1.（本題6分）說明動態(tài)顯示與靜態(tài)顯示的的特點及各自的用途。2.（本題6分）畫圖說明小功率直流電機雙向控制原理，并說明如何實現(xiàn)正、反控制。3.（本題6分）平均濾波有幾種并說明各自的特點。4.（本題6分）在微型機控制系統(tǒng)中，如何將非線性參數(shù)線性化四、說明題（本題共1小題，共10分，畫圖5分，說明5分）畫圖說明分時采樣和分時轉(zhuǎn)換的工作原理和特點。五、設(shè)計題（本題共1小題，共16分）圖中畫出CD4051的引腳圖，要求利用該芯片進行擴展，設(shè)計成一個16路多路開關(guān)。要求：1.完成硬件設(shè)計（8分）2.在圖中標出16路的排序號（4分）3.分析通道5和通道10的通道地址（要求過程）（4分）六、設(shè)計題（本題共1小題，共20分）用微型機控制的D/A轉(zhuǎn)換電路，如下圖所示，試回答下列問題：說明圖中DAC0832采用的是哪一種控制方式并說明PC1和PC0的作用分別是什麼（4分）確定8255A端口地址（4分）畫出完成D/A轉(zhuǎn)換的程序流程圖（4分）（4）已知待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存于DATA單元中，用匯編語言編寫出完成上述D/A轉(zhuǎn)換的程序。（8分）參考答案一、選擇題（本題共10小題，每小題分，共15分）1．B2.A3.B4.C5.B6.A7.D8.D9.A10.D二、填空題（本題共15個空，每空1分，共15分）1.采樣保持2.8雙0伏3.采樣精度精度差4.中斷5.通電一次轉(zhuǎn)過的角度轉(zhuǎn)子上兩齒間的夾角6.單三拍，雙三拍，三相六拍（或A→B→C，AB→BC→CA，A→AB→B→BC→C→CA）7.線性插值法8.把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成人們所熟悉的十進制工程量消除靜差三、簡答題（本題共4小題，每小題6分，共24分）1.答：動態(tài)顯示是每一時刻只有一位在顯示，而且按照一定的周期循環(huán)顯示，由于循環(huán)周期比較快，所以人眼看到的仍然是一個多位同時顯示。靜態(tài)顯示是各位一起顯示。動態(tài)顯示用于仿真器，而靜態(tài)顯示則用于工業(yè)過程控制和智能化儀表。2.答：小功率直流電機雙向控制原理圖，如下所示：圖中，當SW1和SW4閉合時，馬達正轉(zhuǎn)；當SW2和SW3閉合時，馬達反轉(zhuǎn)；當SW1和SW3或SW2和SW4閉合時，馬達剎車；當SW1、SW3、SW2和SW4都斷開時，馬達滑行。3.答：平均濾波有三種：算術(shù)平均濾波、加權(quán)平均濾波、滑動平均濾波。算術(shù)平均濾波每一次采樣值所占的比例均相等；加權(quán)平均濾波則每次采樣值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采樣的系數(shù)總和為∑Ci=0；而滑動平均濾波則是每次只更新一個采樣值，因而采樣速度快。4.答：經(jīng)實驗得出正確的參數(shù)曲線，根據(jù)精度要求取點，精度要求高處多取點，其他地方少取點，相臨兩點連線，用直線代替曲線，在保證精度的前提下實現(xiàn)非線性參數(shù)分段線性化。四、說明題（本題共1小題，共10分，畫圖5分，說明5分）答：分時采樣和分時轉(zhuǎn)換的工作原理如下圖所示：（10分，畫圖5分，說明5分）在這一系統(tǒng)中，被測參數(shù)經(jīng)多路開關(guān)一個一個地被切換到S/H和A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。由于各參數(shù)是串行輸入的，所以轉(zhuǎn)換時間比較長。但它的最大的優(yōu)點是節(jié)省硬件開銷。這是目前微型機系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種模擬量輸入通道結(jié)構(gòu)形式。五、設(shè)計題（本題共1小題，共16分）答：1、設(shè)計如圖所示。（4分）2．通道順序已標在設(shè)計圖中。（8分）3.A3A2A1A0（4分）0100五通道地址1011十二通道地址六、設(shè)計題（本題共1小題，共16分）1．圖中DAC0832采用的是雙緩沖控制方式，其輸出單極性形電壓。PC1控制第一級緩沖，PC0控制第二級緩沖。（4分）2．G1G2AG2BCBA（4分）00110011XXY3所以,8255A的地址是:6C00H—6F00H(或:6CFFH—6FFFH3．（4分）4．編程（8分）MOVA，#80H；8255初始化2分MOVDPTR,#6F00H；MOVX@DPTR,A；MOVA，DATA；取出待轉(zhuǎn)換的數(shù)2分MOVDPTR,#6C00H；將數(shù)送到8255A口MOVX@DPTR,A；MOVA，#02H；PC1=12分MOVDPTR,#6F00H；MOVX@DPTR,A；將數(shù)送到D/A第一級緩沖器MOVA，#01H；PC0=12分MOVX@DPTR,A；進行D/A轉(zhuǎn)換填空題（合計20分，每題2分）1.工業(yè)控制機是指按生產(chǎn)過程控制的特點和要求而設(shè)計的計算機，它包括硬件和軟件兩個組成部分。2.計算機控制系統(tǒng)中常用的控制器有可編程序控制器、工控機、單片機、DSP、智能調(diào)節(jié)器等。3.在計算機控制系統(tǒng)中，被測信號有單端對地輸入和雙端不對地輸入兩種輸入方式。是一種帶有8通道模擬開關(guān)的8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。5.模擬量輸入通道的任務(wù)是把從系統(tǒng)中檢測到的模擬信號，變成二進制數(shù)字信號，經(jīng)接口送往計算機。6.信號接地方式應(yīng)采用一點接地方式，而不采用多點接地方式。7.按極點配置設(shè)計的控制器通常有兩部分組成，一部分是狀態(tài)觀測器，另一部分是控制規(guī)律。8.模塊化程序設(shè)計一般包括自頂向下和自底向上兩種設(shè)計方法。9.線性表、數(shù)組、堆棧和隊列的共同特點是要求連續(xù)的存儲單元來順序存放數(shù)據(jù)元素。10.計算機控制系統(tǒng)的輸入變送器和輸出執(zhí)行機構(gòu)的信號統(tǒng)一為0~10mADC或4~20mADC。二、名詞解釋（合計30分，每題5分）1.采樣過程按一定的時間間隔T，把時間上連續(xù)和幅值上也連續(xù)的模擬信號，變成在時刻0、T、2T、…kT的一連串脈沖輸出信號的過程。2.地線是信號電流流回信號源的地阻抗路徑?！?.數(shù)字程序控制就是計算機根據(jù)輸入的指令和數(shù)據(jù)，控制生產(chǎn)機械(如各種加工機床)按規(guī)定的工作順序、運動軌跡、運動距離和運動速度等規(guī)律自動地完成工作的自動控制4.數(shù)據(jù)是描述客觀事物的數(shù)、字符，以及所有能輸入到計算機中并被計算機程序處理的符號的集合。5.積分飽和如果執(zhí)行機構(gòu)已到極限位置，仍然不能消除偏差時，由于積分作用，盡管計算PID差分方程式所得的運算結(jié)果繼續(xù)增大或減小，但執(zhí)行機構(gòu)已無相應(yīng)的動作三、選擇題（合計15分，每題3分）1.下列不屬于數(shù)字控制方式的是（）A、點位控制B、直線控制C、網(wǎng)格控制D、輪廓控制位的A/D轉(zhuǎn)換器分辨率為（）A、B、C、D、3.專家控制系統(tǒng)大致可以分為（）①專家自整定控制②專家自適應(yīng)控制③專家監(jiān)督控制④混合型專家控制⑤仿人智能控制A、①②③⑤B、②④⑤C、②③④⑤D、①③④⑤4.一個8位的A/D轉(zhuǎn)換器(量化精度%)，孔徑時間μm，如果要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，則允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號的最大頻率為（）A、5HzB、50HzC、100HzD、500Hz5.某熱處理爐溫度變化范圍為0~1350℃，經(jīng)溫度變送器變換為1~5V的電壓送至ADC0809，ADC0809的輸入范圍為0~5V，當t=KT時，ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果為6A，此時爐溫為（）A、℃B、℃C、℃D、℃四、簡答題（合計20分，每題5分）1.什么是干擾，干擾來源，抗干擾措施。答：就是有用信號以外的噪聲或造成計算機設(shè)備不能正常工作的破壞因素。外部干擾和內(nèi)部干擾。硬件措施，軟件措施，軟硬結(jié)合的措施。2.逐點比較法插補原理。答：所謂逐點比較法插補，就是刀具或繪圖筆每走一步都要和給定軌跡上的坐標值進行比較，看這點在給定軌跡的上方或下方，或是給定軌跡的里面或外面，從而決定下一步的進給方向。3.簡述數(shù)字濾波技術(shù)，其算法有哪些答：所謂數(shù)字濾波，就是通過一定的計算或判斷程序減少干擾在有用信號中的比重。故實質(zhì)上它是一種程序濾波。算術(shù)平均值法、中位值濾波法、限幅濾波法、慣性濾波法。4.數(shù)字控制器算法的工程實現(xiàn)分為哪六部分答：包括給定值處理、被控量處理、偏差處理、控制算法的實現(xiàn)、控制量處理、自動手動處理。5.數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計步驟答：設(shè)計假想的連續(xù)控制器、選擇采樣周期T、將DS離散化為Dz、設(shè)計由計算機實現(xiàn)的控制算法、校驗五個步驟。一、填空題（共20分，每題2分）1.計算機系統(tǒng)由和兩大部分組成。2.集散控制系統(tǒng)（DCS）的結(jié)構(gòu)模式為：3.變送器輸出的信號為或的統(tǒng)一信號。4.模擬輸出通道的結(jié)構(gòu)型式主要取決于的構(gòu)成方式。5.數(shù)控系統(tǒng)一般由數(shù)控裝置、、和檢測裝置等。6.設(shè)線性定常系統(tǒng)的輸出方程為，y（t）以最少的N拍跟蹤參考輸入r（t），必須滿足條件7.常用的狀態(tài)觀測器有3種：、、8.“若A則B，否則C”，用模糊關(guān)系表示為9.在一些對程序流向起決定作用的指令前插入兩條指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確軌道。10.采用雙絞線作信號引線的目的是選擇題（共15分，每題3分）如果模擬信號頻譜的最高頻率為，只要按照采樣頻率（）進行采樣，那么采樣信號就能唯一的復觀。A.B.C.D.一個10位的A/D轉(zhuǎn)換器（量化精度%），孔徑時間10μs，如果要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換精度類，則允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號的最大頻率為（）設(shè)加工第一象限直線OA，起點為O（0,0），終點為A（6,3），進行插補計算所需的坐標進給的總步數(shù)Nxy為（）()數(shù)字濾波方法適用于周期性干擾。平均值濾波法B.中位值濾波法C.限幅濾波法D.慣性濾波法已知偏差e（k),積分分離閾值β，以下正確的是（）當時，采用PI控制B.當時，采用PD控制C.當時，采用PD控制D.當時，采用PI控制名詞解釋（共30分，每題6分）接口過程通道量化自動校準HMI四、簡答題（共20分，每題5分）1.什么是計算機控制系統(tǒng)它的工作原理是怎樣的2.什么是共模干擾如何抑制3.直線插補計算過程有哪幾個步驟4.程序設(shè)計通常分為哪五個步驟5.如何消除積分飽和填空題1.計算機、生產(chǎn)過程2.操作站—控制站—現(xiàn)場儀表~10mA、4~20mA4.輸出保持器驅(qū)動裝置、可編程控制器（N）=Cx（N）=7.預報觀測器、現(xiàn)時觀測器、降階觀測器8.10.減少電磁感應(yīng)選擇題4..A名詞解釋接口是計算機與外部設(shè)備交換信息的橋梁。過程通道是在計算機和生產(chǎn)過程之間設(shè)置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道。所謂量化，就是采用一組數(shù)據(jù)來逼近離散模擬信號的幅值，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。自動校準是指在系統(tǒng)開機后或每隔一定時間自動測量基準參數(shù)，然后計算誤差模型，獲得并存儲誤差補償因子。HMI就是使用者與機器間溝通、傳達及接收信息的一個接口。簡答題計算機控制系統(tǒng)就是利用計算機來實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動控制的系統(tǒng)。從本質(zhì)上看，計算機控制系統(tǒng)的工作原理可納為以下三個步驟：實時數(shù)據(jù)采集、實時控制決策、實時控制輸出共模干擾時指A/D轉(zhuǎn)換器兩個輸入端上公有的干擾電壓。其抑制方法：變壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽、采用儀表放大器提高共模抑制比。偏差判別、坐標進給、偏差計算、終點判斷問題定義、程序設(shè)計、編碼、調(diào)試、改進和再設(shè)計對計算出的控制量u（k）限幅，同時，把積分作用切除掉。一、填空題（合計20分，每空1分）

1、實時的概念不能脫離具體的過程，一個在線的系統(tǒng)不一定是一個，但一個必定是在線系統(tǒng)。2、典型的工業(yè)生產(chǎn)過程可分為：、和。3、計算機控制系統(tǒng)的典型型式：操作指導控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、、、綜合自動化控制系統(tǒng)。4、計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：控制系統(tǒng)的、扁平化、、綜合化。5、數(shù)字量輸出通道主要由、、輸出口地址譯碼電路等組成。6、在計算機控制系統(tǒng)中，模擬量輸入通道的任務(wù)是把系統(tǒng)中檢測到的，變成，經(jīng)接口送往計算機。7、計算機控制系統(tǒng)的CPU抗干擾措施常采用、、等方法。8、對于任意的極點配置，L具有唯一解的充分必要條件是。（反饋控制規(guī)律L滿足方程：|zI-F+GL|=β(z)）9、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，只要按照采樣頻率進行采樣，那么采樣信號y*(t)就能唯一地復觀y(