計算機控制復(fù)習(xí)題

、選擇題.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)〔A〕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.假設(shè)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〔D〕器件完成限制量的切換工作.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)某限制系統(tǒng)中,希望快速采樣,保持器的保持電容CH應(yīng)取值〔A〕.A.比擬小B.比擬大C.取零值D.取負(fù)值在LED顯示系統(tǒng)中,假設(shè)采用共陽極顯示器,那么將段選模型送至〔B〕.A.陽極B.陰極C.陰極或陽極D.先送陰極再送陽極電機限制意味著對其轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的限制,微型機限制系統(tǒng)的作法是通過〔B〕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〔B〕A.接收測量值和治理命令并提供應(yīng)DDC計算機B.根據(jù)一定的數(shù)學(xué)模型計算給定植并提供應(yīng)DDC計算機C.當(dāng)DDC計算機出現(xiàn)故障時,SCC計算機也無法工作D.SCC十算機與限制無關(guān).RS-232-C串行總線電氣特性規(guī)定邏輯“1〞的電平是〔C〕.A.0.3伏以下B.0.7伏以上C.-3伏以下D.+3伏以上.在工業(yè)過程限制系統(tǒng)中采集的數(shù)據(jù)常攙雜有干擾信號,〔D〕提升信/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.步進電機常被用于準(zhǔn)確定位系統(tǒng),在以下說法中錯誤的選項是〔B〕.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.如圖1所示,Vout為8位D/A轉(zhuǎn)換器的雙極性輸出端,假設(shè)輸入數(shù)字量D=11100000〔B〕,基準(zhǔn)參考電Vref=5V,那么Vout為：〔C〕A、4.375VB、-4.375VC、3.75VD、-3.75V.對于電動組合儀表DDZ-m型采用的標(biāo)準(zhǔn)電動信號是：〔B〕A、DC0~10mA、DC0~20VB、DC4~20mA、DC1~5V

C、DC0-10mA、DC1-5VD、DC4~20mA、DC0~20V.某熱處理爐溫度變化范圍為0~1350C,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0~5丫,當(dāng)t=KT時,ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果為6A,此時爐溫為〔C〕A、588.98C日288.98CG361.23CD、698.73C13.如果模擬信號頻譜的最高頻率為fmax,只要根據(jù)13.如果模擬信號頻譜的最高頻率為信號就能無失真地恢復(fù).A.f>2A.f>2fmax1B.f<2fmaxC.f<2fmax14.〔A激字濾波方法適用于周期性干擾.A.平均值濾波法B.中位值濾波法C.限幅濾波法D.ffmaxD.慣性濾波法15.預(yù)防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〕.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)16.小功率直流電機限制限制系統(tǒng)中,正確的作法是〔B〕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.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〔D〕.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).假設(shè)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〕.A.1000BB.0001BC.1111BD.0000B.采用ADC0809構(gòu)成模擬量輸入通道,ADC0809在其中起〔A〕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).在微型機限制系統(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、填空.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,為了提升限制精度,應(yīng)盡可能..在10位A/D轉(zhuǎn)換器中,設(shè)滿量程為土5V,試寫出相對于以下各模擬量所對應(yīng)的數(shù)字量：模擬量為5V時,所對應(yīng)的數(shù)字量為3F^Ho模擬量為0V時,所對應(yīng)的數(shù)字量為_200H.模擬量為-2.5V時,所對應(yīng)的數(shù)字量為100Ho.工業(yè)限制機是指按生產(chǎn)過程限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局部..計算機限制系統(tǒng)中常用的限制器有可編程序限制器、工控機、單片機、DSP、智能調(diào)節(jié)器等..ADC0809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..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..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..計算機限制系統(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三、簡做題.計算機限制系統(tǒng)的限制過程是怎樣的計算機限制系統(tǒng)的限制過程可歸納為以下三個步驟：(1)實時數(shù)據(jù)采集：對被控量的瞬時值進行檢測,并輸入給計算機.(2)實時決策：對采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進行分析,并按已定的限制規(guī)律,決定下一步的限制過程.(3)實時限制：根據(jù)決策,適時地對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出限制信號,完成限制任務(wù)..看圖簡述光電耦合器的工作原理及在過程通道中的作用.光電耦合器由封裝在一個管殼內(nèi)的發(fā)光二極管和光敏三極管組成,如下圖.輸入電流流過二極管時使其發(fā)光,照射到光敏三極管上使其導(dǎo)通,完成信號的光電耦合傳送,它在過程通道中實現(xiàn)了輸入和輸出在電氣上的完全隔離.光電耦合器電路圖.模擬量輸入通道由哪些局部組成各局部的作用是什么模擬量輸入通道一般由I/V變換、多路轉(zhuǎn)換器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、接口及限制邏輯電路組成.(1)I/V變換：提升了信號遠(yuǎn)距離傳遞過程中的抗干擾水平,減少了信號的衰減,為與標(biāo)準(zhǔn)化儀表和執(zhí)行機構(gòu)匹配提供了方便.(2)多路轉(zhuǎn)換器：用來切換模擬電壓信號的關(guān)鍵元件.(3)采樣保持器：A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時間.在進行A/D轉(zhuǎn)換時間內(nèi),希望輸入信號不再變化,以免造成轉(zhuǎn)換誤差.這樣,就需要在A/D轉(zhuǎn)換器之前參加采樣保持器.(4)A/D轉(zhuǎn)換器：模擬量輸入通道的任務(wù)是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,能夠完成這一任務(wù)的器件,稱為之模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog/DigitalConverter,簡稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADCb.模擬量輸出通道由哪幾局部組成各局部的作用是什么模擬量輸出通道一般由接口電路、D/A轉(zhuǎn)換器、功率放大和V/I變換等信號調(diào)理電路組成.(1)D/A轉(zhuǎn)換器：模擬量輸出通道的核心是數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(Digital/AnalogConverter,簡稱D/A轉(zhuǎn)換器或DAC)它是指將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的元件或裝置.(2)V/I變換：一般情況下,D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出是電壓信號.在計算機限制系統(tǒng)中,當(dāng)計算機遠(yuǎn)離現(xiàn)場,為了便于信號的遠(yuǎn)距離傳輸,減少由于傳輸帶來的干擾和衰減,需要采用電流方式輸出模擬信號.許多標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)儀表或執(zhí)行機構(gòu),一般是采用0?10mA或4?20mA的電流信號驅(qū)動的.因此,需要將模擬電壓信號通過電壓/電流(V/I)變換技術(shù),轉(zhuǎn)化為電流信號..在pid調(diào)節(jié)器中系數(shù)kp、k「kd各有什么作用它們對調(diào)節(jié)品質(zhì)有什么影響系數(shù)k°為比例系數(shù),提升系數(shù)k0可以減小偏差,但永遠(yuǎn)不會使偏差減小到零,而且無止境地提升系pp數(shù)kp最終將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定.比例調(diào)節(jié)可以保證系統(tǒng)的快速性.p系數(shù)ki為積分常數(shù),k越大積分作用越弱,積分調(diào)節(jié)器的突出優(yōu)點是,只要被調(diào)量存在偏差,其輸出的調(diào)節(jié)作用便隨時間不斷增強,直到偏差為零.在被調(diào)量的偏差消除后,由于積分規(guī)律的特點,輸出將停留在新的位置而不回復(fù)原位,因而能保持靜差為零.但單純的積分也有弱點,其動作過于緩慢,因而在改善靜態(tài)品質(zhì)的同時,往往使調(diào)節(jié)的動態(tài)品質(zhì)變壞,過渡過程時間加長.積分調(diào)節(jié)可以消除靜差,提升限制精度.系數(shù)kd為微分常數(shù),kd越大微分作用越強.微分調(diào)節(jié)主要用來加快系統(tǒng)的相應(yīng)速度,減小超調(diào),克服振蕩,消除系統(tǒng)慣性的影響..什么是數(shù)字PID位置型限制算法和增量型限制算法試比擬它們的優(yōu)缺點.為了實現(xiàn)微機限制生產(chǎn)過程變量,必須將模擬PID算式離散化,變?yōu)閿?shù)字PID算式,為此,在采樣周期T遠(yuǎn)小于信號變化周期時,作如下近似(T足夠小時,如下逼近相當(dāng)準(zhǔn)確,被控過程與連續(xù)系統(tǒng)十分接近)：tk0edtTe(j)j=0dee(k)—e(k—1)——stdtT于是有：T.kTu(k)=Kp{e(k)e(j)d[e(k)-e(k-1)]}

Tij3Tu(k)是全量值輸出,每次的輸出值都與執(zhí)行機構(gòu)的位置(如限制閥門的開度)一一對應(yīng),所以稱之為位置型PID算法.在這種位置型限制算法中,由于算式中存在累加項,因此輸出的限制量u(k)不僅與本次偏差有關(guān),還與過去歷次采樣偏差有關(guān),使得u(k)產(chǎn)生大幅度變化,這樣會引起系統(tǒng)沖擊,甚至造成事故.所以實際中當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)需要的不是限制量的絕對值,而是其增量時,可以采用增量型PID算法.當(dāng)限制系統(tǒng)中的執(zhí)行器為步進電機、電動調(diào)節(jié)閥、多圈電位器等具有保持歷史位置的功能的這類裝置時,一般均采用增量型PID限制算法.u(k)=Kp{[e(k)-e(k-1)]—e(k)Td[e(k)-2e(k-1)e(k-2)]}

T「.與位置算法相比,增量型PID算法有如下優(yōu)點：(1)位置型算式每次輸出與整個過去狀態(tài)有關(guān),計算式中要用到過去偏差的累加值,容易產(chǎn)生較大的累積計算誤差；而在增量型算式中由于消去了積分項,從而可消除調(diào)節(jié)器的積分飽和,在精度缺乏時,計算誤差對限制量的影響較小,容易取得較好的限制效果.(2)為實現(xiàn)手動一一自動無擾切換,在切換瞬時,計算機的輸出值應(yīng)設(shè)置為原始閥門開度u0,假設(shè)采用增量型算法,其輸出對應(yīng)于閥門位置的變化局部,即算式中不出現(xiàn)U0項,所以易于實現(xiàn)從手動到自動的無擾動切換.所以即使計算機發(fā)生故障,執(zhí)行器仍能保持在原(3)采用增所以即使計算機發(fā)生故障,執(zhí)行器仍能保持在原位,不會對生產(chǎn)造成惡劣影響..標(biāo)度變換在工程上有什么意義在什么情況下使用標(biāo)度變換程序微機限制系統(tǒng)在讀入被測模擬信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,往往還要轉(zhuǎn)換成操作人員所熟悉的工程值.這是因為生產(chǎn)現(xiàn)場的各種工藝參數(shù)量綱不同.例如,壓力的單位為Pa,流量的單位為m3/h,溫度的單位為C.這些參數(shù)A/D轉(zhuǎn)換后得到一系列的數(shù)碼,這些數(shù)碼的值并不一定等于原來帶有量綱的參數(shù)值,它僅代表參數(shù)值的大小,故必須把它轉(zhuǎn)換成帶有量綱的數(shù)值后才能運算、顯示或打印輸出.這種轉(zhuǎn)換稱為工程量轉(zhuǎn)換,也稱為標(biāo)度變換.標(biāo)度變換有各種不同類型,它取決于被測參數(shù)測量傳感器的類型,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實際情況選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度變換方法,常用線性參數(shù)標(biāo)度變換..干擾的作用途徑是什么無論是內(nèi)部干擾還是外部干擾,都是從以下幾個途徑作用于系統(tǒng)的.(1)傳導(dǎo)耦合(2)靜電耦合(3)電磁耦合(4)公共阻抗耦合.什么是共模干擾和串模干擾如何抑制共模干擾是在電路輸入端相對公共接地點同時出現(xiàn)的干擾,也稱為共態(tài)干擾、對地干擾、縱向干擾、同向干擾等.共模干擾主要是由電源的地、放大器的地以及信號源的地之間的傳輸線上電壓降造成得.消除共模干擾的方法有以下幾種：變壓器隔離；光電隔離；浮地屏蔽；采用具有高共模抑制比的的儀表放大器作為輸入放大器.串模干擾就是指串聯(lián)疊加在工作信號上的干擾,也稱之為正態(tài)干擾、常態(tài)干擾、橫向干擾等.消除串模干擾的方法有以下幾種：在輸入回路中接入模擬濾波器；使用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器；采用雙絞線作為信號線；電流傳送.,.數(shù)字濾波與模擬濾波相比有什么特點數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的缺乏,它與模擬濾波器相比,有以下幾個優(yōu)點：(1)數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的,不需要增加硬設(shè)備,所以可靠性高,穩(wěn)定性好；(2)數(shù)字濾波可以對頻率很低(如0.01Hz)的信號實現(xiàn)濾波,克服了模擬濾波器的缺陷；(3)數(shù)字濾波器可根據(jù)信號的不同,采用不同的濾波方法或濾波參數(shù),具有靈活、方便、功能強的特點..常用的數(shù)字濾波方法有幾種它們各自有什么特點常用的數(shù)字濾波方法有7種.(1)程序判斷濾波法：是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,確定出相鄰兩次采樣信號之間可能出現(xiàn)得最大偏差.(2)中值濾波法：它對于去掉偶然因素引起的波動或采樣器不穩(wěn)定而造成的誤差所引起的脈動干擾比擬有效.(3)算術(shù)平均值濾波法：它適用于一般的具有隨機干擾信號的濾波.它特別適合于信號本身在某一數(shù)值范圍附近作上下波動的情況.(4)加權(quán)平均值濾波：可以提升濾波效果(5)滑動平均值濾波法：采樣時間短,可以提升檢測速度(6)慣性濾波法：適用于慢速隨機變量的濾波(7)復(fù)合數(shù)字濾波：比單純的平均值濾波的效果要好.根據(jù)總線傳送信號的形式,總線又可分為兩種.(1)并行總線如果用假設(shè)干根信號線同時傳遞信號,就構(gòu)成了并行總線.并行總線的特點是能以簡單的硬件來運行高速的數(shù)據(jù)傳輸和處理.(2)串行總線串行總線是根據(jù)信息逐位的順序傳送信號.其特點是可以用幾根信號線在遠(yuǎn)距離范圍內(nèi)傳遞數(shù)據(jù)或信息,主要用于數(shù)據(jù)通信.

.PWM限制意味著什么它有什么作用微型機限制系統(tǒng)中是怎樣實現(xiàn)的答：PWM是脈沖寬度調(diào)速系統(tǒng),它用來限制馬達的轉(zhuǎn)速和方向.其方法是通過改變對電機的通電時間到達調(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,再根據(jù)通、斷電時間送出限制模型,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.1.數(shù)字限制器的模擬化設(shè)計步驟是什么模擬化設(shè)計步驟：(1)設(shè)計假想的模擬限制器D(S)(2)正確地選擇采樣周期T(3)將D(S)離散化為D(Z)(4)求出與D(S)對應(yīng)的差分方程(5)根據(jù)差分方程編制相應(yīng)程序.四、計算題模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為10.17s10085sT=0.2s試寫出相應(yīng)數(shù)字限制器的位置型和增量型限制算式,T=0.2sUs10.17sDs=——=Es10.085s那么Us0.085SUs