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文檔簡介
“人人文庫”水印下載源文件后可一鍵去除,請放心下載?。▓D片大小可任意調節(jié))2024年大學試題(計算機科學)-微機控制技術筆試參考題庫含答案“人人文庫”水印下載源文件后可一鍵去除,請放心下載!第1卷一.參考題庫(共75題)1.對防脈沖干擾比較有效的數(shù)字濾波方法是()2.采樣-保持器有什么作用?說明保持電容大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。3.說明PWM調速系統(tǒng)的工作原理。4.單片機擴展I/O接口使用()接口最節(jié)省主機I/O口。5.簡述數(shù)字濾波技術,其算法有哪些?6.什么是過程通道?過程通道有哪些分類?7.模塊化程序設計一般包括()和()兩種設計方法。8.無論動態(tài)顯示還是靜態(tài)顯示,都有硬件譯碼和軟件譯碼之分,這兩種譯碼方法其段、位譯碼方法各有什么優(yōu)缺點?9.弱電控制與強電控制之間常用的隔離方式有變壓器隔離、繼電器隔離和()等。10.線性插值法有什么優(yōu)缺點?使用中分段是否越多越好?11.有幾種容錯結構?各種結構有何區(qū)別?12.工業(yè)現(xiàn)場存在哪些主要干擾,其傳播途徑什么?13.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。14.數(shù)字PID位置式和增量式算法的各自特點是什么?15.SPI總線與I2C總線的主要區(qū)別是()和()16.什么是串模干擾,抑制的方法有哪些?17.在自動調節(jié)系統(tǒng)中,正、反作用如何判定?在計算機中如何實現(xiàn)?18.光纖的三個同心部分包括()。19.什么是物聯(lián)網(wǎng)?為什么說“物聯(lián)網(wǎng)給微型計算機控制技術”帶來新的、更大的應用空間?20.模擬量輸入通道由哪些部分組成?各部分的作用是什么?21.數(shù)字量過程通道由哪些部分組成?各部分的作用是什么?22.微型計算機控制系統(tǒng)設計中,其軟、硬件的設計應分別從哪幾方面進行考慮?23.什么是現(xiàn)場總線?有哪幾種典型的現(xiàn)場總線?它們的特點是怎樣的?24.數(shù)字PID控制算法當微分系數(shù)為零時,系統(tǒng)能夠達到無靜差控制。25.在工業(yè)過程控制中,,鍵盤有幾種?它們各有什么特點和用途?26.DAC0832是常用的8位D/A轉換器,內部設有兩級緩沖器,目的是使轉換數(shù)椐得到充分緩沖,確保轉換精度。27.微型計算機控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成?各部分的作用是什么?28.微型計算機控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng)的主要異同點是什么?29.中斷向量表的作用是什么?如何設置中斷向量表?30.干擾信號的耦合方式有:()31.簡述異步通訊的特點及其幀格式。32.微型計算機控制系統(tǒng)設計原則中,最重要的是什么?33.計算機控制系統(tǒng)的工作原理可以歸納為()三個步驟。34.簡述ARP和RARP的功能。35.采樣周期愈小愈好嗎?為什么?36.模擬量輸出通道由哪幾部分組成?各部分的作用是什么?37.計算機控制系統(tǒng)的控制過程可歸納為以下三個步驟:()38.根據(jù)干擾的來源,干擾可以分為哪倆類?39.MCS51單片機具有半雙工的串行口。40.8088中的指令INTn用()指定中斷類型。41.數(shù)字控制器的英文縮寫是()?A、SSCB、SBCC、SDCD、SCC42.簡要說明多路開關的主要特點。43.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。44.在PID調節(jié)其中,積分項有什么作用?常規(guī)PID,積分分離與變速積分3中算法有什么區(qū)別和聯(lián)系?45.最少拍控制系統(tǒng)的局限性指哪些?46.什么是過程通道?過程通道有哪些分類?47.標度轉換在工程上有什么意義?什么情況下使用標度轉換程序?48.PID調節(jié)系統(tǒng)中,微分調節(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?49.位置算式與增量算式PID控制器各自的特點。50.DCS網(wǎng)絡體系的發(fā)展經歷了哪幾個階段?51.有哪幾種改進的數(shù)字PID控制算法?52.采樣-保持器有什么作用?試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。53.常用介質訪問技術有哪些?各有什么特點?54.何謂微型計算機系統(tǒng)的實時性?如何保證微型計算機系統(tǒng)的實時性?55.LCD顯示的關鍵技術是解決驅動問題,正確的作法是()。A、采用固定的交流電壓驅動B、采用直流電壓驅動C、采用交變電壓驅動D、采用固定的交變電壓驅動56.為什么高于8位的D/A轉換器與8位的微型計算機計算機接口連接必須采用雙緩沖方式?這種雙緩沖工作與DAC0832的雙緩沖工作在接口上有什么不同?57.Modbus協(xié)議支持哪些設備?58.現(xiàn)場總線常采用簡化的()參考模型。59.信號接地方式應采用()方式,而不采用()方式。60.什么叫嵌入式系統(tǒng)?嵌入式系統(tǒng)與一般的工業(yè)控制系統(tǒng)有什么區(qū)別?61.計算機控制系統(tǒng)的采樣周期要符合香農定律。62.在PID調節(jié)中,系數(shù)K等各有什么作用?他們對調節(jié)品質有什么影響?63.算術濾波、加權濾波、滑動濾波的區(qū)別是什么?64.電磁干擾的傳播途徑有哪兩種方式?65.中斷服務子程序做哪些工作?66.操作指導、DDC和SCC系統(tǒng)工作原理如何?它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系?67.物聯(lián)網(wǎng)終端由幾部分組成?各部分的作用是什么?68.FPGA是什么意思?它有什么特點?在微機控制系統(tǒng)和智能化儀器中有著怎樣的影響?69.常用的計算機控制系統(tǒng)主機有哪幾種?70.采樣保持器的作用是什么?71.CPU的抗干擾技術中復位方式有哪三類?72.若系統(tǒng)欲將一個D/A轉換器輸出的模擬量參數(shù)分配至幾個執(zhí)行機構,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C、A/D轉換器轉換D、反多路開關73.控制系統(tǒng)常常按其開環(huán)傳送函數(shù)中所含()環(huán)節(jié)個數(shù)來分類,分為“0”型,“I”型系統(tǒng)等74.什么是積分飽和現(xiàn)象?它是怎么被引起的?通常采用什么方法克服積分飽和?75.計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是什么?第2卷一.參考題庫(共75題)1.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?2.簡述OSI參考模型的層次結構以及各層次功能。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,對信號進行調整,使A/D轉換器滿量程信號達到均一化。4.若用4位共陽極LED和74LS04構成光報警系統(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、0000B5.在自動控制系統(tǒng)中,積分飽和現(xiàn)象是如何產生的?在微型計算機控制系統(tǒng)中,如何消除飽和?6.8086讀/寫總線周期各包括最少幾個時鐘周期?什么情況下需要插入等待周期TW?插入多少個TW取決于什么因素?7.防積分飽和的方法有()和()8.8086CPU由哪兩部分構成?它們的主要功能是什么?9.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10.什么叫總線?總線分哪倆大類?分別說出他們的特點和用途?11.在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中,是不是所有的輸入通道都需要加采樣-保持器,為什么?12.在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中,是不是所有的輸入通道都需要加采樣保持器?為什么?13.控制量三種輸出時刻與控制延時。14.最少拍控制器的設計思想。15.多路開關有哪倆類?16.采樣/保持器的邏輯端接+5V,輸入端從2.3V變至2.6V,輸出端為()。A、從2.3V變至2.6VB、從2.3V變至2.45V并維持不變C、維持在2.3VD、快速升至2.6V并維持不變17.什么是串模干擾和共模干擾?如何抑制?18.在微型計算機控制系統(tǒng)中,采用容錯設計有何意義?19.8088/8086系統(tǒng)如何確定硬件中斷服務程序的入口地址?20.A/D轉換器的結束信號有什么作用?根據(jù)該信號在I/O控制中的連接方式,A/D轉換有幾種控制方式?它們在接口電路和程序設計上有什么特點?21.在微型計算機控制系統(tǒng)中,系統(tǒng)誤差是如何產生的?怎樣自動校正系統(tǒng)誤差?22.什么是輸入輸出接口?23.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24.逐點比較法插補原理。25.LED發(fā)光二極管組成的段數(shù)碼管顯示器,就其結構來講有哪兩種接法?不同接法對字符顯示有什么影響?26.數(shù)字濾波與模擬濾波相比有什么優(yōu)點?27.最少拍控制算法的局限性是什么?28.在數(shù)字PID中,采樣周期是如何確定的?它與哪些因素有關?對調節(jié)品質有何影響?29.在計算機控制系統(tǒng)中,為什么有時采用復用鍵?復用鍵是如何實現(xiàn)的?30.模擬量輸出通道中為什么要加采樣保持器?31.試說明非編碼鍵盤掃描方法、原理及鍵值計算方法。32.串行A/D轉換器有什么特點?33.標度變換在工程上有什么意義?在什么情況下使用標度變換程序?34.采樣保持器有什么作用?試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。35.某系統(tǒng)的Z傳遞函數(shù)為G(z)=0.5(z+0.5)/(z+1.2)(z-0.5),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36.薄膜式開關有哪些優(yōu)點?如何與單片機進行接口?37.采樣保持器有什么作用?試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。38.8086CPU中有哪些寄存器?各有什么用途?39.計算機控制系統(tǒng)硬件組成包括什么?40.算術平均值濾波、加權算術平均值濾波及滑動平均值濾波三者的區(qū)別是什么?41.數(shù)字控制器的連續(xù)化設計步驟?42.A/D轉換器的結束信號有什么作用?根據(jù)該信號在I/O控制中的連接方式,A/D轉換有幾種控制方式?它們在接口電路和程序設計上有什么特點?43.線性表、數(shù)組、堆棧和隊列的共同特點是要求()來順序存放數(shù)據(jù)元素。44.什么是接口、接口技術和過程通道?45.簡述兩種硬件消抖電路的工作原理。46.波特率是什么單位?他的意義如何?47.工業(yè)控制機按總線標準類型可分為:()48.計算機控制系統(tǒng)的典型形式有哪些?各有什么優(yōu)缺點?49.編碼鍵盤和非編碼鍵盤有什么區(qū)別?在接口電路和軟件設計的區(qū)別?50.計算機控制系統(tǒng)的控制過程是怎樣的?51.數(shù)字PI控制系統(tǒng)能夠達到無靜差控制。52.說明算術平均濾波、加權平均濾波和滑動平均濾波之間的區(qū)別以及各自的用途。53.未來控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢是什么?54.A/D和D/A轉換器在微型計算機控制系統(tǒng)中有什么作用?55.微型計算機控制系統(tǒng)中的地一般分為幾種?56.簡述看門狗(watchdog)技術?57.什么是計算機的總線?58.試簡單說明系統(tǒng)穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差相互矛盾的關系。59.在微型機自動控制系統(tǒng)中是否需要添加手動后援,為什么?60.PLC網(wǎng)絡包括設備層網(wǎng)絡和()兩種61.PLC控制系統(tǒng)有什么特點?62.已知單位負反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的單位階躍響應的穩(wěn)態(tài)誤差為0.1,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?63.A/D轉換器的分辨率和線性誤差兩技術指標含義上有何不同?64.在PID調節(jié)其中,積分項有什么作用?常規(guī)PID,積分分離與變速積分3中算法有什么區(qū)別和聯(lián)系?65.PID控制表示()三者的縮寫66.某控制系統(tǒng)中,希望快速采樣,保持器的保持電容CH應取值()。A、比較小B、比較大C、取零值D、取負值67.空間抗干擾措施有空間()。68.PLC控制系統(tǒng)有什么特點?69.為什么高于8位的D/A轉換器與8為微型計算機的接口必須采用雙緩沖方式?這種雙緩沖工作與DAC0832的雙緩沖工作在接口上有什么不同?70.對理想多路開關的要求是什么?71.8086系統(tǒng)中為什么一定要有地址鎖存器?需要鎖存哪些信息?72.計算機控制技術的工作方式有哪幾種?73.按網(wǎng)絡作用范圍大小,計算機網(wǎng)絡可分成()三類按拓撲結構:()74.計算機控制系統(tǒng)中常用的控制器有()等。75.在模擬量輸入輸出通道中,采樣保持器起何作用?是否在所有的模擬量輸入輸出通道中都需要采樣保持器?為什么?第1卷參考答案一.參考題庫1.參考答案:中值濾波2.參考答案: 為了提高模擬量輸入信號的頻率范圍,以適應某些隨時間變化較快的信號的要求,可采用帶有保持電路的采樣器,即采樣保持器。保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小,則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小,即保持電容充電快,輸出對輸入信號的跟隨特性好,但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小,即保持電容放電快,故保持性能差;反之,保持電容值大,保持性能好,但跟隨特性差。3.參考答案: 通過改變電機電樞電壓接通時間與通電周期的比值(即占空比)來控制電機速度。這種方法成為PWM。在脈沖作用下,當電機通電時,速度增加;電機斷電時,速度降低。只要按一定規(guī)律改變通斷電時間,電機轉速即可得到控制。4.參考答案:串行5.參考答案: 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。故實質上它是一種程序濾波。算術平均值法、中位值濾波法、限幅濾波法、慣性濾波法。6.參考答案: 過程通道是在計算機和生產過程之間設置的信息傳送和轉換的連接通道。 按信息傳遞的方向來分,過程通道可分為輸入過程通道和輸出過程通道;按所傳遞和交換的信息來分,過程通道又可分為數(shù)字量過程通道和模擬量過程通道。7.參考答案:自頂向下;自底向上8.參考答案: 軟件譯碼優(yōu)點是電路簡單,但顯示速度有所下降。硬件譯碼既能節(jié)省計算機的時間而且程序設計簡單。9.參考答案:光電隔離10.參考答案: (1)優(yōu)點:是代數(shù)插值法中最簡單的形式,處理非線性函數(shù)運用最多的方法;對于多數(shù)工程而言,基本滿足要求,比查表法省事;缺點:當函數(shù)曲率或斜率變化較大時,有誤差產生;而減小誤差有需要把基點分的很細,這樣就占用內存;應用非等距插值法時,點的選取麻煩,光滑度不高。 (2)不是越多越好,分段多誤差雖會降低,但占用內存,增長時間,開銷變大,得不償失,所以分段數(shù)應合理選擇11.參考答案: 2種,(1)N中取K容錯結構:N中取K結構,是用硬件實現(xiàn)容錯系統(tǒng)的基礎結構;結構中總共有N份相同的模塊,其中至少有K個是正常的,結構才能運行。結構能夠容忍(N—K)個獨立的故障,分別出現(xiàn)在N—K個模塊之中。或者說,結構容忍故障的能力n=N—K,這是在保證結構還能運行的條件下結構中可以失效的最多模塊數(shù)。(2)有人維修的高可靠率雙模系統(tǒng):前面講述的N中取K容錯結構,是指在無人維修條件下要求執(zhí)行長期任務的系統(tǒng),所以要采用多套設備。對于有人維修的系統(tǒng),如果一有故障就能排除,那么兩個模塊就足以起到無窮多模塊的作用,因此雙模冗余系統(tǒng)備受人們的重視。12.參考答案: 噪聲干擾,過程通道干擾和供電系統(tǒng)。 其傳播途徑有:噪聲干擾時電磁信號通過空間輻射進入系統(tǒng)的。過程通道干擾是通過與系統(tǒng)相連的前向通道,后向通道以其他系統(tǒng)的互聯(lián)通道進入系統(tǒng)供電系統(tǒng)干擾則是電磁信號通過供電線路進入系統(tǒng)的13.參考答案:正確14.參考答案: 增量算法不需要做累加,位置算法要用到過去的誤差的累加值,容易產生大的累加誤差 增量算法得出的是控制量的增量,而位置算法的輸出是控制量的全量輸出,誤動作影響大. 采用增量算法,易于實現(xiàn)手動到自動的無沖擊切換.15.參考答案:SPI有三條線,而I2C只有兩條;I2C的總線是雙向的16.參考答案: 串模干擾是指疊加在被測信號上的干擾信號.高通,低通,帶通濾波器.尖峰型串模干擾民為主要干擾源時,用雙積分A/D轉換器.采用雙絞線作信號引線(減少電磁感應)17.參考答案: 輸出量與被測量變化一致則為正,否之為反。計算機中兩種方法:一是改變偏差的公式實現(xiàn),二是在PID運算之后,先將結果求補,再送到D/A轉換器中轉換,進而輸出18.參考答案:纖芯,包層,護套19.參考答案: 物聯(lián)網(wǎng)=互聯(lián)網(wǎng)+傳感器。20.參考答案: 模擬量輸入通道一般由I/V變換、多路轉換器、采樣保持器、A/D轉換器、接口及控制邏輯電路組成。 (1)I/V變換:提高了信號遠距離傳遞過程中的抗干擾能力,減少了信號的衰減,為與標準化儀表和執(zhí)行機構匹配提供了方便。 (2)多路轉換器:用來切換模擬電壓信號的關鍵元件。 (3)采樣保持器:A/D轉換器完成一次A/D轉換總需要一定的時間。在進行A/D轉換時間內,希望輸入信號不再變化,以免造成轉換誤差。這樣,就需要在A/D轉換器之前加入采樣保持器。 (4)A/D轉換器:模擬量輸入通道的任務是將模擬量轉換成數(shù)字量,能夠完成這一任務的器件,稱為之模/數(shù)轉換器(Analog/DigitalConverter,簡稱A/D轉換器或ADC.。21.參考答案: 數(shù)字量過程通道包括數(shù)字量輸入通道和數(shù)字量輸出通道。 數(shù)字量輸入通道主要由輸入緩沖器、輸入調理電路、輸入地址譯碼電路、并行接口電路和定時計數(shù)電路等組成。數(shù)字量輸出通道主要由輸出鎖存器、輸出驅動電路、輸出口地址譯碼電路等組成。其中:輸入調理電路將來自控制裝置或生產過程的各種開關量,進行電平轉換,將其通斷狀態(tài)轉換成相應的高、低電平,同時還要考慮對信號進行濾波、保護、消除觸點抖動,以及進行信號隔離等問題。22.參考答案: 軟件設計應從以下幾方面考慮:1)實時性;2)靈活性和通用性;3)可靠性。 硬件設計應從以下幾方面考慮: 1)根據(jù)控制任務的復雜程度、控制精度以及實時性要求等選擇主機板。 2)根據(jù)程序和數(shù)量的大小等選擇存儲器板。 3)根據(jù)模擬量輸入通道(AI)、模擬量輸出通道(AO)點數(shù)、分辨率和精度,以及采集速度等選A/D、D/A板。 4)根據(jù)開關量輸入通道(DI)、開關量輸出通道(DO)點數(shù)和其他要求選擇開關量輸入/輸出板。 5)根據(jù)人機聯(lián)系方式選擇相應的接口板。 6)根據(jù)需要選擇各種外設接口板、通信板、濾波板。23.參考答案: 現(xiàn)場總線是一種新的工業(yè)總線,是多節(jié)點的雙向數(shù)字串行總線。主要有三種現(xiàn)場總線,分別是基金會現(xiàn)場總線、PROFIBUS和CAN總線。 1)基金會現(xiàn)場總線是一個開放的總線標準,分為H1和HSE兩類。H1主要用于過程控制,實現(xiàn)現(xiàn)場設備的互聯(lián),數(shù)據(jù)傳輸率為31.25kbit/s,具有本征安全特性。高速以太網(wǎng)HSE適合用作控制主干網(wǎng),傳輸率為100Mbit/s,實現(xiàn)子系統(tǒng)或整個工廠的互聯(lián)。通過專門的設備可以將H1網(wǎng)絡和HSE網(wǎng)絡連成一個大的網(wǎng)絡。 2)PROFIBUS總線采用3層結構:物理層、現(xiàn)場總線鏈路層和應用層,分別對應于OSI模型中的第1、2和7層,沒有定義OSI模型中的第3層~第6層。傳輸介質可以使用雙絞線或光纖。 3)CAN總線具有成本低、實時性高、抗干擾能力強、適用范圍廣等特點,能夠很好地滿足于工業(yè)環(huán)境對控制總線的要求,CAN總線分為兩個版本:CAN1.2規(guī)范和CAN2.0規(guī)范.1.2規(guī)范中定義的CAN報文格式提供11位地址;而2.0規(guī)范給出了標準的和擴展的兩種報文格式,提供29位地址。24.參考答案:正確25.參考答案: 從功能上分:數(shù)字鍵和功能鍵(數(shù)字鍵用于數(shù)字的輸入;功能鍵用于功能轉換)從結構上分:非編碼鍵盤通過軟件識別按鍵;編碼鍵盤通過硬件識別按鍵26.參考答案:正確27.參考答案: 由四部分組成。 (1)主機:這是微型計算機控制系統(tǒng)的核心,通過接口它可以向系統(tǒng)的各個部分發(fā)出各種命令,同時對被控對象的被控參數(shù)進行實時檢測及處理。主機的主要功能是控制整個生產過程,按控制規(guī)律進行各種控制運算(如調節(jié)規(guī)律運算、最優(yōu)化計算等)和操作,根據(jù)運算結果作出控制決策;對生產過程進行監(jiān)督,使之處于最優(yōu)工作狀態(tài);對事故進行預測和報警;編制生產技術報告,打印制表等等。 (2)輸入輸出通道:這是微機和生產對象之間進行信息交換的橋梁和紐帶。過程輸入通道把生產對象的被控參數(shù)轉換成微機可以接收的數(shù)字代碼。過程輸出通道把微機輸出的控制命令和數(shù)據(jù),轉換成可以對生產對象進行控制的信號。過程輸入輸出通道包括模擬量輸入輸出通道和數(shù)字量輸入輸出通道。 (3)外部設備:這是實現(xiàn)微機和外界進行信息交換的設備,簡稱外設,包括人機聯(lián)系設備(操作臺)、輸入輸出設備(磁盤驅動器、鍵盤、打印機、顯示終端等)和外存貯器(磁盤)。其中操作臺應具備顯示功能,即根據(jù)操作人員的要求,能立即顯示所要求的內容;還應有按鈕,完成系統(tǒng)的啟、停等功能;操作臺還要保證即使操作錯誤也不會造成惡劣后果,即應有保護功能。 (4)檢測與執(zhí)行機構 a.測量變送單元:在微機控制系統(tǒng)中,為了收集和測量各種參數(shù),采用了各種檢測元件及變送器,其主要功能是將被檢測參數(shù)的非電量轉換成電量,例如熱電偶把溫度轉換成mV信號;壓力變送器可以把壓力轉換變?yōu)殡娦盘?,這些信號經變送器轉換成統(tǒng)一的計算機標準電平信號(0~5V或4~20mA)后,再送入微機。 b.執(zhí)行機構:要控制生產過程,必須有執(zhí)行機構,它是微機控制系統(tǒng)中的重要部件,其功能是根據(jù)微機輸出的控制信號,改變輸出的角位移或直線位移,并通過調節(jié)機構改變被調介質的流量或能量,使生產過程符合預定的要求。例如,在溫度控制系統(tǒng)中,微機根據(jù)溫度的誤差計算出相應的控制量,輸出給執(zhí)行機構(調節(jié)閥)來控制進入加熱爐的煤氣(或油)量以實現(xiàn)預期的溫度值。常用的執(zhí)行機構有電動、液動和氣動等控制形式,也有的采用馬達、步進電機及可控硅元件等進行控制。28.參考答案: 將續(xù)控制系統(tǒng)中的控制器用微型計算機來代替,就可以構成微型計算機系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)中引入微型計算機后,控制規(guī)律便可由程序實現(xiàn),微型計算機執(zhí)行相應的程序,實現(xiàn)對被控參數(shù)的控制。在連續(xù)控制系統(tǒng)中,系統(tǒng)的控制規(guī)律是由硬件電路實現(xiàn)的,改變控制規(guī)律就要改變硬件;而在微型計算機控制系統(tǒng)中,控制規(guī)律是通過程序實現(xiàn),改變控制規(guī)律只需改變程序。 在微型計算機控制系統(tǒng)中,微型計算機的輸入和輸出都是數(shù)字信號,而變換發(fā)送單元送出的信號,以及大多數(shù)執(zhí)行機構所能接收的信號,都是模擬信號。因此,系統(tǒng)中需要有A/D轉換器和D/A轉換器。 連續(xù)控制系統(tǒng)不斷地測量,經過反饋及補償后,對生產過程產生連續(xù)不斷的控制。 微型計算機控制系統(tǒng)是采樣控制系統(tǒng)。微型計算機每隔一個采樣周期T會對被控參數(shù)進行一次測量,根據(jù)一定控制規(guī)律算出控制量后,去控制生產過程。在兩次采樣時刻之間,微型計算機對被控參數(shù)不進行測量,其輸出控制量自然也保持不變。當用一臺微型計算機控制多個參數(shù)時,微型計算機按巡回測量控制方式工作。29.參考答案: 中斷向量表用于存放中斷服務子程序的入口地址,位于內存的最低1K字節(jié)(即內存中0000H~003FFH區(qū)域),共有256個表項。 設置中斷向量表就是將中斷服務程序首地址的偏移量和段基址放入中斷向量表中。30.參考答案:靜電耦合、電磁耦合、共阻抗耦合、電磁場輻射耦合31.參考答案: 起止式異步通信的特點是:一個字符一個字符的傳輸,每個字符一位一位的傳輸,并且傳輸一個字符時,總是以”起始位“開始,以“停止位”結束,字符之間沒有固定的時間間隔要求。可靠性高,傳輸效率低。幀格式:起始位,數(shù)據(jù)位,奇偶校驗位,停止位。32.參考答案: 可靠性是系統(tǒng)設計最重要的原則,因為一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障,將引起整個生產過程混亂,造成嚴重后果。33.參考答案:實時數(shù)據(jù)采集、實時控制決策和實時控制輸出34.參考答案: ARP提供一種高效又便于維護的動態(tài)地址綁定機制,通信前發(fā)送方先廣播一個特殊的分組,請求某個IP地址的主機響應,該主機應答時恢復自己的物理地址,發(fā)送方收到物理地址后就可以進行通信了。RARP功能與ARP相反,是根據(jù)網(wǎng)絡硬件的物理地址,請求獲得IP地址的協(xié)議。35.參考答案: 不是。若采樣間隔太?。ú蓸宇l率太高),則對定長的時間記錄來說其數(shù)字系列就很長,計算工作量迅速增大:如果數(shù)字序列長度一定,則只能處理很短的時間歷程,可能產生較大的誤差。36.參考答案: 模擬量輸出通道一般由接口電路、D/A轉換器、功率放大和V/I變換等信號調理電路組成。 (1)D/A轉換器:模擬量輸出通道的核心是數(shù)/模轉換器(Digital/AnalogConverter,簡稱D/A轉換器或DAC.。它是指將數(shù)字量轉換成模擬量的元件或裝置。 (2)V/I變換:一般情況下,D/A轉換電路的輸出是電壓信號。在計算機控制系統(tǒng)中,當計算機遠離現(xiàn)場,為了便于信號的遠距離傳輸,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。許多標準化的工業(yè)儀表或執(zhí)行機構,一般是采用0~10mA或4~20mA的電流信號驅動的。因此,需要將模擬電壓信號通過電壓/電流(V/I)變換技術,轉化為電流信號。37.參考答案:實時控制、實時決策、實時數(shù)據(jù)采集38.參考答案: 內部干擾、外部干擾。39.參考答案:錯誤40.參考答案:N41.參考答案:A42.參考答案: (1)采用標準的雙列直插式結構,尺寸小,便于安排; (2)直接與TTL(或CMOS)電平相兼容; (3)內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)轉換速度快,通常其導通或關斷時間在1ms左右,有些產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。43.參考答案:指數(shù)規(guī)律44.參考答案: 積分項用于消除靜差。在常規(guī)PID調節(jié)中,由于系統(tǒng)的執(zhí)行機構線性范圍受到限制,當偏差較大時,會產生很大的超調量,使系統(tǒng)不停的震蕩。為消除這一現(xiàn)象,積分分離法在控制量開始跟蹤時,取消積分作用,直到被跳量接近給定值時,才產生積分作用。而變速積分則是改變積分項的累加速度,使其與偏差大小相對應,偏差大時,積分作用弱,偏差小時,積分作用增強。變速積分和積分分離的控制方法很類似,但調節(jié)方式不同。積分分離對積分項采取“開關”控制,而變速積分則是線性控制。45.參考答案: 對不同輸入類型的適應性差 對參數(shù)變化過于敏感(魯棒性差) 控制作用易超出限定范圍 在采樣點之間存在波紋46.參考答案: 過程通道是在計算機和生產過程之間設置的信息傳送和轉換的連接通道。 按信息傳遞的方向來分,過程通道可分為輸入過程通道和輸出過程通道;按所傳遞和交換的信息來分,過程通道又可分為數(shù)字量過程通道和模擬量過程通道。47.參考答案: 為進一步顯示、記錄、打印以及報警等,必須把這些數(shù)字量轉換成不同的單位,以便操作人員對生產過程進行監(jiān)視和管理。這就是所謂的標度變換。工程量的實際值還需要經過一次變換,為了實現(xiàn)上述變換,可把它設計成專門的工作程序,把各個不同的參數(shù)所對應的數(shù)字量放在存儲器中,然后當某一參數(shù)進行標度變換時,只要調用標度變換子程序即可。48.參考答案: 微分的作用是加快調整速度。由于微分只存在于瞬間,因而有時會使系統(tǒng)產生震蕩,而使調節(jié)品質下降。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而產生震蕩。49.參考答案: 位置:每次輸出與過去所有狀態(tài)有關 增量:每次輸出是上次控制量的增量,只與最近幾次偏差有關50.參考答案: 隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術和控制技術的不斷發(fā)展,DCS自20世紀70年代問世以來,先后經歷了4個發(fā)展時期,具體劃分為: 1)1975—1980年,初創(chuàng)期。此時的DCS通信系統(tǒng)只是一種初級局部網(wǎng)絡,全系統(tǒng)由一個通信指揮器指揮,對各單元的訪問是輪流詢問方式。 2)1980—1985年,成熟期。采用局域網(wǎng)絡,由主從式星型網(wǎng)絡轉變成對等式的總線網(wǎng)絡通信或環(huán)網(wǎng)通信,擴大了通信范圍,提高了傳輸輸率。 3)1985—1990年,擴展期。在局域網(wǎng)絡方面采用IOS的OSI開放系統(tǒng)互連的參考模型,使符合開放系統(tǒng)的各制造廠的產品可以互聯(lián),互通信以及進行數(shù)據(jù)交換,第三方軟件也可以應用。改變了過去DCS各廠自成系統(tǒng)的封閉結構,DCS由原來的僅能應用發(fā)展到不僅能應用而且能開發(fā)。 4)1990年以后,誒能夠絡開放期。采用符合國際標準的通信協(xié)議和規(guī)程,即IEE802、IEE802.4、EEFDDI、TCP/IP或MAP等,使不同廠家型號、不同操作系統(tǒng)的計算機可共存一個網(wǎng)絡標準,達到產品互換、資源共享的目的。51.參考答案: 有四種。 (1).積分分離PID控制算法;(2)不完全微分PID控制算法; (3)帶死區(qū)的PID控制算法;(4)消除積分不靈敏區(qū)的PID控制算法。52.參考答案: 采樣保持器的作用:A/D轉換器完成一次A/D轉換總需要一定的時間。在進行A/D轉換時間內,希望輸入信號不再變化,以免造成轉換誤差。這樣,就需要在A/D轉換器之前加入采樣保持器。 保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小,則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小,即保持電容充電快,輸出對輸入信號的跟隨特性好,但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小,即保持電容放電快,故保持性能差;反之,保持電容值大,保持性能好,但跟隨特性差53.參考答案: 帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問、令牌傳遞、查詢和時分多址等。 帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問:多路訪問技術規(guī)定,鏈路上的所有結點都可以隨時發(fā)送數(shù)據(jù)幀; 令牌傳遞:能夠確定哪個節(jié)點獲得總線使用權; 查詢:主結點控制鏈路,依次詢問所有從結點是否需要發(fā)送選擇幀; 時分多址:時分多址技術將鏈路的整個通信帶寬作為一個通信信道,鏈路上所有結點分時間共享這一信道。54.參考答案: 所謂“實時”,是指信號的輸入、計算和輸出都是在一定時間范圍內完成的,即計算機對輸入信息以足夠快的速度進行處理,并在一定的時間內作出反應并進行控制,超出了這個時間就會失去控制時機,控制也就失去了意義。實時性指標涉及一系列時間延遲,如儀表延遲、輸入延遲、運算處理延遲、輸出延遲等。另外,中斷是微型計算機控制系統(tǒng)實現(xiàn)實時控制的一個十分重要的功能。55.參考答案:D56.參考答案: 原因:數(shù)據(jù)要分兩次或三次輸入,雙緩沖結構避免了產生虛假的模擬量輸出值。主要區(qū)別是AD667的第一級由3個4位寄存器組成57.參考答案: 此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設備。許多工業(yè)設備,包括PLC,DCS,智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標準.58.參考答案:OSI59.參考答案:一點接地;多點接地60.參考答案: 嵌入式系統(tǒng):以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。61.參考答案:正確62.參考答案: 系數(shù)Kp為比例系數(shù),提高系數(shù)Kp可以減小偏差,但永遠不會使偏差減小到零,而且無止境的提高系數(shù)Kp最終將導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。比例調節(jié)可以保證系統(tǒng)的快速性。系數(shù)Ki為積分常數(shù),Ki越大積分作用越弱,積分調節(jié)器的突出優(yōu)點是,只要被調量存在誤差,其輸出的調節(jié)作用便隨時間不斷加強,直到偏差為零。積分調節(jié)可以消除靜差,提高控制精度。系數(shù)Kd為微分常數(shù),kd越大,微分作用越強。微分調節(jié)主要用來加快系統(tǒng)的響應速度,減小超調,克服震蕩,消除系統(tǒng)慣性的影響。63.參考答案: 算術濾波實際上是求取采樣值的平均值;加權濾波則是在加權的基礎上求取平均值;滑動濾波則是每采一個新數(shù)據(jù),計算一個新的平均值。64.參考答案: 傳導傳播方式、輻射傳播方式65.參考答案: 1.保護軟件現(xiàn)場 2.開中斷 3.執(zhí)行中斷處理程序 4.關中斷 5.恢復現(xiàn)場 6.開中斷并返回 6.中斷處理的一般過程66.參考答案: (1)操作指導控制系統(tǒng):在操作指導控制系統(tǒng)中,計算機的輸出不直接作用于生產對象,屬于開環(huán)控制結構。計算機根據(jù)數(shù)學模型、控制算法對檢測到的生產過程參數(shù)進行處理,計算出各控制量應有的較合適或最優(yōu)的數(shù)值,供操作員參考,這時計算機就起到了操作指導的作用。 (2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC系統(tǒng)):DDC(DirectDigitalControl)系統(tǒng)就是通過檢測元件對一個或多個被控參數(shù)進行巡回檢測,經輸入通道送給微機,微機將檢測結果與設定值進行比較,再進行控制運算,然后通過輸出通道控制執(zhí)行機構,使系統(tǒng)的被控參數(shù)達到預定的要求。DDC系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng),是微機在工業(yè)生產過程中最普遍的一種應用形式。 (3)計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC系統(tǒng)):SCC(SupervisoryComputerControl)系統(tǒng)比DDC系統(tǒng)更接近生產變化的實際情況,因為在DDC系統(tǒng)中計算機只是代替模擬調節(jié)器進行控制,系統(tǒng)不能運行在最佳狀態(tài),而SCC系統(tǒng)不僅可以進行給定值控制,并且還可以進行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應控制等SCC是操作指導控制系統(tǒng)和DDC系統(tǒng)的綜合與發(fā)展。67.參考答案: 物聯(lián)網(wǎng)終端主要由外圍接口模塊、核心處理模塊、網(wǎng)絡通信模塊及電源管理模塊組成68.參考答案: FPGA是指現(xiàn)場可編程門陣列 特點.FPGA的特點 (1)采用FPGA設計ASIC電路,用戶不需要投片生產,就能得到合用的芯片。 (2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。 (3)FPGA內部有豐富的觸發(fā)器和I/O引腳。 (4)FPGA是ASIC電路中設計周期最短、開發(fā)費用最低、風險最小的器件之一。 (5)FPGA采用高速CHMOS工藝,功耗低,可以與CMOS、TTL電平兼容??梢哉f,F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。69.參考答案: 常用的計算機控制系統(tǒng)主機有可編程控制器,工控機,單片機,DSP和智能調節(jié)器.70.參考答案: 在A/D進行轉換期間,保持輸入模擬量的大小不變;A/D轉換結束后,立即跟隨模擬量變化71.參考答案: 上電復位、人工復位、自動復位。72.參考答案:D73.參考答案:積分74.參考答案: 所謂積分飽和現(xiàn)象是指若系統(tǒng)存在一個方向的偏差,PID控制器的輸出由于積分作用的不斷累加而加大,從而導致u(k)達到極致位置。此后若控制器輸出繼續(xù)增大,u(k)也不會再增大,即系統(tǒng)輸出超出正常運行范圍而進入了飽和區(qū)。一旦出現(xiàn)反向偏差,u(k)逐漸從飽和區(qū)退出。進入飽和區(qū)愈深則退飽和時間愈長。此段時間內,執(zhí)行機構仍停留在極限位置而不能隨著偏差反向立即作出相應的改變,這時系統(tǒng)就像失去控制一樣,造成控制性能惡化。這種現(xiàn)象稱為積分飽和現(xiàn)象。 積分飽和現(xiàn)象產生的原因: (1)調節(jié)器長期處于開環(huán)狀態(tài);(2)調節(jié)器具有積分控制作用;(3)調節(jié)器輸入偏差長期得不到校正。 對標準數(shù)字PID控制算法中積分項進行約束,可以防止積分飽和現(xiàn)象的發(fā)生,方法之一是進行積分分離。75.參考答案: 大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,提高了計算機的可靠性和性能價格比,從而使計算機控制系統(tǒng)的應用也越來越廣泛。為更好地適應生產力的發(fā)展,擴大生產規(guī)模,以滿足對計算機控制系統(tǒng)提出的越來越高的要求,目前計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢有以下幾個方面。 A.普及應用可編程序控制器 B.采用集散控制系統(tǒng) C.研究和發(fā)展智能控制系統(tǒng)第2卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: PWM是脈沖寬度調速系統(tǒng),它用來控制馬達的轉速和方向。其方法是通過改變對電機的通電時間達到調整電機轉速的目的。具體作法是,首先根據(jù)電機轉速的要求,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,使電機按要求的轉速運轉。方向是通過改變4個開關的通電狀態(tài)來實現(xiàn)的。2.參考答案: 物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表達層和應用層。 物理層功能:物理層是通信網(wǎng)上各設備之間的物理接口,它主要定義了通信設備的機械特性、電氣特性、功能特性和過程特性。 數(shù)據(jù)鏈路層:數(shù)據(jù)鏈路層功能是將物理層從一個原始的傳輸工具轉變成一個可靠的鏈路,它負責將被傳送的數(shù)據(jù)按幀格式化,完成介質訪問控制,差錯控制,以及物理層的管理等。 網(wǎng)絡層:網(wǎng)絡層功能就是實現(xiàn)節(jié)電的交換功能,實現(xiàn)端節(jié)點和端節(jié)點之間實現(xiàn)正確無誤的信息傳送。 傳輸層:主要是完成從終端端點到另一種短短點的可靠傳輸服務。 應用層:應用層是向網(wǎng)絡使用者提供一個方便有效的網(wǎng)絡應用環(huán)境。3.參考答案:正確4.參考答案:A5.參考答案: 是系統(tǒng)輸出M(k)雖然不斷上升,但由于控制量受到限制其增加速度減慢偏差E(k)將比正常情況下持續(xù)更長的時間保持在正值而使式(8-14)中的積分項有較大的積累值。當輸出超過給定值r(t)后開始出現(xiàn)負偏差但由于積分項累計值很大還要經過相當一段時間之后,控制量P(t)才能脫離飽和區(qū)。這樣就使系統(tǒng)的輸出出現(xiàn)明顯的超調。主要有遇限削弱積分法、有效偏差法、積分分離法遇限削弱積分法一旦控制量進入飽和區(qū)則停止進行增大積分的運算。有效偏差法將相當于這一控制量的偏差值作為有效偏差值進行積分而不是將實際偏差進行積分。6.參考答案: 8086讀/寫總線周期各包括最少四個時鐘周期。在系統(tǒng)中增加等待周期TW的一般情況是:當CPU提供了地址后,由于外設或存儲器的讀出或寫入時間較慢,不能與CPU的速度匹配,就需要插入等待周期TW,等待CPU能從外設或存儲器將數(shù)據(jù)正確地讀出或寫入為止。顯然,插入的等待周期TW的個數(shù)取決于外設或存儲器的取出或寫入時間。7.參考答案:遇限削弱積分法;積分分離法8.參考答案: 8086CPU由兩部分組成:指令執(zhí)行部件(EU)和總線接口部件(BIU) 指令執(zhí)行部件(EU)主要由算術邏輯運算單元(ALU)、標志寄存器FR、通用寄存器組和EU控制器等4個部件組成,其主要功能是執(zhí)行指令??偩€接口部件(BIU)主要由地址加法器、寄存器組、指令隊列和總線控制電路等4個部件組成,其主要功能是形成訪問存儲器的物理地址、訪問存儲器并取指令暫存到指令隊列中等待執(zhí)行,訪問存儲器或I/O端口讀取操作數(shù)參加EU運算或存放運算結果等。9.參考答案:C10.參考答案: 總線是計算機各種功能部件之間傳送信息的公共通信干線,分為并行和串行倆種。并行通信:數(shù)據(jù)各位同時傳送串行通信:數(shù)據(jù)一位一位的按順序傳送11.參考答案: 不是,對于輸入信號變化很慢,如溫度信號;或者A/D轉換時間較快,使得在A/D轉換期間輸入信號變化很小,在允許的A/D轉換精度內,就不必再選用采樣保持器。12.參考答案: 不是,對于輸入信號變化很慢,如溫度信號;或者A/D轉換時間較快,使得在A/D轉換期間輸入信號變化很小,在允許的A/D轉換精度內,就不必再選用采樣保持器。13.參考答案: 控制算法末,計算時延較大,且隨控制算法復雜程度的不同而變化 控制算法中,計算時延最小,對系統(tǒng)性能影響最小 下一采樣時刻,時延最大,但是時延大小固定14.參考答案: 最小拍無差系統(tǒng),是指在典型的控制輸入信號作用下能在最少幾個采樣周期內達到穩(wěn)態(tài)無靜差的系統(tǒng)15.參考答案: 機械接觸式、電子式。[常用的機械接觸式多路開關是干簧繼電器]16.參考答案:A17.參考答案: 串模干擾是指迭加在被測信號上的干擾 共模干擾是指電路兩個輸入端相對于公共接地點同時出現(xiàn)的干擾 采用儀表放大器、采用雙絞線18.參考答案: 容錯就是允許系統(tǒng)發(fā)生故障,借助冗余技術使其自動抵消,在故障存在的情況下也能使系統(tǒng)正常運行。未采用容錯技術的微機控制系統(tǒng),不論它的規(guī)模大小,元器件的焊接點的多少,只要一處發(fā)生故障就有可能引起全系統(tǒng)的失效,以前的容錯在微機控制系統(tǒng)基本上都是結構比較特殊、專用性很強的系統(tǒng),由于容錯代價太大,限制了容錯系統(tǒng)的應用。當目前計算機硬件成本大大降低,同時,計算機已經進入社會的各個領域,人們對計算機的依賴越來越大,在許多場合下計算機的故障會帶來巨大的損失。19.參考答案: 8088/8086系統(tǒng)的硬件中斷包括非屏蔽和可屏蔽兩種中斷請求。每個中斷源都有一個與之相對應的中斷類型碼n。系統(tǒng)規(guī)定所有中斷服務子程序的首地址都必須放在中斷向量表中,其在表中的存放地址=n×4,(向量表的段基地址為0000H)。即子程序的入口地址為(0000H:n×4)開始的4個單元中,低位字(2個字節(jié))存放入口地址的偏移量,高位字存放入口地址的段基地址。20.參考答案: A/D轉換器的結束信號的作用是用以判斷本次AD轉換是否完成。常見的A/D轉換有以下幾種控制方式,各自特點如下 ?延時等待法:EOC可不和I/O口連接,程序設計時,延時大于ADC轉換時間后,取數(shù)據(jù)。 ?保持等待法:EOC與READY相連,EOC無效時,自動插入等待狀態(tài)。直至EOC有效時,取數(shù)據(jù)。 ?查詢法:EOC可以和任意I/O口連接,程序設計時,反復判斷EOC是否有效,直至EOC有效時,取數(shù)據(jù)。 ?中斷響應法:EOC與外部中斷相連,AD轉換結束后,發(fā)中斷申請,在中斷服務程序中取數(shù)據(jù)。21.參考答案: 系統(tǒng)誤差是指在相同條件下,經過多次測量,誤差的數(shù)值(包括大小、符號)保持恒定,或按某種已知的規(guī)律變化的誤差。在電路的輸入部分加一個多路開關,系統(tǒng)在剛通電或每隔一段時間時,自動進行一次校準,測出這時的輸入值x0,然后把開關接標準電壓Vr,測出這時的輸入值Xi,設測量信號的x與y的關系式線性關系即y=a1+a0,由此的糾正公式y(tǒng)=Vr(x-x0)/(x1-x0)22.參考答案: 輸入輸出接口是計算機與外部設備進行數(shù)據(jù)交換的通道和橋梁。輸入接口是實現(xiàn)將外部設備懂得各種信息輸入到計算機,輸出接口是實現(xiàn)計算機的各種信息輸出到外部設備。23.參考答案:D24.參考答案: 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。25.參考答案: 就其結構來講有共陰極與共陽極兩種接法。共陽極數(shù)碼管的8個發(fā)光二極管的陽極連接在一起。通常公共陽極接高電平,一般接電源,其它管腳接段驅動電路輸出端。當某段驅動電路的輸出端為低電平時,則該端所連接的字段導通并點亮,反之對應的LED段碼不亮。對于共陰極數(shù)碼管則是高電平有效低電平無效。LED數(shù)碼管顯示器共陰極的接法是發(fā)光二極管的陰極接地,當數(shù)碼管的筆劃發(fā)光二極管的陽極為高電平時該筆劃被點亮。共陽極的接法是發(fā)光二極管的陽極接高電平,當數(shù)碼管的筆劃發(fā)光二極管的陰極為低電平時該筆劃被點亮。26.參考答案: 數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足,它與模擬濾波器相比,有以下幾個優(yōu)點: (1)數(shù)字濾波是用程序實現(xiàn)的,不需要增加硬設備,所以可靠性高,穩(wěn)定性好,不存在阻抗匹配的問題; (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。27.參考答案: 最少拍控制器對典型輸入信號的適應性較差28.參考答案: 一種是計算法,一種是經驗法。因素:擾動頻率的高低;對象的動態(tài)特性;執(zhí)行機構的類型;控制回路數(shù);控制質量。T太小,偏差信號也過小,計算機會失去調節(jié)作用;T過大,會引起誤差。29.參考答案: 為了節(jié)省按鍵的數(shù)量,所以采用復用鍵??梢圆捎迷O置上下檔開關的措施來構成復用鍵。30.參考答案: 將計算機送出來的離散模擬信號保持到下一個采樣輸出時刻,保證通道上的模擬執(zhí)行機構能正常工作,讓數(shù)字量在時間上連續(xù)變化31.參考答案: 掃描原理:通常采用軟件的方法,逐行逐列檢查鍵盤狀態(tài),當發(fā)現(xiàn)有鍵按下時,用計算或查表的方式得到該鍵的鍵值。掃描方法又分為程控掃描法、中斷掃描法和定時掃描法。鍵值計算方法:判斷有無鍵按下,去除鍵抖動,判斷是哪一個鍵按下,以求出閉合鍵的鍵值,確定鍵值。32.參考答案: 與同位數(shù)并行A/D轉換器精度一樣,但大大降低了成本,節(jié)約微型計算機I/O口33.參考答案: 標度變換在工程上意義:為了能直接誒顯示或打印被測工程量值,必須將它們轉換成為有量綱的數(shù)值。 對于一般的線性儀表來說,參數(shù)值與A/D轉換結果之間是線性關系時使用線性標度變換公式;有時微型計算機從模擬量輸入通道得到的有關過程參數(shù)的數(shù)字信號與該信號所代表的物理量不一定成線性關系,則其標度變換公式應使用非線性標度變換公式。34.參考答案: 采樣保持器的作用:A/D轉換器完成一次A/D轉換總需要一定的時間。在進行A/D轉換時間內,希望輸入信號不再變化,以免造成轉換誤差。這樣,就需要在A/D轉換器之前加入采樣保持器。保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小,則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小,即保持電容充電快,輸出對輸入信號的跟隨特性好,但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小,即保持電容放電快,故保持性能差;反之,保持電容值大,保持性能好,但跟隨特性差。35.參考答案:B36.參考答案: 色彩亮麗;文字說明一目了然;形意圖案使用方便;鍵體美觀;透明視窗37.參考答案: 采樣保持器的作用:A/D轉換器完成一次A/D轉換總需要一定的時間。在進行A/D轉換時間內,希望輸入信號不再變化,以免造成轉換誤差。這樣,就需要在A/D轉換器之前加入采樣保持器。 保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小,則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小,即保持電容充電快,輸出對輸入信號的跟隨特性好,但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小,即保持電容放電快,故保持性能差;反之,保持電容值大,保持性能好,但跟隨特性差。38.參考答案: 指令執(zhí)行部件(EU)設有8個16位通用寄存器AX、BX、CX、DX、SP、BP、SI、DI,主要用途是保存數(shù)據(jù)和地址(包括內存地址和I/O端口地址)。其中AX、BX、CX、DX主要用于保存數(shù)據(jù),BX可用于保存地址,DX還用于保存I/O端口地址;BP、SI、DI主要用于保存地址;SP用于保存堆棧指針。 標志寄存器FR用于存放運算結果特征和控制CPU操作。 BIU中的段寄存器包括CS、DS、ES、SS,主要用途是保存段地址,其中CS代碼段寄存器中存放程序代碼段起始地址的高16位,DS數(shù)據(jù)段寄存器中存放數(shù)據(jù)段起始地址的高16位,SS堆棧段寄存器中存放堆棧段起始地址的高16位,ES擴展段寄存器中存放擴展數(shù)據(jù)段起始地址的高16位。 指令指針寄存器IP始終存有相對于當前指令段起點偏移量的下一條指令,即IP總是指向下一條待執(zhí)行的指令。39.參考答案: 主機、過程通道、I/O接口、常用外部設備、操作控制臺。40.參考答案: 算術平均值濾波和加權算術平均值濾波有一個共同點,即每個計算輸出1次有效采樣值必須連續(xù)采樣n次。對于采樣速度較慢或要求數(shù)據(jù)計算速率較高的實時系統(tǒng),需要對濾波方法進行改進。采用滑動平均值濾波方法時,每進行一次采樣可以計算出一個新的有效采樣值,從而加快數(shù)據(jù)處理的速度。41.參考答案: 設計假想的連續(xù)控制器、選擇采樣周期T、將DS離散化為Dz、設計由計算機實現(xiàn)的控制算法、校驗五個步驟。42.參考答案: A/D轉換器的結束信號的作用是用以判斷本次AD轉換是否完成。 常見的A/D轉換有以下幾種控制方式,各自特點如下 ?延時等待法:EOC可不和I/O口連接,程序設計時,延時大于ADC轉換時間后,取數(shù)據(jù)。 ?保持等待法:EOC與READY相連,EOC無效時,自動插入等待狀態(tài)。直至EOC有效時,取數(shù)據(jù)。 ?查詢法:EOC可以和任意I/O口連接,程序設計時,反復判斷EOC是否有效,直至EOC有效時,取數(shù)據(jù)。 ?中斷響應法:EOC與外部中斷相連,AD轉換結束后,發(fā)中斷申請,在中斷服務程序中取數(shù)據(jù)。43.參考答案:連續(xù)的存儲單元44.參考答案: 接口是計算機與外設交換信息的橋梁,包括輸入接口和輸出接口。接口技術是研究計算機與外部設備之間如何交換信息的技術。過程通道是計算機與生產過程之間設置的信息傳送和轉換的連接通道。45.參考答案: 采用積分電路的硬件消抖電路,首先利用積分電路將抖動的高頻部分濾出,其次利用施密特觸發(fā)器整形。 采用RS觸發(fā)器的硬件消抖電路,主要是利用RS觸發(fā)器的保持功能實現(xiàn)消抖。46.參考答案: 波特率即調制速率,指的是信號被調制以后在單位時間內的變化,即單位時間內載波參數(shù)變化的次數(shù)。它是對符號傳輸速率的一種度量。47.參考答案:PC總線工控機、STD總線工控機、VME總線工控48.參考答案: (1)操作指導控制系統(tǒng) 優(yōu)點:結構簡單,控制靈活,安全。 缺點:由人工操作,速度受到限制,不能控制多個對象。 (2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDS) 優(yōu)點:實時性好,可靠性高,適應性強。 (3)監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC. 優(yōu)點:生產過程始終處于最優(yōu)工況。 (4)分散控制系統(tǒng)(DCS) 優(yōu)點:分散控制、集中操作、分級管理、分而自治和綜合協(xié)調。 (5)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS) 優(yōu)點:與DCS相比,降低了成本,提高了可靠性。國際標準統(tǒng)一后,可實現(xiàn)真正的開放式互聯(lián)系統(tǒng)結構。49.參考答案: 編碼鍵盤能自動識別按下的鍵并產生相應的代碼,以并行或串行方式發(fā)送給CPU。它使用方便,接口簡單,響應速度快,但需要專門的硬件電路。非編碼鍵盤通過軟件來確定按鍵并計算鍵值。50.參考答案: 計算機控制系統(tǒng)的控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,并按已定的控制規(guī)律,決定下一步的控制過程。 (3)實時控制:根據(jù)決策,適時地對執(zhí)行機構發(fā)出控制信號,完成控制任務。51.參考答案:正確52.參考答案: 算術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。53.參考答案: 1)大力推廣應用成熟的先進技術 2)大力研究和發(fā)展智能控制系 3)嵌入式系統(tǒng)的應用將更加深入54.參考答案: A/D的作用主要是把傳感器檢測到的模擬電信號轉換為數(shù)字電信號,方便用于單片機中進行處理。D/A的作用,在單片機處理完畢的數(shù)字量,有時需要轉換為模擬信號輸出,D/A的作用正是用于把數(shù)字信號轉換為模擬信號。55.參考答案: 低電平電路地線(稱為“信號”地線),繼電器,電動機等的地線(稱為“噪聲”地線)。設備機殼地線(稱為“金屬件”地線)56.參考答案: 在由單片機構成的微型計算機系統(tǒng)中,由于單片機的工作常常會受到來自外界電磁場 的干擾,造成程序的跑飛,而陷入死循環(huán),程序的正常運行被打斷,由單片機控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作,會造成整個系統(tǒng)的陷入停滯狀
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