計(jì)算機(jī)控制技術(shù)--B--答案

1、南陽理工學(xué)院課程考試參考答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考試課程：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)學(xué)年學(xué)期：2011-2012-2試卷類型：B考試時(shí)間：2012-06-07一、填空題：(每空1分，共20分).典型的工業(yè)生產(chǎn)過程分為三種：連續(xù)過程、離散過程 和批量過程。.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是利用 計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的系統(tǒng)。. DDC系統(tǒng)即是直接數(shù)字控制系統(tǒng)。.以微處理器為核心，總線可以分為內(nèi)部總線和外部總線，而內(nèi)部總線又可分為片級(jí)總線和系統(tǒng)總線。.通常認(rèn)為：I/O總線的速度應(yīng)為外設(shè)速度的 3-5_倍。.全譯碼法是所有地址線都參與譯碼,每個(gè)芯片的地址范圍是唯一的，且地址信息連續(xù)，但譯碼電路較復(fù)雜。.數(shù)字量輸入通道的結(jié)構(gòu)包括：

2、輸入調(diào)理電路、輸入緩沖器、輸入口地址譯碼電路等。.模擬信號(hào)一般不直接送 A/D轉(zhuǎn)換器，而加保持器作信號(hào)保持。但是，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換速度很快且輸入信號(hào)變化緩慢時(shí)可不加(加/不加)保持器。. DAC0832常用三種工作方式：直通工作方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。.智能遠(yuǎn)程I/O模塊是傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)與 計(jì)算機(jī)之間的多功能遠(yuǎn)程I/O單元，專為惡劣環(huán)境下的可靠操作而設(shè)計(jì)。.數(shù)字程序控制系統(tǒng)由輸入裝置、輸出裝置、控制器和插補(bǔ)器等四大部分組成。.直線插補(bǔ)是指在給定的兩個(gè)基點(diǎn)之間用一條近似直線來逼近,也就是由此定出中間點(diǎn)連接起來的折線，并不是真正的直線。.步進(jìn)電機(jī)總移動(dòng)步數(shù)決定于指令脈沖的總數(shù)，移動(dòng)的方向則取決

3、于指令脈沖的相序。.步進(jìn)電機(jī)有三相、四相、五相、六相之分，三相步進(jìn)電機(jī)的工作方式主要有：?jiǎn)稳摹㈦p三拍和三相六拍，其三相繞組的通電順序是： Af A BfBC- C GZ Ao.數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)的弊端是：要求相當(dāng)短的采樣周期，因此只能實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單的控制算法。.所謂最少拍控制就是要求閉環(huán)系統(tǒng)對(duì)于某種典型輸入在最少的采樣周期(拍)內(nèi)達(dá)到在采樣點(diǎn)上無靜差的穩(wěn)態(tài)。.有紋波控制系統(tǒng)紋波產(chǎn)生的原因主要是控制量u(t)波動(dòng)不穩(wěn)定。二、判斷題：(每題2分，共10分)(說明：認(rèn)為陳述正確的在括號(hào)內(nèi)打；否則在括號(hào)內(nèi)打“X” )(X) 1.在線系統(tǒng)一定是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)也一定是在線系統(tǒng)。(X) 2. RS

4、-232總線采取平衡傳輸方式，其傳輸距離最大約為15M(X) 3.對(duì)某一典型輸入的響應(yīng)為最少拍的控制器，對(duì)于其它典型輸入也一定為最少拍。(X) 4.在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，通常是只有數(shù)字信號(hào)的單一系統(tǒng)。(V) 5.閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)不能簡(jiǎn)單地從連續(xù)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)求z變換得來。三、單選題：(每題2分，共10分)(說明：將認(rèn)為正確答案的字母填寫在每小題的括號(hào)內(nèi))(A ) 1.關(guān)于ADC0809中EOC言號(hào)的描述，正確的說法是 。AD轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC信號(hào)由低電平變?yōu)楦唠娖?，通知CPIM結(jié)果。AD轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖?，通知CPIM結(jié)果。EOC為低電平時(shí)，輸出 AD轉(zhuǎn)換結(jié)果。E

5、OC為高電平時(shí)，輸出 AD轉(zhuǎn)換結(jié)果。第1頁共5頁（A ） 2.調(diào)節(jié)速度快，但不能消除靜態(tài)誤差的調(diào)節(jié)器是 。A.比例調(diào)節(jié)器B.積分調(diào)節(jié)器 C.微分調(diào)節(jié)器 D. PID 調(diào)節(jié)器（B ） 3.數(shù)字PID位置式算式為 A.1 tu(t) Kp e(t) - 0e( )dT ITdde(t)ITB. u(k)T ke(k) e(k 1)Kp e(k) e(i) Td -T| i 0TC. u(k) KP e(k) e(k 1)KIe(k) Kd e(k) 2e(k 1) e(k 2)d.以上表達(dá)式都不正確（C ） 4.從計(jì)算機(jī)的工作量及成本方面考慮，采樣周期 。A.不宜過長(zhǎng) B. 采樣周期的大小無影響C

6、. 不宜過短D.以上說法都不正確。（A ） 5.設(shè)計(jì)最少拍無紋波控制器時(shí)，被控對(duì)象中必須含有足夠的 ,以保證控制器輸出為常數(shù)時(shí)，被控制對(duì)象 的穩(wěn)態(tài)輸出完全跟蹤輸入，且無紋波。A積分環(huán)節(jié) B 微分環(huán)節(jié) C 比例環(huán)節(jié) D 增益環(huán)節(jié)四、簡(jiǎn)答題：（每題5分，共30分）1.從本質(zhì)上看，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理可歸納為哪幾個(gè)步驟?參考答案：從本質(zhì)上看，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理可歸納為以下三個(gè)步驟：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集（2分）實(shí)時(shí)控制決策。（2分）實(shí)時(shí)控制輸出。（1分）.右圖中小功率輸入調(diào)理電路的作用是什么？開關(guān)閉合與斷開時(shí)，輸出什么邏輯?參考答案：目的：把開關(guān)的狀態(tài)轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制狀態(tài),并進(jìn)行去抖動(dòng)。（1分）閉和開關(guān)

7、時(shí)，電容C放電，反相器反相為1;（2分）斷開開關(guān)時(shí)，電容 C充電，反相器反相為 0。（2分）.請(qǐng)寫出數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)步驟。參考答案： 設(shè)計(jì)假想的連續(xù)系統(tǒng)的連續(xù)控制器D（S） ; （ 1分）選擇采本周期T;（1分）將D（S）離散化為D（Z） ; （ 1分）設(shè)計(jì)由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制算法；（1分）校驗(yàn)。（1分）4.畫出增量PID算法流程圖？第2頁共5頁（框圖中少一項(xiàng)扣1分，扣完為止）.簡(jiǎn)述應(yīng)如何選擇計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中采樣周期？參考答案：（1）首先確定采樣周期的上下限：上限根據(jù)采樣定理來確定；下限根據(jù)計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序和輸入輸出所耗費(fèi)的 時(shí)間來確定。（2分）（2）其次要考慮的因素有：給定值的變化率；被控

8、對(duì)象的特性；執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型；控制算法的類型；控制回路數(shù)。（3分）.根據(jù)下圖寫出對(duì) U1的輸出口 丫0丫7尋址的地址分別是什么？參考答案：3A0H,3A1H,3A2H,3A3H,3A4H,3A5H,3A6H,3A7H（少一項(xiàng)扣1分，扣完為止）五、分析與計(jì)算題：（每題15分，共30分）1.設(shè)加工第一象限一條順圓弧AB,起點(diǎn)為點(diǎn)A （4,3）,終點(diǎn)為B （5,0）, （1）試列表進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算，（2）并作出走步的軌跡圖。參考答案：（1）根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)，以及驅(qū)動(dòng)設(shè)備的步長(zhǎng)，可確定步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器初值設(shè)為Ny=| xe-x0 |+ |ye-y0|=|5-4|+|0-3|=1+3=4 ,其中 xe =5 ,

9、ye =0 ; x =4 , y0 =3;初始偏差值 F0=0。（3 分）步數(shù)偏差判別進(jìn)給方向偏差計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算終點(diǎn)判斷起點(diǎn)F0=0X0 =4 , y0 =3Nxy=41F0=0-yF1= F0-2y0+1=-5x1= x0=4,Nxy=3第3頁共5頁y1= y0-1=3-1=22Fi=-50-yF3= F2-2y2+1=1X3= x2=5, y3= y2-1=2-1=1Nxy=14F3=10-yF4= F3-2y3+1=0 x4= x3=5 , y4= y3-1=1-1=0Nxy=0根據(jù)第一象限順圓弧的偏差與進(jìn)給方向、坐標(biāo)計(jì)算的關(guān)系，得到插補(bǔ)計(jì)算過程如下表所示。(7分)(2)根據(jù)以上插補(bǔ)計(jì)算過

10、程，可以畫出此圓弧插補(bǔ)的走步軌跡圖如圖所示。A (4,3).B (5,0)5Ax(5分)Gc(s)2.已知被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為,采樣周期 T= 1s。采用零階保持器，針對(duì)單位速度輸入信號(hào)，按以下要求設(shè)計(jì):(1)用最少拍無紋波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)中(z)和D(z) ; (2)求出數(shù)字控制器輸出序列u(k)的遞推公式；(3)畫出采樣瞬間數(shù)字控制器的輸出和系統(tǒng)的輸出曲線。 一 1, 一 1、一 1(提示：Z(，)_(), Z(t)S32(1 Z 1)3(1 Z 1)2參考答案：(1)整理后得二9宗花0.5(x 卜 1)-1)2(2分)Er+d =1 n-=2v=2t J=2tr 則有:.E=1 + L 1Fjz) - f2lz_| +小(,)=，&inu h正 9】F式,)=(1+1-1)(21-1+%21-2)，Q) = l-8工)=11(1一/廣51。 一十及00 = (1-廠產(chǎn)(1討