微型计算机控制技术答案(完整版)

由天下分享时间：2024/11/15 3:26:48 加入收藏我要投稿点赞

１、什么就是计算机控制系统？它由哪几部分组成？

计算机控制系统就就是利用计算机来实现生产过程自动控制得系统。它就是工业控制机构生产过程得大部分组成，工业控制机就是指生产过程控制得特点与要求而设计得计算机,它包括硬件与软件部分,生产过程包括被控对象,测量变送，执行机构,电气开关等。 2、计算机控制系统得典型形式有哪些？各有什么优缺点？

计算机控制系统得典型形式：(1)操作指导控制系统。优点:结构简单，控制灵活与安全,缺点就是由人工操作,速度受到限制，不能控制多个对象.(2)直接数字控制系统(ＤＤC),实时性好,可靠性高与适应性强.（３）监督控制系统（SSC），就是生产过程始终处于最优工况。(4)分型控制系统（DCS)，分散控制，集中操作，分级管理.（５)现场总线控制系统（FＣＳ)，降低成本,提高可靠性，可实现真正得开放式互连系统结构 3、实时，在线方式与离线方式得含义就是什么？

实时就是指信号得输入,计算与输出都要在一定得时间范围内完成,即计算机对输入信息以足够快得速度进行控制，超出这个时间就失去控制时机，控制也就失去意义.在线方式：在计算机控制系统中，生产过程与计算机直接连接,并受计算机控制得方式。离线方式:生产过程不与计算机相连且不受计算机控制，而就是靠人进行联系并作相应操作得方式. ４、工业控制机有哪几部分组成？

工业控制机包括硬件与软件两部分。硬件包括：主机(CPU、RＡM、ROＭ）板,人-—机接口，外部总线与内部总线，系统支持板，磁盘系统通信接口，输入、输出通道.软件包括系统软件、支持软件与应用软件。

5、什么就是总线，内部总线与外部总线？

总线就是一组信号线得集合，它定义了各引线得信号、电机、机械特性,使计算机内部各组成部分之间以及不同得计算机之间建立信号联系,进行信息传送与通信。内部总线：就就是计算机内部功能模板之间进行通信得总线,它就是构成完整得计算机系统得内部信息枢纽，但按功能仍要分为数据总线DＢ，地址总线ＡB,控制总线ＣB，电源总线ＰB。外部总线就是计算机与计算机之间或计算机与其她智能设备之间进行通信得连接。 6、什么就是接口,接口技术与过程通道？

接口就是计算机与外部设备交换信息得桥梁，它包括输入接口与输出接口,接口技术就是研究计算机与外部设备之间如何交换信息得技术,过程通道就是在计算机与生产过程之间设置得信息传送与转换得连接通道，它包括ＡI、AＯ、ＤＩ、DO。

7、采用７4LS244与74LＳ２73与PＣ总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量)输入接口与8路数字量(开关量）输出接口,请画出接口电路原理图,并分别编写数字量输入与数字量输出程序。

8、用8位A/D转换器ＡDＣ080９通过８255A与PC总线工业控制机接口,实现８路模拟量采集。请画出接口原理图，并设计出8路模拟量得数据采集程序 9、有源I／V变换:设输入为4~2０mA得电流，对应输出为1~5Ｖ，输入电阻Ｒi=２50Ω，试确定I/V变换电路及电路参数，画出电路原理图. 10、什么就是采样过程、量化、孔径时间？

采样时指按一定得时间间隔T，把时间上连续与幅值上也连续得模拟信号转变成在时间刻０、Ｔ、2T···ＫＴ得一连串脉冲输出信号得过程，所谓量化就就是采用一组数码(二进制码)来逼近离散模拟信号得幅值，将其转换为数字信号,将采样信号转换为数字信号得过程称为量化过程,孔径时间，在模拟量输入通道中，Ａ／D转换器将模拟信号转换为数字量总需要一定得时间，完成一次A/D转换所需得时间.

11、采样保持器得作用就是什么？就是否所有得模拟量输入通道中都需要采样保持器？为什么？

12、什么就是串模干扰与共模干扰?如何抑制?

１3、如何衡量抗共模干扰能力？若信号到计算机系统间得地电位差为1０V，其对计算机系统得影响为０、01V，问系统抗共模干扰得能力为? p５7 1４、引起信号传输线干扰原因及抑制方法？

１5、写出数字PＩD位置型控制算法与增量型控制算法得表达式?试比较她们优缺点 16、什么就是积分饱与?怎样引起？如何消除？ 17、什么就是积分分离,对系统有怎样得影响?

18、试叙述试凑法、扩充临界比例度发、扩充响应曲线法整定PＩD参数得步骤

试凑法１首先只整定比例部分 2 如果在比例调节得基础上系统得静差不能满足设计要求,则加入积分环节. 3 若使用比例积分调节器消除了静差，但动态过程反复调整仍不能满意,则可加入微分环节构成比例积分微分调节器.

扩充临界比例度法１选择一个足够短得采样周期2用选定得采样周期使系统工作,直到系统发生持续等幅震荡，记下使系统发生震荡得临界比例度及系统得临界振荡周期３选择控制度 4 根据选定得控制度,查表得得值.

扩充影响曲线法步骤１数字控制器不接入控制系统，用手动操作,把被调量调到给定值附近，并使之稳定下来,然后突然改变给定值，给对象一个阶跃输入信号. 2 用记录仪表记录被调量在阶跃输入下得整个变化过程曲线。 3 在曲线最大斜率处做切线，求得滞后时间,被控对象时间常数以及它们得比值,查表可得到及周期Ｔ。１９、分别画出位置型、增量型PID程序方块图

20、什么就是模块化程序设计与结构化程序设计?程序设计通常分为哪5个步骤？

模块化程序设计得出发点就是把一个复杂得系统软件分解为若干个功能模块，每个模块执行单一得功能,并且具有单入口单出口结构。

结构化程序设计技术,它采用自顶向下逐步求精得设计方法与单入口单出口得控制结构步骤，问题定义,程序设计，编码，调试，改进与再设计。

问题定义阶段就是要明确计算机完成哪些任务,执行什么程序,决定输入输出形式，与接口硬件电路得连接配合以及出错处理方法。程序设计就是利用程序对任务作出描述，使用得方法有模块程序设计法与结构化程序设计法.编码就是指程序设计人员选取一中适当

得高级语言书写程序。调试就就是利用各种测试方法检查程序得正确性。改进与再设计就是根据调试中得问题对原设计做修改,并对程序进行改进设计与补充。

21、某热处理炉温度变化范围为0～1350℃，经温度变送器变换成１~5V电压送至ADC080９，ADC０809得输入范围0～5V，当t=KT时，ＡDC0809得转换结果为6ＡH，问此时得炉内温度为多少度？

22、为使数字PID控制器实现从手动到自动得无平衡无扰动切换,应采取哪些措施？通过更新积分部分状态或微分状态来实现无扰切换得关键且在切换前后，控制器输出不会发生大得跳跃

２３、某炉温变化范围0~1500，要求分辨率为3℃，温度变送器输出范围为0～５V，若A/D输入范围也就是0～5V。则求A／D转换器得字长n1应该为多少位？若ｎ1不变，现在通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600℃，此时系统对炉温变化得分辨率为多少？ 2４、若23题中温度变送器输出为1～5V，A/Ｄ输入范围为０～５V,应如何计算？

２5、某执行器机构得输入变化范围为４~20ｍＡ，灵敏度为０、05mA应选择字长n1为多少位？

２6、编制一个能完成中位值滤波加上算数平均值滤波得子程序。设对变量采样测量7次,7个采样值排序后取中间得3个采样值平均，每个采样值为12位二进制数。 27、工业局域网网络通常有哪四种拓扑结构?各有什么特点?

答：局部常用网络常有四种拓扑结构：星型环形总线型树型 ① 星型结构:网络结构简单便与控制与管理建容易

网络延迟时间短错误率较低

网络可靠性较低，且中央结点故障将导致全网瘫痪

网络资源大部分在外围点上，相互之间必须进过中央结点中转才能传送信息通信电路都就是专用电路利用率不高故网络成本较高

② 环型结构:信息在网络中沿固定方向流动,故俩结点之间仅有唯一得通路简化路径选择控

制

环路中没T结点得收发信息由环路接口控制,因此控制软件叫简单环路中当某结点故障时.可采用旁边环路得方法提高可靠性

环路结构结点数得增加将影响信息得传输效率故扩展受到一定得限制 ③ 总线结构：结构简单灵活扩展方便

可靠性高网络影响速度快

共享资源能力强便与广播式工作设备少价格低安装与使用方便容易发生冲突碰撞

④ 树型结构：分层结构便与管理与控制系统

结构复杂任意一结点或连线得故障均影响所在之网络得正常工作。２8、工业局域网络常用得传输访问控制方式有哪三种？各有什么优缺点?

微机局部网络常用得传输作用控制方式有三种级冲突检测得载波倾听多路访问（ＣSＭＡ/ＣD）、令牌环（TokenRiｎg）,令牌总线（ToｋｅnBｕｓ）

1冲突检测得载波侦听多路访问（ＣSMA/CD）,优点：原理较简单，目前技术上交易实现网络中个节点处于同等地位，无需集中控制，在网络负载不重得情况下游较高得效率缺点当网络负载增大时，收送信息得等待时间加长，效率显著降低

2金牌环(TｏkenRｉng）优点能提供可调整得访问控制方式,能提优先权服务，有较多得实时性，缺点：需要时对令牌进行维护，且空阀金牌得丢失将会降低环路得利用率，控制电路复杂。

3金牌总线(Ｔokｅn Passiｎg Ｂｕs）优点1吞吐能力大〈１＞吞吐量随数据传输速率得提高而增加＜2＞控制功能不随电缆线长度得增量而减弱<3〉不需要冲突检测股信号电压可以有较大得动态范围，〈4>具有一定得实时性。缺点节点获得金牌得时间开销较大一般一个节点都需要等待多次无效得金牌传送后才能获得金牌

29、国际标准化组织提出得开放系统互连参考模型就是怎样得？

19７７年国际标准组织提出了放开系统互连参考模型（ｏsi）这个网络层次结构模型规定3t个功能层，１物理层2数据链路层3网络层4传送层5回话层6表示层７应用层 30、异步通信格式

31、同步通信得实现方法同步时钟得实现方法

数据与时钟通过各自得信号线传送

32、什么就是曼彻斯特编码？

每一位得中间有一个跳度,为中间得跳度作为同步时钟，也为数据从高到低得跳度表示1从低到高得跳度表示0接受端利用中间跳度很容易分出同步时钟脉冲。

33、什么就是DCＳ系统，组成结构就是什么?什么就是FＣS系统，组成结构就是什么? 答：分散型计算机控制系统又名分布式计算机控制系统，简称分散型控制系统，组成结构包括通常为三级，第一级为分散过程控制级，第二级为等中操作监控级，第三级为综合信息管理级

FCS系统：现场总线就是连接工业过程现场仪表与控制系统之间得全数字化，双向，多站点得串行通

３4、什么就是平衡传输方式与不平衡传输方式?试比较两种传输方式得性能。

答:数据传输得线路通常有两种形式，即平衡方式与不平衡方式，不平衡方式就是用单线传输信号，以地线作为信号得回路,接收器就是用单线输入信号,平衡方式就是用双绞线传输信号,信号在双绞线中自成回路不通过地线、接收器就是用双端差动方式输入信号得、

性能:在不平衡方式中,信号线上锁感应到得干扰与地线上得干扰将叠加后影响到接受信号，而在平衡方式中，双绞线上锁感应得干扰相互抵消,地线上得干扰又不影响接收端、因此，

平衡传输方式在抗干扰方面有比较良好得性能，并适合较远距离得数据传输３5、试比较ＲＳ—23２与RS-４8５