微型计算机控制技术全套复习考试资料-潘新民-第二版.doc

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1、微型计算机控制技术课后习题答案及相关复习题（潘新民第二版）1.PLC的特点(1)可靠性高(2)编程容易(3)组合灵活(4)输入／输出功能模块齐全(5)安装方便(6)运行速度快2．按键防抖动技术对于采用机械弹性开关的键盘:(1)由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合及断开的瞬间必然伴随有一连串的抖动。(2)其波形如图3-1所示。抖动过程的长短由按键的机械特性决定，一般为10～20ms。可以从硬件及软件两方面排除抖动的影响解决。（1）硬件防抖技术①滤波防抖电路·利用RC积分电路对于干扰脉冲的吸收作用。·只要选择好时

2、间常数，就能在按键抖动信号通过此滤波电路时，消除抖动的影响。滤波防抖电路图，如图3-2所示。②双稳态防抖电路用两个与非门构成一个RS触发器即形成双稳态防抖电路。（2）软件防抖方法·当第一次检测到有键按下时，先用软件延时（10ms～20ms），而后再确认该键电平是否仍维持闭合状态电平。若保持闭合状态电平；则确认此键确已按下，从而消除了抖动的影响。(3)两种方法的比较·采用硬件防抖:N个键就必须配有N个防抖电路。·采用硬件防抖:费机时。3.LED数码管的显示方法在微型机控制系统中，常用的两种显示方法:动态显示静态显示。

3、（1）动态显示①作法·微型机定时地对显示器件扫描。·显示器件分时工作，每次只能有一个器件显示。②特点·使用硬件少，因而价格低。·占用机时长，只要扫描程序停止，显示即刻停止。③应用·演示·在以工业控制为主的微型机控制系统中应用较少。(2)静态显示①作法由微型机一次输出显示模型后，就能保持该显示结果，直到下次送新的显示模型为止。②特点占用机时少，显示可靠，③应用·广泛应用在工业过程控制中。·使用元件多，且线路比较复杂。·随着集成电路的发展，多种功能的显示器件出世，(锁存器、译码器、驱动器、显示器四位一体)静态显示得到广

4、泛应用。1试简述什么是最少拍系统？所谓最少拍系统是指对典型输入如单位阶跃、单位速度或单位加速度输入具有最快响应，且系统的稳态误差为0.在采样控制系统中，通常把一个采样周期称为一拍。（6分）2试简述位置式PID和增量式PID适用对象.若执行结构不带积分部件，其位置和计算机输出的数字量一一对应时，则要采用位置式PID控制算法（3分）；若执行结构带积分部件，则可选用增量式PID控制算法（3分）。3试简述如何防止积分整量化误差。1）扩大计算机运算的字长，提高计算精度。（3分）2）当积分项时，积分项单独累加，直到产生溢出。将

5、溢出值作为积分项的偏差值去进行运算，余数仍保留下来，作为下一步累加的基数值。（3分）4下图所示为采样保持电路，试简述其工作原理。ASA1CHA2OUTTIN控制信号图1采样保持电路模拟开关AS闭合时，进入采样状态（跟踪），由于A1输出阻抗小，A1输出端快速给电容充电，输出跟随输入变化。（4分）模拟开关AS断开时，进入保持状态，由于A2输入阻抗大，输入电流几乎为0，保证输出端的电压值不变。（5分）三、计算分析题1某温度测量仪表的量程为0~100℃，利用51系列单片机和ADC0809进行AD转换。在某一时刻计算机采样并

6、经过数字滤波后的数字量为24H，求此时对应的温度值是多少？（设仪表的量程是线性的）已知A0=0℃,Am=100℃,Nx=24H=(36)D,（4分）Nm=0FFH=(255)D，所以此时温度为：（4分）2用差分变换法求模拟调节器的差分方程。（3分）化成微分方程形式得进一步可得（3分）可得差分方程为：（2分）3试判断控制器的物理可实现性。，分子中包含正次幂，物理上不可实现.（5分）四、设计题1已知某连续控制器的传递函数为：，现用数字PID算法来实现它，试分别写出其相应的位置型和增量型PID算法输出表达式，T=1s。解

7、：（2分）两边进行拉氏逆变换：（3分），（2分）（2分）2已知某系统广义被控对象的脉冲传递函数为，试针对单位阶跃输入，设计最少拍有波纹数字控制器，并写出系统的输出响应并绘制输出响应曲线。解：根据稳态误差为零的条件：（2分）根据稳定条件：（4分）综合得：设，，则：也就是比较等式两边的系数，得：解得：得（4分）故：（3分）1Y(n)n12345（2分）五、利用ADC0809和AT89S52单片机设计一个A/D转换电路，使他能对8个通道的模拟量（0~5V）进行采集，采用查询方式读取转换结果。二章6、采样保持器有什么作用？

8、试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响。采样保持器的作用：A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。在进行A/D转换时间内，希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。这样，就需要在A/D转换器之前加入采样保持器。保持电容对数据采集系统采样保持的精度有很大影响。保持电容值小，则采样状态时充电时间常数小，即保持电容充电快，输出对输入信号的跟随特性好，但在保