微型计算机控制技术A卷参考答案.doc

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1、1操作指导控制系统直接数字控制系统,监督计算机控制系统,分级计算机控制系统2.计数法、双积分法,逐次逼近法3.脉冲方式;电平方式4.统一编址;独立编址5.准确性、快速性、稳定性6.模块法、结构法7.1/1024;35.168.采样;保持;A2输入阻抗大,A1输出阻抗低9.串模干扰;共模干扰10.以大林算法为模型的数字控制器,使闭环系统的特性为时间滞后的一阶惯性环节,且滞后时间与被控对象的滞后时间相同。11.控制器包含广义被控对象所有零点。二.计算机控制系统有哪些部分组成,并画出方框图。答:计算机控制系统的硬件组成主要是由控制对象(或生产过程)

2、、执行器、测量变送环节、输入输出通道和数字调节器等组成。软件组成主要是由系统软件和控制软件。计算机控制系统基本原理图三.有4位AD转换器,满刻度为5V,现在输入4.15V模拟电压,请说明逐次逼近转换原理。并分析采用逐次逼近法逼近的转换过程。解:先通过置数逻辑电路将SAR中最高位置1,其余全0,井DA转换成模拟电压U0与输入模拟电压Ui在电压比较器下进行比较,若Ui≥U0,则保留最高位1,否则清除最高位为0;其次置次高位为1,延续上述过程,直至确定最低位的状态。量化单位为q=5v/24=0.3125V本题目中图表转换如下:步骤SARU0Ui,U

3、0大小该位去留8421110002.5保留211003.75保留311104.375去411014.0625保留结果1101偏差4.15-4.0625=0.0875四.五.答案:步骤如下:一.根据被控对象的传递函数确定广义传递函数D(Z)二.根据性能指标和约束条件确定闭环传递函数Φ(Z),其中性能指标包括准确性、快速性、稳定性,约束条件为物理可实现性。同时得出闭环误差传递函数φe(z)三.根据确定控制器的传递函数四.将其离散化,编写算法程序对速度输入.q=2,r=2,v=1,u=0所以六、常用数字滤波算法有哪几种?简述优缺点?(一)算术平均值

4、滤波A.优点:适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波。B.缺点:对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用。比较浪费RAM 。(二)中值滤波A.优点:能有效克服因偶然因素引起的波动干扰。B.缺点:对流量、速度等快速变化的参数不宜。当信号变化速度和采样周期相比不容忽略时,可能三个数都是正确的信息,会丢失许多正确信息(三)一阶滞后滤波A.优点:对周期性干扰具有良好的抑制作用。B.缺点:相位滞后,灵敏度低。不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号。(四)程序判断滤波A.优点:既照顾了采样的实时性,又照顾了采样值变化的连续性。B.缺

5、点:最大允许偏差难以确定(五)复合滤波(防脉冲干扰的算术平均值滤波)A优点:融合了两种滤波方法的优点B缺点:浪费内存七.答:位置式:增量式:(1)开始时不进行积分,直至偏差达到一定阀值后才进行积分累积,这样,一方面防止了一开始有过大的控制量,另一方面即使进入饱和后,因积分累积小,也能较快推出,减少了超调。(2)PID数字控制器参数整定是指确定PID数字控制器的参数,以使系统输出达到满意的效果。(3)满足采样定律;抗干扰角度,T应小些;快速系统,要求T小;执行机构惯性大时,T应大些;计算机工作量和成本考虑,T应大些;从计算机精确执行控制算法,T

6、应大些;实际生产过程中常采用经验法获得采样周期。八.该通道为数字量输入通道。当48V开关闭合,光耦导通,经反相器P1.0输出高电平电平。当48V开关打开,光耦阻断,经反相器P1.0输出低电平。九.根据学生回答情况酌情给分。重点是绘制出控制系统的框图。包括数字给定,温度测量反馈AD转换,PID调节器输出DA转换等。

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