当前位置:文档之家› 同济 自动控制原理 控制系统 PPT 第二章控制及系统的数学模型(2)

同济 自动控制原理 控制系统 PPT 第二章控制及系统的数学模型(2)

微机原理期末复习总结

一、基本知识 1、微机的三总线是什么? 答:它们是地址总线、数据总线、控制总线。 2、8086 CPU启动时对RESET要求?8086/8088 CPU复位时有何操作? 答:复位信号维高电平有效。8086/8088 要求复位信号至少维持 4 个时钟周期的高电平才有效。复位信号来到后,CPU 便结束当前操作,并对处理器标志寄存器,IP,DS,SS,ES 及指令队列清零,而将cs 设置为FFFFH, 当复位信号变成地电平时,CPU 从FFFF0H 开始执行程序 3、中断向量是是什么?堆栈指针的作用是是什么?什么是堆栈? 答:中断向量是中断处理子程序的入口地址,每个中断类型对应一个中断向量。堆栈指针的作用是指示栈顶指针的地址,堆栈指以先进后出方式工作的一块存储区域,用于保存断点地址、PSW 等重要信息。 4、累加器暂时的是什么?ALU 能完成什么运算? 答:累加器的同容是ALU 每次运行结果的暂存储器。在CPU 中起着存放中间结果的作用。ALU 称为算术逻辑部件,它能完成算术运算的加减法及逻辑运算的“与”、“或”、“比较”等运算功能。 5、8086 CPU EU、BIU的功能是什么? 答:EU(执行部件)的功能是负责指令的执行,将指令译码并利用内部的寄存器和ALU对数据进行所需的处理BIU(总线接口部件)的功能是负责与存储器、I/O 端口传送数据。 6、CPU响应可屏蔽中断的条件? 答:CPU 承认INTR 中断请求,必须满足以下 4 个条件: 1 )一条指令执行结束。CPU 在一条指令执行的最后一个时钟周期对请求进行检测, 当满足我们要叙述的4 个条件时,本指令结束,即可响应。 2 )CPU 处于开中断状态。只有在CPU 的IF=1 ,即处于开中断时,CPU 才有可能响应可屏蔽中断请求。 3 )没有发生复位(RESET ),保持(HOLD )和非屏蔽中断请求(NMI )。在复 位或保持时,CPU 不工作,不可能响应中断请求;而NMI 的优先级比INTR 高,CPU 响应NMI 而不响应INTR 。 4 )开中断指令(STI )、中断返回指令(IRET )执行完,还需要执行一条指令才 能响应INTR 请求。另外,一些前缀指令,如LOCK、REP 等,将它们后面的指令看作一个总体,直到这种指令执行完,方可响应INTR 请求。 7、8086 CPU的地址加法器的作用是什么? 答:8086 可用20 位地址寻址1M 字节的内存空间,但8086 内部所有的寄存器都是16 位的,所以需要由一个附加的机构来根据16 位寄存器提供的信息计算出20 位的物理地址,这个机构就是20 位的地址加法器。 8、如何选择8253、 8255A 控制字? 答:将地址总线中的A1、A0都置1 9、DAC精度是什么? 答:分辨率指最小输出电压(对应的输入数字量只有最低有效位为“1 ”)与最大输出电压(对应的输入数字量所有有效位全为“1 ”)之比。如N 位D/A 转换器,其分辨率为1/ (2--N —1 )。在实际使用中,表示分辨率大小的方法也用输入数字量的位数来表示。 10、DAC0830双缓冲方式是什么?

温度控制系统研究背景与现状

温度控制系统研究背景与现状 1 研究背景 (1) 2 国内外现状 (1) 定值开关温度控制法 (1) PID线性温度控制法 (2) 智能温度控制法 (3) 国内外实例 (4) 1 研究背景 温度是生活及生产中最基本的物理量,它表征的是物体的冷热程度。自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。在很多生产过程中,温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。自18世纪工业革命以来,工业过程离不开温度控制。温度控制广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等。温度控制的精度以及不同控制对象的控制方法选择都起着至关重要的作用,温度是锅炉生产质量的重要指标之一,也是保证锅炉设备安全的重要参数。同时,温度是影响锅炉传热过程和设备效率的主要因素。基于此,运用反馈控制理论对锅炉进行温度控制,满足了工业生产的需求,提高了生产力。 2 国内外现状 温度控制技术按照控制目标的不同可分为两类:动态温度跟踪与恒值温度控制。动态温度跟踪实现的控制目标是使被控对象的温度值按预先设定好的曲线进行变化。在工业生产中很多场合需要实现这一控制目标,如在发酵过程控制,化工生产中的化学反应温度控制,冶金工厂中燃烧炉中的温度控制等。恒值温度控制的目的是使被控对象的温度恒定在某一数值上,且要求其波动幅度(即稳态误差)不能超过某一给定值。从工业温度控制器的发展过程来看,温度控制技术大致可分以下几种: 定值开关温度控制法 所谓定值开关控温法,就是通过硬件电路或软件计算判别当前温度值与设定目标温度值之间的关系,进而对系统加热源(或冷却装置)进行通断控制。若当前温度值比设定温度值高,则关断加热器,或者开动制冷装置;若当前温度值比设定温度值低,则开启加热器并同时关断制冷器。这种开关控温方法比较简单,在没有计算机参与的情况下,用很简单的模拟电路就能够实现。目前,采用这种控制方法的温度控制器在我国许多工厂的老式工业电炉中仍被使用。由于这种控制方式是当系统温度上升至设定点时关断电源,当系统温度下降至设定点时开通

同济大学自动控制原理复习大纲

《控制工程基础》复习大纲 第一章绪论 1)了解自动控制理论发展简况及反馈控制理论的研究对象和方法; 2)掌握自动控制系统的基本概念、术语; 3)了解自动控制系统的组成和分类; 4)了解对自动控制系统稳、准、快三方面的基本要求。 第二章控制系统的数学模型 1)一般了解数学模型的概念、表达方式; 2)熟悉拉氏变换的定义、性质,常见的简单时间函数的拉氏变换式,可根据拉氏变换的性质求解较复杂时间函数的拉氏变换和拉氏反变换; 3)熟悉传递函数的概念及典型环节的传递函数; 5)能够列写一般机电系统的传递函数方块图,掌握控制系统的方框图及方框图的简化方法。 第三章控制系统的时域分析 1)了解控制系统的典型输入信号(包括它们间的关系)及时域响应指标定义; 2)熟悉一阶系统的瞬态响应及性能指标; 3)掌握二阶系统的瞬态响应指标及计算; 4)了解稳定性的概念、稳定的充要条件; 5)掌握判断稳定性的代数判据(罗斯判据)及应用; 6)掌握稳态误差的计算方法。 第五章控制系统的频域分析 1) 掌握频率特性的基本概念,频率特性的两种主要表达方式:幅相频率特性、对数频 率特性; 2)熟悉典型环节的频率特性; 3)了解最小相位系统的概念; 4)掌握系统开环频率特性(奈奎斯特图和伯德图)的绘制和乃奎斯特稳定判据(包括利 用幅相频率特性曲线和对数频率特性曲线进行判断); 5)掌握利用实测开环幅频特性确定系统的开环传递函数的方法; 6)掌握控制系统相角裕度、幅值裕度的基本概念及计算方法。 第六章、控制系统的的综合与校正 1)熟悉串联校正装置的频率特性及其作用

2)重点掌握利用分析法和期望频率特性法确定串联校正装置参数的方法; 3)熟悉反馈校正 4)掌握复合校正设计方法 第八章、计算机采样控制系统 1)了解采样过程; 2)掌握采样定理的内容和零阶保持器; 3)熟悉Z变换和Z反变换的计算方法; 4)掌握求Z脉冲传递函数的方法; 5)重点掌握采样系统的稳定性和稳态误差分析方法。

微机原理期末考试试卷(有答案)

丽水学院《微机原理》考试试卷 班级:___________ 姓名:___________学号:____________ 题号一二三四五六总分得分 得分 一、判断题(每题1分,共10分) 1、十六位微型机的含义是:这种机器能同时处理十六位二进制数。(√) 2、微机的字长愈长,计算精度愈高,指令处理功能愈强。(√) 3、MOV指令要影响标志位。(×) 4、JMP SHORT NEXT称为近转移。(×) 5、8086与8088在软件上不一定完全兼容。(×) 6、端口是位于主机与外设之间的总称。() 7、DMA是一种不需要CPU介入的高速数据传送。() 8、8253中的计数可以通过初始化设置成加计数或减计数。() 9、内部中断的优先权总是高于外部中断。() 10、两片8259A级连后可管理16级中断。() 得分 二、选择题(每题1分,共20分) 1、属于数据寄存器组的寄存器是_____C___。 A.AX,BX,CX,DS B.SP,DX,BP,IP C. AX,BX,CX,DX D.AL,DI,SI,AH 2、在8086和8088汇编语言中,一个字能表示的有符号数的范围是_____B___。 A.-32768≤n≤32768 B.-32768≤n≤32767 C.-65535≤n≤65535 D.-65536≤N≤65535 3、某数存于内存数据段中,已知该数据段的段地址为2000H,而数据所在单元的偏移地址为0120H,该数的在内存的物理地址为__B______。 A.02120H B.20120H C.21200H D.03200H 4、在8086/8088微机系统中,将AL内容送到I/O接口中,使用的指令是 ___D_____。 A.IN AL,端口地址 B.MOV AL,端口地址 C.OUT AL,端口地址 D.OUT 端口地址,AL 5、与十进制数58.75等值的十六进制数是__B______。 A.A3.CH B.3A.CH C.3A.23H D.C.3AH 6、将十六进制数FF.1转换成十进制数是__C______。 A.255.625 B.2501625 C.255.0625 D.250.0625 7、十进制负数-38的八位二进制补码是____D____。

空调温度控制系统的建模与仿真设计

过程控制工程课程设计 课题名称空调温度控制系统的建模与仿真 学院 专业 班级 学生 学号 时间 6 月13日至 6月19日 指导教师(签字) 2011 年 6 月 19 日

目录 第一章设计题目及要求 (1) 1.1设计背景 (1) 1.2设计任务 (1) 1.3主要参数 (2) 1.3.1恒温室: (2) 1.3.2热水加热器ⅠSR、ⅡSR: (2) 1.3.3电动调节阀: (2) 1.3.4温度测量环节: (2) 1.3.5调节器: (2) 第二章空调温度控制系统的数学模型 (3) 2.1恒温室的微分方程 (3) 2.1.1微分方程的列写 (3) 2.1.2 增量微分方程式的列写 (5) 2.2 热水加热器对象的微分方程 (5) 2.3敏感元件及变送器的特性 (6) 2.3.1敏感元件的微分方程 (7) 2.3.2变送器的特性 (7) 2.3.3敏感元件及变送器特性 (8) 2.4 执行器的特性 (8) 第三章控制系统方案设计 (9) 3.1系统分析 (9) 3.2 单回路控制系统设计 (10) 3.2.1单回路控制系统原理 (10) 3.2.2单回路系统框图 (10) 3.3串级控制系统的设计 (11) 3.3.1串级控制系统原理 (11) 3.3.2串级控制系统框图 (12) 第四章单回路系统调节器参数整定 (13) 5.1.1、PI控制仿真 (16) 5.1.2 PID控制仿真 (17) 5.1.3、PI与PID控制方式比较 (17) 第六章设计小结 (18) 参考文献 (18)

第一章设计题目及要求 1.1设计背景 设计背景为一个集中式空调系统的冬季温度控制环节,简化系统图如附图所示。 系统由空调房间、送风道、送风机、加热设备及调节阀门等组成。为了节约能量,利用一部分室循环风与室外新风混合,二者的比例由空调工艺决定,并假定在整个冬季保持不变。用两个蒸汽盘管加热器1SR、2SR对混合后的空气进行加热,加热后的空气通过送风机送入空调房间。本设计中假设送风量保持不变。 1.2设计任务 设计主要任务是根据所选定的控制方案,建立起控制系统的数学模型,然后用MATLAB对控制系统进行仿真,通过对仿真结果的分析、比较,总结不同的控

微机原理期末考试试卷(有答案)

微机原理期末考试试卷 (有答案) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

《微机原理》考试试卷 一、判断题(每题1分,共10分) 1、十六位微型机的含义是:这种机器能同时处理十六位二进制数。(√) 2、微机的字长愈长,计算精度愈高,指令处理功能愈强。(√) 3、MOV指令要影响标志位。(×) 4、JMP SHORT NEXT称为近转移。(×) 5、8086与8088在软件上不一定完全兼容。(×) 6、端口是位于主机与外设之间的总称。() 7、DMA是一种不需要CPU介入的高速数据传送。() 8、8253中的计数可以通过初始化设置成加计数或减计数。() 9、内部中断的优先权总是高于外部中断。() 10、两片8259A级连后可管理16级中断。() 二、选择题(每题1分,共20分) 1、属于数据寄存器组的寄存器是_____C___。 A.AX,BX,CX,DS B.SP,DX,BP,IP C. AX,BX,CX,DX D.AL,DI,SI,AH 2、在8086和8088汇编语言中,一个字能表示的有符号数的范围是 _____B___。 A.-32768≤n≤32768 B.-32768≤n≤32767 C.-65535≤n≤65535 D.-65536≤N≤65535 3、某数存于内存数据段中,已知该数据段的段地址为2000H,而数据所在单元的偏移地址为0120H,该数的在内存的物理地址为__B______。 A.02120H B.20120H C.21200H D.03200H 4、在8086/8088微机系统中,将AL内容送到I/O接口中,使用的指令是 ___D_____。

实验一 控制系统的数学模型

实验一 控制系统的数学模型 一 实验目的 1、学习用MATLAB 创建各种控制系统模型。 2、掌握传递函数模型、零-极点增益模型以及连续系统模型与离散系统模型之间的转化,模型的简化。 二 相关理论 1传递函数描述 (1)连续系统的传递函数模型 连续系统的传递函数如下: ? 对线性定常系统,式中s 的系数均为常数,且a1不等于零,这时系统在MATLAB 中 可以方便地由分子和分母系数构成的两个向量唯一地确定出来,这两个向量分别用num 和den 表示。 num=[b1,b2,…,bm,bm+1] den=[a1,a2,…,an,an+1] 注意:它们都是按s 的降幂进行排列的。 tf ()函数可以表示传递函数模型:G=tf(num, den) 举例: num=[12,24,0,20];den=[2 4 6 2 2]; G=tf(num, den) (2)零极点增益模型 ? 零极点模型实际上是传递函数模型的另一种表现形式,其原理是分别对原系统传递 函数的分子、分母进行分解因式处理,以获得系统的零点和极点的表示形式。 K 为系统增益,zi 为零点,pj 为极点 在MATLAB 中零极点增益模型用[z,p,K]矢量组表示。即: z=[z1,z2,…,zm] p=[p1,p2,...,pn] K=[k] zpk ()函数可以表示零极点增益模型:G=zpk(z,p,k) (3)部分分式展开 ? 控制系统常用到并联系统,这时就要对系统函数进行分解,使其表现为一些基本控 制单元的和的形式。 ? 函数[r,p,k]=residue(b,a)对两个多项式的比进行部分展开,以及把传函分解为微 分单元的形式。 ? 向量b 和a 是按s 的降幂排列的多项式系数。部分分式展开后,余数返回到向量r , 极点返回到列向量p ,常数项返回到k 。 ? [b,a]=residue(r,p,k)可以将部分分式转化为多项式比p(s)/q(s)。 11 211121......)()()(+-+-++++++++==n n n n m n m m a s a s a s a b s b s b s b s R s C s G ))...()(())...()(()(2121n m p s p s p s z s z s z s K s G ------=22642202412)(23423++++++=s s s s s s s G

自动控制系统的数学模型

第二章自动控制系统的数学模型 教学目的: (1)建立动态模拟的概念,能编写系统的微分方程。 (2)掌握传递函数的概念及求法。 (3)通过本课学习掌握电路或系统动态结构图的求法,并能应用各环节的传递函数,求系统的动态结构图。 (4)通过本课学习掌握电路或自动控制系统动态结构图的求法,并对系统结构图进行变换。 (5)掌握信号流图的概念,会用梅逊公式求系统闭环传递函数。 (6)通过本次课学习,使学生加深对以前所学的知识的理解,培养学生分析问题的能力 教学要求: (1)正确理解数学模型的特点; (2)了解动态微分方程建立的一般步骤和方法; (3)牢固掌握传递函数的定义和性质,掌握典型环节及传递函数; (4)掌握系统结构图的建立、等效变换及其系统开环、闭环传递函数的求取,并对重要的传递函数如:控制输入下的闭环传递函数、扰动输入 下的闭环传递函数、误差传递函数,能够熟练的掌握; (5)掌握运用梅逊公式求闭环传递函数的方法; (6)掌握结构图和信号流图的定义和组成方法,熟练掌握等效变换代数法则,简化图形结构,掌握从其它不同形式的数学模型求取系统传递函 数的方法。 教学重点: 有源网络和无源网络微分方程的编写;有源网络和无源网络求传递函数;传递函数的概念及求法;由各环节的传递函数,求系统的动态结构图;由各环节的传递函数对系统的动态结构图进行变换;梅逊增益公式的应用。 教学难点:举典型例题说明微分方程建立的方法;求高阶系统响应;求复杂系统的动态结构图;对复杂系统的动态结构图进行变换;求第K条前向通道特记式 的余子式 。 k 教学方法:讲授 本章学时:10学时 主要内容: 2.0 引言 2.1 动态微分方程的建立 2.2 线性系统的传递函数 2.3 典型环节及其传递函数 2.4系统的结构图 2.5 信号流图及梅逊公式

发酵温度控制系统的数学模型及仿真

2 发酵罐温度控制系统的数学模型 发酵罐温度控制系统实验平台是以一个7L 发酵罐为主体,罐壁设置有冷却套,相应的设立测温点和调节阀,通过阀门调节冷却套内冷却液的流量来实现对发酵罐内温度的控制,发酵罐示意图如图1所示。 图1 发酵罐示意图 在白酒发酵的过程中,发酵罐内由于酵母的作用,在发酵过程中会产生生化反应热,热量的逐渐释放导致发酵温度逐渐上升。在整个发酵过程中,发酵温度必须根据具体的生产工艺进行严格控制,罐内温度通过控制冷却夹套内的冷却水的流量进行降温,整套系统没有外部加热措施。罐内发酵反应热有一部分使罐内温度升高,一部分热量散失到罐壁和冷媒中,在此不考虑发酵体与罐壁之间的热量传递,罐内的热平衡方程为: ? =-Tdt mC Q Q 21 (2-1) 式中 1Q :发酵过程产生的热量;2Q :发酵过程散失的热量;m :反应物质量 C :发酵罐内反应物的比热容;T 发酵罐温度。 公式1-1可以写成: ? =?Tdt MC Q (2-2) 式中 21Q Q Q -=? 对公式1-2求拉普拉斯变换得: s m C T Q S S )()(=? (2-3) 即可由罐内的热平衡方程式可以得到发酵罐内的传递函数为: m C s Q T G S S S 1 ) ()()(= ?= (2-4) 考虑到在实际的过程中的干扰因素,所以被控对象的数学模型中添加一个滞后环节。因此,用一阶惯性加纯滞后环节来表示,其传递函数为 mCs e Q T G s S S S τ-= ?= ) ()()( (2-5)

3 模糊预测控制器的设计及仿真结果 针对发酵罐中发酵对象大时滞、大时变、严格的非线性、多变量耦合等特点。采用了将模糊控制与预测控制结合的方法,利用模糊建模方法建立对象预测模型。将设定值与预测输入值之间的预测误差值及预测误差值的变化率作为模糊控制器的输入,模糊控制器再根据模糊规则来推理得到控制量,通过执行机构控制被控对象。其结构图如图2所示。 图2模糊控制系统结构图 3.1预测控制部分 预测控制算法与动态矩阵控制算法类似, 主要通过预测模型,利用系统的输入输出数据预测未来时刻系统输出,作为糊控制器的输入。 3.1.1预测模型 假设被控对象基于阶跃响应的预测模型向量为T N a a a a ],...,,[21=,N 为建模时域。则在k 时刻对系统施加一个控制增量Δu(k)时,即可算出在其作用下未来时刻N 个输出值的向量形式: )()()(k u a k y k y po m ??+= (3-1) 式中)(k y po 为k 时刻未加Δu(k)时的初始预测值,)(k y m 为k 时刻在Δu(k)作用下的模型预测值。 3.1.2在线校正 当k 时刻对系统施加控制u(k)时,利用预测模型即可得出未来时刻的输出预测值 )(k y m 。但是,由于实际存在的模型时变、非线性、环境干扰等因素的影响,预测值会偏离 实际值,故在k+l 时刻要利用系统的实际输出y (k+1)进行在线校正: )]|1()1([)()(k k y k y h k y k y m m p +-++= (3-2) 式中h 为N 维误差校正向量,这里取0.11=h ,9.0=i h ,i=2,3...,N 。)(k y p 为校正后的预测值,经过移位后即可作为k+1时刻的初始预测值,用向量形式可表示为: )()1(k y S k y p po ?=+ (3-3) 式中S 为位移阵。

微机原理期末考试考试卷及答案

的数据线为16位,地址线为20位,I/O口使用16位地址线。 2.在某进制的运算中7×3=33,则7×5=_55。 3.用8位二进制数表示整数时,十进制数(-128)的补码为__。原码为无,反码为无。3.8086内部寄存器长度为16位,通用寄存器有8个,段寄存器有4个。 4.8086偶存储体的选片信号是A0,奇存储体的选片信号是BHE 。 5.MOV AX,[BX+SI]的源操作数是基址变址寻址方式,目的操作数是寄存器寻址方式。6.8086可以指向堆栈的指针寄存器有bp和sp。 7.程序中段定义结束的伪指令是ENDS,子程序定义结束的伪指令是ENDP。 8.EEPROM的擦除方法为点擦除. 9.下列指令段经汇编后,DATA所代表的偏移地址为_100 CH__。 & ORG 1000H STROE DB 12 DUP() DATA DB 05H,06H,07H,08H 1. 8086/8088在不考虑段跨越情况下,DI寄存器给出的偏移地址位于_C__。 A. 仅DS段 B. DS或SS段 C. DS或ES段 D. DS或CS段 2. 下列指令中格式错误的是___A___。 A. SHL AL,CX B. XCHG AL,BL C. MOV BX,[SI] D. AND AX,BX 3. 设(20010H)=3FH,(20011H)=B2H,执行下列指令段后,BX=____B__。 MOV AX,2000H " MOV DS,AX MOV BX,[0010H] A. B2B2H B. B23FH C. 3F3FH D. 3FB2H 4. 若SP=0124H,SS=3300H,在执行INT 60H这条指令后,堆栈栈顶的物理地址为___D___。 A. 3311CH B. 33120H C. 33122H D. 3311EH 5. 下列指令中格式错误的是_C__。 A. MOV AX,357AH[BX][DI] B. OUT DX,AL C. LEA AX,50H[BX][BP] D. RCR BX,1 6. 下列指令中允许寻址范围最大的是_D__。 A. JNZ NEXT B. LOOP NEXT ¥ C. JMP SHORT PTR NEXT D. CALL NEAR PTR NEXT 7. 8086/8088不属于BIU部分的寄存器是__D____。 A. IP B. ES C. DS D. SP 8088最大模式比最小模式在结构上至少应增加___B_。 A. 中断优先级控制器 B. 总线控制器 C. 数据驱动器 D. 地址锁存器 9. 8086在存取存贮器中以偶地址为起始地址的字时,M/IO、BHE、A0的状态分别是____D__。 A. 0,0,1 B. 1,0,1 C. 1,1,0 D. 1,0,0 10. 一个半导体存贮芯片的引脚有 A13~A0,D3~D0,WE,OE,CS,VCC,GND等,该芯片存贮容量为____C__。 A. 8K×8 B. 8K×4 C. 16K×4 D. 16K×8 !

温度控制系统设计文献综述

基于单片机的温度控制 系统设计文献综述 前言 随着现代工业的发展,人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制,如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理,塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。而且,很多领域的温度可能较高或较低,现场也会较复杂,有时人无法靠近或现场无需人力来监控。如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。且在很多热处理行业都存在类似的问题,所以,设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义。这时我们可以采用单片机控制,这些控制技术会大大提高控制精度,不但使控制简捷,降低了产品的成本,还可以和计算机通讯,提高了生产效率. 单片机是指芯片本身,而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的,是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统,这是单片机应用系统。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具

有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,因此,应用日益广泛,并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。 1.陈岩《基于ARM 的远程控制温控系统的设计》一个基于ARM的远程控制系统的设计.该系统以无线寻呼网络接收POCSAG编码的控制命令字,同时利用DIMF信号发送器将要反馈的数据通过公用电话网络以DTMF编码传送回去,从而实现了一个功能完整的远程控制系统,弥补了以往远程控制系统的不足同。 2.金凯鹏胡即明《基于模糊PID 算法远程温度控制系统的实现》针对实时温度控制对象,算法远程温度控制系统是一套远程控制系统,并结合了模糊PID控制算法,利用其电路组成和设计原理,实现了对远程温度系统的监视和控制功能.采集端主要实现温度采集、数码显示、温度设定、无线编码发射、加热开关控制等功能;监控部分主要实现无线解码接收、温度显示、报警等功能模块.本系统实现了实时控制与无线传输结合. 3.王晓员《基于单片机多点温度控制的硬件构建设计》针对目前许多塑料反应炉温度控制不准确的现状,进行了基于MCS-51系列单片机多点温度控制的硬件构建的设计.采用数字化温度传感器DS18820,TLC2543型号的12位开关电容运次逼近模数A/D转换器.成本低、可靠性高 4.王芳《利用单片机实现温度智能控制》温度控制系统是

微机原理期末考试试卷(有答案)

微机原理期末考试试卷(有答案)

INC DI LOOP AGAIN 也可用指令___A____完成同样的功能。 A.REP MOVSB B.REP LODSB C.REP STOSB D.REPE SCASB 11、动态存贮器刷新,下面哪种说法正确________。 A.刷新可在CPU执行程序过程中进行 B.刷新在外电路控制下,定时刷新,但刷新时,信息不读出 C.在正常存贮器读操作时也会发生刷新,可防止刷新影响读出信息,故读操 作时,应关闭电路工作。 D.刷新过程一定伴随着信息输出,无法控制,故刷新时不要进行读出操作。 12、用4K×8的存贮芯片,构成64K×8的存贮器,需使用多少4K×8的存贮芯片,正确答案为________。 A.128片 B.16片 C.8片 D.32片 13、对内存单元进行写操作后,该单元的内容________。 A.变反 B.不变 C.随机 D.被修改 14、在DMA方式下,CPU与总线的关系是________。 A.只能控制地址总线 B.相互成隔离状态 C.只能控制数据线 D.相互成短接状态 15、在PC/XT机中键盘的中断类型码是09H,则键盘中断矢量存储在________。 A.36H~39H B.24H~27H C.18H~21H D.18H~1BH 16、已知某系统共带三台外设,即X、Y、Z,每台外设都能发出中断,它们的中 断优先级为X>Y>Z,当前在执行Z中断服务程序时,X,Y同时发出中断请求, 若此时IF=0,问CPU响应哪台外设请求________。 A.X设备 B.Y设备 C.无响应X,后响应Y D.都不响应 17、8255A芯片中各端口的位数是________。 A.8位 B.26位 C.12位 D.4位 18、8255A的________一般用作控制或状态信息传输。 A.端口A B.端口B C.端口C D.端口C的上半部分 19、若以8253某通道的CLK时钟脉冲信号为基础,对其实行N分频后输出,通 道工作方式应设置为________。 A.方式0 B.方式2 C.方式3 D.方式4 20、8253有________个独立的计数器。 A.2 B.3 C.4 D.6 得分 三、填空题(每空1分,共20分) 1、IBM-PC机中的内存是按段存放信息的,一个段最大存贮空间为___64K_____ 字节。 2、下列字符表示成相应的ASCII码是多少? 回车___0AH_____;数字’0’ ___36H_____。 3、假设(DS)=0B000H,(BX)=080AH,(0B080AH)=05AEH,(0B080CH) =4000H,当执行指令“LES DS,[BX]”后,(DI)=____05AEH____,(ES)

同济大学微机原理期末试题范围上课讲义

第一章概述 1、微型计算机的性能指标:速度,存储器容量 第二章计算机中的数制和编码 1、在计算机内部所有信息只能用“0”和“1”这两个状态表示,因此计算机内 部的“数”也都是用多个0和1组成的位串来表示的。按不同的格式构成的位组合状态就形成了不同的数制。 2、字长:把8位二进制数称为字节,把16位二进制数称为字,把32位二进制 数称为双字。 3、机器数:数值连同符号数码“0”或“1”一起作为一个数就是机器数,而它 的数值连同符号“+”或“-”称为机器数的真值。 4、原码:设机器的字长为n,则原码的定义: [X]= 反码:[X]= 反码和原码的区别:原码符号位不变,其他的位加1 补码:[X]= 正数的补码和原码相同,负数的补码为其反码在最低位加一 -128的补码按定义做:[-128]补=10000000B 对于十进制负数:若字长为n=8,其补码为256+X,字长为n=16,补码为65536+X 对于十六进制负数:若字长n=8,其补码为100H+X,若字长为n=16,补码为10000H+X 5、补码的运算 双高位法:OV=Cs+Cp,用来判是否溢出,Cs为加减运算中最高位(符号位)的进位值,Cp为加减运算中最高数值位的进位值。如果OV=1,则溢出。 直接观察法:当正加正为负,或反之,则溢出。 6、ASCII码 0~9为30~39,A到Z为41~5A,a~z为61~7A,Blank(space)为20,小数点为2E,换行LF为0A,回车CR为0D 7位ASCII码的最高位为逻辑“0”,常用奇偶校验位,用来检测存储和传送过程中是否发生错误。偶校验中,每个代码的二进制的形式中应有偶数个1. 7、汉字输入编码分为:数字编码,拼音码,字形编码。汉字编码分为:汉字的 输入编码,汉字内码,汉字自模码 第三章微型计算机的系统结构 1、硬件的组成及其功能:硬件由三个基本模块——微处理器模块,存贮器模块, I/O模块及连接这三个模块的总线构成。 微处理器CPU是微型计算机运算和控制的中心,包括运算器,控制器和存储器。他可以进行运算,逻辑判断和分析,并协调计算各个部分工作。 存储器主要是指微机的内存或主存储器,主要用来存放当前正在使用或经常

温度控制系统的设计与仿真

: 远程与继续教育学院 本科毕业论文(设计) 题目:温控系统的设计及仿真(MATLAB) 、 学习中心: 学号: 姓名: 专业:机械设计制造及自动化 指导教师: " 2013 年 2 月 28 日

) 摘要 温度是工业对象中一个主要的被控参数,它是一种常见的过程变量,因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形,结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制不好就可能引起生产安全,产品质量和产量等一系列问题。温度控制是许多设备的重要的构成部分,它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内,以利于进行工件的加工与处理。 一直以来,人们采用了各种方法来进行温度控制,都没有取得很好的控制效果。如今,随着以微机为核心的温度控制技术不断发展,用微机取代常规控制已成必然,因为它确保了生产过程的正常进行,提高了产品的数量与质量,减轻了工人的劳动强度以及节约了能源,并且能够使加热对象的温度按照某种指定规律变化。 实践证明,用于工业生产中的炉温控制的微机控制系统具有高精度、功能强、经济性好的特点,无论在提高产品质量还是产品数量,节约能源,还是改善劳动条件等方面都显示出无比的优越性。 本设计以89C51单片机为核心控制器件,以ADC0809作为A/D转换器件,采用闭环直接数字控制算法,通过控制可控硅来控制热电阻,进而控制电炉温度,最终设计了一个满足要求的电阻炉微型计算机温度控制系统。 关键词:1、单片机;2、PLC;3、MATLAB &

( 目录 1单片机在炉温控制系统中的运用 (6) 1、1系统的基本工作原理 (6) 2温控系统控制算法设计 (7) 温度控制算法的比较 (7) 数字PID算法 (11) 、 3 结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) [

同济大学2009-2010微机原理期终考试试题(B卷) - 答案

同济大学课程考核试卷(B卷)- 答案 2009—2010学年第一学期 课号:100202 课名:微机原理及接口技术(双语)考试考查:考试 此卷选为:期中考试( )、期终考试( ■ )、重考( )试卷 年级专业学号姓名得分 一、简答题(35分,每题5分) 1.In the real mode of 8086, show the starting and ending address of each segment located by the following segment register value. (1)4500H (2)0CE00H 解: (1)Starting Address:45000H,Ending Address:54FFFH (2)Starting Address:0CE000H,Ending Address:0DDFFFH 2.已知AX=14C6H, BX=80DCH,执行以下程序后,试问。 ADD AX, BX JNO PROG1 JNC PROG2 JNS PROG3 JMP PROG4 (1)分析标志位S,C,O,Z的取值情况。 (2)指出程序将转向哪个标号? 解: (1)S=1,C=0,O=0,Z=0。 (2)PROG1 3.How many address inputs and data inputs does the 32K×8bit DRAM device contain? 解: 因为32K=215,因此,Address Inputs的数目为15 而数据宽度为8bit,故Data Inputs的数目为8 4.Contrast a memory-mapped I/O system with an isolated I/O system. 解:(P211) (1)内存映射I/O系统 a)地址空间与存储器重叠; b)不使用专门的In/Out指令; c)采用相同的I/O访问和内存访问寻址方式,但对I/O访问很慢。 (2)独立I/O系统 d)地址空间不与存储器重叠; e)需要专门的In/Out指令,且只能通过AL, AX, EAX寄存器进行数据交换; f)内存访问寻址方式采用20位地址寻址,而I/O寻址最多16位地址。 5.8086 CPU复位后AX, CS, IP的值是什么?复位后CPU的启动地址又是什么?

基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计

基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计引言 电加热炉是典型工业过程控制对象,其温度控制具有升温单向性,大惯性,纯滞后,时变性等特点,很难用数学方法建立精确的模型和确定参数。而PID控制因其成熟,容易实现,并具有可消除稳态误差的优点,在大多数情况下可以满足系统性能要求,但其性能取决于参数的整定情况。且快速性和超调量之间存在矛盾,使其不一定满足快速升温、超调小的技术要求。模糊控制在快速性和保持较小的超调量方面有着自身的优势,但其理论并不完善,算法复杂,控制过程会存在稳态误差。 将模糊控制算法引入传统的加热炉控制系统构成智能模糊控制系统,利用模糊控制规则自适应在线修改PID参数,构成模糊自整定:PID控制系统,借此提高其控制效果。基于PID控制算法,以ADUC845单片机为主体,构成一个能处理较复杂数据和控制功能的智能控制器,使其既可作为独立的单片机控制系统,又可与微机配合构成两级控制系统。该控制器控制精度高,具有较高的灵活性和可靠性。 2 温度控制系统硬件设计 该系统设计的硬件设计主要由单片机主控、前向通道、后向通道、人机接口和接口扩展等模块组成,如图l所示。由图1可见,以内含C52兼容单片机的ADUC845为控制核心.配有640 KB的非易失RAM数据存储器、外扩键盘输人、320x240点阵的图形液晶显示器进行汉字、图形、曲线和数据显示,超温报警装置等外围电路;预留微型打印机接口,可以现场打印输出结果;预留RS232接口,能和PC机联机,将现场检测的数据传输至PC机来进一步处理、显示、打印和存档。

电阻炉的温度先由热电偶温度传感器检测并转换成微弱的电压信号,温度变送器将此弱信号进行非线性校正及电压放大后,由单片机内部A/D转换器将其转换成数字量。此数字量经数字滤波、误差校正、标度变换、线性拟合、查表等处理后。一方面将炉窑温度经人机面板上的LCD显示:另一方面将该温度值与被控制值(由键盘输入的设定温度值)比较,根据其偏差值的大小,提供给控制算法进行运算,最后输出移相控制脉冲,放大后触发可控硅导通(即控制电阻炉平均功率)。达到控制电炉温度的目的。如果实际测得的温度值超过了该系统所要求的温度范围,单片机就向报警装置发出指令,系统进行报警。 2.1 系统主控模块 系统主控模块电路如图2所示,它主要由CPU及数据存储器,晶体振荡器、复位电路、图形液晶显示器(LCD)及控制电路、微型打印机接口控制电路、实时日历时钟,热电偶信号处理电路等构成。这里,该系统设计可测量3点温度。传感器选择K型(镍铬-镍硅)热电偶,可用于从室温到1 200°C的温度测量,测量范围宽,精度高。在温度测量范围内K型热电偶的输出热电势只有0~45.119 mV,为了和ADUC845的A /D转换器相匹配,采用ACl226和1B51作为信号调理电路,由AC1226、1B51构成热电偶冷端温度补偿及信号调理器电路。当热端距测温仪表较远时,需利用热电偶匹配导线将冷端延长。CD4051为多路模拟开关,由ABC控制接通,当5~3接通时,输入接地,UO输出UOmin,用于零点校准;当4~3接通时,单片机1.25 V稳定参考电压Uref,再经电阻R1、R2分压,得到毫伏级参考输入电压,UO输出UOmax,用于增益校准;当2~3、1~3、12~3分别分时接通时,依次输入3个热电偶正常测温所得变换电压,UO从而输出3个温度点所对应的电压UOA,UOB,UOC。在HI端与+UISO端之间串上一只220 MΩ上拉电阻,一旦热电偶开路,HI端即被偏置为+UISO,迫使1B51的输出电压超量程,由此判定热电偶已开路。多路模拟开关和测量数据采集过程在单片机协调下工作,每次数据采集都进行自动判断和校准阁。 2.2 控制输出驱动电路 对温度的控制是通过可控硅调功器电路实现,如图3所示。双向可控硅管和硅碳棒串接在交流220 V、50 Hz交流市电回路中,图3中只给出了A相。移相触发脉冲由ADUC845用软件在P1.3引脚上产生的,零同步脉冲同步后,经光耦合管和驱动器输出送到可控硅的控制极。过零同步脉冲由过零触发电路产生,利用同步变压器和电压比较器LM311组成正弦交流电的正半波过零检测电路,它在交流电每一个正半周的

《微机原理及应用》B 期末考试试题及参考答案

《微机原理及应用》复习题B 一、填空题(共20分) 1.总线周期的含义是;8086/8088 的基本总线周期由个时钟周期组成;如果CPU 的时钟频率为4.77MHz,那么它的一个时钟周期为ns,一个基本总线周期为ns。 2.8086 CPU的M/IO信号是,高电平时表示。 3.总线传输率是指;若某总线的工作频率最高为8MHz,数据总线宽度为16位,则该总线的最大传输率为M Byte/s。 4.I/O端口的编址方式有两种,分别为:和。 5.串行传输的信息格式广泛采用着异步和同步格式。异步格式传送一个字符由4部分组成,分别为起始位,位,和停止位。 6.在8086系统中,一个中断类型号为0DBH的中断服务子程序位于从8100H:1234H开始的内存中,则相应的中断矢量所在的起始物理地址为_ _,从该地址开始连续4个存储单元存放的内容依次为_ 、、和 _。 7.用2k×8的SRAM芯片组成16K×16的存储器,共需SRAM芯片_ _片,片内地址和产生片选信号的地址分别为_ 位和_位。 二、选择题(包括单项和多项选择,每小题2分,共20分) 1.下列说法正确的是_ _ __。 A. CPU一般包括ALU、控制器、寄存器阵列等主要部件。 B. CPU中的程序计数器是控制器的重要部件,总是指向下一条指令的地址。 C. 指令周期一般由几个机器周期组成,机器周期是CPU工作的最小时间单位。 D. 8086 CPU的寄存器都是16位的,但指令指针是20位。 2.下列说法正确的是_ _ __。 A.通用寄存器包括AX、BX、CX、DX,它们都可以作为累加器使用。 B.使用BP做间址寄存器时,默认使用DS做段寄存器。 C.做字符串操作时,源指针与目的指针使用的段寄存器不同。 D. 形成堆栈地址的是SS与SP。 3.下列说法正确的是_ _ __。 A. 8086 CPU有1M字节地址空间,其中最低64K是IO地址空间。 B. 8086 CPU有16位数据线和20位地址线,因此能访问2M字节存储器。 C. 8086 CPU在传送8位数据时,总是使用数据总线低8位。 D. 8086 CPU的NMI和INTR都是中断请求输入信号。 4.下列指令中有语法错误的是_ _ __。 A. MOV AL,DS:[BP] B. MOV [DI],0 C. JMP WORD PTR[BX] D. PUSH WORD PTR[SI-2] 5.地址总线为32位的微机系统中其内存最大容量为_ _ __。 A. 2000KB B. 2048KB C. 2048MB D. 4096MB 6. 设串行异步通信的数据格式是:1位停止位,7位数据位,1位校验位,1位起始位,若传输率 1

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