第3章 采样与数据保持
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数字信号处理课后答案1.2教材第一章习题解答1.用单位脉冲序列()nδ及其加权和表示题1图所示的序列。
解:2.给定信号:25,41 ()6,040,n nx n n+-≤≤-⎧⎪=≤≤⎨⎪⎩其它(1)画出()x n序列的波形,标上各序列的值;(2)试用延迟单位脉冲序列及其加权和表示()x n序列;(3)令1()2(2)x n x n=-,试画出1()x n波形;(4)令2()2(2)x n x n=+,试画出2()x n波形;(5)令3()2(2)x n x n=-,试画出3()x n波形。
解:(1)x(n)的波形如题2解图(一)所示。
(2)(3)1()x n的波形是x(n)的波形右移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(二)所示。
(4)2()x n的波形是x(n)的波形左移2位,在乘以2,画出图形如题2解图(三)所示。
(5)画3()x n时,先画x(-n)的波形,然后再右移2位,3()x n波形如题2解图(四)所示。
3.判断下面的序列是否是周期的,若是周期的,确定其周期。
(1)3()cos()78x n A n ππ=-,A 是常数;(2)1()8()j n x n e π-=。
解:(1)3214,73w w ππ==,这是有理数,因此是周期序列,周期是T=14; (2)12,168w wππ==,这是无理数,因此是非周期序列。
5.设系统分别用下面的差分方程描述,()x n 与()y n 分别表示系统输入和输出,判断系统是否是线性非时变的。
(1)()()2(1)3(2)y n x n x n x n =+-+-; (3)0()()y n x n n =-,0n 为整常数; (5)2()()y n x n =; (7)0()()nm y n x m ==∑。
解:(1)令:输入为0()x n n -,输出为'000'0000()()2(1)3(2)()()2(1)3(2)()y n x n n x n n x n n y n n x n n x n n x n n y n =-+--+---=-+--+--=故该系统是时不变系统。
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤:(1)实时数据采集:对被控量的瞬时值进行检测,并输入给计算机。
(2)实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律,决定下一步的控制过程。
(3)实时控制:根据决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么?(1)实时:所谓“实时”,是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的,即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理,并在一定的时间内作出反应并进行控制,超出了这个时间就会失去控制时机,控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式:在计算机控制系统中,如果生产过程设备直接与计算机连接,生产过程直接受计算机的控制,就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式:若生产过程设备不直接与计算机相连接,其工作不直接受计算机的控制,而是通过中间记录介质,靠人进行联系并作相应操作的方式,则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成?各部分的作用是什么?由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(1)主机:这是微型计算机控制系统的核心,通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令,同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程,按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作,根据运算结果作出控制决策;对生产过程进行监督,使之处于最优工作状态;对事故进行预测和报警;编制生产技术报告,打印制表等等。
(2)输入输出通道:这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据,转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
2019智慧树知到《探索心理学的奥秘》章节答案完整绪论单元测试1【判断题】(20分)通过精神分析法,你可以知道别人在想什么A.对B.错正确答案:B2【单选题】(20分)1879年创立现代科学心理学的心理学家是A.威廉詹姆斯B.冯特C.巴甫洛夫D.斯金纳正确答案:B3【单选题】(20分)目的行为主义是以下哪位心理学家的主张?A.约翰华生B.爱德华托尔曼C.斯金纳D.巴甫洛夫4【单选题】(20分)以下哪一项对心理学的描述是错误的?A,心理学是一门以实验为基础的科学B,心理学研究的最小单位是个体C,社会心理学关注的是人和人之间的关系D,变态心理学研究的是人的心理异常现象正确答案:B5【单选题】(20分)社会心理学家会支持以下哪种想法?A,人们是由于规避惩罚的需要才进行社会学习B,生物因素在人小的时候会发挥很大的作用,但成年之后不会再发挥作用了C,许多社会行为都有有力的生物学基础D,在人的社会性发展中,社会化比生物因素起到更重要的作用正确答案:C第一章单元测试1【判断题】(20分)为了保证数据的真实有效,研究者应当随机采样、充分采样。
A,对B,错正确答案:A2【判断题】(20分)在实验研究中,实验者操纵的变量称为因变量。
A,对B,错正确答案:B3【判断题】(20分)被试内设计比被试间设计更好。
A,对B,错正确答案:B4【单选题】(20分)一位研究者在分析数据时错误地拒绝了虚无假设。
他所犯的是以下哪一类错误?A.系统错误B.随机错误C.I类错误D.假警报正确答案:C5【单选题】(20分)研究者希望对家里是否养狗与家里孩子是否得哮喘的关系。
在此研究中,属于无关变量的是A.养狗的种类B.家庭经济状况C.养狗的数量D.以上均为答案第二章单元测试1【判断题】(20分)随着时间的推移,恋爱双方之间的激情和亲密都会越来越少A,对B,错正确答案:B2【判断题】(20分)每个人的脸都会比一群人的平均脸看上去更漂亮A,对B,错正确答案:B3【单选题】(20分)A,错误归因B,过度矫正C.催眠D.简单曝光(Mere-exposure)正确答案:A4【单选题】(20分)男性最能吸引女性的腰臀比是A.0. 7B.0. 8C.0. 9D.1正确答案:C5【判断题】(20分)低沉的男声会让女性更加着迷A,对B,错正确答案:A第三章单元测试1【判断题】(20分)人的大脑比其他哺乳动物都要重A,对B,错正确答案:B2【判断题】(20分)在生存活动中,组成群体可以帮助个体来减少风险A,对B,错正确答案:A3【判断题】(20分)攻击行为与该行为出现时的环境有关,与先天因素无关A,对B,错正确答案:B4【单选题】(20分)一群领导在开会,他们需要作出一个重大的决定,但大家在对当前意见表示支持或反对时都倍感压力,这是以下哪个选项的反映?A,群体极化B,群体盲思C,群体凝聚力D,沉没成本正确答案:B5【单选题】(20分)用共情一一利他理论可以解释以下哪个选项?A,亲社会行为B,人际吸引力C,减少对他人的偏见D,加入群体正确答案:A第四章单元测试1【判断题】(20分)大脑皮层分为古皮层、旧皮层和新皮层,它们负责的功能复杂程度逐渐提高A,对B,错正确答案:A2【单选题】(20分)负责听觉加工的区域是A.前额叶B,颗横回C.杏仁核D,海马正确答案:B3【单选题】(20分)以下大脑区域中对记忆最重要的区域是A.杏仁核B.月并月氐体C,海马D,小脑正确答案:C4【单选题】(20分)人类负责面孔加工的区域是A.杏仁核B.海马C.扣带前回D.梭状回正确答案:D5【单选题】(20分)连接大脑两个半球的重要结构是A,小脑B.脑干C.融氐体D,脑桥正确答案:C第五章单元测试1【判断题】(20分)按照皮亚杰的认知发展阶段理论,处于形式运算阶段的儿童有能力进行抽象的逻辑思维。
第三章数据采集系统基本原理第一节数据采集系统基本组成⒈传感器:将被测的物理量转换成电压信号送至仪器输入电路。
⒉仪器输入电路:传感器与仪器之间的匹配电路,它作为传感器的输出负载必须具有足够高的输入阻抗,同时它的输出信号作为仪器的输入信号,要求它具有非常小的输出阻抗。
仪器输入电路对共模干扰信号具有很强的抑制能力,即具有很高的共轭抑制比。
图3-1 数据采集系统的基本组成框图⒊低噪声前置放大器:对检测到的微弱电信号给以固定增益的放大,由于该放大器位于仪器一系列电路的前端,它的噪声是仪器整体系统噪声的主要提供者,因此任何电子仪器测量系统的前置放大器都必须是低噪声电路。
⒋电模拟滤波器①低切滤波器:用来去除低频干扰信号,在地震勘探工作中低频干扰信号主要是指面波信号。
②高切滤波器:它用来去除高频干扰,在数字信息采集系统中,一般都设置采样开关,这样高切滤波器主要用来去除信号中不满足采样定理的假频成分,假频信号的频率是信号中比折叠频率还高的高频成分。
③陷波器:它用来除去50Hz的工业频率干扰。
⒌多路采样开关:在一个采样周期之内,对全部各路信号按先后顺序分别采样一次,将多路系统转换为单路系统,实现多路合一;同时将连续的模拟信号转换为离散的模拟子样脉冲。
⒍模数转换器:则将每一个子样脉冲电压转换为二进制代码。
⒎数据记录系统:将二进制代码按照国际专业技术组织的规定,进行编排和编码,编排主要是将一定长度的二进制数据编排成便于计算机数据处理的字节形式;编码则是为了数据写读的方便,针对数码“1”和“0”对磁带剩余磁通的变化方式所作出的规定。
第二节 输入电路和低噪声前置放大器一、差动放大器输入电路A 1和A 2的输出分别为V 1和V 2,它们可表示为,2111i W FOi W FOV R R V RR V ⋅-⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=1221i W FOi W FO V R R V RR V ⋅-⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=放大器A 3具备输入平衡条件,它的输出V 0表示为()()2121021i i fFW FO f FV V R R R R V V R R V -⋅⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-⋅-=闭环增益为: fF W FO i i F R R R R V V V K ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-=21210由于该电路具有很高的输入阻抗和共模抑制比,许多数字地震仪的输入电路都采用了该形式的电路。
微型计算机控制专业技术课程答案《微型计算机控制技术》复习题纲1.1 计算机控制系统的结构。
1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些? 各有什么优缺点? (P5)1.3 实时、在线⽅式和离线⽅式的含义是什么?2.1 采⽤74LS244和74LS273,设计与PC总线等⼯业控制机的数字量(开关量) 输⼊输出接⼝,要求:画出接⼝电路原理图,并采⽤8086汇编语⾔编写数字量输⼊输出程序。
2.2 ⽤8位A/D转换器ADC0809与PC总线等⼯业控制机接⼝,设计模拟输⼊通道以及数据采集程序流程图。
2.3 采样信号有何特点? 采样保持器的作⽤是什么?是否所有的模拟量输⼊通道中都需采样保持器? 为什么?2.4 什么是串模⼲扰和共模⼲扰? 如何抑制?2.5 计算机控制系统中地线有哪⼏种?2.6 什么是波反射? 如何消除波反射?3.1 插补计算程序流程:(1) 直线插补程序;(2) 圆弧插补程序。
3.2 给出⼀段直线或圆弧。
要求:(1) 按逐点⽐较法插补进⾏列表计算;(2) 作出⾛步轨迹图,并标明进给⽅向和步数。
3.3 三相步进电机的⼯作⽅式。
3.4 利⽤8255A设计x轴步进电机和y轴步进电机的控制电路,要求:(1) 画出接⼝电路原理图;(2) 分别列出x轴和y轴步进电机在三相单三拍、三相双三拍或三相六拍⼯作⽅式下的输出字表。
4.1 数字控制器的连续化设计步骤。
(P103)4.2 PID控制器的三个参数对系统性能的影响。
4.3 数字控制器的离散化设计步骤是什么?4.4 最少拍⽆纹波控制器的设计。
4.5 模糊推理的计算。
6.1 测量数据预处理技术包括哪些?(185~190)7.1 什么是现场总线?有哪⼏种典型的现场总线?7.2 分布式控制系统的设计原则是什么?DCS系统分为哪⼏层?各层实现哪些功能?⽅程段11 部分1第⼀章(绪论)作业1.1 什么是计算机控制系统?它由哪⼏部分组成?答:计算机控制系统就是利⽤计算机来实现⽣产过程控制的系统。
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第三章 计算机监控系统的数据采集与处理第一节 数据采集与处理的作用和分类数据采集是指将生产过程的物理量采集、转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。
水电站计算机监控系统的数据采集系统的任务,就是采集各类传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号,然后送入计算机;计算机根据需要进行相应的计算、处理并输出,以便实现对水电站生产过程的自动监控。
一、监控系统采集数据的分类在水电厂计算机监控系统中,数据采集与处理主要是实现现场过程和系统有关环境的监视和控制信号的收集、处理和传输。
监控系统所采集和处理的数据大致可包含如下类型:1、输入模拟量。
它是指将现场的电气量和非电气量直接或经过变换后输入到计算机系统的接口设备的模拟量,适合水电厂计算机监控系统的输入模拟量参数范围包括0~5V(dc)、0~10V(dc)、0~20mA、±5V(dc)、±10V(dc)、±20mA、4~20mA等几种;2、输出模拟量。
它是计算机系统接口设备输出的模拟量,水电厂中适用的典型参数为4~20mA或0~10V(dc);3、输入开关量。
它是指过程设备的状态或位置的指示信号输入到计算机系统接口设备的数字量(开关量),此类数字输入量一般使用一位“0”或“1”表示两个状态;4、输出开关量。
它是指计算机系统接口设备输出的监视或控制的数字量,在电厂控制中为了安全可靠,一般输出开关量是经过继电器隔离的;5、输入脉冲量。
它是指过程设备的脉冲信息输入到计算机系统接口设备,由计算机系统进行脉冲累加的一位数字量,但其处理和传输又属模拟量类型;6、数字输入BCD码。
它是将BCD码制数字型的输入模拟量输入到计算机系统接口设备,一个BCD码输入模拟量一般要占用16位数字量输入通道;7、数字输入事件顺序记录SOE(Sequence Of Events)量。
它是指将数字输入状态量定义成事件信息量,要求计算机系统接口设备记录输入量的状态变化及其变化发生的精确时间,一般应能满足5ms分辨率要求;8、外部数据报文。
第3章信号分析及处理3.1 知识要点3.1.1数字信号处理基础1.数字信号处理的基本步骤有哪些?(1)信号的预处理:是指在数字处理之前,把信号变成适于数字处理的形式,以减小数字处理的困难。
(2)A/D转换:是将预处理以后的模拟信号经采样、量化并转换为二进制数的过程。
(3)分析计算:对采集到的数字信号进行分析和计算,可用数字运算器件组成信号处理器完成,也可用通用计算机。
(4)结果显示:一般采用数据和图形显示结果。
2.什么是时域采样?采样定理的内容是什么?采样相当于在连续信号上“摘取”一系列离散的瞬时值,是利用采样脉冲序列从连续时间信号中抽取一系列离散样值,使之成为采样信号的过程,是把连续时间信号变成离散时间序列的过程。
为了保证采样后的信号能真实地保留原始模拟信号的信息,使采样后的信号仍可准确的恢复其原始信号,采样信号的频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍,这一基本法则,称为采样定理。
3.什么是量化和量化误差?把采样信号经过舍入或截尾的方法变为只有有限个有效数字的数字信号,即从一组有限个离散电平中取一个来近似代表采样点的信号实际幅值电平,这一过程称为量化。
由量化引起的信号量化电平与信号实际电平之间的差值称为量化误差。
4.什么是混叠、截断和泄漏?由于采样信号频谱发生变化,而出现高、低频成分发生混淆的一种现象叫混叠。
截断就是将信号乘以时域的有限宽矩形窗函数。
截断后信号的能量在频率轴分布扩展到现象称为泄漏。
5.什么是窗函数?常用的窗函数有哪些?各有何特点?如何选择?为了减少频谱能量泄漏,可采用不同的截取函数对信号进行截断,截断函数称为窗函数。
常用的窗函数有矩形窗、三角窗、汉宁(Hanning)窗、海明(Hamming)窗、高斯窗。
(1)矩形窗:优点是主瓣比较集中,缺点是旁瓣较高,并有负旁瓣,导致变换中带进了高频干扰和泄漏,甚至出现负谱现象。
(2)三角窗:三角窗与矩形窗比较,主瓣宽约等于矩形窗的两倍,但旁瓣小,而且无负旁瓣。
简答题:1、什么是完全抽取法?它有何优点?答:完全抽取法是采用专用的加热采样探头将烟气从烟道中指取出来,经过伴热传输,使烟气在传输中不发生冷凝,烟气传输到烟气分析机拒后进行除尘、除湿等处理,然后进入分析仪进行分析检测。
完全抽取法也叫直接抽取法。
其优点是:①干基测量,可以直接测得干烟气中污染物含量;②由于烟尘和水蒸汽已经从样品中去除,所以分析仪的测量精度高。
其缺点是:①样品气体需要伴热,保温传送(温度保持在140-160℃之间);②样品气体需要降温、除水等预处理;③在高硫分场合有酸冷凝的可能,采样和预处理部件需要防腐蚀;④采样流量较大(一般≥2 L/min),过滤器易堵塞,需要定期进行反吹。
第一章2、固定污染源连续监测的采样方式主要有哪些?答:采样方式分为抽取采样法和直接测量法两种。
抽取采样法又分为直接抽取法和采样稀释法;直接测量法又分为内置式测量和外置式测量。
3、直接抽取法中的前处理方式和后处理方式的优缺点?答:直接在探头后降低烟气温度低于环境温度并除湿的方式称为前处理方式。
其优点:烟气经处理后能更灵活地选择分析仪;探头后除水,不需要加热采样管。
其缺点:探头后处理烟气对处理系统进行维护时不太方便;可在探头上降温、除湿,使探头变得复杂;传输距离远使样品气体浓度变化,造成测量误差。
在气体进入分析仪之前对烟气进行净化、降温、除湿的处理方式称为后处理方式。
其优点:便于人员检查处理系统。
其缺点:但须使整个采样管保持适当的温度。
4、直接抽取式CEMS中电子制冷器的原理?答:在两个不同导体组成的回路中通电时,一个接头吸热,另一个接头放热,这是珀尔帖效应。
改变输入直流电源的电流强度,就可以调整制冷或制热的功率。
同时通过改变直流电源的极性,就能使热量的移动方向逆转,从而达到任意选择制冷或制热的目的。
5、直接抽取式CEMS中隔膜泵的原理?答:隔膜泵的工作原理是机械冲程活塞或由连续棒移动活塞。
隔膜往复运动,短脉冲方式移动气体,当隔膜上升,气流从下通过吸气阀进入泵的内腔;当隔膜被推下时,吸气阀关闭同时排气阀打开,气体进入采样管。