微型计算机控制技术复习题答案

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。

微型计算机控制技术一二章复习资料及部分答案第一、二章复习题一、多项选择题1.gpib的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（d）电平为逻辑“0”状态。

a、－10vb.－2vc。

0.5vd。

3v2.gpib的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（c）电平为逻辑“1”状态。

a.10vb．3vc.0.5vd.2v3.在以下链接中，不属于数字输入通道的是（d）A.调节电路B.锁存器C.解码器d.i/v转换电路4.在确定a／d变换器的精度时，通常要求它的精度应（a）与其相连的传感器精度。

a、高于B.低于C.等于D.不确定5监控系统中的SCC计算机计算（B）并将其发送至模拟调节器或DDC计算机。

a、最佳控制值B.最佳给定值C.最小拍数D.最佳测量值6.rs-232c的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（d）电平为逻辑“0”状态。

a.－10vb．－2vc.1vd.10v7.量化精度约为（c）A.1%b.0.5%c.0.4%D.0.2%8的8位A/D转换器计算机参与控制的最典型形式是（b）a.操作指导控制b.直接数字控制c.监督控制d.现场总线控制9.一个12位的a/d转换器，其量化精度约为（d）a、 0.01%b.0.1%c.0.4%d.0.02%10。

可以采取的抑制共模干扰的措施有（c）a．增大共模电压b．最大共模增益c．提高共模抑制比d．提高滤波器1.属于内部总线的是（ab）a、地址总线B.数据总线C.PCI总线B总线2.输出信号属于模拟信号的装置是（b）a.感应开关b．行程开关c.角度编码器d.压力变送器3.一个10位的a/d转换器，其量化精度约为（d）a.1%.b．0.4%.c.0.2%d.0.1%4.使用差分放大器作为信号前置放大器是抑制（d）干扰的有效方法。

a、串行模式b.cpuc.电源d.共模5.属于外部总线的是（a）a、 RS-232C串行总线B.标准总线C.ISA总线D.控制总线11.输出信号属于数字信号的设备为（D）。

微型计算机控制技术一、单选题1.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH 应取值（）。

A、比较小B、比较大C、取零值D、取负值答案：A2.在8086CPU的标志寄存器中，控制标志位占( )A、3位B、9位C、4位D、16位答案：A3.计算机的内存可采用()A、RAM和ROMB、RAMC、ROMD、磁盘答案：A4.某计算机的主存为3KB, 则内存地址寄存器需()位就足够了。

A、10B、11C、12(4k-2*12)D、13答案：C5.下列各个环节中，不属于数字量输入通道的是（）A、调理电路B、锁存器C、译码器D、I/V 变换电路答案：D6.在读总线周期中，CPU从数据总线上读取数据是在()A、T4状态的下降沿B、T4状态的上升沿C、T3状态的下降沿D、T3状态的上升沿答案：B7.8086CPU 系统主存储器以()为单位编址A、字节B、字C、双字D、八字节答案：A8.在查询传送方式，CPU要对外设进行读出或写入操作前，必须先对外设()A、发控制命令B、进行状态检测C、发I/0端口地址D、发读/写命令答案：B9.键盘锁定技术可以通过（）实现。

A、设置标志位B、控制键值锁存器的选通信号C、A 和B 都行D、定时读键值答案：C10.CPU 在数据线上传输的信息可能是（）A、数据B、状态C、命令D、以上都是答案：D11.通常计算机系统中的外围设备是指（）A、外存储器、输入设备、输出设备B、外存储器、输入设备C、外存储器、输出设备D、输入设备、输出设备答案：A12.监督控制系统中的SCC 计算机计算出（）送给模拟调节器或DDC 计算机。

A、最优控制值B、最优给定值C、最少拍数D、最优测量值答案：B13.输出信号属于模拟信号的装置是（）A、感应开关B、行程开关C、角度编码器D、压力变送器答案：B14.8086CPU在执行IN AL，DX 指令时，DX寄存器的内容输出到（）上。

A、地址总线B、数据总线C、存储器D、寄存器答案：A15.8086 最小工作模式和最大工作模式的主要差别是(）A、地址总线的位数不同B、I/O 端口数不同C、数据总线位数不同D、单处理器与多处理器的不同答案：D16.在高精度、慢过程且干扰严重的恒值调节系统中，可采用（）A/D 转换器。

计算机控制技术答案及评分标准一、填空题（每空1分）：1.二进制数字；2.采样周期、比例系数、积分时间常数、微分时间常数；3.实时系统、实时系统；4. 0—10mA. 4—20mA；5.3FF、100、200；6.采样、量化；7.模拟化设计、离散化设计；8.遇限消弱积分、枳分分离；9.固态继电器：10.双斜积分。

二、选择题1、B（2 分）2、B（2 分）3、D（2 分）4、1）（2 分）5、B（2 分）三、简答题】.按统计规律用软件算法来实现滤波（2分）。

程序判断法、中位值滤波法、算术平均滤波法、一阶惯性滤波法（4分）。

2.微分的作用是加快调整速度（2分）。

由丁•微分只存在于瞬间，因而有时会使系统产生震荡, 而使调节品质下降（2分）。

为了避免震荡，在一些系统中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫减弱，以避免由于微分突然下降到0而产生震荡（2分）。

3.必须满足香农采样定理的要求（1分）；给定值的变化频率（1分）；被控对象的特性（1分）；执行机构的类型（1分）；控制算法的类型（1分）；控制的回路数（1分）。

四、化成微分方程:ii(t)+0.2w(r)+w(r) = e(t) (3 分)差分得：[u(k)—2u(k— 1)+u(k-2)]+O.2[u(k)—u(k—1)]+u(k) = e(k) (3 分)整理得：以)=心)+ 2.2以-1)-以-2)以分)2.2五、Q'1 =[B = 1 1 (4 分)J 09「0.24 -1 ],八、A(A) = (A-0.4)M -0.6) = A2 - A + 0.24/ = °(4 分)F = e…Q-^(A) = [0 1二oM =[一0・24 1](4 分) 六、（1）、。

（睥即 + 1）（孕 + 1）Ls其中:"|=5 , r2 =4 (2 分)G(s) = D(s)G r (s) = ---------- -- ----- = -------------- }= ----------E)2季 E)-10 行 n7>40(2 分)2 二七2⑵、W 加f T,=f9,"瓮晓”分）用差分法离散可得:u(k) = u(k -1) + ci°e(k) -a }e(k-\) + a 2e(k - 2) (2 分) 其中：％ = Kp （l + f + *） （1 分），％=Kp （l +争）（1 分），『Kp 罗（1 分） 七、(1) G ⑵=0・265北：2.7"顶5.2乃(1-z -1 )(1-0.286 z _,)J = 0,w = l,v = l,j = 1,^ = l,且J = 0,有(1 分)p = 〃 + d = 1 t g(z) = l + £z" l = v — j + q =」一> F?(z)=小逐"(1 分) 0/z) = 1 -0(z) = (1 - z'1 )(1 + /z _,) (1 分)0(Z ) = (14-2.78Z _1>I Z _, (1 分)=1.562,〃4 =0.562 (1 分)0(z) = (1 + 2.78 z~' )m t z~' = 0.562 z _l +1.562 z~2⑵"(#) = 2.12€以)一0.60&以一1)一1.762/心一1)一0.31&以—2) (2 分)（2分） 得：如）=（5E ）（4S + 1）。

计算机控制技术参考答案一、填空题（每空1分）1.0.02V；2.网络化，集成化，智能化，标准化；3.过程，运动；4.逐次逼近式，双积分式；5.查询式，中断，DMA；6.负载共电源，负载共地；7.积分作用丢失，积分饱和；8.程序判断滤波，一阶惯性滤波，算术平均滤波：9.实时控制二、选择题（每题2分）I.C； 2.B: 3.A； 4.D； 5.B三、简答题1.答：串模干扰是一种叠加在被测信号上的干扰信号。

（3分）消除串模干扰的方法：（1）采用带屏蔽层的双绞线或同轴电缆做信号引线来连接传感器和转换设备＜■ （I分）（2）采用滤波的方法。

（1分）（3）可以先对被测信号进行前置放大，这样可以提高回路的信噪比，然后再利用逻辑器件的特性来抑制干扰。

（1分）2.答：控制量输出超过了实际执行机构所能输出的极限值，称为积分饱和。

（2分）（1）遇限削弱积分法；（2分）（2）积分分离法o （2分）四、K P=3 (2 分),Ti=1.5 (2 分)，T D=0.3 (2 分)u(k)=u(k-1 )+6e(k)-5e(k-1)+e(k-2) (6 分)五、(1) F=enQf(A)=[ 18.8955 17.0431] (6 分)(2) F= X (A)L-'en =[-2.6261 0.6565- ( 6 分)0. 2z~1(l 4- 0. Iz-1)六、（l）G（z）=(1 - z-1) (1 - 0. 3Z-1) J = 0,w = 0,v = l,j = l,(7 = l,且有(2 分)p = 〃 + d = O —>g(z) = l (1 分)/ = v- J + <7 = 1—> F 2(z) = m }z~} (1 分) Q,(z) = 1 - O(z) = 1 - z _l (1 分)e(z) = m {z~l (1 分)“％ = 1 ( 1 分)中(z) = WjZ -1 = z"1 (1 分)(2) "(k) = -0. ln(k - 1) + 5e(k) 一 1. 5e(k - 1) (3 分)(3) 有波纹(2分) 七、1.78H-7FH （5 分）2.outportb （7F, 01） （5 分）3.i=inportb （7F ） （5 分）4.A/D 转换器完成转换后，通过8259A 申请中断，CPU 响应中断后，读取转换好的数 据。

一、选择题<本题共10小题,每小题 1.5分,共15分）1.由于计算机只能接收数字量,所以在模拟量输入时需经< A ）转换.A．A/D转换器 B．双向可控硅C．D/A转换器 D．光电隔离器2.若系统欲将一个D/A转换器输出地模拟量参数分配至几个执行机构,需要接入< D ）器件完成控制量地切换工作.b5E2RGbCAP A．锁存器锁存 B．多路开关C．A/D转换器转换 D．反多路开关3.某控制系统中,希望快速采样,保持器地保持电容CH应取值 <A ）.A．比较小 B．比较大 C．取零值 D．取负值4. 在LED显示系统中,若采用共阳极显示器,则将段选模型送至 <B ）.A．阳极 B．阴极 C．阴极或阳极 D．先送阴极再送阳极5. 电机控制意味着对其转向和转速地控制,微型机控制系统地作法是通过< B ）实现地.A．改变定子地通电方向和通电占空比B．改变转子地通电方向和通电占空比C．改变定子地通电电压幅值D．改变转子地通电电压幅值6.计算机监督系统<SCC）中,SCC计算机地作用是< B ）A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B．按照一定地数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C．当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作D．SCC计算机与控制无关7. 键盘锁定技术可以通过< C ）实现.A．设置标志位B．控制键值锁存器地选通信号C．A和B都行D．定时读键值8. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”地电平是<C ）. A．0．3 伏以下 B．0．7伏以上C．-3伏以下 D．+3伏以上9. 在工业过程控制系统中采集地数据常搀杂有干扰信号,< D ）提高信/躁比.A．只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路10．步进电机常被用于准确定位系统,在下列说法中错误地是< B ）. A．步进电机可以直接接受数字量B．步进电机可以直接接受模拟量C．步进电机可实现转角和直线定位D．步进电机可实现顺时针、逆时针转动二、填空题<本题共 15 个空,每空 1 分,共 15 分）1. 香农定理告诉我们,采样频率越高,采样数据描绘地曲线越接近实际曲线.所以,为了提高控制精度,应尽可能提高采样频率 .p1EanqFDPw2. 在10位A/D转换器中,设满量程为±5V,试写出相对于下列各模拟量所对应地数字量：1. 模拟量为5V时,所对应地数字量为3FF H.2. 模拟量为0V时,所对应地数字量为 200 H.3. 模拟量为-2.5V时,所对应地数字量为 100 H.3. 在三相步进电机系统中,为了提高控制力矩,常常采用双三拍方法来实现.4. 操作指导系统对驱动方式未模清控制规律地系统<或不需要控制地）目地在于更适宜.5. 某微型机采样系统中,CD4051地INH端接+5V,控制端C、B、A接地时,选通无通道.6. LCD地多极驱动方式是指多个背极,该段能否显示 .7. 在PID调节系统中,比例系数KP地确定比微分系数KI和积分系数KD更重要,因为它关系到因为Kp不但与本身有关,而且还和Kd\Ki有关 .DXDiTa9E3d8. 某仪器受体积限制只允许设置8个功能键,但却要求有十六种功能,可以采用双功能键地办法解决.RTCrpUDGiT9. 和PID调节一样,模糊控制器地最大优点是不要求数学模型.10. SPI总线与I2C总线地主要区别是_ SPI有三条线,而I2C只有两条 _和_ I2C地总线是双向地_5PCzVD7HxA三、判断题<正确,在括号内划∨,错误,在括号内划╳,并改正<只对错误部分进行改正即可）<本题共 5 小题,共10分） jLBHrnAILg 1. 在显示系统中,若为动态显示,需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示.若在显示电路中增加一级锁存器,则可直接将待显示数输出到显示器进行显示.<X,不能）xHAQX74J0X2. DAC0832是常用地8位D/A转换器,内部设有两级缓冲器,目地是使转换数椐得到充分缓冲,确保转换精度.<O ）LDAYtRyKfE3. 由于各种传感器提供地电压信号范围很宽,需要通过可编程增益放大器,对信号进行调整,使A/D转换器满量程信号达到均一化.< O ）Zzz6ZB2Ltk4. 某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理,发现总有一些杂波无法滤掉,原因是采样时间间隔太大< X ,原因是两次采样地变化量△Y太大）.dvzfvkwMI15. 在工业过程控制系统中,由于被控对象所处环境复杂,常使采样值偏离实际值.所以一般要加入滤波环节,且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用.< O ）rqyn14ZNXI四、简答题<本题共 4 小题,共 20 分）1.<本题 5 分）简要说明多路开关地主要特点.答：半导体多路开关地特点是：<答5条即可）<1）采用标准地双列直插式结构,尺寸小,便于安排；<2）直接与TTL<或CMOS）电平相兼容；<3）内部带有通道选择译码器,使用方便；<4）可采用正或负双极性输入；<5）转换速度快,通常其导通或关断时间在1ms左右,有些产品已达到几十到几百纳秒<ns）；2.<本题 5分）PID调节系统中,微分调节起何作用？为什麽在有些系统中采用不完全微分算式,它与常规算式有哪些区别？EmxvxOtOco 答：微分地作用是加快调整速度.由于微分只存在于瞬间,因而有时会使系统产生震荡,而使调节品质下降.为了避免震荡,在一些系统中采用不完全微分算法,它地基本思想是使微分作用漫漫减弱,以避免由于微分突然下降到0而产生震荡.SixE2yXPq53.<本题 5分）PWM控制意味着什么？它有什么作用？微型机控制系统中是怎样实现地？答：PWM是脉冲宽度调速系统,它用来控制马达地转速和方向.其方法是通过改变对电机地通电时间达到调整电机转速地目地.具体作法是,首先根据电机转速地要求,确定占空比,即通电时间与通电周期之比,再按照通、断电时间送出控制模型,使电机按要求地转速运转.方向是通过改变4个开关地通电状态来实现地.6ewMyirQFL4.<本题 5分）说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间地区别以及各自地用途.答：算术平均滤波每一次采样值所占地比例均相等；可用于任何场合,如压力、流量等.加权平均滤波则每次采样值所占地比例不等,可以突出某些部分,使其所占地比例增大,但各次采样地系数总和为∑Ci=0；这种滤波主要用于那些想突出采样地某些部分地场合.而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值,因而采样速度快.此滤波主要用于实时性要求比较快地场合.kavU42VRUs五、设计题<本题共 1 小题,共 20 分）设A/D转换电路如图1所示,<1）说明图中A/D转换方式.<3分）<2）写出图中8255A地地址.<4分）<3）画出实现该A/D转换地流程图.<5分）<4）编写完成A/D转换地程序.<8分）答：<1）图中A/D转换为查询方式<3分）<2）写出图中8255A地地址.<4分）G1 G2A G2B C B AP2.7 P2.6P2.5 0 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 y6v3ALoS891 1 1 0 1 1 0 X X M2ub6vSTnPY6所以,8255A地地址是:F800H—FB00H(或:F8FFH—6BFFH><3）画出实现该A/D转换地流程图如下<5分）•A/D转换程序<8分）START：MOV A,#82H ；8255初始化 2分0YujCfmUCwMOV DPTR,#0FB00HMOVX @DPTR.,AMOV A,#09H ；启动A/D 2分MOVX @DPTR.,AMOV DPTR,#0F900HLOOP：MOV DPTR,#0FA00HMOVX A, @DPTR ；判断转换是否结束 2分ANL A,#01HJZ,LOOPDEC DPHMOVX A,@DPTR ；读A/D转换结果 2分END START六、设计题<本题共 1 小题,共 20? 分）已知电机控制系统如图2所示,图中LD为马达运行指示灯<不运行时熄灭）.<1）说明图中芯片4N25地作用<2分）<2）说明图中电机地控制原理<4分）<3）画出电动机控制程序流程图<4分）<4）根据流程图编写电机控制程序<设8255地地址为8000—8003H）<8分）<5）图中有否需要改动地地方？原因是什麽？<2分）答：<1）芯片4N25用来隔离<2分）<2）说明图中电机地控制原理<4分）图中,开关K0—K7为给定值,用来给定马达地转速,V=Vmax╳N/256,开关K用来控制停止<0）/启动<1）.当PC4输出为1时,光电隔离器导通,发光二极管亮,光敏三极管导通,马达开始转动.通过转动N,再停止N脉冲宽度调制技术,即可控制马达地速度.eUts8ZQVRd<3）画出电动机控制程序流程图<4分）<4）根据流程图编写电机控制程序<8分）MAIN：MOV A,#81H ；8255初始化 2分 sQsAEJkW5TMOV DPTR,#8003HMOVX @DPTR.,ALOOP：MOV DPTR,#8002HMOVX A, @DPTR ；判断是否停止马达 2分ANL A,#02HJZ,STOPSTART：MOV A,#90H ；启动马达,指示灯亮 2分<MOV DPTR,#8002H）MOVX @DPTR.,AAJMP LOOPSTOP：MOV A,#00H ；停止马达,指示灯灭 2分<MOV DPTR,#8002H）MOVX @DPTR.,AAJMP LOOP<5）图中4N25发光三极管地电源应单独供电？<2分）一、选择题<本题共10小题,每小题 1.5分,共15分）1. 防止抖动是能否正确读取键值地必要环节,实现方法是< A）. A．可以用硬件电路或软件程序实现B．只能用滤波电路或双稳态电路实现C．只能用软件程序实现D．只能用延时程序实现2. LCD显示地关键技术是解决驱动问题,正确地作法是<D ）.A．采用固定地交流电压驱动 B．采用直流电压驱动C．采用交变电压驱动 D．采用固定地交变电压驱动3. 小功率直流电机控制控制系统中,正确地作法是<B ）A．改变定子上地通电极性,以便改变电机地转向B．改变转子上地通电极性,以便改变电机地转向C．在定子上通以交流电,电机可周期性变换转向D．在转子上通以交流电,电机可周期性变换转向4. 在实际应用中,PID调节可根据实际情况调整结构,但不能< D）.A．采用增量型PID调节 B．采用带死区地PID调节C．采用PI调节 D．采用I D调节5. 若用4位共阳极LED和74LS04构成光报警系统,使最高位发光其余位不发光地报警模型是<A）.A．1000B B．0001B C．1111B D．0000BGMsIasNXkA6. 关于ADC0809中EOC信号地描述,不正确地说法是<D ）.A. EOC呈高电平,说明转换已经结束B. EOC呈高电平,可以向CPU申请中断C. EOC呈高电平,表明数据输出锁存器已被选通D. EOC呈低电平,处于转换过程中7. 采样/保持器地逻辑端接+5V,输入端从2.3V变至2.6V,输出端为<A ）.A．从2.3V变至2.6V B．从2.3V变至2.45V并维持不变C．维持在2.3V D．快速升至2.6V并维持不变8. 计算机监督系统<SCC）中,SCC计算机地作用是<B ）A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B．按照一定地数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C．当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作D．SCC计算机与控制无关9. 键盘锁定技术可以通过< C）实现.A．设置标志位 B．控制键值锁存器地选通信号C．A和B都行 D．定时读键值10．引起调节地根本原因是偏差,所以在下列说法中,不正确地是<D ）.A．偏差地正、负决定调节作用地方向B．偏差地大、小决定调节作用地强、弱C．偏差为零,调节作用为零D．偏差太大,调节失效二、填空题<本题共 15 个空,每空 1 分,共 15 分）1．DDC系统地最大优点是____用一台计算机控制多个回路_______._用一台计算机控制多个回路_TIrRGchYzg2．采样/保持器有两种工作方式.在采样方式中,采样-保持器地输出_______ 跟随输入变化_____.在保持状态时,采样-保持器地输出_______保持不变 _____.跟随输入变化保持不变7EqZcWLZNX 3．在PID控制系统中, I地作用主要是____消除静差 _________,它一般不单独使用地原因是_____ 速度不变________.消除静差速度不变4．在数据采集系统中,只使用一个S/H和A/D构成地系统称之为___分时采样,分时转换 ___系统,而只使用多个S/H和一个A/D构成地系统称之为 ____ 同时采样,分时转换系统.lzq7IGf02E5．在微型机控制系统中,键盘处理程序由两部分组成,其一是计算键值,其二则是,______根据键值转移到键功能入口地址 _.6．当LF198采样/保持器地逻辑端输入低电平时,输入电平从3.25伏下滑到 2.70伏,此时输出端电平为 3.25 伏.3.25V zvpgeqJ1hk7．“模糊”一词地英文写法是__ Fuzzy ____________,这种控制方法地最大优点是__ 不需要数学模型_.Fuzzy 不需要数学模型NrpoJac3v18．积分分离PID与变速积分PID地根本区别是__前者是对积分是开关量,后者则是线性地__.9．计算机监督系统与计算机直接控制系统地根本区别是,前一种系统具有两级计算机,其中监督计算机地作用是按描述生产过程地数学模型计算最佳给定值送到DDC计算机.1nowfTG4KI10．线性插值法最根本地问题是___用直线代替曲线__.三、判断题<正确,在括号内划∨,错误,在括号内划╳,并改正<只对错误部分进行改正即可）<本题共 5 小题,共10分） fjnFLDa5Zo1．在计算机控制系统中,常常需要设计报警电路,无论在什麽情况下,也不管原因如何,只要略微超限,立即报警. <╳）有时为了减少报警次数,可设置上、下报警限tfnNhnE6e52.多路开关CD4051地作用就是把多路模拟信号转换成一路信号.<∨）3．在PID调节系统中,积分I地作用是消除静差,所以积分分离PID 不能消除静差< ）.╳,积分分离也能消除静差4．步进电机之所以能转动,其关键原因是错齿.< ∨）5．A/D转换器地结束信号地连接方式是判断A/D转换方式地主要依据.< ∨）四、简答题<本题共 4 小题,共 20 分）1.<本题 5 分）多位LED显示器显示方法有哪两种？两种显示都需要解决地问题是什麽？怎样解决？1. 答：一种是动态显示,另一种是静态显示.两种显示方式都需要解决地问题是将待显示地字符变成LED显示码,即译码.可以用硬件译码器实现,也可以用软件程序完成.HbmVN777sL2.<本题 5分）根据转换结束信号EOC地不同接法,能构成哪几种A/D工作方式？具体怎样接线？2. 答：根据转换结束信号EOC地不同接法,能构成地工作方式有：①查询方式：EOC接一根口线.②中断方式：EOC接中断申请线INT0或INT1.③延时等待方式3.<本题 5分）手动后援是控制系统中地一个环节,在系统运行时它有何作用？在手动与自动之间进行切换时要求什麽？V7l4jRB8Hs 3. 答：手动后援是控制系统中地一个环节,对于连续工作地系统,当自动调节出现问题时,可暂时用手动地办法维持工作,待问题解决后,再恢复自动控制,保证工作地连续性.在手动与自动之间进行切换时要求尽量平稳,最好是无扰动切换.83lcPA59W94.<本题 5分）抖动、重键都是键盘设计中经常遇到地问题,用什麽方法可以解决？4. 答：抖动是键盘工作中地常见现象,它将影响计算机对按键地查询工作地准确性.常采用地防抖措施有：①软件延时程序<一般为10--20毫秒）.②硬件防抖电路：双稳态电路及滤波电路.五、设计题<本题共 1 小题,共 20 分）设某步进电机为A、B、C、D四相.1. 说明图中芯片4N25、达灵顿管T地作用.<2分）答、图中光电隔离器4N25地作用有两个,隔离和耦合.2. 画出此步进电机单四拍、双四拍以及四相八拍三种控制方式正向通电顺序图.<6分）<1）单四拍：<2）双四拍<3）四相八拍略.<3） A、B、C、D四相分别用PC0---PC3控制,请在下表地空格处填上适当地数.<4分）步1. 每一相控制电路如下图所示,已知8255A地端口地址为2060H、2061H 、2062H、2063H,mZkklkzaaP 试用8255A位控方式写出使步进电机A相、B相、C相和D相通电地程序(只要求正转>.<8分）ORG 2000HSTART：MOV A,80H ；8255初始化MOV DPTR,#2063HMOVX @DPTR,AMOV A,#01H ；A相通电MOVX @DPTR,AMOV A,#03H ；B相通电MOVX @DPTR,AMOV A,#05H ；C相通电MOVX @DPTR,AMOV A,#07H ；D相通电MOVX @DPTR,A六、设计题<本题共 1 小题,共 20 分）设某压力报警系统如图所示.图中,开关K0为报警屏蔽开关,K0=0时,系统被屏蔽.开关K1为压力报警开关,K1闭合时,表示报警；开关K1打开时为正常状态.系统正常时,绿色指示灯LD亮,；报警时使红色指示灯HD0亮.并要求系统能连续工作.AVktR43bpw1. 写出8255A各口地地址. <4分）答：<1）写出8255A各口地地址. <4分）G1 G2A G2B C B AP2.7 P2.6P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 A7 …A1 A0ORjBnOwcEd1 0 0 1 1 0 1 0 X X 2MiJTy0dTTY2所以,8255地地址为9A00—9A03H<或9AFC—9AFFH）2. 画出完成上述任务地程序流程图. <6分）3. <3）编写8255A初始化和控制程序. <10分）START：MOV A,#90H ；8255初始化 < 2分）MOV DPTR,#9A03HMOVX @DPTR,ALOOP：MOV DPTR,#9A00HMOVX A, @DPTR ；判断报警是否屏蔽 < 2分）MOV R0,AANL A,#01HJZ LDMOV A,R0 ；判断K1是否报警 < 2分）ANL A,#10HJZ L、HDLD： MOV A,#0FH ；LD亮 < 2分）gIiSpiue7AMOV DPTR,#9A03HMOVX @DPTR,AAJMP LOOPHD： MOV A,#01H ；LD亮 < 2分）uEh0U1YfmhMOV DPTR,#9A03HMOVX @DPTR,AAJMP LOOP。

微型计算机控制技术(091302)一、单选题1、步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（）。

A.步进电机可以直接接受数字量B.步进电机可以直接接受模拟量C.步进电机可实现转角和直线定位D.步进电机可实现顺时针、逆时针转动参考答案:B答案解析:无2、CPU在数据线上传输的信息可能是（）A.数据B.状态C.命令D.以上都是参考答案:D答案解析:无3、CPU的ALU主要完成（)A.地址指针的变换B.中断管理C.产生各种时序D.算术，逻辑运算及移动操作参考答案:D答案解析:无4、8086CPU工作在总线请求方式时，会让出()A.地址总线B.数据总线C.地址和数据总线D.地址、数据和控制总线参考答案:C答案解析:无5、计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（）A.接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B.按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C.当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作D.SCC计算机与控制无关参考答案:B答案解析:无6、8086最小工作模式和最大工作模式的主要差别是(）A.地址总线的位数不同B.I/O端口数不同C.数据总线位数不同D.单处理器与多处理器的不同参考答案:D答案解析:无7、8086系统中,用IRET指令结束中断服务程序后,标志IF的值是()A.肯定等于1B.肯定等于0C.不确定D.按设置，可以是1或者0参考答案:C答案解析:无8、8086微处理器中的SS是()寄存器。

A.代码段B.数据段C.堆栈段D.附加段参考答案:C答案解析:无9、属于应用软件的是（）A.变电站综合自动化软件B.C语言C.UNIX软件D.汇编语言参考答案:A答案解析:无10、在查询方式下输入/输出时，在I/0接口中设有()，通过它来确定I/0设备是否准备好(条件)。

A.状态寄存器B.数据寄存器C.控制寄存器参考答案:A答案解析:无11、8086的中断向量表中存放的是（）A.中断类型号B.中断服务程序入口地址C.断点地址D.中断向量地址参考答案:B答案解析:无12、以下和中断有关的操作中,必须由CPU自动完成的是（）A.保存断点地址B.恢复断点地址C.保存断点地址和恢复断点地址D.保存断点地址，恢复断点地址和保存标志寄存器参考答案:A答案解析:无13、由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（）转换。

计算机控制技术答案及评分标准一、 填空题（每空1分）1. 数据信息，状态信息，控制信息；2.模拟化设计法，直接设计法；3.系统软件，应用软件；4.人2 2底、；5.输出保持器；6.差分变换法，零阶保持器法，双线性变换法；7.比例控制， 积分控制，微分控制；8.网络化，集成化，智能化，标准化；9.64KBo二、 选择题（每题2分）1 .B: 2.A ： 3.D ： 4.D ； 5.B 。

三、 简答题1, 单缓冲工作方式（2分）；单极性电压输出（2分）；-5—0V （2分）。

2. 查询式输入输出控制方式（2分）；查询外围设备状态，若外设准备好，则M/1O 与而低 电平有效译码器选通地址，输入缓冲器导通，输入数据（2分）；查询外围设备状态，若外 设准备好，则M /I0与WR 低电平有效译码器选通地址，输出锁存器导通，输出数据（2 分）。

2 1 一 7-1四、 $ 史J （2分）T 1+Z 1"(A )二 4e(*-l) + 4e(A)+"(A-2) + 2m*-l) (4 分)G(s) = D(s)Gc (s) = :~— = --------------- ------------ ( 1 分)时5同辱+】)搭…2分）3$+ I得：D(s) =竺三(2分) 16s3(2)、Kp= — ,写=3, 7； = 0 (2 分)16用差分法离散可得：u(k) = u(k-l) + a {}e(k)-a x e(k-Y) (2 分) 其中：％ = Kp(l + m)(1 分)，ai = Kp (1 分)五、(1)、O(s) = * T i s其中7 = 3 (1分)工〜、0.2/(l + 0.U)八、G(Z)= ------- ; --------(1_Z-I)(1-0.3Z T)d = l,，= l,i = l,j = l,g = l,且，=g,有(2 分) p=IV4-J = 2^F I(z) = l + /I z-, + /2z-2 (2 分) l = v-J + = >F2(Z)=m x z~x(2 分)©(z) = 1-0(z) = (1 一z x)(1 + f x z x + f2z'2) (2分) ^(Z)= (l + 0.1z-,)m1z-2(2 分)£ = 1, £ = 0.09, in x = 0.9 (2 分)0(z) = 0.9(1 +O.lz-'jz-2%)= _L业L= 4.叫一。

8位D/A转换器的分辩率是满刻度值/82数字调节器与模拟调节器相比更能实现复杂控制规律。

计算机具有分时控制能力，可实现多回路控制。

为了实现最少拍有波纹控制，闭环脉冲传递函数Φ（z）中应包含G（z）的所有单位圆上和单位圆外零点，为了实现最少拍无波纹控制，闭环脉冲传递函数Φ（z）中应包含G（z）的所有零点。

按最少拍原则设计的系统是时间最优系统。

最少拍无波纹与最少拍有波纹系统相比其闭环脉冲传递函数Φ（z）中的1-Z阶次要高一些，调整时间长一些。

为了实现最少拍无波纹闭环脉冲传递函数Φ(Z)和必须包含G(Z)的全部零点。

大林把这种控制量以 1/2的采样频率振荡的现象称为“振铃”。

分析结果表明：U(Z)与R(Z)间的脉冲传递函数表达式中，包含有Z平面单位圆内接近-1 的负实数极点，则会产生振铃现象。

如果按大林提出的简单修正算法来防止振铃现象，则对系统的稳态输出无影响，但对系统的动态性能有影响。

数字控制器的模拟化设计法是在采样周期必须足够小，除必须满足采样定例外采样周期的变化对系统性能影响不大的条件下使用的。

数字量输出保持一般有两种方案，一种是一个输出通路设置一个D/A转换器的结构形式（数字量保持方案），一种是多个输出通路公用一个D/A转换器的结构式（模拟量保持方案），前者与后者相比D/A转换器使用数量多。

常用的A/D转换器有计数器式、双积分式、逐次逼近式。

为了消除稳态误差，)(ZeΦ的表达式中须含有因式（1-Z）C9。

常用的I/O控制方式是程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。

微型计算机控制系统中解决中断优先级的办法是软件查询方式、雏菊链法、专用硬件方式。

满足实时控制要求的使用条件是所有外围设备的服务时间的总和必须小于或等于任意外围设备的最短响应时间。

最短响应时间是某台设备相应两次请求服务的最短间隔时间。

I/O接口的编址方式为I/O接口独立编址方式、I/O接口与存储器统一编址方式。

提高CPU总线驱动能力是因为当负载过重时，各信号线的电平就会偏离正常值，‘0’电凭偏高活‘1’电平偏低，造成系统工作不稳定，不可靠，靠干扰能力差，严重时甚至损坏器件。

一、选择题（本题共10小题，每小题 1.5 分，共15 分）1．B 2. A 3. B 4. C 5. B 6. A 7. D 8. D 9.A 10. D二、填空题（本题共15 个空，每空1分，共15 分）1. 采样保持2. 8 双0伏3. 采样精度精度差4. 中断5. 通电一次转过的角度转子上两齿间的夹角6. 单三拍，双三拍，三相六拍（或A→B→C，AB→BC→CA，A→AB→B→BC→C→CA）7. 线性插值法8. 把数字量转换成人们所熟悉的十进制工程量消除静差三、简答题（本题共4小题，每小题6分，共24分）1. 答：动态显示是每一时刻只有一位在显示，而且按照一定的周期循环显示，由于循环周期比较快，所以人眼看到的仍然是一个多位同时显示。

静态显示是各位一起显示。

动态显示用于仿真器，而静态显示则用于工业过程控制和智能化仪表。

2. 答：小功率直流电机双向控制原理图，如下所示：图中，当SW1和SW4闭合时，马达正转；当SW2和SW3闭合时，马达反转；当SW1和SW3或SW2和SW4闭合时，马达刹车；当SW1、SW3、SW2和SW4都断开时，马达滑行。

3. 答：平均滤波有三种：算术平均滤波、加权平均滤波、滑动平均滤波。

算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采样的系数总和为∑Ci=0；而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采样速度快。

4. 答：经实验得出正确的参数曲线，根据精度要求取点，精度要求高处多取点，其他地方少取点，相临两点连线，用直线代替曲线，在保证精度的前提下实现非线性参数分段线性化。

四、说明题（本题共1小题，共10分，画图5分，说明5分）答：分时采样和分时转换的工作原理如下图所示：（10分，画图5分，说明5分）在这一系统中，被测参数经多路开关一个一个地被切换到S/H和A/D转换器进行转换。

由于各参数是串行输入的，所以转换时间比较长。

一、选择题（本题共10 小题，每小题 1.5分，共 15分）1.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（A）转换。

A ． A/D 转换器B．双向可控硅C． D/A 转换器D．光电隔离器2.若系统欲将一个 D/A 转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（ D）器件完成控制量的切换工作。

A ．锁存器锁存B ．多路开关C． A/D 转换器转换D．反多路开关3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH 应取值（A）。

A．比较小B．比较大C．取零值 D ．取负值4. 在 LED 显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（ B ）。

A．阳极B．阴极C．阴极或阳极D．先送阴极再送阳极5. 电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过（ B）实现的。

A．改变定子的通电方向和通电占空比B．改变转子的通电方向和通电占空比C．改变定子的通电电压幅值D．改变转子的通电电压幅值6.计算机监督系统（SCC）中，SCC 计算机的作用是（ B ）A ．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C．当DDC计算机出现故障时，SCC 计算机也无法工作D． SCC 计算机与控制无关7.键盘锁定技术可以通过（C ）实现。

A ．设置标志位B．控制键值锁存器的选通信号C． A和B 都行D．定时读键值8. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C）。

A．0．3伏以下B． 0． 7 伏以上C． -3 伏以下 D ．+3伏以上9. 在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（D）提高信/躁比。

A．只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路10．步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（ B ）。

A．步进电机可以直接接受数字量B．步进电机可以直接接受模拟量C．步进电机可实现转角和直线定位D．步进电机可实现顺时针、逆时针转动二、填空题（本题共15 个空，每空 1 分，共15 分）1. 香农定理告诉我们，采样频率越高，采样数据描绘的曲线越接近实际曲线。

1. 什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。

它是工业控制机构生产过程的大部分组成，工业控制机是指生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件部分，生产过程包括被控对象，测量变送，执行机构，电气开关等。

2. 计算机控制系统的典型形式有哪些？各有什么优缺点？计算机控制系统的典型形式:(1)操作指导控制系统。

优点：结构简单，控制灵活和安全，缺点是由人工操作，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，可靠性高和适应性强。

（3）监督控制系统（SSC），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，可实现真正的开放式互连系统结构3. 实时，在线方式和离线方式的含义是什么？实时是指信号的输入，计算和输出都要在一定的时间范围内完成，即计算机对输入信息以足够快的速度进行控制，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，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式。

离线方式：生产过程不和计算机相连且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。

4. 工业控制机有哪几部分组成？工业控制机包括硬件和软件两部分。

硬件包括：主机（CPU、RAM、ROM）板，人--机接口，外部总线和内部总线，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、支持软件和应用软件。

5. 什么是总线，内部总线和外部总线？总线是一组信号线的集合，它定义了各引线的信号、电机、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送和通信。

内部总线：就是计算机内部功能模板之间进行通信的总线，它是构成完整的计算机系统的内部信息枢纽，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。

第二章输入输出接口技术和输入输出通道1.何谓I/O接口？在计算机控制系统中为什么要有I/O接口电路？答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。

2.一个微处理机（CPU）采用程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。

已知CPU查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200μs，若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问CPU是否能按要求，可靠的管理全部50个终端？又问CPU最多能管理多少个这种终端？答：5003.在本章第二节，查询式I/O方式应用举例中，假设X间分别为100μs、150μs答：27024.CPU进行管理，已知各外围C1=5ms S1=300μsC2=8ms S2=1.3msC3=1ms S3=400μs问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备？为什么？若不行的话，试提出改进方答：不行。

可采用中断嵌套的方式解决。

6. 计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点》答：见教材7. 某8086 最大模式系统中，需扩展8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。

采用74LS138 译码器，若已指定给各芯片的地址范围是：8255A E0H、E2H、E4H、E6H、8253 E1H 、E3H、E5H、E7H、DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路（除74LS138 外, 可增加必要的其他逻辑电路芯片。

8某8088最大模式系统中，需扩展8255A 四片，指定各芯片的地址范围分别是90~93H、94~97H、98~9BH、9C~9FH, 采用74LS译码器，试设计接口地址译码电路。

解：9．模拟输入通道中为什么要加采样保持器？采样保持器的组成及要求是什么？答：为了保证A/D 转换精度，就要在A/D 转换之前加上采样保持电路，使得在A/D 转换期间保持输入模拟信号不变。

10要求：（1）将下图中CPU 换为89C51单片机，不改变地址线的连接方式，画出电路图；（2）确定8 个通道的端口地址；（3）编写程序，对第8 通道的模拟量进行转换，把转换结果存在30H 存储器中。

五、（1）、 D(s)= TS + 1TQ 其中丁 = 5, （2分）G(s) = O(s)G,.(s) = K7>(7搭 + -2s(s + l) （1分）计算机控制技术答案一、 填空题（每空1分）1. 对不同输入类型的适应性差，对被控对象参数变化过于敏感，控制作用易超出限制范围；2. 长；3.网络化，集成化，智能化，标准化；4.查询控制方式，中断控制方式，DMA 控制方式；5.433Pa ； 6.输出保持器；7.消除，减小；8. - : 9.模拟化设计方法，离散化设 计方法；10.遇限消弱积分法，积分分离法。

二、 简答题1. 共模干扰是指同时加到计算机控制系统两个输入端上的公有的干扰电压（3 分）。

措施有：采用共模抑制比高的、双端输入的运算放大器做被测信号的前置 放大器（1分）；采用光电耦合器或隔离变压器（1分）；采用隔离放大器（1分）。

2. 必须满足采样定理的要求（1分）；给定值的变化频率（1分）；被控对象的特性（1分）; 执行机构的类型（1分）；控制算法的类型（1分）；控制的回路数（1分）。

三、 化成微分方程：7；&泌） + 0+7；）沁）+ "（，）= Ke 。

）（5分）四、r>(s) = 2 1 + —!—+ 0.25SV 7 L 0.2s J Kp = 2,7；, = 0.25, T f = 0.2 % =匕(1+分 +毕)= 6.5 0=一"| + 2争)=一7S = K 藉=2.5增量型控制算式： = q^e ( ^ ) + — 1) + q^e\k — 2)= 6.5e(A:) — — 1) + 2.5e(A: — 2) 位置型尸刃控制算式：以(A) = 〃(A — 1) += 〃(九一1) + 6.5e(A) — 7e(A; — 1) + 2.5。

(文—2) 上面每步2分，两个算式每个1分差分得:T 2 [〃(*) — 2u(k -1) + u(k - 2)] + "[“(k)一以(比一 1)] + "(X) = Ke(k) (5 分）整理得: u(k) =广 Ke(k) + (27； & + 77； + 77； )u(k 一 1) -u(k - 2) (2 分)T ，辰= 2n/；=20 (2 分)；得：O(s) =契(2 分)T S 2 = 120s (2)、Kp=、T. =5, (2 分)4用差分法离散可得：u(k) = u(k -1) + a Q e(k) - a x e(k -V) + a 2e(k-2) (2其中：a 0 = K p (\ + — + (1 分)，a } = Kp(l + -^) (1 分)，a 2 = K P -^- 7-l fl 4- 7~'}G(Z) = Z[H (S)Gc(S)]=《I_z ) 危分)S （Z ）= ZT （I +ZT ）（4+/ZT ）（5 分）如)=2©()+ 2©| =1。