计算机控制技术复习2.0讲解
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计算机控制技术复习要点1.实时、在线方式和离线方式的含义是什么?3.计算机控制系统功能分类有哪几种?(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,如果生产过程设备轻易与计算机相连接,生产过程轻易受到计算机的掌控,就叫作“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式:若生产过程设备不轻易与计算机相连接,其工作不轻易受到计算机的掌控,而是通过中间记录介质,依靠人展开联系谢泽生适当操作方式的方式,则叫作“脱机”方式或“离线”方式。
2.微型计算机控制系统由哪几部分组成?各部分的作用是什么?请问:(1)硬件部分和软件部分。
硬件部分由主机,imoUSB,外部设备,检测元件与执行机构,操作台。
促进作用:主机:计算机控制系统的核心,掌控整个生产过程,按掌控规律展开各种掌控运算和操作方式,根据运算结果做出掌控决策;对生产过程展开监督,并使之处在最优工作状态;对事故展开预测和报警;基本建设生产技术报告,列印制表等等。
imoUSB:微机和生产对象之间展开信息互换的桥梁,过程输出地下通道把生产对象的被控参数转换成微机可以发送的数字代码。
过程输入地下通道把微机输入的掌控命令和数据,转换成可以对生产对象展开掌控的信号。
过程输入输出地下通道包含模拟量输入输出地下通道和数字量输入输出地下通道。
外部设备:为不断扩大计算机主机的功能而设置的。
用以表明,列印,存储和传送数据。
检测元件与执行机构:传感器的主要功能就是将被检测的非电学量参数转型为电学量,热电偶把温度信号变为电压信号,压力传感器把压力变为电信号。
变送器的促进作用将传感器获得的电信号转换成适宜计算机USB采用的电信号。
答:1.操作指导控制系统2.直接数字控制系统3.监督计算机控制系统4集散控制系统5现场总线控制及计算机集成制造系统。
计算机控制技术知识点计算机控制技术是指利用计算机进行控制的一种技术。
它通过编程和算法,将计算机作为控制器来实现对各种设备和系统的控制。
计算机控制技术在各个领域中得到广泛应用,如工业自动化、智能交通、航空航天等。
本文将从计算机控制技术的基本原理、控制方法和应用领域等方面进行介绍。
一、计算机控制技术的基本原理计算机控制技术的基本原理是利用计算机的处理能力和算法来实现对设备和系统的控制。
它的核心思想是将控制过程分解为一系列离散的控制步骤,通过计算机将这些步骤转化为指令,然后通过执行这些指令来实现对设备和系统的控制。
计算机作为控制器,通过不断地采集和处理传感器的信息,判断当前系统状态,并根据预先设定的控制策略生成相应的控制指令,从而实现对系统的控制。
二、计算机控制技术的控制方法计算机控制技术有多种控制方法,常见的包括开环控制、闭环控制和模糊控制等。
1.开环控制:开环控制是一种简单的控制方法,它通过预先设定的控制策略直接生成控制指令,不考虑系统的反馈信息。
这种控制方法适用于控制过程简单、稳定性要求不高的系统。
2.闭环控制:闭环控制是一种基于系统反馈信息的控制方法。
它通过采集传感器的反馈信息,与预期输出进行比较,然后根据差异生成控制指令。
闭环控制能够实时调整控制指令,使系统保持稳定并快速响应外部变化。
3.模糊控制:模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法。
它通过建立模糊规则库,将模糊的输入转化为模糊的输出,然后通过解模糊过程得到具体的控制指令。
模糊控制能够处理系统模型复杂或不确定的情况,具有较强的鲁棒性。
三、计算机控制技术的应用领域计算机控制技术在各个领域中得到广泛应用。
1.工业自动化:计算机控制技术在工业生产中起到重要作用。
它可以实现对生产过程的自动化控制,提高生产效率和质量。
通过计算机控制技术,可以实现对各种工业设备的自动控制,如机械臂、数控机床、流水线等。
2.智能交通:计算机控制技术在交通领域中的应用越来越广泛。
计算机控制技术知识点(1)1.典型的工业生产过程分为哪几种?答:典型的工业过程分为3种:连续过程,离散过和批量过程.2.计算机控制系统的工作步骤分为哪几步?答:计算机的工作步骤分为3步:实时数据采集,实时数据决策和实时数据处理3. 计算机控制技术的工作方式有哪几种?答:计算机控制技术的工作方式有2种,即在线方式和离线方式.4. 为什么要强调计算机控制中的实时性?答:所谓实时性,就是指信号的输入,计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去的意义.所以要强调计算机控制中的实时性. 5. 常用的计算机控制系统主机有哪几种?答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器,工控机,单片机,DSP和智能调节器.6.计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分?答:计算机控制系统中集散控制系统(DCS)的体系结构分为分散过程控制级,集中操作监控级,综合信息管理级三部分.7.现场总线控制系统的结构模式分为哪几部分?答:现场总线控制系统(FCS)的结构模式为操作站---现场总线智能仪表两层结构.(DCS为操作站-控制站-现场仪表三层结构模式)8.什么是计算机的总线?答:所谓总线,就是计算机各模块之间互联和传送信息(指令,地址和数据)的一组信号线.分为内部总线和外部总线.9.计算机的外部总线有哪几种?答:计算机的外部总线有RS-232C,RS-485,IEEE-488,USB等等.10.RS-232C串行通信总线采用什么传输方式?为什么RS-232C的传输距离不远?答:RS-232C串行通信总线采用的是不平衡传输方式.由于发送器和接收器之间有公共的信号地线,共模信号不可避免地要进入信号传送系统中.当传输距离过远时,发送器与接收器各自会形成不同的对地电位.11.RS-485串行通信总线采用什么传输方式?它与RS-422A串行通信总线的区别是什么?答:RS-485串行通信总线采用的是不平衡传输方式.区别在于RS-485为半双工工作方式,而RS-422A为全双工工作方式.且RS-422A适用于两点之间进行高速,远距离通信,而RS-485适用于多点之间进行高速,远距离通信.12.数字量I/O的接口芯片有什么作用?有哪些典型芯片?数字量输入接口:收集生产过程的状态信息,给出控制量。
《计算机操纵技术基础》复习资料第一章绪论自动操纵系统:在没有人参与的情况下,通过操纵器使生产过程自动地按照预定规律运行的系统。
开环操纵系统:指无被控量反馈的操纵系统,即需要操纵的是被控对象的某一量,而测量的只是给定信号,被控量关于操纵作用没有任何阻碍的系统。
闭环操纵系统:指有被被控量反馈的操纵系统,即系统的输出信号沿反馈通道又回到系统的输入端,构成闭合通道的系统。
典型工业生产过程:连续过程(流体)、离散过程(固体)、批量过程(连续过程和离散过程交替进行)。
计算机操纵系统:利用计算机(通常称为工业操纵计算机,简称工业操纵机)来实现生产过程自动操纵的系统。
计算机操纵系统的组成:计算机(工业操纵机)和生产过程。
工业操纵机是指按生产过程操纵的特点和要求而设计的计算机,包括硬件和软件。
硬件包括主机板、内部总线和外部总线、人机接口、磁盘系统、通信接口、输入输出通道。
软件包括系统软件和应用软件,系统软件包括实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序,应用软件是系统设计人员针对某个生产过程而编制的操纵和治理程序,包括过程输入程序、过程操纵程序、过程输出程序、人机接口程序、打印显示程序和公共子程序等。
生产过程包括被控对象和测量变送、执行机构、电气开关等装置。
计算机操纵系统的工作原理:①实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。
②实时操纵决策:对采集到的被控量进行分析和处理,并按已定的操纵规律,决定将要采取的操纵行为。
③实时操纵输出:依照操纵决策,适时地对执行机构发出操纵信号,完成操纵任务。
计算机操纵系统的工作过程:测量、计算、操纵、治理。
在线方式:生产过程和计算机直接连接,并受计算机操纵的方式称为在线方式或联机方式;离线方式:生产过程不和计算机相连,且不受计算机操纵,而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
实时:指信号的输入、计算和输出都要在一定的时刻范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行操纵,超出了那个时刻,就失去了操纵的时机,操纵也就失去了意义。
⒈计算机控制系统有哪些特征?结构特征 信号特征 控制方法特征 功能特征⒉计算机控制系统由那几部分组成?说明各部分的主要功能,并画出系统的硬件组成框图。
主机主要进行数据采集、数据处理、逻辑判断、控制量计算、报警处理等,通过接口电路向系统发出各种控制命令,指挥全系统有条不紊地协调工作。
I/O接口与I/O 通道是主机与外部连接的桥梁。
通用外部设备主要是为了扩大计算机主机的功能而设置的。
他们用来显示、打印、存储和传送数据。
传感器的主要功能是将被检测的非电学量参数转变为电学量,变送器的作用是将传感器得到的电信号转换成适合于计算机接口使用的电信号。
操作台是人-机对话的联系纽带。
通过它人们可以向计算机输入程序,修改内存的数据,显示被测参数以及发出各种操作命令等。
系统软件用来管理计算机本身的资源、方便用户使用计算机的软件。
应用软件是面向生产过程的程序,如A/D 、D/A 转换程序,数据采样,数字滤波程序、标度变换程序、控制量计算程序等等⒊计算机控制系统按功能分类有几种?操作指导控制系统 直接数字控制系统 监督计算机控制 分布式计算机控制系统 计算机集成制造系统⒋说明DDC 与SCC 的系统的工作原理、特点,它们之间有何区别和联系?并画出DDC 、SCC 的原理框图。
直接数字控制系统DDC 是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式。
计算机通过输入通道对一个或多个物理量进行巡回检测,并根据规定的控制规律进行运算,然后发出控制信号,通过输出通道直接控制调节阀等执行机构。
在DDC 系统中的计算机参加闭环控制过程,它不仅能完全取代模拟调节器,实现多回路的PID 调节,而且不需要改变硬件,只需要改变程序就能实现多种较复杂的控制规律。
监督计算机控制(SCC )系统:计算机根据工艺参数和过程参量检测值,按照所设计的控制算法进行计算,计算出最佳设定值直接传给常规模拟调节器或者DDC 计算机,最后由模拟调节器或DDC 计算机控制生产过程。
计算机控制系统(期末复习资料)⏹ 第一章 绪论1、计算机控制系统的组成:由计算机(工业控制计算机)和工业对象(被控对象)组成。
2、计算机控制过程的3个步骤:实时数据采集;实时决策;实时控制。
3、过程输入输出通道:计算机和被控对象(或生产过程)之间设置的信息传递和转换的连接通道。
4、采样过程:在计算机控制系统中,信号是以脉冲序列或数字序列的方式传递的,把连续信号变成数字序列的过程;采样开关:实现采样的装置。
5、控制系统的稳态控制精度由A/D 、D/A 转换器的分辨率决定。
6、计算机控制系统是利用离散的信号进行控制运算。
7、香农采样定理:一个连续时间信号f(t),设其频带宽度是有限的,其最高频率为ωmax(或fmax),如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样,为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。
则采样角频率只有满足下面的关系:ωs ≥2ωmax8、采样保持器:将数字信号序列恢复成连续信号的装置。
9、零阶保持器所得到的信号是阶梯信号,它只能近似地恢复连续信号。
⏹ 第二章 Z 变换及Z 传递函数1、计算机控制系统属于闭环离散控制系统,它的输出量与输入量之间的关系可用差分方程来描述。
2、部分分式法3、常用信号的Z 变换单位脉冲信号: 单位阶跃信号: 单位速度信号: 指数信号:正弦信号: 4、常用Z 变换表5、连续系统是用微分方程描述的,离散系统是用差分方程描述的,差分方程是离散系统时域分析的基础,而计算机系统的本质是离散系统。
6、Z 传递函数:在零初始条件下离散系统的输出与输入序列的Z 变换之比。
)()(t t f δ=)(1)(t t f =tt f =)(at e t f -=)(t t f ωsin )(=7、Z 传递函数的物理可实现性:k 时刻的输出y(k)不依赖于k 时刻之后的输入,只取决于k 时刻及k 时刻之前的输入和k 时刻之前 的输出。
故G(z)是物理可实现的。
《计算机控制技术〉复习资料计算机控制技术复习资料1、典型的工业生产过程可分为3种:连续过程、离散过程、批量过程。
2、从本质上看,计算机控制系统的工作原理可归纳为三个步骤:实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。
3、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做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
4、常用的计算机控制系统主机有可编程序控制器(PC/PLC )、工控机(IPC )、单片机、DSP 、智能调节器。
5、计算机控制系统的典型型式有操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、综合自动化系统。
6、以微处理器为核心,总线可以分为内部总线和外部总线,而内部总线又可分为片级总线和系统总线。
7、I/O 端口一般分:数据端口、状态端口、命令端口8、I/O 端口编址方式:统一编址、独立编址9、可编程控制器的软件可分为系统软件、编程软件和应用软件三部分10、串模干扰:是指叠加在被测信号上的干扰噪声。
也称为常态干扰。
11、共模干扰:是指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。
共模干扰也称为共态干扰。
12、数字控制方式包括:点位控制、直线控制、轮廓控制13、插补计算时,每走一步,都要进行以下四个步骤的插补计算过程,即偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断。
14、数字PID 控制器的改进方法有积分项的改进、微分项的改进、时间最优+PID 控制、带死区的PID 控制算法。
15、积分项的改进积分分离、抗积分饱和、梯形积分、消除积分不灵敏区。
16、工业控制应用中,最有发展前途的是Bang-Bang 控制与反馈控制相结合的系统,这种控制方式在给定值升降时特别有效。
具体形式为:17、带死区的PID 控制算法具体形式为:≤->-=控制控制PID Bang Bang k y k r k e ,,)()()(αα??>=-ε)()()(),(k e k y k r k e 当18模糊控制器主要包括输入量模糊化接口、知识库、推理机、输出清晰化接口四个部分19、典型的神经网络控制包括神经网络监督控制(或称神经网络学习控制)、神经网络自适应控制(自校正、模型参考控制,含直接与间接自适应控制)、神经网络内模控制、神经网络预测控制等20、专家控制系统大致可以分为以下几类:基于规则的专家自整定控制、专家监督控制、混合型专家控制、仿人智能控制21、结构化程序设计:用三种基本的控制结构就能实现任何单入口单出口的程序。
1.常用的计算机控制系统主机:可编程序控制器(PC)、工控机(IPC)、单片机、DSP、智能调节器。
2.工业控制机:(1)硬件组成主机板、内部总线和外部总线、人机接口、磁盘系统、通信接口、输入输出通道(2)软件组成系统软件包括实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序,Windows等系统软件。
3.总线概念:所谓总线,就是计算机个模块之间互联和传送信息(指令、地址和数据)的一组信号线。
以微处理器为核心,总线可以分为内部总线和外部总线,而内部总线又可以分为片级总线和系统总线。
片级总线包括数据总线、地址总线、控制总线、IIC总线,SPI 总线、SCI总线等;系统总线包括ISA总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线等;外部总线包括RS—232C、RS—485、IEEE—488、USB等总线。
ISA:数据线宽度为16位总线,总线时钟为8MHz EISA:数据线宽度为32位总线,总线时钟为16MHz 。
4.PCI主要性能:(1)总线时钟频率33.3/66MHz (2)支持10台外设(3)总线宽度32位(5V)/64位(3.3V)(4)时钟同步方式(5)最大传输速率133MB/S (6)能自动识别外设(7)与CPU及时钟频率无关(8)特别适合与Intel的CPU协同工作5.小功率输入调理电路:采用积分电路消除开关抖动、R—S触发器消除开关两次反跳的方法。
大功率输入调理电路:采用光电耦合器进行隔离。
6.串模干扰:叠加在被测信号上的干扰噪声。
抑制方法:滤波、用双积分式A/D转换器、对被测信号进行前置放大或完成模/数转换或采取隔离和屏蔽等措施、利用逻辑器件的特性、采用双绞线作信号引线。
共模干扰:指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。
抑制方法:变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比。
长线传输干扰抑制方法:终端阻抗匹配和始端阻抗匹配。
7.数字控制,就是生产机械根据数字计算机输出的数字信号,按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动完成工作的控制方式。
《计算机控制技术》复习资料1一、填空题1、在计算机控制系统几种典型的应用中系统是开环的控制结构,系统是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式,系统能自动的改变给定值,使生产过程达到最优。
2、STD总线是一种规模最小,面向工业控制,设计周密的位系统总线,VME总线是1981年推出的第一代位工业开放标准总线。
3、D/A转换器的转换原理可以归纳为“按权展开,然后相加”,因此D/A转换器内部必须要有一个,以实现按权值分别进行D/A转换。
4、数控系统由输入装置、输出装置、和 4部分组成,其一般步骤是曲线分割、、。
5、PID控制中积分饱和会引起输出超调使系统不稳定,通常改进的方法有法、法和有限偏差法。
6、根据步进电机的结构分析可知,错齿是促使步进电机旋转的根本原因,改变步进电机的可以改变其运行方式;改变,可以控制步进电机的正、反转。
7、达林算法的目标是设计合适的数字控制器D(z),使整个计算机控制系统等效的闭环传递函数期望为一个和相串联,并期望闭环系统的纯滞后时间等于被控对象的纯滞后时间。
8、在连续系统中,表示输入信号和输出信号关系的数学模型用和来描述;在离散系统中,则用、和离散状态空间表达式来描述。
二、简答题1、过程输入输出通道与主机交换的信息类型有哪些?2、画出数字量输入/输出通道的结构。
3、什么是共模干扰?抑制共模干扰的措施有哪些?4、振铃现象是怎样产生的?它有什么危害?应怎样克服?5、简述冗余技术及其分类。
答案一、填空题1、操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统;2、8、32;3、解码网络;4、控制器、插补器、插补计算、折线逼近;5、遇限削弱积分法、积分分离法;6、各相的通电方式或脉冲分配、通电顺序;7、纯滞后环节、一阶惯性环节(顺序可互换);8、微分方程、传递函数、差分方程、脉冲传递函数。
二、简答题1、答:1)数据信息:反映生产现场的参数及状态的信息,包括数字量和模拟量。
2)状态信息:又叫应答信息、握手信息,反映过程通道的状态,如准备就绪信号等。
计算机控制技术复习任课教师:陈昌忠——鲁方剑1、考试题型名词解释——3个判断题——10个填空题简答题计算题——数字PID设计、标度转换(即作业题的计算题)分析题——I/O接口与过程通道2、推荐复习顺序a.数字PID设计、标度转换(先将这两章弄懂)b.I/O接口与过程通道c.最后复习其他概念章节3、逐章复习计算机控制系统概述1、自动控制是在非人工直接参与的前提下,应用自动控制装置自动地、有目的地控制设备和生产过程,使他们具有一定的状态和性能,完成相应功能,实现预定目标2、自动控制系统一般可以分为:开环控制系统和闭环控制系统两大类。
3、开环控制系统:指控制器按照先验的控制方案对对象或系统进行控制,使被控制对象或系统能按照约定来运动或变化。
4、闭环控制系统:闭环控制系统较开环控制系统增加了一个比较环节和一个来自被控参数的反馈信号。
5、计算机控制系统的工作原理(工作过程)(1)实时数据采集:对测量变送装置输出的信号经A/D转换后进行处理。
(2)实时控制决策:对被控变量的测量值进行分析、运算和处理,并按预定的控制规律进行运算。
(3)实时控制输出:实时地输出运算后的控制信号,经D/A转换后驱动执行机构,完成控制任务。
(4)上述过程依次不断循环进行,使被控变量稳定在设定值上6、计算机控制系统的工作原理与模拟控制系统工作原理的区别(1)计算机控制系统的上述过程依次循环进行。
(2)模拟控制系统的三个过程是同时进行,循环进行。
7、计算机控制系统工作的方式(1)在线方式和离线方式生产过程和计算机直接连接,并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式,反之称为离线方式。
(直接相连是指信息相连)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称为离线方式或脱机方式。
(2)实时方式实时:指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制。
8、判断:一个在线的系统不一定是一个实时系统,但一个实时控制系统必定是在线系统。
(正确)9、计算机控制系统的组成包括硬件和软件两大部分。
硬件是由计算机主机、接口电路、外部设备组成,是计算机控制系统的基础。
10、软件通常分为两大类:一类是系统软件,另一类是应用软件。
11、I/O接口存在的原因:速度不匹配,时序不匹配,信息格式不匹配。
12、集散控制系统(DCS:Distributed Control System)又称为分布控制系统。
该系统采用分散控制、集中管理、分而自治、综合协调形成具有层次化体系结构,每一级都有自己的功能,基本上是独立的,但级与级之间或同级之间又有信息交互。
13、现场总线是连接现场智能设备与控制室之间的全数字式、开放的、双向的通信网络。
14、计算机控制系统的发展趋势:综合化、虚拟化、智能化、绿色化。
15、计算机控制系统的结构特征(1)执行控制核心部件是计算机,是模数混合系统;(2)控制规律利用软件实现,便于实现复杂的控制规律和在线修改控制方案;(3)可同时控制多个回路;(4)存在开环控制系统、闭环控制系统等不同类型的控制系统。
工业控制计算机1、什么是工业控制计算机?答、工控机(Industrial Personal Computer—IPC):亦即工业控制计算机、工业计算机,是以计算机为核心的测量和控制系统,处理来自工业系统的输入信息,再根据控制要求将处理结果输出到执行机构,去控制生产过程,同时对生产进行监督和管理。
2、什么是总线、内部总线和外部总线?描述总线的分类情况。
(1)总线的定义:是一组传送规定信息的信号线的集合。
(2)内部总线:工控机内部各组成部分之间进行信息传送的公共通道。
是一组信号线的集合。
(3)外部总线:工控机与其他计算机和智能设备进行信息传送的公共通道。
(4)总线的分类情况a.按功能或信号类型划分:数据总线、地址总线、控制总线b.根据总线传送信号的形式划分:并行总线、串行总线c.根据总线的用途和应用环境划分:内部总线、外部总线3、信号调理模块的主要功能是完成信号的放大、滤波、隔离及电平的移位功能,以及信号的多码转化功能。
输入通道处理以滤波、补偿、放大隔离、保护为主要特征,输出通道以驱动、隔离和保护为主要特征。
4、PLC的软件分为系统软件和用户程序两大部分。
计算机控制系统抗干扰技术1、什么是干扰、外部干扰、内部干扰?(1)干扰:就是有用信号以外的噪声或造成计算机或设备不能正常工作的破坏因素。
(2)外部干扰:指与系统结构无关,由外界环境决定的影响系统正常运行的因素,如空间或磁的影响,环境温度、湿度等的影响等。
(3)内部干扰——指由系统结构、制造工艺等决定的影响系统正常运行的因素,如分布电容、分布电感引起的耦合、多点接地引起的电位差、寄生振荡引起的干扰等。
2、计算机控制接地的目的是什么?(1)抑制干扰;(2)使计算机工作稳定;(2)保护计算机、电器设备和操作人员的安全。
3、干扰传播的途径主要有三种,即静电耦合,磁场耦合与公共阻抗耦合。
4、按照干扰的作用方式不同,过程通道的干扰主要有串模干扰(常态干扰) 和共模干扰(共态干扰) 。
串模干扰(常态干扰) :串模干扰指叠加在被测信号上的干扰噪声。
共模干扰(共态干扰) :共模干扰是指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。
5、接地分为:安全接地、工作接地、屏蔽接地。
数字程序控制技术1、什么是数字程序控制?数控系统有哪几种分类方式?(1)数字程序控制就是能够根据数据和预先编制好的程序,控制生产机械按规定的工作顺序,运动轨迹,运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制。
(2)数字控制系统的分类A、按控制对象的运动轨迹分类分为点位控制、直线切削控制和轮廓切削控制。
B、根据有无检测反馈元件分类分为开环数字程序控制和闭环数字程序控制两大类。
2、数字程序控制技术是综合应用计算机、自动控制、自动检测、精密机械等高新技术的产物。
3、数控系统一般由控制介质、数控装置、伺服系统、测量反馈系统等部分组成。
4、数字程序控制的基本原理:曲线分割,插补计算,脉冲分配。
5、伺服控制系统原理及组成。
伺服控制系统是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作,从而获得精确的位置、速度及动力输出的控制系统,又称随动控制系统。
伺服控制系统的基本要求:稳定性好;精度高;快速响应并无超调。
6、伺服驱动电动机伺服驱动电动机又称为执行元件,它具有根据控制信号的要求而动作的功能 。
常用的伺服电动机主要有直流伺服电动机、交流伺服电动机、步进电动机以及直线电动机等。
7、什么是插补?逐点比较法插补原理。
(1)插补:根据给定的各曲线的起点、终点坐标,确定各坐标值之间的中间值的数值计算方法称为插补或插值。
(2)逐点比较法插补原理:每当画笔或刀具向某一方向每移动一步,就进行一次偏差计算和偏差判别,也就是判别到达新点的位置坐标和给定轨迹上对应点的位置坐标之间的偏离程度,然后根据偏差的大小确定下一步的移动方向,使画笔或刀具始终紧靠给定轨迹运动,起到步步逼近的效果。
由于采用的是“一点一比较,一步步逼近”方法,因此称为逐点比较法。
8、直线插补过程分为哪几个步骤?有哪几种终点判别方法?(1)直线插补过程:A 、偏差判别B 、坐标进给C 、偏差计算D 、终点判别(2)终点判别方法A 、分别设置x 轴和y 轴的计数器Nx 和Ny,每走一步,相应计数器减1,当这两个计数器的数都减到0时,即达到终点;B 、用一个计数器Nxy 存放总步数,与走一步计数器减1.当Nxy=0,即达到终点。
9、步进电机是一种能将电脉冲信号直接转变成与脉冲数成正比的角位移或直线位移量的执行元件。
其速度与脉冲频率成正比,可通过改变脉冲频率在较宽范围内调速。
10、对于转子有4个齿三相步进电机,若采用三拍方式,则它的步距角是:00304*3360==θ 对于转子有40个齿且采用三拍方式的步进电机而言,其步距角是00340*3360==θ 11、一相绕组通电的操作称为一拍,那么对A 、B 、C 三相绕组轮流通电需要三拍。
对A 、B 、C 三相绕组轮流通电一次称为一个周期,同时三相步进电机转子转动一个齿轮。
12、对于三相步进电机则有单相三拍(简称单三拍)方式、双相三拍(简称双三拍)方式、三相六拍方式。
(1)单三拍工作方式,通电顺序为 A → B → C → A(2)双三拍工作方式,通电顺序为 AB → BC → CA → AB(3)三相六拍工作方式,通电顺序为 A →AB →B →BC →C →CA →A假定步进电机的A 、B 、C 分别连接数据总线的D0、D1、D2信号端。
正转:01H ——03H ——02H ——06H ——04H ——05H反转:05H ——04H ——06H ——02H ——03H ——01H13、直流伺服电机具有良好的启动、制动和调速特性,可实现宽范围的平滑无极调速,故多用在调速性能要求较高的生产设备中。
直流伺服电机的控制及驱动方法:晶体管脉宽调制(PWM )控制和晶闸管(可控硅)放大器驱动控制。
控制系统软件设计技术1、模块化程序设计是把一个较长的复杂的程序分成若干个功能模块或子程序,每个功能模块执行单一的功能;每个模块单独设计、编程、调试后最终组合在一起,联结成整个系统的程序。
模块化程序设计方法的两种设计思路:“自底向上”设计法、“自顶向下”设计法。
2、数据预处理技术主要包括:系统误差的自动校准,线性化处理,数字滤波、标度变换、插值算法和越限报警处理等。
测量数据预处理的作用:去除数据中的噪声,以及经过数字调零或一些必要的变换等处理,得到参与控制决策运算或显示等数据3、什么是标度变换?在什么情况下使用标度变换?说明热电偶测量、显示温度时,实现标度变换过程。
(1)标度变换:也称工程量转换,将A/D 转换后的数字量转换成与实际被测量相同量纲的过程。
(2)生产中各个参数有不同的数值和量纲,如℃、Pa 等,这些参数经传感器或变送器以及相应的信号调理转换成A/D 转换器能接收的统一电压信号0—5V ,由A/D(以八位为例)转换成00——FFH 的数字量,不带量纲,仅代表参数值相对大小。
为方便操作及运算,显示和打印的要求,须把数字量转换成带有量纲的数值。
(3)热电偶的电压输出与温度之间的关系表示为)(1T f u =,温度与电压值存在一一对应的关系;经过放大倍数为K1的线性放大处理后,)(1112T f K u K u ==,再经过A/D 转换后输出为数字量D1,D1数字量与模拟量成正比,其系数为K2,则)(211T f K K D =。
这就是计算机接收到的数据,该数据只是被测温度有一定函数关系的数字量,并不是被测温度,所以不能相识该数值,要显示的被测温度值需要利用计算机对其进行标度变换,即需推导出T 与D1的关系,在经过计算得到实际温度值。