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第6章计算机控制技术

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2023年大学_计算机控制技术第二版(温希东著)课后答案下载

2023年大学_计算机控制技术第二版(温希东著)课后答案下载

2023年计算机控制技术第二版（温希东著）课后答案下载2023年计算机控制技术第二版（温希东著）课后答案下载本书全面系统地介绍了计算机控制系统的基本组成和在工业控制中的应用技术，并结合实际深入浅出地介绍了几种典型的控制系统和控制技术。

主要内容包括：计算机控制系统概述、开关量输入/输出通道与人机接口、顺序控制与数字控制、模拟量输入/输出通道、PID调节器的数字化实现、计算机控制系统的抗干扰技术及工业控制微型计算机。

为了帮助读者掌握各部分内容，书中每章后面都附有习题。

本书可作为高职高专院校应用电子技术、自动化、机电一体化、电气工程等专业的计算机控制技术课程的教材，也可作为从事计算机控制工作的工程技术人员的参考书。

计算机控制技术第二版（温希东著）：内容简介点击此处下载计算机控制技术第二版（温希东著）课后答案计算机控制技术第二版（温希东著）：目录第1章计算机控制系统概述 11.1 计算机控制系统的组成 11.1.1 计算机控制系统的硬件组成 31.1.2 计算机控制系统的软件 41.2 工业控制计算机的特点 41.3 微型计算机控制系统的主要结构类型 51.3.1 计算机操作指导控制系统 51.3.2 直接数字控制系统 51.3.3 监督计算机控制系统 61.3.4 集散型控制系统 61.3.5 现场总线控制系统 71.3.6 工业过程计算机集成制造系统 81.4 微型计算机控制系统的发展 91.4.1 计算机控制系统的发展过程 91.4.2 近年来计算机控制系统在我国的发展趋势 9 习题 13第2章开关量输入/输出通道与人机接口 142.1 过程通道的分类 142.2 开关量输入/输出通道 152.2.1 开关量输入/输出通道的一般结构形式 15 2.2.2 开关量输入信号的调理 162.2.3 开关量输出驱动电路 192.2.4 开关量输入/输出通道的设计 21 2.3 人机接口——键盘 222.3.1 非编码键盘 232.3.2 编码键盘 282.4 人机接口——数字显示方法 312.4.1 发光二极管LED显示 312.4.2 LCD显示接口技术 38习题 81第3章顺序控制与数字控制 833.1 顺序控制 833.1.1 顺序控制系统的类型 833.1.2 顺序控制系统的组成 853.1.3 顺序控制系统的应用领域 853.1.4 顺序控制的应用实例 863.2 数字程序控制 883.2.1 数值插补计算方法 883.2.2 逐点比较法直线插补 893.2.3 逐点比较法圆弧插补 943.2.4 步进电机工作原理 993.2.5 步进电机控制系统原理 1013.2.6 步进电机与微型机的接口及程序设计 103 3.2.7 步进电机步数及速度的计算方法 1083.2.8 步进电机的变速控制 109习题 110[1]第4章模拟量输入/输出通道 1124.1 模拟量输入通道 1124.1.1 输入信号的处理 1124.1.2 多路开关 1134.1.3 放大器 1174.1.4 采样保持器(S/H) 1194.1.5 模/数(A/D)转换器及其应用 1204.2 模拟量输出通道 1284.2.1 DAC的工作原理 1284.2.2 多路模拟量输出通道的结构形式 1304.2.3 D/A输出方式 1314.2.4 失电保护和手动/自动无扰动切换 1324.2.5 DAC的主要技术指标 1324.2.6 典型应用例子 133习题 135第5章 PID调节器的数字化实现 1375.1 PID调节器 1385.1.1 PID调节器的优点 1385.1.2 PID调节器的作用 1385.2 数字PID控制器的设计 1415.2.1 PID控制规律的离散化 1425.2.2 PID数字控制器的实现 1435.3 数字PID控制器参数的整定 1455.3.1 采样周期的选择 1455.3.2 PID控制器参数的整定 146习题 150第6章计算机控制系统的抗干扰技术 152 6.1 干扰信号的类型及其传输形式 1526.2 抗干扰技术 1536.2.1 接地技术 1546.2.2 屏蔽技术 1556.2.3 隔离技术 1566.2.4 串模干扰的'抑制 1566.2.5 共模干扰的抑制 1576.2.6 长线传输中的抗干扰问题 157[1] 6.3 电源干扰的抑制 1586.3.1 电源干扰的基本类型 1586.3.2 电源抗干扰的基本方法 1596.4 CPU软件抗干扰技术 1616.4.1 人工复位 1626.4.2 掉电保护 1626.4.3 睡眠抗干扰 1636.4.4 指令冗余 1646.4.5 软件陷阱 1646.4.6 程序运行监视系统(WATCHDOG) 167 6.5 数字信号的软件抗干扰措施 1706.5.1 数字信号的输入方法 1706.5.2 数字信号的输出方法 1716.5.3 数字滤波 172习题 176第7章工业控制微型计算机 1777.1 工业控制计算机的特点 1777.2 总线式工控机的组成结构 1787.3 常用工控总线(STD/VME/IPC工控机) 179 7.3.1 STD总线工控机 1797.3.2 MC6800/MC68000工控机 1797.3.3 IPC总线工控机 1797.4 IPC的主要外部结构形式 1807.4.1 台式IPC 1807.4.2 盘装式IPC 1817.4.3 IPC工作站 1817.4.4 插箱式IPC 1827.4.5 嵌入式IPC 1837.5 IPC总线工控机内部典型构成形式 1847.5.1 工业控制计算机的组成 1847.5.2 工业控制计算机系统的组成 1857.6 IPC总线工业控制计算机常用板卡介绍 186 7.6.1 IPC总线工业控制计算机的概念 1867.6.2 工业控制计算机I/O接口信号板卡 187 习题 192附录 ST7920GB中文字型码表 193参考文献 198。

计算机控制技术课后题答案整理版（1到5章基本都有了）

计算机控制技术课后题答案整理版（1到5章基本都有了）

第一章1、计算机控制系统是由哪几部分组成的？画出方框图并说明各部分的作用。

答:计算机控制系统由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部分组成；框图P3。

1）工业控制机主要用于工业过程测量、控制、数据采集、DCS操作员站等方面。

2）PIO设备是计算机与生产过程之间的信息传递通道，在两者之间起到纽带和桥梁的作用。

3）生产过程就是整个系统工作的各种对象和各个环节之间的工作连接。

2、计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？（1）实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。

（2）实时性一般要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并行执行的多个任务，加快程序执行速度；在一定的周期时间对所有事件进行巡查扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。

3.计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？（1）操作指导控制系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。

缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制对象。

（2）直接数字控制系统(DDC) （属于计算机闭环控制系统）优点：实时性好、可靠性高和适应性强。

（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最有工况。

（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。

（5）现场总线控制系统优点：与DOS相比降低了成本，提高了可靠性。

（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，用PLC代替电器逻辑，提高了控制是现代灵活性、功能及可靠性。

附加：计算机控制系统的发展趋势是什么？大规模及超大规模集成电路的发展，提高了计算机的可靠性和性能价格比，从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。

为更好地适应生产力的发展，扩大生产规模，以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求，目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面。

计算机控制技术：6.1 应用程序设计与实现技术(一)

计算机控制技术：6.1 应用程序设计与实现技术(一)
线性化处理 标度变换
6.2 测量数据预处理技术
6.2.1 误差自动校准
定义：系统误差是指在相同条件下，经过多次测量， 误差的数值(包括大小符号)保持恒定，或按某种已知的 规律变化的误差。
特点：在一定的测量条件下，其变化规律是可以掌 握的，产生误差的原因一般也是知道的。
校准方法：偏移校准在实际中应用最多，并且常采 用程序来实现，称为数字调零。
6.1 程序设计技术
6.2 测量数据预处理技术
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的，比如线性方程组的 求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法 的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句，最后集中介绍了辗转相除法 与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定 决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样 本的方法、方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活 中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是否可靠。 然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分 层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将 在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次 数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验， 给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何 概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Exc el软件产生（取整数值的）随机数的方法， 以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试 验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频 率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。

模糊控制技术

模糊控制技术

矩阵 A 可记为 ~
A
~
计[算a机ij控] 制技术6章
模糊控制
技术
21
广东工业大学 自动化学院 自动控制系 陈玮
3、模糊矩阵
①对于
A
~
[aij
]
和
B
~
[bij
]
，若有
cijma ij,b x ij] [a ij b ij
则称
C ~
[cij
]
为
A和
~
B
~
并，记为
CAB 。
~
~
~
②对于
A
~
[aij
]
和
则
A (x)表示元素x 属于模糊集合 Nhomakorabea~
A 的程度。
~
~
计算机控制技术6章 模糊控制
技术
8
广东工业大学 自动化学院 自动控制系 陈玮
1、模糊集合
隶属函数是模糊数学中最基本的概念，我们用隶属函数来
给出模糊集合：在论域U上的模糊集合 A ， 由隶属函数
A (x)
~
来表征，其值在[0,1]内连续取值。
~
A (x)
技术
7
广东工业大学 自动化学院 自动控制系 陈玮
1、模糊集合
在人类的思维中，有的概念具有清晰的内涵和外延，如男 人、女人；
有许多模糊的概念，如大、小、冷、热，没有明确的内涵 和外延；
将前者叫做普通集合（或经典集合）；
后者称为模糊集合，用 A表示。 ~
如果把模糊集合的特征函数称为隶属函数，记做 A ( x) ，
~
~
则称 B 是 A 补集， 记做 B A
~
~

智慧树知到答案 计算机控制技术(兰州理工大学)章节测试答案

智慧树知到答案 计算机控制技术(兰州理工大学)章节测试答案

第一章单元测试1、单选题：在计算机控制系统里，通常当采样周期T减少时，由干字长有限所引起的量化误差将( )。

选项：A:不变B:增大C:减小答案: 【增大】2、单选题：控制算法直接编排实现与串联编排实现相比，有限字长所引起的量化误差( )选项：A:较小B:较大C:相当答案: 【较大】3、单选题：某系统的Z传递函数为G（z）= 0.5（z+0.5）/（z+1.2）（z-0.5），可知该系统是( )。

选项：A:临界稳定的B:不稳定的C:稳定的答案: 【不稳定的】4、单选题：若以电机轴的转角为输入量，电机轴的转速为输出量，则它的传递函数为什么环节。

( )选项：A:积分B:微分C:惯性答案: 【微分】5、单选题：在确定A/D 变换器精度时，通常要求它的精度应( )传感器的精度。

选项：A:等于B:小于C:大于答案: 【小于】第二章单元测试1、单选题：关于MCS-51单片机的/EA端用途说法正确的是（）选项：A:当/EA =0 只访问片内程序区B:/EA不决定单片机对片外程序存储区的访问C:当/EA=1时，先访问片内程序区，当PC超过片内程序容量时，自动转向外部程序区D:当/EA =0时，先访问片内程序区，当PC超过片内程序容量时，自动转向外部程序区答案: 【当/EA=1时，先访问片内程序区，当PC超过片内程序容量时，自动转向外部程序区】2、单选题：程序状态字寄存器PSW中CY功能是什么（）选项：A:溢出标志位B:运算的高位进位、借位C:辅助进位标志D:奇偶位答案: 【运算的高位进位、借位】3、单选题：机器周期的正确描述是（）选项：A:为单片机提供信号的振荡源的周期B:振荡脉冲2分频的信号C:执行1条指令需要的时间D:CPU完成一个基本操作需要的时间答案: 【CPU完成一个基本操作需要的时间】4、单选题：1个机器周期由（）个振荡周期组成选项：A:4B:2C:12D:8答案: 【12】5、多选题：下面关于单片机复位说法正确的是（）选项：A:使单片机复位应至少在复位引脚加载2个机器周期的高电平B:单片机复位后，P0-P3口状态为0FFHC:使单片机复位应至少在复位引脚加载2个机器周期的低电平D:单片机复位后，P0-P3口状态为00H答案: 【使单片机复位应至少在复位引脚加载2个机器周期的高电平;单片机复位后，P0-P3口状态为0FFH】第三章单元测试1、单选题：下列指令判断若累加器A的内容不为0就转LP的是（）选项：A:CJNE A, #0, LPB:JNZ A, LPC:JB A, LPD:JZ LP答案: 【CJNE A, #0, LP】2、单选题：MCS-51指令系统中，格式为：“ORG 16位地址” 的指令功能是（）选项：A:用于定义字B:用来定义汇编程序的起始地址C:用于定义某特定位的标识符D:用于定义字节答案: 【用来定义汇编程序的起始地址】3、单选题：比较转移指令是（）选项：A:DJNZ direct relB:JBC bit relC:CJNE A，direct，relD:DJNZ R0 rel答案: 【CJNE A，direct，rel】4、单选题：执行如下三条指令后，30H单元的内容是（）MOV R1，#30H MOV 40H，#0EHMOV @R1，40HA:0EHB:FFHC:40HD:30H答案: 【0EH】5、单选题：MCS-51指令系统中，执行下列程序后，堆栈指针SP的内容为（）MOV SP，#30HMOV A，20HLACALL 1000MOV 20H，ASJMP $选项：A:32HB:00HC:30HD:07H答案: 【30H】第四章单元测试1、判断题：判断以下指令的正误MOV 28H,@R4;（）选项：A:对B:错答案: 【错】2、判断题：判断以下指令的正误INC DPTR;（）选项：A:错B:对答案: 【对】3、判断题：判断以下指令的正误DEC DPTR ;（）选项：A:对B:错答案: 【错】4、判断题：判断以下指令的正误CLR RO ;（）选项：A:对答案: 【错】5、判断题：判断以下指令的正误MOV T0, #3CFOH;（）选项：A:错B:对答案: 【错】第五章单元测试1、单选题：MCS-51单片机定时器工作方式0是指的( )工作方式选项：A:13位B:8位自动重装C:8位D:16位答案: 【13位】2、单选题：定时器T0的溢出标志为TF0，当定时器T0的溢出中断被CPU响应后，该标志( ) 选项：A:由硬件自动清零B:随机状态C:由软件清零D:AB都可以答案: 【由硬件自动清零】3、单选题：8031单片机共有( )个16位的定时/计数器选项：A:1B:3C:4D:2答案: 【2】4、单选题：MCS-51单片机的定时器/计数器共有( )种工作方式选项：A:4B:8D:2答案: 【4】5、单选题：要使MCS-51能够响应定时器T1中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是( )选项：A:90HB:88HC:84HD:91H答案: 【88H】第六章单元测试1、判断题：采用MCS-51单片机AT89C51的P1.0不能直接控制电磁阀开合，必须通过中间继电器（）。

《计算机控制技术》教学大纲

《计算机控制技术》教学大纲

《计算机控制技术》课程标准（执笔人：韦庆审阅学院：机电工程与自动化学院）课程编号：0811305英文名称：Computer Control Techniques预修课程：计算机硬件技术基础B、自动控制原理B、现代控制理论学时安排：36学时，其中讲授32学时，实践4学时。

学分：2一、课程概述（一）课程性质地位本课程作为《自动控制理论》的后续课程，是控制科学与工程、机械工程及其自动化和仿真工程专业本科学员理解和掌握计算机控制系统设计的技术基础课。

（二）课程基本理念本课程作为一门理论与工程实践结合紧密的技术基础课，结合自动控制原理技术、微机接口技术，以学员掌握现代化武器装备为目的。

本课程既注重理论教学，也注重教学过程中的案例实践教学环节，使学员在掌握基本理论的基础上，通过了解相关实际系统组成，综合培养解决工程实际问题的能力。

（三）课程设计思路本课程主要包括计算机控制原理和计算机控制系统设计两大部分。

在学员理解掌握自动控制原理的基础上，计算机控制原理部分主要介绍了离散系统的数学分析基础、离散系统的稳定性分析、离散系统控制器的分析设计方法等内容；计算机控制系统设计部分结合实际的项目案例，重点介绍了计算机控制系统的组成、设计方法和步骤、计算机控制原理技术的应用等内容。

二、课程目标（一）知识与技能通过本课程的学习，学员应该了解计算机控制系统的组成，理解计算机控制系统所涉及的采样理论，掌握离散控制系统稳定性分析判断方法，掌握离散控制系统模拟化、数字化设计的理论及方法，掌握一定的解决工程实际问题的能力。

（二）过程与方法通过本课程的学习和实际系统的演示教学，学员应了解工程实际问题的解决方法、步骤和过程，增强积极参与我军高技术武器装备建设的信心。

（三）情感态度与价值观通过本课程的学习，学员应能够提高对计算机控制技术在高技术武器装备中应用的认同感，激发对自动化武器装备技术的求知欲，关注高技术武器装备技术的新发展，增强提高我军高技术武器水平的使命感和责任感。

计算机控制技术基础知识复习

计算机控制技术基础知识复习第一章绪论自动控制系统：在没有人参与的状况下，经过控制器使消费进程自动地依照预定规律运转的系统。

开环控制系统：指无被控量反应的控制系统，即需求控制的是被控对象的某一量，而测量的只是给定信号，被控量关于控制造用没有任何影响的系统。

闭环控制系统：指有被被控量反应的控制系统，即系统的输入信号沿反应通道又回到系统的输入端，构成闭合通道的系统。

典型工业消费进程：延续进程〔流体〕、团圆进程〔固体〕、批量进程〔延续进程和团圆进程交替停止〕。

计算机控制系统：应用计算机〔通常称为工业控制计算机，简称工业控制机〕来完成消费进程自动控制的系统。

计算机控制系统的组成：计算机〔工业控制机〕和消费进程。

工业控制机是指按消费进程控制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、外部总线和外部总线、人机接口、磁盘系统、通讯接口、输入输入通道。

软件包括系统软件和运用软件，系统软件包括实时多义务操作系统、引导顺序、调度执行顺序，运用软件是系统设计人员针对某个消费进程而编制的控制和管理顺序，包括进程输入顺序、进程控制顺序、进程输入顺序、人机接口顺序、打印显示顺序和公共子顺序等。

消费进程包括被控对象和测质变送、执行机构、电气开关等装置。

计算机控制系统的任务原理：①实时数据采集：对来自测质变送装置的被控量的瞬时值停止检测和输入。

②实时控制决策：对采集到的被控量停止剖析和处置，并按已定的控制规律，决议将要采取的控制行为。

③实时控制输入：依据控制决策，适时地对执行机构收回控制信号，完成控制义务。

计算机控制系统的任务进程：测量、计算、控制、管理。

在线方式：消费进程和计算机直接衔接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；离线方式：消费进程和睦计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人停止联络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、计算和输入都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度停止控制，超出了这个时间，就失掉了控制的机遇，控制也就失掉了意义。

计算机控制技术总结


模拟地和数字地的连接
由于计算机控制系统中的“地”有多种， 故接地线主要分为以下几类：模拟地、数
字地、安全地、系统地、交流地。
模拟地是系统中的传感器、变送器、放大 器、A／D和D／A转换器中模拟电路的零电位。 由于模拟信号往往有精度要求，有时信号比较 小且直接与生产现场相连接，所以必须认真地 对待。 数字地，也叫逻辑地，是计算机中各种数 字电路的零电位，为避免对模拟信号造成数字 脉冲的干扰，数字地应与模拟地分开。 安全地又称为保护地或机壳地，其目的是 让设备机壳(包括机架、外壳、屏蔽罩等)与大 地等电位，以免因机壳带电而影响人身及设备 安全。
理想的多路开关其开路电阻为 无穷大，其接通时的导通电阻为零。 此外，还希望切换 速度快、噪音 小、寿命长、工作可靠。
由于通用数据采集系统均支持多个模拟通道， 但是因为每个模拟通道不一致，所以需要引 入可编程放大器 。可编程放大器的放大倍 数随时可由一组数字序列控制，这样，在MUX 改变其通道序号时，放大电路也由相应的一 组数字序列控制改变放大倍数，即为每个模 拟 通 道 提 供 最 合 适 的 放 大 倍 数 。
一般情况下，被测信号的变化比较缓慢， 而串模干扰信号的主要成分是50Hz的工频和特 殊的高次谐波，且通过电磁耦合和漏电等传输 形式叠加到信号或引线上形成干扰。
共模干扰产生的主要原因是不同
“地”之间存在共模电压以及模 拟信号系统对地存在漏阻抗。共模
干扰通过过程通道串入主机。
计算机系统接地的目的有两个： 一是抑制干扰，使计算机稳定地工作； 二是保护计算机、电器设备和操作人 员的安全。
模糊控制向量的模糊判决－“清晰化”

模糊决策包含两个步骤
– 先由控制量的模糊集C判决出模糊论域元素z*；

《计算机控制技术》—教学教案

本章教学目标及对学生毕业要求的支撑性：
1.让学生对工业控制计算机的基本概念以及分类能有基础的认识，从根本上熟悉工业控制计算机；
2.掌握工业控制计算机的组成结构；
3.掌握工业控制计算机的主要特点；
4.了解PC总线标准规范；
5.增宽学生对专用控制器知识的了解
本章教学内容摘要：
1.工业控制计算机的主要特点及结构；
3 数字量和模拟量输入输出通道的基本组成；
4 基于实际系统的输入输出接口与通道的设计。
本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段：
重点是数据信息的输入输出控制方式、输入输出接口设计、输入输出通道设计。；难点是模拟量输入输出通道设计。
采用电子课件进行课堂教学，实验课教学。
教学反馈（作业、测试、答疑、交流等情况）：
4.计算机控制系统的应用领域；
5.本课程的要求与安排；
6.计算机控制系统的基本构成和相应的基本功能；
7.计算机控制系统发展概况；
8.计算机控制系统的应用特点；
9.计算机控制系统的典型形式；
10．计算机控制系统的发展趋势；
本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段：
本章节的教学重点与难点：在了解计算机控制系统知识的基础上，激发学生对计算机控制系统的学习兴趣，让学生知道如何去学习计算机控制系统，对学好本课程有足够的信心，知道应该在接下来的课程学习中如何去学习；
课程教学小结：
学生可以基本掌握本章内容，本章内容的教学将对学生掌握该课程的学习内容后熟悉未来就业方向和就业企业会有较大影响。
课程考核及教学目标达成情况:
作为课程考核的内容，以及课程认识和入门的关键部分，教学目标基本达成，学生对课程有了较深入的认识，兴趣浓厚。
教学反思（存在的主要问题）：

计算机控制技术(第二版)课后习题答案(王建华主编)

计算机控制技术课后习题答案第一章绪论1.计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：P2(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)实时决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按预定的控制规律，决定将要采取的控制策略。

(3)实时控制：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

2 .计算机控制系统是由哪几部分组成？画出方块图并说明各部分的作用。

P3答：（1）计算机控制系统是由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部组成。

（2）方块图如下图1.1所示：图1.1 计算机控制系统的组成框图作用：①工业控制机软件由系统软件、支持软件和应用软件组成。

其中系统软件包括操作系统、引导程序、调度执行程序，它是支持软件及各种应用软件的最基础的运行平台；支持软件用于开发应用软件；应用软件是控制和管理程序；②过程输入输出设备是计算机与生产过程之间信息传递的纽带和桥梁。

③生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。

3. 计算机控制系统的实时性、在线方式、与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？P2(1)实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。

(2)在计算机控制系统中要考虑实时性，因为根据工业生产过程出现的事件能够保持多长的时间；该事件要求计算机在多长的时间以内必须作出反应，否则，将对生产过程造成影响甚至造成损害。

4. 计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？P4~7（1）操作指导系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。

缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制多个对象。

（2）直接数字控制系统(DDC)优点：实时性好、可靠性高和适应性强。

（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最有工况。

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6．1 程序设计技术□
一个完整的程序设计过程可以用图 6．1 来说明。首先要分析用户的要求，这大约占整个 程序设计工作量的 10%； 然后编写程序的说明， 这大约也占 10%； 接着进行程序的设计与编码， 这大约占 30%左右，其中设计与编码几乎各占 15%；最后进行测试和调试，这要花费整个程序 设计工作量的 40%以上。□ 一个控制系统要完成的任务往往是错综复杂的。程序设计的首要一步，就是要把程序承 担的各项任务明确地定义出来。应用程序设计的每一步都是相互影响的。设计者往往同时在 几个步骤上进行设计，如手编程序、查错、文件编制可能同时进行。□
A1 =_inpw(0x210)□ A2 =_inp(0x220)□
第一条指令表示将端口 210H 的 16 位二进制数(一个字)输入给变量 A1 ， 第二条指令表示 将端口 220H 的 8 位二进制数(一个字节)输入给变量 A2 。在 C 语言中，0x 起头的是 16 进制 数。□ 又如： □_outpw(0x230,0x3435)□ □_outp(0x240,0x26)□ 第一条指令表示将二字节数 3435H 输出到端口 230H 中， 第二条指令表示将单字节数 26H 输出到端口 240H 中。详细内容请参阅 Microsoft C／C++7．0 方面的资料。□ 3．高级语言与汇编语言混合编程 □
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有模块程序设计法和结构化程序设计法； 编码是指程序设计人员选取一种适当的高级(或汇编) 语言，书写程序；调试就是利用各种测试方法检查程序的正确性；改进和再设计是根据调试 中的问题对原设计作修改，并对程序进行改进设计和补充。□
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increment(&j);□ Printf(“New value is %d／n”,j);□ ｝□ 函数 increment 给作为参数传递的增量加 1。因为参数 arg 是 一个指针值，所以汇编代 码必须把地址值装载到 si 寄存器上，并且接着把〔si〕指向的值装入 ax 中。当一个函数被 调用时，调用例程把函数的参数压入堆栈，汇编语言调用指令，接着把返回的地址压入堆栈。 □ 在进入一个汇编语言例程之处，BP 寄存器指向堆栈上名为 stack frame (栈结构)的域。 汇编代码必须通过用 BP 寄存器的偏移字节，来访问函数参数，从而取得对函数参数的访问。 因此，语句：□ mov si,〔bp+4〕□ 把存储地址〔bp+4〕的值拷贝给 si。地址是在 si 中，它用来访问参数的值。这个值被增加 后，接着存回到增量的地址上去。标记〔bp+4〕只用于一个 near 过程的汇编例行程序。对 于一个 far 过程，则使用〔bp+6〕 。□ 编写正确的汇编语句大概是关于混合 C 语言和汇编语言最奇特的事情，严格地规定写汇 编语言代码必须与使用的存储模式适当地吻合。 可以在内联汇编语句中使用所有常用的 8086 和 80286 指令，包括 80287 的浮点指令，也可以使用所有的 8086 指令集的扩展指令，包括特 殊的字节和字的形式。通常情况下，可以使用什么样的寄存器呢?C 语言函数调用的环境期望 保存 BP、SP、CS、DS、SS 寄存器。如果使用或修改它们，必须保证在退出内联汇编语句之前， 它们已经重新存入原始值。
实际上用顺序结构和循环结构(又称 DO-WHILE 结构)完全可以实现选择结构(又称 IF— THEN—ELSE 结构)，因此理论上最基本的控制结构只有两种。Böhm 和 Jacopini 的证明给结 构化程序设计技术奠定了理论基础。□ 结构化程序设计是一种程序设计技术，它采用自顶向下逐步求精的设计方法和单入口单 出口的控制结构。 关于逐步求精方法 Niklaus Wirth 曾作过如下说明： “我们对付复杂问题的 最重要的办法是抽象，因此，对一个复杂的问题不应该立即用计算机指令、数字和逻辑符号 来表示，而应该用较自然的抽象语句来表示，从而得出抽象程序。抽象程序对抽象的数据进 行某些特定的运算并用某些合适的记号(可能是自然语言)来表示。对抽象程序做进一步的分 解，并进入下一个抽象层次，这样的精细化过程一直进行下去，直到程序能被计算机接受为 止。这时的程序可能是用某种高级语言或机器指令书写的。 ”□ 在总体设计阶段采用自顶向下逐步求精的方法，可以把一个复杂问题的解法分解和细化 成一个由许多模块组成的层次结构的软件系统。在详细设计或编码阶段采用自顶向下逐步求 精的方法，可以把一个模块的功能逐步分解细化为一系列具体的处理步骤或某种高级语言的 语句。□ 程序设计通常分为五个步骤，即问题定义、程序设计、编码、调试、改进和再设计。问 题定义阶段是要明确计算机完成哪些任务、执行什么程序，决定输入／输出的形式，与接口 硬件电路的连接配合以及出错处理方法；程序设计是利用程序对任务作出描述，使用的方法
6．1．2 高级语言和汇编语言混合编程
1．汇编语言编程 用汇编语言编写的程序，比用高级语言编写的程序执行速度要快，且要求的硬件也少。 以 PC 总线工业控制机访问 I／O 端口的编程为例，我们来说明其程序实现的方法，I／O 端口 的操作主要是输入指令 IN(输入字节或字)和输出指令 OUT(输出字节或字)。□ 例如： IN AX，210H □ MOV DX，220H □ IN AL，DX □ 第一条指令是将地址为 210H 的端口的 16 位二进制数据输入到累加器 AX 中， 第二条和第 三条指令是将地址为 220H 的端口的 8 位二进制数输入到 AL 中。□ 又如： MOV DX，230H □ MOV AX，3435H □ OUT DX，AX □ MOV AL，26H □ OUT 240H，AL □ 第一条至第三条指令是将二字节数 3435H 输出到端口 230H 的外设中， 第四条和第五条指 令是将单字节数 26H 输出到端口 240H 的外设中。□ 2．高级语言编程 对于 PC 总线工业控制机，我们以 Microsoft C／C++7．0 为例来说明其访问 I／O 端口的 编程。Microsoft C／C++7．0 通常有库函数，允许直接访问 I／O 端口，头文件〈CONIO．H〉 中定义了 I／O 端口例程。 _inp 和_outp 分别从指定端口读一个字节数据和向指定端口写一个 字节数据， _inpw 和_outpw 分别从指定端口读一个字数据和向指定端口写一个字数据。 例如：
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要的模块。□ 2．结构化程序设计 □ 结构化程序设计的概念最早由 E．W．Dijkstra 提出。1965 年他在一次会议上指出： “可 以从高级语言中取消 GO TO 语句” ， “程序的质量与程序中所包含的 GO TO 语句的数量成反比。 ” 1966 的 C．Böhm 和 G．Jacopini 证明了只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。这三种基本的控制结构是“顺序” 、 “选择” 、 “循环” ，它们的流程图分别为图 6．2 中的(a)、(b)、(c)。□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□
第6章
应用程序设计与实现技术□□
在计算机控制系统中，除了硬件电路外，还有软件。软件是工业控制机的程序系统，它 可分为系统软件、支持软件和应用软件三部分，各部分的含义和功能已在第一章的 1．2．1 节中作了介绍，本章只介绍应用软件有关的技术问题。所谓应用软件就是面向控制系统本身 的程序，它是根据系统的具体要求，由用户自己设计的。在进行计算机控制系统设计时，大 量的工作就是如何根据各个生产过程的实际需要设计应用程序。□□
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用汇编语言编程很不方便，例如带小数的十进制运算，带符号数的乘除法运算。当控制 系统的控制规律复杂时，实时控制算法的程序用汇编语言编程是相当繁琐的。单独使用高级 语言或汇编语言编程都有局限性。如何发挥汇编语言实时功能强，而高级语言运算能力强的 优点，便成为计算机控制系统软件设计中一个使人感兴趣的问题。实际使用中，常常采用高 级语言与汇编语言混合编程的方法，即用高级语言编写计算、图形绘制、显示、打印程序等， 用汇编语言编写时钟管理、中断管理和输入输出程序等。下面仍以 Microsoft C／C++7．0 为例，来说明高级语言与汇编语言混合编程的问题。□ (1)内联的汇编环境□ 内联的汇编语句可以直接出现在 Microsoft C／C++程序中，因此，对这些语句来说，C 语言程序是外部环境。在正确地使用内联汇编语言之前，必须知道两件事情。第一，必须知 道如何编译一个包括内联汇编语言的 C 语言程序。第二，必须知道在内联语句中，什么事能 做和什么事不能做。 在 C／C++源程序中， 可以直接把汇编程序的语句插入特殊的_asm 语句中。 Microsoft C／C++编译程序有一个特殊的内联汇编程序，它允许在 C 语言代码中间写汇编语 言例程，内联汇编程序是 Microsoft 汇编功能的子集。□ (2)_asm 关键字□ 为了直接在 C 语言程序中插入内联汇编语句，要在语句的开头使用_asm 关键字。下面给 出几种不同方式的_asm 语句：□ □_asm assembly statement □ □_asm assembly statement _ asm assembly statement □ □_asm ｛□ assembly statement；assembly statement □ …□ assembly statement □ …□ ｝□ (3)C 语言和汇编语言混合编程□ 当在程序中写内联汇编语句时，对存储模型和指针的空间大小必须加倍小心。当混合使 用 C 语言和汇编程序时，必须时刻考虑到程序段的安排和指针空间大小。下面给出一段程序 例子，说明存储模型的依赖关系和_asm 关键字的使用。□ ＃include <stdio．h>□ ＃include <stdlib．h>□ Void increment(int*arg)□ ｛□ _asm｛□ mov si,〔bp+4〕□ mov ax,〔si〕□ inc ax □ mov 〔si〕,ax □ }□ }□ Void main()□ {□ int j=3;□ Printf(“Initial value was %d／n”,j);□