计算机控制技术第三版第3章
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计算机控制系统课后答案第三章计算机控制系统中的总线技术1、为什么要制定计算机总线标准?采用总线结构有哪些优点?答:为了使插件与插件之间、系统与系统之间能够实现正确的连接和可靠通信,就必须对连接各插件或各系统的基础——总线,制定出严格的规约,即总线标准。
优点:①使结构由面向CPU变为面向总线,简化了系统结构;②可做到硬件、软件的模块化设计与生产;③系统结构清晰明了,便于灵活组态、扩充、改进与升级;④符合同一总线标准的产品兼容性强;⑤用户可以根据自己的需要将不同生产厂家生产的各种型号的模块或模板方便的用标准总线连接起来,构成满足各种用途的计算机应用系统。
2、计算机总线大致可分为几类,其中内部总线又可分为几类?根据总线的功能和应用场合,总线分为内部总线和外部总线。
根据总线的结构总线还可分为并行总线和串行总线。
内部总线分为:数据总线D,地址总线A,控制总线C和电源总线P。
3、总线的功能强弱、适应性好坏取决于什么?控制总线决定了总线的功能强弱、适应性好坏。
4、常见的总线体系结构有哪几种?总线的控制方式又有哪些?常见的总线体系结构有以下三种:单总线体系结构;并发总线体系结构;带Cache的并发总线体系结构。
总线的控制方式:①串行链接式总线裁决②定时查询方式③独立请求式总线裁决。
5、总线的数据传输方式有哪些?①同步式通信②异步式传输③半同步传输6、调制解调器实现远程通信时可分为哪三阶段?并阐述RTS、CTS等信号的变化情况。
调制解调器实现远程通信一般包括呼叫建立、数据传输和拆线三个阶段。
RTS、CTS等信号的变化情况见教材P41。
7、RS-232与RS-485有什么本质的区别?简述其优缺点。
RS-232采用EIA电平,非平衡连接及公用地线,用于数据中断设备DTE和数据通信设备DCE之间的串行异步数据通信,还可作为计算机与计算机,计算机与外设之间的连接标准,通信方式既可全双工,也可半双工;RS-485采用差分驱动电路平衡方式,采用TTL电平,多个发送器,多个接收器,可采用总线方式通信,也可采用环路方式,只能工作在半双工方式。
第一章计算机控制系统概述习题参考答案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。
(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。
图1.1微机控制系统组成框图(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。
《计算机控制技术》(机械工业出版社范立南、李雪飞)习题参考答案第1章1.填空题(1) 闭环控制系统,开环控制系统(2) 实时数据采集,实时决策控制,实时控制输出(3) 计算机,生产过程(4) 模拟量输入通道,数字量输入通道,模拟量输出通道,数字量输出通道(5) 系统软件,应用软件2.选择题(1) A (2) B (3) C (4) A (5) B3.简答题(1) 将闭环自动控制系统中的模拟控制器和和比较环节用计算机来代替,再加上A/D转换器、D/A转换器等器件,就构成了计算机控制系统,其基本框图如图所示。
计算机控制系统由计算机(通常称为工业控制机)和生产过程两大部分组成。
工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。
生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。
(2)操作指导控制系统:其优点是控制过程简单,且安全可靠。
适用于控制规律不是很清楚的系统,或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。
其缺点是它是开环控制结构,需要人工操作,速度不能太快,控制的回路也不能太多,不能充分发挥计算机的作用。
直接数字控制系统:设计灵活方便,经济可靠。
能有效地实现较复杂的控制,如串级控制、自适应控制等。
监督计算机控制系统:它不仅可以进行给定值的控制,还可以进行顺序控制、最优控制、自适应控制等。
其中SCC+模拟调节器的控制系统,特别适合老企业的技术改造,既用上了原有的模拟调节器,又可以实现最佳给定值控制。
SCC+DDC的控制系统,更接近于生产实际,系统简单,使用灵活,但是其缺点是数学模型的建立比较困难。
集散控制系统:又称分布式控制系统,具有通用性强、系统组态灵活,控制功能完善、数据处理方便,显示操作集中,调试方便,运行安全可靠,提高生产自动化水平和管理水平,提高劳动生产率等优点。
缺点是系统比较复杂。
计算机集成制造系统:既能完成直接面向过程的控制和优化任务,还能完成整个生产过程的综合管理、指挥调度和经营管理的任务。