计算机控制技术复习题

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1、填空1.计算机控制技术系统一般有计算机、I/0接口电路、通用外部设备和工业生产对象组成。2.采样保持器有两个基本的工作状态：分别是采样状态和保持状态。3.在工业控制中，经A/D转换后得到的数据一般要经过数字滤波和标度变换两个环节进行加工处理才能得到相应准确的结果。数据采样与处理方法标度变换(线性参数标度变换,非线性参数标度变换)4.常用的数字滤波算法有程序判断滤波、中值滤波、算术平均值滤波、加权平均值滤波、滑动平均值滤波、低通滤波和数字负荷滤波等。5.典型的顺序控制系统一般由系统控制器、控制对象、检测机构、执行机构、显示与报警电路、开关量输入接口电路、开关量输出接口电路其部

2、分组成。6.计算机控制系统的键盘有独立式和行列式两种接口方法。7.计算机控制系统按照功能划分有直接数字、分布式控制系统、计算机监督控制系统、操作指导系统、计算机集成制造系统五种类型。8.输入通道通常包括信号测量部分、信号调理电路、模拟多路开关、A/D转换开器以及输入控制接口等。9.LED显示器显示的方法有静态显示与动态显示两种。10.数字程序控制计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械按照规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离、和运动速度等规律自动的完成的自动控制。11.控制系统中的信号可分为连续信号、离散信号、采样信号、数字信号和采样保持信号五种类型。1.工业控制计算机的特点

3、：可靠性要求、实时控制、生产过程的连接、环境的适应性。2.计算机控制系统的硬件构成:①I/O接口电路②通用外部设备③中央处理器,软件构成:①系统软件②应用软件.3.计算机控制系统的分类:①直接数字控制系统DDC②操作指导控制系统DPS③计算机监督控制系统SCC④分布式控制系统DCS⑤计算机集成制造系统4.A/D转换器与微处理器的连接:①模拟量输入通道的连接②数字量输出引脚的连接③A/D转换器的启动方式④转换传来信号的处理方法(中断方式,查询方式,软件延时方法)5.计算机控制系统开关量采用光电隔离技术原因：计算机系统内部的电信号微弱电信号，而控制系统中许多需要被检测或被控制的

4、设备都是大功率设备，其产生的电信号多为强电信号，如果将这些设备的电信号直接连接到计算机系统中，就可能干扰计算机系统的正常工作，导致其出错或死机。因此为隔断外部设备强电信号对计算机系统的干扰，通常采用光电隔离技术，以隔断计算机系统与这类外部设备的电气连接，从而阻断外部强电信号对计算机系统电路的干扰，确保计算机系统的正常工作6.输出通道接口技术:有模拟信号输出和开关信号输出两种形式①模拟输出信号通道包括计算机控制接口,A/D转换器,驱动电路,执行机构.②开关信号输出通道包括驱动电路和执行机构7.脉宽调制PWM调速方法(占空比是重要参数,改变占空比有以下方法)①定宽调频法:保持t

5、1不变,改变t2使周期T也随之改变②调频调宽法:保持t2不变,改变t1使周期T随之改变③定频调宽法:保持周期T不变，同时改变t1和t2.8.顺序控制：就是以预先规定好的时间或条件为依据，按照预先规定好的动作顺序地完成工作的自动控制（开环都属于顺序控制）1.数字控制系统一般由输入装置、输出装置、控制器和插补器组成。2.逐点比较插补法就是每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行一次比较，看该点在给定轨迹的上方或下方，或者在给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向3.插补计算的步骤：插补计算时每走一步，都要进行以下4个步骤的逻辑运算和算术计算。1.偏差判别：几判别偏差F》=0或

6、者F《0。这是逻辑运算，根据逻辑运算结果决定进行何种运算及何种进给。2.坐标进给：根据所在象限及偏差符号，决定沿那个坐标轴以及沿正向还是负相近给，这也是逻辑运算。3.偏差计算：进给一步后，计算新的加工点对规定图形的偏差作为下一次偏差判别的依据，这是算术运算。4.终点判断：进给一步后，终点计数器减1,0.判别是否达到终点，到达终点则停止运算，未到达终点则返回第一步，如此不断循环，知道到达终点为止。五、数字控制器的设计。1.信号的基本方式：a连续信号b离散信号c采样信号d数字信号e采样保持信号1.3离散系统的数学描述：差分与插离1.5.1零阶保持器的特性分析：零阶保持器具有低通

7、滤波特性，并由于其周期性，截止频率不止一个，而是由无群多个。1.5.2.串联环节中含有零阶保持器的Z传递函数。在信号采样之后在保持，常用零阶保持器，采样保持器与连续对象之间的关系等同于串联环节没有采样开关的情况如下图2.PID设计方法（步骤）A按连续系统设计方法设计数字控制系统的条件（或就将离散系统看成连续系统的条件）为：a量化单位要足够小b采样周期要足够短（如果采样频率ωs远大于所设计系统的闭环宽带，那么保持器的影响可忽略）。B：离散化方法：将D（s）离散化为D（z），得到数字PID算法v离散的方法很多基本方法有