计算机控制技术复习要点

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1、计算机控制技术复习提纲一、绪论n基本概念n闭环控制系统、开环控制系统n控制点、检测点、控制回路n采样周期、控制周期nDAS、DDC、SCC、DCS、FCS、CIMS、CIPSn计算机控制系统的组成与工作过程n测量、计算、控制、管理n采样周期≤控制周期n计算机控制系统的组成n硬件、软件n硬件n主机、外设、通道、接口、人机界面、通信接口、RTC、自动化仪表n软件n系统软件、应用软件n计算机控制系统的分类(分类方法不同、类别不同)n按控制方案、系统构成、形态等分类：n数据采集系统DASn直接数字控制系统DDCn计算机监督控制系统S

2、CCn集散控制系统DCSn现场总线控制系统FCS，主流现场总线n工业过程计算机集成制造系统CIMS/CIPSnDDC、DCS的特点nDCS的优点nFCS的优点，典型现场总线n计算机控制系统的发展趋势*二、计算机控制系统总线技术n基本概念n总线、接口、内总线、外总线、串行总线、并行总线、非平衡电气特性、平衡电气特性n微机系统常用内总线和外总线nISA、PCI、RS-232、RS-422、RS-485、USB、IEEE488nISA/PCI的主要性能指标n寻址空间、最大数据传输率，译码电路设计……nCompactPCI:n特点：

3、紧凑式，欧式连接器，热插拔nPCIe:n特点：串行、高速、点对点、×4…×32nRS-232性能特点n距离、速率、电气特性、抗扰能力n全双工nL<15mnRS-422性能特点n距离、速率、电气特性、节点数、抗扰能力n全双工nL<1200mnRS-485性能特点n距离、速率、电气特性、节点数、抗扰能力n半双工nL<1200n为何RS-422/RS485具有更强的抗扰能力？n平衡传输（差分传输）……nRS-485网络的地址分配有何要求n唯一nRS-422转为RS485？nRx+Tx+→DATA+nRx-Tx-→DATA-三、过程

4、输入输出通道接口技术n基本概念n离散信号、连续信号、模拟信号、采样、保持、量化、采样/保持器、零阶保持器、模拟开关、过程通道、模拟量输入通道、模拟输出通道、开关量输入通道、开关量输出通道、干接点、湿接点、串模干扰、共模干扰n模拟量输入通道n单极性、双极性、差动输入、单端输入n技术指标，组成和接口技术、A/D采集程序设计n模拟量输入通道n信号内阻、模拟开关内阻、输入阻抗之间的关系n变送器为何使用4-20mA电流传输而不用电压到A/D？n模拟量输出通道nD/A转换器的主要技术指标，D/A是零阶保持器？nAO通道组成和接口技术、D

5、/A输出程序设计nI/O通道n光电耦合器的特点、种类n光电耦合器的抗扰机理和作用nI/O通道的组成nV/I转换n为何计控系统多使用电流传输n常用V/I转换电路*n常用I/V转换电路*n计控系统抗扰技术与可靠性设计n干扰分类n按根源分：放电噪声、高频振荡噪声、浪涌噪声n按传导方式分：串模、共模n按波形性质分n计控系统抗扰技术与可靠性设计n抗串模干扰的硬件措施n滤波电路：有源滤波电路、无源滤波电路n低通、高通、带通、带阻n双积分A/Dn双绞线n前置放大n计控系统抗扰技术与可靠性设计n抗共模干扰的硬件措施n隔离：光电，变压器隔离n

6、浮空n平衡对称输入，仪表放大器n良好接地n抗扰软件措施n参考数字滤波四、滤波、标度换算、字长选择n基本概念n数字滤波、标度变换、工程量、字长n数字滤波的优点n常用数字滤波特点、适用场合n低通滤波器n程序判断滤波n中值滤波n算数平均值滤波n加权平均值滤波n滑动平均值滤波n工程量（标度变换）转换公司及应用n线性标度变换n非线性标度变换n字长选择nA/D字长选择nD/A字长选择n结合常用的A/D和D/A五、计算机控制系统的控制规律n对象典型环节n比例环节、积分环节、惯性环节、纯滞后环节n被控对象性能指标n静态性能指标：稳态误差n动

7、态性能指标：超调量、调节时间、峰值时间、衰减比、振荡次数n综合性能指标*：积分性能指标，末值型指标，复合型指标n对象特性对控制性能的影响n对象特性（扰动通道、控制通道）n放大系数（比例系数）n惯性时间常数n纯滞后时间n对象特性对控制性能的影响n放大系数（比例系数）对控制性能的影响n惯性时间常数对控制性能的影响n纯滞后时间对控制性能的影响n数字控制器的导出方法n双线性变换、前向差分、后向差分→位置/增量型算式n微分方程→位置/增量型算式nD(s)、D(z)→位置/增量型算式nPID控制规律nP、I、D、PI、PD、PID作用及

8、其阶跃响应nPID控制规律中KP、TI、Td对控制系统性能的影响n数字PIDn位置型算式及其特点n增量型算式及其特点n引申：可以根据微分方程、S传函、Z传函或系统方框图等推导各类数字算式n计算机实现步骤nKP、TI、Td对控制系统性能的影响n数字PIDn数字PID算法的改进n抗积分饱和n积