计算机控制技术复习资料.doc

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1、.第一章1）简述计算机控制系统与常规仪表控制系统的基本结构及主要异同点。基本结构：相同点：1、结构基本相同，功能相同。2、计算机控制系统是在常规仪表控制系统演变而来。不同点：1、计算机控制系统能够实现复杂的控制规律，从而达到较高的控制质量。2、由于计算机具有分时操作的功能，所以计算机控制系统具有群控的功能。3、由于计算机的软件有恢复功能，所以计算机控制系统灵活性强。4、由于计算机控制系统有有效的抗干扰，抗噪声，所以可靠性高。5、由于计算机有监控，报警，自诊断功能，所以计算机控制系统的可维护性强。2）分析说明图1-3计算机控制系统的硬件组成及其作用。1.主机组成：中央处理器（CPU）和内存储

2、器(RAM和ROM)组成。作用：根据输入通道送来的被控对象的状态参数，进行信息处理、分析、计算，作出控制决策，通过输出通道发出控制命令。2.常规外部设备外部设备按功能可分成三类：输入设备、输出设备和外存储器。教育资料.输入设备有键盘、光电输入机、扫描仪等，用来输入程序、数据和操作命令。输出设备有打印机、绘图机、显示器等，用来把各种信息和数据提供给操作者。外存储器有磁盘装置、磁带装置、光驱装置，兼有输入、输出两种功能，用来存储系统程序和数据。3.过程输入/输出通道过程输入通道又分为模拟量输入通道和数字量输入通道两种；过程输出通道又分为模拟量输出通道和数字量输出通道两种。作用：主机和被控对象实

3、现信息传送与交换的通道。4.操作台操作台是操作员与计算机控制系统之间进行联系的纽带，可以完成向计算机输入程序、修改数据、显示参数以及发出各种操作命令等功能。5.通信设备在不同地理位置、不同功能的计算机之间通过通信设备连接成网络，以进行信息交换。第二章1）课本14页的图2-2以4位D/A转换器为例说明其工作原理假设D3、D2、D1、D0全为1，则BS3、BS2、BS1、BS0全部与“1”端相连。根据电流定律，有：由于开关BS3~BS0的状态是受要转换的二进制数D3、D2、D1、D0控制的，并不一定全是“1”。因此，可以得到通式：教育资料.结论：可见，输出电压除了与输入的二进制数有关，还与运算

4、放大器的反馈电阻Rfb以及基准电压VREF有关。2）D/A转换器的性能指标有哪些？答：分辨率、转换精度、偏移量误差、线性误差、稳定时间。3）结合图2-5分析说明由DAC8032组成的单缓冲接口电路的工作过程，编写完成一次D/A转换的接口程序。（课本第19页）4）结合图2-6分析说明由DAC1210组成的接口电路的工作过程，编写完成一次D/A转换的接口程序。（课本第20页）首先将被转换数的高8位传给8位输入寄存器DI11～DI4，再将低4位传给4位输入寄存器DI3～DI0，然后再打开DAC寄存器，把12位数据送到12位D/A转换器去转换。当输出指令执行完后，DAC寄存器又自动处于锁存状态以保

5、持数模转换的输出不变。设12位被转换数的高8位存放在DATA单元中,低4位存放在DATA+1单元中。转换程序：DAC：MOVDX，0381HMOVAL，[DATA]OUTDX，AL；送高8位数据DECDXMOVAL，[DATA+1]OUTDX，AL；送低4位数据MOVDX，0384HOUTDX，AL；完成12位数据转换教育资料.5）双极性输出方式：如何得出公式2-3。（课本第21页）A1和A2为运算放大器，A点为虚地，故可得：解上述方程可得双极性输出表达式：图中运放A2的作用是将运放A1的单向输出变为双向输出。当输入数字量小于80H即128时，输出模拟电压为负；当输入数字量大于80H即12

6、8时，输出模拟电压为正。其它n位D/A转换器的输出电路与DAC0832相同，计算表达式中只要把28-1改为2n-1即可。第三章1）画图说明模拟量输入通道的功能、各组成部分及其作用。（课本第29页）要会画出这个图功能：模拟量输入通道的任务是把被控对象的过程参数如温度、压力、流量、液位、重量等模拟量信号转换成计算机可以接受的数字量信号。各组成部分及其作用：传感变送器：将现场物理量转变成电量信号调理：对可能引入的各种干扰采取相应的技术措施保证A/D转换的精度；过滤，放大；光电隔离教育资料.多路模拟开关：多路选择，提高工作效率前置放大器：将模拟输入信号放大至A/D转换范围采样保持器：保证A/D转换

7、精度A/D转换器：将输入的模拟信号转换成数字信号接口逻辑电路：进行地址译码，产生片选信号和写信号2）设计可变增益放大器（画出此图）3）简述逐位逼近式、双积分式、电压/频率式的A/D转换原理。（重点掌握双积分式）1．逐位逼近式A/D转换原理:从高位到低位逐位试探比较，好像用天平称物体，从重到轻逐级增减砝码进行试探。2．双积分式:将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔，再把此时间间隔转换成数字量，属于间接转换。①Vin对