计算机控制技术及工程应用复习资料复习进程.doc

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1、计算机控制技术及工程应用复习资料一、第一章1）计算机控制系统的监控过程步骤a.实时数据采集--对来自测量变送器的被控量的瞬时值进行采集和输入；b.实时数据处理--对采集到的被控量进行分析、比较和处理，按一定的控制规律运算，进行控制决策；c.实时输出控制--根据控制决策，适时地对执行器发出控制信号，完成监控任务；2）按控制方案来分，计算机控系统划分成那几大类？数据采集系统（DAS）操作指导控制系统(OGC)直接数字控制系统（DDC）监督计算机控制系统（SCC）分散控制系统（DCS）现场总线控制系统（FCS）3）计算机控制装置种类可编程控制器；可编程调节器

2、；总线式工控机；单片微型计算机；其他控制装置4）计算机控制系统与常规仪表控制系统的主要异同点是什么？同：1）计控系统是由常系统演变而来的；2）两者的结构基本相同异：1）计控系统中处理的信号有两种：模拟信号和数字信号。而常系统处理的只有模拟信号2）计控系统具有智能化3）计控系统有软件也有硬件，而常系统只有硬件二、第二章1）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”。

3、因此，可以得到通式：考虑到放大器反相端为虚地，故：选取Rfb=R，可以得到：对于n位D/A转换器，它的输出电压VOUT与输入二进制数B(Dn-1~D0)的关系式可写成：结论：可见，输出电压除了与输入的二进制数有关，还与运算放大器的反馈电阻Rfb以及基准电压VREF有关。2）D/A转换器性能指标是（1）分辨率是指D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量。其分辨率与二进制位数n呈下列关系：分辨率=满刻度值/（2n-1）=VREF/2n（2）转换精度是指转换后所得的实际值和理论值的接近程度。它和分辨率是两个不同的概念（3）偏移量误差是指输入数字量时，输出模拟量对

4、于零的偏移值。（4）稳定时间是描述D/A转换速度快慢的一个参数，指从输入数字量变化到输出模拟量达到终值误差1/2LSB时所需的时间。3）DAC双极性输出方式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128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。4）D/A转换模板应具有通用性，它主要体现在三个方面：1．符合总线标准：

5、这里的总线是指计算机内部的总线结构,D/A转换模板及其它所有电路模板都应符合统一的总线标准，以便设计者在组合计算机控制系统硬件时,只需往总线插槽上插上选用的功能模板而无需连线，十分方便灵活。2．接口地址可选：一套控制系统往往需配置多块功能模板，或者同一种功能模板可能被组合在不同的系统中。因此，每块模板应具有接口地址的可选性。3．输出方式可选：为了适应不同控制系统对执行器的不同需求，D/A转换模板往往把各种电压输出和电流输出方式组合在一起，然后通过短接柱来选定某一种输出方式。5）D/A转换模板设计主要考虑以下几点：(1)安全可靠(2)性能/价格比高(3)

6、通用性6）结合图2-14分析说明基址与片址的译码过程。三、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？2）什么叫周期采样？采样时间？采样周期？周期采样：就是以相同的时间间隔进行采样，即把一个连续变化的模拟信号y(t)，按一定的时间间隔T转变为在瞬时0，T，2T，…的一连串脉冲序列信号y*(t)采样时间或采样宽度τ：采样开关每次闭合的时间采样周期T采样开关每次通断的时间间隔3）简述逐位逼近式、双积分式、电压/频率式的A/D转换原理。1．逐位逼近式A/D转换原理2．双积分式3．电压/频率式4）分析说明图3-19的8路12位A/D转换模板的工

7、作原理。该模板采集数据的过程如下：(1)通道选择：将模拟量输入通道号写入8255A的端口C低4位（PC3~PC0），可以依次选通8路通道。(2)采样保持控制：把AD574A的信号通过反相器连到LF398的信号采样保持端，当AD574A未转换期间或转换结束时＝0，使LF398处于采样状态，当AD574A转换期间＝1，使LF398处于保持状态。(3)启动AD574A进行A/D转换：通过8255A的端口PC6~PC4输出控制信号启动AD574A。(4）查询AD574A是否转换结束：读8255A的端口A，查询是否已由高电平变为低电平。(5）读取转换结果：若已由

8、高电平变为低电平，则读8255A端口A、B，便可得到12位转换结果。四、第四章1）三极管型光电