微机控制技术复习题.doc

微机控制技术复习题一、 是非题（在括号中正确的打，错误的打）1、 根据香农定律（采样定律），采样频率应满足T/max(式中max为系统信号最高角频率)。 （ 对 ） 2、 单片机系统中按键消抖动方法只能采用延时子程序方法。 （ 错 ）3、 51单片机与A/D组成的数据采集系统只能处理8位数据。 （ 错 ）4、 数字PI控制系统能够达到无静差控制。 （ 对 ）5、 三相步进电机工作电压是3相交流电。 （ 错）6、 DCS是指多台计算机控制一台工业设备。 （错）7、 计算机控制系统一定是稳定系统。 （错） 8、 步进电机每个脉冲之间采用延时只是为了调速。（错）9、 平均值数字滤波能消除脉冲干扰。（ 对）10、 计算机控制系统控制规律由软件实现的。 （ 对 ）11、 由于DAC0832为输入2级锁存，因此，多片DAC0832不能同时进行D/A输出转换。（ 错 ）12、 数字PID控制算法当微分系数为零时，系统不能实现无静差控制（ 错 ） 13、 多个数码管组成的显示器只能采用动态结构。（ 错 ） 14、 一个8位接口只能接8个按键输入信息。（ 错 ）15、 光电耦合器的作用为了提高系统的抗干扰能力。（ 对 ）16、 计算机控制系统的采样周期要符合香农定律。（ 对 ）17、A/D转换器是模拟量输入通道的主要器件。（ 对 ）18、MCS51单片机具有半双工的串行口。（ 错 19、四相步进电机的工作方式只有单四拍。（错 ）20、三相步进电机的工作方式有2种。（ 错 ）21、 ADC0809被用作数/模转换。（对）22、 数字PID控制算法当积分系数为零时，系统能够达到无静差控制。（错 ）23、数字PID控制算法当微分系数为零时，系统能够达到无静差控制。（ 对 ）24、由多个七段数码管组成的动态显示器，数码管的公共端分别受控，数码管的其他段可并联接到输出接口。（对 ）二、 填充题： 1、对防脉冲干扰比较有效的数字滤波方法是 中值滤波 2、增量式数字PID控制算法是 ， 。3、计算机直接参与控制典型系统有直接数字控制系统（DDC）、集散控制系统（DCS） 和 现场总线控制系统（FCS）4、DDC系统的中文全名是 直接数字控制系统 。5、模拟输出通道的一般结构有 寄存器、 D/A转换器 和 放大/变换电路 。6、模拟量多输入通道主要有 多路开关、D/A转换器 和 寄存器 7、计算机控制系统的控制两大过程 实时数据采集 、 实时决策控制 8、防积分饱和的方法有 遇限削弱积分法 和 积分分离法 9、组成数码管显示电路结构有 静态显示 和 动态显示 10、单片机扩展I/O接口使用 串行 接口最节省主机I/O口。三、 问答题： 1、 简述计算机控制系统和一般自动控制系统的有哪些相同之处和不同之处？画出计算机控制系统的基本框图。 2、 组成直接微机数字控制系统的基本环节有哪些？简述各环节的作用。输入通道：输出通道:微型计算机：3、 计算机控制系统的基本接口有哪些？例举基本接口组成原理。（1） LED显示器接口（2） 独立式键盘工作原理及接口（接口电路的按键一端接地，另一端接的口线和一个拉高电阻）（3） 矩阵键盘的工作原理及接口4、 简述计算机在控制系统中至少起到的作用。 实时数据处理、实时监督决策、实时控制及输出5、 数据采集系统中对采集数据要作何种处理？说明各种处理对系统的意义。数字滤波：通过一定的计算机程序对采样信号进行处理，以达到减少或消除干扰信号的目的。工程量转换：被测参数或被控参数通过传感器转换成的电压信号，然后， 由转换器转换成范围内数字量，以便计算机进行处理。6、 一台三相步进电机，设计由单片微机输出口控制步进电机的接口原理框图，并说明控制步进电机正反转工作原理。步进电动机驱动驱动驱动单片机7、 数码管显示器有哪些结构？它们有哪些特点？（） 静态显示：在每一次显示输出后保持显示不变。（） 动态显示：每位显示器分时轮流工作，每次只能使一位显示，但是由于人的视觉暂留现象，仍觉得所有的显示器都在同时显示。8、 模拟量输入通道的一般组成？简述各模块的功能。（） 传感器部分：把公告也现场的非电物理量检测出来，转换成相应的电信号。（） 调理电路部分：把传感器输出的信号做适当的处理，使之成为适合的转换的电压信号。（） 采样保持器（）:使 模拟量不发生变化。（） A/D转换器：将输入的模拟信号转换成相应的数字信号。（） 多路开关：把多路输入的模拟量分时的送人A/D，级完成多到一的转换。9、 模拟量输出通道的一般组成？简述各模块的功能。(1) 寄存器:用于保存计算机输出的数字量。(2) D/A转换器：将计算机输出的数字量转换成模拟量。(3) 放大/变换电路：把D/A转换器输出的电压信号转换成电流信号。(4) 多路开关：把多路输入的模拟量分时的送人A/D，级完成多到一的转换。10、 数字滤波常用方法有几种？写出5种。 （1）：程序判断滤波 （2）：限速滤波 （3）：中值滤波 （4）：算数平均值滤波 （5）：滑动平均值滤波11、 对脉冲干扰数字滤波比较有效是哪种？中值滤波12、 对周期性干扰数字滤波比较有效是哪种？ 算数平均值滤波13、 同时对脉冲和周期性干扰数字滤波比较有效是哪种？ 滑动平均值滤波14、 三相或四相步进电机的工作方式？每个脉冲之间要注意什么？调速是如 何完成的。编写步进电机的控制程序。三相：（1）单三拍， 通电顺序ABCA （2）双三拍，通电顺序（）三相六拍 ：通电顺序B四1、详细推导增量式数字PID算法。说明P、I、D各自的作用。（见反面）2、当e(t)为单位阶跃输入时，分析增量式数字PID算法的控制曲线；当k2时u（k）的控制规律是什么？（见反面）五、设计题1、某微机测控系统，需要显示（099）的数值，试：1） 按要求设计采用51系列单片机的显示原理图 2） 编写显示子程序。 2、某专业顺序微机控制器，控制1台单相交流电机，输入有开关量信号8个，由51单片机作为主CPU及接口控制，试： 1）画出微机控制原理图； 3）编写读开关量信号子程序。3、某工业窑炉实现计算机控制，重要的控制参数是温度，试：1）画出工业窑炉控制系统的方框图。2）采用ADC0809对多点温度数据的采集，试编写A/D数据采集子程序。4、某工业过程实现单片计算机控制，重要的控制参数是压力、速度等，速度控制采用变频器，变频器的速度给定由DAC0832经运算放大器输出，给定（05V）对应的速度（0200转/分）。试： 1）画出单片计算机与DAC0832的接口图；2）确定DAC0832的端