微型计算机控制技术复习题.doc

第 一 章1什么是计算机控制系统？它由哪几个部分组成？P2-4答：计算机控制系统就是利用计算机来代替原来的常规自控部件或电路，实现对控制对象自动控制的 系统。它由控制计算机硬件设备、控制软件和计算机通信网络3个部分组成。2计算机控制系统的硬件包括哪几个部分？P4答：包括微处理器(CPU)、存储器（RAM/ROM）、数字I/O接口通道、A/D和D/A转换器接口通道、 人机联系设备、通信网络接口和电源等。3常规外部设备有哪些？P5答：分为输入设备、输出设备和存储设备，并根据控制系统的规模和要求来配置。 常用的输入设备有：键盘、鼠标、数字化仪等，主要用来输入程序和数据； 采用的输入设备有：显示器、打印机、记录仪等。4计算机控制系统基本框图？P45计算机控制系统执行控制程序的过程有哪些？P4答：实时数据采集；实时计算；实时控制；信息管理。6计算机控制系统的典型形式有哪些？P7P10答：数据采集和监控系统；直接数字控制系统；监督控制系统；分布式控制系统。7直接数字控制系统DDC由什么组成？P8第 二 章1计算机控制系统常用接口电路有哪些？P12答：通用接口：有并行I/O接口、串行I/O接口、中断管理接口、直接存储器存储DMA管理、定时/计数 接口等； 专用接口：主要有A/D转换接口、D/A转换接口、多路转换器等。2什么是接口、接口技术和过程通道？P12、P36答：接口：计算机与外部设备交换信息的桥梁，它包括输入接口和输出接口 接口技术：是研究微处理器和外部设备之间如何交换信息的技术； 过程通道：在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道，它包括AI、AO、DI、DO3采样？答：1 第三章过程通道和数据采集系统1模拟量输入通道一般包括哪些部分？P40答：一般由信号处理、多路转换器、放大器、采样保持器和A/D转换器组成。1）多路转换器？P40P41答：又称多路开关，多路开关是用来切换模拟电压信号的关键元件。 有两大类：a一类是机械触点式（已很少使用） b一类是电子式。如晶体管，场效应管，以及集成电路开关常。（CD4051、C511） 2）仪表放大器（单片AD521，AD522，AM542D等）特点：共模抑制能力强，输入阻抗高，漂移低，增益可调。 3）采样与保持器 ： A/D转换器完成一次完整的转换过程所需的时间称转换时间 2 A/D转换器的转换原理及主要技术指标？3 转换时间的计算？4 A/D转换器的主要技术指标5 分辨率的计算？P47、P51答：3干扰按作用方式的分类？P67P68答：分为常态干扰和共模干扰。常态干扰：指叠加在被测信号上的干扰噪声；共态干扰：是指A/D转换器 两个输入端上公有的干扰电压。4抑制常态干扰的一般措施？ P70答：采用输入滤波器，如果串模干扰频率比被测信号频率高，则采用输入低通滤波器来抑制高频串模干扰；如果串模干扰频率比被测信号频率低，则采用高通滤波器来抑制低频串模干扰； 用双斜积分式A/D转换器，用于尖峰型常态干扰成为主要干扰源时； 进行电磁屏蔽和良好的接地； 以电流形式传送信号； 利用逻辑器件的特性5抑制公模干扰的一般措施？P71答：利用双端输入的运算放大器作为A/D转换器前面的前置放大器（采用差分放大器做信号前置放大）； 利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字信息源隔离开来（采用隔离技术将地电位隔开）； 采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰（利用浮地屏蔽）。第 四 章1可编程控制器通常用于什么？有什么特点？P90P91答：用于顺序控制；运动控制；过程控制；数据处理；通信 特点：可靠性高，抗干扰能力强；控制程序可变，具有良好的可变性；编程简单，使用方便； 功能完善，扩充方便，组合灵活；缩短设计和施工时间。第五章 按偏差的比例、积分、微分进行控制的的调节器简称为PID调节器。 特点:结构简单，参数易于调整1比例调节的作用？答：2PID位置算法和增量算法有什么不同？各自的特点如何？答：3积分分离法的工作原理？答：4PID调节参数的调节方法有哪些？答：凑式法；实验经验法；采样周期的选择。5凑试法是怎么如何调节PID参数？答：凑试法是通过模拟或闭环运行观察系统的响应曲线，然后根据各调节参数对系统响应的大致影响，反 复凑试参数，以达到满意的响应从而确定PID调节参数。第 八 章1系统设计的基本要求？P227P228答：（1）系统操作性能要好；（2）通用性好、便于扩充；（3）可靠性要高。2微型计算机控制系统设计的一般步骤？P230P232答：（1）确定控制任务；（2）选择微处理器和外围设备；（3）建模和控制算法确定；（4）系统总体方案设计；（5）硬件和软件的具体设计。3为保证计算机系统可靠性的方法？答：备份工作方式；主从工作方式；双工工作方式；分布式控制系统。第 九 章1分布式计算机控制系统的特征？答： 高可靠性；开放性；灵活性；易于维护；协调性；控制功能齐全。2分布式控制系统的组成？P266P268答：DSC的网络结构；现场I/O控制站；操作员站；工程师站。3自诊断的含义？答：4分布式计算机控制系统的基本控制单元是什么？P280答：基本控制器。5分布式计算机控制系统的基本控制器的特征？P283答：（1）带有固化的软件；（2）算法可以组态，形成相对高级的控制算法；（3）可以与上级计算机配合，完成高级控制功能；（4）功能可变，改变控制方案不必更换硬件；（5）可以就地操作员单元上显示和调节各种参数；（6）具有自诊断功能。6分布式控制系统的层次结构和功能？P284P285答：1）直接控制层（第一级）：（1）过程数据采集；（2）设备运行状况的监测与诊断；（3）开环闭环控制。2）监督控制层（第二级）：（1）优化控制；（2）自适应控制；（3）协调控制；（4）装置运行监视；（5）与其它控制系统通信。3）计划调度层（第三级）：（1）制定生产计划；（2）生产调度和操作管理；（3）仓储控制。4）决策管理层（第四级）：（1）市场和用户分析；（2）订货和销售统计；（3）生产能力和订货单平衡；（4）订货分配；（5）中长期发展计划；（6）生产监督；（7）财政分析。7分布式控制系统的主要优点是什么？P265答：（1）采用分布式结构，各控制器的任务明确，计算量平衡，因此效率更高；（2）在物理上的分散结构，采用现场总线等通信技术，减少干扰和故障，同时大大节省了电缆；（3）实现分布控制、集中管理，降低风险；系统重构简单。第 十 章1现场总线的含义？P303 P308答：定义一：现场总线是应用在生产现场、在微型计算机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通 信的系统，也被称为开放式、数字式、多点通信的底层控制网络。定义二：现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通了过程控制领域的基本控制设备之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备之间的联系。2现场总线的结构分层？P310P311答：物理层；数据链路层；网络层；传输层；会话层；表达层；应用层。应用层应用层表达层会话层传输层网络层总线访问子层数据链路层数据链路层物理层物理层3现场总线系统（在技术上）的特点？P314答：（1）系统的开放性；（2）互可操作性和互用性；（3）系统机构的高度分散性；（4）对现场环境的适应性；（5）一对N机构；（6）可控状态；（7）互换性；（8）综合功能；（9）统一组态。4现场总线的优点？P315答：（1）节省硬件数量与投资；（2）节省安装费用；（3）节省维护开销；（4）用户具有高度的系统集成主动权。5控制层现场总线ControlNet的网络参考模型对照关系？P317答：物理层与介质；网络与传输层；数据管理；对象模型；设备描述；生产者/消费者通信模式。第 十一 章1工业控制软件的设计特点？P350答：（1）模块化结构程序设计；（2）偶然故障的自动