计算机控制技术题库附答案,.doc

海量资源，欢迎共阅计算机控制技术练习题（附答案）一、填空题（每空2分，共20分）1闭环负反馈控制的基本特征是。2闭环控制系统里，不同输出与输入之间的传递函数分母。3惯性环节的主要特点是，当其输入量发生突然变化时，其输出量不能突变，而是按变化。4静态误差系数是系统在典型外作用下精度的指标，静态误差系数越大，精度。5系统的相稳定裕度gM，定义为开环频率特性在截止频率wc处。6离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统结构和参数有关，还与系统的有关。7零阶保持器是一个相位滞后环节，它的相频特性(w)=。8若已知闭环系统自然频率为wn，经验上，采样频率ws应取。9通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为。10为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配，通常应在传感器与A/D之间加入。二、选择题(每题2分，共10分)1在计算机控制系统里，通常当采样周期T减少时，由于字长有限所引起的量化误差将。A增大；B减小；C不变。2控制算法直接编排实现与串联编排实现相比，有限字长所引起的量化误差。A较大；B较小；C相当。3某系统的Z传递函数为G(z)=0.5(z+0.5)/(z+1.2)(z-0.5)，可知该系统是。A稳定的；B不稳定的；C临界稳定的。4若以电机轴的转角为输入量，电机轴的转速为输出量，则它的传递函数为环节。A积分；B微分；C惯性。5在确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应传感器的精度。A大于；B小于；C等于。三、简答题（每小题5分，共20分）1 图1为水箱水位自动控制系统，试说明基本工作原理。图12 已知单位负反馈闭环控制系统的单位阶跃响应的稳态误差为0.1，试问该系统为几型系统，系统的开环放大系数为多少?3试简单说明系统稳定性与稳态误差相互矛盾的关系。4试表述采样定理，并说明若一高频信号采样时不满足采样定理，采样后将会变成何种信号。四、（10分）已知单位负反馈系统开环传递函数为G(s)=wn2/s(s+2zwn)实测求得单位阶跃响应的s%=4.3%，ts=2.5秒，试写出闭环传递函数并求wn，z为多少。五、（10分）现已知某炉温变化范围为01000，测试时，采用9位的A/D变换器(带符号位)，试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。若测试时，通过变送器将测试起点迁移到500，保持同样的系统对炉温变化的分辩率，试问此时可采用几位的A/D变换器就可以了。六、（10分）已知系统方块图如图2所示图21）试写出系统闭环传递函数2）若K=2,试求使系统稳定的T取值范围。（已知Z1/s2=Tz/(z-1)2）七、（20分）已知调节器传递函数为，T=0.5秒1）试用一阶向后差分变换法，将其离散，求Gc(z)=？2）将Gc(z)用第二种直接程序法编排实现，试求u(k)表达式，并画出结构图；3）将该算法分成算法I与算法II，并画出编程的流程图。计算机控制技术试题(3)评分标准（参考）一、 填空题（每空2分，共20分）1 测量偏差、纠正偏差；2相同；3按指数规律变化；4越高；5相角与180度之差；6采样周期；7-wT/2；810wn；9串模干扰；10调理电路。二、选择题(每空2分，共10分）1 A；2A；3B；4B；5B。三、简答题（每小题5分，共20分）1 由于出水干扰QO使水位下降时，浮子下降，进水口打开，水位逐渐增高，浮子逐渐上浮，当达到给定高度时，浮子将进水口堵死，从而保持设定高度。21)零型系统；2)0.1=1/(1+K)K=93通常，在系统正向通道加入积分环节或增大开环放大系数，将会减少稳态误差，但将会降低系统的稳定程度。4若连续信号所含频率分量的最高频率为，为使其采样信号不失真，采样频率；若不满足采样定理，一个高频信号将会变成低频信号。四、（10分）1）（3分）2），（4分），（3分）评分：由于计算有误，使wn计算有误，可给1分。五、（10分）1） ，故=3.9；（5分）2） ，故（5分）评分：于计算有误导致第2问有误，但计算方法正确，可给3分。六、（10分）1）2），要求，T0评分：1）每小问各为5分2)若因有错，导致T有错，但求T方法正确，可得3分；3)求方法正确，但计算有误，可得3分。七、（20分）1）S=(1-z-1)/TGC(z)=(1.5-z-1)/(1.1-z-1)2）；3）I：II：u1=0.9u(k)-0.91e(k)评分：1）第1小题10分，其余两小题各5分；2）由于第1小题计算有误，使第2、3小题有误，但方法正确，可给5分；3）在第2小题中，若采用减小延迟方法绘结构图时亦算正确。微型计算机控制技术试卷A一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（）转换。AA/D转换器B双向可控硅CD/A转换器D光电隔离器2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（）器件完成控制量的切换工作。A锁存器锁存B多路开关CA/D转换器转换D反多路开关3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH应取值（）。A比较小B比较大C取零值D取负值4.在LED显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（）。A阳极B阴极C阴极或阳极D先送阴极再送阳极5.电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过（）实现的。A改变定子的通电方向和通电占空比B改变转子的通电方向和通电占空比C改变定子的通电电压幅值D改变转子的通电电压幅值6.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（）A接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作DSCC计算机与控制无关7.键盘锁定技术可以通过（）实现。A设置标志位B控制键值锁存器的选通信号CA和B都行D定时读键值8.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（）。A03伏以下B07伏以上C-3伏以下D+3伏以上9.在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（）提高信/躁比。A只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路10步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（）。A步进电机可以直接接受数字量B步进电机可以直接接受模拟量C步进电机可实现转角和直线定位D步进电机可实现顺时针、逆时针转动二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1.香农定理告诉我们，采样频率越高，采样数据描绘的曲线实际曲线。所以，为了提高控制精度，应尽可能。2.在10位A/D转换器中，设满量程为5V，试写出相对于下列各模拟量所对应的数字量：1 模拟量为5V时，所对应的数字量为H。2 模拟量为0V时，所对应的数字量为H。3 模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为H。3.在三相步进电机系统中，为了提高控制力矩，常常采用方法来实现。4.操作指导系统对_更适宜。5.某微型机采样系统中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地时，选通通道。6.LCD的多极驱动方式是指驱动方式，目的在于。7.在PID调节系统中，比例系数KP的确定比微分系数KI和积分系数KD更重要，因为它关系到_。8.某仪器受体积限制只允许设置8个功能键，但却要求有十六种功能，可以采用的办法解决。9.和PID调节一样，模糊控制器的最大优点是。10.SPI总线与I2C总线的主要区别是_和_。三、判断题（正确，在括号内划，错误，在括号内划，并改正（只对错误部分进行改正即可）（本题共5小题，共10分）1.在显示系统中，若为动态显示，需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示。若在显示电路中增加一级锁存器，则可直接将待显示数输出到显示器进行显示。（）2.DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓冲，确保转换精度。（）3.由于各种传感器提供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对信号进行调整，使A/D转换器满量程信号达到均一化。（）4.某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样时间间隔太大（）。5.在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。所以一般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。（）四、简答题（本题共4小题，共20分）1.（本题5分）简要说明多路开关的主要特点。2.（本题5分）PID调节系统中，微分调节起何作用？为什麽在有些系统中采用不完全微分算式，它与常规算式有哪些区别？3.（本题5分）PWM控制意味着什么？它有什么作用？微型机控制系统中是怎样实现的？4.（本题5分）说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以及各自的用途。五、设计题（本题共1小题，共20分）设A/D转换电路如图1所示，（1）说明图中A/D转换方式。（3分）（2）写出图中8255A的地址。（4分）（3）画出实现该A/D转换的流程图。（5分）（4）编写完成A/D转换的程序。（8分）六、设计题（本题共1小题，共20分）已知电机控制系统如图2所示，图中LD为马达运行指示灯（不运行时熄灭）。（1）说明图中芯片4N25的作用（2分）（2）说明图中电机的控制原理（4分）（3）画出电动机控制程序流程图（4分）（4）根据流程图编写电机控制程序（设8255的地址为80008003H）（8分）（5）图中有否需要改动的地方？原因是什麽？（2分）参考答案一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1A2.D3.A4.B5.B6.B7.C8.C9.D10.B二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1.越接近，提高采样频率2.3FFH，200H，100H3.双三拍4.未模清控制规律的系统（或不需要控制的）5.无6.多个背极，该段能否显示7.因为Kp不但与本身有关，而且还和KdKi有关8.双功能键9.不要求数学模型10.SPI有三条线，而I2C只有两条I2C的总线是双向的三、判断题（正确，在括号内划，错误，在括号内划，并改正（只对错误部分进行改正即可）（本题共5小题，每小题2分，共10分）1.答：，不能2.答：3.答：4.答：，原因是两次采样的变化量Y太大5.答：四、简答题（本题共4小题，每小题5分，共20分）1.答：半导体多路开关的特点是：（答5条即可）（1）采用标准的双列直插式结构，尺寸小，便于安排；（2）直接与TTL（或CMOS）电平相兼容；（3）内部带有通道选择译码器，使用方便；（4）可采用正或负双极性输入；（5）转换速度快，通常其导通或关断时间在1ms左右，有些产品已达到几十到几百纳秒（ns）；（6）寿命长，无机械磨损；（7）接通电阻低，一般小于100W，有的可达几欧姆；（8）断开电阻高，通常达109W以上。2.答：微分的作用是加快调整速度。由于微分只存在于瞬间，因而有时会使系统产生震荡，而使调节品质下降。为了避免震荡，在一些系统中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫减弱，以避免由于微分突然下降到0而产生震荡。3.答：PWM是脉冲宽度调速系统，它用来控制马达的转速和方向。其方法是通过改变对电机的通电时间达到调整电机转速的目的。具体作法是，首先根据电机转速的要求，确定占空比，即通电时间与通电周期之比，再按照通、断电时间送出控制模型，使电机按要求的转速运转。方向是通过改变4个开关的通电状态来实现的。4.答：算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；可用于任何场合，如压力、流量等。加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采样的系数总和为Ci=0；这种滤波主要用于那些想突出采样的某些部分的场合。而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采样速度快。此滤波主要用于实时性要求比较快的场合。五、设计题（本题共1小题，共20分）1.答：（1）图中A/D转换为查询方式（3分）（2）写出图中8255A的地址。（4分）G1G2AG2BCBAP2.7P2.6P2.50P2.4P2.3P2.2P2.1P2.01110110XXY6所以,8255A的地址是:F800HFB00H(或:F8FFH6BFFH)（3）画出实现该A/D转换的流程图如下（5分）A/D转换程序（8分）START：MOVA，#82H；8255初始化2分MOVDPTR，#0FB00HMOVXDPTR.，AMOVA，#09H；启动A/D2分MOVXDPTR.，AMOVDPTR，#0F900HLOOP：MOVDPTR，#0FA00HMOVXA，DPTR；判断转换是否结束2分ANLA，#01HJZ，LOOPDECDPHMOVXA，DPTR；读A/D转换结果2分ENDSTART六、设计题（本题共1小题，共20分）答：（1）芯片4N25用来隔离（2分）（2）说明图中电机的控制原理（4分）图中，开关K0K7为给定值，用来给定马达的转速，V=VmaxN/256，开关K用来控制停止（0）/启动（1）。当PC4输出为1时，光电隔离器导通，发光二极管亮，光敏三极管导通，马达开始转动。通过转动N，再停止N脉冲宽度调制技术，即可控制马达的速度。（3）画出电动机控制程序流程图（4分）（4）根据流程图编写电机控制程序（8分）MAIN：MOVA，#81H；8255初始化2分MOVDPTR，#8003HMOVXDPTR.，ALOOP：MOVDPTR，#8002HMOVXA，DPTR；判断是否停止马达2分ANLA，#02HJZ，STOPSTART：MOVA，#90H；启动马达，指示灯亮2分（MOVDPTR，#8002H）MOVXDPTR.，AAJMPLOOPSTOP：MOVA，#00H；停止马达，指示灯灭2分（MOVDPTR，#8002H）MOVXDPTR.，AAJMPLOOP（5）图中4N25发光三极管的电源应单独供电？（2分微型计算机控制技术试卷B一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1.防止抖动是能否正确读取键值的必要环节，实现方法是（）。A可以用硬件电路或软件程序实现B只能用滤波电路或双稳态电路实现C只能用软件程序实现D只能用延时程序实现2.LCD显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是（）。A采用固定的交流电压驱动B采用直流电压驱动C采用交变电压驱动D采用固定的交变电压驱动3.小功率直流电机控制控制系统中，正确的作法是（）A改变定子上的通电极性，以便改变电机的转向B改变转子上的通电极性，以便改变电机的转向C在定子上通以交流电，电机可周期性变换转向D在转子上通以交流电，电机可周期性变换转向4.在实际应用中，PID调节可根据实际情况调整结构，但不能（）。A采用增量型PID调节B采用带死区的PID调节C采用PI调节D采用ID调节5.若用4位共阳极LED和74LS04构成光报警系统，使最高位发光其余位不发光的报警模型是（）。A1000BB0001BC1111BD0000B6.关于ADC0809中EOC信号的描述，不正确的说法是（）。A.EOC呈高电平，说明转换已经结束B.EOC呈高电平，可以向CPU申请中断C.EOC呈高电平，表明数据输出锁存器已被选通D.EOC呈低电平，处于转换过程中7.采样/保持器的逻辑端接+5V，输入端从2.3V变至2.6V,输出端为（）。A从2.3V变至2.6VB从2.3V变至2.45V并维持不变C维持在2.3VD快速升至2.6V并维持不变8.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（）A接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作DSCC计算机与控制无关9.键盘锁定技术可以通过（）实现。A设置标志位B控制键值锁存器的选通信号CA和B都行D定时读键值10引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中,不正确的是（）。A偏差的正、负决定调节作用的方向B偏差的大、小决定调节作用的强、弱C偏差为零，调节作用为零D偏差太大，调节失效二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1DDC系统的最大优点是_。2采样/保持器有两种工作方式。在采样方式中，采样-保持器的输出_。在保持状态时，采样-保持器的输出_。3在PID控制系统中，I的作用主要是_，它一般不单独使用的原因是。4在数据采集系统中，只使用一个S/H和A/D构成的系统称之为_系统，而只使用多个S/H和一个A/D构成的系统称之为_系统。5在微型机控制系统中，键盘处理程序由两部分组成，其一是计算键值，其二则是，_。6当LF198采样/保持器的逻辑端输入低电平时，输入电平从3.25伏下滑到2.70伏，此时输出端电平为伏。7“模糊”一词的英文写法是_，这种控制方法的最大优点是_。8积分分离PID与变速积分PID的根本区别是_。9计算机监督系统与计算机直接控制系统的根本区别是,前一种系统具有两级计算机，其中监督计算机的作用是按计算送到DDC计算机。10线性插值法最根本的问题是_。三、判断题（正确，在括号内划，错误，在括号内划，并改正（只对错误部分进行改正即可）（本题共5小题，共10分）1在计算机控制系统中，常常需要设计报警电路，无论在什麽情况下，也不管原因如何，只要略微超限，立即报警。（）2.多路开关CD4051的作用就是把多路模拟信号转换成一路信号。（）3在PID调节系统中，积分I的作用是消除静差，所以积分分离PID不能消除静差（）。4步进电机之所以能转动，其关键原因是错齿。（）5A/D转换器的结束信号的连接方式是判断A/D转换方式的主要依据。（）四、简答题（本题共4小题，共20分）1.（本题5分）多位LED显示器显示方法有哪两种？两种显示都需要解决的问题是什麽？怎样解决？2.（本题5分）根据转换结束信号EOC的不同接法，能构成哪几种A/D工作方式？具体怎样接线？3.（本题5分）手动后援是控制系统中的一个环节，在系统运行时它有何作用？在手动与自动之间进行切换时要求什么？4.（本题5分）抖动、重键都是键盘设计中经常遇到的问题，用什麽方法可以解决？五、设计题（本题共1小题，共20分）设某步进电机为A、B、C、D四相。1.说明图中芯片4N25、达灵顿管T的作用。（2分）2.画出此步进电机单四拍、双四拍以及四相八拍三种控制方式正向通电顺序图。（6分）（3）A、B、C、D四相分别用PC0-PC3控制，请在下表的空格处填上适当的数。（4分）步序控制位PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0DCBA通电状态控制模型双四拍12341.每一相控制电路如下图所示，已知8255A的端口地址为2060H、2061H、2062H、2063H，试用8255A位控方式写出使步进电机A相、B相、C相和D相通电的程序(只要求正转)。（8分）六、设计题（本题共1小题，共20分）设某压力报警系统如图所示。图中，开关K0为报警屏蔽开关，K0=0时，系统被屏蔽。开关K1为压力报警开关，K1闭合时，表示报警；开关K1打开时为正常状态。系统正常时，绿色指示灯LD亮,；报警时使红色指示灯HD0亮。并要求系统能连续工作。1.写出8255A各口的地址。（4分）2.画出完成上述任务的程序流程图。（6分）（3）编写8255A初始化和控制程序。（10分）参考答案一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1A2.D3.B4.D5.A6.D7.A8.B9.C10.D二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1.用一台计算机控制多个回路2.跟随输入变化保持不变3.消除静差速度不变4.分时采样，分时转换同时采样，分时转换5.根据键值转移到键功能入口地址6.3.25V7.Fuzzy不需要数学模型8.前者是对积分是开关量，后者则是线性的9.描述生产过程的数学模型最佳给定值10.用直线代替曲线三、判断题（正确，在括号内划，错误，在括号内划，并改正（只对错误部分进行改正即可）（本题共5小题，每小题2分，共10分）1.答：，有时为了减少报警次数，可设置上、下报警限2.答：3.答：,积分分离也能消除静差4.答：5.答：四、简答题（本题共4小题，每小题5分，共20分）1.答：一种是动态显示，另一种是静态显示。两种显示方式都需要解决的问题是将待显示的字符变成LED显示码，即译码。可以用硬件译码器实现，也可以用软件程序完成。2.答：根据转换结束信号EOC的不同接法，能构成的工作方式有：查询方式：EOC接一根口线。中断方式：EOC接中断申请线INT0或INT1。延时等待方式3.答：手动后援是控制系统中的一个环节，对于连续工作的系统，当自动调节出现问题时，可暂时用手动的办法维持工作，待问题解决后，再恢复自动控制，保证工作的连续性。在手动与自动之间进行切换时要求尽量平稳，最好是无扰动切换。4.答：抖动是键盘工作中的常见现象，它将影响计算机对按键的查询工作的准确性。常采用的防抖措施有：软件延时程序（一般为10-20毫秒）。硬件防抖电路：双稳态电路及滤波电路。五、设计题（本题共1小题，共20分）1.答：1、图中光电隔离器4N25的作用有两个，隔离和耦合。（2分）2（6分）（1）单四拍：（2）双四拍（3）四相八拍3若A、B、C、D四相分别用PC0-PC3控制，请在下表的空格处填上适当的数。（4分）步序控制位D7D6D5D4D3D2D1D0DCBA通电状态控制模型双四拍111A、B通电03H211B、C通电06H311C、D通电0CH411D、A通电09H1.（8分）ORG2000HSTART：MOVA，80H；8255初始化MOVDPTR，#2063HMOVXDPTR,AMOVA,#01H；A相通电MOVXDPTR,AMOVA,#03H；B相通电MOVXDPTR,AMOVA,#05H；C相通电MOVXDPTR,AMOVA,#07H；D相通电MOVXDPTR,A六、设计题（本题共1小题，共20分）答：（1）写出8255A各口的地址。（4分）G1G2AG2BCBAP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0A7A1A010011010XXY2所以，8255的地址为9A009A03H（或9AFC9AFFH）（2）画出完成上述任务的程序流程图。（6分）（3）编写8255A初始化和控制程序。（10分）START：MOVA，#90H；8255初始化（2分）MOVDPTR，#9A03HMOVXDPTR,ALOOP：MOVDPTR，#9A00HMOVXA，DPTR；判断报警是否屏蔽（2分）MOVR0,AANLA，#01HJZLDMOVA，R0；判断K1是否报警（2分）ANLA，#10HJZL、HDLD：MOVA，#0FH；LD亮（2分）MOVDPTR，#9A03HMOVXDPTR,AAJMPLOOPHD：MOVA，#01H；LD亮（2分）MOVDPTR，#9A03HMOVXDPTR,AAJMPLOOP微型计算机控制技术试卷C一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1.DAC0832的VREF接-5V，IOUT1接运算放大器异名端，输入为1000000B，输出为（）。A.+5VB.+2.5VC.-5VD.-2.5V2.采用ADC0809构成模拟量输入通道,ADC0809在其中起（）作用。A.模拟量到数字量的转换B.数字量到模拟量的转换C.模拟量到数字量的转换和采样/保持器D.模拟量到数字量的转换和多路开关3.系统采用程序判断滤波，实验发现总有一些杂波残留，原因是（）。A.取样次数太少B.Y取值太大C.Y取值太小D.相邻两次采样值间的差小于Y4.当键盘与单片机间通过INT0中断方式接口时，中断服务程序的入口地址是2040H，只有（）才能正常工作。A把2040H存入0003HB把2040H存入000BHC把AJMP2040H的机器码存入0003HD把AJMP2040H的机器码存入000BH5.在PID调节系统中，若想增强微分作用，正确的作法是（）。A加大系数TIB加大系数KPC加大系数KID加大系数T6.在计算机控制系统中，T的确定十分重要，原因是（）。AT太大，系统精度不够BT太大，积分作用过强CT太小，微分作用太强DT太小，积分作用过弱7.在计算机交流电机控制系统中，需要解决的问题是（）。A将交流变成直流后并放大B将直流变成交流后并放大C设单向开关，使直流电通过并放大D设双向开关，使交流电通过并放大8.在微型机控制系统中的模拟量输出通道中,最关键的器件是()。A多路开关B.光电隔离器CA/D转换器DD/A转换器9.若系统中采样保持器的保持电容值比较小，则其（）。A采样速度快但保持性能差B采样速度及保持性能与电容值无关C采样速度慢但保持性能好D采样速度及保持性能只与电压有关10RS232C的电气特性规定使用()。ATTL电平BCMOS电平C正逻辑电平D逻辑电平二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1采样/保持器具有两种工作方式，它们是和_。2CD4051是_路_向多路开关，当其INH端接_伏时，芯片被选通。3在计算机控制系统中，采样周期T的确定很重要，因为它关系到_,T太大_。4某微型机系统中，控制回路多，数据处理任务较重，对键盘的实时性要求也比较高，设计时应采用_方式完成键盘与主机的接口。5.步进电机的步距角指_,齿距角指_。63相（A、B、C）步进电机有3种通电方式，它们是，和。7非线性参数的标度变换没有固定公式可寻，因此处理起来比较困难。但我们可以通过的办法将其分部化为线性问题来处理。8标度变换的目的就是_。三、简答题（本题共4小题，共24分）1.（本题6分）说明动态显示与静态显示的的特点及各自的用途。2.（本题6分）画图说明小功率直流电机双向控制原理，并说明如何实现正、反控制。3.（本题6分）平均滤波有几种？并说明各自的特点。4.（本题6分）在微型机控制系统中，如何将非线性参数线性化？四、说明题（本题共1小题，共10分，画图5分，说明5分）画图说明分时采样和分时转换的工作原理和特点。五、设计题（本题共1小题，共16分）图中画出CD4051的引脚图，要求利用该芯片进行扩展，设计成一个16路多路开关。要求：1.完成硬件设计（8分）2.在图中标出16路的排序号（4分）3.分析通道5和通道10的通道地址（要求过程）（4分）六、设计题（本题共1小题，共20分）用微型机控制的D/A转换电路，如下图所示，试回答下列问题：1 说明图中DAC0832采用的是哪一种控制方式？并说明PC1和PC0的作用分别是什麽？（4分）2 确定8255A端口地址（4分）3 画出完成D/A转换的程序流程图？（4分）（4）已知待转换的数据存于DATA单元中，用汇编语言编写出完成上述D/A转换的程序。（8分）参考答案一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）1B2.A3.B4.C5.B6.A7.D8.D9.A10.D二、填空题（本题共15个空，每空1分，共15分）1.采样保持2.8双0伏3.采样精度精度差4.中断5.通电一次转过的角度转子上两齿间的夹角6.单三拍，双三拍，三相六拍（或ABC，ABBCCA，AABBBCCCA）7.线性插值法8.把数字量转换成人们所熟悉的十进制工程量消除静差三、简答题（本题共4小题，每小题6分，共24分）1.答：动态显示是每一时刻只有一位在显示，而且按照一定的周期循环显示，由于循环周期比较快，所以人眼看到的仍然是一个多位同时显示。静态显示是各位一起显示。动态显示用于仿真器，而静态显示则用于工业过程控制和智能化仪表。2.答：小功率直流电机双向控制原理图，如下所示：图中，当SW1和SW4闭合时，马达正转；当SW2和SW3闭合时，马达反转；当SW1和SW3或SW2和SW4闭合时，马达刹车；当SW1、SW3、SW2和SW4都断开时，马达滑行。3.答：平均滤波有三种：算术平均滤波、加权平均滤波、滑动平均滤波。算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采样的系数总和为Ci=0；而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采样速度快。4.答：经实验得出正确的参数曲线，根据精度要求取点，精度要求高处多取点，其他地方少取点，相临两点连线，用直线代替曲线，在保证精度的前提下实现非线性参数分段线性化。四、说明题（本题共1小题，共10分，画图5分，说明5分）答：分时采样和分时转换的工作原理如下图所示：（10分，画图5分，说明5分）在这一系统中，被测参数经多路开关一个一个地被切换到S/H和A/D转换器进行转换。由于各参数是串行输入的，所以转换时间比较长。但它的最大的优点是节省硬件开销。这是目前微型机系统中应用最多的一种模拟量输入通道结构形式。五、设计题（本题共1小题，共16分）答：1、设计如图所示。（4分）2通道顺序已标在设计图中。（8分）3.A3A2A1A0（4分）0100五通道地址1011十二通道地址六、设计题（本题共1小题，共16分）1图中DAC0832采用的是双缓冲控制方式，其输出单极性形电压。PC1控制第一级缓冲，PC0控制第二级缓冲。（4分）2G1G2AG2BCBA（4分）P2.7P2.6P2.50P2.4P2.3P2.2P2.1P2.00110011XXY3所以,8255A的地址是:6C00H6F00H(或:6CFFH6FFFH3（4分）4编程（8分）MOVA，#80H；8255初始化2分MOVDPTR,#6F00H；MOVXDPTR,A；MOVA，DATA；取出待转换的数2分MOVDPTR,#6C00H；将数送到8255A口MOVXDPTR,A；MOVA，#02H；PC1=12分MOVDPTR,#6F00H；MOVXDPTR,A；将数送到D/A第一级缓冲器MOVA，#01H；PC0=12分MOVXDPTR,A；进行D/A转换一、 填空题（合计20分，每题2分）1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两个组成部分。2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。3.在计算机控制系统中，被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。6.信号接地方式应采用一点接地方式，而不采用多点接地方式。7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成，一部分是状态观测器，另一部分是控制规律。8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为010mADC或420mADC。二、名词解释（合计30分，每题5分）1.采样过程按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，变成在时刻0、T、2T、kT的一连串脉冲输出信号的过程。2.地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。”3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制4.数据是描述客观事物的数、字符，以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合。5.积分饱和如果执行机构已到极限位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作三、选择题（合计15分，每题3分）1.下列不属于数字控制方式的是（）A、点位控制B、直线控制C、网格控制D、轮廓控制2.8位的A/D转换器分辨率为（）A、0.01587B、0.007874C、0.003922D、0.00097753.专家控制系统大致可以分为（）专家自整定控制专家自适应控制专家监督控制混合型专家控制仿人智能控制A、B、C、D、4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%)，孔径时间3.18m，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（）A、5HzB、50HzC、100HzD、500Hz5.某热处理炉温度变化范围为01350，经温度变送器变换为15V的电压送至ADC0809，ADC0809的输入范围为05V，当t=KT时，ADC0809的转换结果为6A，此时炉温为（）A、588.98B、288.98C、361.23D、698.73四、简答题（合计20分，每题5分）1.什么是干扰，干扰来源，抗干扰措施。答：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施，软件措施，软硬结合的措施。2.逐点比较法插补原理。答：所谓逐点比较法插补，就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，看这点在给定轨迹的上方或下方，或是给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向。3.简述数字滤波技术，其算法有哪些?答：所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。故实质上它是一种程序滤波。算术平均值法、中位值滤波法、限幅滤波法、惯性滤波法。4.数字控制器算法的工程实现分为哪六部分？答：包括给定值处理、被控量处理、偏差处理、控制算法的实现、控制量处理、自动手动处理。5.数字控制器的连续化设计步骤？答：设计假想的连续控制器、选择采样周期T、将DS离散化为Dz、设计由计算机实现的控制算法、校验五个步骤。一、填空题（共20分，每题2分）1.计算机系统由和两大部分组成。2.集散控制系统（DCS）的结构模式为：3.变送器输出的信号为或的统一信号。4.模拟输出通道的结构型式主要取决于的构成方式。5.数控系统一般由数控装置、和检测装置等。6.设线性定常系统的输出方程为，y（t）以最少的N拍跟踪参考输入r（t），必须满足条件7.常用的状态观测器有3种：、8.“若A则B，否则C”，用模糊关系表示为9.在一些对程序流向起决定作用的指令前插入两条指令，以保证弹飞的程序迅速纳入正确轨道。10.采用双绞线作信号引线的目的是2、 选择题（共15分，每题3分）1. 如果模拟信号频谱的最高频率为，只要按照采样频率（）进行采样，那么采样信号就能唯一的复观。A.B.C.D.2. 一个10位的A/D转换器（量化精度0.1%），孔径时间10s，如果要求转换误差在转换精度类，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（）A.15HzB.16HzC.17HzD.14Hz3. 设加工第一象限直线OA，起点为O（0,0），终点为A（6,3），进行插补计算所需的坐标进给的总步数Nxy为（）A.7B.8C.9D.104. ()数字滤波方法适用于周期性干扰。A. 平均值滤波法B.中位值滤波法C.限幅滤波法D.惯性滤波法5. 已知偏差e（k),积分分离阈值，以下正确的是（）A. 当时，采用PI控制B.当时，采用PD控制C.当时，采用PD控制D.当时，采用PI控制3、 名词解释（共30分，每题6分）1. 接口过程通道量化自动校准HMI四、简答题（共20分，每题5分）1.什么是计算机控制系统？它的工作原理是怎样的？2.什么是共模干扰？如何抑制？3.直线插补计算过程有哪几个步骤？4.程序设计通常分为哪五个步骤？5.如何消除积分饱和？填空题1.计算机、生产过程2.操作站控制站现场仪表3.010mA、420mA4.输出保持器5. 驱动装置、可编程控制器6.y（N）=Cx（N）=7.预报观测器、现时观测器、降阶观测器8.9.NOP10.减少电磁感应选择题1.A2.B3.C4.A5.B名词解释2. 接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁。3. 过程通道是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。4. 所谓量化，就是采用一组数据来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。5. 自动校准是指在系统开机后或每隔一定时间自动测量基准参数，然后计算误差模型，获得并存储误差补偿因子。6. HMI就是使用者与机器间沟通、传达及接收信息的一个接口。简答题计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。从本质上看，计算机控制系统的工作原理可纳为以下三个步骤：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出共模干扰时指A/D转换器两个输入端上公有的干扰电压。其抑制方法：变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比。偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断问题定义、程序设计、编码、调试、改进和再设计对计算出的控制量u（k）限幅，同时，把积分作用切除掉。一、填空题（合计20分，每空1分）1、实时的概念不能脱离具体的过程，一个在线的系统不一定是一个，但一个必定是在线系统。2、典型的工业生产过程可分为：、和。3、计算机控制系统的典型型式：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、综合自动化控制系统。4、计算机控制系统的发展趋势：控制系统的、扁平化、综合化。5、数字量输出通道主要由、输出口地址译码电路等组成。6、在计算机控制系统中，模拟量输入通道的任务是把系统中检测到的，变成，经接口送往计算机。7、计算机控制系统的CPU抗干扰措施常采用、等方法。8、对于任意的极点配置，L具有唯一解的充分必要条件是。（反馈控制规律L满足方程：|zI-F+GL|=(z)）9、香农采样定理：如果模拟信号（包括噪声干扰在内）频谱的最高频率为