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文档简介

1、微型计算机控制技术学习心得简介第一篇:微型计算机控制技术学习心得微型计算机控制技术学习心得 转眼间,一个学期又过去了。微机原理与控制技术课程已经结束了。通过从大三下学期的微机原理与接口技术到这学期的微机原理与控制技术的学习,回想起来受益匪浅,主要是加深了对计算机的一些硬件情况和运行原理的理解和汇编语言的编写,期间也听老师讲过,微机原理这门课程是比较偏硬件一点的。正是因为这一点我还是对它比较喜欢的,因为它和我的专业方向“机电工程”有很大的联系,在机电工程领域很多场合要应用到微机,而且是微机原理是考研复试面试时必考问的专业课,因为我要考研,本着一定要考上的心态,因此对该课程的学习还是有浓厚的兴趣和

2、动力的。下面谈谈这期学习该课程的心得与体会: 总体介绍下这门课程的轮廓吧(也就是教学大纲): 一、课程性质与设置目的 (一)课程性质 微型计算机控制技术是高等院校计算机应用专业本科教学中的一门选修专业课,是从微型计算机原理到微型计算机控制,从理论到实际的必经桥梁,是着重解决和处理工程实际问题的一门课程。在该课程的教学过程中,将课堂教学与实验教学有机结合,注意培养同学分析问题、解决问题的方法和能力。 该课程主要介绍微型计算机应用在工业控制中的各种技术,重点讲述微型机用于实时控制中的软件、硬件设计方法,以及它们之间的结合问题。课程注重理论联系实际,从工程实际出发,在设计方法,即实验技术、操作运行、

3、系统调试等方面对学生进行训练,为学生的毕业设计及将来的实际工作奠定基础。 (二)教学目的 通过本课程的学习,可使我们对微型机在工业过程控制和智能化仪器方面的应用有个比较全面的了解,为以后的工作和毕业设计打下基础。 二、下面我对该门课程的教学内容做了一个详细的总结 1. 第1章 微型计算机控制系统概述 2. 教学要点 1.微型计算机控制系统的组成 2.微型计算机控制系统的分类 3.微型计算机控制系统的发展 3. 教学内容 通过对本章的学习,应当对微型计算机控制系统有一个完整的概念,具体掌握以下几方面的内容。 4. 1.了解微型计算机控制系统的组成。 2.学习并掌握微型计算机控制系统的分类及各系统

4、之间的区别。 3.了解微型计算机控制系统的发展概况。 4.为后边各章的学习打下基础。 考核要求 主要讲述微型计算机控制系统的基本概念、组成及分类,同时对微型计算机控制系统的发展概况做了介绍。重点:微型计算机控制系统的组成及分类。了解本课程研究的对象,各类系统的特点及应用场合。 1.微型计算机控制系统的组成,要求达到“识记”层次。 1.1 微型计算机控制系统硬件结构。1.2 微型计算机控制系统软件组成。 2.微型计算机控制系统的分类,要求达到“识记”层次。2.1 操作指导控制系统 2.2 直接数字控制系统(ddc) 5. 2.3 计算机监督系统(scc) 2.4 分布控制系统(dcs) 2.5

5、计算机集成制造系统(cimc) 2.6 现场总线控制系统(fcs) 3微型计算机控制系统的发展,要求达到“识记”层次。 6. 第2章 模拟量输入/输出通道的接口技术 教学要点 1.多路开关及采样/保持器。 2.模拟量输出通道接口技术。 3.模拟量输入通道接口技术。 7. 教学内容 本章是组成微型计算机控制系统的硬件基础。重点介绍了组成模拟量输入输出通道的主要器件及它们与微型计算机的接口技术和软件编程。通过本章的学习,要求能够分析和设计模拟量输入/输出接口。 考核要求 这一章是组成微型计算机控制系统的硬件基础,也是本课程的重点内容之一,学习时重点掌握a/d、d/a转换器(以adc0809、dac

6、0832为主),多路开关和s/h的应用。要求能根据题目要求进行硬件设计,并编写相应程序。 难点:dac0832的工作方式,adc0809的巡回检测。 1.多路开关及采样-保持器 1.1 采样定理,要求达到“识记”层次。 1.2 多路开关,要求达到“简单应用”层次。1.3 采样-保持器,要求达到“领会”层次。 2.模拟量输出通道接口技术 2.1 d/a转换原理 ,要求达到“识记”层次。 2.2 8位d/a转换器dac0832及其接口技术,要求达到“综合应用”层次。2.3 12位d/a转换器ad667及其接口技术,要求达到“领会”层次。 3.模拟量输入通道接口技术 3.1 a/d转换原理,要求达到

7、“识记”层次。 3.2 8位a/d转换器adc0809的接口及程序设计,要求达到“综合应用”层次。 3.3 12位a/d转换器ad574的接口及程序设计,要求达到“领会”层次。 8. 第3章 人机交互接口技术 9. 教学要点 1.键盘接口技术 2.led显示接口技术 3.lcd显示接口技术 10. 教学内容 本章介绍微型计算机控制系统中两个重要的人机交互接口,即led显示与键盘。通过本章的学习,了解人机交互接口的意义及设计方法。要求同学掌握人机交互接口的实际设计。 考核要求 本章重点讲述了非编码键盘、显示接口电路的设计,软件程序的编写,要求同学掌握人机交互接口的实际设计,重点是非编码键盘的硬件

8、设计及键盘处理程序的编写,led显示接口电路的软硬件设计。 11. 1.键盘接口技术 12.1.1 设计键盘应解决的几个问题,要求达到“识记”层次。 1.2 少量功能键接口技术,要求达到“简单应用”层次。1.3 矩阵键盘接口技术,要求达到“领会”层次。1.4 键盘特殊功能处理,要求达到“领会”层次。 2.led显示接口技术 2.1 led数码管的结构及显示原理,要求达到“领会”层次。2.2 led动态显示接口技术,要求达到“简单应用”层次。2.3 led静态显示接口技术,要求达到“综合应用”层次。2.4 硬件译码显示电路,要求达到“识记”层次 2.5 led光柱模拟显示器件,要求达到“识记”层

9、次 3.lcd显示接口技术 3.1 lcd的基本结构及工作原理,要求达到“识记”层次。3.2 lcd的驱动方式,要求达到“识记”层次。 3.3 4位lcd静态驱动芯片icm7211,要求达到“简单应用”层次。3.4 点阵式lcd的接口技术,要求达到“综合应用”层次。 13. 第4章 常用控制程序的设计 14. 教学要点 1.报警程序的设计 2.开关量的输出接口技术 3.马达接口技术 4.步进电机接口技术 15. 教学内容 本章介绍微型计算机控制系统常用控制程序的设计方法,主要介绍马达和步进电机控制软硬件的设计方法。它们是工业过程控制中两个重要的人机交互接口。通过本章的学习,了解控制接口的设计方

10、法。 考核要求 本章讲述对两种执行机构(电动机和步进电机)的控制,主要掌握电动机和步 进电机的接口技术、程序设计方法。 1.报警程序的设计,要求达到“简单应用”层次。 1.1 常用的报警方式1.2 简单报警程序的设计1.3 越限报警程序的设计 2.开关量的输出接口技术,要求达到“简单应用”层次。2.1 光电隔离技术 2.2 继电器输出接口技术2.3 固态继电器输出接口技术2.4 大功率场效应管开关接口技术2.5 可控硅接口技术 2.6 电磁阀接口技术 16. 3.马达接口技术 3.1 小功率直流电机调速原理,要求达到“识记”层次。3.2 开环脉冲宽度调速系统,要求达到“识记”层次。3.3 pw

11、m调速系统设计,要求达到“简单应用”层次。 4.步进电机控制接口技术 4.1 进电机工作原理,要求达到“领会”层次。4.2 电机控制系统原理,要求达到“领会”层次。 4.3 步进电机与单片机的接口及程序设计,要求达到“综合应用”层次。4.4 步进电机步数及速度的确定方法,要求达到“综合应用”层次。 17. 第 5 章 ic卡及rfid技术 18. 教学要点 1.ic卡 2.rfid卡 19. 教学内容 20.这一章介绍目前物联网技术所需要的关键技术:(1)ic卡;(2)rfid技术。这是近几年发展起来的技术。 考核要求 本章重点掌握两种ic卡的原理及应用。 1.ic卡 1.1 ic卡简介,要求

12、达到“识记”层次。 1.2 ic卡结构多机spi系统,要求达到“领会”层次。 21. 2.rfid卡 2.1 rfid卡概述,要求达到“识记”层次。 2.2 rfid卡读写器原理,要求达到“领会”层次。2.3 13.56 mhz rfid技术,要求达到“领会”层次。 22. 第 6 章 总线接口技术 23. 教学要点 1.spi总线 2.i2c总线 24. 教学内容 25.这一章介绍微型机系统常用的接口总线,包括串行总线和并行总线,它们是信息传送的通道。本章重点讲述两种近年来常用于单片机系统的串行总线。 26. 考核要求 2本章重点掌握ic总线的原理及应用。 1.rs-232/rs-485/s

13、pi总线 rs-232/rs-485/spi总线简介,要求达到“识记”层次。 27. 2.i2c总线 2 2.1 ic总线概述,要求达到“识记”层次。 2 2.2 ic总线的数据传送,要求达到“识记”层次。2.3 寻址,要求达到“识记”层次。 2 2.4 ic总线电气,要求达到“识记”层次。 2 2.5 ic总线的应用,要求达到“领会”层次。 28. 第7章 过程控制数据处理的方法 29. 教学要点 1. 数字滤波 2. 量程自动转换及标度变换 3. 数据予处理 30. 教学内容 本章解决的问题是如何对工业生产中的数据进行处理,讲述了数字滤波、量程自动转换、标度变换、测量数据予处理及dsp技术

14、。 重点:掌握各种算法及其实现,并能根据不同的场合正确选用。 考核要求 本章主要掌握数字滤波、量程自动转换、标度变换、测量数据予处理及dsp技术的原理及应用。 1.数字滤波技术 1.1 程序判断滤波,要求达到“识记”层次。1.2 中值滤波,要求达到“识记”层次。 1.3 算术平均值滤波,要求达到“综合应用”层次。1.4 加权平均值滤波,要求达到“综合应用”层次。1.5 滑动平均值滤波,要求达到“识记”层次。1.6 rc低通数字滤波,要求达到“识记”层次。1.7 复合数字滤波,要求达到“综合应用”层次。1.8 各种数字滤波性能比较,要求达到“领会”层次。 2.量程自动转换和标度变换 2.1 量程

15、自动转换,要求达到“识记”层次。 2.2 线性参数标度变换,要求达到“综合应用”层次。2.3 非线性参数标度变换,要求达到“识记”层次。 3.测量数据予处理技术 3.1 线性插值算法,要求达到“识记”层次。 3.2 分段插值算法程序设计方法,要求达到“综合应用”层次。3.3 插值算法在流量测量中的应用,要求达到“识记”层次。3.4 系统误差的自动校正,要求达到“识记”层次。 31. 第 8 章 数字pid及其算法32. 教学要点 1.pid调节的数字化 2.pid调节中的几个实际问题 3.pid算法的发展 4.pid参数的整定方法 33. 教学内容 本章为微型计算机控制系统的数字控制器提供了控

16、制算法,讲述了pid调节及其发展相关参数的整定方法和应用中的实际问题。 重点:pid 调节规律,几种pid算式的特点及应用场合,参数整定的意义。 考核要求 1.pid算法的数字实现 1.1 pid算法的数字化,要求达到“领会”层次。1.2 pid算法的程序设计,要求达到“领会”层次。 2.数字pid调节中的几个实际问题,要求达到“识记”层次。2.1 正、反作用问题2.2 饱和作用的抑制 2.3 手动/自动跟踪及手动后援问题 3.pid算法的发展,要求达到“领会”层次。3.1 完全微分的pid算式3.2 积分分离的pid算式3.3 变速积分的pid算式3.4 带死区的pid算式3.5 pid比率

17、控制 4.pid参数的整定方法,要求达到“识记”层次。4.1 采样周期t的确定4.2 扩充临界比例度法 4.3 扩充响应曲线法4.4 归一参数整定法4.5 优选法 34.35. 36. 第9 章 模糊控制技术37. 教学要点 1.模糊控制概述 2.模糊控制算法的设计 38. 3.基本模糊控制器 39. 4.模糊数模型的建立 5.模糊-pid复合控制器 40. 教学内容 本章为微型计算机控制系统的数字控制器提供了一种新的控制算法,它是近些年发展起来的一种实用性很强的控制方法。它的最大优点是不但不用求出系统模型,而且更接近系统的真实情况。因而得到了广泛的应用。 重点:模糊控制算法,模糊控制模型的建

18、立。 考核要求 1.模糊控制算法的设计 41. 1.1 常见的模糊控制规则 42. 1.2 反映控制规则的模糊关系 43. 2.基本模糊控制器 44. 2.1 查询表的建立 45. 2.2 基本模糊控制器实例 46. 3.模糊数模型的建立 47. 3.1 模糊控制器语言变量值的选取 48. 3.2 双输入单输出模糊控制器的模糊控制规则 49. 4.模糊-pid复合控制器 50. 4.1 比例-模糊-pi控制器 51. 4.2 参数模糊自整定pid控制器 52. 53. 第10章 微型机控制系统的设计54. 教学要点 1.微型计算机控制系统设计方法 2.微型计算机控制的自动装箱系统 3.微型计算

19、机温度控制系统 55. 教学内容 本章主要是对前面章节的总结和应用,重点讲述微型计算机控制系统的设计方法。 考核要求 重点掌握微型计算机控制系统设计方法及实用系统的设计方法。 1.微型计算机控制系统的设计方法(要求达到“识记”层次)1.1 控制系统总体方案的确定1.2 微型机及接口的选择1.3 控制算法的选择 1.4 微型机控制系统硬件设计1.5 微型机控制系统软件设计1.6 微型机控制系统的调试 2.微型计算机控制自动装箱系统(要求达到“领会”层次)2.1 自动装箱控制系统原理2.2 控制系统硬件设计2.3 控制系统软件设计 56. 3.加热炉温度控制系统(要求达到“领会”层次) 57. 3

20、.1 温度控制系统的组成 58. 3.2 温度控制系统的硬件设计 59. 3.3 数字控制器的数学模型 60. 3.4 温度控制系统的软件设计 61. 3.5 手动后援问题 其中关于上面的“课程内容与考核目标”中有关提法解释一下 所谓识记即要求我们能够识别和记忆本课程中规定的有关知识点的主要内容(如定义、定理、定律、表达式、公式、原则、重要结论、方法、步骤及特征、特点等),并能够根据考核的不同要求,做出正确的表述、选择和判断。 领会:要求我们能够领悟和理解本课程中规定的有关知识点的内涵与外延,熟悉其内容要点和它们之间的区别? 根据考核的不同要求,做出说明和论述。 简单应用:要求我们能够运用本课

21、程中规定的少量知识点,分析和解决一般应用问题, 如绘图、分析、论证等。 综合应用:要求我们能够运用本课程中规定的多个知识点,分析和解决较复杂的应用问题,如计算、绘图、简单设计、编程、分析、论证等。 最后,我总结了下关于这门课程的几本经典的教材参考书,图书馆都能借到的。1赖寿宏.微型计算机控制技术北京:机械工业出版社 2周雪琴.计算机控制系统.西安:西北工业大学出版社,1998 3李惠光.微型计算机控制技术.北京:机械工业出版社,2002 4杨天怡.微型计算机控制技术.重庆:重庆大学出版社 5蒋静坪.计算机实时控制系统.杭州:浙江大学出版社 以上就是我这一个学期学习微机原理与控制技术的总结和心得

22、,以后我还会继续学习并关注有关这门课程的知识。 第二篇:微型计算机控制技术总结微型计算机控制技术总结随着科学技术的发展,人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来,计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、crt显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展。然而,设计一个性能好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制技术这门课程是自动化、测控技术与仪器专业以及相关专业的一门专业课,主要讲述计算机控制系统的基本结构、基本原理,计算机控制系统的数学描述及设计方法,计算机控制系统软、硬件的设计方法与实现途径。主要是培养学生理论联系实际,从实际出发分析问题、研究问题

23、和解决问题的能力,将学生所学知识系统化。采用计算机进行控制的系统称为计算机控制系统,也称它为数字控制系统。若不考虑量化问题,计算机控制系统即为采样系统。进一步,若将连续的控制对象和保持器一起离散化,那么采样控制系统即为离散控制系统。所以采样和离散系统理论是研究计算机控制系统的理论基础。随着科学技术的迅速发展,计算机控制技术的应用领域日益广泛,在冶金、化工、电力、自动化机床、工业机器人控制、柔性制造系统和计算机集成制造系统等工业控制方面已取得了令人瞩目的研究与应用成果,在国民经济中发挥着越来越大的作用。计算机控制技术的应用领域日益广泛,如在机械、冶金、化工、电力、建材等方面,已经取得了令人瞩目的

24、研究与应用成果,并且在国民经济中发挥着越来越大的作用。计算机控制技术以自动控制理论和计算机技术为基础,自动控制理论的发展给计算机控制系统增添了理论工具,而计算机技术的发展为新型控制规律的实现、构造高性能的计算机控制系统提供了物质基础,两者的结合极大地推动了计算机控制技术的发展。计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成,而一个完整的计算机系统应由下列几部分组成:被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。而我们学习的课本微型计算机控制技术主要分为九章,这些章节主要讲述了计算机控制系统的概述,典型形式等,主要让我们对计算机控制系统有了初步的入门知识;计算机控制系统的硬件设计技术,讨

25、论了输入输出接口与过程通道的硬件和软件设计;数字控制技术讨论了数字程序控制技术,重点介绍了逐点比较法插补原理和步进电机控制技术;常规复杂控制技术,主要学习数字控制器的连续化设计技术、数字控制器的离散化设计技术以及相关的各类控制算法,了解了常规及复杂控制技术;现代控制技术,主要介绍了采用状态空间的输出反馈设计法、极点配置设计法、最优化设计法;先进控制技术,控制技术中的模糊控制技术、神经网络控制技术、专家控制技术和预测控制技术;计算机控制系统软件的设计,计算机控制系统的应用程序设计与实现技术,重点放在数据处理、数字控制器的工程实现以及软件抗干扰技术;分布式测控网络技术,学习了分散型测控网络技术,讲

26、述了通信网络技术、dcs控制技术,另外还学习了现场总线技术;计算机控制系统的设计与实现,计算机控制系统的设计。另外本课程还开设了实验课程,让我们在学习理论的同时有了一个实践的机会,不仅巩固了理论知识,而且使所学知识得到了验证。在经过一个学期的时间后,我们也将这门课和这么课的课程设计圆满的结束了。学完这门课后,自己还是有一点心得体会。这门课是一门实践性与理论性很强的技术课程,它要求有较强的编程、操作及理论、算法分析能力。学习的重点是理解各种控制系统的工作原理,理解掌握不同控制系统的算法,要学会自己设计控制器。通过本课程的学习,使自己掌握计算机控制系统的基本设计方法。使自己在学完微机原理及应用的基

27、础上,掌握了输入输出接口电路设计方法;进而学习了将生产现场各种物理量引入计算机中的方法。通过学习典型计算机控制系统设计,提高了计算机控制系统设计的能力。在学习的过程中会遇到很多的比较难得问题,这就需要自己及时的向同学和老师寻求帮助,我觉得遇到问题能够及时的解决,这对自己是很有帮助的。因为自己遇到的问题很可能牵扯到其他的知识点,只有将自己的难题及时的得到解决,才会使自己的学习更加的顺畅。还有就是在上课的时候注意听讲老师所提到的知识点,遇到重要的点后要及时的做好笔记。在上完课的时候要及时的拿出笔记进行巩固所学到的知识。丁老师在本课程的教学中,注重与同学之间的交流,在上课的过程中能及时的解决问题,有

28、时上课时会提问一些问题来了解同学们的掌握情况,还有就是能及时的鞭策学生去好好的学习,在此要感谢授课老师丁健老师的辛勤教导,虽然自己学的可能并不好,但相信自己所学到的知识对自己还是有很大帮助的,非常感谢丁老师!第三篇:微型计算机控制技术复习总结1.a/d转换器工作原理:a/d转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在a/d转换前,输入到a/d转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。a/d转换后,输出的数字信号可以有8位、10位、12位和16位等。2.d/a转换器工作原理d/a转换器输入的

29、数字量是由二进制代码按数位组合起来表示的,任何一个n位的二进制数,均可用表达式data=d020+d121+ d222+ +dn-12n-1来表示。其中di=0或1(i=0,1n-1);20,21,2n-1分别为对应数位的权。在d/a转换中,要将数字量转换成模拟量,必须先把每一位代码按其“权”的大小转换成相应的模拟量,然后将各分量相加,其总和就是与数字量相应的模拟量,这就是d/a转换的基本原理。3.光电隔离器工作原理作用;由gaas红外发光二极管和光敏三极管组成,当发光二极管有正向电流通过时,即产生红外光,光敏三极管接受光照后导通。而当该电流撤去时,发光二极管熄灭,三级管随即截止,利用这种特性

30、即可达到开关控制的目的。由于该器件是通过电-气-电的转换来实现对输出设备进行控制,它在过程通道中实现了输入和输出在电气上的完全隔离,从而起到隔离作用。 4双向可控硅原理;1.可控硅是p1n1p2n2四层三端结构元件,共有三个pn结,分析原理时,可以把它看作由一个pnp管和一个npn管所组成当阳极a加上正向电压时,bg1和bg2管均处于放大状态。此时,如果从控制极g输入一个正向触发信号,bg2便有基流ib2流过,经bg2放大,其集电极电流ic2=2ib2。因为bg2的集电极直接与bg1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经bg1放大,于是bg1的集电极电流ic1=1ib1=12ib

31、2。这个电流又流回到bg2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。由于bg1和bg2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极g的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。5,锁存器的功能;锁存器(latch)是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路,它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。锁存,就是把信号暂存以维持某种电平状态。锁存器的最主要作用是缓存,其次完成高速的控制其与慢速的外设的不同步问题,再其次是解决驱动的问题,最后是解决一个 i/o 口既能输出也能输入

32、的问题。6,多路开关和反多路开关灯的作用及特点;多路开关(把多个模拟量参数分时的接通,常用于多路参数共用于一台a/d转换器的系统,即完成多到一的转换)反多路开关(把经计算机处理,且由d/a转换器转换成的模拟信号按照一定的顺序输出到不同的控制回路中,即完成一到多的转换) 特点答:半导体多路开关的特点是:(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6 寿命长,无机械磨损7 接通电阻低一般小于100,有的可达几欧姆8 断开电阻高,通常达到109以上 7,多位led显示器显示方法有哪

33、两种?两种显示都需要解决的问题是什麽? 怎样解决?答:一种是动态显示【微型计算机定时对显示器件进行扫描】,另一种是静态显示【微型计算机一次输出显示模型后,保持该显示结果】。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。8,lcd显示屏驱动方式:直接驱动和多极驱动9,共阴共阳led数码管:共阴数码din段码sega-segg位选码dig7-dig0;段选码到8155a口,位选码到8155b口。10,电机的转速控制:直流电机调速原理,通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值来控制电机速度。11步进电机的运转控制:步进电机是一种

34、将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。步进电机的转子上没有绕组,而是由40个矩形小齿均匀分布在圆周上,相邻之间的夹角为9°,当某组绕组通电时,对应的磁极就会产生磁场,并与转子形成磁路,若此时定子的小齿与转子的小齿没有对齐,则在磁场的作用下,转子转动一定的角度,使转子齿和定子齿对齐,由此可见,错齿是促进步进电机旋转的根本原因。

35、.12.步进电机定位精度控制:控制步进电机步数。步进电机变速控制:改变控制方法,均匀改变脉冲时间间隔,采用定时器13.ddc和scc系统工作原理如何?它们之间有何区别和联系?直接数字控制系统(ddc系统):系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测,经输入通道送给微机,微机将检测结果与设定值进行比较,再进行控制运算,然后通过输出通道控制执行机构,使系统的被控参数达到预定的要求。ddc系统是闭环系统,是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。计算机监督控制系统(scc系统):scc系统比ddc系统更接近生产变化的实际情况,因为在ddc系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制,系统不能运

36、行在最佳状态,而scc系统不仅可以进行给定值控制,并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等。scc是操作指导控制系统和ddc系统的综合与发展13.adc0809转换原理:含8位ad转换器、8路多路开关以及与微型计算机兼容的控制逻辑的cmos组件,ad转换器内部有一个高阻抗斩波稳定比较器,一个带模拟开关树组的256电阻分压器,以及一个逐次逼近型寄存器,8路的模拟开关的通断由地址锁存器和译码器控制,可以在8个通道中任意访问一个单边的模拟信号。eoc:转换结束信号,当ad转换结束后,发出一个正脉冲,表示ad转换完毕,此信号可用作ad转换是否结束的检测信号,或向cpu申请中断的信号。14.pi

37、d控制:根据偏差的比例(p)、积分(i)、微分(d)进行控制,是控制系统中应用最为广泛的一种控制规律。比例控制的作用:能迅速反应误差,从而减小误差,但比例控制不能消除稳态误差,kp的加大,会引起系统的不稳定。积分控制的作用:只要系统存在误差,积分控制作用就不断的积累,输出控制量以消除误差,只要有足够的时间,积分控制将能完全消除误差,积分作用太强会使系统超调加大,甚至使系统出现振荡。微分控制的作用:可以艰险超调量,克服振荡,使系统的稳定性提高,同时加快系统的动态响应速度,减小调整时间,改善系统的动态性能。15常用的数字滤波器有哪几种,各自的优缺点程序判断滤波 :dete确定不太灵活,因为不能根据

38、现场的情况不断更换新值,不能反映采样点数大于3的各采样值受干扰的情况中值滤波 :对于克服偶然因素引起的波动干扰,或者采样器本身的不稳定所引起的脉动干扰较为有效 只适用于物理变化相对较缓慢的工作场合算数平均值滤波 :对电压、流量等周期脉动的参数采样值进行平滑加工,所测数据相对稳定。 不适宜用于克服随机(脉冲性)干扰加权平均值滤波:可以根据需要突出信号的某一部分,抑制信号的另以部分。滑动平均值滤波:对周期性干扰有良好的抑制作用平滑度高灵敏度低,对偶然出现的脉冲性干扰抑制作用差,很难消除由于脉冲干扰引起的采样值的误差,因此不适用于脉冲干扰比较严重的场合低通滤波:可以消除高频干扰对测量精度的影响复合数

39、字滤波:可用于既有脉动干扰又有脉冲干扰的环境16.量程自动转换: 为了放大不同的信号,减少硬件设备,已经研制出可编程增益放大器,简称pga,它是一种通用性很强的放大器其放大倍数可以根据需要用程序进行控制,采用这种放大器,可通过程序调节放大倍数,使a/d转换器满量程信号达到均一化,因而大大提高测量精度可编程自动放大器有两种:组合型pga 集成pga17 .dac0832的结构组成及每部分功能:具有两级输入数据缓冲器和一个r-2r t型电阻网络。在使用时可以通过对控制管脚的不同设置而决定是采用双缓冲、单缓冲、直通。d7-d0:数据输入线,tll电平,d7最高位。ile:数据锁存允许控制信号输入线,

40、高电平有效。 cs:片选信号输入线,低电平有效。 wr1:为输入寄存器的写选通信号。当wr1为低电平时,将输入数据传送到输入锁存器;当wr1为高电平时,输入锁存器中的数据被锁存;只有当ile为高电平时且cs和wr1同时为低电平时,方能将锁存器中的数据进行更新。xfer:数据传送控制信号输入线,低电平有效;该信号和wr2信号联合使用构成第二级输入锁存控制。 wr2:为dac寄存器写选通输入线,低电平有效。该信号与xfer信号配合,可使锁存器中的数据传送到dac寄存器中进行转换。iout1:dac电流输出1。当输入全为1时iout1最大,输入全为0时,为最小值。iout2:dac 电流输出2。其值

41、与iout1之和为一常数,采用单极性输入时,iout2常常接地。rfb:反馈信号输入线,为外部运算放大器提供一个反馈电压。vc源输入线 (+5v+15v) 。vref:参考电压输入线 (-10v+10v),要求外接一精密电板。agn模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地;dgn一般情况下,这两种地最后终有一点连在一起,以提高抗干扰的能力。18.按键处理方式:按键的确认:通过检测电平状态(高或低),便可确认按键是否已被按下。重键和连击的处理:通常是单键按下有效,多键同时按下无效的原则(若系统设有复合键,应该另当别论),为排除重建的影响,编制程序时,可以将键的释放作为按键的结束,等键释放点评后再转去执

42、行相应的功能程序,以防止一次击键多次执行的错误发生。按键防抖动技术:为了使cpu对一次按键动作只确认一次,必须排除抖动的影响(硬件防抖技术:滤波防抖电路、双稳态防抖电路;软件防抖动)19.数字滤波几种方法的特点及区别:1程序判断滤波(根据生产经验,确定出相邻两次采样信号之间可能出现的最大偏差y,若超过此偏差值,则表明该输入信号是干扰信号,应该去掉,若小于此偏差值,则可将该信号作为本次采样值,分为限幅滤波和限速滤波)、2算术平均值滤波(把一个采样周期内的n次采样值相加,然后再把所得的和除以采样次数n,得到该周期的采样值,为了提高计数精度,采用3字点浮点运算)、3加权平均值滤波(将各采样值取不同的

43、比例,然后再相加,一般采样次数越靠后,取得比例越大,这样可以增加新的采样值在平均值中所占的比例,可以根据需要突出信号的某一部分来抑制信号的另一部分)、4滑动平均值滤波(即先在ram中建立一个数据缓冲区,依顺序存放n个采样数据,每采进一个新数据,就将最早采集的那个数据丢掉,而后求包括新数据在内的n个数据的算术平均值或加权平均值,这样,每进行一次采样,就可计算出一个新的平均值,从而加快了数据处理的速度)、5rc低通数字滤波(仿照模拟系统rc低通滤波器的方法,用数字形式实现低通滤波)、6复合数字滤波(为提高滤波效果,把两种或两种以上有不同功能的数字滤波器组合起来。算术和加权只能对周期性的脉冲采样值进

44、行平滑加工,对于随机的脉冲干扰,无法消除,复合数字把采样值先按从大到小的顺序排列起来,然后将最大值和最小值去掉,再把余下的部分求和并取平均值)。第四篇:微型计算机控制技术结课论文微型计算机控制技术论 文 学 院 : 信息科学与工程学院 专业班级 : 自动化1206 学 号 : 0909122921 姓 名 : 丁志成 指导老师 : 贺建军 完成日期 : 2015年5月20日 计算机控制技术的应用与发展 摘要:计算机控制系统综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等技术,并将这些先进技术集成应用于工农业生产。其利用工业计算机来实现生产过程的自动控制,由控制计算机本体和受控对象两部分组成。在其基础上

45、发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了其发展。计算机控制系统提高了设备的工作效率和处理能力,有效的利用了能源,满足了环保、经济、安全等要求,是满足我国自动化改造与创新发展的一个强大的动力。 关键字:计算机控制技术、农业、工业、应用现状、存在问题、发展方向 一、计算机控制技术在工、农业生产中的应用 1.工业生产 对工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路, 计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。工业生产过程的计算机控制系统, 随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求

46、的提高和生产管理的完善而不断发展。 工业控制计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。传统意义上,将用于工业生产过程的测量、控制和管理的计算机统称为工业控制计算机,包括计算机和过程输入、输出通道两部分。但今天的工业控制计算机的内涵已经远不止这些,其应用范围也已经远远超出工业过程控制。因此,工业控制计算机是“应用在国民经济发展和国防建设的各个领域、具有恶劣环境适应能力、能长期稳定工作的加固计算机”,简称“工控机”。改革开放20多年来,工控机为工业自动化、信息产业和国防建设的发展提供了一条低成本的自动化技术方案,促进了国民经济的发展。同时,工控机技术自身也得到了迅速发展。实践证明:可靠而廉价

47、的工控机适合中国国情。 正在迅速发展的智能交通系统、纺织工业、制造业、食品加工、石油化工行业、车载信息系统、海军舰载测控设备、陆军车载武器控制系统、指挥系统、新型的飞行模拟教练系统、航空和航天器地面测控设备、雷达识别跟踪系统、电子对抗系统、核电站的核聚变低杂波数据采集与控制系统、大专院校的虚拟仪器教学实验系统、汽车功能测试性能测试系统、防洪数字化大坝在线监测系统、下一代的网络设备、电信核心、边缘设备、数据通信设备、计算机电话集成(cti)系统、增值服务业务等需要新一代工控机技术。 2.农业生产 计算机自动控制技术广泛应用于大型温室、农场的畜禽生产管理、农田灌溉、农机管理、农产品加工、农业科研等

48、方面,大大节省了劳力,提高了产品质量和生产效率。 计算机控制应用于试验室、人工气候厢、温室、试验农场以及试验区的试验监测、环境管理等。环境变化的数据, 如温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素, 均自动监测和纪录。 智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作,还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息,经输入通道进行ad转换,传入计算机,计算机既可以利用这些数据进行监控,同时又可以利用这些数据对大棚进行控制,进行加湿、加温、增加光照等控制,从而实现温室大棚的自动化智能控制。在农业生产中, 装有遥感地理定位系统的大型农业机械, 可以在室内计算机自动

49、控制下完成各项农田作业。 二、计算机技术应用于农业生产存在的问题 尽管我国农业在信息技术上的某些科研成果已经具有较高水平,但仍存在许多问题: 1、计算机配置率较低 计算机在农村的配置率不高,不能够充分发挥其作用,促进农业生产。计算机配置率不高主要受以下几个因素的影响:一是计算机及其配套设备的价格较高。虽然近年来计算机的价格有所下降,但对于农民而言,价格仍然相对较高。二是网络及通讯等实施不配套。我国农村地区面积广大、居住分散、经济发展不均衡,网络费用较高。在一些地区尚未普及网络,计算机技术的应用受到限制。 2、计算机操作人员 将计算机技术应用于农业生产,其使用的主要群体是农民。一部分农民配备了计

50、算机,但利用率较低,没有充分发挥计算机技术在农业生产中的作用。调查显示,我国农民中文盲和半文盲的比例高达70%,缺乏使用计算机的相关知识,而且相关培训较少,导致农民不能熟练使用计算机。而由于由于农业技术推广工作待遇低、工作环境差、生产周期长,导致优秀的人才不愿意从事农、工业技术工作。农业推广人才队伍得不到补充,原有农业科技推广人员知识老化、技术落后,不能熟练掌握计算机使用技术。缺乏专业的计算 机使用人员,制约了计算机在农业生产中发挥其应有的作用。 3、数据资源科的建立 由于农业信息地区差别很大,各地区的特定数据资源库没有很好建立,很多省、市、县尚未建立起本地农业信息的资源库,因而信息资源的建设

51、远不能满足农业的需要。 三、计算机控制系统在农、工业方面的发展方向 目前工业计算机控制系统按结构层次基本上划分为: 直接数字控制(ddc)系统、监督控制(scc)系统、集散型控制系统(dcs)、递阶控制系统(hcs)和现场总线控制系统(fcs )等几种,其中dcs是融ddc系统、scc系统及整个工厂的生产管理为一体的高级控制系统,该系统克服了其他控制系统中存在的“危险集中”问题,具有较高的可靠性和实用性。dcs和工业控制计算机技术正在相互渗透发展,并扩大各自的应用领域。原来一般流程工业的控制多选用集散型控制系统(dcs),离散型制造业的控制多采用可编程控制器(plc)。随着dcs和plc相互渗

52、透发展继而扩大自己的应用领域,将出现dcs和plc融合于一体的集成过程控制系统。工业控制网络将向有线和无线相结合的方向发展。但是,为了进一步适合现场的需要,dcs也在不断更新换代,近年来,集计算机、通信、控制三种技术为一体的第5代过程控制体系结构, 即现场总线控制系统, 成为国内外计算机过程控制系统一个重要的发展方向。 就信息时代的现代农业而言,它正向着“精确农业”的方向发展,基于计算机信息技术的发展与应用,通过传感器收集土壤、植物数据,利用遥感技术提供农田作物生长环境、生长状况信息,结合地理信息系统的地理数据管理功能,运用全球定位技术精确定位导向,通过专家系统优化决策和指令,自动监控的智能农

53、机如自动控制播种机、施肥机、喷药机、收获机及智能机器人进行精确操作。可依据作物生长状况、土壤肥力、作物病虫害的细块分布进行农事活动,从而达到减少施肥量、用种量、施药量,提高产量和品质。加强对农业信息资源开发利用的统一规划和指导,逐步建立并完善各级信息资源,建立标准和数据更新体系,加强数据更新技术的研究与应用。同时加强信息市场的管理和立法,避免信息数据库的重复建设,提高数据库的网络化水平,增强数据的共享性。大力开发和利用农业数据库,促进地方农业信息化建设进程,建立区域网与国内主干网、互联网接轨,实现农业技术人员、管理人员、农户全部入网。培养高级农业信息技术专门人才,以提高我国农业信息技术研究、开

54、发力量,使农业信息技术走上实际应用试验推广的良性发展道路。 总之,计算机控制系统在工农业上向着网络化、集成化、智能化、标准化的方向发展。 四、结语 计算机控制就是用计算机对一个动态对象或过程进行控制。在计算机控制系统中,用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。这一革新,改变了自动控制系统的结构,也导致对这类系统的分析和设计发生较多的变化。计算机控制在工农业系统中的应用已取得了可喜的进展,而且随着计算机技术的继续发展,系统和控制理论与实践的不断深化,将得到进一步完善和发展,并为提高生产设备性能、产品质量,稀有资源的有效利用

55、发挥更大的作用 参考文献 1周萍,计算机自动控制技术在工业生产现场的应用 2崔婷,计算机技术在农业生产中的应用 3刘继芬,世界主要国家农业计算机自动控制技术应用现状 第五篇:微型计算机控制总结典型计算机控制系统组成:通用外围设备、主机及操作台、i/o接口电路、i/o通道、信号检测及变换、被控对象。计算机控制系统特点:1)在结构上常规连续系统中均使用模拟部件而计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统2)连续系统中各处信号均为连续模拟信号,计算机系统中还有离散模拟、离散数字等多种信号形式3)计算机系统包含连续信号和数字信号需采用专门的理论来分析和设计4)计算机系统中控制规律用软件实现使系统具有很大

56、灵活性和适应性5)计算机控制系统中,一个控制器经常可采用分时控制的方式而同时控制多个回路6)采用计算机控制便于实现控制和管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高。计算机在控制中的典型应用方式:1)操作指导控制系统2)直接数字控制系统3)监督计算机控制系统4)分级计算机控制系统i/o接口电路是主机与外围设备之间交换信息的连接部件。必要性:1)解决主机cpu和外围设备之间的时序配合和通信联络问题2)解决cpu和外围设备之间的数据格式转换和匹配问题3)解决cpu的负载能力和外围设备端口选择问题i/o通道:是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。i/o信号的种类:数据信息、状态信息、控制信

57、息三类。数据信息:是主机和外围设备交换的基本信息。分为:数字量、模拟量、开关量、脉冲量。状态信息:外围设备通过接口向cpu提供的反映外围设备所处的工作状态的信息。控制信息:cpu通过接口传送给外围设备的。计算机和外部的通信方式:1并行通信2串行通信1)全双工方式2)半双工方式3)同步通信4)异步通信三种 i/o控制方式:程序控制方式、中断控制方式、直接存储器存取方式程序控制i/o方式:cpu和外围设备之间的信息传送,实在程序控制下进行的。中断控制i/o方式:当外围设备需要请求服务时,向cpu发出中断请求,cpu响应外围设备中断,停止执行当前程序,转去执行一个外围设备服务的程序,中断处理完毕,c

58、pu又返回来执行原来的程序。直接存储器存取方式:不经cpu,而在外设和存储器之间直接高速交换数据i/o接口的编址方式:1)i/o接口与存储器统一编址2)i/o接口独立编址i/o通道的主要任务是将由检测器件测取的各种参量变换成计算机所能接收的信息形式送入计算机。i/o通道分为:模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道组成:信号处理装置、采样单元、采样保持器、数据放大器、a/d转换器和控制电路等部分。为什么加采样保持器:a/d转换器将模拟信号转换成数字量需要一定时间,完成一次a/d转换所需时间称为孔径时间,对随时间变化的模拟信号来说孔径时间决定了每一个采样时刻的最大转换误差。对于一定的转换时间ta/d,误差的百分数和信号频率成正比,为确保a/d转换的精度必须限制信号的频率范围。如被采样模拟信号的变化频率相对于a/d转换器的转换速度来说是较高的话,为了保证转换精度就要在a/d转换之前加上采样保持电路使在a/d转换期间保持输入模拟信号不变。采样保持电路组成:输入缓冲放大器a1、模拟开关as、模拟信号存储电容ch、输出缓冲放大器a2采样过程:是用采样开关将模拟信号按一定时间间隔抽样成离散模拟信号的过程量化过程:用一组数码来逼近离散

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