计算机控制技术资料

要点习题和思虑题第1章计算机控制习题概括1、计算机控制系统中及时性、离线方式、在线方式的含义？答：生产过程和计算机直接连结，并受计算机控制的方式为在线方式；生产过程不睦计算机连结，且不受计算机控制、而是靠人进行联系并作相应操作的方式为离线方式。及时：信号的输入、计算、输出都要在必定的时间范围内达成。2、计算机控制系统由哪几部分构成？答：硬件构成：主机、IO接口、通用外面设施、检测元件和履行机构、操作台。软件构成：系统软件和应用软件。3、计算机控制技术的主要发展趋向是什么？答：（1）综合自动化，包含CIMS和CIPS;（2）网络化；（3）智能化；（4）虚构化；（5）绿色低碳化。第2

章工业控制计算机1、什么是总线、内部总线、外面总线答：总线是一种接口信号的标准和协议，的电平信号来实现各样电路信号的传达。

供给通用内部总线指微机内部各功能模块间进行通讯的总线。

外面总线指用于计算机与计算机之间或计算机与其余智能外设之间的通讯线路2、哈佛结构和冯诺伊曼结构的差别答：冯诺伊曼结构，程序指令储存器和数据储存器归并在一同的储存结构；序指令储存和数据储存分开的储存结构。

哈佛结构程3、工控机和一般PC的差别答：机箱加固、防尘；工业电源，有时双电源；无源母板；一体化主板第3章IO接口和过程通道、什么是接口、接口技术和过程通道？答：接口是计算机和外面设施互换信息的桥梁，包含输入和输出接口；接口技术是研究计算机和外面设施之间怎样互换信息的技术；过程通道指在计算机和生产过程之间设置的信息传递和互换的连结通道。2、模拟输入通道中信号调治的作用，为何需要量程变换，为何需要I/U变换？答：现场过来的信号经过放大、量程自动变换、电流/电压变换、滤波、线性化、隔绝等措施变换成计算机能接收的逻辑信号。多参数信号收集时，各路信号电流信号经过长距离传输到计算机接口电路，经过I/U变换成电压信号才能进行A/D变换进入计算机被办理。3、利用8255A、AD574LF398、CD4051和51单片机接口，设计出8路模拟量收集系统，画出接口电路原理图，并编写相应的程序。DT6鶯￡KlAllOrg1000H

.￡s.s.MOVDPTR#2000H（数据首地点）MOVR7#08H（8个通道）MOVR0#7EH（C口地点）MOVR2#C0H（通道0开始地点）MAINMOVAR2MOVX@R0A（启动A/D）MOVR1#7CH（A口）LOOP1:MOVXA@R1检测STS）ANLA#80HJNZLOOP1MOVA#10HORLMOVX

A@R0

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A@R1@DPTR

AINCR2DJNZR7MAINRET4、采样保持器的作用是什么？能否全部的模拟量输入通道中都需要采样保持器？（1）为了保证A/D变换的精度，需要应用采样保持器；（2）同时采样几个模拟量，以便进行数据办理和丈量；（3）减少D/A变换器的输出毛刺，进而除去输出电压的峰值及缩短稳固输出值的成马上间；（4）把一个D/A变换器的输出分派到几个输出点，以保证输出的稳固性。当被测信号变化迟缓时，若A/D变换器变换时间足够短，能够不加采样保持器5、分别画出DA变换器的单极性和双极性电压输出电路，分别推导输出电压和输入数字量之间的关系式。Rl=2kDAC(0830)(0831)(0832)九％“,128J“z2x128血A尹jw--—凡2二VHB』?0醪二石％翳-D也6什么是串模扰乱和共模扰乱？怎样克制?串模扰乱指叠加在被测信号上的扰乱噪声。方法：（1）采纳硬件滤波器克制串模扰乱是一种常用的方法。（2）关于电磁感觉产生的串模扰乱，应付被测信号尽可能早的进行信号放大，以提升电路中的信号噪声比；或许尽可能早的达成A/D变换再进行长线传输；或许采纳隔绝和障蔽等举措。（3）从选择元器件下手，利用逻辑器件的特征来克制串模扰乱。（4）利用数字滤波技术对进入计算机的串模扰乱进行数据办理，能够有效滤去难以克制的串模扰乱。共模扰乱是指模/数变换器两个输入端上公有的扰乱电压。方法：（1）利用双端输入的放大器作前置放大器；（2）利用变压器或光电耦合器把各样模拟负载和数字信号隔绝，即“模拟地”与“数字地”断开，被测信号经过变压器或光电耦合器获取通路，而共模扰乱不可以形成回路而获取克制；（3）采纳双层障蔽一浮地输入方式。7、数字信号通道一般采纳哪些抗扰乱举措？答：数字信号负逻辑传输；提升数字信号的电压等级；经过光电耦合隔绝；提升输入端的门限电压。8、推导下边仪用放大器电路的放大倍数，并简述该电路的特色，注意要写出推导过程。&U+Ri0u+-u_R]Um-UroR,则：你该电路最大长处是输入阻抗高，共模克制作用强，增益调理方便，并因为结构对压和温度漂移小，在传感器轻微信号放大系统中获取宽泛应用。

称，失调电第四章次序控制和数字控制技术1、什么是次序控制？次序控制系统有何特色？指以早先规定好的时间或条件为依照，按早先规定好的动作序次，对控制过程各地进行自动化。1）次序控制系统的输入、输出信号以开关量信号为主

阶段次序2）逻辑关系复杂3）控制程序客观4）靠谱性要求高2、什么是逐点比较法？原理：每当画笔或刀具向某一方向挪动一步，就进行一次偏差计算和偏差鉴别，也就是抵达新的点地点和理想线型上对应点的理想地点坐标之间的偏离程度，而后依据偏差的大小确立下一步的挪动方向，使画笔或刀具一直紧靠理想线型运动，起到步步迫近的效果。特色：1）逐点迫近，以直线或折线（阶梯状的）来迫近直线或圆弧等曲线的，它与给定轨迹之间的最大偏差为一个脉冲当量；2）只需把运动步距获得足够小，即可精准地跟从给定轨迹，以达到精度的要求。3、假定给定的加工曲线为第二象限的顺时针圆弧AB该圆弧所属圆的圆心坐标为，（-1,2）以下图，试进行插补计算（步长为1），达成下边表格。F>0:+△x,F'=F+2x+3Fv0:+△y,F'=F+2y-3序号偏差鉴别进给方向偏差计算0F0=0,x=-5，y=21F0=0+△xF1=F0+2x+3=-7，x=-4，y=22F1=-7v0+△yF2=F1+2y-3=-6，x=-4，y=33F2=-6v0+△yF3=F2+2y-3=-3，x=-4，y=44F3=-3v0+△yF4=F3+2y-3=2，x=-4，y=55F4=2>0+△xF5=F4+2x+3=-3，x=-3，y=56F5=-3v0+△yF6=F5+2y-3=4，x=-3，y=67F6=4>0+△xF7=F6+2x+3=1，x=-2，y=68F7=1>0+△xF8=F7+2x+3=0，x=-1，y=69103、简述反响式步进电机的步进原理。答：给处于错齿状态的相通电，转子在电磁力作用下，将向磁导率最大的地点转对齿状态转动。第五章数字控制器1、数字控制器模拟化设计方法有哪些步骤?1?设计设想的连续控制器D(s)2?选择采样周期T

终点鉴别nxy=8nxy=7nxy=6nxy=5nxy=4nxy=3nxy=2nxy=1nxy=0动，趋于3?将D(s)失散化为D(z)设计由计算机实现的控制方法5?校验2、写出数字PID控制器的地点算式、增量算式，并简述增量式长处阳卡牡3)+念砌住［妙，MQD］坊I上」二￡［卫何_&眞_科+罕(助+&［fi(t)-2A(t-l)U(t-2)］计算机输出增量，所以误动作影响小，必需时可用逻辑判断的方法去掉；(2)在地点型控制算法中，由手动到自动切换时，一定第一使计算机的输出值等于阀门的原始开度，即P(k-1)，才能保证手动/自动无扰动切换，这将给程序设计带来困难。而增量设计只与本次的偏差值有关，与阀门本来的地点没关，因此增量算法易于实现手动/自动无扰动切换。在地点控制算式中，不单需要对E(j)进行累加，并且计算机的任何故障都会惹起P(k)大幅度变化，对生产产生不利。⑶不产生积分失控，所以简单获取较好的调理质量。3、采样周期的选择需要考虑哪些要素？(1)作用于系统的扰动信号频次fn。往常fn越高，要求采样频次fs也要相应提升，即米样周期(T=2n/fs)缩短。(2)对象的动向特征。当系统中仅是惯性时间常数起作用时，3s>10?m，CDm为系统的通频带；当系统中纯滞后时间T据有必定份量时，应当选择T-T/10；当系统中纯滞后时间T占主导作用时，可选择T~T。(3)丈量控制回路数。丈量控制回路数N越多，采样周期T越长。若采样时间为T,则采样周期T>Nr。(4)与计算字长有关。计算字越长，计算时间越多，采样频次就不可以太高。反长较短，即可适合提升采样频次。

之，计算字3、简述失散化设计方法的设计步骤？(1)由H)(s)和G(s)求取广义对象的脉冲传达函数HG(z);(2)系统的性能指标及实现的拘束条件结构闭环脉冲传达函数

依据控制GC(z)；确立数字控制器的脉冲传达函数D(z)；由D(z)确立控制算法并编制程序。第六章控制系统的数据办理技术1、何谓系统偏差？怎样实现系统偏差的全自动校准?答：系统偏差是指在相同条件下，经过多次丈量，偏差的数值(包含大小符号)保持恒定，或按某种已知的规律变化的偏差。基准电压口丈量电压2、某电阻炉温变化范围为0-1600C,经温度变送器输出电压为1-5V，再经AD574A变换，AD574A输入电压范围为0-5V，当采样值为3D5H时，电阻炉温是多少？解：3D5H=981;QQ1----------x(5-0)=lJOv4095-01600-0-+0-80+100-80Co3、数字滤波和模拟滤波对比有哪些长处？(1)因为数字滤波采纳程序实现，所以无需增添任何硬设施，能够实现多个通道共享一个数字滤波程序，进而降低了成本。(2)因为数字滤波器不需增添硬设施，所以系统靠谱性高、稳固性好，各回路间不存在阻抗般配问题(3)能够对频次很低(如0.01Hz)的信号实现滤波，战胜了模拟滤波器的缺点。(4)可依据需要选择不一样的滤波方法，或改变滤波器的参数。较改变模拟滤波器的硬件电路或元件参数灵巧、方便。4、怎样实现对输入数字量和输出数字量的软件抗扰乱？输入数字量：(1)扰乱信号多呈毛刺状，作用时间短，利用这一特色，关于输入的数字信号，能够经过重复收集的方法，将随机扰乱惹起的虚假输入状态信号滤除去。(2)若多次数据收集后，信号老是变化不定，则停止数据收集并报警；或许在必定收集时间内计算出现高电平、低电平的次数，将出现次数高的电平做为实质收集数据。对每次收集的最高次数限额或连续采样次数可依如实质状况适合调整。输出数字量：(1)当系统遇到扰乱后，常常使可编程的输出端口状态发生变化，所以能够经过频频对这些端口按期重写控制宇、输出状态字，来保持既定的输出端口状态。(2)重复周期尽可能短，外面设施遇到一个被扰乱的错误信息后，还来不及作出有效的反应，一个正确的，输出信息又到达了，即可及时防备错误动作的发生。(3)关于重要的输出设施，最好成立反应检测通道，CPU!过检测输出信号来确立输出结果的正确性，假如检测到错误及时修正。5、什么是指令冗余，怎样实现。答：在要点地方人为地插入一些单字节指令如NOP或将有效单字节指令重回信写，称之为指令冗余。（1）在一些对程序流向起决定作用的指令和某些对工作状态起重要作用的指令以前插入两条NOP旨令，以保证跑飞的程序能快速归入正常轨道。（2）在一些对程序流向起决定作用的指令和某些对工作状态起重要作用的指令的后边重回信写这些指令，以保证这些指令的正确履行。6、什么是软件圈套，怎样实现。答:当跑飞程序进入非程序区（如EPROMS使用的空间）或表格区时，能够利用软件圈套技术拦截跑飞程序。软件圈套一般安排在以下五种地方：（1）未使用的中止向量区；（2）未使用的大片

ROM

区；（3）表格（4）运转程序区（5）中止服务程序区第十章

控制网络技术1、工业局域网常用的传输接见控制方式有哪三种？各自有什么优弊端？答：CSMA/CD、令牌环、令牌总线。CSMA/C：D原理简单，技术上简单实现，无需集中控制、不可以供给优先级控制，点有同等竞争的能力，在网络负载不重状况下有较高效率，但负载较大时，待时间加长，效率明显降落；

全部节分送信息的等令牌环：能供给可调整的接见控制方式，有优先权服务，有较强及时性，弊端是进行保护，且安闲令牌的扔掉将会降低环路的利用率，控制电路负载。

需要对令牌令牌总线：吞吐能力大，吞吐量随数据传输速率的提升而增添，控制功能不随电缆线长度的增添而减弱，不需矛盾检测，有必定及时性。弊端节点获取令牌的时间开支较大，一般一个节点都需要等候多次无效的令牌传递后才能获取令牌。2、什么是现场总线？有哪几种典型的现场总线？答：现场总线是连结智能现场设施和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通讯网络。典型总线：FF、LONWOR、KSPROFIBU、SHART、CAN。3、工业以太网的要点技术有哪些？

答：（

1）通讯及时性；（

2）总线供电；（

3）互操作性；（4）网络生计性；（5）网络安全性；（6）实质安全和安全防爆技术；（

7）远距离传输

4、简述差错控制技术中的奇偶校验。答：奇偶校验（ParityCheck）是一个字符校验一次，在每个字符的最高地点后附带一个奇偶校验位。通用常一个字符（b0-b7）来表示，此中，位字符码位，而最高位b7为校验位。这个校验位可为1或0，以便保证整个字节为1的位数是奇数（称奇校验）或偶数（偶校验）。发送端依照奇或偶校验的原则编码后，以字节为单位发送，接收端依照相同的原则检查收到的每个字节中1的位数。假如是奇校验，发送端发出的每个字节中1的位数也为奇数。若接收端收到的字节中1的位数也为奇数，则传输正确；不然传输错。偶校验方法近似。JP诲X孩及并丈学（勤劳、求是、创新、奉献）2011?2012学年第1学期考察试卷学院：机械工程学院班级_____________姓名____________学号__________《计算机控制技术》课程试卷A（本卷考试时间90分钟）题号-一--二二三四五总得分得分一、观点题（此题共6小题，每题2分，共12分）1、何谓模拟信号?何谓数字信号?2、何谓量程自动变换？3、何谓采样和量化？4、何谓数字程序控制？5、何谓指令冗余？6、何谓现场总线？二、简答题（此题共5小题，每题6分，共30分）1、简述数字滤波器的长处。2、何谓串模扰乱？克制串模扰乱的常用方法有哪些?3、何谓系统偏差？怎样实现系统偏差的全自动校准？4、何谓标度变换？为何要进行标度变换？5、简述差错控制技术中奇偶校验的基来源理。三、计算题（第1小题46771334231065]

5分，第2小题7分，第3小题进行排序（注意：第一次增量为

14分，共26分）4，第二次增量为

1、利用希尔排序对数据[542）。（本小题5分）2、假定某电阻炉温度变化范围为100~600经温度变送器输出电压为?位C,15V，再经8A/D变换器变换，假定该8位AD输入电压范围为-5~+5V（注意该AD输出的最高位为符号位，1表示负，0表示正），计算当采样值为6BH时（对应十进制107），电阻炉温度是多少？注意应写出计算过程。（本小题7分）3、假定给定的加工曲线为第二象限的顺时针圆弧AB，该圆弧所属圆的圆心坐标为（-2,1），以下图，试进行插补计算（步长为1），达成下边表格。（本小题14分）序号偏差鉴别进给方向偏差计算终点鉴别012345678910四、推导题（此题共2小题，每题10分，共20分）1下列图是常用的仪用丈量放大器电路，试推导其放大倍数，并简述该电路的特色，注意要写出推导过程。2、下列图为T型电阻DA变换器的原理图，此中Ko~K3为模拟电子开关，该开关在运算放大器电流求和点和虚地之间进行切换，该开关受相应二进制码位（图中a0,a1,a2,a3）控制，码位为1开关接运放的虚地，码位为o时开关接地。试推导输出电压Uo的表达式，注意应写出推导过程。五、阐述题（共1题，12分）试画出模拟量输入通道的构成框图，并简述通道中各功能模块的作用。JP海%卷仪w哮（勤劳、求是、创新、奉献）2011?2012学年第1学期考察试卷学院：机械工程学院班级_____________姓名____________学号_________《计算机控制技术》课程试卷

A答案（本卷考试时间

90分钟）题号

-一-

-二二

三

四

五

总得分题分

12

30

26

20

12

100得分一、观点题（此题共6小题，每题2分，共12分）1、何谓模拟信号?何谓数字信号?模拟信号：时间上和幅值上都连续的信号。数字信号：时间上失散，幅值也失散的信号。2、

何谓量程自动变换？依据需要对所办理的信号利用可编程增益放电器进行放大倍数的自动调整，以知足后续的要求。

电路和系统3、

何谓采样和量化？采样是用采样开关（或采样单元）将模拟信号按一准时间间隔抽样成失散模拟信号的过程。经整量化后成为数字信号的过程称为量化。

采样信号4、

何谓数字程序控制？依据数据和早先编制好的程序，控制生产机械按规定的工作次序、和运动速度等规律自动地达成工作的自动控制。

运动轨迹、运动距离5、

何谓指令冗余？在要点地方人为地插入一些单字节指令如证跑飞的程序能快速归入正常轨道。

NOP，或将有效单字节指令重回信写，以保6、

何谓现场总线？现场总线是连结智能现场设施和自动化系统的数字式、它的要点标记是能支持双向、多节点、总线式的全数字通讯。

双向传输、多分支结构的通讯网络。二、简答题（此题共5小题，每题6分，共30分）1、简述数字滤波器的长处。1）因为数字滤波采纳程序实现，所以无需增添任何硬设施，能够实现多个通道共享一个数字滤波程序，进而降低了成本。（2）因为数字滤波器不需增添硬设施，所以系统靠谱性高、稳固性好，各回路间不存在阻

抗般配问题。（3）能够对频次很低（如0.01Hz）的信号实现滤波，战胜了模拟滤波器的缺点。（4）可依据需要选择不一样的滤波方法，或改变滤波器的参数。较改变模拟滤波器的硬件电路或元件参数灵巧、方便。2、何谓串模扰乱？克制串模扰乱的常用方法有哪些？答：串模扰乱指叠加在被测信号上的扰乱噪声。克制方法：（1）采纳硬件滤波器克制串模扰乱是一种常用的方法。（2）关于电磁感觉产生的串模扰乱，应付被测信号尽可能早的进行信号放大，以提升电路中的信号噪声比；或许尽可能早的达成A/D变换再进行长线传输；或许采纳隔绝和障蔽等举措。（3）从选择元器件下手，利用逻辑器件的特征来克制串模扰乱。（4）利用数字滤波技术对已进入计算机的串模扰乱进行数据办理，能够有效地滤去难以克制的串模扰乱。3、何谓系统偏差？怎样实现系统偏差的全自动校准？答：系统偏差是指在相同条件下，经过多次丈量，偏差的数值（包含大小符号）保持恒定,或按某种已知的规律变化的偏差。4、何谓标度变换？为何要进行标度变换？答：将A/D变换后的数字量变换成与实质被丈量相同量纲的过程称为标度变换在丈量过程中，全部这些参数经传感器或变送器检测，再利用相应的信号调治电路，将非电量变换成电量，并进一步变换成A/D变换器所能接收的一致电压信号，又由A/D变换器将其变换成数字量送到计算机进行显示、打印等有关操作。而A/D变换后的数值量其实不必定等于本来带有量纲的参数值，它只是与被测参数有必定的函数关系，故一定把它变换成带有量纲的数值后才能运算、显示或打印输出，这类变换就是标度变换。5、简述差错控制技术中奇偶校验的基来源理。答：奇偶校验是一个字符校验一次，在每个字符的最高地点后附带一个奇偶校验位。通常用一个字符（bo~b7）来表示，此中，bo~b6字符码位，而最高位b7为校验位。这个校验位可为1或0,以便保证整个字节为1的位数是奇数（称奇校验）或偶数（称偶校验）。发送端依照奇或偶校验原则编码后，以字节为单位发送，接收端依照相同的原则检查收到的每个字节中1的位数。假如为奇校验，发送端发出的每个字节中1的位数也为奇数。若接收端收到的字节中的位数也为奇数，则传输正确；不然传输错。偶校验方法近似。三、计算题（第1小题5分，第2小题7分，第3小题14分，共26分）1、利用希尔排序对数据［

5446771334231065

］进行排序（注意：第一次增量为

4,

第二次增量为2）。（本小题5分）。解：初始数抿544(5?7133斗231065dl=43斗口1013544f7765__h一'八扎八」丿d2<10133423544677652、假定某电阻炉温度变化范围为A/D变换器变换，假定该8位AD负，0表示正），计算当采样值为程。

100~600C,经温度变送器输出电压为1?5V，再经8位输入电压范围为-5~+5V（注意该AD输出的最高位为符号位，1表示6BH时（对应十进制107），电阻炉温度是多少？注意应写出计算过解:600—100*107-0x(4卫1-"100x(5-0J?42IV5-15O1_25T!3、假定给定的加工曲线为第二象限的顺时针圆弧AB，该圆弧所属圆的圆心坐标为（-2,1）,以下图，试进行插补计算（步长为1）,达成下边表格。（本小题14分序号偏差鉴别进给方向偏差计算终点鉴别0F0=0,x=-6,y=1nxy=81F0=0+△xF仁F0+2x+5=-7,x=-5,y=1nxy=72F1=-7v0+△yF2=F1+2y-仁-6,x=-5,y=2nxy=63F2=-6v0+△yF3=F2+2y-仁-3,x=-5,y=3nxy=54F3=-3v0+△yF4=F3+2y-仁2,x=-5,y=4nxy=45F4=2>0+△xF5=F4+2x+5=-3,x=-4,y=4nxy=36F5=-3v0+△yF6=F5+2y-仁4,x=-4,y=5nxy=27F6=4>0+△xF7=F6+2x+5=1,x=-3,y=5nxy=18F7=1>0+△xF8=F7+2x+5=0,x=-2,y=5nxy=0910四、推导题（此题共2小题，每题10分，共20分）下列图是常用的仪用丈量放大器电路，试推导其放大倍数，并简述该电路的特色，注意要1一；解：U+-UR]唱+心峡二咿严氐叫-%）

Un-*4Um-UroR,则:每该电路最大长处是输入阻抗高，共模克制能力强，增益调理方便，并因为结构对称，失调电压和温度漂移小，在传感器轻微信号放大系统中获取宽泛应用。2、下列图为T型电阻DA变换器的原理图，此中Ko~K3为模拟电子开关，该开关在运算放大器电流求和点和虚地之间进行切换，该开关受相应二进制码位（图中a0,a1,a2,a3）控制,码位为1开关接运放的虚地，码位为0时开关接地。试推导输出电压Uo的表达式，注意应写出推导解：2K~X8a°R2R2R22R4过程。U严器阴皿十坷*时五、阐述题（共1题，12分）试画出模拟量输入通道的构成框图，并简述通道中各功能模块的作用。1佞感器i1—[*

信号―r多路采样A/D——丫捋口PC调治1变换器—保持器—?变换器逻辑电路总线11—??T1、信号调治部分依照检测信号及受扰乱状况的不一样而不一样。往常包含信号的放大、量程自动变换、电流/电压变换、滤波、线性化、隔绝等。2、多路变换器就是用来进行模拟电压信号切换的要点元件。3、采样保持器的主要作用：(1)当某一通道进行A/D变换时，因为A/D变换需要必定的时间，假如输入信号变化较快，就会惹起较大的变换偏差。为了保证A/D变换的精度，需要应用采样保持器。同时采样几个模拟量，以便进行数据办理和丈量；减少D/A变换器的输出毛刺，进而除去输出电压的峰值及缩短稳固输出值的成马上间。4、A/D变换器是将模拟电压或电流变换成数字量的器件或装置，是模拟输入通道的核心部件。JP海%卷仪w哮（勤劳、求是、创新、奉献）2011?2012学年第1学期考察试卷学院：机械工程学院班级_____________姓名____________学号__________《计算机控制技术》课程试卷B（本卷考试时间90分钟）题号-一--二二三四五总得分得分一、观点题（此题共6小题，每题2分，共12分）何谓系统偏差。何谓软件圈套?3?写出4种常有的现场总线名称4?写出电子设施中“地”的两种含义5、何谓软件抗扰乱技术？6、何谓次序控制？二、简答题（此题共5小题，每题6分，共30分）1、为何在模拟采样通道中一般都设置了采样保持器？在什么状况下也能够不设置采样保持器？2、写出增量型PID表达式，并简述其注意长处。3、何谓共模扰乱？克制共模扰乱的常用方法有哪些？4、工业以太网的长处及在工业现场推行工业以太网有什么利处？5、简述滑动均匀值滤波的基来源理和主要特色。三、计算题（第1小题[5446771335231065]

5分，第2小题7分，第进行排序（切割点选为

3小题14分，共35）。（本小题

26分）5分）

1、利用快速排序对数据2、假定某电阻炉温度变化范围为100~1200C,经温度变送器输出电压为A/D变换器变换，假定该12位AD输入电压范围为0~+10V,计算当采样值为1731），电阻炉温度是多少？注意应写出计算过程。（本小题7分）

1~5V，再经12位6C3H时（对应十进制3、假定给定的加工曲线为第四象限的顺时针圆弧AB，该圆弧所属圆的圆心坐标为（2,-1）,以下图，试进行插补计算（步长为1），达成下边表格。（本小题14分）序号偏差鉴别进给方向偏差计算终点鉴别012345678910四、推导题（此题共2小题，每题10分，共20分）下列图是常用的仪用丈量放大器电路，试推导其放大倍数，并简述该电路的特色，注意要2、下列图为D/A变换器实现单极性、双极性输出电路，试推导出单极性、双极性输出时的计算公式，同时依据计算公式，以8位D/A变换器为例，说明输入端D=0、80H、FFH时输出端的值。五、阐述题（共1题，12分）A/D变换器的接口设计包含硬件设计及软件设计。一次A/D变换过程中硬件及软件设计均包含启动变换以及依据数据输出格式读出变换结果。阐述在硬件及软件设计中，怎样启动A/D变换、怎样读取变换结果。（勤劳、求是、创新、奉献）2011?2012学年第1学期考察试卷学院：机械工程学院班级_____________姓名____________学号_________《计算机控制技术》课程试卷B答案（本卷考试时间90分钟）题号-一--二二三四五总得分得分一、观点题（此题共6小题，每题2分，共12分）1.何谓系统偏差。系统偏差是指在相同条件下，经过多次丈量，偏差的数值（包含大小符号）保持恒定,或按某种已知的规律变化的偏差。2.何谓软件圈套？用一条指引指令，强行将捕捉的程序引向一个指定的地点，在那边有一段特意对程序犯错进行办理的程序。3?写出4种常有的现场总线名称基金会现场总线；LONWORKS局部操作网；PROFIBUS过程现场总线CAN控制器局域网；HART可寻址远程传感器数据通路（注：随意四种，中英文均可）4?写出电子设施中“地”的两种含义一种是“大地（安全地）”；另一种是“信号基准地（信号地）”。5、何谓软件抗扰乱技术？软件抗扰乱技术是当系统受扰乱后使系统恢复正常运转或输入信号受扰乱后去伪求真的一种协助方法。6、何谓次序控制？指以早先规定好的时间或条件为依照，按早先规定好的动作序次，对控制过程各阶段顺序地进行自动化控制。二、简答题（此题共5小题，每题6分，共30分）1、为何在模拟采样通道中一般都设置了采样保持器？在什么状况下也能够不设置采样保持器？答：（1）为了保证A/D变换的精度，需要应用采样保持器。（2）同时采样几个模拟量，以便进行数据办理和丈量；（3）减少D/A变换器的输出毛刺，进而除去输出电压的峰值及缩短稳固输出值的成马上间；（4）把一个D/A变换器的输出分派到几个输出点，以保证输出的稳固性。当被测信号变化迟缓时，若A/D变换器变换时间足够短，能够不加采样保持器。2、写出增量型PID表达式，并简述其注意长处。答：长处：（1）计算机输出增量，所以误动作影响小，必需时可用逻辑判断的方法去掉；控制算法中，由手动到自动切换时，一定第一使计算机的输出值等于阀门的原始开度，即P（k-1），才能保证手动/自动无扰动

（2）在地点型切换，这将给程序设计带来困难。而增量设计只与本次的偏差值有关，与阀门本来的地点没关，因此增量算法易于实现手动/自动无扰动切换。在地点控制算式中，不单需要对E（j）进行累加，并且计算机的任何故障都会惹起P（k）大幅度变化，对生产产生不利。（3）不产生积分失控，所以简单获取较好的调理质量。3、何谓共模扰乱？克制共模扰乱的常用方法有哪些？答：共模扰乱是指模/数变换器两个输入端上公有的扰乱电压。方法：（1）利用双端输入的放大器作前置放大器，（2）利用变压器或光电耦合器把各样模拟负载和数字信号隔绝，即模拟地”与数字地”断开，被测信号经过变压器或光电耦合器获取通路，而共模扰乱不可以形成回路而获取克制，（3）采纳双层障蔽一浮地输入方式。4、工业以太网的长处及在工业现场推行工业以太网有什么利处？答：以太网拥有以下长处：①应用宽泛；②成本便宜；③通讯速率高；④软硬件资源丰连续发展潜力大；⑥易于与Internet连结，能

富；⑤可实现办公自动化网络与工业控制网络的信息无缝集成。工业控制网络采纳以太网就能够防止其发展游离于计算机网络技术的发展主流以外进而使工业控制网络与信息网络技术相互促使,共同发展，并保证技术上的可连续发展方面无需独自的研究投入。

，在技

术升级5、简述滑动均匀值滤波的基来源理和主要特色。答：1）第一采样N个数据放在内存的连续单元中构成采样行列，计算其算术均匀值或加权算术均匀值做为第1次采样值；2）接下来将收集行列向队首挪动，将最早收集的那个数据扔掉，新采样的数据放在队尾，尔后计算包含新采样数据在内的N个数据的算术均匀值或加权均匀值。3）这样，每进行一次采样，即可计算出一个新的均匀值，进而大大加速了数据办理的速度。特色：每采样一次，挪动一次数据块，而后求出新一组数据之和，再求均匀值。三、计算题（第1小题5分，第2小题7分，第3小题14分，共26分）1、利用快速排序对数据［5446771335231065解：取切割点数据35,排序以下列图。

］进行排序（切割点选为

35）。（本小题

5分）。547713351065354(5771354231065104677U?4葺6510劳7T13:42?466510231335541146652、假定某电阻炉温度变化范围为100~1200C,经温度变送器输出电压为1~5V，再经12位A/D变换器变换，假定该12位AD输入电压范围为O~+1OV,计算当采样值为6C3H时（对应十进制1731），电阻炉温度是多少？注意应写出计算过程。（本小题7分）1731x(10-Q)=4227v4095-01200-100二9S7425c。x(4J2