《计算机控制技术》补充习题解.ppt

1、第一章 习题,1-1、计算机在计算机控制系统中的主要任务是什么？它的输入信息来自哪里？其输出信息又作用于什么地方？ 答：主要任务：执行人们预先编制好的并放在存储器的程序，收集从生产过程送来的过程参数，并进行处理、分析判断和运算，得到相应的控制信息，用它输出到生产过程，使过程参数趋于预定数值。 输入信息来自输入通道 输出信息作用于输出通道,1-2、什么是计算机控制系统的实时性？为什么要强调它的实时性 答：实时性主要包含3个方面的内容：实时数据采集、实时决策运算、实时输出控制。 实时要求控制用微机能够在规定的时间范围内完成规定的操作，实时即及时、即时、适时的意思，否则把微机放在控制系统中将没有任何

2、实际意义。,1-3、要使计算机在控制系统中有实时控制作用，必须具备哪些基本条件？ 答：硬件方面：配有实时时钟和优先级中断信息处理电路。 软件方面：配有完善的时钟管理、中断处理的程序。,第二章 习题,2-1 存储器统一编址方式和I/O接口独立编址方式有什么不同？各有哪些优缺点？ 2-2 微型计算机与外设交换数据有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点？,2-3 请用74LS244和74LS273与8031，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别写出数字量输入和输出程序。,输入：MOVDPTR, #port1 MOVXA,DPTR,输出：MOVA，

3、#nn MOVDPTR, #port2 MOVXDPTR , A,解：,2-4 在模拟量输入通道中，采样保持器起何作用？是否所有的系统都需要采样保持器？为什么？ 答： 采样保持器起何作用：减小孔径误差；可实现 多路信号在同一时刻采样。 并不是所有系统都需要采样保持器。只有当孔径误差不满足要求时才用。,2-5 用CD4051组成64选1的多路转换器，请画出接线图并说明工作原理。,解：,2-6 一个8位A/D转换器，孔径时间为100s如果要求转换误差在A/D转换器的转换精度（0.4%）内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少（设Vf=100V）？ 答：,2-7 给出ADC0809的量化单位和

4、量化误差。 答：量化单位：,量化误差：,2-8 按图编程。 要求由通道IN5输入模拟量将其转换成数字量，并存入片内RAM 30H单 元中,ORG 4000H MOV R0 , #30H MOV DPTR , #0F7FFH MOV A , #05H MOVX DPTR , A SETB P3.3 HE:JB P3.3 , HE MOVX A , DPTR MOV R0 , A END,解,2-9 为提高转换精度，采用12位A/D转换器，设12位ADC内部无输出锁存器。试画出该ADC与8031的连接图，并说明工作原理。,210 对 64 路模拟信号进行数据采集，要求将采集到的数据存入到以 DAT

5、A 开始的片外RAM中。请画出接线图及程序框图并编写源程序。（采集一遍）,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H LJMP INT1 ORG 4000H MAIN:MOV R0 , #DATA MOV R1 , #20H MOV R1 , #00H SETB IT1 SETB EX1 SETB EA MOV DPTR , #7FFFH MOV A, R1 MOVX DPTR , A HE:AJMP HE,ORG4100H INT1:MOVDPTR ,#7FFFH MOVX A , DPTR MOVX R0 , A INCR0 INCR1 CJNER1 , #64 , DON

6、E MOVR1 , #00H MOV R0 , #DATAH DONE:MOVA , R1 MOVX DPTR , A RETI,211 用DAC0832和8031组成一个产生如图所示波形的装置。 要求：1 画出DAC0832与8031的接线图； 2 说明工作原理； 3 写出程序流程图及源程序。,+5V,5V,20ms,10ms,t,v,0,解：,根据题意接线为双极性输出，单缓冲输入。,延迟时间,ORG 4000H MOV DPTR , #0BFFFH STEP: MOV A , #00H LOOP1: MOVX DPTR , A ACALL DELAY39s INC A CJNE A，#0F

7、FH， LOOP1 LOOP2： MOVX DPTR , A ACALL DELAY39s DEC A CJNE A，#0FFH， LOOP2 AJMP LOOP1: DELAY39s: : : : RET,3 - 1 若加工第二象限直线ON，起点坐标 O(0，0)，终点坐标 N(- 4，6)，试按逐点比较法进行插补计算并作出走步轨迹图。,解：Fm 0时 走X方向一步 Fm 0时 走Y方向一步,4+6=10,步数偏差判别走步新偏差 1 F=0 X 6 10 2 F0 Y 2 9 3 F0 Y 2 8 4 F0 X 4 7 5 F0 Y 0 6 6 F=0 X 6 5 7 F0 Y 2 4 8

8、F0 Y 2 3 9 F0 X 4 2 10 F0 Y 0 1,解：F0 走+X F0 走+Y =6+6=12 偏差判别 坐标进给 偏差计算 坐标计算 终点判断 F=0 （-6，0） =12 F=0+XF=-11 （-5，0） =11 F0+YF=-10 （-5，1） =10,4 - 1 画出准连续数字P、PI、PID控制阶跃变化的响应，并与 模拟控制器的响应进行比较。,T越小越接近于模拟调节器,4- 2 PID调节器的参数K，TI，Td，对控制质量各有什么影响？结合上题讨论改变采样周期T对控制质量的影响。, Kp对系统性能的影响,对动态特性的影响,对稳态特性的影响, Ti对系统性能的影响,对

9、动态特性的影响,积分控制 通常使系统的稳定性下降。,Ti 太小系统将不稳定；,Ti偏小，震荡次数较多；Ti大对系统影响减少。,对稳态特性的影响,积分控制能消除稳态误差，但Ti过大时，积分作用太弱，以致不能消除稳态误差。,T的改变会引起TI，Td的变化, Td对系统性能的影响,解：,r = 0 , q = 1 , u = 1 , v = 0 , k = 1,S=maxk,q = 1 , n = r+u =1 , t = s + v = 1,解得： a1 = 0.403 f1 = 0.597,即 y(0) = 0 , y(1) = 0.403 , y(2) = y(3) = = 1,解：,w = 1 , v = 0 , r = 0 , q = 2 , k = 1 s = 2 , t = s + v = 2 , n = r + w =