習(xí)題集

一、問答題

1. 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有哪些？

參考：微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有：(1)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)；(2)直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)；(3)計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)(SCC)，這里面包括：1)SCC加模擬調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)，2)SCC加DCC系統(tǒng)；(4)分布控制系統(tǒng)(DCS)；(5)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)

2、常用的工業(yè)控制機(jī)有幾種？它們各有什么用途？

參考：單片微型計(jì)算機(jī)、可編輯邏輯控制器、STD總線工業(yè)控制機(jī)、工業(yè)PC

針對(duì)不同的工業(yè)控制對(duì)象，結(jié)合不同的工業(yè)控制機(jī)類型進(jìn)行分析。

3、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中有什么作用？

參考：D/A轉(zhuǎn)換的作用：主要是將數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換的作用：將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。都可以實(shí)現(xiàn)一到多，多到一的控制。處理采用分時(shí)方法。

4. LED數(shù)碼管的顯示方法有那兩種？各有什么特點(diǎn)？

參考：LED數(shù)碼管的顯示方法有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示；動(dòng)態(tài)顯示利用微處理器定時(shí)的對(duì)顯示器進(jìn)行掃描，在這種方法中，顯示器件分時(shí)工作，每次只能有一個(gè)器件顯示。其優(yōu)點(diǎn)是硬件少，線路簡(jiǎn)單、成本低，缺點(diǎn)是耗費(fèi)較多的微處理器處理時(shí)間；靜態(tài)顯示是由一系列硬件電路來(lái)保持顯示內(nèi)容，微處理器只用發(fā)送一次顯示數(shù)據(jù)即可，其優(yōu)點(diǎn)是占用微處理器的時(shí)間較少，但硬件較為復(fù)雜。

5. 在人機(jī)交互接口技術(shù)中，鍵盤設(shè)計(jì)需解決的問題是哪些？如何實(shí)現(xiàn)防抖？

參考：需要解決下面幾個(gè)方面的問題：(1)按鍵的確認(rèn)；(2)重鍵與連擊的處理；(3)按鍵防抖動(dòng)技術(shù)；

這里面又包括：1)硬件防抖技術(shù)(一種廣為采用的措施)。2)軟件防抖方法(當(dāng)鍵的個(gè)數(shù)比較多時(shí)采用)。

硬件防抖又有以下幾種：

濾波防抖法、雙穩(wěn)態(tài)防抖法(又叫RS觸發(fā)器法)、中斷法(不常用)、有的器件自己本身帶有防抖功能，如8279等。

軟件防抖：軟件防抖即采用軟件的方法，當(dāng)?shù)谝淮螜z測(cè)到有鍵按下的時(shí)候，先用軟件延時(shí)(10MS-20MS)，再確認(rèn)該鍵電平是否仍維持閉合狀態(tài)電平。若是，則確認(rèn)此鍵已經(jīng)按下，若不是，則可能是其他干擾引起的抖動(dòng)，并非真正按下了鍵

6. 算術(shù)平均濾波的具體方法是怎么樣的？該濾波方法主要適用于什么情況？

參考：算術(shù)平均濾波的方法是把一個(gè)采樣周期內(nèi)的N次采樣值相加，然后把所得的和除以采樣次數(shù)N次，得到該周期的采樣值。

該方法可以用于壓力、流量等周期脈動(dòng)參數(shù)的采樣值的平滑處理。

7. 位置型PID和增量型PID有什么區(qū)別？它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

參考：在位置控制算式中，不僅需要對(duì)E(j)進(jìn)行累加，而且計(jì)算機(jī)的任何故障都會(huì)引起P(k)大幅度變化，對(duì)生產(chǎn)不利。

增量控制雖然改動(dòng)不大，然而卻帶來(lái)了很多優(yōu)點(diǎn)：

(1)由于計(jì)算機(jī)輸出是增量，所以誤動(dòng)作影響小，必要時(shí)可用邏輯判斷的方法去掉；

(2)在位置型控制算法中，由于手動(dòng)到自動(dòng)切換時(shí)，必須首先使計(jì)算機(jī)的輸出值等于閥門的原始開度，即P(k-1)，才能保證手動(dòng)/自動(dòng)地?zé)o擾動(dòng)切換，這將給程序設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。而增量設(shè)計(jì)只與本次的偏差值有關(guān)，與閥門原來(lái)的位置無(wú)關(guān)，因而增量算法易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)的無(wú)擾動(dòng)切換。

(3)不產(chǎn)生積分失控，所以容易獲得較好的調(diào)節(jié)品質(zhì)。

增量控制因其特有的優(yōu)點(diǎn)已得到了廣泛的應(yīng)用。但是，這種控制方法有如下不足：

(1)積分截?cái)嘈?yīng)大，有靜態(tài)誤差；

(2)溢出的影響大。

8. 在自動(dòng)控制系統(tǒng)系統(tǒng)中飽和效應(yīng)是如何產(chǎn)生的？如何消除？

參考：在實(shí)際控制系統(tǒng)中，控制變量往往受到限制，則實(shí)際輸出控制變量就不在是計(jì)算值，由此引起的不期望的效應(yīng)稱為飽和效應(yīng)。主要有積分造成。消弱消除的方法有：遇限制消除積分法和積分分離法兩種。

9、試比較PID控制參數(shù)、、和的大小對(duì)系統(tǒng)性能的影響？

參考：在數(shù)字控制系統(tǒng)中，參數(shù)整定是十分關(guān)鍵的，調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)整定的好壞，直接影響調(diào)節(jié)品質(zhì)。在選擇參數(shù)時(shí)要做折衷的處理。

10、微型機(jī)控制系統(tǒng)中是怎樣實(shí)現(xiàn)？具體作法是，首先根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速的要求，確定占空比，即通電時(shí)間與通電周期之比，再按照通、斷電時(shí)間送出控制模型，使電機(jī)按要求的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。1、

設(shè)x為電壓值，則x 2 3.75 5

折算成二進(jìn)制 .4 192 256

折算成十六進(jìn)制 66H C0H FFH

2、

-0.073v -0.034v 4.93v

對(duì)于8bit雙極性輸出電壓，其計(jì)算公式為：

80H=128 VOUT1=2.5V VOUT2=0.0 V

7FH=127 VOUT1=2.4805

總結(jié)

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