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计算机控制技术 部分答案
1.1 什么叫微型计算机控制系统?微型计算机在微型计算机控制系统中起哪些作用?
解:微型计算机控制是集控制工程、微型计算机技术、电子技术、传感与检测技术、通信技术等多门学科于一体的综合型学科,具有很强的理论性和实践性。
1.2 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的硬件结构特征表现在哪些方面?
解: 表现在系统控制器由微型计算机担当,系统参数分析和驱动量值计算等均由微型计算机运行程序完成。
1.3 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的功能特征表现在哪些方面?
解:1)以软件代替硬件 2)数据保存 3)显示设备、方法与内容 4)多系统互联
1.4 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的时限特征表现在哪些方面?
解:“实时”,即指在规定的时间内完成规定的任务。(1)实时数据采集;(2)实时决策运算;(3)实时控制输出。
1.5 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的工作方式特征表现在哪些方面?
解:控制器在控制系统中的工作方式有在线、离线两种。微型计算机在线工作方式:微型计算机在控制系统中直接参与控制或交换信息。 微型计算机离线工作方式:微型计算机不直接参与对被控对象的控制(或不直接与被控对象交换信息,而是仅将有关的控制信息记录或打印出来,再由人来联系,按照微机提供的信息完成相应的操作控制。
1.8微型计算机控制系统硬件结构一般由哪几部分组成?各部分相互关系如何?
解:(1)工业生产过程;(2)过程通道;(3)接口;(4)主机(核心内容—控制程序)(5)人机交互通道与操作控制台。 关系:过程通道处于工业生产过程和主机接口之间,担负着生产过程与主机交换信息的任务,接口处于过程通道与主机之间,起着信息传递的作用。主机起着决策作用,可由操作控制台控制。
1.11 微型计算机DDC系统由哪几部分构成?试述其基本工作原理,
解:基本工作原理:微型计算机根据决策算法计算出的驱动量直接用于调节生产过程中的被控参数
3.1 用于过程通道接口的电路有何结构特征?
解:它必须深入到过程通道内部对过程通道中各子环节,如多路转换、可编程放大、采样/保持、A/D 转换、D/A转换等进行关系上、功能上、时间上等的有序控制。
3.2 为什么说微型计算机控制系统的接口与过程通道是融为一体的?
解:因为在微型计算机控制系统中接口与过程通道紧密相连,如输入输出信息的传送,主机都是通过接口与过程通道进行的。而且接口深入到过程通道内部,对其子环节进行关系上、功能上、时序上的控制。因此说接口与过程通道是融为一体的。
3.3 有哪一种常说的数据传送方法不适宜接口与过程通道之间传递数据?
解:DMA方式;因为过程通道的工作速度差异很大、
3.6 简述设计模拟量输入过程通道应考虑的基本问题,并在图3—6所示典型模拟输入过程通道结构图基础上自行演变为一种模拟量输入过程通道结构,且说明其特点。
解:1)输入输出信号形式的转换;2)微型计算机与控制对象两个异步系统的同步和通信联络。3)高速的微机与低速的控制对象实现速度匹配; 4)数据格式转换、数制转换、A/D、D/A转换、电平转换、功率转换;5)微弱信号放大、滤波、整形,强电信号幅度衰减、滤波、整形,信号幅度规范;6)数据通道与子环节工作控制的端口分配;7)接口电路中的端口触发,时序及负载能力.
3.15 简述串行A/D转换器基本工作原理。
解:串行A/D转换的基本原理是在外部控制信号的控制下,转换出一个数据就输出一个数据,控制信号的同期不短于对输入模拟信号转换并输出数字结果所需要的最少时间。
4.1 数据采集系统应具备哪些功能?
解:1)具有实时时钟;2)对多个输入通道输入的生产现场信息,能够按顺序逐个检测—返回检测; 3)能够对所采集的数据进行检查和处理;4)当采集到的数据超过上限值或下限值时,系统能够产生声光报警,提示操作者处理;5)能定时或按需要随时以表格形式打印采集数据;6)在系统内部能存储采集数据;7)系统在运行过程中,可随时接受由键盘输入的命令,以达到随时选择采集、显示、打印的目的。
4.2 数据采集系统主要完成哪些任务?
解:微型计算机数据采集系统的任务是对产生现场的过程参数定时进行检测、记录、存储、处理、打印、制表、显示及越限报警。
4.3 数据采集系统中数据应做到哪些处理?
解:模拟量数据采集的预处理:1)有效性检查;2)数字滤波。 后处理技术:1)工程量标度变换;2)参数的线性化处理;3)上下限检查
4.4 有效性检查和上下限报警有何区别?
解:有效性检查是通过检查输入信号是否在标准信号限界值之内来判断出是否有效,而上下限检查是在确定有效性之后,检查信号是否在给定值以内。
4.5 数字滤波是