微型计算机控制技术..docVIP

第一章 计算机控制系统的组成 1、实时，在线，离线的含义？ (1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。 (2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。 (3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。 2、操作指导、DDC、SCC系统工作原理、区别？ (1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。其原理框图如图1.2所示。 ?? 图1.2操作指导控制系统原理框图 (2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)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。其原理框图如图1.3所示。 ? 图1.3 DDC系统原理框图 (3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)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系统的原理框图如图1.4所示。 ? 图1.4 SCC系统原理框图 SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。 ? 3、计算机控制系统的控制过程？ 计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤： (1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。 (2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。 (3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。 ? 第三章 I/O接口技术及I/O通道 1、硬件防制动工作原理 采用积分电路的硬件消抖电路，首先利用积分电路将抖动的高频部分滤出，其次利用施密特触发器整形。 采用RS触发器的硬件消抖电路，主要是利用RS触发器的保持功能实现消抖。 2、光电耦合器工作原理 光电耦合器由封装在一个管壳内的发光二极管和光敏三极管组成，如图2.1所示。输入电流流过二极管时使其发光，照射到光敏三极管上使其导通，完成信号的光电耦合传送，它在过程通道中实现了输入和输出在电气上的完全隔离。 ???????????????????????????????????????????????? ? ????????????????????????????????????????????????? ?? 图2.1光电耦合器电路图 3、程序放大器的原理??? ?使用计算机控制发出指令，使一些模拟开关导通或者闭合，以调节放大器的放大倍数。???????????????????????????????????????????? 4、I/U 、U/I 变送器输出信号为0-10mA或4-20mA，经过I/U变换器后变成电压信号0-5V或1-5V； 变送器输出信号为0-5V或1-5V，经过U/I变换器后变成电流信号0-10mA或4-20mA P53 5、采样保持器的作用，是不是所有电器都需要 ？??? （以上会出画图分析、编程题） 采样保持器的作用：A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。在进行A/D转换时间内，希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。这样，就需要在A/D转换器之前加入采样保持器。 不是，对于输入信号变化很慢，如温度信号；或者A/D转换时间较快，使得在A/D转换期间输入信号变化很小，在允许的A/D转换精度内，就不必再选用采样保持器。 6、A/D转换形式有哪些？读取A/D转换结果有哪几种方法？A/D转换一些指标的概念？ 常用A/D转换方式有 逐次逼近式和双斜积分式。 读取A/D转换结果方法有：电压，电流 A/D转换的主要技术指标： 转换时间：完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间。 分辨率：通常用数字量的位数，分辨率为1/2^n. 线性误差：用LSB的分数表示。 量程：所能转换的输入电压范围。