習題集

一、問答題

1. 微型計算機控制系統有哪些？

參考：微型計算機控制系統有：(1)操作指導控制系統；(2)直接數字控制系統(DDC)；(3)計算機監督系統(SCC)，這里面包括：1)SCC加模擬調節器控制系統，2)SCC加DCC系統；(4)分布控制系統(DCS)；(5)計算機集成制造系統(CIMS)

2、常用的工業控制機有幾種？它們各有什么用途？

參考：單片微型計算機、可編輯邏輯控制器、STD總線工業控制機、工業PC

針對不同的工業控制對象，結合不同的工業控制機類型進行分析。

3、A/D和D/A轉換器在微型計算機控制系統中有什么作用？

參考：D/A轉換的作用：主要是將數字量到模擬量的轉換。A/D轉換的作用：將模擬量轉換成數字量。都可以實現一到多，多到一的控制。處理采用分時方法。

4. LED數碼管的顯示方法有那兩種？各有什么特點？

參考：LED數碼管的顯示方法有動態顯示和靜態顯示；動態顯示利用微處理器定時的對顯示器進行掃描，在這種方法中，顯示器件分時工作，每次只能有一個器件顯示。其優點是硬件少，線路簡單、成本低，缺點是耗費較多的微處理器處理時間；靜態顯示是由一系列硬件電路來保持顯示內容，微處理器只用發送一次顯示數據即可，其優點是占用微處理器的時間較少，但硬件較為復雜。

5. 在人機交互接口技術中，鍵盤設計需解決的問題是哪些？如何實現防抖？

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

這里面又包括：1)硬件防抖技術(一種廣為采用的措施)。2)軟件防抖方法(當鍵的個數比較多時采用)。

硬件防抖又有以下幾種：

濾波防抖法、雙穩態防抖法(又叫RS觸發器法)、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，當第一次檢測到有鍵按下的時候，先用軟件延時(10MS-20MS)，再確認該鍵電平是否仍維持閉合狀態電平。若是，則確認此鍵已經按下，若不是，則可能是其他干擾引起的抖動，并非真正按下了鍵

6. 算術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：算術平均濾波的方法是把一個采樣周期內的N次采樣值相加，然后把所得的和除以采樣次數N次，得到該周期的采樣值。

該方法可以用于壓力、流量等周期脈動參數的采樣值的平滑處理。

7. 位置型PID和增量型PID有什么區別？它們各有什么優缺點？

參考：在位置控制算式中，不僅需要對E(j)進行累加，而且計算機的任何故障都會引起P(k)大幅度變化，對生產不利。

增量控制雖然改動不大，然而卻帶來了很多優點：

(1)由于計算機輸出是增量，所以誤動作影響小，必要時可用邏輯判斷的方法去掉；

(2)在位置型控制算法中，由于手動到自動切換時，必須首先使計算機的輸出值等于閥門的原始開度，即P(k-1)，才能保證手動/自動地無擾動切換，這將給程序設計帶來困難。而增量設計只與本次的偏差值有關，與閥門原來的位置無關，因而增量算法易于實現手動/自動的無擾動切換。

(3)不產生積分失控，所以容易獲得較好的調節品質。

增量控制因其特有的優點已得到了廣泛的應用。但是，這種控制方法有如下不足：

(1)積分截斷效應大，有靜態誤差；

(2)溢出的影響大。

8. 在自動控制系統系統中飽和效應是如何產生的？如何消除？

參考：在實際控制系統中，控制變量往往受到限制，則實際輸出控制變量就不在是計算值，由此引起的不期望的效應稱為飽和效應。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、、和的大小對系統性能的影響？

參考：在數字控制系統中，參數整定是十分關鍵的，調節系統參數整定的好壞，直接影響調節品質。在選擇參數時要做折衷的處理。

10、微型機控制系統中是怎樣實現？具體作法是，首先根據電機轉速的要求，確定占空比，即通電時間與通電周期之比，再按照通、斷電時間送出控制模型，使電機按要求的轉速運轉。1、

設x為電壓值，則x 2 3.75 5

折算成二進制 .4 192 256

折算成十六進制 66H C0H FFH

2、

-0.073v -0.034v 4.93v

對于8bit雙極性輸出電壓，其計算公式為：

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

7FH=127 VOUT1=2.4805

總結

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