2022年微型计算机控制技术试卷答案A.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - ：号 号学 学线 线封 封密 密河南理工高校万方科技学院2022-2022学年第一 学期微型运算机掌握技术试卷（A 卷）得分（此题25 分）一、填空（每题1 分）1. 按 照 微 机 的 应 用 方 式 , 计 算 机 控 制 系 统 可 分 为 ： _ 、_ _和_；：名 名姓 姓2常用的 AD 转换方法有、；3. 常用的 AD 转换的启动信号有和方式；4. 8051单 片 机IO接 口 编 码 方 式 为, INTEL8088的IO编 码 方 式为；：级 级班 班业 业专 专5. 最少拍有波纹系统的性能指标要求包括、；6.程序设计通常采纳和

2、设计法7.10 位 AD 转换器的最低辨论率为: ,当基准电压为36v 时,最小转换电压为v；8. 采 样 保 持 器 有和两 种 工 作 状 态 , 对A1,A2两 个 放 大 器 的 要求；9. IO 通道的干扰类型包括：和；10. 大林算法的设计原就是；仍必需保证11. 最少拍无波纹系统的设计要求,除了满意最少拍有波纹的一切设计要求外,；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 得分（此题 5 分）二、简述运算机掌握系统的组成,并画出方框图. 得分（此题10 分）三、有4 位 AD 转换器,满刻度为5V ,现在输入4.

3、15V 模拟电压,请分析采纳逐次靠近法靠近的转换过程得分得分（ 本 题10 分 ） 四 、 用 一 阶 后 向 差 分 法 求 某 控 制 器 的 传 递 函 数D S 2s1 s2的差分方程 .T=1s. （此题10 分）五、广义对象的传递函数为G Z 0.368 Z21 0.718 Z1：1,1Z110.368 Z1请说明最小拍有波纹掌握器的设计步骤,2. 写出依据性的闭环传递函数 （Z）和 eZ. 得分（此题 10 分）六、常用数字滤波算法有哪几种？简述优得分（此题 10 分） 七、写出数字 PID 掌握算法的位置式和增量式两种标准算法并简要回答以下问题：1. 简述积分分别法克服位置式P

4、ID 积分饱和作用的原理；2. PID 数字掌握器参数整定的含义是什么？简述工程实现时,参数整定的步骤；3. 采样周期的挑选应综合考虑哪几个因素？得分（此题 10 分）八、请说明下图中IO 通道的类型,并说明其工作过程；+5V+48VR1R2R3 P1.0 C名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 得分（此题10 分）九、请结合课程的学习,谈一谈如何利用微机掌握系统实现某一加热炉的温度掌握；一填空 1 操作指导掌握系统 直接数字掌握系统,监督运算机掌握系统,分级运算机掌握系统 2.计数法、双积分法,逐次靠近法 3脉冲方式；

5、电平方式 4. 统一编址；独立编址 5精确性、快速性、稳固性 6. 模块法、结构法 7.1/1024 ；35.16 8.采样；保持； A2 输入阻抗大, A1 输出阻抗低 9.串模干扰；共模干扰 10 以大林算法为模型的数字掌握器,使闭环系统的特性为时间滞后的一阶惯性环节,且 滞后时间与被控对象的滞后时间相同；11.掌握器包含广义被控对象全部零点；二运算机掌握系统有哪些部分组成,并画出方框图；（或生产过程） 、执行器、 测量变送环节、答：运算机掌握系统的硬件组成主要是由掌握对象输入输出通道和数字调剂器等组成；软件组成主要是由系统软件和掌握软件；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页

6、,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三有 4 位 AD 转换器,满刻度为5V ,现在输入4.15V 模拟电压,请说明逐次靠近转换原理；并分析采纳逐次靠近法靠近的转换过程；解： 先通过置数规律电路将 SAR 中最高位置 1,其余全 0,井 DA 转换成模拟电压 U0 与输入模拟电压 Ui 在电压比较器下进行比较,如 UiU0, 就保留最高位 1,否就清除最高位为0；其次置次高位为 1,连续上述过程,直至确定最低位的状态；量化单位为 q=5v/24=0.3125V 此题目中图表转换如下：步骤8 4 SAR 1 U0 Ui,U0 大小该位去留2 1 1 0 0 0 2.5

7、保留2 1 1 0 0 3.75 保留3 1 1 1 0 4.375 去4 1 1 0 1 4.0625 保留结果1 1 0 1 偏差 4.15-4.0625=0.0875 图略；四U S D S 1Z2Z11E S 11 12TTT1 sD S 22ZU S E S Z13U Z 5U Z11 6U Z21 3E Z 6U k 5U k11 6U k21 3E k 6五答案：步骤如下：名师归纳总结 一依据被控对象的传递函数确定广义传递函数DZ 第 4 页,共 5 页二依据性能指标和约束条件确定闭环传递函数Z, 其中性能指标包括精确性、快速三性、稳固性,约束条件为物理可实现性；同时得出闭环误差

8、传递函数e（z）依据DZGZZ确定掌握器的传递函数Z e 四将其离散化,编写算法程序G Z 0.368 Z21 0.718 Z11Z11 0.368 Z1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 对速度输入R z 1z112.q=2,r=2,v=1,u=0 z所以 z2a 1a z1e z 1z12 1f z1六、常用数字滤波算法有哪几种？简述优缺点？（一）算术平均值滤波 A优点：适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波；B 缺点：对于测量速度较慢或要求数据运算速度较快的实时掌握不适用；比较铺张RAM；（二）中值滤波 A优点：能有效克服因偶然因素引起的波动干扰；

9、B缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜；当信号变化速度和采样周期相比不容忽视时,可能三个数都是正确的信息,会丢失很多正确信息（三）一阶滞后滤波 A优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用；B缺点：相位滞后,灵敏度低；不能排除滤波频率高于采样频率的 1/2 的干扰信号；（四）程序判定滤波 A.优点：既照料了采样的实时性,又照料了采样值变化的连续性；B.缺点：最大答应偏差难以确定（五） 复合滤波 （防脉冲干扰的算术平均值滤波）A 优点： 融合了两种滤波方法的优点B 缺点：铺张内存七答：位置式：iu iKK e ieTjie je iT dTe ie ie i11u 02T i0ue1TT d2e i

10、eT iT增量式：（1）开头时不进行积分,直至偏差达到肯定阀值后才进行积分累积,这样,一方面防止了一开头有过大的掌握量,另一方面即使进入饱和后,因积分累积小,也能较快推出,削减了超调；（2）PID 数字掌握器参数整定是指确定PID 数字掌握器的参数T T T d,K ,以使系统输出达到中意的成效；（3）满意采样定律；抗干扰角度,T 应小些；快速系统,要求 T 小；执行机构惯性大时,T 应大些；运算机工作量和成本考虑,T 应大些；从运算机精确执行掌握算法,T 应大些；实际生产过程中常采纳体会法获得采样周期；八该通道为数字量输入通道；当48V 开关闭合,光耦导通,经反相器P1.0 输出高电平电平；当 48V 开关打开,光耦阻断,经反相器 P1.0 输出低电平；九依据同学回答情形酌情给分；重点是绘制出掌握系统的框图；包括数字给定,温度测量反馈 DA 转换等；AD 转换, PID 调剂器输出名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页