63 习题第6章 应用程序设计与实现技术.pdf

第1页：模块化与结构化程序设计

模块化与结构化程序设计

题目

第六章应用程序设计与实现技术(共55题)附注：教学目标通过本章的学习，学生应达到如下基本要求：1、熟悉程序设计技术及编程语言2、掌握测量数据预处理技术3、熟悉数字控制器的工程实现4、掌握软件抗干扰技术一、填空题(共16题)T1、软件是工业控制机的程序系统，它可分为和。

答案

系统软件、应用软件

知识点

模块化与结构化程序设计

参考页

P196

学习目标

1（熟悉程序设计技术及编程语言）

难度系数

1

题型

填空T2、一个完整的程序设计过程，主要包括、等步骤。

第2页：高级语言I/O控制台编程

高级语言I/O控制台编程

学习目标：1（熟悉程序设计技术及编程语言）难度系数：1题型：填空T5、TurboC通常有库函数，允许直接访问I/O端口，头文件〈conio.h〉中定义了I/O端口例程。和分别从指定端口读一个字节数据和向指定端口写一个字节数据，和分别从指定端口读一个字数据和向指定端口写一个字数据。答案：inportb、outportb、inportw、outportw知识点：高级语言I/O控制台编程参考页：P199学习目标：1（熟悉程序设计技术及编程语言）难度系数：1题型：填空T6、系统误差是在相同条件下，经过多次测量，的误差，系统误差是可以通过适当的技术途径来确定并加以校正的。答案：误差的数值(包括大小符号)保持恒定，或按某种已知的规律变化知识点：系统误差参考页：P200学习目标：2（掌握测量数据预处理技术）难度系数：2题型：填空T7、标度变换中最常用的线性关系变换方法，其变换公式为。答案：Y=(Ymax-Ymin)(X-Nmin)/(Nmax-Nmin)+Ymin知识点：标度变换方法参考页：P203学习目标：2（掌握测量数据预处理技术）难度系数：2题型：简答T8、越限报警是工业控制过程常见而又实用的一种报警形式，它分为、及。答案：上限报警、下限报警、上下限报警知识点：越限报警处理参考页：P204学习目标：2（掌握测量数据预处理技术）难度系数：1题型：填空

第3页：量化误差来源

量化误差来源

题目

当计算机控制系统通过A/D转换，可计算出模拟电压x相当于多少个整数量化单位，即x=Lq+ε，式中L为整数，而对于余数ε(ε＜q)，可以用或来处理。

答案

截尾或舍入

知识点

量化误差来源

参考页

P205

学习目标

2（掌握测量数据预处理技术）

难度系数

1

题型

填空T10、数字控制器算法的工程实现分为6部分，分别包括。

第4页：控制量处理

控制量处理

题目

控制器的工程实现中，控制量处理分为、和四部分。

答案

输出补偿、变化率限制、输出保持、安全输出

知识点

控制量处理

参考页

P211

学习目标

3（熟悉数字控制器的工程实现）

难度系数

1

题型

填空

第5页：AD运算字长的选择

AD运算字长的选择

题目

二、选择题(共12题)T1、确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应（A）传感器的精度A.>B.<C.=

答案

A

知识点

AD运算字长的选择

参考页

P207

学习目标

2(掌握测量数据预处理技术)

难度系数

1

题型

选择D.不确定T2、自顶向下的模块化设计方法，适合于用来设计程序。A.汇编语言B.程序语言C.高级语言

第6页：高级语言I/O控制台编程

高级语言I/O控制台编程

代表从指定端口读一个字节数据。A.inportbB.outportbC.inportw答案：AD.outportw知识点：高级语言I/O控制台编程参考页：P199学习目标：1（熟悉程序设计技术及编程语言）难度系数：1题型：选择T6、Turbo C通常有库函数，允许直接访问I/O端口，头文件〈conio.h〉中定义了I/O端口例程。其中代表向指定端口写一个字节数据。A.inportbB.outportbC.inportwD.outportw答案：B知识点：高级语言I/O控制台编程参考页：P199学习目标：1（熟悉程序设计技术及编程语言）难度系数：1题型：选择T7、下列不是系统误差的特点的是。B.随机出现D.大小符号保持恒定A.变化规律可掌握C.通过适当的技术途径来确定答案：B知识点：系统误差参考页：P200学习目标：2（掌握测量数据预处理技术）难度系数：2题型：选择T8、能有效克服因偶然因素引起的波动干扰的滤波方法是。A.平均值滤波答案：C知识点：数字滤波技术参考页：P214B.滑动平均滤波C.中位值滤波D.惯性滤波学习目标：4（掌握软件抗干扰技术）难度系数：2题型：选择T9、能有效进行开关量(数字量)信号输入抗干扰的措施是。

第7页：开关量软件抗干扰

开关量软件抗干扰

题目

A.多次平均B.重复采样

答案

B

知识点

开关量软件抗干扰

参考页

P216

学习目标

4（掌握软件抗干扰技术）

难度系数

2

题型

选择C.重复输出D.惯性滤波T10、能有效进行开关量(数字量)信号输出抗干扰的措施是。A.多次平均B.重复采样C.重复输出D.惯性滤波

第8页：模块化与结构化程序设计

模块化与结构化程序设计

题目

什么叫应用程序，有几种设计方法？

答案

所谓应用软件就是面向控制系统本身的程序，它是根据系统的具体要求，由用户自己设计的。软件设计的方法有两种，一种就是由用户利用计算机语言自己编制需要的应用程序；另一种就是利用组态软件，选择相应的模块，进行功能的综合。

知识点

模块化与结构化程序设计

参考页

P196

学习目标

1（熟悉程序设计技术及编程语言）

难度系数

1

题型

简答T2、程序设计通常分为哪5个步骤?

第9页：面向过程与面向对象的程序设计

面向过程与面向对象的程序设计

题型

简答T4、面向过程与面向对象的程序设计的区别？

答案

（1）模块与对象。结构化方法中的模块是对功能的抽象，每个模块是一个处理单位，具有输入和输出功能。而面向对象方法的对象也具有模块性，但它是包括数据和操作的整体，是对数据和功能的抽象和统一。2过程调用和消息传递。在结构化程序设计中，过程是一个独立的实体，可以显示被其他过程（模块）调用，调用数据或信息可以通过实参传递。而在面向对象程序设计中，方法是隶属于对象的，是对象功能的体现，不能有独立存在的方法。消息传递机制很自然地与分布式并行程序、多机系统和网络通讯模型取得一致。在结构化设计中，同一个参数的调用，其结果是相同的。但在面向对象中的消息传递则不同，同一消息的多次传递可能会产生不同的结果。3类型和类。类型和类都是对数据和操作的抽象，即定义了一组具有共同特征的数据和可以作用于其上的一组操作。但是，类型比较偏重于操作抽象，类则集成了数据抽象和操作抽象。另外，类引入了继承机制，实现了可扩充性。4静态链接和动态链接。在面向对象系统中，通过消息的激活机制，可以把对象之间的静态链接联系在一起，使整个机体运转起来，实现系统的动态链接。

知识点

面向过程与面向对象的程序设计

参考页

P198

学习目标

1（熟悉程序设计技术及编程语言）

难度系数

2

第10页：误差自动校准

误差自动校准

题型

简答T6、什么是系统误差？系统误差的特点是什么？

答案

系统误差是指在相同条件下，经过多次测量，误差的数值(包括大小符号)保持恒定，或按某种已知的规律变化的误差。这种误差的特点是，在一定的测量条件下，其变化规律是可以掌握的，产生误差的原因一般也是知道的。原则上讲，系统误差是可以通过适当的技术途径来确定并加以校正的。

知识点

误差自动校准

参考页

P200

学习目标

2（掌握测量数据预处理技术）

难度系数

2

第11页：误差自动校准

误差自动校准

题目

R10x−xV=(x−x0)V

知识点

误差自动校准

参考页

P200

学习目标

2（掌握测量数据预处理技术）

难度系数

2

题型

简答T9、什么是标度变换方法？标度变换在工程上有什么意义？在什么情况下使用标度变换？

答案

计算机控制系统在读入被测模拟信号并转换成数字量后，往往要转换成操作人员所熟悉的工程值。这是因为被测量对象的各种数据的量纲与A/D转换的输入值是不一样的。例如，压力的单位为Pa，流量的单位为m3/h，温度的单位为℃等。这些参数经传感器和A/D转换后得到一系列的数码，这些数码值并不一定等于原来带有量纲的参数值，它仅仅对应于参数值的大小，故必须把它转换成带有量纲的数值后才能运算、显示或打印输出，这种转换就是标度变换。标度变换有各种类型，它取决于被测参数的传感器的类型，应根据实际要求来选用适当的标度变换方法。

第12页：量化误差来源

量化误差来源

答案

(1)A/D转换的量化效应；(2)控制规律计算中的量化效应；(3)控制参数的量化效应；(4)D/A转换的量化效应。

知识点

量化误差来源

参考页

P205

学习目标

2（掌握测量数据预处理技术）

难度系数

2

题型

简答T12、以两种方式说明A/D转换器的字长选择。

第13页：A/D、D/A及运算字长的选择

A/D、D/A及运算字长的选择

知识点

A/D、D/A及运算字长的选择

参考页

P207

学习目标

2（掌握测量数据预处理技术）

难度系数

2

题型

简答T15、何为无平衡无扰动切换？

答案

所谓无平衡无扰动切换，是指在进行手动到自动或自动到手动的切换之前，无须由人工进行手动输出控制信号与自动输出控制信号之间的对位平衡操作，就可以保证切换时不会对执行机构的现有位置产生扰动。

第14页：数字滤波技术

数字滤波技术

题目

特点：算术平均值法适用于对一般的具有随机干扰信号的滤波。它特别适于信号本身在某一数值范围附近作上下波动的情况，如流量，液平面等信号的测量。2）中位值滤波特点：能有效克服因偶然因素引起的波动干扰。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略时，可能三个数都是正确的信息，会丢失许多正确信息。3）惯性滤波特点：适用于高频及低频的干扰信号。4）限幅滤波特点：既照顾了采样的实时性，又照顾了采样值变化的连续性。5）防脉冲干扰的算术平均值滤波特点：融合了算术平均值和中位值滤波两种滤波方法的优点。

知识点

数字滤波技术

参考页

P214

学习目标

4（掌握软件抗干扰技术）

难度系数

3

题型

简答T19、何为算术平均值滤波法？适用于什么场合？

答案

算术平均值法是要按输入的N个采样为数据xi(i=1～N)，寻找这样一个y，使y与各采样值间的⌠∑∫Ni⌠⌡i=1⌡2偏差的平方和为最小，使E=min(y−x)N∑ii=1，由一元函数求极值原理可得：y=1Nx，这就是算术平均值的算法。算术平均值法适用于对一般的具有随机干扰信号的滤波。它特别适于信号本身在某一数值范围附近作上下波动的情况，如流量，液平面等信号的测量。

第15页：A/D、D/A及运算字长的选择

A/D、D/A及运算字长的选择

题型

简答四、计算题（共5题）T1、某热处理炉温度变化范围为0～1350℃，经温度变送器变换为1～5V电压送至ADC0809，ADC0809的输入范围为0～5V。当t=KT时，ADC0809的转换结果为6AH，问此时的炉内温度为多少度?

答案

(1)6AH=6*16+10=106(2)

知识点

A/D、D/A及运算字长的选择

参考页

P207

学习目标

2（掌握测量数据预处理技术）

难度系数

2

第16页：A/D、D/A及运算字长的选择

A/D、D/A及运算字长的选择

难度系数

2

题型

计算T4、某执行机构的输入变化范围为4～20mA，灵敏度为0.05mA，应选D/A转换器的字长为多少位?

答案

，因此，取A/D转换器字长n1为10位及以上。

知识点

A/D、D/A及运算字长的选择

参考页

P207

学习目标

2（掌握测量数据预处理技术）