70 秋季计算机控制技术(A卷)2参考答案.pdf

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试卷答案 第1页

一、填空题1.实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出2.主机、输入输出通道、外部设备、测量变送与执行机构（计算机、I/O接口电路、通用外部设备、工业生产对象）3.分散过程控制级、集中操作监控级、综合信息管理级4.点位控制、直线切削控制、轮廓切削控制5.模型、指标、容许控制6.D(z)=D(s)2z−1Tz+1s=7.在最少个采样周期内达到无静差的稳态、−N−1−212NΦ(z)=φz+φz+…+φz8.具有系统监控和数据采集功能9.单端驱动单端接收、正负电平、+3V～+15V、-3V～-15V10.全数字化、双向、多站点11.企业资源管理系统ERP、生产执行系统MES、生产过程控制系统PCS二、选择题BBCCDBBBBA三、简答题1.无源I/V变换电路R1和C构成滤波，D输出限幅, R２为精密电阻CR1R2IDV+5VVCR1R2+-AI+-ARfR4R3R5有源I/V变换电路R2为精密电阻，阻值为250Ω，通过取样电阻R2，将电流信号转换为电压信号。调整Rf的值，可使0～10mA输入对应于0～5V的电压输出，4～20mA输入对应于1～5V的电压输出。

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2.VOUT1为单极性输出，若D为输入数字量，VREF为基准参考电压，且为n位D/A转换器，则有2nOUT1REF×DV=−VOUT2V为双极性输出，且可推导得到OUT112OUT2REFREF2n−1)=V(D−1)R+R3VRV=−(R3V5.答案：⌠⌡⌡∫TTke(k)−e(k−1)∑e(i)+TD数字PID位置型控制算法:u(k)=KP⌠e(k)+TIi=0数字PID增量型控制算法:Δu(k)=u(k)−u(k−1)=KP[e(k)−e(k−1)]+KIe(k)+KD[e(k)−2e(k−1)+e(k−2)]其中：KP=1σ称为比例增益；KI=KPT/TI称为积分系数；KD=KPTD/T称为微分系数6.答案：如果执行机构已到极限位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作，这就称为积分饱和。3.答案：所谓共模干扰是指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。其抑制方法有：变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比。4.答案：对于三相步进电机则有单相三拍(简称单三拍)方式、双相三拍(简称双三拍)方式、三相六拍工作方式。单三拍工作方式各相的通电顺序为：A→B→C→A→…，各相通电的电压波形：ABC双三拍工作方式各相的通电顺序为：AB→BC→CA→AB→…，各相通电的电压波形：ABC三相六拍工作方式各相的通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A→…，各相通电的电压波形

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原因：因长时间出现偏差或偏差较大，计算出的控制量有可能溢出，或小于零。所谓溢出就是计算机运算得出的控制量u(k)超出D/A转换器所能表示的数值范围。解决办法：作为防止积分饱和的办法之一，可对计算出的控制量u(k)限幅，同时，把积分作用切除掉。若以8位D/A为例，则有当u(k)<00H，取u(k)=0;当u(k)FFH，取u(k)=0FFH7.答案：如何合理使用信道，合理分配信道的问题，也就是各结点既充分利用信道的空间时间传送信息，也不至于发生各信息间的互相冲突。传输访问控制方式的功能就是合理解决信道的分配。目前微机局部网络常用的传输访问控制方式有三种，即冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)；令牌环(TokenRing)；令牌总线(TokenBus)。8.答案：(1)首先要考虑的因素香农采样定理给出了采样周期的上限。T≤π/ωmax其中ωmax为被采样信号的上限角频率。采样周期的下限为计算机执行控制程序和输入输出所耗费的时间，系统的采样周期只能在Tmin与Tmax之间选择。(2)其次要考虑以下各方面的因素③执行机构的类型④控制算法的类型①给定值的变化频率②被控对象的特性⑤控制的回路数四、计算题1.答案：圆弧插补计算过程终点判断坐标计算偏差计算坐标进给偏差判别步数Nxy=8x0=4,y0=0F0=0起点Nxy=7x1=x0-1=3,y1=0F1=F0-2x0+1=-7-xF0=01Nxy=6x2=3,y2=y1+1=1F2=F1+2y1+1=-6+yF1<02Nxy=5x3=3,y3=y2+1=2F3=F2+2y2+1=-3+yF2<03Nxy=4x4=3,y4=y3+1=3F4=F3+2y3+1=2+yF3<04Nxy=3x5=x4-1=2,y5=3F5=F4-2x4+1=-3-xF4>05Nxy=2x6=2,y6=y5+1=4F6=F5+2y5+1=4+yF5<06Nxy=1x7=x6-1=1,y7=4F7=F6-2x6+1=1-xF6>07Nxy=0x8=x7-1=0,y8=4F8=F7-2x7+1=0-xF7>08可作出走步轨迹如图所示。2.答案(1)600H=6*256=1536409551536=V→V=1.88vT−10=1.88−1→T=23.2oC70−105−1(2)40−10=V−1→V=3vD=V→D=245770−105−140955