計算機控制技術(shù)習(xí)題.ppt

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1、試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響,（1）保持電容值小，則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對輸入信號的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；（2）反之，保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差,2、在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道都需要加采樣保持器？為什么？,不是，對于輸入信號變化很慢，如溫度信號；或者A/D轉(zhuǎn)換時間較快，使得在A/D轉(zhuǎn)換期間輸入信號變化很小，在允許的A/D轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。,3、下圖是ADC0809和PC機的接口電路，請問START、ALE、OE、EOC都起什么作用,4、下圖是ADC0809和PC機的接口電路，請寫出查詢方式下的匯編語言程序，假設(shè)地址信號=220H時，圖中譯碼器輸出有效，221H時，圖中三態(tài)門信號有效,START:MOVAL，00HMOVDX，220HOUTDX，AL；選中IN0模擬通道，啟動ADC0809開始啟動MOVDX，221H；讀入EOC狀態(tài)L：INAL，DXANDAL，01HJNZL；判斷EOC為0否，M：INAL，DX；EOC為0，則去判斷EOC為1否？ANDAL，01HJZM；EOC仍為0，繼續(xù)讀入EOCINAL，220H；EOC為1，說明ADC0809已轉(zhuǎn)換好，讀入數(shù)據(jù)RET,5、設(shè)被測溫度變化范圍為0℃~1200℃,如果要求誤差不超過0.4℃,應(yīng)選用分辨率為多少位的A/D轉(zhuǎn)換器？,選擇依據(jù)：,1200/0.4=3000,6、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動范圍30～50℃，線性溫度變送器輸出0～5V，試求測量該溫度的分辨率。,分辨率=(50-30)/255=0.0784℃,7、八位D/A轉(zhuǎn)換芯片，其輸出設(shè)計為0～5V，試求當(dāng)CPU分別輸出80H、40H、10H時，對應(yīng)的輸出各為多少伏？,80H=12840H=6410H=16,8、某熱處理爐的溫度變化范圍是0~1000℃,要求分辨率為1℃，溫度變送器輸出范圍為0~5V,則A/D轉(zhuǎn)換器的字長N應(yīng)為多少？如果字長N不變，現(xiàn)通過變送器零點遷移，將信號零點遷移到200℃，此時系統(tǒng)對爐溫變化的分辨率是多少？,9、,10、設(shè)12位A/D轉(zhuǎn)換器的滿量程電壓FSR為10V，則該A/D轉(zhuǎn)換器的量化單位是__2.44mV____。,11、某熱處理爐溫度變化范圍為0～1350℃，經(jīng)溫度變送器變換為1～5V電壓送至ADC0809，ADC0809的輸入范圍為0～5V。當(dāng)t=KT時，ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果為6AH，問此時的爐內(nèi)溫度為多少度?,,,,,,0FFH(5V),1V(33H),1350℃,6AH=106,,12、某管道的流量范圍0～100m3/min，經(jīng)壓差變送器變換為1~5V的信號送到ADC0809進行AD轉(zhuǎn)換，在某一時刻計算機采樣（8位）并經(jīng)數(shù)字濾波后的數(shù)字量為(A9)H，則此時的流量值為m3/min,0A9H=169,,13、現(xiàn)已知某爐溫變化范圍為0~1500℃，要求測試時，分辨率為3℃，試確定A/D變換器的字長應(yīng)選為多少？若A/D字長n不變，通過變送器將測試起點遷移到600℃，試問此時系統(tǒng)對爐溫變化的分辯率為多少。,14、A/D前采用的某傳感器的最大輸出為10伏，其精度為0.1%，試選擇A/D板的字長位數(shù)及精度。,答：10位，10V/1024=0.00976V=9.76mV1/2LSB12位，10V/4096=0.00244V=2.44mV1/2LSB,4V—1638q=2.44mV,量化誤差4V-q*1/2~4+q*1/2,16、ADC0809EOC信號的作用是什么？計算機讀取ADC0809的數(shù)據(jù)時，有幾種方法？,15、為使傳感器特性與A/D變換器特性相匹配，通常應(yīng)在傳感器與A/D之間加入信號調(diào)理電路。,A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)束信號的作用是用以判斷本次AD轉(zhuǎn)換是否完成。延時等待法:EOC可不和I/O口連接，程序設(shè)計時，延時大于ADC轉(zhuǎn)換時間后，取數(shù)據(jù)。?查詢法:EOC可以和任意I/O口連接，程序設(shè)計時，反復(fù)判斷EOC是否有效，直至EOC有效時，取數(shù)據(jù)。?中斷響應(yīng)法:EOC與外部中斷相連，AD轉(zhuǎn)換結(jié)束后,發(fā)中斷申請,在中斷服務(wù)程序中取數(shù)據(jù)。,17、用ADC0808測量某罐溫度，其溫度波動范圍30～50℃，線性溫度變送器輸出0～5V，試求測量該溫度的分辨率和精度。已知ADC0808的精度1/2LSB,解：分辨率q=（50-30）/255=0.078℃絕對精度=1/2*q=0.039℃相對精度=0.039/20=0.196%,q=5V/255=19.6mV2V—102,18、某執(zhí)行機構(gòu)的輸入變化范圍為4～20mA，靈敏度為0．05mA,應(yīng)選D／A轉(zhuǎn)換器的字長為多少位?,解:(20-4)/0.05=320,n≥9,取10,19、簡述PID控制器中的P（比例）、I（積分）、D（微分）各調(diào)節(jié)器的作用，,比例，提高系數(shù)可以減小偏差，但永遠(yuǎn)不會使偏差減小到零，而且無止境地提高系數(shù)最終將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。比例調(diào)節(jié)可以保證系統(tǒng)的快速性。積分，積分時間越大積分作用越弱，積分調(diào)節(jié)器的突出優(yōu)點是，只要被調(diào)量存在偏差，其輸出的調(diào)節(jié)作用便隨時間不斷加強，直到偏差為零。在被調(diào)量的偏差消除后，由于積分規(guī)律的特點，輸出將停留在新的位置而不回復(fù)原位，因而能保持靜差為零。但單純的積分也有弱點，其動作過于遲緩，因而在改善靜態(tài)品質(zhì)的同時，往往使調(diào)節(jié)的動態(tài)品質(zhì)變壞，過渡過程時間加長。積分調(diào)節(jié)可以消除靜差，提高控制精度。微分，微分時間越大微分作用越強。微分調(diào)節(jié)主要用來加快系統(tǒng)的相應(yīng)速度，減小超調(diào)，克服振蕩，消除系統(tǒng)慣性的影響。,20、已知某連續(xù)控制器的傳遞函數(shù)為現(xiàn)用數(shù)字控制器來實現(xiàn)它，試分別寫出其相應(yīng)的位置型和增量型PID算法輸出表達(dá)式，要有推導(dǎo)過程，采樣周期T=0.2s。,,,21已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為：D(S)=(1+0.13S)/0.065S,試寫出相應(yīng)的數(shù)字控制器的位置型和增量型控制算式，設(shè)采樣周期T=0.1S（后相差分法）,