计算机控制技术课后习题

计算机控制技术 于海生

第一章

1. 什么是计算机控制系统? 它的工作原理是怎样的？

2. 计算机控制系统由哪几部分组成? 请画出计算机控制系统的组成框图。

3. 计算机控制系统的典型型式有哪些?各有什么优缺点?

4. 实时、在线方式和离线方式的含义是什么?

5. 简述计算机控制系统的发展概况。

6. 讨论计算机控制系统的发展趋势。

第二章

1. 什么是接口、接口技术和过程通道?

2. 采用74LS244和74LS273与PC/ISA总线工业控制机接口，设计8路数字量(开关量)输入接口和8路数字量(开关量)输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。

3. 用8位A/D转换器ADC0809与PC/ISA总线工业控制机接口，实现8路模拟量采集。请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。

4. 用12位A/D转换器AD574与PC/ISA总线工业控制机接口，实现模拟量采集。请画出接口电路原理图，并设计出A/D转换程序。

5. 请分别画出一路有源I/V变换电路和一路无源I/V变换电路图，并分别说明各元器件的作用?

6. 什么是采样过程、量化、孔径时间?

7. 采样保持器的作用是什么?是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器?为什么?

8. 一个8位A/D转换器，孔径时间为100μS，如果要求转换误差在A/D转换器的转换精度(0.4%)内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少?

9. 试AD574、LF398、CD4051和PC/ISA总线工业控制机接口，设计出8路模拟量采集系统，请画出接口电路原理图，并编写相应的8路模拟量数据采集程序。

10. 采用DAC0832和PC/ISA总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A转换程序。

11. 采用DAC1210和PC/ISA总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A转换程序。

12. 请分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式。

13. 采用DAC0832、运算放大器LM358、多路开关CD4051等元器件与PC/ISA总线工业控制机接口，设计8路模拟量输出系统，请画出接口电路原理图，并编写8路模拟量输出程序。

14. 基于RS-485串行总线的主从分布式测控系统的结构形式是怎样的？

15. 什么是串模干扰和共模干扰?如何抑制?

16. MAX1232有哪些主要功能?

17. 计算机控制系统中一般有哪几种地线?请画出回流法接地和一点接地示意图。

第三章

1. 什么是数字程序控制?数字程序控制有哪几种方式?

2. 什么是逐点比较法插法?直线和圆弧插补计算过程各有哪几个步骤?

3. 试用高级或汇编语言编写下列各插补计算程序：

(1)第一象限直线插补程序；

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(2)第一象限逆圆弧插补程序。

4. 若加工第一象限直线OA，起点O(0，0)，终点A(11，7)。要求：

(1)按逐点比较法插补进行列表计算；

(2)作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。

5. 设加工第一，起点A(6，0)，终点B(0，6)。要求： (1)按逐点比较法插补进行列表计算；

(2)作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。

6. 三相步进电机有哪几种工作方式？分别画出每种工作方式的各相通电顺序和电压波形图。

7. 采用PC（ISA或PCI）总线和8255A设计x轴步进电机和y轴步进电机的控制接口，要求：

(1)画出接口电路原理图；

(2)分别列出x轴和y轴步进电机在三相单三拍、三相双三拍和三相六拍工作方式下的输出字表。

8. 讨论多轴步进驱动控制技术和多轴伺服驱动控制技术各有何特点？并分别列举设计或应用实例。

第四章

1. 数字控制器的连续化设计步骤是什么?

2. 某系统的连续控制器设计为

D(s)=U(s)1+T1(s)= E(s)1+T2(s)

试用双线性变换法、前向差分法、后向差分法分别求取数字控制器D(z)，并分别给出三种方法对应的递推控制算法。

3. 什么是数字PID位置型控制算法和增量型控制算法？试比较它们的优缺点。

4. 已知模拟调节器的传递函数为

U(s)1+0.17s= D(s)=E(s)1+0.085s

试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.2s。

5. 什么叫积分饱和？它是怎样引起的?如何消除？

6. 选择采样周期需要考虑哪些因素?

7. 试叙述试凑法、扩充临界比例度法、扩充响应曲线法整定PID参数的步骤。

8. 数字控制器的离散化设计步骤是什么?

9. 已知被控对象的传递函数为

10 Gc(s)=s(0.1s+1)

采样周期T=1s，采用零阶保持器。要求：

（1）针对单位速度输入信号设计最少拍无纹波系统的D(z)，并计算输出响应y(k)、控制信号u(k)和误差e(k)序列，画出它们对时间变化的波形。

（2）针对单位阶跃输入信号设计最少拍有纹波系统D(z)，并计算y(k)、u(k)、e(k)序列，画出它们对时间变化的波形。

10. 被控对象的传递函数为

1 Gc(s)=2 s

计算机控制技术 于海生

采样周期T=1s，采用零阶保持器，针对单位速度输入函数，按以下要求设计：

（1）用最少拍无纹波系统的设计方法，设计Ф(z)和D(z)；

（2）求出数字控制器输出序列u(k)的递推形式；

（3）画出采样瞬间数字控制器的输出和系统的输出曲线。 …… 此处隐藏：787字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……