微机控制技术复习资料

一、选择题

1. 关于ADC0809中EOC信号的描述，不正确的说法是（）。

A. EOC呈高电平，说明转换已经结束

B. EOC呈高电平，可以向CPU申请中断

C. EOC呈高电平，表明数据输出锁存器已被选通

D. EOC呈低电平，处于转换过程中

2. 采样/保持器的逻辑端接+5V，输入端从2.3V变至2.6V，输出端为（）。

A．从2.3V变至2.6V B．从2.3V变至2.45V并维持不变

C．维持在2.3V D．快速升至2.6V并维持不变

3. 计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（）

A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机

B．按照一定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机

C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作

D．SCC计算机与控制无关

4. 键盘锁定技术可以通过（）实现。

A．设置标志位 B．控制键值锁存器的选通信号

C．A和B都行 D．定时读键值

5．引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中，不正确的是（）。

A．偏差的正负决定调节作用的方向

B．偏差的大小决定调节作用的强、弱

C．偏差为零，调节作用为零

D．偏差太大，调节失效

6.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（）转换。

A．A/D转换器 B．双向可控硅

C．D/A转换器 D．光电隔离器

7.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（）器件完成控制量的切换工作。

A．锁存器锁存 B．多路开关

C．A/D转换器转换 D．反多路开关

8.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH应取值（）。

A．比较小 B．比较大 C．取零值 D．取负值

9. 在LED显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（）。

A．阳极 B．阴极 C．阴极或阳极 D．先送阴极再送阳极

10. 电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过（）实现的。A．改变定子的通电方向和通电占空比

B．改变转子的通电方向和通电占空比

C．改变定子的通电电压幅值

D．改变转子的通电电压幅值

11. 防止抖动是能否正确读取键值的必要环节，实现方法是（）。

A．可以用硬件电路或软件程序实现

B．只能用滤波电路或双稳态电路实现

C．只能用软件程序实现

D．只能用延时程序实现

12. LCD显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是（）。

A．采用固定的交流电压驱动 B．采用直流电压驱动

C．采用交变电压驱动 D．采用固定的交变电压驱动

13. 小功率直流电机控制控制系统中，正确的作法是（）

A．改变定子上的通电极性，以便改变电机的转向

B．改变转子上的通电极性，以便改变电机的转向

C．在定子上通以交流电，电机可周期性变换转向

D．在转子上通以交流电，电机可周期性变换转向

14. 在实际应用中，PID调节可根据实际情况调整结构，但不能（）。

A．采用增量型PID调节 B．采用带死区的PID调节

C．采用PI调节 D．采用I D调节

15. 若用4位共阳极LED和74LS04构成光报警系统，使最高位发光其余位不发光的报警模型是（）。

A．1000B B．0001B C．1111B D．0000B

16. 计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（）

A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机

B．按照一定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机

C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作

D．SCC计算机与控制无关

17. 键盘锁定技术可以通过（）实现。

A．设置标志位 B．控制键值锁存器的选通信号

C．A和B都行 D．定时读键值

18. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（）。

A．0.3 伏以下 B．0.7伏以上

C．-3伏以下 D．+3伏以上

19. 在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（）提高信噪比。

A．只能通过模拟滤波电路

B.只能通过数字滤波程序

C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路

D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路

20．步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（）。

A．步进电机可以直接接受数字量

B．步进电机可以直接接受模拟量

C．步进电机可实现转角和直线定位

D．步进电机可实现顺时针、逆时针转动

1. D

2. A

3. B

4. C

5. D 6．A 7. D 8. A 9. B 10. B

11．A 12. D 13. B 14. D 15. A 16. B 17. C 18. C 19. D 20. B

二、填空题

1．DDC系统的最大优点是__________________________________________。

2．采样/保持器有两种工作方式。在采样方式中，采样-保持器的输出。在保持状态时，采样-保持器的输出_______________。

3．在PID控制系统中，I的作用主要是_____________，它一般不单独使用的原因是

_______________。

4．在数据采集系统中，只使用一个S/H和A/D构成的系统称之为 ______________系统，而只使用多个S/H和一个A/D构成的系统称之为 __________________系统。

5．在微型机控制系统中，键盘处理程序由两部分组成，其一是计算键值，其二则是

_______________________。

6．当LF198采样/保持器的逻辑端输入低电平时，输入电平从3.25伏下滑到2.70伏，此时输出端电平为伏。

7．“模糊”一词的英文写法是_____________，这种控制方法的最大优点是。8．积分分离PID与变速积分PID的根本区别是_____________________。

9．计算机监督系统与计算机直接控制系统的根本区别是，前一种系统具有两级计算机，其中监督计算机的作用是按计算送到DDC计算机。

10．线性插值法最根本的问题是____________________。

1. 用一台计算机控制多个回路

2. 跟随输入变化保持不变

3. 消除静差速度不变

4. 分时采样，分时转换同时采样，分时转换

5. 根据键值转移到键功能入口地址

6. 3.25V

7. Fuzzy 不需要数学模型

8. 前者是对积分是开关量，后者则是线性的

9. 描述生产过程的数学模型最佳给定值

10. 用直线代替曲线

三、简答题

1、手动后援是控制系统中的一个环节，在系统运行时它有何作用？在手动与自动之间进行切换时要求什么？

答：手动后援是控制系统中的一个环节，对于连续工作的系统，当自动调节出现问题时，可暂时用手动的办法维持工作，待问题解决后，再恢复自动控制，保证工作的连续性。在手动与自动之间进行切换时要求尽量平稳，最好是无扰动切换。

2、多位LED显示器显示方法有哪两种？两种显示都需要解决的问题是什么？怎样解决？

答：一种是动态显示，另一种是静态显示。两种显示方式都需要解决的问题是将待显示的字符变成LED显示码，即译码。可以用硬件译码器实现，也可以用软件程序完成。

3、简要说明多路开关的主要特点。

答：半导体多路开关的特点是：

（1）采用标准的双列直插式结构，尺寸小，便于安排；

（2）直接与TTL（或CMOS）电平相兼容；

（3）内部带有通道选择译码器，使用方便；

（4）可采用正或负双极性输入；

（5）转换速度快，通常其导通或关断时间在1ms左右，有些产品已达到几十到几百纳秒（ns）；

（6）寿命长，无机械磨损；

（7）接通电阻低，一般小于100W，有的可达几欧姆；

（8）断开电阻高，通常达109W以上。

4、PID调节系统中，微分调节起何作用？为什么在有些系统中采用不完全微分算式，它与常规算式有哪些区别？

答：微分的作用是加快调整速度。

由于微分只存在于瞬间，因而有时会使系统产生震荡，而使调节品质下降。为了避免

震荡，在一些系统中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫减弱，以避免

由于微分突然下降到0而产生震荡。

P、I、D 3作用调节器，在阶跃信号的作用下，首先产生的是比例-微分作用，是调节

作用加强，而后进入积分，直到最后消除静差。因此，PID调节从动态、静态都有所改善。

5、PWM控制意味着什么？它有什么作用？微型机控制系统中是怎样实现的？

答：PWM是脉冲宽度调速系统，它用来控制马达的转速和方向。其方法是通过改变对电

机的通电时间达到调整电机转速的目的。具体作法是，首先根据电机转速的要求，确定占

空比，即通电时间与通电周期之比，再按照通、断电时间送出控制模型，使电机按要求的

转速运转。方向是通过改变4个开关的通电状态来实现的。

6、说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以及各自的用途。

答：算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；可用于任何场合，如压力、流量等。

加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，

但各次采样的系数总和为∑Ci=0；这种滤波主要用于那些想突出采样的某些部分的场合。

而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采样速度快。此滤波主要用于实时性要

求比较快的场合。

7、画图说明小功率直流电机双向控制原理，并说明如何实现正、反控制。

答：小功率直流电机双向控制原理图，如下所示：

图中，当SW1和SW4闭合时，马达正转；

当SW2和SW3闭合时，马达反转；

当SW1和SW3或SW2和SW4闭合时，马达刹车；

当SW1、SW3、SW2和SW4都断开时，马达滑行。

计算机控制技术复习大作业及答案

2014年上学期《计算机控制技术》复习大作业及参考答案========================================================== 一、选择题（共20题） 1.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（ A ）转换。 A．A/D转换器B．双向可控硅 C．D/A转换器D．光电隔离器 2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（ D ）器件完成控制量的切换工作。 A．锁存器锁存B．多路开关 C．A/D转换器转换D．反多路开关 3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH应取值（ A ）。 A．比较小B．比较大C．取零值D．取负值 4. 在LED显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（ B ）。 A．阳极B．阴极 C．阴极或阳极D．先送阴极再送阳极 5. 电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过（B ）实现的。 A．改变定子的通电方向和通电占空比 B．改变转子的通电方向和通电占空比 C．改变定子的通电电压幅值 D．改变转子的通电电压幅值 6.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（B） A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机 B．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机 C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作 D．SCC计算机与控制无关 7. 键盘锁定技术可以通过（C）实现。 A．设置标志位 B．控制键值锁存器的选通信号 C．A和B都行 D．定时读键值 8. RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C）。 A．0．3 伏以下B．0．7伏以上 C．-3伏以下D．+3伏以上 9. 在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（D）提高信/躁比。 A．只能通过模拟滤波电路 B.只能通过数字滤波程序 C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路 D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路 10．步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（B ）。 A．步进电机可以直接接受数字量 B．步进电机可以直接接受模拟量 C．步进电机可实现转角和直线定位 D．步进电机可实现顺时针、逆时针转动

微机接口技术实验指导书

《微机接口技术》实验指导书主编李建波主审黄忠宇、苏显广东机电职业技术学院计算机与信息工程系

前言本实验指导书适用于机电一体化专业，实验时间10学时，5次上机时间。主要学习内容为80X86语言实验环境配置、汇编源语言格式、输出字符、循环结构、子程序调用，以及加减乘除等指令操作。学习结束后，要求学生能够独立编写出综合加减乘除等指令，以及循环结构、子程序调用等程序控制程序。

目录实验项目一熟悉微机实验环境 (4) 实验项目二掌握中断方式显示数字或字符 (6) 实验项目三掌握汇编语言的寻址方式 (8) 实验项目四掌握循环指令的用法 (10) 实验项目五掌握子程序的用法 (12)

实验报告一熟悉微机实验环境 1、实验目的 1、熟悉微机实验环境安装 2、熟悉微机实验环境配置 3、通过练习加法，熟悉程序格式 4、单步运行程序，通过观察窗口观察指令对寄存器中数据的影响 2、实验步骤 1）软件安装 (拷贝三个文件夹) 复制：桌面| 网上邻居\ Techer\ c盘\ wave、comp86和in8088三个文件夹拷贝：将三个文件夹到自己计算机上C:盘根目录下在资源管理器下可以看到：C:\wave，C:\comp86，C:\in8088三个文件夹2）通过资源管理器，进入汇编环境 C:\wave\Bin\wave.exe ，双击wave.exe 3）打开文件我的电脑 \ c: \ wave \ bin \ wave.exe环境配置（如下图）选中菜单栏中“仿真器”——“仿真器设置”选项（如下图） a、选中“语言”一栏，编译器路径中填写： C:\COMP86\（如下图） b、选中“仿真器”一栏，选择仿真器—————G6W（如下图）选择仿真头—————8088/8086实验（如下图）选择CPU —————8088/8086（如下图）使用软件模拟器：打√表示软件实验，硬件实验则无√ 4）新建文件 a、选中菜单栏\文件\新建文件，建立空白文件 b、编辑文件，输入以下代码

微机控制技术试题

一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在相应位置处。答案错选或未选者，该题不得分。每小题2分，共30分。） 1、以下几项不属于微机控制系统硬件的是（）。 A、计算机 B、过程输入通道及接口 C、过程输出通道及接口 D、程序设计系统 2、DCS是指（）。 A、集散型控制系统 B、直接数字控制系统 C、监督计算机控制系统 D、现场总线控制系统 3、以下几项不属于微机控制系统发展方向的是（）。 A、集成化 B、单一化 C、小型化 D、智能化 4、模拟信号到采样信号的转换过程称为（）。 A、采样过程 B、量化过程 C、滤波过程 D、隔离过程 5、电路接到采样信号后，输出电压V o达到指定跟踪误差范围内所需的时间称为（）。 A、孔径时间 B、保持时间 C、捕捉时间 D、采样时间 6、下列几项不属于ADC0809的主要性能的是（）。 A、工作频率为500HZ B、分辨率为12位二进制数 C、模拟输入电压范围是0V—5V D、允许输入8路模拟电压 7、下列8155的引脚中，（）为8155片内I/O和RAM选择线。 A、ALE B、RESET C、CE D、IO/M 8、（）是一种把电脉冲信号转换成相应的直线位移或角位移的执行元件。

A、伺服电机 B、固态继电器 C、步进电机 D、变频器 9、由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（）转换。 A、A/D转换器 B、双向可控硅 C、D/A转换器 D、光电隔离器 10、下列不属于人机接口设备的是（）。 A、光盘 B、键盘 C、LED显示器 D、打印机 11、下列不属于数字PID控制器参数整定任务所确定内容的是（）。 A、Kp B、Ti C、Td D、Tm 12、下列不属于抑制干扰的措施是（）。 A、接地 B、屏蔽 C、断电 D、隔离 13、下列不属于共模干扰的抑制方法的是（）。 A、变压器隔离 B、滤波 C、浮地屏蔽 D、光电隔离 14、在计算机控制系统中，为了避免控制动作过于频繁，消除由于频繁动作所引起的系统振荡和设备磨损，对于一些精度要求不太高的场合，可以采用（）。 A、带死区的PID控制 B、常规PID控制 C、积分分离的 PID控制 D、微分分离的PID控制 15、对于失控的CPU，最简单的处理方法是（）。 A、设置软件陷阱 B、掉电保护 C、睡眠 D、人工复位二、填空题（每空1分，共30分。） 1、模拟量输入通道中常用的放大器有、和三种放大器。 2、采样保持器有和两种工作模式。 3、根据不同的用途，交流伺服电机可以采用以下三种控制方法____________ 、____________ 和。 4、所谓PID控制是指____________ 、____________ 和控制。

微机控制技术实验报告

《微机控制技术》课程设计报告课题：最少拍控制算法研究专业班级：自动化1401 姓名：学号：指导老师：朱琳琳 2017年5月21日

目录 1. 实验目的 (3) 2. 控制任务及要求 (3) 3. 控制算法理论分析 (3) 4. 硬件设计 (5) 5. 软件设计 (5) 无纹波 (5) 有纹波 (7) 6. 结果分析 (9) 7. 课程设计体会 (10)

1.实验目的本次课程设计的目的是让同学们掌握微型计算机控制系统设计的一般步骤，掌握系统总体控制方案的设计方法、控制算法的设计、硬件设计的方法。学习并熟悉最少拍控制器的设计和算法；研究最少拍控制系统输出采样点间纹波的形成；熟悉最少拍无纹波控制系统控制器的设计和实现方法。复习单片机及其他控制器在实际生活中的应用，进一步加深对专业知识的认识和理解，使自己的设计水平、对所学知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。 2.控制任务及要求 1.设计并实现具有一个积分环节的二阶系统的最少拍有纹波控制和无纹波控制。对象特性G （s ）＝采用零阶保持器H 0（s ），采样周期T ＝,试设计单位阶跃，单位速度输入时的有限拍调节器。 2.用Protel 、Altium Designer 等软件绘制原理图。 3.分别编写有纹波控制的算法程序和无纹波控制的算法程序。 4.绘制最少拍有纹波、无纹波控制时系统输出响应曲线，并分析。 3.控制算法理论分析在离散控制系统中，通常把一个采样周期称作一拍。最少拍系统，也称为最小调整时间系统或最快响应系统。它是指系统对应于典型的输入具有最快的响应速度，被控量能经过最少采样周期达到设定值，且稳态误差为定值。显然，这样对系统的闭环脉冲传递函数)(z φ提出了较为苛刻的要求，即其极点应位于Z 平面的坐标原点处。 1最少拍控制算法计算机控制系统的方框图为：图7-1 最少拍计算机控制原理方框图根据上述方框图可知，有限拍系统的闭环脉冲传递函数为： ) ()(1)()()()()(z HG z D z HG z D z R z C z +==φ (1) )(1)()(11)()()(1z z HG z D z R z E z e φφ-=+== (2) 由(1) 、(2)解得：

微机控制技术试题.doc

一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在相应位置处。答案错选或未选者，该题不得分。每小题2分，共30分。）以下几项不属于微机控制系统硬件的是（计算机 B 、过程输出通道及接口 D 、 DCS 是指（）。集散型控制系统监督计算机控制系统 1、 A 、 C 、 2 、 A 、 C 、 3、 A 、 C 、 4、 A 、 C B 、 D 过程输入通道及接口程序设计系统直接数字控制系统现场总线控制系统以下几项不属于微机控制系统发展方向的是（）。集成化 B 、小型化 D 、模拟信号到采样信号的转换过程称为（采样过程 B 、滤波过程 D 、单一化智能化）o 量化过程隔离过程电路接到采样信号后，输出电压Vo 达到指定跟踪误差范围）。孔径时间 B 、保持时间捕捉时间 D 、采样时间下列几项不属于ADC0809 的主要性能的是（）。工作频率为500HZ B 、分辨率为12位二进制数模拟输入电压范围是0V —5V D 、允许输入8路模拟电压下列8155的引脚中，（）为8155片 B 、RESET CE D 、IO/M （）是一种把电脉冲信号转换成相应的直线位移或角位移的执行元件。第1页共6页 A 、伺服电机 B 、固态继电器 C 、步进电机 D 、变频器 9、由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（）转换。 A 、A/D 转换器 B 、双向可控硅 C 、D/A 转换器 D 、光电隔离器 10、下列不属于人机接口设备的是（）o A 、光盘 B 、键盘 C 、LE D 显示器 D 、打印机 11、下列不属于数字PID 控制器参数整定任务所确定）。 A 、Kp B 、Ti

微机控制技术的发展概况及趋势知识分享

微机控制技术的发展概况及趋势微机控制技术是以微型计算机作为机电一体化的控制器，结合微型计算机的工作原理和接口设计，相应的控制硬件和软件以及它们的配合，实现对控制对象的控制的一门技术。它的发展离不开自动控制理论和计算机技术的发展，随着科学技术的发展，人们越来越多地用计算机来实现控制系统。本文从计算机控制系统的发展历史，我国工业控制机及系统的发展应用，计算机控制系统的发展趋势，这几个方面来阐述微机控制技术的发展概况及相关趋势。计算机控制系统在60年代引入控制领域当时计算机是控制调节器的设定点, 具体的控制则由电子调节器来执行, 这种系统称为计算机监控系统。在60 年代末期出现了用一台计算机直接控制一个机组或一个车间的控制系统,简称集中控制系统。这种控制系统即常说的直接数字控制(DDC)系统。计算机DDC 控制的基本思想是使用一台计算机代替若干个调节控制回路功能。这个控制系统由于只有一台计算机而且没有分层，所以非常有利于集中控制盒运算的集中处理，并且能得到很好的反映，并且，各个控制规律都可以直接实现。但是，如果生产过程复杂，则该系统的可靠性就很难保证了。系统的危险性过于集中, 一旦计算机发生故障, 整个系统就会停顿。[7] 70 年代随着电子技术的飞速发展,随着大规模集成电路的出现和发展, 集散控制系统（DCS）出现，之后在此基础上，随着生产发展的需要而产生了一种更新一代的控制系统，即分布式控制系统。典型的集散控制系统具有两层网络结构下层负责完成各种现场级的控制任务,上层负责完成各种管理、决策和协调任务。 90年代以来，随着各个学科的发展和交叉融合，随着现代大型工业生产自动化的不断兴起, 利用计算机网络作为控制工具的综合性控制系统，计算机集成系统（CIPS）应运而生。它紧密依赖于最新发展的计算机技术、网络通信技术和控制技术，并且终将成为未来控制系统的发展趋势。我国工业控制发展的道路是比较曲折的，20世纪80年代末到90年代初，我国市场上大都是首先引进了成套设备，在引进成套设备的同时相继引进了各种工控系统，来填充国内在这方面的不足，90年代后，在我国一批科学家的带领下，我国逐渐有了自己设计的控制系统和装置，建立自己的实验室，生产出属于自己版权的产品，然后在原有技术的基础上进行二次开发和应用，从1997年开始，大陆本土的IPC厂商开始进入该市场，IPC也随之发展成了中国第二代主流工控机技术。[1] 目前国内的工控机供应渠道主要来源于中国台湾及内地的厂商，国外的产品（例如RADISYS、ROCKWELL、INTEL等）经过几年的市场拼杀后，由于成本高、价格高、服务难，现已完全退出国内市场。目前，国内的IT业研发、加工技术力量不断提升；各类芯片和各类器件、生产设备在国际市场基本可平等选购；软件资源的可移植性可节省大量的人力、物力。在这些有利条件下，国内一些厂商抓住机会快速崛起，利用本土综合竞争优势逐步将国外品牌挤出国内工控市场。某些企业以每年超过100%的资产增长速度，鼎立于国内的工控市场，而且

计算机控制技术指导书

机电一体化专业机械设计制造及其自动化专业计算机控制技术实验指导书机电教研室机械与材料工程学院

目录实验一信号的采样与保持 (1) 实验二机械手综合编程控制实验 (5) 实验三PID控制算法在MATLAB中的仿真 (9) 实验四采样控制系统分析 (13)

实验一信号的采样与保持一、实验目的 1．熟悉信号的采样和保持过程 2．学习和掌握香农(采样)定理 3．学习用直线插值法和二次曲线插值法还原信号二、实验设备 PC 机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX 系统板一块三、实验内容 1．编写程序，实现信号通过 A/D 转换器转换成数字量送到控制计算机，计算机再把数字量送到 D/A 转换器输出。 2．编写程序，分别用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。四、实验原理 1．采样与保持香农(采样)定理：若对于一个具有有限频谱|ω|＜ωmax的连续信号f(t)进行采样，当采样频率满足ωs≥2ωmax时，则采样函数f*(t)能无失真地恢复到原来的连续信号f(t)。ωmax为信号的最高频率，ωs为采样频率。实验线路图：本实验中，我们将具体来验证香农定理。可设计如下的实验线路图，图中画“○”的线需用户在实验中自行接好，其它线系统已连好。

图2-1 上图中，控制计算机的“OUT1”表示 386EX 内部 1＃定时器的输出端，定时器输出的方波周期＝定时器时常，“IRQ7”表示 386EX 内部主片8259 的“7”号中断，用作采样中断。这里，正弦波单元的“OUT”端输出周期性的正弦波信号，通过模数转换单元的“IN7”端输入,系统用定时器作为基准时钟 (初始化为 10ms)，定时采集“IN7”端的信号，转换结束产生采样中断，在中断服务程序中读入转换完的数字量，送到数模转换单元，在“OUT1”端输出相应的模拟信号。由于数模转换器有输出锁存能力，所以它具有零阶保持器的作用。采样周期 T= TK×10ms，TK的范围为 01~ FFH，通过修改 TK就可以灵活地改变采样周期，后面实验的采样周期设置也是如此。参考程序流程：基于上面的实验线路，可以设计如下的参考程序流程。

微机控制技术实训报告

重庆航天职业技术学院温度采集报警报告报告题目：数字温度计系部：电子工程系专业：计算机控制技术姓名：学号：指导老师：汤平

温度采集报警任务书题目：数字温度计任务与要求： 1、查阅数字温度计设计相关资料，熟悉数字温度计设计的原理，查阅A/D转换及传感器相关知识，画出数字温度计原理图，并编写相应的源程序。 2、使用8052单片机作为处理器，设计数字温度计设计，设定温度最高值和最低值。数码管进行循环显示，显示实际温度值。 3、实现单路的电压采集和显示，显示3位温度值，最后1位显示“C” 4、并用喇叭报警。发挥部分：将仿真电路图和程序修改为中断方式实现温度采集和显示。

前言温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生活中的更加广泛的应用，利用新型数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发，本文设计了一种基于80C52的温度检测及报警系统。该系统可以方便的实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。该系统设计和布线简单，结构紧凑，抗干扰能力强，在大型仓库、工厂、智能化建筑等领域的温度检测中有广泛的应用前景。

目录 1、原理 (1) 2、元器件介绍 (2) 3、元器件清单 (7) 4、参考电路图 (8) 5 电路图详解 (10) 6、元器件的排版与焊接 (11) 7、参考程序编写与导入 (12) 8、成品的调试 (15) 9、总结 (16) 10、参考文献 (17)

微机控制技术习题解答112 (1)

第一章第二章三、练习题 28. 设12位D/A转换器DAC1210与8031接口电路连接，如图示： (1).说明电路控制原理 (2).设数据存放在DABUFF为首地址的连续两个存储单元，试编写一完成D/A转换的程序。答：DAC1210是12位的D/A转换器，单片机的数据线接DAC1210的高八位DI4—DI11，数据线的P0.4到P0.7接DAC1210的数据线的低4位DI0---DI3.DAC1210连线接成双缓冲形式。地址码写高8位数据时译码器Y2有效，则B1/B2=1,写高8位数据，地址是1400H 写低4位数据时译码器Y3有效，则B1/B2=0,写低4位数据，地址是1C00H 将12位数据同时送到12位DA转换电路，译码器Y4有效，地址是2400H 解答（2） MOV R0,#DABUFF ;DABUFF是内存的首地址 MOV A,@R0 ；首地址存放高8位数据 INC R0 MOV DPTR,#1400H MOVX @DPTR,A ；送高8位数据 MOV A,@R0 取低4位数据（高4位是有效数据，低4位为0） MOV DPTR,#1C00H； MOVX @DPTR,A 送低4位数据 MOV DPTR,#2400H MOVX @DPTR,A 打开第二级缓冲，将数据送到DA转换电路。

29.试用DAC0832芯片设计一个能够输出频率为50HZ的脉冲波电路及程序。 1.数据线:单片机（AT89C51)的P0.0-P0.7连接DAC0832的D0-D7 2.地址线:单片机的A8(P2.0) 接CS 片选信号,地址是0FEFFH. 3.控制线:单片机写信号接WR1. 单缓冲控制形式. 2：输出NN个方波的程序。 START: MOV DPTR,#0FEFFH MOV A,#0 MOV R2，#NN

微机控制技术(含答案)

一、填空：（每空１分，共３０分）１、计算机基本的五个组成部分是、、、和。２、工业控制计算机的各类有工业控制机、工业控制机和。３、计算机内，数的表示方法有数、数和数三种。４、单片机可以分为单片机和单片机两种机型。５、单片机在开发系统时，可以使用语言、语言和语言。６、ＭＣＳ－５１系列单片机中共有七种寻址方式，分别是寻址、寻址、寻址、寻址、寻址、寻址、寻址。７、在汇编语言中，分支语句是通过语句来实现的。８、循环语句是指按某种规律重复执行的程序语句。９、在执行完子程序，返回继续执行生程序前恢复其原有内容，这称为。１０、一个完整的中断处理有中断、中断、中断和中断。二、选择：（每题２分，共２０分）１、一个完整的计算机系统是由和软件两部分组成的。Ａ主机Ｂ硬件Ｃ程序Ｄ外设２、计算机内部一律采用进制数存储数据。Ａ十Ｂ八Ｃ二Ｄ十六３、伪指令是程序员发给汇编程序的指令，也称命令。Ａ二进制Ｂ汇编Ｃ高级Ｄ人工命令４、顺序控制就是依次执行、无分支、无循环和调用。Ａ从上到下Ｂ从下到上Ｃ从里到外Ｄ从外到里５、有条件跳转语句可以分为语句和多分支语句。Ａ跳转语句Ｂ单分支语句Ｃ顺序语句Ｄ转移语句６、ＣＰＵ和外部通信有通信和串行通信。Ａ并行Ｂ异步Ｃ同步Ｄ位传送７、总线按功能和规范分为总线、内总线和外总线。Ａ数据Ｂ地址Ｃ片Ｄ控制８、地址总线的宽度为位。Ａ８Ｂ４Ｃ３２Ｄ１６９、５１系列单片机内部４个双向的并行Ｉ/Ｏ端口，共根引脚。Ａ３２Ｂ１６Ｃ８Ｄ６４１０、两个字长的二进制位数是。Ａ８Ｂ１６Ｃ３２Ｄ６４三、名词解释：（每题４分，共２０分）１、微处理器：２、工业控制计算机（ＩＰＣ）：

计算机控制系统技术实验指导书

计算机控制技术实验指导书（第2版）于军琪郭春燕普亮编写建筑科技大学信控学院信息技术实验中心 2009年3月

目录 1 课程简介、实验项目及学时安排 (1) 1.1课程简介 (1) 1.2实验项目及学时安排 (1) 2 实验仪器仪表设备简介 (2) 2.1自动控制原理实验箱 (2) 2.2其它实验设备 (3) 3 计算机控制技术课程实验 (4) 3.1实验1采样与保持实验 (4) 3.2实验2数字PID控制实验 (8) 3.3实验3直流电机闭环调速实验 (14) 3.4实验4模拟/数字温度闭环综合控制实验 (19) 3.5实验5工控机组态实验 (23) 3.6实验6模/数、数/模转换试验 (30)

1 课程简介、实验项目及学时安排 1.1 课程简介本课程是自动化专业的主干专业课程，是以应用为主的工程技术类课程。本课程的目的在于培养及提高学生对微机原理与接口技术的知识，了解掌握数字PID控制器的程序实现方法，为掌握计算机综合应用能力打好基础。通过对计算机控制技术课程容的学习与教学实验仪器的结合，上机实践汇编语言文件的建立、汇编和调试，计算机控制系统搭建方法的学习，使学生达到以下要求： 1.掌握汇编语言常用指令，熟悉汇编语言和c语言混合编程； 2.掌握计算机的接口技术； 3.掌握数字PID控制器的程序实现方法。 1.2 实验项目及学时安排计算机控制技术实验课是以认识和熟悉微机原理与接口技术和模拟验证所学理论为基础，在此基础上开展自行设计系统、确定实验方案和实验线路，进行自主实验，学习系统分析和系统设计的思维方法，培养研究系统的能力。所安排了验证性和综合性不同属性的实验项目。

机车微机控制系统概述

第六章机车微机控制系统第一节机车微机控制系统概述一、微机控制系统的基本概念和特点微机控制系统一般都具有三个要素，即控制对象、信息处理机构、执行机构控制目标；信息处理机构将目标值和实际情况进行比较、运算，给执行机构控制对象出动作指令；执行机构根据接收到的动作指令进行调节，以求达到或尽员接近控制目标。图6一1所示为控制系统示意图。控制系统有开环控制和闭环控制之分。在开环控制中，输出信号不反馈到信息处理机构；在闭环控制中，信息处理机构是根据给定目标与输出反馈信号的差值来进行控制的。毫无疑问，闭环控制比开环控制易于稳定并具有较高的精度。一个复杂的控制系统可以由多个闭环系统组合而成，如速度环、电流环、电压环等。例如，55型电力机车微机控制系统，不论是在正常工况下还是在故障工况下，都采用闭环控制，由系统自动调节，从而减轻了司机的劳动强度，简化了司机的操作程序。在电力机车上，微机的控制目标主要是电机电枢电流和机车速度，信息处理机构是微型计算机，执行机构是晶闸管变流装置。即微机根据司机给定的手柄级位以及实际机车速度来调节晶闸管的触发角，从而使机车稳定运行在司机希望的工况。我国558型电力机车是国产电力机车中首次采用微机控制的车型。以往的机车都采用模拟控制，如553、554改和55：型机车等，它们都是采用以运算放大器为基础的模拟控制方式。随着电力电子技术、半导体集成技术的发展和控制要求的提高，用微机控制来取代模拟控制是牵引动力技术发展的必由之路，它标志着机车控制技术水平上升到了新阶段。与膜拟控制相比，微机控制有以下特点： (l）微机控制系统不仅需要有硬件，而且必须有软件，而模拟控制中左右硬件。硬件是指各种能完成一定功能的电子插件，是看得见摸得着的。软件是指为实现一定功能而*制的程序，它通常存储在断电也能保存的器件（如 EPROM、ROM）中，是一串由0和1构成的代码。软件又分系统软件和应用软件。对用户来讲，主要是根据需要编制应用软件。（2）微机控制系统的硬件是通用的，它不是针对某个特定任务设计的。例如，我们现在使用的微机控制硬件就能在所有交直传动车上使用，尽管有些功能可能在某种车型上并不需要。因此，微机控制的优点就是通用，易于从一种车型移植推广到另一种车型，而且易于适应设计过程中新增加的控制功能要求。而模拟控制的电路有一定的针对性，不同的车型不能互相通用。（3）微机控制具有灵活可变的软件，对于不同机车的不同的控制功能要求，可用改变软件的方法来实现。在研发过程中，对于设计，调试过程中新提出的问题可以通过修改，增加一段程序的方法来解决，一般不必改动硬件。而在模拟控制中，没增加一个功能都必须通过增加相应的电路来实现，功能越多，则硬件电路越多，也越复杂。有些控制功能用硬件来实现电路比较复杂，如果用软件来是实现则只是增加一段相应的程序。因此，在微机控制中，有时用软件来实现一些硬件难于实现的功能。例如，多段折线的函数发生器，空转保护中的速度差，加速度，加速度的变化率，轮径修正及减流曲线等，用软件实现既方便快

《微机控制技术》B-专科期末考试试题及参考答案

1 《微机控制技术》复习题B 一、判断题（）1、串行通信与串行D/A 转换是一回事，都是将并行数据串行输出。（）2、一般来说，采用双端输入的差动运算放大器、或光耦器件有利于抑制共模干扰。（）3、对于带纯滞后环节的控制系统，使用史密斯纯滞后补偿原理后，可以将纯滞后部分等效于反馈环之外，消除其纯滞后环节对系统稳定性的影响。（）4、如果按大林提出的简单修正算法来消除振铃现象，则对系统的稳态输出无影响，但对动态性能有影响。（）5、模拟调节器相对于数字调节器更容易实现复杂控制规律。（）6、逐次逼近式A/D 转换器与计数器式A/D 转换器相比，后者转换速度更快。（）7、进入I/O 通道的干扰按其对电路的作用形式，通常可分为串模和共模干扰。（）8、在选择PID 参数时，引出控制度的概念，当控制度等于“2”时，数字控制器与模拟控制器的控制效果相当。（）9、要使二阶系统输出获得理想动态品质，其闭环幅频满足的条件是()1,A ω=相频满足的条件是()0o ωΦ=。（）10、A/D 转换器的分辨率与转换精度是一回事，分辨率高，则转换精度也高。（）11、对于斜坡输入信号设计的最小拍无差系统，对于其它输入信号仍然是最小拍无差的。（）12、大林把控制量()u k 以二分之一的采样频率振荡的现象称为“振铃现象”。（）13、最少拍有波纹系统的缺陷之一是输出在采样点上的值与输入不相等。（）14、要实现最少拍无波纹控制，在被控对象()c G s 含有足够积分环节的前提下， ()z Φ还应包含()G z 的单位圆上和单位圆外的零点。（）15、为了实现最少拍无差控制，)(Z e Φ的表达式中需含有()G Z 的全部极点。二、填空题 1、常用的I/O 控制方式是，、。 2、微型计算机控制系统中解决中断优先级的办法是，，。 3、满足实时控制要求的使用条件是。 4、最短响应时间是。

计算机控制实验指导书0710

计算机控制技术实验指导书自动化实验室河北工程大学教务处（2007.10 ）

目录基本实验要求 (1) 计算机控制技术实验系统使用说明 (2) 安全使用说明（使用前请您务必了解） (2) 实验一数字PID控制 (1) 实验二状态反馈与状态观测器 (4) 实验三数字滤波器实验 (7) 实验四大林算法 (10) 实验五炉温控制实验 (12) 实验六电机转速控制实验 (15) 实验七步进电机控制实验 (17) 基本实验要求 1、实验前必须做好准备，预习实验指导书，复习有关原理，并写好预习报告（即实验报告的“实验目的”、“实验线路及简要原理”、“实验数据及现象记录”三项） 2、实验中发生事故，应立即切断电源，保持现场，并向指导教师报告事故情况。 3、实验完毕应先将实验数据与现象记录交指导教师审阅签字后，方可拆线，并整理设备清理现场才可离开。 4、及时完成实验报告，在预习报告的基础上再加上“数据分析与现象讨论” （包括心得体会）实验技能的培养和实验手段的掌握是理工学生的基本训练，通过实验锻炼养成严谨的科学态度和结合实际学习分析问题的方法。

计算机控制技术实验系统使用说明计算机控制技术实验所使用的设备由计算机，串行数据通道接口板、实验平台、运放电路板和打印机（任选）组成。其中计算机在实验中起控制信号产生、输出、测量、人机界面、显示实验波形、打印图像的作用。实验平台配以运放电路板接插阻容元件，可以用来模拟多种特性的被控对象。数据通道接口板插于实验平台的总线扩展槽中，它起模拟信号与数字信号的转换作用，可以用计算机控制产生不同的信号（阶跃、三角、正弦等）。打印机可以把实验的波形打印下来，可根据需要连接，CCT3系统连接方法见下图。随机配备的SAC-CCT软件包设计了计算机控制技术的九个实验，所有的计算机控制技术实验都是在这套装置上进行的。安全使用说明（使用前请您务必了解）为有效、安全地使用实验箱，请遵守以下规定。 1.您在将实验箱盖打开后，请用箱体两边的支撑脚将箱盖撑住，避免在进行试验过程中箱盖突然下落将您的手砸伤或损坏仪器设备。 2.禁止将平台上开关电源输出长时间短接。 3.禁止将交流源（~15v）短接，这样将会烧毁实验箱内的交流变压器，并引起火灾。 4.禁止将-5V、-12V连接到指示灯引线插孔输入端。 5.实验中尽量用短线连接，尤其两极放大器、功放电路更要注意。 6.在将导线从引线插孔中拔出时，应捏住导线根部，左右旋转松动后再拔出。 7.在进行炉温控制实验时，应避免炉温超过70℃长时间运等，政治路线则将降低炉体使用寿命；而且还要小心以免将手烫伤。 8.电机条应避免直流电机长时间高速旋转。 9.实验中大部分实验设备如数据通道接口板、数据通讯线、实验平台、直流电机条、温控炉等设备都是精密装置，实验中务必注意正确使用和妥加爱护。

7青岛理工大学期末考试《微机控制技术(专升本)复习题B及答案

《微机控制技术》复习题B 一、选择题 1. 防止抖动是能否正确读取键值的必要环节，实现方法是。 A．可以用硬件电路或软件程序实现B．只能用滤波电路或双稳态电路实现 C．只能用软件程序实现D．只能用延时程序实现 2. LCD显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是。 A．采用固定的交流电压驱动 B．采用直流电压驱动 C．采用交变电压驱动 D．采用固定的交变电压驱动 3. 小功率直流电机控制控制系统中，正确的作法是 A．改变定子上的通电极性，以便改变电机的转向 B．改变转子上的通电极性，以便改变电机的转向 C．在定子上通以交流电，电机可周期性变换转向 D．在转子上通以交流电，电机可周期性变换转向 4. 在实际应用中，PID调节可根据实际情况调整结构，但不能。 A．采用增量型PID调节B．采用带死区的PID调节 C．采用PI调节D．采用I D调节5. 若用4位共阳极LED和74LS04构成光报警系统，使最高位发光其余位不发光的报警模型是。 A．1000B B．0001B C．1111B D．0000B 6. 关于ADC0809中EOC信号的描述，不正确的说法是。 A. EOC呈高电平，说明转换已经结束 B. EOC呈高电平，可以向CPU申请中断 C. EOC呈高电平，表明数据输出锁存器已被选通 D. EOC呈低电平，处于转换过程中 7. 采样/保持器的逻辑端接+5V，输入端从2.3V变至2.6V,输出端为。 A．从2.3V变至2.6V B．从2.3V变至2.45V并维持不变 C．维持在2.3V D．快速升至2.6V并维持不变 8. 计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是 A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机 B．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机 C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作 D．SCC计算机与控制无关 9. 键盘锁定技术可以通过实现。 A．设置标志位B．控制键值锁存器的选通信号 C．A和B都 D．定时读键值 10．引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中,不正确的是。 A．偏差的正、负决定调节作用的方向 B．偏差的大、小决定调节作用的强、弱 C．偏差为零，调节作用为零 D．偏差太大，调节失效二、填空题 1．DDC系统的最大优点是______________________________。 2．采样/保持器有两种工作方式。在采样方式中，采样-保持器的输出__________________ 。在保持状态时，采样-保持器的输出_________________________。 3．在PID控制系统中， I的作用主要是_____________，它一般不单独使用的原因是 ______________。

《计算机控制技术》实验指导书

工程技术学院电子与控制工程系实验指导书《计算机控制技术》实验指导书制订人：胡东 2010年4月

目录实验一 A/D与D/A转换实验 (3) 实验二数字PID控制算法的实验研究 (10) 实验三最少拍数字控制器的设计 (15)

实验一 A/D与D/A转换实验一、实验目的与要求 1、了解几种类型AD转换的原理；掌握使用ADC0809进行模数转换 2、了解几种类型DA转换的原理；掌握使用DAC0832进行数模转换 2、认真预习实验内容，做好准备工作，完成实验报告。二、实验设备天煌系列实验仪一套、PC机一台、万用表一个。Proteus软件一套。三、实验内容 1、ADC0809(F3区) (1) 模数转换器，8位精度，8路转换通道，并行输出 (2) 转换时间100us，转换电压范围0～5V 2、编写程序：制作一个电压表，测量0～5V，结果显示于数码管上。 3、利用Proteus设计DAC仿真电路，编写仿真程序，进行DA实验仿真。利用DA转换

五、实验步骤 1、连线说明： 2、调节0～5V电位器（F2区）输出电压，显示在LED上，第4、5位显示16进制数据，第0、1、2位，显示十进制数据。用万用表验证AD转换的结果。 3、实验记录旋转电位器，使电压从0V～5V变化。读取数码管显示数据，记录电压值与转换出来的数字量。填入下表： 3、数据分析（1）计算数字理论值和误差，填入上表。（2）绘制电压与转换出数字量曲线。在坐标纸上以电压为横坐标，以数字量为坐标绘制。 4、利用Proteus构建仿真电路，进行编程仿真。（1）打开Proteus V7.4 SP3软件。从元件库中找到下列元件： ①电容: CAP ②极性电容： CAP-POL ③晶振：CRYSTAL

微型计算机控制技术答案(完整版)

1. 什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。它是工业控制机构生产过程的大部分组成，工业控制机是指生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件部分，生产过程包括被控对象，测量变送，执行机构，电气开关等。 2. 计算机控制系统的典型形式有哪些？各有什么优缺点？计算机控制系统的典型形式:(1)操作指导控制系统。优点：结构简单，控制灵活和安全，缺点是由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。（2）直接数字控制系统（DDC），实时性好，可靠性高和适应性强。（3）监督控制系统（SSC），是生产过程始终处于最优工况。（4）分型控制系统（DCS），分散控制，集中操作，分级管理。（5）现场总线控制系统（FCS），降低成本，提高可靠性，可实现真正的开放式互连系统结构 3. 实时，在线方式和离线方式的含义是什么？实时是指信号的输入，计算和输出都要在一定的时间范围内完成，即计算机对输入信息以足够快的速度进行控制，超出这个时间就失去控制时机，控制也就失去意义。在线方式：在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式。离线方式：生产过程不和计算机相连且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。 4. 工业控制机有哪几部分组成？工业控制机包括硬件和软件两部分。硬件包括：主机（CPU、RAM、ROM）板，人--机接口，外部总线和内部总线，系统支持板，磁盘系统通信接口，输入、输出通道。软件包括系统软件、支持软件和应用软件。 5. 什么是总线，内部总线和外部总线？总线是一组信号线的集合，它定义了各引线的信号、电机、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送和通信。内部总线：就是计算机内部功能模板之间进行通信的总线，它是构成完整的计算机系统的内部信息枢纽，但按功能仍要分为数据总线DB，地址总线AB，控制总线CB，电源总线PB。外部总线是计算机与计算机之间或计算机与其他智能设备之间进行通信的连接。 6. 什么是接口，接口技术和过程通道？接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁，它包括输入接口和输出接口，接口技术是研究计算机与外部设备之间如何交换信息的技术，过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道，它包括AI、AO、DI、DO。 7. 采用74LS244和74LS273与PC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。 8. 用8位A/D转换器ADC0809通过8255A与PC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 9. 有源I/V变换：设输入为4~20mA的电流，对应输出为1~5V，输入电阻Ri=250Ω，试确定I/V变换电路及电路参数,画出电路原理图。 10. 什么是采样过程、量化、孔径时间？采样时指按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号转变成在时间刻0、T、2T···KT的一连串脉冲输出信号的过程，所谓量化就是采用一组数码（二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号，将采样信号转换为数字信号的过程称为量化过程，孔径时间，在模拟量输入通道中，A/D转换器将模拟信号转换为数字量总需要一定的时间，完成一次A/D转换所需的时间。 11.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？ 12. 什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？

THBDC-1《计算机控制技术》实验指导书培训讲学

T H B D C-1《计算机控制技术》实验指导书

实验一离散化方法研究一、实验目的 1．学习并掌握数字控制器的设计方法； 2．熟悉将模拟控制器D(S)离散为数字控制器的原理与方法； 3．通过数模混合实验，对D(S)的多种离散化方法作比较研究，并对D(S)离散化前后闭环系统的性能进行比较，以加深对计算机控制系统的理解。二、实验设备 1．THBCC-1型信号与系统?控制理论及计算机控制技术实验平台 2．THBXD 数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB 电缆线各1根) 3．PC 机1台(含软件“THBCC-1”) 三、实验内容 1．按连续系统的要求，照图3-1的方案设计一个与被控对象串联的模拟控制器D(S)，并用示波器观测系统的动态特性。 2．利用实验平台，设计一个数－模混合仿真的计算机控制系统，并利用D(S)离散化后所编写的程序对系统进行控制。 3．研究采样周期T S 变化时，不同离散化的方法对闭环控制系统性能的影响。 4．对上述连续系统和计算机控制系统的动态性能作比较研究。四、实验原理由于计算机的发展，计算机及其相应的信号变换装置（A/D 和D/A ）取代了常规的模拟控制。在对原有的连续控制系统进行改造时，最方便的办法是将原来的模拟控制器离散化，其实质是将数字控制部分（A/D 、计算机和D/A ）看成一个整体，它的输入与输出都是模拟量，因而可等效于一个连续的传递函数D(S)。这样，计算机控制系统可近似地视为以D(S)为控制器的连续控制系统。下面以一个具体的二阶系统来说明D(S)控制器的离散化方法。 1、二阶系统的原理框图如图3-1所示。图3-1 二阶对象的方框图图3-2 二阶对象的模拟电路图 2、系统性能指标要求系统的速度误差系数5≥v K 1/s ，超调量%10≤p δ，系统的调整时间1≤s t s