重修智能仪表计算机控制技术.doc

1．按照显示方式，LED显示有（1） 和（2） 显示之分。
2．非编码键盘可以分为：（3） ；（4） 。
3．常用的数字滤波有限幅滤波、（5） 、（6） 、（7） 、（8） 、低通滤波。
4．常用的数据查找方法有（9） 和（10） 。
5．模拟量输入通道一般有（11） ；（12） ；（13） ；（14） 和（15） 组成。
6．计算机硬件系统的组成包括：主机；（16） ；（17） ；（18） ，操作台。
7．工程上对PID参数的整定方法为实验经验法，即凑试法，实验经验法包括（19） 和（20） 方法。
8．在串行通信中，有（21） 和 （22） 两种最基本的形式
9．比例控制作用的强弱取决于比例系数的大小，比例系数越（23） 比例作用越强。积分控制作用的强弱却决于积分时间常数，积分时间常数越大，积分作用越（24） 。
（25） 调节作用的加入可以消除静差，（26） 作用的加入可以减小超调 ，加快响应速度。
10．按干扰的来源不同，可以将干扰划分为（27） 和（28） ，按照干扰的作用方式分类可以将干扰分为（29） 和（30）

1．（1）动态、（2）静态
2．（3） 矩阵式 ；（4） 独立式 。
3．（5） 限速滤波 、（6） 中值滤波 、（7） 平均值滤波 、（8） 滑动平均值滤波
4．（9） 顺序查找 和（10） 直接查找 。
5．（11）传感器 ；（12）调理电路 ；（13）采样/保持器 ；（14） A/D转换器 和（15）微型计算机组成。
6．（16） 常用外围设备 ；（17） I/O接口与输入/输出通道 ；（18） 检测元件和执行、、
7．（19） 扩充临界比力度法 和（20） 扩充响应曲线 方法。
8．（21） 异步通信 和 （22） 同步通信
9．（23） 大 （24） 小 。（25） 积分 ，（26） 微分
10．（27）内部干扰 （28）外部干扰 （29）常态干扰 （30）共态干扰
11.三相步进电机有哪几种工作方式？分别写出在正转情况下每种工作方式的各相通电顺序和时序图。
答：（1）. 三相单三拍工作方式 各相的通电顺序为A→B→C。时序图如图。

（2）. 三相双三拍工作方式双三拍工作方式各相的通电顺序为AB→BC→CA。时序图如图。

（3）. 三相六拍工作方式
在反应式步进电机控制中，把单三拍和双三拍工作方式结合起来，就产生了六拍工作方式，其通电顺序为A→AB→B→BC→C→CA。各相通电的时序如图

12.什么是串模干扰和共模干扰及其产生的原因？在实际应用中如何抑制这两种干扰？
答：（1）串模干扰就是指串联叠加在工作信号上的干扰，也称之为正态干扰、常态干扰、横向干扰等。
共模干扰是在电路输入端相对公共接地点同时出现的干扰，也称为共态干扰、对地干扰、纵向干扰、同向干扰等。共模干扰主要是由电源的地、放大器的地以及信号源的地之间的传输线上电压降造成的。
串模干扰的抑制措施：A、在输入回路中接入模拟滤波器B、使用双积分式A/D转换器C、采用双绞线作为信号线D、电流传送
共模干扰的抑制措施：A、变压器隔离B、光电隔离C、浮地屏蔽D、采用具有高共模抑制比的仪表放大器作为输入放大器
13.什么是数字PID位置型控制算法和增量型控制算法？试比较他们的优缺点。什么叫积分饱和？它是怎样引起的？如何消除？（10分）
答：（1）
位置式：
u(k)是全量值输出，每次的输出值都与执行机构的位置(如控制阀门的开度)一一对应，所以称之为位置型PID算法。
增量型PID控制算法：

与位置算法相比，增量型PID算法有如下优点：
A、位置型算式每次输出与整个过去状态有关，计算式中要用到过去偏差的累加值，容易产生较大的累积计算误差；而在增量型算式中由于消去了积分项，从而可消除调节器的积分饱和，在精度不足时，计算误差对控制量的影响较小，容易取得较好的控制效果。
B、为实现手动——自动无扰切换，在切换瞬时，计算机的输出值应设置为原始阀门开度u0，若采用增量型算法，其输出对应于阀门位置的变化部分，即算式中不出现u0项，所以易于实现从手动到自动的无扰动切换。
C、采用增量型算法时所用的执行器本身都具有寄存作用，所以即使计算机发生故障，执行器仍能保持在原位，不会对生产造成恶劣影响。
（2）当系统有较大的扰动或给定值有较大变化时，由于系统的惯性，偏差e将随之增大，积分项中将有较大的积累值，以致使位置型PID运算结果超出上面所限定的范围，尽管PID运算所得控制量u还在继续增大或减小，但执行机构已无相应动作了，其结果将使调整时间加长，被控量超调增大，这种现象对大惯性对象(如温度、成份等变化缓慢的过程)更为严重。由于它主要是由位置型PID算式的积分项引起的，因此称之为“积分饱和”。
在e(k)较大时，取消积分作用；而在e(k)较小时将积分作用投入。为此要根据系统情况设置分离用的门限值(也称阈值)，当｜e(k)｜≤β，即偏差值e(k)比较小时，采用PID控制，可保证系统的控制精度；当｜e(k)｜＞β，即偏差e(k)比较大时，采用PD控制，可大大地降低超调量。
14、计算题
1．已知F（s）=，求F（z）。
解：F（s）==
f（t）=L［F（s）］=
f（t）=［0(t)+（e- e）(t-T)+（e—e）(t-2T)+ …］
f（z）=［（e- e）z+（e—e）z+…］
=［—］=．
2．X(z)= ,分别用长除法和部分分式法求 Z的反变换。
解：部分分式法：上下同乘得：

查表得x（k）=k
长除法：

3．
15、编程题
写出中值滤波表达式，假设采样值从8位的A/D 输入7次。编写相应的中值滤波程序。
采样值的入口地址：存储单元名称以SWAP 为首地址，存储单元为30H~36H。
采样值的出口地址：采样值存于37H地址中。

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Y=Y2(Y1<Y2<Y3)
SAMP EQU 30H
INTER：MOV R2，#04H
SORT： MOV A，R2
MOV R3，A
MOV R0，#SAMP
LOOP：MOV A，@R0
INC R0
CLR C
SUBB A，@R0
JC DONE
MOV A，@R0
DEC R0
XCH A，@R0
INC R0
MOV @R0，A
DONE：DJNE R3，LOOP
DJNE R2，LOOP
MOV A，32H
MOV 35H，A
RET