計算機(jī)控制

1、111第一章（緒論）作業(yè)1.1什么是計算機(jī)控制系統(tǒng)？它由哪幾部分組成？答：計算機(jī)控制系統(tǒng)就是利用計算機(jī)來實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的系統(tǒng)。、計算機(jī)控制系統(tǒng)由工業(yè)控制機(jī)和生產(chǎn)過程兩個大部分組成。工業(yè)控制機(jī)是指按生產(chǎn)過程控制的特點和要求而設(shè)計的計算機(jī)，它包括硬件和軟件兩部分。生產(chǎn)過程包括被控對象、測量變送、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣開關(guān)裝置。計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成框圖見書本第2頁（圖1.2）。1.2計算機(jī)控制系統(tǒng)的典型形式有哪些？各有什么優(yōu)缺點？答：（1）操作指導(dǎo)

2、控制系統(tǒng)優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，安全。缺點：由人工操作，速度受到限制，不能控制多個對象。（2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDS）優(yōu)點：實時性好，可靠性高，適應(yīng)性強(qiáng)。（3）監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCC）優(yōu)點：生產(chǎn)過程始終處于最優(yōu)工況。（4）分散控制系統(tǒng)（DCS）優(yōu)點：分散控制、集中操作、分級管理、分而自治和綜合協(xié)調(diào)。（5）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）優(yōu)點：與DCS相比，降低了成本，提高了可靠性。國際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后，可實現(xiàn)真正的開放式互聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。1.4工業(yè)控

3、制機(jī)由哪幾部分組成？各部分的重要作用是什么？工業(yè)控制機(jī)的特點是什么？答：工業(yè)控制機(jī)主要由以下幾部分組成：1、硬件組成：（1）主機(jī)板：進(jìn)行必要的數(shù)值計算，邏輯判斷，數(shù)據(jù)處理。（2）內(nèi)部總線：內(nèi)部各部分進(jìn)行信息傳遞的公共通道，是一組信號線的集合。（3）外部總線：與其他計算機(jī)和智能設(shè)備進(jìn)行信息傳送的公共通道。（4）人機(jī)接口（5）系統(tǒng)支持功能：監(jiān)控定時器、電源掉電檢測、保護(hù)重要數(shù)據(jù)的后臺存儲器體、實時日歷時鐘、磁盤系統(tǒng)、通信接口、輸入輸出通道。

4、2、軟件組成：（1）系統(tǒng)軟件：實時多任務(wù)操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、調(diào)度執(zhí)行程序。（2）支持軟件：匯編語言、高級語言、編譯程序、編輯程序、調(diào)試程序、診斷程序。（3）應(yīng)用軟件：過程輸入程序、過程控制程序、過程輸出程序、人—機(jī)接口出程序。工業(yè)控制機(jī)的特點如下：（1）可靠性高和克維修性好（2）環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)（3）控制的實時性好（4）晚含的輸入輸出通道（5）豐富的軟件LOOPNEXTRETADC0809ENDP2.5請分別畫出一個有源IV變換電路和一個無

5、源IV變換電路圖。并分別說明各個器件的作用。答：有源變換電路見書本上第32頁（圖2.19）：同相放大器電路把電阻上的輸入電壓變成標(biāo)準(zhǔn)的輸出電壓（放大倍數(shù)為）；1R431RAR??極性電容C能起到濾波作用，防止高頻的干擾；為平衡電容。5R無源變換電路見書本上第31頁（圖2.18）：極性電容C起濾波的作用；二極管D起限幅保護(hù)作用（當(dāng)輸出電壓大于5V時，D導(dǎo)通減少流過的電流從2R而降低上的電壓，保證輸出不超過5V）；2R2.6什么是采樣過程？

6、量化，孔徑時間？答：采樣過程：按一定的時間間隔T，把時間上連續(xù)和幅值上也連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)變成在時刻0，T，2T，、、、、、、kT的一連串脈沖輸出信號的過程稱為采樣過程。量化：采用一組數(shù)碼來逼近離散模擬信號的幅值，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號?？讖綍r間：在模擬輸入通道中，AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量總需要一定的時間，完成一次AD轉(zhuǎn)換所需要的時間稱為孔徑時間。2.7采樣保持器的作用是什么？是否所有的模擬量輸入通道中都需要采樣保持器？為什么？答：為

7、了提高模擬量輸入信號的頻率范圍，以適應(yīng)某些隨時間變化較快的信號的要求，可以采用帶有保持器電路的采樣器。當(dāng)被測信號變化很慢時，若AD轉(zhuǎn)換器時間足夠短，可以不加采樣保持器。2.8一個8位AD轉(zhuǎn)換器，孔徑時間為100。如果要求轉(zhuǎn)換誤差在AD轉(zhuǎn)換精度（0.4%）s?內(nèi)，求允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號的最大頻率是多少？解：620.46.421001010ZfHs????2.9試用8255A、AD574、LF398、CD4051和PC總線工業(yè)控制機(jī)接口