《计算机控制技术》复习资料配套教材:计算机控制技术(第2版)朱玉玺崔如春.doc
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一、第一章重点
1、计算机控制控制系统:
由计算机完成部分或全部功能的控制系统,称为计算机控制系统(要求画出图)
2、一般的计算机控制系统由计算机、I/O接口电路、通用外部设备和工业生产对象等部分组成。
2、计算机控制系统分为:
DDC(直接数字控制)、DPS(操作指导控制系统)、SCC(计
算机监督控制)、DCS(分布式控制系统)、CIMS(计算机集成制造系统)。
3、DCS(分布式控制系统):
DCS由DDC、SCC、和MIC(综合信息管理)组成,它
的下一代技术是集计算机、通信、控制三种技术为一体的现场总线控制系统(FCS)。
二、第二章重点
1、温度测量方式有接触式和非接触式二大类型,如热电偶属于接触式,红外温度传感器属于非接触式。
2、ADC0809八位A/D转换器见书P19页,P23页、图2-9及P24页程序,应掌握
(1)如何通道选择
(2)START:
启动信号
(3)EOC:
转换结束信号
(4)OE:
输出允许信号
一次转换过程如下:
(1)先由ADDA(A)、ADDB(B)、ADDC(C)三个信号选择通道,如要选IN4,则CBA分别为100,如要选IN0,则CBA为000
CBA通道号
000IN0
001IN1
010IN2
。
。
。
。
。
在P24中语句为:
MOVDX,200;送通道IN0地址
(2)置START为高电平,启动转换过程,此时EOC变为低电平
在P24中语句为:
OUTAL,DX;启动A/D转换
(3)转换结束,EOC变为高电平
在P24中语句为:
MOVDX,220;送查询地址
INAL,DX;读入EOC(D7位)状态,
TESTAL,80H;测试D7位是否为1
JZSTART2;如为0,则A/D没有结束,继续查询。
(4)使OE为高电平,从ADC0809锁存器中读出数据
在P24中语句为:
INAL,DX;读取A/D转换结果
3、数字滤波有程序判断滤波、中值滤波、算术平均值滤波、加权平均值滤波、滑动平均值滤波、低通滤波、复合数字滤波等,要求说出5种以上的方式。
4、设某12位A/D转换器的输入电压为0~+5V,求出当模拟量为下列值时输出的数字量:
(1)1.25V;
(2)2V;(3)2.5V;(4)3V;(5)4V;(6)5V
提示:
N=(212-1)U/UM
UM=5;212=4096
三、第三章重点:
1、PWM技术
PWM(PulseWidthModulation)也就是脉冲宽度调制,在频率不变的情况下,通过改变输出脉冲的宽度(就是脉冲的占空比)从而使输出信号的平均值(即直流成分)发生改变,达到控制外部对象的目的。
改变占空比的方法有定宽调频法、调频调宽法、定频调宽法,目前在直流电机的控制中,主要使用定频调宽法
2、LED显示:
LED显示技术有动态和静态二种显示方式,动态显示中显示器件是分
时工作的,任一时刻只有一个显示器在工作。
静态显示时,当显示某个字符时,相应的显示段恒定地导通或截止,直到显示另一个字符为止。
静态显示占用机时少,显示稳定可靠,但元件较多,相对成本较高。
3、光电隔离器的主要作用把外部电路和计算机电路实行电气隔离,抵抗较为强烈的干
扰信号的侵入。
4、固态继电器实际上是一个带光电隔离器的无触点开关。
5、步进电机的控制主要是速度控制、方向控制、位移控制。
速度控制是通过改变二拍
之间的延时实现的,延时时间越长,则速度越慢;方向控制是通过改变步进电机各相磁极的通电顺序实现的;而步进电机的位移取决于给步进电机的脉冲数的多少。
6、晶闸管(可控硅整流器)的工作方式有调压方式和调功方式二种形式
(1)调压方式:
是通过利用移相触发脉冲调节晶闸管的导通角,使输入到电加
热元件的电压改变,达到调节用电器的输入功率,来实现控制目的。
(2)调功方式:
触发电路采用的是过零触发方式,外加正弦电压过零时控制信
号才使晶闸管的触发导通,则负载上得到的电压是一个正弦波。
调功方式输入电炉的平均功率为:
式中:
P——输入电炉的功率;R——负载有效电阻;U——电网电压;n——允许导通的波头数;N——设定的波头数。
当n=0时,电炉的输入功率为零;
n=N,电炉的输入功率为满功率。
7、分析下图电路原理
(3)
,+5V
Pn
100
光电耦合器
22/1W
双向晶闸管
SCR
330
R
C
RM
220Vac
电热元件
反向驱动器
分析:
当Pn=1时,光电耦合器中的发光二极管截止,双向晶闸管断开,电热元件不工作;当Pn=0时,光电耦合器中的发光二极管导通,双向晶闸管导通,220V电压加在电热元件上,使之工作;通过计算机对Pn信号的控制可以实现功率控制的目的
图中光电耦合器的作用是把计算机电路(弱电)和外部电路(强电)隔开,以防干扰。
四、第四章重点:
1、什么是顺序控制?
什么是数字程序控制?
数字程序控制有哪几种方式?
(1)顺序控制就是以预先规定好的时间或条件为依据,按预先规定好的动作次序顺序地完成工作的自动控制
(2)数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据,控制生产机械(如各种机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制。
(3)数字程序控制有逐点比较插补法和数字积分器插补法二
(3)
2、PLC(可编程控制器)特点:
(1)可靠性高,抗干扰能力强
(2)配套齐全,功能完善,适用性强
(3)易学易用,深受工程技术人员欢迎
(4)系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
(5)体积小,重量轻,能耗低
3、P83页数字积分器法直线插补计算举例
五、第五章重点
1、阶跃响应
阶跃响应是指将一个阶跃输入(stepfunction)加到系统上时,系统的输出
2、稳态误差
稳态误差是指系统的响应进入稳态后,系统的期望输出与实际输出之差
3、PID控制
在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节,其数学表达式为
(1)比例(P)控制及其作用
比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅
有比例控制时系统输出一般存在稳态误差(Steady-stateerror)。
(2)积分(I)控制及其作用
在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系,引入积分项的主要目的为了消除稳态误差。
(3)微分(D)控制及其作用
在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。
它能预测误差变化的趋势,其作用是能够避免被控量的严重超调,改善系统在调节过程中的动态特性,一般用于有较大惯性或滞后的被控对象。
4、数字PID控制
数字PID有二种形式,分别是位置式和增量式
(1)位置式:
其表达式为
位置式控制算法提供执行机构的位置Uk,需要用到过去的累计误差,一般用于以可控硅或伺服电机作执行器件的控制系统中
(2)增量式:
其表达式为
增量式控制算法提供执行机构的增量△uk,只需要保持现时以前3个时刻的偏差值即可,一般用在步进电机或多圈电位器作执行器件的控制系统中
5、香农采样定理:
系统采样频率的下限为fs=2fmax,此时系统可真实地恢复到原来的连续
信号。
六、第七章重点
1、串行通信标准有RS232、RS422/RS423、RS485,重点掌握RS232和RS485,通信的特
点是传输速率与通信距离相关,距离越远,速率越慢;距离越近,速率越高。
RS232的最大电缆是电缆长度不超过15m,最大数据传输速率是20KB;RS485最大电缆长度是1200m,最大传输速率是10M(<12m时)
2、RS232
电气特性:
它规定高电平为+3~+15V,低电平为-3~-15V。
RS-232-C数据线TxD、RxD使用负逻辑,其低电平表示逻辑“1”,高电平表示逻辑“0”。
最简单的联接方法如下(要求画图):
3、现场总路线主要特点
①数字信号完全取代4~20mA模拟信号。
②基本过程控制、报警和计算功能等完全分布在现场完成。
③使设备增加非控制信息,如自诊断信息、组态信息及补偿信息等。
④实现现场管理和控制的统一。
⑤真正实现系统的开放性、互操作性。
七、第八章重点
1、P231例8-9
2、软件抗干扰技术有数字滤波、指令冗余技术、软件陷阱技术、看门狗技术。
3、看门狗技术及原理:
看门狗技术是一种计算机程序监视技术,防止程序由于干扰等原因
而进入死循环,一般用于计算机控制系统。
是不断监测程序循环运行的时间,一旦发现程序运行时间超过循环设定的时间,就认为系统已陷入死循环,然后强迫程序返回到已安排了出错处理程序的入口地处,使系统回到正常运行。
它可用软件或硬件方法实现。
4、掌握P252页实验建模法
实验建模法主要用于得到被控对象的数字模型
已知对象的数字模型类型是一阶惯性环节
通过实验建模法确定公式中的K、T0和。
过程:
实验在开环情况下输入一个阶跃信号△Ui=2.76V,稳态时传感器输出为
△V=5.52V,然后测量(液位)输出,作出阶跃响应曲线如图8-22(a),在曲线的拐点处作切线。
。
。
。
。
。
5、计算题:
现已知某炉温变化范围为0~1000℃,测试时,采用9位的A/D变换器(带符号位),试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。
若测试时,通过变送器将测试起点迁移到500℃,保持同样的系统对炉温变化的分辩率,试问此时可采用几位的A/D变换器就可以了。
1),故Δ=3.9°
2),故
八、自己看江苏省《灌南县地表水厂自动化控制系统竞争性谈判招标书》里面重点内容已做了标志。
要求弄懂原水池的水位控制和清水池的压力控制原理。
灌南县地表水厂自动化控制系统竞争性
谈判招标书
项目编号:
gnzfcg20060201
项目名称:
灌南县地表水厂自动化控制系统
灌南县政府采购中心
二00六年二月十六日
第一章竞争性谈判邀请函
灌南县政府采购中心受灌南县财政局委托,对灌南县地表水厂自动化控制系统进行竞争性谈判采购,邀请有资质的供应商参加报价和谈判。
一、项目编号:
gnzfcg20060201
二、项目名称:
灌南县地表水厂自动化控制系统
三、供应商资质要求:
1、投标商注册资金需达到200万元以上的法人单位;
2、投标商具有同类项目的经营业绩;
3、地表水厂自动控制系统为其经营项目范围;
4、企业还需具有智能三级以上或自控二级以上资质
5、依法纳税。
四、项目完工时间:
2006年6月底之前
五、竞争性谈判项目保证金2万元整,采用汇票或现金(开户行:
工行灌南县支行,帐号:
1107095029280030109户名:
灌南县财政国库支付中心)形式提交。
六、竞争性谈判文件获取方法:
从连云港招投标网站下载()。
七、竞争性谈判文件获取时间:
2006年2月16日2006年2月28日
八、谈判文件份数:
正本一份,副本三份,电子文档一份。
九、递交谈判文件时间、地点:
2006年3月2日上午8
- 配套讲稿:
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- 计算机控制技术 计算机控制 技术 复习资料 配套 教材 玉玺 崔如春