《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

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000CBA通道号000IN0001IN1010IN2。。。。。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1JZSTART2；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/UMUM=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RUNnP2，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+5VPn100光电耦合器22/1W双向晶闸管SCR330RCRM220Vac电热元件反向驱动器（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。10()kkPkIjDkkjuKeKeKee01122kkkkudedede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8-92、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）/)1000(28o，故Δ=3.9°2）9.3/)5001000(2oon，故72lg/2.128lgn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。o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8：30至9：00。灌南县政府采购中心。十、谈判时间、地点：2006年3月2日上午9：00整，地点是灌南县财政局二楼会议室。界时请参加谈判单位的法定代表人或授权委托人参与谈判。联系人：灌南县政府采购中心：王东平联系电话：[phone]灌南县自来水公司：陈建林联系电话：[phone]第二章竞争性谈判须知一、时间安排在竞争性谈判文件规定的递交申报截止后，按照递交申报文件的顺序，采购中心组织谈判小组分别与各申报供应商就采购项目的设备及技术性能、配置、价格和售后服务等进行单独商谈。二、招标文件组成1、谈判邀请函2、谈判须知3、项目要求及项目简介4、合同样本5、部分投标文件的通用格式三、申报文件组成1、申报供应商应提供的证明性文件（1）、营业执照复印件（同时需带副本原件供开标时审核）（2）、法定代表人证明函（3）、法定代表人授权书（4）、法定代表人与被授权人身份证复印件（5）、业绩证明材料（如中标通知书、合同等）（6）、其他资信证材料2、申报供应商的谈判申请与声明（按灌南县采购中心提供的统一格式）3、为灌南县地表水厂自动控制系统制定的解决方案和为实现该方案所须安装的配套设备（需注明品牌与厂家，部分设备可能为我方指定的品牌，具体详见项目须知）及数量4、申报供应商的报价货物单价及总价应包括运输、相关税金、培训