微机控制技术习题.docVIP

第一章 1．微型计算机控制系统与连续控制系统的主要异同点是什么？ ????答：将续控制系统中的控制器用微型计算机来代替，就可以构成微型计算机系统。控制系统中引入微型计算机后，控制规律便可由程序实现，微型计算机执行相应的程序，实现对被控参数的控制。在连续控制系统中，系统的控制规律是由硬件电路实现的，改变控制规律就要改变硬件；而在微型计算机控制系统中，控制规律是通过程序实现，改变控制规律只需改变程序。 ????在微型计算机控制系统中，微型计算机的输入和输出都是数字信号，而变换发送单元送出的信号，以及大多数执行机构所能接收的信号，都是模拟信号。因此，系统中需要有A/D转换器和D/ A转换器。 连续控制系统不断地测量，经过反馈及补偿后，对生产过程产生连续不断的控制。 ????微型计算机控制系统是采样控制系统。微型计算机每隔一个采样周期T会对被控参数进行一次测量，根据一定控制规律算出控制量后，去控制生产过程。在两次采样时刻之间，微型计算机对被控参数不进行测量，其输出控制量自然也保持不变。当用一台微型计算机控制多个参数时，微型计算机按巡回测量控制方式工作。 2.从微型计算机参与控制的方式上，微型计算机控制系统可分为哪几类？各有什么特点？ ????答:可分为数据采集系统（DAS）、直接数字控制系统（DDC）、监督算机控制系统（SCC）、分散型控制系统（DCS）。 ????数据采集系统（DAS）：数据采集系统中微型计算机通过模拟量、开关量输入通道进行数据采集，将采集到的数据进行分析处理，以实现生产过程中的集中监视及实现生产过程的操作指导。该系统中的微型计算机不直接参与生产过程控制，不会对生产过程产生直接影响。 ????直接数字控制系统（DDC）：微型计算机通过模拟量输入通道、数字量输入通道进行数据采集，然后按照一定的控制规律进行实时决策，最后通过模拟量输出通道、数字量输出通道输出控制信号，实现对生产过程的直接控制。由于该系统中夺得微型计算机直接参与生产过程的控制，故要求微型计算机系统实时性好、可靠性高和环境适应性好。 ????监督计算机控制系统（SCC）：SCC系统是一种两级微型计算机控制系统，其中DDC级微型计算机完成生产过程的直接数字控制；SSC级微型计算机则根据生产过程的工作状况和已定的数学模型，进行最优化分析计算，产生最优给定值，交由DDC级微型计算机执行。 ????分散型控制系统（DCS）：DCS系统利用多台微型计算机，采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的设计原则，把系统从上而下分为过程控制级、控制管理级、生产管理级等若干级，形成分布式控制。 3．微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ ????答：微型计算机系统有硬件和软件组成。 其中?微型计算机控制系统硬件主要由主机（控制器）、过程输入输出通道（设备）、操作设备、常规外部设备、通信设备、系统支持功能等组成。组成如图所示： ? ??? ??????????????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?图1.1微机控制系统硬件组成框图 1．主机 ??????由微处理器、内存贮器（RAM和ROM）和系统总线构成的主机是控制系统的核心。 2．过程输入输出通道 ??????过程输入输出通道，是在微型计算机和生产过程之间起信息传递和变换作用的装置，????它包括：模拟量输入通道（简称AI通道）、数字量输入通道（简称DI通道）、模拟量输????出通道（简称AO通道）和开关量输出通道（简称DO通道）。 3．操作设备 ??????系统的操作设备是微型计算机控制系统中人机交互的关键设备。操作设备一般由???????LCD显示器（或其它显示器）、键盘、开关和指示灯等构成。 4．常规外部设备 ?????常规外部设备指键盘、终端、打印机、绘图机、U盘等一类微机输入输出设备。 5．通信设备 ?????通信设备用于完成微型计算机控制系统的信息交换。 6．系统支持功能 ??????系统支持功能主要包含以下几部分。（1）监控定时器（2）电源掉电检测（3）保护重要数据的后备存贮体（4）实时日历钟（5）总线匹配（或端接） ??????软件包含系统软件和应用软件两个部分。软件的优劣关系到硬件功能的发挥和对生产过程的控制品质和管理水平。 4．工业控制微型计算机与主要用于科学计算方面的微型计算机有何异同点？ ????答：工业控制微型计算机与主要用于科学计算方面的信息处理机是两类不同用途的计算机。二者都是以微型计算机为核心所构成的装置。与信息处理计算机相比，工控机具有可靠性高、环境适应性强、可维护性好、硬件配置上的可装配性和可扩充性好、丰富的过程输入/输出能力、应用软件丰富等特点。 5．何谓微型计算机系统的实时性？如何保证微型计算机系统的实时性？ ????