计算机控制系统习题参考解析.doc

习题参考答案 2-3 信号调理单元的功能是什么？通常包括那些电路？ 放大、电平变换、电隔离、阻抗变换、线性化和滤波，将传感器输出的电信号尽可能不失真地转变为标准的电流或电压信号（通常为4～20mA、0～5V等）。包括标度变换器、滤波电路、线性化处理及电参量间的转换电路等。对于输出阻抗大，共模电压高的输入信号，需要用到高输入阻抗和高共模抑制比的差动放大器仪器放大器是专为这种应用场合设计的增益放大器。普通的运放构成增益可设定的差动放大器其输入阻抗低，电阻参数对称性调整复杂，共模抑制比低，不适合作为传感器输出信号的差动放大。在A/D转换期间保持输入模拟信号不变。如被采样的模拟信号的变化频率相对于A/D转换的转换速度较的话，加采样保持。分辨率通常用转换后的数字量的位数表示如8位、10位、12位、16位等 量程是指所能转换的电压范围。如5V、10V等。 转换精度是指转换后所得结果相对于实际值的准确度。绝对精度和相对精度两种表示法。绝对精度常用数字量的位数表示法，如绝对精度为1/2LSB。相对精度用相对于满量程的百分比表示。如满量程为10V的8位A／D转换器，其绝对精度为，而8位A／D的相对精度为。 精度和分辨率不能混淆。即使分辨率很高，但温度漂移、线性不良等原因可能造成精度不是很高。 转换时间是指启动AD到转换结束所需的时间。工作温度范围较好的AD转换器的工作温度为-4085℃，的为070℃。 μs，绝对精度为±1LSB，若不使用采样保持器，为了确保转换精度，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少？ 2-16 为什么模拟量输出通道中要有零阶保持器？通常用何电路实现？ 模拟量输出通道中要有输出保持器，这是因为计算机控制是分时的，每个输出回路只能周期地在一个时间片上得到输出信号，即这时执行部件得到的是时间上离散的模拟信号，而实际的执行部件却要求连续的模拟信号，因此为了使执行部件在两个输出信号的间隔时间内仍然能得到输出信号，就必须有输出保持器，通过它将前一采样控制时刻的输出信号保持下来，直到下一个采样控制时刻到来，重新得到新的输出信号通常采用零阶保持器，即前一采样时刻的输出值原封不动的（理想化的）保持到下一采样时刻到来。和模拟量输入通道中的采样保持器一样的电容保持电路数字量输入通道电平转换、滤波、隔离和过电压保护某热处理炉温度变化的范围为0～1350℃,经温度变送器变换为1～5V电压输入AD574A，AD574A的输入范围为0～V。当t=KT时， AD574A的转换结果为56AH，问此时炉内的温度为多少度？ 解 ，，，， 或解：对应的电压值为 工业控制计算机有什么主要特点?有哪几种主要类型? 工业控制计算机的主要特点 (1) 可靠性高 (2) 实时性好 (3) 环境适应能力强 (4) 输入和输出模板配套好 (5) 系统通信功能强 (6) 系统开放性和扩充性好 (7) 控制软件包功能强 (8) 后备措施齐全，具有冗余性 工业控制计算机的主要类型 (1) 通用型IPC (2) 工业总线工控机 (3) DCS现场控制站 (4) 智能程控仪表和总线型测控仪表 (5) 嵌入式工控机 (6) PLC (7) 单元式控制器。 何谓总线？何谓总线标准？ 总线是连接一个或多个部件的一组电缆的总称，通常包括地址总线、数据总线和控制总线。 总线标准是指芯片之间、插板之间及系统之间，通过总线进行连接和传输信息时，应遵守的一些协议与规范。总线标准包括硬件和软件两个方面，如总线工作时钟频率、总线信号线定义、总线系统结构、总线仲裁机构与配置机构、电气规范、机械规范和实施总线协议的驱动与管理程序。 3-12 RS-232C和RS-485是什么总线？试对两者进行对比。 RS-232C、RS-485为串行总线。 RS-232C接口为非平衡型，每个信号用一根导线，所有信号回路共用一根地线。信号速率限于20kbit/s内，电缆长度限于15m之内。其电性能用±12V标准脉冲，并采用负逻辑。 RS-485接口采用二线差分平衡传输，其一根导线上的电压是另一根导线上的电压值取反。还具有比RS-232C更长的距离、更快的速度以及更多的节点。RS-485更适用于多台计算机或带微控制器的设备之间的远距离数据通信。 RS-232C和RS-485之间的转换可采用相应的RS-232C/RS-485转换模块。 IPC工业控制机在结构上与普通PC机有何不同？ 工业环境等应用现场的条件相对恶劣，最常见的问题是粉尘、辐射、电磁场干扰和高温等。在一些特殊的应用场合，例如地层下施工或坑道内，还要求有防潮、防震、抗冲击等能力。IPC工业控制机是控制系统的核心部件，应当能适应上述基本的环境要求。IPC结构包括下列各项： ①19i