1、微型计算机控制技术期末复习1.计算机控制系统：就是利用计算机(通常称为工业控制计算机，简称工业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。2.计算机控制系统的工作原理： 实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。 实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。 实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。3.计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。4.在线方式和离线方式在线方式(on-line): 生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式。离线方式(off-l
2、ine): 生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。5.实时的含义 实时(real-time)： 指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。而且这个时间范围的大小跟被控对象联系非常的紧密！不同的被控对象，对时间范围的要求不同。6.逐点比较法插补: 每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，看这点在给定轨迹的上方或下方，或是给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向。比较一次，决定下一步走向，以便逼近给定轨迹，即形成逐点比
3、较插补。7.直线插补计算过程：偏差判别坐标进给偏差计算终点判断 8.圆弧插补计算过程：偏差判别坐标进给偏差计算坐标计算终点判断9.凑试法确定PID参数整定步骤： (1)首先只整定比例部分。比例系数由小变大，观察相应的系统响应，直到得到反应快，超调小的响应曲线。系统无静差或静差已小到允许范围内，并且响应效果良好，那么只须用比例调节器即可，最优比例系数可由此确定。 (2)若静差不能满足设计要求，则须加入积分环节。整定时首先置积分时间TI为一较大值，并将经第一步整定得到的比例系数略为缩小(如缩小为原值的08倍)，然后减小积分时间，使在保持系统良好动态性能的情况下，静差得到消除。在此过程中，可根据响应
4、曲线的好坏反复改变比例系数与积分时间，以期得到满意的控制过程与整定参数。 (3)若使用比例积分调节器消除了静差，但动态过程经反复调整仍不能满意，则可加入微分环节，构成比例积分微分调节器。在整定时，可先置微分时间TD为零。在第二步整定的基础上，增大TD，同时相应地改变比例系数和积分时间，逐步凑试，以获得满意的调节效果和控制参数。10.扩充临界比例度法确定PID参数整定步骤：选择一个足够短的采样周期，具体地说就是选择采样周期为被控对象纯滞后时间的十分之一以下。用选定的采样周期使系统工作。这时，数字控制器去掉积分作用和微分作用，只保留比例作用。然后逐渐减小比例度（=1/KP)，直到系统发生持续等幅振
5、荡。记下使系统发生振荡的临界比例度k及系统的临界振荡周期Tk。选择控制度。根据选定的控制度，求得T、KP、TI、TD的值11.扩充响应曲线法确定PID参数整定步骤：数字控制器不接入控制系统，让系统处于手动操作状态下，将被调量调节到给定值附近，并使之稳定下来。然后突然改变给定值，给对象一个阶跃输入信号。用记录仪表记录被调量在阶跃输入下的整个变化过程曲线，此时近似为一个一阶惯性加纯滞后环节的响应曲线。在曲线最大斜率处作切线，求得滞后时间，被控对象时间常数T以及它们的比值TT，即可得数字控制器的KP、TI、TD及采样周期T。12.MAX1232的主要功能(1)电源监控(2)按钮复位输入 (3)监控定
6、时器(Watchdog)13.直线插补计算的程序流程14.写出图示接口电路端口地址，编写输入输出程序Seg7 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H LEA BX, Seg7 ；取7段码表基地址 MOV AH, 0GO: MOV DX, 0F2H ；开关接口的地址为F2H IN AL, DX ；读入开关状态 AND AL, 0FH ；保留低4位 MOV SI, AX ；作为7段码表的表内位移量 MOV AL, BX+SI ；取7段码 MOV DX, 0F0H ；7段数码管接口的地址为F0H OU
7、T DX, AL JMP GO15.设加工第一象限直线OA，起点为O(0，0)，终点坐标为A(6，4)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。 解：坐标进给的总步数Nxy=|6-0|+|4-0|=10, xe=6,ye=4, F0=0, xoy=1.步数偏差判别坐标进给偏差计算终点判断起点F0=0Nxy=101F0=0+xF1=F0-ye=-4Nxy=92F10+xF3=F2-ye=-2Nxy=74F30+xF5=F4-ye=0Nxy=56F5=0+xF6=F5-ye=-4Nxy=47F60+xF8=F7-ye=-2Nxy=29F80+xF10=F9-ye=0Nxy=0轨迹如图：16.若加工第一象限
8、直线OA，起点O（0，0），终点A（11，7）。要求： (1)按逐点比较法插补进行列表计算； (2)作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。 解：由题意可知Xe=11,Ye=7，F0=0，我们设置一个总的计数器Nxy,其初值应为Nxy=|7-0|+|11-0|=18，17.设加工第一象限逆圆弧AB，已知起点的坐标为A(4，0)，终点的坐标为B(0，4)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。 解：18.20.ADC0809的工作过程根据时序图，ADC0809的工作过程如下：把通道地址送到ADDAADDC上，选择一个模拟输入端； 在通道地址信号有效期间，ALE上的上升沿使该地址锁存到内部地址锁存器；ST
9、ART引脚上的下降沿启动A/D变换； 变换开始后，EOC引脚呈现低电平， EOC重新变为高电平时表示转换结束；OE信号打开输出锁存器的三态门送出结果 。21.某炉温度变化范围为01500，要求分辨率为2，温度变送器的输出范围为1-5V。若A/D转换器的输入范围是0-5V，求A/D转换器的字长应为多少位？若A/D转换器的字长不变，现通过变送器零点迁移将信号零点迁移到100，此时系统对炉温变化的分辨率为多少？解：变送器输出15V，A/D输入05V，器件可正常工作，那么，要求最低可分辨2，温度变化范围在01500，分辨率为750，那至少得10位（210=1024750，29=512750）A/D字长
10、才行。 迁移后的分析：迁移后零点温度表示100，那么范围为1001500，依然需要10位A/D字长才行。22.用ADC 0809作为AD转换器采用查询方式工作，已知8255A的地址为0FCH0FFH,工作与方式0。通道3接模拟量输入，下面0809通道3转换一次的程序START： MOV AL，98H ；8255A初始化 MOV DX，0FFH OUT DX，AL MOV AL，0BH 选IN3，和送AL置(1011） MOV DX，0FDH OUT DX，AL MOV AL，1BH 送START(PB41) OUT DX，AL MOV AL，0BH 送START(PB40) OUT DX，AL
11、 MOV DX，0FEHREOC： IN AL，DX AND AL，10H JZ REOC MOV DX，0FCH ； AD转换结束读AD数据 IN AL，DX HLT23.数字控制器的离散化设计步骤根据控制系统的性能指标要求和其它约束条件，确定所需的闭环脉冲传递函数(z)求广义对象的脉冲传递函数G(z)。求取数字控制器的脉冲传递函数D(z)。根据D(z)求取控制算法的递推计算公式由数字控制器D(z)的一般形式：则：数字控制器的输出U(z)为因此，数字控制器D(z)的计算机控制算法为24.25.步进电机的工作方式 1. 单三拍工作方式：单三拍就是每次只给一个线组通电，其余的绕组断开。 绕组的通电顺序： ABCA 电压波形在这里，步进电机是由脉冲控制的。而脉冲的输出受计算机的控制。2步进电机的双三拍工作方式 绕组的通电顺序： 电压波形3步进电机的三相六拍工作方式 绕组的通电顺序： 电压波形
