微型计算机控制技术课程答案.doc

《微型计算机控制技术》课程涉及了计算机控制系统的理论与实践，涵盖了从基本概念到实际设计的多个方面。以下是根据题目内容提炼的相关知识点： 1. **计算机控制系统的结构**：计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机包括硬件和软件，负责数据处理和控制指令的执行。生产过程则包括被控对象、测量变送、执行机构和电气开关装置。 2. **计算机控制系统的典型形式**： - **操作指导控制系统**：人工参与度高，灵活性好，但速度有限。 - **直接数字控制系统（DDS）**：实时性强，可靠性高，适用于实时控制需求。 - **监督控制系统（SCC）**：能够使生产过程保持最优状态。 - **分散控制系统（DCS）**：分散控制，集中操作，分级管理，具有自我调节能力。 - **现场总线控制系统（FCS）**：降低成本，提高可靠性，支持开放互联。 3. **实时、在线方式与离线方式**：实时方式是指控制系统实时响应外部变化，在线方式通常指系统在运行中进行数据采集和处理，离线方式则是系统在非运行状态下完成数据分析和编程。 4. **接口设计**：74LS244和74LS273是常见的数字输入/输出接口芯片，用于与PC总线工业控制机连接。接口设计包括电路原理图绘制和相应的汇编语言程序编写，以实现数字量的输入输出。 5. **模拟量输入通道设计**：使用8位A/D转换器ADC0809，与PC总线接口，构建模拟输入通道。采样保持器在模拟信号转换中用于保持信号稳定，不是所有通道都需要，取决于采样速率和信号特性。 6. **干扰抑制**：串模干扰和共模干扰是信号处理中的常见问题，可以通过屏蔽、隔离和滤波等方法来抑制。 7. **地线设计**：在计算机控制系统中，地线有单点接地、多点接地和浮地等多种形式，选择取决于系统的需求和环境条件。 8. **波反射与消除**：波反射是信号传输中的现象，通过匹配阻抗和使用终端匹配网络可以减少反射。 9. **插补计算**：直线和圆弧插补程序用于控制运动路径，逐点比较法是常见的插补算法，通过计算和比较确定进给方向和步数。 10. **步进电机控制**：三相步进电机有多种工作方式，如三相单三拍、三相双三拍和三相六拍，8255A可以用来设计步进电机的控制电路。 11. **数字控制器设计**：连续化设计步骤涉及控制器的数学模型建立和优化；离散化设计则考虑采样和量化对系统性能的影响。 12. **PID控制器**：其比例、积分、微分参数对系统稳定性、响应速度和超调量有直接影响。 13. **模糊推理**：模糊逻辑在不确定性决策和控制中的应用，涉及到模糊集、隶属函数和推理规则等。 14. **测量数据预处理**：包括数据清洗、平滑、滤波等，以提高测量数据的质量和准确性。 15. **现场总线**：如CAN、PROFIBUS、MODBUS等，是设备间通信的协议，具有降低成本、简化布线的优点。 16. **分布式控制系统（DCS）设计原则**：模块化、分散控制、集中操作，通常分为管理层、控制层和现场设备层，分别负责策略规划、实时控制和设备操作。 以上知识点是《微型计算机控制技术》课程的核心内容，对于理解计算机控制系统的基本原理和实践操作具有重要意义。