微型计算机控制技术答案完整版.pdf

"微型计算机控制技术答案完整版.pdf" 本资源摘要信息涵盖了微型计算机控制技术的基本概念、组成部分、典型形式、实时和在线方式、工业控制机的组成部分、总线、接口技术、过程通道、采样过程、量化、孔径时间、采样保持器、串模干扰和共模干扰、抗共模干扰能力、信号传输线干扰、数字 PID 控制算法、积分饱和、积分分离、PID 参数整定方法等。 微型计算机控制系统是指利用计算机来实现生产过程自动控制的系统，它是工业控制机构生产过程的大部分组成。微型计算机控制系统包括硬件和软件两部分。硬件包括主机、人机接口、外部总线和内部总线、系统支持板、磁盘系统通信接口、输入、输出通道。软件包括系统软件、支持软件和应用软件。 微型计算机控制系统的典型形式有操作指导控制系统、直接数字控制系统（DDC）、监督控制系统（SSC）、分型控制系统（DCS）、现场总线控制系统（FCS）等。每种典型形式都有其优缺点。 实时是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成。在线方式是指计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式。离线方式是指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作相应操作的方式。 工业控制机包括硬件和软件两部分。硬件包括主机、人机接口、外部总线和内部总线、系统支持板、磁盘系统通信接口、输入、输出通道。软件包括系统软件、支持软件和应用软件。 总线是一组信号线的集合，它定义了各引线的信号、电机、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送和通信。内部总线是计算机内部功能模板之间进行通信的总线。外部总线是计算机与计算机之间或计算机与其他智能设备之间进行通信的连接。 接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁，包括输入接口和输出接口。接口技术是研究计算机与外部设备之间如何交换信息的技术。过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。 采样过程是指按一定的时间间隔，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号转变成在时间刻 0、T、2T· · ·KT 的一连串脉冲输出信号的过程。量化是指采用一组数码（二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。孔径时间是在模拟量输入通道中，A/D 转换器将模拟信号转换为数字量总需要一定的时间。 采样保持器的作用是将模拟信号采样并保持在一个确定的时间，直到下一次采样。在所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器，因为它可以确保采样信号的稳定性。 串模干扰和共模干扰是指在信号传输过程中的干扰。为了抑制干扰，可以采取屏蔽、滤波、 Shielding 等方法。 抗共模干扰能力是指系统在受到干扰时的抗干扰能力。可以通过信号到计算机系统间的地电位差来衡量抗共模干扰能力。 数字 PID 控制算法是指使用数字信号来实现控制的算法。数字 PID 控制算法有位置型控制算法和增量型控制算法两种。位置型控制算法是指根据系统的当前状态来确定下一个状态的算法。增量型控制算法是指根据系统的当前状态和之前的状态来确定下一个状态的算法。 积分饱和是指积分器的输出超过其最大范围时的现象。可以通过增加积分器的范围或减少积分速度来消除积分饱和。 积分分离是指将积分器与其他控制器分离的方法。积分分离对系统的影响是可以减少系统的响应时间和增加系统的稳定性。 PID 参数整定是指确定 PID 控制器的参数的过程。可以通过试凑法、扩充临界比例度法、扩充响应曲线法等方法来整定 PID 参数。