第一篇：微型計(jì)算機(jī)控制總結(jié)

典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成：通用外圍設(shè)備、主機(jī)及操作臺、I/O接口電路、I/O通道、信號檢測及變換、被控對象。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)特點(diǎn)：1）在結(jié)構(gòu)上常規(guī)連續(xù)系統(tǒng)中均使用模擬部件而計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是模擬和數(shù)字部件的混合系統(tǒng)2）連續(xù)系統(tǒng)中各處信號均為連續(xù)模擬信號，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中還有離散模擬、離散數(shù)字等多種信號形式3）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含連續(xù)信號和數(shù)字信號需采用專門的理論來分析和設(shè)計(jì)4）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中控制規(guī)律用軟件實(shí)現(xiàn)使系統(tǒng)具有很大靈活性和適應(yīng)性

5）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，一個(gè)控制器經(jīng)?？刹捎梅謺r(shí)控制的方式而同時(shí)控制多個(gè)回路6）采用計(jì)算機(jī)控制便于實(shí)現(xiàn)控制和管理一體化，使工業(yè)企業(yè)的自動化程度進(jìn)一步提高。

計(jì)算機(jī)在控制中的典型應(yīng)用方式：1）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)3）監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)4）分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

I/O接口電路是主機(jī)與外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件。必要性：1）解決主機(jī)CPU和外圍設(shè)備之間的時(shí)序配合和通信聯(lián)絡(luò)問題2）解決CPU和外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和匹配問題3)解決CPU的負(fù)載能力和外圍設(shè)備端口選擇問題

I/O通道：是計(jì)算機(jī)和控制對象之間信息傳送和變換的連接通道。I/O信號的種類：數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息、控制信息三類。數(shù)據(jù)信息：是主機(jī)和外圍設(shè)備交換的基本信息。分為：數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量、脈沖量。狀態(tài)信息：外圍設(shè)備通過接口向CPU提供的反映外圍設(shè)備所處的工作狀態(tài)的信息。控制信息：CPU通過接口傳送給外圍設(shè)備的。

計(jì)算機(jī)和外部的通信方式：1并行通信2串行通信1）全雙工方式2）半雙工方式3）同步通信4）異步通信

三種 I/O控制方式：程序控制方式、中斷控制方式、直接存儲器存取方式

程序控制I/O方式：CPU和外圍設(shè)備之間的信息傳送，實(shí)在程序控制下進(jìn)行的。

中斷控制I/O方式：當(dāng)外圍設(shè)備需要請求服務(wù)時(shí)，向CPU發(fā)出中斷請求，CPU響應(yīng)外圍設(shè)備中斷，停止執(zhí)行當(dāng)前程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行一個(gè)外圍設(shè)備服務(wù)的程序，中斷處理完畢，CPU又返回來執(zhí)行原來的程序。

直接存儲器存取方式：不經(jīng)CPU，而在外設(shè)和存儲器之間直接高速交換數(shù)據(jù)

I/O接口的編址方式：1）I/O接口與存儲器統(tǒng)一編址2）I/O接口獨(dú)立編址

I/O通道的主要任務(wù)是將由檢測器件測取的各種參量變換成計(jì)算機(jī)所能接收的信息形式送入計(jì)算機(jī)。

I/O通道分為：模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、數(shù)字量輸入通道、數(shù)字量輸出通道。模擬量輸入通道組成：信號處理裝置、采樣單元、采樣保持器、數(shù)據(jù)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和控制電路等部分。

為什么加采樣保持器：A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需要一定時(shí)間，完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需時(shí)間稱為孔徑時(shí)間，對隨時(shí)間變化的模擬信號來說孔徑時(shí)間決定了每一個(gè)采樣時(shí)刻的最大轉(zhuǎn)換誤差。對于一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間tA/D,誤差的百分?jǐn)?shù)和信號頻率成正比，為確保A/D轉(zhuǎn)換的精度必須限制信號的頻率范圍。如被采樣模擬信號的變化頻率相對于A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度來說是較高的話，為了保證轉(zhuǎn)換精度就要在A/D轉(zhuǎn)換之前加上采樣保持電路使在A/D轉(zhuǎn)換期間保持輸入模擬信號不變。

采樣保持電路組成：輸入緩沖放大器A1、模擬開關(guān)AS、模擬信號存儲電容Ch、輸出緩沖放大器A2

采樣過程：是用采樣開關(guān)將模擬信號按一定時(shí)間間隔抽樣成離散模擬信號的過程

量化過程：用一組數(shù)碼來逼近離散模擬信號的幅值，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號

模擬量輸出通道組成：D/A轉(zhuǎn)換器、輸出保持器、多路切換開關(guān)、低通濾波電路和功放電路

進(jìn)入I/O通道的干擾：串模干擾、共模干擾。串模干擾抑制方法：1）加輸入濾波器2）

為避免干擾從傳輸導(dǎo)線竄入檢測回路，采用帶屏蔽層的雙絞線或同軸電纜連接一次儀表和轉(zhuǎn)換設(shè)備，屏蔽層應(yīng)良好接地3）在靠近傳感器位置將被測信號前置放大，從而提高回路的信號噪音比，再利用邏輯器件的特性來抑制干擾4）采用數(shù)字濾波技術(shù)。共模抑制干擾方法;1)采用共模抑制比高的、雙端輸入的運(yùn)算放大器作被測信號的前置放大器，將有用的測量信號放大，使干擾信號受到抑制2）采用光耦合器或隔離變壓器把各種模擬負(fù)載和數(shù)字信號源隔離開來，也就是把模擬地和數(shù)字地?cái)嚅_3)采用隔離放大器

離散化方法;差分變換法、零階保持器法、雙線性變換法。為什么加零階保持器：由于計(jì)算機(jī)只能處理離散數(shù)字信號，因此輸入信號必須經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器對e（t）進(jìn)行采樣得到e?（t），然后需經(jīng)過保持器H（s）將此離散信號變成近似e（t）的信號eh（t)，即eh（t)才等效于e（t），才能加到D（s）上去，所以D（z）近似D（s）求Z變換表達(dá)式時(shí)，應(yīng)包括H（s）在內(nèi)。

增量式PID控制算法與位置式PID控制算法比較有哪些優(yōu)點(diǎn)：1）位置式算法每次輸出與整個(gè)過去狀態(tài)有關(guān)，容易產(chǎn)生較大積累誤差，而增量式中只需計(jì)算增量，算式中不需要累加，對控制量計(jì)算的影響較小，獲得比較好的控制效果2）由于計(jì)算機(jī)只輸出控制增量，所以誤動作時(shí)影響小，且必要時(shí)可用邏輯判斷的方法去掉，對系統(tǒng)安全運(yùn)行有利3）手動——自動切換時(shí)沖擊比較小

積分整量化誤差產(chǎn)生原因：在PID增量式算法中，積分項(xiàng)為Kie（k）。當(dāng)采樣周期T較小，而積分時(shí)間T1較大時(shí)，Kie（k）項(xiàng)很可能小于計(jì)算機(jī)的最低有效位，在運(yùn)算時(shí)被計(jì)算機(jī)取整而舍掉，從而產(chǎn)生積分整量化誤差。防止方法：1）擴(kuò)大計(jì)算機(jī)運(yùn)算的字長，提高計(jì)算精度2）當(dāng)積分項(xiàng)Kie（k）＜?時(shí)，積分項(xiàng)單獨(dú)累加，直到產(chǎn)生溢出。

積分飽和原因：在數(shù)字PID控制系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)開、?；虼蠓茸儎咏o定值時(shí)，系統(tǒng)輸出會出現(xiàn)較大的偏差，經(jīng)過積分項(xiàng)累積后可能使控制量u（k）＞umax或u（k）＜umin，此時(shí)，控制量并不能真正取得計(jì)算值，而只能取Umax或Umin，從而影響控制效果。由于主要是積分項(xiàng)的存在，引起了PID運(yùn)算的飽和，因此這種飽和叫積分飽和。積分飽和增加了系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間和起調(diào)量，稱為飽和效應(yīng)，對系統(tǒng)不利。積分飽和的防止方法：積分分離法和遇限削弱積分法。

在許多工業(yè)生產(chǎn)過程中，由于物料或能量傳輸?shù)难舆t，常常存在著純滯后現(xiàn)象。如何消除：

1、史密斯純滯后補(bǔ)償原理

2、帶純滯后補(bǔ)償?shù)臄?shù)字控制器 史密斯純滯后補(bǔ)償原理：與D（s）并接一補(bǔ)償環(huán)節(jié)Gp(s)(1-e??s)，用來補(bǔ)償被控對象中的純滯后部分，這個(gè)環(huán)節(jié)稱,為預(yù)估器 整個(gè)純滯后補(bǔ)償器的傳遞函數(shù)：D(s)?D(s)補(bǔ)償后系統(tǒng)的閉1?D(s)Gp(s)(1?e??s)

環(huán)傳遞函數(shù)：?（s）?D(s)Gp(s)??se 1?D(s)Gp(s)

對最少拍控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求如下：準(zhǔn)確性要求、快速性要求、穩(wěn)定性要求

大林算法的設(shè)計(jì)原則：以大林算法為模型的數(shù)字控制器，使閉環(huán)系統(tǒng)的特性為具有時(shí)間滯后的一階慣性環(huán)節(jié)，且滯后時(shí)間與被控對象的滯后時(shí)間相同。振鈴現(xiàn)象：大林把這種控制量以1/2的采樣頻率振蕩的現(xiàn)象稱為振鈴，這種振蕩一般是衰減的。消除方法：令數(shù)字控制器中產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象的極點(diǎn)的因子中的z=1，就可消除振鈴現(xiàn)象。

微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟：系統(tǒng)總體控制方案設(shè)計(jì)，微型計(jì)算機(jī)選擇，控制算法設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。

軟件分類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件分：操作系統(tǒng)、語言加工系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)。

語言加工系統(tǒng)分：編輯程序、編譯程序、連接裝配程序、調(diào)試程序、子程序庫。應(yīng)用軟件分：控制程序、數(shù)據(jù)采集及處理程序、巡回檢測程序、數(shù)據(jù)管理程序。應(yīng)用程序的語言選擇：機(jī)器語言、匯編語言、高級語言。結(jié)構(gòu)化程序三種基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)，選擇。，循環(huán)。

數(shù)字濾波：數(shù)字濾波是通過一定的計(jì)算程序?qū)π盘栕鲾?shù)字化的處理，以減少干擾在信號中的比重。數(shù)字濾波的算法分：算術(shù)平均值濾波、中值濾波、一階滯后濾波、程序判斷濾波。

線性化處理：在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中需要對一些非線性關(guān)系進(jìn)行處理，通過一定的數(shù)據(jù)處理程序?qū)⒎蔷€性關(guān)系轉(zhuǎn)化為線性關(guān)系。

多微處理機(jī)控制系統(tǒng)的定義：多機(jī)系統(tǒng)泛指多微處理器系統(tǒng)和多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。所謂多微處理機(jī)控制系統(tǒng)是指一個(gè)具有兩個(gè)或多個(gè)微處理機(jī)并能相互進(jìn)行通信以協(xié)同解決一個(gè)大的給定問題的微機(jī)系統(tǒng)。

多微處理機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：1）有較高的處理速度2）提高系統(tǒng)的可靠性3）系統(tǒng)便于擴(kuò)充和修改4）實(shí)現(xiàn)復(fù)雜分散控制和管理一體化5）通過多微處理機(jī)實(shí)現(xiàn)并行處理，是開發(fā)超級計(jì)算機(jī)的重要途徑。

多微處理機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)解決的問題：1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和通信方案2）任務(wù)分割和開發(fā)并行性問題3）正確處理資源競爭和死鎖問題4）提高系統(tǒng)可靠性和動態(tài)重組問題。

多微處理機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式：緊耦合系統(tǒng)、松耦合系統(tǒng)和分級結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

緊耦合系統(tǒng)：耦合系統(tǒng)是指通過電信號連接在一起的系統(tǒng)，或者說是一個(gè)共享公共硬件資源的系統(tǒng)。緊耦合多處理機(jī)是通過一個(gè)共享的高速主存來實(shí)現(xiàn)處理機(jī)間更緊密的聯(lián)系，各微處理機(jī)之間可在指令一級上實(shí)現(xiàn)并行處理。松耦合系統(tǒng)：每個(gè)微處理機(jī)有一個(gè)大容量的局部存儲器，不同計(jì)算機(jī)間通信是通過一個(gè)消息傳送系統(tǒng)交換消息來實(shí)現(xiàn)的。這種耦合程度很松，任務(wù)之間的交互作用很小，通常把它看成是一個(gè)分部系統(tǒng)。分級結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：分級結(jié)構(gòu)呈樹狀結(jié)構(gòu)，在這類結(jié)構(gòu)中，各微處理機(jī)之間存在著較明顯的層次關(guān)系

數(shù)據(jù)通信的四種方式：1）總線連接的通信方式2）調(diào)制-解調(diào)連接的通信方式3）用過程輸入/輸出裝置連接的通信方式4）高速數(shù)據(jù)通道連接的通信方式。

內(nèi)部總線：又稱微型計(jì)算機(jī)總線，用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部模塊與模塊之間進(jìn)行通信的總線。外部總線：又稱通信總線，是用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與設(shè)備之間進(jìn)行通信的總線。

總線優(yōu)先級控制方法：

1、串聯(lián)總線優(yōu)先級控制

2、并聯(lián)總線優(yōu)先級控制

集散控制系統(tǒng)組成：監(jiān)督計(jì)算機(jī)、高速數(shù)據(jù)通道、CRT操作站、數(shù)據(jù)采集器、基本控制器。

第二篇：微型計(jì)算機(jī)控制總結(jié)

第一章

? 控制：為達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)，對元件或系統(tǒng)的工作特性所進(jìn)行的調(diào)節(jié)或操作。

? 控制系統(tǒng)：是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標(biāo)和功能的管理系

統(tǒng)。

? 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：是應(yīng)用計(jì)算機(jī)參與控制并借助一些輔助部件與被控對象相聯(lián)系，以獲

得一定控制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。

? 連續(xù)控制系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有哪些特點(diǎn)？

? 答：與連續(xù)控制系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

(1)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是模擬和數(shù)字的混合系統(tǒng)。

(2)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律是由計(jì)算機(jī)通過程序?qū)崿F(xiàn)的（數(shù)字控制器），修改一

個(gè)控制規(guī)律，只需修改程序，因此具有很大的靈活性和適應(yīng)性。

(3)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)模擬電路不能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜控制規(guī)律。

(4)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)并不是連續(xù)控制的，而是離散控制的。

(5)一個(gè)數(shù)字控制器經(jīng)常可以采用分時(shí)控制的方式，同時(shí)控制多個(gè)回路。

(6)采用計(jì)算機(jī)控制，如分級計(jì)算機(jī)控制、集散控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等，便于實(shí)現(xiàn)控

制與管理一體化，使工業(yè)企業(yè)的自動化程度進(jìn)一步提

? 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成：

硬件組成：計(jì)算機(jī)主機(jī)、操作臺、通用外圍設(shè)備、I/O接口與I/O通道、傳感器。

軟件組成：系統(tǒng)軟件，應(yīng)用軟件。

? 計(jì)算機(jī)在控制中的典型應(yīng)用方式：1.操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)2.直接數(shù)字控制系統(tǒng)3.監(jiān)督計(jì)算

機(jī)控制系統(tǒng)4.分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)5.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。

? 工業(yè)控制機(jī)的特點(diǎn)：1.實(shí)時(shí)性2.高可靠性3.硬件配置的可裝備可擴(kuò)充性4.可維護(hù)性。? 集散控制系統(tǒng)：又稱為以微處理器為基礎(chǔ)的分散型信息綜合控制系統(tǒng)。

? 智能控制系統(tǒng)：所謂智能控制系統(tǒng)就是驅(qū)動自主智能及其以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)而而無需操作人

員干預(yù)的自動控制系統(tǒng)。

第二章

? I/O接口電路也簡稱接口電路。它是主機(jī)和外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件。

? I/O通道也稱為過程通道。它是計(jì)算機(jī)和控制對象之間信息傳送和變換的連接通道。? I/O接口、I/O通道作用：I/O接口和I/O通道都是為實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外圍設(shè)備之間信息交換

而設(shè)的器件，其功能都是保證主機(jī)和外圍設(shè)備之間能方便、可靠、高效率的交換信息。? I/O信號的種類：1.數(shù)據(jù)信息（數(shù)據(jù)信息又可分為數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量和脈沖量）2.狀態(tài)信息3.控制信息。

? 并行通信優(yōu)缺點(diǎn)：其優(yōu)點(diǎn)是傳送速度快、信息率高。

? 全雙工方式：串行接口和外圍設(shè)備間除公共地線外，有二根數(shù)據(jù)傳輸線，串行接口可以

同時(shí)輸入和輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)可同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這種串行傳送方式就成為全雙工方式。

? 串行通信可分：1.全雙工方式2.半雙工方式3.同步通信4.異步通信。

? I/O控制方式：程序控制方式、中斷控制方式、直接存儲器存取方式。

? 查詢式I/O方式的優(yōu)缺點(diǎn)：從理論上看，查詢式比無條件傳送方式可靠，接口電路簡單，不占用中斷輸入線，同時(shí)查詢程序也簡單，易于設(shè)計(jì)調(diào)試。特別適用于多個(gè)按一定規(guī)律順序工作的生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過程的控制。

? 中斷控制I/O時(shí)應(yīng)解決的問題：第一、保存現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場；第二、正確判斷中斷源；

第三、實(shí)時(shí)響應(yīng)；第四、按優(yōu)先權(quán)順序處理。

? 中斷優(yōu)先級問題的解決：1.軟件查詢方式2.雛菊鏈法3.專用硬件方式。

? 信號預(yù)處理裝置一般包括標(biāo)度變換器、濾波電路、線性化處理及電參量間的轉(zhuǎn)換電路等。? 采樣定理：模擬/數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程中，當(dāng)采樣頻率fs.max大于信號中最高頻率fmax的2倍時(shí)，即：fs.max>=2fmax,則采樣之后的數(shù)字信號完整地保留了原始信號中的信息，一般取2.56-4倍的信號最大頻率。

? 采樣過程: 是用采樣開關(guān)(或采樣單元)將模擬信號按一定時(shí)間間隔抽樣成離散模擬信號的過程。

? 串行D／A轉(zhuǎn)換器的基本工作原理：是先把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成一系列的脈沖，一個(gè)脈沖相當(dāng)

于數(shù)字量的一個(gè)單位，再把每一個(gè)脈沖變成單位模擬量，然后將所有單位模擬量相加，從而得到和數(shù)字量成正比的總的模擬量輸出。

? D/A轉(zhuǎn)換器按工作方式分為并行和串型兩種。

? 分辨率：當(dāng)輸入數(shù)字量變化1時(shí)，輸出模擬量變化的大小。

? 穩(wěn)定時(shí)間：是D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速率的量度，是指D/A轉(zhuǎn)換器代碼有滿刻度值變化時(shí)，其

輸出達(dá)到并保持在所給定的百分?jǐn)?shù)誤差范圍內(nèi)所需要的時(shí)間。

? A/D轉(zhuǎn)化器種類：1.計(jì)數(shù)器式A/D轉(zhuǎn)換器2.雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器3.逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換

器。

? A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)參數(shù)：1.分辨率2.量程3.轉(zhuǎn)換精度4.轉(zhuǎn)換時(shí)間5.工作溫度范圍。? 串模干擾是疊加在被測信號上的干擾信號。

? 抑制串模干擾的方法:

1、加輸入濾波器

2、為避免干擾從傳輸導(dǎo)線竄入檢測回路，可采

用帶屏蔽層的雙絞線或同軸電纜連接一次儀表和轉(zhuǎn)換設(shè)備，屏蔽層應(yīng)良好接地

3、在靠近傳感器位置將被測信號進(jìn)行前置放大，從而提高回路的信號噪聲比。再利用邏輯器件的特性來抑制干擾。提高閾值電平可抑制低噪聲干擾；采用低速邏輯器件或加電容器降低速度，可以抑制高頻干擾

4、采用數(shù)字濾波技術(shù)。

第三章

? 為什么用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制：1.數(shù)字控制器能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律的控制2.計(jì)算機(jī)具

有分時(shí)控制能力，可實(shí)現(xiàn)多回路控制3.具有靈活性4.采用計(jì)算機(jī)除實(shí)現(xiàn)PID數(shù)字控制外，還能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)字顯示等其他功能。

? 模擬化設(shè)計(jì)方法：當(dāng)系統(tǒng)的采樣頻率足夠高時(shí)，采樣系統(tǒng)的特性接近于連續(xù)變化的模擬

系統(tǒng)。

? 離散化方法：

1、差分變換法

2、零階保持器法

3、雙線性變換法。

? PID：利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的系統(tǒng)。

? PID控制：PID控制是一種負(fù)反饋控制，特別適用于過程的動態(tài)性能良好而且控制要求

性能不太高的情況。

? PID增量算法：

? 積分整量化誤差：

? 防止積分整量化誤差的方法：1.擴(kuò)大計(jì)算機(jī)運(yùn)算的字長，提高精度計(jì)算2.當(dāng)積分項(xiàng)

KIe(k)??時(shí)，積分項(xiàng)單獨(dú)累加，直到產(chǎn)生溢出。

? 積分飽和：由于主要是積分項(xiàng)的存在，引起了而PID運(yùn)算的“飽和”，因此，這種飽和稱

為“積分飽和”。積分飽和增加了系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間和超調(diào)量，稱為“飽和效應(yīng)。

? 不完全微分的PID算法：仿照模擬調(diào)節(jié)器的實(shí)際微分調(diào)節(jié)器，加入慣性環(huán)節(jié)，以克服完

全微分的缺點(diǎn)。

? 二自由度PID控制：就是使目標(biāo)值跟蹤特性為最優(yōu)的PID參數(shù)和使外擾抑制特性最優(yōu)的PID參數(shù)，能分別獨(dú)立地進(jìn)行整定，使兩特性同時(shí)達(dá)到最優(yōu)。

? PID控制器參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響：1.比例系數(shù)KP對系統(tǒng)性能的影響2.積分時(shí)間常數(shù)TI

對系統(tǒng)性能的影響3.微分時(shí)間常數(shù)TD 對系統(tǒng)性能的影響。

? 采樣周期：周期性采樣控制系統(tǒng)中兩次采樣之間的時(shí)間間隔。

第四章

? 最少拍無差系統(tǒng)：是指在典型的控制輸入信號作用下能在最少幾個(gè)采樣周期內(nèi)達(dá)到穩(wěn)態(tài)

無靜差的系統(tǒng)。

? 波紋：在采樣點(diǎn)之間的輸出響應(yīng)可能是波動的，這種波動稱為波紋。

? 振鈴：大林把這種控制量以0.5的采樣頻率振蕩現(xiàn)象

? 怎樣抑制振鈴現(xiàn)象：大林算法提出一種簡單的修正方法，以防止振鈴現(xiàn)象，令數(shù)字控制

器中產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象的極點(diǎn)的因子中的z=1就可以消除振鈴現(xiàn)象。

第五章

? 模糊控制器：應(yīng)用模糊語音變量按照人的思想工作的控制器。

? 論域的確定輸入輸出量化，量化因子定義為Ke?

第六章

? 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般可分為以下幾個(gè)步驟：系統(tǒng)總體控制方案設(shè)計(jì)、微型計(jì)算

機(jī)選擇、控制算法設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。

? 軟件的分類：1.系統(tǒng)軟件2.應(yīng)用軟件

? 應(yīng)用程序的語言選擇1.機(jī)器語言2.匯編語言3.高級語言。

? 動態(tài)濾波

? 靜態(tài)濾波

第七章

? 多微處理機(jī)系統(tǒng)：是指一個(gè)具有兩個(gè)或多個(gè)微處理機(jī)并能相互進(jìn)行通信以協(xié)同解決一個(gè)

大的給定問題的微機(jī)系統(tǒng)。

? 多微處理機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：1.有較高的處理速度2.提高系統(tǒng)的可靠性3.系統(tǒng)便于擴(kuò)充和修改4.實(shí)現(xiàn)復(fù)雜分散控制和管理一體化5.通過多微處理機(jī)實(shí)現(xiàn)并行處理，是開發(fā)超級計(jì)算機(jī)的重要途徑

缺點(diǎn)：1.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和通信方案2.任務(wù)分割和開發(fā)并行性問題3.正確處理資源競爭和死鎖問題4.提高系統(tǒng)可靠性和動態(tài)重組問題

? 集散控制系統(tǒng)：它是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動化的發(fā)展和過程控制要求的日益復(fù)雜而

產(chǎn)生的綜合控制系統(tǒng)。

? 集散控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：1.系統(tǒng)具有很高的可靠性2.系統(tǒng)功能全面，可實(shí)現(xiàn)控制和管理一

體化3.系統(tǒng)使用、操作方便4.性能、價(jià)格比好。

第八章

? 工作可靠性：這是指系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行和執(zhí)行任務(wù)時(shí)的可靠性。

? 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性：在規(guī)定的工作條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，該系統(tǒng)正確完成規(guī)定

功能的能力。

? 固有可靠性：由這一過程所決定的可靠性是系統(tǒng)的內(nèi)在可靠性，稱為系統(tǒng)的固有可靠性。? 提高系統(tǒng)可靠性的途徑：1.改進(jìn)元、部件的可靠性2.降低使用應(yīng)力水準(zhǔn)3.簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.采用冗余設(shè)計(jì)5.是高維護(hù)技術(shù)。

? 常見的耦合方式：阻容耦合、磁耦合、靜電耦合。

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第三篇：微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)總結(jié)

微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)總結(jié)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們越來越多的用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制。近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測與傳感器技術(shù)、CRT顯示技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的高速發(fā)展，給計(jì)算機(jī)控制技術(shù)帶來了巨大的發(fā)展。然而，設(shè)計(jì)一個(gè)性能好的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是非常重要的。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程是自動化、測控技術(shù)與儀器專業(yè)以及相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)課，主要講述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、基本原理，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述及設(shè)計(jì)方法，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟、硬件的設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn)途徑。主要是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，從實(shí)際出發(fā)分析問題、研究問題和解決問題的能力，將學(xué)生所學(xué)知識系統(tǒng)化。

采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，也稱它為數(shù)字控制系統(tǒng)。若不考慮量化問題，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)即為采樣系統(tǒng)。進(jìn)一步，若將連續(xù)的控制對象和保持器一起離散化，那么采樣控制系統(tǒng)即為離散控制系統(tǒng)。所以采樣和離散系統(tǒng)理論是研究計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，在冶金、化工、電力、自動化機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人控制、柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等工業(yè)控制方面已取得了令人矚目的研究與應(yīng)用成果，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越大的作用。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，如在機(jī)械、冶金、化工、電力、建材等方面，已經(jīng)取得了令人矚目的研究與應(yīng)用成果，并且在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越大的作用。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以自動控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，自動控制理論的發(fā)展給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)增添了理論工具，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為新型控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)、構(gòu)造高性能的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，兩者的結(jié)合極大地推動了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩大部分組成，而一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)由下列幾部分組成：被控對象、主機(jī)、外部設(shè)備、外圍設(shè)備、自動化儀表和軟件系統(tǒng)。

而我們學(xué)習(xí)的課本《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》主要分為九章，這些章節(jié)主要講述了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的概述，典型形式等，主要讓我們對計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有了初步的入門知識；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)，討論了輸入輸出接口與過程通道的硬件和軟件設(shè)計(jì)；數(shù)字控制技術(shù)討論了數(shù)字程序控制技術(shù)，重點(diǎn)介紹了逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理和步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)；常規(guī)復(fù)雜控制技術(shù)，主要學(xué)習(xí)數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)技術(shù)以及相關(guān)的各類控制算法，了解了常規(guī)及復(fù)雜控制技術(shù)；現(xiàn)代控制技術(shù)，主要介紹了采用狀態(tài)空間的輸出反饋設(shè)計(jì)法、極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)法、最優(yōu)化設(shè)計(jì)法；先進(jìn)控制技術(shù)，控制技術(shù)中的模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、專家控制技術(shù)和預(yù)測控制技術(shù)；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，重點(diǎn)放在數(shù)據(jù)處理、數(shù)字控制器的工程實(shí)現(xiàn)以及軟件抗干擾技術(shù)；分布式測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，學(xué)習(xí)了分散型測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，講述了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、DCS控制技術(shù)，另外還學(xué)習(xí)了現(xiàn)場總線技

術(shù)；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

另外本課程還開設(shè)了實(shí)驗(yàn)課程，讓我們在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)有了一個(gè)實(shí)踐的機(jī)會，不僅鞏固了理論知識，而且使所學(xué)知識得到了驗(yàn)證。

在經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的時(shí)間后，我們也將這門課和這么課的課程設(shè)計(jì)圓滿的結(jié)束了。學(xué)完這門課后，自己還是有一點(diǎn)心得體會。這門課是一門實(shí)踐性與理論性很強(qiáng)的技術(shù)課程，它要求有較強(qiáng)的編程、操作及理論、算法分析能力。學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是理解各種控制系統(tǒng)的工作原理，理解掌握不同控制系統(tǒng)的算法，要學(xué)會自己設(shè)計(jì)控制器。通過本課程的學(xué)習(xí)，使自己掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法。使自己在學(xué)完微機(jī)原理及應(yīng)用的基礎(chǔ)上，掌握了輸入輸出接口電路設(shè)計(jì)方法；進(jìn)而學(xué)習(xí)了將生產(chǎn)現(xiàn)場各種物理量引入計(jì)算機(jī)中的方法。通過學(xué)習(xí)典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。在學(xué)習(xí)的過程中會遇到很多的比較難得問題，這就需要自己及時(shí)的向同學(xué)和老師尋求幫助，我覺得遇到問題能夠及時(shí)的解決，這對自己是很有幫助的。因?yàn)樽约河龅降膯栴}很可能牽扯到其他的知識點(diǎn)，只有將自己的難題及時(shí)的得到解決，才會使自己的學(xué)習(xí)更加的順暢。還有就是在上課的時(shí)候注意聽講老師所提到的知識點(diǎn)，遇到重要的點(diǎn)后要及時(shí)的做好筆記。在上完課的時(shí)候要及時(shí)的拿出筆記進(jìn)行鞏固所學(xué)到的知識。

丁老師在本課程的教學(xué)中，注重與同學(xué)之間的交流，在上課的過程中能及時(shí)的解決問題，有時(shí)上課時(shí)會提問一些問題來了解同學(xué)們的掌握情況，還有就是能及時(shí)的鞭策學(xué)生去好好的學(xué)習(xí)，在此要感謝授課老師丁健老師的辛勤教導(dǎo)，雖然自己學(xué)的可能并不好，但相信自己所學(xué)到的知識對自己還是有很大幫助的，非常感謝丁老師！

第四篇：微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)重點(diǎn)總結(jié)

1、微機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要集中在綜合自動化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、綠色化和智能控制系統(tǒng)幾個(gè)方面。2．在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，常采用的I/O控制方式有程序控制方式、中斷控制方式和DMA。3．外部設(shè)備與CPU之間交換的信息按功能通常分為：數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息和控制信息。4． DAC0832的工作方式可分為直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。

2、A/D轉(zhuǎn)換器與微機(jī)的數(shù)據(jù)交換方式有：程序查詢、定時(shí)方式和中斷方式。6.進(jìn)入I/O通道的干擾按其對電路的作用形式分為串模干擾、共模干擾。7．一個(gè)基本DCS系統(tǒng)應(yīng)包含四個(gè)組成部分：現(xiàn)場控制站、操作員站、工程師站和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)8．計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的研制過程一般可分為四個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、設(shè)計(jì)階段、仿真及調(diào)試階段、現(xiàn)場試運(yùn)行階段。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？按功能分類有哪幾種？計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為硬件和軟件兩大部分。硬件是指計(jì)算機(jī)本身及其外圍設(shè)備，一般包括中央處理器、內(nèi)存儲存、磁盤驅(qū)動器、各種接口電路、以A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換為核心的模擬量I/O通道、數(shù)字量I/O通道以及各種顯示、記錄設(shè)備、運(yùn)行操作臺等。系統(tǒng)軟件是指由計(jì)算機(jī)的制造廠商提供的，用來管理計(jì)算機(jī)本省的資源、方便用戶使用計(jì)算機(jī)的軟件。按功能分為：操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)，直接數(shù)字控制系統(tǒng)，監(jiān)督計(jì)算節(jié)控制系統(tǒng)和分級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。

什么是接口？計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中為什么要有接口電路？I/O口的控制方式有哪幾種？

I/O接口電路也簡稱接口電路。它是主機(jī)和外圍設(shè)備之間交換信息的連接部件。它在主機(jī)和外圍設(shè)備之間的信息交換中起著橋梁和紐帶作用。IO口實(shí)現(xiàn)主機(jī)和外圍設(shè)備之間信息交換而設(shè)的器件，保證主機(jī)和外圍設(shè)備之間能方便、可靠、高效率的交換信息。I/O控制方式

1、程序控制方式

2、中斷控制方式

3、直接存儲器存取方式。

采樣保持器有什么作用？是否所有的輸入通道都需要加采樣保持器？為什么？

采樣保持器的作用：A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時(shí)間。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)，希望輸入信號不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在A/D轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器。對于輸入信號變化很慢，如溫度信號；或者A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間較快，使得在A/D轉(zhuǎn)換期間輸入信號變化很小，在允許的A/D轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。

什么是共模干擾和串模干擾？如何抑制？共模干擾是在電路輸入端相對公共接地點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)的干擾，也稱為共態(tài)干擾、對地干擾、縱向干擾、同向干擾等。共模干擾主要是由電源的地、放大器的地以及信號源的地之間的傳輸線上電壓降造成得。消除共模干擾的方法有以下幾種:變壓器隔離；光電隔離；浮地屏蔽；采用具有高共模抑制比的的儀表放大器作為輸入放大器。串模干擾就是指串聯(lián)疊加在工作信號上的干擾，也稱之為正態(tài)干擾、常態(tài)干擾、橫向干擾等。消除串模干擾的方法有以下幾種：在輸入回路中接入模擬濾波器；使用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器；采用雙絞線作為信號線；電流傳送，數(shù)字濾波與模擬濾波相比有什么特點(diǎn)？數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1)數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬設(shè)備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好；(2)數(shù)字濾波可以對頻率很低(如0.01Hz)的信號實(shí)現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波器的缺陷；(3)數(shù)字濾波器可根據(jù)信號的不同，采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，具有靈活、方便、功能強(qiáng)的特點(diǎn)。簡述集散控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和各層的主要功能？答：操作員站（完成人機(jī)界面的功能），現(xiàn)場控制站（是DCS的核心，系統(tǒng)主要的控制功能由他完成），工程師站（對DCS進(jìn)行應(yīng)用組態(tài)），服務(wù)器及其他功能站（完成監(jiān)督控制層的工作），系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（是連接系統(tǒng)各個(gè)站的橋梁）現(xiàn)場總線的優(yōu)點(diǎn)？節(jié)省硬件數(shù)量和投資，節(jié)省安裝費(fèi)用，節(jié)省維護(hù)開銷，用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)，提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性簡述微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟？答：控制系統(tǒng)的總體方案，系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，控制算法的確定，控制系軟件的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)調(diào)試設(shè)計(jì)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)總體方案時(shí)，應(yīng)該考慮哪些問題？答：確定系統(tǒng)的任務(wù)與控制方案，確定系統(tǒng)的構(gòu)成方式，檢測元件選擇，執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇，軟硬件功能劃分，其他方面如人機(jī)界面、總體方案的合理性經(jīng)濟(jì)性可靠性以及可行性的論證。

數(shù)字控制器和模擬調(diào)節(jié)器相比較有什么優(yōu)點(diǎn)？數(shù)字控制器采用軟件編程，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜控制算法和靈活多樣的控制規(guī)律，通過選擇不同的控制程序即可實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的修改和控制方式的改變，從而方便調(diào)節(jié)品質(zhì)的改善。計(jì)算機(jī)具有分時(shí)控制能力，可實(shí)現(xiàn)多回路控制，可用一臺計(jì)算機(jī)對不同的回路實(shí)現(xiàn)不同的控制。最少拍系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求是什么？準(zhǔn)確性：對典型的輸入?yún)⒖夹盘枺谙到y(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后采樣時(shí)刻的輸出值能準(zhǔn)確跟蹤輸入信號，不存在靜差；快速性：在各種使系統(tǒng)在有限拍內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定的設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)準(zhǔn)確跟蹤輸入信號所需的采樣周期應(yīng)為最少；物理可實(shí)現(xiàn)性：數(shù)字控制器D(z)必須在物理上是可實(shí)現(xiàn)的；穩(wěn)定性：閉環(huán)系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。

某連續(xù)控制器設(shè)計(jì)為D?s??

1?T1s1?T2s

試用雙線形變換法、前向、后向差分法分別求取數(shù)字控制器D(Z)。

2T2T

z?1

雙線形變換法：把s?

2T

?

z?1z?1

代入，則D?z??D?z?|

s?

1?T1

2T?z?1z?1

??

?1?T2

?T?2T1?z?T-2T1

z?1

?

z?1?T?2T2?z?T?2T2

z?1

前向差分法：把z?

z-1T

代入，則Dz??D?s?|

s?

z?1T

?

1?T1s1?T2s

1?T1?1?T2

z?1

T1z?T?T1T

?

z?1T2z?T?T2Tz?1

T1z?T?T1

Tz

?z?1T2z?T?T2Tz

后向差分法：把s?

z?1Tz

代入，則D?z??D?s?|

s?

z?1Tz

?

1?T1s1?T2s

1?T1?1?T24、設(shè)計(jì)8路模擬量采集系統(tǒng)。

MOVR0，#30H

；設(shè)立數(shù)據(jù)存儲區(qū)指針

；設(shè)置8路采樣計(jì)數(shù)值

；CPU開放中斷SETBEX0；允許外部中斷0中

MOVR2，#08HSETBEA斷

SETBIT0；設(shè)置外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式

MOVDPTR，#FEF8H；送入口地址并指向IN0

LOOP：MOVX@DPTR，A；啟動A/D轉(zhuǎn)換，A的值無意義 HERE：SJMPHERE；等待中斷

MOVXA，@DPTR；讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量MOV@R0，A；存入片內(nèi)RAM單元INCDPTRINCR0DJNZR2，INT0CLREACLREX0RETI

；指向下一模擬通道 ；指向下一個(gè)數(shù)據(jù)存儲單元 ；8路未轉(zhuǎn)換完，則繼續(xù) ；已轉(zhuǎn)換完，則關(guān)中斷 ；禁止外部中斷0中斷 ；中斷返回

INT0：MOVX@DPTR，A；再次啟動A/D轉(zhuǎn)換

第五篇：微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)復(fù)習(xí)總結(jié)

1.a/d轉(zhuǎn)換器工作原理：A/D轉(zhuǎn)換器是用來通過一定的電路將模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量。模擬量可以是電壓、電流等電信號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號。但在A/D轉(zhuǎn)換前，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號必須經(jīng)各種傳感器把各種物理量轉(zhuǎn)換成電壓信號。A/D轉(zhuǎn)換后，輸出的數(shù)字信號可以有8位、10位、12位和16位等。

2.D/A轉(zhuǎn)換器工作原理D/A轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字量是由二進(jìn)制代碼按數(shù)位組合起來表示的，任何一個(gè)n位的二進(jìn)制數(shù)，均可用表達(dá)式

DATA=D020+D121+ D222+…… +Dn-12n-1來表示。其中Di=0或1(i=0,1…n-1)；20，21，…2n-1分別為對應(yīng)數(shù)位的權(quán)。

在D/A轉(zhuǎn)換中，要將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，必須先把每一位代碼按其“權(quán)”的大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量，然后將各分量相加，其總和就是與數(shù)字量相應(yīng)的模擬量，這就是D/A轉(zhuǎn)換的基本原理。

3.光電隔離器工作原理作用;由GaAs紅外發(fā)光二極管和光敏三極管組成，當(dāng)發(fā)光二極管有正向電流通過時(shí)，即產(chǎn)生紅外光，光敏三極管接受光照后導(dǎo)通。而當(dāng)該電流撤去時(shí)，發(fā)光二極管熄滅，三級管隨即截止，利用這種特性即可達(dá)到開關(guān)控制的目的。由于該器件是通過電-氣-電的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)對輸出設(shè)備進(jìn)行控制，它在過程通道中實(shí)現(xiàn)了輸入和輸出在電氣上的完全隔離，從而起到隔離作用。4雙向可控硅原理；1.可控硅是P1N1P2N2四層三端結(jié)構(gòu)元件，共有三個(gè)PN結(jié)，分析原理時(shí)，可以把它看作由一個(gè)PNP管和一個(gè)NPN管所組成當(dāng)陽極A加上正向電壓時(shí)，BG1和BG2管均處于放大狀態(tài)。此時(shí)，如果從控制極G輸入一個(gè)正向觸發(fā)信號，BG2便有基流ib2流過，經(jīng)BG2放大，其集電極電流ic2=β2ib2。因?yàn)锽G2的集電極直接與BG1的基極相連，所以ib1=ic2。此時(shí)，電流ic2再經(jīng)BG1放大，于是BG1的集電極電流ic1=β1ib1=β1β2ib2。這個(gè)電流又流回到BG2的基極，表成正反饋，使ib2不斷增大，如此正向饋循環(huán)的結(jié)果，兩個(gè)管子的電流劇增，可控硅使飽和導(dǎo)通。

由于BG1和BG2所構(gòu)成的正反饋?zhàn)饔?，所以一旦可控硅?dǎo)通后，即使控制極G的電流消失了，可控硅仍然能夠維持導(dǎo)通狀態(tài)，由于觸發(fā)信號只起觸發(fā)作用，沒有關(guān)斷功能，所以這種可控硅是不可關(guān)斷的。

5，鎖存器的功能；鎖存器(Latch)是一種對脈沖電平敏感的存儲單元電路，它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。鎖存，就是把信號暫存以維持某種電平狀態(tài)。鎖存器的最主要作用是緩存，其次完成高速的控制其與慢速的外設(shè)的不同步問題，再其次是解決驅(qū)動的問題，最后是解決一個(gè) I/O 口既能輸出也能輸入的問題。

6，多路開關(guān)和反多路開關(guān)燈的作用及特點(diǎn)；多路開關(guān)（把多個(gè)模擬量參數(shù)分時(shí)的接通，常用于多路參數(shù)共用于一臺A/D轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)，即完成多到一的轉(zhuǎn)換）反多路開關(guān)（把經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，且由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成的模擬信號按照一定的順序輸出到不同的控制回路中，即完成一到多的轉(zhuǎn)換）特點(diǎn)答：半導(dǎo)體多路開關(guān)的特點(diǎn)是：

（1采用標(biāo)準(zhǔn)的雙列直插式結(jié)構(gòu)，尺寸小，便于安排 2 直接與TTL（或CMOS）電平相兼容3 內(nèi)部帶有通道選擇譯碼器，使用方便4 可采用正或負(fù)雙極性輸入5 轉(zhuǎn)換速度快6 壽命長，無機(jī)械磨損7 接通電阻低一般小于100Ω，有的可達(dá)幾歐姆8 斷開電阻高，通常達(dá)到109Ω以上 7，多位LED顯示器顯示方法有哪兩種？兩種顯示都需要解決的問題是什麼？ 怎樣解決？

答：一種是動態(tài)顯示【微型計(jì)算機(jī)定時(shí)對顯示器件進(jìn)行掃描】，另一種是靜態(tài)顯示【微型計(jì)算機(jī)一次輸出顯示模型后，保持該顯示結(jié)果】。兩種顯示方式都需要解決的問題是將待顯示的字符變成LED顯示碼，即譯碼?？梢杂糜布g碼器實(shí)現(xiàn)，也可以用軟件程序完成。

8，LCD顯示屏驅(qū)動方式：直接驅(qū)動和多極驅(qū)動

9，共陰共陽LED數(shù)碼管：共陰數(shù)碼DIN段碼SEGA-SEGG位選碼DIG7-DIG0；段選碼到8155A口，位選碼到8155B口。

10，電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制：直流電機(jī)調(diào)速原理，通過改變電機(jī)電樞電壓接通時(shí)間與通電周期的比值來控制電機(jī)速度。

11步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制：步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收

到一個(gè)脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)

是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒有繞組，而是由40個(gè)矩形小齒均勻分布在圓周上，相鄰之間的夾角為9°，當(dāng)某組繞

組通電時(shí)，對應(yīng)的磁極就會產(chǎn)生磁場，并與轉(zhuǎn)子形成磁路，若此時(shí)定子的小齒與轉(zhuǎn)子的小齒沒有對

齊，則在磁場的作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一定的角度，使轉(zhuǎn)子齒和定子齒對齊，由此可見，錯(cuò)齒是促進(jìn)步

進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的根本原因。.12.步進(jìn)電機(jī)定位精度控制：控制步進(jìn)電機(jī)步數(shù)。步進(jìn)電機(jī)變速控制：改變控制方法，均勻改變脈

沖時(shí)間間隔，采用定時(shí)器

13.DDC和SCC系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC系統(tǒng))：系統(tǒng)

就是通過檢測元件對一個(gè)或多個(gè)被控參數(shù)進(jìn)行巡回檢測，經(jīng)輸入通道送給微機(jī)，微機(jī)將檢測結(jié)果與

設(shè)定值進(jìn)行比較，再進(jìn)行控制運(yùn)算，然后通過輸出通道控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)的被控參數(shù)達(dá)到預(yù)定的要求。DDC系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，是微機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍的一種應(yīng)用形式。計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制

系統(tǒng)(SCC系統(tǒng))：SCC系統(tǒng)比DDC系統(tǒng)更接近生產(chǎn)變化的實(shí)際情況，因?yàn)樵贒DC系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)只是

代替模擬調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，系統(tǒng)不能運(yùn)行在最佳狀態(tài)，而SCC系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行給定值控制，并且

還可以進(jìn)行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應(yīng)控制等。SCC是操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)和DDC系統(tǒng)的綜合與

發(fā)展

13.ADC0809轉(zhuǎn)換原理：含8位AD轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及與微型計(jì)算機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS

組件，AD轉(zhuǎn)換器內(nèi)部有一個(gè)高阻抗斬波穩(wěn)定比較器，一個(gè)帶模擬開關(guān)樹組的256電阻分壓器，以

及一個(gè)逐次逼近型寄存器，8路的模擬開關(guān)的通斷由地址鎖存器和譯碼器控制，可以在8個(gè)通道中

任意訪問一個(gè)單邊的模擬信號。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，當(dāng)AD轉(zhuǎn)換結(jié)束后，發(fā)出一個(gè)正脈沖，表示

AD轉(zhuǎn)換完畢，此信號可用作AD轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的檢測信號，或向CPU申請中斷的信號。

14.PID控制：根據(jù)偏差的比例(P)、積分(I)、微分(D)進(jìn)行控制，是控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一

種控制規(guī)律。

比例控制的作用：能迅速反應(yīng)誤差,從而減小誤差,但比例控制不能消除穩(wěn)態(tài)誤差,Kp的加大，會引

起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

積分控制的作用：只要系統(tǒng)存在誤差，積分控制作用就不斷的積累，輸出控制量以消除誤差，只要

有足夠的時(shí)間，積分控制將能完全消除誤差，積分作用太強(qiáng)會使系統(tǒng)超調(diào)加大，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振

蕩。

微分控制的作用：可以艱險(xiǎn)超調(diào)量，克服振蕩，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高，同時(shí)加快系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速

度，減小調(diào)整時(shí)間，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。

15．常用的數(shù)字濾波器有哪幾種，各自的優(yōu)缺點(diǎn)

程序判斷濾波 ：detE確定不太靈活，因?yàn)椴荒芨鶕?jù)現(xiàn)場的情況不斷更換新值，不能反映采樣點(diǎn)數(shù)

大于3的各采樣值受干擾的情況

中值濾波 ：對于克服偶然因素引起的波動干擾，或者采樣器本身的不穩(wěn)定所引起的脈動干擾較為

有效 只適用于物理變化相對較緩慢的工作場合算數(shù)平均值濾波 ：對電壓、流量等周期脈動的參數(shù)采樣值進(jìn)行平滑加工，所測數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定。不

適宜用于克服隨機(jī)（脈沖性）干擾

加權(quán)平均值濾波：可以根據(jù)需要突出信號的某一部分，抑制信號的另以部分。

滑動平均值濾波：對周期性干擾有良好的抑制作用平滑度高靈敏度低，對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾抑

制作用差，很難消除由于脈沖干擾引起的采樣值的誤差，因此不適用于脈沖干擾比較嚴(yán)重的場合低通濾波：可以消除高頻干擾對測量精度的影響

復(fù)合數(shù)字濾波：可用于既有脈動干擾又有脈沖干擾的環(huán)境

16.量程自動轉(zhuǎn)換： 為了放大不同的信號，減少硬件設(shè)備，已經(jīng)研制出可編程增益放大器，簡稱

PGA,它是一種通用性很強(qiáng)的放大器其放大倍數(shù)可以根據(jù)需要用程序進(jìn)行控制，采用這種放大器，可通過程序調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，使A/D轉(zhuǎn)換器滿量程信號達(dá)到均一化，因而大大提高測量精度

可編程自動放大器有兩種：組合型PGA 集成PGA

17．.DAC0832的結(jié)構(gòu)組成及每部分功能：具有兩級輸入數(shù)據(jù)緩沖器和一個(gè)R-2R T型電阻網(wǎng)絡(luò)。

在使用時(shí)可以通過對控制管腳的不同設(shè)置而決定是采用雙緩沖、單緩沖、直通。D7-D0：數(shù)據(jù)輸

入線，TLL電平，D7最高位。ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效。CS：片選

信號輸入線，低電平有效。WR1：為輸入寄存器的寫選通信號。當(dāng)WR1為低電平時(shí)，將輸入

數(shù)據(jù)傳送到輸入鎖存器；當(dāng)WR1為高電平時(shí)，輸入鎖存器中的數(shù)據(jù)被鎖存；只有當(dāng)ILE為高

電平時(shí)且CS和WR1同時(shí)為低電平時(shí)，方能將鎖存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。XFER：數(shù)據(jù)傳送控

制信號輸入線，低電平有效；該信號和WR2信號聯(lián)合使用構(gòu)成第二級輸入鎖存控制。WR2：

為DAC寄存器寫選通輸入線，低電平有效。該信號與XFER信號配合，可使鎖存器中的數(shù)據(jù)

傳送到DAC寄存器中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。Iout1:DAC電流輸出1。當(dāng)輸入全為1時(shí)Iout1最大，輸入

全為0時(shí)，為最小值。Iout2:DAC 電流輸出2。其值與Iout1之和為一常數(shù)，采用單極性輸

入時(shí)，Iout2常常接地。Rfb:反饋信號輸入線,為外部運(yùn)算放大器提供一個(gè)反饋電壓。VCC:電

源輸入線(+5v~+15v)。VREF:參考電壓輸入線(-10v~+10v)，要求外接一精密電板。AGND:

模擬地,摸擬信號和基準(zhǔn)電源的參考地；DGND:數(shù)字地,兩種地線在基準(zhǔn)電源處共地比較好，一般情況下，這兩種地最后終有一點(diǎn)連在一起，以提高抗干擾的能力。

18.按鍵處理方式：按鍵的確認(rèn)：通過檢測電平狀態(tài)（高或低），便可確認(rèn)按鍵是否已被按下。

重鍵和連擊的處理：通常是單鍵按下有效，多鍵同時(shí)按下無效的原則（若系統(tǒng)設(shè)有復(fù)合鍵，應(yīng)該另當(dāng)別論），為排除重建的影響，編制程序時(shí)，可以將鍵的釋放作為按鍵的結(jié)束，等鍵

釋放點(diǎn)評后再轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的功能程序，以防止一次擊鍵多次執(zhí)行的錯(cuò)誤發(fā)生。按鍵防抖動

技術(shù)：為了使CPU對一次按鍵動作只確認(rèn)一次，必須排除抖動的影響（硬件防抖技術(shù)：濾波

防抖電路、雙穩(wěn)態(tài)防抖電路；軟件防抖動）

19.數(shù)字濾波幾種方法的特點(diǎn)及區(qū)別：1程序判斷濾波（根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定出相鄰兩次采樣

信號之間可能出現(xiàn)的最大偏差△Y，若超過此偏差值，則表明該輸入信號是干擾信號，應(yīng)該

去掉，若小于此偏差值，則可將該信號作為本次采樣值，分為限幅濾波和限速濾波）、2算

術(shù)平均值濾波（把一個(gè)采樣周期內(nèi)的N次采樣值相加，然后再把所得的和除以采樣次數(shù)N，得到該周期的采樣值，為了提高計(jì)數(shù)精度，采用3字點(diǎn)浮點(diǎn)運(yùn)算）、3加權(quán)平均值濾波（將

各采樣值取不同的比例，然后再相加，一般采樣次數(shù)越靠后，取得比例越大，這樣可以增加

新的采樣值在平均值中所占的比例，可以根據(jù)需要突出信號的某一部分來抑制信號的另一部

分）、4滑動平均值濾波（即先在RAM中建立一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，依順序存放N個(gè)采樣數(shù)據(jù)，每采進(jìn)一個(gè)新數(shù)據(jù)，就將最早采集的那個(gè)數(shù)據(jù)丟掉，而后求包括新數(shù)據(jù)在內(nèi)的N個(gè)數(shù)據(jù)的算

術(shù)平均值或加權(quán)平均值，這樣，每進(jìn)行一次采樣，就可計(jì)算出一個(gè)新的平均值，從而加快了

數(shù)據(jù)處理的速度）、5RC低通數(shù)字濾波（仿照模擬系統(tǒng)RC低通濾波器的方法，用數(shù)字形式

實(shí)現(xiàn)低通濾波）、6復(fù)合數(shù)字濾波（為提高濾波效果，把兩種或兩種以上有不同功能的數(shù)字

濾波器組合起來。算術(shù)和加權(quán)只能對周期性的脈沖采樣值進(jìn)行平滑加工，對于隨機(jī)的脈沖干

擾，無法消除，復(fù)合數(shù)字把采樣值先按從大到小的順序排列起來，然后將最大值和最小值去

掉，再把余下的部分求和并取平均值）。