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1、 第 页 共 页 西安工业大学试题纸西安工业大学试题纸 学年学期学年学期 11- 12 课程名称课程名称 微机控制技术微机控制技术 A 卷卷 命题教师命题教师 秦刚秦刚 审审 批批 毕雪芹毕雪芹 考试形式考试形式 开卷开卷 考试类型考试类型 考试考试 使用班级使用班级 090401- 02,410- 416 考试时间考试时间 2012- 6- 18 考试地点考试地点 学生班级学生班级 姓姓 名名 学学 号号 备备 注注 微机控制技术微机控制技术 期末试卷期末试卷 一、简答题（一、简答题（35 分）分） 1、计算机总线接口规范协议。、计算机总线接口规范协议。 2、数字控制器的连续化设计步骤是什么
2、、数字控制器的连续化设计步骤是什么? 3、滑动窗口平均律波的原理？该滤波方法适用于什么情况？、滑动窗口平均律波的原理？该滤波方法适用于什么情况？ 4、什么叫抗积分饱和，抗积分饱和的增量型、什么叫抗积分饱和，抗积分饱和的增量型 PID 控制算法框图？控制算法框图？ 5、常用的接地方法有哪些？各自的特点、常用的接地方法有哪些？各自的特点? 6、PWM（脉宽调制）技术的基本原理（脉宽调制）技术的基本原理 7、分布式系统框图？、分布式系统框图？ 二、 根据下图电路，写出传递函数， 采样时间为二、 根据下图电路，写出传递函数， 采样时间为 0.5 毫秒， 用双线性法求出数字控制器的毫秒， 用双线性法求出
3、数字控制器的 D(Z), 并写出差分方程。 ，并写出该控制器的数字式位置算式和数字式增量算式，画出数字式增量算并写出差分方程。 ，并写出该控制器的数字式位置算式和数字式增量算式，画出数字式增量算 式程序流程图。 （式程序流程图。 （15 分）分） 三、如图硬件，编写程序并画出程序框图，要求步长精度为三、如图硬件，编写程序并画出程序框图，要求步长精度为 1。其中。其中 S 点到点到 D 点圆弧半径为点圆弧半径为 50 如果如果 X 方向电机的方向电机的 A 相通电，再相通电，再 B 相通电，相通电，X 的正方向走的正方向走 2。如果。如果 Y 方向电机的方向电机的 A 相通电，相通电， 再再 B
4、 相通电，相通电，Y 正方向走正方向走 2。CS 为为 200- 203H（15 分）分） 命题教师：命题教师：1.出题用小四号、宋体输入打印，出题用小四号、宋体输入打印， 纸张大小为纸张大小为 8K. 考考 生：生：1.不得用红色笔，铅笔答题，不得在试题纸外的其他纸张上答题，否则试卷无效。不得用红色笔，铅笔答题，不得在试题纸外的其他纸张上答题，否则试卷无效。2.参加同卷考试的学生必须在“备注”栏中填写“同卷”字样。参加同卷考试的学生必须在“备注”栏中填写“同卷”字样。3.考试作弊者，给予留校察看处分；叫他人代考或代他人考试者，双方均给予开除学籍处理。并取消授予学士学位资考试作弊者，给予留校察
5、看处分；叫他人代考或代他人考试者，双方均给予开除学籍处理。并取消授予学士学位资格，该科成绩以零分记。格，该科成绩以零分记。 装装 订订 线线 第 页 共 页 西安工业大学试题纸西安工业大学试题纸 学年学期学年学期 11- 12 课程名称课程名称 微机控制技术微机控制技术 A 卷卷 命题教师命题教师 秦刚秦刚 审审 批批 毕雪芹毕雪芹 考试形式考试形式 开卷开卷 考试类型考试类型 考试考试 使用班级使用班级 090401- 02,410- 416 考试时间考试时间 2012- 6- 18 考试地点考试地点 学生班级学生班级 姓姓 名名 学学 号号 备备 注注 四、如图硬件为四、如图硬件为 808
6、8 系统，系统，CS0，CS1 为片选信号分别为发为片选信号分别为发 100H，104H。编写软件，要。编写软件，要 求当某个按键按下时显示对应的键值。 （求当某个按键按下时显示对应的键值。 （15 分）分） 五、综合题，一计算机控制的恒压系统，如下图所示五、综合题，一计算机控制的恒压系统，如下图所示 图中，真空泵是用来抽取空气，使得恒压器内压力小于大气压力，这样通过真空吸盘将外部的图中，真空泵是用来抽取空气，使得恒压器内压力小于大气压力，这样通过真空吸盘将外部的 物品吸附在真空吸盘上，以便进行机械加工。当需要吸取物体时，手动开关打开，由于内外压物品吸附在真空吸盘上，以便进行机械加工。当需要吸
7、取物体时，手动开关打开，由于内外压 差，将物体吸住。计算机通过差，将物体吸住。计算机通过 DA 输出控制电磁阀的开度可输出控制电磁阀的开度可 以调节恒压器的压力， 压力传感器的测量范围为以调节恒压器的压力， 压力传感器的测量范围为 0200Kpa， 对应的电压为对应的电压为 020mv，吸取物体要求，恒压器的压力恒定，吸取物体要求，恒压器的压力恒定 在在 80Kpa，DA 采用采用 DAC0832，输出，输出 0 时，电磁阀关闭，时，电磁阀关闭， 输出输出 255 时电磁阀达到最大开度，系统阶跃相应曲线如右时电磁阀达到最大开度，系统阶跃相应曲线如右 下：下： 其中其中=5 秒，秒，=35 秒；
8、控制度选择为秒；控制度选择为 1.2。采用积分分离。采用积分分离 法位置型法位置型 PID 控制。压力误差在控制。压力误差在+/- 5Kpa 时加入积分项。编时加入积分项。编 写相应程序。写相应程序。(20 分分) 其中：其中：AD 转换转换 单元电路如图单元电路如图 所示，所示， CS 地址地址 为为380H ， 381H。 DA 转换转换 单元，单元，CS2 地地 址为址为 382H。 命题教师：命题教师：1.出题用小四号、宋体输入打印，出题用小四号、宋体输入打印， 纸张大小为纸张大小为 8K. 考考 生：生：1.不得用红色笔，铅笔答题，不得在试题纸外的其他纸张上答题，否则试卷无效。不得用
9、红色笔，铅笔答题，不得在试题纸外的其他纸张上答题，否则试卷无效。2.参加同卷考试的学生必须在“备注”栏中填写“同卷”字样。参加同卷考试的学生必须在“备注”栏中填写“同卷”字样。3.考试作弊者，给予留校察看处分；叫他人代考或代他人考试者，双方均给予开除学籍处理。并取消授予学士学位资考试作弊者，给予留校察看处分；叫他人代考或代他人考试者，双方均给予开除学籍处理。并取消授予学士学位资格，该科成绩以零分记。格，该科成绩以零分记。 装装 订订 线线 第 页 共 页 西安工业大学试题纸西安工业大学试题纸 学年学期学年学期 11- 12 课程名称课程名称 微机控制技术微机控制技术 A 卷卷 命题教师命题教师
10、 秦刚秦刚 审审 批批 毕雪芹毕雪芹 考试形式考试形式 开卷开卷 考试类型考试类型 考试考试 使用班级使用班级 090401- 02,410- 416 考试时间考试时间 2012- 6- 18 考试地点考试地点 学生班级学生班级 姓姓 名名 学学 号号 备备 注注 微机控制技术微机控制技术 参考答案及评分标准参考答案及评分标准 一、简答题（一、简答题（35 分）分） 1、【答】1、在信息传递过程中，中央处理器和一个模块进行通信。 2、地址线选中的单元和读信号线有效时，这个单元将数据传递到数据线上。 3、地址线选中的单元和写信号线有效时，将数据线上的数据写入到这个单元。 4、当没有满足要求时，各
11、个单元处于高阻状态。 5、中央处理器完成读操作的过程时，首先发送地址信息，再发送读信号，延时后将数据线的内容接收到中央处理器单元中，下来使读信号无效，最后使地址无效。 6、中央处理器完成写操作的过程时，首先发送地址信息，再发送数据信息信号，延时后使写信号线 有效，最后使地址线无效。 2、【答】1、设计假想的连续控制器 D(s)，在此设计中可利用连续系统的频率特性法、根轨迹法等。 2、选择采用周期 T。 3、将 D(s)离散化为 D(z),离散的方法如双线性变化法、后向差分、冲击响应不变法、零极点匹配法、修改根匹配法等等。 4、设计由计算机实现的控制算法 5、数字仿真校验设计是否符合要求 3、
12、【答】 预先在计算机内存中建立一个数据缓冲区，按照顺序存放 N 个采样数据，每采进一个新数据， 就将最早采进的数据丢掉，而后求包括新数据在内的 N 个数据的算术平均或加权平均。这样每进行一次 采样，就可以计算出一个新的平均值，加快了数据处理的速度。 4、 【答】因长时间出现偏差或偏差较大，计算出的控制量有可能溢出，或小于 0，如果执行机构已到极限 位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管计算 PID 差分方程式所得的运算结果继续增大或减小， 当执行机构已无相应的动作， 这就成为积分饱和。 防止积分饱和的办法是对计算出的控制量进行 Uk 限幅， 同时将积分作用切除。 5、 【答】常用的接地技
13、术有，一点接地，多点接地和混合接地。一点接地指所有电路的地线接到公共地 线的同一点，以减少地回路之间的相互干扰。信号地线的接地方式应采用一点接地，而不采用多点接地。一 点接地主要有两种接法：即串联接地（或称共同接地）和并联接地（或称分别接地） 。为防止共阻抗耦合引 入的干扰，都希望采用一点接地。多点接地指系统内各部分电路就近接地，比如，设备内电路都以机壳为参 考点，而各个设备的机壳又都以地为参考点。这种接地结构能够提供较低的接地阻抗，这是因为多点接地时， 每条地线可以很短； 而且多根导线并联能够降低接地导体的总电阻。 多层 PCB 设计时采用的接地方法就属于 多点接地。混合接地则是一点接地和多
14、点接地的综合应用，一般是在一点接地的基础上再通过一些电感或电 容多点接地，它是利用电感、电容元件在不同频率下有不同阻抗的特性，使地线系统在不同的频率下具有不 同的接地结构，主要适用于工作在混合频率下的电路系统。 6、 【答】PWM 技术是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的 占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM 信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻， 满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲 序列被加到模拟负载上去的。 通的时候即是直流供电被加到负载上的时候， 断的时
15、候即是供电被断开的时候。 只要带宽足够，任何模拟值都可以使用 PWM 进行编码。 命题教师：命题教师：1.出题用小四号、宋体输入打印，出题用小四号、宋体输入打印， 纸张大小为纸张大小为 8K. 考考 生：生：1.不得用红色笔，铅笔答题，不得在试题纸外的其他纸张上答题，否则试卷无效。不得用红色笔，铅笔答题，不得在试题纸外的其他纸张上答题，否则试卷无效。2.参加同卷考试的学生必须在“备注”栏中填写“同卷”字样。参加同卷考试的学生必须在“备注”栏中填写“同卷”字样。3.考试作弊者，给予留校察看处分；叫他人代考或代他人考试者，双方均给予开除学籍处理。并取消授予学士学位资考试作弊者，给予留校察看处分；叫他人代考或代他人考试者，双方均给予开除学籍处理。并取消授予学士学位资格，该科成绩以零分记。格，该科成绩以零分记。 装装 订订 线线
