一、問答題
1. 計算機控制系統中實時控制的含義。
2. 計算機控制系統的實時控制過程可以歸結為哪幾個環節？
3. 直接數字控制（ddc）系統的結構圖。
4. dac0832工作在雙緩衝器工作方式的優點是什麼？
5. 模擬量輸入通道中為什麼要加取樣保持器？
6. 模擬量輸出通道中為什麼要加取樣保持器？
7. 為什麼rs485比rs232序列通訊介面傳輸距離、傳輸速率大很多？
8. 什麼是串模干擾和共模干擾？如何抑制？
9. 電磁干擾產生和形成的三個條件是什麼？採取哪些措施來抑制干擾？請寫出電磁相容不等式。
10. 電磁干擾的傳播途徑有哪兩種方式？
11. 抑制電磁干擾的主要技術方法有哪些？
12. 常用的接地方式有哪些？
13. 雙積分式a/d轉換器的工作原理。
14. 逐次逼近a/d轉換器的工作原理。
15. a/d轉換器的精度與解析度的關係。
16. 數字控制器設計的零階保持器法，也稱階躍響應不變法，其設計準則是什麼？
17. 數字pid控制器的位置算式與增量算式。
18. 位置算式與增量算式pid控制器各自的特點。
19. 數字pid控制器的z傳遞函式。
20. 抑制數字pid控制器「積分飽和」的常用方法。
21. 為什麼pid控制器常採用不完全微分，而不採用全微分？
22. smith純滯後預估補償原理。
23. 計算機控制系統取樣週期的選取原則。
24. 最少拍控制器的設計思想。
25. 最少拍控制系統的極點。
26. 最少拍控制系統的侷限性指哪些？
27. 如果廣義被控物件帶有在單位圓上和單位圓外的零點（），則為了保證系統穩定，該如何選取閉環傳遞函式？
28. 廣義被控物件的z傳遞函式如何計算？
29. 最少拍無差有紋波控制器設計與有紋波控制器設計有什麼不同？
30. 最少拍控制器時引入慣性因子後控制器如何計算？
31. 串聯實現、併聯實現的特點是什麼，給出其演算法結構圖。
32. 控制量三種輸出時刻與控制延時。
33. 直接程式實現方法中計算延時最短的計算程式。
34. 控制器實現時比例因子配置的目的是什麼？原則是什麼？
35. 74ls245(三態輸出八匯流排收發器) (灌電流)達24ma， (拉電流)為15ma，74lsxx系列輸入為低電平時的輸入電流=-0.4 ma, 輸入為高電平時的輸入電流=20ua,則74ls245可以帶動多少74lsxx？
36. **控制的三大基本特徵。
37. 說說**控制的滾動優化。
38. 某被控物件的單位脈衝響應為，請建立**模型。
39. 某被控物件的單位階躍響應前n個取樣時刻為、、……、，試建立**模型。
40. 大林演算法控制器設計思想。
41. 簡述大林演算法控制器設計方法，什麼是振鈴現象，如何消除？
42. 一階慣性加純滯後被控物件實行大林控制，會出現振鈴現象嗎？說明理由。
43. 雙慣性被控物件施以大林控制器，會出現振鈴現象嗎？如會出現，如何消除振鈴？
二、控制器設計題
1. 一階慣性濾波器離散算式推導。濾波器模擬傳遞函式為。
2. 不完全微分pid控制器離散算式。
3. smith**控制器，請轉換為計算機控制算式（差分方程形式）。
4. 已知模擬調節器的傳遞函式為，試寫出相應數字控制器的位置型和增量型控制演算法，設取樣週期。（，即為比例+不完全微分）
5. 已知某連續控制器的傳遞函式為：，假設取樣週期t=1秒，試寫出：
（1）增量型pid演算法表示式；
（2）積分分離的pid演算法表示式。
6. 已知調節器傳遞函式為, t=0.5秒
1） 試將其離散化，求出;
2） 請你給出實現控制的直接程式演算法與輸出方式，要求控制量的滯後時間最小。
7. 已知某系統數字控制器為
1）試用直接程式設計法實現之，希望控制量計算時延盡可能小，寫出表示式；
2）試用串聯程式法實現之，寫出表示式。
8. 寫出圖所示物件的**模型與
輸出量**。
9. 設被控物件單位階躍響應如題8圖所示，假定m=p=2；n=8，其中；；；；；；；；試求動態矩陣控制(dmc)的控制增量遞推表示式。
10. 某被控物件單位階躍響應動態係數為、、…、，控制輸入如下圖所示(b)，假定初始狀態y(0)=0，試求k=5時被控物件輸出y(5)。
11. 如圖所示數字控制系統，已知被控物件的廣義z傳遞函式為取樣週期t＝1秒，試設計數字控制器d(z)，使閉環系統速度訊號輸入響應最少拍無紋波且穩態誤差，並求出輸出響應y(k)與控制量u(k)（k=0,1,2,3,4,5）。
題9圖 12. 如題9圖所示數字控制系統，已知被控物件的傳遞函式為，取樣週期為t＝0.5s，試用大林演算法設計數字控制器d(z)，期望的閉環響應為時間常數t0＝0.
2s的一階慣性環節，分析是否會產生振鈴現象，如果有振鈴現象產生，請消除振鈴現象，並求出數字控制器d(z)和閉環傳遞函式φ(z)。[參考：，，，為取樣週期]
三、計算機介面電路設計
1. 試設計8路模擬控制輸出電路。要求以8088為cpu，最小工作方式，使用一片8位d/a轉換器dac0832，雙緩衝器輸入、雙極性輸出，模擬量輸出通道位址為80h~87h。
2. 設計乙個帶隔離的8位數字量輸入、8位數字量輸出介面，位址為88h、98h。
3. 試設計取樣與驅動控制電路。取樣三相感應電機定子u、v相電流、轉速與溫度等4路訊號,驅動主電路6個功率管。
現有adc0809、lf398、74ls138、74ls373等晶元,具體要求與條件如下：
(1) 8088pc插槽工作模式為最小方式；
(2) 為保證控制質量，必須採集同一時刻的三相定子電流，解析度8位；
(3) 要求採用中斷方式讀取ad結果；
(4) 電流訊號變化範圍-5v～+5v，轉速訊號為0~5v，溫度訊號為4～20ma標準訊號；
(5) 輸出6路主電路功率管驅動控制訊號，要求訊號隔離；
(6) 可用的位址80h～8fh；工作電源、其他元器件應有盡有。
4. 試設計2路模擬控制輸出電路，輸出訊號如圖所示。要求以8088為cpu，最小工作方式，使用一片8位d/a轉換器dac0832，雙緩衝器輸入、雙極性輸出，模擬量輸出通道位址為80h~87h。
畫出程式流程框圖。
5. 試設計乙個8路模擬資料採集電路。要求進行多路同時取樣，即採集同時刻的8路模擬資料，取樣8位a/d轉換器adc0809、8088cpu(最小工作方式)。
模擬量輸入通道位址為90h～97h。8路模擬量中有4路為0～5v的電壓訊號，4路4～20ma的電流訊號。
6. 試在cpu為8088的pc槽上擴充套件一片dac0832，要求為雙緩衝器工作方式，直接接資料匯流排，使它位址為唯一，且為××97h及××98h。
7. 試在8088cpu基礎上擴充套件a/d轉換介面,等週期同時採集以下各類模擬訊號,要求解析度12位：
① 0～±5v；② 5sin10t；③ 4～20ma；④ 0～10v
8. 試設計一組輸出通道。除指定之外，其他元器件不加限制，具體要求如下：
(1) 在8088pc插槽基礎上擴充套件，cpu工作模式為最小方式；
(2) 輸出4路模擬控制訊號，其中兩路輸出電壓峰值0～5v，另兩路輸出電壓峰值-5v～5v；
(3) d/a轉換器解析度12位，可採用dac1210；
(3) 輸出帶隔離的8路（即8位）數碼訊號；
(4) 埠編址可用範圍90h~97h；
試給出詳細的線路設計圖，列出位址分配表。
9. 試設計取樣與驅動控制電路。某單相pwm整流電路如圖3-9題所示，為實現控制，要求取樣交流側電壓us和電流is，直流側電壓ud和電流id，交流側被測電量已變換成-5～+5v訊號，直流側被測電量已變換成0～+5v訊號。
要求：(1) 在8088pc插槽基礎上擴充套件，cpu工作模式為最小方式；
(2) 為確保控制質量，電壓、電流須同步取樣，解析度12位；
(3) 4路開關量輸出以驅動四個igbt v1~v4，要求驅動訊號相互隔離；
(4) 各種晶元、元器件、工作電源應有盡有。
試設計之。請給出取樣與驅動控制電路，指出你所設計電路的埠編址。
四、要求掌握的器件
8086（8088），74ls138，74ls245，74ls373，cd4051，lf398，dac0832，dac1210，adc0809，ad574，運算放大器（加法器、跟隨器、帶偏置放大）
計算機控制複習
1.計算機控制系統由硬體和軟體兩大部分組成。軟體由系統軟體和應用軟體兩部分組成。硬體包括哪些內容。2.計算機控制系統的四種型別的訊號及位置，結合圖能夠進行說明。3.控制的過程通常被分為實時資料採集 實時控制決策 實時控制輸出。4.能夠區分實時 離線的概念。5.計算機控制系統的分類及主要特點。明確以什...
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第八章1 系統總體設計包括的內容 系統性質和結構的確定 系統構成方式的確定 現場裝置的選擇 控制策略和控制演算法的確定 硬體 軟體功能的劃分 其他方面的考慮 系統總體方案。2 軟體抗干擾技術 數字濾波方法 算術平均值濾波 加權算術平均值濾波 滑動平均值濾波 中值濾波 程式判斷濾波。3 系統設計原則 ...