計算機控制技術複習

2022-12-27 01:06:04 字數 5086 閱讀 4392

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:安全可靠性高;操作維護方便;實時性強;通用性好;經濟效益高。

第七章4、控制網路與資訊網路的區別:在控制網路中,為了保證控制系統的響應速度,對資料傳輸的實時性要求比較高;控制網路強調在工業環境下資料傳輸的完整性和可靠性;在企業自動化系統中,由於分散的單一使用者要借助控制網路進入某個系統,通訊方式多使用廣播和組播方式;控制網路要解決多家公司產品和系統在同一網路中相互相容的問題。

5、企業計算機網路的層次模型:從下到上:裝置層,控制層,資訊層。

6、控制網路的型別:從企業計算機網路的層次來看,控網路分為:面向裝置的控制網路和面向控制系統的主幹控制網路,前者對應於裝置層,後者對應於控制層。

從網路體系結構來看,控制網路可分為廣義dcs、現場匯流排和工業乙太網,廣義dcs的裝置往往採用專用的網路協議,現場匯流排針對工業控制的要求而設計,工業乙太網則採用ieee802.3協議族。從網路的組網技術來看,分為共享式控制網路和交換式。

7、實時性:要確定傳送的資訊是保證的。

8、現場匯流排:是用於過程自動化和製造自動化等領域的最底層的通訊網路,以實現微機化的現場測量控制儀表或裝置之間的雙向序列多節點數字通訊。

9、現場匯流排的優點:節省硬體數量與投資;節省安裝費用;節省維護開銷;使用者具有高度的系統整合主動權;提高了系統的準確性與可靠性;提高了系統的可控性和可維護性。

10、國際標準組織iso:分為七層物理層;資料鏈路層;網路層;傳輸層;會話層;表示層;應用層。

11、現場匯流排標準:國際電工委員會(iec)和美國儀表協會(isa);**會現場匯流排;歐洲智慧型化現場裝置使用者集團;區域性操作網路;過程現場匯流排;可定址遠端感測器資料通路;控制器區域網。

第六章12、根據智慧型控制發展的不同歷史階段和不同的理論基礎可分為:模糊控制(fuzzy control)fc;神經控制nc;遺傳控制gc;專家控制ec。

13、模糊集合的表示方法:向量表示法;zadeh表示法;序偶表示法。

14、對於乙個特定的模糊集,隸屬函式體現了其模糊性,隸屬函式的值成為隸屬度,它是模糊概念的定量描述。

15、常用的確定隸屬函式的方法:模糊統計法;例證法;合成運算p。q的結果是乙個模糊矩陣。其中「。」為合成運算元,表示兩個模糊矩陣相乘。

16、模糊控制系統由模糊控制器、輸入/輸出介面、執行機構、被控物件和測量裝置等五部分組成。

17、模糊控制系統的核心部分是模糊控制器,模糊控制器的控制規律由計算機的程式來實現。

18、模糊控制系統的原理框圖。(185頁)

19、模糊控制量:u=pl。r,pl模糊量,模糊控制規則r。

20、溫度模糊控制規則:一種是恆溫控制,另一種是勻速公升溫控制。溫度偏差e。

第五章21、步進電機:是將電脈衝激勵訊號轉換成相應的角位移或線位移的離散控制電動機,這種電動機每當輸入乙個電脈衝就動一步。

22、伺服電機:是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間接變速裝置。

23、開環控制原理圖(146頁)

24、閉環控制示意圖

25、步進電機的種類:根據其自身的結構不同,可分為反應式、永磁式和混合式,混合式兼有前兩種的優點應用廣泛。

26、步進電機可通過控制控制脈衝個數來控制角位移量,達到準確定位的目的;可通過控制脈衝頻率來控制電動機轉動的速度,達到調速的目的。脈衝個數越多,角度越大,脈衝頻率越高,轉速越快。

27、伺服電動機精確度高。

28、位置控制按其結構可分為:開環控制和閉環控制,按其運動過程可分為點位控制和軌跡控制。

29、開環控制是指計算機發出的指令訊號流程是單向的,它沒有檢測反饋裝置,其精度主要取決於驅動元器件和步進電動機的效能。主要用於點位控制。

30、閉環控制是計算機發出運動的指令訊號,伺服驅動裝置快速響應跟蹤指令訊號。

31、步進電機是按電磁特性的原理工作的。

32、步進電動機的工作方式:單四拍供電方式,雙四拍供電方式,半步供電方式,細分供電方式。

33、三相永磁同步伺服電動機是目前應用最多的高效能交流伺服電動機。

34、伺服電機由電壓大小來決定速度,分為交流伺服和直流伺服。步進電機由脈衝頻率來決定。

35、與開環位置伺服系統不同,閉環位置伺服系統是具有位置檢測和反饋的控制迴路。

36、光電編碼器是一種通過光電轉換,將輸至軸上的機械、幾何位移量轉換成脈衝或數字量的位置感測器。根據產生脈衝的方式分為增量式、絕對式及複合式。

37、計算機數字控制系統(cnc系統)由程式、輸入/輸出裝置、計算機數字控制裝置、可程式設計控制器(pc)、主軸驅動裝置和進給驅動裝置等組成。其原理是根據計算機儲存的控制程式執行數字控制功能。

38、軟體包括管理軟體和控制軟體。

39、插補計算和位置控制部分是cnc數控裝置的重要組成部分。

40、插補的任務是通過插補計算程式在一條已知起點和終點的曲線上進行「資料點的密化」。

41、插補:根據給定的已知函式如直線、圓弧或高次曲線,在被加工軌跡或輪廓上的已知點之間,進行資料點的密化,確定一些中間點的方法。

42、目前應用的插補方法:基準脈衝插補和資料取樣插補。

43、逐點比較法:直線插補和圓弧插補。

44、簡述隨動系統開環控制與閉環控制的異同點,以及如何控制步進電動機輸出的角位移、轉速。

45、簡述逐點比較法直線插補和圓弧插補的過程步驟。

第四章46、典型計算機控制系統框圖(110頁)

47、比例調節器:其控制規律:u(t)=kpe(t)控制作用的強弱取決於比例係數kp和誤差的大小。比例調節器一般不能消除穩態誤差。

比例積分調節器:僅採用比例調節的系統存在殘餘穩態誤差,即靜差。積分調節的引入,可以不斷減少系統的穩態誤差。

但是積分的引入,有可能使系統的響應變慢,也可能使系統不穩定。引入積分調節的代價是降低系統的快速性。實現誤差調節。

比例積分微分調節器:微分環節的加入,有助於減少超調、克服**,使系統趨於穩定。但微分作用有可能放大系統的雜訊,降低系統的抗干擾能力。

48、pid控制演算法:位置式與增量式。

49、與位置式pid演算法相比較,增量式pid演算法具有如下優點:增量式演算法中由於消去了累加項,在精度不足時,計算誤差對控制量的影響較小;利用增量式演算法容易實現從手動到自動的干擾切換;採用增量式演算法時,所用的執行器本身都具有寄存作用;而且節約了記憶體和計算時間。

50、抗積分飽和的辦法之一是,對運算出的控制量限幅,同時把積分作用切除掉。

51、為了消除積分不靈敏區:增加a/d轉換位數,加長運算字長,這樣可以提高運算精度。

52、在計算機控制系統中,某些系統為了避免控制動作過於頻繁,以消除由於頻繁動作引起的振盪,有時採用帶死區的pid控制系統。

53、控制規律的選擇:對於一階慣性物件,負荷變化不大,工藝要求不高,可以採用p控制。比如用於控制精度要求不高的壓力、液位控制。

對於一階慣性與純滯後環節串聯的物件,負荷變化不大,要求控制精度較高,可採用pi控制。比如用於控制精度有一定要求的壓力、流量和液位控制。

對於純滯後時間較大,負荷變化也較大,控制效能要求較高的場合,可採用pid控制。比如用於過熱蒸汽溫度控制、ph控制。

54、選擇取樣週期時考慮的因素:擾動訊號;物件的動態特性;計算機所承擔的工作量;物件所要求的控制品質;計算機及a/d、d/a轉換器的效能;執行器的響應速度。

55、pid控制器的引數有:比例係數kp、積分時間常數ti、微分時間常數td和取樣週期t.

56、實驗法確定整定pid引數:擴充臨界比例度法整定pid引數;擴充響應曲線法整定pid引數。

57、最少拍控制實際上是時間最優控制。

58、最少拍控制系統的效能指標:系統的調節時間最短或盡可能短。

59、最少拍控制系統設計的要求:調節時間最短;在取樣點處無靜差;設計出來的數字控制器必須是物理可實現的;閉環系統必須是穩定的。

60、具有純滯後的控制系統往往不希望產生超調,且要求穩定,這樣採用直接設計法設計的數字控制器應注意防止振鈴現象。

61、,即在pid反饋控制基礎上,引入乙個預估補償環節,使閉環特徵方程不含有純滯後項,以提高控制質量,即smith補償控制原理。

第三章62、取樣過程:在計算機控制系統中,按一定的時間間隔t,把時間和幅值上連續的模擬訊號變成在0,t,2t,.....,kt時刻的一連串脈衝輸出訊號f(kt)的集合f*(t)的過程。

63、稱為取樣寬度。

64、夏農取樣定理指出:對於乙個具有有限頻譜|w|=是原訊號頻率的最高角頻率,ws是取樣角頻率,它與取樣週期fs、取樣週期t的關係為:ws=2fs=2/t。

在實際中取樣頻率通常取fs>=(5~10)fmax。

65、量化過程是乙個小數規整過程,所以量化誤差大小為+-q/2。

66、訊號的恢復過程是從離散訊號到連續訊號的過程,是取樣過程的逆過程。

67、將數碼訊號序列恢復成連續訊號的裝置稱為取樣保持器。

68、從幅頻特性可看出,零階保持器具有低通濾波特性。

69、保持器的分類:零階保持器、一階保持器、二階保持器。

70、在s平面左半軸是穩定域,右半軸是不穩定域,z平面單位圓上振盪,單位園內穩定,圓外不穩定。

71、評價控制系統的三個指標:調節時間,穩定型性,誤差。

第二章72、d/a轉換器的效能指標:解析度;穩定時間;精度;輸出電平。

73、dac0832它主要由8位輸入暫存器、8位dac暫存器、採用r-2r t形電阻網路的8位d/a轉換器和輸入控制電路組成。

74、dac0832輸出的鋸齒波程式(22頁)

75、32頁

76、鍵盤分為:非編碼鍵盤和編碼鍵盤。

77、掃瞄方法:定時掃瞄法和中斷掃瞄法。

78、費編碼鍵盤:獨立連線式鍵盤和矩陣連線式鍵盤。

79、編迴圈程式,實現a/d轉換;鋸齒波程式;插補程式。

80、典型的計算機控制系統框架(2頁)

81、計算機控制系統的控制過程步驟:實時資料採集;實施控制決策;實時控制輸出。

82、實時:指訊號的輸入、計算和輸出都要在一定的時間內完成,超過了這個時間便失去了控制的時機。

83、計算機控制系統的效能指標:動態指標:比較直觀反映控制系統的過渡過程特性;時域指標;頻域指標來衡量控制系統動態效能的優劣;綜合性能指標來衡量控制系統的效能;積分型指標主要以誤差對時間的不同積分來表徵。

84、計算機控制系統由計算機、外部裝置、操作台、輸入/輸出過程通道、測量及變送單元、執行機構、以及被控物件組成。

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...

計算機控制技術複習總結

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《計算機控制技術基礎》複習

第一章緒論 自動控制系統 在沒有人參與的情況下,通過控制器使生產過程自動地按照預定規律執行的系統。開環控制系統 指無被控量反饋的控制系統,即需要控制的是被控物件的某一量,而測量的只是給定訊號,被控量對於控制作用沒有任何影響的系統。閉環控制系統 指有被被控量反饋的控制系統,即系統的輸出訊號沿反饋通道又...