計(jì)算機(jī)控制技術(shù)第二版課后習(xí)題答案王建華主編

1、1計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課后習(xí)題答案計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課后習(xí)題答案第一章第一章緒論緒論1.1.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程可歸納為以下三個(gè)步驟：P2P2(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對(duì)來(lái)自測(cè)量變送裝置的被控量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)和輸入(2)實(shí)時(shí)決策：對(duì)采集到的被控量進(jìn)行分析和處理，并按預(yù)定的控制規(guī)律，決定將要采取的控制策略。(3)實(shí)時(shí)控制：根據(jù)控制決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，完成控制任務(wù)。2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是由哪幾部分組成？畫(huà)出方塊圖并說(shuō)明各部分的作用。P3

2、答：（1）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是由工業(yè)控制機(jī)、過(guò)程輸入輸出設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程三部組成。（2）方塊圖如下圖1.1所示：工業(yè)計(jì)算機(jī)PIO設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程圖1.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成框圖作用：①工業(yè)控制機(jī)軟件由系統(tǒng)軟件、支持軟件和應(yīng)用軟件組成。其中系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、引導(dǎo)程序、調(diào)度執(zhí)行程序，它是支持軟件及各種應(yīng)用軟件的最基礎(chǔ)的運(yùn)行平臺(tái)；支持軟件用于開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件；應(yīng)用軟件是控制和管理程序；②過(guò)程輸入輸出設(shè)備是計(jì)算機(jī)與生產(chǎn)過(guò)程之間信息傳遞的紐帶和橋梁。③生產(chǎn)

3、過(guò)程包括被控對(duì)象、測(cè)量變送、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣開(kāi)關(guān)等裝置。3.3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、在線方式、與離線方式的含義是什么？為什么在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中要考慮實(shí)時(shí)性？P2P2(1)實(shí)時(shí)性是指工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該具有的能夠在限定時(shí)間內(nèi)對(duì)外來(lái)事件做出反應(yīng)的特性；在線方式是生產(chǎn)過(guò)程和計(jì)算機(jī)直接相連，并受計(jì)算機(jī)控制的方式；離線方式是生產(chǎn)過(guò)程不和計(jì)算機(jī)相連，并不受計(jì)算機(jī)控制，而是靠人進(jìn)行聯(lián)系并作相應(yīng)操作的方式。(2)在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中要考慮實(shí)時(shí)性，因?yàn)?/p>

4、根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)的事件能夠保CPUMEM人機(jī)接口內(nèi)部總線系統(tǒng)支持版磁盤適合器數(shù)字量輸出（DO）通道數(shù)字量輸入（DI）通道模擬量輸出（AO）通道模擬量輸入（AI）通道電氣開(kāi)關(guān)電氣開(kāi)關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)測(cè)量變送被控對(duì)象33.3.一個(gè)10位AD轉(zhuǎn)換器（量化精度0.1%），孔徑時(shí)間為10us，如果要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，則允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號(hào)的最大頻率為P43Hzsf1610101021.026???????一個(gè)8位AD轉(zhuǎn)換器，孔徑時(shí)間

5、為100us，如果要求轉(zhuǎn)換誤差在AD轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度（0.4%）內(nèi)，求允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號(hào)的最大頻率是多少？P85P85Hzsf6101010024.026???????4.4.隔離方式：變壓器隔離、繼電器隔離和光電隔離。P46~48常用的隔離放大器：1.1.?變壓器耦合隔離放大器?光耦合隔離放大器2.數(shù)字量光耦合隔離放大器5.5.模擬量輸入通道的隔離主要有模擬隔離和數(shù)字隔離P496.6.D／A性能的主要參數(shù)：1.分辨率2.轉(zhuǎn)換時(shí)間

6、3.精度4.線性度P517.7.模擬量輸出通道由接口電路、DA轉(zhuǎn)換器、UI變換等組成。P578.8.開(kāi)關(guān)量:按類型分有電平式和觸點(diǎn)式兩種.P61按電源分有有源和無(wú)源兩種.9.9.無(wú)論是AD轉(zhuǎn)換還DA轉(zhuǎn)換其分辨率可表示為D=1（2n－1）P71若所要求的分辨率為D則字長(zhǎng))11(log2Dn??Eg:某溫度控制系統(tǒng)的溫度范圍為0~600℃，要求分辨率為0.5℃，求出AD轉(zhuǎn)換器字長(zhǎng)：23.10)5.06001(log)11(log22????

7、?Dn因此，取AD轉(zhuǎn)換器字長(zhǎng)為12bit。10.為了避免低電平模擬信號(hào)傳輸帶來(lái)的麻煩，進(jìn)場(chǎng)要將測(cè)量元件的輸出信號(hào)經(jīng)變送器變送器，如：溫度變送器、壓力變送器、流量變送器等，將溫度、壓力、流量的電信號(hào)變成0~10mA或4~20mA的統(tǒng)一信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)模擬量輸入通道來(lái)處理。P3811、數(shù)字量輸入（DI）通道中，信號(hào)調(diào)整電路的功能有兩個(gè)，一是克服開(kāi)關(guān)或觸點(diǎn)通斷是的抖動(dòng)；二是進(jìn)行信號(hào)隔離。12、信號(hào)調(diào)理是指將現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離放大，成為工控機(jī)能