南昌航空大学期末试卷

南昌航空大学科技学院2014—2015学年第1学期考试

课程名称：计算机控制技术B A卷

考试班级：1282021/1282022 考试方式 ：开卷[ ] 闭卷[√]

题号 满分 一 24 二 15 三 18 四 18 五 13 六 12 合计 100 实得分 班级------------------- 学号-------------- 姓名----------------- 重修标记 评阅人 得分

一、填空题（共24分，每空2分）

1、微型计算机控制系统的硬件由 、接口电路、 和工业生产对象等部分组成。

２、嵌入式系统一般指非PC系统，有 但又不称之为计算机的设备或器材。 ３、八段共阴数码管显示6的段码是 (假设A段对应D0位,小数点H对应D7位)

４、晶体频率为11.0592MHz，采用定时器定时中断的方法对8位数码管进行扫描显示，扫描显示的周期为10ms，使用T0方式1，则时间常数高字节为 ；低字节是 ；1秒扫描 遍。

５、图1是扫描显示实验部分波形图，该波形十六进制数是 ，有符号十进制数是 。

图1 实验1时屏幕的部分图

６、用8位DAC0832芯片组成基本的单极性电压输出电路，其参考电压为+5V，当数字量为00100000B的输出电压 。

７、用8位DAC0832芯片组成基本的双极性电压输出电路，其参考电压为+5V，当数字量为00100000B的输出电压 。

８、设ADC0809的参考电压为5V，当输入模拟量为1.25V时输出的AD值为 。 1

评阅人 得分 二、分析计算题（共15分）

梯度炉温度变化范围为0~1600°C，经温度变送器输出电压为1~5V，

再经ADC0809转换，ADC0809的输入范围为0~5V，试计算当采样

数值为66H时，所对应的梯度炉温度是多少？

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评阅人 得分 三、硬件电路连线及程序填空题（共18分）

图2所示电路是51系列兼容的AT89S52单片机与A/D转换芯片 ADC0809的接口电路，已经有部分引脚通过网络标号进行了连

接，1）完成图2中未连接的信号线，要求单片机工作在大系统，但不扩展完整地址总线，采用线选法决定端口地址，写AFFFH端口为启动给定信号VS2的A/D转换，写BFFFH端口为启动反馈信号VS4的A/D转换，要求查询P3.5引脚了解A/D转换的状态，转换结束时从AFFFH端口读入A/D转换的数据（提示：未用地址均设为1；假设单片机的晶体是24MHz，要求ADC0809的CLOCK是250KHz）；2）填空完成A/D转换的子程序。

图2 某A/D转换电路原理图

初始化部分程序

#define AD0 XBYTE[0xAFFF] #define AD1 XBYTE[0xBFFF] sbit EOC = ; unsigned char r_kT,m_kT; 采样工作部分程序 AD0=0x00;

while(EOC == 0); r_kT = ; ; while(EOC == 0); m_kT = ;

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评阅人 得分 四、算法分析题（18分）

已知某连续PID控制器的传递D(s) = 4?4?0.8s, 欲用数字 sPID算法实现之，1）该连续PID的控制参数KP、TI、TD；2）设

采样周期T=0.1秒，离散化后的数字PID的参数KP、KI、KD；3）写出其相应的位置型PID编程公式；4）说明该位置型PID编程公式的存储量和运算量。

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评阅人 得分 五、程序设计题（共13分）

试用C51设计位置型PID子程序，定义的变量和参数如表1所示， 要求该子程序包含迭代操作，并且说明资源占用和运算量情况。

表1 PID控制中使用的资源情况

定义 float e_kT , e_kT_T ; 说明 误差有关量定义 float p_P_kT , p_I_kT , p_D_kT , p_I_kT_T , p_kT ; 控制有关量定义 float Kp , Ki , Kd ;

参数有关量定义 5

评阅人 得分 六、测试实验题（共12分）

图3所示是PID控制得到的波形拷屏反色后的图片，水平方向每小

格5个数据刷新点，数据刷新周期是10ms，用稳态值的±5%作为决定调节时间的允许误差范围，试从图3的曲线上标注出必要的刻度，测量出上升时间tr、峰值时间tp、调节时间ts、最大超调量σp、振荡次数N、稳态误差ess。

图3 PID控制得到的波形拷屏反色后的图片

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