1、6、PC總線工業控制機的8路模擬量輸入通道線路連接原理圖第第3章章 作業作業 10 10 請分別畫出請分別畫出D/AD/A轉換器的單極性和雙極性電壓輸出電路，轉換器的單極性和雙極性電壓輸出電路，并分別推到輸出電壓與輸入數字量之間的關系式。并分別推到輸出電壓與輸入數字量之間的關系式。解：解：（1）- -+ +OAOAV VoutoutR Rf fI Iout1out1I Iout2out2V VREFREFDAC0832DAC0832單單極極性性輸輸出出電電路路雙雙極極性性輸輸出出電電路路（2）根據上面兩式，對于根據上面兩式，對于8位位D/A轉換器，有：轉換器，有：D=0時，時，D=80H，D=

2、FFH，實現了雙極性輸出。實現了雙極性輸出。out1REFnDV=-V221133-()-2(-1)1222outREFoutREFREFREFnnRRDDVVVVVVRR out1out2REFV=0,V=-VREFout1REFout2REF88-1V128128V=-V-,V=V(-1)02221288 1255255,(1)22outREFREFoutREFREFVVVVVV 利用單片機利用單片機8051、AD574A等器件設計出等器件設計出8路模擬量采集路模擬量采集系統，請畫出接口電路原理圖系統，請畫出接口電路原理圖8255APB7PB0PA7PA4PC7PC0DB11DB4DB3D

3、B0STSR/C+5VCE12/8VLOGIC-12VAGND+12V100k100k100REF OUT10VINREF IN20VINVXA0DGNDCS接接PC總線總線AD574ABIP OFF 單極性輸入單極性輸入 雙極性輸入雙極性輸入 利用單片機利用單片機8051、DAC0832等器件設計出等器件設計出8路雙緩沖模擬路雙緩沖模擬量輸出接口，并畫出接口電路原理圖。量輸出接口，并畫出接口電路原理圖。 步步數數偏差判別偏差判別 坐標坐標 進給進給偏差計算偏差計算終點判別終點判別起起點點F0=0Nxy=81 F0=0-x F1=F0-2x+1=-7 Nxy=72 F1=-70 +y F2=F

4、1+2y+1=-6 Nxy=63 F2=-60 +y F3=F2+2y+1=-3 Nxy=54 F3=-30-x F5=F4-2x+1=-3 Nxy=36 F5=-30-x F7=F6-2x+1=1Nxy=18 F7=10-x F8=F7-2x+1=0Nxy=0第第5章章 作業作業6、假設加工第一象限逆圓弧、假設加工第一象限逆圓弧AB，起點，起點A 坐標為（坐標為（4,0），終點），終點B坐標為（坐標為（0,4），試進行插），試進行插補計算，作出走步軌跡圖，并標明進給方向和步數。補計算，作出走步軌跡圖，并標明進給方向和步數。 8 步進電機的作用，三相步進電機的有哪幾種工作方步進電機的作用，三相

5、步進電機的有哪幾種工作方式，并給出三相六拍控制方式輸出的電機正反轉控制字。式，并給出三相六拍控制方式輸出的電機正反轉控制字。 答：步進電機的作用是將電脈沖信號直接轉變成與脈答：步進電機的作用是將電脈沖信號直接轉變成與脈沖數成正比的角位移或直線位移量。沖數成正比的角位移或直線位移量。 三相步進電機的工作方式有單拍（簡稱單三拍）方式、三相步進電機的工作方式有單拍（簡稱單三拍）方式、雙相三拍（簡稱雙三拍）方式、三相六拍方式。雙相三拍（簡稱雙三拍）方式、三相六拍方式。 三相六拍控制方式的輸出控制字：（假定步進電機的三相六拍控制方式的輸出控制字：（假定步進電機的A、B、C分別連接數據總線的分別連接數據總

6、線的D0、D1、D2信號端）信號端） 正轉：正轉：01H03H02H06H04H05H 反轉：反轉：05H04H06H02H03H01H 3 已知模擬調節器的傳遞函數為已知模擬調節器的傳遞函數為寫出相應數字控制器的位置型和增量型控制算式，設采樣周期寫出相應數字控制器的位置型和增量型控制算式，設采樣周期T=0.2秒。秒。 解：解： sssEsUsD085. 017. 01)()()()1 (5111zTzs111111)1(51235. 4425. 0425. 085. 085. 1)1 (5085. 0)1 (517. 01)()()()(1zzzzzzsDzEzUzDzs即即)(2)(35.

7、 4)()(11zEzzEzUzzU將上式取將上式取z反變換，其差分方程為反變換，其差分方程為位置型：位置型：增量型：增量型：) 1(2)(35. 4) 1()(kekekuku) 1(2)(35. 4) 1()()(kekekukuku第第6章章 作業作業試設計分別在試設計分別在單位階躍輸入及單位階躍輸入及單位速度輸入下設計有限拍無紋波單位速度輸入下設計有限拍無紋波控制器。控制器。D(z) H0(s)G(s)E(z)U(z)R(s)Gc(z)HG(z)TTTTy(s)Y(z)7 設有限拍系統圖如下，其中：設有限拍系統圖如下，其中：) 1(5)(sssG采樣周期采樣周期T=1s，解：解： （1

8、） 廣義對象的脈沖函數：因為廣義對象的脈沖函數：因為T=1，所以，所以1111)1 (5) 1(5)1 () 1(51)(2121sssZzssZzssseZzHGTs)368. 01)(1 ()718. 01 (84. 11111)1 ()1 (51111112111zzzzzzezTzzT根據單位階躍輸入根據單位階躍輸入r(t)=1(t)的形式：的形式：)1 (1)(1zzR 由于廣義對象的脈沖函數中有一個單位內的零點由于廣義對象的脈沖函數中有一個單位內的零點z=-0.718z=-0.718，會引起紋波，應予以消除。會引起紋波，應予以消除。可得：可得：利用利用1-Ge(z)=Gc(z)1-

9、Ge(z)=Gc(z)，可求得：可求得：a=0.582,f=0.418a=0.582,f=0.418)718. 01 ()(11zazzGc)1)(1 ()(11fzzzGe則：則：)418. 01 ()368. 01 (164. 3)(1)()(1)(11zzzGzGzHGzDcc解：解： （2） 廣義對象的脈沖函數，因為廣義對象的脈沖函數，因為T=1，所以，所以1111)1 (5) 1(5)1 () 1(51)(2121sssZzssZzssseZzHGTs)368. 01)(1 ()718. 01 (84. 11111)1 ()1 (51111112111zzzzzzezTzzT根據單位

10、速度輸入根據單位速度輸入r(t)=t的形式：的形式：211)1 ()(zzzR 由于廣義對象的脈沖函數中有一個單位內的零點由于廣義對象的脈沖函數中有一個單位內的零點z=-0.718z=-0.718，會引起紋波，應予以消除。會引起紋波，應予以消除。可得：可得：利用利用1-Ge(z)=Gc(z)1-Ge(z)=Gc(z)，可求得：可求得：a=1.407,b=-0.826,f=0.592,a=1.407,b=-0.826,f=0.592,)718. 01)()(121zbzazzGc)1 ()1 ()(121fzzzGe則：則：)592. 01)(1 ()368. 01)(587. 01 (764.

11、 0)(1)()(1)(1111zzzzzGzGzHGzDcc9 設數字控制器，試求設數字控制器，試求 。 14 . 011)(zzD解在單位階躍輸入作用下，控制器輸出的變換為解在單位階躍輸入作用下，控制器輸出的變換為111176. 06 . 01114 . 011)()()(zzzzzRzDzU4 . 06 . 01)()0(TUURA5 （1） 什么是標度變換？（什么是標度變換？（2）在什么情況下使用標度）在什么情況下使用標度變換？（變換？（3）說明熱電偶測量、顯示溫度時，實現標度變換的）說明熱電偶測量、顯示溫度時，實現標度變換的過程。過程。答答（）（）標度變換（工程量轉換）：將標度變換（

12、工程量轉換）：將A/D轉換后的數字量轉換后的數字量轉換成與實際被測量相同量綱的過程。轉換成與實際被測量相同量綱的過程。 （）生產中各個參數有不同的數值和量綱（）生產中各個參數有不同的數值和量綱,如如Pa、等，等，這些參數經變送器轉換成這些參數經變送器轉換成A/D能接收的能接收的05V電壓信號，又電壓信號，又由由A/D （以（以8位為例）轉換成位為例）轉換成00FFH的數字量，不帶量綱，的數字量，不帶量綱，僅代表參數值相對大小。為方便操作及運算、顯示和打印僅代表參數值相對大小。為方便操作及運算、顯示和打印的要求，須把數字量轉換成帶有量綱的數值的要求，須把數字量轉換成帶有量綱的數值 。第第7章章

13、作業作業（3） 熱電偶的電壓輸出與溫度之間的關系表示為熱電偶的電壓輸出與溫度之間的關系表示為 ，溫度與電壓值存在一一對應的關系；經過放大倍數為，溫度與電壓值存在一一對應的關系；經過放大倍數為K1的的線性放大處理后，線性放大處理后， ，再經過，再經過A/D轉換后輸轉換后輸出為數字量出為數字量D1、D1數字量與模擬量成正比，其系數為數字量與模擬量成正比，其系數為K2，則則 。 這就是計算機接收到的數據，該數據只這就是計算機接收到的數據，該數據只是與被測溫度有一定函數關系的數字量，并不是被測溫度，是與被測溫度有一定函數關系的數字量，并不是被測溫度，所以不能相識該數值。要顯示的被測溫度值需要利用計算機

14、所以不能相識該數值。要顯示的被測溫度值需要利用計算機對其進行標度變換，即需推導出對其進行標度變換，即需推導出T與與D1的關系，在經過計算的關系，在經過計算得到實際溫度值。得到實際溫度值。 )(1Tfu )(1112TfKuKu)(211TfKKD 6 某壓力測量儀表的量程為某壓力測量儀表的量程為4001200Pa，采用，采用8位位A/D轉換轉換器，設某采樣周期計算機中經采樣及數字濾波后的數字量為器，設某采樣周期計算機中經采樣及數字濾波后的數字量為ABH，求此時的壓力值。，求此時的壓力值。解：解：,1200,400maxminAA1710,2550maxABHNFFHNx5 .936400)0171(02554001200)(minminminmaxminmaxANNNNAAAxx所以當采樣值為所以當采樣值為ABH時，電阻爐溫度時，電阻爐溫度936.5Pa 。7 某電爐溫度變化范圍為某電爐溫度變化范圍為01600，經溫度變送器輸出電壓，經溫度變送器輸出電壓為為15V，再經，再經AD574A轉換，轉換，AD574A輸入電壓范圍為輸入電壓范圍為05V，計算當采樣值為，計算當采樣值為3D5H時，電阻爐溫度是多少。