文档介绍：1、计算机控制系统组成和工作原理测量变送器对被控对象进行检测,通过模拟量/数字量转换器将被控量测量信号的物理量转换成标准电信号,与给定值比较后形成偏差输入控制器,控制器按照事先设定的控制规律产生相应的控制信号,经过数字量/模拟量转换器将控制信号变成执行机构的驱动信号使被控对象的被控量发生相应的变化,从而实现被控量能够趋近给定值。2、计算机控制是以计算机、控制理论、工程技术和自动化仪表为基础的综合学科。3、计算机控制系统按照其发展过程可分为:数据采集系统(DAS)直接数字控制系统(DDC)监督计算机控制系统(SCC)集散控制系统(DCS)现场总线控制系统(FCS)计算机集成制造系统(CIMS)4、单路模拟量输入通道的结构和作用(1)传感器的作用是把现场的各种非电物理量检测出来,并转换成相应的电信号。(2)信号调理电路的作用是将传感器输出的信号做适当的处理,包括滤波、放大、隔离、线性化等,使之成为适合A/D转换的电压信号。(3)采样保持器的作用是对模拟信号进行离散采样,得到其在某一时刻的瞬时值,并将其保持到采样结束。(4)A/D转换器的作用是将模拟信号的采样值变成相应的数字信号,以便计算机处理。(5)接口电路是计算机和输入信号的桥梁。5、采样定理为了使采样信号能完全复现原信号,采样频率f至少要为原信号最高有效频率fmax的2倍,即f≥2fmax。实际应用中,一般取f≥(5-10)fmax。6、采样保持器采样期间,开关S闭合,输入电压Vin通过缓冲放大器A1对Ch充电,输入电压Vout随Vin变化;采样保持期间,开关S断开,由于缓冲放大器A2的输入阻抗很高,在理想情况下电容Ch将保持电压Vc不变,因此输出电压Vout=Vc也恒定不变。7、电压/频率式A/D转换器工作原理当积分放大器A1的输出电压V0下降到0时,电压比较器A2输出跳变,稳态定时器被触发,产生暂态时间为T1的定时脉冲,使开关S闭合,同时使晶闸管VT截止,频率输出端Vfo输出高电平;在开关S闭合期间,恒电流源IR被接入积分器,电容C被反向充电,积分器A1输出电压从0开始上。当定时时间T1结束后,定时器恢复稳态,开关S断开,反向充电停止,同时使晶闸管VT导通,频率输出端Vfo输出低电平;开关S断开后,正的输入电压Vi开始对电容C正向充电,积分放大器A1输出电压开始下降,当V0=0时,重复上述过程。8、双积分式A/D转换器工作原理在转换开始信号的控制下,开关接通模拟输入端,输入的模拟电压Vin在固定的时间T内对积分器上的电容C充电;时间一到,控制逻辑开关切换到与Vin极性相反的基准电源上,此时电容C开始放电,同时计数器开始计数;当比较器判定电容C放电完毕时就输出信号,由控制逻辑停止计数器的计数,同时发出转换结束信号。计数器所记脉冲个数正比于放电时间,而放电时间又正比于输入电压。因此,输入电压大,则放电时间长,计数器的计数值越大。9、逐位逼近式A/D转换器工作原理以9为例说明逐位逼近式A/D转换器的工作原理首先使最高位D3=1,其余位为0。此时Vin>V0=8,因此保持D3=1。再使D2=1,后两位为0,此时Vin<V0=12,因此使D2=0。再使D1=1,最后一位为0,此时Vin<V0=10,因此使D1=0。最后使D0=1,此时Vin=V0=9,因此保持D0=1。比较完毕后,数字量1001即为模拟量5的转换结果,存在输出锁存器中等待输出。10、A/D转换器的性能指标分辨率、转换精度、转换时间。11、单路模拟量输出通道的结构和作用(1)接口电路是计算机和输出信号的桥梁。(2)寄存器的作用是用于保存计算机输出的数字量控制信号。(3)D/A转换器的作用是将计算机输出的数字量转换为模拟量。转换后的模拟量有电压和电流两种形式。(4)放大变换电路的作用是对转换后的信号进行适当的放大或变换,以便执行机构使用。12、D/A转换器的性能指标分辨率、转换精度、稳定时间。13、滤波电路原理RC(dey/dt)+ey=ex令τ=RC(时间常数),对上式进行拉氏变换,H(s)=1/(τs+1)或H(f)=1/(j2πfτ+1),A(f)=|H(f)|=1/(1+(2πfτ)^2))^(1/2)从上式可以看出,当f很小时,A(f)=1时,信号能够通过,当f很大时,A(f)=0时,信号不能通过。14、交流SSR(1)过零交流SSR过零SSR工作原理:当输入端控制信号后,只有在负载电压过零时,SSR才为导通状态;而断开控制信号后,只有在负载电压过零后,SSR才变为截止状态。(2)移相交流SSR移相SSR工作原理:当输入端控制信号后,不管负载电压相位如何,SSR即为导通状态;而断开控制信号后,只有在负载电压过零后,SSR才变为截止状态。15、键盘扰动的硬件抗干扰方法当键S未按下时,电容两端的电压为0,则非门输