- •1. Дайте развернутый ответ о роли вычислительной техники в управление процессами
- •2. Приведите структуру системы цифрового управления процессом, обозначьте ее основные составляющие.
- •3. Преимущества цифровых систем регулирования перед аналоговыми.
- •Для чего применяется метод реверсирования бит?
- •Что такое датчик? Перечислите его основные составляющие.
- •7. Какие классы датчиков вы знаете? Перечислите. Приведите 2-3 различных примера примеры датчиков разного класса.
- •8. Управление процессом в реальном времени.
- •9. Чем отличаются компьютеры, управляющие процессами в реальном масштабе времени от классических?
- •10. Что такое триггер? На основе логических элементов реализуйте sr-триггер.
- •11. Нарисуйте общую модель процесса передачи информации. Что такое протокол передачи? Приведите примеры
- •12. В чем отличие синхронной передачи данных от асинхронной передачи? Приведите пример на временной диаграмме.
- •13. Объясните назначение преамбулы и синхронизирующий бит.
- •15. Какие физические каналы передачи информации Вам известны? Поясните их основные технические характеристики. Приведите примеры. Опишите их достоинства и недостатки.
- •Электрические проводники
- •16. Что такое кодирование информации и для чего оно необходимо? Приведите примеры.
- •17. Перечислите основные функциональные элементы микроконтроллера tms320x
- •18. Объясните назначение флага переноса (с). Можно ли использовать этот флаг при работе с числами со знаком. Если да, то как?
- •19. Объясните назначения флага переполнения (ov). О чем сигнализирует пользователю флаг переполнения? Как его использовать в операциях знаковой арифметики?
- •22. Чем операция знакового умножения отличается от беззнаковой?
- •23. Аналого-цифровой преобразователь. Основные технические характеристики.
- •24. Контроллер tms320x. Основные части. Архитектура.
- •25. Память. Типы. Организация. Командный файл tms320x.
- •26.27 Системы счисления; Представьте число 37 в разных форматах
- •27. Структурная схема процессора tms320x.
- •28. Команды загрузки и сохранения аккумулятора.
- •29 . Вычислите номер страницы памяти данных для ячейки памяти 0x0271, а также смещение в пределах данной страницы.
- •Пример разобран 3 варианта.
- •Приведите структуру системы цифрового управления процессом, обозначьте ее основные составляющие
1. Дайте развернутый ответ о роли вычислительной техники в управление процессами
Применение вычислительной техники в автоматическом управлении важнейшая черта технической инфраструктуры современного общества. Промышленность, транспорт, системы связи и защиты окружающей среды существенно зависят от компьютерных систем управления. Цифровые электронные вычислительные машины (компьютеры) –играют здесь ключевую роль; во многих случаях не существует реальной альтернативы компьютерному управлению процессами. Для описание особой роли компьютера в управлениями процессами необходимо определить что, собственно, подразумевается под термином «процесс».
Технический процесс определен как процесс, физические переменные которого можно измерить и изменить техническими средствами.
Физический процесс – комбинация связанных событий в системе, в результате которой изменяются, перемещаются или записываются материал, энергия и информация. Процесс производства заключается в выпуске продукции из сырья с соответствующими затратами энергии.
Возмущение само по себе не является физической величиной, а проявляется в виде случайных флуктуаций в потоках материалов, энергии и информации.
Входной информацией являются технологические инструкции в виде набора параметров, которые можно явно контролировать.
Выходная информация есть набор измеряемых переменных и параметров, которые описывают текущее состояние процесса и его изменение.
Следовательно, информация есть не только данные для наблюдения управления, но и технологические и организационные процедуры вплоть до циркулирующих по кабинетам служебных документов и заявок.
2. Приведите структуру системы цифрового управления процессом, обозначьте ее основные составляющие.
Структура состоит из:
Управляющее ЭВМ
Каналы обмена информации (интерфейс, протоколы)
Аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей
Датчиков исполнительных механизмов
Физического или технического процесса (контролируется с помощью датчиков, преобразующий физические параметры в электрические величины, которые нужно измерить)
Непосредственно управление процессом осуществляется с помощью механизмов, которые преобразуют электрические сигналы в физические воздействия главным образом в движение (перемещение или вращение). Поскольку в цифровых СУ работают только с информацией, представленной в цифровой форме, то полученные в результате измерений аналоговой величины необходимо обработать с помощью АЦП. ЦАП характеризуется дискретностью по уровню и по времени.
3. Преимущества цифровых систем регулирования перед аналоговыми.
Преимущества:
Помехозащищенность выше
Высокая точность
Более простые при ремонте (взаимозаменяемость)
Недостатки:
Ниже быстродействие
Высокая стоимость
4. Каким должно быть оптимальное соотношение периода дискретизации и постоянных времени в передаточных функциях для того, чтобы можно было перейти от аналоговой системы к дискретной без существенных погрешностей? Как называется данное правило?
Оказывается, что при частоте выборка , наименьшей удвоенной частоты исходного сигнала f, последний нельзя восстановить на основании дискретных значений. Граничную частоту называют частотой Найквиста.
Если аналоговый сигнал содержит любые частоты, превышающие , то эти высокочастотные компоненты появляются в последовательности данных выборки, как гармоники более низкой (псевдо) частоты. Во избежание появления псевдо частот, необходимо, чтобы частота выборки по крайней мере в двое превышала самый высокочастотный компонент сигнала. В этот суть теоремы дискретизации.