运动控制系统基本概念介绍
作者：激情如火，2005-10-26 19:06:00 发表于：《运动控制论坛》共有8人回复，1051次点击加为好友发送留言
一个运动控制系统一般包括，处理运动算法和信号的控制器；一个能增强信号、可供应执行器提供运动输出放大器；反馈（传感器/变送器）系统，可基于输出和输入的比较值，调节过程变量。
系统还包括一个操作员界面或主机终端前端处理（front-end）设备。反馈意味着大多数运动控制系统是闭环系统；但是，也不排除一些是开环系统，特别是步进电机系统中。执行器有各种形式--电动机、汽缸、螺旋线圈等，可以是电气的、液压的、气动的或其他类型的设备。
轴：机械或系统的任何可移动的部分，需要被控制的运行。不少的运动轴能合并在一个同等的多轴系统中；
圆弧形补间运动：两个独立的运动轴的协调运动可产生一个圆形的运动。它通过软件算法以一系列的近似直线来实现；
换相：电动机线圈的连续的激励可在转子和定子磁场中维持相对的相位角，在规定的范围内，控制电动机的输出。在有刷DC电动机中，这一功能由机械整流器和碳刷完成；在无刷电动机中，以转子位移反馈完成；
电子齿轮：通过电子方式模拟机械传动的一种方法，以变量比方式"强制"一个闭环回路轴从动于另一个轴（开环或闭环回路）；
编码器：一个反馈设备，能解释机械运动，以电子信号表现执行器的位移。增量和绝对编码器较为常用，型号多样；同样，它们的输出也表示出位移的增加和绝对改变值；
前馈：一种方法，根据电动机、驱动器或负荷特性得出的已知的误差，提前补偿一个控制回路，以提高响应。它仅取决于指令，而不是测量误差；
分度器：一个电子单元，可将来自于主机、PLC或操作员面板的高层命令转换为步进电机驱动器所需的阶跃和指向脉冲信号；
larry-luo 赵昕
秋天的虫子刘岩利
赵昕
刘岩利
沈阳老宋
断天涯
电子控制系统的组成和工作过程 一、教学分析 1．教材分析 本课是第一章第二节“电子控制系统的组成和工作过程”。从对比分析两种路灯控制系统的基本组成入手，再通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，来学习电子控制系统的基本组成和工作过程，从而为学生学习后面各章提供了一把钥匙。 2．学情分析 学生在通用技术必修2的学习中，已学过关于控制系统的一些概念，例如输入、控制、输出，以及功能模拟方法的含义，但对电子控制系统内部电子元件，例如发光二极管、光敏电阻、三极管等的工作原理不太了解，教师可用通俗的语言补充解释其作用，以利于学生的学习。 二、教学目标 1．知识与技能目标 （1）知道电子控制系统的基本组成。 （2）能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2．过程与方法目标 （1）通过对两种路灯控制系统方框图的对照，知道电子控制系统的基本组成。 （2）通过搭接一个路灯自动控制的电子模型，加深对电子控制系统组成的理解。 3．情感态度和价值观目标 （1）激发学生动手尝试的兴趣和热爱技术的情感。 （2）提高学生比较及分析电子控制系统的能力。 三、教学重难点 1．重点 （1）电子控制系统的基本组成。 （2）能用方框图分析生活中常见电子控制系统的工作过程。 2．难点 电子控制系统内部常见电子元件的工作原理。 四、教学策略 本节课程以多媒体技术为辅助教学手段，通过观察、基本知识讲授、小组探究、分析表达、技术试验、能力展示等教学方法和策略，在教师指导下，通过学生自主探究建构知识和技能。 五、教学准备 通用技术专用教室、多媒体、课件、路灯自动控制模型。 六、课时安排 共1课时 七、教学过程 （一）新课导入 教师展示：路灯自动控制模型 板书：第一章电子控制系统概述 第二节电子控制系统的组成和工作过程
第一章思考题与习题： 1．什么叫微处理器、微机？微机系统包含哪些部分？ 2 ．为什么计算机使用二进制计数制？ 3．CPU 在内部结构上由哪几部分组成？ 4 ．十六进制的基数或底数是。 5．将下列十进制数分别转换成十六进制、二进制、八进制数： 563 6571 234 128 6 ．将下列十进制小数转换成十六进制数（精确到小数点后4 位数）： 0.359 0.30584 0.9563 0.125 7．将1983.31510转换成十六进制数和二进制数。 8．将下列二进制数转换成十进制数、十六进制数和八进制数： （1）101011101.11011 （2 ）11100011001.011 （3 ）1011010101.00010100111 9．将下列十六进制数转换成十进制数和二进制数： AB7.E2 5C8.11FF DB32.64E 10．判断下列带符号数的正负，并求出其绝对值（负数为补码）： 10101100；01110001；11111111；10000001。 11．写出下列十进制数的原码、反码和补码（设字长为8 位）： +64 -64 +127 -128 3/5 -23/127 12．已知下列补码，求真值X ： （1）[X]补=1000 0000 （2 ）[X]补=1111 1111 （3 ）[-X]补=10110111 13．将下列各数转换成BCD 码： 30D，127D，23D，010011101B，7FH 14．用8421 BCD 码进行下列运算： 43+99 45+19 15+36 15．已知X =+25，Y =+33，X = -25，Y = -33，试求下列各式的值，并用其对应的真值进行验证： 1 1 2 2 （1）[X +Y ]补 1 1 （2 ）[X -Y ]补 1 2 （3 ）[X -Y ]补 1 1 （4 ）[X -Y ]补 2 2 （5 ）[X +Y ]补 1 2 （6 ）[X +Y ]补 2 2 16．当两个正数相加时，补码溢出意味着什么？两个负数相加能产生溢出吗？
运动控制卡概述 ? ?主要特点 ?SMC6400B独立工作型高级4轴运动控制器 功能介绍: 高性能的独立工作型运动控制器以32位RISC为核心，控制4轴步进电机、伺服电机完成各种功能强大的单轴、多轴运动，可脱离PC机独立工作。 ●G代码编程 采用ISO国标标准G代码编程，易学易用。既可以在文本显示器、触摸屏上直接编写G代码，也可以在PC机上编程，然后通过USB通讯口或U盘下载至控制器。 ●示教编程 可以通过文本显示器、触摸屏进行轨迹示教，编写简单的轨迹控制程序，不需要学习任何编程语言。 ●USB通讯口和U盘接口 支持USB1.1全速通讯接口及U盘接口。可以通过USB接口从PC机下载用户程序、设置系统参数，也可用U盘拷贝程序。
●程序存储功能 程序存储器容量达32M，G代码程序最长可达5000行。 ●直线、圆弧插补及连续插补功能 具有任意2-4轴高速直线插补功能、任意2轴圆弧插补功能、连续插补功能。应用场合: 电子产品自动化加工、装配、测试 半导体、LCD自动加工、检测 激光切割、雕铣、打标设备 机器视觉及测量自动化 生物医学取样和处理设备 工业机器人 专用数控机床 特点: ■不需要PC机就可以独立工作 ■不需要学习VB、VC语言就可以编程 ■32位CPU, 60MHz, Rev1.0 ■脉冲输出速度最大达8MHz ■脉冲输出可选择: 脉冲/方向, 双脉冲 ■2-4轴直线插补 ■2轴圆弧插补 ■多轴连续插补 ■2种回零方式 ■梯型和S型速度曲线可编程
■多轴同步启动/停止 ■每轴提供限位、回零信号 ■每轴提供标准伺服电机控制信号 ■通用16位数字输入信号，有光电隔离 ■通用24位数字输出信号 ■提供文本显示器、触摸屏接口 技术规格: 运动控制参数 运动控制I/O 接口信号 通用数字 I/O 通用数字输入口 通用数字输出口 28路，光电隔离 28路，光电隔离，集电极开路输出 通讯接口协议
微机原理与接口技术复习资料(概念)
填空 1、计算机中采用二进制数，尾符用 B 表示。 2、西文字符的编码是 ASCII 码，用 1 个字节表示。 3、10111B用十六进制数表示为 H，八进制数表示为 O。 4、带符号的二进制数称为真值；如果把其符号位也数字化，称为原码。 5、已知一组二进制数为-1011B，其反码为 10100B ，其补码为 10101B 。 6、二进制码最小单位是位，基本单位是字节。 7、一个字节由 8 位二进制数构成，一个字节简记为 1B ，一个字节可以表示 256 个信息。 8、用二进制数表示的十进制编码，简称为 BCD 码。 9、8421码是一种有权BCD 码，余3码是一种无权BCD 码。 第二章微型机系统概述 1、计算机的发展经历了时代，微型机属于第代计算机。 2、计算机的发展以集成电路的更新为标志，而微型机的发展是以 CPU 的发展 为特征。 3、微处理器又称为 CPU ，是微型机的核心部件。 4、把CPU、存储器、I/O接口等集成在一块芯片上，称为单片机。 5、把CPU、存储器、I/O接口等通过总线装配在一块印刷板上，称为单板机。 6、微机的系统总线是连接CPU、存储器及I/O的总线，AB表示地址总线，DB表 示数据总线，CB表示控制总线。 7、软件按功能可分为系统软件和应用软件。 8、操作系统属于系统软件，Word属于应用软件。 9、只配有硬件的计算机称为裸机。 10、衡量存储容量的基本单位是 B ，1kB= 1024 B，1MB= 1024 kB， 1GB= 1024 MB，1TB= 1024 GB。 11、一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。 12、微型机中具有记忆能力的部件是存储器，其中用户使用的是外存储器， 其存储容在断电以后将保留。 13、微型机的运算速度一般可以用CPU的主频表示，其单位是 MHz 或 GHz 。 14、微机硬件系统一般是由五部分组成，包括运算器、控制器、存储器、 输入设备和输入设备。其中前两部分又合称为 CPU 。 15、计算机的发展趋势可用“四化”来表示，即巨型化，微型化，网络化和智能化。 第三章微机中的CPU 1、CPU是用大规模或超大规模集成电路技术制成的半导体芯片，其中主要包括运 算器、存储器和控制器。
汽车电子控制系统 概述
第四章汽车电子控制系统概述 第一节汽车电子技术的发展背景 汽车既可作为生产运输的生产用品, 又可作为代步、休闲、旅游等消费用品, 汽车技术的发展是人类文明史的见证。随着社会、经济的发展, 汽车成为人类密不可分的伙伴。当然, 汽车的发展也带来了一些负面的影响, 如随着汽车保有量的增加, 交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。 一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展 汽车的安全性是人类社会的一大祸害, 车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡约50万人, 排在人类死亡原因的第10位; 中国当前每年因交通事故死亡占全国总死亡人数的1.5%, 约每年10万人。为此, 科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手, 设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。 HC和NOx 混合在一起, 在强烈的阳光照射下, 会发生一系列光化学反应, 产生臭氧和各种化合物。臭氧( O3) 具有很强的氧化性和毒性。1963年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件, 促使各国对大气污染的重视研究。据统计, 城市大气污染物一氧化碳( CO) 、碳氢化合物( HC) 和氮氧化物( NOx) 的主要污染源是汽车排气。因此, 世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。另外, 随着汽车保有量的增加, 汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。于是, 现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。 进入二十世纪70年代, 全球的石油危机, 使汽车节能问题受到
第1章微型计算机系统概述 1.1 学习指导 简要介绍了微型计算机系统的硬件组成和基本工作方法，以及微型计算机的软件和操作系统。要求了解计算机的硬件组成结构、Intel微处理器的主要成员、系统总线的概念。理解微型计算机的基本操作过程以及指令、程序等基本概念。理解操作系统的重要作用，掌握DOS基本命令的使用。 1.2 习题 1. 简述微型计算机系统的组成。 2. 简述计算机软件的分类及操作系统的作用。 3. CPU是什么？写出Intel微处理器的家族成员。 4. 写出10条以上常用的DOS操作命令。
第2章 计算机中的数制和码制 2.1 学习指导 介绍计算机中数制和码制的基础知识，主要包括各种进制数的表示法及相互转换、二进制数的运算、有符号二进制数的表示方法及运算时的溢出问题、实数的二进制表示法、BCD 编码和ASCII 字符代码等内容。要求重点掌握各种进制数的表示及相互转换、有符号数的补码表示及补码运算。 2.2 补充知识 1. 任意进制数的表示 任意一个数N 可表示成p 进制数： () ∑??==1n m i i i p p k N 其中,数N 表示成m 位小数和n 位整数。 1,,1,0?=p k i L 2. 数制之间的变换 十进制到任意进制（设为p 进制）的变换规则：（1）整数部分：N 除以p 取余数；（2）纯小数部分：N 乘以p 取整数。 任意进制（设为p 进制）到十进制的变换规则：按权展开。 3. 有符号数的补码表示 对于任意一个有符号数N，在机器字长能表示的范围内，可分两步得到补码表示：（1）取N 的绝对值，并表示成二进制数N1；（2）如果N 为负数，则对N1中的每一位（包括符号位）取反，再在最低位加1。这样得到的N1就是有符号数N 的补码表示。 4. 常用字符的ASCII 码 数字0～9：30H～39H；字母A～Z：41H～5AH；字母a～z：61H～7AH；空格：20H；回车（CR）：0DH；换行（LF）：0AH；换码（ESC）：1BH。 2.3 习 题 1. 将下列十进制数转换成二进制数： (1)49；（2）73.8125;(3)79.75; 2. 将二进制数变换成十六进制数： （1）101101B ；（2）1101001011B ；（3）1111111111111101B ； （4）100000010101B ；（5）1111111B ；（6）10000000001B 3. 将十六进制数变换成二进制数和十进制数： （1）FAH ；（2）5BH ；（3）78A1H ；（4）FFFFH 4. 将下列十进制数转换成十六进制数： （1）39；（2）299.34375；（3）54.5625 5. 将下列二进制数转换成十进制数：
网络控制系统的发展现状及展望
有关网络控制系统的发展现状及展望的读书报告 1.概述 计算机技术和通信技术的飞速发展, 使网络应用在全球范围内日益普及, 并渗透到社会生活的各个领域。在控制领域，网络已逐渐进入人们的视野，并引领控制系统的结构发生着变化。通过公用或专用的通信网络来代替传统控制系统中的点对点结构已越来越普遍。这种通过网络形成闭环的反馈控制系统称为网络控制系统（NCSS）与传统点对点结构的控制系统相比。NCSS具有成本低、功耗小、安装与维护简便、可实现资源共享、能进行远程操作等优点。若采用无线网络，NCSS还可以实现某些特殊用途的控制系统，这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。NCSS的诸多优点使其在远程医疗、智能交通、 航空航天、制造过程以及国防等领域得到了日益广泛的应用。 然而，网络并不是一种可靠的通信介质。由于网络带宽和服务能力的物理限制，数据包在网络传输中不可避免地存在时延、丢包以及时序错乱等问题。这些问题是恶化系统性能以及导致NCSS不稳定的重要原因，并且这些问题的存在使传统控制理论很难直接应用于NCSS的分析和设计。为保证NCSS稳定并具有满意的控制性能，必须深入研究NCSS并发展与其相适应的分析和设计理论。近年来，NCSS的研究得到了来自控制领域、信号处理领域、以及通讯领域研究人员的共同关注，相关文献层出不穷。本文力图回顾近年来这一领域的重要成果，总结并指出这一领域下一步的发展方向和有待解决的新课题。 2.网络控制中的基本问题 2.1 时延 由于网络带宽和服务能力的物理限制，数据包在网络传输中不可避免地存在时延。网络时延受网络协议、负载状况、网络传输速率以及数据包大小等因素的综合影响，其数值变化可呈现随机、时变等特性。在NCSS的研究中，时延的数学描述主要采用以下3类模型: 固定时延模型、具有上下界的随机时延模型以及符合某种概率分布的概率时延模型。 2.2 丢包 由于网络节点的缓冲区溢出、路由器拥塞、连接中断等原因，数据包在网络传输中会出现丢失现象；丢包受网络协议、负载状况等因素的综合影响，通常具有随机性、突发性等特点。在NCSS的研究中，丢包的数学描述主要有以下两种方法: 1）确定性方法: 该方法通常采用平均丢包率或最大连续丢包量来描述丢
第1章自动控制系统的基本概念 内容提要： 本章通过开环与闭环控制具体实例，讲述自动控制系统的基本概念（如被控制对象、输入量、输出量、扰动量、开环控制系统、闭环控制系统及反馈的概念）、反馈控制任务、控制系统的组成及原理框图的绘制、控制系统的基本分类、对控制系统的基本要求。 1.1 概述 在科学技术飞速发展的今天，自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象（机器设备或生产过程）的某个参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。例如，数控车床按照预定程序自动地切削工件，化学反应炉的温度或压力自动地维持恒定，人造卫星准确地进入预定轨道运行并回收，宇宙飞船能够准确地在月球着陆并返回地面等，都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。 自动控制理论是控制工程的理论基础，是研究自动控制共同规律的技术科学。自动控制理论按其发展过程分成经典控制理论和现代控制理论两大部分。 经典控制理论在20世纪50年代末已形成比较完整的体系，它主要以传递函数为基础，研究单输入、单输出反馈控制系统的分析和设计问题，其基本内容有时域法、频域法、根轨迹法等。 现代控制理论是20世纪60年代在经典控制理论的基础上，随着科学技术的发展和工程实践的需要而迅速发展起来的，它以状态空间法为基础，研究多变量、变参数、非线性、高精度等各种复杂控制系统的分析和综合问题，其基本内容有线性系统基本理论、系统辨识、最优控制等。近年来，由于计算机和现代应用数学研究的迅速发展，使控制理论继续向纵深方向发展。目前，自动控制理论正向以控制论、信息论、仿生学为基础的智能控制理论深入。 1.2 自动控制的基本方式 在工业生产过程中，为了提高产品质量和劳动生产率，对生产设备、机器和生产过程需要进行控制，使之按预定的要求运行。例如，为了使发电机能正常供电，就必须使输出电压保持不变，尽量使输出电压不受负荷的变化和原动机转速波动的影响；为了使数控机床能加工出合格的零件，就必须保证数控机床的工作台或者刀架的位移量准确地跟随进给指令进给；为了使加热炉能保证生产出合格的产品，就必须对炉温进行严格的控制。其中，发电机、机床、加热炉是工作的机器装备；电压、刀架位移量、炉温是表征这些机器装备工作状态的物理参量；额定电压、进给的指令、规定的炉温是在运行过程中对工作状态物理参量的要求。 被控制对象或对象：将这些需要控制的工作机器装备称为被控制对象或对象，如发电机、机床。
1. 微处理器，微型计算机和微型计算机系统三者之间有何区别？答：微处理器即CPU，它包括运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等部分，用于实现微型计算机的运算和控制功能，是微型计算机的核心；一台微型计算机由微处理器、内存储器、I/O接口电路以及总线构成；微型计算机系统则包括硬件系统和软件系统两大部分，其中硬件系统又包括微型计算机和外围设备；由此可见,微处理器是微型计算机的重要组成部分，而微型计算机系统又主要由微型计算机作为其硬件构成。 2. CPU在内部结构上由哪几部分构成？CPU应具备哪些主要功能？ 答：CPU在内部结构上由运算器、控制器、寄存器阵列和内部总线等各部分构成，其主要功能是完成各种算数及逻辑运算，并实现对整个微型计算机控制，为此，其内部又必须具备传递和暂存数据的功能。 3. 累加器和其它通用寄存器相比有何不同？ 答：累加器是通用寄存器之一，但累加器和其它通用寄存器相比又有其独特之处。累加器除了可用做通用寄存器存放数据外，对某些操作，一般操作前累加器用于存放一个操作数，操作后，累加器用于存放结果。 4. 微型计算机的总线有哪几类？总线结构的特点是什么？
答：微型计算机的总线包括地址总线、数据总线和控制总线三类，总线结构的特点是结构简单、可靠性高、易于设计生产和维护，更主要的是便于扩充。 5. 试说明计算机用户，计算机软件，计算机硬件三者的相互关系。答：计算机用户，计算机软件系统，计算机硬件系统共同构成一个计算机应用系统，三者在该系统中处于三个不同的层次。计算机用户处于最高层，计算机软件处于中间层，计算机硬件系统处于最下层。在这里计算机用户是系统的主宰，他们通过软件系统与硬件系统发生关系，指挥计算机硬件完成指定的任务。即，计算机用户使用程序设计语言编制应用程序，在系统软件的干预下使用硬件系统进行工作。 6. 存储单元的选择由什么信号控制？读、写靠什么信号区分？ 答：存储单元的选择由地址信号控制，而对存储单元进行读操作还是写操作则要靠读、写信号区分。 7.详细叙述总线缓冲器(三态缓冲器）的作用。 答：总线缓冲器的作用主要是控制各路数据在总线上的交叉传送避免相互冲突，当几路数据都要向总线上传送时，就通过各路的缓冲器来解决，当一路传送时，缓冲器使其它各路数据与总线断开。 8.锁存器和寄存器有什么不同?
《自动控制原理》基本概念总结 1.自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性 2.一个控制系统至少包括控制装置和控制对象 3.反馈控制系统是根据被控量和给定值的偏差进行调节的控制系统 4.根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类，控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统。 根据信号的结构特点分类，控制系统可分为：反馈控制系统、前馈控制系统和前馈-反馈复合控制系统。根据给定值信号的特点分类，控制系统可分为：恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。 根据控制系统元件的特性分类，控制系统可分为：线性控制系统、非线性控制系统。 根据控制信号的形式分类，控制系统可分为：连续控制系统、离散控制系统。 5.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的特征方程 6.系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定 7.对复杂系统的方框图，要求出系统的传递函数可以采用梅森公式 8.线性控制系统的特点是可以应用叠加原理，而非线性控制系统则不能 9.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 10.信号流图中，节点可以把所有输入支路的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的输出支路。 11.从控制系统稳定性要求来看，系统一般是具有负反馈形式。 12.组成控制系统的基本功能单位是环节。 13.系统方框图的简化应遵守信号等效的原则。 14.在时域分析中，人们常说的过渡过程时间是指调整时间 15.衡量一个控制系统准确性／精度的重要指标通常是指稳态误差 16.对于二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的必要条件 17.若单位反馈系统在阶跃函数作用下，其稳态误差ess为常数，则此系统为0型系统 18.一阶系统的阶跃响应无超调 19.一阶系统 G(s)= K/(Ts+1)的T越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间越长。 20.控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的快速性。 21.二阶系统当0<ζ<1时，如果ζ增加，则输出响应的最大超调量将减小。 22.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，无阻尼自然振荡频率ωn越大，系统的超调量σp不变 23.在单位斜坡输入信号作用下，?II型系统的稳态误差 ess=0 24.衡量控制系统动态响应的时域性能指标包括动态和稳态性能指标。 25.分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I型系统、II型系统…，这是按开环传递函数中的积分环节数来分类的。 26.二阶系统的阻尼系数ξ=时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。 27.系统稳定性是指系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到原来的平衡状态的性能。 28.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的充要条件。 29.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量减小。 30.确定根轨迹与虚轴的交点，可用劳斯判据判断。 31.主导极点的特点是距离虚轴很近。 32.根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G(s)H(s)等于±(2l+1)π (l=0,1,2,…) 33.如果要求系统的快速性好，则闭环极点应距离虚轴越远越好。 34.根轨迹的分支数等于特征方程的阶数/开环极点数，起始于开环传递函数的开环极点，终止于开环传递函数的开环零点。 35. 根轨迹与虚轴相交时，在该交点处系统处于临界稳定状态，系统阻尼为0
湖北工业大学微机原理及应用课程复习提纲 (04机自_机电、04机自职适用) 基本概念部分 1 掌握二进制、十进制、十六进制转换的方法，了解BCD码、ASCII码 2 微机的基本组成部分；CPU的基本组成；振荡周期、时钟周期、机器周期、指令周期的关系； 3 51单片机的存储器结构；尤其是片内RAM的各功能块；了解片外数据存储器及程序程序存储器的访问方法以及在访问片外数据或程序存储器时单片机控制信号的实现； 4 51单片机的端口配置，P0、P1、P2、P3的各自功能与区别； 5 MCS-51单片机的中断系统，包括中断源、中断优先级、中断入口地址及中断的控制方法 6 51单片机的串口控制方法； 7 键盘的接口方式； 8 DAC0832及ADC0809的功能； 9 常用的存储器型号及其含义，存储器容量与其地址线根数的关系，B 与b的区别； 10 寻址方式的理解；常用的寻址方式； 程序设计部分 1 掌握三种基本结构的程序设计； 2 掌握定时器及中断的使用方法； 3 掌握8155的控制方法及对其I/O口的操作方法
3 掌握DAC832及ADC809的简单操作方法 题型(不排除最终试题的题量及分值会有调整)： 一填空题(14小师，25分) 二简答题(3小题24分) 三程序阅读题(2小题，13分) 四程序设计题(1小题，8分) 五电路设计及地址计算题(1小题，10分) 六综合题(2题，20分，主要是程序设计) 51单片机汇编语言实用子程序 （１）标号：ＢＣＤＡ功能：多字节ＢＣＤ码加法 入口条件：字节数在R7中，被加数在[R0]中，加数在[R1]中。 出口信息：和在[R0]中，最高位进位在CY中。 影响资源：PSW、A、R2 堆栈需求：２字节 BCDA: MOV A,R7 ；取字节数至R2中 MOV R2,A ADD A,R0 ；初始化数据指针 MOV R0,A MOV A,R2 ADD A,R1 MOV R1,A CLR C
有关网络控制系统的发展现状及展望的读书报告 1.概述 计算机技术和通信技术的飞速发展, 使网络应用在全球范围内日益普及, 并渗透到社会生活的各个领域。在控制领域，网络已逐渐进入人们的视野，并引领控制系统的结构发生着变化。通过公用或专用的通信网络来代替传统控制系统中的点对点结构已越来越普遍。这种通过网络形成闭环的反馈控制系统称为网络控制系统（NCSS）与传统点对点结构的控制系统相比。NCSS具有成本低、功耗小、安装与维护简便、可实现资源共享、能进行远程操作等优点。若采用无线网络，NCSS还可以实现某些特殊用途的控制系统，这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。NCSS的诸多优点使其在远程医疗、智能交通、航空航天、制造过程以及国防等领域得到了日益广泛的应用。 然而，网络并不是一种可靠的通信介质。由于网络带宽和服务能力的物理限制，数据包在网络传输中不可避免地存在时延、丢包以及时序错乱等问题。这些问题是恶化系统性能以及导致NCSS不稳定的重要原因，并且这些问题的存在使传统控制理论很难直接应用于NCSS的分析和设计。为保证NCSS稳定并具有满意的控制性能，必须深入研究NCSS并发展与其相适应的分析和设计理论。近年来，NCSS的研究得到了来自控制领域、信号处理领域、以及通讯领域研究人员的共同关注，相关文献层出不穷。本文力图回顾近年来这一领域的重要成果，总结并指出这一领域下一步的发展方向和有待解决的新课题。 2.网络控制中的基本问题 2.1 时延 由于网络带宽和服务能力的物理限制，数据包在网络传输中不可避免地存在时延。网络时延受网络协议、负载状况、网络传输速率以及数据包大小等因素的综合影响，其数值变化可呈现随机、时变等特性。在NCSS的研究中，时延的数学描述主要采用以下3类模型: 固定时延模型、具有上下界的随机时延模型以及符合某种概率分布的概率时延模型。 2.2 丢包 由于网络节点的缓冲区溢出、路由器拥塞、连接中断等原因，数据包在网络传输中会出现丢失现象；丢包受网络协议、负载状况等因素的综合影响，通常具有随机性、突发性等特点。在NCSS的研究中，丢包的数学描述主要有以下两种方法: 1）确定性方法: 该方法通常采用平均丢包率或最大连续丢包量来描述丢包； 2）概率方法: 该方法假设丢包满足某种概率分布，如有限状态的Markov过程、Berno分布等，并采用相应的概率模型来描述丢包。 2.3 时序错乱 由于数据包传输路径不唯一、且不同路径的传输时延亦不尽相同，数据包到达目的节点的时序可能发生错乱。数据包的时序错乱是随机性网络时延的衍生现象，因而时序错乱亦能恶化NCSS的控制性能甚至造成系统不稳定。 2.4 单包传输和多包传输 以数据包形式传输信息是NCSS有别于传统控制系统的重要特点之一。根据传输策略不同，NCSS的数据传输分为单包传输和多包传输两种情况。单包传输
第1章、微型计算机基础知识 §1．1 微机的一般概念和基本组成 （一）冯. 诺依曼结构计算机 从第一代电子计算机开始到现代计算机，其制造技术发生了极大的变化，但我们目前使用的各类计算机大都沿用了冯. 诺依曼结构。概括起来冯. 诺依曼结构有如下要点： 1、采用二进制形式表示数据和指令； 2、将程序（包括数据和指令序列）事先存储到主计算机内，即：程序顺序存储方式； 论文：程序控制、存储程序 3、计算机系统由运算器、控制器、存储器、输入和输出装置等组成。 （二）微型机的基本组成 微型计算机系统由计算机硬件系统和软件系统组成。（微机系统、微机、CPU）P3 微型计算机系统的硬件由微型计算机（主机）和外围（输入、输出）设备组成。 主机由： CPU（中央处理器：算术、逻辑运算部件；累加器、寄存器；控制部件；内部总线）；主存储器（ROM、RAM）；输入、输出接口；系统总线组成。 微型计算机系统的软件由系统软件、工具软件和应用软件组成。 CPU是计算机的心脏。是一片超大规模集成电路芯片，它的功能直接决定了计算机的性能好坏。 CPU的主要功能： ●可进行算术、逻辑运算； ●临时保存数据； ●能对指令进行译码，并执行规定的动作； ●能与内存或外设交换数据； ●能提供整个系统需要的定时和控制； ●可以响应其它设备的中断请求 CPU的主要参数有： （1）主频 （2）一次能处理的数据位数。它由CPU的数据线条数决定。 （3）能带多少存储器和I/O口。它由CPU的地址线条数决定。 如： Pentium 80586 CPU为32位CPU，主频可为60MHZ，可带4GB存储器。 Pentium pⅡCPU为32位CPU，主频可为130MHZ。 PC/XT机，CPU是Inter 8086，16位，主频8MHZ，可1MB存储器。 存储器用来存储程序和数据。 存储器分内存和外存。 （1）内存 CPU用地址线直接访问的存储器称内存，内存又分RAM和ROM。 ROM是只读存储器，其中存放的程序和数据是计算机生产厂用特殊方式写入的，计算机不加电时也不丢失。 RAM叫可读可写存储器，RAM中一般存放用户开发的程序和数据，只要一掉电，RAM中的数据全部丢失。 人们常说的计算机容量，就是指内存。 （2）外存 外存是CPU用输入输出方式存取的存储器。一般指软盘和硬盘。它的特点是容量大，速度慢，价格低。目前软盘的容量一般为1.4MB（兆字节），硬盘一般达到10GB（10千MB）。 总线是连接多个装置或功能部件的一组公共信息通道。 微机中一般有三种总线：
汽车电子控制系统 概述 第四章汽车电子控制系统概述第一节汽车电子技术的发展背景汽车既可作为生产运输的生产用品, 又可作为代步、休闲、旅游等消费用品, 汽车技术的发展是人类文明史的见证。随着社会、经济的发展, 汽车成为人类密不可分的伙伴。当然, 汽车的发展也带来了一些负面的影响, 如随着汽车保有量的增加, 交通条件、安全、环境污染也成了日益严重的问题。汽车的安全、环保和节能是当今汽车技术发展的主要方向。 一、安全、环保和节能推动了汽车技术的发展汽车的安全性是人类社会的一大祸害, 车辆的制动安全性、驱动安全性与行驶安全性是道路交通安全事故的三大主要根源。全世界每年由于交通事故死亡约50 万人, 排在人类死亡原因的第10位; 中国当前每年因交通事故死亡占全
国总死亡人数的 1.5%, 约每年10 万人。为此, 科技人员从汽车的主动安全性和被动安全性两个方面着手, 设计了防滑控制系统、车辆姿态控制系统、智能防撞预警与应急保护系统、碰撞后的保护系统等一系列电子控制装置。 HC 和NOx 混合在一起, 在强烈的阳光照射下, 会发生一系列光化学反应, 产生臭氧和各种化合物。臭氧( O3) 具有很强的氧化性和毒性。1963 年美国洛杉矶地区发生了光化学烟雾事件, 促使各国对大气污染的重视研究。据统计, 城市大气污染物一氧化碳( CO) 、碳氢化合物( HC) 和氮氧化物( NOx) 的主要污染源是汽车排气。因此, 世界各国都相继制订了日益严格的汽车排放物限制法规。另外, 随着汽车保有量的增加, 汽车噪声也是环境保护的重点治理对象。于是, 现代轿车普遍装有喷油与点火控制、废气再循环及三元催化等发动机尾气控制装置。人们还在降低机械噪声、隔振、隔音等方面进行了大量的实验与改进工作。 进入二十世纪70 年代, 全球的石油危机, 使汽车节能问题受到世界各国高度重视, 汽车耗油量被相应的法规限制, 并成为汽车报废的一个主要标志。到二十世纪末, 美国政府提出了耗油为3L/100km 的” 3 升车”计划。传统的化油器等发动机部件虽然有了很大的改进, 依然满足不了排放和油耗两大法规的要求。可见, 传统技术已无能为力, 只有采用汽油喷射及电子点火等易于应用的电子控制新技术, 才能有所突破。 二、电子信息技术的发展推进了汽车技术向集成与智能迈进汽车技术特别是汽车电子控制技术在世界较发达国家发展迅猛, 其先决条件是电子技术和计算机技术的迅猛发展。二十世纪物理学的革命, 促使半导体技术的迅速发展, 特别是集成电路( IC) 和大规模集成电路( LSI) 及超大规模集成电路( VLSI) 的发展, 使电子元件过渡到了功能块和微型计算机, 不但功能极强, 而且价格便宜, 可靠性好, 结构紧凑, 响应敏捷, 迅速推动了汽车电控技术的发展。
结构：控制器、执行器、被控对象、传感器。2定义：通过网络形成闭环的反馈控制系统，称为网络控制系统（3特点：(1) 结构网络化：NCS 最显著的特点体现在网络体系结构上，它支持如总线型、星型、树型等拓扑结构，与传统分层控制系统的递阶结构相比显得更加扁平和稳定；2) 节点智能化：带有CPU的智能化节点之间通过网络实现信息传输和功能协调，每个节点都是组成网络的一个细胞，且具有各自相对独立的功能；(3) 控制现场化和功能分散化：网络化结构使原先由中央控制器实现的任务下放到智能化现场设备上执行，使危险得到了分散，从而提高了系统的可靠性和安全性； (4) 系统开放化和产品集成化：NCS的开发遵循一定标准进行，是一个开放的系统。只要不同厂家根据统一标准来开发自己的产品，这些产品之间便能实现互操作和集成。4与传统点对点结构系统比较；可以实现资源共享，实现远程操作与控制，具有高的诊断能力，安装与维护方便，能有效减少系统的重量与体积，增加系统的灵活性与可靠性，使用无线网络技术，可以实现使用大量广泛分布的廉价传感器与远距离的控制器、执行器构成某些特殊用途的NCS，这是传统的点对点结构的控制系统所无法实现的。5 网络控制系统评价标准；(1) 网络服务质量（QoS, Quality of Service）：包括网络吞吐量，传输效率，误码率，时延可预测性和任务的可调度性。2) 系统控制性能（QoP, Quality of Performance）：包括稳定性，快速性，准确性，超调和震荡等。6 NCS中的基本问题；1、时变传输周期2、网络调度（（1）指一个节点多久可以传输一次信息，以及以多高的优先级传递信息，发生在用户层或传输层以上;（2）调度控制环的采样周期和采样时刻，以尽量避免网络中冲突现象的发生；（3）至于数据如何更有效地从出发点到达目的地以及当线路堵塞时应采取何种措施，这些问题在网络层由线路优化和堵塞算法考虑。）3、网络时延4、单包传输和多包传输5、数据包时序错乱6、数据包丢失。7、节点驱动方式（NCS的节点有两种驱动方式：时钟驱动和事件驱动。时钟驱动：网络节点在一个事先确定的时间到时开始动作，事先确定的时间为节点动作的依据，如节点的采样时刻。事件驱动：网络节点在一个特定的事件发生时开始动作，如网络节点通过数据网络从另外一个节点接受数据。NCS中的传感器一般采用时钟驱动，而控制器和执行器可以是时钟驱动，也可以是事件驱动）8、时钟同步。7 NCS研究容1、对网络的控制：围绕网络的服务质量，从拓扑结构、任务调度算法和介质访问控制层协议等不同的角度提出解决方案，满足系统对实时性的要求，减小网络时延、时序错乱、数据包丢失等一系列问题。可以运用运筹学和控制理论的方法来实现。2、通过网络的控制：指在现有的网络条件下，设计相适应的NCS控制器，保证NCS良好的控制性能和稳定性。可以通过建立NCS数学模型用控制理论的方法进行研究。3、NCS整体性能的优化与提高（综合控制）：综合考虑提高网络性能和控制性能的基础上，优化和提高整个NCS的性能. 基于网络的智能控制 1.通信的含义：所谓通信，就是指采用某种特定的方法，通过某种介质（如传输线）或渠道将信息从一处传送到另一处的过程。2通信的类型存在两大类通信方式：非电通信和电通信。其中电通信可分为三种类型：1．模拟通信2．数字通信：3．数据通信：数据通信与数字通信的不同之处是：数字通信的信息源发出的是模拟信号；数据通信的信息源发出的是数字信息。3 数据通信系统的组成：一个最基本的通信系统，是由信息源、发送装置/接收装置、信道、通信控制部件、信息宿等部分组成。4 数据通信方式的分类；（一）按数据位的传送方式分，有：1．并行通信方式：将一个二进制数据的所有位同时传送的方式，特点：传送速度快，线路成本高。2．串行通信方式：将一个二进制数据逐位顺序传送的方式，特点：线路投资省，传输速度比并行通信的速度慢。适用于长距离传送。（二）按信息的传送方向分，有：1．单工（Simplex）通信方式：只允许信息沿一个方向（而不能作反向）传输。2．半双工通信方式：允许信息在两个方向上传输，但在同一时刻只限于一个方向的传输，3．全双工通信方式。允许信息同时在两个方向上进行传输，（三）按连接方式分：1．总线连接的通信方式：将两台计算机的总线通过缓冲转换器直接相连。2．调制/解调连接的通信方式：将计算机输出数据经并/串转换后进行调制，然后在双芯传送线上发送；而接收端对收到的信息进行解调，然后经串/并转换使数据复原，3．过程I/O连接的通信方式：利用计算机的输入/输出接口的功能传送数据的4．高速数据通道连接的通信方式：采用二进制串行高速传送的方式，它在高速数据通信指挥器的控制下，对要通信的计算机存进行直接存储器存取操作，实现数据通信，5 数据传输原理在分散控制系统中，各功能站处理的信号均为二进制数据信息，这些由“0”和“1”组成的数据信息，最普通且最简单的方法是用一系列电脉冲信号来表示。具有固有频带且未经任何处理的始电脉冲信号，称为：“基带信号”。 6 数据信息的传输有两种基本形式1、基带传输，即直接利用基带信号进行传输；2、频带传输，即将基带信号用交流或脉冲信号调制后再传输。（一）基带传输 1．基带信息的几种表示法：（1）单极性波形（2）双极性波形（3）单极性归零波形（4）双极性归零波形（5）交替双极性归零波形 2 基带传输的特点：(1)基带信号传输，要求信道具有从直流到高频的频率特性。因此，在信息高速传输的NCS中，不能采用常规的传输介质，而应采用具有很高通频带的同轴电缆或光缆。(2)基带传输是按照数字信号波形的原样进行传输的，它不需要调制解调器，因而设备投资少，维护费用低。但信号传输距离有限，仅适用于较小围的数据传输。（二）频带传输（调制与解调）数据信号在模拟传输系统上远距离传输时，必须采用调制与解调手段。所谓“调制”，是在发送端用基带脉冲信号对载波波形的某个参数（如振幅、频率、相位）进行控制使其随基带脉冲的变化而变化，即把基带信号变换成适合于模拟传输系统传输的交流信号。所谓“解调”，是在接收端将收到的调制信号进行与调制相反的转换，使之恢复到原来的基带脉冲信号。1.常用的调制方式有三种：（1）振幅调制（2）频率调制，频率调制可分为两种形式：?相位连续调频信号?相位不连续调频信号（3）相位调制相位调制所产生的调制波称为“调相信号”，它可分为两种形式：?绝对移相调相信号?相对移相调相信号7 数据通信的技术指标1，数据传输速率——单位时间传送的信息量。数据传输中有三种速率：）数据信号速率：（2）调制速率：（3）数据传输速率 2．信道容量——信道所具有的最大传输能力 3.误码率——二进制码元在传输系统中被传错的概率。8.多路复用技术即把多路信号在一条信道上进行传输，以提高传输效率。常用的多路复用技术有1．频分多路复用（FDM）技术2．时分多路复用（TDM）技术9.同步技术是指接收端按照发送端所发送的每个码元的起止时间来接收数据，即收、发端的动作在时间上取得一致。第二节通信网络一、通信网络的概念通信网络，是将地理位置不
汇编语言程序设计（约30%） 一、基本概念1、二进制数，十进制数，十六进制数和BCD 码数之间的转换方法。 例：（129.5）10＝（10000001.01 ）2＝（81.8 ）16 （10010111）BCD＝（97 ）10＝（110001 ）2 十进制与非十进制的转换基本原则： 原则1：整数部分与小数部分分别转换； 原则2：整数部分采用除基数(转换为2进制则每次除2，转换为8进制每次除8，以此类推)取余法，直到商为0，而余数作为转换的结果，第一次除后的余数为最低为，最后一次的余数为最高位； 原则3：小数部分采用乘基数(转换为2进制则每次乘2，转换为8进制每次乘8，以此类推)取整法，直至乘积为整数或达到控制精度。 2 、真值数和补码数之间的转换方法及8 位字长表示不同数的范围。 机器字长为8 位的补码数,其表示数值的真值范围是-128-+127 机器字长为8 位的原码数，反码数,其表示数值的真值范围是-127-+127 机器字长为8 位的无符号数,其表示数值的真值范围是0-255 例：字长＝8 位，则[-6]补＝( F9 ) 16， 若[X]补＝E8H，则X 的真值为( - FE ) 16 原码 最高位为符号位，数值位部分就是该数的绝对值。 例如：假设某机器的字长为8位，则： +23(17H)的原码机器数为：00010111 -23(-17H)的原码机器数为：10010111 其中最高位是符号位，后7位是数值位。 反码 最高位为符号位，数值位部分对于正数就是该数的绝对值，对于负数则为其绝对值的按位取反。 例如: +23(17H)的反码机器数为：00010111 -23(-17H)的反码机器数为：11101000 数字0的反码有两种表示方式 (+0)10 = (00000000)2 (- 0)10 = (11111111)2 补码 对于正数，补码和其原码、反码相等；对于负数，补码的符号位为1，数值位为其绝对值按位取反后末位加1。 例如: +23(17H)的补码机器数为：00010111 -23(-17H)的反码机器数为：11101000 -23(-17H)的补码机器数为：11101001 3.整数的补码运算
第一章微型计算机概述 ●知识点： ◆微型计算机简介 ◆微型计算机中信息的表示及运算基础 ◆微型计算机系统的基本组成 ●重点掌握 ◆数制及其转换，二进制数的运算（算术运算、逻辑运算），带符号数的补码 表示 ◆微处理器、微型计算机和微型计算机系统三个概念的联系和区别 第二章8086微处理器及其体系结构 ?知识点： ◆8086微处理器的编程结构 ◆存储器组织 ◆I/O端口的组织 ◆引脚功能和工作模式 ◆操作时序 ?重点掌握 ◆8086微处理器的编程结构（EU、BIU）、8086CPU内部寄存器的配置 ◆存储器的分段、物理地址和逻辑地址的概念及换算、堆栈的设置及操作 ◆8086 CPU芯片的引脚功能及最大、最小模式 第三章存储器 ?知识点 ◆存储器的概念、分类及结构 ◆只读存储器ROM和随机存取存储器RAM ◆CPU与存储器的连接 ?重点掌握 ◆存储器的概念，内存和外存的概念及区别 ◆ROM和RAM存储器的概念、区别及分类 ◆CPU与存储器的连接（全地址译码方式） 第四章8086指令系统 ●知识点 ◆8086/8088指令系统的概念 ◆8086的寻址方式 ◆8086的指令集 ●重点掌握 ◆指令、指令系统、寻址、寻址方式的概念 ◆8086的寻址方式 ◆8086指令系统的指令 数据传送类 算术运算类 位操作类 串操作类 控制转移类
处理器控制类 第五章8086汇编语言程序设计 ●知识点 ◆8086汇编语言的语句 ◆8086汇编中的伪指令 ◆汇编语言程序设计实例 ●重点掌握 ◆几个概念：汇编、汇编语言源程序、汇编程序 ◆常用伪指令：EQU、DB/DW、段定义 ◆顺序结构、分支结构、循环结构程序 第六、七章输入输出技术及中断系统 ●知识点和重点掌握 ◆接口的概念、功能 ◆CPU与外设进行数据传送的方式 ◆中断的概念 ◆中断的一般处理过程 第八章可编程接口芯片 ●知识点 ◆并行I/O接口芯片8255 ●重点掌握 ◆控制字的设置，初始化编程 ◆输入输出指令的应用 ◆端口地址的确定 （二）基本概念 ◆微处理器、微型计算机、微型计算机系统 ◆ALU、指令指针IP、标志寄存器FR、堆栈、堆栈指针SP、段寄存器 ◆存储器、内存、外存、ROM、RAM、逻辑地址、物理地址、段基地址、偏移地址 ◆接口、总线、中断、中断系统、中断向量 ◆指令、程序、指令系统、寻址、寻址方式、汇编、汇编程序、汇编语言源程序、 伪指令等等 （四）练习 一、填空题 ?十进制数44用二进制表示为（），用十六进制表示为（）。 ?十进制数59用压缩型BCD码表示为（）。 ?一个完整的计算机系统是由（）和（）构成的。 ?8086微处理器内部由（）和（）两个独立的部件构成。这两个部件独立并行的工作，对于指令的执行可以实现取指令和执行指令的（）。 ?指令指针寄存器IP是（）位的，其作用是（）。 ?8086构成的微机系统之所以能自动地执行程序，其起关键作用的寄存器是（）。 ?8086的标志寄存器FR是（）位的，包含（）和（）两类标志，各类标志的作用是（）。 ?8086CPU访问代码段时，其段基址由（）指出，偏移地址由（）指出。 ?指令MOV AL,[SI]所取的数据默认是（）段。