电气133问二

17.传感器可以把各种被测的非电量转换成电量，其输出电量信号有哪几种类别？模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。频率传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。 18.什么叫数字滤波？数字滤波与模拟滤波相比有什么突出优点？(1)数字滤波是用程序实现的，不需要增加任何硬设备，也不存在阻抗匹配问题，可以多个通道共用，不但可以节约投资，还可以提高可靠性和稳定性。(2)可以对频率很低的信号实现滤波，而模拟滤波器由于受电容容量的影响，频率不能太低。(3)灵活性好。可以用不同的滤波程序实现不同的滤波方法19.什么是DAC的分辨率？分辨率与什么有关？可以用位数，也可以用公式计算，1/（2^n -1），例如8位的是1/25520.简述软件抗干扰的措施有哪些？(1)开机自检　开机后首先对单片机系统的硬件及软件状态进行检测，一旦发现不正常，就进行相应的处理。开机自检程序通常包括对RAM、ROM、I/O口状态等的检测。

(2)软件陷阱　在程序存储器中总会有一些区域未使用，如果因干扰导致单片机的指令计数器PC值被错置，程序跳到这些未用的程序存储空间，系统就会出错。软件陷阱是在程序存储器的未使用的区域中，加上若干条空操作和无条件跳转指令，无条件跳转指令指向程序“跑飞”处理子程序的入口地址。如果程序跳到这些未用区域，就会执行无条件跳转指令，转到相应的程序出错“跑飞”处理程序。除程序未用区域外，还可以在程序段之间(如子程序之间及一段处理程序完成后)及一页的末尾处插入软件陷阱，效果会更好。

(3)程序“跑飞”处理　要进行程序“跑飞”处理，就要分清程序“跑飞”所造成的影响，以及程序“跑飞”前运行的进程，这就需要的设置相应的标志。

(4)输出端口刷新　由于单片机的I/O口很容易受到外部信号的干扰，输出口的状态也可能因此而改变。在程序中周期性地添加输出端刷新指令，可以降低干扰对输出口状态的影响。在程序中指定RAM单元存储输出口当时应处的状态，在程序运行过程中根据这些RAM单元的内容去刷新I/O口。21.分析PID控制中参数中kp，ti，td对系统性能的影响。

(5)输入多次采样　干扰对单片机的输入，会造成输入信号瞬间采样的误差或误读。要排除干扰的影响，通常采取重复采样、加权平均的方法。

(6)软件“看门狗”　软件陷阱是在程序运行到ROM的非法区域时检测程序出错的方法。而“看门狗”是根据程序在运行指定时间间隔内未进行相应的操作，即未按时复位看门狗定时器，来判断程序运行出错的。22.试指出系数kp，ti，td在PID调节器中的作用，他们对系统的性能有何影响？所谓PID指的是Proportion-Integral-Differential。翻译成中文是比例-积分-微分。记住两句话：1、PID是经典控制（使用年代久远）2、PID是误差控制（）对液压泵转速进行控制还要：1、变频器-作为电机驱动；2、差动变压器-作为输出反馈。PID怎么对误差控制，听我细细道来：所谓“误差”就是命令与输出的差值。比如你希望控制液压泵转速为1500转（“命令电压”=6V），而事实上控制液压泵转速只有1000转（“输出电压”=4V），则误差: e=500转（对应电压2V）。如果泵实际转速为2000转，则误差e=-500转（注意正负号）。该误差值送到PID控制器，作为PID控制器的输入。PID控制器的输出为：误差乘比例系数Kp Ki*误差积分 Kd*误差微分。Kp*e Ki*∫edt Kd*（de/dt） （式中的t为时间，即对时间积分、微分）上式为三项求和（希望你能看懂），PID结果后送入电机变频器或驱动器。从上式看出，如果没有误差，即e=0，则Kp*e=0；Kd*（de/dt）=0；而Ki*∫edt 不一定为0。三项之和不一定为0。总之，如果“误差”存在，PID就会对变频器作调整，直到误差=0。评价一个控制系统是否优越，有三个指标：快、稳、准。所谓快，就是要使压力能快速地达到“命令值”（不知道你的系统要求多少时间）所谓稳，就是要压力稳定不波动或波动量小（不知道你的系统允许多大波动）所谓准，就是要求“命令值”与“输出值”之间的误差e小（不知道你的系统允许多大误差）对于你的系统来说，要求“快”的话，可以增大Kp、Ki值要求“准”的话，可以增大Ki值要求“稳”的话，可以增大Kd值,可以减少压力波动仔细分析可以得知：这三个指标是相互矛盾的。如果太“快”，可能导致不“稳”；如果太“稳”，可能导致不“快”；只要系统稳定且存在积分Ki，该系统在静态是没有误差的（会存在动态误差）；所谓动态误差，指当“命令值”不为恒值时，“输出值”跟不上“命令值”而存在的误差。不管是谁设计的、再好的系统都存在动态误差，动态误差体现的是系统的跟踪特性，比如说，有的音响功放对高频声音不敏感，就说明功放跟踪性能不好。调整PID参数有两种方法：1、仿真法；2、“试凑法”仿真法我想你是不会的，介绍一下“试凑法”“试凑法”设置PID参数的建议步骤：1、把Ki与Kd设为0，不要积分与微分；2、把Kp值从0开始慢慢增大，观察压力的反应速度是否在你的要求内；3、当压力的反应速度达到你的要求，停止增大Kp值；4、在该Kp值的基础上减少10%；5、把Ki值从0开始慢慢增大；6、当压力开始波动，停止增大Ki值；7、在该Ki值的基础上减少10%；8、把Kd值从0开始慢慢增大，观察压力的反应速度是否在你的要求内

23.简述采样周期T的取值与哪些因素有关？其值对控制系统性能有何影响？主要与控制对象的特性有关，被控对象变化快（压力和流量等），需要较小的采样周期（1秒钟左右），被控对象变化慢（温度和成分等），可以采用较大的采样周期（5秒钟以上）24.在数字PID算法中，如何确定采样周期？一种是计算法，一种是经验法。因素：扰动频率的高低；对象的动态特性；执行机构的类型；控制回路数；控制质量。T太小，偏差信号也过小，计算机会失去调节作用；T过大，会引起误差。25.在控制系统中运用反馈可以获得很多好处，你能说出哪些好处？我们可以通过反馈回来的信号判断输出是否满足我们的要求，进而做相应的控制，这样可以保证系统保持稳定

26.前馈与反馈有什么区别？他在控制系统中主要应用在什么情况下？（1）控制依据：反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”，前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。 （2）控制作用发生时间方面：反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生，是一种“不及时”的控制；扰动发生后，前馈控制器及时动作。 （3）控制结构方面:反馈为闭环控制，存在稳定性问题，即使闭环环节中每个系统都是稳定的，但闭环后稳定与否，还需要进一步分析；前馈属于开环控制，各环节稳定，系统必然稳定。 （4）校正范围方面：反馈对各种扰动都有校核作用；前馈，只对被校核的前馈扰动有校正作用，其他则没有。 （5）控制规律方面：反馈通常是P PI PD PID等典型规律；前馈控制规律较为复杂，不好掌握。

27.直流电机常用的数学模型由哪几个典型环节组成？输入量是什么？输出量又是什么？

直流电机常用的数学模型由积分环节，惯性环节组成。输入量是施加在电枢上的电压，输出量是转速

28. 什么叫直流电机的铭牌数据，请列举出五个以上的铭牌数据。型号；额定功率；额定电压；额定电流；额定转速；励磁方式；励磁电压；励磁电流；定额；绝缘等级；额定温升29.简述直流电机与直流发电机的额定功率分别是指什么功率？它们的计算公式有何区别？直流电动机：指额定转速下的输出功率，表述为转速与扭矩的乘积；直流发电机：额定输出电压下输出功率的大小，表述为输出电压与电流的乘积。

30.按照励磁方式，直流电机有哪几种类型？各有什么特点？可分为他励式和自励式。他励式的励磁绕组和电枢绕组在电气上没有任何关系。自励式又分为并励、串励、复励。并励是励磁绕组与电枢绕组并联，励磁电流只占额定电流的1%-5%。串励是两绕组串联，电流相同。复励的励磁绕组有两个，一个与电枢并联，一个串联，若串励绕组与并励绕组产生的磁势方向相同，则叫积复励，若相反，则叫差复励。