控制方向面试（转载）
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微机原理
串行通信有几种方式？它们的特点分别是什么?
什么叫同步通信方式？异步通信方式？它们各有什么优缺点？
答：串行通信有两种工作方式：异步通信和同步通信。
异步通信的数据格式：1个起始位，7~8位数据位，1个奇偶校验位，1、1.5或2个停止位。不需要同步信号，硬件连接简单，被广泛采用
同步通信方式和异步通信方式。
同步通信方式要求通信双方以相同的时钟频率进行，而且准确协调，通过共享一个单个时钟或定时脉冲源保证发送方和接收方的准确同步，效率较高；
异步通信方式不要求双方同步，收发方可采用各自的时钟源，双方遵循异步的通信协议，以字符为数据传输单位，发送方传送字符的时间间隔不确定，发送效率比同步传送效率低。
若某个微处理器有20条地址总线和16条数据总线，问存储器空间有多大？经由数据总线可传送的带符号数的范围是多少？
答：总存储空间为2的20次方，即1M。范围为 -32767~+32768。
简述8086CPU的最小方式和最大方式，并说明它们之间有什么不同？
答：最小模式中，系统所需要的控制信号全部由8086CPU本身提供，用于单处理机
最大模式中，系统所需要的控制信号由总线控制器8288提供，用于多/协处理机
CPU的管脚MN/MX管脚接高电*时，构成最小模式；接低电*时，构成最大模式。
CPU和接口之间有哪几种传送信息的方式？在CPU与外设交换信息的过程中，这些方式各自的适用范围是什么？
答：有两种通信方式：程序控制方式和直接存储器存取，即DMA方式。
程序控制方式又分为三种：同步传输方式，异步传输方式和中断方式。
同步传输方式/无条件传送特点是外设可以处于CPU的控制之下。
异步传输方式/有条件应用于慢速的外设与CPU传输数据，但是CPU的利用率不高。
中断传送方式提高CPU的利用率，效率高，可并行，外设主动向CPU发出请求。
DMA方式应用于高速的外设或成块交换数据的情况，无CPU参与。
全双工和半双工通信的区别何在？在二线制电路上能否进行全双工通信？为什么？
答：单工数据传输只支持数据在一个方向上传输；
半双工数据传输允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信；
全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输，因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。
RS-232C总线的逻辑电*是如何定义的？使用RS-232C总线应注意的问题是什么？ RS-232C的逻辑电*是多少？
答：在数据线TXD和RXD上 逻辑1：-15V~-3V；逻辑0：+3V~+15V
在控制线和状态线上 信号有效：+3V~+15V；信号无效：-3V~-15V
RS-232C的EIA电*与微机的逻辑电*（TTL电*或CMOS电*）不兼容，两者间需要进行电*转换。
请解释什么叫“总线”？总线分哪几类？各类总线的应用场合是什么？
答：总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接.
简之---总线是连接CPU，存储器，I/O设备等多个功能部件的一组信号线。
系统总线包含有三种不同功能的总线，即数据总线DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）。“数据总线DB”用于传送数据信息, 数据总线是双向三态形式的总线;地址总线AB”是专门用来传送地址的，由于地址只能从CPU传向外部存储器或I／O端口，所以地址总线总是单向三态的;“控制总线CB”用来传送控制信号和时序信号
总线的三态性：高电*，低电*，高阻态
总线的分时复用：
8086的I/O寻址空间为多少？
答：8086的地址线是20位，2的20次方就是1MB。
高级语言、低级语言与机器语言有何区别？
答：机器语言是直接用二进制代码指令表达的计算机语言，计算机可以直接识别，不需要进行任何翻译，执行速度快。但是可读性差，不便于交流与合作，同时可移植性差，重用性差。低级语言更接*于机器指令，经过编译器的转换可以转换成机器语言，执行速度较快。高级语言接*算法语言，易学、易掌握；高级语言远离机器语言，与具体的计算机硬件关系不大，因而所写出来的程序可移植性好，重用率高；高级语言为程序员提供了结构化程序设计的环境和工具，使得设计出来的程序可读性好，可维护性强，可靠性高
8086的寻址方式有哪些？
答：立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，基址变址寻址，相对基址变址寻址。
8255A的PA口有几种工作方式？
答：有3种。方式0—基本输入/输出方式，方式1—选通输入/输出方式，方式2—双向选通输入/输出方式。
8253有什么作用？
答：8253是可编程定时/计数器接口芯片，一般用于软件定时和外部事件计数。
宏指令与伪指令的区别是什么？
伪指令用于告诉汇编程序如何进行汇编的指令，它既不控制机器的操作也不被汇编成机器代码，只能为汇编程序所识别并指导汇编如何进行。
在汇编语言源程序中，有的程序需要多次使用，可以用一条宏指令代替来减少程序的书写。这条宏指令通过宏定义，再经过宏汇编产生所需的代码序列，然后将这些代码序列嵌在调用处。
比较21BCD码与十六进制码的异同 点；
答：十六进制码特点：基数为16，即有16个数码，0，1，2，到F；进制为“逢16进1”
21BCD码：用 4位二进制数码的10个码组，分别表示十进制数的0到9这十个状态
CPU组成：BIU EU
总线接口部件（BIU）：从内存中取指令，送入指令队列，实现CPU与存储器和IO接口之间的数据传输。
组成：16位段寄存器（DS,CS,SS,ES）
16位指令指针寄存器IP
20位地址加法器
6字节指令队列缓存器
总线控制逻辑
执行部件（EU）：算术逻辑单元，数据寄存器（AX,BX,CX,DX），指针和变址寄存器（BP,SP,SI,DI），标志存储器（PSW），EU控制单元
标志寄存器FR： CF，PF，SF.AF，ZF，OF，TF，IF，DF
存储器的分段；段地址：段内偏移地址=逻辑地址 物理地址
8086和8088的不同
1）指令队列缓冲器，8086有6字节 后者只有4字节
2）8086存储器分奇偶地址，8088不分
3）引脚上的差别：808616位地址线，8088只有8位
与周期有关的概念
- 时钟周期：一个时钟脉冲的重复周期，CPU最小单位
- 总线周期：CPU与存储器或外设进行一次数据传输所需时间
- 指令周期：CPU执行一条指令所需时间
- 空闲周期：两总线周期之间的时间间隔
- 等待周期：一总线周期T3和T4之间
半导体存储器：
RAM：SRAM静态存储器，双稳态触发器，集成度低，功耗大，
DRAM动态存储器，电容存储电荷，集成度高，功耗小
ROM：PROM单次，EPROM多次可擦除-紫外线，EEPROM 电可擦除，
MROM出厂确定,FLASH MEMORY 闪存
什么是中断，中断过程，常见中断源
答：中断：CPU执行正常程序过程中，出现内部或外部请求，CPU暂停当前程序的正常执行，转而执行中断请求事件的操作叫做中断，CPU在中断处理结束后再回到被暂停的程序继续顺序执行。
为什么要用中断：1）使CPU与外设同步操作2）完成实时处理，3）故障处理
中断请求 ：中断源提出请求，中断判优
中断响应：CPU关中断，找出入口地址，保护现场
中断处理：执行中断服务子程序，
中断返回：恢复现场，CPU开中断，返回主程序断点
常见中断源： 硬件中断（外部）：非可屏蔽中断，可屏蔽中断
软件中断（内部）：溢出中断，单步中断，除法错中断
中断类型号：区别不同中断的编码
中断向量：中断服务程序入口地址，
中断向量表：存放入口地址的表格 位于存储器最低端，00000H-003FFH
中断优先级 除法错 溢出 断点 指令 NMI INTR 单步中断
功能号放入AH 类型码放入AL
模电
半导体（PN）
本征半导体：纯净的具有晶体结构的半导体称为本征半导体。/高度提纯结构完整的半导体单晶体。
自由电子和空穴均参与导电。
杂质半导体：通过扩散工艺，在本征半导体中掺入合适的少量杂质元素。
N型半导体（电子半导体）：在纯净的硅晶体中掺入五价元素。自由电子为多数载流子
P型半导体（空穴半导体）：在纯净的硅晶体中掺入三价元素。空穴为多数载流子
PN结：将P型半导体和N型半导体制作在同一块硅片上，在它们的交界面就形成PN结。
PN结具有单向导电性，外加正向电压，PN结导通，外加反向电压，PN结截止
反向击穿：齐纳击穿：高参杂，低电压
雪崩击穿：高电压，低掺杂
二极管钳位作用：开启电压，导通电压，反向饱和电流
稳压二极管：反向击穿时，在一定电流范围内，端电压几乎不变
三极管：特点（两个PN结）、结构，NPN或PNP 基级b射级e集电极c
稳压管：工作在死区 反接电路，串联电阻
基本放大电路：共射放大（集电结反偏发射结正偏） 饱和 （发射结与集电结均正偏） 截止（与放大相反）
共集：输入信号在基极与地之间 从发射级和地输出、/只有电流增益 具有电压跟随特点（放大倍数接*1） 输入电阻大输出小 做多级中的输入级和输出级和隔离中间级
共射：基极输入集电极输出 电压电流增益都较大 功率增益最大 输入电阻不够大输出电阻不够小 一般做主放大级
共基：发射级输入集电极输出 只有电压增益 输入电阻低 频率特性好 用于宽频带放大电路高频电压放大场合
静态工作点Q的影响：谁对其影响最大 how：增大Rb（输入电阻） Q趋*截止区减小Rb Q趋*饱和区
增大Rc （输出电阻）Q趋*饱和区 反之原理饱和区
直流电源单独作用时晶体管的基极电流，集电极电流，b-e间电压，管压降称为放大电路的静态工作点。Q：直流负载线与输出特性曲线的交点
非线性失真：Q过低截止失真 NPN顶部波形失真 PNP底部波形失真
Q过高 饱和失真 NPN消底 PNP消顶
等效法：静态（直流通路：电容开路电感短路，交流信号源短路，保留其电阻）
动态法（交流通路：电容短路，无内阻直流电源短路）
场效应管：结型 绝缘栅型 MOS/增强 耗尽 N,P构造
利用输入电压的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件，利用半导体中多数载流子导电，又称单极型晶体管。
结型场效应管：N沟道，P沟道，（看箭头方向G栅极向右N）
绝缘栅型场效应管（MOS），N,P（看管头方向B向左N向右P）,增强（虚线），耗尽（实线）
场效应管与晶体管比较：
1）场效应管只有多子参与导电
2）场效应管噪声系数小
3）场效应管漏极源极可互换使用
4）场效应管栅极不取电流，晶体管基极取电流
功放：甲类 乙类 甲乙互补（交越失真） 复合管
交越失真：输入电压为正弦波时，在ui过0附*输出电压产生失真。
差模信号：两个大小相等极型相反的一对信号称为差模信号
共模信号：大小相等极性相同
差动放大电路中，有用信号用差模信号，干扰信号用共模信号输入，可抑制干扰。
集成运算放大：输入级（差分放大 为了减少零点漂移） 中间级（电压放大） 输出级（功率放大）
直接耦合，阻容耦合，变压器耦合，光电耦合
零点漂移现象：输入电压为零而输出电压的变化不为零的现象叫零点漂移
抑制：直流负反馈，温度补偿，差动放大电路，恒温措施
理想集成运放：负反馈 虚短虚断
虚短：集成运放两输入端电压几乎为0
虚断：集成运放两输入端几乎不取用电流
反馈范围：本级 级间，分类：直流交流交直 方式：串联并联 极性判断（瞬时级性法）
负反馈对电路性能的影响
1）降低放大倍数2) 提高稳定性3）减小非线性失真和噪声4）改变输入电阻和输出电阻
自激振荡：没有外界激励情况下显示固定振幅/周期的振荡 临界条件AF（环路增益）模为1
信号处理电路：同相比例 反相比例 同相求和 反求和 加减 积分微分
正弦波振荡 起振及*衡条件 正弦波振荡器的组成和分类
试说明如何用一个万用表（电阻挡）判断一个晶体管是NPN型还是PNP型的，以及如何确定e、b、c三个极？
答：只标志不清的晶体管三极管，可以用万用表判断它的极性，确定它是硅管还是锗管，并同时区分它的管脚。对于一般小功率管，判断时一般只宜用Rx1K档.步骤如下：
1. 正测与反测 将红黑表笔测晶体管的任意两脚电阻，再红黑表笔互换仍测这两脚电阻，两次测量电阻读数不同，我们把电阻读数较小的那次测量叫正测，我们把电阻读数较大的那次测量叫反测。
2. 确定基极 将晶体管三只管脚编上号1.2.3. 万用表作三种测量,即1-2， 2-3，3-1，每种又分正测和反测。这六次测量中, 有三次属正测， 且电阻读数各不相同。找出正测电阻最大的那只管脚，例如1-2，另一支管脚3便是基极。这是由于不论管或管，都为两个二极管反向连接而成（如附图）。发射极，集电极与基极间的正测电阻即一般二极管正向电阻，很小。当两表笔接集电极和发射极时，其阻值远大于一般二极管正向电阻。
3. 判别极性 黑表笔接已确定的基极，红表笔接另一任意极，若为正测，则为NPN管，若为反测，则为PNP管。这是因为黑表笔接万用表内电池正端，如为正测，黑表笔接的是P端，晶体管属NPN型。如为反测，黑表笔接的是N端，晶体管属PNP型。
4. 确定集电极和发射极对集电极和发射极作正测。在正测时，对NPN管黑表笔接的是集电极，对PNP管，黑表笔接的是发射极。这是因为不论正测或反测，都有一个PN结处于反向，电池电压大部分降落在反向的PN结上。发射结正偏，集电结反偏时流过的电流较大，呈现的电阻较小。所以对NPN管，当集,射间电阻较小时，集电极接的是电池正极，即接的是黑表笔。对PNP管，当集，射间的电阻较小时，发射极接的是黑表笔。
数电
真值表
卡诺图化简（最小项） 公式法函数式 时序图
门电路 CMOS电路
组合逻辑电路 （J K RS触发器、特点 触发方式：电*触发 边沿触发 脉冲触发）
组合逻辑电路与时序逻辑电路区别：
组合逻辑电路：输出只是当前输入逻辑电*的函数，与电路原始状态无关。
时序逻辑电路：输出不只是当前输入逻辑电*的函数，还与电路当前状态有关。
同步：时钟输入端都接同一时钟脉冲源，因而所有触发器状态都与所加时钟脉冲同步。
异步：没有统一的时钟信号。
摩尔状态机：输出仅与当前状态有关，而与输入当前值无关。
米立状态机：输出是现态和所有输入的函数。
竞争与冒险
在组合逻辑电路中，由于门电路的输入信号经过不同的延时，导致到达该门的时间不同，叫竞争，产生毛刺叫冒险。布尔式中有相反信号可能产生竞争冒险现象。
消除：1）滤波电容2）引入选通脉冲3）增加冗余项
锁存器： 是数字电路中的一种具有记忆功能的逻辑元件
常见芯片 74LS161/163/193 /138/555
请解释什么叫“采样保持”？
采样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号需要一定的时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定值，每次取得的模拟信号必须通过保持电路保持一段时间。
请解释什么叫“量化”？
答：AD转换过程分为采样、保持、量化、编码4个过程
采样是将时间上、幅值上都连续的模拟信号,在采样脉冲的作用,转换成时间上离散(时间上有固定间隔)、但幅值上仍连续的离散模拟信号。
采样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号需要一定的时间，为了给后续的量化编码过程提供一个稳定值，每次取得的模拟信号必须通过保持电路保持一段时间。
量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电*，把瞬时采样值用最接*的电*值来表示。
什么是DAC的分辨率？分辨率与什么有关？
答：DAC分辨率表示当输入数字量变化1时，输出模拟量变化的大小，它反映了计算机数字输出对执行部控制的灵敏程度，分辨率=满刻度值处以2的N次方，它与其位数N和满刻度值有关
A/D转换有哪几种形式？
答：AD转换有并行比较型，逐次逼*型，积分型，计数型，电压/频率型（V/F）
卡诺图的作用是什么？
答：卡诺图是一种描述逻辑函数的方格矩阵，它是按一种相邻原则排列而成的最小项方格图，利用相邻不断合并原则，使逻辑函数得到化简
设计一个十进制计数器最少需要多少个D触发器？
答：4个。
负反馈对放大器性能有何影响？
答：1，稳定放大倍数，2，改变输入电阻和输出电阻，3，展宽频带4减小非线性失真
计算机控制技术
与连续控制系统相比的特点：
是离散控制、是模拟与数字的混合系统、控制规律由程序实现（灵活性）、可采用分时分层控制同时控制多回路、管理方便一体化
模糊控制比PID的优点：
可处理非线性的复杂系统，不用建立精确数学模型，鲁棒性好
离散系统稳态误差影响因素：
自身结构和参数，采样周期的选取
串模干扰：叠加在被测信号上的干扰噪声 、抑制：低通滤波器抑制高频串模干扰，高通滤波器抑制低通串模，应用带通滤波器，双积分式ad转换器，采用双绞线进行电磁屏蔽。
共模干扰 ：A/D转换器两个输入端上共有的干扰电压，抑制：变压器隔离模拟信号和数字信号电路，光电隔离耦合器，仪表放大器
振铃：数字控制器的输出以接*1/2的采样频率大幅度上下摆动。会磨损执行机构，消除：参数选择法，消除振铃因子法
AD指标：分辨率 精度 量程 输出逻辑电* 工作温度范围 对电源的要求
DA指标：稳定时间 输出电* 输入编码 调令和增益校准
pid分类：
位置式：控制算法提供了执行机构和阀门开度的算法。
增量式：执行机构需要的不是控制量的绝对值而是其增量式的算法（易于实现无冲击切换且计算量小累积误差小)
典型计算机控制系统：DAS采集 DDC控制 SCC监督 DCS集散 FCS现场总线 CIMS计算机集成
常用的控制方法：模糊控制 专家控制 神经网络
数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。
算术*均值法：适用于周期性干扰。
中位值滤波法，限幅滤波法适用于偶然的脉冲干扰
惯性滤波法适用于高频及低频的干扰信号。
加权*均值滤波法适用于纯时延较大的被控对象。
请解释什么叫“不完全微分”？
答：标准的PID控制算式，对于具有高频扰动的生产过程，微分作用响应过于灵敏，容易引起控制过程振荡，降低调节品质。为了克服这一缺点，同时又要使微分作用有效，可以在PID控制输出串联个一阶惯性环节，这样组成了不完全微分控制器。
请解释什么叫“外部干扰”和“内部干扰”？
答： 外部干扰指那些与系统结构无关，而是由外界环境因素决定的；主要是空间电或磁的影响，环境温度，湿度等气候条件等等。
内部干扰是由系统结构、制造工艺等决定的；主要有分布电容，电感引起的耦合感应，电磁场辐射感应，长线传输的波反射，多点接地造成的电位差引起的干扰等等。
在抗干扰设计中，普遍采用光电耦合器，问光电耦合器在其中具体起什么作用？选择光电耦合器应注意哪两个基本特性？
答： 起到了抑制共模干扰的作用。就是两根在一起的线上感应的干扰电*相位相同幅度相同。这个时候如果两根线的对地阻抗不同，就会在这两根线上面产生干扰电压差，就会产生干扰现象。但是如果两个电路完全不共地，就可以在另一个线路里面做出*衡度高于前端，干扰电*就不会传导到后端电路了。光耦的作用就是基于这个原理。
两个基本特性：带宽？？
一般说来，软件一经设计、调试与修改，付诸实用并验证是正确的，则其可靠性要优于硬件。因此，尽量用软件替代硬件功能。这种说法是否正确？为什么？
答：不正确。一个系统不受干扰是不可能的，干扰分为外部干扰和内部干扰。软件抗干扰是以CPU的开销为代价的，影响到系统的工作效率和实时性。硬件措施做得恰当，可以将绝多数干扰拒之门外。
在PID运算中，常常出现积分饱和，问什么叫积分饱和？产生积分饱和后有什么危害？
请解释什么叫“积分饱和”？
答：如果执行机构已经到极限位置，仍然不能消除静差时，由于积分作用，尽管PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作，这就叫积分饱和。 9
积分饱和将增加系统的超调量和调整时间。
抗积分饱和：(1)当控制器输出达到额定的上、下限值后，切除积分作用，保留比例作用(P)，构成PI-P控制器。这样在偏差减小时，控制器输出能更快脱离上限或下限值；
(2)在数字PID控制算法中，采用增量型或速度型算法，每次计算出应调整的增量值Δu或变化速度Δu/Δt，当控制作用量将超过额定上下限值时，则保持在上限值或下限值。这样，一当偏差减小或改变正、负极性时，控制器输出能更快脱离上限值或下限值。
简述采样定理，分析它有什么重要意义？
答：当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时，即：fs.max>=2fmax,则采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般取2.56-4倍的信号最大频率；采样定理又称奈奎斯特定理。
采样定理是为了保证可以从采样信号中无失真的恢复出原来的信号。
简述软件抗干扰的措施有哪些？答：常用的软件抗干扰技术是数字滤波技术，开关量的软件抗干扰技术，指令冗余技术，软件陷阱技术等。
分析PID控制中参数Kp、TI、TD对系统性能的影响。
答：Kp增大比例系数Kp一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡，使系统稳定性变坏。
Ti有利于减小超调，减小振荡，是系统更加稳定，但是系统静差的消除将会变慢。
TD有利于加快系统响应，是超调量减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱，对扰动有较敏感的响应。
试指出系数Kp、KI、KD在PID调节器中的作用，它们对系统的性能有何影响？
答：Kp增大比例系数Kp一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡，使系统稳定性变坏。
Ki，只要系统中存在误差，积分作用就不断的积累，输出控制量以消除误差。积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统振荡。
KD，微分作用可以减小超调量，克服振荡，是系统的稳定性提高，加快系统的响应时间。
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？
在数字PID算法中，如何确定采样周期？
答：首先要考虑采样定理。其次要考虑其他因素：加到被控对象的扰动频率，被控对象的特性，执行机构的类型，控制算法的类型，控制回路数、对象所要求的控制质量。
用计算法或经验法确定采样周期。
采样周期T不能太大也不能太小，T太小时，一方面增加了微型计算机的负担，不利于发挥计算机的功能，另一方面两次采样间的偏差变化小，数字控制器的输出值变化不大。T太大了，就会超过采样定理规定的上限值，采样会出现失真。
最少拍无波纹控制器的必要条件是什么？
答：无纹波系统要求系统的输出信号在采样点之间不出现纹波，必须满足：
1,对阶跃输入，当t≥NT时，有y(t)=常数
2,对速度输入，当t≥NT时，有
（t）＝常数
3,对加速度输入，当t≥NT时，有(t)＝常数
因此，被控对象中必须含有足够的积分环节，以保证控制器输出为常数时，被控对象的稳态输出完全跟踪输入，且无纹波。
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？
答：数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。
有以下几个优点：数字滤波是程序实现的，不需要增加硬件设备，所以可靠性高，稳定性好。数字滤波可以对频率很低的信号实现滤波，克服模拟滤波器的缺陷。数字滤波器可以根据信号的不同，采用不同的滤波方法或滤波参数，具有灵活、方便的特点。
工业控制机与普通PC机有何区别？
答：工业机与普通的PC相比：1可靠性高和可维修性好2环境的适应能力强。
3控制的实时性要求高4完善的输入输出通道5丰富的软件
如何选择A/D转换器？
答：要考虑AD转换器的几项指标：转换时间、分辨率、线性误差、量程和对基准电源的要求。除此之外还要考虑A/D输出的方式、A/D芯片对启动信号的要求以及它的稳定性和抗干扰能力。
数字量输入接口与输出接口有何差别？
答：数字量输入接口，输入要进行缓冲作用，数字量输出接口，对状态输出信号要进行锁存。
单片机
组成：CPU 输入输出设备 存储器 引脚及功能 p0-p3 vcc gnd
最小系统 晶振
时钟周期 机器周期 指令周期
RAM划分 C51数据类型
按键及键盘与CPU接口存在着去抖动的问题，问：为什么要消除按键及键盘的机械抖动？常采用什么方法消除抖动？
答：当一个按键按下去的时候由于机械抖动原因，当外力从无到完全按下的时候实际上触点已经改变为几个，也就是通断了几次，电的传播速度足够让这些时间产生一个波形了。外接电路也就会误动作，最后产生我们所说的抖动。
方法：硬件消抖（采用R-S触发器或单稳态电路）、软件消抖（利用延时程序）
波特率如何定义？在8051单片机中如何设置波特率？
答：串行通信中，单位时间传递的二进制位数称为波特率。
依次设置SCON，TMOD，TH1，TL1寄存器的值。
SCON=0X50;方式1
TMOD=0x20；定时器1作为波特率发生器
TH1=0XFD;
TL1=0XFD;波特率为9600（正解）
PLC的工作方式是什么？
答：循环扫描工作方式。
电力电子
电力电子器件分类：半控型 全控型
软开关技术
整流（交变直） 逆变 （直变交） 斩波 （固定直流变可变直流）
晶闸管：导通条件 维持条件（晶闸管电流大于维持电流） 关断条件（晶闸管电流小于维持电流） 静特性（只要导通门级失去作用）
谐波 无功功率 影响
电力二极管相比普通二极管特点：接触面积大 掺杂区浓度低
逆变条件 失败原因 怎么防止失败
1、触发电路工作不可靠。如个别相失去脉冲或移相角过范围。
2、晶闸管本身性能不好。如不能正常导通或阻断。
3、交流电源故障。如突然断电，缺相或电压过低等。
4、换相的裕量角过小。主要是对换相重叠角估计不足，使换相时间小于晶闸管的关断时间
防止失败：采用精确可靠的触发电路， 使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。
PWM 单极性双极性
斩波原理（升，降） 逆变分类
单半波 单桥 三相半波 三相桥 估计不考
数据采集系统中，常常在输入通道设置数据放大器，问数据放大器在其中起什么作用？选择数据放大器有什么要求？
答：数据采集系统中，经过传感器或敏感元件转换后输出的信号一般很微弱，难以直接用来显示，控制或AD转换。为此，测量电路往往需要设置线性放大环节。
要求：（1）输入阻抗应该远大于信号源内阻，防止因放大电路的负载效应造成偏差。
（2）抗共模电压干扰能力强。（3）在预定的频带宽度内有稳定准确的增益、良好的线性、输入漂移和噪声应足够小以保证要求的信噪比，从而保证放大电路输出性能稳定。（4）能附加一些适应特定要求的电路。
晶闸管的导通条件是什么？
答：阳级加正向电压，门极加触发脉冲。
或当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下才能导通
续流二极管的作用是什么？
答：续流二极管都是并联在线圈的两端，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时，会把原件如三极管等损坏。续流二极管并联在线圈两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。丛而保护了电路中的其它原件的安全。
传感与检测
传感器国标定义： 是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。.
组成：传感元件 转换电路 敏感元件
误差分类：
测量误差 测量值与真实值的误差
最大引用误差 检测系统的基本误差
相同条件重复测量出现的有规律的误差为系统误差，无规律的误差为随机误差。
粗大误差 明显超过规定条件下预期的误差
性能指标：
灵敏度：静态测量时 输出增量与输入增量比
线性度 ：测量实际输出输入关系曲线与理想直线的偏移程度
重复性 同一方向输入 所得特性曲线不一致程度
压力流量温度测量和仪器
熟悉常见效应：应变效应 （电阻变化）压阻效应（电阻率变化） 霍尔效应 光电效应（光照下电子溢出） 光生伏特效应 （半导体吸光后PN结产生电动势）热点效应（金属丝两端温度不同产生了电动势） 电磁感应
电涡流效应
光电倍增管 零漂 蠕变
如何消除系统误差？
答：1从系统误差的来源上消除2引入修正值法3对称法4替代法5半周期法
过控
过程 分类 ：自衡振荡 自衡非振荡 无自衡非振荡 具有反向特性的过程
过控定义 :针对温度压力流量液位等过程参数的控制
被控对象：被控制的生产设备或装备
变送器：（传感器）测量被控量，并按一定的规律将其转换成标准信号输出
执行器：常用 控制阀 接受来自控制器的命令信号 自动改变控制阀的开度
标准信号4~20mA与0~5v相比有何优点？
答：一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA
传输信号时候，要考虑到导线上也有电阻，如果用电压传输则会在导线上产生一定的压降，那接收端的信号就会产生一定的误差了！所以使用电流信号作为变送器的标准传输！
常见设备：变送器 执行器
环节（电流环速度环位置环）变量
正作用：被控变量的测量值增大时，控制器的输出也增大
反作用：测量值增大控制器输出反而减小
气开：有压力信号时阀门打开
气关：有压力信号时阀门关闭
阀阻比：调节阀全开时两端压降与系统总压降之比
可调比：阀门所能调节最大最小流量比
动态性能指标（余差：衡量稳态准确性指标、衰减比 ：衰减过程中峰值之比、最大偏差：偏离稳态值的最大值、 超调量 ：最大偏差2占稳态值的百分比）
闪蒸 ：高压饱和水进入比较低压的容器后 由于压力突然降低 使部分饱和水变成饱和水蒸气
空化 ：当液体通过控制阀节流后，如果流动液体的静压降低到低于该液体的饱和蒸气压时，部分液体气化形成气泡被打破又变成液体。
常见复杂控制系统：
串级控制系统/前一系统输出为下一系统设定值，结构上为主副回路双闭环。 主回路尽量选择直接反映的控制参数的 变化灵敏度大的，副回路：纳入尽量多的干扰，使主副回路时间匹配 经济合理/特点 a) 对进入副回路的扰动具有强克制能力、适应能力、副回路，减小时间参数，响应速度高、提高控制频率，提高控制质量
比值控制系统/被控量 参数按比例变化
均匀控制系统/两个有关联的被控量在规定范围内均匀缓慢变化
分程控制系统/一个控制器连接多个输出 各司其职
常见的控制器：位式控制器，模拟式DDZ-III型控制器，PLC,单片机计算机
微分作用不能单独实施原因：输入偏差变化速度越大 微分作用的输出越大，而对固定不变的偏差 微分输出总为零、
运控
直流调速 串电阻加电压 弱磁
静差率s 调速范围d
反馈作用：抵抗扰动 服从给定
V-M系统 电流截止负反馈 ASR AMR
环流分类 抑制 spwm PI无静差 可控直流电源 逻辑无环流控制
启动过程 电流上升 恒流升速 转速调节 asr acr状态谁饱和谁不
制动过程：本组逆变 它组整流 它组逆变
电拖
软硬磁材料 调速方法3
变压器并联运行条件 额定电压和变比相同 连接组别相同 百分数相同
直流电机能否直接启动 why
制动方式：能耗 反接 回馈
星型三角接特点 励磁方式（串并） 负载特性恒转矩恒功率同。
直流电机常用的数学模型由哪几个典型环节构成？输入量是什么？输出量又是什么？
答：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
控制电机与一般旋转电机在什么方面有不同点？为什么？请举例说明。
答：控制电机与一般旋转电机在设计构造精度及工作环境和驱动电源都上不同!
控制电机多是频受指令可逆性间断工作!(包括直线电机)而一般旋转电机多是
单指令连续工作!如步进电机工作十分精确，像电风扇的电机就是连续工作。
在变频调速中，低频时应采取什么措施？
答：采用电动势频率比为恒值的控制方式，即必须同时降低电动势
伺服电机：伺服系统中机械元件运转的电动机
是补偿马达间接变速的装置
什么叫直流电机的铭牌数据？请列举出5个以上的铭牌数据。
答：直流电机的铭牌数据指直流电机的额定数据。电机的铭牌，固定在电机机座的外表面上，供使用者参考。一般包括：额定容量，额定电压，额定电流，额定转速，励磁方式和额定励磁电流、额定功率、额定转矩
简述直流电动机与直流发电机的额定功率分别指什么功率？它们的计算公式有何区别？
答：直流发电机的额定功率指电刷端的输出电功率，
直流电动机的额定功率指转轴上输出的功率，，其中是直流电动机的额定效率。
按照励磁方式，直流电机有哪几种类型？各有什么特点？
答：按励磁方式，直流电机分为
1他励直流电机。励磁电流由其他电源单独供给
2自励直流电机。其中又分为并励直流电机，串励直流电机，复励直流电机。
作为并励发电机，是电机本身发出的端电压供给励磁电流，作为并励电动机，励磁绕组与电枢共用同一电源，与他励直流电动机没有本质区别。
串励直流电机，励磁绕组与电枢回路串联，电枢电流也就是励磁电流。
复励直流电机，励磁绕组分为两部分。一部分与电枢回路串联，一部分与电枢回路并联。
什么叫恒转矩负载？请举例说明它的性能。
答：恒转矩负载就是指负载转矩与转速无关的特性，即当转速变化时，负载转矩保持常值。
什么是恒功率负载？
答： 恒功率负载：在不同的转速下，负载转矩基本上与转速成反比，但功率基本不变，此时负载转矩与转速的特性为恒功率负载特性。
什么是电动机的机械特性和负载转矩特性？为什么常常把它们绘制在一张图上？
答：电动机的机械特性是指电动机的转速与转矩的关系n=f(T)
在运动方程式中，阻转矩（或称负载转矩）与转速n的关系，即为生产机械的负载转矩特性
在生产机械运行时电动机的机械特性和负载转矩特性是同时存在的，为了分析电力拖动的运行问题，可以把它们绘制在一张图上
根据测速发电机的职能，对它的性能有什么要求？
答：异步电动机的转速表达式:n=(1-s)*60*f/p
n--转速，s--转差率，f--电源频率，p--电机极对数 ，由此可见，改变s、f、p当中的任何一个都可以对电机调速
鼠笼式异步电动机通常采用改变极对数、频率来调速
绕线式异步电动机通常采用改变转差率来调速
直流电机的转速与电枢电流的关系是什么？
答：转速n =(U-IR)/Ke,其中，U为电枢电压，I电枢电流，R电枢回路总电阻，励磁磁通，Ke由电机结构决定的电动势常数，
简述控制对象离散化方法。
答：零阶保持器法，双线性变换发法，冲激响应不变法，零极点匹配法。
简述交流电机的调速方式？
答：异步电机转速改变定子绕组的极对数，改变供电电源的频率，改变电动机的转差率
或者是
①降电压调速，②转差离合器调速 ③转子串电阻调速 ④绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速 ⑤变极对数调速 ⑥变压变频调速
自动控制原理
简述状态、状态变量、状态方程的概念何定义。
答：系统在时间域中的行为或运动信息的集合称为状态、
确定系统状态的一组独立（数目最小）变量称为状态变量
描述系统状态变量与输入变量之间关系的一阶微分方程组（连续时间系统）或一阶差分方程组称为系统的状态方程。
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？
答：反馈好处：抑制任何内外扰动对被控量产生影响的能力，使被控量与期望值趋于一致，有较高的控制精度。抑制扰动、提高控制精度。
前馈与反馈有什么区别？它在控制系统中主要应用在什么情况下？
答： 反馈控制能产生作用的前提是被控量必须偏于设定值。在干扰作用下，反馈控制对偏差进行控制，以抵消干扰的影响。如果干扰不断增加，则系统总是在干扰之后波动。
前馈控制则是按扰动量进行控制，当系统出现扰动时，前馈控制就按扰动量直接产生校正作用，以抵消扰动的影响。
前馈主要应用在扰动是可测量的场合。
在经典控制理论中，以频域分析为主，请问频域分析有什么优越性？为什么现代控制理论频域分析法又不作主流分析方法？
答： 频域分析优越性：1，控制系统及其元部件的频率特性可以运用分析法和实验法获得，并可用多种形式的曲线表示，因而系统分析和控制器设计可以应用图解法进行 2频率特性的物理意义明确，对于一阶系统和二阶系统，频域性能指标和时域性能指标有确定的对应关系，对于高阶系统，可建立*似的对应关系 3控制系统的频域设计可以兼顾动态响应和噪声抑制两方面的要求 4，频域分析法不仅适用于线性定常系统还可以推广到某些非线性控制系统。
经典线性系统理论对于单输入-单输出线性定常系统的分析和综合是比较有效的，但其显著的缺点是只能揭示输入输出之间的外部特性，难以揭示系统内部的结构特性，也难以有效处理多输入多输出系统，现代控制理论中的线性系统理论运用状态空间法描述输入-状态-输出变量间的因果关系，不但可以输入输出之间的外部特性，还可以揭示系统内部的结构特性，即适用于单输入-单输出系统，又适用于多输入-多输出系统，所以现代控制理论频域分析法又不作主流分析方法。
剪切频率是如何定义的？
答：对应于G(jw)H(jw)的模值=1的频率w称为剪切频率
举例说明什么是频率特性。
答：对于稳定的线性定常系统，在正弦信号的作用下，系统输出的稳态分量为与输入同频率的正弦信号，其振幅与输入正弦信号的振幅之比成为幅频特性；其相位与输入正弦信号的相位之差成为相频特性。
现控
李雅普诺夫第一法
非线性系统线性化状态方程的特征值，
李雅普诺夫第二法
能量观点分析稳定性基础上建立的，
若渐*稳定，系统经激励后储存的能量逐渐减少，
若*衡态不稳定，则系统的能量逐渐增多。
能找到一个合理描述动态系统n维状态的某种形式的能量正性函数，考察一阶导数，是否正定，判断系统稳定性。
在线性定常系统稳定性分析的应用：给定方阵Q为正定矩阵，一般Q=I满足ATP+PA=-Q计算的P为正定矩阵则系统稳定。
状态观测器
状态重构器，根据具体的输入输出变量估计出系统的状态变量
解决了系统状态变量不可直接测量的问题。
能控
状态空间中说有的状态变量都可以由输入控制或影响，从任意状态在有限时间内回到原点，
可观测
状态空间中所有的状态变量任意变化，都可由输出完全反映
经非奇异变换后，状态转移矩阵的特征值，传递矩阵，可控，可观性不变
运控
晶闸管与晶体三极管有区别吗？它们的工作原理是什么？
答：有区别 晶闸管导通的条件是阳极加正向电压，门极加出发脉冲。
晶闸管导通的原理可以 用双晶体管模型来解释，晶闸管内部是PNPN四层半导体结构，四个区形成三个PN结，通过其门极只能控制其开通，不能控制其关断，是一种控制器件
晶体三极管有两个PN结，有电流放大作用，其工作在放大状态的外部条件是发射结正偏且集电极反向偏置
什么是电机的可逆原理？接在直流电源上运行的直流电机,如何判别它是运行在发电状态还是运行在电动状态？
答：同一台电机既能做电动机又能做发电机运行的这种原理称为可逆原理
电流流向电源是发电，流出是电动
直流电机中换向器的作用是什么？无刷直流电机是怎么回事？
答：在直流电动机中，它的作用是将电刷上所通过的直流电流转换为绕组的交变电流
在直流发电机中，它的作用是个将绕组内的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势。
无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。
简述在转速电流双闭环调速系统中转速调节器的作用。
答：转速调节器的作用：
1，它是调速系统的主导调节器，它使转速很快跟随给定电压变化，稳态时可 减小转速误差。2，对负载变化起及时抗扰作用。3，其输出限幅值决定电动机允许的最大电流
简述在转速电流双闭环调速系统中电流调节器的作用。
答：电流调节器的作用：
1，作为内环的 调节器，在 转速外环的 调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压变化。
2，对电网电压的波动起及时抗扰作用。
3，在 转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程。
4，当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用
什么是能耗制动、反接制动和回馈制动，请简述其特点。
答： 1．能耗制动：当电动机的定子绕组从交流电源上切断，并把它的两个接线端立即接到直流电源上(Y接时，接入二相定子绕组；△接时，接入一相定子绕组)，直流电流在定了绕组中产生一个静止磁场。由于机械惯性，转子仍在转动，于是转子绕组中感生电动势，并产生感应电流，电机处于发电状态，其电磁转矩与转子旋转方向相反，起到制动作用。
2。反接制动：反接制动是将正在运行的电动机电源相序突然反接，使旋转磁场的旋转方向同转子实际旋转方向相反，此时的电磁转矩起到制动转矩的作用。
3。回馈制动：回馈制动主要用在起重设备的异步电动机上。当重物下降时，首先将电动机按下降的方向接电，在重力力矩作用下，转子转速大于同步转速，因此转子导体中感应电势的方向改变了，转子电流的方向也随之改变。这时电磁转矩方向与转子旋转方向相反，起到制动作用。
4。机械制动(抱闸制动)：所谓机械制动，就是利用外加的机械作用使电动机转子迅速停止旋转的一种方法，通常是利用电磁机械产生的制动力。
什么是静差率？调速的技术指标静差率反映电动机的什么特性？
答：静差率：在一条机械特性上运行时，电动机由理想空载加到额定负载所出现的转速降落与理想空载转速之比。调速的技术指标静差率反映其相对稳定性的程度。
电机的机械特性越硬，则静差率越小，相对稳定性就越高
星形--三角形启动是一种什么启动方式？为什么？
答： 星形--三角形启动是一种减压启动方式，启动时连接成星形的定子绕组电压与电流都只有三角形时的根号下三分之一，连接成星形启动时的线电流也只有三角形时的三分之一启动转矩降到直接启动时的三分之一
电路
运算放大器的特点是什么？
答：运算放大器是一种高增益，高输入电阻，低输出电阻的放大器
两个基本特点是虚短与虚断
试叙述戴维南定理，并画出示意图。
答：一个含独立电源，线性电阻和受控源的一端口 ，对外电路来说，可以用一个电压源和电阻的串联组合等效置换，此电压源的电压等于一端口的开路电压，电阻等于一端口的全部独立电源置零后的输入电阻
试叙述理想运算放大器 虚断 和 虚短 的概念。
答：虚断：指倒向端和非倒向端的输入电流均为零
虚短：对于公共端倒向输入端的电压和非倒向输入端的电压相等
对于一阶电路，试叙述零状态响应和零输入响应的概念。
答：零输入响应就是动态电路在没有外施激励时，电路中动态元件的初始储能引起的响应
零状态响应就是电路在零初始状态下（动态元件初始储能为零）由外施激励引起的响应叙述一阶电路阶跃响应和冲激响应的概念。
答：一阶电路对于单位阶跃函数输入的零状态响应称为阶跃响应
电路对于单位冲激函数输入的零状态响应称为冲激响应
正弦交流R、L、C串联电路发生谐振的条件是什么？这时电路的总等效阻抗与不谐振时的总等效阻抗相比时增大，还是减小？
答：条件是电路的总阻抗虚部等于0，即Im[Z(jw)]=0,这时电路的总等效阻抗与不谐振时的总等效阻抗相比时减小
R、L、C正弦交流并联电路发生谐振的条件是什么？称为电流谐振还是电压谐振？
答：条件是输入导纳最小，即Im[Y(jw)]=0，称为电流谐振
影响供电线路功率因数的根本原因是什么？
答：是用电器感性负载的原因造成的
使得有部分电流和电压在电相位角上产生差异，使得电压的向量超前于电流向量，导致无功功率的产生
请解释什么叫“V/F变换器”？（压频变换器）
答：电压—频率变幻型A/D转换器，将输入的模拟电压信号转换成与之成比例的频率信号。
传感器可以把各种被测的非电量转换成电量，其输出电量信号哪几种类别？
答：电压，电流，电荷
举一个有益的正反馈的例子。
答：正反馈用得最广的地方是在各种信号发生器中，即各种震荡器电路中。没有正反馈，就没有信号发生器。如收音机、电视机的本机震荡电路，就是正反馈的应用。
为什么外设不能直接与计算机总线相连？
答：外设与计算机主机之间不能直接相连。
1外设与计算机主机的速度不同；2外设与计算机的逻辑电*不同。
请简述跟随器的作用？
答：跟随器一般做缓冲级及隔离级。跟随器一般应用于前端电路输出阻抗和后端电路输入阻抗不匹配的情况下。
电压跟随器的另外一个作用就是隔离作用。 隔离前后两个电路之间的影响。
零阶保持器的作用？
答：零阶保持器是采用恒值外推规律的保持器。它把前一采样时刻 的采样值 不增不减地保持到下一个采样时刻
试叙运算放大器的共模抑制原理。
答：运算放大器内部一般集成有各种形式输出的差分放大电路，通过差分放大电路的温度补偿来实现对共模信号的抑制。
试叙述具有互感耦合的两个线圈的同名端的判别方法。（举出一种即可）
答：从实用的角度，有两个方法：
1.看线圈导线的绕向。绕线方向一致时，两个头端为同名端，两个尾端也是同名端；
2.看不出绕向时可以测试。一节干电池和一个万用表的直流电压档（档位可以试一下，能看出表针摆动方向就行）。
测试方法：
万用表两个表笔接好一个线圈的两个端头；在另一个线圈，电池负极接一个端头，正极去碰另一个头，观察表针的摆动方向，正向摆动时，红表笔接的头和电池正极接的头为同名端，反摆时黑表笔接的头和电池正极接的头是同名端。
互感元件的两个线圈顺接串联和反接串联，所得等效电感相同吗？为什么？
答：“顺接串联”和“反接串联”所得的等效电感不相同。顺接时两个线圈产生的磁通相加；而“反接”时则相减。顺接时的等效电感大于“反接”时的等效电感。
在正弦交流电路中，三相四线制的中线上能够安装保险丝吗？为什么?
答：不能。在三相中负载*衡时中线才没有电流通过，但负载不*衡时，中线上的电流是很大的
