fir ip核_什么是ip核

[控制原理基础]控制科学与工程(自动化)面试知识汇总 　　写在开头：该篇博客，是笔者在控制工程考研复试时候和实习面试时候所准备的专业知识汇总，所涉及知识点大致覆盖自动化，电气工程及其自动化，控制科学与工程的一些基础内容，其中核心是自动控制原理，但是涉及一些时域，频域，复域的知识现成资料较多，所以该篇文章主要针对较为新颖的问题给出答案，也是笔者个人的一些认知和看法，如有问题希望各位给出建议，希望能对自动化和控制人在专业知识补充上发挥作用。 　　今天是2022年12月24日预祝各位考研学子考研顺利，一研为定，星光不负赶路人，岁月不负有心人，新冠疫情很危险，但是这一路走来的不易与艰辛大家身有体会，最后一搏，加油！也祝大家平安夜快乐，圣诞快乐，面对新冠笑到最后。 　　主要涉及内容如下 　　一、自动控制原理&现代控制原理 　　二、微机原理与单片机 　　三、机器学习 　　四、过程控制 　　五、自动检测 　　六、模电 　　七、电机学 　　八、电路 　　九、物联网与嵌入式 　　十、PLC 　　十一、编程语言 　　十二、电气工程 　　十三、计算机网络 　　一、 自动控制原理&现代控制原理（核心课程） 　　1、自控低中高频特性 　　自控中低频反映稳态特性，中频反映动态性能（调节时间和超调量），高频反映抗干扰能力。（低频区的特性决定系统的静态性能的好坏，低频特性渐进线决定系统的稳态误差） 　　在低频段，主要是 PI 控制规律起作用，提高系统型别，消除或减少稳态误差，在中频段主要是 PD 起作用，增大截止频率和相角裕度，提高响应速度。PID 控制可以全面的提高系统的控制性能。 　　2、稳态与动态 　　稳态：此时系统没有受到任何外来扰动，同时设定值保持不变，因而被控变量也不会随时间变化，整个系统处于稳定平衡的工况。 　　动态：此时系统受到外来扰动的影响或者在改变了设定值后，原来的稳态遭到破坏，系统中各组成部分的输入输出量都相应发生变化，尤其是被控变量也将偏离稳态而随时间变化。 　　3、控制性能指标 　　评价标准：设定值发生变化或受到扰动后能否再控制器的作用下克服干扰并准确、平稳、快速的稳定下来。 　　衰减比——稳定程度 　　超调量——最大动态偏差 　　余差——反应控制精度 　　调节时间、峰值时间、上升时间——快速性，灵敏性稳定性、可靠性 　　4、控稳定裕度的概念（幅值裕度、相位裕度）概念+物理意义 　　幅值裕度GM：当系统的开环相频特性为180度时，系统开环频率特性幅值的倒数 　　物理意义：当系统的开环增益增大为原来的GM倍时，闭环系统将处于临界稳定 　　相位裕度PM：系统开环频率特性为1时，系统开环频率特性的相角与180度的和 　　物理意义：当系统对频率为Wc的信号的相角滞后再增大PM度时，闭环系统将处于临界稳定。 　　5、能观能控的子系统 　　能控是状态完全可由输入控制，能观是输出能完全反映状态。子系统分为能控不能观，能观不能控，能控能观，不能观不能控 　　6、没有对象的数学模型，能否用PID控制 　　能，黑箱建模，输入输出建模，可以用动态特性，衰减曲线，临界比例度和试凑解参数KP,Ti,Td从而引入PID控制 　　7、模糊PID 　　(知乎)模糊控制：一种逐步求精的思想。一个模糊控制器主要是由模糊化，模糊推理机和精确化三个功能模块和知识库（包括数据库和规则库）构成的。 　　模糊PID控制是以偏差e及偏差的变化ec为输入，利用模糊控制规则在线对PID参数进行调整，以满足不同的偏差e和偏差的增量ec对PID参数的不同要求，模糊PID算法是模糊算法在PID参数整定上的应用，与纯粹的模糊控制算法是有区别的。普通的模糊控制器适用于直接推理控制器的输出，而模糊PID算法使用模糊算法修改PID参数，最终的控制器输出依然是由PID控制器来实现的。 　　结合常规控制器和模糊PID,PD控制器并联得到一个无静差模糊控制。 　　8、智能控制的三大奠基 　　a) 人工神经网络控制：利用大量的神经按一定的拓扑结构和学习调整方法，具有很强的非线性函数逼近能力，神经网络可以和模糊逻辑一样适用于任意复杂对象的控制，但它与模糊逻辑不同的是擅长单输入多输出系统和多输入多输出系统的多变量控制（神经网络监督控制，神经网络直接逆控制，神经网络模型参考自适应控制，神经网络预测控制） 　　b) 模糊控制：以模糊集合论，模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一类计算机控制策略。模糊逻辑用模糊语言描述系统,既可以描述应用系统的定量模型也可以描述其定性模型。随着输入输出变量的增加,模糊逻辑的推理将变得非常复杂。 　　c) 专家系统：具有大量专门知识与经验的程序系统，可用于推理和判断，模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。但是自动地知识困难、无自学能力、知识面太窄等问题。 　　d) （补充）遗传算法（PSO粒子群算法，蚁群算法）：作为一种非确定的拟自然随机优化工具,具有并行计算、快速寻找全局最优解等特点,它可以和其他技术混合使用,用于智能控制的参数、结构或环境的最优控制。三种遗传算子：选择算子，杂交（交叉）算子，变异算子。 　　遗传算法的基本步骤是：1、初始化；2、个体评价；3、选择运算；4、交叉运算；5、变异运算，将变异算子作用于群体；6、终止条件判断。 　　遗传算法和进化策略之间的主要区别在于，遗传算法依赖于交叉，一种在解决方案之间概率和有用的信息交换机制，以找到更好的解决方案，而进化策略使用突变作为主要的搜索机制。 　　9、智能控制的对象特点与应用 　　智能控制的研究对象特点：非线性/时变/大时滞 　　①不确定性的模型 　　智能控制的研究对象通常存在严重的不确定性。这里所说的模型不确定性包含两层意思：一是模型未知或知之甚少；二是模型的结构和参数可能在很大范围内变化。 　　②高度的非线性 　　对于具有高度非线性的控制对象，采用智能控制的方法往往可以较好地解决非线性系统的控制问题。 　　③复杂的任务要求 　　对于智能控制系统，任务的要求往往比较复杂。 　　10、最优控制的内容和特点 　　基本内容和常用方法：动态规划、最大值原理和变分法，怎样选择控制规律才能使控制系统的性能和品质在某种意义下为最优。 　　实质：找出容许的控制作用或控制规律，使动态系统（受控对象）从初始状态转移到某种要求的终端状态，并且保证某种要求的性能指标达到最小值或者是最大值。变分法（动态规划法和极小值原理） 　　特点：没有最好只有更好 　　动态规划：用一组基本的递推关系式使过程连续的最优转移。连续的形式可用与古典变分法联系， 在一定条件下可以联系最大值原理。其对于研究最优控制理论的重要性在于： 　　① 它可以得出离散时间系统的理论结果； 　　② 用动态规划方法可以得出离散时间系统最优解的迭代算法； 　　③ 动态规划的连续形式可以给出它与古典变分法的联系，在一定条件下，也可以给出它与最大值原理的联系 　　最大值原理：放宽了求解的前提条件 　　古典变分法：解决问题更加方便 　　最优控制内容详见[控制原理基础]LQR,H∞,MPC,滑模控制算法应用和Simulink仿真 – 知乎 (zhihu.com) 　　11、模糊控制的控制方式和特点 　　特点：模糊控制器是一种容易控制、掌握的较理想的非线性控制器，具有较佳的鲁棒性(Robustness)、适应性及较佳的容错性(Fault Tolerance)。 　　12、稳定的概念，经典的稳定和现代稳定的区别 　　概念：一个系统如果对任意有界输入得到有界输出，它就是稳定的 　　区别： 　　e) 李雅普诺夫稳定＝经典稳定+等幅振荡 　　f) 渐进稳定不一定是大范围渐进稳定 　　13、PID调节中Kp，Ti，Td参数怎么设置的，有什么作用 　　一般可以通过理论计算来确定，但误差太大。目前，应用最多的还是工程整定法：如经验法、衰减曲线法、临界比例带法和动态特性法。 　　Kp：减少误差，通过误差增加控制量，控制及时 　　Ti：消除余差，减少超调量，但是增加了调节时间，控制不及时，系统稳定性下降 　　Td：超前控制，减少超调，减少调节时间，系统动态特性变好, 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。 　　详见[控制原理基础]浅谈PID算法 – 知乎 (zhihu.com) 　　14、为什么闭环极点在s左半平面稳定？极点离虚轴越远稳定性如何变化？ 　　对于负反馈系统。这个推导由频域分析得出的，简单来说就是通过映射将特征方程转入到频域复数面分析，假设分母为（s+p1）(s+p2).极点假设为-p1,-p2,-p3.-pn,的话,经过拉式反变换,最后变换出的输出的模态e^(-pt){这个相当于误差},此时只有当p为正值，即根为-p时，才能是误差渐进减小，最后趋于0。最后得出结论特征跟在左半平面稳定。极点离虚轴越远稳定性越好 　　15、自动控制的了解与其发展趋势？ 　　（同步性和综合性）工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展 　　16、鲁棒控制 　　根据对性能的不同定义，可分为稳定鲁棒性和性能鲁棒性。以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒控制器。现代鲁棒控制是一个着重控制算法可靠性研究的控制器设计方法。其设计目标是找到在实际环境中为保证安全要求控制系统最小必须满足的要求。一旦设计好这个控制器，它的参数不能改变而且控制性能能够保证。 内容详见[控制原理基础]LQR,H∞,MPC,滑模控制算法应用和Simulink仿真 – 知乎 (zhihu.com) 　　17、先进过程控制 APC（Advanced Process Control）包括智能控制 　　目前还没有严格而统一的定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法，统称为先进过程控制策略。如：自适应控制；预测控制；鲁棒控制；智能控制（专家系统、模糊控制、神经网络）等。同上，内容详见[控制原理基础]LQR,H∞,MPC,滑模控制算法应用和Simulink仿真 – 知乎 (zhihu.com) 　　18、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。内容详见[控制原理基础]浅谈PID算法 – 知乎 (zhihu.com) 　　19、振铃现象 　　定义：数字控制器的输出u（k）以二分之一采样频率大幅度上下摆动 　　消除方法： 　　① 找出数字控制器D(Z)中引起振铃现象的因子（即z=-1附近的极点），然后认为地令z=1，就消除了这个极点。根据终值定理，这样做不影响输出的稳态值，但却改变了数字控制器的动态特性，从而影响闭环系统的动态特性。 　　② 从保证闭环系统的特性出发，选择合适的采样周期T，以及系统闭环时间常数，以避免数字控制器的输出产生强烈的振铃现象。 　　20、增量型算法和位置型算法的比较（速度型，只是对增量是求速率，雷同） 　　g) 增量型算法不需要做累加，控制量增量的缺点仅与最近几次误差采样值有关，计算误差或计算精度问题对控制量的计算影响较小。而位置算法要用到过去的误差的累加值，容易产生较大的累加误差。 　　h) 增量型算法得到的是控制量的增量，例如阀门控制中只输出阀门开度的变化部分，误动作影响较小，必要时通过逻辑判读限制或禁止本次输出，不会严重影响系统的工作。而位置算法的输出是控制量的全量输出，并且需要得到每时刻的位置，误动作影响大。 　　i) 采用增量法，易于实现手动到自动的无冲击切换。 　　21、卡尔曼滤波 　　由一种利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系统状态进行最优估计的算法，由于观测数据中包括系统中的噪声和干扰的影响，所以最优估计也可看作是滤波过程。数据滤波是去除噪声还原真实数据的一种数据处理技术，卡尔曼滤波在测量方差已知的情况下能够从一系列存在测量噪声的数据中，估计动态系统的状态，因此卡尔曼滤波非常适合不断变化的系统。 　　卡尔曼滤波实质就是将预测状态量的高斯分布和观测量的高斯分布做融合，生成一个新的高斯分布，其中新的高斯分布的均值和方差是两个独立的高斯分布的相关参量的加权，这个加权就是卡尔曼增益，但是预测状态量和观测量可能维度不同，需要将他们同时转换到一个向量空间中，所以观测量前面有线性变换矩阵 　　先验估计，协方差矩阵的预测，计算卡尔曼增益，通过增益修正，更新协方差阵 　　22、对偶原理 　　能控与能观的矩阵存在对偶关系：

　　23、状态反馈是什么，在工程中有什么应用？ 　　状态反馈：是将系统的每一个状态变量乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参考输入相加形成的状态反馈控制律。 　　输出反馈（状态观测器）：是将系统的输出向量乘以相应的反馈系数，然后反馈到输入端与参考输入相加构成输出反馈律。 　　区别： 　　1、状态反馈是信息系统的一种完全反映；而输出反馈则是系统信息的一部分或不完全的地反映。因而状态反馈能达到的性能，输出反馈则未必能达到。 　　2、状态反馈不改变能控性，可能改变能观性；而输出反馈均不改变能控性和能观性。 　　状态反馈的具体应用包括LQR,MPC，鲁棒控制等，详见[控制原理基础]LQR,H∞,MPC,滑模控制算法应用和Simulink仿真 – 知乎 (zhihu.com) 　　24、时域响应的特征参数 　　通过对时域信号进行统计分析，得出时域特征参数，是进行故障诊断的有效方法。时域特征参数分为有量纲特征参数和无量纲特征参数。 　　时域振动信号在机组发生故障时会显著变化，相应的时域特征参数也会发生变化。采用有量纲指标进行故障分析时，得到的结果不仅与被测对象的运行状态（是否发生故障）有关，而且与被测对象的运行工况（转速、负载）有关。无量纲特征参数只与被测对象的状态相关，对转速、负载等运行参数的变化不敏感。

　　二、微机原理与单片机 　　1、CPU与外设之间传输数据 　　①无条件传送方式：也叫做同步传送方式，主要用于简单外设，这类外设在任何时刻均已准备好数据或处于接受数据状态，因此程序可以不必检查外设的状态，而在需要进行输入输出时，直接执行输入输出指令。 　　① 条件传送：条件传送也叫做查询式传送方式，在开始传送数据前，必须要确认外设是否已经准备好接受数据的状态。 　　② 中断方式：用查询方式，CPU要不断的查询外设的状态，很浪费时间，CPU工作效率很低。采用中断方式之后，CPU不需要查询外设的状态，而是执行主程序时，当外设数据准备好之后向CPU发出中断申请，因此CPU工作效率大大提高。中断保护的是寄存器和标志寄存器 　　③ DMA方式：采用了DMA方式不需要CPU或者软件的介入，也就是直接存储器存取方式。当外设需要利用DMA方式进行数据传送时，接口电路可以向申请，让CPU交出对总线的控制权，用一种称为DMA控制器的专用硬件接口替代CPU，临时接管在线，在DMA传送数据结束之后，在交换控制权。 　　2、微机系统的组成和各个部分的作用 　　8086微处理器：包括总线接口BIU和执行部件EU,负责整个系统的预算 　　存储器：包括RAM和ROM负责存储程序和数据 　　输入输出I/O：输入输出通道 　　定时器/计数器：利用内部时钟定时，外部脉冲计数 　　中断8259A：接受外部中断 　　串口：通过RXD接受数据，TXD发送数据 　　模拟接口：DAC0832(8位数模转化)，ADC0809(8位模数转化) 　　3、引脚分时复用（ALE选择P0输入地址低8位还是数据位） 　　ALE有效（下降沿）传低八位地址，ALE无效时候传输八位数据 　　什么是引脚的分时复用？请说明8086/8088有哪些分时复用引脚？ 　　分时复用即某一时刻总线上出现的是地址，另一时刻，总线上出现的是数据。 　　8086CPU的分时复用的引脚有：地址/数据复用引脚，作用为一个脚多用，如：AD15~AD0，在总线周期的T1状态，传送地址信息，在其它状态则传送数据信息；正是这种引脚的分时使用方法才能使8086用40条引脚实现20位地址、16位数据及众多的控制信号和状态信号的传输。 　　4、同步通讯异步通讯的区别与优劣，I2C 、SPI 和USART三种通讯方式的优缺点 　　同步：同步通信中，每个数据块都有同步字符和效验字符，并且要求发送时钟和接受时钟保持严格同步。 　　异步：异步通信中，数据以字节构成字符帧（起始位（0），数据位（5-8位，地位先传送）奇偶校验位，停止位（1）），字符间隔任意的（异步），字符内各位间隔是相同的（同步） 　　区别：同步中传输方和接受方使用同步时钟（即波特率是一样的，时序是一样的），而异步通讯允许双方使用各自不同的时钟。但波特率需要一样 　　优缺点：同步通信通信效率高，但是要求通信双方有相同的时钟频率，比较复杂，但可以实现点对多点的信息发送。异步通信通信效率低，但是没什么特别的要求，容易实现，方便。 　　① SPI英文全称是Serial Peripheral Interface，是串行外接口的缩写，它的通讯方式特点是全双工工作、同步且高速传输，用这种通讯的话一般有一个主机和多个从机一起工作，如果是双向传输的话需要四根线，分别是： MISO数据输入、MOSI数据输出、SCLK（同步时钟）、CS（片选）四根。因此用这种方式通讯的话一般都是有多个从机设备，像人机交互界面之类。 　　特点：通信速率较高，可达几兆至几十兆。有时钟线同步，总线出错率低。可以一对多，一主多从。 　　缺点：不同的从机需要不同的片选线。 　　② I2C英文全称是Inter－Integrated Circuit，它是一种串行总线方式。它通讯只需要两根线，一根是数据线（SDA），一根同步时钟线（SCL），这种通讯方式是主机和从机没有明确区分出来，但是工作时候只能有一个主机，至于哪一个都可以，看电路实际工作需要的方式，一般两根线为了加强抗干扰能力，都需要加上拉或者下拉电阻，同时加两个电容接到地。因为这种方式只需要两根线，因此这种连接方式应用的比较广泛，特别是一些小型产品上面，像家电类、医疗等方面。 　　特点：要开始通信，首先要发送起始条件。要结束通信，要发送一个停止条件。通信时，不希望其他主机进来打断，就不发送停止条件，可以多次发送起始条件完成多段通信，避免其他主机把总线抢走。 　　③ UART英文全称是Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，它是一种全双工的串行接收和发送模块，用的是异步通信方式，它需要数据发送器、接收器以及时钟发生器三部分才能工作，而且这种工作方式很灵活，这种方式在STM系列芯片经常用到，我们日常生活当中计算机与电视连接等。 　　特点：有三根线：RX、TX、GND。发送数据8位数为一个字节发送。发送数据时，前后都要设置初始位，结束位。 　　5、UART和USART区别 　　USART(universal synchronous asynchronous receiver and transmitte): 通用同步异步收发器，USART是一个串行通信设备，可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。 　　UART(universal asynchronous receiver and transmitter): 通用异步收发器 　　异步串行通信口(UART)就是我们在嵌入式中常说的串口，它还是一种通用的数据通信议。 　　区别： 　　USART是指单片机的一个端口模块，可以根据需要配置成同步模式（SPI，I2C），也可以将其配置为异步模式，后者就是UART。所以说UART姑且可以称之为一个与SPI，I2C对等的“协议”，而USART则不是一个协议，而是更应该理解为一个实体。 　　6、什么是异步串行通信，都有哪些类型 　　串行异步通信（例如RS232通信）是主机与外部硬件设备的常用通讯方式。可以双向传输。串行异步通讯通讯过程中无需同步时钟信号，设备间有时要约定波特率，有时可以不用约定，硬件成本低。 　　根据总线类型可以分为 RS232,RS485,USB 　　根据通信制式分为：单工，半双工，全双工 　　7、8255知识 　　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。 　　8255A的端口A,B设置为方式1输入时候，从端口C读到的信息是联络信号 　　读取8253当前值，需要锁存计数器 　　8、单片机串口的控制字 　　在初始化过程中首先要确定SCON中的控制字，通过SM0,SM1确定工作方式，SM2用于方式2，3的主从机通信（主机SM2=0,从机SM2=1，且RB8=1是地址帧，再寻址），REN表示串行口接受位，TB8发送第九位数据，RB8接受第九位数据，TI,RI串行口发送接受中断请求。 　　9、单片机串行通信接口、帧类型 　　方式0(发送：串行输入，并行输出；接受：并行输入，串行输出) 　　方式1（8位异步通信接口，波特率可变） 　　方式2（9位异步通信，波特率于PCON中SMOD和晶振频率有关） 　　方式3（9位异步通信，波特率可变） 　　10、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, 最大模式中，系统所需要的控制信号由总线控制器8288提供。CPU的管脚MN/MX管脚接高电平时，构成最小模式；接低电平时，构成最大模式。 　　11、简述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。 　　DMA方式应用于高速的外设或成块交换数据的情况。 　　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。 　　同步传输方式特点是外设可以处于CPU的控制之下。 　　异步传输方式应用于慢速的外设与CPU传输数据，但是CPU的利用率不高。 　　中断方式提高CPU的利用率。 　　12、宏指令（EQU）与伪指令(ORG)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。 　　指令中的操作数可以是常数也可以是寄存器 　　13、指令按功能分为 　　数据传输类，算术运算类，逻辑运算类，位操作类，控制转移类 　　14、请解释什么叫“量化”？ 　　答：A/D转换过程分为采样、保持(ZOH)、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)、但幅值上仍连续的时间离散模拟信号。 　　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。 　　量化，就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散，即用一组规定的电平，把瞬时采样值用最接近的电平值来表示。 　　编码，把电平值用二进制码表示出来。 　　15、8086具有的功能 　　j) 输出锁存 　　k) 输入缓冲（隔离-三态门） 　　l) I/O端口寻址 　　m) 电平变换 　　n) 联络通信 　　16、微处理器，微型计算机，微型计算机系统 　　微处理器（MPU）:由CPU(算术逻辑单，控制部件)，寄存器构成，是微型计算机的核心。 　　微型计算机：微型计算机在微处理器基础上增加了存储器（ROM/RAM）,I/O接口，中断系统总线。 　　微型计算机系统：微型计算机系统是以微型计算机为核心加上了系统软件和外部设备 　　17、CPU构成（控制器和运算器） 　　运算器：核心是算术运算单，包括有累加器ACC，寄存器B，暂存器TMP1，TMP2，程序状态寄存器PSW以及十进制调整电路和布尔处理器 　　控制器：程序计数器PC，数据指针DPTR，堆栈指针SP，指令寄存器IR，指令译码器ID， 　　18、中断请求和CPU响应中断的条件 　　中断请求： 　　①本次输入输出操作完成，中断请求触发器为1 　　②中断屏蔽位为1，代表无屏蔽中断 　　CPU响应： 　　① 中断源发出中断请求 　　② 中断允许位EA=1,总中断打开 　　③ TCON,SCON中相应中断允许位为1，IE中（EX0,ET0等位） 　　④ 无同级或高级中断响应 　　⑤ CPU执行指令的最后一个周期 　　⑥ 正在执行的指令不是访问IE,IP或者RETI,RET 　　19、单片机的中断过程是什么？ 　　中断响应：中断请求，中断排队，中断响应，中断调用，中断返回 　　从现场来看：现场保护，中断服务，恢复现场，中断返回 　　20、中断来源包括以下几种 　　外部设备，控制对象，故障源，程序自愿中断，实时时钟 　　21、一条指令包括两个基本的部分： 　　操作数（目的操作数和源操作数）和操作码 　　22、单片机的扩展口 　　数据存储器6264（8k×8）RAM RD非，WR非 　　程序存储器2764（8k×8）ROM PSEN非 　　可编程RAM/IO定时拓展口8155 　　可编程定时/计数器8253（只能写控制字） 　　可编程的并行拓展口8255A，三个输出并口，一个输入并口 　　可编程的串行接口8251 　　8位数据指针锁存器74LS373,74LS273 　　23、8253区分方式名字功能触发方式0计数结束产生中断OUT端变高电平GATE保持高，软件触发方式1可重复编程单脉冲OUT输出高电平门控GATE跳变硬件触发方式2分频器开始OUT高，计数最后一个CLK输出低脉冲GATE保持高，软件硬件触发方式3方波发生器输出对称方波GATE为高，软硬件触发方式4雷同方式0OUT负脉冲方式5雷同方式1OUT负脉冲 　　24、串口通信方式0（串行<->并行） 　　串行数据转换并行数据：74HC164接受移位寄存器 　　并行数据转化串行数据：74HC165发送移位寄存器 　　25、微机硬件存储器分成哪几级？（速度依次递减） 　　寄存器： 　　内存：包括随机存储器（RAM）即主存储器、只读存储器（ROM）和高级缓存（Cache，CPU可以直接向内存中存取数据，从而减少了时间，提高了系统的运行速度），磁盘缓存。

　　辅存：硬盘，外置存储 　　26、PC,SP的区分 　　PC：16位指令存放下一条将要执行的指令地址 　　SP：8位堆栈指针，在堆栈操作中，始终指示栈顶单的指针寄存器，内容是栈顶单地址 　　转移指令（LJMP/SJMP/JMP/AJMP）不改变sp的值 　　调用指令（ACALL/LCALL/RET）改变sp的值 　　27、独立编码和统一编码 　　独立编制（IN,OUT）：内存与端口区分开，端口不占用内存空间，用独立的指针访问端口。简单，快速，但灵活性差 　　统一编址(MOV)：用存储器寻址方式来寻址I/O端口，由于I/O占用空间内存影响执行效率，速度较慢。 　　28、为什么要用补码 　　负数直接拿来算加法，解决计算机中没有做减法的问题。 　　29、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（89C52中的位寻址），基址变址寻址，相对基址变址寻址。 　　三、机器学习 　　1、机器学习的过拟合和方法 　　首先需要引入泛化误差概念（模型在训练集上的误差称之为训练误差，又称之为经验误差，在新的数据集（比如测试集）上的误差称之为泛化误差） 　　而当机器学习模型对训练集学习的太好的时候，表现为经验误差很小，但往往此时的泛化误差会很大，这种情况我们称之为过拟合，而当模型在数据集上学习的不够好的时候，此时经验误差较大，这种情况我们称之为欠拟合。 　　解决方法： 　　欠拟合，增大模型的复杂程度即可 　　过拟合(正则化，增加数据样本，剪枝处理，提前终止迭代Early Stopping，权值共享，增加噪声) 　　2、神经网络的训练 　　选择一种网络结构，随机初始化权重，执行前向传播FP算法，通过代码计算出代价函数 J(θ)，执行反向传播BP算法，进行梯度检查，利用最优化算法与反向传播算法最小化 J(θ) 　　3、 神经网络标准分类（输入层，隐藏层，输出层 ） 　　深度神经网络（DNN）：深度神经网络（深度指的是有多层隐藏层），包括了 CNN、RNN、GAN、MLP等都属于其范畴之内。DNN与CNN（卷积神经网络）的区别是DNN特指全连接的神经结构，并不包含卷积单或是时间上的关联。从神经的角度来讲解，MLP是最朴素的DNN，CNNs是encode了空间相关性的DNN，RNNs是encode进了时间相关性的DNN。 　　循环神经网络(recurrent RNN)：RNN对具有序列特性（符合时间顺序，逻辑顺序）的数据非常有效，基本上是一个使用时间延伸的标准神经网络它能挖掘数据中的时序信息以及语义信息，进化是LSTM Long short-term memory（长短期记忆） 　　递归神经网络（recursive RNN）:是具有树状阶层结构且网络节点按其连接顺序对输入信息进行递归的人工神经网络，递归神经网络具有可变的拓扑结构且权重共享，被用于包含结构关系的机器学习任务，被视为循环神经网络的推广。 　　卷积神经网络（CNN）：类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络，基本上是已经跨越使用共享权重的空间延伸的标准神经网络。卷积神经网络的各层中的神经是3维排列的：宽度、高度和深度。网络深度指的是网络的层数。利用卷积神经网络核心卷积层解决大量计算。 　　生成对抗网络（GAN）：一种深度学习模型，是近年来复杂分布上无监督学习最具前景的方法之一。模型通过框架中（至少）两个模块：生成模型（Generative Model）和判别模型（Discriminative Model）的互相博弈学习产生相当好的输出。原始 GAN 理论中，并不要求G和D都是神经网络，只需要是能拟合相应生成和判别的函数即可。但实用中一般均使用深度神经网络作为G和D 　　无人监督的预训练神经网络 　　4、深度学习算法三大类 　　① 常用于影像数据进行分析处理的卷积神经网络(简称CNN) 　　② 文本分析或自然语言处理的递归神经网络(简称RNN) 　　③ 常用于数据生成或非监督式学习应用的生成对抗网络(简称GAN) 　　5、神经网络特点 　　① 自学习与自适应性 　　② 非线性/时变/大时滞 　　③ 计算的并行性与存储的分布性 　　④ 鲁棒性和容错性 　　6、卷积神经网络中的平移不变行 　　不变性意味着即使目标的外观发生了某种变化，但是你依然可以把它识别出来。这对图像分类来说是一种很好的特性，因为我们希望图像中目标无论是被平移，被旋转，还是被缩放，甚至是不同的光照条件、视角，都可以被成功地识别出来。 　　7、卷积神经网络的网络结构 　　Poolling池化层：池化（Pooling）是卷积神经网络中另一个重要的概念，它实际上是一种形式的降采样。有多种不同形式的非线性池化函数，而其中“最大池化（Max pooling）”是最为常见的。它是将输入的图像划分为若干个矩形区域，对每个子区域输出最大值。直觉上，这种机制能够有效地原因在于，在发现一个特征之后，它的精确位置远不及它和其他特征的相对位置的关系重要。池化层会不断地减小数据的空间大小，因此参数的数量和计算量也会下降，这在一定程度上也控制了过拟合。通常来说，CNN的卷积层之间都会周期性地插入池化层。 　　Conv卷积层：人的大脑识别图片的过程中，并不是一下子整张图同时识别，而是对于图片中的每一个特征首先局部感知，然后更高层次对局部进行综合操作，从而得到全局信息。 　　Sequential全连接层：全连接层的概率是神经网络中所共有的，每个神经都会有权重w和偏置b，通过反向传播中优化每层中的参数，而在卷积神经网络中主要是在网络最后一层会用一个softmax结合全连接层输出类别。 　　8、机器学习发展方向 　　深度学习自动调超参，自动学习网络架构，迁移学习，无监督／半监督学习，基于外部存储的模型 　　9、模式识别的分类 　　按照实现方法分类：监督的分类（有先验知识和有人管理）和无监督的分类 (无先验知识，无人管理) 　　按照理论分类： 　　①统计模式识别（以模式集在特征空间中分布的类概率密度函数为基础，对总体特征进行研究，包括判别函数法和聚类分析法，最经典的主要模型） 　　②句法模式识别（是根据识别对象的结构特征，以形式语言理论为基础的一种模式识别方法。主要用于自然语言处理） 　　③模糊模式识别（将模糊数学的一些概念和方法应用到模式识别的方法。它以隶属度为基础，运用模糊数学中的“关系”概念和运算进行分类） 　　④神经网络模式识别（是人工神经网络与模式识别相结合的产物。以人工神经为基础，模拟人脑神经细胞的工作特点，对脑部工作机制的模拟更接近生理性，实现的是形象思维的模拟，与主要进行逻辑思维模拟的基于知识的逻辑推理相比有很大的不同。） 　　10、深度学习的发展 　　发源：1943年神经科学家麦卡洛克和数学家皮兹在《数学生物物理学公告》上发表论文《神经活动中内在思想的逻辑演算》，建立了神经网络和数学模型，称为MCP模型。 　　第二次热潮：1986年神经网络之父 Geoffrey Hinton 在1986年发明了适用于多层感知器（MLP）的BP（Backpropagation）算法，并采用Sigmoid进行非线性映射 　　发展期：神经网络之父—— Geoffrey Hinton提出了深层网络训练中梯度消失问题的解决方案：无监督预训练对权值进行初始化+有监督训练微调 　　爆发期：Hinton课题组为了证明深度学习的潜力，首次参加ImageNet图像识别比赛，其通过构建的CNN（卷积神经网络）网络AlexNet一举夺得冠军 　　11、模糊神经网络技术和神经模糊逻辑技术 　　模糊逻辑和神经网络作为智能控制的主要技术已被广泛应用。 　　其相同性为：两者都可作为万能逼近器解决非线性问题,并且两者都可以应用到控制器设计中。 　　不同的是： 　　①模糊逻辑可以利用语言信息描述系统,而神经网络则不行; 　　② 模糊逻辑应用到控制器设计中,其参数定义有明确的物理意义,因而可提出有效的初始参数选择方法;神经网络的初始参数(如权值等) 只能随机选择。 　　③ 但在学习方式下,神经网络经过各种训练,其参数设置可以达到满足控制所需的行为。 　　模糊逻辑和神经网络都是模仿人类大脑的运行机制,可以认为神经网络技术模仿人类大脑的硬件,模糊逻辑技术模仿人类大脑的软件。根据模糊逻辑和神经网络的各自特点,所结合的技术即为模糊神经网络技术和神经模糊逻辑技术。 　　12、为什么深蓝击败象棋大师，AlphaGo20年后才击败人类围棋大师 　　我的理解是深蓝是集合了多重算法于一体，在对战中，他通过局部寻优找到最合适的算法（暴力算法遍历所有已知算法），深蓝其实从来没有被人们看作一种“智能”，她只是一套从数学上“激活成功教程”了国际象棋的“程序”但相比现实中的人类智力活动还是很简单的，这种“穷举法”无法直接应用于社会实践中。但是阿法狗在围棋上的算法不能简单用遍历所有算法来寻优，他需要更多结合神经网络算法，模糊控制等智能控制理论所以他需要更多的训练时间。AlphaGO的“深度学习”是一种基于统计数学的方法论：通过人类对弈的记录，以及直接与人类或自身对弈，AlphaGO能够获得大量用于统计分析的“学习样本”。通过对着子纪录和胜负关系进行数学分析，AlphaGO可以逐渐理解在不同的棋局里哪些下法更容易赢、哪些下法更容易输。接着，她用分析得到的策略去和人类对弈，或者和自身对弈，保留更优的着法——不断重复。 　　13、人工智能未来的发展 　　如何结合5G，6G技术应用于人工智能领域 　　深度学习领域如何做到完全无监督学习 　　自学习网络架构 　　14、插值和模拟的区别 　　插值：在离散数据的基础上补插连续函数，使得这条连续曲线通过全部给定的离散数据点。插值是离散函数逼近的重要方法，利用它可通过函数在有限个点处的取值状况，估算出函数在其他点处的近似值。 　　模拟：模拟方法的基本思想是：为了求解数学、物理、工程技术以及生产管理等方面的问题，首先建立一个概率模型或随机过程，使它的参数等于问题的解；然后通过对模型或过程的观察或抽样试验来计算所求参数的统计特征，最后给出所求解的近似值。 　　随机模拟方法也叫随机模拟法，当系统中各个单的可靠性特征量已知，但系统的可靠性过于复杂，难以建立可靠性预计的精确数学模型或模型太复杂而不便应用则可用随机模拟法近似计算出系统可靠性的预计值。 　　15、有监督无监督算法 　　有监督算法常见的有：线性回归算法、BP神经网络算法、决策树、支持向量机、KNN等。 　　应用：垃圾邮件分类等已知结果的分类问题。 　　无监督算法常见的有：聚类算法，密度估计(density estimation)、异常检测（ anomaly detection)、层次聚类、 EM算法、 K-Means算法 (K均值算法 )、 DBSCAN算法等。 　　应用：聚合新闻网站（比如说百度新闻、新浪新闻等），利用爬虫爬取新闻后对新闻进行分类的问题，将同样内容或者关键字的新闻聚集在一起。所有有关这个关键字的新闻都会出现，它们被作为一个集合，在这里我们称它为聚合(Clustering)问题。 　　16、损失函数 　　损失函数（loss function）或代价函数（cost function）是将随机事件或其有关随机变量的取值映射为非负实数以表示该随机事件的“风险”或“损失”的函数。在应用中，损失函数通常作为学习准则与优化问题相联系，即通过最小化损失函数求解和评估模型。例如在统计学和机器学习中被用于模型的参数估计（parametric estimation），在控制理论中被应用于最优控制理论（optimal control theory） 　　17、交叉熵损失函数 　　交叉熵是信息论中的一个重要概念，它的大小表示两个概率分布之间的差异，可以通过最小化交叉熵来得到目标概率分布的近似分布。 　　18、最小二乘法 　　一种数学优化技术，通过最小化误差平方和找到一组数据的最佳函数匹配。应用于曲线拟合，最小化能量和最大化熵。详见[数学原理]最小二乘法 – 知乎 (zhihu.com) 　　19、Sigmoid 　　Sigmoid函数是一个在生物学中常见的S型函数，也称为S型生长曲线。sigmoid函数也叫Logistic函数，用于隐层神经输出，取值范围为(0,1)，它可以将一个实数映射到(0,1)的区间，可以用来做二分类。 　　四、过程控制 　　1、主副回路扰动施加位置 　　主要扰动位于副回路由副回路完成粗调，而且尽可能包括更多扰动，其余扰动位于主回路细调。主回路的输出是副回路的给定值，而通过设置副变量来提高主变量的控制效果。 　　2、串级共振出现的原因，怎么消除 　　原因：副回路的等效时间常数远小于主回路的等效时间常数时，则整个系统的快速性加强；当副回路等效时间常数增大，整个系统的动态特性的改善得到了提高；当主、副回路的等效时间接近时，系统容易发生共振现象 　　方法：分割主、副回路时，要使主回路的等效时间常数大于副回路的的等效时间常数在3倍以上，当又要兼顾串级系统能改造原有对象动态性的特点，故Td1=（3~10）Td2 　　3、控制阀（指的是调节阀，执行器？）的正反作用？控制阀的选取有哪些决定 　　气开式（KV+）和气关式(KV-) 　　选取原则：①根据装置安全与物料角度选择气开气关。 　　首先，信号压力中断时，保证设备和操作人员的安全。 　　其次，使在信号压力中断时，不降低产品的质量。 　　另外，还可以从降低原料，动力损耗及介质的特点等方面考虑。 　　① 根据工艺对象的特点，选择控制阀的流量特性。 　　② 根据工艺操作参数，选择合适的控制阀口径尺寸。 　　③ 根据工艺过程的要求，选择所需要的辅助装置。 　　④ 合理选择执行机构。执行机构的响应速度应能满足工艺。 　　⑤ 根据工艺条件，选择合适的结构形式和材料 　　4、执行器的两个机构的选择 　　执行机构：气动、电动、智能式（正作用，反作用） 　　调节机构：正作用、反作用（气开气关） 　　5、系统的静态模型，动态模型，动态模型建模方法， 　　静态模型-离线训练，描述系统的组织和结构，输出变量与输入变量之间不随时间变化情况下的数学关系。易于构建和测试-使用批量训练和测试，对其进行迭代，直到达到良好效果，用于各类自动控制系统的设计与分析，用于工业设计和最优化，但是仍然需要对输入进行监控，并且模型容易过时。 　　动态模型-在线训练，描述系统的行为和动作，输出变量与输入变量之间随时间变化的动态关系的数学描述。用于自动控制系统的设计与分析。 　　① 随着时间的推移不断为训练数据注入新的数据，定期更新同步版本 　　② 使用渐进式验证，而不是批量训练和测试 　　③ 需要监控、模型回滚和数据隔离 　　前者用于工业设计和最优化等；后者则用于各类自动控制系统的设计与分析，用于工艺设计和操作条件的分析和确定 　　6、动态模型建模方法 　　1.将过程划分成恰当的阶段 　　2.正确选择状态变量，使它既能描述过程的状态，又满足无后效性，同时确定允许状态集合 　　3.选择决策变量 k u，确定每个阶段的允许决策集合 　　4.写出状态转移方程。 　　5.确定阶段指标及指标函数的形式（阶段指标之和，阶段指标之积，阶段指标之极大或极小等） 　　6.写出基本方程即优值函数满足的递归方程，以及端点条件 　　7、调节器的正反作用 误差值=设定值-测量值 　　对于调节器来说，按照统一的规定，如果测量值增加，调节器输出增加，则该调节器称为正作用调节器，调节器放大系数Kc 为负；测量值增加，调节器输出减小，则该调节器称为反作用调节器，Kc 为正。（总结来说整个系统是个负反馈系统，所以说要引入一个负作用） 　　8、串级系统的主、副控制器的参数如何整定？ 　　Step 1: 先断开主回路，按单回路方式整定副调节器的PID参数。 　　Step 2: 在主调节器为“手动”、副回路闭环的情况下，测试得到主回路广义对象的动态特性与相应特征参数。 　　Step 3: 采用单回路调节参数的工程整定法（如动态响应法），确定主回路的PID参数。 　　9、分程控制 　　同向分程：扩大控制阀的可调范围，以改善控制系统的品质 　　异向分程：满足工艺上操作的特殊要求 　　10、对于大滞后的物体处理方法 　　微分先行，中间微分，smith预估补偿器 　　五、自动检测 　　1、表压，真空度，绝对压力 　　大气压力：是指地面上空气重量所产生的压力，它随测量地点的海拔高度、地理位置、气象情况的不同而变化。 　　绝对压力：是指液体、气体或蒸汽作用在单位面积上，包括空气重量所产生的大气压力在内的全部压力，亦即不带条件起算的全压力，或称以零作参考压力的差值。 　　表压力：也称相对压力，即压力表所指示的压力。因为表压力是绝对压力抵消大气压力后所余的压力，或称以环境大气压力作参考压力的差值，所以表压力等于绝对压力与大气压力之差。 　　Ｐ表＝Ｐ绝－Ｐ大 　　真空度：是指绝对压力低于大气压力时，仪表所测得的负表压，这个负的表压就称为真空度。所以，真空度等于大气压力与绝对压力之差。 　　Ｐ真＝－Ｐ表＝Ｐ大－Ｐ绝 　　真空度越高，绝对压力越小，真空度为零时，绝对压力等于大气压力，绝对压力为零时的真空度称为绝对真空。 　　用来测量大气压力的仪表，称为气压表；用来测量绝对压力的仪表，称为绝对压力表；用来测量表压力的仪表称为压力表；用来测量负表压的仪表称为真空表。 　　2、自动化仪表中，电流选择4-20ma的目的(过程控制系统用模拟信号标准) 　　① 用电流信号的原因是不容易受干扰,并且电流源的大内阻和恒流输出。连接电线的电阻较大时，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，如果用电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。所以传送信号用电流源优于电压源 　　②上限取20mA是因为防爆的要求，下限没有取0mA而取4mA为了能检测断线。 　　3、体积流量计（单位时间内测容积），体积流量检测的方法 　　体积流量（Volume Flowrate）是单位时间里通过过流断面的流体体积，简称流量，以Q表示。气体体积流量系指单位时间输送管道中流过的气体体积。 　　①直接输出式流量计：涡街流量计、转子流量计（信号不用开方处理的流量计） 　　②差压式流量计（信号需要开方器） 　　根据测量方法可分为： 　　① 容积法 :椭圆轮流量计，腰轮流量计，质量流量测量 　　② 速度法（流体力学测量流量））：涡轮流量计，转子流量计，流体振动法， 　　④ 差压式：差压式流量计（节流件前后差压和流速关系） 　　4、节流装置是节流式流量计的敏感件， 节流件的形式很多， 应用最多的是什么？ 　　应用最多的是标准节流装置孔板、喷嘴和文丘里管。 　　5、成分检测 　　① 红外线成分气体分析：根据其他对应不同红外光谱频率，根据气体吸收红外光谱辐射能转化热能进行气体分析 　　② 热导式气体分析仪：导热性随导热系数，介质的变化 　　③ 色谱仪：高速大范围分析成分 　　④ 氧化钴氧量分析仪 　　6、控制阀的流量特性有几种，且该如何进行选择？ 　　流量特性：调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。 　　理想流量特性有4种： 　　① 等百分比流量特性（对数流量特性）：单位行程变化引起流量变化的百分率是相等的。在全行程范围内工作较平稳，尤其在大开度时，放大倍数大、灵敏。应用广泛，适应性强。 　　② 直线流量特性：调节阀的相对流量与相对开度呈直线关系，即单位相对行程变化引起的相对流量变化是一个常数。小开度时流量变化大，大开度时流量变化小；小负荷时调节过于灵敏易振荡，大负荷时调节平缓不及时，适应能力较差。 　　③ 抛物线流量特性：特性介于直线特性和等百分比特性之间，使用上常以等百分比特性代之。调节性能较理想。 　　④ 快开特性：在阀行程较小时，流量就有比较大的增加，很快达最大。小开度时流量很大，随着行程的增大，阀门开度流量很快达到最大。主要用于位式控制和和顺序控制 　　7、压力传感器介绍及原理 　　弹簧压力表（弹性力平衡（压力-位移）），电气式压力表（压力-电势，电容，电阻），液柱压力表（重力平衡式（压力-液柱高度）），活塞式压力表（重力平衡式（压力-砝码重量）） 　　8、虚假液位 　　在锅炉汽包液位控制系统中，在燃料不变的情况下，若蒸汽负荷突然有较大幅度的增加，由于汽包内蒸汽压力瞬时下降，汽包内的沸腾突然加剧，水中的气泡迅速增多，把液体抬高，形成了虚假的水位上升现象，这种身高的液位并不代表汽包存储液位的真实情况，故称之为虚假液位。 　　9、零点漂移和量程漂移对比 　　零点漂移：改变量程上下限 　　量程漂移：斜率变化，测量下限没变，上限变化 　　10、一次仪表、二次仪表都是什么概念？有什么差别？ 　　一次仪表：（就地显示仪表）现场仪表的一种。是指安装在现场且直接与工艺介质相接触的仪表。如弹簧管压力表、双金属温度计、双波纹管差压计。热电偶与热电阻不称作仪表，而作为感温件，所以又称一次件。 　　二次仪表：（远传式仪表）是仪表示值信号不直接来自工艺介质的各类仪表的总称。二次仪表的仪表示值信号通常由变送器变换成标准信号。二次仪表接受的标准信号一般有三种：①气动信号，0.02～0.10kpa②Ⅱ型电动单仪表信号0～10mADC。③Ⅲ型电动单仪表信号受的标准信４～20mADC。二次仪表通常安装在仪表盘上。按安装位置又可分为盘装仪表和架装仪表。 　　11、PT100中100的意思 　　当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆 　　六、模电 　　1、半控器件和全控器件 　　半控器件：通过控制信号过可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。类型：晶闸管（Thyristor）及其大部分派生器件。 　　全控型器件：通过控制信号即可控制导通又可控制关断。类型：门极可关断晶闸管（GTO），电力晶体管（GTR），电力场效应晶体管（Power MOSFET），绝缘栅双极晶体管（IGBT）。 　　2、IGBT导通条件(四个PN结) 　　导通：当UGE为正，且大于开启电压UGE(th)时。 　　关断：当栅极与发射极间施加反向电压或者不加信号时。 　　放大的外部条件：集电极反偏，发射极正偏。 　　截止的外部条件：集电极反偏，发射机反偏。 　　饱和的外部条件：集电极正偏，发射机正偏。 　　3、晶闸管导通条件（三个PN结） 　　闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。 　　4、什么是自激振动，自激振荡的条件 　　（百度百科）定义：自激振动是机械系统内部流体由非振动性的激发转变为振动性激发而引起的振动。 　　产生条件：①系统在平衡点附近的不稳定性 　　②迫使系统的工作点略微偏离平衡点的外界扰动 　　（放大电路）定义：自激震荡是指不外加激励信号而自行产生的恒稳和持续的振荡。如果在放大器的输入端不加输入信号，输出端仍有一定的幅值和频率的输出信号，这种现象就是自激振荡。 　　产生条件：①幅度平衡条件|AF|=1 　　②相位平衡条件φA+φF=2nπ（n=0,1,2,3···） 　　5、整流电路和逆变电路的作用 　　整流电路：将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电， AC-DC有四种类型：半波整流（一只整流二极管），全波整流（两只整流二极管），全波桥式整流（四只整流二极管），倍压整流（至少两只整流二极管）可用于直流电源电器，直流电动机的调速、发电机的励磁调节。 　　逆变电路：在控制电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。DC-AC分类：有源逆变（交流电并馈入公共电网），无源逆变（不接电网，直接接负载）, 可用于车载电池，新能源汽车。 　　斩波电路：直流变直流（DC/DC）变换，可用于直流调压调速（整流和斩波都可用于调压调速） 　　交流电力控制：交流变交流（AC/AC）变换（变频变幅）。交流调速中的变频调速 　　6、积分电路的应用例子？ 　　在 A/D 转换器中的应用：由积分电路的性质决定的在各种波形(矩形波、锯齿波等)发生电路中，积分电路也是重要的组成部分。 　　补: A/D转换有并行比较型，逐次逼近型，积分型，计数型，电压/频率型（V/F） 　　7、请举例说明数字滤波的方法有哪些？ 　　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。 　　算术平均值法：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。 　　加权平均值滤波法，适用于纯时延较大的被控对象。 　　特点:程序可实现（可靠性高，稳定性好），低频信号滤波，滤波范围广（灵活方便） 　　8、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： 　　① 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。 　　② 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。 　　③ 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。 　　7、半导体变流技术分为几大类？简述功能 　　三相整流：三相交流电变成直流电

　　8、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平相位相同幅度相同。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平衡度高于前端，干扰电平就不会传导到后端电路了。光耦的作用就是基于这个原理。 　　9、耦合放大电路 　　直接耦合放大电路能放大直流信号 　　阻容耦合放大电路能放大交流信号 　　10、叙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。 　　七、电机学 　　1、可逆直流调速和脉宽调制的原理 　　1.有许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速地起动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是说，需要可逆的调速系统。改变电枢电压的极性，或者改变励磁磁通的方向，都能够改变直流电机的旋转方向。 　　2. 脉冲宽度调制：脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。 　　优点：PWM 的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑 1 改变为逻辑 0或将逻辑 0 改变为逻辑 1 时，也才能对数字信号产生影响。 　　对噪声抵抗能力的增强是 PWM 相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将 PWM 用于通信的主要原因。从模拟信号转向 PWM 可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的 RC 或 LC 网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。 　　3、电动机 　　直流电动机，定子是永磁体，转子是一个电磁体（通过碳刷和换向器获得不同方向的电流以获得转动的力） 　　交流同步电动机，电流方向随时间作周期性变化的交流电作用于电动机，通过不断变化产生旋转的磁场，转子的磁体试图跟随电子的旋转磁场，需要直流电流以保持同步 　　交流异步电动机，定子（使用交流电的线圈组成），转子（由金属圆柱，不需要从外部电源获得电流），转子试图跟随定子产生的磁场 　　4、叙什么是能耗制动、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。 　　5、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 　　6、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 　　八、电路 　　1、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 　　诺顿定理：任何一个含有独立电源的线性电阻二段网络，对外电路来说，总可以等效为一个电流源并电阻的电路，其中电流源的电流等于把原二端网络端口处短路时的电流，电阻等于该网络中独立电源置零后在端口处的等效电阻。 　　2、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, 称为电流谐振，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 　　3、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（动态件初始储能为零）由外施激励引起的响应 　　4、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 　　九、物联网与嵌入式 　　1、物联网的理解，关键技术和应用前景 　　物联网的理解：基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网”Internet of Things”(简称物联网IoT)。首先，物联网的核心和基础是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展；其次,其连接终端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，并能进行信息交换和通信。物联网的核心是物与物以及人与物之间的信息交互,其基本特征可简要概括为全面感知、可靠传送和智能处理。 　　关键技术：RFID射频识别和EPC技术，传感器控制技术，中间件技术，人工智能技术 　　应用前景：物联网可应用于所有工业活动，包括企业间的商业或金融交易、组织和其他实体，主要用于物流、制造、监管流程、服务、银行、中介等。当前物联网技术的应用价值主要体现在在通信行业、智慧城市建设以及智能工业制造等方面。（通信行业，智慧城市建设，智能工业制造） 　　2、系统级芯片（SOC） 　　System on Chip的缩写，称为系统级芯片，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。同时它又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。 　　3、系数字信号处理（DSP） 　　数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛DSP技术图解的应用。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。 　　4、嵌入式软件（FGPA），FGPA和DSP的区别（自由问答的题目） 　　FGPA现场可编程门阵列是在PAL （可编程阵列逻辑）、GAL（通用阵列逻辑）等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 　　主要区别： 　　① 硬件层面的不同。 　　在硬件层面，DSP是ASIC，如同CPU GPU一样，适宜于量产降低成本，缺点是（硬件）设计一旦确定，便不易于修改。而FPGA较灵活，可以通过硬件描述语言进行快速设计和改进，但成本较高，传统上讲用于ASIC的prototype设计。 　　②软件层面的不同。 　　在软件层面上，给DSP写程序和给多核CPU写程序，给GPU写程序，没有太大区别，DSP有完善的C语言编译器。目前高端的FPGA中都集成了硬核DSP。 　　③编程语言不同。 　　FPGA主要使用HDL，包括VHDL，Verilog，还有数模混合的描述语言Verilog－AMS等。DSP使用C，汇编语言编程。 　　④功能角度不同。 　　FPGA普遍用于实现数字电路模块，基本上能实现所有的数字电路，传统的数字功能模块，以及客户产品特定需求的数字处理模块。FPGA的IO桥接种类繁多，不同种类的级别的FPGA支持的IO标准和协议都不尽相同，但这些IO的驱动能力或是电压都是可编程配置的。 　　5、嵌入式系统的分类（嵌入式微控制器，嵌入式微处理器等四个） 　　嵌入式微处理器：通用计算机中的CPU，无ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件 　　嵌入式微控制器：单片机，集成ROM、EPROM、RAM、Flash RAM、总线、总线逻辑。 　　嵌入式DSP处理器：在单片机基础上增加DSP协处理器执行DSP算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。 　　嵌入式片上系统：SOC（system on chip）是嵌入式系统的一种新形式，是将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上。 　　6、嵌入式系统表现形式 　　IP级，芯片级，模板级。 　　十、PLC 　　1、PLC的特点、工作方式和实际应用 　　工作方式：PLC是采用循环扫描的工作方式，即每一次状态变化需一个扫描周期。PLC循环扫描时间一般为几毫秒至几十毫秒。整个过程分为内部处理、通信、输入处理、执行程序、输出处理几部分。 　　实际应用： 　　① 用于开关量控制，如冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，几乎所有工业行业都需要用到它。目前，PLC首用的目标，也是别的控制器无法与其比拟的，就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。 　　② 用于模拟量控制，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是连续变化的。工业生产，特别是连续型生产过程，常要对这些物理量进行控制。 　　③ 用于数字量的控制 　　④ 用于信号监控，利用PLC的自检信号进行PLC自身工作的监控，或对控制对象进行监控。 　　2、PLC，DCS，FCS，SCADA的区别 　　PLC（产品）：从开关量控制发展到顺序控制、运算处理，PLC着重于逻辑控制及开关量的控制。 　　DCS（概念）： DCS着重于闭环控制及数据处理，回路控制能力强大，DCS系统是封闭式系统，适合处理模拟信号，扩容难度较大，主要实现复杂控制。集中管理，分数控制的计算机控制系统。DCS 的骨架——系统网络 　　FCS：由DCS和PLC发展过来，FCS系统的核心是总线协议，本质是信息处理现场化，开放，易于改进，互操作性强，系统结构的高度分散性、灵活的网络拓扑结构、现场设备的高度智能化、对环境的高度适应性，双向数字通信现场总线信号制。 　　SCADA（概念）：即分布式数据采集和监控系统，主要是用于数据采集，监控预警、实时数据分析，属中小规模的测控系统。它集中了PLC系统的现场测控功能强和DCS系统的组网通讯能力的两大优点，性能价格比高。重点是在监视、控制，基本用于上位。 　　SCADA是调度管理层，DCS是厂站管理层，PLC是现场设备层。 　　总结来说PLC系统与DCS系统的结构差异不大，只是在功能的着重点上的不同，DCS及PLC系统会更加向智能化、开放性、网络化、信息化发展。FCS处于控制系统中心地位，兼有DCS、PLC系统一种新型标准化、智能化、开放性、网络化、信息化控制系统。 　　十一、编程语言 　　1、Python的数据结构 　　有四种，列表、组、字典和集合 　　列表可变，有序，用[]分隔 　　组不可变，有序，用()分隔 　　字典可变，无序，用{key:value} 　　集合无序，不重复([])哈希集合 　　2、Python的数据类型 　　数字类型：整形int，长整型long，浮点型，复数 　　字符型：字符型，字符串，转义字符 　　布尔类型：True,False 　　3、堆栈作用？简述工作方式和应用场景（存储临时数据，保护断点，保护现场） 　　堆栈先进后出，或者后进先出FILO 　　队列先进先出FIFO 　　十二、电气工程 　　1、强电网 　　强电指电工领域的电力部分。特点是功率大、电流大、频率低，主要考虑损耗小、效率高的问题。和弱电的关系很密切，与“弱电”相对。一般是指直流电电压在24V以上。 　　2、供配电母线连接方式 　　a) 单路进线的配电方案 　　b) 双路进线的配电方案 　　c) 重点区域供配电方案 　　d) 环形供配电方案 　　e) 采用不间断电源构建的配电方案 　　十三、计算机网络 　　1、计算机网络 　　是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。 　　计算机网络也称计算机通信网。关于计算机网络的最简单定义是：一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。 　　2、软件抗干扰的措施 　　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。