计算机控制技术考试完美重点!!!!删减过

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大学生《计算机控制技术》考试复习题及答案

大学生《计算机控制技术》考试复习题及答案一．单选题1.由于计算机只能接收数字量,所以在模拟量输入时需经()转换。

A.A/D转换器B.双向可控硅C.D/A转换器D.光电隔离器参考答案：A2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构,需要接入()器件完成控制量的切换工作。

A.锁存器锁存B.多路开关C.A/D转换器转换?D.反多路开关参考答案：D3.在LED显示系统中,若采用共阳极显示器,则将段选模型送至()。

A.阳极B.阴极C.阴极或阳极D.先送阴极再送阳极参考答案：B4.电机控制意味着对其转向和转速的控制,微型机控制系统的作法是通()实现的。

A.改变定子的通电方向和通电占空比B.改变转子的通电方向和通电占空比C.改变定子的通电电压幅值D.改变转子的通电电压幅值参考答案：B5.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是()。

A.0．3伏以下B.0．7伏以上C.-3伏以下D.+3伏以上参考答案：C6.采用共阴极LED多位数码管显示时,应()。

A.位选信号为低电平，段选信号为高电平B.位选信号为高电平，段选信号为低电平C.位选信号、段选信号都是高电平D.位选信号、段选信号都是低电平参考答案：A7.关于微型计算机控制技术的叙述,正确的是()。

A.微型计算机控制技术只能用于单片机系统B.任何控制系统都可以运用微型计算机控制技术C.微型计算机控制技术不能用于自动化仪表D.微型计算机控制技术可用于计算机控制系统及自动化仪表参考答案：D8.计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是()。

A.接受测量值和管理命令并提供给DDC计算机B.按照一定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机C.当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作D.SCC计算机与控制无关参考答案：B9.闭环控制系统是指()。

A.系统中各生产环首尾相接形成一个环B.输出量经反馈环节回到输入端，对空置产生影响C.系统的输出量供显示和打印D.控制量只与控制算法和给定值相关10.下列缩写表示现场可编程控制逻辑阵列的是()。

计算机控制技术期末复习试题附答案

计算机控制技术期末复习试题附答案一、选择题1. 下面哪个不是计算机控制系统的组成部分？A. 控制器B. 传感器C. 运算器D. 计算机主机答案：D2. 控制器的作用是什么？A. 输入信息B. 处理信息C. 输出信息D. 以上都是答案：B3. 在控制系统中，传感器的作用是什么？A. 输入信息B. 处理信息C. 输出信息D. 以上都是答案：A4. 控制器与执行器之间的信息传递通常采用哪种形式?A. 电信号B. 光信号C. 音频信号D. 无线信号答案：A二、填空题1. 在控制系统中，PID是什么的缩写？答案：比例-积分-微分2. 当一个过程变量小于或大于设定值时，控制器需要发出一个____信号来调节执行器。

答案：控制3. 开环控制系统中，控制器完全依赖于____来判断并调节执行器。

答案：设定值三、解答题1. 请解释闭环控制系统和开环控制系统的区别。

答案：闭环控制系统和开环控制系统是两种基本的控制系统结构。

闭环控制系统通过传感器获得反馈信息，将反馈信息与设定值进行比较后进行调节，以使系统输出接近设定值。

开环控制系统则没有反馈环节，控制器仅仅根据设定值来调节执行器。

闭环控制系统具有较好的稳定性和鲁棒性，能够减小外界干扰对系统的影响，但由于需要进行反馈调节，系统可能存在一定的响应延迟。

开环控制系统较为简单，但容易受到干扰的影响，对系统稳定性要求较高。

四、简答题1. 请简述计算机控制技术在工业自动化中的应用。

答案：计算机控制技术在工业自动化中广泛应用，其主要作用是实现对生产过程的自动控制。

通过传感器获取实时数据，计算机控制系统可以实时监测和控制生产过程中的各项参数，将实际数值与设定值进行比较，并通过执行器调节控制。

这种自动化控制能够提高生产效率、降低成本，同时还可以减少人为操作中的误差，提高产品的质量稳定性。

在工业生产中，计算机控制技术广泛应用于各种制造过程中，如汽车制造、电子设备制造、化工生产等。

通过计算机控制技术，可以实现生产过程中的自动监测、自动调节、自动报警等功能，从而提高生产效率，降低生产成本，提高产品的一致性和稳定性。

关于计算机控制技术的考试重点

关于计算机控制技术的考试重点计算机控制技术考试重点第一章重点1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。

(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。

(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制。

(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“在线”方式。

(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“离线”方式。

3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：由四部分组成。

(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。

主机的主要功能是控制整个生产过程。

(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。

过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。

过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。

(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备。

(4)检测与执行机构a.测量变送单元：其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量。

b.执行机构：其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。

4.微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。

计算机控制技术题库（附答案）

计算机控制技术题库（附答案）计算机控制技术练习题（附答案）⼀、填空题（每空2分，共20分）1．闭环负反馈控制的基本特征是。

2．闭环控制系统⾥，不同输出与输⼊之间的传递函数分母。

3．惯性环节的主要特点是，当其输⼊量发⽣突然变化时，其输出量不能突变，⽽是按变化。

4．静态误差系数是系统在典型外作⽤下精度的指标，静态误差系数越⼤，精度。

5．系统的相稳定裕度γM，定义为开环频率特性在截⽌频率ωc处。

6．离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统结构和参数有关，还与系统的有关。

7．零阶保持器是⼀个相位滞后环节，它的相频特性φ(ω)= 。

8．若已知闭环系统⾃然频率为ωn，经验上，采样频率ωs应取。

9．通常把叠加在被测信号上的⼲扰信号称为。

10．为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配，通常应在传感器与A/D之间加⼊。

⼆、选择题(每题2分，共10分)1．在计算机控制系统⾥，通常当采样周期T减少时，由于字长有限所引起的量化误差将。

A 增⼤；B 减⼩；C 不变。

2．控制算法直接编排实现与串联编排实现相⽐，有限字长所引起的量化误差。

A 较⼤；B 较⼩；C 相当。

3．某系统的Z传递函数为G(z) = 0.5(z+0.5) / (z+1.2)(z-0.5) ，可知该系统是。

A稳定的；B不稳定的；C 临界稳定的。

4．若以电机轴的转⾓为输⼊量，电机轴的转速为输出量，则它的传递函数为环节。

A 积分；B 微分；C 惯性。

5．在确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应传感器的精度。

A ⼤于；B ⼩于；C 等于。

三、简答题（每⼩题5分，共20分）1．图1为⽔箱⽔位⾃动控制系统，试说明基本⼯作原理。

图12．已知单位负反馈闭环控制系统的单位阶跃响应的稳态误差为0.1，试问该系统为⼏型系统，系统的开环放⼤系数为多少?3．试简单说明系统稳定性与稳态误差相互⽭盾的关系。

4．试表述采样定理，并说明若⼀⾼频信号采样时不满⾜采样定理，采样后将会变成何种信号。

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第一章1、2、计算机控制过程的四个步骤：（1）实时数据采集（2）实时控制决策（3）实时控制输出（4）信息管理3、计算机控制系统的工作方式：在线方式和离线方式：4、生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式。

5、生产过程不和计算机相连，不受计算机控制，而靠人进行联系并作相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。

6、实时的含义：指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机。

消耗时间越短，实时越好。

7、系统总线：内部总线和外部总线8、计算机控制系统的分类：（1）操作指导控制系统（2）直接数字控制系统（3）监督计算机控制系统（4）分布式计算机控制系统（5）计算机集成制造系统。

第二章1、IPC硬件组成：主板机、系统总线、输入/输出模板、人-机接口、通信接口、系统支持、磁盘系统2、常用的外部总线有：IEEE-488并行总线、RS-233C串行通信总线和RS-422/RS-485串行通信总线3、可编程控制器的分类：（1）按I/O点数划分（2）按处理器功能划分（3）按硬件结构分4、I/O点分数来分类：PLC可分为微型（64以下）、小型（64~256）、中型（256~1024）、大型（1024以上）5、SOC最大的特点是成功实现了软硬件无缝结合6、嵌入式操作系统包括：Vxworks、Windows CE 、嵌入式Linux 、uc/os和uc/os-Ⅱ第三章1、信息通道包括：过程通道和人-机交换通道2、接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁，它包括：输入接口和输出接口3、数字量输入通道的基本功能就是接收外部装置或生产过程的状态信号4、信号调理的功能就是对来自传感器或变送器的信号进行处理，将传感器测量的非电信号或变送器输出的电流信号转换为A/D转换器可以接收的电压信号5、多路转换器（多路开关）是用来进行模拟电压信号切换的关键元件。

计算机控制技术考试重点

计算机控制技术习题课
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1．计算机控制系统是由哪几部分组成的？计算机控制系统是由哪几部分组成的？在计算机控制系统中，如何选定采样周期T 2．在计算机控制系统中，如何选定采样周期T？以某一控制系统（温度控制系统）为例， 3．以某一控制系统（如：温度控制系统）为例，简述计算机在一个控制周期内应完成哪些事情？一个控制周期内应完成哪些事情？操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何系统工作原理如何？ 4．操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？和联系？ 5.计算机控制系统的典型形式有计算机控制系统的典型形式有——？ 5.计算机控制系统的典型形式有？ 6.工业控制计算机的总线分为工业控制计算机的总线分为——？ 6.工业控制计算机的总线分为？ 7.与双积分型A/D相比逐次逼近型A/D 与双积分型A/D相比， A/D的精度、速度、 7.与双积分型A/D相比，逐次逼近型A/D的精度 8.步进电机单三拍控制方式的输出字为 8.步进电机单三拍控制方式的输出字为、、。 9.一般情况下一般情况下，算法。 9.一般情况下，串级控制的副回路采用算法。 10.对单位速度输入对单位速度输入， 10.对单位速度输入，设计最少拍无纹波控制器的必要条件是。 11.RS232规定的电气特性是什么规定的电气特性是什么？ 11.RS232规定的电气特性是什么？ 12.什么是数字滤波器？列出三种数字滤波算法。 12.什么是数字滤波器？列出三种数字滤波算法。什么是数字滤波器 13.对单位速度输入对单位速度输入， 13.对单位速度输入，设计最少拍无纹波控制器的必要条件是。 14.ADC0809的OE管脚起什么作用管脚起什么作用？ 14.ADC0809的OE管脚起什么作用？

计算机控制技术复习重点

⒈计算机控制系统有哪些特征？
结构特征信号特征控制方法特征功能特征
⒉计算机控制系统由那几部分组成？说明各部分的主要功能，并画出系统的硬件组成框图。
主机主要进行数据采集、数据处理、逻辑判断、控制量计算、报警处理等，通过接口电路向系统发出各种控制命令，指挥全系统有条不紊地协调工作。I/O接口与I/O通道是主机与外部连接的桥梁。通用外部设备主要是为了扩大计算机主机的功能而设置的。他们用来显示、打印、存储和传送数据。传感器的主要功能是将被检测的非电学量参数转变为电学量，变送器的作用是将传感器得到的电信号转换成适合于计算机接口使用的电信号。操作台是人-机对话的联系纽带。通过它人们可以向计算机输入程序，修改内存的数据，显示被测参数以及发出各种操作命令等。系统软件用来管理计算机本身的资源、方便用户使用计算机的软件。应用软件是面向生产过程的程序，如A/D、D/A转换程序，数据采样，数字滤波程序、标度变换程序、控制量计算程序等等
⒊常用的内部部总线有哪些？STD总线、ISA总线、PCI总线
⒋常用的外部总线有哪些？常用外部总线有RS-232C串行总线、RS-485通信总线和IEEE-488并行总线。
⒈利用74LS244与PC总线工业控制机接口，设计8路数字量输入接口，画出电路原理图，并编写相应的程序。
MOV DX, PORT；
⒈画出模拟量输出通道的结构图，并说明各部分的功能。
一个通路一个D/A转换器的结构
多个通路共用一个D/A转换器的结构
⒈什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？
串模干扰(常态干扰)：串模干扰指叠加在被测信号上的干扰噪声
共模干扰(共态干扰)：共模干扰是指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压
串模干扰的抑制：（1）如果串模干扰频率比被测信号频率高，则采用低通滤波器来抑制高频串模干扰，如果串模干扰频率比被测信号频率低，则采用高通滤波器来抑制低频串模干扰，如果串模干扰频率在被测信号频谱的两侧，则采用带通滤波器。(2)对于电磁感应产生的串模干扰，应对被测信号尽可能早的进行信号放大，以提高电路中的信号噪声比；或者尽可能早的完成A/D转换再进行长线传输；或者采用隔离和屏蔽等措施。(3)从选择元器件入手，利用逻辑器件的特性来抑制串模干扰，如采用双积分A/D转换器；也可以采用高抗干扰度的逻辑器件，通过提高阈值电平来抑制低频噪声的干扰；此外，也可以人为地附加电容器，以降低某个逻辑器件的工作速度来抑制高频干扰。(4)利用数字滤波技术对已进入计算机的串模干扰进行数据处理，可以有效地滤去难以抑制的串模干扰

《计算机控制技术》复习资料

成考复习资料《计算机控制技术》复习资料1一、填空题1、在计算机控制系统几种典型的应用中系统是开环的控制结构，系统是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式，系统能自动的改变给定值，使生产过程达到最优。

2、STD总线是一种规模最小，面向工业控制，设计周密的位系统总线，VME总线是1981年推出的第一代位工业开放标准总线。

3、D/A转换器的转换原理可以归纳为“按权展开，然后相加”，因此D/A转换器内部必须要有一个，以实现按权值分别进行D/A转换。

4、数控系统由输入装置、输出装置、和 4部分组成，其一般步骤是曲线分割、、。

5、PID控制中积分饱和会引起输出超调使系统不稳定，通常改进的方法有法、法和有限偏差法。

6、根据步进电机的结构分析可知，错齿是促使步进电机旋转的根本原因，改变步进电机的可以改变其运行方式；改变，可以控制步进电机的正、反转。

7、达林算法的目标是设计合适的数字控制器D(z)，使整个计算机控制系统等效的闭环传递函数期望为一个和相串联，并期望闭环系统的纯滞后时间等于被控对象的纯滞后时间。

8、在连续系统中，表示输入信号和输出信号关系的数学模型用和来描述；在离散系统中，则用、和离散状态空间表达式来描述。

二、简答题1、过程输入输出通道与主机交换的信息类型有哪些？2、画出数字量输入/输出通道的结构。

3、什么是共模干扰？抑制共模干扰的措施有哪些？4、振铃现象是怎样产生的？它有什么危害？应怎样克服？5、简述冗余技术及其分类。

答案一、填空题1、操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统；2、8、32；3、解码网络；4、控制器、插补器、插补计算、折线逼近；5、遇限削弱积分法、积分分离法；6、各相的通电方式或脉冲分配、通电顺序；7、纯滞后环节、一阶惯性环节（顺序可互换）；8、微分方程、传递函数、差分方程、脉冲传递函数。

二、简答题1、答：1）数据信息：反映生产现场的参数及状态的信息，包括数字量和模拟量。

2）状态信息：又叫应答信息、握手信息，反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。

《计算机控制技术》复习资料(计科-2010年下期

《计算机控制技术》总复习2010年下期一、一章重点1、计算机控制控制系统：由计算机完成部分或全部功能的控制系统，称为计算机控制系统（要求画出图）2、一般的计算机控制系统由计算机、I/O接口电路、通用外部设备和工业生产对象等部分组成。

2、计算机控制系统分为：DDC（直接数字控制）、DPS（操作指导控制系统）、SCC（计算机监督控制）、DCS（分布式控制系统）、CIMS（计算机集成制造系统）。

3、DCS（分布式控制系统）：DCS由DDC、SCC、和MIC（综合信息管理）组成，它的下一代技术是集计算机、通信、控制三种技术为一体的现场总线控制系统（FCS）。

二、第二章重点1、温度测量方式有接触式和非接触式二大类型，如热电偶属于接触式，红外温度传感器属于非接触式。

2、ADC0809八位A/D转换器见书P19页，P23页、图2-9及P24页程序，应掌握（1）如何通道选择（2）START：启动信号（3）EOC：转换结束信号（4）OE：输出允许信号一次转换过程如下：（1）先由ADDA（A）、ADDB（B）、ADDC（C）三个信号选择通道，如要选IN4，则CBA分别为100，如要选IN0，则CBA为000CB A通道号0 0 0 IN00 0 1 IN10 10 IN2。

在P24中语句为：MOV DX，200H；送通道IN0地址（2）置START为高电平，启动转换过程，此时EOC变为低电平在P24中语句为：OUT AL，DX；启动A/D转换（3）转换结束，EOC变为高电平在P24中语句为：MOV DX，220；送查询地址IN AL，DX；读入EOC（D7位）状态，TEST AL，80H；测试D7位是否为1JZ ST ART2；如为0，则A/D没有结束，继续查询。

（4）使OE为高电平，从ADC0809锁存器中读出数据在P24中语句为：IN AL，DX；读取A/D转换结果3、数字滤波有程序判断滤波、中值滤波、算术平均值滤波、加权平均值滤波、滑动平均值滤波、低通滤波、复合数字滤波等，要求说出5种以上的方式。

计算机控制技术试卷及答案仅供参考

一、填空题（合计20分，每题2分）1.工业控制机是指按生产过程控制旳特点和规定而设计旳计算机，它包括硬件和软件两个构成部分。

2.计算机控制系统中常用旳控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调整器等。

3.在计算机控制系统中，被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。

4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关旳8位逐次迫近式A/D转换器。

5.模拟量输入通道旳任务是把从系统中检测到旳模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。

6.信号接地方式应采用一点接地方式，而不采用多点接地方式。

7.按极点配置设计旳控制器一般有两部分构成，一部分是状态观测器，另一部分是控制规律。

8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计措施。

9.线性表、数组、堆栈和队列旳共同特点是规定持续旳存储单元来次序寄存数据元素。

10.计算机控制系统旳输入变送器和输出执行机构旳信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。

二、名词解释（合计30分，每题5分）1.采样过程按一定旳时间间隔T，把时间上持续和幅值上也持续旳模拟信号，变成在时刻0、T、2T、…kT旳一连串脉冲输出信号旳过程。

2.地线是信号电流流回信号源旳地阻抗途径。

”3.数字程序控制就是计算机根据输入旳指令和数据，控制生产机械(如多种加工机床)按规定旳工作次序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完毕工作旳自动控制4.数据是描述客观事物旳数、字符，以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理旳符号旳集合。

5.积分饱和假如执行机构已到极限位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管计算PID差分方程式所得旳运算成果继续增大或减小，但执行机构已无对应旳动作三、选择题（合计15分，每题3分）1.下列不属于数字控制方式旳是（ C ）A、点位控制B、直线控制C、网格控制D、轮廓控制2.8位旳A/D转换器辨别率为（ C ）A、0.01587B、0.007874C、0.003922D、0.00097753.专家控制系统大体可以分为（D ）①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制A、①②③⑤B、②④⑤C、②③④⑤D、①③④⑤4.一种8位旳A/D转换器(量化精度0.1%)，孔径时间3.18µm，假如规定转换误差在转换精度内，则容许转换旳正弦波模拟信号旳最大频率为（ B ）A、5HzB、50HzC、100HzD、500Hz5.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃，经温度变送器变换为1~5V旳电压送至ADC0809，ADC0809旳输入范围为0~5V，当t=KT时，ADC0809旳转换成果为6A，此时炉温为（C ）A、588.98℃B、288.98℃C、361.23℃D、698.73℃四、简答题（合计20分，每题5分）1.什么是干扰，干扰来源，抗干扰措施。

计算机控制技术重点

1控制系统中信号的形式：连续离散采样数字采样保持基本结构：连续控制系统、、、2PID积分项改进方法：积分分离法（问题：偏差较大时，积分的滞后作用会影响系统的响应速度，引起较大的超调并加长过渡过程，尤其对时间常数较大、有时间滞后的被控对象更加剧了震荡过程;方案:偏差较大时取消积分作用，进行快速控制；偏差较小时，投入积分作用，消除静差）抗积分饱和法（对于数字控制系统，由于存储器或D/A转换器位数的限制，其输出的控制量有最大值和最小值的限制。

改进：对输出进行限幅，同时切除积分作用。

最大幅值为|Em|）梯形积分法消除积分不灵敏区法3PID微分项改进方法:不完全微分PID控制算法（问题：对于高频扰动的生产过程，微分过程响应过于灵敏，容易引起控制过程震荡，另外，执行机构在短时间内达不到应有的开度，会使输出失真。

方案：在标准PID输出后串联一级惯性环节，构成不完全微分PID控制）、微分先行PID控制算法（问题：突加的给定值会给系统带来冲击，引起超调量过大，执行机构动作剧烈方案：调节器采用PID规律，将微分作用移到反馈回路上，即只对被控量微分，不对输入偏差微分，也就是说，对给定值无微分作用，减小了给定值的升降对系统的直接影响）、微分平滑算法4数字控制器直接设计方法中Φ（z）确定应遵循原则：又Dz的物理可实现性确定Φz、由系统的准确性确定Φz、由系统的快速性确定、由系统的稳定性确定5最少拍无差控制系统的设计步骤：6史密斯预估补偿数字控制器步骤：1求广义对象Z传递函数Gz=Z[ ] =2按不带纯滞后的被控对象的G’z设计数字控制器Dz，并满足系通的性能要求，控制规律可以是PID控制、最少拍有波纹控制、最少拍无波纹控制3加入纯滞后环节后，预估补偿控制器为不含纯滞后的输出包含纯滞后的输出7达林算法的设计目标是：使整个闭环系统的期望传递函数等效为一个惯性环节和一个延迟环节串联，使整个闭环系统的纯滞后时间与被控对象的纯滞后时间相同即8直接实现法是指把控制器函数直接Z反变换到时域上，得到差分方程，按差分方程进行编程9多微处理器控制系统结构形式：分级结构形式、并行结构形式（全互连式、总线式、共享存储器式）。

计算机控制技术上届期末考试重点复习内容.doc

1.典型的工业生产过程克分为三种：连续过程、离散过程和批量过程。

2.计算机控制系统的工作原理：1）实时数据采集；2）实时控制决策；3）实时控制输出。

3.计算机控制系统是由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成的。

4.集散控制系统（DCS）也叫分布式控制系统，是采用分散控制、集屮控制、分级管理、分而向治和综合协调的方法，把系统从上到下分为分散过程控制级、集屮操作监控级、综合信息管理级，形成分级分布式控制。

5.现场总线控制系统（FCS）的结构模式：工作站一一现场总线智能仪表二层结构；DCS 的结构模式：操作站-控制站-现场仪表三层结构。

6.工业控制机的软件包括系统软件、支持软件和应用软件。

7.数字W:输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入口地址译码电路等组成。

8.数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成。

9.模拟量输入通道一般由T/V变换，多路转换器、采样保持器、A/D转换器、接LI及控制逻辑等组成。

10.香农采样定理指出：如果模拟信号频谱的最高频率fmax,只要按照采样频率f〉=2 f max 进行采样就能唯一复现原信号。

11.量化是采用一组数码來逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。

量化单位q=（ymax-ymin）/（2 的n 次方-1）。

12.当被测信号变化缓慢吋，若A/D转换器转换吋间足够短，可以不加采样保持器。

13.ADC0809由8通道模拟开关、通道选择逻辑（地址锁存与译码）、8位A/D转换器及三态输出锁存缓冲器组成。

14.模拟量输出通道一般巾接口电路、D/A转换器、V/I变换等组成。

15.串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰噪声，串模干扰的抑制方法：a.如果串模干扰频率比被测信号频率高，则采用输入低通滤波器来抑制高频率串模干扰。

如果串模干扰频率比被测信号频率低，则采用输入高通滤波器来抑制高频率串模干扰。

如果串模干扰频率落在被测信号两侧，则采用带通滤波器。

计算机控制技术复习重点文件

第一部分：简答题（复习重点）占25-30 分第一章：习题1、3、6补充：画出计算机控制系统的基本框图，并简述计算机控制过程的控制步骤。

第二章：习题1、2、3第三章：习题1、7、8、11、12、13、14第四章：习题1、2、4、 5补充：三相步进电机有哪几种工作方式？分别写出每种工作方式的通电顺序。

第五章：习题1、5、6补充：数字控制系统的原理图以及广义对象的脉冲传递函数、闭环脉冲传递函数、误差脉冲传递函数、以及数字控制器的Z变换的表达式；大林算法的设计目标，解决问题的类型第6 章：习题5、10、13补充：全自动校准结构图，并说明如何实现全自动校准第二部分：计算题部分(复习重点)第四章逐点比较法：直线插补和圆弧插补计算，步进电机齿距角和步距角的计算第五章：根据拉氏变换的表达式求Z 变换的表达式：例如：5G (s) ，求G(Z)s ( 1) 2 s2 s计算振铃幅度最少拍无波纹控制器的设计，有波纹控制器的设计（书上例题必须会）波纹产生的原因大林算法的设计目标振铃现象及其消除方法第五章的所有例题第五章的习题3、7、8、9、10、11注：大林算法的计算题不考第六章、习题8另外：第六章内容中数字滤波技术包括的内容，软件抗干扰技术包括的内容必须明白第五章第三题答案已知模拟调节器的传递函数为D s 10.17 s 0.085s试写出相应数字控制器的位置型PID 算法和增量型PID 控制算式，设采样周期T=0.2s。

1 0.17 s 1 1解：因为)D s 2 1 K (1 T d s（）p0.085 s0.17 s T si所以 2 0.17 0K p ，T ，T 。

i d故位置型PID 控制器u(k)K e(k)PTTIki0e(i)TDe(k)e(kT1) k0.22e(k)e(i)0.17i0k0.42e(k)e(i)0.17i0故增量型PID控制器u(k)u(k1)u(k)u(k1)K e(k)e(k1)K e(k)K e(k)2e(k1)e(k2) P I Du(k1)2e(k)e(k1)0.40.17e(k)u(k1) 4.35e(k)2e(k1)补充题：1、已知模拟调节器的传递函数为D s110.17s 0.085s试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.2s。

计算机控制技术复习重点

第一部分：简答题（复习重点）占25-30分第一章：习题1、3、61 实时，在线离线方式的含义实时，指信号的输入，计算，输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。

在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式称为在线方式，生产过程中不和计算机相连，且不受计算机控制，而是依靠人进行联系并作相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。

3 控制系统按功能分类操作指导控制系统直接数字控制系统监督计算机控制系统集散控制系统现场总线控制及计算机集成制造系统6 DCS与FCS特点DCS系统每一级都有自己的功能，基本上是独立的，但级与级之间或同级的计算机又有一定的联系，相互之间实现通信。

FCS信号传输实现全数字化系统结构采用全分散化现场设备具有互操作性通信网络为开放式互联网络技术和标准实现了全开放画出计算机控制系统的基本框图，简述计算机控制过程的控制步骤。

能完成多种控制任务，由于计算机只能处理数字信号，为了信号的匹配，在计算机的输入和输出必须配置A/D转换器以及D/A转换器。

反馈量经A/D转换器转换为数字量后，输入计算机。

控制步骤；在控制系统中引入计算机，利用计算机的运算，逻辑判断和记忆等功计算机根据数据偏差，按某种控制规律进行运算，计算结果再经D/A转换器转换为模拟信号输出到执行机构，完成对被控对象的控制。

第二章：1 工业控制计算机，及其特点?工业控制计算机是以计算机为核心的测量和控制系统，处理来自工业系统的输入信号，再根据控制要求将处理结果输出到控制器，去控制生产过程，同时对生产进行监督和管理。

特点; 1 可靠性高 2 实时性好 3 环境适应性好4丰富的输入输出模块5 系统扩展性和开放性好6控制软件包功能强7系统通信功能强8冗余性。

2 工业控制机有哪几部分构成各部分作用典型的工控机由加固型工业机箱，工业电源，主板机，显示板，硬盘驱动器，光盘驱动器，各类输入输出接口模块，显示器，键盘，鼠标，打印机等组成。

《计算机控制技术》题目(含答案)

《计算机控制技术》复习资料一、填空题1、计算机控制是自动控制发展中的（高级）阶段，是自动控制的（重要分支）。

2、计算机在信息处理、（逻辑分析）、决策判断、（输入输出）管理等各个方面显示出突出的优点。

3、计算机控制系统利用计算机的（硬件）和（软件）代替自动控制系统的控制器。

4、自动控制是指在（没有人）直接参与的前提下，应用（控制装置）自动地、有目的地控制或操纵机器设备或生产过程，使他们具备相应的功能。

5、在控制系统中如果给定值是（恒定不变）的，则此系统称为（定值）控制系统。

6、若系统控制（变量）的变化规律为已知函数，并被事先确定，则此类控制为（程序）控制系统。

7、广义上说系统的给定信号和扰动都可以看作是系统外作用信号，给定信号（决定）着系统输出量的变化；而扰动则（破坏）给定信号对系统输出量的控制。

8、计算机控制过程是在（外部）作用下使系统由一个平衡或稳定状态过渡到另一个（平衡或稳定）状态的过程，称为瞬态过程或系统响应。

9、自动控制的瞬态过程有两种典型形式，一种是（收敛）的，对应的系统运行是稳定的；另一种是（发散）的，对应的系统是不稳定的。

10、在计算机控制系统中为了达到控制目标，可以采用（模拟）化设计方法和（离散）化设计方法来设计控制器。

11、工业控制计算机是一种面向工业控制、采用标准（总线）技术和开放式( 体系)结构的计算机。

12、计算机各功能模板之间的内部总线可以分为：（数据）总线、( 地址)总线、控制总线、电源总线。

13、外部总线是计算机与计算机或计算机与其他（智能）设备之间进行( 通信)的连线。

14、典型的工业控制计算机IPC应具备抗（电磁）干扰、防震、防潮、( 耐高温)等性能。

15、可编程序控制器是（继电器）逻辑控制系统与( 微型)计算机技术相结合的产物。

16、大多数PLC采用继电控制形式的（梯形图）编程方式，继承了传统(控制)线路的清晰直观容易掌握。

17、整体式的（PLC）把电源、CPU、内存、I/O系统都( 集成)在一个小箱体内构成一台完整的PLC。

计算机控制技术期末复习重点

实验
1、对你所在小组四个实验如何准备及在实验过程中你们如何做的要能说清楚。会画四个实验的程序框图，并且给定一个
算法会画程序框图和进行算法编程
2、实验一要会整定PID参数（四个参数） 3、实验二要会在采样周期较大情况下对各个模拟设计方法进行比较 4、实验三应掌握最小拍系统实现原理，知道纹波及其消除
The Hong Kong University of Science and Technology
（1）串级控制：从控制结构上看具有多个环，外环算出的控制值作为内环的给定值，一般内环相对外环具有更快的响应速度。它能解决多个因素影响同一被控量问题。串级控制的原理是将被控量作为外环反馈，影响被控量的其它因素作为内环反馈，外环控制器的输出作为内环给定输入形成串级控制，这样可以改善控制效果（2）前馈控制：当扰动频繁变化且扰动能够测量情况下，附加一个扰动补偿器构成前馈通道，用于抵消扰动影响。（3）Smith预估控制：当系统有纯滞后时，用Smith预估控制去克服纯滞后环节对系统的影响，用一个根据系统滞后预估的值去补偿反馈，使反馈超前系统输出，有利于减小系统超调和振荡。 P35-39
4、使控制与管理更易结合，可实现更高层次的自动化。 5、实现自动检测和故障诊断较为方便，故提高了系统的可靠性和容错及维护能力。
The Hong Kong University of Science and Technology
增量式PID调节输出的是控制增量值，位置式PID调节输出的是系统控制值，因此增量式算法实现控制输出从原理上还要一个积分器（连续系统）或加法器（离散系统）。增量式PID适用场合：系统必须采用具有保持位置功能的执行机构，如采用步进电机作为执行机构。增量式的优点是（P30)： 1、比较安全。一旦计算机出现故障，输出控制指令为零时，执行机构的位置（如阀门的开度）仍可保持前一步的位置，不会给被控对象带来较大的扰动。 2、增量式算法有利于手动→自动无扰切换。因为在手动到自动切换时计算机可自动采集切换前的手动控制信号作为增量式PID上次控制输出值，然后计算新的控制值。由于控制增量计算值一般较小，故新的控制计算值与手动控制信号相差不大，比较适合手动→自动无扰切换。 3、增量式算法计算时不需进行累加，控制增量只与最近几次的采样有关，较容易通过加权处理获得较好控制效果，甚至对缓慢时变系统都有效。

南航计算机控制技术考试重点

第一章1、微型计算机控制系统的特点(1)控制系统灵活多样，改动方便(2)控制精度高，抑制扰动能力强，能够实现最优控制(3)能够实现很多计算机的辅助功能，比如数据统计、显示、传送、通讯，可同时控制多个回路，控制效率高。

(4)控制与管理一体化，进一步提高自动化程度2、实时的含义实时是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成。

即计算机对输入信息以足够快的速度进行控制。

实时的概念不能脱离具体过程，一个在线的系统不一定是实时的，实时的必定是在线的。

3、计算机控制系统的典型形式及特点直接控制DDC：实时性好，可靠性高，适应性强监督控制SCC：计算机可根据原始信息参数按照生产过程的数学模型或其他方法自动改变模拟调节器，或以直接控制工作的微机中的给定值，使其始终处于最优工况。

第二章1、典型的数字量输入调理电路和输出驱动电路调理电路：开关防抖电路（2个）驱动电路：继电器驱动电路2、模拟量输入和输出通道的组成结构、各环节功能、特点模拟量输入通道组成：I/V变换，多路转换器，采样保持器，A/D转换器，接口及控制逻辑模拟量输出通道组成：接口，D/A转换器，保持器，V/I变换模拟量输出通道结构：一个通道设置一个数/模转换器：易实现，转换速度快，工作可靠，但使用较多D/A转换器多个通道共用一个数/模转换器：需分时工作，速度慢，可靠性差，节省D/A转换器3、信号调理电路的作用（热电阻三线制接线原理）将非电量和非标准的电信号转换成标准的电信号，是传感器和A/D间以及D/A和执行机构间的桥梁，也是测控系统中的重要组成部分。

4、孔径误差的定义及计算孔径时间：完成一次A/D转换所需时间孔径误差：每个采样时刻的最大转换误差（采样保持器消除孔径误差）转换信号的最大频率计算：5、根据原理A/D转换器通常可分为哪三类及其特点，性能指标1)8位A/D转换器ADC08092)12位A/D转换器AD574A/16743)12位A/D转换器6、D/A单极性、双极性输出电路及原理推导P51T 19:35电路：推导：第四章1、数字控制器的连续化设计方法1)设计假想的连续控制器D(s)给2)选择采样周期T 给3)将D(s)离散化为D(z)4)设计由计算机实现的控制算法5)校验2、PID控制器三个环节的作用、改进、鉴定方法；T的选择（1）作用比例(P)——减小稳态误差强：反应速度快，超调量大，易引起震荡，减小稳态误差积分(I)——消除稳态误差弱：消除稳态误差时间过长强：引起震荡微分(D)（2）改进i.积分项改进ii.微分项改进iii.时间最优PID控制iv.带死区的PID控制算法（3）整定方法i.采样周期选择ii.简易工程法iii.优选法iv.凑试法v.自整定法（4）T的选择i.首要：采样周期的上下限ii.给定值变化频率iii.被控对象特性iv.执行机构类型v.控制算法类型vi.控制回路数3、数字控制器的离散化设计方法（最小拍有纹波）第六章1、标度变换方法 P3272、量化误差的来源P2061)A/D转换的量化效应2)D/A转换的量化效应3)控制规律计算中的量化效应4)控制参数的量化效应3、A/D、D/A字长的选择公式n——字长λ——灵敏度D——分辨率4、数字滤波技术常用方法及公式1)算术平均值法（去干扰）2)中位值滤波法（去干扰）3)限幅滤波法4)惯性滤波法（推导）T36:17第九章1、系统设计原则及步骤设计原则：(1)安全可靠(2)操作维护方便(3)实时性强(4)通用性好(5)经济效益高步骤：1)项目确定2)项目设计3)离线仿真调试4)在线调试运行2、硬件的工程设计与实现1)选择总线和主机2)选择输入输出通道模板3)选择变送器和执行机构自动控制原理第七章1、梅森公式(两回路，相交)2、稳定性分析1)劳斯判据2)求根均小于0。

计算机控制技术期末考试重要知识点

第一章⑴计算机控制系统的组成：主要由工业对象，过程输入输出系统，计算机系统组成。

/从计算机的角度看，它由硬件和软件组成。

/硬件（计算机系统和过程输入输出系统）。

/①计算机系统:包括主机和外围设备，主机由CPU和内存储器组成，外围设备分为输入设备、输出设备、通信设备、外存储器。

/②软件：系统软件和应用软件。

⑵采样：从模拟信号到离散模拟信号的过程。

T过大会损失信息，T过小会使存储与运算的数据过多。

##⑶量化：从离散模拟信号到数字信号的变化过程。

##（4）模拟信号:时间上、幅值上都连续的信号。

##（5）离散模拟信号：时间上离散而幅值上连续的信号。

##（6）数字信号：时间上离散、幅值也离散的信号。

##信号变换过程：采样，A/D转换器，数字调节器，D/A转换器，保持器。

##（7）计算机控制系统的五种类型:①数据采集系统功能(DAS)：生产过程的集中监视、操作指导、越限报警。

/②直接数字控制系统(DDC)特点：计算机的运算和处理结果直接输出作用于生产过程。

计算机参与闭环控制，不仅可完全取代模拟调节器，实现多回路的PID控制，而且只要改变程序就可以实现复杂的控制规律，它是计算机用于工业控制最普通的一种形式。

/③监督计算机控制系统特点(SCC)：它的输出值不直接控制执行机构，而是给出下一级的最佳给定值，因此是较高一级的控制。

它的任务重在控制规律的修正与实现。

/④集散控制系统特点(DCS)：以微处理机为核心的基本控制器实现地理上和功能上分散控制。

又通过高速数据通道把各个分散点的信息集中起来送到监控计算机和操作占，以进行集中监视和操作，并实现高级复杂的控制。

⑤现场总线控制系统（FCS）####⑴采样系统：具有离散传输通道的系统。

有A/D,计算机，D/A,反馈检测。

##⑵采样过程：利用采样开关将连续信号转换成离散信号的过程。

##⑶香农采样定理：采样频率ωs至少应该是信号f(t)频谱最高频率ωmax 的两倍，即ωs≥2ωmax ##（4）保持器：是将采样信号复现为连续信号的装置。

《计算机控制技术》期末复习重点

3
7. 常用的计算机控制系统主机有哪几种？答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器（PLC） ,工控机,单片机,DSP和智能调节器. 8. 工业控制机由哪几部分组成？各部分的重要作用是什么？工业控制机的特点是什么？答：工业控制机主要由以下几部分组成： 1、硬件组成：（1）主机板：进行必要的数值计算，逻辑判断，数据处理。（2）内部总线：内部各部分进行信息传递的公共通道，是一组信号线的集合。（3）外部总线：与其他计算机和智能设备进行信息传送的公共通道。（4）人--机接口（5）系统支持功能：监控定时器、电源掉电检测、保护重要数据的后台存储器体、实时日历时钟、磁盘系统、通信接口、输入输出通道。 2、软件组成：（1）系统软件：实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序。（2）支持软件：汇编语言、高级语言、编译程序、编辑程序、调试程序、诊断程序。（3）应用软件：过程输入程序、过程控制程序、过程输出程序、人—机接口出程序。工业控制机的特点如下：（1）可靠性高和克维修性好（2）环境适应性强（3）控制的实时性好（4）晚含的输入输出通道（5）丰富的软件（6）适当的计算精度和运算速度

图 2.1 光电耦合器电路图 5．什么是固态继电器？固态继电器（ Solid State Relay, 缩写 SSR ），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。在开关过程中无机械接触部件，具有与电磁继电器一样的功能，固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。 6．数字量输出通道的常用电路。为何要用锁存器？为何要隔离？为何要采用驱动电路？答：（1）输出锁存器：74LS373,8155 芯片，8255 芯片，单片机端口等。对产生过程进行控制时保持控制状态，直到下一次状态给出新的值为止，这时输出就需要锁存。（2）数字光电隔离电路：MOC0304 等光电耦合器。将计算机与被控对象隔离开，以防止来自现场的干扰或强电侵入。（3）输出驱动电路：三极管达林顿管，电力电子器件等。将计算机输出的小信号转换为控制对象或执行机构需要的大功率信号。 7.模拟量输入通道由哪些部分组成？各部分的作用是什么？模拟量输入通道一般由 I/V 变换、多路转换器、采样保持器、A/D 转换器、接口及控制逻辑电路组成。 (1)I/V 变换：提高了信号远距离传递过程中的抗干扰能力，减少了信号的衰减，为与标准化仪表和执行机构匹配提供了方便。 (2)多路转换器：用来切换模拟电压信号的关键元件。 (3)采样保持器：A/D 转换器完成一次 A/D 转换总需要一定的时间。在进行 A/D 转换时间内，希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。这样，就需要在 A/D 转换器之前加入采样保持器。

计算机控制技术（第三版）复习重点

《计算机控制技术（第三版）》复习重点第1章计算机控制系统概论（5-10）1.计算机控制系统有哪些特征？2.计算机控制系统由哪几部分组成？说明各部分的主要功能，并画出系统的硬件组成框图。

3.计算机控制系统按功能分类有几种？4.说明DDC与SCC的系统的工作原理、特点，它们之间有何区别和联系？并画出DDC、SCC的原理框图。

第2章工业控制计算机的组成（5-10）1.工业控制机的特点有哪些？2.工业控制机由哪几部分组成？各组成部分的主要作用是什么？（习题2.2）3.常用的内部总线有哪些？4.常用的外部总线有哪些？第3章输入输出接口与过程通道技术（10-15）3.1数字量输入输出通道1.习题3.22.采用积分电路的小功率输入调理电路的电路图及工作原理。

3.大功率输入调理电路的电路图及工作原理。

4.习题3.2（同1）5.小功率直流驱动电路的电路图及工作原理。

6.大功率直流驱动电路的电路图及工作原理。

3.2模拟量输入通道1.有源和无源I/V变换的电路图及工作原理。

2.画出模拟量输入通道的结构图，并说明各部分的功能。

3.3模拟量输出通道1.画出模拟量输出通道的结构图，并说明各部分的功能。

2.V/I变换第4章计算机控制系统抗干扰技术1.什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？2.数字信号通道一般采取哪些抗干扰措施？3.计算机控制系统中一般有几种接地形式？常用的接地技术有哪些？第5章数字控制计划（10-15）1.数字程序控制有哪几种方式？2.设给定的加工轨迹为第一象限的直线OP，七点为坐标原点，终点坐标A（xe,ye)，其值为(6,4)，试进行差不计算，作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。

（类似例5.1）3.三相异步电动机有哪几种工作方式？分别画出每种工作方式的各相通电顺序和电压波形图。

第6章常规与复杂控制技术（30-40）6.1 数字控制器的模拟化设计1.数字控制器模拟化设计方法的步骤有哪几步？2.写出数字PID控制器的位置算式、增量算式，并比较它们的特点。