计算机控制技术习题—

计算机控制技术习题
1.1 什么是计算机控制系统？它由哪几个部分组成？
1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些？各有什么优缺点？
1.3 实时、在线方式和离线方式的含义是什么？
1.4 工业控制机的哪几个部分组成？各部分的主要作用是什么？工业控制机的特点有哪些？
1.5 什么是总线、内部总线和外部总线？
1.6 PC总线和STD 总线各引线的排列和含义是怎样的？
1.7 RS-232C 和 IEEE-488 总线各引线的排列和含义是怎样的？
2.1 什么是接口、接口技术和过程通道？
2.2 采用74LS244和74LS273与PC总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量(开关量)输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字输入和数字输出程序。

2.3 采用8位 A/D 转换器 ADC0809 通过 8255A 与PC总线工业控制机接口，实现8路模拟量采集。

请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。

2.4 用12位 A/D 转换器 AD574 通过 8255A 与PC总线工业控制机接口，实现模拟量采集。

请画出接口原理图，并设计出A/D转换程序。

2.5 请分别画出一路有源I/V变换电路和一路无源I/V变换电路图,并分别说明各元器件的作用？
2.6 什么是采样过程、量化、孔径时间？
2.7 采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟器输入通道中都需要采样保持器？为什么？
2.8 一个8位 A/D 转换器，孔径时间为100μs, 如果要求转换误差在A/D 转换器的转换精度 (0.4 %) 内，求允许转换的正选波模拟信号的最大频率是多少？
2.9 试用 8255A 、AD574、LF398、CD4051 和PC总线工业控制机接口，设计出8路模拟量采集系统。

请画出接口电路原理图，并编写相应的8路模拟量的数据采集程序。

2.10 采用DAC0832和PC总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A转换程序。

2.11 采用 DAC1210 和PC总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A转化程序。

2.12 请分别画出 D/A 转化器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式。

2.13采用DAC 0832、运算放大器、CD4051 等元器件与PC总线工业控制机接口，设计8路模拟量采集。

请画出接口原理图，并编写出8 路模拟量的数据采集程序。

2.14 什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？
2.15 MAX 1232 有哪些主要功能？
2.16 计算机控制系统中有哪几种地线？请画出回流法地线和一点接地示意图。

.1 什么是数字程序控制？数字程序控制有哪几种方式？
3.2 什么是逐点比较插补法？直线插补计算过程和圆弧插补计算过程各有哪几个步骤？
3.3 试用汇编语言写下列各插补计算程序
（１）第一象限直线插补程序
（２）第一象限里插补程序
3.4 若加工第一象限OA ,起点 O (0, 0),终点A(11,7)。

要求：
（１）按逐点比较法插补进行列表计算
（２）做出走步轨迹图，并标明进给方向和参数
3.5 设加工第一象限逆弧，起点A(6.0),终点 B(0,6)。

要求：
（１）按逐点比较法插补进行列表计算
（２）作出走步轨迹图，并标明进行方向和步数
3.6 三相步进电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。

3.7 采用 8255 A 作为 x 轴步进电机和 y 轴步进电机的控制接口，要求：（１）画出接口电路原理图
（２）分别列出x 轴和y 轴步进电机在三相单三拍、三相双三拍和三相六拍工作方式下的输出字表。

4.1 数字控制器的连续化设计步骤是什么？
4.2 某系统的连续控制器设计为
试用双线性变换法、前向差分法、后向差分法分别求取数字控制器 D(s), 并分别给出三种方法对应的递推控制算法。

4.3 什么是数字PID位置型控制算法和增量型控制算法？试比较他们的优缺点。

4.4 已知模拟调节器的传递函数为
试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算法，设采用周期 T=0.2 s。

并编写出相应的汇编语言程序。

4.5 什么叫积分饱和？它是怎样引起的？如何消除？
4.6 采样周期的选择需要考虑哪些因素？
4.7 试叙述试凑法、扩充临界比例度法、扩充响应曲线法整定PID 参数的步骤。

4.8 数字控制器的离散化设计步骤是什么？
4.9 已知被控制对象的传递函数为
采样周期T=1s ,采用零阶保持器。

要求：
（１）针对单位速度输入信号设计最少拍无纹波系统的D(z),并计算输出响应y (k),控制信号 u(k)和误差 e(k) 序列，画出他们对时间变化的波形。

（２）针对单位阶跃输入信号设计最少怕有纹波系统D(z)，并计算 y(k)、u(k)、e(k)序列，画出它们对时间变化的波形。

4.10 对控对象的传递函数为
采样周期 T=1s, 采用零阶保持器，针对单位速度输入函数，按以下要求设计：
（２）求出数字控制器输出序列μ(k)的递推形式；
（３）画出采样瞬间数字控制器的输出和系统的输入曲线。

4.11 被控制对象的传递函数为
采样周期T=1s。

要求：
（１）采用施密斯预估控制，并按图4.21 所示的结构，求取控制器的输出μ(k)；（２）试用达林算法设计控制数字控制器D(z),并求取 u (k)的递推形式。

4.12 在图4.25所示的计算机串级控制系统中，已知采样周期为T,具有
4.13 前馈控制完全补偿的条件是什么？前馈和反馈相结合有什么好处？
4.14 多变量控制系统解耦的条件是什么？
5.1 设一阶单输入单输出系统的状态方程为
采样周期为T,试设计最少拍无纹波控制器D(z).
5.2 被控对象的传递函数为
采样周期T=0.1s ,采用零阶平衡器，按极点配置方法设计状态反馈控制规律L,使闭环系统的极
5.3 在题 5.2 中，进行全状态直接反馈，但只能侧到一个状态变量，现设计一个状态观测器(预
5.4 什么是分离性原理？该原理有何指导意义？
6.1 什么是模块化程序设计和结构化程序设计？程序设计通常分为哪5个步骤？
6.2 试述堆栈和队列的区别、线形表和链表的去表，如何实现链表的插入和删除？
6.3 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电压送至ADC0809, ADC0809的输入温度为0～5V。

当t =KT时，ADC0809 的转换结果为6AH,问此时的炉内的温度为多少度？
6.4 为使数字PID控制器实现从手动到自动的无平衡无扰动切换，应采取哪些措施？
6.5 某炉温度变化范围为 0～1500 ,要求分辨率为 3 ,温度变送器输出范围为0～5V。

若A/D转换器的输入范围也为 0～5V,则求A/D 转换器的字长应为多少位？若不变，现在通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600 ，此时系统对炉温度的分辨率为多少？
6.6 某执行机构的输入变化范围为4～20mA,灵敏度为0.05mA,应选D/A 转换器的字长为多少位？
6.7 编制一个能完成中位值滤波加上算术平均值滤波的子程序。

设对变量采样测量7次，7个采样值排序后取中间的3个采样值平均，每个采样值为12位二进制数。

7.1 异步传送和同步传送的信息格式试怎样的？面对字符和面向位的传送的信息格式又是怎样的？
7.2 什么是平衡方式和不平衡传输方式？试比较两种方式的性能。

7.3 简要说明RS-232C、RS-423A、RS-422A、RS-485 串行通讯接口标准的性能。

7.4工业局部网络通常有哪四种拓扑结构？各有什么特点？
7.5 工业局部网络常有的传输访问控制方式有哪三种？各有什么优缺点
7.6 国际标准化组织(ISO)提出的开放系统互连参考模型即OSI 模型是怎样的？
7.7 IEEE 802 标准包括哪些主要内容？
7.8 位总线(Bitbus)通讯规程有几层结构？各层的主要内容是什么？
7.9 什么是现场总线？有哪几种典型的现场总线？他们的特点各是怎样的？。