计算机控制技术自测有答案
计算机控制技术试卷及答案
计算机控制技术试卷1.简答题(30分)(1)计算机与外设交换数据的种类及传送方式?(6分)(2)什么叫输入/输出通道?它是由哪些部分组成的?(6分)(3)一个典型的顺序控制系统由哪几部分组成?(7分)(4)试比较逐点比较法和数字积分法的优缺点?(6分)(5)什么叫积分饱和现象?应如何防止?(5分) 2.设计题(20分)(1)针对一个8位数据总线、16位地址总线的CPU ,使用8205地址译码器扩展16个I/O 接口与24K 存储器,图示并写地址范围。
(10分)(2) 有一个8位满量程10V 的逐次逼近A/D 转换器,若从输入端接入3.2V 的模拟电压,试用列表与图示的方法表示转换的过程。
(10分) 3.插补题(30分)(1)设加工第一象限逆圆弧AB ,已知起点A (6、0),终点B (0、6)。
试用逐点比较法圆弧插补计算并作出走步轨迹图。
(15分)1O 7O(2)已知第一象限直线OA,起点O(0、0),终点A(6、7)。
试用数字积分器插补法实现这条直线并做出走步轨迹图(累加器位数n=4)。
(15分)4.分析题(20分)(1)炉温DDC系统的结构图如图1所示。
温度信号经热电偶变成毫伏级的电压信号后,经温度变送器放大并转换成电流信号,再经电阻网络转换成电压信号送入A/D转换器;单片机构成的数字控制器的输出送D/A转换器转化成模拟电压,经功率放大器放大后送到晶闸管调压器,触发晶闸管并改变其导通角的大小,从而控制电阻炉的加温电压。
结合该系统说明此计算机控制系统设计的步骤。
(10分)图1 炉温DDC系统结构图(2)论述计算机控制系统中电磁干扰的种类以及抗干扰的措施。
(10分)答案1.简答题(30分)(1)计算机与外设交换数据的种类:数字量(1分)、模拟量(1分)和开关量(1分)。
传送方式有三种:①程序查询方式(1分);②中断控制方式(1分);③直接存贮器存取(DMA)方式(1分)。
(2)在微型计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道称为输入输出通道(2分)。
《计算机控制技术》习题参考答案(完整版)
《计算机控制技术》(机械工业立南、雪飞)习题参考答案第1章1.填空题(1) 闭环控制系统,开环控制系统(2) 实时数据采集,实时决策控制,实时控制输出(3) 计算机,生产过程(4) 模拟量输入通道,数字量输入通道,模拟量输出通道,数字量输出通道(5) 系统软件,应用软件2.选择题(1) A (2) B (3) C (4) A (5) B3.简答题(1) 将闭环自动控制系统中的模拟控制器和和比较环节用计算机来代替,再加上A/D 转换器、D/A转换器等器件,就构成了计算机控制系统,其基本框图如图所示。
计算机控制系统由计算机(通常称为工业控制机)和生产过程两大部分组成。
工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。
生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。
(2)操作指导控制系统:其优点是控制过程简单,且安全可靠。
适用于控制规律不是很清楚的系统,或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。
其缺点是它是开环控制结构,需要人工操作,速度不能太快,控制的回路也不能太多,不能充分发挥计算机的作用。
直接数字控制系统:设计灵活方便,经济可靠。
能有效地实现较复杂的控制,如串级控制、自适应控制等。
监督计算机控制系统:它不仅可以进行给定值的控制,还可以进行顺序控制、最优控制、自适应控制等。
其中SCC+模拟调节器的控制系统,特别适合老企业的技术改造,既用上了原有的模拟调节器,又可以实现最佳给定值控制。
SCC+DDC的控制系统,更接近于生产实际,系统简单,使用灵活,但是其缺点是数学模型的建立比较困难。
集散控制系统:又称分布式控制系统,具有通用性强、系统组态灵活,控制功能完善、数据处理方便,显示操作集中,调试方便,运行安全可靠,提高生产自动化水平和管理水平,提高劳动生产率等优点。
缺点是系统比较复杂。
计算机集成制造系统:既能完成直接面向过程的控制和优化任务,还能完成整个生产过程的综合管理、指挥调度和经营管理的任务。
最新计算机控制技术自测有答案
计算机控制技术自测有答案计算机控制技术自测题1. 填空题(1)自动控制系统是由被控对象及两大部分组成能自动按预定要求运行的整体。
(2)连续系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于;离散系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于。
(3)零阶保持器是一个相位环节。
2. 选择题(1)选择D/A变换器字长时,要求计算机系统输出的最小信号应执行机构的死区。
A 大于;B小于;C 等于(2)若输入为阶跃信号时,采样时刻系统无稳态误差的条件是系统正向通道中至少含有环节。
A 一个积分;B二个积分; C 一个微分应_________。
(3)对于稳定系统,其相稳定裕度γMA 大于零;B等于零; C 小于零3. 问答题(1)写出数字式PID调节器位置算法及增量式算法表达式。
(2)试简单说明计算机控制系统中包括有哪几种信号形式的变换,其中哪三种最重要。
(3)计算机控制系统在选择A/D变换器时应注意哪几项指标,这些性能指标应根据什么原则选取。
4. 计算题(1)已知系统开环传递函数为G(s)=ωn2 / s(s+2ζωn),实测求得单位反馈系统的单位阶跃响应的σ%=4.3%,t s=1.24秒,试求ωn,ζ为多少。
(2)现已知某炉温变化范围为0~1500℃,要求测试时,分辨率为3℃,试确定A/D变换器的字长应选为多少?若A/D字长n不变,通过变送器将测试起点迁移到600℃,试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。
(3)已知系统方块图如图所示t)① 试写出系统闭环传递函数?)()()(==z R z C z φ ② 若T=1",试求使系统稳定的K 取值范围 已知 z[1/s 2]=Tz / (z-1)25. 综合应用题(每题15分)(1) 已知PI 调节器)()()6()(s E s U s s s G c =+=, T=1秒① 试用双线性变换法,将其离散,求G c (z )=?② 将G c (z )用直接程序法编排实现,试求u (k )表达式,并画出结构图;③ 将该算法分成算法I 与算法II ,并画出编程的流程图。
最新计算机控制技术题库(附答案)
微型计算机控制技术试卷A一、选择题(本题共10小题,每小题1.5分,共15分)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2.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3.某控制系统中,希望快速采样,保持器的保持电容CH应取值()。
A.比较小 B.比较大 C.取零值 D.取负值4. 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5. 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过()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6.计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是()A.接收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植并提供给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7. 键盘锁定技术可以通过()实现。
A.设置标志位B.控制键值锁存器的选通信号C.A和B都行D.定时读键值8. 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9. 在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号,()提高信/躁比。
A.只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路10.步进电机常被用于准确定位系统,在下列说法中错误的是()。
A.步进电机可以直接接受数字量B.步进电机可以直接接受模拟量C.步进电机可实现转角和直线定位D.步进电机可实现顺时针、逆时针转动二、填空题(本题共15个空,每空1分,共15分)1. 香农定理告诉我们,采样频率越高,采样数据描绘的曲线实际曲线。
计算机控制技术试卷及答案
计算机控制技术试卷及答案一、填空题(20分)1、在现代工业中,计算机控制系统至少起到实时数据处理、实时监督决策、实时控制及输出三个基本功能。
2、计算机控制系统具有各种各样的结构和形式,按不同的划分方法有不同的分类,若按计算机参与的控制形式可分为开环控制和闭环控制;若按采用的规律可分为顺序控制、常规控制和高级控制、智能控制等。
3、信息传递中信号的形式有连续模拟信号、离散模拟信号、连续信号和离散数字信号。
4、计算机控制系统中内部总线可分为数据总线、地址总线、控制总线、电源总线。
5、D/A转换器的主要性能指标有分辨率、绝对精度、稳定时间、相对精度、线性误差。
6、通信协议的关键要素是语法、语义、时序。
7、数据传输的方式按信号是否被调制可分为基带传输与频带传输;按数据的时空顺序可分为串行传输与并行传输;按发送方是否发送同步脉冲可分为异步传输与同步传输。
8、数据交互技术可分为线路交换技术、报文交换技术、分组交换技术,其中线路交换技术包括线路建立、数据传送和线路拆除三个阶段。
9、计算机网络按所跨地域分为局域网、广域网、城域网;按网络的拓扑结构形式分为星型网络、总线型网络、环型网络和网状网络。
10、计算机网络互联设备有中继器、网桥、路由器和网关。
二、简答题1、计算机控制系统的基本组成及作用。
(P3)要点:主机、外设、输入输出接口、通信设备、现场仪表等2、采样定理的内容。
( P15)3、总线的通信方式有哪些?各自的特点是什么?(P36)4、叙述双积分式A/D转换器的工作原理。
(P51)5、常用的人机交互设备有哪些?各自的特点是什么?(P64-78)6、简述多路复用技术有哪些?各自有何特点?(P85)7、常用的通信介质有哪些?各自有何特点?(P100-102)8、从资源共享的观点解释计算机网络的定义及基本特征(P106)9、过程控制系统计算机网络的应用原则有哪些?(P161)10、计算机控制系统中常用的数字滤波方法有哪些?各自的计算公式是什么? (P165-166)11、计算机操作系统的五大功能是什么?(P224)三、论述题1、计算机控制系统的设计原则和步骤(教材P265-268)2、总线的裁决方式及算法(教材P35-36)四、设计题设计一串行输入12位D/A转换接口电路,并写出程序代码。
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。
计算机控制技术试卷及答案
一、填空题置,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1.工业控制机是指按生产过程控制的的运算结果继续增大或减小,但执行特点和要求而设计的计算机,它包括机构已无相应的动作硬件和软件两个组成部分。
三、选择题计算机控制系统中常用的控制器有 2.1.下列不属于数字控制方式的是(可编程序控制器、工控机、单片机、)A、点位控制、智能调节器等。
DSPB、直线控制C、网格控制在计算机控制系统中,被测信号有单D、轮廓控制3.2.8位的端对地输入和双端不对地输入两种输A/D转换器分辨率为()A、0.01587 入方式。
B、0.007874C、0.003922 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开D、0.00097753.位逐次逼近式A/D专家控制系统大致可以分为()转换器。
关的8①专家自整定控制 5.模拟量输入通道的任务是把从系统②专家自适应控制③专家监督控制中检测到的模拟信号,变成二进制数④混合型专家控制⑤仿人智能控制字信号,经接口送往计算机。
A、①②③⑤B信号接地方式应采用一点接地方式,6.、②④⑤C、②③④⑤而不采用多点接地方式。
D、①③④⑤4.一个8位的按极点配置设计的控制器通常有两7.A/D转换器(量化精度0.1%)部分组成,一部分是状态观测器,另,孔径时间3.18μm,如果要求转换误差在转换精度内,则允许转换的一部分是控制规律。
正弦波模拟信号的最大频率为(模块化程序设计一般包括自顶向下)8.A 和自底向上两种设计方法。
、5Hz B、50Hz C、100HzD堆栈和队列的共同特线性表、9.数组、、500Hz5.某热处理炉温度点是要求连续的存储单元来顺序存放变化范围为0~1350℃,经温度变送器变换为1~5V数据元素。
的电压送至ADC0809,ADC0809计算机控制系统的输入变送器和输10.的输入范围为0~5V,出执行机构的信号统一为0~10mA DC当t=KT时,ADC0809的转换结果为6A,此时炉温为(。
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、工业控制机就是指按生产过程控制得特点与要求而设计得计算机,它包括硬件与软件两个组成部分.2、计算机控制系统中常用得控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。
3、在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入与双端不对地输入两种输入方式。
4、ADC0809就是一种带有8通道模拟开关得8位逐次逼近式A/D转换器。
5、模拟量输入通道得任务就是把从系统中检测到得模拟信号,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、按极点配置设计得控制器通常有两部分组成,一部分就是状态观测器,另一部分就是控制规律。
8、模块化程序设计一般包括自顶向下与自底向上两种设计方法。
9、线性表、数组、堆栈与队列得共同特点就是要求连续得存储单元来顺序存放数据元素。
10、计算机控制系统得输入变送器与输出执行机构得信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC.1、计算机系统由计算机与生产过程两大部分组成。
2、集散控制系统(DCS)得结构模式为:操作站-控制站—现场仪表3、变送器输出得信号为或得统一信号。
、0~10mA、4~20mA4、模拟输出通道得结构型式主要取决于输出保持器得构成方式。
5、数控系统一般由数控装置、驱动装置、可编程控制器与检测装置等。
1.6、设线性定常系统得输出方程为,y(t)以最少得N拍跟踪参考输入r(t),必须满足条件、y(N)=Cx(N)=7、常用得状态观测器有3种:预报观测器、现时观测器、降阶观测器8、“若A则B,否则C”,用模糊关系表示为9、在一些对程序流向起决定作用得指令前插入两条NOP指令,以保证弹飞得程序迅速纳入正确轨道.10、采用双绞线作信号引线得目得就是减少电磁感应1、实时得概念不能脱离具体得过程,一个在线得系统不一定就是一个实时系统,但一个、实时系统必定就是在线系统。
2、典型得工业生产过程可分为:连续过程、离散过程、批量过程3、计算机控制系统得典型型式:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、综合自动化控制系统。
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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。
四、(10分)已知单位负反馈系统开环传递函数为G(s)=ωn 2/s(s+2ζωn )实测求得单位阶跃响应的σ%=4.3%,t s =2.5秒,试写出闭环传递函数并求ωn ,ζ为多少。
计算机控制技术试卷及答案
计算机控制技术考试试卷第 1 页 共 4 页专业: 考号: 姓名:......................................................密.......................................................................封............................................................线............................《计算机控制技术》考试试卷试卷说明:1、本试卷满分共计100分。
2、本试卷共2页,四个大题。
一、填空题(每题2分,共30 分)1、计算机控制系统中内部总线可分为 、 、 和 。
2、数据传输的方式按信号是否被调制可分为 与 ;按数据的时空顺序可分为 与 ;按发送方是否发送同步脉冲可分为 与 。
3、计算机控制系统中常用的控制器有 、工控机、 、DSP 、智能调节器等。
4、模拟输出通道的结构型式主要取决于 的构成方式。
5、计数机控制常见的控制算法: 、 、解耦控制和模糊控制二、判断题(每题2分,共20分)1. 对同一个FSR 的值,A/D 转换器的位数越多,q 所代表的量值就越小。
( )2. 时钟周期宽度为DT,则接收/发送数位的位宽度为DnT2。
( )3. 当受控工业对象有大的时延时间环节时,不管选择的采样周期T 是否与时延时间成整数倍,系统都是较难按常规方法综合的。
( )4. 最好的离散化方法是双线性变换。
( ) 5. PID 算法中的微分项,虽能增大超调和缩短调节时间,但却易于引入高频干扰。
( )6. 只要选择采样周期T 足够小,最少拍系统的响应调整时间St 也可以足够小。
( )7. 当对象的纯延迟时间与对象惯性时间常数mT 之比小于0.5时,采用常规PID算法难以获得良好的系统性能。
( ) 8. 预测控制,是一类对程模型要求高、控制综合性能好、在线计算简便的计算机优化控制算法。
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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。
四、(10分)已知单位负反馈系统开环传递函数为G(s)=ωn 2/s(s+2ζωn )实测求得单位阶跃响应的σ%=4.3%,t s =2.5秒,试写出闭环传递函数并求ωn ,ζ为多少。
(完整版)计算机控制技术--B--答案
南阳理工学院课程考试参考答案与评分标准考试课程:计算机控制技术学年学期:2011-2012-2试卷类型:B 考试时间:2012-06-07一、填空题:(每空1分,共20分)1.典型的工业生产过程分为三种:连续过程、离散过程和批量过程。
2.计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。
3.DDC系统即是直接数字控制系统。
4.以微处理器为核心,总线可以分为内部总线和外部总线,而内部总线又可分为片级总线和系统总线。
5.通常认为:I/O总线的速度应为外设速度的3-5倍。
6.全译码法是所有地址线都参与译码,每个芯片的地址范围是唯一的,且地址信息连续,但译码电路较复杂。
7.数字量输入通道的结构包括:输入调理电路、输入缓冲器、输入口地址译码电路等。
8.模拟信号一般不直接送A/D转换器,而加保持器作信号保持。
但是,当A/D转换速度很快且输入信号变化缓慢时可不加(加/不加)保持器。
9.DAC0832常用三种工作方式:直通工作方式、单缓冲方式和双缓冲方式。
10.智能远程I/O模块是传感器和执行机构与计算机之间的多功能远程I/O单元,专为恶劣环境下的可靠操作而设计。
11.数字程序控制系统由输入装置、输出装置、控制器和插补器等四大部分组成。
12.直线插补是指在给定的两个基点之间用一条近似直线来逼近,也就是由此定出中间点连接起来的折线,并不是真正的直线。
13.步进电机总移动步数决定于指令脉冲的总数,移动的方向则取决于指令脉冲的相序。
14.步进电机有三相、四相、五相、六相之分,三相步进电机的工作方式主要有:单三拍、双三拍和三相六拍,其三相绕组的通电顺序是:A→AB→B→BC→C→CA→A。
15.数字控制器的连续化设计技术的弊端是:要求相当短的采样周期,因此只能实现较简单的控制算法。
16.所谓最少拍控制就是要求闭环系统对于某种典型输入在最少的采样周期(拍)内达到在采样点上无静差的稳态。
17.有纹波控制系统纹波产生的原因主要是控制量u(t)波动不稳定。
计算机控制技术试卷及答案-(1)
计算机控制系统试卷一答案一、简答题(每小题5分,共50分)1. 画出典型计算机控制系统的基本框图。
答:典型计算机控制系统的基本框图如下:2. 根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型答:根据采样过程的特点,可以将采样分为以下几种类型。
(1) 周期采样指相邻两次采样的时间间隔相等,也称为普通采样。
(2) 同步采样如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同且同时进行采样,则称为同步采样。
(3) 非同步采样如果一个系统中有多个采样开关,它们的采样周期相同但不同时开闭,则称为非同步采样。
(4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关,每个采样开关都是周期采样的,但它们的采样周期不相同,则称多速采样。
(5) 随机采样若相邻两次采样的时间间隔不相等,则称为随机采样。
3. 简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。
答:(1)比例调节器:比例调节器对偏差是即时反应的,偏差一旦出现,调节器立即产生控制作用,使输出量朝着减小偏差的方向变化,控制作用的强弱取决于比例系数K P。
比例调节器虽然简单快速,但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。
加大比例系数K P可以减小静差,但是K P过大时,会使系统的动态质量变坏,引起输出量振荡,甚至导致闭环系统不稳定。
(2)积分调节器:为了消除在比例调节中的残余静差,可在比例调节的基础上加入积分调节。
积分调节具有累积成分,只要偏差e不为零,它将通过累积作用影响控制量u,从而减小偏差,直到偏差为零。
积分时间常数T I大,则积分作用弱,反之强。
增大T I将减慢消除静差的过程,但可减小超调,提高稳定性。
引入积分调节的代价是降低系统的快速性。
(3)微分调节器:为加快控制过程,有必要在偏差出现或变化的瞬间,按偏差变化的趋向进行控制,使偏差消灭在萌芽状态,这就是微分调节的原理。
微分作用的加入将有助于减小超调,克服振荡,使系统趋于稳定。
4. 采样保持器LF398工作原理图如下图,试分析其工作原理。
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。
四、(10分)已知单位负反馈系统开环传递函数为G(s)=ωn 2/s(s+2ζωn )实测求得单位阶跃响应的σ%=4.3%,t s =2.5秒,试写出闭环传递函数并求ωn ,ζ为多少。
《计算机控制技术》习题与答案
《计算机控制技术》习题与答案计算机控制系统自测题目及答案第一章计算机控制系统概述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:所谓“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,超出了这个时间就会失去控制时机,控制也就失去了意义。
(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“联机”方式或“在线”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?由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(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,按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作,根据运算结果作出控制决策;对生产过程进行监督,使之处于最优工作状态;对事故进行预测和报警;编制生产技术报告,打印制表等等。
(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。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
(4)检测与执行机构a.测量变送单元:在微机控制系统中,为了收集和测量各种参数,采用了各种检测元件及变送器,其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量,例如热电偶把温度转换成mV信号;压力变送器可以把压力转换变为电信号,这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0~5V 或4~20mA)后,再送入微机。
智慧树知到《计算机控制技术》章节测试[完整答案]
智慧树知到《计算机控制技术》章节测试[完整答案]智慧树知到《计算机控制技术》章节测试答案绪论单元测试1、计算机控制技术是实现自动化的主要方法和手段。
A:对B:错答案:【对】第一章单元测试1、自动控制系统是指在没有人参与的情况下,通过控制器使生产过程自动地按照预定规律运行的系统。
()A:错B:对答案:【对】2、操作指导控制系统的最大优点是:结构简单,控制灵活和安全。
()A:对B:错答案:【对】3、直接数字控制的特点是:闭环结构,控制的实时性好,可以控制多个回路或对象。
()A:错B:对答案:【对】4、在现代工业中,计算机控制系统的工作原理的基本步骤是()。
A:实时控制输出B:实时控制决策C:实时数据采集D:实时数据传输答案:【实时控制输出;实时控制决策;实时数据采集】5、在现代工业中,计算机控制系统由计算机和两大部分组成。
()A:过程通道B:外部设备C:生产过程D:被控对象答案:【生产过程】6、微型计算机控制系统的硬件由()组成。
A:主机B:输入输出通道C:测量变送与执行机构D:外部设备答案:【主机;输入输出通道;测量变送与执行机构;外部设备】7、计算机控制系统主要有六类,分别是直接数字控制系统、操作指导控制系统、计算机监督控制系统、()、现场总线控制系统、综合自动化系统。
()A:计算机集成制造系统B:数控系统C:分布式控制系统D:计算机集成过程系统答案:【计算机集成制造系统】8、分布式控制系统DCS包括(),形成分级分布式控制。
A:集中监控级B:现场设备级C:过程控制级D:综合管理级答案:【集中监控级;现场设备级;过程控制级;综合管理级】9、分布式控制系统DCS的最大优点是:结构简单,控制灵活和安全。
()A:错B:对答案:【错】10、计算机监督控制系统(SCC)中,SCC计算机的作用是()。
A:当DDC计算机出现故障时,SCC计算机也无法工作B:按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C:接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机D:SCC计算机与控制无关答案:【按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机】 11、计算机控制技术是实现自动化的主要方法和手段。
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计算机控制技术自测题
1. 填空题
(1)自动控制系统是由被控对象及两大部分组成能自动按预定要求运行的整体。
(2)连续系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于;离散系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于。
(3)零阶保持器是一个相位环节。
2. 选择题
(1)选择D/A变换器字长时,要求计算机系统输出的最小信号应执行机构的死区。
A 大于;B小于;C 等于
(2)若输入为阶跃信号时,采样时刻系统无稳态误差的条件是系统正向通道中至少含有环节。
A 一个积分;B二个积分;C 一个微分
(3)对于稳定系统,其相稳定裕度γM应_________。
A 大于零;B等于零;C 小于零
3. 问答题
(1)写出数字式PID调节器位置算法及增量式算法表达式。
(2)试简单说明计算机控制系统中包括有哪几种信号形式的变换,其中哪三种最重要。
(3)计算机控制系统在选择A/D变换器时应注意哪几项指标,这些性能指标应根据什么原则选取。
4. 计算题
(1)已知系统开环传递函数为G(s)=ωn2 / s(s+2ζωn),
实测求得单位反馈系统的单位阶跃响应的σ%=4.3%,t s=1.24秒,试求ωn,ζ为多少。
(2)现已知某炉温变化范围为0~1500℃,要求测试时,分辨率为3℃,试确定A/D变换器的字长应选为多少?若A/D字长n不变,通过变送器将测试起点迁移到600℃,试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。
(3)已知系统方块图如图所示
①试写出系统闭环传递函数
?
)
(
)
(
)
(=
=
z
R
z
C
z
φ
c*(t)t)
② 若T=1",试求使系统稳定的K 取值范围
已知 z[1/s 2]=Tz / (z-1)2
5. 综合应用题(每题15分)
(1) 已知PI 调节器
, T=1秒
① 试用双线性变换法,将其离散,求G c (z )=?
② 将G c (z )用直接程序法编排实现,试求u (k )表达式,并画出结构图; ③ 将该算法分成算法I 与算法II ,并画出编程的流程图。
(2) 若已知计算机控制系统结构如图所示
① 试确定使系统稳定的K 值范围; ② 若将该系统改为连续系统(即取消采样开关及ZOH );
试问使系统稳定的K 值范围。
③ 试比较1) 、2)所得结果说明了什么问题。
[注:已知Z[a / s (s+a )]=z (1-e -aT ) / (z-1)(z- e -aT ) ]
1.填空题答案
(1)控制装置
(2) S 平面左半面内;Z 平面的单位园内
(3)滞后
2. 选择题答案
(1) B
(2) A
(3) A
3. 问答题答案
)()()6()(s E s U s s s G c =+=
c *(t ) t )
(1)位置算式
增量算式
(2)采样,量化,编码,解码及信号保持。
其中采样、量化及信号保持最重要)
(3)精度:应高于传感器精度一个数量级;
分辨率:即字长,应根据测试信号的动态范围确定;
转换速率:根据系统的频带或信号的变化频率确定。
4. 计算题答案
(1) ζ=0.707 ωn =4.03 1/s
(2) n=9 分辩率为1.76℃
(3)
0<K<2
5. 综合应用题答案
(1)
I : II :
)]
1()([)()()(1--++=∑=k e k e K k e K k e K k u D k i I P )]2()1(2)([)()]1()([)(-+--++--=∆k e k e k e K k e K k e k e K k u D I P )1()(1)()(KT z KT z G z G z +-=+=Φ)1()
5.0(4)(-+==z z z G c )1(2)(4)1()(-++-=k e k e k u k u 1)(4)(u k e k u +=)1(2)1(1-+-=k e k u u
返回
(2)
1)
2)该系统为一阶系统,均稳定;
3)表明系统变为采样系统后系统的稳定性降低。
16.20<<K 0>K
)1。