计算机控制系统180期
东北大学22春“计算机科学与技术”《计算机控制系统》期末考试高频考点版(带答案)试卷号：1
东北大学22春“计算机科学与技术”《计算机控制系统》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.PID控制器的微分环节具有消除偏差的作用。
()A.正确B.错误参考答案：B2.计算机控制系统是模拟信号和数字信号共同存在的混合系统。
()A.正确B.错误参考答案：A3.集散控制系统也成为分散控制系统。
()A.正确B.错误参考答案：A4.线性离散控制系统也可以通过拉普拉斯变化求得。
()A.正确B.错误参考答案：B5.不等电位的分块隔离措施对于共模、串模干扰也行之有效。
()A.正确参考答案：A6.系统在三种不同输入的作用下，经过调整时间后，系统偏差就可消失。
()A.正确B.错误参考答案：A7.A/D转换器所能转换的电压范围正负20V。
()A.正确B.错误参考答案：B8.振铃现场将使执行机构磨损减小，不必消除。
()A.正确B.错误参考答案：B9.二阶系统，当系统幅频峰值达到最大时，相频为()。
A.0B.-90°C.-135°D.-180°参考答案：D10.下列哪个不是计算机控制系统控制过程的步骤?()A.数据采集D.输出控制信号参考答案：B11.计算机控制系统的应用软件包括控制程序、数据采集、处理程序等。
()A.正确B.错误参考答案：A12.计算机控制系统从时间可以分为模拟信号和离散信号。
()A.正确B.错误参考答案：B13.连续控制系统的传递函数的分子代表输入与系统的关系，与输入量密切相关。
()A.正确B.错误参考答案：B14.解码是()反向变换。
A.编码B.量化C.采样D.保持参考答案：A15.B.A/D转换器C.D/ A转换器D.保持器参考答案：C16.计算机控制系统中通过()将数字信号转化模拟信号。
A.控制器B.A/D转换器C.D/A转换器D.保持器参考答案：C17.常用的数字隔离器件是光电耦合器。
()A.正确B.错误参考答案：A18.一个传递函数可以可以用一个输入对多个输出的关系。
计算机控制系统课后答案,李华
计算机控制系统课后答案1. 介绍本文是针对计算机控制系统课后作业的答案汇总。
在课程中涉及到的问题和概念将会一一解答和说明，帮助读者更好地理解和掌握计算机控制系统。
2. 问题解答2.1 列举计算机控制系统的应用领域。
计算机控制系统广泛应用于以下领域：- 工业自动化控制：用于控制工业生产线上的各种设备和工艺过程。
- 交通运输系统：包括地铁、公交、航空、航天等领域的运输工具的控制。
- 农业自动化：应用于农业机械和设备的控制，提高农业生产效率。
- 医疗设备控制：用于医疗设备的自动控制和监测。
- 建筑智能化：用于建筑内部的照明、供暖、空调等控制系统。
- 安防、监控系统：包括视频监控、入侵报警等各种安全系统的控制。
2.2 计算机控制系统的组成结构是什么？计算机控制系统的基本组成结构包括： - 传感器：用于将被控制对象的状态转换为电信号，并输入到控制系统中。
- 执行器：根据控制系统的指令，执行相应的动作，控制被控制对象。
- 控制器：对传感器采集到的数据进行处理和分析，并产生相应的控制指令。
- 通信网络：用于传输控制指令和传感器数据的通信网络。
- 计算机：负责控制器的运行和算法的执行，对控制系统进行监控和管理。
2.3 什么是开环控制系统和闭环控制系统？它们的区别是什么？开环控制系统是指控制器只根据预先设置的控制指令，对被控制对象进行控制，而不对被控制对象的输出进行测量和反馈。
因此，开环控制系统的控制效果受到外界扰动和被控制对象本身性能变化的影响。
闭环控制系统是指控制器在对被控制对象进行控制的同时，通过测量被控制对象的输出信号，并与设定值进行比较，产生反馈信号进行控制调节。
闭环控制系统能够根据被控制对象实际输出的变化来调整控制指令，使控制效果更加稳定和准确。
区别： - 开环控制系统没有反馈环路，只根据预先设置的控制指令对被控制对象进行控制；闭环控制系统设有反馈环路，通过测量被控制对象的输出进行调节。
计算机控制系统(B)朱立达试题答案
东北大学继续教育学院计算机控制系统试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号姓名（共 3 页）一、选择题（每题4分）1.单位阶跃输入下输出响应，经过( A )周期就稳定在设定值上。
A. TB. 4TC.3TD.2T2.下列哪个不是计算机控制系统控制过程的步骤？( C )A.数据采集B. 计算机控制量C. 数据转换D.输出控制信号3.连续控制系统的稳定性条件是S平面的( D )部分。
A单位圆内 B. 单位圆外 C. 右半 D.左半4.连续控制系统的不稳定性条件是S平面的( D )部分。
B.单位圆内 B. 单位圆外C. 左半D.右半5.二阶系统的超调量与( C )？A.固有频率无关，阻尼比无关B. 固有频率有关，阻尼比无关C. 固有频率有关，阻尼比有关D. 固有频率无关，阻尼比有关6. 低通滤波器可以让高于( A )Hz虑掉。
A. 80B. 60C. 70D.507.计算机控制系统稳定性条件是Z平面的( D )部分。
A. 左半B. 单位圆外C. 单位圆内D.右半8.下列属于共模干扰？( A )A电容的静电耦合 B. 长线传输的互感 C.变压器漏电 D.磁场耦合9.下列哪个不属于计算机控制系统的过程输入通道。
( C )A.温度B. 压力C. 继电器D.流量10.计算机控制系统是以( A )为核心部件的自动控制系统。
A.控制器B. 计算机C. 转换器D.保持器二、判断题（每题2分）1. PID的积分环节经常单独使用。
（ F ）2. 转速传感器的激励绕组与输出绕组之间在空间相差180°（ T ）3. 空间辐射干扰中来自通道的干扰最大。
（ F ）4. 一般采用多路通道共享采样/保持或模数转换器。
（ T ）5.被控对象可以是模拟量，不可以是开关量。
（ F ）6. 低通滤波器可让80Hz的工频信号无衰减地通过。
（ T ）7. 计算机控制系统的分析与设计是以系统的数学模型为基础。
（ T ）8. 计算机的硬件对计算机控制系统的非常重要，管理计算机的程序及过程控制的应用程序。
计算机控制技术课程设计--具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计
《计算机控制技术》课程设计具有纯滞后一阶惯性系统的计算机控制系统设计班级：姓名：学号：指导老师：日期：目录一、设计任务 (1)1.1 题目 (1)1.2内容与要求 (1)二、设计思想与方案 (2)2.1控制策略的选择 (2)2.2 硬件设计思路与方案 (2)2.3 软件设计思路与方案 (3)三、硬件电路设计 (3)3.1温度传感器输出端与ADC的连接 (3)3.2 ADC与单片机8051的连接 (4)3.3 单片机8051与DAC的连接 (4)3.4 整机电路 (5)四、系统框图 (7)五、程序流程图 (8)5.1 主程序流程图 (8)5.2 子程序流程图 (9)六、数字调节器的求解 (11)6.1 基本参数的计算 (11)七、系统的仿真与分析 (13)7.1 θ=0时系统的仿真与分析 (13)7.2 θ=0时系统的可靠性与抗干扰性分析 (14)7.2 θ=0.4461时系统的仿真与分析 (16)7.3 θ=0.4461时系统的可靠性与抗干扰性分析 (17)八、设计总结与心得体会 (20)参考资料 (21)一、 设计任务一、题目设计1. 针对一个具有纯滞后的一阶惯性环节()1sKe G s Ts τ-=+的温度控制系统和给定的系统性能指标：✧ 工程要求相角裕度为30°～60°，幅值裕度>6dB✧ 要求测量范围-50℃～200℃，测量精度0.5％，分辨率0.2℃2. 书面设计一个计算机控制系统的硬件布线连接图，并转化为系统结构图 具体要求：✧ 温度传感器、执行机构的选型✧ 微型计算机的选型（MCS51、A VR 等等）✧ 温度传感器和单片机的接口电路✧ 其它扩展接口电路（主要是输入输出通道）✧ 利用Protel 绘制原理图，制作PCB 电路板（给出PCB 图）3. 软件部分：✧ 选择一种控制算法（最少拍无波纹或Dalin 算法）设计出控制器（被控对象由第4步中的参数确定），给出控制量的迭代算法，并借助软件工程知识编写程序流程图✧ 写出主要的单片机程序4. 用MATLAB 和SIMULINK 进行仿真分析和验证对象确定：K=10*log(C*C-sqrt(C)),rand(‘state ’,C), T=rand(1)考虑θ=0或T/2两种情况，即有延时和延时半个采样周期的情况。
中科院SCI期刊分区表-控制类
中科院SCI期刊分区表-控制类Subcategory ISSN Abbreviated Journal Title中科院分区2013年10月发布Total CitesAUTOMATION & CONTROLSYSTEMS (自动化与控制系统)0278-0046IEEE T IND ELECTRON1区17404 (自动化与控制系统)1532-4435J MACH LEARN RES1区6024 (自动化与控制系统)1551-3203IEEE T IND INFORM2区 969 (自动化与控制系统)1083-4419IEEE T SYST MAN CY B2区 5821 (自动化与控制系统)1083-4435IEEE-ASME T MECH2区 2878 (自动化与控制系统)0005-1098AUTOMATICA2区 15500 (自动化与控制系统)0018-9286IEEE T AUTOMAT CONTR2区 23664 (自动化与控制系统)1070-9932IEEE ROBOT AUTOM MAG2区 1163 (自动化与控制系统)0016-0032J FRANKLIN I2区 2276 (自动化与控制系统)1066-033X IEEE CONTR SYST MAG2区2254 (自动化与控制系统)0169-7439CHEMOMETR INTELL LAB2区 4880 (自动化与控制系统)1063-6536IEEE T CONTR SYST T3区4147 (自动化与控制系统)0886-9383J CHEMOMETR3区2658 (自动化与控制系统)1049-8923INT J ROBUST NONLIN3区2213 (自动化与控制系统)0959-1524J PROCESS CONTR3区2881 (自动化与控制系统)1751-8644IET CONTROL THEORY A3区 1967 (自动化与控制系统)1751-570X NONLINEAR ANAL-HYBRI3区 535 (自动化与控制系统)1545-5955IEEE T AUTOM SCI ENG3区871 (自动化与控制系统)0967-0661CONTROL ENG PRACT3区3413 (自动化与控制系统)0167-6911SYST CONTROL LETT3区4239 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(自动化与控制系统)0142-3312T I MEAS CONTROL4区272 (自动化与控制系统)0144-5154ASSEMBLY AUTOM4区252 (自动化与控制系统)1220-1766STUD INFORM CONTROL4区145 (自动化与控制系统)0826-8185INT J ROBOT AUTOM4区199 (自动化与控制系统)1079-2724J DYN CONTROL SYST4区239 (自动化与控制系统)1841-9836INT J COMPUT COMMUN4区 175 (自动化与控制系统)0932-4194MATH CONTROL SIGNAL4区 515(自动化与控制系统)1004-4132J SYST ENG ELECTRON4区 357 (自动化与控制系统)1697-7912REV IBEROAM AUTOM IN4区 50 (自动化与控制系统)0005-1144AUTOMATIKA4区48 (自动化与控制系统)0020-2940MEAS CONTROL-UK4区183 (自动化与控制系统)0178-2312AT-AUTOM4区160 (自动化与控制系统)1454-8658CONTROL ENG APPL INF4区40 (自动化与控制系统)0005-1179AUTOMAT REM CONTR+4区812 (自动化与控制系统)1064-2315J AUTOMAT INFORM SCI4区41 COMPUTER SCIENCE, ARTIFICIALINTELLIGENCE 计算机科学、人工智1392-124X INF TECHNOL CONTROL4区 125 COMPUTER SCIENCE,CYBERNETICS 计算机科学、控1083-4419IEEE T SYST MAN CY B1区 5821计算机科学、控制论1094-6977IEEE T SYST MAN CY C2区2037计算机科学、控制论0737-0024HUM-COMPUT INTERACT2区851计算机科学、控制论1083-4427IEEE T SYST MAN CY A2区 2785计算机科学、控制论0340-1200BIOL CYBERN3区4557计算机科学、控制论0924-1868USER MODEL USER-ADAP3区 437计算机科学、控制论1071-5819INT J HUM-COMPUT ST3区2062计算机科学、控制论1939-1412IEEE T HAPTICS3区140计算机科学、控制论1073-0516ACM T COMPUT-HUM INT3区537计算机科学、控制论0953-5438INTERACT COMPUT3区 850计算机科学、控制论1044-7318INT J HUM-COMPUT INT4区 619计算机科学、控制论0932-8092MACH VISION APPL4区839计算机科学、控制论1054-7460PRESENCE-TELEOP VIRT4区 1068计算机科学、控制论0196-9722CYBERNET SYST4区453计算机科学、控制论0144-929X BEHAV INFORM TECHNOL4区 802计算机科学、控制论1783-7677J MULTIMODAL USER IN4区 42计算机科学、控制论0332-7353MODEL IDENT CONTROL4区 170计算机科学、控制论0023-5954KYBERNETIKA4区536计算机科学、控制论1615-5289UNIVERSAL ACCESS INF4区188计算机科学、控制论0368-492X KYBERNETES4区462计算机科学、控制论1064-2307J COMPUT SYS SC INT+4区 177 COMPUTER SCIENCE,INFORMATION SYSTEMS计算机科学1392-124X INF TECHNOL CONTROL4区 125 ENGINEERING, AEROSPACE 工程、航空航天0376-0421PROG AEROSP SCI1区 1296工程、航空航天0018-9251IEEE T AERO ELEC SYS2区 5915工程、航空航天0731-5090J GUID CONTROL DYNAM2区 4539工程、航空航天0001-1452AIAA J2区 10686工程、航空航天0376-4265ESA BULL-EUR SPACE2区780工程、航空航天1270-9638AEROSP SCI TECHNOL3区 918工程、航空航天0893-1321J AEROSPACE ENG3区434工程、航空航天0748-4658J PROPUL POWER3区2340工程、航空航天0094-5765ACTA ASTRONAUT3区2040工程、航空航天0021-9142J ASTRONAUT SCI3区561工程、航空航天0021-8669J AIRCRAFT3区2646工程、航空航天1475-472X INT J AEROACOUST3区 190工程、航空航天1756-8293INT J MICRO AIR VEH3区 56工程、航空航天1542-0973INT J SATELL COMM N4区181工程、航空航天0002-8711J AM HELICOPTER SOC4区 377工程、航空航天0022-4650J SPACECRAFT ROCKETS4区 1593工程、航空航天1748-8842AIRCR ENG AEROSP TEC4区180工程、航空航天1000-9361CHINESE J AERONAUT4区334工程、航空航天0954-4100P I MECH ENG G-J AER4区 514工程、航空航天0885-8985IEEE AERO EL SYS MAG4区 471工程、航空航天0001-9240AERONAUT J4区 502工程、航空航天0334-0082INT J TURBO JET ENG4区 76工程、航空航天0549-3811T JPN SOC AERONAUT S4区126工程、航空航天0010-9525COSMIC RES+4区332工程、航空航天1940-3151J AEROS COMP INF COM4区93工程、航空航天0740-722X AEROSPACE AM4区 63工程、航空航天0971-1600J SPACECR TECHNOL4区 11 ENGINEERING, ELECTRICAL &ELECTRONIC 工程、电气与电子1751-8644IET CONTROL THEORY A3区1967工程、电气与电子0967-0661CONTROL ENG PRACT3区3413工程、电气与电子0890-6327INT J ADAPTCONTROL3区809工程、电气与电子0932-4194MATH CONTROL SIGNAL4区 515IF 2012-20135-YearImpactFactorImmediacyIndexArticlesCited Half-life5.165 5.078 0.943 470 4.23.424.284 0.168 119 73.381 3.191 0.88 92 2.63.236 3.949 0.439 132 6.33.135 3.386 0.545 121 5.52.9193.944 0.292 391 7.22.7183.411 0.374 364>10.02.4843.097 0.216 37 6.10000000000 2.418 2.457 0.454 1854.62.372 4.329 0.462 26>10.02.291 2.432 0.253 154 9.52 2.62 0.34 153 6.91.937 1.935 0.212 66 9.51.92.255 0.559 118 5.31.8052.285 0.2 180 6.60000000000 1.717 2.04 0.182 3023.31.685 1.513 0.409 22 3.31.674 1.859 0.306 72 3.91.6692.033 0.165 127 7.71.6672.054 0.218 1709.69999999999 1.625 1.947 0.253 154 5.11.506 1.185 0.246 57 3.31.411 1.36 0.201 164 4.21.379 1.885 0.232 138>10.01.305 1.504 0.246 195 6.51.3 1.599 0.239 109 6.60000000000 1.2892.973 0.571 28 5.81.282 1.1 0.132 53 71.25 1.052 0.487 39 7.91.219 1.334 0.323 65 61.205 1.423 0.107 633 51.156 1.615 0.2 135 6.51.062 1.074 0.116 437.10000000000 1.008 1.289 0.084 154>10.01.008 1.146 0.173 75 5.10.953 0.898 0.13 154 3.50.79 1.41 0.242 33 6.70.758 1.182 0.182 121>10.00.741 0.596 0.065 318.30000000000 0.714 0.75 0.167 129.30000000000 0.711 0.99 0.15 20 90.667 0.8 0.177 113 5.10.667 0.560 38 3.40.656 0.886 0.04 75 5.50.603 0.5710 35 6.70.554 0.149 47 3.80.494 0.545 0.306 36 5.60000000000 0.462 0.569 0.276 298.69999999999 0.441 0.436 0.06 84 40.417 0.968 0.222 18>10.00.349 0.061 330.29 0.4250 24 6.70.284 0.274 0.014 74 50.2020 400.192 0.226 0.042 191>10.00.0380 850.667 0.560 38 3.43.236 3.949 0.439 132 6.32.5483.105 0.151 152 5.60000000000 2.25 3.039 0.667 12>10.02.183 2.44 0.465 127 6.10000000000 2.067 1.938 0.373 51>10.01.6 2 1.867 158.80000000000 1.4152.003 0.117 60 8.11.393 1.5 0.083 362.81.179 1.368 0.094 32 8.51.158 1.493 0.075 407.10000000000 1.131 1.284 0.133 60 7.41.103 1.42 0.143 84 7.41.04 1.112 0.091 33>10.00.973 0.814 0.237 38 80.856 1 0.188 808.30000000000 0.833 0.6 0.061 330.714 0.75 0.167 129.30000000000 0.619 0.548 0.054 74 9.60.532 0.065 31 5.40.318 0.37 0.05 121 60.249 0.242 0.078 64 4.60.667 0.560 38 3.42.3963.795 0.038 269.30000000000 1.299 1.767 0.214 257>10.01.27 1.474 0.097 185 9.91.08 1.301 0.164 256>10.01.064 1.447 0.5 16 9.90.873 1.022 0.139 108 6.90.778 0.854 0.162 68 7.30.717 0.936 0.09 145 9.10.701 0.664 0.155 245 6.30.697 0.677>10.00.632 0.701 0.076 2109.30000000000 0.627 0.139 36 5.90.562 1.041 0.235 170.535 0.635 0.19 21 8.10.514 0.571 0.071 28>10.00.489 0.707 0.075 120>10.00.441 0.348 0.023 43 6.90.438 0.584 0.054 112 4.10.4 0.663 0.036 112 5.10.343 0.456 0.037 54 8.10.259 0.292 0.149 47 6.4 0.244 0.275 0.019 53>10.00.2140 120.048 0.048 0.008 1190.034 0.1111.7172.04 0.182 3023.3 1.669 2.033 0.165 127 7.7 1.219 1.334 0.323 65 6 0.417 0.968 0.222 18>10.0。
计算机控制技术练习题答案
计算机控制技术练习题参考答案专升本一、单选选择题1. A2. D3. B4. B5. B6. C7. A8. A9. B 10. D 11. C 12. D 13. D 14. D二、简答题1.答：被控对象的被控参数经传感器检测及变送，变成标准电信号，经A/D转换后与设定值比较得到偏差，在计算机内根据偏差经过运算，得出控制量，经D/A 变换后转变成模拟量经驱动放大驱动执行机构动作，使被控参数接近等于设定值。
2.答：重要性：提高信噪比。
滑动平均值滤波：滑动平均值滤波是指先在RAM中建立一个数据缓冲区，依顺序存放N个采样数据，每采进一个新数据，就将最早采集的那个数据丢掉，而后求包括新数据在内的N个数据的算术平均值或加权平均值。
这样，每进行一次采样，就可计算出一个新的平均值，从而加快了数据处理的速度。
低通软件滤波：低通滤波器是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过软件算法。
3.答：分段插值法的基本思想是将被逼近的函数（或测量结果）根据其变化情况分成几段，为了提高精度及缩短运算时间，各段可根据精度要求采用不同的线性逼近公式。
用分段折线代替非线性函数，在这种情况下，分段插值的分段点的选取可按实际曲线的情况灵活决定。
4.答：抖动是键盘工作中的常见现象，它将影响计算机对按键的查询工作的准确性。
常采用的防抖措施有：①软件延时程序〔一般为10--20毫秒〕。
②硬件防抖电路：双稳态电路及滤波电路。
5.答：动态显示是每一时刻只有一位在显示，而且按照一定的周期循环显示，由于循环周期比拟快，所以人眼看到的仍然是一个多位同时显示。
静态显示是各位一起显示。
动态显示用于仿真器，而静态显示则用于工业过程控制和智能化仪表。
6.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。
一种自动控制升降旗帜系统的设计
一种自动控制升降旗帜系统的设计发布时间：2021-01-13T07:08:52.070Z 来源：《中国科技人才》2021年第1期作者：王先富黄杰毛帅茗高进李伟伟[导读] 自动控制升降旗系统的设计采用STM32单片机作为主控芯片，使用芯片来驱动步进电机工作和播放国歌，LED在按键输入时做出相应的状态指示。
配备可拆卸2000mAh锂电池为单片机、驱动电机等供电。
控制过程中，单片机采集音频信号的时间以及频段，通过L298N 驱动器驱动电机正转和反转控制旗帜升降。
宜宾学院智能制造学部四川宜宾 644000摘要：自动控制升降旗系统的设计采用STM32单片机作为主控芯片，使用芯片来驱动步进电机工作和播放国歌，LED在按键输入时做出相应的状态指示。
配备可拆卸2000mAh锂电池为单片机、驱动电机等供电。
控制过程中，单片机采集音频信号的时间以及频段，通过L298N驱动器驱动电机正转和反转控制旗帜升降。
关键词：自动控制升降旗；STM32单片机；L298N驱动电机1、背景目前国家大力发展高精尖技术，计算机行业随之发展，自动控制行业也迎来了高潮，如今计算机相关行业由于技术更新不断发展，产业链越来越完善，各大企业都在寻求高效优质低成本的生产方式[1]。
自动化控制技术在计算机技术与电子技术结合下不断更新换代，自动控制智能系统广泛应用于各个领域，如机器人、工业电子自动化设备、医疗、广告、舞台灯光、印刷、计算机外部应用等，因此对自动控制系统的研究具有重要的现实意义和实用意义。
同时，升旗代表一个组织或团体独立和尊严的重要标志旗帜作为代表团体的象征，就有重大的意义。
举行升降旗仪式是对每个公民进行爱国主义教育、国旗意识教育，团体意识教育的重要途径;是衡量一个公民是否心存国家观念，是否爱国的重要标志;同时在相当程度上也成为衡量国民素质的重要标准[2]。
因此举行升降旗仪式绝不是一种形式，而是一项十分庄重、严肃的活动。
五星红旗是中华人民共和国的标志和象征。
计算机控制系统---第三章
的z变换。
解：
另一种由F(s) 求取F(z) 的方法是留数计算方法。本书对此不予讨论
利用MATLAB软件中的符号语言工具箱进行F(s)部分 分式展开
已知
，通过部分分式展开法求F(z) 。
MATLAB程序：
F=sym(′(s+2)/(s*(s+1)^2*(s+3))′)； %传递函数F(s)进行符号定义
即得到
3.4.4 干扰作用时闭环系统的输出
根据线性系统叠加定理，可分别计算指令信号和干扰信号作用下的输出响应。
G(z)
Z
1
esT s
G1(s)G2 (s)
R(s)单独作用时的 系统输出[N(s)=0]
干扰单独作用时的 系统输出[R(s)=0]
共同作用时的系 统输出
图3-13 有干扰时的计算机控制系统
图3-10采样控制系统典型结构
一般系统输出z变换可按以下公式直接给出：
C(z)
前向通道所有独立环节z变换的乘积 1闭环回路中所有独立环节z变换的乘积
3.4.3 计算机控制系统的闭环脉冲传递函 数
1. 数字部分的脉冲传递函数
控制算法，通常有以下两种形式：
差分方程
脉冲传递函数D(z)
(z变换法)
连续传递函数
2. 由脉冲传递函数求差分方程
z反变换
z反变换
3.4.1 环节串联连接的等效变换
1. 采样系统中连续部分的结构形式
并不是所有结构都能写出环节的脉冲传递函数
3.4.1 环节串联连接的等效变换
2. 串联环节的脉冲传递函数
3.4.1 环节串联连接的等效变换
3. 并联环节的脉冲传递函数
根据叠加定理有：
《计算机控制技术》期末模拟考试题(附答案)
《计算机控制技术》期末模拟试题（一）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。
控制系统cad课程形考作业一参考答案
第1章一、填空题1.按控制信号传递的路径不同，可将控制系统划分为：、和三种控制方式，其中控制精度最高的是控制方式。
（按给定值操纵的开环控制、按偏差调节的闭环（反馈）控制、带补偿调节的复合控制、带补偿调节的复合控制）2.对自动控制系统性能的基本要求可以归纳为“稳、快、准”三个方面，一个系统要能正常工作，其首先必须满足的最基本要求。
（稳定）3.控制系统的设计包含和设计两方面内容。
（分析）4.控制系统的仿真依据模型的种类不同，可分为、和三种形式。
（物理仿真、数学仿真、混合仿真）二、简答题1.简述控制系统CAD的发展历程，并简单分析控制系统CAD 和机械CAD或建筑CAD 的相同点和区别。
早期的控制系统设计可以由纸笔等工具容易地计算出来，如Ziegler 与Nichols 于1942年提出的PID 经验公式就可以十分容易地设计出来。
随着控制理论的迅速发展，光利用纸笔以及计算器等简单的运算工具难以达到预期的效果，加之在计算机领域取得了迅速的发展，于是20世纪70年代出现了控制系统的计算机辅助设计(computer-aided control system design , CACSD)方法。
近三十年来，随着计算机技术的飞速发展，各类CACSD 软件频繁出现且种类繁多，其中MA TLAB已成为国际控制界的标准分析和辅助设计软件。
控制系统CAD 和机械CAD或建筑CAD的相同点是均是借助计算机软件进行设计；不同的是设计对象不同，其中控制系统CAD是借助计算机对控制系统进行仿真和设计，机械CAD是借助计算机对机械结构进行设计和计算，建筑CAD借助计算机辅助设计建筑结构，设计对象的不同决定了其各自使用的软件也不尽不同。
2.什么是控制系统的计算机仿真？控制系统的计算机仿真是利用计算机对控制系统进行数学仿真。
数学仿真就是根据实际系统中各个变化量之间的关系，构建出系统的数学模型，并利用此模型进行分析研究。
数学仿真的关键在于数学模型的构建和求解。
微控简答题 湘潭大学
微控简答题1.1 什么叫微型计算机控制系统？微型计算机在微型计算机控制系统中起哪些作用？解：微型计算机控制是集控制工程、微型计算机技术、电子技术、传感与检测技术、通信技术等多门学科于一体的综合型学科，具有很强的理论性和实践性。
1.2 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的硬件结构特征表现在哪些方面？解：表现在系统控制器由微型计算机担当，系统参数分析和驱动量值计算等均由微型计算机运行程序完成。
1.3 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的功能特征表现在哪些方面？解：1）以软件代替硬件2）数据保存3）显示设备、方法与内容4）多系统互联1.4 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的时限特征表现在哪些方面？解：“实时”，即指在规定的时间内完成规定的任务。
（1）实时数据采集；（2）实时决策运算；（3）实时控制输出。
1.5 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的工作方式特征表现在哪些方面？解：控制器在控制系统中的工作方式有在线、离线两种。
微型计算机在线工作方式：微型计算机在控制系统中直接参与控制或交换信息。
微型计算机离线工作方式：微型计算机不直接参与对被控对象的控制（或不直接与被控对象交换信息，而是仅将有关的控制信息记录或打印出来，再由人来联系，按照微机提供的信息完成相应的操作控制。
1.8微型计算机控制系统硬件结构一般由哪几部分组成？各部分相互关系如何？解：（1）工业生产过程；（2）过程通道；（3）接口；（4）主机（核心内容—控制程序）（5）人机交互通道与操作控制台。
关系：过程通道处于工业生产过程和主机接口之间，担负着生产过程与主机交换信息的任务，接口处于过程通道与主机之间，起着信息传递的作用。
主机起着决策作用，可由操作控制台控制。
1.11 微型计算机DDC系统由哪几部分构成？试述其基本工作原理，解：基本工作原理：微型计算机根据决策算法计算出的驱动量直接用于调节生产过程中的被控参数3.1 用于过程通道接口的电路有何结构特征？解：它必须深入到过程通道内部对过程通道中各子环节，如多路转换、可编程放大、采样/保持、A/D 转换、D/A转换等进行关系上、功能上、时间上等的有序控制。
计算机控制技术第9章 模糊gai
则称C是A与B的交集，记作 C A B (6) 补集 x X ，都有 B ( x) 1 A ( x) 则称B是A的补集，记作 B A
(7) 直积 x X , y Y
若有两个模糊集合A和B，其论域分别为X
和Y，则称定义在积空间X×Y上的模糊集合
A×B为A和B的直积，其隶属度函数
(4) 并集 x X ，都有 C ( x) max[ A ( x), B ( x)] A ( x) B ( x) 则称C是A与B的并集，记作 C A B
(5) 交集 x X，都有
C ( x) min[ A ( x), B ( x)] A ( x) B ( x)
0.3 0.7 1 1 0.7 0.3 A 3 4 5 6 7 8
当U为无限连续域时，Zadeh给出如下记
法：
A
A ( x)
x
U
同样， A ( x) / x 不表示分数，而表示论域
上的元素与隶属度之间的对应关系；“ 表示论域U上的元素x与其隶属度 A ( x) ”
矩阵称为模糊矩阵，其元素均为隶属度函数。
例9-3
设某地区
人的身高论域X={140，
150，160，170，180}， 体重论域Y={40，50， 60，70，80} ，表6-1 为身高与体重的相互
表6-1 某地区人的身高与体重的相互关系
关系，它是从X到Y上
的一个模糊关系R。
用模糊矩阵表示上述模糊关系R时，可写为
(5) 幂等律 (6) 同一律
A A A
A X X
A A
A A A
A X A
A
其中X表示论域全集，φ表示空集。 (7) 达摩根律 ( A B） A B A B （A B）
4D、5D影院的组成有哪几部分？
4D、5D影院的组成有哪几部分？一般而言，4D/5D影院由下面三大部分构成：立体放映系统、特效座椅与环境特效设备、计算机控制系统。
这三个子系统协同作用，构成一个整体，共同刺激观众的视觉、听觉、触觉、感觉等各个感官，再现影片主题所涉及的环境，环境内的各种细节，以及观众在特定环境内的遭遇等，营造出使人身临其境的整体效果。
(1)立体放映系统立体放映系统主要包括立体放映设备、音频播放设备和立体影片。
放映设备可以采用电影机(通常为35mm)，也可以采用投影仪，从视觉角度讲，立体影像是指银幕保持在有相同圆心的一段弧度上，而不是一个平面(平幕)上，因此，银幕应该根据场地情况采用平面幕或柱状环幕，银幕的高宽比例为16:9，一般而言，利用柱状环幕可实现120、150、180、270等多种弧度以及360全闭合环幕，这样可以使3D物体运动影视范围大为扩展、开阔视野，摆脱了平面视觉束缚，让影视空间和现实空间更为接近，并且可以产生横越、环绕等多种运动方式，从而产生时空变换的感觉。
影院的音响系统分为光学还音和数码音响系统两种，作为影院的一个关键部分，音响系统是非常重要的，好的音响系统能够强化影院的整体效果。
一般采用多声道环绕声系统作为4D影院的音响系统，提供6.1甚至7.1声道系统从而增强环境声音效果。
(例如：在影院的上空增加声道用于模拟飞机飞行、雷鸣声等)。
4D影院的多声道环绕声系统在设计和制作时要充分考虑到柱面4D影院能够使3D物体产生环绕运动的特点，实现精确的对运动物体进行定位，使4D影视的声音也立体起来，形成真实的立体空间感。
具有立体效果的影片，通常采用数字立体电影技术制作。
(2) 特效座椅和环境特效设备作为与一般影院相区别的标志性特征之一，4D 座椅是影院实现特殊效果的重要载体，是这类影院不可或缺的重要组成部分，正是通过特效座椅和特效设备的共同作用，才能够最终实现在立体视觉基础上的“身临其境”。
4D动感座椅一般两个一组，由气缸、传感器、气压伺服阀、玻璃钢座椅本体、真皮坐垫等组成，4D座椅则可以任意组合，能够实现2-12个座位不等数量为一个单元，它们一般包括气缸、扫腿、耳风等设备。
自控仪表培训
常见仪表知识
2、压力仪表
量程：仪表可以测量的最大范围； 分度值：即最小刻度值，就是在测量仪器所能读出的最小值， 指测量工具上相邻的两个刻度之间的最小格的数值。 压力表精度等级是指压力表允许误差占满量程的百分比． 准确度等级 = (容许误差/额定压力) × 100%，
比如一只压力表满量程为100Mpa, 精度等级为1.6,那它的允许误差为100Mpa×1.6%=±1.6Mpa. 精度等级按1.5,那它的允许误差100Mpa×1.5%=±1.5Mpa.
1、4-20mA极易收到50Hz电流信号的干扰，因此强弱电 必须分开设置，不得共用桥架和穿线管；
2、控制电缆需要时使用屏蔽电缆，防止信号传输过程 的其他干扰；
3、4-20mA电流在电缆中传输时会出现损耗，信号减弱 明显，造成自控系统显示不准确；长距离信号传输一般采用 光缆；
4、自控系统必须配备UPS，在应急状态下保证系统继续 运行，保证安全；
H=(PA-PB)/ρ*g
常见仪表知识
3、液位仪表
浮球液位计：
原理：浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。 带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响： 液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁 簧开关）作用，使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变 化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位 置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内 液位的情况。
常见仪表知识
1、温度仪表
热电偶温度计：
热电偶温度计是在工业生产中应用较为广泛的测温装置。 两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成 回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这 种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是 利用这种原理进行温度测量的。
直流调速系统概述
指系统在受到外部干扰时，能够保持稳定运行的 能力。抗干扰能力越强，系统鲁棒性越好。
04 典型直流调速系统分析
单闭环直流调速系统
转速负反馈单闭环调速系统
通过引入转速负反馈，实现转速的无静差调节，提高系统的动态性能和稳态精度 。
电压负反馈单闭环调速系统
通过引入电压负反馈，稳定直流电动机的端电压，从而改善系统的静态特性和动 态性能。
现状
目前，直流调速系统已经广泛应用于各个领域，如工业、交 通、能源等。随着电力电子技术和控制理论的不断发展，直 流调速系统的性能不断提高，应用领域也不断扩展。
应用领域与前景
应用领域
直流调速系统广泛应用于需要精确控制转速的场合，如机床、风机、水泵、压缩机、卷扬机等机械设备，以及电 动汽车、电动自行车等交通工具。
前景
随着工业自动化和智能制造的推进，以及新能源汽车等产业的快速发展，直流调速系统的需求将不断增长。同时， 随着电力电子技术和控制理论的不断进步，直流调速系统的性能将不断提高，应用领域也将不断扩展。未来，直 流调速系统将在更多领域发挥重要作用，推动相关产业的持续发展。
02 直流调速系统组成及工作 原理
流。
多环控制直流调速系统
三环控制直流调速系统
在双闭环的基础上，引入第三个控制环，如位置环、速度环或加速度环等，进一步提高系统的控制精 度和动态性能。
多环串级控制直流调速系统
将多个控制环按照串制。该系统适用于对控制精度和动态性能要求较高的场合。
双闭环直流调速系统
转速、电流双闭环调速系统（ASR+ACR）
在转速负反馈的基础上，引入电流负反馈，构成转速、电流双闭环调速系统。其中， ASR为转速调节器，ACR为电流调节器。该系统具有较快的动态响应和良好的稳态精度。
医疗器械计算机信息管理系统基本情况介绍和功能说明
计算机信息管理系统基本情况介绍和功能说明我公司于2013年06月01日升级完善了计算机控制程序，增添了必备的设施、设备和仪器，规范和完善了经营质量管理操作程序，保障了在库商品的质量。
在质量管理控制模式上，采用国内先进的时空超越KSOA供应链管理系统，配备了服务器、终端机和移动硬盘，建立了各部门、岗位之间信息传输和数据共享的局域网；有符合企业管理实际需要的应用软件和相关数据库；各类数据的录入、更新、保存等操作程序均符合授权范围、管理制度、操作规程的要求，能保证数据原始、真实、准确、安全和可追溯。
一、计算机系统概况：我公司采用KSOA用友时空企业业务管理软件，更换了浪潮英信NF-5220服务器、UPS不间断电源、40台各岗位终端机、数据备份硬盘、打印机等， KSOA主要包括了采购管理、销售管理、往来管理、仓储管理、商品会计、综合查询、统计分析、质量管理、基础信息等功能模块，能对医疗器械的购、销、存等质量控制环节进行全面规范管理，对购进医疗器械的合法性，购货单位资质审核，首营企业审核，首营品种审核，对采购、收货、验收、储存、在库检查、出库、销售、运输等过程进行有效控制。
计算机管理系统能为经营业务过程、质量控制提供支持，覆盖了经营管理全过程，满足了医疗器械经营管理活动的质量控制。
对医疗器械的流向可追溯，保证了医疗器械质量管理活动有序高效地运行。
计算机管理系统的设计、使用和验证情况：（一）、质量管理基础数据管理模块1、供货单位数据管理模块（1）.首营企业资质录入、审核、审批由业务员收集整理供应商资质，在KSOA系统中填写“首营企业审批表”，由业务部负责人、质管部负责人、质量负责人进行系统审批。
系统电子层签流程完成后由质量管理员将资料存档并在系统中维护供应商业务委托人信息后方可进行医疗器械的采购业务。
（2）.供应商更新与维护当供货单位资质信息发生变更时，质量管理员根据业务人员递交的供货单位资质变更材料及时在KSOA系统中进行资料变更登记的动态信息的维护。
fms1.FMS系统介绍
教师备课纸
第 5 页 共 6页 电源： 1.各站的使用电压为 220vAC，注意 符号处有 220vAC，请注意安全。
2.各站工作台面上使用电压为 24vDC（最大电流 5A） 。 气动连接： 1.各站的供气由各站的过滤减压阀供给，额定的使用气压为 6bar（600Kpa） 。 2.当所有的电气连接和气动连接都接好后，将系统接上电源，程序开始。
安装搬运站 ----包括接收工位、上料装置、工件传送装置、六轴工业搬运机器人，控制系统使用三菱 PLC，上位机使用组态王进行监控。该站用于在大工件中安装一个小工件。
教师备课纸
第 6 页 共 6页 拆卸分检站 ----包括工件接收工位、上料装置、拆卸装置、分检装置、传送带等组成。控制系统使用三 菱 PLC，上位机使用组态王监控，系统主要由气动系统驱动。该站用于拆卸已经加工完成的工 件并对小工件进行分类。
先进性
6、本校 FMS 系统构成： 加工系统 、 物流系统 计算机控制系统 。
7、本校 FMS 系统包含七个单元（模块） ，它们是 中央控制台 、 自动传输站 、 立体仓库站、 三坐标测量站 、CNC 加工站 、安装搬运站 、拆卸分检站。
二、FMS 系统各站的功能与大致结构 功能 中央控 制台 监控生产全过 程。 主要结构 系统状态指示屏； 信息指示屏； 控制按钮屏。 1、三菱 PLC 及 1、 小车运行： 步进 编程软件； 电机； 2、上位监控计 2、 机械手： 直流伺 算机和组态软 服电机、 气动元件。 件； 3、工业现场总 线接口； 仓储系统： 4、以太网接口； X、Y：步进电机， 5、人机交换界 Z：气动元件 面及编程软件； 6、I/O 接口； 7、故障设置盒； 测量系统：直流伺 8、硬件急停装 置； 服电机 9、多个按钮的 控制面板。 XYZ 三轴：fanuc 交流伺服电机; 主轴：施耐德变频 器。 主要驱动 控制系统
常规及复杂控制技术
3．将D(S)离散化为D(Z)
(1)双线性变换法 (2) (3)后向差分法
(1)双线性变换法
S与Z之间互
为线性变换
z esT
sT
e2
sT
e2
1 sT
1
2 sT
2
1 sT
1
2 sT
2
双线性变换或塔斯廷（Tustin）近似
2 z 1 s D(z) D(s) s 2 z1
H (s) 1 esT
1 1 sT
(sT )2 2
T (1 s T
)
sT
Te 2
s
s
2
H (s) 1 esT
1 1 sT
(sT )2 2
T (1 s T
)
sT
Te 2
s
s
2
我们能从上式得出什么结论呢？ 上式表明，当T很小时，零阶保持器H(S)可用半个采样周期的 时间滞后环节来近似。它使得相角滞后了。而在控制理论中， 大家都知道，若有滞后的环节，每滞后一段时间，其相位裕量 就减少一部分。我们就要把相应减少的相位裕量补偿回来。假 定相位裕量可减少5°～15°，
采用前向差分近似可得
u(k) e(k 1) e(k) T
上式两边求Z变换后可推导出数字控制器为
D(z)
U (z) E(z)
z 1 T
D(s)
s z1 T
(3)后向差分法
利用级数展开还可将Z=esT写成以下形式
Z
esT
1 e sT