计算机控制理论答案
《计算机控制理论》考试题
2010级《计算机控制理论》考试题
专业：姓名：学号：
（一）简答题
1.计算机控制系统的硬件主要包括哪几个部分
答：计算机的硬件系统由主板机、内部在线和外部在线、人机接口、磁
盘系统、通信接口、输入输出通道。
2.什么是数字滤波常用的数字滤波方法有哪些，分别适用于什么场合答：
所谓数字滤波，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。
常用的数字滤波方法有：平均值滤波法、中位值滤波法、限幅滤波法、惯性滤波法、加权平均值滤波法。其中平均值滤波法适用于周期性干扰，中位值滤波法和限幅滤波法适用于高频及低频的干扰信号，加权平均值
滤波法适用于纯迟延较大的被控对象。
3.前馈控制的基本思想是什么，给出其完全补偿的条件。
答：前馈控制则是按扰动量进行控制的，当系统出现扰动时，特别是系统滞后严重时扰动量直接产生校正作用，以抵消扰动的影响，这是
一种开环控制形式，在控制算法和参数选择合适的情况下，可以达
到很好的精度。
完全补偿条件：若要使前馈作用完全补偿扰动作用，则应使扰动引起
的被控量变化为零，即Y（s）=0。
4.输入输出通道中经常会遇到什么干扰如何进行抑制
答：（1）串模干扰。若常态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常态干扰；若常态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低频常态干扰；若常态干扰频率落在被
测信号频谱的两侧，则应用带通滤波器较为适宜；当尖峰型常态干
扰成为主要干扰源时，用双斜率积分式A/D转换器可以削弱常态干
扰的影响。在常态干扰主要来自电磁感应的情况下，对被测信号应
计算机控制技术及应用课后答案
计算机控制技术及应用课后答案
【篇一：计算机控制技术课后习题答案】
统由哪些部分组成？并画出方框图。
解：
若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定
的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是
da转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；ad转换器则相反将传
感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。
2．计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？解：
计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因此，计算机控制系统的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制
规律或控制方式等进行分类。
按功能及结构分类：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、工业以太网控制系统、综合自动化系统。
按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制(简称pid
控制)、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。
3．计算机控制系统的主要特点有哪些？
解：
主要有以下特点：
1．数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离
散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数
字的混合系统。
2．灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如
计算机控制技术及其应用课后答案
第1章概述 ............................................................... 1-1第2章计算机控制系统的理论基础 ........................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现 ............................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术 ..................................... 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道 ......................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术 ....................................... 6-1第7章控制系统的组态软件 ................................................. 7-1第8章 DCS集散控制系统.................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案 ........................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用 ............................. 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ........................... 11-1
《计算机控制技术》练习题
1、A/D转换器模板设计中应考虑的内容很多，大致有以下几个部分：采样保持器、信号放大器、多路模拟信号的切换、隔离技术、A/D转换
的精度与速度、。
参考答案：
参考基准电压
2、D/A转换器，按数字量输入方式分，可分为并行输入和两种。
参考答案：
串行输入
3、在USB 1 .1版本中定义了两种速率的传输工作模式—低速模式和模式。
参考答案：
全速
4、RS-485是一种多发送器的电路标准，它是RS-422A性能的扩展，是真正意义上的总线标准。它允许在两根导线(总线)上挂接台RS-485
负载设备。
参考答案：
32
5、物位仪表按工作原理可分以下几种：直读式物位测量仪表、浮力式物位测量仪表、静压式物位测量仪表、电磁式物位测量仪表、核辐射式
物位仪表、声波式物位测量仪表以及。
参考答案：
光学式物位测量仪表
6、流量检测计，按测量方法分，有直接测量式和。
参考答案：
间接测量式
7、过程控制通道可分为以下四种：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、。参考答案：
数字量输出通道
8、主机是指用于控制的计算机，它主要由CPU、存储器和三大部分组成。
参考答案：
接口
9、根据工程统计，对计算机控制系统的干扰大部分是由产生的。
参考答案：
电源涡合
10、OSI七层网络结构，包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层与。
参考答案：
应用层
11、常用的插值公式有、拉格朗日插值公式、线性插值公式等。
参考答案：
多项式插值公式
12、在过程控制中较为常见的两个非线性关系是、温度与热电势。
参考答案：
差压与流量
13、A/D转换器的主要性能指标包括：分辨率、转换时间、量程、。
计算机理论考试试题及答案
计算机理论考试试题及答案
一、选择题
1. 下列哪个不是计算机的四大基本功能？
A. 输入
B. 输出
C. 运算
D. 存储
答案：D
2. 下列关于计算机内存的说法中，错误的是：
A. 内存用于临时存储数据和程序
B. 内存分为主存和辅助存储器
C. 主存储器的容量可以根据需要扩展
D. 内存的读取速度比较慢，但存储容量大
答案：D
3. 数据在计算机中的表示形式是什么？
A. 二进制数
B. 十进制数
C. 八进制数
D. 十六进制数答案：A
4. 下列哪个不是计算机网络的优点？
A. 方便信息的共享和传递
B. 提供强大的计算和存储能力
C. 加快了工作效率和生产效益
D. 提供了娱乐和社交的平台
答案：B
5. 下列哪个不是操作系统的主要功能？
A. 管理计算机硬件资源
B. 控制计算机程序的运行
C. 提供用户界面和操作环境
D. 编写程序并进行编译
答案：D
二、填空题
1. 计算机中的最小存储单位是______。
答案：位（bit）
2. 计算机网络中，最常用的网络协议是______。答案：TCP/IP
3. 在二进制数中，一个字节由______个位组成。答案：8
4. 在计算机中，程序以_____的形式存储和执行。
答案：二进制
5. 计算机中，CPU的核心功能包括______和______。
答案：运算、控制
三、简答题
1. 请简要说明计算机操作系统的作用和功能。
答案：计算机操作系统是一种控制和管理计算机硬件资源的软件，
它的主要作用是提供用户与计算机硬件之间的接口，并管理计算机程
序的运行、文件的存储和共享、设备的控制等。操作系统的功能包括
管理资源（进程管理、文件管理、内存管理等）、提供用户界面和操
计算机控制系统第二章习题答案
第二章习题答案
2.5 光电耦合器的注意事项： ④ 输出端暗电流 这是指光电隔离器处于截止状态时，流经输出端元件的电流，此值 越小越好。在设计接口电路时，应考虑由于输出端暗电流而可能引起 的误触发，并予以处理。 ⑤ 隔离电压 它是光电隔离器的一个重要参数，表示了其电压隔离的能力。 ⑥ 电源隔离 光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。无论是输入隔离还是 输出隔离，只要采取光电隔离措施，就必须保证被隔离部分之间电气 完全隔离，否则就起不到隔离作用了。
第二章习题答案
2.8 实现多路的模拟量信号输出，一般有以下两种方案。 第一种方案是为每一个通道设置一个独立的D/A转换器。这种方案的 优点是转换速度快、精度高、工作可靠，即使某一通道出现故障也不会 影响其他通道的工作，相应软件的编制也比较简单。但是，如果模拟量 信号输出通道较多，就会使系统造价增加很多，尤其是采用高精度的 D/A转换器时，这一问题尤为严重。 第二种方案是多通道复用一个D/A转换器，并辅以多路模拟开关和采 样保持放大器来实现，如图2.34所示。这个方案是由计算机通过多路模 拟开关分时地把一个D/A转换器的输出送至各个采样保持放大器，并由 保持电容对模拟量信号进行保持。该方案优点是成本较低，缺点是电路 结构复杂、精度低、可靠性差，受运算放大器的输入阻抗、模拟开关和 保持电容的漏电阻等因素的影响，导致保持电容上的电压信号逐渐衰减， 需要计算机定时刷新输出，也因此占用了CPU的大量时间。此方案适用 于输出通道不多且对速度要求不高的场合。
计算机控制技术 部分习题解答
计算机控制技术习题详解
第一章绪论
1、什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？
答：计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程控制的系统。、
计算机控制系统由工业控制机和生产过程两个大部分组成。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、电气开关装置。计算机控制系统的组成框图见书本第2页（图1.2）。
2、微型计算机控制系统的特点是什么？
微机控制系统与常规的自动控制系统相比，具有如下特点：
a.控制规律灵活多样，改动方便
b.控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制
c.能够实现数据统计和工况显示，控制效率高
d.控制与管理一体化，进一步提高自动化程度
计算机控制系统的典型形式有哪些？各有什么优缺点？
答：
（1）操作指导控制系统
优点：结构简单，控制灵活，安全。
缺点：由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。
（2）直接数字控制系统（DDS）
优点：实时性好，可靠性高，适应性强。
（3）监督控制系统（SCC）
优点：生产过程始终处于最优工况。
（4）分散控制系统（DCS）
优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
（5）现场总线控制系统（FCS）
优点：与DCS相比，降低了成本，提高了可靠性。国际标准统一后，可实现真正的开
放式互联系统结构。
3、按照微机的应用方式，计算机控制系统可分为：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，分级计算机控制系统。
4．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：
计算机控制系统课后题答案
第一章计算机控制系统概述
习题与思考题
1.1什么是计算机控制系统计算机控制系统较模拟系统有何优点举例说明;
解答：由计算机参与并作为核心环节的自动控制系统,被称为计算机控制系统;与模拟系统相比,计算机控制系统具有设计和控制灵活,能实现集中监视和操作,能实现综合控制,可靠性高,抗干扰能力强等优点;例如,典型的电阻炉炉温计算机控制系统,如下图所示：
炉温计算机控制系统工作过程如下：电阻炉温度这一物理量经过热电偶检测后,变成电信号毫伏级,再经变送器变成标准信号1-5V或4-20mA从现场进入控制室；经A/D转换器采样后变成数字信号进入计算机,与计算机内部的温度给定比较,得到偏差信号,该信号经过计算机内部的应用软件,即控制算法运算后得到一个控制信号的数字量,再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量；控制信号模拟量作用于执行机构触发器,进而控制双向晶闸管对交流电压220V进行PWM调制,达到控制加热电阻两端电压的目的；电阻两端电压的高低决定了电阻加热能力的大小,从而调节炉温变化,最终达到计算机内部的给定温度;
由于计算机控制系统中,数字控制器的控制算法是通过编程的方法来实现的,所以很容易实现多种控制算法,修改控制算法的参数也比较方便;还可以通过软件的标准化和模块化,这些控制软件可以反复、多次调用;又由于计算机具有分时操作功能,可以监视几个或成十上百个的控制量,把生产过程的各个被控对象都管理起来,组成一个统一的控制系统,便于集中监视、集中操作管理;计算机控制不仅能实现常规的控制规律,而且由于计算机的记忆、逻辑功能和判断功能,可以综合生产的各方面情况,在环境与参数变化时,能及时进行判断、选择最合适的方案进行控制,必要时可以通过人机对话等方式进行人工干预,这些都是传统模拟控制无法胜任的;在计算机控制系统中,可以利用程序实现故障的自诊断、自修复功能,使计算机控制系统具有很强的可维护性;另一方面,计算机控制系统的控制算法是通过软件的方式来实现的,程序代码存储于计算机中,一般情况下不会因外部干扰而改变,因此计算机控制系统的抗干扰能力较强;因此,计算机控制系统具有上述优点;
微型计算机的控制技术课后答案详解
习题一
1，微型计算机控制系统的硬件由哪几局部组成？各局部的作用是什么？
答：CPU，接口电路与外部设备组成。
CPU，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局部发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进展实时检测与处理。
接口电路，微机和生产对象之间进展信息交换的桥梁和纽带。
外部设备：这是实现微机和外界进展信息交换的设备
2，微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各局部软件的作用。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进展的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件
1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。
2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。
3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？
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？
答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进展处理，计算出各控制量应有的较适宜或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。
(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进展巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进展比拟，再进展控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。
(完整版)微型计算机控制技术课后答案
习题一
1，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：CPU，接口电路及外部设备组成。
CPU，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。
接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备
2，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。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件
1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。
2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。
3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？
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？
答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。
(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。
微型计算机控制技术课后答案
习题一
1，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：CPU，接口电路及外部设备组成。
CPU，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。
接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备
2，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。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件
1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。
2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。
3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？
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？
答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。
(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。
计算机控制理论第十三章
yM
(k
1)
N i2
g~i
u(k
i
1)
u(k)
控制量设置u(k)
为一下时刻作准备
u(i 1) u(i),i k-N 1,,k-1 yM(k 1) yM(k)
A
A
N
到采样时
刻否？
Y 实际输出值测量y(k)
误差计算
e(k) y(k) yM (k)
B
4．有纯滞后对象的控制算法修正
4．其它预测控制 双线性系统预测控制：BSPC 神经网络遗传算法预测控制
三、预测控制的基本算法原理 模型预测启发控制的三要素： ·内部模型 ·参考轨迹 ·控制算法
1．内部模型
g3
g2 g1
0123456
脉冲响应
yk g juk j
j 1
预测模型：yM
k
i
N
g~ j uk
i
j
j 1
gn N
令
S
0
0
1
0 0
1
则 Y~N0 (k 1) S Y~cor (k 1)
~ycor(k+1)→~yNo(k+1)
hNe(k+1)
~yN1(k) ~yN0(k)
t/h k+N k+N+1
4．DMC的算法：
自动控制原理智慧树知到答案章节测试2023年青岛理工大学
绪论单元测试
1.控制理论的主要任务是（）
A:设计控制器
B:开发与应用
C:研究控制理论发展历史
D:分析控制对象
答案:AD
第一章测试
1.下列属于自动控制系统的是（）
A:技术员通过操作台控制机床生产速度
B:飞机自动驾驶系统
C:由加热炉、热电偶、电桥、放大器、加热管实现炉温控制
D:马桶水箱内液位控制
答案:BCD
2.下列关于反馈控制系统，说法正确的是（）
A:检测元件用于检测被控量
B:由被控对象和控制装置组成
C:反馈控制系统一定存在局部反馈校正
D:控制器属于控制装置
答案:ABD
3.关于开环控制说法错误的是（）
A:适合于控制精度要求高的场合
B:能够使被控量按照一定的规律变化
C:信号传递是单方向的
D:输出量不参与控制作用
答案:A
4.负反馈调节器的控制作用能够减小偏差，正反馈则恰恰相反。（）
A:对
B:错
答案:A
5.恒值控制系统设计的重点是研究各种扰动对被控对象的影响以及抗扰动的措
施。（）
A:错
B:对
答案:B
第二章测试
1.下列关于特征根与固有模态的关系，正确的说法是（）
A:轴上特征根对应的模态是等幅振荡
B:虚轴上特征根对应的模态既不发散也不收敛
C:复特征根对应的模态是震荡的
D:实特征根对应单调指数模态
E:左半平面特征根对应的模态收敛
F:右半平面特征根对应的模态收敛
G:重根对应的模态收敛性与根的重数有关
答案:BCDE
2.关于线性系统的响应说法正确的是（）
A:典型响应指系统在典型输入信号作用下的响应
B:脉冲响应的积分就是阶跃响应
C:脉冲响应的laplace变换即为系统的传递函数
D:响应指系统在输入作用下，输出所时间变化的函数关系。
计算机控制理论答案
第一讲
1、什么是计算机数字控制系统？一般由哪几部分组成？请
用框图形式给出实例，并简单说明其工作原理。
计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统；一般由计算机和生产过程两部分组成；
计算机控制系统由工业控制计算机主体（包括硬件、软件与网格结构）
和生产过程两大部分组长。其中硬件系统有主机、输入输出通道、外部设备、检测与执行机构组成；
三个步骤原理：
①实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输
入。
②实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制
规律，决定将要采取的控制行为。
③实时控制输出：根据控制决策，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、离线方式的含义是什么？
实时：指信号的输入、计算和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。
在线方式：在线方式亦称为联机方式，是指生产过程和计算机直接连接，
并受计算机控制的方式称为。
离线方式：离线方式亦称为脱机方式，是指生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式。
3、简述计算机数字控制系统的发展趋势。
计算机数值控制系统的发展趋势有控制系统的网络化、扁平化、只能化、综合化。
第二讲
1、简述计算机控制系统中过程通道的基本类型及其作用。
数字量输入通道：接受外部装置或产生过程的状态信号，同时将状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号；
(完整版)微型计算机控制技术课后答案
习题一
1，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：CPU，接口电路及外部设备组成。
CPU，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。
接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备
2，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。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件
1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。
2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。
3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？
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？
答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。
(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。
计算机控制原理
计算机控制原理
计算机控制原理是指计算机系统中的控制部分所遵循的基本原理。计算机控制系统是指在计算机内部或外部通过控制器控制各种
设备和过程的系统。计算机控制原理是计算机科学和工程中的一个
重要基础知识，它涉及到计算机系统的结构、功能、工作原理等方
面的内容。
首先，计算机控制原理的基本概念包括了控制系统、控制器、
被控对象等。控制系统是由控制器和被控对象组成的，控制器通过
对被控对象的监测和控制来实现系统的稳定运行。控制器是控制系
统的核心部分，它通过对输入信号的处理和分析来产生控制信号，
从而实现对被控对象的控制。被控对象是控制系统需要控制的对象，它可以是各种设备、机器人、生产过程等。
其次，计算机控制原理涉及到的内容包括了控制系统的建模与
分析、控制器的设计与实现、控制系统的性能评价等。控制系统的
建模与分析是指通过对控制系统进行数学建模，分析系统的稳定性、性能等特性。控制器的设计与实现是指根据控制系统的需求，设计
合适的控制器并实现控制算法。控制系统的性能评价是指对控制系
统进行性能测试和评估，从而得到系统的性能指标。
此外，计算机控制原理还涉及到了控制系统的稳定性、鲁棒性、性能优化等内容。控制系统的稳定性是指系统在受到外部扰动时能
够保持稳定的特性，鲁棒性是指系统对参数变化、测量误差等不确
定性的抵抗能力，性能优化是指通过对控制系统进行优化设计，使
系统的性能达到最优。
总的来说，计算机控制原理是计算机科学和工程中的重要理论
基础，它涉及到控制系统的建模与分析、控制器的设计与实现、控
制系统的性能评价、稳定性、鲁棒性、性能优化等内容。掌握计算
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第一讲
1、什么是计算机数字控制系统？一般由哪几部分组成？请用框图形式给出实例，并简单说明其工作原理。
计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统；一般由计算机和生产过程两部分组成；
计算机控制系统由工业控制计算机主体（包括硬件、软件与网格结构）和生产过程两大部分组长。其中硬件系统有主机、输入输出通道、外部设备、检测与执行机构组成；
三个步骤原理：
①实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输
入。
②实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制
规律，决定将要采取的控制行为。
③实时控制输出：根据控制决策，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、离线方式的含义是什么？
实时：指信号的输入、计算和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。
在线方式：在线方式亦称为联机方式，是指生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为。
离线方式：离线方式亦称为脱机方式，是指生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式。
3、简述计算机数字控制系统的发展趋势。
计算机数值控制系统的发展趋势有控制系统的网络化、扁平化、只能化、综合化。
第二讲
1、简述计算机控制系统中过程通道的基本类型及其作用。
数字量输入通道：接受外部装置或产生过程的状态信号，同时将状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号；
数字量输出通道：把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控制的数字驱动信号；
模拟量输入通道：把被控对象的过程参数如温度、压力、流量、液位重量等模拟信号转换成计算机可以接收的数字量信号；
模拟量输出通道：把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或电流信号，去驱动相应的执行器，从而达到控制的目的。
2、简述计算机控制系统抗干扰技术的基本措施。
克服干扰的措施主要有：硬件措施、软件措施和软硬结合的措施。
其中硬件抗干扰措施包含：①过程通道抗干扰技术；②CPU抗干扰技术；
③系统供电与接地技术。针对不同的干扰采用不用的抗干扰技术：
①过程通道抗干扰技术：针对串模干扰，采用滤波器、双积分式A/D转换器、双绞线作信号引线等方法来抑制；针对共模干扰，采用变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比等方式；针对长线传输干扰可采用双绞线与同轴电缆进行传输；
②CPU抗干扰技术：使用Watchdog(俗称看门狗)、电源监控(掉电检测及保护)、复位等；
③系统供电与接地技术：对于系统供电添加电源异常保护措施；对于接地技术有单点接地、低频接地技术、通道馈线接地技术、主机外壳接地但机芯浮空、多机系统的接地等。
3、什么是采样过程、量化误差、孔径时间？
采样过程:按一定的时间间隔T,把时间上连续和幅值上连续的模拟信号,转变成在时刻0、Ｔ、２Ｔ…、ｋＴ的一连串脉冲输出信号的过程叫做采样过程。
量化误差：当离散信号采样值的电平落在两个相邻量化电平之间时，就要舍入到相近的一个量化点评上，该量化电平与实际电平之间的差值称为量化误差。
孔径时间：在模拟量输入通道中，A/D转换器将模拟信号转换成数字量总需要一定的时间，完成一次A/D转换所需的时间称之为孔径时间。
4、采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器？为什么？
采样保持器的作用：采样器是一种开关电路或装置，它在固定时间点上取出被处理信号的值。采样保持器则把这个信号值放大后存储起来，保持一段时间，以供模数转换器转换，直到下一个采样时间再取出一个模拟信号值来代替原来的值。
模拟输入通道中不一定非得采用采样保持器，如被采样的模拟信号的变化频率相对于A/D转换的转换速度较低的话，可以不加采样保持器。
5、什么是串模干扰和共模干扰？如何抑制？
串模干扰：指叠加在被测信号上的干扰噪声，也称为常态干扰。
抑制方法：①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，则采用高通滤波器来抑制低频串模干扰；如果串模干扰频率落在被测信号频谱的两侧，则应用带通滤波器。一般情况下，串模干扰均比被测信号变化快，故常用二级阻容低通滤波网络作为模/数转换器的输入滤波器。当被测信号变化较快时，应相应改变网络参数，以适当减小时间常数。
②当尖峰型串模干扰成为主要干扰源时，用双积分式A/D转换器可以削弱串模干扰的影响。因为此类转换器是对输入信号的积分值进行测量，而不是测量
信号的瞬时值。若干扰信号是周期性的而积分时间又为信号周期或信号周期的整数倍，则积分后干扰值为零，对测量结果不产生误差。
③对于串模干扰主要来自电磁感应的情况下，对被测信号应尽可能早地进行前置放大，从而达到提高回路中的信号噪声比的目的；或者尽可能早地完成模/数转换或采取隔离和屏蔽等措施。
④从选择逻辑器件入手，利用逻辑器件的特性来抑制串模干扰。
⑤采用双绞线作信号引线的目的是减少电磁感应，并且使各个小环路的感应电势互相呈反向抵消。选用带有屏蔽的双绞线或同轴电缆做信号线，且有良好接地，并对测量仪表进行电磁屏蔽。
共模干扰：指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压，也成共态干扰。 抑制方法：
①变压器隔离；
②光电隔离；
③浮地屏蔽；
④采用仪表放大器提高共模抑制比。
第三讲(计算机数字控制系统理论基础部分)
1、指出采样保持器和零阶保持器在数字离散控制系统的功能与作用。
采样保持器的作用：采样器是一种开关电路或装置，它在固定时间点上取出被处理信号的值。采样保持器则把这个信号值放大后存储起来，保持一段时间，以供模数转换器转换，直到下一个采样时间再取出一个模拟信号值来代替原来的值。
零阶保持器的作用：将输入信号的幅值保持一个采样周期T ，即在一个采样周期内将开始时输入的信号幅值保持不变，直到采样周期结束。
2、简述传递函数和脉冲传递函数的概念。
传递函数是在零初始条件下，系统输出量)(t c 的拉氏变换)(s C 与输入量)
(t r 的拉氏变换)(s R 之比，即
)()
()(s R s C s G 。 脉冲传递函数是在零初始条件下，系统输出量)(kT c 的Z 变换)(z C 和系统输