计控试题及答案(1)
计算机控制系统题目(含答案)
15、什么叫积分分离,其作用是什么?(5 分)
在一般的 PID 控制中,当有较大的扰动或大幅度改变给定值时,由于此时有较大的偏差,以及系统有惯性和滞后,故在积分项的作 用下,往往会产生较大的超调和长时间的波动。特别对于温度、成份等变化缓慢的过程,这一现象更为严重。为此,可采用积分分离措施, 即偏差 e(k)较大时,取消积分作用;当偏差 e(k)较小时才将积分作用投入。亦即
数字 PID 位置型控制算法
u(k
)
K
P
e(k )
T TI
k i0
e(i)
TD
e(k )
e(k T
1)
数字 PID 增量型控制算法
u(k) u(k) u(k 1)
K P e(k) e(k 1) K I e(k) K D e(k) 2e(k 1) e(k 2)
其中: K P 1 σ 称为比例增益; K I K PT/TI 称为积分系数; K D K PTD /T 称为微分系数 17、什么叫做介质访问控制技术?在目前的局部网络中,采用哪几种传输访问控制方式?(5 分)
当 e(k) β 时,采用 PD 控制;
当 e(k) β 时,采用 PID 控制。 积分分离阈值 β 应根据具体对象及控制要求确定。若 β 值过大,达不到积分分离的目的;若 β 值过小,一旦被控量 y(t)无法跳出各积分分
离区,只进行 PD 控制,将会出现残差
16、写出数字 PID 增量型、数字 PID 位置型控制算法的表达式。(4 分)
一、简答题(共 70 分) 1、解释计算机控制系统工作的三个基本步骤。(3 分) 实时数据采集 、实时控制决策、实时控制输出 2、解释计算机控制系统的发展趋势。(4 分) 综合化、扁平化、智能化、网络化 3、系统误差的特点的是什么?(3 分) 在一定的测量条件下,其变化规律是可以掌握的,产生误差的原因一般也是知道的。
(完整版)计算机控制系统试题及答案1,推荐文档
计算机控制系统试卷一班级: 姓名: 学号: 成绩: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。
2. 根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型?3. 简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。
4. 采样保持器LF398工作原理图如下图,试分析其工作原理。
5. 线性离散控制系统稳定的充要条件是什么?6. 为什么会出现比例和微分饱和现象?7. 什么是振铃现象?如何消除振铃现象?8. 什么是嵌入式系统?如何理解嵌入式系统的定义?9. 简述网络控制系统的特点。
10. 简述故障诊断技术所包含的内容。
二、已知系统的差分方程为 (10分))2()1()(-=-+k r k y k y 输入信号是⎩⎨⎧<≥=0001)(k k k r 初始条件为,试写出输出脉冲序列。
1)0(=y ()y k三、设被控对象传递函数为,在对象前接有零阶保持)1()(p +=s s K s G 器,试求广义对象的脉冲传递函数。
(10分)四、已知被控对象传递函数为)11.0)(18(20)(++=s s s G 试用“二阶工程最佳”设计法确定模拟控制器,并用后向差分)(c s G 法给出等效的数字控制器形式。
(10分)五、已知广义被控对象:, 给定T =1s (20分))1(1e 1)(+-=-s s s s G Ts 针对单位斜坡输入设计最小拍有纹波控制系统, 并画出系统的输出波形图。
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。
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)。
计算机控制答案1
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案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)“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“脱机”方式或“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?由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(1)主机:(2)输入输出通道(3)外部设备(4)检测与执行机构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。
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、应用软件及数据库。
(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。
系统软件包括:a.操作系统:即为管理程序、磁盘操作系统程序、监控程序等;b.诊断系统:指的是调节程序及故障诊断程序;c.开发系统:包括各种程序设计语言、语言处理程序(编译程序)、服务程序(装配程序和编辑程序)、模拟主系统(系统模拟、仿真、移植软件)、数据管理系统等;d.信息处理:指文字翻译、企业管理等。
计算机控制系统试题及答案
计算机控制系统试题及答案计算机控制系统(试题)答案在后面一、单选题(共126 题)【1 】. 不属于规程中关于“取源部件的检修”这一节内容的是______。
A.机械量传感器的检修与质量要求B.取压部件的检修与质量要求C.电接点筒的检修与质量要求D.水位测量筒检修与质量要求答案:()【 2 】. 检修后的机柜,应无裸露线头遗留;但因检修完工验收时的疏忽,机组启动后热工人员小王巡检到FSSS柜时,发现柜内有裸露线头遗留,此时小王______。
A.应先用绝缘物将裸露线包扎后放入接线槽中,待机组运行稳定后,再查明原因处理B.为防止处理过程中发生异常,可暂不作任何处理,待机组运行稳定后,再查明原因处理C.应先用绝缘物包扎裸露线,然后立即汇报,等待指示D.应立即汇报,设备主人应立即查明原因予以恢复;若为无用线,及时用绝缘物将裸露线包扎后放入接线槽中答案:()【 3 】. 关于测量管路,你认为下列说法正确的是______。
A.为避免测量管路排污时对测量造成影响,各测量导压管均应分隔保温B.所有水位测量管路均应装设排污阀C.水位、流量等差压测量管路的正负压导压管应尽量靠近敷设D.所有测量管路均应装设二次阀答案:()【 4 】. 对于-5V~+5V之间变化的模拟量信号进行数据采集,需采用______编码方式。
A.二进制编码B.BCD编码C.单极性编码D.双极性编码答案:()【 5 】. A/D转换器接受输入信号的时间间隔,称为______;A/D 转换器的转换时间与______的大小有关。
A.孔径时间模拟输入电压值B.采样时间模拟输入电流值C.转换时间接受输入信号的时间间隔D.采样周期量化误差答案:()【 6 】. 关于计算机控制系统的总电源,下面说法不符合规程要求的是______。
A.应由来自二路不同的电源系统冗余供电,电源自动投入装置应切换可靠B.正常运行时应由UPS提供,其容量应有大于40%的余量,质量符合要求C.若采用隔离变压器进行电源隔离时,检查隔离变压器应无异常发热,二次侧接地应良好D.供电回路中不应接有任何大功率用电设备,未经批准不得随意接入新负荷答案:()【7 】. 设12位A/D转换器的满量程电压FSR为10V,则该A/D 转换器的量化单位是______。
《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,对被测信号应尽可能早地进行前置放大,或者尽可能早地完成A/D变换或采取隔离和屏蔽等措施。
从选择逻辑器件入手,利用逻辑器件的特性来抑制常态干扰;采用双绞线作信号引线的目的是减少电磁感应,并且使各个小环节的感应电动势呈反向抵消。
(2)共模干扰。
进行抑制的方法有变压器隔离、光电隔离、浮地隔离。
采用仪表放大器提高共模抑制比。
(3)长线传输干扰。
计控试题及答案(1)
一、问答题:1、 采样过程是什么?答:将模拟信号按一定时间间隔抽样成离散模拟信号的过程。
2、 什么叫做量化过程?答:用一组数码来逼近离散模拟信号的幅值,将其转化成数字信号。
3、 什么要用采样保持器? 答:为了保证A/D 转换精度,就要在A/D 转换之前加上采样保持电路,使得在A/D 转换期间保持输入模拟信号不变。
4、 在进行数据采集时为什么要满足采样定理?答:满足采样定理,就可以通过理想的低通滤波器,由采样信号*)(t f 完全恢复出原始信号 。
5、 什么叫做I/O 接口的独立编址方式?答:将存储器的地址空间和I/O 接口地址空间分开设置,互不影响。
四、 某8086 最大模式系统中,需扩展8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。
采用74LS138 译码器,若已指定给各芯片的地址范围是: 8255A E0H 、E2H 、E4H 、E6H 、 8253 E1H 、E3H 、E5H 、E7H 、 DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路(除74LS138 外, 可增加必要的其他逻辑电路芯片。
1.某连续控制系统的校正装置的传递函数为8()(4)D S s s =+试用差分变换法(后向差分)、双线性变换法,求该装置的递推输出序列。
A 6 A 5G /G 2A /G 2BC B AA 0A 1 8255 /CS A 0A 1 8253 /CS A 0A 1 DAC0832 /CSA 1 A 2A 1 A 2A 1A 274LS1381 1A 7A 4 A 3 A 0≥1 A 1 A 2/Y 10 /Y 0/Y 4(设输入为()e t ,输出为()u t )2.已知某连续控制器的传递函数为12()sD S s+=现用PID 算法来实现它,试分别求其相应的位置型和增量型PID 算法输出表达式。
设采样周期1T s =。
4.已知某连续控制器的传递函数为121()1T sD S T s+=+试用差分变换法(后向差分),求该装置的递推输出序列。
计算机控制试题及答案
计算机控制试题及答案一、单项选择题(每题1分,共10分)1. 计算机控制系统中,以下哪个不是典型的控制策略?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 模糊控制答案:D2. 在计算机控制系统中,系统响应时间指的是:A. 系统从接收到控制命令到开始执行的时间B. 系统从接收到控制命令到完成执行的时间C. 系统从接收到控制命令到输出结果的时间D. 系统从接收到控制命令到输出稳定结果的时间答案:D3. 以下哪个不是计算机控制系统的优点?A. 精度高B. 响应快C. 易于维护D. 能耗高答案:D4. 在计算机控制系统中,闭环控制系统与开环控制系统的主要区别在于:A. 是否有反馈B. 是否有传感器C. 是否有执行器D. 是否有控制器答案:A5. 计算机控制系统的稳定性分析通常采用哪种方法?A. 频率响应法B. 时域分析法C. 状态空间法D. 所有上述方法答案:D6. 在计算机控制系统中,以下哪个参数不是系统性能指标?A. 稳态误差B. 响应时间C. 系统复杂度D. 带宽答案:C7. 以下哪个不是计算机控制系统的组成部分?A. 传感器B. 执行器C. 显示器D. 电源答案:D8. 计算机控制系统中,以下哪个不是典型的干扰?A. 电源波动B. 温度变化C. 机械振动D. 人为操作答案:D9. 在计算机控制系统中,以下哪个不是控制器的设计方法?A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 机械控制答案:D10. 计算机控制系统的实时性要求是指:A. 系统响应时间必须小于一个固定的阈值B. 系统响应时间必须大于一个固定的阈值C. 系统响应时间必须等于一个固定的阈值D. 系统响应时间可以是任意值答案:A二、多项选择题(每题2分,共10分)1. 计算机控制系统的输入设备包括:A. 传感器B. 键盘C. 鼠标D. 扫描仪答案:A2. 计算机控制系统的输出设备包括:A. 显示器B. 打印机C. 执行器D. 扬声器答案:C3. 计算机控制系统的设计目标通常包括:A. 稳定性B. 快速性C. 准确性D. 经济性答案:A, B, C, D4. 计算机控制系统的干扰可能来自:A. 电源B. 环境C. 人为操作D. 系统内部答案:A, B, C, D5. 计算机控制系统的稳定性分析方法包括:A. 根轨迹法B. 奈奎斯特准则C. 李雅普诺夫方法D. 频域分析答案:A, B, C, D三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述计算机控制系统的工作原理。
计算机控制系统试题及答案
计算机控制系统试题及答案(内容部分,字数超过5000字)试题一:1. 什么是计算机控制系统?描述其基本原理和组成部分。
答案:计算机控制系统是一种通过计算机对工业或生产过程进行自动化控制的技术系统。
其基本原理是通过获取传感器的输入信号,经过计算机处理并产生相应的控制命令,再通过执行器输出控制信号来实现对系统的控制。
计算机控制系统主要由以下几个组成部分构成:- 传感器:用于将被控对象(如温度、压力等)转化为电信号,为计算机提供输入数据。
- 计算机:作为系统的核心,负责数据处理、控制策略计算等工作。
- 控制器:根据计算机处理后的控制信号,通过执行器发送控制信号给被控对象。
- 执行器:根据控制信号,对被控对象进行操作,实现控制目标。
- 通信网络:为各个组件之间提供数据传输的通道。
2. 请简要介绍常见的控制系统分类。
答案:常见的控制系统分类包括:- 开环控制系统:控制器的输出不受被控对象的反馈作用影响。
这种系统只能根据预先设定的控制策略进行控制,无法根据系统实际情况进行调整,容易受到外界干扰的影响。
- 闭环控制系统:控制器的输出受到被控对象的反馈作用影响。
通过对被控对象输出信号的反馈进行比较和调整,实现系统对目标状态的精确控制。
闭环控制系统具有较高的鲁棒性和适应性,但也容易引起稳定性问题。
- 自适应控制系统:根据被控对象的实时变化情况,自动调整控制器的控制策略和参数,以实现对系统的最优控制。
自适应控制系统能够适应不断变化的工作环境,提高控制质量和效率。
- 模糊控制系统:通过引入模糊逻辑,将系统输入和输出之间的关系表示为模糊规则,并通过推理和模糊推理机制得到控制器的输出,实现对复杂非线性系统的控制。
模糊控制系统具有较强的鲁棒性和适应性,能够处理一些难以建立精确数学模型的控制问题。
3. 请简述PID控制器的基本原理及其优缺点。
答案:PID控制器是一种常用且经典的控制器。
其基本原理是根据系统误差的大小及其变化率来产生控制信号。
计算机控制习题自测题及答案
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习题及参考答案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展检测,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展分析,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围完成的,即计算机对输入信息以足够快的速度进展处理,并在一定的时间作出反响并进展控制,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,生产过程直承受计算机的控制,就叫做“联机〞方式或“在线〞方式。
(3)“离线〞方式:假设生产过程设备不直接与计算机相连接,其工作不直承受计算机的控制,而是通过中间记录介质,靠人进展联系并作相应操作的方式,则叫做“脱机〞方式或“离线〞方式。
3.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?由四局部组成。
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,按控制规律进展各种控制运算(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;对生产过程进展监视,使之处于最优工作状态;对事故进展预测和报警;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展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展控制的信号。
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。
计算机控制系统习题及部分解答 (1)
∑ (2) f * (t) = (kT )e−akTδ (t − kT ) k=0
2-2 已知 f(t) 的拉氏变换式 F(s) ,试求采样信号的拉氏变换式 F* (s)(s(s +1)
(2) F (s) =
1
(s +1)(s + 2)
解:
(1) 首先进行拉氏反变换,得 f (t) = 1 − e−t ;
g0=(1/T)*5*abs(1/(10+(GW+ws)*i)); G11=[g0];
g0=(1/T)*5*abs(1/(10+(GW-ws)*i)); G12=[g0];
g0=(1/T)*5*abs(1/(10+(GW+2*ws)*i)); G21=[g0];
g0=(1/T)*5*abs(1/(10+(GW-2*ws)*i)); G22=[g0];
计算。采样幅频曲线可以用如下 MATLAB 程序绘图:
T=0.1;
%采样周期
ws=2*pi/T;
%采样频率
num=50;
%每个采样周期的计算点数
step=ws/num;
%计算步长
Wmax=150;
%画图显示的频率范围
计控考试参考答案
1、1 计算机控制系统就是怎样分类得?按功能与控制规律可分为几类?答:可以按照系统得功能、控制规律、控制方式进行分类。
按功能可分为:a、数据处理系统b、直接数字控制(DDC)c、监督控制(S CC)d、分级控制e、集散型控制(DCS)f、计算机控制网络按照控制规律可分为:a、程序与顺序控制b、PID控制c、有限拍控制d、复杂规律得控制e、智能控制1、2 计算机控制系统由哪些部分组成?并画出方框图.答:由数字控制器、D/A转换器、保持器、执行器、被控对象、测量元件、变送单元、A/D转换器组成。
数字控制器D/A保持器执行器被控对象A/D变送单元测量元件+-给定值被控参数1、12设有模拟信号(0-5)V与(2、5-5)V,分别用8位、10位与12位A/D转换器,使计算并列出各自得量化单位与量化误差。
1、19 计算机控制系统由哪些主要得性能指标?如何衡量?答:计算机控制系统得性能跟连续系统类似,可以用稳定性、能控性、能观测性、稳定特性、动态特性来表征,相应地用稳定裕量(相角裕量与幅值裕量)、稳态指标(稳态误差)、动态指标(超调量、调节时间、峰值时间、振荡次数)与综合指标(积分型指标、末值型指标、复合型指标)来衡量一个系统得好坏或优劣.1、26 计算机控制将向哪些方向发展?答:a、最优控制b、自适应控制c、系统辨识d、分级控制e、集散型控制2、8 已知拉氏变换式,试求离散化后得Z变换式:1、1/s解:1/s得拉氏反变换就是1,故Z变换式就是z/z-1.2、9试求下列函数得Z反变换;2、12 已知系统得方框图,G(s )=K/s (s+a),试求系统(见习题2、17)得闭环Z 传递函数Gc (z).(1-e-Ts )/s R(s)TTY(z)G(s)T=1s_+所有牵扯到求闭环传递函数得题目,将a,T 代入上式即可。
2、13 T=1s,G(s )=1/s(s+0、3),试分析系统在典型输入作用下得输出响应与稳态误差。
山东交通学院大二计算机专业计算机控制系统考试试卷及参考答案1
山东交通学院计算机控制系统考试试卷及参考答案1一、单项选择题(5’)1.步进电机的加减速是通过改变___参数实现的。
A、脉冲数量B、脉冲频率C、电压D、脉冲占空比答案:B2.PLC程序中,手动程序和自动程序需要___。
A、自锁B、互锁C、保持D、联动答案:B3.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.先送阴极再送阳极答案:B4.步进电机的细分数代表___。
A、转一圈的频率B、转一圈的脉冲C、速度D、电机电流答案:B5.如果PLC发出的脉冲的频率超过步进电机接收的最高脉冲频率,会发生___。
A、电机仍然精确运行B、丢失脉冲,不能精确运行C、电机方向会变化D、电机方向不变答案:B6.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. 定时读键值答案:C7.在PLC自控系统中,对于温度控制,可用___扩展模块。
A、FX2N-4ADB、FX2N-4DAC、FX2N-4AD-TCD、FX0N-3A答案:C8.PLC的输出方式为晶体管型时,它适用于___负载。
A、感性B、交流C、直流D、交直流答案:C9.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.取负值答案:A10.某数据采集系统,信号的最大频率为1KHz,那么下列哪个采样周期最合适___。
A、0.5msB、1msC、0.1msD、2ms答案:A11.为了消除按键抖动,用软件消除方法,一般要延时___的时间。
A、10msB、20msC、50msD、100ms答案:A12.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计算机与控制无关答案:B13.DAC1210是___位的D/A转换芯片。
(完整版)计算机控制技术试卷及答案
(完整版)计算机控制技术试卷及答案一、]t b 填空题1.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个组成部分。
2.计算机控制系统中常用的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通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D 转换器。
5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号,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.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成,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方法。
9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。
10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。
二、名词解释1.采样过程按一定的时间间隔T,把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号,变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程2.地线”是信号电流流回信号源的地阻抗路径3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据,控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制4.数据是描述客观事物的数、字符,以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合5.积分饱和如果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差分方程式所得的运算结果继续增大或减小,但执行机构已无相应的动作三、选择题(合计15分,每题3分)1.下列不属于数字控制方式的是(C )A、点位控制B、直线控制C、网格控制D、轮廓控制2.8位的A/D转换器分辨率为(C )A、0.01587B、0.007874C、0.003922D、0.00097753.专家控制系统大致可以分为(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、①③④⑤4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%),孔径时间3.18μm,如果要求转换误差在转换精度内,则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为(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的电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V,当t=KT时,ADC0809的转换结果为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。
计算机控制试题及答案
计算机控制试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 计算机控制系统中,通常使用什么类型的控制算法?A. 线性控制算法B. 非线性控制算法C. 混合控制算法D. 以上都不是2. 以下哪个不是计算机控制系统的特点?A. 实时性B. 灵活性C. 稳定性D. 可扩展性3. 在计算机控制系统中,PID控制器的P代表什么?A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例积分4. 计算机控制系统的硬件组成不包括以下哪一项?A. 传感器B. 执行器C. 显示器D. 电源5. 计算机控制系统中的闭环控制指的是什么?A. 控制器与被控对象之间的控制B. 控制器、被控对象与反馈环节之间的控制C. 只有控制器的控制D. 只有被控对象的控制6. 计算机控制系统的软件设计中,不包括以下哪一项?A. 系统初始化B. 控制算法实现C. 数据采集D. 硬件维护7. 以下哪个不是计算机控制系统的输入设备?A. 键盘B. 鼠标C. 传感器D. 扫描仪8. 在计算机控制系统中,DCS指的是什么?A. 分布式控制系统B. 数据采集系统C. 直接数字控制系统D. 动态控制系统9. 计算机控制系统的控制算法中,模糊控制算法属于什么类型的控制?A. 线性控制B. 非线性控制C. 混合控制D. 以上都不是10. 计算机控制系统中的前馈控制指的是什么?A. 基于过去控制行为的控制B. 基于当前控制行为的控制C. 基于未来控制行为的控制D. 基于反馈控制行为的控制二、填空题(每空1分,共10分)1. 计算机控制系统的核心是________。
2. 计算机控制系统的控制方式主要有开环控制和________。
3. 在计算机控制系统中,控制算法的实现通常需要________。
4. 计算机控制系统的硬件组成主要包括传感器、执行器、________等。
5. 计算机控制系统的软件设计通常包括系统初始化、控制算法实现、________等。
三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述计算机控制系统的基本组成及其功能。
计算机控制系统复习题答案 (1)
《计算机控制系统》课程复习题答案一、知识点:计算机控制系统的基本概念。
具体为了解计算机控制系统与生产自动化的关系;掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性;理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题: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.简述计算机控制系统的一般控制过程;答:(1) 数据采集及处理,即对被控对象的被控参数进行实时检测,并输给计算机进行处理;(2) 实时控制,即按已设计的控制规律计算出控制量,实时向执行器发出控制信号。
3.简述计算机控制系统的组成;答:计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成,计算机系统又由硬件和软件组成。
4.简述计算机控制系统的特点;答:计算机控制系统与连续控制系统相比,具有以下特点:⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律,只需修改程序,一般不对硬件电路进行改动,因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的。
⑸一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路。
⑹采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化。
5.简述计算机控制系统的类型。
答:(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)分级计算机控制系统二、知识点:计算机控制系统的硬件基础。
具体为了解计算机控制系统的过程通道与接口;掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用,掌握输入/输出接口电路:并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法,能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题:1.给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3.例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答:W78系列,如W7805、7812、7824等;W79系列,如W7805、7812、7824等4.使用光电隔离器件时,如何做到器件两侧的电气被彻底隔离?答:光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。
计控考试题目
一、填空题(每空1分)1.计算机控制技术是计算机技术、自动技术、微电子技术、自动检测和传感器技术的有机结合。
2.模拟信号是指随时间连续变化的信号。
3.传感器实际上是一种能量转换器,有时也叫做变换器、换能器或探测器等,常用的传感器有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、光电式传感器、数字式传感器。
4.总线分为:数据总线、地址总线、控制总线、电源线与地线。
5、通过单线传输信息是串行数据通信的基础。
6、COM1与COM2的地址是3F8~3FF和2FB~2FF。
7、串行通信的工作模式有单工形式、半双工形式和全双工形式。
8、地址译码器主要完成开关量输入通道的选通和关闭。
9、传输介质是数据通信的物理通路。
10、常用的总线标准有PC总线和ISA总线。
11、模拟量输入通道的基本结构包括传感器、多路模拟转换开关、放大器、采样保持器和A/D转换器。
12、PCI总线具有的特点包括总线传输速率高、不受处理器限制、兼容性强、自动配置功能和高性能价格比。
13、I/O接口的实现方式有整体方式、板卡方式和模块方式。
14、模拟量输入通道的核心部件是A/D转换器及其与计算机的接口。
15、计算机控制系统的特点:系统复杂程度高、实时性强、可靠性高、控制的多功能性。
16、过程通道有模拟量输入通道、模拟量输出通道、开关量输入通道、开关量输出通道、17、计算机控制系统的分类:数据采集系统、直接数字控制系统、监督控制系统、计算机集成制造系统。
18、无论是何种形式的过程通道,都应具备模拟量输入/输出、开关量输入/输出、脉冲量输入/输出和中断量输入/输出等基本功能。
19、数字量输入/输出接口相对简单,一般都需要缓冲电路和光电隔离部分。
20、组态软件最突出的特点是实时多任务。
它包括数据采集与输出、数据处理与算法实现、图形显示及人机对话、实时数据的存储、检索管理、实时通讯等,这些任务要在同一台计算机或者多台计算机上同时运行。
21、COM1与COM2的地址是3F8~3FF和2F8~2FF,在这个范围内的每个地址都有不同的功能,这些功能分别通过寄存器来实现。
计算机控制考试试题及答案
计算机控制考试试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是计算机中常见的输入设备?A. 键盘B. 鼠标C. 打印机D. 扫描仪答案:C2. 以下关于计算机操作系统的描述中,正确的是?A. 操作系统是一种硬件设备B. 操作系统用于控制计算机的外设C. 操作系统是计算机软件的一部分D. 操作系统只能运行在个人电脑上答案:C3. 在Excel中,可以用来进行数据计算和分析的功能是?A. 排序B. 过滤D. 插入图表答案:C4. 下列哪个不是计算机网络的作用?A. 共享信息B. 远程控制C. 娱乐游戏D. 电子邮件答案:C5. 在计算机中,CPU是指什么?A. 中央处理器B. 中央存储器C. 控制处理单元D. 具有独立功能的电路板答案:A二、填空题1. 在计算机中,二进制系统使用的是 __________ 进制。
2. 在编写程序时,对程序的错误进行排查和修复的过程被称为__________。
答案:调试3. 在数据库管理系统中,用于检索和存储大量数据的语言是__________。
答案:SQL4. 在计算机网络中,IP地址是用来标识 __________ 的唯一地址。
答案:设备5. 在Word文档中,用于对文字进行加粗、斜体等格式设置的功能是 __________。
答案:字体三、简答题1. 请简要解释什么是操作系统,并举例说明操作系统的作用。
答案:操作系统是计算机软件的一部分,它负责管理和控制计算机硬件和应用程序的运行。
操作系统的作用包括:- 硬件管理:操作系统可管理计算机的硬件资源,如内存、CPU、硬盘等,合理分配资源以提高计算机的效率。
- 文件管理:操作系统可管理计算机中的文件和文件夹,包括创建、复制、移动、删除等操作,使用户能够方便地管理和访问文件。
- 进程管理:操作系统可管理计算机中的各个进程,包括进程的创建、调度、同步等操作,确保多个程序能够有效地共享计算机资源。
- 用户界面:操作系统提供了与计算机交互的接口,如图形界面(GUI)或命令行界面(CLI),使用户能够操作计算机并运行应用程序。
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一、问答题:1、 采样过程是什么?答:将模拟信号按一定时间间隔抽样成离散模拟信号的过程。
2、 什么叫做量化过程?答:用一组数码来逼近离散模拟信号的幅值,将其转化成数字信号。
3、 什么要用采样保持器? 答:为了保证A/D 转换精度,就要在A/D 转换之前加上采样保持电路,使得在A/D 转换期间保持输入模拟信号不变。
4、 在进行数据采集时为什么要满足采样定理?答:满足采样定理,就可以通过理想的低通滤波器,由采样信号*)(t f 完全恢复出原始信号 。
5、 什么叫做I/O 接口的独立编址方式?答:将存储器的地址空间和I/O 接口地址空间分开设置,互不影响。
四、 某8086 最大模式系统中,需扩展8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。
采用74LS138 译码器,若已指定给各芯片的地址范围是: 8255A E0H 、E2H 、E4H 、E6H 、 8253 E1H 、E3H 、E5H 、E7H 、 DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路(除74LS138 外, 可增加必要的其他逻辑电路芯片。
1.某连续控制系统的校正装置的传递函数为8()(4)D S s s =+试用差分变换法(后向差分)、双线性变换法,求该装置的递推输出序列。
A 6 A 5G /G 2A /G 2BC B AA 0A 1 8255 /CS A 0A 1 8253 /CS A 0A 1 DAC0832 /CSA 1 A 2A 1 A 2A 1A 274LS1381 1A 7A 4 A 3 A 0≥1 A 1 A 2/Y 10 /Y 0/Y 4(设输入为()e t ,输出为()u t )2.已知某连续控制器的传递函数为12()sD S s+=现用PID 算法来实现它,试分别求其相应的位置型和增量型PID 算法输出表达式。
设采样周期1T s =。
4.已知某连续控制器的传递函数为121()1T sD S T s+=+试用差分变换法(后向差分),求该装置的递推输出序列。
(设输入为()e t ,输出为()u t )1.某连续控制系统的校正装置的传递函数为8()(4)D S s s =+试用差分变换法(后向差分)、双线性变换法,求该装置的递推输出序列。
(设输入为()e t ,输出为()u t ,采样周期1T s =) 解:差分变换法:2()88()()(4)4U s D S E s s s s s===++ ∴2(4)()8()s s U s E s +=即2()4()8()s U s sU s E s += 化成微分方程22()()48()d u t du t e t dt dt+= 222()()2(1)(2)d u t u k u k u k dt T --+-≈;()()(1)du t u k u k dt T --≈ ∴2()2(1)(2)()(1)48()u k u k u k u k u k e k T T--+---+= 22418()(1)(2)() 1.2(1)0.2(2) 1.6()141414T T u k u k u k e k u k u k e k T T T+=---+=---++++双线性变换法:1112111112212212121221211188168242()()|[4]848(48)32z T z z z s T T z z T T z T z z z D z D s T z T z z z -----+------------=++++++====++-+--- 21242()(1)(2)()(1)(2)33333u k u k u k e k e k e k =-+-++-+-2.已知某连续控制器的传递函数为12()sD S s+=现用PID 算法来实现它,试分别求其相应的位置型和增量型PID 算法输出表达式。
设采样周期1T s =。
解:PID 控制算法的模拟表达式为1()()[()()]tp DIde t u t K e t e t dt T T dt=++⎰位置型输出表达式为()()()[()(1)]kDp ppj IT Tu k K e k K e j K e k e k T T==++--∑ 增量型输出表达式为:()(1)()()(2)(1)(2)D D D p pp p p p I T T T Tu k u k K K K e k K K e k K e k T T T T=-+++-+-+- 而对模拟表达式()u t 求拉式变换得1()[1]()p D I u s K sT e s T s=++ ()1[1]()p p D p p D I I K u s K sT K K T s e s T s T s=++=++ 本题中,121()2s D S s s+==+ 所以0D T =,2p K =,2I T = 于是,本题的位置型输出表达式为()2()()kj u k e k e j ==+∑增量型输出表达式为:()(1)3()2(1)u k u k e k e k =-+--3.用零阶保持器法求环节1()D S s=的差分方程。
解:122112112121111()(1)1(1)(1)12TsTs e D z Z Z e z Z ss s s Tz Tz Tz z z z z ----------⎡⎤-⎡⎤⎡⎤⎡⎤==-=-⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦-=-=--+∴()2(1)(2)(1)(2)u k u k u k Te k Te k --+-=---()2(1)(2)(1)(2)u k u k u k Te k Te k =---+---4.已知某连续控制器的传递函数为121()1T sD S T s+=+试用差分变换法(后向差分),求该装置的递推输出序列。
(设输入为()e t ,输出为()u t ) 解:由121()()()1T sU s D S E s T s+==+ 得21(1)()(1)()T s U s T s E s +=+21()()()()U s T sU s E s T sE s +=+21()()()()du t de t u t T e t T dt dt +=+ 当t kT =21()()()()t kT t kTdu t de t u kT T e kT T dtdt==+=+即21()()()()u k T u k e k T e k +=+ 近似为:21()(1)()(1)()()u k u k e k e k u k T e k T T T----+=+ 211222()(1)()(1)T T T T u k u k e k e k T T T T T T +=-+--+++2)防止积分整量化误差的方法有哪两种? 答:(1)扩大计算机运算的字长,提高计算精度。
(2)当积分项()I K e k δ<时,积分项单独累加,直到产生溢出。
将溢出值作为积分项的偏差值去进行运算,余数仍保留下来,作为下一步累加的基数值。
4)增量型PID 控制算法与位置型PID 控制算法相比较,有哪些优点? 答:(1)位置式算法每次输出与整个过去状态有关,容易产生较大的积累误差。
而增量式中只需计算增量,算式中不需要累加,控制增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关,当存在计算误差或精度不足时,对控制量计算的影响较小,且较容易通过加权处理获得比较好的控制效果。
(2)由于计算机只输出控制增量,所以误动作时影响小,且必要时可用逻辑判断的方法去掉,对系统安全运行有利。
(3)手动-自动切换时冲击比较小。
5)防止积分饱和的方法有哪两种? 答:积分分离法和遇限削弱积分法。
1.已知系统控制框图如下,被控对象传递函数15.01)(+=s s G ,采样周期T=0.25秒,求单位阶跃输入时的最少拍控制器,并画出U(K)的曲线,说明系统输出有无波纹。
D(z)R(S)E(Z)Se st--1G(S)C(S)+-H(S)已知Z 变换表和常数: F(s)F(z)606.05.0=-ea s +1 111---zeaT368.01=-e )(a s s a+)1)(1()1(111--------z e z z e aT aT135.02=-e解:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=--S S Z z S S e Z z G TS )2(22115.011)(111606.01394.0---=z z()11)(--=Φz z e , 1)(-=Φz z()()()()Z Z G Z z D Φ-Φ=1)(111538.1538.2----=z zU(z)=D(z)E(z)= D(z)Φe (z)R(z) 111538.1538.2----=zz=2.538+z -1+z -2+…..U(0)=2.538, U(1)=U(2)=…=1一拍之后控制输出稳定,系统输出无波纹。
2.已知系统控制框图如下,被控对象传递函数15.02)(+=s s G ,采样周期T=0.5秒,求单位阶跃输入时的最少拍控制器,并画出U(K)的曲线,说明系统输出有无波纹。
D(z)R(S)E(Z)Se st--1G(S)C(S)+-H(S)已知Z 变换表和常数: F(s)F(z)606.05.0=-ea s +1 111---zeaT368.01=-e )(a s s a+)1)(1()1(111--------z e z z e aT aT135.02=-e解:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=--S S Z z S S e Z z G TS )2(22115.02.01)(111368.01264.1---=z z()11)(--=Φz z e , 1)(-=Φz z()()()()Z Z G Z z D Φ-Φ=1)(111291.0791.0----=z zU(z)=D(z)E(z)= D(z)Φe (z)R(z)111291.0791.0----=z z=0.791+0.5z -1+0.5z -2+…..U(0)=0.791, U(1)=U(2)=…=0.5一拍之后控制输出稳定,系统输出无波纹。
3.大林算法适合哪些被控对象,应用该算法可得到什么控制效果?已知被控对象传递函数1)(1+=-S T Ke s G sτ,式中,τ为纯滞后时间,T 1为时间常数,K 为放大系数,设τ=NT , T 为采样周期,试按照大林算法设计数字控制器。
已知Z 变换表: F(s)F(z)a s +1 111---zeaT)(a s s a+)1)(1()1(111--------z e z z e aT aT解:大林算法适合带大纯滞的一阶或二阶惯性环节的被控对象,应用该算法可使得系统的阶跃响应无超调。