计算机控制技术复习
大学生《计算机控制技术》考试复习题及答案
大学生《计算机控制技术》考试复习题及答案一．单选题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.光电隔离器参考答案：A2.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.反多路开关参考答案：D3.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.先送阴极再送阳极参考答案：B4.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()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参考答案：B5.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伏以上参考答案：C6.采用共阴极LED多位数码管显示时,应()。
A.位选信号为低电平，段选信号为高电平B.位选信号为高电平，段选信号为低电平C.位选信号、段选信号都是高电平D.位选信号、段选信号都是低电平参考答案：A7.关于微型计算机控制技术的叙述,正确的是()。
A.微型计算机控制技术只能用于单片机系统B.任何控制系统都可以运用微型计算机控制技术C.微型计算机控制技术不能用于自动化仪表D.微型计算机控制技术可用于计算机控制系统及自动化仪表参考答案：D8.计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是()。
A.接受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值并提供给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计算机与控制无关参考答案：B9.闭环控制系统是指()。
A.系统中各生产环首尾相接形成一个环B.输出量经反馈环节回到输入端，对空置产生影响C.系统的输出量供显示和打印D.控制量只与控制算法和给定值相关10.下列缩写表示现场可编程控制逻辑阵列的是()。
计算机控制技术期末复习试题附答案
计算机控制技术期末复习试题附答案一、选择题1. 下面哪个不是计算机控制系统的组成部分？A. 控制器B. 传感器C. 运算器D. 计算机主机答案：D2. 控制器的作用是什么？A. 输入信息B. 处理信息C. 输出信息D. 以上都是答案：B3. 在控制系统中，传感器的作用是什么？A. 输入信息B. 处理信息C. 输出信息D. 以上都是答案：A4. 控制器与执行器之间的信息传递通常采用哪种形式?A. 电信号B. 光信号C. 音频信号D. 无线信号答案：A二、填空题1. 在控制系统中，PID是什么的缩写？答案：比例-积分-微分2. 当一个过程变量小于或大于设定值时，控制器需要发出一个____信号来调节执行器。
答案：控制3. 开环控制系统中，控制器完全依赖于____来判断并调节执行器。
答案：设定值三、解答题1. 请解释闭环控制系统和开环控制系统的区别。
答案：闭环控制系统和开环控制系统是两种基本的控制系统结构。
闭环控制系统通过传感器获得反馈信息，将反馈信息与设定值进行比较后进行调节，以使系统输出接近设定值。
开环控制系统则没有反馈环节，控制器仅仅根据设定值来调节执行器。
闭环控制系统具有较好的稳定性和鲁棒性，能够减小外界干扰对系统的影响，但由于需要进行反馈调节，系统可能存在一定的响应延迟。
开环控制系统较为简单，但容易受到干扰的影响，对系统稳定性要求较高。
四、简答题1. 请简述计算机控制技术在工业自动化中的应用。
答案：计算机控制技术在工业自动化中广泛应用，其主要作用是实现对生产过程的自动控制。
通过传感器获取实时数据，计算机控制系统可以实时监测和控制生产过程中的各项参数，将实际数值与设定值进行比较，并通过执行器调节控制。
这种自动化控制能够提高生产效率、降低成本，同时还可以减少人为操作中的误差，提高产品的质量稳定性。
在工业生产中，计算机控制技术广泛应用于各种制造过程中，如汽车制造、电子设备制造、化工生产等。
通过计算机控制技术，可以实现生产过程中的自动监测、自动调节、自动报警等功能，从而提高生产效率，降低生产成本，提高产品的一致性和稳定性。
计算机控制技术 复习点
1. 开环控制系统开环控制系统是指控制器按照先验的控制方案对对象或系统进行控制，使被控制对象或系统能按照约定来运动或变化。
2 闭环控制系统增加了一个比较环节和一个来自被控参数的反馈信号3 操作指导控制系统OGC、操作指导系统是基于生产过程数据直接采集的非在线的闭环控制系统直接数字控制系统DDC、直接数字系统是计算机控制系统最基本形式，也是应用最多的一类计算机控制系统，可以实现在线控制。
监督控制系统SCC、计算机监督控制系统是一种两级计算机控制系统该类系统类似计算机操作指导控制系统。
集散控制系统DCS(分布式控制系统)、采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治、综合协调。
一般分为四级：过程控制级、控制管理级、生产管理级和经营管理级。
现场总线控制系统FCS现场总线控制系统利用现场总线将各智能现场设备，各级计算机和自动化设备互联，形成了一个数字式全分散双向串行传输，多分支结构和多点通信的通信网络。
计算机集成制造系统CIMS计算机集成制造是将工业生产的全过程集成由计算机网络和系统在统一模式进行，包括从设计、工艺、加工制造到产品的检验出厂一体化的模式。
目前已将制造集成转换为信息集成。
4 执行器是过程计算机控制系统中的一个重要组成部分。
其作用是接收控制器送来的控制信号，改变被控介质的流量，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。
有各种不同的分类方法：①按动力能源分类分为气动、电动、液动执行器。
特点是结构简单、动作可靠、平稳、输出推力较大、维修方便、防火防爆，价格较低；②按动作极性分类分为正作用、反作用执行器③按动作行程分类分为角行程、直行程执行器④按动作特性分类分为比例式、积分式执行器5 运动控制中常用的执行机构•直流伺服电机（永磁式和电磁式：串、复、它、并励）具有启动力矩大，调速范围广，控制方便，机械特性和调节特性线性度好等特点。
•交流伺服电机调速范围大，稳定性好，反应快速灵敏，无“自转”现象，启动转矩应大，•步进电机（脉冲电机）其功用是将脉冲电信号转换成相应的角位移或直线位移，即给一个脉冲信号，电动机就转动一个角度或前进一步。
计算机控制技术复习
计算机控制技术第1章绪论1. 计算机控制系统计算机控制系统就是利用计算机（常称为工业控制计算机，简称工业控制机IPC）来实现生产过程自动控制的系统。
2.计算机控制系统的控制过程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)实时决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按预定的控制规律，决定将要采取的控制策略。
(3)实时控制：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。
3．在线方式生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式，反之称为离线方式。
4．实时的含义实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。
2个要素：①根据工业生产过程出现的事件能够保持多长的时间②该事件要求计算机在多长的时间以内必须做出反应一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。
5．计算机控制系统的典型形式（1）操作指导控制系统（Operational Information System 简称OIS）操作指导控制系统依赖数据采集信息，由计算机根据数学模型计算出生产过程工况，给出操作指导信息，计算机的输出不直接用来控制被控对象。
（2）直接数字控制系统（Direct Digital Control简称DDC ）DDC系统中的计算机直接承担控制任务，属于闭环控制系统。
DDC系统：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。
（3）监督控制系统SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等。
《计算机控制技术》复习资料
成考复习资料《计算机控制技术》复习资料1一、填空题1、在计算机控制系统几种典型的应用中系统是开环的控制结构，系统是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式，系统能自动的改变给定值，使生产过程达到最优。
2、STD总线是一种规模最小，面向工业控制，设计周密的位系统总线，VME总线是1981年推出的第一代位工业开放标准总线。
3、D/A转换器的转换原理可以归纳为“按权展开，然后相加”，因此D/A转换器内部必须要有一个，以实现按权值分别进行D/A转换。
4、数控系统由输入装置、输出装置、和 4部分组成，其一般步骤是曲线分割、、。
5、PID控制中积分饱和会引起输出超调使系统不稳定，通常改进的方法有法、法和有限偏差法。
6、根据步进电机的结构分析可知，错齿是促使步进电机旋转的根本原因，改变步进电机的可以改变其运行方式；改变，可以控制步进电机的正、反转。
7、达林算法的目标是设计合适的数字控制器D(z)，使整个计算机控制系统等效的闭环传递函数期望为一个和相串联，并期望闭环系统的纯滞后时间等于被控对象的纯滞后时间。
8、在连续系统中，表示输入信号和输出信号关系的数学模型用和来描述；在离散系统中，则用、和离散状态空间表达式来描述。
二、简答题1、过程输入输出通道与主机交换的信息类型有哪些？2、画出数字量输入/输出通道的结构。
3、什么是共模干扰？抑制共模干扰的措施有哪些？4、振铃现象是怎样产生的？它有什么危害？应怎样克服？5、简述冗余技术及其分类。
答案一、填空题1、操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统；2、8、32；3、解码网络；4、控制器、插补器、插补计算、折线逼近；5、遇限削弱积分法、积分分离法；6、各相的通电方式或脉冲分配、通电顺序；7、纯滞后环节、一阶惯性环节（顺序可互换）；8、微分方程、传递函数、差分方程、脉冲传递函数。
二、简答题1、答：1）数据信息：反映生产现场的参数及状态的信息，包括数字量和模拟量。
2）状态信息：又叫应答信息、握手信息，反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。
计算机控制技术复习题(含部份答案)
4、采样定理的基本内容是什么？对频带受限的信号,当采样频率大于等于信号最高频率的两倍时，可以从采样值完全恢复原始的信号5、什么是数字滤波？常用的数字滤波有哪些方法?所谓数字滤波，就是在计算机中用某种计算方法对输入的信号进行数学处理，以便减少干扰在有用信号中的比重,提高信号的真实性。
程序判断法、中位值滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权递推平均滤波法、一阶惯性滤波法6、计算机控制系统中有哪几种地线？在计算机控制系统中，一般有以下几种地线：模拟地、数字地、安全地、系统地、交流地。
7、简述Smith预估控制的基本思想。
按照过程的动态特性建立一个模型加入到反馈控制系统中，使被延迟了τ时间的被控量超前反映到控制器，让控制器提前动作,从而可明显地减少超调量和加快控制过程.8、工业控制计算机系统的干扰源有哪几类？各类干扰又有哪些具体形式?电源干扰（浪涌、尖峰、噪声、断电）；空间干扰（静电和电场的干扰、磁场干扰、电磁辐射干扰）；设备干扰9、RS-485串行总线采用什么传输方式？它与RS—422A串行通信总线的区别是什么?RS—485串行总线采用的是不平衡传输模式。
区别在于RS-485为半双工工作模式，而RS422A为全双工工作方式，且RS—422A适用于两点之间进行高速,远距离通信，而RS-485适用于多点之间进行高速，远距离通信10、数字PID控制算法中，K P，T i，T D的物理调节作用分别是什么？Kp为比例增益，能减小误差，但不能消除稳态误差,但Kp加大会引起系统不稳定;Ti为积分时间常数，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，但积分作用太强会使系统超调加大,甚至使系统出现振荡；Td为微分时间常数,可以减小调整时间，从而改变系统的动态性能11、如何消除尖峰脉冲干扰？选用供电比较稳定的进线电源，利用干扰抑制器消除尖峰干扰,采用交流稳压器稳定电网电压，电源异常的保护图一12、模拟量输入接口设计主要解决哪几个方面的问题？数据输出线的连接方式；选通信号、启动转换及读出控制信号的连接方法；电源和地线的处理;与计算机信息传递的方式三、现已知某炉的温度变化范围为0—1000°C 。
计算机控制技术复习题含部份答案资料讲解
精品文档一. 填空题：1、计算机控制系统的工作过程为：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。
2、计算机控制系统硬件由工业控制机、计算机、过程输入输出通道和生产过程组成。
、选D/转换器时应着重考虑的是精、接地技术中接地方式有工作接地、保护接等两种、计算机控制系统按总体结构来分有开环控制系统、闭环控制系两大、计算机控制系统是指采用数字计算机和其他自动化设的自动控制系统、计算机控制系统软件控制部被控对组成、计算机控制系统输输出通道分为四类，分别模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通数字量输出通、过程通道中存在的干扰有串模干扰、共模干1、局域网常见的网络拓朴结构有星环、总线等1、计算机控制系统是指利计算来实生产过自动控制的系统1、衡量一D/转换器性能的主要参数有分辨率、转换时间、精度、线性1、数据处理的内容有线性化处标度变1、闭环负反馈控制的基本特征是测量偏差、纠正偏1、一阶惯性环节的主要特点是当输入量突然变化时，输出量不能突变，而是指数规变化1、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，精越1、离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统的结构和参数有关，还与统采样周有关2、若已知闭环系统的自然频率为，经验上，采样频率应12、通常把叠加在测量信号上的干扰信号称串模干精品文档．精品文档22、为使得传感器特性与A/D变换的特性相匹配，通常在传感器和A/D变换器之间加入调理电路。
23、计算机控制系统中常用的控制器有可编程控制器、工控机、DSP、智能调节器等。
2、计算机控制系统中，被测信号单端对地输双端不对地输两种方式2、信号接地方式应采单点接方式，而不采多点接方式2、模拟输出通道的结构形式主要取决输出保持的构成方式2“，否，用模糊关系表示为 (Cˉ(2、采用双绞线作信号引线的目减少电磁感应，并使各个小环路的感应电势相呈反向抵2、实时的概念不能脱离具体的过程，一个在线的系统不一定是一实时系但一实时系必定是一个在线系统3、数字量输出通道主要输出锁存器、输出驱动电、输出口译码电路等组成3、计算机控制系统CP抗干扰措施常采看门狗、电源监控（掉电检测及护、复等方法3、计算控制系统的发展趋势：控制系统网络化、扁平化、智能化、综合3、调节器的比例度越大，则放大倍越，调节作用越，余差越3、二线制传输方式是两根导同时传输变送器所需电和变送器输出信；热电阻温变与热电阻的连接根导线二、简答题、计算机控制系统有哪几种典型类型操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现总线控制系统PLC上位机系、计算机控制系统中抗共模干扰的措施有哪些采用差分放大器作信号前置放大、采用隔离技术将地电位隔开、利用浮地屏、计算机控制系统的设计步骤可划分为四个阶段生产工艺和现场环境调研、硬件总体方案设计、软件总体方案设计、系统总体精品文档．精品文档4、采样定理的基本内容是什么？对频带受限的信号，当采样频率大于等于信号最高频率的两倍时，可以从采样值完全恢复原始的信号5、什么是数字滤波？常用的数字滤波有哪些方法？所谓数字滤波，就是在计算机中用某种计算方法对输入的信号进行数学处理，以便减少干扰在有用信号中的比重，提高信号的真实性。
计算机控制技术-复习
1、计算机控制系统概念及典型结构图计算机控制系统就是利用计算机(通常称为工业控制计算机，简称工业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。
2、工作原理（①实时数据采集概念②实时控制决策概念③实时控制输出概念）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。
3、几个重要的概念①生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；②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称为离线方式或脱机方式。
在线系统与实时系统之间的关系①在线系统不一定是实时系统，在线采集的数据不一定在当时就进行处理，只要把数据采集来就可以！②实时系统一定是在线系统。
不在线肯定不能满足实时性4、计算机控制系统的组成：分类一：计算机(工业控制机)+生产过程分类二：硬件（物质基础）+软件（灵魂）5、计算机控制系统与连续控制系统相比，具有什么特点：（1）控制规律的实现灵活、方便。
（2）控制精度高。
（3）控制效率高。
（4）可集中操作显示。
（5）可实现分级控制与整体优化，可通过计算机网络系统与上下位计算机相通信，进行分级控制，实现生产过程控制与生产管理的一体化与整体优化，提高企业的自动化水平。
（6）存在着采样延迟6、计算机控制系统的类型：①按计算机参与的形式：可以分为开环和闭环控制系统；②按采用的控制方案：又分为程序和顺序控制、常规控制、高级控制（最优、自适应、预测、非线性等）、智能控制（FUZZY控制、专家系统和神经网络等）。
③根据计算机控制系统的发展历史和在实际应用中的状态：数据采集系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统和计算机集成制造系统六大类。
7、数据采集系统(DAS)功能(1)生产过程的集中监视（2）操作指导（3）越限报警8、直接数字控制系统(DDC)特点（1）计算机通过过程控制通道对工业生产过程进行在线实时控制；（2）计算机参与闭环控制，可完全替代模拟调节器，可实现对多回路多参数的控制；（3）系统是灵活性大、可靠性高，能实现各种从常规到先进的控制方式。
计算机控制技术复习
计算机控制技术复习
1、计算机控制系统组成
2、计算机控制系统的硬件构成
3、检测原件及执行机构
4、计算机控制系统分类，DDC、SCC、DCS等的定义
5、信号测量与传感技术
6、主要有哪些温度测量传感器
7、主要有哪些压力测量传感器
8、主要有哪些流量传感器
9、标度变换
10、模拟信号输出接口
11、PWM技术
12、顺序控制
13、直线插补应用（76-78页）
14、圆弧插补应用（81-82页）
15、信号基本形式（各种定义，93-95页）
16、控制系统结构和分类（95-96页）
17、采用定理描述
18、PID算法数字控制器的改进（积分分离法、抗积分饱和等）
19、串级控制的概念
20、前馈控制的概念
21、解耦控制的概念
22、模糊控制的特点
23、模糊控制的发展
24、多位处理器控制系统的概念、定义、优点
25、PLC的定义和特点
26、嵌入式系统的概念。
计算机控制技术复习资料
计算机控制技术复习资料一、填空1.若连续信号的最高频率为ωmax，按采样定理要求，采样频率ωs应>=2ωmax。
2.常用的数字滤波算法主要包括：算术平均值法、中位值滤波法、限幅滤波法、惯性滤波法等。
3.通常在传感器与A/D之间加入调理电路的目的是使模拟输入电压满足A/D转换量程要求。
4.计算机控制系统的输入与输出信号主要分为数字信号与模拟信号。
5.计算机控制系统的工作过程可归纳为以下三步：实时数据采集、实时控制决策、实时输出控制。
6.CPU在与I/O设备进行数据交换时主要存在以下问题：速度不匹配、时序不匹配、信息格式不匹配、信息类型不匹配。
7.计算机控制系统的过程通道分为四类：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道和数字量输出通道。
8.共模干扰的抑制方法主要有：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。
9.一般数控系统组成包括：输入装臵、输出装臵、控制器和插补器等四大部分组成。
10.数控系统按控制方式来分类，可以分为点位控制、直线切削控制和轮廓切削控制，这三种控制方式都是运动的轨迹控制。
11.逐点比较法插补计算的四个步骤：偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断。
12.控制系统的四大要素是：给定量、执行机构、控制对象以及被控量。
13.软件是工业控制机的程序系统，它可分为系统软件、支持软件和应用软件三部分。
14.传感器把生产过程的信号转换成电信号，然后用A／D转换器把模拟信号变成数字信号，读入计算机中，对于这样得到的数据，一般要进行一些预处理，其中最基本的处理有线性化处理、标度变换和系统误差的自动校准。
15.计算机控制中的数字PID控制算法有数字PID位臵型控制算法和数字PID增量型控制算法两种基本形式。
16.经常采用的软件抗干扰技术包括：数字滤波技术、开关量的软件抗干扰技术、指令冗余技术、软件陷阱技术等。
17.采用差分放大器作为信号前臵放大是抑制串模干扰的方法之一。
计算机控制技术复习资料
计算机控制是将计算机技术应用于工农业生产、国防等行业自动控制的一门综合学科和技术1.自动控制系统一般分为（开环控制系统）和（闭环控制系统）。
2.计算机控制系统的控制过程分为三个阶段：信息的获取、信息的处理、信息的输出3.计算机控制系统包括硬件和软件两大部分，硬件部分由：计算机主机（CPU和存储器）、接口电路、外部设备组成，是控制系统的基础；软件（各种应用软件）部分包括：数据采集、数字滤波、标度变换、键盘处理、过程控制算法、输出与控制等。
4.过程控制通道分为四种：模拟量的输入通道、模拟量的输出通道、数字量的输入通道、数字量的输出通道；5.操作控制台是计算机控制系统人际交换的关键设备；6.计算机控制系统一般分为6大类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、计算机监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、计算机集成制造系统六大类；7.传感器的定义：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置8.热电偶测温原理:利用不同导体或半导体的热点效应来测温一些检测仪表和装置：a．用于开关量信号检测的行程开关、接近开关、光电开关b．用于速度检测的测速发电机、光电旋转编码器、c．用于位移检测的计量光栅、光电编码器（可对运动机械的直线位移、角位移、速度、相位等进行测量）d．用于质量检测的测重仪表和用于厚度测量的我涡流式测厚仪、射线是测厚仪9.过程控制中的执行器按动力能源分类可分为：气动执行器、电动执行器、液动执行器10.电动执行器的作用：用于接收来自控制器的4~20mA或0~10mA的直流电流信号，并将其转换成相应的角位移或直行程位移，去操纵阀门、挡板等的控制机构，以实现自动控制11.现场总线的智能执行器其特点如下：a.智能化和高精度的系统控制功能b.一体化的结构c.智能化的通信功能d.智能化的自诊断功能f.灵活的组态功能12.总线的基本概念：总线就是一组线的集合，他定义了各引线的电气、机械、功能和时序特性，使计算机系统的各部件之间以及外部的各系统之间建立信号联系，进行数据传递。
《计算机控制技术》复习资料
《计算机控制技术》复习资料1一、填空题1、在计算机控制系统几种典型的应用中系统是开环的控制结构，系统是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式，系统能自动的改变给定值，使生产过程达到最优。
2、STD总线是一种规模最小，面向工业控制，设计周密的位系统总线，VME总线是1981年推出的第一代位工业开放标准总线。
3、D/A转换器的转换原理可以归纳为“按权展开，然后相加”，因此D/A转换器内部必须要有一个，以实现按权值分别进行D/A转换。
4、数控系统由输入装置、输出装置、和 4部分组成，其一般步骤是曲线分割、、。
5、PID控制中积分饱和会引起输出超调使系统不稳定，通常改进的方法有法、法和有限偏差法。
6、根据步进电机的结构分析可知，错齿是促使步进电机旋转的根本原因，改变步进电机的可以改变其运行方式；改变，可以控制步进电机的正、反转。
7、达林算法的目标是设计合适的数字控制器D(z)，使整个计算机控制系统等效的闭环传递函数期望为一个和相串联，并期望闭环系统的纯滞后时间等于被控对象的纯滞后时间。
8、在连续系统中，表示输入信号和输出信号关系的数学模型用和来描述；在离散系统中，则用、和离散状态空间表达式来描述。
二、简答题1、过程输入输出通道与主机交换的信息类型有哪些？2、画出数字量输入/输出通道的结构。
3、什么是共模干扰？抑制共模干扰的措施有哪些？4、振铃现象是怎样产生的？它有什么危害？应怎样克服？5、简述冗余技术及其分类。
答案一、填空题1、操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统；2、8、32；3、解码网络；4、控制器、插补器、插补计算、折线逼近；5、遇限削弱积分法、积分分离法；6、各相的通电方式或脉冲分配、通电顺序；7、纯滞后环节、一阶惯性环节（顺序可互换）；8、微分方程、传递函数、差分方程、脉冲传递函数。
二、简答题1、答：1）数据信息：反映生产现场的参数及状态的信息，包括数字量和模拟量。
2）状态信息：又叫应答信息、握手信息，反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。
计算机控制技术
计算机控制技术复习第一章1. 典型的工业生产过程分为哪几种？答:典型的工业过程分为3种:连续过程,离散过程和批量过程.2. 什么是计算机控制系统？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．常规控制系统的一般形式分为那两类？闭环控制系统、开环控制系统4. 计算机控制系统的工作步骤分为哪几步？答:计算机的工作步骤分为3步:实时数据采集,实时数据决策和实时数据处理.5. 计算机控制技术的工作方式有哪几种和各自的含义？答:计算机控制技术的工作方式有2种,即在线方式和离线方式.生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式，生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人们进行联系并做相应操作的方式称为离线方式。
所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定时间范围内完成。
在线系统不一定是实时系统，丹实时系统必定是在线系统。
6.为什么要强调计算机控制中的实时性？答:所谓实时性,就是指信号的输入,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,控制也就失去的意义.所以要强调计算机控制中的实时性.8. 常用的计算机控制系统主机有哪几种？答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器,工控机,单片机,DSP和智能调节器. 9．生产过程主要包括哪些装置？（被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等）10. 计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分？答:计算机控制系统中集散控制系统(DCS)的体系结构分为分散过程控制级,集中操作监控级,综合信息管理级三部分.11．什么是操作指导控制系统？有那些优缺点？计算机测得的信号数据，根据一定的控制算法，计算出可供操作人员选择的最优操作条件及操作方案优点：结构简单，控制灵活和安全缺点：开环控制。
由人操作，实时性12．什么是直接数字控制(DDC)？有那些优缺点？计算机首先通过模拟量输入通道、开关量输入通道实时采集数据，然后按照一定的控制规律进行计算，最后发出控制信息，并通过模拟量输出通道、开关量输出通道直接控制生产过程。
计算机控制技术复习
2011年计算机控制技术复习资料作者：JHCC杨波复习资料第1章绪论1.什么是计算机控制系统？计算机控制系统由哪几部分组成？答：计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。
计算机控制系统的组成：计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成。
3.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？答：所谓实时，是指信号的输入、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。
在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；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称为离线方式或脱机方式。
第2章计算机控制系统的硬件设计技术5.请分别画出一路有缘I/V变换电路和一路无源I/V变换电路图，分别说明各元器件的作用。
6.什么是采样过程、量化、孔径时间？答：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，转变成在时刻0、T、2T、……、kT的一连串脉冲输出信号的过程称为采样过程。
所谓量化，就是采用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。
在模拟量输入通道中，A/D转换器将模拟信号转换成数字信号总需要一定的时间，完成一次A/D转换所需要的时间称为孔径时间。
7.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？答：为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可采用带有保持电路的采样器，即采样保持器（为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致使A/D转换的结果出错，因而采用采样保持器来使得信号维持一段时间）。
并不是所有的模拟量输入通道都需要采样保持器的，因为采样保持器是为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致使A/D转换的结果出错，所以只要A/D转换的时间比信号变化的时间短就不需要。
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填空题1.控制信号和时序信号2.被控对象、检测模块、反馈部分3.单工；半双工；全双工4.位同步、帧同步和网同步5.语义、语法、时序6.1物理层、2数据链路层、3网络层、4传输层、5会话层、6表示层、7应用层名词解释1. 通信的双方可以同时发送和接收信息的信息交互方式2. 同步是一种计算机术语，一般指的是在两个或多个数据库、文件、模块、线程之间用来保持数据内容一致性的机制3. 时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。
时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。
4. 量化，在数字信号处理领域，是指将信号的连续取值（或者大量可能的离散取值）近似为有限多个（或较少的）离散值的过程。
5. 现场总线（Field bus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题简答题1.控制器由程序计数器(以下简称PC)和指令寄存器(以下简称IR)以及控制单元(以下简称CU)组成.PC用来存放当前将要执行的指令所在的地址,也就是地址指针.它于MAR(存储器地址寄存器)有直接的通路,MAR把指令地址提供给PC.同时PC自动加1.指向下一条要执行的指令.IR用来存放当前指令.IR的内容来自内存的MDR(存储器数据寄存器)他的控制过程是:PC做计数器安排指令的执行次序.并提供指令存储的地址供取指令.IR用来储存当前运行的指令,并送与CU解释指令,执行指令2.网络控制技术是大量采用了Internet技术的新型网络控制技术，它可以实现传统SCADA（管理控制与数据采集）系统的全部功能，同时在许多性能上实现了关键性的突破。
它是一个集合了Internet、嵌入控制、软件、网络、网页设计等技术的完善控制系统。
这一控制技术的出现堪称是控制技术领域的一次革命。
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16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
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计算机控制技术部分答案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。
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计算机控制技术复习1、什么是操作指导控制系统？答：系统依赖数据采集信息，由计算机根据数学模型计算出生产过程工况，给出操作指导信息，计算机的输出不直接用来控制被控对象的控制系统是操作指导控制系统。
2、什么是监督计算机控制系统？答：系统根据最优化数学模型，计算出各被控参数的最佳给定值，使生产处于最优工况的计算机控制系统是监督计算机控制系统。
3、DCS系统设计原则是怎样的？答：DCS系统设计原则是：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治、综合协调。
4、计算机控制系统的工作原理可归纳为哪三个步骤？答：（1）、实时数据采集（2）、实时控制决策（3）、实时控制输出5、什么是计算机控制系统？答：计算机控制系统就是利用计算机（常称为工业控制计算机，简称工业控制机IPC）来实现生产过程自动控制的系统。
6、什么是计算机控制系统的实时性？答：实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。
7、构成FCS的基本设备的变送器有哪些功能？答：变送器的功能：检测、变换和补偿功能，又有PID控制和运算功能。
8、什么是直接数字控制系统？答：直接数字控制系统是由计算机直接承担控制任务，属于闭环控制系统。
用数字运算形式对若干个回路，甚至数十个回路的生产过程进行PID控制的计算机控制系统.9、什么是监督控制系统？答：监督控制系统是根据最优化数学模型，计算出各被控参数的最佳给定值，使生产处于最优工况的计算机控制系统。
10、现场总线控制系统的结构模式是怎样的？答：现场总线控制系统采用“工作站—现场总线智能仪表”二层结构。
11、构成FCS的基本设备的执行机构有哪些功能？答：执行机构的功能：信号驱动和执行，内含调节阀输出特性补偿、阀门自校验和自诊断、PID控制和运算等功能。
12、构成FCS的服务器和网桥如何连接？答：服务器：下接节点H1和H2，上接局域网LAN。
网桥：上接节点H2，下接节点H1。
13、实现计算机控制实时性方法有哪3种？答：1）不立即作出反应不造成影响或损害的事件，作为顺序执行的任务，按一定的巡检周期执行。
（2）把保持时间很短且需计算机立即作出反应的事件，作为中断请求源立即响应。
（3）测控范围庞大、变量繁多，不能保证所要求的实时性时，计算机的资源不够使用，则对结构进行重新设计，或提高计算机的档次。
1、STD总线、VME总线、MULTIbus总线、ISA总线各属于何种工控机总线？答：STD总线—STD总线工控机总线VME总线--- VME总线工控机总线MULTIbus总线---多总线工控机总线ISA总线---PC总线工控机总线2、VME总线工控机的采用的什么CPU？答：M680303、按照所采用的总线标准类型可将工业控制机分成哪四类？答：（1）PC总线工控机（2）STD总线工控机（3）VME总线工控机（4）多总线工控机4、计算机控制系统硬件集成技术重要组成部分有哪些？答：计算机控制系统硬件集成技术重要组成部分有：工业控制计算机、总线技术、嵌入式产品、PLC。
1、香农采样定理给出了y*(t) 唯一地复现y(t) 所必需的最低采样频率。
实际应用中，最低采样频率常取为多少？答：实际应用中，最低采样频率常取f ≥(5～10) fmax2、什么是香农(Shannon)采样定理？答：香农(Shannon)采样定理：如果模拟信号（包括噪声干扰在内）频谱的最高频率为fmax，只要按照采样频率f ≥2fmax进行采样，那么采样信号y*(t)就能唯一地复现y(t)。
3、常用的采样／保持器芯片有单片型、混合型、模块型，在采样／保持器能满足需要的性能指标前提下，应尽量满足什么选用条件选择常用的采样／保持器芯片？答：选用单片IC采样／保持电路，其次考虑混合型，最后才考虑模块型。
4、如何表示量化误差？答：A／D转换器其最低有效位(LSB)所对应的模拟量q称为量化单位，由于量化过程是一个小数归整过程，因而存在量化误差为±q/2 。
5、A／D转换器输出数字量的位数n为10位，满量程输入为5.12V，则LSB对应于模拟电压为多少？答：LSB对应的模拟电压=5.12v/1024=5 mV6、A／D转换器输出数字量的位数n为10位，满量程输入为10.24V，则LSB对应于模拟电压为多少？答：LSB对应的模拟电压=10.24V/1024=10 mV7、某控制系统用于控制多路选择地址是n位，可实现多少路数据采集？举例说明。
答：选择地址是n位，可实现2n路数据采集例如：n=4位，可实现16路数据采集。
8、某控制系统需要实现128路数据采集。
其选择地址应该是多少位？答：27=128，选择地址应该是7位9、计算机控制系统模拟量输入卡（A/D卡）采样速度为低速板卡的采样速度是多少？答：采样速度在100kHz以下10、计算机控制系统模拟量输入卡（A/D卡）采样速度为高速板卡的采样速度是多少？答：采样速度在1MHz以上11、控制系统常见输入量程有哪些？答：0～5V，0～10V，2.5V，±5V，±10V和4～20mA等12、模拟量输入接口一般由哪些电路构成？答：模拟量输入接口一般由接口电路、控制电路、模／数转换器和电流／电压（I/V）变换器等构成。
13、模拟量输出接口由哪些电路构成？答：模拟量输出接口由接口电路、控制电路、数／模转换器和电压／电流（V/I）变换器等构成。
14、计算机控制系统隔离的必要性是怎样的？答:实现弱电部分和强电部分隔离实现电源隔离切断干扰途径15、计算机控制系统隔离方式有哪几种？答:计算机控制系统隔离方式有变压器隔离、继电器隔离、光电隔离。
16、什么是信号的采样？答：采样过程是按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，转变成在时刻0、1T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程称为采样过程。
17、什么是采样／保持电路？答：过程控制中计算机要获得原始信息，则应对模拟信号进行采样与量化，即将其转化成数字信号。
信息的这一转换过程称为采样过程。
18、某工业控制系统的数据采集硬件如图所示。
（1）分析该系统，写出模拟量输入接口方式是何种方式？（2）设该系统的译码器Y1的端口地址为0500H、Y0的端口地址为0501H，设计实现数据采集的汇编语言程序段，要求连续采集2分钟，每5秒采集一次（忽略每次数据采集所用的时间），存入ABC单元。
（只定义ABC，不做其他段定义，调用相关延时程序时但不编写延时程序）解：（1）该模拟量输入接口方式是程序查询接口方式。
（2）查询采集数据程序：；定义缓冲区ABC DW 24 DUP(?) ；；初始化MOV CX，24 ；MOV BX,OFFSET ABC；启动AD574L: MOV DX , 0500H ；启动/数据口（偶地址）OUT DX，AL ;假写外设操作，启动12位A/D转换；读取转换结束状态，判断转换是否结束LOOP1: MOV DX,0501H；转换状态口(奇地址)IN AL，DXAND AL，01H ；JNZ LOOP1 ；D0= 1，未转换完，则循环D0=0 ,转换结束，读取转换的数据MOV DX,0500H ;启动/数据口（偶地址）IN AX，DX ；从数据总线D0～D11一次读入12位二进制数据；保存采集的数据MOV [BX],AX ;存入内存；修改指针INC BXINC BX ;修改指针；延时等待下次采集CALL DELAY5S ；调用延时5s的子程序；24次未采集完继续循环LOOP L；采集结束HLT19、某工业控制系统的数据采集硬件如图所示。
（1）分析该系统，写出模拟量输入接口方式是何种方式？（2）设该系统的端口地址为0500H，设计实现数据采集的汇编语言程序段，要求连续采集2分钟，每5秒采集一次（忽略每次数据采集所用的时间），存入BUF单元。
（只定义BUF，不做其他段定义，调用相关延时程序时但不编写延时程序）解：(1)该模拟量输入接口方式是延时采样接口方式。
(2) 数据采集程序：；定义缓冲区BUF DW 24 DUP(?) ；；初始化MOV CX，24 ；MOV BX,OFFSET BUF；启动AD574L: MOV DX，0500H ；端口地址，A0=0OUT DX，AL ;假写外设操作，启动12位A／D转换;延时等待A/D转换结束CALL DELAY0.05MS ；调用延时50μs（＞35μs或转换时间）的子程序；A/D转换结束后读取数据MOV DX，0500H ；端口地址，A0=0IN AL，DX ；读高8位MOV AH，AL ；MOV DX, 0501H ；端口地址，A0=1IN AL，DX ；从数据总线D4～D7位读入低4位；保存采集的数据MOV CL ,4SHR AX , CX ;移入低12位MOV [BX],AX ;存入内存；修改指针INC BXINC BX ;修改指针；延时等待下次采集CALL DELAY5S ；调用延时5s的子程序；24次未采集完继续循环LOOP L；采集结束HLT1、计算机控制系统中数字控制器采用微分先行PID控制算法的目的是什么？答：计算机控制系统中数字控制器为了避免给定值的升降给控制系统带来冲击，如超调量过大，调节阀动作剧烈，可采用微分先行PID控制算法。
2、在实际的控制系统中，并不要求被控量完全无差。
计算机控制系统为了避免控制动作过于频繁，以消除由于执行机构或阀门的频繁动作所引起的系统振荡，应采用何种PID算法？答：应带死区的PID算法3、控制系统中采样周期应比被控对象的时间常数小得多，当系统中纯滞后时间τ占主导作用时，应该选择采样周期T?答：T≈τ4、控制系统中采样周期应比被控对象的时间常数小得多，当系统中纯滞后时间τ占有一定份量时，应该选择采样周期T?答：T≈τ／105、控制系统中常见对象为液位时选择采样周期的经验数据是怎样的？答：采样周期6～8s，优先选用7s6、控制系统中常见对象为压力时选择采样周期的经验数据是怎样的？答：采样周期3～10s，优先选用6—8s7、适用于周期性干扰信号的数字滤波方法是何种滤波法？答：平均值滤波法8、适用于高频及低频干扰信号的数字滤波方法是何种滤波法？答：惯性滤波法9、数字PID参数整定的基本概念是怎样的？答：数字PID参数整定的基本概念有：通过调整控制器参数（Kp、Ti、Td），使控制器的特性与被控过程的特性相匹配, 以满足某种反映控制系统质量的性能指标。
10、模糊控制器是基于什么语句描述的何种控制规则？答：与一般的计算机控制系统相比，模糊控制系统的控制器是模糊控制器，它是基于模糊条件语句描述的语言控制规则。
11、什么是数字滤波？答：数字滤波就是在计算机中用某种计算方法对输入的信号进行数学处理。
减少干扰在有用信号中的比重，提高信号的真实性。