计算机控制技术第5章

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计算机控制技术及其应用(丁建强任晓卢亚萍)课后规范标准答案

第1章概述.................................................................................................................................... 1-2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第1章概述1.什么是自动控制、控制系统、自动化和控制论？[指导信息]:参见1.1自动控制的基本概念。

2023年大学_计算机控制技术第二版(温希东著)课后答案下载

2023年计算机控制技术第二版（温希东著）课后答案下载2023年计算机控制技术第二版（温希东著）课后答案下载本书全面系统地介绍了计算机控制系统的基本组成和在工业控制中的应用技术，并结合实际深入浅出地介绍了几种典型的控制系统和控制技术。

主要内容包括：计算机控制系统概述、开关量输入/输出通道与人机接口、顺序控制与数字控制、模拟量输入/输出通道、PID调节器的数字化实现、计算机控制系统的抗干扰技术及工业控制微型计算机。

为了帮助读者掌握各部分内容，书中每章后面都附有习题。

本书可作为高职高专院校应用电子技术、自动化、机电一体化、电气工程等专业的计算机控制技术课程的教材，也可作为从事计算机控制工作的工程技术人员的参考书。

计算机控制技术第二版（温希东著）：内容简介点击此处下载计算机控制技术第二版（温希东著）课后答案计算机控制技术第二版（温希东著）：目录第1章计算机控制系统概述 11.1 计算机控制系统的组成 11.1.1 计算机控制系统的硬件组成 31.1.2 计算机控制系统的软件 41.2 工业控制计算机的特点 41.3 微型计算机控制系统的主要结构类型 51.3.1 计算机操作指导控制系统 51.3.2 直接数字控制系统 51.3.3 监督计算机控制系统 61.3.4 集散型控制系统 61.3.5 现场总线控制系统 71.3.6 工业过程计算机集成制造系统 81.4 微型计算机控制系统的发展 91.4.1 计算机控制系统的发展过程 91.4.2 近年来计算机控制系统在我国的发展趋势 9 习题 13第2章开关量输入/输出通道与人机接口 142.1 过程通道的分类 142.2 开关量输入/输出通道 152.2.1 开关量输入/输出通道的一般结构形式 15 2.2.2 开关量输入信号的调理 162.2.3 开关量输出驱动电路 192.2.4 开关量输入/输出通道的设计 21 2.3 人机接口——键盘 222.3.1 非编码键盘 232.3.2 编码键盘 282.4 人机接口——数字显示方法 312.4.1 发光二极管LED显示 312.4.2 LCD显示接口技术 38习题 81第3章顺序控制与数字控制 833.1 顺序控制 833.1.1 顺序控制系统的类型 833.1.2 顺序控制系统的组成 853.1.3 顺序控制系统的应用领域 853.1.4 顺序控制的应用实例 863.2 数字程序控制 883.2.1 数值插补计算方法 883.2.2 逐点比较法直线插补 893.2.3 逐点比较法圆弧插补 943.2.4 步进电机工作原理 993.2.5 步进电机控制系统原理 1013.2.6 步进电机与微型机的接口及程序设计 103 3.2.7 步进电机步数及速度的计算方法 1083.2.8 步进电机的变速控制 109习题 110[1]第4章模拟量输入/输出通道 1124.1 模拟量输入通道 1124.1.1 输入信号的处理 1124.1.2 多路开关 1134.1.3 放大器 1174.1.4 采样保持器(S/H) 1194.1.5 模/数(A/D)转换器及其应用 1204.2 模拟量输出通道 1284.2.1 DAC的工作原理 1284.2.2 多路模拟量输出通道的结构形式 1304.2.3 D/A输出方式 1314.2.4 失电保护和手动/自动无扰动切换 1324.2.5 DAC的主要技术指标 1324.2.6 典型应用例子 133习题 135第5章 PID调节器的数字化实现 1375.1 PID调节器 1385.1.1 PID调节器的优点 1385.1.2 PID调节器的作用 1385.2 数字PID控制器的设计 1415.2.1 PID控制规律的离散化 1425.2.2 PID数字控制器的实现 1435.3 数字PID控制器参数的整定 1455.3.1 采样周期的选择 1455.3.2 PID控制器参数的整定 146习题 150第6章计算机控制系统的抗干扰技术 152 6.1 干扰信号的类型及其传输形式 1526.2 抗干扰技术 1536.2.1 接地技术 1546.2.2 屏蔽技术 1556.2.3 隔离技术 1566.2.4 串模干扰的'抑制 1566.2.5 共模干扰的抑制 1576.2.6 长线传输中的抗干扰问题 157[1] 6.3 电源干扰的抑制 1586.3.1 电源干扰的基本类型 1586.3.2 电源抗干扰的基本方法 1596.4 CPU软件抗干扰技术 1616.4.1 人工复位 1626.4.2 掉电保护 1626.4.3 睡眠抗干扰 1636.4.4 指令冗余 1646.4.5 软件陷阱 1646.4.6 程序运行监视系统(WATCHDOG) 167 6.5 数字信号的软件抗干扰措施 1706.5.1 数字信号的输入方法 1706.5.2 数字信号的输出方法 1716.5.3 数字滤波 172习题 176第7章工业控制微型计算机 1777.1 工业控制计算机的特点 1777.2 总线式工控机的组成结构 1787.3 常用工控总线(STD/VME/IPC工控机) 179 7.3.1 STD总线工控机 1797.3.2 MC6800/MC68000工控机 1797.3.3 IPC总线工控机 1797.4 IPC的主要外部结构形式 1807.4.1 台式IPC 1807.4.2 盘装式IPC 1817.4.3 IPC工作站 1817.4.4 插箱式IPC 1827.4.5 嵌入式IPC 1837.5 IPC总线工控机内部典型构成形式 1847.5.1 工业控制计算机的组成 1847.5.2 工业控制计算机系统的组成 1857.6 IPC总线工业控制计算机常用板卡介绍 186 7.6.1 IPC总线工业控制计算机的概念 1867.6.2 工业控制计算机I/O接口信号板卡 187 习题 192附录 ST7920GB中文字型码表 193参考文献 198。

微型计算机控制技术课后习题答案

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)实时控制决策：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)实时控制输出：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展处理，并在一定的时间内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及计算机连接，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及计算机相连接，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，那么叫做“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。

(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。

(3)外部设备：这是实现微机和外界进展信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。

计算机控制技术一页纸反面

第五章：系统性能：①稳定性：发散振荡：系统不稳定，不允许存在，容易造成严重事故；等幅振荡：系统临界稳定，在实际系统中也是不允许的；衰减振荡：当调节器参数选择合适时，系统可以在比较短的时间内，以比较少的振荡次数，比较小的振荡幅度回复到给定值状态，得到比较满意的性能指标；非周期衰减：当调节器参数选择合适时，可以使系统既无振荡，又比较快地结束过渡过程。②可观测性——由系统的量测来确定系统状态的可能性。如果系统的状态在有限的时间间隔内可由输出的观测值来确定，那么称系统在这样一个时间段内是可观测的。
第四章：差分方程的阶数：未知序列自变量序号中最高值和最低值之差。
，采样函数的Z变换时变量z的幂级数。表示采样信号的幅值，z的幂次表示采样脉冲出现的时刻。只有采样函数才能定义Z变换；z变换只考虑采样瞬间的信号值，它不能反映非采样时刻的信息。
Z变换的基本定理：①滞后定理：
②超前定理：
滞后和超前定理统称为平移定理，是差分方程Z变换求解的主要依据。
二阶系统一般设计为欠阻尼系统，且阻尼越小，超调越大，但响应速度越快。闭环主导极点：所有闭环极点中，离虚轴最近的极点，附近又没有零点，其它闭环极点离虚轴比较远（实部之比在5倍以上，对系统响应的影响可以忽略不计），这些闭环极点项，衰减的比较慢，在动态过程中起主要作用。
稳定性：系统的一种固有特性，这种固有的稳定性只取决于系统的结构参数，而与系统的初始条件以及外作用无关。
可控性——控制作用对被控系统影响的可能性。如果在一个有限的时间间隔里，可以用一个无约束的控制向量，使得系统由初始状态转移到终点状态，那么系统就称作在这样一个时间里是可控的。③稳态误差是输出量的稳态值与要求值的差值，表示了控制精度，越小越好。 ,稳态误差与控制系统本身的特性有关，也与系统的输入信号形式有关。动态指标：超调量，表示了系统过冲的程度,反映了系统动态过程的平稳性。调整时间：反映了过渡过程时间的长短，当式中是输出量，取0.02 或0,05 。它反映了动态过程进行的快慢，是系统的快速性指标。峰值时间：过渡过程到达第一个峰值所需要的时间，它反映了系统对输入信号反应的快速性。衰减比η：过程过程衰减快慢的程度，定义为过渡过程第一个峰值B1与第二个峰值B2的比值 ,通常希望衰减比为4:1。振荡次数N：反映控制系统的y(t)的稳态值的次数的一半。④综合指标：积分型指标—误差平方的积分：这种性能指标着重权衡大的误差，而且数学上易于处理，可以得到数学解，因此经常使用。

计算机控制(最佳工程二阶)

解：根据单位负反馈的原理，闭环函数为
2 G0 (s) * D(s) n GB (s) 2 2 1 G0 (s) * D(s) s 2n s n
对应前向通道开环传递函数 GK ( s) G0 ( s) * D( s)
2
s(s 2n )
2 பைடு நூலகம்n
南通大学电气工程学院
计算机控制技术第5章数字PID控制算法最佳工程二阶设计己知对象传递函数，PID调节器可通过系统综合方法设计: 期望闭环传递函数具有如下形式
2 n GB ( s) 2 2 s 2 n s n
阻尼系数ξ=0.707，超调量4%，称为最佳二阶工程。具体设计时要掌握二阶、三阶系统的设计。
(20s 1)(100 s 1) 20s 1 50 6(1 s) 120 s 3
1 K (1 Td s) Ti s
50 16.67 最后 K 6 ，Ti 120 ， Td 3
4
南通大学电气工程学院
计算机控制技术
第5章数字PID控制算法
6 例1、己知，对象的传递函数， G0 ( s) (2s 1)(10s 1)
2 n 6 3 1 T1s(2s 1) T1 s(s 0.5) s(s 2n )
所以
2n 0.5
2 n
3 T1
可得
T1 24
6
南通大学电气工程学院
计算机控制技术
第5章数字PID控制算法
( 1s 1) (10s 1) 5 1 所以PID调节器为 D( s) (1 ) T1s 24s 12 10s 1 K (1 Td s) Ti s
5 最后 K ， Ti 10 ，Td 0 12

计算机控制技术课后题答案整理版（1到5章基本都有了）

第一章1、计算机控制系统是由哪几部分组成的？画出方框图并说明各部分的作用。

答:计算机控制系统由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部分组成；框图P3。

1）工业控制机主要用于工业过程测量、控制、数据采集、DCS操作员站等方面。

2）PIO设备是计算机与生产过程之间的信息传递通道，在两者之间起到纽带和桥梁的作用。

3）生产过程就是整个系统工作的各种对象和各个环节之间的工作连接。

2、计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？（1）实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。

（2）实时性一般要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并行执行的多个任务，加快程序执行速度；在一定的周期时间对所有事件进行巡查扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。

3.计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？（1）操作指导控制系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。

缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制对象。

（2）直接数字控制系统(DDC) （属于计算机闭环控制系统）优点：实时性好、可靠性高和适应性强。

（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最有工况。

（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。

（5）现场总线控制系统优点：与DOS相比降低了成本，提高了可靠性。

（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，用PLC代替电器逻辑，提高了控制是现代灵活性、功能及可靠性。

附加：计算机控制系统的发展趋势是什么？大规模及超大规模集成电路的发展，提高了计算机的可靠性和性能价格比，从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。

为更好地适应生产力的发展，扩大生产规模，以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求，目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面。

计算机控制(第五章开关IO电机控制步进电机)

（七）电磁阀接口技术电磁阀对气体、液体管道的开关进行控制。广泛应用于液压机械、空调系统、热水器、自动机床等系统中。电磁阀可分为交流和直流两类，根据其阀位和通道数目有两位三通、两位四通、三位四通等。下图为电磁阀的结构原理图。
交流电电磁阀常要使用双向可控硅驱动或用一个直流继电器作为中间继电器控制。
下图为交流电磁阀的接口电路。MOC3041为光电耦合器，用于触发双向晶闸管KS，以及隔离单片机和电磁阀系统。
（八）报警程序的设计
常用的报警方式有： 1、声语言报警：电铃，电笛，频率可调的蜂鸣震荡音响，集成电子音乐芯片，语音芯片等。 2、显示报警：LED指示灯，闪烁的白炽电灯， LED、LCD数码管，LED、LCD图形显示器，CRT 显示器等。 3、图形、声音的混合报警。
三、电机控制接口技术
电动机的应用非常广泛。电机分为动力电机和控制电机。现代化生产对电机的性能要求越来越高：精度、速度、带负载能力、灵活性、智能化等。电机的控制用自动化控制设备，朝向集成化、微型化、智能化方向发展。微机和单片机使电机控制产生革命性的飞跃。目前已研制出了许多微机或单片机控制电机的系统及专用控制板。不远的将来，智能化调速系统、电机一体化等会广泛应用。（一）小功率直流电机调速原理小功率直流电机的调速可通过控制电枢平均电压来实现。用微机或单片机控制，通过改变电枢电压接通时间与通电周期的比值（即占空比）来控制电机速度——此即脉冲宽度调制PWM。电机转速由电枢电压Ua决定， Ua越大，电机转速越高。电机通电时速度增加，断电时速度逐渐减小，控制通、断时间比即可控制电机转速。设电机全通电时的转速为Vmax，占空比为D=t1/T,则电机的平均速度为：Vd=Vmax×D （近似的线性关系）

微型计算机控制技术第三版于海生课后习题答案-v5

微型计算机控制技术第三版于海生课后习题答案-v5第一章计算机的概念和组成1. 什么是计算机？计算机是一种能够按照预先设定的程序进行自动化信息处理的电子设备。

2. 计算机的组成有哪些部分？计算机主要由中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备和存储设备等组成。

3. 什么是CPU？它的工作原理是什么？CPU是计算机的核心部件，负责执行指令、计算以及控制计算机的所有操作。

它由运算器、控制器和寄存器等组成。

工作原理是通过不同寄存器之间的数据传输、指令译码、运算和控制来完成各种计算和控制操作。

第二章计算机的运算方法和数据表示1. 计算机的运算方法有哪些？计算机的运算方法主要包括算术运算和逻辑运算。

2. 什么是进制？常见的进制有哪些？进制是一种表示数字的方式，常见的进制有十进制、二进制、八进制和十六进制。

3. 如何进行二进制和十进制之间的转换？将一个二进制数转换为十进制数，可以将二进制数每一位的值与2的幂相乘，然后将每个结果相加即可。

将一个十进制数转换为二进制数，可以使用除2取余法，从最低位开始，依次将余数写入二进制数中，直到商为0为止。

第三章计算机硬件系统1. 计算机硬件系统由哪些部分构成？计算机硬件系统由中央处理器、内存、输入输出设备和存储设备组成。

2. 什么是主板？主板上有哪些重要的部件？主板是计算机的核心电路板，负责将各种硬件组件连接在一起。

主板上重要的部件包括CPU插槽、内存插槽、芯片组、扩展槽和接口等。

3. 内存有哪些种类？它们有何区别？内存有主存和辅存两种类型，主存是计算机用来存储数据和指令的地方，它在计算机运行时需要时可读写；辅存是计算机用来存储大量数据和程序的地方，它一般以外部存储器的方式存在，容量较大但读写速度较慢。

第四章计算机的指令系统1. 什么是指令？指令系统的作用是什么？指令是计算机执行操作的基本单位，它规定了计算机在运行时应该按照什么顺序和方法进行处理。

指令系统的作用是为计算机提供操作方法和顺序。

计算机控制技术第二版课后第五章答案于海生

计算机控制技术第二版课后第五章答案于海生1、显示器得屏幕尺寸就是指（）得长度,一般以英寸为单位。

[单选题] *A. 显示器屏幕对角线(正确答案)B. 显示器屏幕水平宽度C. 显示器屏幕垂直高度D. 显示器屏幕对角线2、如果广域网中的任何一个结点都至少与其他两个结点相连，那么这种广域网的拓扑结构是（）。

易[单选题] *A. 集中式B. 分散式C. 分布式(正确答案)D. 全互连3、数据链路层的协议数据单元（PDU）是（）易[单选题] *A．比特B. 帧(正确答案)C. 分组D. 报文4、在通信术语中，计算机和终端统称为（）易[单选题] *A. DTE(正确答案)B. DCEC. DSED. Client/Server5、用MIPS衡量的计算机性能指标是______。

[单选题] *A：处理能力B：存储容量C：可靠性D：运算速度(正确答案)6、端口号的目的是（）。

中[单选题] *A.跟踪同一时间网络中的不同会话B.源系统产生端口号来预报目的地址C.用于标识应用层的进程(正确答案)D.用于标识网络中的主机7、42.在因特网上，一台计算机可以作为另一台主机的远程终端，使用该主机的资源，该项服务称为（）。

[单选题] *A.Telnet(正确答案)B.BBSC.FTPD.WWW8、路由器最主要的功能是（）。

中[单选题] *A.集中线路B.选择数据分组传输的最佳路径(正确答案)C.连接互联网D.将信号还原为原来的速率再发送出去9、1冯.诺依曼型计算机工作方式的基本特点是（）。

[单选题] *A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令(正确答案)C.堆栈操作D.存储器按内部选择地址10、1根据冯.诺依曼原理，准确地说计算机硬件各部件如何动作具体是由（）决定的。

[单选题] *A.存储器中的内容B.操作系统C.用户D.CPU 中所执行的指令(正确答案)11、下列叙述中，正确的是______。

[单选题] *A：(正确答案)C++ 是一种高级程序设计语言B：用C++ 程序设计语言编写的程序可以无需经过编译就能直接在机器上运行C：汇编语言是一种低级程序设计语言，且执行效率很低12、D：断电后，优盘还能保持存储的数据不丢失影响一台计算机性能的关键部件是______。

于海生---微型计算机控制技术课后习题答案

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。

计算机控制技术资料

重点习题和思考题第1章计算机控制习题概述1.计算机控制系统中实时性、离线方式、在线方式的含义？答：生产过程和计算机直接连接, 并受计算机控制的方式为在线方式；生产过程不和计算机连接, 且不受计算机控制、而是靠人进行联系并作相应操作的方式为离线方式。

实时: 信号的输入、计算、输出都要在一定的时间范围内完成。

2.计算机控制系统由哪几部分组成？答: 硬件组成: 主机、IO接口、通用外部设备、检测元件和执行机构、操作台。

软件组成: 系统软件和应用软件。

3.计算机控制技术的主要发展趋势是什么？答：（1）综合自动化, 包括CIMS和CIPS；（2）网络化；（3）智能化；（4）虚拟化；（5）绿色低碳化。

第2章工业控制计算机1.什么是总线、内部总线、外部总线答：总线是一种接口信号的标准和协议, 提供通用的电平信号来实现各种电路信号的传递。

内部总线指微机内部各功能模块间进行通信的总线。

外部总线指用于计算机与计算机之间或计算机与其他智能外设之间的通信线路2.哈佛结构和冯诺伊曼结构的区别答：冯诺伊曼结构, 程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储结构；哈佛结构程序指令存储和数据存储分开的存储结构。

3.工控机和普通PC的区别答：机箱加固、防尘；工业电源, 有时双电源；无源母板；一体化主板第3章 IO接口和过程通道1.什么是接口、接口技术和过程通道？答: 接口是计算机和外部设备交换信息的桥梁, 包括输入和输出接口；接口技术是研究计算机和外部设备之间如何交换信息的技术；过程通道指在计算机和生产过程之间设置的信息传送和交换的连接通道。

2.模拟输入通道中信号调理的作用, 为什么需要量程变换, 为什么需要I/U变换？答: 现场过来的信号经过放大、量程自动转换、电流/电压转换、滤波、线性化、隔离等措施转换成计算机能接收的逻辑信号。

多参数信号采集时, 各路信号电流信号经过长距离传输到计算机接口电路, 经过I/U变换成电压信号才能进行A/D转换进入计算机被处理。

计算机控制技术习题—广州工业大学

1.1 什么是计算机控制系统？它由哪几个部分组成？1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些？各有什么优缺点？1.3 实时、在线方式和离线方式的含义是什么？1.4 工业控制机的哪几个部分组成？各部分的主要作用是什么？工业控制机的特点有哪些？1.5 什么是总线、内部总线和外部总线？1.6 PC总线和STD 总线各引线的排列和含义是怎样的？1.7 RS-232C 和 IEEE-488 总线各引线的排列和含义是怎样的？2.1 什么是接口、接口技术和过程通道？2.2 采用74LS244和74LS273与PC总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量(开关量)输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字输入和数字输出程序。

2.3 采用8位 A/D 转换器 ADC0809 通过 8255A 与PC总线工业控制机接口，实现8路模拟量采集。

请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。

2.4 用12位 A/D 转换器 AD574 通过 8255A 与PC总线工业控制机接口，实现模拟量采集。

请画出接口原理图，并设计出A/D转换程序。

2.5 请分别画出一路有源I/V变换电路和一路无源I/V变换电路图,并分别说明各元器件的作用？2.6 什么是采样过程、量化、孔径时间？2.7 采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟器输入通道中都需要采样保持器？为什么？2.8 一个8位 A/D 转换器，孔径时间为100μs, 如果要求转换误差在A/D 转换器的转换精度 (0.4 %) 内，求允许转换的正选波模拟信号的最大频率是多少？2.9 试用 8255A 、AD574、LF398、CD4051 和PC总线工业控制机接口，设计出8路模拟量采集系统。

请画出接口电路原理图，并编写相应的8路模拟量的数据采集程序。

2.10 采用DAC0832和PC总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A转换程序。

2.11 采用 DAC1210 和PC总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A转化程序。

WX05_微型计算机控制技术_第五章

微型计算机控制技术
5.2.3 平均值滤波
• 1.算术平均值滤波算术平均值滤波 • 2.加权平均值滤波加权平均值滤波 • 3.滑动平均值滤波滑动平均值滤波
微型计算机控制技术
5.2.3 平均值滤波
1.算术平均值滤波算术平均值滤波
寻找一个Y它与各采样值寻找一个它与各采样值Xk之间误差的平它与各采样值方和E为最小。方和为最小。为最小
微型计算机控制技术
连续取N个采样值进行算术平均运算。连续取N个采样值进行算术平均运算。 N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低；值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低； N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高；值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高； N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4。值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4。
微型计算机控制技术
• 程序与程序设计的概念使用计算机求解某些问题或完成某一特定功能，就要先对问题或特定功能进行分析，功能，就要先对问题或特定功能进行分析，确定形成的算法和步骤，确定形成的算法和步骤，然后选择相应的指令，按一定顺序排列起来，指令，按一定顺序排列起来，这样就构成了求解某一问题或实现特定功能的程序。了求解某一问题或实现特定功能的程序。通常把这一编制程序的工作称为程序设计。通常把这一编制程序的工作称为程序设计。 • 常用程序设计语言有汇编语言、C语言等。常用程序设计语言有汇编语言、语言等。
微型计算机控制技术
限幅滤波的用途和使用注意事项：限幅滤波的用途和使用注意事项：
限幅滤波主要用于变化比较缓慢的参数，如温度。使用时，关键问题是最大允许误差Δy的选取， Δy太大，各种干扰信号将“乘机而入”，使系统误差增大；Δy太小，又会使某些有用信号被“拒之门外”，使计算机采样效率变低。因此，门限值Δy的选取是非常重要的。

计算机控制技术期末复习试题附答案

第一章计算机控制系统概述1、计算机控制系统的概念是什么计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果，是以自动控制理论为基础，以计算机为手段的控制系统。

2、计算机系统由哪些部分组成并画出方框图。

计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。

3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性4、计算机控制系统的主要特点有哪些各项连续控制系统计算机控制系统信号形式都是模拟信号模拟信号、数字信号皆有控制规律实现由模拟电路实现由计算机通过程序实现控制形式整个过程始终连续控制整个过程始终离散控制控制器作用一个控制器控制一个回路一个控制器分时控制多个回路功能强度简单控制具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能自动化程度自动化程度低便于实现控制与管理的一体化5、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一、按控制系统的功能及结构特点分类①操作指导控制系统②直接数字控制系统DDC③监督控制系统SCC④计算机分级控制⑤集散控制系统DCS⑥现场总线控制系统FCS二、按控制规律分类 ①程序和顺序控制 ② PID 控制 ③最少拍控制 ④复杂规律的控制 ⑤智能控制第二章离散控制系统及Z 变换分析法1、计算机控制系统的信号形式有哪些连续模拟信号:时间与幅值上均连续，如 r(t)、y(t)、u(t) 离散模拟信号:时间是离散的，幅值上连续，如y*(t)、u*(t) 离散数字信号:时间离散的，幅值为数字量，如y(kT)、u(kT)2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的一个连续时间信号f(t)，设其频带宽度是有限的，其最高频率为ωmax(或fmax)，如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样，为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。

则采样角频率只有满足下面的关系： ωs ≥2ωmax采样后的离散信号f *(t)才能够无失真地复现f(t)。

《计算机控制技术》习题参考答案(完整版)

《计算机控制技术》（机械工业出版社范立南、李雪飞）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。