计算机技术相关复习题.docx

1.1什么是计即机控制系统？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穆控制的系统八

计笄机控制系统由「•业控制机和生产过程两个大部分组成。匸业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计57机，它包括便件和软件两部分。生产过程包括被控对徐、测讯变送、执行机构、电气开关装匿.

1.2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。

⑶“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。1・3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？

(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，屈于

开坏控制结构。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。其原理

框图如图所示。

图操作指导控制系统原理框图

(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，微机将检测结杲与设定值进行比较，

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屮最普遍的一种应用形式。其原理框图如图所7J\ ©

控制台

(3) 计算机监督控制系统(SCC 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。SCC 系统的原理框图如图所示。

SCC 系统原理框图

SCC 是操作指导控制系统和DDC 系统的综合与发展。

1.4 T.业控制机由哪儿部分细成？并部分的巫要作用是什么？ T 业控制机的特点是什 么？ 答：丁业控制机主要由以下几部分组成:

1、硬件细成：

（1）主机板：进彳J 必要的数值计算，逻辑判断，数据处理。

<2）内部总线：内部并部分进行信息传递的公共通逍，是一纽信号线的集合。 <3）外部总线：与只他汁笄机和智能设备进行信息传送的公共通道。 （4） 人一机接口 （5） 系统支持功能：监控定时器、电源掉电检测、保护用要数据的麻台存储器体、

实时I 」历时钟、磁盘系统、通信接口、输入输出通道。

2、软件组成：

（1）系统软件：实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序。

生产过程

检 测 元 件

执行机构

模拟駅或开关帚输入通道

模拟量或开关量输出通道

微

机

多路开关

<2）支持软件:汇編语言、奇级语言、编译程序.编辑程序、调试程序、诊断稈序。

（3）hV用软件：过稈输入稈序、过稈控制程序、过稈输出稈序、人一机接口出稈序。工业控制机的特点如下：

（1）可篠性高和克维修性好

（2）环境适应性强

（3）控制的实时性好

（4）晚介的输入输岀通道

（5）丰富的软件

（6）适岂的计算耕度和运算速度

2.1什么是接口、接口技术和过程通道？

答：接口是计算机与外设交换信息的桥梁，包括输入接II和输出接II。

按口技术址研究计刀机与外部设备Z间如何交换信息的技术。

过稈通道是计侨机与生产过稈Z间设置的信息传送和转换的连接通道。

2.2采用74LS244和74LS273与PC总线工业控制机接口，设i十X路数字炽（开关址）输入接口和8路数字常输出接口。请倆出接口电路原理图，并分别编写数字讹输入与输出程序。2.3用8位A/D转换器ADC0809通过8255A与PC总线匸业控制接口,实现8路模拟fit的采集，请曲出接口原理图，并设计出8路模拟讯的数据釆集程序。

2.5请分别呦出一个有源I/V变换电路和一个无源I/V变换电路图。并分别说明各个滦件的作用。

2.7采样保持器的作用是什么？是占所有的模拟常输入通道屮都需要采样保持器？为什么？答：为了提高模拟M输入信号的频率范I札以适应某些師时间变化较快的信号的要求，可以采用带冇保持器电路的釆样器。当被测信号变化很慢时，若A/D转换器时间足够短，可以不加采样保持器。

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，请呦出接口电路原理图，并编吗相应8路模拟星数据采集稈序。

2.1（）采用DACO832和PC总线丁业控制机接口，请倆出接口电路原理图，并编写D/A转换程序。

4.1数字控制器的连续化设计步骤是什么？

答：1、设计家乡的连续控制器D(S)

2、选择采样周期T

3、将D(S)离散化为D (Z)

4、设计由计算机实现的控制口法

5、校验

4.2某系统的连续控制器设计为= = =甲

E(s) 1 + 7；5

试用双线形变换法、前向莱分法、麻向差分法分别求出数字控制器D (Z),并分别给出三种方法对W的递推控制算法。

答：双线形变换法：由5 = - —带入D (s)表达式中得到：

T z + l

T z-\

门。二 *弓而二

]+ 2三Ml "(r + 27；) + (T-27；)r l