计算机控制作业答案解析
《计算机控制系统》第二次作业答案
《计算机控制系统》第二次作业答案你的得分:100.0完成日期:2018年09月10日01点51分说明:每道小题选项旁的标识是标准答案。
一、单项选择题。
本大题共16个小题,每小题3.0 分,共48.0分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.()是将生产过程工艺参数转换为电参数的装置。
A.传感器B.A/D转换器C.D/A转换器D.互感器2.在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是()。
A.接口B.过程通道C.模拟量输入通道D.开关量输入通道3.所谓量化,就是采用一组数码来逼近离散模拟信号的幅值,将其转换为()。
A.模拟信号B.数字信号C.程序代码D.量化代码4.数控系统一般由输入装置、输出装置、控制器和插补器等四大部分组成,这些功能都由()来完成。
A.人B.生产过程C.计算机D.实时计算5.外界干扰的扰动频率越低,进行信号采集的采样周期应该越()。
A.长B.短C.简单D.复杂6.数字PID控制器是控制系统中应用最为广泛的一种控制规律,其中能迅速反应误差,从而减小误差,但不能消除稳态误差的是()。
A.微分控制B.积分控制C.比例控制D.差分控制7.在计算机控制系统中,PID控制规律的实现必须采用数值逼近的方法。
当采样周期短时,用求和代替积分、用后向差分代替微分,使模拟PID离散化变为()。
A.微分方程B.差分方程C.积分方程D.离散方程8.香农采样定理给出了采样周期的上限,采样周期的下限为计算机执行控制程序和()所耗费的时间,系统的采样周期只能在Tmin和Tmax之间选择。
A.输入输出B.A/D采样时间C.D/A转换时间D.计算时间9.在有交互作用的多参数控制系统中,振铃现象有可能影响到系统的()。
A.可靠性B.稳定性C.经济性D.通用性10.在实际生产过程中,因为前馈控制是一个(),因此,很少只采用前馈控制的方案,常常采用前馈-反馈控制相结合的方案。
A.开环系统B.闭环系统C.稳定系统D.不稳定系统11.软件是工业控制机的程序系统;其中面向控制系统本身的程序,并根据系统的具体要求,由用户自己设计的软件称作()。
西工大2020年4月《计算机控制技术》作业机考参考答案
西工大2020年4月《计算机控制技术》作业机考参考答案
试卷总分:100 得分:96
本作业试题内容相同,只是题目和选项顺序是随机调整的,大家可放心学习使用
一、单选题(共25 道试题,共50 分)
1.17.若二进制数为010111.101,则该数的十进制表示为()。
A.23.5125
B.23.625
C.23.75
D.23.5
正确答案:A
2.15.字符A的ASCII码为41H,字符a的ASCII码为()。
A.41H
B.42H
C.61H
D.62H
正确答案:C
3.14.运算器的主要功能是()。
A.算术运算
B.逻辑运算
C.算术和逻辑运算
D.函数运算
正确答案:C
4.16.计算机中信息传递的三总线方式包括()。
A.地址总线、数据总线、控制总线
B.片总线、内总线、外总线
C.片内总线、内总线、外总线
D.内总线、数据总线、控制总线
正确答案:A
5.11.工业控制计算机是一种面向工业控制、采用标准总线技术和开放式()结构的计算机。
A.程序
B.体系
C.I/O
D.存储。
14秋西交《计算机控制技术》在线作业答案
西交《计算机控制技术》在线作业
一、单选题(共25 道试题,共50 分。
)
1. 在微计算机系统中,高速外设与内存储器进行批量数据传送时,应采用()
A. 无条件传送
B. 程序查询控制
C. 中断控制
D. 直接存储其存取
正确答案:D 满分:2 分得分:2
2. 8255A与外设间每个端口的数据线为()
A. 4位
B. 8位
C. 16位
D. 32位
正确答案:B 满分:2 分得分:2
3. CPU被动,外设主动的接口方式为()
A. 无条件程控方式
B. 查询控制方式
C. 中断控制方式
D. A,B,C都不对
正确答案:C 满分:2 分得分:2
4. 设被测温度的变化范围为0~100摄氏度,要求测量误差不超过0.1摄氏度,则应选用的A/D转换器的分辨率至少为()位
A. 4
B. 0
C. 10
D. 12
正确答案:C 满分:2 分得分:2
5. 完整的计算机系统应该包括()
A. 运算器、存储器和控制器
B. 主机和外设
C. 主机和应用程序
D. 硬件系统和软件系统
正确答案:D 满分:2 分得分:2
6. 字符A的ASCII码为41H,字符a的ASCII码为()
A. 41H
B. 42H
C. 61H
D. 62H
正确答案:C 满分:2 分得分:2
7. 在PID调节系统中,若想增强微分作用,正确的作法是()。
A. 加大系数TI
B. 加大系数KP
C. 加大系数KI。
计算机控制系统课后答案
计算机控制系统课后答案1. 概述计算机控制系统是指利用计算机进行控制的系统,它采用计算机硬件和软件的协同作用,对被控对象进行监测、测量、判断以及控制操作的任务。
本文将回答计算机控制系统课后习题,以帮助读者加深对该课程的理解。
2. 习题答案2.1 什么是计算机控制系统?计算机控制系统是指利用计算机硬件和软件的协同作用,对被控对象进行监测、测量、判断以及控制操作的系统。
其核心是计算机的控制程序,通过对输入信号的处理和对输出信号的控制,实现对被控对象的精准控制。
2.2 计算机控制系统的组成计算机控制系统主要由以下几个组成部分构成:•输入设备:用于采集被控对象的状态信息,将其转化为数字信号输入到计算机中。
•输出设备:将计算机产生的控制信号转化为可被被控对象接受的信号。
•中央处理单元(CPU):负责执行控制程序,对输入信号进行处理和判断,并产生相应的控制信号。
•存储器:用于存储控制程序和控制数据。
•总线:用于传输控制信号和数据,连接CPU、存储器和输入输出设备。
2.3 计算机控制系统的特点•精确性:计算机控制系统能够对被控对象进行精确的控制,实时调整控制参数,确保控制过程的稳定性和准确性。
•灵活性:通过编写不同的控制程序,可以实现对不同对象的控制,具有很高的灵活性。
•可靠性:计算机控制系统具有自主诊断和故障处理能力,当出现故障时,能够自动检测、定位和修复错误,提高了系统的可靠性。
•扩展性:计算机控制系统可以根据需要增加或替换硬件设备,增加系统的功能和性能。
•可维护性:计算机控制系统通常使用模块化设计,方便对系统进行维护和升级。
2.4 计算机控制系统的应用领域计算机控制系统广泛应用于工业自动化领域,例如:•工业生产线控制:计算机控制系统可以对生产线上的各个环节进行监控和控制,提高生产效率和产品质量。
•交通信号控制:计算机控制系统可以对交通信号灯进行精确控制,实现交通流量的调度和优化。
•智能家居系统:计算机控制系统可以对家庭设备进行智能控制,实现远程操控和自动化管理。
计算机过程控制作业答案
2-6某水槽如题图2-1所示。
其中A 1为槽的截面积,R 1、R 2均为线性水阻,Q i 为流入量,Q 1和Q 2为流出量要求:(1)写出以水位h 1为输出量,Q i 为输入量的对象动态方程;(2)写出对象的传递函数G(s)并指出其增益K 和时间常数T 的数值。
图2-1解:1)平衡状态: 02010Q Q Q i +=2)当非平衡时: i i i Q Q Q ∆+=0;1011Q Q Q ∆+=;2022Q Q Q ∆+=质量守恒:211Q Q Q dthd A i ∆-∆-∆=∆ 对应每个阀门,线性水阻:11R h Q ∆=∆;22R h Q ∆=∆ 动态方程:i Q R hR h dt h d A ∆=∆+∆+∆2113) 传递函数:)()()11(211s Q s H R R S A i =++1)11(1)()()(211+=++==Ts KR R S A s Q s H s G i这里:21121212111111R R A T R R R R R R K +=+=+=;2Q112-7建立三容体系统h 3与控制量u 之间的动态方程和传递数,见题图2-2。
解:如图为三个单链单容对像模型。
被控参考△h 3的动态方程: 3233Q Q dt h d c ∆-∆=∆;22R h Q ∆=∆;33R hQ ∆=∆; 2122Q Q dt h d c ∆-∆=∆;11R hQ ∆=∆ 111Q Q dth d c i ∆-∆=∆ u K Q i ∆=∆ 得多容体动态方程:uKR h dth d c R c R c R dt h d c c R R c c R R c c R R dt h d c c c R R R ∆=∆+∆+++∆+++∆333332211232313132322121333321321)()(传递函数:322133)()()(a s a s a s Ks U s H s G +++==; 这里:32132133213213321321332211232132131313232212111;c c c R R R kR K c c c R R R a c c c R R R c R c R c R a c c c R R R c c R R c c R R c c R R a ==++=++=2-8已知题图2-3中气罐的容积为V ,入口处气体压力,P 1和气罐 内气体温度T均为常数。
计算机控制系统课后答案,李华
计算机控制系统课后答案1. 介绍本文是针对计算机控制系统课后作业的答案汇总。
在课程中涉及到的问题和概念将会一一解答和说明,帮助读者更好地理解和掌握计算机控制系统。
2. 问题解答2.1 列举计算机控制系统的应用领域。
计算机控制系统广泛应用于以下领域:- 工业自动化控制:用于控制工业生产线上的各种设备和工艺过程。
- 交通运输系统:包括地铁、公交、航空、航天等领域的运输工具的控制。
- 农业自动化:应用于农业机械和设备的控制,提高农业生产效率。
- 医疗设备控制:用于医疗设备的自动控制和监测。
- 建筑智能化:用于建筑内部的照明、供暖、空调等控制系统。
- 安防、监控系统:包括视频监控、入侵报警等各种安全系统的控制。
2.2 计算机控制系统的组成结构是什么?计算机控制系统的基本组成结构包括: - 传感器:用于将被控制对象的状态转换为电信号,并输入到控制系统中。
- 执行器:根据控制系统的指令,执行相应的动作,控制被控制对象。
- 控制器:对传感器采集到的数据进行处理和分析,并产生相应的控制指令。
- 通信网络:用于传输控制指令和传感器数据的通信网络。
- 计算机:负责控制器的运行和算法的执行,对控制系统进行监控和管理。
2.3 什么是开环控制系统和闭环控制系统?它们的区别是什么?开环控制系统是指控制器只根据预先设置的控制指令,对被控制对象进行控制,而不对被控制对象的输出进行测量和反馈。
因此,开环控制系统的控制效果受到外界扰动和被控制对象本身性能变化的影响。
闭环控制系统是指控制器在对被控制对象进行控制的同时,通过测量被控制对象的输出信号,并与设定值进行比较,产生反馈信号进行控制调节。
闭环控制系统能够根据被控制对象实际输出的变化来调整控制指令,使控制效果更加稳定和准确。
区别: - 开环控制系统没有反馈环路,只根据预先设置的控制指令对被控制对象进行控制;闭环控制系统设有反馈环路,通过测量被控制对象的输出进行调节。
计算机控制系统(B)朱立达试题答案
东北大学继续教育学院计算机控制系统试卷(作业考核线上) B 卷学习中心:院校学号姓名(共 3 页)一、选择题(每题4分)1.单位阶跃输入下输出响应,经过( A )周期就稳定在设定值上。
A. TB. 4TC.3TD.2T2.下列哪个不是计算机控制系统控制过程的步骤?( C )A.数据采集B. 计算机控制量C. 数据转换D.输出控制信号3.连续控制系统的稳定性条件是S平面的( D )部分。
A单位圆内 B. 单位圆外 C. 右半 D.左半4.连续控制系统的不稳定性条件是S平面的( D )部分。
B.单位圆内 B. 单位圆外C. 左半D.右半5.二阶系统的超调量与( C )?A.固有频率无关,阻尼比无关B. 固有频率有关,阻尼比无关C. 固有频率有关,阻尼比有关D. 固有频率无关,阻尼比有关6. 低通滤波器可以让高于( A )Hz虑掉。
A. 80B. 60C. 70D.507.计算机控制系统稳定性条件是Z平面的( D )部分。
A. 左半B. 单位圆外C. 单位圆内D.右半8.下列属于共模干扰?( A )A电容的静电耦合 B. 长线传输的互感 C.变压器漏电 D.磁场耦合9.下列哪个不属于计算机控制系统的过程输入通道。
( C )A.温度B. 压力C. 继电器D.流量10.计算机控制系统是以( A )为核心部件的自动控制系统。
A.控制器B. 计算机C. 转换器D.保持器二、判断题(每题2分)1. PID的积分环节经常单独使用。
( F )2. 转速传感器的激励绕组与输出绕组之间在空间相差180°( T )3. 空间辐射干扰中来自通道的干扰最大。
( F )4. 一般采用多路通道共享采样/保持或模数转换器。
( T )5.被控对象可以是模拟量,不可以是开关量。
( F )6. 低通滤波器可让80Hz的工频信号无衰减地通过。
( T )7. 计算机控制系统的分析与设计是以系统的数学模型为基础。
( T )8. 计算机的硬件对计算机控制系统的非常重要,管理计算机的程序及过程控制的应用程序。
西工大20年10月《计算机控制技术》期末考试作业机考参考答案
A.错误
B.正确
正确答案:错误
2.芯片8255A工作方式0,有专用的中断请求和联络信号线,因此方式1通常用于查询传送或中断传送方式。
A.错误
B.正确
正确答案:错误
3.闭环控制系统的输出对控制过程没有影响。
A.错误
B.正确
正确答案:错误
4.在计算机控制系统中为了实现控制目标,不能采模拟化设计方法,只能采用离散化设计方法来设计控制器。
A.错误
B.正确
正确答案:错误
15.在信号电路中加装滤波器可抑制串模干扰。
A.错误
B.正确
正确答案:错误
5.中断方式传送最适用于高速外设与存储器之间交换成批数据的场合。
A.错误
B.正确
正确答案:错误
6.调理电路的主要作用是使传感器与A/D转换器的特性相匹配。
A.错误
B.正确
正确答案:正确
7.在三种基本I/O同步控制方式中,从数据传输速度而言,以DMA方式最好,中断控制次之,程序查询方式最差。
A.信息交换
B.信息处理
C.数据加工
D.数据存储
正确答案:A
24.计算机中使用总线结构的优点是( )。
A.减少信息传送线的数量
B.提高信息传送速度
C.减少信息传送的数量
D.以上都是优点
正确答案:A
25.下面为磁性材料的存储器是( )。
A.ROM
B.CD-ROM
C.三态门
D.硬盘
正确答案:D
二、 判断题 (共 25 道试题,共 50 分)
A.387
B.432
C.566
D.604
正确答案:C
计算机控制技术复习大作业及答案
《计算机控制技术》复习大作业及参考答案==========================================================一、选择题(共20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( A )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2。
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( D )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3。
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 )。
A.比较小B.比较大C.取零值D.取负值4. 在LED显示系统中,若采用共阳极显示器,则将段选模型送至( B ).A.阳极B.阴极C.阴极或阳极D.先送阴极再送阳极5。
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过( B )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6。
计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是(B)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7。
键盘锁定技术可以通过(C)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8。
RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是(C).A.0.3 伏以下B.0.7伏以上C.—3伏以下D.+3伏以上9。
在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号,( D)提高信/躁比.A.只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C。
可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路10.步进电机常被用于准确定位系统,在下列说法中错误的是( B )。
计算机控制作业答案解析
第一章作业课本(p.12)题2.计算机控制系统由哪几部分组成?请画出计算机控制系统的组成框图。
答:计算机控制系统由计算机主机系统、模拟量输入输出接口、数字量输入输出接口、键盘显示接口、打印接口和通信接口等部分组成。
课本(p.12)题4. 实时、在线方式和离线方式的含义是什么?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直接连接,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。
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。
实时地概念不能脱离具体的过程,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。
补充题1. 两种USB口的特点及区别?通用指标,传输模式,USB器件,硬件接口。
答:两种USB的特点:(1)USB接口支持设备的热插拔功能,采用菊花式的连接.(2)USB有2电源线(5V),2数据线,采用差分信号传输,可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电,最大可提供500mA的电流.(3)一个USB控制器可以连接多达127个外设,而两个外设间的距离(线缆长度)可达5米.两种USB的区别:协议不同,USB1.1传输速率是12Mbps,USB2.0传输速率是480Mbps.补充题2. 光驱、硬盘、软驱的总线形式。
答:(1)光驱:IDE,ATA/ATAPI,SCSI,USB,内部并行总线.(2)硬盘:IDE,SATA,SCSI,内部并行总线.(3)软驱:软驱分内置和外置两种,内置软驱使用专用的FDD接口,而外置软驱一般用于笔记本电脑,使用USB接口.补充题3. I²C、SPI、SCI总线的特点?答:(1)I²C总线由数据线SDA与时钟线SCL两条线构成通信线路,既可以发送数据也可以接收数据,在CUP与被控IC之间,IC与IC之间都可以进行双向传送,最高传输速度为400Kbps.(2)SPI是一个环形总线结构,是一种标准的四线同步双向串行总线,在SCK的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换,可以同时发出和接收串行数据.(3)SCI是一种通用异步通信接口UART. SCI模块采用标准非归零(NRZ)数据格式,能够实现多CPU之间或同其他具有兼容数据格式SCI端口的外设进行数据通信.第二章作业PC总线PC总线共有62条信号线,用双列插槽连接,分A面(元件面)和B面。
东大14秋学期《计算机控制系统》在线作业3答案
?
正确答案:B
11.执行器的作用使接受计算机发出的控制信号。()
A.错误
B.正确
?
正确答案:B
12.传感器无输入时,每隔一定时间其输出值偏离原始值最大偏差与满量程的百分比为零漂。()
A.错误
B.正确
?
正确答案:B
13.计算机控制系统信号变换过程要经过连续数字信号转换模拟信号输入给执行机构。()
?
正确答案:C
3.一阶系统的单位阶跃响应需要过渡过程时间等于_____。
A.
T
B.
2T
C.
3T
D.
4T
?
正确答案:A
4.保持是_____反向变换?
A.编码
B.量化
C.采样
D.保持
?
正确答案:C
5. 1.下列哪个不是计算机控制系统控制过程的步骤?
A.数据采集
B. .数据转换
C. .计算机控制量
D.输出控制信号
?
正确答案:B
二,判断题
1.长线传输干扰的抑制主要是消除线路中的波发射。()
A.错误
B.正确
?
正确答案:A
2.控制管理级与过程控制级为操作站、控制站、现场仪表三层结构模式。()
A.错误
B.正确
?
正确答案:B
3.二阶系统的单位脉脉冲响应是一减幅正弦振荡函数,其稳态值为1.()
A.错误
B.正确
?
正确答案:B
A.错误
B.正确
?
正确答案:A
14.电磁场干扰的实质是互感性耦合干扰。()
A.错误
B.正确
?
正确答案:B
15.计算机控制系统通常在离散控制系统框架下进行研究,其输入量与输出量关系可用微分方程描述。()
西工大20年10月机考《计算机控制技术》作业参考答案非免费
B.正确
正确答案:
5.中断方式传送最适用于高速外设与存储器之间交换成批数据的场合。
A.错误
B.正确
正确答案:
6.调理电路的主要作用是使传感器与A/D转换器的特性相匹配。
A.错误
B.正确
正确答案:
7.在三种基本I/O同步控制方式中,从数据传输速度而言,以DMA方式最好,中断控制次之,程序查询方式最差。
正确答案:
5.对于失控的CPU,最简单的方法是使其复位,程序自动从头开始执行。复位方式有( )种。
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
正确答案:
6.可编程并行接口芯片8255A有( )种工作方式
A.1
B.2
C.3
D.4
正确答案:
7.设X=-46,Y=117,则[X+Y]补和[X-Y]补分别等于( )。
A.D2H和75H
A.23.5125
B.23.625
C.23.75
D.23.5
正确答案:
3.计算机控制系统包括硬件和软件,以下不属于硬件系统的是( )。
A.接口电路
B.系统程序
C.被控设备
D.外围设备
正确答案:
4.用存储器芯片2114(1024*4)组成4KB内存储器需要2114芯片( )片。
A.2
B.4
C.8
D.16
B.47H和5DH
C.2EH和71H
D.47H和71H
正确答案:
8.如果模拟信号频谱的最高频率为fm,只要按照采样频率( )进行采样,那么采样信号就能唯一地复现。
A.f<0.5fm
B.f>=2fm
C.f<2fm
西南交《计算机控制系统》离线作业
计算机控制系统第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确,共17道小题)1.D/A变换器将数字编码信号转换为相应的时间连续模拟信号,通常要完成2种变换:答案:(B )(A) 采样保持、编码(B) 解码、保持(C) 编码、保持(D) 采样保持、解码2. 通常将时间断续幅值连续的信号称为:答案:(D )(A) 连续信号(B) 模拟信号(C) 数字信号(D) 采样信号3.答案:(A )(A)(B)(C)(D)4. 如果连续信号中所含频率分量的最高频率为,那么就完全可以用周期为T的均匀采样值来描述,T满足:答案:(C )(A)(B)(C)(D)5.答案:(B )(A)(B)(C)(D)6.答案:(A )(A)(B)(C)(D)7. 采样周期T是影响稳定性的重要参数,一般来说,T减小,稳定性____。
答案:(B )(A) 增大(B) 减小(C) 不变(D) 不确定8. 对于单位负反馈闭环连续系统,其相应的采用零阶保持器的离散系统的稳态误差与采样周期T的关系为____。
答案:( D )(A) 稳态误差随着T增大而增大(B) 稳态误差随着T增大而减小(C) 稳态误差与T不确定(D) 稳态误差与T无关9. 在离散系统中,已知脉冲传递函数的极点,若脉冲响应则脉冲响应为答案:(C )(A) 正负交替收敛脉冲序列(B) 单调发散脉冲序列(C) 正负交替发散脉冲序列(D) 单调衰减脉冲序列10. 下面关于一阶向后差分的离散化方法,说法错误的为答案:(D )(A)(B)(C)(D)11.答案:(C )(A)(B)(C)(D)12. 下面关于数字PID调节器说法错误的是答案:(B )(A) 增大比例系数可以加快系统的响应速度及减少稳态误差,但过大的比例系数可能加大系统超调;(B) 积分环节可以消除或减少控制系统的稳态误差,增加积分时间常数,有利于增加系统的稳定性,减少超调量,加快系统静态误差的消除;(C) 增加微分时间常数将有助于加速系统的动态响应,使系统超调量减少;(D) 微分作用有可能放大系统的噪声,减低系统的抗干扰能力;13.答案:(A )(A) F(B) F,G(C) F,G,C(D) F,C14.答案:(D )(A) S(B) S,Q(C) Q,R(D) Q15.对于计算机连续域-离散化设计方法,控制器等效传递函数中的是指()环节。
3计算机控制系统(大作业)答案
一问答题 (共6题,总分值60)1.根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型?(10 分)答案: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(2) 同步采样(3) 非同步采样(4) 多速采样(5) 随机采样2.简述线性定常离散系统的能控性定义。
(10 分)无答案3. 简述积分调节的作用(10 分)答案:答:为了消除在比例调节中的残余静差,可在比例调节的基础上加入积分调节。
积分调节具有累积成分,只要偏差e不为零,它将通过累积作用影响控制量u,从而减小偏差,直到偏差为零。
积分时间常数T I大,则积分作用弱,反之强。
增大T I将减慢消除静差的过程,但可减小超调,提高稳定性。
引入积分调节的代价是降低系统的快速性。
4. 简述现场总线控制系统的基本组成。
(10 分)现场总线控制系统由控制系统、测量系统、管理系统、通信网络等部分组成。
5. 等效离散化设计方法存在哪些缺陷?(10 分)答案:答:等效离散化设计方法存在以下缺陷:(1) 必须以采样周期足够小为前提。
(2) 没有反映采样点之间的性能。
(3) 等效离散化设计所构造的计算机控制系统,其性能指标只能接近于原连续系统,因此,这种方法也被称为近似设计。
6. 列举三种以上电源抗扰措施。
(10 分)安装电源低通滤波器 ,2 采取变压器屏蔽和分路供电措施 3 使用压敏电阻和均衡器4直流侧去耦措施二计算题 (共2题,总分值40)1.写出从坐标原点出发的任意象限直线的逐点比较法插补的程序框图。
(20 分)2. 已知某连续控制器的传递函数为试用双线性变换法求出相应的数字控制器的脉冲传递函数D(z),其中T=1s 。
(20 分) 解:令1111212112111z z z s T z T z z -------===+++ 112221n n 22222121n n n n n n n 21(21)()()()2(44)(28)44z s z z z U z D z E z s s z z ωωωξωωωξωωωξ-------=+++===++-++-+++ 控制器的差分形式为222n n n n 222n n n n n n 2844()(1)(2)(()2(1)(2))444444u k u k u k e k e k e k ωωωξωωωξωωξωωξ--++-+-=+-+-++++++。
薛计算机控制习题解答
第一章作业1-2什么叫闭环控制系统?是比较开环与闭环系统各自的优缺点。
解答:被控制量参与系统控制的控制方式称为闭环控制。
在闭环控制中,在给定值和被控量之间,除了有一条从给定值到被控量方向传递信号的前向通道外,还有一条从被控量到比较元件传递信号的反馈通道。
控制信号沿着前向通道和反馈通道循环传递,故闭环控制又称为反馈控制。
与开环系统相比较:闭环系统从原理上提供了实现高精度控制的可能性,它对控制元件的要求比开环系统的低。
但闭环系统设计比较麻烦,结构也比较复杂,因而成本较高。
第二章 作业2-1用拉式变换法求解下列微分方程,初始条件为零。
(1)T (t)+x(t)=r(t) (其中r(t) 分别为(t) ,1(t) 和t 1(t) )(2) (t)+2(t)+x(t)=1(t) 解答: (1)对微分方程进行拉式变换得:)()()0()(s r s x T s x T x s =++将 )(1)(t t r =, ss r 1)(= 代入式中得)(1)()1(s Tx ss x Ts +=+ 1)0()1)((1)(+++=Ts Tx s T s s xTs x ts s s x 1)0(11)(+++-=等式两边进行拉式变换得:ττtte x e x --+-=)0(1)t (又因为x(0)=0,(2)对微分方程两边进行拉氏变换得:ss x s s 1)()12(2=++22)1(1)12(1)(+=++=s s s s s s x 等式两边进行拉氏变换得:])10(1[)(0t e e t x t ---=- )1(1t e t +-=-2-4 简化图2-25所示系统的结构图,并求传递函数C(s)/R(s)。
解答:将A 点顺时移动,并将前向通路进行串联,将其化简为:将两条反馈通路并联,得下图:再进行化简则有:由此可知传递函数第三章 习题与答案3-5单位反馈系统的开环传递函数为 求能使系统闭环后稳定的开环放大系数K 的范围。
计算机控制系统作业答案
计算机控制系统作业答案作业一第一章1.1什么是计算机控制系统?画出典型计算机控制系统的方框图。
参考答案:答:计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制. 控制系统中的计算机是由硬件和软件两部分组成的.硬件部分: 计算机控制系统的硬件主要是由主机、外部设备、过程输入输出设备组成; 软件部分: 软件是各种程序的统称,通常分为系统软件和应用软件。
1.2.计算机控制系统有哪几种典型的类型?各有什么特点。
参考答案:计算机控制系统系统一般可分为四种类型:①数据处理、操作指导控制系统;计算机对被控对象不起直接控制作用,计算机对传感器产生的参数巡回检测、处理、分析、记录和越限报警,由此可以预报控制对象的运行 趋势。
②直接数字控制系统;一台计算机可以代替多台模拟调节器的功能,除了能实现PID 调节规律外, 还能实现多回路串级控制、前馈控制、纯滞后补偿控制、多变量解 藕控制,以及自适应、自学习,最优控制等复杂的控制.③监督计算机控制系统;它是由两级计算机控制系统:第一级DDC 计算机, 完成直接数字控制功能;第二级SCC 计算机根据生产过程提供的数据和数学模型进行必要的运算,给 DDC 计算机提供最佳给定值和最优控制量等。
④分布式计算机控制系统。
以微处理机为核心的基本控制单元,经高速数据通道与上一级监督计算机和CRT 操作站相连.1.3.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么?计算机控制系统有哪些优点?参考答案:计算机控制系统与连续控制系统主要区别:计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用计算机代替模拟控制装置,对被控对象图1.3-2 典型的数字控制系统给进行调节和控制.与采用模拟调节器组成的控制系统相比较,计算机控制系统具有以下的优点:(1)控制规律灵活,可以在线修改。
(2)可以实现复杂的控制规律,提高系统的性能指标.(3)抗干扰能力强,稳定性好。
微型计算机原理作业第五章 习题与思考题
第五章习题与思考题典型例题解析例5-1 计算机输入/输出控制方式有哪几种?各有什么特点?答:CPU与外设进行数据传送,系统中对数据传送的控制方式一般分为四种:①程序控制方式,程序控制方式是指CPU与外设间的数据传送是在程序的控制下完成的一种数据传送方式,这种方式又分为无条件传送和条件传送二种。
在这种I/O方式中,程序设计简单,硬件软件较省,但费时,CPU效率较低,实时性差,主要用于中低速外设和实时性要求不高的场合。
②中断控制方式,中断控制方式是指利用中断技术控制CPU与外设进行数据传送的一种方式。
这种方式实时性好,不需要反复查询等待,减少了CPU等待时间,CPU与外设可并行工作,但这种方式需要进行现场保护及恢复等工作,仍花费CPU时间。
③DMA方式,DMA方式是指由专门硬件控制,不需CPU介入,直接由存储器与外设进行数据传送的方式。
这种方式不需CPU介入,减少了CPU的开销,能实现高速的数据块传送,提高了效率。
但这种方式增加了硬件开销,提高了系统的成本。
④IOP方式,IOP方式是指由输入/输出协处理器IOP控制数据传送的方式。
这种控制方式由于输入/输出协处理器具有单独的指令系统,因此能在数据传送时,同时进行数据处理,数据传送支持DMA方式,因此传送速度快而且不须CPU介入,CPU与IOP可并行工作,效率高。
这四种方式中,程序控制方式和中断方式属于软件控制方式,DMA方式和IOP方式属于硬件方式。
例5-2 试述I/O端口两种编址方法的特点与区别。
..答:I/O端口的编址方法有二种:即I/O端口单独编址方式和I/O端口与存储器单元统一编址方式。
I/O端口与内存单元地址统一编址方式是将I/O端口地址与内存地址统一安排在内存的地址空间中,即把内存的一部分地址分配给I/O端口,由I/O端口来占用这部分地址。
这种方式控制逻辑较简单,I/O端口数目不受限制,所有访问存储器的指令都可用于I/O端口,指令丰富,功能强。
微型计算机控制专业技术课程答案
微型计算机控制专业技术课程答案《微型计算机控制技术》复习题纲1.1 计算机控制系统的结构。
1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些? 各有什么优缺点? (P5)1.3 实时、在线⽅式和离线⽅式的含义是什么?2.1 采⽤74LS244和74LS273,设计与PC总线等⼯业控制机的数字量(开关量) 输⼊输出接⼝,要求:画出接⼝电路原理图,并采⽤8086汇编语⾔编写数字量输⼊输出程序。
2.2 ⽤8位A/D转换器ADC0809与PC总线等⼯业控制机接⼝,设计模拟输⼊通道以及数据采集程序流程图。
2.3 采样信号有何特点? 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采样保持器? 为什么?2.4 什么是串模⼲扰和共模⼲扰? 如何抑制?2.5 计算机控制系统中地线有哪⼏种?2.6 什么是波反射? 如何消除波反射?3.1 插补计算程序流程:(1) 直线插补程序;(2) 圆弧插补程序。
3.2 给出⼀段直线或圆弧。
要求:(1) 按逐点⽐较法插补进⾏列表计算;(2) 作出⾛步轨迹图,并标明进给⽅向和步数。
3.3 三相步进电机的⼯作⽅式。
3.4 利⽤8255A设计x轴步进电机和y轴步进电机的控制电路,要求:(1) 画出接⼝电路原理图;(2) 分别列出x轴和y轴步进电机在三相单三拍、三相双三拍或三相六拍⼯作⽅式下的输出字表。
4.1 数字控制器的连续化设计步骤。
(P103)4.2 PID控制器的三个参数对系统性能的影响。
4.3 数字控制器的离散化设计步骤是什么?4.4 最少拍⽆纹波控制器的设计。
4.5 模糊推理的计算。
6.1 测量数据预处理技术包括哪些?(185~190)7.1 什么是现场总线?有哪⼏种典型的现场总线?7.2 分布式控制系统的设计原则是什么?DCS系统分为哪⼏层?各层实现哪些功能?⽅程段11 部分1第⼀章(绪论)作业1.1 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。
计算机控制技术课后答案 (于海生)
1计算机控制技术习题详解第一章计算机控制系统概述习题参考答案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: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课后答案网2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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章作业课本(p.12)题2.计算机控制系统由哪几部分组成?请画出计算机控制系统的组成框图。
答:计算机控制系统由计算机主机系统、模拟量输入输出接口、数字量输入输出接口、键盘显示接口、打印接口和通信接口等部分组成。
课本(p.12)题4. 实时、在线方式和离线方式的含义是什么?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直接连接,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。
所谓实时,是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间围完成,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。
实时地概念不能脱离具体的过程,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。
补充题1. 两种USB口的特点及区别?通用指标,传输模式,USB器件,硬件接口。
答:两种USB的特点:(1)USB接口支持设备的热插拔功能,采用菊花式的连接.(2)USB有2电源线(5V),2数据线,采用差分信号传输,可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电,最大可提供500mA的电流.(3)一个USB控制器可以连接多达127个外设,而两个外设间的距离(线缆长度)可达5米.两种USB的区别:协议不同,USB1.1传输速率是12Mbps,USB2.0传输速率是480Mbps.补充题2. 光驱、硬盘、软驱的总线形式。
答:(1)光驱:IDE,ATA/ATAPI,SCSI,USB,部并行总线.(2)硬盘:IDE,SATA,SCSI,部并行总线.(3)软驱:软驱分置和外置两种,置软驱使用专用的FDD接口,而外置软驱一般用于笔记本电脑,使用USB接口.补充题3. I²C、SPI、SCI总线的特点?答:(1)I²C总线由数据线SDA与时钟线SCL两条线构成通信线路,既可以发送数据也可以接收数据,在CUP与被控IC 之间,IC与IC之间都可以进行双向传送,最高传输速度为400Kbps.(2)SPI是一个环形总线结构,是一种标准的四线同步双向串行总线,在SCK的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换,可以同时发出和接收串行数据.(3)SCI是一种通用异步通信接口UART. SCI模块采用标准非归零(NRZ)数据格式,能够实现多CPU之间或同其他具有兼容数据格式SCI端口的外设进行数据通信.第二章作业PC总线PC总线共有62条信号线,用双列插槽连接,分A面(元件面)和B面。
PC总线实际上是8088CPU核心电路总线的扩充与重新驱动。
PC总线共有8条数据线、20条地址线(寻址空间为1MB)、总线时钟频率为4MHz、总线最大传输速率为4MB/s、最大负载能力为8个、采用半同步的工作方式。
CPU在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题:1)速度不匹配。
I/O设备速度一般比CPU慢许多,因种类不同,它们之间的速度差异很大,例如硬盘与打印机。
2)时序不匹配。
各个I/O设备都有自己的定时控制电路,以自己的速度传输数据,无法与CPU的时序取得统一。
3)信息格式不匹配。
存储和处理信息的格式不同,如串行和并行、二进制、ASCII码和BCD码等。
4)信息类型。
信号类型不同,数字、模拟,处理不同。
因此I/O设备一般不和微机部直接相连,必须通过I/O 接口,解决计算机与外部设备连接时存在的各种矛盾。
补充题1. 指出RS-232、RS-485、USB等总线的特点。
答:(1) RS-232的特点:全双工数据传输,单端输入输出,有地线、发送和接受三条线即可实现数据传输,传输速率20kb/s,传输距离限于15m,采用单端驱动和接收电路.采用负逻辑高电平为(-5--15v),低电平为(5-15v),电源电压为+15v或+12v.(2) RS-485的特点:半双工工作方式,差分信号传输,传输距离为几十米到上千米,速率10Mbit/s,采用屏蔽双绞线传输.可连接32个设备.电平逻辑“1”以两线间的电压差为(+2—6V)表示;逻辑“0”以两线间的电压差为(-2—6V)表示,外接电源电压一般为5v.(3) USB即插即用,菊花式连接,有2电源线(5V),2数据线,而两个外设间的距离(线缆长度)可达5米,差分信号传输, 可外接127个设备.补充题2. 概要描述计算机系统如何通过PCI端口对外部设备进行控制,指出地址围。
答:信号输入时:首先外设作为中断源(int a# ~int h#引脚是低电平有效的中断请求线)申请中断,在CLK的上升沿到来时,系统采样AD0~AD31,把信号送到微处理器,触发中断。
接着C/BEJ~ C/BE0配置I/O读写,在FRAME 低电平时,传送数据存储地址,FRAME高电平且TRDY低电平时,开始读取数据。
信号输出时:首先C/BEJ~ C/BE0配置存储器读及I/0写,接着FRAME高电平且IRDY低电平时,开始写数据。
I/O口地址空间分为两部分,把1024个端口的前246个(000H—0FFH)专用系统板上的I/O接口芯片使用,后768个(100H—3FFH)为I/O接口扩展卡使用。
补充题3. 简要归纳ISA、PCI和STD三种端口的特点。
答:ISA:有98根信号线,数据线宽16位,地址线宽24位,总线时钟8MHz,中断源为边沿触发,数据传输速度为16MB/S。
PCI:64位总线(3.3V)或者32位(5V),最高总线频率为33.3MHz/66MHz,数据传输速度为80MB/S,(最高传输速度为133MB/S),支持10个外设。
STD:公共母板结构,56根信号线,是8/16位总线标准,有8/16条数据线,16/24地址线,22条控制线。
补充题4. 74LS244与74LS273的驱动是多少?它们有什么不同的特点和应用?答:74ls244是一个8个通道单向传输的三态门缓冲器,灌电流可以达到50mA 。
按at89c51上拉电阻10K来计算,5/10000=0.5mA,74ls244最多可以驱动100个I/O口。
74LS273是8通道单向的锁存器,不仅可以作为驱动器,还有存储的功能,灌电流可以达到25mA。
补充题5. 图2-16中的VD的作用是什么?如果将K接在三极管e极有什么缺点?答①因继电器线圈呈电感性,为了克服三极管断开时继电器线圈反电势,所以线圈两端必须加装续流二极管D,以保护三极管。
②如将继电器线圈接在三极管e极的话,电路形成负反馈,使得线圈无法工作在最大导通电压状态;另外由于电路形成负反馈,会影响导通速度;③如将继电器线圈接在三极管e极,反向冲击会影响到基极电流。
课本(p.74)题2. 采用74ls244和74ls273与PC/ISA总线工业控制机接口,设计8路数字(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,并分别编写数字量输入和数字量输出程序。
答:利用74LS244作为开关量的输入,一端接外部开关量信号输入,一端接到PC的8位数据线,利用74LS273作为开关量的输出,一端接到PC的8位数据线,一端接开关量信号输出。
片选端口地址为port1,输出片选端口地址为port2。
输入程序:MOV DX, port1IN AL, DX输出程序:MOV AL, DATAMOV DX, port2OUT DX, AL课本(p.74)题3. 用8位A/D转换器ADC0809与PC/ISA 总线工业控制机接口,实现8位模拟量采集。
请画出接口原理图,并设计出8路模拟量的数据采集程序。
程序:MOVX A,DPTR ;读取转换后的数字量MOV R0,A ;存入片RAM 单元INC DPTR ;指向下一模拟通道INC R0 ;指向下一个数据存储单元这是一种不完全地址译码方式.如果增加地址译码器,将P2.7/A15线改为高位地址译码器的输出线,就可以形成完全译码。
图l中的P2.7/A15线作为整个AI~0809芯片的片选线.当P2.7/A15=0时,或非门敞开,允许写信号通过,将单片机负的写脉冲转换为ADC0809所需要的正脉冲,以选中AI~0809某一通道并启动转换.课本(p.75)题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:(1)保存即将转换的信号,避免某些随时间变化较快的信号在转换时发生变化,提高转换精度,或者模拟量输入信号的频率围。
(2)不是所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器,当被测信号变化缓慢时,若A/D转换器转换时间足够短,可以不加采样保持器。
课本(p.75)题8. 一个8位A/D转换器,孔径时间为100us,如果要求转换误差在转换器的精度0.4%,求允许转换的正弦模拟信号的最大频率是多少?答:Hz t f D A 4.61001010014.324.010026/=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=-πσ 补充题6. 简述电气干扰信号的来源与传播途径,并说明常用抗干扰措施。
(1). 干扰的来源: 外部干扰环境: 主要是空间电或磁的影响,环境温度、湿度等气象条件也是外来干扰。
部干扰:是由系统的结构布局、制造工艺所引入的。
有分布电容、分布电感引起的耦合感应,电磁场辐射感应,长线传输造成的波反射;多点接地造成的电位差引入的干扰;装置及设备中各种寄生振荡引入的干扰以及热噪声、闪变噪声、尖峰噪声等引入的干扰;甚至元器件产生的噪声等。
(2). 干扰的传播途径:干扰传播的途径主要有三种:静电耦合,磁场耦合,公共阻抗耦合。
(3). 常用的抗干扰措施:对串模干扰的抑制输入低通滤波(滤除高频干扰)双积分A/D 转换(尖峰型串模干扰,工频干扰 ) 隔离与前置放大(电磁感应 )阈值与频率特性等器件(采用高抗扰逻辑器件、通过高阈值电平)双绞线(电磁感应 )共模干扰的抑制变压器光电隔离屏蔽线浮地仪表放大器长线传输干扰的抑制终端电阻匹配:R=R P注意平衡高低电平的抗干扰能力始端电阻匹配:R=R P-R0;R0:门电路输出为低始的输出阻抗双绞线:抗电磁干扰课本(p.75)题10. 采用DAC0832和与PC/ISA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路模拟量数据采集程序。
若DAC0832的CS的口地址为BASE,则7FH转换为模拟电压的接口程序为:DAOUT:MOV DX,BASEMOV AL ,7FHOUT DX,ALRET课本(p.75)题12. 分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路,并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式。
解:V out1为单极性输出,若D 为输入数字量,V ref 为基准参考电压,且为n 位D/A 转换器,则有:)2(1n ref out D V V -= V out2为双极性输出,且可推导得到:)12()(1123132-=+-=-n ref out ref out D V V R R V R R V第三章作业补充题1. 试叙步进电机的特点答:1)步进电机的参数:用频率、力矩、步距角和齿距角、相电流等表示。