计算机控制技术习题
计算机控制技术习题—
计算机控制技术习题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。
计算机控制技术题库(附答案).
计算机控制技术练习题（附答案）一、填空题（每空2分，共20分）1．闭环负反馈控制的基本特征是。
2．闭环控制系统里，不同输出与输入之间的传递函数分母。
3．惯性环节的主要特点是，当其输入量发生突然变化时，其输出量不能突变，而是按变化。
4．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，精度。
5．系统的相稳定裕度γM，定义为开环频率特性在截止频率ωc处。
6．离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统结构和参数有关，还与系统的有关。
7．零阶保持器是一个相位滞后环节，它的相频特性φ(ω)= 。
8．若已知闭环系统自然频率为ωn，经验上，采样频率ωs应取。
9．通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为。
10．为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配，通常应在传感器与A/D之间加入。
二、选择题(每题2分，共10分)1．在计算机控制系统里，通常当采样周期T减少时，由于字长有限所引起的量化误差将。
A 增大；B 减小；C 不变。
2．控制算法直接编排实现与串联编排实现相比，有限字长所引起的量化误差。
A 较大；B 较小；C 相当。
3．某系统的Z传递函数为G(z) = 0.5(z+0.5) / (z+1.2)(z-0.5) ，可知该系统是。
A稳定的；B不稳定的；C 临界稳定的。
4．若以电机轴的转角为输入量，电机轴的转速为输出量，则它的传递函数为环节。
A 积分；B 微分；C 惯性。
5．在确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应传感器的精度。
A 大于；B 小于；C 等于。
三、简答题（每小题5分，共20分）1．图1为水箱水位自动控制系统，试说明基本工作原理。
图12．已知单位负反馈闭环控制系统的单位阶跃响应的稳态误差为0.1，试问该系统为几型系统，系统的开环放大系数为多少?3．试简单说明系统稳定性与稳态误差相互矛盾的关系。
4．试表述采样定理，并说明若一高频信号采样时不满足采样定理，采样后将会变成何种信号。
四、（10分）已知单位负反馈系统开环传递函数为G(s)=ωn 2/s(s+2ζωn )实测求得单位阶跃响应的σ%=4.3%，t s =2.5秒，试写出闭环传递函数并求ωn ，ζ为多少。
《计算机控制技术》习题答案
《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。
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》习题与答案
《计算机控制技术》习题与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.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。
(4)检测与执行机构a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量，例如热电偶把温度转换成mV信号；压力变送器可以把压力转换变为电信号，这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0～5V 或4～20mA)后，再送入微机。
计算机控制技术课后习题与答案
单路模拟量电路原理图如下列图所示。
10.采用DAC0832和PC/ISA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。
11.采用DAC1210和PC/ISA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。
答案：略。
12.请分别画出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。
①无源I/V变换
无源I/V变换主要是利用无源器件电阻来实现，并加滤波和输出限幅等保护措施，如下图。
无源I/V变换电路
对于0～10mA输入信号，可取R1=100Ω，R2=500Ω，且R２为精细电阻，这样当输入的I为0～10mA电流时，输出的V为0～5V.对于4～20mA输入信号，可取R１=100Ω，R２=250Ω，且R２为精细电阻，这样当输入的I为4～20mA时，输出的V为1～5V。
上世纪末期开展起来的单片机及嵌入式系统等以其价格低和体积小的优势，使智能仪器和智能仪表在控制场合中的应用也越来越广。现代工业生产规模的日益复杂化和大型化趋势，对控制计算机提出了更高的要求。计算机不仅要完成面向过程的控制和优化任务，还要在获取生产过程各种信息的根底上进展这个过程的信息综合和优化调度，完成生产、经营管理和其它综合管理工作。这种集企业的管理、监视与控制为一体的计算机综合自动化系统被称为计算机集成制造系统(CIMS)或计算机集成过程系统(CIPS)。此外，监视控制与数据采集系统(SCADA)、可编程自动化控制器(PAC)和无线传感器网络(WSN)等各种控制系统也为计算机控制方法提供了新的应用领域。
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》习题
南京工业大学继续教育学院《计算机控制技术》习题集2015学年度第一学期使用班级：HY电气升本141习题集1（绪论及第一章习题）一、填空题1．工业控制机包括（硬件）和（软件）两部分。
2．过程通道是计算机和生产过程之间信息传送和转换的连接通道，它包括（模拟量输入通道）和（模拟量输出通道）和（数字量输入通道）及（数字量输出通道）。
3．在A/D转换中，完成一次A/D转换的时间称为（孔径时间）。
4．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，又称（联机）方式。
5．计算机控制系统由（工业控制机）和（生产过程）两大部分组成。
6．接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁，包括（输入接口）和（输出接口）。
7．计算机控制系统中，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作相应操作的方式称为（离线）方式，又称（脱机）方式。
8．ADC08909是一种（8）位逐次逼近式A/D转换器。
9.AD574A是一种（12）位逐次逼近式A/D转换器。
10.CD4051是单端的（8）通道开关。
二、判断题（判断下列各题，在题后的括号内，对的打“√”，错的打“×”。
）1．一个在线的系统一定是一个实时系统，一个实时控制系统一定是一个在线系统。
（×）2．直接数字控制系统属于计算机闭环控制系统。
（√）3．所有的模拟量通道都需要采样保持器。
（×）4．计算机控制系统中，操作指导系统属于开环控制结构。
（√）5.干扰可能来源于外部，也可能来源于外部。
（√）三、单项选择题（在下列每小题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
）1．香农定理指出，如果模拟信号频谱最高频率为f max．，只要按采样频率ｆ≥（C）采样，那采样信号y*（t）就能唯一的复观y（t）。
A．5f max B．3f max C．2f max D．10 f max2.1971年时计算机技术的（ C ）发展时期。
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》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。
《计算机控制技术》 习题2
第一、二章复习题一、选择题1.GPIB的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（）电平为逻辑“0”状态。
A. －10V B．－2VC. 0.5VD. 3V2.GPIB的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（）电平为逻辑“1”状态。
A. 10V B．3VC. 0.5VD. 2V3.下列各个环节中，不属于数字量输入通道的是（）A. 调理电路B. 锁存器C. 译码器D.I/V变换电路4.在确定A／D变换器的精度时，通常要求它的精度应（）与其相连的传感器精度。
A．高于B．低于C．等于 D. 无法确定5.监督控制系统中的SCC计算机计算出（）送给模拟调节器或DDC计算机。
A.最优控制值B.最优给定值C.最少拍数D. 最优测量值6.RS-232C的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（）电平为逻辑“0”状态。
A. －10V B．－2VC. 1VD. 10V7.一个8位的A/D转换器，其量化精度约为（）A. 1%B. 0.5%C. 0.4%D. 0.2%8.计算机参与控制的最典型的一种形式是（）A.操作指导控制B.直接数字控制C.监督控制D.现场总线控制9.一个12位的A/D转换器，其量化精度约为（）A. 0.01%B. 0.1%C. 0.4%D. 0.02%10.抑制共模干扰可以采取的措施是（）A．增大共模电压 B．最大共模增益C．提高共模抑制比 D．提高滤波器1.属于内部总线的是（）A.地址总线 B．数据总线C.PCI总线D. USB总线2.输出信号属于模拟信号的装置是（）A. 感应开关 B．行程开关C. 角度编码器D. 压力变送器3.一个10位的A/D转换器，其量化精度约为（）A. 1%. B．0.4%.C. 0.2%D. 0.1%4.采用差分放大器做信号的前置放大器，是抑制（）干扰的有效方法。
A.串模B.CPUC.电源D.共模5.属于外部总线的是（）A.RS-232C串行总线 B．STD总线C. ISA总线D. 控制总线11.输出信号属于数字量信号的装置是（）。
计算机控制技术试卷及答案仅供参考
填空题（合计20分, 每题2分）1.工业控制机是指按生产过程控制旳特点和规定而设计旳计算机, 它包括硬件和软件两个构成部分。
2.计算机控制系统中常用旳控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调整器等。
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通道模拟开关旳8位逐次迫近式A/D转换器。
5.模拟量输入通道旳任务是把从系统中检测到旳模拟信号, 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.按极点配置设计旳控制器一般有两部分构成, 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措施。
9.线性表、数组、堆栈和队列旳共同特点是规定持续旳存储单元来次序寄存数据元素。
10.计算机控制系统旳输入变送器和输出执行机构旳信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。
二、名词解释（合计30分, 每题5分）1.采样过程按一定旳时间间隔T, 把时间上持续和幅值上也持续旳模拟信号, 变成在时刻0、T、2T、…kT旳一连串脉冲输出信号旳过程。
2.地线是信号电流流回信号源旳地阻抗途径。
”3.数字程序控制就是计算机根据输入旳指令和数据, 控制生产机械(如多种加工机床)按规定旳工作次序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完毕工作旳自动控制4.数据是描述客观事物旳数、字符, 以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理旳符号旳集合。
5.积分饱和假如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差分方程式所得旳运算成果继续增大或减小, 但执行机构已无对应旳动作三、选择题（合计15分, 每题3分）1.下列不属于数字控制方式旳是（ C ）A.点位控制B.直线控制C.网格控制D.轮廓控制2.8位旳A/D转换器辨别率为（ C ）A.0.01587B.0.007874C.0.003922D.0.00097753.专家控制系统大体可以分为（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.①③④⑤4.一种8位旳A/D转换器(量化精度0.1%), 孔径时间3.18µm, 假如规定转换误差在转换精度内, 则容许转换旳正弦波模拟信号旳最大频率为（ 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旳电压送至ADC0809, ADC0809旳输入范围为0~5V, 当t=KT时, ADC0809旳转换成果为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。
计算机控制技术课后习题详解答案
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。
(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。
图1.1微机控制系统组成框图(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》习题参考题答案(完整版)资料全
《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3．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。
但是计算机集成制造系统所要解决的不仅是局部最优问题，而是一个工厂、一个企业乃至一个区域的总目标或总任务的全局多目标最优，即企业综合自动化问题。
现场总线控制系统：成本低、可靠性高，而且在同一的国际标准下可以实现真正的开放式互联系统结构。
《计算机控制技术》综合练习题及答案
能对 中的
阶段
网络的发展 势
用工程的开发过程 要分 四个阶段
行性论证 系统设计 分
实施
三、简答题
48. 什 答 是计算机 ？什 是计算机 系统？
计算机 ， 是 于将计算机 术 用于工农业生产 防等行业自动 的一门综合 性学 术 计算机 是 计算机 自动 理论 自动 工程 电子学和自动化仪
7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计算机
术
系统的
过程？
计算机 系统的 过程 纳 个过程 令 信息的获 计算机通过计算机的外部设备获 被 对象的实时信息和人的指 性信息 以 信息的处理 计算机 据预 编好的程序对 外设获 的信息 行处理 3 信息的输出 计算机将最 处理完的信息通过外部设备将 些信 到 对象， 通过显示 打 等操作输出 处理或获 信息的情况 51. 简述计算机 系统的 答 计算机 系统的 示意
9. 智能型 器的特点是 A 行 程通信 B 精确度高，使用 维 方便 C 有自修 自补偿 自诊断及错误方式 警等多种 D 全包括 答案 D 10. 热电偶温度计利用 A 热电效 B 电磁场 C 密度 D 电流 答案 A 11. A B C D
能
体或半 体的
来测温的
面 于计算机网络的 述 确的是 计算机网络按分 距离 分 局域网 城域网 广域网 Internet 等 一般网络系统的 分 部分 硬 系统 软 系统 网络信息 计算机网络拓扑结构 分 型 型 总线型 树型等结构 局域网分 范围 超过 10
二、 判断对错
16. 实 用中，热电偶冷端所处 境温度总有波动， 而使测 得 到 确结果，必 采 补偿措施 A 确 B 错误 答案 A
17. 热电阻温度计是利用 体或半 体的电容值 电容值随温度 化的性质来测 温度的 电容值 A 确 B 错误 答案 B
计算机控制技术试题
计算机控制技术试题一、选择题（每题2分，共40分）1. 计算机控制技术是指利用计算机对____进行控制和调节的技术。
A. 机器人B. 电器设备C. 工业生产D. 交通运输2. 下列关于计算机控制技术分类的说法中，错误的是：A. 开关控制技术B. 机器视觉技术C. 网络通信技术D. 音频处理技术3. PLC是计算机控制技术中常见的一种控制设备，它的英文全称是：A. Personal Logic ControlB. Programmable Language ControlC. Programmable Logic ControllerD. Personal Language Controller4. 在工业生产中，常用的控制系统模式不包括：A. 开环控制系统B. 闭环控制系统C. 模糊控制系统D. 脉冲控制系统5. 下列关于计算机控制技术应用领域的说法中，错误的是：A. 自动化生产B. 人工智能C. 交通指挥D. 医疗诊断二、填空题（每空2分，共20分）1. 在计算机控制技术中，________是实现信号的放大、传输和处理的主要设备。
2. 能够将计算机控制技术与机器视觉技术相结合，实现对物体的识别和形状分析的设备是________。
3. 如今，计算机控制技术被广泛应用于各个领域，实现了工业________、交通________、医疗________等方面的创新和进步。
4. PLC控制器的输入电压通常为________V。
5. 控制系统中的________是负责接收传感器信号并对其进行处理的设备。
三、简答题（每题10分，共40分）1. 请简要介绍计算机控制技术的发展历程及其应用。
2. 网络通信技术在计算机控制技术中的作用是什么？3. 请简述开环控制系统和闭环控制系统的基本原理。
4. 请简述什么是模糊控制系统及其在实际中的应用。
四、论述题（共40分）请从计算机控制技术在自动化生产、交通指挥和医疗诊断等领域的应用角度，分别论述其在这些领域中的优势和局限性，并对未来的发展提出展望。
《计算机控制技术》习题参考答案(完整版)
4．设计题(1)解：电路原理图如下图所示：程序清单如下：MOV DPTR，#7FFFH ；8255A初始化，方式0MOV A，#98H ；PC3~PC0输出方式，PC7~PC4输入方式MOVX @DPTR，AKEY1：ACALL KS1JNZ LK1NI：ACALL DL6ms ；调用延时子程序，延时6msAJMP KEY1LK1：ACALL DL6ms ；延时12msACALL DL6msACALL KS1JNZ LK2ACALL DL6msAJMP KEY1LK2：MOV R2，#FEH ；扫描模式→R2（按列逐列扫描）MOV R4，#00H ；R4为列计数器LK4：MOV DPTR，#7FFEH ；扫描模式→8255A的PC口MOV A，R2MOVX @DPTR，AMOVX A，@DPTR ；读8255A的PC口JB ACC.7，LONE ；转判1行，ACC.7=1，说明0行无键闭合MOV A，#00H ；0行有键闭合，首键号0→AAJMP LKPLONE： JB ACC.6，LTWO ；转判2行MOV A，#04H ；1行有键闭合，首键号4→AAJMP LKPLTWO： JB ACC.5，LTHR ；转判3行MOV A，#08H ；2行有键闭合，首键号8→AAJMP LKPLTHR：JB ACC.4，NEXT ；转判下一列，MOV A，#0CH ；3行有键闭合，首键号12→ALKP：ADD A，R4 ；求键号=列号+行首键号PUSH ACC ；键号进栈保护LK3：ACALL DL6ms ；判断键释放否ACALL KS1JNZ LK3 ；A=0，说明键释放POP ACC ；键号→ACJNE A，#09H，COM ；AJMP DIGPRO ；等于9，转数字键处理COM：JNC FUNPRO ；大于9，转功能键处理AJMP DIGPRO ；小于9，转数字键处理RETNEXT： INC R4 ；列计数器加1MOV A，R2 ；判断是否扫描到最后一列JNB ACC.3，KND ；若ACC.3=0，说明已经到最后一列RL A ；扫描模式左移一位，准备扫描下一列MOV R2，AAJMP LK4KND：AJMP KEY1KS1：MOV DPTR，##7FFEH ；全“0”→扫描口PC口MOV A，#00HMOVX @DPTR，AMOVX A，@DPTR ；读PC7~PC4状态CPL AANL A，#0F0HRETDL6ms：MOV R5，#0CHDL1：MOV R6，#0FFHDL2：DJNZ R6，DL2DJNZ R5，DL1RET(2)ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP LK1ORG 0300HMAIN: MOV DPTR，#7FFFH ；8255A初始化，方式0MOV A，#98H ；PC3~PC0输出方式，PC7~PC4输入方式MOVX @DPTR，A…LK1：ACALL DL6ms ；延时12msACALL DL6msACALL KS1JNZ LK2AJMP KNDLK2：MOV R2，#FEH ；扫描模式→R2（按列逐列扫描）MOV R4，#00H ；R4为列计数器LK4：MOV DPTR，#7FFEH ；扫描模式→8255A的PC口MOV A，R2MOVX @DPTR，AMOVX A，@DPTR ；读8255A的PC口JB ACC.7，LONE ；转判1行，ACC.7=1，说明0行无键闭合MOV A，#00H ；0行有键闭合，首键号0→AAJMP LKPLONE： JB ACC.6，LTWO ；转判2行MOV A，#04H ；1行有键闭合，首键号4→AAJMP LKPLTWO： JB ACC.5，LTHR ；转判3行MOV A，#08H ；2行有键闭合，首键号8→AAJMP LKPLTHR：JB ACC.4，NEXT ；转判下一列，MOV A，#0CH ；3行有键闭合，首键号12→ALKP：ADD A，R4 ；求键号=列号+行首键号PUSH ACC ；键号进栈保护LK3：ACALL DL6ms ；判断键释放否ACALL KS1JNZ LK3 ；A=0，说明键释放POP ACC ；键号→ACJNE A，#09H，COM ；AJMP DIGPRO ；等于9，转数字键处理COM：JNC FUNPRO ；大于9，转功能键处理AJMP DIGPRO ；小于9，转数字键处理RETNEXT： INC R4 ；列计数器加1MOV A，R2 ；判断是否扫描到最后一列JNB ACC.3，KND ；若ACC.3=0，说明已经到最后一列RL A ；扫描模式左移一位，准备扫描下一列MOV R2，AAJMP LK4 KND ： RETIKS1： MOV DPTR ，##7FFEH ；全“0” →扫描口PC 口 MOV A ，#00H MOVX @DPTR ，AMOVX A ，@DPTR ；读PC7~PC4状态 CPL AANL A ，#0F0H RETDL6ms ：MOV R5，#0CH DL1： MOV R6，#0FFH DL2： DJNZ R6，DL2DJNZ R5，DL1 RET(3) 设计思路：设置一个标志模型单元，比如20H 单元，令20H.3、20H.2、20H.1和20H.0分别为四位数据的标志位，如果该位为0，且不显示，则对应的标志位置1，在取数据前将该单元清0。
计算机控制技术课后习题
第一章1. 什么是计算机控制系统? 它的工作原理是怎样的？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。
3. 计算机控制系统的典型型式有哪些?各有什么优缺点?4. 实时、在线方式和离线方式的含义是什么?5. 简述计算机控制系统的发展概况。
6. 讨论计算机控制系统的发展趋势。
第二章1. 什么是接口、接口技术和过程通道?2. 采用74LS244和74LS273与PC/ISA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，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。
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。
4. 用12位A/D转换器AD574与PC/ISA总线工业控制机接口，实现模拟量采集。
请画出接口电路原理图，并设计出A/D转换程序。
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?6. 什么是采样过程、量化、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?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，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少?9. 试AD574、LF398、CD4051和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。
10. 采用DAC0832和PC/ISA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。
11. 采用DAC1210和PC/ISA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。
12. 请分别画出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。
计算机控制技术习题及答案
计算机控制技术习题及答案
《计算机控制技术习题及答案》
计算机控制技术是现代工业生产中不可或缺的重要技术之一，它通过计算机系统对生产过程进行监控和控制，提高了生产效率和质量。
为了帮助学习者更好地掌握计算机控制技术的知识，以下是一些习题及答案，供大家参考和学习。
1. 什么是PLC？它的作用是什么？
答：PLC即可编程逻辑控制器，它是一种专门用于工业控制的计算机。
它的作用是接收输入信号，进行逻辑运算，然后输出控制信号，实现对生产过程的自动控制。
2. 请简要说明PID控制器的工作原理。
答：PID控制器是一种常用的控制器，它通过比较实际值和设定值的差异，计算出控制量的误差，并根据比例、积分和微分三个参数来调节控制量，使实际值逐渐接近设定值。
3. 什么是HMI？它在工业控制中起到什么作用？
答：HMI即人机界面，它是工业控制系统中的一个重要组成部分，用于实现人机交互。
通过HMI，操作人员可以直观地监控生产过程，进行参数设置和控制操作。
4. 请简要说明工业以太网的特点及其在工业控制中的应用。
答：工业以太网是一种专门用于工业控制领域的通信网络，具有高可靠性、高带宽和实时性强的特点。
它在工业控制中广泛应用于设备之间的数据通信和远程监控。
以上是一些关于计算机控制技术的习题及答案，希望能够帮助大家更好地理解
和掌握这一重要技术。
在学习过程中，还可以通过实际操作和练习来加深对知识的理解，提高自己的技能水平。
计算机控制技术的应用范围非常广泛，掌握好这门技术对于提升自身竞争力和就业前景都具有重要意义。
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第一章概述2、控制的本质是什么？[指导信息]:参见1.1.2 自动控制中的基本问题。
控制过程本质上是一系列的信息过程，如信息获取、信息传输、信息加工、信息施效等。
控制系统中的目标信息、被控对象的初始信息、被控对象和环境的反馈信息、指令信息、执行信息等，通常由电子或机械的信号来表示。
3、自动控制中有哪些基本问题？[指导信息]:参见1.1.2 自动控制中的基本问题。
自动控制中的基本问题包括：自动控制系统的结构、过程、目标和品质等。
结构包括组成及其关系两个部分；控制过程主要为一系列的信息过程，如信息获取、信息传输、信息加工、信息施效等；目标规则体现了系统的功能；控制品质即为控制的质量，可通过系统的性能指标来评价。
6、一个典型的计算机控制系统由哪些部分组成？它们的关系如何？[指导信息]:参见1.2.1 计算机控制系统的结构。
计算机系统分为硬件系统和软件系统，硬件系统包括计算机、输入输出接口、过程通道(输入通道和输出通道)、外部设备(交互设备和通信设备等)，软件系统包括系统软件和应用软件，其中计算机系统作为控制单元，见图1 6所示。
设计人员管理人员操作人员其他系统典型计算机控制系统的结构框图7、计算机控制系统有哪些分类？试比较DDC、SCC、DCS和FCS的各自特点。
[指导信息]:参见1.2.2计算机控制系统的分类。
分类方法有：按系统结构的分类、按控制器与被控对象的关系分类、按计算机在控制系统中的地位和工作方式分类、按控制规律分类。
其中DDC(Direct Digital Control)、SCC(Supervisory Computer Control)、DCS(Distributed Control System) 和FCS(Field bus Control System)是按计算机在控制系统中的地位和工作方式来分类的。
DDC中的计算机直接承担现场的检测、运算、控制任务，相当于“一线员工”。
SCC系统中的SCC计算机主要完成监督控制，指挥下级DDC计算机完成现场的控制，相当于“车间主任”或“线长”。
DCS由多台分布在不同物理位置的计算机为基础，以“分散控制、集中操作、分级管理”为原则而构建的控制系统，DCS中的计算机充当各个部门的“管理人员”，如过程管理、生产管理、经营管理等职能。
FCS是建立在网络基础上的高级分布式控制系统。
在FCS中，控制器、智能传感器和执行器、交互设备、通信设备都含有计算机，并通过现场总线相连接。
这些计算机的功能不仅仅在于对一般信息处理，而是更强调计算机的信息交换功能。
8、试通过实例来说明不同控制规律的特征。
[指导信息]:参见1.2.2计算机控制系统的分类。
不同控制规律分类有恒值控制、随动控制、PID控制、顺序控制、程序控制、模糊控制、最优控制、自适应控制、自学习控制等。
恒值控制：控制目标是系统的输出根据输入的给定值保持不变，输入通常是在某一时间范围内恒定不变或变化不大的模拟量。
如恒温炉的温度控制，供水系统的水压控制，传动机构的速度控制。
随动控制：控制目标是要求系统的输出跟踪输入而变化，而输入的值通常是随机变化的模拟量，往往不能预测。
如自动导航系统、自动驾驶系统、阳光自动跟踪系统、雷达天线的控制等。
PID控制：根据给定值与输出值之间偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)进行的反馈控制，是工业上适用面较广、历史较长、目前仍得到广泛应用的控制规律。
许多连续变化的物理量如温度、流量、压力、水位、速度等的控制，都可采用PID控制。
许多恒值控制和某些随动控制也可采用PID规律来实现。
顺序控制：根据给定的动作序列、状态和时间要求而进行的控制。
如交通信号灯的控制、电梯升降的控制、自动包装机、自动流水线的控制。
程序控制（数值控制、数字控制）：指根据预先给定的运动轨迹来控制部件行动。
如线切割机的控制、电脑绣花机的控制。
模糊控制：基于模糊集合和模糊运算，采用语言规则表示法进行的控制。
在许多家用电器（电饭煲、洗衣机等）、工业过程控制等领域得到了越来越多的应用。
最优控制（最佳控制）：使系统的某些指标达到最优，而这些指标往往不能直接测量，如时间、能耗等。
自适应控制：在工作条件改变的情况下，仍能使控制系统对被控对象的控制处于最佳状态。
它需要随时检测系统的环境和工作状况，并可随时修正当前算法的一些参数，以适应环境和工作状况的改变。
自学习控制：能够根据运行结果积累经验，自行改变和完善控制的算法，使控制品质愈来愈好。
它有一个积累经验和主动学习的过程，可以适时地调整算法的结构和参数，以不断地提高自身算法质量。
第二章计算机控制系统的理论基础3、什么是连续系统的传递函数？什么是离散系统的脉冲传递函数？它们有什么实用意义？[指导信息]:参见2.1.5 用传递函数表示的系统模型，2.3.6 脉冲传递函数。
连续系统的传递函数定义为零初始条件下系统输出y(t)的拉氏变换与输入r(t)的拉氏变换之比，即：离散系统的脉冲传递函数(也称Z传递函数)可定义为：其中，Y(z)为系统输出序列y(k)的Z变换，R(z)为输入序列r(k)的Z变换。
传递函数或脉冲传递函数都反映了系统固有本质属性，它与系统本身的结构和特征参数有关，而与输入量无关。
利用传递函数的表达式就能分析出系统的特性，如稳定性、动态特性、静态特性等；利用传递函数可通过求解方程代数而不是求解微分方程，就可求出零初始条件下的系统响应。
特别指出，通过实验的方法，求出离散系统的脉冲传递函数更为方便有效。
5、画出状态空间模型框图，写出输出方程和状态方程表达式。
[指导信息]:参见2.1.7 状态空间概念和模型框图和2.3.7 离散系统的状态空间描述。
离散系统的状态空间描述与连续系统类似，其模型框图参见图2-14所示。
A为状态矩阵、B为输入矩阵、C为输出矩阵、D为传输矩阵，延时单元z-1可以看成一组D型触发器或数据寄存器。
y+CAz-1DB+rx.x状态记忆系统状态转换离散系统的状态空间描述方法输出方程和状态方程表达式用矩阵表示为：8、写出下列序列x1(k)、x2(k)对应的Z变换。
[指导信息]:参见2.3.3 序列和差分方程。
x1(k)=2+1z-1+3z-2+4z-4 x2(k)=1+2z-1+8*z-2/(1-z-1)9、写出下列Z表达式所对应的序列表达式和序列图。
(1)；(2)(3)；(4)[指导信息]:参见2.3.3 序列和差分方程。
x1(k)、x2(k)、x3(k)、x4(k) 所对应的序列表达式和序列图如下：x1 (k)＝5δ(k)+3δ(k-1) -δ(k-2) +3δ(k-3)x2(k)＝3δ(k)+2δ(k-1)+4δ(k-2) +8δ(k-3)+9δ(k-4)+ 32δ(k-5)+64δ(k-6)+……x3 (k)＝0+10δ(k-1)+11δ(k-2) +9.1δ(k-3)+6.71δ(k-4)+ 4.651δ(k-5)+3.1031δ(k-6)+……x4 (k)＝4.69δ(k)-6.8169δ(k-1) +5.7739δ(k-2) -4.89055δ(k-3) +4.14232δ(k-4)+……x1(k)、x2(k)、x3(k)、x4(k) 所对应的序列图如下：11、离散系统稳定的充要条件是什么？[指导信息]:参见2.4.2 稳定性分析。
根据自动控制理论，连续系统稳定的充要条件是系统传递函数的特征根全部位于s域左半平面，而对离散系统稳定的充要条件是系统脉冲传递函数的特征根全部位于z平面的单位圆中。
12、动态特性主要是用系统在单位阶跃输入信号作用下的响应特性来描述。
常见的有哪些具体的指标？[指导信息]:参见2.2.2 连续系统的分析和设计方法回顾和2.4.4 动态特性分析。
系统的动态特性可通过多项性能指标来描述，常见的具体指标有上升时间tr、峰值时间tp、调节时间ts和超调量δ等。
13、已知如下所示的离散系统的G(z)、D(z)，试分别求出不同R(z)情况下的稳态误差ess。
D(z)+r(k)R(z)e(k)E(z)G(z)y(k)Y(z)p(k)P(z)-控制器被控对象其中：、；R(z)分别取：(1)、(2)[指导信息]:参见2.4.3 静态误差分析。
因为，所以系统是I型系统。
(1) 时，稳态误差为0。
(2) 时，稳态误差为，（取T=1），其中则第三章器的设计与实现2、已知某对象的传递函数如下，分别用向后矩形法和梯形变换法求出相应的脉冲传递函数，设采样周期T=1s。
，，[指导信息]:参见3.2.1 积分变换法。
根据公式(3-3)和(3-5)计算。
用向后矩形法求解(设T=1)：用梯形变换法(设T=1)4、写出PID的传递函数D(s)，并分别用向后矩形法和梯形变换法求出相应的D(z),要求将表达式整理成规范的分式，设采样周期T=1s。
[指导信息]:参见3.2.1 积分变换法和3.3.2 数字PID控制算法。
PID的传递函数D(s)如下：用向后矩形法求出相应的D(z)如下：用梯形变换法求出相应的D(z)如下：5、PID的Kp、Ki、Kd参数各有什么作用？[指导信息]:参见3.3.1 PID控制的原理。
比例系数Kp的增大利于提高灵敏度，加快调节速度，减小稳态误差，但不能消除稳态误差。
Kp过大时，系统容易引起振荡，趋于不稳定状态。
积分时间Ti是消除系统稳态误差的关键，Ti要与对象的时间常数相匹配，Ti太小，容易诱发系统振荡，使系统不稳定；Ti太大，则减小稳态误差的能力将削弱，系统的过渡过程会延长。
微分时间Td的主要作用是加快系统的动态响应，即可以减少超调量，又可减小调节时间。
但引入Td后，系统受干扰的影响会增加。
6、数字PID控制的参数整定方法有哪些？各有什么特点？[指导信息]:参见3.3.3 数字PID控制的参数整定。
数字PID控制的参数整定方法常见的有扩充临界比例度法、扩充响应曲线法、归一参数法和经验整定法等。
扩充临界比例度法在闭环系统中进行，在整定过程中允许出现振荡。
扩充响应曲线法通过开环实验获得对象的动态特性，实验过程中不会出现振荡。
归一参数整定法根据经验数据，人为地设定“约束条件”，只需要改变Kp，就可观察控制效果。
8、已知某控制系统的G(z)如下，假定R(z)分别在阶跃信号、单位速度信号激励下，按最少拍随动系统设计方法，求出D(z)，并画出各点波形。
[指导信息]:参见3.4.2 最少拍随动系统的设计。
(1)在阶跃信号激励下:因为G(z)具有因子，无单位圆外的零点，则Φ(z) 应包括因子；G(z)分母和R(z)均有因子则Ge(z)应包含；又因为，Φ(z)和Ge(z)应该是同阶次的多项式，所以有：两式中的a，b为待定系数。
将上两式联立，得：，比较等式两侧，得到解：所以：各点波形：序列数据:k: 0 1 2 3 4 5 6 7r(k): 1 1 1 1 1 1 1 1e(k): 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000p(k): 2.000 -2.000 1.200 -0.720 0.432 -0.259 0.156 -0.093y(k): 0.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000(2)在单位速度信号激励下:因为G(z)含有因子，则Φ(z)分子应包括；G(z)分母有因子，R(z)分母有均则Ge(z)应包含；又因为，Φ(z)和Ge(z)应该是同阶次的多项式，所以有：式中a、b、c为待定系数，求解上述方程组可得：a =2,b =-0.5,c=1。