计算机控制技术_复习题
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外部设备操作台 输入通道 检测装置输出通道 执行机构 计 算 机 被 控 对 象二、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。
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
《计算机控制技术》复习题《计算机控制技术》复习题一、名词解释：1、实时性2、采样定理3、频分多路复用4、时分多路复用5、CIMS6、数字滤波7、频分多路复用8、时分多路复用9、CIMS二、简答题1、简述现场总线技术的特点及优点2、模拟量输入/输出通道由那些单元组成?3、何谓采样？采样值为什么要进行数字化处理?计算机与外设交换数据的种类及传送方式?接口扩展包括哪些内容?各有什么优缺点？计算机控制系统的分类有哪些?7、流程工业CIMS的层次结构模型及各层次的作用8、常用传输介质的种类、特点及应用场合9、计算机控制系统的典型形式有哪些？10、常用数字滤波的方法有哪些？并分别简述。
11、按拓扑结构划分，计算机网络的种类及各种类的优缺点12、DCS系统构成的层次及各层次的作用13、计算机控制系统的设计原则14、流程工业CIMS的层次结构模型及各层次的作用15、常用传输介质的种类、特点及应用场合三、分析题1、分析总结计算机控制系统的设计步骤2、计算机控制系统的干扰源及可采取的抗干扰措施3、简述计算机控制的总体方案设计的主要内容4、分析总结计算机控制系统的设计步骤5、计算机控制系统的干扰源及可采取的抗干扰措施四、计算题1.某热处理炉温度测量仪表的量程为100～1000℃，在某一时刻计算机采样并经8位A/D数字转换后的数字量为0CDH，求此时温度值为多少？(设仪表量程为线性的)（2）确定该城市主要污染物和主要污染行业；（3）计算各行业万元产值等标污染负荷，哪个行业万元产值排污最大？2.某河段pH7.8，DO浓度为4 mg/L，BOD5浓度为5 mg/L，挥发酚浓度为0.007 mg/L，CN- 浓度为0.06 mg/L，试用单因子指数评价水环境质量，并说明其超标倍数（评价标准pH6.5-8.5，DO 6 mg/L，饱和DO 9.2 mg/L，BOD5 3 mg/L，挥发酚0.005 mg/L，CN-0.05 mg/L）。
单选题(复习题)
（ A
）
（ C
）
（ C
）
A 0 B ∞ C 有限值 D 不确定 1 9 ．若被转换的模拟量满量程为 M，转换成计算机二进制有效数字的位数为 n，则量化 单位定义为 q =
M ，表明 2n
（ A
）
A 位数越大，量化误差越小 B 位数越大，线性误差越小
-2-
C 位数越大，绝对误差越小 D 位数的选择不影响量化误差 2 0 ．若被转换的模拟量满量程为 M，转换成计算机二进制有效数字的位数为 n，则量化 单位定义为 q =
y
m'
A ( x e , y e）
ym
m ( x m , y m）
m ''
0
xm
x
第一题（8）图 加工第一象限直线
A Fm +1 = Fm − xe C Fm +1 = Fm − y e
B Fm +1 = Fm + x e D Fm +1 = Fm + y e
⌒ 42．加工第一象限逆圆弧CD（如图） 。设加工点为 m 点，此时进给方向应
（
A ）
（
D ）
-1-
G(z)
R( s )
R ∗ ( s)
G1 ( s )
D( s)
V (z)
Y ∗ ( s)
Y (s)
G2 ( s )
A G ( z ) = G1 ( z )G2 ( z ) C G ( z ) = G1 ( s )G2 ( s )
B G ( z ) = G1G2 ( s ) D G ( z ) = G1G2 ( z ) （ C ）
-6-
为
（ B ）
第一题（10）图 加工第一象限逆圆弧
计算机控制技术复习题
计算机控制技术复习题一、填空题1.计算机控制系统主要由计算机组成，其输入输出通道和工业生产对象由两部分组成，通过工艺通道连接。
2.干扰传播途径主要有：静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。
3.计算机控制系统的工作过程可分为三个步骤：数据采集、控制决策和控制输出。
4.常用的图形显示器主要有CRT显示器和TFT平板显示器。
5.某计算机控制系统，8位的a/d转换器采集到数字量10110110，此值经处理后送入6位d/a转换器，送入d/a转换器的值为101101。
6.光电耦合隔离电路可分为两种类型：数字量同相传输和数字量反向传输。
7.LED数码管主要有两种类型：公共阴极和公共阳极。
8.dcs系指的是集散控制系统，lcd的中文全称是液晶显示器，ssr的中文全称是固态继电器。
9.模拟量输入通道的核心是a/d转换器。
10.工业计算机系统主要分为两部分：控制部分和被控对象。
11.过程通道主要包括模拟输入/输出和数字输入/输出。
12.共模干扰的一个重要原因是不同模拟信号之间的电位差。
13.在程序中人工插入一些NOP指令是指令冗余技术。
14.某计算机控制系统，8位的a/d转换器采集到数字量10110110，此值经处理后送入10位d/a转换器，送入d/a转换器的值为1011011000。
15.在计算机控制系统中，总线一般分为内部总线和外部总线。
16.按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，触摸屏可以分为电阻式.电容感应式、红外线式、表面声波式四类。
17.根据a/D转换器与CPU的连接方式和控制系统本身的要求，有三种常见的控制方式。
18.cpu的抗干扰技术主要有指令冗余、设置软件陷阱和监理程序运行监视系统。
19.计算机控制系统的性能指标主要有稳定裕量、稳态指标、动态指标和综合指标。
二、选择题1.对于数据采集系统，信号的最大频率为1kHz，以下哪个采样周期最合适（a）。
a、0.5msb、1msc、0.1msd、2ms2.为了消除按键抖动，用软件消抖方法，一般要延时（a）的时间。
计算机控制技术复习题
计算机控制技术复习题(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--计算机控制技术复习题一、简答题1.画出典型计算机控制系统的基本框图。
答：典型计算机控制系统的基本框图如下：2.简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。
答：(1)比例调节器：比例调节器对偏差是即时反应的，偏差一旦出现，调节器立即产生控制作用，使输出量朝着减小偏差的方向变化，控制作用的强弱取决于比例系数K P。
比例调节器虽然简单快速，但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。
加大比例系数K P可以减小静差，但是K P过大时，会使系统的动态质量变坏，引起输出量振荡，甚至导致闭环系统不稳定。
(2)积分调节器：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。
(3)微分调节器：为加快控制过程，有必要在偏差出现或变化的瞬间，按偏差变化的趋向进行控制，使偏差消灭在萌芽状态，这就是微分调节的原理。
微分作用的加入将有助于减小超调，克服振荡，使系统趋于稳定。
3.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
答：4.回答下述电路中克服共模干扰的工作原理。
答：平时，开关S1i(i=1,2,...,n)处于闭合状态，C i的电压跟踪V i的输入值，开关S2i(i=1,2,...,n)处于断开状态。
需检测V i时，则令S1i断开,S2i闭合，放大器A的输出经采样保持器送至A/D转换器化为数字量，然后开关再恢复平时的状态。
在采样、转换过程中，放大器A 不与任何模拟量信号输入共地，电容C i的电压均为差模电压，这样就克服了共模电压的影响。
5.采样保持器LF398工作原理图如下图，试分析其工作原理。
计算机控制技术复习题
特点：1.CAN数据传输速率为5kbps（10km）、1Mbps（40m），节点数110个，传输介质为双绞线或光纤。2.CAN采用点对点、一点对多点及全局广播等几种方式发送和接收数据。3.CAN可实现全分布式多机系统，且无从机之分，每个节点均主动发送报文，可方便的构成多机备份系统。4.CAN采用循环冗余校验CRC及其他检错措施，保证了极地的信息出错率5.CAN节点具有自动关闭功能，当节点错误严重时，自动切断与总线的联系，不影响总线的正常工作。
7.计算机控制系统按照功能划分有直接数字、分布式控制系统、计算机监督控制系统、操作指导系统、计算机集成制造系统五种类型。
8.输入通道通常包括信号测量部分、信号调理电路、模拟多路开关、A/D转换开器以及输入控制接口等。
9.LED显示器显示的方法有静态显示与动态显示两种。
10.数字程序控制计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械按照规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离、和运动速度等规律自动的完成的自动控制。
6.输出通道接口技术:有模拟信号输出和开关信号输出两种形式①模拟输出信号通道包括计算机控制接口,A/D转换器,驱动电路,执行机构. ②开关信号输出通道包括驱动电路和执行机构
7.脉宽调制PWM调速方法(占空比是重要参数,改变占空比有以下方法) ①定宽调频法:保持t1不变,改变t2使周期T也随之改变②调频调宽法:保持t2不变,改变t1使周期T随之改变③定频调宽法:保持周期T不变，同时改变t1和t2.
1.5.2.串联环节中含有零阶保持器的Z传递函数。在信号采样之后在保持，常用零阶保持器，采样保持器与连续对象之间的关系等同于串联环节没有采样开关的情况如下图
2.PID设计方法（步骤）
计算机控制技术复习
一、填空题1. 计算机控制系统与连续控制系统在本质不有许多不同，需采用专门的理论来分析和设计，最常用的两种设计方法是___模拟调节规律离散化设计方法___和__直接设计法___.2. 在计算机控制系统中，由于计算机具有高速的运算处理能力，一个控制器经常可采用_______分时控制__的方式控制多个回路。
3. SCC 系统是指_计算机监督控制系统________。
4．A/D 转换器中__孔径时间___决定了每一个采样时刻的最大转换误差.对于一定的转换时间，误差的百分数和信号频率成__正____比。
若一个10位的A/D 转换器，若要求转换精度为0.1%，孔径时间为10微秒，则允许转换的正弦模拟信号的最大频率为0.1%/（2π*10*10）=16 HZ.5.若max ω为信号f(t)的最高角频率，则采样频率S ω的下限是_ωs>=2max ω________.7．零阶保持器是一个相位____滞后_______环节。
8．对于满刻度值为5.12V ，单极性输出，8位D/A 转换器的分辨率为_(1/256)*5.12V=20mV __；D/A 转换器的分辨率取决于它的_位数的多少________。
9. DDC 系统是 计算机直接数字控制系统__。
10．连续系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于_ S 平面左半面内__； 离散系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于_ Z 平面的单位圆内___。
12．对于满刻度值为 5.12V ，单极性输出，10位D/A 转换器的分辨率为___5mV________________；D/A 转换器的分辨率取决于它的_位数的多少__________。
13．积分时间常数T 太小时，系统动态特性将__不稳定____________，T 偏小，则系统的振荡次数较多。
积分控制能消除系统的__静态误差__，提高控制系统的控制精度。
但是由于积分的存在会使系统产生 积分饱和___________现象。
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题
一、填空1.计算机控制技术可用于计算机控制系统及自动化仪表。
2.计算机监督系统SCC的作用是：按照一定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机。
3.闭环控制系统是指输出量经反馈环节回到输入端，对控制产生影响。
4.多路开关的作用是完成模拟量的切换。
5..采用ADC0809构成模拟量输入通道，ADC0809在其中起模拟量到数字量的转换和多路开关的作用。
7.ADC0809中EO C呈高电平，可以向CPU申请中断，说明转换已经结束，EOC 呈低电平，说明处于转换过程中。
8.当D/A转换器的位数多于处理器的位数时，需要两级数据缓存，数据分批传送，输入的所有数字位必须同时进行转换。
9.防止抖动是能否正确读取键值得必要环节，实现方法是可以用硬件电路或软件程序实现。
10.采用共阴极LED多位数码管显示时，位选信号为低电平，段选信号为高电平。
11.在LED多位数码管显示电路中，段选模型决定数码管显示的内容。
12..开关量控制系统中，常设有光电隔离器，起耦合、隔离和开关的作用。
14.小功率直流电机控制系统中，改变转子上的通电极性，以便改变电机的转向。
15..RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑1的电平是-3V以下。
18..采用全双工通信方式，数据传输的方向性结构为可以在两个方向上同时传输。
20.半双工可以在两个方向上传输，但不能同时传输。
21.采用异步传输方式，设数据位为7位，1位校验位，1位停止位，则其通信效率为70%.22.在工业过程控制系统中采集的数据常掺杂有干扰信号，可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路来提高信/噪比。
23.标度变换就是把数字量转换成人们熟悉的十进制工程量。
24.使A/D转换器满量程信号达到均一化的含义是任何情况下A/D转换器的输入最大值都为满量程。
25.比例调节的强弱可调，作用比较强，几乎贯穿整个调节过程。
26.在计算机控制系统中，T的确定十分重要，原因是T太小，系统精度不够。
27.一般而言，纯微分控制不使用，因为微分作用仅出现在偏差变化的过程中。
《计算机控制技术》题目(含答案)
《计算机控制技术》复习资料一、填空题1、计算机控制是自动控制发展中的（高级）阶段，是自动控制的（重要分支）。
2、计算机在信息处理、（逻辑分析）、决策判断、（输入输出）管理等各个方面显示出突出的优点。
3、计算机控制系统利用计算机的（硬件）和（软件）代替自动控制系统的控制器。
4、自动控制是指在（没有人）直接参与的前提下，应用（控制装置）自动地、有目的地控制或操纵机器设备或生产过程，使他们具备相应的功能。
5、在控制系统中如果给定值是（恒定不变）的，则此系统称为（定值）控制系统。
6、若系统控制（变量）的变化规律为已知函数，并被事先确定，则此类控制为（程序）控制系统。
7、广义上说系统的给定信号和扰动都可以看作是系统外作用信号，给定信号（决定）着系统输出量的变化；而扰动则（破坏）给定信号对系统输出量的控制。
8、计算机控制过程是在（外部）作用下使系统由一个平衡或稳定状态过渡到另一个（平衡或稳定）状态的过程，称为瞬态过程或系统响应。
9、自动控制的瞬态过程有两种典型形式，一种是（收敛）的，对应的系统运行是稳定的；另一种是（发散）的，对应的系统是不稳定的。
10、在计算机控制系统中为了达到控制目标，可以采用（模拟）化设计方法和（离散）化设计方法来设计控制器。
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( 体系)结构的计算机。
12、计算机各功能模板之间的内部总线可以分为：（数据）总线、( 地址)总线、控制总线、电源总线。
13、外部总线是计算机与计算机或计算机与其他（智能）设备之间进行( 通信)的连线。
14、典型的工业控制计算机IPC应具备抗（电磁）干扰、防震、防潮、( 耐高温)等性能。
15、可编程序控制器是（继电器）逻辑控制系统与( 微型)计算机技术相结合的产物。
16、大多数PLC采用继电控制形式的（梯形图）编程方式，继承了传统(控制)线路的清晰直观容易掌握。
17、整体式的（PLC）把电源、CPU、内存、I/O系统都( 集成)在一个小箱体内构成一台完整的PLC。
计算机控制技术及答案
《计算机控制技术》复习题一﹑名词解释⒈直接数字控制系统⒉动态过程⒊数字滤波二﹑填空题⒈数字滤波程序设计中常见的滤波算法有、和。
（任写三种）⒉根据微机在过程控制中的应用情况，微机控制系统可分为四种常用类型，分别是、、和。
⒊在工程应用中，典型的控制系统环节有﹑﹑﹑﹑﹑延迟环节等。
⒋衡量二阶系统时域响应的动态性能特性时，可用、、、和、等五个指标来描述。
⒌微机控制中的数字PID控制算法有和两种基本形式。
三﹑简答题⒈简述什么是自动控制。
⒉简述数字滤波中的算术平均滤波的滤波原理。
⒊简述PID调节器的基本原理。
四﹑综合题微机控制系统中的基本组成中，主要的模块有：微型计算机主机、外部设备、I/O接口及输入输出通道、测量与执行机构及操作控制台。
试问：(1) 微型计算机主机的功能。
(2) I/O接口及输入输出通道的功能。
答案一﹑名词解释⒈在实际控制中，当系统所选择的采样周期较大或对控制质量要求较高时，通常需要从被控对象的特性出发，直接根据采样理论来设计数字控制器，这种方法就是直接数字设计，所形成的控制系统就是直接数字控制系统。
⒉系统在外加信号作用下，被控量随时间变化而变化的过程称为控制系统的动态过程，反映了系统的动态特性。
⒊数字滤波就是通过某种计算或判断程序来减少干扰信号在有用信号中的比重。
二﹑填空题⒈程序判断滤波算数平均滤波中值滤波⒉数据采集与处理系统直接数字控制系统计算机监督控制系统分级控制系统⒊比例环节惯性环节积分环节一阶微分环节振荡环节⒋上升时间峰值时间超调量延迟时间调节时间⒌位置型增量型三﹑简答题⒈采用控制装置自动地﹑有目的地对机器设备或生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能要求，这个过程就是自动控制。
⒉算数平均滤波就是把ｎ个采样值相加，然后取算术平均值作为本次有效的采样信号。
⒊PID调节器的基本原理是将被测参数由传感器变换成统一的标准信号送入调节器，与系统设定值进行比较，产生出的偏差经PID运算后送到执行机构，来改变系统的进给量，实现被测量的自动调节。
电气工程及其自动化-《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。
计算机控制技术考试复习题
一、填空题1.抑制共模干扰的方法之一就是采用差分放大器作为信号的前置放大器。
2.计算机控制系统的基本类型包括数据采集系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统和现场总线控制系统等。
3.微机与I/O接口电路之间传送数据的控制方法通常有以下4种：程序直接控制方式、程序查询方式、中断控制方式、DMA传送方式。
4.对于实际生产过程中含有纯滞后的对象系统，宜采用Smith预估控制方法和大林算法两种控制方法进行控制。
5.在存在扰动的系统中，可以直接按照扰动进行控制，称作前馈控制。
6.计算机控制系统，也称离散控制系统，它的研究方法很多是与连续系统对应的。
如，连续系统输入输出之间的关系是用微分方程描述的，而离散系统的输入输出之间的关系是用差分方程描述的；分析连续系统的数学工具是拉式变换，而分析离散系统的数学工具是Z 变换；连续系统的数学模型采用传递函数，而离散系统得数学模型采用脉冲传递函数。
7.连续系统在参数不变情况下改造为计算机控制系统，其稳定性与原连续系统相比将。
（变坏、变好、保持不变）8.离散系统稳定的条件是闭环脉冲传递函数的全部极点位于Z平面上以原点为圆心的单位圆。
（内、上、外）9.三相步进电动机双相三拍工作方式的通电顺序为AB-BC-CA-AB。
10.当系统中含有零阶保持器时，系统的稳态误差与采样周期T。
（无关、有关、关系不定）二、问答题1.试述逐点比较法插补原理，并说明其直线插补的步骤。
答：逐点比较法插补，就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，看着点在给定轨迹的上方或下方，或是给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向。
如果原来在给定轨迹的下方，下一步就向给定轨迹的上方走，如果原来是里面，就向外面走。
如此，走一步，比较一次，决定下一步走向，以便逼近给定轨迹，即形成逐点比较插补。
直线插补的步骤：偏差判别，进给，偏差运算，终点判别。
2.什么是最少拍无差控制，说明最少拍无差系统对于典型输入函数的适应性。
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》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。
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计算机控制技术复习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.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.3.计算机控制技术的工作方式有哪几种？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.4.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.5.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.6.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，它包括哪两个组成部分。
包括硬件和软件。
7.计算机控制系统是由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？主要由硬件和软件两部分组成，硬件包括：主机及操作台、通用外设I/O接口与通道、信号的检测及变送、执行机构、被控对象组成；软件包括：系统软件、应用软件。
8.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.9、计算机控制系统有哪四种形式的信号？各有什么特点?(1)连续模拟信号：时间和信号的幅值都是连续的。
(2)阶梯模拟信号：时间是连续的，信号的幅值是阶梯形的。
(3)采样信号：时间是离散的，信号的幅值是连续的脉冲信号。
(4)数字信号：信号的时间以及幅值都是离散的，且幅值经过了量化处理。
10.现场总线控制系统的结构模式分为哪几部分？答:现场总线控制系统(FCS)的结构模式为操作站---现场总线智能仪表两层结构.(DCS为操作站-控制站-现场仪表三层结构模式)11、什么叫输入/输出通道?它是由哪些部分组成的？在微型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称为输入输出通道。
输入输出通道的组成：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组成。
12计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是什么？按照一定的数学模型计算给定值，并提供给DDC计算机13.什么是计算机的总线？答:所谓总线,就是计算机各模块之间互联和传送信息(指令,地址和数据)的一组信号线.分为内部总线和外部总线.14.计算机的外部总线有哪几种？答:计算机的外部总线有RS-232C,RS-485,IEEE-488,USB等等.15.RS-232C串行通信总线采用什么传输方式？为什么RS-232C 的传输距离不远？答:RS-232C串行通信总线采用的是不平衡传输方式.由于发送器和接收器之间有公共的信号地线,共模信号不可避免地要进入信号传送系统中.当传输距离过远时,发送器与接收器各自会形成不同的对地电位.16.RS-485串行通信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？答:RS-485串行通信总线采用的是不平衡传输方式.区别在于RS-485为半双工工作方式,而RS-422A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.17、为什么我们经常用到的标准信号是电流信号？何为标准信号：为了避免低电平模拟信号传输带来的麻烦，经常要将测量元件的输出信号经变送器变送，如温度变送器、压力变送器、流量变送器等，将温度、压力、流量的电信号变成0～10mA或4～20mA 的统一信号，然后经过模拟量输入通道来处理。
18. ADC0809转换器，采用的技术是什么？分析其工作原理。
P3019.积分电路对数字量信号的调理过程。
P31为了清除由于接点的机械抖动而产生的振荡信号,一般都就应加入有较长时间常数的积分电路来消除这种振荡.20.采用光电耦合器的大功率输入调理电路的工作过程。
P3221.什么是香农采样定理？香农采样定理: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,那么采样信号就能惟一地复观.22.什么是量化误差？量化过程实际上是一个用q去度量采样值幅值高低的小数归整过程,由于量化过程是一个小数归整过程,因而存在量化误差,量化误差为(+_1/2)q.23.什么是孔径时间和孔径误差？如何根据孔径时间和精度，确定信号的最大频率？完成一次A/D 转换所需的时间称为孔径时间.孔径时间决定了每一个采样时刻的最大转换误差,即为孔径误差.P4124 如何选定采样周期T ？（1）据香农采样定理确定采样周期T 的上限max w；（2）据执行机构和被控对象的特性：惯性大的对象，T 取大；（3）从随动性、抗干扰的要求来看：T 应取小一些；（4）要实时完成一个控制周期内的任务，T 不能太小。
25. ADC0809 A/D 转换器的特点，分析的工作过程。
ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D 转换器高通,低通,带通滤波器.尖峰型串模干扰民为主要干扰源时,用双积分A/D 转换器. 采用双绞线作信号引线(减少电磁感应)27.什么是共模干扰，抑制的方法有哪些？P4226.什么是串模干扰，抑制的方法有哪些？串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰信号.所谓共模干扰,是指A/D转换器两个输入端公有的干扰电压.抑制方法:变压器隔离光电隔离浮地屏蔽28.，简述计算机控制系统在一个控制周期内应完成哪些事情？应完成：被控物理量的采集A/D转换、数字滤波、偏差的计算、根据控制算法计算控制量、D/A刷新输出控制量。
29.计算机控制系统中有哪些类型的地线？信号接地方式应采用什么方式？有模拟地线,数字地线,安全地线,系统地线,交流地线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。
30.温度范围为0~1100℃，经温度变送器变换为0~5V的电压送至DC0809，ADC0809的输入范围为0~5V，当t=KT时，ADC0809的转换结果为7A，试问：此时炉温为多少度？31、在8位A/D转换器中，设满量程为±5V，则2.5V,0V,-2.5V 对应的数字量为多少？32、多路开关与反多路开关的作用？系统将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要反多路开关器件完成控制量的切换工作。
反之，几个输入的信号接一个A/D转换器, 需要多路开关器件完输入信号的切换工作。
33、数字控制方式主要有哪几种？点位控制、直线控制、轮廓控制34、逐点比较法直线插补原理加工第三象限直线OA，起点为O(0，0)，终点坐标为A(-6，-4)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。
P8435.逐点比较法圆弧插补原理加工第以象限逆圆弧AB，已知起点的坐标为A(0，-4)，终点的坐标为B(4，0)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。
P873.根据已知的三相步进电机的工作时序图，分析说明其工作方式。
A-B-C-A …….4.已知三相步进机的转子为40个齿，定子为3对磁极，试求工作在三相六拍方式时的步距角和齿距角。
步距角:360/40/6=1度齿距角360/40=9度第四章1：求惯性环节 的差分方程解：由有化成微分方程：以采样周期离散上述微分方程得即 用一阶后项差分近似代替得：11)(1+=s T s D 11)()()(1+==s T S E S U s D )()()1(1s E s U s T =+)()()(1t e t u dt t du T =+)()()(1kT e kT u kT u T =+ )()()(1k e k u k uT =+代入上式得整理得2.根据模拟PID 的控制算法， 01()()[()()]t P D I de t u t K e t e t dt T T dt=++⎰ 推导对应的离散化递推式。
P105 P10601()()[()()]t P DI de t u t K e t e t dt T T dt =++⎰ 令t = kT ， 简记为k ；则：0()t e t dt ⎰=1()*k i e i T =∑； ()de t dt =()(1)e k e k T--| 将上式代入原式，得：u(k)=p K {()e k +1()k i IT e i T =∑+[()(1)]D T e k e k T --} u(k-1)=p K {(1)e k -+11()k i I T e i T -=∑+[(1)(2)]D T e k e k T ---} 用上两式相减后整理得：u(k)= u(k-1)+(1)*()D p I T T K e k T T ++-2(1)*(1)D p T K e k T +-+()*(2)D p T K e k T -3.数字PID 位置式和增量式算法的各自特点是什么？增量算法不需要做累加,位置算法要用到过去的误差的累加值,容易产生大的累加误差Tk u k u t u )1()()(--≈ )()()]1()([1k e k u k u k u T T =+--)()1()(111k e T T T k u T T T k u ++-+=增量算法得出的是控制量的增量,而位置算法的输出是控制量的全量输出,误动作影响大.采用增量算法,易于实现手动到自动的无冲击切换.Kp4.数字PID控制算法中，Kp、Ti、Td的物理调节作用分别是什么？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.。
直接决定控制作用的强弱，加大Kp可以减少系统的稳态误差，提高系统的动态响应速度. 过大会使动态质量变坏，引起被控制量振荡甚至导致闭环系统不稳定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它将使系统的动态过程变慢，积分作用太强会使系统超调加大,甚至使系统出现振荡.从而使系统的稳定性变坏；Td为微分时间常数，微分的控制作用是跟偏差的变化速度有关的，微分控制能够预测偏差．产生超前的校正作用，可以减小调整时间, 有助于减少超调,从而改变系统的动态性能.在PID调节系统中，比例系数KP的确定比微分系数KI和积分系数KD更重要，因为它不但与本身有关，而且还和Kd，Ki有关。
5.什么是积分饱和现象？积分分离算法的工作原理是什么？所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向的偏差，PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大，从而导致u(k)达到极限位置。
此后若控制器输出继续增大，u(k)也不会再增大，即系统输出超出正常运行范围而进入了饱和区。
一旦出现反向偏差，u(k)逐渐从饱和区退出。
进入饱和区愈深则退饱和时间愈长。