山东大学 李正军版 计算机控制技术期末复习总结
计算机控制技术复习总结
第一章1、计算机控制系统的在线方式和离线方式？答：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；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做相应操作的方式称为离线方式。
2、实时的含义？（名词解释）答：所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定得时间范围内完成。
3、计算机控制系统的组成？答：由工业控制机和生产过程组成。
4、计算机控制系统的典型形式？答：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、现场总线控制系统。
第二章5、什么是接口？什么是过程通道？答：接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁；过程通道是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。
6、CPU与外设所交换的信息种类有哪些？答：数据信息、控制信息、状态信息。
7、CPU与外设之间的传送方式有哪几种？答：程序查询方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。
8、l/O接口的编址方式及区别？答：l/O映射方式，l/O地址和存储器地址在空间上是独立的，独立编址；存储器映射方式，把l/O接口当做处理器一样处理，统一编址。
9、数字量输入接口与输出接口的作用？答：输入接口起到缓冲输入数据的作用；输出接口起到锁存输出数据的作用。
10、A/D转换的种类和每种的特点？答：逐次逼近式，转换时间短（几微秒～几百微秒），抗干扰能力差；双斜积分式，转换时间长（几毫秒～几百毫秒），抗干扰能力强。
11、采样保持器的作用？答：A/D转换过程中，保证模拟量不变化；A/D转换结束后，保证输入信号跟随模拟量变化。
12、模拟量输出通道输出方式及其特点？（未完待续）答：电压输出，电流输出，在过程控制中基本使用电流输出，稳定性强。
13、计算机抗干扰系统的三要素？抗干扰措施？干扰的传播途径？干扰的作用方式及抑制方法？答：有干扰源、干扰对象、传播途径；硬件措施、软件措施、软硬件结合措施；电场耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合；串模干扰，对来自空间电磁耦合所产生的串模干扰可采用双绞线作为信号线，也可采用金属屏蔽线或屏蔽双绞线；根据串模干扰的频率与被测信号的频率分布特性采用相应的滤波器；当对称性交变串模干扰电压或尖峰形串模干扰成为主要干扰时选用双积分式A/D转换器；当被测信号与干扰信号的频谱相互交错时采用调制解调技术。
计算机控制技术总结
计算机控制技术总结第一篇：计算机控制技术总结第一章1、计算机控制系统的工作原理•实时决策控制：对采集到的被控量进行分析处理，并按已定的控制规律，决定控制行为。
•实时控制输出：根据控制决策，适时地对控制机构发出控制信号，完成控制任务。
2、计算机控制系统的组成答：计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两部分组成。
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和测量变送、执行机构、电气开关等装置。
3、计算机控制系统的典型型式答：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，现场总线控制系统，综合自动化系统。
第二章什么是总线所谓总线，就是计算机各个模块之间互联和传送信息的一组信号线。
总线可以分为内部总线和外部总线，而内部总线又可分为片级总线和系统总线。
模拟量输入通道：是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。
模拟量输入通道的组成一般由I/V变换、多路转换器、采样保持器、A/D转换器、接口及控制逻辑等组成。
信号调理：为了将外部开关量信号输入到计算机,必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机所能接受的逻辑信号，这个过程叫信号调理。
采样过程：按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟量信号、转变成在时刻0、T、1 T、2 T、…K T的一连串脉冲输出信号的过程成为采样过程。
量化：采用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转化为数字信号。
量化过程：将采样信号转换为数字信号的过程称为量化过程。
3.采样保持器（1）孔径时间和孔径误差的消除•孔径时间：A/D转换器将模拟信号转换成数字量所需的时间，称为孔径时间。
•孔径误差：对于随时间变化的模拟信号来说，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。
•孔径误差的消除：采用带有采样保持器，限制信号的频率范围。
计算机控制技术知识点总结前4章
计算机控制技术知识点总结前4章计算机控制技术知识点总结前4章第一章：计算机控制基础知识计算机控制技术是一门研究如何将计算机应用于系统控制的学科。
在计算机控制技术的学习过程中，首先需要了解计算机控制的基础知识。
计算机控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括输入设备、输出设备、中央处理器、存储器以及总线等组成。
软件主要分为系统软件和应用软件两部分。
系统软件包括操作系统和通信软件等，应用软件包括各种具体的控制算法和控制策略等。
计算机控制系统的设计流程通常包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计和系统测试等步骤。
需求分析是对系统的功能需求和性能需求进行分析和确定。
系统设计是根据需求分析的结果，确定系统的总体结构和模块划分等。
硬件设计是根据系统的需求和设计要求，选择适当的硬件设备，进行电路设计和硬件平台的搭建等。
软件设计则涉及编写控制算法和策略，进行软件的开发和测试等。
系统测试是对整个系统进行功能和性能的测试和验证。
在计算机控制技术中，还需要了解一些基本的控制理论，如PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
PID控制是一种广泛应用的控制方法。
它通过对误差、误差的变化率和误差的积分进行加权组合，得到输出信号，控制被控对象达到期望值。
PID控制器具有稳定性好、调节性能好和鲁棒性强等优点。
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法。
它通过定义模糊规则和模糊集合，将模糊推理应用于控制系统中。
模糊控制具有对非线性和复杂系统的适应能力强的优点。
神经网络控制是一种基于神经网络的控制方法。
它通过训练神经网络，使之具有学习和适应能力，从而实现对被控对象的控制。
神经网络控制具有对非线性系统和时变系统的建模能力强的优点。
第二章：传感器与执行器传感器是计算机控制系统中常用的输入设备，用于采集环境和系统状态信息。
常见的传感器有光敏电阻、温度传感器、压力传感器等。
传感器的选择需要根据被控对象的特性和实际应用需求进行合理选择。
执行器是计算机控制系统中常用的输出设备，用于根据控制信号实现对被控对象的控制动作。
计算机控制技术复习总结
计算机控制技术（复习总结）1、计算机控制系统组成框图：一般的计算机控制系统由计算机、I/O接口电路、通用外部设备和工业生产对象等部分组成。
2、模拟量输入通道：传感器、变送器、多路开关、A/转换器、接口模拟量输出通道：接口、D/A转换器、反多路开关、执行机构数字量输入通道：输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路数字量输出通道：输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路3、计算机控制系统的分类1、操作指导控制系统2、直接数字控制系统（DDC）3、计算机监督系统(SCC)4、嵌入式系统(EMS)5、物联网系统(ITS)6、现场总线控制系统(FCS)4、键盘设计需解决的几个问题？a、按键的确认b、重键与连击的处理c、按键防抖动技术（○1硬件防抖技术: a、滤波防抖电路 b、双稳态防抖电路○2软件防抖方法）5、动态LED显示与静态LED显示各有什么特点？●静态LED显示是当显示器件显示某个字符时，相应的显示段（发光二极管）恒定地导通或截止，直到显示另一个字符为止。
占用机时少，而且显示稳定可靠。
其缺点是使用元器件相对较多，且线路比较复杂，相对而言成本较高。
●动态LED显示就是微处理器定时地对显示器件所显示的内容进行扫描。
各显示器件分时工作，任何时刻只有一个显示器件在显示，由于人眼的视觉暂留，当扫描显示每一个器件达到一定速度时，人看到每个器件都在显示。
6、软件译码和硬件译码的区别?所谓软件译码用硬件译码代替软件译码，这样不仅可以节省计算机的时间而且程序设计简单，只要把BCD码从相应的端口输出即可完成显示。
软件译码法最大的优点是电路简单，但显示速度有所下降，软件译码是利用软件查表来实现的。
7、开关量输出接口技术有哪些？1、光电隔离技术2、继电器输出接口技术3、固态继电器输出接口电路（直流SSR、交流SSR）4、大功率场效应管开关技术5、可控硅接口技术（单向可控硅、双向可控硅）6、电磁阀接口技术8、三相步进电机有哪几种工作方式？每种工作方式的特点？●单三拍工作方式：每次只能一相绕组通电，通电三次完成一个通电循环。
计算机控制技术总复习
3.2.8 A/D 转换器与PC接口
1．ADC0809与PC总线工业控制机接口
D7～D0
+
+
D0
D1
D2
图3.27 ADC0809与PC总线的连接
2．AD574A与PC总线工业控制机接口
图3.28 AD574A通过8255A与PC总线的连接图
八个通道，可同 时输入8个开关状态
74LS244
1A1 1Y1 1A2 1Y2 1A3 1Y3 1A4 1Y4 1A5 1Y5 1A6 1Y6 1A7 1Y7 1A8 1Y8
2G
1G
MOV DX, PORT IN AL, DX
D0
D1
D2
D3
D4
D5PLeabharlann D6CD7
总
线
CS IOR
2. 数字量输出接口
RESET
数字量输出接口
3.1.2 数字量输入通道
基本功能：接受外部装置或生产过程的状态信号
1、数字量输入通道结构
P
生
C
输入
输入
产
总
缓冲
调理
过
线
器
电路
程
地址译码器
2. 输入调理电路
•输入调理电路 －把现场信号经转换、保护、滤波、隔离转换成 计算机能够接收的逻辑信号 小功率输入调理电路 大功率输入调理电路
74LS273
控制状态
D0
D1 Q1
D1
D2 Q2
D2
D3 Q3
需要保持，直到下次 给出新的值为止
D3
D4 Q4
输 出
计算机控制技术复习要点
设计步骤 确定测控任务（需求分析） 确定总体方案 确控制算法 主机选型设计（硬件配置） 仪表选型设计 硬件设计 软件设计 系统调试 验收/归档
数字控制器的导出方法 双线性变换、前向差分、后向差分→位置/增量型算式 微分方程→ 位置/增量型算式 D(s)、D(z) →位置/增量型算式
PID控制规律 P、I、D、PI、PD、PID作用及其阶跃响应
PID控制规律中KP、TI、Td对控制系统性能的影响 数字PID
位置型算式及其特点 增量型算式及其点四、滤波、标度换算、字长选择
基本概念 数字滤波、标度变换、工程量、字长
数字滤波的优点
常用数字滤波特点、适用场合 低通滤波器 程序判断滤波 中值滤波 算数平均值滤波 加权平均值滤波 滑动平均值滤波
工程量（标度变换）转换公司及应用 线性标度变换 非线性标度变换
字长选择 A/D字长选择 D/A字长选择 结合常用的A/D和D/A
计算机控制系统的分类(分类方法不同、类别不同) 按控制方案、系统构成、形态等分类： 数据采集系统DAS 直接数字控制系统DDC 计算机监督控制系统SCC 集散控制系统DCS 现场总线控制系统FCS，主流现场总线 工业过程计算机集成制造系统CIMS/CIPS
DDC、DCS的特点 DCS的优点 FCS的优点，典型现场总线 计算机控制系统的发展趋势*
具有前馈控制和反馈控制的优点 计算机实现步骤* 模糊控制 基本概念
模糊集合与运算、隶属函数、隶属度、论域、二维模糊控制器 模糊关系
自返性、对称性、传递性 模糊矩阵
交运算 并运算 补运算 合成运算* 模糊控制器的组成 模糊化接口、规则库、推理机、清晰化接口 典型一、二维模糊控制器的结构 以系统的偏差、偏差变化率作为控制器的输入、控制量作为控制器的输出 推理→模糊规则→控制表→查表
计算机控制技术期末考试重要知识点
第一章⑴计算机控制系统的组成：主要由工业对象，过程输入输出系统，计算机系统组成。
/从计算机的角度看，它由硬件和软件组成。
/硬件（计算机系统和过程输入输出系统）。
/①计算机系统:包括主机和外围设备，主机由CPU和内存储器组成，外围设备分为输入设备、输出设备、通信设备、外存储器。
/②软件：系统软件和应用软件。
⑵采样：从模拟信号到离散模拟信号的过程。
T过大会损失信息，T过小会使存储与运算的数据过多。
##⑶量化：从离散模拟信号到数字信号的变化过程。
##（4）模拟信号:时间上、幅值上都连续的信号。
##（5）离散模拟信号：时间上离散而幅值上连续的信号。
##（6）数字信号：时间上离散、幅值也离散的信号。
##信号变换过程：采样，A/D转换器，数字调节器，D/A转换器，保持器。
##（7）计算机控制系统的五种类型:①数据采集系统功能(DAS)：生产过程的集中监视、操作指导、越限报警。
/②直接数字控制系统(DDC)特点：计算机的运算和处理结果直接输出作用于生产过程。
计算机参与闭环控制，不仅可完全取代模拟调节器，实现多回路的PID控制，而且只要改变程序就可以实现复杂的控制规律，它是计算机用于工业控制最普通的一种形式。
/③监督计算机控制系统特点(SCC)：它的输出值不直接控制执行机构，而是给出下一级的最佳给定值，因此是较高一级的控制。
它的任务重在控制规律的修正与实现。
/④集散控制系统特点(DCS)：以微处理机为核心的基本控制器实现地理上和功能上分散控制。
又通过高速数据通道把各个分散点的信息集中起来送到监控计算机和操作占，以进行集中监视和操作，并实现高级复杂的控制。
⑤现场总线控制系统（FCS）####⑴采样系统：具有离散传输通道的系统。
有A/D,计算机，D/A,反馈检测。
##⑵采样过程：利用采样开关将连续信号转换成离散信号的过程。
##⑶香农采样定理：采样频率ωs至少应该是信号f(t)频谱最高频率ωmax 的两倍，即ωs≥2ωmax ##（4）保持器：是将采样信号复现为连续信号的装置。
《计算机控制技术》期末复习重点
3
7. 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 （PLC） ,工控机,单片机,DSP和智能调节器. 8. 工业控制机由哪几部分组成？ 各部分的重要作用是什么？ 工业控制机的特点是什 么？ 答：工业控制机主要由以下几部分组成： 1、硬件组成： （1）主机板：进行必要的数值计算，逻辑判断，数据处理。 （2）内部总线：内部各部分进行信息传递的公共通道，是一组信号线的集合。 （3）外部总线：与其他计算机和智能设备进行信息传送的公共通道。 （4）人--机接口 （5）系统支持功能：监控定时器、电源掉电检测、保护重要数据的后台存储器体、 实时日历时钟、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。 （2）支持软件：汇编语言、高级语言、编译程序、编辑程序、调试程序、诊断程序。 （3）应用软件：过程输入程序、过程控制程序、过程输出程序、人—机接口出程序。 工业控制机的特点如下： （1）可靠性高和克维修性好 （2）环境适应性强 （3）控制的实时性好 （4）晚含的输入输出通道 （5）丰富的软件 （6）适当的计算精度和运算速度
图 2.1 光电耦合器电路图 5．什么是固态继电器？ 固态继电器（ Solid State Relay, 缩写 SSR ） ，是由微电子电路，分立电子器件，电力电 子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。在开关过 程中无机械接触部件，具有与电磁继电器一样的功能，固态继电器的输入端用微小的 控制信号，达到直接驱动大电流负载。 6．数字量输出通道的常用电路。为何要用锁存器？为何要隔离？为何要采用驱动电路？ 答： （1）输出锁存器：74LS373,8155 芯片，8255 芯片，单片机端口等。 对产生过程进行控制时保持控制状态， 直到下一次状态给出新的值为止， 这时输出就需 要锁存。 （2）数字光电隔离电路：MOC0304 等光电耦合器。 将计算机与被控对象隔离开，以防止来自现场的干扰或强电侵入。 （3）输出驱动电路：三极管达林顿管，电力电子器件等。 将计算机输出的小信号转换为控制对象或执行机构需要的大功率信号。 7.模拟量输入通道由哪些部分组成？各部分的作用是什么？ 模拟量输入通道一般由 I/V 变换、多路转换器、采样保持器、A/D 转换器、接口及控制逻辑 电路组成。 (1)I/V 变换：提高了信号远距离传递过程中的抗干扰能力，减少了信号的衰减，为与标准 化仪表和执行机构匹配提供了方便。 (2)多路转换器：用来切换模拟电压信号的关键元件。 (3)采样保持器：A/D 转换器完成一次 A/D 转换总需要一定的时间。在进行 A/D 转换时间内， 希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。这样，就需要在 A/D 转换器之前加入采样保持 器。
《计算机控制技术〉复习资料
《计算机控制技术〉复习资料计算机控制技术复习资料1、典型的工业生产过程可分为3种：连续过程、离散过程、批量过程。
2、从本质上看，计算机控制系统的工作原理可归纳为三个步骤：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。
3、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做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
4、常用的计算机控制系统主机有可编程序控制器（PC/PLC ）、工控机（IPC ）、单片机、DSP 、智能调节器。
5、计算机控制系统的典型型式有操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、综合自动化系统。
6、以微处理器为核心，总线可以分为内部总线和外部总线，而内部总线又可分为片级总线和系统总线。
7、I/O 端口一般分：数据端口、状态端口、命令端口8、I/O 端口编址方式：统一编址、独立编址9、可编程控制器的软件可分为系统软件、编程软件和应用软件三部分10、串模干扰：是指叠加在被测信号上的干扰噪声。
也称为常态干扰。
11、共模干扰：是指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。
共模干扰也称为共态干扰。
12、数字控制方式包括：点位控制、直线控制、轮廓控制13、插补计算时，每走一步，都要进行以下四个步骤的插补计算过程，即偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断。
14、数字PID 控制器的改进方法有积分项的改进、微分项的改进、时间最优+PID 控制、带死区的PID 控制算法。
15、积分项的改进积分分离、抗积分饱和、梯形积分、消除积分不灵敏区。
16、工业控制应用中，最有发展前途的是Bang-Bang 控制与反馈控制相结合的系统，这种控制方式在给定值升降时特别有效。
具体形式为：17、带死区的PID 控制算法具体形式为：≤->-=控制控制PID Bang Bang k y k r k e ,,)()()(αα??>=-ε)()()(),(k e k y k r k e 当18模糊控制器主要包括输入量模糊化接口、知识库、推理机、输出清晰化接口四个部分19、典型的神经网络控制包括神经网络监督控制（或称神经网络学习控制）、神经网络自适应控制（自校正、模型参考控制，含直接与间接自适应控制）、神经网络内模控制、神经网络预测控制等20、专家控制系统大致可以分为以下几类：基于规则的专家自整定控制、专家监督控制、混合型专家控制、仿人智能控制21、结构化程序设计：用三种基本的控制结构就能实现任何单入口单出口的程序。
计算机控制技术复习要点
1．常用的计算机控制系统主机：可编程序控制器（PC）、工控机（IPC）、单片机、DSP、智能调节器。
2．工业控制机：（1）硬件组成主机板、内部总线和外部总线、人机接口、磁盘系统、通信接口、输入输出通道（2）软件组成系统软件包括实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序，Windows等系统软件。
3．总线概念：所谓总线，就是计算机个模块之间互联和传送信息（指令、地址和数据）的一组信号线。
以微处理器为核心，总线可以分为内部总线和外部总线，而内部总线又可以分为片级总线和系统总线。
片级总线包括数据总线、地址总线、控制总线、IIC总线，SPI 总线、SCI总线等；系统总线包括ISA总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线等；外部总线包括RS—232C、RS—485、IEEE—488、USB等总线。
ISA：数据线宽度为16位总线，总线时钟为8MHz EISA：数据线宽度为32位总线，总线时钟为16MHz 。
4．PCI主要性能：（1）总线时钟频率33.3/66MHz (2)支持10台外设（3）总线宽度32位（5V）/64位（3.3V）（4）时钟同步方式（5）最大传输速率133MB/S （6）能自动识别外设（7）与CPU及时钟频率无关（8）特别适合与Intel的CPU协同工作5．小功率输入调理电路：采用积分电路消除开关抖动、R—S触发器消除开关两次反跳的方法。
大功率输入调理电路：采用光电耦合器进行隔离。
6．串模干扰：叠加在被测信号上的干扰噪声。
抑制方法：滤波、用双积分式A/D转换器、对被测信号进行前置放大或完成模/数转换或采取隔离和屏蔽等措施、利用逻辑器件的特性、采用双绞线作信号引线。
共模干扰：指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。
抑制方法：变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比。
长线传输干扰抑制方法：终端阻抗匹配和始端阻抗匹配。
7．数字控制，就是生产机械根据数字计算机输出的数字信号，按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动完成工作的控制方式。
计算机控制技术总结
计算机控制技术总结5.17去了东区做完了两个实验，计算机控制技术这门课算是落下了帷幕。
这门课虽然结束了，但这门课里面所讲述的内容，对我们以后的工作将是意义深远。
上学期我们学习了自动控制技术，但是这门课更多的是包含了自动控制技术里的理论知识和一些定理的推算证明，此外也涉及到了电子技术、计算机应用技术， 这是一门以计算机为控制核心的学科。
如今计算机控制系统已成为当今自动控制的主流系统，已逐步取代传统的模拟检测、调节、显示、记录、控制等仪器设备和很大部分人工操作管理，并且可以采用较复杂的计算机方法和处理方法，是受控对象的动态过程按规定方式和技术要求运行，完成各种过程控制、操作管理等任务。
这本书我们一共学习了7章，下面我将一章一章的进行总结。
第一章 绪论（1）计算机控制系统就是有各种各样的计算机参与控制的一类控制系统（2）计算机控制系统组成：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（3）计算机控制系统分类：计算机操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统、计算积分及控制系统、离散控制系统（4）计算机控制系统信号的采样与恢复（5）计算机控制系统发展趋势第二章 Z 变换及Z 传递函数（1） Z 变换的定义（2）时域*0()()()k f t f kT t kT δ∞==-∑()()*0skTk F s f kT e ∞-==∑s 域Z 域（3）求Z 变换方法：级数求和法、部分分式法（4）常用信号Z 的变换（P19-20），常用Z 变化表（P27）（5）z 变换的基本定理：线性定理、滞后定理、超前定理、终值定理、卷积和定理、求和定理、初值定理、位移定理、微分定理（6）求Z 反变换：长除法、部分分式法、留数计算法（7）广义Z 变换：超前情况、滞后情况（8）Z 传递函数的求法：用拉氏反变换求脉冲过渡函数，将g (t )按采样周期T 离散化，得g (kT ) ，应用定义求出Z 传递函数第三章 计算机控制系统的分析（1）离散系统稳定的充分必要条件是：闭环Z 传递函数的全部极点应位于Z 平面的单位圆内。
《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。
李正军 计算机控制期末知识点总结
第四章过程输入输出通道接口技术4.12 过程通道的抗干扰与可靠性设计1.【干扰的分类】按干扰产生的原因分类：放电干扰、高频振荡干扰、浪涌干扰按干扰传导模式分类：串模干扰：指叠加在被测信号上的干扰噪声。
被测信号指有用的直流信号或者变化缓慢的交变信号，干扰噪声指无用的变化较快的杂乱交变信号。
P106 两图共模干扰：共模干扰是指计算机控制系统输入通道中信号放大器两个输入端上共有的干扰电压，可以是直流电压，也可以是交流电压，其幅值达几伏甚至更高，这取决于现场产生干扰的环境条件和计算机等设备的接地情况。
在计算机控制系统中一般都用较长的导线把现场中的传感器或执行器引入至计算机系统的输入通道或输出通道中，这类信号传输线通常长达几十米以至上百米，这样，现场信号的参考接地点与计算机系统输入或输出通道的参考接地点之间存在一个电位差Ucm。
这个Ucm是加在放大器输入端上共有的干扰电压，故称共模干扰电压。
按干扰波形及性质分类：持续正弦波、偶发脉冲电压波形、脉冲序列2.【抗干扰的硬件措施】干扰对控制系统的作用可以分为以下部位：（1）输入系统（2）输出系统（3）控制系统的内核成功的抗干扰系统是由硬件和软件相结合构成的。
硬件抗干扰效率高，但增加系统的投资和设备体积，软件抗干扰投资低，但降低系统的工作效率。
【1】抗串模干扰的措施串模干扰通常叠加在各种不平衡输入信号和输出信号上，很多情况下通过供电线路窜入系统中。
因此抗干扰电路设置在这些干扰必经之路上。
（1）光电隔离（4）布线隔离（2）继电器隔离（5）硬件滤波电路（3）变压器隔离（6）过电压保护电路光电隔离：在输入、输出通道上，采用光隔离器进行信息传输，将控制系统与各种传感器、开关执行机构从电气上隔离开，很大一部分干扰将被阻挡。
继电器隔离：继电器的线圈和触点之间没有电气上的联系，所以可以利用继电器的线圈接受信号，触点发送和输出信号，避免强电和弱电信号之间的直接接触，达到抗干扰的目的。
计算机控制技术复习2011
《计算机控制技术》复习1.1 简述《计算机控制技术》的涵义答：工业控制是计算机的一个重要应用领域, 计算机控制技术正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术, 它主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于生产过程, 并设计出所需要的计算机控制系统。
1.2 画出计算机控制系统的组成框图1.3 计算机控制系统的典型形式有哪几种？画出两种典型结构图答：计算机控制系统的典型形式：操作指导控制系统、直接数字控制系统（DDC ）、计算机监督控制系统（SCC ）、分布式控制系统（DCS ）、现场总线控制系统（FCS ）、综合自动化系统。
图 计算机控制系统的组成框图图 操作指导控制系统原理图2.1 简述计算机控制系统模拟量输入通道的结构与作用（15分）。
答：计算机控制系统模拟量输入通道的结构如下图所示：计算机控制系统模拟量输入通道的作用：把反映生产过程或设备工况的模拟信号(如温度、压力、流量、速度、液位等)、转换为数字信号送给微型计算机。
2.2 某一炉子的温度为1500℃，在控制时要求控制精度为4℃，选用多少位的A/D 转换器能胜任这一精度的测量工作？解：0.00266715004==q ，0.0002442112==AD q <q所以选用12位的A/D 转换器能胜任这一精度的测量工作。
2.3 设某一个12位A/D 转换器的输入电压范围为0~+5V ，求当输入模拟量为下列电压值时，相对应的输出数字量（1）1V （2）2.5V图 DDC 系统控制原理图图 DDC 系统原理图（结构图）PC 总 线解：因为：81951212=-=q所以：（1）Dout=q*V=819.2*1=819.2=333H ；（2）Dout=q*V=819.2*2.5=819.2*2.5=2048=7FFH （800H ）2.4 X-Y 绘图仪采用双片DAC0832进行输出。
设8031内部RAM 中有两个长度为30H 的数据块，其起始地址分别为20H 和60H ，请画出其硬件电路图，并编出能把20H 和60H 中的数据分别从双片DAC0832输出解：根据上图接线，DAC0832各端口的地址为： 1#DAC0832数字量输入寄存器地址：FDH 2#DAC0832数字量输入寄存器地址：FEH 1#和2#DAC0832启动D/A 转换地址：FFH 设R1寄存器指向60H 单元；R0指向20H 单元，并同时作为两个DAC0832的端口地址指针； R7寄存器存放数据块长度。
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计算机控制技术第一章绪论1、计算机控制系统利用（）和（）代替（），以（）和计算机技术为基础。
综合了（）、（）和（）等多方面的知识。
2、自动控制系统的基本功能是信号的（）、（）、（），这些功能由（）、（）、（）来完成。
3、计算机控制系统在结构上可分为：（）和（）4、计算机控制系统执行控制程序过程为：（）（）（）（）5、实时控制的概念：6、计算机控制系统的组成：7、计算机控制系统的硬件主要包括：8点8、常规外部设备可分为（）（）（）9、计算机控制系统运行操作台应具备如下功能：4点10、计算机控制系统的网络结构可以分为：（）和（）11、计算机控制系统软件可分为（）和（）12、系统软件的作用：13、从系统功能角度来分，应用程序包括（）（）（）14、一个典型的控制系统软件应包括（）和（）15、数据采集系统概念：16、DDC：17、SCC：18、DCS概念：19、DCS可称为（）或（）20、DCS的设计原则（）、（）、（）、（）、（）21、DCS的组成（）、（）、（）、（）22、DCS的特点及结构模式：23、FCS的结构模式及优点：24、CIMS全称：25、NCS的概念是什么类型的系统：26、NCS的优点及缺点：27、计算机控制系统采用了那些技术：28、采用新型的控制系统包括：（）和（）29、自适应控制的概念：30、自适应控制包括：（）（）（)31、人工智能包括（）（）32、机器人可分为两类（）（）其中常见的工业机器人有（）（）（）33、模糊控制适合什么样的对象：34、模糊控制以（）（）（）为基础35、预测控制采用（）（）的策略第二章总线技术与MODBUS通信协议1、总线的定义：2、总线分为（）和（）3、总线的组成及功能：4、错误处理包括（）（）（）等错误处理。
5、内部总线的概念：6、STD总线是（）计算机总线。
7、STD的优点：8、STD信号分配：9、指定PCI总线的目标：10、PCI的概念及用途：11、PCI开发动机：12、PCI总线可应用于（）（）（）（）13、PCI总线的优点：8点14、PCI对单个目标设备至少需要（）引脚，对主控设备至少需要（）15、PC104是一种（）总线规范。
它是一种（）（）（）嵌入式控制系统16、外部总线分为（）和（）17、IEEE-488总线上的连接设备有（）（）（）它们之间用（）互连18、IEEE-488 总线上的设备有三种工作方式（）（）（）19、IEEE-488有（）信号线（）地线20、数据总线（）、数据有效线（）、NRFD（）、未接收好数据（）21、IFC（）、服务请求线（）、注意线（）、EOI（）、REN( )22、IEEE-488数据传输率不得超过（）、地址容量为（）（）可扩展为（）23、IEEE-488电缆总长度小于（）不超过（）24、IEEE-488采用（）逻辑（）“1”（）“0”25、冗余数据校验概念：26、奇偶校验：27、校验和：28、说明RS-232C的接电气特性、接口连接、电平转换器29、说明RS-485的电气特性、收发器应用实例30、差分电路的优点：31、SN75LBC184的优点：32、MODBUS通信协议概念：33、MODBUS网络上传输使用（）技术、控制器能直接或通过（）组网34、主设备查询的格式（）（）（）（）35、从设备响应消息包括（）（）（）36、在其他类型网络上传输采用（）37、MODBUS有两种传输方式（）（）38、简述RTU传输方式：39、地址域允许的从设备地址为（）单个从设备（）广播地址（）40、功能域允许的代码范围（）41、ASCII错误检测方法：42、RTU错误检测方法：43、字节的连续传输方式：44、错误检测方法包括（）和（）45、消息帧间隔不能（），字符帧间隔不能（）46、MODBUS编程第三章人机接口1、HMI的概念及功能：2、操作台一般由（）（）（）（）（）组成3、键盘的特点及确认方法：4、消除按键抖动的方法：5、独立式按键适用于（）6、独立式按键扩展实例：8255A、74HC2457、简述4*4矩阵键盘原理：8、按键的识别方法有（）和（）分别简述9、电子显示器的分类及原理：10、按显示内容分（）（）（）（）（）（）11、按显示材料分（）（）（）（）（）12、按显示原理分：13、显示器件的主要参数有：7点14、LED是一种（）器件，是（）结构15、LED的发光机理是：16、LED的主要优点：17、LED显示器的扫描方式分为：（）（）18、LED显示器扫描方式电路图19、液晶显示的优点和缺点：20、液晶的特点：21、液晶的工作原理及基本结构：22、LCD的驱动方式为（）（）23、简述静态驱动回路及7段LCD显示电路24、时分割驱动通常采用（）、其占空比有（）偏压有（）25、触摸屏由（）和（）组成26、触摸屏可分为（）（）（）（）27、触摸屏的基本原理：28、简述电阻式触摸屏的工作原理：29、并行打印机接口电路设计及程序设计第4章过程输入输出通道1、常用的信号有：2、常用模拟信号有：3、离散系统的采用形式有：4、简述采样定理：5、采样/保持器的作用：6、采样/保持器的工作原理：7、常用采用保持器应用电路8、模拟开关的参数有（）（）（）（）9、常用的模拟开关引脚分配：10、32通道模拟量输入电路设计实例11、模拟量输入通道由（）（）（）（）（）组成12、信号处理内容包括（）（）（）（）（）（）（）（）13、A/D转换器有哪些工作原理（）（）（）（）（）（）14、逐次逼近型A/D由（）（）（）（）15、简述逐次逼近型A/D的工作原理：16、双积分型A/D转换器原理：17、量化及量化误差的概念：18、量化单位（）19、编码分为（）（）其中双极性编码分为（）（）（）20、A/D转换器的技术指标：6点21、8位A/D转换器连接实例22、12位A/D转换器连接实例23、模拟量输出通道有两张基本的结构形式及各自特点24、D/A转换器有（）和（）两种25、并行D/A转换器由（）（）（）（）26、并行D/A转换器根据电阻网络不同可分为（）（）（）27、简述权电阻模数转换器的基本原理28、D/A转换器技术指标：29、8位D/A转换器设计实例30、12位D/A转换器设计实例31、光耦合器又称为（），它的输入端为（）、输出端为（）32、光耦合器的优点为什么：33、使用光耦合器应注意：34、影响计算机可靠性的因素有：35、可靠性技术设计：元器件级：部件及系统级：6点36、干扰的分类：37、什么是串模干扰：38、什么是共模干扰：39、干扰对控制系统的作用分为哪几个部分：40、抗串模干扰的措施有：41、抗共模干扰的措施有：42、双绞线的应用：2点43、抗干扰的软件措施：数字信号的输入方法：数字信号的输出方法：44、CPU的抗干扰技术有（）（）（）第六章计算机控制系统的控制规律1、被控对象的传递函数有哪些：2、计算机控制系统的性能指标：3、过渡过程有（）（）（）（）4、简述对象特性对控制系统的影响5、PID的位置算式：6、PID的增量算式：7、增量算式的优点：8、简述积分分离PID控制算法：9、简述不完全微分PID算法：10、简述微分先行PID算法：11、PID参数对控制性能的影响：12、简述控制规律的选择：13、简述采样周期T的选取：3点14、简述扩充临界比例度法的步骤15、简述串级控制框图及计算步骤16、简述前馈—反馈控制框图及计算步骤17、例题：图中所示为炼油厂常压塔，常压塔的控制是按规定的馏分将其分馏成汽油、航空煤油、轻柴油等。
当生产航空煤油时控制的要求最为严格，以煤油比重为质量指标。
因此常压塔控制系统以保证一线航空煤油品质为主要目标。
塔顶回流L是影响航空煤油比重的主要因素。
试设计一比重与流量的串级控制系统。
图中：A-流量变送器，B：比重变送器。
Rk-1 Kp Ti（分）Td（分）T（秒）Yk Yk-1 Yk-2航空煤油比重120 3 10 1 6 118 119 121(Rk=Rk-1=Rk-2)塔顶回流540 2 8 0.5 6 537 539 5411、设计比重与流量串级控制系统原理图（比重为主回路，流量为副回路）2、画出控制系统方框图3、计算副回路第K次的给定值（精确到小数点后2位）第7章计算机控制系统软件设计1、计算机控制系统软件分为（）（）2、系统软件的作用：3、应用软件按用途分为：7点4、从系统功能的角度划分，应用软件分为（）（）（）5、简述软件的设计过程6、计算机系统软件一般由（）（）（）（）7、软件的功能：10点8、软件的性能指标：4点9、OPC概念：10、OPC支持两种类型的访问接口：（）( )11、OPC采用（）体系12、OPC的特点：3点13、OPC适用范围：（）（）（）（）14、OPC服务器的组成（）（）（）15、读OPC数据项的一般步骤：16、数字滤波的概念：17、数字滤波与RC滤波相比其优点：18、常用的数字滤波方法：18、编写各种滤波程序19、标度变换的概念：20、编写标度变换程序21、实时多任务系统概念：22、操作系统概念：23、通用计算机系统运行（）24、微内核采用（）方式，通常只保留（）（）功能25、并行处理：26、并发处理：27、任务及任务切换：（）（）（）28、任务控制块概念及组成：29、实时任务最重要的特性（）（）30、实时任务按时间分类：（）（）（）31、时间特性包括：3点32、调度器的基本功能：33、在实时操作系统管理下的控制系统是（）的系统，许多优先级的任务切换是被（）所引起的第8章现场现场总线与工业以太网控制网络技术1、现场总线的定义：2、现场总线的本质：6点3、现场总线的结构特点：4、现场总线的技术特点：5、现场总线是一个定义了（）和（）的标准6、大都采用了（）（）（）（）7、物理层有两种编码方法：（）（）8、两种编码方法特点：9、调制方法有：10、现场总线传输介质主要有：3点11、数据链路层分为（）和（）12、MAC层采用三种协议：13、应用层分为：（）（）14、用户层规定了（）15、现场总线技术的发展趋势：（）16、基金会现场总线分为（）（）（1）CAN称为（），它采用了（）（）（）其信号传输介质为（），节点总数可达（）最高通信速率为（）（通信距离40m），最远通信距离可达（）（通信速率为5kbps）信号传输采用（）结构，有效字节为（）个，因而传（），受干扰的概率低，每帧信息均采用（）及其它检错措施，通信误码率极低。
CAN节点在错误严重的情况下，具有（）的功能17、DeviceNet为（）标准，通信模式为（）18、Lonworks称为（），采用（），采用面向（）的设计方法。
（1）PROFIBUS支持（）（）（）等传输方式，最高通信速率为（）（通信距离不超过100m），最大通信距离为（）（通信速率为9.6kbps）。