计算机控制技术期末复习

计算机控制技术复习

（说明：仅供参考）

一、选择题

1.引起调节的原因说法不正确的是（偏差太大，调节失效）

2.Q=20mV时，量化误差为±10mV，在0.99-1.009V范围内的采样值，其量化结果都为（100）

3.某一输入电路，其工模干扰电压U cm=100mV，……CMRR为（20）

4.电子电路接地方式不包括（屏蔽接地）

5.(平均值滤波法 )数字滤波方法适用于周期性干扰。

6.如果模拟信号频率的最高频率为f max，只要按照采样频率为(f≥2f max)采样，信号就能位移复现。

7.一个8位A/D转换器，量化精度为0.01%，孔径时间为3.18μS，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（50Hz）。

8.软件抗干扰技术包括：（D ）

①数字滤波技术②开关量的软件抗干扰技术③指令冗余技术④软件陷阱

A、①②③

B、②③④

C、①②④

D、①②③④

9.设加工第一象限直线OA，起点为O（0,0），终点为A（6,3），进行插补计算所需的坐标进给的总步数Nxy为（9）

二、填空题

1.控制系统的设计问题的3个基本要素为模型、指标、容许控制。

2.数控系统由输入装置、输出装置、控制器、插补器4部分组成。

3.数学建模通常有两种不同的方法：分析法、实验法。

4.一个控制系统一般包括：被控对象、检测变送器、执行机构、控制器4大要素。

5.实现插补运算的方法有：逐点比较插补法、数字积分插补法、时间分隔插补法、样条插补法。

6.数字程序控制按伺服系统的类型分为闭环数字程序控制、开环数字程序控制。

7.干扰传播的途径主要有3种：静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合组合。

8.模拟量输出通道一般由接口电路、数/模转换器和电压/电流变换器构成。

9.利用状态空间模型对系统进行描述和分析的方法称为状态空间法。

10.一个控制系统包括被控对象、检测变送器、执行机构、控制器4大要素。

11.数字程序控制按运动控制的特点分为3种方式：点位控制、直线切削控制、轮廓切削控制。

12.数字量I/O模板由PC总线接口逻辑、I/O功能逻辑、I/O电气接口三部分组成。

13.一个完整的中断处理过程应包括：中断请求、中断排队、中断响应、中断处理和中断返回。

14.从工控软件系统的发展历史和现状来看，工控软件应具有一下5大优势：开放性、实时性、网络集成化、人-界面更加友好、多任务和多线程性。

15.系统软件主要有3部分组成：操作系统、语言加工系统、数据管理系统。

16.计算机控制系统包括计算机包括计算机硬件设备、控制软件和计算机和通信网络3部分。

三、名词解释

1.系统模型指对具体系统的特征及其运动规律的一种表示或抽象，是对进过合理简化后的系统的描述。

2.共模干扰指计算机控制系统输入通道中信号放大器两个输入端上公有的干

扰电压。

3.数据是描述客观事物的数、字符，以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合。

4.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。

5.自动校准是指在系统开机后或每隔一定时间自动测量基准参数，然后计算误差模型，获得并存储误差补偿因子。

6.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信号，变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程。

7.数字程序控制计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动距离等规律自动完成工作的自动控制。

8.积分饱和如果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差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作

9.系统的状态在已知未来输入情况下，对确定系统的未来行为所必需且充分的变量集合。

四、简答题

1.线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？

答：线性离散控制系统稳定的充要条件是：闭环系统特征方程的所有根的模｜zi｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。

2.简述实验法-基于系统辨识的建模方法的步骤。

答：已知知识和辨识目的；实验设计：选择实验条件；模型阶次选择：选择适合于应用的适当的阶次；参数估计：常采用最小二乘法进行参数估计；模型验证：将实际输出与模型的计算输出进行比较，形同模型需保证两个输出之间在选定意义上的接近。

3.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：迅速反应误差，加大比例系数，可以减小静差，但不能消除稳态误差，过大容易引起不稳定。

(2)积分调节器：消除静差，但容易引起超调，甚至出现振荡。

(3)微分调节器：减小超调，客服振荡，提高稳定性，改善系统动态特性。

4.简述光耦隔离的两种方法个子的优缺点。

模拟信号隔离方法的优点是使用少量的光耦，成本低；缺点是调试困难，如果光耦挑选得不合适，会影响系统的精度。而数字信合隔离方法的优点是调试简单，不影响系统的精度；缺点是使用较多的光耦器件，成本较高。

5.简述影响A/D转换技术指标的因素。

分辨率、转换时间、转换精度、线性度、转换量程、转换输出等。

6.简述过程输入输出通道的主要功能。

一是将模拟信号变换成数字信号，二是将数字信号变换成模拟信号，三是要解决对象输入信号与计算机之间以及计算机输出信号与对象之间的接口问题。

7.什么叫共模干扰，其抑制方法有哪些？

答：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公有的干扰电压。抑制方法有：变压器隔离、光电隔离、浮地隔离。

8.简述逐点比较法插补法

答：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，如果原来在给定轨迹的里面，下一步就向给定轨迹的外面走……如此，走一步、看一看，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。

9.什么是顺序控制？什么是数字控制？

顺序控制：按时序或事序固定工作的自动控制。

数字控制：计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动距离等规律自动完成工作的自动控制。

10.什么是输出通道？它由哪些部分组成？

数字量输出通道简称DO通道，它的任务是把计算机输出的微弱数字信号转换成对生产过程进行控制的数字驱动信号。

主要由输出接口电路和输出驱动电路组成。

11.简述计算机网络的功能及特点。

功能：数据通信；资源共享；分布式处理

特点：快速通信；信息传播面款；资源共享性；可靠性高；具有独立性和完整性。（本题由杨成林整理总结）

五、计算题

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