计算机控制技术总复习题
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。
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计算机控制技术一、填空题（每空2分）1、计算机内部总线可以分为数据总线、地址总线、控制总线和电源线与地线（P13）2、请写出两种按总线标准分类的工业控制计算机类型PC总线工控机、STD总线工控机（P14）3、PCI总线具有高性能、通用性好、低成本和使用方便的特点(P20)4、PC104 总线的驱动电流小，只需 6 mA（P22）5、典型的工控机一般采用一体化主板和无源母板P24按照香农采样定理，如果模拟信号最高频率是 2.3kHZ，采样频率应大于4.6KHZ(P42)6、采样保持器的作用是增大ADC的转换时间宽度减小误差7、表示一个DA转换器的输入输出特征包括输入缓冲能力、数据的宽度、电压型还是电流型、输入码制和单极性输出还是双极性输出(P528、在PID算法中，液位控制的采样周期一般为 7S (1159、PID控制中，I代表的意思是积分控制10、磁场屏蔽中，一般采用电工纯铁、硅钢片、坡莫合金等高磁导率（142材料实现磁屏蔽或提供磁旁路11、根据接地理论，高频电路（频率大于10MHZ）应该采用就近多点（153 接地12、001101的曼切斯特编码是 28题13、数据链路层中，差错控制方案通常有：超时重发、拒绝接受、选择拒绝（177和探询14、CIMS的计算机体系结构可以分成主机/终端模式、客户机/服务器（C/S）模式（339和浏览器/服务器（B/S）模式15、工业控制计算机（IPC）与通用计算机相比，具有环境适应性强(10、可靠性高、实时性好、模块化设计、完善的IO通道、系统扩充性好和控制软件包功能强的特点16、主机CPU类型是摩托罗拉M68000的，一般采用 VME(14 总线17、请写出PCI总线的两个特点 3题18、PC104总线功耗约为 1~2（22 W19、工业控制计算机主要由加固型工业箱、工业电源、 5题、无源母板及其他部件组成20、常见的用于输入通道的隔离放大器有变压器耦合隔离放大器（46和光耦合隔离放大器21、衡量一个DA的主要参数有分辨率、转换时间、精度和线性度（5122、在PID算法中，成分控制的采样周期一般为 18S（8题23、系统间的耦合，通常可以通过一些途径解决，请写出一种解决途径在设计控制方案时，设法避免和减少系统之间的有害耦合（12024、电磁屏蔽和电场屏蔽一般采用高电导率材料屏蔽体25、 屏蔽电缆的屏蔽层接地时，如果信号源端悬浮，应在接收（154侧实行单点接地26、 抑制共模干扰的主要措施有：采用查分放大器作信号前置放大（147、采用隔离技术将地电位隔开和利用浮地屏蔽27、 110010的微分曼切斯特编码是 100011（P17328、 计算机网络的拓扑结构分为树型、总线型、混合型、星型网络和环型网络18229、 IEEE802.11涵盖的内容是无线局域网（184二、 计算题（每小题6分，无计算过程不计分）1、 某温度控制系统，测量的温度范围0~500℃，要求分辨率为0.5℃，常用的AD 转换器字长为8、10、12、16、，请问选用哪种字长比较合适？10;5.025005.0≈=n n n 解得，则：，由题意知分辨率为设字长为2、 滤波器输入的前7个值（y0—y6）依次为：8.44、9.46、9.83、6.92、9.00、6.60、6.81请计算中值滤波器输出值是多少？如果α=0.45，一阶惯性滤波的输出值应该是多少？=+-=≤≤-1n 2321)1(81.67n n y y Y Y Y Y Y αα做样本，最后得值为，取作比较，若次采样按大到小排队，将3、 写出PID 归一参数整定式，如果△u （k ）=4.3，e （k ）=5.6，e （k-1）=4.5，e(k-2)=5.2,此时Kp 应该是多少？P117()()()[]()()()()[]()()()[]()==⨯+⨯-⨯=-+--=-+--++--=∆p p p D I p k k k e k e k e k k e k e k e k k e k k e k e k k u 3.42.525.15.45.36.545.2225.115.345.221214、 某热处理炉温度测量仪表的量程为350—605℃，在某一时刻计算机采样并经过滤波后的数字量为0CAH ，采用8位AD 转换器，求此时的温度是多少？(作业3题()C A A A N N A FFH N CAH N A A M M X X M X M ︒=+⨯=+-=======5523502552552022552020605350000此时温度：，，，5、 某信号线与电压为220V 的输电线相邻，并行走线15m ，两线之间互感为6uH ，信号线上感应的干扰电压Un 不能大于30mv ，请问负荷不能超过多少KV*A? P141==⨯⨯⨯⨯===-P P fMI MI j U ng ng N 3022010650226ππω 3501V6、 一个10位A/D 转换器，孔径时间为5us ，如果要求转换误差在A/D 转化器的转换精度内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少？（转换精度是多少？条件似乎不足滴样子呢）=⨯⨯⨯=⨯=⨯=∆=--26//101052%1002%1002πσπσπσD A D A t f ft U U7、 滤波器输入的前7个值（y0—y6）依次为：5.97、9.48、6.34、9.30、6.35、7.72、7.27，算术平均滤波法的输出值应该是多少？如果程序判断法的阀值是8.35，请问输出的对应的输出序列是什么？72.7》72.7》35.6》30.9》34.6》48.9输出序列为：；35.8，,{7.49727.772.735.630.943.648.997.511-n 11==>=≤-=∆=++++++==-=∑αααY Y y Y y y y Y N Y n nn n n n N i i n8、 在扩充临界比例度法中已经通过实验得知Ks 为6.77，Ts 为8.3s ，控制度为2时，计算参数表如下，请计算出PID 控制器的参数P11722.03.840.03.827.077.6016.03.8========D S D I S I P S P S T T T T T T K K K T T T9、某热处理炉温度测量仪的量程为300---900℃，在某一时刻计算机采样并经过滤波后的数字量为1CAH ，采用12位AD 转换器，求此时的温度是多少？(对比4题)1CAH=458，4095==FFFFH N M10、某信号线与电压为110V ，负荷为5kV*A 的输电线相邻，线上感应的干扰电压Uc 为不能大于52mv ，两线之间互感不能大于多少H ？ (对比5题)三、 简单题（每小题10分）1、 计算机控制系统是由哪几部分组成，相应作用是什么？ 答：（1）计算机控制系统是有工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部分组成（2）作用：a.工业控制机的控制软件有系统软件、支持软件和应用软件组成。
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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。
计算机控制技术期末复习资料
计算机控制技术期末复习资料一、填空题：1、计算机控制系统的软件通常由系统软件和应用软件组成。
二、选择题：1、关于ADC 中EOC 信号的描述，不正确的是（C ）A.EOC 呈高电平，说明转换已经结束B.EOC 呈低电平，说明转换正在进行C.EOC 由低变高电平，可以向CPU 申请中断D.EOC 呈高电平，说明可以读出数据2、DAC0832的REF V 端接+5V ，1OUT I 端接运放的异名端，输入为10000000B ，输出为（D ）A.+5VB.-5VC.+2.5VD.-2.51,10000000128256OUT REFDV V D B =-==注：3、能有效地克服因偶然因素引起的波动干扰的是（B ）A.算数平均值滤波B.中值滤波C.滑动平均滤波D.加权平均值滤波4、下面关于标度变换的说法正确的是（C ）A.标度变换就是把数字量转换成与工程量相关的模拟量B.标度变换就是把模拟量转换成十进制工程量C.标度变换就是把数字量转换成人们熟悉的十进制工程量D.标度变换就是把模拟量转换成数字量三、简答题：1、PID 中的参数KP 、Ti 、Td 的作用和影响？答：比例参数KP 的作用是加快系统的响应速度，提高调节精度。
KP 越大系统响应速度越快，调节精度越高；但是KP 过大，系统易产生超调，稳定性变差。
KP 取值过小，调节精度降低，响应速度变慢，调节时间加长，使系统的动静态性能变坏。
积分参数Ti 的作用是消除系统的稳态误差。
Ti 越大稳态误差消除的越快；但Ti 过大，会产生积分饱和现象。
若Ti 过小，稳态误差将难以消除，影响系统的调节精度。
微分参数Td 的作用是改善系统的动态性能，抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预报。
但Td 过大，使响应过程提前制动，延长调节时间，降低抗干扰性能。
2、几种改进的PID 调节算法？答：积分分离PID 算法、变速积分PID 算法、不完全微分PID 算法、带死区的PID 算法、PID 比率控制。
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。
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、通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为。
2、弱电控制与强电控制之间常用的隔离方式有变压器隔离、继电器隔离和等。
3、常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、。
4、在计算机控制系统中，被测信号有和两种输入方式。
5、信号接地方式应采用方式，而不采用方式。
6、主要的电源干扰包括、、和。
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。
13、最少拍控制算法本质上是什么算法，为什么？
最少拍控制算法本质上是时间最优控制算法,因为最少拍控制算法是以系统
的快速性为主要性能指标。
的差分形式。其中T1s。
26、被控对象的传递函数为
Gcs
1
2
s
采样周期T=1s，采用零阶保持器，针对单位速度输入函数，按以下要求设计：
(1)最少拍无纹波系统的设计方法，设计(z)和Dz；
(2)求出数字控制器输出序列u(k)的递推形式。
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计算机控制技术复习题
一、填空题
1、通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为串模干扰。
Ds
1
0.17s
0.085s
试写出相应数字控制器的位置型PID算法和增量型PID控制算式，设采样周期
T=0.2s。
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10.17s11
解：因为)
Ds21K(1Tds
（）
p
0.085s0.17sTs
i
所以Kp2，T0.17，T0
id
故位置型PID控制器
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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1.一个联机系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是联机系统。
2.操作指导控制系统是一种闭环控制结构，该系统的优点是结构简单，控制灵活和安全，缺点是不适合用于多个对象的控制。
3.温度控制系统的热惯性大、反应慢、所以调节需要频繁，采样周期选得要短一点；对于一些快速系统，如交直流可逆调速系统、随动系统，要求采样周期长一点。
4.计算机控制系统与连续系统相比，在系统结构与参数不变的条件下，抑制干扰的能力加强。
5.计算机控制系统中，计算机的作用主要有哪几个方面？6.生产过程设备不直接受计算机控制，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，称为“离线”方式，离线方式能实时地对系统进行控制。
7.采样周期取值越大，那么复现精度就越高，也就是“越真”。
8.过程输入输出通道是计算机和被控对象（或生产过程）之间设置的信息传送和转换的连接通道。
一般分为：模拟量输入输出通道和开关量输入输出通道。
9.监督控制方式的控制效果，主要取决于数学模型的优劣。
这个数学模型一般是针对其一目标函数设计的，如这一数学模型能使某一目标函数达到最优状态，那么，这种控制方式就能实现最优控制。
10.计算机控制系统的控制过程分为哪几步？11.生产过程设备不直接受计算机控制，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，称为“脱机”方式或“离线”方式，离线方式能实时地对系统进行控制。
12.计算机控制系统与连续系统相比，在系统结构与参数不变的条件下，抑制干扰的能力加强。
13.零阶保持器是一个低通滤波器，但不是一个理想低通滤波器，高频信号通过零阶保持器不能完全滤除，同时产生相位滞后。
14.一般来说，采样周期T也对系统的稳定性有影响。
加长采样周期，会改善系统的稳定性。
15.用框图表示直接数字控制系统的构成。
16.A/D、D/A转换器不仅影响系统稳态控制精度，而且影响系统动态指标。
17.零阶保持器是一个低通滤波器，但不是一个理想低通滤波器，高频信号通过零阶保持器不能完全滤除，同时产生相位滞后。
18.计算机操作指导控制系统是由多台计算机分别控制生产过程中的多个控制回路，同时又可集中获取数据和集中管理的自动控制系统。
19.计算机控制系统主要由哪些部分组成？20.在计算机控制系统中，最广泛采用的一类保持器是一阶保持器，它将前一个采样时刻的采样值恒定地保持到下一个采样时刻。
21.采样器、保持器和数字控制器的结构形式和控制规律决定系统动态特性，而A/D、D/A转换器不影响系统动态指标。
22.一般来说，采样周期T也对系统的稳定性有影响。
加长采样周期，会改善系统的稳定性。
23.数字量输出通道的任务是根据计算机输出的数字信号去控制电接点的通、断或数字执行器的启、停等，简称ＤＯ通道。
24.用框图表示计算机控制系统的组成。
25.一个联机系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是联机系统。
26.操作指导控制系统是一种闭环控制结构，该系统的优点是结构简单，控制灵活和安全，缺点是不适合用于多个对象的控制。
27.采样器、保持器和数字控制器的结构形式和控制规律决定系统动态特性，而A/D、D/A转换器不影响系统动态指标。
28.数字量输出通道的任务是根据计算机输出的数字信号去控制电接点的通、断或数字执行器的启、停等，简称ＤＩ通道。
29.根据控制功能和控制目的，计算机控制系统主要分成哪些类型？30.温度控制系统的热惯性大、反应慢，所以调节需要频繁，采样周期选得要短一点；对于一些快速系统，如交直流可逆调速系统、随动系统，要求采样周期长一点。
监督控制方式的控制效果，主要取决于数学模型的优劣。
这个数学模型一般是针对其一目标函数设计的，如这一数学模型能使某一目标函数达到最优状态，那么，这种控制方 式就能实现最优控制。
31. A/D 、D/A 转换器不仅影响系统稳态控制精度，而且影响系统动态指标。
32. 过程输入输出通道是计算机和被控对象（或生产过程）之间设置的信息传送和转换的连接通道。
一般分为：模拟量输入输出通道和开关量输入输出通道。
33. 什么是直接数字控制系统？34. 监督控制方式的控制效果，主要取决于数学模型的优劣。
这个数学模型一般是针对其一目标函数设计的，如这一数学模型能使某一目标函数达到最优状态，那么，这种控制方式就能实现最优控制。
35. A/D 、D/A 转换器不仅影响系统稳态控制精度，而且影响系统动态指标。
36. 零阶保持器是一个低通滤波器，但不是一个理想低通滤波器，高频信号通过零阶保持器不能完全滤除，同时产生相位滞后。
37. 一般来说，采样周期T 也对系统的稳定性有影响。
加长采样周期，会改善系统的稳定性。
38. 什么是香农（Shannon ）采样定理？39. 普通的数字PID 调节器中的微分作用，只有在第一个采样周期里起作用，不能按照偏差变化的趋势在整个调节过程中起作用。
另外，微分作用在第一个采样周期时作用很强，容易溢出。
40. 简述Z 变换的定义。
41. 简述Z 变换的终值定理。
42. 简述Z 变换的初值定理。
43. 什么是离散系统的Z 传递函数？44. 线性离散系统稳定的充要条件是什么?45. 线性离散系统的稳态主要受哪些因素影响？46. 计算机控制系统运行环境中的干扰主要来自哪些方面？ 47. 最少拍设计的基本原则是什么？48. 计算机控制系统运行环境中的干扰的抑制方法主要有哪些？ 49. 什么是最少拍系统？50. 按照屏蔽干扰场的性质，屏蔽分为哪些类型？ 51. 用留数法求)2)(1(10)(--=z z zz F 的Z 反变换。
52. 若某二阶离散系统的差分方程为：)()2(6)1(5)(k u k y k y k y =-+--，设输入为单位阶跃序列，求该差分方程的解。
53. 求解差分方程：。
54. 求解差分方程0)(3)(4)2(=++++k y T k y T k y ，1)1(=y ，1)0(=y ， 55. 求解差分方程0)(0)()(3)(4)2(=≤=++-+k y k k k y T k y T k y 时，当δ，⎩⎨⎧≠==0,00,1)(k k k δ56.求闭环系统脉冲传递函数，系统结构图如下图所示。
57.设系统的结构如图所示，其中所有采样开关均同步工作，且采样周期相同。
求系统的脉冲传递函数。
58.分别求如下图所示的两个系统的脉冲传递函数。
a59.设离散系统如图所示，求该系统的闭环误差Z传递函数及闭环Z传递函数。
a60.两离散系统结构图分别如下图所示，采样周期为T，分别求其脉冲传递函数。
61.分别求下图两个系统的输出Z变换Y(z)。
ab62. 离散系统如下图所示，其中T>0为采样周期，K>0，求系统开环脉冲传递函数)()()(z E z Y z G =和闭环脉冲传递函数)()()(z R z Y z =Φ 。
63. 已知系统如图所示，采样周期T=1s ，求系统的单位阶跃响应。
64. 求函数)1(1)(2+-=-s s e s G Ts的Z 变换。
65. )1)(2(1)(++=s s s E ，求E(z)。
66. 已知)()(a s s a z F +=（a 为常数），求F(z)。
67. 求正弦时间序列)sin()(kT kT y ω=的Z 变换。
68. 用留数计算法求4.04.16.0)(2+-=z z zz Y 的Z 反变换。
69. 用部分分式法求)2)(1(10)(--=z z zz F 的Z 反变换。
70. 试求2)1)(2()(--=z z zz X 的Z 反变换。
71. 求函数)8.0)(18.0()1()(2222+++-++=z z z z z z z z E 的初值和终值。
72. 求函数)2)(2.1)(1(1.08.0)(2---++=z z z z z z E 的初值和终值。
73. 求函数)2)(1(10)(--=z z zz E 的初值和终值。
74. 采样系统结构图如下图所示，图中T=1s 。
试求闭环系统的脉冲传递函数，并计算)(12)(t t r *=时的稳态误差75. 某离散系统如图所示，试用Routh 准则却使该系统稳定的k 值范围，设T=0.25s 。
76. 设系统如图所示：（1）求系统的闭环Z 传递函数；（2）K=5，T=1s 时，判断系统的稳定性。
77. 已知系统如图所示，当采样周期T=0.4s 时，求使系统稳定的K 值范围。
78. 设线性离散系统如图所示，T=1s ，求系统的临界放大倍数Kc 。
79. 已知系统的结构图如图所示：（1）求出系统的闭环脉冲传递函数；（2） 图中：Ks s H s K s G s e s G Ts 1)(,1)(2,1)(1+=+=-=-，试确定系统稳定时K 的取值范围 。
80. 一个数字控制系统如图所示，采样周期T=0.1s ，在单位阶跃n(t)干扰作用下， （1）当D(z)=1时，求稳态的值y(t)值；（2）要求稳态输出y(t)为零时，设计数字控制器D(z)。
81. 如图所示系统，设s T s s s G 1,)1(10)(0=+=，输入为单位速度函数，要求系统为无稳态误差和过渡过程时间为最少拍，试设计数字控制器D(z)。
82. 数字控制器)1.01)(5.01()25.01(5)(111-----+=z z z z D ，用直接程序法写出计算机实现的控制算法。
83. 数字控制器)1.01)(5.01()25.01(5)(111-----+=z z z z D ，用串行程序法写出计算机实现的控制算法。
84. 数字控制器)1.01)(5.01()25.01(5)(111-----+=z z z z D ，用并行程序法写出计算机实现的控制算法。
85. 数字控制器72.07.11)(2+++=z z z z D ，用直接程序法写出计算机实现的控制算法。
86. 数字控制器72.07.11)(2+++=z z z z D ，用串行程序法写出计算机实现的控制算法。
87. 数字控制器72.07.11)(2+++=z z z z D ，用并行程序法写出计算机实现的控制算法。
88. 数字控制器6543)(22++-+=z z z z z D ，用直接程序法写出计算机实现的控制算法。
89. 数字控制器6543)(22++-+=z z z z z D ，用串行程序法写出计算机实现的控制算法。