计算机控制技术复习题
《计算机控制技术》课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案
《计算机控制技术》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选(本大题共60小题,每小题1分,共60分)1.CD4097的INH端接+5V,C、B、A端依次接111B,(D)被选通。
A.X组的IN/OUT7通道B.Y组的IN/OUT7通道C.X组和Y组的IN/OUT7通道D.没有通道2.计算机内的溢出是指其运算结果(C)A.无穷大B.超出了计算机内存单位所能存储的数值范围C.超出了该指令所指定的结果单元所能存储的数值范D.超出了运算器的取值范围3.下面关于微型计算机控制技术的叙述,正确的是(D)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4.采用ADC0809构成模拟量输入通道,ADC0809在其中起(D)作用。
A.模拟量到数字量的转换B.数字量到模拟量的转换C.模拟量到数字量的转换和采样-保持器D.模拟量到数字量的转换和多路开关5.计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是(B)。
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计算机与控制无关的转换和多路开关6.8255A与外设间每个端口的数据线为(B)A.4位B.8位C.16位D.32位7.CD4051的INH端接地,C、B、A端依次接101B,(C)被选通。
A.IN/OUT1至IN/OUT5共5个通道B.IN/OUT4通道C.IN/OUT5通道D.没有通道8.关于现场总线控制系统,下面的说法中,不正确的是(C)。
A.省去了DCS中的控制站和现场仪表环节B.采用纯数字化信息传输C.只有同一家的FCS产品才能组成系统D.FCS强调“互联”和“互操作性9.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是(C)A.0.3伏以下B.0.7伏以上C.-3伏以下D.+3伏以上10.闭环控制系统是指(B)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11.一个10位的A/D转换器(量化精度0.1%),孔径时间10μs,如果要求转换误差在转换精度类,则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为(B)A.15HzB.16HzC.17HzD.14Hz12.下列缩写表示现场可编程控制逻辑阵列的是(D)。
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)。
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 。
计算机控制技术总复习题
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。
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(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。
计算机控制基础复习题简答题汇总
复习题汇总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(以与为什么强调实时性):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.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.4.什么是香农采样定理?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现.5.什么是量化误差?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.6.什么是积分饱和现象?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。
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》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。
计算机控制技术试题
计算机控制技术试题第一部分:选择题1.在计算机控制技术中,什么是PLC的英文全称?– A. Programmable Logic Circuit– B. Programmable Logic Control– C. Programmable Logic Controller– D. Programmable Logic Computer2.PLC是一种专门用来控制何种类型的设备?– A. 电气设备– B. 机械设备– C. 液压设备– D. 网络设备3.计算机控制技术中常用的编程语言是什么?– A. C++– B. Java– C. Ladder Diagram– D. Python4.在PLC编程中,什么是线圈?– A. 输出信号– B. 输入信号– C. 运算符– D. 变量5.下面哪个选项不属于PLC的输入设备?– A. 开关– B. 传感器– C. 显示器– D. 按钮6.在PLC编程中,以下哪个是常用的逻辑运算符?– A. AND(与)– B. OR(或)– C. XOR(异或)– D. 所有选项都正确7.在PLC的Ladder Diagram中,什么符号代表常闭接触(通常闭合)?– A. |– B. ||– C. __– D. ^8.在PLC编程中,如何表示一个定时器?– A. TON– B. TOF– C. TP– D. TS9.下面哪个选项不属于PLC的输出设备?– A. 蜂鸣器– B. 电动执行器– C. 电动机– D. 路灯10.在PLC的Ladder Diagram中,什么符号代表一个输出线圈?– A. |– B. ||– C. __– D. ^第二部分:简答题1.简要解释什么是计算机控制技术。
计算机控制技术是一种应用计算机技术实现设备自动控制的技术。
通过编写程序,控制设备的输入和输出,实现设备的自动化运行以及对设备的各种功能和状态进行控制。
2.举例说明计算机控制技术在实际应用中的重要性。
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。
计算机控制技术期末复习试题附答案
计算机控制系统概执行机输出通检测装输入通计算机控制系模拟信号、数字信号皆由计算机通过程序实整个过程始终离散控一个控制器分时控制多个回具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功便于实现控制与管理的一体、按控制规律分①程序和顺序控PI控③最少拍控④复杂规律的控⑤智能控第二离散控制系统变换分析、计算机控制系统的信号形式有哪些连续模拟信时间与幅值上均连续,r(ty(tu(t离散模拟信时间是离散的,幅值上连续,y*(tu*(t离散数字信时间离散的,幅值为数字量,y(kTu(kT、香采样定理是如何描述的(Shannon一个连续时间信f(t,设其频带宽度是有限的,其最高频率maxfmax,如果在间隔点上对该信f(t进行连续采样,为了使采样后的离散信*(t能包含原信f(t的部信息量。
则采样角频率只有满足下面的关系ma采样后的离散信*(t才能够无失真地复f(t。
否则不能*(t中恢f(t。
中ma是最高角频率是采样角频率。
它与采样频f、采样周的关系为、简述信号的恢复过程。
零阶保持器的作用是什么其传递函数式是什么零阶保持器作用:将前一个采样时刻的采样f(kT恒定地保持到下一个采样时(k+1)也就是说在区k(k+1)内零价保持器的输出为常数零阶保持器的传递函设零阶保持器在(t)作用下的脉冲响应h(t),而h(t)又可以看成单位阶跃函数1(t)与1(t- T)的迭加即:h(t)=1(t)-1(t-T)。
取拉氏变换,得零阶保持器的传递函数: Ts 1 e H ( s) s变换、掌握常用信号的4 Z、变换的滞后定理和超前定理是如何描述的Z6、脉冲传递函数定义是什么9零初始条件下,离散输出信号的Z 变换与离散输入信号的Z 变换之比。
Y(z)G(z)= R(z)、开环传递函数的求法:10Z采样系统稳定的条件是什么、15采样系统稳定的条件:闭环脉冲传递函数的极点均位于平面上以原z 点为圆心的单位圆内。
即|zi|<1、16求该系统在三种典型信号的作用下的、17稳态误差。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
计算机控制系统中的实时性、在线方式和离线方式的含义是什么?
还有一类常见方式为实时方式,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。
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。
离线方式: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,靠人进行联系并完成相应操作的方式。
比较说明并行通信和串行通信的概念及其特点。
并行数据通信是以字节或字为单位的数据传输方式,除了处理8根或16根数据线、一根公共线外,还需要数据通信联络用的控制线。
并行通信的传输速度快,但是传输线的根数多,成本高,一般用于近距离数据的传送,例如打印机与计算机之间的数据传送,工业控制一般使用串行数据通信。
串行数据通信是以二进制的位( bit)为单位的数据传输方式,每次只传送一位。
除了地线外,在一个数据传输方向上只需要一根数据线,这根线既作为数据线又作为通信联络控制线,数据和联络信号在这根线上按位进行传输。
串行通信需要的信号线少,最少的只需要两三线,但是数据传送的效率较低,适用于距离较远的场合。
计算机和PLC都备有通用的串行通信接口,工业控制中一般使用串行通信。
试述DCS控制系统的组成及各部分的作用。
1,DCS系统:在国内自控行业又称之为集散控制系统。
是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
2,DCS有组成部分:过程级、操作级和管理级。
(1)过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分。
(2)操作级包括:操作员站和工程师站,完成系统的操作和组态。
(3)管理级主要是指工厂管理信息系统(MIS系统),作为DCS更高层次的应用,目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。
数字滤波与模拟滤波相比有哪些优点?常用的数字滤波技术有哪些?
数字滤波。
它是通过一种算法排除可能的随机干扰,提高检测精度的一种手段,又称软件滤波。
数字滤波器具有比模拟滤波器更高的精度,甚至能够实现后者在理论上也无法达到的性能。
例如,对于数字滤波器来说很容易就能够做到一个1000Hz 的低通滤波器允许999Hz 信号通过并且完全阻止1001Hz 的信号,模拟滤波器无法区分如此接近的信号。
数字滤波器相比模拟滤波器有更高的信噪比。
这主要是因为数字滤波器是以数字器件执行运算,从而避免了模拟电路中噪声(如电阻热噪声)的影响。
数字滤波器中主要的噪声源是在数字系统之前的模拟电路引入的电路噪声以及在数字系统输入端的模数转换过程中产生的量化噪声。
这些噪声在数字系统的运算中可能会被放大,因此在设计数字滤波器时需要采用合适的结构,以降低输入噪声对系统性能的影响。
数字滤波器还具有模拟滤波器不能比拟的可靠性。
组成模拟滤波器的电子元件的电路特性会随着时间、温度、电压的变化而漂移,而数字电路就没有这种问题。
只要在数字电路的工作环境下,数字滤波器就能够稳定可靠的工作。
1、限幅滤波法,中位值滤波法,算术平均滤波法,递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法),中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法),限幅平均滤波法,阶滞后滤波法,加权递推平均滤波法,消抖滤波法,限幅消抖滤波法
用8位DAC 芯片组成双极性电压输出电路,输出电压范围为-5V--+5V ,求对应下列偏移量的输出电压:
(1)80H ;(2)01H ;(3)7FH
PID 控制器具有如下的结构形式,请转换为增量式的形式
三、论述题(每题20分,共20分)
什么是串模干扰和共模干扰?应如何对它们进行抑制?
根据仪表输入端干扰的作用方式,可分为串模干扰和共模干扰。
串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰;共模干扰是加在仪表任一输入端与地之间的干扰。
干扰来自于干扰源,它们在仪表内外都可能存在。
在仪表外部,一些大功率的用电设备以及电力设备都可能成为干扰源,而在仪表内部的电源变压器、机电器、开关以及电源线等也均可能成为干扰源
1) 串模干扰的抑制
串模干扰与被测信号所处的地位相同,因此一旦产生串模干扰,就不容易消除。
所以应当首先防止它的产生。
防止串模干扰的措施一般有以下这些:
* 信号导线的扭绞。
由于把信号导线扭绞在一起能使信号回路包围的面积大为减少,而且是两根信号导线到干扰源的距离能大致相等,分布电容也能大致相同,所以能使由磁场和电场通过感应耦合进入回路的串模干扰大为减小。
* 屏蔽。
为了防止电场的干扰,可以把信号导线用金属包起来。
通常的做法是在导线外包一层金属网(或者铁磁材料),外套绝缘层。
屏蔽的目的就是隔断“场”的耦合,抑制各种“场”的干扰。
屏蔽层需要接地,才能够防止干扰。
* 滤波。
对于变化速度很慢的直流信号,可以在仪表的输入端加入滤波电路,以使混杂于信号的干扰衰减到最小。
但是在实际的工程设计中,这种方法一般很少用,通常,这一点在仪表的电路设计过程中就已经考虑了。
以上的几种方法是主要是针对与不可避免的干扰场形成后的被动抑制措施,
但是在实际过程1
0(1){(1)()[(1)(2)]}k d p j i T T u k K e k e j e k e k T T
−=−=−++−−−∑
中,我们应当尽量避免干扰场的形成。
譬如注意将信号导线远离动力线;合理布线,减少杂散磁场的产生;对变压器等电器元件加以磁屏蔽等等,采取主动隔离的措施。
2) 共模干扰的抑制
由于仪表系统信号多为低电平,因此,共模干扰也会使仪表信号产生畸变,带来各种测量的错误。
防止共模干扰通常采取的措施如下:
* 接地。
通常仪表和信号源外壳为安全起见都接大地,保持零电位。
信号源电路以及仪表系统也需要稳定接地。
但是如果接地方式不恰当,将形成地回路导入干扰。
如图1.3中就是这种情况,两点接地,由于存在地电位差,因此产生共模干扰。
因此,通常,仪表回路采用在系统处单点接地。
但是事实上,信号源侧对地不可能绝缘,因此,从这个意义上来说,不可能彻底的消除地电位差引进的干扰。
所以为了提高仪表的抗干扰能力,通常在低电平测量仪表中都把二次仪表“浮地”,也就是将二次仪表与地绝缘。
以切断共模干扰电压的泄漏途径,使干扰无法进入。
在实际应用中,我们通常将屏蔽和接地结合起来应用,往往能够解决大部分的干扰问题。
如果将屏蔽层在信号侧与仪表侧均接地,则地电位差会通过屏蔽层形成回路,由于地电阻通常比屏蔽层的电阻小的多,所以在屏蔽层上就会形成电位梯度,并通过
屏蔽层与信号导线间的分布电容耦合到信号电路中去,因此屏蔽层也必须一点接地。
并且,信号导线屏蔽层接地应与系统接地同侧。
事实上,由于二次仪表的外壳为了安全,是需要接地的。
而仪表的输入端与外壳之间一定存在分布电容和漏阻抗,因此,浮地不可能把泄漏途径完全切断,因此,必要的时候,通常采用的是双层屏蔽浮地保护。
也就是在在仪表的外壳内部再套一个内屏蔽罩,内屏蔽罩与
信号输入端已经外壳之间均不做电气连接,内屏蔽层引出一条导线与信号导线的屏蔽层相连接,而信号线的屏蔽在信号源处一点接地,这样使仪表的输入保护屏蔽及信号屏蔽对信号源稳定起来,处于等电位状态。
可以大大的提高仪表抗干扰的能力(具体可参见图2.2。
)
即便这样,其实也是存在一定的泄漏电流的,但是,抑制干扰的措施就是为了让干扰信号强度降低至相对与实际信号强度来说可忽略的程度。
另外,经常采用的抗干扰措施还有隔离,也是通过阻止干扰回路的形成来抑制干扰。
这些方法的作用是叠加的。
通常,我们会采取其中的一种或几种方法来提高信号测量的抗干扰能力。