计算机控制复习题
《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)。
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。
13计算机控制复习题(修改)
1.根据计算机控制方式和功能,可以将计算机控制系统分为操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、分布式控制系统、现场总线系统。
2.两种基本的PID控制算法为标准数字PID和改进数字PID。
3.A/D转换器与CPU时序配合常用方法有延时等待法、保持等待法、查询法、中断响应法。
4..A/D转换器的启动方法有自动转换、外部使能控制。
5.三相步进电机有三相单三拍工作方式、三相双三拍工作方式和三相六拍工作方式三种工作方式。
6.步进电机驱动电路常有单电压功率放大电路、双电压功率放大电路、斩波型功率放大电路。
7.计算机控制系统中地线归纳有数字地、模拟地、信号地、功率地、屏蔽地、交流地、直流地。
8.常用接地方法有一点接地和多点接地、模拟接地和数字接地的连接、将逻辑地浮空并使机柜良好接地、和交流接地点与直流接地点、印刷电路板地线的安排。
9.稳压电源抗干扰设计方法有隔离变压器、低通滤波器、交流稳压器、电源变压器、直流稳压系统。
10.长线传输干扰的抑制方法有终端匹配、始段匹配。
11.程序运行失常的软件抗干扰技术有设置软件陷阱、设计监视跟踪定时器。
12.提高计算机系统可靠性的途径有改进元部件的可靠性、降低使用应力水准、简化系统结构、采用冗余设计、提高维护技术。
13.集散控制系统(DCS)一般由现场控制级、过程控制级、经营管理级、过程管理级四部分组成。
二、简答题1模拟量输入通道一般有信号调理电路,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)信号调理电路:来自现场的模拟量检测信号一般经信号传输,放大,变换,校正,隔离和滤波等信号调理电路才能传入A/D转换器。
2)多路转换器:将输入信号按照一定顺序传入采样保持器或放大器3)采样保持器:提高被采样信号在A/D转换时的转换精度4)A/D转换器,接口及逻辑电路组成;将模拟量转换成数字量的器件,信号采样和量化主要通过A/D转换器实现2数字量过程通道输入输出通道,输入通道有调理通道(电平转换,输入保护电路,开关消抖电路,光电隔离器,输入缓冲器,地址译码器组成),调理电路将现场输入的状态采用转换、滤波、保护、隔离等措施,转换成计算机能接受的逻辑信号,输入缓冲器能使信号有序的输入计算机,输出通道由输出锁存器、光电隔离器,输出驱动器,地址译码器组成。
计算机控制复习题
1. 用逐点比较法推导第一象限直线插补公式。
加工第一象限直线OA ,起点O(0,0),终点 A(4,3)。
若加工第二象限直线OA ,起点O (0,0),终点A (-4,6)。
要求:.设加工第一象限的圆弧AB ,起点A (6,0),终点B (0,6)。
要求:(1)按逐点比较法插补进行列表计算;(2)作出走步轨迹图,并标明进给方向和步数。
2.某连续控制器设计为()s T sT s D 2111++=试用双线形变换法、前向差分法、后向差分法分别求取数字控制器D(Z)。
双线形变换法:把112+-∙=z z T s 代入,则 ()()()()221121112222211211121T T z T T T T-z T T z z T T z z TT |z D z D z z T s -++++=+-∙++-∙+==+-∙=前向差分法:把T z-z 1=代入,则)()221121211111111T T z T T T z T T z T T z T sT s T |s D z D T z s -+-+=-+-+=++==-= 后向差分法:把Tz z s 1-=代入,则()()221121211111111T T z T T T z T Tz z T Tz z T s T s T |s D z D Tz z s -+-+=-+-+=++==-=3已知模拟调节器的传递函数为()s.s .s D 085011701++= 试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式,设采样周期T=0.2s 。
()()()s .s.s E s U s D 085011701++==则()()()()s SE .s E s SU .s U 1700850+=+()()()()dtt de .t e dt t du .t u 1700850+=+∴()()()()()()Tk e k e .k e T k u k u .k u 117010850--+=--+∴ 把T=0.2S 代入得()()()()15354142504251k-e .k e .k u .k u .-=--位置型()()()()12982.014561.21579.3-+--=k u k e k e k u增量型()()()()()()17018.014561.21579.31----=--=∆k u k e k e k u k u k u4某温度控制系统,其温度变化范围为:-10℃~+50℃,经温度变送器变换为1~5V电压信号,送至12位A/D 转换器AD574(AD574的输入范围为0~5V) 。
《计算机控制技术》复习资料
成考复习资料《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。
计算机控制技术复习题(含部份答案)
计算机控制技术复习题(含部份答案)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。
3、选择D/A转换器时应着重考虑的是:精度、分辨率。
4、接地技术中接地⽅式有:⼯作接地、保护接地等两种。
5、计算机控制系统按总体结构来分有:开环控制系统、闭环控制系统两⼤类6、计算机控制系统是指采⽤了数字计算机和其他⾃动化设备的⾃动控制系统。
7、计算机控制系统软件由控制部分和被控对象组成。
8、计算机控制系统输⼊/输出通道分为四类,分别是模拟量输⼊通道、模拟量输出通道、数字量输⼊通道,数字量输出通道。
9、过程通道中存在的⼲扰有:串模⼲扰、共模⼲扰。
10、局域⽹常见的⽹络拓朴结构有:星型、环型、总线型等。
11、计算机控制系统是指利⽤计算机来实现⽣产过程⾃动控制的系统。
14、衡量⼀个D/A转换器性能的主要参数有:分辨率、转换时间、精度、线性度。
15、数据处理的内容有:线性化处理标度变换。
16、闭环负反馈控制的基本特征是:测量偏差、纠正偏差。
17、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,⽽是按指数规律变化。
18、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,精度越⾼。
19、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,还与系统的采样周期有关。
20、若已知闭环系统的⾃然频率为ωn ,经验上,采样频率ωs应取≥10ωn。
21、通常把叠加在测量信号上的⼲扰信号称为串模⼲扰。
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。
24、计算机控制系统中,被测信号有单端对地输⼊和双端不对地输⼊两种⽅式。
25、信号接地⽅式应采⽤单点接地⽅式,⽽不采⽤多点接地⽅式。
计算机控制技术复习题
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EOC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。
计算机控制技术复习题
新建试卷20180629110337一、单选题(共40题,40分)1、已知偏差e(k),积分分离阈值β,以下正确的是()A、B、C、D、2、A、也是稳定的B、是不稳定的C、稳定性不一定3、8位的A/D转换器分辨率为()A、0.01587B、0.007874C、0.003922D、0.00097754、一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%),孔径时间3.18µm,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()。
A、5HzB、50HzC、100HzD、500Hz5、某热处理炉温度变化范围为0~1350℃,经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V,当t=KT时,ADC0809的转换结果为6A,此时炉温为()A、588.98℃B、288.98℃C、361.23℃D、698.73℃6、已知离散系统脉冲传递函数为:G(Z)=(Z+0.5)/(Z-0.5+j0.5)^2 ,可知该系统是()A、稳定的B、不稳定的C、中性稳定的7、如果模拟信号频谱的最高频率为fmax,只要按照采样频率()进行采样,那么采样信号就能唯一的复观。
A、B、C、D、8、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()。
A、15HzB、16HC、17HzD、14Hz9、如图1所示,V out为8位D/A转换器的双极性输出端,若输入数字量D=11100000(B),基准参考电V REF=5V,则V out为:()A、4.375VB、-4.375VC、3.75VD、-3.75V10、q=20mV时,量化误差为±10mV,0.990~1.009V范围内的采样值,其量化结果都是:()。
A、2B、1C、100D、5011、软件抗干扰技术包括:()。
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、①②③B、②③④C、①②④D、①②③④12、下面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、精品文档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13、计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是()。
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。
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。
计算机控制复习题
一、简答题1、简述计算机控制的典型形式有几种。
2、简述接口和过程通道的定义。
3、什么是计算机控制系统?绘制结构图说明它由哪几部分组成。
5、简述积分饱和的含义。
7、简述数字控制器的连续化设计步骤(1)设计假想的模拟控制器()D s 。
(2)正确地选择采样周期T 。
(3)将()D s 离散化为()D z 。
(4)求出与()D z 对应的差分方程(5)根据差分方程编制相应程序,并仿真校验。
8、简要说明采样过程和采样定理的内容。
12、线性离散控制系统稳定的充要条件是什么?13.计算机控制系统的控制过程是怎样的?14、数据采集系统(DAS )的功能(1)生产过程的集中监视 DAS 通过输入通道对生产过程的参数进行实时采集、加工处理,并以一定格式在CRT 上显示,或通过打印机打印出来,实现生产过程的集中监视。
(2)操作指导 DAS 对采集到的数据进行分析处理,并以有利于指导生产过程的方式表示出来,实现生产过程的操作指导。
(3)越限报警 DAS 预先将各种工艺参数的极限存入计算机,DAS 在数据采集过程中进行越限判断和报警,以确保生产过程安全。
15、什么是最少拍系统?设计最少拍系统必须满足哪些条件?最少拍系统也称为最小调整时间系统或最快响应系统。
它是指系统对应于典型的输入具有最快的响应速度,被控量能经过最少个采样周期达到设定值,且稳态误差为零。
1.计算机控制系统的典型形式:(1)数据采集系统(DAS ),实现生产过程的集中监视,生产过程的操作指导,以及越限报警等功能。
(2)直接数字控制系统(DDC ),计算机代替模拟调节器,实时性好,可靠性高和适应性强。
(3)监督计算机控制系统(SCC ),使生产过程始终处于最优工况。
(4)集散控制系统(DCS ),分散控制,集中操作,分级管理。
(5)现场总线控制系统(FCS ),降低成本,提高可靠性,可实现真正的开放式互连系统结构2、接口定义:接口是连接通道与计算机的中间设备,经接口联系,通道便于接受微机的控制,使用它可达到由微机从多个通道中选择特定通道的目的。
计算机控制系统复习题及答案
计算机控制系统复习题及答案《计算机控制系统》课程复习资料⼀、简答题:1.什么是计算机控制系统?它由哪⼏部分组成?各有什么作⽤。
2.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么?计算机控制系统有哪些优点?3.计算机控制系统中的保持器有何作⽤,简述保持器的特点?4.简述PID调节器的作⽤,有哪⼏种改进型数字PID算法?5.计算机控制系统有哪四种形式的信号?各有什么特点?6.简要说明什么是计算机控制系统?模拟调节器与数字调节器有何区别?⼆、分析和计算题:1.已知⼀系统的闭环脉冲传递函数为-1-1-20.1z Y(z)Gc(z)==1-0.4z+0.8z R(z),其中输⼊为单位阶跃信号,求输出y(KT)。
2.已知⼀系统的闭环脉冲传递函数为-1-10.53+0.1zGc(z)=1-0.37z当输⼊为单位阶跃信号时,求输出y(KT)及y(∞)。
3.⽤长除法或Z反变换法或迭代法求闭环系统2z+0.5Gc(z)=8(z+0.1z-0.12)的单位阶跃响应。
4.已知低通数字滤波器0.5266zD(z)=z-0.4734,求D(z)的带宽ωm;并求当输⼊E(z)为阶跃信号时数字滤波器的控制算法。
取采样周期T=2ms。
5.设系统如图所⽰,试求:①系统的闭环脉冲传递函数。
②判定系统的稳定性。
③分别求系统对单位阶跃输⼊和单位斜坡输⼊时的稳态误差。
6.设函数的La⽒变换为25F(s)=s(s+4),试求它的Z变换F(z)。
7.数字控制系统如图所⽰,求当K=10,T=1s,a=1时,分别求当输⼊为单位阶跃、单位斜单位抛物线函数时的稳态误差。
8.已知单位负反馈系统的开环脉冲传递函数为 Gk(z)=K(0.1z+0.08)/[(z-1)(z-0.7)],问当K为何值时系统稳定。
9.已知系统单位负反馈的开环传递函数为:z +0.8Gk(z)=z(z -1)(z -0.7)问:K 为何值时系统稳定?10.已知单位反馈系统的⼴义对象的Z 传递函数为:-1-1-1-1-10.26z (1+2.78z )(1+0.2z )W1(z)=(1-z )(1-0.286z ),试按最少拍⽆波纹设计原则设计单位阶跃输⼊时,计算机的调节模型D(z),并求其控制算法。
《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
计算机控制系统复习题
计算机控制系统复习题一、填空题 1、计算机控制系统由计算机和 被控对象(或生产过程)两部分组成。
计算机控制系统的基本工作原理可以归纳为: 实时数据处理、 实时监督决策、 实时控制及输出。
2、所谓计算机控制,就是利用 传感装置 将被监控对象中的物理参量(如温度、压力)转换为电量(如电压、电流),再将这些电量送入 输入装置 中转换为计算机可识别的数字量,并且在计算机的显示装置中以 数字、图形或曲线 的方式显示出来,从而使得操作人员能够直观地了解被监控对象的变化过程。
计算机还可以将采集到的数据存储起来,随时进行分析、统计和显示并制作各种 报表 。
如果需要对被控对象进行控制,则由计算机中的应用软件根据采集到的物理参量的大小和变化情况以及按照工艺所要求该物理量的设定值进行判断;然后在 输出装置 中输出相应的电信号,并且推动 执行装置(如调节阀、电动机) 动作从而完成相应的控制任务。
3、若ωmax 为被采样的连续信号的最高频率,根据香农采样定理,采样周期必须满足 T<π/ωmax 4、人机接口的作用:一是输入程序或数据,完成各种操作控制;二是显示生产过程的工艺状况与运行结果。
5、与开环控制系统相比较,闭环控制系统可以使被控量具有较高的精度6、为使传感器特性与A/D 变换器特性相匹配,通常应在传感器与A/D 之间加入调理电路。
选择D/A 变换器字长时,要求计算机系统输出的最小信号应小于执行机构的死区。
7、计算机网络有两个基本功能:数据通信、资源共享。
8、计算机网络的拓扑结构常用的有:星型结构、环型结构、总线型结构、树型结构、组合型结构。
9、某8位A/D 转换器的输入电压为0~+5V ,则输入模拟量为3V 是输出的数字量是99H 10、平均值滤波是对信号y 进行m 次采样;则滤波器的输出=)k (y ∑=mi i y m 1)(1 11、在微机控制系统中,一般采用分别汇流法单点接地,这样接地的目的是避免构成地回路。
计算机控制习题及答案
计算机控制习题及答案计算机控制是现代工业自动化和智能制造领域中的一个重要分支,它涉及到计算机技术在控制系统中的应用。
以下是一些计算机控制的习题及其答案,供学习者参考和练习。
习题一:计算机控制系统的组成1. 简述计算机控制系统的基本组成部分。
2. 描述计算机控制系统中输入/输出接口的作用。
答案一:1. 计算机控制系统的基本组成部分包括:传感器、输入/输出接口、中央处理单元(CPU)、执行器和控制软件。
2. 输入/输出接口在计算机控制系统中起到连接传感器和执行器的作用,它负责将传感器检测到的信号转换成数字信号供CPU处理,并将CPU的控制指令转换成适合执行器工作的信号。
习题二:数字PID控制器的实现1. 解释什么是PID控制器,并简述其工作原理。
2. 编写一个简单的数字PID控制器算法。
答案二:1. PID控制器是一种常见的控制算法,其名称来源于比例(Proportional)、积分(Integral)、微分(Derivative)三个控制作用的首字母。
PID控制器通过调整比例系数、积分系数和微分系数来实现对系统输出的精确控制。
2. 数字PID控制器算法示例(伪代码):```for each control cycle {setpoint = desired value;measurement = read sensor;error = setpoint - measurement;P_term = Kp * error;I_term += Ki * error * dt;D_term = Kd * (error - previous_error) / dt;output = P_term + I_term - D_term;apply output to actuator;previous_error = error;}```习题三:计算机控制系统的稳定性分析1. 简述稳定性的概念。
2. 描述如何使用奈奎斯特判据进行系统的稳定性分析。
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)。
计算机控制复习题
一、选择题1.由于计算机只能接收数字量,所以在模拟量输入时需经( A )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2.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( D )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3.某控制系统中,希望快速采样,保持器的保持电容CH应取值( A )。
A. 比较小B.比较大C.取零值D.取负值4.在LED显示系统中,若采用共阳极显示器,则将段选模型送至( B )。
A. 阳极B. 阴极C.阴极或阳极D.先送阴极再送阳极5.电机控制意味着对其转向与转速的控制,微型机控制系统的作法就是通过( B )实现的。
A.改变定子的通电方向与通电占空比B.改变转子的通电方向与通电占空比C.改变定子的通电电压幅值D.改变转子的通电电压幅值6.计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用就是( B )A.接收测量值与管理命令并提供给DDC计算机B.按照一定的数学模型计算给定植并提供给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7.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平就是(C )。
A.0.3 伏以下B.0.7伏以上C.-3伏以下D.+3伏以上8.在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号,( D )提高信/躁比。
A.只能通过模拟滤波电路B、只能通过数字滤波程序C、可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D、可以通过数字滤波程序与模拟滤波电路9.步进电机常被用于准确定位系统,在下列说法中错误的就是( B )。
A.步进电机可以直接接受数字量B.步进电机可以直接接受模拟量C.步进电机可实现转角与直线定位D.步进电机可实现顺时针、逆时针转动10.如图1所示,V out为8位D/A转换器的双极性输出端,若输入数字量D=11100000(B),基准参考电V REF=5V,则V out为:( C )A、4、375VB、-4、375VC、3、75VD、-3、75V11.对于电动组合仪表DDZ-Ⅲ型采用的标准电动信号就是:( B )A、DC 0~10mA、DC0~20VB、DC4~20mA、DC1~5VC、DC 0~10mA 、DC1~5VD、DC4~20mA、DC0~20V12.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃,经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V,当t=KT时,ADC0809的转换结果为6A,此时炉温为(C )A、588、98℃B、288、98℃C、361、23℃D、698、73℃f,只要按照采样频率(A )进行采样,那么采样信号13.如果模拟信号频谱的最高频率为m ax就能无失真地恢复。
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一、选择题1.由于计算机只能接收数字量,所以在模拟量输入时需经(A )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2.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( D )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3.某控制系统中,希望快速采样,保持器的保持电容CH应取值( A )。
A.比较小B.比较大C.取零值D.取负值4.在LED显示系统中,若采用共阳极显示器,则将段选模型送至( B )。
;A.阳极B.阴极C.阴极或阳极D.先送阴极再送阳极5.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过(B )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6.计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是(B )A.接收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植并提供给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7.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8.在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号,(D )提高信/躁比。
A.只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路9.步进电机常被用于准确定位系统,在下列说法中错误的是(B )。
.A.步进电机可以直接接受数字量B.步进电机可以直接接受模拟量C.步进电机可实现转角和直线定位D.步进电机可实现顺时针、逆时针转动10.如图1所示,V out为8位D/A转换器的双极性输出端,若输入数字量D=(B),基准参考电V REF=5V,则V out为:(C )A、B、C、D、11.对于电动组合仪表DDZ-Ⅲ型采用的标准电动信号是:( B )A、DC 0~10mA、DC0~20VB、DC4~20mA、DC1~5VC、DC 0~10mA 、DC1~5V^D、DC4~20mA、DC0~20V12.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃,经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V,当t=KT时,ADC0809的转换结果为6A,此时炉温为(C )A、℃B、℃C、℃D、℃13. 如果模拟信号频谱的最高频率为m ax f ,只要按照采样频率(A )进行采样,那么采样信号就能无失真地恢复。
A.max f 2≥fB.max f 21f <C.m ax f 2f <D.max f 21≥f14. ( A )数字滤波方法适用于周期性干扰。
A.平均值滤波法B.中位值滤波法C.限幅滤波法D.惯性滤波法15. 防止抖动是能否正确读取键值的必要环节,实现方法是( A )。
A .可以用硬件电路或软件程序实现B .只能用滤波电路或双稳态电路实现%C .只能用软件程序实现D .只能用延时程序实现16. 小功率直流电机控制控制系统中,正确的作法是(B )A .改变定子上的通电极性,以便改变电机的转向B .改变转子上的通电极性,以便改变电机的转向C .在定子上通以交流电,电机可周期性变换转向D .在转子上通以交流电,电机可周期性变换转向17. 在实际应用中,PID 调节可根据实际情况调整结构,但不能( D )。
A .采用增量型PID 调节B .采用带死区的PID 调节C .采用PI 调节D .采用I D 调节18. !19. 若用4位共阳极LED 和74LS04构成光报警系统,使最高位发光其余位不发光的报警模型是(A )。
A .1000B B .0001BC .1111BD .0000B20. 采用ADC0809构成模拟量输入通道,ADC0809在其中起(A )作用。
21. A. 模拟量到数字量的转换 B. 数字量到模拟量的转换22. C. 模拟量到数字量的转换和采样/保持器23. D. 模拟量到数字量的转换和多路开关24.在微型机控制系统中的模拟量输出通道中,最关键的器件是( )。
25.A.多路开关 B. 光电隔离器C.A/D转换器D.D/A转换器二、填空1. 香农定理告诉我们,采样频率越高,采样数据描绘的曲线实际曲线。
所以,为了提高控制精度,应尽可能。
2. 在10位A/D转换器中,设满量程为±5V,试写出相对于下列各模拟量所对应的数字量:模拟量为5V时,所对应的数字量为3FF H。
模拟量为0V时,所对应的数字量为200 H。
模拟量为时,所对应的数字量为100 H。
.3.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个组成部分。
4.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。
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。
6.模拟量输入通道的任务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。
7.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。
8.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。
三、简答题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.看图简述光电耦合器的工作原理及在过程通道中的作用。
光电耦合器由封装在一个管壳内的发光二极管和光敏三极管组成,如图所示。
输入电流流过二极管时使其发光,照射到光敏三极管上使其导通,完成信号的光电耦合传送,它在过程通道中实现了输入和输出在电气上的完全隔离。
光电耦合器电路图3.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。
(4)A/D转换器:模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量,能够完成这一任务的器件,称为之模/数转换器(Analog/Digital Converter,简称A/D转换器或ADC)。
4.模拟量输出通道由哪几部分组成各部分的作用是什么模拟量输出通道一般由接口电路、D/A转换器、功率放大和V/I变换等信号调理电路组成。
(1)D/A转换器:模拟量输出通道的核心是数/模转换器(Digital/Analog Converter,简称D/A转换器或DAC)。
它是指将数字量转换成模拟量的元件或装置。
(2)V/I变换:一般情况下,D/A转换电路的输出是电压信号。
在计算机控制系统中,当计算机远离现场,为了便于信号的远距离传输,减少由于传输带来的干扰和衰减,需要采用电流方式输出模拟信号。
许多标准化的工业仪表或执行机构,一般是采用0~10mA 或4~20mA 的电流信号驱动的。
因此,需要将模拟电压信号通过电压/电流(V/I)变换技术,转化为电流信号。
5.在PID 调节器中系数p k 、i k 、d k 各有什么作用它们对调节品质有什么影响系数p k 为比例系数,提高系数p k 可以减小偏差,但永远不会使偏差减小到零,而且无止境地提高系数p k 最终将导致系统不稳定。
比例调节可以保证系统的快速性。
系数i k 为积分常数,i k 越大积分作用越弱,积分调节器的突出优点是,只要被调量存在偏差,其输出的调节作用便随时间不断加强,直到偏差为零。
在被调量的偏差消除后,由于积分规律的特点,输出将停留在新的位置而不回复原位,因而能保持静差为零。
但单纯的积分也有弱点,其动作过于迟缓,因而在改善静态品质的同时,往往使调节的动态品质变坏,过渡过程时间加长。
积分调节可以消除静差,提高控制精度。
¥系数d k 为微分常数,d k 越大微分作用越强。
微分调节主要用来加快系统的相应速度,减小超调,克服振荡,消除系统惯性的影响。
6.什么是数字PID 位置型控制算法和增量型控制算法试比较它们的优缺点。
为了实现微机控制生产过程变量,必须将模拟PID 算式离散化,变为数字PID 算式,为此,在采样周期T 远小于信号变化周期时,作如下近似(T 足够小时,如下逼近相当准确,被控过程与连续系统十分接近):T k e k e dt de j e T edt kj t )1()()(00--≈≈∑⎰=于是有:)]}1()([)()({)(0--++=∑=k e k e T T j e T T k e K k u k j d i pu(k)是全量值输出,每次的输出值都与执行机构的位置(如控制阀门的开度)一一对应,所以称之为位置型PID 算法。
在这种位置型控制算法中,由于算式中存在累加项,因此输出的控制量u(k)不仅与本次偏差有关,还与过去历次采样偏差有关,使得u(k)产生大幅度变化,这样会引起系统冲击,甚至造成事故。
所以实际中当执行机构需要的不是控制量的绝对值,而是其增量时,可以采用增量型PID 算法。
当控制系统中的执行器为步进电机、电动调节阀、多圈电位器等具有保持历史位置的功能的这类装置时,一般均采用增量型PID 控制算法。
)]}2()1(2)([)()]1()({[)(-+--++--=∆k e k e k e T T k e T T k e k e K k u d i p7.与位置算法相比,增量型PID算法有如下优点:>(1)位置型算式每次输出与整个过去状态有关,计算式中要用到过去偏差的累加值,容易产生较大的累积计算误差;而在增量型算式中由于消去了积分项,从而可消除调节器的积分饱和,在精度不足时,计算误差对控制量的影响较小,容易取得较好的控制效果。
(2)为实现手动——自动无扰切换,在切换瞬时,计算机的输出值应设置为原始阀门开度u0,若采用增量型算法,其输出对应于阀门位置的变化部分,即算式中不出现u0项,所以易于实现从手动到自动的无扰动切换。
(3)采用增量型算法时所用的执行器本身都具有寄存作用,所以即使计算机发生故障,执行器仍能保持在原位,不会对生产造成恶劣影响。