计算机控制技术 试题 总结讲解学习

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???。 >=2，按采样定理要求，采样频率应1.若连续信号的最高频率为maxmaxs

2.通常在传感器与A/D之间加入调理电路的目的是使模拟输入电压满足A/D转换量程要

求。

3.计算机控制系统的输入与输出信号主要分为数字信号与模拟信号。

4.计算机控制系统的工作过程可归纳为以下三步：实时数据采集、实时控制决策、实时输出控制。

5.共模干扰的抑制方法主要有：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。

6.一般数控系统组成包括：输入装置、输出装置、控制器和插补器等四大部分组成。

7.控制系统的四大要素是：给定量、执行机构、控制对象以及被控量。

8.传感器把生产过程的信号转换成电信号，然后用A／D转换器把模拟信号变成数字信号，读入计算机中，对于这样得到的数据，一般要进行一些预处理，其中最基本的处理有线性化处理、标度变换和系统误差的自动校准。

9.计算机控制中的数字PID控制算法有数字PID位置型控制算法和数字PID增量型控制算法两

种基本形式。

10.经常采用的软件抗干扰技术包括：数字滤波技术、开关量的软件抗干扰技术、指令冗余技

术、软件陷阱技术等。

11.采用差分放大器作为信号前置放大是抑制串模干扰的方法之一。

12.通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为串模干扰。

Nn? log2 (1+N) 。13.若信号的动态范围为，计算机字长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。

3、若ω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/ωmaxmax

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。

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。

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

1.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。

2.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。

3.在计算机控制系统中，被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。

4.ADC0809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。

5.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。

6.信号接地方式应采用一点接地方式，而不采用多点接地方式。

7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成，一部分是状态观测器，另一部分是控制规律。

8.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。

9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。

10.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。

1.计算机系统由计算机和生产过程两大部分组成。

2.集散控制系统（DCS）的结构模式为：操作站—控制站—现场仪表

3.变送器输出的信号为0~10mA或4~20mA 的统一信号。

4.模拟输出通道的结构型式主要取决于输出保持器的构成方式。

5.数控系统一般由数控装置、、和检测装置等。

()()t=Cxyt，y（t）以最少的N拍跟踪参考输入r（t），必须满足条件 6.设线性定常系统的输出方程为

7.常用的状态观测器有3种：、、

8.“若A则B，否则C”，用模糊关系表示为

9.在一些对程序流向起决定作用的指令前插入两条指令，以保证弹飞的程序迅速纳入正确轨道。

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10.采用双绞线作信号引线的目的是

9.NOP 10.减少电磁感应

r）=）=Cx（N 6.y（N1.驱动装置、可编程控制器0())(CB×R=U AA ×8.7.预报观测器、现时观测器、降阶观测器

必定是在线系统。、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个，但一个1。、和2、典型的工业生产过程可分为：

系制监督控数字控制系统、型式：操作指导控制系统、直接、3计算机控制系统的典型、综合

自动化控制系统。、统、、

综合化。、扁平化、4、计算机控制系统的发展趋势：控制系统的、输出口地址译码电路等组成。、5、数字量输出通道主要由

，经接口送，变成、在计算机控制系统中，模拟量输入通道的任务是把系统中检测到的6往计算机。、等方法。、计算机控制系统的CPU抗干扰措施常采用、7满足方程：。（反馈控制规律L8、对于任意的极点配置，L具有唯一解的充分必要条件是

|zI-F+GL|=β(z)）进行采样，，只要按照采样频率香农采样定理：如果模拟信号（包括噪声干扰在内）频谱的最高频率为f9、max.

y* (t)就能唯一地复观y(t)那么采样信号、程序设计、编码、、改进和再设计。10、程序设计通常分为5个步骤，即

2 、连续过程、离散过程、批量过程1、实时系统、实时系统、网络化、智能化4 3、集散控制系统、现场总线控制系统

、模拟信号、二进制数字信号 6 5、输出锁存器、输出驱动电路

、被控对象完全能控、复位87、看门狗、电源监控（掉电检测及保护）10≥2f、问题定义、调试9、f max

一、问答题（25分）

采用74LS244和74LS273与PC总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序

1、答：利用74LS245作为开关量的输入，一端接外部开关量信号输入，一端接到PC的8位数据线，利用74LS273作为开关量的输出，一端接到PC的8位数据线，一端接开关量信号输出。程序略。

1、某炉温度变化范围为0~3000℃，要求分辨率为2℃，温度变送器的输出范围为0-5V。若A/D 转换器的输入范围也是0-5V，求A/D转换器的字长应为多少位？若A/D转换器的字长不变，现通过变送器零点迁移将信号零点迁移到800℃，此时系统对炉温变化的分辨率为多少？（13分）

2、已知模拟调节器的传递函数为D(s) = U(s)/E(s) = (1 + 0.21s)/(1 + 0.105s)，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 = 0.1s。（12分）

1、解：Xmax = 3000, Xmin = 0, λ = 2, 由于A/D转换器的输入电压范围与温度变送器的输出电压范围都为0-5V，所以A/D转换器的字长应为：

12≈) = log (1 + (Xmax - Xmin)/ λ2901 n = log22若A/D转换器字长不变，改变零点偏移，此时Xmax = 3000, Xmin = 800,n = 12，系统对炉温的分辨率为：

= （3000 – 800）/（2 – 1）≈ 0.537℃

12λ

27、简述计算机控制系统的一般控制过程。

1）实时数据采集：对测量变送装置检测到的被控参数的瞬时值经A/D转换后进行采集。

2）实时决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按设定的控制规律进行运算。

3）实时控制：根据决策，适时地输出运算后控制信号，经D/A转换后驱动执行机构，完成控制任务。

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10 .什么是串模干扰，抑制的方法有哪些？

串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰信号.

高通,低通,带通滤波器.

尖峰型串模干扰民为主要干扰源时,用双积分A/D转换器.

采用双绞线作信号引线(减少电磁感应)

3. RS-232C串行通信总线采用什么传输方式？为什么RS-232C的传输距离不远？

答:RS-232C串行通信总线采用的是不平衡传输方式.由于发送器和接收器之间有公共的信号地线,共模信号不可避免地要进入信号传送系统中.当传输距离过远时,发送器与接收器各自会形成不同的对地电位.

5．数字量输入接口（DI）的作用是什么？采集生产过程的状态信息。

7．模拟量输入通道的任务是什么？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