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、
0.01587
B、
0.007874
C、
0.003922
D、
0.0009775
4、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、
5Hz
B、
50Hz
C、
100Hz
D、
500Hz
5、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、
15Hz
B、
16H
C、
17Hz
D、
14Hz
9、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、
4.375V
B、
-4.375V
C、
3.75V
D、
-3.75V
10、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、
2
B、
1
C、
100
D、
50
11、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、
①②③
B、
②③④
C、
①②④
D、
①②③④
12、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（）。
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
14、闭环控制系统是指（）。
A、系统中各生产环节首尾相连形成一个环
B、输出量经反馈环节回到输入端，对控制产生影响
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
15、采样-保持电路的逻辑端接+5V，输入端从2.3V变至2.6V，输出端为（）。
A、从2.3V边至2.6V(变)
B、从2.3V边至2.45V并维持不变
C、维持在2.3V
D、快速升至2.6V并保持不变
精品文档
16、DAC0832的端接-5V，接运算放大器异名端，输入为1000000B，输出为（）。
A、 +5V
B、 +2.5V
C、 -5V
D、 -2.5V
17、采用ADC0809构成的模拟量输入通道，ADC0809在其中起到（）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
18、
A、
输入为双极性，范围是-5V～+5V
B、
输入为双极性，范围是-10V～+10V
C、
输出为双极性，范围是-FFV～+FFV
D、
输入为单极性，范围是0～+5V
19、若模拟量微机控制系统的采样部分选用数字表，则（）。
A、微机直接接收数字量，无须再进行滤波
B、微机直接接收数字量，仍需进行滤波
C、需将数字表的输出先转换成模拟量，再送入微机处理
D、无论数字量还是模拟量微机都能接收，但需要进行滤波
20、下面关于标度变换的说法正确的是（）。
A、标度变换就是把数字量变成工程量
B、标度变换就是把数字量转换成与工程量相关的模拟量
C、标度变换就是把数字量转换成人们所熟悉的十进制工程量
D、上述说法都不对
21、使A／D转换器满量程信号达到均一化的含义是（）。
精品文档
A、任何情况下A／D转换器的输入最大值都为满量程
B、任何情况下MD转换器的输入都为满量程
C、任何情况下A／D转换器的输出最大值都为满量程
D、任何情况下A／D转换器的输出都为满量程
22、关于比例调节，下面的叙述中不正确的是（）。
A、比例调节作用比较强
B、比例调节作用的强弱可调
C、比例调节可消除一切偏差
D、比例调节作用几乎贯穿整个调节过程
23、在PID调节系统中，若想增强微分作用，正确的做法是（）。
A、加大系数TI
B、加大系数KP
C、加大系数KI
D、加大系数T
24、在计算机控制系统中，T的确定十分重要，原因是（）。
A、 T太大，系统精度不够
B、 T太大，积分作用过强
C、 T太小，微分作用太强
D、 T太小，积分作用过弱
25、在实际应用中，PID调节可根据实际情况调整结构，但不能（）。
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ID调节
26、当系统有阶跃信号输入时，微分项急剧增加易引起振荡，解决的措施是（）。
A、加大采样周期
B、减小偏差量
C、在本次PID调节量中适当(由程序员定)加入前次微分调节量
D、在本次PID调节量中加入ɑ倍前次微分调节量
27、关于PI调节系统，下列叙述正确的是（）。
A、 P调节中，系数KP足够大，P作用就不会残留静差
B、 I作用随时间的增长而加强，只要时间足够长，静差一定会消除
C、 P的作用可以贯穿整个调节过程，只要偏差在，调节作用就在
D、 PI调节有时也会留有静差
28、引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中，不正确的是（）。
A、偏差的正、负决定调节作用的方向
B、偏差的大、小决定调节作用的强、弱
C、偏差为零，调节作用为零
D、偏差太大，调节失效
29、手动后援是自动控制系统中常见的环节，当系统出现问题时，立刻投入手动，
（），用手动的方式，通过模拟量进行控制。
A、从手动／自动切换点开始
B、从自动/手动切换点开始
C、从零开始启动系统
D、从2.5V(中点)开始启动系统
30、下列缩写表示现场可编程逻辑阵列的是（）。
A、 PLC
B、 PLD
C、 GAL
D、 FPGA
31、在计算机控制系统里，通常当采样周期T减少时，由于字长有限所引起的量化误差将（）。
A、增大
B、减小
C、不变
32、控制算法直接编排实现与串联编排实现相比，有限字长所引起的量化误差（）。
A、较大
B、较小
C、相当
33、某系统的Z传递函数为G(z) = 0.5(z+0.5) / (z+1.2)(z-0.5) ，可知该系统是（）。
A、稳定的
B、不稳定的
C、临界稳定的
34、若以电机轴的转角为输入量，电机轴的转速为输出量，则它的传递函数为（）环节。
A、积分
B、微分
C、惯性
35、在确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应（）传感器的精度。
A、大于
B、小于
C、等于
36、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
37、引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中,不正确的是（）。
A、偏差的正、负决定调节作用的方向
B、偏差的大、小决定调节作用的强、弱
C、偏差为零，调节作用为零
D、偏差太大，调节失效
38、采用负反馈形式连接后，则（）。
A、一定能使闭环系统稳定
B、系统动态性能一定会提高
C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除
D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能
39、设被测温度变化范围为0oC~1200oC，如果要求误差不超过0.4oC，应选用分辨为
（）位的A/D转换器？
A、 4
B、 6
C、 12
D、 8
40、闭环控制系统的控制方式为（）。
A、按输入信号控制
B、按扰动信号控制
C、按反馈信号控制
D、按偏差信号控制
二、多选题（共19题，19分）
1、关于P I 控制器作用，下列观点错误的有( )。
A、可使系统开环传函的型别提高，消除或减小稳态误差
B、积分部分主要是用来改善系统动态性能的
C、比例系数无论正负、大小如何变化，都不会影响系统稳定性
D、只要应用P I控制规律，系统的稳态误差就为零
2、关于线性系统稳定性的判定，下列观点错误的是( )。
A、线性系统稳定的充分必要条件是：系统闭环特征方程的各项系数都为正数
B、无论是开环极点或是闭环极点处于右半S平面，系统不稳定
C、如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数，系统不稳定
D、当系统的相角裕度大于零，幅值裕度大于1时，系统不稳定
3、关于传递函数，正确的说法是( )。
A、传递函数只适用于线性定常系统
B、传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响
C、传递函数一般是为复变量s的真分式
D、闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性
4、下列哪种措施对改善系统的精度有效果( )。
A、增加积分环节
B、提高系统的开环增益K
B、增加微分环节D、引入扰动补偿
5、下面关于建模和模型说法正确的是( )。
A、无论是何种系统，其模型均可用来提示规律或因果关系
B、建模实际上是通过数据、图表、数学表达式、程序、逻辑关系或各种方式的组合表示状态变量、输入变量、输出变量、参数之间的关系
C、为设计控制器为目的建立模型只需要简练就可以了
D、工程系统模型建模有两种途径，一是机理建模，二是系统辨识
6、下面关于控制与控制系统说法正确的是( )。
A、反馈闭环控制可以在一定程度上克服不确定性
B、反馈闭环控制不可能克服系统参数摄动
C、反馈闭环控制可在一定程度上克服外界扰动的影响
D、控制系统在达到控制目的的同时，强调稳、快、准、鲁棒、资源少省
7、下面关于稳定线性系统的响应说法错误的是( )。
A、线性系统的响应包含两部分，一部是零状态响应，一部分是零输入响应
B、线性系统的零状态响应是稳态响应的一部分
C、线性系统暂态响应是零输入响应的一部分
D、离零点最近的极点在输出响应中所表征的运动模态权值越大
8、下面关于连续线性时不变系统的能控性与能观性说法错误的是( )。
A、能控且能观的状态空间描述一定对应着某些传递函数阵的最小实现。
B、能控性是指存在受限控制使系统由任意初态转移到零状态的能力。
C、能观性表征的是状态反映输出的能力。
D、对控制输入的确定性扰动影响线性系统的能控性，不影响能观性。
9、下面关于时不变线性系统的控制综合说法错误的是( )。
A、基于极点配置实现状态反馈控制一定可以使系统稳定
B、不可控的系统也是不可镇定的
C、不可观的系统一定不能通过基于降维观测器的状态反馈实现系统镇定
D、基于观测器的状态反馈实际是输出动态补偿与串联补偿的复合
10、下面关于线性定常系统的反馈控制表述正确的是( )。
A、基于状态观测器的反馈闭环系统与直接状态反馈闭环系统的响应在每一时刻都是相等的
B、不可控的系统也可能采用反馈控制对其进行镇定
C、对可控系统，输出反馈与状态反馈均可以实现极点任意配置
D、 Lyapunov函数方法只能用来判定稳定性，不能用于设计使系统稳定的控制器
11、关于线性系统与非线性系统说法错误的是( )。
A、
凡是输入和状态关系满足叠加性的系统就是线性系统
B、
非线性方程一定表示非线性系统
C、
系统中含有非线性元件的系统一定是非线性系统
D、
因为初始条件与冲激输入的效果是完全等效，所以将在任何情况下都看成线性系统
12、下面关于线性时不变系统的观测器说法错误的是( )。
A、观测器在任何情况下一定存在
B、观测器只有在不能观的部分渐近稳定时才存在
C、全维观测器要比降维观测器简单
D、观测器观测的状态在任意时刻与原系统的状态是相等的
13、下面关于状态空间模型描述错误的是( )。
A、对一个系统，只能选取一组状态变量
B、对于线性定常系统的状态空间模型，经常数矩阵非奇异变换后的模型，其传递函数阵是的零点是有差别的
C、代数等价的状态空间模型具有相同的特征多项式和稳定性
D、模型的阶数就是系统中含有储能元件的个数
14、下面关于线性时不变系统的系统矩阵说法正确的是( )。
A、由系统矩阵可以得到系统的运动模态
B、系统矩阵的形式决定着系统的稳定性质
C、具有相同特征值的系统矩阵，鲁棒稳定性是一样的
D、系统矩阵不同，系统特征值可能相同
15、下面关于离散系统状态空间描述方程的解说法正确的是( )。
A、递推迭代法适用于所有定常、时变和非线性情况，但并不一定能得到解析解
B、解析法是针对线性系统的，其解分成两部分，一部分是零状态响应，一部分是零输入响应
C、线性系统解的自由运动和强近运动分别与零状态响应和零输入响应一一对应
D、线性时不变离散系统的系统矩阵G对解的收敛性起到决定性的作用
16、下面关于系统矩阵的特征值与特征向量说法正确的是( )。
A、特征值使特征矩阵降秩
B、特征值只可以是实数或共轭复数
B、特征值的特征向量不是唯一的D、重特征根一定有广义特征向量
17、已知系统的输出为y，状态为x，控制为u,下面线性状态反馈控制表述错误的是( )。
A、
状态反馈矩阵的引入增加了新的状态变量
B、
状态反馈矩阵的引入增加了系统的维数
C、
状态反馈矩阵的引入可以改变系统的特征值
D、
状态反馈控制律形式是
18、下面关于反馈控制的表述错误的是( )。
A、基于状态观测器的反馈闭环系统与直接状态反馈闭环系统的响应在每一时刻都是相等的
B、不可控的系统也可能采用反馈控制对其进行镇定
C、对可控系统，输出反馈与状态反馈均可以实现极点任意配置
D、 Lyapunov函数方法只能用来判定稳定性，不能用于设计使系统稳定的控制器
19、关于Lyapunov稳定性分析下列说法正确的是( )。
A、 Lyapunov稳定是工程上的临界稳定
B、 Lyapunov渐近稳定是与工程上的稳定是不等价的
C、 Lyapunov工程上的一致渐近稳定比稳定更实用
D、 Lyapunov不稳定等同于工程意义下的发散性不稳定
三、判断题（共32题，160分）
1、对于线性定常负反馈控制系统，它的传递函数随输入信号变化而变
化。( )
2、对于线性定常负反馈控制系统，它的稳定性随输入信号变化而变
化。( )
3、对于线性定常负反馈控制系统，它的稳态误差随输入信号变化而变
化。( )
4、对于线性定常负反馈控制系统，它的频率特性随输入信号变化而变
化。( )
5、对于线性定常负反馈控制系统，它的特征方程是唯一
的。
( )
6、对于线性定常负反馈控制系统，劳斯判据是根据系统闭环特征方程系数判别闭环系统稳定性的一种准则。( )
7、
8、反馈控制系统即闭环控制系统，在一个控制系统，将系统的输出量通过某测量机构对其进行实时测量，并将该测量值与输入量进行比较，形成一个反馈通道，从而形成一个封闭的控制系统。( )
9、所谓振铃现象是指数字控制器的输出u(k)以接近二分之一的采样频率大幅度上下摆动。它对系统的输出几乎是没有影响的，但会使执行机构因磨损而造成损坏。( )
10、如果执行机构已经到极限位置，仍然不能消除静差时，由于积分作用，尽管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，这就叫积分饱和。
( )
11、DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓冲，确保转换精度。（）
12、由于各种传感器提供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对信号进行调整，使A/D转换器满量程信号达到均一化。( )
13、在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。所以一般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。( )
14、在计算机控制系统中，常常需要设计报警电路，无论在什麽情况下，也不管原因如何，只要略微超限，立即报警。( )
15、在PID调节系统中，积分I的作用是消除静差，所以积分分离PID不能消除静差。
( )
16、A/D转换器的结束信号的连接方式是判断A/D转换方式的主要依据。( )
17、在PID调节算法中，Kp太大将引起自激震荡。( )
18、DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓冲，确保转换精度。( )
19、某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样时间间隔太大。( )
20、A/D转换器的结束信号的连接方式是判断A/D转换方式的主要依据。( )
21、计算机监督系统是由计算机按照描述生产过程的数学模型，计算出最佳给定值送给DDC计算机，最后由DDC计算机控制生产过程，从而使生产过程处于最优工作状态。( )
22、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。( )
23、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。( )
24、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。
( )
25、设被测温度变化范围为0oC~1200oC,如果要求误差不超过0.4oC,应选用分辨为12位的A/D 转换器。( )
26、由一个状态空间模型可以确定惟一一个传递函数。( )
27、对一个给定的状态空间模型，若它是状态能控的，则也一定是输出能控的。( )
28、一个不稳定的系统，若其状态完全能控，则一定可以通过状态反馈使其稳定。
( )
29、对一个系统，只能选取一组状态变量。( )
30、系统的状态能控性和能观性是系统的结构特性，与系统的输入和输出无关。( )
31、状态反馈不改变系统的能控性和能观性。( )
32、若一个系统的某个平衡点是李雅普诺夫意义下稳定的，则该系统在任意平衡状态处都是稳定的。( )
一、]t b 填空题 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。 二、名词解释 1.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 2.地线”是信号电流流回信号源的地阻抗路径 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.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 5.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 三、选择题（合计15分，每题3分） 1.下列不属于数字控制方式的是（C ） A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为（ C ） A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为（D ） ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个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（B ） A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.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℃ 四、简答题（合计20分，每题5分） 1.什么是干扰，干扰来源，抗干扰措施。 答：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施，软件措施，软硬结合的措施 2.逐点比较法插补原理。 答：所谓逐点比较法插补，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，看这
专业： 年级： 学区： 姓名： 学号： 考试日期： 装 订 线 计算机控制技术 试卷B 题 号 一 二 三 四 五 总 分 评卷人 复核人 分数 一、填空题（每空2分，共10空，总共 20 分）。 1．常用的AD 转换方法有： 计数法 、 双积分法 ， 逐次逼近法 。 2. 常用的AD 转换的启动信号有 脉冲方式 和 电平方式 方式。 3. 8051单片机IO 接口编码方式为 统一编址 ，INTEL8088的IO 编码方式为 独立编址。 4. I/O 通道的干扰类型包括： 串模干扰 和 共模干扰 。 5. 大林算法的设计原则是 以大林算法为模型的数字控制器，使闭环系统的特性为时间滞后的一阶惯性环节，且滞后时间与被控对象的滞后时间相同 。 二、选择题（每小题 2 分，共10题，总共20 分）。 1.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 2. LCD 显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是（ D ）。 A ．采用固定的交流电压驱动 B ．采用直流电压驱动 C ．采用交变电压驱动 D ．采用固定的交变电压驱动 3. 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 4.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 5. 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 ．1000 B B ．0001B C ．1111B D ．0000B 6. 关于ADC0809中EOC 信号的描述，不正确的说法是（ D ）。 A. EOC 呈高电平，说明转换已经结束 B. EOC 呈高电平，可以向CPU 申请中断 C. EOC 呈高电平，表明数据输出锁存器已被选通 D. EOC 呈低电平，处于转换过程中 7. 采样/保持器的逻辑端接+5V ，输入端从2.3V 变至2.6V,输出端为（ A ）。 A ．从2.3V 变至2.6V B ．从2.3V 变至2.45V 并维持不变 C ．维持在2.3V D ．快速升至2.6V 并维持不变 8. 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
计算机控制技术复习 1.典型的工业生产过程分为哪几种？ 答:典型的工业过程分为3种:连续过程,离散过程和批量过程. 2.计算机控制系统的工作步骤分为哪几步？ 答:计算机的工作步骤分为3步:实时数据采集,实时数据决策和实时数据处理. 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.为什么要强调计算机控制中的实时性？ 答:所谓实时性,就是指信号的输入,计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去的意义.所以要强调计算机控制中的实时性. 5.常用的计算机控制系统主机有哪几种？ 答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器,工控机,单片机,DSP和智能调节器. 6.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，它包括哪两个组成部分。 包括硬件和软件。 7.计算机控制系统是由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？ 主要由硬件和软件两部分组成，硬件包括：主机及操作台、通用外设I/O接口与通道、信号的检测及变送、执行机构、被控对象组成；软件包括：系统软件、应用软件。 8.计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分？ 答:计算机控制系统中集散控制系统(DCS)的体系结构分为分散过程控制级,集中操作监控级,综合信息管理级三部分. 9、计算机控制系统有哪四种形式的信号？各有什么特点? (1)连续模拟信号：时间和信号的幅值都是连续的。 (2)阶梯模拟信号：时间是连续的，信号的幅值是阶梯形的。 (3)采样信号：时间是离散的，信号的幅值是连续的脉冲信号。 (4)数字信号：信号的时间以及幅值都是离散的，且幅值经过了量化处理。 10.现场总线控制系统的结构模式分为哪几部分？ 答:现场总线控制系统(FCS)的结构模式为操作站---现场总线智能仪表两层结构.(DCS为操作站-控制站-现场仪表三层结构模式) 11、什么叫输入/输出通道?它是由哪些部分组成的？ 在微型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称为输入输出通道。 输入输出通道的组成：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道和数字量输出通道组成。 12计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是什么？ 按照一定的数学模型计算给定值，并提供给DDC计算机 13.什么是计算机的总线？ 答:所谓总线,就是计算机各模块之间互联和传送信息(指令,地址和数据)的一组信号线.分为内部总线和外部总线. 14.计算机的外部总线有哪几种？ 答:计算机的外部总线有RS-232C,RS-485,IEEE-488,USB等等. 15.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
浅谈计算机控制技术及应用 摘要：随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展。然而，设计一个性能好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成，一个完整的控制系统还需要考虑系统的抗干扰性能，系统的抗干扰性能力是关系到整个系统可靠运行的关键。 关键词：计算机控制技术、系统、应用 Chat computer control technology and its application Abstract：With the development of science and technology, more and more people use computers to achieve control. In recent years, computer technology, automation technology, detection and sensor technology, CRT display technology, communications and network technology and the rapid development of microelectronic technology, a computer control technology has brought great development. However, the design of a computer control system for good performance is very important. Computer control system is mainly composed of two major components of hardware and software, a complete control system also need to consider the anti-interference performance of the system, the system is related to the anti-jamming capabilities and reliable operation of the system key. Key words：computer control technology、system、apply 正文： 一、计算机控制技术的概述 1、计算机控制的概念 （1）开环控制系统 若系统的输出量对系统的控制作用没有影响，则称该系统为开环控制系统。在开环 控制系统中，既不需要对系统的输出量进行测量，也不需要将它反馈到输入端与输入量 进行比较。 （2）闭环控制系统 凡是系统的输出信号对控制作用能有直接影响的系统都叫作闭环控制系统，即闭环 系统是一个反馈系统。闭环控制系统中系统的稳定性是一个重要问题。
计算机控制技术考试题及答案 西北工业大学考试题（A 卷） （考试时间120分钟） 学院： 专业： 姓名： 学号： 一． 填空题（共30分，每空1.5分） 1. 采样，是指按一定的时间间隔T 对时间连续的模拟信号)(t X 取值，得到) (t X *或),2,1,0,1,)(( -=n nT X 的过程。 P12 2. D/A 转换器的基本结构由电阻网络、基准电源、模拟切换开关和运算放大器所组成。 P21 3. 计算机控制系统中的I/O 接口用作主机与外部设备的连接界面。 P39 4. RS-232C 又称为通用串行通信接口，它是美国电子工业协会颁布的串行总线标准。P63 5. 大部分过程控制的目的之一就是抑制作用于过程的各种扰动，以维持过程输出为恒定值。P104 6. 中值滤波法是指在kT 采样时刻，按小采样周期1T 连续进行奇数次采样。P137 7. 基于观测状态反馈的伺服系统极点配置设计方法的设计参数，一是采样周期T 的选择，二是配置系统的极点参数。 P177 8. 伺服系统，指的就是系统输出必须准确跟随指令信号的控制系统。P199 9. DMC 算法的计算机实现，是由初始化程序和主程序两部分组成。P232 10. 啤酒发酵是一个复杂的微生物代谢过程，啤酒发酵罐内的发酵温度始终 是决定啤酒质量的关键所在。P267 二． 判断题（共10分，每题1分） 1. 对同一个FSR 的值,A/D 转换器的位数越多,q 所代表的量值就越小。P18（√） 2. 时钟周期宽度为D T ,则接收/发送数位的位宽度为D nT 2。P55 （×） 3. 当受控工业对象有大的时延时间环节时，不管选择的采样周期T 是否与时延时间τ成整数倍，系统都是较难按常规方法综合的。P91 （√） 4. 最好的离散化方法是双线性变换。P120 （√） 5. PID 算法中的微分项，虽能增大超调和缩短调节时间，但却易于引入高频干扰。P129 （×） 6. 只要选择采样周期T 足够小，最少拍系统的响应调整时间S t 也可以足够小。P158 （√） 7. 当对象的纯延迟时间θ与对象惯性时间常数m T 之比小于0.5时，采用常规PID 算法难以获得良好的系统性能。P171 （×）
山东科技大学2010-2011学年第二学期《计算机控制技术》考试试卷 一、简答题（每题4分，共40分） 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、绘制计算机控制系统框图。 4、简要说明PID控制器的P、I、D作用。 5、简述数字滤波方法的种类。 6、简要回答DDC的含义。 7、简单说明模数转换和数模转换的物理意义。 8、简要说明采样定理的物理意义。 9、简要介绍采样保持器的作用，举一个例子。 10、采样周期的选定应注意什么问题？ 二、计算题（每题10分，共10分） 利用后向差分法和双线性变换法将下式进行离散化。并写出差分方程和绘制程序流程图。 三、计算题（每题20分，共20分） 将离散化，求取位置算法和增量算法表达式，并绘制实时性较高的程序编写流程图。 四、计算题（每题10分，共10分） 若加工第一象限OA，起点O（0，0），终点A（11,7）。要求： （1）按逐点比较法插补进行列表计算； （2）做出走步轨迹图，并标明进给方向和参数。 五、设计题 假设ADC0809的端口地址经编译器译码得到为FOH，画出8051与ADC0809的连接器，并写出从IN7路采集信号的程序。 六、计算题（每题10分，共10分） 已知模拟调节器的传递函数，采用数字PID算式实现，试分别写出相应的连续位置型PID和增量型PID算式及其各自的离散化方程。设采用周期T=0.2s。
详细答案 一、 1、计算机控制系统的典型形式: (1)操作指导控制系统。优点：结构简单，控制灵活和安全，缺点是由人工操作，速度受到限制，不能控 制多个对象。 （2）直接数字控制系统（DDC），实时性好，可靠性高和适应性强。 （3）监督控制系统（SSC），是生产过程始终处于最优工况。 （4）分型控制系统（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。 过程通道：过程通道是主机与工业生产过程之间信号的传递和转换的连接通道。 4、比例控制作用：对当前时刻的偏差信号e(t)进行放大或衰减，控制作用的强弱取决于比例 系数；特点：它能迅速反应误差，从而减小误差，加快响应速度。 缺点：不能消除静态误差，过大甚至造成系统不稳定。 积分控制作用：通过对误差累积的作用影响控制量，并通过系统的负反馈作用减小偏差； 特点：与e(t)存在全部时段有关，只要有足够的时间,积分控制将能够消除稳态误差。 缺点：不能及时地克服扰动的影响 微分控制作用：反应e(t) 变化的速度，在偏差刚刚出现时产生很大的控制作用，具有超前控制作用； 作用：有助于减小超调和调整时间，改善系统的动态品质; 缺点：不能消除系统的稳态误差。 5、数字滤波方法的种类： 1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法） 优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰 缺点：无法抑制那种周期性的干扰平滑度差 2、中位值滤波法 优点：能有效克服因偶然因素引起的波动干扰；对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜 3、算术平均滤波法 优点：适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波。这样信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动 缺点：对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用，比较浪费RAM 4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法） 优点：对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高，适用于高频振荡的系统 缺点：灵敏度低，对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差，不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差，不适用于脉冲干扰比较严重的场合，比较浪费RAM 5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法） 优点：融合了两种滤波法的优点，对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差缺点：测量速度较慢，和算术平均滤波法一样，比较浪费RAM 6、限幅平均滤波法 优点：融合了两种滤波法的优点，对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
第1章概述 ............................................................... 1-2第2章计算机控制系统的理论基础 ........................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现 ............................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术 ..................................... 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道 ......................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术 ....................................... 6-1第7章控制系统的组态软件 ................................................. 7-1第8章 DCS集散控制系统.................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案 ........................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用 ............................. 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ........................... 11-1
西安交通大学现代远程教育考试卷 课 程：计算机控制技术 专业班号 考试日期 年 月 日 姓 名 学号 期中 期末 注：所有答题都写在答题纸上。 一、单项选择题（每题4分，共20分） 1．为了减少有限字长产生的量化误差，采样周期应（ ）。 A. 不变 B. 增大 C. 减少 D. 不确定 2. 已知离散系统脉冲传递函数为 0.5 ( 1.2)(0.8) z z z +-+，则该系统是（ ）的。 A. 稳定 B. 临界稳定 C. 稳定性不确定 D. 不稳定 3. 当系统中还有零阶保持器时，系统的稳态误差与采样周期（ ）。 A. 无关 B. 有关 C. 的关系不确定 D. 以上都不是 4. 字符C 的ASCII 码为43H ，字符c 的ASCII 码为（ ）。 A ．43H B. 63H C ．62H D. 61H 5. 一个有符号十进制正数13，在数据单元中的二进制表示为（ ）。 A ．00000011 B. 10000001 C. 00001110 D. 00001101 成绩 第 1 页 共 2 页 二、分析计算题 1．（20分）模拟PID 调节器的传递函数为1 ()(1)P D I D s K T s T s =+ +。当采样周期相当短时，用求和代替积分、用后向差分代替微分，试从模拟PID 推导出数字PID 的位置型及增量型控制算法。
解： PID 调节器的时域表达式为 1 ()()()+ ()t P D I de t u t K e t e t dt T T dt ?? =+???? ? 把上式变换为差分方程，可作如下近似 ()() k t i e t dt Te i =≈∑? ()()(1) de t e k e k dt T --≈ 式中，T 为采样周期，k 为采样序号。 由上述三式可得数字PID 的位置型控制算法 ()(1)()()+ ()k P D i I T e k e k u k K e k Te i T T T =?? --=+??? ? ∑ 在上式中令1k k =-，则得 1 (1)(2)(1)(1)+ ()k P D i I T e k e k u k K e k Te i T T T -=?? ----=-+??? ? ∑ 将上述2式相减，即得数字PID 的增量型控制算法 ()()(1)u k u k u k ?=-- [][] ()(1)()()2(1)(2)P I D K e k e k K e k K e k e k e k =--++--+- =Ae(k)+Be(k-1)+Ce(k-2) 其中：A=Kp+K I +K D B=-(Kp+2K D ) C=K D 其中， P K 为比例增益， I P I T K K T =为积分系数， D D P T K K T =为微分系数。 2．（20分）某炉温度变化范围为0~1500℃，要求分辨率为3℃，温度变送器输出范围为0~5V 。若A/D 转换器的输入范围也为0~5V ，则请在ADC0809和AD574A 之间选择A/D 转换器，要求写出计算过程。选定A/D 转换器后，通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600℃，此时系统对炉温变化的分辨率为多少？ 解：分辨率为C ?3，分辨率也可定义为 002 .0015003 =-= D 则A/D 转换器的字长 501log )002.011(log )11(log 222=+=+ ≥D n 82256= 92512= 981<<∴n ∴在ADC0809(8位)与AD574A(12位)间选择AD574A 通过零点迁移将信号迁移到C ?600，则此时系统对炉温的变化分辨率为 C ?=--220.012600 150012 3．（20分）信号采集中，为什么要进行采样保持，对模拟量的采样频 率是依据什么来确定？
一、填空题（合计20分，每题2分） 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。 二、名词解释（合计30分，每题5分） 1.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。 2.地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。” 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.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。 5.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 三、选择题（合计15分，每题3分） 1.下列不属于数字控制方式的是（ C ） A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为（ C ） A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为（D ） ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个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（ B ） A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.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℃ 四、简答题（合计20分，每题5分） 1.什么是干扰，干扰来源，抗干扰措施。答：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施，软件措施，软硬结合的措施。 2.逐点比较法插补原理。答：所谓逐点比较法插补，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，看这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。 3.简述数字滤波技术，其算法有哪些?答：所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干
第1章概述.................................................................................................................................... 1-2第2章计算机控制系统的理论基础.......................................................................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现.............................................................................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术.............................................................................. 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道...................................................................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术.................................................................................. 6-1第7章控制系统的组态软件....................................................................................................... 7-1第8章DCS集散控制系统.......................................................................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案.......................................................................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用............................................................ 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ....................................................... 11-1
题型：填空题、简答题、综合题 第一章 1.常规仪表组成的自动控制系统，一般分成闭环控制与开环控制两种结构形 式。 2.计算机控制系统的硬件一般是由主机、常规外部设备、过程输入/输出通道、 操作台和通信设备等组成。 3.软件通常分为系统软件和应用软件两大类。 4.计算机控制系统主要分为：数据采集系统、操作指导控制系统、直接数字控 制系统、监督计算机控制系统、分散控制系统、现场总线控制系统。 5.计算机控制装置主要分为：可编程控制器、可编程调节器、总线式工控机、 嵌入式计算机系统和其他控制装置。 第二章 1.DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及 输入控制电路四部分组成。 2.模拟量输出通道的任务：把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或 电流信号，去驱动相应的执行器，从而达到控制的目的。 3.模拟量输出通道(称为D/A通道或AO通道)构成：一般是由接口电路、数/ 模转换器(简称D/A或DAC)和电压/电流变换器等组成。 4.模拟量输出通道基本结构：多D/A结构和共享D/A结构。 5.D/A转换器的性能指标有分辨率、转换精度、偏移量误差、线性误差、稳定 时间。 6.DAC0832的内部结构组成及其作用：DAC0832主要由8位输入寄存器、8 位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。8位输入寄存器用于存放主机送来的数字量，使输入数字量得到缓冲和锁存；8位DAC 寄存器用于存放待转换的数字量；8位D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流；输入控制电路来控制2个寄存器的选通或锁存状态。 7.结合图，计算DAC0832的地址，分析说明由DAC0832组成的接口电路的工 作过程，并编写完成一次D/A转换的接口程序。
一、填空题 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。 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。 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.计算机系统由和两大部分组成。计算机、生产过程 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或的统一信号。0~10mA、4~20mA 10.采用双绞线作信号引线的目的是减少电磁感应 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1、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实时系统，但一个实时系统必定是在线系统。 2、典型的工业生产过程可分为：连续过程、离散过程、批量过程。 3、计算机控制系统的典型型式：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、现场总线控制系统、综合自动化控制系统。 4、计算机控制系统的发展趋势：控制系统的网络化、智能化、扁平化、综合化。 5、数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成。 6、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模拟信号，变成、二进制数字信号，经接口送往计算机。 7、计算机控制系统的CPU抗干扰措施常采用看门狗、电源监控（掉电检测及保护）、复位等方法。 9、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f max，只要按照采样频率f≥2f max进行采样，那么采样信号y* (t)就能唯一地复观y(t). 10、程序设计通常分为5个步骤，即问题定义、程序设计、编码、调试、改进和再设计。 二、名词解释 信号调理——为了将外部开关量信号输入到计算机、必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号，这些功能称为信号调理。 有源I/V变换——主要是利用有源器件运算放大器、电阻来实现将变送器输出的标准电流信号变换成标电压信号。 积分分离——在PID控制中，为了提高控制性能，当偏差e(k)较大时，取消积分作用（采用PD 控制）；当偏差e(k)较小时才将积分作用投入（采用PID控制）。 模糊集合——在人类思维中，有许多模糊的概念，如大、小、冷、热等，都没有明确的内涵和外延的集合。 软件陷阱——就是一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。
计算机控制技术及工程应用复习资料
一、第一章 1）计算机控制系统的监控过程步骤 a.实时数据采集--对来自测量变送器的被控量的瞬时值进行采集和输入； b.实时数据处理--对采集到的被控量进行分析、比较和处理，按一定的控制规律运算，进行控制决策； c.实时输出控制--根据控制决策，适时地对执行器发出控制信号，完成监控任务； 2）按控制方案来分，计算机控系统划分成那几大类？ 数据采集系统（DAS）操作指导控制系统(OGC) 直接数字控制系统（DDC） 监督计算机控制系统（SCC）分散控制系统（DCS）现场总线控制系统（FCS） 3）计算机控制装置种类 可编程控制器；可编程调节器；总线式工控机；单片微型计算机；其他控制装置 4）计算机控制系统与常规仪表控制系统的主要异同点是什么？ 同：1）计控系统是由常系统演变而来的； 2）两者的结构基本相同 异：1）计控系统中处理的信号有两种：模拟信号和数字信号。而常系统处理的只有模拟信号2）计控系统具有智能化 3）计控系统有软件也有硬件，而常系统只有硬件 二、第二章 1）4 位 D/A 转换器为例说明其工作原理 假设D3、D2、D1、D0全为1，则BS3、BS2、BS1、BS0全部与“1”端相连。根据电流定律，有： 由于开关 BS3 ~ BS0 的状态是受要转换的二进制数 D3、D2、D1、D0 控制的，并不一定全是“1”。因此，可以得到通式： 考虑到放大器反相端为虚地，故： 选取R fb = R ，可以得到： 对于n 位 D/A 转换器，它的输出电压V OUT与输入二进制数B( Dn-1~ D0) 的关系式可写成： 结论：可见，输出电压除了与输入的二进制数有关，还与运算放大器的反馈电阻 Rfb以及基准电压VREF有关。
1. 若连续信号的最高频率为ωmax ，按采样定理要求，采样频率ωs 应 >=2ωmax 。 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。 13. 若信号的动态范围为N ，计算机字长n ≥ log2 (1+N) 。 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。 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。 6.设线性定常系统的输出方程为()()t Cx =t y ，y （t ）以最少的N 拍跟踪参考输入r （t ），必须满足条件 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。
计算机控制技术试卷B 一、填空题（每空2分，共10空，总共20 分）。 1．常用的AD转换方法有：计数法、双积分法，逐次逼近法。 2. 常用的AD转换的启动信号有脉冲方式和电平方式方式。 3. 8051单片机IO接口编码方式为统一编址，INTEL8088的IO编码方式为独立编址。 4. I/O通道的干扰类型包括：串模干扰和共模干扰。 5. 大林算法的设计原则是以大林算法为模型的数字控制器，使闭环系统的特性为时间滞后的一阶惯性环节，且滞后时间与被控对象的滞后时间相同。 二、选择题（每小题 2 分，共10题，总共20 分）。 1.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 2. LCD显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是（D）。 A．采用固定的交流电压驱动 B．采用直流电压驱动3. 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 4.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 5. 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．0001B C．1111B D．0000B 6. 关于ADC0809中EOC信号的描述，不正确的说法是（ D ）。 A. EOC呈高电平，说明转换已经结束 B. EOC呈高电平，可以向CPU申请中断 C. EOC呈高电平，表明数据输出锁存器已被选通 D. EOC呈低电平，处于转换过程中 7. 采样/保持器的逻辑端接+5V，输入端从2.3V变至2.6V,输出端为（A）。 A．从2.3V变至2.6V B．从2.3V变至2.45V并维持不变 C．维持在2.3V D．快速升至2.6V并维持不变 8. 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