计算机控制技术习题集计算机控制技术课程课题组编
青岛科技大学
信息科学技术学院
目录
一各章习题 (1)
二填空题练习 (6)
三简答题练习 (8)
四综合题练习 (11)
一各章习题
1.1 第1章绪论
1. 计算机控制系统的硬件主要包括哪几个部分？
2. 什么是过程控制通道，过程控制通道主要有哪几种？
3. 根据计算机控制系统的发展历史和在实际应用中的状态，计算机控制系统可分为哪6类，各有何特点？
4. 计算机控制系统从深度和广度两方面各有何发展趋势。
1.2 第2章计算机控制系统中的检测设备和执行机构
1. 什么叫传感器及变送器？
2. 简述压力检测的主要方法和分类。
3. 简述温度检测的主要方法和分类。
4. 简述热电偶测温的原理。
2. 物位仪表分为哪几类？
6. 简述电容式差压变送器的工作原理。
7. 简述常用执行机构和执行器的工作原理。
8. 简述TT302温度变送器的结构和工作原理。
9. 简述交流、直流伺服电机的工作原理。
10.简述步进电机的工作原理。
1.3 第3章计算机总线技术
1.什么叫总线？为什么要制定计算机总线标准？
2.计算机总线可以分为哪些类型？
3.评价总线的性能指标有哪些？
4.STD总线有哪些特点？
5.常用的PC总线有哪些？各有什么特点？
6.简述PCI总线的性能特点。
7. 简述IEEE-488总线的工作过程。
8. 详述RS-232C 、RS-485和RS-422总线的特点和性能。
9. RS-232C 总线常用的有哪些信号？如何通过该接口实现远程数据传送？ 10. 什么是平衡方式和不平衡传输方式？试比较两种方式的性能。
11. USB 数据传输方式有哪几种？USB 协议中是如何区分高速设备和低速设备的？
12. 简述USB 总线的枚举过程
1.4 第4章 过程通道与人机接口
1．什么是过程通道？过程通道由哪几部分组成？ 2．画出数字量输入输出通道的结构。
3．在数字量输入调理电路中，采用积分电容或RS 触发器是如何消除按键抖动的？
4．数字量输出驱动电路有哪三种形式？各有什么特点？ 5．画出D/A 转换器原理框图，并说明D/A 转换的原理。
6．D/A 转换器接口的隔离技术有哪两种？并说明每种隔离技术的特点。 7．列出三种A/D 转换器的实现方法，并加以说明。 8．A/D 转换器的外围电路有哪些？并说明每种电路的功能。 9．说明矩阵式键盘的工作原理。
1.5 第5章 数据处理与控制策略
1. 数字控制器的连续化设计步骤是什么？
2. 某系统的连续控制器为s
T 1s
T 1)s ()s ()s (21++=
=
E u D ，试用双线性变换法、前向差分法、后向差分法分别求取数字控制器D(z)。
3. 什么是数字滤波？常用的数字滤波方法有哪些，分别适用于什么场合？
4. 什么是数字控制，数控设备主要由哪几部分组成？
5. 什么是插补、直线插补和二次曲线插补？
6. 通用运动控制器从结构上主要分为哪三类？
7. 已知模拟PID 的算式为 ，试推导它的差分0
1()()[()()]t c d de t u t K e t e t dt T T dt
=++?
增量算式。
8. 什么是实际微分，实际微分和理想微分相比有何优点？
9. 下图为实际微分PID 控制算法示意图，G f (s)=1/ (T f s+1)，采样周期为T ，试推导实际微分控制算式。
10. 什么叫积分分离，遇限切除积分的基本思想是什么？
11. PID 参数Kc 、Ti 、Td 对系统的动态特性和稳态特性有何影响，简述试凑法进行PID 参数整定的步骤？
12. 什么情况下可以考虑采用串级控制，串级控制在结构上有何特点？ 13. 简述串级控制系统在每个采样周期的计算步骤。 14. 前馈控制的基本思想是什么，给出其完全补偿的条件。
15. 已知一被控对象的干扰通道和控制通道的传递函数分别为1
501)(+=
s s G D ，1
302)(+=
s s G ，采样周期选择为1s ，试推导出完全补偿前馈控制器的控制算式。
16. 什么是预测控制的三要素？常见的预测控制的方案有哪些？
17. 专家系统和传统计算机程序的主要区别在什么地方？相对于人工智能系统而言，专家系统有何特点？ 18. 简述专家系统的建造步骤。
1.6 第6章 计算机控制中的网络与通信技术
1. 按照网络的拓扑结构，计算机网络可以分为哪几类？并对每类加以说明。
2. 按照网络的交换方式，计算机网络可以分为哪几类？并对每类加以说明。
3. OSI 模型分为哪七层？并对每层的功能进行说明。
4. 目前局部网络常用的介质访问控制方式有哪三种，并对每种的工作原理进行说明，并说明其特点及应用范围。
5. 在局域网中常用的传输媒体有哪几种？
6. 举出六种常用的网络设备。
7. 常用的调制方法有哪三种？并对每种进行说明。 8. 写出异步通信的数据帧格式，并说明其工作原理。
9. 写出同步通信的数据帧格式，并说明其工作原理。
10. 常用的几种检验编码的方法有哪几种？并加以说明。
11. 纠错方式有哪三种？并加以说明。
12. 目前企业信息化网络可分为哪三个层次？每个层都有什么功能？
1.7 第7章计算机控制系统软件
1. 衡量一个过程控制系统软件性能优劣的主要指标有哪些？
2. 操作系统主要有哪些功能？
3. 什么是数据结构，数据结构一般包括哪三方面的内容？
4. 简述数据库体系结构的三级模式。
5. 使用E-R模型设计数据库的包括哪些步骤？
6. 计算机控制系统中操作监控层的有关监控软件的编制可采用哪两种方法，各有何优缺点？
1.8 第8章典型计算机控制系统简介
1. 什么叫工业控制个人计算机，它有何特点？
2. 基于PC总线的板卡与工控机组成的计算机控制系统的组成和特点是什么？
3. 什么叫数字调节器，它有何特点？
4. 举例说明基于数字调节器的计算机控制系统的典型结构。
5. PLC的特点是什么？
6. PLC结构和工作原理是什么？
7. 基于PLC计算机控制系统的设计原则和设计内容是什么？
8. 什么叫嵌入式系统？它的特点是什么？
9. 嵌入式处理器可分为哪几类？
10. 常用的嵌入式操作系统有哪些？各有什么特点？
11. 什么叫DCS?它有何特点？
12. DCS按功能可分为哪几层？
13. DCS的发展趋势是什么？
14. 什么叫FCS？它有何特点？
15. 目前常用的现场总线有哪些？
16. 什么叫CIMS?
17. 流程工业CIMS与离散工业CIMS有何区别？
18. CIMS的开发可分为哪几个阶段？
1.9 第9章计算机控制系统中的抗干扰技术
1.简述干扰的主要来源及其传播途径。
2.简述干扰的分类。
3.试述干扰的作用方式有哪些？各有什么特点？并叙述如何识别或区分不同
的干扰类型。
4.输入输出通道中经常会遇到什么干扰？如何进行抑制？
5.简述电源抗干扰技术。
6.抑制尖峰干扰最常用的方法有哪些？
7.长线干扰有哪几种形式？如何进行抑制？
8.过程计算机控制系统中一般分为几种地？输入系统和主机如何接地？
9.简述有哪些软件抗干扰技术？看门狗技术有什么作用，有哪些方法可以实现
看门狗？
1.10 第10章计算机控制系统的设计与实施
1. 计算机控制系统的设计原则有哪些？
2. 简述计算机控制系统的设计步骤；
3. 计算机控制系统硬件总体方案设计主要包含哪几个方面的内容？
4. 自行开发计算机控制软件时应按什么步骤，具体程序设计内容包含哪几个方面？
5. 简述计算机控制系统调试和运行的过程；
6. 简述如何设计一个性能优良的计算机系统。
二填空题练习
1、按是否有反馈信号，自动控制系统一般分为控制系统和控制系统。
2、闭环控制系统较开环控制系统增加了一个环节和一个来自被控参数
的信号。
3、相对于传统控制系统，计算机控制系统是使用替代传统控制系统中
的。
4、计算机控制系统的控制过程可简单归纳为、、三个过程。
5、典型的计算机控制系统的硬件主要包括：、、、。
6、过程控制通道是计算机控制系统的重要组成部分，根据信号的方向和形式，
过程控制通道可分为、、、四种类型。
7、根据根据系统的应用及结构特点，计算机控制系统可以分为六大
类、、、、、。
8、在计算机控制系统分类中，OGC是指，DDC是指，SCC是
指，DCS是指，FCS是指，CIMS是指。
9、MES是指，ERP是指。
10、是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件
或装置，将工艺变量(如温度、压力、流量、液位等)和电气信号(如电流、电压、气压等)转换成系统统一的标准信号，接收来自调节器的控制信号，由执行机构将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节机构，改变控制量，使被控变量符合预期要求。
11、两线制变送器指仪表的传输与共用两根导线。
12、目前智能变送器传输中采用一种过渡方式，即一条通信电缆中同时传输
4-20mA电流信号和数字信号，这种方式称为协议通信方式。
13、根据测量方法，可将温度测量划分为式测温和式测温两大类。
14、根据测量方法，可将温度测量划分为接触式测温和非接触式测温两大类，
前者是基于物体的原理设计而成的，后者是基于物体的特性与温度之间的对应关系设计而成的。
15、热电偶温度计利用不同导体或半导体的效应来测温的，热电阻温度
计是利用导体或半导体的值随温度变化的性质来测量温度的。
16、是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号
通过引线传递到计算机装置或其他二次仪表，常用的引线方式有二线制、三线制和四线制三种，其中线制精度最高。
17、按照总线内部信息传输性质，总线可分为、、、。
依据总线在系统结构中的层次位置，一般把总线分为、、。
按照总线的数据传输方式，总线又可以分为、。根据总线的传输方向又可以分为、。
18、过程控制通道是计算机控制系统的重要组成部分，根据信号的方向和形式，过程控制
通道又可分为、、、四种类型。
19、用来描述D/A转换器的主要性能参数有：、、。
20、CPU读取AD转换器数据的方法有三种：、、。
21、某热处理炉温度测量仪表的量程为200～1000C，在某一时刻计算机采样（8位）并
经数字滤波后的数字量为(CD)H，设仪表量程为线性的，则此时的温度值为。22、某流测量仪表的量程为10～100m3/min，在某一时刻计算机采样（8位）并经数字滤波
后的数字量为(A9)H，设仪表量程为线性的，则此时的流量值为m3/min
23、根据IEEE802标准，LAN协议参照了OSI模型的层和层，并没有涉及
到第三层至第七层。
24、目前一般采用网和总线相结合来构成一个企业的信息化网络。企业信息
化网络可分为三个层次，从下到上依次为现场设备层、层和层。
25、干扰传播途径主要有：、、，在CPU抗干扰技术中，若程序跑飞
到非程序区，一般采用、技术解决问题。
三简答题练习
1、简述计算机控制系统的控制过程。
2、简述计算机控制系统的组成。
3、根据系统的应用及结构特点，计算机控制系统可以分为哪6类？请任选2
类，画出其结构图。
4、什么是DCS和FCS，FCS相对于DCS有哪些改进？
5、什么叫DDC，有何特点？
6、什么叫SCC，有何特点？
7、什么叫DCS，有何特点?
8、什么叫FCS，有何特点?
9、什么叫CIMS?（5分）
10、什么叫总线，采用总线的目的是什么？列举至少三种常用的总线。
11、总线按其在系统机构中的层次位置可分为哪几类？
12、什么叫内部总线？根据功能不同，可分为哪几组？
13、常用的PC总线有哪些？
14、简述RS232电气特性的主要特点；
15、简述RS485电气特性的主要特点。
16、RS485通信接口与RS232通信接口的区别
17、试从硬件线路和通信方式两方面比较RS-485和RS-422的区别；
18、什么是过程通道，主要包括那几个通道？
19、在DI中，经常采用积分电路或RS触发器消除触点的抖动(图4.2)，试说明
工作原理。
20、什么叫DI，它的作用是什么？
21、什么叫DO，它的作用是什么？
22、什么叫AI，它的作用是什么？
23、什么叫AO，它的作用是什么？
24、简述D/A转换器的工作原理；
25、简述D/A转换器的主要性能指标？
26、常见的A/D转换方法有哪几种？
27、简述A/D转换器的主要性能指标？
28、简述CPU读取AD转换器数据的三种方法；
29、CPU读取AD转换器数据有哪几种方法，简述其中一种方法的过程；
30、D/A转换器接口的隔离方法有哪两种？各有何特点？
31、模拟信号隔离方法和数字信号隔离方法各有何优缺点？
32、从工作原理来分，触摸屏可分为哪五类？
33、什么是插补，常用插补算法有哪些？
34、什么是CNC？
35、什么叫软件滤波？与硬件滤波相比有何特点？
36、常用的数字滤波方法有哪几种，比较它们适用的场合；
37、什么是数字滤波，常用的数字滤波方法有哪几种？
38、什么叫中值滤波？有何特点？
39、列出常见的至少四种数字PID改进算法；
40、什么叫积分分离？
41、什么叫微分先行？
42、实际微分和理想微分相比有何优点？
43、下图为实际微分PID控制算法示意图，Gf (s)=1/ (Tf s+1)，采样周期为T，
试推导实际微分控制算式。
44、什么叫串级控制？
45、已知Gd(s)=1/(50s+1), G(s)=2/(30s+1), 采样周期为1s, 试推导前馈控制器算
式。
46、计算机网络的OSI模型可分为那几层；
47、常见的计算机局域网拓扑结构有哪几种，画出结构图。
48、简述在总线型局域网中常采用的CSMA/CD工作方式的信息发送过程。
49、写出至少三种网络互联设备，并说明其工作在OSI模型的哪一层；
50、什么是同步通讯和异步通讯？
51、什么是基带传输和宽带传输？
52、简述差错检测原理并列举三种常见的检验编码方法；
53、在软件功能上，计算机控制软件主要包括哪些功能(列举至少5个)
54、衡量一个过程控制系统软件性能优劣的主要指标
55、数据库系统的体系结构的三个层次是什么？
56、什么是实时数据库，其本质特征是什么？
57、干扰三要素是什么，干扰传播途径有哪三种，干扰按作用方式可分哪几类？
58、什么是串模干扰，它是如何产生的，如果对它进行抑制？
59、什么是共模干扰，共模干扰主要有哪些抑制措施？
60、接地的目有那两个，过程计算机控制系统一般有哪几种地？
61、列举几种常见的CPU抗干扰措施
62、简述计算机控制系统的设计原则。
63、简述计算机控制系统的设计步骤。
图1 前馈-反馈计算机控制系统框图
三 综合题练习
1、 图1为前馈-反馈计算机控制系统框图，若扰动d 可测，干扰通道传递函数
G d (s)=2/(10s+1)，控制对象传递函数G(s)=1/(20s+1)，则
（1）为消除干扰量d(s)对系统的影响，试导出前馈控制器传递函数G f (s)；
（2）为方便计算机使用，设采样周期为2秒，试推出前馈控制器离散化算式。
2、 图2为DAC0832的结构框图，图3为DAC0832
的接口电路图
（1）依据图2简述DAC0832的工作过程；
（2）DAC0832有3种工作方式：双缓冲、单缓冲、 直通，图3中DAC0832为哪种方式？ （3）分析图3所示接口电路的工作原理； （4）若V REF = V R =10V ，试求输出Vo 的输出范围，若数字量输入D0~D7为128（10进制），则此时V out 和V o 分别为多少？
图 2 DAC0832的结构框图
图7 防触点抖动积分电路
6、根据图7说明采用积分电路如何实现触点按键防抖动。
7、图8为D/A 转换器的原理框图，试分析其工作原理：
8、图9是D/A 转换器的输出电路，已知数字量为85（十进制数），并假设电路中所使用的两只光电耦合器的电流传输比相同，试求出RL 上的电流IL 。
STD 总线与存储器的连接
图6
图9 D/A 转换器的输出电路
9、图10为12位A/D 转换器AD574的RS-232接口原理图： （1）若接口类型为中断法，简述该接口的工作原理。 （2）图中U3的作用是什么？
图10 12位A/D 转换器AD574的RS-232接口原理图
10、图11为氧化炉对象，工艺要求氧化炉内的反应温度恒定，一般通过氧化炉的氨气和氧气比恒定来实现，但氨管压力波动会影响氨气流量变化，空气含氧量会随环境发生变化。被控量为氧化炉温度，调节量为氨气管道阀门，试设计控制方案并画出采用计算机控制的结构示意图。
图11 氧化炉控制对象
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
计算机控制系统试卷四答案 班级：姓名：学号：成绩： 一、简答题（每小题3分，共30分） 1.使用光电隔离器件时，如何做到器件两侧的电气被彻底隔离？ 答：光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。 2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。 答： 3.什么是信号重构？ 答：把离散信号变为连续信号的过程，称为信号重构，它是采样的逆过程。 4.写出零阶保持器的传递函数，引入零阶保持器对系统开环传 递函数的极点有何影响？ 答：零阶保持器的传递函数为 1e () Ts H s s - - =。零阶保持器的引入并不影响开环系统脉冲传递函数的极点。 5.阶跃响应不变法的基本思想是什么？ 答：阶跃响应不变法的基本思想是：离散近似后的数字控制器的阶跃响应序列与模拟控制器的阶跃响应的采样值一致。 6.如何消除积分饱和现象？ 答：减小积分饱和的关键在于不能使积分项累积过大。因此当偏差大于某个规定的门限值时，删除积分作用，PID控制器相当于一个PD调节器，既可以加快系统的响应又可以消除积分饱和现象，不致使系统产生过大的超调和振荡。只有当误差e在门限ε之内时，加入积分控制，相当于PID控制器，则可消除静差，提高控制精度。 7.给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。 答：直接设计法或称离散化设计法的具体设计步骤如下： (1)根据已知的被控对象，针对控制系统的性能指标要求及其它约束条件，确定理想的闭环脉冲传递函数() Φz。 (2)确定数字控制器的脉冲传递函数D(z)；根据D(z)编制控制算法程序。
8. 采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是什 么？ 答：采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是系统状态完全能控。 9. 说出实施信号隔离的主要方法。 答：信号隔离方法主要有变压器隔离和光电隔离，变压器隔离适用于模拟信号隔离，光电隔离则特别适合数字信号的隔离。 10. 故障诊断中的状态估计方法的基本思想是什么？ 答：故障诊断中的状态估计方法的基本思想是：首先重构被控过程的状态，通过与可测变量比较构成残差序列，再构造适当的模型并用统计检验法，从残差序列中把故障诊断出来。因此，这就要求系统可观测或部分可观测，通常用各种状态观测器或滤波器进行状态估计。 二、已知系统框图如下所示：T =1s(15分) 试求闭环离散系统的闭环脉冲传递函数，并判别系统的稳定性。 解：广义对象脉冲传递函数为 系统闭环脉冲传递函数为 则闭环系统的特征方程为 由z 域直接判据 ①｜W (0)｜=0.632<1 ②W (1)=1-1+0.632>0 ③W (-1)=1+1+0.632>0 知闭环系统稳定。 三、已知某被控对象的传递函数为(15分) 要求设计成单位反馈计算机控制系统，结构如下图所示。采样周期为T ＝1s 。要求闭环特征根为0.4和0.6。试求数字控制器。 解：广义对象脉冲传递函数为 根据要求设定闭环脉冲传递函数为 r (t ) y (t ) -T
多项选择题 1．下列各项中属于B类私用IP地址的有______。 A.102.204.24.1 B.172.15.24.1 C.172.16.24.1 D.172.31.24.1 E.192.168.0.1 2．下列各项中，属于TCP/IP协议应用层的有______。 A.HTTP B.TCP C.SMTP D.SNMP E.ICMP 3．某全双工网卡标有“100BASE-TX”，关于该网卡的说法正确的有______。 A.该网卡可以用来接双绞线 B.该网卡可以用来接光缆 C.该网卡最大传输速度为100Mbps D.该网卡最大传输速度为200Mbps E.该网卡最大传输速度为1000Mbps 4．在一般情况下，下列关于局域网与广域网说法正确的有______。 A.局域网比广域网地理覆盖范围大 B.广域网比局域网速度要快得多 C.广域网比局域网计算机数目多 D.局域网比广域网误码率要低 E.局域网不能运行TCP/IP协议 5．解决IP地址资源紧缺问题的办法有______。 A.使用网页服务器 B.使用代理服务器 C.多台计算同时共用一个IP地址上网 D.使用地址转换 E.升级到IPv6 6．在未进行子网划分的情况下，下列各项中属于网络地址的有______。 A.10.0.0.0 B.100.10.0.0 C.150.10.10.0 D.200.200.0.0 E.200.200.200.0 1．计算机网络是通信技术和计算机技术相结合的产物。 解析：在信息化社会中，计算机已从单一使用发展到群集使用。越来越多的应用领域需要计算机在一定的地理范围内联合起来进行群集工作，从而促进了计算机和通信这两种技术的紧密结合，形成了计算机网络这门学科。 2．从网络功能上，计算机网络由用户资源子网和通信子网两部分组成。 解析：由计算机网络的概念可知，计算机网络是由计算机资源集合和连接这些计算机资源的通信设备和通信介质组成的，前者为用户资源子网，后者为通信子网。通信子网实际上是由通信线路和负责通信控制处理的接口处理机组成的通信网络，它的功能主要是为主机提供数据传输，实现信息交换。计算机资源在通信子网的支持下形成用户资源子网，负责数据处理任务，为用户提供透明的信息传输。 3．计算机网络的应用越来越普遍，它的最大特点是。 A．节省人力B．存储容量扩大C．可实现资源共享D．使信息存储速度提高 解析：资源共享是计算机网络最基本的功能，也是计算机网络的最大特点和主要功能。没有资源共享，也就没有计算机网络。资源共享包括硬件资源共享、软件资源共享和数据资源共享。 4．计算机网络的发展可分为计算机网络的产生阶段（面向终端的远程联机系统）、多标准共存的蓬勃发展阶段、统一标准的互联网阶段和信息高速公路阶段4个阶段。 解析：计算机网络的出现和发展经历了一个从简单到复杂的过程，通常把计算机网络的发展分为4个阶段。 （1）计算机网络产生阶段（面向终端的远程联机系统）：计算机网络的最初形式为远程终端利用通信线路与大型主机建立连接，组成计算机联机系统，远程终端共享主机上的各种资源。 （2）多标准共存的蓬勃发展阶段：这一阶段的典型代表是ARPANET，ARPANET是计算机网络技术发展的一个重要里程碑，它对推动计算机网络的发展具有深远的意义。1972年，美国Xerox公司开发了以太网技术，从此，各种局域网相继出现。 （3）统一标准的互联网阶段：由于单个计算机网络所提供的服务还很有限，不能满足越来越多用户的需求，不同的计算机网络所提供的服务也不尽相同，有许多资源可以相互补充。1984年国际标准化组织公布了开放系统互联参考模型（OSI/RM），促进了网络互联的发展，出现了许多网间互联网，其中最为突出的是Internet的出现及其广泛应用。 （4）信息高速公路阶段：1993年，美国提出了建设国家信息基础设施的计划，掀起了全球范围内信息高速公路建设的热潮。 填空题 1．下列各项中属于B类私用IP地址的有______。 A.102.204.24.1 B.172.15.24.1 C.172.16.24.1 D.172.31.24.1 E.192.168.0.1 2．下列各项中，属于TCP/IP协议应用层的有______。 A.HTTP B.TCP C.SMTP D.SNMP E.ICMP
计算机控制系统试卷一答案 班级：姓名：学号：成绩： 一、简答题（每小题5分，共50分） 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、根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？ 答：根据采样过程的特点，可以将采样分为以下几种类型。 (1) 周期采样 指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 (2) 同步采样 如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 (3) 非同步采样 如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 (4) 多速采样 如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 (5) 随机采样 若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。 3、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。 4、采样保持器LF398工作原理图如下图，试分析其工作原理。 答：LF398的电路原理：放大器A2作为比较器来控制开关K的通断，若IN+的电压高于IN-的电压，则K闭合，由A1、A3组成跟随器，并向C H端外接的保持电容充电；IN+的电压低于IN-的电压时，则K断开，外接电容保持K断开时刻的电压，并经A3组成的跟随器输出至Aout。 5、线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？ 答：线性离散控制系统稳定的充要条件是：闭环系统特征方程的所有根的模｜z i｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 6、为什么会出现比例和微分饱和现象？ 答：当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，控制作用必然不如应有的计算值理想，
计算机控制系统试题 一、选择题（只有一个正确答案，每题2分，共40分） 1．劳斯稳定判据在离散系统中主要解决的是（ C ）。 A、S平面中系统的稳定性； B、Z平面中系统的稳定性； C、三阶以上特征方程稳定判据。 2．某系统的Z传递函数为 0.5(0.5) () ( 1.2)(0.5) z G z z z + = +- ，可知该系统是（B）。 A、稳定的； B、不稳定的；C 临界稳定的。 3、脉冲传递函数是表征（B）。 A、控制系统传递函数； B、计算机控制系统传递函数、 C、脉冲输入的传递函数。 4、有关PID控制算法，以下说法不正确的是（C） A、当系统有阶跃信号输入时，微分项剧增，易引起振荡； B、比例调节几乎贯穿整个控制过程； C、比例控制可以消除一切静差； D、一般来说，不使用纯微分控制。 5、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。 6. 适用于某些生产过程对控制精度要求不是很高，但希望系统工作平稳，执行机构不要频繁动作的PID算法为（D ）。 A、积分分离PID； B、变速积分PID； C、不完全微分PID； D、带死区的PID。 7、下列计算机控制系统中，属于单闭环控制系统的是（B）。 A、操作指导控制系统； B、直接数字控制系统； C、监督计算机控制系统； D、现场总线控制系统。 8、增量式PID算法解决了位置式PID算法（A）的缺点。 A、计算复杂、手/自切换不便； B、不易实现编程； C、控制准确性差； D、
计算机控制系统试卷一答案 一、简答题（每小题5分，共50分） 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、根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？ 答 (1) 周期采样指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 (2) 同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 (3) 非同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 (4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 (5) 随机采样若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。 3、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。 4、线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？ 答：线性离散控制系统稳定的充要条件是：闭环系统特征方程的所有根的模｜z i｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 5、为什么会出现比例和微分饱和现象？ 答：当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，控制作用必然不如应有的计算值理想，其中计算值的多余信息没有执行就遗失了，从而影响控制效果。
1．根据编码规则是按照读音还是字形，汉字输入码可分为（）。 A．流水码B．音码C．形码D．音形结合码 E．自然码 2．下列数字中，可能是八进制数的是（）。 A．136 B．B23 C．310 D．268 E．457 3．目前大部分的计算机实现了资源的共享，这里的共享是指（）等。 A．存储资源B．数据资源C．信息资源D．专家资源E．计算资源 4．下列计算机术语中，显示系统的主要性能指标有（）。A．内存容量B．颜色质量C．刷新速度D．显示分辨率 E．打印效果
5．下列说法中正确的是（）。 A．计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数称为字长B．计算机内部的数据不一定都是以二进制形式表示和存储的C．计算机处理的对象可以分为数值数据和非数值数据 D．一个字通常由一个字节或若干个字节组成 E．常见的微处理器字长有8位、16位、30位和64位等6．下列有关数制的说法正确的是（）。 A．十六进制的基数为16 B．二进制数各位的位权是以2为底的幂 C．在计算机内都是用十进制数码表示各种数据的 D．八进制采用的基本数码是1、2、3……7、8
E．我们平时用的计时方式是六十进制 7．下列说法正确的是（）。 A．世界上第一台计算机未采用冯·诺依曼体系结构 B．将指令和数据同时存放在存储器中，是冯·诺依曼计算机方案的特点之一 C．内存储器又称为主存储器 D．冯·诺依曼提出的计算机体系结构奠定了现代计算机的结构理论 E．外存储器又称为辅助存储器 8．根据计算机的规模划分，可以将计算机分为（）等几类。 A．巨型机B．大型机C．小型机D．微型机 E．工作站 9．关于二进制，下列说法正确的是（）。
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 -2 0.1z 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 -1 0.53+0.1z Gc(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2 z +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0.5266z D(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2 5F(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 -1 0.26z (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。 11.已知连续系统的传递函数G(s)=(s+1)/[s(s+2)]试用冲击不变法求其等效的Z 传递函数. 12.已知离散系统的Z 传递函数：22 z 2z 1Y(z) G(z)z 5z 6U(z) ++==++,试求离散系统的状态
《计算机控制》课程设计报告 题目: 超前滞后矫正控制器设计 姓名: 学号: 10级自动化 2013年12月2日
《计算机控制》课程设计任务书 指导教师签字：系（教研室）主任签字： 2013年11 月25 日
1.控制系统分析和设计 1.1实验要求 设单位反馈系统的开环传递函数为) 101.0)(11.0(100 )(++= s s s s G ，采用模拟设 计法设计数字控制器，使校正后的系统满足：速度误差系数不小于100，相角裕度不小于40度，截止角频率不小于20。 1.2系统分析 （1）使系统满足速度误差系数的要求: ()() s 0 s 0100 lim ()lim 100 0.1s 10.011V K s G s s →→=?==++ (2)用MATLAB 画出100 ()(0.11)(0.011) G s s s s = ++的Bode 图为： -150-100-50050 100M a g n i t u d e (d B )10 -1 10 10 1 10 2 10 3 10 4 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Gm = 0.828 dB (at 31.6 rad/s) , P m = 1.58 deg (at 30.1 rad/s) Frequency (rad/s) 由图可以得到未校正系统的性能参数为： 相角裕度0 1.58γ=?， 幅值裕度00.828g K dB dB =, 剪切频率为：030.1/c rad s ω=， 截止频率为031.6/g rad s ω=
（3）未校正系统的阶跃响应曲线 024******** 0.20.40.60.811.2 1.41.61.8 2Step Response Time (seconds) A m p l i t u d e 可以看出系统产生衰减震荡。 （4）性能分析及方法选择 系统的幅值裕度和相角裕度都很小，很容易不稳定。在剪切频率处对数幅值特性以-40dB/dec 穿过0dB 线。如果只加入一个超前校正网络来校正其相角，超前量不足以满足相位裕度的要求，可以先缴入滞后，使中频段衰减，再用超前校正发挥作用，则有可能满足要求。故使用超前滞后校正。 1.3模拟控制器设计 （1）确定剪切频率c ω c ω过大会增加超前校正的负担，过小会使带宽过窄，影响响应的快速性。 首先求出幅值裕度为零时对应的频率，约为30/g ra d s ω=，令 30/c g rad s ωω==。 （2）确定滞后校正的参数 2211 3/10 c ra d s T ωω= ==, 20.33T s =,并且取得10β=
1、计算机自诞生以来，无论在性能、价格等方面都发生了巨大的变化，但是下列______并没有发生多大的改变。 (A)耗电量(B)体积(C)运算速度(D)基本工作原理 2、微机的更新主要基于______的变革。 (A)软件(B)微处理器(C)存储器(D)磁盘容量 3、现代计算机之所以能自动地连续进行数据处理，主要因为_______。 (A)采用了开关电路(B)采用了半导体器件(C)具有存储程序的功能(D)采用了二进制 4、巨型计算机指的是______。 (A)重量大(B)体积大(C)功能强(D)耗电量大 5、我国开始研制电子数字计算机的时间是______。 (A)1949 (B)1952(C)1956 (D)1970 6、从第一代电子数字计算机到第四代计算机的体系结构都是相同的，都是由运算器、控制器、存储器以及输入/输出设备组成的，称为______体系结构。 (A)艾伦·图灵(B)罗伯特·诺伊斯(C)比尔·盖茨(D)冯·诺伊曼 7、计算机的发展阶段通常是按计算机所采用的______来划分的。 (A)内存容量(B)电子器件(C)程序设计语言(D)操作系统 8、我国自行设计研制的银河Ⅱ型计算机是______。 (A)微型计算机(B)小型计算机(C)中型计算机(D)巨型计算机 1、计算机最早的应用领域是_ _____。 (A)人工智能(B)过程控制(C)信息处理(D)数值计算 2、人工智能是让计算机能模仿人的一部分智能。下列______不属于人工智能领域中的应用。 (A)机器人(B)信用卡(C)人机对奕(D)机械手
3、利用计算机进行图书馆管理，属于计算机应用中______。 (A)数值计算(B)数据处理(C)人工智能(D)辅助设计 4、办公自动化是计算机的一项应用，按计算机应用的分类，它属于______。 (A)科学计算(B)实时控制(C)数据处理(D)辅助设计 1、在下列存储器中，存取速度最快的是______。 (A)U盘(B)光盘(C)硬盘(D)内存 2、和外存相比，内存的主要特征是______。 (A)存储正在运行的程序(B)价格便宜(C)能存储大量信息(D)能长期保存信息 3、在下列四条叙述中，正确的一条是______。 (A)鼠标既是输入设备，又是输出设备(B)激光打印机是一种击打式打印机 (C)用户可对CD-ROM光盘进行读写操作(D)在微机中，访问速度最快的存储器是内存 4、在下列说法中，正确的是_______。 (A)打印机的打印分辨率越大，则能打印的汉字字体就越多(B)在微型计算机的性能指标中，CPU的主频越高，其运算速度越快 (C)两个显示器屏幕大小相同，则它们的分辨率必定相同(D)计算机体积越大，其功能就越强 5、CPU每执行一个_____，就完成一步基本运算或判断。 (A)软件(B)指令(C)硬件(D)语句 6、最能准确反映计算机主要功能的是______。 (A)计算机可以代替人的脑力劳动(B)计算机可以存储大量的信息 (C)计算机可以实现高速度的运算(D)计算机是一种信息处理机
《计算机控制系统》设计性实验 一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤： 对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想，从工程角度对待设计题目，尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别，逐步引入工程思想，提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性； 2、选择合理的传感器（量程、精度等）； 3、计算机控制系统及接口的设计（存储器、键盘、显示）； 4、制定先进的、合理的控制算法； 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计； 6、画出系统硬件、软件框图； 7、系统调试。 二、具体完成成品要求： 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等； 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件（框图）仿真设计； 3、达到课题要求的各项功能指标； 4、系统设计文字说明书； 5、按照学号循环向下作以下5个题目。 三、系统控制框图： 控制系统硬件框图
四、设计题目： 1、瓦斯气体浓度控制系统： 要求：准确测量和显示瓦斯的浓度，其主要成分是甲烷、一氧化碳、氢气等瓦斯浓度在4﹪以下是安全的，大于4﹪就会引发爆炸很危险。控制算法对气体浓度有预判性，控制通风系统工作，保证环境安全稳定。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 2、酒精浓度自动控制系统： 要求：测量范围10-1000PPM、精度为5PPM。设计传感器的信号调理电路。实现以下要求： 设计信号调理将传感器输出0.2-1.4 V的信号转换为0-5V直流电压信号； a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 3、恒温箱控制系统： 要求：恒温箱温度控制在70℃-80℃之间，精度0.5℃，有越线报警。并具有断电保护、报警等功能。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。
计算机基础知识多选题附答案 1、下列关于比特的叙述中，正确的是（ABD） A、比特是组成信息的最小单位 B、表示比特需要使用具有两个稳定状态的物理器件 C、比特“1”大于比特“0” D、比特既可以表示数值或文字，也可以表示图像或声音 2、计算机在进行算术和逻辑运算时，运算结果不可能产生溢出的是（ABC） A、两个数作“逻辑加”运算 B、两个数作“逻辑乘”运算 C、对一个数作按位“取反”运算 D、两个数作“算术加”运算 3、计算机发展过程按使用的电子元件可分为四代，其中第二代和第三代计算机使用的基本元件分别为（AD） A、晶体管 B、大规模、超大规模集成电路 B、电子管D、中小规模集成电路 4、主要体现了计算机在“数据处理”方面应用的是（BC） A、天气预报 B、办公自动化 C、情报检索 D、CAT 5、下列属于电子商务关键技术的是（ABD） A、EDI技术 B、电子支付技术 C、位置服务技术 D、数据库技术 6、下列关于大数据的说法中，正确的是（ACD） A、大数据技术不是抽样统计，而是面向全体样本 B、数据价值密度高
C、不是因果关系，而是相互关系 D、允许不精确性和混杂性 7、为列的计算机将以超大规模集成电路为基础，向（ABCD）放向发展 A、巨型化 B、微型化 C、网络化 D、智能化 8、下面说法中，正确的是（AB） A、一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成 B、计算机区别于其他计算红酒的最主要的特点是能存储程序和程序控制 C、电源关闭后，ROM中的信息会丢失 D、16位字长计算机一次能处理16位十进制数 9、下列关于汉字编码的叙述正确的是（AB) A、在不同的汉字输入法中，同一个汉字的输入码通常不同 B、在GB2312中，汉字的国标交换码为该汉字的区号和位号分别加32之后得到的二进制代码 C、在GB2312中，汉字内码的每个字节的最高位是0或1 D、不同字体（宋体、仿宋体、楷体等）的字形描述信息存放在一个字库中 10、关于程序设计语言，正确的说法是（AC） A、寄去语言和汇编语言都是面向机器的语言 B、计算机中央处理器能直接识别寄去语言和汇编语言 C、寄去语言的效率最高，执行速度最快 D、高级语言的效率最高，执行速度最快 11、关于计算机内存，下面的说法（AB）是正确的 A、CPU和RAM中既可以读出信息又可以写入信息
计算机控制系统试题（A卷） 分析说明或计算下列各题： 1.画出计算机控制系统的方框图，并分别说明各单元的作用。(15 分) 2.写出数字PID位置型和增量型控制算法的计算式，并比较两种算 法的优缺点。(15分) 3.在数字PID中，采样周期T的选择需要考虑哪些因素？(15分) 4.已知被控对象的传递函数，采样周期T=0.1s， 采用零阶保持器，单位负反馈系统。要求针对单位阶跃输入信号设计最少拍无纹波系统的，并计算输出响应和控制信号 序列。（0.368）(15分) 5.被控对象的脉冲传函，采样周期 T=1s，试用达林算法设计τ＝2s的，对于单位阶跃输入的数字控 制器D(z)，并计算输出响应和控制信号序列。（ 0.607）(15分) 6.动态矩阵控制算法为何只能适用于渐近稳定的对象？对模型时 域长度N有什么要求？若N取得太小会有什么问题？(10分) 7.说明计算机控制网络的特点以及控制网络与信息网络的区别。 (15分) 附录常用Z变换表
计算机控制系统试题答案（A卷） 1．答： 计算机控制系统的基本框图如下： （8分） ①测量变送器：测量被控对象的控制参数，并变换成一定形式的电信 号；（1分）
②A/D转换器：将电信号转换成数字信号反馈给计算 机；（1分） ③控制器：将反馈信号与给定值信号进行比较，得到的偏差信号按照一定 的控制算法输出数字控制信 号； （2分） ④D/A转换器：将数字控制信号转换为模拟控制信号驱动执行 器；（1分） ⑤执行机构：接受模拟控制信号，改变被控对象的控制参数 值；（1分） ⑥被控对象：工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器 等。（1分） 2．答： 位置型PID算法： （3分） 增量型PID算法： （ 3 分 ）
一、填空 1、计算机控制系统，从本质上看，它的控制过程可以归纳为 ，，和四个步骤。一个实时控制系统必定是一个在线系统，这里“在线”的含义是指 而“实时控制”的含义是指 。 2、A/D转换器的分辨率和精度是两个不同的概念。分辨率是指 ；而相对精度是指 ;一个10位A/D转换器，基准电源的信号电压为5.12V时，它的绝对精度是mv，它的相对精度为，它的分辨率为mv。 3、计算机控制系统中，直接数字控制（DDC）的含义是 。 4、过程通道包括、、和。 5、模拟量输入通道中，选用“采样保持器”的作用是 。 6、为了克服积分饱和作用，主要有，，三种方法。 二、简答题 1、什么是顺序控制？ 2、简述最少拍控制的具体要求。 3、简述模拟量输入通道的一般组成，并画出示意图。 4、什么是分布式控制系统。 三、现已知某炉温变化范围为0~1000℃，测试时，采用9位的A/D变换器(带符号位)，试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。若测试时，通过变送器将测试起点迁移到500℃，保持同样的系统对炉温变化的分辩率，试问此时可采用几位的A/D变换器就可以了。
四、写出数字PID 控制算法的位置式和增量式两种标准算法并简要回答下列问 题： 1. 简述积分分离法克服位置式PID 积分饱和作用的原理。 2. PID 数字控制器参数整定的含义是什么？简述工程实现时，参数整定的 步骤。 五、已知系统方块图如图2所示（已知Z[1/s 2]=Tz/(z-1)2） 1）若如果D(s)=K ＝2,试求使闭环系统稳定的T 取值范围。 2) 在闭环系统稳定的情况下，设计针对单位速度输入112()(1)W z Tz z --=-时，理想最少拍闭环传递函数为12()2M z z z --=-，试设计最少拍控制器D(z)。 测试（2） 一、名词解释 （1）DDC （2）DCS （3）PLC （4）直线插补 （5）最少拍控制 （6）联机控制 二、填空 （1）计算机控制系统由（ ）和（ ）两大部分组成。 （2）过程通道包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
大学计算机基础多选题 对云系统的安全威胁常见的有（）。 A.流量窃听 B.数据丢失/篡改 C.拒绝服务 D.授权不足 答案：ABCD 云计算按照服务类型大致可分为以下几类（）。 A.IaaS B.PaaS C.SaaS D.效用计算 答案：ABC 智能农业应用领域主要有：（）。 A.智能温室 B.节水灌溉 C.智能化培育控制 D.水产养殖环境监控 答案：ABCD 下列属于智能交通实际应用的是（）。 A.不停车收费系统 B.先进的车辆控制系统 C.探测车辆和设备 D.先进的公共交通系统 答案：ABD 我国电子政务发展经历了哪几个阶段（）。 A．政府信息的网上公布 B．政府与用户单向互动 C．政府与用户双向互动 D．网上事务处理 答案：ABCD 电子政务的模式包括（）。 A．企业对政府间电子政务 B．政府间电子政务 C．政务对公民的电子政务 D．政府对企业的电子政务 答案：BCD
在传统商务活动的贸易磋商过程中使用的工具有（）。 A.电话 B.传真 C.网络 D.邮寄 答案：ABD 在传统商务交易过程中，商品供应方的促销策略是通过（）等各种广告形式宣传自己的商品信息。 A．报纸 B．电视 C．Email D．网络广告 答案：AB 在用Dreamweaver制作网页时，下面制作其它子页面的说法正确的是_______。 A．各页面的风格保持一致很重要 B．可以使用模板来保持页面的风格一致 C．在Dreamweaver中，没有模板的功能，需要安装插件 D．使用模板可以制作不同内容却风格一致的网页 答案：ABD 在Dreamweaver中，中文输入时要键入空格，正确的做法是_______。 A．在编辑窗口直接输入一个半角空格 B．代码中输入空格 C．在编辑窗口输入一个全角空格 D．在编辑窗口输入两次空格 答案：BC 下面哪几项是云计算特点（）。 A.资源池弹性可扩张 B.按需提供资源服务 C.低成本 D.高可靠性和安全性 答案：ABD 以下哪些特征是人一出生就已确定下来并且终身不变的？（） A.指纹 B.视网膜 C.虹膜 D.手掌纹线 答案：ACD
计算机控制系统自测题目及答案 计算机控制系统概述 习题参考答案 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：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.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 由四部分组成。 图1.1微机控制系统组成框图
(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。 (2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。其中操作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能。 (4)检测与执行机构 a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量，例如热电偶把温度转换成mV信号；压力变送器可以把压力转换变为电信号，这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0～5V或4～20mA)后，再送入微机。 b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。例如，在温度控制系统中，微机根据温度的误差计算出相应的控制量，输出给执行机构(调节阀)来控制进入加热炉的煤气(或油)量以实现预期的温度值。常用的执行机构有电动、液动和气动等控制形式，也有的采用马达、步进电机及可控硅元件等进行控制。 4.微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。 软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件及数据库。 (1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。 系统软件包括： a.操作系统：即为管理程序、磁盘操作系统程序、监控程序等； b.诊断系统：指的是调节程序及故障诊断程序； c.开发系统：包括各种程序设计语言、语言处理程序(编译程序)、服务程序(装配程序和编辑程序)、模拟主系统(系统模拟、仿真、移植软件)、数据管理系统等； d.信息处理：指文字翻译、企业管理等。 (2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。 应用软件包括： a.过程监视程序：指巡回检测程序、数据处理程序、上下限检查及报警程序、操作面板服务程序、数字滤波及标度变换程序、判断程序、过程分析程序等； b.过程控制计算程序：指的是控制算法程序、事故处理程序和信息管理程序，其中信息管理程序包括信息生成调度、文件管理及输出、打印、显示程序等；