习题参考答案
1-1典型的计算机控制系统与常规控制系统之间有哪些区别？
常规：由控制计算机系统与生产过程（被控对象、执行机构、测量变送）组成，结构相对复杂，可靠性较低，成本稍高；
典型：结构简单、控制灵活、安全；但是需要人工操作，速度受限制，不能控制多个对象，实用性好。
1-3计算机控制系统结构有哪些分类？并指出主要的应用场合。
1.操作指导控制系统
2.直接数字控制系统
3.计算机监督控制系统
4.集散控制系统操作管理功能的集中和控制功能的分散
5.现场总线控制系统
6.工业过程计算机系统集成制造系统综合管理、指挥调度和经营管理
2-3 信号调理单元的功能是什么？通常包括那些电路？
放大、电平变换、电隔离、阻抗变换、线性化和滤波，将传感器输出的电信号尽可能不失真地转变为标准的电流或电压信号（通常为4～20mA、0～5V等）。
通常包括标度变换器、滤波电路、线性化处理及电参量间的转换电路等。
2-5 仪表放大器与普通运算放大器有何不同？其特点有哪些？
对于输出阻抗大，共模电压高的输入信号，需要用到高输入阻抗和高共模抑制比的差动放大器，仪器放大器是专为这种应用场合设计的增益可调的放大器。
如果由普通的运放构成增益可设定的差动放大器，因其输入阻抗低，电阻参数对称性调整复杂，共模抑制比低，故而不适合作为传感器输出信号的差动放大器。
2-7 为何要使用I/V变换电路？
为了后续的检测、放大、调理电路如果只是检测变化缓慢的电流大小，可以直接用电流检测电路即可但是如果要检测变化较快、幅值很小、存在干扰的电流信号呢，就要进行I/V变换了。比如光电检测中的光电二极管输出即是电流信号，有的在uA级，有的在mA 级，你必须变换后进行放大、滤波等处理才能由AD采样。
2-9 在模拟量输入通道中，为何通常要使用可编程放大器？
答：因为在模拟输入通道中，多路被测信号常常共用一个测量放大器，而各路的输入信号大小往往不同，但都要放大到模数转换器的同一量程围获取适合的分辨力，所以常要使用可编程放大器。
2-11 采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器？为什么？
采样保持器的作用是：在A/D转换期间保持输入模拟信号不变。
并不是所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器，如被采样的模拟信号的变化频率相对于A/D转换的转换速度较低的话，可以不加采样保持器。
2-13 A/D转换器有哪些技术指标？
(1) 分辨率通常用转换后的数字量的位数表示，如8位、10位、12位、16位等
(2) 量程它是指所能转换的电压围。如5V、10V等。
(3) 转换精度它是指转换后所得结果相对于实际值的准确度。
(4) 转换时间它是指启动A/D到转换结束所需的时间，即孔径时间。
C
(5) 工作温度围 较好的A/D 转换器的工作温度为-40～85℃，一般的为0～70℃。 2-14 一个12位的A/D 转换器，孔径时间为20μs ，绝对精度为±1LSB ，若不使用采样保持器，为了确保转换精度，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少？
/100
2100A D m
U ft U δπ??=
=?
6/(1/4096)*100
1.9Hz 2100
2π2010100
A D f t δ
π-∴=
=
≈????
2-16 为什么模拟量输出通道中要有零阶保持器？通常用何电路实现？
计算机控制系统常采用零阶保持器，即前一采样时刻的输出值原封不动的（理想化的）保持到下一采样时刻到来。
零阶保持器通常用和模拟量输入通道中的采样保持器一样的电容保持电路来实现。
2-17.为何在模拟量输出通道道常有V/I 转换电路？
答：这是因为在长距离传输信号时容易引入干扰，而电流传输具有较强的抗干扰能力。 2-18 数字量输入通道主要由哪些电路构成？
答：数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路等组成。 2-19 数字量输入通道中的调理电路通常哪几种功能？
电平转换、滤波、隔离和过电压保护
2-25某热处理炉温度变化的围为0～1350℃,经温度变送器变换为1～5V 电压输入AD574A ，AD574A 的输入围为0～10V 。当t=k T 时， AD574A 的转换结果为56AH ，问此时炉的温度为多少度？
解 1350x A C =?，00A C =?，5m N =，01N V =，
561386AH =101386 3.3854095
x V
N =
?= 0
000
()
x x m m N N A A A A N N -=-+-
3.3851
(13500)080551
C =-?
+=?
-－
3-1 工业控制计算机有什么主要特点?有哪几种主要类型?
工业控制计算机的主要特点
()()
0.5
()2()du t de t u t e t dt dt
+=+(1) 可靠性高 (2) 实时性好 (3) 环境适应能力强 (4) 输入和输出模板配套好 (5) 系统通信功能强 (6) 系统开放性和扩充性好 (7) 控制软件包功能强
(8) 后备措施齐全，具有冗余性
4-8已知闭环系统的特征方程，时判断系统的稳定性，并指出不稳定的极点数。
（2）z 3-1.5z 2-0.25z+0.4=0
5-2 已知模拟调节器的传递函数为s
s
s E s U s D 5.0121)()()(++==
，试写出相应数字控制器的位置型控制算式，设采样周期s T 5.0= 解
5-3试说明比列、积分、微分控制作用的物理意义？
（1）比例环节：成比例的反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。
（2） 积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数，积分时间常数越大，积分作用越弱，反之则越强。
（3） 微分环节：反映偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。 5-4 调节系统在纯比例作用下已整定好，加入积分作用后，为保证原稳定度，此时应将比
例系数增大还是减小？ 解 减小
5-5 要消除系统的稳态误差，通常选用哪种调节规律？ 解 PI 或PID
思考题与习题
6-1最小拍设计的要什么?在设计过程中怎样满足这些要求？它有什么局限性？
6-2系统如图6-44所示，求r(t)=t 时最小拍系统的D(z).
()(10.5)()(12)
U s s E s s +=+()(1)()(1)
0.5
()2()
u k u k e k e k u k e k T T
----+=+()0.5(1) 2.5()2(1)u k u k e k e k =-+--(0.5)()0.5(1)(2)()2(1)
T u k u k T e k e k +--=+--
t t r =)(21)1()(--=Φz z e 2
12)(1)(---=Φ-=Φz z z z e ??????---+----=??????+-++--=?
?
????++-=?
????
?++?-==-----------12011012
111
212115
.01215.1)1(10)1(205.01025.110)1()20)(10(2000
)1()105.0)(11.0(101)]
()([)(z e z e z z Tz z
s s s s Z z s s s Z z s s s s e Z s G s G Z z G T T Ts o h
T=0.2代入：
)0183.01)(1354.01)(1(03977.08961.076165.015
.01215.1)1(2)1()(111321141
212111
-----------------++=
?????
?---+----=z z z z z z z e z e z z z z z G
由于 有
)03977.08961.076165.0)(1()0183.01)(1354.01)(2()
()()()(32111111--------++----=
ΦΦ=
z z z z z z z z z z G z z D e
6-16什么叫模糊控制？模糊控制与PID 控制有什么区别？ （1）模糊控制是模糊集合论，模糊言语变量和模糊逻辑推理为基础的一类计算机控制算略，是一种非线性控制。
（2）区别：模糊控制能对复杂的和难以建模的过程进行简单有效的控制，但是不具有积分环节， 因而很难消除稳态误差， 常在平衡点附近产生小幅整荡；而PID 控制是过程控制中应用最广泛的一种基本控制规律，具有 原理简单、 使用方便、 稳定性和鲁棒性 较好的特点。
9-1简述计算机控制系统的设计原则和步骤。 系统设计的原则：
1.安全可靠
2.满足工艺要求
3.操作维护方便
4.实时性强 5通用性好 6.经济效益高
系统设计的步骤：
1.工程项目与控制任务的确定阶段 1).甲方提出任务委托书 2).乙方研究任务委托书
3).双方对委托书惊醒确认性修改 4).乙方初步进行系统总体方案设计 5)乙方进行方案可行性论证 6).签订合同书
2.工程项目的设计阶段
（1）组件项目研制小组
（2）系统方案设计
（3）方案论证与评审
（4）硬件与软件的细化设计
（5）硬件与软件的调试
（6）系统的组装
3.离线方针和调试阶段
4.在线调试和运行阶段.
9-2在做计算机控制系统总体方案设计时，要考虑哪些问题？
答：包括系统结构、组成方式、现场设备的选择、硬件与软件的功能划分、控制策略和控制算法的确定等。
9-3提高计算机控制系统的可靠性，软件方面有哪些方法？
1.计算机控制系统失控表现
2.输入/输出数字量的软件抗干扰技术
3.指令冗余技术
4.软件陷阱技术
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
注：每道题第1个选项为正确答案 第2章Excel数据填充与格式设置 1.对于建立自定义序列，可以使用下列命令来建立： "文件"-"选项" "开始"-"选项" "插入"-"选项" "视图"-"选项" 2.如果需要将数字作为文本处理，如、号等时，应先输入（），再输数字，否则Excel 将其视为数值型数据，而不是字符型。 '(单撇号) "（双撇号） ,（逗号） ;（分号） 3.在Excel中，按（）可以输入系统当天的日期。 Ctrl+; Ctrl+Shift+; Shift+; Alt+; 4.要在不同单元格输入相同的数据，首先选中多个单元格，然后在选中的当前单元格中输 入数据，输入完成后按（）键就实现了在所有单元格个输入该数据。 Ctrl+Enter Alt+Enter Shift+Enter Enter 5.在Excel中，使用填充柄完成自动填充功能，填充柄位于单元格的（） 右下角 左下角 右上角 左上角 6.Excel中要选定不相邻的单元格，用（）键配合鼠标操作 ctrl alt tab shift 7.某个单元格经过公式正确计算后显示结果却是"######"，使用何种操作，可以正常显示 数据而又不影响该单元格的数据容（）
加大该单元格的列宽 加大该单元格的行高 使用复制命令复制数据 重新输入数据 8.在表格中一次性插入3行，正确的方法是（ ) 选定3行，在"表格"菜单中选择"插入行"命令 无法实现 选择"表格"菜单中的"插入行"命令 把插入点点在行尾部，按回车 9.在Excel中，可以输入两类数据，一类是常量，另一类是： 公式 数字 文本 函数 10.在输入数字超过单元格能显示的位数时，则以（）显示 科学计数 百分比 货币 自定义 11.在自动换行功能未设置时，可以通过按（）来强制换行 alt+enter alt+shift alt+tab ctrl+enter 12.如果要计算A2:A9区域中包含数值的单元格的个数，可以定义公式"=counta(A2:A9)"， 若A7单元格是空白，其他单元格都有值，则结果为（） 7 8 6 5 13.当鼠标移到自动填充柄上时，鼠标指针变为（） 黑十字 双箭头 白十字 黑矩形 14.已知某个单元格的格式已经设置为"百分比"格式，小数点取2位，当用户向其中输入 38后，单击回车键，编辑框及单元格显示的容为（）
第一章计算机控制系统概述 习题与思考题 1.1什么是计算机控制系统？计算机控制系统较模拟系统有何优点？举例说明。 解答：由计算机参与并作为核心环节的自动控制系统，被称为计算机控制系统。与模拟系统相比，计算机控制系统具有设计和控制灵活，能实现集中监视和操作，能实现综合控制，可靠性高，抗干扰能力强等优点。例如，典型的电阻炉炉温计算机控制系统，如下图所示： 炉温计算机控制系统工作过程如下：电阻炉温度这一物理量经过热电偶检测后，变成电信号（毫伏级），再经变送器变成标准信号（1-5V或4-20mA）从现场进入控制室；经A/D 转换器采样后变成数字信号进入计算机，与计算机内部的温度给定比较，得到偏差信号，该信号经过计算机内部的应用软件，即控制算法运算后得到一个控制信号的数字量，再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量；控制信号模拟量作用于执行机构触发器，进而控制双向晶闸管对交流电压（220V）进行PWM调制，达到控制加热电阻两端电压的目的；电阻两端电压的高低决定了电阻加热能力的大小，从而调节炉温变化，最终达到计算机内部的给定温度。 由于计算机控制系统中，数字控制器的控制算法是通过编程的方法来实现的，所以很容易实现多种控制算法，修改控制算法的参数也比较方便。还可以通过软件的标准化和模块化，这些控制软件可以反复、多次调用。又由于计算机具有分时操作功能，可以监视几个或成十上百个的控制量，把生产过程的各个被控对象都管理起来，组成一个统一的控制系统，便于集中监视、集中操作管理。计算机控制不仅能实现常规的控制规律，而且由于计算机的记忆、逻辑功能和判断功能，可以综合生产的各方面情况，在环境与参数变化时，能及时进行判断、选择最合适的方案进行控制，必要时可以通过人机对话等方式进行人工干预，这些都是传统模拟控制无法胜任的。在计算机控制系统中，可以利用程序实现故障的自诊断、自修复功能，使计算机控制系统具有很强的可维护性。另一方面，计算机控制系统的控制算法是通过软件的方式来实现的，程序代码存储于计算机中，一般情况下不会因外部干扰而改变，因此计算机控制系统的抗干扰能力较强。因此，计算机控制系统具有上述优点。 1.2计算机控制系统由哪几部分组成？各部分的作用如何？ 解答：计算机控制系统典型结构由数字控制器、D/A转换器、执行机构和被控对象、测量变送环节、采样开关和A/D转换环节等组成。 被控对象的物理量经过测量变送环节变成标准信号（1-5V或4-20mA）；再经A/D转换器采样后变成数字信号进入计算机，计算机利用其内部的控制算法运算后得到一个控制信号的数字量，再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量；控制信号模拟量作用于执行机构触发器，进而控制被控对象的物理量，实现控制要求。 1.3应用逻辑器件设计一个开关信号经计算机数据总线接入计算机的电路图。
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、
大学计算机基础考试题库 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
1.构成计算机物理实体的部件被称为( B )。 A.计算机系统 B.计算机硬件 C.计算机软件 D.计算机程序 2.计算机外设的工作是靠一组驱动程序来完成的，这组程序代码保存在主板的一个特殊内存芯片中，这个芯片称为（ D ）。 O 3.第一代计算机主要使用( A )。 A.机器语言 B.高级语言 C.数据库管理系统和FORTRAN 4.在计算机系统上，一个字节等于( C )个二进制位。 5.与二进制数1011011对应的十进制数是( B )。 6.在计算机应用中，“OA”表示( C )。 A.决策支持系统 B.管理信息系统 C.办公自动化 D.人工智能 7.指挥、协调计算机工作的设备是( D )。 A.键盘、显示器 B.存储器 C.系统软件 D.控制器 8.目前使用的“奔腾”型微机采用的逻辑器件属于( D )。 A.电子管 B.晶体管 C.集成电路 D.超大规模集成电路 9.在微机中，访问速度最快的存储器是( D )。 A.硬盘 B.软盘 C.光盘 D.内存 10.磁盘是直接存储设备，它（ C ）。 A.只能直接存取 B.只能顺序存取 C.既能顺序存取，又能直接存取 D.将高级语言转换成汇编语言程序的程序 11.激光打印机属于( A )。 A.非击打式打打印机 B.热敏式打印机 C.击打式打印机 D.点阵式打印机 12.根据打印机的原理及印字技术，打印机可分为( A )。 A.击打式打印机和非击打式打印机 B.针式打印机和喷墨打印机 C.静电打印机和喷默打印机 D.点阵式打印机和行式打印机 13.下列属于输入设备的是（ D ）。 A.触摸屏、打印机 B.鼠标、打印机 C.硬盘、软盘驱动器 D.鼠标、条码阅读器 14. 具有多媒体功能的微型计算机系统中，常用的CD-ROM是（B ）。 A. 只读型大容量软盘 B. 只读型光盘 C. 只读型硬盘 D. 半导体只读存储器 15.指令的解释是电子计算机的( A )来执行。 A.控制部分 B.存储部分 C.输人输出部分 D.算术和逻辑部分 16.在微机中，指令寄存器是在( B )中。 A.存储器 B.控制器 C.运算器 D.外部设备 17.在计算机系统中，可直接执行的程序是( C )。 A.源代码 B.汇编语言代码 C.机器语言代码码 18.用( C )编制的程序是边解释边执行。 语言语言 C.汇编语言 D.机器语言指令序列 19.操作系统主要是对计算机系统的全部( C )进行管理。 A.应用软件 B.系统硬件 C.系统资源 D.设备 20.解释程序是( C )。
《计算机控制系统》第一次作业答案 你的得分：100.0 完成日期：2018年09月10日01点40分 说明：每道小题选项旁的标识是标准答案。 一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题2.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.计算机与计算机或智能设备之间进行通信地的连线，称为（） A.内部总线 B.外部总线 C.PCI总线 D.ISA总线 2.分散型控制系统综合的四C技术其中有（）。 A.分散控制 B.集中控制 C.控制技术 D.信息处理 3.通过一个信息帧传送的信息字段，是通讯中的实质性内容，也就是（）。 A.应用层 B.消息层 C.物理层 D.链路层 4.Bitbus的电气接口采用的是平衡传送的（）标准。 A.RS-232 B.RS-485 C.RS-422 D.IEE-488 5.按字符传送数据的方法称为（）。 A.同步传送 B.异步传送 C.网络传送 D.远传 6.外界干扰的扰动频率越低，进行信号采集的采样周期应该越（）。 A.长 B.短 C.简单 D.复杂 7.所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在（）的时间范围内完成。 A.微秒级 B.纳秒级 C.毫秒级 D.一定 8.数字量输入通道主要由（）、输入调理电路、输入地址译码等组成。
A.输入缓冲器 B.输入锁存器 C.输出缓冲器 D.输出锁存器 9.A/D转换器的主要技术指标中，（）是指完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间。 A.分辨率 B.线性误差 C.量程 D.转换时间 10.将采样信号转换成数字信号的过程称为量化过程，执行量化动作的装置是（）。 A.D/A转换器 B.A/D转换器 C.计算机 D.单片机 11.在通信线路上传输信息时，用于提高传输质量的方法中，改善信道的电性能，使误码 率降低的方法称为（）。 A.差错控制技术 B.检验错误 C.纠正错误 D.自动纠错 12.数据传输通常用的方式中，用单线传输信号，以地线作为信号的回路，接收器是用单 线输入信号的方式称作（）。 A.串行传输方式 B.不平衡方式 C.并行传输方式 D.平衡传输方式 13.在数字滤波技术当中，应视具体情况选择不同的数字滤波方法，其中（）适用于偶然 性的脉冲干扰。 A.平均值滤波 B.中位值滤波 C.惯性滤波法 D.加权平均值滤波法 14.多变量控制系统解耦的条件是系统的闭环函数矩阵Φ(s)为（）。 A.解耦矩阵 B.对称矩阵 C.对角线矩阵 D.补偿矩阵 15.一个10位的A/D转换器，其量化精度约为（），若其孔径时间为10微妙， 如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正旋波模拟信号的最大频率为 16HZ 。 A.1% B.0.5% C.0.2% D.0.1%
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，
一、选择题 2.计算机外设的工作是靠一组驱动程序来完成的，这组程序代码保存在主板的一个特殊内存芯片中，这个芯片称为（）。 A.Cache B.ROM C.I/O D.BIOS 6.在计算机应用中，“OA”表示( )。 A.决策支持系统 B.管理信息系统 C.办公自动化 D.人工智能 8.目前使用的“奔腾”型微机采用的逻辑器件属于( )。 A.电子管 B.晶体管 C.集成电路 D.超大规模集成电路 9.在微机中，访问速度最快的存储器是( )。 A.硬盘 B.软盘 C.光盘 D.内存 12.根据打印机的原理及印字技术，打印机可分为()。 A.击打式打印机和非击打式打印机 B.针式打印机和喷墨打印机 C.静电打印机和喷默打印机 D.点阵式打印机和行式打印机 13.下列属于输入设备的是（）。 A.触摸屏、打印机 B.鼠标、打印机 C.硬盘、软盘驱动器 D.鼠标、条码阅读器 14. 具有多媒体功能的微型计算机系统中，常用的CD-ROM是（B ）。 A. 只读型大容量软盘 B. 只读型光盘 C. 只读型硬盘 D. 半导体只读存储器 16.在微机中，指令寄存器是在( )中。 A.存储器 B.控制器 C.运算器 D.外部设备 21.以下属于应用软件的是( )。 A.FOXPRO数据库管理系统 B.C语言编译程序 C.WINDOWS98 D.学籍管理软件 23.下列诸因素中，对微型计算机工作影响最小的是( )。 A.尘土 B.噪声 C.温度 D.湿度 24.下列语句( )不恰当。 A.磁盘应远离高温及磁性物体 B.避免接触盘片上暴露的部分 C.不要弯曲磁盘 D.磁盘应避免与染上病毒的磁盘放在一起 28.在计算机网络中，( )为局域网。 A.W AN B.Internet C.MAN https://www.doczj.com/doc/661759676.html,N 29.Internet起源于( ) A.美国 B.英国 C.德国 D.澳大利亚 30.调制解调器用于完成计算机数字信号与( )之间的转换。 A.电话线上的数字信号 B.同轴电缆上的音频信号 C.同轴电缆上的数字信号 D.电话线上的模拟信号 32.主机域名https://www.doczj.com/doc/661759676.html,由4个子域组成，其中的( )表示主机名。 A.public B.tpt C.tj https://www.doczj.com/doc/661759676.html, 33. 在网络的各个节点上，为了顺利实现OSI模型中同一层次的功能，必须共同遵守的规则，叫做（）。 A. 协议 B. TCP/IP C. Internet D. 以太 34.防病毒卡是( )病毒的一种较好措施。 A.预防 B.消除 C.检测 D.预防、检测、消除 35.计算机病毒造成的损坏主要是（）。 A.磁盘 B.磁盘驱动器 C.磁盘和其中的程序及数据 D.程序和数据 二、填空题
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。
注:每道题第1个选项为正确答案 第2章Excel数据填充与格式设置 1.对于建立自定义序列,可以使用下列命令来建立: "文件"-"选项" "开始"-"选项" "插入"-"选项" "视图"-"选项" 2.如果需要将数字作为文本处理,如电话号码、身份证号等时,应先输入( ),再输数字,否 则Excel将其视为数值型数据,而不就是字符型。 '(单撇号) "(双撇号) ,(逗号) ;(分号) 3.在Excel中,按( )可以输入系统当天的日期。 Ctrl+; Ctrl+Shift+; Shift+; Alt+; 4.要在不同单元格输入相同的数据,首先选中多个单元格,然后在选中的当前单元格中输 入数据,输入完成后按( )键就实现了在所有单元格个输入该数据。 Ctrl+Enter Alt+Enter Shift+Enter Enter 5.在Excel中,使用填充柄完成自动填充功能,填充柄位于单元格的() 右下角 左下角 右上角 左上角 6.Excel中要选定不相邻的单元格,用( )键配合鼠标操作 ctrl alt tab shift 7.某个单元格经过公式正确计算后显示结果却就是"######",使用何种操作,可以正常显 示数据而又不影响该单元格的数据内容() 加大该单元格的列宽 加大该单元格的行高 使用复制命令复制数据 重新输入数据 8.在表格中一次性插入3行,正确的方法就是( ) 选定3行,在"表格"菜单中选择"插入行"命令
无法实现 选择"表格"菜单中的"插入行"命令 把插入点点在行尾部,按回车 9.在Excel中,可以输入两类数据,一类就是常量,另一类就是: 公式 数字 文本 函数 10.在输入数字超过单元格能显示的位数时,则以( )显示 科学计数 百分比 货币 自定义 11.在自动换行功能未设置时,可以通过按( )来强制换行 alt+enter alt+shift alt+tab ctrl+enter 12.如果要计算A2:A9区域中包含数值的单元格的个数,可以定义公式"=counta(A2:A9)", 若A7单元格就是空白,其她单元格都有值,则结果为( ) 7 8 6 5 13.当鼠标移到自动填充柄上时,鼠标指针变为( ) 黑十字 双箭头 白十字 黑矩形 14.已知某个单元格的格式已经设置为"百分比"格式,小数点取2位,当用户向其中输入38 后,单击回车键,编辑框及单元格内显示的内容为( ) 编辑框显示为38%,单元格显示为38、00% 编辑框显示为38,单元格显示为38% 编辑框显示为0、38,单元格显示为38% 编辑框显示为3800,单元格显示为3800、00% 15.使用"自动填充"方法输入数据时,若在A1输入2,A2输入4,然后选中A1:A2区域,再拖 动填充柄至A10,则A1:A10区域内各单元格填充的数据为( ) 2,4,6, (20) 全0 全2 全4 16.把单元格指针移到AZ1000的最简单的方法就是( ) 在名称框输入AZ1000,并按回车键 拖动滚动条
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=
第1章习题 B 习题 B1-1 举例说明2-3个你熟悉的计算机控制系统，并说明与常规连续模拟控制系统相比的优点。 B1-2 利用计算机及接口技术的知识，提出一个用同一台计算机控制多个被控参量的分时巡回控制方案。 B1-3 题图B1-3是一典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图。由雷达测出目标的高低角、方位角和斜距，信号经滤波后，由模拟式计算机计算出伺服系统高低角和方位角的控制指令，分别加到炮身的高低角和方位角伺服系统，使炮身跟踪指令信号。为了改善系统的动态和稳态特性，高低角和方位角伺服系统各自采用了有源串联校正网络和测速反馈校正，同时利用逻辑电路实现系统工作状态的控制(如偏差过大时可断开主反馈，实现最大速度控制，当偏差小于一定值后实现精确位置控制)。试将其改造为计算机控制系统，画出系统原理结构图。 题图B1-3典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图 B1-4水位高度控制系统如题图B.1-4所示。水箱水位高度指令由W1 电位计指令电压u r确定，水位实际高度h由浮子测量，并转换为电位计W2 的输出电压u h。用水量Q1 为系统干扰。当指令高度给定后，系统保持给定水位，如打开放水管路后，水位下降，系统将控制电机，打开进水阀门，向水箱供水，最终保持
水箱水位为指令水位。试把该系统改造为计算机控制系统。画出原理示意图及系统结构图。 题图B1-4 水箱水位控制系统原理示意图 B1-5 题图B1-5为一机械手控制系统示意图。将其控制器改造为计算机实现，试画出系统示意图及控制系统结构图。 题图B1-5机械手控制系统示意图 B1-6题图B1-6为仓库大门自动控制系统示意图。试将其改造为计算机控制系统，画出系统示意图。 题图B1-6 仓库大门自动控制系统示意图
《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；
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（ ）。