计算机控制系统考试
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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。
关于计算机控制技术的考试重点计算机控制技术考试重点第一章重点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: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。
(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“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“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?答:由四部分组成。
(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。
(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。
(3)外部设备:这是实现微机和外界进行信息交换的设备。
(4)检测与执行机构a.测量变送单元:其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量。
b.执行机构: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。
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。
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。
(3)(4)(5)3、答:K P过(3)4、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。
二、已知系统的差分方程为(10分)输入信号是初始条件为1)0(=y ,试写出输出脉冲序列()y k 。
解:1)0(=y… 三、设被控对象传递函数为)1()(+=s s K s G p ,在对象前接有零阶保持器,试求广义对象的脉冲传递函数。
(10分)解:广义对象传递函数试用(10为使则有单解得c 则)718.01)(1()368.01)(5.01(435.5)()()()(1111----+---=ΦΦ=z z z z z G z z z D e 11223412()()()(2)234(1)z Y z R z z z z z z z z -------=Φ=-=+++-(图略)。
计算机控制系统试卷三答案班级:姓名:学号:成绩:一、简答题(每小题4分,共40分)1、简述开关量光电耦合输入电路中,光电耦合器的作用。
答:开关量光电耦合输入电路,它们除了实现电气隔离之外,还具有电平转换功能。
3、什么是采样或采样过程?答:采样或采样过程,就是抽取连续信号在离散时间瞬时值的序列过程,有时也称为离散化过程。
4、数z5、。
6、(7、答:最少拍设计,是指系统在典型输入信号(如阶跃信号,速度信号,加速度信号等)作用下,经过最少拍(有限拍),使系统输出的稳态误差为零。
计算机控制系统(试题)答案在后面一、单选题(共126 题)【 1 】. 不属于规程中关于“取源部件的检修”这一节内容的是______。
A.机械量传感器的检修与质量要求B.取压部件的检修与质量要求C.电接点筒的检修与质量要求D.水位测量筒检修与质量要求答案:()、【 2 】. 检修后的机柜,应无裸露线头遗留;但因检修完工验收时的疏忽,机组启动后热工人员小王巡检到FSSS柜时,发现柜内有裸露线头遗留,此时小王______。
A.应先用绝缘物将裸露线包扎后放入接线槽中,待机组运行稳定后,再查明原因处理B.为防止处理过程中发生异常,可暂不作任何处理,待机组运行稳定后,再查明原因处理C.应先用绝缘物包扎裸露线,然后立即汇报,等待指示D.应立即汇报,设备主人应立即查明原因予以恢复;若为无用线,及时用绝缘物将裸露线包扎后放入接线槽中答案:()【 3 】. 关于测量管路,你认为下列说法正确的是______。
,A.为避免测量管路排污时对测量造成影响,各测量导压管均应分隔保温B.所有水位测量管路均应装设排污阀C.水位、流量等差压测量管路的正负压导压管应尽量靠近敷设D.所有测量管路均应装设二次阀答案:()【 4 】. 对于-5V~+5V之间变化的模拟量信号进行数据采集,需采用______编码方式。
A.二进制编码编码【C.单极性编码D.双极性编码答案:()【 5 】. A/D转换器接受输入信号的时间间隔,称为______;A/D转换器的转换时间与______的大小有关。
A.孔径时间模拟输入电压值B.采样时间模拟输入电流值C.转换时间接受输入信号的时间间隔D.采样周期量化误差】答案:()【 6 】. 关于计算机控制系统的总电源,下面说法不符合规程要求的是______。
A.应由来自二路不同的电源系统冗余供电,电源自动投入装置应切换可靠B.正常运行时应由UPS提供,其容量应有大于40%的余量,质量符合要求C.若采用隔离变压器进行电源隔离时,检查隔离变压器应无异常发热,二次侧接地应良好D.供电回路中不应接有任何大功率用电设备,未经批准不得随意接入新负荷答案:(){【7 】. 设12位A/D转换器的满量程电压FSR为10V,则该A/D转换器的量化单位是______。
1、智能仪表接入计算机有两种途径,一种是485串行方式,另一种是()。
A.FDDI网B.互联网InternetC.ATM网D.以太网Ethernet正确答案:D2、以太网络最典型的应用形式为顶层采用Ethernet,网络层和传输层一般采用国际标准()协议。
A. NetBEUIB.TCP/IPC.IPX/SPXD.RS-232-C正确答案:B3、D/A转换器误差的主要来源是()和保持器(采样点之间插值)的形式以及规定的时间间隔T来决定。
A.信号种类B.转换器种类C.信号大小D.转换器字长正确答案:D1、计算机控制系统的性能指标主要有()。
A.稳定性B.综合指标等C.稳态指标D.动态指标正确答案:A、B、C、D2、计算机控制系统的主要特点是()。
A.结构混合B.结构唯一C.信号混合D.信号唯一正确答案:A、C3、计算机控制系统的基本类型有()。
A.计算机监督控制系统B.总线控制系统C.集散控制系统D.集中式计算机控制系统正确答案:A、B、C、D三、判断题1、计算机控制系统主要从信号变换、对象建模与性能分析、控制算法设计、控制系统仿真、控制系统实现等5个方面系统讲述计算机控制系统分析和设计的基本理论和方法。
()正确答案:√2、计算机控制实验的基本要求是对课本中所涉及的计算机控制系统的相关理论进行仿真和控制实验研究,包括基础型实验,扩展型实验和研究型实验。
()正确答案:√3、分级控制系统由现场总线控制、计算机监督控制、直接数字控制三级组成。
()正确答案:×4、实验平台的“场所便利化”是指被控对象和控制系统小型化,安全性高、成本低,便于使用者携带和使用,在家中和宿舍等场所即可完成各种实验。
()正确答案:√5、实验平台的“场所便利化”是指被控对象和控制系统小型化,安全性高、成本低,便于使用者携带和使用,在家中和宿舍等场所即可完成各种实验。
()正确答案:√6、计算机控制系统就是由模拟器件参与并作为核心环节的自动控制系统,即应用模拟器件参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。
2024年《计算机控制系统及组装》基础知识考试题库与答案一、单选题1.计算机的操作系统属于()。
A:应用软件B:调试软件C:工具软件D:系统软件正确答案:D2.下面关于系统还原说法正确的是()。
A:系统还原等价于重新安装系统B:系统还原后可以清除计算机中的病毒C:还原点可以由系统自动生成也可以自行设置D:系统还原后,硬盘上的信息会自动丢失正确答案:C3.一般将计算机的发展历程划分为四个时代,其划分的主要依据是计算机的()。
A:设备功能B:机器规模C:构成元件D:硬件性能正确答案:C4.操作系统的主要功能是()。
A:进行数据处理B:计算数据C:管理系统所有的软、硬件D:实现软、硬件转换正确答案:C5.是能够指挥计算机工作的程序.程序运行时所需要的数据.相关文档和资料的集合的统称。
A、软件B、程序C、指令系统D、语言正确答案:A6.计算机系统中运行的程序、数据及相应的文档的集合称为()。
A:主机B:软件系统C:系统软件D:应用软件正确答案:B7.计算机系统的()通常用计算机连续无故障运行时间的长短来衡量。
A:运算速度B:可靠性C:兼容性D:安全性正确答案:B8.在计算机中,操作系统是一种oA、工具软件B、系统软件C、编程软件D、调试软件正确答案:B9.计算机系统中指的是运行的程序.数据及相应的文档的集合。
A、主机B、应用软件C、软件系统D、系统软件正确答案:C10.下列选项中()不属于计算机硬件系统。
A:系统软件B:I/O设备C:内存储器D:中央处理器正确答案:A11.计算机系统由两大部分组成,它们是()。
A:系统软件和应用软件B:主机和外部设备C:硬件系统和软件系统D:输入设备和输出设备12.操作系统中对文件的确切定义应该是()。
A:用户手写的程序和数据B:打印在纸上的程序和数据C:显示在屏幕上的程序和数据的集合D:记录在存储介质上的程序和数据的集合正确答案:D13.分散控制系统的生产管理级是整个_()的协调者和控制者。
简答题计算机控制系统的典型形式有哪些各有什么优缺点答:(1)操作指导控制系统优点:结构简单,控制灵活,安全。
缺点: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(DDS)优点:实时性好,可靠性高,适应性强。
(3)监督控制系统(SCC)优点:生产过程始终处于最优工况。
(4)分散控制系统(DCS)优点:分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
(5)现场总线控制系统(FCS)优点:与DCS相比,降低了成本,提高了可靠性。
国际标准统一后,可实现真正的开放式互联系统结构。
(6)综合自动化系统。
P8.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。
工业控制机由哪几部分组成各部分的重要作用是什么工业控制机的特点是什么答:工业控制机主要由以下几部分组成:1、硬件组成:(1)主机板:进行必要的数值计算,逻辑判断,数据处理。
(2)内部总线:内部各部分进行信息传递的公共通道,是一组信号线的集合。
(3)外部总线:与其他计算机和智能设备进行信息传送的公共通道。
(4)人--机接口(5)系统支持功能:监控定时器、电源掉电检测、保护重要数据的后台存储器体、实时日历时钟、磁盘系统、通信接口、输入输出通道。
2、软件组成:(1)系统软件:实时多任务操作系统、引导程序、调度执行程序。
(2)支持软件:汇编语言、高级语言、编译程序、编辑程序、调试程序、诊断程序。
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。
计算机控制系统第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确,共17道小题)1.D/A变换器将数字编码信号转换为相应的时间连续模拟信号,通常要完成2种变换:答案:(B )(A) 采样保持、编码(B) 解码、保持(C) 编码、保持(D) 采样保持、解码2. 通常将时间断续幅值连续的信号称为:答案:(D )(A) 连续信号(B) 模拟信号(C) 数字信号(D) 采样信号3.答案:(A )(A)(B)(C)(D)4. 如果连续信号中所含频率分量的最高频率为,那么就完全可以用周期为T的均匀采样值来描述,T满足:答案:(C )(A)(B)(C)(D)5.答案:(B )(A)(B)(C)(D)6.答案:(A )(A)(B)(C)(D)7. 采样周期T是影响稳定性的重要参数,一般来说,T减小,稳定性____。
答案:(B )(A) 增大(B) 减小(C) 不变(D) 不确定8. 对于单位负反馈闭环连续系统,其相应的采用零阶保持器的离散系统的稳态误差与采样周期T的关系为____。
答案:( D )(A) 稳态误差随着T增大而增大(B) 稳态误差随着T增大而减小(C) 稳态误差与T不确定(D) 稳态误差与T无关9. 在离散系统中,已知脉冲传递函数的极点,若脉冲响应则脉冲响应为答案:(C )(A) 正负交替收敛脉冲序列(B) 单调发散脉冲序列(C) 正负交替发散脉冲序列(D) 单调衰减脉冲序列10. 下面关于一阶向后差分的离散化方法,说法错误的为答案:(D )(A)(B)(C)(D)11.答案:(C )(A)(B)(C)(D)12. 下面关于数字PID调节器说法错误的是答案:(B )(A) 增大比例系数可以加快系统的响应速度及减少稳态误差,但过大的比例系数可能加大系统超调;(B) 积分环节可以消除或减少控制系统的稳态误差,增加积分时间常数,有利于增加系统的稳定性,减少超调量,加快系统静态误差的消除;(C) 增加微分时间常数将有助于加速系统的动态响应,使系统超调量减少;(D) 微分作用有可能放大系统的噪声,减低系统的抗干扰能力;13.答案:(A )(A) F(B) F,G(C) F,G,C(D) F,C14.答案:(D )(A) S(B) S,Q(C) Q,R(D) Q15.对于计算机连续域-离散化设计方法,控制器等效传递函数中的是指()环节。
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Ts,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。
()(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。
()(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变换表拉氏变换时域函数f(t)Z变换 F(z)F(s)1 δ(t) 1δ(t-kT)1(t)t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)位置型PID算法与增量型PID算法比较:①增量型算法不需要做累加,计算误差或计算精度问题,对控制量的计算影响较小。
而位置型算法要用到过去误差的所有累加值,容易产生大的累加误差。
(3分)②增量型算法得出的是控制量的增量,误动作影响小,而位置型算法的输出是控制量的全量输出,误动作影响大。
计算机控制试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 计算机控制系统中,通常使用什么类型的控制算法?A. 线性控制算法B. 非线性控制算法C. 混合控制算法D. 以上都不是2. 以下哪个不是计算机控制系统的特点?A. 实时性B. 灵活性C. 稳定性D. 可扩展性3. 在计算机控制系统中,PID控制器的P代表什么?A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例积分4. 计算机控制系统的硬件组成不包括以下哪一项?A. 传感器B. 执行器C. 显示器D. 电源5. 计算机控制系统中的闭环控制指的是什么?A. 控制器与被控对象之间的控制B. 控制器、被控对象与反馈环节之间的控制C. 只有控制器的控制D. 只有被控对象的控制6. 计算机控制系统的软件设计中,不包括以下哪一项?A. 系统初始化B. 控制算法实现C. 数据采集D. 硬件维护7. 以下哪个不是计算机控制系统的输入设备?A. 键盘B. 鼠标C. 传感器D. 扫描仪8. 在计算机控制系统中,DCS指的是什么?A. 分布式控制系统B. 数据采集系统C. 直接数字控制系统D. 动态控制系统9. 计算机控制系统的控制算法中,模糊控制算法属于什么类型的控制?A. 线性控制B. 非线性控制C. 混合控制D. 以上都不是10. 计算机控制系统中的前馈控制指的是什么?A. 基于过去控制行为的控制B. 基于当前控制行为的控制C. 基于未来控制行为的控制D. 基于反馈控制行为的控制二、填空题(每空1分,共10分)1. 计算机控制系统的核心是________。
2. 计算机控制系统的控制方式主要有开环控制和________。
3. 在计算机控制系统中,控制算法的实现通常需要________。
4. 计算机控制系统的硬件组成主要包括传感器、执行器、________等。
5. 计算机控制系统的软件设计通常包括系统初始化、控制算法实现、________等。
三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述计算机控制系统的基本组成及其功能。
填空题1、按照控制方式分类,计算机控制系统分为开环控制和闭环控制。
2、过程输出通道包括开关量输出通道和模拟量输出通道两种。
3、计算机控制系统设计最重要的基本要求是可靠性。
4、在计算机控制系统中,信号是以脉冲序列或数字序列的方式传递的,把连续信号变成数字序列的过程叫做采样过程。
5、数字控制器的计算机程序实现主要有3种方式:直接程序设计法、串行程序设计法和并行程序设计法。
6、设闭环系统输出信号为Y(z),输入信号为R(z),误差信号为E(z),则闭环误差传递函数为 W(Z)= E(z)/ R(z)。
7、数字控制器的计算机程序实现主要有3种方式:直接程序设计法、串行程序设计法和并行程序设计法。
8、已知Z变换表达式F(z),求相应离散序列f(kT)或f*(t)的过程被称为逆Z变换。
9、在计算机控制系统中的执行机构和控制对象的输入信号一般为连续信号,这就必须将计算机输出的数字信号序列还原成连续信号,这就是信号的恢复过程。
10、所谓稳定,就是在有界输入作用下,系统的输出也是有界的。
11、数字控制器的计算机程序实现主要有3种方式:直接程序设计法、串行程序设计法和并行程序设计法。
12、过程输出通道包括模拟量输出通道和数字量输出通道两种。
13、按照控制方式分类,计算机控制系统分为开环控制和闭环控制。
14、离散系统的时间响应是他各个极点时间响应的线性叠加。
15、集散控制系统是控制(control)、计算机(computer)、数据通信(communication)和屏幕显示技术(CRT)的综合体,通常又被称为分布式控制技术。
简答题1、简述专家控制系统与专家系统的不同之处。
(1) 通常的专家系统只对专门领域的问题进行咨询工作,它的推理是以知识为基础的,其推理结果一般用于辅助用户的决策;而专家控制系统则要求能独立和自动地对控制作用作出决策,它的功能一定要具有连续的可靠性,足够的抗干扰性。
(2) 通常的专家系统一般都是以离线方式工作的,对系统运行速度没有很高的要求;而专家控制系统则要求在线动态地采集数据,处理数据,进行推理和决策,对过程进行及时的控制,因此一定要具有使用的灵活性和控制的实时性。
1.采样频率越高,采样数据描绘的曲线实际曲线。
为了提高控制精度,应尽可能。
2.在三相步进电机系统中,为了提高控制力矩,常常采用方法来实现。
3.在PID调节器中,比例系数KP的确定比微分和积分系数更重要,因为它关系到______。
4.采样/保持器有两种工作方式。
在采样方式中,采样-保持器的输出__________在保持状态时,采样-保持器的输出______。
5.在PID控制系统中,I的作用主要是______,它一般不单独使用的原因是__ _。
6.线性插值法最根本的问题是____________________。
7.CD4051是________路________向多路开关,当其INH端接_____伏时,芯片被选通。
8.在计算机控制系统中,采样周期T的确定很重要,因为它关系到_______,T太大_______。
9.步进电机的步距角指________,齿距角指______,拍是指________。
10.3相(A、B、C)步进电机有3种通电方式,是,和。
二、判断题(正确,在括号内划∨,错误,在括号内划╳,并改正(只对错误部分进行改正即可)(本题共5 小题,共10分)1. 在显示系统中,若为动态显示,需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示。
若在显示电路中增加一级锁存器,则可直接将待显示数输出到显示器进行显示。
()2. 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。
()3. 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。
()4. 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()。
5. 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。
()三、简答题(本题共6 小题,共35 分)1.(本题6 分)简要说明多路开关的主要特点。
计算机控制技术试题一、填空题(每空2分,共20分)1.闭环控制系统是使被控量有较高的精度。
2.控制系统常常按其开环传送函数中所含积分环节个数来分类,分为“0”型,“I”型系统等。
3.在一个闭环系统里,不同输入与输出之间的传递函数分母相同。
4.控制系统开环对数频率特性中的截止频率?c的大小通常反映系统的快速性,而相位裕度?M反映了系统运动的。
5.系统的稳态误差与运动平稳度有关。
6.在计算机控制系统中存在有五种信号形式变换,其中等三种信号变换最重要。
7.若已给闭环系统的自然频率为?n,经验上,采样频率?s应取为。
8.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。
9.平均值滤波是对信号y进行m次采样;滤波器的输出=)k(y。
二、简答题(每题6分,共30分)1.简述积分饱和的作用及抑制方法。
2.说明最小拍无差控制系统的特点及应用范围。
3.说明数字PID中积分单元参数对控制性能的影响及PID调整的简单思想。
4.说明最小拍无差控制系统的特点及应用范围。
5.简单说明大林算法及使用场合。
简述常态干扰的抑制方法。
简述计算机控制系统的典型形式。
1.已知闭环系统如图1所示,试问:1)若R(s)为单位斜坡函数时,其稳态误差为多少?2)若N(s)为单位阶跃函数时,其稳态误差为多少?3)R(s)、N(s)同时作用时,总误差为多少?(不必进行具体计算)2.已知A点信号如图2所示,试画出B点、C点的信号图形,设采样周期T=?/2。
3.计算机控制系统在选择A/D变换器时应注意哪几项指标?这些性能指标应根据什么原则选取?2 / 94.已知如下两种串联环节,试写出其输出与输入之间的传递函数G(z)。
(已知Z[1/s]=)1z (z- Z[1/s 2]=Tz/(z-1)2) 图35.已知x(t)=(0.5+5sin3t) 采样周期T=2?/3,试求 采样信号x *(t)。
三、(12分)已知系统开环对数渐近幅频特性曲线如图4所示,试求: 1)静态误差系数;2)截止频率?c ;3)相稳定裕度?M五、(13分)若已知计算机控制系统结构如图6所示12K 值范围。
计算机控制系统考试试题1、用MIPS衡量的计算机性能指标是() [单选题] *A处理能力B存储容量C可靠性D运算速度(正确答案)2、组成微型机主机的部件是()[单选题] *A内存和硬盘BCPU、显示器和键盘CCPU和内存(正确答案)DCPU、内存、硬盘、显示器和键盘3、“32位微机”中的32位指的是() [单选题] *A微机型号B内存容量C存储单位D机器字长(正确答案)4、计算机主要技术指标通常是指() [单选题] *A 所配备的系统软件的版本B CPU的时钟频率、运算速度、字长和存储容量(正确答案)C 显示器的分辨率、打印机的配置D 硬盘容量的大小5、微机的字长是4个字节,这意味着()[单选题] *A 能处理的最大数值为4位十进制数9999B 能处理的字符串最多由4个字符组成C 在CPU中作为一个整体加以传送处理的为32位二进制代码(正确答案)D 在CPU中运算的最大结果为2的32次方6、下列说法中正确的是() [单选题] *A计算机体积越大,功能越强B微机CPU主频越高,其运算速度越快(正确答案)C两个显示器的屏幕大小相同,它们的分辨率也相同D激光打印机打印的汉字比喷墨打印机多7、下列叙述中,错误的是() [单选题] *A硬盘在主机箱内,它是主机的组成部分(正确答案)B硬盘属于外部存储器C硬盘驱动器既可做输入设备又可做输出设备用D硬盘与CPU之间不能直接交换数据8、计算机有多种技术指标,其中主频是指()[单选题] *A内存的时钟频率BCPU内核工作的时钟频率(正确答案)C系统时钟频率,也叫外频D总线频率9、微机硬件系统中最核心的部件是() [单选题] *A 内存储器B 输入输出设备C CPU(正确答案)D 硬盘10、计算机技术中,英文缩写CPU的中文译名是() [单选题] *A控制器B运算器C中央处理器(正确答案)D寄存器11、Cache 的中文译名是() [单选题] *A缓冲器B只读存储器C高速缓冲存储器(正确答案)D可编程只读存储器12、组成计算机硬件系统的基本部分是() [单选题] *A CPU、键盘和显示器B 主机和输入/出设备(正确答案)C CPU和输入/出设备D CPU、硬盘、键盘和显示器13、“32位微型计算机”中的32,是指下列技术指标中的() [单选题] *A CPU功耗B CPU字长(正确答案)C CPU主频D CPU型号14、当前流行的Pentium 4 CPU的字长是() [单选题] *A 8 bitsB 16 bitsC 32 bits(正确答案)D 64 bits15、构成CPU的主要部件是() [单选题] *A内存和控制器B内存、控制器和运算器C高速缓存和运算器D控制器和运算器(正确答案)16、CPU的主要性能指标是() [单选题] *A字长和时钟主频(正确答案)B可靠性C耗电量和效率D发热量和冷却效率17、计算机的主频指的是() [单选题] *A软盘读写速度,用HZ表示B显示器输出速度,用MHZ表示C时钟频率,用MHZ表示(现在都用GHz)(正确答案)D硬盘读写速度18、计算机硬件系统主要包括:中央处理器(CPU)、存储器和() [单选题] * A显示器和键盘B打印机和键盘C显示器和鼠标器D输入/输出设备(正确答案)19、运算器(ALU)的功能是() [单选题] *A只能进行逻辑运算B行算术运算或逻辑运算(正确答案)C只能进行算术运算D做初等函数的计算20、配置Cache是为了解决() [单选题] *A 内存与外存之间速度不匹配问题B CPU与外存之间速度不匹配问题C CPU与内存之间速度不匹配问题(正确答案)D 主机与外部设备之间速度不匹配问题21、下列说法中,错误的是()[单选题] *A硬盘驱动器和盘片是密封在一起的,不能随意更换盘片B硬盘可以是多张盘片组成的盘片组C硬盘的技术指标除容量外,另一个是转速D硬盘安装在机箱内,属于主机的组成部分(正确答案)22、计算机字长是() [单选题] *A处理器处理数据的宽度(正确答案)B存储一个字符的位数C屏幕一行显示字符的个数D存储一个汉字的位数23、计算机的硬件主要包括:中央处理器(CPU)、存储器、输出设备和() [单选题] *A键盘B鼠标C显示器D输入设备(正确答案)24、组成CPU的主要部件是() [单选题] *A运算器和控制器(正确答案)B运算器和存储器C控制器和寄存器D运算器和寄存器。
计算机控制考试试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是计算机中常见的输入设备?A. 键盘B. 鼠标C. 打印机D. 扫描仪答案:C2. 以下关于计算机操作系统的描述中,正确的是?A. 操作系统是一种硬件设备B. 操作系统用于控制计算机的外设C. 操作系统是计算机软件的一部分D. 操作系统只能运行在个人电脑上答案:C3. 在Excel中,可以用来进行数据计算和分析的功能是?A. 排序B. 过滤D. 插入图表答案:C4. 下列哪个不是计算机网络的作用?A. 共享信息B. 远程控制C. 娱乐游戏D. 电子邮件答案:C5. 在计算机中,CPU是指什么?A. 中央处理器B. 中央存储器C. 控制处理单元D. 具有独立功能的电路板答案:A二、填空题1. 在计算机中,二进制系统使用的是 __________ 进制。
2. 在编写程序时,对程序的错误进行排查和修复的过程被称为__________。
答案:调试3. 在数据库管理系统中,用于检索和存储大量数据的语言是__________。
答案:SQL4. 在计算机网络中,IP地址是用来标识 __________ 的唯一地址。
答案:设备5. 在Word文档中,用于对文字进行加粗、斜体等格式设置的功能是 __________。
答案:字体三、简答题1. 请简要解释什么是操作系统,并举例说明操作系统的作用。
答案:操作系统是计算机软件的一部分,它负责管理和控制计算机硬件和应用程序的运行。
操作系统的作用包括:- 硬件管理:操作系统可管理计算机的硬件资源,如内存、CPU、硬盘等,合理分配资源以提高计算机的效率。
- 文件管理:操作系统可管理计算机中的文件和文件夹,包括创建、复制、移动、删除等操作,使用户能够方便地管理和访问文件。
- 进程管理:操作系统可管理计算机中的各个进程,包括进程的创建、调度、同步等操作,确保多个程序能够有效地共享计算机资源。
- 用户界面:操作系统提供了与计算机交互的接口,如图形界面(GUI)或命令行界面(CLI),使用户能够操作计算机并运行应用程序。
第一章1.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?2.分析说明图1-3计算机控制系统的硬件组成及其作用。
3.计算机控制系统的软件由哪些部分构成?4.按控制方案来分,计算机控制系统划分成那几大类?5.计算机控制装置可以分成哪几种机型?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1. 计算机控制系统及工程应用--是把计算机技术与自动化控制系统融为一体的一门综合性学问,是以计算机为核心部件的过程控制系统和运动控制系统。
从计算机应用的角度出发,自动化控制工程是其重要的一个应用领域;而从自动化控制工程来看,计算机技术又是一个主要的实现手段。
➢计算机控制系统是由常规仪表控制系统演变而来的;2.计算机控制系统硬件一般包括:主机--CPU +RAM+ROM+系统总线常规外部设备--输入/输出设备、外存储器等过程输入输出通道—AI、AO、DI、DO 人机接口设备—CRT、LED、LCD、打印机等通信设备—交换机、modem、集线器等3.软件通常分为系统软件和应用软件两大类;系统软件一般由计算机厂家提供,专门用来使用和管理计算机本身的程图1-4 计算机控制系统硬件组成框图序;应用软件是用户针对生产过程要求而编制的各种应用程序。
4.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)计算机监督控制系统(SCC)分散控制系统(DCS 现场总线控制系统(FCS)5.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第二章8、结合图2-3,分析说明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,由LE1加以控制;8位DAC寄存器用于存放待转换的数字量,由LE2加以控制;8位D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流;由与门、非与门组成的输入控制电路来控制2个寄存器的选通或锁存状态。
第三章2.分析说明8路模拟开关CD4051的结构原理图,结合真值表设计出两个CD4051扩展为一个8路双端模拟开关的示意图。
3.什么叫周期采样?采样时间?采样周期?4.分析图3-8采样保持器的原理电路及工作过程。
5.简述逐位逼近式、双积分式、电压/频率式的A/D 转换原理。
6.结合图3-13与图3-14,分析说明ADC0809的结构组成及其引脚作用。
8.分析说明图3-19的8路12位A/D 转换模板的工作原理。
2.CD4051由电平转换、译码驱动及开关电路三部分组成。
当禁止端为“1”时,前后级通道断开,即S0~S7端与Sm 端不可能接通;当为“0”时,则通道可以被接通,通过改变控制输入端C 、B 、A 的数值,就可选通8个通道S0~S7中的一路。
比如:当C 、B 、A=000时,通道S0选通;当C 、B 、A=001时,通道S1通;……当C 、B 、A = 111时,通道S7选通。
其真值表如表3-1所示图2 -3 CD4051结构原理图0S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 1S 动驱码译换转平电AB C INHm S3.周期采样--就是以相同的时间间隔进行采样,即把一周个连续变化的模拟信号y (t ),按一定的时间间隔T 转变为在瞬时0,T ,2T ,…的一连串脉冲序列信号 y *(t ),t0T2T3Tt采样器y ( t )*y ( t )*y ( t )y ( t )T图2-7 信号的采样过程采样时间或采样宽度τ--采样开关每次闭合的时间 采样周期T--采样开关每次通断的时间间隔4. 零阶采样保持器是在两次采样的间隔时间内,一直保持采样值不变直到下一个采样时刻。
它的组成原理电路与工作波形如图3-8(a)、(b)所示。
INV 1A 2A -+HC OUTV SV INV tt图 2-8 采样保持器路电理原)a (性波作工)b (采样保持器由输入输出缓冲放大器A1、A2和采样开关S 、保持电容C H 等组成。
采样期间,开关S 闭合,输入电压V IN 通过A1对C H 快速充电,输出电压V OUT 跟随V IN 变化;保持期间,开关S 断开,由于A2的输入阻抗很高,理想情况下电容C H 将保持电压VC 不变,因而输出电压V OUT=VC 也保持恒定。
显然,保持电容C H 的作用十分重要。
实际上保持期间的电容保持电压VC 在缓慢下降,这是由于保持电容的漏电流所致 5. 逐位比较式当启动信号作用后,时钟信号在控制逻辑作用下,➢首先使寄存器的最高位D3 = 1,其余为0,此数字量1000经D/A转换器转换成模拟电压即V O = 8,送到比较器输入端与被转换的模拟量V IN = 9进行比较,控制逻辑根据比较器的输出进行判断。
当V IN ≥V O,则保留D3 = 1;➢再对下一位D2进行比较,同样先使D2 = 1,与上一位D3位一起即1100进入D/A转换器,转换为V O = 12再进入比较器,与V IN = 9比较,因V IN <V O,则使D2 = 0;➢再下一位D1位也是如此,D1 = 1即1010,经D/A转换为V O = 10,再与V IN = 9比较,因V IN <V O,则使D1 = 0;➢最后一位D0 = 1-即1001经D/A转换为V O = 9,再与V IN = 9比较,因V IN ≥V O,保留D0 = 1。
比较完毕,寄存器中的数字量1001即为模拟量9的转换结果,存在输出锁存器中等待输出➢双积分式双积分式A/D转换原理如图3-11所示,在转换开始信号控制下,开关接通模拟输入端,输入的模拟电压V IN 在固定时间T内对积分器上的电容C充电(正向积分),时间一到,控制逻辑将开关切换到与V IN极性相反的基准电源上,此时电容C开始放电(反向积分),同时计数器开始计数。
当比较器判定电容C放电完毕时就输出信号,由控制逻辑停止计数器的计数,并发出转换结束信号。
这时计数器所记的脉冲个数正比于放电时间。
放电时间T1或T2又正比于输入电压V IN,即输入电压大,则放电时间长,计数器的计数值越大。
因此,计数器计数值的大小反映了输入电压V IN在固定积分时间T内的平均值。
电压、频率式A1是积分输入放大器,A2为零电压比较器,恒流源I R和开关S构成A1的反充电回路,开关S由单稳态定时器触发控制。
当积分放大器A1的输出电压V O下降到零伏时,零电压比较器A2输出跳变,则触发单稳态定时器,即产生暂态时间为T1的定时脉冲,并使开关S闭合;同时又使晶体管T截止,频率输出端VfO输出高电平. 在开关S闭合期间,恒流源I R被接入积分器的㈠输入端。
由于电路是按I R>V imax/R i设计的,故此时电容C被反向充电,充电电流为I R-V i /R i,则积分器A1输出电压V O从零伏起线性上升。
当定时T1时间结束,定时器恢复稳态,使开关S断开,反向充电停止,同时使晶体管T导通,V fO端输出低电平,开关S断开后,正输入电压V i开始对电容C正向充电,其充电电流为V i /R i,则积分器A1输出电压V O开始线性下降。
当V O=0时,比较器A2输出再次跳变,又使单稳态定时器产生T1时间的定时脉冲而控制开关S 再次闭合,A1再次反向充电,同时V fO端又输出高电平。
如此反复下去,就会在积分器A1输出端V O、单稳态定时器脉冲输出端和频率输出端V fO端产生如图3-12(b)所示的波形,其波形的周期为T6.各引脚功能如下:➢IN0~IN7:8路模拟量输入端。
允许8路模拟量分时输入,共用一个A/D转换器。
➢ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效。
上升沿时锁存3位通道选择信号。
➢A、B、C:3位地址线即模拟量通道选择线。
ALE为高电平时,地址译码与对应通道选择见表3-2 。
➢START:启动A/D转换信号,输入,高电平有效。
上升沿时将转换器内部清零,下降沿时启动A/D转换。
➢EOC:转换结束信号,输出,高电平有效。
➢OE:输出允许信号,输入,高电平有效。
该信号用来打开三态输出缓冲器,将A/D转换得到的8位数字量送到数据总线上。
➢D0~D7:8位数字量输出。
D0为最低位,D7为最高位。
由于有三态输出锁存,可与主机数据总线直接相连。
➢CLOCK:外部时钟脉冲输入端。
当脉冲频率为640kHz时,A/D转换时间为100μs。
➢VR+,VR-:基准电压源正、负端。
取决于被转换的模拟电压范围,通常VR+ = +5V DC,VR- = 0V DC。
➢Vcc:工作电源,+5VDC。
➢GND:电源地。
其转换过程表述如下:首先ALE的上升沿将地址代码锁存、译码后选通模拟开关中的某一路,使该路模拟量进入到A/D转换器中。
同时START 的上升沿将转换器内部清零,下降沿起动A/D转换,即在时钟的作用下,逐位逼近过程开始,转换结束信号EOC即变为低电平。
当转换结束后,EOC恢复高电平,此时,如果对输出允许OE输入一高电平命令,则可读出数据。
8.该模板采集数据的过程如下:(1) 通道选择将模拟量输入通道号写入8255A的端口C低4位(PC3~ PC0),可以依次选通8路通道。
(2)采样保持控制把AD574A的信号通过反相器连到LF398的信号采样保持端,当AD574A未转换期间或转换结束时=0,使LF398处于采样状态,当AD574A转换期间=1,使LF398处于保持状态。
(3)启动AD574A进行A/D转换通过8255A的端口PC6~PC4输出控制信号启动AD574A(4)查询AD574A是否转换结束读8255A的端口A,查询是否已由高电平变为低电平。
(5)读取转换结果若已由高电平变为低电平,则读8255A端口A、B,便可得到12位转换结果。
设8255A的A、B、C端口与控制寄存器的地址为2C0H-2C3H,主过程已对8255A初始化,且已装填DS、ES(两者段基值相同),采样值存入数据段中的采样值缓冲区BUF,另定义一个8位内存单元BUF1。
该过程的数据采集程序框图如图3-20所示,数据采集程序如下第四章3. 结合图 4-4,简述信号调理电路的构成及其各元器件的作用。
5. 简述数字量输出通道的功能及其常用的输出驱动电路。
3.信号调理电路--虽然都是数字信号,不需进行A/D 转换,但对通道中可能引入的各种干扰必须采取相应的技术措施,即在外部信号与单片机之间要设置输入信号调理电路凡在电路中起到通、断作用的各种按钮、触点、开关,其端子引出均统称为开关信号。
在开关输入电路中,主要是考虑信号调理技术,如电平转换,RC滤波,过电压保护,反电压保护,光电隔离等。
(1)电平转换是用电阻分压法把现场的电流信号转换为电压信号。
(2)RC 滤波是用 RC 滤波器滤出高频干扰。