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计算机控制技术试题一、概述计算机控制技术是指利用计算机技术对某种系统或过程进行控制的技术和方法。
它在工业自动化、机器人技术、智能交通、航空航天等领域发挥着重要作用。
为了考察对计算机控制技术的理解和应用能力，下面给出了一些计算机控制技术的试题。
二、试题1. 什么是计算机控制技术？请简要描述计算机控制技术的定义和作用。
2. 计算机控制系统的基本组成部分有哪些？列出计算机控制系统的基本组成部分，并简要介绍各个部分的作用。
3. 什么是传感器？其作用是什么？请解释传感器的定义和作用，并举例说明在计算机控制系统中传感器的应用场景。
4. 简述反馈控制系统的原理。
请简要介绍反馈控制系统的原理，并说明其优点和缺点。
5. 请列举几种常见的控制算法。
请列举几种常见的控制算法，并简要介绍其原理和应用场景。
6. 什么是PID控制器？其原理是什么？请解释PID控制器的定义和原理，并说明在实际应用中PID控制器的优缺点。
7. 什么是PLC？其作用和特点是什么？简要介绍PLC的定义、作用和特点，并说明在工业控制领域中PLC的优势。
8. 请描述计算机控制技术在智能交通系统中的应用。
以智能交通系统为例，简要描述计算机控制技术在该领域的应用及其带来的好处。
9. 什么是机器人控制技术？请简要描述机器人控制技术的定义和作用，并举例说明机器人控制技术在实际应用中的应用场景。
10. 计算机控制技术的发展趋势是什么？请简要描述计算机控制技术的发展趋势，并展望其在未来的应用前景。
三、总结计算机控制技术是现代工业自动化的重要组成部分，具有广泛的应用领域和深远的影响。
通过以上试题的解答，相信你对计算机控制技术有更深入的了解。
希望能够运用这些知识，为未来的科技发展和社会进步做出贡献。
《计算机控制技术》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选（本大题共60小题，每小题1分，共60分）1.CD4097的INH端接+5V，C、B、A端依次接111B，（D）被选通。
A.X组的IN/OUT7通道B.Y组的IN/OUT7通道C.X组和Y组的IN/OUT7通道D.没有通道2.计算机内的溢出是指其运算结果（C）A.无穷大B.超出了计算机内存单位所能存储的数值范围C.超出了该指令所指定的结果单元所能存储的数值范D.超出了运算器的取值范围3.下面关于微型计算机控制技术的叙述，正确的是（D）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.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4.采用ADC0809构成模拟量输入通道，ADC0809在其中起（D）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5.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（B）。
A.接受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计算机与控制无关的转换和多路开关6.8255A与外设间每个端口的数据线为（B）A.4位B.8位C.16位D.32位7.CD4051的INH端接地，C、B、A端依次接101B，（C）被选通。
A.IN/OUT1至IN/OUT5共5个通道B.IN/OUT4通道C.IN/OUT5通道D.没有通道8.关于现场总线控制系统，下面的说法中，不正确的是（C）。
A.省去了DCS中的控制站和现场仪表环节B.采用纯数字化信息传输C.只有同一家的FCS产品才能组成系统D.FCS强调“互联”和“互操作性9.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C）A.0．3伏以下B.0．7伏以上C.-3伏以下D.+3伏以上10.闭环控制系统是指（B）A.系统中各生产环首尾相接形成一个环B.输出量经反馈环节回到输入端，对空置产生影响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11.一个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（B）A.15HzB.16HzC.17HzD.14Hz12.下列缩写表示现场可编程控制逻辑阵列的是（D）。
计算机控制技术试卷及答案一、填空题（20分）1、在现代工业中，计算机控制系统至少起到实时数据处理、实时监督决策、实时控制及输出三个基本功能。
2、计算机控制系统具有各种各样的结构和形式，按不同的划分方法有不同的分类，若按计算机参与的控制形式可分为开环控制和闭环控制；若按采用的规律可分为顺序控制、常规控制和高级控制、智能控制等。
3、信息传递中信号的形式有连续模拟信号、离散模拟信号、连续信号和离散数字信号。
4、计算机控制系统中内部总线可分为数据总线、地址总线、控制总线、电源总线。
5、D/A转换器的主要性能指标有分辨率、绝对精度、稳定时间、相对精度、线性误差。
6、通信协议的关键要素是语法、语义、时序。
7、数据传输的方式按信号是否被调制可分为基带传输与频带传输；按数据的时空顺序可分为串行传输与并行传输；按发送方是否发送同步脉冲可分为异步传输与同步传输。
8、数据交互技术可分为线路交换技术、报文交换技术、分组交换技术，其中线路交换技术包括线路建立、数据传送和线路拆除三个阶段。
9、计算机网络按所跨地域分为局域网、广域网、城域网；按网络的拓扑结构形式分为星型网络、总线型网络、环型网络和网状网络。
10、计算机网络互联设备有中继器、网桥、路由器和网关。
二、简答题1、计算机控制系统的基本组成及作用。
（P3）要点：主机、外设、输入输出接口、通信设备、现场仪表等2、采样定理的内容。
（ P15）3、总线的通信方式有哪些？各自的特点是什么？（P36）4、叙述双积分式A/D转换器的工作原理。
(P51)5、常用的人机交互设备有哪些？各自的特点是什么？（P64-78）6、简述多路复用技术有哪些？各自有何特点？（P85）7、常用的通信介质有哪些？各自有何特点？（P100-102）8、从资源共享的观点解释计算机网络的定义及基本特征（P106）9、过程控制系统计算机网络的应用原则有哪些？（P161）10、计算机控制系统中常用的数字滤波方法有哪些？各自的计算公式是什么? （P165-166）11、计算机操作系统的五大功能是什么？（P224）三、论述题1、计算机控制系统的设计原则和步骤（教材P265-268）2、总线的裁决方式及算法(教材P35-36)四、设计题设计一串行输入12位D/A转换接口电路，并写出程序代码。
一、填空题置，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1.工业控制机是指按生产过程控制的的运算结果继续增大或减小，但执行特点和要求而设计的计算机，它包括机构已无相应的动作硬件和软件两个组成部分。
三、选择题计算机控制系统中常用的控制器有 2.1.下列不属于数字控制方式的是（可编程序控制器、工控机、单片机、）A、点位控制、智能调节器等。
DSPB、直线控制C、网格控制在计算机控制系统中，被测信号有单D、轮廓控制3.2.8位的端对地输入和双端不对地输入两种输A/D转换器分辨率为（）A、0.01587 入方式。
B、0.007874C、0.003922 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开D、0.00097753.位逐次逼近式A/D专家控制系统大致可以分为（）转换器。
关的8①专家自整定控制 5.模拟量输入通道的任务是把从系统②专家自适应控制③专家监督控制中检测到的模拟信号，变成二进制数④混合型专家控制⑤仿人智能控制字信号，经接口送往计算机。
A、①②③⑤B信号接地方式应采用一点接地方式，6.、②④⑤C、②③④⑤而不采用多点接地方式。
D、①③④⑤4.一个8位的按极点配置设计的控制器通常有两7.A/D转换器(量化精度0.1%)部分组成，一部分是状态观测器，另，孔径时间3.18μm，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的一部分是控制规律。
正弦波模拟信号的最大频率为（模块化程序设计一般包括自顶向下）8.A 和自底向上两种设计方法。
、5Hz B、50Hz C、100HzD堆栈和队列的共同特线性表、9.数组、、500Hz5.某热处理炉温度点是要求连续的存储单元来顺序存放变化范围为0~1350℃，经温度变送器变换为1~5V数据元素。
的电压送至ADC0809，ADC0809计算机控制系统的输入变送器和输10.的输入范围为0~5V，出执行机构的信号统一为0~10mA DC当t=KT时，ADC0809的转换结果为6A，此时炉温为（。
计算机控制技术复习题(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--计算机控制技术复习题一、简答题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.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。
3.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
答：4.回答下述电路中克服共模干扰的工作原理。
答：平时，开关S1i(i=1,2,...,n)处于闭合状态，C i的电压跟踪V i的输入值，开关S2i(i=1,2,...,n)处于断开状态。
需检测V i时，则令S1i断开,S2i闭合，放大器A的输出经采样保持器送至A/D转换器化为数字量，然后开关再恢复平时的状态。
在采样、转换过程中，放大器A 不与任何模拟量信号输入共地，电容C i的电压均为差模电压，这样就克服了共模电压的影响。
5.采样保持器LF398工作原理图如下图，试分析其工作原理。
一、填空题（合计２0分，每题2分）1、工业控制机就是指按生产过程控制得特点与要求而设计得计算机，它包括硬件与软件两个组成部分.2、计算机控制系统中常用得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与双端不对地输入两种输入方式。
4、ADC0809就是一种带有８通道模拟开关得８位逐次逼近式A/Ｄ转换器。
５、模拟量输入通道得任务就是把从系统中检测到得模拟信号,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、按极点配置设计得控制器通常有两部分组成，一部分就是状态观测器，另一部分就是控制规律。
８、模块化程序设计一般包括自顶向下与自底向上两种设计方法。
９、线性表、数组、堆栈与队列得共同特点就是要求连续得存储单元来顺序存放数据元素。
10、计算机控制系统得输入变送器与输出执行机构得信号统一为0～１０mA DC或4～20ｍA DC.1、计算机系统由计算机与生产过程两大部分组成。
2、集散控制系统（DCＳ)得结构模式为：操作站-控制站—现场仪表3、变送器输出得信号为或得统一信号。
、0～１0ｍA、4~20mA４、模拟输出通道得结构型式主要取决于输出保持器得构成方式。
５、数控系统一般由数控装置、驱动装置、可编程控制器与检测装置等。
1.6、设线性定常系统得输出方程为,y(t)以最少得Ｎ拍跟踪参考输入r(ｔ），必须满足条件、ｙ（N)=Cx(N)=7、常用得状态观测器有３种:预报观测器、现时观测器、降阶观测器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得指令前插入两条NOP指令,以保证弹飞得程序迅速纳入正确轨道.10、采用双绞线作信号引线得目得就是减少电磁感应1、实时得概念不能脱离具体得过程，一个在线得系统不一定就是一个实时系统，但一个、实时系统必定就是在线系统。
2、典型得工业生产过程可分为:连续过程、离散过程、批量过程３、计算机控制系统得典型型式：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。
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：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。
《计算机控制技术》复习资料一、填空题1、计算机控制是自动控制发展中的（高级）阶段，是自动控制的（重要分支）。
2、计算机在信息处理、（逻辑分析）、决策判断、（输入输出）管理等各个方面显示出突出的优点。
3、计算机控制系统利用计算机的（硬件）和（软件）代替自动控制系统的控制器。
4、自动控制是指在（没有人）直接参与的前提下，应用（控制装置）自动地、有目的地控制或操纵机器设备或生产过程，使他们具备相应的功能。
5、在控制系统中如果给定值是（恒定不变）的，则此系统称为（定值）控制系统。
6、若系统控制（变量）的变化规律为已知函数，并被事先确定，则此类控制为（程序）控制系统。
7、广义上说系统的给定信号和扰动都可以看作是系统外作用信号，给定信号（决定）着系统输出量的变化；而扰动则（破坏）给定信号对系统输出量的控制。
8、计算机控制过程是在（外部）作用下使系统由一个平衡或稳定状态过渡到另一个（平衡或稳定）状态的过程，称为瞬态过程或系统响应。
9、自动控制的瞬态过程有两种典型形式，一种是（收敛）的，对应的系统运行是稳定的；另一种是（发散）的，对应的系统是不稳定的。
10、在计算机控制系统中为了达到控制目标，可以采用（模拟）化设计方法和（离散）化设计方法来设计控制器。
11、工业控制计算机是一种面向工业控制、采用标准（总线）技术和开放式( 体系)结构的计算机。
12、计算机各功能模板之间的内部总线可以分为：（数据）总线、( 地址)总线、控制总线、电源总线。
13、外部总线是计算机与计算机或计算机与其他（智能）设备之间进行( 通信)的连线。
14、典型的工业控制计算机IPC应具备抗（电磁）干扰、防震、防潮、( 耐高温)等性能。
15、可编程序控制器是（继电器）逻辑控制系统与( 微型)计算机技术相结合的产物。
16、大多数PLC采用继电控制形式的（梯形图）编程方式，继承了传统(控制)线路的清晰直观容易掌握。
17、整体式的（PLC）把电源、CPU、内存、I/O系统都( 集成)在一个小箱体内构成一台完整的PLC。
计算机控制技术练习题(附答案)一、填空题(每空2分，共20分)1 .闭环负反馈控制的基本特征是o2. 闭环控制系统里，不同输出与输入之间的传递函数分母。
3. 惯性环节的主要特点是，当其输入量发生突然变化时，其输出量不能突变，而是按变化。
4. 静态误差系数是系统在典型外作用下精度的指标，静态误差系数越大，精度。
5. 系统的相稳定裕度M,定义为开环频率特性在截止频率c处。
6. 离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统结构和参数有关，还与系统的有关。
7. 零阶保持器是一个相位滞后环节，它的相频特性4 ( )=。
8. 若已知闭环系统自然频率为n,经验上，采样频率s应取。
9 .通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为。
10.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o二、选择题(每题2分，共10分)1 .在计算机控制系统里，通常当采样周期T减少时，由丁字长有限所引起的量化误差将。
A 增大；B 减小；C 不变。
2 .控制算法直接编排实现与申联编排实现相比，有限字长所引起的量化误差。
A较大；B较小；C相当。
3. 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A稳定的；B不稳定的；C临界稳定的。
4. 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。
5 .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大丁；B小丁；C等丁。
三、简答题(每小题5分，共20分)1. 图1为水箱水位自动控制系统，试说明基本工作原理2. 已知单位负反馈闭环控制系统的单位阶跃响应的稳态误差为0.1,试问该系统为几型系统，系统的开环放大系数为多少？3. 试简单说明系统稳定性与稳态误差相互矛盾的关系。
4 .试表述采样定理，并说明若一高频信号采样时不满足采样定理，采样后将会变成何种信号。
四、（10分）已知单位负反馈系统开环传递函数为G（s）= n2/S（S+2 n）实测求得单位阶跃响应的％=4.3%, t s=2.5秒，试写出闭环传递函数并求n, 为多少。
计算机控制技术试题第一部分：选择题1.在计算机控制技术中，什么是PLC的英文全称？– A. Programmable Logic Circuit– B. Programmable Logic Control– C. Programmable Logic Controller– D. Programmable Logic Computer2.PLC是一种专门用来控制何种类型的设备？– A. 电气设备– B. 机械设备– C. 液压设备– D. 网络设备3.计算机控制技术中常用的编程语言是什么？– A. C++– B. Java– C. Ladder Diagram– D. Python4.在PLC编程中，什么是线圈？– A. 输出信号– B. 输入信号– C. 运算符– D. 变量5.下面哪个选项不属于PLC的输入设备？– A. 开关– B. 传感器– C. 显示器– D. 按钮6.在PLC编程中，以下哪个是常用的逻辑运算符？– A. AND（与）– B. OR（或）– C. XOR（异或）– D. 所有选项都正确7.在PLC的Ladder Diagram中，什么符号代表常闭接触（通常闭合）？– A. |– B. ||– C. __– D. ^8.在PLC编程中，如何表示一个定时器？– A. TON– B. TOF– C. TP– D. TS9.下面哪个选项不属于PLC的输出设备？– A. 蜂鸣器– B. 电动执行器– C. 电动机– D. 路灯10.在PLC的Ladder Diagram中，什么符号代表一个输出线圈？– A. |– B. ||– C. __– D. ^第二部分：简答题1.简要解释什么是计算机控制技术。
计算机控制技术是一种应用计算机技术实现设备自动控制的技术。
通过编写程序，控制设备的输入和输出，实现设备的自动化运行以及对设备的各种功能和状态进行控制。
2.举例说明计算机控制技术在实际应用中的重要性。
计算机控制技术试题一、选择题（每题2分，共40分）1. 计算机控制技术是指利用计算机对____进行控制和调节的技术。
A. 机器人B. 电器设备C. 工业生产D. 交通运输2. 下列关于计算机控制技术分类的说法中，错误的是：A. 开关控制技术B. 机器视觉技术C. 网络通信技术D. 音频处理技术3. PLC是计算机控制技术中常见的一种控制设备，它的英文全称是：A. Personal Logic ControlB. Programmable Language ControlC. Programmable Logic ControllerD. Personal Language Controller4. 在工业生产中，常用的控制系统模式不包括：A. 开环控制系统B. 闭环控制系统C. 模糊控制系统D. 脉冲控制系统5. 下列关于计算机控制技术应用领域的说法中，错误的是：A. 自动化生产B. 人工智能C. 交通指挥D. 医疗诊断二、填空题（每空2分，共20分）1. 在计算机控制技术中，________是实现信号的放大、传输和处理的主要设备。
2. 能够将计算机控制技术与机器视觉技术相结合，实现对物体的识别和形状分析的设备是________。
3. 如今，计算机控制技术被广泛应用于各个领域，实现了工业________、交通________、医疗________等方面的创新和进步。
4. PLC控制器的输入电压通常为________V。
5. 控制系统中的________是负责接收传感器信号并对其进行处理的设备。
三、简答题（每题10分，共40分）1. 请简要介绍计算机控制技术的发展历程及其应用。
2. 网络通信技术在计算机控制技术中的作用是什么？3. 请简述开环控制系统和闭环控制系统的基本原理。
4. 请简述什么是模糊控制系统及其在实际中的应用。
四、论述题（共40分）请从计算机控制技术在自动化生产、交通指挥和医疗诊断等领域的应用角度，分别论述其在这些领域中的优势和局限性，并对未来的发展提出展望。
一一、填空题（每空2分.共20分）1．闭环负反馈控制的基本特征是。
2．闭环控制系统里.不同输出与输入之间的传递函数分母。
3．惯性环节的主要特点是.当其输入量发生突然变化时.其输出量不能突变.而是按变化。
4．静态误差系数是系统在典型外作用下精度的指标.静态误差系数越大.精度。
5．系统的相稳定裕度γM .定义为开环频率特性在截止频率ωc处。
6．离散系统稳定性与连续系统不同.它不仅与系统结构和参数有关.还与系统的有关。
7．零阶保持器是一个相位滞后环节.它的相频特性φ(ω)= 。
8．若已知闭环系统自然频率为ωn .经验上.采样频率ωs应取。
9．通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为。
10．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。
二、选择题(每题2分.共10分)1．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。
2．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。
3．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。
4．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。
5．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。
三、简答题（每小题5分.共20分）1．图1为水箱水位自动控制系统.试说明基本工作原理。
图12．已知单位负反馈闭环控制系统的单位阶跃响应的稳态误差为0.1.试问该系统为几型系统.系统的开环放大系数为多少?3．试简单说明系统稳定性与稳态误差相互矛盾的关系。
4．试表述采样定理.并说明若一高频信号采样时不满足采样定理.采样后将会变成何种信号。
四、（10分）已知单位负反馈系统开环传递函数为 G(s)=ωn 2/s(s+2ζωn )实测求得单位阶跃响应的σ%=4.3%.t s =2.5秒.试写出闭环传递函数并求ωn .ζ为多少。
计算机控制技术姓名：学号：分数一、填空题（每空2分，共20分）1、在现代工业中，计算机控制系统至少起到、、三个基本功能。
2、计算机控制系统具有各种各样的结构和形式，按不同的划分方法有不同的分类，若按计算机参与的控制形式可分为和。
3、D/A转换的含义是。
4、信息传递中信号的形式有：。
（4空）二、选择题（每题2分，共10分）1、下面哪个通道不属于过程通道：（）A模拟量通道，B数字量输入通道，C开关量输入通道，D 电流值输入通道2、下面哪个控制方式不是常用的数控方式( )A点位控制，B 直线控制，C 轮廓控制，D圆弧控制3、在第一象限运用逐点比较法进行直线插补时，当偏差计算公式F 小于0时: ( )A X+1，B X-1 ，C Y+1 ，D Y-14、工业控制机的软件组成不包括（）A 系统软件B 支持软件C 应用软件D 计算软件5、PID控制系统中不包括A 积分控制器B 微分控制器C 比例控制器D 差分控制器三、简单题（每题6分，共30分）1、简述工业控制机的硬件组成。
2、描述半开环数控系统和闭环控制系统的区别。
3、简述三向异步电机的工作原理。
4、CNC数控机床中的轮廓插补有哪些方法，并用简单的语言进行描述。
5、简述PID控制器中I控制器和D控制器的作用和优缺点。
四、画图题（10分共1题）1、画出计算机控制系统的工作原理图五、计算题（1题共10分）1、设加工第一象限直线OA，起点O（0，0），终点A （4，5）试运用逐点比较法进行插补计算，并画出走步轨迹图。
六、论述题（1题共20分）1、联系自己参加数控机床实习的过程，尝试论述数控机床的工作过程中运用了哪些计算机控制技术，分析数控机床和普通机床相比的优缺点。
计算机控制技术基础知识测试(doc 18页)计算机控制技术复习资料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构匹配提供了方便。
(2)多路转换器：用来切换模拟电压信号的关键元件。
(3)采样保持器：A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。
在进行A/D转换时间内，希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。
这样，就需要在A/D转换器之前加入采样保持器。
(4)A/D转换器：模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量，能够完成这一任务的器件，称为之模/数转换器(Analog/Digital Converter，简称A/D转换器或ADC)。
7.采样保持器有什么作用？试说明保持电容的大小对数据采集系统的影响。
采样保持器的作用：A/D转换器完成一次A/D转换总需要一定的时间。
在进行A/D转换时间内，希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。
这样，就需要在A/D转换器之前加入采样保持器。
保持电容对数据采集系统采样保持的精度有很大影响。
保持电容值小，则采样状态时充电时间常数小，即保持电容充电快，输出对输入信号的跟随特性好，但在保持状态时放电时间常数也小，即保持电容放电快，故保持性能差；反之，保持电容值大，保持性能好，但跟随特性差。
8.在数据采样系统中，是不是所有的输入通道都需要加采样保持器？为什么？不是，对于输入信号变化很慢，如温度信号；或者A/D转换时间较快，使得在A/D转换期间输入信号变化很小，在允许的A/D转换精度内，就不必再选用采样保持器。
11.设计出8路模拟量采集系统。
请画出接口电路原理图，并编写相应的8路模拟量数据采集程序。
本例给出用8031、DAC0809设计的数据采集系统实例。
把采样转换所得的数字量按序存于片内RAM的30H~37H单元中。
采样完一遍后停止采集。
其数据采集的初始化程序和中断服务程序如下：初始化程序：MOV R0，#30H ；设立数据存储区指针MOV R2，#08H ；设置8路采样计数值SETB IT0 ；设置外部中断0为边沿触发方式SETB EA ；CPU开放中断SETB EX0 ；允许外部中断0中断MOV DPTR，#FEF8H ；送入口地址并指向IN0LOOP：MOVX @DPTR，A ；启动A/D转换，A的值无意义HERE：SJMP HERE ；等待中断中断服务程序：MOVX A，@DPTR ；读取转换后的数字量MOV @R0，A ；存入片内RAM单元INC DPTR ；指向下一模拟通道INC R0 ；指向下一个数据存储单元DJNZ R2，INT0 ；8路未转换完，则继续CLR EA ；已转换完，则关中断CLR EX0 ；禁止外部中断0中断RETI ；中断返回INT0：MOVX @DPTR，A ；再次启动A/D转换RETI ；中断返回3.2.什么是逐点比较插补法？直线插补计算过程和圆弧插补计算过程各有哪几个步骤？逐点比较法插补运算，就是在某个坐标方向上每走一步（即输出一个进给脉冲），就作一次计算，将实际进给位置的坐标与给定的轨迹进行比较，判断其偏差情况，根据偏差，再决定下一步的走向（沿X轴进给，还是沿Y轴进给）。
逐点比较法插补的实质是以阶梯折线来逼近给定直线或圆弧曲线，最大逼近误差不超过数控系统的一个脉冲当量（每走一步的距离，即步长）。
直线插补计算过程的步骤如下：(1)偏差判别：即判别上一次进给后的偏差值Fm 是最大于等于零，还是小于零；(2)坐标进给：即根据偏差判断的结果决定进给方向，并在该方向上进给一步；(3)偏差计算：即计算进给后的新偏差值Fm+1，作为下一步偏差判别的依据；(4)终点判别：即若已到达终点，则停止插补；若未到达终点，则重复上述步骤。
圆弧插补计算过程的步骤如下：(1)偏差判别(2)坐标进给(3)偏差计算(4)坐标计算(5)终点判别3.5.设加工第一象限的圆弧AB，起点A（6，0），终点B（0，6）。
要求：(1)按逐点比较法插补进行列表计算；(2)作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。
解：插补计算过程如表3—2所示。
终点判别仍采用第二种方法，设一个总的计数器N xy，每走一步便减1操作，当N xy=0时，加工到终点，插补运算结束。
下图为插补过程中的走步轨迹。
1023456NR1y x表3—2 步数 偏差判别坐标进给 偏差计算 坐标计算终点判别起点 F 0=0 x 0=6,y 0=0 N xy =12 1 F 0=0 -X F 1=0-12+1=-11 x 1=5,y 1=0 N xy =11 2 F 1<0 +Y F 2=-11+0+1=-10 x 2=5,y 2=1 N xy =10 3 F 2<0 +Y F 3=-10+2+1=-7 x 3=5,y 3=2 N xy =9 4 F 3<0 +Y F 4=-7+4+1=-2 x 4=5,y 4=3 N xy =8 5 F 4<0 +Y F 5=-2+6+1=5 x 5=5,y 5=4 N xy =7 6F 5>0-XF 6=5-10+1x 6=4,y 6=N xy =6=-4 47 F6<0 +Y F7=-4+8+1=5x7=4,y7=5N xy=58 F7>0 -X F8=5-8+1=-2x8=3,y8=5N xy=49 F8<0 +Y F9=-2+10+1=9x9=3,y9=6N xy=310 F9>0 -X F10=9-6+1=4x10=2,y10=6N xy=211 F10>0 -X F11=4-4+1=1x11=1,y11=6N xy=112 F11>0 -X F12=1-2+1=0x12=0,y12=6N xy=01、加工第一象限直线OA，起点为O(0，0)，终点坐标为A(6，4)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。
（10分）要求：（1）按逐点比较插补法进行列表计算；（2）做出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。
〔解〕坐标进给的总步数Nxy=|6-0|+|4-0|=10, xe=6,ye=4, F0=0, xoy=1. （5分）步数偏差判别坐标进给偏差计算终点判断起点F0=0 Nxy=101 F0=0 +x F1=F0-ye=-4 Nxy=92 F1<0 +y F2=F1+xe=2 Nxy=83 F2>0 +x F3=F2-ye=-2 Nxy=74 F3<0 +y F4=F3+xe=4 Nxy=65 F4>0 +x F5=F4-ye=0 Nxy=56 F5=0 +x F6=F5-ye=-4 Nxy=47 F6<0 +y F7=F6+xe=2 Nxy=38 F7>0 +x F8=F7-ye=-2 Nxy=29 F8<0 +y F9=F8+xe=4 Nxy=110 F9>0 +x F10=F9-ye=0 Nxy=0根轨迹图：（5分）2、加工第一象限直线OA，起点O（0，0），终点A（4，3）。
解：4..1. 数字控制器的模拟化设计步骤是什么？模拟化设计步骤：（1）设计假想的模拟控制器D(S)（2）正确地选择采样周期T（3）将D(S)离散化为D(Z)（4）求出与D(S)对应的差分方程（5）根据差分方程编制相应程序。
4.4 .已知模拟调节器的传递函数为()s.s .s D 085011701++= 试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.2s 。
()()()s .s .s E s U s D 085011701++==则()()()()s SE .s E s SU .s U 1700850+=+()()()()dt t de .t e dt t du .t u 1700850+=+∴()()()()()()Tk e k e .k e T k u k u .k u 117010850--+=--+∴ 把T=0.2S 代入得()()()()15354142504251k-e .k e .k u .k u .-=--位置型()()()()12982.014561.21579.3-+--=k u k e k e k u 增量型()()()()()()17018.014561.21579.31----=--=∆k u k e k e k u k u k u4.6. 采样周期的选择需要考虑那些因素？(1)从调节品质上看，希望采样周期短，以减小系统纯滞后的影响，提高控制精度。
通常保证在95%的系统的过渡过程时间内，采样6次～15次即可。
(2)从快速性和抗扰性方面考虑，希望采样周期尽量短，这样给定值的改变可以迅速地通过采样得到反映，而不致产生过大的延时。
(3)从计算机的工作量和回路成本考虑，采样周期T应长些，尤其是多回路控制时，应使每个回路都有足够的计算时间；当被控对象的纯滞后时间τ较大时，常选T=（1/4~1/8）τ。
(4)从计算精度方面考虑，采样周期T不应过短，当主机字长较小时，若T过短，将使前后两次采样值差别小，调节作用因此会减弱。
另外，若执行机构的速度较低，会出现这种情况，即新的控制量已输出，而前一次控制却还没完成，这样采样周期再短也将毫无意义，因此T必须大于执行机构的调节时间。
