20192020曲师大计算机控制技术期末考试

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》期末模拟试题（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φ()= 。

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。

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) = (z+ / (z+ ，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1 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，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)=n 2/s(s+2n )实测求得单位阶跃响应的%=%，t s =秒，试写出闭环传递函数并求n ，为多少。

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。

2010学年秋季学期《计算机控制技术》期末试卷(A)班级: 姓名: 学号: 分数:一、填空题（本题共 15 个空，每空 1 分，共 15 分）1. 香农定理告诉我们，采样频率越高，采样数据描绘的曲线实际曲线。

所以，为了提高控制精度，应尽可能。

2. 在10位A/D转换器中，设满量程为±5V，试写出相对于下列各模拟量所对应的数字量：（1）模拟量为5V时，所对应的数字量为 H。

（2）模拟量为0V时，所对应的数字量为 H。

（3）模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为 H。

3. 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。

4. 操作指导系统对__________________________________________更适宜。

5. 某微型机采样系统中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地时，选通通道。

6. LCD的多极驱动方式是指驱动方式，目的在于。

7. 在PID调节系统中，比例系数KP的确定比微分系数KI和积分系数KD更重要，因为它关系到_________________________。

8. 某仪器受体积限制只允许设置8个功能键，但却要求有十六种功能，可以采用的办法解决。

9. 和PID调节一样，模糊控制器的最大优点是。

10. SPI总线与I2C总线的主要区别是______ ____________和____________。

二、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1.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2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（）器件完成控制量的切换工作。

A．锁存器锁存 B．多路开关 C．A/D转换器转换 D．反多路开关3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH应取值（）。

A．比较小 B．比较大 C．取零值 D．取负值4. 在LED显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（）。

计算机控制技术（A）一、单选题1.(2分)LCD显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是（）。

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参考答案：D2.(2分)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计算机与控制无关参考答案：B3.(2分)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，积分作用过弱参考答案：A4.(2分)RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（）。

A. 0.3 伏以下B. 0.7伏以上C. -3伏以下D. +3伏以上参考答案：C5.(2分)RS—232C的电气特性规定使用( )。

A. TTL电平B. CMOS电平C. 正逻辑电平D. 逻辑电平参考答案：D6.(2分)步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（）。

A. 步进电机可以直接接受数字量B. 步进电机可以直接接受模拟量C. 步进电机可实现转角和直线定位D. 步进电机可实现顺时针、逆时针转动参考答案：B7.(2分)防止抖动是能否正确读取键值的必要环节，实现方法是（）。

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参考答案：A8.(2分)采用ADC0809构成模拟量输入通道,ADC0809在其中起（）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参考答案：A9.(2分)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。

第一章 计算机控制系统概述1、计算机控制系统的概念是什么？计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果，是以自动控制理论为基础，以计算机为手段的控制系统。

2、计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。

计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。

3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些？稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性4、计算机控制系统的主要特点有哪些？各项 连续控制系统 计算机控制系统 信号形式 都是模拟信号 模拟信号、数字信号皆有 控制规律实现 由模拟电路实现 由计算机通过程序实现 控制形式 整个过程始终连续控制 整个过程始终离散控制控制器作用 一个控制器控制一个回路 一个控制器分时控制多个回路 功能强度 简单控制 具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能 自动化程度 自动化程度低 便于实现控制与管理的一体化5、计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？一、按控制系统的功能及结构特点分类 ①操作指导控制系统 ②直接数字控制系统DDC ③监督控制系统 SCC ④计算机分级控制 外部设备 操作台 输入通道 检测装置输出通道执行机构计算 机被 控 对 象⑤集散控制系统 DCS ⑥现场总线控制系统FCS 二、按控制规律分类 ①程序和顺序控制 ② PID 控制 ③最少拍控制 ④复杂规律的控制 ⑤智能控制第二章 离散控制系统及Z 变换分析法1、计算机控制系统的信号形式有哪些？连续模拟信号:时间与幅值上均连续，如 r(t)、y(t)、u(t) 离散模拟信号:时间是离散的，幅值上连续，如y*(t)、u*(t) 离散数字信号:时间离散的，幅值为数字量，如y(kT)、u(kT)2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的？一个连续时间信号f(t)，设其频带宽度是有限的，其最高频率为ωmax(或fmax)，如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样，为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。

计算机控制技术期末复习题计算机控制技术期末复习题计算机控制技术是现代工业自动化中的重要组成部分，它通过计算机技术与控制理论的结合，实现对工业过程的自动化控制。

在期末复习中，我们可以通过解答一些典型的计算机控制技术问题来加深对该学科的理解和掌握。

1. 什么是PLC（可编程逻辑控制器）？它有哪些特点和应用领域？PLC是一种专门用于工业控制的数字计算机。

它具有可编程性、可靠性和可扩展性等特点。

PLC广泛应用于工业生产线的自动化控制、机器人控制、交通信号控制等领域。

2. 请简要介绍PID控制器的原理和应用。

PID控制器是一种常用的自动控制器，它通过对系统的误差、误差变化率和误差累积进行加权求和，得到控制量的输出。

PID控制器的应用领域包括温度控制、压力控制、流量控制等。

3. 什么是HMI（人机界面）？它在工业自动化中的作用是什么？HMI是指人与机器之间进行信息交互的界面。

它可以通过触摸屏、键盘、指示灯等方式与机器进行交互。

在工业自动化中，HMI起到了监控、操作和调试的作用，使操作人员能够直观地了解和控制工业过程。

4. 请解释什么是远程监控系统，并简要介绍其工作原理。

远程监控系统是指通过网络等远程通信方式，实现对分布在不同地点的设备、过程进行监控和控制。

其工作原理是通过传感器采集设备或过程的数据，将数据传输到远程监控中心，然后通过控制指令实现对设备或过程的控制。

5. 请简要介绍工业机器人的分类和应用。

工业机器人可以根据其结构、控制方式和应用领域进行分类。

按照结构可以分为直臂型、平行型、关节型等；按照控制方式可以分为点位控制、路径控制等；按照应用领域可以分为焊接、装配、搬运等。

工业机器人在汽车制造、电子制造、食品加工等行业中得到广泛应用。

6. 请简要介绍现场总线技术的作用和优势。

现场总线技术是一种用于工业自动化领域的通信技术，它可以将传感器、执行器等设备通过总线连接起来，实现数据的传输和控制指令的交互。

现场总线技术的作用是简化设备的布线、提高系统的可靠性，并且可以减少设备的数量和成本。

计算机控制技术期末复习题计算机控制技术期末复习题近年来，计算机控制技术在各个领域得到了广泛应用，从工业自动化到智能家居，计算机控制技术的发展为我们的生活带来了巨大的便利。

而期末复习是我们巩固知识、提高能力的重要环节。

下面，我将为大家准备了一些计算机控制技术的期末复习题，希望能帮助大家复习和加深对该领域知识的理解。

一、简答题1. 什么是计算机控制技术？计算机控制技术是指利用计算机对各种设备、系统进行控制和管理的技术。

它通过采集传感器信号，经过计算机处理后，控制执行机构实现对设备的控制和管理。

2. 计算机控制技术的应用领域有哪些？计算机控制技术广泛应用于工业自动化、智能交通、智能家居、机器人技术等领域。

它可以提高生产效率、降低成本、提升设备的智能化水平。

3. 什么是PLC？PLC（Programmable Logic Controller）可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制设备。

它具有可编程性、可靠性和灵活性等特点，广泛应用于工业生产线的控制系统中。

4. 什么是PID控制器？PID控制器是一种常用的反馈控制器，它通过比较被控对象的实际输出值与期望值之间的差异，通过调整控制量来实现对被控对象的控制。

PID控制器由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。

5. 什么是HMI？HMI（Human Machine Interface）人机界面，是指人与机器之间进行信息交互的界面。

它通过显示器、按键、触摸屏等设备，将计算机控制系统的信息直观地展示给操作人员，并接收操作人员的指令。

二、计算题1. 设有一个PLC控制系统，输入信号为X1、X2、X3，输出信号为Y1、Y2、Y3。

当X1与X2同时为1时，Y1输出1；当X1或X2为1时，Y2输出1；当X3为0时，Y3输出1。

请绘制该PLC控制系统的逻辑图。

2. 一个温度控制系统的被控对象为一个加热器，输入信号为温度传感器的测量值，输出信号为加热器的控制量。

选择1.直接数字控制系统是用计算机对多个被控参数进行巡回检测，并与设定值进行比较，再按PID规律控制运算，计算机输出的控制量转换成（D）的控制信号，直接控制生产过程，使被控参数稳定在给定值上。

A．检测单元 B.模数转换器 C.数模转换器 D.执行机构2.监督计算机控制系统使计算机按照描述生产过程的数学模型，计算出最佳设定值送给模拟调节器或DDC计算机。

最后由模拟调节器或DDC计算机控制生产过程，从而使生产过程处于（B）工作状态。

A.一般B.最优C.稳定D.不稳定3.最少拍系统是指典型系统在典型输入作用下具有最快的响应速度，被控量能在最短的调节时间达到（C）A.采样值B.平均值C.设定值D.稳定值4.线性化处理中若三点不在一条直线上需要（D）近似A.直线B.正弦C.正切D.抛物线5.在已知连续对象时可先设计出连续控制器，在将其连续化，得到等价的（C）并用计算机实现A.数字模拟器B.连续模拟器C.数字调节器D.模拟调节器判断6.计算机控制系统是硬件和软件组成的（T）7.解析法是根据给定的闭环性能要求，通过解析计算求得模拟传递函数（F）8.积分分离措施适当偏差较大时取消积分作用，当偏差较少时将积分投入（T）9.算数平均滤波适用于周期性脉冲信号的平滑加工（T）10.计算机系统接地是指工作接地和保护接地（T）简答11.计算机控制系统控制规律的设计方法种类有哪些？答：离散化设计；模拟化设计；状态空间设计；复杂规律设计。

12.PID增量型的优缺点是什么？答：每次输出增量造成误动作损失小；算式中不需累加；手动-自动切换时冲击小；占用内存单元少速度快。

13.最小拍系统的设计步骤及性能要求和约束条件第一步主要根据性能要求和约束条件确定所需的Ф（z）。

性能要求和约束条件有：（1）稳定性；（2）准确性；（3）快速性；（4）物理可实现性；第二步主要是由Ф（z）确定D（z）。

依据的公式为D（z）=Ф（z）/G（z）Фe（z）。

《计算机控制系统》考试试卷（A）卷考试形式：闭卷考试时间： 120 分钟满分： 100 分。

题号一二三四五总分得分评阅人注意：1、所有答题都须写在此试卷纸密封线右边，写在其它纸上一律无效。

2、密封线左边请勿答题，密封线外不得有姓名及相关标记。

得分一、填空题（共10空，每空2分，共20分）1.计算机控制系统就是利用来实现生产过程。

2.最少拍设计，是指系统在典型输入信号作用下经过，使系统输出的为零。

3.已知时间函数T，则该函数的星号拉式变换为，其z变换为。

4.的z反变换为。

5.已知时间函数的z变换，则其初值为，终值为。

6.已知数字控制器为，设采样周期为T，则按低增益零极点匹配法设计，数字控制器D(z)为。

敛的，位于负实轴上的极点对应的暂态响应也是单调一致收敛的。

（）（2）大林算法的设计目标是使闭环传递函数相当于一个纯滞后环节和一个惯性环节的串联，并且期望纯滞后环节的滞后时间与被控对象的纯滞后时间完全相同。

（）（3）离散控制系统能够通过状态反馈实现任意极点配置的前提条件是系统是能观。

（）（4）零阶保持器是一个低通滤波器，高频信号通过零阶保持器不能完全滤除，同时产生相位超前。

（）（5）模拟控制器稳定，则采用脉冲响应不变法离散近似后的数字控制器也可保证稳定。

（）（6）离散控制系统中的振铃现象是指数字控制器的输出以二分之一采样频率大幅度衰减的振荡。

（）（7，则零初始条件下，其低频增益为0.75。

（）（8）最少拍设计是采用z变换进行的，在采样点处和采样点间均是闭环反馈控制。

（）（9）离散闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点的幅值要小于1。

（）（10）对于采样后的离散系统如果能观，则原连续系统一定也是能观的。

（）得分三、简述题（共3小题，每小题5分，共15分）1.z变换有哪几种基本定理？2.简述一下计算机控制中的采样及采样过程，并说明采样信号与数字信号的联系与区。

3.简述一下计算机控制系统中的数字控制器的直接设计法，并说明有什么特点。

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。

计算机控制系统概执行机输出通检测装输入通计算机控制系模拟信号、数字信号皆由计算机通过程序实整个过程始终离散控一个控制器分时控制多个回具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功便于实现控制与管理的一体、按控制规律分①程序和顺序控PI控③最少拍控④复杂规律的控⑤智能控第二离散控制系统变换分析、计算机控制系统的信号形式有哪些连续模拟信时间与幅值上均连续，r(ty(tu(t离散模拟信时间是离散的，幅值上连续，y*(tu*(t离散数字信时间离散的，幅值为数字量，y(kTu(kT、香采样定理是如何描述的(Shannon一个连续时间信f(t，设其频带宽度是有限的，其最高频率maxfmax，如果在间隔点上对该信f(t进行连续采样，为了使采样后的离散信*(t能包含原信f(t的部信息量。

则采样角频率只有满足下面的关系ma采样后的离散信*(t才能够无失真地复f(t。

否则不能*(t中恢f(t。

中ma是最高角频率是采样角频率。

它与采样频f、采样周的关系为、简述信号的恢复过程。

零阶保持器的作用是什么其传递函数式是什么零阶保持器作用：将前一个采样时刻的采样f(kT恒定地保持到下一个采样时(k+1)也就是说在区k(k+1)内零价保持器的输出为常数零阶保持器的传递函设零阶保持器在(t)作用下的脉冲响应h(t)，而h(t)又可以看成单位阶跃函数1(t)与1(t- T)的迭加即：h(t)=1(t)-1(t-T)。

取拉氏变换，得零阶保持器的传递函数: Ts 1 e H ( s) s变换、掌握常用信号的4 Z、变换的滞后定理和超前定理是如何描述的Z6、脉冲传递函数定义是什么9零初始条件下，离散输出信号的Z 变换与离散输入信号的Z 变换之比。

Y(z)G(z)= R(z)、开环传递函数的求法：10Z采样系统稳定的条件是什么、15采样系统稳定的条件：闭环脉冲传递函数的极点均位于平面上以原z 点为圆心的单位圆内。

即|zi|<1、16求该系统在三种典型信号的作用下的、17稳态误差。

计算机控制系统试卷三班级： 姓名： 学号： 成绩：一、 简答题 （每小题4分，共20分）1、 简述开关量光电耦合输入电路中，光电耦合器的作用。

2、 回答下述电路中克服共模干扰的工作原理。

3、 什么是采样或采样过程？4、 线性离散系统的脉冲传递函数的定义是什么？5、 何为积分饱和现象？二、已知系统框图如下所示： T=1s (15分)试写出离散系统的动态方程。

三、已知广义被控对象为 （15分）s Ts e s s e s G 2)1(11)(−−+−= 其中，T =1s 。

期望的闭环脉冲传递函数中的时间常数取为T c =0.5s ,应用大林算法确定数字控制器。

四、已知被控对象 （15分）r (t ) y (t )T y*(t ))(22)(025.015.0)1(k u k x k x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡−+⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=+ []()10()y k x k =设计一个特征值为1,20.50.25z j =±的全维状态观测器。

并画出相应的状态变量结构图。

五、已知某系统连续控制器的传递函数 （15分）)2)(1(2)(++=s s s D 试分别用阶跃响应和脉冲响应不变法求)(s D 的等效数字控制器，并写出相应的差分方程表达式。

其中采样周期s T 1=。

答案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。

2、回答下述电路中克服共模干扰的工作原理。

答：平时，开关K1i(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K2i(i=1,2,...,n)处于断开状态。

需检测V i时，则令K1i断开,K2i 闭合，放大器K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K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。

第一章计算机控制系统概述1、计算机控制系统的概念是什么计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果，是以自动控制理论为基础，以计算机为手段的控制系统。

2、计算机系统由哪些部分组成并画出方框图。

计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。

3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性4、计算机控制系统的主要特点有哪些各项连续控制系统计算机控制系统信号形式都是模拟信号模拟信号、数字信号皆有控制规律实现由模拟电路实现由计算机通过程序实现控制形式整个过程始终连续控制整个过程始终离散控制控制器作用一个控制器控制一个回路一个控制器分时控制多个回路功能强度简单控制具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能自动化程度自动化程度低便于实现控制与管理的一体化5、计算机控制系统是怎样分类的按功能和控制规律可分为几类一、按控制系统的功能及结构特点分类①操作指导控制系统②直接数字控制系统DDC③监督控制系统SCC④计算机分级控制⑤集散控制系统DCS⑥现场总线控制系统FCS二、按控制规律分类 ①程序和顺序控制 ② PID 控制 ③最少拍控制 ④复杂规律的控制 ⑤智能控制第二章 离散控制系统及Z 变换分析法1、计算机控制系统的信号形式有哪些连续模拟信号:时间与幅值上均连续，如 r(t)、y(t)、u(t) 离散模拟信号:时间是离散的，幅值上连续，如y*(t)、u*(t) 离散数字信号:时间离散的，幅值为数字量，如y(kT)、u(kT)2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的一个连续时间信号f(t)，设其频带宽度是有限的，其最高频率为ωmax(或fmax)，如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样，为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。

则采样角频率只有满足下面的关系： ωs ≥2ωmax采样后的离散信号f *(t)才能够无失真地复现f(t)。

第一章计算机控制系统概述1、计算机控制系统的概念是什么？计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果，是以自动控制理论为基础，以计算机为手段的控制系统。

2、计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。

计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。

3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些？稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性4、计算机控制系统的主要特点有哪些？各项连续控制系统计算机控制系统信号形式都是模拟信号模拟信号、数字信号皆有控制规律实现由模拟电路实现由计算机通过程序实现控制形式整个过程始终连续控制整个过程始终离散控制控制器作用一个控制器控制一个回路一个控制器分时控制多个回路功能强度简单控制具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能自动化程度自动化程度低便于实现控制与管理的一体化5、计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？一、按控制系统的功能及结构特点分类①操作指导控制系统②直接数字控制系统DDC③监督控制系统SCC④计算机分级控制⑤集散控制系统DCS⑥现场总线控制系统FCS二、按控制规律分类①程序和顺序控制② PID 控制③最少拍控制④复杂规律的控制⑤智能控制第二章 离散控制系统及Z 变换分析法1、计算机控制系统的信号形式有哪些？连续模拟信号:时间与幅值上均连续，如 r(t)、y(t)、u(t)离散模拟信号:时间是离散的，幅值上连续，如y*(t)、u*(t)离散数字信号:时间离散的，幅值为数字量，如y(kT)、u(kT)2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的？一个连续时间信号f(t)，设其频带宽度是有限的，其最高频率为ωmax(或fmax)，如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样，为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。

则采样角频率只有满足下面的关系：ωs ≥2ωmax采样后的离散信号f *(t)才能够无失真地复现f(t)。