计算机控制系统测试题

***********2015－2016 学年第一学期出题教师：【计算机控制系统】课程试题(A卷) 【闭卷考试】姓名学号专业及班级本试卷共有4道大题一、填空题（共14分，每空1分，共11道小题）1. 描述连续系统所用的数学模型是微分方程，描述离散系统所用的数学模型是差分方程。

2.离散系统稳定性不仅与系统结构和参数有关，还与系统的采样周期有关。

3.在计算机控制系统中存在有五种信号形式变换，其中采样、量化、零阶保持器等三种信号变换最重要。

4. 计算机控制系统通常是由模拟与数字部件组成的混合系统。

5. 在连续系统中，一个系统或环节的频率特性是指在正弦信号作用下，系统或环节的稳态输出与输入的复数比随着正弦信号频率变化的特性。

6.采样周期也是影响稳定性的重要参数，一般来说，减小采样周期，稳定性增强。

7.对于具有零阶保持器的离散系统，稳态误差的计算结果与T无关，它只与系统的类型、放大系数及输入信号的形式有关。

8.若D(s)稳定，采用向前差分法离散化，D(z)不一定稳定。

9.双线性变换的一对一映射，保证了离散频率特性不产生频率混叠现象，但产生了频率畸变。

10.计算机控制系统分为三类：直接数字控制 (Direct Digital Control，DDC) 系统、计算机监督控制 (Supervise Control by Computer，SCC) 系统和分散型计算机控制系统(Distributed Control System，DCS)二、选择题（满分20分，每小题2分，共10道小题）1.电力二极管属于 A 。

A.不可控器件B. 全控器件C.半控器件2．电力电子器件不具有的特征有 B 。

A.所能处理电功率的大小是其最重要的参数B.一般工作在放大状态C.一般需要信息电子电路来控制D.不仅讲究散热设计，工作时一般还需接散热器3. 晶闸管内部有 C 个PN结。

A 一B 二C 三D 四4.下列哪种功能不属于变流的功能 CA.有源逆变B. 交流调压C. 变压器降压D. 直流斩波5.下列不属于使晶闸管关断的方法是 A 。

江苏理工学院计算机控制系统考试试卷及参考答案2一、单项选择题（5’）1.假如在一个数据采集系统中，被采集的信号的最大输出是5V，最小输出信号是5mV,则所选A/D转换器的尾数至少为___。

A、8B、10C、12D、4答案：B2.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D、不一定答案：A3.当线性离散系统的闭环极点位于Z平面的单位园内的左半平面时，系统的输出响应是___。

A、振荡衰减B、单调衰减C、振荡发散D、单调发散答案：A4.电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过___实现的。

A．改变定子的通电方向和通电占空比B．改变转子的通电方向和通电占空比C．改变定子的通电电压幅值D．改变转子的通电电压幅值答案：B5.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伏以上答案：C6.步进电机的控制脉冲的电压一般是___。

A、DC24VB、DC12VC、DC5VD、AC220V答案：C7.步进电机旋转角度与___有关。

A、脉冲数量B、脉冲频率C、电压D、脉冲占空比答案：A8.步进电机方向控制靠___信号。

A、开关量信号B、模拟量信号C、继电器换向D、接触器换向答案：A9.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．光电隔离器答案：A10.在一定的步进电机细分下,旋转角度和___有关。

A、频率B、脉冲数C、脉冲电压D、脉冲占空比答案：B11.电磁兼容性英文缩写___。

A、MACB、EMCC、CMED、AMC答案：B12.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B．多路开关C．A/D转换器转换D. 反多路开关答案：D13.热继电器在电路中做电动机的___保护。

一、填空（每空1分，共15分）1、实时是指信号的 计算 、 输入 和输出都要在一定时间范围那完成。

2、A/D 转换器的主要技术指标有 分辨率 、转换时间、线性误差、量程及对基准电源的要求等。

3、数字量输出接口元件74LS273的作用是 对状态输出信号进行锁存 。

4、在计算机控制系统中，当串模干扰信号的频率比被测信号频率高时，则采用 输入低通滤波 来抑制高频率串模干扰。

5、计算机控制系统中，一般有五种地线，分别是模拟地、数字地、系统地 、 安全地 和交流地。

对它们采用的接地方法是 分别回流法单点接地 。

6、异步传送中，只有当CPU 与外围设备间满足字符数据格式和 波特率 一致时，才能成功实现通讯，否则会出错。

7、设要加工第一象线直线AB ，当前加工点m 的偏差判别式0<m F ，为了逼进直线AB ，则下一步应向 +Y 进给一步自(m ＋1)点。

8、在PID 控制中，积分的作用是 消除误差，提高精度 。

9、在右图中R1=100Ω, R2=250Ω,当输入电流I 为4～20mA 电流时，输出电压V 的范围为 1---5 。

10、反馈控制的目标是对偏差进行调节，前馈控制的目标是对 扰动量 进行补偿。

11、多变量控制系统解耦的条件是系统的闭环传递函数矩阵为 对角线矩阵 。

12、RS-232串口通讯的抗干扰能力比较差，其原因在于RS-232采用的电路是 单端驱动单端接收电路 。

二、选择题(每题2分，共20分)1．关于实时和在线之间的关系，下列说法正确的是 B 。

A 一个实时系统不一定是一个在线系统，一个在线系统一定是一个实时系统；B 一个实时系统一定是一个在线系统，一个在线系统不一定是一个实时系统；C 一个实时系统不一定是一个在线系统，一个在线系统不一定是一个实时系统；D 一个实时系统一定是一个在线系统，一个在线系统一定是一个实时系统。

2、在最小拍控制系统中，针对一种典型输入函数)(z R 设计得到的闭环脉冲传递函数)(z Φ用于次数较低的输入函数)(z R 时，系统输出将 A 。

1、某压力测量仪表的量程为400～1200Pa，采用8位A/D转换器，设某采样周期计算机中经采样及数字滤波后的数字量为171D，求此时的压力值。

解：设：A0为工程量量程的下限，Am为工程量量程的上限N0为测量仪表下限所对应的数字量，Nm为测量仪表上限所对应的数字量，Nx为测量值所对应的数字量，则相应的标度变换公式为：Ax = A0 +（Am-A0）*(Nx-N0)/(Nm-N0)根据题义，A0=400，Am=1200，Nm=28=255，N0=0，Nx=171，则Ax =400 +（1200-400）*（171-0）/（255-0）=936（pa）题义所示的数字量171对应的压力值为936pa。

2、12位A/D转换器的输入电压为0～5V，求当输入模拟量为下列值时输出的数字量：（1）1.25V (2)4V解：（1）1.25/5×212＝1024（2）4/5×212＝3276.83、已知G1（S ）＝S 3，G2（S ）＝32+S ，试分别求出他们中间没有采样开关隔开时，和中间有采样开关隔开时的脉冲传递函数。

解：（1）没有采样开关时：G （Z ）＝Z[G1(S)G2(S)]=Z[3/S ＊2/(S+3)]=2Z[1/S －1/(S+3)]＝)1(23TeZ zZ Z ---- （3分）(2)中间有采样开关时：()()TT e Z Z Z e Z Z Z Z S G Z S G Z Z G Z G Z G 323212116213)]([)]([)()()(----=-*-=*==4.用双线性变换法、后向差分法离散下列连续函数121)(2++=S S S D设T=2S ，写出其脉冲传递函数及差分方程。

解：(1)双线性变换法令11112--+-=Z Z T S 代入式中得)()(5.01)21(25.0121)(1212Z E Z U ZZ Z S S Z D =-++=++=--- 等效差分方程为U(k)=0.5u(k-1)+0.25e(k)+0.5e(k-1)+0.25e(k-2) (2)后向差分法令T Z S 11--=)()(694121)(212Z E Z U ZZ S S Z D =+-=++=-- 等效差分方程为 u(k)=4e(k)/9+2u(k-1)/3-u(k-2)/95、设计算机控制系统中广义对象的脉冲传递函数)268.01()1()2.01)(78.21(000392.0)(121111-------++=Z Z Z Z Z Z G 设系统采样周期T=0.05S ，典型输入信号为斜坡信号，试设计最少拍有纹波控制系统。

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______。

计算机控制系统试题及答案（内容部分，字数超过5000字）试题一：1. 什么是计算机控制系统？描述其基本原理和组成部分。

答案：计算机控制系统是一种通过计算机对工业或生产过程进行自动化控制的技术系统。

其基本原理是通过获取传感器的输入信号，经过计算机处理并产生相应的控制命令，再通过执行器输出控制信号来实现对系统的控制。

计算机控制系统主要由以下几个组成部分构成：- 传感器：用于将被控对象（如温度、压力等）转化为电信号，为计算机提供输入数据。

- 计算机：作为系统的核心，负责数据处理、控制策略计算等工作。

- 控制器：根据计算机处理后的控制信号，通过执行器发送控制信号给被控对象。

- 执行器：根据控制信号，对被控对象进行操作，实现控制目标。

- 通信网络：为各个组件之间提供数据传输的通道。

2. 请简要介绍常见的控制系统分类。

答案：常见的控制系统分类包括：- 开环控制系统：控制器的输出不受被控对象的反馈作用影响。

这种系统只能根据预先设定的控制策略进行控制，无法根据系统实际情况进行调整，容易受到外界干扰的影响。

- 闭环控制系统：控制器的输出受到被控对象的反馈作用影响。

通过对被控对象输出信号的反馈进行比较和调整，实现系统对目标状态的精确控制。

闭环控制系统具有较高的鲁棒性和适应性，但也容易引起稳定性问题。

- 自适应控制系统：根据被控对象的实时变化情况，自动调整控制器的控制策略和参数，以实现对系统的最优控制。

自适应控制系统能够适应不断变化的工作环境，提高控制质量和效率。

- 模糊控制系统：通过引入模糊逻辑，将系统输入和输出之间的关系表示为模糊规则，并通过推理和模糊推理机制得到控制器的输出，实现对复杂非线性系统的控制。

模糊控制系统具有较强的鲁棒性和适应性，能够处理一些难以建立精确数学模型的控制问题。

3. 请简述PID控制器的基本原理及其优缺点。

答案：PID控制器是一种常用且经典的控制器。

其基本原理是根据系统误差的大小及其变化率来产生控制信号。

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。

东北大学继续教育学院计算机控制系统试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号姓名（共 3 页）一、选择题（每题4分）1.单位阶跃输入下输出响应，经过( A )周期就稳定在设定值上。

A. TB. 4TC.3TD.2T2.下列哪个不是计算机控制系统控制过程的步骤？( C )A.数据采集B. 计算机控制量C. 数据转换D.输出控制信号3.连续控制系统的稳定性条件是S平面的( D )部分。

A单位圆内 B. 单位圆外 C. 右半 D.左半4.连续控制系统的不稳定性条件是S平面的( D )部分。

B.单位圆内 B. 单位圆外C. 左半D.右半5.二阶系统的超调量与( C )？A.固有频率无关，阻尼比无关B. 固有频率有关，阻尼比无关C. 固有频率有关，阻尼比有关D. 固有频率无关，阻尼比有关6. 低通滤波器可以让高于( A )Hz虑掉。

A. 80B. 60C. 70D.507.计算机控制系统稳定性条件是Z平面的( D )部分。

A. 左半B. 单位圆外C. 单位圆内D.右半8.下列属于共模干扰？( A )A电容的静电耦合 B. 长线传输的互感 C.变压器漏电 D.磁场耦合9.下列哪个不属于计算机控制系统的过程输入通道。

( C )A.温度B. 压力C. 继电器D.流量10.计算机控制系统是以( A )为核心部件的自动控制系统。

A.控制器B. 计算机C. 转换器D.保持器二、判断题（每题2分）1. PID的积分环节经常单独使用。

（ F ）2. 转速传感器的激励绕组与输出绕组之间在空间相差180°（ T ）3. 空间辐射干扰中来自通道的干扰最大。

（ F ）4. 一般采用多路通道共享采样/保持或模数转换器。

（ T ）5.被控对象可以是模拟量，不可以是开关量。

（ F ）6. 低通滤波器可让80Hz的工频信号无衰减地通过。

（ T ）7. 计算机控制系统的分析与设计是以系统的数学模型为基础。

（ T ）8. 计算机的硬件对计算机控制系统的非常重要，管理计算机的程序及过程控制的应用程序。