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第一章1、计算机控制系统的在线方式和离线方式？答：在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式。
2、实时的含义？（名词解释）答：所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定得时间范围内完成。
3、计算机控制系统的组成？答：由工业控制机和生产过程组成。
4、计算机控制系统的典型形式？答：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。
第二章5、什么是接口？什么是过程通道？答：接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁；过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。
6、CPU与外设所交换的信息种类有哪些？答：数据信息、控制信息、状态信息。
7、CPU与外设之间的传送方式有哪几种？答：程序查询方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。
8、l/O接口的编址方式及区别？答：l/O映射方式，l/O地址和存储器地址在空间上是独立的，独立编址；存储器映射方式，把l/O接口当做处理器一样处理，统一编址。
9、数字量输入接口与输出接口的作用？答：输入接口起到缓冲输入数据的作用；输出接口起到锁存输出数据的作用。
10、A/D转换的种类和每种的特点？答：逐次逼近式，转换时间短（几微秒～几百微秒），抗干扰能力差；双斜积分式，转换时间长（几毫秒～几百毫秒），抗干扰能力强。
11、采样保持器的作用？答：A/D转换过程中，保证模拟量不变化；A/D转换结束后，保证输入信号跟随模拟量变化。
12、模拟量输出通道输出方式及其特点？（未完待续）答：电压输出，电流输出，在过程控制中基本使用电流输出，稳定性强。
13、计算机抗干扰系统的三要素？抗干扰措施？干扰的传播途径？干扰的作用方式及抑制方法？答：有干扰源、干扰对象、传播途径；硬件措施、软件措施、软硬件结合措施；电场耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合；串模干扰，对来自空间电磁耦合所产生的串模干扰可采用双绞线作为信号线，也可采用金属屏蔽线或屏蔽双绞线；根据串模干扰的频率与被测信号的频率分布特性采用相应的滤波器；当对称性交变串模干扰电压或尖峰形串模干扰成为主要干扰时选用双积分式A/D转换器；当被测信号与干扰信号的频谱相互交错时采用调制解调技术。
大学生《计算机控制技术》考试复习题及答案一．单选题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.光电隔离器参考答案：A2.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.反多路开关参考答案：D3.在LED显示系统中,若采用共阳极显示器,则将段选模型送至()。
A.阳极B.阴极C.阴极或阳极D.先送阴极再送阳极参考答案：B4.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()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参考答案：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伏以上参考答案：C6.采用共阴极LED多位数码管显示时,应()。
A.位选信号为低电平，段选信号为高电平B.位选信号为高电平，段选信号为低电平C.位选信号、段选信号都是高电平D.位选信号、段选信号都是低电平参考答案：A7.关于微型计算机控制技术的叙述,正确的是()。
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参考答案：D8.计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是()。
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计算机与控制无关参考答案：B9.闭环控制系统是指()。
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10.下列缩写表示现场可编程控制逻辑阵列的是()。
计算机控制技术第1章绪论1. 计算机控制系统计算机控制系统就是利用计算机（常称为工业控制计算机，简称工业控制机IPC）来实现生产过程自动控制的系统。
2.计算机控制系统的控制过程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：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入(2)实时决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按预定的控制规律，决定将要采取的控制策略。
(3)实时控制：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
3．在线方式生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式，反之称为离线方式。
4．实时的含义实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。
2个要素：①根据工业生产过程出现的事件能够保持多长的时间②该事件要求计算机在多长的时间以内必须做出反应一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。
5．计算机控制系统的典型形式（1）操作指导控制系统（Operational Information System 简称OIS）操作指导控制系统依赖数据采集信息，由计算机根据数学模型计算出生产过程工况，给出操作指导信息，计算机的输出不直接用来控制被控对象。
（2）直接数字控制系统（Direct Digital Control简称DDC ）DDC系统中的计算机直接承担控制任务，属于闭环控制系统。
DDC系统：通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。
（3）监督控制系统SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等。
成考复习资料《计算机控制技术》复习资料1一、填空题1、在计算机控制系统几种典型的应用中系统是开环的控制结构，系统是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式，系统能自动的改变给定值，使生产过程达到最优。
2、STD总线是一种规模最小，面向工业控制，设计周密的位系统总线，VME总线是1981年推出的第一代位工业开放标准总线。
3、D/A转换器的转换原理可以归纳为“按权展开，然后相加”，因此D/A转换器内部必须要有一个，以实现按权值分别进行D/A转换。
4、数控系统由输入装置、输出装置、和 4部分组成，其一般步骤是曲线分割、、。
5、PID控制中积分饱和会引起输出超调使系统不稳定，通常改进的方法有法、法和有限偏差法。
6、根据步进电机的结构分析可知，错齿是促使步进电机旋转的根本原因，改变步进电机的可以改变其运行方式；改变，可以控制步进电机的正、反转。
7、达林算法的目标是设计合适的数字控制器D(z)，使整个计算机控制系统等效的闭环传递函数期望为一个和相串联，并期望闭环系统的纯滞后时间等于被控对象的纯滞后时间。
8、在连续系统中，表示输入信号和输出信号关系的数学模型用和来描述；在离散系统中，则用、和离散状态空间表达式来描述。
二、简答题1、过程输入输出通道与主机交换的信息类型有哪些？2、画出数字量输入/输出通道的结构。
3、什么是共模干扰？抑制共模干扰的措施有哪些？4、振铃现象是怎样产生的？它有什么危害？应怎样克服？5、简述冗余技术及其分类。
答案一、填空题1、操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统；2、8、32；3、解码网络；4、控制器、插补器、插补计算、折线逼近；5、遇限削弱积分法、积分分离法；6、各相的通电方式或脉冲分配、通电顺序；7、纯滞后环节、一阶惯性环节（顺序可互换）；8、微分方程、传递函数、差分方程、脉冲传递函数。
二、简答题1、答：1）数据信息：反映生产现场的参数及状态的信息，包括数字量和模拟量。
2）状态信息：又叫应答信息、握手信息，反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。
计算机控制技术（复习总结）1、计算机控制系统组成框图：一般的计算机控制系统由计算机、I/O接口电路、通用外部设备和工业生产对象等部分组成。
2、模拟量输入通道：传感器、变送器、多路开关、A/转换器、接口模拟量输出通道：接口、D/A转换器、反多路开关、执行机构数字量输入通道：输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路数字量输出通道：输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路3、计算机控制系统的分类1、操作指导控制系统2、直接数字控制系统（DDC）3、计算机监督系统(SCC)4、嵌入式系统(EMS)5、物联网系统(ITS)6、现场总线控制系统(FCS)4、键盘设计需解决的几个问题？a、按键的确认b、重键与连击的处理c、按键防抖动技术（○1硬件防抖技术: a、滤波防抖电路 b、双稳态防抖电路○2软件防抖方法）5、动态LED显示与静态LED显示各有什么特点？●静态LED显示是当显示器件显示某个字符时，相应的显示段（发光二极管）恒定地导通或截止，直到显示另一个字符为止。
占用机时少，而且显示稳定可靠。
其缺点是使用元器件相对较多，且线路比较复杂，相对而言成本较高。
●动态LED显示就是微处理器定时地对显示器件所显示的内容进行扫描。
各显示器件分时工作，任何时刻只有一个显示器件在显示，由于人眼的视觉暂留，当扫描显示每一个器件达到一定速度时，人看到每个器件都在显示。
6、软件译码和硬件译码的区别?所谓软件译码用硬件译码代替软件译码，这样不仅可以节省计算机的时间而且程序设计简单，只要把BCD码从相应的端口输出即可完成显示。
软件译码法最大的优点是电路简单，但显示速度有所下降，软件译码是利用软件查表来实现的。
7、开关量输出接口技术有哪些？1、光电隔离技术2、继电器输出接口技术3、固态继电器输出接口电路（直流SSR、交流SSR）4、大功率场效应管开关技术5、可控硅接口技术（单向可控硅、双向可控硅）6、电磁阀接口技术8、三相步进电机有哪几种工作方式？每种工作方式的特点？●单三拍工作方式：每次只能一相绕组通电，通电三次完成一个通电循环。
4、采样定理的基本内容是什么？对频带受限的信号,当采样频率大于等于信号最高频率的两倍时，可以从采样值完全恢复原始的信号5、什么是数字滤波？常用的数字滤波有哪些方法?所谓数字滤波，就是在计算机中用某种计算方法对输入的信号进行数学处理，以便减少干扰在有用信号中的比重,提高信号的真实性。
程序判断法、中位值滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权递推平均滤波法、一阶惯性滤波法6、计算机控制系统中有哪几种地线？在计算机控制系统中，一般有以下几种地线：模拟地、数字地、安全地、系统地、交流地。
7、简述Smith预估控制的基本思想。
按照过程的动态特性建立一个模型加入到反馈控制系统中，使被延迟了τ时间的被控量超前反映到控制器，让控制器提前动作,从而可明显地减少超调量和加快控制过程.8、工业控制计算机系统的干扰源有哪几类？各类干扰又有哪些具体形式?电源干扰（浪涌、尖峰、噪声、断电）；空间干扰（静电和电场的干扰、磁场干扰、电磁辐射干扰）；设备干扰9、RS-485串行总线采用什么传输方式？它与RS—422A串行通信总线的区别是什么?RS—485串行总线采用的是不平衡传输模式。
区别在于RS-485为半双工工作模式，而RS422A为全双工工作方式，且RS—422A适用于两点之间进行高速,远距离通信，而RS-485适用于多点之间进行高速，远距离通信10、数字PID控制算法中，K P，T i，T D的物理调节作用分别是什么？Kp为比例增益，能减小误差，但不能消除稳态误差,但Kp加大会引起系统不稳定;Ti为积分时间常数，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，但积分作用太强会使系统超调加大,甚至使系统出现振荡；Td为微分时间常数,可以减小调整时间，从而改变系统的动态性能11、如何消除尖峰脉冲干扰？选用供电比较稳定的进线电源，利用干扰抑制器消除尖峰干扰,采用交流稳压器稳定电网电压，电源异常的保护图一12、模拟量输入接口设计主要解决哪几个方面的问题？数据输出线的连接方式；选通信号、启动转换及读出控制信号的连接方法；电源和地线的处理;与计算机信息传递的方式三、现已知某炉的温度变化范围为0—1000°C 。
填空题1.控制信号和时序信号2.被控对象、检测模块、反馈部分3.单工；半双工；全双工4.位同步、帧同步和网同步5.语义、语法、时序6.1物理层、2数据链路层、3网络层、4传输层、5会话层、6表示层、7应用层名词解释1. 通信的双方可以同时发送和接收信息的信息交互方式2. 同步是一种计算机术语，一般指的是在两个或多个数据库、文件、模块、线程之间用来保持数据内容一致性的机制3. 时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。
时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。
4. 量化，在数字信号处理领域，是指将信号的连续取值（或者大量可能的离散取值）近似为有限多个（或较少的）离散值的过程。
5. 现场总线（Field bus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题简答题1.控制器由程序计数器(以下简称PC)和指令寄存器(以下简称IR)以及控制单元(以下简称CU)组成.PC用来存放当前将要执行的指令所在的地址,也就是地址指针.它于MAR(存储器地址寄存器)有直接的通路,MAR把指令地址提供给PC.同时PC自动加1.指向下一条要执行的指令.IR用来存放当前指令.IR的内容来自内存的MDR(存储器数据寄存器)他的控制过程是:PC做计数器安排指令的执行次序.并提供指令存储的地址供取指令.IR用来储存当前运行的指令,并送与CU解释指令,执行指令2.网络控制技术是大量采用了Internet技术的新型网络控制技术，它可以实现传统SCADA（管理控制与数据采集）系统的全部功能，同时在许多性能上实现了关键性的突破。
它是一个集合了Internet、嵌入控制、软件、网络、网页设计等技术的完善控制系统。
这一控制技术的出现堪称是控制技术领域的一次革命。
计算机控制技术复习总结
一、计算机控制技术
计算机控制技术是处理自动化控制系统的一种技术，它可以控制外部设备、测量参数和控制变量，从而实现设计目标。
计算机控制技术主要涉及到对自动化控制系统的模型及结构、系统设计、信号处理、计算机控制算法和硬件技术等多个方面。
1、模型及结构
2、系统设计
系统设计是指选择适当的控制系统以及其组件，组成系统，达到设计要求。
系统设计需要考虑的因素有系统的实验数据、实际控制要求、安全性、精度等。
3、信号处理
信号处理指通过信号极化、误差补偿、延迟、非线性处理等方法，使控制系统的信号在到达控制端时，达到最佳控制效果。
4、计算机控制算法
5、硬件技术
硬件是指控制系统的硬件组件，合理组合各种硬件组件，形成安全可靠的自动控制系统是所有计算机控制技术的重要基础。
二、应用。
精品文档一. 填空题：1、计算机控制系统的工作过程为：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。
2、计算机控制系统硬件由工业控制机、计算机、过程输入输出通道和生产过程组成。
、选D/转换器时应着重考虑的是精、接地技术中接地方式有工作接地、保护接等两种、计算机控制系统按总体结构来分有开环控制系统、闭环控制系两大、计算机控制系统是指采用数字计算机和其他自动化设的自动控制系统、计算机控制系统软件控制部被控对组成、计算机控制系统输输出通道分为四类，分别模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通数字量输出通、过程通道中存在的干扰有串模干扰、共模干1、局域网常见的网络拓朴结构有星环、总线等1、计算机控制系统是指利计算来实生产过自动控制的系统1、衡量一D/转换器性能的主要参数有分辨率、转换时间、精度、线性1、数据处理的内容有线性化处标度变1、闭环负反馈控制的基本特征是测量偏差、纠正偏1、一阶惯性环节的主要特点是当输入量突然变化时，输出量不能突变，而是指数规变化1、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，精越1、离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统的结构和参数有关，还与统采样周有关2、若已知闭环系统的自然频率为，经验上，采样频率应12、通常把叠加在测量信号上的干扰信号称串模干精品文档．精品文档22、为使得传感器特性与A/D变换的特性相匹配，通常在传感器和A/D变换器之间加入调理电路。
23、计算机控制系统中常用的控制器有可编程控制器、工控机、DSP、智能调节器等。
2、计算机控制系统中，被测信号单端对地输双端不对地输两种方式2、信号接地方式应采单点接方式，而不采多点接方式2、模拟输出通道的结构形式主要取决输出保持的构成方式2“，否，用模糊关系表示为 (Cˉ(2、采用双绞线作信号引线的目减少电磁感应，并使各个小环路的感应电势相呈反向抵2、实时的概念不能脱离具体的过程，一个在线的系统不一定是一实时系但一实时系必定是一个在线系统3、数字量输出通道主要输出锁存器、输出驱动电、输出口译码电路等组成3、计算机控制系统CP抗干扰措施常采看门狗、电源监控（掉电检测及护、复等方法3、计算控制系统的发展趋势：控制系统网络化、扁平化、智能化、综合3、调节器的比例度越大，则放大倍越，调节作用越，余差越3、二线制传输方式是两根导同时传输变送器所需电和变送器输出信；热电阻温变与热电阻的连接根导线二、简答题、计算机控制系统有哪几种典型类型操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现总线控制系统PLC上位机系、计算机控制系统中抗共模干扰的措施有哪些采用差分放大器作信号前置放大、采用隔离技术将地电位隔开、利用浮地屏、计算机控制系统的设计步骤可划分为四个阶段生产工艺和现场环境调研、硬件总体方案设计、软件总体方案设计、系统总体精品文档．精品文档4、采样定理的基本内容是什么？对频带受限的信号，当采样频率大于等于信号最高频率的两倍时，可以从采样值完全恢复原始的信号5、什么是数字滤波？常用的数字滤波有哪些方法？所谓数字滤波，就是在计算机中用某种计算方法对输入的信号进行数学处理，以便减少干扰在有用信号中的比重，提高信号的真实性。
1、计算机控制系统概念及典型结构图计算机控制系统就是利用计算机(通常称为工业控制计算机，简称工业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。
2、工作原理（①实时数据采集概念②实时控制决策概念③实时控制输出概念）①实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。
②实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。
③实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
3、几个重要的概念①生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；②生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
在线系统与实时系统之间的关系①在线系统不一定是实时系统，在线采集的数据不一定在当时就进行处理，只要把数据采集来就可以！②实时系统一定是在线系统。
不在线肯定不能满足实时性4、计算机控制系统的组成：分类一：计算机(工业控制机)+生产过程分类二：硬件（物质基础）+软件（灵魂）5、计算机控制系统与连续控制系统相比，具有什么特点：（1）控制规律的实现灵活、方便。
（2）控制精度高。
（3）控制效率高。
（4）可集中操作显示。
（5）可实现分级控制与整体优化，可通过计算机网络系统与上下位计算机相通信，进行分级控制，实现生产过程控制与生产管理的一体化与整体优化，提高企业的自动化水平。
（6）存在着采样延迟6、计算机控制系统的类型：①按计算机参与的形式：可以分为开环和闭环控制系统；②按采用的控制方案：又分为程序和顺序控制、常规控制、高级控制（最优、自适应、预测、非线性等）、智能控制（FUZZY控制、专家系统和神经网络等）。
③根据计算机控制系统的发展历史和在实际应用中的状态：数据采集系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统和计算机集成制造系统六大类。
7、数据采集系统(DAS)功能(1)生产过程的集中监视（2）操作指导（3）越限报警8、直接数字控制系统(DDC)特点（1）计算机通过过程控制通道对工业生产过程进行在线实时控制；（2）计算机参与闭环控制，可完全替代模拟调节器，可实现对多回路多参数的控制；（3）系统是灵活性大、可靠性高，能实现各种从常规到先进的控制方式。
计算机控制技术复习
1、计算机控制系统组成
2、计算机控制系统的硬件构成
3、检测原件及执行机构
4、计算机控制系统分类，DDC、SCC、DCS等的定义
5、信号测量与传感技术
6、主要有哪些温度测量传感器
7、主要有哪些压力测量传感器
8、主要有哪些流量传感器
9、标度变换
10、模拟信号输出接口
11、PWM技术
12、顺序控制
13、直线插补应用（76-78页）
14、圆弧插补应用（81-82页）
15、信号基本形式（各种定义，93-95页）
16、控制系统结构和分类（95-96页）
17、采用定理描述
18、PID算法数字控制器的改进（积分分离法、抗积分饱和等）
19、串级控制的概念
20、前馈控制的概念
21、解耦控制的概念
22、模糊控制的特点
23、模糊控制的发展
24、多位处理器控制系统的概念、定义、优点
25、PLC的定义和特点
26、嵌入式系统的概念。
第一章1.自动控制：在没有人直接参与的情况下，通过控制器使生产过程自动地按预定的规律运行。
2.计算机控制系统：利用计算机(简称工业控制机)来实现生产过程自动控制的系统。
由计算机和生产过程两大部分组成。
3.计算机控制系统的典型形式：操作指导控制系统(ODC)、直接数字控制系统(DDC)、监督控制系统(SCC)、设定值控制(SPC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)。
4.综合自动化系统：是由企业资源信息管理系统(ERP)、生产执行系统(MES)、生产过程控制系统(PCS)、构成的3层结构。
综合自动化系统主要包括制造业的计算机集成制造系统(CIMS)和流程工业的计算机集成过程系统(CIPS)。
5.计算机控制发展趋势：网络化，扁平化，智能化，综合化。
第二章1.接口：接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁，它包括输入接口和输出接口。
2.过程通道：是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。
它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量(开关量)输出通道、数字量(开关量)输出通道。
3.总线：以微处理器为核心，总线可分为内部总线和外部总线;内部总线可分为片级总线和系统总线。
4.串行外部总线：(1)RS-232C 不平衡传输方式，有共模干扰信号干扰，公共底线存在迫使采用高压供电。
(2) RS-422A/RS-485 两者采用平衡差分电路 RS-422采用平衡驱动和差分接收的方法，RS-485为半双工工作方式，发送电路必须由使能信号加以控制。
5.数字量输入通道：(1)组成：输入缓冲器、输入调理电路、输入口地址译码电路 等组成。
作用：基本功能是接收外部装置或生产过程的状态。
(2)输入调理电路：将外部开关量信号输入到计算机，将输入状态信号经转换，保护，滤波，隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号。
小功率输入调理电路：加入有较长时间常数的积分电路来消除振荡。
大功率输入调理电路：由于所带电压高，高压与低压之间需要光耦合器进行隔离。
计算机控制技术复习资料一、填空1.若连续信号的最高频率为ωmax，按采样定理要求，采样频率ωs应>=2ωmax。
2.常用的数字滤波算法主要包括：算术平均值法、中位值滤波法、限幅滤波法、惯性滤波法等。
3.通常在传感器与A/D之间加入调理电路的目的是使模拟输入电压满足A/D转换量程要求。
4.计算机控制系统的输入与输出信号主要分为数字信号与模拟信号。
5.计算机控制系统的工作过程可归纳为以下三步：实时数据采集、实时控制决策、实时输出控制。
6.CPU在与I/O设备进行数据交换时主要存在以下问题：速度不匹配、时序不匹配、信息格式不匹配、信息类型不匹配。
7.计算机控制系统的过程通道分为四类：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道和数字量输出通道。
8.共模干扰的抑制方法主要有：变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比。
9.一般数控系统组成包括：输入装臵、输出装臵、控制器和插补器等四大部分组成。
10.数控系统按控制方式来分类，可以分为点位控制、直线切削控制和轮廓切削控制，这三种控制方式都是运动的轨迹控制。
11.逐点比较法插补计算的四个步骤：偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断。
12.控制系统的四大要素是：给定量、执行机构、控制对象以及被控量。
13.软件是工业控制机的程序系统，它可分为系统软件、支持软件和应用软件三部分。
14.传感器把生产过程的信号转换成电信号，然后用A／D转换器把模拟信号变成数字信号，读入计算机中，对于这样得到的数据，一般要进行一些预处理，其中最基本的处理有线性化处理、标度变换和系统误差的自动校准。
15.计算机控制中的数字PID控制算法有数字PID位臵型控制算法和数字PID增量型控制算法两种基本形式。
16.经常采用的软件抗干扰技术包括：数字滤波技术、开关量的软件抗干扰技术、指令冗余技术、软件陷阱技术等。
17.采用差分放大器作为信号前臵放大是抑制串模干扰的方法之一。
计算机控制系统第一章1.在PID调节中，比例作用是根据（偏差的大小）来动作的，在系统中起着（稳定被控变量）的作用；积分作用是根据（偏差是否存在）来动作的，在系统中起着（消除余差)的作用；微分作用是根据（偏差变化速度)来动作的，在系统中起着（超前调节）的作用。
调节器的比例度δ越大，则放大倍数KC（越小），比例调节作用就（越弱），过渡过程曲线就平稳，但余差也（越大）积分时间Ti（越小），则积分速度（越大），积分特性曲线的斜率（越大），积分作用越强，消除余差(越快)，微分时间Td越大，微分作用（越强）。
2.典型的工业生产过程可分为三种：连续过程，离散过程和批量过程。
3.计算机控制系统的工作原理的三个步骤：（1）实时数据采集：对来自测试两变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。
（2）实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采取的控制行为。
（3）实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
4.在线方式或联机方式：在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接相连接，并受计算机控制的方式。
离线方式或脱机方式：生产过程中不和计算机连接，而是靠让人进行联系并做相应操作的方式。
5.实时的含义：所谓实时，是指信号的输入，计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义，一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。
6.计算机控制系统的典型形式：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、综合自动化系统。
第二章7.接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁，它包括输入接口和输出接口。
8.接口技术是研究计算机与外部设备之间如何交换信息的技术。
9.过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连线通道，它包括模拟量输入通道，模拟量输出通道，数字量（开关量）输入通道，数字量输出通道。
计算机控制技术复习第一章1. 典型的工业生产过程分为哪几种？答:典型的工业过程分为3种:连续过程,离散过程和批量过程.2. 什么是计算机控制系统？计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。
3．常规控制系统的一般形式分为那两类？闭环控制系统、开环控制系统4. 计算机控制系统的工作步骤分为哪几步？答:计算机的工作步骤分为3步:实时数据采集,实时数据决策和实时数据处理.5. 计算机控制技术的工作方式有哪几种和各自的含义？答:计算机控制技术的工作方式有2种,即在线方式和离线方式.生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式，生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人们进行联系并做相应操作的方式称为离线方式。
所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定时间范围内完成。
在线系统不一定是实时系统，丹实时系统必定是在线系统。
6.为什么要强调计算机控制中的实时性？答:所谓实时性,就是指信号的输入,计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去的意义.所以要强调计算机控制中的实时性.8. 常用的计算机控制系统主机有哪几种？答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器,工控机,单片机,DSP和智能调节器. 9．生产过程主要包括哪些装置？（被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等）10. 计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分？答:计算机控制系统中集散控制系统(DCS)的体系结构分为分散过程控制级,集中操作监控级,综合信息管理级三部分.11．什么是操作指导控制系统？有那些优缺点？计算机测得的信号数据，根据一定的控制算法，计算出可供操作人员选择的最优操作条件及操作方案优点：结构简单，控制灵活和安全缺点：开环控制。
由人操作，实时性12．什么是直接数字控制(DDC)？有那些优缺点？计算机首先通过模拟量输入通道、开关量输入通道实时采集数据，然后按照一定的控制规律进行计算，最后发出控制信息，并通过模拟量输出通道、开关量输出通道直接控制生产过程。
2011年计算机控制技术复习资料作者：JHCC杨波复习资料第1章绪论1.什么是计算机控制系统？计算机控制系统由哪几部分组成？答：计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。
计算机控制系统的组成：计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成。
3.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？答：所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。
在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
第2章计算机控制系统的硬件设计技术5.请分别画出一路有缘I/V变换电路和一路无源I/V变换电路图，分别说明各元器件的作用。
6.什么是采样过程、量化、孔径时间？答：按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，转变成在时刻0、T、2T、……、kT的一连串脉冲输出信号的过程称为采样过程。
所谓量化，就是采用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。
在模拟量输入通道中，A/D转换器将模拟信号转换成数字信号总需要一定的时间，完成一次A/D转换所需要的时间称为孔径时间。
7.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？答：为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可采用带有保持电路的采样器，即采样保持器（为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致使A/D转换的结果出错，因而采用采样保持器来使得信号维持一段时间）。
并不是所有的模拟量输入通道都需要采样保持器的，因为采样保持器是为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致使A/D转换的结果出错，所以只要A/D转换的时间比信号变化的时间短就不需要。
一、填空题
1. 计算机控制系统与连续控制系统在本质不有许多不同，需采用专门的理论来分析和设计，最常用的两种设计方法是___模拟调节规律离散化设计方法___和__直接设计法___.
2. 在计算机控制系统中，由于计算机具有高速的运算处理能力，一个控制器经常可采用_______分时控制__的方式控制多个回路。
3. SCC 系统是指_计算机监督控制系统________。
4．A/D 转换器中__孔径时间___决定了每一个采样时刻的最大转换误差.对于一定的转换时间，误差的百分数和信号频率成__正____比。
若一个10位的A/D 转换器，若要求转换精度为0.1%，孔径时间为10微秒，则允许转换的正弦模拟信号的最大频率为0.1%/（2π*10*10）=16 HZ.
5.若max ω为信号f(t)的最高角频率，则采样频率S ω的下限是_ωs>=2max ω________.
7．零阶保持器是一个相位____滞后_______环节。
8．对于满刻度值为5.12V ，单极性输出，8位D/A 转换器的分辨率为_(1/256)*5.12V=20mV __；D/A 转换器的分辨率取决于它的_位数的多少________。
9. DDC 系统是 计算机直接数字控制系统__。
10．连续系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于_ S 平面左半面__； 离散系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于_ Z 平面的单位圆___。
12．对于满刻度值为 5.12V ，单极性输出，10位D/A 转换器的分辨率为___5mV________________；D/A 转换器的分辨率取决于它的_位数的多少__________。
13．积分时间常数T 太小时，系统动态特性将__不稳定____________，T 偏小，则系统的振荡次数较多。
积分控制能消除系统的__静态误差__，提高控制系统的控制精度。
但是由于积分的存在会使系统产生 积分饱和___________现象。
二、简答题
1．什么是采样开关？常见的采样方式有几种？
答：采样开关：完成采样操作的开关
①周期采样
②同步采样
③非同步采样
④多速采样
⑤随机采样
2．什么是最少拍系统?最少拍系统有什么不足之处?、
3．简述典型的计算机控制系统中所包含的信号形式。
答：(1)连续信号
连续信号是在整个时间围均有定义的信号，它的幅值可以是连续的、也可以是断续的。
(2)模拟信号
模拟信号是在整个时间围均有定义的信号，它的幅值在某一时间围是连续的。
模拟信号是连续信号的一个子集，在大多数场合与很多文献中，将二者等同起来，均指模拟信号。
(3) 离散信号
离散信号是仅在各个离散时间瞬时上有定义的信号。
(4) 采样信号
采样信号是离散信号的子集，在时间上是离散的、而幅值上是连续的。
在很多场合中，我们提及离散信号就是指采样信号。
(5) 数字信号
数字信号是幅值整量化的离散信号，它在时间上和幅值上均是离散的。
4．算术平均值滤波法，加权平均值滤法二者间有什么区别？
答案：算术平均滤波是在采样周期T,对测量信号y 进行m次采样,把m个采样值相加后的算术平均值作为本次的有效采样值,即
加权平均滤波是对每次采样值赋以不同的权系数而以增加新鲜采样值的权重相加.
5．简述计算机控制系统的一般控制过程。
答：(1) 数据采集及处理，即对被控对象的被控参数进行实时检测，并输给计算机进行处理。
(2) 实时控制，即按已设计的控制规律计算出控制量，实时向执行器发出控制信号。
6．选择采样周期时，应考虑哪些因素？
7．模拟信号调理的主要目的是什么？
信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。
1.传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还要进行阻抗变换
2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。
3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信进行调制解调处理。
8.电源抗干扰有哪几种方法？
(1)采用交流稳压器。
(2)电源滤波器。
(3)在要求供电质量很高的特殊情况下，可以采用发电机组或逆变器供电
(4)电源变压器采取屏蔽措施。
(5)在每块印刷电路板的电源与地之间并接去耦电容，
(6)采用分立式供电。
(7)分类供电方式。
9．何为最小拍控制系统，它的四个性能指标是什么？
答：它是指系统对应于典型的输入具有最快的响应速度，被控量能最少采样周期达到设定值，且稳态误差为零。
四个性能指标：
① 稳定性
② 快速性
③ 物理可实性
④ 可靠性
三、已知控制系统的被控对象的传递函数为，采样周期T=0.9s ，若选闭环系统的时间常数s T 5.00=
1．试用大林算法设计数字控制器。
s e s s G 8.11
23)(-+=
c
10.15
()
0.05
s
G s
s
+
=
2．判断有无振铃现象，若有请计算振铃幅度，并消除振铃现象。
3．绘制系统的单位阶跃响应曲线。
四、已知某连续控制系统的传递函数为
现用数字PID算法实现，试分别写出其相应的位置型和增量型
PID算法的表达式，设采样周期T=1s。
五、设被控对象的传递函数为
e
()
(21)(1)
s
G s
s s
-
=
++
，期望的闭环系统时间常数s
T5.0
=，取采样周期T=1 s，
1．试用大林算法设计数字控制器。
2．判断有无振铃现象，若有请计算振铃幅度，并消除振铃现象。
3．绘制系统的单位阶跃响应曲线。
六、某压力测量系统，其测量围为O
mmH
2
1000
~
0柱，经压力变送器和调理电路输出电
压为0~5V，再经A/D转换后对应的数字量为00~ffH。
1．试计算当采样数值为90H时，对应的压力？
2．试编写一标度变换子程序，使其能对该测量值进行线性标度变换。
