计算机控制技术复习题(整理王建华版)考试题

计算机控制技术课后习题答案第一章 绪论1.计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：P2(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。

2 . 计算机控制系统是由哪几部分组成？画出方块图并说明各部分的作用。

P3 答：（1）计算机控制系统是由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部组成。

（2）方块图如下图1.1所示：工业计算机 PIO 设备 生产过程图1.1 计算机控制系统的组成框图作用：①工业控制机软件由系统软件、支持软件和应用软件组成。

其中系统软件包括操作系统、引导程序、调度执行程序，它是支持软件及各种应用软件的最基础的运行平台；支持软件用于开发应用软件；应用软件是控制和管理程序； ②过程输入输出设备是计算机与生产过程之间信息传递的纽带和桥梁。

③生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。

3. 计算机控制系统的实时性、在线方式、与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？P2(1)实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。

(2)在计算机控制系统中要考虑实时性，因为根据工业生产过程出现的事件能够保持多长的时间；该事件要求计算机在多长的时间以内必须作出反应，否则，将对CPU/MEM 人-机接口内部总线系统支持版 磁盘适合器数字量输出（DO ）通道 数字量输入（DI ）通道 模拟量输出（AO ）通道模拟量输入（AI ）通道 电气开关 电气开关 执行机构测量变送 被控对象生产过程造成影响甚至造成损害。

《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）。

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 ⑤集散控制系统 DCS ⑥现场总线控制系统FCS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。

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()。

一、填空题1. 计算机控制系统主要由_ 计算机及其输入输出通道、工业生产对象两大部分组成.通过过程通道连接起来。

2. 干扰传播途径主要有：静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。

3. 计算机控制系统的工作过程可以分为数据采集、控制决策、控制输出三个步骤。

4. 常用的图形显示器主要有 CRT显示器和TFT平面显示器两种。

5. 某计算机控制系统.8位的A/D转换器采集到数字量10110110.此值经处理后送入6位D/A转换器.送入D/A转换器的值为 101101 。

6.光电耦合隔离电路按传递数字量的方式分为数字量同相传递和数字量反相传递两种。

7. LED数码管主要有共阴极和共阳极两种。

8. DCS系指的是集散控制系统 .LCD的中文全称是液晶显示器 .SSR的中文全称是固态继电器。

9. 模拟量输入通道的核心是 A/D转换器。

10. 工业计算机系统主要分为控制部分和被控对象两大部分。

11. 过程通道主要有模拟量输入/输出.数字量输入/输出四种形式。

12. 共模干扰产生的重要原因之一是不同模拟信号地之间存在电位差。

13. 在程序中人为地插入一些NOP指令.这种方法是指令冗余技术。

14. 某计算机控制系统.8位的A/D转换器采集到数字量10110110.此值经处理后送入10位D/A转换器.送入D/A转换器的值为 1011011000 。

15.在计算机控制系统中.一般将总线分为内部总线和外部总线两部分。

16.按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质.触摸屏可以分为电阻式.电容感应式、红外线式、表面声波式四类。

17.根据A/D转换器与CPU连接方式以及控制系统本身要求的不同.常用的控制方式有三种方式。

18.CPU的抗干扰技术主要有指令冗余、设置软件陷阱和监理程序运行监视系统。

19.计算机控制系统的性能指标主要有稳定裕量、稳态指标、动态指标和综合指标。

二、选择题1. 某数据采集系统.信号的最大频率为1KHz.那么下列哪个采样周期最合适（ A ）。

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。

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 。

《计算机控制技术》复习题《计算机控制技术》复习题一、名词解释：1、实时性2、采样定理3、频分多路复用4、时分多路复用5、CIMS6、数字滤波7、频分多路复用8、时分多路复用9、CIMS二、简答题1、简述现场总线技术的特点及优点2、模拟量输入/输出通道由那些单元组成?3、何谓采样？采样值为什么要进行数字化处理?计算机与外设交换数据的种类及传送方式?接口扩展包括哪些内容?各有什么优缺点？计算机控制系统的分类有哪些?7、流程工业CIMS的层次结构模型及各层次的作用8、常用传输介质的种类、特点及应用场合9、计算机控制系统的典型形式有哪些？10、常用数字滤波的方法有哪些？并分别简述。

11、按拓扑结构划分，计算机网络的种类及各种类的优缺点12、DCS系统构成的层次及各层次的作用13、计算机控制系统的设计原则14、流程工业CIMS的层次结构模型及各层次的作用15、常用传输介质的种类、特点及应用场合三、分析题1、分析总结计算机控制系统的设计步骤2、计算机控制系统的干扰源及可采取的抗干扰措施3、简述计算机控制的总体方案设计的主要内容4、分析总结计算机控制系统的设计步骤5、计算机控制系统的干扰源及可采取的抗干扰措施四、计算题1.某热处理炉温度测量仪表的量程为100～1000℃，在某一时刻计算机采样并经8位A/D数字转换后的数字量为0CDH，求此时温度值为多少？(设仪表量程为线性的)（2）确定该城市主要污染物和主要污染行业；（3）计算各行业万元产值等标污染负荷，哪个行业万元产值排污最大？2.某河段pH7.8，DO浓度为4 mg/L，BOD5浓度为5 mg/L，挥发酚浓度为0.007 mg/L，CN- 浓度为0.06 mg/L，试用单因子指数评价水环境质量，并说明其超标倍数（评价标准pH6.5-8.5，DO 6 mg/L，饱和DO 9.2 mg/L，BOD5 3 mg/L，挥发酚0.005 mg/L，CN-0.05 mg/L）。

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1.抑制共模干扰的方法之一就是采用差分放大器作为信号的前置放大器。

2.计算机控制系统的基本类型包括数据采集系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统和现场总线控制系统等。

3.微机与I/O接口电路之间传送数据的控制方法通常有以下4种：程序直接控制方式、程序查询方式、中断控制方式、DMA传送方式。

4.对于实际生产过程中含有纯滞后的对象系统，宜采用Smith预估控制方法和大林算法两种控制方法进行控制。

5.在存在扰动的系统中，可以直接按照扰动进行控制，称作前馈控制。

6.计算机控制系统，也称离散控制系统，它的研究方法很多是与连续系统对应的。

如，连续系统输入输出之间的关系是用微分方程描述的，而离散系统的输入输出之间的关系是用差分方程描述的；分析连续系统的数学工具是拉式变换，而分析离散系统的数学工具是Z 变换；连续系统的数学模型采用传递函数，而离散系统得数学模型采用脉冲传递函数。

7.连续系统在参数不变情况下改造为计算机控制系统，其稳定性与原连续系统相比将。

（变坏、变好、保持不变）8.离散系统稳定的条件是闭环脉冲传递函数的全部极点位于Z平面上以原点为圆心的单位圆。

（内、上、外）9.三相步进电动机双相三拍工作方式的通电顺序为AB-BC-CA-AB。

10.当系统中含有零阶保持器时，系统的稳态误差与采样周期T。

（无关、有关、关系不定）二、问答题1.试述逐点比较法插补原理，并说明其直线插补的步骤。

答：逐点比较法插补，就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，看着点在给定轨迹的上方或下方，或是给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向。

如果原来在给定轨迹的下方，下一步就向给定轨迹的上方走，如果原来是里面，就向外面走。

如此，走一步，比较一次，决定下一步走向，以便逼近给定轨迹，即形成逐点比较插补。

直线插补的步骤：偏差判别，进给，偏差运算，终点判别。

2.什么是最少拍无差控制，说明最少拍无差系统对于典型输入函数的适应性。

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。

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。

计算机控制技术期末复习试题附答案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)。

《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。

1、A/D 转换的主要性能指标有哪些？ 答：转换时间、分辨率、线性误差、量程、对基准电源的要求等。

2、计算机与模拟量输入接口交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点？ 答：程序查询式：程序设计比较简单，可靠性高，但实时性差； 延时采样方式：硬件设计简单，但信息传递较前述方式慢； 中断方式：提高了系统的工作效率； DMA 方式：传输速率大大提高。

3、模拟量输入接口设计主要解决那几个方面的问题？ 答：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。

4、模拟量输入通道由那几部分组成？ 答：模拟量输入通道一般由 I/U 变换，多路转换器、程控放大器、采样/保持器、A/D 转 换器、接口及控制逻辑等组成。

5、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。

6、在模拟量输入通道中，为何通常要使用可编程放大器？ 答：因为在模拟输入通道中，多路被测信号常常共用一个测量放大器，而各路的输入信号 大小往往不同， 但都要放大到模数转换器的同一量程范围内获取适合的分辨力， 所以常要使 用可编程放大器。

7、隔离放大器有几种形式？各有什么特点？ 答： （1）变压器耦合隔离放大器：线性和稳定性好，隔离电压和共模抑制比高，应用电路 简单，频带较宽； （2）主要起到抗共模干扰和良好的安全保障作用。

《计算机控制技术》复习题一﹑名词解释⒈直接数字控制系统⒉动态过程⒊数字滤波二﹑填空题⒈数字滤波程序设计中常见的滤波算法有、和。

（任写三种）⒉根据微机在过程控制中的应用情况，微机控制系统可分为四种常用类型，分别是、、和。

⒊在工程应用中，典型的控制系统环节有﹑﹑﹑﹑﹑延迟环节等。

⒋衡量二阶系统时域响应的动态性能特性时，可用、、、和、等五个指标来描述。

⒌微机控制中的数字PID控制算法有和两种基本形式。

三﹑简答题⒈简述什么是自动控制。

⒉简述数字滤波中的算术平均滤波的滤波原理。

⒊简述PID调节器的基本原理。

四﹑综合题微机控制系统中的基本组成中，主要的模块有：微型计算机主机、外部设备、I/O接口及输入输出通道、测量与执行机构及操作控制台。

试问：(1) 微型计算机主机的功能。

(2) I/O接口及输入输出通道的功能。

答案一﹑名词解释⒈在实际控制中，当系统所选择的采样周期较大或对控制质量要求较高时，通常需要从被控对象的特性出发，直接根据采样理论来设计数字控制器，这种方法就是直接数字设计，所形成的控制系统就是直接数字控制系统。

⒉系统在外加信号作用下，被控量随时间变化而变化的过程称为控制系统的动态过程，反映了系统的动态特性。

⒊数字滤波就是通过某种计算或判断程序来减少干扰信号在有用信号中的比重。

二﹑填空题⒈程序判断滤波算数平均滤波中值滤波⒉数据采集与处理系统直接数字控制系统计算机监督控制系统分级控制系统⒊比例环节惯性环节积分环节一阶微分环节振荡环节⒋上升时间峰值时间超调量延迟时间调节时间⒌位置型增量型三﹑简答题⒈采用控制装置自动地﹑有目的地对机器设备或生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能要求，这个过程就是自动控制。

⒉算数平均滤波就是把ｎ个采样值相加，然后取算术平均值作为本次有效的采样信号。

⒊PID调节器的基本原理是将被测参数由传感器变换成统一的标准信号送入调节器，与系统设定值进行比较，产生出的偏差经PID运算后送到执行机构，来改变系统的进给量，实现被测量的自动调节。

第1章绪论计算机控制系统是由哪几部分组成？画出方块图并说明各部分的作用。

答：（1）计算机控制系统是由、和三部组成。

总线分为和。

P13外部总线：、内部总线:1. 2. 3. 4.3.工业控制机分类P14①. 2. 3. 4.4. 总线标准P15㈠①.STD总线②.ISA总线③.PCI总线:④.PC/104总线:4. 隔离方式：常用的隔离放大器：5. 模拟量输入通道的隔离主要有6. D／A性能的主要参数：1. 2. 3. 4.7.模拟量输出通道由1. 2. 3.8.开关量:按类型分有1. 2.按电源分有1. 2.1.干扰信号的来源：P138工业控制计算机系统的干扰可以分为三类，即:1. 2. 3.①电源干扰主要有：1. 2. 3. 4.②空间干扰：1. 2. 3.③设备干扰：1. 2.（2）方块图如下图1.1所示：器工业计算机PIO设备生产过程图1.1 计算机控制系统的组成框图计算机控制系统的实时性、在线方式、与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？P4~7（1）优点：缺点：（2）优点：（3）优点：（4）优点：（5）优点：（6）优点：。

第2章1.什么是工业控制计算机？它们有哪些特点？其特点是：2.总线（BUS）：第3章1. A/D转换的主要性能指标:：3. 一个10位A/D转换器（量化精度0.1%），孔径时间为10us，如果要求转换误差在转换器的转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为P43一个8位A/D转换器，孔径时间为100us，如果要求转换误差在A/D转换器的转换精度（0.4%）内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少？P859. 无论是A/D 转换还D/A 转换其分辨率可表示为 D=1/（2n －1）P71若所要求的分辨率为D, 则字长 )11(log 2Dn +≥ Eg : 某温度控制系统的温度范围为0~600℃，要求分辨率为0.5℃，求出 A/D 转换器字长：因此，取A/D 转换器字长为第4章Eg1：某热处理炉温度测量仪表的量程为200～800℃,在某一时刻计算机采样并经数字滤波后的数字量为0CDH.求此时温度值为多少？(设仪表量程为线性,A/D 转换为8位)解：已知A0＝200℃，Am ＝800℃，Nx ＝0CDH ＝205，Nm ＝0FFH ＝255，根据式(4.10)，此时温度为:Eg2：某热处理炉温度变化的范围为0～1350℃,在某一时刻计算机采样并经AD574A 转换后的数字量为56AH.求此时炉内的温度值为多少？(设仪表量程为线性的）P36 解：已知A0＝0℃，Am ＝1350℃，Nx ＝56AH ＝1386，Nm ＝FFFH ＝4095，则此时温度为:第5章2.干扰信号的耦合方式：P139③、共阻抗耦合方式； ④、电磁场辐射耦合方式；电磁场辐射干扰是一种无规则的干扰，它极易通过电源而耦合到系统中来。

《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。