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《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）。
１、什么就是计算机控制系统？它由哪几部分组成？计算机控制系统就就是利用计算机来实现生产过程自动控制得系统。
它就是工业控制机构生产过程得大部分组成，工业控制机就是指生产过程控制得特点与要求而设计得计算机,它包括硬件与软件部分,生产过程包括被控对象,测量变送，执行机构,电气开关等。
2、计算机控制系统得典型形式有哪些？各有什么优缺点？计算机控制系统得典型形式：(1)操作指导控制系统。
优点:结构简单，控制灵活与安全,缺点就是由人工操作,速度受到限制，不能控制多个对象.(2)直接数字控制系统(ＤＤC),实时性好,可靠性高与适应性强.（３）监督控制系统（SSC），就是生产过程始终处于最优工况。
(4)分型控制系统（DCS)，分散控制，集中操作，分级管理.（５)现场总线控制系统（FＣＳ)，降低成本,提高可靠性，可实现真正得开放式互连系统结构3、实时，在线方式与离线方式得含义就是什么？实时就是指信号得输入,计算与输出都要在一定得时间范围内完成,即计算机对输入信息以足够快得速度进行控制，超出这个时间就失去控制时机，控制也就失去意义.在线方式：在计算机控制系统中，生产过程与计算机直接连接,并受计算机控制得方式。
离线方式:生产过程不与计算机相连且不受计算机控制，而就是靠人进行联系并作相应操作得方式.４、工业控制机有哪几部分组成？工业控制机包括硬件与软件两部分。
硬件包括：主机(CPU、RＡM、ROＭ）板,人-—机接口，外部总线与内部总线，系统支持板，磁盘系统通信接口，输入、输出通道.软件包括系统软件、支持软件与应用软件。
5、什么就是总线，内部总线与外部总线？总线就是一组信号线得集合，它定义了各引线得信号、电机、机械特性,使计算机内部各组成部分之间以及不同得计算机之间建立信号联系,进行信息传送与通信。
内部总线：就就是计算机内部功能模板之间进行通信得总线,它就是构成完整得计算机系统得内部信息枢纽，但按功能仍要分为数据总线DＢ，地址总线ＡB,控制总线ＣB，电源总线ＰB。
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。
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案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参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
微型计算机控制技术一二章复习资料及部分答案第一、二章复习题一、多项选择题1.gpib的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（d）电平为逻辑“0”状态。
a、－10vb.－2vc。
0.5vd。
3v2.gpib的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（c）电平为逻辑“1”状态。
a.10vb．3vc.0.5vd.2v3.在以下链接中，不属于数字输入通道的是（d）A.调节电路B.锁存器C.解码器d.i/v转换电路4.在确定a／d变换器的精度时，通常要求它的精度应（a）与其相连的传感器精度。
a、高于B.低于C.等于D.不确定5监控系统中的SCC计算机计算（B）并将其发送至模拟调节器或DDC计算机。
a、最佳控制值B.最佳给定值C.最小拍数D.最佳测量值6.rs-232c的电气特性要求总线信号采用负逻辑，下列（d）电平为逻辑“0”状态。
a.－10vb．－2vc.1vd.10v7.量化精度约为（c）A.1%b.0.5%c.0.4%D.0.2%8的8位A/D转换器计算机参与控制的最典型形式是（b）a.操作指导控制b.直接数字控制c.监督控制d.现场总线控制9.一个12位的a/d转换器，其量化精度约为（d）a、 0.01%b.0.1%c.0.4%d.0.02%10。
可以采取的抑制共模干扰的措施有（c）a．增大共模电压b．最大共模增益c．提高共模抑制比d．提高滤波器1.属于内部总线的是（ab）a、地址总线B.数据总线C.PCI总线B总线2.输出信号属于模拟信号的装置是（b）a.感应开关b．行程开关c.角度编码器d.压力变送器3.一个10位的a/d转换器，其量化精度约为（d）a.1%.b．0.4%.c.0.2%d.0.1%4.使用差分放大器作为信号前置放大器是抑制（d）干扰的有效方法。
a、串行模式b.cpuc.电源d.共模5.属于外部总线的是（a）a、 RS-232C串行总线B.标准总线C.ISA总线D.控制总线11.输出信号属于数字信号的设备为（D）。
微型计算机控制技术课后答案1. 介绍本文档为微型计算机控制技术课后答案，主要涵盖了一系列与微型计算机控制技术相关的问题及其解答。
微型计算机控制技术是现代工业自动化中不可或缺的一项技术，它以微型计算机作为核心控制器，通过各种输入输出接口实现对工业设备和系统的控制和监控。
本文档将涉及的内容包括微型计算机的基本组成、微型计算机控制系统的工作原理、传感器和执行器等相关知识点。
2. 微型计算机的基本组成微型计算机是由中央处理器（CPU）、内存、输入输出接口以及存储器组成的。
其中，CPU负责执行指令的处理和计算，内存用于存储程序和数据，输入输出接口用于与外部设备进行数据交换，存储器用于存储程序和数据。
具体来说，微型计算机的基本组成如下：•中央处理器（CPU）：负责执行程序指令，包括运算、逻辑判断、控制等功能。
•内存：用于存储程序和数据，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
•输入输出接口：用于与外部设备进行数据交换，包括通用输入输出接口和特殊输入输出接口。
•存储器：用于存储程序和数据，包括硬盘、固态硬盘和闪存。
3. 微型计算机控制系统的工作原理微型计算机控制系统的基本工作原理是通过读取输入信号并根据预设的程序进行处理，最后输出相应的控制信号。
具体来说，微型计算机控制系统的工作原理如下：1.读取输入信号：微型计算机通过输入接口读取外部传感器或其他设备的信号。
常见的输入信号包括温度、湿度、压力等物理量的信号。
2.处理信号：微型计算机根据预设的程序对输入信号进行处理，包括数据采集、数据处理、控制算法等。
3.输出控制信号：微型计算机通过输出接口将处理后的结果转换为控制信号，控制执行器执行相应的动作，例如驱动电机、开关阀门等。
4.监控反馈信号：微型计算机通过输入接口读取控制执行器的反馈信号，为控制系统提供实时的状态信息。
可以通过比较反馈信号与预设值来调整控制策略。
4. 传感器与执行器在微型计算机控制系统中，传感器和执行器是非常重要的组成部分。
微型计算机控制技术一、单选题1.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、取负值答案：A2.在8086CPU的标志寄存器中，控制标志位占( )A、3位B、9位C、4位D、16位答案：A3.计算机的内存可采用()A、RAM和ROMB、RAMC、ROMD、磁盘答案：A4.某计算机的主存为3KB, 则内存地址寄存器需()位就足够了。
A、10B、11C、12(4k-2*12)D、13答案：C5.下列各个环节中，不属于数字量输入通道的是（）A、调理电路B、锁存器C、译码器D、I/V 变换电路答案：D6.在读总线周期中，CPU从数据总线上读取数据是在()A、T4状态的下降沿B、T4状态的上升沿C、T3状态的下降沿D、T3状态的上升沿答案：B7.8086CPU 系统主存储器以()为单位编址A、字节B、字C、双字D、八字节答案：A8.在查询传送方式，CPU要对外设进行读出或写入操作前，必须先对外设()A、发控制命令B、进行状态检测C、发I/0端口地址D、发读/写命令答案：B9.键盘锁定技术可以通过（）实现。
A、设置标志位B、控制键值锁存器的选通信号C、A 和B 都行D、定时读键值答案：C10.CPU 在数据线上传输的信息可能是（）A、数据B、状态C、命令D、以上都是答案：D11.通常计算机系统中的外围设备是指（）A、外存储器、输入设备、输出设备B、外存储器、输入设备C、外存储器、输出设备D、输入设备、输出设备答案：A12.监督控制系统中的SCC 计算机计算出（）送给模拟调节器或DDC 计算机。
A、最优控制值B、最优给定值C、最少拍数D、最优测量值答案：B13.输出信号属于模拟信号的装置是（）A、感应开关B、行程开关C、角度编码器D、压力变送器答案：B14.8086CPU在执行IN AL，DX 指令时，DX寄存器的内容输出到（）上。
A、地址总线B、数据总线C、存储器D、寄存器答案：A15.8086 最小工作模式和最大工作模式的主要差别是(）A、地址总线的位数不同B、I/O 端口数不同C、数据总线位数不同D、单处理器与多处理器的不同答案：D16.在高精度、慢过程且干扰严重的恒值调节系统中，可采用（）A/D 转换器。
书后习题参考答案第一章习题1答：微型计算机控制系统是利用计算机(通常采用工业控制计算机，简称工控机)来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体(包括硬件、软件和网络结构)和被控对象两大部分组成。
微型计算机控制系统是实时系统，也是在线系统。
2答：计算机做控制器用。
控制系统中引进计算机，可以充分运用计算机强大的运算、逻辑判断和记忆等功能。
只要运用微处理器的各种指令，就能编出符合某种控制规律的程序。
微处理器执行该程序，就能实现对被控参数的控制。
输入信息来自于各种传感器，输出信息用于驱动执行机构。
3答：如果计算机能够在工艺要求的时间范围内及时对被控参数进行测量、计算和控制输出，则称为实时控制。
实时的概念不能脱离具体过程，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。
4答：微型计算机控制系统硬件一般包括：计算机主机、输入/输出(I/O)接口、I/O通道、传感器及变送器、执行机构、人机联系设备(如键盘和显示器)、网络通信接口和电源等。
它们通过微处理器的系统总线(地址总线、数据总线和控制总线)构成一个完整的系统。
计算机的输入/输出通道，又称过程通道。
为了实现计算机对生产过程的控制，必须在计算机和生产过程之间设置信息的传递和变换的连接通道，这就是过程输入/输出通道。
过程通道一般可分为：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道5答：操作指导控制系统：优点是结构简单，控制灵活和安全。
缺点是要由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。
直接数字控制系统：优点是实时性好、可靠性高和适应性强，可控制多个回路。
缺点是修改控制器参数不方便。
监督控制系统：优点是能自动改变模拟调节器或以直接数字控制方式工作的微型计算机中的给定值，从而使生产过程始终处于最优工况。
集散控制系统：优点是分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
缺点是不同厂商的设备不能通用。
现场总线控制系统：具备集散控制系统的优点，因为采用标准总线设计，不同厂商设备通用性好，组网方便。
《微型计算机控制技术》复习题纲1.1 计算机控制系统的结构。
1.2 计算机控制系统的典型形式有哪些? 各有什么优缺点? （P5）1.3 实时、在线方式和离线方式的含义是什么?2.1 采用74LS244和74LS273，设计与PC总线等工业控制机的数字量(开关量) 输入输出接口，要求:画出接口电路原理图，并采用8086汇编语言编写数字量输入输出程序。
2.2 用8位A／D转换器ADC0809与PC总线等工业控制机接口，设计模拟输入通道以及数据采集程序流程图。
2.3 采样信号有何特点? 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采样保持器? 为什么?2.4 什么是串模干扰和共模干扰? 如何抑制?2.5 计算机控制系统中地线有哪几种?2.6 什么是波反射? 如何消除波反射?3.1 插补计算程序流程：(1) 直线插补程序；(2) 圆弧插补程序。
3.2 给出一段直线或圆弧。
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。
3.3 三相步进电机的工作方式。
3.4 利用8255A设计x轴步进电机和y轴步进电机的控制电路，要求：(1) 画出接口电路原理图；(2) 分别列出x轴和y轴步进电机在三相单三拍、三相双三拍或三相六拍工作方式下的输出字表。
4.1 数字控制器的连续化设计步骤。
（P103）4.2 PID控制器的三个参数对系统性能的影响。
4.3 数字控制器的离散化设计步骤是什么?4.4 最少拍无纹波控制器的设计。
4.5 模糊推理的计算。
6.1 测量数据预处理技术包括哪些？(185~190)7.1 什么是现场总线?有哪几种典型的现场总线?7.2 分布式控制系统的设计原则是什么？DCS系统分为哪几层？各层实现哪些功能？第一章（绪论）作业1.1 什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？答：计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程控制的系统。
、计算机控制系统由工业控制机和生产过程两个大部分组成。
计算机控制技术参考答案一、填空题（每空1分）1.0.02V；2.网络化，集成化，智能化，标准化；3.过程，运动；4.逐次逼近式，双积分式；5.查询式，中断，DMA；6.负载共电源，负载共地；7.积分作用丢失，积分饱和；8.程序判断滤波，一阶惯性滤波，算术平均滤波：9.实时控制二、选择题（每题2分）I.C； 2.B: 3.A； 4.D； 5.B三、简答题1.答：串模干扰是一种叠加在被测信号上的干扰信号。
（3分）消除串模干扰的方法：（1）采用带屏蔽层的双绞线或同轴电缆做信号引线来连接传感器和转换设备＜■ （I分）（2）采用滤波的方法。
（1分）（3）可以先对被测信号进行前置放大，这样可以提高回路的信噪比，然后再利用逻辑器件的特性来抑制干扰。
（1分）2.答：控制量输出超过了实际执行机构所能输出的极限值，称为积分饱和。
（2分）（1）遇限削弱积分法；（2分）（2）积分分离法o （2分）四、K P=3 (2 分),Ti=1.5 (2 分)，T D=0.3 (2 分)u(k)=u(k-1 )+6e(k)-5e(k-1)+e(k-2) (6 分)五、(1) F=enQf(A)=[ 18.8955 17.0431] (6 分)(2) F= X (A)L-'en =[-2.6261 0.6565- ( 6 分)0. 2z~1(l 4- 0. Iz-1)六、（l）G（z）=(1 - z-1) (1 - 0. 3Z-1) J = 0,w = 0,v = l,j = l,(7 = l,且有(2 分)p = 〃 + d = O —>g(z) = l (1 分)/ = v- J + <7 = 1—> F 2(z) = m }z~} (1 分) Q,(z) = 1 - O(z) = 1 - z _l (1 分)e(z) = m {z~l (1 分)“％ = 1 ( 1 分)中(z) = WjZ -1 = z"1 (1 分)(2) "(k) = -0. ln(k - 1) + 5e(k) 一 1. 5e(k - 1) (3 分)(3) 有波纹(2分) 七、1.78H-7FH （5 分）2.outportb （7F, 01） （5 分）3.i=inportb （7F ） （5 分）4.A/D 转换器完成转换后，通过8259A 申请中断，CPU 响应中断后，读取转换好的数 据。
