计算机控制简答题
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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。
1、手动后援是控制系统中的一个环节,在系统运行时它有何作用?在手动与自动之间进行切换时要求什么?答:手动后援是控制系统中的一个环节,对于连续工作的系统,当自动调节出现问题时,可暂时用手动的办法维持工作,待问题解决后,再恢复自动控制,保证工作的连续性。
在手动与自动之间进行切换时要求尽量平稳,最好是无扰动切换。
2、根据转换结束信号EOC的不同接法,能构成哪几种A/D工作方式?具体怎样接线?答:根据转换结束信号EOC的不同接法,能构成的工作方式有:①查询方式:EOC接一根口线。
②中断方式:EOC接中断申请线INT0或INT1。
③延时等待方式3、抖动、重键都是键盘设计中经常遇到的问题,用什麽方法可以解决?答:抖动是键盘工作中的常见现象,它将影响计算机对按键的查询工作的准确性。
常采用的防抖措施有:①软件延时程序(一般为10--20毫秒)。
②硬件防抖电路:双稳态电路及滤波电路。
4、多位LED显示器显示方法有哪两种?两种显示都需要解决的问题是什么?怎样解决?答:一种是动态显示,另一种是静态显示。
两种显示方式都需要解决的问题是将待显示的字符变成LED显示码,即译码。
可以用硬件译码器实现,也可以用软件程序完成。
5、说明动态显示与静态显示的的特点及各自的用途。
答:动态显示是每一时刻只有一位在显示,而且按照一定的周期循环显示,由于循环周期比较快,所以人眼看到的仍然是一个多位同时显示。
静态显示是各位一起显示。
动态显示用于仿真器,而静态显示则用于工业过程控制和智能化仪表。
6、静态显示和动态显示的区别是什么?静态显示:系统在每一次显示输出后,能保持显示不变,仅存在待显示数字需要改变时,才更新其数字显示器中锁存的内容,这种显示占用CPU时间少,显示稳定可靠。
缺点是,当显示位数较多时,占用I/O较多。
动态显示:CPU需定时地对每位LED显示器进行扫描,每位LED显示器分时轮流工作,每次只能使一位LED显示,但由于人眼视觉暂留现象,仍感觉所有的LED显示器都同时显示。
计算机控制试题及答案一、单项选择题(每题1分,共10分)1. 计算机控制系统中,以下哪个不是典型的控制策略?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 模糊控制答案:D2. 在计算机控制系统中,系统响应时间指的是:A. 系统从接收到控制命令到开始执行的时间B. 系统从接收到控制命令到完成执行的时间C. 系统从接收到控制命令到输出结果的时间D. 系统从接收到控制命令到输出稳定结果的时间答案:D3. 以下哪个不是计算机控制系统的优点?A. 精度高B. 响应快C. 易于维护D. 能耗高答案:D4. 在计算机控制系统中,闭环控制系统与开环控制系统的主要区别在于:A. 是否有反馈B. 是否有传感器C. 是否有执行器D. 是否有控制器答案:A5. 计算机控制系统的稳定性分析通常采用哪种方法?A. 频率响应法B. 时域分析法C. 状态空间法D. 所有上述方法答案:D6. 在计算机控制系统中,以下哪个参数不是系统性能指标?A. 稳态误差B. 响应时间C. 系统复杂度D. 带宽答案:C7. 以下哪个不是计算机控制系统的组成部分?A. 传感器B. 执行器C. 显示器D. 电源答案:D8. 计算机控制系统中,以下哪个不是典型的干扰?A. 电源波动B. 温度变化C. 机械振动D. 人为操作答案:D9. 在计算机控制系统中,以下哪个不是控制器的设计方法?A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 机械控制答案:D10. 计算机控制系统的实时性要求是指:A. 系统响应时间必须小于一个固定的阈值B. 系统响应时间必须大于一个固定的阈值C. 系统响应时间必须等于一个固定的阈值D. 系统响应时间可以是任意值答案:A二、多项选择题(每题2分,共10分)1. 计算机控制系统的输入设备包括:A. 传感器B. 键盘C. 鼠标D. 扫描仪答案:A2. 计算机控制系统的输出设备包括:A. 显示器B. 打印机C. 执行器D. 扬声器答案:C3. 计算机控制系统的设计目标通常包括:A. 稳定性B. 快速性C. 准确性D. 经济性答案:A, B, C, D4. 计算机控制系统的干扰可能来自:A. 电源B. 环境C. 人为操作D. 系统内部答案:A, B, C, D5. 计算机控制系统的稳定性分析方法包括:A. 根轨迹法B. 奈奎斯特准则C. 李雅普诺夫方法D. 频域分析答案:A, B, C, D三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述计算机控制系统的工作原理。
计算机控制系统试卷一答案一、简答题(每小题5分,共50分)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、根据采样过程的特点,可以将采样分为哪几种类型?答(1)周期采样指相邻两次采样的时间间隔相等,也称为普通采样。
(3)(4)(5)3、答:K P过(3)4、传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。
5、为什么会出现比例和微分饱和现象?答:当给定值发生很大跃变时,在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多,所以积分部分的增量相对比较小)。
如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度,那么,控制作用必然不如应有的计算值理想,其中计算值的多余信息没有执行就遗失了,从而影响控制效果。
二、已知系统的差分方程为(10分)输入信号是初始条件为1)0(=y ,试写出输出脉冲序列()y k 。
解:1)0(=y… 三、设被控对象传递函数为)1()(+=s s K s G p ,在对象前接有零阶保持器,试求广义对象的脉冲传递函数。
(10分)解:广义对象传递函数试用(10为使则有单解得c 则)718.01)(1()368.01)(5.01(435.5)()()()(1111----+---=ΦΦ=z z z z z G z z z D e 11223412()()()(2)234(1)z Y z R z z z z z z z z -------=Φ=-=+++-(图略)。
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。
3、什么是采样或采样过程?答:采样或采样过程,就是抽取连续信号在离散时间瞬时值的序列过程,有时也称为离散化过程。
4、数z5、。
6、(7、答:最少拍设计,是指系统在典型输入信号(如阶跃信号,速度信号,加速度信号等)作用下,经过最少拍(有限拍),使系统输出的稳态误差为零。
计算机控制试题及答案一、选择题1. 以下哪种语言不属于编程语言?A. PythonB. HTMLC. JavaD. CSS答案:D2. 在计算机中,RAM代表什么?A. 随机存储器B. 只读存储器C. 随机访问存储器D. 只读访问存储器答案:C3. 下列哪个设备属于输入设备?A. 打印机B. 显示器C. 鼠标D. 音箱答案:C4. SQL代表什么?A. 科学问题列表B. 结构化查询语言C. 超文本标记语言D. 数据库管理系统答案:B5. 在计算机中,二进制数是怎样表示的?A. 使用0和1B. 使用英文字符C. 使用十进制数D. 使用汉字答案:A二、填空题1. 在计算机系统中,CPU代表__________。
答案:中央处理器2. 在编程中,循环结构可以用来重复执行__________。
答案:一段代码3. 在计算机网络中,HTTP代表__________。
答案:超文本传输协议4. 在数据库中,表是由__________组成的。
答案:记录5. 在计算机图形学中,RGB代表__________。
答案:红绿蓝三、简答题1. 请解释什么是操作系统。
答:操作系统是一种软件,它管理和控制计算机硬件资源,并为用户和应用程序提供服务。
操作系统负责处理输入和输出、文件管理、内存管理、进程调度等任务,使得计算机能够高效地运行。
2. 请解释什么是算法。
答:算法是一组规则或指令,用于解决特定问题的步骤和方法。
它是解决问题的逻辑思路和操作步骤的描述,可以用自然语言、伪代码或编程语言表示。
算法的设计可以影响程序的性能和效率。
3. 请解释什么是网络安全。
答:网络安全是指保护计算机网络系统和数据不受未经授权的访问、使用、披露、破坏或干扰的能力。
网络安全包括防火墙设置、数据加密、访问控制等措施,旨在确保网络和信息的机密性、完整性和可用性。
四、编程题请编写一个Python程序,实现计算两个数的和并输出结果。
```pythonnum1 = float(input("请输入第一个数:"))num2 = float(input("请输入第二个数:"))sum = num1 + num2print("两个数的和为:", sum)```以上是计算机控制的试题及答案,希望能对您有所帮助。
计算机控制技术复习题⼀、填空1.计算机控制技术可⽤于计算机控制系统及⾃动化仪表。
2.计算机监督系统SCC的作⽤是:按照⼀定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机。
3.闭环控制系统是指输出量经反馈环节回到输⼊端,对控制产⽣影响。
4.多路开关的作⽤是完成模拟量的切换。
5..采⽤ADC0809构成模拟量输⼊通道,ADC0809在其中起模拟量到数字量的转换和多路开关的作⽤。
7.ADC0809中EOC呈⾼电平,可以向CPU申请中断,说明转换已经结束,EOC 呈低电平,说明处于转换过程中。
8.当D/A转换器的位数多于处理器的位数时,需要两级数据缓存,数据分批传送,输⼊的所有数字位必须同时进⾏转换。
9.防⽌抖动是能否正确读取键值得必要环节,实现⽅法是可以⽤硬件电路或软件程序实现。
10.采⽤共阴极LED多位数码管显⽰时,位选信号为低电平,段选信号为⾼电平。
11.在LED多位数码管显⽰电路中,段选模型决定数码管显⽰的内容。
12..开关量控制系统中,常设有光电隔离器,起耦合、隔离和开关的作⽤。
14.⼩功率直流电机控制系统中,改变转⼦上的通电极性,以便改变电机的转向。
15..RS-232-C串⾏总线电⽓特性规定逻辑1的电平是-3V以下。
18..采⽤全双⼯通信⽅式,数据传输的⽅向性结构为可以在两个⽅向上同时传输。
20.半双⼯可以在两个⽅向上传输,但不能同时传输。
21.采⽤异步传输⽅式,设数据位为7位,1位校验位,1位停⽌位,则其通信效率为70%.22.在⼯业过程控制系统中采集的数据常掺杂有⼲扰信号,可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路来提⾼信/噪⽐。
23.标度变换就是把数字量转换成⼈们熟悉的⼗进制⼯程量。
24.使A/D转换器满量程信号达到均⼀化的含义是任何情况下A/D转换器的输⼊最⼤值都为满量程。
25.⽐例调节的强弱可调,作⽤⽐较强,⼏乎贯穿整个调节过程。
26.在计算机控制系统中,T的确定⼗分重要,原因是T太⼩,系统精度不够。
复习题汇总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(以与为什么强调实时性):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.计算机控制技术的工作方式有哪几种?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.4.什么是香农采样定理?香农采样定理:如果模拟信号(包括噪声干扰在内)频谱的最高频率为fmax,只要按照采样频率f>=2fmax进行采样,那么采样信号就能惟一地复现.5.什么是量化误差?量化过程实际上是一个用q去度量采样值幅值高低的小数归整过程,由于量化过程是一个小数归整过程,因而存在量化误差,量化误差为(+_1/2)q.6.什么是积分饱和现象?积分分离算法的工作原理是什么?所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向的偏差,PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大,从而导致u(k)达到极限位置。
此后若控制器输出继续增大,u(k)也不会再增大,即系统输出超出正常运行范围而进入了饱和区。
一旦出现反向偏差,u(k)逐渐从饱和区退出。
2023计算机控制技术试题及答案2023计算机控制技术试题及答案(一)一、填空题(共20分,每题2分)1、计算机系统由和两大部分组成。
2、集散控制系统(DCS)的结构模式为:3、变送器输出的信号为或的统一信号。
4、模拟输出通道的结构型式主要取决于的构成方式。
5、数控系统一般由数控装置、、和检测装置等。
6、设线性定常系统的输出方程为y(t)=Cx(t),y(t)以最少的N拍跟踪参考输入r(t),必须满足条件7、常用的状态观测器有3种:、、8、“若A则B,否则C”,用模糊关系表示为9、在一些对程序流向起决定作用的指令前插入两条指令,以保证弹飞的程序迅速纳入正确轨道。
10、采用双绞线作信号引线的目的是二、选择题(共15分,每题3分)1、如果模拟信号频谱的最高频率为fmax,只要按照采样频率( )进行采样,那么采样信号就能唯一的复观。
A、f2fmaxB、f12fmaxC、f2fmaxD、ffmax 212、一个10位的A/D转换器(量化精度0、1%),孔径时间10s,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( )A、15HzB、16HzC、17HzD、14Hz3、设加工第一象限直线OA,起点为O(0,0),终点为A(6,3),进行插补计算所需的坐标进给的总步数Nxy为( )A、7B、8C、9D、104、( )数字滤波方法适用于周期性干扰。
A、平均值滤波法B、中位值滤波法C、限幅滤波法D、惯性滤波法5、已知偏差e(k),积分分离阈值,以下正确的是( )A、当e(k)时,采用PI控制B、当e(k)时,采用PD控制C、当e(k)时,采用PD控制D、当e(k)时,采用PI控制三、名词解释(共30分,每题6分)1、接口过程通道量化自动校准 HMI四、简答题(共20分,每题5分)1、什么是计算机控制系统?它的工作原理是怎样的?2、什么是共模干扰?如何抑制?3、直线插补计算过程有哪几个步骤?4、程序设计通常分为哪五个步骤?5、如何消除积分饱和?2023计算机控制技术试题及答案(二)一、填空题(合计20分,每题2分)1、工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两个组成部分。
计算机控制系统复习题及答案《计算机控制系统》课程复习资料⼀、简答题:1.什么是计算机控制系统?它由哪⼏部分组成?各有什么作⽤。
2.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么?计算机控制系统有哪些优点?3.计算机控制系统中的保持器有何作⽤,简述保持器的特点?4.简述PID调节器的作⽤,有哪⼏种改进型数字PID算法?5.计算机控制系统有哪四种形式的信号?各有什么特点?6.简要说明什么是计算机控制系统?模拟调节器与数字调节器有何区别?⼆、分析和计算题:1.已知⼀系统的闭环脉冲传递函数为-1-1-20.1z Y(z)Gc(z)==1-0.4z+0.8z R(z),其中输⼊为单位阶跃信号,求输出y(KT)。
2.已知⼀系统的闭环脉冲传递函数为-1-10.53+0.1zGc(z)=1-0.37z当输⼊为单位阶跃信号时,求输出y(KT)及y(∞)。
3.⽤长除法或Z反变换法或迭代法求闭环系统2z+0.5Gc(z)=8(z+0.1z-0.12)的单位阶跃响应。
4.已知低通数字滤波器0.5266zD(z)=z-0.4734,求D(z)的带宽ωm;并求当输⼊E(z)为阶跃信号时数字滤波器的控制算法。
取采样周期T=2ms。
5.设系统如图所⽰,试求:①系统的闭环脉冲传递函数。
②判定系统的稳定性。
③分别求系统对单位阶跃输⼊和单位斜坡输⼊时的稳态误差。
6.设函数的La⽒变换为25F(s)=s(s+4),试求它的Z变换F(z)。
7.数字控制系统如图所⽰,求当K=10,T=1s,a=1时,分别求当输⼊为单位阶跃、单位斜单位抛物线函数时的稳态误差。
8.已知单位负反馈系统的开环脉冲传递函数为 Gk(z)=K(0.1z+0.08)/[(z-1)(z-0.7)],问当K为何值时系统稳定。
9.已知系统单位负反馈的开环传递函数为:z +0.8Gk(z)=z(z -1)(z -0.7)问:K 为何值时系统稳定?10.已知单位反馈系统的⼴义对象的Z 传递函数为:-1-1-1-1-10.26z (1+2.78z )(1+0.2z )W1(z)=(1-z )(1-0.286z ),试按最少拍⽆波纹设计原则设计单位阶跃输⼊时,计算机的调节模型D(z),并求其控制算法。
1.计算机控制系统是研究什么的?答:它主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程,并设计出所需要的计算机控制系统;2.什么是过程通道、组成、特点。
答:过程通道: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数字量输入(DI)通道:把从控制对象检测得到的数字码、开关量、脉冲量或中断请求信号经过输入缓冲器在接口的控制下送给计算机数字量输出(D0)通道:把从计算机输出的数字信号通过接口输出数字信号、脉冲信号或开关信号模拟量输入(AI)通道:把从控制对象检测得到的时间连续模拟信号(如温度、压力、流量、液位等)(1-10V 或4-20mA)变换成二进制的数字信号,然后经接口送入到计算机模拟量输出(A0)通道:把从计算机输出的数字信号通过接口由它变换成相应的模拟量信号输出给控制对象3.监督控制系统的结构形式。
答:(1)SCC+模拟调节器(2)SCC+DDC4.数字控制器的直接设计算法的基础是什么?答:以Z变换为基础的采样控制系统5.计算机控制系统由计算机本体和受控对象两大部分组成,在结构上可分为两种,是什么?答:在结构可分为开环系统和闭环系统6.常用的数字滤波方法有哪些?各有什么特点?符:(1)平均值滤波法:适用于周期性干扰(2)加权平均递推滤波:适用于纯滞后较大的过程(3)中值滤波和程序判断滤波:适用于偶然出现的脉冲干扰(4)惯性滤波:适用于高频干扰7.按干扰的作用方式不同,分为常态和共态干扰两种,各自的性质特点?答;常态干扰:叠加在被测信号上的干扰噪声,又称为串模干扰共态干扰:A/D转换器两个输入端上公有的干扰电压,又称为共模干扰8.数字控制器的直接设计算法是采样控制系统如何理解?其基础是什么?9.模型预测(MPC)控制是基于系统的什么描述的控制算法。
答:系统的阶跃响应或脉冲响应直接作为模型的控制算法。
模型预测控制是一种基于模型的闭环优化控制策略,代表性算法有模型算法(MAc)和动态矩阵控制(DMC)。
这类算法分别采用脉冲响应模型和有限阶跃响应模型作为过程预测模型10.模型算法控制(MAC)控制是基于系统的什么描述的控制算法。
答:被控对象的脉冲响应采样序列11.动态矩阵控制(DMC)的基本组成。
答:预测、控制、校正动态矩阵控制原理:预测模型,滚动优化,反馈矫正12.模型算法控制的组成及特点。
答:预测模型、参考轨迹、闭环预测与最优控制。
13.现场总线控制系统(FCS)的定义及特点。
答:现场总线是一种应用于生产现场,在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
(1) 新一代分布式控制结构.(2)以“工作站一现场总线仪表’’的二层结构完成DCS三层结构的功能,(3)可以降低成本,提高可靠性,实现真正的开放式互连系统结构。
14.简单说明模/数(A/D)转换器的主要技术指标。
答:分辨率:能对转换结果发生影响的最小输入量,通常用数字量的位数来表示分辨率越高,转换时对输入模拟信号的变化反应就越灵敏量程:所能转换的电压范围精度:转换后所得结果相对于实际值的准确度转换时间:积分型毫秒级,逐次比较微秒级(1~200us)电源灵敏度对基准电源的要求:电源精度15.模拟量输入通道的组成。
答:信号处理、多路转换器、放大器、采样/保持器、A/D转换器16.简述干扰的来源。
答:从系统电源或电源引线(包括地线)侵入的干扰从系统的信号输入输出传输通道引入的干扰空问电磁干扰静电噪声其它环境因素引起的干扰l 7.简述积分饱和的作用及抑制方法。
答:模糊控制、专家控制、学习控制、神经网络控制18.简述积分饱和的作用及抑制方法。
答:影响:饱和引起输出超调,甚至产生震荡,使系统不稳定。
改进方法:1.遇限削弱积分法2.积分分离法3.有限偏差法19.简述比例及微分饱和的作用及抑制方法。
答;影响:减慢动态过程抑制方法:采用积累补偿法、采用不完全微分20.采样/保持器作用。
答:对变化的模拟信号进行快速“采样”,并在转换过程中“保持”该信号。
保证A/D转换器的输入模拟电压的稳定,从而提高A/D转换精度22.说明惯性因子法的特点及应用范围。
答:惯性因子法是针对最少拍系统只能适用于特定的输入类型,而对其它输入不能取得满意效果而采用的一种改进方法,它以损失控制的有限拍无差性质为代价,而使系统对多种类型的输入有较满意的响应23.说明有限拍无纹波控制系统的特点及应用范围答:在最少拍设计的基础上,把闭环传函∅(z)中z-1的幂次适当提高一到二阶,闭环系统的脉冲响应将比最少拍时多持续一到二拍才归于零,这时显然已不是最少拍系统,但仍为一有限拍系统。
由于维数的增高,在设置控制初值U(O)或选择∅(z)及1-∅(z)中的若干待定系数时会增加一些自由度。
一般情况下,这有利于降低系统对参数变化的敏感性,并减小控制作用24.说明数字PID中积分单元参数对控制性能的影响及PID调整的简单思想25.简单说明大林算法及使用场合答:在控制系统设计中,纯滞后往往是影响系统动态特性的不利因素,这种系统如果控制器设计不当,常常会引起系统产生大的超调或振荡。
对这类系统的控制要求,快速性是次要的,而主要要求系统没有超调或很少的超调。
达林(Dahlin)算法就是一种专门针对工业生产过程中含有纯滞后控制对象的直接数字设计算法26.何谓振铃现象?如何描述振铃强弱?如何消除振铃?答;振铃(Ringing)现象,是指数字控制器的输出以l/2的采样频率大幅度衰减的振荡。
振铃幅度RA 用来衡量振铃强烈的程度。
常用单位阶跃作用下数字控制器第0次输出量与第一次输出量的差值来衡量振铃现象强烈的程度。
有两种方法可用来消除振铃现象。
第一种方法是先找出D(z)中引起振铃现象的因子(z=-1附近的极点),然后令其中的z=l,根据终值定理,这样处理不影响输出量的稳态值。
第二种方法是从保证闭环系统的特性出发,选择合适的采样周期,及系统闭环时间常数,使得数字控制器的输出避免产生强烈的振铃现象27.以二相六拍为例,设计步进电机的计算机控制系统控制系统,画出控制流程图,采用动态矩阵控制。
28·没计电阻炉温度控制系统,简单画出硬件结构框图,需要的相关环节的作用,需采用大林算法。
29.简述常态干扰的抑制方法。
共模干扰的抑制方法答:常态:1)若常态干扰频率比被测信号频率高,则采用输入低通滤波器来抑制高频常态干扰;若常态干扰频率比被测信号频率低,则采用输入高通滤波器来抑制低频常态干扰;若常态干扰频率落在被测信号频谱的两侧,则应用带通滤波器较为适宜2)当尖峰型常态干扰成为主要干扰源时,用双斜率积分式A/D转换器可以削弱常态干扰的影响(输入信号的平均值,非瞬时值)3)在常态干扰主要来自电磁感应的情况下,对被测信号应尽可能早地进行前置放大,或者尽可能早地完成A/D变换或采取隔离和屏蔽等措施4)从选择逻辑器件入手,利用逻辑器件的特性来抑制常态干扰(边沿触发?) 5)若常态干扰的变化速度与被测信号相当,则可采取下述方法:一从根本上消除产生常态干扰的原因,对测量仪表进行良好的电磁屏蔽一利用数字滤波技术对已进入计算机的带有常态干扰的数据进行处理共模干扰的抑制方法:(1)利用双端输入的运算放大器作为A/D转换器前面的前置放大器(2)利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字信息源隔离开来,也就是把“模拟地,GND”与“数字地,COM”断开(3)采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰(4)用仪表放大器提高共模干扰抑制比30.单回路计算机控制系统示意图,简述其工作原理。
31.简单说明A/D调零与增益校准的方法。
答:调零:将输入电压精确地置于使“开关均关闭’’的输入状态对应的输入值高于1/2LSB的电平上(正、负对称输出),然后调节调零电路,使转换器恰好切换到最低位导通的状态增益校准:将输入电压精确地置于使“开关均导通’’的输出状态对应的输入值低3/2LSB的电平上,然后调节增益校准电路,使输出位于最后一位恰好变成导通之处32.简单说明D/A调零与增益校准的方法。
答:调零:设置一定的代码(全零),使开关均关闭,然后调节调零电路,直至输出信号为零或落入适当的读数(±1/10LSB范围内)为止增益校准:设置一定的代码(全1),使开关均导通,然后调节增益校准电路,直至输出信号读数与满度值减去一个LSB之差小于1/10LSB为止33.简述计算机控制系统的典型形式。
答:计算机控制系统如下:数据采集系统(DAS)直接数字控制系统(DDC)监督计算机控制系统(scc)分散型控制系统(DCS)现场总线控制系统(FCS)计算机集成制造系统(CIMS)典型系统为:数据采集和监视系统(DAS):直接数字控制(DDC)监督控制系统(SCC)分布式控制系统(DCS)现场总线控制系统(FCS)1:计算机控制系统主要作用是什么?和模拟仪表控制系统相比优缺点是什么?作用:由于计算机具有大量存储信息的能力,强大的逻辑判断力及快速运算能力,使计算机控制能够解决常规控制所不能解决的难题,能够达到常规控制达不到的优异的性能指标;1)实现最优控制2)自适应控制3)人工智能化4)实时控制5)信息管理优缺点:计算机控制:数字控制,软件作为处理工具,运算能力强,综合控制,可远程控制,慢仪表控制:模拟控制,器件处理工具,运算能力弱,孤立近地控制,反应快2:计算机控制系统由哪些部分组成?分为哪些类型?1)计算机控制系统硬件部分:控制计算机,现场仪表软件部分:系统软件,应用软件2)计算机控制系统系统一般可分为四种类型:①数据处理、操作指导控制系统;②直接数字控制系统;③监督计算机控制系统;④分布式计算机控制系统。
3:计算机控制系统数字量输入、输出要采取什么处理措施?数字量输入通道:数字量输入通道接受的状态信号可能是电压、电流、开关的触点,容易引起瞬时高电压,过电压,接触抖动现象。
为了将外部开关量信号输入到计算机,必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施装换成计算机能够接受的逻辑电平信号,此过程称为信号处理。
光电耦合器(安全保护,抗干扰双重作用)数字量输去通道:采用光电隔离器对cpu与驱动电路的强电隔离。
4:D/A转换器的主要技术指标1)分辨率2)稳定时间:代码有满度值变化时,输出达到稳定所需要的时间3)输出电平:一般为5-10V(电流输出为20ma-3a)5:数字量输出驱动电路有哪些形式?什么情况用什么形式?3种类型,继电器输出驱动电路,晶闸管输出驱动电路,晶体管输出驱动电路场合:继电器:交直流晶闸管:交流晶体管:直流6:数字控制器的设计算法有哪些?连续化设计方法:位置式控制算法,增量式控制算法,串级控制,前馈-反馈控制离散化设计方法:最少拍有波纹控制器设计,最少拍无波纹控制器设计,大林算法,施客斯7:说明数字PID中各参数对控制性能的影响。