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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。
第一章计算机控制系统概述§1．1概述随着科学技术的进步，人们越来越多地用计算机来实现控制系统。
近几年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感技术、CRT显示技术、通信与网络技术、微电子技术的高速发展，促进了计算机控制技术水平的提高。
本章主要介绍计算机控制系统及其组成、工业控制机的组成结构及特点、计算机控制系统的发展概况和趋势。
1．1．1计算机控制技术研究的内容及特点1、研究的内容：主要研究控制理论、计算机技术（软、硬件技术）、网络通信技术、测量技术、信号处理技术等在微机控制中的应用、以及微机的控制方法及其应用。
2、主要的特点：1）理论性强：应用各种控制理论、信号处理理论等2）综合性强：应用有控制理论、计算机硬件技术、编程技术、网络技术、测量技术、信号处理技术、电子技术等3）实践性强：所有设计、计算必须要反复进行实验；在实践中积累了大量的经验方法、经验数据等4）理论与实践相结合5）实用性强6）应用广泛等1．1．2计算机控制技术这门课所应用到的技术：计算机技术、自动控制技术、微电子技术、信息处理技术、检测与传感技术、通信与网络技术、CRT显示技术等等1．1．3计算机控制技术的现状与发展趋势计算机控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分1．1．4目前，计算机控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
一、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流二、PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展三、面向测控管一体化设计的DCS系统四、控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展五、仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展六、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展七、工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展八、工业控制软件正向先进控制方向发展► 1.2. 计算机控制系统的组成► 1.3 计算机控制系统分类► 1.4 计算机控制系统中的计算机► 1.5 微型计算机控制系统的发展趋势§1.2 计算机控制系统的组成★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照预定的规律运行。
微型计算机控制系统课后题答案第一章微型计算机控制系统的概述puter在微型控制中的作用？他的信息从何处来？其输入信息有用于何处？答：1）完成数据的采集把生产过程参数采集，供人为控制和其他控制系统作用2）将生产过程参数转换为数字量，引进控制程序进行计算把控制经过转换输入计算机。
I从生产过程中来，O都作为控制命令。
2.什么是微机控制的实时性？为什么要强调微机控制的实时性？怎样才能保证微机实时控制作用？答：1）时间越短越好，不影响控制2）因为要求用微机能够在规定的时间范围内完成规定操作要使微机控制具有实时性3）在微机方面还是配备具有实时时钟和优先级中断信息处理电路，在软件方面应具备有完善的时钟管理，中断处理的程序，实时时钟和优先级中断系统这保证微机系统实时的必要性，3.微机在控制系统中的在线操作和离线操作的区别是什么?答：在线是直接交换信息离线是不直接对生产装置进行控制。
4.微机控制系统的硬件一般有哪几个主要部分组成？各部分是怎样互相联系的？其中过程通道和系统中起什么作用？他有那几种类型？答：1）生产过程，过程通道，微型计算机，人机联系设备，控制操作台。
2）各部分通道和计算机相连3）过程通道将生产过程参数转换并传输到计算机中去，将计算机的控制传输到被控对象中。
4）过程输入(模拟量，开关量)过程输出（模拟量，开关量）5..直接控制数字控制系统的硬件由哪几部分组成？他们的基本功能是什么？直接数字控制系统和监督控制系统的区别在哪里？答：1）生产过程，过程通道，计算机接口。
2）过程通道：将生产过程的参数取进来，控制程序计算，结果送给控制对象。
计算机：信息优化将模拟控制器的给定值。
借口：连接输入端与计算机3）一个直接参与控制，一个不直接参与控制。
6.微机控制系统按功能分类主要有哪几种？按使用的控制规律分类有主要有哪几种？答：1）按功能：数据采集和数据处理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2）按控制规律：程序和顺序控制PID控制复杂规律控制智能控制第二章过程输入输出通道1.微型计算机的对存储器和I/O接口是如何寻址的？它们各用哪些控制信号线和地址信号线？答：1）用mov X访问外部接口和RAM 用,mov指令取RAM信号2）读、写信号线2.试用两个CD4051扩展成16路的多路开关，并说明其工作原理。
第一章计算机控制系统概述1.CPU （运算器＋控制器）2.I/O接口（CPU与外设的信息交换纽带）（1）、并行接口8155、8255（2）、串行接口8251等（3）、DMA控制器8237（4）、中断控制器8259（5）、定时器／计数器8253AD DA器件温度、流量等检测或直流电机控制等3. 通用外部设备作用：显示、打印、存储及传送数据,如：打印机、CRT显示器、驱动器、扫描仪等4. 检测元件及执行结构数据采集用的传感器（非电量转换为电量）并转换为标准电压范围内控制执行机构如电动、气动、液压传动等或电动机以控制各监测参数的流入量5.操作台组成：作用开关、功能键、LED数码管及CRT显示器、数字键实际工作中的组成说明：输入----运算控制-----输出1．1．2 微型机控制系统软件软件：程序＋数据结构＋文档系统软件：由计算机厂家提供的，专门用来使用和管理计算机的程序包括：1.各种语言的汇编、解释和编译软件如汇编、C 等2.监控管理程序操作系统、调整程序、故障诊断程序应用软件是面向生产过程的程序，如AD DA转换程序、数字滤波程序、标度变换程序等开发工具有：VF VB VC PB DELPHI LabVIEW等1．2 微型机控制系统分类1．2．1 操作制导控制系统1．2．2 直接数字控制系统（DDC）1．2．3 计算机监督系统（SCC）分为两种SCC+模拟调节器控制系统适合于老企业的技术改造既用上了原有的模拟调节器又实现了最佳给定值控制SCC+DDC控制系统1．2．4 分布式控制系统（DCS）也称为集散控制系统分为三级:分散过程控制级.集中操作监控级.综合信息管理级1．2．5 计算机集成制造系统（CIMS）基本控制思想是采用递阶控制，也即分层控制工厂／车间层.单元层.工作站层.设备层1．2．6 现场总线控制系统（FCS）是分布式控制系统的更新换代产品1．3 微型计算机控制系统发展---概况及趋势1．3．1 单片微型计算机特点：集成度高、功能强2结构合理3抗干扰能力强4指令丰富1．3．3 工业PC机/工控机/PC104总线控制机/单板电脑1．3．4 微型计算机控制系统的发展趋势1) 大力推广应用成熟技术(1)普及应用PLC (2)广泛使用智能化调节器(3)采用新型的DCS和FCS 2) 大力发展和研究智能控制系统3)单片机应用将更加深入1单片机Ｃ语言特点Ｃ语言不仅具有丰富的运算符和数据类型，还能方便的实现各类复杂的数据结构的描述。
计算机控制技术课程教学大纲Techno1ogyofMicrocomputercontro1学时数：40其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2.5适用专业：电气工程与自动化专业或其它相关专业一、课程的性质、目的和任务本课程是自动化类各专业的“主干专业课程”，属工程技术类课程。
通过本课程的学习，使学生了解和掌握以微型机为核心组成的控制系统的硬件、软件基础知识，以及基本的应用技术。
并具备独立设计计算机控制系统的能力，为今后从事工业自动化方面的工作打下一个基础。
二、课程教学的基本要求（一）熟练掌握计算机控制系统的组成与接口技术；（二）掌握和理解计算机控制系统的常用控制算法；（H）熟练掌握计算机控制系统的设计方法和实现过程；（四）了解计算机控制技术的发展趋势及前沿课题。
三、课程的教学内容、重点和难点第一章微型计算机控制系统概述（4学时）基本内容：计算机控制系统的概念、组成，计算机控制系统的分类以及发展。
基本要求：1、熟悉微机控制系统的组成（硬件结构和软件组成）。
2、了解微机控制技术的发展趋势。
重点：计算机控制系统的发展概况。
难点：计算机控制系统的分类。
第二章计算机控制系统的过程通道接口技术（6学时）基本内容：数字量输入、输出通道的设计，模拟量输入通道的设计，模拟量输出通道的设计。
基本要求：1、掌握模拟量输入、输出通道的设计。
2、掌握数字量输入、输出通道的设计。
3、了解过程通道的结构形式。
能够根据控制系统要求选择输入输出通道中所用到的各种器件，掌握工作原理和使用方法。
能正确地绘制出系统的硬件电路原理图。
重点：采样/保持器、D/A转换器、A/D转换器接口设计难点：采样定理与数据采集第三章人机交互接口技术（4学时）基本内容：人机交互输入接口技术，人机交互输出接口技术。
基本要求：1、掌握常用键盘和常用1ED显示器的工作原理及接口设计方法。
2、能够根据控制系统要求正确的设计出键盘和显示器的接口电路，以及接口程序设计。
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。
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计算机维修与维护网试题第一章微型计算机系统概述一、名词解释1、扩展插槽：2、CMOS：3、ROM：4、主机板：二、填空1、目前微型机外形常见有如下几种式样：（）、( )和( )。
2、主存储器分为:（）和( ).3、RAM分为: ( )和( ).4、目前，CACHE有两种类型:（）与（）。
5、目前，微机中常用的总线(扩展插槽)有四种: ( )、( )、( )和( )。
6、常用的驱动器接口类型有如下三种: （）、（）、（）。
7、显示器大致可分为:（）、（）、（）、（）和（）等几种类型。
8、打印机的种类很多，从印字原理上讲可分为（）和（）。
其中击打式打印机主要以针式打印机为主，而（）、（）、（）、（）等打印机都是非击打式打印机。
9、扫描仪可分为（）、（）、（）和（）。
三、判断题1、软盘驱动器是驱动和读写软磁盘的设备。
（）2、目前常见的ROM只有PROM和EPROM。
（）3、lDE接口又称为AT BUS接口，该接口是当前硬盘驱动器特别采用的一种接口。
（）4、打印机的主要技术指标有打印速度、印字质量、打印噪声和打印机寿命等。
（）5、点阵式打印机虽然有许多种，但基本结构差不多是相同的，主要可分为两大部分：机械部分和电路部分。
（）6、激光打印机和喷墨打印机是目前市场上最主要的两种非击打式打印机。
（）四、简答题1、系统总线有哪几种标准？它们各自有哪些特点？2、软磁盘保护套的作用？3、硬盘驱动器的工作过程？4、扫描仪的主要技术指标？5、画出ISA总线标准的微机结构图？结合结构图来说明产生“瓶颈”的原因？第二章微型计算机系统硬件的配置与组装一、名词解释1、刷新速率：2、点距：3、显示器分辨率：二、填空1、对于微机的选购一般有两种方法: （）和( )。
2、就当前市场上的微机而言有两类:( )和( )。
3、主板按所配用的微处理器来分类，可分为:( )、( )、( )和( )主板等类型。
4、主板按尺寸大小与机械结构来分，可分为两种:( )与( )。
课程名称：微型计算机控制技术课程代码：02294第一部分课程性质与特点一、课程性质与特点1．课程性质《微型计算机控制技术》是高等教育自学考试电子工程、自动化专业本科专业必修的专业基础课和专业主干课程之一。
工业控制是计算机的一个重要应用领域，微型计算机控制正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术。
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。
通过本课程的学习，使学生了解和掌握以微型机为核心组成的控制系统的硬件、软件基础知识和基本应用技术。
2．课程特点微型计算机控制技术课程侧重讨论工业控制过程中所涉及的具体方法与技巧。
旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代工业控制过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的控制系统的硬件、软件基础知识和基本应用技术。
本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。
因此本课程具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点二、课程目标与基本要求1．课程目标使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代工业控制过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的控制系统的硬件、软件基础知识和基本应用技术。
2．基本要求掌握计算机控制系统的组成和分类、计算机控制系统中过程通道的设计方法、数字程序控制技术、数字PID及其算法、直接数字控制及其算法、模型预测控制算法、分布式计算机控制系统、现场总线技术。
三、与本专业其他课程的联系1．学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、信号与系统等课程方面的有关知识。
因此，应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《信号与系统》等课程或者学过“电路基础”、“数字电路”、“微机原理”、“信号与系统”等课程的基础上进行自学.2．本课程将为有关微型计算机控制系统设计方面的课题打下必要的基础。
