计算机控制技术 试题

计算机控制技术试卷1.简答题（30分）（1）计算机与外设交换数据的种类及传送方式?（6分）（2）什么叫输入/输出通道?它是由哪些部分组成的？（6分）（3）一个典型的顺序控制系统由哪几部分组成?（7分）（4）试比较逐点比较法和数字积分法的优缺点？（6分）（5）什么叫积分饱和现象？应如何防止?（5分） 2.设计题（20分）（1）针对一个8位数据总线、16位地址总线的CPU ，使用8205地址译码器扩展16个I/O 接口与24K 存储器,图示并写地址范围。

（10分）(2) 有一个8位满量程10V 的逐次逼近A/D 转换器，若从输入端接入3.2V 的模拟电压，试用列表与图示的方法表示转换的过程。

（10分） 3．插补题（30分）（1）设加工第一象限逆圆弧AB ，已知起点A （6、0），终点B （0、6）。

试用逐点比较法圆弧插补计算并作出走步轨迹图。

（15分）1O 7O（2）已知第一象限直线OA，起点O(0、0)，终点A(6、7)。

试用数字积分器插补法实现这条直线并做出走步轨迹图（累加器位数n=4）。

（15分）4．分析题（20分）（1）炉温DDC系统的结构图如图1所示。

温度信号经热电偶变成毫伏级的电压信号后，经温度变送器放大并转换成电流信号，再经电阻网络转换成电压信号送入A/D转换器；单片机构成的数字控制器的输出送D/A转换器转化成模拟电压，经功率放大器放大后送到晶闸管调压器，触发晶闸管并改变其导通角的大小，从而控制电阻炉的加温电压。

结合该系统说明此计算机控制系统设计的步骤。

（10分）图1 炉温DDC系统结构图（2）论述计算机控制系统中电磁干扰的种类以及抗干扰的措施。

（10分）答案1.简答题（30分）（1）计算机与外设交换数据的种类:数字量（1分）、模拟量（1分）和开关量（1分）。

传送方式有三种：①程序查询方式（1分）；②中断控制方式（1分）；③直接存贮器存取(DMA)方式（1分）。

（2）在微型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称为输入输出通道（2分）。

计算机控制技术练习题（附答案）一、填空题（每空2分，共20分）1．闭环负反馈控制的基本特征是。

2．闭环控制系统里，不同输出与输入之间的传递函数分母。

3．惯性环节的主要特点是，当其输入量发生突然变化时，其输出量不能突变，而是按变化。

4．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，精度。

5．系统的相稳定裕度γM，定义为开环频率特性在截止频率ωc处。

6．离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统结构和参数有关，还与系统的有关。

7．零阶保持器是一个相位滞后环节，它的相频特性φ(ω)= 。

8．若已知闭环系统自然频率为ωn，经验上，采样频率ωs应取。

9．通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为。

10．为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配，通常应在传感器与A/D之间加入。

二、选择题(每题2分，共10分)1．在计算机控制系统里，通常当采样周期T减少时，由于字长有限所引起的量化误差将。

A 增大；B 减小；C 不变。

2．控制算法直接编排实现与串联编排实现相比，有限字长所引起的量化误差。

A 较大；B 较小；C 相当。

3．某系统的Z传递函数为G(z) = 0.5(z+0.5) / (z+1.2)(z-0.5) ，可知该系统是。

A稳定的；B不稳定的；C 临界稳定的。

4．若以电机轴的转角为输入量，电机轴的转速为输出量，则它的传递函数为环节。

A 积分；B 微分；C 惯性。

5．在确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应传感器的精度。

A 大于；B 小于；C 等于。

三、简答题（每小题5分，共20分）1．图1为水箱水位自动控制系统，试说明基本工作原理。

图12．已知单位负反馈闭环控制系统的单位阶跃响应的稳态误差为0.1，试问该系统为几型系统，系统的开环放大系数为多少?3．试简单说明系统稳定性与稳态误差相互矛盾的关系。

4．试表述采样定理，并说明若一高频信号采样时不满足采样定理，采样后将会变成何种信号。

四、（10分）已知单位负反馈系统开环传递函数为 G(s)=ωn 2/s(s+2ζωn )实测求得单位阶跃响应的σ%=4.3%，t s =2.5秒，试写出闭环传递函数并求ωn ，ζ为多少。

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。

计算机控制技术试卷及答案一、填空题（20分）1、在现代工业中，计算机控制系统至少起到实时数据处理、实时监督决策、实时控制及输出三个基本功能。

2、计算机控制系统具有各种各样的结构和形式，按不同的划分方法有不同的分类，若按计算机参与的控制形式可分为开环控制和闭环控制；若按采用的规律可分为顺序控制、常规控制和高级控制、智能控制等。

3、信息传递中信号的形式有连续模拟信号、离散模拟信号、连续信号和离散数字信号。

4、计算机控制系统中内部总线可分为数据总线、地址总线、控制总线、电源总线。

5、D/A转换器的主要性能指标有分辨率、绝对精度、稳定时间、相对精度、线性误差。

6、通信协议的关键要素是语法、语义、时序。

7、数据传输的方式按信号是否被调制可分为基带传输与频带传输；按数据的时空顺序可分为串行传输与并行传输；按发送方是否发送同步脉冲可分为异步传输与同步传输。

8、数据交互技术可分为线路交换技术、报文交换技术、分组交换技术，其中线路交换技术包括线路建立、数据传送和线路拆除三个阶段。

9、计算机网络按所跨地域分为局域网、广域网、城域网；按网络的拓扑结构形式分为星型网络、总线型网络、环型网络和网状网络。

10、计算机网络互联设备有中继器、网桥、路由器和网关。

二、简答题1、计算机控制系统的基本组成及作用。

（P3）要点：主机、外设、输入输出接口、通信设备、现场仪表等2、采样定理的内容。

（ P15）3、总线的通信方式有哪些？各自的特点是什么？（P36）4、叙述双积分式A/D转换器的工作原理。

(P51)5、常用的人机交互设备有哪些？各自的特点是什么？（P64-78）6、简述多路复用技术有哪些？各自有何特点？（P85）7、常用的通信介质有哪些？各自有何特点？（P100-102）8、从资源共享的观点解释计算机网络的定义及基本特征（P106）9、过程控制系统计算机网络的应用原则有哪些？（P161）10、计算机控制系统中常用的数字滤波方法有哪些？各自的计算公式是什么? （P165-166）11、计算机操作系统的五大功能是什么？（P224）三、论述题1、计算机控制系统的设计原则和步骤（教材P265-268）2、总线的裁决方式及算法(教材P35-36)四、设计题设计一串行输入12位D/A转换接口电路，并写出程序代码。