《计算机控制系统》第一次作业答案
计算机控制系统第一章部分习题答案
1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？
答：计算机控制系统可按照系统的功能，控制规律和控制方式进行分类。
按功能可分为：数据处理系统、计算机控制网络、直接数字控制、监督控制、分级控制、集散型控制。
按控制规律可分为：程序和顺序控制、PID控制、有限拍控制、智能控制、复杂规律控制。
2计算机控制系统由哪些部分组成？并画出方框图。
答：由数字控制器，D/A转换器，保持器，执行器，被控对象，测量元件，变送元件，A/D 转换器。
3设有模拟信号（0-5）V和（2.5-5）v，分别用8、10、12位的A/D转换器，试计算并列出各自的量化单位和量化误差。
答：量化单位q=(y*max-y*min)/(2n-1) ≈(y*max-y*min)/2n
量化误差ε=q/2
4计算机控制系统有哪些主要的性能指标？如何衡量？
答：计算机控制系统的性能指标主要有稳定性，能控性，能观测性，稳态性能和动态性能。
相应的用稳定裕量（相角裕量和幅值裕量），稳态误差，超调量，调节时间，上升时间，峰值时间，震荡次数和综合指标（末值型指标，积分型指标，复合型指标）来衡量一个系统的好坏和优劣。
5计算机将向哪些方向发展？
答：最优控制，自适应控制，集散型控制，分级控制，系统辨识。
计算机控制系统高金源版课后答案
计算机控制系统高金源版课后答案第1章习题B 习题B1-1 举例说明2-3 个你熟悉的计算机控制系统，并说明与常规连续模拟控制系统相比的优点。
B1-2 利用计算机及接口技术的知识，提出一个用同一台计算机控制多个被控参量的分时巡回控制方案。
B1-3 题图B1-3 是一典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图。
由雷达测出目标的高低角、方位角和斜距，信号经滤波后，由模拟式计算机计算出伺服系统高低角和方位角的控制指令，分别加到炮身的高低角和方位角伺服系统，使炮身跟踪指令信号。
为了改进系统的动态和稳态特性，高低角和方位角伺服系统各自采用了有源串联校正网络和测速反馈校正，同时利用逻辑电路实现系统工作状态的控制（如偏差过大时可断开主反馈，实现最大速度控制，当偏差小于一定值后实现精确位置控制）。
试将其改造为计算机控制系统，画出系统原理结构图。
题图B1-3典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图B1-4水位高度控制系统如题图B.1-4所示。
水箱水位高度指令由W 电位计指令电压 Ur 确定，水位实际高度 h 由浮子测量，并转 换为电位计 W 的输出电压Uh 。
用水量 Q 为系统干扰。
当指令高 度给定后，系统保持给定水位，如打开放水管路后，水位下降， 系统将控制电机，打开进水阀门，向水箱供水，最终保持水箱水 位为指令水位。
试把该系统改造为计算机控制系统。
画出原理示 意图及系统结构图。
控制阀浮了用水开其题图B1-4 水箱水位控制系统原理示意图宙达卜呱U.J£wu >“B1-5题图B1-5为一机械手控制系统示意图。
将其控制器改造为 计算机实现，试画出系统示意图及控制系统结构图。
题图B1-5机械手控制系统示意图B1-6题图B1-6为仓库大门自动控制系统示意图。
试将其改造为 计算机控制系统，画出系统示意图。
题图B1-6仓库大门自动控制系统示意图B1-7车床进给伺服系统示意图如题图B1-7所示。
电动机经过齿轮减速机构带动丝杠转动，进而使工作台面实现直线运动。
计算机控制系统课后答案,李华
计算机控制系统课后答案1. 介绍本文是针对计算机控制系统课后作业的答案汇总。
在课程中涉及到的问题和概念将会一一解答和说明，帮助读者更好地理解和掌握计算机控制系统。
2. 问题解答2.1 列举计算机控制系统的应用领域。
计算机控制系统广泛应用于以下领域：- 工业自动化控制：用于控制工业生产线上的各种设备和工艺过程。
- 交通运输系统：包括地铁、公交、航空、航天等领域的运输工具的控制。
- 农业自动化：应用于农业机械和设备的控制，提高农业生产效率。
- 医疗设备控制：用于医疗设备的自动控制和监测。
- 建筑智能化：用于建筑内部的照明、供暖、空调等控制系统。
- 安防、监控系统：包括视频监控、入侵报警等各种安全系统的控制。
2.2 计算机控制系统的组成结构是什么？计算机控制系统的基本组成结构包括： - 传感器：用于将被控制对象的状态转换为电信号，并输入到控制系统中。
- 执行器：根据控制系统的指令，执行相应的动作，控制被控制对象。
- 控制器：对传感器采集到的数据进行处理和分析，并产生相应的控制指令。
- 通信网络：用于传输控制指令和传感器数据的通信网络。
- 计算机：负责控制器的运行和算法的执行，对控制系统进行监控和管理。
2.3 什么是开环控制系统和闭环控制系统？它们的区别是什么？开环控制系统是指控制器只根据预先设置的控制指令，对被控制对象进行控制，而不对被控制对象的输出进行测量和反馈。
因此，开环控制系统的控制效果受到外界扰动和被控制对象本身性能变化的影响。
闭环控制系统是指控制器在对被控制对象进行控制的同时，通过测量被控制对象的输出信号，并与设定值进行比较，产生反馈信号进行控制调节。
闭环控制系统能够根据被控制对象实际输出的变化来调整控制指令，使控制效果更加稳定和准确。
区别： - 开环控制系统没有反馈环路，只根据预先设置的控制指令对被控制对象进行控制；闭环控制系统设有反馈环路，通过测量被控制对象的输出进行调节。
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《计算机控制系统》习题1一、单项选择题1．以下采样控制方式中，数据采样速度最快的方式是（）。
A、无条件采样B、中断方式采样C、查询方式采样D、DMA方式采样2．在数据采集系统中，一般把传感器采集到的数据称为一次数据；把实现量化和编码处理的环节称为（）。
A、A/D转换器B、D/A转换器C、采样保持器D、数据处理器3. 一个连续系统改造为计算机控制系统后，当系统的控制算法及参数都保持不变时，与原连续系统相比，计算机控制系统的稳定性将（）。
A、变好B、变坏C、保持不变4．一个8位的A/D转换器,若其孔径时间为5微秒，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率约为（）。
A、104HZB、124HZC、144HZD、164HZ5．差分方程y(k 2) 6y(k 1) 8y(k) u(k) 2u(k 3) 为（）差分方程。
A、一阶B、二阶C、三阶D、四阶6．采样离散控制系统的闭环特征方程为D(z) z3 3.5z2 3.5z 1，则该系统（）。
A、稳定B、临界稳定C、不稳定D、无法确定7．某4位A/D转换器的输入电压Vi=2.0V，一般参考电压Vr=5V,则转换输出的数字量D为（）。
A、0111B、1010C、0101D、0110二、多项选择题1、PID控制器中，增大积分时间常数所起的作用主要有（）。
A、减小超调B、减小振荡C、减少消除静差的时间D、使系统更加稳定2、计算机控制系统的一般要求是（）。
A、缓变性B、稳定性C、精确性D、快速性3、影响机电系统动力学品质的因素有（）。
A、额定转矩B、摩擦C、间隙D、刚度与扭转谐振4. 下列的抗干扰方法中，属于硬件滤波的有（）。
A、RC滤波B、光电隔离滤波C、平均值滤波D、LC滤波E、惯性滤波5. 下述选项中，属于系统软件的有（）。
A、汇编语言B、发电机故障分析软件法C、电站综自软件D、Windows98软件E、DOS软件三、判断题1. 在确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应大于传感器的精度。
《计算机控制系统》课后题答案-刘建昌等科学出版社
第一章计算机控制系统概述习题与思考题1.1什么是计算机控制系统？计算机控制系统较模拟系统有何优点？举例说明。
解答：由计算机参与并作为核心环节的自动控制系统，被称为计算机控制系统。
与模拟系统相比，计算机控制系统具有设计和控制灵活，能实现集中监视和操作，能实现综合控制，可靠性高，抗干扰能力强等优点。
例如，典型的电阻炉炉温计算机控制系统，如下图所示：For personal use only in study and research; not for commercial use炉温计算机控制系统工作过程如下：电阻炉温度这一物理量经过热电偶检测后，变成电信号（毫伏级），再经变送器变成标准信号（1-5V或4-20mA）从现场进入控制室；经A/D 转换器采样后变成数字信号进入计算机，与计算机内部的温度给定比较，得到偏差信号，该信号经过计算机内部的应用软件，即控制算法运算后得到一个控制信号的数字量，再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量；控制信号模拟量作用于执行机构触发器，进而控制双向晶闸管对交流电压（220V）进行PWM调制，达到控制加热电阻两端电压的目的；电阻两端电压的高低决定了电阻加热能力的大小，从而调节炉温变化，最终达到计算机内部的给定温度。
由于计算机控制系统中，数字控制器的控制算法是通过编程的方法来实现的，所以很容易实现多种控制算法，修改控制算法的参数也比较方便。
还可以通过软件的标准化和模块化，这些控制软件可以反复、多次调用。
又由于计算机具有分时操作功能，可以监视几个或成十上百个的控制量，把生产过程的各个被控对象都管理起来，组成一个统一的控制系统，便于集中监视、集中操作管理。
计算机控制不仅能实现常规的控制规律，而且由于计算机的记忆、逻辑功能和判断功能，可以综合生产的各方面情况，在环境与参数变化时，能及时进行判断、选择最合适的方案进行控制，必要时可以通过人机对话等方式进行人工干预，这些都是传统模拟控制无法胜任的。
计算机控制系统试卷一答案
计算机控制系统试卷一答案 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、简答题（每小题5分，共20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：根据采样过程的特点，可以将采样分为以下几种类型。 (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。 (2) 同步采样 如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 (3) 非同步采样 如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 (4) 多速采样 如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 (5) 随机采样 若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。
3、 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KP。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KP可以减小静差，但是KP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TI大，则积分作用弱，反之强。增大TI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。
计算机控制系统作业答案教学文案
计算机控制系统作业答案计算机控制系统作业答案作业一第一章1.1什么是计算机控制系统？画出典型计算机控制系统的方框图。
参考答案：答：计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制. 控制系统中的计算机是由硬件和软件两部分组成的.硬件部分: 计算机控制系统的硬件主要是由主机、外部设备、过程输入输出设备组成; 软件部分: 软件是各种程序的统称，通常分为系统软件和应用软件。
图1.3-2 典型的数字控制系统1.2.计算机控制系统有哪几种典型的类型？各有什么特点。
参考答案：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；计算机对被控对象不起直接控制作用,计算机对传感器产生的参数巡回检测、处理、分析、记录和越限报警，由此可以预报控制对象的运行趋势。
②直接数字控制系统；一台计算机可以代替多台模拟调节器的功能，除了能实现PID调节规律外, 还能实现多回路串级控制、前馈控制、纯滞后补偿控制、多变量解藕控制，以及自适应、自学习,最优控制等复杂的控制.③监督计算机控制系统；它是由两级计算机控制系统：第一级DDC计算机, 完成直接数字控制功能；第二级SCC计算机根据生产过程提供的数据和数学模型进行必要的运算，给DDC计算机提供最佳给定值和最优控制量等。
④分布式计算机控制系统。
以微处理机为核心的基本控制单元，经高速数据通道与上一级监督计算机和CRT操作站相连.1.3.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？参考答案：计算机控制系统与连续控制系统主要区别：计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用计算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制.与采用模拟调节器组成的控制系统相比较，计算机控制系统具有以下的优点：(1)控制规律灵活，可以在线修改。
(2)可以实现复杂的控制规律，提高系统的性能指标.(3)抗干扰能力强，稳定性好。
计算机控制系统课后答案(作业)
1.计算机控制系统与连续（模拟式）控制系统的根本差别：数字计算机作为系统控制器参与被控对
象的控制，用计算机系统取代了模拟控制器。
2.根据对计算机工作原理的了解，掌握计算机控制系统的基本组成；要初步了解计算机参与控制时，
计算机系统的主要部件及其基本功用。
3.由于计算机参与控制，计算机控制系统有以下两个重要特点：
●系统是一种混合信号系统
●系统可以实现分时串行、并行控制。
4.计算机控制系统和连续（模拟）控制系统的根本差别是什么？
5.计算机控制系统相对于连续控制系统的优点是什么？
6.目前常用计算机控制系统的分类？
7.计算机控制系统理论和设计的必要性？
8.。
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《计算机控制系统》第一次作业答案
你的得分：100.0
完成日期：2018年09月10日01点40分
说明：每道小题选项旁的标识是标准答案。
一、单项选择题。
本大题共20个小题，每小题2.0 分，共40.0分。
在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.计算机与计算机或智能设备之间进行通信地的连线，称为（）
A.内部总线
B.外部总线
C.PCI总线
D.ISA总线
2.分散型控制系统综合的四C技术其中有（）。
A.分散控制
B.集中控制
C.控制技术
D.信息处理
3.通过一个信息帧传送的信息字段，是通讯中的实质性内容，也就是（）。
A.应用层
B.消息层
C.物理层
D.链路层
4.Bitbus的电气接口采用的是平衡传送的（）标准。
A.RS-232
B.RS-485
C.RS-422
D.IEE-488
5.按字符传送数据的方法称为（）。
A.同步传送
B.异步传送
C.网络传送
D.远传
6.外界干扰的扰动频率越低，进行信号采集的采样周期应该越（）。
A.长
B.短
C.简单
D.复杂
7.所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在（）的时间范围内完成。
A.微秒级
B.纳秒级
C.毫秒级
D.一定
8.数字量输入通道主要由（）、输入调理电路、输入地址译码等组成。
A.输入缓冲器
B.输入锁存器
C.输出缓冲器
D.输出锁存器
9.A/D转换器的主要技术指标中，（）是指完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间。
A.分辨率
B.线性误差
C.量程
D.转换时间
10.将采样信号转换成数字信号的过程称为量化过程，执行量化动作的装置是（）。
A.D/A转换器
B.A/D转换器
C.计算机
D.单片机
11.在通信线路上传输信息时，用于提高传输质量的方法中，改善信道的电性能，使误码
率降低的方法称为（）。
A.差错控制技术
B.检验错误
C.纠正错误
D.自动纠错
12.数据传输通常用的方式中，用单线传输信号，以地线作为信号的回路，接收器是用单
线输入信号的方式称作（）。
A.串行传输方式
B.不平衡方式
C.并行传输方式
D.平衡传输方式
13.在数字滤波技术当中，应视具体情况选择不同的数字滤波方法，其中（）适用于偶然
性的脉冲干扰。
A.平均值滤波
B.中位值滤波
C.惯性滤波法
D.加权平均值滤波法
14.多变量控制系统解耦的条件是系统的闭环函数矩阵Φ(s)为（）。
A.解耦矩阵
B.对称矩阵
C.对角线矩阵
D.补偿矩阵
15.一个10位的A/D转换器，其量化精度约为（），若其孔径时间为10微妙，
如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正旋波模拟信号的最大频率为
16HZ 。
A.1%
B.0.5%
C.0.2%
D.0.1%
16.16位A/D转换的分辨率为（）。
A.0.0000305
B.0.0000152
C.0.0000076
D.0.000192
17.如果设计加工第一象限的直线OA，起点为O（0，0）终点坐标为A（7，4），则
进行插补运算的结果是，在＋x方向走的步数应当是（）。
A. 5
B. 6
C.7
D.8
18.如果一台三相步进电机采用三拍工作方式，且转子有30个齿，则其步距角是（）度。
A. 3
B.4
C. 5
D.6
19.设某温度控制系统的温度范围为0至300℃，要求温度的分辨率为0.5℃，则需要采
用的A/D转换器的字长应当是（）度。
A.7
B.8
C.9
D.10
20.（）所研究的内容是数据元素之间的逻辑关系，即所谓数据的逻辑结构。
A.数据对象
B.顺序结构
C.数据结构
D.数据排序
二、多项选择题。
本大题共15个小题，每小题4.0 分，共60.0分。
在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。
1.在异步通信中，发送的每一个数据字符均带有（）和可选择的奇偶位。
A.停止位
B.标志位
C.起始位
D.编码
2.在PID控制中，积分的作用是消除残差，为了提高控制性能，对积分项可采取的改
进措施包含有（）
A.积分分离
B.抗积分饱和
C.梯形积分
D.消除积分不灵敏区
3.三相步进电机的工作方式有（）。
A.单相三拍方式
B.单相二拍方式
C.双相三拍方式
D.三相六拍工作方式
4.数控系统按控制方式来分类，可以分为（），这三种控制方式都是运动的轨迹控制。
A.点位控制
B.点面控制
C.直线切削控制
D.轮廓切削控制
5.信号在长线传输中常遇到的三个问题是：（）。
A.长线传输易受到外界干扰
B.具有信号延时
C.高速度变化的信号在长线中传输时，还会出现波反射现象
D.信号的衰减
6.过程通道是在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，它包括
（）。
A.模拟量输入通道
B.数字量（开关量）输入通道
C.数字量（开关量）输出通道
D.模拟量输出通道
7.工业控制机的硬件只能构成裸机，软件是工业控制机的程序系统，它可以分为（）。
A.系统软件
B.应用软件
C.信息软件
D.支持软件
8.根据不同的被控对象和不同的要求，计算机控制系统的典型形式有：（）、分散型控
制系统和现场总线控制系统。
A.操作指导控制系统
B.直接操作控制系统
C.直接数字控制系统
D.监督控制系统
9.从本质上看，计算机控制系统的工作原理可归纳为（）等三个步骤。
A.实时的控制输出
B.实时的控制运算
C.实时的数据采集
D.实时的控制决策
10.D CS的综合信息管理级中，按ISO的定义，系统是指由（）构成的，用于完成一
组特定功能的集合体。
A.计算机
B.人
C.各种方法
D.机器
11.与一般的计算机控制系统相比，DCS具有（）、控制系统组态和可靠性高等几个特
点。
A.硬件积木化
B.软件模块化
C.通信网络的应用
D.计算机的应用
12.开放系统互连参考模型OSI网络层次结构模型规定了（）、传送层、表示层和应用
层等功能层，每层都使用它自己的协议。
A.物理层
B.数据链路层
C.网络层
D.会话层
13.在微机局部网络中，目前常采用的传输访问控制方式有（）。
A.CSMA/CD
B.令牌环
C.令牌总线
D.外部总线
14.在微机局部网络中，目前常采用的网络拓扑结构有（）。
A.星形结构
B.环形结构
C.总线形结构
D.树形结构
15.长线传输干扰的抑制方法有（）。
A.终端匹配
B.始端匹配
C.变压器隔离
D.光电隔离。