《计算机控制技术》复习资料
计算机控制技术复习
计算机控制技术第1章绪论1. 计算机控制系统计算机控制系统就是利用计算机（常称为工业控制计算机，简称工业控制机IPC）来实现生产过程自动控制的系统。
2.计算机控制系统的控制过程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：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入(2)实时决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按预定的控制规律，决定将要采取的控制策略。
(3)实时控制：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
3．在线方式生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式，反之称为离线方式。
4．实时的含义实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。
2个要素：①根据工业生产过程出现的事件能够保持多长的时间②该事件要求计算机在多长的时间以内必须做出反应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。
5．计算机控制系统的典型形式（1）操作指导控制系统（Operational Information System 简称OIS）操作指导控制系统依赖数据采集信息，由计算机根据数学模型计算出生产过程工况，给出操作指导信息，计算机的输出不直接用来控制被控对象。
（2）直接数字控制系统（Direct Digital Control简称DDC ）DDC系统中的计算机直接承担控制任务，属于闭环控制系统。
DDC系统：通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。
（3）监督控制系统SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等。
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计算机控制技术复习资料1.什么是计算机控制系统？计算机控制系统由哪几部分组成？答：计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统。
计算机控制系统的组成：计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成。
工业控制机外部总线生产过程2.计算机控制系统的典型型式有哪些？答：计算机控制系统的典型型式包括：操作指导控制系统；直接数字控制系统（DDC ）；监督控制系统（SCC ，也称设定值控制）；集散控制系统（DCS ）；现场总线控制系统（FCS ）和综合自动化系统。
3.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？答：所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。
在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
4.讨论计算机控制系统的发展趋势。
答：网络化、扁平化、智能化、综合化。
5.请分别画出一路有缘I/V 变换电路和一路无源I/V 变换电路图，分别说明各元器件的作用。
人机接口主机板磁盘系统通讯接口内部总线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执行机构测量变送电器开关电气开关被控对象6.什么是采样过程、量化、孔径时间？答：T ，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，转变成在时刻0、T 、2T 、……、kT 的一连串脉冲输出信号的过程称为采样过程。
所谓量化，就是采用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。
在模拟量输入通道中，A/D 转换器将模拟信号转换成数字信号总需要一定的时间，完成一次A/D 转换所需要的时间称为孔径时间。
7.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要采样保持器？为什么？答：为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可采用带有保持电路的采样器，即采样保持器（为了防止在A/D 转换之前信号就发生了变化，致使A/D 转换的结果出错，因而采用采样保持器来使得信号维持一段时间）。
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成考复习资料《计算机控制技术》复习资料1一、填空题1、在计算机控制系统几种典型的应用中系统是开环的控制结构，系统是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式，系统能自动的改变给定值，使生产过程达到最优。
2、STD总线是一种规模最小，面向工业控制，设计周密的位系统总线，VME总线是1981年推出的第一代位工业开放标准总线。
3、D/A转换器的转换原理可以归纳为“按权展开，然后相加”，因此D/A转换器内部必须要有一个，以实现按权值分别进行D/A转换。
4、数控系统由输入装置、输出装置、和 4部分组成，其一般步骤是曲线分割、、。
5、PID控制中积分饱和会引起输出超调使系统不稳定，通常改进的方法有法、法和有限偏差法。
6、根据步进电机的结构分析可知，错齿是促使步进电机旋转的根本原因，改变步进电机的可以改变其运行方式；改变，可以控制步进电机的正、反转。
7、达林算法的目标是设计合适的数字控制器D(z)，使整个计算机控制系统等效的闭环传递函数期望为一个和相串联，并期望闭环系统的纯滞后时间等于被控对象的纯滞后时间。
8、在连续系统中，表示输入信号和输出信号关系的数学模型用和来描述；在离散系统中，则用、和离散状态空间表达式来描述。
二、简答题1、过程输入输出通道与主机交换的信息类型有哪些？2、画出数字量输入/输出通道的结构。
3、什么是共模干扰？抑制共模干扰的措施有哪些？4、振铃现象是怎样产生的？它有什么危害？应怎样克服？5、简述冗余技术及其分类。
答案一、填空题1、操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统；2、8、32；3、解码网络；4、控制器、插补器、插补计算、折线逼近；5、遇限削弱积分法、积分分离法；6、各相的通电方式或脉冲分配、通电顺序；7、纯滞后环节、一阶惯性环节（顺序可互换）；8、微分方程、传递函数、差分方程、脉冲传递函数。
二、简答题1、答：1）数据信息：反映生产现场的参数及状态的信息，包括数字量和模拟量。
2）状态信息：又叫应答信息、握手信息，反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。
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填空题1.控制信号和时序信号2.被控对象、检测模块、反馈部分3.单工；半双工；全双工4.位同步、帧同步和网同步5.语义、语法、时序6.1物理层、2数据链路层、3网络层、4传输层、5会话层、6表示层、7应用层名词解释1. 通信的双方可以同时发送和接收信息的信息交互方式2. 同步是一种计算机术语，一般指的是在两个或多个数据库、文件、模块、线程之间用来保持数据内容一致性的机制3. 时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。
时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。
4. 量化，在数字信号处理领域，是指将信号的连续取值（或者大量可能的离散取值）近似为有限多个（或较少的）离散值的过程。
5. 现场总线（Field bus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题简答题1.控制器由程序计数器(以下简称PC)和指令寄存器(以下简称IR)以及控制单元(以下简称CU)组成.PC用来存放当前将要执行的指令所在的地址,也就是地址指针.它于MAR(存储器地址寄存器)有直接的通路,MAR把指令地址提供给PC.同时PC自动加1.指向下一条要执行的指令.IR用来存放当前指令.IR的内容来自内存的MDR(存储器数据寄存器)他的控制过程是:PC做计数器安排指令的执行次序.并提供指令存储的地址供取指令.IR用来储存当前运行的指令,并送与CU解释指令,执行指令2.网络控制技术是大量采用了Internet技术的新型网络控制技术，它可以实现传统SCADA（管理控制与数据采集）系统的全部功能，同时在许多性能上实现了关键性的突破。
它是一个集合了Internet、嵌入控制、软件、网络、网页设计等技术的完善控制系统。
这一控制技术的出现堪称是控制技术领域的一次革命。
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第一章1．典型的工业生产过程分类及例子。
连续过程（液位控制系统）、离散过程（仓库的产品）、批量过程（数控机床）。
2．计算机控制系统的工作原理（三个实时的）。
实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。
3．实时、在线、离线的含义及关系。
实时：是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成，亦即计算机对输入信号，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制失去也就意义。
在线：生产过程和计算机直接相连，并接受计算机控制的方式。
离线：生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式。
4．常用的计算机控制系统主机。
可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器。
5．计算机控制系统的典型形式有哪几种，分别属于离线还是在线。
离线：操作指导控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统在线：直接数字控制系统、监督控制系统、综合自动化系统6．DCS、FCS分别指的是什么。
DCS：集散控制系统（采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调）FCS：现场总线控制系统（“操作站---控制站---现场仪表”三层结构）7．工控机硬件组成中系统支持板的功能。
①监控定时器；②电源掉电检测；③保护重要数据的后备存储器体；④实时日历时钟。
8．什么是总线、内部总线、外部总线，及常用的内、外部总线有哪些。
总线：一组信号线的集合，使计算机内部各部分之间以及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送和通信。
内部总线：计算机内部功能模板之间进行通信的总线，他是构成完整的计算机系统的内部信息枢纽。
（数据总线、地址总线、控制总线、电源总线）外部总线：计算机和计算机之间或计算机与其他职能设备之间进行通信的连线。
（RS-232C、USB串行总线）习题：1.1什么是计算机控制系统？工作原理？计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。
①实时数据采集；②实时控制决策；③实时控制输出。
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计算机控制技术复习资料计算机控制系统中的实时性、在线方式与离线方式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？答：实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来时间作出反应的特性在线方式：在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。
计算机控制系统中要考虑实时性主要由于以下两个因素：其一，根据工业生产过程出现的时间能够保持多长的时间；其二，改时间要求计算机在多长的时间以内必须做出反应，否则，将对生产过程造成影响甚至造成损害。
计算机控制系统有哪几种典型形式？答：1、操作指导控制系统2、直接数字控制系统3、监督控制系统4、集散控制系统5、现场总线控制系统6、PLC+上位机系统什么是工业控制机？它们有哪些特点？答：工业控制机是应用在国民经济发展和国防建设的各个领域，具有恶劣环境适应能力，能长期稳定工作的加固型计算机。
其特点有：1、可靠性高2、实时性好3、环境适应性强4、模块化设计，完善的I/O通道5、系统扩充性好6、系统开放性好7、控制软件包功能强计算机内部总线可分为几类？答：1、数据总线2、地址总线3、控制总线4、电源线和地线常见的工业控制计算机体系结构有哪几种？答：1、STD总线2、ISA总线3、PCI总线4、PC/104总线PCI总线的主要优点是什么？答：1、高性能2、通用性好3、低成本4、使用方便A/D 转换器的主要性能指标有哪些？答：1、转换时间：指完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间2、分辨率：表示A/D 转换器输出数字量最低位变化所需输入模拟电压的变换量3、线性误差：在满量程输入范围内，偏离理想转换特性的最大误差4、量程：所能转换的输入电压范围5、对基准电源的要求计算机与模拟量输入接口交换信息有哪几种控制方式？答：计算机与模拟量输入接口交换信息常用方式有：程序查询式、延时采样方式、中断方式和DMA 方式。
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一、填空题1. 计算机控制系统与连续控制系统在本质不有许多不同，需采用专门的理论来分析和设计，最常用的两种设计方法是____________________________和__________________________.2. 在计算机控制系统中，由于计算机具有高速的运算处理能力，一个控制器经常可采用__________________________的方式控制多个回路。
3. SCC 系统是指_______________________________________________________。
4．A/D 转换器中________________________决定了每一个采样时刻的最大转换误差.对于一定的转换时间，误差的百分数和信号频率成______比。
若一个10位的A/D 转换器，若要求转换精度为0.1%，孔径时间为10微秒，则允许转换的正弦模拟信号的最大频率为_____HZ.5.若max ω为信号f(t)的最高角频率，则采样频率S ω的下限是_______________.6．连续系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于________________________；离散系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于________________________。
7．零阶保持器是一个相位________________________环节。
8．对于满刻度值为5.12V ，单极性输出，8位D/A 转换器的分辨率为___________________；D/A 转换器的分辨率取决于它的_________。
9. DDC 系统是指_______________________________________________________。
10．离散系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于________________________；离散系统稳定的充要条件是系统特征方程所有根均应位于________________________。
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计算机控制技术复习资料1.什么是工业控制计算机？它们有哪些特点？答：工业控制计算机是“应用在国民经济发展和国防建设的各个领域，具有恶劣环境适应能力，能长期稳定稳定工作的加固型计算机”。
其特点是：可靠性高、实时性好、环境适应性强、模块化设计，完善的I∕O通道、系统扩充性好、系统开放性好、控制软件包功能强。
2.计算机总线大致可分为几类？其中内部总线又可分为几类？答：按传送数据可分为串行总线和并行总线；按应用的场合可分为芯片总线、版内总线、机箱总线、设备互联总线、现场总线及网络总线；按用途可分为:计算机总线、外部设备总线、和控制总线；按总线的作用域可分为全局总线和本地总线；按标准化程度可分为标准总线和费标准总线等。
内部总线可分为：数据总线、地址总线、控制总线、电源线与地线。
3.常见的工业控制计算机总线体系结构有哪几种？答：常见的工业控制计算机总线体系结构有PC总线工控机，STD总线工控机，VME总线工控机，多总线工控机。
4.PCI总线的主要优点是什么？答：高性能，通用性好，成本低，使用方便。
5.A/D转换的主要性能指标有哪些？答：转换时间、分辨率、线性误差、量程、对基准电源的要求等。
6.计算机与模拟量输入接口交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点？答：程序查询式：程序设计比较简单，可靠性高，但实时性差；延时采样方式：硬件设计简单，但信息传递较前述方式慢；中断方式：提高了系统的工作效率；DMA方式：传输速率大大提高。
7.模拟量输入接口设计主要解决那几个方面的问题？答：数据输出线的连接方式，选通信号、启动转换及读出控制信号的连接方法，电源和地线的处理，与计算机信息传递的方式。
8.模拟量输入通道由那几部分组成？答：模拟量输入通道一般由I/U变换，多路转换器、程控放大器、采样/保持器、A/D转换器、接口及控制逻辑等组成。
9.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要采样/保持器？为什么？答：为了提高模拟量输入信号的频率范围，以适应某些随时间变化较快的信号的要求，可采用带有保持电路的采样器，即采样保持器（为了防止在A/D转换之前信号就发生了变化，致使A/D转换的结果出错，因而采用采样保持器来使得信号维持一段时间）。
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成考复习资料《计算机控制技术》复习资料1一、填空题1、在计算机控制系统几种典型的应用中系统是开环的控制结构，系统是计算机用于工业过程控制最普遍的一种方式，系统能自动的改变给定值，使生产过程达到最优。
2、STD总线是一种规模最小，面向工业控制，设计周密的位系统总线，VME总线是1981年推出的第一代位工业开放标准总线。
3、D/A转换器的转换原理可以归纳为“按权展开，然后相加”，因此D/A转换器内部必须要有一个，以实现按权值分别进行D/A转换。
4、数控系统由输入装置、输出装置、和 4部分组成，其一般步骤是曲线分割、、。
5、PID控制中积分饱和会引起输出超调使系统不稳定，通常改进的方法有法、法和有限偏差法。
6、根据步进电机的结构分析可知，错齿是促使步进电机旋转的根本原因，改变步进电机的可以改变其运行方式；改变，可以控制步进电机的正、反转。
7、达林算法的目标是设计合适的数字控制器D(z)，使整个计算机控制系统等效的闭环传递函数期望为一个和相串联，并期望闭环系统的纯滞后时间等于被控对象的纯滞后时间。
8、在连续系统中，表示输入信号和输出信号关系的数学模型用和来描述；在离散系统中，则用、和离散状态空间表达式来描述。
二、简答题1、过程输入输出通道与主机交换的信息类型有哪些？2、画出数字量输入/输出通道的结构。
3、什么是共模干扰？抑制共模干扰的措施有哪些？4、振铃现象是怎样产生的？它有什么危害？应怎样克服？5、简述冗余技术及其分类。
成考复习资料答案一、填空题1、操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统；2、8、32；3、解码网络；4、控制器、插补器、插补计算、折线逼近；5、遇限削弱积分法、积分分离法；6、各相的通电方式或脉冲分配、通电顺序；7、纯滞后环节、一阶惯性环节（顺序可互换）；8、微分方程、传递函数、差分方程、脉冲传递函数。
二、简答题1、答：1）数据信息：反映生产现场的参数及状态的信息，包括数字量和模拟量。
2）状态信息：又叫应答信息、握手信息，反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。
3）控制信息：用来控制过程通道的启动和停止等信息，如三态门的打开和关闭、触发器的启动等。
2、答：数字量输入通道结构如图1所示：图1图2数字量输出通道的结构如图2所示：3、答：所谓共模干扰是指在A/D转换器两个输入端上公有的干扰电压。
抑制共模干扰常用的方法有：（1）利用变压器把现场信号源的地与计算机的地隔离开来，使共模干扰电压由于不成回路而得到有效抑制。
（2）利用光电耦合器把各种模拟负载与数字信息源隔离开来，即把“模拟地”和“数字地”断开。
（3）采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰。
4、答：所谓振铃（Ringing）现象，是指数字控制器的输出u(k)以1/2采样频率（2T采样周期）大幅度上下摆动。
振铃现象对系统的输出几乎无影响，但会增加执行机构的磨损，并影响多参数系统的稳定性。
消除振铃现象的方法是找出D(z)中引起振铃的因子(z=-1附近的极点)，令其中的z=1。
根据终值定理，这样处理不影响输出量的稳态值但瞬态特性会变化，数字控制器的动态性能也会影响。
5、答：所谓冗余，也称容错技术或故障掩盖技术，就是为了保证整个系统在局部发生故障时能够正常工作，而在系统中设置一些备份部件，一旦故障发生便启动备份部件投入工作，使系统保持正常工作。
冗余技术包括1）硬件冗余。
用增加硬件设备的方法，当系统发生故障时，将备份硬件顶替上去，使系统仍能正常工作。
2）信息冗余。
为防止系统因故障等原因而丢失信息，常将重要数据或文件多重化，复制一份或多份“拷贝”，并存于不同空间。
3）指令冗余。
为避免程序跑飞，在程序中人为的插入一些空操作指令或将有效的单字节指令重复书写，使失控的程序遇到该指令后，能够调整至正常轨道。
成考复习资料《计算机控制技术》复习资料2一、判断题1. 在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。
所以一般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。
（）2. 在显示系统中，若为动态显示，需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示。
若在显示电路中增加一级锁存器，则可直接将待显示数输出到显示器进行显示。
（）3. A/D转换器的结束信号的连接方式是判断A/D转换方式的主要依据。
（）4. 由于各种传感器提供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对信号进行调整，使A/D转换器满量程信号达到均一化。
（）5. DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓冲，确保转换精度。
（）6. 在PID调节系统中，积分I的作用是消除静差，所以积分分离PID不能消除静差（）。
7. 在计算机控制系统中，常常需要设计报警电路，无论在什麽情况下，也不管原因如何，只要略微超限，立即报警。
（）8. 步进电机之所以能转动，其关键原因是错齿。
（）9. 多路开关CD4051的作用就是把多路模拟信号转换成一路信号。
（）10. 某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样时间间隔太大（）。
二简答题1. 平均滤波有几种？并说明各自的特点。
2. 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？3. 说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以及各自的用途。
4. 在微型机控制系统中，如何将非线性参数线性化？5. 简要说明多路开关的主要特点。
答案一、1-5 TFTTT 6-10 FFTTF二、简答题1. 平均滤波有几种？并说明各自的特点。
平均滤波有三种：算术平均滤波、加权平均滤波、滑动平均滤波。
算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采样的系数总和为∑Ci=0；而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采样速度快。
2. 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？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。
3. 说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以及各自的用途。
算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；可用于任何场合，如压力、流量等。
加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采样的系数总和为∑Ci=0；这种滤波主要用于那些想突出采样的某些部分的场合。
而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采样速度快。
此滤波主要用于实时性要求比较快的场合。
4. 在微型机控制系统中，如何将非线性参数线性化？经实验得出正确的参数曲线，根据精度要求取点，精度要求高处多取点，其他地方少取点，相临两点连线，用直线代替曲线，在保证精度的前提下实现非线性参数分段线性化。
5. 简要说明多路开关的主要特点。
半导体多路开关的特点是：（答5条即可）（1）采用标准的双列直插式结构，尺寸小，便于安排；（2）直接与TTL（或CMOS）电平相兼容；（3）内部带有通道选择译码器，使用方便；（4）可采用正或负双极性输入；（5）转换速度快，通常其导通或关断时间在1ms左右，有些产品已达到几十到几百纳秒（ns）；（6）寿命长，无机械磨损；（7）接通电阻低，一般小于100W，有的可达几欧姆；成考复习资料（8）断开电阻高，通常达109W以上。
《计算机控制技术》复习资料3一、填空题1．控制器是为达到系统要求的性能所使用的控制装置，它可采用、机械或液压技术来完成控制操作。
2.在连续系统中，表示输入信号和输出信号关系的数学模型用和来描述；在离散系统中，则用、和离散状态空间表达式来描述。
二、简答题1. 现场总线控制系统的特点是什么？2. 常用的外部总线有哪些？并做简要说明。
3. 计算机控制系统的抗干扰措施有哪些？并做简要说明。
4. 描述PID调节器中的比例参数，积分常数和微分常数的变化对闭环系统控制性能的影响。
5. 简述振铃现象产生的原因及其消除方法。
6. 简述计算机控制系统硬件的设计步骤。
7. 简述OSI参考模型的7层功能及协议。
答案一、填空题1、电气；2、微分方程，传递函数（位置可互换），差分方程，脉冲传递函数（位置可互换）二、简答题1.答：信号传输实现了全数字化，从最底层逐层向最高层均采用通信网络互联；系统结构采用分散化，现场总线的节点是现场设备或现场仪表，如传感器、变送器、执行器等；现场设备具有互操作性，改变了DCS控制层的封闭性和专用性，不同厂家的现场设备既可互联也可呼唤，并可以统一组态；通讯网络为开放式互联网络，可及其方便地实现数据共享；技术和标准实现了全开放，面向任何一个制造商和用户。
2.答：（1）IEEE-488并行通信总线：包含16条信号线和8条地线；16根信号线可分成三组：8组双向数据总线、3根数据字节传送总线、5根接口管理总线，均为低电平有效。
（2）RS-232C串行通信总线：RS-232C串行通信总线是DTE和DCE间传输串行数据的接口总线。
RS是推荐标准的缩写，232是识别代号，C是标准的版本号。
该标准提供了一个利用公用电话网络作为传输介质、通过调制解调器将远程设备连接起来的技术规定。
（3）RS-485标准总线：RS-485的工作方式是半双工，在某一时刻，一个发送一个接收；RS-485是RS-449的子集的一个变形，可在1200m的双绞线上进行数字通信，速率可达90kbit/s。
3.答：（1）串模干扰的抑制：双绞线做信号引线；引入滤波电路。
（2）共模干扰的抑制：变压器隔离；光电隔离；浮地屏蔽。
（3）长线传输的干扰抑制：波阻抗的测量；终端阻抗的匹配；始端阻抗匹配。
（4）信号线的选择与敷设。
4.答：（1）比例参数的作用：迅速反应误差，加大比例系数，可以减小静差，但不能消除稳态误差，过大容易引起不稳定。
（2）积分常数的作用：消除静差，但容易引起超调，甚至出现振荡。
（3）微分常数的作用：减小超调，克服振荡，提高稳定性，改善系统动态性成考复习资料能。
5.答：振铃产生的原因：控制量U(z)中含有单位圆内左半平面接近1-=z 的极点，离1-=z 越近，振铃幅度越大；单位圆内右半平面的零点会加剧振铃现象；单位圆内右半平面的极点会减弱振铃现象。
振铃现象消除的方法：（1）找出()z D 中引起振铃的因子（1-=z 附近的极点），令其中的1=z ；（2）从保证闭环系统的特性出发，选择合适的周期T 来抑制振铃现象。
6.答：选择系统总线和主机机型，包含微型计算机系统构成方案选择和微型计算机性能指标选择；选择输入输出通道模块，包含数字量输入输出通道和模拟量输入输出通道；选择变送器和执行机构。