计算机控制技术复习
计算机控制技术复习总结
第一章1、计算机控制系统的在线方式和离线方式？答：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；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。
2、实时的含义？（名词解释）答：所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在一定得时间范围内完成。
3、计算机控制系统的组成？答：由工业控制机和生产过程组成。
4、计算机控制系统的典型形式？答：操作指导控制系统、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。
第二章5、什么是接口？什么是过程通道？答：接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁；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。
6、CPU与外设所交换的信息种类有哪些？答：数据信息、控制信息、状态信息。
7、CPU与外设之间的传送方式有哪几种？答：程序查询方式、中断控制方式、直接存储器存取方式。
8、l/O接口的编址方式及区别？答：l/O映射方式，l/O地址和存储器地址在空间上是独立的，独立编址；存储器映射方式，把l/O接口当做处理器一样处理，统一编址。
9、数字量输入接口与输出接口的作用？答：输入接口起到缓冲输入数据的作用；输出接口起到锁存输出数据的作用。
10、A/D转换的种类和每种的特点？答：逐次逼近式，转换时间短（几微秒～几百微秒），抗干扰能力差；双斜积分式，转换时间长（几毫秒～几百毫秒），抗干扰能力强。
11、采样保持器的作用？答：A/D转换过程中，保证模拟量不变化；A/D转换结束后，保证输入信号跟随模拟量变化。
12、模拟量输出通道输出方式及其特点？（未完待续）答：电压输出，电流输出，在过程控制中基本使用电流输出，稳定性强。
13、计算机抗干扰系统的三要素？抗干扰措施？干扰的传播途径？干扰的作用方式及抑制方法？答：有干扰源、干扰对象、传播途径；硬件措施、软件措施、软硬件结合措施；电场耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合；串模干扰，对来自空间电磁耦合所产生的串模干扰可采用双绞线作为信号线，也可采用金属屏蔽线或屏蔽双绞线；根据串模干扰的频率与被测信号的频率分布特性采用相应的滤波器；当对称性交变串模干扰电压或尖峰形串模干扰成为主要干扰时选用双积分式A/D转换器；当被测信号与干扰信号的频谱相互交错时采用调制解调技术。
大学生《计算机控制技术》考试复习题及答案
大学生《计算机控制技术》考试复习题及答案一．单选题1.由于计算机只能接收数字量,所以在模拟量输入时需经()转换。
A.A/D转换器B.双向可控硅C.D/A转换器D.光电隔离器参考答案：A2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构,需要接入()器件完成控制量的切换工作。
A.锁存器锁存B.多路开关C.A/D转换器转换?D.反多路开关参考答案：D3.在LED显示系统中,若采用共阳极显示器,则将段选模型送至()。
A.阳极B.阴极C.阴极或阳极D.先送阴极再送阳极参考答案：B4.电机控制意味着对其转向和转速的控制,微型机控制系统的作法是通()实现的。
A.改变定子的通电方向和通电占空比B.改变转子的通电方向和通电占空比C.改变定子的通电电压幅值D.改变转子的通电电压幅值参考答案：B5.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是()。
A.0．3伏以下B.0．7伏以上C.-3伏以下D.+3伏以上参考答案：C6.采用共阴极LED多位数码管显示时,应()。
A.位选信号为低电平，段选信号为高电平B.位选信号为高电平，段选信号为低电平C.位选信号、段选信号都是高电平D.位选信号、段选信号都是低电平参考答案：A7.关于微型计算机控制技术的叙述,正确的是()。
A.微型计算机控制技术只能用于单片机系统B.任何控制系统都可以运用微型计算机控制技术C.微型计算机控制技术不能用于自动化仪表D.微型计算机控制技术可用于计算机控制系统及自动化仪表参考答案：D8.计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是()。
A.接受测量值和管理命令并提供给DDC计算机B.按照一定的数学模型计算给定值并提供给DDC计算机C.当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作D.SCC计算机与控制无关参考答案：B9.闭环控制系统是指()。
A.系统中各生产环首尾相接形成一个环B.输出量经反馈环节回到输入端，对空置产生影响C.系统的输出量供显示和打印D.控制量只与控制算法和给定值相关10.下列缩写表示现场可编程控制逻辑阵列的是()。
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。
《计算机控制技术》复习资料
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。
计算机控制技术复习总结
计算机控制技术（复习总结）1、计算机控制系统组成框图：一般的计算机控制系统由计算机、I/O接口电路、通用外部设备和工业生产对象等部分组成。
2、模拟量输入通道：传感器、变送器、多路开关、A/转换器、接口模拟量输出通道：接口、D/A转换器、反多路开关、执行机构数字量输入通道：输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路数字量输出通道：输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路3、计算机控制系统的分类1、操作指导控制系统2、直接数字控制系统（DDC）3、计算机监督系统(SCC)4、嵌入式系统(EMS)5、物联网系统(ITS)6、现场总线控制系统(FCS)4、键盘设计需解决的几个问题？a、按键的确认b、重键与连击的处理c、按键防抖动技术（○1硬件防抖技术: a、滤波防抖电路 b、双稳态防抖电路○2软件防抖方法）5、动态LED显示与静态LED显示各有什么特点？●静态LED显示是当显示器件显示某个字符时，相应的显示段（发光二极管）恒定地导通或截止，直到显示另一个字符为止。
占用机时少，而且显示稳定可靠。
其缺点是使用元器件相对较多，且线路比较复杂，相对而言成本较高。
●动态LED显示就是微处理器定时地对显示器件所显示的内容进行扫描。
各显示器件分时工作，任何时刻只有一个显示器件在显示，由于人眼的视觉暂留，当扫描显示每一个器件达到一定速度时，人看到每个器件都在显示。
6、软件译码和硬件译码的区别?所谓软件译码用硬件译码代替软件译码，这样不仅可以节省计算机的时间而且程序设计简单，只要把BCD码从相应的端口输出即可完成显示。
软件译码法最大的优点是电路简单，但显示速度有所下降，软件译码是利用软件查表来实现的。
7、开关量输出接口技术有哪些？1、光电隔离技术2、继电器输出接口技术3、固态继电器输出接口电路（直流SSR、交流SSR）4、大功率场效应管开关技术5、可控硅接口技术（单向可控硅、双向可控硅）6、电磁阀接口技术8、三相步进电机有哪几种工作方式？每种工作方式的特点？●单三拍工作方式：每次只能一相绕组通电，通电三次完成一个通电循环。
计算机控制技术复习题(含部份答案)
4、采样定理的基本内容是什么？对频带受限的信号,当采样频率大于等于信号最高频率的两倍时，可以从采样值完全恢复原始的信号5、什么是数字滤波？常用的数字滤波有哪些方法?所谓数字滤波，就是在计算机中用某种计算方法对输入的信号进行数学处理，以便减少干扰在有用信号中的比重,提高信号的真实性。
程序判断法、中位值滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、加权递推平均滤波法、一阶惯性滤波法6、计算机控制系统中有哪几种地线？在计算机控制系统中，一般有以下几种地线：模拟地、数字地、安全地、系统地、交流地。
7、简述Smith预估控制的基本思想。
按照过程的动态特性建立一个模型加入到反馈控制系统中，使被延迟了τ时间的被控量超前反映到控制器，让控制器提前动作,从而可明显地减少超调量和加快控制过程.8、工业控制计算机系统的干扰源有哪几类？各类干扰又有哪些具体形式?电源干扰（浪涌、尖峰、噪声、断电）；空间干扰（静电和电场的干扰、磁场干扰、电磁辐射干扰）；设备干扰9、RS-485串行总线采用什么传输方式？它与RS—422A串行通信总线的区别是什么?RS—485串行总线采用的是不平衡传输模式。
区别在于RS-485为半双工工作模式，而RS422A为全双工工作方式，且RS—422A适用于两点之间进行高速,远距离通信，而RS-485适用于多点之间进行高速，远距离通信10、数字PID控制算法中，K P，T i，T D的物理调节作用分别是什么？Kp为比例增益，能减小误差，但不能消除稳态误差,但Kp加大会引起系统不稳定;Ti为积分时间常数，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，但积分作用太强会使系统超调加大,甚至使系统出现振荡；Td为微分时间常数,可以减小调整时间，从而改变系统的动态性能11、如何消除尖峰脉冲干扰？选用供电比较稳定的进线电源，利用干扰抑制器消除尖峰干扰,采用交流稳压器稳定电网电压，电源异常的保护图一12、模拟量输入接口设计主要解决哪几个方面的问题？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三、现已知某炉的温度变化范围为0—1000°C 。
计算机控制技术复习资料
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。
计算机控制技术复习总结
计算机控制技术复习总结
一、计算机控制技术
计算机控制技术是处理自动化控制系统的一种技术，它可以控制外部设备、测量参数和控制变量，从而实现设计目标。
计算机控制技术主要涉及到对自动化控制系统的模型及结构、系统设计、信号处理、计算机控制算法和硬件技术等多个方面。
1、模型及结构
2、系统设计
系统设计是指选择适当的控制系统以及其组件，组成系统，达到设计要求。
系统设计需要考虑的因素有系统的实验数据、实际控制要求、安全性、精度等。
3、信号处理
信号处理指通过信号极化、误差补偿、延迟、非线性处理等方法，使控制系统的信号在到达控制端时，达到最佳控制效果。
4、计算机控制算法
5、硬件技术
硬件是指控制系统的硬件组件，合理组合各种硬件组件，形成安全可靠的自动控制系统是所有计算机控制技术的重要基础。
二、应用。
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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___模拟调节规律离散化设计方法___和__直接设计法___.
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_______分时控制__的方式控制多个回路。
3. SCC 系统是指_计算机监督控制系统________。
4．A/D 转换器中__孔径时间___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__正____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0.1%/（2π*10*10）=16 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_ωs>=2max ω________.
7．零阶保持器是一个相位____滞后_______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_(1/256)*5.12V=20mV __；D/A 转换器的分辨率取决于它的_位数的多少________。
9. DDC 系统是 计算机直接数字控制系统__。
10．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_ S 平面左半面__； 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_ Z 平面的单位圆___。
12．对于满刻度值为 5.12V ，单极性输出，10位D/A 转换器的分辨率为___5mV________________；D/A 转换器的分辨率取决于它的_位数的多少__________。
13．积分时间常数T 太小时，系统动态特性将__不稳定____________，T 偏小，则系统的振荡次数较多。
积分控制能消除系统的__静态误差__，提高控制系统的控制精度。
但是由于积分的存在会使系统产生 积分饱和___________现象。
二、简答题
1．什么是采样开关？常见的采样方式有几种？
答：采样开关：完成采样操作的开关
①周期采样
②同步采样
③非同步采样
④多速采样
⑤随机采样
2．什么是最少拍系统?最少拍系统有什么不足之处?、
3．简述典型的计算机控制系统中所包含的信号形式。
答：(1)连续信号
连续信号是在整个时间围均有定义的信号，它的幅值可以是连续的、也可以是断续的。
(2)模拟信号
模拟信号是在整个时间围均有定义的信号，它的幅值在某一时间围是连续的。
模拟信号是连续信号的一个子集，在大多数场合与很多文献中，将二者等同起来，均指模拟信号。
(3) 离散信号
离散信号是仅在各个离散时间瞬时上有定义的信号。
(4) 采样信号
采样信号是离散信号的子集，在时间上是离散的、而幅值上是连续的。
在很多场合中，我们提及离散信号就是指采样信号。
(5) 数字信号
数字信号是幅值整量化的离散信号，它在时间上和幅值上均是离散的。
4．算术平均值滤波法，加权平均值滤法二者间有什么区别？
答案：算术平均滤波是在采样周期T,对测量信号y 进行m次采样,把m个采样值相加后的算术平均值作为本次的有效采样值,即
加权平均滤波是对每次采样值赋以不同的权系数而以增加新鲜采样值的权重相加.
5．简述计算机控制系统的一般控制过程。
答：(1) 数据采集及处理，即对被控对象的被控参数进行实时检测，并输给计算机进行处理。
(2) 实时控制，即按已设计的控制规律计算出控制量，实时向执行器发出控制信号。
6．选择采样周期时，应考虑哪些因素？
7．模拟信号调理的主要目的是什么？
信号调理的的目的是便于信号的传输与处理。
1.传感器输出的电信号很微弱，大多数不能直接输送到显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还要进行阻抗变换
2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要去掉噪声，提高信噪比。
3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感器测量信进行调制解调处理。
8.电源抗干扰有哪几种方法？
(1)采用交流稳压器。
(2)电源滤波器。
(3)在要求供电质量很高的特殊情况下，可以采用发电机组或逆变器供电
(4)电源变压器采取屏蔽措施。
(5)在每块印刷电路板的电源与地之间并接去耦电容，
(6)采用分立式供电。
(7)分类供电方式。
9．何为最小拍控制系统，它的四个性能指标是什么？
答：它是指系统对应于典型的输入具有最快的响应速度，被控量能最少采样周期达到设定值，且稳态误差为零。
四个性能指标：
① 稳定性
② 快速性
③ 物理可实性
④ 可靠性
三、已知控制系统的被控对象的传递函数为，采样周期T=0.9s ，若选闭环系统的时间常数s T 5.00=
1．试用大林算法设计数字控制器。
s e s s G 8.11
23)(-+=
c
10.15
()
0.05
s
G s
s
+
=
2．判断有无振铃现象，若有请计算振铃幅度，并消除振铃现象。
3．绘制系统的单位阶跃响应曲线。
四、已知某连续控制系统的传递函数为
现用数字PID算法实现，试分别写出其相应的位置型和增量型
PID算法的表达式，设采样周期T=1s。
五、设被控对象的传递函数为
e
()
(21)(1)
s
G s
s s
-
=
++
，期望的闭环系统时间常数s
T5.0
=，取采样周期T=1 s，
1．试用大林算法设计数字控制器。
2．判断有无振铃现象，若有请计算振铃幅度，并消除振铃现象。
3．绘制系统的单位阶跃响应曲线。
六、某压力测量系统，其测量围为O
mmH
2
1000
~
0柱，经压力变送器和调理电路输出电
压为0~5V，再经A/D转换后对应的数字量为00~ffH。
1．试计算当采样数值为90H时，对应的压力？
2．试编写一标度变换子程序，使其能对该测量值进行线性标度变换。