计算机控制技术试卷参考复习资料
(完整word版)计算机控制技术题库(附答案)(word文档良心出品)
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》课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案
《计算机控制技术》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选（本大题共60小题，每小题1分，共60分）1.CD4097的INH端接+5V，C、B、A端依次接111B，（D）被选通。
A.X组的IN/OUT7通道B.Y组的IN/OUT7通道C.X组和Y组的IN/OUT7通道D.没有通道2.计算机内的溢出是指其运算结果（C）A.无穷大B.超出了计算机内存单位所能存储的数值范围C.超出了该指令所指定的结果单元所能存储的数值范D.超出了运算器的取值范围3.下面关于微型计算机控制技术的叙述，正确的是（D）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4.采用ADC0809构成模拟量输入通道，ADC0809在其中起（D）作用。
A.模拟量到数字量的转换B.数字量到模拟量的转换C.模拟量到数字量的转换和采样-保持器D.模拟量到数字量的转换和多路开关5.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（B）。
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计算机与控制无关的转换和多路开关6.8255A与外设间每个端口的数据线为（B）A.4位B.8位C.16位D.32位7.CD4051的INH端接地，C、B、A端依次接101B，（C）被选通。
A.IN/OUT1至IN/OUT5共5个通道B.IN/OUT4通道C.IN/OUT5通道D.没有通道8.关于现场总线控制系统，下面的说法中，不正确的是（C）。
A.省去了DCS中的控制站和现场仪表环节B.采用纯数字化信息传输C.只有同一家的FCS产品才能组成系统D.FCS强调“互联”和“互操作性9.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C）A.0．3伏以下B.0．7伏以上C.-3伏以下D.+3伏以上10.闭环控制系统是指（B）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11.一个10位的A/D转换器（量化精度0.1%），孔径时间10μs，如果要求转换误差在转换精度类，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（B）A.15HzB.16HzC.17HzD.14Hz12.下列缩写表示现场可编程控制逻辑阵列的是（D）。
计算机控制技术期末复习试题(含答案)
第一章 计算机控制系统概述 1、计算机控制系统的概念是什么？计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果，是以自动控制理论为基础，以计算机为手段的控制系统。
2、计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。
计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。
3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些？稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性4、计算机控制系统的主要特点有哪些？各项 连续控制系统 计算机控制系统 信号形式 都是模拟信号 模拟信号、数字信号皆有 控制规律实现 由模拟电路实现 由计算机通过程序实现 控制形式 整个过程始终连续控制 整个过程始终离散控制控制器作用 一个控制器控制一个回路 一个控制器分时控制多个回路 功能强度 简单控制 具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能 自动化程度 自动化程度低 便于实现控制与管理的一体化5、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？一、按控制系统的功能及结构特点分类 ①操作指导控制系统 ②直接数字控制系统DDC ③监督控制系统 SCC ④计算机分级控制 ⑤集散控制系统 DCS ⑥现场总线控制系统FCS外部设备 操作台 输入通道 检测装置输出通道执行机构计 算 机被 控 对 象二、按控制规律分类 ①程序和顺序控制 ② PID 控制 ③最少拍控制 ④复杂规律的控制 ⑤智能控制第二章 离散控制系统及Z 变换分析法1、计算机控制系统的信号形式有哪些？连续模拟信号:时间与幅值上均连续，如 r(t)、y(t)、u(t) 离散模拟信号:时间是离散的，幅值上连续，如y*(t)、u*(t) 离散数字信号:时间离散的，幅值为数字量，如y(kT)、u(kT)2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的？一个连续时间信号f(t)，设其频带宽度是有限的，其最高频率为ωmax(或fmax)，如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样，为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。
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()。
计算机控制技术期末复习试题附答案
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(A)期末考试复习题及参考答案
计算机控制技术（A）一、单选题1.(2分)LCD显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是（）。
A. 采用固定的交流电压驱动B. 采用直流电压驱动C. 采用交变电压驱动D. 采用固定的交变电压驱动参考答案：D2.(2分)计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（）A. 接收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植并提供给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：B3.(2分)在计算机控制系统中，T的确定十分重要，原因是（）。
A. T太大，系统精度不够B. T太大，积分作用过强C. T太小，微分作用太强D. T太小，积分作用过弱参考答案：A4.(2分)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：C5.(2分)RS—232C的电气特性规定使用( )。
A. TTL电平B. CMOS电平C. 正逻辑电平D. 逻辑电平参考答案：D6.(2分)步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（）。
A. 步进电机可以直接接受数字量B. 步进电机可以直接接受模拟量C. 步进电机可实现转角和直线定位D. 步进电机可实现顺时针、逆时针转动参考答案：B7.(2分)防止抖动是能否正确读取键值的必要环节，实现方法是（）。
A. 可以用硬件电路或软件程序实现B. 只能用滤波电路或双稳态电路实现C. 只能用软件程序实现D. 只能用延时程序实现参考答案：A8.(2分)采用ADC0809构成模拟量输入通道,ADC0809在其中起（）作用。
A. 模拟量到数字量的转换B. 数字量到模拟量的转换C. 模拟量到数字量的转换和采样/保持器D. 模拟量到数字量的转换和多路开关参考答案：A9.(2分)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。
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 。
计算机控制技术期末复习试题附答案汇编
第一章 计算机控制系统概述1、计算机控制系统的概念是什么？计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果，是以自动控制理论为基础，以计算机为手段的控制系统。
2、计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。
计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。
3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些？稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性4、计算机控制系统的主要特点有哪些？各项 连续控制系统 计算机控制系统 信号形式 都是模拟信号 模拟信号、数字信号皆有 控制规律实现 由模拟电路实现 由计算机通过程序实现 控制形式 整个过程始终连续控制 整个过程始终离散控制控制器作用 一个控制器控制一个回路 一个控制器分时控制多个回路 功能强度 简单控制 具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能 自动化程度 自动化程度低 便于实现控制与管理的一体化5、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？一、按控制系统的功能及结构特点分类 ①操作指导控制系统 ②直接数字控制系统DDC ③监督控制系统 SCC ④计算机分级控制 外部设备 操作台 输入通道 检测装置输出通道执行机构计算 机被 控 对 象⑤集散控制系统 DCS ⑥现场总线控制系统FCS 二、按控制规律分类 ①程序和顺序控制 ② PID 控制 ③最少拍控制 ④复杂规律的控制 ⑤智能控制第二章 离散控制系统及Z 变换分析法1、计算机控制系统的信号形式有哪些？连续模拟信号:时间与幅值上均连续，如 r(t)、y(t)、u(t) 离散模拟信号:时间是离散的，幅值上连续，如y*(t)、u*(t) 离散数字信号:时间离散的，幅值为数字量，如y(kT)、u(kT)2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的？一个连续时间信号f(t)，设其频带宽度是有限的，其最高频率为ωmax(或fmax)，如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样，为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。
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…………………..(1分)
3、工业控制过程中常采用的数字滤波主要有哪些？并简单叙述它们的思想（6）。
常见数字滤波方法有以下几种：
(1)程序判断滤波：根据现场经验或生产工艺分析确定两次采样输入信号之间 可能出现的最大偏差，若实际采样偏差大于该最大偏差，则表明信号受到严重干扰，应去掉，反之，该此采样信号有效。分为限幅滤波和限速滤波。…(1分)
3、数字量输出接口元件74LS273的作用是（对状态输出信号进行锁存）（1分）。
4、在计算机控制系统中，当串模干扰信号的频率比被测信号频率高时，则采用（低通滤波器）（1分）来抑制高频率串模干扰。
5、计算机控制系统中，一般有五种地线，分别是（模拟地）（1分）、（数字地）（1分）、（系统地）（1分）、（安全地）（1分）和交流地。对它们采用的接地方法是（回流法单点接地）（1分）。
三、计算题（共30分）
1.求拉氏函数 的Z变换 （7）
解： ………………..(2分)
….(1分)
…….(0.5分)
所以：
因为 ， ….. (3分)
所以 ……..….(0.5分)
2.求 的Z反变换 （8）
解： …………. .(2分)
……………….. .(1分)
………..…(1分)
，……………….. (1分)
(5)惯性滤波（一阶滞后滤波）:将模拟一阶滤波器的传递函数离散化即可得惯性滤波的算法………….……………….(1分)
4、已知采样保持器的电路原理如图所示（7）。
（1）分析其工作原理；
（2）回答问题：是否所有模拟量输入通
道中都需要采样保持器，若是，阐明理由；若不是，哪种情况下模拟量输入通道中可以不要采样保持器。
一、填空（每空1分，共20分）
1、实时是指信号的（输入）（1分）、（计算）（1分）和输出都要在一定时间范围那完成。在线是指计算机和生产过程相连并受计算机控制。一个在线的系统（不一定是）（1分）一个实时系统，但是一个实时系统（必定是）（1分）在线系统。
2、A/D转换器的主要技术指标有（转换时间）（1分）、（分辨率）（1分）、线性误差、量程及对基准电源的要求等。
10、在右图中R1=100Ω, R2=250Ω,当输入电流I为4～20mA电流时，输出电压V（1－5V ）（1分），电容C的作用是（ 滤波 ）（1分），二极管D的作用是（ 限幅 ）（1分）
二、问答题（共25分）
1、给出典型计算机控制系统原理图并详细阐述计算机控制系统的工作步骤（6）
原理图………………………………………VIN通过A1对CH快速充电，VOUT跟随VIN……(1.5分)；保持期间，K断开，因A2的输入阻抗高，VOUT＝VC保持不变……(1.5分)。采样器一旦进入保持，马上启动A/D转换器，确保转换期间输入恒定。…………(1分)
（2）不是所有的模拟量输入通道都需要采样控制器(1分)，当被测信号变化缓慢且A/D转换时间足够短时，可以不加采样器。……………(2分)
(2)算术平均滤波：取N次采样值的算术平均值作为本次采样值。即
……………………………………………………………………(2分)
(3)加权平均滤波：算术平均滤波中N次采样值在结果中所占的比重是均等的，即加权因子为1/N 。加权平均滤波是采用对不同时刻的采样值赋予不同的加权因子…….(1分)
(4)中值滤波:对某一被测参数连续采样N次(N取奇数，N不易太大，一般取3、5即可)，然后把N次采样值按从小到大排序，再取中间值作为本次采样值。…(1分)
6、逐点比较法是以（阶梯折线）（1分）来逼近直线和圆弧，它与规定的加工直线或圆弧之间的最大误差是一个脉冲当量。
7、在ADC0809中，A、B、C三引脚的组合式用来（选择输入通道）（1分）。
8、在PID控制中，微分的作用是（改善系统的动态性能）（1分）。
9、无纹波系统的调整时间要增加若干拍，增加的拍数等于（ ）（1分）在单位圆内的零点数。
实时数据采集：实时检测和输入来自被控量的瞬时值。………….(1分)
实时控制决策：对采集的被控量进行实时分析和处理，并根据规定的控制规律决策将要采取的控制量。…………………………………………………….(1分)
实时控制输出：根据作出的控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，在线实时完成控制任务。…………………………………………………………(1分)
2、在实际工程应用中，PID控制器很容易产生积分饱和，阐述产生积分饱和的原因并给出实际应用中抗积分饱和的方法（6）。
答：当系统长时间出现偏差或者偏差较大时，控制器计算出的控制量超出D/A转换器所能表示的范围，)如果此时执行机构已经到达极限位置，但是偏差仍然存在，由于积分的作用，PID控制器计算结果继续增大或减小，但执行结构已无相应动作，这就导致积分饱和。…………………………………………………………….(4分)
则
故 ，
因为 …………(3分)
故
3．热处理炉温度变化范围为0～1200ºC，经温度变送器变换为1～5V电压送至ADC0809，ADC0809的输入范围为0～5V。当t＝kT时，ADC0809的转换结果为5FH，问此时的炉内温度为多少度？并写出标度转换公式（7）
解： ，…………(1分)
…………(2分)
…………………. (1分)
…………………(2分)
…………………. (1分)
4、某系统的连续控制器设计为 ，试用双线性变换法求数字控制D(z)，并给出位置型递推控制算法。（8）
解： ………………………….(2分)
……………………………………..(1分)
…………………………….(1分)
化简得： ………..(2分)
故： …………………(2分)
四、综合设计题（共25分）
1、采用8255的PA端口作为三相步进的控制接口，并用直流SSR驱动三相步进电机，用电阻和电感表示步进电机每相绕组。（13分）
要求：（1）画出接口电路原理图；
（2）列出步进电机在三相双三拍和三相六拍工作方式下的输出控制字表。
（3）假设该步进电机转子的齿数为40，求出该步进电机工作在三相六拍方式下的步距角。