计算机控制技术复习题(整理王建华版)考试题
计算机控制技术(第二版)课后习题答案(王建华主编)(汇编)
计算机控制技术课后习题答案第一章 绪论1.计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：P2(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。
2 . 计算机控制系统是由哪几部分组成？画出方块图并说明各部分的作用。
P3 答：（1）计算机控制系统是由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部组成。
（2）方块图如下图1.1所示：工业计算机 PIO 设备 生产过程图1.1 计算机控制系统的组成框图作用：①工业控制机软件由系统软件、支持软件和应用软件组成。
其中系统软件包括操作系统、引导程序、调度执行程序，它是支持软件及各种应用软件的最基础的运行平台；支持软件用于开发应用软件；应用软件是控制和管理程序； ②过程输入输出设备是计算机与生产过程之间信息传递的纽带和桥梁。
③生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。
3. 计算机控制系统的实时性、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？P2(1)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事件做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并作相应操作的方式。
(2)在计算机控制系统中要考虑实时性，因为根据工业生产过程出现的事件能够保持多长的时间；该事件要求计算机在多长的时间以内必须作出反应，否则，将对CPU/MEM 人-机接口内部总线系统支持版 磁盘适合器数字量输出（DO ）通道 数字量输入（DI ）通道 模拟量输出（AO ）通道模拟量输入（AI ）通道 电气开关 电气开关 执行机构测量变送 被控对象生产过程造成影响甚至造成损害。
《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()。
计算机控制技术复习题
一、填空题1. 计算机控制系统主要由_ 计算机及其输入输出通道、工业生产对象两大部分组成.通过过程通道连接起来。
2. 干扰传播途径主要有：静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。
3. 计算机控制系统的工作过程可以分为数据采集、控制决策、控制输出三个步骤。
4. 常用的图形显示器主要有 CRT显示器和TFT平面显示器两种。
5. 某计算机控制系统.8位的A/D转换器采集到数字量10110110.此值经处理后送入6位D/A转换器.送入D/A转换器的值为 101101 。
6.光电耦合隔离电路按传递数字量的方式分为数字量同相传递和数字量反相传递两种。
7. LED数码管主要有共阴极和共阳极两种。
8. DCS系指的是集散控制系统 .LCD的中文全称是液晶显示器 .SSR的中文全称是固态继电器。
9. 模拟量输入通道的核心是 A/D转换器。
10. 工业计算机系统主要分为控制部分和被控对象两大部分。
11. 过程通道主要有模拟量输入/输出.数字量输入/输出四种形式。
12. 共模干扰产生的重要原因之一是不同模拟信号地之间存在电位差。
13. 在程序中人为地插入一些NOP指令.这种方法是指令冗余技术。
14. 某计算机控制系统.8位的A/D转换器采集到数字量10110110.此值经处理后送入10位D/A转换器.送入D/A转换器的值为 1011011000 。
15.在计算机控制系统中.一般将总线分为内部总线和外部总线两部分。
16.按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质.触摸屏可以分为电阻式.电容感应式、红外线式、表面声波式四类。
17.根据A/D转换器与CPU连接方式以及控制系统本身要求的不同.常用的控制方式有三种方式。
18.CPU的抗干扰技术主要有指令冗余、设置软件陷阱和监理程序运行监视系统。
19.计算机控制系统的性能指标主要有稳定裕量、稳态指标、动态指标和综合指标。
二、选择题1. 某数据采集系统.信号的最大频率为1KHz.那么下列哪个采样周期最合适（ A ）。
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》复习题
《计算机控制技术》复习题《计算机控制技术》复习题一、名词解释：1、实时性2、采样定理3、频分多路复用4、时分多路复用5、CIMS6、数字滤波7、频分多路复用8、时分多路复用9、CIMS二、简答题1、简述现场总线技术的特点及优点2、模拟量输入/输出通道由那些单元组成?3、何谓采样？采样值为什么要进行数字化处理?计算机与外设交换数据的种类及传送方式?接口扩展包括哪些内容?各有什么优缺点？计算机控制系统的分类有哪些?7、流程工业CIMS的层次结构模型及各层次的作用8、常用传输介质的种类、特点及应用场合9、计算机控制系统的典型形式有哪些？10、常用数字滤波的方法有哪些？并分别简述。
11、按拓扑结构划分，计算机网络的种类及各种类的优缺点12、DCS系统构成的层次及各层次的作用13、计算机控制系统的设计原则14、流程工业CIMS的层次结构模型及各层次的作用15、常用传输介质的种类、特点及应用场合三、分析题1、分析总结计算机控制系统的设计步骤2、计算机控制系统的干扰源及可采取的抗干扰措施3、简述计算机控制的总体方案设计的主要内容4、分析总结计算机控制系统的设计步骤5、计算机控制系统的干扰源及可采取的抗干扰措施四、计算题1.某热处理炉温度测量仪表的量程为100～1000℃，在某一时刻计算机采样并经8位A/D数字转换后的数字量为0CDH，求此时温度值为多少？(设仪表量程为线性的)（2）确定该城市主要污染物和主要污染行业；（3）计算各行业万元产值等标污染负荷，哪个行业万元产值排污最大？2.某河段pH7.8，DO浓度为4 mg/L，BOD5浓度为5 mg/L，挥发酚浓度为0.007 mg/L，CN- 浓度为0.06 mg/L，试用单因子指数评价水环境质量，并说明其超标倍数（评价标准pH6.5-8.5，DO 6 mg/L，饱和DO 9.2 mg/L，BOD5 3 mg/L，挥发酚0.005 mg/L，CN-0.05 mg/L）。
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第1章绪论
计算机控制系统是由哪几部分组成？画出方块图并说明各部分的作用。
答：（1）计算机控制系统是由、和三部组成。
总线分为和。
P13
外部总线：、
内部总线:1. 2. 3. 4.
3.工业控制机分类P14
①. 2. 3. 4.
4. 总线标准P15
㈠①.STD总线②.ISA总线
③.PCI总线:
④.PC/104总线:
4. 隔离方式：
常用的隔离放大器：
5. 模拟量输入通道的隔离主要有
6. D／A性能的主要参数：1. 2. 3. 4.
7.模拟量输出通道由1. 2. 3.
8.开关量:按类型分有1. 2.
按电源分有1. 2.
1.干扰信号的来源：P138
工业控制计算机系统的干扰可以分为三类，即:1. 2. 3.
①电源干扰主要有：1. 2. 3. 4.
②空间干扰：1. 2. 3.
③设备干扰：1. 2.
（2）方块图如下图1.1所示：
器
工业计算机PIO设备生产过程
图1.1 计算机控制系统的组成框图
计算机控制系统的实时性、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？
计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？P4~7
（1）
优点：
缺点：
（2）
优点：
（3）
优点：
（4）
优点：
（5）
优点：
（6）
优点：。
第2章
1.什么是工业控制计算机？它们有哪些特点？
其特点是：
2.总线（BUS）：
第3章
1. A/D转换的主要性能指标:：
3. 一个10位A/D转换器（量化精度0.1%），孔径时间为10us，如果要求转换误差在
转换器的转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为P43一个8位A/D转换器，孔径时间为100us，如果要求转换误差在A/D转换器的转换精度（0.4%）内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少？P85
9. 无论是A/D 转换还D/A 转换其分辨率可表示为 D=1/（2n －1）P71
若所要求的分辨率为D, 则字长 )11(log 2D
n +≥ Eg : 某温度控制系统的温度范围为0~600℃，要求分辨率为0.5℃，
求出 A/D 转换器
字长：
因此，取A/D 转换器字长为
第4章
Eg1：某热处理炉温度测量仪表的量程为200～800℃,在某一时刻计算机采样并经数字滤波后的数字量为0CDH.求此时温度值为多少？(设仪表量程为线性,A/D 转换为8位)
解：已知A0＝200℃，Am ＝800℃，Nx ＝0CDH ＝205，Nm ＝0FFH ＝255，根据式(4.10)，此时温度为:
Eg2：某热处理炉温度变化的范围为0～1350℃,在某一时刻计算机采样并经AD574A 转换后的数字量为56AH.求此时炉内的温度值为多少？(设仪表量程为线性的）P36 解：已知A0＝0℃，Am ＝1350℃，Nx ＝56AH ＝1386，Nm ＝FFFH ＝4095，则此时温度为:
第5章
2.干扰信号的耦合方式：P139
③、共阻抗耦合方式； ④、电磁场辐射耦合方式；电磁场辐射干扰是一种无规则的干扰，它极易通过电源而耦合到系统中来。
另外，过长的信号输入线和输出线以及控制线具有天线效应，她们既能接收干扰波，又能辐射干扰波。
3.空间抗干扰的措施：P141
①
②
③
4. 过程通道的干扰时如何产生的？如何对它们抑制？
1）强烈的干扰往往沿着过程通道进入计算机，其主要原因是过程通道与计算机之间存在公共地线。
2）干扰的作用方式，一般可分为串模干扰和共模干扰。
P146~149
抑制串模干扰的主要措施：
抑制共模干扰的主要措施：
5. 什么是系统的可靠性，提高计算机控制系统的可靠性有哪些主要途径？
2 .提高计算机控制系统软件可靠性的措施：P161~163
(1）分散结构设计；
（2）容错技术。
实现软件容错的基本活动有四个：故障检测、损坏估计、故障恢复和缺陷处理。
（3）指令亢余：是利用消耗时间资源来达到对系统的容错目的。
（4）信息亢余
（5）标准化：采用标准化软件可以提高软件运行的可靠性。
噪声感应电压的计算公式为
ng
n
jwMI
u
P140
式中j为虚数单位；ω=2πf；M为互感系数；Ing为回路感应电流I=P/U
Eg：某信号线与电压为220V、负荷为10kV·A的输电线的距离为1.2m，并平行走线10m，连线之间互感为3.6µH，计算出信号线上感应的干扰电压n
u为
第6章
1. 控制网络与IT网络的区别：P168
2. 计算机网络的基本功能：
①数据通信②资源共享③增加系统的可靠性④提高系统处理能力⑤实现分布式处理
3. TCP/IP协议共分4层：①网络接口层、②网际层、③传输层、④应用层
4.现场总线是一种用于底层工业控制和测量设备之间连接的数字式、串行、多点通信的数据总线。
5.传输数据的信号：①、模拟数据采用模拟信号传输P171
②、数字数据采用模拟信号传输
③、数字数据采用数字信号传输
④、模拟数据采用数字信号传输
6.数据通信中的同步：①、位同步；②、字符同步；P173
7.通信媒体共享技术：①、多路复用技术；②、集线技术；③、多点线路技术；P175
8.介质访问控制技术：
9. 常用的三种编码方式是不归零制编码、曼彻斯特编码和微分曼切斯特编码。
P172
不归零制编码规律:“1”高电平；“0”低电平。
曼彻斯特编码规律：每位二进制位中间有一个电平跳变，从高到低的跳变表示“0”，从低到高的跳变表示“1”。
微分曼切斯特编码规律：每位二进制位中间也有一个电平跳变，但不用这个跳变来表示数据，只用来作为同步的时钟信号，所以它也是一中自同步编码；每个二进制位开始时有无跳变来表示“0”或“1”，有跳变表示“0”，无跳变表示“1”。