计算机控制技术期末复习试题附复习资料
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DDC③监督控制系统SCC④计算机分级控制⑤集散控制系统DCS⑥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。
则采样角频率只有满足下面的关系: ωs ≥2ωmax采样后的离散信号f *(t)才能够无失真地复现f(t)。
否则不能从f *(t)中恢复f(t)。
其中,ωmax 是最高角频率,ωs 是采样角频率。
它与采样频率fs 、采样周期T 的关系为:3、简述信号的恢复过程。
零阶保持器的作用是什么?其传递函数形式是什么?零阶保持器作用:将前一个采样时刻的采样值f(kT)恒定地保持到下一个采样时刻(k+1)T 。
也就是说在区间[ kT ,(k+1)T ]内零价保持器的输出为常数。
零阶保持器的传递函数设零阶保持器在(t)作用下的脉冲响应h(t),而h(t)又可以看成单位阶跃函数1(t)与1(t-T)的迭加即:h(t)=1(t)-1(t-T)。
取拉氏变换,得零阶保持器的传递函数:4、掌握常用信号的Z 变换Tfs s ππω22==1()TseH s s--=6、Z变换的滞后定理和超前定理是如何描述的?9、脉冲传递函数定义是什么?零初始条件下,离散输出信号的Z 变换与离散输入信号的Z变换之比。
Y(z)G(z)=R(z)10、开环Z 传递函数的求法:15、采样系统稳定的条件是什么?采样系统稳定的条件:闭环脉冲传递函数的极点均位于z 平面上以原点为圆心的单位圆内。
即|zi|<1 16、17、求该系统在三种典型信号的作用下的稳态误差。
0.368(0.718)()1(1)(0.368)z G Z T s z z +==--18、掌握计算机控制系统的稳定性分析:劳斯判据。
19、已知一采样控制系统,试求:(1)系统的闭环脉冲传递函数。
(2)判定系统的稳定性。
(3)系统对阶跃输入和斜坡输入的稳态误差。
???第三、四章计算机控制系统的离散化设计1、D(z)的设计方法常见有哪两种?(1)离散化设计方法--直接设计方法(重点)思想:已知被控对象的Z传递函数G(Z) ,根据所要求的性能指标,设计数字控制器。
(2)连续化设计方法--间接设计方法思想:先设计控制器的传递函数D(s),然后采用某种离散化方法,将它变成计算机算法。
2、最少拍系统概念?最少拍控制中主要研究哪三种类型的设计方法?最少拍设计:就是系统在典型输入下,设计数字控制器D(z) 使闭环系统输出在最少个采样周期内能准确跟踪输入(或系统输出稳态误差为0)。
(1)最少拍控制器的设计:系统无误差,简单,但是本身缺陷多。
(2)最少拍有纹波控制器的设计:系统无误差,考虑了系统稳定性,但输出有纹波。
(3)最少拍无纹波控制器的设计:系统无误差,考虑了系统稳定性,输出无纹波。
3、简述数字控制器的离散化设计步骤。
(1)求广义对象的脉冲传递函数G(z);(2)根据控制系统的性能指标要求和其它约束条件,确定所需要的闭环脉冲传递函数Ф(z)和闭环误差脉冲传递函数Фe(z);(3)求取数字控制器的脉冲传递函数D(z);(4)根据D(z)求取控制算法的递推计算公式,就可编写控制算法程序。
4、不同输入时,最少拍控制器设计综合:5、最少拍控制器的局限性体现在哪几个方面?最少拍控制器的设计只是使系统对某一典型输入的响应为最少拍,但对其他典型输入不一定为最少拍,甚至引起静差和超调:当针对某一典型的输入函数R(z)设计的D(z),用于次数较高的R(z),系统将不能完全跟踪,产生稳态误差。
当针对某一典型的输入函数R(z)设计的D(z),用于次数较低的R(z),系统将出现超调;显然,一种典型的最少拍控制器只适应一种特定的输入,而不能适用于各种输入。
6、最少拍有纹波控制器的设计7、实例:设计最少拍有纹波控制系统。
8、最小拍有纹波控制器出现纹波的原因?数字控制器输出u(k)在若干拍后,不为0或常值,是震荡收敛的。
9、最小拍有纹波控制器出现纹波后对系统有什么影响?消除纹波办法?输出在采样点之间有偏差;增加了执行元件的功率损耗和机械元件的磨损。
最小拍无纹波控制器能够消除输出纹波。
10、有纹波和无纹波设计唯一区别是什么? 有纹波和无纹波设计唯一区别在于:有纹波设计时,包含G(z)单位圆上和单位圆外的零点; 无波纹设计时, 包含G(z)单位圆内、单位圆上、单位圆外的所有零点。
)(z Φ)(z Φ第五章计算机控制系统的模拟化设计1.模拟控制器的离散化方法有哪些?各有什么特点?1、冲激不变法2、加零阶保持器的Z变换法(常用)3、差分变换法4、双线性变换法5、频率预畸变双线性变换法6、零极点匹配法冲激不变法的特点:①D(z)与D(s)的脉冲响应相同。
②若D(s)稳定,则D(z)也稳定。
③D(z)不能保持D(s)的频率响应。
(缺点)④D(z)将ωs的整数倍频率变换到Z平面上的同一个点的频率,因而出现了混叠现象。
(缺点)加零阶保持器Z变换法的特点:①若D(s)稳定,则D(z)也稳定。
②D(z)不能保持D(s)的脉冲响应和频率响应。
(缺点)后向差分变换法的特点:①稳定的D(s)变换成稳定的D(z)。
②D(z)不能保持D(s)的脉冲响应和频率响应。
(缺点)前向差分变换法的特点:稳定的D(s)不能保证变换成稳定的D(z),且不能保证有相同的脉冲响应和频率响应。
双线性变换的特点:①将整个S平面的左半面变换到Z平面的单位圆内,因而没有混叠效应。
②稳定的D(s)变换成稳定的D(z)。
③D(z)不能保持D(s)的脉冲响应和频率响应。
(缺点)2.什么叫模拟PID 调节器的数字实现?它对采样周期有什么要求?理由何在??3.位置式PID 算法和增量式PID 算法是什么?各有什么样的优缺点?1.位置式2、增量式()()(1) ()[()()]=()()()-(-1)IkP DjIkP DjT e k e ku k K e k e j TT TK e k K e j K e k e k==--=++++∑∑()()()P I Du k u k u k=++当执行机构不需要控制量的全值,而是其增量,由位置式可以导出增量PID 控制算法。
利用增量型PID 控制算法,可得到位置型PID 控制算法的递推形式,即两者本质相同,只是后者需要使用有附加积分作用的执行机构。
但有如下优点:(1)计算机只输出控制增量,即执行机构位置的变化部分,因而误动作影响小;(2)在k 时刻的增量输出△u(k),只需用到此时刻的偏差e(k)、以及前一时刻的偏差e(k-1)、前两时刻的偏差e(k-2),这大大节约了内存和计算时间;(3)在进行手动——自动切换时,控制量冲击小,能够较平滑地过渡;4.试描述PID 调节器中比例系数,积分时间常数和微分时间常数的变化对闭环系统控制性能的影响(分别对动态响应性能和稳态响应性能影响)。
1、比例控制对系统性能的影响(){()()[()(1)]}kDP j IT Tu k K e k e j e k e k T T==++--∑10(1){(1)()[(1)(2)]}k DP j IT Tu k K e k e j e k e k T T-=-=-++---∑(){[()(1)]()[()2(1)(2)]}D P I T Tu k K e k e k e k e k e k e k T T∆=--++--+-)()1()(k u k u k u ∆+-=对动态性能影响Kp加大,使系统的动作灵敏,速度加快;但当Kp太大时,系统会趋于不稳定;当Kp太小时,使系统动作缓慢。
对稳态性能影响加大比例控制Kp,在系统稳定的情况下,可以减少稳态误差,提高控制精度,但不能完全消除稳态误差。
2、积分控制Ti对系统性能的影响对动态性能影响积分控制Ti通常使系统的稳定性下降。
当Ti太大时,系统会趋于不稳定;当Ti小时,对系统的性能影响减少。
当Ti合适时,过渡特性比较理想。
对稳态性能影响Ti能消除系统的稳态误差,提高控制精度,但Ti太大时,积分作用太弱,以至不能减小稳态误差。
3、微分控制Td对系统性能的影响对动态性能影响微分可以改善动态特性,如减少超调量、调节时间缩短等。
对稳态性能影响微分控制中允许加大比例控制,使系统的稳态误差减小,提高控制精度。
但Td太大时,超调量较大、调节时间较长。
Td偏小时,超调量也较大、调节时间也较长。
只有合适时,可以得到比较满意的过渡过程。
5.PID 参数整定有些什么样的方法?它们各自的特点和适应范围如何?试凑法(常用) 扩充临界比例度法 归一参数整定法 扩充响应曲线法 优选法变参数的PID 控制(常用) 各自特点和适应范围:略第六章 离散系统的离散状态空间分析法1、线性离散系统的离散状态空间表达式的表示形式? 状态方程 输出方程2、由差分方程导出离散状态空间表达式:1.(2)0.2()0.5()()2.(3)0.5(2)0.2()()() 1.2()y kT T y kT T y kT u kT y kT T y kT T y kT T y kT u kT T u kT ++++=++++++=++第十二章 计算机控制系统设计与实现1. 简述计算机控制系统的总体方案设计的主要内容? 1.研究被控对象、确定控制任务 2.确定系统整体方案 (1)确定系统的性质和结构 (2)确定执行机构方案(3)控制系统总体“黑箱”设计(4)控制系统层次以及硬件、软件功能划分3.建立数学模型,确定控制算法4.硬件的设计(1)确定过程的输入、输出通道及其处理方式(2)计算机系统选择(3)过程通道及接口设计(4)控制台设计(5)可靠性设计(6)硬件调试5.软件的设计(1)选择编程语言①汇编语言②高级语言③混合语言(2)软件设计步骤①问题定义②细化设计③编制源程序④形成可执行代码⑤调试6.系统仿真与调试(1) 实验室硬件联调(2) 实验室软件联调(3) 实验室系统仿真7.现场安装调试2.简述过程输入输出通道的分类,组成及功能。
《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。
计算机控制技术复习题(含部份答案)
计算机控制技术复习题(含部份答案)⼀. 填空题:1、计算机控制系统的⼯作过程为:实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。
2、计算机控制系统硬件由⼯业控制机、计算机、过程输⼊输出通道和⽣产过程组成。
3、选择D/A转换器时应着重考虑的是:精度、分辨率。
4、接地技术中接地⽅式有:⼯作接地、保护接地等两种。
5、计算机控制系统按总体结构来分有:开环控制系统、闭环控制系统两⼤类6、计算机控制系统是指采⽤了数字计算机和其他⾃动化设备的⾃动控制系统。
7、计算机控制系统软件由控制部分和被控对象组成。
8、计算机控制系统输⼊/输出通道分为四类,分别是模拟量输⼊通道、模拟量输出通道、数字量输⼊通道,数字量输出通道。
9、过程通道中存在的⼲扰有:串模⼲扰、共模⼲扰。
10、局域⽹常见的⽹络拓朴结构有:星型、环型、总线型等。
11、计算机控制系统是指利⽤计算机来实现⽣产过程⾃动控制的系统。
14、衡量⼀个D/A转换器性能的主要参数有:分辨率、转换时间、精度、线性度。
15、数据处理的内容有:线性化处理标度变换。
16、闭环负反馈控制的基本特征是:测量偏差、纠正偏差。
17、⼀阶惯性环节的主要特点是当输⼊量突然变化时,输出量不能突变,⽽是按指数规律变化。
18、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,精度越⾼。
19、离散系统稳定性与连续系统不同,它不仅与系统的结构和参数有关,还与系统的采样周期有关。
20、若已知闭环系统的⾃然频率为ωn ,经验上,采样频率ωs应取≥10ωn。
21、通常把叠加在测量信号上的⼲扰信号称为串模⼲扰。
22、为使得传感器特性与A/D变换的特性相匹配,通常在传感器和A/D变换器之间加⼊调理电路。
23、计算机控制系统中常⽤的控制器有可编程控制器、⼯控机、DSP、智能调节器等。
24、计算机控制系统中,被测信号有单端对地输⼊和双端不对地输⼊两种⽅式。
25、信号接地⽅式应采⽤单点接地⽅式,⽽不采⽤多点接地⽅式。
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。
计算机控制技术期末复习题
计算机控制技术期末复习题计算机控制技术期末复习题计算机控制技术是现代工业自动化中的重要组成部分,它通过计算机技术与控制理论的结合,实现对工业过程的自动化控制。
在期末复习中,我们可以通过解答一些典型的计算机控制技术问题来加深对该学科的理解和掌握。
1. 什么是PLC(可编程逻辑控制器)?它有哪些特点和应用领域?PLC是一种专门用于工业控制的数字计算机。
它具有可编程性、可靠性和可扩展性等特点。
PLC广泛应用于工业生产线的自动化控制、机器人控制、交通信号控制等领域。
2. 请简要介绍PID控制器的原理和应用。
PID控制器是一种常用的自动控制器,它通过对系统的误差、误差变化率和误差累积进行加权求和,得到控制量的输出。
PID控制器的应用领域包括温度控制、压力控制、流量控制等。
3. 什么是HMI(人机界面)?它在工业自动化中的作用是什么?HMI是指人与机器之间进行信息交互的界面。
它可以通过触摸屏、键盘、指示灯等方式与机器进行交互。
在工业自动化中,HMI起到了监控、操作和调试的作用,使操作人员能够直观地了解和控制工业过程。
4. 请解释什么是远程监控系统,并简要介绍其工作原理。
远程监控系统是指通过网络等远程通信方式,实现对分布在不同地点的设备、过程进行监控和控制。
其工作原理是通过传感器采集设备或过程的数据,将数据传输到远程监控中心,然后通过控制指令实现对设备或过程的控制。
5. 请简要介绍工业机器人的分类和应用。
工业机器人可以根据其结构、控制方式和应用领域进行分类。
按照结构可以分为直臂型、平行型、关节型等;按照控制方式可以分为点位控制、路径控制等;按照应用领域可以分为焊接、装配、搬运等。
工业机器人在汽车制造、电子制造、食品加工等行业中得到广泛应用。
6. 请简要介绍现场总线技术的作用和优势。
现场总线技术是一种用于工业自动化领域的通信技术,它可以将传感器、执行器等设备通过总线连接起来,实现数据的传输和控制指令的交互。
现场总线技术的作用是简化设备的布线、提高系统的可靠性,并且可以减少设备的数量和成本。
计算机控制技术复习
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 平面左半面内__; 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 平面的单位圆内___。
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。
计算机控制技术复习题含部份答案资料讲解
精品文档一. 填空题:1、计算机控制系统的工作过程为:实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。
2、计算机控制系统硬件由工业控制机、计算机、过程输入输出通道和生产过程组成。
、选D/转换器时应着重考虑的是精、接地技术中接地方式有工作接地、保护接等两种、计算机控制系统按总体结构来分有开环控制系统、闭环控制系两大、计算机控制系统是指采用数字计算机和其他自动化设的自动控制系统、计算机控制系统软件控制部被控对组成、计算机控制系统输输出通道分为四类,分别模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通数字量输出通、过程通道中存在的干扰有串模干扰、共模干1、局域网常见的网络拓朴结构有星环、总线等1、计算机控制系统是指利计算来实生产过自动控制的系统1、衡量一D/转换器性能的主要参数有分辨率、转换时间、精度、线性1、数据处理的内容有线性化处标度变1、闭环负反馈控制的基本特征是测量偏差、纠正偏1、一阶惯性环节的主要特点是当输入量突然变化时,输出量不能突变,而是指数规变化1、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,精越1、离散系统稳定性与连续系统不同,它不仅与系统的结构和参数有关,还与统采样周有关2、若已知闭环系统的自然频率为,经验上,采样频率应12、通常把叠加在测量信号上的干扰信号称串模干精品文档.精品文档22、为使得传感器特性与A/D变换的特性相匹配,通常在传感器和A/D变换器之间加入调理电路。
23、计算机控制系统中常用的控制器有可编程控制器、工控机、DSP、智能调节器等。
2、计算机控制系统中,被测信号单端对地输双端不对地输两种方式2、信号接地方式应采单点接方式,而不采多点接方式2、模拟输出通道的结构形式主要取决输出保持的构成方式2“,否,用模糊关系表示为 (Cˉ(2、采用双绞线作信号引线的目减少电磁感应,并使各个小环路的感应电势相呈反向抵2、实时的概念不能脱离具体的过程,一个在线的系统不一定是一实时系但一实时系必定是一个在线系统3、数字量输出通道主要输出锁存器、输出驱动电、输出口译码电路等组成3、计算机控制系统CP抗干扰措施常采看门狗、电源监控(掉电检测及护、复等方法3、计算控制系统的发展趋势:控制系统网络化、扁平化、智能化、综合3、调节器的比例度越大,则放大倍越,调节作用越,余差越3、二线制传输方式是两根导同时传输变送器所需电和变送器输出信;热电阻温变与热电阻的连接根导线二、简答题、计算机控制系统有哪几种典型类型操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现总线控制系统PLC上位机系、计算机控制系统中抗共模干扰的措施有哪些采用差分放大器作信号前置放大、采用隔离技术将地电位隔开、利用浮地屏、计算机控制系统的设计步骤可划分为四个阶段生产工艺和现场环境调研、硬件总体方案设计、软件总体方案设计、系统总体精品文档.精品文档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。
