整理后的计算机控制系统复习题答案
整理后的计算机控制系统复习题答案
1 / 12 概念题：
1．计算机控制系统中含有五种信号形式变换，其中
采样、量化、恢复(零阶保持)三种信号变换最重要。
2．为了加强滤波效果，可以同时使用几种滤波方法，构成复合滤波算法。
3．若已知系统被控对象的主要极点的时间常数为Td，经验上，采样周期T应取T ≤Td/10。
4．抑制共模干扰 的方法之一是采用差分放大器作为信号的前置放大器。
5．与连续系统不同，采样系统由于采样开关的位置不同，所得闭环系统脉冲传递函数不同。
6．若连续系统为29()9Gss，当采样周期T等于π,1,23kk时，采样系统是不可控和不可观的。
7．为了避免量化非性引起控制器产生死区或极限环，设计时应尽量使控制器的极点远离单位圆。
8．z平面上正实轴上极点对应的脉冲响应是单调的，其他位置的极点对应的脉冲响应是振荡的。
9.零阶保持器频率特性将会引起 -T/2的相位延迟。
10．离散系统频率特性的主要特点是它的幅相特性是采样频率的周期函数。
11．当系统的极点位于z平面的正实轴上 时，对应的脉冲响应是单调的，位于负实轴上的极点对应的脉冲响应 是交替振荡的。
12.从控制算法的等效离散化角度出发，希望采样周期的取值 越小越好；从量化分析的角度出发，希望采样周期的取值不要过小。
13．常值状态反馈是否改变系统的可控性？ 否 ；是否改变系统的可观性？ 可能
14. 离散环节产生变量量化产生极限环和死区的本质是
变量量化的阶梯非线段性。
15. 若已知系统的闭环自然频率n，经验上采样周期应选为 sn(410)。
简答：
1.试简述零阶保持器时域响应的主要特点。
1）时域响应为阶梯形状，阶梯大小与采样周期成正比；（2分）
2）时域响应与输入信号相比，平均延迟T/2。（3分）
2.计算机控制系统在选择A／D转换器时应注意哪几项指标，这些性能指标应根据什么原则选取？
(1）精度：应高于传感器的精度一个数量级；(2分)
（2）分辨率：即字长，应根据测试信号的动态范围确定；(2分)
（3）转换速率：根据系统的频带或信号的变化频率。(1分)
3.试简述在计算机系统中加入看门狗电路的作用。
看门狗电路可以用于检测由于干扰引起的系统出错并自动恢复运行，提高控制系统的可靠性。
4.若G(s)是最小相位系统，Z变换后G(z) 也是最小相位系统吗? 为什么?
不一定，可能是也可能不。因为z变换后G(z) 的零点与采样周期有关，当采样周期较小时，G(z) 的零点可趋于单位圆外。
5、为了使系统输出响应比较光滑，通常应怎样选用采样周期？ 整理后的计算机控制系统复习题答案
2 / 12 当响应为非周期时，要求在阶跃响应升起时间Tr内采样点
Nr= Tr/T (5～10) ； （2分）
当响应为振荡时，要求在一个振荡周期Td内采样点Nr= Tr/T(10～20) 。（3分）
6、已知x(t)=(0.5+5sin3t),采样周期T=2/3，试求采样信号x(k) ，并讨论。
x(k)=0.5+5sin(3k2π/3)=0.5（2分）。由于不满足采样定理，
采样后变为直流信号。（3分）
7、已知计算机控制系统的信号变换结构图如下图所示。
试说明A、B、C、D各点信号特征。
A时间断续幅值连续模拟信号; B 时间断续幅值断续模拟信号;
C 时间断续的数字信号; D 时间连续幅值断续模拟信号。
8.连续信号幅频|F(jω)|如图1所示，试画出它的采样信号的
图1
幅频谱 |F*(jω)|,（不考虑相位）。图中，ω1 = 6 rad/s, ω2 = 8 rad/s, 采样频率 ωs =
10 rad/s 。
解: 可得图2所示
图2
9.试简单说明连续传递函数G(s) 与对应的脉冲传递函数G(z) 的零点、极点对应关系。
（极点按esTz映射，零点无对应映射关系。）
10.试简单说明串模干扰产生的原因以及抑制串模干扰的主要方法。
(是通过电磁耦合和漏电等传输形式叠加到信号及引线的干扰；抑制主要方法是采用模拟滤波、进行电磁屏蔽和良好接地。)
11.试说明何谓前置滤波器，计算机控制系统中为什么常常加入这种滤波器。
(前置滤波器是加在A/D转换之前的模拟低通滤波器，其作用是衰减高于s/2的高频信号，以防止混叠现象发生)；
12.试简要说明计算机控制系统中，采样周期T的大小，对系统性能和经济性有哪些影响。
(采样周期过大减弱稳定性；增大信号失真；输出响应不光滑，系统相位延迟增大，降低系统抑制噪声干扰能力。采样周期过小，会增大量化误差，增大对计算机硬件的要求，降低计算机工作负荷，增大成本)
13.若已知f1(t)=sin(t)，f2(t)= sin[(+ns)t],采样频率为s，n为整数，试求上量化器 编码 CPU 解码 ZOH T f (t)
A B C D 整理后的计算机控制系统复习题答案
3 / 12 述两个信号的采样值，由此可得什么结论。
(1()sin()fkkT；
22212[()][2π]()fnkTfkTknfkTfT
表明当两个连续信号频率相差ns时，其采样信号值相等。)
14.试简单说明数字PID调节器中积分分离法抑制积分饱和的基本思想，并写出积分分离PID位置算式。
(积分分离法的基本控制思想是，当偏差大于某个规定的门限值时，取消积分作用；只有当误差小于规定门限值时才引入积分作用，以消除稳态误差。
积分分离PID位置算式：
0()()()[()(1)]kPIDjukKekKejKekek
当()ek值，1；
当()ek值，0。为规定的门限值。)
15、若数字计算机的输入信号为10()5tfte，试根据采样定理选择合理的采样周期T。设信号中的最高频率为m定义为m()0.1(0)FjF。
解： 5()10Fss；5(j)j10F；
所以有 22m50.150.1(0)0.051010F
222max0.05(10)25
由此可得 max99.5
依采样定理得： max2199srad/s
16、对一信号进行采样，信号频谱如题图A 2-9所示，其中感兴趣的频率范围为(0~ω1 ) ，已知干扰信号频率ωf =5ω1，试讨论采样周期及前置滤波器的选择。
题图 A 2-9 整理后的计算机控制系统复习题答案
4 / 12 解：依采样定理要求，为使采样信号不失真，要求采样频率应满足s12；另外，对干扰频率f来说，为使其不进入感兴趣的频率范围内，要求s1fs(/2)(/2)，所以，要求s1f16。因此有2种情况：
1) 如果s16，那么干扰信号并不会与数据信号相混叠，干扰可通过数字滤波器滤掉；
2) 采用抗混叠前置滤波器进行滤除，则采样频率取s12。如要求干扰信号在信号频率处衰减20 dB，那么一个n阶滤波器的最大衰减率为20/ndBdec，所以为了到达在fslog/log50.699十倍频程内衰老20 dB，应取2n。
17．以太网用于工业现场的关键技术是什么？工业以太网采用哪些机制来实现实时性？
解：关键技术是：实时性，工业以太网质量服务，网络生存性，网络安全性，
总线供电与安全防爆，可互操作性。
实现实时性采用的机制有：1、限制总线上站点数目、控制网络流量，使总线保持在轻负荷工作条件。2、快速以太网与交换式以太网技术的发展与应用。3、在全双工交换式以太网上，用交换机将网络切分为多个网段，交换机之间通过主干网络进行连接。
分析计算题：
三、1.(10分)连续传递函数5()5Dss，采用一阶向前差分方法离散，试写出D(z) 表达式，求使D(z) 稳定的采样周期T的极限值。
155()5(15)zsTTDzszT；(5分)
稳定性要求 151T, 所以有
151T，故0T；151T，故 T<2/5=0.4 (5分)
四、1.(10分) 已知控制器114.116.02.0)(zzzD，采用第一种直接编排法实现，试画出实现结构图。若该控制器采用定点计算机实现，试为其配置比例尺，并画出配置比例尺后的结构图。
解：u(k)=0.2e(k)+0.6e(k-1)-1.4u(k-1)
结构图如下图所示。(5分)
z-1+0.20.6-1.4+e(k)u(k)整理后的计算机控制系统复习题答案
5 / 12 因为 1)(1,1zzD，所以仅对系数配置比例尺。
配置比例尺后的结构图如下图所示。(5分)
2.（10分）已知某工业过程的开环传递函数为e()1sGss，闭环期望传递函数为eΦ()0.41sss，试按大林算法求取控制器，写出控制器输出序列。设采样周期T=1s。
解：11/(1)2/1111ee(1e)0.632()[]11e10.368TTTsnTsnTTzzGzZsTszz （2分）
(11)1/0.421/0.4111ee(1e)0.9179()[]0.411e10.0821sszzzZsszz （3分）
112()()1.450.534()()()[1()]10.08210.9179UzzzDzEzGzzzz （3分）
)2(9179.0)1(0821.0)1(534.0)(45.1)(kukukekeku （2分）
3.（9分）已知计算机控制系统被控过程传递函数为221e10.005(1)()[](1)TszGzZssz
(T=0.1s)，试进行'w变换，求)('wG。如通过设计已求得控制器1()64()16wDww，试进行'w反变换，求)(zD。依所得)(zD及)(zG，计算稳态速度误差系数KV 。
(解：10.05210.0510.05()()()wzwwGwGzw (3分)
120()110.9048()64()37,333()160.1111zwzwzDzwz (3分) z-1+0.10.3-0.7+ 2e(k)u(k)1/2
计算机控制系统复习题答案 (1)
《计算机控制系统》课程复习题答案
一、知识点：计算机控制系统的基本概念。具体为
了解计算机控制系统与生产自动化的关系；掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性；理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题：
1. 画出典型计算机控制系统的基本框图；
答：典型计算机控制系统的基本框图如下：
2. 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。
3. 简述计算机控制系统的组成；
答：计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成，计算机系统又由硬件和软件组成。
4. 简述计算机控制系统的特点； 答：计算机控制系统与连续控制系统相比，具有以下特点： ⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律，只需修改程序，一般不对硬件电路进行改动，因此具有很大的灵活性和适应性。 ⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 ⑷计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。
⑸ 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多个回路。
⑹ 采用计算机控制，便于实现控制与管理一体化。
5. 简述计算机控制系统的类型。
答：（1）操作指导控制系统；
（2）直接数字控制系统；
（3）监督计算机控制系统
（4）分级计算机控制系统
二、知识点：计算机控制系统的硬件基础。具体为
了解计算机控制系统的过程通道与接口；掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用，掌握输入/输出接口电路：并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法，能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题：
1. 给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2. 给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3. 例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答：W78系列,如W7805、7812、7824等；W79系列，如W7805、7812、7824等
计算机控制系统复习题答案
《计算机控制系统》课程复习题答案
一、知识点：计算机控制系统的基本概念。具体为
了解计算机控制系统与生产自动化的关系；掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性；理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题：
1. 画出典型计算机控制系统的基本框图；
答：典型计算机控制系统的基本框图如下：
2. 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。
3. 简述计算机控制系统的组成；
答：计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成，计算机系统又由硬件和软件组成。
4. 简述计算机控制系统的特点；
答：计算机控制系统与连续控制系统相比，具有以下特点：
⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律，只需修改程序，一般不对硬件电路进行改动，因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。
⑸ 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多个回路。
⑹ 采用计算机控制，便于实现控制与管理一体化。
5. 简述计算机控制系统的类型。 答：（1）操作指导控制系统；
（2）直接数字控制系统；
（3）监督计算机控制系统
（4）分级计算机控制系统
二、知识点：计算机控制系统的硬件基础。具体为
了解计算机控制系统的过程通道与接口；掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用，掌握输入/输出接口电路：并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法，能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题：
1. 给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2. 给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3. 例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答：W78系列,如W7805、7812、7824等；W79系列，如W7805、7812、7824等
计算机控制系统复习题答案 2
《计算机控制系统》课程复习题答案
一、知识点：计算机控制系统的基本概念。具体为
了解计算机控制系统与生产自动化的关系；掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性；理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题：
1. 画出典型计算机控制系统的基本框图；
答：典型计算机控制系统的基本框图如下：
2. 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。
3. 简述计算机控制系统的组成；
答：计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成，计算机系统又由硬件和软件组成。
4. 简述计算机控制系统的特点；
答：计算机控制系统与连续控制系统相比，具有以下特点：
⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律，只需修改程序，一般不对硬件电路进行改动，因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。
⑸ 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多个回路。
⑹ 采用计算机控制，便于实现控制与管理一体化。
5. 简述计算机控制系统的类型。
答：（1）操作指导控制系统；
（2）直接数字控制系统；
（3）监督计算机控制系统
（4）分级计算机控制系统
二、知识点：计算机控制系统的硬件基础。具体为
了解计算机控制系统的过程通道与接口；掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用，掌握输入/输出接口电路：并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法，能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题：
1. 给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2. 给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3. 例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答：W78系列,如W7805、7812、7824等；W79系列，如W7805、7812、7824等
计算机控制习题及答案
计算机控制习题及答案
计算机控制是现代工业自动化和智能制造领域中的一个重要分支，它涉及到计算机技术在控制系统中的应用。以下是一些计算机控制的习题及其答案，供学习者参考和练习。
习题一：计算机控制系统的组成
1. 简述计算机控制系统的基本组成部分。
2. 描述计算机控制系统中输入/输出接口的作用。
答案一：
1. 计算机控制系统的基本组成部分包括：传感器、输入/输出接口、中央处理单元（CPU）、执行器和控制软件。
2. 输入/输出接口在计算机控制系统中起到连接传感器和执行器的作用，它负责将传感器检测到的信号转换成数字信号供CPU处理，并将CPU的控制指令转换成适合执行器工作的信号。
习题二：数字PID控制器的实现
1. 解释什么是PID控制器，并简述其工作原理。
2. 编写一个简单的数字PID控制器算法。
答案二：
1. PID控制器是一种常见的控制算法，其名称来源于比例（Proportional）、积分（Integral）、微分（Derivative）三个控制作用的首字母。PID控制器通过调整比例系数、积分系数和微分系数来实现对系统输出的精确控制。
2. 数字PID控制器算法示例（伪代码）：
```
for each control cycle {
setpoint = desired value;
measurement = read sensor;
error = setpoint - measurement;
P_term = Kp * error;
I_term += Ki * error * dt;
D_term = Kd * (error - previous_error) / dt;
output = P_term + I_term - D_term;
apply output to actuator;
(完整word版)计算机控制系统习题参考答案
第2章 输入输岀接口与过程通道技术 一习题参考答案 1
习题参考答案
2-3信号调理单元的功能是什么？通常包括那些电路？
放大、电平变换、电隔离、阻抗变换、线性化和滤波，将传感器输出的电信号尽可能不 失真地转变为标准的电流或电压信号(通常为 4〜20mA、0〜5V等)。
通常包括标度变换器、滤波电路、线性化处理及电参量间的转换电路等。
2-5仪表放大器与普通运算放大器有何不同？其特点有哪些？
对于输出阻抗大，共模电压高的输入信号， 需要用到高输入阻抗和高共模抑制比的差动
放大器，仪器放大器是专为这种应用场合设计的增益可调的放大器。
如果由普通的运放构成增益可设定的差动放大器， 因其输入阻抗低，电阻参数对称性调
整复杂，共模抑制比低，故而不适合作为传感器输出信号的差动放大器。
2-11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？
采样保持器的作用是：在 A/D转换期间保持输入模拟信号不变。
并不是所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器， 如被采样的模拟信号的变化频率相
对于A/D转换的转换速度较低的话，可以不加采样保持器。
2-13 A/D转换器有哪些技术指标？
(1) 分辨率 通常用转换后的数字量的位数表示，如 8位、10位、12位、16位等
(2) 量程 它是指所能转换的电压范围。如 5V、10V等。
(3) 转换精度 它是指转换后所得结果相对于实际值的准确度。 A/D转换器的转换精度
取决于量化误差q、微分线性度误差 DNLE和积分线性度误差INLE。通常用绝对精度和相 对精度两种表示方法。绝对精度常用数字量的位数表示法，如绝对精度为土 1/2LSB。，相对
精度用相对于满量程的百分比表示。如满量程为 10V的8位A/ D转换器，其绝对精度为
1/ 2 10/ 28 19.5mV，而 8位 A/D 的相对精度为(1/2)/28 1 00 % 0.59% FSR。
计算机控制系统课后习题答案1
第一章课后参考答案
1-1简述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以归纳为以下三个步骤：1)实时数据采集：对被控量进行采样测量，形成反馈信号；
2)实时控制计算：根据反馈信号和给定信号，按一定的控制规律，计算出控制量；
3）实时控制输出，向执行机构发出控制信号，实现控制作用。
1-2什么是实时性？有哪些因素影响系统的实时性？
硬件：1）控制器计算速度
2）传感器采集速度
3）执行器反应时间
4）A/D、D/A转换速度
软件：1）操作系统调度
2）中断响应处理方式（包括定时器）
3）延时函数的设置
实时性：即信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内即时完成的，超出这个时间
就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
1-3计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分作用是什么？
计算机的硬件主要包括主机、输入输出通道和外部设备。
主机：主机是计算系统的核心，通过接口向系统的各个部分发出各种指令，对被控对象
进行检测和控制。
输入输出通道：输入输出通道是计算机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。过
程输入通道把生产对象的被控参数转换成计算机可以接收的数字信号，过程输出通道把计算
机输出的控制命令和数据，转化成可以对生产对象进行控制的的信号。过程输入输出通道包
括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
外部设备：外部设备是实现计算机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联
系设备（操作台）、输入输出设备（磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等）和外存贮器，
其中操作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容，还应有按
键或开关，完成系统的启、停等功；操作台还要保证操作错误也不会造成恶劣后果，即应有
保护功能。1-4计算机控制系统的软件由哪几部分组成？各部分作用是什么？
计算机控制系统软件分为系统软件、应用软件及数据库。
系统软件是有计算机生产厂家提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，
系统软件只是用来开发应用软件的工具，不需要自己设计。
计算机控制系统复习题答案 3
计算机控制系统课程复习题答案
一、知识点：计算机控制系统的基本概念;具体为
了解计算机控制系统与生产自动化的关系；掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性；理解计算机控制系统的分类和发展趋势;
回答题：
1. 画出典型计算机控制系统的基本框图；
答：典型计算机控制系统的基本框图如下：
2. 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;
3. 简述计算机控制系统的组成；
答：计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成,计算机系统又由硬件和软件组成;
4. 简述计算机控制系统的特点；
答：计算机控制系统与连续控制系统相比,具有以下特点：
⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统;
⑵计算机控制系统修改控制规律,只需修改程序,一般不对硬件电路进行改动,因此具有很大的灵活性和适应性;
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律;
⑷计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的;
⑸ 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路;
⑹ 采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化;
5. 简述计算机控制系统的类型;
答：1操作指导控制系统；
2直接数字控制系统；
3监督计算机控制系统
4分级计算机控制系统
二、知识点：计算机控制系统的硬件基础;具体为
了解计算机控制系统的过程通道与接口；掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用,掌握输入/输出接口电路：并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法,能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统;
回答题：
1. 给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图;
2. 给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图;
3. 例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器;
答：W78系列,如W7805、7812、7824等；W79系列,如W7805、7812、7824等
计算机控制系统期末考试题答案
计算机控制系统期末考试题答案
一、选择题（每题2分，共20分）
1. 计算机控制系统的核心是（D）。
A. 传感器
B. 执行器
C. 控制算法
D. 控制器
2. 在PID控制器中，P、I、D分别代表（A）。
A. 比例、积分、微分
B. 比例、微分、积分
C. 积分、比例、微分
D. 微分、积分、比例
3. 下列哪种控制方式属于开环控制（C）。
A. 比例控制
B. 积分控制
C. 恒值控制
D. PID控制
4. 下列哪种控制策略适用于大滞后系统（B）。 A. PID控制
B. Smith预测控制
C. 模糊控制
D. 神经网络控制
5. 在数字控制系统中，以下哪个环节是必不可少的（D）。
A. 传感器
B. 执行器
C. 控制算法
D. A/D转换器
二、填空题（每题2分，共20分）
1. 计算机控制系统主要由________、________、________和________四部分组成。
答案：控制器、执行器、传感器、被控对象
2. PID控制器中，比例环节的作用是________，积分环节的作用是________，微分环节的作用是________。
答案：消除静态误差、减小超调量、改善动态性能
3. 在数字控制系统中，A/D转换器的分辨率越高，系统的________越低。
答案：量化误差
4. Smith预测控制算法的基本思想是________。 答案：预测未来输出，提前进行控制
5. 模糊控制的核心是________。
答案：模糊推理
三、简答题（每题10分，共30分）
1. 简述计算机控制系统的基本原理。
答案：计算机控制系统通过控制器对被控对象进行控制。控制器根据传感器采集到的被控对象状态信息，按照预定的控制策略，生成控制信号，通过执行器作用于被控对象，使其达到预期的控制目标。
2. 简述PID控制器的特点及适用范围。
答案：PID控制器具有以下特点：结构简单、易于实现、适用范围广。它适用于线性、时不变、单输入单输出系统，尤其适用于工业控制领域。
计算机控制系统试题五答案
一、 简答题（每小题4分，共40分）
1. 简述采样定理的基本内容。
答：采样定理: 如果连续信号)(tf具有有限频谱，其最高频率为max,则对)(tf进行周期采样且采样角频率smax2时，连续信号)(tf可以由采样信号)(*tf唯一确定，亦即可以从)(*tf无失真地恢复)(tf。
2. 线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？
答：线性离散控制系统稳定的充要条件是： 闭环系统特征方程的所有根的模｜zi｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。
3. 脉冲响应不变法的基本思想是什么？
答：脉冲响应不变法的基本思想是：离散近似后的数字控制器的脉冲响应gD(kT)是模拟控制器的脉冲响应采样值g(kT)的T倍。
4. 写出增量型PID的差分控制算式。
答：增量型PID控制算式可以写为
D1P112I[(2)]iiiiiiiiTTuuKeeeeeeTT
5. 如何消除比例和微分饱和现象？
答：“积分补偿法”。其中心思想是将那些因饱和而未能执行的增量信息积累起来，一旦有可能再补充执行。这样，动态过程也得到了加速。即，一旦u超限，则多余的未执行的控制增量将存储在累加器中；当控制量脱离了饱和区，则累加器中的量将全部或部分地加到计算出的控制增量上，以补充由于限制而未能执行的控制。
6. 给出线性定常离散系统的能控性定义。
答：对于n阶线性定常离散系统(1)()()xkAxkBuk；0(0)xx，若存在有限个输入向量序列(0),(1),,(1)uuulnl能将某个初始状态0(0)xx在第l步控制到零状态，即()0xl，则称此状态是能控的。若系统的所有状态都是能控的，则称此系统),(BA是状态完全能控的，或简称系统是能控的。
7. 给出线性定常离散系统的能观性定义。
答：若系统(1)()()()()D()xkAxkBukykCxkuk 若已知输入序列(0),(1),,(1)uuun和有限个采样瞬间测量到的输出序列()yk，即(0),(1),,(1)yyyn，可以唯一地确定出系统的任意初始状态0(0)xx，则称系统是状态能观测的，或简称能观测。
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：D
2. 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：B
3. 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：A
4. 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。