15自动化计算机控制技术复习题

题型：填空题、简答题、综合题

第一章

1.常规仪表组成的自动控制系统，一般分成闭环控制与开环控制两种结构形

式。

2.计算机控制系统的硬件一般是由主机、常规外部设备、过程输入/输出通道、

操作台和通信设备等组成。

3.软件通常分为系统软件和应用软件两大类。

4.计算机控制系统主要分为：数据采集系统、操作指导控制系统、直接数字控

制系统、监督计算机控制系统、分散控制系统、现场总线控制系统。

5.计算机控制装置主要分为：可编程控制器、可编程调节器、总线式工控机、

嵌入式计算机系统和其他控制装置。

第二章

1.DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及

输入控制电路四部分组成。

2.模拟量输出通道的任务：把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或

电流信号，去驱动相应的执行器，从而达到控制的目的。

3.模拟量输出通道(称为D/A通道或AO通道)构成：一般是由接口电路、数/

模转换器(简称D/A或DAC)和电压/电流变换器等组成。

4.模拟量输出通道基本结构：多D/A结构和共享D/A结构。

5.D/A转换器的性能指标有分辨率、转换精度、偏移量误差、线性误差、稳定

时间。

6.DAC0832的内部结构组成及其作用：DAC0832主要由8位输入寄存器、8

位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。8位输入寄存器用于存放主机送来的数字量，使输入数字量得到缓冲和锁存；8位DAC 寄存器用于存放待转换的数字量；8位D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流；输入控制电路来控制2个寄存器的选通或锁存状态。

7.结合图，计算DAC0832的地址，分析说明由DAC0832组成的接口电路的工

作过程，并编写完成一次D/A转换的接口程序。

8.结合图，计算低4位输入寄存器，高8位输入寄存器，和12位DAC寄存器

的地址，分析说明由DAC1210组成的接口电路的工作过程，并编写完成一次D/A转换的接口程序。

9.D/A转换芯片根据不同控制系统自动化装置需求的不同，输出方式可以分为

电压输出、电流输出以及自动/手动切换输出等多种方式。其中，电压输出方式又可分为单极性输出和双极性输出两种形式。电流输出方式也可分为普通运算放大器V/I变换电路和集成芯片V/I变换电路。

第三章

1.模拟量输入通道的功能、各组成部分：模拟量输入通道是把被控对象的过程

参数如温度、压力、流量、液位、重量等模拟量信号转换成计算机可以接收的数字量信号。

2.根据模拟量输入通道需要，可以采取不同的信号调理技术，如信号滤波、光

电隔离、电平转换、过电压保护、反电压保护、电流/电压变换等。

3.一般是采用电阻分压法把现场传送来的电流信号转换为电压信号，一般采用

两种变换电路，无源I/V变换和有源I/V变换。

4.当某一通道进行A/D转换时，由于A/D 转换需要一定的时间，如果输入信

号变化较快，就会引起较大的转换误差。为了保证A/D转换的精度，需要应用采样保持器。

5.P37，例3-2

6.ADC0809和AD574A接口电路，包括地址计算、分析说明工作过程、并编

写完成一次转换的接口程序。

7.A/D转换器性能指标包括：分辨率、转换精度、线性误差、转换时间。

第四章

1.光电耦合隔离器按其输出级不同可分为三极管型、单向晶闸管型、双向晶闸

管型等几种，它是通过电光电这种信号转换，利用光信号的传送不受电磁场的干扰而完成隔离功能的。

2.在开关输入电路中，主要是考虑信号调理技术，如电平转换，RC滤波，过

电压保护，反电压保护，光电隔离等。各元器件的作用：

●电平转换是用电阻分压法把现场的电流信号转换为电压信号。

●RC滤波是用RC滤波器滤除高频干扰。

●过电压保护是用稳压管和限流电阻作过电压保护；用稳压管或压敏电阻

把瞬态尖峰电压箝位在安全电平上。

●反电压保护是串联一个二极管防止反极性电压输入。

●光电隔离用光耦隔离器实现计算机与外部的完全电隔离。

3.数字量输出通道是把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行

控制的数字驱动信号。

4.数字量输出通道根据现场负荷的不同，可以选用不同的功率放大器件。常用

的有三极管输出驱动电路、继电器输出驱动电路、晶闸管输出驱动电路、固态继电器输出驱动电路等。

5.常用的继电器有电压继电器、电流继电器、中间继电器等几种类型。

6.固态继电器的类型、优点：固态继电器（SSR）根据输出端是直流或交流，

分为直流型SSR和交流型SSR。交流型SSR按控制触发方式不同又可分为过零型和移相型。它具有体积小、开关速度快、无机械噪声、无抖动和回跳、寿命长等电磁继电器无法比拟的优点。

第七章

1.测量数据预处理技术包括数字调零技术、系统校准技术以及输入、输出数据

的极性与字长的预处理技术。

2.数字滤波及其特点：数字滤波，就是计算机系统对输入信号采样多次，然后

用某种计算方法进行数字处理，以削弱或滤除干扰噪声造成的随机误差，从而获得一个真实信号的过程。它实质上是一种程序滤波。具有可靠性高，稳定性好，修改滤波参数也容易，成本很低的优点，但其需要占用CPU时间。

3.各种数字滤波方法及适用场合：

●算术平均滤波，适用于对周期性干扰的信号滤波。

●去极值平均滤波，适用于工业场合经常遇到的尖脉冲干扰的信号滤波。

●加权平均滤波，适用于纯滞后较大的对象。

●滑动平均滤波，适用于系统实时性要求较高的场合。

●中值滤波，对缓变过程中的偶然因素引起的波动或采样器不稳定造成的

误差所引起的脉动干扰比较有效。

●限幅滤波，对随机干扰或采样器不稳定引起的失真有良好的滤波效果。