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计算机控制系统作业参考答案

《计算机控制系统》作业参考答案

作业一

第一章

1.1什么是计算机控制系统？画出典型计算机控制系统的方框图。

答：计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制. 控制系统中的计算机是由硬件和软件两部分组成的.硬件

部分: 计算机控制系统的硬件主要是由主机、外部设备、过程输入输出设备组成; 软件部分: 软件是各种程序的统称，通常分为系统软件和应用软件。

图1.3-2 典型的数字控制系统

1.2.计算机控制系统有哪几种典型的类型？各有什么特点。

答：计算机控制系统系统一般可分为四种类型：

（1）数据处理、操作指导控制系统；计算机对被控对象不起直接控制作用,计算机对传感器产生的参数巡回检测、处理、分析、记录和越限报警，由此可以预报控制对象的运行趋势。

（2）直接数字控制系统；一台计算机可以代替多台模拟调节器的功能，除了能实现PID调节规律外, 还能实现多回路串级控制、前馈控制、纯滞后补偿控制、多变量解藕控制，以及自适应、

自学习,最优控制等复杂的控制。

（3）监督计算机控制系统；它是由两级计算机控制系统：第一级DDC计算机, 完成直接数字控制功能；第二级SCC计算机根据生产过程提供的数据和数学模型进行必要的运算，给DDC计算

机提供最佳给定值和最优控制量等。

（4）分布式计算机控制系统。以微处理机为核心的基本控制单元，经高速数据通道与上一级监督计算机和CRT操作站相连。

1.3.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么？计算机控制系统有哪些优点？

答：计算机控制系统与连续控制系统主要区别：计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用计算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制。

与采用模拟调节器组成的控制系统相比较，计算机控制系统具有以下的优点：

（1）)控制规律灵活，可以在线修改。

（2）可以实现复杂的控制规律，提高系统的性能指标。

（3）抗干扰能力强，稳定性好。

（4）可以得到比较高的控制精度。

（5）能同时控制多个回路，一机多用，性能价格比高。

（6）便于实现控制、管理与通信相结合，提高工厂企业生产的自动化程度.

（7）促进制造系统向着自动化、集成化、智能化发展。

第二章

2.1.计算机控制系统有哪四种形式的信号？各有什么特点?

答：在计算机控制系统中，通常既有连续信号也有离散信号，这些信号一般是信息流,而不是能量流。

可分为四种形式：（1）连续模拟信号：时间和信号的幅值都是连续的。

（2）阶梯模拟信号：时间是连续的，信号的幅值是阶梯形的。（3）采样信号：时间是离散的，信号的幅值是连续的脉冲信号。

（4）数字信号：信号的时间以及幅值都是离散的，且幅值经过了量化处理。

2.2.采样信号的频谱和原连续信号的频谱有何不同？

答：采样信号的频谱和原连续信号的频谱的区别：

（1）通常，连续信号带宽是有限的，频率的极限值wmax, 它的频谱是孤立的。采样信号的频

谱是以ωs 为周期的无限多个频谱所组成。

（2）∣y(jw)∣和∣y*(jw) ∣形状相似。幅值只差一个比例因子1/T(又称为采样增益)。

2.3.计算机控制系统中的保持器有何作用，简述零阶保持器的特点。

答：保持器的原理是根据现在时刻或过去时刻输入的离散值,用常数、线性函数或抛物函数形成输出

的连续值。零阶保持器有如下特性：

（1）低通特性：保持器的输出随着信号频率的提高，幅值迅速衰减。

（2）相位滞后持性：信号经过零阶保持器会产生相位滞后，它对控制系统的稳定性是不利的。

2.4.试求下例函数的Z 变换：(采样周期为T)

答：

（1）f (t)1(t T)=- （2）9t t 0

f (t)0

t 0

≥?=?

- 2

9()(1)Tz F z z =- （3）k 1

a k 1,2,3,f (k)0

k 0

-?=???=?

≤? （4）at e sin 2t

t 0f (t)0

t 0

-?≥=?

()()

F z a z a =- 22sin 2()2cos 2aT aT aT

ze T F z z ze T e ---=-+

2.5.设函数的La 氏变换如下，.试求它们的Z 变换:

答：

（1）s 3F(s)(s 2)(s 1)+=

++ （2）2

F(s)(s 5)

=+ 22()T T z z F z z e z e ---=+-- 552

()()T

T Tze F z z e --=-

（3）31F(s)s =

（4）2

F(s)s (s 1)

23(1)()2(1)T z z F z z +=- 21010(1)()(1)(1)()

T T

Tz e z

F z z z z e ---=---- （5）2

F(s)s 16

+ 2

2.5sin 4()2cos 41

z T

F z z z T =

2.6已知函数的Z 变换如下，.试求它们的y(kT):

答：（1）2z Y(z)z 1=

- （2）2

Y(z)(z 1)(z 2)

=-- 1(1)()22

k y kT -=- ()21k

y kT k =--

（3）2

2z Y(z)(z 1)(z 2)

=++ （4）1Y(z)z(z 0.2)=-

()2(1)4(2)k k y kT =--+- ()25(0.2)k y kT =

（5）20.6z Y(z)z 1.6z 0.6=++ （6）11

13z 3z Y(z)(10.5z )(10.8z )

-----+=-- () 1.5(0.6) 1.5(1)k k y kT =--- 3531()0.50.836

k k

y kT =-

+ （7）412z Y(z)(1z )--=- （8）aT aT 2

Te z

Y(z)(z e )

--=- ()3y kT k =- ()akT y kT kTe -=

2.7求下列函数的初值和终值：

答：（1） 2.7z F(z)z 0.8=- （2）221.6z z

F(z)z 0.8z 0.5

-=-+

(0) 2.7()0

y y =∞= (0) 1.6

()0y y =∞=

作业二

第三章

3.1 已知差分方程x(kT)ax(kT T)1(kT)--= ，又知x(kT)0(k 0);1a 1=<-<<.试用Z 变换法求

x(kT)和x(∞)。

答：

1()11

()1k

a x kT a x a

-∞=

3.2 已知2

2z F(z)z 1.2z 0.2

=++ ,试用长除法和Z 反变换法求解f(kT)。

答：1234()1 1.2 1.24 1.248 1.2496f kT z z z z ----=-+-+-???

(0.2)5

()(1)44

k k f kT -=-+-

3.3 已知差分方程y(k 1)2y(k)0,y(0)1++==，⑴ 用递推法求y(k)的前三项。⑵ 用反变换法求解

y(k)。

答：（1）(1)2

(2)4(3)8y y y =-==-

（2）()(2)k

y kT =-

3.4 用Z 变换法求解下例差分方程:

答：（1）k

f (k 1)f (k)a

,f (0)0++==

()(2)k y kT =-

（2）f (k 2)3f (k 1)2f (k)

r(k)+-++=其中f (0)f (1)0==，且k 0< 时f (k)0=;

k 0

r(k)1

k 0,1,2,

=???

()12k f kT k =--+

（3）y(k)2y(k 1)k 1+-=- 其中 y(0)1=

10(2)13()9

k k

y kT --+=

3.5 利用劳斯判据，决定下列单位负反馈系统闭环稳定时，K 的取值范围。（1） k K(0.1z 0.08)

G (z)(z 1)(z 0.7)

-- 答：0 3.75K <<

(2) k K(0.1z 0.08)

G (z)z(z 1)(z 0.7)

-- 答：0 1.23K <<

3.6 已知下列系统的特征方程，试判别系统的稳定性。

（1） 2

1.5z 90++= 答：系统不稳定。

（2） 3

z 2z 2z 0.50-+-= 答：系统不稳定。（3） 3

z 1.5z 0.25z 0.40--+= 答：系统稳定。

3.7 设离散系统的框图如图所示，试确定闭环稳定时K 的取值范围. （其中T=1s,K1=2 T 1=1)

题图3.7 单位反馈闭环系统框图

答：

20.736( 1.717)()(1)(0.368)

(0.736 1.368)(0.368 1.264)000.5

z HG z z z z z K K K +=

--+-++=<<

3.8 用长除法或Z 反变换法或迭代法求下列闭环系统的单位阶跃响应。（1） c 2z 0.5

G (z)3(z z 0.5)

答：11

()()(2)()0.5(2)36y kT r kT T r kT T y kT T y kT T =

-+-+-+- 即：157()(2)(3)3

y T y T y T =

???

计算机控制系统试卷四答案

计算机控制系统试卷四答案班级：姓名：学号：成绩：一、简答题（每小题3分，共30分） 1.使用光电隔离器件时，如何做到器件两侧的电气被彻底隔离？答：光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。 2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。答： 3.什么是信号重构？答：把离散信号变为连续信号的过程，称为信号重构，它是采样的逆过程。 4.写出零阶保持器的传递函数，引入零阶保持器对系统开环传递函数的极点有何影响？答：零阶保持器的传递函数为 1e () Ts H s s - - =。零阶保持器的引入并不影响开环系统脉冲传递函数的极点。 5.阶跃响应不变法的基本思想是什么？答：阶跃响应不变法的基本思想是：离散近似后的数字控制器的阶跃响应序列与模拟控制器的阶跃响应的采样值一致。 6.如何消除积分饱和现象？答：减小积分饱和的关键在于不能使积分项累积过大。因此当偏差大于某个规定的门限值时，删除积分作用，PID控制器相当于一个PD调节器，既可以加快系统的响应又可以消除积分饱和现象，不致使系统产生过大的超调和振荡。只有当误差e在门限ε之内时，加入积分控制，相当于PID控制器，则可消除静差，提高控制精度。 7.给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。答：直接设计法或称离散化设计法的具体设计步骤如下： (1)根据已知的被控对象，针对控制系统的性能指标要求及其它约束条件，确定理想的闭环脉冲传递函数() Φz。 (2)确定数字控制器的脉冲传递函数D(z)；根据D(z)编制控制算法程序。

8. 采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是什么？答：采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是系统状态完全能控。 9. 说出实施信号隔离的主要方法。答：信号隔离方法主要有变压器隔离和光电隔离，变压器隔离适用于模拟信号隔离，光电隔离则特别适合数字信号的隔离。 10. 故障诊断中的状态估计方法的基本思想是什么？答：故障诊断中的状态估计方法的基本思想是：首先重构被控过程的状态，通过与可测变量比较构成残差序列，再构造适当的模型并用统计检验法，从残差序列中把故障诊断出来。因此，这就要求系统可观测或部分可观测，通常用各种状态观测器或滤波器进行状态估计。二、已知系统框图如下所示：T =1s(15分) 试求闭环离散系统的闭环脉冲传递函数，并判别系统的稳定性。解：广义对象脉冲传递函数为系统闭环脉冲传递函数为则闭环系统的特征方程为由z 域直接判据 ①｜W (0)｜=0.632<1 ②W (1)=1-1+0.632>0 ③W (-1)=1+1+0.632>0 知闭环系统稳定。三、已知某被控对象的传递函数为(15分) 要求设计成单位反馈计算机控制系统，结构如下图所示。采样周期为T ＝1s 。要求闭环特征根为0.4和0.6。试求数字控制器。解：广义对象脉冲传递函数为根据要求设定闭环脉冲传递函数为 r (t ) y (t ) -T

《计算机应用基础》作业及答案

计算机基础知识选择题 1. 世界上第一台电子计算机诞生于c__。 A.1942年 B.1944年 C.1946年 D.1948年 2. 世界上第一台电子计算机诞生于C。 A.德国 B.日本 C.英国 D.美国 3. 第一代电子计算机使用的逻辑元件是_A___。 A.电子管 B.晶体管 C.中小规模集成电路 D.大规模集成电路 4. 第一代计算机主要应用领域为_C_。 A.数据处理 B.人工智能 C.科学计算 D.过程控制 5. 第二代计算机主要应用领域转为_A_。 A.数据处理 B.财务管理 C.科学计算 D.过程控制 6. 计算机指令一般包括__C和地址码两部分。 A.内存地址 B.口地址 C.操作码 D.寄存器 7. 一条指令的完成一般有取指令和_B___两个阶段。 A.取数据 B.执行指令 C.取地址 D.传送数据 8. 在内存中，每个基本单位都被赋予一个唯一的序号，这个序号是__C。 A.字节 B.编号 C.地址 D.容量 9. 计算机能够直接识别和执行的语言是__D__。 A.汇编语言 B.高级语言 C.英语 D.机器语言 10. CPU包括__A__两部分。

A.运算器和控制器 B.RAM和ROM C.运算器和内存 D.控制器和内存填空题 1. 世界上第一台电子计算机的名字是_ ENIA C___。 2. 第_一代计算机采用的逻辑元件是电子管。 3. 第二代计算机逻辑元件采用的是晶体管。 4. 计算机是一种具有内部储存能力,由程序控制操作过程的自动电子设备。 5. 计算机最早的应用领域是科学计算。 6. 运算器是能完成算数运算和逻辑运算的装置。 7. 控制器是规定计算机执行指令顺序并协调各部件有效工作的装置。 8. 能接收和保存数据及程序的装置称为存储器。 9. 软件是计算机运行所需的各种程序及有关资料。 10. 在系统软件中,必须首先配置操作系统。 11. 文件属性有归档、系统,只读和隐藏四种。 12. 一个磁盘只能有一个根目录。 13. 在多层目录中允许存在多个同名文件,只要分布在不同目录就行。 14. 路径是指从根目录或当前目录到所要访问对象所在目录而经过的通道组合。 15. 路径有绝对路径和相对路径两种。 16. 文件标识由盘符、路径和文件名三部分组成。 17. 将收到的模拟化电子信号先还原成数字化的电子信号后再送入计算机中，这个过程称为解调。 18. 集调制/解调两种处理功能于一体的专用通信设备叫作调制/解调器，它的英文名是MoDem。

《计算机控制系统》课后题答案-刘建昌等科学出版社

第一章计算机控制系统概述习题与思考题 1.1什么是计算机控制系统？计算机控制系统较模拟系统有何优点？举例说明。解答：由计算机参与并作为核心环节的自动控制系统，被称为计算机控制系统。与模拟系统相比，计算机控制系统具有设计和控制灵活，能实现集中监视和操作，能实现综合控制，可靠性高，抗干扰能力强等优点。例如，典型的电阻炉炉温计算机控制系统，如下图所示：炉温计算机控制系统工作过程如下：电阻炉温度这一物理量经过热电偶检测后，变成电信号（毫伏级），再经变送器变成标准信号（1-5V或4-20mA）从现场进入控制室；经A/D 转换器采样后变成数字信号进入计算机，与计算机内部的温度给定比较，得到偏差信号，该信号经过计算机内部的应用软件，即控制算法运算后得到一个控制信号的数字量，再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量；控制信号模拟量作用于执行机构触发器，进而控制双向晶闸管对交流电压（220V）进行PWM调制，达到控制加热电阻两端电压的目的；电阻两端电压的高低决定了电阻加热能力的大小，从而调节炉温变化，最终达到计算机内部的给定温度。由于计算机控制系统中，数字控制器的控制算法是通过编程的方法来实现的，所以很容易实现多种控制算法，修改控制算法的参数也比较方便。还可以通过软件的标准化和模块化，这些控制软件可以反复、多次调用。又由于计算机具有分时操作功能，可以监视几个或成十上百个的控制量，把生产过程的各个被控对象都管理起来，组成一个统一的控制系统，便于集中监视、集中操作管理。计算机控制不仅能实现常规的控制规律，而且由于计算机的记忆、逻辑功能和判断功能，可以综合生产的各方面情况，在环境与参数变化时，能及时进行判断、选择最合适的方案进行控制，必要时可以通过人机对话等方式进行人工干预，这些都是传统模拟控制无法胜任的。在计算机控制系统中，可以利用程序实现故障的自诊断、自修复功能，使计算机控制系统具有很强的可维护性。另一方面，计算机控制系统的控制算法是通过软件的方式来实现的，程序代码存储于计算机中，一般情况下不会因外部干扰而改变，因此计算机控制系统的抗干扰能力较强。因此，计算机控制系统具有上述优点。 1.2计算机控制系统由哪几部分组成？各部分的作用如何？解答：计算机控制系统典型结构由数字控制器、D/A转换器、执行机构和被控对象、测量变送环节、采样开关和A/D转换环节等组成。被控对象的物理量经过测量变送环节变成标准信号（1-5V或4-20mA）；再经A/D转换器采样后变成数字信号进入计算机，计算机利用其内部的控制算法运算后得到一个控制信号的数字量，再经由D/A转换器将该数字量控制信号转换成模拟量；控制信号模拟量作用于执行机构触发器，进而控制被控对象的物理量，实现控制要求。 1.3应用逻辑器件设计一个开关信号经计算机数据总线接入计算机的电路图。

计算机控制系统测试题

计算机控制系统试题一、选择题（只有一个正确答案，每题2分，共40分） 1．劳斯稳定判据在离散系统中主要解决的是（ C ）。 A、S平面中系统的稳定性； B、Z平面中系统的稳定性； C、三阶以上特征方程稳定判据。 2．某系统的Z传递函数为 0.5(0.5) () ( 1.2)(0.5) z G z z z + = +- ，可知该系统是（B）。 A、稳定的； B、不稳定的；C 临界稳定的。 3、脉冲传递函数是表征（B）。 A、控制系统传递函数； B、计算机控制系统传递函数、 C、脉冲输入的传递函数。 4、有关PID控制算法，以下说法不正确的是（C） A、当系统有阶跃信号输入时，微分项剧增，易引起振荡； B、比例调节几乎贯穿整个控制过程； C、比例控制可以消除一切静差； D、一般来说，不使用纯微分控制。 5、下面关于标度变换的说法正确的是（C）。 A、标度变换就是把数字量转换成与工程量相关的模拟量； B、标度变换就是把模拟量转换成十进制工程量； C、标度变换就是把数字量转换成人们熟悉的十进制工程量； D、标度变换就是把模拟量转换成数字量。 6. 适用于某些生产过程对控制精度要求不是很高，但希望系统工作平稳，执行机构不要频繁动作的PID算法为（D ）。 A、积分分离PID； B、变速积分PID； C、不完全微分PID； D、带死区的PID。 7、下列计算机控制系统中，属于单闭环控制系统的是（B）。 A、操作指导控制系统； B、直接数字控制系统； C、监督计算机控制系统； D、现场总线控制系统。 8、增量式PID算法解决了位置式PID算法（A）的缺点。 A、计算复杂、手/自切换不便； B、不易实现编程； C、控制准确性差； D、

计算机基础知识试题及答案全

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《大学计算机》基础知识试题及答案（说明：将认为正确答案的字母填写在每小题后面的括号内） 1.世界上第一台通用电子数字计算机诞生于（ A ）。 A．美国B．英国C．德国 D．日本 2.世界上第一台通用电子数字计算机诞生于（ B ）。 A．1953年B．1946年C．1964年 D．1956年 3.第一台电子计算机是1946年在美国研制的，该机的英文缩写名是（A ）。 4.一个完整的微型计算机系统应包括（ C ）。 A.计算机及外部设备 B.主机箱、键盘、显示器和打印机 C.硬件系统和软件系统 D.系统软件和系统硬件 5.计算机的中央处理器CPU包括运算器和（ C ）两部分。 A．存储器B．寄存器C．控制器 D．译码器 6.下列设备中，（ D ）不是微型计算机的输出设备。 A．打印机B．显示器C．绘图仪 D．扫描仪 7.下列各项中,不属于多媒体硬件的是（D ）。 A.光盘驱动器 B.视频卡 C.音频卡 D.加密卡 8.计算机中对数据进行加工与处理的部件，通常称为（ A ）。 A.运算器 B.控制器 C.显示器 D.存储器 9.运算器的组成部分不包括（ B ）。 A.控制线路 B.译码器 C.加法器 D.寄存器 10.把内存中的数据传送到计算机的硬盘，称为（ D ）。 A.显示 B.读盘 C.输入 D.写盘

11.用MIPS为单位来衡量计算机的性能，它指的是计算机的（ B ），指的是每秒处理的百万级的机器语言指令数。 A.传输速率 B.运算速度 C.字长 D.存储器容量 12.计算机硬件的核心部件是（ A ）。 A．中央处理器B．存储器C．运算器D．控制器13.在外部设备中，打印机属于计算机的（ B ）设备。 A．输入B．输出C．外存储D．内存储 14.CGA、EGA和VGA标志着（ C ）的不同规格和性能。 A.打印机 B.存储器 C.显示器 D.硬盘 15.硬盘上原存的有效信息，在下列哪种情况下会丢失（ C ）。 A.通过海关的X射线监视仪 B.放在盒内半年没有使用 C.放在强磁场附近 D.放在零下10摄氏度的库房中 16.人们把以（ A ）为硬件基本部件的计算机称为第四代计算机。 A.大规模和超大规模集成电路和RAM C.小规模集成电路 D.磁带与磁盘 17.用计算机管理科技情报资料，是计算机在（B ）方面的应用。 A.科学计算 B.数据处理 C.实时控制 D.人工智能 18.主机板上CMOS芯片的主要用途是（ C ）。 A.管理内存与CPU的通讯 B.增加内存的容量 C.储存时间、日期、硬盘参数与计算机配置信息 D.存放基本输入输出系统程序、引导程序和自检程序 19.下列有关存储器读写速度的排列，正确的是（B ）。 >Cache>硬盘B．Cache>RAM>硬盘 >硬盘>RAM D．RAM>硬盘>Cache 20.使用Cache可以提高计算机运行速度，这是因为（C ）。增大了内存的容量扩大了硬盘的容量缩短了CPU的等待时间可以存放程序和数据 21.一台微机的型号中含有486、586等内容时，其含义是（ A ）。 A.运算控制单元的档次 B.软盘容量大小

《计算机控制系统》第一次作业答案

《计算机控制系统》第一次作业答案你的得分：100.0 完成日期：2018年09月10日01点40分说明：每道小题选项旁的标识是标准答案。一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题2.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.计算机与计算机或智能设备之间进行通信地的连线，称为（） A.内部总线 B.外部总线 C.PCI总线 D.ISA总线 2.分散型控制系统综合的四C技术其中有（）。 A.分散控制 B.集中控制 C.控制技术 D.信息处理 3.通过一个信息帧传送的信息字段，是通讯中的实质性内容，也就是（）。 A.应用层 B.消息层 C.物理层 D.链路层 4.Bitbus的电气接口采用的是平衡传送的（）标准。 A.RS-232 B.RS-485 C.RS-422 D.IEE-488 5.按字符传送数据的方法称为（）。 A.同步传送 B.异步传送 C.网络传送 D.远传 6.外界干扰的扰动频率越低，进行信号采集的采样周期应该越（）。 A.长 B.短 C.简单 D.复杂 7.所谓实时，是指信号的输入、计算和输出都要在（）的时间范围内完成。 A.微秒级 B.纳秒级 C.毫秒级 D.一定 8.数字量输入通道主要由（）、输入调理电路、输入地址译码等组成。

A.输入缓冲器 B.输入锁存器 C.输出缓冲器 D.输出锁存器 9.A/D转换器的主要技术指标中，（）是指完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间。 A.分辨率 B.线性误差 C.量程 D.转换时间 10.将采样信号转换成数字信号的过程称为量化过程，执行量化动作的装置是（）。 A.D/A转换器 B.A/D转换器 C.计算机 D.单片机 11.在通信线路上传输信息时，用于提高传输质量的方法中，改善信道的电性能，使误码率降低的方法称为（）。 A.差错控制技术 B.检验错误 C.纠正错误 D.自动纠错 12.数据传输通常用的方式中，用单线传输信号，以地线作为信号的回路，接收器是用单线输入信号的方式称作（）。 A.串行传输方式 B.不平衡方式 C.并行传输方式 D.平衡传输方式 13.在数字滤波技术当中，应视具体情况选择不同的数字滤波方法，其中（）适用于偶然性的脉冲干扰。 A.平均值滤波 B.中位值滤波 C.惯性滤波法 D.加权平均值滤波法 14.多变量控制系统解耦的条件是系统的闭环函数矩阵Φ(s)为（）。 A.解耦矩阵 B.对称矩阵 C.对角线矩阵 D.补偿矩阵 15.一个10位的A/D转换器，其量化精度约为（），若其孔径时间为10微妙，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正旋波模拟信号的最大频率为 16HZ 。 A.1% B.0.5% C.0.2% D.0.1%

计算机控制系统试题一答案

计算机控制系统试卷一答案班级：姓名：学号：成绩：一、简答题（每小题5分，共50分） 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、根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？答：根据采样过程的特点，可以将采样分为以下几种类型。 (1) 周期采样指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 (2) 同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 (3) 非同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 (4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 (5) 随机采样若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。 3、简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。答：(1)比例调节器：比例调节器对偏差是即时反应的，偏差一旦出现，调节器立即产生控制作用，使输出量朝着减小偏差的方向变化，控制作用的强弱取决于比例系数K P。比例调节器虽然简单快速，但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。加大比例系数K P可以减小静差，但是K P过大时，会使系统的动态质量变坏，引起输出量

振荡，甚至导致闭环系统不稳定。 (2)积分调节器：为了消除在比例调节中的残余静差，可在比例调节的基础上加入积分调节。积分调节具有累积成分，只要偏差e不为零，它将通过累积作用影响控制量u，从而减小偏差，直到偏差为零。积分时间常数T I大，则积分作用弱，反之强。增大T I将减慢消除静差的过程，但可减小超调，提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。 (3)微分调节器：为加快控制过程，有必要在偏差出现或变化的瞬间，按偏差变化的趋向进行控制，使偏差消灭在萌芽状态，这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调，克服振荡，使系统趋于稳定。 4、采样保持器LF398工作原理图如下图，试分析其工作原理。答：LF398的电路原理：放大器A2作为比较器来控制开关K的通断，若IN+的电压高于IN-的电压，则K闭合，由A1、A3组成跟随器，并向C H端外接的保持电容充电；IN+的电压低于IN-的电压时，则K断开，外接电容保持K断开时刻的电压，并经A3组成的跟随器输出至Aout。 5、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｜z i｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 6、为什么会出现比例和微分饱和现象？答：当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，控制作用必然不如应有的计算值理想，

计算机基础知识试题和答案

计算机基础知识试卷和答案 2007-10-29 18:54 一、单项选择题 1. 一个完整的微型计算机系统应包括_____。 A. 计算机及外部设备 B. 主机箱、键盘、显示器和打印机 C. 硬件系统和软件系统 D. 系统软件和系统硬件 2. 十六进制1000转换成十进制数是_____。 A. 4096 B. 1024 C. 2048 D. 8192 3. ENTER键是_____。 A. 输入键 B. 回车换行键 C. 空格键 D.换档键 4. 3.5英寸的软盘，写保护窗口上有一个滑块，将滑块推向一侧，使其写保护窗口暴露出来，此时_____。 A. 只能写盘，不能读盘 B. 只能读盘，不能写盘 C. 既可写盘，又可读盘 D. 不能写盘，也不能读盘 5. 3.5英寸盘的右下角有一塑料滑片，当移动它盖住缺口时_____。 A. 不能读出原有信息，不能写入新的信息 B. 既能读出原有信息，也能写入新的信息 C. 不能读出原有信息，可以写入新的信息 D. 可以读出原有信息，不能写入新的信息 6. DRAM存储器的中文含义是_____。 A. 静态随机存储器 B. 动态随机存储器 C. 静态只读存储器 D. 动态只读存储器 7. 在微机中，Bit的中文含义是_____。 A. 二进制位 B. 字 C. 字节 D. 双字 8. 汉字国标码 (GB2312-80) 规定的汉字编码，每个汉字用_____。 A. 一个字节表示 B. 二个字节表示 C. 三个字节表示 D. 四个字节表示 9. 微机系统的开机顺序是_____。 A. 先开主机再开外设 B. 先开显示器再开打印机 C. 先开主机再打开显示器 D. 先开外部设备再开主机 10. 使用高级语言编写的程序称之为_____。 A. 源程序 B. 编辑程序 C. 编译程序 D. 连接程序 11. 微机病毒系指_____。 A. 生物病毒感染 B. 细菌感染 C. 被损坏的程序 D. 特制的具有损坏性的小程序 12. 微型计算机的运算器、控制器及内存存储器的总称是_____。 A. CPU B. ALU C. 主机 D. MPU 13. 在微机中外存储器通常使用软盘作为存储介质，软磁盘中存储的信息，在断电后_____。 A. 不会丢失 B. 完全丢失

计算机控制系统试题及答案

计算机控制系统试卷一答案一、简答题（每小题5分，共50分） 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、根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？答 (1) 周期采样指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 (2) 同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 (3) 非同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 (4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 (5) 随机采样若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。 3、简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。答：(1)比例调节器：比例调节器对偏差是即时反应的，偏差一旦出现，调节器立即产生控制作用，使输出量朝着减小偏差的方向变化，控制作用的强弱取决于比例系数K P。比例调节器虽然简单快速，但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。加大比例系数K P可以减小静差，但是K P过大时，会使系统的动态质量变坏，引起输出量振荡，甚至导致闭环系统不稳定。 (2)积分调节器：为了消除在比例调节中的残余静差，可在比例调节的基础上加入积分调节。积分调节具有累积成分，只要偏差e不为零，它将通过累积作用影响控制量u，从而减小偏差，直到偏差为零。积分时间常数T I大，则积分作用弱，反之强。增大T I将减慢消除静差的过程，但可减小超调，提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。 (3)微分调节器：为加快控制过程，有必要在偏差出现或变化的瞬间，按偏差变化的趋向进行控制，使偏差消灭在萌芽状态，这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调，克服振荡，使系统趋于稳定。 4、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｜z i｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 5、为什么会出现比例和微分饱和现象？答：当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，控制作用必然不如应有的计算值理想，其中计算值的多余信息没有执行就遗失了，从而影响控制效果。

计算机基础知识试题及答案(20190423100905)

4. 3.5 英寸的软盘，写保护窗口上有一个滑块，将滑块推向一侧，使其写保护窗口暴露出来，此时_____。( B ) A. 只能写盘，不能读盘 B. 只能读盘，不能写盘 C. 既可写盘，又可读盘 D. 不能写盘，也不能读盘 5. 3.5 英寸盘的右下角有一塑料滑片，当移动它盖住缺口时_____。( B ) A. 不能读出原有信息，不能写入新的信息 B. 既能读出原有信息，也能写入新的信息 C. 不能读出原有信息，可以写入新的信息 D. 可以读出原有信息，不能写入新的信息 9. 微机系统的开机顺序是_____。( D ) A. 先开主机再开外设 B. 先开显示器再开打印机 C. 先开主机再打开显示器 D. 先开外部设备再开主机 13. 在微机中外存储器通常使用软盘作为存储介质，软磁盘中存储的信息，在断电后_____。( A ) A. 不会丢失 B. 完全丢失 C. 少量丢失 D. 大部分丢失 19. 硬盘连同驱动器是一种_____。( B ) A. 内存储器 B. 外存储器 C. 只读存储器 D. 半导体存储器 20. 在内存中，每个基本单位都被赋予一个唯一的序号，这个序号称之为_____。( C )

A. 字节 B. 编号 C. 地址 D. 容量 6.在下列存储器中，访问速度最快的是_____。( C ) A. 硬盘存储器 B. 软盘存储器 C. 半导体RAM(内存储器) D. 磁带存储器 10.在微机中的“DOS ，”从软件归类来看，应属于_____。( C ) A. 应用软件 B. 工具软件 C. 系统软件 D. 编辑系统 11.反映计算机存储容量的基本单位是_____。( B ) A. 二进制位 B. 字节 C. 字 D. 双字 14.当前，在计算机应用方面已进入以什么为特征的时代_____。( D ) A. 并行处理技术 B. 分布式系统 C. 微型计算机 D. 计算机网络 21.操作系统是。( C ) A. 软件与硬件的接口 B. 主机与外设的接口 C. 计算机与用户的接口 D. 高级语言与机器语言的接口 5．在资源管理器窗口中，被选中的文件或文件夹会____B___。A．加框显示B．反像显示 C．加亮显示D．闪烁显示

计算机控制系统复习题及答案

《计算机控制系统》课程复习资料一、简答题： 1.什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？各有什么作用。 2.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么？计算机控制系统有哪些优点？ 3.计算机控制系统中的保持器有何作用，简述保持器的特点? 4.简述PID 调节器的作用，有哪几种改进型数字PID 算法？ 5.计算机控制系统有哪四种形式的信号？各有什么特点? 6.简要说明什么是计算机控制系统？模拟调节器与数字调节器有何区别? 二、分析和计算题： 1.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1 -1 -2 0.1z Y(z)Gc(z)== 1-0.4z +0.8z R(z) ,其中输入为单位阶跃信号,求输出y(KT)。 2.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1 -1 0.53+0.1z Gc(z)=1-0.37z 当输入为单位阶跃信号时, 求输出y(KT)及y(∞)。 3.用长除法或Z 反变换法或迭代法求闭环系统2 z +0.5Gc(z)=8(z +0.1z -0.12) 的单位阶跃响应。 4.已知低通数字滤波器0.5266z D(z)= z -0.4734 ,求D （z ）的带宽ωm;并求当输入E(z)为阶跃信号时数字滤波器的控制算法。取采样周期T=2ms 。 5.设系统如图所示，试求: ①系统的闭环脉冲传递函数。

②判定系统的稳定性。 ③分别求系统对单位阶跃输入和单位斜坡输入时的稳态误差。 _ 6.设函数的La 氏变换为2 5F(s)= s (s +4) ，试求它的Z 变换F(z)。 7.数字控制系统如图所示,求当K=10,T=1s,a=1时，分别求当输入为单位阶跃、单位斜单位抛物线函数时的稳态误差。 8.已知单位负反馈系统的开环脉冲传递函数为 Gk(z)=K(0.1z+0.08)/[(z-1)(z-0.7)],问当K 为何值时系统稳定。 9.已知系统单位负反馈的开环传递函数为:z +0.8Gk(z)= z(z -1)(z -0.7) 问:K 为何值时系统稳定? 10.已知单位反馈系统的广义对象的Z 传递函数为: -1 -1 -1 -1 -1 0.26z (1+2.78z )(1+0.2z ) W1(z)= (1-z )(1-0.286z ) ,试按最少拍无波纹设计原则设计单位阶跃输入时,计算机的调节模型D(z),并求其控制算法。 11.已知连续系统的传递函数G(s)=(s+1)/[s(s+2)]试用冲击不变法求其等效的Z 传递函数. 12.已知离散系统的Z 传递函数：22 z 2z 1Y(z) G(z)z 5z 6U(z) ++==++,试求离散系统的状态

计算机基础知识试题含答案

第一部分一、单项选择题 1. 世界上第一台电子数字计算机取名为（ A.UNIV AC B.EDSAC 2. 操作系统的作用是（ C A.把源程序翻译成目标程序 C. 控制和管理系统资源的使用 3. 个人计算机简称为 PC 机，这种计算机属于 A.微型计算机 B.小型计算机机 4. 目前制造计算机所采用的电子器件是 A.晶体管 D. 超大规模集成电路 5. —个完整的计算机系统通常包括 A.硬件系统和软件系统 C.主机、键盘与显示器 6. 计算机软件是指（D ) ° C.ENIAC D.EDVAC B.进行数据处理 D.实现软硬件的转换 A ）。 C.超级计算机 D.巨型计算（ B.超导体）。 C.中小规模集成电路 B.计算机及其外部设备 D.系统软件和应用软件 A.计算机程序 B.源程序和目标程序料 7. 计算机的软件系统一般分为（ A C.源程序）两大部分。 A.系统软件和应用软件 B.操作系统和计算机语言 C.程序和数据 D.DOS 和WINDOWS 8. 在计算机内部，不需要编译计算机就能够直接执行的语言是 A.汇编语言 B.自然语言 9. 主要决定微机性能的是（ A A.CPU B.耗电量 10. 微型计算机中运算器的主要功能是进行 A.算术运算 B.逻辑运算算和逻辑运算 11. MIPS 常用来描述计算机的运算速度，其含义是 A.每秒钟处理百万个字符 C. 每秒钟执行百万条指令 12. 计算机存储数据的最小单位是二进制的 A.位（比特） 13. 一个字节包括 A.8 14.1MB 等于（ A.100000 15. 下列数据中，： A.488 16. 与十进制36.875等值的二进制数是 A.110100.011 D. 100101.101 17. 下列逻辑运算结果不正确的是（ C.机器语言 D.计算机程序及有关资）。 D.咼级语言 C.质量 D C.初等函数运算 D.价格 D.算术运（ C ）。 B.每分钟处理百万个字符 D.每分钟执行百万条指令（ A C.字长）个二进制位。 C.32 ）字节。 B.1024000 有可能是八进制数的是 B.317 ( B.16 D B.字节 A ( C.597 D.64 C.1000000 ) 。 B B.100100.111 D.千字节 D.1048576 D.189 C.100110.11 1

计算机控制系统课程设计

《计算机控制》课程设计报告题目: 超前滞后矫正控制器设计姓名: 学号: 10级自动化 2013年12月2日

《计算机控制》课程设计任务书指导教师签字：系（教研室）主任签字： 2013年11 月25 日

1.控制系统分析和设计 1.1实验要求设单位反馈系统的开环传递函数为) 101.0)(11.0(100 )(++= s s s s G ，采用模拟设计法设计数字控制器，使校正后的系统满足：速度误差系数不小于100，相角裕度不小于40度，截止角频率不小于20。 1.2系统分析（1）使系统满足速度误差系数的要求: ()() s 0 s 0100 lim ()lim 100 0.1s 10.011V K s G s s →→=?==++ (2)用MATLAB 画出100 ()(0.11)(0.011) G s s s s = ++的Bode 图为： -150-100-50050 100M a g n i t u d e (d B )10 -1 10 10 1 10 2 10 3 10 4 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Gm = 0.828 dB (at 31.6 rad/s) , P m = 1.58 deg (at 30.1 rad/s) Frequency (rad/s) 由图可以得到未校正系统的性能参数为：相角裕度0 1.58γ=?，幅值裕度00.828g K dB dB =, 剪切频率为：030.1/c rad s ω=，截止频率为031.6/g rad s ω=

（3）未校正系统的阶跃响应曲线 024******** 0.20.40.60.811.2 1.41.61.8 2Step Response Time (seconds) A m p l i t u d e 可以看出系统产生衰减震荡。（4）性能分析及方法选择系统的幅值裕度和相角裕度都很小，很容易不稳定。在剪切频率处对数幅值特性以-40dB/dec 穿过0dB 线。如果只加入一个超前校正网络来校正其相角，超前量不足以满足相位裕度的要求，可以先缴入滞后，使中频段衰减，再用超前校正发挥作用，则有可能满足要求。故使用超前滞后校正。 1.3模拟控制器设计（1）确定剪切频率c ω c ω过大会增加超前校正的负担，过小会使带宽过窄，影响响应的快速性。首先求出幅值裕度为零时对应的频率，约为30/g ra d s ω=，令 30/c g rad s ωω==。（2）确定滞后校正的参数 2211 3/10 c ra d s T ωω= ==, 20.33T s =,并且取得10β=

计算机控制系统高金源版课后标准答案

第1章习题 B 习题 B1-1 举例说明2-3个你熟悉的计算机控制系统，并说明与常规连续模拟控制系统相比的优点。 B1-2 利用计算机及接口技术的知识，提出一个用同一台计算机控制多个被控参量的分时巡回控制方案。 B1-3 题图B1-3是一典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图。由雷达测出目标的高低角、方位角和斜距，信号经滤波后，由模拟式计算机计算出伺服系统高低角和方位角的控制指令，分别加到炮身的高低角和方位角伺服系统，使炮身跟踪指令信号。为了改善系统的动态和稳态特性，高低角和方位角伺服系统各自采用了有源串联校正网络和测速反馈校正，同时利用逻辑电路实现系统工作状态的控制(如偏差过大时可断开主反馈，实现最大速度控制，当偏差小于一定值后实现精确位置控制)。试将其改造为计算机控制系统，画出系统原理结构图。题图B1-3典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图 B1-4水位高度控制系统如题图B.1-4所示。水箱水位高度指令由W1 电位计指令电压u r确定，水位实际高度h由浮子测量，并转换为电位计W2 的输出电压u h。用水量Q1 为系统干扰。当指令高度给定后，系统保持给定水位，如打开放水管路后，水位下降，系统将控制电机，打开进水阀门，向水箱供水，最终保持

水箱水位为指令水位。试把该系统改造为计算机控制系统。画出原理示意图及系统结构图。题图B1-4 水箱水位控制系统原理示意图 B1-5 题图B1-5为一机械手控制系统示意图。将其控制器改造为计算机实现，试画出系统示意图及控制系统结构图。题图B1-5机械手控制系统示意图 B1-6题图B1-6为仓库大门自动控制系统示意图。试将其改造为计算机控制系统，画出系统示意图。题图B1-6 仓库大门自动控制系统示意图

《计算机应用基础》作业及答案

计算机应用基础》作业及答案、单项选择题 1．在计算机内存中，每个基本存储单元都被赋予一个惟一的序号，这个序号称为（） A . 字节 B .编号 C .编码 D .地址 2. 在微型计算机的系统总线中不包括（） A . 内部总线 B .地址总线 C .数据总线 D .控制总线 3．GB18030-2000 《信息技术交换用汉字编码字符集基本集的扩充》共收录汉字（） A ．27000 多个 B ．18000 多个 C ．6000 多个 D ．3000 多个 4．在计算机存储器的术语中，一个“ Byte ”包含8 个（） A .字母 B .字长 C .字节 D .比特 8. 在 Windows 中，鼠标是重要的输入工具，而键盘（） A .根本不起作用 B ?能在完成几乎所有操作中使用 C ?只能在菜单操作中使用，不能在窗口操作 5．目前微机配置的光盘大多是 120mm A. 320 MB B . 650 MB 6. 计算机辅助设计的英文缩写是（ A . CAM B . CAI 7. Windows 操作系统属于（） A .单用户单任务操作系统 C .单用户多任务操作系统直径的，它的存储容量可达到（） C . 1 GB D . 2 GB 以上） C . CAD D . CAT B .多用户多任务操作系统 D .多用户单任务操作系统

D.只能配合鼠标，在输入中起辅助作用（如输入字符） 9．在DOS 系统中，文件扩展名不可以是（） A.0个字符 B . 1个字符C. 2个字符 D .4个字符 10 ?在Windows的“资源管理器”窗口中，若要将选定的多个文件从C盘移动到 D 盘，正确的操作是（） A .直接用鼠标将选定的多个文件拖拽到D盘 B.按住Ctrl键的同时，用鼠标选定多个文件拖拽到D盘 C.按住Shift键的同时，用鼠标将选定多个文件拖拽到D盘 D.按住Alt键的同时，用鼠标将选定多个文件拖拽到D盘 11.在Windows中，若要进行整个窗口的移动，可用鼠标拖动窗口的（） A.标题栏 B .工具栏C.菜单栏 D .状态栏12．要查看Word 文档中含有的页眉、页脚和图形等复杂格式的内容时，应采用的视图方式是（） A ．大纲视图 B ．联机版式视图 C ．普通视图 D ．页面视图 13 .排列在Word “窗口”菜单末尾的若干文档名是（） A .最近编辑过的文档文件名 B .当前目录中所有文档文件名 C.目前处于排队打印的文档文件名 D .当前已经打开的文档文件名 14 .在Word中进行文本编辑时，想要输入“”符号，应该选择（） A ?“插入”菜单中的“符号”命令 B ?“插入”菜单中的“图片”命令

计算机控制系统设计性实验 (1)

《计算机控制系统》设计性实验一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤：对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想，从工程角度对待设计题目，尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别，逐步引入工程思想，提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性； 2、选择合理的传感器（量程、精度等）； 3、计算机控制系统及接口的设计（存储器、键盘、显示）； 4、制定先进的、合理的控制算法； 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计； 6、画出系统硬件、软件框图； 7、系统调试。二、具体完成成品要求： 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等； 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件（框图）仿真设计； 3、达到课题要求的各项功能指标； 4、系统设计文字说明书； 5、按照学号循环向下作以下5个题目。三、系统控制框图：控制系统硬件框图

四、设计题目： 1、瓦斯气体浓度控制系统：要求：准确测量和显示瓦斯的浓度，其主要成分是甲烷、一氧化碳、氢气等瓦斯浓度在4﹪以下是安全的，大于4﹪就会引发爆炸很危险。控制算法对气体浓度有预判性，控制通风系统工作，保证环境安全稳定。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 2、酒精浓度自动控制系统：要求：测量范围10-1000PPM、精度为5PPM。设计传感器的信号调理电路。实现以下要求：设计信号调理将传感器输出0.2-1.4 V的信号转换为0-5V直流电压信号； a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。 3、恒温箱控制系统：要求：恒温箱温度控制在70℃-80℃之间，精度0.5℃，有越线报警。并具有断电保护、报警等功能。 a、对信号调理电路中采用的具体元器件应有器件选型依据； b、电路的设计应当考虑可靠性和抗干扰设计内容； c、电路的基本工作原理应有一定说明； d、电路应当在相应的仿真软件上进行仿真以验证电路可行性。

计算机控制系统自测题目及答案.

计算机控制系统自测题目及答案计算机控制系统概述习题参考答案 1.计算机控制系统的控制过程是怎样的? 计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤： (1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。 (2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。 (3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。 2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？ (1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。 (2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。 (3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。 3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。图1.1微机控制系统组成框图

(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。 (2)输入输出通道：这是微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微机可以接收的数字代码。过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。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。(3)外部设备：这是实现微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(磁盘)。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；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能。 (4)检测与执行机构 a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量，例如热电偶把温度转换成mV信号；压力变送器可以把压力转换变为电信号，这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0～5V或4～20mA)后，再送入微机。 b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。例如，在温度控制系统中，微机根据温度的误差计算出相应的控制量，输出给执行机构(调节阀)来控制进入加热炉的煤气(或油)量以实现预期的温度值。常用的执行机构有电动、液动和气动等控制形式，也有的采用马达、步进电机及可控硅元件等进行控制。 4.微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件及数据库。 (1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。系统软件包括： a.操作系统：即为管理程序、磁盘操作系统程序、监控程序等； b.诊断系统：指的是调节程序及故障诊断程序； c.开发系统：包括各种程序设计语言、语言处理程序(编译程序)、服务程序(装配程序和编辑程序)、模拟主系统(系统模拟、仿真、移植软件)、数据管理系统等； d.信息处理：指文字翻译、企业管理等。 (2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。应用软件包括： a.过程监视程序：指巡回检测程序、数据处理程序、上下限检查及报警程序、操作面板服务程序、数字滤波及标度变换程序、判断程序、过程分析程序等； b.过程控制计算程序：指的是控制算法程序、事故处理程序和信息管理程序，其中信息管理程序包括信息生成调度、文件管理及输出、打印、显示程序等；