計算機控制系統(tǒng)復習題

1、一. 填空題： 1、計算機控制系統(tǒng)的工作過程為：實時數據采集、實時控制決策、實時控制輸出 。2、計算機控制系統(tǒng)硬件由工業(yè)控制機、計算機、過程輸入輸出通道和生產過程組成。3、選擇d/a轉換器時應著重考慮的是：精度 、分辨率。4、接地技術中接地方式有：工作接地、保護接地等兩種。5、計算機控制系統(tǒng)按總體結構來分有：開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)兩大類6、計算機控制系統(tǒng)是指采用了數字計算機和其他自動化設備的自動控制系統(tǒng)。7、計算機控制系統(tǒng)軟件由控制部分和 被控對象組成。8、計算機控制系統(tǒng)輸入/輸出通道分為四類，分別是模擬量輸入通道、模擬量輸出通道通道、數字量輸入通道，數字量輸出通道。9、過程通道中存在的干

2、擾有：串模干擾、共模干擾。10、局域網常見的網絡拓樸結構有： 星型 、 環(huán)型 、總線型等。 11、計算機控制系統(tǒng)是指利用 計算機 來實現 生產過程 自動控制的系統(tǒng)。14、衡量一個d/a轉換器性能的主要參數有：分辨率、轉換時間、精度、線性度。15、數據處理的內容有：線性化處理 標度變換。16、閉環(huán)負反饋控制的基本特征是：測量偏差、糾正偏差 。17、一階慣性環(huán)節(jié)的主要特點是當輸入量突然變化時，輸出量不能突變，而是按指數規(guī)律變化。18、靜態(tài)誤差系數是系統(tǒng)在典型外作用下精度的指標，靜態(tài)誤差系數越大，精度越高。19、離散系統(tǒng)穩(wěn)定性與連續(xù)系統(tǒng)不同，它不僅與系統(tǒng)的結構和參數有關，還與系統(tǒng)的采樣周期有關。20

3、、若已知閉環(huán)系統(tǒng)的自然頻率為n，經驗上，采樣頻率s應取10n。21、通常把疊加在測量信號上的干擾信號稱為串模干擾。22、為使得傳感器特性與a/d變換的特性相匹配，通常在傳感器和a/d變換器之間加入調理電路。23、計算機控制系統(tǒng)中常用的控制器有可編程控制器、工控機、dsp、智能調節(jié)器等。24、計算機控制系統(tǒng)中，被測信號有單端對地輸入和雙端不對地輸入兩種方式。25、信號接地方式應采用單點接地方式，而不采用多點接地方式。26、模擬輸出通道的結構形式主要取決于輸出保持器的構成方式。27、“若a則b，否則c”，用模糊關系表示為： (a×b)(a¯×c)28、采用雙絞線作信號

4、引線的目的減少電磁感應，并使各個小環(huán)路的感應電勢互相呈反向抵消。29、實時的概念不能脫離具體的過程，一個在線的系統(tǒng)不一定是一個實時系統(tǒng)，但一個實時系統(tǒng) 必定是一個在線系統(tǒng)。30、數字量輸出通道主要由輸出鎖存器、輸出驅動電路、輸出口譯碼電路等組成。31、計算機控制系統(tǒng)的cpu抗干擾措施常采用看門狗、電源監(jiān)控（掉電檢測及保護）、復位等方法。32、計算控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：控制系統(tǒng)的網絡化、扁平化、智能化、綜合化。33、5、調節(jié)器的比例度越大，則放大倍數越小，調節(jié)作用就越弱，余差也越大。34、二線制傳輸方式是指 兩根導線 同時傳輸變送器所需的 電源 和變送器的輸出信號；熱電阻溫變與熱電阻的連接用三根導

5、線。二、簡答題：1、計算機控制系統(tǒng)有哪幾種典型類型？操作指導控制系統(tǒng)、直接數字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現場總線控制系統(tǒng)、plc+上位機系統(tǒng)2、 計算機控制系統(tǒng)中抗共模干擾的措施有哪些？ 采用差分放大器作信號前置放大、采用隔離技術將地電位隔開、利用浮地屏蔽 3、計算機控制系統(tǒng)的設計步驟可劃分為四個階段：生產工藝和現場環(huán)境調研、硬件總體方案設計、軟件總體方案設計、系統(tǒng)總體方案4、 采樣定理的基本內容是什么？ 對頻帶受限的信號，當采樣頻率大于等于信號最高頻率的兩倍時，可以從采樣值完全恢復原始的信號5、 什么是數字濾波？常用的數字濾波有哪些方法？ 所謂數字濾波，就是在計算機中用某種計算方

6、法對輸入的信號進行數學處理，以便減少干擾在有用信號中的比重，提高信號的真實性。程序判斷法、中位值濾波法、算術平均濾波法、遞推平均濾波法、加權遞推平均濾波法、一階慣性濾波法6、 計算機控制系統(tǒng)中有哪幾種地線？在計算機控制系統(tǒng)中，一般有以下幾種地線：模擬地、數字地、安全地、系統(tǒng)地、交流地。7、 簡述smith預估控制的基本思想。按照過程的動態(tài)特性建立一個模型加入到反饋控制系統(tǒng)中，使被延遲了時間的被控量超前反映到控制器，讓控制器提前動作，從而可明顯地減少超調量和加快控制過程。8、 工業(yè)控制計算機系統(tǒng)的干擾源有哪幾類？各類干擾又有哪些具體形式？電源干擾（浪涌、尖峰、噪聲、斷電）；空間干擾（靜電和電場的

7、干擾、磁場干擾、電磁輻射干擾）；設備干擾 9、rs-485串行總線采用什么傳輸方式？它與rs-422a串行通信總線的區(qū)別是什么？rs-485串行總線采用的是不平衡傳輸模式。區(qū)別在于rs-485為半雙工工作模式，而rs422a為全雙工工作方式，且rs-422a適用于兩點之間進行高速，遠距離通信，而rs-485適用于多點之間進行高速，遠距離通信10、 數字pid控制算法中，kp，ti，td的物理調節(jié)作用分別是什么？kp為比例增益，能減小誤差，但不能消除穩(wěn)態(tài)誤差，但kp加大會引起系統(tǒng)不穩(wěn)定；ti為積分時間常數，只要有足夠的時間，積分控制將能完全消除誤差，但積分作用太強會使系統(tǒng)超調加大，甚至使系統(tǒng)出現

8、振蕩；td為微分時間常數，可以減小調整時間，從而改變系統(tǒng)的動態(tài)性能11、如何消除尖峰脈沖干擾？12、 模擬量輸入接口設計主要解決哪幾個方面的問題？數據輸出線的連接方式；選通信號、啟動轉換及讀出控制信號的連接方法；電源和地線的處理；與計算機信息傳遞的方式三、現已知某爐的溫度變化范圍為0-1000°c。測試時采用9位a/d變換器（帶符號位），此時系統(tǒng)對爐溫變化的分辨率為多少？若測試時，通過變送器將測試起點遷移到200°c，保持同樣的系統(tǒng)對爐溫變化的分辨率，試問采用幾位的a/d轉換器就可以了？1） 1、， 故=3.9°；（5分）2） ， 故 （5分）圖一五、圖一為水箱水

9、位自動控制系統(tǒng)，試說明其基本工作原理。由于出水干擾qo使水位下降時，浮子下降，進水口打開，水位逐漸增高，浮子逐漸上浮，當達到給定高度時，浮子將進水口堵死，從而保持設定高度。七、計算題：關于pid控制，要求：（1）寫出模擬pid控制器的控制規(guī)律及其傳遞函數。（2）推導出位置式數字pid控制算式。書本93頁（3） 推導出增量式數字pid控制算式。書本94頁八、下圖12d/a轉換器dac1210與isa總線連接圖，設dac1210占用了0230h0232h三個端口地址,設bx寄存器中低12位數據為需要轉換的數字量,寫出轉換程序。start:mov dx，230h；dac1210的基地址mov cl，

10、04shl bx，cl；bx中的12位數左移4位mov al，bh；高8位數alout dx，al；寫入高8位cnc dx ；修改dac1210端口地址mov al，bl；低4位數alout dx，al；寫入低4位cnc dx ；修改dac1210端口地址out dx，al；啟動d/a轉換hlt九、下圖是ad574a與isa總線連接圖，根據圖寫出程序查詢接口方式的轉換程序。 mov dx，y1；y1為偶地址 out dx，al；loop1：in al，y0¯；讀入sts¯ and al，01h； jnc loop1；如果sts¯=1，未轉換完，則循環(huán) mov dx，y1¯； in al，dx；從數據總線d0d11一次讀入12位二進制數據十、設計題1、試用一交流固態(tài)繼電器（acssr，可控220交流通斷）和一接觸器（各3常開主觸點和一個常開輔助觸點），通過微機及其接口電路去控制三相交流異步電機（電源為3-相、50hz/380v）的啟動和停止。ka1為交流固態(tài)繼電器，控制接觸器的通斷；ka2為接觸器，三個主觸點控制電機的三相繞組，如電機為三相四線制，一個輔助觸點使中線接地，由微機輸出的數字信號控制ka1的通斷，為“1”時斷，為“2”時開2、已知某直流電磁閥的驅動電流為6a，用2ma的標準ttl電平實施控制，試設計一合適的