計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)題

1、一. 填空題： 1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程為：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)控制決策、實(shí)時(shí)控制輸出 。2、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件由工業(yè)控制機(jī)、計(jì)算機(jī)、過(guò)程輸入輸出通道和生產(chǎn)過(guò)程組成。3、選擇d/a轉(zhuǎn)換器時(shí)應(yīng)著重考慮的是：精度 、分辨率。4、接地技術(shù)中接地方式有：工作接地、保護(hù)接地等兩種。5、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)按總體結(jié)構(gòu)來(lái)分有：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)兩大類6、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是指采用了數(shù)字計(jì)算機(jī)和其他自動(dòng)化設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)。7、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件由控制部分和 被控對(duì)象組成。8、計(jì)算機(jī)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(shù)字量輸入通道，數(shù)字量輸出通道。9、過(guò)程通道中存在的干

2、擾有：串模干擾、共模干擾。10、局域網(wǎng)常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)有： 星型 、 環(huán)型 、總線型等。 11、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是指利用 計(jì)算機(jī) 來(lái)實(shí)現(xiàn) 生產(chǎn)過(guò)程 自動(dòng)控制的系統(tǒng)。14、衡量一個(gè)d/a轉(zhuǎn)換器性能的主要參數(shù)有：分辨率、轉(zhuǎn)換時(shí)間、精度、線性度。15、數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容有：線性化處理 標(biāo)度變換。16、閉環(huán)負(fù)反饋控制的基本特征是：測(cè)量偏差、糾正偏差 。17、一階慣性環(huán)節(jié)的主要特點(diǎn)是當(dāng)輸入量突然變化時(shí)，輸出量不能突變，而是按指數(shù)規(guī)律變化。18、靜態(tài)誤差系數(shù)是系統(tǒng)在典型外作用下精度的指標(biāo)，靜態(tài)誤差系數(shù)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(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，還與系統(tǒng)的采樣周期有關(guān)。20

3、、若已知閉環(huán)系統(tǒng)的自然頻率為n，經(jīng)驗(yàn)上，采樣頻率s應(yīng)取10n。21、通常把疊加在測(cè)量信號(hào)上的干擾信號(hào)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(diào)理電路。23、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中常用的控制器有可編程控制器、工控機(jī)、dsp、智能調(diào)節(jié)器等。24、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，被測(cè)信號(hào)有單端對(duì)地輸入和雙端不對(duì)地輸入兩種方式。25、信號(hào)接地方式應(yīng)采用單點(diǎn)接地方式，而不采用多點(diǎn)接地方式。26、模擬輸出通道的結(jié)構(gòu)形式主要取決于輸出保持器的構(gòu)成方式。27、“若a則b，否則c”，用模糊關(guān)系表示為： (a×b)(a¯×c)28、采用雙絞線作信號(hào)

4、引線的目的減少電磁感應(yīng)，并使各個(gè)小環(huán)路的感應(yīng)電勢(shì)互相呈反向抵消。29、實(shí)時(shí)的概念不能脫離具體的過(guò)程，一個(gè)在線的系統(tǒng)不一定是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，但一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng) 必定是一個(gè)在線系統(tǒng)。30、數(shù)字量輸出通道主要由輸出鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)電路、輸出口譯碼電路等組成。31、計(jì)算機(jī)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(cè)及保護(hù)）、復(fù)位等方法。32、計(jì)算控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、扁平化、智能化、綜合化。33、5、調(diào)節(jié)器的比例度越大，則放大倍數(shù)越小，調(diào)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(dǎo)線 同時(shí)傳輸變送器所需的 電源 和變送器的輸出信號(hào)；熱電阻溫變與熱電阻的連接用三根導(dǎo)

5、線。二、簡(jiǎn)答題：1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有哪幾種典型類型？操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、plc+上位機(jī)系統(tǒng)2、 計(jì)算機(jī)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(hào)前置放大、采用隔離技術(shù)將地電位隔開(kāi)、利用浮地屏蔽 3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟可劃分為四個(gè)階段：生產(chǎn)工藝和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)研、硬件總體方案設(shè)計(jì)、軟件總體方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)總體方案4、 采樣定理的基本內(nèi)容是什么？ 對(duì)頻帶受限的信號(hào)，當(dāng)采樣頻率大于等于信號(hào)最高頻率的兩倍時(shí)，可以從采樣值完全恢復(fù)原始的信號(hào)5、 什么是數(shù)字濾波？常用的數(shù)字濾波有哪些方法？ 所謂數(shù)字濾波，就是在計(jì)算機(jī)中用某種計(jì)算方

6、法對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，以便減少干擾在有用信號(hào)中的比重，提高信號(hào)的真實(shí)性。程序判斷法、中位值濾波法、算術(shù)平均濾波法、遞推平均濾波法、加權(quán)遞推平均濾波法、一階慣性濾波法6、 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中有哪幾種地線？在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，一般有以下幾種地線：模擬地、數(shù)字地、安全地、系統(tǒng)地、交流地。7、 簡(jiǎn)述smith預(yù)估控制的基本思想。按照過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性建立一個(gè)模型加入到反饋控制系統(tǒng)中，使被延遲了時(shí)間的被控量超前反映到控制器，讓控制器提前動(dòng)作，從而可明顯地減少超調(diào)量和加快控制過(guò)程。8、 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)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(chǎng)的

7、干擾、磁場(chǎng)干擾、電磁輻射干擾）；設(shè)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(diǎn)之間進(jìn)行高速，遠(yuǎn)距離通信，而rs-485適用于多點(diǎn)之間進(jìn)行高速，遠(yuǎn)距離通信10、 數(shù)字pid控制算法中，kp，ti，td的物理調(diào)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(huì)引起系統(tǒng)不穩(wěn)定；ti為積分時(shí)間常數(shù)，只要有足夠的時(shí)間，積分控制將能完全消除誤差，但積分作用太強(qiáng)會(huì)使系統(tǒng)超調(diào)加大，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)

8、振蕩；td為微分時(shí)間常數(shù)，可以減小調(diào)整時(shí)間，從而改變系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能11、如何消除尖峰脈沖干擾？12、 模擬量輸入接口設(shè)計(jì)主要解決哪幾個(gè)方面的問(wèn)題？數(shù)據(jù)輸出線的連接方式；選通信號(hào)、啟動(dòng)轉(zhuǎn)換及讀出控制信號(hào)的連接方法；電源和地線的處理；與計(jì)算機(jī)信息傳遞的方式三、現(xiàn)已知某爐的溫度變化范圍為0-1000°c。測(cè)試時(shí)采用9位a/d變換器（帶符號(hào)位），此時(shí)系統(tǒng)對(duì)爐溫變化的分辨率為多少？若測(cè)試時(shí)，通過(guò)變送器將測(cè)試起點(diǎn)遷移到200°c，保持同樣的系統(tǒng)對(duì)爐溫變化的分辨率，試問(wèn)采用幾位的a/d轉(zhuǎn)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(dòng)控制系統(tǒng)，試說(shuō)明其基本工作原理。由于出水干擾qo使水位下降時(shí)，浮子下降，進(jìn)水口打開(kāi)，水位逐漸增高，浮子逐漸上浮，當(dāng)達(dá)到給定高度時(shí)，浮子將進(jìn)水口堵死，從而保持設(shè)定高度。七、計(jì)算題：關(guān)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(shù)。（2）推導(dǎo)出位置式數(shù)字pid控制算式。書(shū)本93頁(yè)（3） 推導(dǎo)出增量式數(shù)字pid控制算式。書(shū)本94頁(yè)八、下圖12d/a轉(zhuǎn)換器dac1210與isa總線連接圖，設(shè)dac1210占用了0230h0232h三個(gè)端口地址,設(shè)bx寄存器中低12位數(shù)據(jù)為需要轉(zhuǎn)換的數(shù)字量,寫出轉(zhuǎn)換程序。start:mov dx，230h；dac1210的基地址mov cl，

10、04shl bx，cl；bx中的12位數(shù)左移4位mov al，bh；高8位數(shù)alout dx，al；寫入高8位cnc dx ；修改dac1210端口地址mov al，bl；低4位數(shù)alout dx，al；寫入低4位cnc dx ；修改dac1210端口地址out dx，al；啟動(dòng)d/a轉(zhuǎn)換hlt九、下圖是ad574a與isa總線連接圖，根據(jù)圖寫出程序查詢接口方式的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換完，則循環(huán) mov dx，y1¯； in al，dx；從數(shù)據(jù)總線d0d11一次讀入12位二進(jìn)制數(shù)據(jù)十、設(shè)計(jì)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(kāi)主觸點(diǎn)和一個(gè)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)），通過(guò)微機(jī)及其接口電路去控制三相交流異步電機(jī)（電源為3-相、50hz/380v）的啟動(dòng)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(gè)主觸點(diǎn)控制電機(jī)的三相繞組，如電機(jī)為三相四線制，一個(gè)輔助觸點(diǎn)使中線接地，由微機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)控制ka1的通斷，為“1”時(shí)斷，為“2”時(shí)開(kāi)2、已知某直流電磁閥的驅(qū)動(dòng)電流為6a，用2ma的標(biāo)準(zhǔn)ttl電平實(shí)施控制，試設(shè)計(jì)一合適的