計(jì)算機(jī)控制技術(shù)習(xí)題

1、南京工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院計(jì)算機(jī)控制技術(shù)習(xí)題集2015學(xué)年度第一學(xué)期 使用班級(jí)：HY電氣升本141 習(xí)題集1（緒論及第一章習(xí)題）一、填空題1工業(yè)控制機(jī)包括（硬件）和 （軟件）兩部分。2過(guò)程通道是計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程之間信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道，它包括（模擬量輸入通道 ）和 （模擬量輸出通道） 和（數(shù)字量輸入通道） 及 （數(shù)字量輸出通道）。3在A/D轉(zhuǎn)換中，完成一次A/D轉(zhuǎn)換的時(shí)間稱為（孔徑時(shí)間）。4在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，生產(chǎn)過(guò)程和計(jì)算機(jī)直接連接，并受計(jì)算機(jī)控制的方式稱為（在線）方式，又稱（聯(lián)機(jī)）方式。5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由（工業(yè)控制機(jī) ）和 （生產(chǎn)過(guò)程）兩大部分組成。6接口是計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備交換信息的橋梁

2、，包括 （輸入接口）和（輸出接口）。7計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，生產(chǎn)過(guò)程不和計(jì)算機(jī)相連，且不受計(jì)算機(jī)控制，而是靠人進(jìn)行聯(lián)系并作相應(yīng)操作的方式稱為 （離線）方式，又稱（脫機(jī)）方式。8ADC08909是一種（8）位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。9.AD574A是一種（12）位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。10.CD4051是單端的（8）通道開(kāi)關(guān)。二、判斷題（判斷下列各題，在題后的括號(hào)內(nèi)，對(duì)的打“”，錯(cuò)的打“× ”。）1一個(gè)在線的系統(tǒng)一定是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)一定是一個(gè)在線系統(tǒng)。（ × ）2直接數(shù)字控制系統(tǒng)屬于計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)。 （ ）3所有的模擬量通道都需要采樣保持器。 （ ×

3、; ）4計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，操作指導(dǎo)系統(tǒng)屬于開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)。 （ ）5.干擾可能來(lái)源于外部，也可能來(lái)源于外部。 （ ）三、單項(xiàng)選擇題（在下列每小題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其字母標(biāo)號(hào)填入題干的括號(hào)內(nèi)。）1香農(nóng)定理指出，如果模擬信號(hào)頻譜最高頻率為fmax，只要按采樣頻率（C）采樣，那采樣信號(hào)y*（t）就能唯一的復(fù)觀y（t）。A5fmax B3fmax C2fmax D10 fmax2.1971年時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的（ C ）發(fā)展時(shí)期。A 開(kāi)創(chuàng) B直接數(shù)字控制 C小型計(jì)算機(jī) D微型計(jì)算機(jī)3. DDC系統(tǒng)屬于計(jì)算機(jī)（ A ）控制系統(tǒng)。A 閉環(huán) B 開(kāi)環(huán) C 簡(jiǎn)單 D復(fù)雜4. 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)屬于（

4、B ）控制結(jié)構(gòu)。A閉環(huán) B 開(kāi)環(huán) C 簡(jiǎn)單 D復(fù)雜4 計(jì)算題。1.一個(gè)位的轉(zhuǎn)換器（量化精度.），孔徑時(shí)間，如要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，則允許轉(zhuǎn)換的正波模擬信號(hào)最大頻率為多少？解：允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號(hào)最大頻率為：f=0.1/(2×3.14×10×10-6×102)=16Hz5 簡(jiǎn)答題。1模擬量輸入通道作用是什么？它有哪幾部分組成？在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，模擬量輸入通道的任務(wù)是把從系統(tǒng)中檢測(cè)到的模擬信號(hào)，變成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，經(jīng)接口送往計(jì)算機(jī)。模擬量輸入通道一般由I/V變換，多路轉(zhuǎn)換器，采樣保持器，A/D轉(zhuǎn)換器，接口及控制邏輯組成。 測(cè)驗(yàn)作業(yè)題11. 一個(gè)位的

5、轉(zhuǎn)換器（量化精度.），孔徑時(shí)間，如要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，則允許轉(zhuǎn)換的正波模擬信號(hào)最大頻率為多少？2.模擬量輸入通道作用是什么？它有哪幾部分組成？3.什么是過(guò)程通道？有哪些過(guò)程通道？4.實(shí)時(shí)、在線方式和離線方式的含義是什么？5.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型形式有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？6.采樣保持器的作用是什么？是否所有的模擬量輸入通道中都需要采樣保持器？ 習(xí)題集2（第三、四章習(xí)題）1、 填空題1. 單位階躍響應(yīng)只需（一拍）輸出就能跟蹤輸入，誤差為零。2. 無(wú)紋波系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間要增加若干拍，增加的拍數(shù)等于G(z)在單位元內(nèi)的（零點(diǎn)數(shù)）。3. 步進(jìn)電機(jī)又叫（脈沖電機(jī)）是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移的幾點(diǎn)

6、是數(shù)模轉(zhuǎn)換器。4. 數(shù)字PID控制器有（位置型）控制算法和（增量型）控制算法。5. 三相步進(jìn)電機(jī)若采用三拍方式，則它的步距角是（30度）。2、 判斷題（判斷下列各題，在題后的括號(hào)內(nèi)，對(duì)的打“”，錯(cuò)的打“× ”。）1. 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ)的原理是比較斜率。 （ ）2 被控對(duì)象為帶純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)時(shí)，這種系統(tǒng)不存在振鈴現(xiàn)象。 （ ）3一種典型的最少拍閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)可適應(yīng)于各種輸入。 （ × ）4被控對(duì)象為帶純滯后的二階慣性環(huán)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)不存在振鈴現(xiàn)象。 （ × ）5.增量型算法的誤動(dòng)作影響較小。 （ ）3、 單項(xiàng)選擇題（在下列每小題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，

7、并將其字母標(biāo)號(hào)填入題干的括號(hào)內(nèi)。）1. 三相步進(jìn)電機(jī)的定子有（ D ）個(gè)齒，轉(zhuǎn)子有（ B ）個(gè)齒。A3 B4 C5 D62. 零階保持器的傳遞函數(shù)時(shí)（ C ）。Ae-ts BGp（s）（1e-ts ） C（1e-ts ）/s DGp（s）e-ts 3施密斯預(yù)估控制器其傳遞函數(shù)是（ B ）。Ae-ts BGp（s）（1e-ts ） C1e-ts DGp（s）e-ts 4單位速度輸入時(shí)，只需（ D ）拍輸出就能跟蹤輸入。A一拍 B三拍 C四拍 D二拍5.轉(zhuǎn)子有40個(gè)齒且采用三拍方式的步進(jìn)電機(jī)而言，部距角是（ A ）A.3° B.6° C.8° D.10°四計(jì)

8、算題。設(shè)加工第一象限直線，起點(diǎn)（，），終點(diǎn)（，），試進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算并作走步軌跡圖。解：坐標(biāo)進(jìn)給的總步數(shù)Nxy=6-0+4-0=10走步軌跡圖：插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算終點(diǎn)判斷起點(diǎn)F0=0Nxy=101F0=0+xF1=-4Nxy=92F1<0+yF2=2Nxy=83F2>0+xF3=-2Nxy=74F3<0+yF4=4Nxy=65F4>0+xF5=0Nxy=56F5=0+xF6=-4Nxy=47F6<0+yF7=2Nxy=38F7>0+xF8=-2Nxy=29F8<0+yF9=4Nxy=110F9>0+xF10=0Nxy=0 某系統(tǒng)

9、的連續(xù)控制器設(shè)計(jì)為（）（）（）（）（2），試用雙線性變換法求取字控制器，并給出相應(yīng)的遞推控制算法。解：數(shù)字控制器為：D(z）=D(s)s=2(z-1)/T(Z+1)=1+2(z-1)/T(z+1)/1+4(z-1)/T(z+1)=T-2+(2+T)z/T-4+(T+4)z其遞推控制算法為：對(duì)D(z）進(jìn)行數(shù)學(xué)變換得m=n=1,b0=(2+T)/(4+T) , b1=(T-2)/(4+T), a1=(T-4)/(4 +T) 寫成時(shí)域的形式，得u(k)= -a1u(k-1)+b0e(k)+b1e(k-1)=(4-T)u(k-1)/(4+T)+(2+T)e(k)/(4+T)+(T-2)e(k-1)/(

10、4+T)3設(shè)加工第一象限逆圓弧AB弧，已知起點(diǎn)A（4，0），終點(diǎn)B（0，4）試進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算并作走步軌跡圖。解：坐標(biāo)進(jìn)給的總步數(shù)Nxy=0-4+4-0=8走步軌跡圖：插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程步數(shù)偏差判別坐標(biāo)進(jìn)給偏差計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算終點(diǎn)判斷起點(diǎn)F0=0x0=4 , y0=0Nxy=81F0=0-xF1=F0-2x0+1=-7x1=x0-1=3, y1=0Nxy=72F1<0+yF2=F1+2y1+1=-6x2=3, y2=y1+1=1Nxy=63F2<0+yF3=F2+2y2+1=-3x3=3, y3=y2+1=2Nxy=54F3<0+yF4=F3+2y3+1=2x4=3, y4=y3+1=3N

11、xy=45F4>0-xF5=F4-2x4+1=-3x5=x4-1=2, y5=3Nxy=36F5<0+yF6=F5+2y5+1=4x6=2, y6=y5+1=4Nxy=27F6>0-xF7=F6-2x6+1=1x7=x6-1=1, y7=4Nxy=18F7>0-xF8=F7-2x7+1=0x8=x7-1=0, y8=4Nxy=04.系統(tǒng)的連續(xù)控制器設(shè)計(jì)為（）（）（）（）（2），試用前向差分法求取字控制器，并給出相應(yīng)的遞推控制算法。解：數(shù)字控制器為：D(z）=D(s)s=(z-1)/T=1+(z-1)/T/1+2(z-1)/T=(T-1+z)/(T-2+2z)（5分）其遞

12、推控制算法為：對(duì)D(z）進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，得m=n=1, b0=1/2, b1=(T-1)/2 a1=(T-2)/2 寫成時(shí)域的形式，得u(k)= -a1u(k-1)+b0e(k)+b1e(k-1)=(2-T)u(k-1)/2+e(k)/2+(T-1)e(k-1)/25 簡(jiǎn)答題。1三相步進(jìn)電機(jī)有哪幾種工作方式？分別畫出每種工作方式的各相通電順序。三相步進(jìn)電機(jī)有三種工作方式：?jiǎn)蜗嗳?；雙相三拍；三相六拍單三拍各相通電順序?yàn)锳-B-C-A.雙三拍各相通電順序?yàn)锳B-BC-CA-AB三相六拍各相通電順序?yàn)锳-AB-B-BC-C-CA-A 測(cè)驗(yàn)作業(yè)題21 三相步進(jìn)電機(jī)有哪幾種工作方式？分別畫出每種工作方式

13、的各相通電順序。2.系統(tǒng)的連續(xù)控制器設(shè)計(jì)為（）（）（）（）（2），試用前向差分法、雙線性變換法、后向差分法分別求取字控制器，并給出相應(yīng)的遞推控制算法。3.設(shè)加工第一象限直線，起點(diǎn)（，），終點(diǎn)（，），試進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算并作走步軌跡圖。4.設(shè)加工第一象限逆圓弧AB弧，已知起點(diǎn)A（4，0），終點(diǎn)B（0，4）試進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算并作走步軌跡圖。 習(xí)題集3（第七、八章習(xí)題）一、填空題1堆棧又稱（后進(jìn)先出）表。2數(shù)字濾波技術(shù)中，采用算術(shù)平均值法后，使信噪比提高了（N）倍。3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中，任何程序只用（順序 ）和 （循環(huán)）結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)。4隊(duì)列又稱（先進(jìn)先出表） 表。5在數(shù)據(jù)傳輸中，其傳輸速率是每秒內(nèi)表示數(shù)字狀態(tài)所

14、用單位時(shí)間的數(shù)目，在通信中稱為（波特率 ）。二、判斷題（判斷下列各題，在題后的括號(hào)內(nèi)，對(duì)的打“”，錯(cuò)的打“× ”。）1數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小單位。 （ ）2數(shù)據(jù)排序中，選擇排序是內(nèi)部排序中速度較快的一種。 （ × ）3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表的插入與刪除，要改變結(jié)點(diǎn)的物理位置。 （ × ）4.對(duì)于按關(guān)鍵字大小順序排列的數(shù)據(jù)表，可以采用折半查找。 （ ）5.系統(tǒng)由自動(dòng)到手動(dòng)的切換不需要調(diào)節(jié)。 （ ）三、單項(xiàng)選擇題（在下列每小題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其字母標(biāo)號(hào)填入題干的括號(hào)內(nèi)。）1工業(yè)網(wǎng)絡(luò)4種結(jié)構(gòu)中，目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)是（ B ）A星形 B總線形 C環(huán)形 D樹(shù)形2

15、在線性表中，ai的直接前趨是（ D ）Aai+1 Bai-2 Cai+2 Dai-13OSI層次結(jié)構(gòu)中，使網(wǎng)絡(luò)中傳輸分組的是（ D ）A傳送層 B會(huì)話層 C應(yīng)用層 D網(wǎng)絡(luò)層4數(shù)據(jù)查找中，如果記錄的關(guān)鍵字與存儲(chǔ)地址之間符合某一函數(shù)關(guān)系，則可用（A ）法A直接查找 B分塊查找 C折半查找 D順序查找 5IEEE802標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制子層和（ A ） A介質(zhì)訪問(wèn)控制子層 B表示層 C會(huì)話層 D傳送層 6某一型號(hào)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換位數(shù)為8位，其分辨率為（ C ） A0.1 B0.025 C0.4 D0.006 7控制系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)（ B ）時(shí)，無(wú)須手動(dòng)調(diào)節(jié)。 A軟手動(dòng)自動(dòng) B自動(dòng)軟手動(dòng) C自

16、動(dòng)硬手動(dòng) D硬手動(dòng)自動(dòng)四計(jì)算題。1.模擬電壓05V，分別用8位，12位的轉(zhuǎn)換器，那么量化單位分別是多少？解：量化單位分別是n=8時(shí)，q1=(fmax-fmin)/(2n-1)=(5-0)/(28-1)=19.607mVn=12時(shí),q2= (fmax-fmin)/(2n-1)=(5-0)/(212-1)=1.2210mV2.某熱處理爐溫度變化范圍200-800ºC，經(jīng)溫度變送器變換為15V電壓送至ADC0809,在某一時(shí)刻經(jīng)計(jì)算機(jī)采樣，數(shù)字濾波后得到數(shù)字量CDH,問(wèn)此時(shí)爐內(nèi)溫度是多少？解： 該儀表量程是線性，在Ymin=200oC時(shí)，Nmin=0；Ymax=800oC時(shí)，Nmax=FFH=(255)10; x=CDH=(205)10所以，溫度值 Y=( Ymax-Ymin)(x- Nmin)/( Nmax- Nmin)+ Ymin=(800-200)(205-0)/(255-0)+20=682.3oC 五簡(jiǎn)答題。1什么是現(xiàn)場(chǎng)總線？有哪幾種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線？1.現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式，雙向傳輸，多分支結(jié)構(gòu)的通