計(jì)算機(jī)控制技術(shù)試卷及答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)試卷一答案一、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共50分）1. 畫(huà)出典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本框圖。答：典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本框圖如下： 2. 根據(jù)采樣過(guò)程的特點(diǎn)，可以將采樣分為哪幾種類(lèi)型？答：根據(jù)采樣過(guò)程的特點(diǎn)，可以將采樣分為以下幾種類(lèi)型。(1) 周期采樣 指相鄰兩次采樣的時(shí)間間隔相等，也稱為普通采樣。(2) 同步采樣如果一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)采樣開(kāi)關(guān)，它們的采樣周期相同且同時(shí)進(jìn)行采樣，則稱為同步采樣。(3) 非同步采樣如果一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)采樣開(kāi)關(guān)，它們的采樣周期相同但不同時(shí)開(kāi)閉，則稱為非同步采樣。(4) 多速采樣如果一個(gè)系統(tǒng)中有多個(gè)采樣開(kāi)關(guān)，每個(gè)采樣開(kāi)關(guān)都是周期采樣的，

2、但它們的采樣周期不相同，則稱多速采樣。(5) 隨機(jī)采樣若相鄰兩次采樣的時(shí)間間隔不相等，則稱為隨機(jī)采樣。3. 簡(jiǎn)述比例調(diào)節(jié)、積分調(diào)節(jié)和微分調(diào)節(jié)的作用。答：(1)比例調(diào)節(jié)器：比例調(diào)節(jié)器對(duì)偏差是即時(shí)反應(yīng)的，偏差一旦出現(xiàn)，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用，使輸出量朝著減小偏差的方向變化，控制作用的強(qiáng)弱取決于比例系數(shù)KP。比例調(diào)節(jié)器雖然簡(jiǎn)單快速，但對(duì)于系統(tǒng)響應(yīng)為有限值的控制對(duì)象存在靜差。加大比例系數(shù)KP可以減小靜差，但是KP過(guò)大時(shí)，會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量變壞，引起輸出量振蕩，甚至導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。(2)積分調(diào)節(jié)器：為了消除在比例調(diào)節(jié)中的殘余靜差，可在比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上加入積分調(diào)節(jié)。積分調(diào)節(jié)具有累積成分，只要偏差e不為

3、零，它將通過(guò)累積作用影響控制量u，從而減小偏差，直到偏差為零。積分時(shí)間常數(shù)TI大，則積分作用弱，反之強(qiáng)。增大TI將減慢消除靜差的過(guò)程，但可減小超調(diào)，提高穩(wěn)定性。引入積分調(diào)節(jié)的代價(jià)是降低系統(tǒng)的快速性。(3)微分調(diào)節(jié)器：為加快控制過(guò)程，有必要在偏差出現(xiàn)或變化的瞬間，按偏差變化的趨向進(jìn)行控制，使偏差消滅在萌芽狀態(tài)，這就是微分調(diào)節(jié)的原理。微分作用的加入將有助于減小超調(diào)，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。4. 采樣保持器LF398工作原理圖如下圖，試分析其工作原理。答：LF398的電路原理：放大器A2作為比較器來(lái)控制開(kāi)關(guān)S的通斷，若IN+的電壓高于IN-的電壓，則S閉合，由A1、A3組成跟隨器，并向CH端外接的

4、保持電容充電；IN+的電壓低于IN-的電壓時(shí)，則S斷開(kāi)，外接電容保持S斷開(kāi)時(shí)刻的電壓，并經(jīng)A3組成的跟隨器輸出至。5. 線性離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是什么？答：線性離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是： 閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的所有根的模zi<1，即閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的極點(diǎn)均位于z平面的單位圓內(nèi)。6. 為什么會(huì)出現(xiàn)比例和微分飽和現(xiàn)象？答：當(dāng)給定值發(fā)生很大躍變時(shí)，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分計(jì)算出的控制增量可能比較大(由于積分項(xiàng)的系數(shù)一般小得多，所以積分部分的增量相對(duì)比較小)。如果該計(jì)算值超過(guò)了執(zhí)行元件所允許的最大限度，那么，控制作用必然不如應(yīng)有的計(jì)算值理想，其中計(jì)算值的多余信息沒(méi)有執(zhí)行就

5、遺失了，從而影響控制效果。7. 什么是振鈴現(xiàn)象？如何消除振鈴現(xiàn)象？答：所謂振鈴(Ringing)現(xiàn)象，是指數(shù)字控制器的輸出以二分之一采樣頻率大幅度衰減的振蕩。有兩種方法可用來(lái)消除振鈴現(xiàn)象。第一種方法是先找出D(z)中引起振鈴現(xiàn)象的因子(z=-1附近的極點(diǎn))，然后令其中的z=1，根據(jù)終值定理，這樣處理不影響輸出量的穩(wěn)態(tài)值。第二種方法是從保證閉環(huán)系統(tǒng)的特性出發(fā)，選擇合適的采樣周期T及系統(tǒng)閉環(huán)時(shí)間常數(shù)Tc，使得數(shù)字控制器的輸出避免產(chǎn)生強(qiáng)烈的振鈴現(xiàn)象。8. 什么是嵌入式系統(tǒng)？如何理解嵌入式系統(tǒng)的定義？答：目前國(guó)內(nèi)普遍被認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)定義是：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系

6、統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通常，從以下幾個(gè)方面來(lái)理解嵌入式系統(tǒng)的定義：(1)以應(yīng)用為中心是指嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的。(2)嵌入式系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)、語(yǔ)音圖像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，甚至傳感器等先進(jìn)技術(shù)和Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與具體應(yīng)用對(duì)象相結(jié)合后的產(chǎn)物。這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的需要對(duì)軟、硬件進(jìn)行剪裁以適應(yīng)實(shí)際系統(tǒng)在功能、可靠性、成本、體積、功耗等方面的要求。說(shuō)明嵌入式系統(tǒng)存在著一個(gè)較為通用的軟、硬件內(nèi)核。這個(gè)內(nèi)核

7、往往是幾kB到幾十kB之間的微內(nèi)核，正是由于微內(nèi)核的存在，才使得嵌入式系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的需要在軟、硬件方面得以順利地裁剪或擴(kuò)充。9. 簡(jiǎn)述網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通常具備下述特點(diǎn)：(1) 非定常性。數(shù)據(jù)到達(dá)的時(shí)刻不再是定常和有規(guī)則的, 更不能再用簡(jiǎn)單的采樣時(shí)間來(lái)刻畫(huà)。(2) 非完整性。由于數(shù)據(jù)在傳輸中可能發(fā)生丟失和出錯(cuò)，數(shù)據(jù)不再是完整的，當(dāng)然數(shù)字控制中也可能有類(lèi)似的現(xiàn)象，但在網(wǎng)絡(luò)控制中發(fā)生的可能性要大得多。(3) 非有序性。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間的不確定，先產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能遲于后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)到達(dá)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。因此, 數(shù)據(jù)到達(dá)的次序可能不再遵守原有的時(shí)間順序。(4) 非確定性。由于數(shù)據(jù)

8、到達(dá)的隨機(jī)性，整個(gè)控制過(guò)程已不再是一個(gè)確定性的系統(tǒng),而是一個(gè)隨機(jī)系統(tǒng)。10. 簡(jiǎn)述故障診斷技術(shù)所包含的內(nèi)容。答：故障診斷主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。(1) 故障的特征提取通過(guò)測(cè)量用定量和定性的信息處理技術(shù)獲取反映系統(tǒng)故障的特征描述。(2) 故障的分離與估計(jì)根據(jù)獲得的故障特征確定系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障以及故障的程度。(3) 故障的評(píng)價(jià)和決策根據(jù)故障分離與估計(jì)的結(jié)論對(duì)故障的危害及嚴(yán)重程度做出評(píng)價(jià)，近而決策出是否停止任務(wù)的進(jìn)程以及是否需要維修更換故障元部件。二、已知系統(tǒng)的差分方程為 （10分）輸入信號(hào)是初始條件為，試寫(xiě)出輸出脈沖序列。解：三、設(shè)被控對(duì)象傳遞函數(shù)為，在對(duì)象前接有零階保持器，試求廣義對(duì)象的脈沖

9、傳遞函數(shù)。 （10分）解：廣義對(duì)象傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的脈沖傳遞函數(shù)為四、已知被控對(duì)象傳遞函數(shù)為 試用“二階工程最佳”設(shè)計(jì)法確定模擬控制器Gc(s)，并用后向差分法給出等效的數(shù)字控制器形式。（10分）解：經(jīng)動(dòng)態(tài)校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為應(yīng)選擇Gc(s)為PI控制器，其基本形式為為使PI控制器能抵消被控對(duì)象中較大的時(shí)間常數(shù)，可選擇則有 根據(jù)二階工程最佳設(shè)計(jì)法則，應(yīng)有解之得于是得到模擬控制器的傳遞函數(shù)為對(duì)以上的模擬PI控制器，根據(jù)后向差分近似的等效變換方法，得等效的數(shù)字控制器：五、已知廣義被控對(duì)象:, 給定T=1s (20分) 針對(duì)單位斜坡輸入設(shè)計(jì)最小拍有紋波控制系統(tǒng), 并畫(huà)出系統(tǒng)的輸出波形圖。解：由已知

10、條件，被控對(duì)象含有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，有能力產(chǎn)生單位斜坡響應(yīng)。求廣義對(duì)象脈沖傳遞函數(shù)為可以看出，G(z)的零點(diǎn)為-0.718(單位圓內(nèi))、極點(diǎn)為1(單位圓上)、0.368(單位圓內(nèi))，故u=0,v=0(單位圓上除外),m=1。根據(jù)穩(wěn)定性要求，G(z)中z=1的極點(diǎn)應(yīng)包含在e(z)的零點(diǎn)中，由于系統(tǒng)針對(duì)等速輸入進(jìn)行設(shè)計(jì)，故p=2。為滿足準(zhǔn)確性條件另有e(z)=(1z1)2F1(z),顯然準(zhǔn)確性條件中已滿足了穩(wěn)定性要求，于是可設(shè) 解得 。閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為 則 （圖略）。1.工業(yè)控制機(jī)是指按生產(chǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)和要求而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它包括硬件 和軟件兩個(gè)組成部分。2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中常用的控制器有可編程序

11、控制器、工控機(jī)、單片機(jī)、DSP、智能調(diào)節(jié)器等。3.在計(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)地輸入兩種輸入方式。4.ADC0809是一種帶有8通道模擬開(kāi)關(guān)的8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。5.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)。6.信號(hào)接地方式應(yīng)采用一點(diǎn)接地方式，而不采用多點(diǎn)接地方式。7.按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)的控制器通常有兩部分組成，一部分是狀態(tài)觀測(cè)器，另一部分是控制規(guī)律。8.模塊化程序設(shè)計(jì)一般包括 自頂向下 和自底向上 兩種設(shè)計(jì)方法。9.線性表、數(shù)組、堆棧和隊(duì)列的共同特點(diǎn)是要求連續(xù)的存儲(chǔ)單元來(lái)順序存放數(shù)據(jù)元素。10.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入變送

12、器和輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)統(tǒng)一為010mA DC或420mA DC。二、名詞解釋（合計(jì)30分，每題5分）1.采樣過(guò)程 按一定的時(shí)間間隔T，把時(shí)間上連續(xù)和幅值上也連續(xù)的模擬信號(hào)，變成在時(shí)刻0、T、2T、kT的一連串脈沖輸出信號(hào)的過(guò)程。2.地線 是信號(hào)電流流回信號(hào)源的地阻抗路徑?！?.數(shù)字程序控制就是計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的指令和數(shù)據(jù)，控制生產(chǎn)機(jī)械(如各種加工機(jī)床)按規(guī)定的工作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度等規(guī)律自動(dòng)地完成工作的自動(dòng)控制4.數(shù)據(jù) 是描述客觀事物的數(shù)、字符，以及所有能輸入到計(jì)算機(jī)中并被計(jì)算機(jī)程序處理的符號(hào)的集合。5.積分飽和 如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)已到極限位置，仍然不能消除偏差時(shí)，由于積分作用，盡管計(jì)

13、算PID差分方程式所得的運(yùn)算結(jié)果繼續(xù)增大或減小，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)已無(wú)相應(yīng)的動(dòng)作三、選擇題（合計(jì)15分，每題3分）1.下列不屬于數(shù)字控制方式的是（ C ）A、點(diǎn)位控制 B、直線控制 C、網(wǎng)格控制 D、輪廓控制2.8位的A/D轉(zhuǎn)換器分辨率為（ C ）A、0.01587 B、0. C、0. D、0.3.專家控制系統(tǒng)大致可以分為（ D ）專家自整定控制 專家自適應(yīng)控制 專家監(jiān)督控制 混合型專家控制 仿人智能控制 A、 B、 C、 D、4.一個(gè)8位的A/D轉(zhuǎn)換器(量化精度0.1%)，孔徑時(shí)間3.18µm，如果要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，則允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號(hào)的最大頻率為（ B ）A、5Hz B、5

14、0Hz C、100Hz D、500Hz5.某熱處理爐溫度變化范圍為01350，經(jīng)溫度變送器變換為15V的電壓送至ADC0809，ADC0809的輸入范圍為05V，當(dāng)t=KT時(shí)，ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果為6A，此時(shí)爐溫為（C ）A、588.98 B、288.98 C、361.23 D、698.73四、簡(jiǎn)答題（合計(jì)20分，每題5分）1.什么是干擾，干擾來(lái)源，抗干擾措施。答：就是有用信號(hào)以外的噪聲或造成計(jì)算機(jī)設(shè)備不能正常工作的破壞因素。外部干擾和內(nèi)部干擾。硬件措施，軟件措施，軟硬結(jié)合的措施。2.逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理。答：所謂逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)，就是刀具或繪圖筆每走一步都要和給定軌跡上的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，看這

15、點(diǎn)在給定軌跡的上方或下方，或是給定軌跡的里面或外面，從而決定下一步的進(jìn)給方向。3. 簡(jiǎn)述數(shù)字濾波技術(shù)，其算法有哪些? 答：所謂數(shù)字濾波，就是通過(guò)一定的計(jì)算或判斷程序減少干擾在有用信號(hào)中的比重。故實(shí)質(zhì)上它是一種程序?yàn)V波。算術(shù)平均值法、中位值濾波法、限幅濾波法、慣性濾波法。4.數(shù)字控制器算法的工程實(shí)現(xiàn)分為哪六部分？答：包括給定值處理、被控量處理、偏差處理、控制算法的實(shí)現(xiàn)、控制量處理、自動(dòng)手動(dòng)處理。5.數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)步驟？ 答：設(shè)計(jì)假想的連續(xù)控制器、選擇采樣周期T、將DS離散化為Dz、設(shè)計(jì)由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的控制算法、校驗(yàn)五個(gè)步驟。一、填空題（共20分，每題2分）1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由 和 兩大部分組成

16、。計(jì)算機(jī)、生產(chǎn)過(guò)程 2.集散控制系統(tǒng)（DCS）的結(jié)構(gòu)模式為： .操作站控制站現(xiàn)場(chǎng)儀表3.變送器輸出的信號(hào)為 或 的統(tǒng)一信號(hào)。010mA、420mA 4.模擬輸出通道的結(jié)構(gòu)型式主要取決于 的構(gòu)成方式。輸出保持器5.數(shù)控系統(tǒng)一般由數(shù)控裝置、 、 和檢測(cè)裝置等。驅(qū)動(dòng)裝置、可編程控制器 1. 6.設(shè)線性定常系統(tǒng)的輸出方程為，y（t）以最少的N拍跟蹤參考輸入r（t），必須滿足條件 y（N）=Cx（N）=7.常用的狀態(tài)觀測(cè)器有3種： 、 、 預(yù)報(bào)觀測(cè)器、現(xiàn)時(shí)觀測(cè)器、降階觀測(cè)器8.“若A則B，否則C”，用模糊關(guān)系表示為 9.在一些對(duì)程序流向起決定作用的指令前插入兩條 指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確軌道。

17、NOP10.采用雙絞線作信號(hào)引線的目的是 減少電磁感應(yīng)2、 選擇題（共15分，每題3分）2. 如果模擬信號(hào)頻譜的最高頻率為，只要按照采樣頻率（A ）進(jìn)行采樣，那么采樣信號(hào)就能唯一的復(fù)觀。 A. B. C. D.3. 一個(gè)10位的A/D轉(zhuǎn)換器（量化精度0.1%），孔徑時(shí)間10s，如果要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換精度類(lèi)，則允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號(hào)的最大頻率為（ B ）A.15Hz B.16Hz C.17Hz D.14Hz4. 設(shè)加工第一象限直線OA，起點(diǎn)為O（0,0），終點(diǎn)為A（6,3），進(jìn)行插補(bǔ)計(jì)算所需的坐標(biāo)進(jìn)給的總步數(shù)Nxy為（ C ）A.7 B.8 C.9 D.105. ( A )數(shù)字濾波方法適用于周

18、期性干擾。A. 平均值濾波法 B.中位值濾波法 C.限幅濾波法 D.慣性濾波法5. 已知偏差e（k),積分分離閾值，以下正確的是（B ）A. 當(dāng)時(shí)，采用PI控制 B.當(dāng)時(shí)，采用PD控制C.當(dāng)時(shí)，采用PD控制 D.當(dāng)時(shí)，采用PI控制3、 名詞解釋（共30分，每題6分）1. 接口 過(guò)程通道 量化 自動(dòng)校準(zhǔn) HMI四、簡(jiǎn)答題（共20分，每題5分）1.什么是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？它的工作原理是怎樣的？2.什么是共模干擾？如何抑制？3.直線插補(bǔ)計(jì)算過(guò)程有哪幾個(gè)步驟？4.程序設(shè)計(jì)通常分為哪五個(gè)步驟？5.如何消除積分飽和？填空題1.計(jì)算機(jī)、生產(chǎn)過(guò)程 2.操作站控制站現(xiàn)場(chǎng)儀表3.010mA、420mA 4.輸出保持

19、器6. 驅(qū)動(dòng)裝置、可編程控制器 6.y（N）=Cx（N）=7.預(yù)報(bào)觀測(cè)器、現(xiàn)時(shí)觀測(cè)器、降階觀測(cè)器 8.9.NOP 10.減少電磁感應(yīng)名詞解釋2. 接口是計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備交換信息的橋梁。3. 過(guò)程通道是在計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程之間設(shè)置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道。4. 所謂量化，就是采用一組數(shù)據(jù)來(lái)逼近離散模擬信號(hào)的幅值，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。5. 自動(dòng)校準(zhǔn)是指在系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后或每隔一定時(shí)間自動(dòng)測(cè)量基準(zhǔn)參數(shù)，然后計(jì)算誤差模型，獲得并存儲(chǔ)誤差補(bǔ)償因子。6. HMI就是使用者與機(jī)器間溝通、傳達(dá)及接收信息的一個(gè)接口。簡(jiǎn)答題計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)就是利用計(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)。從本質(zhì)上看，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理可

20、納為以下三個(gè)步驟：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)控制決策、實(shí)時(shí)控制輸出共模干擾時(shí)指A/D轉(zhuǎn)換器兩個(gè)輸入端上公有的干擾電壓。其抑制方法：變壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽、采用儀表放大器提高共模抑制比。偏差判別、坐標(biāo)進(jìn)給、偏差計(jì)算、終點(diǎn)判斷問(wèn)題定義、程序設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)試、改進(jìn)和再設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算出的控制量u（k）限幅，同時(shí)，把積分作用切除掉。一、填空題（合計(jì)20分，每空1分）1、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) 必定是在線系統(tǒng)。2、典型的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程可分為：連續(xù)過(guò)程、離散過(guò)程、批量過(guò)程3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型型式：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)

21、、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、扁平化、綜合化。5、數(shù)字量輸出通道主要由輸出鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)電路、輸出口地址譯碼電路等組成。6、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)。7、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的CPU抗干擾措施常采用看門(mén)狗、電源監(jiān)控（掉電檢測(cè)及保護(hù)）、復(fù)位等方法。8、對(duì)于任意的極點(diǎn)配置，L具有唯一解的充分必要條件是被控對(duì)象完全能控。（反饋控制規(guī)律L滿足方程：|zI-F+GL|=(z)）9、香農(nóng)采樣定理：如果模擬信號(hào)（包括噪聲干擾在內(nèi)）頻譜的最高頻率為

22、fmax，只要按照采樣頻率f2fmax進(jìn)行采樣，那么采樣信號(hào)y* (t)就能唯一地復(fù)觀y(t).10、程序設(shè)計(jì)通常分為5個(gè)步驟，即問(wèn)題定義、程序設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)試、改進(jìn)和再設(shè)計(jì)。二、選擇題(合計(jì)15分，每題3分)1、如圖1所示，Vout為8位D/A轉(zhuǎn)換器的雙極性輸出端，若輸入數(shù)字量D=（B），基準(zhǔn)參考電VREF=5V，則Vout為：（ C ）A、4.375V B、-4.375V C、3.75V D、-3.75V2、對(duì)于電動(dòng)組合儀表DDZ-型采用的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)信號(hào)是：（ B ）A、DC 010mA、DC020VB、DC420mA、 DC15V C、DC 010mA 、DC15V D、DC420mA、D

23、C020V3、某一個(gè)輸入電路，其共模干擾電壓Ucm=100，Ucm轉(zhuǎn)換成串模干擾壓為Un=10，則該電路的CMRR(常用共模抑制比)為：（A ）A、20 B、10 C、200 D、1004、q=20mV時(shí)，量化誤差為±10mV，0.9901.009V范圍內(nèi)的采樣值，其量化結(jié)果都是：（ D ）A、2 B、1 C、100 D、505、軟件抗干擾技術(shù)包括：（D ）數(shù)字濾波技術(shù)、開(kāi)關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)、指令冗余技術(shù)、軟件陷阱A、 B、 C、 D、三、名詞解釋(合計(jì)30分，每題6分)信號(hào)調(diào)理 有源I/V變換 積分分離 模糊集合 軟件陷阱名詞解釋為了將外部開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)、必須將現(xiàn)場(chǎng)輸入的

24、狀態(tài)信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換、保護(hù)、濾波、隔離等措施轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠接收的邏輯信號(hào)，這些功能稱為信號(hào)調(diào)理。主要是利用有源器件運(yùn)算放大器、電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)將變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)變換成標(biāo)電壓信號(hào)。在PID控制中，為了提高控制性能，當(dāng)偏差e(k)較大時(shí)，取消積分作用（采用PD控制）；當(dāng)偏差e(k)較小時(shí)才將積分作用投入（采用PID控制）。在人類(lèi)思維中，有許多模糊的概念，如大、小、冷、熱等，都沒(méi)有明確的內(nèi)涵和外延的集合。就是一條引導(dǎo)指令，強(qiáng)行將捕獲的程序引向一個(gè)指定的地址，在那里有一段專門(mén)對(duì)程序出錯(cuò)進(jìn)行處理的程序。四、簡(jiǎn)答題(合計(jì)20分，每題5分)1、什么叫共模干擾，其抑制方法有哪些？共模干擾也稱共態(tài)干擾，是指模/數(shù)

25、轉(zhuǎn)換器兩個(gè)輸入端上公有的干擾電壓。抑制方法有：變壓器隔離、光電隔離、浮地隔離、采用儀表放大器提高共模抑制比。2、在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，一般有哪幾種地線？模擬地、數(shù)字地、安全地、系統(tǒng)地、交流地五種。3、簡(jiǎn)述逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)刀具或繪圖筆每走一步都要和給定軌跡上的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，看點(diǎn)在給定軌跡的上方或下方，或是給定軌跡的里面或外面，從而決定下一步的進(jìn)給方向。如果原來(lái)在給定軌跡的下方，下一步就向給定軌跡的上方走，如果原來(lái)在給定軌跡的里面，下一步就向給定軌跡的外面走如此，走一步、看一看，比較一次，決定下一步走向，以便逼近給定軌跡，即形成逐點(diǎn)比較插補(bǔ)。4、設(shè)加工第二象限直線OA，起點(diǎn)為O（0，0），終點(diǎn)坐標(biāo)為

26、A（-4，6），試用直線插補(bǔ)法在圖（2）上做出走步軌跡圖（標(biāo)明方向）。設(shè)計(jì)題：1、數(shù)據(jù)存放方式可以采用環(huán)形隊(duì)列結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)環(huán)形隊(duì)列地址為40H4FH共16個(gè)單元，用R0作隊(duì)尾指示，其程序流程圖如圖所示。程序清單如下所列。(猜可能會(huì)考的編程題目：計(jì)算機(jī)控制)FLT30:ACALL INPUTA;采新值放入A中 MOV R0,A ;排入隊(duì)尾 INC R0;調(diào)整隊(duì)尾指針 MOV A,R0 ; ANL A,#4FH ;建立新隊(duì)尾指針 MOV R0,A ;初始化 MOV R1,#40F MOV R2,#00H MOV R3,#00HFLT31:MOV A,R1 ;取一個(gè)采樣值 ADD A,R3 ;累加

27、到R2,R3中 R3存本位 MOV R3,A CLR A ADDC A,R2 ;R2存進(jìn)位 MOV R2,A INC R1 CJNE T1,#50H,FLT31 ;累計(jì)完16次 FLT32:SWAP A ;(R2,R3)/16 XCH A,R3 SWAP A ADD A,#80H ;四舍五入 ANL A,#0FH ADDC A,R3 RET;結(jié)果在A中2、設(shè)計(jì)一串行輸入12位D/A轉(zhuǎn)換接口電路并寫(xiě)出程序代碼1、 AD7543和8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)：8031的串行口選用方式0(移位寄存器方式)，其TXD端移位脈沖的負(fù)跳變將RXD輸出的位數(shù)據(jù)移入AD7543，利用P1.0產(chǎn)生加載脈沖，由于是低

28、電平有效，從而將AD7543移位寄存器A中的內(nèi)容輸入到寄存器B中，并啟動(dòng)D/A，單片機(jī)復(fù)位端接AD7543的消除CLR端，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的同步。由于AD7543的12位數(shù)據(jù)是由高字節(jié)至低字節(jié)串行輸入的，而8031單片機(jī)串行口工作于方式0時(shí)，其數(shù)據(jù)是由低字節(jié)至高字節(jié)串行輸出的。因此，在數(shù)據(jù)輸出之前必須重新裝配，并改變發(fā)送順序，以適應(yīng)AD7543的時(shí)序要求。如表3所列，其中數(shù)據(jù)緩沖區(qū)DBH為高字節(jié)存儲(chǔ)單元，DBL為數(shù)據(jù)低8位存儲(chǔ)單元。改變數(shù)據(jù)發(fā)送順序的程序如下： OUTDA：MOV A，DBH；取高位 SWAP ；高4位和低4位交換 MOV DBH，A MOV A，DBL ；取低位 ANL A，OFOH ；截取高4位 SWAP ；高4位和低4位交換 ORL A，DBH ；合成，(DBH)=D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 LCALL ASMBB ；順序轉(zhuǎn)換 MOV DBH，A ；存結(jié)果(DBH)=D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 MOV A，DBL ；取低位 ANL A，OFH ；截取低4位 SWAP ；交換，(A)=D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 LCALL AS