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。
二、已知系统的差分方程为 （10分）
)2()1()(-=-+k r k y k y
输入信号是
?
??<≥=0001)(k k k r
初始条件为1)0(=y ，试写出输出脉冲序列()y k 。
解：1)0(=y
1)0()1()1(-=--=y r y 2)1()0()2(=-=y r y 1)2()1()3(-=-=y r y 2)3()2()4(=-=y r y 1)4()3()5(-=-=y r y
…
三、设被控对象传递函数为)
1()(+=s s K
s G p ，在对象前接有零阶保持器，试求广义对象的脉冲传递函数。
（10分）
解：广义对象传递函数
)
1(1)(+-=-s s K s e s G Ts
对应的脉冲传递函数为
[])
1)(1(111)1( 1111)1()1()1(1)1( )1(1)()(1111
11211121
-------------------?
?
?
???-+-+--+=
??
????-+----=??????+-=?
?
?
???+-==z e z z T e e Te z T e K z e z z Tz z K s s Z z K s s K s e Z s G Z z G T T T T T
T Ts 四、已知被控对象传递函数为
)
11.0)(18(20
)(++=
s s s G
试用“二阶工程最佳”设计法确定模拟控制器G c (s )，并用后向差分法给出等效的数字控制器形式。（10分）
解：经动态校正后系统的开环传递函数为
)
11.0)(18(20
)
()()()(0++==Φs s s G s G s G s c c
应选择G c (s)为PI 控制器，其基本形式为
s
T s s G I c 1
)(+=
τ
为使PI 控制器能抵消被控对象中较大的时间常数，可选择
8=τ
则有
)11.0(20
1
)11.0)(18(2018)()()(0+=+++==Φs s T s s s T s s G s G s I
I c
根据二阶工程最佳设计法则，应有
??
???==2
2
221
1.0220T T T I
解之得
4=I T
于是得到模拟控制器的传递函数为
)81
1(2)11(418)(s s K K s s s G I P c +=+=+=
对以上的模拟PI 控制器，根据后向差分近似的等效变换方法，得等效的数字控制器：
1
1
)81(2)()(1
1--+==--=z z T
s G z D T
z s c 五、已知广义被控对象:)
1(1
1)(+-=-s s s e s G Ts , 给定T=1s (20分)
针对单位斜坡输入设计最小拍有纹波控制系统, 并画出系统的输出波形图。
解：由已知条件，被控对象含有一个积分环节，有能力产生单位斜坡响应。
求广义对象脉冲传递函数为
[])
368.01)(1()718.01(368.0 1111)
1()1()1(1)1( )1(11)()(1111111211121
--------------+=
??????-+----=??????+-=?
?
?
???+-==z z z z z e z z z z s s Z z s s s e Z s G Z z G Ts 可以看出，G(z)的零点为-0.718(单位圆内)、极点为1(单位圆上)、0.368(单位圆内)，故u=0,v=0(单位圆上除外),m=1。根据稳定性要求，G(z)中z=1的极点应包含在Φe (z)的零点中，由于系统针对等速输入进行设计，故p=2。为满足准确性条件另有Φe (z)=(1-z -1)2F 1(z),显然准确性条件中已满足了稳定性要求，于是可设
)()(1101--+=Φz c c z z
2)1(1
)1(110=+=Φ'=+=Φc c c c
解得 1,210-==c c 。
闭环脉冲传递函数为
2
12111)
1()(1)(2)2()(------=Φ-=Φ-=-=Φz z z z z z z z e
则 )
718.01)(1()
368.01)(5.01(435.5)()()()(1111----+---=
ΦΦ=z z z z z G z z z D e 112234
12
()()()(2)234(1)
z Y z R z z z z z z z z -------=Φ=-=+++-L （图略）。 计算机控制系统试卷三答案
班级： 姓名： 学号： 成绩：
一、 简答题 （每小题4分，共40分） 1、
简述开关量光电耦合输入电路中，光电耦合器的作用。
答：开关量光电耦合输入电路，它们除了实现电气隔离之外，还具有电平转换功能。 3、 什么是采样或采样过程？
答：采样或采样过程，就是抽取连续信号在离散时间瞬时值的序列过程，有时也称为离散化过程。
4、 线性离散系统的脉冲传递函数的定义是什么？
答：线性离散系统的脉冲传递函数定义为零初始条件下，系统或环节的输出采样函数z 变换和输入采样函数z 变换之比。 5、 何为积分饱和现象？
答：在标准PID 位置算法中，控制系统在启动、停止或者大幅度提降给定值等情况下，系统输出会出现较大的偏差，这种较大偏差，不可能在短时间内消除，经过积分项累积后，可能会使控制量u(k)很大，甚至超过执行机构的极限u max 。另外，当负误差的绝对值较大时，也会出现u
答：等效离散化设计方法存在以下缺陷：
(1) 必须以采样周期足够小为前提。在许多实际系统中难以满足这一要求。
(2) 没有反映采样点之间的性能。特别是当采样周期过大，除有可能造成控制系统不稳定外，还使系统长时间处于“开环”、失控状态。因此，系统的调节品质变坏。
(3) 等效离散化设计所构造的计算机控制系统，其性能指标只能接近于原连续系统(只有当采样周期T=0时，计算机控制系统才能完全等同于连续系统)，而不可能超过它。因此，这种方法也被称之为近似设计。 7、 何为最少拍设计？
答：最少拍设计，是指系统在典型输入信号(如阶跃信号，速度信号，加速度信号等)作用下，经过最少拍(有限拍)，使系统输出的稳态误差为零。 8、
给出单输入─单输出线性定常离散系统的能控性和能观性与其脉冲传递函数之间
的关系。
答：单输入─单输出线性定常离散系统完全能控和完全能观的充分必要条件是脉冲传递函数不存在着零、极点相消。如果存在着零、极点相消，系统或者是不完全能控，或者是不完全能观，或者既不完全能控又不完全能观。 二、已知系统框图如下所示： T=1s (15分)
试写出离散系统的动态方程。 解：所给系统的脉冲传递函数为
[]11
12121111112
11
12
()11()()()(1)111 (1)(1)(1)(1)110.368(10.718)0.3680.264 (1)(10.368)1 1.3680.368Ts Y z e G z Z G s Z R z s s s z z Z z s s z z
e z z z z z z z z z ----------------??
-===??+??
????=-=--+????+---????++==---+ 令12
()()1 1.3680.368U z X z z z
--=
-+进而12
() 1.368()0.368()()X z z X z z X z U z ---+= 则12()(0.3680.264)()Y z z z X z --=+ 取
211
21()()()()()
X z z X z X z z X z zX z --===于是得如下状态方程
1221212(1)() (1)0.368() 1.368()()()0.264()0.368()
x k x k x k x k x k u k y k x k x k +=??
+=-++??=+?
y (t )
y*(t )
写成矩阵形式为
1122(1)()0
10()(1)()0.368 1.3681x k x k u k x k x k +????????=+????????+-????????
[]12()()0.2640.368()x k y k x k ??
=????
三、已知广义被控对象为 （15分）
s Ts e s s e s G 2)
1(11)(--+-=
其中，T =1s 。期望的闭环脉冲传递函数中的时间常数取为T c =0.5s ,应用大林算法确定数字控制器。
解：广义对象脉冲传递函数[]45
141
11()()110.632 (1)(1)10.368Ts Ts e G z Z G s Z e s s z
z z Z s s z
------??
-==??
+??
??=-=??+-?? 闭环系统理想脉冲传递函数为
45
1
10.865()0.5110.135Ts Ts e e z z Z s s z
----??-Φ==??+-?? 得大林控制器如下
1
15
()10.368() 1.369[1()]()10.1350.865z z D z z G z z z ---Φ-==-Φ--
四、已知被控对象 （15分）
)(22)(025.015.0)1(k u k x k x ??
?
???-+??????-=+ []()10()y k x k =
设计一个特征值为1,20.50.25z j =±的全维状态观测器。并画出相应的状态变量结构图。
解：能观性矩阵100.51o C Q CA ????
==????
????
满秩，故系统能观测，可设计状态观测器。令输出
误差反馈矩阵12h H h ??
=????
观测器期望特征方程为
212()()(0.50.25)(0.50.25)0.31250z z z z z j z j z z --=---+=-+=
观测器特征方程为
212()(0.5)0.250zI A HC z h z h --=+-++=
比较上面两式，可得120.5,0.0625h h =-=
五、已知某系统连续控制器的传递函数 （15分）
)
2)(1(2
)(++=
s s s D
试分别用阶跃响应和脉冲响应不变法求)(s D 的等效数字控制器，并写出相应的差分方程表达式。其中采样周期s T 1=。 解：1、阶跃响应不变法
111121-12-123
112121()[()](1)(1)(2)1110.399z 0.148 =
1-1.503z 0.5530.05Ts e D z Z D s z Z s s s s z e z e z z z z ----------??-??==-=-+ ???++---????++-由()
()()
U z D z E z =
可推得数字控制器的差分方程形式如下
() 1.503(1)0.553(2)0.05(3)0.399(1)0.148(2)u k u k u k u k e k e k =---+-+-+-
2、脉冲响应不变法
11
21-1
-12
211()[()](1)(2)110.233z
=
1-0.503z 0.05D z TZ D s Z s s e z e z z -----????
===- ???++--????+
由()
()()
U z D z E z =
可推得数字控制器的差分方程形式如下 ()0.503(1)0.05(2)0.233(1)u k u k u k e k =---+-
计算机控制系统试卷四答案
1、 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s
e s H Ts
--=
1)(0。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。 2、
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。 3、
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。 4、
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)(z Φ；
(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。 5、
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。
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
)
368.01)(1()718.01(368.0 1111)1()1()1(1)1( 1111111211121
-------------+=
??
????-+----=??????+-=??z z z z z e z z z z s s Z z 系统闭环脉冲传递函数为
12
12
()0.3680.632()1()10.632G z z z z G z z z ----+Φ==+-+
则闭环系统的特征方程为
2()0.6320W z z z =-+=
由z 域直接判据
① ｜W (0)｜=0.632<1 ② W (1)=1-1+0.632>0 ③ W (-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)
)
1(1
)(+=
s s s G p 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
)
368.01)(1()718.01(368.0 1111)1()1()1(1)1( 1111111211121
-------------+=
??
????-+----=??????+-=??z z z z z e z z z z s s Z z 根据要求设定闭环脉冲传递函数为
2
11
1()(0.4)(0.6)(10.4)(10.6)z z z z z z ---Φ==---- 111121
() 2.718(1)(10.368)
()(1())()(10.76)(10.718)
z z z z D z z G z z z z ------Φ--==-Φ--+ 计算机控制系统试卷五答案
1. 简述采样定理的基本内容。
答：采样定理: 如果连续信号)(t f 具有有限频谱，其最高频率为max ω,
则对)(t f 进行周期采样且采样角频率
s max 2ωω≥时，连续信号)(t f 可以由采样信号)(*t f 唯一确定，亦即可以从)(*t f 无失真地恢复)(t f 。
2. 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。
3. 脉冲响应不变法的基本思想是什么？
答：脉冲响应不变法的基本思想是：离散近似后的数字控制器的脉冲响应g D (kT )是模拟控制器的脉冲响应采样值g (kT )的T 倍。
4. 写出增量型PID 的差分控制算式。 答：增量型PID 控制算式可以写为
D 1P 112I [(2)]i i i i i i i i T T
u u K e e e e e e T T
----=+-+
+-+ 5. 如何消除比例和微分饱和现象？
答：“积分补偿法”。其中心思想是将那些因饱和而未能执行的增量信息积累起来，一旦有可能再补充执行。这样，动态过程也得到了加速。即，一旦u ?超限，则多余的未执行的控制增量将存储在累加器中；当控制量脱离了饱和区，则累加器中的量将全部或部分地加到计算出的控制增量上，以补充由于限制而未能执行的控制。
6. 给出线性定常离散系统的能控性定义。
答：对于n 阶线性定常离散系统(1)()()x k Ax k Bu k +=+；0(0)x x =，若存在有限个输入向量序列
{}(0),(1),,(1)u u u l -L ()n l ≤能将某个初始状态0(0)x x =在第l 步控制到零状态，即()0x l =，则称此状态是能控的。
若系统的所有状态都是能控的，则称此系统),(B A 是状态完全能控的，或简称系统是能控的。
7. 给出线性定常离散系统的能观性定义。
答：若系统(1)()()
()()D ()
x k Ax k Bu k y k Cx k u k +=+=+ 若已知输入序列{}(0),(1),,(1)u u u n -L 和有限个采样瞬间测量到的输出
序列()y k ，即{}(0),(1),,(1)y y y n -L ，可以唯一地确定出系统的任意初始状态0(0)x x =，则称系统是状态能观测的，或简称能观测。 二、已知 )
5(1
)(+=
s s s F ，求)(z F 。 （10分）
.
解：
[]1515-1
1511111()()(5)511e 0.2(1-e ) =
(1)(1e )
T T T F z F s s s z z z
z z -------????
===-????+--????--Z Z
三、已知系统框图如下所示： T =1s (10分)
解：系统开环传递函数为
[]11111
11
12
1()()(1)111 (1)11e 0.6320.632 (1)(10.368)1 1.3680.368G z G s s s s s z
z z z z z z z ---------??
==??
+??
????
==-????+--????==---+Z Z Z 系统闭环特征方程
21()0.7360.3680G z z z +=-+=
采用双线性变换11w
z w
+=
-得w 平面特征方程为 22.104 1.2640.6320w w ++=
建立劳斯表
w 2 2.104 0.632 w 1 1.264 w 0 0.632 由劳斯判据可知系统稳定。
四、用后向差分法求下列模拟滤波器D (s )的等效数字滤波器，并给出差分递推算式，设T =1s, (10分)
2
()(1)(2)
D s s s =
++
解：使用后项差分离散化方法，令1
1z s T
--=，则
121
1()2
()()()56
s z U z D z D s E z z z ---=-===-+ 可得其差分递推算式为
511
()(1)(2)()663
u k u k u k e k =---+
五、已知广义被控对象:1e 1
()1
Ts G s s s --=+, 给定T =1s (20分)
针对单位阶跃输入设计最小拍无纹波控制系统, 并画出系统的输出波形图。
.
解：广义对象脉冲传递函数为
[]1
11
1e 1()()110.632 (1)(1)10.368Ts G z G s s s z
z s s z
----??
-==??
+??
??=-=??+-??Z Z Z 可以看出，G (z )的零点为-0.718(单位圆内)、极点为1(单位圆上)、0.368(单位圆内)，故w =0,v =0(单位圆上除外), m =1。针对阶跃输入进行设计，故p =1。于是可设
10()Φz z c -=
0(1)1Φc ==
解得 01c =。
闭环脉冲传递函数为
1
1
e ()()1()1Φz z Φz Φz z
--==-=-
则 1
1e ()10.368()()()0.632(1)
Φz z D z Φz G z z ---==
- 1123
1
()()()1z Y z R z Φz z z z z
-----===+++-L （图略）
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
2018计算机应用基础答案
期末作业考核 《计算机应用基础》 满分 100分 一、判断对错(每小题1分，共10分) ( √ )1(冯.诺依曼提出的计算机体系结构奠定了现代计算机的结构理论基础。( × )2(DOS操作系统是一个单用户多任务操作系统。 ( √)3(没有装配软件系统的计算机不能做任何工作， 4没有实际的使用价值。( × )4(Windows中的记事本和写字板都不能插入图片。 ( × )5(Windows回收站中的文件不占有硬盘空间。 ( √ )6(在Word中可以实现文字环绕图片的效果。 ( × )7(在Excel中，选取连续单元格必须用ALT键配合。 ( × )8(在PowerPoint中，只有备注视图和母版视图状态可以对母版进行编辑和修改。 ( √ )9(用户可以对某张幻灯片的背景进行设置而不影响其它幻灯片。 ( √)10(文件型病毒传染的对象主要是.COM和.EXE类型的文件。 二、计算题(每小题8分，共16分) 1(设汉字点阵为32×32，那么100个汉字的字形码信息需占用多少字节, 解:32×32?8×100,12800 2(将二进制数100101转换对应的十进制数和对应的十六进制数。 解:1)二进制100101?十进制的过程 方法: 二进制:1 0 0 1 0 1
权值:5 4 3 2 1 0 幂的底数:2 2 从右往左方向计算: 1×2o+0×2?+1×2?+0×2?+0×2+1×2=1+4+32=37 所以二进制数100101=37D 2)二进制100101?十六进制的过程 方法:每4位一组，即得: 0010 8421=2 0101 8421=4+1=5 45 两边合并得25 所以二进制100101=25H 三、简答题(每小题8分，共40分) 1(计算机由哪五部分组成,请解释各部分的功能，并画出它们的工作原理图。 答:计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成。运算器是执行算术运算和逻辑运算的功能部件。控制器是按照人们预先确定的操作步骤，控制计算机各部件步调一致的自动工作的功能部件。存储器是用来存储信息的功能部件。输入设备是用来接受用户输入的原始数据和程序，并把它们转变为计算机能识别的形式存放到内存中。输出设备是用于将存放在内存中由计算机处理的结果转 3 变为所接受的形式。
《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。
计算机控制系统的特点及其应用领域
第一章计算机控制系统的特点及其应用领域。 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，
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、
计算机应用基础简答题
WORD:1.文件：页面设置（页边距、纸张、版式、文档网络、分栏）、打印预览、属性、文件加密、全部保存。2.编辑：撤销、复制、剪切、粘贴、清除（格式、内容）、全选、查找、替换、定位（查找某一页）。3.视图：页面、大纲、工具栏、状态栏、标尺、显示段落标记、页眉和页脚、脚注、标记、全屏显示、显示比例。4.插入：分隔符、页码、日期和时间、批注、数字、引用、图片（剪贴画、来自文件、艺术字）、文本框（横向和竖向）、图表、超级链接、文件。5.格式：字体（字体、字符间距、文字效果）、段落（缩进和间距、换行和分页）、项目符号和编号、分栏、首字下沉（位置--无、下沉、悬挂；选项--字体、下沉行数、距正文）6.工具。7.表格：绘制表格、插入、删除、选择、合并单元格、拆分单元格、公式、快速计算（求和、平均值、最大值、最小值）、转换。8.帮助。 EXCEL:1.文件。2.编辑：清除（全部、格式、内容、批注）、删除、删除工作表、移动或复制工作表。3.视图：普通、分页预览、页面、工具栏、状态栏、页眉和页脚、全屏显示、显示比例。4.插入：单元格、行、列、工作表、图表、符号、函数（count--有数字单元格个数、if--判断条件是否满足、sumif--对满足条件的单元格求和）、分隔符、批注、数字、引用、图片（剪贴画、来自文件、艺术字）、名称、超级链接。5.格式：单元格、行、列、工作表。6.工具。7.数据：排序（主要关键字、次要关键字、第三关键字）、筛选（自动筛选、高级筛选）、分类汇总、有效性、分列、合并计算。8.窗口：新建窗口、关闭窗口、关闭其他窗口、重排窗口、拆分、冻结窗格。9.帮助。 POWER POINT:1.文件.2.编辑：撤销、复制、剪切、粘贴、清除（格式、内容）、全选、查找、替换、删除幻灯片。3.视图：普通、幻灯片浏览、幻灯片放映、母版（幻灯片母版、标题母版、讲义母版、备注母版）、任务窗格、工具栏、网络与参考线、标尺、页眉页脚、显示比例。4.插入：新幻灯片、幻灯片副本、幻灯片编号、日期和时间、符号、图片（剪贴画、来自文件、艺术字）、文本框（横向和竖向）、图表、超级链接、文件、背景音乐、falsh、表格、对象。5.格式：字体、项目符号和编号、对齐格式、字体对齐方式、行距、换行、幻灯片版式（文字版式、内容版式、文字和内容版式、其他版式）、幻灯片设计（设计模板、配色方案、动画方案）、表格样式、背景、6.工具。7.幻灯片放映：观看放映、设置放映方式、排练计时、动作按钮、动作设置、动画方案、自定义动画、幻灯片切换、隐藏幻灯片、自定义放映。8.窗口：新建窗口、关闭窗口、关闭其它窗口、重排窗口。9.帮助。 简述操作系统的主要功能:1)CPU管理2)作业管理3)文件管理4)存储器管理5)设备管理。简述光盘的主要特点:1)光盘的存储容量大，价格低。2)光盘不怕电磁干扰，所以光盘比磁盘的记录密度更高，也更为可靠。3)光盘的存取速度在不断提高。因此光盘具有很好的应用前景。简述计算机内部采用二进制的原因:二进制、并不符合人们的习惯，但是计算机内部仍采用二进制表示信息，其主要原因如下: 1)技术实现简单2)简化运算规则3)适合逻辑运算4)易于进行转换。简述微型机的发展历程：1)第一代微型机（1971-1972年）电子管计算机时代，使用机器语言和汇编语言编制程序，主要用于科学计算2)第二代计算机（1973-1977）晶体管计算机时代，出现了操作系统和高级语言，并用于事务处理3)第三代计算机（1978-1981）集成电路计算机时代，采用半导体存储器作为主存，出现了分时操作系统，应用更为广泛4)第四代计算机（1981到至今）大规模、超大规模集成电路计算机时代，也是微型计算机（pc 机）的诞生年代。根据光盘的性能不同，目前CD光盘一般分为3类，请写出3类CD光盘的名称以及他们在存取原理上的区别：1）CD-ROM或者只读光盘2）CD-ROM光盘上的数据由生产厂家预先写入，用户只能读取而无法修改其中的数据。3）CD-R或者一次性写入光盘4）用户可以对CD-R光盘写入数据，但是只能写一次。一旦写入，可多次读取5）CD-RW或者可读写光盘6）用户可以对CD-RW光盘多次读写操作。简述内存和外存的区别：内存：存取速度快，存储容量小，存放正在运行的程序和数据，cpu能直接访问内存，计算机断电后RAM 中数据丢失。外存：存取速度较慢，一般存储容量较大，存放暂时不用的的程序和数据，cpu 不能直接访问外存，计算机断电后数据仍然保留。Windows窗口由哪些部分组成:Windows
计算机控制理论答案
第一讲 1、什么是计算机数字控制系统？一般由哪几部分组成？请用框图形式给出实例，并简单说明其工作原理。 计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制机）来实现生产过程自动控制的系统；一般由计算机和生产过程两部分组成； 计算机控制系统由工业控制计算机主体（包括硬件、软件与网格结构）和生产过程两大部分组长。其中硬件系统有主机、输入输出通道、外部设备、检测与执行机构组成； 三个步骤原理： ①实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输 入。 ②实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制 规律，决定将要采取的控制行为。 ③实时控制输出：根据控制决策，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、离线方式的含义是什么？ 实时：指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间围完成，亦即计算机对输入信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。 在线方式：在线方式亦称为联机方式，是指生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为。
离线方式：离线方式亦称为脱机方式，是指生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作的方式。 3、简述计算机数字控制系统的发展趋势。 计算机数值控制系统的发展趋势有控制系统的网络化、扁平化、只能化、综合化。 第二讲 1、简述计算机控制系统中过程通道的基本类型及其作用。 数字量输入通道：接受外部装置或产生过程的状态信号，同时将状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号； 数字量输出通道：把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控制的数字驱动信号； 模拟量输入通道：把被控对象的过程参数如温度、压力、流量、液位重量等模拟信号转换成计算机可以接收的数字量信号； 模拟量输出通道：把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或电流信号，去驱动相应的执行器，从而达到控制的目的。 2、简述计算机控制系统抗干扰技术的基本措施。 克服干扰的措施主要有：硬件措施、软件措施和软硬结合的措施。 其中硬件抗干扰措施包含：①过程通道抗干扰技术；②CPU抗干扰技术；③系统供电与接地技术。针对不同的干扰采用不用的抗干扰技术： ①过程通道抗干扰技术：针对串模干扰，采用滤波器、双积分式A/D转换器、双绞线作信号引线等方法来抑制；针对共模干扰，采用变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比等方式；针对长线传输干扰可采用双绞线与同轴电缆进行传输； ②CPU抗干扰技术：使用Watchdog(俗称看门狗)、电源监控(掉电检测及保护)、复位等；
计算机控制系统的发展历程
浅谈计算机控制系统的发展 摘要：论述了计算机控制系统的发展历史及发展趋势，分析了计算机控制系统的组成部分及其特点。并且对当前计算机系统的发展情况做出评价。 关键词：计算机控制系统发展 1 引言 计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机）来实现工业过程自动控制的系统，并且是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起而应运产生的综合控制系统，它紧密依赖于最新发展的计算机技术、网络通信技术和控制技术,在计算机参与工业系统控制的历史长河中扮演了重要的角色。 2 计算机控制系统的发展情况 在60 年代,控制领域中就引入了计算机。当时计算机的作用是控制调节器 的设定点，具体的控制则由电子调节器来执行, 这种系统称作是计算机监控系统。这种系统的调节器主要是采用了模拟调节器。系统中既有计算机又有调节器，系统复杂，投资又大。在60 年代末期出现了用一台计算机直接控制一个机组或一个车间的控制系统，简称集中控制系统，集中控制系统在计算机控制系统的发展过程中起到了积极作用。在这种控制系统中, 计算机不但完成操作处理,还可直接根据给定值、过程变量和过程中其它测量值，通过PID运算，实现对执行机构的控制, 以使被控量达到理想的工作状态。这种控制系统即常说的直接数字控制( DDC) 系统。计算机DDC 控制的基本思想是使用一台计算机代替若干个调节控制回路功能。最初发展时希望能够至少可以控制50个回路以上，这在当时对小规模、自动化程度不高的系统，特别是对具有大量顺序控制和逻辑判断操作的控制系统来说收到了良好的效果。 由于整个系统中只有一台计算机, 因而控制集中，便于各种运算的集中处理，各通道或回路间的耦合关系在控制计算中可以得到很好的反映，同时由于系统没有分层, 所有的控制规律均可直接实现。但是，如果生产过程的复杂，在实现对几十、几百个回路的控制时，可靠性难以保证，系统的危险性过于集中，一旦计
计算机控制系统复习题及答案
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，
计算机应用基础简答题(附答案)
计算机应用基础简答题 1. 什么是操作系统？操作系统的作用是什么？ 答：操作系统在计算机结构中处于硬件裸机与软件系统之间的层次上，它不仅管理位于内层的硬件资源，而且管理和协调外层各种软件资源，为用户提供一种高效便捷的应用环境。 操作系统是最基础的软件，它架起了互用和其他软件与计算机硬件裸机之间的桥梁，它统一管理计算机系统资源，合理地组织计算机的工作流程，协调系统各部分之间、系统与使用者之间以及使用者与使用者之间的关系。 从用户的角度看，操作系统将硬件细节与程序员或普通用户隔离开来，给用户提供一个高度抽象而简洁的编程或操作界面；从系统角度看，操作系统管理着计算机这个复杂系统的所有资源。 2. 简述在桌面上创建应用程序快捷方式图标的方法。 答：在对象上单击鼠标右键，执行“发送到—桌面快捷方式”命令即可。 或：在对象上单击鼠标右键，选择“创建快捷方式”，再右击这个快捷方式，在快捷菜单中选择“剪切”，到桌面上空白处右击鼠标，选择“粘贴”即可。 3. Windows窗口一般由哪些部分组成？它们各有什么功能？答：（1）标题栏。显示窗口名称；右侧有最小化、最大化/还原和关闭按钮；鼠标点击标题栏可以拖动窗口。 （2）菜单栏。提供各项操作命令的集合。
（3）工具栏。根据窗口不同功能排列的一些按钮形式的常用命令，简化用户的操作。 （4）滚动条。当窗口无法显示全部信息时，可以实现窗口的上下或左右滚动。 （5）常见任务区。显示出于当前窗口操作相关的一些任务及链接。 （6）状态栏。显示当前的操作状态。 4. 屏幕保护程序的作用是什么？如何设置屏幕保护程序？ 答：在用户在预定的时间内没有操作计算机，程序会自动执行，通常是亮度较低的静止图像或动画，目的是减少显示器受损害的程度。 设置：在桌面空白处右击鼠标，选择“属性”，在弹出的“显示属性”对话框中，单击“屏幕保护程序”标签，在打开的对话框中设置等待时间、程序图像等，单击“设置”按钮还可以对屏幕保护程序的运行速度、形状、颜色、密度以及是否使用密码保护等参数进行设置。 5. Windows中的菜单有几种？分别简述执行这些菜单命令的操作方法。 答：（1）快捷菜单；（2）下拉菜单；（3）级联菜单。 所有快捷菜单都可以通过鼠标右键调出，快捷菜单中的命令会动态地随用户工作环境的不同而变化；当用户单击菜单栏中地某个菜单名后，会弹出相应的下拉菜单，下拉菜单中的黑色文字表示
微机控制技术的发展概况及趋势知识分享
微机控制技术的发展概况及趋势 微机控制技术是以微型计算机作为机电一体化的控制器，结合微型计算机的工作原理和接口设计，相应的控制硬件和软件以及它们的配合，实现对控制对象的控制的一门技术。它的发展离不开自动控制理论和计算机技术的发展，随着科学技术的发展，人们越来越多地用计算机来实现控制系统。 本文从计算机控制系统的发展历史，我国工业控制机及系统的发展应用，计算机控制系统的发展趋势，这几个方面来阐述微机控制技术的发展概况及相关趋势。 计算机控制系统在60年代引入控制领域当时计算机是控制调节器的设定点, 具体的控制则由电子调节器来执行, 这种系统称为计算机监控系统。在60 年代末期出现了用一台计算机直接控制一个机组或一个车间的控制系统,简称集中控制系统。这种控制系统即常说的直接数字控制(DDC)系统。计算机DDC 控制的基本思想是使用一台计算机代替若干个调节控制回路功能。这个控制系统由于只有一台计算机而且没有分层，所以非常有利于集中控制盒运算的集中处理，并且能得到很好的反映，并且，各个控制规律都可以直接实现。但是，如果生产过程复杂，则该系统的可靠性就很难保证了。系统的危险性过于集中, 一旦计算机发生故障, 整个系统就会停顿。[7] 70 年代随着电子技术的飞速发展,随着大规模集成电路的出现和发展, 集散控制系统（DCS）出现，之后在此基础上，随着生产发展的需要而产生了一种更新一代的控制系统，即分布式控制系统。典型的集散控制系统具有两层网络结构下层负责完成各种现场级的控制任务,上层负责完成各种管理、决策和协调任务。 90年代以来，随着各个学科的发展和交叉融合，随着现代大型工业生产自动化的不断兴起, 利用计算机网络作为控制工具的综合性控制系统，计算机集成系统（CIPS）应运而生。它紧密依赖于最新发展的计算机技术、网络通信技术和控制技术，并且终将成为未来控制系统的发展趋势。 我国工业控制发展的道路是比较曲折的，20世纪80年代末到90年代初，我国市场上大都是首先引进了成套设备，在引进成套设备的同时相继引进了各种工控系统，来填充国内在这方面的不足，90年代后，在我国一批科学家的带领下，我国逐渐有了自己设计的控制系统和装置，建立自己的实验室，生产出属于自己版权的产品，然后在原有技术的基础上进行二次开发和应用，从1997年开始，大陆本土的IPC厂商开始进入该市场，IPC也随之发展成了中国第二代主流工控机技术。[1] 目前国内的工控机供应渠道主要来源于中国台湾及内地的厂商，国外的产品（例如RADISYS、ROCKWELL、INTEL等）经过几年的市场拼杀后，由于成本高、价格高、服务难，现已完全退出国内市场。目前，国内的IT业研发、加工技术力量不断提升；各类芯片和各类器件、生产设备在国际市场基本可平等选购；软件资源的可移植性可节省大量的人力、物力。在这些有利条件下，国内一些厂商抓住机会快速崛起，利用本土综合竞争优势逐步将国外品牌挤出国内工控市场。某些企业以每年超过100%的资产增长速度，鼎立于国内的工控市场，而且
计算机应用基础简答题
计算机应用基础知识疑难解答： 第一章计算机基础知识 1、 第一代 1946-1957 （电子管）计算机，主要应用科学计算和军事计算 第二代 1958-1964 （晶体管）计算机，主要应用于数据处理领域 第三代 1964-1971 （中小规模集成电路）计算机，主要应用于可科学计算，数据处理，工业控制等领域 第四代 1971年以来（大规模超大规模集成电路），深入到各行各业，家庭和个人开始使用计算机。 2、计算机性能指标有哪些？ 答：计算机的性能指标有：字长、主频、运行速度和内存储容量。 3.存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量，存储容量的基本单位是字节（Byte），最小单位是bit（比特），常用的存储容量单位还有KB、MB、GB，它们之间的关系为： 1Byte=8bit（二进制位） 1KB=1024（即2 B） 1MB=1024KB（即2 B） 1GB=1024MB（即2 B） 4.简述计算机的应用领域。 答：计算机的应用领域有：科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助系统、人工智能和网络应用。 5.简述计算机的设计原理。 答：计算机的设计原理是根据美籍匈牙利科学家冯? 想，同时指出计算机的构成包括以下三个方面： （1）由运算器、存储器、控制器、输入、输出设备五大基本部件组成计算机系统，并规定了五大部件的基本功能。 （2）计算机内部应采用二进制表示数据和指令。 （3）程序存储、程序控制。
微机的宏观结构
微机的微观(总线)结构 第二节计算机硬件 1..简述内存储器和外存储器的区别（从作用和特点两方面入手）。 答：内存储器：计算机存储常用或当前正在使用的数据和程序，所有执行的程序和数据须先调入内存可执行，容量小，存取速度快，价格贵。 外存储器：存放暂进不使用的程序和数据，容量大，存取速度慢，价格便宜。 3.简述RAM和ROM的区别。 答：RAM断电后的内容全部丢失，既可以读又可以写，速度比Cache慢，而RAM可分为表态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。 ROM计算机运行时其内容只能读出而不能写入。数据不易丢失，即使计算机断电后ROM存储单元的内容依然保存。只读存储器一般存储计算机系统中固定的程序和数据，如引导程序、监控程序等。 4.为什么要增加Cache,Cache有什么特点？ 答：由于CPU工作的速度比RAM读写速度快，CPU读写RAM时需要花费时间等待RAM进行读写，造成CPU工作速度下降。为了提高CPU读写程序和数据的速度，在RAM和CPU之间增加了高速缓存部件。Cache的特点是：读写速度快、存储容量小、价格高、断电后内容丢失。 5.存储器为什么要分外存储器和内存储器？两者各有什么特点？Cache的作用是什么？ 答：存储器是用来保存程序、数据、运算的中间结果及最后结果的记忆装置。内存中存放将要执行的指令和运算数据、容量较小，但存取速度快。外存容量大，成本低，存取速度慢，用于存放需要长期保存的程序和数据。Cache的作用是用于CPU和内存的数据交换。 6.回收站的功能是什么？如何从“回收站”中恢复被删除的文件？如何清空回收站？ 答：回收站的功能是暂时存储不需要的东西。回收站中恢复文件的方法：打开回收站，选择需要恢复的文件，右击菜单中选择“还原”，确定。清空回收站方法：右击桌面“回收站”图标，选择“清空回收站”确定。 7.屏幕保护程序的作用是什么？如何设置屏幕保护程序？ 答：屏幕保护程序是为保护CRT显示屏的最佳帮手，通过不断变化的图形显示使荧光层上的固定点不会被长时间轰击，从而避免了屏幕的损坏。鼠标指向桌面弹右键——点击“属性”——点击“屏幕保护程序”——点击“屏幕保护程序”栏的“设置”-—在“使用该文件夹中的照片”项点击“浏览”——在这里选择你事先保存来做屏幕保护程序图片的文件夹——点击“确定”然后再钩选“拉伸尺寸的图片”项，点击“确定）。
(完整版)计算机应用基础试题带答案.docx
《计算机应用基础》（ Windows 7+Office 2010）试题（答案）一、单项选择题（每题 2 分，共 40 分） 题号12345678910 答案 题号11121314151617181920 答案 1. 冯?诺依曼（ VonNeumann）体系结构计算机的基本原理是（）。 A. 信息存储 B.存储程序和程序控制 C.数字控制 D.存储智能 2. 存储器容量的基本单位是（）。 A. 字节 B.位 C.字 D.字长 3.Windows 7系统中的“桌面”是指（）。 A. 整个屏幕 B.某个窗口 C. 当前窗口 D.全部窗口 4.Windows 7操作系统中，显示3D 桌面效果的快捷键是（）。 A.Alt+Tab B.Win+shift C.Ctrl+Tab D.Win+Tab 5. 下面“不合法”的文件名是（）。 6.（）能与CPU直接交换数据。 A. 软盘 B. 硬盘 C. 内存 D. 光盘 7.1GB 等于（）。 A.1000MB B.1024KB C.1000KB D.1024MB 8. 关于 Windows7中窗口的说法，以下（）是正确的。 A.屏幕上只能出现一个窗口，这就是活动窗口 B.屏幕上可以出现多个窗口，但只有一个是活动窗口 C.屏幕上可以可以出现多个窗口，但不止一个是活动窗口 D.屏幕上出现的全部是活动窗口 9.如果电子邮件到达时 , 用户的计算机没有开机 , 那么电子邮件将（）。
A. 退给发信人 B.保存在ISP的邮件服务器上 C.过一会重新发送 D.丢失 10. 网页的地址为“http”指的是（）。 A. 服务器主机名 B.访问类型为超文本传输协议 C.访问类型为文件传输协议 D.www服务器域名 11. 在 Word编辑状态，单击“粘贴”按钮后（）。 A.将文档中被选择的内容复制到当前插入点处 B.将文档中被选择的内容复制到剪贴板 C.将剪贴板中的内容移动到当前插入点处 D.将剪贴板中的内容复制到当前插入点处 12.在（）中， WORD用户可以查看与实际打印效果相一致的各种文档。 A. 草稿 B. 大纲视图 C. 页面视图 D. 主控文档 13. 要将选定的 Word文字块复制到另一位置，采用鼠标拖动时，需按住（）键。 A.Alt B.Shift C.Ctrl D.Enter 14.在 Word 2010 中，在“打印”对话框的“页面范围”下的“当前页”项是 指（）。 A. 当前窗口显示的页 B.光标插入点所在的页 C.最早打开的页 D.最后打开的页 15.Excel单元格中，（）。 A. 只能包含文字 B. 可以是数字、字母、公式或单元格引用 C. 只能包含数字 D.不能输入分数 16. 计算机网络最突出的优点是（）。 A ．信息量大B．存储容量大C．FTP D ．资源共享 17. “裸机”是指没有（）的计算机。 A. 软件 B.存储系统 C.机壳 D.外部设备 18. 在微型计算机中，应用最普遍的英文字符编码是（）。 B.ASCII码 C.汉字编码 D.循环码 A.BCD 码
计算机控制技术的发展及趋势
计算机控制技术的发展及趋势 张赟枫 自动化1304 0901130425 一、计算机控制技术的发展 1、第一代工业计算机控制技术 第一代工控机技术起源于20世纪80年代初期，盛行于80 年代末和90年代初期，到90年代末期逐渐淡出工控机市场，其标志性产品是STD总线工控机。STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的8位工业I/O总线，随后发展成16位总线，统称为STD80，后被国际标准化组织吸收，成为IEEE961标准。国际上主要的STD总线工控机制造商有Pro- Log、Winsystems、Ziatech等，而国内企业主要有北京康拓公司和北京工业大学等。STD总线工控机是机笼式安装结构，具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低、PC兼容等特点，并且设计、开发、调试简单，得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用，国内的总安装容量接近20万套，在中国工控机发展史上留下了辉煌的一页。 2、第二代工业计算机控制技术 1981年8月12日IBM公司正式推出了IBM PC机，震动了世界，也获得了极大成功。随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源，于80年代末期开始进军工业控制机市场。美国著名杂志《CONTROL ENGINERRING》在当时就预测“90年代是工业IPC的时代，全世界近65%的工业计算机将使用IPC，并继续以每年21%的速度增长”。历史的发展已经证明了这个论断的正确性。IPC在中国的发展大致可以分为三个阶段：第一阶段是从20世纪80年代末到90年代初，这时市场上主要是国外品牌的昂贵产品。 90年代末期，ISA总线技术逐渐淘汰，PCI总线技术开始在IPC中占主导地位，使IPC工控机得以继续发展。但由于IPC工控机的结构和金手指连接器的 限制，使其难以从根本上解决散热和抗振动等恶劣环境适应性问题，IPC开始逐渐从高可靠性应用的工业过程控制、电力自动化系统以及电信等领域退出，向管理信息化领域转移，取而代之的是以CompactPCI总线工控机为核心的第三代工控机技术。值得一提的是，IPC工控机开创了一个崭新的PC-based时代，对工业自动化和信息化技术的发展产生了深远的影响。 3、迅速发展和普及的第三代工控机技术 PCI总线技术的发展、市场的需求以及IPC工控机的局限性，促进了新技术的诞生。作为新一代主流工控机技术，CompactPCI工控机标准于1997年发布之初就倍受业界瞩目。相对于以往的STD和IPC，它具有开放性、良好的散热性、高稳定性、高可靠性及可热插拔等特点，非常适合于工业现场和信息产业基础设备的应用，被众多业内人士认为是继STD和IPC之后的第三代工控机的技术标准。采用模块化的CompactPCI总线工控机技术开发产品，可以缩短开发时间、降低