计算机控制技术复习资料

计算机控制技术部分答案

1.1 什么叫微型计算机控制系统？微型计算机在微型计算机控制系统中起哪些作用？

解：微型计算机控制是集控制工程、微型计算机技术、电子技术、传感与检测技术、通信技术等多门学科于一体的综合型学科，具有很

强的理论性和实践性。

1.2 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的硬件结构特征表现在哪些方面？

解：表现在系统控制器由微型计算机担当，系统参数分析和驱动量值计算等均由微型计算机运行程序完成。

1.3 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的功能特征表现在哪些方面？

解：1）以软件代替硬件 2）数据保存 3）显示设备、方法与内容 4）多系统互联

1.4 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的时限特征表现在哪些方面？

解：“实时”，即指在规定的时间内完成规定的任务。（1）实时数据采集；（2）实时决策运算；（3）实时控制输出。

1.5 与模拟控制系统相比微型计算机控制系统的工作方式特征表现在哪些方面？

解：控制器在控制系统中的工作方式有在线、离线两种。微型计算机在线工作方式：微型计算机在控制系统中直接参与控制或交换信息。微型计算机离线工作方式：微型计算机不直接参与对被控对象的控制（或不直接与被控对象交换信息，而是仅将有关的控制信息记录或

打印出来，再由人来联系，按照微机提供的信息完成相应的操作控制。

1.8微型计算机控制系统硬件结构一般由哪几部分组成？各部分相互关系如何？

解：（1）工业生产过程；（2）过程通道；（3）接口；（4）主机（核心内容—控制程序）（5）人机交互通道与操作控制台。关系：过程通道处于工业生产过程和主机接口之间，担负着生产过程与主机交换信息的任务，接口处于过程通道与主机之间，起着信息传递的作用。

主机起着决策作用，可由操作控制台控制。

1.11 微型计算机DDC系统由哪几部分构成？试述其基本工作原理，

解：基本工作原理：微型计算机根据决策算法计算出的驱动量直接用于调节生产过程中的被控参数

3.1 用于过程通道接口的电路有何结构特征？

解：它必须深入到过程通道内部对过程通道中各子环节，如多路转换、可编程放大、采样/保持、A/D 转换、D/A转换等进行关系上、功

能上、时间上等的有序控制。

3.2 为什么说微型计算机控制系统的接口与过程通道是融为一体的？

解：因为在微型计算机控制系统中接口与过程通道紧密相连，如输入输出信息的传送，主机都是通过接口与过程通道进行的。而且接口深入到过程通道内部，对其子环节进行关系上、功能上、时序上的控制。因此说接口与过程通道是融为一体的。

3.3 有哪一种常说的数据传送方法不适宜接口与过程通道之间传递数据？

解：DMA方式；因为过程通道的工作速度差异很大、

3.6 简述设计模拟量输入过程通道应考虑的基本问题，并在图3—6所示典型模拟输入过程通道结构图基础上自行演变为一种模拟量输入过程通道结构，且说明其特点。

解：1）输入输出信号形式的转换；2）微型计算机与控制对象两个异步系统的同步和通信联络。3）高速的微机与低速的控制对象实现速度匹配; 4)数据格式转换、数制转换、A／D、Ｄ/Ａ转换、电平转换、功率转换；5）微弱信号放大、滤波、整形，强电信号幅度衰减、滤波、整形，信号幅度规范；6）数据通道与子环节工作控制的端口分配；7）接口电路中的端口触发，时序及负载能力.

3.15 简述串行A/D转换器基本工作原理。

解：串行A/D转换的基本原理是在外部控制信号的控制下，转换出一个数据就输出一个数据，控制信号的同期不短于对输入模拟信号转换并输出数字结果所需要的最少时间。

4.1 数据采集系统应具备哪些功能？

解：1）具有实时时钟；2）对多个输入通道输入的生产现场信息，能够按顺序逐个检测—返回检测； 3）能够对所采集的数据进行检查和处理；4）当采集到的数据超过上限值或下限值时，系统能够产生声光报警，提示操作者处理；5）能定时或按需要随时以表格形式打印采集数据；6）在系统内部能存储采集数据；7）系统在运行过程中，可随时接受由键盘输入的命令，以达到随时选择采集、显示、打印的目的。

4.2 数据采集系统主要完成哪些任务？

解：微型计算机数据采集系统的任务是对产生现场的过程参数定时进行检测、记录、存储、处理、打印、制表、显示及越限报警。

4.3 数据采集系统中数据应做到哪些处理？

解：模拟量数据采集的预处理：1）有效性检查；2）数字滤波。后处理技术：1）工程量标度变换；2）参数的线性化处理；3）上下限检查

4.4 有效性检查和上下限报警有何区别？

解：有效性检查是通过检查输入信号是否在标准信号限界值之内来判断出是否有效，而上下限检查是在确定有效性之后，检查信号是否在给定值以内。

4.5 数字滤波是怎样实现的？有哪些方法？

解：数字滤波是通过一定的计算机程序来减少干扰信号在有用信号中的比重。有7中方法：1）限幅滤波；2）限速滤波；3）算术平均滤波；4）加权平均滤波；5）中值滤波；6）防脉冲干扰算术平均滤波；7）惯性滤波。

4.6 为什么说中值滤波适用于慢变化过程参数的采样，而不适于快变化过程参数的采样？

解：中值滤波能有效地滤除由于偶然因素引起采样值滤波的脉冲干扰，对快速变化的过程参数不能达到效果，故不能用于快速变化过程参数的采样。

5.1 PI控制器有什么特点？为什么加入积分的作用可以消除静差？

解：1）U（t）=1/T2* 积分控制作用不仅与偏差的大小有关，而且与偏差的存在时间有关，只要存在着偏差，积分控制作用就始终存在，直至偏差完全消除，积分控制作用才维持不变。 2）有1）分析可知只要积分时间足够长，积分控制作用就可以完全消除偏差。

5.2 PID控制器有什么特点？

解：1）PID控制器综合了比例、积分、微分三种控制作用，即能加快系统响应速度，减少振荡，克服超调，又能有效消除静差，使系统的静态和动态品质得到很大改善。2）加入微分控制作用后，在偏差刚出现或变化的瞬间，不仅可以根据偏差量做出及时反应（即比例控制作用），使偏差得到较好的抑制或消除，这样可以大大减小系统的动态偏差和调节时间，使系统的动态调节品质得以改善。

5.3什么是位置式数字PID控制算法和增量式数字PID控制算法？试比较它们的优缺点、

解：U(k) = Kp e(k)+Ki +Kd[e(k)- e(k-1)] 计算机输出U(k)直接控制执行机构，即执行机构在U(k)指定的位置，称之为位置式PID控制算法。该方法缺点：1）一旦计算机出故障，执行机构也会随之作故障变化；2）求U（k）要作累加运算，计算量大，时间长，对快速系统将影响实时性和精确度。 U（k）=Ae(k)-B e(k-1)+C e(k-2),其中A=Kp+Ki+Kd;B=Kp+2Kd;C=Kd.只要知道前两次及本次采样偏差，便可方便求出U（k）.位置式PID控制算法优点：1）由于计算机每次只输出U（k），机器发生故障时影响小，2）可实现手动—自动的无扰动切换；3）无累加计算。

5.5主要有哪几种改进型PID算式？它们分别使用于何种场合？

解：1）积分分离PID控制算法；2）不完全微分PID控制算法；3）微分先行PID控制算法；4）带有死区的PID控制算法。它们分别适用于下列场合：1）针对启动、停止、大幅增减R（t）;2）一些大惯性对象或过渡过程迟钝、缓慢的执行机构；3）超调量过大，调节

阀动作剧烈的系统；4）控制动作频繁。

5.6 PID控制器的Kp、Ti和Td各参数对系统的控制性能有何影响？

解：（1）比例系数Kp对系统性能的影响：1）对静态性能的影响，比例系数Kp增大使系统动作灵敏，加快调节速度，但Kp偏大，容易引起系统振荡，反而使调节时间加长；2）对静态性能的影响,在系统稳定的前提下，加大比例系数Kp可以减小静差。

（2）积分时间常数Ti对系统性能的影响 Ui(t)=Kp/Ti;由式可知：Ti增加，Ui(t)减小；所以U（t）减小有利于减小超调.尤其是在T0处，

Ti增加，Ui(t)对U（t）的贡献下降，不由于Ui(t)的加入而产生超调，从而抑制振荡，提高系统的稳定性，但静差的消除随之变慢。（3）微分时间常数T0对系统性能的影响 Ud(t)=Td KP de(t)/dt 在t0处，U（t0）=Kpe(t0)+Td Kp de(t)/dt 所以Td越大对U（t0）的贡献越大，有利于加速系统的响应，但由于微分作用时间短，基本不会加大超调量和影响稳定性，对y(t)噪音具有较好抑制能力，从而提高了系统稳定.但Td 过大对通道干扰信号也会产生误动作，因为降低了系统干扰能力。

5.7 采样周期T的选取需要考虑哪些因素？

解:1)对象的动态特性影响；2）扰动信号影响；3）控制品质要求；4）控制算法要求；5）计算机及A/D、D/A性能的影响；6）执行机构的响应速度的影响；7）控制回路多少的影响。

5.8 PID参数整定有哪几种形式？简要说明他们的适用范围

解:1)理论计算，适用于精确的数学模型；2）工程整定法，适用于不依赖于被控对象的数学模型。

5.9 试述扩充临界比例度法整定PID参数的方法。

解：（1）选择T：纯滞后时间（T）的1/10以下；（2）以Tmin为采样周期，在纯比例控制器下，使直到系统出现等幅震荡；（3）选择控制度，控制度=;

(4)由控制度确定T、Kp、Ti、Td；（5）再用试凑法，调整T、Kp、Ti、Td以获得更为满意的数值。

例：如图为DDC系统，控制对象的滞后时间为10S，试整定其参数。

解：1）选择最小采样周期Tmin=1s ; 2)去掉I、D环节使Kp 增大，直到系统出现等幅振荡，其Tr=10s , Kp=Kr=10;(3)控制度为1.05；（4）查表，查出T、Kp、Ti、Td等值

6.1 什么是顺序控制？顺序控制系统有什么特点？

解：顺序控制：指生产设备及生产过程根据生产工艺要求，按照逻辑运算、顺序操作、定时和计数等规则，通过预先编好的程序，在现

场输入信号作用下，使执行机构按预定程序动作实现开关为主的自动控制。特点：（1）顺序控制系统的输入、输出信号以及开关量信号

为主；（2）控制逻辑关系较为复杂；（3）控制程序客观；(4)顺序控制系统要求可靠性高。

6.2 按控制系统的构成器件的特点顺序控制系统有哪几种？

解：1）继电器控制装置；2)半导体逻辑控制装置；3）可编程控制器。

6.5 什么是数字程序控制？

解：数字程序控制，是指控制系统根据某一输入指令所规定的工作顺序、运动轨迹，运动距离和运动速度等，是该系统完成规定工作的

一种控制。

6.6 简述逐点比较插补法计算过程。

解：（1）偏差判别：判别偏差函数的正、负，以确定刀具相对于所加工曲线的位置。（2）进站：根据偏差判别的结果确定刀具的进站向

误差最小的方向移动;(3)偏差计算：依据建立的偏差函数计算出刀具在新位置上偏离给定曲线的偏差值，为下一个循环做好准备。（4）终

点判别：判断刀具是否到达曲线的终点，如果刀具已达到曲线的终点，插补工作结束；如果刀具未到达曲线的终点，则返回到（1）继续

插补、

6.7 简述逐点比较插补法的终点判别法。

解：有如下两种方法：1)对x方向和y方向分别设置减法计数器Nx和Ny,是其初始值为终点坐标值Xe,Ye.在X坐标（或Y坐标）进给

一步时，就在Nx计数器（或Ny计数器）中减去1，知道这两个计数器中的值都减到零时，到达终点。2）用一个终点计数器，置其初始值为x和y两个坐标进给的总步数Nxy，x坐标或y坐标进给一步，Nxy就减1，若Nxy=0,则达到终点。

6.13 试利用AT89551的P1.0，P1.1端子，设计可调速、调的小功率直流电机控制系统。要求：（1）提供电路图（2）阐述所设计系统

的调速、调向原理；（3）提供控制软件.

解：（1）略，见图P169 （2）通过脉冲宽度调制（PWM）来调节系统速度，即通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值来控

制电机速度。可通过改变电枢电压的极性，电机随时改变转向。（3）略。

6.14 简述如何实现三相步进电机的旋转方向、速度、角度的控制。

解：三相步进电机定子的每相都有一对磁极，每个磁极都只有一个齿，转有4个齿，分别为0,1，2，3齿，直流电源U通过开关Ａ、B、

Ｃ分别对步进电机的Ａ、Ｂ、C相绕轮流通电：A接通时，则A相磁极和转子0,2号齿对齐，同时转子1,3号齿和B、C相磁极形成错齿；B接通时，由于B相绕组和1,3号齿之间磁力作用，使得转子1,3号齿与B对齐，这就使得转子往前转动；再一次打开关闭C、A、B、

C就能使转子依次转动下去，很显然，对A，B，C二相绕组轮流通电一次的周期越小则转动的速度越快，反之转动速度越慢步距角,N为N拍方式，Z为转子齿数。

7.1 什么叫模糊集合？举例说明普通集合与模糊集合的主要区别.

解：我们将在不同程度上具有某种特定属性的所有元素的总和称为模糊集合.模糊集合没有明确的内涵和外延，而普通集合具有清晰的外

延和内涵。如模糊集合，“青年”的概念是多层面的，如年龄上的、专业上的、管理上的等等。而普通集合“20岁得青年人”，其元素范围可准确的表达为[20岁+0天的人，（20岁+365天）的人]

7.6 模糊矩阵与模糊关系有何异同？

解：模糊关系一定是由模糊矩阵来刻划的，即R的表现形式一定是模糊矩阵，但模糊矩阵不一定是模糊关系。

7.12 什么叫人工神经网络？有哪些优点？

解：1）人工神经网络是对人脑若干基本特征的抽象和模拟，人工神经网络以对大脑的生理研究成果为基础，其目的在于模拟大脑的机理

与机制，实现某个方面的功能；2）人工神经网络有如下突出优点：（1）可以充分逼近任何复杂的非线性关系，给非线性控制问题带来新

的希望；（2）所有定量或定性信息等分布存储于网络的各神经元，故有很强的鲁棒性和容错性，适用于复杂、大规模和多变量系统的控制；（3）采用并行分布处理方法使快速的大量运算成为可能，因而能够有较好的耐故障能力；（4）可学习和自适应未知或不确定系统；（5）能够同时处理定性、定量知识；（6）神经网络不仅能通过软件而且可借助硬件实现并行处理。

7.14 神经网络有哪些常见结构？各结构有何特点？

解：1）前向网络；2）反馈网络；3）相互结合型网络；4）混合型网络

8.3 RS—232—C在实际应用中有几种接线方式

解：1）具有MODEM设备的远距离通信；2）近距离通信。近距离通信时，通信双方可以通过RS—232—C直接对接。

8.5 USB有哪些传输方式？各方式的用途如何？

解：1）控制传输方式。该方式用来配置和控制主机到USB设备的数据传输方式和类型。设备调制指令、设备状态检查及确认命令均采

用这种传输方式，当USB设备受到这些数据和命令后，将依据先进先出的原则处理达到的数据。2）中断传输方式。虽然该方式传输的

数据量小，但这些数据需要及时处理，以达到实时效果。此方式主要用在键盘、鼠标以及操纵杆等设备上。3）同步传输方式。该方式用来连接需要连续传输数据且对数据的正确性要求不高，而对时间极为敏感的外部设备，如麦克风、喇叭以及电话等。同步传输方式以固

定的传输速率，连续不断地在主机和USB设备之间传输数据，在传送数据发生错误时，USB并不处理这些错误，而是继续进行新数据

的传送。4）批传送方式。该方式用来传输要求正确无误的大批量数据。通常，打印机、扫描仪和数码相机以这种方式与主机进行连接。

第三章微机数控系统

习题及参考答案

1.什么是数控系统？数控系统包括哪些？

数控系统是采用数字电子技术和计算机技术，对生产机械进行自动控制的系统，它包括顺序控制和数字程序控制两部分。

2.什么是顺序控制系统？它由哪几部分组成？

微机顺序控制方式是指以预先规定好的时间或条件为依据，按预先规定好的动作次序顺序地进行工作。一般地，把按时序或事序规定工作的自动控制称为顺序控制。它包括系统控制器、输入电路、输入接口、输出电路、输出接口、检测机构、显示与报警电路。

3.微机数控系统由哪些部分组成？各部分的作用是什么？

由五部分组成。

(1)输入装置：一般指微机的输入设备，如键盘。其作用是输入数控系统对生产机械进行自动控制时所必需的各种外部控制信息和加工数据信息。

(2)微机：微机是MNC系统运算和控制的核心。在系统软件指挥下，微机根据输入信息，完成数控插补器和控制器运算，并输出相应的控制和进给信号。若为闭环数控系统，则由位置检测装置输出的反馈信息也送入微机进行处理。

(3)输出装置：一般包括输出缓冲电路、隔离电路、输出信号功率放大器、各种显示设备等。在微机控制下，输出装置一方面显示加工过程中的各有关信息，另一方面向被控生产机械输出各种有关的开关量控制信号(冷却、启、停等)，还向伺服机构发出进给脉冲信号等。

(4)伺服机构：一般包括各种伺服元件和功率驱动元件。其功能是将输出装置发出的进给脉冲转换成生产机械相应部件的机械位移(线位移、角位移)运动。

(5)加工机械：即数控系统的控制对象，各种机床、织机等。目前已有专门为数控装置配套设计的各种机械，如各种数控机床，它们的机械结构与普通机床有较大的区别。

4.什么是逐点比较插补法？直线插补计算过程和圆弧插补计算过程各有哪几个步骤？

逐点比较法插补运算，就是在某个坐标方向上每走一步（即输出一个进给脉冲），就作一次计算，将实际进给位置的坐标与给定的轨迹进行比较，判断其偏差情况，根据偏差，再决定下一步的走向（沿X轴进给，还是沿Y轴进给）。逐点比较法插补的实质是以阶梯折线来逼近给定直线或圆弧曲线，最大逼近误差不超过数控系统的一个脉冲当量（每走一步的距离，即步长）。

直线插补计算过程的步骤如下：

(1)偏差判别：即判别上一次进给后的偏差值Fm是最大于等于零，还是小于零；

(2)坐标进给：即根据偏差判断的结果决定进给方向，并在该方向上进给一步；

(3)偏差计算：即计算进给后的新偏差值Fm+1，作为下一步偏差判别的依据；

(4)终点判别：即若已到达终点，则停止插补；若未到达终点，则重复上述步骤。

圆弧插补计算过程的步骤如下：

(1)偏差判别

(2)坐标进给

(3)偏差计算

(4)坐标计算

(5)终点判别

5.若加工第二象限直线OA，起点O（0，0），终点A（-4，6）。要求：

(1)按逐点比较法插补进行列表计算；

(2)作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。

解：由题意可知x e =4,y e =6，F 0=0，我们设置一个总的计数器N xy ,其初值应为N xy =|6-0|+|-4-0|=10，则插补计算过程如表3—1所示。根据插补计算过程表所作出的直线插补走步轨迹图如下图所示。 表3—1

6.设加工第一象限的圆弧AB ，起点A （6，0），终点B （0，6）。要求： (1)按逐点比较法插补进行列表计算； (2)作出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。

解：插补计算过程如表3—2

所示。终点判别仍采用第二种方法，设一个总的计数器N xy ，每走一步便减1操作，当N xy =0时，加工到终点，插补运算结束。下图为插补过程中的走步轨迹。

表3—2

456

7.三相步进电机有哪几种工作方式？分别画出每种工作方式的各相通电顺序和电压波形图。 有三种工作方式： （1）三相单三拍工作方式

各相的通电顺序为A →B →C,各相通电的电压波形如图3.1所示。

图3.1单三拍工作的电压波形图

（2）三相双三拍工作方式

双三拍工作方式各相的通电顺序为AB →BC →CA 。各相通电的电压波形如图3.2所示。

图3.2双三拍工作的电压波形图

（3）三相六拍工作方式

在反应式步进电机控制中，把单三拍和双三拍工作方式结合起来，就产生了六拍工作方式，其通电顺序为A →AB →B →BC →C →CA 。各相通电的电压波形

如图3.3所示。

图3.3三相六拍工作的电压波形图

8. 采用三相六拍方式控制X 轴走向步进电机。

? MOV A ，#0FH ；方向输入信号 ? MOV P1，A

?XMM ： MOV A ，P1

? JNB ACC.7，XM ；P1.7=0反转 ? LCALL STEP1；调正转子程序 ? SJMP XMM

?XM ： LCALL STP2；调反转子程序

? SJMP XMM ?+X 走步子程序：

? STEP1： MOV DPTR ，#TAB ；指表头 ? CLR A

? MOVX A ，@A+DPTR ；取数

? CJNE A ，#05H ，S11；是否最后单元 ? MOV DPTR ，#TAB ； 重置表头 ? SJMP S12

?S11： INC DPTR ；地址加1

? S12： MOV R0，#7FH ；延时 ? S13： DJNZ R0，S13； ? CLR A ；

? MOVX A ，@A+DPTR ；取数据 ? MOV P1，A ? RET ?-X 走步子程序：

?STEP2： MOV DPTR ，#TAB ? CLR A

? MOVX A ，@A+DPTR ； ? CJNZ A ，#01H ，S21 ? MOV DPTR ，#TAB ? ADD DPTR ，#0006H ? SJMP S12 ?S21： CLR C

? DEC DPL

? SJMP S12

?TAB：DB 01H，03H，02H，06H，04H，05

第四章 微型计算机控制系统的控制算法

习题及参考答案

1.数字控制器的模拟化设计步骤是什么？ 模拟化设计步骤：

（1）设计假想的模拟控制器D(S) （2）正确地选择采样周期T （3）将D(S)离散化为D(Z) （4）求出与D(S)对应的差分方程 （5）根据差分方程编制相应程序。 2.某连续控制器设计为

()s

T s T s D 2111++=

试用双线形变换法、前向差分法、后向差分法分别求取数字控制器D(Z)。

双线形变换法：把1

12+-?=

z z T s

代入，则 ()()()()221

12111222221

11121T T z T T T T-z T T z T T z z T T |z D z D z z T s -++++=+?

++-?

+=

=+-?=

前向差分法：把T

z-z 1

=代入，则

)()22112

1

211111111T T z T T T z T T

z T T z T s T s T |s D z D T z s -+-+=-+-+=

++==-=

后向差分法：把Tz

z s 1-=

代入，则

()()22112

1

211111

111T T z T T T z T Tz

z T Tz z T s

T s T |

s D z D Tz

z s -+-+=-+-+=

++==-=

3.在PID 调节器中系数

p k 、i k 、d k 各有什么作用？它们对调节品质有什么影响？

系数p k 为比例系数，提高系数p k 可以减小偏差，但永远不会使偏差减小到零，而且无止境地提高系数p k 最终将导致系统不稳定。比例调节可以保证系统的快速性。

系数i k 为积分常数，i k 越大积分作用越弱，积分调节器的突出优点是，只要被调量存在偏差，其输出的调节作用便随时间不断加强，直到偏差为零。在被调量的偏差消除后，由于积分规律的特点，输出将停留在新的位置而不回复原位，因而能保持静差为零。但单纯的积分也有弱点，其动作过于迟缓，因而在改善静态品质的同时，往往使调节的动态品质变坏，过渡过程时间加长。积分调节可以消除静差，提高控制精度。

系数d k 为微分常数，d k 越大微分作用越强。微分调节主要用来加快系统的相应速度，减小超调，克服振荡，消除系统惯性的影响。 4.什么是数字PID 位置型控制算法和增量型控制算法？试比较它们的优缺点。

为了实现微机控制生产过程变量，必须将模拟PID 算式离散化，变为数字PID 算式，为此，在采样周期T 远小于信号变化周期时，作如下近似(T 足够小时，如下逼近相当准确，被控过程与连续系统十分接近)：

于是有：

T k e k e dt de j e T edt k

j t

)1()()

(0

--≈≈∑?=)]}

1()([)()({)(0

--++

=∑=k e k e T T j e T T

k e K k u k

j d

i

p

u(k)是全量值输出，每次的输出值都与执行机构的位置(如控制阀门的开度)一一对应，所以称之为位置型PID 算法。

在这种位置型控制算法中，由于算式中存在累加项，因此输出的控制量u(k)不仅与本次偏差有关，还与过去历次采样偏差有关，使得u(k)产生大幅度变化，这样会引起系统冲击，甚至造成事故。所以实际中当执行机构需要的不是控制量的绝对值，而是其增量时，可以采用增量型PID 算法。当控制系统中的执行器为步进电机、电动调节阀、多圈电位器等具有保持历史位置的功能的这类装置时，一般均采用增量型PID 控制算法。

与位置算法相比，增量型PID 算法有如下优点：

(1)位置型算式每次输出与整个过去状态有关，计算式中要用到过去偏差的累加值，容易产生较大的累积计算误差；而在增量型算式中由于消去了积分项，从而可消除调节器的积分饱和，在精度不足时，计算误差对控制量的影响较小，容易取得较好的控制效果。

(2)为实现手动——自动无扰切换，在切换瞬时，计算机的输出值应设置为原始阀门开度u 0，若采用增量型算法，其输出对应于阀门位置的变化部分，即算式中不出现u 0项，所以易于实现从手动到自动的无扰动切换。

(3)采用增量型算法时所用的执行器本身都具有寄存作用，所以即使计算机发生故障，执行器仍能保持在原位，不会对生产造成恶劣影响。 5.已知模拟调节器的传递函数为

()s .s D 1701+=

试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.2s 。

()()()s

.s

.s E s U s D 085011701++==

则

()()()()s SE .s E s SU .s U 1700850+=+

()()()()dt

t de .t e dt t du

.t u

1700850+=+∴

()()()()()()T

k e k e .k e T k u k u .k u 117

01085

0--+=--+∴ 把T=0.2S 代入得

()()()()15354142504251k-e .k e .k u .k u .-=--

位置型

()()()()12982.014561.21579.3-+--=k u k e k e k u

增量型

()()()()()()17018.014561.21579.31----=--=?k u k e k e k u k u k u

6.有哪几种改进的数字PID 控制器？ 有四种：

（1）积分分离PID 控制算法 （2）不完全微分PID 控制算法 （3）带死区的PID 控制算法 （4）消除积分不灵敏区的PID 控制 7.采样周期的选择需要考虑那些因素？

(1)从调节品质上看，希望采样周期短，以减小系统纯滞后的影响，提高控制精度。通常保证在95%的系统的过渡过程时间内，采样6次～15次即可。

(2)从快速性和抗扰性方面考虑，希望采样周期尽量短，这样给定值的改变可以迅速地通过采样得到反映，而不致产生过大的延时。 (3)从计算机的工作量和回路成本考虑，采样周期T 应长些，尤其是多回路控制时，应使每个回路都有足够的计算时间；当被控对象的纯滞后时间τ较大时，常选T=（1/4~1/8）τ。

(4)从计算精度方面考虑，采样周期T 不应过短，当主机字长较小时，若T 过短，将使前后两次采样值差别小，调节作用因此会减弱。另外，若执行机构的速度较低，会出现这种情况，即新的控制量已输出，而前一次控制却还没完成，这样采样周期再短也将毫无意义，因此T 必须大于执行机构的调节时间。

8.简述扩充临界比例度法、扩充响应曲线法整定PID 参数的步骤。 扩充临界比例度法整定PID 参数的步骤：

(1)选择一个足够短的采样周期T ，例如被控过程有纯滞后时，采样周期T 取滞后时间的1/10以下，此时调节器只作纯比例控制，给定值r 作阶跃输入。

(2)逐渐加大比例系数Kp ，使控制系统出现临界振荡。由临界振荡过程求得相应的临界振荡周期Ts ，并记下此时的比例系数Kp ，将其记作临

)]}2()1(2)([)()]1()({[)(-+--++

--=?k e k e k e T T k e T T

k e k e K k u d i p

界振荡增益Ks 。此时的比例度为临界比例度，记作

s

s K 1=

δ。

(3)选择控制度，所谓控制度是数字调节器和模拟调节器所对应的过渡过程的误差平方的积分之比。 (4)根据控制度，查表求出T 、Kp 、Ti 和Td 值。

(5)按照求得的整定参数，投入系统运行，观察控制效果，再适当调整参数，直到获得满意的控制效果为止。 扩充响应曲线法整定PID 参数的步骤：

(1)断开数字调节器，让系统处于手动操作状态。将被调量调节到给定值附近并稳定后，然后突然改变给定值，即给对象输入一个阶跃信号。 (2)用仪表记录被控参数在阶跃输入下的整个变化过程曲线，如图所示。

(3)在曲线最大斜率处作切线，求得滞后时间τ、被控对象的时间常数Tc ，以及它们的比值Tc/τ。 (4)由τ、Tc 、Tc/τ值，查表，求出数字控制器的T 、Kp 、Ti 和Td 。 9.数字控制器直接设计步骤是什么？ 计算机控制系统框图如图4—1所示。

图4—1计算机控制系统框图

由广义对象的脉冲传递函数可得闭环脉冲传递函数，可求得控制器的脉冲传递函数D(z)。 数字控制器的直接设计步骤如下：

(1)根据控制系统的性质指标要求和其它约束条件，确定所需的闭环脉冲传递函数Φ(z)。 (2)求广义对象的脉冲传递函数G(z)。 (3)求取数字控制器的脉冲传递函数D(z)。 (4)根据D(z)求取控制算法的递推计算公式。 10.被控对象的传递函数为

()2

1

s s G c =

采样周期T=1s ，采用零阶保持器，针对单位速度输入函数，设计： (1)最少拍控制器

()z D ；

(2)画出采样瞬间数字控制器的输出和系统的输出曲线。 (1)最少拍控制器

可以写出系统的广义对象的脉冲传递函数

()()

(

)(

)

211-1232

z 12z 1z T 111

1----+=??????-=???

? ?

??-=s e s s e z G Ts -Ts c Z Ζ

将T=1S 代入，有

()(

)(

)

2

1

1-1z 12z 1z ---+=

z G c

由于输入r(t)=t ，则

()()2

1

1-e z z G -=

()()()()(

)2

111

1--+=

-=z z z G z G z G z D e e

(2)系统闭环脉冲传递函数

()212-z z z Φ-=-

则当输入为单位速度信号时，系统输出序列Z 变换为

()()()(

)

()

???+++=--==-------4322

11

2

1

4Tz 3Tz 2Tz 12z Tz z

z

z Φz R z Y

y(0)=0,y(1)=0,y(2)=2T,y(3)=3T,…

11.被控对象的传递函数为

()s c e s s G -+=1

1

采样周期T=1s ，要求：

(1)采用Smith 补偿控制，求取控制器的输出()k u ；

(2)采用大林算法设计数字控制器()z D ，并求取()k u 的递推形式。

(1)采用Smith 补偿控制 广义对象的传递函数为

()()()()

()s

P s s

s Ts C C e s HG e s s e s e s e s G s H s HG -----?=?+-=+?-==11110

()()[](

)()(

)()

111111111-------=??

????-?+-==z a z b z

e s s e s D z D L

s s τττZ Z

其中S

T t

L e b e e

a T T

1,1,1,1111

1

===

-===---τ

则()()()(

)1

2

13679.016321.0-----==

z z z z E z U z D τ

()()()

()z E z z z U z z U 2116321.03697.0----=-

()()()()13679.026321.016321.0-+---=k u k e k e k u

(2)采用大林算法设计数字控制器 取T=1S,

1=τ,K=1,T 1

=1,L=T

/τ=1,设期望闭环传递函数的惯性时间常数T 0=0.5S

则期望的闭环系统的脉冲传递函数为

()(

)212

201111--------=

??????+?-=e z e z s T e s

e z G LTs Ts B Z

广义被控对象的脉冲传递函数为

()(

)

(

)111211*********--------=??????+--=??

????+?-=e z e z s s z z e s T K s e z HG --LTs sT C Z Z

则

54

()()()()[]()

()()[

]

()

(

)(

)

()[]

()()()()[]

()()()()[]

2

11

2

1

1

2

2

2

11

2

1

12

2211

11

2

2

22221228647.01353.015033.03680.11353.011353.013679.011353.013679.0111111111111111---------------------------------=

------=

------=

------=----=-=z z z z z z z e e z e e e z e z e z e

z e z e z e z e z z HG e z z G z HG z G z D C B C B 又

()()()

z E z U z D =

则()()()()()z E z z E z U z z U z z U

1215033.03680.18647.01353.0----=--

上式反变换到时域，则可得到

()()()()()28647.011353.015033.03680.1-+-+--=k u k u k e k e k u

12.何为振铃现象？如何消除振铃现象？

所谓振铃现象是指数字控制器的输出u(k)以接近二分之一的采样频率大幅度上下摆动。它对系统的输出几乎是没有影响的，但会使执行机构因磨损而造成损坏。 消除振铃现象的方法： （1）参数选择法

对于一阶滞后对象，如果合理选择期望闭环传递函数的惯性时间常数T0和采样周期T ，使RA ≤0，就没有振铃现象。即使不能使RA ≤0，也可以把RA 减到最小，最大程度地抑制振铃。 （2）消除振铃因子法

找出数字控制器D(z)中引起振铃现象的因子(即z=-1附近的极点)，然后人为地令其中的z=1，就消除了这个极点。根据终值定理，这样做不影响输出的稳态值，但却改变了数字控制器的动态特性，从而将影响闭环系统的动态响应。 13.前馈控制完全补偿的条件是什么？前馈和反馈相结合有什么好处？ 前馈控制完全补偿的条件是()()()0S G s D s G n n

=+。

如果能将扰动因素测量出来，预先将其变化量送到系统中进行调整，这样在被调量改变之前就能克服这些扰动的影响。这种扰动的预先调整作用就称为前馈。若参数选择得合适，前馈控制可取得良好的控制效果。但实际上，前馈控制环节的参数不易选得那么准确，而且一个实际系统的扰动也不只一个，因此反馈控制还是不可少的。主要扰动引起的误差，由前馈控制进行补偿；次要扰动引起的误差，由反馈控制予以抑制，这样在不提高开环增益的情况下，各种扰动引起的误差均可得到补偿，从而有利于同时兼顾提高系统稳定性和减小系统稳态误差的要求。

14.与PID 控制和直接数字控制相比，模糊控制具有哪些优点？ 与PID 控制和直接数字控制相比，模糊控制的优点：

（1）模糊控制可以应用于具有非线性动力学特征的复杂系统。 （2）模糊控制不用建立对象精确的数学模型。 （3）模糊控制系统的鲁棒性好。

（4）模糊控制是以人的控制经验作为控制的知识模型，以模糊集合、模糊语言变量以及模糊逻辑推理作为控制算法。 15.多变量控制系统解耦条件是什么？

多变量控制系统解耦条件是系统的闭环传递函数矩阵

()s Φ为对角线矩阵。

计算机控制技术_复习题

计算机控制技术复习 1.典型的工业生产过程分为哪几种？ 答:典型的工业过程分为3种:连续过程,离散过程和批量过程. 2.计算机控制系统的工作步骤分为哪几步？ 答:计算机的工作步骤分为3步:实时数据采集,实时数据决策和实时数据处理. 3.计算机控制技术的工作方式有哪几种？ 答:计算机控制技术的工作方式有2种,即在线方式和离线方式. 4.为什么要强调计算机控制中的实时性？ 答:所谓实时性,就是指信号的输入,计算和输出都要在一定的时间范围内完成,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,控制也就失去的意义.所以要强调计算机控制中的实时性. 5.常用的计算机控制系统主机有哪几种？ 答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器,工控机,单片机,DSP和智能调节器. 6.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括哪两个组成部分。 包括硬件和软件。 7.计算机控制系统是由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？ 主要由硬件和软件两部分组成，硬件包括：主机及操作台、通用外设I/O接口与通道、信号的检测及变送、执行机构、被控对象组成；软件包括：系统软件、应用软件。 8.计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分？ 答:计算机控制系统中集散控制系统(DCS)的体系结构分为分散过程控制级,集中操作监控级,综合信息管理级三部分. 9、计算机控制系统有哪四种形式的信号？各有什么特点? (1)连续模拟信号：时间和信号的幅值都是连续的。 (2)阶梯模拟信号：时间是连续的，信号的幅值是阶梯形的。 (3)采样信号：时间是离散的，信号的幅值是连续的脉冲信号。 (4)数字信号：信号的时间以及幅值都是离散的，且幅值经过了量化处理。 10.现场总线控制系统的结构模式分为哪几部分？ 答:现场总线控制系统(FCS)的结构模式为操作站---现场总线智能仪表两层结构.(DCS为操作站-控制站-现场仪表三层结构模式) 11、什么叫输入/输出通道?它是由哪些部分组成的？ 在微型计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道称为输入输出通道。 输入输出通道的组成：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道和数字量输出通道组成。 12计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是什么？ 按照一定的数学模型计算给定值，并提供给DDC计算机 13.什么是计算机的总线？ 答:所谓总线,就是计算机各模块之间互联和传送信息(指令,地址和数据)的一组信号线.分为内部总线和外部总线. 14.计算机的外部总线有哪几种？ 答:计算机的外部总线有RS-232C,RS-485,IEEE-488,USB等等. 15.RS-232C串行通信总线采用什么传输方式？为什么RS-232C的传输距离不远？ 答:RS-232C串行通信总线采用的是不平衡传输方式.由于发送器和接收器之间有公共

计算机控制技术复习题

第1章 绪论 1.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)实时决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按预定的控制规律，决定将 要采取的控制策略。 (3)实时控制：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 . 计算机控制系统是由哪几部分组成？画出方块图并说明各部分的作用。 答：（1）计算机控制系统是由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部组成。 （2）方块图如下图1.1所示： 工业计算机 PIO 设备 生产过程 图1.1 计算机控制系统的组成框图 作用：①工业控制机软件由系统软件、支持软件和应用软件组成。其中系统软件 包括操作系统、引导程序、调度执行程序，它是支持软件及各种应用软件的最基 础的运行平台；支持软件用于开发应用软件；应用软件是控制和管理程序； ②过程输入输出设备是计算机与生产过程之间信息传递的纽带和桥梁。 ③生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。 3. 计算机控制系统的实时性、在线方式、与离线方式的含义是什么？为什么在计 算机控制系统中要考虑实时性？ （1）实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件 做出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方 式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联 系并作相应操作的方式。 （2）实时性一般要求计算机具有多任务处理能力，以便将测控任务分解成若干并 行执行的多个任务，加快程序执行速度；在一定的周期时间对所有事件进行巡查 扫描的同时，可以随时响应事件的中断请求。 CPU/MEM 人-机接口 内部总线 系统支持版 磁盘适合 器 数字量输出（DO ）通道 数字量输入（DI ）通道 模拟量输出（AO ）通道 模拟量输入（AI ）通道 电气开关 电气开关 执行机构 测量变送 被控对象

计算机控制技术及应用论文

浅谈计算机控制技术及应用 摘要：随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展。然而，设计一个性能好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成，一个完整的控制系统还需要考虑系统的抗干扰性能，系统的抗干扰性能力是关系到整个系统可靠运行的关键。 关键词：计算机控制技术、系统、应用 Chat computer control technology and its application Abstract：With the development of science and technology, more and more people use computers to achieve control. In recent years, computer technology, automation technology, detection and sensor technology, CRT display technology, communications and network technology and the rapid development of microelectronic technology, a computer control technology has brought great development. However, the design of a computer control system for good performance is very important. Computer control system is mainly composed of two major components of hardware and software, a complete control system also need to consider the anti-interference performance of the system, the system is related to the anti-jamming capabilities and reliable operation of the system key. Key words：computer control technology、system、apply 正文： 一、计算机控制技术的概述 1、计算机控制的概念 （1）开环控制系统 若系统的输出量对系统的控制作用没有影响，则称该系统为开环控制系统。在开环 控制系统中，既不需要对系统的输出量进行测量，也不需要将它反馈到输入端与输入量 进行比较。 （2）闭环控制系统 凡是系统的输出信号对控制作用能有直接影响的系统都叫作闭环控制系统，即闭环 系统是一个反馈系统。闭环控制系统中系统的稳定性是一个重要问题。

计算机控制技术考试卷B卷

专业： 年级： 学区： 姓名： 学号： 考试日期： 装 订 线 计算机控制技术 试卷B 题 号 一 二 三 四 五 总 分 评卷人 复核人 分数 一、填空题（每空2分，共10空，总共 20 分）。 1．常用的AD 转换方法有： 计数法 、 双积分法 ， 逐次逼近法 。 2. 常用的AD 转换的启动信号有 脉冲方式 和 电平方式 方式。 3. 8051单片机IO 接口编码方式为 统一编址 ，INTEL8088的IO 编码方式为 独立编址。 4. I/O 通道的干扰类型包括： 串模干扰 和 共模干扰 。 5. 大林算法的设计原则是 以大林算法为模型的数字控制器，使闭环系统的特性为时间滞后的一阶惯性环节，且滞后时间与被控对象的滞后时间相同 。 二、选择题（每小题 2 分，共10题，总共20 分）。 1.防止抖动是能否正确读取键值的必要环节，实现方法是（ A ）。 A ．可以用硬件电路或软件程序实现 B ．只能用滤波电路或双稳态电路实现 C ．只能用软件程序实现 D ．只能用延时程序实现 2. LCD 显示的关键技术是解决驱动问题，正确的作法是（ D ）。 A ．采用固定的交流电压驱动 B ．采用直流电压驱动 C ．采用交变电压驱动 D ．采用固定的交变电压驱动 3. 小功率直流电机控制控制系统中，正确的作法是（ B ） A ．改变定子上的通电极性，以便改变电机的转向 B ．改变转子上的通电极性，以便改变电机的转向 C ．在定子上通以交流电，电机可周期性变换转向 D ．在转子上通以交流电，电机可周期性变换转向 4.在实际应用中，PID 调节可根据实际情况调整结构，但不能（ D ）。 A ．采用增量型PID 调节 B ．采用带死区的PID 调节 C ．采用PI 调节 D ．采用I D 调节 5. 若用4位共阳极LED 和74LS04构成光报警系统，使最高位发光其余位不发光的报警模型是（ A ）。 A ．1000 B B ．0001B C ．1111B D ．0000B 6. 关于ADC0809中EOC 信号的描述，不正确的说法是（ D ）。 A. EOC 呈高电平，说明转换已经结束 B. EOC 呈高电平，可以向CPU 申请中断 C. EOC 呈高电平，表明数据输出锁存器已被选通 D. EOC 呈低电平，处于转换过程中 7. 采样/保持器的逻辑端接+5V ，输入端从2.3V 变至2.6V,输出端为（ A ）。 A ．从2.3V 变至2.6V B ．从2.3V 变至2.45V 并维持不变 C ．维持在2.3V D ．快速升至2.6V 并维持不变 8. 计算机监督系统（SCC ）中，SCC 计算机的作用是（ B ） A ．接收测量值和管理命令并提供给DDC 计算机 B ．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC 计算机 C ．当DDC 计算机出现故障时，SCC 计算机也无法工作 D ．SCC 计算机与控制无关

计算机控制技术题目含复习资料

《计算机控制技术》复习资料 一、填空题 1、计算机控制是自动控制发展中的（高级）阶段，是自动控制的（重要分支）。 2、计算机在信息处理、（逻辑分析）、决策判断、（输入输出）管理等各个方面显示出 突出的优点。 3、计算机控制系统利用计算机的（硬件）和（软件）代替自动控制系统的控制器。 4、自动控制是指在（没有人）直接参与的前提下，应用（控制装置）自动地、有目 的地控制或操纵机器设备或生产过程，使他们具备相应的功能。 5、在控制系统中如果给定值是（恒定不变）的，则此系统称为（定值）控制系统。 6、若系统控制（变量）的变化规律为已知函数，并被事先确定，则此类控制为（程序） 控制系统。 7、广义上说系统的给定信号和扰动都可以看作是系统外作用信号，给定信号（决定） 着系统输出量的变化；而扰动则（破坏）给定信号对系统输出量的控制。 8、计算机控制过程是在（外部）作用下使系统由一个平衡或稳定状态过渡到另一个 （平衡或稳定）状态的过程，称为瞬态过程或系统响应。 9、自动控制的瞬态过程有两种典型形式，一种是（收敛）的，对应的系统运行是稳 定的；另一种是（发散）的，对应的系统是不稳定的。 10、在计算机控制系统中为了达到控制目标，可以采用（模拟）化设计方法和（离散） 化设计方法来设计控制器。 11、工业控制计算机是一种面向工业控制、采用标准（总线）技术和开放式( 体系)结构的计算机。 12、计算机各功能模板之间的内部总线可以分为：（数据）总线、( 地址)总线、控制总线、电源总线。 13、外部总线是计算机与计算机或计算机与其他（智能）设备之间进行( 通信)的连线。 14、典型的工业控制计算机IPC应具备抗（电磁）干扰、防震、防潮、( 耐高温)等性能。 15、可编程序控制器是（继电器）逻辑控制系统与( 微型)计算机技术相结合的产物。 16、大多数PLC采用继电控制形式的（梯形图）编程方式，继承了传统(控制)线路的 清晰直观容易掌握。 17、整体式的（PLC）把电源、CPU、内存、I/O系统都( 集成)在一个小箱体内构成一台完整的PLC。 18、开关量的逻辑控制是PLC最（基本）的应用领域，可用于单机控制，也可用于( 多级)群控。 19、PLC通过A/D和D/A转换（模块），从而实现对温度、压力、流量等参数的( 闭环)控制。 20、鲁棒控制是在设计中设法使系统对模型的变化（不敏感），在模型误差( 扰动)下

计算机控制技术(第二版)课后习题答案(王建华主编)

计算机控制技术课后习题答案 第一章绪论 1.计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：P2 (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)实时决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按预定的控制规律，决定将 要采取的控制策略。 (3)实时控制：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 .计算机控制系统是由哪几部分组成？画出方块图并说明各部分的作用。P3 答：（1）计算机控制系统是由工业控制机、过程输入输出设备和生产过程三部组成。 （2）方块图如下图1.1所示： 图1.1 计算机控制系统的组成框图 作用：①工业控制机软件由系统软件、支持软件和应用软件组成。其中系统软件 包括操作系统、引导程序、调度执行程序，它是支持软件及各种应用软件的最基 础的运行平台；支持软件用于开发应用软件；应用软件是控制和管理程序； ②过程输入输出设备是计算机与生产过程之间信息传递的纽带和桥梁。 ③生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。 3. 计算机控制系统的实时性、在线方式、与离线方式的含义是什么？为什么在计 算机控制系统中要考虑实时性？P2 (1)实时性是指工业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做 出反应的特性；在线方式是生产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的方式；离线方式是生产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，而是靠人进行联系并 作相应操作的方式。 (2)在计算机控制系统中要考虑实时性，因为根据工业生产过程出现的事件能够保 持多长的时间；该事件要求计算机在多长的时间以内必须作出反应，否则，将对

计算机控制技术考试题及答案

计算机控制技术考试题及答案 西北工业大学考试题（A 卷） （考试时间120分钟） 学院： 专业： 姓名： 学号： 一． 填空题（共30分，每空1.5分） 1. 采样，是指按一定的时间间隔T 对时间连续的模拟信号)(t X 取值，得到) (t X *或),2,1,0,1,)(( -=n nT X 的过程。 P12 2. D/A 转换器的基本结构由电阻网络、基准电源、模拟切换开关和运算放大器所组成。 P21 3. 计算机控制系统中的I/O 接口用作主机与外部设备的连接界面。 P39 4. RS-232C 又称为通用串行通信接口，它是美国电子工业协会颁布的串行总线标准。P63 5. 大部分过程控制的目的之一就是抑制作用于过程的各种扰动，以维持过程输出为恒定值。P104 6. 中值滤波法是指在kT 采样时刻，按小采样周期1T 连续进行奇数次采样。P137 7. 基于观测状态反馈的伺服系统极点配置设计方法的设计参数，一是采样周期T 的选择，二是配置系统的极点参数。 P177 8. 伺服系统，指的就是系统输出必须准确跟随指令信号的控制系统。P199 9. DMC 算法的计算机实现，是由初始化程序和主程序两部分组成。P232 10. 啤酒发酵是一个复杂的微生物代谢过程，啤酒发酵罐内的发酵温度始终 是决定啤酒质量的关键所在。P267 二． 判断题（共10分，每题1分） 1. 对同一个FSR 的值,A/D 转换器的位数越多,q 所代表的量值就越小。P18（√） 2. 时钟周期宽度为D T ,则接收/发送数位的位宽度为D nT 2。P55 （×） 3. 当受控工业对象有大的时延时间环节时，不管选择的采样周期T 是否与时延时间τ成整数倍，系统都是较难按常规方法综合的。P91 （√） 4. 最好的离散化方法是双线性变换。P120 （√） 5. PID 算法中的微分项，虽能增大超调和缩短调节时间，但却易于引入高频干扰。P129 （×） 6. 只要选择采样周期T 足够小，最少拍系统的响应调整时间S t 也可以足够小。P158 （√） 7. 当对象的纯延迟时间θ与对象惯性时间常数m T 之比小于0.5时，采用常规PID 算法难以获得良好的系统性能。P171 （×）

计算机控制技术期末复习

计算机控制技术复习 （说明：仅供参考） 一、选择题 1.引起调节的原因说法不正确的是（偏差太大，调节失效） 2.Q=20mV时，量化误差为±10mV，在0.99-1.009V范围内的采样值，其量化结果都为（100） 3.某一输入电路，其工模干扰电压U cm=100mV，……CMRR为（20） 4.电子电路接地方式不包括（屏蔽接地） 5.(平均值滤波法 )数字滤波方法适用于周期性干扰。 6.如果模拟信号频率的最高频率为f max，只要按照采样频率为(f≥2f max)采样，信号就能位移复现。 7.一个8位A/D转换器，量化精度为0.01%，孔径时间为3.18μS，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（50Hz）。 8.软件抗干扰技术包括：（D ） ①数字滤波技术②开关量的软件抗干扰技术③指令冗余技术④软件陷阱 A、①②③ B、②③④ C、①②④ D、①②③④ 9.设加工第一象限直线OA，起点为O（0,0），终点为A（6,3），进行插补计算所需的坐标进给的总步数Nxy为（9） 二、填空题 1.控制系统的设计问题的3个基本要素为模型、指标、容许控制。 2.数控系统由输入装置、输出装置、控制器、插补器4部分组成。 3.数学建模通常有两种不同的方法：分析法、实验法。 4.一个控制系统一般包括：被控对象、检测变送器、执行机构、控制器4大要素。 5.实现插补运算的方法有：逐点比较插补法、数字积分插补法、时间分隔插补法、样条插补法。 6.数字程序控制按伺服系统的类型分为闭环数字程序控制、开环数字程序控制。 7.干扰传播的途径主要有3种：静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合组合。 8.模拟量输出通道一般由接口电路、数/模转换器和电压/电流变换器构成。 9.利用状态空间模型对系统进行描述和分析的方法称为状态空间法。 10.一个控制系统包括被控对象、检测变送器、执行机构、控制器4大要素。 11.数字程序控制按运动控制的特点分为3种方式：点位控制、直线切削控制、轮廓切削控制。 12.数字量I/O模板由PC总线接口逻辑、I/O功能逻辑、I/O电气接口三部分组成。 13.一个完整的中断处理过程应包括：中断请求、中断排队、中断响应、中断处理和中断返回。 14.从工控软件系统的发展历史和现状来看，工控软件应具有一下5大优势：开放性、实时性、网络集成化、人-界面更加友好、多任务和多线程性。 15.系统软件主要有3部分组成：操作系统、语言加工系统、数据管理系统。 16.计算机控制系统包括计算机包括计算机硬件设备、控制软件和计算机和通信网络3部分。

计算机控制技术及其应用(丁建强 任晓 卢亚萍)课后答案(网络软件)

第1章概述 ............................................................... 1-2第2章计算机控制系统的理论基础 ........................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现 ............................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术 ..................................... 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道 ......................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术 ....................................... 6-1第7章控制系统的组态软件 ................................................. 7-1第8章 DCS集散控制系统.................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案 ........................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用 ............................. 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ........................... 11-1

计算机控制技术与系统思考题与习题

《计算机控制技术与系统》课程 思考题与习题 第一章绪论 简述计算机控制技术发展史。 简述计算机控制系统的类型、结构和特点。 计算机控制与常规控制主要不同点在哪里 典型计算机控制系统有哪几部分组成，画出方框图。 什么叫做动态系统 对计算机控制系统的基本要求是什么 简述调节系统与跟踪系统（随动系统）的特点。 典型计算机集成制造系统（CIMS）有哪四个功能系统和两个支持系统 第二章过程通道 采样定理对于采样周期的选取有什么意义 写出采样过程的数学描述形式。 影响采样周期选择的因素主要有哪些 多路采样装置的主要作用是什么，常用采样器包括哪些 过程通道的采样周期T是否越小越好，为什么 A转换的工作方式主要有哪几种，简述其原理。 2.7A/D转换的工作方式主要有哪几种，简述其原理。 简述模入通道结构与各组成部分功能。 简述过程通道的类型和基本功能。 简述开关量通道的基本构成形式和主要作用。 简述开关量通道的抗干扰措施有哪些。 模出通道的类型主要有哪几种，各有什么特点 保持器在过程通道中的作用是什么，举例分析。 某热工过程有16点温度信号，变化范围: 150--850 C, 采用微机监测。

求解问题： 1、 若经A/D 转换后的数字量每个脉冲对应的实际温度小于等于 C , 则A/D 分辨率至少为多少才能保证该精度 2、写出A/D 转换后的数字量与被测点实际温度间关系式。 3、该处理方式零点迁移量为多少 第三章 理论基础 求下图示离散系统脉冲传递函数G(z) 已知采样系统如下图所示，求下图示离散系统脉冲传递函数G(z)和当闭环系统稳定时K 的取值范围。 分析下图所示采样系统，当采样周期T=1，开环增益K=5时的稳定性。 给定传递函数 1 10+s K ，试以10倍的转角频率为近似的截止频率m ω，求满足采样定理的采样频率s ω和采样周期T 。 证明离散系统脉冲响应的z 变换即为离散系统传递函数。 设离散系统结构如下图所示，图中D(z)为数字PID 调节器，其差分方程为 )]2()1(2)([)()]1()([)(-+--++--=k e k e k e K k e K k e k e K k u d i p

计算机控制技术试卷及答案

一、]t b 填空题 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中，被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式，而不采用多点接地方式。 7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成，一部分是状态观测器，另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 二、名词解释 1.采样过程按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程 2.地线”是信号电流流回信号源的地阻抗路径 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.数据是描述客观事物的数、字符，以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合 5.积分饱和如果执行机构已到极限位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作 三、选择题（合计15分，每题3分） 1.下列不属于数字控制方式的是（C ） A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为（ C ） A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为（D ） ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%)，孔径时间3.18μm，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（B ） A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃，经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809，ADC0809的输入范围为0~5V，当t=KT时，ADC0809的转换结果为6A，此时炉温为（C ） A、588.98℃ B、288.98℃ C、361.23℃ D、698.73℃ 四、简答题（合计20分，每题5分） 1.什么是干扰，干扰来源，抗干扰措施。 答：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施，软件措施，软硬结合的措施 2.逐点比较法插补原理。 答：所谓逐点比较法插补，就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，看这

2012计算机控制技术复习题

2012计算机控制技术复习题

计算机控制技术复习题 一、填空题 1、通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为 。 2、弱电控制与强电控制之间常用的隔离方式有变压器隔离、继电器隔离和 等。 3、常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、 。 4、在计算机控制系统中，被测信号有 和 两种输入方式。 5、信号接地方式应采用 方式，而不采用 方式。 6、主要的电源干扰包括 、 、 和 。 7、数字程序控制方式有 、 、 。 8、插补计算过程由 、 、 、 四个步骤组 成。 9、将D(S)离散化为D(Z)常用方法有 、 、 。 10、三相步进机的转子为60个齿，定子为3对磁极，工作在三相六拍方式时， 则步距角是 和齿距角是 。 11、三相步进电机通常有 、 和 工作方式 12、PID 控制中对积分项可采取 、 、 和 四 种改进措施。 13、对微分项进行改进主要有 和 两种 方法。 14、按简易工程法整定PID 参数的方法有 、 和 。 15、最少拍控制算法有 、 和 三种典型输 入信号。 二、选择题 1、已知偏差e （k),积分分离阈值β，以下正确的是（ ） A.当()βk e >时，采用PI 控制 B.当()βk e >时，采用PD 控制 C.当()β≤k e 时，采用PD 控制 D.当()β≤k e 时，采用PI 控制 2、设加工第一象限直线OA ，起点为O （0,0），终点为A （6,3），进行插补计算 所需的坐标进给的总步数N xy 为（ ）

A.7 B.8 C.9 D.10 3、已知离散系统脉冲传递函数为：G （Z ）=（Z+0.5）/(Z-0.5+j0.5)^2,可知该 系统是（ ）。 A.稳定的 B 。不稳定的 C 。中性稳定的 4、若连续系统为Gc(s)稳定，采用一阶向前差分离散化方法离散，所得Gc(z) （ ）。 A.也是稳定的 B 。是不稳定的 C 。稳定性不一定 三、问答题 1、什么是串模干扰，抑制的方法有哪些？ 2、什么是共模干扰，抑制的方法有哪些？ 3、什么是长线传输干扰，抑制的方法有哪些？ 4、计算机控制系统的CPU 抗干扰措施常采用哪些措施？ 5、MAX1232的主要功能有哪些？ 6、计算机控制系统中有哪些类型的地线？ 7、何谓数字程序控制？数控系统由哪四大部分组成？ 8、什么是插补器？常用哪两种形式？插补计算的宗旨是什么？ 9、第一象限直线逐点比较法插补的原理是什么？ 10、画出三相步进电机分别在三种工作方式下的电压波形图。 11、数字PID 位置式和增量式算法的各自特点是什么？ 12、数字PID 控制算法中，Kp 、Ti 、Td 的物理调节作用分别是什么？ 13、最少拍控制算法本质上是什么算法，为什么？ 14、最少拍控制算法的局限性是什么？ 15、已知模拟调节器的传递函数为 ()s .s .s D 085011701++= 试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T=0.2s 。 16、已知模拟调节器的传递函数为 ()s .s .s D 08501701+= 试写出相应数字控制器的位置型PID 算法和增量型PID 控制算式，设采样周 期T=0.2s 。

计算机控制技术及其应用(丁建强任晓卢亚萍)课后规范标准答案

第1章概述.................................................................................................................................... 1-2第2章计算机控制系统的理论基础.......................................................................................... 2-1第3章数字控制器的设计与实现.............................................................................................. 3-1第4章控制系统中的计算机及其接口技术.............................................................................. 4-1第5章计算机控制系统中的过程通道...................................................................................... 5-1第6章控制系统的可靠性与抗干扰技术.................................................................................. 6-1第7章控制系统的组态软件....................................................................................................... 7-1第8章DCS集散控制系统.......................................................................................................... 8-1第9章计算机控制系统的解决方案.......................................................................................... 9-1第10章计算机控制技术在简单过程控制中的应用............................................................ 10-1第11章计算机控制技术在流程工业自动化中的应用 ....................................................... 11-1

计算机控制技术课后习题答案

第一章 1．计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。 解： 若将自动控制系统中控制器的功能用计算机或数字控制装置来实现，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图1-1所示。因此，简单说来，计算机控制系统就是由各种各样的计算机参与控制的一类系统。 图1-1 计算机控制系统基本原理图 在计算机控制系统中，控制规律是用软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制。控制器与执行机构之间是DA转换器，负责将数字信号转换成模拟信号；AD转换器则相反将传感器采集的模拟信号，转换成数字信号送给控制器。 2．计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？ 解： 计算机控制系统与其所控制的对象、采取的控制方法密切相关。因此，计算机控制系统的分类方法很多，可以按照系统的功能、控制规律或控制方式等进行分类。 按功能及结构分类：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、工业以太网控制系统、综合自动化系统。 按照控制规律分类：程序和顺序控制、比例积分微分控制(简称PID控制)、最少拍控制、复杂规律的控制、智能控制。 3．计算机控制系统的主要特点有哪些？ 解： 主要有以下特点： 1．数字模拟混合的系统。在连续控制系统中，各处的信号是连续模拟信号。而在计算机控制系统中，除仍有连续模拟信号外，还有离散信号、数字信号等多种信号。因此，计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。 2．灵活方便、适应性强。一般的模拟控制系统中，控制规律是由硬件电路实现的，控制规律越复杂，所需要的模拟电路往往越多，如果要改变控制规律，一般就必须更改硬件电路。而在计算机控制系统中，控制规律是由软件实现的，计算机执行预定的控制程序就能实现对被控参数的控制，需要改变控制规律时，一般不对硬件电路作改动，只要改变控制程序就可以了。 3．可实现复杂控制规律。计算机具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能，能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 4．离散控制。在连续控制系统中，给定值与反馈值的比较是连续进行的，控制器对产生的偏差也是连续调节的。而在计算机控制系统中，计算机每隔一定时间间隔，向A/D转换器发出启动转换信号，并对连续信号进行采样获得离散时间信号，经过计算机处理后，产生的控制时间信号通过D/A将离散信号转换成连续时间信号输出，作用于被控对象。因此，计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。

计算机控制技术试卷及答案新

一、填空题 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中，被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 ------------------------------------------------------------------------------------- 1.计算机系统由和两大部分组成。计算机、生产过程 2.集散控制系统（DCS）的结构模式为：.操作站—控制站—现场仪表 3.变送器输出的信号为或的统一信号。0~10mA、4~20mA 10.采用双绞线作信号引线的目的是减少电磁感应 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1、实时的概念不能脱离具体的过程，一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时系统必定是在线系统。 2、典型的工业生产过程可分为：连续过程、离散过程、批量过程。 3、计算机控制系统的典型型式：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、综合自动化控制系统。 4、计算机控制系统的发展趋势：控制系统的网络化、智能化、扁平化、综合化。 5、数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成。 6、在计算机控制系统中，模拟量输入通道的任务是把系统中检测到的模拟信号，变成、二进制数字信号，经接口送往计算机。 7、计算机控制系统的CPU抗干扰措施常采用看门狗、电源监控（掉电检测及保护）、复位等方法。 9、香农采样定理：如果模拟信号（包括噪声干扰在内）频谱的最高频率为f max，只要按照采样频率f≥2f max进行采样，那么采样信号y* (t)就能唯一地复观y(t). 10、程序设计通常分为5个步骤，即问题定义、程序设计、编码、调试、改进和再设计。 二、名词解释 信号调理——为了将外部开关量信号输入到计算机、必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号，这些功能称为信号调理。 有源I/V变换——主要是利用有源器件运算放大器、电阻来实现将变送器输出的标准电流信号变换成标电压信号。 积分分离——在PID控制中，为了提高控制性能，当偏差e(k)较大时，取消积分作用（采用PD 控制）；当偏差e(k)较小时才将积分作用投入（采用PID控制）。 模糊集合——在人类思维中，有许多模糊的概念，如大、小、冷、热等，都没有明确的内涵和外延的集合。 软件陷阱——就是一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。

精选-计算机控制技术期末复习试题附答案

第一章计算机控制系统概述 1、计算机控制系统的概念是什么？ 计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果，是以自动控制理论为基础，以计算机为手段的控制系统。 2、计算机系统由哪些部分组成？并画出方框图。 计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。 3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些？ 稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性 4、计算机控制系统的主要特点有哪些？ 各项连续控制系统计算机控制系统 信号形式都是模拟信号模拟信号、数字信号皆有 控制规律实现由模拟电路实现由计算机通过程序实现 控制形式整个过程始终连续控制整个过程始终离散控制 控制器作用一个控制器控制一个回路一个控制器分时控制多个回路 功能强度简单控制具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能 自动化程度自动化程度低便于实现控制与管理的一体化 5、计算机控制系统是怎样分类的？按功能和控制规律可分为几类？ 一、按控制系统的功能及结构特点分类 ①操作指导控制系统 ②直接数字控制系统DDC ③监督控制系统 SCC ④计算机分级控制

⑤集散控制系统 DCS ⑥现场总线控制系统FCS 二、按控制规律分类 ①程序和顺序控制 ② PID 控制 ③最少拍控制 ④复杂规律的控制 ⑤智能控制 第二章 离散控制系统及Z 变换分析法 1、计算机控制系统的信号形式有哪些？ 连续模拟信号:时间与幅值上均连续，如 r(t)、y(t)、u(t) 离散模拟信号:时间是离散的，幅值上连续，如y*(t)、u*(t) 离散数字信号:时间离散的，幅值为数字量，如y(kT)、u(kT) 2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的？ 一个连续时间信号f(t)，设其频带宽度是有限的，其最高频率为ωmax(或fmax)，如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样，为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。则采样角频率只有满足下面的关系： ωs ≥2ωmax 采样后的离散信号f *(t)才能够无失真地复现f(t)。否则不能从f *(t)中恢复f(t)。其中，ωmax 是最高角频率，ωs 是采样角频率。它与采样频率fs 、采样周期T 的关系为： 3、简述信号的恢复过程。零阶保持器的作用是什么？其传递函数形式是什么？ 零阶保持器作用：将前一个采样时刻的采样值f(kT)恒定地保持到下一个采样时刻(k+1)T 。也就是说在区间[ kT ，(k+1)T ]内零价保持器的输出为常数。 零阶保持器的传递函数 设零阶保持器在(t)作用下的脉冲响应h(t)，而h(t)又可以看成单位阶跃函数1(t)与1(t-T)的迭加即：h(t)=1(t)-1(t-T)。 取拉氏变换，得零阶保持器的传递函数: 4、掌握常用信号的Z 变换 T f s s ππω22= =1()Ts e H s s --=

计算机控制技术及工程应用复习资料知识分享

计算机控制技术及工程应用复习资料

一、第一章 1）计算机控制系统的监控过程步骤 a.实时数据采集--对来自测量变送器的被控量的瞬时值进行采集和输入； b.实时数据处理--对采集到的被控量进行分析、比较和处理，按一定的控制规律运算，进行控制决策； c.实时输出控制--根据控制决策，适时地对执行器发出控制信号，完成监控任务； 2）按控制方案来分，计算机控系统划分成那几大类？ 数据采集系统（DAS）操作指导控制系统(OGC) 直接数字控制系统（DDC） 监督计算机控制系统（SCC）分散控制系统（DCS）现场总线控制系统（FCS） 3）计算机控制装置种类 可编程控制器；可编程调节器；总线式工控机；单片微型计算机；其他控制装置 4）计算机控制系统与常规仪表控制系统的主要异同点是什么？ 同：1）计控系统是由常系统演变而来的； 2）两者的结构基本相同 异：1）计控系统中处理的信号有两种：模拟信号和数字信号。而常系统处理的只有模拟信号2）计控系统具有智能化 3）计控系统有软件也有硬件，而常系统只有硬件 二、第二章 1）4 位 D/A 转换器为例说明其工作原理 假设D3、D2、D1、D0全为1，则BS3、BS2、BS1、BS0全部与“1”端相连。根据电流定律，有： 由于开关 BS3 ~ BS0 的状态是受要转换的二进制数 D3、D2、D1、D0 控制的，并不一定全是“1”。因此，可以得到通式： 考虑到放大器反相端为虚地，故： 选取R fb = R ，可以得到： 对于n 位 D/A 转换器，它的输出电压V OUT与输入二进制数B( Dn-1~ D0) 的关系式可写成： 结论：可见，输出电压除了与输入的二进制数有关，还与运算放大器的反馈电阻 Rfb以及基准电压VREF有关。