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计算机控制系统复习题1

计算机控制系统复习题1
计算机控制系统复习题1

计算机控制系统复习题

一、填空题 1、计算机控制系统由计算机和 被控对象(或生产过程)两部分组成。计算机控制系统的基本工作原理可以归纳为: 实时数据处理、 实时监督决策、 实时控制及输出。 2、所谓计算机控制,就是利用 传感装置 将被监控对象中的物理参量(如温度、压力)转换为电量(如电压、电流),再将这些电量送入 输入装置 中转换为计算机可识别的数字量,并且在计算机的显示装置中以 数字、图形或曲线 的方式显示出来,从而使得操作人员能够直观地了解被监控对象的变化过程。计算机还可以将采集到的数据存储起来,随时进行分析、统计和显示并制作各种 报表 。如果需要对被控对象进行控制,则由计算机中的应用软件根据采集到的物理参量的大小和变化情况以及按照工艺所要求该物理量的设定值进行判断;然后在 输出装置 中输出相应的电信号,并且推动 执行装置(如调节阀、电动机) 动作从而完成相应的控制任务。 3、若ωmax 为被采样的连续信号的最高频率,根据香农采样定理,采样周期必须满足 T<π/ωmax 4、人机接口的作用:一是输入程序或数据,完成各种操作控制;二是显示生产过程的工艺状况与运行结果。 5、与开环控制系统相比较,闭环控制系统可以使被控量具有较高的精度

6、为使传感器特性与A/D 变换器特性相匹配,通常应在传感器与A/D 之间加入调理电路。 选择D/A 变换器字长时,要求计算机系统输出的最小信号应小于执行机构的死区。

7、计算机网络有两个基本功能:数据通信、资源共享。

8、计算机网络的拓扑结构常用的有:星型结构、环型结构、总线型结构、树型结构、组合型结构。

9、某8位A/D 转换器的输入电压为0~+5V ,则输入模拟量为3V 是输出的数字量是99H 10、平均值滤波是对信号y 进行m 次采样;则滤波器的输出=)k (y ∑=m

i i y m 1

)(1 11、在微机控制系统中,一般采用分别汇流法单点接地,这样接地的目的是避免构成地回路。 12、集散控制系统一般由现场监测站、现场控制站、操作员站、工程师站、上位机和通讯网络组成,具有分散控制、集中管理的特点。其中,操作员站、工程师站、上位计算机构成集散控制系统的集中管理部分;现场监测站、现场控制站构成分散控制部分;通信网络是连接集散控制系统各部分的纽带,是实现集中管理、分散控制的关键。

13、按照功能分层,集散控制系统可以分为直接

控制级、过程管理级和经营管理级。信息一方面自下而

上逐渐集中,同时,它又自上而下逐渐分散。

14、集散控制系统的特点:分级递阶控制、分散控制、自治和协调性 15、DCS 系统的软件组态包括系统组态、画面组态和控制组态。

18.计算机控制系统与连续系统相比,在系统结构与参数不变的条件下,抑制干扰的能力增强。 19.小的采样周期T ,在计算机字长有限时,系统的量化误差保持不变。 20. 在D /A 转换器中决定输出信号的极性和幅值的是Vref 二、名词解释 1、实时性 实时性是指IPC 系统应该具有的能够在限定的时间内对外来事件做出反应的特性。 2、串模干扰和共模干扰: 串模干扰是叠加在被测信号上的干扰,可能是信号源的一部分,也可能是由长线引入的;共模干扰是指测

控系统模拟量输入通道的A/D 转换器的两个输入端共有的干扰电压。

3.数字滤波 数字滤波是通过一定的计算程序对采样信号进行处理以减小或消除干扰信号达到滤波目的。例如:平均

值滤波是对信号y 进行m 次采样;则滤波器的输出=)k (y ∑=m

i i y m 1

)(1

4、标度变换 标度变换就是数字量转换成它所代替的实际值。

※5、冗余结构:在计算机控制系统关键环节配备了并联的备份模件,采用在线并联工作或离线热备份方

式工作,当主模件出现故障时,备份模件可立即接替主模件的全部工作,并且故障模件可在系统正常运行情况

下在线进行切换。 ※6、组态:是用系统所提供的功能模块和算法组

成所需的系统结构,完成所需功能。

※8、现场总线:是连接智能现场设备和各类自动

化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。

9、分辨率定义:能对转换结果发生影响的最小输

入量。 10、精度:转换后所得结果相对于实际值的准确

度。 三、问答题 1、画出典型计算机控制系统的基本框图。

2、简述计算机控制系统的一般控制过程。

1)实时数据采集:对测量变送装置检测到的被控参数的瞬时值经A/D 转换后进行采集。

2)实时决策:对采集到的被控量进行分析和处理,并按设定的控制规律进行运算。

3)实时控制:根据决策,适时地输出运算后控制信号,经D/A 转换后驱动执行机构,完成控制任务。

※3、结合下图所示温度监控计算机系统,简述计算机控制系统的一般控制过程。

上述温度监控计算机系统对生产过程实现自动控制可以分解为四个过程:

1)生产过程的被控参量(过程信号)通过测量环节转化为相应的电量或电参数,再由变送器或放大器变换成标准的电压信号或电流信号;

2)电压信号或电流信号经过A/D 转换后变成计算机可以识别的数字信号,并将其转换为人们易于理解的工程量(测量值);

3)计算机根据测量值与给定值的偏差,按一定的控制算法输出控制信号;

4)控制信号作用于执行机构,通过调节物料流量或能量的大小来实现对生产过程的调节。

4、在数字PID 中,采样周期是如何确定的

答:根据香农采样定理,采样周期必须满足

max

ωπ

<

T ,其中max ω 为被采样的连续信号的最高频率。因此香农采样定理给出了选择采样周期的上限。采样周期的选择方法有两种:计算法和经验法。

5、在计算机控制系统中,输入/输出通道分为哪些类型它们各有什么作用

输入通道分为:模拟输入通道和开关量输入通道。 模拟量输入通道作用:把传感器转换后的电信号经

过适当的调理,然后转换成数字量输入计算机。

开关量输入通道的作用:接受外部设备的状态逻辑信号,并对输入的状态信号采取转换,保护,滤波,隔离等措施。

输出通道分为:模拟量输出通道和开关量输出通道。

模拟量输出通道:把数字量转换成适合于执行机构的模拟量。

开关量输出通道:主要是滤波,电平转换,隔离和功率的驱动。

6、什么是标度变换写出线性标度变换的算法 标度变换就是数字量转换成它所代替的实际值。

线形标度变换的方法:A X =A 0+(A M -A 0)×Nm Nx

其中A 0——测量仪表的下限 A M ——测量仪表的上限 A X ——实际测量值

N 0——测量仪表下限所对应的数字量 N M ——测量仪表上限所对应的数字量

N X ——测量值所对应的数字量 7、集散控制系统的特点

1.自治性 2.协调性 3.在线性和实时性 4.适应性、灵活性和可扩充性

5.系统组态灵活方便 6.友好性 7.可靠性 8、集散控制系统的主要组成部分有哪些各部分的主要功能是什么

集散控制系统一般由现场监测站、现场控制站、操作员站、工程师站、上位机和通讯网络组成,具有分散控制、集中管理的特点。其中,操作员站、工程师站、上位计算机构成集散控制系统的集中管理部分;现场监测站、现场控制站构成分散控制部分;通信网络是连接集散控制系统各部分的纽带,是实现集中管理、分散控制的关键。

9、为保障现场控制站的可靠性,通常采用哪些措施

器件的选用和加工处理、采用冗余技术、采用故障隔离措施、采用故障诊断技术、提高系统软件的可靠性。

※10、什么是现场总线它与DCS 的哪些异同点 现场总线是连接智能现场设备和各类自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。

1.现场通信网络 2.现场设备互连 3.系统的开放性

4.功能分散 5.互操作性 6.通信线供电

11、现场所总线通信系统与ISO/OSI 参考模型有什么区别

ISO/OSI 参考模型定义了一个7层的开放系统通

信结构。现场总线系统根据环境要求,优化了模型,去除了实时性不强的中间层,并增加了用户层,这样就构成现场总线通信系统模型。典型的现场总线协议模型采用ISO/OSI 参考模型中的三个对应层,即物理层、链路层和应用层。

12、现场总线控制系统结构框图

一个按现场总线技术构造的计算机监控系统如图8-1所示。现场总线系统有两个主要部分组成:一是现场智能设备,二是系统的传输介质。现场智能设备由微处理器以及外围电路构成;现场总线系统使用最多的传输介质是双绞线。

五、计算题

2.某压力测量系统中,压力测量仪表的量程为

400-1200Pa ,某一时刻计算机采样并经数字滤波后的数字量为ABH ,求此时的压力是多少

解:根据题意A 0=400pa ,A max =1200pa ,N=ABH=171D ,

选N max =FFH=255D ,所以,

A X =(Amax- A 0)×

max

N N

+A 0 =(1200-400)×

255

171

Pa+400pa ≈936Pa 3、现已知某炉温变化范围为0~1500℃,要求测试时,分辨率为3℃,试确定A/D 变换器的字长应选为多少若A/D 字长n 不变,通过变送器将测试起点迁移到600℃,试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。

解:要求的分辨率3℃/(1500℃-0)=1/500

8位的分辨率1/256 9位的分辨率1/511 故选9位

1500-600=900 故分辨率为(1500-600/511)=1.76℃

4、某烟厂用计算机采集烟叶发酵室的温度变化数据,该温度测量范围是20~80,所得税模拟信号为1~5V ,采用铂热电阻(线性传感元件)测温。用8位A/D 转换器进行转换数字量,转换器输入0~5V 时输出是00H~0FFH 。某一时刻计算机采集到的数字量为0B7H ,用计算机作工程量线性转换。

58.82℃

5、某异步通信接口,其帧格式由1个起始位,7个数据位,1个偶校验位和1个停止位组成。当接口每分钟传送1800字符时,则其传送波特率是多少传输比特率是多少

解:1个字符为10位 所以传送波特率为(1800字符/分钟x10)/60s=300bit/s 传输的比特率为300x7/10=210bit/s

六、已知A 点信号如图1所示,试画出B 点、C 点的信号图形,设采样周期T=/2。

解:B 点、C 点的信号图形。

t

)

(t x o

C

ππ

2t

)(t c o

B

ππ

2

)

(t x o

12π

π

2ZOH

A

B

C

T

图 2

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

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

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计算机文化基础试题库 一、计算机基础知识部分: 1、世界上第一台计算机诞生在 _1946_____ 年。世界上公认的第一台电子计算机是 _ENIAC________。 2、将十进制数215转换为二进制数是__网络化___ 。将二进制数1100100转换为十进制数是_智能化____ 。 3、二进制数10100101转换为十六进制数是_11010111____ 。将二进制数1100100转换为八进制数是_____ 。 4、在微机中,信息的最小单位是_____ 。在微机中,存储容量的基本单位是_____ 。 5、在微机中,一个字节由_____ 个二进制位组成。计算机中的西文字符由_________ 位二进制数组成。 6、计算机发展经历了四代,以前“代”的划分主要根据计算机的______ 。人们把以______ 为硬件基本部件的计算机系统称为第三代计算机。 7、第一台电子计算机诞生的国家是____________。以微处理器为核心的微型计算机属于第____________代计算机。 8、标准ASCII码是用____________位二进制进行编码。能表示出________种国际通用字符。 9、世界上公认的第一台电子计算机的逻辑元件是_____________,在计算机内部一般采用_____ 代码表示各种数据。 10、计算机中,1MB=_________ *1024B。如果一个存储单元能存放一个字节,则64KB存储器的单元个数是_____ 。 11、一台完整的微型计算机硬件应由________、________、存储器、输入设备和输出设备等部件构成。 12、在计算机中有两种信息流,即______________ 和______________ 。 13、计算机中,中央处理器CPU由______ 和______ 两部分组成。 14、在计算机中,RAM 是_____ _,ROM是______ 。 15、微型计算机的主要性能指标有字长、、、 时钟频率、存取周期等。 16、CPU的中文含义是______ 。微型计算机硬件系统中最核心的部件是。 17、在微机中,运算器的主要功能是______ 。微处理器的主要功能是进行______ 。 18、对3.5英寸软盘,移动小滑块封住写保护口,则 _______。在3.5英寸的软盘上,有一带活动滑块方形小孔,它的作用是_______ 。 19、鼠标器是一种______ 设备。打印机属于______ 设备。 20、80486是32位处理器,“32”指______ 的技术指标。在微机中,80486通常是指______ 。 21、计算机的发展方向为巨型化、微型化、、。 22、微型计算机的和的总称是主机。 23、PC/386是一台________位个人微型计算机;Intel的Pentium________位微处理器。 24、计算机系统中的硬件主要包括____________、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分。计算机的存储体系一般指_______ 。 25、计算计的软件系统通常分成______ 软件和_____ _软件。 26、字长是计算机______ 次能处理的_____ _进制位数。 27、现在使用的计算机,其工作原理是 ______ _。是由提出的。 28、外存中的数据与指令必须先读入_______ ,然后计算机才能进行处理。计算机在使用过程中突然断电,则_______ 中的信息会全部丢失。 29、键盘上的数字、英文字母、标点符号、空格等键,称为______ 。正确的打字指法应将左手

计算机控制系统设计性实验

计算机控制系统设计性实验报告 学生姓名:学号: 学院:自动化工程学院 班级: 题目:

设计性实验撰写说明 正文:正文内容层次序号为: 1、1.1、1.1.1 2、2.1、2.1.1……。 1、选题背景:说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求;简述本设计的指导思想。 2、方案论证(设计理念):说明设计原理(理念)并进行方案选择,阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。 3、过程论述:对设计工作的详细表述。要求层次分明、表达确切。 4、结果分析:对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析,得出结论和推论。 5、结论或总结:对整个研究工作进行归纳和综合。 6、设计心得体会。 课程设计说明书(报告)要求文字通顺,语言流畅,无错别字,用A4纸打印并右侧装订。

《计算机控制系统》设计性实验 一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤: 对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想,从工程角度对待设计题目,尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别,逐步引入工程思想,提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性; 2、选择合理的传感器(量程、精度等); 3、计算机控制系统及接口的设计(存储器、键盘、显示); 4、制定先进的、合理的控制算法; 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计; 6、画出系统硬件、软件框图; 7、系统调试。 二、具体完成成品要求: 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等; 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件(框图)仿真设计; 3、达到课题要求的各项功能指标; 4、系统设计文字说明书; 5、按照学号循环向下作以下7个题目。 三、系统控制框图: 控制系统硬件框图

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、

计算机文化基础考试试题A卷含答案

计算机文化基础考试试题含答案 一、单选题(每小题1分,共30分) 1. 在Word的编辑状态,当前文档中有一个表格,选定列后,单击表格菜单中"删除列"命令后()。 A.表格中的内容全部被删除,但表格还存在 B.表格和内容全部被删除 C.表格被删除,但表格中的内容未被删除 D.表格中插入点所在的列被删除 2. 十进制数8000转换为等值的八进制数是()。 A.571(O) B.57100(O) C.175(O) D.17500(O) 3. 下列设备中,既能向主机输入数据又能接受主机输出数据的是()。 A.显示器 B.扫描仪 C.磁盘存储器 D.音响设备 4. 下列操作中,()不能关闭FrontPage应用程序。 A.单击“关闭”按钮 B.单击“文件”菜单中的“退出” C.单击“文件”菜单中的“关闭” D.双击标题栏左边的控制菜单框 5. 在Excel 清单中,()。 A.只能将标题行冻结 B.可以将任意的列或行冻结 C.可以将A列和1、2、3行同时冻结 D.可以将任意的单元格冻结 6. CRT显示器的像素光点直径有多种规格,下列直径中显示质量最好的是()mm。 A.0.39 B.0.33 C.0.31 D.0.28 7. 软盘不加写保护,对它可以进行的操作是()。 A.只能读盘,不能写盘 B.只能写盘,不能读盘 C.既能读盘,又能写盘 D.不能读盘,也不能写盘 8. 软件与程序的区别是()。 A.程序价格便宜、软件价格昂贵 B.程序是用户自己编写的,而软件是由厂家提供的 C.程序是用高级语言编写的,而软件是由机器语言编写的 D.软件是程序以及开发、使用和维护所需要的所有文档的总称,而程序是软件的一部分 9. 微型计算机中使用的人事档案管理系统,属下列计算机应用中的()。

计算机控制系统实验报告

南京理工大学 动力工程学院 实验报告 实验名称最少拍 课程名称计算机控制技术及系统专业热能与动力工程 姓名学号 成绩教师任登凤

计算机控制技术及系统 一、 实验目的及内容 通过对最少拍数字控制器的设计与仿真,让自己对最少拍数字控制器有更好的理解与认识,分清最少拍有纹波与无纹波控制系统的优缺点,熟练掌握最少拍数字控制器的设计方法、步骤,并能灵巧地应用MATLAB 平台对最少拍控制器进行系统仿真。 (1) 设计数字调节器D(Z),构成最少拍随动控制系统,并观察系统 的输出响应曲线; (2) 学习最少拍有纹波系统和无纹波系统,比较两系统的控制品质。 二、实验方案 最少拍控制器的设计理论 r (t ) c(t ) e*(t) D (z) E (z) u*(t) U (z) H 0(s )C (z) Gc (s ) Φ(z) G(z) R(z) 图1 数字控制系统原理图 如图1 的数字离散控制系统中,G C (S)为被控对象,其中 H(S)= (1-e -TS )/S 代表零阶保持器,D(Z)代表被设计的数字控制器,D(Z)的输入输出均为离散信号。 设计步骤:根据以上分析 1)求出广义被控对象的脉冲传递函数G (z ) 2)根据输入信号类型以及被控对象G (z )特点确定参数q, d, u, v, j, m, n 3)根据2)求得参数确定)(z e Φ和)(z Φ 4)根据 )(1) ()(1)(z z z G z D Φ-Φ= 求控制器D (z ) 对于给定一阶惯性加积分环节,时间常数为1S ,增益为10,采样周期T 为1S 的对象,其传递函数为:G C (S) =10/S(S+1)。 广义传递函数: G(z)=Z [])()(s G s H c ?=Z ?? ?????--)(1s G s e c Ts =10(1-z -1 )Z ??????+)1(12s s =3.68×) 368.01)(1() 717.01(1 111------+z z z z

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。

计算机文化基础试题及答案

大学计算机文化基础试题及答案 一、单选题练习 1.完整的计算机系统由( C )组成。 A.运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备 B.主机和外部设备 C.硬件系统和软件系统 D.主机箱、显示器、键盘、鼠标、打印机 2.以下软件中,( D )不是操作系统软件。 A.Windows xp B.unix C.linux D.microsoft office 3.用一个字节最多能编出(D )不同的码。 A. 8个 B. 16个 C. 128个 D. 256个 4.任何程序都必须加载到(C )中才能被CPU执行。 A. 磁盘 B. 硬盘 C. 内存 D. 外存 5.下列设备中,属于输出设备的是( A )。 A.显示器B.键盘C.鼠标D.手字板 6.计算机信息计量单位中的K代表(B )。 A. 102 B. 210 C. 103 D. 28 7.RAM代表的是(C )。 A. 只读存储器 B. 高速缓存器 C. 随机存储器 D. 软盘存储器8.组成计算机的CPU的两大部件是(A )。 A.运算器和控制器 B. 控制器和寄存器C.运算器和内存 D. 控制器和内存

9.在描述信息传输中bps表示的是( D )。 A.每秒传输的字节数B.每秒传输的指令数 C.每秒传输的字数D.每秒传输的位数 10.微型计算机的内存容量主要指( A )的容量。 A. RAM B. ROM C. CMOS D. Cache 11.十进制数27对应的二进制数为( D )。 A.1011 B. 1100 C. 10111 D. 11011 12.Windows的目录结构采用的是( A )。 A.树形结构 B.线形结构C.层次结构D.网状结构 13.将回收站中的文件还原时,被还原的文件将回到( D )。 A.桌面上B.“我的文档”中C.内存中D.被删除的位置 14.在Windows 的窗口菜单中,若某命令项后面有向右的黑三角,则表示该命令项(A )。A.有下级子菜单B.单击鼠标可直接执行 C.双击鼠标可直接执行D.右击鼠标可直接执行 15.计算机的三类总线中,不包括(C )。 A.控制总线 B.地址总线 C.传输总线 D.数据总线 16.操作系统按其功能关系分为系统层、管理层和( D )三个层次。 A.数据层 B.逻辑层 C.用户层 D.应用层 17.汉字的拼音输入码属于汉字的( A )。 A.外码 B.内码 C.ASCII码D.标准码 18.Windows的剪贴板是用于临时存放信息的(C )。 A.一个窗口B.一个文件夹C.一块内存区间D.一块磁盘区间

计算机控制技术实验报告

精品文档

精品文档 实验一过程通道和数据采集处理 为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制,需要将对象的各种测量参数按 要求转换成数字信号送入计算机;经计算机运算、处理后,再转换成适合于对生产 过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间,必须设置信息的传递和变换的连 接通道,该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量 输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道:主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数字信 号送入计算机,主要有多路转化器、采样保持器和 A/D 转换器等组成。模拟量输出通道:它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信 号,主要有 D/A 转换器和输出保持器组成。 数字量输入通道:控制系统中,以电平高低和开关通断等两位状态表示的 信号称为数字量,这些数据可以作为设备的状态送往计算机。 数字量输出通道:有的执行机构需要开关量控制信号 ( 如步进电机 ) ,计算机 可以通过 I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。 输入与输出通道 本实验教程主要介绍以 A/D 和 D/A 为主的模拟量输入输出通道, A/D 和D/A的 芯片非常多,这里主要介绍人们最常用的 ADC0809和 TLC7528。 一、实验目的 1.学习 A/D 转换器原理及接口方法,并掌握ADC0809芯片的使用 2.学习 D/A 转换器原理及接口方法,并掌握TLC7528 芯片的使用 二、实验内容 1.编写实验程序,将- 5V ~ +5V 的电压作为 ADC0809的模拟量输入,将 转换所得的 8 位数字量保存于变量中。 2.编写实验程序,实现 D/A 转换产生周期性三角波,并用示波器观察波形。 三、实验设备 + PC 机一台, TD-ACC实验系统一套, i386EX 系统板一块 四、实验原理与步骤 1.A/D 转换实验 ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和 A/D 转换器两部分,其主要特点为:单 电源供电、工作时钟 CLOCK最高可达到 1200KHz 、8 位分辨率, 8 +个单端模拟输 入端, TTL 电平兼容等,可以很方便地和微处理器接口。 TD-ACC教学系统中的 ADC0809芯片,其输出八位数据线以及 CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK(1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接(A 、B、C、STR、/OE、EOC、IN0~ IN7) 。根据实验内容的第一项要求,可以设计出如图 1.1-1 所示 的实验线路图。

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

计算机文化基础考试试题

山东省计算机文化基础考试试题 一.单项选择(60分) 1.对ROM的说法不正确的是______ A.ROM是只读存储器 B.计算机只能从ROM 中读取事先存储的数据 C.ROM中的数据可以快速改写 D.ROM 中存放固定的程序和数据 2.常用来标识计算机运算速度的单位是______ A.MB和BPS B.BPS和MHZ C.MHZ和MIPS D.MIPS和BIPS 3.对微型计算机的说法不正确的是 A.微型计算机就是体积最小的计算机 B.微型计算机是指以微处器为核心,配以存储器,输入输出接口和各种总线所构成的总体 C.普通的微型计算机由主机箱,键盘,显示器,和各种输入输出设备组成 D.微型计算机的各功能部件通过大规模集成电路技术将所有逻辑部件都集成在一块或几块芯片上 4.世界上第一台电子计算机诞生于________ A.20世纪40年代B.19世纪C.20世纪80年代D.1950年 5.计算机的基本硬件组成______ A.运算器、显示器、控制器、硬盘 B.寄存器、鼠标、控制器、打印机 C.运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备 D.控制器、算术逻辑单元、I/O设备,总线及电路 6.计算机采用二进制不是因为______ A.物理上容易实现B.规则简单C.逻辑性强D.人们的习惯 7.下列说法不正确的是______ A.数据经过加工成为信息 B.数据指文字,符号、声、光等 C.信息就是数据的物理表示 D.信息与数据既有区别又有联系 8.为了防止计算机病毒的传染,应该做到______。 A.干净的软盘不要与来历不明的软盘放在一起 B.不要复制来历不明的软盘上的程序 C.长时间不用的软盘要经常格式化 D.对软盘上的文件要经常重新复制 9.下列属于音频文件扩展名的是 A..WA V B..MID C. .MP3 D.以上都是 10.下列对操作系统的说法中错误的是______ A.按运行环境将操作系统分为实时操作系统和分时操作系统和批处理操作系统 B.分时操作系统具有多个终端 C.实时操作系统是对外来信号及时做出反应的操作系统 D.批处理操作系统指利用CPU的空余时间处理成批的作业 11.表示字符的连续二个字符为31H、41H,则

计算机控制系统实验报告2

江南大学物联网工程学院 《计算机控制系统》 实验报告 实验名称实验二微分与平滑仿真实验 实验时间2017.10.31 专业班级 姓名学号 指导教师陈珺实验成绩

一、实验目的与要求 1、了解微分对采样噪音的灵敏响应。 2、了解平滑算法抑制噪音的作用。 3、进一步学习MATLAB 及其仿真环境SIMULINK 的使用。 二、仿真软硬件环境 PC 机,MATLAB R2012b 。 三、实验原理 如图微分加在正反馈输入端,计算机用D(Z)式进行微分运算。R 为阶跃输入信号,C 为系统输出。由于微分是正反馈,当取合适的微分时间常数时,会使系统响应加快。若微分时间常数过大,则会影响系统稳定性。 四、D(Z)设计 1、未平滑时的D(Z) 用一阶差分代替微分运算: )1()()()(1--==Z T T Z X Z Y Z D D 式中T D为微分时间常数,T 为计算机采样周期。 2、平滑后的D(Z) 微分平滑运算原理如图: 取Y *(k)为四个点的微分均值,有 )331(6)()()( )33(6 )5 .15.05.05.1(4)( 321321221*-----------+==∴--+=-+-+-+-= Z Z Z T T Z X Z Y Z D X X X X T T X X X X X X X X T T K Y D K K K K D K K K K D x t + ○R

五、SIMULINK仿真结构图 七、思考题 1、微分噪音与采样噪音和采样周期T有什么关系?与微分时间常数有什么关系? 2、平滑后系统输出有无改善?是否一定需要平滑?

《计算机控制系统》实验手册

《计算机控制系统》实验手册 上海海事大学电气自动化系施伟锋 上海海事大学电气自动化实验中心李妮娜 目录 1《计算机控制系统》实验指导(Matlab版) (2) 实验一数字PID参数的整定 (3) 实验二Smith算法的运用..........................................5实验三二阶对象数字控制系统设计..............................7实验四达林控制算法的运用 (9) 2 《计算机控制系统》实验指导(DSP版) (11) 实验一实验系统介绍与CCS软件使用入门 (11) 实验二数字I/O实验—交通灯实验 (26) 实验三PWM输出实验1——直流电机控制实验 (30) 3 《计算机控制系统》课程设计指导(Matlab版)………33 4 《计算机控制系统》课程设计指导(DSP版) (35) 5 《计算机控制系统》课程设计报告或小论文格式 (40)

《计算机控制系统》实验指导 (Matlab 版) 一、实验课程教学目的与任务 通过实验设计或计算机仿真设计,使学生了解和掌握数字PID控制算法的特点、了解系统PID参数整定和数字控制系统的直接设计的基本方法,了解不同的控制算法对被控对象的控制特性,加深对计算机控制系统理论的认识,掌握计算机控制系统的整定技术,对系统整体设计有一个初步的了解。 根据各个实验项目,完成实验报告(用实验报告专用纸)。 二、实验要求 学生在熟悉PC机的基础上,熟悉MATLAB软件的操作,熟悉Simuli nk工具箱的软件编程。通过编程完成系统的设计与仿真实验,逐步学习控制系统的设计,学习控制系统方案的评估与系统指标评估的方法。 计算机控制系统主要技术指标和要求: 根据被控对象的特性,从自动控制系统的静态和动态质量指标要求出发对调节器进行系统设计,整体上要求系统必须有良好的稳定性、准确性和快速性。一般要求系统在振荡2~3次左右进入稳定;系统静差小于3%~5%的稳定值(或系统的静态误差足够小);系统超调量小于30%~50%的稳定值;动态过渡过程时间在3~5倍的被控对象时间常数值。 系统整定的一般原则: 将比例度置于交大值,使系统稳定运行。根据要求,逐渐减小比例度,使系统的衰减比趋向于4:1或10:1。若要改善系统的静态特性,要使系统的静差为零,加入积分环节,积分时间由大向小进行调节。若要改善系统的动态特性,增加系统的灵敏度,克服被控对象的惯性,可以加入微分环节,微分时间由小到大进行调节。PID控制的三个特性参数在调节时会产生相互的影响,整定时必需综合考虑。系统的整定过程是一个反复进行的过程,需反复进行。

计算机文化基础练习题1-

第一套 1 有关信息与数据之间的联系,下列说法错误的是__________。 A 数据(data)是反映客观事物属性的记录,是信息的载体 B 数据可表示信息,而信息只有通过数据形式表示出来才能被人们理解和接受 C 数据是有用的信息,信息是数据的表现形式 D 信息是数据的内涵,是对数据语义的解释 2 与其他运算工具相比,计算机最突出的特点是_________,它也是计算机能够自动运算的前提和基础。 A 高速性B存储性C通用性D精确性 3 在计算机的应用领域,CAI的中文全称是_________。 A 计算机辅助教育 B 计算机辅助设计 C 计算机辅助制造 D 计算机辅助教学 4 计算机在存储数据时,把2的10次方个存储单元记作1_________。 A M B K C T D G 5 计算机的硬件系统由五大部分组成,其中控制器的功能是________。 A 完成算术运算和逻辑运算 B 完成指令的翻译,并产生各种控制信号,执行相应的指令 C 将要计算的数据和处理这些数据的程序转换为计算机能够识别的二进制代码 D 将计算机处理的数据、计算结果等内部二进制信息转换成人们习惯接受的信息形式 6 系统软件中最重要的是________。 A 操作系统 B 语言处理程序 C 程序设计语言D数据库管理系统 7 在当前计算机领域中,通常用GHz来描述计算机的_________。 A 运算速度B主频 C 存储容量 D 字长长度 9 下列关于文件名的说法错误的是_________。 A 文件名由主文件名和扩展名两部分组成 B 从Windows 95开始放宽了对文件名的限制,组成文件名的字符数最多可达255个 C 主文件名和扩展名之间用英文句号分隔,但一个文件名只能有一个英文句号 D 文件名中可以包括空格和英文句号 10 可以修改计算机设置或安装程序,但不能读取属于其他用户的文件,没有备份和复制目录、安装或卸载设备程序以及管理安全和审核日志的权利的组是_________组。

最新计算机控制系统试题

计算机控制系统试题(A卷) 分析说明或计算下列各题: 1.画出计算机控制系统的方框图,并分别说明各单元的作用。(15 分) 2.写出数字PID位置型和增量型控制算法的计算式,并比较两种算 法的优缺点。(15分) 3.在数字PID中,采样周期T的选择需要考虑哪些因素?(15分) 4.已知被控对象的传递函数,采样周期T=0.1s, 采用零阶保持器,单位负反馈系统。要求针对单位阶跃输入信号设计最少拍无纹波系统的,并计算输出响应和控制信号 序列。(0.368)(15分) 5.被控对象的脉冲传函,采样周期 T=1s,试用达林算法设计τ=2s的,对于单位阶跃输入的数字控 制器D(z),并计算输出响应和控制信号序列。( 0.607)(15分) 6.动态矩阵控制算法为何只能适用于渐近稳定的对象?对模型时 域长度N有什么要求?若N取得太小会有什么问题?(10分) 7.说明计算机控制网络的特点以及控制网络与信息网络的区别。 (15分) 附录常用Z变换表

计算机控制系统试题答案(A卷) 1.答: 计算机控制系统的基本框图如下: (8分) ①测量变送器:测量被控对象的控制参数,并变换成一定形式的电信 号;(1分)

②A/D转换器:将电信号转换成数字信号反馈给计算 机;(1分) ③控制器:将反馈信号与给定值信号进行比较,得到的偏差信号按照一定 的控制算法输出数字控制信 号; (2分) ④D/A转换器:将数字控制信号转换为模拟控制信号驱动执行 器;(1分) ⑤执行机构:接受模拟控制信号,改变被控对象的控制参数 值;(1分) ⑥被控对象:工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器 等。(1分) 2.答: 位置型PID算法: (3分) 增量型PID算法: ( 3 分 )

计算机控制系统测试题

一、填空 1、计算机控制系统,从本质上看,它的控制过程可以归纳为 ,,和四个步骤。一个实时控制系统必定是一个在线系统,这里“在线”的含义是指 而“实时控制”的含义是指 。 2、A/D转换器的分辨率和精度是两个不同的概念。分辨率是指 ;而相对精度是指 ;一个10位A/D转换器,基准电源的信号电压为5.12V时,它的绝对精度是mv,它的相对精度为,它的分辨率为mv。 3、计算机控制系统中,直接数字控制(DDC)的含义是 。 4、过程通道包括、、和。 5、模拟量输入通道中,选用“采样保持器”的作用是 。 6、为了克服积分饱和作用,主要有,,三种方法。 二、简答题 1、什么是顺序控制? 2、简述最少拍控制的具体要求。 3、简述模拟量输入通道的一般组成,并画出示意图。 4、什么是分布式控制系统。 三、现已知某炉温变化范围为0~1000℃,测试时,采用9位的A/D变换器(带符号位),试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。若测试时,通过变送器将测试起点迁移到500℃,保持同样的系统对炉温变化的分辩率,试问此时可采用几位的A/D变换器就可以了。

四、写出数字PID 控制算法的位置式和增量式两种标准算法并简要回答下列问 题: 1. 简述积分分离法克服位置式PID 积分饱和作用的原理。 2. PID 数字控制器参数整定的含义是什么?简述工程实现时,参数整定的 步骤。 五、已知系统方块图如图2所示(已知Z[1/s 2]=Tz/(z-1)2) 1)若如果D(s)=K =2,试求使闭环系统稳定的T 取值范围。 2) 在闭环系统稳定的情况下,设计针对单位速度输入112()(1)W z Tz z --=-时,理想最少拍闭环传递函数为12()2M z z z --=-,试设计最少拍控制器D(z)。 测试(2) 一、名词解释 (1)DDC (2)DCS (3)PLC (4)直线插补 (5)最少拍控制 (6)联机控制 二、填空 (1)计算机控制系统由( )和( )两大部分组成。 (2)过程通道包括( )、( )、( )和( )。

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