计算机控制简答题

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1、第一章P133（1）什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？答：将闭环自动控制系统中的模拟控制器和和比较环节用计算机来代替，再加上A/D转换器、D/A转换器等器件，就构成了计算机控制系统，其基本框图如图所示。计算机控制系统由计算机（通常称为工业控制机）和生产过程两大部分组成。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部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等。3（2）计算机控制系统有哪几类？各有什么优缺点？答：操作指导控制系统：优点：控制过程简

2、单，且安全可靠。适用于控制规律不是很清楚的系统，或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。缺点：它是开环控制结构，需要人工操作，速度不能太快，控制的回路也不能太多，不能充分发挥计算机的作用。直接数字控制系统：优点：设计灵活方便，经济可靠。能有效地实现较复杂的控制。监督计算机控制系统：它不仅可以进行给定值的控制，还可以进行顺序控制、最优控制、自适应控制等。其中SCC+模拟调节器的控制系统，特别适合老企业的技术改造，既用上了原有的模拟调节器，又可以实现最佳给定值控制。SCC+DDC的控制系统，更接近

3、于生产实际，系统简单，使用灵活。缺点：数学模型的建立比较困难。集散控制系统：优点：通用性强、系统组态灵活，控制功能完善、数据处理方便，显示操作集中，调试方便，运行安全可靠，提高生产自动化水平和管理水平，提高劳动生产率等优点。缺点：系统比较复杂。计算机集成制造系统：优点：既能完成直接面向过程的控制和优化任务，还能完成整个生产过程的综合管理、指挥调度和经营管理的任务。现场总线控制系统：优点：成本低、可靠性高，而且在同一的国际标准下可以实现真正的开放式互联系统结构。嵌入式控制系统：优点：嵌入式控制系统是

4、面向特定应用而设计的、对功能、可靠性、成本、体积、功耗等进行严格要求的专用计算机控制系统，具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点，制作成本高，但系统开发投入低，应用灵活。3（5）现场总线控制系统与传统的分布式控制系统相比，具有哪些特点？答：全数字化、开放性、智能化、互操作性、风险分散性、适应性强。第二章P703（1）在计算机控制系统中，常用的信号有哪些？答:在模拟信号、离散模拟信号、数字信号。3（2）简述采样定理？答：如果连续信号x(t)具有有限频谱，其最高频率为max，则对x(t)进行周期

5、采样且采样角频率s2max时，连续信号x(t)可以由采样信号x*(t)惟一确定，亦即可以从x*(t)不失真地恢复x(t)。3（4）简述模拟量输入通道各组成部分的作用？答：①信号调理电路：把传感器输出的信号或变送器输出的信号中，较小的电压信号经过模拟量输入通道中的放大器放大后，变换成标准电压信号，再经滤波后才能送入A/D转换器。而对于电流信号应该通过I/V变换电路，将电流信号转换成标准电压信号，再经滤波后送入A/D转换器。②多路开关：用来切换模拟电压信号的关键元件。③前置放大器：将模拟小信号放大到A

6、/D转换器的量程范围内。④采样/保持器S/H：在进行A/D转换时间内，在A/D转换器之前将其加入，使输入信号不再变化，以免造成转换误差。⑤A/D转换器：把模拟量转换为数字量。3（5）计算机控制系统的I/O通道包含哪几个？答：模拟量输入通道，数字量输入通道，模拟量输出通道，数字量输出通道。3（6）A/D/转换器的结束信号（设计EOC）有什么作用？根据该信号在I/O控制中的连接方式，A/D转化器有几种控制方式？它们各在接口电路和程序设计上有什么特点？答：（1）当转换结束时，A／D转换器芯片内部的转换结

7、束触发器置位，并输出转换结束标志电平，以通知主机读取转换结果的数字量。（2）有查询、延时和中断控制方式。查询：转换结束引脚通常连接到数据线或I/O口线上。设计比较简单，可靠性高，但实时性差。这种方法用得最多。延时：转换结束引脚悬空。为了确保转换完成，必须把时间适当延长，其速度比查询方式还慢，故应用较少。中断：转换结束信号通常与计算机的外部中断引脚连接。在中断方式中，CPUA/D转换器是并行工作的，其工作效率高。在多回路数据采集系统中一般采用。3（7）数字量输入通道中常用的信号调理电路有哪些？与答

8、：小功率输入调理电路、大功率输入调理电路、交流输入信号检测电路。第三章P1063(1)常用的数字滤波方法有哪几种？说出他们各自适用场合。答：1程序判断滤波、2算术平均值滤波、3加权平均值滤波、4中值滤波、5去极值平均滤波、6滑动平均滤波、7低通数字滤波。①适合于对随机干扰进行滤波，②③⑤⑥主要适合于对压力、流量等周期脉动的干扰进行滤波，④对应去掉由于偶然因素引起的波动或采样器不稳当而造成的误差所引起的脉动干扰比较有效，⑦适用于对高频和低频的干扰信号进行滤波。3(2)在程序判断滤波方