计算机控制技术复习题.doc

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1、计算机控制技术复习第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：被控对象内部总线电气开关测量变送执行机构电气开关数字量输出（DO）通道数字量输入（DI）通道模拟量输出（AO

2、）通道磁盘适合器系统支持版人-机接口CPU/MEM模拟量输入（AI）通道工业计算机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

3、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。6计算机控制技术复习4.计算机控制系统有哪几种典型形式？各有什么主要特点？（1）操作指导系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。缺点：由人工控制，速度受到限制，不能控制对象。（2）直接数字控制系统(DDC

4、)优点：实时性好、可靠性高和适应性强。（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最有工况。（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。（5）现场总线控制系统优点：与DOS相比降低了成本，提高了可靠性。（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，用PLC代替电器逻辑，提高了控制是现代灵活性、功能及可靠性。第2章1.什么是工业控制计算机？它们有哪些特点？工业控制计算机是“应用在国民经济发展和国防建设的各个领域，具有恶劣环境适应能力，能长期稳定稳定工作的加固型计算机”.其特点是：①可靠性高②实时性好③环境适应性强④模块化设计，完善的I∕

5、O通道⑤系统扩充性好⑥系统开放性好⑦控制软件包功能强。2.总线（BUS）：是功能部件之间实现互连的一组公共信号线，用作相互间信息交换的公共信道。总线分为内部总线和外部总线。外部总线：串行总线、并行总线内部总线:1.数据总线2.地址总线3.控制总线4.电源线与地线3.工业控制机分类1.PC总线工控机2.STD总线工控机3.VME总线工控机4.多总线工控机4.总线标准1.STD总线2.ISA总线3.PCI总线4.PC/104总线第3章1.A/D转换的主要性能指标:：转换时间、分辨率、线性误差、量程、对基准电源的要求等。2.模拟量输入通道一般由I/V变换、多路转换器、采样保持器、A/D转换器

6、、接口及控制逻辑电路组成。3.一个10位A/D转换器（量化精度0.1%），孔径时间为10us，如果要求转换误差在转换器的转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为一个8位A/D转换器，孔径时间为100us，如果要求转换误差在A/D转换器的转换精度（0.4%）内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少？6计算机控制技术复习4.隔离方式：变压器隔离、继电器隔离和光电隔离。常用的隔离放大器：1.变压器耦合隔离放大器光耦合隔离放大器2.数字量光耦合隔离放大器5.模拟量输入通道的隔离主要有模拟隔离和数字隔离6.D／A性能的主要参数：1.分辨率2.转换时间3.精度4.线性度7.模拟量输

7、出通道由接口电路、D/A转换、U/I变换等组成。8.开关量:按类型分有电平式和触点式两种.按电源分有有源和无源两种.9.无论是A/D转换还D/A转换其分辨率可表示为D=1/（2n－1）若所要求的分辨率为D,则字长Eg:某温度控制系统的温度范围为0~600℃，要求分辨率为0.5℃，求出A/D转换器字长：因此，取A/D转换器字长为12bit。第4章1.数字滤波②中位值滤波法中位值滤波就是对某一被测参数连续采样n次(一般n取奇数)，然后把n次采样值按