计算机控制系统考试样题

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1、计算机控制系统考试样题1，结合实际案例画出一个典型的计算机控制系统框图，并说明：（1）各组成部分的功能（2）设计一个计算机控制设计的步骤（P188~P195）1，计算机控制系统的总体方案设计：虽然计算机控制系统的设计原则中有一条是通用性好，然而在针对一个具体的生产过程进行计算机控制系统设计时，还是必须注重对实际问题的调查。总体方案中首先要确定整个控制系统的结构和类型：a,硬件总体方案设计，b,软件总体方案设计，c,系统可靠性设计及机柜结构设计，d,设计说明书；2，硬件的工程设计与实现：a,选择系统的总线，b,选择输入输出

2、通道，c,选择现场设备；3，软件的工程设计与实现：a,程序结构规划，b,资源分配，c,实时控制软件设计–数据采集及数据处理、实时时钟与中断处理、控制算法、控制量输出、生产管理、数据通信；4，控制系统的调试与运行：a,离线仿真和调试，b,系统仿真，c,在线调试和运行。（3）和一般连续控制系统的主要区别有哪些？2，什么是香农采样定理？计算机控制系统设计时应如何选取采样周期？采样定理，又称香农采样定律、奈奎斯特采样定律，是信息论，特别是通讯与信号处理学科中的一个重要基本结论.采样是将一个信号（即时间或空间上的连续函数）转换成一

3、个数值序列（即时间或空间上的离散函数）。采样得到的离散信号经保持器后，得到的是阶梯信号，即具有零阶保持器的特性。如果信号是带限的，并且采样频率高于信号最高频率的一倍，那么，原来的连续信号可以从采样样本中完全重建出来。为了不失真地恢复模拟信号，采样频率应该不小于模拟信号频谱中最高频率的2倍:Fs≥2Fmax。1.必须满足采样定理的要求，即ωs≥2ωmaxωmax被采样信号的最高角频率，随动系统的经验公式：ωs=ωc（系统的开环截止频率）2.从控制系统的随动和抗干扰的性能来看，T小些好。干扰频率越高，则采样频率最好越高，以便

4、实现快速跟随和快速抑制干扰。3.根据被控对象的特性，快速系统的T应取小，反之，T可取大些。4.根据执行结构的类型，当执行机构动作惯性大时，T应取大些。否则，执行机构来不及反应控制器输出的变化。5.从计算机的工作量及每个调节回路的计算成本来看，T应取大些。T大，对每个回路的计算控制工作量相对减小，可以增加控制的回路数。6.从计算机能精确执行控制算是来看，T应选大些，因为计算机字长有限，T过小，偏差值e(k)可能很小，甚至为0，调节作用减弱，各微分、积分作用不明显。慢速控制系统，例如温度控制，可选10s~20s;快速控制系统

5、，例如马达控制，可选1ms~10ms。3，数字控制器的设计方法主要有哪几种？分别给出相应的公式。（P27~P29）PPT3-3~PPT3-214，计算机控制系统中常用的总数技术有哪些？其优缺点是什么？1,总线是一组信号线的集合。这些线是计算机系统的各插件间(或插件内部芯片间)、各系统之间传送规定信息的公共通道，有时也称数据公路，通过它们可以把各种数据和命令传送到各自要去的地方。为了使计算机系统插件与插件间、系统与系统间能够正确连接，就必须对各插件或各系统的连接制定出严格的规约，即总线标准，为各厂商设计和生产插件模块的标准

6、提供统一的依据。2．根据总线不同的结构和用途分类（1）专用总线。只实现一对物理部件间连接的总线称为专用总线，可同时完成收发。（2）非专用总线。非专用总线可以被多种功能或多个部件所共享，所以也称之为共享总线，可分时复用。3．根据总线的用途和应用环境分类（1）局部总线。局部总线又称为芯片总线。它是微处理器总线的延伸，是微处理器与外部硬件接口的通路，如图7-1所示。（2）系统总线。由于微处理器芯片总线驱动能力有限，所以大量的接口芯片不能直接挂在微处理器芯片上。一般微型机系统总线如图7-2所示。（3）外总线。外总线又称为通信总线

7、，用于微处理机与其它智能仪器仪表间的通信。外总线通常通过总线控制器挂接在系统总线上，外总线如图7-3所示。常用的外总线有：连接智能仪器仪表的IEEE-488通用接口总线、RS-232C、RS-422、RS-485、USB串行通信总线等。4,(1)EIARS-232C串行总线是国际电子工业学会正式公布的串行总线标准，也是在计算机系统中最常用的串行接口标准，用于实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的同步或异步通信。采用RS-232C作为串行通信时，通信距离可达12m，传输数据的速率可任意调整，最大可达20kbps。最简单

8、的情况，在通信中根本不需要RS-232C的控制联络信号，只需三根线（发送线、接收线、信号地线）便可实现全双工异步串行通信.RS－232C逻辑状态定义的正负电压范围与TTL高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够使计算机接口与终端的TTL器件连接，必须在RS－232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系变换。RS-