计算机控制系统-考试知识点总结

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1、第一章绪论1、计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术的基础上产生的。2、画出典型计算机控制系统的基本框图，并分别说明各单元的作用。① A/D转换器：将电信号转换成数字信号反馈给计算机；②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 ③ D/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④ 执行器：接受模拟控制信号，改变被控对象的控制参数值⑤ 被控对象：工艺参数需要控制的生产过程、设备或机器等。2、简述计算机控制系统的一般控制过程。(1)数据采集及处理，即对

2、被控对象的被控参数进行实时检测，并输给计算机进行处理。(2)实时控制，即按已设计的控制规律计算出控制量，实时向执行器发出控制信号。3、计算机控制系统的组成4、与连续控制系统相比，计算机控制系统具有哪些特点？(1)计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。(2)在计算机控制系统中，控制规律是由计算机通过程序实现的（数字控制器），修改一个控制规律，只需修改程序，因此具有很大的灵活性和适应性。(3)计算机控制系统能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。(4)计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。(5)一

3、个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多个回路。(6)采用计算机控制，如分级计算机控制、集散控制系统、计算机网络等，便于实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进一步提高。5、计算机控制系统的类型（1）操作指导控制系统：计算机的输出不直接控制被控对象，只是采集信息，操作人员根据结果操作执行机构，是一种开环控制结构。（2）直接数字控制系统：计算机通过检测元件对一个或多个系统参数进行巡回检测，并经过输入通道送入计算机。计算机根据规定的控制规律进行运算，然后发出控制信号直接去控制执行机构，使系统的

4、被控参数达到预定值。（3）监督计算机控制系统：由计算机按照描述生产过程的数学模型，计算出最佳控制输出送给模拟调节器或者DDC计算机，最后由模拟调节器或者DDC计算机控制生产过程，从而使生产过程始终处于最佳工作状态。（4）分级计算机控制系统：装置控制级、工厂集中控制级、车间监督级、企业管理级第二章计算机控制系统设计的硬件基础1、开关量信号输入通道的主要作用是什么？在计算机控制系统中，为了获取系统的运行状态或设定信息，经常需要进行开关量信号的输入。2、模拟量信号输入通道的主要作用是什么？把从控制对象检测到的模拟信

5、号，转换成二进制数字信号，经I/O接口送入计算机。3、开关量信号输出通道的主要作用是什么？答：在计算机控制系统中，经常需要控制执行机构的开/关或启/停，某些控制算法也需要控制执行机构在一定时间T内全负荷工作一段时间t(0≤t≤T)，这些控制可通过计算机开关量输出通道来实现。4、模拟量信号输出通道的主要作用是什么？把计算机输出的数字量转换成模拟量。5、说明光电耦合器的作用、用法及注意事项。光电耦合器的作用：从工业现场获取的信号电平往往高于计算机系统的逻辑电平，可能从现场引入高压信号损害计算机系统的安全。因此用光

6、电耦合器进行电气隔离。（电气隔离和电平转换）光电耦合器的用法：当输入侧(即发光二极管)流过一定的电流IF时，发光二极管开始发光，它触发光敏三极管使其导通；当撤去该电流时，发光二极管熄灭、三极管截止。这样，就实现了以光路来传递信号，保证了两侧电路没有电气联系，从而达到了隔离的目的。光电耦合器的注意事项：①输入侧导通电流：要使光电隔离器件导通，必须在其输入侧提供足够大的导通电流，以使发光二极管发光。不同的光电隔离器件的导通电流也不同，典型的导通电流IF=10mA。②频率特性：受发光二极管和光敏元件响应时间的影响，

7、光电隔离器件只能通过一定频率以下的脉冲信号。因此，在传送高频信号时，应该考虑光电隔离器件的频率特性，选择通过频率较高的光电隔离器。③输出端工作电流：光电隔离器输出端的灌电流不能超过额定值，否则就会使元件发生损坏。一般输出端额定电流在mA量级，不能直接驱动大功率外部设备，因此通常从光电隔离器至外设之间还需设置驱动电路。④输出端暗电流：这是指光电隔离器处于截止状态时，流经输出端元件的电流，此值越小越好。在设计接口电路时，应考虑由于输出端暗电流而可能引起的误触发，并予以处理。⑤隔离电压：它是光电隔离器的一个重要参数

8、，表示了其电压隔离的能力。⑥电源隔离：光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。光电隔离器件两侧的供电电源也必须完全隔离。6、开关量输出的输出信号处理。（1）隔离处理（2）电平转换和功率放大（小功率低压开关量输出、继电器输出、晶闸管输出、功率场效应管输出、集成功率电子开关输出）7、多路A/D转换器电路有几种常见方案，各有什么优、缺点？（1）采用集成多路A/D转换器，或选择内含集成多路A/D转换器的微处