计算机控制复习(带答案版)..doc

计算机控制技术期末复习 1.计算机控制系统的控制过程是怎样的? 答：（1）数据采集：对被控量进行采样测量，形成反馈信号。 （2）计算控制量：根据反馈信号和给定信号，按一定的控制规律，计算出控制量。 （3）输出控制信号：向执行机构发出控制信号，实现控制作用。 2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？ （1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。 (2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。 (3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。 3. 计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答：计算机控制系统的硬件由计算机系统硬件和生产过程各部分的装置两部分组成。 1）计算机系统硬件： ① 主机：通过接口向系统的各个部分发出各种命令，对被控对象进行检测和控制。 ② 输入输出通道：过程输入通道把生产对象的被控参数转换成计算机可以接收的数字信号，过程输出通道把计算机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。 ③ 外部设备：实现计算机和外界的信息交换。 2）生产过程装置。 ① 测量变送单元：测量各种参数。 ② 执行机构：其功能是根据计算机输出的控制信号，产生相应的控制动作，使被控对象按要求运行（控制生产过程）。 4.计算机控制系统的软件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 答：计算机控制系统的软件由系统软件、应用软件及数据库三部分组成。各部分的作用如下：1）系统软件：专门用来使用和管理计算机的程序 2）应用软件：解决用户的实际问题 3）数据库：主要用于资料管理、存档和检索 5．计算机控制系统的特点是什么？ 答：（1）控制规律的实现灵活、方便；（2）控制精度高；（3）控制效率高；（4）可集中操作显示（5）可实现分级控制与整体优化；（6）存在着采样延迟。 6.操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？能够绘出控制系统结构图。 答：（1）操作指导控制系统 计算机的输出部分与被控过程不直接发生联系，而是通过数据采集和处理，为操作人员提供反映生产工况的各种数据，并相应地给出操作指导信息，由操作人员根据这些信息进行相应的操作。 （2）直接数字控制系统（DDC） 计算机通过测量元件对一个或多个系统参数进行巡回检测和采样，对开关量信号直接采集输入，对模拟信号经A/D转换变成数字量输入，然后按一定的控制规律计算处理，发出控制信号，经过D/A转换器变成模拟信号，去驱动执行机构动作，或者由开关量通道直接进行控制，使各被控量达到预定的要求。 （3）监督计算机控制系统 7.模拟量、离散量和数字量的定义，在计算机控制系统结构图中，能够根据模拟量现场的图形正确绘出其它点图形。 答：（1）模拟量：即幅值连续变化并可以为任意值的信号；（2）离散信号：只在时间轴上的离散点上幅值可以为任意值的信号；（3）数字量：即幅值用一定位数的二进制编码形式表示。 8.掌握离散函数的z变换和一些常用的拉氏变换、时域函数和z变换间的转换表达式，基本性质（初值定理、终值定理等）。 某时间函数的拉氏变换F(s)= 1/s(s+1)，则F(z)= ；若Y(z)= 4/(z-1)(z-0.5)，其离散量y(kT)的初值是 0 ，y(kT)的终值是 无穷大 。 9. 掌握s平面到z平面的映射关系，知道一个闭环系统稳定的充要条件是闭环脉冲传递函数的极点在z平面的单位圆内。 10. 能够根据控制系统结构图，求出闭环系统的脉冲传递函数（注意不同的结构）。 D(z)G(z)为开环传递函数 10. 计算机控制系统模拟化的设计步骤是什么？ 答：（1）设计模拟控制器D(s)；（2）选择合适的采样周期T；（3）模拟控制器D(s)的离散化；（4）仿真校验是否达到设计要求；（5）数字控制器的计算机实现。 11. 模拟控制器离散化方法有那几种？要求能对各种离散化方法进行熟练地计算。 答：模拟控制器离散化的方法有向后差分法、双线性变换法、加零阶保持器的z变换方法、零极点匹配法四种。 各种方法的计算参考书本 P23，作业，ppt第2章 12. 计算机控制系统直接数字化的设计步骤是什么？熟练掌握直接程序设计法、串行程序设计法和并行程序设计法。 答：P26 13