复习题集
填空
1. 计算机控制系统的工作可归纳为三个步骤,分别是  实时数据采集        实时控制决策和  控制输出             
2、实时是指信号的  计算        输入    和输出都要在一定时间范围那完成。
在线是指生产过程和计算机连接并受计算机控制。一个实时系统  一定    是在线系统,一个在线系统 不一定        是实时系统,
3共模干扰产生的重要原因之一是:不同模拟信号地之间存在            抑制共模干扰的常见方法有变压器隔离    光电隔离  、浮地屏蔽及采用仪表放大器提高共模抑制比。
4.在计算机控制系统中,当串模干扰信号的频率比被测信号频率高时,则采用低通滤波          来抑制高频率串模干扰。
5.根据接地理论,低频电路应          ,高频电路应         
6.数字量输入接口元件74LS244的作用是  隔离输入和输出线路,在两者之间起缓冲        。数字量输出接口元件74LS273的作用是  对状态输出信号进行锁存 
7.计算机控制系统中,一般有五种地线,分别是模拟地、数字地、、系统地    安全地     
和交流地。 对它们采用的接地方法是  回流法单点接地     
8. 假设步进电机转子有60个齿,采用双三拍工作方式,则其步距角为360/3*60=   
9.逐点比较法插值的最大误差为    一个脉冲当量 
10.设要加工第一象线直线,当前加工点m的偏差判别式,为了逼进直线AB,则下一步应向        进给一步自(m1)点。
11.零阶保持器的频率特性可以近似看成是  低通        滤波器。 
12.若已知闭环系统ts,经验上,采样周期T应取            
13RS-485采用平衡差分  电路,能有效消除信号地线干扰,因此其抗干扰能力较好。RS-232串口通讯的抗干扰能力比较差,其原因在于RS-232采用的电路是  单端驱动单端接收电路                 
14、多变量控制系统解耦的条件是系统的闭环传递函数矩阵为  对角线矩阵         
15.前馈控制完全补偿的条件是  使扰动引起的被控量变化为零               
16..PID控制中,积分的作用是    消除误差,提高精度                    , 微分的作用是    可以减小超调量,克服振荡,使系统稳定性提高     
17. 闭环负反馈控制的基本方法是              在一个闭环系统里,不同输入与输出之间的传递函数分母              
18为使传感器特性与A/D变换器特性相匹配,通常应在传感器与A/D之间加入          
19.A/D转换器的主要技术指标有  分辨率      、转换时间、线性误差、量程及对基准电源的要求等。
20.平均值滤波是对信号y进行m次采样;滤波器的输出               
21. 串级控制设计时应把主要的扰动包含在             
22.异步传送中,只有当CPU与外围设备间满足字符数据格式和 波特率            一致时,才能成功实现通讯,否则会出错。
23.串口通讯速率9600 bps 的含义为   每秒钟传送9600位二进制数       
24.反馈控制的目标是对偏差进行调节,前馈控制的目标是对 扰动量          进行补偿。
选择
1.一个连续系统,在参数不变的情况下将其改造为计算机控制系统,它的稳定性与原连续系统相比将  B     
变好;    B 变坏;    C  不变。
2.设要加工第一象线逆圆弧,当前加工点的偏差判别式,为了逼进圆弧,则下一步应向  A    进给一步
A    B  C  D 
3.某系统的Z传递函数为Φ(z) = 0.5(z+0.5) / (z+1.2)(z-0.5) ,可知该系统是    B 
A稳定的;    B不稳定的;  C 临界稳定的。
4连续系统传递函数的一个极点P= -5Z变换后将映射到Z平面的  C 
单位园外; B 单位园上;  C 单位园内。
5.在最小拍控制系统中,针对一种典型输入函数设计得到的闭环脉冲传递函数用于次数较高的输入函数时,系统输出将  B     
出现较大超调,响应时间也会增加,但能实现稳态无静差;   
不能完全跟踪输入以致产生稳态误差;   
在最短时间内准确跟踪输入,实现响应最优。
6、将一个有波纹系统变为无纹波系统,其调整时间增加的拍数等于  B       
系统开环传递函数在单位圆内的极点数;   
系统开环传递函数在单位圆内的零点数; 
系统开环传递函数在单位圆外的极点数;
系统开环传递函数在单位圆外的零点数。
7、在达林算法中,当被控对象为时,闭环系统的期望传递函数的极点为,其中是关于采样周期T的函数。则下面结论正确的是    C   
该系统存在振铃现象;   
该系统不存在振铃现象; 
该系统是否产生振铃现象与采样周期T有关。
8、异步传送中被传送的数据被编码成一串脉冲组成的字符,收发的每一个字符由四个部分按顺序组成,如图1所示:
起始位(1bit
数据位(7-8bit
检验位(1bit
停止位(1-2bit
现要传送大写字母“A”(即数据位7位),若选用1位停止位,则传送该字母
需要  C       
A  7      B  8    C  10    D  11
9、西门子PLC200的特殊寄存器SMB30用于串口的初始化,其格式定义如下图:
p
p
db总001
b
b
b
m
m
pp:奇偶选择。00:无奇偶校验,01:偶校验,10:奇校验
d: 字符数据位。08位,17
bbb: 波特率选择。0003840000119200 0109600011480010024001011200110600111300
mm:通讯协议选择。00PPI从站,01:自由口通讯,10PPI主站。
现要通过PLC的自由口协议实现PC机与200PLC通讯,通讯速率为9600bps,数据位为8位,数据校验采用偶校验,则可通过下面语句便可实现PLC串口的初始化。
语句为:MOV       SMB30,则空白处应填入的数字为      B         
A  09H      B  49H    C  89 H    D  69H
10、串行总线RS-422采用的工作方式为 C                         
单工;      B  单双工;    C  全双工。
11、串行总线RS-485采用的工作方式为  B                       
单工;      B 半双工;    C  全双工。
12、以下串行通信总线方式不能实现多点互连的是       
  A  RS-232 B  RS-422C  RS485D USB
13、减小计算机控制系统的采样周期,其稳定性         
变好;    B 变坏;    C  不变。
14、数字量输出驱动电路常用的大功率交流驱动电路采用       
  A 功率晶体管驱动继电器;B 达林顿阵列输出驱动继电器;C 固态继电器
15、数字量输出驱动电路常用的小功率直流驱动电路采用       
功率晶体管驱动继电器;达林顿阵列输出驱动继电器;C 固态继电器
16、若以电容电流为输入量,电容两端的电压为输出量,则它的传递函数为        环节
A 积分; B 微分;C 放大环节。
17、以下哪种数字控制算法可能引起振铃现象       
    A 最小拍有波纹控制;B Smith预估控制;C 达林控制
18、一离散闭环系统有实数单极点p1, 0<p1<1,则系统的动态响应如下图       
19、以下局部网络常用的传输访问控制方式实时性最差的是       
  A 冲突检测的载波侦听多路访问;B 令牌环;C 令牌总线。
三、简答计算题
1画出典型计算机控制系统原理图并阐述计算机控制系统的工作步骤。
2.试写出三相步进电机在双三拍工作方式下的ABC三相通电顺序,并画出各相通电的电压波形。
3.什么是PID控制,写出PID控制率的一般形式,并说明各控制率的作用?
4.阐述增量式PID相对于位置式PID的优点。
5.计算机控制系统中一般有那几种地线?简述各自的含义并画出回流法接地示意图。
6.现已知某炉温变化范围为01000℃,测试时,采用9位的AD变换器(带符号位),试问此时系统对炉温变化的分辨率为多少。若测试时,通过变送器将测试起点迁移到500℃,保持同样的系统对炉温变化的分辨率,试问此时可采用几位的AD变换器就可以了。
7.已知某飞机飞行高度变化范围为0~10000米,测试时,采用12位的A/D变换器,试问此时系统对高度变化的分辩率为多少。若测试时,通过高度表改变测试方式,测量相对基准高度9000米的±500米的变化量,试问此时A/D变换器的分辩率为多少。
8.如图1所示,其中r1r2r3均为地电阻,这种信号地线接地方式有何缺点,若必须使
用时有何注意事项?
9.工业控制过程中常采用的数字滤波主要有哪些?并简要叙述它们的思想。
10.阐述串口通讯RS232RS485的特点。
11.已知A点信号如图2所示,试画出B点、C点的信号图形,设采样周期T=π/2)。
12.如图3所示为带光电隔离的继电器输出驱动负载的电路原理。试阐述其工作原理并分析图中二极管VD的作用。
13.设一温度测控系统的温度测量范围为0 ~ 1000℃。经放大、变送后,其对应的输出电压为0 ~ 5V,采用12A/D转换器进行转换,A/D转换的输入电压为0 ~ 5V。由于传感器的非线,对传感器进行了标定,得到一组温度-数字量的关系表。求当A/D转换器的转换值分别为100H180H410H600HA00HF50H时,所对应的实际温度为多少?并写出转换公式。