复习题集复习题集一 填空1. 计算机控制系统的工作可归纳为三个步骤，分别是 实时检测 、 实时控制 决策和 信息管理 。 2实时是指信号的 、 和输出都要在一定时 间范围那完成。一个在线的系统 一定 是一个实时系统，但一个实时控制系统 不一定 是在线系统。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 、 、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 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 。 数字量输出接口元件74LS273的作用是 。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、 、 和交流地。 对它们采用的接地方法是 。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 。 9逐点比较法插值的最大误差为 。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AB0mF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 滤波器。 12若已知闭环系统 ts，经验上，采样周期 T 应取 。 13、RS-485 采用 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 。 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 。 15前馈控制完全补偿的条件是 。 16.在 PID 控制中，积分的作用是 , 微分的作用是 。 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 、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 )k(y。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 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 。 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 进 行补偿。二 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 。 A 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AB0mF进圆弧，则下一步应向 进给一步。A ； B ； C ； D 。 xxyy3某系统的 Z 传递函数为 (z) = 0.5(z+0.5) / (z+1.2)(z-0.5) ，可知该 系统是 。 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= -5，Z 变换后将映射到 Z 平面的 。 A 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)(zR 递函数用于次数较高的输入函数时，系统输出将 。)(z)(zR A 出现较大超调，响应时间也会增加，但能实现稳态无静差； B 不能完全跟踪输入以致产生稳态误差； C 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 。A 系统开环传递函数在单位圆内的极点数； )(zGB 系统开环传递函数在单位圆内的零点数； )(zGC 系统开环传递函数在单位圆外的极点数；)(zGD 系统开环传递函数在单位圆外的零点数。)(zG7、在达林算法中，当被控对象为时，闭环系统的期s cesTsTKsG )1)(1 ()(21望传递函数的极点为，,其中是关于采样周期 T 的函TTez1 12 2CCz21,CC数。则下面结论正确的是 。A 该系统存在振铃现象； B 该系统不存在振铃现象； C 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 位 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：ppdbbbmm 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。0：8 位，1：7 位 bbb: 波特率选择。000：38400，001：19200， 010：9600，011：4800，100：2400，101：1200，110：600，111：300 mm：通讯协议选择。00：PPI 从站，01：自由口通讯，10：PPI 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 A 09H； B 49H； C 89 H； D 69H。10、串行总线 RS-422 采用的工作方式为 。 A 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 。 A 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-422；C RS485；D USB13、减小计算机控制系统的采样周期，其稳定性 。 A 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 。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, 且0p11，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。（1）实时检测（数据采集） ， （2）实时决策， （3）实时控制， （4）信息管理2试写出三相步进电机在双三拍工作方式下的 A、B、C 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?ABCD图 34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010000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 r1，r2，r3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 RS232与 RS485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=/2） 。t)(txo122ZOHABCT图 212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 12 位 A/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 100H，180H，410H，600H，A00H，F50H 时，所对应的实际温度为多少？并写出 转换公式。温度01002003004005006007008009001000A/D 输出 (十六进制 数）0001913224B364E7F0991B33CCDE56FFF（标度变换的其他情况如书上习题及例题，自己弄懂搞清楚。 ）14已知调节器传递函数为。试用双线性变换法求取数字控制器)4(8)(sssD，并用直接程序法导出 u(k)递推控制算法。 （设输入为 e(t)，输出为 u(t)，)(zD采样周期 T=1S） 。 （会举一反三）15求的 Z 反变换（会举一反三）)2() 1(615)(22zzzzzF)(kf16 （会举一反三）设离散系统如图所示，采样周期T=1(s)，Gh(s)为零阶保持 器，,求：( )(0.21)KG sss(1) 当K=5 时，分别在w域和z域中分析系统的稳定 性；(2) 确定使系统稳定的K值范围; (3）若将该系统改为连续系统（即取消采样开关及 ZOH） ，试问使系统稳定的 K 值范围; （4）比较(2)和（3）结果，说明了什么