《计算机控制技术》复习大作业答案

2014年上学期《计算机控制技术》复习大作业备注：黄色的是我暂时没有找到答案的，名词解释部分不保证和老师总结的一样，谁给补充一个完成版的传上来吧。备注2：已对黄色的部分进行初步的补充（其它部分没看），绝大部分应该是正确的，希望有人能够上传所有部分的修正版本。=====================================================复习内容一：本学期每章节布置做过的习题复习内容二：如下整理的各题型一、选择题（共20题）1.由于计算机只能接收数字量，所以在模拟量输入时需经（A）转换。A．A/D转换器B．双向可控硅C．D/A转换器D．光电隔离器2.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（D）器件完成控制量的切换工作。A．锁存器锁存B．多路开关C．A/D转换器转换D．反多路开关3.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH应取值（A）。A．比较小B．比较大C．取零值D．取负值4.在LED显示系统中，若采用共阳极显示器，则将段选模型送至（B）。A．阳极B．阴极C．阴极或阳极D．先送阴极再送阳极5.电机控制意味着对其转向和转速的控制，微型机控制系统的作法是通过（B）实现的。A．改变定子的通电方向和通电占空比B．改变转子的通电方向和通电占空比C．改变定子的通电电压幅值D．改变转子的通电电压幅值6.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（B）A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作D．SCC计算机与控制无关7.键盘锁定技术可以通过（C）实现。A．设置标志位B．控制键值锁存器的选通信号C．A和B都行D．定时读键值8.RS-232-C串行总线电气特性规定逻辑“1”的电平是（C）。A．0．3伏以下B．0．7伏以上C．-3伏以下D．+3伏以上9.在工业过程控制系统中采集的数据常搀杂有干扰信号，（D）提高信/躁比。A．只能通过模拟滤波电路B.只能通过数字滤波程序C.可以通过数字滤波程序/模拟滤波电路D.可以通过数字滤波程序和模拟滤波电路10．步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（B）。A．步进电机可以直接接受数字量B．步进电机可以直接接受模拟量C．步进电机可实现转角和直线定位D．步进电机可实现顺时针、逆时针转动11.在实际应用中，PID调节可根据实际情况调整结构，但不能（D）。A．采用增量型PID调节B．采用带死区的PID调节C．采用PI调节D．采用ID调节12.采样/保持器的逻辑端接+5V，输入端从2.3V变至2.6V,输出端为（A）。A．从2.3V变至2.6VB．从2.3V变至2.45V并维持不变C．维持在2.3VD．快速升至2.6V并维持不变13.计算机监督系统（SCC）中，SCC计算机的作用是（B）A．接收测量值和管理命令并提供给DDC计算机B．按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC计算机C．当DDC计算机出现故障时，SCC计算机也无法工作D．SCC计算机与控制无关14.引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中,不正确的是（D）。A．偏差的正、负决定调节作用的方向B．偏差的大、小决定调节作用的强、弱C．偏差为零，调节作用为零D．偏差太大，调节失效15.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃，经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809，ADC0809的输入范围为0~5V，当t=KT时，ADC0809的转换结果为6A，此时炉温为（C）A、588.98℃B、288.98℃C、361.23℃D、698.73℃16.软件抗干扰技术包括：（D）①数字滤波、②开关量的软件抗干扰技术、③指令冗余技术、④软件陷阱A、①②③B、②③④C、①②④D、①②③④17.在实际应用中，PID调节可根据实际情况调整结构，但不能（D）。A．采用增量型PID调节B．采用带死区的PID调节C．采用PI调节D．采用ID调节18.引起调节的根本原因是偏差，所以在下列说法中,不正确的是（C）。A．偏差的正、负决定调节作用的方向B．偏差的大、小决定调节作用的强、弱C．偏差为零，调节作用为零D．偏差太大，调节失效19.步进电机常被用于准确定位系统，在下列说法中错误的是（B）。A．步进电机可以直接接受数字量B．步进电机可以直接接受模拟量C．步进电机可实现转角和直线定位D．步进电机可实现正、反转动20.若系统欲将一个D/A转换器输出的模拟量参数分配至几个执行机构，需要接入（D）器件完成控制量的切换工作。A．锁存器锁存B．多路开关C．A/D转换器转换D．反多路开关21.（多选题）PID调节是（BCD）三者的缩写，是连续系统中技术最成熟、应用最为广泛的一种控制规律。A.反馈B.比例C.积分D.微分22.计算机集散控制系统又称（A）。A.计算机分布式控制系统B.计算机集中式系统C.计算机分布式反馈系统D.计算机集中式反馈系统二、填空题（本题共20个）1.香农定理告诉我们，采样频率越高，采样数据描绘的曲线__越接近__实际曲线。所以，为了提高控制精度，应尽可能__提高采样频率__。2.在10位A/D转换器中，设满量程为±5V，试写出相对于下列各模拟量所对应的数字量：1）.模拟量为5V时，所对应的数字量为___3FF__H。2）.模拟量为0V时，所对应的数字量为____200H。3）.模拟量为-2.5V时，所对应的数字量为___100H。3.在三相步进电机系统中，为了提高控制力矩，常常采用___双三拍__方法来实现。4.在PID控制系统中，I的作用主要是___消除静差_______，它一般不单独使用的，原因是___速度不变______。5.某微型机采样系统中，CD4051的INH端接+5V，控制端C、B、A接地时，选通无通道。6.在数据采集系统中，只使用一个S/H和A/D构成的系统称之为___分时采样，___分时__转换系统，7.在PID调节系统中，比例系数KP的确定比微分系数KI和积分系数KD更重要，因为它关系到____因为Kp不但与本身有关，而且还和Kd\Ki有关__。8.某仪器受体积限制只允许设置8个功能键，但却要求有十六种功能，可以采用___双功能键____的办法解决。9.和PID调节一样，模糊控制器的最大优点是____不要求数学模型__。10.SPI总线与I2C总线的主要区别是___SPI有三条线，而I2C只有两条和____I2C的总线是双向的_。11.过程通道按变换传递信号的种类分为模拟量通道和__数字量通道_______。12.线性插值法最根本的问题是____用直线代替曲线______。13.在数据采集系统中，只使用一个S/H和A/D构成的系统称之为分时采样，分时转换系统，而只使用多个S/H和一个A/D构成的系统称之为同时采样，分时转换系统。14.离散系统稳定性与连续系统不同，它不仅与系统结构和参数有关，还与系统的采样周期有关。15.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、智能调节器等等。16.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的___8___位___逐次逼近_______式A/D转换器。17.在一些对程序流向起决定作用的指令前插入两条NOP指令，以保证弹飞的程序迅速纳入正确轨道。这称之为____程序冗余________________。18.平均值滤波是对信号y进行m次采样；滤波器的输出)k(y______________。19.在微型机控制系统中，键盘处理程序由两部分组成，其一是计算键值，其二则是，____根据键值转移到键功能入口地址____。20.某仪器受体积限制只允许设置8个功能键，但却要求有十六种功能，可以采用双功能键的办法解决。三、判断题（正确，在括号内划∨，错误，在括号内划╳，并改正（只对错误部分进行改正即可）（本题共15题）1.在显示系统中，若为动态显示，需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示。若在显示电路中增加一级锁存器，则可直接将待显示数输出到显示器进行显示。（╳）2.DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓冲，确保转换精度。（∨）3.由于各种传感器提供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对信号进行调整，使A/D转换器满量程信号达到均一化。（∨）4.某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样时间间隔太大（X，原因是两次采样的变化量△Y太大）。5.在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。所以一般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。（∨）6.在计算机控制系统中，常常需要设计报警电路，无论在什麽情况下，也不管原因如何，只要略微超限，立即报警。（╳）有时为了减少报警次数，可设置上、下报警限；7.A/D转换器的结束信号的连接方式是判断A/D转换方式的主要依据。（∨）8.多路开关CD4051的作用就是把多路模拟信号转换成一路信号。（∨）9.采样奇数次，然后按大小排列，取中间的值为本次采样的有效值称为中位值滤波法。(∨)10.某控制系统中，希望快速采样，保持器的保持电容CH应取较大值（╳）。11.在显示系统中，若为动态显示，需将待显示数变成显示码才能输出到显示器进行显示。若在显示电路中增加一级锁存器，则可直接将待显示数输出到显示器进行显示。（X，不能）12.DAC0832是常用的8位D/A转换器，内部设有两级缓冲器，目的是使转换数椐得到充分缓冲，确保转换精度。（∨）13.由于各种传感器提供的电压信号范围很宽，需要通过可编程增益放大器，对信号进行调整，使A/D转换器满量程信号达到均一化。（∨）14.某系统采用程序判断滤波方式进行数据处理，发现总有一些杂波无法滤掉，原因是采样时间间隔太大（X，原因是两次采样的变化量△Y太大）。15.在工业过程控制系统中，由于被控对象所处环境复杂，常使采样值偏离实际值。所以一般要加入滤波环节，且常常将模拟滤波和数字滤波同时使用。（∨）16.在同一条件下，多次测量结果的大小和符号是不定的，不存在任何确定的规律性，这种误差称为系统误差（╳）。四、简答题（本题共20题）1.简要说明多路开关的主要特点。答：半导体多路开关的特点是：（答5条即可）（1）采用标准的双列直插式结构，尺寸小，便于安排；（2）直接与TTL（或CMOS）电平相兼容；（3）内部带有通道选择译码器，使用方便；（4）可采用正或负双极性输入；（5）转换速度快，通常其导通或关断时间在1ms左右，有些产品已达到几十到几百纳秒（ns）；2.PID调节系统中，微分调节起何作用？为什么在有些系统中采用不完全微分算式，它与常规算式有哪些区别？答：微分的作用是加快调整速度。由于微分只存在于瞬间，因而有时会使系统产生震荡，而使调节品质下降。为了避免震荡，在一些系统中采用不完全微分算法，它的基本思想是使微分作用漫漫减弱，以避免由于微分突然下降到0而产生震荡。3.PWM控制意味着什么？它有什么作用？微型机控制系统中是怎样实现的？答：PWM是脉冲宽度调速系统，它用来控制马达的转速和方向。其方法是通过改变对电机的通电时间达到调整电机转速的目的。具体作法是，首先根据电机转速的要求，确定占空比，即通电时间与通电周期之比，再按照通、断电时间送出控制模型，使电机按要求的转速运转。方向是通过改变4个开关的通电状态来实现的。4.说明算术平均滤波、加权平均滤波和滑动平均滤波之间的区别以及各自的用途。答：算术平均滤波每一次采样值所占的比例均相等；可用于任何场合，如压力、流量等。加权平均滤波则每次采样值所占的比例不等，可以突出某些部分，使其所占的比例增大，但各次采样的系数总和为∑Ci=0；这种滤波主要用于那些想突出采样的某些部分的场合。而滑动平均滤波则是每次只更新一个采样值，因而采样速度快。此滤波主要用于实时性要求比较快的场合。5．根据转换结束信号EOC的不同接法，能构成哪几种A/D工作方式？具体怎样接线？答：根据转换结束信号EOC的不同接法，能