1、惯性环节的主要特点是：当输入变量发生突变时，其输出变量不能突变，而是按（周期）变化。 2、通常，系统的稳定裕度的大小反映了系统的（稳定性）。 3、若信号的动态范围为N，计算机字长n>=_____________.
4、若连续系统为Gc(s)稳定，采用一阶向前差分离散化方法离散，所得Gc(z)：稳定性不一定 5、已知离散系统脉冲传递函数为：G（Z）=（Z+0.5）/(Z-0.5+j0.5)^2,可知该系统是：稳定的
6、双线性变换的一个特性是：连续传递函数经过双线性变换后所得Z传递函数的稳态增益：增大 7、当系统中含有零阶保持器时，系统的稳态误差与采样周期T：无关
8,在单位闭环负馈控制系统里,增大开环放大系数K,则系统的稳态误差能常：减少 9，确定A/D变换器精度时，能常要求它的精度应（高于）传感器的精度。
10，单位闭环负反馈控制系统里，在下向能首中加入一积分环节，则系统工程的稳定程度（ 增大 ） 11，一阶系统单位阶跃响应调节时间近似为ts=3T（按误差带为5%计算）
（1）模拟量输入通道由信号处理装置、多路转换器、采样保持和A/D转换器组成。模拟量输出通道由D/A转换器和输出保持器组成。 （2）把时间连续的信号变成一连串不连续的脉冲时间序列的过程为采样过程。采样信号是时间上离散而幅值上连续的信号，该信号不能直接进入微型计算机。必须经量化后成为数字信号，才能为微型计算机接受（3分）。 （3）计算机与外设交换数据的种类:数字量、模拟量和开关量。传送方式有三种：①程序查询方式；②中断控制方式；③直接存贮器存取(DMA)方式
（4）接口扩展包括硬件电路的扩展和软件程序的扩充（2分）。大量采用硬件电路，可以简化程序设计，提高系统运行的速度，缺点是使成本增加，还因元件数的增加而降低了可靠性程度（2分）。若用软件代替硬件电路，可以大大发挥软件程序的灵活性等特点，缺点是大量使用软件会使系统速度下降（2分）。
（5）①数据采集系统（1分）②操作指导控制系统（1分）③直接数字控制系统（1分）④监督控制系统（1分）⑤分级计算机控制系统（1分）⑥现场总线控制系统（1分）⑦无线控制系统（1分）。
3.分析题（20分）（1）计算机控制系统中电磁干扰有三种形式：1.电源噪声； 2.从输入线侵入的噪声； 3.静电噪声。 抗干扰措施包括三方面： 1.电源与供电系统的抗干扰措施：安装电源低通滤波器；稳压电源的变压器采用静电屏蔽措施；电源应放在距电源引进口很近的地方；电源的输出线均应采用扭绞线；电源线路应尽量避免公共线；电柜接地线与公共接地线应分开走线；加大电源变压器容量等。 2.接口与过程通道的抗干扰措施：使用双绞线、光电隔离电路、平衡输出驱动器和平衡输入接收器；连接信号线接地和电柜接地时，采用光电耦合器或耦合变压器进行隔离等。
3.控制对象与终端的抗干扰措施：终端装置内的电源线应扭绞；电源变压器用坡莫合金进行磁屏蔽；改变终端装置的安装位置和方向等 1．闭环负反馈控制的基本特征是 。 2．闭环控制系统里，不同输出与输入之间的传递函数分母 。
3．惯性环节的主要特点是，当其输入量发生突然变化时，其输出量不能突变，而是按 变化。 4．静态误差系数是系统在典型外作用下精度的指标，静态误差系数越大，精度 。 5．系统的相稳定裕度?M，定义为开环频率特性在截止频率?c处 。
6．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 有关。 7．零阶保持器是一个相位滞后环节，它的相频特性φ(?)= 。 8．若已知闭环系统自然频率为?n，经验上，采样频率?s应取 。 9．通常把叠加在被测信号上的干扰信号称为 。
10．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 。
二、1．在计算机控制系统里，通常当采样周期T减少时，由于字长有限所引起的量化误差将 。A 增大；B 减小；C 不变。
2．控制算法直接编排实现与串联编排实现相比，有限字长所引起的量化误差 。A 较大；B 较小；C 相当。
3．某系统的Z传递函数为G(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．若以电机轴的转角为输入量，电机轴的转速为输出量，则它的传递函数为 环节 。A 积分；B 微分；C 惯性。 5．在确定A/D变换器精度时，通常要求它的精度应 传感器的精度A 大于；B 小于；C 等于。
三、图1为水箱水位自动控制系统，试说明基本工作原理。1、已知单位负反馈闭环控制系统的单位阶跃响应的稳态误差为0.1，试问该系统为几型系统，系统的开环放大系数为多少? 3．试简单说明系统稳定性与稳态误差相互矛盾的关系。4．试表述采样定理，并说明若一高频信号采样时不满足采样定理，采样后将会变成何种信号。
Qi?(z)THR(z)T-E(z)Gc(s)KT1?e?TsU(z)sT0.5/Sc(t)C(z)R(s)Gh(s)G0(s)Qi 四、（10分）已知单位负反馈系统开环传递函数为G(s)=?n2/s(s+2??n)实测求得单位阶跃响应的?%=4.3%，ts=2.5秒，试写出闭环传递函数并求?n，?为多少。 五、（10分）现已知某炉温变化范围为0~1000℃，测试时，采用9位的A/D变换器(带符号位)，试问此时系统对炉温变化的分辩率为多少。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辩率，试问此时可采用几位的A/D变换器就可以了。 六、（10分）已知系统方块图如图2所示1）试写出系统闭环传递函数 C(z) 2）若K=2,试求使系统稳定的T取值范围。（已知Z[1/s2]=Tz/(z-1)2）?(z)???
(s?1)U(s)R(z)七、（20分）已知调节器传递函数为Gc(s)?， T=0.5秒1）试用一阶向后差分变换法，将其离散，求Gc(z)=？ 2）将Gc(z)用?(s?0.2)E(s)第二种直接程序法编排实现，试求u (k)表达式，并画出结构图； 3）将该算法分成算法I与算法II，并画出编程的流程图。 评分标准（参考）
1． 测量偏差、纠正偏差；2．相同； 3．按指数规律变化；4．越高；5．相角与180度之差；6．采样周期；7．-?T/2； 8．?10?n；9．串
模干扰；10．调理电路。
二、A；2．A；3．B；4．B；5 B。
三、简答题由于出水干扰QO使水位下降时，浮子下降，进水口打开，水位逐渐增高，浮子逐渐上浮，当达到给定高度时，浮子将进水口堵死，从而保持设定高度。2．1) 零型系统；2) 0.1=1/(1+K) K=9。3．通常，在系统正向通道加入积分环节或增大开环放大系数，将会减少稳态误差，但将会降低系统的稳定程度。4．若连续信号所含频率分量的最高频率为?max，为使其采样信号不失真，采样频率?s?2?max；
2若不满足采样定理，一个高频信号将会变成低频信号。 ?n23.5四、（10分）1）?(s)? 2）?%?e???/1???0.043 ，??0.707 ts??2.5 ， ?n?1.82rad/s 22??ns?2??s??nno五、（10分）28?(1000o)/??， 故Δ=3.9°；2n?(1000?500o)/3.9， 故n?lg128.2/lg2?7 ?sT?1?e0.5Tz0.5KTG(z)0.5KT?1六、（10分）1）G(z)?K?Z?。 ?(z)? ????0.5K(1?z)2ss(z?1)1?G(z)(z?1?0.5KT)(z?1)???2，?(z)?z?1?T?0 要求 |z|?|T?1|?1，?1?(1?T)?1。(1?T)??1， T<2 。(1?T)?1， T>0 2） ?(z)?z?1?0.5KT?0 ?， ?K?(1?0.67z?1)U(z)-1-1
七、1）S=(1-z)/T GC(z)=(1.5-z)/(1.1-z-1) ?1.36 ??1E(z)(1?0.9z)2）u(k)?0.9u(k?1)?1.36[e(k)?0.67e(k?1)；
3） I： u(k)?1.36e(k)?u1 II： u1=0.9u(k)-0.91e(k)
第一章
1.典型的工业生产过程分为哪几种？
答:典型的工业过程分为3种:连续过程,离散过程和批量过程. 2.计算机控制系统的工作步骤分为哪几步？
答:计算机的工作步骤分为3步:实时数据采集,实时数据决策和实时数据处理. 3.计算机控制技术的工作方式有哪几种？
答:计算机控制技术的工作方式有2种,即在线方式和离线方式. 4.为什么要强调计算机控制中的实时性？
答:所谓实时性,就是指信号的输入 ,计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去的意义.所以要强调计算机控制中的实时性. 5.常用的计算机控制系统主机有哪几种？
答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器,工控机,单片机,DSP和智能调节器. 6.计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分？
答:计算机控制系统中集散控制系统(DCS)的体系结构分为分散过程控制级,集中操作监控级,综合信息管理级三部分. 7.现场总线控制系统的结构模式分为哪几部分？
答:现场总线控制系统(FCS)的结构模式为操作站---现场总线智能仪表 两层结构.(DCS为操作站-控制站-现场仪表 三层结构模式) 第二章
1.什么是计算机的总线？
答:所谓总线,就是计算机各模块之间互联和传送信息(指令,地址和数据)的一组信号线.分为内部总线和外部总线. 2.计算机的外部总线有哪几种？
答:计算机的外部总线有RS-232C,RS-485,IEEE-488,USB等等.
3.RS-232C串行通信总线采用什么传输方式？为什么RS-232C的传输距离不远？
答:RS-232C串行通信总线采用的是不平衡传输方式.由于发送器和接收器之间有公共的信号地线,共模信号不可避免地要进入信号传送系统中.当传输距离过远时,发送器与接收器各自会形成不同的对地电位.
4.RS-485串行通信总线采用什么传输方式？它与RS-422A串行通信总线的区别是什么？ 答:RS-485串行通信总线采用的是不平衡传输方式.
区别在于RS-485为半双工工作方式,而RS-422A为全双工工作方式.且RS-422A适用于两点之间进行高速,远距离通信,而RS-485适用于多点之间进行高速,远距离通信.
5.数字量I/O的接口芯片有什么作用？有哪些典型芯片？ P30 6.积分电路对数字量信号的调理过程。
P31为了清除由于接点的机械抖动而产生的振荡信号,一般都就应加入有较长时间常数的积分电路来消除这种振荡. 7.采用光电耦合器的大功率输入调理电路的工作过程。P32 8.什么是香农采样定理？
香农采样定理:如果模拟信号(包括噪声干扰在内)频谱的最高频率为fmax,只要按照采样频率f>=2fmax进行采样,那么采样信号就能惟一
+12V地复观. +5V9.什么是量化误差？ 100KΩ100Ω量化过程实际上是一个用q去度量采样值幅值高低的小数归整过程,是一个小数归整过程100KΩ,因而存在量化误差,量化误差为(+_1/2)q.
V12/8LOGIC10.什么是孔径时间和孔径误差？ PASTSBIFOFF7-12V 完成一次A/D转换所需的时间称为孔径时间。孔径时间决定了每一个采样时刻的最大转换误差,即为孔径误差. PA3D1111.采样保持器的工作原理？P41 REFIN100Ω12.结合具体电路，分析以AD574A为核心的A/D过程通道的工作过程。P45 PA0D8REFOUT+15V-15V13.什么是串模干扰，抑制的方法有哪些？ PB7D7+15V8 串模干扰是指叠加在被测信号上的干扰信号。尖峰型串模干扰民为主要干扰源时,用双积分A/D转换器。采用8255AAD574A 高通,低通,带通滤波器。1PC总线PB0D0VDDVEE双绞线作信号引线(减少电磁感应) 53LF39810VINSmPCCE614.什么是共模干扰，抑制的方法有哪些？ 4PC5CSCD4051S7V0 所谓共模干扰,是指A/D转换器两个输入端公有的干扰电压。抑制方法:变压器隔离 光电隔离 0浮地屏蔽6PC4R/CAGNDINH-15V15.什么是长线传输干扰，抑制的方法有哪些？ CHPC3A0PC:长线传输干扰是指,高速度变化的信号在长线中传输时,还会出现波反射现象。抑制方法:终端匹2长线传输受到外界干扰,具有信号延时CDGNDPC1配、始端匹配。 BPC016.计算机控制系统中有哪些类型的地线？ AS7V7 有模拟地线,数字地线,安全地线,系统地线,交流地线 VSS 第三章 1. 逐点比较法直线插补原理 加工第三象限直线OA，起点为O(0，0)，终点坐标为A(-6，-4)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。P84 2.逐点比较法圆弧插补原理
图 3-19 8路12位A/D转换模板电路加工第四象限逆圆弧AB，已知起点的坐标为A(0，-4)，终点的坐标为B(4，0)，试进行插补计算并作出走步轨迹图。P87
11：求惯性环节 D (s ) ? 的差分方程
T1s?1 U(S)1du(t)? 1T1s解：由D ( s) ? E ( S ) ? T s 有 ( T )U ( s ) ? E ( s ) 化成微分方程： 1 dt?u(t)?e(t)?1? (kT?(k)?u(k)?e(k)1u以采样周期离散上述微分方程得 T ) ? u ( kT ) ? e (kT ) 即 T1uTTu(k)?1u(k?1)?e(k)Tu(k)?u(k?1)?[u(k)?u(k?1)]?u(k)?e(k)u(t)?T?T1T?T1用一阶后项差分近似代替得： 代入上式得 T 整理得 T2.根据模拟PID的控制算法，分别写出数字PID位置式和增量式算法P105 P106 3.数字PID位置式和增量式算法的各自特点是什么？
11 增量算法不需要做累加,位置算法要用到过去的误差的累加值,容易产生大的累加误差。增量算法得出的是控制量的增量,而位置算法的输出是控制量的全量输出,误动作影响大。采用增量算法,易于实现手动到自动的无冲击切换. 4.数字PID控制算法中，Kp、Ti、Td的物理调节作用分别是什么？
Kp为比例增益,减小误差,不能消除稳态误差,Kp加大会引起系统不稳定。Ti为积分时间常数 只要有足够的时间,积分控制将能完全消除误差 但积分作用太强会使系统超调加大,甚至使系统出现振荡。Td为微分时间常数 可以减小调整时间, 从而改变系统的动态性能. 5.什么是积分饱和现象？积分分离算法的工作原理是什么？
所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向的偏差，PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大，从而导致u(k)达到极限位置。此后若控制器输出继续增大，u(k)也不会再增大，即系统输出超出正常运行范围而进入了饱和区。一旦出现反向偏差，u(k)逐渐从饱和区退出。进入饱和区愈深则退饱和时间愈长。此段时间内，执行机构仍停留在极限位置而不能随着偏差反向立即做出相应的改变，这时系统就像失去控制一样，造成控制性能恶化。这种现象称为积分饱和现象或积分失控现象。积分分离算法的工作原理是:当偏差较大时,取消职分作用,当偏差较小时,才将积分作用投入.|e(k)|>B时,采用PD控制,当|e(k)|<=B,采用PID控制(B为积分分离阈值) 6.最少拍控制算法本质上是什么算法，为什么？
最少拍控制算法本质上是时间最优控制算法,因为最少拍控制算法是以系统的快速性为主要性能指标. 7.最少拍控制算法的三种典型输入信号分别是什么？
三种典型输入信号分别是单位阶跃信号,单位速度信号,单位加速度信号 8.最少拍控制算法的局限性是什么？
最少拍控制器对典型输入信号的适应性较差
1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件 和软件两个组成部分。 2.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、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中，被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.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。
5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式，而不采用多点接地方式。
7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成，一部分是状态观测器，另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括 自顶向下 和自底向上 两种设计方法。
9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。
10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。
1.采样过程 按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，变成在时刻0、T、2T、?kT的一连串脉冲输出信号的过程。 2.地线 是信号电流流回信号源的地阻抗路径。”
3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制
4.数据 是描述客观事物的数、字符，以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合。
5.积分饱和 如果执行机构已到极限位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作
1.下列不属于数字控制方式的是（ ）
A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为（ ）
A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为（ ）
①专家自整定控制 ②专家自适应控制 ③专家监督控制 ④混合型专家控制 ⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%)，孔径时间3.18μm，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（ ）
A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz
5.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（ ）
A、588.98℃ B、288.98℃ C、361.23℃ D、698.73℃ 四、简答题（合计20分，每题5分） 1.什么是干扰，干扰来源，抗干扰措施。
答：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施，软件措施，软硬结合的措施。 2.逐点比较法插补原理。
答：所谓逐点比较法插补，就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，看这点在给定轨迹的上方或下方，或是给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向。 3. 简述数字滤波技术，其算法有哪些?
答：所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号中的比重。故实质上它是一种程序滤波。算术平均值法、中位值滤波法、限幅滤波法、惯性滤波法。
4.数字控制器算法的工程实现分为哪六部分？
答：包括给定值处理、被控量处理、偏差处理、控制算法的实现、控制量处理、自动手动处理。 5.数字控制器的连续化设计步骤？
答：设计假想的连续控制器、选择采样周期T、将DS离散化为Dz、设计由计算机实现的控制算法、校验五个步骤。 一、填空题（共20分，每题2分）
1.计算机系统由 和 两大部分组成。 2.集散控制系统（DCS）的结构模式为：
3.变送器输出的信号为 或 的统一信号。 4.模拟输出通道的结构型式主要取决于 的构成方式。
5.数控系统一般由数控装置、 、 和检测装置等。
6.设线性定常系统的输出方程为y(t)=Cx(t)，y（t）以最少的N拍跟踪参考输入r（t），必须满足条件 7.常用的状态观测器有3种： 、 、 8.“若A则B，否则C”，用模糊关系表示为
9.在一些对程序流向起决定作用的指令前插入两条 指令，以保证弹飞的程序迅速纳入正确轨道。
10.采用双绞线作信号引线的目的是 二、选择题（共15分，每题3分）
fmax，只要按照采样频率（ ）进行采样，那么采样信号就能唯一的复观。1.如果模拟信号频谱的最高频率为 112fmax B.f 率为（ ） A.15Hz B.16Hz C.17Hz D.14Hz 3.设加工第一象限直线OA，起点为O（0,0），终点为A（6,3），进行插补计算所需的坐标进给的总步数Nxy为（ ） A.7 B.8 C.9 D.10 4.( )数字滤波方法适用于周期性干扰。 A.平均值滤波法 B.中位值滤波法 C.限幅滤波法 D.惯性滤波法 5.已知偏差e（k),积分分离阈值β，以下正确的是（ ） A.当e(k)>β时，采用PI控制 B.当e(k)>β时，采用PD控制 C.当e(k)≤β时，采用PD控制 D.当e(k)≤β时，采用PI控制 三、名词解释（共30分，每题6分） 1.接口 过程通道 量化 自动校准 HMI 四、简答题（共20分，每题5分） 1.什么是计算机控制系统？它的工作原理是怎样的？ 2.什么是共模干扰？如何抑制？ 3.直线插补计算过程有哪几个步骤？ 4.程序设计通常分为哪五个步骤？ 5.如何消除积分饱和？ 填空题 1.计算机、生产过程 2.操作站—控制站—现场仪表 3.0~10mA、4~20mA 4.输出保持器 5.驱动装置、可编程控制器 6.y（N）=Cx（N）=r0 7.预报观测器、现时观测器、降阶观测器 8.R=(A×B)UA×C 9.NOP 10.减少电磁感应 选择题 1.A 2.B 3.C 4..A 5.B 名词解释 2.接口是计算机与外部设备交换信息的桥梁。 3.过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。 4.所谓量化，就是采用一组数据来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。 5.自动校准是指在系统开机后或每隔一定时间自动测量基准参数，然后计算误差模型，获得并存储误差补偿因子。 6.HMI就是使用者与机器间沟通、传达及接收信息的一个接口。 简答题 1、计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。 从本质上看，计算机控制系统的工作原理可纳为以下三个步骤：实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出 2、共模干扰时指A/D转换器两个输入端上公有的干扰电压。其抑制方法：变压器隔离、光电隔离、浮地屏蔽、采用仪表放大器提高共模抑制比。 3、偏差判别、坐标进给、偏差计算、终点判断 4、问题定义、程序设计、编码、调试、改进和再设计 5、对计算出的控制量u（k）限幅，同时，把积分作用切除掉。 一、填空题（合计20分，每空1分） 1、实时的概念不能脱离具体的过程，一个在线的系统不一定是一个 ，但一个 必定是在线系统。 2、典型的工业生产过程可分为： 、 和 。 3、计算机控制系统的典型型式：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、 、 、综合自动化控制系统。 4、计算机控制系统的发展趋势：控制系统的 、扁平化、 、综合化。 5、数字量输出通道主要由 、 、输出口地址译码电路等组成。 6、在计算机控制系统中，模拟量输入通道的任务是把系统中检测到的 ，变成 ，经接口送往计算机。 7、计算机控制系统的CPU抗干扰措施常采用 、 、 等方法。 8、对于任意的极点配置，L具有唯一解的充分必要条件是 。（反馈控制规律L满足方程：|zI-F+GL|=β(z)） 9、香农采样定理：如果模拟信号（包括噪声干扰在内）频谱的最高频率为fmax，只要按照采样频率 进行采样，那么采样信号y* (t)就能唯一地复观y(t). 10、程序设计通常分为5个步骤，即 、程序设计、编码、 、改进和再设计。 二、选择题(合计15分，每题3分) 1、如图1所示，Vout为8位D/A转换器的双极性输出端，若输入数字量D=11100000（B），基准参考电VREF=5V，则Vout为：（ ） A、4.375V B、-4.375V C、3.75V D、-3.75V 2、对于电动组合仪表DDZ-Ⅲ型采用的标准电动信号是：（ ） A、DC 0~10mA、DC0~20V；B、DC4~20mA、 DC1~5V C、DC 0~10mA 、DC1~5V ；D、DC4~20mA、DC0~20V 3、某一个输入电路，其共模干扰电压Ucm=100，Ucm转换成串模干扰压为Un=10，则该电路的CMRR(常用共模抑制比)为：（ ） A、20 B、10 C、200 D、100 4、q=20mV时，量化误差为±10mV，0.990~1.009V范围内的采样值，其量化结果都是：（ ） A、2 B、1 C、100 D、50 5、软件抗干扰技术包括：（ ） ①数字滤波技术、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、①②③ B、②③④ C、①②④ D、①②③④ ()三、名词解释(合计30分，每题6分) 信号调理 有源I/V变换 积分分离 模糊集合 软件陷阱 四、简答题(合计20分，每题5分) 1、什么叫共模干扰，其抑制方法有哪些？ 2、在计算机控制系统中，一般有哪几种地线？ 3、简述逐点比较法插补 4、设加工第二象限直线OA，起点为O（0，0），终点坐标为A（-4，6），试用直线插补法在图（2）上做出走步轨迹图（标明方向）。 填空题 1、实时系统、实时系统 2、连续过程、离散过程、批量过程 3、集散控制系统、现场总线控制系统 4、网络化、智能化 5、输出锁存器、输出驱动电路 6、模拟信号、二进制数字信号 7、看门狗、电源监控（掉电检测及保护）、复位 8、被控对象完全能控 9、f≥2fmax 10、问题定义、调试 选择题 C B A D D 名词解释 1、信号调理：为了将外部开关量信号输入到计算机、必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号，这些功能称为信号调理。 2、有源I/V变换：主要是利用有源器件运算放大器、电阻来实现将变送器输出的标准电流信号变换成标电压信号。 3、积分分离：在PID控制中，为了提高控制性能，当偏差e(k)较大时，取消积分作用（采用PD控制）；当偏差e(k)较小时才将积分作用投入（采用PID控制）。 4、模糊集合：在人类思维中，有许多模糊的概念，如大、小、冷、热等，都没有明确的内涵和外延的集合。 5、软件陷阱：就是一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。 简答题 1、 共模干扰也称共态干扰，是指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。抑制方法有：变压器隔离、光电隔离、浮地隔离、采用仪表 放大器提高共模抑制比。 A(4,6)2、 模拟地、数字地、安全地、系统地、交流地五种。 3、 刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，看点在给定轨迹的上方或下方，或是给定轨迹的 里面或外面，从而决定下一步的进给方向。如果原来在给定轨迹的下方，下一步就向给定轨迹的上方走，如果原来在给定轨迹的里面，下一步就向给定轨迹的外面走??如此，走一步、看一看，比较一次，决定下一步走向，以便逼近给定轨迹，即形成逐点比较插补。 4、移动平均值滤波 0数据存放方式可以采用环形队列结构来实现。设环形队列地址为40H~4FH共16个单元，用R0作队尾指示，其程序 流程图如图所示。程序清单如下所列。(猜可能会考的编程题目：计算机控制) FLT30:ACALL INPUTA FLT32:SWAP A MOV @R0,A XCH A,R3 INC R0 SWAP A MOV A,R0 ADD A,#80H ANL A,#4FH ANL A,#0FH MOV R0,A ADDC A,R3 MOV R1,#40F RET MOV R2,#00H MOV R3,#00H FLT31:MOV A,@R1 ADD A,R3 MOV R3,A CLR A ADDC A,R2 MOV R2,A INC R1 CJNE T1,#50H,FLT31 1．闭环控制系统是使被控量有较高的 精度 。 2．控制系统常常按其开环传送函数中所含 积分 环节个数来分类，分为“0”型，“I”型系统等。 3．在一个闭环系统里，不同输入与输出之间的传递函数分母 相同 。 4．控制系统开环对数频率特性中的截止频率?c的大小通常反映系统的 快速性，而相位裕度?M反映了系统运动的 。 5．系统的稳态误差与 运动平稳度 有关。 6．在计算机控制系统中存在有五种信号形式变换，其中 等三种信号变换最重要。 7．若已给闭环系统的自然频率为?n，经验上，采样频率?s应取为 。 8．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 。 9．平均值滤波是对信号y进行m次采样；滤波器的输出y(k)? 。 1．已知闭环系统如图1所示， 试问：1）若R(s)为单位斜坡函数时，其稳态误差为多少？2）若N(s)为单位阶跃函数时，其稳态误差为多少？3）R(s)、 N(s)同时作用时，总误差为多少？（不必进行具体计算） 2．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。 2?3T r(tG(z） 1/s e(k)0.2/21/22-1/21/s T z?1?2?323u(k)c*0.6/2z?11.4/2（6分）（4分）-0.6/20.4/2