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《计算机控制系统》课程复习题答案 一、 知识点：计算机控制系统的基本概念。具体为 了解计算机控制系统与生产自动化的关系；掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性；理解计算机控制系统的分类和发展趋势。 回答题： 1. 画出典型计算机控制系统的基本框图； 答：典型计算机控制系统的基本框图如下： 2. 简述计算机控制系统的一般控制过程； 答：(1) 数据采集及处理，即对被控对象的被控参数进行实时检测，并输给计算机进行处理；(2) 实时控制，即按已设计的控制规律计算出控制量，实时向执行器发出控制信号。 3. 简述计算机控制系统的组成； 答：计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成，计算机系统又由硬件和软件组成。 4. 简述计算机控制系统的特点； 答：计算机控制系统与连续控制系统相比，具有以下特点： ⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。 ⑵计算机控制系统修改控制规律，只需修改程序，一般不对硬件电路进行改动，因此具有很大的灵活性和适应性。 ⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。 ⑷计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。 ⑸ 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多个回路。 ⑹ 采用计算机控制，便于实现控制与管理一体化。 5. 简述计算机控制系统的类型。 答：（1）操作指导控制系统； （2）直接数字控制系统； （3）监督计算机控制系统 （4）分级计算机控制系统 二、 知识点：计算机控制系统的硬件基础。具体为 了解计算机控制系统的过程通道与接口；掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用，掌握输入/输出接口电路：并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法，能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。 回答题： 1. 给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。 2. 给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。 3. 例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。 答：W78系列,如W7805、7812、7824等；W79系列，如W7805、7812、7824等 4. 使用光电隔离器件时，如何做到器件两侧的电气被彻底隔离？ 答：光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。 5. 说明隔离电源的基本作用。 答：为了实施隔离技术，隔离电源可以为被隔离的各个部分提供独立的或相互隔离的电源供电，以切断各个部分间的电路联系。 6. 什么是采样或采样过程？ 答：采样或采样过程，就是抽取连续信号在离散时间瞬时值的序列过程，有时也称为离散化过程。 7. 简述典型的计算机控制系统中所包含的信号形式。 答：(1) 连续信号。 (2) 模拟信号。 (3) 离散信号。 (4) 采样信号。 (5) 数字信号。 8. 根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？ 答：根据采样过程的特点，可以将采样分为以下几种类型。 (1) 周期采样 。指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 (2) 同步采样。如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样。 (3) 非同步采样。如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭。 (4) 多速采样。如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同。 (5) 随机采样。若相邻两次采样的时间间隔不相等。 9. 什么是信号重构？ 答：把离散信号变为连续信号的过程，称为信号重构，它是采样的逆过程。 10. 写出零阶保持器的传递函数。 答：零阶保持器的传递函数为。 11. 引入零阶保持器对系统开环传递函数的极点有何影响？ 答：零阶保持器的引入并不影响开环系统脉冲传递函数的极点。 12. 简述采样定理的基本内容。 答：采样定理: 如果连续信号具有有限频谱，其最高频率为,则对进行周期采样且采样角频率时，连续信号可以由采样信号唯一确定，亦即可以从无失真地恢复。 13. 简述连续信号的定义。 答：连续信号是在整个时间范围均有定义的信号，它的幅值可以是连续的,也可以是断续的。 14. 简述离散信号的定义。 答：模拟信号是在整个时间范围均有定义的信号，它的幅值在某一时间范围内是连续的。模拟信号是连续信号的一个子集，在大多数场合与很多文献中，将二者等同起来，均指模拟信号。 15. 简述采样信号的定义。 答：采样信号是离散信号的子集，在时间上是离散的、而幅值上是连续的。在很多场合中，我们提及离散信号就是指采样信号。 16. 简述数字信号的定义。 答：数字信号是幅值整量化的离散信号，它在时间上和幅值上均是离散的。 三、 知识点：数字控制器的模拟化设计方法。具体为 介绍数字控制器的模拟化设计方法，掌握模拟控制器与数字控制器的转换方法，掌握数字PID控制器的设计方法及存在的问题、改进的办法。 回答题： 1. 简述比例调节作用。 答：比例调