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(完整版)《计算机控制技术》教材习题解答1--第1页 《计算机控制技术》习题解答 第一章 1.1什么是计算机控制系统？计算机控制系统由哪几部分组成？ 答：计算机控制系统就是利用计算机（通常称为工业控制计算机，简称工业控制机）来实现 生产过程自动控制的系统。 计算机控制系统的组成：计算机控制系统由计算机（工业控制机）和生产过程两大部分组成。 1.2、微型计算机控制系统的特点是什么？ 微机控制系统与常规的自动控制系统相比，具有如下特点： a.控制规律灵活多样，改动方便 b.控制精度高，抑制扰动能力强，能实现最优控制 c.能够实现数据统计和工况显示，控制效率高 d.控制与管理一体化，进一步提高自动化程度 1.3 计算机控制系统结构有哪些分类？指出这些分类的结构特点和主要应用场合。 答： （1）操作指导控制系统 优点：结构简单，控制灵活，安全。 缺点：由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。 （2）直接数字控制系统（DDS） 优点：实时性好，可靠性高，适应性强。 （3）监督控制系统（SCC） 优点：生产过程始终处于最优工况。 （4）分散控制系统（DCS） 优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。 （5）现场总线控制系统（FCS） 优点：与DCS相比，降低了成本，提高了可靠性。国际标准统一后，可实现真正的开 放式互联系统结构。 1.4.计算机控制系统的控制过程是怎样的? 计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤： (1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。 (2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下 一步的控制过程。 (3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。 1.5.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？ 答：所谓实时，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 去了意义。 在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或 联机方式；生产过程不和计算机相连，且不受计算机控制，而是靠人进行联系并做相应操作 的方式称为离线方式或脱机方式。 1.6 操作指导、DDC和SCC系统的工作原理如何？它们之间有何区别和联系？ (1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属 (完整版)《计算机控制技术》教材习题解答1--第1页 (完整版)《计算机控制技术》教材习题解答1--第2页 于开环控制结构。计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算 出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作 用。其原理框图如图1.2 所示。 图1.2 操作指导控制系统原理框图 (2)直接数字控制系统(DDC 系统) ：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个 或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较， 再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。 DDC 系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。其原理框图如图 1.3 所示。 图1.3 DDC 系统原理框图 (3)计算机监督控制系统(SCC 系统)：S