《计算机控制技术第3版》-于海生 习题解答.pdfVIP

第一章绪论

习题参考答案

L什么是计算机控制系统？其工作原理是怎样的？答：计算机控制系统就是用计算机简（称为工控

工业控制机

生侬揖

计算机控制系统的工作原理可归纳为以下3个步骤的不断重复：（1）实时数据采集：通过传感器或变

送器对被控量的瞬时值进行检测，并经A/D输入给计算

机。

（2）实时控制决策：对采集到的被控量进行分析和处理，并按已定的控制规律，决定将要采

取的控制行为。（3）实时控制输出：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

2.计算机控制系统由哪几部分组成？请画出计算机控制系统的组成框图。答：计算机控制系统的组

成框图为

计算机控制系统由工业控制机和生产过程两个大部分组成.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，匕包括硬件和软件两部分.生产过程包括被控对象、测量变送、执行机

构、开关装置、脉冲装置笔。

3.计算机控制系统的典型型式有哪些？各有什么优块点？答：操作指导控制系统、宜接数字控制

系统、监督计算机控制系统、集散控制系统、现场总

线控制系统、综合自动化系统。(1)操作指

导控制系统

优点；结构简单，控制灵活和安全。缺点；开环结构，无负反馈。需要由人工

操作，速度受到限制，不能控制多个对象。

(2)直接数字控制系统优点：闭环结构，有负反馈。实时性好，可靠

性高，适应性强。缺点：回路越多，硬件软件越复杂。

(3)监督计算机控制系统

优点：SCC系统可靠性高，生产过程始终处于最优工况。SCC能进行较为复杂的控

制，并能完成某些管理工作。上一级出现故障时，下一级仍可继续执行控制任务。缺

点:：系统硬件软件更加复杂。

(4)集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治

和综合协调。缺点：系统规模庞大且硬件软件复杂。

(5)现场总线控制系统优点：与集散控制系统相比，实现了全数字化、多站点网络通信，

降低了成本，提高了可靠性，可实现真正的开放式互连系统结构。系统更加偏平化,

管理效率提高。

缺点：系统规模较为庞大且硬件软件复杂。(6)综合自化

系统

优点：综合自化系统主要包括ERP.MES,PCS三层结构，涉及到计算机集成制造

系统(CIMS)、计算机集成过程系统(CIPS)、信息物理系统(CPS),成为企业全流

程决策、管理、优化、调度、协调、网络、智能、集成、控制的智能制造系统解决方

案。缺点：因涉及智能制造系统，系统的功能、规模非常庞大且硬件软件非常复

杂。

4.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？答：(1)实时：所谓“实时”，是指被控系统信号

的输入、计算和输出都是在一定时间范围内

完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超

出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。

(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程直接与计算机连接，生产过程直接

受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。

(3)“离线”方式：若生产过程不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而

是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则同做“脱机”方式或“离线”方式。

5.简述计算机控制系统的发展概况。答：1)

计算机技术的发展过程

在生产过程控制中采用数字计算机的思想出现在五十年代