计算机控制系统简答

计算机控制系统简答题汇总及页码标注

简答题：

1、 计算机控制系统的典型形式有哪些？4

2、 常用的数字滤波算法有哪几种？简述优缺点？156

3、 什么是数字程序控制？数字程序控制有哪几种方式？175.4

4、 比例.积分.微分项各有何作用。232

5、 三相步进电机有几种工作方式?分别画出每种工作方式的各相通电顺序和 电压波形图?183

6、 扩充临界比例度法？241

7、 扩充响应曲线法？242

8、 施密斯预估器的原理是什么？256

9、 计算机控制系统的系统设计原则是什么？376

10、 计算机总线接口规范协议。17

11、 滑动窗口平均律波的原理？该滤波方法适用于什么情况？159

12、 什么叫抗积分饱和，抗积分饱和的增量型 PID 控制算法框图？237 （图236）

什么叫积分饱和？它是怎样引起的？如何消除？237

消除积分不灵敏。

13、 常用的接地方法有哪些？各自的特点?357

14、 PWM（脉宽调制）技术的基本原理109

15、 什么是PWM技术，简述其优点。107

16、 分布式系统框图？395

17、 香农定理？

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 y*(t)就能唯一地复现 y(t)。一般实际应用中保证采样频 率为信号最高频率的 5～10 倍；

18、 中位值滤波的方法是怎样的？该滤波方法适用于什么情况？

中位值滤波法的原理是对被测参数连续采样 m 次（m≥3）且是奇数，并且按大小顺序排列，再取中间值作为本次采样的有效数据。

该滤波方法适用于脉冲信号等偶然变化因素所干扰的缓慢变化的系统。

19、 数字控制器离散化设计步骤？

①根据控制系统的性能指标要求和其它约束条件，确定所需的闭环脉冲传递函数Ф(z)。

②求广义对象的脉冲传递函数G(z)。

③求取数字控制器的脉冲传递函数 D(z)。

④根据 D(z)求取控制算法的递推计算公式，由 D(z)求取控制算法可按以下方法实现。

20、 数字控制器的连续化设计步骤是什么?227

1、设计假想的连续控制器 D(s)，在此设计中可利用连续系统的频率特性法、根轨迹法等。

2、选择采用周期 T。

3、将 D(s)离散化为 D(z),离散的方法如双线性变化法、后向差分、冲击响应不变法、零极点匹配 法、修改根匹配法等等。

4、设计由计算机实现的控制算法

5、数字仿真校验设计是否符合要求

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21、 模糊控制系统由哪几部分组成？常用的清晰化方法有哪些？

模糊控制系统通常由模糊控制器、输入输出接口、执行机构、测量装置和被控对象等部 分组成。

常用的清晰化方法由最大隶属度法、加权平均原则和中位数判决法。

22、 计算机控制系统框图？

其中信息输出包括开关量的输出，模拟量的输出，通信的输出。信息输入包括开关量的输入， 模拟量的输入，通信的输入。

23、 选择采样周期需要考虑哪些因素？263

首先要考虑的因素有：

香农采样定理给出了采用周期的上限 Tmax，采样周期的下限 Tmin 为计算机执行程序 和输入输出所耗费的时间，系统的采样周期只能在 Tmin 和 Tmax 之间选择。

次要要考虑的因素有：

1、给定值的变化率，2、被控对象的特性，3、执行机构的类型，4、控制算法的类型，

5、控制的回路数。

24、 达林算法的设计目标是什么？

达林算法设计目标是设计一个合适的数字控制器，使整个系统的闭环传递函数为带有原纯滞后时间的一阶惯性环节。

大林算法是运用于自动控制领域中的一种算法，是一种先设计好闭环系统的响应再反过来综合调节器的方法。设计的数字控制器（算法）使闭环系统的特性为具有时间滞后的一阶惯性环节，且滞后时间与被控对象的滞后时间相同。此算法具有消除余差、对纯滞后有补偿作用等特点。

25、 相比位置式算法，增量式算法优点

1、增量式算法中，计算机仅输出增量，误动作影响小；

2、增量式算法无需累加，仅与最近几次状态有关，且消除了积分项，避免了积分饱和，因此容易取得较好的控制效果。

3、增量式计算只与本次的偏差值有关，与阀门原来的位置无关，其输出对应于阀门位置的变化部分，易于实现从手动到自动的无扰动切换。

4、增量式算法时所用的执行器本身都具有保持功能，即使计算机发生故障，执行器仍能保持在原位，不会对生产造成恶劣影响。

26、 什么叫最少拍控制？其闭环脉冲传递函数的表达式是什么？

最少怕控制是一种直接数字设计方法。所谓最少拍控制就是要求闭环系统对于某种特

定的输入在最少个采样周期内达到无静差稳态，使系统输出尽快地跟随期望值的变化。

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z =1+ ( ) ( ) ( ) ( )

27、 在计算机控制系统中，实时、在线方式和离线方式的含义是什么？

实时方式是指信号的输入，计算和输出都要在一定的时间范围内完成，即计算机对输入信息以足够快的速度进行控制，超出这个时间就失去控制时机，控制也就失去意义。在线方式：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。离线方式：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作相应操作的方式。

28、 什么叫做介质访问控制技术？在目前的局部网络中，采用哪几种访问控

制方式？

如何合理使用信道，合理分配信道，使得各结点既充分利用信道的空间时间传送信息，也不至于发生各信息间的互相冲突，即合理解决信道的分配的技术。微机局部网络常用的传输访问控制方式有：冲突检测的载波侦听多路访问；令牌环；令牌总线。

29、 采样保持器的作用是什么？是否所有的模拟输入通道中都需要采样保持

器？

作用是保证A/D转换器的输入模拟电压的稳定，从而提高A/D转换精度；不是所有的模拟量输入通道都需要采样保持器，当模拟信号的变化幅度小于A/D转换器的1/2LSB时，就不需要采样保持器

30、 软件编程方法有那些，并叙述其相关关系。

答：过程化编程，模块化结构化编程，面向对象编程，面向智能体编程，依次前者是后者的基础后者是前者的有机结合和发展。

31、 D/A转换器的技术指标？

答：（1）、满量程 （2）、分辩率（3）、非线性（4）、相对精度（5）、绝对精度

（6）、建立时间（7）、温度系数

32、 AD转换器的技术指标？

答：过程化编程，模块化结构化编程，面向对象编程，面向智能体编程，依次前者是后者的基础后者是前者的有机结合和发展。

33、 什么叫扩充临界比例度法？

答：是确定PID控制参数的一种方法。具体为（1）选择采样周期（2）比例控制，等幅振荡，记录周期和比例度（3）选择控制度确定参数

评分标准：三步答全5分，少答一个扣1分。

34、 模糊控制的原理？

模糊控制系统通常有模糊控制器，输入输出接口，执行结构，测量装置和被控对象无个部分组成。

模糊控制器只要包括输入量模糊化接口，知识库，推理机，输出清晰化接口四个部分。

设计一个模糊控制器需要：选择模糊控制器结构，选取模糊规则，确定模糊化和清晰化方法，确定模糊控制器参数。

35、 分布式系统框图

（1）、满量程 （2）、分辩率（3）、非线性（4）、相对精度（5）、绝对精度

（6）、建立时间（7）、温度系数

36、 连续离散设计方法

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（1）.用连续系统的理论分析系统，确定控制器（或校整装置D(s)，其中 G（s）为被控对象的传递函数。

（2）.用合适的离散化方法把D（S）离散化，求出控制器的Z传递函数D（z）。

（3）.将广义对象离散化，把离散控制系统框图改为如下形式检查系统是否满足要求其中G（z）=Z[G（s）]，而广义对象 G(s) =H（s）*G0（s），如果不满足要求，再重新上述步骤。

（4）.将D（z）变为差分方程形式，并编制计算机程序。

（5）.如果需要，可对系统进行仿真实验，检查系统设计是否满足要求并大体确定一些参数，以缩短现场调试时间。

（6） .调试。

37、 简述面向智能体的编程方法

（1）.程序判断滤波（2）.中值滤波（3）.移位平均滤波（4）.

（5）、一阶滞后滤波（6）加权算术平均滤波（7）.组合滤波

算术平均法