计算机控制系统试题库
第1章
1．计算机控制系统是由哪几部分组成的各部分的作用是什么
2．操作指导、DDC及SCC控制系统工作原理如何它们之间有何区别和联系
3．计算机控制系统与模拟调节系统相比有什么特点
4．为适应控制现场的工作环境，对工作控制机有何要求
5．PC总线工业控制机与普通个人计算机相比，有何不同
6．试述计算机控制系统的发展方向和主要研究课题。
第2章
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1．何谓I/O接口在计算机控制系统中为什么要有I/O接口电路
2．一个微处理机（CPU）采用程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。已知CPU查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200μs，若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问CPU是否能按要求，可靠的管理全部50个终端又问CPU最多能管理多少个这种终端
3．某微机实时控制系统有1#、2#、3#三个外围设备。由一个CPU进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务时间分别是：
C1=5ms S1=300μs
C2=8ms S2=
C3=1ms S3=400μs
问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备为什么若不行的话，试提出改进方案。4．计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式它们各有什么优缺点》
5．某8086最大模式系统中，需扩展8255A、8253和DAC0832芯片各一片。采用74LS138作译码器，若已指定分配给各芯片的地址范围是：
8255A FFE0H、FFE2H、FFE4H、FFE6H
|
8253 FFE1H、FFE3H、FFE5H、FFE7H
DAC0832 FFF0H
试设计接口扩展的地址译码电路（除74LS138外，可增加必要的其他逻辑电路芯片）。6．某8088最大模式系统中，需扩展8255A四片，指定各芯片的地址范围分别是90～93H、94～97H、98～9BH、9C～9FH，采用74LS138作译码器，试设计接口地址译码电路。
7．何谓I/O通道模拟量输入通道由哪几部分组成
8．模拟输入通道中为什么要加采样保持器采样保持器的组成及要求是什么
9．模拟输出通道中为什么要加输出保持器试分析输出保持器与输入采样保持器在作用上、电路上的异同。
10．有一个四位满量程5V的逐次逼近型A/D转换器，设输入模拟量电压，试用列表和图示的方法表示其逐次逼近的转换过程。
11．用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～50℃，线性温度变送器输出0～5V，试求测量该温度的分辨率和精度。
12．进入I/O通道的干扰按其对电路的作用形式通常分哪两种试述对每种干扰应采取的主要抑制措施。
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13.什么是接口、接口技术和过程通道
14. 采用74LS244和74LS273与PC总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量(开关量)输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字输入和数字输出程序。
第3章
1．数字控制器与模拟调节器相比较有什么优点
2．离散化方法中零阶保持器法的计算公式是
[])()()(s D s H Z z D =
试解释此处乘上零阶保持器)(s H 的物理意义。
3．按一定性能指标要求对某控制系统综合校正后求得其应加的串联-校正装置为 )(1)(a s s s D +=
-
（1）试按模拟调节规律离散化的方法实现此调节规律的数字控制器算式；
（2）画出该数字控制器的程序框图。
4．某连续控制系统的校正装置的传递函数为 s T s T s D 2111)(++=
试用一阶差分法和脉冲传递函数法求该装置的递推输出序列（设输入为)(t e ，输出为)(t u ）。
5．已知某连续控制器的传递函数为 2222)(n n n s s s D ωξωω++=
试用双线性变换法求出相应的数字控制的脉冲传递函数)(z D ，其中s T 1=。
6．设被控对象由三个惯性环节组成，其传递函数的形式为 111)(332211+++=
s T K s T K s T K s G s s s s s s c '
试用二阶工程设计法设计数字控制器，并求出PID 数字控制器的控制算式（知321s s s T T T >>）。
7．已知某连续控制器的传递函数为
s s s D 085.017.01)(+=
现用数字PID 算法来实现它，试分别写出其相应的位置型和增量型PID 算法输出表达式。设采样周期s T 1=。
8．试述采样周期T 的选择原则。
9．什么是数字PID 位置型控制算法和增量型控制算法试比较他们的优缺点。
10．数字控制器的离散化设计步骤是什么
11．试叙述试凑法、扩充临界比例度法、扩充响应曲线法整定PID 参数的步骤。
第4章
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1．已知一被控对象的传递函数为 )05.01)(1.01(10
)(s s s s G c ++=
设采用零阶保持器，采样周期T 为。试针对单位速度输入函数设计快速有波纹系统的)(z D ，计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应并绘制图形。
2．在题1中，针对单位速度输入函数设计快速无波纹系统的)(z D ，计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应并绘制图形。
3．设被控对象的传递函数为
)1(10)(+=
s s s G c
采用零阶保持器，采样周期T=1s ，输入单位速度函数，试按最少拍无波纹要求设计)(z D ，并检验一下所设计的系统是否满足快速无波纹的要求。
4．某电阻炉，其传递函数可近似为带纯滞后的一阶惯性环节 s
d d c
e s T K s G τ-+=1)(
用飞升曲线法测得电阻炉的有关参数如下：s T s K d d 680,30,16.1===τ，若采用零阶保持器，取采样周期s T 6=，要求闭环系统的时间常数s T 350=τ，用大林算法求取对电阻炉实现温度控制的数字控制器的算式。
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5．已知控制系统的被控对象的传递函数为
)1)(12()(++=-s s e s G s
c
采样周期s T 1=，若选闭环系统的时间常数s T 1.0=τ，问是否会出现振铃现象试用大林算法设计数字控制器)(z D 。
6．设被控对象的传递函数
)1(1)(+=
s s s G c
采样周期s T 1=，采用零阶保持器，试用W 变换设计法设计相位校正器的传递函数)(z D ，使该系统的相位裕度为50°。
7．对控对象的传递函数为 21
()1c G s s =+
采样周期 T=1s, 采用零阶保持器，针对单位速度输入函数，按以下要求设计：
（1）求出数字控制器输出序列 μ(k)的递推形式；
（2）画出采样瞬间数字控制器的输出和系统的输入曲线。
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第5章
1．简述微型计算机控制系统设计的一般步骤。
2．简要说明微型计算机控制系统总体设计的主要内容及要求。
3．用机器语言、汇编语言、高级语言编制控制程序各有什么优缺点如何根据控制系统选择编程语言
4．采用C 语言调用8086汇编语言的混合编程方法，按PID 数字控制器位置式)2()1()()1()(210-+--+-=k e a k e a k e a k U k U 编写数字控制器的源程序。由C 语言传送一个连续采样次数N ，汇编语言程序完成N 次采样取中值作为当次计算的反馈值)(k C ，与恒定的给定值)(k r 相减，给C 语言返回偏差值)(k e 。设系数0a
、1a 和2a 为已知。
5．试画出由8086构成的三环全数字式直流PWM 伺服系统控制电路的电气原理图（包括8086 EPROM 、RAM 最小系统）。用模块化设计方法设计系统的控制程序，画出各程序模块的流程图，确定系统分时控制的时序。
6．某炉温度变化范围为 0～1500 ,要求分辨率为3 ,温度变送器输出范围为0～5V 。若A/D
转换器的输入范围也为 0～5V,则求A/D 转换器的字长 应为多少位若不变，现在通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600 ，此时系统对炉温度的分辨率为多少
7．采用 8255 A 作为 x 轴 步进电机 和 y 轴 步进电机的控制接口，要求：
（１）画出接口电路原理图
（２）分别列出x 轴和y 轴 步进电机在三相单三拍、三相双三拍和三相六拍工作方式下的输出字表。
第6章
1．什么是系统的可靠性提高计算机控制系统的可靠性有哪些主要途径
2．评价系统可靠性的主要指标有哪些
3．引起控制系统故障的主要原因有哪些
4．制造计算机控制系统时，为什么要先进行元件老化处理
5．设某一种元件，其失效率h t /10
)(10-=λ，给定工作时间t 为10000h ，求其他各项可靠性指标的数值。