1、西南大学19秋1084 计算机控制技术在线作业答案西南大学 网络与继续教育学院课程代码： 1084 学年学季：20192窗体顶端主观题1、预测控制算法的种类虽然多，但都具有相同的三个要素：预测模型、和反馈校正。参考答案：滚动优化 2、计算机控制系统按照采用的控制方案的不同，可以分为程序和顺序控制、高级控制、智能控制。参考答案：常规控制 3、一个典型的运动控制系统主要由运动部件、执行机构、驱动器和运动控制器构成。参考答案：传动机构 4、报警程序的设计方法主要有两种。一种是全软件报警程序，另一种是。参考答案：直接报警程序 5、算术平均值滤波就是对某一被测参数连续采样多次，计算其作为该点采样结果。参
2、考答案：算术平均值 6、中值滤波，就是对某一参数连续采样n次(一般取n为奇数)，然后把n次的采样值从小到大或从大到小排队，再取作为本次采样值。参考答案：中间值 7、在计算机数据处理系统中，常用的补偿方法有计算法、折线法。参考答案：插值法 8、流量检测计，按测量的单位分，有和体积流量计。参考答案：质量流量计 9、热电阻引线对测量结果有较大的影响，现在常用的引线方式有、三线制和四线制三种。参考答案：两线制 10、流量检测计，按测量方法分，有直接测量式和。参考答案：间接测量式 11、计算机控制系统的设计一般分为四个阶段：确定任务阶段、离线仿真和调试阶段以及在线调试和投运阶段。参考答案：工程设计阶段
3、12、TT302温度变送器的硬件系统组成，主要由、主电路板和液晶显示器三部分组成。参考答案：输入板 13、物位仪表按工作原理可分以下几种：直读式物位测量仪表、浮力式物位测量仪表、静压式物位测量仪表、电磁式物位测量仪表、核辐射式物位仪表、声波式物位测量仪表以及。参考答案：光学式物位测量仪表 14、将连续系统离散化的方法有很多，如、后向差分法、前向差分法、冲击响应不变法、零极点匹配法、零阶保持法等。参考答案：双线性变换法 15、企业信息化网络可分为三个层次，从下到上依次为现场设备层、和信息管理层。参考答案：过程监控层 16、构成局域网的网络拓扑结构主要有星形结构、环形结构和混合结构。参考答案：总线
4、结构 17、描述和比较LAN时，常考虑如下四个方面：传输媒体、传输技术、网络拓扑、。参考答案：访问控制方法 18、数字控制器的连续化设计步骤包括：设计假想的连续控制器、选择采样周期T、设计由计算机实现的控制算法、校验。参考答案：将D(s)离散化为D(z) 19、对数字控制器的设计一般有连续化设计和两类。参考答案：离散化设计 20、数控系统按结构分，包括：开环数控系统、全闭环数控系统和。参考答案：半闭环数控系统 21、DA转换器接口一般有两种隔离方式：和数字信号隔离。参考答案：模拟信号隔离 22、数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、等组成。参考答案：输出口地址译码电路 23、根据工程统
5、计，对计算机控制系统的干扰大部分是由产生的。参考答案：电源涡合 24、为了提高计算机的抗干扰能力，可以将作为屏蔽，而把机内器件架与外壳绝缘。参考答案：主机外壳 25、计算机控制系统在工业现场运行时，所受干扰的来源是多方面的，除电网电压的过压、欠压以及浪涌以外，对系统危害最严重的首推电网的。参考答案：尖峰脉冲干扰 26、在电源变压器中设置合理的是一种有效的抗干扰措施。参考答案：屏蔽(静电屏蔽和电磁屏蔽) 27、信号在长线中传输会遇到三个问题:一是高速变化的信号在长线中传输时出现的波反射现象，二是具有，三是长线传输会受到外界干扰。参考答案：信号延时 28、执行器按动作行程分类，可分为角行程执行器和
6、。参考答案：直行程执行器 29、电动执行器主要由伺服放大器和执行机构组成，中间可以串接。参考答案：操作器 30、执行器按动力能源分类，可分为气动执行器、电动执行器、。参考答案：液动执行器 31、计算机控制研究的课题，在控制理论方面涉及的课题，包括：数字描述与分析方法、现代控制系统的研究。参考答案：采样周期的选择 32、根据计算机控制系统的发展历史和在实际应用中的状态计算机控制系统一般分为操作指导控制系统、直接数字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统和计算机集成制造系统六大类。参考答案：计算机监督控制系统 33、计算机控制系统的控制过程可简单地归纳为三个过程：信息的获取，信息的处理与。参考答
7、案：信息的输出 34、自动控制系统一般可以分为开环控制系统和两大类。参考答案：闭环控制系统 35、DAC0832是位数模转换器。参考答案：8 36、USB总线系统中的设备可以分为三种类型：USB主机、USB集线器、。参考答案：USB总线设备 37、在USB 1 .1版本中定义了两种速率的传输工作模式低速模式和模式。参考答案：全速 38、针对设备对系统资源需求的不同，在USB规范中规定了四种不同的数据传输方式：控制(Control )传输方式、同步(Isochronous)传输方式以及批(Bulk)传输方式。参考答案：中断(Interrupt)传输方式 39、RS232C的电气连接方式的主要特点
8、是：非平衡的连接方式、采用点对点通信和。参考答案：公用地线 40、计算机网络按网络拓扑划分，包括：星形网、环形网、总线型网和。参考答案：网状网 41、OSI七层网络结构，包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层与。参考答案：应用层 42、计算机网络按功能划分，包括：通信子网和。参考答案：资源子网 43、计算机网络按照网域的跨度分为：局域网、区域网、。参考答案：广域网 44、HART通信协议是依照国际标准化组织(ISO)的开放式系统互连(OSI)参考模型，简化并引用其中三层(物理层、应用层)而制定的。参考答案：数据链路层 45、计算机网络按交换方式划分，包括：电路交换网、报文交换
9、网和。参考答案：分组交换网 46、计算机控制系统在工业现场运行时，所受干扰的来源是多方面的，除电网电压的过压、欠压以及浪涌以外，对系统危害最严重的首推电网的。参考答案：尖峰脉冲干扰 47、根据IEEE802标准，LAN协议包括：物理层、逻辑链路控制层、。参考答案：介质访问控制层 48、构成局域网的网络拓扑结构主要有星形结构、环形结构和混合结构。参考答案：总线结构 49、DA转换器接口一般有两种隔离方式：和数字信号隔离。参考答案：模拟信号隔离 50、计算机控制系统按照采用的控制方案的不同，可以分为程序和顺序控制、高级控制、智能控制。参考答案：常规控制 51、一个典型的运动控制系统主要由运动部件、
10、执行机构、驱动器和运动控制器构成。参考答案：传动机构 52、A/D转换器模板设计中应考虑的内容很多，大致有以下几个部分：采样保持器、信号放大器、多路模拟信号的切换、隔离技术、A/D转换的精度与速度、。参考答案：参考基准电压 53、D/A转换器，按数字量输入方式分，可分为并行输入和两种。参考答案：串行输入 54、RS-485是一种多发送器的电路标准，它是RS-422A性能的扩展，是真正意义上的总线标准。它允许在两根导线(总线)上挂接台RS-485负载设备。参考答案：32 55、主机是指用于控制的计算机，它主要由CPU、存储器和 三大部分组成。参考答案：接口 56、按液压系统的压力分，所使用的液压
11、阀可分为低压阀、高压阀等。参考答案：中压阀 57、气动变送器用两根气动管线分别传送和输出信号。参考答案：气源 58、气动变送器用两根气动管线分别传送和输出信号。参考答案：气源 59、压力检测的方法很多，按敏感元件和转换原理的特性不同，一般分为以下几类：液柱式压力检测、弹性式压力检测、电气式压力检测。参考答案：负荷式压力检测 60、四线制指仪表的信号传输与供电用四根导线，其中两根作为电源线，另两根作为线。参考答案：信号 61、常见的总线集中控制方式主要有链式查询方式、和独立请求总线控制方式。参考答案：计数器定时查询方式 62、总线判优控制可分集中式和两种。参考答案：分布式 63、按照总线内部信息
12、传输的性质，总线可以分为数据总线、控制总线和电源总线。参考答案：地址总线 64、总线标准主要包括以下几方面的特性：机械特性、电气特性、时间特性。参考答案：功能特性 65、按干扰作用方式的不同，干扰可分为差模干扰、和长线传输干扰。参考答案：共模干扰 66、专家系统和传统计算机程序的主要区别在什么地方?相对于人工智能系统而言，专家系统有何特点?参考答案：专家系统和传统计算机程序的区别在于，专家系统主要以知识而不是以数据作为处理对象。它所要解决的问题一般没有算法解，并且往往要在不完全、不精确或不确定的信息基础上进行判断推理，做出结论。相对于一般人工智能系统而言，专家系统具有以下特点:启发性。专家系统
13、能运用专家的专门知识和推理方法，进行推理、判断和决策，解决专门领域的特点问题。而这种专门知识往往是以符号表示和符号操作为特征的启发式知识。透明性。专家系统能够解释自身的推理过程，并回答用户提出的问题。活性。专家系统能不断地增长知识，进行知识更新。 67、简述温度检测的主要方法和分类。参考答案：根据测量方法，可将温度测量划分为接触式测温和非接触式测温两大类。接触式测温是基于物体的热交换原理设计而成的。其优点是:较直观、可靠;系统结构相对简单;测量准确，精度高。其缺点是:测温时有较大的滞后(因为要进行充分的热交换)，在接触过程中易破坏被测对象的温度场分布，从而造成测量误差;不能测量移动的或太小的物
14、体;测温上限受到温度计材质的限制，故所测温度不能太高。接触式测温仪表主要有:基于物体受热膨胀原理制成的膨胀式温度检测仪表;基于密闭容积内工作介质随温度升高而压力升高的性质制成的压力式温度检测仪表;基于导体或半导体电阻值随温度变化而变化的热电阻温度检测仪表;基于热电效应的热电偶温度检测仪表。非接触式测温是基于物体的热辐射特性与温度之间的对应关系设计而成的。其优点是:测温范围广(理论上没有上限限制);测温过程中不破坏被测对象的温度场分布;能测运动的物体;测温响应速度快。缺点是:所测温度受物体发射率、中间介质和测量距离等的影响。目前应用较广的非接触式测温仪表有:辐射温度计、光学高温计、光电高温计、比
15、色温度计等。其他测温技术，如光纤测温技术、集成温度传感器测温技术等也在不同领域得到应用。 68、写出同步通信的数据帧格式，并说明其工作原理。参考答案：同步通信SYNC(Synchronous Data Communication)每次传送n个字符的数据块。用一个或两个同步字符表示传送数据块的开始，接着就是n个字符的数据块，字符之间不允许有空隙，当没有字符可发送时，则连续发送同步字符。 通常由用户选择同步字符，可以选择一个特殊的8位二进制码(如01111110)作为同步字符(称单同步字符)，或选择两个连续的8位二进制码作为同步字符(称双同步字符)。为了保证收、发同步，收、发双方必须使用相同的同步
16、字符。 发送端传送时，首先对被传送的原始数据进行编码，形成编码数据后再往外发送，由于每位码元包含有数据状态和时钟信息，在接收端经过解码，便可以得到解码数据(称接收数据)和解码时钟(称接收时钟)。因此接收端无需设置独立的接收时钟源，而由发送端发出的编码自带时钟，实现了收、发的自同步功能。 69、简述计算机控制系统的应用软件特点。参考答案：应用软件是根据控制对象、控制要求，为实现高效、可靠、灵活的控制而开发的各种程序。应用软件包括数据采集、数字滤波、标度变换、键盘处理、过程控制算法、输出与控制等程序。用于应用软件开发的程序设计语言，一般有汇编、C# ,C+ ,VB,VC等。目前也有一些专门用于控制
17、的引用组态软件，这些软件功能强，使用方便，组态灵活，具有很强的应用前景。 70、从深度和广度两方面论述计算机控制系统的发展趋势。参考答案：目前，计算机控制技术在深度和广度方面都在发展。在广度方面，向着大系统或系统工程的方向发展，向着管理控制一体化的方向发展。从单一过程、单一对象的局部控制，发展到对整个工厂、整个企业，甚至对社会经济、国土利用、生态平衡、环境保护等大规模复杂对象和系统进行综合控制。在深度方面，则向着智能化方向发展，人们逐步地引人了自适应、自学习等控制方法，并且模拟生物的视觉、听觉和触觉，能够自动地识别图像、文字、语言并进一步根据感知的信息进行推理分析，直观判断，自行解决故障和问题
18、。计算机在控制系统中的应用，不但带动了计算机技术的发展，同时也推动了自动控制理论和工程的发展。 71、什么是插补、直线插补和二次曲线插补?参考答案：当给定离散各点坐标x和y值之后，需要确定各坐标值之间的中间值，我们把求得这些中间值的数值计算方法称为插值或插补。 所谓直线插补是指在给定的两个基点之间用条近似直线来逼近，也就是由此定出中间点连接起来的折线近似于一条直线，而并不是真正的直线。所谓二次曲线插补是指在给定的两个基点之间用一条近似曲线来逼近，也就是实际的中间点连线是一条近似于曲线的折线弧。 72、简述信息管理层特点参考答案：企业信息管理网络位于最上层，它主要用于企业的生产调度、计划、销售、
19、库存、财务、人事以及企业的经营管理等方面信息的传输。管理层上各终端设备之间一般以发送电子邮件、下载网页、数据库查询、打印文档、读取文件服务器上的计算机程序等方式进行信息的交换，数据报文通常都比较长，数据吞吐量比较大，而且数据通信的发起是随机的、无规则的，因此要求网络必须具有较大的带宽。目前企业管理网络主要由快速以太网(100 Mbit/s,1000 Mbit/s,10Gbit/s等)组成。 73、分别描述数字量输入、输出通道的结构。参考答案：数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入口地址译码电路等组成。数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成。 74、简
20、述电源抗干扰技术。参考答案：为了防止产生电源干扰，计算机控制系统的交流稳压器保证交流220 V供电，即交流电网电压在规定的波动范围，输出的交流电压稳定在220 V;交流电源滤波器，即低通滤波器，有效地抑制高频干扰的人侵，使50 Hz的基频交流通过。最后由直流稳压器向计算机控制系统供电。交流滤波器可采用电容滤波器、电感电容滤波器或有源滤波器。滤波器要有良好的接驳布线接近地面，输人/输出引线应相互隔离，不可平行或缠绕在一起。 在电源变压器中设置合理的屏蔽(静电屏蔽和电磁屏蔽)是一种有效的抗干扰措施，它是在电源变压器的一次侧和二次侧之间加屏蔽层。电网进人电源变压器一次侧的高频干扰信号，经过静电屏蔽直
21、接旁路到地，不会藕合到二次侧，从而减少交流电网引入的高频干扰。为了将控制系统和供电电网电源隔离开来，消除公共阻抗引起的干扰，同时，为了安全，可在电源变压器和低通滤波器之前增加一个隔离变压器。隔离变压器的一次侧和二次侧之间加静电屏蔽层，也可采用双屏蔽层。 75、计算机控制系统的系统软件特点。参考答案：系统软件是维持计算机运行操作的基础，用于管理、调度、操作计算机的各种资源，实现对系统的监控与诊断，提供各种开发的支持程序。这些系统软件包括操作系统、监控管理程序、故障诊断程序、各种计算机语言及解释、编译工具。系统软件一般由供应商提供或专业人员开发，用户不需自己设计开发。 76、简述计算机监督控制系统
22、特点参考答案：计算机监督控制系统(Supervisory Computer Control，简称SCC系统)是一种两级的计算机控制系统。 该类系统类似于计算机操作指导控制系统。两者的区别在于SCC计算机输出小通过人改变，而是直接控制控制器，改变控制的设定值或参数，从而完成对生产过程的控制。SCC计算机可以利用有效的资源去完成生产过程控制的参数优化，协调各直接控制回路的工作，而不直接参与直接控制，所以计算机监督控制系统是安全性、可靠性较高的一类计算机控制系统，同时又是计算机集散系统最初、最基本的模式。 77、简述USB总线的枚举过程。参考答案：当有USB设备从USB总线上连接或拆除时，USB主机
23、采用一种称为总线枚举的过程来识别和管理必要的设备状态改变。当USB设备连接到USB总线上，会执行以下的总线枚举过程: USB设备连接到HUB上，HUB通过其状态管道(Pipe)给主机发送一个状态改变事件。USB设备此时处于供电状态(Powered Stare)，此时其内部的端口地址处于无效状态。 主机通过查询(Query) HUB来确定所连USB的属性。 现在主机已经知道在HUB的某端口上有USB设备连接，主机至少等待100ms来完成该过程，并且达到电源的稳定。接着，主机向该端口发送复位命令(Reset Command )。 执行所请求的复位过程。当复位信号结束时，连接USB设备的端口就有效了
24、。USB设备便处于默认状态(Default State )，可以从电源线的VBUS获得不超过100 mA的电流。它所有的寄存器都被复位，并且可以使用默认地址。 主机对所连接的USB设备分配一个惟一的地址，并将设备状态转为地址状态。 在USB设备接到其惟一地址之前，其默认的控制管道(Default Control Pipe)通过默认地址依然有效。 主机用几个毫秒的时间读取USB设备的配置信息。 主机基于所获得的配置信息完成对USB设备的配置。 78、什么是平衡方式和不平衡传输方式?试比较两种方式的性能。参考答案：非平衡的连接方式，即每条信号线只有一条连线，信道噪声会叠加在信号上并全部反映到接收器中，因而会加大通信误码率，但却最大限度降低了通信成本。非平衡的连接方式，即每条信号线只有一条连线，信道噪声会叠加在信号上并全部反映到接收器中，因而会加大通信误码率，但却最大限度降低了通信成本。平衡通信接口规定了双端电气接口形式，使用双端线传送信号。它通过传输线驱动器，把逻辑电平变换成电位差，完成始端的信息传送;通过传输线接收器，把电位差转变成逻辑电平，实现终
