计算机控制技术练习题
1. 计算机控制系统有哪几部分组成？
2. 什么是DDC 控制系统？
3. 简述SCC 控制系统的两种结构形式。
4. 什么是集散控制系统？
5. 现场总线控制系统的特点是什么？
6. 目前流行的计算机控制系统的控制规律有哪几种
7. 什么是工业控制计算机？有哪些特点？
8. 工控机由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 9. 什么是总线、内部总线和外部总线？ 10. 常用的外部总线有哪些？ 11. 简述MODBUS 通信协议。
12. 什么是过程通道？过程通道由哪几部分组成？ 13. 画出数字量输入/输出通道的结构。
14. 一个8通道模拟开关，如图所示。
要使IN5端与OUT/IN 端接通，问：（1）D3~D0的数据应当为： ；（2）OUT/IN 端的电压为： V ；（3）要使OUT/IN 与所有的INx 都不通（即关断该芯片），则INH 端应接高电压还是低电压： 。
（4）如果D3~D0的值为001，则输出电压： （5）如果D3~D0的值为002，则输出电压：
15. 设模拟开关如图所示，已知放大倍数为：G=1+2R/R G ，要使放大倍数为32倍，试问： （1） 电阻R G 为多少？
（2） 模拟开关的C 、B 、A 的值为多少？
16. 某LED 电路如图所示，其中74LS377为同相驱动电路，试问： （1）要使数码管显示出“6”，P0口应输出的代码是 H 。
（2）该数码管是共阴还是共阳的？
（3）P1.0是高电压还是低电压？
17. 什么是顺序控制？顺序控制系统有何特点？
18. 顺序控制系统有哪几种类型？
19. 什么是数字程序控制？数字程序控制有哪几种方式？ 20. 什么是逐点比较法？
21. 直线插补过程分哪几个步骤？有几种终点判别方法？ 22. 圆弧插补过程分哪几个步骤？
23. 设给定的加工轨迹为第一象限的直线OP ，起点为坐标原点，终点坐标A （xe ，ye ）,进
行插补计算时，总步数应是 ，若发现是F m >0还是F m <0，当前的点在直线上
P0.7~ P0.0
51单片机
74L S377
LED
方，则进给方向为 ，下一步偏差值为F m+1= ，若发现当前的点在直线下方，则进给方向为 ，下一步偏差值为F m+1= ，
24. 设给定的加工轨迹为第一象限的直线OP ，起点为坐标原点，终点坐标A （xe ，ye ）,其
值为（8,6），试进行插补计算，做出走步轨迹图，并标明进给方向和步数。
25. 简述反应式步进电机的工作原理。
26. 若步进电机的齿数为Zr ，绕组的相数为Mc ，状态系数为C ，则步进电机的步进角Qs 可表
示为：
27. 若Z[x(n)]=X(z)，根据Z 变换的平移定理，试写出Z[x(n+k)]= 和Z[x(n-k)]= 28. 试用迭代法求解差分方程：y (n )=y (n -1)+x (n ),
其中：y (n )=0(当n <0)，
29. 已知输入量为e (t)，其输出u (t)的z 变换的表达式为：
U (z)=z -1U (z)+ 3z -2U (z)+ 4E (z)+ 3z -1E (z)+ 2z -2E (z)，试直接写出u (n)的表达式。
30. 数字化控制器连续化设计步骤有哪些？
31. 设T 为采样周期，K P 、K I 、K D 分别为比例系数、积分系数、微分系数，E(k)为第k 次
采样的偏差值，P(k)为第k 次采样时调节器的输出值，k=0,1,2…为序号，给出数字化PID 控制器的位置式算式、增量式算式，并比较他们的特点。
32. 在采用数字PID 控制器的系统中，应当根据什么原则选择采样周期？ 33. 简述PID 参数的试凑法整定的步骤
34. 简述扩充临界比例度法和扩充响应曲线法整定PID 参数的步骤。
35. 对于图5-1所示的电路系统，试建立其时域微分方程即频域的
传递函数。
36. 用z 变换法求解差分方程。
c (k +2)+4c (k +1)+3c (k )=0, c (0)=0,c (1)=1
37. 求图5-2所示的闭环采样系统输出的z 变换。
已知G (s )=1/(s +1)、G (s )=1/(s +2)，其中H0(s)=(1-e -sT )/s ，当T=1s 时： （1）分别写出闭环脉冲传递函数
（2）分别求的z 变换表达式（提示：公式见附表）
（3）分别判断该闭环系统是否稳定？（提示：e -1=0.368，e -2=0.135） 38. 试分别用双线性变换法、前向差分法、后向差分法求下列表达式的z 变换： 39. 已知 试写出PID 控制算法 40. 已知
（1） 试写出归一参数整定法的增量型PID 控制算法； （2） 求出表达式中A 、B 、C 的值。
41. 若增量型PID 控制算法采用归一参数整定法，其中K P =1.5，A =2.2，B =3，C =1.2，设
e(n )的值如下表所示，求增量型PID 算法的时间序列△u (3)~ △u (7)的值填入表中。
n 0 1 2 3 4 5 6
7 e (n ) 0 3 5 6 2 3 2 5 △u (n )
42. 数字控制器的离散化设计步骤有哪些？
43. 在图7-1所示的系统中，被控制对象的传递函数为G(s)=10/(s+1)2，设采样周期为0.ls 试
针对单位阶跃输入设计最少拍控制器，计算在采样瞬间数字控制器输出和系统输出响应，并绘制响应图形。
,231)(+=s s U 2
31
)(2
++=s s s U 0.10.50.125r I r D r T T T T T T ===；；；⎩⎨
⎧>≤=0
,10,0)(n n n x 0.10.50.125r I r D r T T T T T T ===；；；
44. 如图7-1所示系统，设广义对象的脉冲传递函数:
设系统采样周期T=0.05s ，典型输入信号为阶跃信号，试设计最少拍控制系统。
45. 已知数字控制器的脉冲传递函数为D(z)=(z 2+1.2z+0.5 )/(2z 2+1.4z-2)试用以下三种方法
实现D(z)，求出对应的差分方程，并画出对应的实现方框原理图。
(1)直接程序法：(2)串联程序法：(3)并联程序法。
46. 软件抗干扰技术都有哪些？各有何特点。
47. 某温度控制系统采用8位ADC ，测量范围为10~100℃，传感器采样并经滤波和非线性
校正后的数字量为28H ，试对其进行标度变换求出所对应的温度值。
48. 设滤波器的数据处理长度N=5，对于限幅滤波的允许最大偏差Δx=10，惯性滤波的平滑
系数α=0.3，滤波器采样值如下表所示，试分别采用程序判断滤波（限幅滤波）、算术平均滤波、加权滤波、中值滤波、惯性滤波等方法求滤波器的输出值y 1(n )、y 2(n )、y 3(n )、y 4(n )、y 5(n )。
拉式变换与Z 变换对照表
n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x (
n
) 1 8 15 3 12 6 2 5 -1 -6 y 1(n ) y 2(n ) y 3(n ) y 4(n ) y 5(n )
)
268.01()1()
2.01)(78.21(000392.0)(121111-------++=z z z z z z G。