1．计算机控制系统是研究什么的?答：它主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统；2．什么是过程通道、组成、特点。
答：过程通道：计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道数字量输入(DI)通道：把从控制对象检测得到的数字码、开关量、脉冲量或中断请求信号经过输入缓冲器在接口的控制下送给计算机数字量输出(D0)通道：把从计算机输出的数字信号通过接口输出数字信号、脉冲信号或开关信号模拟量输入(AI)通道：把从控制对象检测得到的时间连续模拟信号(如温度、压力、流量、液位等)(1-10V 或4-20mA)变换成二进制的数字信号，然后经接口送入到计算机模拟量输出(A0)通道：把从计算机输出的数字信号通过接口由它变换成相应的模拟量信号输出给控制对象3．监督控制系统的结构形式。
答：(1)SCC+模拟调节器(2)SCC+DDC4．数字控制器的直接设计算法的基础是什么?答：以Z变换为基础的采样控制系统5．计算机控制系统由计算机本体和受控对象两大部分组成，在结构上可分为两种，是什么?答：在结构可分为开环系统和闭环系统6．常用的数字滤波方法有哪些?各有什么特点?符：(1)平均值滤波法：适用于周期性干扰(2)加权平均递推滤波：适用于纯滞后较大的过程(3)中值滤波和程序判断滤波：适用于偶然出现的脉冲干扰(4)惯性滤波：适用于高频干扰7．按干扰的作用方式不同，分为常态和共态干扰两种，各自的性质特点?答；常态干扰：叠加在被测信号上的干扰噪声，又称为串模干扰共态干扰：A/D转换器两个输入端上公有的干扰电压，又称为共模干扰8．数字控制器的直接设计算法是采样控制系统如何理解?其基础是什么?9．模型预测(MPC)控制是基于系统的什么描述的控制算法。
答：系统的阶跃响应或脉冲响应直接作为模型的控制算法。
模型预测控制是一种基于模型的闭环优化控制策略，代表性算法有模型算法(MAc)和动态矩阵控制(DMC)。
这类算法分别采用脉冲响应模型和有限阶跃响应模型作为过程预测模型10．模型算法控制(MAC)控制是基于系统的什么描述的控制算法。
答：被控对象的脉冲响应采样序列11．动态矩阵控制(DMC)的基本组成。
答：预测、控制、校正动态矩阵控制原理：预测模型，滚动优化，反馈矫正12．模型算法控制的组成及特点。
答：预测模型、参考轨迹、闭环预测与最优控制。
13．现场总线控制系统（FCS）的定义及特点。
答：现场总线是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
(1) 新一代分布式控制结构．(2)以“工作站一现场总线仪表’’的二层结构完成DCS三层结构的功能，(3)可以降低成本，提高可靠性，实现真正的开放式互连系统结构。
14．简单说明模／数(A／D)转换器的主要技术指标。
答：分辨率：能对转换结果发生影响的最小输入量，通常用数字量的位数来表示分辨率越高，转换时对输入模拟信号的变化反应就越灵敏量程：所能转换的电压范围精度：转换后所得结果相对于实际值的准确度转换时间：积分型毫秒级，逐次比较微秒级(1~200us)电源灵敏度对基准电源的要求：电源精度15．模拟量输入通道的组成。
答：信号处理、多路转换器、放大器、采样／保持器、A／D转换器16．简述干扰的来源。
答：从系统电源或电源引线(包括地线)侵入的干扰从系统的信号输入输出传输通道引入的干扰空问电磁干扰静电噪声其它环境因素引起的干扰l 7．简述积分饱和的作用及抑制方法。
答：模糊控制、专家控制、学习控制、神经网络控制18．简述积分饱和的作用及抑制方法。
答：影响：饱和引起输出超调，甚至产生震荡，使系统不稳定。
改进方法：1．遇限削弱积分法2．积分分离法3．有限偏差法19．简述比例及微分饱和的作用及抑制方法。
答；影响：减慢动态过程抑制方法：采用积累补偿法、采用不完全微分20．采样／保持器作用。
答：对变化的模拟信号进行快速“采样”，并在转换过程中“保持”该信号。
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22．说明惯性因子法的特点及应用范围。
答：惯性因子法是针对最少拍系统只能适用于特定的输入类型，而对其它输入不能取得满意效果而采用的一种改进方法，它以损失控制的有限拍无差性质为代价，而使系统对多种类型的输入有较满意的响应23．说明有限拍无纹波控制系统的特点及应用范围答：在最少拍设计的基础上，把闭环传函∅(z)中z-1的幂次适当提高一到二阶，闭环系统的脉冲响应将比最少拍时多持续一到二拍才归于零，这时显然已不是最少拍系统，但仍为一有限拍系统。
由于维数的增高，在设置控制初值U(O)或选择∅(z)及1-∅(z)中的若干待定系数时会增加一些自由度。
一般情况下，这有利于降低系统对参数变化的敏感性，并减小控制作用24．说明数字PID中积分单元参数对控制性能的影响及PID调整的简单思想25．简单说明大林算法及使用场合答：在控制系统设计中，纯滞后往往是影响系统动态特性的不利因素，这种系统如果控制器设计不当，常常会引起系统产生大的超调或振荡。
对这类系统的控制要求，快速性是次要的，而主要要求系统没有超调或很少的超调。
达林(Dahlin)算法就是一种专门针对工业生产过程中含有纯滞后控制对象的直接数字设计算法26．何谓振铃现象?如何描述振铃强弱?如何消除振铃?答；振铃(Ringing)现象，是指数字控制器的输出以l／2的采样频率大幅度衰减的振荡。
振铃幅度RA 用来衡量振铃强烈的程度。
常用单位阶跃作用下数字控制器第0次输出量与第一次输出量的差值来衡量振铃现象强烈的程度。
有两种方法可用来消除振铃现象。
第一种方法是先找出D(z)中引起振铃现象的因子(z=-1附近的极点)，然后令其中的z=l，根据终值定理，这样处理不影响输出量的稳态值。
第二种方法是从保证闭环系统的特性出发，选择合适的采样周期，及系统闭环时间常数，使得数字控制器的输出避免产生强烈的振铃现象27．以二相六拍为例，设计步进电机的计算机控制系统控制系统，画出控制流程图，采用动态矩阵控制。
28·没计电阻炉温度控制系统，简单画出硬件结构框图，需要的相关环节的作用，需采用大林算法。
29．简述常态干扰的抑制方法。
共模干扰的抑制方法答：常态：1）若常态干扰频率比被测信号频率高，则采用输入低通滤波器来抑制高频常态干扰；若常态干扰频率比被测信号频率低，则采用输入高通滤波器来抑制低频常态干扰；若常态干扰频率落在被测信号频谱的两侧，则应用带通滤波器较为适宜2）当尖峰型常态干扰成为主要干扰源时，用双斜率积分式A／D转换器可以削弱常态干扰的影响(输入信号的平均值，非瞬时值）3)在常态干扰主要来自电磁感应的情况下，对被测信号应尽可能早地进行前置放大，或者尽可能早地完成A／D变换或采取隔离和屏蔽等措施4)从选择逻辑器件入手，利用逻辑器件的特性来抑制常态干扰(边沿触发?) 5)若常态干扰的变化速度与被测信号相当，则可采取下述方法：一从根本上消除产生常态干扰的原因，对测量仪表进行良好的电磁屏蔽一利用数字滤波技术对已进入计算机的带有常态干扰的数据进行处理共模干扰的抑制方法：(1)利用双端输入的运算放大器作为A／D转换器前面的前置放大器(2)利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字信息源隔离开来，也就是把“模拟地，GND”与“数字地，COM”断开(3)采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰(4)用仪表放大器提高共模干扰抑制比30．单回路计算机控制系统示意图，简述其工作原理。
31．简单说明A／D调零与增益校准的方法。
答：调零：将输入电压精确地置于使“开关均关闭’’的输入状态对应的输入值高于1/2LSB的电平上(正、负对称输出)，然后调节调零电路，使转换器恰好切换到最低位导通的状态增益校准：将输入电压精确地置于使“开关均导通’’的输出状态对应的输入值低3／2LSB的电平上，然后调节增益校准电路，使输出位于最后一位恰好变成导通之处32．简单说明D／A调零与增益校准的方法。
答：调零：设置一定的代码(全零)，使开关均关闭，然后调节调零电路，直至输出信号为零或落入适当的读数(±1／10LSB范围内)为止增益校准：设置一定的代码(全1)，使开关均导通，然后调节增益校准电路，直至输出信号读数与满度值减去一个LSB之差小于1／10LSB为止33．简述计算机控制系统的典型形式。
答：计算机控制系统如下：数据采集系统(DAS)直接数字控制系统(DDC)监督计算机控制系统(scc)分散型控制系统(DCS)现场总线控制系统(FCS)计算机集成制造系统(CIMS)典型系统为：数据采集和监视系统(DAS)：直接数字控制(DDC)监督控制系统(SCC)分布式控制系统(DCS)现场总线控制系统(FCS)1：计算机控制系统主要作用是什么？和模拟仪表控制系统相比优缺点是什么？作用：由于计算机具有大量存储信息的能力，强大的逻辑判断力及快速运算能力，使计算机控制能够解决常规控制所不能解决的难题，能够达到常规控制达不到的优异的性能指标；1）实现最优控制2）自适应控制3）人工智能化4）实时控制5）信息管理优缺点：计算机控制：数字控制，软件作为处理工具，运算能力强，综合控制，可远程控制，慢仪表控制：模拟控制，器件处理工具，运算能力弱，孤立近地控制，反应快2：计算机控制系统由哪些部分组成？分为哪些类型？1）计算机控制系统硬件部分：控制计算机，现场仪表软件部分：系统软件，应用软件2）计算机控制系统系统一般可分为四种类型：①数据处理、操作指导控制系统；②直接数字控制系统；③监督计算机控制系统；④分布式计算机控制系统。
3：计算机控制系统数字量输入、输出要采取什么处理措施？数字量输入通道：数字量输入通道接受的状态信号可能是电压、电流、开关的触点，容易引起瞬时高电压，过电压，接触抖动现象。
为了将外部开关量信号输入到计算机，必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施装换成计算机能够接受的逻辑电平信号，此过程称为信号处理。
光电耦合器（安全保护，抗干扰双重作用）数字量输去通道：采用光电隔离器对cpu与驱动电路的强电隔离。
4：D/A转换器的主要技术指标1）分辨率2）稳定时间:代码有满度值变化时，输出达到稳定所需要的时间3)输出电平：一般为5-10V（电流输出为20ma-3a）5：数字量输出驱动电路有哪些形式？什么情况用什么形式？3种类型，继电器输出驱动电路，晶闸管输出驱动电路，晶体管输出驱动电路场合：继电器：交直流晶闸管：交流晶体管：直流6:数字控制器的设计算法有哪些?连续化设计方法：位置式控制算法，增量式控制算法，串级控制，前馈-反馈控制离散化设计方法：最少拍有波纹控制器设计，最少拍无波纹控制器设计，大林算法，施客斯7：说明数字PID中各参数对控制性能的影响。