大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-微機(jī)控制技術(shù)筆試（2018-2023年）真題摘選含答案

長風(fēng)破浪會有時，直掛云帆濟(jì)滄海。大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-微機(jī)控制技術(shù)筆試（2018-2023年）真題摘選含答案（圖片大小可自由調(diào)整）卷I一.參考題庫(共30題)1.FPGA是什么意思？它有什么特點(diǎn)？在微機(jī)控制系統(tǒng)和智能化儀器中有著怎樣的影響？2.說明流控制的作用。3.步進(jìn)電機(jī)之所以能轉(zhuǎn)動，其關(guān)鍵原因是錯齒。4.薄膜式開關(guān)有哪些優(yōu)點(diǎn)？如何與單片機(jī)進(jìn)行接口？5.采樣頻率的高低對數(shù)字控制系統(tǒng)有什么影響？試舉工業(yè)控制實(shí)例加以說明。6.工控組態(tài)軟件有哪些基本特性。7.雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理。8.Modbus協(xié)議支持哪些設(shè)備？9.工業(yè)控制程序有什么特點(diǎn)？10.采樣保持器的作用是什么？是否所有的模擬量輸入通道中都需要采樣保持器？為什么？11.簡述微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中組態(tài)軟件的作用。12.什么是數(shù)控系統(tǒng)？數(shù)控系統(tǒng)包括哪些？13.簡述OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu)以及各層次功能。14.在數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)中，是不是所有的輸入通道都需要加采樣-保持器，為什么？15.慣性環(huán)節(jié)的主要特點(diǎn)是：當(dāng)輸入變量發(fā)生突變時，其輸出變量不能突變，而是按（）變化。16.常用的數(shù)字濾波方法有幾種？它們各自有什么特點(diǎn)？17.算術(shù)濾波、加權(quán)濾波、滑動濾波的區(qū)別是什么？18.控制量三種輸出時刻與控制延時。19.某儀器受體積限制只允許設(shè)置8個功能鍵，但卻要求有十六種功能，可以采用（）的辦法解決。20.在PID調(diào)節(jié)中，系數(shù)K，??等各有什么作用？他們對調(diào)節(jié)品質(zhì)有什么影響？21.數(shù)字控制器設(shè)計(jì)的零階保持器法，也稱階躍響應(yīng)不變法，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是什么？22.控制系統(tǒng)常常按其開環(huán)傳送函數(shù)中所含（）環(huán)節(jié)個數(shù)來分類，分為“0”型，“I”型系統(tǒng)等23.防止抖動是能否正確讀取鍵值的必要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)方法是（）。A、可以用硬件電路或軟件程序?qū)崿F(xiàn)B、只能用濾波電路或雙穩(wěn)態(tài)電路實(shí)現(xiàn)C、只能用軟件程序?qū)崿F(xiàn)D、只能用延時程序?qū)崿F(xiàn)24.微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件有什么作用？說出各部分軟件的作用。25.FPGA是什么意思？它有什么特點(diǎn)？在微機(jī)控制系統(tǒng)和智能化儀器中有著怎樣的影響？26.由于計(jì)算機(jī)只能接收數(shù)字量，所以在模擬量輸入時需經(jīng)（）轉(zhuǎn)換。A、A/D轉(zhuǎn)換器B、雙向可控硅C、D/A轉(zhuǎn)換器D、光電隔離器27.為什么高于8位的D/A轉(zhuǎn)換器與8位的微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)接口連接必須采用雙緩沖方式？這種雙緩沖工作與DAC0832的雙緩沖工作在接口上有什么不同？28.采樣保持器有什么作用？試說明保持電容的大小對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的影響。29.微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？30.三相步進(jìn)電機(jī)工作電壓是3相交流電。卷I參考答案一.參考題庫1.參考答案: FPGA是指現(xiàn)場可編程門陣列 特點(diǎn).FPGA的特點(diǎn) （1）采用FPGA設(shè)計(jì)ASIC電路，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。 （2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。 （3）FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I／O引腳。 （4）FPGA是ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險最小的器件之一。 （5）FPGA采用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。可以說，F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。2.參考答案: 流控制是確保接收方不會被發(fā)送方連續(xù)發(fā)來的數(shù)據(jù)幀“淹沒”的機(jī)制。3.參考答案:正確4.參考答案: 色彩亮麗；文字說明一目了然；形意圖案使用方便；鍵體美觀；透明視窗5.參考答案: 采樣頻率高低對數(shù)字控制系統(tǒng)有些影響，采樣頻率高，則對數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性增加，但采樣頻率高，會過多的占用CPU的時間和內(nèi)存資源，采樣頻率高，對采集的數(shù)據(jù)要進(jìn)行實(shí)時分析和處理，CPU大部分時間用在數(shù)據(jù)采集分析處理上，影響了作其它事的時間。采樣頻率要低，就有可能漏掉該采集的數(shù)據(jù)沒采到，數(shù)據(jù)實(shí)時分析就有可能不正確。6.參考答案: 工控組態(tài)軟件的基本特性如下： 1）結(jié)構(gòu)上由開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境組成。 2）系統(tǒng)運(yùn)行要求組態(tài)軟件具備實(shí)時多任務(wù)性。 3）組態(tài)軟件提供的開放接口讓用戶能方便地開發(fā)擴(kuò)展功能。 4）組態(tài)軟件中設(shè)置了完善的安全機(jī)制。 5）組態(tài)軟件應(yīng)具備延續(xù)性和可擴(kuò)充性。 6）組態(tài)軟件應(yīng)具有封裝性，易學(xué)易用。 7）組態(tài)軟件具有通用性。7.參考答案: 電路先對輸入未知模擬電壓進(jìn)行固定時間的積分，然后轉(zhuǎn)到對標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行反向積分，反向積分到一定時間，便返回初始值。可見，對標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行反向積分時間T正比于輸入模擬電壓，輸入模擬電壓越大，反向積分所需的時間越長。因此只要用標(biāo)準(zhǔn)的高頻時鐘脈沖測定反向積分花費(fèi)的時間，就可以得到輸入模擬電壓所對應(yīng)的數(shù)字量，即實(shí)現(xiàn)了A/D轉(zhuǎn)換8.參考答案: 此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn).9.參考答案: （1）可用程序代替硬件電路，完成多種運(yùn)算（2）能自動修正誤差（3）能對被測參數(shù)對象進(jìn)行較復(fù)雜的計(jì)算和處理（4）不僅能對被測參數(shù)進(jìn)行測量和處理，而且可以進(jìn)行邏輯判斷（5）微型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不但精度高，而且穩(wěn)定可靠，不受外界干擾。10.參考答案: 為了提高模擬量輸入信號的頻率范圍，以適應(yīng)某些隨時間變化較快的信號的要求，可以采用帶有保持器電路的采樣器。當(dāng)被測信號變化很慢時，若A/D轉(zhuǎn)換器時間足夠短，可以不加采樣保持器11.參考答案: "組態(tài)軟件”是指利用Windows操作系統(tǒng)提供的編程工具，通過簡單、形象的組態(tài)工作實(shí)現(xiàn)具有良好的人機(jī)界面、綜合應(yīng)用與開發(fā)功能，集數(shù)據(jù)庫、歷史庫、圖形庫、控制操作和運(yùn)行監(jiān)視為一體的多任務(wù)信息處理系統(tǒng)。12.參考答案: 數(shù)控系統(tǒng)是采用數(shù)字電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行自動控制的系統(tǒng)，它包括順序控制和數(shù)字程序控制兩部分。13.參考答案: 物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表達(dá)層和應(yīng)用層。 物理層功能：物理層是通信網(wǎng)上各設(shè)備之間的物理接口，它主要定義了通信設(shè)備的機(jī)械特性、電氣特性、功能特性和過程特性。 數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層功能是將物理層從一個原始的傳輸工具轉(zhuǎn)變成一個可靠的鏈路，它負(fù)責(zé)將被傳送的數(shù)據(jù)按幀格式化，完成介質(zhì)訪問控制，差錯控制，以及物理層的管理等。 網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層功能就是實(shí)現(xiàn)節(jié)電的交換功能，實(shí)現(xiàn)端節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)正確無誤的信息傳送。 傳輸層：主要是完成從終端端點(diǎn)到另一種短短點(diǎn)的可靠傳輸服務(wù)。 應(yīng)用層：應(yīng)用層是向網(wǎng)絡(luò)使用者提供一個方便有效的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境。14.參考答案: 不是，對于輸入信號變化很慢，如溫度信號；或者A/D轉(zhuǎn)換時間較快，使得在A/D轉(zhuǎn)換期間輸入信號變化很小，在允許的A/D轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，就不必再選用采樣保持器。15.參考答案:周期16.參考答案: 常用的數(shù)字濾波方法有7種。 （1）程序判斷濾波法：是根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，確定出相鄰兩次采樣信號之間可能出現(xiàn)得最大偏差。 （2）中值濾波法：它對于去掉偶然因素引起的波動或采樣器不穩(wěn)定而造成的誤差所引起的脈動干擾比較有效。 （3）算術(shù)平均值濾波法：它適用于一般的具有隨機(jī)干擾信號的濾波。它特別適合于信號本身在某一數(shù)值范圍附近作上下波動的情況。 （4）加權(quán)平均值濾波：可以提高濾波效果 （5）滑動平均值濾波法：采樣時間短，可以提高檢測速度 （6）慣性濾波法：適用于慢速隨機(jī)變量的濾波 （7）復(fù)合數(shù)字濾波：比單純的平均值濾波的效果要好17.參考答案: 算術(shù)濾波實(shí)際上是求取采樣值的平均值；加權(quán)濾波則是在加權(quán)的基礎(chǔ)上求取平均值；滑動濾波則是每采一個新數(shù)據(jù)，計(jì)算一個新的平均值。18.參考答案: 控制算法末，計(jì)算時延較大，且隨控制算法復(fù)雜程度的不同而變化 控制算法中，計(jì)算時延最小，對系統(tǒng)性能影響最小 下一采樣時刻，時延最大，但是時延大小固定19.參考答案:雙功能鍵20.參考答案: 系數(shù)Kp為比例系數(shù)，提高系數(shù)Kp可以減小偏差，但永遠(yuǎn)不會使偏差減小到零，而且無止境的提高系數(shù)Kp最終將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。比例調(diào)節(jié)可以保證系統(tǒng)的快速性。系數(shù)Ki為積分常數(shù)，Ki越大積分作用越弱，積分調(diào)節(jié)器的突出優(yōu)點(diǎn)是，只要被調(diào)量存在誤差，其輸出的調(diào)節(jié)作用便隨時間不斷加強(qiáng)，直到偏差為零。積分調(diào)節(jié)可以消除靜差，提高控制精度。系數(shù)Kd為微分常數(shù)，kd越大，微分作用越強(qiáng)。微分調(diào)節(jié)主要用來加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減小超調(diào)，克服震蕩，消除系統(tǒng)慣性的影響。21.參考答案: 離散近似后的數(shù)字控制器的階躍響應(yīng)序列必須與模擬調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)的采樣值相等22.參考答案:積分23.參考答案:A24.參考答案: 軟件是指能夠完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和。整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的動作，都是在軟件的指揮下協(xié)調(diào)進(jìn)行的，因此說軟件是微機(jī)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)。就功能來分，軟件可分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫。 （1）系統(tǒng)軟件：它是由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者提供的專門用來使用和管理計(jì)算機(jī)的程序。對用戶來說，系統(tǒng)軟件只是作為開發(fā)應(yīng)用軟件的工具，是不需要自己設(shè)計(jì)的。 系統(tǒng)軟件包括： A.操作系統(tǒng)：即為管理程序、磁盤操作系統(tǒng)程序、監(jiān)控程序等； B.診斷系統(tǒng)：指的是調(diào)節(jié)程序及故障診斷程序； C.開發(fā)系統(tǒng)：包括各種程序設(shè)計(jì)語言、語言處理程序（編譯程序）、服務(wù)程序（裝配程序和編輯程序）、模擬主系統(tǒng)（系統(tǒng)模擬、仿真、移植軟件）、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等； D.信息處理：指文字翻譯、企業(yè)管理等。 （2）應(yīng)用軟件：它是面向用戶本身的程序，即指由用戶根據(jù)要解決的實(shí)際問題而編寫的各種程序。 應(yīng)用軟件包括： A.過程監(jiān)視程序：指巡回檢測程序、數(shù)據(jù)處理程序、上下限檢查及報警程序、操作面板服務(wù)程序、數(shù)字濾波及標(biāo)度變換程序、判斷程序、過程分析程序等； B.過程控制計(jì)算程序：指的是控制算法程序、事故處理程序和信息管理程序，其中信息管理程序包括信息生成調(diào)度、文件管理及輸出、打印、顯示程序等； C.公共服務(wù)程序：包括基本運(yùn)算程序、函數(shù)運(yùn)算程序、數(shù)碼轉(zhuǎn)換程序、格式編碼程序。 （3）數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要用于資料管理、存檔和檢索，相應(yīng)軟件設(shè)計(jì)指如何建立數(shù)據(jù)庫以及如何查詢、顯示、調(diào)用和修改數(shù)據(jù)等。25.參考答案: FPGA是指現(xiàn)場可編程門陣列 特點(diǎn).FPGA的特點(diǎn) （1）采用FPGA設(shè)計(jì)ASIC電路，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。 （2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC電路的中試樣片。 （3）FPGA內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和I／O引腳。 （4）FPGA是ASIC電路中設(shè)計(jì)周期最短、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險最小的器件之一。 （5）FPGA采用高速CHMOS工藝，功耗低，可以與CMOS、TTL電平兼容。 可以說，F(xiàn)PGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。26.參考答案:A27.參考答案: 原因：數(shù)據(jù)要分兩次或三次輸入，雙緩沖結(jié)構(gòu)避免了產(chǎn)生虛假的模擬量輸出值。主要區(qū)別是AD667的第一級由3個4位寄存器組成。28.參考答案: 采樣保持器的作用：A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時間。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時間內(nèi)，希望輸入信號不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在A/D轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器。 保持電容對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采樣保持的精度有很大影響。保持電容值小，則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對輸入信號的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)時放電時間常數(shù)也小，即保持電容放電快，故保持性能差；反之，保持電容值大，保持性能好，但跟隨特性差。29.參考答案: 由四部分組成。 （1）主機(jī)：這是微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心，通過接口它可以向系統(tǒng)的各個部分發(fā)出各種命令，同時對被控對象的被控參數(shù)進(jìn)行實(shí)時檢測及處理。主機(jī)的主要功能是控制整個生產(chǎn)過程，按控制規(guī)律進(jìn)行各種控制運(yùn)算（如調(diào)節(jié)規(guī)律運(yùn)算、最優(yōu)化計(jì)算等）和操作，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果作出控制決策；對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督，使之處于最優(yōu)工作狀態(tài)；對事故進(jìn)行預(yù)測和報警；編制生產(chǎn)技術(shù)報告，打印制表等等。 （2）輸入輸出通道：這是微機(jī)和生產(chǎn)對象之間進(jìn)行信息交換的橋梁和紐帶。過程輸入通道把生產(chǎn)對象的被控參數(shù)轉(zhuǎn)換成微機(jī)可以接收的數(shù)字代碼。過程輸出通道把微機(jī)輸出的控制命令和數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成可以對生產(chǎn)對象進(jìn)行控制的信號。過程輸入輸出通道包括模擬量輸入輸出通道和數(shù)字量輸入輸出通道。 （3）外部設(shè)備：這是實(shí)現(xiàn)微機(jī)和外界進(jìn)行信息交換的設(shè)備，簡稱外設(shè)，包括人機(jī)聯(lián)系設(shè)備（操作臺）、輸入輸出設(shè)備（磁盤驅(qū)動器、鍵盤、打印機(jī)、顯示終端等）和外存貯器（磁盤）。其中操作臺應(yīng)具備顯示功能，即根據(jù)操作人員的要求，能立即顯示所要求的內(nèi)容；還應(yīng)有按鈕，完成系統(tǒng)的啟、停等功能；操作臺還要保證即使操作錯誤也不會造成惡劣后果，即應(yīng)有保護(hù)功能。 （4）檢測與執(zhí)行機(jī)構(gòu) a.測量變送單元：在微機(jī)控制系統(tǒng)中，為了收集和測量各種參數(shù)，采用了各種檢測元件及變送器，其主要功能是將被檢測參數(shù)的非電量轉(zhuǎn)換成電量，例如熱電偶把溫度轉(zhuǎn)換成mV信號；壓力變送器可以把壓力轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?，這些信號經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)電平信號（0～5V或4～20mA）后，再送入微機(jī)。 b.執(zhí)行機(jī)構(gòu)：要控制生產(chǎn)過程，必須有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是微機(jī)控制系統(tǒng)中的重要部件，其功能是根據(jù)微機(jī)輸出的控制信號，改變輸出的角位移或直線位移，并通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變被調(diào)介質(zhì)的流量或能量，使生產(chǎn)過程符合預(yù)定的要求。例如，在溫度控制系統(tǒng)中，微機(jī)根據(jù)溫度的誤差計(jì)算出相應(yīng)的控制量，輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)（調(diào)節(jié)閥）來控制進(jìn)入加熱爐的煤氣（或油）量以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的溫度值。常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有電動、液動和氣動等控制形式，也有的采用馬達(dá)、步進(jìn)電機(jī)及可控硅元件等進(jìn)行控制。30.參考答案:錯誤卷II一.參考題庫(共30題)1.什么是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)？2.下列不屬于D/A轉(zhuǎn)換器主要參數(shù)的是（）？A、分辨率B、精確度C、線性度D、轉(zhuǎn)換時間3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程是怎樣的？4.單片機(jī)系統(tǒng)中按鍵消抖動方法只能采用延時子程序方法。5.簡述看門狗（watchdog）技術(shù)？6.8086CPU預(yù)取指令隊(duì)列有什么好處？8086CPU內(nèi)部的并行操作體現(xiàn)在哪里？7.8086存儲器中存放數(shù)據(jù)字時有“對準(zhǔn)字”和“非對準(zhǔn)字”之分，請說明它們的差別。8.簡述基帶傳輸和頻帶傳輸?shù)奶匦裕?.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)測量環(huán)節(jié)的誤差有哪幾種？誤差產(chǎn)生的原因有哪些？修正誤差的方法有哪些？10.操作指導(dǎo)、DDC和SCC系統(tǒng)工作原理如何？它們之間有何區(qū)別和聯(lián)系？11.由于各種傳感器提供的電壓信號范圍很寬，需要通過可編程增益放大器，對信號進(jìn)行調(diào)整，使A/D轉(zhuǎn)換器滿量程信號達(dá)到均一化。12.標(biāo)度變換在工程上有什么意義？在什么情況下使用標(biāo)度變換程序？13.積分電路對數(shù)字量信號的調(diào)理過程。14.A/D轉(zhuǎn)換器是模擬量輸入通道的主要器件。15.一個8位的A/D轉(zhuǎn)換器（量化精度0.1%），孔徑時間3.18μm，如果要求轉(zhuǎn)換誤差在轉(zhuǎn)換精度內(nèi)，則允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號的最大頻率為（）A、5HzB、50HzC、100HzD、500Hz16.在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)誤差是如何產(chǎn)生的？怎樣自動校正系統(tǒng)誤差？17.說明嵌入式系統(tǒng)與一般微型計(jì)算機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)的區(qū)別。18.數(shù)字控制器的連續(xù)化設(shè)計(jì)步驟是什么？19.在工業(yè)過程控制中，鍵盤有幾種？它們各有什么特點(diǎn)和用途？20.根據(jù)香農(nóng)定律（采樣定律），采樣頻率應(yīng)滿足T<π/ωmax（式中ωmax為系統(tǒng)信號最高角頻率）。21.微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件有什么作用？說出各部分軟件的作用。22.PWM控制意味著什么？它有什么作用？微型機(jī)控制系統(tǒng)中是怎樣實(shí)現(xiàn)的？23.什么叫重建？計(jì)算機(jī)如何處理重鍵？24.RS-485串行通信總線采用什么傳輸方式？它與RS-422A串行通信總線的區(qū)別是什么？25.簡述STD總線的特點(diǎn)。26.現(xiàn)場總線常采用簡化的（）參考模型。27.模擬量輸出通道由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？28.A/D和D/A轉(zhuǎn)換器在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中有什么作用？29.在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，被測信號有（）和（）兩種輸入方式。30.慣性環(huán)節(jié)的主要特點(diǎn)是，當(dāng)其輸入量發(fā)生突然變化時，其輸出量不能突變，而是按（）變化。卷II參考答案一.參考題庫1.參考答案: 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心實(shí)現(xiàn)的自動控制系統(tǒng)。2.參考答案:B3.參考答案: 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程可歸納為以下三個步驟： （1）實(shí)時數(shù)據(jù)采集：對被控量的瞬時值進(jìn)行檢測，并輸入給計(jì)算機(jī)。 （2）實(shí)時決策：對采集到的表征被控參數(shù)的狀態(tài)量進(jìn)行分析，并按已定的控制規(guī)律，決定下一步的控制過程。 （3）實(shí)時控制：根據(jù)決策，適時地對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號，完成控制任務(wù)。4.參考答案:錯誤5.參考答案: 在由單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，由于單片機(jī)的工作常常會受到來自外界電磁場 的干擾，造成程序的跑飛，而陷入死循環(huán)，程序的正常運(yùn)行被打斷，由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作，會造成整個系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài)，發(fā)生不可預(yù)料的后果，所以出于對單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的考慮，便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的芯片，俗稱"看門狗"是一個定時器電路，一般有一個輸入，叫喂狗，一個輸出到MCU的RST端，MCU正常工作的時候，每隔一段時間輸出一個信號到喂狗端，給WDT清零，如果超過規(guī)定的時間不喂狗，（一般在程序跑飛時），WDT定時超過，就會給出一個復(fù)位信號到MCU，使MCU復(fù)位.防止MCU死機(jī).看門狗的作用就是防止程序發(fā)生死循環(huán)，或者說程序跑飛。工作原理：在系統(tǒng)運(yùn)行以后也就啟動了看門狗的計(jì)數(shù)器，看門狗就開始自動計(jì)數(shù)，如果到了一定的時間還不去清看門狗，那么看門狗計(jì)數(shù)器就會溢出從而引起看門狗中斷，造成系統(tǒng)復(fù)位。6.參考答案: 8086CPU的預(yù)取指令隊(duì)列由6個字節(jié)組成，按照8086CPU的設(shè)計(jì)要求，指令執(zhí)行部件（EU）在執(zhí)行指令時，不是直接通過訪問存儲器取指令，而是從指令隊(duì)列中取得指令代碼，并分析執(zhí)行它。從速度上看，該指令隊(duì)列是在CPU內(nèi)部，EU從指令隊(duì)列中獲得指令的速度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過直接從內(nèi)存中讀取指令。 8086CPU內(nèi)部的并行操作體現(xiàn)在指令執(zhí)行的同時，待執(zhí)行的指令也同時從內(nèi)存中讀取，并送到指令隊(duì)列。7.參考答案: 一個16位的數(shù)據(jù)字是按照低地址存放低位數(shù)據(jù)、高地址存放高位數(shù)據(jù)來存放的。若16位數(shù)據(jù)的低8位存放在偶地址，則該數(shù)據(jù)字就是“對準(zhǔn)字”，否則就是“非對準(zhǔn)字”。主要差別是CPU讀取和存儲數(shù)據(jù)字時，如果是對準(zhǔn)字，只需要一次讀寫操作即可，而非對準(zhǔn)字就需要兩次讀寫操作才能實(shí)現(xiàn)一個數(shù)據(jù)字的存取。8.參考答案: 基帶傳輸不需要調(diào)制解調(diào)器，設(shè)備花費(fèi)少，適用于短距離小范圍的數(shù)據(jù)傳輸，分級分布式控制系統(tǒng)通常采用這種方式連接各級微型計(jì)算機(jī)。頻帶傳輸使用調(diào)制解調(diào)技術(shù)，發(fā)送方對待發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行先行編碼，將編碼后的數(shù)字信號調(diào)制到一個更高頻率載波信號上，通信信道上傳輸?shù)氖钦{(diào)制后的模擬信號。接受方接收模擬信號后，通過解調(diào)從模擬信號中提取出數(shù)字信息送至目的設(shè)備。9.參考答案: 誤差有：一、系統(tǒng)誤差；二、隨機(jī)誤差；三、疏失誤差。原因有：測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理以及制造上的缺陷；測量環(huán)境的變化；數(shù)據(jù)處理過程中采用近似的測量方法或者計(jì)算公式。測量儀器中元器件配合的不穩(wěn)定；溫度及電流電壓的頻繁波動。測量過程中由于疏忽造成的；由于測量條件的突然變化。修正誤差的方法：精確建立溫度誤差的數(shù)學(xué)模型，輔助測溫原件，多次測量并取多次測量的算術(shù)平均值，程序?qū)κ枋д`差進(jìn)行判斷并剔除。10.參考答案: （1）操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)：在操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)的輸出不直接作用于生產(chǎn)對象，屬于開環(huán)控制結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)學(xué)模型、控制算法對檢測到的生產(chǎn)過程參數(shù)進(jìn)行處理，計(jì)算出各控制量應(yīng)有的較合適或最優(yōu)的數(shù)值，供操作員參考，這時計(jì)算機(jī)就起到了操作指導(dǎo)的作用。其原理框圖如圖1.2所示。 （2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)（DDC系統(tǒng)）：DDC（DirectDigitalControl）系統(tǒng)就是通過檢測元件對一個或多個被控參數(shù)進(jìn)行巡回檢測，經(jīng)輸入通道送給微機(jī)，微機(jī)將檢測結(jié)果與設(shè)定值進(jìn)行比較，再進(jìn)行控制運(yùn)算，然后通過輸出通道控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)的被控參數(shù)達(dá)到預(yù)定的要求。DDC系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，是微機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍的一種應(yīng)用形式。其原理框圖如圖1.3所示。 （3）計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)（SCC系統(tǒng)）：SCC（SupervisoryComputerControl）系統(tǒng)比DDC系統(tǒng)更接近生產(chǎn)變化的實(shí)際情況，因?yàn)樵贒DC系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)只是代替模擬調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，系統(tǒng)不能運(yùn)行在最佳狀態(tài)，而SCC系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行給定值控制，并且還可以進(jìn)行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應(yīng)控制等。SCC系統(tǒng)的原理框圖如圖1.4所示。 SCC是操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)和DDC系統(tǒng)的綜合與發(fā)展。11.參考答案:正確12.參考答案: 意義：減少硬件設(shè)備，降低成本，便于人工檢測和管理 情況：在多回路檢測系統(tǒng)中，各回路參數(shù)信號不一樣，需要各種量程放大器的情況下使用尺度變換程序。13.參考答案: 為了清除由于接點(diǎn)的機(jī)械抖動而產(chǎn)生的振蕩信號，一般都就應(yīng)加入有較長時間常數(shù)的積分電路來消除這種振蕩14.參考答案:正確15.參考答案:B16.參考答案: 系統(tǒng)誤差是指在相同條件下，經(jīng)過多次測量，誤差的數(shù)值（包括大小、符號）保持恒定，或按某種已知的規(guī)律變化的誤差。在電路的輸入部分加一個多路開關(guān)，系統(tǒng)在剛通電或每隔一段時間時，自動進(jìn)行一次校準(zhǔn)，測出這時的輸入值x0，然后把開關(guān)接標(biāo)準(zhǔn)電壓Vr，測出這時的輸入值Xi，設(shè)測量信號的x與y的關(guān)系式線性關(guān)系即y=a1+a0，由此的糾正公式y(tǒng)=Vr（x-x0）/（x1-x0）17.參考答案: 嵌入式計(jì)算機(jī)一般沒有標(biāo)準(zhǔn)的硬件配置。嵌入式系統(tǒng)可采用多種類型的處理器和處理器結(jié)構(gòu)。軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)采用統(tǒng)一的工具描述，可合理劃分系統(tǒng)軟硬件，分配系統(tǒng)功能，在性能、成本、功耗等方面進(jìn)行權(quán)衡折衷，獲取更優(yōu)化的設(shè)計(jì)。嵌入式系統(tǒng)多為低功耗系統(tǒng)。簡單地說，就是嵌入式系統(tǒng)和微型計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不大一樣。18.參考答案: 1）求出模擬控制器的傳遞函數(shù)D（s）；2）選擇合適的采樣周期； 3）將D（s）離散化，求出數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D（z）。19.參考答案: （1）編碼鍵盤：能自動識別按下的鍵并產(chǎn)生相應(yīng)代碼，以并行/串行方式送給CPU。使用方便，接口簡單，響應(yīng)速度快，但較貴。（2）非編碼鍵盤：通過軟件來確定按鍵并計(jì)算鍵值。價格便宜，因此得到了廣泛的應(yīng)用。20.參考答案:正確21.參考答案: 軟件是指能夠完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和。整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的動作，都是在軟件的指揮下協(xié)