12、数据采集、控制决策、评估报告都可归纳为计算机控制系统工作原理的三个步骤

（ × ）

13、在线工作是指生产过程与计算机联机工作，由计算机控制的工作方式。 （ √ ） 14、计算机控制系统中的硬件包括接口电路、外围设备、系统程序等。 （ × ） 15、模拟量输入通道的作用是将传感器得到的工业生产过程参数转变为数字信号。。

（ √ ）

16、接口电路是主机与外部设备、输入输出通道进行数据处理的纽带。 （ × ） 17、语言汇编是计算机系统程序的部分，而键盘处理、标度变换等程序则属应用程序部分。

（ √ ）

18、应用程序的优劣对执行机构的可靠性、稳定性、精度和效率都有很大影响。（ × ） 19、监督控制系统中上位机不直接用来控制生产设备，但他运行管理软件向现场机发送给定值。 （ √ ） 20、预测控制是建立在模型预测、滚动优化、反馈校正基础上的控制策略。（ √ ） 21、计算机控制处在自动控制发展过程中的高级阶段，是自动控制技术的重要分支。（ √ ） 22、计算机在信息处理、逻辑分析、决策判断、诸多方面都不能表现出突出的优点。（ × ） 23、计算机控制系统是利用计算机的硬件和软件代替自动控制系统的控制器（ √ ） 24、自动控制是指在人工直接参与的前提下，应用控制装置自动地、有目的地控制或操纵机器设备或生产过程，使他们具备相应的功能。 （ × ） 25、在控制系统中如果给定值是按某规律变化的，则此系统称为随动控制系统。（ √ ） 26、若系统控制变量的变化规律为已知函数，并被事先确定，则此类控制为变量控制系统。

（ × ）

27、广义上说系统的给定信号和扰动都可以看作是系统外作用信号，给定信号决定着系统输

出量的变化；而扰动则破坏给定信号对系统输出量的控制。 （ √ ） 28、计算机控制过程是在程序作用下使系统由一个平衡或稳定状态过渡到另一个平衡或稳

定状态的过程，称为瞬态过程或系统响应。 （ × ） 29、自动控制的瞬态过程有两种典型形式，一种是收敛的，对应的系统是稳定的；另一种是

发散的，对应的系统是不稳定的。 （ √ ） 30、在计算机控制系统中为了实现控制目标，不能采用模拟化设计方法，只能采用离散化设

计方法来设计控制器。 （ × ）

评卷得分 四、问答题

复核人 人 1、 简述V/F转换技术的（1）作用（4分）；（2）与特点（4分）。 答：（1）V/F转换技术是一种间接D/A转换，作用是将模拟电压量转变为频率量送入计算机，通过计数方式转变为数字信号（4分）；（2）其特点是：接口简单、信号输入灵活、抗干扰能力强、便于远距离传输。（4分） 2、 简述（1）香农定理的内容（4分）；（2）工程上实际应用的取值范围（4分）。 答：（1）要不是真还原源信号，采样频率应不小于源信号最高频率的2倍。（4分） （2）工程实际应用需综合各方面因数，一般取4~10倍于源信号最高频率。（4分）

3、 简述V/I/V转换技术的（1）作用（4分）；（2）与特点（4分）。 答：（1）V/I/V转换技术是一种定流输出电路，作用是将输出电压量转变为电流量实现信号远距传输（4分）；（2）其特点是：接口简单、定电流输出、抗干扰能力强、便于远距离传输。（4分）

4、 简述（1）逐次逼近型A/D转换原理（4分）；（2）模拟输入量0~5V，8位数字输出的最

小分辨率（4分）。 答：（1）用输入的模拟量与半数字量的模拟电压比较，以确定最高位取1或取0，从最高位到最低位逐次比较，依次确定各位取1或取0，当最低位取值确定后，则转换完成。（4分） （2）8位数字输出，说明转换有256量化级，所以最小分辨率是256分之一倍的5V，即19.6mV。（4分）

5、 简述（1）PI控制算法的作用（4分）；（2）与PD算法相比有何特点（4分）。 答：（1）PI算法的作用是是控制系统的控制灵敏度高，且控制无静差（4分）；（2）其特点是：PI算法相对简单且无静差，其增量型算法非常适合编程实现控制功能；PD算法响应速度较快，但存在静差。（4分）

6、 简述（1）临界比例度法有何作用？（4分）；（2）工程上实际应用中有何限制？（4分）。 答：（1）临界比例度法是在PID控制中选择一个合适的比例度使控制系统的响应曲线出现等幅振荡，并以此比例度和振荡周期为依据查表计算P、I、D的最佳参数。（4分）

（2）工程实际应用中需要使控制系统产生振荡，如果工艺过程不允许振荡则不能选用此方法。（4分）

评卷得分 五、浅析题

复核人 人 1、 浅析（1）量化误差形成的原因（4分），（2）说明减小量化误差的方法（4分）。 析：（1）采样后的离散信号在幅值上还是模拟的，需要进行量化，量化过程是一个类似四舍五入的过程，客观上存在误差。（4分）

（2）误差的大小取决于数字位数或量化级数的大小，减小量化误差的最有效方法之一是增加数据位数，提高量化级数，其次是选用精度高的电子元器件。（4分）

2、 浅析（1）V/I/V变换的作用（4分），（2）这种变换在工程上有何意义？（4分） 析：（1）V/I/V变换的作用是在发送端将定压输出的信号转变为定流输出，在接收端再将定流信号转变为定压信号。（4分）

（2）这种变换的意义其一在于提高信号传输过程中的抗干扰能力；其二是消除定压输出在传输线路上的损耗，使接收稳定可靠。（4分）

3、 浅析（1）平均值数字滤波作用（4分），（2）说明数字滤波与模拟滤波相比的优点（4

分）。 析：（1）平均值滤波就是对多个采样值进行平均算法，是消除随机误差最常用的的一种方法。（4分）

（2）优点：①无需增加任何硬件设备，从而降低成本；②各回路间不存在阻抗匹配，所以系统可靠性高；③可多通道共享；④可以对频率很低的信号滤波；⑤可以根据需要选择不同的滤波方法或滤波参数。（4分）

4、 浅析（1）光电耦合器的作用（4分），（2）这种耦合适用于开关量还是模拟量传输？（4

分） 析：（1）光电耦合器的作用是传输信号，同时隔离前后级的电气联系。（4分）

（2）光电耦合有开关量耦合芯片，用光通量的有无传输开关信号，芯片价格便宜；也有线性耦合芯片，用光通量的强弱传输模拟信号，价格较高。（4分）

5、 浅析（1）什么是模拟地什么是数字地？（4分），（2）为什么通常要把模拟地与数字地

分开连接？（4分）。 析：（1）数据采集系统中，逻辑电路的返回端称为数字地；模拟电路的公共端称为模拟地。（4分）

（2）数字电路部分由于可能存在竞争冒险，输出信号可能存在尖峰毛刺，模拟电路多为小信号放大电路，极易受干扰，为了减小或消除这种干扰使系统稳定工作，所以通常要把模地与数地分开连接。（4分）

6、 浅析（1）A/D转换时为什么前端要加电压保持电路？（4分），（2）常用电压保持电路

有哪些？（4分） 析：（1）A/D转换需要一个转换过程，前端加电压保持电路是为了保证在转换过程中信号稳定，提高转换精度。（4分）

（2）常用电压保持电路有高频开关和采样电容组成，也有专用采样保持芯片和采样电容组成。（4分）

评卷得分 六、设计题

复核人 人 1、 请用一片51单片机、五只按钮、一个LED八端共阳数码管，以及合适的与非门，设计一个能即时响应并显示0~4的键入与显示操作界面。

（1） 画出电路原理图；（4分） （2） 写出指令源程序。（4分）

2、 请用51单片机P1口作为并行数据输入端，单片机内其他资源任选，对数据采样5次，

编程实现平均值滤波功能。

（1） 画出程序方框图；（4分） （2） 写出指令源程序。（4分）

3、 请用一片51单片机、五只按钮、一片DAC0832芯片，设计一个能在仿真界面上用示波

器显示三角波的信号发生器。

（1） 画出电路原理图；（4分） （2） 写出指令源程序。（4分）