微机控制习题

1、章节   题目   要求   CH01 1. 什么是自动控制、控制系统、自动化和控制论？ CH01 2. 控制的本质是什么？ CH01 3. 自动控制中有哪些基本问题？ CH01 4. 一个控制系统由哪些部分组成？试结合一个实例来说明。 CH01 5. 控制系统的性能指标有哪些？试结合一个实例来说明。 CH01 6. 一个典型的计算机控制系统由哪些部分组成？它们的关系如何？ CH01 7. 计算机控制系统有哪些分类？试比较DDC、SCC、DCS和FCS的各自特点。 CH01 8. 试通过实例来说明不同控制规律的特征。 CH01 9.

2、计算机控制系统中获取信息、传输信息、加工信息、执行信息等过程分别与哪些技术有关？ CH01 10. 学习计算机控制技术可遵循哪些原则？ CH01 11. 请收集有关资料，了解计算机控制技术近期的发展动向。 CH01 12. 请收集有关参考教材，了解计算机控制技术相关课程的教学内容。 CH02 1. 简述输入输出描述方法和状态空间描述方法的各自特点。 CH02 2. 连续系统和离散系统分别使用哪些数学工具来表示？ CH02 3. 什么是连续系统的传递函数？什么是离散系统的脉冲传递函数？它们有什么实用意义？ CH02 4. 方框图有哪些符号要素和等效变换规则？ CH02 5. 画出状态空间模型框图

3、，写出输出方程和状态方程表达式。 CH02 6. 简述采样过程和采样定理。 CH02 7. 已知某离散系统的脉冲传递函数模型如下表达式，求相应的零极点增益模型和状态空间模型(可尝试借助MATLAB工具)。 CH02 8. 写出序列x1(k)、x2(k)对应的Z变换。 CH02 9. 写出Z表达所对应的序列表达式和序列图。 CH02 10. 已知控制算式 y(k) 0.8y(k-1) 0.2x(k), 试根据输入 x(k) 写出相应的响应 y(k)。 CH02 11. 离散系统稳定的充要条件是什么？ CH02 12. 动态特性主要是用系统在单位阶跃输入信号作用下的响应特性来描述。常见的有哪些具体

4、的指标？ CH02 13. 已知如下所示的离散系统的G(z)、D(z)，试分别求出不同R(z)情况下的稳态误差ess。 CH03 1. 简述数字控制器近似设计与解析设计法的设计过程。 CH03 2. 已知某对象的传递函数如下，分别用向后矩形法和梯形变换法求出相应的脉冲传递函数，设采样周期T=1s。 CH03 3. 已知某对象的传递函数如下，分别用脉冲响应不变法和带保持器的阶跃响应不变法求出相应的脉冲传递函数，设采样周期T=1s。 CH03 4. 写出PID的传递函数D(s)，并分别用向后矩形法和梯形变换法求出相应的D(z),要求将表达式整理成规范的分式，设采样周期T=1s。 CH03 5. P

5、ID的Kp、Ki、Kd参数各有什么作用？ CH03 6. 数字PID控制的参数整定方法有哪些？各有什么特点？ CH03 7. 数字PID控制算法有哪些改进的方法？ CH03 8. 已知某控制系统的G(z)如下，假定R(z)分别在阶跃信号、单位速度信号激励下，按最少拍随动系统设计方法，求出D(z)，并画出各点波形。 CH03 9. 已知某控制系统的G(z)如下，假定分别在阶跃信号、单位速度信号激励下，按最少拍随动系统设计方法，求出D(z)，并画出各点波形。 CH03 10. 按最少拍无纹波随动系统设计方法，求出前面习题8和习题9的D(z)，并画出各点波形。 CH03 11. 根据下列控制器的D(

6、z)，分别画出直接式、串行实现法和并行实现法的实现框图和相应的输出方程和状态方程。 CH04 1. 工业控制计算机有哪些要求？基于PC机工业控制计算机其结构与普通PC机有何不同？ CH04 2. 工业控制中的嵌入式系统可选择哪些设计模式？ CH04 3. 通过查阅资料，了解目前常见的8位和32位微控制器的特点和性能指标。 CH04 4. 通过查阅资料，了解某种工业控制计算机产品的构成、性能指标和适用场合。 CH04 5. 接口数据传输中有哪些定时和协调信号？ CH04 6. 接口技术中有哪些数据传输的方式？各有什么特点？ CH04 7. 接口与总线有哪些分类？ CH04 8. RS-232C和

7、RS-485各有什么特点？ CH04 9. I2C总线和SPI总线各有什么特点？ CH04 10. 简述Infranet、Intranet、Internet之间的关系。 CH04 11. 简述现场总线的技术特征. CH04 12. 画出I2C总线上主器件对地址为1010110的从器件写入2字节5BH和87H的时序。 CH04 13. 画出SPI总线上主器件向从器件写入A5H的时序。 CH04 14. 控制系统中对人机交互有哪些要求？ CH04 15. 通过查阅资料，有哪些嵌入式操作系统？ CH05 1. 简述传感器与变送器的异同。 CH05 2. 变送器输出的信号通常为多少？变送器与输入通道的

8、连接方式有哪些？请给出连接示意图。 CH05 3. IEEE1451标准所指的变换器(Transducer)、检测器(Sensor)和执行器(Actuator)之间是什么关系？ CH05 4. 试比较伺服电机和步进电机的各自特点。 CH05 5. 简述在控制系统中变频器和电动执行器的作用。 CH05 6. 简述控制系统中信号的类型和处理的要求。 CH05 7. 什么是信号调理？输入通道中的信号调理包括哪些？ CH05 8. 什么是格雷(Gray)码？它有哪些特点？ CH05 9. 画出电阻-电压信号转换电路示意图。 CH05 10. A/D转换器有哪些性能指标？ CH05 11. A/D转换的

9、方法有哪些？各有什么特点？ CH05 12. 某水箱水位正常工作时的变化范围为 0cm100cm，经压力变送器变换为15V标准电压信号后送至8位A/D转换器ADC0831，其输入量程为05V。当水箱水位的高度为25cm时，ADC0831 的转换结果约为多少？ CH05 13. 已知某A/D转换器的分辨率为12位bit，转换时间为10s，误差为±1LSB。在没有采样保持的情况下，为保证数据精度，则输入信号的频率最高为多少？若采用了采样保持器后，理论上输入信号的频率最高可为多少？ CH05 14. 试画出一个利用多路选择器构成的64X8bit数字信号数据采集系统示意图。 CH05 15.

10、 试画出一个利用多路开关构成的32路模拟信号数据采集系统示意图。 CH05 16. 开关量的功率驱动有哪些器件？各有什么特点？ CH05 17. D/A转换器有哪些性能指标？ CH05 18. 计算机通过8位D/A转换器控制某三相电加热器，加热器的输出功率范围为 08kW，可接受420mA的标准电流信号来改变其输出功率，8位D/A转换器的输出范围为020mA，如计算机送给D/A转换器的数据为80H(十六进制)时，加热器输出功率约为多少？ CH05 19. 某8位D/A转换电路中，当Vref4V时，B点输出范围为4V至4V。若要求B点的输出电压为2V，则输出到D/A芯片的二进制数为多少？此时的A

11、点电压为多少？ CH05 20. 画出直流伺服电机驱动电路框图。 CH05 21. 画出步进电机驱动电路框图。 CH05 22. 结合步进电机驱动器THB6064的应用电路，画出正转3步和反转4步有关控制信号(ENABLE、CLK、M1、M2、M3等)的时序(假设采用半步方式)。 CH06 1. 什么是控制系统中的可靠性？其含义有哪些？ CH06 2. 错误(Error)和故障(Failure)有何区别？如何正确对待？ CH06 3. 简述早期故障、耗损故障、偶发故障产生的原因和应对的策略。 CH06 4. 什么是电磁兼容性(EMC)？其含义有哪些？ CH06 5. 产生干扰的必要条件有哪些(

12、EMC的四要素)？ CH06 6. 噪声有哪些分类？ CH06 7. 什么是串模噪声和共模噪声？它们有何不同？有哪些抑制的方法？ CH06 8. 可靠性设计的基本途径有哪些？ CH06 9. 滤波和去耦有何异同？ CH06 10. 有哪些隔离和屏蔽技术？ CH06 11. 用于抗干扰的数字滤波方法有哪两类？各有什么特点？ CH06 12. 查阅有关74HC595和74HC165芯片的资料，编写出串行输入输出接口电路的开机自检程序和输入输出程序或相应的流程图。 CH07 1. 工控组态软件的特点哪些？ CH07 2. 工控组态软件的主要功能有哪些？ CH07 3. 简述MCGS组态软件的特点。

13、CH07 4. 简述MCGS组态软件的组成。 CH07 5. “MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”有什么功能和关系？ CH07 6. MCGS组态软件所建立的工程文件包含了哪些内容？文件的后缀名是什么？ CH07 7. MCGS主控窗口的主要功能是什么？。 CH07 8. 在MCGS设备窗口下的组态操作有哪些？ CH07 9. 在MCGS用户窗口下主要完成什么工作？ CH07 10. 在MCGS中的数据对象有哪些属性？ CH07 11. MCGS组态软件中的实时数据库包含了哪些内容？文件的后缀名是什么？ CH07 12. 什么是MCGS组态软件中的“运行策略”？有何作用？ CH07 13

14、. 什么是MCGS组态软件中的“脚本程序”？有何作用？ CH07 14. 查阅有关资料，了解组态软件的发展概况。 CH08 1. DCS控制系统是在什么控制系统的基础上发展起来的？其构建的原则是什么？ CH08 2. DCS可分为哪几层结构？每层的主要功能是什么？各层通过什么通信网络相互连接？ CH08 3. DCS中的控制站、操作站、工程站所完成哪些主要任务？ CH08 4. 简述WebField JX-300XP中一个控制站和一个控制区域的规模。 CH08 5. 简述WebField JX-300XP电源系统的组成和特点。 CH08 6. 简述WebField JX-300XP有哪些接地？

15、如何连接？ CH08 7. 简述WebField JX-300XP主控卡的功能和特点。 CH08 8. 简述WebField JX-300XP数据转发卡的主要作用。 CH08 9. 通过查阅资料，进一步了解WebField JX-300XP典型I/O卡件的原理框图和端子接线。 CH08 10. 简述WebField JX-300XP中控制站、操作员站、工程师站的IP地址设置要求和范围。 CH08 11. 简述WebField JX-300XP中的通信网络，并画出连接示意图。 CH08 12. 简述WebField JX-300XP的软件组成及主要功能。 CH09 1. 计算机控制系统解决方案的

16、主要任务有哪些？需要考虑哪些因素？ CH09 2. 基于嵌入式系统的解决方案有哪些特点和适应场合？ CH09 3. 结合某个应用系统，提出基于嵌入式系统的解决方案，给出控制系统的结构框图。 CH09 4. 基于智、能控制仪表的解决方案有哪些特点和适应场合？ CH09 5. 结合某个应用系统，提出基于智能控制仪表的解决方案，给出控制系统的结构框图。 CH09 6. 基于PLC可编程逻辑控制器的解决方案有哪些特点和适应场合？ CH09 7. 结合某个应用系统，提出PLC可编程逻辑控制器的解决方案，给出控制系统的结构框图。 CH09 8. 基于分布式数据采集与控制模块的解决方案有哪些特点和适应场合？

17、 CH09 9. 结合某个应用系统，提出分布式数据采集与控制模块的解决方案，给出控制系统的结构框图。 CH09 10. 基于PAC可编程自动化控制器的解决方案有哪些特点和适应场合？ CH09 11. 结合某个应用系统，提出PAC可编程自动化控制器的解决方案，给出控制系统的结构框图。 CH09 12. 比较多种控制系统的解决方案，找出它们存在的不足之处。 CH10 1. 试简述本章两个实例水箱液位控制和锅炉温度控制中反馈单元、执行单元和控制单元所采用的具体部件，并比较控制单元的各自特点和要求。 CH10 2. 若液位变送器或温度变送器输出的信号与实际测量值有一定的误差，可通过什么方式来调整？ CH10 3. 结合本章的实例，简述MCGS最基本的组态过程和完成的工作。 CH10 4. 通过查阅有关产品手册，了解智能仪表的设备命令的含义和功能。 CH10 5. 若使用Pt100热电阻进行温度检测，测量范围由0100更改为0200，需要改变哪些部件？ CH10 6. 简述控制变量SV、PV、MV