自动化专业考研复试专业知识储备 - 图文

专业知识储备

1、理想放大器的特点

答：(1)开环电压放大倍数Auo为无限大。(2)输入电阻ri为无限大。 (3)输出电阻ro为零。 （4）共模排斥比为无限大。（5）开环带宽为无穷大。 2、扇输入和扇输出

答：扇输入（fan-in）是定义单个逻辑门能够接受的数字信号最大输入量的术语。大多数晶体管—晶体管逻辑（TTL）门有一个或两个输入端，也有一些有两个以上的输入端。一个典型的逻辑门有1个或2个扇输入。在一些数字系统中，一个单一的晶体管—晶体管逻辑门必须有大于1的扇输入（fan-in）才能驱动几个设备。如果一个晶体管—晶体管逻辑装置必须驱动的输入端总数大于10，那么称为缓冲器的设备就可用在晶体管—晶体管逻辑门输出端与它必须驱动的设备输入端之间。逻辑倒相器（也称为非门）在大多数数字电路中能够辅助这一功能。

扇输出（fan-out）是定义单个逻辑门能够驱动的数字信号最大输入量的术语。大多数晶体管—晶体管逻辑（TTL）门能够为10个其他数字门或设备提供信号。因而，一个典型的晶体管—晶体管逻辑门有10个扇输出。在一些数字系统中，一个单一的晶体管—晶体管逻辑门必须能驱动10个以上的其他门或设备。这种情况下，被称为缓冲器的装置可用在晶体管—晶体管逻辑门与它必须驱动的多重设备之间。这种类型的缓冲器有25至30个扇输出（fan-out）。逻辑倒相器（也称为非门）在大多数数字电路中能够辅助这一功能。 4、在微机系统中堆栈大小的设计需要考虑哪些因素？

答：堆栈的大小设计需要充分考虑系统运行的复杂性，引入嵌套程序的多少，意外中断因素的多少及其他各种因素。这些因素多，堆栈就需要考虑多预留空间。 5、线性系统的极点可任意配置和系统能够稳定之间有区别吗？为什么？ 答：通过比例环节的反馈把定常线性系统的极点移置到预定位置的一种综合原理。极点配置的实质是用比例反馈去改变原系统的自由运动模式，以满足设计规定的性能要求。对于单输入单输出情况，输出反馈只能使极点在根轨迹曲线上变动，而不能把它们移到其他位置上去（见根轨迹法）。采用状态反馈方法可以实现极点的任意配置。

线性系统稳定的充要条件是：系统的极点（特征根）均位于s平面的左半部，即均具有负实部。

6、同步通信和异步通信 答：串口通信可以分为同步通信和异步通信两类。同步通信是按照软件识别同步字符来实现

数据的发送和接收，异步通信是一种利用字符的再同步技术的通信方式。 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。

异步通信中，数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑\（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。 异步通信的优点是不需要传送同步脉冲，字符帧长度也不受到限制。缺点是字符帧中因为包含了起始位和停止位，因此降低了有效数据的传输速率。 7、并行传输和串行传输

答：根据组成字符的各个二进制位是否同时传输，字符编码在信源/信宿之间的传输分为并

行传输和串行传输两种方式。 1、并行传输： 字符编码的各位同时传输。 特点： （1）传输速度快:一位（比特）时间内可传输一个字符； （2）通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持；因此如果一个字符包含8个二进制位，则并行传输要求8个独立的信道的支持； （3）不支持长距离传输:由于信道之间的电容感应，远距离传输时，可靠性较低。

2、串行传输： 将组成字符的各位串行地发往线路。 特点： （1）传输速度较低，一次一位； （2）通信成本也较低，只需一个信道。 （3）支持长距离传输，目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。 方式： 串行传输有两种传输方式： 1、同步传输 2、异步传输

8、什么是奇偶校验 答：奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验，反之，称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位，用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验，则当接收端收到这组代码时，校验“1”的个数是否为奇数，从而确定传输代码的正确性。 9、插座的地线有何作用？

答：是起保护作用的。插座里的地线经专线通往大地，插头上较长的那只脚与用电器的金属外壳连接。当用电器出现漏电故障时或用电器使用时使外壳带上正常的感应电时，这些电会通过地线被导入大地，以避免人员触电，起到保护人身安全的作用。地线的对地电阻要求小于4欧姆，所以放在地上是起不到保护作用的。埋入地下2米以上的钢筋可以作为地线使用。 10、电机调速有哪些方法？

答：直流电机的调速方案一般有下列3种方式:1、改变电枢电压;(最长用的一种方案)2、改变激磁绕组电压;3、改变电枢回路电阻。 三相异步电动机的七种调速方式：

一、变极对数调速方法二、变频调速方法三、串级调速方法 四、绕线式电动机转子串电阻调速方法五、定子调压调速方法六、电磁调速电动机调速方法七、液力耦合器调速方法 11、系统的稳定性

答：当系统受到有界的扰动作用时，系统的输出发生变化，偏离原来的平衡值，产生初始偏差。若扰动消失后，经过足够长的时间，系统能从初始状态（扰动消失时的状态）恢复到原来的平衡状态，则系统就是稳定的。反之，若随着时间的推移，系统不能回到原平衡状态或输出发散，则系统就是不稳定的。

12、动态性能和稳态误差该怎么综合调节？

答：可先通过超前校正环节调节动态性能，再通过滞后校正环节调节稳态误差。 13、数据传输

答：数据传输（data transmission）就是依照适当的规程，经过一条或多条链路，在数据源和数据宿之间传送数据的过程。也表示借助信道上的信号将数据从一处送往另一处的操作。

单工、半双工和全双工传输：单工传输指数据只能按单一方向发送和接收；半双工传输指数据可以在两个方向传输但不能同时进行，即交替收、发；全双工传输指数据可以在两个方向同时传输，即同时收和发。一般四线线路为全双工数据传输，二线线路可实现全双工数据传输。

异步传输和同步传输：①异步传输是字符同步传输的方式，又称起止式同步。当发送一个字符代码时，字符前面要加一个“起”信号，长度为1个码元宽，极性为“0”，即空号极性；而在发完一个字符后面加一个“止”信号，长度为1，1.5（国际2号代码时用）或2个码元宽，极性为“1”，即传号极性。接收端通过检测起、止信号，即可区分出所传输的字符。字符可以连续发送，也可单独发送，不发送字符时，连续发送止信号。每一个字符起始

时刻可以是任意的，一个字符内码元长度是相等的，接收端通过止信号到起信号的跳变（“1” “0”） 来检测一个新字符的开始。该方式简单，收、发双方时钟信号不需要精确同步。缺点是增加起、止信号，效率低，使用于低速数据传输中。②同步传输是位（码元）同步传输方式。该方式必须在收、发双方建立精确的位定时信号，以便正确区分每位数据信号。在传输中，数据要分成组（或称帧），一帧含多个字符代码或多个独立码元。在发送数据前，在每帧开始必须加上规定的帧同步码元序列，接收端检测出该序列标志后，确定帧的开始，建立双方同步。接收端DCE从接收序列中提取位定时信号，从而达到位（码元）同步。同步传输不加起、止信号，传输效率高，使用于2 400 bit/s以上数据传输，但技术比较复杂。 14、什么是理想放大器？

答：实际运放的开环电压增益非常大，可以近似认为A=∞和e=0。此时，有限增益运放模型可以进一步简化为理想运放模型，简称理想运放。其特性为(1)开环电压放大倍数Auo为无限大。(2)输入电阻ri为无限大。 (3)输出电阻ro为零。（4）共模排斥比为无限大。（5）开环带宽为无穷大。

15、最小相位系统和非最小相位系统的定义及区别，在设计稳定性的时候有什么区别？ 答: 如果控制系统开环传递函数的所有极点和零点均位于s左半平面上，则称该系统为最小相位系统。否则，开环传递函数中至少有一个极点或零点的实部值为正值的一类系统称为非最小相位系统。在具有相同幅频特性的系统中，最小相位系统的相角变化范围为最小。最小相位系统的幅频特性和相频特性之间存在确定的对应关系。两个特性中，只要一个被规定，另一个也就可唯一确定。然而，对非最小相位系统，却不存在这种关系。非最小相位系统的一类典型情况是包含非最小相位元件的系统或某些局部小回路为不稳定的系统；另一类典型情况为时滞系统。非最小相位系统的过大的相位滞后使得输出响应变得缓慢。 16、如何设计一个CPU和外部设备之间的传输通道，为什么？ 答：CPU与外设之间数据传送都是通过内存实现的。 外围设备和内存之间的常用数据传送控制方式有四种

(1)程序直接控制方式：就是由用户进程直接控制内存或CPU和外围设备之间的信息传送。这种方式控制者都是用户进程。

(2)中断控制方式：被用来控制外围设备和内存与CPU之间的数据传送。这种方式要求CPU与设备（或控制器）之间有相应的中断请求线，而且在设备控制器的控制状态寄存器的相应的中断允许位。

(3)DMA方式：又称直接存取方式。其基本思想是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通道。

(4)通道方式：与DMA方式相类似，也是一种以内存为中心，实现设备和内存直接交换数据的控制方式。与之不同的是，在DMA方式中数据传送方向、存放数据内存始址以及传送的数据块长度等都是由CPU控制，而在通道方式中这些都是由专管输入输出的硬件——通道来进行控制。

信息传输通道 information transmitting channel

在不改变信息内容的前提下,对信息的接收和传递。信息传输与通道容量(即从刺激到反应可...传递的信息量可用下式表示：Ht=Hi+Ho-Hio这里Ht是传递的信息量，Hi是输入信息量，Ho是输出信息量，Hio是丢失的信息和噪音。 17、简述微机里的指令流水线的概念。

答：流水线，亦称管线，是现代计算机处理器中必不可少的部分，是指将计算机指令处理过程拆分为多个步骤，并通过多个硬件处理单元并行执行来加快指令执行速度。其具体执行过程类似工厂中的流水线，并因此得名。如果作出类比，则计算机指令就是流水线传送带上的产品，各个硬件处理单元就是流水线旁的工人。在使用流水线的处理器中一个指令不是在处

理器的一个定时器讯号中完成的，而是被分到多个讯号中去完成，但是与此同时多个指令的分任务被同时处理。由于这些分任务比整个指令要简单，因此可以通过使用流水线提高定时器频率。计算机流水线（Pipeline）技术是广泛应用于微处理芯片（CPU）中的一项关键技术，计算机流水线技术指的是对CPU内部的各条指令的执行方式的一种形容，要了解它，就必须先了解指令及其执行过程。流水线（pipeline）技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高CPU的运算速度。 18、n维向量组成的线性子空间和其最大线性无关组的关系。

答：将列向量构成的向量组矩阵化为行阶梯形（只用行初等变换），那么每行第一个非零元素所在的列对应的那几个向量就是这个向量组的一个最大线性无关组。简称最大无关组。 19、倒立摆系统是线性系统还是非线性系统，如何将其线性化？

答：倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的、非线性系统，是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。倒立摆系统的输入为小车的位移（即位置）和摆杆的倾斜角度期望值，计算机在每一个采样周期中采集来自传感器的小车与摆杆的实际位置信号，与期望值进行比较后，通过控制算法得到控制量，再经数模转换驱动直流电机实现倒立摆的实时控制。直流电机通过皮带带动小车在固定的轨道上运动，摆杆的一端安装在小车上，能以此点为轴心使摆杆能在垂直的平面上自由地摆动。作用力u平行于铁轨的方向作用于小车，使杆绕小车上的轴在竖直平面内旋转，小车沿着水平铁轨运动。当没有作用力时，摆杆处于垂直的稳定的平衡位置（竖直向下）。为了使杆子摆动或者达到竖直向上的稳定，需要给小车一个控制力，使其在轨道上被往前或朝后拉动。对单级倒立摆系统进行线性化建模，在初始摆角为5°的条件下采用了LQR和PD两种控制算法进行了稳定控制，都取得了良好的控制效果。在初始摆角从0°到-20°变化时，以步长为-4°进行了递推运算，分别得到了两组仿真曲线图，实验证明，两种控制算法的可线性化建模条件为｜θ（0）｜≤8°否则系统将呈现明显的非线性特性，线性化模型将很不准确，最后从实现稳定控制和可线性化建模条件两方面出发得出，PD控制优于LQR控制。

20、IP地址和物理地址的作用、联系与区别。

答：所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。简单地说就是你在整个互联网上的ID。MAC（Media Access Control，介质访问控制）地址 (物理地址)是识别LAN（局域网）节点的标识。网卡的物理地址通常是由网卡生产厂家烧入网卡的EPROM（一种闪存芯片，通常可以通过程序擦写），它存储的是传输数据时真正赖以标识发出数据的电脑和接收数据的主机的地址。就是你的电脑的身份证啦~这个地址是由网卡决定的，但是可以在注册表里面改动系统读取的网卡物理地址。联系是你唯一的物理地址（你的网卡序号）--被交换机记录，并且交换机通过这个MAC来标识你，来跟同一交换机内的网络联系（局域网内），要想出这个交换机跟其他网络联系，需要在路由器那注册一个IP地址，通过路由器就能跟其他IP地址联系了 21、洛比达法则使用的条件

答：分式满足0/0或∞/∞型未定式，分子分母必须都是0比0 或者 无穷大比无穷大是具体的数值就不行了。 22、导数的意义

答：导数的几何意义是，导数在几何上表现为切线的斜率。对于一元函数，某一点的导数就是平面图形上某一点的切线斜率；对于二元函数而言，某一点的导数就是空间图形上某一点的切线斜率。函数在点处的导数的物理意义：指函数在处对自变量x的变化率。函数的二阶

导数指对自变量x的变化率。在物理量中最常用的瞬时加速度 23、运算放大器放大的方式

答：运放如图有两个输入端a（反相输入端），b（同相输入端）和一个输出端o。也分别被称为倒向输入端非倒向输入端和输出端。当电压U-加在a端和公共端（公共端是电压为零的点，它相当于电路中的参考结点。）之间，且其实际方向从a 端高于公共端时，输出电压U实际方向则自公共端指向o端，即两者的方向正好相反。当输入电压U+加在b端和公共端之间，U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同。为了区别起见，a端和b 端分别用\和\号标出，但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性。电压的正负极性应另外标出或用箭头表示。运算放大器的输出信号与两个输入端的信号电压差成正比。

一般可将运放简单地视为：具有一个信号输出端口（Out）和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元，因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。 运放的供电方式分双电源供电与单电源供电两种。对于双电源供电运放，其输出可在零电压两侧变化，在差动输入电压为零时输出也可置零。采用单电源供电的运放，输出在电源与地之间的某一范围变化。

运放的输入电位通常要求高于负电源某一数值，而低于正电源某一数值。经过特殊设计的运放可以允许输入电位在从负电源到正电源的整个区间变化，甚至稍微高于正电源或稍微低于负电源也被允许。这种运放称为轨到轨（rail-to-rail）输入运算放大器。 24、为什么堆栈容量有时需要大一些？

答：在计算机领域，堆栈是一个不容忽视的概念，但是很多人甚至是计算机专业的人也没有明确堆栈其实是两种数据结构。 堆栈都是一种数据项按序排列的数据结构，只能在一端(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除。 要点： 堆：顺序随意 栈：后进先出(Last-In/First-Out)编辑本段堆和栈的区别 一、预备知识—程序的内存分配 一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分 1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。 3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后由系统释放。 4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放 。 5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在 WINDOWS下，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。 堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。 25、正弦振荡发生器的组成

答：信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。

正弦信号发生器：正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。按频率覆盖范围分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器；按输出电

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ljg2.html