复习提纲及部分习题（新教材）

各章分数分配大致如下： 第一章：5分 第二章：20分 第三章：20分 第四章：20分 第六章：5分 第八章：20分

第七、九章：5分，主要是工控机相关概念和现场总线相关种类 第十章：5分，主要是抗干扰技术部分

题型

填空（20）（1*20） 简答（15-20）（5*3或5*4） 选择（20）（2*10） 计算（15-20）（3题） 设计（25）（2题）

第一章 计算机控制系统概述（填空、简答、选择）

1、 计算机控制系统的工作原理

2、 典型计算机控制系统原理框图以及工作步骤、实时、在线等含义课本P2、计算机控制系

统典型形式P5,抓住5种系统的本质区别于联系即可

第二章 计算机控制系统性能分析（简答、填空、选择、计算）

A/D转换过程及D/A转换过程（填空、选择） 保持器、量化单位等等概念（填空、选择）

离散系统与连续系统的关系：分别从采样周期、增益系数以及稳定性等方面比较（填空、选择）

离散系统极点与系统响应之间的关系（填空、选择） 离散系统稳定性及稳态误差（选择、计算分析）

第三章 数字PID控制技术（填空、简答、计算和设计）

1、 数字控制器的离散化方法：只考双线性变化法（计算）

2、 常规PID控制器：原理以及各部分作用，增量式PID相对于位置式PID的优点，PID控

制器参数整定步骤（填空、选择、简答）。

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3、 PID控制器的改进形式：积分改进措施和微分改进措施以及适应场合（简答） 4、 复杂控制技术：达林算法中振铃现象产生的可能性及原因（主要考查对象为纯滞后加一

阶环节和纯滞后加二阶环节）；串级控制的优点；前馈控制补偿的条件；多变量问题解耦的条件。（填空、选择、简答）

第四章 最小怕控制器设计（）

1、最小拍有波纹和无波纹设计步骤及相关概念（填空、选择、设计）

第六章 模糊控制器的设计

1、模糊控制器的结构、设计步骤

2、模糊控制器维数的概念、隶属度概念、隶属函数的概念以及确定方法

第七章：实现技术

1、工程量变换及A/D、D/A位数选择，分辨率计算（计算） 2、数字滤波技术

3、接地技术：五种地线含义以及回流法接地方法， 4、 硬件抗干扰技术

过程通道抗干扰：串模干扰的抑制方法、共模干扰的抑制方法 5、 串行通讯相关概念： 同步传送和异步传送， 单工、半双工、全双工， 波特率，

串行通讯协议格式，结合西门子PLC200自由口协议理解 6、串行外部总线简介课本 (简答、填空) RS232的电气特性、发送接收电路及特点 RS485发送接收电路及其特点

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部分简答举例：

1．什么是PID控制，写出PID控制率的一般形式，并说明各控制率的作用? 2．阐述增量式PID相对于位置式PID的优点。

3．计算机控制系统中一般有那几种地线？简述各自的含义并画出回流法接地示意图。

4．已知某飞机飞行高度变化范围为0~10000米，测试时，采用12位的A/D变换器，试问此时系统对高度变化的分辩率为多少？若测试时，通过高度表改变测试方式，测量相对基准高度9000米的±500米的变化量，试问此时A/D变换器的分辩率为多少？

解：高度变化范围为0~10000米时,因为丈量均为同号,所以A/D12位都可用于测试,故分辩率D=10000/212=2.45米； 丈量相对于基准高度±500米的变化量时，因为要丈量正负变化量,故A/D应保留一名符号位,故分辩率D=500-(-500)/211=0.49米。

5．如图1所示，其中r1，r2，r3均为地电阻，这种信号地线接地属于何种接地方式？这种接地方式有何缺点，若必须使用时有何注意事项？

6．工业控制过程中常采用的数字滤波主要有哪些？并简要叙述它们的思想。

7．阐述串口通讯RS232与RS485的特点。

3. RS-232C串行通信总线采用什么传输方式？为什么RS-232C的传输距离不远？

答:RS-232C串行通信总线采用的是不平衡传输方式.由于发送器和接收器之间有公共的信号地线,共模信号不可避免地要进入信号传送系统中.当传输距离过远时,发送器与接收器各自会形成不同的对地电位.

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4. RS-485串行通信总线采用什么传输方式？它与RS-422A串行通信总线的区别是什么？ 答:RS-485串行通信总线采用的是不平衡传输方式.

区别在于RS-485为半双工工作方式,而RS-422A为全双工工作方式.且RS-422A适用于两点之间进行高速,远距离通信,而RS-485适用于多点之间进行高速,远距离通信. 部分计算题举例

1．设一温度测控系统的温度测量范围为0 ~ 1000℃。经放大、变送后，其对应的输出电压为0 ~ 5V，采用12位A/D转换器进行转换，A/D转换的输入电压为0 ~ 5V。由于传感器的非线，对传感器进行了标定，得到一组温度-数字量的关系表。求当A/D转换器的转换值分别为100H，180H，410H，600H，A00H，F50H时，所对应的实际温度为多少？并写出转换公式。

温度 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 A/D输出 (十六进制000 191 322 4B3 64E 7F0 991 B33 CCD E56 FFF 数） （标度变换的其他情况如书上习题及例题，自己弄懂搞清楚。） 2．已知调节器传递函数为D(s)?8。试用双线性变换法求取数字控制器

s(s?4)D(z)，并用直接程序法导出u(k)递推控制算法。（设输入为e(t)，输出为u(t)，

采样周期T=1S）。（会举一反三）

3．（会举一反三）设离散系统如图所示，采样周期T=1(s)，Gh(s)为零阶保持器， G(s)?K,求：

s(0.2s?1)(1) 当K=5时，分别在w域和z域中分析系统的稳定性；

(2) 确定使系统稳定的K值范围;

(3）若将该系统改为连续系统（即取消采样开关及ZOH）， 试问使系统稳定的K值范围;

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（4）比较(2)和（3）结果，说明了什么问题？ 4．已知被控对象传递函数为G(s)?2s(0.5s?1)，采样周期为T=0.5s，离散化时保持

器为零阶保持器，试设计在单位速度输入时的无纹波数字控制器D(z)，并导出控制量u(k)的递推算法。（会举一反三）

?1?1?15．设广义对象脉冲传递函数为G(z)?0.265z(1?2.78z)(1?0.2z),采样周期T＝1s。

(1?z?1)2(1?0.286z?1)试设计在单位阶跃输入下的最少拍有波纹控制器，并导出控制量u(k)的递推算法. （会举一反三）

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