计算机控制技术第三版答案于海生

计算机控制技术习题详解

第一章

计算机控制系统概述

习题参考答案

1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?

计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：

(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。

(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。

2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？

(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。

(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。

行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。

3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。

课

后

答

案

(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)

第一章

计算机控制系统：利用计算机来实现生产过程自动控制的系统

计算机控制系统工作原理：1实时数据采集2实时控制决策3实时控制输出 计算机控制系统组成：计算机和生产过程框图

计算机控制系统的典型形式及优缺点：1操作指导控制系统(结构简单、控制灵活安全；人工操作，速度受到限制)2直接数字控制系统(要求实时性好、可靠性高和适应性强；要合理地设计软件)3监督控制系统4集散控制系统5现场总线控制系统6综合自动化系统(集成优化)

工业生产过程：连续过程、离散过程、批量过程

实时：是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的 在线：生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制 离线：若生产过程设备不直接与计算机相连接，工作不直接受计算机的控制

计算机控制系统的发展趋势：1控制系统的网络化2控制网络的扁平化3控制系统的智能化4控制系统的综合化 第二章

接口：计算机与外部设备交换信息的桥梁，包括输入/输出接口 接口技术：研究计算机与外部设备如何交换信息的技术

过程通道：在计算机和生产过程之间设置的信息交换和转换的连接通道，包括模拟量输入&输出通道、数字量输入&输出通道。

总线的定义&层次：计算机各模块之间互联和传递信息(指令、地址、数据

主讲人：岑鹏瑞 包胡斯楞 丁学东2013年4月16日

数据结构分为两大类：线性结构与非线性结构

如果一个非空的数据结构满足下列两个条件： 1.有且只有一个根节点； 2.每一个节点最多有一个前件，也最多有一个后件。 则称该数据结构为线性结构(线性表)。 线性表是最简单，最常用的一种数据结构。

非空线性表有如下一些结构特征： 1.有且只有一个根节点a1,它无前件； 2.有且只有一个终端节点an,它无后件； 3.除根节点与终端节点外，其他所有节点有且只有一个 前件，也有且只有一个后件，线性表中节点的个数n 称为线性表的长度。当n=0时，称为空表。

线性表的顺序存储结构 线性表的顺序存储结构具有以下两个基本特点： 1.线性表中所有元素所占的存储空间是连续的； 2.线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放 的； 线性表中第i个元素ai在计算机存储空间中的存储地址为： ADR(ai)=ADR(a1)+(i-1)k 即在顺序存储结构中，线性表中每一个数据元素在计算机 存储空间中的存储地址由该元素在线性表中的位置序号唯 一确定。 在程序设计语言中，通常定义一个一维数组来表示线 性表的顺序存储空间。 在实际应用中，可以根据线性表动态变化过程中的一 般规模来决

课后答案 计算机操作系统

计算机操作系统答案（第一至五章） 第一章os引论

1. 设计现代OS的主要目标是什么?

方便性，有效性，可扩充性和开放性.

2. OS的作用可表现为哪几个方面?

a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；

b. OS作为计算机系统资源的管理者；

c. OS作为扩充机器.

3. 试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?

不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要；

4. 何谓脱机I/O和联机I/O?

a. 脱机输入输出方式(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配而提出的.

它减少了CPU的空闲等待时间，提高了I/O速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制

下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当CPU需要这些程序和数据时，在直接从磁带机高速输入

到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少了CPU等待输入的时间，这就是脱机输入技术;当

程序运行完毕或告一段落，CPU需要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把

结果输出到磁带上，然后在外围机的控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，这就是

脱机输出技术.

b. 若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.

上机实验 书上121页 5。2 5。3 书上151 6。1 6。3 6。6 他说搞懂这几题和实验就没问题了

4.2在下列情况下求解递归关系式

?g(n)n足够小 T(n)= ?

否则?2T(n/2)?f(n)

当①n=2k g(n)= O(1)和f(n)= O(n)；

k

②n=2g(n)= O(1)和f(n)= O(1)。

解: T(n)=T(2k)=2 T(2k-1)+f(2k)=2(2 T(2k-2)+f(2k-1)) +f(2k)

2k-21k-1k

=2T(2)+2 f(2)+ f(2) =??

=2kT(1)+2k-1f(2)+2k-2f(22)+?+20f(2k) =2kg(n)+ 2k-1f(2)+2k-2f(22)+?+20f(2k) ①当g(n)= O(1)和f(n)= O(n)时，

不妨设g(n)=a，f(n)=bn，a，b为正

上机实验 书上121页 5。2 5。3 书上151 6。1 6。3 6。6 他说搞懂这几题和实验就没问题了

4.2在下列情况下求解递归关系式

?g(n)n足够小 T(n)= ?

否则?2T(n/2)?f(n)

当①n=2k g(n)= O(1)和f(n)= O(n)；

k

②n=2g(n)= O(1)和f(n)= O(1)。

解: T(n)=T(2k)=2 T(2k-1)+f(2k)=2(2 T(2k-2)+f(2k-1)) +f(2k)

2k-21k-1k

=2T(2)+2 f(2)+ f(2) =??

=2kT(1)+2k-1f(2)+2k-2f(22)+?+20f(2k) =2kg(n)+ 2k-1f(2)+2k-2f(22)+?+20f(2k) ①当g(n)= O(1)和f(n)= O(n)时，

不妨设g(n)=a，f(n)=bn，a，b为正

课后答案 计算机操作系统

计算机操作系统答案（第一至五章） 第一章os引论

1. 设计现代OS的主要目标是什么?

方便性，有效性，可扩充性和开放性.

2. OS的作用可表现为哪几个方面?

a. OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口；

b. OS作为计算机系统资源的管理者；

c. OS作为扩充机器.

3. 试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?

不断提高计算机资源利用率和系统吞吐量的需要；

4. 何谓脱机I/O和联机I/O?

a. 脱机输入输出方式(Off-Line I/O)是为了解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配而提出的.

它减少了CPU的空闲等待时间，提高了I/O速度.具体内容是将用户程序和数据在一台外围机的控制

下，预先从低速输入设备输入到磁带上，当CPU需要这些程序和数据时，在直接从磁带机高速输入

到内存，从而大大加快了程序的输入过程，减少了CPU等待输入的时间，这就是脱机输入技术;当

程序运行完毕或告一段落，CPU需要输出时，无需直接把计算结果送至低速输出设备，而是高速把

结果输出到磁带上，然后在外围机的控制下，把磁带上的计算结果由相应的输出设备输出，这就是

脱机输出技术.

b. 若这种输入输出操作在主机控制下进行则称之为联机输入输出方式.

一. 填空题：

1、计算机控制系统的工作过程为：实时数据采集、 实时控制决策、实时控制输出 。

2、计算机控制系统硬件由 工业控制机 、 计算机 、过程输入输出通道和生产过程组成。 3、选择D/A转换器时应着重考虑的是： 转换精度 、 转换速度 。 4、接地技术中接地方式有： 接实地 、 接虚地 等两种。

5、计算机控制系统按总体结构来分有： 硬件 、 软件 两大类

6、计算机控制系统是指采用了 计算机来实现生产过程 的自动控制系统。 7、计算机控制系统软件由 系统开发环境 和 系统运行环境 组成。

8、计算机控制系统输入/输出通道分为四类，分别是模拟量输入通道、 模拟量输出 通道、 数字量输入 通道，数字量输出通道。

9、过程通道中存在的干扰有： 串模干扰 、 共模干扰 。

10、局域网常见的网络拓朴结构有： 星型 、 环状型 、总线型等。

11、计算机控制系统是指利用 计算机 来实现 生产过程 自动控制的系统。

12、计算机控制系统输入/输出通道分为四类，分别是模拟量输入通道、模拟量输出 通道、 数字量输入 通道，数字量输出通道。

14、衡量一个D/A转换器性能的主要参数有： 分辨率、转换时间、精度

6.1 操作系统原理

1 操作系统概论 2 操作系统的特性 3 操作系统的功能 4 操作系统的类型 5 进程管理 6.2 常见的操作系统 6.3 小节

操作系统是加到计算机硬件上的第一层软件，它是直接操作计算机的硬件的软件,从而使计算机硬件的功能首次能够发挥出来。一台纯粹由硬件构成的计算机(称之为“裸机”)在加载操作系统之后，就变成了一台与“裸机”大相径庭的“虚拟”的计算机。其他的所有软件，如编译软件、数据库系统、软件开发工具等系统软件以及浏览器、字处理软件、办公软件等应用软件都是以操作系统为基础，运行于“虚拟”机上的。只有首先运行操作系统之后，才能运行其他软件。

操作系统是用户与计算机硬件设备之间的接口，用户通过操作系统操纵计算机硬件设备完成自己的工作。计算机启动并加载操作系统之后，变成了一台“虚拟”(逻辑)的计算机。用户看到的“计算机”是一台逻辑计算机，用户看

第三章 微机数控系统

习题及参考答案

1.什么是数控系统？数控系统包括哪些？

数控系统是采用数字电子技术和计算机技术，对生产机械进行自动控制的系统，它包括顺序控制和数字程序控制两部分。

2.什么是顺序控制系统？它由哪几部分组成？

微机顺序控制方式是指以预先规定好的时间或条件为依据，按预先规定好的动作次序顺序地进行工作。一般地，把按时序或事序规定工作的自动控制称为顺序控制。它包括系统控制器、输入电路、输入接口、输出电路、输出接口、检测机构、显示与报警电路。

3.微机数控系统由哪些部分组成？各部分的作用是什么？ 由五部分组成。

(1)输入装置：一般指微机的输入设备，如键盘。其作用是输入数控系统对生产机械进行自动控制时所必需的各种外部控制信息和加工数据信息。

(2)微机：微机是MNC系统运算和控制的核心。在系统软件指挥下，微机根据输入信息，完成数控插补器和控制器运算，并输出相应的控制和进给信号。若为闭环数控系统，则由位置检测装置输出的反馈信息也送入微机进行处理。

(3)输出装置：一般包括输出缓冲电路、隔离电路、输出信号功率放大器、各种显示设备等。在微机控制下，输出装置一方面显示加工过程中的各有关信息，另一方面向被控生产机械输出各种有关的开关量