一．填空题：1.自动控制系统按给定值分类为：定值控制系统，程序控制系统，随动控制系统2.被控对象特征的分类，即响应曲线的分类：有自衡非振荡过程的相应曲线，无自衡非振荡过程的相应曲线，有自衡振荡过程的相应曲线，具有反向特性的过程的相应曲线3.被控对象的特征参数有：时间参数，放大系数，时滞4.控制通道是：操作变量对被控变量的作用途径扰动通道是：扰动对被控变量的作用途径5.五种典型的外作用函数：阶跃函数，斜坡函数，单位抛物线函数，单位脉冲函数，正弦函数6.传感器是将被测非电量变换成电量的装置7.传感器通常由敏感元件，转化元件，其他辅助部件组成8香农定理是。9.A/D的类型：立即型，双积分型，逐位反馈比较型10.干扰抑制的基本原则：消除干扰，远离干扰，防止干扰窜入11.接地的原则是：当频率<1MHZ时，可以采用单点接地，当频率>10MHZ时，可以采用多点接地，当在1MHZ到10MHZ时，若地线长度小于波长的1/20，则采用单点接地，否则采用多点接地12.抑制共模干扰的有效方法是：使用浮地输入双层屏蔽放大器13.Watchdog（看门狗）的基本工作原理：14.PLC的组成：电源，输入组件，输出组件，CPU及存储器，编程器15.在状态转移图中，每个状态具有驱动负载，指定转移条件，指定转移方向三个功能。16.集散控制系统DCS基本组成部件从功能上可划分为：基本控制器，通信通道及接口，人-机联系装置17.CIMS主要包括了几种基础技术：网络技术，分布式数据库技术，自动控制技术，CAD/CAM技术,柔性制造系统。18.集散控制系统采用什么设计原则：分散操作，集中控制，分而治之，综合管理。19.控制系统的性能指标主要有：，，20.按干扰作用的方式可分为：常态干扰，共态干扰21.PLC的工作过程是一个周期性的循环扫描的过程，这个过程可以分为三个主要步骤：输入采样阶段，程序解算阶段，输出刷新。22.抑制长线传输中波反射的方法有：波阻抗的测量，终端匹配，始端匹配。P151选择衰减度为1/4左右，稳定性和快速性都较好。扩充临界比例度法：用来整定数字PID算是中的T，Kp，Ti，TdA/D的步骤：采样、量化、编码。安全火花仪表：把电路在各种状态下可能产生的火花都限制在爆炸性物质的点火能量以下，是本质安全防爆仪表二．计算题1.P89计算字长2.推导惯性滤波的算法，如何确定数字滤波系数3.推导折线逼近分段插值算法，阐述最小二乘法的工作原理最小二乘法的工作原理：曲线由直线代替，挑最好的直线的标准是：由于各点都有偏差，各点偏差的和要达到最小，则最接近这条曲线的为最优；但是由于有正负，所以直接相加不可以，要用绝对值，但是绝对值又不好算，则用平方，所以称之为最小二乘法。4.推导位置式PID算式，或增量式PID算式三．问答1.对象有哪几个特性参数？说明数学意义和物理意义？对控制通道和扰动通道有何不同影响？按阶跃作用有哪几种相应曲线？分别说明其控制的难易度？干扰按干扰方式的分类分为什么?各性质是什么？A．放大系数：在控制通道中，稳定情况下尽量大；在扰动通道中，稳定情况下尽量小。B．时间常数：在控制通道和扰动通道中，当时间常数大，被控对象比较稳定，容易控制，因此在稳定情况下，尽量快。C．时滞：在控制通道中，时滞/时间参数<=0.3的被控对象较容易控制，而>0.5-0.6的被控对象往往需要特殊的控制规律，在扰动通道中时滞没什么影响常态干扰：叠加在被测信号上的干扰共模干扰：测控系统模拟量输入通道的A/D转换器的两个输入端上共有的干扰电压。2.涡流流量传感器的工作原理涡流发生器与流体的接触部分的形状是梯形，这种形状可以提高产生涡流的稳定性，使得涡流频率和流速具有良好的线性；当涡流产生时，其内部产生一定的应力，这种应力经涡流发生器的内部安装的压电元件检测后，再由电路对得到的信号进行处理，就可以得到与涡流频率相对应的脉冲频率，最终以模拟电压的形式输出，由于流量与涡流频率成正比，因此只要得到了涡流频率，就可得到相对应的流量。3.被控参量的数字化全过程有那些环节步骤？有那些设备部件？解释说明其中每一步骤的功能作用？现场数据通过传感器取进来，需用测量放大器把信号放大，通过I/V变换把信号量规格化。由于多路共用一个A/D，所以需要多路转换器，由于转换需要一定时间，被控量会改变，为了保持被控量不变，需要采样保持器，再通过A/D转换器转换成数字，通过接口逻辑电路把数据传送到PC总线上，但由于PC总线上的信息还是被控量+信号干扰，所以需要数