计算机控制技术（第⼆版）课后习题答案（王建华主编）计算机控制技术课后习题答案第⼀章绪论1.计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：P2(1)实时数据采集：对来⾃测量变送装置的被控量的瞬时值进⾏检测和输⼊(2)实时决策：对采集到的被控量进⾏分析和处理，并按预定的控制规律，决定将要采取的控制策略。(3)实时控制：根据控制决策，适时地对执⾏机构发出控制信号，完成控制任务。2.计算机控制系统是由哪⼏部分组成？画出⽅块图并说明各部分的作⽤。P3答：（1）计算机控制系统是由⼯业控制机、过程输⼊输出设备和⽣产过程三部组成。（2）⽅块图如下图1.1所⽰：图1.1计算机控制系统的组成框图作⽤：①⼯业控制机软件由系统软件、⽀持软件和应⽤软件组成。其中系统软件包括操作系统、引导程序、调度执⾏程序，它是⽀持软件及各种应⽤软件的最基础的运⾏平台；⽀持软件⽤于开发应⽤软件；应⽤软件是控制和管理程序；②过程输⼊输出设备是计算机与⽣产过程之间信息传递的纽带和桥梁。③⽣产过程包括被控对象、测量变送、执⾏机构、电⽓开关等装置。3.计算机控制系统的实时性、在线⽅式、与离线⽅式的含义是什么？为什么在计算机控制系统中要考虑实时性？P2(1)实时性是指⼯业控制计算机系统应该具有的能够在限定时间内对外来事件做出反应的特性；在线⽅式是⽣产过程和计算机直接相连，并受计算机控制的⽅式；离线⽅式是⽣产过程不和计算机相连，并不受计算机控制，⽽是靠⼈进⾏联系并作相应操作的⽅式。(2)在计算机控制系统中要考虑实时性，因为根据⼯业⽣产过程出现的事件能够保持多长的时间；该事件要求计算机在多长的时间以内必须作出反应，否则，将对⽣产过程造成影响甚⾄造成损害。4.计算机控制系统有哪⼏种典型形式？各有什么主要特点？P4~7（1）操作指导系统（OIS）优点：结构简单、控制灵活和安全。缺点：由⼈⼯控制，速度受到限制，不能控制多个对象。（2）直接数字控制系统(DDC)优点：实时性好、可靠性⾼和适应性强。（3）监督控制系统（SCC）优点：⽣产过程始终处于最有⼯况。（4）集散控制系统优点：分散控制、集中操作、分级管理、分⽽⾃治和综合协调。DCS是积⽊式结构，构成灵活；易于扩展；系统的可靠性⾼；操作、监视⽅便；处理信息量⼤；与计算机集中控制⽅式相⽐，电缆和敷缆成本较低，便于施⼯。（5）现场总线控制系统优点：FCS⽤⼆层结构完成了DCS中的三层结构功能，降低了成本，提⾼了可靠性，国际标准统⼀后，可实现真正的开放式互连系统结构。（6）PLC+上位系统优点：通过预先编制控制程序实现顺序控制，⽤PLC代替电器逻辑，提⾼了控制是现代灵活性、功能及可靠性。第2章1.什么是⼯业控制计算机？它们有哪些特点？P10~11⼯业控制计算机是“应⽤在国民经济发展和国防建设的各个领域，具有恶劣环境适应能⼒，能长期稳定稳定⼯作的加固型计算机”.其特点是：①可靠性⾼②实时性好③环境适应性强④模块化设计，完善的I⁄通O道⑤系统扩充性好⑥系统开放性好⑦控制软件包功能强。2.总线（BUS）：是功能部件之间实现互连的⼀组公共信号线，⽤作相互间信息交换的公共信道。P12总线分为内部总线和外部总线。P13外部总线：串⾏总线、并⾏总线内部总线:1.数据总线2.地址总线3.控制总线4.电源线与地线3.⼯业控制机分类P14①.PC总线⼯控机②.STD总线⼯控机③.VME总线⼯控机④.多总线⼯控机4.总线标准P15㈠①.STD总线②.ISA总线③.PCI总线④.PC/104总线㈡国际上总线标准主要有：VME总线、MultiBus总线、STD总线、PC总线及PCI总线等第3章1.A/D转换的主要性能指标:：转换时间、分辨率、线性误差、量程、对基准电源的要求等。P322.模拟量输⼊通道⼀般由I/V变换、多路转换器、程控放⼤器、采样/保持器、A/D转换器、接⼝及控制逻辑电路组成。(P39图3.4)3.⼀个10位A/D转换器（量化精度0.1%），孔径时间为10us，如果要求转换误差在转换器的转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最⼤频率为P43⼀个8位A/D转换器，孔径时间为100us，如果要求转换误差在A/D转换器的转换精度（0.4%）内，求允许转换的正弦波模拟信号的最⼤频率是多少？P85因此，取A/D转换器字长为12bit。10.为了避免低电平模拟信号传输带来的⿇烦，进场要将测量元件的输出信号经变送器变送器，如：温度变送器、压⼒变送器、流量变送器等，将温度、压⼒、流量的电信号变成0~