计算机控制技术部分课后问答题
1.计算机控制系统的硬件组成及其作用。
答：计算机控制系统的硬件一般由主机、常规外部设备、输入输出通道、操作台和通讯设备等组成。
主机：对过程输入通道发送来的反应生产过程工况的各种信息以及预定的控制算法做出响应的决策，并通过输出通道向生产过程发送控制命令。
常规外部设备：实现主机和外界信息交换功能。
输入输出通道：信息传递和变换作用。
操作台：操作员与计算机控制系统之间进行联系的纽带。
通信设备：进行信息交换。
2.计算机控制系统的软件由系统软件和应用软件组成。 3.计算机控制系统可分为数据采集系统、操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统、分散控制系统、现场总线控制系统。
4.量输出通道的功能、组成部分和作用？
答：模拟量输出通道的任务是把计算机处理后的数字信号转换成模拟电压或电流信号，去驱动相应的执行器，从而达到控制目的。
模拟量输出通道一般由接口电路、D/A转换器、电压或是电流变换器等构成，其核心是D/A转换器。作
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接口电路的功能是进行地址译码、产生片选信号、写信号。
5.A/D转换器的性能指标有哪些？
答：分辨率、转换精度、偏移量误差、稳定时间。
6.拟量输入通道的功能、组成部分和作用？
答：模拟量输入通道的任务是把被控对象的过程参数转换成计算机可以接受的数字信号
多路模拟开关的作用是实现多选1操作，将多路输入信号依次切换到后级。
前置放大器的任务是将模拟输入小信号放大到A/D转换的量程范围之内。
采样保持器是为了保证A/D转换的精度
A/D转换器是把被控对象的各种模拟信息变成计算机可接受的数字信息。
7.什么是周期采样，采样时间和采样周期？
周期采样：就是以相同的时间间隔进行采样
采样时间：采样开关每次闭合的时间
采样周期：是采样开关每次通断的时间间隔。
8.分析采样保持器的原理电路和工作过程？
答：采样保持器由输入输出缓冲放大器A1A2和采样开关S保持电容C等组成。
采样期间，开关S闭合，输入电压Vin通过A1对Ch快速充电，输出电压Vout跟随Vin变化，保持期间开关S断开，由于A2输入阻抗很高，理想情况下Ch将保持电压Vc不变，因而输出电压Vout=Vc也保持恒定。
9.三极管型光电偶合隔离器的工作原理？
答：三极管型光偶合器件是由发光二级管和光敏三极管封装在一个管壳内，发光二级管为光耦隔离器的信号输入端，光敏三级管的集电极和发射极为光耦的输出端，他们之间信号传递是靠发光二极管在信号电压的控制下发光，传送给光敏三极管来完成的。
10.简述信号调理电路的构成及其各元件的作用？
答：1.电平转换是用电阻分压法把现场的电流信号转换成电压信号
2.RC滤波是用RC滤波器输出高频干扰
3.过电压保护是用稳压管和限流电阻作过电压保护；用稳压管或压敏电阻把瞬态尖峰电压箱位在安全电平上
4.反电压保护是串联一个二极管防止反极性电压输入
5.光电隔离用光耦隔离器实现计算机与外部的完全电隔离
11.简述为何键盘的抖动干扰及其消除的方法？
答：在按键闭合和断开的瞬间均会出现一连串的抖动，称为按键的抖动干扰
消除方法：硬件和软件方法。
12.LED显示器的结构和工作原理？
答：他是由八个发光二极管组成，分别记为 abcdefg,dp,其中dp的小数点。八段LED显示器有共阴级和共阳极，共阴级LED的所有发光二极管的阴极并接成公共端COM共阳极同上。当共阴极的LED的COM端接地，则某个发光二极管的阳极加上高电平时，则该管有电流通过而发光。当共阳极的LED的COM端接高电平，则某个发光二极管的阴极上加上低电平时，该管有电流通过发光。
13.在计算机控制系统中，常用的监控显示画面有哪些？
答：1）总貌画面2）分组画面3）点画面4）流程图画面5）趋势曲线画面6）报警显示画面7）操作指导画面
14.在计算机的控制系统中，一般要对测量数据进行哪些预处理技术？
答：1）数字调零技术2）系统校准技术3）输入输出数据的极性与字长的预处理技术。
15.何为数字调零？何为系统校准？
答：用软件程序进行零点调整的方法为数字调零。把测量电路扩展到包括现场的传感器在需要时人工接入标准参数进行测量并储存，并供实际使用。
16. 标度变换的概念？
答：是把计算机系统检测的对象参数的二进制数值还原变换为原物理量的工程实际值的过程。
17.干扰的来源和传播途径？
答：干扰的来源有来自内部和外部的，传播途径有静电耦合、磁场耦合、公共阻抗耦合。
18.串模干扰的成因是什么？如何抑制它？
答：成因：临近导线有交变电流通过，由工厂产生的电磁干扰型号就会通过分布电容C1和C2的耦合引至计算机系统的输入端，抑制串模干扰目前采用双绞线与滤波器两种措施。
19. 共模干扰的成因是什么？如何抑制它
答：成因不同“地”之间存在电压以及模拟信号系统对地的漏阻抗。抑制有三种措施：变压器隔离、光电隔离和浮地屏蔽。
20.数据通讯是实质是什么？比较说明并行通信和串行通信的概念和特点？
答：数据通讯的实质是以计算机为中心通过某些通信线路与设备对二进制编码的字母、数字、符号以及数字化的声音图象进行传输，交换和处理。并行通信：所传送数据的各位同时发送或接受，特点：传送速度快，成本高，只适合近距离传输。串行通信：所传送数据的各位按顺序一位一位的发送或接受。特点：只需一对传输线，适合长距离传输，但通讯速度慢。
21.简要说明构成分散过程控制级的主要装置及其作用？
答1）现场控制站：集连续控制，顺序控制，批量控制及数据采集功能为一体。2）只能调节器，完成1~4个控制回路，作为大型分散控制系统中最基层的控制单元，与上位机连成主从式通讯网络，接受上位机下传的控制参数，并上报各种过程参数。3）可控制编程器：执行顺序控制功能。
