计算机控制系统复制要点.docx

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计算机控制系统复制要点

计算机控制系统复制要点

第一章：

绪论

1.计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。

软件由系统软件和应用软件两部分组成。

硬件包括哪些内容。

2.计算机控制系统的四种类型的信号及位置，结合图能够进行说明。

3.控制的过程通常被分为实时数据采集、实时控制决策、实时控制输出。

4.能够区分实时、在线、离线的概念。

5.计算机控制系统的分类及主要特点。

（明确以什么分类，各个分类又有哪些内容。

）

6.分散控制系统的特点。

（分散控制，集中管理）

7.按照被控对象的规模，参加控制的计算机可被分为单片微型计算机、可编程逻辑控制器（PLC）、STD总线工业控制机、工业PC机。

8.嵌入式的概念。

9.大型火电机组过程计算机控制的主要功能系统。

10.火电厂热工自动化发展前景。

11.能说明常规控制系统、计算机控制系统、分散控制系统、现场总线控制系统、厂级监控系统的概念和内涵，并能说明这些系统之间的主要区别。

12.集散控制系统和现场总线控制系统有什么区别和联系。

第二章：

计算机控制系统的硬件基础

1.计算机理论的三个层次。

2.冯·诺依曼（VonNeumann）计算机由5个组成部分构成，他们是？

系统总线（内部总线）有那些？

3.能够区分微处理器、微机、微机系统的概念，多板机、单板机、单片机的概念。

4.能够区分接口和端口。

5.计算机与外设之间的数据传送方式有程序控制方式（分为无条件传送方式和条件传送方式查询方式）、中断方式和DMA（DirectMemoryAccess，直接存储器存取）方式。

6.OPC的概念。

7.能说明PC总线、ISA总线、PCI总线的关系和特点。

8.能说明I/O接口有那些实现方式及功能。

9.过程通道的概念、功能、分类

10.采样的概念、香农定理的内容，为什么要对输入输出信号进行保持、简述什么是零阶保持器。

11.量化、量化过程、量化单位、量化误差。

12.为什么要使用采样保持器。

13.能解释逐次逼近式A/D转换器的原理，并能计算具体的逐次逼近过程。

14.模拟量输入通道分辨率、精度的概念。

15.任何模数转换器都包括采样、保持、量化和编码四个过程，请说明这些概念的定义以及每个过程的作用。

16.有一6位逐次逼近型模数转换器，输入电压的范围位0~15V，请画出当输入电压为9.7V时逐次逼近的过程，并说明转换完成时的结果是多少？

17.设被测温度变化范围为0~1200。

C，如果要求误差不超过0.4。

C，应选用分辨率为多少位的模数转换器？

18.模拟量输入、输出通道的作用。

19.模拟量输出通道的两种结构形式。

20.梯形解码网络的工作原理和计算。

21.数字输入信号分三类编码数字、开关量、脉冲序列。

22.说明继电器隔离的原理。

23.人机接口的功能是帮助操作者了解系统的各项信息，完成对系统相关内容的操作。

24.虚拟仪表的概念。

25.比较CRT和LCD有关参数的不同之处，并能说明重要参数的含义。

26.查找有关资料，说明晶闸管输出驱动的原理，并比较其和固态继电器输出驱动电路的异同点。

27.在数据采样系统中，是不是所有的输入通道都需要加采样-保持器，为什么？

28.某5位T型解码网络而言，当其参考电压为10V，输入数字量为23时，输出的电压为多少？

第三章：

计算机控制数据处理和控制算法

1.零点偏移、漂移的自动校正原理。

2.标度变换的主要方法。

3.标度变换中的查表法可分为顺序查表法，计算查表法，对分搜索法等。

4.什么是数字滤波，数字滤波器与模拟RC滤波器相比，具有的优点

5.某加热炉温度测量仪表的量程为200~800℃，在某一时刻计算机系统ADC0809采样并经数字滤波后的数字量为CDH，求此时的温度值是多少？

（设该仪表的量程是线性的）。

6.某热处理炉温度变化范围为0～1500。

C，要求分辨率为3。

C，温度变送器输出范围为1～5V。

若A/D转换器的输入范围为0～5V，则A/D转换器的字长n1应为多少？

若n1不变，现通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600。

C，此时系统对炉温变化的分辨率为多少？

7.什么是标度变换，为什么要进行标度变换？

8.某热处理炉炉温变化范围为200。

C~800。

C，采用先行温度传感器测量所得模拟信号为1~5v，由8位ADC转换成数字量，ADC的输入为0~5V。

某时刻计算机采样并经过滤波后的数字量为0ADH，求此时的温度？

9.有一台0~100MPa的压力变送器，其输出电流为4~20mA，采用12位A/D转换器进行转换，当工作压力为76.4MPa时，此时A/D转换后的结果是多少？

10.设某采样信号经ADC后数值为100，当时间t=0时，突然受到一个尖脉冲的干扰，干扰信号的幅值与被采样信号大小相等，方向相同，持续时间短于一个采样周期。

如果采用滑动平均法进行滤波，分别画出当M为2时，数字滤波器输出值随时间变化的曲线。

第四章：

数字PID控制技术

1.什么是数字PID。

2.能根据PID的微分方程计算增量式PID的公式。

使用增量式和位置式算法有什么不同？

3.什么叫积分饱和，它是如何引起的，通常可采取什么方法来抗积分饱和？

如何实现？

4.什么叫不完全微分的PID算式，他有几种算法，这些算法有什么区别？

如何实现？

5.什么叫积分分离，变速积分，他们是如何实现的，可解决什么问题？

如何实现？

6.什么是带死区的PID算式，带微分先行的PID算式，他们应如何实现？

7.已知某连续控制器的传递函数（1+0.17s）/0.085s。

欲用数字PID算法实现之，试分别写出其相应的位置型和增量型PID算法输出表达式。

设采样周期T=0.2s。

8.计算机控制系统的PID整定和常规仪表构成的PID整定有什么异同，为什么？

9.数字PID控制器的参数整定方法有那些，就其一种做简要说明。

10.数字PID控制器的工程实现由哪6个部分组成？

就数字PID控制程序的各功能块做简要说明。

11.什么是无扰切换？

它是如何实现的？

12、什么是PID控制器参数的整定？

整定的实质是什么？

采样周期如何确定？

第五章：

计算机网络基础知识

1.什么是数据、数据通信？

一个基本的数据通信系统包括那些组成部分？

2.按照网络的交换方式，计算机网络可以分为哪几类？

并对每类进行说明。

3.目前网络中常用的介质访问技术有那些，请简要说明每种的工作原理及其特点和范围。

4.简要说明RS-232C，RS-422和RS-485在原理、性能、使用场合的区别。

5.什么是工业以太网，什么是以太网？

比较工业以太网和以太网的特征，简要说明他们都有那样一些异同点。

6.OSI参考模型分为哪7层，各层的主要功能是什么？

7.什么是传输速率，什么是误码率，如何计算？

8.频分多路和时分多路是如何实现多路复用的，试比较两种方式的特点。

9.通信方式按照信息的传输方向分为单工、半双工和全双工三种方式

10.能说明基带传输、载带传输与宽带传输三个概念的区别和联系。

11.能够识别基带传输过程中的数据表示方法（平衡、极性、归零）。

12.调制解调器最基本的调制方法有以下几种，分别对应于正弦波的三个描述参数，即振幅、频率和相位。

13.在数据通信系统中通常采用三种数据交换方式：

线路交换方式、报文交换方式和报文分组交换方式。

其中报文分组交换方式又包含虚电路和数据报两种交换方式。

14.在集散控制系统中应用较多的拓扑结构是星形结构、环形结构及总线型结构。

15.在集散控制系统中，常用的传输介质有双绞线、同轴电缆和光缆。

16.差错控制技术包括检验错误和纠正错误，理解两种检验方法（奇偶校验和循环冗余校验）和三种纠错方式（重发纠错、自动纠错和混合纠错）。

17.常见的网络访问控制协议有哪几种，在使用时各有什么特点，尤其是要能说明令牌和CSMA/CD的工作原理。

18.网络通信协议的基本概念:

为了确保网络中数据有序通信而建立的一组规则、标准或约定就称为网络通信协议（Protocol）。

19.OSI/OSI网络结构模型将计算机网络体系结构的通信协议规定为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，共七层。

20.能说明中继器、交换机、集线器、网桥、路由器、网关这些概念的区别。

21.客户机、服务器的概念

22.传输介质的概念和网络中常用的传输介质。

23.通常使用三种信息交换技术：

线路交换，报文交换和分组交换。

24.差错控制技术包括检验错误和纠正错误，经常使用的两种检验方法（奇偶校验和循环冗余校验）和三种纠错方式（重发纠错、自动纠错和混合纠错）。

25.TCP/IP协议族把整个协议分成四个层次：

应用层、传输层、网络层、网络接口层。

26.什么叫IP地址、IP地址由两部分组成：

一个是物理网络上所有主机通用的网络地址（网络ID）；另一个是网络上主机专有的主机（节点）地址（主机ID）。

27.IP地址的表示，三类IP地址的范围及划分原则。

28.子网、子网掩码、网关的含义。

能根据给定IP地址说明其属于那类网络

第六章：

计算机控制系统的抗干扰与可靠性技术

1.干扰系统的三要素是指？

2．按照干扰信号对有用信号作用的方式，可以把干扰信号分为两大类，即串模干扰与共模干扰，要能说明两类干扰的定义，形成原因，如何消除两类干扰对控制系统的影响。

3.能说明NMRR，CMRR的中文名称和含义。

4.干扰的传播途径有那些？

5．有那些硬件抗干扰技术？

6.能说出模拟地、数字地、信号地、系统地、交流地和保护地的概念。

7.主机接地有哪三种方式？

8.深入了解看门狗技术。

9.能说明常用的可靠性量化指标主要有可靠度、失效率、平均无故障时间、故障平均修复时间和利用率等。

10.什么叫计算机控制系统的可靠性，计算机控制系统采取的可靠性措施有哪几个方面？

11.实现软件容错的基本活动有4个：

故障检测、损坏估计、故障恢复和缺陷处理。

第七章：

计算机控制系统的实现

1.组态就是用应用软件中提供的工具、方法、完成工程中某一具体任务的过程。

与硬件生产相对照，组态与组装类似。

组态有硬件组态、控制策略组态、操作员组态、网络组态等。

2.组态软件由系统开发环境和系统运行环境两大部分构成

3.掌握使用组态软件的一般步骤。

4.“组态王6．5”软件包由工程管理器ProjManager、工程浏览器TouchExplorer、画面开发系统TouchMak（内嵌于工程浏览器）和运行系统TouchView四部分组成。

5.　　脚本语言是扩充组态系统功能的重要手段。

因此，大多数组态软件提供了脚本语言的支持。

具体的实现方式可分为三种：

一是内置的类C/Basic语言；二是采用微软的VBA的编程语言；三是有少数组态软件采用面向对象的脚本语言。

6.模拟量有单端和差分两种输入方式，他们的区别是什么？

7.如何正确安装数据采集卡，应注意什么事项？

8.工业控制计算机与普通个人计算机相比有何区别？

9.利用研华AdvantechDeviceManager中设备测试程序如何对板卡进行测试？

10.现有一块PCI总线数据采集卡，要想用它在Kingviw环境下开发控制程序，你需要做那些工作？

11.能结合实验室A3000过程控制系统，说明基于板卡（pci1711的控制系统框图），并说明在组态王环境下开发控制程序，需要做哪些工作。

12.能画出基于板卡的计算机控制系统的方框图，并能说明各部分的作用。

13.能画图说明基于数字调节器的计算机控制系统的基本结构，并以过程控制实验室的百特仪表为例说明在组态王环境下开发控制程序，您需要做哪些工作。

第八章：

分散控制系统概述

1.什么是分散控制系统？

请简单说明分散控制系统的特点。

2.DCS的三级体系结构及各级的主要功能。

3.厂级监控信息系统（Supervisoryinformationsysteminplantlevel,简写SIS）。

SIS主要处理全厂实时数据，完成厂级生产过程的监控和管理，厂级故障诊断和分析，厂级性能计算、分析和经济负荷调度等。

SIS系统由SIS接口机、SIS服务器、SIS功能站及通信网络四部分组成。

4.现场控制站都包括那些元件，这些元件的逻辑关系如何，各个元件的作用是什么？

要求会画图。

5.请画出分散控制系统的分级结构，并简要说明各级的功能。

6.分散控制系统硬件主要由那些部分组成，各部分功能是什么？

7.分散控制系统的软件有那些分类，各类的作用又是什么？

8.第四代DCS的特点是什么？

第九章：

现场总线控制系统

1.什么是现场总线，什么是现场总线控制系统？

2.ProFibus是过程现场总线（ProcessFieldbus）的缩写。

它是德国国家标准DINl9245和欧洲标准EN50170所规定的现场总线标准。

ProFibus由三个兼容部分组成，即ProFibus-DP、ProFibus-PA和ProFibus-FMS，它们的使用场合有什么区别？

。

3.HART是可寻址远程传感器数据通道（HighwayAddressableRemoteTransducer）的缩写。

4.基金会现场总线分为低速现场总线和高速现场总线两种通信速率。

低速现场总线H1的传输速率为31．25Kb／s，高速现场总线HSE的传输速率为l00Mb／s

5．当我们将重点放在监控级和现场级、控制级和现场级时，可以把FCS分为三类：

一类是由现场设备和人机接口组成的两层结构的FCS；另一类是由现场设备、控制站和人机接口组成的三层结构的FCS；还有一类是由DCS扩充了现场总线接口模件所构成的FCS。

6.一个较为完整的现场总线过程控制系统应由上位部分、转换驱动部分和现场硬件三部分组成。

7.目前现场总线在和DCS融合方面，一般都采取那些措施？

8.什么是现场总线设备，请简要说明现场总线都有那些功能。

第十章：

计算机控制系统的设计和实施

1.什么是计算机控制系统的设计，计算机控制系统的设计有那些步骤？

2.什么是计算机控制系统的实施，计算机控制系统的实施有那些步骤？