南航计算机控制技术考试重点.docx

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南航计算机控制技术考试重点

第一章

1、微型计算机控制系统的特点

（1）控制系统灵活多样，改动方便

（2）控制精度高，抑制扰动能力强，能够实现最优控制

（3）能够实现很多计算机的辅助功能，比如数据统计、显示、传送、通讯，可同时控制多个回路，控制效率高。

（4）控制与管理一体化，进一步提高自动化程度

2、实时的含义

实时是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间范围内完成。

即计算机对输入信息以足够快的速度进行控制。

实时的概念不能脱离具体过程，一个在线的系统不一定是实时的，实时的必定是在线的。

3、计算机控制系统的典型形式及特点

直接控制DDC：

实时性好，可靠性高，适应性强

监督控制SCC：

计算机可根据原始信息参数按照生产过程的数学模型或其他方法自动改变模拟调节器，或以直接控制工作的微机中的给定值，使其始终处于最优工况。

第二章

1、典型的数字量输入调理电路和输出驱动电路

调理电路：

开关防抖电路（2个）

驱动电路：

继电器驱动电路

2、模拟量输入和输出通道的组成结构、各环节功能、特点

模拟量输入通道组成：

I/V变换，多路转换器，采样保持器，A/D转换器，接口及控制逻辑

模拟量输出通道组成：

接口，D/A转换器，保持器，V/I变换

模拟量输出通道结构：

一个通道设置一个数/模转换器：

易实现，转换速度快，工作可靠，但使用较多D/A转换器

多个通道共用一个数/模转换器：

需分时工作，速度慢，可靠性差，节省D/A转换器

3、信号调理电路的作用（热电阻三线制接线原理）

将非电量和非标准的电信号转换成标准的电信号，是传感器和A/D间以及D/A和执行机构间的桥梁，也是测控系统中的重要组成部分。

4、孔径误差的定义及计算

孔径时间：

完成一次A/D转换所需时间

孔径误差：

每个采样时刻的最大转换误差（采样保持器消除孔径误差）

转换信号的最大频率计算：

5、根据原理A/D转换器通常可分为哪三类及其特点，性能指标

1）8位A/D转换器ADC0809

2）12位A/D转换器AD574A/1674

3）12位A/D转换器

6、D/A单极性、双极性输出电路及原理推导P51T19:

35

电路：

推导：

第四章

1、数字控制器的连续化设计方法

1）设计假想的连续控制器D（s）给

2）选择采样周期T给

3）将D（s）离散化为D（z）

4）设计由计算机实现的控制算法

5）校验

2、PID控制器三个环节的作用、改进、鉴定方法；T的选择

（1）作用

比例（P）——减小稳态误差

强：

反应速度快，超调量大，易引起震荡，减小稳态误差

积分（I）——消除稳态误差

弱：

消除稳态误差时间过长

强：

引起震荡

微分（D）

（2）改进

i.积分项改进

ii.微分项改进

iii.时间最优PID控制

iv.带死区的PID控制算法

（3）整定方法

i.采样周期选择

ii.简易工程法

iii.优选法

iv.凑试法

v.自整定法

（4）T的选择

i.首要：

采样周期的上下限

ii.给定值变化频率

iii.被控对象特性

iv.执行机构类型

v.控制算法类型

vi.控制回路数

3、数字控制器的离散化设计方法（最小拍有纹波）

第六章

1、标度变换方法P327

2、量化误差的来源P206

1）A/D转换的量化效应

2）D/A转换的量化效应

3）控制规律计算中的量化效应

4）控制参数的量化效应

3、A/D、D/A字长的选择公式

n——字长

λ——灵敏度

D——分辨率

4、数字滤波技术常用方法及公式

1）算术平均值法（去干扰）

2）中位值滤波法（去干扰）

3）限幅滤波法

4）惯性滤波法（推导）T36:

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第九章

1、系统设计原则及步骤

设计原则：

（1）安全可靠

（2）操作维护方便

（3）实时性强

（4）通用性好

（5）经济效益高

步骤：

1）项目确定

2）项目设计

3）离线仿真调试

4）在线调试运行

2、硬件的工程设计与实现

1）选择总线和主机

2）选择输入输出通道模板

3）选择变送器和执行机构

自动控制原理第七章

1、梅森公式（两回路，相交）

2、稳定性分析

1）劳斯判据

2）求根均小于0