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第一章
1. 计算机控制系统由哪几部分组成？
【答：】
计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成。
硬件主要包括：主机、操作台、通用外围设备、I/O接口与I/O通道 、信号传感器和执行机构。
软件主要包括：系统软件和应用软件（2分）
2、计算机控制系统与模拟调节系统相比有何特点？
【答：】
（1）结构上。模拟和数字部件的混合系统。
（2）含有模拟信号，离散模拟、离散数字等多种信号 （3）需采用专门的理论来分析和设计。
即：模拟调节规律离散化设计法和直接设计法。 （4）便于实现复杂的控制，具有很大的灵活性和适应性。 （5）可实现多回路分时控制。
（6）控制的多功能性，提高企业的自动化程度（分级控制、集散控制、生产管理等）。
第二章
1、何为I/O接口？计算机控制系统中为什么要有I/O接口电路？
【答：】I/O接口电路是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。
设置I/O接口电路的必要性： （1）时序配合和通信联络问题； （2）串行数据和并行数据的转换；
（3）解决CPU的负载能力和外围设备端口选择问题。
2、计算机与外围设备交换信息有哪几种方式？他们各有什么优缺点。
【答：】计算机与外围设备交换信息通常采用三种控制方式：
一、程序控制方式
程序控制I/O方式，是指CPU和外围设备之间的信息传递，是在程序控制下进行的。 二、中断传送方式
中断传送方式的特点：
1.CPU和外设大部分时间处在并行工作状态，只在CPU响应外设的中断申请后，进入数据传送的过程。
2.中断传送方式提高了CPU的效率 三、DMA传送方式
CPU不干予，由硬件实现存储器与外设之间交换数据，称直接存取存储器。
3、某8088最大模式中扩展4片8255A，指定各芯片的地址范围分别是 90～93H，94～97H，98～9BH，9C～9FH。采用74LS138译码器，设计接口地址译码电路。
【答：】
1＃8255A：90H～93H 1 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 2＃8255A：94H～97H 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 3＃8255A：98H～9BH 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 2＃8255A：9CH～9FH 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 所以：
A7-> G1(74ls138), A6-> G2A(74ls138), A5-> G2B(74ls138), A4-> C(74ls138) , A3-> B(74ls138), A2-> A(74ls138), A1-> A1(8255A), A1-> A0(8255A)
4、图1所示为采样保持电路，简述其工作原理，并阐明电容CH如何选择？
IN A1 CH 控制信号 图1 采样保持电路
AS A2 OUT【答：】
（1）模拟开关AS闭合时，进入采样状态（跟踪），由于A1输出阻抗小，A1输出端快速给电容CH充电，输出跟随输入变化。
模拟开关AS断开时，进入保持状态，由于A2输入阻抗大，输入电流几乎为0，保证输出端的电压值不变。
（2）在选择电容时容量大小要适宜，以保证其时间常数适中；并选用泄漏电阻大的电容。
5、进入I/O通道的干扰按其对电路的作用形式，通常分为哪两种，试述每种干扰应采取的主要抑制措施。
【答：】
进入I/O通道的干扰按其对电路的作用形式，通常分为： （1）串模干扰 （2）并模干扰
串模干扰的抑制方法： 1）加输入滤波器；
2）采用屏蔽双绞线或同轴电缆；
3）将被测信号进行前置放大，再利用器件特性来抑制干扰；
4）采用数字滤波；
共模干扰是指同时加到计算机控制系统两个输入端上的公有的干扰电压。 抑制共模干扰的主要措施：
1）采用共模抑制比高的、双端输入运算放大器。 2）采用光耦合器或变压器隔离。 3）采用隔离放大器。
第三章
1、某连续控制系统的校正装置的传递函数为：
D(s)?1?T1s1?T2s
试用一阶差分法和脉冲传递函数法求该装置的递推输出序列。 解：
D(s)?U(s)E(s)U(s)E(s)?1?T1s1?T2s1?T1s1?T2s
D(s)??两边进行拉氏逆变换：
u(t)?T2du(t)dt?e(t)?T1de(t)dt
?(k)?e(k)?T1e?(k) （1） u(k)?T2u?(kT)?e(kT)?T1e?(kT)u(kT)?T2u因为：
?(k)?uu(k)?u(k?1)T
?(k)?uu(k)?u(k?1)T
带入式（1），得：
u(k)?T2T?T2u(k?1)?T?T1T?T2e(k)?T1T?T2e(k?1)
4、已知某连续控制器的传递函数D(s)?字控制器的脉冲传递函数D (z)，其中T=1s。 解：由双线性变换法s?21?zD(z)?T1?z?1?1?1s?0.5?s?1?2，试用双线性变换法求出相应的数
21?zT1?z?1?1
?0.52T?1?2(1?z?1)(1?z?1?1)?0.5(1?z?1?1)2?21?z????1?T1?z?1????2.5?z?1?2(1?z?1)?(1?z)?2
?1.5z?z?2?29?6z?1?0.278(1?0.4z1?0.667z?1?0.6z?2?2)?0.111z
，现用数字PID算法来实现它，
7．已知某连续控制器的传递函数为：D(s)?1?0.15s0.05s试分别写出其相应的位置型和增量型PID算法输出表达式，T=1s。
解： D(s)?U(s)E(s)?1?0.15s0.05s
0.05sU(s)?E(s)?0.15sE(s)
?(t)?e(t)?0.15e?(t) 两边进行拉氏逆变换：0.05u?(k)?e(k)?0.15e?(k) 0.05u?(k)?uu(k)?u(k?1)T?(k)?，ee(k)?e(k?1)T
u(k)?u(k?1)?23e(k)?3e(k?1) u(k)?u(k?1)?23e(k)?3e(k?1)
8、 简述改变PID控制器比例系数Kp、积分时间产生TI和微分时间常数Td对控制系统的性能有何影响？
【答：】（1）比例系数Kp对系统性能的影响
对动态特性的影响：比例系数加大，使系统的动作灵敏，速度加快；Kp偏大，则振荡