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(一)基本概念弟一早1、什么是计算机控制系统？与传统的控制系统相比，计算机控制系统的优点是什么？答：计算机控制系统：用计算机代替常规控制系统中的模拟控制器对系统进行控制的系统。优点：具有精度高速度快、存储容量大和逻辑判断功能，看完实现高级复杂的控制方法,获得快速静谧的控制效果。2、简述计算机控制系统的硬件组成和各自的功能。答：计算机控制系统的硬件一般由主机、接口和输入/输出通道、通用外部设备、执行机构、检测元件、仪表、操作台等部分组成。主机：采用一台或多台计算机，通过接口和I/O口通道，接收检测设备传来的信息并向控制系统的各个部件发出命令，同时计算机对系统的各个参数进行巡回检测、数据处理、控制计算、分析报警、逻辑判断等。接口与I/O通道：主机与被控对象之间进行信息交换的纽带。通用外部设备：扩大计算机的功能，是计算机系统与操作人员的交互界面，用来完成信息的记录、存储、显示、打印、传送。检测元件、仪表、执行机构：检测元件和仪表用来测量生产对象的某些参数，并将非电量的被测参数转换为电量表示;执行机构接受CPU的命令使被控对象完成规定的控制动作。操作台：用来实现人机之间的交互功能。3、计算机控制系统应当有哪些主要特征？答：1.实时性2.良好的输入/输出能力3.标准化和系列化4.模块化的系统结构5.可靠性(平均无故障时间、抗干扰能力强、具有定时自动启动功能和硬件自检功能)4、计算机控制系统大致可分为哪几类？简述各类计算机控制系统的结构和特点。答：计算机控制系统大致可分为以下五类：1)数据采集系统(DAS，DataAcquisionSystem)2)直接数字控制系统(DDC，DirectDigitalControl)3)计算机监督系统(SCC,SupervisoryComputerControl)4)分布式控制系统(DCS，DistributedControlSystem)5)现场总线控制系统(FCS,FieldbusControlSystem)1)数据采集系统简称：DAS计算机只对控制系统的参数进行采集、加工和分析处理，并将处理后的数据输出。操作人员根据输出的数据，对生产过程出现的问题进行处理，计算机不直接参与生产过程的控制,该系统结构简单，安全可靠。E1-4数据采集系统2）直接数字控制系统简称：DDC直接数字控制系统中，计算机经输入（AI或DI）对生产过程进行数据采集。采集的数据进入计算机后与预先设定的值进行比较，或按照要求进行处理。计算机根据比较和分析的结果，按照控制规律（如PID）经输出（A0或DO）对生产过程进行直接控制。a1-5直接数字控制丟堺3）计算机监督系统简称：SCC计算机监督系统实际是两级计算机控制系统，上一级为SCC，下一级为DDC。生产过程采集数据经AI、DI送DDC的同时也送SCC。SCC根据采集的数据，经过计算后获得最佳设定值传送给DDC。DDC对设定值和测量值进行比较，比较后的结果经AO、DO送出,对生产过程进行控制。对计算机监督系统，要求SCC级具有强大的数据处理能力，存储容量大；DCC则需要实时性好、可靠性高和环境适应性好。4）分布式计算机控制系统（DCS）又称集散式控制系统。分布式计算机控制系统的特点是“控制分散，管理集中”5）现场总线控制系统（FCS）FCS是建立在网络基础的计算机控制系统。现场总线是一种通信协议，是连接设备和系统的数字式网络。现场总线使控制系统实现了现场网络通信、设备互连与互操作、全数字通信等。u(kT)=kp现场总线的组成由监控设备、服务器和网桥、执行器、变送器、辅助设备等部分。FCS与DCS系统相比有以下特点：全数字信息传输系统结构更合理方便的互操作性第一早5、什么是PID控制算法？其优点是什么？答：控制系统中，控制器的输出是其输入的比例、积分、微分（Proportional、Integral、Differential）的函数，简称PID控制优点：（1）PID控制技术成熟（2）不需要求出系统的数学模型（3）控制效果好6、试述PID算法的表达式中各项的作用。答：比例系数Kp决定控制作用的强弱，Kp加大时可减少系统的稳态误差，提高系统的动态响应速度，但Kp过大会引起振荡或导致系统不稳定。积分项Ki/S用于消除系统的稳态误差，但积分项会使动态过程变慢，增大系统的超调量,使系统的稳定性变坏。微分KdS的控制作用与偏差的变化速度有关。微分能产生超前的校正作用，...