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1．计算机控制系统是由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？
2．操作指导、DDC及SCC控制系统工 作原理如何？它们之间有何区别和联系？ 3．计算机控制系统与模拟调节系统相比有什么特点？
4．为适应控制现场的工作环境，对工作控制机有 何要求？ 5．PC总线工业控制机与普通个人计算机相比，有何不同？ 6．试述计算机控制系统的发展方向和主要研究课题。 第2章
1．何谓I/O接口？在计算机控制系统中为什么要有I/O接口电路？
2．一个微处理机（CPU）采用 程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。已知CPU查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时 间需200μs，若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问CPU是否能按要求，可靠的管理全部50个终端？又问CPU最多能管理多少个这种 终端？
3．在本章第二节，查询式I/O方式应用举例中，假设X、Y、Z三轴服务子程序的执行时间分别为100μs、150μs、120μs，主程 序执行时间（执行查询指令等）为80μs，试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少？（速度以脉冲/s计算）
4．某微机实时控制系统有 1#、2#、3#三个外围设备。由一个CPU进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务时间分别是： C1=5ms S1=300μs C2=8ms S2=1.3ms C3=1ms S3=400μs
问 若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备？为什么？若不行的话，试提出改进方案。
5．计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式？它们各有什 么优缺点》
6．某8086最大模式系统中，需扩展8255A、8253和DAC0832芯片各一片。采用74LS138作译码器，若已指定分配给 各芯片的地址范围是： 8255A FFE0H、FFE2H、FFE4H、FFE6H 8253 FFE1H、 FFE3H、FFE5H、FFE7H DAC0832 FFF0H
试设计接口扩展的地址译码电路（除74LS138外，可增加必要的 其他逻辑电路芯片）。 7．某8088最大模式系统中，需扩展8255A四片，指定各芯片的地址范围分别是90～93H、94～97H、 98～9BH、9C～9FH，采用74LS138作译码器，试设计接口地址译码电路。 8．何谓I/O通道？模拟量输入通道由哪几部分组成？
9． 模拟输入通道中为什么要加采样保持器？采样保持器的组成及要求是什么？
10．模拟输出通道中为什么要加输出保持器？试分析输出保持器与输入采样保 持器在作用上、电路上的异同。
11．有一个四位满量程5V的逐次逼近型A/D转换器，设输入模拟量电压4.15V，试用列表和图示的方法表示其逐 次逼近的转换过程。
12．用ADC0808测量某罐温度，其温度波动范围30～50℃，线性温度变送器输出0～5V，试求测量该温度的分辨率和精 度。
13．参阅图2-46和图2-47，试分别简述多个模拟量输入通道和多个模拟量输出通道的组成及
其工作过程。
14．进入I/O通道的 干扰按其对电路的作用形式通常分哪两种？试述对每种干扰应采取的主要抑制措施。 第3章
1．数字控制器与模拟调节器相比较有什么优点？ 2．离散化方法中零阶保持器法的计算公式是
试解释此处乘上零阶保持器
的物理意义。
3．按一定性能指标要求对某控制系统综合校正后求得其应加的串联-校正装置为
（1）试按模拟调节规律离散化的方法实现此调节规律的数字控制器算式； （2）画出该 数字控制器的程序框图。
4．某连续控制系统的校正装置的传递函数为
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（设输入为5．已知某连续控制器的传递函数为
，输出为
）。
试用双线性变换法求出相应的数字控制的脉冲传递函数6．设被控对象由三个惯性环节组成，其传递函数的形式为
，其中
。
试用二阶工程设计法设计数字控制器，并求出PID数字控制器的控制算式（知
）。
7．已知某连续控制器的传递函数为
现用数字PID算法来实现它，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
。
8．试述采样周期T的选择原则。 第4章
1．已知一被控对象的传递函数为
设采用零阶保持器，采样周期T为0.2s。试针对单位速度输入函数设计快速有波纹系统的
，计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应并绘制图形。 2．在题1中，针对单位速度输入函数设 计快速无波纹系统的器和系统的输出响应并绘制图形。 3．设被控对象的传递函数为
，计算采样瞬间数字控制
采用零阶保持器，采样周期T=1s，输入单位速度函数，试按最少拍无波纹要求设计并检验一下所设计的系统是否满足快速无波纹的要求。
4．某电阻炉，其传递函数可近似为带纯滞 后的一阶惯性环节
，
用飞升曲线法测得电阻炉的有关参数如下：持器，取采样周期
，要求闭环系统的时间常数
，若采用零阶保
，用大林算法求取对电阻炉
实现温度控制的数字控制器的算式。
5．已知控制系统的被控对象的传递 函数为
采样周期
，若选闭环系统的时间常数
。
，问是否会出现振铃现象？试用大林算
法设计数字控制器
6．设被控对象的传递函数
采样周期
，采用零阶保持器，试用W变换设计法设计相位校正器的传递函数
，
使该系统的相位裕度为50°。
第5章
1．某数字控制系统的状态方程是
式中
（1）试求状态反馈控制进行反馈是否可实现。 （2）若只用（3）设要求
进行反馈，重复第（1）问。 是
的两倍，重复第（1）问。
，使
的特征值
；如果只使用状态变量
2．某数字控制系统的状态方程为
式中
试用极点配置法求反馈增益矩阵K，使闭环极点为－0.102±j0.089。 3．试 用全阶观测器实现习题5-2的系统。设数，时间常数为0.25s。
4．某离散系统的状态方程为
性能指标为
，观测器特征方程的根是相等的实
试求使性能指标最小的反馈增益矩阵。
5．模型算法控制是根据什么优化准则设计控制器 的？一步预测的闭环控制如何用算法实现？在线计算中是否涉及优化计算问题？
6．闭环矩阵控制的算法分为哪几个部分？它们各有什么功能？计算输出量预测值时，令
的理由是什么？
时刻以后的系统
第6章
1．简述微型计算机控制系统设计的一般步骤。
2．简要说明微型计算机控制系统总体设计的主要内容及要 求。
3．用机器语言、汇编语言、高级语言编制控制程序各有什么优缺点？如何根据控制系统选择编程语言？
4．采用C语言调用8086汇编语 言的混合编程方法，按PID数字控制器位置式
编写数字控制器的源程序。由C语言传
送一个连续采样次数N，汇编语言程序完成N次采样取中值作为当次 计算的反馈值与恒定的给定值
相减，给C语言返回偏差值
。设系数
、
和
为已知。
，
5．按第四节设计的变T转速测量方法，试画出HSI中断服务程序、速度反馈原始数据处 理程序、分频数K切换程序的流程图，并编写相应的程序。最后得到的速度反馈值用二进制补码表示，含四位二进制小数，单位为r/min。 6．试画出 由8086构成的三环全数字式直流PWM伺服系统控制电路的电气原理图（包括8086 EPROM、RAM最小系统）。用模块化设计方法设计系统的控制程序，画出各程序模块的流程图，确定系统分时控制的时序。
7．根据第五节设计的炉 温控制系统，画出系统五位七段显示器和22位拨码盘输入的接口电路，并编写相应的显示程序和拨码盘输入以及BCD转换为二进制数码的程序。 第7章
1．何谓多微处理机控制系统？多微处理机控制系统有何特点？ 2．多微处理机控制系统与单微处理机控制 系统相比有哪些优点？
3．多微处理机控制系统主要有哪几种结构形式？简要说明它们各有什么特点。 4．有三台微处理机
、
和
，采用公共存储器构成一个紧耦合的多微处理机控制系
统，试用图示画出共享存储器的信箱结构。 5． 在集中控制式并行总线结构中，以
发送数据到
为例，说明其通信过程。
6．已知某松耦合环型结构系统中有A、B、C、D四个节点，信息传递顺 序是A→B→C→D→A，信息传递方法是令牌传送法，发送端撤消信息。今若A节点有数据M1发往C节点，B节点有数据M2发往A节点。试用图示方法表示出 环路中的信息传递过程（注意：信息帧格式和标志、令牌代码参考第三节）。
7．已知算术表达式Z=A*B+C*D+E*F+G*H，利用FORK和 JOIN语句编写如下要求的并行运算程序。
（1）使用两个微处理器的并行运算程序； （2）使用三个微处理器的并行运算程序。 8． 已知有如下算术表达式
（1）求出采用一个微处理器进行顺序运算的运算级数并画出其树高图；
（2）恰当运用 运算法则，将其变形为便于并行运算的算式，画出并行运算树高图，并计算SP、EP。
9．N=4，采用列扫描算法进行线性递归的并行算法计算。写出 各步计算式子，并计算T1、TP、P、SP、EP。
10．集散控制系统主要有哪几部分组成？它有哪些优点？ 11．集散控制系统的基本控制 器有什么特点？ 第8章
1．什么是系统的?可靠性提高计算机控制系统的可靠性有哪些主要途径？ 2．评价系统可靠性的主要指标 有哪些？ 3．引起控制系统故障的主要原因有哪些？
4．制造计算机控制系统时，为什么要先进行元件老化处理？
5．设某一种元件，其 失效率，给定工作时间t为10000h，求其他各项可靠
性指标的数值。
6．在图8-29所示的电容器 系统中，其中任一个电容器因短路失效，都会使系统出现故障。 （1）画出该电容器系统的可靠性逻辑图。
（2）若每个电容器短路失效概率为 0.001，求该电容器系统的无故障工作概率。
7．某系统由五个不见构成，其可靠性逻辑图如图8-30所示，各部件工作是相互独立的，其可靠度分 别为R1=0.9918，R2=0.9879，R3=0.9995，R4=0.9796，R5=0.9750，求系统的可靠度。
图8-29 题8-6 图 图8-30 题8-7图
8．以串联系统有10个相同部件组成，如果整 个系统的可靠度要求达到0.99，那么每个部件的可靠度至少应为多大？
9．一并联系统由相同的部件构成，每个部件的可靠度为0.5，若要求系统的 可靠度达到0.99，那么至少应该并联几个部件？
10．为什么要采用冗余技术？以并联系统为例，说明采用冗余技术的必要性。 11．如何提 高软件的可靠性？
12．电源电路的抗干扰措施有哪些？ 13．为什么要采用单端接地方式？
14．故障诊断研究的内容包括哪几个方 面？主要方法有哪些？
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