计算机控制新版系统课后习题答案.doc

计算机控制系统是一种利用计算机技术对生产过程进行实时监测与控制的自动化系统。它的核心在于通过计算机进行数据采集、处理和输出，以实现精确、高效的控制。一个典型的计算机控制系统包括以下几个主要部分： 1. 主机：主机是系统的核心，通过接口与系统其他部分交互，发出指令并处理来自被控对象的数据。 2. 输入输出通道：这些通道是系统与生产过程之间的桥梁，负责数据的传输。它们包括模拟量和数字量的过程通道。 3. 外部设备：如人机交互设备（如操作台）、输入输出设备（磁盘驱动器、键盘、打印机、显示器等）以及外存储器，用于与外界进行信息交换。 4. 生产过程装置：包括测量变送单元（用于检测各种参数）和执行机构（用于实际的控制动作）。 计算机控制系统的软件同样至关重要，通常分为系统软件、应用软件和数据库： 1. 系统软件：如操作系统、诊断系统、开发系统和信息处理软件，用于管理计算机运行和提供基础功能。 2. 应用软件：是针对特定控制任务编写的程序，包括过程监视、控制计算和公共服务等。 计算机控制系统的特点包括： - 灵活方便的控制规律实现 - 高控制精度 - 高效率 - 集中操作和显示 - 分级控制和整体优化能力 - 存在采样延迟 根据功能和结构，计算机控制系统有多种类型： - 操作指导控制系统 - 直接数字控制系统 (DDC) - 监督计算机控制系统 (SCC) - 分布式控制系统 (DCS) 过程通道是连接计算机与生产过程的信息传递路径，分为输入和输出过程通道，以及数字量和模拟量过程通道。数字量过程通道包括数字量输入和输出通道，分别涉及缓冲器、调理电路、地址译码电路等。模拟量过程通道则包括信号调理、多路转换、采样保持、A/D转换等组件，用于处理连续变化的模拟信号。 在数据采样系统中，是否需要采样保持器取决于输入信号的变化频率和A/D转换速度。如果信号变化快而转换慢，或者需要多路同时采样，就需要采样保持电路以保证转换精度。 对于理想的多路开关，要求包括开路电阻高、导通电阻低，快速切换，低噪声，长寿命且工作稳定。在设计计算机控制系统时，理解这些基本概念和组件的作用对于实现高效、可靠的自动化控制至关重要。