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【作业】第一章 绪论 第一章专题报告

1、 问题:综合作业题：结合自己的专业谈谈你对计算机控制系统理解，以及它与专业（或行业）发展、万物互联、2025智能制造国家战略的关系。提交不少于500字的报告。附件中有“《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书”供大家参考。有关专业（或行业）以及其它新技术请自行上午查阅相关资料。提示：应该从四个方面论述：1）3）物联网、万物互联、大数据、云计算等先进技发展的趋势；2）你所学专业或行业发展趋势；3）中国制造2025概述；4）你所理解的计算机控制系统以及与上述发展趋势的关系。

评分规则: 【 有描述自己对《计算机控制系统》理解

有描述与专业（或）行业发展的关系

有描述与万物互联或物联网、大数据等关系

有描述与中国制造2025战略的关系

】

【作业】第一章 绪论 第一章 绪论作业

1、 问题:下图为改进型操作指导型计算机系统，请问与常规操作指导型计算机系统有何区别？与SCC计算机控制系统有何区别？这种系统在应用中有什么要求和特点？

评分规则: 【 1）改进型与常规操作指导型计算机控制系统的区别是：前者计算机需要将给定值送给控制仪表，而后者是通过人工进行对控制仪表的设定值进行设定的。

2）与SCC系统的区别是，SCC监督计算需要进行复杂的工艺计算输出的最优给定值。

3）改进型计算机控制系统参与了部分控制功能，从而实现系统控制过程自动化。设定值由计算机通过通讯网络输出，给定值可以通过人工在计算机软件界面上输入，或通过简单的计算即可得到。

】

2、 问题:DDC系统如下图所示，请按次序写出五个空白框中的内容。

评分规则: 【 模拟量输入

数字量输入

模拟量输出

数字量输出

工业控制计算机

】

3、 问题:下图为监督控制系统的某种结构形式，请指出该监督控制系统为哪种结构形式，并阐述该系统中SCC计算机与DDC计算机的作用？

评分规则: 【 1）该结构为SCC+DDC控制系统

2）SCC计算机的作用是完成车间或工段级的最优化分析和计算，并给出最佳给定值，送给DDC级计算机直接控制生产过程。

3）DDC计算机首先通过过程输入通道实时地采集被控对象运行参数，然后按给定值和预定的控制规律计算出控制信号，并由过程输出通道直接控制执行机构，使被控量达到控制要求。

】

【作业】第二章 输入输出接口与过程通道技术 第二章 作业题（一）

1、 问题:某热处理炉温度变化的范围为0～1350℃，经温度变送器变换为1～5V电压输入AD574A，AD574A的输入范围为0～10V。当t=KT时， AD574A的转换结果为56AH，问此时炉内的温度为多少度？

评分规则: 【

】

2、 问题:常用数字滤波有几种方法？各有何特点何用途？

评分规则: 【 1）平均值滤波法适用于周期性干扰

2）中位值滤波法和限幅滤波法适用于偶然的脉冲干扰

3）惯性滤波法适用于低频的干扰信号

4）加权平均值滤波法适用于纯迟延较大的被控制对象

5）如果同时采用几种滤波方法，一般先用中位值滤波法或限幅滤波法，然后再用平均值滤波法

】

3、 问题:某位同学在做液位校准（标定）实验中的记录表格如表1所示.1). 对液位采集的数据按照算术平均滤波法、中位值滤波法进行处理2). 按照中位值滤波法，利用公式l=my+b对液位进行标定

评分规则: 【 1）y1=00BD=189; y2=00BF=191; y3=00BF=191; y4=00BD=189; y5=00BE=190;y6=01C2=450; y7=01C3=451; y8=01C1=449; y9=01C1=449 ;y10=01C2=450;

2)算术平均滤波法：ya=(189+191+191+189+190)/5=190，yb=(450+451+449+449+450)/5=449.6

3)中位值滤波法：ya=y3=190，yb= y8=450

50=m191+b100=m449+b ； m=0.192，b=13.52

l=0.194y+12.984

】

【作业】第二章 输入输出接口与过程通道技术 第二章 作业题（二）

1、 问题:仪表放大器与普通运算放大器有何不同？其特点有哪些？

评分规则: 【 1）仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益单元。

2）具有高输入阻抗（109Ω），低输出阻抗，强抗共模干扰能力，低温漂、低失调电压和高稳定增益。

3)因此仪表放大器广泛应用于微弱信号的检测系统中，特别是差分输入是作为前置放大器，对是抑制共模干扰信号十分有效。

4）运算放大器只是在信号为单纯有效，而没有干扰的情况下方可用于小信号放大，它对于来自信号源的共模干扰信号不能有效地起到抑制作用；

5）如果由普通的运放构成增益可设定的差动放大器，因其输入阻抗低，电阻参数对称性调整复杂，共模抑制比低，故而不适合作为传感器输出信号的差动放大器。

】

2、 问题:A/D转换器有哪些技术指标？

评分规则: 【 1）分辨率

2）量程

3）转换精度

4）转换时间

5）工作温度范围

】

3、 问题:在变送器或执行器中为何需要使用电压/电流（V/I）变换电路

评分规则: 【 1）工业现场的智能仪表和执行器常常要以电流方式传输，这是因为在长距离传输信号时容易引入干扰，而电流传输具有较强的抗干扰能力。

2） 因此，许多场合必须经过电压/电流（V/I）转换电路，将电压信号转换成电流信号。

】

4、 问题:一个12位的A/D转换器，孔径时间为20μs，绝对精度为±1LSB，若不使用采样保持器，为了确保转换精度，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少？

评分规则: 【                  

】

5、 问题:描述下图所示的电路的功能，并分析R1、R2、C以及D的作用。

评分规则: 【 1）该电路是电流转电压输入电路，也叫电流/电压（I/V）转换器。

2）R1与C构成滤波电路，消除输入信号的高频干扰。

3）R2就是将电路转变为电压的电阻，因此R2必须采用精密电阻。

4）D是二极管主要起输入限压，以保护后面的电路不受高电压损坏。

】