2024年大学试题(计算机科学)-计算机过程控制笔试考试历年高频考点试题摘选含答案

2024年大学试题(计算机科学)-计算机过程控制笔试考试历年高频考点试题摘选含答案第1卷一.参考题库(共75题)1.执行器的组成和分类？2.开环控制是一种没有反馈的简单控制。3.怎样理解“由于计算机上装有操作系统，从而扩展了原计算机的功能”？4.过程控制系统常用的参数整定方法有（）、（）、（）和（）。5.什么是嵌入式系统？如何理解嵌入式系统的定义？6.连续控制系统相比，计算机控制系统具有哪些特点？7.热电偶及其测温原理？8.如何消除积分饱和现象？9.按过程控制系统给定值来分类可分为定值控制系统、程序控制系统、（）系统。10.什么是作业？作业步？作业流？11.简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。12.增量型PID控制算式具有哪些优点？（13.使用光电隔离器件时，如何做到器件两侧的电气被彻底隔离？14.在控制系统方块图中，两个方块之间用带箭头的线段相联系来表示其相互关系和（）方向，但是不表示方框之间的物料联系。15.正作用执行机构是指（）。16.串级控制系统与单回路控制系统的区别是其在结构上多了一个（），形成了两个闭环。17.常见DDZ-III型温度变送器有（）变送器、热电阻温度变送器、直流毫伏温度变送器。18.简述故障诊断技术所包含的内容。19.等幅振荡是过渡过程基本形式之一，如果系统出现等幅振荡，则该系统是稳定的。20.检测元件的作用是感受工艺变量的变化并转换成（）信号。21.设计串级控制系统时应该把所有干扰包括在副环中。22.某水槽如题图2-1所示。其中A1为槽的截面积，R1、R2均为线性水阻，Qi为流入量，Q1和Q2为流出量要求： （1）写出以水位h1为输出量，Qi为输入量的对象动态方程； （2）写出对象的传递函数G（s）并指出其增益K和时间常数T的数值。 23.什么叫共模干扰，其抑制方法有哪些？24.为什么前馈控制常与反馈控制构成前馈—反馈控制系统？25.串级控制系统有哪些特点？主要使用在哪些场合？26.在阀前后压差为一定的情况下得到的信号流量特征称为（）。27.为什么会出现比例和微分饱和现象？28.在一个单CPU的多道程序设计系统中，若在某一时刻有N个进程同时存在，那么处于运行态、等待态和就绪态进程的最小和最大值分别可能是多少？29.常用的比例微分积分调节规律有哪些？30.测温仪表测量温度时，可以与被测介质成顺流安装。31.过程的数学模型有两种，非参数模型和（）模型。32.什么是串级控制，它由哪些基本环节组成？33.在比值控制系统中，一般选择易调节的量为主变量，易测量的量为副变量。34.被控对象特性是指被控对象输入与输出之间的关系。35.调节器的正反作用方式如何选择？静态增益如何变化？36.尖峰干扰是一种频繁出现的叠加于电网正弦波上的高能随机脉冲，如何防治尖峰脉冲干扰？37.DCS的中文含意是（）A、比例、积分、微分控制。B、分布式控制系统。C、可编程序控制器。D、以上三个都不正确。38.比例调节、比例积分调节、比例微分调节、PID调节的作用？39.流量是指单位时间内通过管道某一截面的物料数量，即（）流量。40.针对实际系统可能发生的故障，通常从哪几个方面对故障进行分类？41.什么是调节（被控）对象，给定值和偏差？42.叙述操作系统在计算机系统中的位置。43.机理分析法是被控对象建模的唯一方法44.常见的弹性元件有弹簧管、波纹管、（）。45.有相同类型的5个资源被4个进程所共享，且每个进程最多需要2个这样的资源就可以运行完毕。试问该系统是否会由于对这种资源的竞争而产生死锁。46.什么是定值控制系统？47.在单处理机的分时系统中，分配给进程P的时间片用完后，系统进行切换，结果调度到的仍然是进程P。有可能出现上述情形吗？如果可能请说明理由。48.简述计算机控制系统的一般控制过程。49.干扰通道存在纯时间滞后，理论上（）控制质量。50.简述网络控制系统的特点。51.简述被控过程特性的实验测取法？52.表示过程控制系统控制关系的方框图，两个框之间的带箭头连线表示其相互关系和信号传递方向，但是不表示（）的物料关系。53.等效离散化设计方法存在哪些缺陷？54.分程控制系统从控制的平滑性来考虑，调节阀应尽量选用（）调节阀，可采用分程信号重叠法来控制调节阀开度。55.定值调节系统是（X）环调节，前馈系统是（X）环调节（）。A、开，闭B、闭，开C、开，开D、闭，闭56.负迁移是指测量起点由零迁至某一（）值。57.什么是操作系统？它有什么基本特征？58.何谓JCB？其作用是什么？它由谁在什么时候创建？它由谁在什么时候撤消？JCB至少包括哪些内容？59.过程控制系统设计包括系统的方案设计、（）、工程安装和仪表调校和调节器参数整定等四个方面的内容。60.正迁移是指测量起点由零迁至某一（）值。61.有一流量调节系统，信号传输管线很长，因此，系统产生较大的传送滞后。有人设想给调节器后加微分器来改善系统特性，试问这种设想合理否？为什么？若不合理，应采取什么措施合理？62.对于干扰通道，时间常数越大则越有利于调节。63.阶跃响应不变法的基本思想是什么？64.反作用执行结构是指（）。65.什么是硬件故障冗余系统？66.气开式调节阀，其静态放大倍数取（），气关式调节阀，其静态放大倍数取（）。67.在控制系统中，被控变量是被控制的物理装置或物理过程。68.根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？69.流量、压力调节系统的调节规律，通常选用（）。A、PIB、PDC、PID70.与应用了传统的通用计算机的数字产品相比，嵌入式系统有哪些特点？71.定值控制系统是指系统被控量的（）保持在规定值不变，或在小范围附近不变的控制系统。72.仪表的指示值与被测变量真实值之间的差值称为（）。A、相对误差B、绝对误差C、仪表误差D、变差73.热电偶为什么要进行冷端补偿？其补偿的方法有哪些？74.简述固定分区和可变分区在管理方式上的区别。75.控制系统中，下面哪种控制规律具有消除余差的作用（）。A、位式控制B、比例控制C、微分控制D、积分控制第2卷一.参考题库(共75题)1.典型的过程控制系统由检测元件、变送器、调节器、调节阀和（）等环节构成。2.串级控制系统能迅速克服进入（）回路的扰动，改善（）控制器的广义对象特性，容许（）回路内各环节的特性在一定的范围内变动而不影响整个系统的控制品质。3.在工程测量中，是以把高一等级的标准仪器所测得的量值作为被测变量的（）。4.在各种存储管理方案中，哪些方案适合于虚拟存储管理？5.在串级控制中，副控制器的输入值为主控制器的输出。6.为什么会出现比例和微分饱和现象？7.分别说明比例、积分、微分控制对控制系统的作用？8.试说明资源的静态分配策略能防止死锁的原因。9.化工检测仪表都可看成由检测、转换放大、（）三部分组成。10.控制器正反方向判断？11.热电偶温度计必须作冷端温度补偿。12.线性定常离散系统的稳态误差是否只与系统本身的结构和参数有关？13.设计实时操作系统的主要困难是什么？14.当阶跃扰动发生后，被控过程能达到新的平衡，该过程称为（）过程，如果不能达到新的平衡，则称该过程为无自衡过程。15.什么是采样或采样过程？16.操作系统中存储器管理的主要功能是什么？什么叫虚拟存储器，并举例说明操作系统是如何实现虚拟内存的？17.用Smith补偿器来处理大时延控制对象时，不必要提供精确的对象数学模型。18.一般一个简单控制系统由（）装置、（）、（）器和（）机构组成。19.简述被控过程的特性。20.简单叙述作业调度和进程调度的区别。21.瞬时流量是指单位时间内通过管道某一界面的（）。22.试说明多级存储方法与虚拟存储方法的主要区别。23.热电阻测温原理，热-阻效应？24.调节系统在纯比作用下已整定好，加入积分作用后，为保证原稳定度，此时应将比例度（）。A、增大B、减小C、不变D、先增大后减小25.从保证生产安全的角度考虑，控制进入加热炉燃气流量的调节阀，应选用（）。A、气动式B、电动式C、气开式D、气关式26.引起系统抖动的原因是什么？系统如何检测抖动？一旦检测出抖动后，系统怎样消除它？27.故障诊断中的状态估计方法的基本思想是什么？28.简述比值控制系统的分类。29.在操作系统中引入线程概念的主要目的是什么？30.为了实现并发进程间的合作和协调工作，以及保证系统的安全，操作系统在进程管理方面应做哪些工作？31.根据被控过程特性来选择调节阀的工作流量特性，其目的是使系统的开环放大系数为（）。32.在操作系统中为什么要引入进程概念？它与程序的关系是怎样的？33.线性离散系统的脉冲传递函数的定义是什么？34.如何理解操作系统的不确定性？35.常见复杂控制系统有串级控制、补偿控制、比值控制、分程与选择控制和（）控制等。36.差压，绝对压力，表压，负压是怎样定义的？37.说明操作系统与系统调用的关系。38.调节器参数的工程整定方法？39.用热电偶测温，焊接的一端插入被测介质中用以感受被测温度，称为（）；另一端与导线相连，称为冷端。40.串级控制系统中的副控制器给定值是由主控制器的输出决定的，所以副控制器相当于一个闭环定值控制系统。41.在热电偶测温回路中接入第三种导体时，只要接入第三种导体的两个接点温度相同，回路中总电动势值（）。42.简述对偶原理的基本内容。43.液位调节系统的调节规律，通常选用（）。A、PIB、PDC、PIDD、P44.什么是PID，它有哪三个参数，各有什么作用？怎样控制？45.什么是随动控制系统？46.执行器的流量特性是指（）之间的关系。47.前馈与反馈的区别有哪些？48.进程调度中"可抢占"和"非抢占"两种方式，哪一种系统的开销更大？为什么？49.被控过程的数学建模方法有？50.写出零阶保持器的传递函数，引入零阶保持器对系统开环传递函数的极点有何影响？51.如何利用试凑法调整PID算法的参数？52.线性离散控制系统稳定的充要条件是什么？53.嵌入式处理器可分为哪几种类型？54.为什么热电偶测温时，一般都要采用补偿导线？55.研究建模过程的目的主要有设计过程控制系统和整定调节器参数、（）、进行仿真试验研究、培训运行操作人员。56.试对分时操作系统和实时操作系统进行比较。57.根据使用能源不同，执行器可分为气动执行器、电动执行器、（）执行器。58.请阐述你对操作系统目标的理解。59.反馈信号相对于设定值信号取负值，这种反馈称之为（）。A、负反馈B、正反馈C、开环D、给定值60.何为积分饱和现象？61.通常在什么场合下选用比例（P），比例积（PI），比例积分微分（PID）调节规律？62.静态放大倍数为正的被控过程，为（）作用被控过程；静态放大倍数为负的被控过程，为负作用被控过程。63.成分、温度调节系统的调节规律，通常选用（）。A、PIB、PDC、PID64.什么是干扰，干扰来源，抗干扰措施。65.闭环控制系统分为几种类型？每种代表什么含义？66.前馈控制适用于什么场合？67.什么叫地址重定位？动态地址重定位的特点是什么？68.扰动通道离被控参数越近，则对被控过程影响（）。69.串级控制系统的整定都是先整定主环再整定副环。70.采用多道程序设计的主要优点是什么？71.采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是什么？72.对被控过程而言，操纵变量至被控变量的信号联系称为（）通道；扰动至被控过程的信号联系称为扰动通道。73.简述建立对象的数学模型两种主要方法？74.前馈控制与定值控制的原理相同，都是以偏差进行调解的。75.按过程控制系统结构特点来分类可分为反馈控制系统、（）系统、前馈-反馈控制系统。第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案： 执行器：执行机构（把调节器输出的信号转换成物理量），调节机构（把物理量转化为阀门的流通面积，以控制流入或流出被控过程的物料或能量） 分类：气动执行器；电动执行器。2.参考答案：正确3.参考答案： 计算机系统的硬件结构和机器一级的操作包含了诸如指令集、存储器组织、总线结构和输入输出部件等的操作与控制，这些最基本的操作恰恰又是最复杂和最难以由用户直接进行的操作。例如：用户要进行文件读写，而文件是以二进制代码的方式存放在磁盘、磁带等存储装置中，需要有一种途径把用户的要求转换成对具体的硬件部件、电路信号、选择开关等的细微操作，用户自己不可能完成这些操作，但操作系统把用户的高级操作转换成一系列的低级操作，最终完成文件的读写。所有的低级操作对用户来讲都是透明的，即无需用户关心的、看不见的，操作系统把硬件全部隐藏起来，给用户提供了—个友好的、易于操作的界面。此外，操作系统还要进行大量的系统事务处理。如响应中断的发生、处理定时操作、管理存储器及其他低级操作。所以，可以说操作系统是硬件系统的扩展，从而扩展了原计算机的功能，它比直接对计算机硬件系统进行操作要容易得多。4.参考答案：经验法；衰减曲线法；稳定边界法/临界比例度法；响应曲线法5.参考答案：目前国内普遍被认同的嵌入式系统定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，从以下几个方面来理解嵌入式系统的定义：（1）以应用为中心是指嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的。（2）嵌入式系统以计算机技术为基础，是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图象数据传输技术，甚至传感器等先进技术和Internet网络技术与具体应用对象相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式系统可以根据实际系统的需要对软、硬件进行剪裁以适应实际系统在功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面的要求。说明嵌入式系统存在着一个较为通用的软、硬件内核。这个内核往往是几KB到几十KB之间的微内核，正是由于微内核的存在，才使得嵌入式系统能够根据实际应用系统的需要在软、硬件方面得以顺利的裁剪或扩充。6.参考答案：（1）计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。（2）在计算机控制系统中，控制规律是由计算机通过程序实现的（数字控制器），修改一个控制规律，只需修改程序，因此具有很大的灵活性和适应性。（3）计算机控制系统能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。（4）计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。（5）一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多个回路。（6）采用计算机控制，如分级计算机控制、集散控制系统、计算机网络等，便于实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进一步提高。7.参考答案： 原理：将两种材质不同的导体或半导体A、B连接成闭合回路就构成热电偶。热电偶的测温原理是基于热点效应，即只要热电偶两端的温度不同，则在热电偶闭合回路中就产生热电动势，这种效应就称为热电效应。8.参考答案： 减小积分饱和的关键在于不能使积分项累积过大。因此当偏差大于某个规定的门限值时，删除积分作用，PID控制器相当于一个PD调节器，既可以加快系统的响应又可以消除积分饱和现象，不致使系统产生过大的超调和振荡。只有当误差e在门限之内时，加入积分控制，相当于PID控制器，则可消除静差，提高控制精度。9.参考答案：随动控制10.参考答案： 作业是用户一次请求计算机系统为其完成任务所做工作的总和。作业步是处理作业各个独立的子任务，即一个作业处理过程中相对独立的加工步骤。在批处理系统中把若干作业依次放在输入设备上，并在操作系统控制下将其送入辅存，形成一个作业流，也称为输入流。作业流是出若干作业组成的。11.参考答案： （1）比例调节器：比例调节器对偏差是即时反应的，偏差一旦出现，调节器立即产生控制作用，使输出量朝着减小偏差的方向变化，控制作用的强弱取决于比例系数KP。比例调节器虽然简单快速，但对于系统响应为有限值的控制对象存在静差。加大比例系数KP可以减小静差，但是KP过大时，会使系统的动态质量变坏，引起输出量振荡，甚至导致闭环系统不稳定。 （2）积分调节器：为了消除在比例调节中的残余静差，可在比例调节的基础上加入积分调节。积分调节具有累积成分，只要偏差e不为零，它将通过累积作用影响控制量u，从而减小偏差，直到偏差为零。积分时间常数TI大，则积分作用弱，反之强。增大TI将减慢消除静差的过程，但可减小超调，提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。 （3）微分调节器：为加快控制过程，有必要在偏差出现或变化的瞬间，按偏差变化的趋向进行控制，使偏差消灭在萌芽状态，这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调，克服振荡，使系统趋于稳定。12.参考答案：1）计算机只输出控制增量，即执行机构位置的变化部分，因而误动作影响小。（2）在i时刻的输出ui，只需用到此时刻的偏差，以及前一时刻、前两时刻的偏差ei-1、ei-2和前一次的输出值ui-1，这大大节约了内存和计算时间。（3）在进行手动—自动切换时，控制量冲击小，能够较平滑地过渡。13.参考答案：光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。14.参考答案：信号传递15.参考答案：当输入气压信号增加时，阀标向下移动16.参考答案：副回路17.参考答案：热电偶温度18.参考答案： （1）故障的特征提取 通过测量用定量和定性的信息处理技术获取反映系统故障的特征描述。 （2）故障的分离与估计 根据获得的故障特征确定系统是否出现故障以及故障的程度。 （3）故障的评价和决策 根据故障分离与估计的结论对故障的危害及严重程度作出评价，近而决策出是否停止任务的进程以及是否需要维修更换故障元部件。19.参考答案：错误20.参考答案：特定21.参考答案：错误22.参考答案： 23.参考答案： 共模干扰也称共态干扰，是指模/数转换器两个输入端上公有的干扰电压。 抑制方法有：变压器隔离、光电隔离、浮地隔离、采用仪表放大器提高共模抑制比。24.参考答案： 前馈控制是一种补偿控制。一般来讲，前馈控制无法全部补偿扰动对被控变量所产生的影响。因此，单纯的前馈控制系统在应用中就会带来一定的局限性。为克服这一弊端，前馈控制常与反馈控制联用，构成前馈—反馈控制系统。对最主要的、显著的、频繁的无法直接控制的扰动，由前馈来进行补偿控制；对无法完全补偿的扰动影响，由反馈控制根据其对被控变量所产生的偏差大小来进行控制。25.参考答案： 串级控制系统的主要特点为： A.在系统结构上，它是由两个串接工作的控制器构成的双闭环控制系统； B.系统的目的在于通过设置副变量来提高对主变量的控制质量； C.由于副回路的存在，对进入副回路的干扰有超前控制的作用，因而减少了干扰对主变量的影响； D.系统对负荷改变时有一定的自适应能力。 串级控制系统主要应用于：对象的滞后和时间常数很大、干扰作用强而频繁、负荷变化大、对控制质量要求较高的场合。26.参考答案：理想流量特性27.参考答案： 当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大（由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小）。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，控制作用必然不如应有的计算值理想，其中计算值的多余信息没有执行就遗失了，从而影响控制效果。28.参考答案： 若多道程序设计系统中，在某一时刻有N个进程同时存在，则处于运行态的进程最少0个，最大1个；处于就绪态的进程最少0个，最大N—1个；处于等待态的进程最少0个，最大N个。29.参考答案： 比例调节、比例积分调节、比例微分调节、PID调节。30.参考答案：错误31.参考答案：参数32.参考答案： 将两台控制器串联在一起，使被控量的控制器的输出作为辅助控制量控制器的给定值，而辅助控制器输出控制一台控制阀的控制系统就是串级控制系统。串级控制系统一般由主被控对象、副被控对象、控制阀、主控制器、副控制器、主变送装置、副变送装置组成。33.参考答案：错误34.参考答案：正确35.参考答案： 当被控过程的输入量增加或者减小时，过程的输出量即被控参数也随之增加或减少，则称为正作用控制过程；反之则成为反作用被控过程。首先根据工艺的要求确定调节阀的气开、气关形式，以确定Kv的正负，然后根据被控过程特性确定其属于正反作用的哪一种类型，以确定Ko的正负，最后根据系统的开环传递函数中各环节静态增益的乘积正反这一原则确定调节器Kc的正负，进而确定调节器的正反作用类型。36.参考答案： 尖峰干扰是一种频繁出现的叠加于电网正弦波上的高能随机脉冲，其幅度可达几千伏，宽度只有几个毫微秒或几个微秒，出现的位置也无规律，因此采用常规的抑制办法是无效的，而必须采取综合治理的办法：（1）“远离”干扰源。（2）用硬件设备抑制尖峰干扰的影响。较常用的抑制方法有三种：在交流电源的输入端并联压敏电阻；采用铁磁共振原理，如采用超级隔离变压器；在交流电源输入端串入均衡器。（3）在大功率用电设备上采取措施抑制尖峰干扰的产生。（4）采用“看门狗”（Watchdog）技术。37.参考答案：B38.参考答案： 比例调节可以加快调节，减少误差，如果过大会降低稳定性能，偏差越大，调节作用越强。 比例积分调节：消除稳态误差，提高误差度。能消除静差又控制灵敏。缺点：对于滞后较大的对象PI太慢效果不好。 比例微分调节：改善系统的动态性能，减少超调，减少调节时间。增进调节系统的稳定度可调小比例度而加快调节进程减小动态偏差及静差。 PID调节：原理简单，容易实现，使用方便；应用范围较广；鲁棒性强。综合了各类调节作用的优点所以有更高的调节质量。缺点：对于滞后很大负荷变化很大的对象PID无法满足要求。应用：调节通道容量滞后较大负荷变化大精度要求高的系统。39.参考答案：瞬时40.参考答案：实际系统可能发生的故障是多种多样的，可以从下面几个方面对故障进行分类：（1）从故障发生的部位看，分为传感器故障、执行器故障和受控对象故障；（2）根据故障性质，分为突变故障和缓变故障；（3）从建模角度出发，可分为乘性故障和加性故障；（4）从故障间的相互关系，分为单故障和多故障、独立故障和局部故障。41.参考答案： 自动调节系统的生产设备叫做调节对象或简称对象，而生产中要求保持的工艺指标，称为给定值。对于自动调节系统中，习惯采用给定值R减去测量值Y作为偏差e，即e=R-Y，给定值R大于测量值Y时为正偏差，而给定值R小于测量值Y时为负偏差。42.参考答案： 操作系统是运行在计算机硬件系统上的最基本的系统软件。它控制和管理着所有的系统硬件（CPU、主存、各种硬件部件和外部设备等），也控制和管理着所有的系统软件（系统程序和用户进程等），操作系统对计算机使用者提供了一种良好的操作环境，也为其他各种应用系统提供了最基本的支撑环境。现代操作系统是一个复杂的软件系统，它与计算机硬件系统有着千丝万缕的联系，也与用户有着密不可分的关系，它在计算机系统中位于计算机裸机和计算机用户之间，紧挨着硬件的就是操作系统，它通过系统核心程序对计算机系统中的几类资源进行管理，如处理机、存储器、输入输出设备、数据与文档资源、用户作业等，并向用户提供若干服务，通过这些服务将所有对硬件的复杂操作隐藏起来，为用户提供一个透明的操作环境。在操作系统的外层是其他系统软件。操作系统是最基本的系统软件。用户可以直接通过系统软件层与计算机打交道，也可以建立各类应用软件和应用系统，通过它们来解决用户的问题。由此可见，操作系统是介于计算机硬件和用户之间的一个接口。43.参考答案：错误44.参考答案：单膜片45.参考答案： 该系统不会由于对这种资源的竞争而产生死锁。因为在最坏情况下，每个进程都需要2个这样的资源，且每个进程都已申请到了1个资源，那么系统中还剩下1个可用资源。无论系统为了满足哪个进程的资源申请而将资源分配给该进程，都会因为该进程已获得了它所需要的全部资源而确保它运行完毕，从而可将它占有的2个资源归还给系统，这就保证了其余三个进程能顺利运行。由此可知，该系统不会由于对这种资源的竞争而产生死锁。46.参考答案： 定值控制系统是指设定值恒定不变的控制系统。定值控制系统的作用是克服扰动对被控变量的影响，使被控变量最终回到设定值或其附近.以后无特殊说明控制系统均指定值控制系统而言。47.参考答案： 有可能出现上述情况。例如，若在进程P时间片用完后，被迫回到就绪队列时，就绪队列为空，这样进程P就是就绪队列中惟一的一个进程，于是调度程序选中的进程必然是进程P；又如在按优先统调度的系统中，就绪队列按进程优先级排列，在进程P时间片用完之后回到就绪队列时，若其优先级高于当前就绪队列中的其他进程，则它将排在就绪队列之首，从而再次被调度程序选中并投入运行。48.参考答案：（1）数据采集及处理，即对被控对象的被控参数进行实时检测，并输给计算机进行处理。（2）实时控制，即按已设计的控制规律计算出控制量，实时向执行器发出控制信号。49.参考答案：不影响50.参考答案：网络控制系统通常具备下述特点（1）非定常性。数据到达的时刻不再是定常和有规则的，更不能再用简单的采样时间来刻画。（2）非完整性。由于数据在传输中可能发生丢失和出错，数据不再是完整的，当然数字控制中也可能有类似的现象，但在网络控制中发生的可能性要大得多。（3）非有序性。由于网络传输时间的不确定，先产生的数据可能迟于后产生的数据到达远程控制系统。因此，数据到达的次序可能不再遵守原有的时间顺序。非确定性。由于数据到达的随机性，整个控制过程已不再是一个确定性的系统，而是一个随机系统。51.参考答案： 对某些非线性因素，在数学上无法或难以推导，则要通过实验测量并进行关系近似与假设，这种通过试验来获取数学模型的方法称为被控过程的实验测取法。52.参考答案：方框之间53.参考答案：（1）必须以采样周期足够小为前提。在许多实际系统中难以满足这一要求。（2）没有反映采样点之间的性能。特别是当采样周期过大，除有可能造成控制系统不稳定外，还使系统长时间处于“开环”、失控状态。因此，系统的调节品质变坏。（3）等效离散化设计所构造的计算机控制系统，其性能指标只能接近于原连续系统（只有当采样周期T=0时，计算机控制系统才能完全等同于连续系统），而不可能超过它。因此，这种方法也被称之为近似设计。54.参考答案：对数55.参考答案：B56.参考答案：负57.参考答案： 操作系统是指控制和管理计算机的软、硬件资源，合理组织计算机的工作流程、方便用户使用的程序集合。 操作系统具有4个基本特征： （1）并发性：宏观上在一段时间内有多道程序在同时运行，而微观上这些程序是在交替执行。 （2）共享性：因程序的并发执行而使系统中的软、硬件资源不再为某个程序独占，而是由多个程序共同使用。 （3）虚拟性：多道程序设计技术把一台物理计算机虚拟为多台逻辑上的计算机，使得每个用户都感觉自己是“独占”计算机。 （4）异步性（不确定性）：多道程序系统中，各程序之间存在着直接或间接的联系，程序的推进速度受到其他程序的影响，这样，程序运行的顺序、程序完成的时间以及程序运行的结果都是不确定的。58.参考答案： 为了管理和调度外存中的作业，就必须记录己进入系统中的各作业情况，因此，系统为每个作业设置了一个作业控制块JCB（Jobcontrolblock）来记录作业的有关信息。JCB是作业存在的唯一标志，系统通过JCB而感加作业的存在，并通过JCB对作业进行控制和管理。 系统在作业进入后备状态时由作业注册程序为作业建立JCB，从而使该作业可以被作业调度程序感知而实施管理。当作业执行完毕进入完成状态时由“终止作业”程序撤消其JCB，释放有关资源，该作业就被撤消而不再存在了。不同的系统JCB所包含的信息有所不同，这取决于系统对作业的调度要求。通常JCB包含如下内容： （1）资源要求：要求运行时间、最迟完成时间、需要的内存容量、外设的种类及数量等。 （2）资源使用情况：作业进入系统的时间、开始运行时间、已运行时间、内存地址、外部设备号等。 （3）作业控制方式：联机作业控制还是脱机作业控制。 （4）作业类型：是终端型作业还是批量型作业，是I/O繁忙型作业还是CPU繁忙型作业。59.参考答案：工程设计60.参考答案：正61.参考答案： 这种设想不合理，因为信号传送滞后是纯滞后，而微分作用不能克服纯滞后。 解决这一问题合理的措施是采用继动器加在信号传输线之间，以增大信号流速，从而减小传输滞后，改善系统特性。62.参考答案：正确63.参考答案： 阶跃响应不变法的基本思想是：离散近似后的数字控制器的阶跃响应序列与模拟控制器的阶跃响应的采样值一致。64.参考答案：当输入气压信号增加时，阀标向上移动65.参考答案：硬件故障冗余系统的定义是：如果一个系统在出现一定的运行性故障时，依靠系统冗余硬件的内驻能力，仍能保持系统连续正确地执行其程序和输入、输出功能，则称这一系统为硬件故障冗余系统。66.参考答案：负；正67.参考答案：正确68.参考答案： 根据采样过程的特点，可以将采样分为以下几种类型。 （1）周期采样：指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 （2）同步采样：如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 （3）非同步采样：如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 （4）多速采样：如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 （5）随机采样：若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。69.参考答案：A70.参考答案：系统内核小；系统精简；高实时性和高可靠性；智能化和网络化；专用性强；需要有专用的开发工具和环境。71.参考答案：给定值72.参考答案：B73.参考答案： ①采用补偿导线可以把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方延伸到温度较低和比较不稳定的操作室内，但冷端温度还不是0摄氏度，而工业上常用的热电偶Et-t关系曲线是在冷端t0=0摄氏度情况下得到的，与它配套使用的仪表也是根据这一曲线进行刻度的。往往操作室内的温度不为0摄氏度，这样的情况下，测量的结果就会有误差，因此为了保证冷端温度为0摄氏度则采用冷端温度校正。 ②补偿方法：冰浴法、查表法、调零法、电桥补偿法。74.参考答案： 固定分区的管理方式：分区的个数、大小均固；一个分区只放一个作业。可变分区的管理方式：分区大小和个数依作业情况而定；作业进入主存时才建分区。75.参考答案：D第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案：被控过程2.参考答案：副；主；副3.参考答案：真实值4.参考答案： 页式、段式和段页式存储管理都适合进行虚拟存储管理，因为它们都不需要作业在主存中连续存放，这样就可以实现作业的部分装入，进而通过多次对换的方式使作业得以运行。而单用户连续方式、固定分区和可变分区方式都不能实现虚拟存储管理。5.参考答案：正确6.参考答案：当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大（由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小）。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，控制作用必然不如应有的计算值理想，其中计算值的多余信息没有执行就遗失了，从而影响控制效果。7.参考答案： 比例控制影响系统的动态特性和系统的稳定性；积分控制的作用是可以消除系统余差；微分控制可以提高系统的响应速度，克服对象容量滞后的影响。8.参考答案： 资源静态分配策略要求每个进程在开始执行前申请所需的全部资源，仅在系统为之分配了所需的全部资源后，该进程才开始执行。这样，进程在执行过程中不再申请资源，从而破坏了死锁的四个必要条件之一"占有并等待条件"，从而防止死锁的发生。9.参考答案：显示10.参考答案： 所谓作用方向，就是指输入作用后，输出的变化方向。当输入增加时，输出也增加，则成该环节为“正环节”，反之，当输入增加时，输出减少，则称“反作用”。具体步骤： （1），判断被控对象的正/反作用那个方向，主要由工艺机理确定。 （2）确定执行器的正/反作用方向由安全工艺条件决定。 （3）确定广义对象的正/反作用方向。 （4）确定执行器的正/反作用方向。11.参考答案：正确12.参考答案：线性定常离散系统的稳态误差，不但与系统本身的结构和参数有关，而且与输入序列的形式及幅值有关。除此之外，离散系统的稳态误差与采样周期的选取也有关。13.参考答案： 设计适用于实时环境的操作系统的主要困难是：在实时环境规定的时间限额内对用户作出相应的反应。如果系统不能在规定的时间限额内完成指定的任务，那么就可能导致整个实时系统的崩溃。因此，在设计这类操作系统时，设计者必须保证所采用的调度策略及相关技术不会使响应时间超过实时环境所规定的时间限额。14.参考答案：自衡15.参考答案：采样或采样过程，就是抽取连续信号在离散时间瞬时值的序列过程，有时也称为离散化过程。16.参考答案： 存储器管理的主要功能是：内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充。 虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的存储空间，在这种计算机系统中虚地址被映象成实地址。简单地说，虚拟存储器是由操作系统提供的一个假想的特大存储器，它通过把主、辅存统一起来管理，结用户造成一种仿佛系统内有巨大主存供用户使用的假象。例如页式虚存管理，一道作业被划分成若干页，其中较活跃的几页放在内存，而其余不活跃的页被放在辅存，当需要访问辅存内的页时，就可通过页面调度将其调人内存运行；但用户感觉不到这种变化，他会以为作业的所有部分都存在于主存。这样可以让更多的作业进入主存，提高系统的效率。17.参考答案：错误18.参考答案：检测/变送；被控对象；调节；执行19.参考答案： 有自衡性和无自衡性、振荡与非振荡过程特性、反向特性。20.参考答案： （1）作业调度是选符合条件的收容态作业装入内存。进程调度是从就绪态进程中选一个占用处理机。 （2）作业调度是高级调度，它位于操作系统的作业管理层次。进程调度是低级调度，它位于操作系统分层结构的最内层。 （3）作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行。进程调度是微观调度，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来。另外，进程调度相当频繁，而作业调度执行的次数一般很少。21.参考答案：物料数量22.参考答案： 所谓多级存储方法是指在主存以外再配上后援存储器来补充主存，先把用户作业放在后援存储器上，然后等到要真正执行它时再设法把这部分作业调人主存.它们之间的调度由用户自己负责，这造成用户使用上的困难。由于系统不同，其主存大小也会随之不同，用户往往不得不修改程序。在批量分时系统中多个用户同时共享主存、因此，用户就不能直接参与主存和后援存储器之间的调度了。这就需要由操作系统来对它进行统一的、自动的管理，并采用虚拟存储技术；有了虚拟存储器之后，用户就不感到主存和后援存储器之间的区别，而在统一的逻辑存储器上安排程序和数据。由于虚拟存储器比实际存储器大得多，因而可以同时装入许多作业。23.参考答案： 热电阻的测温原理是基于电阻的热-阻效应。热-阻效应：即电阻体的阻值随温度的变化而变化进行温度测量的。24.参考答案：A25.参考答案：C26.参考答案： 由于分配给进程的页面数少于进程所需的最低页面数，导致出现接连不断的缺页中断，从而引起系统抖动。系统可以利用将CPU的利用率与多道程序的度数进行比较的方法来检测系统抖动，一旦发生抖动，可通过减少多道程序度数的办法来消除它。27.参考答案：故障诊断中的状态估计方法的基本思想是：首先重构被控过程的状态，通过与可测变量比较构成残差序列，再构造适当的模型并用统计检验法，从残差序列中把故障诊断出来。因此，这就要求系统可观测或部分可观测，通常用各种状态观测器或滤波器进行状态估计。28.参考答案： 可分为开环比值控制系统、单回路比值控制系统、双闭环比值控制系统、变比值控制系统。29.参考答案： 减少程序并发执行时所需付出的时空开销，提高程序执行的并发度。特别有利于共享存储器的多处理机系统，和更加适合c／s模型。30.参考答案： （1）进程控制：系统必须设置一套控制机构来实现进程创建、进程撤消以及进程在运行过程中的状态转换。 （2）进程同步：系统必须设置同步机制来实现对所有进程的运行进行协调，协调的方式包括进程的互斥和进程的同步。 （3）进程通信：多道程序环境下可能需要诸进程合作完成一个任务，这些进程相互间需要通过交换信息来协调各自工作的进度。因此系统必须具有进程之间通信（交换信息）的能力。 （4）进程调度：系统必须能够在处理机空闲时，按一定算法从就绪进程队列中选择一个就绪进程，把处理机分配给它，并为之设置运行的现场使其投入运行。31.参考答案：定值32.参考答案： 在操作系统中，由于多道程序并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。这些都是在程序执行的动态过程中发生的。用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。为此，人们引入“进程”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。 进程和程序是既有联系又有区别的两个概念，进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。它们的主要区别如下： （1）程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态的概念；进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态概念。 （2）程序的存在是永久的，而进程则是有生命期的，它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤销而消亡。 （3）程序仅是指令的有序集合。而进程则由程序、数据和进程控制块组成。 （4）在传统的操作系统中，进程是资源分配和调度运行的基本单位，而程序不是。 （5）进程与程序之间不是一一对应的，即同一程序同时运行于若干不同的数据集合上，它将属于若干个不同的进程；而一个进程至少对应执行一个程序。33.参考答案：线性离散系统的脉冲传递函数定义为零初始条件下，系统或环节的输出采样函数z变换和输入采样函数z变换之比。34.参考答案： 在单道程序环境下，由于程序独占全机软、硬件资源且完全是在一个封闭环境下运行，所以，如果使用相同的输入，则多次运行的结果必然相同。 引入多道程序技术后，由于多道程序共享全机软、硬件资源，即各程序之间存在着直接或间接的联系。此时程序的运行就不是在一个封闭的环境下，程序的运行要受到其他程序和系统资源的影响，这会引起程序运行的结果、程序运行的顺序和完成的时间不确定。此外，在多道程序环境下，外部设备的中断、输入输出的请求等出现的时间都是不确定的。这些不确定因素给操作系统设计带来了很大的复杂性。对于程序执行结果的不确定是绝不允许的，这是操作系统必须解决的主要问题；而程序运行顺序及完成时间的不确定是多道程序环境所决定的，因此，操作系统应能对运行顺序进行协调和管理。至于外部设备的中断、输入输出请求甚至程序运行故障等不确定性，操作系统应在出现的时刻及时响应并予以解决，如果操作系统的设计考虑不周，也可能造成系统的混乱和崩溃。35.参考答案：多变量解耦36.参考答案： 差压：两个力之间的相对值。 绝对压力：指相对于真空所测得的压力，如大气压。 表压：绝对压力与当地大气压之差。 负压：指绝对压力小于大气压时候，大气压与绝对压力之差。37.参考答案： 从资源管理角度看，操作系统是软硬件资源的管理者，包括处理器管理、存储管理、设备管理和文件管理，因此处理器管理、存储管理、设备管理和文件管理构成了操作系统的主要部分。操作系统是为用户提供服务的，包括进程、存储器、设备和文件使用服务，这些服务都是以系统调用形式实现和向用户提供的。为了管理每种资源，操作系统实现了大量的系统调用，系统调用几乎是操作系统实体的主要组成部分。38.参考答案： 临界比例度法、衰减曲线法、反应曲线法。 （1）临界比例度法：闭环控制系统中进行，不需要测试过程的动态特性，方法简单、使用方便。 （2）衰减曲线法：无需出现等幅振荡过程，对一些干扰比较频繁、过程变化较快的控制系统不适用此种方法。 （3）反应曲线法：开环整定方法，所受实验条件的限制较少，实用性较强。综上，衰减曲线法最好，临界比例度法次之，反应曲线法最差。39.参考答案：热端40.参考答案：错误41.参考答案：不变42.参考答案：对偶原理：设S1=（A，B，C.、S2=（AT，CT，BT）是互为对偶的两个系统，则S1的能控性等价于S2的能观测性；S1的能观测性等价于S2的能控性。或者说，若S1是状态完全能控的（完全能测观的），则S2是状态完全能观测的（完全能控的）。43.参考答案：D44.参考答案： PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为： （1）比例参数KC，作用是加快调节，减小稳态误差。 （2）积分参数Ki，作用是减小稳态误差，提高无差度。 （3）微分参数Kd，作用是能遇见偏差变化趋势，产生超前控制作用，减少超调量，减少调节时间。45.参考答案： 随动控制系统的设定值是不断变化的，随动控制系统的作用是使被控变量能够尽快地，准确无误地跟踪设定值的变化而变化。46.参考答案：被控介质流过阀门的相对流量与阀门的相对开度47.参考答案： （1）控制依据：反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”，前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。 （2）控制作用发生时间方面：反馈控制器的动作总是落后于扰动作用的发生，是一种“不及时”的控制；扰动发生后，前馈控制器及时动作。 （3）控制结构方面：反馈为闭环控制，存在稳定性问题，即使闭环环节中每个系统都是稳定的，但闭环后稳定与否，还需要进一步分析；前馈属于开环控制，各环节稳定，系统必然稳定。 （4）校正范围方面：反馈对各种扰动都有校核作用；前馈，只对被校核的前馈扰动有校正作用，其他则没有。 （5）控制规律方面：反馈通常是PPIPDPID等典型规律；前馈控制规律较为复杂，不好掌握。48.参考答案： 可抢占式会引起系统的开销更大。可抢占式调度是严格保证任何时刻，让具有最高优先权的进程占有处理机运行，因此增加了处理机调度的时机，引起为退出处理机的进程保留现场，为占有处理机的进程恢复现场等时间（和空间）开销增大。49.参考答案： 解析法、试验辨识法、混合法三种。50.参考答案：零阶保持器的传递函数为sesHTs1）（0。零阶保持器的引入并不影响开环系统脉冲传递函数的极点。51.参考答案：（1）先整定比例部分：将比例系数KP由小调大，并观察相应的系统响应趋势，直到得到反应快、超调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差已小到允许范围之内，同时响应曲线已较令人满意，那只需用比例调节器即可，最优比例系数也由此确定。（2）如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求，则需加入积分环节。整定时一般先置一个较大的积分时间系数TI，同时将第一步整定得到的比例系数KP缩小一些（比如取原来的80%），然后减小积分时间系数，使在保持系统较好的动态性能指标的基础上，系统的静差得到消除。在此过程中，可以根据响应曲线的变化趋势反复地改变比例系数KP和积分时间系数TI，从而实现满意的控制过程和整定参数。（3）如果即使有比例积分控制器消除了偏差，但动态过程仍不令人满意，则可以加入微分环节，构成PID控制器。在整定时，可先置微分时间系数TD为零，在第二步整定的基础上，增大微分时间系数TD，同时相应地改变比例系数KP和积分时间系数TI，逐步试凑，以获得满意的调节效果和控制参数。52.参考答案：线性离散控制系统稳定的充要条件是：闭环系统特征方程的所有根的模｜zi｜53.参考答案：（1）嵌入式微控制器MCU（MicroControllerUnit）（2）嵌入式微处理器MPU（MicroProcessorUnit）（3）数字信号处理器DSP（DigitalSignalProcessor）（4）嵌入式片上系统（SystemOnChip，SOC.54.参考答案： 由热电耦测温原理可知，只有当热