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计算机控制技术期末试题

计算机控制技术期末试题
计算机控制技术期末试题

选择

1.直接数字控制系统是用计算机对多个被控参数进行巡回检测,并与设定值进行比较,再按PID规律控制运算,计算机输出的控制量转换成(D)的控制信号,直接控制生产过程,使被控参数稳定在给定值上。

A.检测单元 B.模数转换器 C.数模转换器 D.执行机构

2.监督计算机控制系统使计算机按照描述生产过程的数学模型,计算出最佳设定值送给模拟调节器或DDC计算机。最后由模拟调节器或DDC计算机控制生产过程,从而使生产过程处于(B)工作状态。

A.一般

B.最优

C.稳定

D.不稳定

3.最少拍系统是指典型系统在典型输入作用下具有最快的响应速度,被控量能在最短的调节时间达到(C)

A.采样值

B.平均值

C.设定值

D.稳定值

4.线性化处理中若三点不在一条直线上需要(D)近似

A.直线

B.正弦

C.正切

D.抛物线

5.在已知连续对象时可先设计出连续控制器,在将其连续化,得到等价的(C)并用计算机实现

A.数字模拟器

B.连续模拟器

C.数字调节器

D.模拟调节器

判断

6.计算机控制系统是硬件和软件组成的(T)

7.解析法是根据给定的闭环性能要求,通过解析计算求得模拟传递函数(F)

8.积分分离措施适当偏差较大时取消积分作用,当偏差较少时将积分投入(T)

9.算数平均滤波适用于周期性脉冲信号的平滑加工(T)

10.计算机系统接地是指工作接地和保护接地(T)

简答

11.计算机控制系统控制规律的设计方法种类有哪些?

答:离散化设计;模拟化设计;状态空间设计;复杂规律设计。

12.PID增量型的优缺点是什么?

答:每次输出增量造成误动作损失小;算式中不需累加;手动-自动切换时冲击小;占用内存单元少速度快。

13. 最小拍系统的设计步骤及性能要求和约束条件

第一步主要根据性能要求和约束条件确定所需的Ф(z)。性能要求和约束条件有:(1)稳定性;(2)准确性;(3)快速性;(4)物理可实现性;第二步主要是由Ф(z)确定D(z)。依据的公式为D(z)=Ф(z)/G(z)Фe(z)。第三步根据D(z)编制控制算法的程序

14. 怎样提高数据采集系统速度

采用高速模拟转化器;多路开关切换时间短;采用DMA技术;采用双端口RAM。

15.计算机控制系统设计步骤

(1)控制系统总体方案的确定(2)计算机系统设计(3)计算机控制系统算法的设计(4)计算机控制系统的硬件设计(5)计算机控制系统的软件设计(6)控制系统调试

论述

16.综述计算控制系软件抗干扰措施

(1)指令复执技术:在程序执行过程中,一旦发生错误就重新执行被干扰的现行指令若干

次,指令复执的次数没有规定(2)程序卷回技术:不是某一条指令的重复执行,而是一小段程序的重复执行,先将程序分成一些小段,卷回时也卷回一小段,而不是程序的起点,分段可长可短,要视中间结果的多少而定。(3)死循环或程序“飞掉”的处理:可以对程序采取时间监视的办法。(4)输入输出软件抗干扰处理:(a)对模拟量多次采样进行筛选,以防止因偶然干扰产生的误差(b)为保证开关量信号正确无误,可采取多次读入并进行比较的办法(c)对于可能造成重大事故的输出控制,要考虑人工干预措施(d)为了保证重要的数据不致受到破坏和损失,可以在存储器中开辟几个存储区,同时保存,并利用多数表决的办法鉴别数据的真伪(e)利用保护子程序加的电火花或电弧的干扰。

17、试说明PID算法改进型方法

1)、带有死区的PID控制

设给定值为R,实际输出为Y,人为设定一个死区B=|R-Y|,其控制算法为△u(k)={△u(k)当|e(k)|>B;0 |e(k)|

适用范围:控制精度要求不太高,控制过程尽量平稳的场合

2)、积分分离的PID控制

在位置型算法中,积分项上增加一个逻辑函数k l,使位置型算式变为u(k)=k p e(k)+ k l k i∑e(j)+ k d[e(k)-e(k-1)]其中k l={1 e(k)≤E;0 e(k)>E;

当偏差e(k)较大时,取消积分作用,当偏差e(k)较小时,才能将积分作用投入,采用这种措施后,可以充分发挥积分作用,在消除偏差、调高精度方面的优点,避免由于加强积分作用而带来的系统稳定性变化和偏差增大的缺点

3)、不完全微分的PID控制;4)、微分先行的PID控制

18、试说明最少拍设计的改进

(1)切换程序法:基本思想:针对各种输入类型分别设计出对应的最小拍有波纹或无波纹数字调节器D1(z),D2(z),….,根据误差的大小使各类调节器在线切换,以解决适应性问题。实施方法:例如:系统刚投入使用时,相当于阶跃输入,可把按阶跃输入设计的最少拍D1(z)接入系统,作过渡程序,当系统的误差e(k)减小到一定程度时,则切换成按等速输入设计的最少拍D2(z)。(2)惯性因子法:基本思想:又称阻尼因子法或折衷设计法,将针对某一典型输入设计的最小拍Ф(z)或Фe(z)中加入惯性因子,从而兼顾到各类输入,使调节时间和超调量都不要过大,惯性因子a:0

J是a的函数,总可选择a是J最小。按其中一种典型输入设计对应一条J1-a曲线,再按另一种典型输入设计,将得另一条J2-a曲线,选a使J最小,应取两曲线交点处的a值。

计算

1.某压力测量仪的量程为0~30kg,计算机采样后,对应的变化范围为0~FAH,某时刻计算机采样并经数字滤波后的数字量为BCH,设仪表是线性的,求此时压力为多少?

解:根据Ax=Nx(Am-A0)/Nm +A0,已知A0=0,Am=30,Nx=BCH=(188)D,Nm=FAH=(250) D,所以此时温度为

Ax= Nx(Am-A0)/Nm +A0=188(30-0)/250+0=22.56

计算机控制技术试卷及答案

一、]t b 填空题 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号,变成二进制数字信号,经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式,而不采用多点接地方式。 7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成,一部分是状态观测器,另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 二、名词解释 1.采样过程按一定的时间间隔T,把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号,变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程 2.地线”是信号电流流回信号源的地阻抗路径 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据,控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.数据是描述客观事物的数、字符,以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合 5.积分饱和如果执行机构已到极限位置,仍然不能消除偏差时,由于积分作用,尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小,但执行机构已无相应的动作 三、选择题(合计15分,每题3分) 1.下列不属于数字控制方式的是(C ) A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为( C ) A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为(D ) ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%),孔径时间3.18μm,如果要求转换误差在转换精度内,则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为(B ) A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃,经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V,当t=KT时,ADC0809的转换结果为6A,此时炉温为(C ) A、588.98℃ B、288.98℃ C、361.23℃ D、698.73℃ 四、简答题(合计20分,每题5分) 1.什么是干扰,干扰来源,抗干扰措施。 答:就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施,软件措施,软硬结合的措施 2.逐点比较法插补原理。 答:所谓逐点比较法插补,就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较,看这

计算机控制技术考试卷B卷

专业: 年级: 学区: 姓名: 学号: 考试日期: 装 订 线 计算机控制技术 试卷B 题 号 一 二 三 四 五 总 分 评卷人 复核人 分数 一、填空题(每空2分,共10空,总共 20 分)。 1.常用的AD 转换方法有: 计数法 、 双积分法 , 逐次逼近法 。 2. 常用的AD 转换的启动信号有 脉冲方式 和 电平方式 方式。 3. 8051单片机IO 接口编码方式为 统一编址 ,INTEL8088的IO 编码方式为 独立编址。 4. I/O 通道的干扰类型包括: 串模干扰 和 共模干扰 。 5. 大林算法的设计原则是 以大林算法为模型的数字控制器,使闭环系统的特性为时间滞后的一阶惯性环节,且滞后时间与被控对象的滞后时间相同 。 二、选择题(每小题 2 分,共10题,总共20 分)。 1.防止抖动是能否正确读取键值的必要环节,实现方法是( A )。 A .可以用硬件电路或软件程序实现 B .只能用滤波电路或双稳态电路实现 C .只能用软件程序实现 D .只能用延时程序实现 2. LCD 显示的关键技术是解决驱动问题,正确的作法是( D )。 A .采用固定的交流电压驱动 B .采用直流电压驱动 C .采用交变电压驱动 D .采用固定的交变电压驱动 3. 小功率直流电机控制控制系统中,正确的作法是( B ) A .改变定子上的通电极性,以便改变电机的转向 B .改变转子上的通电极性,以便改变电机的转向 C .在定子上通以交流电,电机可周期性变换转向 D .在转子上通以交流电,电机可周期性变换转向 4.在实际应用中,PID 调节可根据实际情况调整结构,但不能( D )。 A .采用增量型PID 调节 B .采用带死区的PID 调节 C .采用PI 调节 D .采用I D 调节 5. 若用4位共阳极LED 和74LS04构成光报警系统,使最高位发光其余位不发光的报警模型是( A )。 A .1000 B B .0001B C .1111B D .0000B 6. 关于ADC0809中EOC 信号的描述,不正确的说法是( D )。 A. EOC 呈高电平,说明转换已经结束 B. EOC 呈高电平,可以向CPU 申请中断 C. EOC 呈高电平,表明数据输出锁存器已被选通 D. EOC 呈低电平,处于转换过程中 7. 采样/保持器的逻辑端接+5V ,输入端从2.3V 变至2.6V,输出端为( A )。 A .从2.3V 变至2.6V B .从2.3V 变至2.45V 并维持不变 C .维持在2.3V D .快速升至2.6V 并维持不变 8. 计算机监督系统(SCC )中,SCC 计算机的作用是( B ) A .接收测量值和管理命令并提供给DDC 计算机 B .按照一定的数学模型计算给定植并提供给DDC 计算机 C .当DDC 计算机出现故障时,SCC 计算机也无法工作 D .SCC 计算机与控制无关

计算机控制技术_复习题

计算机控制技术复习 1.典型的工业生产过程分为哪几种? 答:典型的工业过程分为3种:连续过程,离散过程和批量过程. 2.计算机控制系统的工作步骤分为哪几步? 答:计算机的工作步骤分为3步:实时数据采集,实时数据决策和实时数据处理. 3.计算机控制技术的工作方式有哪几种? 答:计算机控制技术的工作方式有2种,即在线方式和离线方式. 4.为什么要强调计算机控制中的实时性? 答:所谓实时性,就是指信号的输入,计算和输出都要在一定的时间范围内完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去的意义.所以要强调计算机控制中的实时性. 5.常用的计算机控制系统主机有哪几种? 答:常用的计算机控制系统主机有可编程控制器,工控机,单片机,DSP和智能调节器. 6.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括哪两个组成部分。 包括硬件和软件。 7.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? 主要由硬件和软件两部分组成,硬件包括:主机及操作台、通用外设I/O接口与通道、信号的检测及变送、执行机构、被控对象组成;软件包括:系统软件、应用软件。 8.计算机控制系统中集散控制系统的体系结构分为哪几部分? 答:计算机控制系统中集散控制系统(DCS)的体系结构分为分散过程控制级,集中操作监控级,综合信息管理级三部分. 9、计算机控制系统有哪四种形式的信号?各有什么特点? (1)连续模拟信号:时间和信号的幅值都是连续的。 (2)阶梯模拟信号:时间是连续的,信号的幅值是阶梯形的。 (3)采样信号:时间是离散的,信号的幅值是连续的脉冲信号。 (4)数字信号:信号的时间以及幅值都是离散的,且幅值经过了量化处理。 10.现场总线控制系统的结构模式分为哪几部分? 答:现场总线控制系统(FCS)的结构模式为操作站---现场总线智能仪表两层结构.(DCS为操作站-控制站-现场仪表三层结构模式) 11、什么叫输入/输出通道?它是由哪些部分组成的? 在微型计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道称为输入输出通道。 输入输出通道的组成:模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道和数字量输出通道组成。 12计算机监督系统(SCC)中,SCC计算机的作用是什么? 按照一定的数学模型计算给定值,并提供给DDC计算机 13.什么是计算机的总线? 答:所谓总线,就是计算机各模块之间互联和传送信息(指令,地址和数据)的一组信号线.分为内部总线和外部总线. 14.计算机的外部总线有哪几种? 答:计算机的外部总线有RS-232C,RS-485,IEEE-488,USB等等. 15.RS-232C串行通信总线采用什么传输方式?为什么RS-232C的传输距离不远? 答:RS-232C串行通信总线采用的是不平衡传输方式.由于发送器和接收器之间有公共

电气控制技术复习题及答案

中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 电气控制技术 一、填空题: 1.低压电器基本结构是、和灭弧装置。 2.在交流接触器的铁心上一定要安装,目的是。 3.直流电动机的调速方法有:1)改变调速、2)改变调速、3)调速等三种。 4.用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的 ,所以对降低很有 效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时,因此只适用于启动。 5.反接制动时,当电机接近于时,应及时防止。 6.伺服电动机为了防止“反转”现象的发生,采用的方法。 7.低压电器的基本结构是、、。 8.熔断器又叫保险丝,用于电路的保护,使用时应接在电路中。 9.机床电气控制是对控制对象进行控制。 10.电磁制动是使电动机产生一个与旋转方向的方法实现的;按其产生的制动转矩方法 的不同可分为:能耗制动、再生制动、反接制动。 11.摇臂钻床的主运动是主轴带着钻头的旋转运动;进给运动是主轴的垂直运动;辅助运动主要有三 种:。 12.电动机的降压起动控制电路主要有:、、自耦变压器及延边 三角形降压起动。 13.在电气控制原理电路图中常用到几种“锁”字电路,如自锁、以及顺序联锁等。 14.直流电机的调速方法有、、。 15.笼型异步电机的降压起动方法有:、、。 16.行程开关也称开关,可将信号转化为电信号,通过控制其它电器来控 制运动部分的行程大小、运动方向或进行限位保护。 17.接触器可用于频繁通断电路,又具有保护作用。 18.伺服电机又称电机,在自动控制系统中作为元件。它将输入的电压信 号变换成转矩和速度输出,以驱动控制对象。 19.速度继电器是用来反映变化的自动电器。动作转速一般不低于300r/min,复位转 速约在。 20.刀开关安装时,手柄要向装,不得装或装,否则手柄可能因动下落而引 起,造成人身和设备安全事故。接线时,电源线接在端,端接用电器,这样拉闸后刀片与电源隔离,用电器件不带电,保证安全。 二、判断题: 1.直流电动机的起动方法有直接起动、电枢回路串电阻起动降压起动。() 2.中间继电器主要用途是:信号传递和放大,实现多路同时控制,起到中间转换作用。() 3.热继电器和过电流继电器在起过载保护作用时可相互替代。() 4.选用空气式时间继电器要考虑环境温度的影响。() 5.一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。() 6.三相笼型异步电动机的电气控制线路,如果使用热继电器作过载保护,就不必再装设熔断器作短路 保护。() 7.刀开关安装时,手柄要向上装。接线时,电源线接在上端,下端接用电器。() 8.按钮用来短时间接通或断开小电流,常用于控制电路,绿色表示起动,红色表示停止。() 9.交流接触器通电后如果铁心吸合受阻,将导致线圈烧毁。() 10.交流接触器铁心端嵌有短路铜环的目的是保证动、静铁心吸合严密,不发生震动和噪声。()

计算机控制技术考试题及答案

计算机控制技术考试题及答案 西北工业大学考试题(A 卷) (考试时间120分钟) 学院: 专业: 姓名: 学号: 一. 填空题(共30分,每空1.5分) 1. 采样,是指按一定的时间间隔T 对时间连续的模拟信号)(t X 取值,得到) (t X *或),2,1,0,1,)(( -=n nT X 的过程。 P12 2. D/A 转换器的基本结构由电阻网络、基准电源、模拟切换开关和运算放大器所组成。 P21 3. 计算机控制系统中的I/O 接口用作主机与外部设备的连接界面。 P39 4. RS-232C 又称为通用串行通信接口,它是美国电子工业协会颁布的串行总线标准。P63 5. 大部分过程控制的目的之一就是抑制作用于过程的各种扰动,以维持过程输出为恒定值。P104 6. 中值滤波法是指在kT 采样时刻,按小采样周期1T 连续进行奇数次采样。P137 7. 基于观测状态反馈的伺服系统极点配置设计方法的设计参数,一是采样周期T 的选择,二是配置系统的极点参数。 P177 8. 伺服系统,指的就是系统输出必须准确跟随指令信号的控制系统。P199 9. DMC 算法的计算机实现,是由初始化程序和主程序两部分组成。P232 10. 啤酒发酵是一个复杂的微生物代谢过程,啤酒发酵罐内的发酵温度始终 是决定啤酒质量的关键所在。P267 二. 判断题(共10分,每题1分) 1. 对同一个FSR 的值,A/D 转换器的位数越多,q 所代表的量值就越小。P18(√) 2. 时钟周期宽度为D T ,则接收/发送数位的位宽度为D nT 2。P55 (×) 3. 当受控工业对象有大的时延时间环节时,不管选择的采样周期T 是否与时延时间τ成整数倍,系统都是较难按常规方法综合的。P91 (√) 4. 最好的离散化方法是双线性变换。P120 (√) 5. PID 算法中的微分项,虽能增大超调和缩短调节时间,但却易于引入高频干扰。P129 (×) 6. 只要选择采样周期T 足够小,最少拍系统的响应调整时间S t 也可以足够小。P158 (√) 7. 当对象的纯延迟时间θ与对象惯性时间常数m T 之比小于0.5时,采用常规PID 算法难以获得良好的系统性能。P171 (×)

电气控制技术试题及答案

机床电气控制技术试题及答案 一、填空题: 1、电器按动作性质分为手动和自动电器。 2、接触器的结构主要由电磁机构,触头系统,灭弧装置等组成。 3、电流继电器的励磁线圈应串接于被测量电路。 4、中间继电器具有触点对数多,容量小的特点。 5、常见的灭弧方法有电动力吹弧,窄缝灭弧室,栅片灭弧,磁吹灭弧。 6、机械开关电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作次数,称为机械寿命。在正常工作条件下,机械开关电器无需修理或更换零件的负载操作次数称为电寿命。 7、电气控制系统中常见的保护线路用欠压保护、过载保护、缺相保护、短路保护和电气、机械互锁等。 8. 中间继电器在电路中的作用是增加触头的数目;热继电器在电路中的作用是过载保护,熔断器在控制线路中的作用是短路保护。9. 通常构成机械设备的电气工程图有电气原理图、电器位置图和安装接线图等三种。而设计电气控制线路,常用的方法是经验设计法和逻辑设计法。 10. 交流接触器从结构上看是由触头系统、触头系统和灭弧装置、以及其他部分组成,通常用它可作为零压保护和欠压保护。二、选择题

1. 在低压电器中,用于短路保护的电器是( B )。 A. 过电流继电器 B. 熔断器 C. 热继电器 D. 时间继电器 2. 在电气控制线路中,若对电动机进行过载保护,则选用的低压电器是( C )。 A. 过电压继电器 B. 熔断器 C. 热继电器 D. 时间继电器 3. 下列不属于主令电器的是( D )。 A. 按钮 B. 行程开关 C. 主令控制器 D. 刀开关 4. 用于频繁地接通和分断交流主电路和大容量控制电路的低压电器是( B )。 A. 按钮 B. 交流接触器 C. 主令控制器 D. 断路器 5. 下列不属于机械设备的电气工程图是( D )。 A. 电气原理图 B. 电器位置图 C. 安装接线图 D. 电器结构图 6、接触器是一种自动控制电器,其作用是:(C ) (A)不频繁地接通或断开电路 (B)频繁地接通或断开电路,但不具备任何保护功能。 (C)频繁的接通或断开电路,且具有一定的保护功能。 (D)和普通开关的作用基本相同,只是能够控制的距离较远。

山东科技大学2010-2011学年第二学期《计算机控制技术》考试试卷

山东科技大学2010-2011学年第二学期《计算机控制技术》考试试卷 一、简答题(每题4分,共40分) 1、简述计算机控制的典型形式有几种。 2、简述接口和过程通道的定义。 3、绘制计算机控制系统框图。 4、简要说明PID控制器的P、I、D作用。 5、简述数字滤波方法的种类。 6、简要回答DDC的含义。 7、简单说明模数转换和数模转换的物理意义。 8、简要说明采样定理的物理意义。 9、简要介绍采样保持器的作用,举一个例子。 10、采样周期的选定应注意什么问题? 二、计算题(每题10分,共10分) 利用后向差分法和双线性变换法将下式进行离散化。并写出差分方程和绘制程序流程图。 三、计算题(每题20分,共20分) 将离散化,求取位置算法和增量算法表达式,并绘制实时性较高的程序编写流程图。 四、计算题(每题10分,共10分) 若加工第一象限OA,起点O(0,0),终点A(11,7)。要求: (1)按逐点比较法插补进行列表计算; (2)做出走步轨迹图,并标明进给方向和参数。 五、设计题 假设ADC0809的端口地址经编译器译码得到为FOH,画出8051与ADC0809的连接器,并写出从IN7路采集信号的程序。 六、计算题(每题10分,共10分) 已知模拟调节器的传递函数,采用数字PID算式实现,试分别写出相应的连续位置型PID和增量型PID算式及其各自的离散化方程。设采用周期T=0.2s。

详细答案 一、 1、计算机控制系统的典型形式: (1)操作指导控制系统。优点:结构简单,控制灵活和安全,缺点是由人工操作,速度受到限制,不能控 制多个对象。 (2)直接数字控制系统(DDC),实时性好,可靠性高和适应性强。 (3)监督控制系统(SSC),是生产过程始终处于最优工况。 (4)分型控制系统(DCS),分散控制,集中操作,分级管理。 (5)现场总线控制系统(FCS),降低成本,提高可靠性,可实现真正的开放式互连系统结构 2、接口定义:接口是连接通道与计算机的中间设备,经接口联系,通道便于接受微机的控制,使用它可 达到由微机从多个通道中选择特定通道的目的。 过程通道:过程通道是主机与工业生产过程之间信号的传递和转换的连接通道。 4、比例控制作用:对当前时刻的偏差信号e(t)进行放大或衰减,控制作用的强弱取决于比例 系数;特点:它能迅速反应误差,从而减小误差,加快响应速度。 缺点:不能消除静态误差,过大甚至造成系统不稳定。 积分控制作用:通过对误差累积的作用影响控制量,并通过系统的负反馈作用减小偏差; 特点:与e(t)存在全部时段有关,只要有足够的时间,积分控制将能够消除稳态误差。 缺点:不能及时地克服扰动的影响 微分控制作用:反应e(t) 变化的速度,在偏差刚刚出现时产生很大的控制作用,具有超前控制作用; 作用:有助于减小超调和调整时间,改善系统的动态品质; 缺点:不能消除系统的稳态误差。 5、数字滤波方法的种类: 1、限幅滤波法(又称程序判断滤波法) 优点:能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰 缺点:无法抑制那种周期性的干扰平滑度差 2、中位值滤波法 优点:能有效克服因偶然因素引起的波动干扰;对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果缺点:对流量、速度等快速变化的参数不宜 3、算术平均滤波法 优点:适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波。这样信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动 缺点:对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用,比较浪费RAM 4、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法) 优点:对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高,适用于高频振荡的系统 缺点:灵敏度低,对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差,不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差,不适用于脉冲干扰比较严重的场合,比较浪费RAM 5、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法) 优点:融合了两种滤波法的优点,对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差缺点:测量速度较慢,和算术平均滤波法一样,比较浪费RAM 6、限幅平均滤波法 优点:融合了两种滤波法的优点,对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差

(完整版)电气控制技术试题库和答案

电气控制技术试题库及答案 一、名词解释:(每题5分) 1、低压电器:(B) 是指在交流额定电压1200V,直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。 2、主令电器:(B) 自动控制系统中用于发送控制指令的电器。 3、熔断器:(B) 是一种简单的短路或严重过载保护电器,其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。 4、时间继电器:(B) 一种触头延时接通或断开的控制电器。 5、电气原理图(B) 电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图 6、联锁(C) “联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。K1动作就禁止了K2的得电,K2动作就禁止了K1的得电。 7、自锁电路:(C) 自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。 8、零压保护(B) 为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。 9、欠压保护(B) 在电源电压降到允许值以下时,为了防止控制电路和电动机工作不正常,需要采取措施切断电源,这就是欠压保护。 10、星形接法:(A) 三个绕组,每一端接三相电压的一相,另一端接在一起。 11、三角形接法:(C) 三个绕组首尾相连,在三个联接端分别接三相电压。 12、减压起动(A) 在电动机容量较大时,将电源电压降低接入电动机的定子绕组,起动电动机的方法。13、主电路:(A) 主电路是从电源到电动机或线路末端的电路,是强电流通过的电路, 14、辅助电路;(B)

辅助电路是小电流通过电路 15、速度继电器:(C) 以转速为输入量的非电信号检测电器,它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。 16、继电器:(C) 继电器是一种控制元件,利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式) 17、热继电器:(C) 是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。 18、交流继电器:(C) 吸引线圈电流为交流的继电器。 19、全压起动:(C) 在电动机容量较小时,将电动机的定子绕组直接接入电源,在额定电压下起动。 20、电压:(A) 电路两端的电位差 21、触头 触头亦称触点,是电磁式电器的执行元件,起接通和分断电路的作用。 22、电磁结构 电磁机构是电磁式电器的感测元件,它将电磁能转换为机械能,从而带动触头动作。23、电弧 电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象 24、接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器 25、温度继电器 利用过热元件间接地反映出绕组温度而动作的保护电器称为温度继电器。 26、点动电路 按下点动按钮,线圈通电吸合,主触头闭合,电动机接人三相交流电源,起动旋转;松开按钮,线圈断电释放,主触头断开,电动机断电停转, 27、电气控制系统 电气控制系统是由电气控制元器件按一定要求连接而成 28、变极调速:(A) 异步电动机调速中,改变定子极对数的调速方法。 29、电器元件位置图 电器元件布置图是用来表明电气原理中各元器件的实际安装位置的图 30、电器元件接线图 电气安装接线图是电气原理图的具体实现形式,它是用规定的图形符号按电器元件的实际位置和实际接线来绘制的 31、变频调速:(C) 异步电动机调速中,改变电源频率的调速方法。 二、填空:(每题2分) 1、常用的低压电器是指工作电压在交流( )V以下、直流( )V以下的电器。(B) 1200、 1500 2、选择低压断路器时,额定电压或额定电流应( )电路正常工作时的电压和电流。(C)

计算机控制技术考试样题及答案

西安交通大学现代远程教育考试卷 课 程:计算机控制技术 专业班号 考试日期 年 月 日 姓 名 学号 期中 期末 注:所有答题都写在答题纸上。 一、单项选择题(每题4分,共20分) 1.为了减少有限字长产生的量化误差,采样周期应( )。 A. 不变 B. 增大 C. 减少 D. 不确定 2. 已知离散系统脉冲传递函数为 0.5 ( 1.2)(0.8) z z z +-+,则该系统是( )的。 A. 稳定 B. 临界稳定 C. 稳定性不确定 D. 不稳定 3. 当系统中还有零阶保持器时,系统的稳态误差与采样周期( )。 A. 无关 B. 有关 C. 的关系不确定 D. 以上都不是 4. 字符C 的ASCII 码为43H ,字符c 的ASCII 码为( )。 A .43H B. 63H C .62H D. 61H 5. 一个有符号十进制正数13,在数据单元中的二进制表示为( )。 A .00000011 B. 10000001 C. 00001110 D. 00001101 成绩 第 1 页 共 2 页 二、分析计算题 1.(20分)模拟PID 调节器的传递函数为1 ()(1)P D I D s K T s T s =+ +。当采样周期相当短时,用求和代替积分、用后向差分代替微分,试从模拟PID 推导出数字PID 的位置型及增量型控制算法。

解: PID 调节器的时域表达式为 1 ()()()+ ()t P D I de t u t K e t e t dt T T dt ?? =+???? ? 把上式变换为差分方程,可作如下近似 ()() k t i e t dt Te i =≈∑? ()()(1) de t e k e k dt T --≈ 式中,T 为采样周期,k 为采样序号。 由上述三式可得数字PID 的位置型控制算法 ()(1)()()+ ()k P D i I T e k e k u k K e k Te i T T T =?? --=+??? ? ∑ 在上式中令1k k =-,则得 1 (1)(2)(1)(1)+ ()k P D i I T e k e k u k K e k Te i T T T -=?? ----=-+??? ? ∑ 将上述2式相减,即得数字PID 的增量型控制算法 ()()(1)u k u k u k ?=-- [][] ()(1)()()2(1)(2)P I D K e k e k K e k K e k e k e k =--++--+- =Ae(k)+Be(k-1)+Ce(k-2) 其中:A=Kp+K I +K D B=-(Kp+2K D ) C=K D 其中, P K 为比例增益, I P I T K K T =为积分系数, D D P T K K T =为微分系数。 2.(20分)某炉温度变化范围为0~1500℃,要求分辨率为3℃,温度变送器输出范围为0~5V 。若A/D 转换器的输入范围也为0~5V ,则请在ADC0809和AD574A 之间选择A/D 转换器,要求写出计算过程。选定A/D 转换器后,通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600℃,此时系统对炉温变化的分辨率为多少? 解:分辨率为C ?3,分辨率也可定义为 002 .0015003 =-= D 则A/D 转换器的字长 501log )002.011(log )11(log 222=+=+ ≥D n 82256= 92512= 981<<∴n ∴在ADC0809(8位)与AD574A(12位)间选择AD574A 通过零点迁移将信号迁移到C ?600,则此时系统对炉温的变化分辨率为 C ?=--220.012600 150012 3.(20分)信号采集中,为什么要进行采样保持,对模拟量的采样频 率是依据什么来确定?

计算机控制技术试卷及答案仅供参考

一、填空题(合计20分,每题2分) 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号,变成二进制数字信号,经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式,而不采用多点接地方式。 7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成,一部分是状态观测器,另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 二、名词解释(合计30分,每题5分) 1.采样过程按一定的时间间隔T,把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号,变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程。 2.地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。” 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据,控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.数据是描述客观事物的数、字符,以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合。 5.积分饱和如果执行机构已到极限位置,仍然不能消除偏差时,由于积分作用,尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小,但执行机构已无相应的动作 三、选择题(合计15分,每题3分) 1.下列不属于数字控制方式的是( C ) A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为( C ) A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为(D ) ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%),孔径时间3.18μm,如果要求转换误差在转换精度内,则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为( B ) A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃,经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809,ADC0809的输入范围为0~5V,当t=KT时,ADC0809的转换结果为6A,此时炉温为(C ) A、588.98℃ B、288.98℃ C、361.23℃ D、698.73℃ 四、简答题(合计20分,每题5分) 1.什么是干扰,干扰来源,抗干扰措施。答:就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施,软件措施,软硬结合的措施。 2.逐点比较法插补原理。答:所谓逐点比较法插补,就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较,看这点在给定轨迹的上方或下方,或是给定轨迹的里面或外面,从而决定下一步的进给方向。 3.简述数字滤波技术,其算法有哪些?答:所谓数字滤波,就是通过一定的计算或判断程序减少干

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《电气控制技术》试题库及答案 一、名词解释:(每题 5 分) 1、低压电器: 是指在交流额定电压 1200V,直流额定电压 1500V 及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。 2、主令电器: 自动控制系统中用于发送控制指令的电器。 3、熔断器: 是一种简单的短路或严重过载保护电器,其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。 4、时间继电器: 一种触头延时接通或断开的控制电器。 5、电气原理图 电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图 6、联锁 “联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。 K1 动作就禁止了 K2 的得电, K2 动作就禁止了 K1 的得电。 7、自锁电路: 自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。 8、零压保护 为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。 9、欠压保护 在电源电压降到允许值以下时,为了防止控制电路和电动机工作不正常,需要采取措 施切断电源,这就是欠压保护。 10、星形接法: 三个绕组,每一端接三相电压的一相,另一端接在一起。 11、三角形接法: 三个绕组首尾相连,在三个联接端分别接三相电压。 12、减压起动 在电动机容量较大时,将电源电压降低接入电动机的定子绕组,起动电动机的方法。 13、主电路: 主电路是从电源到电动机或线路末端的电路,是强电流通过的电路, 14、辅助电路;

辅助电路是小电流通过电路 15、速度继电器: 以转速为输入量的非电信号检测电器,它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时 输出开关信号。 16、继电器: 继电器是一种控制元件,利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号转化为电磁力 (有触头式 )或使输出状态发生阶跃变化(无触头式 ) 17、热继电器: 是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。 18、交流继电器: 吸引线圈电流为交流的继电器。 19、全压起动: 在电动机容量较小时,将电动机的定子绕组直接接入电源,在额定电压下起动。 20、电压: 电路两端的电位差 21、触头 触头亦称触点,是电磁式电器的执行元件,起接通和分断电路的作用。 22、电磁结构 电磁机构是电磁式电器的感测元件,它将电磁能转换为机械能,从而带动触头动作。 23、电弧 电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象 24、接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容 量控制电路的自动控制开关电器 25、温度继电器 利用过热元件间接地反映出绕组温度而动作的保护电器称为温度继电器。 26、点动电路 按下点动按钮,线圈通电吸合,主触头闭合,电动机接人三相交流电源,起动旋转;松开按钮,线圈断电释放,主触头断开,电动机断电停转, 27、电气控制系统 电气控制系统是由电气控制元器件按一定要求连接而成 28、变极调速: 异步电动机调速中,改变定子极对数的调速方法。 29、电器元件位置图 电器元件布置图是用来表明电气原理中各元器件的实际安装位置的图 30、电器元件接线图 电气安装接线图是电气原理图的具体实现形式,它是用规定的图形符号按电器元件的 实际位置和实际接线来绘制的 31、变频调速: 异步电动机调速中,改变电源频率的调速方法。 二、填空:(每题 2 分) 1、常用的低压电器是指工作电压在交流(1200)V 以下、直流 (1500 )V 以下的电器。 2、选择低压断路器时,额定电压或额定电流应(不小于 )电路正常工作时的电压和电流。 3、行程开关也称(限位)开关,可将 (机械位移)信号转化为电信号,通过控制其它电器来

15自动化计算机控制技术复习题

题型:填空题、简答题、综合题 第一章 1.常规仪表组成的自动控制系统,一般分成闭环控制与开环控制两种结构形 式。 2.计算机控制系统的硬件一般是由主机、常规外部设备、过程输入/输出通道、 操作台和通信设备等组成。 3.软件通常分为系统软件和应用软件两大类。 4.计算机控制系统主要分为:数据采集系统、操作指导控制系统、直接数字控 制系统、监督计算机控制系统、分散控制系统、现场总线控制系统。 5.计算机控制装置主要分为:可编程控制器、可编程调节器、总线式工控机、 嵌入式计算机系统和其他控制装置。 第二章 1.DAC0832主要由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换器以及 输入控制电路四部分组成。 2.模拟量输出通道的任务:把计算机处理后的数字量信号转换成模拟量电压或 电流信号,去驱动相应的执行器,从而达到控制的目的。 3.模拟量输出通道(称为D/A通道或AO通道)构成:一般是由接口电路、数/ 模转换器(简称D/A或DAC)和电压/电流变换器等组成。 4.模拟量输出通道基本结构:多D/A结构和共享D/A结构。 5.D/A转换器的性能指标有分辨率、转换精度、偏移量误差、线性误差、稳定 时间。 6.DAC0832的内部结构组成及其作用:DAC0832主要由8位输入寄存器、8 位DAC寄存器、8位D/A转换器以及输入控制电路四部分组成。8位输入寄存器用于存放主机送来的数字量,使输入数字量得到缓冲和锁存;8位DAC 寄存器用于存放待转换的数字量;8位D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流;输入控制电路来控制2个寄存器的选通或锁存状态。 7.结合图,计算DAC0832的地址,分析说明由DAC0832组成的接口电路的工 作过程,并编写完成一次D/A转换的接口程序。

计算机控制技术试卷及答案新

一、填空题 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中,被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号,变成二进制数字信号,经接口送往计算机。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 ------------------------------------------------------------------------------------- 1.计算机系统由和两大部分组成。计算机、生产过程 2.集散控制系统(DCS)的结构模式为:.操作站—控制站—现场仪表 3.变送器输出的信号为或的统一信号。0~10mA、4~20mA 10.采用双绞线作信号引线的目的是减少电磁感应 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1、实时的概念不能脱离具体的过程,一个在线的系统不一定是一个实时系统,但一个实时系统必定是在线系统。 2、典型的工业生产过程可分为:连续过程、离散过程、批量过程。 3、计算机控制系统的典型型式:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统、综合自动化控制系统。 4、计算机控制系统的发展趋势:控制系统的网络化、智能化、扁平化、综合化。 5、数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成。 6、在计算机控制系统中,模拟量输入通道的任务是把系统中检测到的模拟信号,变成、二进制数字信号,经接口送往计算机。 7、计算机控制系统的CPU抗干扰措施常采用看门狗、电源监控(掉电检测及保护)、复位等方法。 9、香农采样定理:如果模拟信号(包括噪声干扰在内)频谱的最高频率为f max,只要按照采样频率f≥2f max进行采样,那么采样信号y* (t)就能唯一地复观y(t). 10、程序设计通常分为5个步骤,即问题定义、程序设计、编码、调试、改进和再设计。 二、名词解释 信号调理——为了将外部开关量信号输入到计算机、必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号,这些功能称为信号调理。 有源I/V变换——主要是利用有源器件运算放大器、电阻来实现将变送器输出的标准电流信号变换成标电压信号。 积分分离——在PID控制中,为了提高控制性能,当偏差e(k)较大时,取消积分作用(采用PD 控制);当偏差e(k)较小时才将积分作用投入(采用PID控制)。 模糊集合——在人类思维中,有许多模糊的概念,如大、小、冷、热等,都没有明确的内涵和外延的集合。 软件陷阱——就是一条引导指令,强行将捕获的程序引向一个指定的地址,在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。

电气控制技术试卷及答案

电气控制技术题库 三、判断:(每题2分) 1、开关电器在所有电路都可直接接负载。(X ) 2、主令电器在自动控制系统中接入主回路。(X ) 3、刀开关安装时,手柄要向上装。接线时,电源线接在上端,下端接用电器。(√) 4、熔断器在电路中既可作短路保护,又可作过载保护。(X ) 5、热继电器在电路中既可作短路保护,又可作过载保护。(X ) 6、接触器按主触点通过电流的种类分为直流和交流两种。(√) 7、继电器在任何电路中均可代替接触器使用。(X ) 8、电气原理图绘制中,不反映电器元件的大小。(√) 11、电气原理图设计中,应尽量减少电源的种类。(√) 12、电气原理图设计中,应尽量减少通电电器的数量。(√) 13、电气接线图中,同一电器元件的各部分不必画在一起。(X ) 14、热继电器和过电流继电器在起过载保护作用时可相互替代。(X ) 15、一台线圈额定电压为220V的交流接触器,在交流220V和直流220V的电源上均可使用。(X ) 16、检修电路时,电机不转而发出嗡嗡声,松开时,两相触点有火花,说明电机主电路一相断路。(√) 18、时间继电器之所以能够延时,是因为线圈可以通电晚一些。(X ) 19、熔断器的额定电流大于或等于熔体的额定电流。(√) 20、中间继电器实质上是电压继电器的一种,只是触点多少不同。(√) 21、分析控制电路最基本的方法是查线读图法。(√) 24、交流接触器通电后,如果铁芯吸合受阻,会导致线圈烧毁。(√) 25、低压断路器是开关电器,不具备过载、短路、失压保护。(X ) 27、热继电器的电流整定值是触点上流过的电流值。(X ) 29、正在运行的三相异步电动机突然一相断路,电动机会停下来。(X ) 30、在控制电路中,额定电压相同的线圈允许串联使用。(X ) 31、在正反转电路中,用复合按钮能够保证实现可靠联锁。(√) 33、低压断路器具有失压保护的功能。(√) 34、电压线圈并联在电源两端,匝数多,阻抗小,电流线圈串联在电路中,导线细,电流大。(X ) 35、电动机采用制动措施的目的是为了停车平稳。(X ) 36、电动机采用制动措施的目的是为了迅速停车。(√) 37、在点动电路、可逆旋转电路等电路中主电路一定要接热继电器。(X ) 38、交直流电压线圈电磁机构其衔铁动作不会引起线圈电流的变化。(X ) 48、接触器的额定电流指的是线圈的电流(X) 49、接触器的额定电压指的是线圈的电压。(X) 50、交流接触器的衔铁无短路环。(X) 51、直流接触器的衔铁有短路环。(X) 53、行程开关可以作电源开关使用。(X)) 55、刀开关可以频繁接通和断开电路。(X)) 60、中间继电器在控制电路中,起中间中间转换作用,永远不能代替交流接触器。(X) 61、电气原理图中所有电器的触电都按没有通电或没有外力作用时的开闭状态画出。(√)62、在原理图中,各电器元件必须画出实际的外形图。(X) 63、全压控制,主回路电压一定是380V。(X) 64、电动机正反转控制电路为了保证起动和运行的安全性,要采取电气上的互锁控制。(√) 79、正确选用和使用低压电器元件对电器安全运行是极其重要的。(√)

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