文档介绍：计算机控制系统试卷二答案
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简答题(每小题4分,共20分)
1、连续控制系统相比,计算机控制系统具有哪些特点?
答:与连续控制系统相比,计算机控制系统具有以下特点:
(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。
2、简述计算机控制系统的一般控制过程。
答:(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。
3、简述典型的计算机控制系统中所包含的信号形式。
答:(1) 连续信号
连续信号是在整个时间范围均有定义的信号,它的幅值可以是连续的、也可以是断续的。
(2) 模拟信号
模拟信号是在整个时间范围均有定义的信号,它的幅值在某一时间范围内是连续的。模拟信号是连续信号的一个子集,在大多数场合与很多文献中,将二者等同起来,均指模拟信号。
(3) 离散信号
离散信号是仅在各个离散时间瞬时上有定义的信号。
(4) 采样信号
采样信号是离散信号的子集,在时间上是离散的、而幅值上是连续的。在很多场合中,我们提及离散信号就是指采样信号。
(5) 数字信号
数字信号是幅值整量化的离散信号,它在时间上和幅值上均是离散的。
4、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?
答: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。
5、增量型PID控制算式具有哪些优点?
答:(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。
二、已知系统框图如下所示: T=1s (15分)
y(t)
T
r(t)
-—
试确定闭环系统稳定时K的取值范围。
解:广义对象传递函数
对应的脉冲传递函数为
此时系统的特征方程为
采用双线性变换
可得等效的特征方程为
此时,劳斯表为
w2 (1-) → K<
w1 - → K<
w0 → K> 0
故K的变化范围为 0< K < 。
三、已知某连续控制器的传递函数为(10分)
试用双线性变换法求出相应的数字控制器的脉冲传递函数,并给出控制器的差分形式。其中。
解:令
控制器的差分形式为
四、已知