连续控制系统相比，计算机.PDFVIP

计算机控制系统试卷二答案 班级： 姓名： 学号： 成绩： 一、 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) T r(t) 1−e−Ts K y (t) s s(s+1) - 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 1−e−Ts K G(s) s s(s +1) 对应的脉冲传递函数为 ⎡1−e−Ts K ⎤ [ ] G(z ) Z G(s) Z ⎢ ⎥ ⎣ s s (s +1) ⎦ −1 ⎡ 1 ⎤ −1 ⎡ z −1 1 1 ⎤ K (1−z )Z ⎢ 2 ⎥ K (1−z )⎢ −1 2 − −1