《计算机控制》

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1、《计算机控制》自学指导书及习题集中原工学院继续教育学院《计算机控制》自学大纲第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点木课程是电气信息类的专业课。它紧密围绕计算机控制系统的经典控制理论与技术，介绍计算机控制系统的物理概念、分析设计方法与工程实现，是一门理论性和实用性较强的课程。二、课程目标与基本要求使学生了解计算机控制技术的现状和发展趋势，掌握计算机控制系统的基本概念、系统的组成、性能指标、计算机控制系统的离散化设计何模拟化设计、复杂系统设计、模糊控制、集散型控制系统、计算机控制系统的设计与实现。能够根据对系统提岀的应用要求进行计算机控制系统的设计，能够应用MATLAB和Simulink等工

2、具，对控制系统进行计算机辅助设计、分析及仿真；通过对计算机控制系统实例的分析，了解应用系统工程实现涉及到的多重问题。第二部分自学内容与考核目标第一章计算机控制概论1.1典型的计算机控制系统1.2计算机控制系统的分类1.3计算机控制系统的结构和组成1.4计算机控制系统的性能及其指标1.5对象特性对控制性能的影响1.6计算机控制研究的课题1.7计算机控制的发展方向1.8计算机控制的发展前景重点:计算机控制系统的结构和组成茨重点••计算机控制系统的分类、性能及其指标第二章线性离散系统的Z变换分析法2.1概述2.2Z变换2.3Z反变换（重点）2.4用Z变换求解差分方程2.5Z传递函数（重点）2.6

3、线性离散系统的稳定性分析（重点）2.7线性离散系统的性能分析第三章计算机控制系统的离散化设计3.1有限拍设计概述3.2冇限拍调节器的设计（重点）3.3采样频率的选择3.4冇限拍无纹波设计（重点）3.5有限拍设计的改进3.6扰动系统的冇限拍设计3.7有限拍设计的小结第四章计算机控制系统的模拟化设计4.1概述4.2对数频率特性法校正4.3数字PID控制（重点）4.4数字PID控制的改进（重点）4.5数字PID调节器参数的整定（重点）4.6数字PID调节器参数的自寻最优控制第五章复杂规律计算机控制系统的设计5.1纯滞后对象的控制（大林算法）（重点）5.2纯滞后对象的控制（纯滞后补偿控制）（重点）

4、第八章模糊控制6.1模糊控制的数学知识6.2模糊控制的基木概念（重点）6.3模糊逻辑控制器的结构与设计（重点）第七章集散型控制系统7.1集散型控制系统概述与分析第八章计算机控制系统的设计与实现8.1总体设计概述8.2体系结构设计、系统总线选择与计算机选型8.3输入、输出通道设计概要8.4工业控制机提高可靠性的措施8.5数字调节器的计算机实现8.6数学模型的转换第三部分有关说明一、使用教材《计算机控制系统》，何克忠、李伟编著，清华大学出版社。二、自学方法指导学生结合课堂讲授，在课下口学，有问题可直接问任课老师。三、关于命题考试的若干说明1・木大纲各章节所提到的内容和考核H标都是考试内容；2•

5、试题难易程度为：易、较易、较难、难，比例为：2：3：3：2；3•各类考核点所占比例约为：重点占65%,次重点占25%,—般占10%；4•试题类型为：填空、简答题、计算题；5•考试采用开卷笔试，考试时间90分钟，采用方分制评分，60分及格。《计算机控制》习题集第一章计算机控制概论1.计算机控制系统由哪儿部分组成？并画出方框图。次计算机控制系统冇哪些主要的性能指标？如何衡量?2零阶保持器具有主要具有什么特性？么A/D转换器的主要参数冇哪些？第二章线性离散系统的Z变换分析法1.线性离散系统稳定的充分必要条件是什么？2、求如图所示曲线f(t)的Z变换F(z),设采样周期T=lso解:F(z)=z1

6、/4+2z_2/4+3z・3/4+z'+z-5+z-6+-I_3-4z+z+z'+z4_4戶3、求F(z)=-对应时间序列初值和终值。才―1.5z+0.5解:f(0)=limF⑵=lim——=0—ai匸-1.5z+0.5厂)F⑵卜叭(1-厂)z—1.5z+0.5=24、线性离散系统如图所示，求Y(z)o解:Y⑵=E2(z)Z[G2(s)]=E2(z)G2(z)E2(z)=Z

7、R(s)Gj⑸]-E2(z)Z[G2(s)F(s)G〔(s)]=RGi(z)-E2⑵G^F⑵E2(z)=RGi(z)/[1+GiG2F(z)]Y(z)=G2(z)RG!(z)/[1+G1G2F(z)]5、设线性离散系统

8、的特征方程为z2+(0.368K-1.368)z+0.264K+0.368=0,要使系统能够稳定，求K的范围。解:作Z-W变换得(2.736-0.104K)w2+(1.264-0.528K)w+0.632K=0建立劳斯列表2W2.736-0.104K0.632K1W1.264-0.528K00W0.632K第三章计算机控制系统的离散化设计1.冇限拍冇纹波设计与冇限拍无纹波设让的主要区别是什么？2、设有限拍系统如图所示，设