《计算机控制技术与系统》课程总结

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1、《计算机控制技术与系统》内容总结第1章绪论1.1简述计算机控制技术发展史。1.2简述计算机控制系统的类型、结构和特点。1.3计算机控制与常规控制主要不同点在哪里？1.4典型计算机控制系统有哪几部分组成，画出方框图。1.5什么叫做动态系统？1.6对计算机控制系统的基本要求是什么？1.7简述调节系统与跟踪系统（随动系统）的特点。第2章过程通道2.1采样定理对于采样周期的选取有什么意义？2.2写出采样过程的数学描述形式。2.3影响采样周期选择的因素主要有哪些？2.4多路采样装置的主要作用是什么，采样器一般有哪几部分组成？2.5过程通道的采样周期T是否越小越好，为

2、什么？2.6D/A转换的工作方式主要有哪几种，简述其原理。2.7A/D转换的工作方式主要有哪几种，简述其原理。2.8简述模入通道结构与各组成部分功能。2.9简述过程通道的类型和基本功能。2.10简述开关量通道的基本构成形式和主要作用。2.11简述开关量通道的抗干扰措施有哪些。2.12模出通道的类型主要有哪几种，各有什么特点？2.13保持器在过程通道中的作用是什么，举例分析。2.14某热工过程有16点温度信号，变化范围：150--850,采用微机监测。求解问题：1、若经A/D转换后的数字量每个脉冲对应的实际温度小于等于0.01，则A/D分辨率至少为多少才能保

3、证该精度？2、写出被测点实际温度与A/D转换后的数字量间关系式。3、该处理方式中温度零点迁移量为多少？第3章理论基础3.1求下图示离散系统脉冲传递函数G(z)3.2已知采样系统如下图所示，求下图示离散系统脉冲传递函数G(z)和当闭环系统稳定时K的取值范围。3.3分析下图所示采样系统，当采样周期T=1，开环增益K=5时的稳定性。3.4给定传递函数，试以10倍的转角频率为近似的截止频率，求满足采样定理的采样频率和采样周期T。3.5证明离散系统脉冲响应的z变换即为离散系统传递函数。3.6设离散系统结构如下图所示，图中D(z)为数字PID调节器，其差分方程为试求当

4、r(t)为单位阶跃输入时系统的稳态误差。3.7试分析下列差分方程所描述系统的稳定性3.8求下列x(t)信号的z变换第4章控制算法4.1计算机控制系统的常规设计方法是如何考虑的？4.2写出PID控制规律的离散位置式和增量式表达式，求出z传递函数D(z)。4.3PID算法的理想型和实际型的主要差别在哪里，为什么要提出实际型算式？4.4简述PID算法的主要变形型式和特点。4.5设计PID算法控制程序时需考虑哪些问题？4.6简述Smith预估控制算法的设计思想，其主要特点是什么？4.7某主汽温系统采用Smith预估补偿控制，设包括零阶保持器在内的广义对象(,取整，

5、T为采样周期)，阀门系数为，控制器为PID规律。求解问题：1）画出主汽温系统Smith预估补偿控制原理框图，标明内外控制回路极性和作用(不考虑扰动和测量环节)。2）导出控制系统计算机实现过程和控制器位置式算式。3）设计Smith预估控制程序框图。4.8试说明扩充响应曲线法与扩充临界比例带法适用于何种对象。4.9数字控制算法中引入非线性不灵敏环节的主要作用是什么，非线性环节实现的形式主要有哪几种？非线性不灵敏区的设置原则是什么？4.10在数字PID控制算法中，采样周期是如何确定的？它与哪些因素有关？采样周期的大小对调节品质有何影响？4.11位置型PID和增量

6、型PID有什么区别？它们各有什么优缺点？4.12在自动控制系统中，正、反作用如何判定？在计算机控制系统中如何实现？4.13在自动控制系统中，积分饱和现象是如何产生的？计算机控制系统中如何消除饱和？4.14计算机控制系统中是否需要加手动后援，为什么？4.15导出下图实际微分PID控制器的增量式算式。第5章直接数字控制设计5.1直接数字控制设计的基本思想是什么？其设计控制系统的前提是什么？5.2离散系统控制器的主要设计方法包括哪几种？最少拍和有限拍属于哪种类型？5.3设被控对象为一阶惯性加纯迟延，含零阶保持器的广义对象Z传递函数为根据达林算法期望的闭环响应传递

7、函数为：,为的时间常数)证明由此设计的控制器D(z),经消除振铃现象后为理想的PI控制器。5.4设被控对象传递函数为经采样(T=1)和零阶保持后，其对应的广义Z传递函数为：试求：1、系统对于单位阶跃输入的最少拍无波纹稳定控制器D(z)；2、控制量U(z)、系统输出Y(z)及在各采样点时刻上的值；3、系统输出在几拍之后进入稳态。5.5设跟踪系统如下图示，被控对象传递函数为ZOH为零阶保持器，采样周期T=0.5S，试设计单位阶跃输入时的有限拍控制器Gc(z)。5.6设跟踪系统如下图示：被控对象传递函数为，采样周期T=1S，试设计单位阶跃输入时的有限拍控制器Gc

8、(z)。5.7已知离散控制系统被控对象为：经采样和零阶保持后的广义