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1、《计算机控制技术与系统》课程思考题与习题第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地类型、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对计算机控制系统地基本要求是什么？1.7简述调节系统与跟踪系统（随动系统）地特点.1.8典型计算机集成制造系统（CIMS）有哪四个功能系统和两个支持系统？第2章过程通道2.1采样定理对于采样周期地选取有什么意义？2.2写出采样过程地数学描述形式.2.3影响采样周期选择地因素主要有哪些？2.4多路采样装置地主要作用是什么,常用采样器包括哪
2、些？2.5过程通道地采样周期T是否越小越好,为什么？2.6D/A转换地工作方式主要有哪几种,简述其原理.2.7A/D转换地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简述过程通道地类型和基本功能.2.10简述开关量通道地基本构成形式和主要作用.2.11简述开关量通道地抗干扰措施有哪些.2.12模出通道地类型主要有哪几种,各有什么特点？2.13保持器在过程通道中地作用是什么,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转换后地数字量每个脉冲对应地实际温度小于等于0.01,则A/D分辨
3、率至少为多少才能保证该精度？矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。2、写出A/D转换后地数字量与被测点实际温度间关系式.3、该处理方式零点迁移量为多少？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地取值范围.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时地稳定性.3.4给定传递函数,试以10倍地转角频率为近似地截止频率,求满足采样定理地采样频率和采样周期T.3.5证明离散系统脉冲响应地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
4、试求当r(t)为单位阶跃输入时系统地稳态误差.3.7试分析下列差分方程所描述系统地稳定性3.8求下列x(t)信号地z变换第4章控制算法4.1计算机控制系统地常规设计方法是如何考虑地？4.2写出PID控制规律地离散位置式和增量式表达式,求出z传递函数D(z).4.3PID算法地理想型和实际型地主要差别在哪里,为什么要提出实际型算式？4.4简述PID算法地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预估控制算法地设计思想,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地广义对象(,取整,T为采样周期),阀门系
5、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(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地主要作用是什么,非线性环节实现地形式主要有哪几种？非线性不灵敏区地设置原则是什么？聞創沟燴鐺險爱氇谴净。4.10在数字PID中,采样周期是如何确定地？它与哪些因素有关？采样周期地大小对调节品质有何影响？4.11位置型PID和增量型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
6、,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地？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控制器地增量式算式.第5章直接数字设计5.1直接数字设计法地设计思想是什么？其设计控制系统地前提是什么？5.2离散系统控制器地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,含零阶保持器地广义对象Z传递函数为根据达林算法期望地闭环响应传递函数为：,为地时间常数)证明由此设计地控制器D(z),经消除振铃现象后为理想地PI控制器.5.4设
7、被控对象传递函数为经采样(T=1)和零阶保持后,其对应地广义Z传递函数为：试求：1、系统对于单位阶跃输入地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地值；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地有限拍控制器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地有限拍控制器G
