计算机控制技术答案

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1、1.画出典型计算机控制系统的基本框图。答�LF398的电路原理�放大器A2作为比较器来控制开关S的通断�若IN+的电压高于IN-的电压�则S闭合�由A1、A3组成跟随器�并向CH端外接的保持电容充电�IN+的电压低答�典型计算机控制系统的基本框图如下�于IN-的电压时�则S断开�外接电容保持S断开时刻的电压�并经A3组成的跟随器输出至A。out6.线性离散控制系统稳定的充要条件是什么�答�线性离散控制系统稳定的充要条件是�闭环系统特征方程的所有根的模�zi�<1�即闭环脉冲传递函数的极点均2.简述比例调节、积分

2、调节和微分调节的作用。位于z平面的单位圆内。答�(1)比例调节器�比例调节器对偏差是即时反应的�7.为什么会出现比例和微分饱和现象�偏差一旦出现�调节器立即产生控制作用�使输出量朝着减小偏差的方向变化�控制作用的强弱取决于比例系数KP。比例调节器虽然简单快速�但对于系统响应为有限值的控制对答�当给定值发生很大跃变时�在PID增量控制算法中象存在静差。加大比例系数KP可以减小静差�但是KP过大时�的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于会使系统的动态质量变坏�引起输出量振荡�甚至导致闭环积分项的系数一

3、般小得多�所以积分部分的增量相对比较系统不稳定。小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度�那么�(2)积分调节器�为了消除在比例调节中的残余静差�可控制作用必然不如应有的计算值理想�其中计算值的多余信在比例调节的基础上加入积分调节。积分调节具有累积成分�息没有执行就遗失了�从而影响控制效果。只要偏差e不为零�它将通过累积作用影响控制量u�从而减8.连续控制系统相比�计算机控制系统具有哪些小偏差�直到偏差为零。积分时间常数TI大�则积分作用弱�反之强。增大TI将减慢消除静差的过程�但可减小超调�提特点�高

4、稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。答�与连续控制系统相比�计算机控制系统具有以下特(3)微分调节器�为加快控制过程�有必要在偏差出现或变化的瞬间�按偏差变化的趋向进行控制�使偏差消灭在萌(1)计算机控制系芽状态�这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于(2)在计算机控制系统中�控制规律是由计算机通过程减小超调�克服振荡�使系统趋于稳定。序实现的�数字控制器��修改一个控制规律�只需修改程序�3.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意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

5、电路不能实现的复杂图。(4)计算机控制系统并不是连续控制的�而是离散控制(5)一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式�同(6)采用计算机控制�如分级计算机控制、集散控制系答�统、计算机网络等�便于实现控制与管理一体化�使工业企9.简述计算机控制系统的一般控制过程。4.回答下述电路中克服共模干扰的工作原理。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。10.线性定常离散系统的稳态误差是否只与系统本身

6、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。除此答�平时�开关S1i(i=1,2,...,n)处于闭合状态�Ci的电之外�离散系统的稳态误差与采样周期的选取也有关。压跟踪Vi的输入值�开关S2i(i=1,2,...,n)处于断开状态。11.增量型PID控制算式具有哪些优点�需检测Vi时�则令S1i断开,S2i闭合�放大器A的输出经采样答�(1)计算机只输出控制增量�即执行机构位置的变化保持器送至A/D转换器化为数字量�然后开关再恢复平时的部分

7、�因而误动作影响小。状态。在采样、转换过程中�放大器A不与任何模拟量信号(2)在i时刻的输出ui�只需用到此时刻的偏差�以及前输入共地�电容Ci的电压均为差模电压�这样就克服了共模一时刻、前两时刻的偏差ei-1、ei-2和前一次的输出值ui-1�这电压的影响。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5.采样保持器LF398工作原理图如下图�试分析其工作原理。滑地过渡。12.简述开关量光电耦合输入电路中�光电耦合器的作用。答�开关量光电耦合输入电路�它们除了实现电气隔离之外�

8、还具有电平转换功能。13.什么是采样或采样过程�答�采样或采样过程�就是抽取连续信号在离散时间瞬时值的序列过程�有时也称为离散化过程。14.线性离散系统的脉冲传递函数的定义是什23.线性离散控制系统稳定的充要条件是什么�答�线性离散控制系统稳定的充要条件是�闭环系统特么�征方程的所有根的模�zi�<1�即闭环脉冲传递函数的极点均答�线性离散系统的脉冲传递函数定义为零初始条件下�位于z平