计算机控制习题集答案详解.doc

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1、1控制分类：恒值系统：他们的给定值都是恒定值。随动系统：给定值是实现位置的时间函数的系统。程序控制系统：控制指令已预先知道的系统。镇定系统：根据偏差产生控制作用，对系统进行自动调节，使被控量保持恒定。2控制构成概念：将控制器由数字控制器来实现，就组成了一个典型的计算机控制系统。3控制过程：实时数据采集、实时决策、实时控制、信息管理。4控制系统的组成：硬件、软件、计算机控制系统网络。5控制系统的概念：计算机控制实质上是自动控制技术与微机技术的结合。性能指标：实现复杂的控制规律，提高控制质量，增加产品数量；能游戏奥的客服随机扰动；控制规律灵活、多样；控制与管理结合，自动程度进

2、一步提高。6（1）数据采集系统主要任务和作用：把生产过程中反映生产状态的各种参数送入计算机、处理。所得结果不仅作为操作指导信息输出显示，还可以进行打印、储存、传送等操作。此外，数据采集系统还可以根据计算结果判断生产状态是否正常，如果发现异常，还会自动报警。（2）数据采集系统组成：用于系统控制的计算机、完成数据输入输出任务的过程通道，连接计算机与过程通道的接口电路，实现数据显示、打印、存储等功能的输出与报警装置，用于系统控制欲数据处理的应用软件7过程通道的作用与分类作用：进行信息传递和转换的连接通道。分为：模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道8量化

3、:就是用一组数码来逼近离散模拟信号的幅值，将其转化为数字信号的。量化过程:将离散采样信号转换为数字信号的过程称为量化过程，其中进行量化处理的装置为模/数/(A/D)转换器。,量化误差的最大值为模拟信号fmax=10V,fmin=0V,取n=8，则q≈4mV,量化误差最大值emax≈±2mv9采样过程：将连续的模拟信号，通过采样开关按一定时间间隔的闭合和断开，将其抽样成一连串离散脉冲信号的过程10孔径时间：在模拟量输入通道中，A/D转换器将模拟信号转换成数字量总需要一定时间，完成一次A/D转换的时间称为孔径时间。11采样保持：如果被采样的模拟信号的变化率相对于A/D转换器的

4、速度来说比较高，为了保证转换精度，就需要在A/D转换前加上采样保持电路，使得在A/D转换期间保持输入模拟信号不变。12采样保持电路有两个工作状态：采样状态和保持状态。13模拟量输出通道的结构形式：取决于输出保持器的构成方式。出书保持器一般有2种方案，一时数字保持方案，另一是模拟保持方案，这久决定了模拟量输出通道的两种基本结构形式：1.多个通路设置独立D/A转换器的结构形式，2.多个通路共享D/A转换器的结构形式。14数字量输出通道的结构：数字量输出通道只要有输出锁存器、光电隔离器、输出驱动器、地址译码器等组成。15标度变换：生产过程中的各种参数都有不同的量纲和数值变化范围

5、，这些参数经传感器A/D转换后得到一个数字量，该数字量仅表示一个代表参数大小的数值，并不一定等于原来带有量纲的参数值，故需将其转换成带有量纲的数值后才能进行运算、显示或打印输出。16数字滤波：通过一定的计算程序减少干扰信号在有用信号中的比重17数字滤波方法：程序判断滤波，中值滤波，算数平均值滤波，加权平均滤波，防脉冲干扰平均值滤波，一阶滞后滤波18插补分类：直线插补、圆弧插补。19插补计算步骤：偏差判断：即判别偏差是Fm>=偶还是Fm<0；坐标进给：根据加工点所在象限和啊符号决定沿哪一坐标轴和哪一轴向进给；偏差计算：计算加工点对给定的轨迹图形的偏差，作为下一次偏差判别的依

6、据；终点判断：终计数器减1，判断是否到达加工终点，若到达，停止运算，否则回到第一步重复，直到到达。1控制器概念：按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。数字控制器通常采用两种2等效的设计方法：一种是把计算机控制系统经过适当的变换，变成纯粹的离散系统，再用Z变换等工具进行分析设计，这种方法称为离散化设计方法，也叫直接设计方法；另一种方法是，在一定的条件下，将计算机控制系统近似地看成一个连续变化的模拟系统，用模拟系统的理论和方法进行分析和设计，得到模拟控制器，然后再将模拟控制器进行离散化，得到数字控制器。3控制器

7、概念框图ΦC(z)R(z)E(s)U(z)C(s)E(z)+——D(s)GO(s)Gh(s)G(z)B(s)图中：D(z)——数字控制器；Gh(s)——保持器；GO(s)——控制对象传递函数；Φ(z)——系统闭环脉冲传递函数；R(z)——输入信号Z的变换；C(z)——输出信号Z的变换；Φ(z)=D(z)·G(z)/1+D(z)·G(z)4计算机控制系统概念计算机控制系统的结构与反馈控制系统十分相似，只是将控制器由数字控制器来实现。就组成了一个典型的计算机控制系统。给定值计算机被控量被控对象执行机构数字控制器数模转换模数转换检测