计算机控制系统复习

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1、1.开关量信号输入通道的主要作用：在计算机控制系统中，为了获取系统的运行状态或设定信息，经常需要进行开关量信号的输入。2.模拟量信号输入通道的主要作用：把从控制对象检测到的模拟信号，转换成二进制数字信号，经I/O接口送入计算机。3.采样定理：如果连续信号f(t)具有有限频谱，其最高频率为,则对f(t)进行周期采样且采样角频率时，连续信号f(t)可以由采样信号唯一确定，亦即可以无失真地恢复f(t)。15.为什么说增量型PID控制器调节比位置型PID调节效果更好?二者的区别是什么?(1)计算机只输出控制增量，即执行机构位置的变化部分，因而误动作影响小；(2)在i

2、时刻的输出ui，只需用到此时刻的偏差，以及前一时刻，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，能够较平滑地过渡。16.标准PID控制算法存在什么问题?主要针对哪几项进行改进?答：标准PID算法存在积分饱和、比例饱和及微分饱和。积分饱和的抑制，积分分离法。干扰的抑制，四点中心差分法。微分饱和，加入惯性环节的不完全微分数字控制器。18.什么是最少拍系统?最少拍系统有什么不足之处?最少拍控制系统是指系统在典型输入信号作用下，经过最少拍使系统输出稳态误差为零。不足之处：只针对某种典

3、型输入进行设计，当输入形式改变时，系统性能变坏，输出响应不一定理想。4.已知连续系统的开环传递函数为试求采用计算机闭环控制时采样周期的选择范围答：所以T1＝0.25秒，t1＝0.04秒，q1＝2p/32秒@0.196秒。得tmin＝0.04秒。5.试求单位阶跃函数的z变换上式两边乘z-1有z-1F(z)=z-1+z-2+z-3+•••6.求z变换7.用z变换求解差分方程其中初始条件为y(0)=0,y(1)=1。Z变换得8.求逆z变换9.设线性离散系统的差分方程为且初始条件为零。试求系统的脉冲传递函数。解：对差分方程求z变换，得系统的脉冲传递函数为10.设线性离

4、散系统脉冲传递函数为试求系统的差分方程。解：对上式两边求逆z变换，可得差分方程为11.已知闭环离散系统的特征方程式为判断该系统是否稳定双线性变换将代入得列劳斯表得第一列严格为正，所以所有根均在单位圆内12.闭环离散系统如图4.18所示，其中采样期，试求系统稳定时K的取值范围。由特征方程有由二次项特征方程z域直接判别法有所以13.其中r(k)与y(k)分别是系统的输入与输出，试判断系统的稳定性。解：特征方程为列朱利表得系统稳定14.试判断下列离散系统的稳定性特征方程：列朱利表系统部稳定17.设被控对象传递函数为(T=1s)1)试用“二阶工程最佳”设计法确定模拟控

5、制器Gc(s)。(2)将Gc(s)用双线性变换法离散化为数字控制器D(z)，并将其转换为差分方程解：令设2）