机电系统计算机控制复习题
《机电系统计算机控制》综合复习资料
一、 单项选择题
1、计算机控制系统中研究线性系统的重要工具是： （ ）
(A) 传递函数 (B) 脉冲传递函数 (C) 脉冲响应函数 (D) 微分方程
2、已知
()(1)/(1)()aT aT
F z e z z z e --=---, a 为常数，T 为采样周期，求()f kT （ ） (A) 1akT
e
-+ (B) 1akT
e
-- (C) akT
e
- (D) 1
3、两个连续环节1()G s 和2()G s 串联，若两者中间有采样器则其开环脉冲传递函数为
（ ）
(A) 12()()G z G z + (B) 12()G G z (C) 12()()G z G z - (D)12()()G z G z 4、求
）（t )t (f δ=的Z 变换z F （）为： （ ）
(A) 1 (B) 0 (C) 1z-1 (D) aT
1
z-e -
5、由Z 变换的滞后性质可以得到： （ ）
(A) [()]()n Z f k n T Z F Z -= (B) [()]()Z f k n T nF Z -= (C) [()]()n Z f k n T Z F Z -+= (D) )(])([Z F Z T n k f Z n -=-
6、已知函数s F
a
（）＝s(s+a)
，则s F （）对应的Z 变换z F （）
为： （ ）
(A)
aT z z z-1z-e -- (B) aT 1z z-1z-e -- (C) aT z 1z-1z-e -- (D) aT 11
z-1z-e
--
7、51系列单片机串行通信的方式选择、接收和发送控制以及串行口的状态
标志均可由专用寄存器_______控制和指示。 ( )
(A) PCON (B) SCON (C) TCON (D) TMOD 8、与梯形图相对应的助记符是 。
( )
(A) LD (B) AND (C) LD NOT (D) OUT 9、C200H 的存储器中用于存放系统的管理和监控程序来完成协调控制的存储器 是
。
( )
(A) 用户程序存储器 (B) 系统程序存储器 (C) 数据存储器 (D) 静态存储器
10、C200H 对继电器区访问采用通道寻址方式，其中I/O 继电器区的通道范围是 。
( )
(A) 000～029 (B) 030～250 (C) 251～255 (D) TR00~TR07 11、C200H
将用户数据区分成 类
( )
(A) 8 (B)9 (C)10 (D) 11
12、51系列单片机串行通信的工作方式中，波特率固定为/12
f的是
osc
________。
( )
(A)工作方式0 (B) 工作方式1 (C) 工作方式2 (D) 工作方式3
13、51系列单片机定时器的启停、标志定时器的溢出和中断情况均可由专用寄存器______控制和指示。( )
(A) PCON (B) SCON (C) TCON (D) TMOD
14、与梯形图相对应的助记符是。( )
(A) (B) (C) (D)
15、51系列单片机可提供两个中断优先级实现________中断嵌套。( )
(A) 一级 (B) 二级 (C) 三级 (D) 四级
二、判断题
1、通过增大A/D转换器的位数可以消除量化误差。
( )
2、量化误差的大小与A/D转换器的位数有关。
( )
3、完成一次A/D转换所需要的时间，称为孔径时间。( )
4、在PID控制中，增大比例系数
k将加快系统的响应速度，有利于减小静
p
差
。
(
) 5、离散控制系统的稳态误差仅与输入信号有关。( )
6、计算机控制系统通常即是一个采样离散控制系统。( )
7、51系列单片机具有三个中断优先级，可实现三级中断嵌套。( )
8、串联环节之间有无保持器，其脉冲传递函数不同。( )
9、Mov A , #3AH ；这种寻址方式是直接寻址。
(
) 10、目前应用的PLC大多采用双处理器，一个用来进行字和字节的处理，另
一个用来进行位处理。
三、简答题
1、机电一体化的概念
2、机械系统
3、传感器的概念
4、运算单元常用的有几种
5、常用的控制微机有几种，各自的特点是什么
6、过程通道的概念
7、单片机的概念
8、51单片机的基本组成由哪几部分
9、51单片机的三总线结构包括那些功能如何
10、51单片机的中断源有几个分别是什么
11、什么指令其组成如何各自的功能如何
12、波特率如何定义其单位是什么
13、PLC的基本组成有哪些，分别是什么
14、PLC的工作过程
15、PLC的工作原理
二、简述题
1、机械系统的控制结构有哪些，功能如何
2、模拟输入通道的组成及其各部分的作用
3、汇编语言中，什么叫做寻址方式，寻址方式有那几种，各是什么
4、中断的定义是什么51单片机的中断系统的组成是什么
5、51单片机的串行通讯工作方式1是如何工作的
6、51单片机的定时/计数器工作方式有几种，功能如何
7、串行通讯和并行通讯有何优缺点及其应用的场所
8、中断服务程序与子程序的区别
9、程序存储器与数据存储器的区别
10、执行机构的作用是什么种类有哪几种举例说明
11、C200H PLC 的I/O继电器区的地址分配及其功能如何
12、PLC的基本指令包括那些写出梯形图和对应的助记符
三、解答题
1、求22
=+--的Z反变换。
()(2)/(347)
Y z z z z z
2、如图所示求系统的闭环脉冲传递函数。
三、分析题
1、51单片机的中断源有几个，其中断入口地址为何其默认优先级如何定义
2、单片机采用6MHz的晶振，设计一个延时10ms的程序。
3、将下述C200H助记符用梯形图表达出来。
LD 00001
AND NOT 00002
LD NOT 00003
AND 00004
OR LD
AND 00005
AND NOT 00006
OUT 00500
LD 00007
OR 00008
AND 00009
OUT 00501
4、试将下面C200H梯形图化简并转换成助记符。
5、假设51单片机使用12MHz的晶振，控制指示灯的启停，程序启动时，指示灯亮10ms后熄灭，熄灭10ms后灯再亮，循环运行。根据图写好程序；
6、设51单片机使用12MHz的晶振，要求使用单片机控制两个指示灯的交替亮灭，当第一指示灯亮时，间隔时间为10ms，第二指示灯灭；同样第二指示灯亮时，间隔时间为10ms，第一指示灯灭，根据图写出相应的程序。
7、用定时器T0定时，在端输出一方波，方波的周期为20ms，设晶体振
荡器为12mHz。
8、51单片机使用12MHz的晶振，利用T0门控位检测INT0引脚上出现的
正脉冲宽度，将所测得数据高位存入71H中，低位存入70H中，根据图写出相应的程序。
9、 单片机采用6MHz 的晶振，设计一个延时10ms 的程序。 10、 将梯形图写成助记符。
11、
LD 00007 LD 00008 AND LD AND 00009
OUT 00501
计算机控制技术试卷及答案
一、]t b 填空题 1.工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两个组成部分。 2.计算机控制系统中常用的控制器有可编程序控制器、工控机、单片机、DSP、智能调节器等。 3.在计算机控制系统中，被测信号有单端对地输入和双端不对地输入两种输入方式。 4.ADC0809是一种带有8通道模拟开关的8位逐次逼近式A/D转换器。 5.模拟量输入通道的任务是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。 6.信号接地方式应采用一点接地方式，而不采用多点接地方式。 7.按极点配置设计的控制器通常有两部分组成，一部分是状态观测器，另一部分是控制规律。 8.模块化程序设计一般包括自顶向下和自底向上两种设计方法。 9.线性表、数组、堆栈和队列的共同特点是要求连续的存储单元来顺序存放数据元素。 10.计算机控制系统的输入变送器和输出执行机构的信号统一为0~10mA DC或4~20mA DC。 二、名词解释 1.采样过程按一定的时间间隔T，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，变成在时刻0、T、2T、…kT的一连串脉冲输出信号的过程 2.地线”是信号电流流回信号源的地阻抗路径 3.数字程序控制就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械(如各种加工机床)按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制 4.数据是描述客观事物的数、字符，以及所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的集合 5.积分饱和如果执行机构已到极限位置，仍然不能消除偏差时，由于积分作用，尽管计算PID差分方程式所得的运算结果继续增大或减小，但执行机构已无相应的动作 三、选择题（合计15分，每题3分） 1.下列不属于数字控制方式的是（C ） A、点位控制 B、直线控制 C、网格控制 D、轮廓控制 2.8位的A/D转换器分辨率为（ C ） A、0.01587 B、0.007874 C、0.003922 D、0.0009775 3.专家控制系统大致可以分为（D ） ①专家自整定控制②专家自适应控制③专家监督控制④混合型专家控制⑤仿人智能控制 A、①②③⑤ B、②④⑤ C、②③④⑤ D、①③④⑤ 4.一个8位的A/D转换器(量化精度0.1%)，孔径时间3.18μm，如果要求转换误差在转换精度内，则允许转换的正弦波模拟信号的最大频率为（B ） A、5Hz B、50Hz C、100Hz D、500Hz 5.某热处理炉温度变化范围为0~1350℃，经温度变送器变换为1~5V的电压送至ADC0809，ADC0809的输入范围为0~5V，当t=KT时，ADC0809的转换结果为6A，此时炉温为（C ） A、588.98℃ B、288.98℃ C、361.23℃ D、698.73℃ 四、简答题（合计20分，每题5分） 1.什么是干扰，干扰来源，抗干扰措施。 答：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。外部干扰和内部干扰。硬件措施，软件措施，软硬结合的措施 2.逐点比较法插补原理。 答：所谓逐点比较法插补，就是刀具或绘图笔每走一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，看这
计算机控制系统试卷四答案
计算机控制系统试卷四答案 班级：姓名：学号：成绩： 一、简答题（每小题3分，共30分） 1.使用光电隔离器件时，如何做到器件两侧的电气被彻底隔离？ 答：光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。 2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。 答： 3.什么是信号重构？ 答：把离散信号变为连续信号的过程，称为信号重构，它是采样的逆过程。 4.写出零阶保持器的传递函数，引入零阶保持器对系统开环传 递函数的极点有何影响？ 答：零阶保持器的传递函数为 1e () Ts H s s - - =。零阶保持器的引入并不影响开环系统脉冲传递函数的极点。 5.阶跃响应不变法的基本思想是什么？ 答：阶跃响应不变法的基本思想是：离散近似后的数字控制器的阶跃响应序列与模拟控制器的阶跃响应的采样值一致。 6.如何消除积分饱和现象？ 答：减小积分饱和的关键在于不能使积分项累积过大。因此当偏差大于某个规定的门限值时，删除积分作用，PID控制器相当于一个PD调节器，既可以加快系统的响应又可以消除积分饱和现象，不致使系统产生过大的超调和振荡。只有当误差e在门限ε之内时，加入积分控制，相当于PID控制器，则可消除静差，提高控制精度。 7.给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。 答：直接设计法或称离散化设计法的具体设计步骤如下： (1)根据已知的被控对象，针对控制系统的性能指标要求及其它约束条件，确定理想的闭环脉冲传递函数() Φz。 (2)确定数字控制器的脉冲传递函数D(z)；根据D(z)编制控制算法程序。
8. 采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是什 么？ 答：采用状态反馈任意配置闭环系统极点的充分必要条件是系统状态完全能控。 9. 说出实施信号隔离的主要方法。 答：信号隔离方法主要有变压器隔离和光电隔离，变压器隔离适用于模拟信号隔离，光电隔离则特别适合数字信号的隔离。 10. 故障诊断中的状态估计方法的基本思想是什么？ 答：故障诊断中的状态估计方法的基本思想是：首先重构被控过程的状态，通过与可测变量比较构成残差序列，再构造适当的模型并用统计检验法，从残差序列中把故障诊断出来。因此，这就要求系统可观测或部分可观测，通常用各种状态观测器或滤波器进行状态估计。 二、已知系统框图如下所示：T =1s(15分) 试求闭环离散系统的闭环脉冲传递函数，并判别系统的稳定性。 解：广义对象脉冲传递函数为 系统闭环脉冲传递函数为 则闭环系统的特征方程为 由z 域直接判据 ①｜W (0)｜=0.632<1 ②W (1)=1-1+0.632>0 ③W (-1)=1+1+0.632>0 知闭环系统稳定。 三、已知某被控对象的传递函数为(15分) 要求设计成单位反馈计算机控制系统，结构如下图所示。采样周期为T ＝1s 。要求闭环特征根为0.4和0.6。试求数字控制器。 解：广义对象脉冲传递函数为 根据要求设定闭环脉冲传递函数为 r (t ) y (t ) -T
PLC-变频器控制自动扶梯系统
PLC－变频器控制自动扶梯系统 摘要】 自动扶梯是带有循环运动梯路向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备，用以在建筑物的不同高度间运载人员上下的一种连续循环输送的运输工具。自动扶梯非常适合在车站、机场、商场等客流量较大的公共场合使用，目前国内使用的自动扶梯空载时仍是额定速度运行，采用同一速度运行模式，没有根据人流量的多少来调节拖动电动机的运转速度，具有耗能大，机械磨损大，使用寿命降低等缺点。本系统根据人流量自动调节扶梯的运行速度，对节约能量和延长扶梯的使用寿命起到巨大的作用。 【关键词】自动扶梯安全保护装置可编程控制变频控制 【前言】 自动扶梯是由一台特种结构型式的输送机和两台特殊结构型式的胶带输送机组合而成的，广泛应用于商厦、超市、地铁、车站、商务中心等客流量较大的公共场所，作为一种商用载人设备，因此自动扶梯的安全性非常重要，扶梯必须设置安全保护装置，以保证自动扶梯上的乘客绝对安全。自动扶梯的整体设计应该满足特定的商业规范，它必须经济、低噪声且运行平稳。采用合理的导轨梯路系统设计，即能降低运行阻力，节约能耗，减小噪声，延长使用寿命。 继电器控制的自动扶梯过去用得比较多，这种电气控制原理比较简单、直观，线路包括主电路、安全保护电路、控制电路、制动器电路以及照明电路等。由于触点较多，造成线路比较复杂，运行故障多，故障排除困难，目前这种控制线路的自动扶梯处于淘汰阶段。 采用可编程（PLC）控制方式的自动扶梯可克服继电器控制方式的缺点，达到可靠性高、编程简单、通用性强、维修方便等。采用变压变频调速技术，可灵活调节电动机的旋转速度。 使用先进的电动机控制技术，保证电动机的运行性能。使用新型的检测材料，可以更准确地检测各种外部信号、反馈信号，实现自动扶梯的闭环控制、智能控制。 一、PLC－变频器控制自动扶梯的安全保护装置 本系统共配备多个安全保护开关，如遇到非正常状况，其能自动切断自动扶梯的控制电源，使自动扶梯迅速停止运行。配备的安全保护装置包括： （一）必备安全保护装置
重庆邮电大学机电系统计算机控制 (20)
重庆邮电大学2018年攻读硕士学位研究生入学考试试题 机密★启用前 重庆邮电大学 2018年攻读硕士学位研究生入学考试试题 科目名称：机电系统计算机控制 科目代码：804 考生注意事项 1、答题前，考生必须在答题纸指定位置上填写考生姓名、报考 单位和考生编号。 2、所有答案必须写在答题纸上，写在其他地方无效。 3、填（书）写必须使用0.5mm黑色签字笔。 4、考试结束，将答题纸和试题一并装入试卷袋中交回。 5、本试题满分150分，考试时间3小时。
注：所有答案必须写在答题纸上，试卷上作答无效！第1页（共8页）
重庆邮电大学2018年攻读硕士学位研究生入学考试试题 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） （1）时间上和数值上都离散的信号指的是：（） A、连续信号； B、离散信号； C、模拟信号； D、数字信号。 （2）若已知某传感器输出电压范围为0～25mV（对应于0～450物理量范围），如果采集系统需分辨0.1个单位的物理量，则选择的A/D转换器位数应不 小于：（）。 A、8位； B、12位； C、13位； D、16位。 （3）C NC机床按照刀具相对工件移动的轨迹可将其控制方式分为：（） A、点位控制和连续路径控制； B、直线控制和圆弧控制； C、阶跃控制和平滑控制； D、位移控制和直线控制。 （4）数字随动系统设计中常用的最少拍控制性能指标是指：（） A、超调量最大； B、上升时间最短； C、调节时间无限； D、调节时间最短。 （5）计算机作控制器的机电控制系统和连续控制系统类似，其性能的优劣可用稳定裕度、（）来衡量。 A、稳态指标和动态指标； B、静态指标和稳态指标； C、快速指标和动态指标； D、系统指标和动态指标。
计算机控制系统设计性实验
计算机控制系统设计性实验报告 学生姓名:学号： 学院:自动化工程学院 班级: 题目:
设计性实验撰写说明 正文：正文内容层次序号为： 1、1.1、1.1.1 2、2.1、2.1.1……。 1、选题背景：说明本课题应解决的主要问题及应达到的技术要求；简述本设计的指导思想。 2、方案论证(设计理念)：说明设计原理（理念）并进行方案选择，阐明为什么要选择这个设计方案以及所采用方案的特点。 3、过程论述：对设计工作的详细表述。要求层次分明、表达确切。 4、结果分析：对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。 5、结论或总结：对整个研究工作进行归纳和综合。 6、设计心得体会。 课程设计说明书（报告）要求文字通顺，语言流畅，无错别字，用A4纸打印并右侧装订。
《计算机控制系统》设计性实验 一、通过设计性实验达到培养学生实际动手能力方法及步骤： 对系统设计方法可以从“拿到题目”到“进行分析”再到“确定解决方案”最后到“具体系统的设计的实现”的整个过程进行全方位的启发。让学生掌握对不同的控制系统设计方法和基本思想，从工程角度对待设计题目，尽量做到全面认识理解工程实际与实验室环境的区别，逐步引入工程思想，提高学生设计技巧和解决实际问题的能力。 1、了解和掌握被控制对象的特性； 2、选择合理的传感器（量程、精度等）； 3、计算机控制系统及接口的设计（存储器、键盘、显示）； 4、制定先进的、合理的控制算法； 5、结合控制系统的硬件系统对软件进行设计； 6、画出系统硬件、软件框图； 7、系统调试。 二、具体完成成品要求： 1、对传感器、A/D、D/A、中央处理器、显示、键盘、存储器的选型大小等； 2、实现系统硬件原理图用Protel或Proteus、MATLAB软件（框图）仿真设计； 3、达到课题要求的各项功能指标； 4、系统设计文字说明书； 5、按照学号循环向下作以下7个题目。 三、系统控制框图： 控制系统硬件框图
计算机控制系统试题一答案
计算机控制系统试卷一答案 班级：姓名：学号：成绩： 一、简答题（每小题5分，共50分） 1、画出典型计算机控制系统的基本框图。 答：典型计算机控制系统的基本框图如下： 2、根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？ 答：根据采样过程的特点，可以将采样分为以下几种类型。 (1) 周期采样 指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 (2) 同步采样 如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 (3) 非同步采样 如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 (4) 多速采样 如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 (5) 随机采样 若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。 3、简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。 答：(1)比例调节器：比例调节器对偏差是即时反应的，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K P。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象存在静差。加大比例系数K P可以减小静差，但是K P过大时，会使系统的动态质量变坏，引起输出量
振荡，甚至导致闭环系统不稳定。 (2)积分调节器：为了消除在比例调节中的残余静差，可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，只要偏差e不为零，它将通过累积作用影响控制量u，从而减小偏差，直到偏差为零。积分时间常数T I大，则积分作用弱，反之强。增大T I将减慢消除静差的过程，但可减小超调，提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。 (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，使偏差消灭在萌芽状态，这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调，克服振荡，使系统趋于稳定。 4、采样保持器LF398工作原理图如下图，试分析其工作原理。 答：LF398的电路原理：放大器A2作为比较器来控制开关K的通断，若IN+的电压高于IN-的电压，则K闭合，由A1、A3组成跟随器，并向C H端外接的保持电容充电；IN+的电压低于IN-的电压时，则K断开，外接电容保持K断开时刻的电压，并经A3组成的跟随器输出至Aout。 5、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｜z i｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 6、为什么会出现比例和微分饱和现象？ 答：当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，控制作用必然不如应有的计算值理想，
计算机控制系统测试题
计算机控制系统试题 一、选择题（只有一个正确答案，每题2分，共40分） 1．劳斯稳定判据在离散系统中主要解决的是（ C ）。 A、S平面中系统的稳定性； B、Z平面中系统的稳定性； C、三阶以上特征方程稳定判据。 2．某系统的Z传递函数为 0.5(0.5) () ( 1.2)(0.5) z G z z z + = +- ，可知该系统是（B）。 A、稳定的； B、不稳定的；C 临界稳定的。 3、脉冲传递函数是表征（B）。 A、控制系统传递函数； B、计算机控制系统传递函数、 C、脉冲输入的传递函数。 4、有关PID控制算法，以下说法不正确的是（C） A、当系统有阶跃信号输入时，微分项剧增，易引起振荡； B、比例调节几乎贯穿整个控制过程； C、比例控制可以消除一切静差； D、一般来说，不使用纯微分控制。 5、下面关于标度变换的说法正确的是（C）。 A、标度变换就是把数字量转换成与工程量相关的模拟量； B、标度变换就是把模拟量转换成十进制工程量； C、标度变换就是把数字量转换成人们熟悉的十进制工程量； D、标度变换就是把模拟量转换成数字量。 6. 适用于某些生产过程对控制精度要求不是很高，但希望系统工作平稳，执行机构不要频繁动作的PID算法为（D ）。 A、积分分离PID； B、变速积分PID； C、不完全微分PID； D、带死区的PID。 7、下列计算机控制系统中，属于单闭环控制系统的是（B）。 A、操作指导控制系统； B、直接数字控制系统； C、监督计算机控制系统； D、现场总线控制系统。 8、增量式PID算法解决了位置式PID算法（A）的缺点。 A、计算复杂、手/自切换不便； B、不易实现编程； C、控制准确性差； D、
变频器中PLC自动控制技术的运用 林堃
变频器中PLC自动控制技术的运用林堃 发表时间：2019-06-11T11:20:34.960Z 来源：《中国电气工程学报》2019年第3期作者：林堃 [导读] 随着科学技术的发展，现代化建设的发展也日新月异。PLC自动控制技术具有功能强大、稳定性高和可靠性强等优点，且综合使用价值很高。与传统控制技术相比，将PLC自动控制技术引进变频器中，能够对传统直流调速方式进行升级，提升继电器中各个触点准确性，促进变频器系统运行速率，进而强化变频器使用功能。所以将PLC自动控制系统与变频器有效结合，对我国社会经济的发展具有积极作用。本文首先分析了PLC自动控制技术应用 引言 变频器中PLC自动控制技术的应用，深刻影响着我国工业生产的发展。PLC自动控制系统实质上是可编程的逻辑控制器在工业生产上对计算机进行控制的技术方式，功能性强大，目前在电气控制行业内的应用最为广泛。变频器技术作为变频技术中不可或缺的技术组成部分，是技术人员一直研究如何代替直流调速技术的重点。变频器中使用的变频技术，在传统上人工操作是其主要的方法，但这一方法在实际操作的使用中太过繁杂，在PLC自动控制技术应用于变频器中后，变频器数据分析能力加强，设备的应用需求得到满足，变频器的应用范围也被扩大，这个问题就被很好的加以解决了。 1PLC自动控制技术应用概述 ProgrammableLogicController叫做PLC控制系统，简称PLC,又叫做“可编程逻辑控制”器,PLC控制系统主要为工业生产发展而设计的一种关于电脑数字运算操作的电子装备，主要发展设备内部存储程序，按顺序进行控制的逻辑运算。PLC自动控制技术是一种微型计算机控制技术，PLC自动控制技术，广泛应用于工业生产中。应用生产中可以有效提高企业生产的效率，提高产品的销量和质量，PLC自动控制技术的编程简单、操作方便。从事PLC自动控制技术的相关编程人员，不需要具备丰富的计算机知识，根据简单的学习就可以进行PLC编程操作。在经济发展领域中，PLC自动控制系统具有实用性高，稳定性高，使用寿命长等特点，PLC自动控制系统在实际应用中，可与其他相关设备进行相互结合，PLC自动控制系统发出信号，对其他相关设备进行有效控制，使PLC自动控制的发展前景更加广阔，在实际工作中具有更多的优势。 2PLC模块选择 目前，变频器产品在市场上的种类有很多，价格也参差不齐，在给工业生产企业宽松选择空间的同时，也造成了一定的选择难度。在实际运行中，变频器产品不同，带有的负荷也就有了差异，因此，工业生产企业要以产品工艺特点和实际情况为基准去配备合适的变频器，不该盲目选择。变频器中PLC自动控制技术的应用，变频器的性能参数只是设计人员需要注意的一点内容，具体的选择还要参考实际的应用，同时，不同模块要尽量保证规格相同，以期在之后的PLC自动控制上方便于管理。选择PLC型号时，变频器特性必须要考虑进去，信号格式也要与变频器相匹配。在实际的工业生产中，不同的机械运行，匹配的变频器也是不同的，而且要保证变频器的质量，不然企业的经济利益必然会受到影响。PLC模块选择中，机型、I/O模功能模块的对照应该放在首位，PLC系统只有和变频器相匹配，才能发挥最大的效率，此外，信号类型、输入接线连接、电压等级也要作为参考内容，这样才能让PLC系统与变频器形成最优配合，最大化的体现其使用价值。 3PLC自动控制技术在变频器中的应用 3.1通信协议的实现 我国的企业如今可以通过通信协议实现变频器对plc自动控制技术进行控制，专用协议和统一通信协议是我国的主要应用的通信协议，在运行过程中，PLC自动控制系统主要是运用专用通信协议对变频器进行控制。根据通信协议的自身条件，通信协议可以划分为modbus通信协议与自由口通信协议，采用自由口通信协议对变频器多自动控制系统进行控制，变频器和PLC自动控制系统通过自由口通信协议进行控制的，可以有效地实现对程序的自由控制，可以实现不同型号的变频器输入信号的相互转换。采用自由口通信协议有许多优点，所以工业生产企业一般完成程序编写完成后，再用自由口通信模式，这样可以进一步提高变频器在实际工作过程中的自由性、可靠性及安全性。modbus通信协议本质上属于串行通信行应用中的一种，所以PLC自动控制系统与变频器使用modbus通信协议的工作中，可以支持各种形式的检验。PLC自动控制系统采取合理的通信协议规划，有效进行通信协议系统规划，这些细节关乎了电器的使用质量，及时有效的对机器进行的监督和控制，提升变频器的使用质量，降低变频器在运行过程中的风险，提高工作效率。提高了PLC自动控制系统在运行过程中，对变频器的效率，满足工业企业发展的各种需求。 3.2通信协议实现方法 通信协议主要分为通用协议、专用协议两种。根据不同情况，划分自由口通信协议以及MODBUS通信协议。在变频器中应用的专用通信协议，是变频器与PLC之间制定的通信协议，利用这种专用通信，实现对变频器的自动化控制。利用自由口通信协议，能够确保PLC系统有效控制系统中各项自由程序，同时变频器各个信号之间也能进行有效通信。基于这些内容，在编写程序之后，相关工作人员必须对相关通讯程序进行及时的调试，确保PLC自动控制系统在变频器中的稳定性，发挥其应有的价值。MODBUS通信协议长期属于通信行业核心标准，相关人员必须这一通信特点进行分析，考虑到其作为串行通信协议的一种，在实践运用中，为LPC、CRC校验提供支持。 3.3实现变频器自动化控制的主要方式 将PLC自动控制技术运用到变频器当中，自动化控制的实现主要通过I/O端子。PLC控制系统与I/O端子正是PLC自动化控制技术主要内容，将两个方面内容有机结合起来，并合理利用，才能发挥PLC的作用。在具体实现过程中，主要包括两个方向，其一是将数字输入端与PLC进行连接，这种方式需要满足PLC自动化控制系统中携带I/O端子，利用导线加以控制；其二是模拟量端子和PLC系统相连接，这种实现方式下，PLC自身并不携带模拟量端子，将PLC系统后台控制拓展模块和变频器模拟量端子进行连接，从而实现自动化控制效果。这两种实现方式，都可以对变频器进行有效设置，若变频器输入的数字量较多，则能获得较多固定频率。通过上文介绍，我们知道通信协议是变频器现场总线控制的核心，DP通信协议是一种关键手段，其主要由协议层、网络数据以及电报头组成。并通过有效的定义方式，实现系统上下层结构之间的良好传输，且避免两者之间相互干扰，提升变频器运行的可靠性，确保各项工作都能够顺利完成，让变频器能够通过上级自动化系统指令进行工作。 结语 在变频器中PLC自动控制技术的实际运用中，变频器应用中出现的一些常见影响变频器整体运行效率的问题，通过PLC自动控制系统就
机械系统计算机控制考试试题
武汉理工大学考试试题纸（A卷）课程名称：机械系统计算机控制专业班级机械制造及自动化2002级 备注：学生不得在试题纸上答题（含填空题、选择题等客观题） 一．填空题（每空0.5分，共20分） 1．8086CPU被复位后，以下各寄存器的内容是Flag：（1）；IP：（2）；CS （3）；系统将从存储器的（4）地址处取指令执行。 2．在数字逻辑电路中，逻辑是指（5），组合逻辑电路的特点是（6），时序逻辑电路的特点是（7）。 3．微型计算机硬件通常由五个基本部分组成，它们分别是（8），（9），（10），（11）和（12）。 4．88086/8088在最小方式下有关总线请求的信号引线是（13）和（14）。 5．8086宏汇编语言中的伪指令可以组成多种伪指令语句，符号定义伪指令的形式为（15），分段定义伪指令的形式为（16），指定起始地址伪指令的形式为（17）。 6．汇编语言编写的源程序是结构化形式的程序，它有四种基本结构形式，它们是（18），（19），（20）和（21）。 7．8086/8088在满足（22）和（23）的条件下可以响应一个外部INTR中断请求；8086/8088的中断向量表在存储器的（24）地址至（25）地址的区域中；向量表的内容是（26）。
8．当一片存储器芯片的容量不能满足系统要求时，需要用多片组合来扩充存储器，扩充的方法有（27）和（28）两种。 9．在计算机系统中，如果存储器芯片的地址线少于系统中所具有的地址线，一般将低位地址线与存储器地址线直接相连，高位地址线有三种译码方式，它们是（29），（30）和（31）。 10．中断处理的过程一般可分为保存断点，（32），（33），（34）和（35）。 11．8086微机系统中，堆栈区内数据存储的规则是（36），堆栈区数据存储单元的地址由（37）和（38）两个寄存器提供起逻辑地址，堆栈操作的指令有（39）和（40）。 两条。 二．问答题（每小题5分，共20分） 1．8086与8088这两个微处理器在结构上有何相同点，有何主要区别？ 2．简述CPU和外设信息交换的各种方式及其特点。 3．8086如何响应一个外部的INTR中断请求? 4．8086执行了一个总线周期”是指8086做了哪些可能的操作？基本总线周期如何组成？在一个典型的读存储器总线周期中，地址信号、ALE信号、RD#信号、数据信号分别何时产生？三．计算和画图题（每小题5分，共15分） 1．8位二进制补码完成–85 + 60 计算，并判断结果是否有溢出。 2．个有32个字的数据区，它的起始地址为80A0：CDF6，算出这个数据区首、末字单元的物理地址。 3．图示说明数据定义伪指令语句 VAR DB 12，–12H，3DUP（0，FFH）实现的内存分配和预置数据。 四．指令和程序题（共20分） 1．指出下列指令中源操作数和目标操作数的寻址方式。（5分） （1）MOV SI，2100H（2）AND AX，ES:[BX] （3）ADC AX，[BX][SI] 2．请写出下列指令单独执行后，有关寄存器及存储单元的内容。（5分） 假设指令执行前(DS)=(ES)=3000H，(AX)=2000H，(BX)=1200H，(SI)=2， (31200H)=2400H，(31202H)=90F7H （1）ADD ES：[BX]，900H （2）MUL WORD PTR [BX+SI] 3．请把下列程序中所缺语句补充完整，并回答问题：（10分） TITLE EXAMPLE.ASM DATA SEGMENT A DW 0 B DW 0 C DW 230，20，54 __________________________ CODE SEGMENT ASSUME ______________________________ PROG PROC FAR START: PUSH DS MOV AX.0 _______________ MOV AX，DATA ________________
计算机控制系统实验报告
南京理工大学 动力工程学院 实验报告 实验名称最少拍 课程名称计算机控制技术及系统专业热能与动力工程 姓名学号 成绩教师任登凤
计算机控制技术及系统 一、 实验目的及内容 通过对最少拍数字控制器的设计与仿真，让自己对最少拍数字控制器有更好的理解与认识，分清最少拍有纹波与无纹波控制系统的优缺点，熟练掌握最少拍数字控制器的设计方法、步骤，并能灵巧地应用MATLAB 平台对最少拍控制器进行系统仿真。 （1） 设计数字调节器D(Z)，构成最少拍随动控制系统，并观察系统 的输出响应曲线； （2） 学习最少拍有纹波系统和无纹波系统，比较两系统的控制品质。 二、实验方案 最少拍控制器的设计理论 r (t ) c(t ) e*(t) D (z) E (z) u*(t) U (z) H 0(s )C (z) Gc (s ) Φ(z) G(z) R(z) 图1 数字控制系统原理图 如图1 的数字离散控制系统中，G C (S)为被控对象，其中 H(S)= (1-e -TS )/S 代表零阶保持器，D(Z)代表被设计的数字控制器，D(Z)的输入输出均为离散信号。 设计步骤:根据以上分析 1）求出广义被控对象的脉冲传递函数G (z ) 2）根据输入信号类型以及被控对象G (z )特点确定参数q, d, u, v, j, m, n 3）根据2）求得参数确定)(z e Φ和)(z Φ 4）根据 )(1) ()(1)(z z z G z D Φ-Φ= 求控制器D (z ) 对于给定一阶惯性加积分环节，时间常数为1S ，增益为10，采样周期T 为1S 的对象，其传递函数为：G C (S) =10/S(S+1)。 广义传递函数： G(z)=Z [])()(s G s H c ?=Z ?? ?????--)(1s G s e c Ts =10(1-z -1 )Z ??????+)1(12s s =3.68×) 368.01)(1() 717.01(1 111------+z z z z
计算机控制系统试题及答案
计算机控制系统试卷一答案 一、简答题（每小题5分，共50分） 1、画出典型计算机控制系统的基本框图。答：典型计算机控制系统的基本框图如下： 2、根据采样过程的特点，可以将采样分为哪几种类型？ 答 (1) 周期采样指相邻两次采样的时间间隔相等，也称为普通采样。 (2) 同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同且同时进行采样，则称为同步采样。 (3) 非同步采样如果一个系统中有多个采样开关，它们的采样周期相同但不同时开闭，则称为非同步采样。 (4) 多速采样如果一个系统中有多个采样开关，每个采样开关都是周期采样的，但它们的采样周期不相同，则称多速采样。 (5) 随机采样若相邻两次采样的时间间隔不相等，则称为随机采样。 3、简述比例调节、积分调节和微分调节的作用。 答：(1)比例调节器：比例调节器对偏差是即时反应的，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K P。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象存在静差。加大比例系数K P可以减小静差，但是K P过大时，会使系统的动态质量变坏，引起输出量振荡，甚至导致闭环系统不稳定。 (2)积分调节器：为了消除在比例调节中的残余静差，可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，只要偏差e不为零，它将通过累积作用影响控制量u，从而减小偏差，直到偏差为零。积分时间常数T I大，则积分作用弱，反之强。增大T I将减慢消除静差的过程，但可减小超调，提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。 (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，使偏差消灭在萌芽状态，这就是微分调节的原理。微分作用的加入将有助于减小超调，克服振荡，使系统趋于稳定。 4、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｜z i｜<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。 5、为什么会出现比例和微分饱和现象？ 答：当给定值发生很大跃变时，在PID增量控制算法中的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大(由于积分项的系数一般小得多，所以积分部分的增量相对比较小)。如果该计算值超过了执行元件所允许的最大限度，那么，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息没有执行就遗失了，从而影响控制效果。
PLC控制变频器的几种方法
在工业自动化控制系统中，最为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用：因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐，令设计者望而生畏。? 本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法：它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块；在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”，编写4条极其简单的PLC梯形图指令，即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制，通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利，极易掌握。本文以三菱产品为范例，将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。 2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置 2.1 系统硬件组成 FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版)； FX2N-485-BD通讯模板1块(最长通讯距离50m)； 或FX0N-485ADP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(最长通讯距离500m)； FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内)；
带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等，可以相互混用，总数量不超过8台；三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。)； RJ45电缆(5芯带屏蔽)； 终端阻抗器(终端电阻)100Ω； 选件：人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。 2.2 硬件安装方法 (1) 用网线专用压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接；另一头则按图1～图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板，未使用的2个P5S端头不接。 (2) 揭开PLC主机左边的面板盖, 将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。 (3) 将RJ45电缆分别连接变频器的PU口，网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻，以消除由于信号传送速度、传递距离等原因，有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。 2.3 变频器通讯参数设置 为了正确地建立通讯，必须在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。 2.4 变频器设定项目和指令代码举例
PLC机械手操作控制系统
摘要 在现代工业中 , 生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。随着工业现代化的进一步发展，自动化已经成为现代企业中的重要支柱，无人车间、无人生产流水线等等。已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有 毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这写恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工 业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动 化实践相结合的产物。并以为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械 手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和身效益的有效手段之一。尤 其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射性和污染的场合，应用得更为广泛。在我国， 近几年来也有较快的发展，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部门的重视。 机械手是在自动化生产过程中发展起来的一种新装置。广泛应用于工业生产和其他领域。PLC已在工业生产过程中得到广泛应用，应用 PLC控制机械手能实现各种规定工序动作，对生产过程有着十分重要的意义。论文以介绍 PLC在机械手搬运控制中的应用，设计了一套可行的机械手控制系统，并给出了详细的 PLC程序。设计完成的机械手可以在空间抓放、搬运物体等，动作灵活多样。 整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪紧松。关键词：可编程控制器 ,PLC, 机械手操作控制系统 .
目录 第一章概述 (1) 1.1 PLC 控制系统 (1) 1.1.1PLC 的产生 (1) 1.1.2PLC 的特点及应用 (2) 1.2选题背景 (3) 1.2.1机械手简介 (3) 第二章PLC 控制系统设计 (6) 2.1总体设计 (6) 2.1.1制定控制方案 (6) 2.1.2系统配置 (6) 2.1.3控制要求 (9) 2.1.4控制面板 (12) 2.1.5 外部接线图 (13) 2.2.2手动方式状态 (16) 2.2.3回原点状态转移图： (19) 2.2.4自动方式状态 (19) 第三章控制系统内部软组件 (21) 3.1 内部软组件的概述 (21) 3.1.1输入继电器 (21) 3.1.2输出继电器 (21) 3.1.3辅助继电器 (22) 3.1.4状态组件 (23) 3.1.5定时器 (23) 错误！未定义书签。致谢 ........................................................................................................... 参考文献 (24)
计算机控制技术实验报告
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精品文档 实验一过程通道和数据采集处理 为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制，需要将对象的各种测量参数按 要求转换成数字信号送入计算机；经计算机运算、处理后，再转换成适合于对生产 过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换的连 接通道，该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量 输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道：主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数字信 号送入计算机，主要有多路转化器、采样保持器和 A/D 转换器等组成。模拟量输出通道：它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信 号，主要有 D/A 转换器和输出保持器组成。 数字量输入通道：控制系统中，以电平高低和开关通断等两位状态表示的 信号称为数字量，这些数据可以作为设备的状态送往计算机。 数字量输出通道：有的执行机构需要开关量控制信号 ( 如步进电机 ) ，计算机 可以通过 I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。 输入与输出通道 本实验教程主要介绍以 A/D 和 D/A 为主的模拟量输入输出通道， A/D 和D/A的 芯片非常多，这里主要介绍人们最常用的 ADC0809和 TLC7528。 一、实验目的 1．学习 A/D 转换器原理及接口方法，并掌握ADC0809芯片的使用 2．学习 D/A 转换器原理及接口方法，并掌握TLC7528 芯片的使用 二、实验内容 1．编写实验程序，将－ 5V ~ +5V 的电压作为 ADC0809的模拟量输入，将 转换所得的 8 位数字量保存于变量中。 2．编写实验程序，实现 D/A 转换产生周期性三角波，并用示波器观察波形。 三、实验设备 + PC 机一台， TD-ACC实验系统一套， i386EX 系统板一块 四、实验原理与步骤 1．A/D 转换实验 ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和 A/D 转换器两部分，其主要特点为：单 电源供电、工作时钟 CLOCK最高可达到 1200KHz 、8 位分辨率， 8 +个单端模拟输 入端， TTL 电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。 TD-ACC教学系统中的 ADC0809芯片，其输出八位数据线以及 CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK(1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接(A 、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～ IN7) 。根据实验内容的第一项要求，可以设计出如图 1.1-1 所示 的实验线路图。
计算机控制系统复习题及答案
计算机控制系统复习题及答案
《计算机控制系统》课程复习资料 一、简答题： 1.什么是计算机控制系统？它由哪几部分组成？各有什么作用。 2.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么？计算机控制系统有哪些优点？ 3.计算机控制系统中的保持器有何作用，简述保持器的特点? 4.简述PID 调节器的作用，有哪几种改进型数字PID 算法？ 5.计算机控制系统有哪四种形式的信号？各有什么特点? 6.简要说明什么是计算机控制系统？模拟调节器与数字调节器有何区别? 二、分析和计算题： 1.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1 -1 -2 0.1z Y(z)Gc(z)== 1-0.4z +0.8z R(z) ,其中输入为单 位阶跃信号,求输出y(KT)。 2.已知一系统的闭环脉冲传递函数为-1 -1 0.53+0.1z Gc(z)=1-0.37z 当输入为单位阶跃信号 时, 求输出y(KT)及y(∞)。 3.用长除法或Z 反变换法或迭代法求闭环系统2 z +0.5Gc(z)=8(z +0.1z -0.12) 的单位阶 跃响应。 4.已知低通数字滤波器0.5266z D(z)= z -0.4734 ,求D （z ）的带宽ωm;并求当输入E(z)为 阶跃信号时数字滤波器的控制算法。取采样周期T=2ms 。 5.设系统如图所示，试求: ①系统的闭环脉冲传递函数。
②判定系统的稳定性。 ③分别求系统对单位阶跃输入和单位斜坡输入时的稳态误差。 _ 6.设函数的La 氏变换为2 5F(s)= s (s +4) ，试求它的Z 变换F(z)。 7.数字控制系统如图所示,求当K=10,T=1s,a=1时，分别求当输入为单位阶跃、单位斜单位抛物线函数时的稳态误差。 8.已知单位负反馈系统的开环脉冲传递函数为 Gk(z)=K(0.1z+0.08)/[(z-1)(z-0.7)],问当K 为何值时系统稳定。 9.已知系统单位负反馈的开环传递函数为:z +0.8Gk(z)= z(z -1)(z -0.7) 问:K 为何值时系统稳定? 10.已知单位反馈系统的广义对象的Z 传递函数为: -1 -1 -1 -1 -1 0.26z (1+2.78z )(1+0.2z ) W1(z)= (1-z )(1-0.286z ) ,试按最少拍无波纹设计原则设计单位阶跃 输入时,计算机的调节模型D(z),并求其控制算法。 11.已知连续系统的传递函数G(s)=(s+1)/[s(s+2)]试用冲击不变法求其等效的Z 传递函数. 12.已知离散系统的Z 传递函数：22 z 2z 1Y(z) G(z)z 5z 6U(z) ++==++,试求离散系统的状态
计算机控制系统实验报告2
江南大学物联网工程学院 《计算机控制系统》 实验报告 实验名称实验二微分与平滑仿真实验 实验时间2017.10.31 专业班级 姓名学号 指导教师陈珺实验成绩
一、实验目的与要求 1、了解微分对采样噪音的灵敏响应。 2、了解平滑算法抑制噪音的作用。 3、进一步学习MATLAB 及其仿真环境SIMULINK 的使用。 二、仿真软硬件环境 PC 机，MATLAB R2012b 。 三、实验原理 如图微分加在正反馈输入端，计算机用D(Z)式进行微分运算。R 为阶跃输入信号，C 为系统输出。由于微分是正反馈，当取合适的微分时间常数时，会使系统响应加快。若微分时间常数过大，则会影响系统稳定性。 四、D(Z)设计 1、未平滑时的D(Z) 用一阶差分代替微分运算： )1()()()(1--==Z T T Z X Z Y Z D D 式中T Ｄ为微分时间常数，T 为计算机采样周期。 2、平滑后的D(Z) 微分平滑运算原理如图： 取Y ＊(k)为四个点的微分均值，有 )331(6)()()( )33(6 )5 .15.05.05.1(4)( 321321221*-----------+==∴--+=-+-+-+-= Z Z Z T T Z X Z Y Z D X X X X T T X X X X X X X X T T K Y D K K K K D K K K K D x t + ○R
五、SIMULINK仿真结构图 七、思考题 1、微分噪音与采样噪音和采样周期T有什么关系?与微分时间常数有什么关系? 2、平滑后系统输出有无改善?是否一定需要平滑?