微型计算机控制技术答案赖寿宏
微型计算机控制技术 赖寿宏版 课件 第四章
4Gc
(s)
1 1
0.456s 0.114s
为了补偿无源超前网络产生的增益衰减，放大器的增益需提高4倍， 否则不能保证稳态误差要求。
超前网络参数确定后，已校正系统的开环传递函数为
Gc (s)G(s)
10(1 0.456 s) s(1 0.114 s)(1
s)
第四章 数字控制器的直接设计
而二阶系统的幅值裕度比为+∞dB。相角裕度小的原因，是因为未 校正系统的对数幅频特性中频区的斜率为-40dB/dec。由于截止频 率和相角裕度均低于指标要求，故采用串联超前校正是合适的。
下面计算超前网络参数。试选ωm=ωc=4.4,由上图查得L(׳ωc)=6,于是算得a=4,T=0.114(s)。因此超前网络的传递函数为
超前网络。
R(s)
K
C(s)
-
s(s 1)
第四章 数字控制器的直接设计
解：设计时，首先调整开环增益。因为
则未校正系统开环传递函数
G(s) 10 s(s 1)
ess
1 K
0.1
，故取K=10，
上式代表最小相位系统，因此只需画出其对数幅频渐进特性,如下 图中L(׳ω)。
dB 40 20
当验算结果″不满足指标要求时，一般需重选ωm ,使ωm ＝ωc’’ 值增大，然后重复以上计算步骤。
例1。设控制系统如下图。若要求系统在单位斜坡输入信号作用时，
位置输入误差ess≤0.1,开环系统截止频率ωc’’≥ 4.4(rad/s) 相角裕度″≥ 45°，幅值裕度 h″(dB) ≥ 10(dB),试设计串联无源
在上述情况下，系统可采用其它方法进行校正，例如采用两级 （或两级以上）的串联超前网络进行串联超前校正，或采用一个迟 后网络进行迟后校正，也可以采用测速反馈校正。
微型计算机控制技术答案(完整版)
１、什么就是计算机控制系统？它由哪几部分组成？计算机控制系统就就是利用计算机来实现生产过程自动控制得系统。
它就是工业控制机构生产过程得大部分组成，工业控制机就是指生产过程控制得特点与要求而设计得计算机,它包括硬件与软件部分,生产过程包括被控对象,测量变送，执行机构,电气开关等。
2、计算机控制系统得典型形式有哪些？各有什么优缺点？计算机控制系统得典型形式：(1)操作指导控制系统。
优点:结构简单，控制灵活与安全,缺点就是由人工操作,速度受到限制，不能控制多个对象.(2)直接数字控制系统(ＤＤC),实时性好,可靠性高与适应性强.（３）监督控制系统（SSC），就是生产过程始终处于最优工况。
(4)分型控制系统（DCS)，分散控制，集中操作，分级管理.（５)现场总线控制系统（FＣＳ)，降低成本,提高可靠性，可实现真正得开放式互连系统结构3、实时，在线方式与离线方式得含义就是什么？实时就是指信号得输入,计算与输出都要在一定得时间范围内完成,即计算机对输入信息以足够快得速度进行控制，超出这个时间就失去控制时机，控制也就失去意义.在线方式：在计算机控制系统中，生产过程与计算机直接连接,并受计算机控制得方式。
离线方式:生产过程不与计算机相连且不受计算机控制，而就是靠人进行联系并作相应操作得方式.４、工业控制机有哪几部分组成？工业控制机包括硬件与软件两部分。
硬件包括：主机(CPU、RＡM、ROＭ）板,人-—机接口，外部总线与内部总线，系统支持板，磁盘系统通信接口，输入、输出通道.软件包括系统软件、支持软件与应用软件。
5、什么就是总线，内部总线与外部总线？总线就是一组信号线得集合，它定义了各引线得信号、电机、机械特性,使计算机内部各组成部分之间以及不同得计算机之间建立信号联系,进行信息传送与通信。
内部总线：就就是计算机内部功能模板之间进行通信得总线,它就是构成完整得计算机系统得内部信息枢纽，但按功能仍要分为数据总线DＢ，地址总线ＡB,控制总线ＣB，电源总线ＰB。
微型计算机控制技术 赖寿宏版 课件 第四章3
数字控制器的直接设计
第四节 大林算法
1.针对的对象 针对的对象 含一阶或二阶惯性环节 2.大林算法设计的目标 大林算法设计的目标 所设计系统的闭环传递函数应具有惯性性质， 所设计系统的闭环传递函数应具有惯性性质， 应使分子含有纯滞后环节
第四章 3.设计步骤 设计步骤
数字控制器的直接设计
由D(z)＝ 1 Φ (z) G(z) 1− Φ (z)
1 + b1 z − 1 + b 2 z − 2 + ... 1 U (z) = Q(z)R(z) = • −1 −2 1 + a 1 z + a 2 z + ... 1 − z −1 = 1 + ( b1 − a 1 + 1) z −1 + ( b 2 − a 2 + a 1 ) z − 2 + ...
第四章
数字控制器的直接设计
2）振铃振幅RA（Ringing Amplitude）： ）振铃振幅 （ ）： 单位阶跃输入下 RA＝u(0)-u(T) ＝
1 + b1 z − 1 + b2 z − 2 + ... D ( z ) = kz − l = kz − l Q ( z ) 1 + a1 z −1 + a 2 z − 2 + ...
可知： ＝ －（ －（b 可知：RA＝1－（ 1-a1+1）=a1-b1 ）
第四章
数字控制器的直接设计
3)振铃的消除： 振铃的消除： 振铃的消除 将振铃因子的z直接取为 将振铃因子的 直接取为z=1 直接取为
第四章
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数字控制器的直接设计
1 R( z ) = 1 − z −1
微型计算机控制技术 赖寿宏版 课件 第四章1
IX
第四章
数字控制器的直接设计
中的对象， 例2.例.1中的对象，针对各典型输入设计 例 中的对象 针对各典型输入设计D(z)。 。 对单位阶跃输入时， 解：a对单位阶跃输入时，由例 知 对单位阶跃输入时 由例1知
0.265(1 + 2.78 z −1 )(1 + 0.2 z −1 ) G( z) = (1 − z −1 ) 2 (1 − 0.268 z −1 )
Φ( z ) = z −1 (a1 + a2 z −1 + ... + aq z − ( q −1) )(1 − z1 z −1 )(1 − z2 z −1 )...(1 − zu z −1 )
VIII
Φ e ( z ) = (1 − z −1 ) q (1 + f1 z −1 + f 2 z −2 + ... + f u z −u )
q=1
时域表达r(t) z r(t) z域表达式R(z) R(z) 1 1(t) −1 t•1(t)
1 t 2
2
单位速度
q=2
1 − z Tz − 1 (1 − z − 1 )
2
单位加速度
q=3
• 1(t )
T 2 z − 1 (1 + z − 1 ) 2 (1 − z − 1 ) 3
第四章
数字控制器的直接设计
R(z) = 1 − z −1 1
c*(t) 1(t)
0
T
2T 3T 4T 5T 6T
最少拍系统的单位阶跃响应序列
第四章
数字控制器的直接设计
单位速度输入（ ②单位速度输入（q=2） ）
R (z) = Tz − 1
微型计算机控制技术课后答案 (3)
微型计算机控制技术课后答案1. 介绍本文档为微型计算机控制技术课后答案，主要涵盖了一系列与微型计算机控制技术相关的问题及其解答。
微型计算机控制技术是现代工业自动化中不可或缺的一项技术，它以微型计算机作为核心控制器，通过各种输入输出接口实现对工业设备和系统的控制和监控。
本文档将涉及的内容包括微型计算机的基本组成、微型计算机控制系统的工作原理、传感器和执行器等相关知识点。
2. 微型计算机的基本组成微型计算机是由中央处理器（CPU）、内存、输入输出接口以及存储器组成的。
其中，CPU负责执行指令的处理和计算，内存用于存储程序和数据，输入输出接口用于与外部设备进行数据交换，存储器用于存储程序和数据。
具体来说，微型计算机的基本组成如下：•中央处理器（CPU）：负责执行程序指令，包括运算、逻辑判断、控制等功能。
•内存：用于存储程序和数据，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
•输入输出接口：用于与外部设备进行数据交换，包括通用输入输出接口和特殊输入输出接口。
•存储器：用于存储程序和数据，包括硬盘、固态硬盘和闪存。
3. 微型计算机控制系统的工作原理微型计算机控制系统的基本工作原理是通过读取输入信号并根据预设的程序进行处理，最后输出相应的控制信号。
具体来说，微型计算机控制系统的工作原理如下：1.读取输入信号：微型计算机通过输入接口读取外部传感器或其他设备的信号。
常见的输入信号包括温度、湿度、压力等物理量的信号。
2.处理信号：微型计算机根据预设的程序对输入信号进行处理，包括数据采集、数据处理、控制算法等。
3.输出控制信号：微型计算机通过输出接口将处理后的结果转换为控制信号，控制执行器执行相应的动作，例如驱动电机、开关阀门等。
4.监控反馈信号：微型计算机通过输入接口读取控制执行器的反馈信号，为控制系统提供实时的状态信息。
可以通过比较反馈信号与预设值来调整控制策略。
4. 传感器与执行器在微型计算机控制系统中，传感器和执行器是非常重要的组成部分。
微型计算机控制技术课后答案及解析
微型计算机控制技术课后答案及解析习题⼀1，微型计算机控制系统的硬件由哪⼏部分组成？各部分的作⽤是什么？答：CPU，接⼝电路及外部设备组成。
CPU，这是微型计算机控制系统的核⼼，通过接⼝它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进⾏实时检测及处理。
接⼝电路，微机和⽣产对象之间进⾏信息交换的桥梁和纽带。
外部设备：这是实现微机和外界进⾏信息交换的设备2，微型计算机控制系统软件有什么作⽤？说出各部分软件的作⽤。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。
整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进⾏的，因此说软件是微机系统的中枢神经。
就功能来分，软件可分为系统软件、应⽤软件1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门⽤来使⽤和管理计算机的程序。
对⽤户来说，系统软件只是作为开发应⽤软件的⼯具，是不需要⾃⼰设计的。
2)应⽤软件:它是⾯向⽤户本⾝的程序，即指由⽤户根据要解决的实际问题⽽编写的各种程序。
3，常⽤⼯业控制机有⼏种？它们各有什么⽤途？4，操作指导、DDC和SCC系统⼯作原理如何？它们之间有何区别和联系？答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作⽤于⽣产对象，属于开环控制结构。
计算机根据数学模型、控制算法对检测到的⽣产过程参数进⾏处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作⽤。
(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对⼀个或多个被控参数进⾏巡回检测，经输⼊通道送给微机，微机将检测结果与设定值进⾏⽐较，再进⾏控制运算，然后通过输出通道控制执⾏机构，使系统的被控参数达到预定的要求。
DDC系统是闭环系统，是微机在⼯业⽣产过程中最普遍的⼀种应⽤形式。
(3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统⽐DDC 系统更接近⽣产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进⾏控制，系统不能运⾏在最佳状态，⽽SCC系统不仅可以进⾏给定值控制，并且还可以进⾏顺序控制、最优控制以及⾃适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。
微型计算机控制技术课后答案
习题一1，微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：CPU，接口电路及外部设备组成。
CPU，这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
接口电路，微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备2，微型计算机控制系统软件有什么作用？说出各部分软件的作用。
答：软件是指能够完成各种功能的计算机程序的总和。
整个计算机系统的动作，都是在软件的指挥下协调进行的，因此说软件是微机系统的中枢神经。
就功能来分，软件可分为系统软件、应用软件1)系统软件：它是由计算机设计者提供的专门用来使用和管理计算机的程序。
对用户来说，系统软件只是作为开发应用软件的工具，是不需要自己设计的。
2)应用软件:它是面向用户本身的程序，即指由用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。
3，常用工业控制机有几种？它们各有什么用途？4，操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？答：(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。
计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。
(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。
DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。
(3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等SCC是操作指导控制系统和DDC系统的综合与发展。
微型计算机控制技术答案(赖寿宏)知识讲解
微型计算机控制技术答案(赖寿宏)第二章输入输出接口技术和输入输出通道1.何谓I/O接口？在计算机控制系统中为什么要有I/O接口电路？答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
2.一个微处理机（CPU）采用程序控制查询方式时，管理50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。
已知CPU查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200μs，若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问CPU是否能按要求，可靠的管理全部50个终端？又问CPU最多能管理多少个这种终端？答：1000ms/(200us*10)=500, 能可靠的管理全部50个终端3.在本章第二节，查询式I/O方式应用举例中，假设X、Y、Z三轴服务子程序的执行时间分别为100μs、150μs、120μs，主程序执行时间（执行查询指令等）为80μs，试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少？（速度以脉冲/s计算）答：27024.某微机实时控制系统有1#、2#、3#三个外围设备。
由一个CPU进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务时间分别是：C1=5ms S1=300μsC2=8ms S2=1.3msC3=1ms S3=400μs问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备？为什么？若不行的话，试提出改进方答：不行。
可采用中断嵌套的方式解决。
6. 计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点》答：见教材7. 某8086 最大模式系统中，需扩展8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。
采用74LS138 译码器，若已指定给各芯片的地址范围是：8255A E0H、E2H、E4H、E6H、8253 E1H 、E3H、E5H、E7H、DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路（除74LS138 外, 可增加必要的其他逻辑电路芯片。
8某8088最大模式系统中，需扩展8255A 四片，指定各芯片的地址范围分别是90~93H 、94~97H 、98~9BH 、9C~9FH, 采用74LS 译码器，试设计接口地址译码电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章 输入输出接口技术和输入输出通道1. 何谓I/O 接口？在计算机控制系统中为什么要有 I/O 接口电路？答：是主机和外围设备之间交换信息的连接部件。
2. 一个微处理机(CPU )采用程序控制查询方式时，管理 50个键盘显示中断，要求将各终端打入的任一字符在显示器上立即显示出来。
已知 CPU 查询每个终端并完成每一字符的接收和处理时间需200卩s ,若程序员以每秒打10个字符的速度同时连续打入字符，问 CPU 是否能按要求，可靠的管理全部50个终端？又问CPU 最多能管理多少个这种终端？ 答：5003. 在本章第二节，查询式 I/O 方式应用举例中，假设 X 、Y 、Z 三轴服务子程序的执行时间分别为 100卩s 、150卩s 、120卩s ,主程序执行时间(执行查询指令等)为 80卩s ,试估算不造成控制失误三轴所能达到的最高速度是多少？(速 度以脉冲/s 计算) 答：27024. 某微机实时控制系统有 1#、2#、3#三个外围设备。
由一个 CPU 进行管理，已知各外围设备的最短响应时间和服务 时间分别是：C1=5ms S1=300 (is C2=8ms S2=1.3ms C3=1msS3=400 (is问若采用查询方式是否能可靠管理这三个外围设备？为什么？若不行的话，试提出改进方答：不行。
可采用中断嵌套 的方式解决。
6•计算机与外围设备交换信息有哪几种控制方式？它们各有什么优缺点》 答：见教材7.某8086最大模式系统中，需扩展 8255A 、8253和DAC0832芯片各一片。
采用 74LS138译码器，若已指定给各芯 片的地址范围是：8255A E0H 、E2H 、E4H 、E6H 、 8253E1H 、 E3H 、 E5H 、 E7H 、DAC0832 F0H试设计接口扩展的译码电路(除74LS138外，可增加必要的其他逻辑电路芯片。
A 18255A/CS8某8088最大模式系统中，需扩展 8255A 四片，指定各芯片的地址范围分别是 90~93H 、94~97H 、98~9BH 、9C~9FH,采用74LS 译码器，试设计接口地址译码电路。
解：9•模拟输入通道中为什么要加采样保持器？采样保持器的组成及要求是什么？ 答：为了保证A/D 转换精度，就要在A/D 转换之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。
10要求：(1) 将下图中CPU 换为89C51单片机，不改变地址线的连接方式，画出电路图； (2) 确定8个通道的端口地址； (3)编写程序，对第 8通道的模拟量进行转换，把转换结果A 7A 5 A 4 A 3 A 2/G 2A."G 2B74LS138A —A 0A ----- A 1 8255A/CS /Y 4A — A 0/Y 7I M —A,A o A 18255A/CS A 0 1------ /CS18255A"5/Y 6S ---存在30H存储器中。
IN1 0809OE11. 有 4位AD 转换器，满刻度为 5V ,现在输入4.15V 模拟电压，请说明逐次逼近转换原理。
并分析采用逐次逼近法逼 近的转换过程。
解：先通过置数逻辑电路将 SAR 中最高位置1,其余全0,井DA 转换成模拟电压 U0与输入模拟电压 Ui 在电压比较器 下进行比较，若 Ui > U0,则保留最高位1，否则清除最高位为 0 ;其次置次高位为 1,延续上述过程，直至确定最低位 的状态。
4量化单位为q=5v/2 =0.3125V 本题目中图表转换如下：步骤 SAR U0Ui,U0大小 该位去留8 4 2 1 1 1 0 1 0 0： 2.5保留 2 1 1 0 03.75保留 31114.375去接 8259A+5VD o D y /RD /WRCPU A 68088 A y数据总线时钟 ---- ►EOC V CC V REF(+) D 0 D 7 INOIN1OEADC 08080809START八路模拟电压输入G i Y 7G 2AG2BA 5A4A 3EOC V CC V REF (+) D 0 D yIN0ADC 0808 数据总线> 1> 1G 1 /G 2A /G 2BY 7C 74LS138START ALE图略。
12、 什么叫做I/O 接口的独立编址方式？ 答：将存储器的地址空间和I/O 接口地址空间分开设置，互不影响。
13、 在进行数据采集时为什么要满足采样定理？答：满足采样定理，就可以通过理想的低通滤波器，由采样信号完全恢复出原始信号第三章数字控制器的模拟化设计2）计算机具有分时控制能力，可实现多回路控制（ 3 ）数字调节器具有灵活性，使用简（4）除实现PID 数字控制外，还能实现监控、数据采集、数字显示等其他功能。
2.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？答: （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 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。
3.按一定性能指标要求对某控制系统综合校正后求得其应加的串联 -校正装置为解：(s 2 as)U (s)二 E(s)即 s 2U (s) 4sU (s) =8E(s) s 2U (s) asU (s)二 E(s)化成微分方程U(s) T 2sU(s^E(s) T 1sE(s)4 1 1 0 1 4.0625保留 结果111偏差 4.15-4.0625=0.08751.数字控制器与模拟调节器相比较有什么优点？ 答：（1）数字调节器能实现复杂控制规律的控制（ 单方便，可改善调节品质，提高产品的产量和质量。
d 2u(t) dt 2dt二 e(t)2d u(t) dt 2u(k) -2u(k -1) u(k -2)Tdu(t) . u(k) -u(k -1) dt Tu(t) 丁2^^①dt当 t 二 kTu(kT) T 2du(t)dt—=e(kT) T 1def )dtt=kTu(k) -2u(k -1) u(k -2)au(k ^u(k -1)T二 e(k)近似为：u(k).T 2u(k ^u(k -1L e(k) T1e(k ^e(^1)u(k) = g^u(k —1) —_ru(k -2) ^--e(k)1+aT 1 +aT1 +aT4 •已知某连续控制器的传递函数为u(k“丄 u(k-1)=e(k)-亠 e(k-1)T +T 2 T 打2 T 5D(S)二1 T 1s 1 T 2s5.已知某连续控制器的传递函数为2■n试用差分变换法（后向差分），求该装置的递推输岀序列。
（设输入 D(s)一 S 22 n Sn2为e(t)，输出为u(t))解：由 D(S) =5^ =1 T ^E(s) 1+T 2S试用双线性变换法求岀相应的数字控制的脉冲传递函数，其中。
T =1s答: s=2啓得(1 T 2s)U(s^(1 T 1s)E(s)2 COnW 2ns Iu(k)二u(k—1) (K p Kp£ K p T T D)e(k^(K p 2心¥)《T I T T6. 设被控对象传递函数为仃=1s)增量型输岀表达式为:1、已知一被控对象的传递函数为设采用零阶保持器，采样周期T为0.2s。
试针对单位速度输入函数设计快速有波纹系统的，计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应并绘制图形。
2 •在题1中，针对单位速度输入函数设计快速无波纹系统的，计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应并绘制图形。
1、2题、解H°(S)G C(S)二2(°；叩们:鳥们s (0.1s+ 1)(0.05s十1)整理得:2 1 2灼n (1+2乙一+乙一) ____ 4 n22，n _8z」(4-2n)z"G(s)二100 (40s 1)(0.5s 1)(1)试用“二阶工程最佳”设计法确定模拟控制器Gc(s)。
⑵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。
而对模拟表达式u (t)求拉式变换得1u(s)二K p[1 sT°]e(s)T I S解：令k =100,T s1 =40兀2 = 0.5设:G c(s)其中: TT s1 =40凹二K p[1 丄sT D] = K p 仝K P T D Se(s) Ts p T I S pT I SD(s)=1 0.17s0.085s10.085s0.17+ -------0.085：%(s) =G』s)G p(s)I S(T S2S 1)由:J五KT一叵T s「2得：T^2kT s2=100K p = 2 T I=0.17T D=0其位置表达式为：ku(k)二2e(k) 11.765、e(j)j=0其增量表达式为:31.6Z-31.6 U(z)80z -80 - E(z)U =u i:L0.395q -0.395q」7. 已知某连续控制器的传递函数为1 +0.17SD(s):0.085s现用数字PID算法来实现它，试分别写岀其相应的位置型和增量型PID算法输岀表达式。
设采样周期T =1s。
PID控制算法的模拟表达式为1 t de(t)u(t) =K p[e(t) 0e(t)dt T D ]T I p dt位置型输岀表达式为T k Tu(k)二K p e(k) K p e(j) K p半[e(k) -e(k-1)]T I j =e T：u(k) =13.765e(k) -2e(k -1)8. 试述采样周期T的选择原则答：(1)必须满足香农采样定理的要求(2)从控制系统的随动和抗干扰的性能来看，则T小些好。
干扰频率越高，则采样频率越高越好，以便实现快速跟随和快速抑制干扰。
(3)根据被控对象的特性，快速系统的T应取小，反之，T可取大些。
(4)根据执行机构的类型，当执行机构动作惯性大时，T应取大些。
否则，执行机构来不及反映控制器输出值的变化。
(5)从计算机的工作量及每个调节回路的计算成本来看，T应选大些。
10s(1 0.1s)(1 0.05s)G(s)二0.76Z —1 _0.05z 丄)(1 _1.065z 丄) =(1 z’)(1 0.135z>)(1 0.0185z’)：.：(z) =1 .. e(z)二az^1 _1.065z-):e(z) =(1」=)(1 bm：.：(z) =1 _：.：」e (z)二az*1 J1.065Z 1)：.：e(z)』1 —z’)(1 bz 1)az 中「1.065Z 1) =1 _(1 _乙丄)(1 bz 1)(1 -b)z 丄亠bz 2-az -亠1.065az 25』484 *b 9.516也(z) =(1 —z 丄)(1 0.516z -)1 -：「e (z) =0.584z 丄(1 -1.065 z-)0.636(1 _0.0185zi)(1 —0.135乙丄) -(1+0.05z 丄)(1+0.516Z 」)=0.484z 丄-z^ ■ z "3、设被控对象的传递函数为3.68Z _4(1 + 0.717Z 」)采用零阶保持器z 呷样周期368尹=尹,输入单位速度函数， 试按最少拍无波纹要求设计 D(z)，并检验一下所设计的 系统是否满足快速无波纹的要求。