计算机控制系统复习题及答案-推荐下载
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案计算机控制系统一、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,其中输入为单位阶跃信号,求输-1-1-20.1zY (z)G c(z)==1-0.4z +0.8zR (z)出y(KT)。
2.已知一系统的闭环脉冲传递函数为当输入为单位阶跃信号时,-1-10.53+0.1zGc(z)=1-0.37z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的单位阶跃响应。
2z +0.5G c(z)=8(z +0.1z -0.12)4.已知低通数字滤波器,求D (z )的带宽ωm;并求当输入E(z)为阶跃0.5266z D(z)=z -0.4734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,试求它的Z 变换F(z)。
25F(s)=s (s +4)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 +0.8G k(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:,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-1-1-1-1-10.26z (1+2.78z )(1+0.2z )W 1(z)=(1-z )(1-0.286z )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:,试求离散系统的状态方程和输出方程。
22z 2z 1Y(z)G(z)z 5z 6U(z)++==++13.已知离散系统的Z 传递函数:,试求离散系统的状态方程和输出方程。
22z 1Y(z)G(z)z 6z 8U(z)+==++14.已知离散系统的差分方程为y(k +2)+5y(k +1)+3y(k)=u(k +1)+2u(k)输出为y(k),试写出它们的状态方程和输出方程.15.已知离散系统的状态空间表达式,初始状态X(0)=0[]⎡⎤⎢⎥⎣⎦10.9X (kT+T)=X (kT)+2u(kT)0.41y(kT)=10X (kT)试求系统的Z 传递函数:。
Y(z)G(z)U(z)=16.已知,写出与它相对应的PID 增量型数字控制算法。
(T=1s)10.24sD(s)0.08s+=17.已知广义对象的z 传递函数: HG(z)=(z+0.5)/〔(z-0.9)(z-0.4)〕,取采样周期T=1s,试设计PI调节器D(z)=Kp+Ki/(1-z -1),使速度误差e ss =0.1,取采样周期T=1s 。
并求控制算法u(kT)?D (z )=U(z)/E(z)。
18.已知被控对象的传递函数;G(s)=1/〔s(s+2)〕,采用零阶保持器,取采样周期T=0.1,试设计单位阶跃作用下的最少拍调节器。
19.已知单位负反馈系统被控对象的传递函数:G(s)=2/ (s+2),采用零阶保持器,取采样周期T=1s,试设计单位阶跃作用下的最少拍调节器D(z),并求其调节时间ts,控制算法u(kT)。
参考答案一、简答题:1.答:计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制。
控制系统中的计算机是由硬件和软件两部分组成的.硬件部分:计算机控制系统的硬件主要是由主机、外部设备、过程输入输出设备组成;主机:通常包括中央处理器(CPU)和内存储器(ROM,RAM),它是控制系统的核心。
内存储器中预先存入了实现信号输入、运算控制和命令输出的程序,这些程序就是施加被控对象的调节规律。
外部设备:操作台,又称为人机联系设备, 通常包括CRT显示器和键盘、专用的操作显示面板或操作显示台等。
打印和制表装置:主要包括有打印机相绘图机。
磁盘设备:一般称为外存储器,它兼有输入和输出两种功能,用来存放程序和数据存储器的后备存储设备。
通信设备;报警设备:用来显示被控对象的非正常工作状态。
过程输入输出设备计算机与被控对象是用过程输入输出,它在两者之间进行信息传递和变换。
二、软件部分:软件是各种程序的统称,通常分为系统软件和应用软件。
2.解:计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用计算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制。
计算机采用的信号是数字信号,因此为了信号匹配,在计算机与被控对象之间采用模/数转换器(A/D)和数/模转换器(D/A),以实现两种信号之间的相互转换。
计算机控制系统的优点(1)控制规律灵活,可以在线修改。
(2)可以实现复杂的控制规律,提高系统的性能指标.(3)抗干扰能力强,稳定性好。
(4)可以得到比较高的控制精度。
(5)能同时控制多个回路,一机多用,性能价格比高。
(6)便于实现控制、管理与通信相结合,提高工厂企业生产的自动化程度.(7)促进制造系统向着自动化、集成化、智能化发展。
3.解:保持器的原理是,根据现在时刻或过去时刻输入的离散值用常数、线性函数或抛物函数形成输出的连续值。
它的插值公式:m代表阶保持器。
通常m=0和m=1分别称为零阶保持器和一阶保持器。
零阶保持器的幅频特性和相频特性有如下特性:(1)低通特性:保持器的输出随着信号频率的提高,幅值迅速衰减。
(2)相位滞后持性:信号经过零阶保持器会产生相位滞后,它对控制系统的稳定性是不利的。
4.解:PID调节器的控制作用有以下几点:(1)比例系数Kp,直接决定控制作用的强弱,加大Kp可以减少系统的稳态误差,提高系统的动态响应速度。
过大会使动态质量变坏,引起被控制量振荡甚至导致闭环系统不稳定(2)在比例调节的基础上加上积分控制可以消除系统的稳态误差,因为只要存在偏差,它的积分所产生的控制量总是用来消除稳态误差的,直到积分的值为零,控制作用才停止。
但它将使系统的动态过程变慢,而且过强的积分作用会使系统的超调量增大,从而使系统的稳定性变坏;(3)微分的控制作用是跟偏差的变化速度有关的。
微分控制能够预测偏差.产生超前的校正作用。
它有助于减少超调,改善系统的动态性能。
改进型数字PID有:积分分离算法,遇限停止积分法,不完全微分算法,微分项的输入滤波,不对设定值产生微分作用,具有不灵敏区的PID算法5.解:在计算机控制系统中,通常既有连续信号也有离散信号,这些信号一般是指信息流,而不是能量流.既:(1)连续模拟信号:时间和信号的幅值都是连续的。
(2)阶梯模拟信号:时间是连续的,信号的幅值是阶梯形的。
(3)采样信号:时间是离散的,信号的幅值是连续的脉冲信号。
(4)数字信号:信号的时间以及幅值都是离散的,且幅值经过了量化处理。
6.答:计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用算机代替模拟控制装置,对被控对象进行调节和控制. 控制系统中的计算机是由硬件和软件两部分组成的.硬件部分.内存储器中预先存入了实现信号输入、运算控制和命令输出的程序,这些程序就是施加被控对象的调节规律。
计算机采用的信号是数字信号,因此为了信号匹配,在计算机与被控对象之间采用模/数转换器(A /D)和数/模转换器(D /A),以实现两种信号之间的相互转换。
模拟调节器一般可以是电气的,机械的,气动的,液压的等元器件组成;其控制量均为时间的连续函数。
二、分析和计算题:1.解:y(kT)0.4y(kT T)0.8y(kT 2T)0.1r(kT T)=---+-K=0 y(0)=0K=1 y(T)=0.1K=2 y(T)=0.142.解:Y(kT)=0.37y(kT-T)+0.53r(kT)+0.1R(kT-T)r(kT)=1 k≧0y(∞)=lim(z-1)[(0.53z+0.1)/(z-0.37)][z/(z-1)]=1Z→13.解: c 2z 0.5zY(z)G (z)R(z)8(z 0.1z 0.12)z 1+==⋅+--k k 1y(kT)[ 1.63(0.3)0.102(0.4) 3.5]8=-+-+4.解:令: D(z)频率特性: Tsj Tz eeω==j Tj Tj T0.5266e D(e)e 0.4734ωωω=-j Tj Tj T 0.5266e |D(e)|||e 0.4734ωωω=-零频值: j0T|D(e )|M(0)1==由此得:m m D()125ω=ω=πu(kT)0.4734u(kT T)0.5266e(kT)e(kT)1k 0=-+⎧⎨=≥⎩5.解: 9.368z 3.048HG(z)5(z 1)(z 0.368)-=--①1.874z 0.61Gc(z)(z 1)(z 0.368) 1.874z 0.61-=--+-②系统稳定。
z 0z 1z 1A(z)(z 1)(z 0.368) 1.874z 0.61A(z)1A(z)|0A(z)|0===-=--+-<>>③ a.Kp ess 0=∞=b.Kv 2ess 0.05==6.解: 4T 24T 5Tz (1e )zF(z)[]4(z 1)4(z 1)(z e )---=----7.解:3.68z 2.64HG(z)(z 1)(z 0.368)+=--1)单位阶跃输入:ess=02)单位斜坡阶跃输入:ess=0.13)单位抛物线输入:ess=∞8.解:k(0.1z 0.08)Gc(z)(z 1)(z 0.7)k(0.1z 0.08)+=--++A(z)(z 1)(z 0.7)k(0.1z 0.08)=--++0k 3.75<<9.解:特征方程:32z 1.7z 1.7z 0.80-++=由舒尔科恩得:系统不稳定。
10.解:1120.85(10.286z )U(z)D(z)10.78z 0.122z E(z)----==++u(kT)0.85e(kT)0.243e(kT T)0.78u(kT T)0.122u(kT 2T)=------11.解: 11G(s)2s 2(s 2)=++ .2Tz zG(z)2(z 1)2(z e )-=+--12. 解: 122123z 53z 5z G(z)11z 5z 615z 6z --------=+=+++++010X(kT T)X(kT)u(kT)651⎡⎤⎡⎤+=+⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦[]y(k)53X(kT)u(kT)=--+13.解: 3722G(z)z 2z 4-=+++201X(kT T)X(kT)u(kT)041-⎡⎤⎡⎤+=+⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦37y(k)X(kT)22⎡⎤=-⎣⎦14.解:012h 0h 1h 3===-011X(kT T)X(kT)u(kT)353⎡⎤⎡⎤+=+⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦[]y(kT)10X(kT)=15.解: 1Gc(z)C(zI F)G-=-12z 10.90.4z 1(zI F)(z 1)0.36--⎡⎤⎢⎥-⎣⎦-=--222(z 1)(z 1)0.36Gc(z) 1.8(z 1)0.36-⎡⎤⎢⎥--⎢⎥=⎢⎥⎢⎥--⎣⎦16.解:用双线性变换:1121z s T 1z ---=⋅+119.25 3.5z U(z)D(z)1z E(z)--+==-u(kT)u(kT T)9.25e(kT) 3.52e(kT T)=-++-u(kT T)u(kT 2T)9.25e(kT T) 3.52e(kT 2T)-=-+-+-u(kT)u(kT)u(kT T)u(kT T)u(kT 2T)9.25e(kT) 5.73e(kT T) 3.52e(kT 2T)∆=--=---+----u(kT)u(kT T)u(kT)=-+∆17.解:Kp=3.6 Ki=0.410.4D(z) 3.61z -=+-u(kT)4e(kT) 3.6e(kT T)u(kT T) =--+-18.解:2110.01zHG(z)(1z)(10.8z)---=--11100(10.8z) D(z)1z---=+1sE(z)1zt2s-=+=u(kT)u(kT T)100e(kT)80e(kT T)=--+--19.解: HG(z)= Z[H(s)G(s)]=(1-z-1 )Z[2/(s(s+2))]=0.865 z-1/(1-0.135 z-1 )Ge(z)=1- z-1 Gc(z)= z-1 D(z)=(1.156-0.156 z-1 )/(1- z-1 ) =U(z)/E(z) Y(z)=Gc(z)R(z)= z-1 /(1- z-1 )= z-1 + z-2+ z-3 +…∴ts=1(秒)U(kT)=U(kT-T)+1.156e(kT)-0.156e(kT-T)。
计算机控制系统复习题答案 (1)
《计算机控制系统》课程复习题答案一、知识点:计算机控制系统的基本概念。
具体为了解计算机控制系统与生产自动化的关系;掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性;理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题: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.简述计算机控制系统的一般控制过程;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。
3.简述计算机控制系统的组成;答:计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成,计算机系统又由硬件和软件组成。
4.简述计算机控制系统的特点;答:计算机控制系统与连续控制系统相比,具有以下特点:⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律,只需修改程序,一般不对硬件电路进行改动,因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的。
⑸一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路。
⑹采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化。
5.简述计算机控制系统的类型。
答:(1)操作指导控制系统;(2)直接数字控制系统;(3)监督计算机控制系统(4)分级计算机控制系统二、知识点:计算机控制系统的硬件基础。
具体为了解计算机控制系统的过程通道与接口;掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用,掌握输入/输出接口电路:并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法,能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题:1.给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3.例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答:W78系列,如W7805、7812、7824等;W79系列,如W7805、7812、7824等4.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。
计算机控制系统复习题答案
《计算机控制系统》课程复习题答案一、知识点:计算机控制系统的基本概念。
具体为了解计算机控制系统与生产自动化的关系;掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性;理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题: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.简述计算机控制系统的一般控制过程;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。
3.简述计算机控制系统的组成;答:计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成,计算机系统又由硬件和软件组成。
4.简述计算机控制系统的特点;答:计算机控制系统与连续控制系统相比,具有以下特点:⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律,只需修改程序,一般不对硬件电路进行改动,因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的。
⑸一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路。
⑹采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化。
5.简述计算机控制系统的类型。
答:(1)操作指导控制系统;(2)直接数字控制系统;(3)监督计算机控制系统(4)分级计算机控制系统二、知识点:计算机控制系统的硬件基础。
具体为了解计算机控制系统的过程通道与接口;掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用,掌握输入/输出接口电路:并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法,能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题:1.给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3.例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答:W78系列,如W7805、7812、7824等;W79系列,如W7805、7812、7824等4.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。
计算机控制系统复习题答案
《计算机控制系统》课程复习题答案一、知识点:计算机控制系统的基本概念。
具体为了解计算机控制系统与生产自动化的关系;掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性;理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题: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.简述计算机控制系统的一般控制过程;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。
3.简述计算机控制系统的组成;答:计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成,计算机系统又由硬件和软件组成。
4.简述计算机控制系统的特点;答:计算机控制系统与连续控制系统相比,具有以下特点:⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律,只需修改程序,一般不对硬件电路进行改动,因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的。
⑸一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路。
⑹采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化。
5.简述计算机控制系统的类型。
答:(1)操作指导控制系统;(2)直接数字控制系统;(3)监督计算机控制系统(4)分级计算机控制系统二、知识点:计算机控制系统的硬件基础。
具体为了解计算机控制系统的过程通道与接口;掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用,掌握输入/输出接口电路:并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法,能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题:1.给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3.例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答:W78系列,如W7805、7812、7824等;W79系列,如W7805、7812、7824等4.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。
(完整word版)计算机控制系统复习题答案
《计算机控制系统》课程复习题答案一、知识点:计算机控制系统的基本概念。
具体为了解计算机控制系统与生产自动化的关系;掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性;理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题: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.简述计算机控制系统的一般控制过程;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。
3.简述计算机控制系统的组成;答:计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成,计算机系统又由硬件和软件组成。
4.简述计算机控制系统的特点;答:计算机控制系统与连续控制系统相比,具有以下特点:⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律,只需修改程序,一般不对硬件电路进行改动,因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的。
⑸一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路。
⑹采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化。
5.简述计算机控制系统的类型。
答:(1)操作指导控制系统;(2)直接数字控制系统;(3)监督计算机控制系统(4)分级计算机控制系统二、知识点:计算机控制系统的硬件基础。
具体为了解计算机控制系统的过程通道与接口;掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用,掌握输入/输出接口电路:并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法,能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题:1.给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3.例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答:W78系列,如W7805、7812、7824等;W79系列,如W7805、7812、7824等4.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。
计算机控制系统复习题答案
《计算机控制系统》课程复习题答案一、知识点:计算机控制系统的基本概念。
具体为了解计算机控制系统与生产自动化的关系;掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性;理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题: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.简述计算机控制系统的一般控制过程;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。
3.简述计算机控制系统的组成;答:计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成,计算机系统又由硬件和软件组成。
4.简述计算机控制系统的特点;答:计算机控制系统与连续控制系统相比,具有以下特点:⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律,只需修改程序,一般不对硬件电路进行改动,因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的。
⑸一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路。
⑹采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化。
5.简述计算机控制系统的类型。
答:(1)操作指导控制系统;(2)直接数字控制系统;(3)监督计算机控制系统(4)分级计算机控制系统二、知识点:计算机控制系统的硬件基础。
具体为了解计算机控制系统的过程通道与接口;掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用,掌握输入/输出接口电路:并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法,能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题:1.给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3.例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答:W78系列,如W7805、7812、7824等;W79系列,如W7805、7812、7824等4.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。
计算机控制技术期末复习试题附答案
第一章计算机控制系统概述1、计算机控制系统的概念是什么计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果,是以自动控制理论为基础,以计算机为手段的控制系统。
2、计算机系统由哪些部分组成并画出方框图。
计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。
3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性4、计算机控制系统的主要特点有哪些各项连续控制系统计算机控制系统信号形式都是模拟信号模拟信号、数字信号皆有控制规律实现由模拟电路实现由计算机通过程序实现控制形式整个过程始终连续控制整个过程始终离散控制控制器作用一个控制器控制一个回路一个控制器分时控制多个回路功能强度简单控制具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能自动化程度自动化程度低便于实现控制与管理的一体化5、计算机控制系统是怎样分类的按功能和控制规律可分为几类一、按控制系统的功能及结构特点分类①操作指导控制系统②直接数字控制系统DDC③监督控制系统SCC④计算机分级控制⑤集散控制系统DCS⑥现场总线控制系统FCS二、按控制规律分类 ①程序和顺序控制 ② PID 控制 ③最少拍控制 ④复杂规律的控制 ⑤智能控制第二章 离散控制系统及Z 变换分析法1、计算机控制系统的信号形式有哪些连续模拟信号:时间与幅值上均连续,如 r(t)、y(t)、u(t) 离散模拟信号:时间是离散的,幅值上连续,如y*(t)、u*(t) 离散数字信号:时间离散的,幅值为数字量,如y(kT)、u(kT)2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的一个连续时间信号f(t),设其频带宽度是有限的,其最高频率为ωmax(或fmax),如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样,为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。
则采样角频率只有满足下面的关系: ωs ≥2ωmax采样后的离散信号f *(t)才能够无失真地复现f(t)。
计算机控制系统复习题答案
《计算机控制系统》课程复习题答案一、知识点:计算机控制系统的基本概念。
具体为了解计算机控制系统与生产自动化的关系;掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性;理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题: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.简述计算机控制系统的一般控制过程;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。
3.简述计算机控制系统的组成;答:计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成,计算机系统又由硬件和软件组成。
4.简述计算机控制系统的特点;答:计算机控制系统与连续控制系统相比,具有以下特点:⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律,只需修改程序,一般不对硬件电路进行改动,因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的。
⑸一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路。
⑹采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化。
5.简述计算机控制系统的类型。
答:(1)操作指导控制系统;(2)直接数字控制系统;(3)监督计算机控制系统(4)分级计算机控制系统二、知识点:计算机控制系统的硬件基础。
具体为了解计算机控制系统的过程通道与接口;掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用,掌握输入/输出接口电路:并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法,能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题:1.给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3.例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答:W78系列,如W7805、7812、7824等;W79系列,如W7805、7812、7824等4.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。
