計算機控制系統(tǒng)試題及答案

統(tǒng)試卷一答案答1周期采樣指相鄰兩次采樣的時間間隔相等,也稱為普通采樣;2同步采樣如果一個系統(tǒng)中有多個采樣開關,它們的采樣周期相同且同時進行采樣,則稱為同步采樣;3非同步采樣如果一個系統(tǒng)中有多個采樣開關,它們的采樣周期相同但不同時開閉,則稱為非同步采樣;4多速采樣如果一個系統(tǒng)中有多個采樣開關,每個采樣開關都是周期采樣的,但它們的采樣周期不相同,則稱多速采樣;若相鄰兩次采樣的時間間隔不相等,則稱為隨機采樣;朝著減小偏差的方向變化,控制作用的強弱取決于比例系數KP;比例調節(jié)器雖然簡單快速,但對于系統(tǒng)響P具速性;3微分調節(jié)器：為加快控制過程,有必要在偏差出現或變化的瞬間,按偏差變化的趨向進行控制,使偏差消滅在萌芽狀態(tài),這就是微分調節(jié)的原理;微分作用的加入將有助于減小超調,克服振蕩,使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定;么答：線性離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的所有根的模|z|<1,即閉環(huán)脈沖傳遞i函數的極點均位于z平面的單位圓內;較大由于積分項的系數一般小得多,所以積分部分的增量相對比較小;如果該計算值超過了執(zhí)行元件所允許的最大限度,那么,控制作用必然不如應有的計算值理想,其中計算值的多余信息沒有執(zhí)行就遺失了,從而影響控制效果;y(k)+y(k1)=r(k)2ry…三、設被控對象傳遞函數為G(s)=1 =c應選擇Gcs為PI控制器,其基本形式為cTsI個(s)=G(s)G(s)=8s+120=1(T|l22I于是得到模擬控制器的傳遞函數為c4sPKs8sITz-z0101101e則D(z)=個(z)ez答：采樣或采樣過程,就是抽取連續(xù)信號在離散時間瞬時值的序列過程,有時也稱為離散PID者大幅度提降給定值等情況下,系統(tǒng)輸出會出現較大的偏差,這種較大偏差,不可能在短時間內消除,經過積分項累積后,可能會使控制量uk很大,甚至超過執(zhí)行機構的極限u;另外,當負誤差的絕對值較大時,也max會出現u<u的另一種極端情況;顯然,當控制量超過執(zhí)行機構極限時,控制作用必然不如min應有的計算值理想,從而影響控制效果;這類現象在給定值突變時容易發(fā)生,而且在起動2沒有反映采樣點之間的性能;特別是當采樣周期過大,除有可能造成控制系統(tǒng)不穩(wěn)定3等效離散化設計所構造的計算機控制系統(tǒng),其性能指標只能接近于原連續(xù)系統(tǒng)只有T于連續(xù)系統(tǒng),而不可能超過它;因此,這號,加速度信號等作用下,穩(wěn)態(tài)誤差為零;間的關系;不完全能觀,或者既不完全能控又不完全能觀;Ts11試寫出離散系統(tǒng)的動態(tài)方程;為z21(|x1(k+1)=x2(k)22分字控制器;0135z-1C0.135z-1-0865z-5設計一個特征值為z=0.5士j0.25的全維狀態(tài)觀測器;并畫出相應的狀態(tài)變量結構圖;滿秩,故系統(tǒng)能觀測,可設計狀態(tài)觀測器;令輸出誤差z2122試分別用階躍響應和脈沖響應不變法求D(s)的等效數字控制器,并寫出相應的差分方程表2「2](11)「2](11)由D(z)=U(z)可推得數字控制器的差分方程形式如下E(z)1、寫出零階保持器的傳遞函數,引入零階保持器對系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數的極點有何影響答：零階保持器的傳遞函數為H(s)=1-e-Ts;零階保持器的引入并不影響開環(huán)系統(tǒng)脈沖傳遞0s0答：階躍響應不變法的基本思想是：離散近似后的數字控制器的階躍響應序列與模擬控此當偏差大于某個規(guī)定的門限值PIDPD器,既可以加快系統(tǒng)的響應又可以消除積(1)根據已知的被控對象,針對控制系統(tǒng)的性能指標要求及其它約束條件,確定理想的閉環(huán)脈沖傳遞函數C(z)；答：采用狀態(tài)反饋任意配置閉環(huán)系統(tǒng)極點的充分必要條件是系統(tǒng)狀態(tài)完全能控;TT-s1;z-知閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定;G(G(s)hpp－=函數為個(z)=1=z-2(z-0.4)(z-0.6)(1-0.4z-1)(1-0.6z-1)D(z)=個(z)=2.718z-1(1-z-1)(1-0.368z-1)(1-個(z))G(z)(1-z-1-0.76z-2)(1+0.718z-1)計算機控制系統(tǒng)試卷五答案max答：采樣定理:如果連續(xù)信號f(t)具有有限頻譜,其最高頻率為o,則對f(t)進行周期采樣且采樣角頻率maxsmaxo>2o時,連續(xù)信號f(t)可以由采樣信號f*(t)唯一確定,亦即可以從f*(t)無失真地恢復fsmax2.線性離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是什么答：線性離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：閉環(huán)系統(tǒng)特征方程的所有根的模|z|<1,即閉環(huán)脈沖傳遞函數的極點i均位于z平面的單位圓內;3.脈沖響應不變法的基本思想是什么答：脈沖響應不變法的基本思想是：離散近似后的數字控制器的脈沖響應gkT是模擬控制器的脈沖響應采樣值gkTTTu=u+K[e-e+e+D(e-2e+eTTii-1Pii-1TiTii-1i-2I5.如何消除比例和微分飽和現象答：“積分補償法”;其中心思想是將那些因飽和而未能執(zhí)行的增量信息積累起來,一旦有可能再補充執(zhí)行;這樣,動態(tài)過程也得到了加速;即,一旦Au超限,則多余的未執(zhí)行的控制增量將存儲在累加器中；當控制量脫離了飽和區(qū),則累加器中的量將全部或部分地加到計算出的控制增量上,以補充由于限制而未能執(zhí)行的控制;6.給出線性定常離散系統(tǒng)的能控性定義;0若系統(tǒng)的所有狀態(tài)都是能控的,則稱此系統(tǒng)(A,B)是狀態(tài)完全能控的,或簡稱系統(tǒng)是能控的;7.給出線性定常離散系統(tǒng)的能觀性定義;0或簡稱能觀測;====1Trt判別系統(tǒng)穩(wěn)定性;解：系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為「1]「11]系統(tǒng)閉環(huán)特征方程建立勞斯表由勞斯判據可知系統(tǒng)穩(wěn)定;由勞斯判據可知系統(tǒng)穩(wěn)定;D(z)=U(z)=D(s)=2E(z)s=1-z-1z-2-5z-1+6可得其差分遞推算式為51