2024計算機控制技術(shù)復(fù)習提綱

2024計算機限制技術(shù)重修復(fù)習提綱

1.計算機限制系統(tǒng)概念、組成與工作原理。

概念：計算機限制系統(tǒng)(ComputerControlSys【em,簡稱CCS)是應(yīng)用計算機參加限制并借助一些協(xié)助部件與被控對象

相聯(lián)系，以獲得肯定限制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。

組成：計算機限制系統(tǒng)由工業(yè)限制機和生產(chǎn)過程兩大部分組成。工業(yè)限制機硬件指計算機本身及外圍設(shè)備。硬件包

括計算機、過程輸入輸出接口、人機接口、外部存儲器等。軟件系統(tǒng)是能完成各種功能計算機程序的總和，通常包

括系統(tǒng)軟件跟應(yīng)用軟件。

工作原理：1.實時數(shù)據(jù)采集：對來自測量變送裝置的被控量的瞬時值進行檢測和輸入；2.實施限制決策：對采集

到的被控量進行分析和處理并按已定的限制規(guī)律確定將要實行的限制行為：3.實時限制輸入：依據(jù)限制決策，實時

的對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出限制信號，完成限制任務(wù)。

2.在線方式與離線方式，實時的含義。

在計算機限制系統(tǒng)中，生產(chǎn)過程和計算機干脆連接，井受計算機限制的方式稱為在線方式或聯(lián)機方式：

生產(chǎn)過程不和計算機相連，且不受計算機限制，而是靠人進行聯(lián)系并做相應(yīng)操作的方式稱為離線方式或脫機方式；

實時的含義：所謂實時，是指信號的輸入，計算和輸出都要在肯定的時間范圍內(nèi)完成。

3.計算機限制系統(tǒng)的典型形式種類與特點。(操作指導(dǎo)限制系統(tǒng)、干脆數(shù)字限制系統(tǒng)、

監(jiān)督限制系統(tǒng)、集散型限制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線限制系統(tǒng))。

(1)操作指導(dǎo)限制系統(tǒng)

該系統(tǒng)屬于開環(huán)限制結(jié)構(gòu)。計算機依據(jù)肯定的限制算法，依靠測量元件測得的信號數(shù)據(jù)，計算出供操作人員選

擇的最優(yōu)操作條件及操作方案。操作人員依據(jù)計算機輸出的信息去變更調(diào)整器的給定值或干脆操作執(zhí)行機構(gòu)。

(2)干脆數(shù)字限制系統(tǒng)(DirectDgilalControlSystem-DDC)

DDC系統(tǒng)屬于計算機閉環(huán)限制系統(tǒng)。計算機首先通過模擬星輸入通道(AD和開美星輸入通道(D1)實時采

集數(shù)據(jù)，然后依據(jù)肯定的限制規(guī)律進行計算，最終發(fā)出限制信息，并通過模擬量輸出通道(AO)和開關(guān)量輸出通道

(DO)干脆限制生產(chǎn)過程。

(3)監(jiān)督限制系統(tǒng)(SupervisoryComputerControlSystem-SCC)

監(jiān)督限制中，計算機依據(jù)原始工藝信息和其他的參數(shù)，依據(jù)描述生產(chǎn)過程的數(shù)學模型或其他方法，自動地變更

模擬調(diào)整器或以干脆數(shù)字限制方式工作的微型機中的給定值，從而使生產(chǎn)過程始終處于最優(yōu)工況(如保持高質(zhì)量、

高效率、低消耗、低成本等等)o

從這個角度上說，它的作用始變更設(shè)定值，又稱為設(shè)定值限制SPC(Sc【PoinlControl).

(4)分布式限制系統(tǒng)(DistributedControlSystem-DCS)

DCS采納分散限制，集中操作，分級管理，分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計原則，把系統(tǒng)從上到下分為分散過程

限制級、集中操作監(jiān)控級、綜合信息管理級等三級系統(tǒng)，形成分級分布式限制。

(5)現(xiàn)場總線限制系統(tǒng)(FieldbusControlSystem-FCS)

FCS是新一代分布式限制結(jié)構(gòu)。20世紀80年頭發(fā)展起來的DCS,其結(jié)構(gòu)模式為“操作站一限制站一現(xiàn)場儀表”

三層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)成本較高，而且各廠商的DCS又各自的標準，不能互連。FCS于DCS不同，它的結(jié)構(gòu)模式為“工作

站一現(xiàn)場總線儀表”二層結(jié)構(gòu)，完成了DCS三層結(jié)構(gòu)的功能，降低了成本，提高了牢靠性，國際標準統(tǒng)一后，可實

現(xiàn)真正的開放式互連系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

4.了解幾種常用的片級總線、系統(tǒng)總線和外部總線。

5.RS-232、RS-485、RS-442、USB總線的特點(電氣、物理)與區(qū)分。

RS-232(串行)：“5V⑴、+15V(0)；電氣接口是單端的、雙極性電源供電電路。數(shù)據(jù)傳輸速率局限于20kb/s,傳

輸距離局限于15m,該標準沒有■規(guī)定連接器，有25和9腳插針。

傳送信號只用1根信號線，不能區(qū)分由驅(qū)動電路產(chǎn)生的有用信號和外部引入的干擾信號。采納高壓供電以解除地的

干擾。

RS-485：采納平衡差分電路，為半雙工工作方式，只采納一對平衡差分信號線來連接，任何時候只能有點發(fā)送數(shù)

據(jù)；可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器。

RS-232：采納平衡驅(qū)動和差分接收方法，消退信號地線，數(shù)據(jù)傳輸速率比RS-232提升了許多，串口通信最遠距離是

50英尺。

USB總線接口(串行)：

USB1.1：12Mbps,USB2.0：480Mbps02電源線(5V),2數(shù)據(jù)線，127個設(shè)備

USBI.I：12Mbps,USB2.0：480Mbps02電源線(5V),2數(shù)據(jù)線，127個設(shè)備,距離5米。具有熱插拔功能。

6.10端口的分類與功能,

I/O端口地址安排：1024個端口

兩類I/O接口硬件：板內(nèi)接口和擴展接口。

前256個((X)0~0FFH)專供系統(tǒng)板上的I/O接口芯片運用，

后768個(l()0~3FFH)為I/O接口擴展卡運用。其地址安排分別如表2-2和表2-3所示。

(1)系統(tǒng)板上的I/O接口：表2-2

(2)擴展卡上的I/O接口:表2-3

7.計算機IO端口地址選用原則.

8.熟識IO端口的三種地址譯碼方法和原理，看懂圖2-9譯碼電路圖。

9.計算機數(shù)字量接口和過程通道的概念，熟識數(shù)字量通道三種輸入調(diào)理電路的原理和

特點。

10.熟識功率驅(qū)動電路的形式和特點(光電隔密、繼電器、接觸器)，/解固態(tài)繼電器

原

理*r

二O

在大功率溝通驅(qū)動電路中，固態(tài)繼電器SSR作溝通開關(guān)運用。

SSR是一種無觸點通斷電廣開關(guān)，是一種有源器件，其中兩個端子為輸入限制端，另外兩個為輸出受控端，為實現(xiàn)

輸入與輸出之間的電氣隔離，器件中采納了高耐壓的專用光電耦合器。

SSR作溝通開關(guān)，相當于有一個觸點，左邊是TTL電平，在0~5V之間：

當TTL電平為高時，觸點閉合：

當TTL電平為低時，觸點斷開。

當用評算機來限制電磁閥時，用固態(tài)繼電器。

11.由二極管驅(qū)動的繼電器的電路形式是怎樣的？具中的續(xù)流二極管的作用。假如將繼

電器接在三極管e級有什么缺點？

二極管的作用，當電流截止時，防止三極管被反向擊穿，用二極管放目.

缺點：1.繼電器K兩端須要I2~24V的電壓才能使K接觸良好，Ve=4.3V,不能供應(yīng)足夠電壓。

2.起先導(dǎo)通時，K兩端為5V,電流增大，Vbe下降，負反饋使導(dǎo)通變慢，減慢了導(dǎo)通速度。

3.阻擋了lb跟Ic的導(dǎo)通，對lb的導(dǎo)通非常不利。

12.模擬量輸入接口和過程通道的概念和特點，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量時，可采納什么

方法將輸入量和輸出量隔離？

模E擬量輸入通道過程參數(shù)：由傳感元件和變送器測量，并轉(zhuǎn)換為電流（或電壓）后，再送多路開關(guān)：在微機限制

由多路開關(guān)將各個參數(shù)依次地切換到后級，進行采樣和A/D轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)巡回檢測。

過

多

程信號調(diào)采樣A/D

路IPC

參

理或然保持一痔換_>檸總

換

數(shù)翳一

I/V3E器!線

模擬輸入通

圖2-20根報除入

13.哪些是標準接口信號？為何要采納標準電壓、電流信號？哪一種最常用？為什么？

變送器輸出的信號為0?10mA或4?20mA的統(tǒng)一信號；DDZ-II型的輸出信號標準為。?10mA,而DDZ-IH型和

DDZ—S系列的輸出信號標準為4?20mA。

電流信號最常用，因為若設(shè)定電壓，1）接口電壓可能會由于接口觸點氧化，使電阻變大，電壓亦隨之變更。2）若

外接負載，也會變更接口電壓的大小。而標準電流接口卻不會出現(xiàn)以二狀況，因此標準電流接口比較常用。

14.說明有源I/V變換和無源I/V變換電路工作原理。

(I)有源I/V變換

利用有源器件一一運算放大器和電阻組成。與無源變換的區(qū)分：信號隔離。電流不干脆流過R2.VI=I*R1。利用運算

放大器虛短和虛斷概念，可求出同相放大電路的放大倍數(shù)。

合理選擇電阻，就可以得到相應(yīng)的電壓輸出。

(2)無源I/V變換

I7變換的基本思想：電流轉(zhuǎn)變成電壓

變換電路中各部分的作用：

R1:限流電阻D:將電壓鉗制在5V+0.3V以內(nèi)

R2:電壓采樣電阻，其壓降即為輸出電壓，精密電阻，精度為0.1%。

C和RI：組成阻容低通源波電路

15.為什么要對模擬信號采樣？模擬信號的采樣特點，香農(nóng)采樣定理的要點。

采樣過程：按肯定的時間間隔T,壬時間上連續(xù)和幅值上也連續(xù)的模擬信號，轉(zhuǎn)變成在時刻O、T、2T、“水丁的一

連串脈沖輸出信號的過程。

香農(nóng)采樣定理：假如模擬信號(包括噪聲干擾在內(nèi))頻譜的最高頻率為fmax,只要依據(jù)采樣頻率f22fmax進行采樣，

那么采樣信號y*⑴就能唯一地復(fù)現(xiàn)丫⑴。實際常取f》(5?10)fmax,甚至更高。

16.量化的概念：用一組數(shù)碼靠近離散模擬信號的幅值，量化誤差：土q/2,量化單位

q=(%｝為〃)/(2T)。

例:q=20mV時，量化誤差為±10mV,0.990?1.009V范圍內(nèi)的采樣值，其量化結(jié)果是相同的，都是數(shù)字50。

17.模擬信號最高頻率、孔徑時間和量化精度的相互關(guān)系。

在采/保電路中，由于模擬開關(guān)K有肯定的動作滯后，在保持吩咐發(fā)出后直到模擬開關(guān)完全斷開所需的時間稱為孔徑

時間。

/=——-——

2^/DX100

量化：采納一組數(shù)碼來靠近離散模擬信號的幅值，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

A

量化單位(精度)：最低有效位所對應(yīng)的模擬量q：q=[y(max)-y(min)]/(2n-1)

若模擬信號最高頻率較高，須要采樣保持器的孔徑時間較小。

18.A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標（轉(zhuǎn)換時間、辨別率、量程）.了解ADC0809與計算機

的連接（帶8通道模擬開關(guān)的8位逐次靠近A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間lOOus,誤差土

1/2LSB）o

轉(zhuǎn)換時間：AD轉(zhuǎn)換過程（即采樣信號的量化過程）須要的時間。

辨別率：AD最低有效位可以表示的電壓值。

量程：AD轉(zhuǎn)換器可以線性轉(zhuǎn)換的目壓范圍。

19.D/A轉(zhuǎn)換器單極性與雙極性輸出電路及其應(yīng)用場合，推導(dǎo)輸出電壓與輸入數(shù)字量的

Vow為單極性輸出，D為輸入數(shù)字量，VKEF為參考電壓，則有

Vorn=-VREpD/2n

VOUT2為雙極性輸出，且由電流定徨可推導(dǎo)得到

VoiTT2=-(R3/R))VRt-|-(R3/R2)VoUTI=VRH：[(D/2n-l)-1)]

20.了解V/I變換的目的和原理。

目的：把電壓轉(zhuǎn)換成電流。

21.串模十擾和共模干擾的定義、干擾產(chǎn)朝氣埋及具實行的對策，并敘述特點。

串模干擾：所謂串模T?擾是指疊加在被測信號上的干擾噪聲，這里的被測信號是指有用的直流信號或緩慢變更的交

變信號，而干擾噪聲是指無用的變更較快的雜亂交變信號。

共模干擾：共模干擾在兩個輸入端上公有的干擾電壓，又稱共態(tài)干擾。主要干擾形式。

串模干擾的抑制方法：串模干擾的抑制方法應(yīng)從干擾信號的特性和來源入手，分不同狀況實行相應(yīng)的措施

22.長線傳輸干擾的三個問題及其抑制方法。

長線傳輸干擾產(chǎn)生：易受干擾：電磁干擾：傳輸延遲：雜散電容和可感；存在波反射：阻抗不匹配

長線傳輸干擾的抑制：終端電阻匹配：R=RP,留意平衡凹凸電平的抗干擾實力；始端電阻匹配：R=RP-R0,R0：

門電路輸出為低始的輸出阻抗；雙絞線：抗電磁干擾。

23.熟識CPU抗干擾技術(shù)的種類與特點，了解MAX1232看門狗電路的功能和特點。

CPU抗干擾采納Walchdog（看門狗）復(fù)位、電源監(jiān)控。

1、MAX1232看門狗電路

低電源、定時器定時、手動等三種復(fù)位方式：RST：電源復(fù)位脈沖（250ms寬度）

2.MAX1232的主要功能口

1）電源監(jiān)視：Vcc低于某值且位，TOL：電源容限（0:5%：1:10%）

2）監(jiān)控定時靜：ST：選通輸入（定時器第位）；TD：0；150ms；懸空：600ms,Vcc：1.2s

3）掉電愛護和復(fù)原運行

3.其他微處理器監(jiān)控電路

帶電池切換的監(jiān)視器：MAX690/692/703/704

4.軟件抗干擾

24.接地的重要性，接地留意問題（不同電源接地、模擬地、數(shù)字地、浮地、屏蔽接地、

低頻單點與多點接地等），平安接地線的符號、顏色。

25.數(shù)控系統(tǒng)的開環(huán)限制、閉環(huán)限制、半閉環(huán)限制的特點與應(yīng)用范圍。

閉環(huán)數(shù)字程序限制：這種結(jié)構(gòu)的執(zhí)行機構(gòu)多采納直流電機（小慣量間服電機和寬調(diào)速力矩電機）作為驅(qū)動元件，反

饋泅量元件采納光電編碼器（碼盤）、光柵、感應(yīng)同步器等。

開環(huán)數(shù)字程序限制：這種限制結(jié)構(gòu)沒有反饋檢測元件，工作臺由步進電機驅(qū)動。

步進電機接收步進電機驅(qū)動電路發(fā)來的指令脈沖作相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，把刀具移動到與指令脈沖相當?shù)奈恢?，至于?/p>

具是否到達了指令脈沖規(guī)定的位置，那是不受任何檢查的，因此這種限制的牢靠性和精度基本上由步進電機和傳動

26.為什么要進行插補運算，常用插補運算有哪些？

27.數(shù)控系統(tǒng)按限制方式來分類有哪些？

28.步進電機的主要技術(shù)參數(shù)及作用有哪些？（相電流、最大靜轉(zhuǎn)矩、最高空載頻率f。、

最高啟動頻率fs、額定負載運行頻率的概念）。

1）最高空載頻率外（最高啟動頻率fs）

2）最大靜轉(zhuǎn)矩T

3）步距角。（半步與整步）

4）相電流流、全流與電流設(shè)定），對應(yīng)電機的轉(zhuǎn)速、功率、電壓。

29.步進電機按工作原理分哪幾類？特點如何？

按工作原理分類：

1）激磁式（電磁式）：定子和轉(zhuǎn)子均有繞組，靠電磁力矩使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

2）反應(yīng)式（磁阻式）：轉(zhuǎn)子無繞組，定子繞組勵磁后產(chǎn)生力矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

3）永磁式；轉(zhuǎn)子和定子的某一方具有永久磁鋼，另一方為軟磁材料。繞組通電建立磁場與恒定磁場相互作用產(chǎn)

生轉(zhuǎn)矩。

4）混合式《永磁感應(yīng)式）

還可以分為快速步進電動機功率步進電動機。

30.步進電機的“相”和“拍”的含義，其工作方式及特點，與速度和精度關(guān)系。

“相”一繞組的個數(shù)；

“拍”一繞組的通電狀態(tài)。

31.常用步進電機的驅(qū)動器有幾種，特點如何？（單電壓驅(qū)動，凹凸壓驅(qū)動，恒流嶄波,

調(diào)頻調(diào)壓，細分電路等）

（1）單電壓驅(qū)動：簡潔、價格低廉。

（2）凹凸壓驅(qū)動：簡潔好用.較單電壓驅(qū)動性能有肯定提高，但是高壓固定，不能兼顧各種頻率。

（3）恒流嶄波：采納較高的驅(qū)動電壓，限制相電流快速導(dǎo)通和保持恒定，在肯定頻率范圍具有勻稱的力矩，大

大提高運行頻率，但可能產(chǎn)生噪聲，特殊在肯定頻率范圍產(chǎn)生震蕩。

（4）調(diào)頻調(diào)壓：采納可調(diào)的驅(qū)動電壓，保證相電流快速導(dǎo)通和恒定，在肯定頻率范圍具有勻稱的力矩，大大提

高運行頻率，不會產(chǎn)生噪聲。

（5）細分電路驅(qū)動：采納細分電路或者等分調(diào)整各相電流，將原來的一步細分為多步運行，削減脈沖當量，提

高精度。

32、步進電機帶負載的實力如何確定（與M/f有關(guān)），步進電機速度過快會或過載時有

什么現(xiàn)象？

33、熟識數(shù)字限制器的連續(xù)化設(shè)計的原理和設(shè)計步驟，如何選擇采樣周期T?

設(shè)計方法：采樣周期短、限制算法簡潔的系統(tǒng)。忽視零階保持器和采樣器，求出系統(tǒng)的連續(xù)限制器，以近似方

式離散化為數(shù)字限制器。

步驟：一設(shè)計假想的連續(xù)限制器D（s）；一選擇采樣周期T；一將D（s）離散化為D（z）；一設(shè)計由計算機實現(xiàn)

的限制算法：一校驗：符合要求？

香農(nóng)采樣定理給出了從采樣信號復(fù)原連續(xù)信號的最低采樣頻率，為信號最高頻率的2倍以上，周期T為采樣頻

率的倒數(shù)。

Tr（0.15?0.5）—

且假定相位裕量可削減5。?15。，則采樣周期應(yīng)選為：A（3c是連續(xù)限制系統(tǒng)的剪切

頻率）

用數(shù)字限制器去近似連續(xù)限制器，要有相當短的采樣周期

34、熟識雙線性變換法、前向差分法、后向差分法公式，了解其特點和穩(wěn)定性問題。

?z-l2-1Z—1

S=二^__-S=-------S=-------

雙線性變換法：Tz+1前向差分法：T后向差分法：Tz

雙線性變換的優(yōu)點在于，它把左半s平面轉(zhuǎn)換到單位圓內(nèi)。假如運用雙線性變換，一個穩(wěn)定的連續(xù)限制系統(tǒng)在

變換之后仍將是穩(wěn)定的：

而運用前向差分法，就可能把它變換為一個不穩(wěn)定的離散限制系統(tǒng)。

即：雙線性變換一保持穩(wěn)定；前向差分一不能保持穩(wěn)定：向后差分一比原來更穩(wěn)定。

35、熟識PID限制原理、算法和應(yīng)用范圍。(比例作用：快速反應(yīng)誤差，但不能消退穩(wěn)

態(tài)誤差，過大簡潔引起不穩(wěn)定；積分作用：消退靜差，但簡潔引起超調(diào)，甚至出現(xiàn)

振蕩；微分作用：減小超調(diào)，克服振蕩，提高穩(wěn)定性，改善系統(tǒng)的動態(tài)特性。)

PID調(diào)整器：按偏差的比例、積分和微分進行限制的調(diào)整器，在連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)最成熟，應(yīng)用最廣，

PID調(diào)整器結(jié)構(gòu)簡潔、參數(shù)易于調(diào)整，當被控對象精確數(shù)學模型難以建立、系統(tǒng)的參數(shù)又常常發(fā)生變更時，應(yīng)

用PID限制技術(shù)，在線整定最為便利。

36、數(shù)字PID限制器的作用和設(shè)計，位置式和增量式的形式、特點和應(yīng)用。

數(shù)字PID位置型限制算法：

T*e(k)—e(k—1)

]

1T

其中：Kp為比例系數(shù)；Ti為積分時間常數(shù)；Td為微分時間常數(shù)。

特點：位置型限制算法供應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)的位置u(k),比如閥門的開度，須要累計e⑴。

數(shù)字PID增量型限制算法：

△w(^)=w(^)-w(^—1)

=尺尸［°(左)一e(k-1)〕+K"(^)+KQ［，(A)—2e(k—l)+e(￡—2)〕

KP=］稱為比例增益；

KJ=K1乏稱為積分系數(shù)；

KD=KP孕稱為微分系數(shù)。

即：

△〃(A)=qoe(%)+g】e(A—D+qzeQ—2)

q。+7、)

ir

q1=_Kp(/,ld?--27Tp?-)

qkK*

增量型限制算法供應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)的增量^U(k)o

37、為什么要對積分項進行改進？改進的方法有哪些(積分分別，抗積分飽和，梯形積

分，消退積分不靈敏區(qū))。

(1)積分分別：

改進綠山，當有較大的擾動或大幅度變更給定值時，存在較大的偏差，以及系統(tǒng)有惜性和滯后，在枳分項的作

用下，會產(chǎn)生較大的超調(diào)和長時間的波動。

改進方法：

當|c(k)|>p時，采納PD限制;

當|e(k)|<。時，采納P1D限制。

積分分別閾值P的確定：P過大，達不到積分分別的目的：。過小，則一旦限制量y⑴無法跳出各積分分別區(qū)，

只進行PD限制，將會出現(xiàn)殘差。

(2)抗積分飽和：

枳分飽和：假如執(zhí)行機構(gòu)已到極限位置，仍舊不能消退偏差，由于積分的作用，盡管計算PID差分方程式所

得的運算結(jié)果接著增大或減小，但執(zhí)行結(jié)構(gòu)已無相應(yīng)的動作，限制信號則進入深度飽和區(qū)。

一影響：假如系統(tǒng)程序反向偏差，則u(k)首先須要從飽和區(qū)退出，進入的飽和區(qū)越深，退出時間越長，導(dǎo)致

超調(diào)量增加。

一改進方法：對限制量u(k)限幅。

(3)梯形積分

一改進緣山：減小殘差，提高積分項的運算精度。

一改進方法：矩形積分改為梯形積分。

(4)消退積分不靈敏區(qū)

一改進緣山：由于?計算機字長的限制，當運算結(jié)果小丁字長所表示數(shù)的精度，計算機就作“零”處理，此時積

分作用消逝，這稱為積分不靈敏區(qū)。

一改進措施：

①增加A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)，加長運算字長，提高運算精度。

②當積分項連續(xù)n次小于輸出精度￡的狀況下，不要把它們作為“零”處理，而是把它們累加起來，直到累加

值大于￡時才輸出，同時把累加單元清零。

38、數(shù)字PID限制器的參數(shù)整定，采樣周期的選擇與考慮因素。

參數(shù)整定：

I、采樣周期的選擇；2、按簡易工程法整定PID參數(shù)：3.優(yōu)選法；4.湊試法確定PID參數(shù)：5.PID限制參數(shù)

的自整定法

采樣周期的選擇：

(I)采樣周期上卜.限的確定

采樣周期上限Tmu(大)的確定：

采樣(香農(nóng))定理TmaxF/Smax，其中CDmax為被采樣信號的上限角頻率。

采樣周期下限Tmin(小)的確定；

Tmin為計算機執(zhí)行程序和輸入輸出所耗費的時間。

(2)采樣周期的考慮因素

給定值頻率變更：給定值變更頻率與采樣頻率成正比。

被控對象與執(zhí)行機構(gòu)特性：被控對象是慢速對象，采樣周期取得大，否則應(yīng)??；執(zhí)行機構(gòu)是快速系統(tǒng)，采樣周

期應(yīng)取得較小，否則應(yīng)大。

限制算法的類型：采樣周期T太小，將使微分積分作用不明顯，受計算精度和計算時間的影響。

限制回路數(shù)：采樣周期T應(yīng)大于等于全部回路限制程序執(zhí)行時間和輸入輸出時間的總和。

39、熟識數(shù)字PID限制器中采樣周期的確定。Pill

4()、工程法整定PID參數(shù)(擴充臨界比例度法，擴充響應(yīng)曲線法，歸一參數(shù)整定法)。

PI12

41、數(shù)字限制器的離散化設(shè)計步驟和特點。

設(shè)計步驟：1.依據(jù)限制系統(tǒng)的性能指標要求和其它約束條件，確定所需的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)中(z)。

2.求廣義對象的肽沖傳遞函數(shù)G(-)o

3.求取數(shù)字限制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)。

4.依據(jù)D(z)求取限制算法的遞推計算公式。

特點：離散化設(shè)計技術(shù)比連續(xù)化設(shè)計技術(shù)更具有一般意義，它完全是依據(jù)采樣限制系統(tǒng)的特點進行分析和綜合,

并導(dǎo)出相應(yīng)的限制規(guī)律和算法。

42、設(shè)計數(shù)字限制器D(Z)時，要求考慮哪些因素，其設(shè)計方法和種類。

43、典型輸入卜最少拍限制系統(tǒng)分析和設(shè)計，寫出限制器形式。

最少拍系統(tǒng)的設(shè)計原則是：

若系統(tǒng)廣義被控對象G⑶無延遲且在z平面單位圓上及單位圓外無零極點，要求選擇閉環(huán)脈沖隹?遞函數(shù)

⑦(z),使系統(tǒng)在典型輸入作用下，經(jīng)最少采樣周期后能使輸出序列在各采樣時刻的穩(wěn)態(tài)誤差為零，達到完全跟

蹤的目的，從而確定所須要的數(shù)字限制器的脈沖傳遞函數(shù)0(2)。

m、-1⑦(N)

44、依據(jù)z變換的終值定理，理解系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差的公式。P118

45、最少拍限制器的局限性和可實現(xiàn)性問題指什么？

最少拍限制器的設(shè)計是使系統(tǒng)對某一典型輸入的響應(yīng)為最少拍，但對于其它典型輸入不肯定為最少抽，甚至會

引起大的超調(diào)和靜差。

(I)最少拍限制器對典型輸入的適應(yīng)性差

(2)最少拍限制器的可實現(xiàn)性問題

(3)最少拍限制的穩(wěn)定性問題

最少拍系統(tǒng)設(shè)計的物理可實現(xiàn)性指將來