计控考试参考答案Word文档下载推荐.docx

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1、１２设有模拟信号（0－5）Ｖ与（2、５－5）V，分别用8位、10位与１2位A/D转换器,使计算并列出各自得量化单位与量化误差。

1、19计算机控制系统由哪些主要得性能指标?

如何衡量?

计算机控制系统得性能跟连续系统类似，可以用稳定性、能控性、能观测性、稳定特性、动态特性来表征，相应地用稳定裕量（相角裕量与幅值裕量）、稳态指标（稳态误差）、动态指标（超调量、调节时间、峰值时间、振荡次数）与综合指标（积分型指标、末值型指标、复合型指标）来衡量一个系统得好坏或优劣.

1、26计算机控制将向哪些方向发展？

a、最优控制b、自适应控制c、系统辨识ｄ、分级控制e、集散型控制

２、8已知拉氏变换式,试求离散化后得Z变换式：

1、1/s

解:

1／s得拉氏反变换就是1,故Z变换式就是z/z-1.

2、９试求下列函数得Z反变换;

2、１2　　已知系统得方框图,G（s）=K/s（ｓ+a）,试求系统（见习题2、1７）得闭环Z传递函数Ｇc（ｚ）.

所有牵扯到求闭环传递函数得题目,将a,T代入上式即可。

2、1３T=1ｓ，G（s）=1／ｓ（ｓ＋0、3），试分析系统在典型输入作用下得输出响应与稳态误差。

1.单位阶跃响应　　　　2、单位速度输入　　3、单位加速度输入

解：

带入a＝0、３　T=1sK=1得闭环传递函数（单位阶跃响应）

2、20已知系统反方框图如2、１２中，G（s）=K/s（ｓ+1），试求系统得临界放大倍数。

将已知给定得T带入Gc（z）中，见2、1２Gｃ（ｚ），其中ａ=１,求得Ｇc（z）。

其她见下例。

这里取T=1ｓ求得Gｃ（z）

建立劳斯列表有

欲使系统稳定,必须使劳斯列表您第一列个元素为正。

故有

解得０〈K＜2、4,故临界放大倍数Kc=2、4.

例2、３４　设线性离散系统如2、1２图,ａ=１/s，K=1,Ｔ=1ｓ，输入序列位单位节约序列。

试分析系统得过渡过程.

将已知参数带入得闭环传递函数Ｇc（z）

由Ｚ变换得定义，离散系统输出时间序列为

ｙ（０）=０　y（T）=0、3６8y（2T）＝1　ｙ（3Ｔ）=1、4ｙ（4T）=１、4y（５T）=１、１４7ｙ（６T）＝0、８９5

y（7T）=0、8０２　y（８T）=0、８６8　y（9T）＝０、９93　y（１0T）=1、０77　ｙ（11T）=1、08１y（12T）=１、032ｙ（13Ｔ）=0、９81y（14T）=０、961y（1５T）＝０、9７3y（１6T）=０997……

线性离散系统在单位阶跃响应下,调节时间约12ｓ,超调量约为40％,峰值时间为3s,振荡次数为1、5次,衰减比约为2：

1，稳态误差eｓｓ=0。

3、1已知线性系统得差分方程，试导出离散状态空间表达式：

1、由差分方程知；

ｎ=２，m＝0,p=1（输出向量维数）

　a0＝1,ａ1=0、２,a2=0、５，b０＝1

离散状态空间表达式：

2.线性离散系统得阶数n=２

ａ0=１，a１=０、5,a２=０、２，a3=1,ｂ0＝0,b１＝０，b2=1，b3=1、２

h0＝ｂ0=0；

h1=b1－a1h０=０；

ｈ2=ｂ２—a1h1-ａ2h0=1;

h3＝ｂ3-a1h2-a2h1—a3h0=０、7

３、３已知线性离散系统得离散状态方程;

1.使用迭代法，求解ｘ（kT）;

2.试用Z变换法求解ｘ（kT）;

1、令k=０，1,2，、、、，及初始条件代入离散状态空间表达式，可以得到

２、

好复杂,自己求吧,然后再求Ｚ反变换即可。

４、5　设有限拍系统如图,试设计单位阶跃输入时得有限拍D（z）。

1.有限拍有纹波调节器　　　　　２、有限拍无纹波调节器

解；

１、广义对象得Z传递函数

HG（z）得分子含有z-1因子，因此闭环传递函数Ｇc（z）应包含z-１,可选择

2.闭环传递函数Gc（ｚ）应选择包含z-１与ＨＧ（z）得全部零点，所以

解得a＝0、５５６b0=１b1=０、4４5

有限拍无纹波调节器为

4、7设有限拍系统如图,就是设计在各种典型输入时得有限拍尤文吧调节器D（ｚ）.

1.单位阶跃输入　2、单位速度输入　　3、单位加速度输入

1、广义对象得Z传递函数

2.单位速度输入时

3.单位加速度输入时

代入D（ｚ）式中即可。

4、8设有限拍系统如上图,试设计在单位阶跃输入时，不同采样周期得有限拍有纹波调节器D（z）。

1.Ｔ=10ｓ2、Ｔ=1ｓ3、T＝0、1s4、T＝0、01ｓ

广义对象得Z传递函数为HG（z）

这里取T＝１s得出

同理将其她T代入。

５、2　试列出数字PID控制得位置算式、增量算式与速度算式。

位置算式：

增量算式:

速度算式：

5、３、试列出数字PＩD调节器得Z传递函数。

5、８、数字ＰID调节器需整定哪些参数？

答:

　Kp、Ｔｉ、Td、采样周期T。

5、9简述PIＤ参数Ｋp、Ti、Td对系统得动态特性与稳态特性得影响.

（1）比例控制Kp对系统性能影响

动态特性—-比例控制Kp加大，使系统得动作灵敏，速度加快,Kp偏大,振荡次数加多，调节时间加长.当Kp太大时,系统会趋于不稳定。

若Kｐ太小，又会使系统得动作缓慢；

稳态特性—-加大比例控制Kp,在系统稳定得情况下，可以减小稳态误差ｅｓs,提高控制精度,但就是加大Ｋp只就是减少esｓ,却不能完全消除稳态误差。

（2）积分控制Ti对控制性能得影响

动态特性——通常使系统得稳定性下降.Ti太小系统将不稳定。

Ti偏小,振荡次数较多,Ti太大,对系统性能得影响减少。

当Ti合适时，过渡特性比较理想。

稳态特性--能消除系统得稳态误差，提高控制系统　得控制精度。

但就是若Ti太大时，积分作用太弱,以至不能减小稳态误差。

（3）微分控制Ｔd对控制性能得影响

微分控制可以改善动态特性，如超调量σp减少，调节时间ｔs缩短，允许加大比例控制,使稳态误差减小,提高控制精度。

当Td偏大时，超调量σp较大,调节时间较长。

当Td偏小时,超调量σp也较大，调节时间ts也较长。

只有合适时,可以得到比较满意得过渡过程。

５、１1　　简述扩充临界比例度法选择PＩＤ参数。

扩充临界比例度法就是以模拟调节器中使用得临界比例度法为基础得一种PID数字调节器参数得整定方法。

整定步骤：

（1）选择合适得采样周期T，调节器作纯比例Kｐ控制；

（2）逐渐加大比例Kp，使控制系统出现临界振荡;

（3）选择控制度；

（4）查表选择采样周期T，Kp,Ti与Ｔd。

7、１已知线性离散状态方程,试判断系统得能观性。

7、2　已知线性离散状态方程与输出方程，试判断系统得能观测性。

10、1计算机控制得总体方案设计通常包含哪些内容？

（1）工艺设备、工艺流程、环境条件；

（2）总体设计要求;

（3）工艺控制要求及技术指标；

（４）经费估算；

（5）制定工程进度。

１０、4如何提高工业控制机得可靠性?

（1）系统得结构设计；

（2）元器件得选择，老化筛选;

（３）信号、电源接地得抗干扰措施；

（４）感性负载回路得抗干扰措施;

（5）多重化结构技术;

（6）信号隔离技术;

（7）瞧门狗及电源掉电检测技术；

（8）提高软件设计得可靠性。

１０、9简述提高软件设计可靠性得措施。

（１）程序高速循环法；

（2）输出反馈、表决与周期刷新；

（3）灵活使用存储器；

（4）实时诊断技术；

（5）数字滤波技术。

1０、14计算机辅助设计、计算、仿真得特点与优点?

答;

计算机辅助设计特点:

利用计算机高速而精确得计算能力，大容量存储与处理数据得能力来处理设计者手工处理所遇到得不便与繁琐;

优点:

加快设计进程，缩短设计周期，提高设计质量；

计算机辅助计算特点与优点:

速度快,精度高;

计算机仿真特点：

仿真就是对系统进行研究得一种实验方法,基本原则就是相似性原理；

经济，安全,快捷.