計算機控制技術復習題計算機控制技術復習題計算機控制技術復習題精選文檔計算機控制技術復習題一、填空題1、平時把疊加在被測信號上的攪亂信號稱為。2、弱電控制與強電控制之間常用的隔斷方式有變壓器隔斷、繼電器隔斷和等。3、常用的傳輸介質有雙絞線、同軸電纜、。4、在計算機控制系統(tǒng)中，被測信號有和兩種輸入方式。5、信號接地方式應采納方式，而不采納方式。6、主要的電源攪亂包含、、和。7、數(shù)字程序控制方式有、、。8、插補計算過程由、、、四個步驟構成。9、將D(S)失散化為D(Z)常用方法有、、。10、三相步進機的轉子為60個齒，定子為3對磁極，工作在三相六拍方式時，則步距角是和齒距角是。11、三相步進電機平時有、和工作方式12、PID控制中對積分項可采納、、和四種改進措施。13、對微分項進行改進主要有和兩種方法。14、按簡單工程法整定PID參數(shù)的方法有、和。15、最少拍控制算法有、和三種典型輸入信號。二、選擇題1、已知偏差e（k),積分分別閾值β，以下正確的選項是（）A.當e(k)>β時，采納PI控制B.當e(k)>β時，采納PD控制C.當e(k)≤β時，采納PD控制D.當e(k)≤β時，采納PI控制2、設加工第一象限直線OA，起點為O（0,0），終點為A（6,3），進行插補計算所需的坐標進給的總步數(shù)Nxy為（）A.7B.8C.9D.10.精選文檔3、已知失散系統(tǒng)脈沖傳達函數(shù)為：G（Z）=（Z+0.5）/(Z-0.5+j0.5)^2,可知該系統(tǒng)是（）。A.穩(wěn)固的B。不穩(wěn)固的C。中性穩(wěn)固的4、若連續(xù)系統(tǒng)為Gc(s)穩(wěn)固，采納一階向前差分別散化方法失散，所得Gc(z)（）。A.也是穩(wěn)固的B。是不穩(wěn)固的C。穩(wěn)固性不必定三、問答題1、什么是串模攪亂，克制的方法有哪些？2、什么是共模攪亂，克制的方法有哪些？3、什么是長線傳輸攪亂，克制的方法有哪些？4、計算機控制系統(tǒng)的CPU抗攪亂措施常采納哪些措施？5、MAX1232的主要功能有哪些？6、計算機控制系統(tǒng)中有哪些種類的地線？7、何謂數(shù)字程序控制？數(shù)控系統(tǒng)由哪四大部分構成？8、什么是插補器？常用哪兩種形式？插補計算的主旨是什么？9、第一象限直線逐點比較法插補的原理是什么？10、畫出三相步進電機分別在三種工作方式下的電壓波形圖。11、數(shù)字PID地址式和增量式算法的各自特色是什么？12、數(shù)字PID控制算法中，Kp、Ti、Td的物理調理作用分別是什么？13、最少拍控制算法實質上是什么算法，為何？14、最少拍控制算法的限制性是什么？15、已知模擬調理器的傳達函數(shù)為Ds10.17s10.085s試寫出相應數(shù)字控制器的地址型和增量型控制算式，設采樣周期T=0.2s。16、已知模擬調理器的傳達函數(shù)為Ds

10.17s0.085s試寫出相應數(shù)字控制器的地址型PID算法和增量型PID控制算式，設采樣周期T=0.2s。17、已知某控制系統(tǒng)模擬控制器的傳達函數(shù)為.D(s)

精選文檔13.5s0.1s20.5s若采樣周期T=1S,試寫出相應數(shù)字控制器的地址型和增量型控制算式。并比較兩種算法特色。18、簡述應如何選擇計算機控制系統(tǒng)中采樣周期？19、什么叫積分飽和？它是怎么引起的？如何除掉？20、簡述擴大臨界比率度法、擴大響應曲線法整定PID參數(shù)的步驟。21、數(shù)字控制器的失散化設計步驟是什么？22、等效失散化設計方法存在哪些缺點？23、什么是信號重構？24、寫出零階保持器的傳達函數(shù)，引入零階保持器對系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的極點有何影響？25、已知某連續(xù)控制器的傳達函數(shù)為2D(s)n2s2s2nn試用雙線性變換法求出相應的數(shù)字控制器的脈沖傳達函數(shù)D(z)，并給出控制器的差分形式。此中T1s。26、被控對象的傳達函數(shù)為Gcs1s2采樣周期T=1s，采納零階保持器，針對單位速度輸入函數(shù)，按以下要求設計：(1)最少拍無紋波系統(tǒng)的設計方法，設計(z)和Dz；(2)求出數(shù)字控制器輸出序列u(k)的遞推形式。.精選文檔計算機控制技術復習題一、填空題1、平時把疊加在被測信號上的攪亂信號稱為串模攪亂。2、弱電控制與強電控制之間常用的隔斷方式有變壓器隔斷、繼電器隔斷和光電隔斷等。3、常用的傳輸介質有雙絞線、同軸電纜、光纖。4、在計算機控制系統(tǒng)中，被測信號有單端對地輸入和雙端不對地輸入兩種輸入方式。5、信號接地方式應采納一點接地方式，而不采納多點接地方式。6、主要的電源攪亂包含噪聲，尖峰，斷電，浪涌_。7、數(shù)字程序控制方式有點位控制、直線切削控制、輪廓切削控制。8、插補計算過程由偏差鑒識、坐標進給、偏差計算、終點判斷四個步驟構成。9、將D(S)失散化為D(Z)常用方法有雙線性變換法、前向差分法、后向差分法。10、三相步進機的轉子為60個齒，定子為3對磁極，工作在三相六拍方式時，則步距角是1度和齒距角是6度。步距角:360/60/6=1度齒距角360/60=6度11、三相步進電機平時有單相三拍、雙相三拍和三相六拍工作方式12、PID控制中對積分項可采納積分分別、抗積分飽和、梯形積分和除掉積分不矯捷區(qū)四種改進措施。13、對微分項進行改進主要有不完整微分PID控制算法和微分先行PID控制算式兩種方法。14、按簡單工程法整定PID參數(shù)的方法有擴大臨界比率度法、擴大響應曲線法和歸一參數(shù)整定法。15、最少拍控制算法有單位階躍信號、單位速度信號和單位加速度信號三種典型輸入信號。二、選擇題.精選文檔1、已知偏差e（k),積分分別閾值β，以下正確的選項是（B）B.當e(k)>β時，采納PI控制B.當e(k)>β時，采納PD控制C.當e(k)≤β時，采納PD控制D.當e(k)≤β時，采納PI控制2、設加工第一象限直線OA，起點為O（0,0），終點為A（6,3），進行插補計算所需的坐標進給的總步數(shù)Nxy為（C）A.7B.8C.9D.103、已知失散系統(tǒng)脈沖傳達函數(shù)為：G（Z）=（Z+0.5）/(Z-0.5+j0.5)^2,可知該系統(tǒng)是（A）.A.穩(wěn)固的B。不穩(wěn)固的C。中性穩(wěn)固的4、若連續(xù)系統(tǒng)為Gc(s)穩(wěn)固，采納一階向前差分別散化方法失散，所得Gc(z)（C）。A.也是穩(wěn)固的B。是不穩(wěn)固的C。穩(wěn)固性不必定三、問答題1、什么是串模攪亂，克制的方法有哪些？串模攪亂是指疊加在被測信號上的攪亂信號。高通,低通,帶通濾波器。尖峰型串模攪亂民為主要攪亂源時,用雙積分A/D變換器，采納雙絞線作信號引線(減少電磁感覺)2、什么是共模攪亂，克制的方法有哪些？所謂共模攪亂,是指A/D變換器兩個輸入端公有的攪亂電壓?？酥品椒?變壓器隔斷光電隔斷浮地障蔽3、什么是長線傳輸攪亂，克制的方法有哪些？長線傳輸攪亂是指:長線傳輸遇到外界攪亂,擁有信號延時,高速度變化的信號在長線中傳輸時,還會出現(xiàn)波反射現(xiàn)象?？酥品椒?終端般配始端般配4、計算機控制系統(tǒng)的CPU抗攪亂措施常采納哪些措施？①Watchdog(俗稱看門狗)②電源監(jiān)控(掉電檢測及保護)③復位5、MAX1232的主要功能有哪些？.精選文檔電源監(jiān)控(2)按鈕復位輸入(3)監(jiān)控準時器6、計算機控制系統(tǒng)中有哪些種類的地線？有模擬地線,數(shù)字地線,安全地線,系統(tǒng)地線,交流地線7、何謂數(shù)字程序控制？數(shù)控系統(tǒng)由哪四大部分構成？就是計算機依據(jù)輸入的指令和數(shù)據(jù)，控制生產機械(如各種加工機床)按規(guī)定的工作序次、運動軌跡、運動距離和運動速度等規(guī)律自動地完成工作的控制方式。由輸入裝置、輸出裝置、控制器和插補器等四大部分構成。8、什么是插補器？常用哪兩種形式？插補計算的主旨是什么？用于完成插補計算，就是按給定的基本數(shù)據(jù)(如直線的終點坐標,圓弧的起、終點坐標等)，插補(插值)中間坐標數(shù)據(jù)，從而把曲線形狀描述出來的一種計算。直線插補、二次曲線插補主旨是經過給定的基點坐標，以必定的速度連續(xù)定出一系列中間點，而這些中間點的坐標值是以必定的精度迫近給定的線段。9、（1）第一象限直線逐點比較法插補的原理是什么？從直線的起點(即坐標原點)出發(fā)，當Fm≥0時，沿＋x軸方向走一步；當Fm＜0時，沿＋y方向走一步；當雙方向所走的步數(shù)與終點坐標(xe,ye)相等時，發(fā)出終點到信號，停止插補。（2）第一象限圓弧的插補原理？10、（1）畫出三相步進電機分別在三種工作方式下的電壓波形圖。（2）微機如何控制x軸、y軸電機的？并寫出三種工作方式下的輸出字表。11、數(shù)字PID地址式和增量式算法的各自特色是什么？增量算法不需要做累加,地址算法要用到過去的偏差的累加值,簡單產生大的累加偏差；增量算法得出的是控制量的增量,而地址算法的輸出是控制量的全量輸出,誤動作影響大；采納增量算法,易于實現(xiàn)手動到自動的無沖擊切換。12、數(shù)字PID控制算法中，Kp、Ti、Td的物理調理作用分別是什么？Kp為比率增益,能減小偏差,但不可以除掉穩(wěn)態(tài)偏差,但Kp加大會引起系統(tǒng)不.精選文檔穩(wěn)固。Ti為積分時間常數(shù)。只要有足夠的時間,積分控制將能完整除掉偏差。但積分作用太強會使系統(tǒng)超調加大,甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。Td為微分時間常數(shù)?？梢詼p小調整時間,從而改變系統(tǒng)的動向性能。13、最少拍控制算法實質上是什么算法，為何？最少拍控制算法實質上是時間最優(yōu)控制算法,因為最少拍控制算法是以系統(tǒng)的快速性為主要性能指標。14、最少拍控制算法的限制性是什么？最少拍控制器對典型輸入信號的適應性較差；15、已知模擬調理器的傳達函數(shù)為Ds10.17s10.085s試寫出相應數(shù)字控制器的地址型和增量型控制算式，設采樣周期T=0.2s。DsUs10.17sEs10.085s則Us0.085SUsEs0.17SEsut0.085dutet0.17detdtdtuk0.085ukuk1ek0.17ekek1TT把T=0.2S代入得1.425uk0.425uk14.5ek3.5ek-1地址型uk3.1579ek2.4561ek10.2982uk1增量型ukukuk13.1579ek2.4561ek10.7018uk116、已知模擬調理器的傳達函數(shù)為Ds

10.17s0.085s試寫出相應數(shù)字控制器的地址型PID算法和增量型PID控制算式，設采樣周期T=0.2s。.精選文檔10.17s2（111解：因為Ds）Kp(1Tds)0.085s0.17sTis所以Kp2，Ti0.17，Td0故地址型PID控制器u(k)KPe(k)Tke(i)TDe(k)e(k1)TIi0T20.2ke(k)e(i)0.17i00.4k2e(k)e(i)0.17i0故增量型PID控制器u(k)u(k1)u(k)u(k1)KPe(k)e(k1)KIe(k)KDe(k)2e(k1)e(k2)u(k1)2e(k)e(k1)0.4e(k)0.17u(k1)4.35e(k)2e(k1)17、已知某控制系統(tǒng)模擬控制器的傳達函數(shù)為D(s)0.13.5ss20.5s若采樣周期T=1S,試寫出相應數(shù)字控制器的地址型和增量型控制算式。并比較兩種算法特色。U(s)2s71D(s)5sE(s)U(s)7E(s)2sE(s)1E(s)5su(t)7e(t)2de(t)dtu(k)7e(k)2e(k)e(kT將T=1代入上式，得u(k)9e(k)2e(k1)u(k1)9e(k1)2e(k

1e(t)dt51)Tke(i)5i0k0.2e(i)i0k12)0.2e(i)i0.精選文檔u(k)u(k)u(k1)9.2e(k)11e(k1)2e(k2)18、簡述應如何選擇計算機控制系統(tǒng)中采樣周期？答：（1）第一確立采樣周期的上下限：上限依據(jù)采樣定理來確立；下限依據(jù)計算機執(zhí)行程序和輸入輸出所耗費的時間來確立。（2）其次要考慮的要素有：①給定值的變化率；②被控對象的特征；③執(zhí)行機構的種類；④控制算法的類型；⑤控制回路數(shù)。19、什么叫積分飽和？它是怎么引起的？如何除掉？解：（1）假如執(zhí)行機構已經到極限地址，依舊不可以除掉靜差時，因為積分作用，盡管PID差分方程式所得的運算結果連續(xù)增大或減小，但執(zhí)行機構已無相應的動作，這就叫積分飽和。（2）1、當偏差產生躍變時，地址型PID算式的輸出將急劇增大或減小，有可能超出執(zhí)行機構的上（下）限，而此時執(zhí)行機構只好工作在上限。2、系統(tǒng)輸出需要很長時間才達到給定值，在這段時間內算式的積分項將產生一個很大的累積值。3、當系統(tǒng)輸出超出給定值后，偏差反向，但因為大的積分累積值，控制量需要相當一段時間離開飽和區(qū)。所以引起系統(tǒng)產生大幅度超調，系統(tǒng)不穩(wěn)定。（3）常用的改進方法：積分分別法和抗積分飽和20、簡述擴大臨界比率度法、擴大響應曲線法整定PID參數(shù)的步驟。擴大臨界比率度法整定PID參數(shù)的步驟：選擇一個足夠短的采樣周期T，比方被控過程有純滯后時，采樣周期T取滯后時間的1/10以下，此時調理器只作純比率控制，給定值r作階躍輸入。逐漸加大比率系數(shù)Kp，使控制系統(tǒng)出現(xiàn)臨界振蕩。由臨界振蕩過程求得相應的臨界振蕩周期Ts，并記下此時的比率系數(shù)Kp，將其記作臨界振蕩增益Ks。此時的比率度為臨界比率度，記作s1。Ks.精選文檔選擇控制度，所謂控制度是數(shù)字調理器和模擬調理器所對應的過渡過程的偏差平方的積分之比。依據(jù)控制度，查表求出T、Kp、Ti和Td值。依據(jù)求得的整定參數(shù)，投入系統(tǒng)運轉，觀察控制成效，再合適調整參數(shù)，直到獲取滿意的控制成效為止。擴大響應曲線法整定PID參數(shù)的步驟：斷開數(shù)字調理器，讓系統(tǒng)處于手動操作狀態(tài)。將被調量調理到給定值周邊并穩(wěn)固后，而后忽然改變給定值，即給對象輸入一個階躍信號。用儀表記錄被控參數(shù)在階躍輸入下的整個變化過程曲線，以下列圖。在曲線最大斜率處作切線，求得滯后時間τ、被控對象的時間常數(shù)Tc，以及它們的比值Tc/τ。由τ、Tc、Tc/τ值，查表，求出數(shù)字控制器的T、Kp、Ti和Td。21、數(shù)字控制器的失散化設計步驟是什么？數(shù)字控制器的直接設計步驟以下：依據(jù)控制系統(tǒng)的性質指標要乞降其他拘束條件，確立所需的閉環(huán)脈沖傳達函數(shù)Φ(z)。求廣義對象的脈沖傳達函數(shù)G(z)。求取數(shù)字控制器的脈沖傳達函數(shù)D(z)。依據(jù)D(z)求取控制算法的遞推計算公式。23、等效失散化設計方法存在哪些缺點？答：等效失散化設計方法存在以下缺點：一定以采樣周期足夠小為前提。在好多實質系統(tǒng)中難以滿足這一要求。沒有反響采樣點之間的性能。特別是當采樣周期過大，除有可能造成控制系統(tǒng)不穩(wěn)固外，還使系統(tǒng)長時間處于“開環(huán)”、失控狀態(tài)。所以，系統(tǒng)的調理質量變壞。.精選文檔等效失散化設計所構造的計算機控制系統(tǒng)，其性能指標只好湊近于原連續(xù)系統(tǒng)(只有當采樣周期T=0時，計算機控制系統(tǒng)才能完整等同于連續(xù)系統(tǒng))，而不行能超出它。所以，這類方法也被稱為近似設計。23、什么是信號重構？答：把失散信號變成連續(xù)信號的過程，稱為信號重構，它是采樣的逆過程。26、寫出零階保持器的傳達函數(shù)，引入零階保持器對系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)的極點有何影響？答：零階保持器的傳達函數(shù)為1eTsH0(s)s。零階保持器的引入其實不影響開環(huán)系統(tǒng)脈沖傳達函數(shù)的極點。27、已知某連續(xù)控制器的傳達函數(shù)為2D(s)n2s2s2nn試用雙線性變換法求出相應的數(shù)字控制器的脈沖傳達函數(shù)D(z)，并給出控制器的差分形式。此中T1s。解：令s2z121z121z1Tz1T1z11z1U(z)22(z22z11)nnD(z)22ns224n4)z2(228)z124n4E(z)snz1nnn11z1控制器的差分形式為u(k)2n2824nu(k1)n426、被控對象的傳達函數(shù)為

2442nnu(k2)n(e(k)2e(k1)e(k2))24424nnnn4Gcs1s2采樣周期T=1s，采納零階保持器，針對單位速度輸入函數(shù)，按以下要求設計：(1)最少拍無紋波系統(tǒng)的設計方法，設計(z)和Dz；求出數(shù)字控制器輸出序列u(k)的遞推形式。解：廣義對象的脈沖傳達函數(shù)GczΖ1e-Ts?1Z1eTs1T2z-11z1ss2s321z1