20xx計(jì)算機(jī)控制技術(shù)期末復(fù)習(xí)題詳解(文件)
【正文】 器所對應(yīng)的過渡過程的誤差平方的積分之比。將被調(diào)量調(diào)節(jié)到給定值附近并穩(wěn)定后，然后突然改變給定值，即給對象輸入一個(gè)階躍信號。4..8. 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)步驟是什么？計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)框圖如圖4—1所示。(3)求取數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)。（2）針對單位階躍輸入信號設(shè)計(jì)最少拍有紋波系統(tǒng)的，并計(jì)算輸出響應(yīng)、控制信號和誤差序列，畫出它們對時(shí)間變化的波形。解得：所以：6）求控制器D(z) 被控對象的傳遞函數(shù)為 采樣周期T=1s，采用零階保持器，針對單位速度輸入函數(shù)，按以下要求設(shè)計(jì)： (1)最少拍無紋波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)和； (2)求出數(shù)字控制器輸出序列的遞推形式。它對系統(tǒng)的輸出幾乎是沒有影響的，但會使執(zhí)行機(jī)構(gòu)因磨損而造成損壞。根據(jù)終值定理，這樣做不影響輸出的穩(wěn)態(tài)值，但卻改變了數(shù)字控制器的動態(tài)特性，從而將影響閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。若參數(shù)選擇得合適，前饋控制可取得良好的控制效果。（2）模糊控制不用建立對象精確的數(shù)學(xué)模型。15。（4）模糊控制是以人的控制經(jīng)驗(yàn)作為控制的知識模型，以模糊集合、模糊語言變量以及模糊邏輯推理作為控制算法。主要擾動引起的誤差，由前饋控制進(jìn)行補(bǔ)償；次要擾動引起的誤差，由反饋控制予以抑制，這樣在不提高開環(huán)增益的情況下，各種擾動引起的誤差均可得到補(bǔ)償，從而有利于同時(shí)兼顧提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的要求。如果能將擾動因素測量出來，預(yù)先將其變化量送到系統(tǒng)中進(jìn)行調(diào)整，這樣在被調(diào)量改變之前就能克服這些擾動的影響。即使不能使RA≤0，也可以把RA減到最小，最大程度地抑制振鈴。解得：所以：6）求控制器D(z)采樣周期T=1s，要求：(1)采用Smith補(bǔ)償控制，求取控制器的輸出；(2)采用大林算法設(shè)計(jì)數(shù)字控制器，并求取的遞推形式。解得：所以：6）求控制器D(z)最少拍無紋波設(shè)計(jì)步驟：1）根據(jù)廣義對象的傳遞函數(shù)確定參數(shù)N（分母多項(xiàng)式的冪次）M （分子多項(xiàng)式的冪次）d=NM延時(shí)w在所有零點(diǎn)的總數(shù)（不包括無窮遠(yuǎn)的零點(diǎn)）v在z平面的單位圓上或圓外極點(diǎn)的個(gè)數(shù)j在z平面的單位圓上極點(diǎn)的個(gè)數(shù)q(輸入類型)已知N=2，M=2所以d=0w=1(即分子多項(xiàng)式中的)v=1，j=1；q=1(單位階躍輸入)2）確定F1(z)和F2(z)的冪次m和n所以：3）確定Фe(z)4）確定Ф(z)5）根據(jù)關(guān)系使等式兩邊同冪次的系數(shù)相等，解出F1和F2中的系數(shù)。 已知被控對象的傳遞函數(shù)為采樣周期T=，采用零階保持器。數(shù)字控制器的直接設(shè)計(jì)步驟如下：(1)根據(jù)控制系統(tǒng)的性質(zhì)指標(biāo)要求和其它約束條件，確定所需的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)Φ(z)。(3)在曲線最大斜率處作切線，求得滯后時(shí)間τ、被控對象的時(shí)間常數(shù)Tc，以及它們的比值Tc/τ。(5)按照求得的整定參數(shù)，投入系統(tǒng)運(yùn)行，觀察控制效果，再適當(dāng)調(diào)整參數(shù)，直到獲得滿意的控制效果為止。由臨界振蕩過程求得相應(yīng)的臨界振蕩周期Ts，并記下此時(shí)的比例系數(shù)Kp，將其記作臨界振蕩增益Ks。另外，若執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度較低，會出現(xiàn)這種情況，即新的控制量已輸出，而前一次控制卻還沒完成，這樣采樣周期再短也將毫無意義，因此T必須大于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)時(shí)間。通常保證在95%的系統(tǒng)的過渡過程時(shí)間內(nèi)，采樣6次～15次即可。系統(tǒng)輸出需要很長時(shí)間才達(dá)到給定值，在這段時(shí)間內(nèi)算式的積分項(xiàng)將產(chǎn)生一個(gè)很大的積累值。 .已知模擬調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為試寫出相應(yīng)數(shù)字控制器的位置型和增量型控制算式，設(shè)采樣周期T=。當(dāng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器為步進(jìn)電機(jī)、電動調(diào)節(jié)閥、多圈電位器等具有保持歷史位置的功能的這類裝置時(shí)，一般均采用增量型PID控制算法。解： 雙線形變換法：把代入，則前向差分法：把代入，則 后向差分法：把代入，則 什么是數(shù)字PID位置型控制算法和增量型控制算法？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。許多標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)儀表或執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般是采用0～10mA或4～20mA的電流信號驅(qū)動的。(1)D/A轉(zhuǎn)換器：模擬量輸出通道的核心是數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(Digital/Analog Converter,簡稱D/A轉(zhuǎn)換器或DAC)。本例給出用803DAC0809設(shè)計(jì)的數(shù)
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