20xx計算機(jī)控制技術(shù)期末復(fù)習(xí)題詳解(存儲版)
【正文】 框圖(3)計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC系統(tǒng))：SCC(Supervisory Computer Control)系統(tǒng)比DDC系統(tǒng)更接近生產(chǎn)變化的實際情況，因為在DDC系統(tǒng)中計算機(jī)只是代替模擬調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，系統(tǒng)不能運(yùn)行在最佳狀態(tài)，而SCC系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行給定值控制，并且還可以進(jìn)行順序控制、最優(yōu)控制以及自適應(yīng)控制等。數(shù)字量輸出通道主要由輸出鎖存器、輸出驅(qū)動電路、輸出口地址譯碼電路等組成。？各部分的作用是什么？模擬量輸入通道一般由I/V變換、多路轉(zhuǎn)換器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、接口及控制邏輯電路組成。此外，還希望切換速度快、噪音小、壽命長、工作可靠。？根據(jù)該信號在I/O控制中的連接方式，A/D轉(zhuǎn)換有幾種控制方式？它們在接口電路和程序設(shè)計上有什么特點？A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)束信號的作用是用以判斷本次AD轉(zhuǎn)換是否完成。本例給出用803DAC0809設(shè)計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實例。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。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，一般均采用增量型PID控制算法。系統(tǒng)輸出需要很長時間才達(dá)到給定值，在這段時間內(nèi)算式的積分項將產(chǎn)生一個很大的積累值。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)時間。(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。數(shù)字控制器的直接設(shè)計步驟如下：(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)。解得：所以：6）求控制器D(z)最少拍無紋波設(shè)計步驟：1）根據(jù)廣義對象的傳遞函數(shù)確定參數(shù)N（分母多項式的冪次）M （分子多項式的冪次）d=NM延時w在所有零點的總數(shù)（不包括無窮遠(yuǎn)的零點）v在z平面的單位圓上或圓外極點的個數(shù)j在z平面的單位圓上極點的個數(shù)q(輸入類型)已知N=2，M=2所以d=0w=1(即分子多項式中的)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)。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。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。15。若參數(shù)選擇得合適，前饋控制可取得良好的控制效果。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。（2）針對單位階躍輸入信號設(shè)計最少拍有紋波系統(tǒng)的，并計算輸出響應(yīng)、控制信號和誤差序列，畫出它們對時間變化的波形。4..8. 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計步驟是什么？計算機(jī)控制系統(tǒng)框圖如圖4—1所示。(3)選擇控制度，所謂控制度是數(shù)字調(diào)節(jié)器和模擬調(diào)節(jié)器所對應(yīng)的過渡過程的誤差平方的積分之比。(3)從計算機(jī)的工作量和回路成本考慮，采樣周期T應(yīng)長些，尤其是多回路控制時，應(yīng)使每個回路都有足夠的計算時間；當(dāng)被控對象的純滯后時間τ較大時，常選T=（1/4~1/8）τ。解：因為所以故位置型PID控制器故增量型PID控制器. 什么叫積分飽和？它是怎么引起的？如何消除？解：（1）如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)到極限位置，仍然不能消除靜差時，由于積分作用，盡管PID差分方程式所得的運(yùn)算結(jié)果繼續(xù)增大或減小，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)已無相應(yīng)的動作，這就叫積分飽和。在這種位置型控制算法中，由于算式中存在累加項，因此輸出的控制量u(k)不僅與本次偏差有關(guān)，還與過去歷次采樣偏差有關(guān)，使得u(k)產(chǎn)生大幅度變化，這樣會引起系統(tǒng)沖擊，甚至造成事故。(2)V/I變換：一般情況下，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出是電壓信號。~1200oC,應(yīng)選用分辨為多少位的A/D轉(zhuǎn)換器？選擇依據(jù)：。保持電容值小，則采樣狀態(tài)時充電時間常數(shù)小，即保持電容充電快，輸出對輸入信號的跟隨特性好，但在保持狀態(tài)
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