【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ): 1 1 1 1 1 1 1 1e(k): p(k): y(k): (4)在單位速度信號(hào)激勵(lì)下:,由G(z)可知Φ(z) 應(yīng)包括和(1+)和(1+)因子；由G(z)和R(z可知Ge(z)應(yīng)包含因子；Φ(z)和Ge(z)應(yīng)該是同階次的多項(xiàng)式，所以有：(參考MATLAB命令：[a,b,c,d]= solve(39。3/20*a*b=d39。,39。(8/5*a*b+3/20*a)=(2*dc)39。, 39。(a*b+8/5*a)= (d+2*c1)39。 , 39。a=(c+2)39。 ) )求得：a =592/605,b =93/148,c =618/605,d =279/3025.,以及：將上面兩式代入，可求出數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)各點(diǎn)波形：序列數(shù)據(jù)：k: 0 1 2 3 4 5 6 7r(k): 0 1 2 3 4 5 6 7e(k): p(k): y(k): 附：不同輸入信號(hào)下的各點(diǎn)波形：(1)在三個(gè)階躍信號(hào)激勵(lì)下:, ，如果輸入是速度函數(shù)，則會(huì)存在誤差，如下所示： (2)在三個(gè)單位速度信號(hào)激勵(lì)下:, (3)在三個(gè)階躍信號(hào)激勵(lì)下: (4)在三個(gè)單位速度信號(hào)激勵(lì)下:,11根據(jù)下列控制器的D(z)，分別畫(huà)出直接式、串行實(shí)現(xiàn)法和并行實(shí)現(xiàn)法的實(shí)現(xiàn)框圖和相應(yīng)的輸出方程和狀態(tài)方程。、[指導(dǎo)信息]: 實(shí)現(xiàn)框圖與算法。（1）對(duì)D1(z)，采用直接式1和直接式2的實(shí)現(xiàn)框圖如下：D1(z)對(duì)應(yīng)直接式1實(shí)現(xiàn)框圖的狀態(tài)方程和輸出方程如下：狀態(tài)方程：輸出方程：D1(z)對(duì)應(yīng)直接式2實(shí)現(xiàn)框圖的狀態(tài)方程和輸出方程如下：狀態(tài)方程：輸出方程：D1(z)串行實(shí)現(xiàn)法的表達(dá)式為：（實(shí)現(xiàn)框圖略。）D1(z)并行實(shí)現(xiàn)法的表達(dá)式為：（實(shí)現(xiàn)框圖略。）（2）對(duì)D2(z)，采用直接式1和直接式2的實(shí)現(xiàn)框圖如下：D2(z)對(duì)應(yīng)直接式1實(shí)現(xiàn)框圖的狀態(tài)方程和輸出方程如下：狀態(tài)方程：輸出方程：D2(z)對(duì)應(yīng)直接式2實(shí)現(xiàn)框圖的狀態(tài)方程和輸出方程如下：狀態(tài)方程：輸出方程：D2(z)串行實(shí)現(xiàn)法的表達(dá)式為：（實(shí)現(xiàn)框圖略。）D2(z)并行實(shí)現(xiàn)法的表達(dá)式為：（實(shí)現(xiàn)框圖略。）第4章 控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)及其接口技術(shù)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)有哪些要求？基于PC機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)其結(jié)構(gòu)與普通PC機(jī)有何不同？[指導(dǎo)信息]: 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)。對(duì)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的要求主要體現(xiàn)在其所具有特點(diǎn)：適應(yīng)性、可靠性、實(shí)時(shí)性、擴(kuò)展性等方面。基于PC機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)其結(jié)構(gòu)與普通PC機(jī)不同之處是前者在機(jī)械結(jié)構(gòu)、元器件選用和電源配置等方面比普通PC機(jī)的可靠性更高。接口數(shù)據(jù)傳輸中有哪些定時(shí)和協(xié)調(diào)信號(hào)？[指導(dǎo)信息]: 接口與總線(xiàn)。定時(shí)信號(hào)有：CPU或DMA控制發(fā)出的讀(Read)或?qū)?Write)信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)CPU或存儲(chǔ)器與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸。協(xié)調(diào)信號(hào)有請(qǐng)求(REQ)和應(yīng)答(ACK)或選通(Strobe)和就緒(Ready)。接口技術(shù)中有哪些數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?？各有什么特點(diǎn)？[指導(dǎo)信息]: 接口與總線(xiàn)。根據(jù)定時(shí)和協(xié)調(diào)的不同要求，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)有直接傳輸、程序查詢(xún)、定時(shí)查詢(xún)、中斷傳輸和DMA等幾種方式。 接口與總線(xiàn)。RS232C和RS485各有什么特點(diǎn)？[指導(dǎo)信息]: 串行接口。提示：可通過(guò)傳輸方式、傳輸速率、傳輸距離、信號(hào)類(lèi)型、連接方式、能否組網(wǎng)、應(yīng)用情況等方面來(lái)比較。I2C總線(xiàn)和SPI總線(xiàn)各有什么特點(diǎn)？[指導(dǎo)信息]: 串行接口。提示：可通過(guò)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)、時(shí)序、傳輸速率、傳輸距離、適用場(chǎng)合等方面來(lái)比較。1簡(jiǎn)述現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的技術(shù)特征.[指導(dǎo)信息]: 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的主要技術(shù)特征有：(1). 數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信；(2). 互操作性和互換性；(3). 傳輸介質(zhì)的多樣化；(4). 適應(yīng)性和可靠性等。1畫(huà)出I2C總線(xiàn)上主器件對(duì)地址為1010110的從器件寫(xiě)入2字節(jié)5BH和87H的時(shí)序。[指導(dǎo)信息]: 串行接口。提示：參考圖 4 28 I2C總線(xiàn)的傳輸數(shù)據(jù)格式。1控制系統(tǒng)中對(duì)人機(jī)交互有哪些要求？[指導(dǎo)信息]: 人機(jī)交互及其要求。主要包括可理解性和易操作性。可理解性包括確定性、關(guān)聯(lián)性、層次性、一致性等要素。易操作性包括方便性、有序性、健壯性、安全性等要素。第5章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的過(guò)程通道簡(jiǎn)述傳感器與變送器的異同。[指導(dǎo)信息]: 傳感器和變送器。變送器(Transmitter)是從傳感器發(fā)展而來(lái)的，凡能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器通常稱(chēng)為變送器。變送器有較強(qiáng)的信號(hào)處理能力、能輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)信號(hào)。變送器輸出的信號(hào)通常為多少？變送器與輸入通道的連接方式有哪些？請(qǐng)給出連接示意圖。[指導(dǎo)信息]: 傳感器和變送器。通用的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)為直流電流4～20mA或直流電壓1～5V等。另外，對(duì)智能變送器還能輸出規(guī)范的數(shù)字信號(hào)。變送器信號(hào)的傳輸連接方式通常有四線(xiàn)制、三線(xiàn)制和兩線(xiàn)制傳輸。連接示意圖見(jiàn)圖51。IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)所指的變換器(Transducer)、檢測(cè)器(Sensor)和執(zhí)行器(Actuator)之間是什么關(guān)系？[指導(dǎo)信息]: IEEE 1451智能變換器標(biāo)準(zhǔn)。要點(diǎn)：智能變換器(Transducer)可以是一種傳感器或檢測(cè)器(Sensor)，也可以是一種執(zhí)行器(Actuator)，或者是兩種的組合，它可以作為信息系統(tǒng)與外界聯(lián)系的一個(gè)信息節(jié)點(diǎn)。什么是信號(hào)調(diào)理？輸入通道中的信號(hào)調(diào)理包括哪些？[指導(dǎo)信息]: 控制系統(tǒng)中的信號(hào)種類(lèi)及特點(diǎn)。信號(hào)調(diào)理(Signal Conditioning)是指將敏感元件檢測(cè)到的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換為規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。數(shù)字量輸入通道中的信號(hào)調(diào)理主要包括消抖、濾波、保護(hù)、電平轉(zhuǎn)換、隔離等。模擬量輸入通道的調(diào)理內(nèi)容有：電流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換、電阻電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換、電壓放大以及隔離等，調(diào)理后的信號(hào)通常為一定大小的電壓信號(hào)，然后由A/D轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器有哪些性能指標(biāo)？[指導(dǎo)信息]: 模擬量信號(hào)處理方式。主要性能指標(biāo)有(1). 接口特性(Interfacing)；(2). 量程(Range) ；(3). 分辨率(Resolution) ；(4). 誤差和精度(Erroramp。Accuracy)。(5). 轉(zhuǎn)換速率(Conversion Rate)。(6). A/D轉(zhuǎn)換的方法。1A/D轉(zhuǎn)換的方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？[指導(dǎo)信息]: 模擬量信號(hào)處理方式。提示：參考表 55 各種A/D轉(zhuǎn)換方法比較。1某水箱水位正常工作時(shí)的變化范圍為 0cm～100cm，經(jīng)壓力變送器變換為1～5V標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)后送至8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0831，其輸入量程為0～5V。當(dāng)水箱水位的高度為25cm時(shí)，A