計(jì)算機(jī)控制技術(shù)習(xí)題參考答案(參考版)
2025-06-08 21:46本頁(yè)面
【正文】 (4)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件包括哪幾個(gè)特征？實(shí)時(shí)性，針對(duì)性，靈活性和通用性，可靠性8。常用的指令冗余技術(shù)有兩種：NOP指令的使用和重要指令冗余。軟件陷阱一般在未使用的中斷向量區(qū)、未使用的EPROM空間、表格、運(yùn)行程序區(qū)，另外在進(jìn)行RAM的數(shù)據(jù)讀寫之前，測(cè)試RAM讀寫通道的暢通性，可以通過(guò)編寫陷阱實(shí)現(xiàn)。不能共用電源，保證計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)僅有光的聯(lián)系，切斷干擾通路，也避免形成地環(huán)流。(2) 常用的軟件抗干擾措施有哪些？常用的軟件抗干擾措施有指令冗余技術(shù)，軟件陷阱技術(shù)，辨別上電方式，系統(tǒng)的復(fù)位處理，Watchdog技術(shù)等。試給出按并行程序設(shè)計(jì)發(fā)編程時(shí)的控制算式。寫出串行程序法實(shí)現(xiàn)D（z）的表達(dá)式。試寫出此它的輸出表達(dá)式u（kT）。在串行和并行法程序設(shè)計(jì)中，需要將高階函數(shù)分解成一階或二階的環(huán)節(jié)，這樣的分解并不是在任何情況下都可以進(jìn)行的。串行法和并行法在高階數(shù)字控制器設(shè)計(jì)時(shí)，可以簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)，只要審計(jì)出一階或二階的子程序，通過(guò)反復(fù)調(diào)用子程序即可實(shí)現(xiàn)。大林提出一種消除振鈴現(xiàn)象的方法，即先找出造成振鈴現(xiàn)象的極點(diǎn)的因子，令其z=1，這樣便消除了這個(gè)極點(diǎn)。（8）震鈴現(xiàn)象如何消除？。由書中表62可以看出，極點(diǎn)z=1時(shí)最嚴(yán)重，在單位圓中離z=1越遠(yuǎn)，振鈴現(xiàn)象就越弱。純滯后慣性系統(tǒng)，因允許它存在適當(dāng)?shù)某{(diào)量，當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不適合或不匹配時(shí)，可能使數(shù)字控制器輸出接近1/2采樣頻率的大幅度上下擺動(dòng)的序列，這種現(xiàn)象稱為振鈴現(xiàn)象。第一步：根據(jù)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型求出廣義對(duì)象的脈沖傳遞函數(shù)G(z)；第二步：根據(jù)輸入信號(hào)類型，查表61確定誤差脈沖傳遞函數(shù)We(z)；第三步：將G(z)、We(z)帶入，進(jìn)行Z變換運(yùn)算，即可求出數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)；第四步： 用U(z)判斷所設(shè)計(jì)的D(z)是否是最小拍無(wú)波數(shù)字控制系統(tǒng)；第五步：根據(jù)結(jié)果，求出輸出序列及其響應(yīng)曲線等。中出現(xiàn)的單位圓上(或圓外)的零點(diǎn)，則既不能用中的極點(diǎn)來(lái)抵消，因?yàn)橐堰x定為的多項(xiàng)式，沒(méi)有極點(diǎn)，也不能用增加中的極點(diǎn)來(lái)抵消，因?yàn)椴辉试S有不穩(wěn)定極點(diǎn)，這樣會(huì)導(dǎo)致數(shù)字控制器的不穩(wěn)定。但用來(lái)抵消的零點(diǎn)是不可靠的，因?yàn)橹械膮?shù)由于計(jì)算上的誤差或漂移會(huì)造成抵消不完全的情況，這將有可能引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定，所以，的不穩(wěn)定極點(diǎn)通常由來(lái)抵消。（4）在最少拍系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，理想的廣義被控對(duì)象脈沖傳遞函數(shù)指什么？無(wú)單位圓上或單位圓外零極點(diǎn)，無(wú)純滯后環(huán)節(jié)的多次方（即冪次≧2）。2) 在采樣點(diǎn)之間存在紋波，增加了功率損耗和機(jī)械磨損。局限性: 1) 系統(tǒng)的適應(yīng)性差。閉環(huán)系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。在各種使系統(tǒng)在有限拍內(nèi)到達(dá)穩(wěn)態(tài)的設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)準(zhǔn)確跟蹤輸入信號(hào)所需的采樣周期數(shù)最少。（3）最少拍設(shè)計(jì)的要求是什么？在設(shè)計(jì)過(guò)程中如何滿足這些要求，它有什么局限性？。（2）什么叫系統(tǒng)的直接數(shù)字化設(shè)計(jì)？是否所有的系統(tǒng)都能使用直接數(shù)字控制？直接根據(jù)離散系統(tǒng)理論來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)字控制器的方法稱為系統(tǒng)的直接數(shù)字化設(shè)計(jì)。采樣周期T=1s。試寫出相應(yīng)數(shù)字控制器的位置式。偏差越大，積分速度越慢；反之，偏差越小時(shí)，積分速度越快。因此，選擇采樣周期T時(shí)，必須綜合考慮。當(dāng)采樣周期T太小時(shí)，偏差信號(hào)E（k）也會(huì)過(guò)小，此時(shí)計(jì)算機(jī)將會(huì)失去調(diào)節(jié)作用。從理論上講，采樣頻率越高，失真越小。(2) 在數(shù)字PID中，采樣周期T的選擇需要考慮哪些因素？被控對(duì)象的特性、擾動(dòng)信號(hào)周期、控制的回路數(shù)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度、控
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