20xx計算機控制技術期末復習題詳解(參考版)
2025-08-13 16:44本頁面
【正文】 15。（4）模糊控制是以人的控制經(jīng)驗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。（2）模糊控制不用建立對象精確的數(shù)學模型。主要擾動引起的誤差，由前饋控制進行補償；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。若參數(shù)選擇得合適，前饋控制可取得良好的控制效果。如果能將擾動因素測量出來，預先將其變化量送到系統(tǒng)中進行調(diào)整，這樣在被調(diào)量改變之前就能克服這些擾動的影響。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。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。它對系統(tǒng)的輸出幾乎是沒有影響的，但會使執(zhí)行機構因磨損而造成損壞。解得：所以：6）求控制器D(z)采樣周期T=1s，要求：(1)采用Smith補償控制，求取控制器的輸出；(2)采用大林算法設計數(shù)字控制器，并求取的遞推形式。解得：所以：6）求控制器D(z) 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)，按以下要求設計： (1)最少拍無紋波系統(tǒng)的設計方法，設計和； (2)求出數(shù)字控制器輸出序列的遞推形式。解得：所以：6）求控制器D(z)最少拍無紋波設計步驟：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)。（2）針對單位階躍輸入信號設計最少拍有紋波系統(tǒng)的，并計算輸出響應、控制信號和誤差序列，畫出它們對時間變化的波形。 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。(3)求取數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)。數(shù)字控制器的直接設計步驟如下：(1)根據(jù)控制系統(tǒng)的性質(zhì)指標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)。4..8. 數(shù)字控制器的離散化設計步驟是什么？計算機控制系統(tǒng)框圖如圖4—1所示。(3)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。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，即給對象輸入一個階躍信號。(5)按照求得的整定參數(shù)，投入系統(tǒng)運行，觀察控制效果，再適當調(diào)整參數(shù)，直到獲得滿意的控制效果為止。(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)器所對應的過渡過程的誤差平方的積分之比。由臨界振蕩過程求得相應的臨界振蕩周期Ts，并記下此時的比例系數(shù)Kp，將其記作臨界振蕩增益Ks。擴充臨界比例度法整定PID參數(shù)的步驟：(1)選擇一個足夠短的采樣周期T，例如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(diào)節(jié)器只作純比例控制，給定值r作階躍輸入。另外，若執(zhí)行機構的速度較低，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)行機構的調(diào)節(jié)時間。(3)從計算機的工作量和回路成本考慮，采樣周期T應長些，尤其是多回路控制時，應使每個回路都有足夠的計算時間；當被控對象的純滯后時間τ較大時，常選T=（1/4~1/8）τ。通常保證在95%的系統(tǒng)的過渡過程時間內(nèi)，采樣6次～15次即可。因此引起系統(tǒng)產(chǎn)生大幅度超調(diào)，系統(tǒng)不穩(wěn)定。系統(tǒng)輸出需要很長時間才達到給定值，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。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)行機構已經(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
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