6.8 统计法所采用的随机信号主要有哪几种？有何区别？何谓M序列？
答：白噪声信号、伪随机信号。伪随机信号实验时间短、信息处理简单、测试误差小。M序列是四级位移寄存器所能获得的所有二位式序列中周期最长的一种。 6.9 微型机控制系统是哪一种控制系统？其组成及特点各是什么？
答：是一种离散控制系统。由硬件和软件组成。硬件：微型机、外围设备、输入输出通道、操作台。软件：系统软件和应用软件。有完善的输入输出通道、具有实时控制功能、具有丰富的软件系统、可靠性高，耐环境性能好，具有丰富、完善、能正确反映被控对象运动规律并对其进行有效控制的软件系统。
6.10 z变换和拉氏变换各适用于何种控制系统中？所处理的信号形式及其传递函数分别是什么？
答：Z变换适用于离散控制系统，常用脉冲传递函数描述；拉氏变换适用于连续控制系统，
常用拉氏传递函数描述。6.11 试求 X(s)?s?3的z变换x (z)。 (s?1)(s?2)
答： 6.12 z变换具有哪些性质？
答：线性定理、滞后定理、超前定理、初值定理、终值定理。
6.13 z传递函数又称什么传递函数？它有哪几种联接方式？并用表达式和方框图分别表示。
答：脉冲传递函数。串联、并联和反馈联接。 6.14 PID数字控制器中包含了哪些基本控制规律？其主要特点是什么？ 答：比例（P）、积分（I）和微分（D）控制规律。P：存在稳态误差，曾答K值可减小稳态误差，但不能消除稳态误差。I：在比例控制的基础上加上积分控制，即可保证系统的快速响应性，又可消除系统的稳态误差，使系统稳态和瞬态特性都得到改善。D：可缩短瞬态响应的过度过程，使系统稳定性和动态精度都得到提高，但是，比例微分控制不能消除稳态误差。
6.15 为什么PI数字控制器应用比较广泛？
答: 兼有比例、积分、微分控制规律的优点，改善系统的稳态和动态性能，提高系统的稳定性。
6.16 PID数字控制器有哪几种控制算法？试写出相应的控制算法表达式。在生产实际中常采用哪一种算法？
答：
6.17 设计PID数字控制器的关键是什么？常用哪几种方法确定控制器参数？ 答：控制器参数的确定和采样周期的选择。理论计算法和工程整定法。 6.18 如何合理选择PID数字控制器的采样周期？试举例说明。
答：当系统给定值变化频率较高时，采样频率也应取得较高，以使给定值的变化得到迅速的
响应。当被控对象是缓慢变化的热工或化工过程时，采样周期可以取得较大，当被控对象是快速系统时，采样周期应取得较小。当执行机构惯性较大时，采样周期可以取得大一些。当系统中控制回路数较多时，考虑到控制程序的执行时间，应取较大的采样周期。 6.19 特殊PID数字控制器有哪几种？各适用于何种场合？
答：积分分离式PID数字控制器——适用于被控对象不允许有过大超调量的场合；带死区的PID数字控制器——适用于被控对象比较稳定时不希望执行机构频繁动作的场合。 6.20 Smith数字控制器和Dahlin数字控制器分别适用于何处？ 答：适用于被控对象具有纯滞后环节的场合。 6.21 最少拍无差跟踪控制系统有何主要特点？ 答：具有较好快速性和准确性。
6.22 设计快速无波纹控制系统必须具备的条件是什么？
答：被控对象G0(S)中应包含必要的积分环节数。系统闭环Z传递函数W（z）应满足最少拍无差控制系统要求的稳定性、快速性和准确性条件。W（z）还应满足无波纹控制系统要求的附加条件，即包含广义对象GhG0(z)在z平面单位圆内的所有零点。 6.23 工业控制计算机主要有哪几类？ 答：PLC、单片机、工控机
6.24 在选择控制装置中的微型机时，应主要考虑哪些因素？
答：计算精度、计算速度、控制方法、系统规模、成本/批量及设计周期。 6.25 试写出标准化工控机系统的英文缩称。
答：Standardized Industrial Personal Computer system
6.26 在选用STD总线工控机设计控制装置时，应考虑哪些功能模板和插件？
答：数字量I/O模板、模拟量I/O模板、信号调理模板、CPU板、存储器插件、特殊功能插件。
6.27 专用控制装置设计的主要内容有哪些？
答：确定输入接口的性质和数量、确定输出接口的性质和数量、微控制器的选择、控制装置电路及结构设计、控制装置软件设计。
6.28 冗余技术又称为什么？常用的冗余结构有哪几种？有何区别？
答：又称储备技术。常用结构有并联冗余——将两个或两个以上同样的单元并联运行，平均负担工作负荷；当有一个单元失效时，其它单元自动将其负荷平均分担过来，以保证该环节功能的正常发挥。后备冗余——将几个具有同样功能的单元并联但只有一个单元参与运行，其它单元备用；当参与运行的单元失效后通过手动或自动的方式将一个备用单元切换到工作状态。
6.29 常见的干扰有哪几种？
答：供电干扰、过程通道干扰、空间干扰。 6.30 提高控制装置可靠性的软件方法有哪些？
答：软件测试、容错设计、纠错设计、抗干扰设计、故障诊断。
6.31 应如何理解 “软件测试过程中，测试者的心理状态对测试效果起决定性作用” 这句话？
答：软件测试是一项重要的、必不可少的工作，也是一项繁琐的、让人气馁的工作。在软件测试过程中，测试者要千方百计地使程序出错，而不要抱有一次测试成功的幻想，也不要在通过测试发现了错误而又找不到原因时，过于急躁或气馁，更不要仅通过少量测试而证明自己的程序正确。
7.1 什么是机电一体化总体设计？机电一体化总体设计的主要内容有哪些？
答：是应用系统总体技术。内容：技术资料准备、性能指标确定、总体方案拟定
7.2 机电一体化产品的主要性能指标按使用要求分为哪几类？从设计角度又可分为哪几类？
答：功能性要求、经济性要求、安全性要求；设计角度分为特征指标、优化指标、寻常指标。 7.3 维修性指标可分为哪几种？安全性要求包括哪些内容？
答：预防性维修和修复性维修。包括对人身安全的要求和对产品安全的要求。
7.4 什么是特征指标、优化指标和寻常指标？在总体设计中，各种指标所起的作用是什么？这些指标可否在一定条件下相互转化？
答：特征指标：是决定产品功能和基本功能的指标，是设计中必须设法达到的指标，在优化设计中起约束条件的作用。优化指标：是产品优化设计中用来进行方案对比的评价指标，是有一定范围和可以优化选择的余地，它不是直接通过设计保证的，而是间接得到的。寻常指标：是产品设计中作为常规要求的指标，一般不定量描述。它不参与优化设计，只需采用常规设计方法来保证。特征指标和优化指标在一定条件下可以相互转化。 7.5 试述机电一体化优化设计的充分条件。 答：等效性、互补性。
7.6 常用的求解多目标规划问题的方法有哪几种？这些方法的共同特点是什么？
答：降维法、顺序单目标法、评价函数法。共同特点是设计的基本目标是高性能价格比，包含了技术性和经济性两大类指标。
7.7 评价函数法的关键是什么？其构造方法有哪几种？
答：关键在于合理地构造出一个评价函数。平方加权法、线性加权法、虚拟目标法。 7.8 在机电一体化总体方案设计时，为何要进行功能分配和性能指标分配？
答：经过对性能指标的分析，得到了实现特征指标的总体结构初步方案。对于初步方案中具有互补性的环节，需要进一步统筹分配机与电的具体性能指标，对于具有等效性功能的环节，需要进一步确定其具体实现形式。在完成这些工作后，各环节才可以采用常规方法进行详细设计。
机电一体化 前三章部分答案2
