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第一章
1.1 计算机控制系统是怎么样分类的?按功能和控制规律可各分几类? 答:计算机控制系统可按功能分类,按控制规律分类和按控制方式分类。
按功能计算机控制系统的分类:(1)数据处理系统。(2)直接数字控制(简记为DDC)。(3)监督控制(简记为SCC)。(4)分级控制。(5)集散控制。(6)计算机控制网络。
按照控制规律计算机控制系统的分类:(1)程序和顺序控制。(2)比例积分微分控制(简称PID控制)。(3)有限拍控制。(4)复杂规律控制。(5)智能控制。
1.2 计算机控制系统由哪些部分组成?并画出方框图。
答:计算机控制系统由控制对象、执行器、测量环节、数字调节器及输入输出通道等组成。
方框图:P115 图1.21 输出反馈计算机控制系统
1.9 简述采样定理及其含义。
答:采样定理:如果采样角频率错误!未找到引用源。=2错误!未找到引用源。/T大于2错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。≥2错误!未找到引用源。,则采样的离散信号错误!未找到引用源。(t)能够不失真地恢复原来的连续信号y(t)。式中错误!未找到引用源。是连续信号y(t)的频谱特性中的最高角频率。
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含义:要使采样信号错误!未找到引用源。(t)能够不失真地恢复原来的连续信号y(t),必须正确选择采样角频率,使错误!未找到引用源。≥错误!未找到引用源。
1.10 多路巡回检测时,采样时间错误!未找到引用源。,采样周期T和通道数N之间的关系。
答:采样时间是足够短的时间,y(kT)错误!未找到引用源。y(kT+错误!未找到引用源。),0<错误!未找到引用源。<错误!未找到引用源。。应满足 T≥N错误!未找到引用源。。
1.12 设有模拟信号(0~5)V和(2.5~5)V,分别用8位、10位和12位A/D转
换器,试计算并列出各自的量化单位和量化误差。
答:量化单位q=错误!未找到引用源。,量化误差错误!未找到引用源。 根据以上公式可求得(0错误!未找到引用源。5)V:
转换位数 量化单位q/mV 量化误差错误!未找到引用源。 (2.5错误!未找到引用源。)V:
转换位数 量化单位q/mV 量化误差错误!未8 9.76 4.88 10 2.44 1.22 12 0.61 0.30 8 19.53 9.76 10 4.88 2.44 12 1.22 0.61 .
找到引用源。
1.14 试述数模转换器的作用?如何选择转换器的位数?
答:数模转换器把数字量u(kT)转换成离散的模拟量错误!未找到引用源。(t)。转
换的精度取决
模-数转换器的位数n,当位数足够多时,转换可以达到足够高的精度。
1.19 计算机控制系统有哪些主要的性能指标?如何衡量? 答:计算机控制系统主要有动态指标,稳态指标和综合指标
1.20 如何衡量系统的稳定性?
答:用相角裕量和幅值裕量来衡量计算机控制系统的稳定程度。
1.21 动态特性可以由哪些指标来衡量?
答:(1)超调量错误!未找到引用源。(2)调节时间错误!未找到引用源。(3)峰
值时间错误!未找到引用源。(4)衰减比错误!未找到引用源。(5)振荡次数N
第二章
2.3 根据Z变换的定义,由Y(z)求出y(kT):
1.已知Y(z)=0.3+0.6错误!未找到引用源。+0.8错误!未找到引用源。+0.9错误!
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未找到引用源。+0.95错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。 解:y(0)=0.3,y(T)=0.6,y(2T)=0.8,y(3T)=0.9,y(4T)=0.95,y(5T)=1
2.已知Y(z)=错误!未找到引用源。-错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。
-错误!未找到引用源。
解:y(0)=0,y(T)=1, y(2T)=-1, y(3T)=1, y(4T)=-1, y(5T)=1, y(6T)=-1
2.5 已知离散系统的差分方程,试求输出量的Z变换:
1.y(kT)=错误!未找到引用源。u(kT)+错误!未找到引用源。u(kT-T)-错误!未找到
引用源。y(kT-T) u(kT)为单位阶跃序列
解:Y(z)=错误!未找到引用源。U(z)+错误!未找到引用源。U(z)-错误!未找到引
用源。Y(z)
=(错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。)U(z)-错误!未找到引用
源。Y(z)
=错误!未找到引用源。
2.6 已知时间序列,试求相应的Z变换: 1.3错误!未找到引用源。(kT) 解:Y(z)=错误!未找到引用源。=3 参考:
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5.错误!未找到引用源。 ,|a|<1
解:Y(z)=错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。
+错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。+…… =错误!未找到引用源。
2.9 试求下列函数的Z反变换: 1.0.5z/(z-1)(z-0.5)
解:错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。=(z-1)错误!未找到引用源。 ,z=1 错误!未找到引用源。
=1
错误!未找到引用源。=(z-0.5)错误!未找到引用源。 ,z=1 错误!未找到引用源。=-1