计算机控制系统试题及答案2

由天下分享时间：2024/10/26 11:26:18 加入收藏我要投稿点赞

计算机控制系统试卷二及答案

简答题(每小题 4 分，共 40分)

1. 连续控制系统相比，计算机控制系统具有哪些特点？ (1)

(2) 在计算机控制系统中，控制规律是由计算机通过程序实现的 (数字控制器)，修改一个控制规律，只需修改程序，因此具有很大的灵活性和适应性。

(3) 计算机控制系统能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规

(4)

(5) 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多 (6) 采用计算机控制，如分级计算机控制、集散控制系统、计算机网络等，便于实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进

2. 简述计算机控制系统的一般控制过程。

答： (1) 数据采集及处理，即对被控对象的被控参数进行实时检测，并输给计算机进行处理。

(2) 实时控制，即按已设计的控制规律计算出控制量，实时向执行器发出控制信号。

3. 简述典型的计算机控制系统中所包含的信号形式。

答： (1) 连续信号连续信号是在整个时间范围均有定义的信号，它的幅值可以是连续的, 也可以是断续的。

(2) 模拟信号模拟信号是在整个时间范围均有定义的信号，它的幅值在某一时间范围内是连续的。模拟信号是连续信号的一个子集，在大多数场合与很多文献中，将二者等同起来，均指模拟信号。

(3) 离散信号离散信号是仅在各个离散时间瞬时上有定义的信号。 (4) 采样信号采样信号是离散信号的子集，在时间上是离散的、而幅值上是连续的。在很多场合中，我们提及离散信号就是指采样信号。

(5) 数字信号数字信号是幅值整量化的离散信号，它在时间上和幅值上

均是离散的。

4. 线性定常离散系统的稳态误差是否只与系统本身的结构和参数有

关？

答：线性定常离散系统的稳态误差，不但与系统本身的结构和参数有关，而且与输入序列的形式及幅值有关。除此之外，离散系统的稳态误差与采样周期的选取也有关。

5. 增量型 PID 控制算式具有哪些优点？

答： (1)计算机只输出控制增量，即执行机构位置的变化部分，因而误动作影响小。

(2) 在i时刻的输出Ui ,只需用到此时刻的偏差，以及前一时刻、前两时刻的偏差ei-1? ei-2和前一次的输出值ui-1，这大大节约了内存和计算时间。

(3) 在进行手动—自动切换时，控制量冲击小，能够较平滑地过

渡。

6. 如何利用试凑法调整PID算法的参数？

答：(1)先整定比例部分：将比例系数 KP由小调大，并观察相应的系统响应趋势，直到得到反应快、超调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差已小到允许范围之内，同时响应曲线已较令人满意，那只需用比例调节器即可，最优比例系数也由此确定。

(2) 如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求，则需加入积分环节。整定时一般先置一个较大的积分时间系数 TI,同时将第一步整定得到的比例系数 KP缩小一些(比如取原来的80%),然后减小积分时间系数，使在保持系统较好的动态性能指标的基础上，系统的静差得到消除。在此过程中, 可以根据响应曲线的变化趋势反复地改变比例系数KP和积分时间系数T∣,从而实现满意的控制过程和整定参数。

(3) 如果即使有比例积分控制器消除了偏差, 但动态过程仍不令人满意,则可以加入微分环节,构成 PID 控制器。在整定时,可先置微分时间系数 TD 为零,在第二步整定的基础上, 增大微分时间系数 TD, 同时相应地改变比例系数 KP和积分时间系数TI ,逐步试凑，以获得

满意的调节效果和控制参数。

7. 简述对偶原理的基本内容。

答：对偶原理：设 3=(A,B,C)、S2=(AT, CT, BT)是互为对偶的两个系统，则Sl的能控性等价于S2的能观测性；Si的能观测性等价于 S2的能控性。或者说，若Sl是状态完全能控的(完全能测观的)，则S2 是状态完全能观测的(完全能控的)。

8. 与应用了传统的通用计算机的数字产品相比，嵌入式系统有

哪些特点？

答：系统内核小；系统精简；高实时性和高可靠性；智能化和网络化；专用性强；需要有专用的开发工具和环境。

9. 尖峰干扰是一种频繁出现的叠加于电网正弦波上的高能随机脉冲，如何防治尖峰脉冲干扰？

答：尖峰干扰是一种频繁出现的叠加于电网正弦波上的高能随机脉冲，其幅度可达几千伏，宽度只有几个毫微秒或几个微秒，出现的位置也无规律，因此采用常规的抑制办法是无效的，而必须采取综合治理的办法：

(1) “远离”干扰源。

(2) 用硬件设备抑制尖峰干扰的影响。

较常用的抑制方法有三种：在交流电源的输入端并联压敏电阻；米用铁磁共振原理，如米用超级隔离变压器；在交流电源输入端串入均衡器。