計算機(jī)控制系統(tǒng)試題三答案

計算機(jī)控制系統(tǒng)試題三答案計算機(jī)控制系統(tǒng)試題三答案計算機(jī)控制系統(tǒng)試題三答案xxx公司計算機(jī)控制系統(tǒng)試題三答案文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度計算機(jī)控制系統(tǒng)試卷三答案班級：姓名：學(xué)號：成績：簡答題（每小題4分，共40分）1.簡述開關(guān)量光電耦合輸入電路中，光電耦合器的作用。答：開關(guān)量光電耦合輸入電路，它們除了實(shí)現(xiàn)電氣隔離之外，還具有電平轉(zhuǎn)換功能。2.回答下述電路中克服共模干擾的工作原理。答：平時，開關(guān)S1i(i=1,2,...,n)處于閉合狀態(tài)，Ci的電壓跟蹤Vi的輸入值，開關(guān)S2i(i=1,2,...,n)處于斷開狀態(tài)。需檢測Vi時，則令S1i斷開,S2i閉合，放大器A的輸出經(jīng)采樣保持器送至A/D轉(zhuǎn)換器化為數(shù)字量，然后開關(guān)再恢復(fù)平時的狀態(tài)。在采樣、轉(zhuǎn)換過程中，放大器A不與任何模擬量信號輸入共地，電容Ci的電壓均為差模電壓，這樣就克服了共模電壓的影響。什么是采樣或采樣過程？答：采樣或采樣過程，就是抽取連續(xù)信號在離散時間瞬時值的序列過程，有時也稱為離散化過程。線性離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)的定義是什么？答：線性離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為零初始條件下，系統(tǒng)或環(huán)節(jié)的輸出采樣函數(shù)z變換和輸入采樣函數(shù)z變換之比。何為積分飽和現(xiàn)象？答：在標(biāo)準(zhǔn)PID位置算法中，控制系統(tǒng)在啟動、停止或者大幅度提降給定值等情況下，系統(tǒng)輸出會出現(xiàn)較大的偏差，這種較大偏差，不可能在短時間內(nèi)消除，經(jīng)過積分項累積后，可能會使控制量u(k)很大，甚至超過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的極限umax。另外，當(dāng)負(fù)誤差的絕對值較大時，也會出現(xiàn)u<umin的另一種極端情況。顯然，當(dāng)控制量超過執(zhí)行機(jī)構(gòu)極限時，控制作用必然不如應(yīng)有的計算值理想，從而影響控制效果。這類現(xiàn)象在給定值突變時容易發(fā)生，而且在起動時特別明顯，故也稱“起動效應(yīng)”。等效離散化設(shè)計方法存在哪些缺陷？答：等效離散化設(shè)計方法存在以下缺陷：(1)必須以采樣周期足夠小為前提。在許多實(shí)際系統(tǒng)中難以滿足這一要求。(2)沒有反映采樣點(diǎn)之間的性能。特別是當(dāng)采樣周期過大，除有可能造成控制系統(tǒng)不穩(wěn)定外，還使系統(tǒng)長時間處于“開環(huán)”、失控狀態(tài)。因此，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)變壞。(3)等效離散化設(shè)計所構(gòu)造的計算機(jī)控制系統(tǒng)，其性能指標(biāo)只能接近于原連續(xù)系統(tǒng)(只有當(dāng)采樣周期T=0時，計算機(jī)控制系統(tǒng)才能完全等同于連續(xù)系統(tǒng))，而不可能超過它。因此，這種方法也被稱為近似設(shè)計。何為最少拍設(shè)計？答：最少拍設(shè)計，是指系統(tǒng)在典型輸入信號(如階躍信號，速度信號，加速度信號等)作用下，經(jīng)過最少拍(有限拍)，使系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)誤差為零。給出單輸入—單輸出線性定常離散系統(tǒng)的能控性和能觀性與其脈沖傳遞函數(shù)之間的關(guān)系。答：單輸入—單輸出線性定常離散系統(tǒng)完全能控和完全能觀的充分必要條件是脈沖傳遞函數(shù)不存在零、極點(diǎn)相消。如果存在著零、極點(diǎn)相消，系統(tǒng)或者是不完全能控，或者是不完全能觀，或者既不完全能控又不完全能觀。嵌入式處理器可分為哪幾種類型？答：嵌入式處理器又可以分為以下四類：(1)嵌入式微控制器MCU（MicroControllerUnit）(2)嵌入式微處理器MPU（MicroProcessorUnit）(3)數(shù)字信號處理器DSP（DigitalSignalProcessor）(4)嵌入式片上系統(tǒng)（SystemonChip，SoC）針對實(shí)際系統(tǒng)可能發(fā)生的故障，通常從哪幾個方面對故障進(jìn)行分類？答：實(shí)際系統(tǒng)可能發(fā)生的故障是多種多樣的，可以從下面幾個方面對故障進(jìn)行分類：(1)從故障發(fā)生的部位看，分為傳感器故障、執(zhí)行器故障和受控對象故障。(2)根據(jù)故障性質(zhì)，分為突變故障和緩變故障。(3)從建模角度出發(fā)，可分為乘性故障和加性故障。(4)從故障間的相互關(guān)系，分為單故障和多故障、獨(dú)立故障和局部故障。y*(t)二、已知系統(tǒng)框圖如下所示：Ty*(t)TTr(r(t)yy(t)試寫出離散系統(tǒng)的動態(tài)方程。解：所給系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)為令進(jìn)而則取于是得如下狀態(tài)方程寫成矩陣形式為三、已知廣義被控對象為（15分）其中，T=1s。期望的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)中的時間常數(shù)取為Tc=,應(yīng)用大林算法確定數(shù)字控制器。解：廣義對象脈沖傳遞函數(shù)為閉環(huán)系統(tǒng)理想脈沖傳遞函數(shù)為得大林控制器如下五、已知某系統(tǒng)連續(xù)控制器的傳遞函數(shù)（15分）試分別用階躍