計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)重點(diǎn)1

閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。從常規(guī)來看，控制系統(tǒng)為了獲得控制信號(hào)，要將被控量y與給定值r相比較，得到偏差信號(hào)e=r-y。然后，利用e直接進(jìn)行控制，使系統(tǒng)的偏差減小直到消除偏差，被控量接近或等于給定值計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有哪幾部分組成？計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由兩大部分組成：一部分為計(jì)算機(jī)及其輸入輸出通道，另一部分為工業(yè)生產(chǎn)對(duì)象（包括被控對(duì)象與工業(yè)自動(dòng)化儀表）。直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)是計(jì)算機(jī)在工業(yè)應(yīng)用最普遍的種方式。它是用一臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)多個(gè)被控參數(shù)進(jìn)行巡回檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果與給定值進(jìn)行比較，并按預(yù)定的數(shù)學(xué)模型（如PID控制規(guī)律）進(jìn)行運(yùn)算，其輸出直接控制被控對(duì)象，使被控參數(shù)穩(wěn)定在給定值上。集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？控制分散、信息集中系統(tǒng)模塊化數(shù)據(jù)通信能力較強(qiáng)友好而豐富的人機(jī)接口可靠性高總線定義總線是計(jì)算機(jī)各模塊間進(jìn)行信息傳輸?shù)耐ǖ?。它包括通道控制、仲裁方法和傳輸方式等?nèi)容簡(jiǎn)述總線的成數(shù)據(jù)總線：總線寬度表征數(shù)據(jù)傳輸能力地址總線：不同的總線對(duì)地址的分配不同控制總線：控制信號(hào)最能體現(xiàn)總線特色電源：向低壓發(fā)展功能數(shù)據(jù)傳輸功能中斷功能多主設(shè)備支持功能錯(cuò)誤處理功能STD總線有什么特點(diǎn)模塊化的總體設(shè)計(jì)布局，允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)者選取所需的功能模塊解決具體問題；開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使用戶可根據(jù)需要選用各種功能模板，像搭積木一般任意拼裝出自己所需的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；擁有豐富的I/O功能，使之能廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域；模板的小尺寸設(shè)計(jì)，消除了沖擊和震動(dòng)的影響等。RS232和RS485有什么不同？接口為非平衡型，每個(gè)信號(hào)用一根導(dǎo)線，所有信號(hào)共用一根地線。信號(hào)速率限于20kbit/s內(nèi)，電纜長(zhǎng)度限于15m內(nèi)，單線，線間干擾大。電性能用±12V標(biāo)準(zhǔn)脈沖，采用負(fù)邏輯。在數(shù)據(jù)線上：傳號(hào)Mark=—5~—15V，邏輯“1”;空號(hào)Space=+5~+15V，邏輯“0”在控制線上：通On=+5~+15V，邏輯“0”斷Off=—5~—15V，邏輯“1”RS-232的邏輯電平與TTL電平不兼容，與TTL器件相連必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。采用電平傳輸，通信速率為19.2kbit/s時(shí)，通信距離只有15m。若要延長(zhǎng)通信距離，必須以降低通信速率為代價(jià)。傳輸距離長(zhǎng)在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí)，廣泛采用RS-485串行總線抑制干擾能力強(qiáng)RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測(cè)低至200mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。需要使能信號(hào)RS-485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號(hào)加以控制。節(jié)約信號(hào)線RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便，可以省掉許多信號(hào)線。應(yīng)用RS-485

可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。什么是串摸干擾和共模干擾？如何抑制？串模干擾：串模干擾指疊加在被測(cè)信號(hào)上的干擾噪聲。（1）濾波法。(2)對(duì)于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的串模干擾，應(yīng)對(duì)被測(cè)信號(hào)盡可能早的進(jìn)行信號(hào)放大，以提高電路中的信號(hào)噪聲比；或者盡可能早的完成A/D轉(zhuǎn)換再進(jìn)行長(zhǎng)線傳輸；或者采用隔離和屏蔽等措施。(3)從選擇元器件入手，利用邏輯器件的特性來抑制串模干擾，如采用雙積分A/D轉(zhuǎn)換器；也可以采用高抗干擾度的邏輯器件，通過提高閾值電平來抑制低頻噪聲的干擾；此外，也可以人為地附加電容器，以降低某個(gè)邏輯器件的工作速度來抑制高頻干擾。(4)利用數(shù)字濾波技術(shù)對(duì)已進(jìn)入計(jì)算機(jī)的串模干擾進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以有效地濾去難以抑制的串模干擾

共模干擾，A/D轉(zhuǎn)換器兩個(gè)輸入端上共有的干擾電壓。(1)利用雙端輸入的放大器作前置放大器，(2)利用變壓器或光電耦合器把各種模擬負(fù)載和數(shù)字信號(hào)隔離。(3)采用雙層屏蔽—浮地輸入方式。該方法是將測(cè)量裝置的模擬部分對(duì)機(jī)殼浮地，從而達(dá)到抑制干擾的目的。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)常用信號(hào)類型模擬（連續(xù)）信號(hào)在時(shí)間上和幅值上都連續(xù)取值的信號(hào)，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中一般為傳感器輸出的信號(hào)或者控制對(duì)象需要的信號(hào)。離散模擬信號(hào)在時(shí)間上斷續(xù)取值，在幅值上連續(xù)取值的信號(hào)，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中一般為采樣以后，A/D轉(zhuǎn)換之前的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)在時(shí)間上和幅值上都斷續(xù)取值的信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換之后的信號(hào)，用二進(jìn)制代碼形式表示。采樣的形式多階采樣周期采樣隨機(jī)采樣采樣定理由采樣信號(hào)x*(t)完全無失真的恢復(fù)原信號(hào)x(t)的條件是采樣速度要滿足下式ωs=2π/T,為采樣角速度T為采樣周期ωmax為原信號(hào)x(t)頻譜中最高角頻率τmin為x(t)的各信號(hào)分量中最小的時(shí)間常數(shù)采樣/保持器的作用A/D轉(zhuǎn)換器完成一次A/D轉(zhuǎn)換總需要一定的時(shí)間。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)，希望輸入信號(hào)不再變化，以免造成轉(zhuǎn)換誤差。這樣，就需要在A/D轉(zhuǎn)換器之前加入采樣保持器。D/A輸出的信號(hào)是幅值上連續(xù)而時(shí)間上離散的模擬信號(hào)，所以時(shí)間上還需要連續(xù)化處理的保持作用。保持器的就是把離散的模擬信號(hào)通過時(shí)域中的保持效應(yīng)變成時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)采樣是按一定時(shí)間間隔T對(duì)時(shí)間連續(xù)的模擬信號(hào)X(t)取值，得到X*(t)或X(nt)的過程模擬量輸入通道一般由信號(hào)處理、模擬開關(guān)、放大器、采樣-保持器和A/D轉(zhuǎn)換器組成。什么是量化用有限字長(zhǎng)的一組數(shù)碼和二進(jìn)制數(shù)碼去整量化或逼近時(shí)間離散幅值連續(xù)的采樣信號(hào)。量化過程即A/D轉(zhuǎn)換的過程。量化誤差

量化引起的誤差雙積分式A/D轉(zhuǎn)換原理雙積分式A/D轉(zhuǎn)換方法的抗干擾能力比逐次逼近式強(qiáng)。這個(gè)方法的基礎(chǔ)是測(cè)量?jī)蓚€(gè)時(shí)間：一個(gè)是模擬輸入電壓向電容充電的固定時(shí)間；另一個(gè)是在已知參考電壓下放電所需的時(shí)間。模擬輸入電壓與參考電壓的比值就等于上述兩個(gè)時(shí)間值之比ADC0809原理及引腳功能IN0~IN7：8路輸入通道的模擬量輸入端口。D0~D7：8位數(shù)字量輸出端口。START為啟動(dòng)控制輸入端口，ALE為地址鎖存控制信號(hào)端口。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)脈沖輸出端口，OE為輸出允許控制端口。VREF（+）、VREF（－）、VCC、GND：VREF（+）和VREF（－）為參考電壓輸入端CLOCK：時(shí)鐘輸入端。ADDA、ADDB、ADDC：8路模擬開關(guān)的3位地址選通輸入端硬件設(shè)計(jì)①數(shù)字輸出的方式②片選、啟動(dòng)及讀寫信號(hào)的設(shè)置③時(shí)鐘CLK的產(chǎn)生④參考電平程序設(shè)計(jì)程序查詢方式2．定時(shí)采樣方式3．中斷方式掌握一種數(shù)字量輸出接口電路掌握一種數(shù)字量輸入接口電路ALEC.B.ASTARTEOCOED7~D0DATAOUT圖4-22ADC0808/0809的轉(zhuǎn)換時(shí)序DAC0832引腳功能：片選信號(hào)（低電平有效）。ILE：輸入鎖存允許信號(hào)（高電平有效）。：寫1（低電平有效）。：寫2（低電平有效）。傳送控制信號(hào)（低電平有效）。D7~D0：數(shù)字輸入量。IOUT1：DAC電流輸出1。IOUT2：DAC電流輸出2。Rfb：反饋電阻VREF：參考電壓輸入VCC：數(shù)字電路供電電壓AGND：模擬地。DGND：數(shù)字地。DAC0832的工作方式直通方式單緩沖方式雙緩沖方式局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有哪幾種？（1）星形結(jié)構(gòu)（2）環(huán)形結(jié)構(gòu)（3）總線型結(jié)構(gòu)（4）樹型PID參數(shù)整定數(shù)字PID算式參數(shù)整定主要是確定KpKiKd和采樣周期T掌握一種PID參數(shù)的整定方法擴(kuò)充臨界比例度法計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)穩(wěn)定性能控性和能觀性.動(dòng)態(tài)指標(biāo)超調(diào)量，調(diào)節(jié)時(shí)間，峰值時(shí)間，衰減比，振蕩次數(shù).穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：穩(wěn)態(tài)誤差綜合指標(biāo)模擬量輸出通道的兩種基本結(jié)構(gòu)形式1.一個(gè)通道設(shè)置一片D/A轉(zhuǎn)換器2．多個(gè)通道共用一片D/A轉(zhuǎn)換器現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)特點(diǎn)1．現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)由于采用了智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，能夠把原先DCS系統(tǒng)中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊置入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，加上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有通信能力，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量變送儀表可以與閥門等執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接傳送信號(hào)，因而控制系統(tǒng)功能能夠不依賴控制室的計(jì)算機(jī)或控制儀表，直接在現(xiàn)場(chǎng)完成，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。2．現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)（1）系統(tǒng)的開放性（2）互可操作性與互用性（3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性（5）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性

優(yōu)點(diǎn)（1）節(jié)省硬件數(shù)量與投資（2）節(jié)省安裝費(fèi)用（3）節(jié)約維護(hù)開銷（4）用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)（5）提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性數(shù)字控制有哪幾種方式，各方式的特點(diǎn)是什么？1．點(diǎn)位控制在一個(gè)點(diǎn)位控制系統(tǒng)中，只要求控制刀具行程終點(diǎn)的坐標(biāo)值，即工件加工點(diǎn)準(zhǔn)確定位，至于刀具從一個(gè)加工點(diǎn)移到下一個(gè)加工點(diǎn)走什么路徑、移動(dòng)的速度、沿哪個(gè)方向都無需規(guī)定，并在移動(dòng)過程中不做任何加工，只是在準(zhǔn)確到達(dá)指定位置后才開始加工。2．直線切削控制這種控制也主要是控制行程的終點(diǎn)坐標(biāo)值，不過還要求刀具相對(duì)于工件平行某一直角坐標(biāo)軸作直線運(yùn)動(dòng)，且在運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行切削加工。3．輪廓的切削控制這類控制的特點(diǎn)是能夠控制刀具沿工件輪廓曲線不斷地運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)過程中將工件加工成某一形狀。這種方式是借助于插補(bǔ)器進(jìn)行的，插補(bǔ)器根據(jù)加工的工件輪廓向每一坐標(biāo)軸分配速度指令，以獲得圖紙坐標(biāo)點(diǎn)之間的中間點(diǎn)。逐點(diǎn)比較插補(bǔ)工作過程原理所謂逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)，就是刀具或繪圖筆每走一步都要和給定軌跡上的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，看這點(diǎn)在給定軌跡的上方或下方，或是給定軌跡的里面或外面，從而決定下一步的進(jìn)給方向。1）偏差判別2）進(jìn)給3）偏差運(yùn)算4）終點(diǎn)判別步進(jìn)電機(jī)的工作方式三相步進(jìn)電機(jī)則有單相三拍方式、雙相三拍（簡(jiǎn)稱雙三拍）方式、三相六拍工作方式什么是現(xiàn)場(chǎng)總線？有哪？它們各自的特點(diǎn)是什么？解決現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備與高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。幾種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線

有五種，F(xiàn)F、LONWORKS、PROFIBUS、CAN、HART。采樣周期除要滿足采樣定理外，還要考慮哪些因素？（1）采樣周期應(yīng)比對(duì)象的時(shí)間常數(shù)小得多，否則采樣信息無法反映瞬變過程（2）采樣周期的選擇應(yīng)注意系統(tǒng)主要干擾的頻譜，特別是工業(yè)電網(wǎng)的干擾。（3）當(dāng)系統(tǒng)純滯后占主導(dǎo)地位時(shí)，采樣周期應(yīng)按純滯后大小選取，并盡可能使純滯后時(shí)間接近或等于采樣周期的整倍數(shù)。振鈴現(xiàn)象的消除第一種方法是先找出D(z)中引起振鈴現(xiàn)象的因子附近的極點(diǎn)），然后令其中的，根據(jù)終值定理，這樣處理不影響輸出量的穩(wěn)態(tài)值。第二種方法是從保證閉環(huán)系統(tǒng)的特性出發(fā)，選擇合適的采樣周期T及系統(tǒng)閉環(huán)時(shí)間常數(shù)，使得數(shù)字控制器的輸出避免產(chǎn)生強(qiáng)烈的振鈴現(xiàn)象所謂數(shù)字濾波，是通過一定的計(jì)算程序?qū)Σ蓸有盘?hào)進(jìn)行平滑加工，提高其有用信號(hào)，消除和減少各種干擾和噪音，以保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性數(shù)字濾波與模擬RC濾波器相比其優(yōu)點(diǎn)是：不需增加任何硬件設(shè)備，只要在程序進(jìn)入數(shù)據(jù)處理和控制算法之前，附加一段數(shù)字濾波程序即可。由于數(shù)字濾波器不需要增加硬件設(shè)備，所以系統(tǒng)可靠性高，不存在阻抗匹配問題。模擬濾波器通常是每個(gè)通道都有，而數(shù)字濾波器則可多個(gè)通道共用，從而降低了成本?？梢詫?duì)頻率很低的信號(hào)進(jìn)行濾波，而模擬濾波器由于受電容容量的影響，頻率不能太低。使用靈活、方便，可根據(jù)需要選擇不同的濾波方法，或改變?yōu)V波器的參數(shù)。常用數(shù)字濾波方式有哪幾種？限幅濾波限速濾波步進(jìn)電機(jī)的工作原理該步進(jìn)電機(jī)是一個(gè)三相感應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，其定子的每相都有一對(duì)磁極，每個(gè)磁極都只有一個(gè)齒，即磁極本身，故三相步進(jìn)電機(jī)有三對(duì)磁極共6個(gè)齒；其轉(zhuǎn)子有4個(gè)齒，分別稱為0、1、2、3齒。直流電源V通過開關(guān)A、B、C分別對(duì)步進(jìn)電機(jī)的A、B、C相繞組輪流通電。初始狀態(tài)時(shí)，開關(guān)A接通，則A相磁極和轉(zhuǎn)子的0、2號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)轉(zhuǎn)子的1、3號(hào)齒和B、C相磁極形成錯(cuò)齒狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)A斷開，B接通，由于B相繞組和轉(zhuǎn)子的1、3號(hào)齒之間的磁力線作用，使得轉(zhuǎn)子的1、3號(hào)齒和B相磁極對(duì)齊，則轉(zhuǎn)子的0、2號(hào)齒就和A、C相繞組磁極形成錯(cuò)齒狀態(tài)。此后，開關(guān)B斷開，C接通，由于C相繞組和轉(zhuǎn)子0、2號(hào)之間的磁力線的作用，使得轉(zhuǎn)子0、2號(hào)齒和C相磁極對(duì)齊，這時(shí)轉(zhuǎn)子的1、3號(hào)齒和A、B相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。當(dāng)開關(guān)C斷開，A接通后，由于A相繞組磁極和轉(zhuǎn)子1、3號(hào)齒之間的磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子1、3號(hào)齒和A相繞組磁極對(duì)齊，這時(shí)轉(zhuǎn)子的0、2號(hào)齒和B、C相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。很明顯，這時(shí)轉(zhuǎn)子移動(dòng)了一個(gè)齒距角。6.4.3擴(kuò)充臨界比例度法擴(kuò)充臨界比例度法是整定模擬調(diào)節(jié)器參數(shù)的臨界比例度法的擴(kuò)充，其步驟是：1）根據(jù)對(duì)象反應(yīng)的快慢，結(jié)合表6-3選用足夠短的采樣周期T。2）用選定的T

，求出臨界比例系數(shù)Kk及臨界振蕩周期Tk。具體辦法是使計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)只采用純比例調(diào)節(jié)，逐漸增大比例系數(shù)，直至出現(xiàn)臨界振蕩，這時(shí)的Kp和振蕩周期就是Kk和Tk

。3）選定控制度?？刂贫仁且阅M調(diào)節(jié)器為基準(zhǔn)，將計(jì)算機(jī)控制效果和模擬調(diào)節(jié)器的控制效果相比較?？刂菩Ч脑u(píng)價(jià)函數(shù)Q采用誤差平方面積表示，即（6-60）

4）根據(jù)選用的控制度按表6-4求取T、Kp、Ti

、Td

的值。表6-4為按擴(kuò)充臨界比例度法整定的值。表6-4

擴(kuò)充臨界比例度法整定的參數(shù)值表

Q控制算式T/TkKp/KkTi/TkTd/Tk1.05PI0.030.550.88-PID0.0140.630.490.141.20PI0.050.490.91-PID0.0430.470.470.161.50PI0.140.420.99-PID0.090.340.430.202.0PI0.220.361.05-PID0.160.270.400.22模擬調(diào)節(jié)器PI0.570.85-PID0.700.500.13簡(jiǎn)化的擴(kuò)充臨界PI0.450.83-比例度法（Z-R）

PID0.10.60.50.1255）按計(jì)算參數(shù)進(jìn)行在線運(yùn)行，觀察結(jié)果。如果性能欠佳，可適當(dāng)加大Q值，重新求取各個(gè)參數(shù)，繼續(xù)觀察控制效果，直至滿意為止。Roberts，P.D.在1974年提出簡(jiǎn)化擴(kuò)充臨界比例度整定法。設(shè)PID的增量算式為式中T為采樣周期；Ti為積分時(shí)間常數(shù)；Td為微分時(shí)間常數(shù)。（6-61）

對(duì)式（6-61）作Z變換，可得數(shù)字PID調(diào)節(jié)器的Z傳遞函數(shù)為式中U(z)和E(z)分別為數(shù)字調(diào)節(jié)器輸出量輸入量的Z變換。前面介紹的數(shù)字PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定，就是要確定T、Kp、Ti和Td四個(gè)參數(shù)，為了減少在線整定參數(shù)的數(shù)目，根據(jù)大量實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，人為假設(shè)約束的條件，以減少獨(dú)立變量的個(gè)數(shù)。例如?。?-62）

（6-63）

式中TK是純比例控制時(shí)的臨界振蕩周期。將式（6-64）代入式（6-62）、式（6-63）可得到數(shù)字調(diào)節(jié)器的z傳遞函數(shù)相應(yīng)的差分方程為由式（6-66）可看出，對(duì)四個(gè)參數(shù)的整定簡(jiǎn)化成了對(duì)一個(gè)參數(shù)的整定，使問題明顯地簡(jiǎn)化了。應(yīng)用約束條件減少整定參數(shù)數(shù)目的歸一參數(shù)整定法是有發(fā)（6-64）

（6-65）

（6-66）

步數(shù)誤差判別坐標(biāo)進(jìn)給誤差計(jì)算終點(diǎn)判別初始化F=0∑=5+4=91F=0+xF=F-yp=-4∑=∑-1=82F<0-yF=F+xp=1∑=∑-1=73F>0+xF=F-yp=-3∑=∑-1=64F<0-yF=F+xp=2∑=∑-1=55F>0+xF=F-yp=-2∑=∑-1=46F<0-yF=F+xp=3∑=∑-1=37F>0+xF=F-yp=-1∑=∑-1=28F<0-yF=F+xp=4∑=∑-1=19F>0+xF=F-yp=0∑=∑-1=0End六、采用逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)直線OP，起點(diǎn)坐標(biāo)O(0，0)，終點(diǎn)坐標(biāo)P(5，-4)，要求以表格形式給出插補(bǔ)計(jì)算過程，并畫出插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)軌跡。（10分）解：插補(bǔ)運(yùn)算過程如下（圖略）【例6-5】如圖6-39所示的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，設(shè)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)，已知：，試針對(duì)等速輸入函數(shù)設(shè)計(jì)快速有紋波系統(tǒng)，畫出數(shù)字控制器和系統(tǒng)的輸出波形。R(z)G(z)e(kT)u(kT)Φ(z)r(t)－+D(z)GC(s)

y(t)y(z)

+圖6-39快速有紋波系統(tǒng)框圖解

將G(s)展開得代入可以看出，G(z)的零點(diǎn)為-0.718（單位圓內(nèi)）、極點(diǎn)為1（單位圓上）、0.368（單位圓內(nèi)），故零點(diǎn)數(shù)u=0,極點(diǎn)數(shù)v=1,m=1。

根據(jù)穩(wěn)定性要求，G(z)中z=1的極點(diǎn)應(yīng)包含在的零點(diǎn)中，由于系統(tǒng)針對(duì)等速輸入進(jìn)行設(shè)計(jì)，q=2。為滿足準(zhǔn)確性條件，另有，顯然準(zhǔn)確性條件中已滿足了穩(wěn)定性要求，于是有解得閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)這就是計(jì)算機(jī)要實(shí)現(xiàn)的數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)。由圖6-39可知，，另外，求得系統(tǒng)的輸出序列數(shù)字控制器的輸出序列數(shù)字控制器和系統(tǒng)的輸出波形如圖6-40a和b所示。0.50.40.30.20.10-0.1-0.2-0.3a)數(shù)字控制器輸出波形54321b)系統(tǒng)的輸出波形y圖6-40輸出序列波形圖1T2T3T4T5T6