计算机控制技术习题—广州工业大学

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3.按一定性能指标要求对某控制系统综合校正后求得其应加的串联-校正装置为

D(s)?1s(s?a)

(1)试按模拟调节规律离散化的方法实现此调节规律的数字控制器算式; (2)画出该数字控制器的程序框图。 4.某连续控制系统的校正装置的传递函数为

D(s)?1?T1s1?T2s

试用一阶差分法和脉冲传递函数法求该装置的递推输出序列(设输入为e(t),输出为u(t))。

5.已知某连续控制器的传递函数为

?n2D(s)?22s?2?n?s??n

试用双线性变换法求出相应的数字控制的脉冲传递函数D(z),其中T?1s。 6.设被控对象由三个惯性环节组成,其传递函数的形式为

Gc(s)?Ks1Ks2Ks3Ts1s?1Ts2s?1Ts3s?1

试用二阶工程设计法设计数字控制器,并求出PID数字控制器的控制算式(知

Ts1?Ts2?Ts3)。

7.已知某连续控制器的传递函数为

D(s)?1?0.17s0.085s

现用数字PID算法来实现它,试分别写出其相应的位置型和增量型PID算法输出表达式。设采样周期T?1s。 8.试述采样周期T的选择原则。

9.什么是数字PID位置型控制算法和增量型控制算法?试比较他们的优缺点。 10.数字控制器的离散化设计步骤是什么?

11.试叙述试凑法、扩充临界比例度法、扩充响应曲线法整定PID 参数的步骤。

第4章

1.已知一被控对象的传递函数为

Gc(s)?10s(1?0.1s)(1?0.05s)

设采用零阶保持器,采样周期T为0.2s。试针对单位速度输入函数设计快速有波纹系统的D(z),计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应并绘制图形。 2.在题1中,针对单位速度输入函数设计快速无波纹系统的D(z),计算采样瞬间数字控制器和系统的输出响应并绘制图形。 3.设被控对象的传递函数为

Gc(s)?10s(s?1)

采用零阶保持器,采样周期T=1s,输入单位速度函数,试按最少拍无波纹要求设计D(z),并检验一下所设计的系统是否满足快速无波纹的要求。 4.某电阻炉,其传递函数可近似为带纯滞后的一阶惯性环节

Gc(s)?Kde??s1?Tds

用飞升曲线法测得电阻炉的有关参数如下:Kd?1.16,??30s,Td?680s,若采用零阶保持器,取采样周期T?6s,要求闭环系统的时间常数T??350s,用大林算法求取对电阻炉实现温度控制的数字控制器的算式。 5.已知控制系统的被控对象的传递函数为

e?sGc(s)?(2s?1)(s?1)

采样周期T?1s,若选闭环系统的时间常数T??0.1s,问是否会出现振铃现象?试用大林算法设计数字控制器D(z)。 6.设被控对象的传递函数

Gc(s)?1s(s?1)

采样周期T?1s,采用零阶保持器,试用W变换设计法设计相位校正器的传递函数D(z),使该系统的相位裕度为50°。 7.对控对象的传递函数为

Gc(s)?1s2?1

采样周期 T=1s, 采用零阶保持器,针对单位速度输入函数,按以下要求设计: (1)求出数字控制器输出序列 μ(k)的递推形式; (2)画出采样瞬间数字控制器的输出和系统的输入曲线。 第5章

1.简述微型计算机控制系统设计的一般步骤。

2.简要说明微型计算机控制系统总体设计的主要内容及要求。

3.用机器语言、汇编语言、高级语言编制控制程序各有什么优缺点?如何根据控制系统选择编程语言?

4.采用C语言调用8086汇编语言的混合编程方法,按PID数字控制器位置式

U(k)?U(k?1)?a0e(k)?a1e(k?1)?a2e(k?2)编写数字控制器的源程序。由C语言传送一个连续采样次数N,汇编语言程序完成N次采样取中值作为当次计算的反馈值C(k),与恒定的给定值r(k)相减,给C语言返回偏差值e(k)。设系数a0、

a1和a2为已知。

5.试画出由8086构成的三环全数字式直流PWM伺服系统控制电路的电气原理图(包括8086 EPROM、RAM最小系统)。用模块化设计方法设计系统的控制程序,画出各程序模块的流程图,确定系统分时控制的时序。

6.某炉温度变化范围为 0~1500 ,要求分辨率为3 ,温度变送器输出范围为0~5V。若A/D转换器的输入范围也为 0~5V,则求A/D 转换器的字长 应为多少位?若不变,现在通过变送器零点迁移而将信号零点迁移到600 ,此时系统对炉温度的分辨率为多少?

7.采用 8255 A 作为 x 轴 步进电机 和 y 轴 步进电机的控制接口,要求: (1)画出接口电路原理图

(2)分别列出x 轴和y 轴 步进电机在三相单三拍、三相双三拍和三相六拍工作方式下的输出字表。 第6章

1.什么是系统的?可靠性提高计算机控制系统的可靠性有哪些主要途径? 2.评价系统可靠性的主要指标有哪些? 3.引起控制系统故障的主要原因有哪些?

4.制造计算机控制系统时,为什么要先进行元件老化处理?

?10?(t)?10/h,给定工作时间t为10000h,求其他5.设某一种元件,其失效率

各项可靠性指标的数值。

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