计算机控制系统第二版答案李华

计算机控制系统李华答案

【篇一：计算机控制系统课设(基于模拟对象的数字控制

系统的设计)】

制器用来调节模拟对象被越来越多的应用在工业生产中，并在现代工业生产中发挥着越来越重要的作用。本课设提出了基于模拟对象的数字控制系统的设计。通过对模拟对象进行数学建模，并根据要达到的控制性能指标设计控制策略，在mablab中进行仿真，并通过力控组态软件实现运行，取得了较好的控制效果。通过本课程设计，可以加深对模拟对象的分析、建模、仿真已及利用组态软件来实现的理解，熟悉和掌握控制系统设计的方法，对提高学生观察、分析和解决问题能力有很大帮助。

关键词：模拟对象，mablab，串联校正，数字控制系统，控制策略，力控 目录

第一章 概述 ........................................................... 1 1.1 题目背景及应用意义 .............................................. 1

第二章 系统组成及被控对象分析 ......................................... 2 2.1 系统组成 .............

4-6试求下列函数的初值和终值

2

(1)X(z)

1 z 1T2z(z 1)

(3)X(z)

(z 1)3

解

(1)

10z 1

(2)X(z)

(1 z 1)25z2

(4)X(z)

(z 1)(z 2)2

2

z 1 z 1

z 1

x(0) limX(z) lim

z z 1

x( ) lim(z 1)X(z) lim(z 1)

2

21 z 1

10z 1

(2)x(0) limX(z) lim 0

z z (1 z 1)2

10z 1

x( ) lim(z 1)X(z) lim(z 1)

z 1z 1(1 z 1)2

T2z(z 1)

(3)x(0) limX(z) lim 0

z z (z 1)3

T2z(z 1)x( ) lim(z 1)X(z) lim(z 1) 3z 1z 1(z 1)5z2

(4)x(0) limX(z) lim 5

z z (z 1)(z 2)

5z2

x( ) lim(z 1)X(z) lim(z 1) 5

z 1z 1(z 1)(z 2)

4-9S平面与Z平面的映射关系z e解

(1)S平面的虚轴，映射到Z平面为

。

(2)S平面的虚轴，当 由0趋向∞变化时，Z平面上轨迹的变化。

从（1，0）绕单位圆逆时针旋转无穷圈

(3)S平面的左半平面，

计算机控制系统试卷二答案

班级： 姓名： 学号： 成绩：

一、 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？ 答：与连续控制系统相比，计算机控制系统具有以下特点： (1) 计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。

(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律。

(4) 计算机控制系统并不是连续控制的，而是离散控制的。 (5) 一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式，同时控制多个回路。

(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一步提高。

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

1 计算机控制系统包含哪些基本组成部分？

硬件和软件两部分组成

硬件包括：计算机系统、过程输入输出通道、被控对象、执行器、检测变送环节。 软件包括：系统软件和应用软件

2 如何理解计算机控制系统的实时性？

时系统是能够在确定的时间内执行计算或处理事务并对外部事件作出响应的计算机系统

3 简述SHANNON采样定理

为保证采样信号f*(t)的频谱是被采样信号f（t）的频谱无重叠的重复（沿频率轴方向），以便采样信号f*(t)能反映被采样信号f（t）的变化规律，采样频率

ws(w?2pi/T?2pif)至少应是f（t）的频谱F（jw）的最高频率wmax的两倍，即

ws?2wmax，即香农定理。

4 在计算机实时动态控制系统设计中应用SHANNON采样定理时应注意哪些问题？

SHAANON定理的结论是对无始无终的时域信号得出的。实时控制时，时域信号都是有始的，且只有当前时刻之前可用。因此，实际上要选取?s >>2?c 5 零阶保持器（ZOH）在计算机控制系统中起什么作用？没有它可以吗？为什么？ 作用：将采样信号还原成连续信号

有利。因为零阶保持器简单且可用物理装置实现。 6 在什么条件下，零阶保持器可以近似为理想滤波器？ 要求 ?s?

东北大学研究生课程——计算机控制系统(PPT)

第 2 章 常规控制规律的设计介绍计算机控制系统设计的几种常规方法，这些设计方法以 Z变换理论为基础，以传递函数为工具。设计方法分为两大类： 一类是基于连续系统的设计方法； 一类是直接离散化的设计方法。

*设计方法基本思路：

模型 设计

指标

东北大学研究生课程——计算机控制系统(PPT)

2.1 离散化传递函数模型Y (s) U (s) Y ( z) U ( z)

连续对象模型:

G(s)

(式2.1)

离散对象模型:

G( z )

(式2.2)

算子关系:

z eTs

(式2.3)

东北大学研究生课程——计算机控制系统(PPT)

求G(z)的方法： 差分方程 系统辩识 G(s) 微分方程

G(z)

东北大学研究生课程——计算机控制系统(PPT)

一、Z变换基本定理 1、线性定理 若

Z[ x1 (t )] X1 ( z),

Z[ x2 (t )] X 2 ( z)

则 Z[a1 x1 (t ) a2 x2 (t )] a1 X1 ( z) a2 X 2 ( z) 2、迟后定理(负偏移) 若 则

Z [ x(t )] X ( z )

且 t 0 时， x(t ) 0

Z [ x(t kT )]

***********

2015－2016 学年第一学期 出题教师：

【计算机控制系统】课程 试题 (A卷) 【闭卷考试】

姓名 学号 专业及班级

本试卷共有4道大题 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 总分 一、填空题（共14分，每空1分，共11道小题）

1. 描述连续系统所用的数学模型是微分方程，描述离散系统所用的数学模型是差分方程。。 2.离散系统稳定性不仅与系统结构和参数有关，还与系统的采样周期 有关 。

3.在计算机控制系统中存在有五种信号形式变换，其中采样、量化、零阶保持器等三种信号变换最重要。

4. 计算机控制系统通常是由模拟与数字部件组成的混合系统。

5. 在连续系统中，一个系统或环节的频率特性是指在正弦信号作用下，系统或环节的稳态输出与输入的复数比随着正弦信号频率变化的特性。

6. 采样周期也是影响稳定性的重要参数，一般来说，减小采样周期，稳定性增强。 7.对于具有零阶保持器的离散系统，稳态误差的计算结果与T无关，它只与系统的类型、放大系数及输入信号的形式有关。

8.若D(s)稳定，

trhery

基于单片机的油气润滑供油系统的设计

姓 名：

学 号：

trhery

摘要

本文对油气润滑的供油系统的控制做了初步的构想，大体介绍了供油系统的作用及构成和控制的目标。介绍了拟采用的PID控制和模糊PID控制并且模拟了书中的一个PID控制的例子。

关键词 供油系统 PID控制

一 应用背景

油气润滑是将单独供送的润滑剂和压缩空气进行混和并形成紊流状的油气混和流后再供送到润滑点的润滑方式。可应用于冶金机械（冷热轧机、连铸机、推钢机等）、造纸机械、化工机械、机床以及轨道车辆等机械设备中轴承、齿轮及传动件的润滑。

润滑系统中的混合器用于将润滑油与气混合，形成油气两相流。供油系统为油气润滑设备的混合器提供润滑油。

一种油气润滑系统的框图如图1。

图1 一种油气润滑系统 [1]

油从供油装置进入分配器，被将润滑油均匀地分配到若干个给油口，进入混合器，与气混合形成油气两相流，最后进入油气分配器再被分为若干路，送至润滑点。

由于工作环境不同，具体润滑站环境温度也不同，一般是－15℃～50℃，工件运行环境温度－15℃～260℃。

trhery

二 技术要求

2.1 供油系统出口流量及压强

流量：0．1ml／行程~1500ml/min

压强：5~7mpa

2.2 供油系统的

《计算机控制系统》作业参考答案

作业一

第一章

1.1什么是计算机控制系统？画出典型计算机控制系统的方框图。

答：计算机控制系统又称数字控制系统,是指计算机参与控制的自动控制系统,既:用算机代替模拟控

制装置,对被控对象进行调节和控制. 控制系统中的计算机是由硬件和软件两部分组成的.硬件部分: 计算机控制系统的硬件主要是由主机、外部设备、过程输入输出设备组成; 软件部分: 软件是各种程序的统称，通常分为系统软件和应用软件。

被控制量 给定值偏差控制量被控对象 调节器

_

测量环节 计算机(数字调节器)

图1.3-2 典型的数字控制系统

1.2.计算机控制系统有哪几种典型的类型？各有什么特点。

答：计算机控制系统系统一般可分为四种类型：

①数据处理、操作指导控制系统；计算机对被控对象不起直接控制作用,计算机对传感器产生的参数巡回检测、处理、分析、记录和越限报警，由此可以预报控制对象的运行趋势。

②直接数字控制系统；一台计算机可以代替多台模拟调节器的功能，除了能实现PID调节规律外, 还能实现多回路串级控制、前馈控制、纯滞后补偿控制、多变量解藕控制，以及自适应、自学习,最优控制等复杂的控制。

③监督计算机控制系统；它是由两级计算机

合肥工业大学

《计算机控制技术》课程设计

——电阻炉温度控制系统设计

学院专业 姓 名 学 号_______ ________ _ 完成时间

摘 要

本学期的计算机控制技术课程终于结束了，计算机控制技术是一门跨学科以及应用性、技术性、综合性都很强的专业技术课程，要求具备较强的自动控制理论、微型计算机原理、模拟电子技术、数字电子技术等专业基础知识。通过学习，要求掌握计算机控制系统的控制原理和分析设计方法，具备基本的设计技能，能够设计出简单的计算机控制系统。

我们对于计算机控制技术的学习未间断过，我也认为一门课程的学习是一定要坚持不懈的，只有自己不懈的努力才会换来最后成功的喜悦。 关键词：计算机控制技术；时代发展；分析方法

一、计算机控制技术应用

计算机控制系统所采用的形式与它所控制的生产过程的复杂程度密切相关，不同的被控对象和不同的要求，应有不同

计算机控制系统高金源版课后答案

1

2020年4月19日

文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

第1章习题

B 习题

B1-1 举例说明2-3个你熟悉的计算机控制系统，并说明与常规连续模拟控制系统相比的优点。

B1-2 利用计算机及接口技术的知识，提出一个用同一台计算机控制多个被控参量的分时巡回控制方案。

B1-3 题图B1-3是一典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图。由雷达测出目标的高低角、方位角和斜距，信号经滤波后，由模拟式计算机计算出伺服系统高低角和方位角的控制指令，分别加到炮身的高低角和方位角伺服系统，使炮身跟踪指令信号。为了改进系统的动态和稳态特性，高低角和方位角伺服系统各自采用了有源串联校正网络和测速反馈校正，同时利用逻辑电路实现系统工作状态的控制(如偏差过大时可断开主反馈，实现最大速度控制，当偏差小于一定值后实现精确位置控制)。试将其改造为计算机控制系统，画出系统原理结构图。

2

2020年4月19日

文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

题图B1-3典型模拟式火炮位置控制系统的原理结构图

B1-4水位高度控制系统如题图B.1-4所示。水箱水位高度指令由W1 电位计指令电压u r确定，水位实际高度h由浮子测量，并转换为电位计W2 的输出电压u h。用水