计算机控制系统性能指标主要有,计算机控制系统部分习题参考附标准答案

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1、第一章1.1 计算机控制系统是怎么样分类的？按功能和控制规律可各分几类？ 答：计算机控制系统可按功能分类，按控制规律分类和按控制方式分类。按功能计算机控制系统的分类： (1)数据处理系统。 (2)直接数字控制(简记为 DDC)。 (3)监督控制(简记为 SCC)。( 4)分级控制。 (5)集散控制。 (6)计算机控制网络。 矚慫 润厲钐瘗睞枥庑赖。按照控制规律计算机控制系统的分类： (1)程序和顺序控制。( 2)比例积分微分控制 (简 称 PID 控制)。( 3)有限拍控制。 ( 4)复杂规律控制。 ( 5)智能控制。 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。1.2 计算机控制系统由哪些部分组成？并画出方框图。。

2、 答：计算机控制系统由控制对象、执行器、测量环节、数字调节器及输入输出通道等组成。方框图： P115 图 1.21 输出反馈计算机控制系统1.9 简述采样定理及其含义。答：采样定理：如果采样角频率 =2 /T 大于 2 ，即 2 ，则采样的离散信号(t) 能够不失真地恢复原来的连续信号 y(t) 。式中 是连续信号 y(t) 的频谱特性中的 最高角频率。 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。含义：要使采样信号 (t) 能够不失真地恢复原来的连续信号 y(t) ，必须正确选择采样角频率，使 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.10 多路巡回检测时，采样时间 ，采样周期 T 和通道数 N之间的关系。 答：采样时间是足够短。

3、的时间， y(kT) y(kT+ ),0 。应满足 T N 。1.12 设有模拟信号 (0 5)V 和(2.5 5)V，分别用 8位、 10位和 12位 A/D转换器，试计算 并列出各自的量化单位和量化误差。 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。答：量化单位 q=, 量化误差根据以上公式可求得 (0 5)V ：转换位数81012量化单位 q/mV19.534.881.22量化误差9.762.440.61(2.5 )V ：转换位数81012量化单位 q/mV9.762.440.61量化误差4.881.220.301.14 试述数模转换器的作用？如何选择转换器的位数？答：数模转换器把数字量 u(kT) 转换成离。

4、散的模拟量 (t) 。转换的精度取决 模- 数转换器的位数 n，当位数足够多时，转换可以达到足够高的精度。1.19 计算机控制系统有哪些主要的性能指标？如何衡量？ 答：计算机控制系统主要有动态指标，稳态指标和综合指标1.20 如何衡量系统的稳定性？ 答：用相角裕量和幅值裕量来衡量计算机控制系统的稳定程度。1.21 动态特性可以由哪些指标来衡量？答：(1)超调量 (2)调节时间 (3)峰值时间 (4)衰减比 ( 5)振荡次数 N2.3 根据 Z 变换的定义，由 Y(z) 求出 y(kT):1. 已知 Y(z)=0.3+0.6 +0.8 +0.9 +0.95 +解： y(0)=0.3,y(T)=0。

5、.6,y(2T)=0.8,y(3T)=0.9,y(4T)=0.95,y(5T)=1謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2. 已知 Y(z)= - + -解： y(0)=0,y(T)=1, y(2T)=-1, y(3T)=1, y(4T)=-1, y(5T)=1, y(6T)=-1 骚。厦礴恳蹒骈時盡继價2.5 已知离散系统的差分方程，试求输出量的Z 变换：1.y(kT)= u(kT)+ u(kT-T)-y(kT-T) u(kT) 为单位阶跃序列解： Y(z)= U(z)+ U(z)- Y(z)=(+ )U(z)-Y(z)2.6 已知时间序列，试求相应的 Z 变换：1.3 (kT)解： Y(z)=参考：=35。

6、. ,|a|1解： Y(z)= + + + + += 2.9 试求下列函数的 Z 反变换：1.0.5z/(z-1)(z-0.5)解： = +=(z-1) ,z=1 =1=(z-0.5) ,z=1 =-1Y(z)= -y(kT)=1-2.10 已知系统的方框图，试求输出量的Z 变换 Y(z):7.解： y(t)= K (1-由： = 得 A= ,B=- ;代入上式中得：y(t)= (1- )( - )Y(z)=15. 解： Y(z)=NG(z)-2.14 S 平面与 Z 平面的映射关系 z=1.S 平面的虚轴，映射到 Z 平面为 以原点为中心的单位圆周。2.19 已知单位反馈系统的开环 Z 传递。

7、函数，试判断闭环系统的稳定性。1. (z)=解：系统的特征方程为： 1+ =0; 得 -Z+0.632=0 由 Z= 代入上式 2.632 +0.736 +0.632=0劳斯表： 2.632 0.6320.736 00.632劳斯表第一列元素都为正，系统稳定。第三章3.1 已知线性离散系统的差分方程，试导出离散状态空间表达式：1.y(kT+2T)+0.2y(kT+T)+0.5y(kT)=u(kT)解：参考 P93 页例 3.1F= 3.2 已知线性离散系统的方框图， 试求出对应于各 G(s) 的闭环系统的离散状态空间表达式。1.G(s)=K/(s+a)解： G(s)=HG(z)=3.4 已知系统的方框图，试求线性离散系统的Z 传递矩阵：1.x(kT+T)= x(kT)+ u(kT) 解：y(kT) ：3.5 已知系统的方框图，试导出系统的离散状态空间表达式，并求 1.r(t)=1(t),T=1s, (0)= (0)=0 解：参考 P110例 3.13 P112 例 3.14HG(s)=HG(z)= +3.6 已知线性离散系统的状态方程，试判断系统的稳定性：1.x(kT+T)= x(kT) 解：参考 P114 例 3.15。