计算机控制系统_清华大学出版社_何克忠_李伟_习题参考答案[稻谷书屋].doc
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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。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。1.2 计算机控制系统由哪些部分组成?并画出方框图。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:P
2、115 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s=2/T大于2max,即s2max,则采样的离散信号y*(t)能够不失真地恢复原来的连续信号y(t)。式中max是连续信号y(t)的频谱特性中的最高角频率。 含义:要使采样信号y*(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s2max1.10 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:采样时间是足够短的时间,y(kT)y(kT+t),0ts。应满足 TNs。1.12 设有模拟信号(05)V和(2.55)V,分别用8位、10位和12位A/D转换器,
3、试计算并列出各自的量化单位和量化误差。答:量化单位q=ymax*-ymin*2n-1ymax*-ymin*2n,量化误差=q/2 根据以上公式可求得(05)V:转换位数81012量化单位q/mV19.534.881.22量化误差/mV9.762.440.61 (2.55)V:转换位数81012量化单位q/mV9.762.440.61量化误差/mV4.881.220.301.14 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)转换成离散的模拟量u*(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
4、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p(2)调节时间ts(3)峰值时间tp(4)衰减比(5)振荡次数N第二章2.3 根据Z变换的定义,由Y(z)求出y(kT):1.已知Y(z)=0.3+0.6z-1+0.8z-2+0.9z-3+0.95z-4+z-5解:y(0)=0.3,y(T)=0.6,y(2T)=0.8,y(3T)=0.9,y(4T)=0.95,y(5T)=12.已知Y(z)=z-1-z-2+z-3-z-4+z
5、-5-z-6解:y(0)=0,y(T)=1, y(2T)=-1, y(3T)=1, y(4T)=-1, y(5T)=1, y(6T)=-12.5 已知离散系统的差分方程,试求输出量的Z变换:1.y(kT)=b0u(kT)+b0u(kT-T)-a1y(kT-T) u(kT)为单位阶跃序列解:Y(z)=b0U(z)+b1z-1U(z)-a1z-1Y(z) =(b0ZZ-1+b1z-1ZZ-1)U(z)-a1z-1Y(z) =b0Z+b1(Z-1)(1+a1Z-1)2.6 已知时间序列,试求相应的Z变换:1.3(kT) 解:Y(z)=k=13(kT)z-k=3参考:5.akT ,|a|Eo|时,也即
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