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mooc计算机控制技术_9答案(慕课2023完整答案)

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mooc计算机控制技术_9答案(慕课2023完整答案)

第一章 绪论

第一章单元测试

1、计算机控计算机控制系统中的制技整答控制器功能是通过 来实现的。
A、术答计算机
B、案慕案采样器
C、课完滤波器
D、计算机控保持器

2、制技整答计算机控制系统中,术答在控制器输入端需要A/D转换器,案慕案将模拟量信号转化为 信号。课完
A、计算机控连续量
B、制技整答模拟量
C、术答数字量
D、案慕案非线性

3、课完当A/D、D/A转换器的精度足够高时,数字信号e(kT)与采样信号e*(t)是_________的。
A、一致
B、类似
C、等价
D、不等价

4、采样定理对采样开关采样频率的要求是至少 连续时间信号所含最高频率的两倍。这样,采样离散点序列信号的镜像频谱与主频谱才能相互分离。
A、低于
B、等于
C、低于等于
D、高于

5、在计算机控制系统的分类当中,分散型控制系统的英文缩写是 。
A、DDC
B、DCS
C、FCS
D、CIMS

6、常用的保持器有零阶、一阶及高阶,为_____________的传递函数。
A、零阶保持器
B、一阶保持器
C、高阶保持器
D、采样开关

7、将数字信号系列恢复成连续信号的装置叫采样保持器。零阶保持器的目的是将____________信号恢复为被控对象能够感知的连续模拟信号。
A、模拟量
B、离散(采样)
C、连续
D、线性

8、零阶保持器ZOH(Zero-Order Hold)所得到的信号是 信号,它只能近似地恢复连续信号。
A、阶梯形
B、斜坡形
C、抛物线形
D、二次型

9、计算机控制系统从本质上看,其控制过程可归结为以下三个步骤:实时数据采集、实时决策、______________。
A、实时预测
B、实时诊断
C、在线分析
D、实时控制

10、__________控制系统“4C”技术综合了计算机(Computer)、控制(Control)、通讯(Communication)和显示(CTR)技术。
A、直接数字
B、操作指导
C、分散
D、PID

11、计算机在控制系统中的主要用途是进行工程计算和完成控制任务。

12、在计算机控制系统中,控制器的输入和输出信号均是数字量。在其输入端需A/D转换器,将模拟量信号转换为数字量信号。

13、在计算机控制系统中,控制器输出端需要D/A转换器,将模拟量信号转化为数字量信号。

14、采样器、保持器和数字控制器的结构形式和控制规律决定了计算机控制系统的动态特性,稳态控制精度则由A/D、D/A转换器的分辨率决定。

15、计算机控制系统的采样过程就是连续信号通过采样开关后,转变为脉冲序列(离散信号)或数字序列的过程。

16、采样定理对采样开关的采样频率要求是至少高于连续时间信号所含的最高频率。

17、计算机控制系统中的执行机构和控制对象的输入信号一般为连续模拟信号,将计算机输出的数字信号系列还原成连续信号的过程,就是信号的恢复过程。

18、零阶保持器是一个低通滤波器,高频信号通过零阶保持器不能完全滤除,同时产生相位超前。

19、连续信号f(t)经理想脉冲函数采样后的离散信号f*(t)由理想脉冲序列组成,幅值由f(t)在t=kT时刻的值确定。

20、计算机控制系统的典型形式有:操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)、监督控制系统(SCC)、分散型控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)、计算机集成制造CIMS系统。

第二章 线性离散系统的Z变换分析法

第二章单元检测

1、Z变换实质是拉氏变换的一种推广,也称为 。
A、级数求和法
B、离散拉氏变换
C、部分分式法
D、脉冲传递函数

2、已知, 其Z变换式F(z)为: _____________。
A、
B、
C、
D、

3、由F(z)求出相应的离散时间序列f(kT)或f*(t)的过程,称为Z反变换。其中, 为________序列,为________序列。
A、数值,脉冲
B、脉冲,数值
C、数值,数值
D、脉冲,脉冲

4、已知Z变换式,其Z反变换式f(kT)为:_______________。
A、
B、
C、
D、

5、函数的初值和终值分别为____________和____________。
A、1,0
B、0,1
C、1,1
D、0,0

6、已知 x(k+2)+3x(k+1)+2x(k)=0 的初始条件为x(0)=0, x(1)=1,且。其时间响应式x(k)为 ,k=0, 1, 2, …。
A、
B、
C、
D、

7、设输入为单位阶跃序列,利用Z变换法求解二阶离散系统 y(k)-5y(k-1)+6y(k-2)=u(k) 的差分方程为: _____________。
A、
B、
C、
D、

8、与差分方程 y(k)-2y(k-2)+3y(k-4)=u(k)+u(k-1) 相应的Z传递函数为:_____________。
A、
B、
C、
D、

9、若D(z)=Q(z)/P(z),则D(z)物理可实现的条件是:____________。
A、degP(z) ≤ degQ(z)
B、degP(z) ≥ degQ(z)
C、degP(z) = degQ(z)
D、degP(z) ≥ 0

10、求取串联环节的Z传递函数时,若各串联环节之间有同步采样开关存在,则总的Z传递函数等于各个串联环节Z传递函数之 。
A、和
B、差
C、积
D、商

11、采样函数f*(t)的Z变换F(z)与采样点上的采样值有关,当知道F(z)时,便可以求得时间序列 f(kT),或者,当知道时间序列 f(kT), k=0, 1, 2, …时,便可求得F(z)。

12、环节(或系统)的Z传递函数G(z)等于单位冲激响应y(kT)的Z变换。

13、G(z)可以由G(s)简单地令s=z代换得到。

14、由F(z)求出相应的离散时间数值序列f(kT)或离散时间脉冲序列f*(t)的过程,称为Z反变换。

15、Z传递函数的输入输出是脉冲序列,由于采样开关的位置不同,所得到的闭环Z传递函数也不同,甚至不能写出闭环Z传递函数,只能写出输出的Z变换式。

16、G(s)只与连续环节本身有关;G(z)除与连续环节本身有关外,还要包括采样开关的作用。

17、两个串联环节之间没有采样开关存在时,输出Y(z)与输入U(z)之间总的Z传递函数等于两个环节Z传递函数之积。

18、Z传递函数的物理可实现性,指k时刻的输出y(k)不依赖于k时刻之后的输入,只取决于k时刻以及k时刻之前的输入和输出。

19、用Z变换法求解差分方程时,首先对差分方程作Z变换,然后利用已知初始条件代入Z变换式,求出Y(z)表达式,再对Y(z)求Z反变换,求出差分方程的解。

20、若线性离散系统除了参考输入外,还存在扰动作用,系统的输出响应y(t)应为参考输入r(t)和扰动作用f(t)分别单独作用所引起响应的迭加。

第三章 计算机控制系统的分析

第三章单元检测

1、S平面上的虚轴映射到Z平面上,是以原点为圆心的单位 ; S平面的左半部分映射到Z平面上,是以原点为圆心的单位 ; S平面的右半部分映射到Z平面上,是以原点为圆心的单位 。
A、圆周,圆内部分,圆外部分
B、圆内部分,圆周,圆外部分
C、圆周,圆外部分,圆内部分
D、圆外部分,圆内部分,圆周

2、离散系统稳定的充分必要条件是:闭环Z传递函数的全部极点应位于Z平面的_____________。
A、单位圆外
B、单位圆内
C、单位圆上
D、单位圆的圆心

3、一般认为被控变量进入新稳态值附近 的范围内就可以表明离散系统的过渡过程已经结束。
A、±10%或±5%
B、±7%或±5%
C、±10%
D、±5%或±3%

4、系统的准确性是指系统对__________的要求。
A、动态误差
B、稳态误差
C、响应时间
D、控制量

5、通过___________,将Z特征方程变成W特征方程,这样就可以利用Routh稳定性准则来判断W特征方程的根是否在___________的左半面,也就是Z特征方程是否有根位于___________的单位圆内。
A、Z-W变换,W平面,Z平面
B、Z-W变换,Z平面,W平面
C、Z-W变换,S平面,Z平面
D、Z-S变换,S平面,W平面

6、设某线性离散系统的特征方程为,试判断系统的稳定性。
A、稳定
B、单调发散
C、等幅震荡
D、正负交替发散震荡

7、离散闭环传递函数的某一极点在单位圆外的正实轴上,其对应的暂态响应是 。
A、以2T为周期衰减振荡
B、衰减振荡
C、单调发散
D、单调衰减

8、已知单位负反馈离散系统的开环传递函数为,采样周期T=1s,在r(t)=t信号的扰动下,_____________。
A、
B、
C、
D、

9、若实轴上具有一个单极点z=a,则相应的部分分式展开式中必有一项为_____________,极点z 的位置不同对应于不同的_____________。
A、,阶跃响应
B、,暂态响应
C、,脉冲响应序列
D、,输出时间序列

10、设线性离散系统的闭环Z传递函数特征方程为,该系统稳定时k值的取值范围是: 。
A、k<0.5
B、k>0.5
C、k>0
D、k<1

11、S平面的左半部分映射到Z平面上,是以原点为圆心的单位圆外部。

12、离散系统闭环Z传递函数的全部极点(特征方程的根)全部在Z平面中的单位圆内时,系统是稳定的。

13、离散系统的时间响应是它各个极点时间响应的线性叠加。

14、通过Z-W变换,将Z特征方程变成W特征方程,这样就可以利用Routh稳定性准则来判断W特征方程的根是否在W平面的左半面,也就是Z特征方程是否有根位于Z平面的单位圆内。

15、利用Z变换的终值定理,求取误差采样的离散系统在采样瞬时的动态误差。

16、在对离散系统的过渡响应进行分析时,极点在单位圆与正实轴的交点,对应脉冲响应的暂态响应为等幅。

17、极点在单位圆内的负实轴上,对应的暂态响应y(kT)是以2T为周期正负交替的衰减振荡。

18、系统在各采样时刻kT, k=0,1,2, …的误差值,可以由E(z)展开式的各项系数e(kT)来确定;由e(kT)可以分析系统在某种型式输入时的动态特性。

19、线性定常离散系统的稳态误差,不但与系统本身的结构和参数有关,而且与输入序列的形式及幅值有关。除此之外,还与采样周期T的选取有关。

20、对于二阶的连续系统无论系统增益K为何值都是稳定的,而离散控制系统则不然,且保持器使离散控制系统的动态性能变差。

第四章 计算机控制系统的模拟化设计

第四章单元检测

1、采用离散化方法对已知的模拟控制器进行等效离散化时,最重要的特性评价指标是 。
A、脉冲响应特性
B、相位及增益裕度
C、稳定性
D、频率响应特性

2、冲激不变法,也称脉冲响应不变法,是根据离散脉冲传递函数和连续传递函数的______________在采样瞬间相等的原则,建立D(z)和D(s)的等效关系的。
A、阶跃响应
B、速度响应
C、脉冲响应
D、加速度响应

3、加零阶保持器的Z变换等效法,亦称阶跃响应不变法,要求离散脉冲传递函数和连续传递函数的 在采样时刻相等。
A、阶跃响应
B、速度响应
C、脉冲响应
D、加速度响应

4、双线性变换法变换法(trapezoid rule)的数值积分逼近可近似为 面积。因此,若D(s)稳定, 保证D(z)稳定,但不能保证有相同的脉冲响应和频率响应。
A、矩形,能
B、圆形,能
C、梯形,不能
D、梯形,能

5、零极点匹配等效法,亦称根匹配法,其基本思想是根据关系,将D(s)在S平面的极点和有限零点一一对应地映射到Z平面上D(z)的极点和零点,且匹配前后两者要有相同的 。
A、零点
B、稳态响应值
C、极点
D、动态响应值

6、由于模拟频率和离散频率之间存在着非线性关系,使得由双线性变换所得的离散频率响应产生畸变。通过在D(s)未变成D(z)之前将D(s)的断点频率预先加以预畸变修正,可以使预畸变的双线性变换具有将S平面左半面映射到Z平面 的特点。
A、单位圆上
B、单位圆内
C、单位圆外
D、原点

7、如果想用计算机实现模拟PID的数字控制规律,可以使用数值逼近的方法进行离散化。如使用求和代替 、使用后向差分代替 。
A、积分、微分
B、微分、积分
C、比例、微分
D、比例、积分

8、当执行机构采用调节阀(如流量、压力等阀门的开启位置)时,则控制器宜采用数字PID_________控制算型。
A、位置式
B、增量型
C、比例型
D、比例积分型

9、积分分离PID控制算法的设计原则是:偏差e(k)较大时,取消_________作用;偏差e(k)较小时,投入积分作用。
A、比例
B、微分
C、积分
D、比例、积分、微分

10、微分先行PID算法只对___________进行微分,避免因给定值变化给控制系统带来超调量过大、调节阀动作剧烈的冲击。
A、测量值(被控量)
B、偏差
C、给定值
D、扰动量

11、采用等效离散化方法进行计算机控制系统设计的理论依据是采样周期T足够大。

12、前向差分变换法中稳定的D(s)不能保证变换成稳定的D(z),且不能保证有相同的脉冲响应和频率响应。

13、后向差分变换法可以使稳定的D(s)变换成稳定的D(z)。

14、零极点匹配法根据S域与Z域的转换关系,将D(s)在S平面的极点和有限零点一一对应地映射到Z平面上D(z)的极点和零点,使D(z)的零极点与连续系统D(s)的零极点完全相匹配。

15、双线性变换法可以使不稳定的D(s)变换成稳定的D(z)。

16、数字PID控制算法的改进方法包括积分分离、带死区、微分先行、不完全微分抗积分饱等。

17、执行机构采用步进电机时,宜采用数字PID增量型控制算法;执行机构采用调节阀时,宜采用数字PID位置式控制算法。

18、数字PID控制器除了对Kp、Ti、Td 参数整定外,还需要确定系统的采样周期(控制周期)T。

19、数字PID控制器采用试凑法进行参数整定时,可实行先比例,后积分,再微分的整定步骤。

20、数字PID控制器采用扩充临界比例度法进行参数整定时,根据香农采样定理确定采样周期下限。

第五章 计算机控制系统的离散化设计

第五章单元检测

1、数字控制器的离散化设计以计算机控制理论(采样系统理论)为基础,以__________为工具,根据控制系统的性能指标,在 直接设计数字控制器。
A、S变换,S域
B、W变换,W域
C、Z变换,Z域
D、解析法,频域

2、当考虑在物理上的可实现性时,若G(z)的分母比分子高N阶,则W(z)的 必须至少比 高N阶。
A、分子,分母
B、零点,极点
C、极点,零点
D、分母,分子

3、最少拍控制(Deadbeat Control)系统设计是指系统在典型输入信号作用下,经过最少采样周期(最小拍或有限拍),使系统输出的____________为零。即存在一个整数N>0,当____________时,恒有e(k)=0,且项数N越少越好。
A、稳态误差,k≥N
B、动态误差,k≥N
C、稳态值,k≥N
D、最小值,k≤N

4、有纹波(ripple)最小拍控制器设计时,W(z)的零点表达式中应包含G(z) _____________。
A、全部稳定的零点
B、在Z平面单位圆外或圆上的全部零点
C、全部稳定的极点
D、在Z平面单位圆外或圆上的全部极点

5、有纹波(ripple)最小拍控制器设计时,We(z)的零点表达式中应包含G(z) _____________((1, j0)点除外)。
A、全部的零点
B、在Z平面单位圆外或圆上的全部零点
C、全部的极点
D、在Z平面单位圆外或圆上的全部极点

6、无纹波(ripple-free)最少拍控制器设计时,W(z)的零点表达式中应包含G(z) 。
A、全部的零点
B、在Z平面单位圆外或圆上全部的零点
C、全部的极点
D、在Z平面单位圆外或圆上全部的极点

7、最少拍控制器设计中,产生波纹的原因是因为 不是关于的有限多项式。
A、
B、
C、
D、

8、为使系统的输出信号在采样点之间不出现纹波,当输入信号为速度输入时,必须满足t ≥ NT 时,____________。
A、
B、
C、
D、

9、无纹波最少拍控制系统的调整时间比有纹波最少拍控制系统增加若干拍,增加的拍数等于G(z) ____________数。
A、在单位圆内的零点
B、在单位圆上和圆外的零点
C、稳定的极点
D、在单位圆上和圆外的极点

10、在保证最小拍控制系统对某种典型输入作用无稳态误差的条件下,在误差传递函数We(z) 的 中引入一个阻尼因子项(1-),相对于增加了实轴上的极点,从而使新闭环系统的反应平稳、柔和一些。但响应时间将增加若干拍。
A、分子
B、零点
C、分母
D、极点

11、离散化设计的特点是采样周期选择灵活,不需要考虑对象特性。

12、数字控制器的离散化设计不仅考虑D(z)的物理可实现性,同时需要考虑系统的稳定性、 准确性和快速性。

13、采用最少拍思想设计的数字调节器,使系统的调节时间最短,是时间最优控制系统。

14、设计最小拍控制器,当广义对象G(z)中含有滞后环节时,G(z)分子中的因子应全部包含在希望闭环Z传递函数W(z)的分母中。

15、有纹波最少拍设计只保证系统在采样点上是稳定的,其数字控制器D(z)的输出序列u*(t)在系统输出y*(t)过渡过程结束后,还在围绕其平均值不停地波动,即u(k)不是有限多项式,因此系统的输出响应存在纹波。

16、最少拍控制器是针对某一典型输入而设计达到的最少拍。对于其它典型输入则不一定为最少拍,甚至会引起较大的超调和静差。

17、设计无纹波最少拍控制系统时,要求稳态时的控制信号u(k)为常数或零。

18、与有波纹最少拍系统一样,无波纹最少拍系统的设计,仍然只是针对某种类型的输入信号。当输入型式改变时,系统的动态性能通常变好。

19、误差平方和最小系统的设计,不以调节时间作为唯一的性能指标,而是采用了综合性能指标。即先在典型输入信号作用下,设计出最少拍数字调节器,然后,再引入阻尼因子,使使系统对超调量、调整时间、稳态误差等有所折中。

20、扰动作用下计算机控制系统的设计目标是抑制扰动F(z)对输出的影响。即:若对扰动作用不产生稳态误差,则不必修改针对参考输入R(z)所确定的数字控制器D(z)。

第六章 复杂控制规律系统设计

第六章单元检测

1、大林算法(Dahlin algorithm)的设计目标是:设计一个合适的数字控制器,使整个_________所期望的传递函数W(s)相当于一个惯性环节和一个纯滞后环节相串联,即 并期望整个闭环系统的纯滞后时间和被控对象的纯滞后时间 ________。其中,τ 为闭环系统的时间常数;q为纯滞后时间,q=NT,N=1, 2, …。
A、闭环系统,相同
B、闭环系统,不同
C、开环系统,相同
D、开环系统,不同

2、振铃产生的原因是数字控制器D(z)在Z平面上有位于z=-1附近的________。数字控制器的极点离开z=-1点时,振铃的幅度也随之减小。当z=-1时,振铃现象___________。
A、零点,最严重
B、零点,最弱
C、极点,最严重
D、极点,最弱

3、史密斯预估补偿(Smith predictive compensator)算法通过引入与被控对象G(s) ___________的补偿环节,使得补偿以后闭环系统的特征方程中不包含纯滞后特性,从而不影响系统的稳定性。
A、串联
B、并联
C、前馈
D、反馈

4、串级控制(Cascade control)系统主回路控制器的输出是副回路的___________,因结构上为串联工作而得名。在一般情况下,串级控制系统的算法是从外回路(主回路)向内回路(副回路)依次进行计算和整定的。
A、被调量
B、调节量
C、给定值
D、控制量

5、复合控制系统(Feedforward-feedback composite controller)中,前馈调节的作用主要是减少被调量的_____________。
A、静态偏差
B、输出纹波
C、动态偏差
D、饱和特性

6、解耦控制(Multivariable decoupling control)可使多变量控制系统中各控制器只对各自相应的被控量施加作用,从而消除了各回路之间的相互影响。解耦控制通常的综合方法是:对角线矩阵、单位矩阵和____________。
A、前馈补偿
B、反馈补偿
C、串联补偿
D、前馈-反馈补偿

7、前馈补偿解耦控制把某通道的调节器输出对另外通道的影响看作是________作用。然后,应用前馈控制的原理,解除控制回路间的耦合。
A、前馈
B、反馈
C、等效
D、扰动

8、模糊集合是对普通集合的扩展,它将m=0或m =1的取值范围扩大到在[0, 1]整个闭区间上的___________,记作,称为隶属函数。的大小反映了元素x对于模糊集合的___________。
A、任意值,隶属程度
B、最大值,模糊逻辑
C、最小值,隶属程度
D、模糊关系,模糊子集

9、模糊子集属于_____________表示法。
A、序偶表示法
B、Zadeh表示法
C、矢量表示法
D、函数描述法

10、在模糊控制器(Fuzzy logic control)的清晰化接口中,若采用隶属度最大原则,精确量应选择输出模糊集的 。
A、最大隶属度值
B、最大隶属度所对应的论域值
C、最大的论域值
D、最大论域值所对应的隶属度值

11、生产过程中,大多数工业对象具有较大的纯滞后时间,如化工、热工等工业过程。当时,常规PID很难控制。

12、按大林控制算法(Dahlin algorithm)设计的数字调节器,可以保证闭环特性具有一阶惯性时间常数τ和纯滞后时间q。

13、为消除大林(Dahlin)算法中的振铃现象,应设法找出造成振铃现象的因子(z=-1附近的极点),令该因子中的z=1。根据终值定理,这样处理会影响输出的稳态值。

14、消除全部可能引起振铃时的数字控制器D(z)会使整个系统的过渡过程变慢,调节时间增长。

15、在Smith纯滞后预估补偿闭环计算机控制系统中,控制器D(s)应该按照被控对象中不包含纯滞后部分的传递函数来设计。

16、在串级控制系统中,主控制器一般选择PI或PID控制器,副回路一般选择PID控制器。

17、前馈控制实质上是一种直接按照扰动量而不是按照偏差量进行校正的控制方式,它比反馈控制要及时得多。

18、模糊逻辑是二值逻辑的直接推广,是对经典二值逻辑的模糊化(无限多值逻辑)。

19、模糊控制器主要包括输入量模糊化接口、知识库、推理机和输出清晰化接口四个部分。

20、模糊控制器是模糊控制系统的核心,一个模糊控制系统的性能优劣,主要取决于模糊控制器的结构、所采用的模糊规则、合成推理算法以及模糊决策的方法等因素。

期末考试

计算机控制技术期末考试

1、计算机控制系统是由计算机参与并作为 的自动控制系统。
A、核心环节
B、辅助环节
C、监视环节
D、检测环节

2、计算机控制系统中的被控对象包括 、实验装置、仪器仪表等。
A、生产过程
B、机械装置
C、机器人
D、以上均有可能

3、计算机控制系统的 就是连续信号f(t)通过采样开关后,转变为脉冲序列f*(t)的过程。这个过程相当于模拟信号f(t)被理想采样开关产生的脉冲序列调制。
A、迭代过程
B、采样过程
C、恢复过程
D、保持过程

4、若数字控制器的调节规律为微分规律KPTDs。假设输入为单位阶跃序列, 采样周期为T且足够小,则微分控制器的输出在0、1T、2T采样时刻的值分别为_____________、_____________、_____________。
A、KPTD /T,0,0
B、0,KPTD /T,0
C、KPTD /T,1,0
D、KPTD /T,1,1

5、在计算机控制系统的模拟化设计方法中, 法的特点是稳定的D(s)不能保证稳定的D(z)。
A、冲击不变
B、后向差分变换
C、前向差分变换
D、双线性变换

6、用计算机实现PID控制,首先必须用数值逼近的方法实现PID控制规律。如,用求和代替积分、用 代替微分,使模拟PID离散化为差分方程。
A、前向差分
B、后向差分
C、双线性变换
D、频率预畸变双线性变换

7、数字PID控制算法的改进方法包括 、带死区、 抗积分饱PID算法等。
A、积分分离
B、不完全微分
C、微分先行
D、A、B、C

8、最少拍控制系统的设计与 的零、极点位置有很密切的关系。需选择适当的控制器D(z),以满足对系统对闭环Z传递函数W(z)的稳定性、准确性和快速性指标要求。
A、控制器D(z)
B、闭环误差Z传递函数
C、广义被控对象G(z)
D、闭环Z传递函数W(z)

9、最少拍计算机控制系统设计方法存在的主要缺点是: 。
A、对输入形式的适应性差
B、对参数的变化很敏感
C、有纹波
D、以上都是

10、Smith预估补偿控制、串级控制、前馈-反馈控制以及解耦控制都属于基于数字控制器D(z)的 控制系统。
A、单变量
B、多变量
C、单回路
D、多回路

11、在数字计算机控制下,每隔一个采样周期T,对连续偏差信号e(t)进行采样,经由模拟输入通道转换成数字量送入计算机中,计算机(数字控制器)根据控制规律进行运算,求得控制量输出,由模拟输出通道转换成连续量去控制被控对象(或过程),使系统的动态、稳态特性达到预期的指标。

12、计算机控制系统中,控制规律由软件实现,只需改变控制程序就可。

13、计算机控制系统具有结构混合(控制器离散+被控对象连续)和信号混合(模拟信号+离散模拟信号+数字信号)的特点。

14、很多控制器的输出都有可能产生振铃现象。振铃幅度RA (Ringing Amplitude) 可用来衡量振铃强烈的程度,与采样周期有很大的关系。

15、振铃现象造成数字控制器的输出序列u(k)大幅度波动。消除振铃现象的方法虽然不影响输出稳态值,但却改变了数字控制器的动态特性,将影响闭环系统的瞬态性能。

16、在模糊控制中,模糊条件语句的条件对应于模糊控制器的输入,语句则对应于输出。每一条模糊条件语句对应一种控制策略。

17、模糊控制器的模糊化接口(Fuzzification)将输入变量的精确值变为模糊量。可按模糊化等级进行模糊化,一般采用对离散量值进行取整的方法。

18、模糊控制器的清晰化接口(Defuzzification)将模糊决策所得到的输出(模糊量)转换成精确量,作为实际输出的控制量u值。

19、在模糊控制系统中,信号的有限界一般称为该变量的基本论域,它是实际系统的变化范围(精确量)。

20、比例因子等于基本论域/模糊论域。比例因子的选择对模糊控制质量有很大的影响。如αc越大,系统反应越加快,但超调增大。

学习通计算机控制技术_9

计算机控制技术是一门指导计算机如何控制物理过程的学科。计算机控制技术不仅仅局限于单一的领域,它可以应用于各种各样的系统,例如电子、机械、化学、生物等。本课程是计算机控制技术的第九章,主要介绍了PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和应用。

PLC的基本原理

PLC是一种数字化电子设备,它可以模拟各种控制逻辑,例如定时、计数、比较、间隔、延时等。PLC通过输入输出模块与外界交互,从而实现对外部物理过程的控制。

PLC的输入模块可以接受各种类型的传感器信号,例如温度传感器、压力传感器、光电传感器等。PLC的输出模块可以控制各种类型的执行机构,例如电机、气缸、阀门等。PLC通过内部存储器存储程序,可以实现对输入信号的采集、处理和输出控制。

PLC的应用

PLC在各种领域都有广泛的应用,例如自动化生产线、交通信号控制、水泵站控制等。下面介绍几个具体的应用场景。

自动化生产线控制

自动化生产线是一种高效的生产方式,它可以实现对产品的快速制造和质量控制。PLC在自动化生产线中扮演着重要的角色,它可以实现对物流、加工、检测等环节的控制。例如,在汽车生产线上,PLC可以控制机械臂对汽车进行装配和喷漆。

交通信号控制

交通信号控制是城市交通管理的重要组成部分,它可以实现对车辆和行人的安全疏导。PLC在交通信号控制中也有广泛的应用。例如,在路口信号灯控制中,PLC可以根据交通流量和时间设置不同的信号灯状态,以确保交通的畅通和安全。

水泵站控制

水泵站控制是城市自来水供应的重要环节,它可以实现对水泵的启停和水压的控制。PLC在水泵站控制中也有广泛的应用。例如,在城市供水系统中,PLC可以控制水泵的启停和水压的稳定控制,以确保水质和供水量的稳定。

以上就是本课程的主要内容,通过学习本课程,你可以了解到PLC的基本原理和应用场景,了解计算机控制技术在工业和社会中的重要作用。