计算机控制技术作业解答参考.doc

1.1计算机监控系统包括那几个组成部分？简述各部分的作用。答：包括计算机，输入输出装置或模块，检测变送机构，执行机构。（1） 计算机：主要是实现控制算法和人机界面管理；（2） 输入输出装置：主要是对信号采集和把经计算机处理的信号输送到执行机构；（3） 检测机构:主要是对信号的采集，测量数据；（4） 变送机构：把检测到的信号经转换传输到计算机；（5） 执行机构：是执行计算机发出的指令。1.2 一个计算机监控系统常需要检测被监控对象的物理参量，而在测量这些参量的过程中就会有干扰出现，可以用什么方法消除这些干扰？答：PLC采用了光电耦合隔离及各种滤波方法，有效地防止了干扰信号的进入。内部采用了电磁屏蔽，防止辐射干扰。电源使用了开关电源，防止了电源引入干扰，具有良好的自诊断功能。1.6 控制一个炉子的温度可以采用通断控制，也可以采用连续控制，试问两种控制方式各有什么特点？答：（1）通断控制：控制作用是间断的，当被控变量达到要求时即停止控制作用，当被控变量未达到设定时，控制起作用使其达到设定值。（2）连续控制：控制作用是连续的，对被控变量保持连续的控制。3.3有一温度控制系统，温度控制范围在501200摄氏度，要求计算系统对温度变化的识别能力在5摄氏度之间，试确定相应的A/D转换器的字长。解：A/D转换器的位数为A/D转换器的字长可选取8位或10位。3.14对图3.17例，如果将PC7改为PC5，PC3改为PC4，程序如何修改？答：原程序语句MOV AL ,0000 0111B；PC3=0 MOV AL，0000 0110B；PC3=0 TEST AL,80H TEST AL,80H 改正后语句MOV AL ,0000 0111B；PC4=0 MOV AL，0000 0110B；PC4=0 TEST AL,20H TEST AL,20H4.1，T=1s，写出位置型PID和增量型PID算法的表达式。解： 位置型：差分方程为增量型：测试题2：某系统用热电偶测温度，500摄氏度至1000摄氏度按50摄氏度划分为10段，求对应的温度值，T-E值见下面的表格。折点号012345678910温度T5005506006507007508008509009501000热电势mv16.418.9421.524.0526.629.1331.6434.1036.5338.9341.27解：4.7被控对象的传递函数为，采样周期，采用零阶保持器，针对单位速度输入，按以下要求设计（1）用最少拍无纹波系统的设计方法，设计和；（2）求出数字控制器输出序列u（k）,系统输出序列y（k）；（3）画出采样瞬间数字控制器输出和系统输出对时间变化的波形曲线；解：.（1）G(z)有因子，零点z=-0.718，极点=1，。如采用最少拍有纹波设计，闭环脉冲传递函数应选为，而采用最少拍无纹波设计时，闭环传递函数应包含的全部零点，同时要考虑输入的形式。因输入q=2，而G（z）有零点z=-0.718，所以应为关于的三次多项式，即应由输入形式，G（z）的不稳定极点和的阶次三者来决定，所以选择式中是由输入形式决定的，q=2，（1+fnz-1）项则应由与的相同阶次决定的，因，将上述所得的与值带入后，可得方程组：由U（z）可判断所设计的D(z)是否是最少无纹波数字控制器系统。由上式可得其中红色为u（k），蓝色为y（k）其中红色为u（k），蓝色为y（t）从图中可见，系统实际输出y（t）是无纹波的。4.10设某系统的连续控制器为：，试用双变换法，前向差分法，后向差分法，分别求取数字控制器D(z)。解：前向差分：后向差分：双线性变换：1、PID数字控制器参数整定的含义是什么？简述工程实现时，参数整定的步骤。答：PID数字控制器参数整定是指确定PID数字控制器的参数、，以使系统输出达到满意的效果。参数整定的步骤：首先采用纯比例控制器，用阶跃信号作为输入；然后从比较大的比例带开始，逐渐减小，直至满意为止。2、某炉温度测量范围为5002000，要求分辨率为3，求A/D转换器的字长。解： 由得 因此 所以， A/D转换器的字长取10位。 3、已知某控制系统调节器的传递函数为：，若