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所有计算题的答案步骤和书上的不一样但结果一样，自己看着办（因为他考虑了1,0点而我们的不需要），填空题答案不一定对1、 计算机控制系统的控制过程可以归结为 、 、 三个步骤。2、 计算机控制系统是由 和 两大部分组成。 3、 计算机控制系统中计算机的作用：（3个）4、 计算机控制系统的特点 、 、 等。5、 采样器、保持器和数字控制器的结构形式和控制规律决定系统 ，是研究的主要对象。A/D和D/A转换器只影响系统 。6、 在计算机控制系统中，信号是以脉冲序列或数字序列的方式传递的，把连续信号变成数字序列的过程叫做 ；实现采样的装置叫 。7、 香农(Shannon)采样定理采样的角频率、频率、周期只有满足下面的关系 、 、 采样后的离散信号f *(t)才能够无失真地复现f(t)。否则不能从f *(t)中恢复f(t)。8、 在Z变换的过程中，由于仅仅考虑的是f(t)在采样瞬间的状态，所以上式只能表征连续时间函数f(t)在 的特性，而不能反映两个 的特性，从这个意义上来说，连续时间函数f(t)与相应的离散时间函数f *(t)具有相同的Z变换。9、 Z传递函数的物理可实现性从物理概念上说就是系统的输出只能产生于输入信号作用于 。10、由 知，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时刻及k时刻之前的输入和k时刻之前的输出。故G(z)是 的11、不失一般性，假定其中的系统m0，n0，其余系数为任意给定值，则如果G(z)是物理可实现的，则要求 。否则，物理不可实现的。12、在连续系统中，如果其闭环传递函数的极点都在S平面的 ，或者说它的闭环特征方程的根的实部小于零，则该系统是稳定的。由此可以想见，离散系统的闭环Z传递函数的全部极点（特征方程的根）必须在Z平面中的 ，系统是稳定的。13、离散系统稳定的充分必要条件是： 。14、这种变换称为W变换，它将Z特征方程变成W特征方程，这样就可以用Routh准则来判断W特征方程的根是否在W平面的 ，即系统是否稳定15、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，离散系统的 与 的选取也有关。16、最少拍控制系统是在最少的几个采样周期内达到在 输入输出无误差的系统。显然，这种系统对闭环Z传递函数W(z)的性能要求是 和 。17、对系统提出性能指标要求是，在单位阶跃函数或等速函数、等加速度函数等典型输入信号作用下，系统在 无稳态误差，并且调整时间为最少拍。18、产生波纹的原因是 。19、要想消除波纹，就要求 和 同时结束过渡过程，否则，就会产生波动现象，要求D(z)We(z)为z-1的有限多项式，即 能 被整除即可。20、如果系统要抑制扰动的影响，则对Wf(z)的要求是：对于设计中的扰动作用，不产生 。21、在一个计算机控制系统中，组合使用 与 两种控制，称之复合控制。复合控制的最大优点是易于构成 的系统。22、复合控制系统设计先根据抑制闭环回路扰动的影响要求确定D1(z)，在确定 D2(z)和D3(z)。其中 D2(z)和D3(z)的作用 。23、数字控制器的计算机程序设计时必须变 的形式，其设计方法具体有： 、 、 三种。24、系统的数字控制器可用模拟控制器代替，使整个系统成为模拟系统，从而可用模拟化方法进行设计的条件： 。25、系统的数字控制器可用模拟控制器代替，使整个系统成为模拟系统等效的必要条件是 ，这是计算机控制系统等效离散化设计方法的理论依据。26、一个二阶系统，其闭环传递函数可表示为 当 时，阻尼系数 ，其性能最好。27、模拟控制器就是模拟信号滤波器应用于反馈控制系统中作为 。滤波器对控制信号中有用的信号起着 和 的作用，而对无用的信号起着 和 的作用。模拟控制器离散化成的数字控制器，也可以认为是 。28、由于软件系统的灵活性，PID算法可以得到修正和完善，从而使数字PID具有很大的 和 ， 这是使用PID算法的原因。29、在实际工业控制中，被控对象通常都有贮能元件存在，这就造成系统对输入作用的响应有一定的 。30、为了改善系统的调节品质，在系统中引入偏差的比例调节，以保证系统的 。引入偏差的积分调节以提高 ，引入偏差的微分调节来消除 的影响，这就形成了按 的系统。31、对于系统响应为有限值的控制对象存在稳态误差。加大比例系数KP可以 ，但是，KP过大时，会使系统的 ，引起 ，甚至导致闭环系统不稳定。32、在比例调节器的基础上引入积分调节的代价是 。（快速、无误差）33、在比例调节器的基础上引入微分作用是 。（快速，减小超调）34、计算机控制过程是根据采样时刻的偏差值计算控制量，输出控制量u(k)直接决定了执行机构的位置(如流量、压力、阀门等的开启位置)，故称位置式PID控制算法。35、增量型PID控制算法具有以下优点：（3点）36、由于微分作用容易引起 ，可以引入 消除。37、对于实际生产过程中含有纯滞后的对象系统，宜采用 和 两种控制方法进行控制。38、振铃现象对系统输出几乎无任何影响，但会 。39、设数字控制器 ，其振铃幅度RA为 。40、大林算法的设计目标是设计一个合适的数字控制器，使整个闭环系统所期望的传递函数相当于一个 ，其中纯滞后环节后的时间和被控对象的滞后时间 。这样就能保证系统不产生 ，同时保证系统的 。41、Smith预估是引入一个与被控对象 的补偿器，该补偿器被称为 。42、在串级控制中有主回路和副回路之分，主回路一般有 个，而副回路一般有 个，主回路的输出作为副回路 的依据，副回路的输出作为真正的 。43、串级控制的算法是由 依次进行计算。44、在存在扰动的系统中，可以直接按照扰动进行控制，称作 。45、纯滞后信号的产生办法有 、 、 。47、所谓前馈控制，实质上是一种直接按照 而不是按 进行校正的控制方式，即当影响被控参数的干扰一出现，控制器就直接根据所测得扰动的 和 按一定规律去控制，以抵消该扰动量对被控参数的影响。在控制算式及参数选择恰当时，可以使被控参数不会因干扰作用而产生偏差，所以它比 要及时得多。 50、在前馈控制系统中，扰动f（t）的作用通道可以看着是两条，一条是 ，另一条是 。51、解耦控制器的设计方法有 、 、 。52、干扰严重影响了控制系统的 和 。有时要求计算机控制系统有极高的抗干扰能力。53、计算机控制系统运行环境的各种干扰主要表现在 、 等。54、 一般采用一点接地， 依工作电流的频率不同有一点接地和多点接地两种， 时，采用一点接地； 时采用多点接地。 采用有点解和多点接地混合方式接地方式。55、屏蔽可分为 、 、 ；隔离电路有 、 、 。56、串模干扰是 ；抑制串模干扰的技术有 。57、共模干扰表现为 ，共模干扰只有转换成 才会干扰系统。58、抑制共模干扰的方法之一就是采用 作为信号的前置放大器。59、计算机的 及其 提供了CPU使用外围通道的全部控制信号。60、外围通道的地址对CPU来说有两种编址方式有 、 。61、计算机与外围通道进行数据传输的方式通常有两种： 和 。62、程序传送方式可以分为： 、 、 三种。63、CPU相应中断的条件是 。64、由n阶线性定常离散系统的差分方程 知，它是描述计算机控制系统的数学模型的一般表达式，对于实际的应用系统，根据物理可实现条件，应有 。65、最少拍控制系统设计的假设条件是 。66、PI控制器的作用 ；PD控制器的作用 。67、PID参数的整定方法有有 、 、 。68、计算机对外围通道控制的工作基础是 ，具体实施是通过 进行的。69、计算机与外围设备的连接一般要用到 、 和 。70、 作为CPU与外设通讯的桥梁。71、CPU与外设通信要传递的信息有三方面内容是 、 、 。72、将接口作为CPU和外围通道连接的桥梁是因为 、 、 。73、为使接口具有一定的通用性，还对其需要添加一些控制逻辑，它们是 、 、 。74、接口的功能 、 、 、 、 、 、 。75、前置放大器的任务是将 范围之内。76、R(z)= Tz-1 /(1-z -1)2，T=1s设计最少拍有纹波控制系统。77、R(S)=1/S，T=0.5S 设计最少拍有纹波控制系统78、R(S)=1/S T=0.1S 设计最少拍有纹波控制系统第76题图 第77题图 第78题图79、 已知被控对象的传递函数为 采样周期T=0.1s，采用零阶保持器。要求（1）针对单位速度输入信号设计最少拍无纹波系统的 ，并计算输出响应（2）针对单位阶跃输入信号设计最少拍有纹波系统的 ，并计算输出响应 80、已知调节器传递函数为， T=0.5秒试用向后差分变换法，求Gc(z)和差分方程。781、推导下列各图输出量的Z变换82、如图系统，被控对象 ，采样周期T=1S，试设计一单位阶跃输入时的最小拍无纹波控制器 82答案：1、 实时数据采集、实时决策、实时控制2、 计算机、工业控制对象3、 信息处理，用计算机的软件程序实现对控制系统的校正以保证控制系统具有所要求的动态特性；由于计算机具有快速完成复杂的工程计算的能力，因而可以实现对系统的最优控制、自适应控制等高级控制功能及多功能计算调节。4、 （1)运算速度快，精度高。 (2)成本小，性能价格比高。(3)软件功能丰富，编程方便和硬件体积小(4)可靠性高。(5) 可维护性强。(6)技术更新快、信息综合性强、操作便利。5、 动态特性、稳态控制精度6、 采样过程、采用开关7、 s2max、 fs2fmax 、2TsTmax8、 采样时刻上、采样时刻间 9、 系统之后10、物理可实现11、mn12、左半平面、单位圆内13、闭环z传函的全部极点位z平面的的单位圆内14、左半平面15、稳态误差、采样频率16、采样时刻、快速性、稳定性17、采样点上18、因为 不是关于z-1的有限多项式，这样使u*(t)的过渡过程不结束，从而使输出y*(t)产生波动。19、u*（t）、y*（t） 、W(z)、G(z)20、稳态响应21、反馈控制、前馈控制、抗外部干扰能力强22、前馈数字补偿器、前馈数字补偿器（滤波器）23、差分方程、直接程序设计法、串行程序设计法、并行程序设计法24、系统的采样频率相对于系统的工作频率足够大25采样周期足够小26、T2=T12/2、=0.70727、校正装置、保存、加强、抑制、衰减28、灵活性、适用性29、惯性30、快速性、稳定性、系统惯性、偏差PID调节31、减小稳态误差、动态质量变坏、输出振荡32、降低系统的快速性33、有助于减小超调量，康复振荡，使系统趋于稳 定34、35、P11236、高频干扰、低通滤波器37、大林算法、史密斯预估38、增加执行机构的机械磨损39、1.340、纯滞后环节与一个惯性环节串联、完全相等、 超调、稳定性41、并联、史密斯预估补偿器42、1、一个或多个、给定值修正、控制量作用于对象43、外路向内路44、前馈控制45、储存单元法、二项式近似法、多项式近似法47、扰动量，偏差大小、方向、反馈控制50、扰动通道、控制通道51、对角阵法、单位阵法、补偿法52、可靠性、实时性53、恶厉的供电条件、严重的噪声干扰54、安全接地、工作接地、低频时、高频时、带宽很宽55、电磁屏蔽、电场屏蔽、磁场屏蔽变压器隔离、继电器隔离、光电耦合隔离56、干扰电压和信号电压串联叠加于负载或放大器的输入端、（1）合理选用信号线、（2）加装滤波器、（3）选择合适的A/D转换器、（4）采用调制解调技术（5）用光电耦合隔离干扰、（6）采用高质量的稳压电源57、通信两端相对于零点位所共有的干扰电压、串模干扰58、差分滤波器59、输入输出指令、有关逻辑60、按储存器布局、按输入/输出布局方式61、DMA传送、程序传送62、握手式、查询式、中断控制方式63、有中断信号产生，该中断不被屏蔽，中断开放，cpu完成当前指令才响应中断64、k0。当k0时，y(k)=u(k)=065、（1)G(z)在单位圆上和圆外无极点，（1，j0）点除外；(2)G(z)在单位圆上和圆外无零点；(3)G0(s)中不含纯滞后，q是T的整数倍。66、快速，无误差、快速，减小超调67、试凑法、扩