机电系统计算机控制复习题

机电系统计算机控制题库 z使系统的调节时间最短(使用最少几个采样周期就能完成过渡过程)的控制系统。3、有限拍无纹波设计与有限拍有纹波设计唯一不同之处：有限拍无纹波要求G(z)的零点包含HG(z)的全部零点c4、振铃现象：(虽然闭环系统输出较快地趋向于稳态值)数字调节器输出u(kT)以2T为周期上下摆动。载…………装…………订…………线………………装…………订…………线……Fz0.5z得得分阅卷人三、分析题。(每小题10分，共30分)⑴选合适的采样周期，调节器只用比例Kp⑵K由小到大直到出现等幅振荡，记下临界振荡周期T和此时临界振荡增益Kpss01.05两者相等控制度=2.0数字调节器要差一些载…pid。lplidKl0e(kT0e(kT)>E载载得得分PPP定。II可减小超调，提高稳定性。引入积分调节的代价是降低系统的快速性。载答：线性离散控制系统稳定的充要条件是：闭环系统特征方程的所有根精的品模|z|<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位圆内。ig闭环系统的特性出发，选择合适的采样周期T及系统闭环时间常数T，使得数字控制器的输出避免产生强烈的振铃现象。c二、已知系统的差分方程为(10分)y(k)+y(k1)=r(k2)输入信号是r(k)=〈(1k00k<0…载KK1-ss(s+1)对应的脉冲传递函数为==(1-z-1)(1-e-Tz-1)四、已知被控对象传递函数为动态校正后系统的开环传递函数为G(s)，并用后向差分法给出等效的数字控制器形式。(10分)ccG(s)cTsI为使PI控制器能抵消被控对象中较大的时间常数，可选择8s+1201(s)=G(s)G(s)8s+1201IIs(0.1s+1)0cTs(8s+IIs(0.1s+1)20最佳设计法则，应有(T〈|2=2T2(T|0.1=12T22T=4IG(s)=8s+1=K(1+1)=2(1+1)c4sPKs8sITT=28=28T。载1zzpzzFz件中ee1已满足了稳定性要求，于是可设0101101eeT载载=K(1-z-1)Z=K(1-z-1)z-1 (1-0.0381K)0.924K0.924-0.386K0.924K0<K<2.39。(10分)(10分)nns=21-z1nnnnn2snn载eR(z)1+G(z)1-1.2z-1-0.2z-2z)1eG(s)=1-e-Ts1e-2s其中，T=1s。期望的闭环脉冲传递函数中的时间常数取为T=0.5s,c00Ls「00Ls「1]0135z-100z(图略)maxmin的另一种极端情况。显然，当控制量超过执行机构极限时，控制作用必然不如应有的计算值理想，从而影响控制效果。这类现象在给定值突变起动效应”。载21同于连续系统)，而不可能超过它。因此，这种方法也被称之为近似设(15分)(15分)s试写出离散系统的动态方程。解：所给系统的脉冲传递函数为T=1s(15分)111中c载试分别用阶跃响应和脉冲响应不变法求D(s)的等效数字控制器，并写出2「2](11)「2](11)答：零阶保持器的传递函数为H(s)=1-e-Ts。零阶保持器的引入并不影响s开环系统脉冲传递函数的极点。答：减小积分饱和的关键在于不能使积分项累积过大。因此当偏差大于既可以加快系统的响应又可以消除积分饱和现象，不致使系统产生过大的超调和振荡。只有当误差e在门限:之内时，加入积分控制，相当于TTs1111p周期T＝1s，若选闭环系统的时间常数T=0.5s，试用大林算法设计数t－载载(10分)则===maxmaxsmaxsmax所有根的模|z|<1，即闭环脉冲传递函数的极点均位于z平面的单位i变法的基本思想是什么？DTTii-1Pii-1TiTii-1i-2I即，一旦Au超限，则多余的未执行的控制增量将存储在累加器中；当控制量脱离了饱和区，则累加器中的量将全部或部分地加到计算出的控制增量上，以补充由于限制而未能执行的控制。1T载====1-ww22.1040.632w00.632TE(z)s=1-z-1z-2-5z-1+65115116